(57)【要約】【課題】外気吸引口のフィルタの寿命を伸ばし、かつ、機外へのオゾン漏れを抑制できる構造の冷却手段を有した画像形成装置を提供すること。【解決手段】書込み手段によって形成された像担持体上の静電潜像を現像手段によってトナー像化し、当該トナー像を転写手段によって転写材に転写し、加熱手段により前記トナー像を前記転写材上に定着する画像形成装置において、外気吸引口と吸引ファンとの間のダクトの一部に開口部を設け、当該開口部には開閉制御可能なシャッタを設けたことを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図１
2004347770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
書込み手段によって形成された像担持体上の静電潜像を現像手段によってトナー像化し、当該トナー像を転写手段によって転写材に転写し、加熱手段により前記トナー像を前記転写材上に定着する画像形成装置において、外気吸引口と吸引ファンとの間のダクトの一部に開口部を設け、当該開口部には開閉制御可能なシャッタを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記書込み手段の上部は、ダクトの一部を兼ねていること特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記シャッタは機内の所定温度に応じて開閉するように制御されることを特徴とする請求項１、２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記シャッタは、前記開口部が開放状態のとき、前記外気吸引口を遮蔽状態にすることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記外気吸引口を常に開放状態に保ち、前記開口部のみが開閉制御されることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置内の加熱空気を冷却する内部冷却装置を有した電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機の機内冷却は、機内外装等の隙間または外気吸引口からフィルタを介して外気を吸引し、装置内部の発熱体周辺の熱せられた空気を排気口から排気する方法が行われている。
【０００３】
既に、開示されている技術として、発熱体である定着装置の熱による影響から、特に熱に弱い現像装置や、排紙側の紙検知センサを保護するため、現像装置と定着装置との間に排気ダクトの空気吸い込み口を備えたもの（例えば、特許文献１参照。）や定着搬送経路に通紙時には転写紙を吸引して支持する吸引手段を備え、非通紙時は吸引手段を停止するが、機内温度が所定の温度に達すると非通紙時でも前記吸引手段が稼働し、定着装置近傍の空気を吸引し温度調整を行う技術（例えば、特許文献２参照。）などがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１３９９７８号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２０００−２７２７７７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
外気吸引口から外気を取り入れる方式の装置では、吸引ファンから排出ファンへの風の流れとなって、機内で十分な空気循環がなされず、また、外気吸引口のフィルタを通して常に外気を吸引するため目詰まりが短期間に発生しがちとなる。
【０００７】
本発明は、外気吸引口でのフィルタ目詰まりを極力抑制でき、かつ、機内の空気循環によりオゾンの機外漏えいを抑制できる機内冷却手段を有する画像形成装置を提供すること目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
書込み手段によって形成された像担持体上の潜像を現像手段によってトナー像化し、当該トナー像を転写手段によって転写材に転写し、加熱手段により前記トナー像を前記転写材上に定着する画像形成装置において、外気吸引口と吸引ファンとの間のダクトの一部に開口部を設け、当該開口部には開閉制御可能なシャッタを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる実施の形態の一例を、以下、図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、デジタル式画像形成装置（以下、単に画像形成装置という）の構成を示す模式図である。
【００１１】
図１において、前記画像形成装置１は、自動原稿搬送装置（通称ＡＤＦ）Ａと、前記自動原稿搬送装置Ａにより搬送される原稿の画像を読みとるための原稿画像読取部Ｂと、読み取った原稿画像を処理する画像制御基板Ｃと、画像処理後のデータに従って感光ドラムからなる像担持体１０上に書き込みを行う書き込みユニット１２を含む書き込み部Ｄと、前記像担持体１０及びその周囲に帯電電極１４、磁気ブラシ型現像装置からなる現像手段１６、転写電極１８、分離電極２０、クリーニング手段２１等の画像形成手段を含む画像形成部Ｅと、転写材（以下、シートという）Ｐを収納するトレイ等の複数の用紙収納手段（以下、給紙トレイまたは単に、トレイという）２２、２４のための収納部Ｆを有している。
【００１２】
前記自動原稿搬送装置Ａは、原稿載置台２６と、ローラＲ１を含むローラ群および原稿の移動通路を適宜切り替えるための切換手段等（参照記号なし）を含む原稿搬送処理部２８とを主要素とする。
【００１３】
前記原稿画像読み取り部Ｂは、天板ガラスＧの下にあり、光路長を保って往復移動できる２つのミラーユニット３０、３１、固定の結像レンズ（以下、単にレンズという）３３、ライン状の撮像素子（以下、ＣＣＤという）３５等からなり、前記書き込み部Ｄは、レーザ光源４０、ポリゴンミラー（偏光器）４２等からなる。
【００１４】
前記自動原稿搬送装置Ａは、従来の自動原稿搬送装置と構成上の相違はあるものの原理そのものは公知であり、また、前記原稿読取部Ｂ、書き込み部Ｄ、画像処理手段および画像形成手段（像担持体１０上にトナー像を形成し、かつ、シート上に当該トナー像を転写させる手段）を備えた画像形成装置および画像形成プロセスはよく知られているので、その辺の説明は簡略に行うこととする。
【００１５】
なお、シートＰの移動方向からみて、前記転写電極１８の手前側に示すＲ１０はレジストローラであり、前記分離電極２０の下流側にＨで示してあるのは定着手段である。
【００１６】
前記定着手段Ｈは、実施の形態においては、加熱源を内蔵するローラと、当該ローラに圧接しながら回転する圧接ローラとで構成してある。
【００１７】
また、Ｚは前記定着手段Ｈのためのクリーニング手段で、巻き取り可能に設けたクリーニングウェブを主要素とする。
【００１８】
なお、前記転写電極１８および分離電極２０は１つの支持部材１７上に設けてあり、当該支持部材１７はその下端一部を支点として時計方向に回動可能になっている。
【００１９】
なお、本欄を含め、本願明細書においては、前記転写電極１８が位置する転写領域を画像形成部という場合がある。
【００２０】
以下、上記のような構成を有する転写電極１８、分離電極２０および支持部材１７からなる構体を表現する場合、転写分離ユニットＹという。
【００２１】
上記構成において、前記像担持体１０上にトナー像を形成し、シート上に転写させた後、排紙トレイに排紙するプロセスは、概略、下記の通りである。
【００２２】
なお、本欄を含め、本願明細書においては、前記転写電極１８が位置する転写領域を画像形成部という場合がある。
【００２３】
原稿載置台２６上に載置される原稿（図示せず）の１枚が原稿搬送処理部２８中で搬送され、前記ローラＲ１の下を通過中に、露光手段Ｌによるスリット露光が行われる。
【００２４】
前記原稿からの反射光は、固定位置にある前記ミラーユニット３０、３１およびレンズ３３を経て前記ＣＣＤ上に結像され、読みとられる。
【００２５】
前記原稿画像読取部Ｂで読みとられた画像情報は、画像処理手段により処理され、符号化されて前記画像制御基板Ｃ上に設けてあるメモリーに格納される。
【００２６】
また、前記画像データは画像形成に応じて呼び出され、当該画像データに従って、前記書き込み部Ｄにおけるレーザ光源４０が駆動され、前記像担持体１０上に露光が行われる。
【００２７】
当該露光に先立ち、矢印方向（反時計方向）に回転する前記像担持体１０は、前記帯電電極１４のコロナ放電作用により所定の表面電位を付与されているが、前記露光により、露光部位の電位が露光量に応じて減じ、結果として、前記画像データに応じた静電潜像が像担持体１０上に形成される。
【００２８】
前記静電潜像は、前記現像手段１６により反転現像され、可視像（トナー像）とされる。
【００２９】
一方、前記担持体１０上のトナー像の先端部が転写領域に到達する前に、例えば、前記給紙トレイ２２内の１枚のシートＰが給紙搬送されて前記レジストローラＲ１０に到達し、先端規制される。
【００３０】
前記シートＰは、前記トナー像、即ち像担持体１０上の画像領域と重畳するように、同期を取って回転を開始する前記レジストローラＲ１０により転写領域に向けて搬送される。
【００３１】
転写領域において、前記像担持体１０上のトナー像は前記転写電極１８の付勢によりシートＰ上に転写され、次いで、当該シートＰは前記分離電極２０の付勢により前記像担持体１０から分離される。
【００３２】
その後、前記定着手段Ｈの加圧、加熱により、前記トナー像を形成するトナー粉末は前記シートＰ上に溶融定着され、当該シートＰは、排紙通路７８および排紙ローラ７９を介して排紙トレイＴ上に排紙される。
【００３３】
図１において、前記シートＰは給紙トレイ２２にのみ示してある。
前記給紙トレイ２４における参照記号Ｓは、図示しないコイルバネ等の付勢手段により、常時、自由端が上方向に付勢される可動板であり、この結果、最上位紙が後述する送り出しローラに接触する様になっている。
【００３４】
前記給紙トレイ２２も上述の構成と同じ構成を有している。
前記給紙トレイ２２、２４は、実施の形態において、上下方向に２段に配設した形態にあるが、それ以上の数の給紙トレイを備えることもできる。
【００３５】
前記給紙トレイの内、下段（実施の形態において給紙トレイは２段重ねであるので下段としたが、最下段の意）に配置した給紙トレイ２４の底部（底壁と同義）と装置本体の底壁との間に、所定の間隙を持った空間部２５が形成してある。
【００３６】
前記空間部２５は、シートＰの両面に画像を形成する態様（モード）において使用するものであり、シートの表裏反転用の第２搬送路８０（後記）と共同してシートの表裏反転を達成するのに寄与する。
【００３７】
前記給紙トレイ２２、２４のそれぞれの先端部（給紙方向にみて、収納されるシートＰの先端に対応する）上部に示す５０および５３はローラからなる給紙手段（以下、送り出しローラという）、５１および５４はフィードローラ、５２および５５は重送防止ローラである。
【００３８】
送り出しローラ（５０、５３）とフィードローラ（５１、５４）とはユニット化してあり（以下、このユニットを表現する場合、単にローラユニットという）、装置本体側に設けた駆動源と接続している駆動軸あるいは給紙部に設けた係止手段に対して容易に着脱できる構成を有する。
【００３９】
また、前記重送防止ローラ（５２、５５）もユニット化してあり（以下、このユニットを表現する場合、重送防止ローラユニットという）、装置本体の固定部に設けた固定部材に対して容易に着脱できる構成を有する。
【００４０】
６０は手差し給紙部に付設した手差し給紙トレイで、前記画像形成装置１の本体側壁に対して下端を支点として開閉できるように構成してある。
【００４１】
６１は前記手差し給紙トレイ６０上に載置されるシートを画像形成に伴って送り出すためのローラからなる給紙手段（以下、送り出しローラという）、６３は前記送り出しローラ６１の下流に設けてあるフィードローラ、６５は前記フィードローラ６３と圧接し、シートＰの複数枚送りを防止するための重送防止ローラで、前述した給紙トレイ２２、２４に対応して設けた給紙装置と実質的に同じ構成を有する。
【００４２】
６６は、前記手差しトレイ６０から送りだされるシートＰの搬送路で、前記フィードローラ６３のすぐ左横に示す一対の搬送ローラを経て、前記両トレイ２２および２４から送られるシートＰが合流する合流部７６に連通している。
【００４３】
７０は、シートＰ上に転写による画像形成を行わせるための第１搬送路で、適宜の前記給紙トレイから送りだされるシートの移動方向に見て、下方から上方に延びている。
【００４４】
７２は上段の給紙トレイ２２に収納されるシート用の給紙通路、７４は下段の給紙トレイ２４に収納されるシート用の給紙通路であり、合流部７６は前記第１搬送路７０の一部でもある。
【００４５】
７８は、所定の画像形成が成されたシートを前記排紙トレイＴ上に排紙するための排紙通路である。
【００４６】
８０は、シートの両面に画像形成を行う場合に使用するシートの表裏反転用の第２搬送路であり、図の上方において、前記第１搬送路と連通している。
【００４７】
前記第２搬送路８０は、シートの移動方向から見て、上方から下方に向かって延びている。
【００４８】
また、前記第２搬送路８０の下端部は略垂直に延びる搬送路としてあり、その下端は下段の前記給紙トレイ２４の給紙部よりも下側に延び、そして、前記第１搬送路７０と接続（連通）している。
【００４９】
上記から理解されるように、前記第１搬送路７０と前記第２搬送路８０とは、装置本体の一側壁側において縦方向に長いループ状をなしている。
【００５０】
前記第１搬送路７０と前記第２搬送路８０との接続部には、可逆回転可能な一対のローラからなる搬送手段Ｒ２０（以下、説明の便宜上、スイッチバック用ローラＲ２０という）が設けてある。
【００５１】
前記接続部は、シートＰが前記第２搬送路８０から前記第１搬送路７０に連続的に搬送されるものでない事から、前記の両搬送路を分ける分岐部ともいえる。
【００５２】
前記スイッチバック用ローラＲ２０の下側には、前記空間部に繋がる通路が設けてあり、シートＰの表裏反転に際して、前記第２搬送路８０を移動してくるシートＰを前記空間部２５に向かわせるように使用される。
【００５３】
画像形成プロセスにおいて、前記第２搬送路８０を移動してくるシートＰが前記空間部２５に向けて送り出された時、当該シートＰの後端は前記スイッチバック用ローラＲ２０で把持されているように構成してあり、従って、前記空間部２５にはシートの一部分が収納されることになる。
【００５４】
９０は（上側）分岐ガイドで、第１面に画像形成されたシートＰを前記排紙通路７８に向かわせたり、または、前記第２搬送路８０に向かわせたりするように制御される。
【００５５】
換言すれば、ユーザ設定の画像形成の形態（シートの片面のみに画像を形成するモードか、シートの両面に画像を形成するモードか）に応じて制御され、シート搬送路を切換える。
【００５６】
例えば、シートの両面に画像形成を行うモードが設定されている場合、前記分岐ガイド９０は、第１面に画像形成され、転写トナー像を有するに至ったシートＰを前記第２搬送路８０に送り込むように、図の破線位置に位置づけられ、前記第２搬送路８０にシートを送り込んだ後は、図の実線位置をとるように図示しない制御部を介して制御される。
【００５７】
なお、前記第１搬送路７０および第２搬送路８０上に位置し、一対の丸印で示す部材（参照記号なし）は、搬送ローラである。
【００５８】
上記構成の画像形成装置におけるシートの第２面に対する画像形成プロセスは下記の通りである。
【００５９】
前述した如く、第１面に画像形成されたシートＰが前記第１搬送路７０を上昇移動し、その先端が前記分岐ガイド９０に達したとき、当該分岐ガイド９０は図の破線位置に保たれているので、前記シートＰは前記第２搬送路８０に進入し、移動を継続する。
【００６０】
前記第２搬送路８０の進入部は緩やかな円弧を描いており、前記シートＰのスムーズな移動を保証する。
【００６１】
前記第２搬送路８０を下降し、その下端に達すると、前記シートＰは前記スイッチバック用ローラＲ２０に挟持され、前記第２搬送路から外れた下方に搬送され、下段の給紙トレイ２４の下に形成してある前記空間部２５に導かれる。
【００６２】
このとき、シートＰの画像形成された第１面は下側に向いている。
やがて、前記スイッチバック用ローラＲ２０が前記シートＰの後端を挟持した状態で回転を停止し、その後、前記と逆方向に回転を開始すると、前記シートＰは表裏を反転された状態、即ち、画像が形成されていない第２面が前記像担持体１０側に向けられた状態で前記第１搬送路７０に送り込まれ、前記レジストローラＲ１０で先端規制される。
【００６３】
一方、前記像担持体１０上には、前述したプロセスにより第２のトナー画像が形成されており、当該像担持体１０の回転に同期して前記レジストローラＲ１０が回転を始めると、前記第２のトナー画像領域と重なる状態で前記シートＰが転写領域に進入する。
【００６４】
以後、転写処理、分離処理、定着処理がされたシートＰの先端が前記分岐ガイド９０のある部分に達すると、それ以前に、前記分岐ガイド９０は図の実線位置に保たれており、前記第１搬送路７０と前記排紙通路７８とを連通状態とし、前記第２搬送路８０との連通を絶っているので、前記シートＰは前記排紙通路７８に進入し、排紙ローラ７９を介して排紙トレイＴ上に排出される。
【００６５】
ところで、手差し給紙部に設けられた前記手差し給紙トレイ６０であるが、実施の形態においては、二点鎖線で囲まれた範囲の如く、その外側面が装置本体の外形一部を形成する側壁となる開閉扉１００上に設けてある。すなわち、二点鎖線で示す領域は、支持軸１１０を支点として矢印ｗ方向に回動する開閉扉１００をいみする。
【００６６】
また、前記第２搬送路８０を形成する一方のガイド面１０５は、前記開閉扉１００の内側を利用して形成したものであり、この構成は、前記搬送路６６と交差する部分に特別な構造を施す必要はないという効果を奏する。
【００６７】
また、フィードローラ６３及び重送防止ローラ６５と、前記第２搬送路８０を挟んで設けた一対の搬送ローラ（参照記号なし）との距離を短くできるのでシートＰの搬送を確実に行うことが出来る。
【００６８】
前記ガイド面１０５は、開閉扉１００と一体成型により得たものでも、適宜の板材或いは成型品を前記開閉扉１００と一体的に構成して得たものでもよい。
【００６９】
また、前記搬送路６６の傾き等は、なるべく直進性を持たせ、シートに余計な負荷が掛かることを避けた形態にすることが望ましい。
【００７０】
前記開閉扉１００には、前記手差し給紙部の給紙装置および第２搬送路８０のガイド面のみならず、転写分離ユニットＹと定着手段Ｈおよび前記第１搬送路７０を形成する一方のガイド面を除く部材を一体的に設けてある。
【００７１】
上記構成は、シートの搬送路を大きく開放できるのでジャム処理が容易であり、かつ、ローラの交換等のメンテナンス作業を向上させる。
【００７２】
以上、本実施の形態における画像形成装置の構造について述べたが、次に、本発明に係わる機内冷却について説明する。
【００７３】
図１において、機内冷却の空気の流れは吸引ファン２１１によって、開閉制御可能なシャッタ２１０の位置に応じて矢印ａまたは矢印ｂ方向から空気が吸引される。すなわち、外気吸引口２０１と吸引ファン２１１との間のダクト２０２の一部に開口部２０４が設けられ、当該外気吸引口２０１および当該開口部２０４はシャッタ２１０で開閉される。吸引ファン２１１で吸引された空気は、ダクトの一部を兼ねた書き込み手段である書き込み部Ｄの上部を経て、矢印ｃ方向に流れ、定着手段Ｈ、像担持体１０、現像手段１６を冷却し、矢印ｄ方向に向かい、排出ファン２１２によってオゾンフィルタ２１３を介して矢印ｅ方向に排出される。
【００７４】
図２は開閉制御可能なシャッタおよびダクトの一部を示す断面図である。
図３は開閉制御可能なシャッタの平面図である。
【００７５】
図２において、ダクト２０２は装置本体の横方向、すなわち紙面垂直方向に伸びるダクト壁２０５、２０６と、本体外装１Ａに設けられた、フィルタ部２１４を介して外気を取り入れる外気吸引口２０１、機内の空気循環用の開口部２０４、および前記外気吸引口２０１または前記開口部２０４を遮蔽するシャッタ２１０、ダクトの空気を送風する吸引ファン２１１等から構成されている。シャッタ２１０は軸２１６と一体に構成され、当該軸２１６の両端部は支持部材２１７で支持されて矢印ｖ方向に回動可能である。また、軸２１６は一端が支持部材２１７に固定され、他端が軸２１６に固定されたコイルバネ２１８（図３参照）によって、絶えず外気吸引口２０１を遮蔽方向に力が働いている。前記シャッタ２１０には曲板部２１５を有し当該曲板部２１５にはソレノイド２２０のプランジャ２２２に連結した作動部材２２１が掛けられている。
【００７６】
前記ソレノイド２２０は不図示の支持部材を介して装置本体側の枠体に固定されている。また、像担持体１０の近傍には不図示の温度センサが設けられており、所定の温度以上になると制御部の指令によって前記ソレノイド２２０が作動しプランジャ２２２を矢印ｕ方向に引き付けコイルバネ２１８に抗して前記シャッタ２１０を回動させ開口部２０４を一点鎖線で示したように遮蔽し、外気吸引口２０１を開放することによって外気を取り入れ、内部の温度を低下させる。所定の温度まで低下すると前記ソレノイド２２０の作動が解除され前記シャッタ２１０は元に戻り外気吸引口２０１を遮蔽する。
【００７７】
上記のように、本発明は、外気吸引口２０１から外気をフィルタ２１９を介して吸引する頻度を極力少なくし、用紙の収納部Ｆ辺の比較的低温の空気を循環することで、フィルタ２１９の目詰まりを抑制して寿命を伸ばすことができることとを特徴としている。また、外気吸引口が遮蔽され、開口部が解放時には、機内の低温部から空気を循環させるので、機内の気圧を、外気を吸引する場合よりも低く抑えることができ、機内で発生したオゾン等が装置本体外装等の隙間からの漏れる頻度を少なくできる利点がある。
【００７８】
図４は開閉制御可能なシャッタおよびダクトの一部を示す他の実施の形態の断面図である。
【００７９】
図４において、図２、図３に用いた同じ機能の部材の参照符号はそのまま適用される。
【００８０】
実施の形態においては、外気吸引口２０１は常に開放状態を保ち、シャッタ２１０は、図２において説明したのと同じ機構により、シャッタ２１０は絶えず開口部２０４を閉鎖する方向に力が働いているが、像担持体１０近傍の温度が所定の温度以下の場合、制御部の指令によって前記ソレノイド２２０が作動しプランジャ２２２を矢印ｕ方向に引き付けコイルバネ２１８に抗して前記シャッタ２１０を回動させ開口部２０４を開放するので、開口部２０４を通して機内の低温部からの空気を吸い易くなり、外気吸引口２０１からの吸引は弱まる。
【００８１】
また、像担持体１０近傍の温度が所定の温度以上になると不図示の温度センサが働き、制御部の指令によって前記ソレノイド２２０の作動が解除され、前記シャッタ２１０はコイルバネ２１８によって回動し、開口部２０４を遮蔽し、外気吸引口２０１から外気のみを吸引することになり、内部の温度が低下する。所定の温度まで低下すると前記ソレノイド２２０の作動が作動し、再び、前記シャッタ２１０は開口部２０４を一点鎖線で示したように開放する。この繰り返しによって内部の温度が調整されることになる。
【００８２】
本実施の形態の場合もフィルタ２１９を通過する外気の量が少なくなるのでフィルタ２１９の寿命が伸びることになる。
【００８３】
【発明の効果】
機内の温度に対応して、外気吸引と機内の空気循環とが切り換わることで、外気吸引口に設けられたフィルタの目詰まり、オゾンの機外漏えいを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタル式画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】開閉制御可能なシャッタおよびダクトの一部を示す断面図である。
【図３】開閉制御可能なシャッタの平面図である。
【図４】開閉制御可能なシャッタおよびダクトの一部を示す他の実施の形態の断面図である。
【符号の説明】
１  画像形成装置
１０  像担持体（感光体ドラム）
１６  現像手段
２１  クリーニング手段
２０１  外気吸引口
２０２  ダクト
２０４  開口部
２０５、２０６  ダクト壁
２１０  シャッタ
２１１  吸引ファン
２１２  排出ファン
２１６  軸
２２０  ソレノイド
Ｃ  画像制御手段
Ｄ  書き込み部
Ｅ  画像形成部
Ｈ  定着手段
【図１】
2004347770.tif 000003
【図２】
2004347770.tif 000004
【図３】
2004347770.tif 000005
【図４】
2004347770.tif 000006