JP2017026707A

JP2017026707A - 画像形成装置

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Publication number: JP2017026707A
Application number: JP2015143019A
Authority: JP
Inventors: 原田　明; Akira Harada; 明原田; 黒田　光昭; Mitsuaki Kuroda; 光昭黒田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-07-17
Also published as: US20170017198A1; US9612574B2; JP6485266B2

Abstract

【課題】画像読取部及び画像形成部の温度上昇を抑制して安定した画像形成を行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像を形成する画像形成部の上部で、トナー像が定着された用紙を略水平方向に排出部に向けて搬送する用紙搬送手段と、搬送される用紙の上側で吸気口が設けられ用紙搬送手段の用紙搬送方向下流側から上流側へ空気を流通させる第１流路と、第１流路を用いて空気流を付与する送風手段と、画像形成部の上側で且つ用紙の下側で排気口が設けられ用紙搬送手段の用紙搬送方向下流側から上流側へ空気を流通させる第２流路と、第２流路を用いて空気を排気する排気手段と、を備えた。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

用紙積載部から搬送された用紙にトナー画像を転写する転写部と、用紙に転写されたトナー画像を加熱・加圧し用紙へ定着させる定着部と、トナー画像が定着された用紙を排紙部へ搬送する搬送ローラ対と搬送ガイド板から形成される定着部より下流の搬送経路である搬送部と、定着部と上下流の搬送経路を繋ぐ箇所が開口している定着部を覆う外装部材と、定着部の出口に設けた用紙全幅以上をニップする通しローラ対と、を有し、上記通しローラ対が前記外装部材と当接し、上記外装部材の下流の搬送経路を繋ぐ箇所の開口と該通しローラ対との隙間が塞がれている画像形成装置が知られている（特許文献１）。

シートにトナーを定着させてトナー像を形成するトナー像形成手段と、シートが排出される排出部と、トナー像形成手段によってトナーが定着されたシートを搬送して排出部に排出する搬送手段と、搬送手段によって搬送されるシートを冷却する冷却手段と、シートの種類を指示するシート種類指示手段と、前記シート種類指示手段によって指示された種類に応じて、搬送手段がシートを搬送するときの搬送速度を制御する制御手段とを備える画像形成装置も知られている（特許文献２）。

特開２０１４−７８０４８号公報特開２００６−３５０２４４号公報

本発明は、画像読取部及び画像形成部の温度上昇を抑制して安定した画像形成を行う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に記載の画像形成装置は、
トナー像を形成する画像形成部の上部で、前記トナー像が定着された用紙を排出部に向けて略水平方向に搬送する用紙搬送手段と、
搬送される前記用紙の上側で吸気口が設けられ前記用紙搬送手段の用紙搬送方向下流側から上流側へ空気を流通させる第１流路と、
前記第１流路を用いて空気流を付与する送風手段と、
前記画像形成部の上側で且つ前記用紙の下側で排気口が設けられ前記用紙搬送手段の用紙搬送方向下流側から上流側へ空気を流通させる第２流路と、
前記第２流路を用いて空気を排気する排気手段と、を備えた、
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、
前記用紙搬送手段は用紙搬送路を形成する上側搬送部材と下側搬送部材を備え、
前記上側搬送部材は、前記用紙搬送路に向けて開口し用紙搬送方向に延びる送風開口部を有し、前記用紙を案内する案内姿勢と、前記用紙搬送路を開放する開放姿勢との間で移動可能に支持されている、
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、
前記用紙搬送手段の用紙搬送路に前記画像形成部側へ湾曲した湾曲部が形成され、前記送風手段は、前記湾曲部で形成される用紙搬送路の凹部に配置される、
ことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記第１流路と前記第２流路は、前記湾曲部で連通している、
ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、画像読取部及び画像形成部の温度上昇を抑制することができる。
請求項２に記載の発明によれば、定着されて排出される用紙を冷却することができる。
請求項３に記載の発明によれば、用紙搬送装置の上方及び画像形成部の上方に空気流を付与することができる。
請求項４に記載の発明によれば、湾曲部で第１流路に流れる空気流と第２流路に流れる空気流とを分割することができる。

（ａ）は画像形成装置１の外観を示す正面図、（ｂ）は用紙搬送部を開放した状態の正面図である。画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。（ａ）は用紙搬送装置７０の用紙搬送路を示す縦断面模式図、（ｂ）は平面模式図である。用紙搬送部における空気流の流通を示す用紙搬送部の断面模式図である。（ａ）は用紙搬送部における用紙除去を示す断面模式図、（ｂ）はトナーカートリッジ交換を示す断面模式図である。

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

（１）画像形成装置１の全体構成及び動作
図１（ａ）は画像形成装置１の外観全体を示す正面図、（ｂ）は用紙搬送部を開放した状態の正面図、図２は画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置１の全体構成及び動作を説明する。

（１．１）全体構成
画像形成装置１は、電子写真方式によって画像を形成する画像形成部２と、原稿等の読み取りを行う画像読取部３が読取装置支持部４によって画像形成部２の上方に支持されて構成されている。画像形成部２と画像読取部３との間には定着された用紙を排出部へ搬送する用紙搬送装置７０が配置されている。

画像形成部２は、筐体Ｆ（不図示）が形成する内部空間に、制御装置１０、給紙装置２０、感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０、定着装置６０が配置され、感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０を遮蔽する第１前カバー１ａと、第１前カバー１ａの上方でトナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）及び用紙搬送装置７０を遮蔽する開閉体としての第２前カバー１ｂとで覆われて構成されている。

画像読取部３の前面側には、ユーザーインターフェイスとしての操作情報部８０が配置されている。操作情報部８０は、液晶表示パネル、各種操作ボタン、タッチパネル等を組み合わせて構成され、画像形成装置１の使用者は、操作情報部８０を介して各種の設定や指示の入力を行う。また、液晶表示パネルを介して画像形成装置１の使用者へ各種情報を表示する。

（１．２）画像形成部
制御装置１０は、画像形成装置１の動作を制御するコントローラ１１と、コントローラ１１により作動を制御される画像処理部１２、電源装置１３等を有する。電源装置１３は、感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０等に電圧を印加する。
画像処理部１２は、外部の情報送信装置（例えばパーソナルコンピュータ等）から入力された印刷情報を潜像形成用の画像情報に変換して予め設定されたタイミングで、駆動信号を露光装置ＬＨに出力する。

画像形成部２の底部には、多数の媒体としての用紙Ｐが積載された給紙装置２０が設けられ、規制板（不図示）で幅方向位置が決められた用紙Ｐは、上側から１枚ずつ用紙引き出し部２２により前方（−Ｘ方向）に引き出される。
用紙引き出し部２２から引き出された用紙Ｐは、レジストローラ対２３のニップ部まで搬送される。

感光体ユニット３０は、給紙装置２０の上方（Ｚ方向）に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する感光体ドラム３１を備えている。それぞれの感光体ドラム３１上にはそれぞれの現像装置４０によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像が形成される。
それぞれの現像装置４０には、トナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナーが供給される。

各感光体ユニット３０の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、転写装置５０の中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、レジストローラ対２３から送り出され、搬送ガイドにより案内された用紙Ｐに二次転写ローラ５２によって一括転写される。

定着装置６０には一対の加熱モジュール６１と加圧モジュール６２の圧接によって定着ニップ部（定着領域）が形成されている。
転写装置５０においてトナー像が一括転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で搬送ガイド５３を介して定着装置６０の定着ニップ部に搬送され、一対の加熱モジュール６１と加圧モジュール６２により、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。

定着トナー像が形成された用紙Ｐは、カール補正装置６５で用紙の反りを補正されて排出ローラ対６３から用紙搬送装置７０に送り込まれる。用紙搬送装置７０は、用紙Ｐを用紙搬送路Ｓ内で送風ファン８１から送り込まれる空気流で冷却しながら排紙トレイＴ１へ排出する。
また、両面印刷のために反転したり、画像記録面を上側にして排出する場合は、切替ゲートＧ１で上方（Ｚ方向）に向って搬送方向が切り替えられる。

このように、画像形成装置１は、給紙装置２０から二次転写ローラ５２を経由して排出ローラ対６３に到達するまでの用紙搬送経路をＣ形状としたＣパス搬送路の構成とすることで、用紙Ｐの搬送経路を最短で形成し、印刷開始から最初の一枚目が出力されるまでの時間であるＦＰＯＴ（first printout time）を最小化できる構成となっている。

（２）用紙搬送部の構成と動作
図３（ａ）は画像形成装置１の用紙搬送部を示す縦断面模式図、（ｂ）は平面模式図、図４は用紙搬送装置７０における空気の流通を示す用紙搬送部の断面模式図、図５（ａ）は用紙搬送装置７０における用紙の除去を説明する断面模式図、（ｂ）はトナーカートリッジ交換を説明する断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、用紙搬送部の構成と用紙冷却について説明する。

（２．１）用紙搬送部の構成
図３（ａ）に示すように、画像形成装置１の用紙搬送部は、用紙搬送装置７０と、送風ファン８１、排気ファン８２から構成されている。

用紙搬送装置７０は、画像形成装置１の排出ローラ対６３を介して出力される用紙Ｐを受け取る入口ローラ７１と、この入口ローラ７１にて受け取られた用紙Ｐを下流側へと搬送する複数の搬送ローラ７２と、排紙トレイＴ１に向けて用紙Ｐを排出する排出ローラ７３とを有する。

入口ローラ７１、搬送ローラ７２、排出ローラ７３は、それぞれローラ対を形成し、それぞれのローラ対間には用紙Ｐを下流側に案内する上側搬送部材７５と下側搬送部材７６とによって用紙搬送路Ｓが形成されている。
用紙搬送路Ｓは、入口ローラ７１から下流側に略水平に延びる第１搬送路Ｓ１と、第１搬送路Ｓ１に続き排出ローラ７３に向って画像形成部２側に湾曲した第２搬送路Ｓ２からなる。

用紙搬送路Ｓの上方には、用紙案内部７７が形成されている。用紙案内部７７は、上面に、両面印刷のために反転される用紙Ｐを案内して一時的に保持する用紙案内面７７ａを有し、用紙案内面７７ａの下面７７ｂは、上側搬送部材７５の上面に対向して空間Ｒ１を区画している。
空間Ｒ１は、画像形成装置１の背面側（Ｙ方向）を装置本体の筐体で、画像形成装置１の前面側（−Ｙ方向）を第２前カバー１ｂで区画されて第１流路を形成している。

下側搬送部材７６の下面７６ａは、画像形成部２の一部を構成するトナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）のガイド部材７８と対向して空間Ｒ２を区画している。
空間Ｒ２は、画像形成装置１の背面側（Ｙ方向）を装置本体の筐体で、画像形成装置１の前面側（−Ｙ方向）を第２前カバー１ｂで区画されて第２流路を形成している。

用紙搬送路Ｓの下流側には、送風ファン８１が配置されている。送風ファン８１は、用紙案内面７７ａの下面７７ｂで、画像形成部２側に湾曲した第２搬送路Ｓ２で形成される用紙搬送路Ｓの凹部に配置され、吸気口１ｃから流入する空気を第１流路に向って送り込む。

用紙搬送路Ｓの上流側には、排気ファン８２が配置されている。排気ファン８２は、第２流路の一端側で第２流路内の空気を吸引して排気口１ｄから定着装置６０側へ排気する。

図３（ｂ）に示すように、上側搬送部材７５には、用紙搬送路Ｓに向けて開口する送風開口部７５ａが用紙搬送方向に沿って長穴形状に多数形成されている。
図３（ａ）に示すように、下側搬送部材７６には、入口ローラ７１、搬送ローラ７２、排出ローラ７３のそれぞれの駆動ローラ７１ａ、７２ａ、７３ａが配設され、上側搬送部材７５に回転自在に配設されたそれぞれのピンチローラ７１ｂ、７２ｂ、７３ｂとローラ対を構成し、用紙搬送路Ｓ内で用紙Ｐを搬送する。また、下側搬送部材７６の第２搬送路Ｓ２の下側面を形成する領域には送風開口部７６ｂが長穴形状に多数形成されている。その結果、画像形成部２側に湾曲した第２搬送路Ｓ２において、第１流路と第２流路が送風開口部７５ａと送風開口部７６ｂを介して連通している。

（２．２）空気流の流通
図４に示すように、送風ファン８１から第１流路に送り込まれた空気は、送風開口部７５ａから第１搬送路Ｓ１及び第２搬送路Ｓ２内に流入し、用紙Ｐの上面を用紙搬送方向上流側へと流通する（図４中矢印Ｆ１参照）。
また、湾曲する第２搬送路Ｓ２の送風開口部７５ａから流入して送風開口部７６ｂから流出して第２流路内へ流入する空気は、排気ファン８２に吸引されて第２流路内を流通して、排気口１ｄから定着装置６０側へ排気される。

定着装置６０でトナー像が定着された用紙Ｐは、第１流路内に送り込まれ、第１搬送路Ｓ１内で、送風開口部７５ａから流入して用紙搬送方向上流側へ流通する空気で冷却されながら第２搬送路Ｓ２へ搬送される。
第２搬送路Ｓ２を搬送される用紙Ｐは、画像形成部２側へ湾曲した状態で送風開口部７５ａから流入する空気によって冷却され、用紙搬送方向に対して上向きにカールが付与されて排紙トレイＴ１上に排出されて積載される。

このように、用紙搬送装置７０は、画像形成部２の上側で排出ローラ対６３から排出部まで略水平に延びる用紙搬送路Ｓを有しているために、定着装置６０で加熱された用紙Ｐの用紙搬送路Ｓ内における冷却時間が長くなり、より効果的に冷却される。

排気ファン８２から排気される空気は、第２流路内で下側搬送部材７６の下面とトナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）のガイド部材７８とが対向して形成された空間Ｒ２を用紙搬送方向下流側から上流側に向って流通し（図４中矢印Ｆ２参照）、定着装置６０の近傍で発生する熱のトナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）側への熱拡散を抑制するとともに、トナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）を冷却する。

送風ファン８１によって用紙搬送方向下流側から上流側に向って送り込まれた空気、及び排気ファン８２によって排気された空気は、定着装置６０の近傍の熱せられた空気を機外に排気する排気ファン（不図示）によって機外へ排出される。
その結果、定着装置６０で加熱された用紙Ｐは、用紙搬送路Ｓ内で送風ファン８１から付与される空気流で冷却され、画像読取部３側及びトナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）側への熱伝達が抑制される。

定着装置６０の近傍で発生する熱は、排気ファン８２によって排気される空気流によって遮断され、トナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）への熱拡散が抑制される。
その結果、トナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）の温度上昇が抑制され、安定した画像形成を継続することができる。

（２．３）用紙搬送路の開放
図１（ａ）に示すように、画像形成装置１は給紙装置２０の上方で画像形成部２を構成する感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０を遮蔽する第１前カバー１ａと、第１前カバー１ａの上方でトナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）及び用紙搬送装置７０を遮蔽する開閉体としての第２前カバー１ｂとを備えている。

用紙搬送装置７０の用紙搬送路Ｓ内のジャム用紙を除去する場合、トナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）を交換する場合には、図１（ｂ）に示すように、第２前カバー１ｂを開放してジャム用紙の除去操作、トナーカートリッジの交換操作を行う。

（２．３．１）ジャム紙の除去操作
図５（ａ）に示すように、画像形成装置１の第２前カバー１ｂを開放すると、用紙搬送装置７０とトナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）が同時に露出する。
その状態で、用紙搬送装置７０の上側搬送部材７５を上方へ移動させ、用紙搬送路Ｓの間隔を広げるように開放して（図５（ａ）中矢印Ｒ参照）、用紙搬送路Ｓ内のジャム用紙Ｐｊを除去することができる。
ジャム用紙Ｐｊを除去した後、上側搬送部材７５を下方へ移動させて用紙搬送路Ｓを形成する。

第２前カバー１ｂと画像形成装置１本体との間には、第２前カバー１ｂの開閉を検知する検知手段としてのスイッチＳＷが設けられ、ジャム用紙Ｐｊの除去操作後、第２前カバー１ｂを閉鎖すると、スイッチＳＷで第２前カバー１ｂの閉鎖が検知される。

（２．３．２）トナーカートリッジの交換
図５（ｂ）に示すように、画像形成装置１の第２前カバー１ｂを開放して、用紙搬送装置７０とトナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）が同時に露出した状態で、それぞれのトナーカートリッジを画像形成装置１の前方（Ｙ方向）から着脱して交換することができる。
トナーカートリッジ交換時には、用紙搬送装置７０を含む画像形成部２は稼動状態となっており、トナーカートリッジの交換操作後に第２前カバー１ｂを閉鎖する。

１・・・画像形成装置
１０・・・制御装置
２０・・・給紙装置
３０・・・感光体ユニット
４０・・・現像装置
５０・・・転写装置
６０・・・定着装置
７０・・・用紙搬送装置
７１・・・入口ローラ
７２・・・搬送ローラ
７３・・・排出ローラ
７５・・・上側搬送部材
７５ａ・・・送風開口部
７６・・・下側搬送部材
７６ｂ・・・送風開口部
７８・・・ガイド部材
８１・・・送風ファン
８２・・・排気ファン
Ｔ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）・・・トナーカートリッジ
Ｓ・・・用紙搬送路
Ｓ１・・・第１搬送路
Ｓ２・・・第２搬送路

Claims

トナー像を形成する画像形成部の上部で、前記トナー像が定着された用紙を排出部に向けて略水平方向に搬送する用紙搬送手段と、
搬送される前記用紙の上側で吸気口が設けられ前記用紙搬送手段の用紙搬送方向下流側から上流側へ空気を流通させる第１流路と、
前記第１流路を用いて空気流を付与する送風手段と、
前記画像形成部の上側で且つ前記用紙の下側で排気口が設けられ前記用紙搬送手段の用紙搬送方向下流側から上流側へ空気を流通させる第２流路と、
前記第２流路を用いて空気を排気する排気手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
前記用紙搬送手段は用紙搬送路を形成する上側搬送部材と下側搬送部材を備え、
前記上側搬送部材は、前記用紙搬送路に向けて開口し用紙搬送方向に延びる送風開口部を有し、前記用紙を案内する案内姿勢と、前記用紙搬送路を開放する開放姿勢との間で移動可能に支持されている、
ことを特徴とする請求項１に画像形成装置。
前記用紙搬送手段の用紙搬送路に前記画像形成部側へ湾曲した湾曲部が形成され、前記送風手段は、前記湾曲部で形成される用紙搬送路の凹部に配置される、
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。
前記第１流路と前記第２流路は、前記湾曲部で連通している、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。