JP2014056265A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置を大型化することなく定着装置で発生する熱や湿気を効率良く排出することができると共に、用紙搬送路周辺での結露を防止することができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 装置本体１０と、定着装置（定着部５）と、この定着装置から発生する高温多湿な空気を排気する排気手段と、を備える画像形成装置（カラープリンタ１）において、排気手段に、排気ファンＥＦを設け、この排気ファンＥＦをその軸方向が定着装置（定着部５）上方の用紙搬送路８と角度を成すよう設置すると共に、排気ファンＥＦの排気方向下流側の排気流路を、排気ファンＥＦの排気方向上流側の流路より狭く形成し、装置本体に設けられた給気口ＳＯの内側に、外気を給気する給気ファンＳＦを取り付け、この給気ファンＳＦに、画像を作像する作像装置の下面に給気ファンからの給気流を案内する給気ダクトＳＤを取り付ける。
【選択図】 図６

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置に関し、より詳しくは、画像形成装置において、作像装置や定着装置で発生した熱や湿気の排熱・防湿技術に関するものである。

近年、電子写真方式の画像形成装置では、カラー化・高速化が進み、部品点数が増大すると共に、マシンサイズ（装置全体）の小型化の要請も強まっている。このため、部品実装密度が増大し、装置内部の熱処理の問題が大きな課題となってきている。特に、カラー化・高速化の進展に伴って、作像装置（画像形成ユニット）の自己発熱量が増大し、熱により作像装置内部のトナーが溶融・固化することがないよう排熱（冷却）することが必須となっている。また、小型化に伴い、定着装置、転写装置、及び作像装置などが近接することとなり、定着装置の発する熱によりこれらの周辺装置に悪影響及ぼすことが問題となっている。

このような問題を解決するべく、従来、定着装置や近接する作像装置などを冷却可能な画像形成装置が提案されている（特許文献１〜３等）。例えば、特許文献１には、定着手段の制御基板を冷却する空気の通路と、像担持体周辺を冷却する空気の通路と、を有する通風ダクトを備えることで、定着制御基板を冷却するとともに像担持体周辺も冷却している画像形成装置が開示されている。

しかし、特許文献１記載の画像形成装置では、定着制御基板、像担持体周辺それぞれへ空気の通路を備える通風ダクトを備えているため、吸気口からそれぞれの冷却対象までのダクトスペースを確保する必要があり、その分マシンサイズの拡大につながってしまい、小型化の要請に反する結果となっている。そのうえ、特許文献１〜３に記載の画像形成装置は、いずれも次の問題点については考慮がなされていない。

前記のような排熱（排気）の問題の解決策の１つとして、定着装置で発生した高温多湿の空気を機外（装置本体外）へ排出する排気ファンを定着装置上方に配置してダイレクトに機外へ排気することが考えられる。しかし、ユーザの利便性を考慮して印刷した用紙を装置上面に排紙できる縦搬送方式の画像形成装置や両面印刷用の用紙反転装置を備えた画像形成装置では、定着装置上方に小型で排気効率の良い軸流ファンを排気ファンとして配設した場合、軸流ファンの排気方向はファン軸に沿っているため、排気方向を用紙搬送方向と一致させると排気ファンが用紙搬送路を横切って遮ることとなったり、用紙搬送路を遮らないように排気ファンを平行にズラして設置したとしても排気ファンの幅方向が用紙搬送方向と交差するため無駄なスペースができてしまったりして、マシンサイズの小型化の要請に反する結果となる。

そこで、マシンサイズの小型化の要請により、排気ファン（軸流ファン）の排気方向を用紙搬送方向と同一（又は平行）方向に設置するのではなく、排気ファンの軸方向が用紙搬送方向と垂直又は所定角度を成すように設置して無駄なスペースができないようにし、マシンサイズの小型化を図ることが考えられている。しかし、そのように配置すると、排気ファンの排気方向下流側に配設されている構造物（部材）は、吸湿した用紙を定着装置で加熱する際に発生する高温多湿な空気の熱風に曝されることとなり、主電源がオフにされ、排気ファンが停止した後は、当該構造物の周りの多湿な空気が外気（機外の空気）により冷えて露点温度を下回って結露が生じるおそれがある。結露が発生すると、その構造物から水滴が落下し、その下方に配設された排気ファン、定着装置の上面、用紙搬送路等に水滴が付着してしまい様々な不具合が発生する。特に、用紙搬送路に水滴が付着すると、次の搬送時に用紙が濡れて出力画像が滲んだり、用紙が搬送路に貼り付いて用紙搬送に支障をきたしたりするなどの不具合が発生する蓋然性が高い。

そこで、本発明は、前記問題点を解決するべく、装置を大型化することなく定着装置で発生する熱や湿気を効率良く排出することができると共に、用紙搬送路周辺での結露を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、装置全体の筐体である装置本体と、熱と圧力を加えて画像をシート材に定着する定着装置と、この定着装置から発生する高温多湿な空気を排気する排気手段と、を備える画像形成装置において、前記排気手段は、排気ファンを有し、該排気ファンは、その軸方向と前記定着装置上方の用紙搬送路の搬送方向とが略垂直となるよう取り付けられていると共に、前記排気ファンの排気方向下流側となる前記用紙搬送路に沿った前記排気ファンから排気口までの排気流路が、前記排気ファンの排気方向上流側となる給気口から前記排気ファンまでの通気流路より狭く形成されており、前記装置本体に設けられた給気口の内側には、外気を給気する給気ファンが取り付けられ、この給気ファンには、画像を作像する作像装置の下面に給気ファンからの給気流を案内する給気ダクトが取り付けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記排気ファンは、その径方向が前記用紙搬送路を開閉可能に揺動する開閉パネルの内面に沿って設置されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記給気ファンは、軸流ファンであり、前記給気ダクトは、吹出し口の下端が給気ファン側の下端より下がっていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記作像装置が前記装置本体から脱着可能に構成されていると共に、前記作像装置が前記装置本体から脱着するのを案内するガイドレール、及び前記作像装置が前記装置本体から取り外された状態で前記給気ファンへ触れられないようにするための第１の防護部材が設けられ、この第１の防護部材に前記給気ファンからの給気流を当てて前記ガイドレールの下面に誘導し、前記ガイドレールの下面を通気流路として利用していることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記第１の防護部材には、前記給気流を通風するための複数の通風孔が前記作像装置の駆動軸方向に沿って設けられていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、画像をシート材に転写する転写装置が前記装置本体から脱着可能に構成され、この転写装置が前記装置本体から取り外された状態で前記給気ファンへ触れられないようにするための第２の防護部材が設けられていると共に、この第２の防護部材には、給気流を通風するための複数の通気孔が転写装置の駆動軸方向に沿って設けられており、この第２の防護部材に当てて前記通気孔から前記転写装置の中間転写ベルト上面に給気流を誘導し、この中間転写ベルト上面を通気流路として利用していることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルト外面に転写されたトナー像の付着濃度を測定する付着濃度センサ及び／又は転写位置を感知するマークセンサが、前記中間転写ベルト上面に沿って設けられていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、装置全体の筐体である装置本体と、熱と圧力を加えて画像をシート材に定着する定着装置と、この定着装置から発生する高温多湿な空気を排気する排気手段と、を備える画像形成装置において、前記排気手段は、排気ファンを有し、該排気ファンは、その軸方向と前記定着装置上方の用紙搬送路の搬送方向とが略垂直となるよう取り付けられていると共に、前記排気ファンの排気方向下流側となる前記用紙搬送路に沿った前記排気ファンから排気口までの排気流路が、前記排気ファンの排気方向上流側となる給気口から前記排気ファンまでの通気流路より狭く形成されており、前記排気ファンは、その径方向が前記用紙搬送路を開閉可能に揺動する開閉パネルの内面に沿って設置されていることを特徴とする。

この発明は、前記のようであって、請求項１の発明によれば、装置全体の筐体である装置本体と、熱と圧力を加えて画像をシート材に定着する定着装置と、この定着装置から発生する高温多湿な空気を排気する排気手段と、を備える画像形成装置において、前記排気手段は、排気ファンを有し、該排気ファンは、その軸方向と前記定着装置上方の用紙搬送路の搬送方向とが略垂直となるよう取り付けられていると共に、前記排気ファンの排気方向下流側となる前記用紙搬送路に沿った前記排気ファンから排気口までの排気流路が、前記排気ファンの排気方向上流側となる給気口から前記排気ファンまでの通気流路より狭く形成されており、前記装置本体に設けられた給気口の内側には、外気を給気する給気ファンが取り付けられ、この給気ファンには、画像を作像する作像装置の下面に給気ファンからの給気流を案内する給気ダクトが取り付けられているので、排気ファンの径方向が定着装置上方の用紙搬送路に沿うよう取り付けることで無駄なスペースを省いて装置を大型化することなく、定着装置で発生する熱や湿気を効率良く排出することができると共に、排気流路を排気ファンの上流側の流路より狭くすることにより、用紙搬送路の上方となる排気流路での流速を他の部分より上げて、当該排気流路付近で結露を防止することができる。このため、結露水が垂れて用紙搬送路を濡らすことも防ぐことができる。
また、給気ファン及び給気ダクトにより給気流をスムーズに形成することができ、外気により作像装置及び定着装置を効率良く冷却することができる。

請求項２の発明によれば、請求項１に記載の画像形成装置において、前記排気ファンは、その径方向が前記用紙搬送路を開閉可能に揺動する開閉パネルの内面に沿って設置されているので、前記効果に加え、スペースを取る排気ファンを無駄なく配置することができ、装置全体の小型化を実現することができる。

請求項３の発明によれば、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記給気ファンは、軸流ファンであり、前記給気ダクトは、吹出し口の下端が給気ファン側の下端より下がっているので、前記効果に加え、軸流ファンの遠心力により強められたファン最外縁の旋回流を給気ダクトによりスムーズに誘導することができ、更に効率良く作像装置及び定着装置を冷却することができる。

請求項４の発明によれば、前記作像装置が装置本体から脱着可能に構成されていると共に、前記作像装置が前記装置本体から脱着するのを案内するガイドレール、及び前記作像装置が前記装置本体から取り外された状態で前記給気ファンへ触れられないようにするための第１の防護部材が設けられ、この第１の防護部材に前記給気ファンからの給気流を当てて前記ガイドレールの下面に誘導し、前記ガイドレールの下面を通気流路として利用しているので、前記効果に加え、第１の防護部材によりユーザやサービススタッフが誤って給気ファンへ手を差し込む事故を防止することができると共に、ガイドレールの平らな下面を通気流路とすることにより気流を乱すことが無く、更に効率良く作像装置及び定着装置を冷却することができる。

請求項５の発明によれば、請求項４に記載の画像形成装置において、第１の防護部材には、給気流を通風するための複数の通風孔が作像装置の駆動軸方向に沿って設けられているので、前期効果に加え、第１の防護部材で遮られる作像装置への給気流を低減することができ、効率良く作像装置を冷却することができる。

請求項６の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、画像をシート材に転写する転写装置が前記装置本体から脱着可能に構成され、この転写装置が前記装置本体から取り外された状態で給気ファンへ触れられないようにするための第２の防護部材が設けられていると共に、この第２の防護部材には、給気流を通風するための複数の通気孔が転写装置の駆動軸方向に沿って設けられており、この第２の防護部材に当てて通気孔から転写装置の中間転写ベルト上面に給気流を誘導し、この中間転写ベルト上面を通気流路として利用しているので、前記効果に加え、第２の防護部材によりユーザやサービススタッフが誤って給気ファンへ手を差し込む事故を防止することができると共に、中間転写ベルト上面に給気流を誘導することにより、定着装置との間に通気流を形成して定着装置からの対流による熱移動を防ぐことができ、効率良く転写装置も冷却することができる。

請求項７の発明によれば、請求項６に記載の画像形成装置において、中間転写ベルト外面に転写されたトナー像の付着濃度を測定する付着濃度センサ及び／又は転写位置を感知するマークセンサが、中間転写ベルト上面に沿って設けられているので、前記効果に加え、中間転写ベルト上面に形成された給気流により付着濃度センサ又はマークセンサを熱の悪影響を受けることなく作動させることができる。

請求項８の発明によれば、装置全体の筐体である装置本体と、熱と圧力を加えて画像をシート材に定着する定着装置と、この定着装置から発生する高温多湿な空気を排気する排気手段と、を備える画像形成装置において、前記排気手段は、排気ファンを有し、該排気ファンは、その軸方向と前記定着装置上方の用紙搬送路の搬送方向とが略垂直となるよう取り付けられていると共に、前記排気ファンの排気方向下流側となる前記用紙搬送路に沿った前記排気ファンから排気口までの排気流路が、前記排気ファンの排気方向上流側となる給気口から前記排気ファンまでの通気流路より狭く形成されており、前記排気ファンは、その径方向が前記用紙搬送路を開閉可能に揺動する開閉パネルの内面に沿って設置されているので、排気ファンの径方向が定着装置上方の用紙搬送路に沿うよう取り付けることで無駄なスペースを省いて装置を大型化することなく、定着装置で発生する熱や湿気を効率良く排出することができると共に、排気流路を排気ファンの上流側の流路より狭くすることにより、用紙搬送路の上方となる排気流路での流速を他の部分より上げて、当該排気流路付近で結露を防止することができる。このため、結露水が垂れて用紙搬送路を濡らすことも防ぐことができる。
また、スペースを取る排気ファンを無駄なく配置することができ、装置全体の小型化を実現することができる。

実施例に係る画像形成装置（カラープリンタ）の外観全体を示す斜視図である。 同上のカラープリンタの前面を示す正面図である。 同上のカラープリンタの概略構成を左側面からの透視図で示す構成説明図である。 同上のカラープリンタの背面及び左側面の外観を主に示す斜視図である。 図４で示すカラープリンタから給気部カバーを取り外して給気ファンの取り付け状態を主に示す斜視図である。 同上の給気ファンの近傍の内部構成を示す図３の部分拡大図である。 実施例に係る給気ファンの近傍の内部構成を示す背面図である。 実施例に係る第２の防護部材（防護プレート）を示す斜視図である。 実施例に係る開閉パネル（フロントパネル）の内面を主に示す斜視図である。 同上のフロントパネルの左側面図である。 同上のフロントパネルの骨組み及び排気ファンを主に示す斜視図である。 フロントパネルを開いた状態で示す図３の部分図である。 実施例に係る偏向板及び電子基盤の位置を示す説明図である。 実施例に係る給排気手段による通気の流れを示すために一部の内部構成のみを表した左側面図である。 実施例に係る給排気手段による通気の流れを主に示す背面左側面方向から見た斜視図である。 同上の給排気手段の定着部付近の通気の流れを主に示す左側面から見た説明図である。 実施例に係る排気流路付近の通気の流れを主に示す左側面正面方向から見た斜視図である。 図１７の斜視図の排気ファン付近の部分拡大図である。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。

［画像形成装置の全体構成］
先ず、図１〜図３を用いて、本発明の実施例に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図中の符号１は、本発明の一実施の形態として例示する両面印刷可能な縦搬送方式のカラープリンタであり、このカラープリンタ１は、主に、画像形成装置全体の筐体である装置本体１０と、その装置本体１０の内部略中央に配置された書き込み装置２と、この書き込み装置２の上方に配置された画像形成部３と、この画像形成部３の上方に配置された転写部４と、転写部４の上方であって装置本体１０上部の一側面に寄った位置に配置された定着部５と、装置本体１０の最下部に配置された給紙部６と、装置本体１０の上面に形成された排紙部７と、給紙部６と排紙部７の間に設けられた用紙搬送路８などから構成されている。

書き込み装置２は、ポリゴンミラーやｆθレンズなどを備え、パソコンなどから入力された画像情報を基に変調したレーザ光を照射しながら走査し、一様に帯電された後述の感光体ドラムの外周面を選択的に露光させて、照射した部分の表面電位を低下させ、感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光装置としての機能を有する。

画像形成部３は、色材三原色であるイエロー、シアン、マゼンダと、ブラックの計４つの画像形成ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋから主に構成されており、後述の中間転写ベルト４１の外周表面の移動方向（図中の矢印Ａ）に沿って上流側からイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの順に配列されている。各画像形成ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、図の時計回り（図６参照）に回転駆動する潜像担持体である感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋを中心として、各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの外周面に帯電処理を施して一様に帯電させる帯電手段（図示せず）、各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に書き込み装置２で形成した静電潜像を対応する各色のトナーで単色のトナー像に可視像化する現像手段（図示せず）、感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの外周面に転写後も残留する転写残トナーをクリーニングして回収するクリーニング手段（図示せず）などから構成された作像装置である。

また、各画像形成ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、ガイドレール３０にガイドされて装置本体１０に対して図３の紙面垂直方向（装置本体の左右方向（図１参照））に脱着可能となっており、画像形成ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋが装置本体１０から取り外された状態で、ユーザやサービススタッフなどが、後述の給気ファンＳＦに指などを巻き込まれたり、高圧の電源基盤１２や精密で損傷し易い制御基盤１３などに触れたりすることを防止するため、第１の防護部材である防護プレートＰ１が設置されている。

転写部４は、装置本体１０に対して脱着可能な転写ユニット４０から主に構成された間接転写方式の転写装置であり、この転写ユニット４０は、中間転写体として弾性樹脂の多層構造体からなる無端状ベルトである中間転写ベルト４１と、この中間転写ベルト４１を支持・張架する３つの支持ローラ４２，４３，４４と、感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋと、それぞれ中間転写ベルト４１を挟んで対向する４つの１次転写ローラ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋなどから主に構成されている。

また、支持ローラ４３は、図示しない駆動手段に接続された駆動ローラとなっており、図の矢印Ａ方向に中間転写ベルト４１に回転駆動させる機能を有している。なお、この駆動ローラ４３と中間転写ベルト４１を挟んで対向する位置には２次転写ローラ４５が配設されている。

各１次転写ローラ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋは、空隙放電による画像劣化を考慮し、各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋと中間転写ベルト４１を挟んで中心間距離が最短距離で当接する正対位置から中間転写ベルト４１の搬送方向下流側（図中の矢印Ａ方向）に少しズレた位置に配設された接触印加方式の転写バイアス（転写電圧）印加手段であり、図示しないバイアス電源に接続され、１次転写バイアスを中間転写ベルト４１の裏面（内周面）から印加するよう構成されている。

２次転写ローラ４５は、図示しない付勢手段により駆動ローラ４３の外周において付勢されて中間転写ベルト４１に圧接され、２次転写ニップを形成するよう構成されており、駆動ローラ４３が、図示しないバイアス電源に接続された接触方式の転写バイアス印加手段となっている。また、２次転写ローラ４５が転写バイアス印加手段となっていてもよく、その場合、転写するトナー像とは逆極性の転写バイアスを印加することになる。

なお、画像形成ユニットの防護プレートＰ１と同様に、転写ユニット４０が装置本体１０から取り外された状態で、ユーザやサービススタッフなどが、給気ファンＳＦに指などを巻き込まれたり、電源基盤１２や制御基盤１３などに触れたりすることを防止するため、第２の防護部材である防護プレートＰ２も設置されている。なお、この防護プレートＰ２の下端は、前述の防護プレートＰ１と連接されている。

更に、転写ユニット４０の上面には、中間転写ベルト４１の外面に転写されたトナー像の付着濃度を測定する付着濃度センサや転写位置を感知するマークセンサなどのセンサ類Ｓが、中間転写ベルト上面に沿って設けられている。付着濃度センサは、検出結果に基づいて濃度調整や色合わせ調整などに利用され、マークセンサは、転写位置の制御や後述のレジストローラ対の制御などに利用される。

定着部５は、内部に図示しない発熱手段を有する定着ローラ５０と、この定着ローラ５０に図示しない付勢手段により付勢されて圧接・離間可能な加圧ローラ５１などから構成され、定着ローラ５０に加圧ローラ５１が圧接することで定着ニップが形成され、この定着ニップにおいて、搬送されてきたコピー用紙に熱と圧力が加えられ、転写部４で転写されたトナー像がコピー用紙に溶融浸透して定着されるようになっている。

給紙部６は、シート材（ＯＨＰ用の樹脂シート、厚紙、葉書などを含むシート状の部材を指す。）として所定の大きさのコピー用紙を収容・ストックし、図の矢印方向に引き出し可能な給紙カセット６０と、このストックされたコピー用紙に所定圧で弾接し、制御手段（図示せず）の制御信号に基づいてコピー用紙を後述の用紙搬送路８に送り出す給紙ローラ６１と、この給紙ローラ６１に弾接し、重送されたコピー用紙を１枚ずつに分離する分離部材である図示しないフリクションパッドなどから構成されている。

排紙部７は、装置本体１０の上面に形成された斜面からなる排紙トレイ７０と、この排紙トレイ７０に定着部５を通過したコピー用紙を装置本体１０から排紙する排紙ローラ対７１などから構成され、この排紙ローラ対７１から排出されたコピー用紙が排紙トレイ７０上に集積されるようになっている。

用紙搬送路８は、装置本体１０の最下部に配置された給紙部６から装置本体１０の上面に形成された排紙部７へ搬送する縦搬送方式（縦パス方式）の搬送路であり、通常の片面（表面）印刷用の通常搬送路８０と、両面印刷するために用紙の表裏を反転させる反転搬送路８１などから構成され、これらの通常搬送路８０及び反転搬送路８１には、コピー用紙を搬送する搬送ローラ対８２がコピー用紙の大きさに応じた所定間隔毎に設けられており、通常搬送路８０には、図示しない制御手段の指令に基づいて２次転写ニップへコピー用紙を搬送するタイミングを調整するレジストローラ対８３も設けられている。なお、符号８４は、通常搬送路８０と反転搬送路８１を切り替える切替手段としての分岐爪である。

なお、符号Ｙ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｋ１は、対応する色のニュートナー（新規トナー）を収容し、図示しないトナー搬送手段を通じて各画像形成ユニットの現像手段へ随時供給するニュートナーボトルであり、ボトルトレイ１１上に載置されている。また、符号１２は、電源基盤、符号１３は、制御基盤である。これらの電源基盤１２及び制御基盤１３は、電装ラック１４に支持・収容されている。

（画像形成動作）
次に、図３を参照しつつプリンタ１の画像形成動作について説明する。
カラー画像を形成する場合で説明すると、先ず、カラープリンタ１において画像形成動作が開始されると、各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋが図の矢印方向、即ち、カラープリンタ１の左側面（図１参照）から見て時計回りの方向に回転駆動し、このとき各帯電手段によって各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの外周面が所定の極性（例えば、マイナス）に一様に帯電される。次いで、その帯電面に、書き込み装置２からトナー色に対応するよう色分解された画像情報に基づいてレーザ光が照射され、各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの外周面上に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像は、各現像手段によって単色のトナー像として可視像化され、各色のトナー像はそれぞれ対応する１次転写ローラ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋによって１次転写バイアスが印加され中間転写ベルト４１上に順次重ねて転写されて行き、フルカラーのトナー像が形成される。尚、単色の画像を形成する場合には、ブラックの感光体ドラムＫなど所定の単色用の感光体ドラムのみで前記動作が行われる。

一方、給紙部６の給紙カセット６０にストックされているコピー用紙が、給紙ローラ６１の駆動とフリクションパッドとにより１枚ずつ分離されて通常搬送路８０に送り出される。そして、コピー用紙が搬送されて通常搬送路８０を上昇していき、その先端がレジストローラ対８３に突き当たって停止する。突き当たることによってコピー用紙の先端が正規の状態に整合された後、中間転写ベルト４１上に形成された前記カラートナー像が２次転写ニップに到達するタイミングに合わせてレジストローラ対８３を回転させ、２次転写ニップに向けてコピー用紙が送り出される。

次に、転写部４の２次転写ニップで、２次転写バイアスが印加され中間転写ベルト４１上の前記フルカラーのトナー像がコピー用紙に静電気力により転写されたうえ、定着部５の定着ニップに送られる。そこで、定着ローラ５０と加圧ローラ５１によって熱と圧力が加えられ、コピー用紙に担持された未定着のトナー像がコピー用紙に定着される。このように、コピー用紙にトナー像が定着された後、排紙ローラ対７１が回転して排紙部７の排紙トレイ７０に排紙される。

また、両面印刷する場合は、コピー用紙後端が定着部５を通過後、排紙ローラ対７１に挟持された状態で排紙ローラ対７１が逆転する。その逆転開始の直前には搬送路切替手段である分岐爪８４の爪先が通常搬送路８０を塞ぐように下方に稼動して用紙の搬送先が切り替えられ、コピー用紙が反転搬送路８１に搬送される。そして、通常搬送路８０に合流するまでにコピー用紙の表裏が反転し、裏面が印刷できるようになって前述のような画像形成動作が繰り返される。

［給排気手段］
次に、図３〜図１８を用いて、本発明の特徴部分であるカラープリンタ１の給排気手段について説明する。
先ず、図３を用いて本発明の実施例に係る給排気手段の概略構成を説明する。本発明の実施例に係るカラープリンタ１には、給気口から外気を給気し、排気口から定着部５や画像形成部３などで発生する熱や水蒸気を含む空気を排気して、装置本体１０内を通気して冷却する通気手段（通風手段）として給排気手段が備えられている。この給排気手段は、給気手段である装置本体１０に開口した給気口ＳＯとその内側に設けられた給気ファンＳＦと、排気手段である装置本体１０に開口した排気口ＥＯとその内側に設けられた排気ファンＥＦと、から構成されている。

（給気手段）
先ず、図４〜図８を用いて、給気手段について説明する。
給気口ＳＯは、図４に示すように、装置本体１０の中段の背面と左側面の隅角部に開口し、外部から装置本体１０内へ指などが差し込まないように複数の羽板が形成されたガラリ形状となっている。また、この給気口ＳＯの内側には、図５に示すように、給気ファンＳＦが備えられている。この給気ファンＳＦは、他の形式のファンと比べて小型で排気効率の良い軸流ファンであり、前述のガイドレール３０の下面より給気ファンＳＦの下端が高くなるよう設置されている。そして、この給気ファンＳＦには、給気ファンＳＦによって外気から導入された給気流を案内する給気ダクトＳＤが取り付けられている（図６参照）。

この給気ダクトＳＤは、図６に示すように、給気ファンＳＦの径方向の外面に嵌め込まれて取り付けられており、吹出し口が、取り付け部分より縮径されていると共に、下方に向かって下がった形状となっている。このため、遠心力により旋回流として回転軸から遠くなる程流速が速くなるという軸流ファンの特性を利用して、ガイドレール３０の下面と書き込み装置２の上面との隙間に効率良く流速の速い通気の流れを形成することができる。勿論、給気ダクトＳＤは、図示形態に限られず、又ダクト自体がなくても給気ファンにより外気を導入して定着部５などを冷却できることは云うまでもない。

また、給気ファンＳＦの給気方向には、前述の第１の防護部材である防護プレートＰ１が、給気ダクトＳＤの吹出し口から５ｍｍ以上のクリアランスをおいてこの吹出し口の略上半分を遮るように設置され、防護プレートＰ１には、給気ファンＳＦの給気流が画像形成部３に流れるよう直径１０ｍｍ程度の複数の通風孔Ｈ１が感光体ドラムの軸方向に沿って穿設されている。このため、防護プレートＰ１に遮られた給気流の上半分の流れはクリアランスを通過して防護プレートＰ１に沿って上方へ流れ、その一部が通風孔Ｈ１を通過して画像形成部３を冷却する。そして、図６に示すように、給気ファンＳＦの上方には、スペースが設けられており、前述の第２の防護部材である防護プレートＰ２には、図７及び図８に示すように、直径１０ｍｍ程度の複数の通気孔Ｈ２が転写ユニット４０の駆動軸である駆動ローラ４３（図３参照）（図６の支持ローラ４２）の軸方向に沿って穿設されている。このため、給気ファンＳＦにより生み出された防護プレートＰ１に沿った上方への流れが、このスペースの圧力を高め、この圧力により通気孔Ｈ２から転写ユニット４０の上面に沿った通気の流れが形成される（図１４も参照）。

（排気手段及び開閉パネル）
次に、排気手段及び開閉パネルついて、主に図１、図９〜図１３を用いて説明する。
カラープリンタ１の装置本体１０は、開閉パネルとして前面に位置するフロントパネルＦＰが軸を中心に揺動可能となっており、紙詰りジャム時に用紙搬送路８を開放してユーザやサービススタッフなどが詰った用紙を除去できるように構成されている。このフロントパネルＦＰの上面には、図１に示すように、カラープリンタ１を操作する操作パネルＯＰと、液晶モニターＣＰが配設されており、これら操作パネルＯＰや液晶モニターＣＰ内部には、それぞれの電子基盤ＯＰａ，ＣＰａが挿置されている（図１３参照）。

また、フロントパネルＦＰが閉まっている状態で定着部５の直上に位置し（図３参照）、反転搬送路８１に面するフロントパネルＦＰ内面に沿って排気ファンＥＦが備えられ、定着部５や画像形成部３などで発生した熱や湿気を排出できるようになっている。この排気ファンＥＦは、他の形式のファンと比べて小型で排気効率の良い軸流ファンからなり、排気方向である軸方向が、搬送方向に沿ったフロントパネル内面と略垂直となるよう取り付けられているため、幅広いファンの径方向（排気ファンの軸方向と直交する全ての線ベクトル方向、以下同じ。）がフロントパネル内面に沿うように（即ち、略平行に）設置されることとなり、汎用ファンであるため安価であるだけでなく、無駄なスペースができず装置全体の小型化を実現することができる。

そして、図１２に示すように、排気ファンＥＦの排気方向下流側を横切るように覆って排気方向を略直角に偏向する偏向板Ｐ３が設けられ、この偏向板Ｐ３により、排気ファンＥＦの排気方向下流側となる排気ファンＥＦからフロントパネルＦＰの端部に設けられた排気口ＥＯ’までの排気流路が、排気ファンＥＦの排気方向上流側の通気流路より狭く形成されている。このため、エネルギー保存の法則により、前記給気口ＳＯから排気口ＥＯに至る通気流路のうち排気ファンＥＦからフロントパネルＦＰの端部に設けられた排気口ＥＯ’までの排気流路付近の流速が相対的に速くなり、この部分での結露を防止することができる。

また、偏向板Ｐ３は、排気ファンＥＦの風圧を受ける位置に、断面形状が略円弧状の偏向部Ｐ３ａが形成されており、この略円弧状に沿って排気ファンＥＦの風向を偏向しているので、偏向する際の圧力損失を軽減することができる。このため、効率良く定着部５で発生した熱や水蒸気を含んだ空気を排気することができる。

なお、図１３に示すように、前述の電子基盤ＯＰａ，ＣＰａは、排気ファンＥＦの偏向板Ｐ３への垂直投影位置以外に設置されている。このため、排気流の熱が電子基盤ＯＰａ，ＣＰａへ直接伝達されることがなく、偏向板Ｐ３を断熱部材としたり、厚さを増したりする必要がない。また、電子基盤ＯＰａ，ＣＰａの誤作動のおそれも低減される。

（通気の流れ）
次に、図１４〜図１８及び図６を用いて、給排気手段によりカラープリンタの装置本体１０内に形成された通気の流れを説明する。
図１４、図１５、及び図６に示すように、給気ファンＳＦによって給気口ＳＯから取り込まれた外気は、給気ダクトＳＤでガイドされ、一部は、そのままガイドレール３０の下面を流れて行き画像形成部３を冷却する。残りの流れは、防護プレートＰ１に当たって上昇流となり、更にその一部が、感光体ドラムの軸方向に沿って穿設された防護プレートＰ１の複数の通風孔Ｈ１を通過して、画像形成部３を冷却し、残りの流れは、駆動ローラ４３の軸方向に沿って穿設された防護プレートＰ２の複数の通気孔Ｈ２を通過して中間転写ベルト４１の上面全面に亘る通気流となる。このため、定着部５と転写部４との間に通気流が形成され、定着部５からの対流による熱移動を防ぐことができ、効率良く転写部４を冷却することができる。また、この中間転写ベルト４１上面には、前述のように、付着濃度センサやマークセンサなどの重要なセンサ類Ｓが設けられていることが多く、誤検知するとさまざまな画像不具合を起こすおそれがあるが、中間転写ベルト４１の上面に通気流を形成することにより、これらのセンサ類Ｓも効率良く冷却できるため、安定した検出を行うことができて好ましい。

図１６〜１８に示すように、ガイドレール３０の下面の通気流や中間転写ベルト４１の上面の通気流などは、排気ファンＥＦに吸引されて、用紙搬送路８（通常搬送路８０や反転搬送路８１）及び定着部５の外側を通過して定着部５を冷却する。そして、定着部５で発生した熱や用紙から発生する水蒸気などを含んだ高温多湿な空気と共に排気ファンＥＦにより排気口ＥＯから排気される。

このとき、排気ファンＥＦから出る排気流は、図１６及び図１７に示すように、偏向板Ｐ３により略直角に偏向され、また、フロントパネルＦＰの端部に設けられた排気口ＥＯ’までの排気流路は、他の通気流路より狭く形成されているため、相対的に、この部分での流速が速くなり、定着部５で熱せられた用紙から蒸発する水蒸気を装置本体１０内の他の部分に拡散する前に効率良く排出することができると共に、万一この部分に結露が生じた場合であっても高速な排気流で結露を吹き飛ばすことができる。

更に、偏向板Ｐ３の風圧を直接受ける排気ファンＥＦの偏向板Ｐ３への垂直投影位置には、断面形状が略円弧状の偏向部Ｐ３ａが形成されており、この円弧状の偏向部Ｐ３ａに沿って排気ファンＥＦの風向を偏向しているので、偏向する際の圧力損失を軽減することができる。

以上のように、実施例に係るカラープリンタ１によれば、無駄なスペースを省いて装置を大型化することなく定着装置で発生する熱や湿気を効率良く排出することができると共に、排気流路を排気ファンの上流側の流路より狭くすることにより、用紙搬送路の上方となる排気流路での流速を他の部分より上げて、当該排気流路付近で結露を防止することができる。このため、結露水が垂れて用紙搬送路を濡らすことも防ぐことができる。

また、この発明の実施例に係る画像形成装置として４連タンデム型の間接転写方式ものを例に挙げて説明したが、必ずしもこのようなものに限られず、定着装置と、定着装置から発生する高温多湿な空気を排気する排気手段とを備える縦搬送方式の画像形成装置であれば本発明を適用することができる。

また、書き込み装置、画像形成部、転写部、定着部、給紙部、排紙部等は、あくまでも一例を示したものであって、他の既知の装置・手段などの構成を採用することができる。
その場合でも、前記課題に対して同様の効果を奏することは明らかである。
なお、図面で示した各構成部材の形状や構造等も、あくまでも好ましい一例を示すものであり、特許請求の範囲内で適宜設計変更可能であることは云うまでもない。

１ カラープリンタ（画像形成装置）
１０ 装置本体（筐体）
３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ 画像形成ユニット（作像装置）
４ 転写部
４０ 転写ユニット（転写装置）
５ 定着部（定着装置）
Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ 感光体ドラム（潜像担持体）
ＳＯ 給気口（給気手段）
ＳＦ 給気ファン（給気手段）
ＥＯ，ＥＯ’ 排気口（排気手段）
ＥＦ 排気ファン（排気手段）
Ｐ１ 防護プレート（第１の防護部材）
Ｈ１ 通風孔
Ｐ２ 防護プレート（第２の防護部材）
Ｈ２ 通気孔
Ｐ３ 偏向板
Ｐ３ａ 偏向部

特開２００６−０７８５３４号公報 特開２００６−１９５３５７号公報 特開２００８−２５０２８４号公報

Claims (8)

1. 装置全体の筐体である装置本体と、熱と圧力を加えて画像をシート材に定着する定着装置と、この定着装置から発生する高温多湿な空気を排気する排気手段と、を備える画像形成装置において、
   前記排気手段は、排気ファンを有し、該排気ファンは、その軸方向と前記定着装置上方の用紙搬送路の搬送方向とが略垂直となるよう取り付けられていると共に、前記排気ファンの排気方向下流側となる前記用紙搬送路に沿った前記排気ファンから排気口までの排気流路が、前記排気ファンの排気方向上流側となる給気口から前記排気ファンまでの通気流路より狭く形成されており、
   前記装置本体に設けられた給気口の内側には、外気を給気する給気ファンが取り付けられ、この給気ファンには、画像を作像する作像装置の下面に給気ファンからの給気流を案内する給気ダクトが取り付けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記排気ファンは、その径方向が前記用紙搬送路を開閉可能に揺動する開閉パネルの内面に沿って設置され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。
3. 前記給気ファンは、軸流ファンであり、前記給気ダクトは、吹出し口の下端が給気ファン側の下端より下がっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記作像装置が前記装置本体から脱着可能に構成されていると共に、前記作像装置が前記装置本体から脱着するのを案内するガイドレール、及び前記作像装置が前記装置本体から取り外された状態で前記給気ファンへ触れられないようにするための第１の防護部材が設けられ、
   この第１の防護部材に前記給気ファンからの給気流を当てて前記ガイドレールの下面に誘導し、前記ガイドレールの下面を通気流路として利用していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記第１の防護部材には、前記給気流を通風するための複数の通風孔が前記作像装置の駆動軸方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 画像をシート材に転写する転写装置が前記装置本体から脱着可能に構成され、この転写装置が前記装置本体から取り外された状態で前記給気ファンへ触れられないようにするための第２の防護部材が設けられていると共に、この第２の防護部材には、給気流を通風するための複数の通気孔が転写装置の駆動軸方向に沿って設けられており、
   この第２の防護部材に当てて前記通気孔から前記転写装置の中間転写ベルト上面に給気流を誘導し、この中間転写ベルト上面を通気流路として利用していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記中間転写ベルト外面に転写されたトナー像の付着濃度を測定する付着濃度センサ及び／又は転写位置を感知するマークセンサが、前記中間転写ベルト上面に沿って設けられていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 装置全体の筐体である装置本体と、熱と圧力を加えて画像をシート材に定着する定着装置と、この定着装置から発生する高温多湿な空気を排気する排気手段と、を備える画像形成装置において、
   前記排気手段は、排気ファンを有し、該排気ファンは、その軸方向と前記定着装置上方の用紙搬送路の搬送方向とが略垂直となるよう取り付けられていると共に、前記排気ファンの排気方向下流側となる前記用紙搬送路に沿った前記排気ファンから排気口までの排気流路が、前記排気ファンの排気方向上流側となる給気口から前記排気ファンまでの通気流路より狭く形成されており、
   前記排気ファンは、その径方向が前記用紙搬送路を開閉可能に揺動する開閉パネルの内面に沿って設置されていることを特徴とする画像形成装置。