JP4546763B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に装置本体の内部及び、定着装置を通過することによって加熱された記録媒体、を共に冷却することができる冷却手段を備えた画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの、電子写真方式を用いた画像形成装置の本体内には、例えば、普通紙などの記録媒体に転写されたトナー像を熱定着するための定着装置、定着装置によりトナー像が熱定着されて搬送される記録媒体、駆動源としての電動モータ、駆動力を接続・遮断するための電磁クラッチ、露光用光源、制御回路などが配設され、装置本体内の温度を上昇させる熱源となっている。特にトナーの色の数と同数のプロセスユニットを含む画像形成手段を備えたタンデム型カラー画像形成装置においては、小型化の要請からＬＥＤヘッドが用いられることがあるが、このＬＥＤヘッドの温度や感光体ドラムを回転駆動させる電動モータの温度が画像形成動作に伴って上昇して、装置本体内の温度を上昇させる大きな要因となっている（ＬＥＤヘッド、感光体ドラム及び電動モータは、プロセスユニット毎にそれぞれ１個備えられている）。特に、装置全体が小型化するにしたがって、プロセスユニットの各々間の間隔が狭くなるので、装置本体内の温度の上昇傾向は更に高くなる。また、カラー画像のグロス（光沢性）を所望する範囲内に安定して維持させるためには、モノクロ画像以上にトナー像を十分に溶融する必要がある。このため、上下の定着用ローラにハロゲンヒータなどの加熱手段を内蔵させた場合には、装置の本体内における温度及び、定着装置によりトナー像が熱定着されて搬送される記録媒体の温度の上昇傾向は更に高くなる。装置本体内の温度が過剰に高くなると、現像装置内に貯蔵されたトナーやクリーニング装置内に回収されたトナーが固化するおそれがある。またトナー像が熱定着された記録媒体の温度が過剰に高くなると、トレイに排出されたときに、他の記録媒体に貼り付くおそれがある。

このような技術的背景から、画像形成装置本体内の冷却及びトナー像が熱定着された記録媒体の冷却はきわめて重要であるといえる。ところで、この種の冷却手段を備えた従来の画像形成装置としては、例えば次の特許文献に開示されたものを挙げることができる。

特許文献１に開示された画像形成装置において、装置本体内には、上流側画像形成ユニットと下流側画像形成ユニットとが、互いの記録媒体（転写材）の搬送方向が交互になるように配設されている。上流側及び下流側画像形成ユニットの各々間は１つの連結パスで結ばれている。該１つの連結パスを通して記録媒体を搬送することにより、記録媒体の両面に画像を形成することができる。装置本体内には、冷却ファン及びダクトが、連結パスを通して装置本体の一側の外部から内部へ空気を吸引するとともに定着装置で発生した熱も吸引して装置本体の後側から外部に排出するように設けられている。このように構成された画像形成装置の狙いは、連結パスを強制的に冷却することにより、上流側画像形成ユニットから搬送された高温状態の記録媒体によって下流側画像形成ユニットが昇温することを防止し、そして現像器内に貯蔵されたトナーの固化を防止することである。

特許文献２に開示された画像形成装置は、トナー像が熱定着された記録媒体（シート）が、装置本体に設けられた複数の排出口から、それぞれ複数のトレイに排出されるよう構成されている。この装置は、排出口から排出される記録媒体及びトレイに排出された記録媒体に向けて空気を吹き付けて、該記録媒体を冷却する共通の冷却手段を備えている。この冷却手段は、冷却ファンと、冷却ファンにより吸引された空気を複数のトレイに向けてそれぞれガイドするための複数のダクトとを備えている。また同時に装置内部を冷却することも意図している。このように構成された画像形成装置の狙いは、コストアップ及び装置の大型化を招くことなく、トレイに排出された記録媒体の貼り付きを防止することである。

特許文献３に開示された画像形成装置は、記録媒体（転写材）の種類を入力する入力手段と、記録媒体にトナー像を熱定着する定着手段と、トナー像が熱定着された記録媒体を定着手段から排出口まで搬送する搬送手段と、搬送手段による搬送途中の記録媒体に空気を吹き付けるための冷却ファンと、入力手段により特定の記録媒体の種類が入力された場合に、冷却ファンを作動させる制御手段とを備えている。冷却ファンは搬送手段に含まれる搬送路の外側に配置されている。入力手段により特定の記録媒体の種類が入力されると冷却ファンが作動させられて、搬送途中の記録媒体に装置本体の外部から吸引した空気が吹き付けられ、該記録媒体が冷却される。このように構成された画像形成装置の狙いは、普通紙などの通常の記録媒体が使用されているときの稼動音を上げることなく、トナー像が熱定着された後の特定の記録媒体（例えば、ＯＨＰ用記録媒体）を速やかに冷却して搬送路、特に屈曲した搬送路を通過する際に、ＯＨＰ用記録媒体が高温状態になって硬度が低下した状態で発生するこすれ傷の発生を防止することである。

特許文献４には、定着手段の直後に排紙部が配置された画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、装置本体に形成された吸引口の近傍に設けられた冷却ファンと、冷却ファンが吸引した外気を排紙部に導くための通風ダクトとが備えられている。通風ダクトの排気口は定着手段の記録媒体出口直後に開口させられている。このように構成された画像形成装置の狙いは、通風ダクトの排気口から空気を定着直後の記録媒体（両面印字する場合には装置本体内に戻される）に吹き付けて該記録媒体を効率良く冷却することにより、記録媒体が大サイズあるいはＯＨＰ用シートなどであっても十分に冷却して、装置本体内における温度の上昇を抑えることである。

しかしながら上記特許文献１〜４に開示された画像形成装置は、次のような問題点を有している。

すなわち、特許文献１に開示された画像形成装置においては、冷却ファンにより、連結パス及び連結パスを通過する記録媒体を冷却することはできる。しかしながら、装置本体内に配置された上流側及び下流側画像形成ユニットを共に冷却するようには構成されていない。特に冷却ファンにより下流側画像形成ユニットを冷却することは実質的にできないといえる。また、連結パス及び定着装置の冷却手段として、冷却ファンの他に大きなスペースを要するダクトを必要としているので、装置本体が大型化すると共に重量が増加し、コストアップを招く。

特許文献２に示された画像形成装置は、排出口から排出される記録媒体及びトレイに排出された記録媒体をそれぞれ冷却することはできる。また、一つの排気ファンにより装置本体内の排気と、複数のトレイへの空気の吹き出しができる構成も開示されている。しかしながら、この排気ファンは、排紙通路の外側に配置されているので、記録媒体が該排紙通路を連続して通過した場合には、装置本体内の排気が実質的に遮断され、熱定着された記録媒体の冷却及び装置本体内の排気が所望するとおりに行われなくなる可能性が高い。その結果、一時的に、記録媒体の温度及び装置本体内の温度が過剰に上昇するおそれが多分にある。また、冷却ファンの他に、冷却ファンにより吸引された空気を複数のトレイに向けてそれぞれガイドするための複数のダクトを必要とするので、装置本体の構成が複雑となり、そして装置本体が大型化すると共に重量が増加し、コストアップを招く。

特許文献３に開示された画像形成装置においては、冷却ファンは搬送路の外側に配置されているので、搬送路を通過中の記録媒体に装置本体の外部から吸引した空気が吹き付けられ、記録媒体が冷却される。しかしながら、冷却ファンにより装置本体内の排熱が行われるとは考えにくい。その理由は、冷却ファンにより装置本体内に導入された空気の排気についての開示がないこと、この装置は、ＯＨＰシートのような特定の記録媒体にのみ冷却ファンを稼動させて記録媒体を冷却することを意図しているので、普通紙を用いた画像形成では冷却ファンは動作されないこと、などである。またこの画像形成装置で画像形成部を冷却するためにこの冷却ファンを用いたとすると、冷却ファンが送り込んだ外気は定着装置付近を通らざるを得なくなる。その結果、冷却ファンにより装置本体内に導入された空気は、定着装置により加熱され、加熱された空気は内部において更に加熱されることになるので、装置本体内の温度が過剰に上昇するおそれがある。

特許文献４に開示された画像形成装置においては、熱定着された直後の記録媒体を冷却することはできる。しかしながら、装置本体内の排熱が行われる構成は開示されていない。また、冷却ファンが吸引した外気を排紙部に導くための専用の通風ダクトが必要であるので、構成が複雑となり、重量が増加するとともに高価となる。

上記説明から明らかなように、上記の特許文献１〜４に開示された画像形成装置に備えられた冷却手段は、熱定着された記録媒体の冷却が主体であり、装置本体内の排熱、特に装置本体内に配設された画像形成手段の冷却については考慮されていない。
特開２０００−２９６９３４号公報 特開２００２−０７２７２９号公報 特開２００２−３１１７５８号公報 特開２００２−３３３８１４号公報

本発明の目的は、簡単かつ安価な構成により、画像形成装置本体の内部、特に画像形成手段の周辺と、定着装置により熱定着された記録媒体とを効率的にかつ効果的に冷却することができる、新規な画像形成装置を提供することである。

本発明によれば、電子写真方式でトナー像を形成して記録媒体に転写する画像形成手段と、トナー像を記録媒体に熱定着する定着手段と、トナー像が熱定着された記録媒体を排出部へ搬送するための排出搬送路とが装置本体内に配設され、排出搬送路は装置本体の一側壁に沿って上下方向に延在する画像形成装置において、画像形成手段と排出搬送路との間には、画像形成手段側から排出搬送路に向う空気流を生成する、少なくとも１個の冷却ファンが、排出搬送路に対向した内側に配設され、冷却ファンに対向した排出搬送路及び該一側壁にはそれぞれ排気口が形成されており、冷却ファンが作動させられると、装置本体の外部から内部に吸引された空気は、画像形成手段の周辺を通り抜けて排出搬送路に吹き付けられる、ことを特徴とする画像形成装置、が提供される。
冷却ファンは、画像形成手段に対し、水平方向に間隔をおいて配置されている、ことが好ましい。
画像形成手段は、ほぼ冷却ファンの軸方向に並列させられた複数個のプロセスユニットを含み、冷却ファンが作動させられると、装置本体の外部から内部に吸引された空気は、プロセスユニットの各々の周辺を通り抜けて排出搬送路に吹き付けつけられる、ことが好ましい。
定着手段は冷却ファンの下方において冷却ファンの軸方向に直交する水平方向に延在するよう配置され、定着手段と、冷却ファン及び画像形成手段との間には、定着手段と、冷却ファン及び画像形成手段とを実質的に仕切る仕切り壁が、該軸方向に直交する水平方向に延在するよう配設され、画像形成手段側から排出搬送路に向う空気は、仕切り壁の上方を通過する、ことが好ましい。
仕切り壁と画像形成手段との間には、画像形成手段の下方から冷却ファンに向って上方に空気が流れるような、傾斜した隙間が形成されている、ことが好ましい。
装置本体は、冷却ファンの軸方向に直交する水平方向に相互に間隔をおいて対向する他の二つの側壁を有し、該他の二つの側壁の片方又は両方には通気口が形成され、該通気口は、該他の二つの側壁の片方又は両方における仕切り壁の延長上において、仕切り壁の下方から上方に跨った領域に配置されている、ことが好ましい。
該他の二つの側壁の片方に形成された該通気口の内側であって、仕切り壁の内側領域の延長上には、装置本体の内部から該通気口を通して外部に向かう空気流を生成して定着手段を冷却するための冷却ファンが配設されている、ことが好ましい。
該他の二つの側壁の片方の上端部であって、該一側壁に対向する更に他の側壁の近傍位置には、他の通気口が形成され、該他の通気口の内側には、装置本体の外部から該他の通気口を通して内部に空気を吸引するための冷却ファンが配設されている、ことが好ましい。
装置本体は、装置本体の前側に位置する前側壁と、前側壁に対し後方に間隔をおいて対向する後側壁と、装置本体の右側に位置する右側壁と、右側壁に対し左方に間隔をおいて対向する左側壁とを含む４つの側壁と、４つの側壁を上方から覆う上カバーとを備え、該一側壁は該後側壁からなる、ことが好ましい。
上カバーは、装置本体の前側から後側に冷却ファンの直上方に向って下方に傾斜する該排紙部を含み、該画像形成手段の頂部は、該排紙部の下面に対し直下方に隙間をおいて配置され、冷却ファンが作動させられると、装置本体内部で温められて上昇する空気は、画像形成手段の頂部と該排紙部の下面との隙間を通り、該排紙部の下面に沿って冷却ファンに向って流動させられる、ことが好ましい。

以下、本発明に従って構成された画像形成装置の実施形態であるタンデム型カラー画像形成装置を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１〜図５を参照して、全体を番号１００で示すタンデム型カラー画像形成装置（更に具体的にはタンデム型カラープリンタ）は、ほぼ直方体形状の装置本体２を備えている。装置本体２は、４つの側壁、すなわち、装置本体２の前側（図４及び図５において右側）に位置する前側壁４と、前側壁４に対し後方（図４及び図５において左方）に間隔をおいて対向する後側壁６と、装置本体２の右側（図５において上側）に位置する右側壁８と、右側壁８に対し装置本体２の左方（図５において下方）に間隔をおいて対向する左側壁１０とを有している。ユーザが対面する装置本体２の前側に位置する前側壁４の上端には、装置本体２の後方に向って上方に傾斜する傾斜部４ａが配設され、この傾斜部４ａに各種の操作ボタンが配設されている。装置本体２の上面は、上カバーと一体に形成された排紙トレイ１２により覆われている。記録媒体の排出部を構成する排紙トレイ１２は、装置本体２の前側から後側に向って下方に傾斜している。後側壁６にはほぼ矩形の開口１４が形成されるとともに、開口１４を開閉するほぼ矩形の後カバー１６が装着されている。後カバー１６は、開口１４を閉じた状態（図１に示される状態）で、後側壁６の一部を構成するといえる。

図４及び図５を参照して、装置本体２内には、イエロー用プロセスユニット２０、マゼンタ用プロセスユニット２２、シアン用プロセスユニット２４及びブラック用プロセスユニット２６が、図４において左から右に向かってこの順に配列されている。これらのプロセスユニット２０、２２、２４及び２６は、それぞれ、感光体ドラム３０、帯電器３１、ＬＥＤヘッド３２、現像装置３３、一次転写ローラ３４、クリーニング装置３５などの作像エレメントを備えている。なお、図４においては、図示の簡略化のため、上記作像エレメントの符号は、ブラック用プロセスユニット２６においてのみ付してある。これらのプロセスユニット２０、２２、２４及び２６は、ほぼ水平方向に、実施形態においては図４において左から右斜め上方に向かってほぼ直線状に前記順序で並列されている。

各プロセスユニット２０、２２、２４及び２６の現像装置３３には、それぞれ、対応する色のトナーを補給するためのトナー補給容器３３Y、３３M、３３C及び３３Bが装着されている。プロセスユニット２０、２２、２４及び２６の下側には、中間転写ベルト機構３６が配設されている。中間転写ベルト機構３６は、駆動ローラ３８と、従動ローラ４０及び４２と、これらのローラに巻き掛けられた中間転写ベルト４４とを備えている。従動ローラ４０は、図４において装置本体2内の左側に配置され、駆動ローラ３８は、従動ローラ４０に対し、図４において右側に間隔をおいて配置されている。駆動ローラ３８は、従動ローラ４０よりも若干高い位置にある。従動ローラ４２は、従動ローラ４０に対し、図４において右斜め下方に配置されている。中間転写ベルト４４をクリーニングするためのクリーニング装置４５は、中間転写ベルト機構３６の、図４において左端に隣接して配設されている。

駆動ローラ３８と従動ローラ４０との間を直線状に延在する中間転写ベルト４４の上端走行領域は、図４において左から右に向かって水平線に対し若干上方に傾斜するよう位置付けられている。プロセスユニット２０、２２、２４及び２６の各々において、一次転写ローラ３４は、感光体ドラム３０に対し中間転写ベルト４４の上端走行領域を介して下方から圧接させられている。従動ローラ４２の下方には二次転写ローラ４６が配置され、二次転写ローラ４６は、従動ローラ４２に対し中間転写ベルト４４を介して下方から圧接されている。駆動ローラ３８は図４において時計方向に回転駆動させられるので、中間転写ベルト４４、従動ローラ４２及び４４も時計方向に回転させられる。なお、一次転写ローラ３４の各々は、中間転写ベルト機構３６側に配設されているので、装置としてはプロセスユニット２０、２２、２４及び２６の各々に一体的に備えられているものではないが、ここでは、転写機能としてプロセスユニット２０、２２、２４及び２６の各々に含ませている。プロセスユニット２０、２２、２４及び２６の各々と、中間転写ベルト機構３６と、二次転写ローラ４６と、クリーニング装置４５とは、画像形成装置１００における画像形成手段１００Ａを構成する。

画像形成手段１００Ａの頂部、実施形態において、各プロセスユニット２０、２２、２４及び２６のトナー補給容器３３Y、３３M、３３C及び３３Bの頂部は、装置本体２の前側から後側に向って下方に傾斜する排紙部である排紙トレイ１２の下面に対し直下方に隙間をおいて配置されている。

中間転写ベルト機構３６の下方には、記録媒体、一般的には普通紙Ｐを搬送する搬送路４８が、図4においてほぼ水平方向に延在している。二次転写ローラ４６と従動ローラ４２とのニップ部は搬送路４８の途中に配置されている。搬送路４８の下方には給紙カセット５０が配設されている。給紙カセット５０の、図4において右端部における直上方にはピックアップローラ５２が配設され、ピックアップローラ５２の下流側には、分離ローラ対５４が配設されている。分離ローラ対５４の下流側は、反転路５６を介して搬送路４８に接続されている。搬送路４８の、二次転写ローラ４６よりも上流側にはレジストローラ対５８が配設されている。搬送路４８の、二次転写ローラ４６よりも下流側には、定着手段６０及び搬送ローラ対６２が下流に向かってこの順に配設されている。定着手段６０は定着ローラ対６３を備えている。定着ローラ対６３は、右側壁8及び左側壁１０間を延在するよう（図4において紙面に垂直な方向に延在するよう）配設されている。

搬送ローラ対６２の下流側には、定着手段６０によりトナー像が熱定着された記録媒体を排紙トレイ１２へ搬送するための排出搬送路６４が配設されている。排出搬送路６４は、装置本体２の一側壁である後側壁６の一部を構成する後カバー１６に沿って上下方向に延在するよう後カバー１６の内側に配設されている。排出搬送路６４の途中には搬送ローラ対６６が配設され、排出搬送路６４の出口には排出ローラ対６８が配設されている。排出搬送路６４は、後カバー１６の内側に配設された複数のリブ１６Ｒと、装置本体2内において後側壁６の内側に間隔をおいて対向するよう配設された内側壁７０に配設された複数のリブ７０Ｒとによって形成されている。内側壁７０に配設された複数のリブ７０Ｒは、後カバー１６のリブ１６Ｒに対し相互に隙間をおいて対向するよう配置される（後カバー１６が閉じられた状態で）。後カバー１６のリブ１６Ｒ及び内側壁７０のリブ７０Ｒは、それぞれ、図4において紙面に垂直な方向に間隔をおいて上下方向に延在するよう配設されている。

画像形成手段１００Ａ、実施形態においては画像形成手段１００Ａにおけるプロセスユニット２０と排出搬送路６４との間の空間には、画像形成手段１００Ａ側から排出搬送路６４に向う空気流（図４における矢印参照）を生成する、少なくとも１個の冷却ファン、実施形態においては２個の冷却ファン７２が、排出搬送路６４に対向した内側に配設されている。更に具体的に説明すると、上記内側壁７０には、内側壁７０から更に内側に延び出す２個の筒状ケース７２Ｃが、図4において紙面に垂直な方向に間隔をおいて配設されている。ケース７２Ｃの各々内には冷却ファン７２が回転自在に配設されている。ケース７２Ｃの各々及び冷却ファン７２の軸線は、図４及び図５において左右方向（装置本体２の前後方向）に相互に平行に水平に延在する。

冷却ファン７２の各々に対向した排出搬送路６４にはそれぞれ複数の排気口７４が形成されている。排気口７４の各々は、内側壁７０の、ケース７２Ｃの各々に対応した位置（したがって冷却ファン７２の各々に対応した位置）に形成され、内側壁７０に形成された上記リブ７０Rの間に開口している。後カバー１６の、ケース７２Ｃの各々に対応した位置（したがって冷却ファン７２の各々に対応した位置）には複数の排気口７６が、上下方向に間隔をおいて上記リブ１６Ｒに直交する方向に延在するよう形成されている。排気口７６の各々は、後カバー１６形成された上記リブ１６Ｒの間に開口している。

定着手段６０は冷却ファン７２の各々の下方において、冷却ファン７２の各々の軸方向に直交する水平方向に延在するよう配置されている。冷却ファン７２の各々と定着手段６０との間には、冷却ファン７２の各々により生成される空気流に対し定着手段６０を実質的に仕切る仕切り壁７８が配設されている。仕切り壁７８は、冷却ファン７２の各々の軸方向に直交する水平方向に延在するよう配設されている。仕切り壁７８は、図４において一定の左右方向幅を有する水平頂部を有し、この水平頂部の、図４において左端は上記内側壁７０に接続され、右端は、プロセスユニット２０と定着手段６０との間を搬送路４８に向かって下方に傾斜して延びてから更に搬送路４８に向かって垂下する側部の上端に接続されている。仕切り壁７８と画像形成手段１００Ａ、実施形態においてはプロセスユニット２０との間には、プロセスユニット２０の下方から冷却ファン７２に向って上方に空気が流れるような、傾斜した隙間７９が形成されている、

装置本体２は、冷却ファン７２の各々の軸方向に直交する水平方向に相互に間隔をおいて対向する他の二つの側壁である前記右側壁８と前記左側壁１０を有している。右側壁８と左側壁１０の片方又は両方、実施形態においては両方には、複数の通気口８０が形成されている（図１〜図３参照）。右側壁８と左側壁１０の両方に形成された通気口８０の各々は、右側壁８と左側壁１０の両方における仕切り壁７８の延長上において、仕切り壁７８の下方から上方に跨った領域に配設されている。右側壁８に形成された通気口８０の各々の内側であって、仕切り壁７８の下側領域の延長上には、装置本体２の内部から通気口８０の各々を通して外部に向かう空気流を生成して定着手段６０を冷却するための冷却ファン６１が配設されている（図５において点線で示されている）。

右側壁８の上端部であって、後側壁６に対向する更に他の側壁である前側壁４の近傍位置には、複数の他の通気口８２が形成されている（図１及び図２参照）。通気口８２の内側には、装置本体２の外部から通気口８２を通して内部に空気を吸引するための冷却ファン８４が配設されている（図５において点線で示されている）。

上記画像形成装置１００において、プリント動作そのものは周知のとおりにして行われるので、以下、簡単に説明する。

図４を参照して、プリントが行われるに際しては、プロセスユニット２０、２２、２４及び２６において、それぞれ帯電器３１により一様に帯電された感光体ドラム３０の表面がＬＥＤヘッド３２により露光されることにより静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置３３により現像されてトナー像となる。このトナー像は、一次転写ローラ３４によって、中間転写ベルト機構３６の中間転写ベルト４４に、上流側のプロセスユニット２０によって形成されたトナー像から順次重ね合わされて転写される。中間転写ベルト４４に転写されたカラートナー像は、給紙カセット５０から送られた普通紙Ｐが、従動ローラ４２と二次転写ローラ４６とのニップ部を通過する間に普通紙Ｐに転写される。普通紙Ｐに転写されたトナー像は、定着手段６０を通過する間に普通紙Ｐに熱定着される。トナー像が熱定着された普通紙Ｐは、搬送ローラ対６２及び６６により排出搬送路６４を通して搬送され、排出ローラ対６８により排紙トレイ１２上に排出される。なお、プロセスユニット２０、２２、２４及び２６において、転写されないで感光体ドラム３０の表面に残留したトナーは、クリーニング装置３５によって清掃される。また中間転写ベルト４４に残留したとトナーは中間転写ベルト４４を挟んで従動ローラ４０と対向する位置に配置された中間転写ベルト４４用のクリーニング装置４５によって清掃される。

図４及び図５を参照して、上記画像形成装置１００において、冷却ファン７２の各々を回転駆動させると、空気は、冷却ファン７２の各々における、装置本体２の内側から（図４及び図５において、冷却ファン７２の各々の軸方向右側から）、排出搬送路６４及び後カバー１６に向う（図４及び図５において、冷却ファン７２の各々の軸方向左側に向う）、ほぼ水平な空気流が生成される。その結果、装置本体２の外部から内部に空気が吸引され、装置本体２の内部に吸引された空気は、プロセスユニット２６、２４、２２及び２０の各々の周辺を通り抜けて冷却ファン７２の各々により排気口７４の各々を通って排出搬送路６４に吹き付けられる。このとき、プリント動作が行われていない場合には、排出搬送路６４に吹き付けられた空気は、後カバー１６の排気口７６の各々を通って装置本体２の外部に排気される。図４及び図５における矢印は、このような空気の流れを示している。

上記したように装置本体２の内部に吸引された空気は、プロセスユニット２６、２４、２２及び２０の各々の周辺を通り抜けて冷却ファン７２の各々により装置本体２の外部に排気されるので、プロセスユニット２６、２４、２２及び２０の各々につきそれぞれ１個設けられているＬＥＤヘッド３２、同様に、プロセスユニット２６、２４、２２及び２０の各々につきそれぞれ１個設けられている、感光体ドラム３０を駆動する電動モータなどにより昇温させられた装置本体２の内部空気は滞留することなく、強制排気される。その結果、装置本体２の内部、特にプロセスユニット２６、２４、２２及び２０の各々の周辺が効果的に冷却されるので、現像装置３３内のトナーやクリーニング装置３５内に回収されたトナーが固化する不具合は防止される。

また、装置本体２の外部から内部への空気の吸引は、前側壁４、右側壁８及び左側壁１０の各々に存在する隙間を利用することにより十分可能である。その結果、空気を装置本体２の外部から吸引するためのダクトを使用する必要がないので、構成が簡単となって装置本体２の軽量化及び小型化が可能になり、コストダウンが可能になる。

上記したように、冷却ファン７２の各々を回転駆動させて、装置本体２の外部から内部に吸引した空気でプロセスユニット２６、２４、２２及び２０の各々を冷却するとともに、冷却ファン７２の各々により排出搬送路６４に空気を吹き付けた状態で、プリント動作が行われている場合には、排出搬送路６４を通過する、定着手段６０によりトナー像が熱定着された普通紙Ｐに空気が吹き付けられる。トナー像が熱定着された普通紙Ｐは十分確実に冷却されるので、排出トレイ１２に排出されたときに、他の普通紙Ｐに貼り付く不具合も防止され、普通紙Ｐを排紙トレイ１２から取り出す際に普通紙Ｐが熱くて取り出しにくいという不具合も防止できる。このように本発明によれば、冷却ファン７２の各々により、装置本体２の内部とトナー像が熱定着された普通紙Ｐとを同時に冷却することができるので、効率的かつ効果的な冷却が可能になる。

カラー画像が定着された普通紙Ｐはカールしやすく、特に４色ベタに近いような印字率の高い画像が定着されると非常にカールしやすくなる。本発明によれば、定着手段６０によりトナーが熱定着された直後に冷却ファン７２の各々によって冷却されるので、上記カールは効果的に防止される。

プロセスユニット２６、２４、２２及び２０は、装置本体２の内部において、ほぼ冷却ファン７２の各々の軸方向に並列されているので、換言すれば、冷却ファン７２の各々により生成される空気流の方向（図４においてほぼ水平方向）に並列されているので、プロセスユニット２６、２４、２２及び２０の周辺の温度の高い空気を効率良く排気することが容易に可能になる。

上カバーは、装置本体２の前側から後側に冷却ファン７２の各々の直上方に向って下方に傾斜する排紙部、実施形態においては排紙トレイ１２を含んでいる。そして、上記画像形成手段１００Ａの頂部は、排紙トレイ１２の下面に対し直下方に隙間をおいて配置されている。冷却ファン７２の各々が作動させられると、装置本体２の内部でＬＥＤヘッド３２などにより温められて上昇する空気は、画像形成手段１００Ａの頂部と排紙トレイ１２の下面との隙間を通り、排紙トレイ１２の下面に沿って冷却ファン７２の各々に向って流動させられる。このような構成は、装置本体２の内部で温められて上昇した空気を、特別なダクトを設けることなく効率良くかつコストを要することなく冷却ファン７２に集めて排気することを可能にする。

定着手段６０は冷却ファン７２の下方において冷却ファン７２の軸方向に直交する水平方向に延在するよう配置されている。そして、定着手段６０と、冷却ファン７２の各々及び画像形成手段１００Ａ、実施形態においてはプロセスユニット２０との間には、定着手段６０と、冷却ファン７２の各々及びプロセスユニット２０とを実質的に仕切る仕切り壁７８が、該軸方向に直交する水平方向に延在するよう配設されている。冷却ファン７２の各々の回転駆動によって生成される、画像形成手段１００Ａ側から排出搬送路６４に向う空気は仕切り壁７８の上方を通過するので、排出搬送路６４を通過する上記普通紙Ｐに吹き付けられる該空気に定着手段６０により熱せられた空気が吸引されて、普通紙Ｐの冷却効果が損なわれることはない。また、画像形成手段１００Ａの温度が定着手段６０の熱によって上昇してしまうこともない。

仕切り壁７８と画像形成手段１００Ａ、実施形態においてはプロセスユニット２０との間には、プロセスユニット２０の下方から冷却ファン７２の各々に向って上方に空気が流れるような、傾斜した隙間７９が形成されている。この構成は、装置本体２で温められて上昇する空気を効果的に排出させ、装置本体２の内部の冷却に寄与する。

冷却ファン７２の各々は、画像形成手段１００Ａ、実施形態においてはプロセスユニット２０と、排出搬送路６４との間、すなわち排出搬送路６４の内側に配置されているので、排出搬送路６４を通過する上記普通紙Ｐに空気が吹き付けられると、該空気は、上記普通紙Ｐに流れを遮断されるので、右側壁８及び左側壁１０に指向させられる。上記仕切り壁７８が設けられている場合には、該空気は、仕切り壁７８の上面に沿って、右側壁８及び左側壁１０にそれぞれ向って流れることになる。右側壁８及び左側壁１０には、それぞれ複数の通気口孔８０が形成されている。そして、通気口８０は、右側壁８及び左側壁１０における仕切り壁の延長上において、仕切り壁７８の下方から上方に跨った領域に配置されているので、該空気を通気口孔８０の各々から外部に排気することは可能である。該空気は通気口孔８０だけでなく、右側壁８及び左側壁１０と後側壁６との間の隙間や排紙トレイ１２に画像が定着された普通紙Ｐを排出するための排出開口からも装置本体２の外部に排出されるので、より効果的に装置本体２の内部の冷却を行うことが可能になる。

先に述べたように、右側壁８に形成された通気口８０の各々の内側であって、仕切り壁７８の内側領域の延長上には、定着手段６０を冷却するための冷却ファン６１が配設されている。そして、プリント作動時には、この冷却ファン６１が回転駆動させられるので、外部の空気が左側壁１０の通気口８０の各々から装置本体２内に吸引される。装置本体２内に吸引された空気は、仕切り壁７８の内側に位置する定着手段６０の周辺を通り抜け、該冷却ファンにより右側壁８の通気口８０の各々から外部に排気される。したがって、上記したように、普通紙Ｐに流れを遮断されて、仕切り壁７８の外側において右側壁８及び左側壁１０にそれぞれ指向させられた空気は、最終的には、定着手段６０を冷却するために冷却ファン６１によって生じる空気とは別個に通気口８０の各々から排出される（仕切り壁７８で仕切られているため）。定着手段６０の熱は、仕切り壁７８によって、画像形成手段１００Ａ側に指向されないように遮断されるので、装置本体２の内部の昇温防止に寄与する。

先に述べたように、右側壁８の上端部であって、前側壁４の近傍位置には、複数の他の通気口８２が形成されている。他の通気口８２の内側には、装置本体２の外部から他の通気口８２を通して内部に空気を吸引するための冷却ファン８４（図５）が配設されている。なお、図面には示されていないが、プロセスユニット２０、２２、２４及び２６の長手方向（図５において上下方向）両端部は、装置本体２内に配設された右側板及び左側板に支持されている。右側板及び左側板は、それぞれ右側壁８及び左側壁１０の内側に隙間をおいて配設されている。右側板の外側には隙間をおいて電装基板が取り付けられ、電装基板には、プロセスユニット２０、２２、２４及び２６の各々における感光体ドラムなどの回転体をそれぞれ駆動する電動モータが４個取り付けられている。右側板の上部位置には複数の通気口が形成されている。

冷却ファン８４が回転駆動されると、装置本体２の外部から他の通気口８２を通して吸引された空気は、ダクトとして機能する電装基板と右側板との間の隙間を通って、右側壁８の上記通気口８０から外部に排出される。この空気流により上記電動モータが冷却される。また、冷却ファン８４により右側板及び電装基板との間に吸引された空気の一部は右側板に形成された複数の通気口から画像形成手段１００Ａの側に吹き出される。この空気は電動モータの冷却によって温まっているので、プロセスユニット２０、２２、２４及び２６の各々の近傍に上昇気流を発生させる。この上昇空気に引きずられる形で各プロセスユニット２０、２２、２４及び２６の各々の周囲にも上昇気流が発生し、これらの気流は冷却ファン７２によって吸引され、先に述べたとおりにして装置本体２の外部に排出される。

冷却ファン６１、７２及び８４の回転に伴って少なからず騒音が発生する。上記画像形成装置１００において、冷却ファン７２の各々は、ユーザが対面することになる前側壁４から最も遠い後側壁６の内側に配設された排出搬送路６４の内側に配設されているので、ユーザに与える不快感の低減に寄与する。

一般的に、モノクロ画像形成装置においては、画像形成手段の周囲にはかなり隙間があるので、ＬＥＤヘッドを意図して冷却する必要がなく、定着手段の冷却ファンによって装置本体内に生じる空気流で十分冷却可能である。しかしながら、図示のタンデム型カラー画像形成装置はモノクロ画像形成装置と同様の大きさであり（つまり小型であり）、装置本体内に４色分のプロセスユニットが配設されているため、装置本体内にわずかの隙間しかなく、ＬＥＤヘッドから発生する熱を強制的に外部に排出しないと装置本体内が非常に高温になる。特にカラー画像形成装置においては形成画像がモノクロ画像形成装置と比べて写真等のベタに近い画像が多く、その分ＬＥＤ素子の点灯時間も長くなるので、ＬＥＤヘッドがモノクロ画像形成装置で使用する場合より温度が高くなる傾向がある。ＬＥＤヘッドは高温になると故障する危険があり、熱によって反りが生じると色ずれが発生する可能性がある。また、感光体ドラムなどを駆動する電動モータから発生する熱は感光体ドラムなどにも伝達され、不具合発生のおそれがある。本発明によれば、これらの問題を簡単かつ安価な構成により解消することができるのである。

本発明はタンデム型カラー画像形成装置に適用されるが、他の形態のカラー画像形成装置、あるいはモノクロ画像形成装置にも適用可能である。他の形態のカラー画像形成装置としては、例えば３色のカラートナーを使用する形態のカラー画像形成装置、あるいは搬送される記録媒体に直接、相互に異なる色のトナーを順次に重ね合せて転写する形態のカラー画像形成装置、などを挙げることができる。本発明の上記実施形態において、冷却ファン７２は２個配設されているが、その個数は、画像形成装置の大きさなどの諸条件に応じて適宜に決定すればよい。また、排気口７４及び７６、通気口８０の個数も適宜に設定されることはいうまでもない。

本発明に従って構成された画像形成装置の実施形態であるタンデム型カラー画像形成装置の斜視図である。 図１に示す画像形成装置を、後カバーを開いた状態で示す斜視図である。 図１に示す画像形成装置を、後カバーを取り外した状態で示す後面図である。 図１に示す画像形成装置の断面図である。 図１に示す画像形成装置を、上カバーを取り外した状態で示す平面図である。

符号の説明

２：画像形成装置本体
４：前側壁
６：後側壁
８：右側壁
１０：左側壁
１２：排紙トレイ（排紙部）
２０、２２、２４、２６：プロセスユニット
６０：定着手段
６１、７２、８４：冷却ファン
６４：排出搬送路
７４、７６：排気口
７８：仕切り壁
８０、８２：通気口
１００：画像形成装置
１００Ａ：画像形成手段

Claims (10)

1. 電子写真方式でトナー像を形成して記録媒体に転写する画像形成手段と、トナー像を記録媒体に熱定着する定着手段と、トナー像が熱定着された記録媒体を排出部へ搬送するための排出搬送路とが装置本体内に配設され、排出搬送路は装置本体の一側壁に沿って上下方向に延在する画像形成装置において、
   画像形成手段と排出搬送路との間には、画像形成手段側から排出搬送路に向う空気流を生成する、少なくとも１個の冷却ファンが、排出搬送路に対向した内側に配設され、冷却ファンに対向した排出搬送路及び該一側壁にはそれぞれ排気口が形成されており、冷却ファンが作動させられると、装置本体の外部から内部に吸引された空気は、画像形成手段の周辺を通り抜けて排出搬送路に吹き付けられる、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 冷却ファンは、画像形成手段に対し、水平方向に間隔をおいて配置されている、請求項１記載の画像形成装置。
3. 画像形成手段は、ほぼ冷却ファンの軸方向に並列させられた複数個のプロセスユニットを含み、冷却ファンが作動させられると、装置本体の外部から内部に吸引された空気は、プロセスユニットの各々の周辺を通り抜けて排出搬送路に吹き付けつけられる、請求項２記載の画像形成装置。
4. 定着手段は冷却ファンの下方において冷却ファンの軸方向に直交する水平方向に延在するよう配置され、定着手段と、冷却ファン及び画像形成手段との間には、定着手段と、冷却ファン及び画像形成手段とを実質的に仕切る仕切り壁が、該軸方向に直交する水平方向に延在するよう配設され、画像形成手段側から排出搬送路に向う空気は、仕切り壁の上方を通過する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 仕切り壁と画像形成手段との間には、画像形成手段の下方から冷却ファンに向って上方に空気が流れるような、傾斜した隙間が形成されている、請求項４記載の画像形成装置。
6. 装置本体は、冷却ファンの軸方向に直交する水平方向に相互に間隔をおいて対向する他の二つの側壁を有し、該他の二つの側壁の片方又は両方には通気口が形成され、該通気口は、該他の二つの側壁の片方又は両方における仕切り壁の延長上において、仕切り壁の下方から上方に跨った領域に配置されている、請求項４又は請求項５記載の画像形成装置。
7. 該他の二つの側壁の片方に形成された該通気口の内側であって、仕切り壁の内側領域の延長上には、装置本体の内部から該通気口を通して外部に向かう空気流を生成して定着手段を冷却するための冷却ファンが配設されている、請求項６記載の画像形成装置。
8. 該他の二つの側壁の片方の上端部であって、該一側壁に対向する更に他の側壁の近傍位置には、他の通気口が形成され、該他の通気口の内側には、装置本体の外部から該他の通気口を通して内部に空気を吸引するための冷却ファンが配設されている、請求項７記載の画像形成装置。
9. 装置本体は、装置本体の前側に位置する前側壁と、前側壁に対し後方に間隔をおいて対向する後側壁と、装置本体の右側に位置する右側壁と、右側壁に対し左方に間隔をおいて対向する左側壁とを含む４つの側壁と、４つの側壁を上方から覆う上カバーとを備え、該一側壁は該後側壁からなる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 上カバーは、装置本体の前側から後側に冷却ファンの直上方に向って下方に傾斜する該排紙部を含み、該画像形成手段の頂部は、該排紙部の下面に対し直下方に隙間をおいて配置され、冷却ファンが作動させられると、装置本体内部で温められて上昇する空気は、画像形成手段の頂部と該排紙部の下面との隙間を通り、該排紙部の下面に沿って冷却ファンに向って流動させられる、請求項９記載の画像形成装置。

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