JP2006195491A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 感光体上に形成したトナー像を転写紙Ｐに転写し、その転写トナー像を定着装置によって定着する画像形成装置であって、画像形成装置本体に開閉可能に支持された開閉体と、その開閉体を開いたとき感光体を覆うシャッタとを有している画像形成装置において、シャッタの作動に要するスペースを小さくする。
【解決手段】 シャッタ３１が感光体を覆う保護位置を占めたとき、感光体２を向くシャッタ対向面３１Ａが、常に感光体２を向きながら、回動するように、シャッタ３１を支持する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像形成装置本体内に配置されて表面にトナー像が形成される像担持体と、該像担持体の下方領域から搬送された記録媒体の表面に、転写領域において、前記像担持体表面に形成されたトナー像を転写するための転写手段と、トナー像を記録媒体に転写したあとの像担持体表面に付着する転写残トナーを除去して該像担持体表面を清掃するクリーニング装置と、像担持体の上方領域に配置され、像担持体と転写手段の間の前記転写領域を通って上方に搬送される記録媒体が通過するとき、記録媒体表面に転写されたトナー像を該記録媒体表面に定着する定着装置と、像担持体から定着装置への記録媒体搬送経路を開放できるように、画像形成装置本体に対して回動可能に支持された開閉体とを有する画像形成装置に関する。

電子複写機、各種プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より周知である（例えば特開平６−１８６７９８号公報参照）。

この形式の画像形成装置によれば、記録媒体を像担持体の下方領域から、その像担持体の上方領域へ搬送しながら、記録媒体の表面にトナー像を転写し、そのトナー像を定着装置によって記録媒体表面に定着し、当該記録媒体を機外に排出させることができるので、記録媒体の全搬送経路を短かくすることができる。これにより、画像形成装置の小型化と、最初の記録媒体の給送時から、その記録媒体表面に画像を形成し、当該記録媒体を機外に排出させ終るまでの時間を短縮することが可能となる。

また、画像形成装置本体に対して回動可能に支持された開閉体を開くことによって、像担持体から定着装置への記録媒体搬送経路を画像形成装置本体の外部に対して開放できるので、記録媒体が搬送トラブルを起こし、その記録媒体が当該搬送経路中にて詰まったとき、開閉体を開くことによって、容易にその詰まった記録媒体を除去することができる。

その際、開閉体を開くと、画像形成装置本体外方を向いた像担持体表面部分が、画像形成装置本体の外部に対して露出するので、この像担持体表面部分に画像形成装置本体外からの光が当てられる。このため、開閉体を長い時間開放したままにすると、像担持体の劣化が促進される。また露出した像担持体表面部分に手や物が触れると、その表面が汚されたり、当該表面に傷が付けられる。かかる像担持体を用いてその表面にトナー像を形成すれば、高品質な画像を得ることはできない。

そこで、開閉体を開いたとき、画像形成装置本体の外方を向いた像担持体表面を覆うシャッタを設けることが有利である。開閉体を閉じたときは、そのシャッタを退避させ、像担持体表面のトナー像を支障なく記録媒体表面に転写できるようにするのである。先に示した公開公報にも、かかるシャッタを設ける構成が開示されている。

ところが、従来の提案に係るシャッタは、その基端部を中心として、その自由端が大きな軌跡を描きながら回動するように構成されていたため、画像形成装置本体内に、シャッタを回動させるための大きなスペースを確保する必要があり、これによって画像形成装置本体が大型化するおそれがあった。また画像形成装置本体を小型化しようとすると、回動するシャッタに画像形成装置の要素が干渉することを防止しなければならないため、当該要素の配設個所の自由度が狭められる欠点を免れない。

しかも、例えば転写領域と定着装置との間に記録媒体が詰まり、これを除去すべく開閉体を開いたとき、シャッタは、その退避位置から、像担持体を保護する保護位置に回動するが、その際、回動したシャッタと像担持体の間に詰まった記録媒体が挟まれてしまうおそれがある。このように記録媒体が挟まれてしまうと、作業者はシャッタを手で開きながら、その詰まった記録媒体を除去しなければならず、その除去作業が大変煩雑となるばかりか、作業者が像担持体表面に手を触れてしまう可能性も高まる。

本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去した冒頭に記載した形式の画像形成装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記開閉体を開いたとき、画像形成装置本体の外方を向く像担持体表面部分を覆う保護位置と開閉体を閉じたとき前記像担持体表面部分を開放する退避位置との間を作動可能なシャッタを設け、該シャッタが退避位置を占めたとき、該シャッタが像担持体と定着装置との間の空間に位置するように、当該シャッタの退避位置を設定し、かつ前記シャッタが保護位置を占めたときに前記像担持体表面部分を向くシャッタ対向面が、当該シャッタの保護位置と退避位置との間の作動時に、常に、像担持体を向いた姿勢を保ちながら、該シャッタが像担持体のまわりに回動するように、当該シャッタを画像形成装置本体に対して回動可能に支持したことを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。

その際、前記定着装置が開閉体の側ではなく、画像形成装置本体側に支持されていると有利である（請求項２）。

また、上記請求項１又は２に記載の画像形成装置において、画像形成装置本体内の空気を外部に排出させるファンを有していると共に、前記定着装置が、記録媒体に転写されたトナー像を、少なくとも熱の作用で定着する熱定着装置より成り、退避位置を占めた前記シャッタが、前記ファンにより生ぜしめられた気流中に位置するように、当該ファンの位置を設定すると有利である（請求項３）。

さらに、上記請求項３に記載の画像形成装置において、前記クリーニング装置が像担持体の上方に配置されていて、前記シャッタが退避位置を占めたとき、該シャッタがクリーニング装置と定着装置の間の空間に位置し、かつそのシャッタ対向面がクリーニング装置の上面に対向して位置するように、当該シャッタの退避位置を設定すると有利である（請求項４）。

また、上記請求項４に記載の画像形成装置において、前記シャッタが退避位置を占めたとき、該シャッタとクリーニング装置との間に空気が流通するように、当該シャッタが前記クリーニング装置の上面から離間して位置すると有利である（請求項５）。

さらに、上記請求項５に記載の画像形成装置において、前記シャッタの長手方向各端部に回動アームの自由端がそれぞれ一体に接続され、該回動アームの基端側が画像形成装置本体に対して回動可能に支持され、かつ前記シャッタが退避位置を占めたとき、前記一対の回動アームの間の空隙を通して空気が流通するように、当該回動アームの自由端がクリーニング装置の上面よりも上方に位置すると有利である（請求項６）。

請求項１に記載の画像形成装置によれば、シャッタが作動するとき、そのシャッタが通る画像形成装置本体内のスペースを小さくすることができ、これによって画像形成装置本体を小型化することが可能となり、また画像形成装置の要素の配設自由度を高めることができる。しかも、転写領域と定着装置の間に記録媒体が詰まり、これを除去すべく開閉体を開き、これに伴ってシャッタが退避位置から保護位置へ作動するとき、そのシャッタが詰まった記録媒体を挟み込む不具合を防止できる。さらに定着装置が熱定着装置より成るときも、退避位置を占めたシャッタが定着装置からの熱を効果的に遮り、像担持体が高温度に加熱される不具合を阻止できる。

請求項２に記載の画像形成装置によれば、定着装置と像担持体の相対位置精度を、簡単かつ低コストで高めることができ、しかもシャッタの作動時に、そのシャッタが定着装置に干渉する不具合を阻止できる。

請求項３に記載の画像形成装置によれば、退避位置を占めたシャッタのまわりに、ファンによる多量の空気を流通させ、シャッタの温度上昇を効果的に抑えることができる。

請求項４に記載の画像形成装置によれば、退避位置を占めたシャッタのまわりに空気をスムーズに流すことができ、そのシャッタの冷却効果を高めることができる。これにより、クリーニング装置が定着装置に対向してはいるが、そのクリーニング装置に回収されたトナーが熱の作用でブロッキングを起こす不具合を阻止できる。

請求項５に記載の画像形成装置によれば、退避位置を占めたシャッタの上下の領域に多量の空気をスムーズに流し、そのシャッタをより効果的に冷却でき、クリーニング装置に回収されたトナーのブロッキングをより一層確実に防止できる。

請求項６に記載の画像形成装置によれば、簡単な構成によって、退避位置を占めたシャッタとクリーニング装置の上面との間に、空気の流れる空間を形成することができる。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明し、併せて前述の従来の欠点を図面に即してより具体的に明らかにする。

図１は画像形成装置の一例を示す垂直断面図であり、ここに示した画像形成装置はレーザプリンタとして構成されている。画像形成装置本体１の内部には、当該画像形成装置本体１に対して回転自在に支持された像担持体の一例であるドラム状の感光体２が配置されている。画像形成動作時に感光体２は図１における反時計方向に回転駆動され、このとき、帯電手段の一例である帯電ローラ３によって感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。帯電ローラ３には所定極性の電圧が印加され、かかる帯電ローラ３が回転しながら感光体表面に当接し、感光体表面を帯電する。帯電ブレードやコロナ放電器などから成る帯電装置を用いることもできる。

帯電された感光体２の表面には、レーザ光学系４として構成された像露光装置から出射する光変調されたレーザ光Ｌが照射され、これによって感光体表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置５の現像ローラ６に担持されて搬送される粉体状の現像剤ＤＡによってトナー像として可視像化される。このようにして、像担持体の一例である感光体２の表面にトナー像が形成される。

一方、画像形成装置本体１の下部には給紙装置７が配置され、その給紙カセット８に収容された記録媒体の一例である転写紙Ｐが、給紙ローラ９の回転によって、給紙カセット８から１枚ずつ送り出される。送り出された転写紙Ｐは、レジストローラ対１０によって、感光体２の表面に形成されたトナー像に整合するタイミングで、転写手段の一例である転写ローラ１１と感光体２との間の転写領域ＴＲに向けて上方に給送され、この転写領域ＴＲを通るとき、感光体上のトナー像が転写紙Ｐの表面に転写される。このとき、転写ローラ１１は転写紙Ｐを介して感光体２に当接しながら回転し、当該転写ローラ１１に、感光体上のトナー像のトナー帯電極性と逆極性の電圧が印加され、これによって転写紙Ｐ上にトナー像が転写される。転写ブレード、転写ブラシ又はコロナ放電器などから成る転写手段を用いることもできる。このように、転写手段は、感光体２より成る像担持体の下方領域から搬送された記録媒体の一例である転写紙Ｐの表面は、転写領域ＴＲにおいて、像担持体の表面に形成されたトナー像を転写する用をなす。

転写紙Ｐに転写されずに感光体表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１２のクリーニング部材１３によって感光体表面から除去される。このように、クリーニング装置１２は、トナー像を記録媒体に転写したあとの像担持体表面に付着する転写残トナーを除去してその像担持体表面を清掃する用をなす。

転写紙Ｐは、除電針２８より成る分離装置の放電作用で感光体２から分離される。このようにして転写領域ＴＲを通過した転写紙Ｐは、引き続き矢印Ａで示した上方に搬送され、定着装置１４を通過する。図１に例示した定着装置１４は、定着ケース１５と、その内部に収容されて当該ケース１５に回転自在に支持された定着ローラ１６及び加圧ローラ１７とを有し、定着ローラ１６は図示していないヒータを内蔵している。定着ローラ１６と加圧ローラ１７は、互いに圧接しながら図１における矢印方向にそれぞれ回転し、これらの間を転写紙Ｐが通過する。このとき、定着ローラ１６はヒータにより加熱されていて、その熱と両ローラ１６，１７からの圧力とによって、転写紙表面に担持された未定着トナー像が転写紙上に定着される。

このように、本例の定着装置は、転写紙Ｐより成る記録媒体に転写されたトナー像を少なくとも熱の作用で定着する熱定着装置より成る。かかる定着装置１４が感光体２より成る像担持体の上方領域に配置されていて、当該定着装置１４は、像担持体と前述の転写手段の間の転写領域を通って上方に搬送される記録媒体が、この定着装置１４を通過するとき、記録媒体表面に転写されたトナー像をその記録媒体表面に定着する用をなす。

定着装置１４を通った転写紙は、次いで、回転駆動される排紙ローラ対１９によって、定着されたトナー像の面を下に向けて排紙トレイ２０上に排出される。画像形成装置本体１は、外装カバー２１と、本体フレーム１８を有し、その外装カバー２１の上壁によって排紙トレイ２０が構成されている。

以上のように、本例の画像形成装置においては、転写紙Ｐを感光体２の下方領域から転写領域ＴＲに搬送し、さらにその転写領域ＴＲを通った転写紙Ｐを、感光体２の上方領域に搬送し、定着装置１４を通して排紙トレイ２０に排出するように構成されており、かかる転写紙搬送方式は、一般に縦搬送と呼ばれている。かかる縦搬送方式の画像形成装置によると、給紙装置７から排紙トレイ２０に至る転写紙の全搬送経路を短かくすることができ、装置の小型化と、連続画像形成動作時の最初の転写紙への画像形成時間を短縮することができる。

本例の画像形成装置においては、感光体２、帯電ローラ３、現像装置５及びクリーニング装置１２が一体的な作像ユニット２２として構成され、この作像ユニット２２は、画像形成装置本体１の内部に着脱可能に装填されている。作像ユニット２２のユニットケース２５自体により、現像装置５の現像剤容器２６が構成され、ここにトナーより成る現像剤ＤＴが収容され、同じくユニットケース２５自体によりクリーニングケース２７が形成され、ここに、感光体２から回収された転写残トナーＴが収容される。感光体２はユニットケース２５に回転自在に支持され、図示していない駆動装置によって回転駆動される。感光体２より成る像担持体は、ユニットケース２５を介して、画像形成装置本体１に回転可能に支持され、その感光体表面が移動するように駆動される。

上述のように、図示した例では、感光体２よりなる像担持体と、その像担持体表面にトナー像を形成するための帯電ローラ３、現像装置５及びクリーニング装置１２より成る作像要素と、そのユニットケース２５とによって作像ユニット２２が構成されているが、像担持体と、その像担持体の表面にトナー像を形成するための少なくとも１つの作像要素とを一体的に組付けて作像ユニット２２を構成することができる。かかる作像ユニット２２のユニットケース２５に形成されたケース開口２９を通して、感光体２の一部がユニットケース外に露出し、転写ローラ１１より成る転写装置に対向している。作像ユニット２２を構成せず、感光体２やその他の作像要素を画像形成装置本体１に直に支持して画像形成装置を構成してもよい。

図１に示した画像形成装置を操作するユーザ（オペレータ）は、通常、画像形成装置の図１における右側に位置し、従って、図１における右側の画像形成装置本体側がその前面側となる。かかる画像形成装置本体１の前面側には、開閉体２３が、画像形成装置本体１に対し、その下部の同心状の一対の枢ピン２４を中心として回動開閉可能に支持されている。この開閉体２３は、通常、図１に示すように画像形成装置本体１内の転写紙の搬送経路を覆う閉位置を占めている。枢ピン２４は、画像形成装置本体１を構成する本体フレーム１８の左右の側板３０，３０Ａ（図４参照）にそれぞれ突設されている。

画像形成装置本体１の前面側に位置したユーザが、開閉体２３の上部を掴んで、これを手前側に引くと、該開閉体２３は、図２に示すように枢ピン２４のまわりを回動し、画像形成装置本体１内の転写紙の搬送経路が開放される。転写ローラ１１と除電針２８は、開閉体２３に支持されており、従って開閉体２３を図２のように開放すると、転写ローラ１１と除電針２８も開閉体２３と共に画像形成装置本体１から離間する。

このようにして転写紙Ｐの搬送経路が開放されるので、搬送トラブルを起こしてここに詰まった転写紙を容易に除去することができる。このように、開閉体２３は、感光体２より成る像担持体から定着装置１４への記録媒体搬送経路を開放できるように、画像形成装置本体１に対して回動可能に支持されているのである。

また作像ユニット２２についても、これを画像形成装置の前面側から交換することができる。さらに給紙装置７も、画像形成装置本体１の前面側から手前側（図１の右方）に引き出し、その給紙カセット８に転写紙を補充することができる。転写紙の補充後、給紙装置７を奥側（図１の左方）へ押し込んで、これを図１に示した位置にセットする。

上述のように開閉体２３を開位置に回動すると、転写紙の搬送経路が外部に露出する。その際、感光体２は、ユニットケース２５のケース開口２９から一部を露出しているので、開閉体２３の開放によって、この感光体２が画像形成装置本体１の外部に対してそのまま露出したとすると、ユーザがこの感光体２の表面に手を触れたり、その感光体表面に長い時間に亘って外部の光が当てられ、その劣化が促進されるおそれがある。

そこで、本例の画像形成装置は、図４にも示すように、感光体２を保護するためのシャッタ３１を具備している。このシャッタ３１は、図２に示すように開閉体２３を開いたとき、画像形成装置本体１の外方を向く像担持体表面部分、すなわち開閉体２３の開放に伴って開放された画像形成装置本体の開口１Ａの側を向く感光体表面部分２Ａを覆う保護位置と、図１に示すように開閉体２３を閉じたとき、上記像担持体表面部分２Ａを開放する退避位置との間を作動可能に支持されている。本例では後述するように、シャッタ３１は、ユニットケース２５に支持され、当該ユニットケース２５を介して画像形成装置本体１に支持されているが、シャッタ３１を画像形成装置本体１に直に支持してもよい。

開閉体２３を図２に示すように開放すると、シャッタ３１がユニットケース２５のケース開口２９を覆う保護位置を占め、感光体２に外部の光が直に当てられぬように、またユーザが直に感光体２に手などを触れぬように感光体２が保護されるのである。

一方、開閉体２３を図１に示すように閉じると、シャッタ３１は、感光体２と定着装置１４との間の空間Ｓに位置して、ケース開口２９の位置から大きく離れる。これによって感光体２がケース開口２９を通してそのケース外に露出し、その感光体２が転写ローラ１１に対向する。これにより、前述のように支障なく画像形成動作を実行することができ、転写紙Ｐがシャッタ３１によって邪魔されることなく、円滑に搬送される。このように、シャッタ３１が退避位置を占めたとき、該シャッタ３１が像担持体と定着装置１４との間の空間Ｓに位置するように、当該シャッタ３１の退避位置が設定されているのである。図３は、シャッタ３１が退避位置を占めたときの様子を示す図１の部分拡大図である。後述するように、シャッタ３１は、開閉体２３を開くと、その動きに連動して、退避位置から保護位置に自動的に作動し、逆に開閉体２３を閉じると、その動きに連動して、保護位置から退避位置に自動的に回動するように構成されている。

ここで、図２に示すように開閉体２３を開いたとき、これにより開放された画像形成装置本体１の開口１Ａの側、すなわち画像形成装置本体１の外方を向く感光体表面部分２Ａに対向したシャッタ３１の面をシャッタ対向面３１Ａと称することにすると、図１乃至図３から判るように、シャッタ３１が保護位置と退避位置との間を作動するとき、そのシャッタ対向面３１Ａは、常に感光体２を向いている。シャッタ３１が、そのシャッタ対向面３１Ａを感光体の表面に向けたまま、ユニットケース２５の外表面に沿うように、感光体２の周面のまわりを回転するのである。

上述のように、シャッタ３１が保護位置を占めたときに像担持体表面部分２Ａを向くシャッタ対向面３１Ａが、当該シャッタ３１の保護位置と退避位置との間の作動時に、常に、像担持体を向いた姿勢を保ちながら、該シャッタ３１が像担持体のまわりに回動するように、シャッタ３１が画像形成装置本体１に対して直接又は間接的に回動可能に支持されているので、シャッタ３１が保護位置と退避位置との間を作動するとき、当該シャッタ３１が占めるスペースを小さなものにすることができ、これによって画像形成装置本体１のサイズを小型化することが可能となる。

図６及び図７は従来提案されている画像形成装置を、本例の画像形成装置と比較しやすくするため、一部改変して示す断面図であり、これらの図における図１乃至図３と同一ないしは同様な部分には、図１乃至図３に付した符号と同一の符号を付してある。図６は、開閉体２３を閉じたときの様子を示し、このときシャッタ３１は退避位置を占めている。また図７は開閉体２３を開いたときの様子を示し、このときシャッタ３１は、感光体２を保護する保護位置を占めている。図６及び図７に示したシャッタ３１は、その基端部が枢ピン１３１を介して作像ユニット２２のユニットケース２５に回動自在に枢着されている。従って、このシャッタ３１が保護位置と退避位置との間を回動するとき、シャッタ３１の自由端が、図６に符号ＴＡで示すように大きな軌跡を描いて回動する。このため、画像形成装置本体内に、シャッタ３１の回動のための大きなスペースが必要となり、これによって画像形成装置本体１が大型化するおそれがある。

図６及び図７に示したような縦搬送方式の画像形成装置においては、搬送される転写紙がその重力によって不安定となるため、シャッタ３１を転写紙の搬送経路から大きく離れた位置に退避させる必要があり、このため、従来の縦搬送方式の画像形成装置においては、シャッタ３１が大きなスペース中を回動することにならざるを得なかったのである。

ところが、図１乃至図３に示した本例の画像形成装置においては、前述のように、シャッタ３１は、そのシャッタ対向面３１Ａが感光体２を向いたまま回動するので、この回動のために必要されるスペースを小さく留めることができる。

また図６に符号Ｐａで示したように、転写領域ＴＲと定着装置１４との間で転写紙が詰まった場合、その詰まった転写紙Ｐａを除去すべく、開閉体２３を図７に示すように開放した際、この開放動作に伴ってシャッタ３１が図６に示した退避位置から図７に示した保護位置まで回動する。このとき、そのシャッタ３１が、転写紙Ｐａに当り、これを折り曲げて、図７に示すように感光体２との間に挟み付けてしまうおそれがある。このようにして転写紙Ｐａが挟まれてしまうと、これを除去する作業が面倒となるばかりか、作業者が感光体２に手を触れる可能性が高まる。

これに対し、図１乃至図３に示した本例の画像形成装置においては、シャッタ３１は、そのシャッタ対向面３１Ａが感光体２を向いたまま回動するので、図３に符号Ｐａで示したように転写紙が詰まり、これを除去すべく開閉体２３を開き、これに伴ってシャッタ３１が退避位置から保護位置へ回動する際、そのシャッタ３１は、転写紙Ｐａとユニットケース２５の間を通り、当該シャッタ３１が保護位置に至ったときも、そのシャッタ３１は転写紙Ｐａと感光体２の間に位置する。保護位置へ移動するシャッタ３１が、転写紙Ｐａと感光体２の間に滑り込むように移動するのである。このため、転写紙がシャッタ３１と感光体２の間に挟み込まれるようなことはなく、作業者は、感光体２に手を触れることなく、詰まった転写紙を楽に除去することができる。

また、図６及び図７に示した画像形成装置では、シャッタ３１が大きな軌跡を描いて回動するので、シャッタ３１が画像形成装置本体内の要素に干渉するおそれがあり、このためその画像形成要素の配設個所が大きく制約される。すなわち、図６及び図７に示した定着装置１４を画像形成装置本体１に支持したとすると、開閉体２３を開き、これに伴ってシャッタ３１が退避位置から保護位置へ向けて回動するとき、シャッタ３１が定着装置１４に干渉してしまう。かかる干渉を防止すべく、定着装置１４を図６に示した位置よりも上方に配置したとすれば、画像形成装置本体１が大型化する。

そこで従来は、定着装置１４を画像形成装置本体１ではなく、開閉体２３に支持し、開閉体２３を開くとき、定着装置１４がシャッタ３１から離れるようにして、両者の干渉を防止していた。ところが、このように定着装置１４を開閉体２３側に支持し、感光体２を画像形成装置本体側に支持すると、両者の相対位置精度を高めることが難しく、この精度を高めるには、例えば開閉体２３を剛性の大なる強固な構造にする必要があり、これによって画像形成装置のコストが上昇する欠点を免れない。

これに対し、図１乃至図３に示した本例の画像形成装置においては、定着装置１４が開閉体２３の側ではなく、画像形成装置本体１の側に支持されている。このように構成しても、開閉体２３を開き、これに伴ってシャッタ３１が回動するとき、当該シャッタ３１は感光体２のまわりに沿うように移動するので、転写領域ＴＲと定着装置１４との間の距離を小さくしても、シャッタ３１が定着装置１４に干渉するおそれはない。このように定着装置１４を画像形成装置本体側に支持することによって、その定着装置１４と感光体２の相対位置精度を、低いコストで簡単に高めることができる。なお、定着装置１４を画像形成装置本体１に対して着脱可能に支持することが望ましい。

ところで、画像形成装置が図１に示した状態で画像形成動作を行っているとき、定着装置１４からは多量の熱が発散し、この熱が作像ユニット２２の感光体２やその作像要素に多量に伝えられると、これらの要素の劣化が促進される。またクリーニング装置１２に回収されたトナーＴや、現像装置５のトナーが加熱されると、そのトナーがブロッキングを起こし、クリーニングケース２７の内部に所定量のトナーを収容できなくなったり、トナー像の画質が著しく低下する。

ところが、本例の画像形成装置においては、前述のように、シャッタ３１が退避位置を占めたとき、そのシャッタ３１が感光体２と定着装置１４との間の空間Ｓに位置するので、シャッタ３１が退避位置を占めた状態で画像形成動作が行われるとき、定着装置１４から発散する熱がそのシャッタ３１によって遮られる。このため、多量の熱が作像ユニット２２を構成する感光体２や、クリーニング装置１２や、現像装置５に至ることはなく、その各作像要素の劣化とトナーブロッキングの発生を防止することが可能となる。

ところが、上述した構成だけであると、特に画像形成装置を長時間作動させた場合、シャッタ自体が定着装置１４からの熱によって高温度に加熱され、その熱が感光体２やその他の作像要素、或いはクリーニング装置１２や現像装置５に伝えられ、前述の不具合が生じるおそれがある。

そこで、本例の画像形成装置においては、図１に示すように、画像形成装置本体１に形成された排気口３２を通して、画像形成装置本体１内の空気をその画像形成装置本体１の外部に排出させるためのファン３３が設けられ、退避位置を占めたシャッタ３１が、そのファン３３の作動によって生ぜしめられた気流中に位置するように、当該ファン３３の位置が設定されている。画像形成装置本体内では、上記ファン３３の作動により空気が循環しており、退避位置を占めたシャッタ３１のまわりには、図３に矢印Ｂで示すように気流が発生している。シャッタ３１は、この気流によって冷却作用を受け、これが高温度に加熱されることが阻止される。これにより、定着装置１４が、記録媒体に転写されたトナー像を、少なくとも熱の作用で定着する熱定着装置により構成されていても、その定着装置１４からの多量の熱が、作像ユニット２２の各要素や、トナーに伝えられることを阻止でき、前述の不具合の発生を防止することができる。

図１及び図３から判るように、ファン３３は、定着装置１４と、感光体２より成る像担持体の間の空間Ｓに存する空気を吸引して画像形成装置本体外に排出させるように、その空間Ｓの近傍に配置されており、これによって、空間Ｓ中の退避位置に存するシャッタ３１に多量の空気が流され、これが効果的に冷却される。このため、長時間画像形成動作を行っても、シャッタ３１が高温度に加熱されることを防止でき、作像ユニット２２に多量の熱が伝えられる不具合を阻止できる。

しかも、本例の画像形成装置においては、クリーニング装置１２が感光体２より成る像担持体の上方に配置されているが、図３に示すようにシャッタ３１が退避位置を占めたとき、シャッタ３１がクリーニング装置１２と定着装置１４の間の空間Ｓに位置すると共に、そのシャッタ対向面３１Ａがクリーニング装置１２の上面に対向してその上面に対してほぼ平行に位置するように、シャッタ３１の退避位置が設定されている。さらに、シャッタ３１が退避位置を占めたとき、該シャッタ３１とクリーニング装置１２との間に空気が流通するように、当該シャッタ３１がクリーニング装置１２の上面から離間して位置する。これらの構成により、シャッタ３１の上下の領域を空気がほぼ同一方向にスムーズに流れ、シャッタ３１を効率よく冷却することができる。

シャッタ３１の内部に空洞を形成し、又はその空洞内に断熱材を設けるなどして、シャッタ３１の断熱効果を高めると、作像ユニット２２への熱の伝達をより一層効果的に遮断できるが、退避位置を占めたシャッタ３１が、前述のように気流中に存するように構成すると、該シャッタ３１に空洞や断熱材を設けずに、これを単なる板材で構成するだけであっても、作像ユニット２２への熱の伝達を効果的に防止できる。後者のように構成することにより、シャッタ３１のコストを低減でき、しかもこれを小型化することができる。

また図１乃至図４に示すように、シャッタ３１は、その外表面に突設された多数のリブ４４を有しており、シャッタ３１が図１及び図３に示した退避位置を占めたとき、そのシャッタ３１の近傍の気流が、リブ４４によってファン３３の方向に案内される。このように気流を制御することによって、退避位置を占めたシャッタ３１のまわりをファン３３に向けて空気がより一層スムーズに流れ、シャッタ３１の冷却効果をより一層効果的に高めることができる。図示した例では、図１の紙面に対して奥側の本体フレームの側板３０Ａに排気口３２が設けられ、この部位にファン３３が設けられているので、図１及び図３に示したリブ４４は、このファン３３の方向に向けて傾斜し、空気を円滑にファン３３に導けるように構成されている。リブ４４は、ファン３３の側へ空気を案内するエア案内手段の一例を構成する。

次に、シャッタ３１の支持に関する構成を明らかにする。図４に示すように、シャッタ３１の長手方向各端部には、回動アーム３４，３４Ａの自由端がそれぞれ一体に接続され、その各回動アーム３４，３４Ａの基端側に形成された取付孔３５，３５Ａが、ユニットケース２５の各側壁に突設された同心状の一対の取付ピン（図４には一方のみを示す）３６に回動自在に嵌合している。これにより、シャッタ３１は、一対の取付ピン３６のまわりに、図２に示した保護位置と図１に示した退避位置との間を自由に回動することができる。このように、回動アーム３４，３４Ａの基端側が、ユニットケース２５を介して、画像形成装置本体１に対して回動可能に支持されているが、先にも説明したように、その基端側を画像形成装置本体に直に支持することもできる。

また図１及び図３から明らかなように、シャッタ３１が退避位置を占めたとき、一対の回動アーム３４，３４Ａの間の空隙Ｇ（図３）を通して空気が流通するように、回動アーム３４，３４Ａの自由端がクリーニング装置１２の上面よりも上方に位置する。これにより、簡単な構成で、シャッタ３１が退避位置を占めたときにシャッタ３１とクリーニング装置１２との間に確実に空気を流通させることができる。

また、本例のように、シャッタ３１を作像ユニット２２のユニットケース２５に回動可能に組付けると、シャッタ３１が、そのケース開口２９を正しく閉鎖し、又は開放するように作動することができ、しかもシャッタ３１と作像ユニット２２の全体がさらに一つのユニットを構成するので、これらの取扱いも容易となる。

ユニットケース２５の定着装置１４を向いた側の壁面に断熱材（図示せず）を設けると、作像ユニット２２への熱の伝達をより効果的に防止できるが、退避位置を占めたシャッタ３１を、気流中に配置するので、このような断熱材を設けなくとも、作像ユニット２２への熱の伝達を効果的に抑制できる。このように断熱材を設けないようにすると、作像ユニット２２のコストを低減できる。

作像ユニット２２は、その現像装置５のトナーがなくなったり、クリーニング装置１２に回収されたトナーＴが満杯となったり、或いは感光体２が劣化したときに新たなユニットと交換される交換部品であり、かかる作像ユニット２２のコストが上昇すると、ユーザに対して多大な経済的負担を強いることになるが、本例の構成によって、このような不具合も阻止できる。

また、本例の画像形成装置においては、開閉体２３が開位置を占めたとき、シャッタ３１が保護位置を占め、開閉体２３が閉位置を占めたとき、シャッタ３１が退避位置を占めるように、そのシャッタ３１を開閉体２３の作動に連動して作動させる連動手段が設けられ、開閉体２３の開閉動作に伴って、自動的にシャッタ３１を保護位置と退避位置に作動させることができる。以下、その連動手段の具体的構成例を明らかにする。

図４に示すように、開閉体２３には支持ピン３７が突設され、その支持ピン３７には、長く延びたアーム３８の一端側に形成された孔３９が回転自在に嵌合している。また画像形成装置本体１の本体フレーム１８を構成する一方の側板３０には、長く延びたガイド孔４０が形成され、このガイド孔４０に、アーム３８の他端側に突設された円筒状のガイドピン４１が、該ガイド孔４０を貫通し、そのガイド孔４０の長手方向に摺動自在に嵌合している。図１及び図２には、アーム３８とガイド孔４０の配置状態を、一点鎖線で示してある。一方、シャッタ３１の一方の端部に一体に形成された回動アーム３４には、突部４２が一体に付設されている。

図５は、開閉体２３の開閉動作と、これに伴うアーム３８とシャッタ３１の作動状態を説明する図であり、開閉体２３が図５に実線で示す開位置にあるとき、アーム３８も実線で示す位置を占め、このとき、このアーム３８に突設されたガイドピン４１は、ガイド孔４０の開閉体２３に近い側の端部４３に当接している。この状態で、シャッタ３１は、図５に実線で示すように感光体２を覆う保護位置を占めている。その際、シャッタ３１は図示していない付勢手段、例えば取付ピン３６に巻回されたねじりコイルばねによって、ケース開口２９を覆う保護位置へ向けて付勢され、その保護位置に保持されている。

ここで開閉体２３を閉じ始め、これが枢ピン２４のまわりを図５における反時計方向に回動し始めると、これによってアーム３８も作動し、ガイドピン４１がガイド孔４０に案内されながら矢印Ｃ方向に摺動する。開閉体２３が図５に一点鎖線で示す位置まで回動したとき、アーム３８も一点鎖線で示した位置へ移動しており、このときアーム３８に突設されたガイドピン４１がシャッタ３１の回動アーム３４に突設された突部４２に当たり、引き続き開閉体２３を閉じて行くと、ガイドピン４１が突部４２を押し始める。これによって、シャッタ３１は、その退避位置に向けて、取付ピン３６まわりを回動し始める。

開閉体２３が図５に破線で示した閉位置に至ると、アーム３８も図５に破線で示した位置に移動し、このときシャッタ３１は、図５に破線で示した退避位置に至る。このとき、ガイドピン４１が突部４２を押圧した状態が維持されるので、開閉体２３は、前述の付勢手段の作用に抗してその退避位置に保持される。

このとき、回動アーム３４に設けられた突部４２の平面部分４２Ａが、ガイド孔４０の延在方向、すなわち矢印Ｄ方向と平行となる姿勢をとる。このため、この突部４２に対するガイドピン４１の位置がばらついても、シャッタ３１は常に同一の退避位置を占めることになる。これにより、開閉体２３に対する支持ピン３７の位置が多少不正確で、これが多少ばらついたとしても、シャッタ３１は常に所定の正しい退避位置を占める。従って、画像形成動作時に、シャッタ３１が転写紙の搬送経路中に突出して、転写紙の搬送を阻害するおそれはない。

また開閉体２３が閉位置に至ったとき、ガイド孔４０の他方の端部４３Ａとガイドピン４１とが互いに離間しているように、ガイド孔４０を長く形成してあり、これによっても、開閉体２３に対する支持ピン３７の位置がばらついて、これが不正確であっても、開閉体２３を確実に閉位置まで回動させ、しかもシャッタ３１を正しくその退避位置に保持することができる。

開閉体２３が閉位置に回動したとき、図示していないロック装置によってその開閉体２３は閉位置に保持されるが、そのロック装置のロックを解除して開閉体２３を開くと、上述したところと逆の動作が行われ、シャッタ３１はその付勢手段の作用で保護位置に回動する。

上述した例では、開閉体２３に一端側が枢着されたアーム３８、このアーム３８の他端側に設けられたガイドピン４１が嵌合する画像形成装置本体１に形成されたガイド孔４０、シャッタ３１に付設された突部４２、及びシャッタ３１を保護位置へ向けて付勢する付勢手段が、前述の連動手段を構成している。

本発明は、図１に示した如き画像形成装置以外の各種態様の画像形成装置、例えば電子複写機、ファクシミリ或いは複合機などにも広く適用できるものである。また、像担持体が、感光体よりトナー像を転写される中間転写体より成るときも、本発明を支障なく適用できる。

画像形成装置の一例を示す概略断面図である。 図１に示した画像形成装置の開閉体を開いたときの様子を示す断面図である。 図１の部分拡大図である。 作像ユニットと、シャッタと、開閉体と、アームと、画像形成装置本体の分解斜視図である。 開閉体の開閉動作に連動して、シャッタが作動する様子を説明する図である。 従来の縦搬送方式の画像形成装置を明らかにする断面図である。 図６に示した画像形成装置の開閉体を開いたときの様子を示す断面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体
２Ａ 部分
１２ クリーニング装置
１４ 定着装置
２３ 開閉体
３１ シャッタ
３１Ａ シャッタ対向面
３３ ファン
３４ 回動アーム
３４Ａ 回動アーム
Ｇ 空隙
Ｓ 空間
ＴＲ 転写領域

Claims (6)

1. 画像形成装置本体内に配置されて表面にトナー像が形成される像担持体と、該像担持体の下方領域から搬送された記録媒体の表面に、転写領域において、前記像担持体表面に形成されたトナー像を転写するための転写手段と、トナー像を記録媒体に転写したあとの像担持体表面に付着する転写残トナーを除去して該像担持体表面を清掃するクリーニング装置と、像担持体の上方領域に配置され、像担持体と転写手段の間の前記転写領域を通って上方に搬送される記録媒体が通過するとき、記録媒体表面に転写されたトナー像を該記録媒体表面に定着する定着装置と、像担持体から定着装置への記録媒体搬送経路を開放できるように、画像形成装置本体に対して回動可能に支持された開閉体とを有する画像形成装置において、
   前記開閉体を開いたとき、画像形成装置本体の外方を向く像担持体表面部分を覆う保護位置と開閉体を閉じたとき前記像担持体表面部分を開放する退避位置との間を作動可能なシャッタを設け、該シャッタが退避位置を占めたとき、該シャッタが像担持体と定着装置との間の空間に位置するように、当該シャッタの退避位置を設定し、かつ前記シャッタが保護位置を占めたときに前記像担持体表面部分を向くシャッタ対向面が、当該シャッタの保護位置と退避位置との間の作動時に、常に、像担持体を向いた姿勢を保ちながら、該シャッタが像担持体のまわりに回動するように、当該シャッタを画像形成装置本体に対して回動可能に支持したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着装置が開閉体の側ではなく、画像形成装置本体側に支持されている請求項１に記載の画像形成装置。
3. 画像形成装置本体内の空気を外部に排出させるファンを有していると共に、前記定着装置が、記録媒体に転写されたトナー像を、少なくとも熱の作用で定着する熱定着装置より成り、退避位置を占めた前記シャッタが、前記ファンにより生ぜしめられた気流中に位置するように、当該ファンの位置を設定した請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記クリーニング装置が像担持体の上方に配置されていて、前記シャッタが退避位置を占めたとき、該シャッタがクリーニング装置と定着装置の間の空間に位置し、かつそのシャッタ対向面がクリーニング装置の上面に対向して位置するように、当該シャッタの退避位置を設定した請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記シャッタが退避位置を占めたとき、該シャッタとクリーニング装置との間に空気が流通するように、当該シャッタが前記クリーニング装置の上面から離間して位置する請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記シャッタの長手方向各端部に回動アームの自由端がそれぞれ一体に接続され、該回動アームの基端側が画像形成装置本体に対して回動可能に支持され、かつ前記シャッタが退避位置を占めたとき、前記一対の回動アームの間の空隙を通して空気が流通するように、当該回動アームの自由端がクリーニング装置の上面よりも上方に位置する請求項５に記載の画像形成装置。

Images