JP4402963B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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その結果、装置の高さを低くするために排紙部が読取部に近づくレイアウトを採用することになり、定着部で発生した熱によりその上の読取部がさらに高温になるという問題が生じている。特に、両面印字機能を備えた場合は、レイアウトの都合上、通紙方向の反転(スイッチバック)を行う反転部が読取部の下(排紙積載部の上)に位置することになるため、定着直後の高温の記録用紙が読取部の真下を往復することで定着部の熱が伝わるだけでなく、片面印字の場合とは別の排紙経路を用意しなければならないので、定着部より上の反転部のレイアウトが複雑になり、機内の空気の流れが妨げられやすくなり、熱がいっそう逃げにくくなるという問題が生じる。
これに対して、上述の特許文献1や特許文献2で示されている技術では、温度が高くなる定着部(定着装置)からの熱については考慮されていないため、定着部(定着装置)の熱の影響によって装置の性能や形成画像の品質に問題が生じることがある。冷却効率を上げるには、例えば、冷却手段を所定位置に増設することが考えられるが、この場合にはコストが増大するという問題が生じる。このように、より接近した定着部から受ける熱の影響や機内の密集化による熱の分散効率の低下という、装置の小型化に伴うレイアウト上の制約から生じる熱の問題が新たに発生している。
そこで、本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、定着部の上に位置する領域や定着部から排出された用紙の表裏を反転するための領域のように、定着部の熱によって高温になりやすい領域と、原稿画像に光を照射する照明ランプを備えた読取部とを同一の冷却手段によって冷却する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。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、記録用紙の搬送経路における開口部分の開閉は、前記排紙収納部側へ搬送するか前記反転排紙部側へ搬送するかを切り替える可動ガイドの切り替え動作と連動させて切り替えを行うようにしたことを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、通風用開口部の開閉は、記録用紙が前記反転排紙部へ搬送されていることを検知する反転センサのアクチュエータ部の動作と連動させて切り替えを行うようにしたことを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れか一つに記載の画像形成装置において、前記ファンモータとは別の、前記定着装置の下方の熱をダクトを介して排出するファンモータを有することを特徴とする。
また、画像形成装置100には用紙の表裏を反転して両面に画像を形成できる機能を備えている。これに伴い、排紙収納部104と画像読取部103の間には反転トレイ210が設けられており、用紙反転動作に伴う用紙の退避領域として使用されるようになっている。用紙反転時の用紙搬送力は反転トレイ210に隣接する反転排紙部200によって与えられる。このように、胴内排紙及び用紙反転機能を採用している都合上、この例における画像形成装置100では、そのレイアウトは高い位置から画像読取部103、反転トレイ210及び反転排紙部200、排紙収納部104の順番で配設され、また、小型化達成のために部材が密集して配設されている。なお、反転排紙部200については後述する。
画像形成部101では、ドラム状をした感光体106の周囲に、感光体の表面に帯電処理を行う帯電装置、画像情報を感光体表面にレーザ光で照射する露光装置、感光体の表面に露光されて形成された静電潜像を可視化する現像装置、感光体上で現像されたトナー像を用紙に転写する転写装置、転写後感光体表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング装置等がそれぞれ配置されている。トナー像を得た用紙上のトナーを定着処理する定着部としての定着装置107が画像形成部101の下流(用紙の搬送経路での下流)に配置されている。定着装置を通過した用紙は排紙ローラ108aにより排紙収納部104に排紙収納される。用紙を反転する場合は、用紙は定着装置107から反転排紙部200へ送られ、用紙が所定位置に到達したところで反転排紙部200から反転用搬送路へ向かって逆送される。
第2ガイド板202は排紙収納部104に送られる用紙の下側をガイドすると共に、コロ108bを回転自在に支持している。コロ108bは排紙ローラ108aに対向する位置に配され、排紙ローラ108aと連携して用紙を排紙収納部104へ送り出すためのものである。第3ガイド板203は反転トレイ210に送られる用紙の印字面をガイドすると共に、コロ205bを回転自在に支持している。第4ガイド板204は第3ガイド板203と共に、両面印字時の用紙を反転トレイ210にガイドすると共に、回転方向が変更自在な反転ローラ205aを支持している。
用紙は反転トレイ210上の所定位置まで搬送された後、スイッチバックして用紙先端(1面目の後端)側から両面ユニット220に搬送される。反転動作における用紙搬送力は反転ローラ205aとコロ205bの連携によって与えられる。両面ユニット220内には、専用モータ(不図示)で回転駆動されるローラ対221、222、223が設けられており、これらによって搬送された用紙はレジストローラ111へ搬送される。この結果、1面目の後端がスイッチバックして2面目の先端となり、画像形成部1側へは裏返った用紙が送られていく。
給紙部102においては、給紙カセット109に未使用の用紙が収容されており、回動可能に支持された底板が最上位の用紙を給紙ローラ110に押しつけるようバネが加圧する。給紙ローラ110の回転により、最上紙は給紙カセットから送り出され、レジストローラ111へと搬送される。レジストローラ111は用紙の搬送を一時止め、感光体表面のトナー像と用紙の先端との位置関係が所定の位置になるよう、タイミングをとって回転が開始するよう制御される。
本実施形態の画像形成装置は、上述した如く原稿を走査して読み取り、デジタル化して用紙に複写する、いわゆるデジタル複写機としての機能の他に、図示せぬ制御装置により原稿の画像情報を遠隔地と授受するファクシミリの機能や、コンピュータが扱う画像情報を用紙上に印刷するいわゆるプリンタの機能を有する多機能の画像形成装置である。どの機能によって形成された画像も排紙収納部104上に排出・収納される。排紙収納部にスタックされた用紙は画像面が下面になった状態であり、複写、ファクシミリ、プリンタで扱う原稿の処理順が1ページから行われて印刷されても、排紙収納部から取り出したとき、1ページ目が最上になっており、改めてページを揃えるなどの作業から開放される。排紙収納部104からの複写・印刷物の取り出しは装置前面(図1で示す面)からできるし、用紙の補給のための給紙カセット109の操作も装置前面からできる。
冷却手段としてはモータによって回転送風するファンを用いており、図1では反転排紙部200の搬送路と画像読取部103とで挟まれる部分に対向する位置にファンモータ230が設けられている。ファンモータ230はブラケット231に固定されており(図4)、その吸込み側が反転排紙部200〜反転トレイ210にかけての所定の位置に正対している。どちらを重点的に冷却するかは随意であるが、ファンモータ230から両者(反転排紙部200、反転トレイ210)までの距離を50mm程度離せば均等な効果が得られる。なお、ファンモータ230は60mm〜90mmが適当である。
ファンモータ230は水平方向(図1では紙面に垂直方向)に送風するように取り付けられ、その前後は通風用の開口となされ、画像読取部103と反転トレイ210に挟まれた部分に対向する外装カバー211には通風用開口部211aが形成されている(図4)。反転排紙部200は外装カバーで覆われているので冷却には支障がないが、反転トレイ210は、デザイン上、外装面の一部となっていることから、外装カバーで隔てられているのが一般的であるため、この例では、反転トレイ210とファンモータ230との間を仕切る外装カバー211に通風用開口部211aを設けている。
この例のように、多機能の画像形成装置にあっては、複写印刷物の排紙収納部が一箇所であることで不都合が生じることがある。たとえば緊急を要するファクシミリによる画像が他の複写印刷物に紛れ込んだり、画像形成装置が多人数で使用されるケースでは、他人が複写・印刷物を持ち去ったりすることが生じる。そのような場合を鑑みて、第2排紙装置を装着可能にしてある。これは、用紙反転動作に伴う用紙の退避領域を第2の排紙収納領域としても使用できるようにしたものである。
第2排紙装置50の上面カバー501は図1の反転トレイ210に相当する高さに位置し、同様の機能を果たしている。したがって、図4の通風用開口部240aの上下方向の位置は、図5の画像読取部103と上面カバー501に挟まれた位置となる。なお、通風用開口部211a、240aはファンモータ230の吸気側とし、排気側は画像形成装置背面の外装カバー(不図示)に設けてもよいし、吸気側と排気側を反対にしても構わず、どちらの場合においても同様の効果が期待できる。また、ファンモータ230の吸い込みでは、通風用開口部240a周辺から空気(熱)を吸引することが可能であるから、もちろん、機内の別の領域の空気(熱)の吸込み口として使うこともできる。図5の通風用開口部240bが、反転排紙部200及び第2排紙装置50の発熱部品(不図示)を冷却する空気を通す開口である。
図6は、画像形成装置100にもう1つのファンモータ250を追加した場合の説明図である。画像形成装置100の左側面に位置するファンモータ250は、ダクト241を介して定着装置107下の熱を排出する。2つのファンモータ230、250は非同期稼動するように制御される。ここの例では、両面印字する場合のみ稼動するように設定している。
ステップS5又はステップS10の後はステップS11へ進んで印字が終了したかどうかを判断し、終了したことが確認されればステップS12へ進んで駆動モータをOFFにし、ステップS13でファンモータ230が停止する。そして、所定時間t0後(ステップS14)、ファンモータ250が停止する(ステップS15)。これにより、片面印字時の騒音や電力消費を抑えることが可能になる。両面印字時の駆動モータ停止後の両ファンモータの停止タイミングを異ならせたのも同様の目的によるものである。
このように、胴内排紙及び用紙反転機能の採用のために反転排紙部200周辺に熱が伝わりやすく、また、定着装置107より上の反転排紙部200周辺が密集してレイアウトが複雑になる装置構成であっても、反転排紙部200と画像読取部103の間を含む領域に対向するようにファンモータ230の通風用開口部を配置することで、高熱になりやすい複数の領域を同一のファンモータ230で効率よく冷却することができる。また、冷却機能に必要なコストを最小限に抑えることが可能になる。
これにより、用紙が反転トレイ210側に進入したことが検知される。用紙は所定距離(時間)進んだ後(図10の状態の直後)、反転ローラ205a及びコロ205bの逆転により、後端を先端に変えて両面ユニット220へと搬送される(図11〜図12)。なお、アクチェエータ部300が先端を検知してからの所定距離(時間)とは、用紙の後端が第3ガイド板203と両面ユニット220内のガイド板290とで構成される位置290aを通過してさらに反転ローラ205a及びコロ205bに到達する直前までの時間である。すなわち、この時点で反転ローラ205a及びコロ205bが回転方向を変えると、ガイド板の位置関係の効果により、先端(それまでは後端)が先述の位置290aに進入せず、位置290b部に進入するようになる。
一方、用紙が通過していない場合、遮光部300bはセンサ301から外れ、センサ301は反射光を検出する状態に変わり(用紙通過を検知)、遮蔽部300cは上側に回動し、開口部240aが開放される(図9〜図11の状態に相当)。このように構成することで、反転センサ301のアクチュエータ部300の動作と開口部240aの開閉切り替えを連動させており、後述するソレノイドを使用する場合よりも長い時間開口部240aを覆うことになり、尚且つ、用紙が反転トレイ210に存在している時間に応じて開口するので、温度上昇防止には有利と言える。
次に、開口部240aを開閉するための機構を可動ガイド201aを用いて構成した場合について説明する。可動ガイド201aは図15に示すように、軸201bを回転中心として回動可能に取り付けられており、軸201bにはねじりスプリング201dが巻き掛けられ、反転排紙部200(図8)側をふさぐ方向に回動するように付勢されている。また、可動ガイド201aの端部には当接部201cが形成されており、ここにはレバー320の端部320aが当接している。
レバー320は開口部240aを開閉するための略L字状をなした部材で、支軸320bを軸として回動可能に取り付けられており、支軸320bの横にピン312によってリンク接続されたソレノイド310のプランジャ311の前後進によって一方向への回動力が与えられる。すなわち、ソレノイド310が非通電の時は、図15のように、可動ガイド201aはねじりスプリング201dによって押し上げられ、レバー320は開口部240a側の遮蔽部320c重みで240a側へ倒れている(図8、図10〜図12の状態に相当)。
これに対して、ソレノイド310が通電している時は、図16のように、ソレノイド310のプランジャ311が下側に吸引されてレバー320が回動し、レバー320の端部320aがばね力に抗して可動ガイド201aを押し下げる。レバー320の遮蔽部320cは上に移動するため、開口部240aが開放される(図9の状態に相当)。このように構成することで、可動ガイド201aの切り替え動作と開口部240aの開閉切り替えを連動させている。
このように、定着工程において高温に熱せられた用紙が反転領域に運ばれてきたときだけ開口部240aを開くように構成した場合には、反転排紙部200と画像読取部103の間を含む領域に対向するようにファンモータ230の通風用開口部を配置することで得られる効果に加えて、温度が上昇しやすい部分を必要なときだけ効率的に冷却することが可能となる。なお、開口部240aを開閉するための機構としては、両面印字時の所定のタイミングにおいてのみ開き、両面印字時以外では閉じるようにしたものであれば他の構成を採用することも可能であり、例えば、カバーとそれを移動させるためのソレノイドによって構成することもできる。
100 画像形成装置
101 画像形成部
102 給紙部
103 画像読取部
103a 読取部底面
104 排紙収納部
105 排紙トレイ
106 感光体
107 定着装置
108a 排紙ローラ
108b、205b コロ
109 給紙カセット
110 給紙ローラ
111 レジストローラ
167 読み取り走行体
168 レンズ群
169 CCD
170 露光装置
200 反転排紙部
201 第1ガイド板
201a 可動ガイド
201b 軸
201c 当接部
201d ねじりスプリング
202 第2ガイド板
203 第3ガイド板
204 第4ガイド板
205a 反転ローラ
210 反転トレイ
211 外装カバー
211a、240a 通風用開口部
220 両面ユニット
221、222、223 ローラ対
230、250 ファンモータ
231 ブラケット
240 部材
290 ガイド板
290a、290b 位置
300 アクチュエータ部
300a 突出部
300b 遮光部
300c 遮蔽部
301 センサ
310 ソレノイド
311 プランジャ
320 レバー
320a 端部
320b 支軸
501 上面カバー
Claims (4)
- 照明ランプによって光を照射しながら原稿上の画像情報を読み取る画像読取部と、この画像読取部の下方にあって記録用紙の表裏への両面画像形成時に記録用紙の表裏を反転する反転排紙部と、この反転排紙部の下方にあって記録用紙上に顕像化された画像を熱によって定着させる定着部と、装置内の高温になる領域を送風によって冷却するための送風冷却手段とを備えた画像形成装置において、
前記送風冷却手段は、
ファンモータと、前記画像読取部と前記反転排紙部の間を含む領域に対向すると共に通風方向が記録用紙の幅方向であって記録用紙の搬送方向に直角な方向となるように配置された、記録用紙の搬送経路における通風用開口部と、
前記通風用開口部を記録用紙表面の定着後の記録用紙が用紙反転領域に存在している時に開き、それ以外の時に閉じる開口部開閉機構と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、前記通風用開口部の開閉は、前記排紙収納部側へ搬送するか前記反転排紙部側へ搬送するかを切り替える可動ガイドの切り替え動作と連動させて切り替えを行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1記載の画像形成装置において、前記通風用開口部の開閉は、記録用紙が前記反転排紙部へ搬送されていることを検知する反転センサのアクチュエータ部の動作と連動させて切り替えを行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1乃至3の何れか一つに記載の画像形成装置において、前記ファンモータとは別の、前記定着部の下方の熱をダクトを介して排出するファンモータを有することを特徴とする画像形成装置。
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