JP4731825B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。

近年、画像形成装置は高解像度化、カラー技術の発展により、より高画質な画像出力が求められており、様々な方法が提案されている。

高画質画像出力を達成する方法の一つとして、記録材面と印字部のグロス値（反射率）の差を小さくすることが重要視されてきている。

グロス差を縮めるにはトナーと記録材の間の定着性をあげることが好ま記録材されている。

この問題を解決するために、従来から、図６のように記録材の搬送経路に複数の定着器をおいて順次定着ニップを通過させることで定着性の向上を図る構成が提案されている（特許文献１）。

また、図７に示す従来の装置では、第２定着器を搭載したユニットを第１定着器を搭載した画像形成ユニットの側部に装着し、第１定着器のみに記録材を通過させるための記録材搬送経路と、第１定着器と第２定着器の双方に記録材を通過させるための記録材搬送経路とを切り替え自在な構成とされている。このような記録材搬送経路は、記録材への片面記録モードや両面記録モードなどのモードに応じて適宜切り替えられることが記載されている（特許文献２）。

さらに、近年では、画像形成の高速化へのニーズが非常に高くなっており画像形成ステーションを複数（例えば、４つ）有した画像形成装置が注目されている。このように画像形成ステーションを複数有する装置では、中間転写ベルトの長尺化などにより装置が大型化してしまう傾向がある。
特開平６−２５８９７０号公報 特開２００３−５５４５号公報

しかしながら、上述した構成を一つの画像形成装置本体内に搭載すると、以下の問題を生じる。
（１）内蔵物が増えるため画像形成装置の本体サイズが大型化してしまい、製造した画像形成装置をユーザー先へ納入設置するような状況において、輸送するための車両を大型化せざるを得なくなったり、輸送時にエレベーターに載せることができなくなるなど、輸送時に問題が生じてしまうことがあった。また、装置の重量アップのため装置を梱包する梱包材を補強せざるを得ずコストアップしてししまう問題もあった。
（２）画像形成ステーションを複数有することに伴い装置本体内の各種機器の実装密度が増すため、定着器と画像形成機器が従来よりも近接し、定着前に小粒径の低融点トナーが融着などの問題を起こしやすくなる。

本発明は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段を有する第一フレームと、記録材に画像を定着する定着手段と、前記定着手段を有する第二フレームと、空気を吸引する吸引部と空気を前記第二フレームに向けて排気する排気部とを有して、記録材を吸引して前記第一フレームから前記第二フレームへ搬送する搬送手段と、前記第一フレーム内に設けられ、開口部から吸引した空気を前記第一フレーム外へ排気するためのダクトとを有し、前記第一フレームと前記第二フレームとが連結することにより、前記画像形成手段により記録材に形成された画像を前記定着手段により定着する画像形成装置において、前記開口部は、前記吸引部より鉛直方向において上方の位置にあり、前記開口部の一部と前記吸引部の一部はそれぞれ、前記第二フレームと対向する前記第一フレーム側面から前記第二フレーム側に突出することを特徴とする。

本発明によれば、画像形成手段への熱の影響を抑制することができる。さらに、画像形成手段への熱の影響を抑制しながらも画像形成装置の輸送時の問題を解決することができる。

本発明を適用した電子写真画像形成装置の実施形態について図１から５を参照し具体的に説明する。

図１は、本発明に係る第１シャーシユニットと第２シャーシユニットを合体し最終的な形態を構成する画像形成装置の概略構成を模式的に示した断面説明図である。

本例の画像形成装置には、後述する画像形成ステーションが中間転写体に移動方向に沿って複数（４つ）並置されており、画像形成の高速化を図ることが可能な構成となっている。

次に、図１を用いて、複数の画像形成ステーションのうちの１つについて具体的に説明するが、個々の画像形成ステーションの構成はほぼ同様である。

そして、本例の画像形成装置は、第１の筐体としての第１シャーシー１と、第２の筐体としての第２シャーシー２とに分離自在な構成としている。

このように、大サイズの画像形成装置を分離自在に連結した構成とすることで、画像形成装置をユーザー先へ納入設置するような状況において、エレベーターに分割して載せることができ、また、各シャーシーの重量を小さくできるので輸送効率を向上でき、更に梱包材補強のためのコストアップを防止することができる。

第１シャーシー内に配置された画像形成ステーションは、画像形成手段の一部を構成する電子写真感光体（像担持体）３、画像形成手段の一部を構成する、所望の電位に帯電された感光体３表面をプリントを希望する画像情報に基づき画像露光して静電像を形成する露光部５、画像形成手段の一部を構成する、感光体上に形成された静電像に現像剤としてのトナーを付着させることによって顕像化する現像装置４、画像形成手段の一部を構成する、感光体上に顕像化された現像像を記録材（紙やＯＨＰに代表される樹脂記録材等）に転写する転写手段７、を具備している。
６は現像装置に補給する現像剤を貯蔵したホッパー部である。
８はファンを用いて第１シャーシー内部の排気を行う抑制手段としての排気装置である。
９は記録材を給送する記録材給送部、１０は転写後の記録材を第２シャーシー側へと搬送する第１ベルト搬送手段、１１は第１シャーシーユニット側で転写された未定着画像を載せた記録材を第２シャーシー側へ搬送する第２ベルト搬送ユニットである。

第２シャーシー内に配置された１２は、定着手段の一部を構成する、第１シャーシー内で像転写された記録材上の画像（現像剤像）を記録材に定着する第１定着器である。この第１定着器１２は、メンテ・交換時を考慮して第２シャーシーの外へ引き出し自在な構成とされている。

１３は第２シヤーシーユニット内の主に定着器の排熱を行う排気ダクトで、１４は第１定着と第２定着の間を結ぶ搬送パスである。

第２シャーシー内に配置された１５は、定着手段の一部を構成する、グロスコントロールして高画質化を達成するための第２定着器である。この第２定着器１５は、メンテ・交換時を考慮して第２シャーシーの外へ引き出し自在な構成とされている。第１定着器と第２定着器は独立して第２シャーシーの外へ引き出し自在な構成とされている。

１６は記録材の両面に画像を形成する際に再度画像形成部へ記録材を搬送・誘導するための再給紙搬送路、１７は前記再給送する記録材を反転する反転パス、１８は反転された記録材を現像装置まで搬送する両面パスである。

１９は、現像装置や、感光体及び中間転写体をクリーニングするクリーニング装置からの廃トナーを貯蔵するボトルである。第２シャーシー内で定着器よりも下の両面搬送部よりさらに下のスペースに前記した廃トナーボトルを配置することで空きスペースを有効に使って廃トナーボトル容量を大きくすることが可能な上に、両面搬送ガイドにて定着器空間遮断されため、熱により廃トナーが解けてしまうことによる廃トナー搬送不良も防止できる。２０は画像形成を終了した記録材を機外に排出する外排紙ローラー、２１はキャスターである。

このように、本例では、画像形成を行う画像形成ステーションを第１シャーシー内に配置する一方、トナー画像を熱定着する２つの定着器を第２シャーシー内に配置することで、第２シャーシー内で発生した定着器による熱が第１シャーシー内へ進入するのを抑制するように構成されている。その結果、画像形成ステーションが熱の影響を受けることなく常時高画質画像を形成することが可能となる。

また、次に説明するように、本例では、第１シャーシーと第２シャーシー間での熱の往来を抑制するような更なる工夫を施している。

図２は前記したベルト搬送ユニットの詳細を説明するための図で、１１ａは吸引ファンで本実施例では遠心ファン（以下シロッコファン）を用いる、１１ｂは吸引ファンからの排気を斜め下方側へと排気するための排気ダクトである。１１ｃは図示せぬ吸引穴を複数持つ搬送ベルト、１１ｄはベルト搬送ユニットフレーム、１１ｅはベルト駆動ローラー、１０ｆはベルト駆動モーターである。

図３は、第１シャーシーユニットと第２シャーシーユニットの開口部周辺におけるエアー（排熱）の流れを説明する図でである。３０は第１シャーシーの柱、３１は第２シャーシーの柱、３２は第２シャーシーに溶接された仕切り板部材である。３３は第２シャーシーユニットの両面搬送から、第１シャーシーユニットの両面搬送に記録材を受け渡すための固定ガイド、３４は第１シャーシーに溶接された仕切り板部材である。３５は詳細を図示しないが２点破線で概略形状を示す引き出しユニットで、レジローラー、レジ前搬送部、第２転写ローラーと第１シャーシーユニットの両面搬送の左側を同一フレームに乗せて一体化したものを示す。

本実施例では、図３に示す矢印のようにエアフローが形成されており、図２にて説明した排気ダクト１１ｂは第２シャーシー側から回り込んだ熱気を再び第２シャーシー側に戻すための形状を有している。

また、第１シャーシーユニットのさらに上流側で開口近傍のベルト搬送パス上部には、第１シャーシーユニットの排気装置８を配置して、吸気した空気を背面側から直接機外に排出するように構成している。図よりわかるように、この排気装置は、図示せぬフィルターを使用することにより、転写部で発生した浮遊トナーの吸引にも役立つように構成されている。

以上の２つのエアフロー手段によって、ベルト搬送部用開口における、第２シャーシーユニットから第１シャーシーユニットへの熱の侵入は遮断されている。

また、第２ベルト搬送部の吸引ファン１１ａは画像形成装置がスタンバイ状態でも第２シャーシーユニットからの熱気の回り込みを防止するために駆動するように制御しておく。

本実施例は、ベルト搬送ユニットを第１、第２に分けることで、ベルト搬送ユニットの吸引ファンを可能な限り第１、第２シャーシの開口の接続部へ近づけることを可能としたため、スタンバイ時の熱気の回り込みを防止するのに、ひとつのベルト搬送ユニットのみで構成するよりも効果的である。

また、仕切り板３２を第２シャーシー側に溶接することにより、ベルト搬送部にて接続される搬送パス上でのＪＡＭ処理スペースとして、第２シャーシー内部まで使用できる上に、排熱ダクト８を第２シャーシー側により近接させることが可能となる。

第２シャーシーユニット内では熱い空気は上昇していくため、ユニット天板に取り付いた排気ダクトを各定着器の上に配して、背面からファンによって熱気を吸引し機外に排出する。同一のシャーシー内に二つの定着器を配置したことで、図１のようにダクト部材は１つですむように構成できる。効率よく吸気できる形状にすることで排気ファンも１つで機能を達成可能とすることができる。

図４は第１シャーシー側から第２シャーシー側を見た概略図で、排熱ダクト１３が第２シャーシー天板２ａに取り付いていること、および、搬送パス１４を奥ヒンジにて記録材のＪＡＭ処理時に開閉するために、前記ダクトの形状を斜めにしている部分があることを示している。図中４０は排気ファンである。

第１定着器下の第２シャーシー側の両面搬送部は、ＪＡＭ処理時には下ガイドを図示せぬ奥側のヒンジを中心として開閉するように構成してある。

このとき、本実施例のように、ベルト搬送部の下の仕切り板部材を第１シャーシーに溶接することによって、第２シャーシーの両面搬送部の第１シャーシーへの受け渡し部ぎりぎりまでを開閉ガイドとして構成しながら、第２シャーシーの両面搬送部の上ガイドと前記した仕切り板によってＪＡＭ処理性を損なうことなく第１シャーシーと第２シャーシー間を隔離することが可能となる。

図５はキャスター取り付け構造を示す断面図で、４５は底板部の天板、４３は段ビスの足である。キャスター２１は、弾性部材４６をはさんで、底板部に溶接接合されたブラケット４７に段ビス４３とナット４４によって締結される。前記した弾性部材は高画質機では一般的に免振ゴムが用いられている。

しかしながら、本発明のように二つのシャーシ間を記録材が往来する場合、シャーシ間の段差が発生すると搬送が不安定な状態になり好ましくない。また、アジャスターを追加して高さ調整するとコストアップになる。

特に、本例のような画像形成装置では、第１シャーシと第２シャーシを分離した状態で輸送し、設置先にて両者を連結する作業を行う構成となることから、従来の、第１シャーシと第２シャーシの高さを調整する調整手段を別途設けて、連結時にこの高さ調整を行うには設置作業の時間が長くなってしまう可能性があった。

そこで、本発明では第１シャーシユニットと第２シャーシユニットの重量差による、しずみ量の差を前記したキャスターの取り付け高さを変えることなく、第１シャーシーユニット、第２シャーシーユニットの各々で異なる硬度の弾性部材を使用してキャンセルしている。

即ち、第１シャーシー側の重量が第２シャーシー側よりも重い構成となっているので、本例では第１シャーシー側の上記弾性部材の硬度を第２シャーシー側の上記弾性部材の硬度よりも硬い構成としている。このようにすれば、アジャスターレスの構成とすると共に型投資の大きいブラケット部材を二つのシャーシー間で共通使用する構成であるにも関わらず、第１シャーシーと第２シャーシーの重量差による沈み量の差を良好にキャンセルすることが可能となる。

本例によれば、各々のシャーシの沈み量が弾性部材の硬度により自動的に調整されるので、設置に伴う作業時間を短縮化することができる。

以上説明したような構成にて、画像形成装置を第１シャーシーユニットと第２シャーシーユニットに分割自在な構成とすることで、画像形成装置を設置前は別々に輸送可能となり、梱包形態もエレベーター輸送に耐える大きさとすることが十分可能となる。

なお、本発明の変形例として、２つの搬送ベルトユニットを用いない場合、前記した、第１シャシーに設置された排気装置をスタンバイ中も駆動することで同様の効果を得ることも可能である。

また、定着手段としての定着器が１つのみ設けられるような構成としても良く、この場合もこの１つの定着器を第１シャーシ側ではなく第２シャーシー側に配置することで、第１シャーシー側の画像形成機器が定着手段による熱の影響を受けることを可及的に少なくすることができる。

なお、高画質、高画像生産性のために定着器を複数設ける場合は定着器による熱の問題は顕著になることから、この場合には全定着器を第２シャーシ側に設置することは特に有効である。

画像形成装置の概略図である。 ベルト搬送ユニットの概略図である。 第１シャーシーと第２シャーシーの連結部近傍の概略図である。 第２シャーシーの側面図である。 画像形成装置本体へキャスター取付け部の概略図である。 従来の画像形成装置の断面図である。 従来の画像形成装置の断面図である。

符号の説明

１ 第１シャーシー
２ 第２シャーシー
１２ 第１定着器
１５ 第２定着器

Claims (3)

1. 記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段を有する第一フレームと、記録材に画像を定着する定着手段と、前記定着手段を有する第二フレームと、空気を吸引する吸引部と空気を前記第二フレームに向けて排気する排気部とを有して、記録材を吸引して前記第一フレームから前記第二フレームへ搬送する搬送手段と、前記第一フレーム内に設けられ、開口部から吸引した空気を前記第一フレーム外へ排気するためのダクトとを有し、前記第一フレームと前記第二フレームとが連結することにより、前記画像形成手段により記録材に形成された画像を前記定着手段により定着する画像形成装置において、
   前記開口部は、前記吸引部より鉛直方向において上方の位置にあり、前記開口部の一部と前記吸引部の一部はそれぞれ、前記第二フレームと対向する前記第一フレーム側面から前記第二フレーム側に突出することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送手段の鉛直方向における上方であって前記第二フレームの内側に配置されて、前記第一フレーム内部と前記第二フレーム内部を仕切るための上方仕切り板と、前記搬送手段の鉛直方向における下方であって前記第一フレームの内側に配置されて、前記第一フレーム内部と前記第二フレーム内部を仕切るための下方仕切り板とを有する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第一フレームと前記第二フレームにはそれぞれキャスターが弾性部材を介して取り付けられており、前記第一フレームと前記第二フレームのうち重量の重い方に取り付けられた前記弾性部材の硬度は、他方のフレームに取り付けられた前記弾性部材の硬度より高い請求項１乃至２いずれかに記載の画像形成装置。

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