(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に熱源を有し未定着トナー像を記録シート上に定着する定着手段と、その定着手段により定着された記録シートを排出口まで搬送するシート搬送経路面と、定着手段からの熱により暖められる周辺雰囲気を装置外へ排気する第１及び第２の排気手段とを備える画像形成装置において、
前記定着手段は、記録シートを水平方向に搬送して定着するとともに、定着後のシート搬送経路面は、上方に向かって形成され、
第１の排気手段は、前記定着手段の上方で、前記定着後のシート搬送経路面の法線上に存在し、当該第１の排気手段の吸気流又は排気流は、その向きが搬送される記録シートの少なくとも一部と交わるようにシート搬送経路面を直交するように通過してシート搬送路面を形成するケーシングのスリットから直接排気され、
第２の排気手段は、搬送される記録シートの最大幅よりも外側に設けられて、当該第２の排気手段の吸気流又は排気流が当該シート搬送経路面と交わらないものである
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の排気手段は、前記シート搬送経路面に記録シートが搬送されている場合でも周辺雰囲気を装置外に排気してい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、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、より詳しくは、画像形成装置の熱対策技術に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来から電子写真方式の画像形成装置において、未定着トナー像を熱と圧力との作用により記録シート上に定着する定着装置が広く用いられている。そして、定着装置からの熱により、定着装置の周辺に配接される現像装置内のトナーや、ベルトクリーニング装置内のトナーが熱により固化してしまうなど、画像形成装置内で様々な問題が生じるおそれがある。
【０００３】
さらに画像形成装置の小型化が求められるにつれ、定着装置と他の構成部品とが互いに接近し、装置内の隙間が少なくなる傾向にある。また、画像形成装置の生産性の向上が求められており、そのため定着装置から単位時間当たりに発生する熱量も大きくなる傾向にある。これらの傾向からも、画像形成装置内の熱対策がますます重要となっている。
【０００４】
そこで画像形成装置内の熱対策として、定着装置により暖められた画像形成装置内の雰囲気をファンにより強制的に画像形成装置外へと排出する技術が知られている。このような技術の一例として、特開平１１−２４３５２号公報に記載のものが挙げられる。同公報に記載の技術は、図１０に示すように、加熱源である定着装置の周辺に（記録シートの搬送経路を避けて）ファンを設け、さらに、図示しないダクトを設け、暖められた定着装置周辺の雰囲気をダクトを介してファンにより装置外へと排出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような画像形成装置のレイアウトでは、定着装置周辺の暖められた雰囲気を効率よく装置外へと排出することが困難である。つまり、定着装置に対して比較的離れた位置にファンが設けられているため、その離れたファンまでダクト内部を雰囲気が流れる必要があり、結果として排気効率が低下してしまう。勿論、容量の大きなファンを使用することで十分な排気性能を達成することは可能であるが、その一方、消費電力の増加や騒音の増大などの弊害を招く。特に、省エネルギーやオフィス環境が重視される今日では、容量の大きなファンを用いるのはデメリットが大きい。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気効率に優れたレイアウトの画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、内部に熱源を有し未定着トナー像を記録シート上に定着する定着手段と、その定着手段により定着された記録シートを排出口まで搬送するシート搬送経路面と、定着手段からの熱により暖められる周辺雰囲気を装置外へ排気する第１及び第２の排気手段とを備える画像形成装置において、前記定着手段は、記録シートを水平方向に搬送して定着するとともに、定着後のシート搬送経路面は、上方に向かって形成され、第１の排気手段は、前記定着手段の上方で、前記定着後のシート搬送経路面の法線上に存在し、当該第１の排気手段の吸気流又は排気流は、その向きが搬送される記録シートの少なくとも一部と交わるようにシート搬送経路面を直交するように通過してシート搬送路面を形成するケーシングのスリットから直接排気され、第２の排気手段は、搬送される記録シートの最大幅よりも外側に設けられて、当該第２の排気手段の吸気流又は排気流が当該シート搬送経路面と交わらないものである（請求項１）。画像形成装置をこのように構成することにより、レイアウトの自由度がまして排気手段を定着装置の近傍に配設することが可能となり、その結果排気効率が向上する。
【０００８】
以下、図１〜図４を用いてこの発明の参考例を説明する。図１〜図３は、排気手段を一つ備える場合の本発明を説明するものであり、図４は排気手段を複数（同図では２つ）備える場合の本発明を説明するものである。図１、図２、４に示す態様では、排気手段による排気流が搬送経路面と交わっており、図３に示す態様では、排気手段による吸気流が搬送経路面と交わっている。ここで、より効果的に暖められた周辺雰囲気を装置外へと排出するためには、これら吸気流、排気流の向きと搬送経路面とが実質的に直交する関係、つまり吸気流、排気流の方向が搬送経路面の法線方向と実質的に一致することが好ましい。
【０００９】
次に排気手段の位置について着目すると、第１の排気手段は、当該搬送経路面の法線上に存在している。また、当該定着手段は少なくとも一の定着回転体を有する場合には、排気手段は、当該定着回転体の回転軸の一部を含みかつその回転軸を法線とする平面上に存在することが好ましい。画像形成装置をこのように構成することにより、排気手段を定着装置のより近傍に配接することが可能となり、その結果排気効率が一層向上する。
【００１０】
ここで、画像形成装置は、複数の排気手段を備え、吸気流又は排気流が当該シート搬送経路面と交わる排気手段とは別に、吸気流又は排気流が当該シート搬送経路面と交わらない排気手段を併用する。
【００１１】
また、排気手段はシート搬送経路面に対して外部側に設けることもできるが、定着装置のより近傍に配接して排気効率を向上させる観点からは、排気手段はシート搬送経路面に対して装置の内部側に存在することが好ましい。また、本発明は基本的にどのような定着手段や搬送経路面のレイアウトにも適用することができるが、定着手段が記録シートを水平方向に搬送して定着すると共に、当該搬送経路面が上方に向かって形成されるレイアウトの画像形成装置は、一般に熱対策が困難となりやすい傾向にあるため、このようなレイアウトの画像形成装置に本発明と適用するとその効果がより顕著に発揮される。
【００１２】
ところで、本発明に係る画像形成装置では、シート搬送経路面に排気流又は吸気流をあてるものでるが、そのシート搬送経路面を搬送される記録シート上のトナー像は定着後のものであるため、画像を乱す心配はない。
【００１３】
第１及び第２の排気手段は、当該シート搬送経路面に記録シートが搬送されているか否かに係らず周辺雰囲気を吸気し装置外に排気するものである。
【００１７】
【発明の実施による態様】
図６には、本発明に係る定着装置１４を含んで構成された画像形成装置１０が示されている。図６に示されるように、画像形成装置１０はケーシング１２によって被覆され略箱状に形成されている。
【００１８】
画像形成装置１０の下部には、複数の記録媒体トレイ１６（本実施の形態においては３つの記録媒体トレイ１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを図示）が配設されている。それぞれの記録媒体トレイ１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃには、例えば、Ｂ５サイズ、Ｂ４サイズ、Ａ４サイズ、Ａ３サイズ等のサイズの異なる記録媒体１８が備えられている。記録媒体トレイ１６における記録媒体排出部近傍には半月ローラ２０が配設されており、指定された用紙トレイ１６から記録シート１８が一枚ずつ送り出され、複数の搬送ローラ対２２によって所定方向に搬送される。また、画像形成装置１０によって用紙２８の両面（表面と裏面）への画像形成が指示された場合に、表面への画像形成が終了した記録シート１８の表裏を反転させる用紙反転部１７が設けられている。
【００１９】
画像形成装置１０の一方の側面には、必要に応じて記録シート１８を手差しで挿入する手差しトレイ２４が配設されている。手差しトレイ２４における用紙挿入部近傍には、前述した用紙トレイ１６と同様に半月ローラ２０が配設されており、記録シート１８を一枚ずつ送り出すことができるようになっている。
【００２０】
画像形成装置１０の上部には、定着装置１４によって所望の画像が定着された記録シート１８が排出される排出トレイ２６が設けられている。
【００２１】
画像形成装置１０における用紙トレイ１６の上部には、スキャナで原稿を読み取りかつ各種画像処理を施した画像データ（本実施の形態における画像形成装置１０はカラー画像を対象としているため、画像処理を施すことによってイエロー、マゼンタ、シアン、黒の４色の画像データに変換される）に基づいて感光体３０にビーム光を照射する光走査装置３２、及び記録シート１８に所望の画像を定着する定着装置１４等を含んで構成される画像形成部２８が設けられている。
【００２２】
光走査装置３２は、光源、回転多面鏡３４、ｆθレンズ、シリンドリカルミラー、反射ミラー３６等によって構成されている。図示しない光源から射出されたレーザ光は、回転多面鏡３４によって偏向されかつｆθレンズ、シリンドリカルミラー、反射ミラー３６等を介して感光体３０に照射される。
【００２３】
また、感光体３０の周囲には、帯電器３８、ロータリー現像器４０、ＩＢＴベルトにより構成された中間転写体４２、感光体用クリーナー４４及び図示しない除電ランプが配設されている。
【００２４】
感光体３０は、図６に示される矢印Ａ方向に定速回転する。帯電体３８は、感光体３０を一様にマイナス帯電する。また、ロータリー現像器４０には、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の４色のトナー４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｂｋが供給されている。中間転写体４２は、複数のローラ４８に巻き掛けられており、ローラ４８が回転することによって図６に示される矢印Ｂ方向に一定速度で移動する。感光体用クリーナー４４は、中間転写体４２に転写されずに感光体３０上に残留したトナーを除去する。さらに、除電ランプは、感光体用クリーナー４４によって残留したトナーが除去された後に感光体３０を除電する。
【００２５】
さらに、中間転写体４２の周囲には、画像検出センサ５１及び中間転写体用クリーナー５０が配設されている。画像検出センサ５１は転写部５２よりも中間転写体４２の回転方向上流側に設けられており、中間転写体４２に形成されたトナー像の有無を検出するようになっている。中間転写体用クリーナー５０は、転写部５２よりも中間転写体４２の回転方向下流側に設けられており、中間転写体４２から記録シート１８へのトナー像の転写が終了した後に中間転写体４２の表面に残留したトナーを除去するようになっている。
【００２６】
矢印Ａ方向に回転する感光体３０は、帯電器３８によって一様にマイナス帯電され、光走査装置３２から射出されるレーザ光によってまず第１色目の黒色の潜像が感光体３０上に形成される。この潜像は、ロータリー現像器４０の黒色の現像器によって黒色トナーで現像される。現像された黒色トナー像は中間転写体４２に転写される。感光体３０上に転写されずに残ったトナーは、図示しないクリーナーによって除去され、感光体３０は除電ランプにより除電される。
【００２７】
そして、感光体３０は再び帯電器３８によって一様にマイナス帯電され、第２色目のイエローの画像形成が行われる。このようにして、第３色目のマゼンタ、第４色目のシアンまで計４色のトナー像が中間転写体２６に順次転写される。４色のトナー像の中間転写体４２への転写が完了した時点で、中間転写体４２の表面に最終トナー像が形成される。
【００２８】
中間転写体４２の下方には、中間転写体４２に形成された最終トナー像を記録シート１８に転写する転写部５２が設けられている。記録シート１８は、前述したように指定されたサイズの記録シート１８が備えられている用紙トレイ１６から搬送ローラ対２２によって転写部５２まで搬送される。
【００２９】
転写部５２の配設位置よりも記録シート１８の搬送方向下流側には、定着装置（定着手段）１４が配設されている。定着装置１４では、最終トナー像が転写された用紙３４に定着処理を施すことによって所定の画像が記録シート１８上に形成される。その画像が形成された記録シートは、図中Ｐで示す搬送経路面（シート搬送経路面）を搬送ロール対２２ａ〜ｃに次々に挟時搬送され、排出トレイ２６へと排出される。
【００３０】
なお、定着装置１４は用紙１８上に転写されたトナー５４を用紙１８に融解定着させるための加熱ローラ（定着回転体）５６と、この加熱ローラ５６と共に用紙１８を挟持して加圧させるための加圧ローラ（定着回転体）５８と、を含んで構成されている。加熱ローラ５６は、肉厚３ｍｍ程度の鉄の金属中空金として構成されている。また、用紙１８との接触面、すなわち加熱ローラ５６の表面は、厚さ２ｍｍ程度のゴム層が形成されており、加熱ローラ５６の内部には、ハロゲンランプ（熱源）が内蔵されている。また加圧ローラ５８は、鉄等の芯金の周囲に前述した加熱ローラ５６と同様に厚さ１ｍｍ程度のゴム層が形成されており、加圧ローラ５８の内部にはハロゲンランプ（熱源）が内蔵されている。この加圧ローラ５８は、スプリングにより一定の圧力で加熱ローラ５６を加圧する。これにより、加熱ローラ５６と加圧ローラ５８によって記録シート１８が挟持搬送される。こうして加熱ローラ５６と加圧ローラ５８との間を記録シート１８が通過する際にトナー５４が用紙１８上に加圧融解定着される。
【００３１】
ところで、この画像形成装置１０においては、定着装置１４からの熱による周辺部品への悪影響を防止するため、▲１▼定着装置１４により暖められる周辺雰囲気を装置１０外へと排出すること、▲２▼周辺部品の温度の上昇を防止することについてそれぞれ対策を講じている。以下、これらについて説明する。
【００３２】
◎周辺雰囲気の排気
図７は、定着装置１４周辺の構成をより詳細に説明するものである。図８は、画像形成装置１０の斜線で示す側面ケーシング１２Ｓを図７の太矢印Ｖの方向から見た側面図である。図９は、斜線で示す側面ケーシング１２Ｓを取り去った状態の画像形成装置１０を図７の太矢印Ｖの方向から見た側面図である。これらの図に示すように、この定着装置１４周辺には二つの軸流ファン（排気手段が）７０ａ、ｂが設けられている。
【００３３】
一方の軸流ファン７０ａは、搬送される記録シート１８の最大幅Ｌよりも外側に設けられており（図９参照）、側面ケーシング１２Ｓに設けられるスリット７４を介して（図８参照）、装置１０内の雰囲気を外部へと排出している。
【００３４】
他方の軸流ファン７０ｂは、搬送される記録シート１８の最大幅Ｌの内側に設けられており（図９参照）、搬送経路面の一部を形成する搬送プレート２３に設けられるスリット７２（図９参照）、さらに側面ケーシング１２Ｓに設けられるスリット７３を介して（図８参照）装置１０内の雰囲気を外部へと排出している。なお、この軸流ファン７０ｂの大きさは、縦６０×横６０×奥行１５〔ｍｍ〕である。
【００３５】
このように、軸流ファン７０ｂからの排気は搬送経路面に対して直角に吹き付けられ、搬送経路面を通過して装置１０外部へと排出される。また、その軸流ファンｂの設けられる位置は、記録シート１８の最大幅Ｌの略中央部近辺に対応する場所である。その結果、例えば最大幅Ｌの外側に設けられる軸流ファン７０ａに比べて、より温度の高い装置１０内の雰囲気を排気することができるため、排気効率が高い。
【００３６】
なお、搬送プレート２３内には、搬送される記録シート１８との摩擦を低減するためのリブ２３０が搬送方向に沿って複数設けられている。また、側面ケーシング１２Ｓに設けられるスリット７３のうち、一部分７３Ｒに実際に横長の通気孔が複数形成されており、他の部分７３Ｄには横長の窪みがダミーとして形成されている。さらに、記録シート１８の搬送の有無に係らず、定着装置１４の作動時にはいずれのファン７０ａ、ｂも回転している。
【００３７】
◎周辺部品の温度上昇の防止
図７に示すように、中間転写体用クリーナー（周辺部品）５０表面の定着装置１４と対峙する部分に、アルミテープ（遮熱部材）７１を貼付している。このアルミテープ７１を貼付したことにより、従来に比べて５〔°Ｃ〕程度、中間転写体用クリーナ５０の内部温度を低下させることができた。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、排気効率に優れたレイアウトの画像形成装置を提供することができる。その結果、簡易な構成、装置の小型化、省エネルギー化などを達成しつつ、定着装置からの熱による悪影響を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の画像形成装置のレイアウトを説明するものである。
【図２】図２は、本発明の他の画像形成装置のレイアウトを説明するものである。
【図３】図３は、本発明の他の画像形成装置のレイアウトを説明するものである。
【図４】図４は、本発明の他の画像形成装置のレイアウトを説明するものである。
【図５】図５は、本発明（請求項６）を説明するものである。
【図６】図６は、本発明が適用可能な画像形成装置の断面概略図を示すものである。
【図７】図７は、図６の部分拡大図である。
【図８】図８は、画像形成装置の側面ケーシングを示すものである。
【図９】図９は、画像形成装置の内部の搬送経路面を示すものである。
【図１０】図１０は、従来の画像形成装置のレイアウトを説明するものである。
【符号の説明】
１４…定着装置（定着手段）、Ｐ…搬送経路面（シート搬送経路面）、２２ａ〜ｃ…搬送ロール対、２３…搬送プレート、７０ｂ…軸流ファン（排気手段）、７２、７３…スリット、７１…アルミテープ（遮熱部材）、５０…中間転写体用クリーナ（周辺部品）
【図１】
0004019581.tif 000002
【図２】
0004019581.tif 000003
【図３】
0004019581.tif 000004
【図４】
0004019581.tif 000005
【図５】
0004019581.tif 000006
【図６】
0004019581.tif 000007
【図７】
0004019581.tif 000008
【図８】
0004019581.tif 000009
【図９】
0004019581.tif 000010
【図１０】
0004019581.tif 000011