(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤によって可視化された可視像を担持する像担持体と、
前記像担持体から可視像を記録媒体に転写した後、前記像担持体上に残留した現像剤を回収し格納する回収装置と、
前記記録媒体上の可視像を定着させる定着装置と、
前記回収装置に向けて吸気する吸気装置と、前記回収装置に向けて吸気された空気を排気する排気装置と、
前記回収装置の長手方向に配列した複数の吸気開口部を介して前記吸気装置から前記回収装置へ空気を導く経路を形成する吸気ダクトと、
前記回収装置の長手方向に配列した複数の排気開口部を介して前記回収装置から前記排気装置へ空気を導く経路を形成する排気ダクトと、
一方の面にて前記吸気ダクトから前記排気ダクトへ空気を導く経路を形成し、他方の面にて前記記録媒体の搬送路を形成する、各面が表裏を成すガイド部材と、
を備えた画像形成装置において、
前記排気ダクト内に前記複数の排気開口部から前記排気装置に向かって空気を導く経路を形成する案内部材を設置し、前記吸気ダクト及び前記排気ダクトが、前記記録媒体の搬送方向に対して前記定着装置と前記回収装置の間に設置されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体から前記記録媒体を分離させる分離装置と、
前記ガイド部材によって前記分離装置近傍へ空気を導き前記分離装置の分離機能を補助することを特徴とする請求項１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、複写機、レーザプリンタ、レーザ複写機、レーザＦＡＸ等の電子写真方式を採用した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置について、図６乃至図９を用いて説明する。図６は従来の画像形成装置の要部構成図、図７及び図８は画像形成装置の通気構成を説明する図、図９は特開平10-115958記載の画像形成装置を表す図である。図６に示す画像形成装置100は電子写真方式の複写機であって、装置上部に画像読取部101、下部に画像形成部102を有している。
【０００３】
画像形成部102の略中心には、像担持体としての感光体ドラム104を有するドラムユニット103を配置している。感光体ドラム104は一次帯電器105によって一様に帯電された後に画像読取部101から光線を照射されて静電潜像を形成し、現像器107によってトナー像を形成された後にポスト帯電器106によって電位調整される。装置下方には記録媒体であるシートＳを積載収納する給送カセット112ａ〜ｄが配置され、給送ローラ113ａ〜ｄによってピックアップされた後に搬送ローラ対114ａ〜ｄによって一枚ずつ分離給送され、搬送路115を通ってレジストローラ対116に搬送される。レジストローラ対116はシートＳの斜行を矯正すると共に感光体ドラム104上のトナー像と同期して搬送する。
【０００４】
シートＳは転写帯電器109によって感光体ドラム104上のトナー像を転写され、分離帯電器110によって感光体ドラム104より分離されてから、搬送ローラ111ａ及び111ｂに張架された搬送装置111によって搬送される。感光体ドラム104上に残留したトナーはクリーナ108によって回収され、感光体ドラム104は次の画像形成に供される。搬送装置111の後端部分には定着装置117が配設されており、シートＳは加熱及び加圧されることによりトナー像を定着された後に排出ローラ対118によって排出部119から機外に排出される。
【０００５】
上記の如く構成された複写装置等の画像形成装置において、一次帯電器105、ポスト帯電器106、転写帯電器109、および分離帯電器110には画像を形成する際に高い電圧が印加されるため、オゾンが発生する。また、これらの帯電器周辺から発生されるＮＯｘ等の帯電生成物質が感光体ドラム104に付着すると画像乱れが発生する場合があるため、各帯電器周辺には一定の空気の流れが必要とされている。このため画像形成装置には、図７及び図８に示すようにオゾン等を含んだ空気を装置外に排気する排気ファン120、121、122、クリーナファン123ａ〜ｃを設けており、これらの排気ファンにオゾン除去のための空気清浄化フィルタ124を設けている（図８参照）。
【０００６】
また、定着装置117は非常に高い温度でトナー像を定着させるため、定着装置117の近傍は常に高温にさらされている。またこの高温な空気の影響により、クリーナ108内のトナーが溶融、凝集するおそれがある。このためかかる高温な空気は効率よく装置外に排熱処理する必要があり、排気ファン120が定着装置117の近傍に配設されている。当然排気ファン120から前記オゾンが排出されるおそれがあり、また定着装置117からシリコンオイルの上記も排出されるため、排気ファン120には空気清浄化フィルタ124を設けている。
【０００７】
特にクリーナファン123ａはクリーナ108の昇温対策のために設けられたファンであり、クリーナ108内の廃トナーが高温にさらされて凝集固化するのを防ぐために、高温のエアを積極的に機外に排出する。このクリーナファン123ａの他にも排気ファン123ｂ、123ｃ等を複数設け、積極的に高温の空気を外気に排気している場合もある。当然、クリーナファン123ａをはじめとしたその他の排気ファン123ｂ、123ｃからも前記オゾンが排出されるおそれがあり、また定着装置117からシリコンオイルの上記も排出されるため、これらにもそれぞれ空気清浄化フィルタ124を設けている場合もある。
【０００８】
そして画像形成装置100本体内部には画像形成を行う場合においてトナーが浮遊する場合があり、その浮遊トナーは画像に対して悪影響を与えるおそれがあるため、画像形成部102の近傍に浮遊トナー排気ファン121を設けている。この浮遊トナー排気ファン121にも、他と同様に空気清浄化フィルタ124を設けている。また搬送装置111においては、効率よく転写シートを搬送するために搬送装置111でシートＳを吸着させる必要があるため、搬送装置111近傍に搬送部吸引ファン122も配設している。
【０００９】
これらの各排気ファン120〜123及び後側板126に設けた排気口の間にはエアダクト125を配設しており、その排気口にはルーバーと呼ばれる開口部材が設けられている。各ファンから排出された空気は図８において空気の流れ127に示すように、装置背面から横方向へ排出される。
【００１０】
また、ファン以外の機内昇温抑制対策として、定着装置117とクリーナ108の間に断熱用の断熱壁128を設けたり（図６参照）、定着装置117若しくはシートＳからの熱伝達を遮断する目的でその断熱壁128をＬ字状に曲げるなどしてクリーナ108の底部を覆う構成などが用いられてきた。
【００１１】
また、近年のエアフローの高効率化に伴う考案として、図９に示す特開平10-115958に開示された構成のように、定着装置117とクリーナ108との間にアルミ中空押し出し成形により本体ステーと一体成型したダクトステー129を配置し、排気ファン123ｄによってエアを流す構成をとっているものもある。また他の例として、定着装置とクリーナとの間にクリーナ側に開口部を有するエアダクトを配置し、エアダクトに連結された送風ファンによりクリーナに外気を吹き付ける構成をとっているものもある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記従来の技術において内部の空気を十分に排出しようとすると、装置本体に装着されたファンの総数が増加し、騒音レベルが悪化すると共に、ファン及びフィルタの総数の増加による製造コストの上昇、消費電力の増大を招く。また定着装置近傍に設けられたファンによりその熱を奪うために、定着音調温度の高温化による消費電力の増大、定着装置の音調を制御する定着ハロゲンヒータへの通電時間増大に伴う消費電力の増大を招き、定着音調温度が高温化することにより周辺部材に板金の追加、耐熱性樹脂多用による部品コストの上昇、帯電器周辺から発生されるＮＯｘ等の帯電生成物質のドラム付着による画像劣化等の問題があげられる。これらの問題は、近年の画像形成装置の縮小化により機内昇温対策としてファン総数が増大傾向にあることで、さらに顕著になってきている。
【００１３】
また近年における高速化、省スペース、省エネルギーの要請により、特開平10-15958に開示された構成のように定着装置とクリーナの間にアルミ中空押し出し成形により一体成型したダクトステーを設けた場合であっても、アルミのダクトステーは熱伝導性が高いために効率的なクリーナ冷却は困難である。またその他の例として、定着装置とクリーナとの間にクリーナ側に開口部を有するエアダクトを配置した場合であっても、機内の省スペース化などの問題から、空気流を冷却対象物に対して誘導する専用ガイドがなく、効率的な冷却は困難であった。
【００１４】
そこで本発明は、ファン及びフィルタの総数増加による騒音レベルを低減し、製造コストの上昇を極力低くおさえつつ、各ファンの総数低減による諸問題を飛躍的に改善し、さらに装置本体のコンパクト化との両立を非常に簡単な構成で解決した画像形成装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、現像剤によって可視化された可視像を担持する像担持体と、前記像担持体から可視像を記録媒体に転写した後、前記像担持体上に残留した現像剤を回収し格納する回収装置と、前記記録媒体上の可視像を定着させる定着装置と、前記回収装置に向けて吸気する吸気装置と、前記回収装置に向けて吸気された空気を排気する排気装置と、前記回収装置の長手方向に配列した複数の吸気開口部を介して前記吸気装置から前記回収装置へ空気を導く経路を形成する吸気ダクトと、前記回収装置の長手方向に配列した複数の排気開口部を介して前記回収装置から前記排気装置へ空気を導く経路を形成する排気ダクトと、一方の面にて前記吸気ダクトから前記排気ダクトへ空気を導く経路を形成し、他方の面にて前記記録媒体の搬送路を形成する、各面が表裏を成すガイド部材と、を備えた画像形成装置において、前記排気ダクト内に前記複数の排気開口部から前記排気装置に向かって空気を導く経路を形成する案内部材を設置し、前記吸気ダクト及び前記排気ダクトが、前記記録媒体の搬送方向に対して前記定着装置と前記回収装置の間に設置されたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。図１は本実施形態に係るガイド部材近傍を説明する斜視図、図２は画像形成装置の前面図、図３はガイド部材近傍を説明する側面図、図４は気流の流れを説明する概略全体図、図５は画像形成装置の背面図である。
【００１７】
まず、装置全体の構成について図３を用いて説明する。画像形成装置１は電子写真方式を採用した複写装置であり、装置上部に画像読取部２、下部に画像形成部３を有している。
【００１８】
画像読取部２は、プラテン10上に載置した原稿を圧着板11にて押さえると共に光源12を移動させながら光線を照射することにより、その反射光を複数の移動ミラー13ａ、固定ミラー13ｂによって反射させつつレンズ系14を介して次に述べる感光体ドラム15に結像させるものである。
【００１９】
画像形成部３は略中心に像担持体としての感光体ドラム15を有するドラムユニット４を配置している。ドラムユニット４は一次帯電器16、現像器17、ポスト帯電器18、クリーナ19から構成されている。またさらに感光体ドラム15の周辺には転写帯電器20、分離帯電器21、及び搬送ローラ22ａ、ｂに張架された吸着搬送手段である搬送ベルト22の先端部が配設されている。
【００２０】
装置下方には記録媒体であるシートＳを積載収納する給送カセット23ａ〜ｄが配置され、それぞれに給送ローラ24ａ〜ｄ、搬送ローラ対25ａ〜ｄが設けられると共に、搬送路26によってレジストローラ対27にシートＳを導くよう構成されている。搬送ベルト22の後端部分には定着装置28が配置され、その下流には排出ローラ対29がシートＳを装置外部の排出トレイ30へと導いている。
【００２１】
複写動作が開始されると、光源12で証明された原稿の反射光が光路長を調節する移動ミラー13ａ群で反射されてレンズ系14を通り、固定ミラー13ｂで反射して、感光体ドラム15上に結像する。感光体ドラム15はあらかじめ一次帯電器16で一様に帯電を受けており、上記光源からの結像により潜像が形成される。
【００２２】
潜像は現像器17によって現像剤であるトナーが付与され、現像剤像となり、ポスト帯電器18で電位調整され、転写帯電器20の位置へ進む。一方、給送カセット23ａ〜ｄから給送ローラ24ａ〜ｄによってピックアップされたシートＳは搬送路26を通ってレジストローラ対27で斜行を矯正された後に、感光体ドラム104上の現像剤像と同期して搬送される。シートＳは転写帯電器20によって感光体ドラム104上の現像剤像を転写され、分離帯電器21によって感光体ドラム15から分離された後に、搬送ベルト22によって定着装置28に搬送される。
【００２３】
定着装置28は熱と圧力を印加することによりシートＳ上の現像剤像を加熱圧着させて定着させる。画像の定着されたシートＳは排出ローラ対29によって機外に排出され、画像形成が終了する。現像剤像を転写した後の感光体ドラム15は更に回転して、クリーナ19によって残トナーを除去され、次の潜像形成に供される。
【００２４】
図４及び図５に示すように、後側板31にはドラムユニット４、搬送ベルト22、定着装置28に対応する夫々の位置に開口部が設けられ、この開口部を覆うように送風手段である浮遊トナー排気ファン33、搬送部吸引ファン34、排気ファン35が配置され、装置内から空気を排出するよう構成されている。各ファンから排出された排気39は、図５に示すように装置背面から横方向へ排出される。
【００２５】
浮遊トナー排気ファン33は主として画像形成部３で発生するオゾン及び浮遊トナーを含む空気を機外へ排出するものである。搬送部吸引ファン34は搬送部で必要な府圧を生成するために内部空気を吸引して機外に排出するものである。排気ファン35は複写動作中は主として定着装置28において用いられる離型材であるシリコンオイルの蒸気を機外に排出するものである。ただし、各ファンには図示しない空気清浄化フィルタを設けており、排気中のオゾン、浮遊トナー、離型材を除去してから外部に清浄空気を排出するよう構成している。
【００２６】
図１に示すように、装置本体の後側板31と前側板32の間において、画像形成部３に付随するクリーナ19と定着装置28の間には、クリーナダクト37が配置されている。このクリーナダクトは後側板31と前側板32の間の略全域にわたって形成されており、装置本体正面側の前側板32にクリーナダクト37に気流38を吸引するための前側板32に吸気ファン36を有している。また装置本体背面側の後側板31にはクリーナダクト37を介して前後長手方向にわたり進行してきた気流38を排気するための吸引用の排気ファン35が取り付けられている。クリーナダクト37内には装置本体長手方向に効率よくかつ均等に気流38を吸引するために、フィン40が湾曲して立設されている。
【００２７】
このようにクリーナダクト37をクリーナ19と定着装置28の間であって、かつ略全域にわたって配置させることにより、空気の循環層が常にクリーナダクト37とクリーナ19の外壁との間で形成される。従って熱源の一つである定着装置28からの熱を遮断することが可能となり、クリーナ19の昇温に対して非常に効果的である。
【００２８】
図１及び図２に示すように、クリーナ19にはガイド部材であるエアガイド41が、該クリーナ19に対して一定の間隔を有した形で設置されている。すなわち冷却対象物であるクリーナ19と一定の間隔を設けることにより、該クリーナ19との間に空気流を発生させることが可能となり、冷却効率を極端に向上させることが可能となる。
【００２９】
一方、クリーナダクト37にはエアガイド41に連通する複数の空気穴42を設けており、吸気ファン36から取り込まれた気流38がクリーナダクト37を介して空気穴42より吹き出されるよう構成されている。エアガイド41の先端は感光体ドラム15のドラム分離爪43の下流側の先端近傍に配置され、空気穴42より吹き出された気流38は、図２に示すようにクリーナ19とエアガイド41のＡ面との間を通り、ドラム分離爪43の先端近傍より吹き出される。従って気流38はクリーナ19の底部を冷却すると共に、シートＳの転写後のドラム巻き付きを抑制するための補助エアとしても機能させることができる。
【００３０】
ドラム分離爪43先端近傍より吹き出された空気流は、分離帯電器21、もしくは搬送ベルト22に設けられた開孔口21ａ、22ｃから搬送部吸引ファン34の吸引によって回収され、装置外へ排出される。これにより、装置内において一定の気流38が確立され、装置内にこもった空気や、ドラムユニット４周辺に漂う帯電生成物を装置外もしくは空気清浄化フィルタまで誘導することが効果的に行えるようになる。
【００３１】
またエアガイド41先端をドラム分離爪43の下流側に配置したことにより、エアガイド41のＢ面はドラム分離直後の上カール傾向を有するシートＳの搬送規制ガイドとして機能し、定着装置28まで導いている。このエアガイド41自身が気流によって冷却されていることから、機内搬送中のシートＳの表面温度を抑制することが可能となり、機内昇温低下、またはシートのカール動作を抑制することが可能となる。
【００３２】
また、定着装置28近傍に排気ファン35を設けても、クリーナ19側に遠心したクリーナダクト37により定着装置28の熱を直接吸うことがなくなるため、定着装置28の保温効果も得ることが出来、消費電力低減も図ることができる。
【００３３】
なお、本実施形態においては感光体ドラム15の長手方向に均等に気流38を吹き出す空気穴42を設けて示したが、その位置、開口幅、数などは装置構成に従って適宜変更可能である。ただし、上述の如く、空気穴42を定着装置28に向けて設けることは、消費電力の増大につながるため、行わない方がよい。
【００３４】
【発明の効果】
上記説明した如く、本発明に係る画像形成装置においては、エアダクトから排出される空気を導くガイド部材の一方の面が冷却対象物であるドラムユニットに対して空気を導くエアガイドとして機能すると共に、他方の面が記録媒体の搬送規制ガイドとして機能するよう構成したことにより、送風手段の総数を増加させることなく、省スペースの中で高効率、省電力に機内の冷却を行うことが可能となった。また、シート搬送ガイドの冷却効果により、機内搬送中の記録媒体の表面温度を抑制することが可能となり、機内昇温低下、または記録媒体のカール動作を抑制することが可能となった。
【００３５】
またガイド部材を冷却対象であるドラムユニットに、該ドラムユニットと離隔した状態で取り付けたことにより、ドラムユニット内に設けられたトナーなどを所有するクリーナ、現像器等とガイド部材との間に気流を発生させることができ、冷却効率を極端に向上させることが可能となった。またドラムユニットにガイド部材を取り付けたことにより、ガイド部材を記録媒体がドラムユニットを通過する前後の搬送規制ガイドとして機能させることも可能である。
【００３６】
またガイド部材の先端を像担持体のシート分離部の下流側に配置したことにより、ガイド部材先端から流れる気流が記録媒体が像担持体から分離する際の補助エアとして機能すると共に、分離後の記録媒体の搬送規制ガイドとして機能させることが可能となった。
【００３７】
また前記エアダクトが定着装置とクリーナとの間に位置し、且つ略全域にわたって配置したことにより、定着装置からの熱を遮断することが可能となると共に、装置本体長手方向に効率的にかつ均等に気流の吸引および排気が可能となり、クリーナの昇温に対して非常に効果的である。また定着装置近傍に不必要な気流が発生しないことから定着装置の保温効果を向上させ、消費電力低減を図ることができる。
【００３８】
またガイド部材に導かれた空気が、分離帯電手段又は吸着搬送手段を通過して装置外に排出されるよう構成したことにより、装置内において一定の気流を確立することができ、装置内にこもった空気やドラムユニット周辺に漂う帯電生成物を効果的に排出することが可能となった。
【００３９】
これらのことから、従来例に示した画像形成装置よりも送風手段を少なくとも２個削減して稼働時の騒音や生産コストの低減を図ることができ、また気流の高効率化に伴い消費電力の低減に大きく貢献し、２〜３割程度の抑制が可能となっている。また定着装置周辺の部材に関しても不必要に耐熱性樹脂を用いる必要がなく、この点においても生産コストの低減を図ることができる。
【００４０】
また従来例にて説明した特開平10-115958の構成に比して、エアダクトからクリーナへの気流を発生し、搬送ガイドと兼用されたガイド部材によってクリーナを覆うことにより、新鮮な気流を効率的にクリーナ冷却に使用することが可能となり、省スペースのまま効果的に機内昇温を抑えることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るガイド部材近傍を説明する斜視図である。
【図２】画像形成装置の前面図である。
【図３】ガイド部材近傍を説明する側面図である。
【図４】気流の流れを説明する概略全体図である。
【図５】画像形成装置の背面図である。
【図６】従来例に係る画像形成装置の要部構成図である。
【図７】従来例に係る画像形成装置の通気構成を説明する図である。
【図８】従来例に係る画像形成装置の通気構成を説明する図である。
【図９】特開平10-115958記載の画像形成装置を表す図である。
【符号の説明】
Ｓ    …シート
１    …画像形成装置
２    …画像読取部
３    …画像形成部
４    …ドラムユニット
10    …プラテン
11    …圧着板
12    …光源
13ａ  …移動ミラー
13ｂ  …固定ミラー
14    …レンズ系
15    …感光体ドラム
16    …一次帯電器
17    …現像器
18    …ポスト帯電器
19    …クリーナ
20    …転写帯電器
21    …分離帯電器
21ａ  …開孔口
22    …搬送ベルト
22ａ、22ｂ  …搬送ローラ
22ｃ  …開孔口
23    …給送カセット
24    …給送ローラ
25    …搬送ローラ対
26    …搬送路
27    …レジストローラ対
28    …定着装置
29    …排出ローラ対
30    …排出トレイ
31    …後側板
32    …前側板
33    …浮遊トナー排気ファン
34    …搬送部吸引ファン
35    …排気ファン
36    …吸気ファン
37    …クリーナダクト
38    …気流
39    …排気
40    …フィン
41    …エアガイド
42    …空気穴
43    …ドラム分離爪
【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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