JP2016062009A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着処理によってシートから発生する水蒸気による定着装置周辺の結露や外部への水蒸気の放出を効果的に抑制可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、画像形成部と、定着装置と、シート搬送路と、搬送ユニットと、第１冷却ファンと、第２冷却ファンと、搬送ガイド部材と、を備える。シート搬送路は、画像形成部および定着装置を通過したシートをシート排出口に案内する。搬送ユニットは、シート搬送路の一対のシート搬送面のうち一方を構成する。搬送ガイド部材は、搬送ユニットに装着され、シート搬送路を通過するシートの搬送方向を切り換える。第１冷却ファンは、搬送ユニット内に配置され、シート搬送路に連通する搬送ユニットの空気導入穴から空気を吸引し、空気導入穴から吸引した空気を搬送ガイド部材に吹き付ける。第２冷却ファンは、シート搬送路の搬送ユニットと反対側に配置され、シート搬送路を通過するシートに空気を吹き付ける。【選択図】図９

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を用いた画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体上に形成した静電潜像にトナーを付与してトナー像を形成し、トナー像を用紙等のシート状の記録媒体に転写した後、定着装置（定着部）によって用紙上のトナー像を定着させている。

定着装置によって用紙にトナー像を定着させる際、通常は用紙を加熱、加圧してトナーを溶融させる。そのため、定着装置にはヒーター等の熱源が配置される。ここで、定着装置からの放熱により定着装置周辺の搬送路や排出部が高温になると、トナーの融着等の不具合が発生する。

また、用紙が吸湿している場合は、定着装置で加熱された用紙から水蒸気が発生し、搬送方向に対し定着装置の下流側（上方）の搬送路に結露することがある。その結果、後続の用紙が結露によって濡れてしまい、シワが発生するおそれがあった。また、両面印字を行う場合は、転写部に再搬送され用紙の濡れた部分にトナーが転写されず、画像抜けが発生するおそれがあった。

そこで、特許文献１には、定着部から排紙部に至る用紙搬送路の上方にファンを設け、さらに定着部から用紙搬送路を通過してファンに達する気流、及び排紙口から用紙搬送路を通過してファンに達する気流を通風するダクトを設けることにより、定着時に発生する水分を除去して用紙搬送路周辺に結露した水滴による用紙の濡れを防止する方法が開示されている。

一方、水分を多く含んだ用紙が定着装置によって加熱されると水蒸気が発生し、発生した水蒸気が湯気となって画像形成装置外部に放出されると、ユーザーが発煙と見誤ってしまうおそれがある。そこで、特許文献２には、用紙排出部から排出される用紙の側面に冷却風を当てて用紙の表面及び裏面を冷却することにより、排出される用紙からの湯気の発生を防止する方法が開示されている。

特開平７−１６０１７９号公報 特開２０１１−２５７５００号公報

しかし、特許文献１の構成では、吸湿した用紙を通紙すると、用紙排出口から水蒸気が湯気となって装置外部に放出されるため、発生する水蒸気量が大量になるとユーザーが発煙と見誤ってしまうおそれがあった。また、特許文献２の構成では、装置外部に放出される水蒸気量が少ない場合はファンからの冷却風によって水蒸気が拡散されるため、視認され難くなるが、水蒸気量が多い場合は冷却風によって冷やされた水蒸気が湯気となって視認され易くなり、かえって発煙と見誤ってしまうという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、定着処理によってシートから発生する水蒸気による定着装置周辺の結露や外部への水蒸気の放出を効果的に抑制可能な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本発明の第１の構成は、画像形成部と、定着装置と、シート搬送路と、搬送ユニットと、第１冷却ファンと、第２冷却ファンと、搬送ガイド部材と、を備えた画像形成装置である。画像形成部は、シート上にトナー像を形成する。定着装置は、シート搬送方向に対し画像形成部の下流側に配置され、シートを加熱及び加圧することによりシート上に担持された未定着トナーを定着する。シート搬送路は、定着装置を通過したシートをシート排出口に案内する。搬送ユニットは、シート搬送路の一対のシート搬送面のうち一方を構成する。第１冷却ファンは、搬送ユニット内に配置され、シート搬送路に連通する搬送ユニットの空気導入穴から空気を吸引する。第２冷却ファンは、シート搬送路の搬送ユニットと反対側に配置され、シート搬送路を通過するシートに空気を吹き付ける。搬送ガイド部材は、搬送ユニットに装着され、シート搬送路を通過するシートの搬送方向を切り換える。第１冷却ファンは、空気導入穴から吸引した空気を搬送ガイド部材に吹き付ける。

本発明の第１の構成によれば、シート搬送路を通過中のシートから放出された水蒸気が第１冷却ファンによって搬送ユニットに形成された空気導入穴から吸引され、さらにシートに第２冷却ファンからの排気が吹き付けられる。従って、シートから放出された水蒸気は第１冷却ファンによって吸引されるとともに、第２冷却ファンによって拡散されるため、水蒸気が湯気となって立ち上り、ユーザーが発煙と見誤るおそれがなくなる。また、搬送ユニットの空気導入穴から第１冷却ファンによって空気が吸引されるため、シートは搬送ユニット側に引き寄せられた状態で搬送されることになる。その結果、シートを搬送ユニット側のシート搬送面に沿って安定して搬送することができる。また、シートから放出された熱気を含む空気は第１冷却ファンによって吸引され、搬送ガイド部材に向けて排気されるため、搬送ガイド部材が暖められる。従って、水蒸気が搬送ガイド部材やシート搬送路に結露することによる水滴の発生も抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の内部構造を示す側面断面図 本発明の画像形成装置１００を後側から見た外観斜視図 図１における後カバーユニット４０周辺の部分断面図 後カバーユニット４０を開放した状態を示す画像形成装置１００の側面断面図 後カバーユニット４０を取り外した状態を示す画像形成装置１００の外観斜視図 図５における排気口４５周辺の部分拡大図 後カバーユニット４０を内側から見た斜視図 後カバーユニット４０から搬送ガイド４１を取り外した状態を示す斜視図 後カバーユニット４０内に配置される第１冷却ファン５０ａ、５０ｂの斜視図 片面印字中における後カバーユニット４０付近の側面断面図 両面印字中における後カバーユニット４０付近の側面断面図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の内部構造を示す側面断面図、図２は、画像形成装置１００を後側（図１の右側）から見た外観斜視図、図３は、図１における後カバーユニット４０周辺の部分断面図、図４は、後カバーユニット４０を開放した状態を示す画像形成装置１００の側面断面図である。

図１に示すように、画像形成装置（例えばモノクロプリンター）１００内には、帯電、露光、現像及び転写の各工程によりモノクロ画像を形成する画像形成部Ｐが配設されている。画像形成部Ｐには、感光体ドラム５の回転方向（図１の反時計回り方向）に沿って、帯電ユニット４、露光ユニット（レーザー走査ユニット等）７、現像ユニット８、転写ローラー１４、クリーニング装置１９、及び除電装置（図示せず）が配設されている。

画像形成動作を行う場合、帯電ユニット４により反時計回り方向に回転する感光体ドラム５が一様に帯電され、原稿画像データに基づく露光ユニット７からのレーザービームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像ユニット８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。

この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。なお、画像データはパーソナルコンピューター（図示せず）等から送信される。また、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置（図示せず）がクリーニング装置１９の下流側に設けられている。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙カセット１０又は手差し給紙装置１１から用紙搬送路１２及びレジストローラー対１３を経由して搬送され、転写ローラー１４（画像転写部）により感光体ドラム５の表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着装置１５に搬送されてトナー像が定着される。

また、用紙搬送路１６の湾曲部２０には分岐ガイド２２が設けられており、画像形成装置１００の後側面（図１の右側面）には湾曲部２０に連通する第２用紙排出口３１が設けられている。分岐ガイド２２は、定着装置１５を通過してトナー像が定着された用紙の排出先を、第１用紙排出口３０と第２用紙排出口３１とに振り分ける。

定着装置１５及び搬送ローラー対２３を通過した用紙は、用紙搬送路１６により画像形成装置１００の上部に搬送され、用紙の片面のみに画像を形成する場合（片面印字時）は、搬送ローラー対２４、第１排出ローラー対１７ａを介して第１用紙排出口３０から排出トレイ１８に排出される。或いは、第２排出ローラー対１７ｂを介して第２用紙排出口３１から排出される。

一方、用紙の両面に画像を形成する場合（両面印字時）は、用紙の後端が用紙搬送路１６の湾曲部２０を通過した後に搬送ローラー対２４、第１排出ローラー対１７ａを逆回転させて搬送方向を反転させる。これにより、用紙は湾曲部２０から分岐する反転搬送路２１に振り分けられ、画像面を反転させた状態でレジストローラー対１３に再搬送される。そして、感光体ドラム５上に形成された次のトナー像が、転写ローラー１４によって用紙の画像が形成されていない面に転写される。トナー像が転写された用紙は、定着装置１５に搬送されてトナー像が定着された後、搬送ローラー対２４、第１排出ローラー対１７ａを介して第１用紙排出口３０から排出トレイ１８に排出される。或いは、第２排出ローラー対１７ｂを介して第２用紙排出口３１から排出される。

後カバーユニット４０は、下端部の回動支点４０ａを中心に画像形成装置１００本体の後側面１００ａに開閉可能に支持されている。後カバーユニット４０には、分岐ガイド２２、搬送ローラー対２４を構成する片側のローラー２４ａ、搬送ローラー対２５を構成する片側のローラー２５ａ、及び第２排出ローラー対１７ｂが支持されており、用紙搬送路１６の一方側（外側）の用紙搬送面１６ａを構成する。図４及び図５のように後カバーユニット４０を開放することで用紙搬送路１６が開放され、用紙搬送路１６内のジャム（紙詰まり）処理が可能となっている。また、後カバーユニット４０内には第１冷却ファン５０ａ、５０ｂが配置されており、用紙搬送路１６を挟んで後カバーユニット４０と反対側には第２冷却ファン５１が配置されている。

更に、画像形成装置１００内には、画像形成部９、定着装置１５、第１冷却ファン５０ａ、５０ｂ、第２冷却ファン５１等の動作を制御する制御部９０が配置されている。

図５は、後カバーユニット４０を取り外した状態を示す画像形成装置１００の外観斜視図、図６は、図５における排気口４５周辺の部分拡大図である。用紙搬送路１６の他方側（内側）の用紙搬送面１６ｂには、搬送ローラー対２４を構成する片側のローラー２４ｂ、搬送ローラー対２５を構成する片側のローラー２５ｂが支持されており、排気口４５が形成されている。用紙搬送面１６ｂの内側には排気口４５から空気流を吹き出す第２冷却ファン５１（図１参照）が配置されている。

図７は、後カバーユニット４０を内側から見た斜視図、図８は、後カバーユニット４０から搬送ガイド４１を取り外した状態を示す斜視図である。図７に示すように、後カバーユニット４０の用紙搬送面１６ａの上端近傍には搬送ローラー対２４を構成するローラー２４ａが支持されている。また、用紙搬送面１６ａの中央から下端部には搬送ガイド４１が装着されており、搬送ガイド４１の上端に重なるように分岐ガイド２２が揺動可能に支持されている。

搬送ガイド４１には搬送ローラー対２５を構成するローラー２５ａが支持されている。搬送ガイド４１の用紙搬送方向と直交する幅方向（図７の左右方向）の２箇所にはスリット状の空気導入穴４１ａが形成されている。図８に示すように、搬送ガイド４１の内側には左右の空気導入穴４１ａに対向する位置に、第１冷却ファン５０ａ、５０ｂが配置されている。

図９は、後カバーユニット４０内に配置される第１冷却ファン５０ａ、５０ｂの斜視図である。なお、第２冷却ファン５１の構成は、図９に示す第１冷却ファン５０ａ、５０ｂと同様であるため説明を省略する。図９に示すように、第１冷却ファン５０ａ、５０ｂは、その半径方向に延びる複数の羽根（図示せず）が回転することによって、中央の吸気口５２から吸い込んだ空気を外周部に設けた吹き出し口５３から外周縁に沿って吹き出すシロッコファンである。

第１冷却ファン５０ａ、５０ｂは、同一の構成のシロッコファンが用いられ、互いの吹き出し口５３が斜め上方向（図８のハッチング矢印方向）を向くように、搬送ユニット４１に互いに非対称に配置されている。従って、第１冷却ファン５０ａ、５０ｂの羽根が回転すると、搬送ユニット４１の空気導入穴４１ａから吸い込んだ空気流を分岐ガイド２２の裏面に向かって吹き出すことになる。

図１０は、片面印字中における後カバーユニット４０付近の側面断面図である。定着装置１５においてトナー像が定着された用紙Ｓは、湾曲部２０を通過して上方の用紙搬送路１６へ搬送される。ここで、用紙Ｓは定着ローラー対を通過することで加熱されており、用紙Ｓが吸湿している場合は加熱された用紙Ｓから水蒸気が発生する。

本実施形態では、用紙Ｓから放出された熱気や水蒸気が、第１冷却ファン５０ａ、５０ｂによって搬送ガイド４１に形成された空気導入穴４１ａから吸引され、分岐ガイド２２の裏面に向けて排気される。一方、用紙搬送路１６を通過中の用紙Ｓには、用紙搬送面１６ｂに形成された排気口４５（図６参照）を介して第２冷却ファン５１（図３参照）からの排気が吹き付けられる。従って、用紙Ｓから放出された水蒸気は第１冷却ファン５０ａ、５０ｂによって吸引されるとともに、第２冷却ファン５１によって拡散されるため、水蒸気が湯気となって立ち上り、ユーザーが発煙と見誤るおそれがなくなる。

また、用紙Ｓから放出された熱気を含む空気は第１冷却ファン５０ａ、５０ｂによって吸引され、分岐ガイド２２の裏面に向けて排気されるため、分岐ガイド２２が暖められる。従って、水蒸気が分岐ガイド２２や用紙搬送路１６に結露することによる水滴の発生も抑制することができる。

さらに、搬送ガイド４１の空気導入穴４１ａから第１冷却ファン５０ａ、５０ｂによって空気が吸引されることによって、用紙Ｓは後カバーユニット４０の搬送ガイド４１側（用紙搬送面１６ａ側）に引き寄せられた状態で搬送されることになる。その結果、用紙Ｓの印字面Ｓ１（第１面）と反対側の面（第２面）を用紙搬送面１６ａに沿って安定して搬送することができる。また、用紙Ｓの印字面Ｓ１が用紙搬送路１６の内側（図１０の左側）の用紙搬送面１６ｂに擦られるおそれがなくなる。従って、印字面Ｓ１を保護するとともに、後カバーユニット４０に対向する湾曲部２０の内コーナー面２０ａへのトナーの付着も防止することができる。

図１１は、両面印字中における後カバーユニット４０付近の側面断面図である。用紙Ｓの後端が用紙搬送路１６の湾曲部２０を通過した後に搬送ローラー対２４、第１排出ローラー対１７ａ（図３参照）を逆回転させて搬送方向を反転させることにより、用紙Ｓは湾曲部２０から分岐する反転搬送路２１に振り分けられる。

このとき、片面印字中と同様に、搬送ガイド４１の空気導入穴４１ａから第１冷却ファン５０ａ、５０ｂによって空気が吸引されるとともに、第２冷却ファン５１（図３参照）からの排気が吹き付けられることによって、用紙Ｓは後カバーユニット４０の搬送ガイド４１側（用紙搬送面１６ａ側）に引き寄せられた状態で搬送される。従って、用紙Ｓを反転搬送路２１の外側（図１１の右側）の反転搬送面２１ａに沿って安定して搬送することができる。また、用紙Ｓの印字面Ｓ１（第１面）が反転搬送路２１の内側（図１１の左側）の反転搬送面２１ｂに擦られるおそれがなくなり、印字面Ｓ１を保護するとともに、反転搬送面２１ａへのトナーの付着も防止することができる。

ここで、画像形成装置１００が低温環境で使用される場合、画像形成装置１００の立ち上げ（電源オン）直後や省電力（スリープ）モードからの復帰直後など、画像形成装置１００の内部が十分に暖まっていない状態で第１冷却ファン５０ａ、５０ｂ、或いは第２冷却ファン５１を作動させると、用紙搬送路１６や分岐ガイド２２に冷たい空気が吹き付けられ、かえって結露を誘発させることがある。

そこで、制御部９０（図１参照）は、画像形成装置１００の電源オン時や省電力モードからの復帰時には、印字１枚目の用紙が排出されるまで第１冷却ファン５０ａ、５０ｂ、第２冷却ファン５１の動作を停止させておくことが好ましい。なお、印字１枚目の用紙に対しては第１冷却ファン５０ａ、５０ｂによる空気の吸引、及び第２冷却ファン５１による空気の吹き付けが行われないことになるが、用紙１枚から放出される水蒸気量はユーザーが発煙と見誤るほど多くはないため問題はない。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、第１冷却ファン５０ａ、５０ｂ及び第２冷却ファン５１としてシロッコファンを用いる構成を示したが、これに限らず、シロッコファンに代えてプロペラファンを用いて後カバーユニット４０内に空気を吸引するようにしてもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。また、第１冷却ファン５０ａ、５０ｂ及び第２冷却ファン５１の配置及び個数も上記実施形態に限らず、第２冷却ファン５１を２個以上配置することもでき、第１冷却ファン５０ａ、５０ｂを１個または３個以上配置することもできる。

また、本発明は図１に示したようなモノクロプリンターに限らず、カラープリンター、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、或いはファクシミリ等、他のタイプの画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。

本発明は、定着装置を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、定着処理によって記録媒体から発生する水蒸気による定着装置周辺の結露や外部への水蒸気の放出を効果的に抑制するとともに、定着装置周辺の搬送路の冷却や記録媒体の安定した搬送、印字面の保護も実現可能な画像形成装置を提供することができる。

１５ 定着装置
１６ 用紙搬送路（シート搬送路）
１６ａ 用紙搬送面（第１シート搬送面）
１６ｂ 用紙搬送面
１７ａ 第１排出ローラー対
１７ａ 第２排出ローラー対
１８ 排出トレイ
２０ 湾曲部
２０ａ 内コーナー面
２１ 反転搬送路
２１ａ 反転搬送面
２１ａ 反転搬送面
２２ 分岐ガイド（搬送ガイド部材）
２３〜２５ 搬送ローラー対
３０ 第１用紙排出口（シート排出口）
３１ 第２用紙排出口（シート排出口）
４０ 後カバーユニット（搬送ユニット）
４１ 搬送ガイド
４１ａ 空気導入穴
５０ａ、５０ｂ 第１冷却ファン
５１ 第２冷却ファン
５２ 吸気口
５３ 吹き出し口
９０ 制御部
１００ 画像形成装置
Ｐ 画像形成部

Claims (6)

1. シート上にトナー像を形成する画像形成部と、
   シート搬送方向に対し前記画像形成部の下流側に配置され、シートを加熱及び加圧することによりシート上に担持された未定着トナーを定着する定着装置と、
   該定着装置を通過したシートをシート排出口に案内するシート搬送路と、
   該シート搬送路の一対のシート搬送面のうち一方を構成する搬送ユニットと、
   を備えた画像形成装置において、
   前記搬送ユニット内に配置され、前記シート搬送路に連通する前記搬送ユニットの空気導入穴から空気を吸引する第１冷却ファンと、
   前記シート搬送路の前記搬送ユニットと反対側に配置され、前記シート搬送路を通過するシートに空気を吹き付ける第２冷却ファンと、
   前記搬送ユニットに装着され、前記シート搬送路を通過するシートの搬送方向を切り換える搬送ガイド部材と、
   を設け、
   前記第１冷却ファンは、前記空気導入穴から吸引した空気を前記搬送ガイド部材に吹き付けることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記湾曲部から分岐し、シートの前記第１面と前記第２面とを反転させて前記画像形成部に搬送する反転搬送路を備え、
   前記搬送ガイド部材は、前記定着装置を通過したシートを前記シート搬送路に案内するとともに、両面印字時に前記シート搬送路を逆方向に搬送されるシートを前記反転搬送路に案内することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１冷却ファン及び前記第２冷却ファンの動作を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、画像形成装置への電源投入後、または省電力モードからの復帰後、印字１枚目のシートが前記シート排出口から排出されるまで前記第１冷却ファン及び前記第２冷却ファンの動作を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記搬送ユニットは、画像形成装置の本体側面に開閉可能に支持され、一対の前記シート搬送面のうち、片面印字時、或いは両面印字時の最初に印字が行われるシートの第１面と反対側である第２面を案内する第１シート搬送面を構成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記空気導入穴は、前記シート搬送路の湾曲部の内コーナー側の搬送面に対向する位置に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記第１冷却ファン及び前記第２冷却ファンは、半径方向に延びる複数の羽根が回転することによって、吸気口から吸い込んだ空気を外周部に設けた吹き出し口から外周縁に沿って吹き出すシロッコファンであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。

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