JP5014408B2

JP5014408B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5014408B2
Application number: JP2009280375A
Authority: JP
Inventors: 章中島
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2029-12-10
Also published as: JP2011123256A; US20110142482A1; CN102134010B; CN102134010A

Description

本発明は、イオン発生機能を有する給紙装置を搭載した画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の画像形成装置は、オフィス等において必要不可欠な機器といっても過言ではなく、実際にほとんどのオフィスにて設置されている。さらには、近年、画像形成装置は、一般家庭や病院等にも普及しつつあり、我々にとって極めて身近な存在となっている。

ところで、画像形成装置の中には、画像形成装置の周囲から筐体内部に吸入した空気を、画像形成部や定着部に供給した後に、画像形成装置の外部に排出するものが知られている。そのような画像形成装置の中の１つに、装置外部に放出される気流に含有される有害物質を除去して清浄した上、マイナスイオンを供給し、装置内部で発生した有害物質が装置外部へ排出されることを防止するように構成された空気清浄部を備えた画像形成装置が存在する（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−４１４４号公報

上述の特許文献１に記載の技術では、像形成部の像形成動作によって生じるトナー粉、塵埃、オゾン等を除去する必要上、電極を有するイオン発生部を、像形成部の近傍であって像形成部の周囲に形成される気流の内部に配置することを余儀なくされる。この結果、像形成部の周囲に発生するシリコン等の影響によってイオン発生部のイオン発生効率が早期に低下してしまうという問題が生じることがあった。このため、画像形成装置の使用期間が長くなるにつれて、画像形成装置の周囲の空気を浄化する能力が低下するという問題がある。

一方で、イオン発生部と像形成部との距離を大きく取るために空気清浄機能を備えるユニットを画像形成装置の外部に配置する場合には、そのようなユニットを設置するスペースが余計に必要となり、結果的に画像形成装置の設置に必要なスペースが拡大するという問題がある。

この発明の目的は、装置の大型化をもたらすことなく、長期間にわたって安定してイオンを発生させる機能を持たせることが可能な給紙装置を備えた画像形成装置を提供することである。

本発明に係る画像形成装置は、給紙装置及び画像形成部を備えている。給紙装置は、イオン発生機能を有している。給紙装置の構成例としては、画像形成装置等の処理装置の筐体に一体的に含まれる構成、およびオプションとして外付けで処理装置の筐体に接続される構成が挙げられる。

この給紙装置は、用紙トレイ、本体、イオン発生装置、ダクト部、およびファンを備えている。用紙トレイは、用紙を収納するように構成される。本体は、用紙トレイを引き出し可能な状態で収納するように構成される。

イオン発生装置は、本体における用紙トレイの背面側に配置されるとともに、イオン発生機能を有している。ダクト部は、イオン発生装置を覆うように配置されるとともに、本体の外部から吸入した空気を、再び本体の外部に案内する流路を画定するように構成される。ファンは、ダクト部の内部に気流を発生されるように構成される。また、ダクト部の吸気側の端部が筐体の背面側に配置される一方で、画像形成部の空気を排気するため画像形成部用排気部が筐体の側面側に配置されている。

この構成においては、給紙装置の内部に格納されているイオン発生装置がそれぞれの端部が筐体の外側に連通するダクト内に配置されている。このため、イオン発生装置が、画像形成装置の筐体内における画像形成部が属する空間とは隔離された空間に位置することになり、画像形成部から発生するシリコン等の影響がイオン発生装置に及ぶことが防止される。

また、本体における用紙トレイの背面側における空いたスペースを有効に利用してイオン発生装置が配置される。このため、給紙装置の本体の外部にイオン発生装置やダクト等が突出することがなくなり、その結果、イオン発生装置を設置しても給紙装置や画像形成装置の設置に必要なスペースが拡大することがない。

この発明によれば、装置の大型化を防止しつつ、長期間にわたって安定してイオンを発生させる機能を持たせることが可能になる。

本発明の実施形態に係る複写機の概略を示す図である。本発明の実施形態に係る複写機の概略を示す図である。給紙装置の概略構成の一例を示す図である。給紙装置の概略構成の一例を示す図である。複写機における給紙装置の配置位置を示す図である。給紙装置の構成のバリエーションを示す図である。給紙装置の構成のバリエーションを示す図である。給紙装置の構成のバリエーションを示す図である。給紙装置の構成のバリエーションを示す図である。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）、および図２を用いて、本発明の実施形態に係る複写機１の構成を説明する。これらの図に示すように、複写機１は、原稿読取部２０、画像形成部１０、第１の給紙装置１６、および第２の給紙装置１９を備えている。また、図１（Ａ）に示すように、複写機１の前側には、ユーザからの入力操作を受け付けるための操作パネル１００が設けられている。

原稿読取部２０は、図２に示すように、透明ガラスからなる原稿台２１Ａ、２１Ｂと、原稿台２１Ａ、２１Ｂ上の原稿の画像を読み取るスキャナユニット３０と、原稿台２１Ｂへと自動的に原稿を供給搬送するための自動原稿搬送装置２２と、を備えている。原稿台２１Ａは、固定原稿方式の原稿読取時に使用される一方で、原稿台２１Ｂは、自動原稿搬送装置２２を用いた原稿送り方式の原稿読取時に使用される。

自動原稿搬送装置２２は、読み取り前の原稿を収納するための原稿トレイ２２２、読み取り後の原稿を収納するための排紙トレイ２２４、および原稿トレイ２２２から原稿読取位置（この実施形態では原稿台２１Ｂ）を経由して排紙トレイ２２４まで原稿を案内するように構成された原稿搬送路２２６を備えている。原稿搬送路２２６には、原稿搬送路２２６中の原稿に対して搬送力を加えるように構成された複数の搬送ローラ２２８が設けられる。

自動原稿搬送装置２２は、原稿トレイ２２２上にセットされた複数枚の原稿を、１枚ずつ自動的に、原稿搬送路２２６を介して原稿台２１Ｂ上に搬送する。そして、原稿台２１Ｂ上にて読み取りが完了した原稿は、排紙トレイ２２４上に排出される。

また、自動原稿搬送装置２２は、ユーザの選択に応じて原稿の両面をスキャナユニット３０に読み取らせるために、両面原稿のための搬送経路、搬送経路切り換え手段、各部を通過する原稿の状態を把握し管理するセンサ群等を備えている。ただし、これらの構成は、本願発明を実施するための必須的構成要件ではなく、任意的な構成要件である。

スキャナユニット３０は、第１の走査ユニット３１、第２の走査ユニット３２、光学レンズ３７、および光電変換素子（以下、ＣＣＤという。）３８を備える。第１の走査ユニット３１は、原稿面上を露光するランプリフレクタアセンブリ３３、および原稿からの反射光像をＣＣＤ３８に導く第１の反射ミラー３４を搭載する。第２の走査ユニット３２は、第１の走査ユニット３１からの反射光像をＣＣＤ３８に導くための第２の反射ミラー３５、および第３反射ミラー３６を搭載する。光学レンズ３７は、原稿からの反射光像をＣＣＤ３８上に結像させる。ＣＣＤ３８は、原稿からの反射光像を電気的画像信号に変換する。

上述の原稿読取部２０の構成により、原稿台２１上に載置された原稿の画像を１ライン毎に順次ＣＣＤ３８へと結像させて原稿の画像が読み取られる。スキャナユニット３０が読み取った画像データは、図示しない画像処理部に送られて各種の画像処理が施された後、複写機１に備えられた記憶部に一旦記憶され、出力指示に応じて画像形成部１０に転送される。

画像形成部１０は筐体２を備えている。この筐体２の内部には、画像形成処理される用紙が収容される第１の給紙装置１６から画像形成位置を経由して用紙を胴内排紙型の排紙部４０に排出する排紙ローラ１７までの間に用紙搬送路が形成されている。また、画像形成部１０は、用紙搬送路に沿って用紙の搬送系、レーザ書き込みユニット１１、および画像を形成するための電子写真プロセス部１３が設けられている。

レーザ書き込みユニット１１は、上述の原稿読取部２０から供給される画像データ、またはパソコン等の外部機器から転送されてくる画像データに応じてレーザ光を出射する半導体レーザ光源、レーザ光を等角速度偏向するポリゴンミラー、等角速度で偏向されたレーザ光が電子写真プロセス部１３における感光体ドラム上で等速度にて走査するように補正するｆ−θレンズなどを備えている。

電子写真プロセス部１３は、像担持体としての感光体ドラムの周囲に、感光体ドラムを一様に帯電する帯電器、レーザ書き込みユニット１１によって感光体ドラム上に形成された静電潜像に現像剤を供給する現像器、感光体ドラム上の現像剤像を用紙に転写する転写器、感光体ドラムから用紙を剥離する剥離器、感光体ドラムに残留した現像剤を除去するクリーニング器、および感光体ドラム表面を除電する除電器を備えている。

また、用紙搬送路における電子写真プロセス部１３の上流側には、第１の給紙装置１６または第２の給紙装置１９に収容されている用紙を電子写真プロセス部１３における感光体ドラムと転写機との間の転写位置に用紙を搬送する搬送部１５が配置されている。また、用紙搬送路における電子写真プロセス部１３の下流側には、用紙に付着した未定着の現像剤像を熱と圧力によって用紙に定着させる定着器１２が配置されている。さらに、定着器１２の下流側には、定着後の用紙の裏面に再度画像を形成するために用紙を再供給するための再供給経路１４が配置されている。そして、定着器１２の近傍には、電子写真プロセス部１３および定着器１２の周囲の気体を複写機１の外部に排出するように構成された排気用ファン１８が設けられている。

複写機１は、第１の給紙装置１６の上であって排紙部４０の下に、電源ユニット５０を備えている。電源ユニット５０は、複写機１の各部に電力を供給するように構成される。

続いて、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、および図４を用いて、第１の給紙装置１６の概略構成を説明する。第１の給紙装置１６は、複写機１の筐体２と一体となった本体１６１、および本体１６１から前方に引き出し可能な用紙トレイ１６０を備えている。

本体１６１は、用紙トレイ１６０を引き出し可能な状態で収納するように構成される。用紙トレイ１６０は、画像形成処理前の用紙を収納するように構成される。具体的には、用紙トレイ１６０は、トレイ枠体１６５、用紙載置板１６８、および用紙規制板１６７を備えている。

トレイ枠体１６５は、用紙を収容する用紙収容スペースを画定するように構成される。また、トレイ枠体１６５には、取っ手１６２、排気部１６４、および第２のダクト部１６６が設けられる。第２のダクト部１６６は、前面側が排気部１６４に連通するように構成される一方で、背面側に開放した開口部を有している。第２のダクト部１６６は、用紙トレイ１６０が本体１６１に収容された状態で、後述するイオン発生ユニット３に連通するように構成される。

用紙載置板１６８は、用紙を積載可能に構成されるとともに、図示しないリフトアップ機構によって給紙時に給紙方向の下流側が持ち上がるように構成されている。用紙規制板１６７は、用紙載置板１６８上の用紙の端部の位置を規制するように構成される。

イオン発生ユニット３は、空気中の水蒸気をコロナ放電によりイオン化し、略同量のプラスイオンとマイナスイオンとを生成するように構成される。本実施形態において、プラスイオンは、水素イオン（Ｈ＋）の周囲に複数の水分子が付随しており、Ｈ+（Ｈ₂ Ｏ）m（ｍは自然数）として表される。一方、マイナスイオンは、酸素イオン（Ｏ₂−）の周囲に複数の水分子が付随しており、Ｏ₂−（Ｈ₂ Ｏ）n （ｎは自然数）として表される。これらのプラスイオンおよびマイナスイオンは、複写機１の周囲に浮遊する細菌の表面に付着すると、化学反応して活性種である過酸化水素Ｈ_２Ｏ_２または水酸基ラジカル・ＯＨを生成する。これらの過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂または水酸基ラジカル・ＯＨは、極めて強力な活性を示すために、空気中の浮遊細菌を殺菌することができる。

続いて、図４を用いて、イオン発生ユニット３の概略構成を説明する。イオン発生ユニット３は、本体１６１の背面側における駆動部１９０の側方に形成される空きスペースに配置される。なお、駆動部１９０は、用紙トレイ１６０の上方に設けられたピックアップローラ１９２等の搬送機構、および用紙載置板１６８を持ち上げるリフトアップ機構等に駆動力を供給するように構成されている。ここでは、搬送機構およびリフトアップ機構が本発明の搬送手段に対応する。

図４に示すように、イオン発生ユニット３は、第１のダクト部１７２、フィルタ１７６、ファン１７４、およびイオン発生装置１８０を備えている。第１のダクト部１７２は、筐体２に設けられた吸気部１７８に連通する開口部が背面側に設けられており、かつ、第２のダクト部１６６と連通する開口部が前面側に設けられている。第１のダクト部１７２は、吸気部１７８から取り入れられた空気をイオン発生装置１８０に案内するための流路を画定するように構成されている。

また、この実施形態では、第１のダクト部１７２および第２のダクト部１６６の気密性を高めるために、第１のダクト部１７２および第２のダクト部１６６の間に接続部１７０を介在させている。接続部１７０は、例えば、独立発砲性のスポンジによって構成されており、第１のダクト１７２側に固定されている。

フィルタ１７６は、第１のダクト部１７２内に進入しようとする塵埃を捕捉するように構成される。フィルタ１７６は、原則として、塵埃を捕捉するための一般的な機能を有するもので足りるが、シリコン吸着機能を有するものを用いることが好ましい。

ファン１７４は、イオン発生装置１８０の上流に設けられる。ファン１７４は、第１のダクト部１７２および第２のダクト部１６６の内部において、吸気部１７８から接続部１７０を介して排気部１６４に向う空気の流れを発生させるように構成される。

イオン発生装置１８０は、ダクト１７２内の空気の水蒸気をコロナ放電によりイオン化し、略同量のプラスイオンとマイナスイオンとを生成するように構成される。ただし、イオン発生装置１８０の構成は、この実施形態のものに限定されるものではない。

イオン発生ユニット３において、ファン１７４が空気の流れを発生させることにより、イオン発生装置１８０にて発生したイオンが第１のダクト部１７２、接続部１７０、および第２のダクト部１６６を介して排気部１６４に案内され、排気部１６４から筐体２の外部に排出される。このとき、第１のダクト部１７２、接続部１７０、および第２のダクト部１６６が、本体１６１の外部から吸入した空気を、筐体２の内部空間の空気と混じり合わせることなく、再び本体１６１の外部に案内するため、画像形成部１０にて発生したガスがイオン発生装置１８０のイオン発生部に到達することがない。このため、複写機１を長期間に亘って利用している場合であっても、イオン発生装置１８０のイオン発生効率が低下しにくい。

また、第１のダクト部１７２に連通する吸気部１７８が筐体２の背面に配置される一方で、画像形成部１０の空気を排気するため排気用ファン１８が筐体２の左側面に配置されているため、排気用ファン１８から排出されたガスを第１のダクト部１７２の吸気部１７８から吸い込む可能性がほとんどない。

また、図５に示すように、イオン発生ユニット３は、画像形成部１０の駆動部１９２および制御基板１９４と同様に、後フレーム４の背面側の空間を利用して配置されているため、イオン発生ユニット３を設けても第１の給紙装置１６や複写機１が大型化することがない。

続いて、図６（Ａ）および図６（Ｂ）を用いて、第１の給紙装置１６のバリエーションである用紙トレイ２６０および本体２６１の概略を説明する。用紙トレイ２６０および本体２６１の基本構成は、用紙トレイ１６０および本体１６１と同様であるため説明を省略する。

用紙トレイ２６０は、上述のトレイ枠体１６５とは構成が異なるトレイ枠体２６５を有している。具体的には、トレイ枠体２６５における第２のダクト部２６６には、ファン１７４で発生した気流を排気部１６４または用紙トレイ２６１における用紙載置部２６９のいずれかに選択的に案内可能な気流切換機構２６７を備えている。気流切換機構２６７は、例えば、第２のダクト部の一部を構成するとともに揺動可能に支持されたガイド板、ガイド板を揺動されるためのモータまたはソレノイド等の切換駆動機構、および切換駆動機構を制御するための制御部によって構成される。なお、このときトレイ枠体２６５には、用紙載置部２６９に導入された空気を外部に排出するための排気部２６４を設けておくことが好ましい。そして、用紙載置部２６９に空気を導入する場合には、イオン発生装置１８０をオフにするような制御を採用しても良い。

このように、必要に応じて気流を用紙載置部２６９にも導入できるようにしておくことで、用紙が湿り易い環境下において用紙を乾燥させたり、また、気流によって用紙群を捌いたりすることが可能になる。

続いて、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）を用いて、第１の給紙装置１６の別のバリエーションである用紙トレイ３６０および本体３６１の概略を説明する。ここでは、吸気部３７８が筐体２の背面に設けられ、排気部３６４が筐体２の右側面に設けられ、第１のダクト部３７２が吸気部３７８および排気部３６４にそれぞれ連通するように概略Ｌ字状に設けられている。このように、背面から導入した空気を、用紙トレイ３６０を通過させないようにして筐体２の外部に排出することも可能である。

また、図７（Ｂ）では、後処理装置等が配置されていない状態を示しているが、後処理装置が設けられる場合であっても、筐体２と後処理装置との隙間を利用して空気を例えば上方に案内することによって、発生したイオンを複写機１の周囲に行き渡らせることが可能となる。

さらに、図７（Ｃ）に示すように、別途、案内ダクト３６３を設けることによって、発生したイオンを含む空気を上方に移動させるようにしても良い。

また、後処理装置が設けられる場合であって、かつ、筐体２と後処理装置との隙間を空気の流路として利用できない場合には、図８に示すように、後フレーム４の背面側の空間にダクト４６０を別途形成して、発生したイオンを含む空気を、内蔵型のダクト４６０を経由させて、胴内型の排紙部４０に導くようにしても良い。

ここまでは、背面側から吸引した空気を前面側、右側面、または排紙部４０を介して排出する例を説明したが、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）に示すように、背面側から吸引した空気を背面側に排出する構成を採用することも可能である。図９（Ａ）〜図９（Ｃ）に示す本体５６１では、吸気部５７８および排気部５６４が共に筐体２の背面に設けられており、吸気部５７８および排気部５６４に連通するＵ字状のダクト部５７２が採用されている。

さらに、図９（Ｃ）に示すように、背面側に排出されたイオンを含む空気を複写機１の上方に案内する案内ダクト５６３を別途設けるようにしても良い。

なお、ここまで、第１の給紙装置１６にイオン発生機能を持たせる例を説明したが、オプションとして外付けで筐体２に取り付けられる第２の給紙装置１９に上述したものと同様のイオン発生ユニットを設けることも可能である。

また、上述の実施形態では、ダクト１７２およびダクト６５の断面形状が長方形を呈しているが、断面形状が円形やその他の形状を呈するダクトを用いることも可能である。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１−複写機
１６−第１の給紙装置
１６０−用紙トレイ
１６１−本体
１６４−排気部
１６５−トレイ枠体
１６６−第２のダクト
１７０−接続部
１７２−第１のダクト
１７４−ファン
１７８−吸気部
１８０−イオン発生装置
１９０−駆動部

Claims

用紙を収納するための用紙トレイと、
前記用紙トレイを引き出し可能な状態で収納するように構成された本体と、
前記本体における前記用紙トレイの背面側に配置されるとともに、イオン発生機能を有するイオン発生装置と、
前記イオン発生装置を覆うように配置されるとともに、前記本体の外部から吸入した空気を、再び前記本体の外部に案内する流路を画定するように構成されたダクト部と、
前記ダクト部の内部に気流を発生されるように構成されたファンと、
を有する給紙装置を備えた画像形成装置であって、
前記給紙装置から供給される用紙に対して画像形成処理を行う画像形成部を備え、
前記ダクト部の吸気側の端部が筐体の背面側に配置される一方で、前記画像形成部の空気を排気するため画像形成部用排気部が前記筐体の側面側に配置された画像形成装置。
前記用紙トレイ中の用紙に対して搬送力を加えるように構成された搬送手段と、
前記本体における前記用紙トレイの背面側に配置されるとともに、前記搬送手段に駆動力を伝達するように構成された駆動部と、をさらに備え、
前記イオン発生装置が、前記駆動部の側方に配置された
請求項１に記載の画像形成装置。
前記ダクト部は、
前記本体に固定されるとともに前記本体の背面の吸気部に連通するように構成された第１の端部を有する第１のダクトと、
前記用紙トレイの枠体に設けられ、前記用紙トレイが前記本体に収納された状態のときに前記第１のダクトの第２の端部に連通する第１の端部を有するとともに、前記本体の前面の排気部に連通するように構成された第２の端部を有する第２のダクトと、
を備えた請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記第２のダクトは、前記ファンで発生した気流を前記排気部または前記用紙トレイにおける用紙載置部のいずれかに選択的に案内可能な気流切換機構を備えた請求項３に記載の画像形成装置。