JP2011048167A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気流によりシート材を担持可能なシート材搬送手段と空冷式の冷却手段の両方を備えた画像形成装置において、小型化及び省エネルギー化を図り得る画像形成装置を提供する。
【解決手段】シート材Ｐを搬送するシート材搬送手段１９と、気流を発生させる気流発生手段２８を備え、気流発生手段２８によって発生させた気流によりシート材Ｐをシート材搬送手段１９に担持させて搬送するように構成した画像形成装置におけるものである。気流発生手段２８によって発生させた気流を被冷却体８へ導く冷却用流路２７を配設した。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置において、紙等のシート材を安定して確実に搬送するために、吸引空気によって搬送ベルトの表面にシート材を吸着させるシート搬送装置が知られている。例えば、特許文献１（特開平１０−３１５５５６号公報）に記載のシート給送装置は、ブロアによって発生させた気流の吸引作用により、搬送ベルトに形成された多数の吸着孔の近傍に負圧を生じさせてシートを吸着するようにしている。

また、画像形成装置には、装置内に配設されたヒータ等の発熱体から発する熱によって、周辺機器の動作や特性に支障をきたさないように、冷却装置が設けられている。例えば、特許文献２（特開２００９−５８５８７号公報）に記載の画像形成装置は、装置内の被冷却物に対して送風又は排気を行って冷却する空冷式の冷却装置を備えている。

上記のように、空気を吸引してシートを吸着させる方式の画像形成装置において、さらに空冷式の冷却装置を備えると、シート吸着用の気流発生装置と冷却用の気流発生装置とが必要になる。このため、装置の大型化やエネルギー消費の増大などを招くといった問題がある。

本発明は、斯かる事情に鑑み、気流によりシート材を担持可能なシート材搬送手段と空冷式の冷却手段の両方を備えた画像形成装置において、小型化及び省エネルギー化を図り得る画像形成装置を提供しようとするものである。

請求項１の発明は、シート材を搬送するシート材搬送手段と、気流を発生させる気流発生手段を備え、前記気流発生手段によって発生させた気流により前記シート材を前記シート材搬送手段に担持させて搬送するように構成した画像形成装置において、前記気流発生手段によって発生させた気流を被冷却体へ導く冷却用流路を配設したものである。

これにより、シート材をシート材搬送手段に担持させるために発生させた気流を、冷却用流路を介して被冷却体へ導いて、被冷却体を冷却することができる。従って、１つの気流発生手段によって発生させた気流により、シート材を担持させつつ被冷却体の冷却を行うことができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記気流発生手段によって気流を発生させることにより空気を吸引して前記シート材を前記シート材搬送手段へ吸着担持させる吸引部と、前記気流発生手段によって気流を発生させることにより外部から空気を取り込む給気部と、前記吸引部と前記給気部のいずれか一方を前記冷却用流路と導通させるように流路を切り換える流路切換手段とを備えたものである。

流路切換手段によって吸引部を冷却用流路に導通させた状態で、気流発生手段によって気流を発生させた場合は、吸引部で空気が吸引される。これにより、シート材をシート材搬送手段へ吸着担持させることができる。また、このとき気流発生手段によって発生させた気流は、冷却用流路を介して被冷却体へと導かれるため、被冷却体を冷却することができる。

他方、流路切換手段によって給気部を冷却用流路に導通させた状態で、気流発生手段によって気流を発生させた場合は、給気部から外部の空気を取り込んで、それを冷却用流路を介して被冷却体へ導くことができる。この場合は、装置内の空気よりも温度が通常低い外部の空気を取り込んで被冷却体に導くことができるため、上記吸引部で吸引した空気を導く場合に比べて、効率の良い冷却効果が期待できる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記流路切換手段を、回動することによって前記吸引部と前記給気部のいずれか一方を閉塞可能な蓋部材で構成したものである。

この場合、流路切換手段を簡単な構成とすることができる。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記被冷却体を、画像形成装置本体に設けられると共に熱によって記録媒体にトナー画像を定着させる定着装置としたものである。

これにより、定着装置やその周辺部材が冷却され、定着装置の過熱による画像不良や、周辺部材が加熱されることによる様々な不具合の発生を抑制できる。

請求項５の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記被冷却体を、画像形成装置本体に設けた電装部品としたものである。

これにより、電装部品を冷却され、電装部品が温度上昇することによる劣化や機能低下を抑制することができる。

請求項６の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記被冷却体を、熱によってトナー画像が定着された記録媒体としたものである。

これにより、記録媒体の冷却を行ってトナーの固化を促進することができるので、他の記録媒体などへのトナーの固着や、それに伴う画像欠損の発生を抑制することができる。

請求項７の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記被冷却体を、記録媒体を冷却するためのヒートパイプローラとしたものである。

これにより、ヒートパイプローラを冷却して、記録媒体に対するヒートパイプローラの冷却効果を向上させることが可能である。

請求項８の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記被冷却体を、画像形成装置本体に設けた冷却手段の放熱部としたものである。

これにより、放熱部を冷却して放熱効果を高めることができ、冷却手段の冷却効果を向上させることができる。

請求項９の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記シート材搬送手段を、収容されている記録媒体を送り出すための記録媒体供給装置としたものである。

この場合、発生させた気流によって記録媒体を記録媒体供給装置に担持させることができ、記録媒体を安定して確実に送り出すことができる。

請求項１０の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記シート材搬送手段を、表面に未定着のトナー画像が転写された記録媒体を搬送する記録媒体搬送装置としたものである。

この場合、発生させた気流によって記録媒体を記録媒体搬送装置に担持させることができ、記録媒体を安定して確実に送り出すことができる。このため、搬送中に未定着のトナー画像が乱れるのを抑制できる。

請求項１１の発明は、請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記気流発生手段を、ファンとしたものである。

気流発生手段をファンとしたことにより、安価で省スペースな画像形成装置を提供できる。

請求項１２の発明は、請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記気流発生手段を、コンプレッサとしたものである。

気流発生手段をコンプレッサとしたことにより、高圧な気流を発生させることができるので、シート材搬送手段へのシート材担持力と、被冷却体に対する冷却効果が高まる。

本発明は、気流発生手段によって発生させた気流によりシート材をシート材搬送手段に担持させて搬送することができ、しかも、発生させた気流を冷却用流路を介して被冷却体へ導くことができるので、シート材の搬送性の向上と、温度上昇に伴う装置の劣化や機能低下等の抑制を図ることができる。このため、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。また、本発明によれば、１つの気流発生手段によって、シート材の担持と、被冷却体の冷却を行うことができるので、画像形成装置に複数の気流発生手段を設ける必要がなく、小型化及び省エネルギー化を図ることが可能である。

本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る構成を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る構成を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る構成を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る構成を示す図である。 本発明の第５実施形態に係る構成を示す図である。 冷却装置の概略構成図である。 本発明の第６実施形態に係る構成を示す図である。 本発明の第７実施形態に係る構成を示す図である。

図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋを備えている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、画像形成装置本体１００に対して着脱可能に構成してある。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。

具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、静電潜像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２の表面にトナー像を形成する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５を備えている。

図１において、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの上方には、露光手段としての露光装置７が配設されている。露光装置７は、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体２にレーザ光を照射するように構成されている。一方、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの下方には、転写装置６が配設されている。転写装置６は、複数のローラ２１〜２４に掛け渡された無端状のベルトから成る中間転写ベルト１０を有する。中間転写ベルト１０は、複数のローラ２１〜２４のうちの１つが駆動ローラとして回転することによって、図の矢印に示す方向に周回走行可能に構成されている。

４つの感光体２に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト１０の内周面を押圧しており、中間転写ベルト１０の押圧された部分と各感光体２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。また、中間転写ベルト１０を張架する１つのローラ２４に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト１０の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト１０とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。

画像形成装置本体１００の下部には、シート材である記録用紙Ｐ（記録媒体）を収容した複数の給紙カセット１３が配設されている。各給紙カセット１３には、収容されている記録用紙Ｐを送り出す記録媒体供給装置１４が設けてある。この記録媒体供給装置１４は、回転可能（又は周回走行可能）に構成された給紙ベルト１９を有する。また、画像形成装置本体１００の図の左側の外面には、機外に排出された記録用紙Ｐをストックする排紙トレイ２０が設けてある。

画像形成装置本体１００内には、記録用紙Ｐを給紙カセット１３から二次転写ニップを通って排紙トレイ２０へ搬送するための搬送経路Ｒ１が配設されている。搬送経路Ｒ１において、二次転写ローラ１２の位置よりも記録用紙搬送方向上流側にはレジストローラ１５が配設されている。また、二次転写ローラ１２の位置よりも記録用紙搬送方向下流側には、記録媒体搬送装置９と、定着装置８と、一対の排紙ローラ１６とが順次配設されている。記録媒体搬送装置９は、回転可能（又は周回走行可能）に構成された搬送ベルト２５を有している。定着装置８は、内部に加熱源を有する加熱ローラ１７と、その加熱ローラ１７を加圧する加圧ローラ１８を有する。加熱ローラ１７と加圧ローラ１８は互いに圧接しており、その圧接部において定着ニップを形成している。

また、画像形成装置本体１００内に、両面印刷を行う際に記録用紙Ｐを表裏反転させて供給するための反転路Ｒ２が配設されている。反転路Ｒ２は、定着装置８と排紙ローラ１６との間で搬送経路Ｒ１から分岐し、レジストローラ１５の上流側で搬送経路Ｒ１に合流している。反転路Ｒ２には正逆方向に回転するスイッチバックローラ２６が設けてある。

以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体２が図の反時計回りに回転駆動され、帯電ローラ３によって各感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置７から帯電された各感光体２の表面にレーザ光が照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として可視像化される。

中間転写ベルト１０を張架するローラの１つが回転駆動し、中間転写ベルト１０を図の矢印の方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体２に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト１０上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト１０はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。また、転写後の各感光体２の表面には、中間転写ベルト１０に転写しきれなかったトナーが残留している。この感光体２上に残留したトナーは、クリーニングブレード５によって除去される。

また、記録媒体供給装置１４の給紙ベルト１９が回転することによって、給紙カセット１３から記録用紙Ｐが搬出される。搬出された記録用紙Ｐは、レジストローラ１５によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト１０との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２に、中間転写ベルト１０上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、二次転写ニップに転写電界が形成される。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１０上のトナー画像が記録用紙上に一括して転写される。

トナー画像が転写された記録用紙Ｐは、記録媒体搬送装置９の回転する搬送ベルト２５によって定着装置８へと搬送される。このように、トナー画像が転写された記録用紙Ｐを搬送ベルト２５で搬送することにより、搬送中に未定着のトナー画像が乱れるのを抑制できる。定着装置８に送り込まれた記録用紙Ｐは、加熱ローラ１７と加圧ローラ１８間に挟まれて加熱・加圧され、トナー画像が記録用紙Ｐ上に定着される。その後、記録用紙Ｐは一対の排出ローラ１６によって排紙トレイ２０に排出される。

また、両面印刷を行う場合は、片面（表側の面）に画像を定着した記録用紙Ｐを、図示しない分岐爪によって排紙トレイ２０に排出せずに反転路Ｒ２へ搬送する。反転路Ｒ２に搬送された記録用紙Ｐは、スイッチバックローラ２６による逆回転によって逆向きに搬送され、再び搬送経路Ｒ１へと送られる。これを、一般に、スイッチバック動作と呼び、この動作によって記録用紙Ｐの表裏を反転させる。

反転された記録用紙Ｐは二次転写ニップへと搬送され、二次転写ニップにおいて、上記片面に画像を転写した場合と同様にして、記録用紙Ｐの裏面に画像が転写される。そして、定着装置８によって記録用紙Ｐの裏面に画像を定着させた後、その記録用紙Ｐを排紙トレイ２０へ排出する。

以上の説明は、記録用紙にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

以下、図２〜図９に基づいて、上記本発明に係る画像形成装置の各実施形態について説明する。なお、図２〜図９において、同一の符号は同一の部材又は部分を示す。

図２に、本発明の第１実施形態に係る構成を示す。
図２に示すように、給紙カセット１３の上方には、ダクト２７が配設されている。このダクト２７の図の左端部には、定着装置８の下部に対向して開口した排気部２７ａが設けられている。また、ダクト２７の給紙ベルト１９に対向する部分には、開口した吸引部２７ｂが設けられている。さらに、ダクト２７の図の右端部には、開口して外部に導通する給気部２７ｃが設けられている。

上記ダクト２７内には、吸引部２７ｂ又は給気部２７ｃから排気部２７ａに向かって気流を発生させる気流発生手段としてのファン２８が配設されている。また、ダクト２７内には、蓋部材２９が取り付けられている。この蓋部材２９は図示しないソレノイド等の駆動源によって吸引部２７ｂと給気部２７ｃとの間で回動可能に構成されており、蓋部材２９を回動させることにより、吸引部２７ｂ及び給気部２７ｃのいずれか一方が閉塞されるようになっている。すなわち、蓋部材２９によって吸引部２７ｂ及び給気部２７ｃのいずれか一方が排気路２７ａに導通され、他方が遮断されるようになっている。

図２を参照しつつ上記第１実施形態の動作について説明する。
給紙カセット１３に収容された記録用紙Ｐを給紙ベルト１９で送り出す場合は、蓋部材２９によって給気部２７ｃを閉塞する。そして、この状態でファン２８を回転させると、ダクト２７内で吸引部２７ｂから排気部２７ａへ向かって気流が発生する。その結果、吸引部２７ｂにおいて空気が吸引され、このとき生じる負圧作用によって最上位にある記録用紙Ｐが給紙ベルト１９側へ吸い上げられ、その記録用紙Ｐが給紙ベルト１９の表面に吸着担持される。そして、記録用紙Ｐを吸着担持した状態で、給紙ベルト１９が回転駆動することにより、記録用紙Ｐを搬送経路Ｒ１へ安定して確実に搬送することができる。他方、排気部２７ａでは上記ファン２８の回転によって空気が排出され、定着装置８に空気が吹きかけられる。これにより、定着装置８やその周辺部材が冷却され、定着装置８の過熱による画像不良や、周辺部材が加熱されることによる様々な不具合の発生が抑制される。

また、記録用紙Ｐを給紙ベルト１９で送り出さない場合は、蓋部材２９を回動させて吸引部２７ｂを閉塞する。そして、この状態でファン２８を回転させると、ダクト２７内で給気部２７ｃから排気部２７ａへ向かって気流が発生する。これにより、給気部２７ｃから外部の空気が取り込まれ、それが排気部２７ａから排出され定着装置８に吹きかけられる。この場合も、定着装置８に空気が吹きかけられることにより、定着装置８及びその周辺部材の冷却を行うことが可能である。特に、この場合は、装置内の空気よりも温度が通常低い外部の空気を取り込んで定着装置８に吹きかけるため、上記吸引部２７ｂで吸引した空気を吹きかける場合に比べて、効率の良い冷却効果が期待できる。

以上のように、第１実施形態では、ファン２８を回転させて吸引部２７ｂ又は給気部２７ｃから取り込んだ空気をダクト２７を介して定着装置８へと導くことができる。すなわち、ダクト２７はファン２８によって発生させた気流を定着装置８へ導いて定着装置８等を冷却する冷却用流路として機能する。また、上記蓋部材２９は、吸引部２７ｂと給気部２７ｃのいずれか一方を前記冷却用流路（排気路２７ａを有する流路）と導通させるように流路を切り換える流路切換手段として機能する。本実施形態では、回動可能な蓋部材２９を流路切換手段として用いたが、これに限定されることはない。例えば、２つの流入通路のいずれかを１つの流出通路に対しての選択的に導通させる切換バルブを、流路切換手段として用いてもよい。

図３に、本発明の第２実施形態に係る構成を示す。
図３は、画像形成装置を背面側（図２とは反対側）から見た状態を模式的に表した図である。図３に示すように、画像形成装置の背面側には、各種画像処理を行うための制御部として様々なＩＣ（集積回路）等が実装されている基板３０、画像形成装置に設けた各装置に電力を供給する電源３１、前記各装置を駆動させるモータ３２等の電装部品が配設されている。

第２実施形態の画像形成装置においても、給紙カセット１３の上方に、ダクト２７が配設されている。ダクト２７は、基板３０、電源３１、モータ３２のそれぞれに対向する部分に、開口した排気部２７ａを有している。また、ダクト２７の給紙ベルト１９に対向する部分には、開口した吸引部２７ｂが設けられている。さらに、ダクト２７の図の左端部には、開口して外部に導通する給気部２７ｃが設けられている。また、ダクト２７内には、上記第１実施形態と同様に、気流発生手段としてのファン２８や、流路切換手段としての蓋部材２９が配設されている。

第２実施形態において、給紙カセット１３に収容された記録用紙Ｐを給紙ベルト１９で送り出す場合は、蓋部材２９によって給気部２７ｃを閉塞する。この状態でファン２８を回転させると、吸引部２７ｂから各排気部２７ａへ向かって気流が発生する。これにより、吸引部２７ｂでは、上記第１実施形態と同様に、空気が吸引され、記録用紙Ｐが給紙ベルト１９側へ吸い上げられ吸着担持される。他方、各排気部２７ａでは空気が排出され、基板３０、電源３１、モータ３２のそれぞれに空気が吹きかけられる。基板３０、電源３１、モータ３２等の電装部品は、それ自身の発熱又は装置内の温度上昇に伴って温度上昇すると、劣化の促進や、本来の機能を十分に発揮できなくなる虞がある。そのため、第２実施形態では、基板３０、電源３１、モータ３２に空気を吹きかけることによって、これらの冷却を行い、劣化や機能低下を抑制するようにしている。

また、記録用紙Ｐを給紙ベルト１９で送り出さない場合は、蓋部材２９を回動させて吸引部２７ｂを閉塞する。この状態でファン２８を回転させると、ダクト２７内で給気部２７ｃから各排気部２７ａへ向かって気流が発生する。これにより、給気部２７ｃから外部の空気が取り込まれ、それが排気部２７ａから排出され、基板３０、電源３１、モータ３２に吹きかけられる。この場合は、装置内の空気よりも温度が通常低い外部の空気を取り込んで定着装置８に吹きかけるため、効率の良い冷却効果が期待できる。

図４に、本発明の第３実施形態に係る構成を示す。
図４に示す第３実施形態では、ダクト２７の排気部２７ａを、定着装置８よりも記録媒体搬送方向下流側の搬送経路Ｒ１に対向した位置に配設している。それ以外は、第１実施形態と同様に構成されている。

このように構成されていることにより、ファン２８を回転させた場合は、吸引部２７ｂ又は給気部２７ｃから取り込んだ空気をダクト２７を介して定着装置８の記録媒体搬送方向下流側へ導くことができる。これにより、定着装置８から排出された記録用紙Ｐに空気を吹きかけて冷却することが可能である。画像定着後の記録用紙が熱を持ったまま排紙トレイに積み重ねられると、記録用紙上の軟化したトナーが別の記録用紙に固着することがあり、この場合、記録用紙同士の貼り付きや画像欠損などの不具合が発生する虞がある。そのため、第３実施形態では、定着装置８から排出された記録用紙Ｐに空気を吹きかけることにより、記録媒体Ｐを冷却してトナーの固化を促進させることができ、上記貼り付きや画像欠損等の発生を抑制することができる。なお、吸引部２７ｂから吸引される空気によって記録用紙Ｐを給紙ベルト１９へ吸着させる動作については、上記第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

図５に、本発明の第４実施形態に係る構成を示す。
図５は、画像形成装置を側面側から見た状態を模式的に表した図である。図５に示す第４実施形態では、記録用紙を冷却する冷却手段としてヒートパイプローラ３３を設け、そのヒートパイプローラ３３に対向した位置にダクト２７の排気部２７ａを配設している。それ以外は、第１実施形態と同様に構成されている。

ヒートパイプローラ３３は、記録用紙と接触して熱を奪う受熱部３３ａと、複数のフィンを設けた放熱部３３ｂとを有する。ヒートパイプローラ３３は、冷却液（作動液）が内部に真空封入された金属製の中空パイプで構成されると共に、その中空パイプの内壁に、熱輸送を行う毛細管構造のウィックが配設されている。ヒートパイプローラ３３内に封入された冷却液は、受熱部３３ａにおいて蒸発して蒸気流となり、その蒸気流はフィンを設けた放熱部３３ｂに移動し、そこで凝縮する。また、放熱部３３ｂで凝縮した冷却液は、ウィックの毛細管現象により受熱部３３ａへと環流するようになっている。画像形成装置内を搬送される記録用紙が、ヒートパイプローラ３３の受熱部３３ａに接触することによって、記録用紙の熱がヒートパイプローラ３３によって奪われて冷却される。このヒートパイプローラ３３を、定着装置の記録媒体搬送方向下流側に配設することにより、定着処理後の記録用紙を冷却して排出することができ、上記貼り付きや画像欠損等の発生を抑制することができる。

また、蓋部材２９を操作して吸引部２７ｂと給気部２７ｃのいずれか一方を開放した状態で、ファン３８を回転させることにより、ダクト２７内で気流を発生させることができる。この第４実施形態では、ダクト２７の排気部２７ａがヒートパイプローラ３３の放熱部３３ｂに対向して配設されているため、吸引部２７ｂ又は給気部２７ｃから取り込んだ空気はダクト２７を介して放熱部３３ｂに吹きかけられる。これにより、ヒートパイプローラ３３を効果的に放熱又は冷却することができ、冷却効果を向上させることが可能である。なお、吸引部２７ｂから吸引される空気によって記録用紙Ｐを給紙ベルト１９へ吸着させる動作については、上記第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

図６に、本発明の第５実施形態に係る構成を示す。
図６に示すように、第５実施形態では、定着装置８を冷却する冷却手段として液冷式の冷却装置３４が設けてある。

また、図７に、上記冷却装置３４の概略構成を示す。
図７に示すように、上記冷却装置３４は、受熱部３５と、ポンプ３６、ラジエータ３７、ファン３８と、タンク３９と、送液管４０とを有している。受熱部３５、ポンプ３６、ラジエータ３７、タンク３９は、それぞれ送液管４０を介して連結されている。

受熱部３５は、熱伝導性の高い部材で形成されており、冷却液が流動する流路が貼付又は埋め込みにより形成されている。また、受熱部３５自体が流路を形成する構成としてもよい。受熱部３５が被冷却体から奪った熱は冷却液へと伝達されるようになっている。

上記ポンプ３６は、送液管４０を介して冷却液を受熱部３５に供給する冷却媒体供給手段である。冷却液としては、例えば、水を主成分とし、凍結温度を下げるためのプロピレングリコール又はエチレングリコールや、金属製の部品の錆を防止するための防錆剤（例えば、リン酸塩系物質：リン酸カリ塩、無機カリ塩等）などが添加されたものを用いる。

上記ラジエータ３７は、その内部に冷却液を収容することにより、冷却液を放熱させる放熱手段である。上記ファン３８は、ラジエータ３７に送風することによって、ラジエータ３７の放熱効果を高めるためのものである。上記タンク３９は、余剰の冷却液を貯留するために設けられている。

図６に示すように、第５実施形態では、受熱部３５を被冷却体としての定着装置８の近傍に配設している。また、ラジエータ３７とファン３８はダクト２７内に配設されている。すなわち、この場合、ラジエータ３７の放熱を促進させるファン３８が、ダクト２７内で気流を発生させる気流発生手段として用いられている。また、第５実施形態において上記説明した構成以外は、上記第１実施形態と同様に構成されている。

第５実施形態では、蓋部材２９を操作して吸引部２７ｂと給気部２７ｃのいずれか一方を開放した状態で、ファン３８を回転させることにより、空気をダクト２７内のラジエータ３７に吹きかけることができる。これにより、ラジエータ３７の放熱効果を高めて、受熱部３５による定着装置８の冷却効果を向上させることができる。また、ラジエータ３７に吹きかけられた空気は、排気部２７ａから外部へと排出される。なお、吸引部２７ｂから吸引される空気によって記録用紙Ｐを給紙ベルト１９へ吸着させる動作については、上記第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

図８に、本発明の第６実施形態に係る構成を示す。
図８に示す第６実施形態では、搬送経路Ｒ１の途中に設けた搬送ベルト２５の下面に、ダクト２７の吸引部２７ｂを対向させて配設している。それ以外は、第１実施形態と同様に構成されている。

搬送ベルト２５によって記録用紙Ｐを搬送するときは、蓋部材２９で給気部２７ｃを閉塞して、ダクト２７内のファン２８を回転させる。これにより、吸引部２７ｂから排気部２７ａへ向かって気流が発生し、吸引部２７ｂに生じる吸引空気によって記録用紙Ｐが搬送ベルト２５の表面に吸着担持される。そして、記録用紙Ｐを吸着担持した状態で、搬送ベルト２５が回転駆動することにより、記録用紙Ｐが高い搬送力を必要とする厚紙などであっても安定して確実に搬送することができる。また、このとき、排気部２７ａでは空気が排出され、定着装置８に空気が吹きかけられる。これにより、定着装置８やその周辺部材が冷却され、定着装置８の過熱による画像不良や、周辺部材が加熱されることによる様々な不具合の発生が抑制される。

搬送ベルト２５によって記録用紙Ｐを搬送しない場合は、蓋部材２９を回動させて吸引部２７ｂを閉塞する。そして、この状態でファン２８を回転させて、給気部２７ｃから外部の空気を取り込み、それを排気部２７ａから定着装置８に吹きかける。外部から取り込んだ空気を定着装置８に吹きかける場合は、上記実施形態で説明したのと同様に、吸引部２７ｂで吸引した空気を吹きかける場合に比べて、効率の良い冷却効果が期待できる。

図９に、本発明の第７実施形態に係る構成を示す。
上記第１実施形態では、気流発生手段としてファン２８を用いているが、図９に示す第７実施形態では、気流発生手段としてコンプレッサ４１を用いている。それ以外は、第１実施形態と同様に構成されている。第７実施形態では、コンプレッサ４１によって高圧な気流を発生させることができるので、給紙ベルト１９への記録用紙Ｐの吸着力と、定着装置８に対する冷却効果を高めることができる。また、コンプレッサ４１による送風力・吸引力を、搬送するシート材の種類や所望の冷却効果に応じて適宜変更可能に構成することも可能である。

以上のように、本発明の各実施形態に係る画像形成装置では、記録用紙の吸着のために発生させた気流を、ダクトを介して定着装置等の被冷却体へ導くことができるので、記録用紙の吸着を行いつつ被冷却体の冷却を行うことができる。また、記録用紙の吸着を行わないときは、流路切換手段で流路を切り換えることにより外部から空気を取り込んで被冷却体に吹きかけることができるため、効率の良い冷却効果が期待できる。

このように、本発明によれば、記録用紙の搬送性の向上と、温度上昇に伴う装置の劣化や機能低下等の抑制を図ることができ、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。また、本発明によれば、１つの気流発生手段によって、記録用紙の吸着と、被冷却体の冷却を行うことができる。このため、画像形成装置に複数の気流発生手段を設ける必要がなく、小型化及び省エネルギー化を図ることができる。

また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。本発明の構成は、気流を発生させることによってシート材を担持可能なシート材搬送手段と空冷式の冷却手段の両方を備えた画像形成装置であれば適用可能である。従って、冷却手段によって冷却される被冷却体は上記各実施形態に挙げられた定着装置や記録用紙等に限定されず、それら以外のものを被冷却体としてもよい。また、搬送されるシート材は、記録用紙以外に、ＯＨＰシートやその他のシート材であってもよい。また、上記各実施形態では、シート材を搬送するシート材搬送手段としてベルトを有するもの（給紙ベルト、搬送ベルト）を適用したが、シート材搬送手段はベルトを有するものに限定されない。また、本発明に係る画像形成装置は、図１に示す画像形成装置以外の、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。

９ 記録媒体搬送装置
１４ 記録媒体供給装置
２７ ダクト
２７ａ 排気部
２７ｂ 吸引部
２７ｃ 給気部
２８ ファン（気流発生手段）
２９ 蓋部材（流路切換手段）
３４ 冷却装置
４１ コンプレッサ（気流発生手段）

特開平１０−３１５５５６号公報 特開２００９−５８５８７号公報

Claims (12)

1. シート材を搬送するシート材搬送手段と、気流を発生させる気流発生手段を備え、前記気流発生手段によって発生させた気流により前記シート材を前記シート材搬送手段に担持させて搬送するように構成した画像形成装置において、
   前記気流発生手段によって発生させた気流を被冷却体へ導く冷却用流路を配設したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記気流発生手段によって気流を発生させることにより空気を吸引して前記シート材を前記シート材搬送手段へ吸着担持させる吸引部と、
   前記気流発生手段によって気流を発生させることにより外部から空気を取り込む給気部と、
   前記吸引部と前記給気部のいずれか一方を前記冷却用流路と導通させるように流路を切り換える流路切換手段とを備えた請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記流路切換手段を、回動することによって前記吸引部と前記給気部のいずれか一方を閉塞可能な蓋部材で構成した請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記被冷却体を、画像形成装置本体に設けられると共に熱によって記録媒体にトナー画像を定着させる定着装置とした請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記被冷却体を、画像形成装置本体に設けた電装部品とした請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記被冷却体を、熱によってトナー画像が定着された記録媒体とした請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記被冷却体を、記録媒体を冷却するためのヒートパイプローラとした請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記被冷却体を、画像形成装置本体に設けた冷却手段の放熱部とした請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記シート材搬送手段を、収容されている記録媒体を送り出すための記録媒体供給装置とした請求項請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記シート材搬送手段を、表面に未定着のトナー画像が転写された記録媒体を搬送する記録媒体搬送装置とした請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記気流発生手段を、ファンとした請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記気流発生手段を、コンプレッサとした請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images