JP3988455B2

JP3988455B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3988455B2
Application number: JP2001388233A
Authority: JP
Inventors: 邦正川又
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2021-12-20
Also published as: JP2003186326A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を採用したプリンターや複写機、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に定着器近傍の温度上昇を低減する機構を採用した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式を採用したプリンターや複写機、あるいはファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体ドラムの表面を所定の電位に一様に帯電した後、当該感光体ドラムの表面に画像露光を施して静電潜像を形成し、この感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を現像装置により顕像化してトナー像とし、当該トナー像を記録用紙上に転写した後、このトナー像が転写された記録用紙を、定着器によって熱及び圧力で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。
【０００３】
ところで、かかる画像形成装置のうち、特に小型のプリンターでは、設置スペースを小さくするため、画像が形成された記録用紙を、プリンター本体の上部に設けられた排紙トレイ上に排出するように構成したものが、種々用いられている。
【０００４】
このように、排紙トレイをプリンター本体の上部に設けることによって、設置スペースを小さくした小型のプリンター等では、トナー像が転写された記録用紙に対して、熱及び圧力で定着処理を施す定着器が、その構成上、必然的に排紙トレイの近傍に配設されることになる。そのため、定着器の近傍に位置するプリンター本体のカバー部材が、定着器からの熱によって高温に熱せられ、変形したり、誤って高温に熱せられたカバー部材に手が触れる虞れがあるという問題点を有していた。
【０００５】
そこで、かかる問題点を解決し得る技術として、例えば、特開２０００−３０８３号公報に開示されたものがある。この特開２０００−３０８３号公報に係る電子写真式画像形成装置は、図９及び図１０に示すように、記録済用紙１００に熱を加えてその用紙上の画像を定着する熱定着部１０１と、該熱定着部１０１を収納し、その熱定着部１０１で画像定着後の記録済用紙１００を排出する排出部１０２と、その排出部１０２で排出する記録済用紙１００を順次スタックする画像形成装置本体１０３上の排紙積載部１０４と、その排紙積載部１０４と前記熱定着部１０１との間に設け、通気穴１０５を有する立ち壁と、を備えるように構成したものである。
【０００６】
また、上記画像形成装置のうち、特に小型のプリンターでは、特開平１１−２９６０５３号公報に開示されている如く、図１１に示すように、用紙反転機構２００を備えた両面ユニット２０１内にファン２０２を設け、両面ユニット２０１や反転中の用紙２０３を冷却するとともに、プリンター本体２０４の冷却を補助するようにファン２０２を動作させるように構成したものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、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、上記特開２０００−３０８３号公報に係る電子写真式画像形成装置の場合には、図９及び図１０に示すように、通気孔１０５が立ち壁部１０６に設けられているため、排紙トレイ１０４上にスタックされた一番上の用紙１００に対して、風が水平方向に沿って流れるため、用紙１００のスタック量が多くなると、立ち壁部１０６の下部に空気が流れなくなるため、立ち壁部１０６下部の冷却効率が悪いという問題点を有していた。この点、上記上記特開２０００−３０８３号公報には、立ち壁部１０６の外面にリブを設ける構成が開示されているものの、立ち壁部１０６に通気孔１０５を設けた場合には、どうしても、排紙トレイ１０４上にスタックされた一番上の用紙１００に対して、風が水平方向に沿って流れてしまうため、立ち壁部１０６の下部までも効率良く冷却することができないという問題点を有していた。
【０００８】
また、上記特開平１０−１０４８７８号公報に開示された技術の場合には、定着器近傍でユーザーが触る虞れのある所が、定着器からの熱や、定着直後の温度が高い用紙による影響で、高い温度となった場合に、図１１に示すように、両面ユニット２０１内のファン２０２を稼動させると、定着器２０５周辺の冷却に特化させることができず、両面ユニット２０１内も同時に冷却するため、定着器２０５近傍の冷却効率は、特化させた場合に比べて悪いという問題点を有していた。
【０００９】
なお、上記の問題点を回避するためには、定着器の設定温度を下げることも考えられるが、この場合には、定着性が低下してしまい、単位時間当たりのプリント枚数が減少するなど、他の問題点が新たに生じる。
【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あり、その目的とするところは、定着性を犠牲にすることなく、定着器近傍でユーザーが手で触れる虞れのある部材の温度上昇を低減することが可能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】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、画像が形成された記録媒体を加熱定着器によって定着するとともに、当該加熱定着された記録媒体を画像形成装置本体の上部に設けられた記録媒体排出部に排出する画像形成装置において、
前記記録媒体排出部の加熱定着器側の端部近傍に位置する底部に、記録媒体排出方向と直交する方向に沿って複数の貫通した通気孔を設けるとともに、
前記記録媒体排出部の加熱定着器側の端部近傍に位置する底部であって且つ前記通気孔の近傍に、前記記録媒体排出部に排出された記録媒体が通気孔を塞ぐのを防止する凸部を設け、
前記通気孔における空気の流れが、前記通気孔が設けられた前記記録媒体排出部の記録媒体排出面側から前記画像形成装置本体の内部へ向けた方向であるように構成したものである。
【００１２】
このように、請求項１に記載された発明では、記録媒体排出部の加熱定着器側の端部近傍に位置する底部に、通気孔を設けるように構成したので、記録媒体排出部にスタックされた一番上の記録媒体から、風が常に下向きに流れるため、記録媒体排出部の加熱定着器側の部材下部を効率良く冷却することができる。また、請求項１に記載された発明では、流れる風によって記録媒体の加熱定着器側（後端側）に下向きの力が掛かるため、記録媒体排出部にスタックされた一番上の記録媒体から、風が常に下向きに流れ、記録媒体排出部への収容性が向上する。
【００１３】
また、請求項２に記載された発明は、前記記録媒体排出部の加熱定着器側の端部に位置する起立壁の表面に、記録媒体が通気孔を覆うのを防止するリブを設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのプリンターを示すものである。
【００２０】
図２において、１は画像形成装置としてのプリンターの本体を示すものであり、このプリンター本体１の内部には、トナーが無くなった場合など、ユーザーが容易に交換可能な画像形成ユニット２が配設されている。この画像形成ユニット２は、図４に示すように、大別して、像担持体としての感光体ドラム３と、当該感光体ドラム３の表面を帯電する帯電ロール４と、後述するように感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像を現像する現像器５と、感光体ドラム３の表面に残留したトナー等を除去するクリーニング装置６とから構成されている。
【００２１】
上記感光体ドラム３としては、例えば、ＯＰＣ等からなる感光体が用いられ、当該感光体ドラム３は、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転駆動されるようになっている。上記感光体ドラム３の表面は、帯電ロール４によって所定の電位に一様に帯電された後、画像露光装置としてのＲＯＳ（Raster Output Scanner ）７によって画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。上記感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像は、現像器５によって現像されて、トナー像となり、このトナー像は、記録媒体としての記録用紙８上に、転写ロール８ａによって静電的に転写される。記録用紙８は、プリンター本体１内の底部に配設された給紙カセット９や、プリンター本体１の下部に必要に応じて増設されるオプションの給紙カセット（図示せず）などから、所定のサイズのものが給紙ロール１０によって給紙され、レジストロール１０によって所定のタイミングで、感光体ドラム３の転写位置へと搬送される。また、トナー像が転写された記録用紙８は、定着器１１へと搬送され、当該定着器１１によって記録用紙８上にトナー像が熱及び圧力によって定着された後、排出ロール１２によって、プリンター本体１の上部に設けられた記録媒体排出部としての排紙トレイ１３上に排出されて、通常の片面プリント動作が終了する。
【００２２】
上記プリンター本体１の一側面( 図示例では、右側面）には、当該プリンター本体１内の加熱された空気を外部に排出して、プリンター本体１内を冷却するための主冷却ファン１４が設けれている。
【００２３】
また、上記プリンターにおいて、記録用紙８の両面に画像をプリントする場合には、片面に画像が形成された記録用紙８をそのまま排紙トレイ１３上に排出せずに、当該記録用紙８の後端を排出ロール１２によってニップした状態で、排出ロール１２を逆転させるとともに、記録用紙８自身の剛性による直進性、あるいは搬送路を切り替えるゲート部材によって、用紙搬送路１５を切り替え、両面ユニット１６内へと搬送される。
【００２４】
この両面ユニット１６は、図２に示すように、プリンター本体１の一側面( 図示例では、右側面）に取り付けられている。なお、両面ユニット１６は、オプションとなっており、当該両面ユニット１６を装着しない状態では、プリンター本体１の一側面( 図示例では、右側面）が、図示しないカバーによって直接覆われている。上記両面ユニット１６には、プリンター本体１の定着器１１の近傍に開口した用紙導入用の開口部１７と、当該開口部１７に連通した記録用紙８を搬送するための湾曲した両面用の用紙搬送路１８と、当該両面用の用紙搬送路１８の下端部に、プリンター本体１側に向けて開口した用紙排出用の開口部１９とが設けられている。また、上記両面ユニット１６には、主冷却ファン１４からのエアーフローを外部に排出する排出口２０が設けられている。
【００２５】
上記用紙排出用の開口部１９から排出され、プリンター本体１の内部に再度導入された記録用紙８は、両面用の用紙搬送路１８を通過して表裏が反転された状態で、図示しない搬送ロールによって、再度、レジストロール１０によって感光体ドラム３の裏面に画像が転写された後、定着器１１によって定着され、プリンター本体１の上部に設けられた記録媒体排出部としての排紙トレイ１３上に排出されて、両面プリント動作が終了する。
【００２６】
ところで、この実施の形態では、画像が形成された記録媒体を加熱定着器によって定着するとともに、当該加熱定着された記録媒体を画像形成装置本体の上部に設けられた記録媒体排出部に排出する画像形成装置において、前記記録媒体排出部の加熱定着器側の端部近傍に位置する底部に、通気孔を設けるように構成されている。
【００２７】
また、この実施の形態では、前記記録媒体排出部の加熱定着器側の端部に位置する起立壁の表面に、記録媒体が通気孔を覆うのを防止するリブを設けるように構成されている。
【００２８】
すなわち、この実施の形態では、図２に示すように、記録媒体排出部としての排紙トレイ１３の定着器１１側の端部に、排出紙スタック部材２１が配設されている。この排出紙スタック部材２１は、図１に示すような形状に、例えば、合成樹脂の一体成型によって形成されており、当該排出紙スタック部材２１は、プリンター本体１の排出ロール１２の出口近傍の真下に配設されている。
【００２９】
上記排出紙スタック部材２１は、図１に示すように、略垂直に起立した状態で設けれた起立板部２２と、当該起立板部２２に対して略直交するように一体的に設けられた水平板部２３と、これら起立板部２２と水平板部２３とを連結するように、長手方向の両端部にそれぞれ立設された側板部２４とから構成されている。上記起立板部２２は、排出ロール１２によって排出される記録用紙８が通過するのに支障のない高さに形成されており、その上端部には、複数に分割された排出ロール等と干渉しないように、各排出ロール１２と対応した位置に切り欠き部２５が設けられている。また、上記起立板部２２の外表面には、図５に示すように、垂直方向に突設された第１のリブ２６が、略全長にわたって一定の間隔で設けられているとともに、当該起立板部２２の外表面の中央部に近接して２つ、両端部にそれぞれ１つずつ、断面Ｌ字形状の第２のリブ２７が、水平板部２３に渡って第１のリブ２６よりも高く突設されている。
【００３０】
また、上記排出紙スタック部材２１の水平板部２３には、図１及び図５に示すように、当該水平板部２３の表面に矩形状に開口した通気孔２８が、略一定の間隔で複数穿設されている。これら複数の通気孔２８は、そのまま水平板部２３の裏面側に開口しているわけではなく、当該水平板部２３の裏面側には、図６に示すように、各通気孔２８をドーム状に覆う受け部２９が設けれている。この受け部２９は、通気孔２８の用紙排出方向の両端部に、下方に向けて突設された一対の脚部分３０、３１と、これら一対の脚部分３０、３１を繋ぐ遮蔽部分３２とから構成されており、当該受け部２９の用紙排出方向と直交する両側面は、そのまま開口３３されている。こうすることによって、プリンター本体１の上端部に開口した通気孔２８を通して、光がプリンター本体１の内部に侵入し、感光体ドラム３が不本意に露光したり、ゴミやチリ等の異物がプリンター本体１の内部に侵入するのを、受け部２９の遮蔽部分３２によって防止しつつ、通気孔２８及び開口３３を介して外気をプリンター本体１の内部に導入可能となっている。
【００３１】
なお、上記水平板部２３に設けられた通気孔２８の定着器１１側の内面２８ａは、図５に示すように、若干傾斜した状態に形成されており、後述するように、当該通気孔２８ａを通して下方に向けて形成されるエアーフローＡが、起立板部２２の表面に沿って下方に向けて形成されるが、当該起立板部２２の下端部まで移動した状態で、若干起立板部２２から離れる方向を向くように設定されている。
【００３２】
さらに、上記排出紙スタック部材２１の水平板部２３には、図５に示すように、通気孔の側方に、第３のリブ３４が起立板部２２に向けて高くなるように、テーパー状に形成されている。
【００３３】
また、この実施の形態では、画像が形成された記録媒体を加熱定着器によって定着するとともに、当該加熱定着された記録媒体を画像形成装置本体の上部に設けられた記録媒体排出部に排出するとともに、画像形成装置本体の側部に、記録媒体の両面に画像を形成する際に、片面に画像が形成された記録媒体を再度画像形成部へと搬送するための両面ユニットを備えた画像形成装置において、前記両面ユニットの内部には、画像形成装置本体から両面ユニットへ記録媒体を搬送するための開口部の近傍に、補助冷却ファンを設置するように構成されている。
【００３４】
さらに、この実施の形態では、両面ユニットの内部から補助冷却ファンに空気が流入するのを防止する流入防止部材を設けるように構成されている。
【００３５】
すなわち、この実施の形態では、図２及び図３に示すように、両面ユニット１６の内部であって、プリンター本体１から両面ユニット１６へ記録用紙８を搬送するための開口部１７の近傍に、補助冷却ファン３５が設置されている。この補助冷却ファン３５は、主冷却ファン１４よりも小型のものであって、プリンター本体１から両面ユニット１６へ記録用紙８を搬送するための開口部１７から、プリンター本体１内の定着器１１近傍の熱を外部に排出して、冷却するためのものである。
【００３６】
また、上記両面ユニット１６の内部には、当該両面ユニット１６の内部から補助冷却ファン３５に空気が流入するのを防止する流入防止部材としての逆流防止リブ３６、３７が、両面ユニット１６内の上部に、両面用の用紙搬送路１８を挟んで水平方向に対向するように、上下二段に配設されている。さらに、上記補助冷却ファン３５の下部にも、両面ユニット１６の内部から補助冷却ファン３５に空気が流入するのを防止する流入防止部材としての逆流防止リブ３８が設けられている。
【００３７】
これらの逆流防止リブ３６〜３８は、補助冷却ファン３５によって引き起こされるエアーフローＡの通路を狭くすることにより、ベルヌーイの定理を利用して、エアーフローＡの流速を高め、かつ圧力差を形成することで、両面ユニット１６の内部から補助冷却ファン３５に空気が流入するのを防止する作用を果たすものである。
【００３８】
以上の構成において、この実施の形態に係るプリンターでは、次のようにして、定着性を犠牲にすることなく、定着器近傍でユーザーが手で触れる虞れのある部材の温度上昇を低減することが可能となっている。
【００３９】
すなわち、この実施の形態に係るプリンターでは、図２及び図３に示すように、画像形成ユニット２によってトナー像が形成され、定着器１１によって定着処理が施された記録用紙８を、プリンター本体１の上部に設けれた排紙トレイ１３上に排出する際に、プリンターによるプリント動作と同期して、主冷却ファン１４と補助冷却ファン３５が稼動される。
【００４０】
そして、上記プリンター本体１の内部において、定着器１１から排出される熱は、図７に示すように、主冷却ファン１４によって形成されるエアーフローＡによって、プリンター本体１の側面に装着された両面ユニット１６を通して、外部に排出される。
【００４１】
その際、上記主冷却ファン１４によって形成されるエアーフローＡは、定着器１１の近傍を通過するが、当該定着器１１の近傍には、排出ロール１２から記録用紙８を排出する開口部と、排紙トレイ１３の定着器１１側の端部近傍の底部に開口された通気孔２８とが設けられている。この排紙トレイ１３の定着器１１側の端部近傍の底部に開口された通気孔２８からは、図８に示すように、当該通気孔２８が設けられた排出紙スタック部材２１の起立板部２２に沿って流れるエアーフローＡが流入する。よって、上記排紙トレイ１３上に排出され、その後端部が排出紙スタック部材２１の水平板部２３上に記録用紙８が多数枚スタックされた場合でも、通気孔２８が記録用紙８によって塞がれることがないので、当該通気孔２８から流入するエアーフローＡによって、定着器１１の近傍を効率良く冷却することができ、排出紙スタック部材２１の起立板部２２等が定着器１１によって高温に加熱されるのを防止することができる。また、上記排出紙スタック部材２１の起立板部２２に沿って流れ、通気孔２８へと流入するエアーフローＡによって、記録用紙８の後端部が下方へと送られ、記録用紙８のスタックが促進される。
【００４２】
さらに、上記両面ユニット１６の内部には、図２及び図３に示すように、プリンター本体１から両面ユニット１６へ記録用紙８を搬送するための開口部１７の近傍に、補助冷却ファン３５が設置されているので、定着器１１の近傍の熱を、当該開口部１７を介して補助冷却ファン３５によって外部に排出することができ、この点からも、定着器１１の近傍を効率良く冷却することができ、排出紙スタック部材２１の起立板部２２等が定着器１１によって高温に加熱されるのを防止することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、定着性を犠牲にすることなく、定着器近傍でユーザーが手で触れる虞れのある部材の温度上昇を低減することが可能な画像形成装置を提供することができる。
また、この発明によれば、流れる風によって記録媒体の加熱定着器側（後端側）に下向きの力が掛かるため、記録媒体排出部にスタックされた一番上の記録媒体から、風が常に下向きに流れ、記録媒体排出部への収容性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置の要部である排出紙スタック部材を示す斜視図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのプリンターを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのプリンターを示す構成図である。
【図４】図４は画像形成部を示す概略構成図である。
【図５】図５は排出紙スタック部材の要部を示す拡大斜視図である。
【図６】図６は排出紙スタック部材の要部を示す下方から見た拡大斜視図である。
【図７】図７はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置の動作を示す説明図である。
【図８】図８はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置の動作を示す説明図である。
【図９】図９は従来の画像形成装置を示す外観斜視図である。
【図１０】図１０は従来の画像形成装置の要部を示す構成図である。
【図１１】図１１は従来の画像形成装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１：プリンター本体、８：記録用紙、１１：定着器、１３：排紙トレイ、２１：排出紙スタック部材、２２：起立板部、２３：水平板部、２８：通気孔。

Claims

画像が形成された記録媒体を加熱定着器によって定着するとともに、当該加熱定着された記録媒体を画像形成装置本体の上部に設けられた記録媒体排出部に排出する画像形成装置において、
前記記録媒体排出部の加熱定着器側の端部近傍に位置する底部に、記録媒体排出方向と直交する方向に沿って複数の貫通した通気孔を設けるとともに、
前記記録媒体排出部の加熱定着器側の端部近傍に位置する底部であって且つ前記通気孔の近傍に、前記記録媒体排出部に排出された記録媒体が通気孔を塞ぐのを防止する凸部を設け、
前記通気孔における空気の流れが、前記通気孔が設けられた前記記録媒体排出部の記録媒体排出面側から前記画像形成装置本体の内部へ向けた方向であることを特徴とする画像形成装置。
前記記録媒体排出部の加熱定着器側の端部に位置する起立壁の表面に、記録媒体が通気孔を覆うのを防止するリブを設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。