(57)【要約】【課題】  給紙部から冷却風を導入して機内温度上昇を防止する冷却手段は冷却には有効であるが、騒音を発生する場合があるという問題がある。【解決手段】  手差し給紙皿を作動位置に設定したときに導入開口を塞ぎ、収納したときに開放するシャッタを設ける。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材が載置可能な作動位置と、装置本体に収納された収納位置とに移動可能な手差し給紙皿を有する画像形成装置において、
前記手差し給紙皿近傍に冷却風を通す通気開口及び該通気開口を開閉するシャッタを設け、前記手差し給紙皿が前記作動位置にあるときには、前記通気開口を塞ぎ、収納位置にあるときには、開放するように前記シャッタを前記手差し給紙皿に連動させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記通気開口は、現像装置の下部に冷却風を送ることが出来るように前記現像装置の近傍に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記通気開口は、両面用給紙路に冷却風を送ることが出来るように前記両面用給紙路の近傍に設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記通気開口近傍に、前記通気開口から外気を導入するファンが設けられたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置に関し、特に、画像形成装置の機内を冷却する冷却技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等として用いられる電子写真方式の画像形成装置では、機内温度の上昇を防止するための冷却装置が設けられている。かかる冷却装置は、一般に、空気による冷却であり、多くは、外気を機内に導入して冷却し排気することにより、機内を冷却している。
【０００３】
また騒音防止のために、冷却風の通気開口に開閉動作するシャッタを設けることが行われている。
【０００４】
たとえば、特許文献１では、電動ファン及びこれに隣接して案内羽根を設け、作動時には、電動ファンを全速回転し、待機時には低速回転とするとともに、案内羽根を切り替えるようにした画像形成装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２では、冷却風の通気開口に開閉手段を設け、画像形成装置の作動時には、通気開口を閉じて装置下部から強制排気し、待機時には、前記通気開口を開放して、自然対流を利用して前記通気開口から冷却風を排紙するようにしている。
【特許文献１】特開平５−１８８４８８号公報
【特許文献２】特開平１０−１４３０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電子写真方式の画像形成装置では、定着時に発生する熱による機内温度の上昇を防ぐことが重要であり、特に、両面画像形成において、定着装置を通過した記録材が搬送される過程で熱を放出することによる温度上昇を防ぐことが重要である。
【０００７】
また、現像装置では、現像剤の攪拌で発生した熱により、現像剤、特に、トナーを変質させるという現象を防ぐことが重要である。特に、高画質化や省エネルギー化を目的とした低融点トナーの採用に伴って、現像装置の冷却が重要になっている。
【０００８】
ところで、多くの電子写真方式の画像形成装置では、感光体の下方に記録材の搬送部が設けられ、該搬送部は、給紙部と裏面画像形成用再給紙部で構成され、前記感光体の横に現像装置が配置される。
【０００９】
このような機内の配置では、手差し給紙部から冷却風を導入することにより、裏面画像形成用再給紙部及び現像装置を同時に冷却することができるので、前記した温度上昇の防止を同時に達成することが可能になる。このために、手差し給紙部近傍に冷却風用に通気開口を設け、該通気開口に手差し給紙皿を収納することが行われている。
【００１０】
しかしながら、手差し給紙皿を作動位置に設定し、通気開口を開放した状態では、通気開口から騒音が漏れるという問題がある。
【００１１】
特許文献１、２では、機内温度の上昇防止と騒音防止に関して、作動時のみでなく、待機時について考慮されているが、手差し給紙皿の操作のように、画像形成装置の作動時における各場合における機内温度上昇防止と騒音防止は考慮されておらず、特許文献１，２によっては、画像形成装置の作動時の各場合における機内温度上昇の防止と騒音防止の問題は解決されない。
【００１２】
本発明の目的は、電子写真方式の画像形成装置における、機内温度上昇防止と騒音防止に関連した、前記の問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的は下記の発明により達成される。
【００１４】
１．記録材が載置可能な作動位置と、装置本体に収納された収納位置とに移動可能な手差し給紙皿を有する画像形成装置において、
前記手差し給紙皿近傍に冷却風を通す通気開口及び該通気開口を開閉するシャッタを設け、前記手差し給紙皿が前記作動位置にあるときには、前記通気開口を塞ぎ、収納位置にあるときには、開放するように前記シャッタを前記手差し給紙皿に連動させたことを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
２．前記通気開口は、現像装置の下部に冷却風を送ることが出来るように前記現像装置の近傍に設けられたことを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００１６】
３．前記通気開口は、両面用給紙路に冷却風を送ることが出来るように前記両面用給紙路の近傍に設けられたことを特徴とする前記１又は前記２に記載の画像形成装置。
【００１７】
４．前記通気開口近傍に、前記通気開口から外気を導入するファンが設けられたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明により、機内温度の上昇、特に、感光体の温度上昇が有効に防止されるとともに、冷却風の導入開口を設けた場合に生ずる騒音を十分に低減するこができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の例の全体図である。
【００２０】
図において、画像形成装置本体は自動原稿送り装置１、画像読み取り装置２、画像処理部Ｃ、画像形成部３、記録材収納部Ｄ、給紙部４、反転排紙・再給紙部５、および、反転搬送部６を有している。
【００２１】
前記自動原稿送り装置１は、原稿を一枚づつ送り出し、原稿を画像読取位置へと搬送し、画像読取が終わった原稿を所定の場所に排紙処理する装置である。
【００２２】
前記自動原稿送り装置１は、原稿を載置する原稿載置台１１、原稿載置台１１上に載置された原稿を分離する原稿分離手段１２、原稿分離手段１２で分離された原稿を搬送する複数のローラを含む原稿搬送手段１３、原稿搬送手段１３で搬送された原稿を排紙する原稿排紙手段１４、原稿排紙手段１４によって排紙された原稿を載置する原稿排紙台１５、および、両面複写モードにおいて原稿の表裏を反転させるための反転ローラ対からなる原稿反転手段１６を有する。
【００２３】
前記原稿載置台１１上に載置された複数枚の原稿（不図示）は、原稿分離手段１２によって１枚づつ分離され、前記原稿搬送手段１３によって画像読取位置を介して搬送される。
【００２４】
原稿読取位置は前記原稿搬送手段１３の下方に設けられており、画像読み取り装置２のスリット２１を通して原稿の画像が読み取られるようになっている。
【００２５】
画像が読み取られた原稿は、原稿排紙手段１４によって原稿排紙台１５上へと排紙される。
【００２６】
一方、原稿の両面の画像を読み取る際には、一度片面の画像が読み取られた原稿を原稿反転手段１６に導き、原稿の後端が前記原稿反転手段１６を構成する反転ローラ対に挟持された状態において当該反転ローラ対を逆回転させて原稿の表裏を反転し、再度、前記原稿搬送手段１３で搬送することにより、前記原稿読取位置において他の面（第２面）の画像を読み取ることができる。
【００２７】
このような工程が原稿載置台１１上に載置された原稿の枚数分繰り返される。
【００２８】
また、前記自動原稿送り装置１は可倒式に構成されており、この自動原稿送り装置１を起こしてプラテンガラス２２上を開放し、当該プラテンガラス２２上に原稿を直接載置して複写を行うこともできるように構成してある。
【００２９】
画像読み取り装置２は、原稿の画像を読み取って画像データを得るための装置であり、前記スリット２１を介して原稿を照射するランプ２３１と原稿からの反射光を反射させる第１ミラー２３２とを一体化してなる第１ミラーユニット２３と、前記第１ミラー２３２からの光を反射させる第２ミラー２４１と第３ミラー２４２とを一体化してなる第２ミラーユニット２４と、当該第２ミラーユニット２４からの反射光を、撮像素子であるＣＣＤに結像させる結像レンズ２５、および、結像レンズ２５によって結像された光像を光電変換するライン状のＣＣＤ２６を有する。
【００３０】
光電変換されたアナログ信号は、アナログ処理後Ａ／Ｄ変換され、画像処理部Ｃでシェーディング補正、フィルタ処理、あるいは、γ補正等の適宜の画像処理を施されて画像データとされた後、一旦、図示しないメモリに蓄積されるようになっている。
【００３１】
前記自動原稿送り装置１によって送られる原稿を画像読み取り装置２で読み取る態様においては、前記第１ミラーユニット２３、および、前記第２ミラーユニット２４は、図示の如き位置に固定される。
【００３２】
なお、前記プラテンガラス２２上に直接載置された原稿の画像を読み取る態様においては、前記第１ミラーユニット２３と前記第２ミラーユニット２４とを、光路長を保ちながら、プラテンガラス２２に沿って移動させることにより行う。
【００３３】
画像形成部３は、電子写真プロセスを用いて画像形成する部位であり、像担持体としての光導電性感光層を表面に有する感光体ドラム３１、当該感光体ドラム３１の表面を一様帯電させる帯電装置３２、画像処理後の画像データに基いて作動され、前記感光体ドラム３１上を露光して静電荷潜像を形成するための露光手段である露光装置３３、前記感光体ドラム３１上に形成される静電荷潜像を反転現像してトナー像となす現像装置３４、顕像化された前記トナー像を記録材上に転写せしめる転写装置３５、トナー像が転写された記録材の裏面からＡＣコロナ放電を行い、前記感光体ドラム３１上からの記録材の分離を促進する分離装置３６、および、転写工程終了後の前記感光体ドラム３１を清掃するためのクリーニング装置３７等、公知の画像形成手段を有している。
【００３４】
３８は分離後の記録材を、加熱ローラ型の定着装置３９に向けて搬送する搬送ベルトである。
【００３５】
前記定着装置３９は、加熱源Ｈを内蔵し、その周囲を回転する定着上ローラ３９０と、前記定着上ローラ３９０と圧接しながら回転する定着下ローラ３９３からなる定着処理手段を主要素とする。
【００３６】
前記定着装置３９の下流には、反転排紙・再給紙部５の構成要素である定着排出ローラ５１、切替手段５２、排紙ローラ５３が備えてある。
【００３７】
なお、前記定着装置３９内に示すＷは定着上ローラ３９０の表面に接触して設けたクリーニングウェブで、例えば、装置作動中における適宜の時間間隔で図の左側に示す巻き取り芯上に少しづつ巻き取られるようになっている。
【００３８】
上記構成を用いての記録材上への画像形成は、適宜の駆動手段によって矢示の方向に回転する感光体ドラム３１を帯電装置３２により順次帯電した後、露光装置３３によるドット露光で原稿画像に対応した静電荷潜像を形成し、現像装置３４により前記静電荷潜像をトナー像となし、その後、第２給紙手段としてのレジストローラ４６の回転開始により給送される記録材Ｐ上に、前記転写装置３５の作用を介して転写させることで達成される。
【００３９】
画像形成開始は、実際には、前記レジストローラ４６に記録材Ｐが到達している状態で、当該レジストローラ４６の回転開始に伴う給紙にタイミングを合わせて、前記感光体ドラム３１上にトナー像を形成するためのプロセスを開始するようになっている。
【００４０】
そのために、前記転写装置３５のある転写領域でトナー像と記録材とが重畳するように、露光部から転写装置までの距離とレジストローラから転写装置までの距離を同一に設定するとともに、感光体ドラム３１、レジストローラ４６、転写前ローラ４７の線速度を同一に設定してある。
【００４１】
転写後の記録材は分離装置３６の作用により前記感光体ドラム３１上から分離され、前記定着装置３９の加熱・加圧作用を受けた後排出される。
【００４２】
一方、転写領域を通過した感光体ドラム３１は更に回転を続け、クリーニング装置３７によって残留トナーが除去されて次の画像形成への準備がなされる。
【００４３】
構成の説明に戻って、記録材収納部Ｄには、記録材Ｐを積層状態で収納する給紙トレイＤ１、Ｄ２、Ｄ３が上下方向に配列してある（記録材Ｐは給紙トレイＤ１においてのみ図示）。
【００４４】
また、それぞれの給紙トレイは、給紙部４を構成する要素である専用の給紙ローラ４０、４１、４２と重層防止用の分離手段である一対の分離ローラ４０３、４１３、４２３とを一体的に引き出し可能に設けてある。
【００４５】
前記給紙部４は前記給紙ローラ等の他に、前記給紙トレイＤ１、Ｄ２、Ｄ３のそれぞれから前記画像形成部３へと記録材Ｐを搬送するための搬送手段として、搬送ローラ対（以下、搬送ローラともいう）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、および、前述したレジストローラ４６、転写前ローラ４７等を備えている。
【００４６】
４５は前記記録材Ｐの搬送方向にみて前記搬送ローラＲ６の下流に設けた搬送ローラで、後述する反転搬送部６を介して送り出される記録材の搬送路と、例えば、前記給紙トレイＤ１から給紙される記録材の搬送路との合流部に設けてある。
【００４７】
反転排紙・再給紙部５は、転写・定着後の記録材Ｐを反転排紙したり、両面画像形成モードに従って記録材Ｐを再給紙するための領域であり、定着排出ローラ５１により排出された記録材Ｐをそのまま機外へ排出する場合と、表裏反転させた後に排出する場合と、記録材Ｐの裏面（第２面）に画像形成するために当該記録材Ｐを前記レジストローラ４６に向けて再給紙する場合とにおいて搬送路を切り替える切替手段５２を有している。
【００４８】
画像形成された記録材Ｐをそのまま、即ち、今、転写した画像面を上側にしたまま排出する場合は、前記切替手段５２を図において一点鎖線で示す位置に保持させ、また、画像形成された記録材Ｐの表裏を反転させて排出する場合は、前記切替手段５２を図において実線で示す位置に保持させて、前記定着排出ローラ５１により搬送される記録材Ｐを搬送ローラ５５、５７が付設されている搬送路中に送り込み、後端が前記搬送ローラ５５の手前位置に到達するタイミングで前記ローラ群の作動を停止させ、しかる後、前記搬送ローラ５５の回転方向を前記と逆方向に回転せしめることにより、前記切替手段５２の左側を通過せしめ、排紙ローラ５３を介して機外へ排出する。
【００４９】
更に、第１面に引き続き記録材Ｐの第２面に画像を形成する両面画像形成モードの場合は、前記切替手段５２を図において実線で示す位置に保持させ、定着排出ローラ５１により搬送される記録材を、排紙モータで駆動される反転排紙・再給紙部５の各搬送ローラ５５、５７を介して反転搬送部６に送り込み、当該反転搬送部６において記録材Ｐの表裏を反転させた後、前記レジストローラ４６に向けて送り出すことになる。
【００５０】
前記記録材Ｐの第２面に転写画像を得る間でのプロセスは前述と同じであり、定着処理後の記録材Ｐの排紙については、前記したいずれかの形態による。
【００５１】
なお、前記反転搬送部６は、前記搬送ローラ５７により搬送される記録材Ｐを更に右方向に送り込み、その後端を挟持しているタイミングで回転停止した後に逆回転するように駆動制御される搬送ローラ対６０を有し、当該搬送ローラ対６０の逆回転による左方向への搬送途上から、上方に弧を描いた後に右方向に延びる搬送路に沿って記録材を搬送させる。
【００５２】
搬送ローラ対６０を含む６１、６２、６３、６４、６５は、前記反転搬送部６の搬送路上に設けた搬送ローラ対である。
【００５３】
図２は給紙状態にある手差し給紙部の断面図、図３は手差し給紙皿が収納状態にある手差し給紙部の断面図である。
【００５４】
手差し給紙皿１００は支点１００Ａに回転可能に支持されており、図２のように、画像形成装置本体１１０から突出した作動位置と収納部１０４に収納された収納位置とに設定される。
【００５５】
図２の状態で手差し給紙皿１００に載置された記録材は、押し上げ板１００Ｃにより送り出しローラ１０１に押圧されて、送り出しローラ１０１により上から順に送り出される。更に、搬送ローラ及び裁きローラからなる分離搬送ローラ１０２により１枚に分離され搬送されて、レジストローラ４６及び転写前ローラ４７により転写位置に供給される。
【００５６】
図示のように、レジストローラ４６の上流側に配置された搬送ローラ４５の上流部で、記録材収納部Ｄからの搬送路ＰＡＴＨ１と反転搬送部６からの搬送路ＰＡＴＨ３が合流し、レジストローラの上流部で、更に、手差し給紙部からの搬送路ＰＡＴＨ４が合流してレジストローラ４６の位置で一つの搬送路ＰＡＴＨ２となる。現像装置３４の下部は、搬送路ＰＡＴＨ２に臨む。
【００５７】
手差し給紙皿１００の近傍、すなわち、手差し給紙皿１００の上方の画像形成装置本体１１０には、冷却風の導入開口１１０Ａが形成される。そして、導入開口１１０Ａを塞ぐシャッタ１０８が上下に移動可能に設けられる。シャッタ１０８は、リンク１０７により手差し給紙皿１００と連結される。すなわち、手差し給紙皿１００に設けた連結ピン１００Ｂ及びシャッタ１０８に設けた連結ピン１０８Ａとリンク１０７が連結しているので、手差し給紙皿１００の操作により、案内溝１０５Ａを有する案内部材１０５で案内されてシャッタ１０８が上下に直線移動する。
【００５８】
１０６は吸気用にファンであり、その作動により、導入口１１０Ａから入り、手差し給紙皿１００の下方から排気される矢印Ｗ１、Ｗ２で示す冷却風の流れが生ずる。
【００５９】
手差し給紙部の給紙状態においては、導入開口１１０Ａがシャッタ１０８により塞がれており、機内において発生する、記録材搬送による騒音やファン１０６の作動音が遮断される。一方、手債給紙皿１００を収納した図３の状態では、シャッタ１０８が導入開口１１０Ａを開放するので、導入開口１０８から冷却風が機内に導入されて、機内の温度上昇が防止される。
【００６０】
図１の画像形成装置においては、定着装置３９から排出された記録材Ｐが反転搬送部６を走行する過程で放出する熱により着内温度が上昇して、弊害を生ずるという問題がある。特に、感光体の温度が上昇すると、感光体の特性が変化して画質に影響する。従って、機内温度上昇の防止、特に、感光体３１の温度上昇を防止することが重要である。また、現像装置３４内の温度上昇を防止することも重要である。
【００６１】
これら二つの温度上昇防止には、反転搬送部６から転写位置に記録材を給紙する搬送路及び現像装置３４の下部に近い手差し給紙から冷却風を導入することがきわめて有効である。
【００６２】
手差し給紙皿１００の上方に設けられた導入開口１１０Ａは、このような技術的な観点に基づいて設定されている。
【００６３】
しかるに、手差し給紙部に導入開口１１０Ａを設けた場合、手差し給紙皿１００を作動状態に設定したときに、導入開口１１０Ａが開放される結果、機内の騒音が問題となる場合がある。すなわち、記録材の搬送時に発生する音やファン１０６の作動音が問題となることが判明した。
【００６４】
一方、外気を導入する導入口を手差し給紙部に設けない構成では、機内温度の上昇が問題となる。
【００６５】
本発明においてはこのような相反する問題を、手差し給紙部に導入開口を設けるとともに、手差し給紙皿１００の操作に連動して開閉動作するシャッタを設けることにより解決した。
【００６６】
すなわち、騒音が問題となる手差し給紙皿１００の作動位置への設定時には、冷却風の導入開口１１０Ａをシャッタ１０８で塞ぎ、手差し給紙皿１００の収納時には、導入開口１１０Ａを開放する構成とした。
【００６７】
これによって、騒音防止と機内温度上昇防止の両条件を満たすことが可能となった。
【００６８】
機内温度及び騒音に関して行った実験の結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
2005043731.tif 000003
【００７０】
該実験は、図２，３における導入開口１１０Ａを設けるとともに、開閉動作するシャッタ１０８を設けた場合と、導入開口１１０Ａを設けるが、シャッタ１０８を設けない場合とについて行ったものである。なお、騒音は画像形成装置から１．０ｍ離れた位置における測定値であり、温度は図１におけるドラム回りと称される感光体３１の近傍における温度である。
【００７１】
表１において、「手差しトレイ開」は、手差し給紙皿１００を給紙位置に設定した状態、すなわち、図２の状態を示し、「手差しトレイ閉」は手差し給紙皿１００を収納した状態、すなわち、図３の状態を示す。表１から明らかなように、シャッタ１１０Ａを設けることにより、騒音が顕著に低下したのに対して、機内温度は、シャッタを設けることにより、若干の上昇があっても、目標値内に抑えることができた。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図である。
【図２】手差し給紙皿が給紙状態に設定されている手差し給紙部の断面図である。
【図３】手差し給紙皿が収納されている手差し給紙部の断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００  手差し給紙皿
１１０Ａ  導入開口
１０６  ファン
１０８  シャッタ
【図１】
2005043731.tif 000004
【図２】
2005043731.tif 000005
【図３】
2005043731.tif 000006