JP3721790B2

JP3721790B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3721790B2
Application number: JP20325698A
Authority: JP
Inventors: 明原田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2018-07-17
Also published as: JP2000035743A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真複写機やプリンター等の電子写真方式を応用した画像形成装置に関し、特に、外気を画像形成装置の内部に引き込み、装置内の冷却を効果的に行なうことが可能であり、且つ構成の簡単な画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真複写機やプリンター等の電子写真方式を応用した画像形成装置は、感光体ドラム上に原稿の画像に対応したトナー像を形成し、この感光体ドラム上に形成されたトナー像を、転写用紙等の転写材上に転写するとともに、加熱ロールと加圧ロールとを互いに圧接させた定着装置によって、転写材上にトナー像を定着することにより、画像を形成するように構成されている。かかる画像形成装置では、加熱ロールと加圧ロールとを互いに圧接させた定着装置によって、熱及び圧力で転写材上にトナー像を定着するため、定着装置からは、画像形成装置の内部に熱が放出され、装置内の温度を上昇させる原因となる。また、上記画像形成装置では、定着装置において、トナー像が加熱ロールにオフセットするのを防止するため、加熱ロールの表面にシリコンオイル等の離型剤を塗布するように構成されており、当該加熱ロールからは、加熱されたシリコンオイルが気化して、画像形成装置の内部に放出される。さらに、上記画像形成装置では、感光体ドラムの表面を一様に帯電したり、当該感光体ドラム上に形成されたトナー像を転写材上に転写するために、コロナ放電を利用したスコロトロンやコロトロン等の帯電器や、帯電ロールや転写ロール等が用いられている。
【０００３】
そのため、上記の如く構成される画像形成装置においては、定着装置から放出される熱によって、装置内の温度が上昇し、感光体ドラムに熱的なダメージを与えたり、光学系を構成する部品の熱膨張によって画質の劣化が発生したり、現像装置内のトナーや廃棄トナーがブロッキングしたりするという問題点があった。また、上記画像形成装置においては、定着装置から放出されるシリコンオイル等の蒸気が、スコロトロンやコロトロン等の帯電器の放電ワイヤ等に付着するという問題点もあった。
【０００４】
そこで、従来よりかかる問題点を解決するため、画像形成装置本体の内部に、冷却用のファン等を設けることが実施されているが、この冷却用のファン等による装置内部の効果的な冷却等を目的として、実用新案登録第２５２４７７９号公報（実開平１−８５８３９号公報）や、特許第２６９３３９６号公報（特開平８−４４２７６号公報）などが既に提案されている。
【０００５】
上記実用新案登録第２５２４７７９号公報で提案されている画像形成装置は、光学系を冷却し、定着装置の周りを通ってから、感光体ドラムの周囲を通過する排気経路によって、画像形成装置の内部を冷却および換気するように構成したものである。
【０００６】
さらに説明すると、この実用新案登録第２５２４７７９号公報に係る画像形成装置は、原稿を走査露光する光学系、前記光学系からの原稿画像を転写処理する画像処理部、画像が形成される用紙を搬送する用紙搬送路、および前記用紙搬送部よりも用紙搬送方向下流側に備えられ、用紙に転写された画像を定着する加熱定着部材を有するとともに、少なくとも前記光学系の冷却を行なう冷却装置を有する画像形成装置において、前記冷却装置から排気される空気流の一部または全部を取り込むための導入部と、この導入部により取り込まれた空気流を前記加熱定着部にいったん導き、さらに該加熱定着部から用紙搬送路に導くための送風路と、この送風路によって用紙搬送路に導かれた空気流を機外に排気するための排出口とを有し、前記用紙搬送路に空気流を導くための送風路としては、前記送風路のみであるように構成したものである。
【０００７】
また、上記特許第２６９３３９６号公報で提案された画像形成装置は、画像形成装置本体内に、排熱ファンと、画像形成のためのプロセスユニットと、当該プロセスユニットと間隔を有した加熱定着器とを配置し、且つ上記画像形成装置本体に冷却用空気導入口とを設けた画像形成装置において、上記加熱定着器との対向位置に断面Ｌ字形状部を有し上記プロセスユニットを上記加熱定着器から覆うように支持した作像ユニットケースと、上記断面Ｌ字形状部の側壁と上記加熱定着器の間に配置された仕切部材とで、上記冷却用空気導入口から上記排熱用ファンに至る排気流通経路を形成し、上記冷却用空気導入口の一つとして、穴が上記プロセスユニットと上記加熱定着器の間の下方領域に配置されるように構成したものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記実用新案登録第２５２４７７９号公報に係る画像形成装置の場合には、光学系を冷却し、定着装置の周りを通ってから、感光体ドラムの周囲を通過する排気経路によって、画像形成装置の内部を冷却および換気するように構成されているので、定着装置によって加熱及び汚染された空気が、感光体ドラムの周囲を通過するため、感光体ドラム等に熱的なダメージが生じたり、定着装置から放出されるシリコンオイルの蒸気等によって、感光体ドラムやコロトロン等の帯電器が汚染されるという問題点があった。
【０００９】
また、上記特許第２６９３３９６号公報で提案された画像形成装置の場合には、加熱定着器との対向位置に断面Ｌ字形状部を有し、プロセスユニットを加熱定着器から覆うように支持した作像ユニットケースと、上記断面Ｌ字形状部の側壁と上記加熱定着器の間に配置された仕切部材とで、上記冷却用空気導入口から上記排熱用ファンに至る排気流通経路を形成し、上記冷却用空気導入口の一つとして、穴が上記プロセスユニットと上記加熱定着器の間の下方領域に配置されるように構成したものであるが、プロセスユニットと加熱定着器の間の下方領域には、両面画像形成用の搬送経路や用紙トレイ等の、空気を導入する際の障害物が存在することが通常であり、この提案にかかる画像形成装置の場合には、装置内の冷却に最も適する外気を効率良く装置内に取り入れることができないという問題点を有していた。
【００１０】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とすることろは、外気を画像形成装置の内部に引き込み、装置内の冷却を効果的に行なうことが可能であり、且つ構成の簡単な画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載の発明は、像担持体上に形成された画像が転写された転写材を、加熱定着手段によって定着処理するとともに、当該加熱定着手段によって定着処理された転写材をそのまま機外に排出せずに、再度像担持体の転写部へと搬送し、転写材の両面に画像を形成するための両面画像形成用の搬送路を有する画像形成装置において、
前記加熱定着手段の近傍に配置され、当該加熱定着手段の周囲の空気、及び前記像担持体の周囲の空気を吸引して機外に排出する排気手段を備えるとともに、
前記両面用通路内に転写材の搬送方向に沿って複数のリブを突設し、前記排気手段によって前記像担持体の周囲の空気を吸引して機外に排出する際に、前記両面画像形成用の搬送路を機外の空気を像担持体の近傍まで送る吸気用の通路として使用するとともに、前記複数のリブによって空気の整流効果を発揮させるように構成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１３】
図２はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのデジタル複写機を示すものである。
【００１４】
図２において、１はデジタル複写機の本体を示すものであり、このデジタル複写機本体１の上部には、原稿２を１枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２の画像を読み取る画像読取装置４が配設されている。この画像読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及びレンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して読み取るように構成されている。
【００１５】
上記画像読取装置４によって読み取られた原稿２の画像情報は、図示しない一時記憶装置に記憶され、必要に応じてＩＰＳ（ＩｍａｇｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）１２によって所定の画像処理が施された後、この画像処理が施された画像情報に応じてＲＯＳ（ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）１３によって、像担持体としての感光体ドラム１４上に画像露光が施され、静電潜像が形成される。上記ＲＯＳ１３は、画像情報に応じてレーザービームを出射する半導体レーザー１５と、当該半導体レーザー１５から出射されるレーザービームを走査するポリゴンミラー１６と、当該ポリゴンミラー１６によって走査されるレーザービームを、感光体ドラム１４上に露光するためのミラー１７、１８とから構成されている。上記感光体ドラム１４は、ＲＯＳ１３による画像露光に先立って、スコロトロンからなる一次帯電器１９によって、所定極性の所定の電位に一様に帯電された後、上述したように、ＲＯＳ１３によって原稿２の画像が露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１４上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置２０によって現像されてトナー像となる。このトナー像は、転写ロール２１の帯電によって転写材としての転写用紙２２上に転写されたるとともに、当該トナー像が転写された転写用紙２２は、感光体ドラム１４から剥離される。上記感光体ドラム１４からトナー像が転写される転写用紙２２は、複写機本体１の内部に複数配設された給紙カセット２４、２５、２６、２７のいずれかより、給紙ロール２８によって給紙され、搬送ロール２９及びプリレジロール３０を介して、レジストゲート３１まで一旦搬送されて停止する。そして、上記転写用紙２２は、感光体ドラム１４の表面に形成されるトナー像と同期して開くレジストゲート３１を通過して、当該レジストゲート３１の下流側に配設されたレジストロール３２によって、感光体ドラム１４の表面まで搬送され、上述したように、当該感光体ドラム１４の表面に形成されたトナー像が転写された後、感光体ドラム１４の表面から剥離される。
【００１６】
上記感光体ドラム１４の表面から分離された転写用紙２２は、転写材搬送装置搬送装置５０によって定着装置３３へと搬送され、当該定着装置３３によって転写用紙２２上に熱及び圧力でトナー像が定着される。このトナー像が定着された転写用紙２２は、定着装置３３の出口ロール３４によって、通常の片面複写の場合には、そのまま排出ロール３５により機外の排出トレイ３６上に排出される。また、両面複写の場合には、片面にトナー像が定着された転写用紙２２は、そのまま排出ロール３５によって機外に排出されずに、反転ゲート３７によって下向きに搬送方向が変更され、３つのロールが圧接されたトリロール３８及び反転ロール３９によって、反転通路４０へと一旦搬送される。そして、上記転写用紙２２は、今度は逆転する反転ロール３９及び両面ロール４１によって両面用通路４２へと搬送され、この両面用通路４２からプリレジロール３０を介して、レジストゲート３１まで一旦搬送されて停止し、上述したように、当該レジストゲート３１及びレジストロール３２によって、感光体ドラム１４上のトナー像と同期して搬送され、トナー像の転写・定着工程が行われた後、排出ロール３５によって排出トレイ３６上に排出される。
【００１７】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１４の表面は、クリーニング装置４３によって残留トナーや紙粉等が除去され、次の画像形成工程に備える。
【００１８】
図３は上記の如く構成されるデジタル複写機の画像形成部を拡大して示したものである。
【００１９】
図３において、１４は上記感光体ドラムを示すものであり、この感光体ドラム１４としては、例えば、有機系の光導電性物質を用いた感光体が用いられ、当該感光体ドラム１４は、図示しない駆動手段によって矢印方向Ａに沿って所定の回転速度で駆動されるようになっている。この感光体ドラム１４の表面は、スコロトロン等からなる一次帯電器１９によって所定の電位に均一に帯電される。その後、上記感光体ドラム１４の表面には、画像情報に基づいて画像露光を行うＲＯＳ１３によって、画像情報に応じてレーザー光ＬＢが走査露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１４上に形成された静電潜像は、現像装置２０の現像ロール２０ａによって現像され、トナー像となる。さらに、上記感光体ドラム１４の表面に形成されたトナー像は、転写補助帯電器４４による帯電を受けて補助帯電された後、図２に示す給紙カセット２４〜２７のいずれかから搬送ロール２８、２９及びレジストロール３２を介して、感光体ドラム１４の表面へと所定のタイミングで搬送される転写用紙２２上に、転写ロール２１の帯電によって転写される。上記の如くトナー像が転写された転写用紙２２は、感光体ドラム１４の表面から剥離された後、用紙搬送装置５０の搬送ベルト５１によって定着装置３３へと搬送され、この定着装置３３の加熱ロール３３ａ及び加圧ロール３３ｂによってトナー像が熱及び圧力によって転写用紙２２上に定着され、装置の外部に設けられた排出トレイ３６上に排出される。なお、トナー像の転写が終了した感光体ドラム１４の表面は、クリーニング装置４３によって残留トナー等が除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。図中、４５はクリーニング装置のハウジング、４６はクリーニングブラシ、４７はクリーニングブレード、４８はフィルムシール、４９は回収トナー搬送手段、をそれぞれ示している。
【００２０】
ところで、この実施の形態では、像担持体上に形成された画像が転写された転写材を、加熱定着手段によって定着処理するとともに、当該加熱定着手段によって定着処理された転写材をそのまま機外に排出せずに、再度像担持体の転写部へと搬送し、転写材の両面に画像を形成するための両面画像形成用の搬送路を有する画像形成装置において、加熱定着手段の近傍に配置され、当該加熱定着手段の周囲の空気、及び前記像担持体の周囲の空気を吸引して機外に排出する排気手段を備え、前記排気手段によって前記像担持体の周囲の空気を吸引して機外に排出する際に、前記両面画像形成用の搬送路を機外の空気を像担持体の近傍まで送る吸気用の通路として使用するように構成されている。
【００２１】
すなわち、この実施の形態に係るデジタル複写機では、図１に示すように、両面画像形成用の通路である両面用通路４２の端部４２ａが、複写機本体１の側壁１ａにおいて開口５２しており、この複写機本体１の側壁に設けられた開口部５２を介して、新鮮な外気を当該両面用通路４２内に導入可能となっている。上記両面用通路４２は、図１（ａ）に示すように、転写用紙２２の搬送に支障なく、外気を効率的に複写機本体１の内部に導入するため、その入口側の端部４２ａから感光体ドラム１４の下方４２ｂまでの間が、通常よりも幅が広く設定されている。また、この幅が広く設定された両面用通路４２の部分には、図１（ｂ）に示すように、複数枚のリブ５３が、転写材の搬送方向に沿って突設されており、これらのリブ５３は、両面用通路４２内を通る空気の整流効果と、転写用紙２２の搬送抵抗の軽減効果とを発揮するようになっている。また、上記両面用通路４２の奥側の部分には、感光体ドラム１４近部の転写ロール２１と搬送ベルト５１との間と、当該搬送ベルト５１と定着装置３３の入口側との間に、両面用通路４２から導入された外気を導くダクト５４、５５がそれぞれ設けられている。
【００２２】
さらに、上記搬送ベルト５１の上部から定着装置３３の上部にかけては、両面用通路４２から導入され、更に両面用通路４２及びダクトを介して、感光体ドラム１４近部の転写ロール２１と搬送ベルト５１との間と、当該搬送ベルト５１と定着装置３３の入口側との間にそれぞれ導入された外気を、定着装置３３の上方を通して、複写機本体１の外部に排気するための排気用のダクト５６が設けられている。この排気用のダクト５６は、互いに対向する一対の平板５７、５８によって形成されている。上記排気用のダクト５６を構成する上側の平板５７は、クリーニング装置４３の下方に配置された第１の水平板部５７ａと、この第１の水平板部５７ａの定着装置３３側の端部より上方に向けて折曲された垂直板部５７ｂと、この垂直板部５７ｂの上端部から水平に複写機本体１の側壁１ａ近傍まで延設された第２の水平板部５７ｃとから構成されている。また、上記上記排気用のダクト５６を構成する下側の平板５８は、定着装置３３の入口近傍より上方に向けて配置された垂直板部５８ａと、この垂直板部５８ａの上端部から水平に複写機本体１の側壁近傍まで延設された水平板部５８ｂとから構成されている。そして、上記排気用ダクト５６の複写機本体１の側壁１ａ側の端部には、複写機本体１内の空気を外部に排出するための排気ファン５９が設けられており、複写機本体１の側壁１ａには、排気ファン５９によって複写機内部の空気を外部に排出するための排気口６０が開口されている。なお、上記排気用ダクト５６の排気ファン５９側の端部５７ｄ、５８ｃは、効率良く排気ファン５９から排気するために拡開されている。
【００２３】
以上の構成において、この実施の形態に係るデジタル複写機では、次のようにして、外気を効果的に画像形成装置の内部に引き込み、装置内の冷却を行なうことが可能であり、且つ構成も簡単となっている。
【００２４】
すなわち、上記デジタル複写機では、図３に示すように、加熱ロール３３ａと加圧ロール３３ｂとを互いに圧接させた定着装置３３によって、熱及び圧力で転写用紙２２上にトナー像を定着するため、定着装置３３からは、複写機本体１の内部に熱が放出され、複写機本体１内の温度を上昇させることとなる。また、上記デジタル複写機では、定着装置３３において、トナー像が加熱ロール３３ａにオフセットするのを防止するため、図示しない離型剤供給装置によって、加熱ロール３３ａの表面にシリコンオイル等の離型剤を塗布するように構成されており、当該加熱ロール３３ａからは、加熱されたシリコンオイルが気化して、複写機本体１の内部に放出される。さらに、上記デジタル複写機では、感光体ドラム１４の表面を一様に帯電したり、当該感光体ドラム上に形成されたトナー像を転写材上に転写するのを補助するために、コロナ放電を利用したスコロトロンやコロトロン等の帯電器１９、４４が用いられている。
【００２５】
ところで、上記の如く構成されるデジタル複写機においては、定着装置３３から放出される熱によって、複写機本体１内の温度が上昇し、感光体ドラム１４に熱的なダメージを与えたり、ＲＯＳ１３を構成する部品の熱膨張によって画質の劣化が発生したり、現像装置２０内のトナーがブロッキングしたりするのを防止するため、感光体ドラム１４の周囲及び定着装置３３の外周の空気を機外に排出する排気ファン５９が設けられている。
【００２６】
この排気ファン５９は、図４に示すように、排気用のダクト５６を介して、感光体ドラム１４の周囲及び定着装置３３の入口近傍の空気を、複写機本体１の側壁に設けられた開口部６０を介して機外に排出するようになっている。また、上記感光体ドラム１４の周囲及び定着装置３３の入口近傍には、両面搬送用通路４２を介して、複写機本体１の側壁１ａに開口された開口部５２から新鮮な外部の空気が導入されるように構成されている。そのため、上記感光体ドラム１４の周囲及び定着装置３３の入口近傍には、両面搬送用通路４２を介して新鮮な外部のが供給されるため、感光体ドラム１４の周囲や定着装置３３の周囲は、効果的に冷却されるようになっている。また、上記感光体ドラム１４の周囲に配置されたスコロトロンやコロトロン等の帯電器１９、４４から発生するオゾン等の放電生成物や、定着装置３３から放出されるシリコンオイルの蒸気等は、排気ファン５９に接続された排気用のダクト５６の開口部から吸引されて、複写機本体１の外部に排出される。さらに、上記定着装置３３から外部に放出される熱は、周囲の空気と共に排気用のダクト５６から直接機外に排出されるとともに、当該定着装置３３の上部を通過する排気用のダクト５６によって吸収され冷却される。
【００２７】
このように、上記実施の形態に係るデジタル複写機では、定着装置３３の近傍に配置され、当該定着装置３３の外部の空気、及び感光体ドラム１４の周囲の空気を吸引して、外部に排出する排気ファン５９を備えているので、定着装置３３の熱やシリコンオイルの蒸気が、感光体ドラム１４側へいくことがなく、しかも前記排気ファン５９によって感光体ドラム１４の周囲の空気を吸引して排気用のダクト５６から外部に排出する際に、前記両面搬送用通路４２を、外部の空気を感光体ドラム１４の近傍まで送る吸気用の通路として使用するので、新たな通風口等を設けることなしに、常に新鮮な空気を感光体ドラム１４の近傍に供給して、効率よく冷却及び換気を行なうことができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のとおり、この発明によれば、外気を画像形成装置の内部に引き込み、装置内の冷却を効果的に行なうことが可能であり、且つ構成の簡単な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）（ｂ）はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのデジタル複写機の要部をそれぞれ示す構成図である。
【図２】図２はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのデジタル複写機を示す構成図である。
【図３】図３は図２の画像形成部を示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのデジタル複写機の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
１４：感光体ドラム、２１：転写帯電器、２２：転写用紙、２３：剥離帯電器、３３：定着装置、４２：両面搬送用通路、５６：排気ダクト、５９：排気ファン。

Claims

像担持体上に形成された画像が転写された転写材を、加熱定着手段によって定着処理するとともに、当該加熱定着手段によって定着処理された転写材をそのまま機外に排出せずに、再度像担持体の転写部へと搬送し、転写材の両面に画像を形成するための両面画像形成用の搬送路を有する画像形成装置において、前記加熱定着手段の近傍に配置され、当該加熱定着手段の周囲の空気、及び前記像担持体の周囲の空気を吸引して機外に排出する排気手段を備えるとともに、前記両面用通路内に転写材の搬送方向に沿って複数のリブを突設し、前記排気手段によって前記像担持体の周囲の空気を吸引して機外に排出する際に、前記両面画像形成用の搬送路を機外の空気を像担持体の近傍まで送る吸気用の通路として使用するとともに、前記複数のリブによって空気の整流効果を発揮させたことを特徴とする画像形成装置。