(57)【要約】【課題】画像形成装置の停止直後での定着装置からの熱による温度上昇の影響が、画像形成装置を構成する動作機構又は部品に及ばないようにする。【解決手段】定着装置２を備えた画像形成装置であって、画像形装置を構成するプロセスユニット１に設けられた冷却用のダクト５と、ダクト５に空気の流れを生成する冷却用のファン４と、開閉可能に設けられて、閉成時にダクト５の壁部となり、開成時にダクト５の内部を開放する開閉体７と、定着装置２の動作時には開閉体７を閉成し、定着装置２の停止時には開閉体７を開成する開閉駆動部１１と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着装置を備えた画像形成装置であって、
前記画像形装置を構成する動作機構又は部品の配設位置に設けられた冷却用のダクトと、
前記ダクトに空気の流れを生成する冷却用のファンと、
開閉可能に設けられて、閉成時に前記ダクトの壁部となり、開成時に前記ダクトの内部を開放する開閉体と、
前記定着装置の動作時には前記開閉体を閉成し、前記定着装置の停止時には前記開閉体を開成する開閉駆動部と、を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記開閉駆動部は、
前記定着装置を動作させるための回転駆動力を前記開閉体に対して該開閉体の閉成方向に伝達する回転駆動力伝達部と、
前記開閉体を開成方向に付勢する付勢部と、
前記回転駆動力伝達部に設けられて、前記定着装置の動作時には、一定トルクまでの回転駆動力を伝達することにより前記付勢部の付勢力に抗して前記開閉体を閉成させ、前記定着装置の停止時には、前記付勢部の付勢力による前記開閉体の開成を可能にする回転切替え部と、を備える請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンターやＭＦＰ（Multifunction Printer）等の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置を構成する動作機構又は部品の配設箇所を冷却する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置においては、感光体（像担持体）の表面を均一に帯電させ、感光体表面を露光して、静電潜像を感光体表面に形成し、トナー（現像剤）により感光体表面の静電潜像を現像して、感光体表面にトナー像（可視像）を形成し、トナー像を感光体表面から記録紙（記録媒体）に転写し、記録紙上のトナー像を熱圧着により定着させる。
【０００３】
このような画像形成装置では、装置内部の温度を管理する必要がある。特に、定着装置には、記録紙上のトナー像を加熱するためのヒーターが設けられているので、定着装置周辺では、温度が上昇し易く、画像形成装置を構成する動作機構や部品に影響が及ぶ。また、画像形成装置の内部では、動作機構又は部品が高密度で配置されており、定着装置周辺でも同様であって、余分なスペースが殆どない。このため、冷却用のファンやダクトを設けて、定着装置周辺の換気を促進する必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１では、定着装置周辺にセンサーを設けているため、外気をセンサー近傍に引き込むためのファンを設けて、センサー近傍の温度上昇を抑え、センサーの誤動作を防止している。また、特許文献２では、定着装置のローラーにかけられた無端ベルトに対して、ファンからの空気を吹き付けて、無端ベルトを冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２４７１１号公報
【特許文献２】特開平５−１９６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２のように冷却用のファンを設けただけでは、画像形成装置の動作時にはファンにより画像形成装置の内部が換気されても、画像形成装置の停止時にはファンも停止されることから換気が行われない。このため、画像形成装置の停止直後は、画像形成装置の内部の温度が上昇し易い。特に、定着装置周辺では、温度が上昇し易く、例えば定着装置の近傍に配置されるプロセスユニットに大きな影響が及ぶ。このプロセスユニットでは、感光体表面の静電潜像の形成、トナーによる静電潜像の現像、感光体表面から記録紙へのトナー像の転写を行っており、プロセスユニットの内部温度が上昇し過ぎると、トナーの溶融や溶着等の不具合が生じる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、画像形成装置の停止直後での定着装置周辺の温度上昇の影響が、画像形成装置を構成する動作機構又は部品に及ばないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面にかかる画像形成装置は、定着装置を備えた画像形成装置であって、前記画像形装置を構成する動作機構又は部品の配設位置に設けられた冷却用のダクトと、前記ダクトに空気の流れを生成する冷却用のファンと、
開閉可能に設けられて、閉成時に前記ダクトの壁部となり、開成時に前記ダクトの内部を開放する開閉体と、前記定着装置の動作時には前記開閉体を閉成し、前記定着装置の停止時には前記開閉体を開成する開閉駆動部と、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
上記の本発明によれば、画像形成装置の停止直後において、定着装置からの熱を要因とする、画像形成装置を構成する動作機構又は部品への温度上昇の影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置におけるプロセスユニット及び定着装置を示す斜視図である。
【図２】プロセスユニット及び定着装置を示す側面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、プロセスユニットのダクトの開閉体を閉成した状態及び開成した状態をそれぞれ示す斜視図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、ダクトの開閉体を閉成した状態及び開成した状態をそれぞれ示す側面図である。
【図５】プロセスユニットと定着装置の間に設けられた開閉駆動部を示す斜視図である。
【図６】開閉駆動部を側方から見て示す側面図である。
【図７】開閉駆動部を上方から見て示す平面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はトルクリミッターを例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置におけるプロセスユニット及び定着装置を示す斜視図である。また、図２は、プロセスユニット及び定着装置を示す側面図である。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る画像形成装置は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能等を兼ね備えた複合機であり、図１及び図２に示すようなプロセスユニット１及び定着装置２を備え、その他に、図示されていない操作部、給紙カセット、露光装置、トナーコンテナ等を備えている。
【００１３】
プロセスユニット１は、電子写真方式により、給紙カセットから供給される記録紙にトナー像を形成するためのものであり、感光体ドラム、感光体ドラムの表面を除電する除電装置、感光体ドラムの表面をクリーニングするクリーニング装置、感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電装置、及び露光装置からの光照射により感光体ドラムの表面に生成された静電潜像を、トナー像に現像する現像装置等を備えており、感光体ドラムの表面にトナー像を形成する。
【００１４】
画像形成装置においては、プロセスユニット１の下側に記録紙の搬送路が設けられており、給紙カセットから記録紙が供給されると、この記録紙がその搬送路を通じてプロセスユニット１に向けて搬送されてくる。プロセスユニット１の感光体ドラムは、該プロセスユニット１の下側に露呈しており、記録紙の搬送路に設けられた転写ローラーに圧接されて、転写ローラーとの間にニップ域を形成している。
【００１５】
記録紙は、感光体ドラム及び転写ローラーのニップ域に通され、感光体ドラムの表面のトナー像を転写される。引き続いて、記録紙は、搬送路を通じて定着装置２に搬送され、定着装置２の１組のローラーの間に挟み込まれて、加熱及び加圧され、これにより記録紙上のトナー像が定着される。更に、記録紙は、定着装置２から上方に湾曲した搬送路を通じて矢印Ｂ方向に搬送され、画像形成装置の上側に設けられた排出トレイに排出される。
【００１６】
ところで、定着装置２には、記録紙上のトナー像を加熱するためのヒーターが設けられているので、定着装置２周辺では、温度が上昇し易い。また、画像形成装置の内部では、動作機構又は部品が高密度で配置されており、定着装置２周辺でも同様であって、定着装置２とプロセスユニット１の間には余分なスペースがなく、定着装置２の温度がプロセスユニット１に影響を及ぼす可能性が高い。仮に、プロセスユニット１の内部温度が上昇し過ぎると、トナーの溶融や溶着等の不具合が生じる。
【００１７】
このため、本実施形態では、冷却用のファン４をプロセスユニット１の側方に設けると共に、冷却用のダクト５（図２）をプロセスユニット１に設けて、ダクト５を定着装置２に隣接させて配置する。また、ファン４により、当該ファン４から吹き出した空気をダクト５の一方の側壁８の通気孔８ａを通じて該ダクト５の内部に導き入れ、空気をダクト５の他方の側壁の通気孔（図示せず）から排気する。これにより、矢印Ｃに示すような空気の流れを生成して、プロセスユニット１の内部を冷却している。
【００１８】
画像形成装置の動作時には、ファン４によりプロセスユニット１の内部が冷却されても、画像形成装置の停止時には、プロセスユニット１や定着装置２と共にファン４も停止される。このため、画像形成装置の停止直後は、ファン４によるプロセスユニット１の冷却効果を望むことができない。
【００１９】
本実施形態では、画像形成装置並びに定着装置２が停止されると、この定着装置２の停止に連動して、プロセスユニット１のダクト５の上側の開閉体７を開成して、プロセスユニット１の内部を開放し、これによりプロセスユニット１の内部の自然換気を促進させて、プロセスユニット１の内部の温度上昇を防止している。
【００２０】
次に、そのような定着装置２の停止に連動してダクト５の上側の開閉体７を開成する機構について詳しく説明する。
【００２１】
図３（ａ）、（ｂ）は、プロセスユニット１のダクト５の開閉体７を閉成した状態及び開成した状態をそれぞれ示す斜視図である。また、図４（ａ）、（ｂ）は、ダクト５の開閉体７を閉成した状態及び開成した状態をそれぞれ示す側面図である。図５は、プロセスユニット１と定着装置２の間に設けられた開閉駆動部１１を示す斜視図である。また、図６は、開閉駆動部１１を側方から見て示す側面図であり、図７は、開閉駆動部１１を上方から見て示す平面図である。
【００２２】
まず、ダクト５は、本体筐体６（図６に本体筐体６の一部を示す）と、本体筐体６の上側の開口部に設けられた開閉体７と、互いに対向する一対の側壁８（一方の側壁を図示せず）とを備えている。開閉体７は、軸１２を中心にして回転自在に支持されており、開閉体７が軸１２を回転中心として反時計回り方向ＣＣＷに回転されて閉成され、また開閉体７が軸１２を中心にして時計回り方向ＣＷに回転されて開成される。
【００２３】
開閉体７の閉成時には、該開閉体７がダクト５の上側の壁部となって、開閉体７により本体筐体６の上側の開口部からの空気の流出が抑制され、矢印Ｃ（図１）に示すような空気の流れが効率的に生成されて、ファン４による冷却効果が高められる。また、開閉体７の開成時には、ダクト５の内部、すなわちプロセスユニット１の内部が開放され、自然換気によりプロセスユニット１の内部の温度上昇が防止される。
【００２４】
開閉駆動部１１は、開閉体７の軸１２に固定されたリフトギア２１と、リフトギア２１に歯合する第２伝達ギア２２ｂと、軸２３に固定された第１伝達ギア２２ａと、第１伝達ギア２２ａ並びに軸２３から第２伝達ギア２２ｂへの回転トルクの伝達を制御するトルクリミッター２４と、開閉体７を時計回り方向ＣＷに付勢するねじりコイルバネ２５と、フレーム２６とを備えている。
【００２５】
なお、定着駆動ギア１３、第１伝達ギア２２ａ、軸２３、第２伝達ギア２２ｂ、リフトギア２１、及び軸１２が、特許請求の範囲における回転駆動力伝達部の一例となる。また、トルクリミッター２４が、特許請求の範囲における回転切替え部の一例となる。
【００２６】
第１伝達ギア２２ａは、定着装置２のローラーを回転させるための回転駆動力により矢印Ｄの方向に回転する定着駆動ギア１３に歯合している。この定着駆動ギア１３が矢印Ｄの方向に回転すると、第１伝達ギア２２ａが時計回り方向ＣＷに回転して、第１伝達ギア２２ａ並びに軸２３の回転トルクがトルクリミッター２４を介して第２伝達ギア２２ｂに伝達されて、第２伝達ギア２２ｂも時計回り方向ＣＷに回転し、リフトギア２１が反時計回り方向ＣＣＷに回転して、開閉体７の軸１２も反時計回り方向ＣＣＷに回転し、開閉体７が閉成される。
【００２７】
また、ねじりコイルバネ２５は、その中央の孔に開閉体７の軸１２が差込まれて、その一端が開閉体７に係合され、その他端がフレーム２６に係合されており、時計回り方向ＣＷに、つまり開成する方向に開閉体７を付勢している。
【００２８】
ここで、トルクリミッター２４は、定着駆動ギア１３の回転時に、第１伝達ギア２２ａ並びに軸２３から第２伝達ギア２２ｂへの回転トルクの伝達を制御して、開閉体７を閉成し、また定着駆動ギア１３の停止時に、ねじりコイルバネ２５による開閉体７の開成を可能にする。
【００２９】
すなわち、画像形成装置の動作時であって、定着装置２の定着駆動ギア１３が矢印Ｄの方向（図６）に回転しているときには、先に述べたように第１伝達ギア２２ａ及び軸２３の時計回り方向ＣＷの回転トルクがトルクリミッター２４を介して第２伝達ギア２２ｂに伝達されて、第２伝達ギア２２ｂが時計回り方向ＣＷに回転し、リフトギア２１が、ねじりコイルバネ２５による時計回り方向ＣＷの付勢力に抗して反時計回り方向ＣＣＷに回転し、開閉体７が閉成される。そして、定着駆動ギア１３の回転が更に継続されて、第１伝達ギア２２ａ及び軸２３が時計回り方向ＣＷに回転しても、第２伝達ギア２２ｂの回転が制限されていることから、トルクリミッター２４が滑ることになり、リフトギア２１の回転位置が保持されて、開閉体７の閉成が維持される。
【００３０】
また、画像形成装置の停止時であって、定着装置２の定着駆動ギア１３が停止しているときには、第１伝達ギア２２ａ及び軸２３が停止し、第２伝達ギア２２ｂが時計回り方向ＣＷには回転しない。このとき、ねじりコイルバネ２５の付勢力が、リフトギア２１及び開閉体７を時計回り方向ＣＷに回転させるように作用することから、反時計回り方向ＣＣＷの回転トルクが第２伝達ギア２２ｂに伝達される。このとき、トルクリミッター２４は、第２伝達ギア２２ｂの反時計回り方向ＣＣＷの回転を可能とする。このため、第２伝達ギア２２ｂが反時計回り方向ＣＣＷに回転し、この第２伝達ギア２２ｂの回転に伴い、リフトギア２１及び開閉体７が時計回り方向ＣＷに回転して、開閉体７が開成される。
【００３１】
上記トルクリミッター２４としては、例えば図８（ａ）、（ｂ）に示すような構造のものを適用することができる。図８（ａ）、（ｂ）に示すようにトルクリミッター２４は、第１伝達ギア２２ａの軸２３の孔２３ａに挿入されたバネ３１と、バネ３１により軸２３の径方向外側に付勢されたボール３２と、第２伝達ギア２２ｂの内周に形成された少なくとも１つの嵌合凹部３３とを備えている。
【００３２】
このような構成のトルクリミッター２４においては、第１伝達ギア２２ａの軸２３の回転に伴い、ボール３２が第２伝達ギア２２ｂの内周の嵌合凹部３３に嵌合する。この状態では、第１伝達ギア２２ａの軸２３の回転トルクが第２伝達ギア２２ｂに伝達されて、リフトギア２１及び開閉体７が反時計回り方向ＣＣＷに回転し、ねじりコイルバネ２５の付勢力に抗して開閉体７が閉成される。この後、第１伝達ギア２２ａの軸２３の回転が継続されて、軸２３の回転のトルクが大きくなると、嵌合凹部３３からの相対的な押圧を受けてバネ３１が縮み、ボール３２が嵌合凹部３３から外れて、図８（ｂ）に示す状態となって軸２３が回転する。つまり、上記トルクが大きくなった状態では、軸２３は第２伝達ギア２２ｂを回転させることなく空回りし、ボール３２が嵌合凹部３３から外れない程度の比較的小さなトルクのときに、軸２３は第２伝達ギア２２ｂを回転させる。このように第２伝達ギア２２ｂの回転が制限されることから、開閉体７の閉成が維持される。
【００３３】
また、画像形成装置の制御部（図略）は、定着装置２の駆動モーター（定着装置２のローラーを回転させるための上記回転駆動力を供給する駆動源）を停止させるときは、上記ボール３２が嵌合凹部３３から外れた状態で、当該駆動モーターを停止させる。制御部が当該状態で駆動モーターを停止させる方法としては、(1)第１伝達ギア２２ａの回転角度を検出するための検出センサー（第１伝達ギア２２ａ側に設けられた印、及びフォトインターラプター等を有する）から出力される回転角度検出信号に基づいて、第１伝達ギア２２ａの回転角度が、上記ボール３２が嵌合凹部３３から外れた状態となる予め定められた角度以外の角度のときに駆動モーターを停止させる、又は、(2)駆動モーターをステッピングモーターとして、制御部が、当該ステッピングモーターにより回転される第１伝達ギア２２ａの回転角度の初期値を記憶しておき、駆動制御の対象とするステッピングモーターの回転量に基づいて第１伝達ギア２２ａの回転角度を算出し、第１伝達ギア２２ａの回転角度が、上記ボール３２が嵌合凹部３３から外れた状態となる予め定められた角度以外の角度のときに駆動モーターを停止させる、等がある。
【００３４】
このようにして、定着装置２の定着駆動ギア１３が停止され、第１伝達ギア２２ａの軸２３が停止し、ボール３２が第２伝達ギア２２ｂの内周の嵌合凹部３３から外れた状態となっているときは、第２伝達ギア２２ｂの自由回転が可能になることから、ねじりコイルバネ２５の付勢力によりリフトギア２１及び開閉体７が時計回り方向ＣＷに回転して、開閉体７が開成される。
【００３５】
あるいは、トルクリミッター２４の代わりに、トルクリミッター及び電磁クラッチを直列に接続して、これらを第１伝達ギア２２ａの軸２３と第２伝達ギア２２ｂの間に挿入しても構わない。この場合、トルクリミッターとしては、第１伝達ギア２２ａの軸２３の時計回り方向ＣＷの回転トルクを第２伝達ギア２２ｂに伝達することができれば、いかなる構造のものであっても適用することができる。また、電磁クラッチは、画像形成装置のオンオフに連動して接続及び遮断されるようにする。
【００３６】
このような構成においては、画像形成装置の動作（オン）時であって、定着装置２の定着駆動ギア１３が回転しているときには、電磁クラッチが接続状態となる。このため、第１伝達ギア２２ａの軸２３の回転トルクがトルクリミッター及び電磁クラッチを介して第２伝達ギア２２ｂに伝達されて、リフトギア２１及び開閉体７が反時計回り方向ＣＣＷに回転し、開閉体７が閉成される。この後、第１伝達ギア２２ａの軸２３の回転が継続されても、第２伝達ギア２２ｂの回転が制限されていることから、トルクリミッターが滑り続けて、リフトギア２１の回転位置が保持され、開閉体７の閉成が維持される。
【００３７】
また、画像形成装置の停止（オフ）時であって、定着装置２の定着駆動ギア１３が停止されているときには、電磁クラッチが遮断状態となって、第２伝達ギア２２ｂの自由回転が可能になることから、ねじりコイルバネ２５の付勢力によりリフトギア２１及び開閉体７が時計回り方向ＣＷに回転して、開閉体７が開成される。
【００３８】
このように本実施形態では、画像形成装置並びに定着装置２の動作時には、定着装置２の定着駆動ギア１３から第２伝達ギア２２ｂを介してリフトギア２１へと回転駆動力が伝達されて、開閉体７が閉成される。このため、矢印Ｃに示すような空気の流れが効率的に生成されて、ファン４による冷却効果が高められる。
【００３９】
また、画像形成装置並びに定着装置２の停止時には、ねじりコイルバネ２５の付勢力により開閉体７が開成されて、プロセスユニット１の内部が開放される。このため、自然換気によりプロセスユニット１の内部の温度上昇が防止され、定着装置２周辺の温度上昇の影響を受けることがない。
【００４０】
尚、上記実施の形態では、プロセスユニット１及びその一部を上記冷却の対象とする例を示しているが、上記冷却の対象は、他の種類のユニットやその一部、動作機構や部品等でも構わない。
【００４１】
また、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一実施形態として複合機を用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、他の電子機器、例えば、プリンター、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置でもよい。
【００４２】
更に、上記実施形態では、図１乃至図８を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００４３】
１  プロセスユニット
２  定着装置
４  冷却用のファン
５  冷却用のダクト
６  本体筐体
７  開閉体
８  側壁
１１  開閉駆動部
１２、２３  軸
２１  リフトギア
２２ａ  第１伝達ギア
２２ｂ  第２伝達ギア
２４  トルクリミッター
２５  ねじりコイルバネ
２６  フレーム
【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】
2016218213.tif 000009
【図８】
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