JP2006184697A - 電子写真方式の画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザビームプリンタやディジタル式複写機など電子写真方式の画像形成装置において、専用のヒータやファンを用いることなく、記録紙の湿気を除去して、紙詰まりを防止する。
【解決手段】 給紙トレイ又は給紙カセット２０を定着ローラ４６の上方に配置すると共に、定着ローラ４６と給紙トレイ又は給紙カセット２０との間に、定着ローラ４６で発生される熱を給紙トレイ又は給紙カセット２０の底面の略全域に伝達させるための熱伝導ガイド板５０を設け、定着ローラ４６で発生される熱を有効に利用して、給紙トレイ又は給紙カセット２０に装填された記録紙３を加熱し、記録紙３から湿気を除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザビームプリンタ、ディジタル式複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機など、電子写真方式の画像形成装置に関する。

一般的に、木材繊維を用いた記録紙は、水やインクに対して馴染みがよいため、各種プリンタにおいて広く使用されている。ところが、周知のように、記録紙は温度や湿度などの環境条件によって特性が大きく変化する。例えば高温、高湿の場合、記録紙が湿気を吸い、剛性等の強度が低下するため、プリンタ内部を搬送される際に、折れ曲がりや破れが発生し、紙詰まりを起こしやすくなることが知られている。そこで、従来から、記録紙の湿気を除去するためにヒータやファンを用いたプリンタが知られている（特許文献１又は２参照）。

ところが、プリンタ内部にヒータやファンなどを設けると、プリンタの構成が複雑になると共に、プリンタ自体が大型化する。さらに、ヒータやファンを設けることにより、プリンタの製造コストが高くなると共に、ヒータやファンを駆動するために消費電力が大きくなり、ランニングコストも高くなる。

一方、電子写真方式の画像形成装置では、記録紙上に転写されたトナーを定着させるために、定着ローラの内部にヒータが設けられており、電源スイッチがオンされている状態では、装置内部で一定の熱が発生されている。

また、近年、複写機のディジタル化に伴い、装置内部における各部の配置に自由度が生じている。具体的には、非ディジタル式複写機においては、原稿台上に載置された原稿の像を、レンズを用いて感光体ドラム上に結像させている。そのため、原稿台の直下に照明装置、ミラー及びレンズなどで構成された光学系が配置され、さらにその下方に感光体ドラム、現像器、転写ローラ、定着ローラなどで構成された画像形成部が配置されている。このような非ディジタル式複写機においては、必然的に、記録紙を収納した給紙カセットが、装置の最下部に配置されることになる。ところが、ディジタル式複写機では、原稿台上に載置された原稿をスキャナで読み取り、その画像データを用いて、レーザビームにより感光体を露光させている。従って、ディジタル式複写機では、必ずしもスキャナの直下に画像形成部が配置される必要はない。

また、スキャナを有しないレーザビームプリンタにおいても、従来の複写機などの画像形成装置の機構を踏襲しているため、給紙カセットが装置の下部に配置されたものが多い。
特開平４−３１９４６６号公報 実開平１−１１７１５３号公報

本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、記録紙の湿気を除去するためだけの専用のヒータやファンを設けることなく、内部で発生される熱を有効に利用して記録紙から湿度を除去することが可能な電子写真方式の画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、
表面に感光体層が形成された感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電手段と、
前記感光体ドラムの表面にレーザ光を走査させながら照射して潜像を形成する露光手段と、
前記感光体ドラムの表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
前記感光体ドラムの回転方向の前記現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、前記感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙上に転写させる転写手段と、
トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、
記録紙が装填される給紙トレイ又は給紙カセットと、
前記給紙トレイ又は給紙カセットに装填されている記録紙のうち、最も外側又は最も内側のものを送出し、前記転写位置に搬送する記録紙搬送手段とを備えた電子写真方式の画像形成装置において、
前記給紙トレイ又は給紙カセットは前記定着手段の上方に配置されており、
前記定着手段と前記給紙トレイ又は給紙カセットとの間に、前記定着手段で発生される熱を前記給紙トレイ又は給紙カセットの底面の略全域に伝達させるための熱伝導ガイド板が設けられており、
前記定着手段で発生される熱を有効に利用して、前記給紙トレイ又は給紙カセットに装填された記録紙を加熱し、記録紙から湿気を除去することにより、記録紙の湿気を除去するためだけの専用のヒータ及びファンを用いることなく、記録紙の特性を一定に維持し、紙詰まりの発生を防止することを特徴とする。

請求項２の発明は、
表面に感光体層が形成された感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電手段と、
前記感光体ドラムの表面にレーザ光を走査させながら照射して潜像を形成する露光手段と、
前記感光体ドラムの表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
前記感光体ドラムの回転方向の前記現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、前記感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙上に転写させる転写手段と、
トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、
記録紙が装填される給紙トレイ又は給紙カセットと、
前記給紙トレイ又は給紙カセットに装填されている記録紙のうち、最も外側又は最も内側のものを送出し、前記転写位置に搬送する記録紙搬送手段とを備えた電子写真方式の画像形成装置において、
前記給紙トレイ又は給紙カセットは前記定着手段の上方に配置されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、露光手段としてレーザ光を用いているので、露光部、画像形成部、給紙トレイ又は給紙カセットなどの配置が特に制限されることはなく、設計の自由度が高い。そのため、給紙トレイ又は給紙カセットを定着手段の上方に配置したとしても特に支障はない。また、定着手段で発生した熱は、対流によって上方に伝達されるため、給紙トレイ又は給紙カセットを定着手段の上方に配置することにより、特にファンを設けなくても、給紙トレイ又は給紙カセットに装填された記録紙が加熱され、湿気が除去されうる。さらに、定着手段と給紙トレイ又は給紙カセットとの間に熱伝導ガイド板が設けられているので、定着手段で発生される熱が、給紙トレイ又は給紙カセットの底面の略全域に伝達され、記録紙が部分的に乾燥されるの防止することができる。その結果、定着手段で発生される熱を有効に利用して、給紙トレイ又は給紙カセットに装填された記録紙を加熱し、記録紙から湿気を除去することにより、記録紙の湿気を除去するためだけの専用のヒータ及びファンを用いることなく、記録紙の特性を一定に維持し、紙詰まりの発生を防止することが可能となる。さらに、定着手段や電源部などで発生した熱を冷却するためのファンが設けられている場合には、そのファンによる風を利用して、定着手段や電源部などで発生した熱を、熱伝導ガイド板により、給紙トレイ又は給紙カセットに導くことも可能であり、さらに効果的に記録紙の湿気を除去することが可能になる。

請求項２の発明によれば、給紙トレイ又は給紙カセットが定着手段の上方に配置されているので、特にファンを設けなくても、定着手段で発生した熱により、給紙トレイ又は給紙カセットに装填された記録紙が加熱され、湿気が除去されうる。そのため、定着手段で発生される熱を有効に利用して、給紙トレイ又は給紙カセットに装填された記録紙を加熱し、記録紙から湿気を除去することにより、記録紙の湿気を除去するためだけの専用のヒータ及びファンを用いることなく、記録紙の特性を一定に維持し、紙詰まりの発生を防止することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置について説明する。本実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置の一例として、ディジタル式複写機とレーザビームプリンタの機能を備えた画像形成装置（複合機）の構成を図１に示す。なお、この装置にモデムなどの通信機能が供えられれば、ファクシミリとしても使用可能である。

図１に示すように、画像形成装置１の上部には、ユーザによる原稿の取り扱いなどを考慮して、スキャナ１０が設けられている。スキャナ１０は、筐体１１の上面に設けられた矩形開口に嵌装された、例えばガラスなどの透光性材料で形成された平板状の原稿台１２と、原稿台１２の内面に対向しつつ副走査方向に移動されるスキャンユニット１３と、スキャンユニット１３を副走査方向に往復移動させる駆動機構１４などで構成されている。駆動機構１４は、図示したようなベルト及びプーリを用いたものであってもよいし、リニアモータやその他の機構を用いたものであってもよい。

スキャンユニット１３は、いわゆるＣＩＳ(Contact Image Sensor)であり、主走査方向に沿って設けられた線状光源と、線状光源に平行に設けられた撮像装置を有している。線状光源は、例えば複数のＬＥＤを主走査方向に配列したものであり、原稿台１２の主走査方向の全域を略均一な明るさで照明する。撮像装置は、微小レンズを主走査方向に配列したレンズアレイと、各レンズに対応して主走査方向に受光素子を配列した受光素子アレイで構成されている。各レンズは、原稿台１２の外面に焦点が合わされており、原稿台１２の外面に密着するように載置された原稿２のうち、線状光源により照明された所定の範囲の像を各受光素子の受光面に結像し、各受光素子により所定の範囲の画像を撮像する。

スキャナ１０の直下には、給紙トレイ又は給紙カセット２０が配置されている。ここで、給紙トレイとは、画像形成装置１の筐体１１に固定された記録紙を装填するための台をいい、給紙カセットとは、画像形成装置１の筐体１１に着脱可能な記録紙を装填するための容器をいうものとする。本実施形態では、給紙トレイ又は給紙カセット２０に装填された記録紙３のうち、最も内側のものから順に取り出され、搬送（送出）されるものとする。給紙トレイ又は給紙カセット２０の底面の先端部に対向するように、記録紙搬送機構（記録紙搬送手段）３０の給紙ローラ３１及び給紙ガイド３２等が設けられている。なお、記録紙搬送機構３０は、図示しない駆動モータ及び搬送ローラなどを有しており、記録紙３を、給紙トレイ又は給紙カセット２０から、後述する転写位置を経て、排紙トレイ３３に搬送する。

また、給紙トレイ又は給紙カセット２０の下方には、電子写真方式による画像形成部４０が設けられている。画像形成部４０は、表面に感光体層が形成された感光体ドラム４１と、感光体ドラム４１の表面を均一に帯電させる帯電器（帯電手段）４２と、感光体ドラム４１の表面にレーザ光を走査させながら照射して潜像を形成する露光ユニット（露光手段）４３と、感光体ドラム４１の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像ユニット（現像手段）４４と、前記感光体ドラムの回転方向の前記現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、感光体ドラム４１の表面に対向するように設けられ、感光体ドラム４１の表面に形成されたトナー像を記録紙上に転写させる転写ローラ（転写手段）４５と、トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着ローラ（定着手段）４６と、感光体ドラム４１上に残ったトナーを除去するためのクリーナ４７などで構成されている。

露光ユニット４３は、レーザビームを出力する半導体レーザ、半導体レーザから出力されたレーザビームを主走査方向に走査させるように反射するポリゴンミラー、ポリゴンミラーにより反射されたレーザビームの反射角度に応じて収差を補正するｆθレンズなどで構成されている。そして、スキャナ１０により読み取られた原稿２の画像データなどを用いて、半導体レーザの発光・非発光を制御し、感光体ドラム４１の感光体層の表面を露光し、感光体層に潜像を形成する。

給紙トレイ又は給紙カセット２０は定着ローラ４６の上方に配置されることになり、定着ローラ４６と給紙トレイ又は給紙カセット２０との間に、定着ローラ４６で発生される熱を給紙トレイ又は給紙カセット２０の底面の略全域に伝達させるための熱伝導ガイド板５０が設けられている。定着ローラ４６の内部には、ヒータなどの加熱手段が設けられており、画像形成時には、定着ローラ４６の表面の温度がトナーの定着に適する温度となるように、ヒータにより加熱される。

定着ローラ４６で発生された熱は対流及び輻射により、その上部に位置する給紙トレイ又は給紙カセット２０の底部に伝えられる。さらに、給紙トレイ又は給紙カセット２０に伝えられた熱は、給紙トレイ又は給紙カセット２０に装填された記録紙３に伝わり、記録紙３を加熱する。そして、記録紙３が湿気を吸収している場合、加熱されることにより、湿気が除去される。その結果、給紙トレイ又は給紙カセット２０に装填された記録紙３は、乾燥された状態になり、記録紙３の特性が一定に維持され、紙詰まりの発生を防止することが可能となる。

なお、連続して記録紙上に画像が形成される場合、定着ローラ４６の表面の温度は、トナーの定着に適する温度を超えて高くなりすぎる可能性がある。そのため、必要に応じて定着ローラ４６を冷却するために、ファンを設けてもよい。あるいは、図示していないが、電源部のトランスやトランジスタなどを冷却するためのファンを利用して、その送風により定着ローラ４６を冷却するようにしてもよい。このようなファンによる空気流は、熱伝導ガイド板５０によって給紙トレイ又は給紙カセット２０の底面に導かれるので、さらに、効率良く、給紙トレイ又は給紙カセット２０に装填された記録紙から湿気を除去することができる。なお、これらのファンは、本発明の要旨とは直接関係なく、定着ローラ４６や電源部を冷却するためにファンが必要な場合は、そのファンによる風を利用することができるという程度のものにすぎない。

なお、上記実施形態では、給紙トレイ又は給紙カセット２０に装填された記録紙のうち。最も内側のものを送出するように構成したが、これに限定されるものではなく、最も外側のものを送出するように構成してもよい。また、熱伝導ガイド板５０は必ずしも必要ではなく、給紙トレイ又は給紙カセット２０は定着ローラ４６の上方で、かつ定着ローラ４６で発生される熱を受けやすい位置に配置されていればよい。

さらに、本発明に係る電子写真方式の画像形成装置は、上記実施形態のようなディジタル式複写機とレーザビームプリンタの機能を備えた画像形成装置（複合機）に限定されず、単機能のレーザビームプリンタ、ディジタル式複写機、ファクシミリの他、これらのうち２以上の機能を備えた複合機であってもよい。

以上説明したように、本発明によれば、定着ローラで発生される熱を有効に利用して、給紙トレイ又は給紙カセットに装填された記録紙を加熱し、記録紙から湿気を除去することにより、従来例のような記録紙の湿気を除去するためだけの専用のヒータ及びファンを用いることなく、記録紙の特性を一定に維持し、紙詰まりの発生を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置の構成を示す図。

符号の説明

１ 電子写真方式の画像形成装置
２ 原稿
３ 記録紙
１０ スキャナ
２０ 給紙トレイ又は給紙カセット
３０ 記録紙搬送機構（記録紙搬送手段）
４０ 画像形成部
４１ 感光体ドラム４１
４２ 帯電器（帯電手段）
４３ 露光ユニット（露光手段）
４４ 現像ユニット（現像手段）
４５ 転写ローラ（転写手段）
４６ 定着ローラ（定着手段）
５０ 熱伝導ガイド板

Claims (2)

1. 表面に感光体層が形成された感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電手段と、
   前記感光体ドラムの表面にレーザ光を走査させながら照射して潜像を形成する露光手段と、
   前記感光体ドラムの表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
   前記感光体ドラムの回転方向の前記現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、前記感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙上に転写させる転写手段と、
   トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、
   記録紙が装填される給紙トレイ又は給紙カセットと、
   前記給紙トレイ又は給紙カセットに装填されている記録紙のうち、最も外側又は最も内側のものを送出し、前記転写位置に搬送する記録紙搬送手段とを備えた電子写真方式の画像形成装置において、
   前記給紙トレイ又は給紙カセットは前記定着手段の上方に配置されており、
   前記定着手段と前記給紙トレイ又は給紙カセットとの間に、前記定着手段で発生される熱を前記給紙トレイ又は給紙カセットの底面の略全域に伝達させるための熱伝導ガイド板が設けられており、
   前記定着手段で発生される熱を有効に利用して、前記給紙トレイ又は給紙カセットに装填された記録紙を加熱し、記録紙から湿気を除去することにより、記録紙の湿気を除去するためだけの専用のヒータ及びファンを用いることなく、記録紙の特性を一定に維持し、紙詰まりの発生を防止することを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
2. 表面に感光体層が形成された感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電手段と、
   前記感光体ドラムの表面にレーザ光を走査させながら照射して潜像を形成する露光手段と、
   前記感光体ドラムの表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
   前記感光体ドラムの回転方向の前記現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、前記感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙上に転写させる転写手段と、
   トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、
   記録紙が装填される給紙トレイ又は給紙カセットと、
   前記給紙トレイ又は給紙カセットに装填されている記録紙のうち、最も外側又は最も内側のものを送出し、前記転写位置に搬送する記録紙搬送手段とを備えた電子写真方式の画像形成装置において、
   前記給紙トレイ又は給紙カセットは前記定着手段の上方に配置されていることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
   

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