JP3872931B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は記録紙を上下方向に沿って搬送させて電子写真法によって画像記録を行なう画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の画像形成装置は、ファクシミリ装置、複写機あるいはプリンタなどに用いられるもので、図5および図6に示す構成をなしている。図5は従来の画像形成装置の概略的構成を示す正面から見た断面図、図6は上側から見た断面図である。装置本体1の内部に上下方向(垂直)に沿い記録紙Pを下側から上側へ搬送する搬送路Rを設定し、且つこの搬送路Rの一側に感光体ドラム2、除電器3、感光体ドラム2の表面を帯電する帯電器4および感光体ドラム2の表面にトナー像を形成する現像器5を設けるとともに、他側に感光体ドラム2の表面に形成されたトナーを記録紙を感光体ドラムに吸着して転写する転写器6および転写器6により感光体ドラム2に吸着された記録紙を分離する分離器7を設けてプロセスユニットUを構成している。また、搬送路Rの一側には感光体ドラム2を露光する露光器8を設けている。プロセスユニットUの上側には定着器9を設け、装置本体1の下側には記録紙カセットCを設ける。
【0003】
そして、記録紙カセットCから繰出した記録紙Pを下側から上側へ向けて上下方向に沿って搬送しプロセスユニットUおよび定着器9を通過する過程で画像を記録して装置本体1の上部から排出する。
【0004】
この画像形成装置において、プロセスユニットUに設けた帯電器4にはワイヤYに高電圧を印加してコロナ放電を発生させて帯電を行なうコロナ放電式のものが多く用いられており、転写器6および分離器7も同様にワイヤYに高電圧を印加してコロナ放電を発生させて夫々の動作行なうコロナ放電式のものが多く用いられている。ところが、これらコロナ放電式の各機器4,6および7では、コロナ放電に伴い大気中の酸素分子をイオン化してオゾンを発生させるという問題点がある。このオゾンはプロセスユニットUにおける感光体ドラム2などの部品を汚染して機能を劣化させるとともに、画像形成装置を使用する使用者の身体に対しても悪影響を与える。
【0005】
このため、従来からプロセスユニットUに発生したオゾンを処理するために、装置本体の内部の空気を排気ファンによってオゾンフィルタにより処理して外部へ排出する方式が採用されている。すなわち、図6に示すように装置本体1における図示下面が使用者が前に立つ前面壁し、上面が前面壁とは反対側の後面壁とすると、使用者に対して排気による不快感を与えないようにするために、排気ファン51とオゾンフィルタ52を装置本体1の後面壁においてプロセスユニットUに対向した位置に設けている。これはオゾン発生元であるプロセスユニットUに最も近い位置で排気を行ないオゾンを効率良く取り除こうという考え方によるものである。
【0006】
そして、排気ファン51を回転して装置本体1の内部に空気を吸引して送り出し、送り出される空気をオゾンフィルタ52に通して空気に含まれるオゾンを吸着した後に装置本体1の外部ヘ排出している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようにして装置本体1内部の空気を処理する構成では次に述べる問題がある。帯電器4、転写器5および分離器6に設けられる放電用ワイヤYは感光体ドラム2の軸線方向長さとほぼ同じ長さを有し、長さ方向全体にわたり均等にオゾンが発生する。排気ファン51は装置本体1の後面壁におけるプロセスユニットUに対向して設けているために、プロセスユニットU(感光体ドラム)の軸線方向の一端に対向した位置に設けられることになる。すなわち、排気ファン51はワイヤの一端に対向した位置に設けられることになる。このため、排気ファン51はワイヤYの軸線方向全体から発生したオゾンのうち自身の近傍であるワイヤYの一端部に発生したオゾンは充分に吸引してオゾンフィルタ52で回収することができるが゛、一端部から離れたワイヤYの他の部分で発生したオゾンは充分吸引して回収することができず、なかでも特に排気ファン51とは反対側のワイヤYの他端部で発生したオゾンの回収が困難となり、この結果プロセスユニットUの部品を汚損したり、空気に含まれてそのまま装置本体1における隙間から装置本体1の外部ヘ漏れ出て使用者の身体に悪影響を与えることになる。特にA3サイズの記録紙に対応した画像形成装置ではワイヤの長さが長くなり、且つ高速化を図るためにワイヤに流す電流値が増大するために、発生するオゾン量が増大してし装置本体外部へ漏れ出るオゾン量も増大する。
【0008】
本発明は、プロセスユニットで発生するオゾンの全体を効果的に回収して、オゾンによる悪影響を回避できる熱定着装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の画像形成装置は、装置本体と、この装置本体に設けられ記録紙を上下方向に沿って搬送する搬送路を挟んで一側に少なくとも水平な感光体、この感光体を帯電するコロナ放電式帯電器および感光体にトナー像を形成する現像器を配置するとともに、他側に少なくとも感光体のトナー像を記録紙に転写する転写器を配置してなるプロセスユニットと、前記搬送路の一側から前記感光体に光線を照射して露光する露光器と、前記装置本体に設けられ前記感光体の中心軸線より下側において前記搬送路を挟んで一側と他側に夫々前記感光体の軸線方向荷に沿って形成された吸込み口を有する吸込み部およびこの吸込み口に接続され前記吸込み口で吸込んだ気体を前記装置本体の外部へ導く通路部を備えた排気通路体と、この排気通路体の吸込み部から通路部へ向う気流を形成する排気ファンと、この排気ファンにより形成された気流を通過させるフィルタとを具備することを特徴とする。
【0010】
この発明の構成によれば、上下方向に沿う搬送路を挟む両側に配置したプロセスユニットを構成する帯電器を含む機器の作用により発生するオゾンを感光体の軸線方向に全体にわたり充分回収することができ、且つ空気より重く下に流れるオゾンの自然な流れを利用して感光体中心より下側に位置する吸込み体が効果的に吸引して回収できる。
【0011】
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、前記排気通路体の通路部は、前記搬送路に対して一側に位置して前記吸込み部に接続されていることを特徴とする。
【0012】
この発明の構成によれば、帯電器の作用により多くのオゾンを発生する搬送路の一側から排気ファンの吸引力を作用して効果的にオゾンを吸引して回収することができる。
【0013】
請求項3の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記プロセスユニットは前記露光器から照射される光線を前記感光体に入射させる露光窓を備え、前記排気通路体における吸込み部の吸込み口が前記露光窓の光線入口に面していることを特徴とする。
【0014】
この発明の構成によれば、プロセスユニットに設けられる既存の露光窓を利用して、搬送路の一側で多く発生するオゾンを効果的に吸引して回収することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図1ないし図4は本発明における画像形成装置の実施の形態を示すもので、図1は概略的構成を示す断面図、図2は排気通路体の概略的構成を示す平面図、図3はプロセスユニットを拡大して示す断面図、図4は排気通路体を示す斜視図である。
【0016】
図中11は装置本体で、この装置本体11の下部には記録紙Pを積層したカセットCを収容するカセット収容部12が設けられ、上面部には排紙口13およびこの排紙口13から排出される記録紙Pを受ける排紙トレイ14が設けられている。カセット収容部12には、カセットCから記録紙Pを繰出す繰出しローラ15および繰出した記録紙Pを上側ヘ向けて搬送する搬送ローラ16が設けられ、装置本体11の上面部における排紙口13に面した箇所には画像記録を終えた記録紙Pを排出する排出ローラ17が設けられている。そして、装置本体1の内部における一側部には、装置本体下部におけるカセットCから記録紙Pを繰出して装置本体上面おける排出口13まで上側へ向けて搬送させる上下方向に沿う搬送路Rが設定される。
【0017】
装置本体11の内部には、プロセスユニット21、露光器22および定着器23と、排気通路体24、排気ファン25およびオゾンフィルタ26が設けられている。
【0018】
プロセスユニット21は上下方向に沿う搬送路Rを挟んで設けられる。搬送路Rを挟んで一側には、搬送される記録紙Pの紙面と平行に配置された感光体ドラム31が配置され、この感光体ドラム31の周囲にその回転方向上流側から、画像記録後に感光体ドラム31の表面に残存するトナーを取り除くクリーニング器32、感光体ドラム31の表面に残存するで電荷を取り除く除電器33、感光体ドラム31の表面を帯電するコロナ放電式の帯電器34、感光体ドラム31表面に静電潜像に基づいてトナー像を形成する現像器35が配設されている。クリーニング器32はトナーを溜めるケース32aと感光体ドラム31の表面に摺接するブレード32bを有している。帯電器34は感光体ドラム31の軸方向長さに相当する長さを有して感光体ドラム31と平行に配置される放電ワイヤ34aを有している。現像器35はトナーを溜めるケース35aと、トナーを感光体ドラム31の表面に運ぶ現像ローラ35bを有している。
【0019】
搬送路Rを挟んで他側には、感光体ドラム31に対向して位置し記録紙Pを感光体ドラム31に接触させて感光体ドラム31のトナー像を記録紙Pに転写するコロナ放電式の転写器36と、感光体ドラム31の表面に接触した記録紙Pを感光体ドラム31から剥離するコロン放電式の分離器37が配設されている。転写器36および分離器37は、夫々感光体ドラム31の軸方向長さに相当する長さを有して感光体ドラム31と平行に配置される放電ワイヤ36a、37aを有している。
【0020】
露光器22は、プロセスユニット21に対して一側に設けられ、感光体ドラム31の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成するものである。プロセスユニット21では、露光器22に面してレーザ光を感光体ドラム31へ入射させる露光窓38が設けてある。すなわち、露光窓38は、搬送路に対して一側に設けたクリーニング器32のケース32aの下部に付設したカバー32cと、現像器35のケース35aの上面部35cと上側と下側の案内面を形成して、感光体ドラム31の軸方向に沿って形成されている。露光窓38は、プロセスユニット21の外部に位置する露光器22に面した光線入口38aと、プロセスユニット21の内部に位置する感光体ドラム31に面した光線出口38bを有している。これにより露光器22から発したレーザ光は、光線入口38aから露光窓38の内部を通過して光線出口38bから感光体ドラム31の表面を照射している。
【0021】
定着器23は、感光体ドラム31と排出ローラ17との間に設けられ、記録紙Pを通過させてトナー像を記録紙Pに定着するものである。
【0022】
排気通路体24は、感光体ドラム31の下側で搬送路Rの両側から装置本体1内部の空気を吸引する吸込み部41と、この吸込み部41で吸込んだ空気を搬送路Rの一側から導いて装置本体1の外部ヘ排出する通路部42を有し、両者は一体に形成されている。
【0023】
吸込み部41は、プロセスユニット21の下部である現像器35および感光体ドラム31の下半分を嵌合できる幅および深さを有する上面開放の溝部41aが感光体ドラ21の長さに相当する長さもって形成された樋形のケースなしている。吸込み部41は、プロセスユニット21の下側に感光体ドラム軸方向に沿って配置され、溝部41aに現像器35および感光体ドラム31の下部を上側から嵌合されている。すなわち、溝部41aの一側壁部41bは搬送路Rの一側に位置し、他側壁部42cは搬送路Rの他側に位置しており、これら各側壁部41b、41cの上端は感光体ドラム31の中心軸線と同じ高さ、またはそれより下側に位置している。溝部41aの底部の他側部は、記録紙Pを搬送通過させるため上下に貫通する長孔41eが感光体ドラム軸方向に沿って形成されて搬送路Rの一部を構成している。
【0024】
溝部41aの一側壁部41bにおける上端には溝部に面した角稜部分には感光体ドラム軸方向に延びるスリット形をなす複数の吸込み孔41dが感光体ドラム軸方向に並べて形成されており、溝部41aの他側壁部41cにおける上端には溝部に面した角稜部分には感光体ドラム軸方向に延びるスリット形をなす複数の吸込み孔41eが感光体ドラム軸方向に並べて形成されている。これら各吸込み孔41d、41eは吸込み部41の外部と内部空間とを連通しており、吸込み孔41dはプロセスユニット21において搬送路Rに対して一側近傍の空気を吸引し、吸込み孔41eはプロセスユニット21において搬送路Rに対して他側近傍の空気を吸引する。また、感光体ドラム31の中心軸線より下側にある各側壁部41b、41cに形成した吸込み孔41d、41eは感光体ドラム31の中心軸線より下側に位置している
ここで、一側壁部41bにおける上端の溝部に面した角稜部分は、プロセスユニット21に設けた露光窓38における光線入口38aに面しており、一側壁部41bにおける上端の溝部に面した角稜部分に形成した吸込み孔41dは露光窓38における光線入口38aに面することになる
通路部42は吸込み部41に対して搬送路Rの一側において感光体ドラム軸方向に対して直交する方向に沿って配置され、一方の端部が吸込み体41における一側壁部41bに接続されて吸込み体41と連通している。吸込み体41における一側壁部41bに接続する通路部42の端部は一側壁部41bの長さ方向全体にわたって接続する。通路部42の他方の端部は装置本体11の一側壁11aに組合されて排気口43となっている。これにより通路部42を流れる気流を装置本体11の外部ヘ排出することができる。
【0025】
排気ファン25は通路部42における排気口側端部に設けられており、これは排気通路体24の吸込み部41から通路部42へ向う気流を形成して装置本体11の外部へ排出するものである。また、オゾンフィルタ26は通路部42における排気口側端部において排気ファン25に対して下流側に設けられ、排気ファン25により形成された気流を通過させて気流に含まれるオゾンを吸着するものである。
【0026】
このように構成した画像形成装置について説明する。
プロセスユニット21により記録紙Pを搬送しながら画像を記録する際に、帯電器34が放電ワイヤ34aによりコロナ放電を行い感光体ドラム31を帯電する作用を行なうと帯電器34において空気中にオゾン発生する。また、転写器36が放電ワイヤ36aによりコロナ放電を行い感光体ドラム31にトナー像を記録紙Pに転写する作用を行なうと転写器36において空気中にオゾン発生する。分離器37が放電ワイヤ37aによりコロナ放電を行い感光体ドラム31付着している記録紙Pを分離する作用を行なうと転写器36において空気中にオゾン発生する。
【0027】
一方、排気ファン25を回転駆動すると、排気通路体24では吸込み部41から通路部42へかけて流れ、さらに排気口43から排出される気流が形成される。このため、装置本体11内部における空気は、吸込み部41における各側壁部41b、41cに形成した吸込み孔41d、41eを介して吸込み部41の内部に吸込まれる。搬送路Rの一側に設けられるプロセスユニット21の構成要素が周辺における空気は、一側壁部41bに形成した吸込み孔41dを通して吸込み部41の内部に吸込まれる。搬送路Rの一側に設けられる帯電器34が放電ワイヤ34aを用いたコロナ放電を行なう時に生じたオゾンも空気と一緒に吸込み孔41dを通して吸込み部41の内部に吸込まれる。ここで、吸込み孔41dは一側壁部41bにおいて感光体ドラム軸方向全体、すなわち帯電器34の放電ワイヤ34aの全長に沿って設けられるので、放電ワイヤ34aの全長において発生したオゾンの全体を均等に且つ充分に一側壁部41bの内部に吸込むことができる。
【0028】
また、プロセスユニット21において搬送路Rの一側に設けた露光窓38は、感光体ドラム軸方向全体に沿って31のプロセスユニット21の内部(感光体ドラム31および帯電器34が設けられている。)とプロセスユニット21の外部とを連通している。このため、帯電器34の放電ワイヤ34a全長で発生したオゾンは光線出口38bから露光窓38内部を通り光線入口38aからプロセスユニット21の外部に移動する。ここで、露光窓38内部を通り光線入口38aと一側壁部41bの各吸込み口42dとが対応しているために、露光窓38内部を通り光線入口38aから出たオゾンはそのまま直接直ちに吸込み孔41dを通って一側壁部41bに吸込まれる。すなわち、露光窓38は帯電器34で発生したオゾン全体を一側壁部41bの吸込み孔42dに案内して無駄なく効果的に吸込ませる案内通路として利用される。
【0029】
搬送路Rの他側に設けられるプロセスユニット21の構成要素が周辺における空気は、他側壁部41cに形成した吸込み孔41eを通して吸込み部41の他側壁部41c内部に吸込まれる。搬送路Rの他側に設けられる転写器36が放電ワイヤ36aを用いたコロナ放電を行なう時、および分離器37が放電ワイヤ37aを用いたコロナ放電を行なう時に生じたオゾンも空気と一緒に吸込み孔41eを通して吸込み部41の内部に吸込まれる。ここで、吸込み孔41eは他側壁部41cにおいて感光体ドラム軸方向全体、すなわち転写器36の放電ワイヤ36aおよび分離器37の放電ワイヤ37aの全長に沿って設けられるので、放電ワイヤ36a、37aの全長において発生したオゾンの全体を均等に且つ充分に他側壁部41bの内部に吸込むことができる。
【0030】
記録紙Pを上側へ向けて移動させて画像記録を行なうので、画像記録位置の関係から帯電器34、転写器36および分離器37が感光体ドラム31の上半分部に対応して設けられる。これら各機器の放電ワイヤにより発生ししたオゾンは空気より重いために感光体ドラム31の下半分部に向けて下降移動する。吸込みたい41の各側壁部41b、41cに形成した吸込み孔41d、41eは、感光体ドラム31の中心軸線より下側に位置して上側から下降して来るオゾンを吸込む。すなわち、空気より重く下に流れるオゾンの自然な流れを利用して感光体中心より下側に位置する吸込み体が効果的に吸引して回収できる。
【0031】
そして、各側壁部41b、41cから吸込み部41内部に吸込まれた空気およびオゾンは一側壁部41bに接続する通路部42の他方の端部に集められ、他方の端部から一方の端部である排気口43へ向けて流れる。
【0032】
また、排気通路体21の吸込み部41は、搬送路Rに対して一側に位置する通路部42に接続されているので、帯電器34の作用により多くのオゾンを発生する搬送路Rの一側から排気ファン25の吸引力を作用して効果的にオゾンを吸引して回収することができる。ここで、搬送路Rの一側に位置する帯電器34は感光体ドラム31を帯電するために、転写器36および分離器37に比較してコロナ放電の量が多く、これに伴って発生するオゾンの量も多い。このため、吸込み部41では吸込み孔41dを介して一側壁部41bが吸込むオゾン量は吸込み孔41eを介して一側壁部41cが吸込むオゾン量に比較して多くなる。そこで、通路部42がオゾン量が多く吸込まれる一側壁部41cから吸引することにより、吸込み部41内部のオゾンを強力に通路部42ヘ流すことができる。すなわち、帯電器34の作用により多くのオゾンを発生する搬送路の一側から排気ファン25の吸引力を作用して効果的にオゾンを吸引して回収することができる
さらに、吸込み部42を流れる空気およびオゾンは、吸込み部42の排気口43に設けた排気ファン25に吸引されてオゾンフィルタ26を通過する。ここで、オゾンばオゾンフィルタ26に吸着されて回収され、空気のみが装置本体11の外部ヘ送り出される。
【0033】
このようにして上下方向に沿う搬送路Rを挟む両側に配置したプロセスユニット21を構成する帯電器を含む機器の作用により発生するオゾンを効果的に充分回収することができる。
【0034】
なお、本発明は前述した実施の形態に限定されず、種々変形して実施することができる。例えば、吸込み孔は排気通路体において搬送路を挟んで一側と他側に夫々前記感光体の軸方向に沿って形成するだけでなく、オゾンを回収できるように排気通路体のいずれの箇所にも形成することができる。また、プロセスユニットの転写器および分離機器はコロナ放電式のものに限定されない。
【0035】
【発明の効果】
請求項1の発明の画像形成装置によれば、上下方向に沿う搬送路を挟む両側に配置したプロセスユニットを構成する帯電器を含む機器の作用により発生するオゾンを感光体の軸線方向に全体にわたり充分回収することができ、且つ空気より重く下に流れるオゾンの自然な流れを利用して感光体中心より下側に位置する吸込み体が効果的に吸引して回収できる。
【0036】
請求項2の発明によれば、帯電器の作用により多くのオゾンを発生する搬送路の一側から排気ファンの吸引力を作用して効果的にオゾンを吸引して回収することができる。
【0037】
請求項3の発明によれば、プロセスユニットに設けられる既存の露光窓を利用して、搬送路の一側で多く発生するオゾンを効果的に吸引して回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における画像形成装置の概略的構成を示す断面図。
【図2】同実施の形態の装置に設ける排気通路体の概略的構成を示す平面図。
【図3】同実施の形態の装置におけるプロセスユニット部を拡大して示す断面図。
【図4】同実施の形態の装置に設ける排気通路体を示す図。
【図5】従来の一形態における画像形成装置の概略的構成を示す断面図。
【図6】同従来の形態における画像形成装置の概略的構成を示す断面図。
【符号の説明】
11…装置本体、
21…プロセスユニット、
22…露光器、
24…排気通路体、
25…排気ファン、
16…オゾンフィルタ、
31…感光体ドラム、
34…帯電器、、
36…転写器、
35…現像器、
36…転写器、
37…分離器、
38…露光窓、
41…吸込み部、
41a…溝部、
41b…一側壁部、
41c…他側壁部、
41d…吸込み孔、
41e…吸込み孔、
41f…連通孔、
42…通路部、
43…排気口、
R…搬送路。
Claims (3)
- 装置本体と、この装置本体に設けられ記録紙を上下方向に沿って搬送する搬送路を挟んで一側に少なくとも水平な感光体、この感光体を帯電するコロナ放電式帯電器および感光体にトナー像を形成する現像器を配置するとともに、他側に少なくとも感光体のトナー像を記録紙に転写する転写器を配置してなるプロセスユニットと、前記搬送路の一側から前記感光体に光線を照射して露光する露光器と、前記装置本体に設けられ前記感光体の中心軸線より下側において前記搬送路を挟んで一側と他側に夫々前記感光体の軸方向に沿って形成された吸込み口を有する吸込み部およびこの吸込み口に接続され前記吸込み口で吸込んだ気体を前記装置本体の外部へ導く通路部を備えた排気通路体と、この排気通路体の吸込み部から通路部へ向う気流を形成する排気ファンと、この排気ファンにより形成された気流を通過させるフィルタとを具備することを特徴とする画像形成装置。
- 前記排気通路体の通路部は、前記搬送路に対して一側に位置して前記吸込み部に接続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。
- 前記プロセスユニットは前記露光器から照射される光線を前記感光体に入射させる露光窓を備え、前記排気通路体における吸込み部の吸込み口が前記露光窓の光線入口に面し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。
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