(57)【要約】【課題】  機内の熱排出を効率よくおこない、作成画像の不良を少なくすることができる画像形成装置の冷却装置及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】  感光体にトナー像を形成する作像部１と、感光体上転写紙にトナー像を転写する中間転写ユニット２と、両面ユニット５と、転写紙上のトナー像を熱定着する定着ユニット７と、転写紙を機外に排出する排紙ユニット８と、書込ユニット９と、読取ユニット１０とを備えた画像形成装置の冷却装置を前記画像形成装置を形成する筐体の前側板２２の内側及び後側板２１の内側に層状の気流を形成する排熱ファン２０を配置して構成た。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体にトナー像を形成する作像部と、感光体上転写紙にトナー像を転写する転写部と、転写紙上のトナー像を熱定着する定着部と、転写紙を機外に排出する排紙部とを備えた画像形成装置の冷却装置において、
前記画像形成装置を形成する筐体の前側板の内側及び後側板の内側の少なくとも一方に層状気流を形成する気流形成手段を配置したことを特徴とする画像形成装置の冷却装置。
【請求項２】
前記気流形成手段は、排紙ユニット下流側の前後側板内側に配置した排熱ファンを備えることを特徴とする請求項１の画像形成装置の冷却装置。
【請求項３】
前記気流形成手段は、前後側板上側にクロスフローファンを備えることを特徴とする請求項１の画像形成装置の冷却装置。
【請求項４】
前記クロスフローファンには、ダクトが備えられていることを特徴とする請求項３の画像形成装置の冷却装置。
【請求項５】
画像形成装置は、定着後の転写紙を両面印刷のために再び作像ユニット側に搬送する両面ユニットを備え、両面ユニット下方に両面ユニット及び転写紙への吹き付け用ファンを備え、該ファンで発生した気流を上記気流形成手段が形成した気流に合流させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの画像形成装置の冷却装置。
【請求項６】
前記両面吹き付けファンは両面コピー時のみ稼働させる制御手段を備えたことを特徴とする特徴とする請求項５の画像形成装置の冷却装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかの冷却装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
筐体の前側板及び後側板の少なくとも一方の外側に、熱を発生する駆動部を形成したことを特徴とする請求項７の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置の冷却装置に係り、特にトナー像を形成する作像部と、トナー像を転写しに転写する転写部と、転写紙上のトナー像を熱定着する定着部と、転写紙を機外に排出する排紙部とを備えた画像形成装置の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスにより転写紙に画像形成する方式の画像形成装置、特に複数のドラムを備えた高速カラー複写機は、発熱部の増大や装置内の高密度化により、冷却技術が重要な課題となっている。特に、定着ユニットは２００℃付近まで上昇し、逆に作像部のトナー許容上限温度が５０℃弱と低いため、この定着部と作像部間の熱の遮断、及び、冷却が欠かせない。このような画像形成装置として図１０に示すものがある。本例ではその例であるが、ドラム１８、現像ローラ１９等からなる作像部１と、中間転写ベルト１５を備えた中間転写ユニット２と、レジストローラ１４等を備えた給紙ユニット３と、２次転写ローラ１７、対向ローラ１６を備えた２次転写ユニット４と、両面ユニット５、搬送ベルト６、定着ユニット７、反転経路含む排紙ユニット８と、書込ユニット９、読取ユニット１０と、ヒートパイプを含む遮蔽板１１と、放熱フィン１２と、ダクト１３とを備えてなる。
【０００３】
この画像形成装置は、４本のドラムと中間転写ベルトを搭載したカラー複写機であり、作像部１で形成されたトナー像は、感光体上から中間転写ベルト１５に中間転写される。その後、該トナー像は中間転写ユニット２で転写紙Ｐ上に転写される。更には、転写紙Ｐは搬送ベルト６上を搬送され、定着ユニット７にてトナー像は熱定着され、排紙ユニット８より排紙される。
【０００４】
ここで、熱源である定着ユニット７と要冷却部である作像部１との隙間は小さく、その隙間に遮蔽板１１を設け、作像部への熱の侵入を防止し、更にはヒートパイプにより定着から放出された熱を放熱フィン１２まで運び、ダクト１３と冷却ファンとの組み合わせにより機外に排出している。
【０００５】
また、上記不具合に加え、熱を蓄えた排出用紙が排紙トレイ上に重ねて排出されると、トナー像が別の排出用紙に付着してしまうという不具合もある。
【０００６】
従来上述のような画像形成装置の冷却装置として以下のものがある。特許文献１には、排紙トレイ上に積載されるシート材の状態に応じて、排熱ファン，風向規制板，シャッター（送風手段の送風条件）を制御する制御部を備えるものが記載されている。特許文献２には、小型の排気ファンを搬送経路の幅の中央から駆動系装置の間の位置で、排紙口周辺に設けるものが記載されている。特許文献３には、反転部に駆動を同期した２対の反転ローラを設け、２対の反転ローラの間に転写紙を冷却するため、冷却能力を転写紙の熱容量に応じて大小切換えることが冷却手段を配設するものが記載されている。特許文献４には、画像形成装置の後側に排気ダクトを設け、排気ダクトに、各画像形成ステーションの後方近傍において開口部を設け、排気ダクトの端部に排気ファンを設けたものが記載されている。特許文献５には、装置本体の吸気部に防塵フィルタとクロスフローファン、排気部にオゾン濾過フィルタとプロペラファンを配置し、ファンによって吸入された空気がレーザ書込系ユニットの内部に入って気圧を高めることによりトナーやほこりの侵入を阻止し、一方ユニットより排出した空気が画像形成ユニット内を流通した帯電器、転写器のコロナ放電によって発生したオゾンを合流してフィルタによってオゾンを除去したのちファンにより装置外部に排気されるように構成したものが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２４２７６９号公報
【特許文献２】特開平０７−１８１８７３号公報
【特許文献３】特開２００３−３０７９５９号公報
【特許文献４】特開平０７−０２０７５３号公報
【特許文献５】特開平６−１１０２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、限られたスペースやコストで、定着ユニットの熱を完全に遮断して作像部への熱の影響をなくすことは難しく、作像部に熱が影響を与えると、色ずれ、トナーの固着等の不具合を発生させてしまうことがある。特に両面印刷時にはこれらの不具合が促進される。
【０００８】
すなわち、両面印刷時、転写紙の片面に画像形成をおこなった後、続けてその裏面に画像形成をおこなう工程が実施される。つまり、定着部にて加熱された転写紙が両面ユニット５を通過し、再度中間転写ユニット２にて中間転写ベルト１５に接触するため、転写紙Ｐによる熱伝達により中間転写ベルト１５の温度が上昇してしまい、中間転写ベルト１５がある一定の温度以上になると、ベルトの伸びを起こし、中間転写ベルト１５上のトナー像が変形してしまい画像の不具合が発生する。
【０００９】
また、中間転写ベルトと接触している要冷却部であるドラム更には現像部にも熱が伝わり、トナーの固着が発生しやすくなる。この対策として、要冷却部から直接ダクトを通して熱を輸送し、排気口からファンによって機外に排出する装置は数多く見られる。しかしながら先に述べたよう、高速カラー複写機に見られる発熱部の増大や装置内の高密度化（装置の小型化）により、上記問題を解決することは非常に難しくなってきている。
【００１０】
そこで、本発明は、機内の熱排出を効率よくおこない、作成画像の不良を少なくすることができる画像形成装置の冷却装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、感光体にトナー像を形成する作像部と、感光体上転写紙にトナー像を転写する転写部と、転写紙上のトナー像を熱定着する定着部と、転写紙を機外に排出する排紙部とを備えた画像形成装置の冷却装置において、前記画像形成装置を形成する筐体の前側板の内側及び後側板の内側の少なくとも一方に層状気流を形成する気流形成手段を配置した。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置の冷却装置において、前記気流形成手段は、排紙ユニット下流側の前後側板内側に配置した排熱ファンを備えることを特徴とする請求項１のである。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１の画像形成装置の冷却装置において、前記気流形成手段は、前後側板上側にクロスフローファンを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置の冷却装置において、前記クロスフローファンには、ダクトが備えられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの画像形成装置の冷却装置において、画像形成装置は、定着後の転写紙を両面印刷のために再び作像ユニット側に搬送する両面ユニットを備え、両面ユニット下方に両面ユニット及び転写紙への吹き付け用ファンを設け、該ファンで発生した気流を上記気流形成手段が形成した気流に合流させることを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置の冷却装置において、前記両面吹き付けファンは両面コピー時のみ稼働させる制御手段を備えたことを特徴とする特徴とする。画像形成装置の冷却装置において、前記両面吹き付けファンは両面コピー時のみ稼働することを特徴とする特徴とする。
【００１７】
請求項７の発明は、画像形成装置において、請求項１ないし請求項６のいずれかの冷却装置を備えた画像形成装置である。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項７の画像形成装置において、筐体の前側板及び後側板の少なくとも一方の外側に、熱を発生する駆動部を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る画像形成装置の冷却装置及び画像形成装置は、画像形成装置を形成する筐体の前側板の内側及び後側板の内側に層状気流の形成する気流形成手段を配置したから、画像形成装置内の熱排出を効率よくおこない、作成画像の不良を少なくすることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は第１の実施例に係る画像形成装置の気流の流れを示す正面図、図２は第１の実施例に係る画像形成装置の気流の流れを示す概念図である。本例では画像形成装置は、従来例として図１０で示したものと同様であり、作像部１、中間転写ユニット２、給紙ユニット３、２次転写ユニット４、両面ユニット５、搬送ベルト６、定着ユニット７、排紙ユニット８、書込ユニット９、読取ユニット１０、遮蔽板１１、放熱フィン１２、ダクト１３、レジストローラ１４、中間転写ベルト１５、対向ローラ１６、２次転写ローラ１７、ドラム１８、現像ローラ１９を備えて構成される。図１においては、各ユニットを符号１０１で示している。また、画像形成装置の操作者から見て後川の後側板２１、同様に手前側の前側板２２、及び駆動部２７を備えている。
【００２２】
本例では、気流１０２は、前記後側板２１と、前側板２２の内側に流れるものとし、この気流により、気流層１０３が形成されている。
【００２３】
本例では前記気流１０２は、図２に示すように、ファン３１により前後側板の内側気流の層１０３を形成している。その気流の流れは図２に示すように前後側板２２，２３の全面において、上から下に向けた流れとする。この気流の層１０３により、前後側板２２，２３の内側にある作像部１の熱と、側板の外側にある駆動部２７の熱をエアカーテン効果により遮断している。このため、後側板２１の外側の熱が内側に伝達されず、各発熱部材からの排熱経路を明確にできるため排熱が容易となる。この場合それぞれに排熱機構が別途設ける。なお、本発明では側板内側についてはヒートパイプがその役目を担う。
【００２４】
よって、本実施例によれば、画像形成装置の機内温度上昇を抑えることができ、色ずれ・トナー固着等の温度上昇に起因する不具合の発生を防止することができる。また、機内飛散トナー・紙粉の遮断をおこなうことができ、側板の内側から外側へ拡大を防止でき、また、クリーナ等の除去手段を容易に設けることができる。
【実施例２】
【００２５】
次に本発明に係る画像形成装置の第２の実施例を説明する。図３は第２の実施例に係る画像形成装置の気流の流れを示す正面図、図４は図３に示した画像形成装置の冷却装置の気流の流れを示す概念図である。
【００２６】
本例では、画像形成装置には、上記第１の実施例の構成に加えて、排熱ファン２０を設けている。すなわち、本例では、定着ユニット７の周辺等の要冷却部から直接ダクトを通して熱を輸送し、排気口からファンによって機外排出する熱経路（本例ではヒートパイプ）とは別に、図５に示すように排紙ユニット８の下流側で前側板２２及び後側板２１の内側に２台の排熱ファン２０を設けている。これにより側板の内側に気流１０４を形成することができ、画像形成装置の機内温度上昇を抑えることができ、色ずれ・トナー固着等の温度上昇に起因する不具合の発生を防止することができる。また、機内飛散トナー・紙粉の遮断をおこなうことができ、側板の内側から外側へ拡大を防止でき、また、クリーナ等の除去手段を容易に設けることができる。また、本例によれば、気流の層１０４を形成して排熱ファンから熱気が排気される過程で、各ユニットと前後側板２１，２２との間の熱を同時に排出することができる。
【実施例３】
【００２７】
次に、本発明の第３の実施例を説明する。図５は第３の実施例に係る画像形成装置の気流の流れを示す正面図、図６は図３に示した画像形成装置の冷却装置の気流の流れを示す概念図である。
【００２８】
本例では、図５及び図６に示すように、本例では第２の実施例の構成に加え前後側板２１，２２の上側にクロスフローファン２８と、吸引ダクト２９を設けている。これにより、図５に示すように機外のフレッシュエアー１０６を装置上側から積極的にかつ幅広く取り込むようにしている。このため、気流の層１０５を形成しやすくなる。
【００２９】
従って本例によれば、画像形成装置の機内温度上昇を抑えることができ、色ずれ・トナー固着等の温度上昇に起因する不具合の発生を防止することができる。また、機内飛散トナー・紙粉の遮断をおこなうことができ、側板の内側から外側へ拡大を防止でき、また、クリーナ等の除去手段を容易に設けることができる。
【実施例４】
【００３０】
次に、本発明の第４の実施例について説明する。図７は第４の実施例に係る画像形成装置の気流の流れを示す正面図、図８は図７に示した画像形成装置の冷却装置の気流の流れを示す正面概念図、図９は図７に示した係る画像形成装置の気流の流れを示す平面元年図である
本例では、両面ユニット５を備えた画像形成装置と対象としており、本例では上記第２の実施例の構成に加え、両面装置空気を吹き付ける吹付ファン２５を設けている。本例では、この吹付ファン２５により、排熱ファン２０が発生する気流２３、２４のほか吹付ファン２５による気流２６は発生させている。
【００３１】
すなわち、本例では、図９に示すように、両面ユニット５の下方に両面ユニット及び転写紙への吹付ファン２５を設け、そこで発生した気流を気流２３、２４に合流させている。そのため、気流の層を形成して排熱ファンから排気される過程で、各ユニット６，８，９と前後側板２１，２２との間の熱も同時に排出するほか、吹付ファン２５により一連の流れができ、両面・反転時のユニットや転写紙の冷却等、効率的に実施することができる。よって、温度的に厳しい両面印刷時にも、確実に機内温度上昇を抑えることができる。また、本例では、前記吹付ファン２５に制御手段を設け、両面ユニット５駆動時にだけ吹付ファン２５を作動させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１の実施例に係る画像形成装置の気流の流れを示す正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の冷却装置の気流の流れを示す概念図である。
【図３】第２の実施例に係る画像形成装置の気流の流れを示す正面図である。
【図４】図３に示した画像形成装置の冷却装置の気流の流れを示す概念図である。
【図５】第３の実施例に係る画像形成装置の気流の流れを示す正面図である。
【図６】図３に示した画像形成装置の冷却装置の気流の流れを示す概念図である。
【図７】第４の実施例に係る画像形成装置の気流の流れを示す正面図である。
【図８】図７に示した画像形成装置の冷却装置の気流の流れを示す概念図である。
【００３３】
【図９】図７に示した画像形成装置の気流の流れを示す平面図である。
【図１０】従来の画像形成装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 作像部
２ 中間転写ユニット
３ 給紙ユニット
４ ２次転写ユニット
５ 両面ユニット
６ 搬送ベルト
７ 定着ユニット
８ 排紙ユニット
９ 書込ユニット
１０ 読取ユニット
１１ 遮蔽板
１２ 放熱フィン
１３ ダクト
１４ レジストローラ
１５ 中間転写ベルト
１６ 対向ローラ
１７ ２次転写ローラ
１８ ドラム
１９ 現像ローラ
２１ 後側板
２２ 前側板
２３、２４ 気流
２５ 吹付ファン
２６ 気流
２７ 駆動部
２８ クロスフローファン
２９ 吸引ダクト
１０２ 気流
１０３ 気流の層
１０４ 気流
１０５ 気流の層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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