JP5856895B2

JP5856895B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5856895B2
Application number: JP2012090780A
Authority: JP
Inventors: 広基高橋
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2032-04-12
Also published as: JP2013218231A

Description

本発明は、例えば、コピー機、プリンター、複合機等の画像形成装置に関する。

従来から、コピー機、プリンター、複合機等に代表される画像形成装置では、例えば、感光体ドラムに静電潜像を形成して、この静電潜像を現像剤で現像してトナー像を形成し、このトナー像を転写紙等の用紙に転写して転写像を形成し、この転写像を熱や圧力を利用して用紙に定着させている。このような画像形成装置では、上下方向の中央部に胴内空間を設け、排出口から排出された用紙を胴内空間内に収容するものが周知である。

この際、用紙には画像を定着する際に熱が加えられるため、画像が形成されて胴内空間内に排出された用紙が高温になり、放出される熱が胴内空間内にこもることがあった。そのため、例えば、胴内空間に熱がこもるのを抑制する手段を備えた画像形成装置としては、装置本体内に区画形成された排紙用スペースの内部空間と外部空間とを連通する排気口を形成し、この排気口に排気ダクトを取り付け、この排気ダクト内にファンを備えた構成が知られている。この構成にすることで、排紙用スペースの内部の空気を排気口及び排気ダクトを介して装置本体の背面側の外部空間に排出する、または外部の空気を排気ダクト及び排気口を介して排紙用スペースに送り込むことが可能である。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１２８３６３号公報

ところが、上記の如く構成された画像形成装置にあっては、冷却風を発生させるファンを備えており、ファンによって発生させた冷却風を排紙用スペースに強制対流として送り込んでいる。したがって、排気口及び排気ダクトを設ける必要があると共に、ファンを設ける必要があるため、装置全体の構成が複雑になるとともにコストがアップする問題が生じていた。また、ファンの作動に伴う騒音の問題があった。

そこで、本発明は、例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、画像が形成されて胴内空間に排出された用紙から放熱される熱を効率良く排熱し、画像形成装置全体の発熱を抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、画像が形成された用紙を装置本体の胴内空間に収容可能とする画像形成装置において、前記胴内空間は、前記装置本体の前面または左面または右面のうち少なくとも何れかに開口を設け、前記胴内空間の上方には、原稿から画像を読み取る画像読取装置を設け、前記画像読取装置の底面又は画像読取装置の下方に配置した取付板の底面には、前記開口のうち少なくとも何れかに向かう上り勾配を形成したことを特徴とする。

上記構成によれば、胴内空間の天面に開口に向かう上り勾配が形成されているため、胴内空間内の対流熱伝達率が高まり、画像が形成されて胴内空間に排出された用紙から放熱される熱を胴内空間の外側に効率良く排熱することができる。これにより、胴内空間内の熱が画像読取装置や装置本体内の機器等に伝わり難くなるため、画像読取装置や装置本体内の機器等の発熱を抑制でき、画像形成装置全体の発熱を抑制することが可能となる。

この際、前記胴内空間内には、下部積載トレイと、上部積載トレイと、を上下に配置し、前記上部積載トレイの底面には、前記開口のうち少なくとも何れかに向かう上り勾配を形成することが好ましい。

上記構成によれば、胴内空間内のうち上部積載トレイよりも下方の対流熱伝達率が高めることができる。これにより、胴内空間内の熱が装置本体内の機器等に伝わり難くなるため、装置本体内の機器等の発熱を抑制でき、画像形成装置全体の発熱を抑制することが可能となる。

また、前記上り勾配の角度は、水平面から少なくとも５度以上に設定することが好ましい。

上記構成によれば、胴内空間内の対流熱伝達率を著しく高めることができる。

また、前記上り勾配の接線角度は、水平面から少なくとも５度以上であって、前記開口から離れるにしたがって徐々に大きくなるように設定することが好ましい。

また、前記胴内空間内には、下部積載トレイと、上部積載トレイと、を上下に配置し、前記上部積載トレイには、上下に貫通する貫通穴を設けることを特徴とする。

上記構成によれば、画像が形成されて下部積載トレイに積載された用紙から放熱される熱を上部積載トレイの上方に分散させることができる。これにより、胴内空間内の熱が装置本体内の機器等に伝わり難くなるため、装置本体内の機器等の発熱を抑制でき、画像形成装置全体の発熱を抑制することが可能となる。

また、前記画像読取装置の底面または前記取付板の底面または前記上部積載トレイの底面のうち少なくとも何れかには、前記開口に向かう整流板を設けることが好ましい。

上記構成によれば、画像が形成されて胴内空間に排出された用紙から放熱される熱を開口に向かって送ることができ、胴内空間の外側に効率良く排熱することができる。

上述した本発明によれば、簡単な構成で、画像が形成されて胴内空間に排出された用紙から放熱される熱を効率良く排熱し、画像形成装置全体の発熱を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置の胴内空間を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置の胴内空間を示す正面側から見た縦断面図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置の胴内空間を示す左側面側から見た縦断面図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置の上部積載トレイの上面側を示す平面図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置の上部積載トレイの底面側を示す平面図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置の取付板の勾配角度と排出口雰囲気温度との関係を示す図である。

まず、図１乃至図４を用いて画像形成装置としての複合機１の全体の構成について説明する。ここで、図１は本実施形態に係る画像形成装置を示す斜視図であり、図２は画像形成装置の胴内空間を示す斜視図であり、図３は胴内空間を示す正面（前面）側から見た縦断面図であり、図４は胴内空間を示す左側面側から見た縦断面図である。なお、以下の説明では、便宜上、図１における手前側を各部材の正面側（前側）として説明する。また、図４においては、紙面右側を正面側としている。

この複合機１は、図１及び図２に示すように、装置本体２と、装置本体２の下方に装着されたオプションの用紙搬送装置としての給紙カセットユニット３と、装置本体２の上方に装着された画像読取装置４と、を備えている。

装置本体２は、箱状に形成されており、各種設定や複写機能或いはファクシミリ機能等を利用する際に操作される操作パネル部５と、転写紙の収納が可能な給紙カセット６と、公知の画像形成処理ユニット（図示せず）を収納した処理部７と、画像形成処理後の転写紙を収納する排紙トレイ部８とを備えている。

給紙カセットユニット３は、箱状に形成されており、装置本体２に設けられた給紙カセット６とは別に、オプションによって給紙カセット６の下方に着脱可能に設置可能となっており、本実施の形態においては、上下２段の給紙カセット９，１０を備えている。これにより、画像形成装置１としては、上下３段の給紙カセット６，９，１０により、３種類のサイズ（例えば、Ａ４，Ａ３，Ｂ５）の転写紙を収納することができるようになっている。

また、装置本体２の一側（図面上、右側）には、図３に示すように、用紙としての転写紙の主搬送路１１（図面中に二点鎖線で示す）が設けられている。主搬送路１１の上流端には給紙部（図示せず）が設けられ、主搬送路１１の中流部には転写部（図示せず）が設けられ、主搬送路１１の下流部には定着部（図示せず）が設けられ、主搬送路１１の最下流には主排出ローラー１２が設けられ、主搬送路１１の下流端には排紙口１３が設けられている。さらに、主搬送路１１の定着部と主搬出ローラー１２との間には、モーター（図示せず）等を駆動させることによって揺動自在な切替ガイド１４が設けられており、切替ガイド１４が揺動することによって転写紙を副搬送路１５（図面中に一点鎖線で示す）に案内する。副搬送路１５の最下流には副排出ローラー１６が設けられ、副搬送路１５の下流端には主搬送路１１の排紙口１３よりも上方に配置された排紙口１７が設けられている。

次に、このような構成を備えた複合機１の画像形成動作について説明する。複合機１に電源が投入されると、各種パラメータ−が初期化され、定着部の温度設定等の初期設定が実行される。そして、複合機１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

まず、ユーザーが画像読取装置４に原稿をセットし、操作パネル部５から印刷部数、拡大倍率等の各種設定を行い、スタートさせると、画像読取装置４は前記原稿から画像を読み取り、その画像データに基づき、感光体ドラム（図示せず）に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して感光体ドラム上にトナー像を形成する。

次いで、給紙部によって給紙カセット６，９，１０のうち何れかから取り出された転写紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部へと搬送され、転写部において、転写ローラー（図示せず）により感光体ドラムのトナー像が転写紙に転写される。トナー像が転写された転写紙は、主搬送路１１を下流側へと搬送されて定着部に進入し、この定着部において熱と圧力によって転写紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された転写紙は、排紙口１３又は排紙口１７から胴内空間１８に排出される。

排紙トレイ部８には、画像読取装置４の下方に胴内空間１８が設けられている。胴内空間１８内には、主搬送路１１の排紙口１３から排出された転写紙を載置する下部積載トレイ１９と、副搬送路１５の排紙口１７から排出された転写紙を載置する上部積載トレイ２０と、が上下に配置されている。これにより、胴内空間１８内は、上部積載トレイ２０よりも下方の下部胴内空間２１と、上部積載トレイ２０よりも上方の上部胴内空間２２と、の上下二段に分割されている。下部胴内空間２１には装置本体２の正面及び左面に開口が設けられる一方、上部胴内空間２２には装置本体２の左面に画像読取装置４の一端（図面上、左端）から下方に垂下する下がり壁２３が設けられると共に上部胴内空間２２の正面に開口が設けられている。

下部積載トレイ１９は、排紙口１３の下流側（図面上、左下側）に配置されており、主排出ローラー１２によって主搬送路１１から排出された転写紙を載置する。下部積載トレイ１９は、平坦部１９ａと、下流側（図面上、左側）に向かうにしたがって水平面からの接線角度が徐々に小さくなるように設定された勾配部１９ｂと、平坦部１９ｃと、が下流側に向かって一連に形成されている。換言すれば、下部積載トレイ１９は、勾配部１９ｂが上流側（図面上、右側）に向かって下り傾斜している。また、下部積載トレイ１９の勾配部１９ｂ及び平坦部１９ｃの上面には、右側方（上流側）から左側方（下流側）に向かって延設されたリブ２４（図２等を参照）が前後方向に並べて設けられている。

上部積載トレイ２０は、排紙口１７の下流側（図面上、左下側）に配置されており、副排出ローラー１６によって副搬送路１５から排出された転写紙を載置する。上部積載トレイ２０は、平坦部２０ａと、下流側（図面上、左側）に向かって上り傾斜する勾配部２０ｂと、平坦部２０ｃと、が下流側（左右方向）に向かって一連に形成されている。換言すれば、上部積載トレイ２０は、勾配部２０ｂが上流側（図面上、右側）に向かって下り傾斜している。

これに加えて、上部積載トレイ２０は、上部積載トレイ２０の底面の水平面からの接線角度は、前面開口から離れるにしたがって徐々に大きくなるように設定されている。詳しくは、上部積載トレイ２０の底面のうち他側（後側）の上り勾配角度が１０度程度に設定されたＲ形状をなしている。即ち、上部積載トレイ２０の底面には、正面開口に向かう上り勾配が形成されている。

図５は本実施形態に係る上部積載トレイの上面側を示す平面図である。また、上部積載トレイ２０の勾配部２０ｂ及び平坦部２０ｃの上面には、図４及び図５に示すように、左右方向に延設されたリブ２５が前後方向に並べて設けられている。リブ２５の突出量は、前面開口から離れるにしたがって徐々に増加するように形成されており、各リブ２５の先端の垂直方向の高さはほぼ同じになっている。

図６は上部積載トレイの底面側を示す平面図である。さらに、上部積載トレイ２０の勾配部２０ｂ及び平坦部２０ｃには、図５及び図６に示すように、当該上部積載トレイ２０を上下に貫通する複数の貫通穴２７が設けられている。貫通穴２７は、各リブ２５を挟んで両側に１列ずつ設けられている。

また、上部積載トレイ２０の勾配部２０ｂ及び平坦部２０ｃの底面には、図６に示すように、正面開口に向かって前後方向に延設された整流板２８が左右方向に並べて設けられている。整流板２８は、上部積載トレイ２０の勾配部２０ｂ及び平坦部２０ｃの底面から下方に向かって立設しており、２個分の貫通穴２７の縦列の間に１つずつ設けられている。

さらに、本実施形態における画像読取装置４の下方には、取付板２６が配置されている。取付板２６は、図４に示すように、樹脂等によって平板状に形成されており、前面開口に向かって上り傾斜した状態で上部胴内空間２２内の画像読取装置４の下方に配置され、画像読取装置４の底面を下方から覆っている。詳しくは、取付板２６の底面の上り勾配角度は、水平面から２度程度に設定されている。即ち、取付板２６の底面には、正面開口に向かう上り勾配が形成されている。さらに、取付板２６の上面の一側（前側）は画像読取装置４の底面に接すると共に、取付板２６の上面の他側（後側）は画像読取装置４の底面から僅かに間隔を空けて配置されている。即ち、取付板２６と画像読取装置４の底面との間には、空間が形成されている。

図７は、取付板の勾配角度と排出口雰囲気温度との関係を示す図である。以下、水平面からの取付板２６の勾配角度を０度から１０度まで変化させながら、排出口１７の雰囲気温度を計測した実験結果について説明する。図７において、横軸は取付板２６の勾配角度［°］であり、縦軸は連続して画像形成動作を行った場合における飽和状態の排出口１７の雰囲気温度［℃］である。なお、四角で表示した印は、排出口１７の後部（リア）での雰囲気温度の測定値であり、三角で表示した印は、排出口１７の前部（フロント）での雰囲気温度の測定値である。

図７に示すように、勾配角度が０（°）の場合、排出口１７のフロントは５０．９（℃）、排出口１７のリアは５３．２（℃）であり、勾配角度が２．５（°）の場合、排出口１７のフロントは５０．７（℃）、排出口１７のリアは５３．０（℃）であり、勾配角度が５．０（°）の場合、排出口１７のフロントは４９．７（℃）、排出口１７のリアは５１．８（℃）であり、勾配角度が１０．０（°）の場合、排出口１７のフロントは４７．２（℃）、排出口１７のリアは４８．８（℃）であった。

以上の実験結果から明らかなように、取付板２６の勾配角度を増加させる程、排出口１７の雰囲気温度は低下した。また、取付板２６の勾配角度を０（°）から２．５（°）に変化させた場合には、排出口１７のフロントで０．２（℃）、排出口１７のリアで０．２（℃）それぞれ低下したのに対して、取付板２６の勾配角度を２．５（°）から５．０（°）に変化させた場合には、排出口１７のフロントで１．０（℃）、排出口１７のリアで１．５（℃）それぞれ低下した。このことから、取付板２６の水平面からの勾配角度を５．０（°）以上に設定することで、上部胴内空間２２内の対流熱伝達率が向上して、著しく排出口１７の雰囲気温度が低下することが実証された。

本実施形態によれば、取付板２６の底面には正面開口に向かう上り勾配が形成されているので、上部胴内空間２２内の対流熱伝達率が高まる。これにより、画像を形成する際に熱と圧力が加えられて上部胴内空間２２に排出された転写紙から放熱される熱を上部胴内空間２２の外側に効率良く排熱することができる。したがって、上部胴内空間２２内の熱が画像読取装置４や装置本体２内の転写部や定着部等の作動部に伝わり難くなるため、画像読取装置４や装置本体２内の転写部や定着部等の作動部の発熱を抑制でき、複合機１全体の発熱を抑制することが可能となる。

また、上部積載トレイ２０の底面には正面開口に向かう上り勾配を形成したので、下部胴内空間２１内の対流熱伝達率が高まる。この結果、簡単な構成で、画像が形成されて下部胴内空間２１に排出された転写紙から放熱される熱を下部胴内空間２１の外側に効率良く排熱することができる。

また、転写紙と画像読取装置４との間に取付板２６を配置したので、取付板２６が転写紙からの放射熱を遮ることで、胴内空間１８内の熱が画像読取装置４に伝わり難くなり、画像読取装置４の発熱を抑制することができると共に、画像読取装置４の底面に他の部品が搭載されている場合でも、これらの部品の構成を変えることなく新たに取付板２６を設けることができる。

また、上部積載トレイ２０の底面の水平面からの接線角度は、上部積載トレイ２０の他側（後側）の上り勾配が１０度程度に設定されると共に、前面開口から離れるにしたがって徐々に大きくなるように設定したので、下部胴内空間２１内の対流熱伝達率を著しく高めることができる。

また、上部積載トレイ２０には、上下に貫通する貫通穴２７を設けたので、画像が形成されて下部積載トレイ１９に積載された転写紙から放熱される熱を上部積載トレイ２０の上方に分散させることができる。

また、上部積載トレイ２０の底面には、正面開口に向かって延設された整流板２８を設けたので、画像が形成されて下部胴内空間２１に排出された転写紙から放熱される熱を正面開口に向かって送ることができ、下部胴内空間２１の外側に効率良く排熱することができる。

なお、上記した実施形態では、画像読取装置４の下方に配置した取付板２６の底面に、正面開口に向かう上り勾配を形成した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、取付板２６を設けずに、画像読取装置４の底面を構成する底板に、正面開口に向かう上り勾配を形成しても良い。

上記した実施形態では、上部積載トレイ２０の底面に整流板２８を設けた場合について説明したが、他の異なる実施形態では、画像読取装置４の底面または取付板２６の底面に、正面開口に向かう整流板２８を設けても良い。

上記した実施形態では、下部胴内空間２１の正面及び左面に開口を設け、上部胴内空間２２の正面に開口を設けた場合について説明したが、他の異なる実施形態では、上部胴内空間２２の左面側に下がり壁２３を設けずに、上部胴内空間２２の左面に開口を設けても良いし、下部胴内空間２１及び上部胴内空間２２の右側面に開口を設けても良い。

即ち、本発明では、装置本体２の正面または左面または右面のうち少なくとも何れかに開口を設け、画像読取装置４の底面または取付板２６の底面に、正面開口または左面開口または右面開口のうち少なくとも何れかに向かう上り勾配を形成すれば良い。

上記した実施形態では、上部積載トレイ２０の底面に、正面開口に向かう上り勾配を形成した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、上部積載トレイ２０の底面に、左面開口に向かう上り勾配を形成しても良い。即ち、上部積載トレイ２０の底面に、開口のうち少なくとも何れかに向かう上り勾配を形成すれば良い。

上記した実施形態では、取付板２６の底面の上り勾配は、水平面から２度程度に設定されていたが、他の異なる実施形態では、水平面から５度以上に設定されていても良い。これにより、上部胴内空間２２内の対流熱伝達率を著しく高めることができる。

１複合機（画像形成装置）
２装置本体
４画像読取装置
１８胴内空間
１９下部積載トレイ
２０上部積載トレイ
２６取付板
２７貫通穴
２８整流板

Claims

画像が形成された用紙を装置本体の胴内空間に収容可能とする画像形成装置において、
前記胴内空間は、前記装置本体の前面に開口を設け、
前記胴内空間の上方には、原稿から画像を読み取る画像読取装置を設け、
前記胴内空間内には、下部積載トレイと、上部積載トレイと、を上下に配置し、
画像が形成された用紙は前記装置本体の前後方向と直交する左右方向に沿って胴内空間に排出され、
前記画像読取装置の底面又は画像読取装置の下方に配置した取付板の底面には、前記開口に向かう第１の上り勾配を形成し、
前記上部積載トレイの底面には、前記開口に向かう第２の上り勾配を形成し、
前記上部積載トレイの上面には、左右方向に延設されるリブが前後方向に並べて設けられ、前記リブは前記開口から離れるにしたがって突出量が増加して各リブの先端の垂直方向の高さはほぼ同じに形成されることを特徴とする画像形成装置。
前記第１の上り勾配と前記第２の上り勾配の角度は、水平面から少なくとも５度以上に設定したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１の上り勾配と前記第２の上り勾配の接線角度は、水平面から少なくとも５度以上であって、前記開口から離れるにしたがって徐々に大きくなるように設定したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記画像読取装置の底面または前記取付板の底面または前記上部積載トレイの底面のうち少なくとも何れかには、前記開口に向かう整流板を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。