JP6469264B2

JP6469264B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP6469264B2
Application number: JP2018001721A
Authority: JP
Inventors: 鹿山　直則; 直則鹿山; 亨輔高橋; 裕磨羽田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2019-02-13
Anticipated expiration: 2034-01-27
Also published as: JP2018087993A

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置として、画像形成装置本体（画像形成部）の上方に原稿読取装置（原稿読取部）を設けたものがある。このような画像形成装置において、画像形成装置本体内で発生した水蒸気がシート排出口から排出されたり、排出されたシートから水蒸気が発生したりする。この水蒸気は、画像形成装置本体と原稿読取装置との間で形成された空間に充満する。この水蒸気が原稿読取装置の底面において結露し、結露がシートに付着してしまうおそれがある。ここで、特許文献１に記載の画像形成装置のように、原稿読取装置の位置を高くした場合には、結露は発生しにくくなる。

特開２００８−２８１６９９

しかし、特許文献１では、原稿読取装置の位置を高くするため、装置が大型化してしまう。そこで本発明は、装置が大型化することなく、画像形成部と原稿読取部との間の空間から高効率に水蒸気を排出できる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に係る画像形成装置の代表的な構成は、シートを加熱する加熱部と、前記加熱部を通過したシートを排出する排出口と、を有する画像形成部と、前記画像形成部の上方に設けられ、２つのヒンジ部によって移動可能に支持され、原稿の画像情報を読み取る画像読取部と、備え、前記画像形成部の上部は、前記ヒンジ部から遠い位置から近い位置に向かうにつれて位置が高くなる傾斜面を有し、前記画像形成部の上部と対向する前記画像読取部の下部は、前記ヒンジ部に近い側から第１下部、第２下部、第３下部を有し、前記第１下部は、前記第２下部と前記第３下部より位置が高く、前記第２下部は、前記第３下部より位置が高く、前記第３下部は、前記排出口の直上に位置し、前記排出口から排出された気流は、前記画像形成部の上部と、前記第１下部、前記第２下部、前記第３下部との間の空間、及び、２つの前記ヒンジ部の間の空間を流れて、画像形成装置の外部に排出されることを特徴とする。

本発明によれば、装置が大型化することなく、画像形成部と原稿読取部との間の空間から高効率に水蒸気を排出できる。

第１実施形態に係る画像形成装置の構成図である。第１実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。第１実施形態に係る画像形成装置本体に対して原稿読取装置を開いた状態の斜視図である。第１実施形態に係る原稿読取装置と画像形成装置との配置構成を示す断面図である。第１実施形態に係る原稿読取装置を開いた状態における原稿読取装置と画像形成装置との配置構成を示す斜視図である。第１実施形態に係る画像形成装置の装置後方から見た斜視図である。第１実施形態に係る画像形成装置の水蒸気の排出経路を示す図である。第１実施形態に係るダクト入口高さと、熱流体シミュレーションで算出したダクト空間への流入風量および製品高さとの関係を示す図である。第２実施形態に係る原稿読取装置と画像形成装置との配置構成を示す断面図である。第３実施形態に係る原稿読取装置と画像形成装置との配置構成を示す断面図である。第４実施形態に係る原稿読取装置と画像形成装置との配置構成を示す断面図である。第５実施形態に係る原稿読取装置と画像形成装置との配置構成を示す断面図である。第５実施形態に係るダクト入口高さと、熱流体シミュレーションで算出したダクト空間への流入風量および製品高さとの関係を示す図である。

［第１実施形態］
本発明に係る画像形成装置の第１実施形態について、図を用いて説明する。図１は本実施形態に係る画像形成装置１０００の構成図である。図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１０００は、画像形成装置本体（画像形成部）１０の上方に原稿読取装置（原稿読取部）１００を備えている。

画像形成装置本体１０において、帯電ローラ２ａ〜２ｄにより帯電された感光ドラム１ａ〜１ｄは、露光装置３により画像情報に応じたレーザー光を露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器４ａ〜４ｄにより各色のトナー像として現像される。各色のトナー像は、張架部材（駆動ローラ６、テンションローラ７、従動ローラ８）で張架された中間転写ベルト５に一次転写ローラ９ａ〜９ｄによって重ねて一次転写される。

一方、給送トレイに収納されたシートＳは、給送ローラ１３により中間転写ベルト５と二次転写ローラ１２とのニップ部へ搬送され、トナー像を二次転写される。トナー像を二次転写されたシートＳは、定着装置（定着部）１４により加熱、加圧されて、トナー像を定着される。定着装置１４を通過したシートＳは、排出口１６から画像形成装置本体１０の上部に設けられた排出トレイ（シート積載面）１７へ排出される。

図２は本実施形態に係る画像形成装置１０００の斜視図である。図２に示すように、原稿読取装置１００はスキャナ１０１と自動原稿送り部１０２とで構成されている。自動原稿送り部１０２によって搬送された原稿は、スキャナ１０１によって画像情報を読み取られる。読み取られた画像情報は、画像形成装置本体１０へ送られる。

図３は第１実施形態に係る画像形成装置本体１０に対して原稿読取装置１００を開いた状態の斜視図である。図３に示すように、原稿読取装置１００は、ヒンジ２３ａ、２３ｂにより画像形成装置本体１０に回動可能に結合されている。画像形成装置本体１０の上面後部の左右に後部上面２２ａ、２２ｂが設けられている。画像形成装置本体１０の上面前部の左右に支持面２１ａ、２１ｂが設けられている。

原稿読取装置１００の下面前部の左右に突当面１０３ａ、１０３ｂが設けられている。画像形成装置１０００の使用時には、原稿読取装置１００を閉じた状態（図２に示す状態）で、突当面１０３ａ、１０３ｂは、それぞれ支持面２１ａ、２１ｂ上に当接する。排出トレイ１７に排出されたシートＳのサイズが小さい場合や、排出口１６に紙詰まりが発生した際に、ユーザは原稿読取装置１００を回動させ開く。

図４に示すように、スキャナ１０１は、読取センサ１０４、キャリッジ１０５を有している。読取センサ１０４とキャリッジ１０５は、左右に移動可能である。スキャナ１０１の下面は、キャリッジ収納面１０６、読取センサ収納面１０７で覆われている。キャリッジ収納面１０６は、キャリッジ１０５の移動軌跡を覆う。読取センサ収納面１０７は、読取センサ１０４の移動軌跡を覆う。キャリッジ１０５が装置後方にのみ配置されているため、装置前方においては排出トレイ１７と読取センサ収納面１０７との間に空間Ｚを確保できる。この空間Ｚにより、排出トレイ１７へ積載されたシートＳへのアクセスが容易になっている。

図５に示すように、画像形成装置本体１０の上面の中央部後方には、傾斜面２４が設けられている。傾斜面２４は、後部上面２２ａ、２２ｂに挟まれた位置にあり、排出口１６近傍から装置後方に向かって位置が高くなるように傾斜している。すなわち、傾斜面２４は、装置前方側よりも装置後方側の位置が高くなっている。キャリッジ収納面１０６の中央には、装置後方（装置後方側）にある中央前面（前面）１０８ａと、装置前方（装置前方側）にある中央後面（後面）１０８ｂが設けられている。中央前面１０８ａ、中央後面１０８ｂは、傾斜面２４と対向した位置に設けられている。中央後面１０８ｂは、中央前面１０８ａよりも高い位置に設けられている。

図４に示すように、原稿読取装置１００の下面（中央前面１０８ａ、中央後面１０８ｂ）、画像形成装置本体１０の上面（後部上面２２ａ、２２ｂ、傾斜面２４）によってダクト空間（排気口）２００が形成される。そして、図４、図６に示すように、ダクト空間２００は、装置前方にダクト前開口部２０１を形成し、装置後方にダクト後開口部２０２を形成する。ダクト後開口部２０２は、ダクト前開口部２０１より高い位置にある。

図７は本実施形態に係る画像形成装置１０００の水蒸気の排出経路を示す図である。図７に示すように、シートＳが定着装置１４によって加熱された際に、シートＳに含まれた水分が蒸発し、シートＳの排出口１６から画像形成装置本体１０外に排出される。また、シートＳが排出トレイ１７へ排出された後にも、余熱によってシートＳから水蒸気が発生する。

水蒸気は、排出トレイ１７と原稿読取装置１００の下面（キャリッジ収納面１０６、読取センサ収納面１０７１）との間の排出エリアＸ内に充満する。排出エリアＸ内に充満した水蒸気の一部は、拡散して装置前方から装置外へと排出される（矢印Ａ方向）。

定着装置１４は、傾斜面２４の下方に設けられており、定着装置１４から発生する熱が上昇し（矢印Ｄ方向）、傾斜面２４を温める。これにより、ダクト空間２００内の空気が傾斜面２４を介して暖められ、空気の密度が下がり自然対流が生じる。この結果、空気がダクト前開口部２０１からダクト後開口部２０２へ移動する。この空気の流れに乗って排出エリアＸの水蒸気が、ダクト前開口部２０１からダクト空間２００に流入し、ダクト後開口部２０２から装置外へ排出される（矢印Ｂ方向）。

図８はダクト入口高さ（ダクト前開口部２０１の高さ）Ｃと熱流体シミュレーションで算出したダクト空間２００に流入する風量および製品高さ（画像形成装置１０００の高さ）との関係を示す図である。図８に示すように、ダクト入口高さＣを５〜１５ｍｍ程度に設定することで、製品高さを低下させつつ、ダクト空間２００に流入する風量を確保可能である。

上記構成により、水蒸気の排出経路を、装置前方から装置外（矢印Ａ方向）のみならず、装置後方から装置外（矢印Ｂ方向）にも設けることができる。これにより、装置が大型化することなく、画像形成装置１０００と原稿読取装置１００との間の空間から高効率に水蒸気を排出でき、装置前方の装置外観と原稿読取装置１００の底面の結露を抑制できる。なお、本実施形態では自然対流による水蒸気排出について説明したが、ファンを使用し水蒸気を強制的に排出してもよい。

［第２実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第２実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図９は第２実施形態に係る原稿読取装置と画像形成装置との配置構成を示す断面図である。

図９に示すように、本実施形態の画像形成装置は、上記第１実施形態の傾斜面２４に変えて、中央前面（前面）２４ａ、中央後面（後面）２４ｂを設けたものである。中央前面２４ａ、中央後面２４ｂは、画像形成装置本体１０の上面の中央部後方に設けられている。中央前面２４ａ、中央後面２４ｂは、後部上面２２ａ、２２ｂに挟まれた位置にある。

中央後面２４ｂは装置前方（装置前方側）にあり、中央後面２４ｂは装置後方（装置後方側）にある。中央前面２４ａ、中央後面２４ｂは、中央前面１０８ａ、中央後面１０８ｂと対向した位置に設けられている。中央後面２４ｂは、中央前面２４ａよりも高い位置に設けられている。ダクト空間２００は、中央前面２４ａ、中央後面２４ｂ、中央前面１０８ａ、中央後面１０８ｂ、後部上面２２ａ、後部上面２２ｂとで形成される。

上記構成によっても、上記第１実施形態と同様に、ダクト空間２００のダクト後開口部２０２を、ダクト前開口部２０１より高い位置とすることができる。これにより、水蒸気の排出経路を、装置前方から装置外（矢印Ａ方向）のみならず、装置後方から装置外（矢印Ｂ方向）にも設けることができる。よって、装置が大型化することなく、画像形成装置１０００と原稿読取装置１００との間の空間から高効率に水蒸気を排出でき、装置前方の装置外観と原稿読取装置１００の底面の結露を抑制できる。

［第３実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第３実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図１０は第３実施形態に係る原稿読取装置と画像形成装置との配置構成を示す断面図である。

図１０に示すように、本実施形態の画像形成装置は、上記第１実施形態の中央前面１０８ａ、中央後面１０８ｂに変えて、傾斜面１０８を設けたものである。傾斜面１０８は、キャリッジ収納面１０６の中央に後部上面２２ａ、後部上面２２ｂに挟まれて形成されている。傾斜面１０８は、傾斜面２４と対向した位置に設けられている。傾斜面１０８は、排出口１６近傍の装置前方から装置後方に向かって位置が高くなるように傾斜している。ダクト空間２００は、傾斜面２４、傾斜面１０８、後部上面２２ａ、後部上面２２ｂで形成される。

［第４実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第４実施形態について図を用いて説明する。上記第１〜３実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図１１は第４実施形態に係る原稿読取装置と画像形成装置との配置構成を示す断面図である。

図１１で示すように、本実施形態の画像形成装置は、上記第１実施形態の傾斜面２４に変えて上記第２実施形態の中央前面２４ａ、中央後面２４ｂを設けている。また、上記第１実施形態の中央前面１０８ａ、中央後面１０８ｂに変えて上記第３実施形態の傾斜面１０８を設けている。ダクト空間２００は、中央前面２４ａ、中央後面２４ｂ、傾斜面１０８、後部上面２２ａ、後部上面２２ｂで形成される。

［第５実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第５実施形態について図を用いて説明する。上記第１〜３実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図１２は第５実施形態に係る原稿読取装置と画像形成装置との配置構成を示す断面図である。

図１２に示すように、本実施形態の画像形成装置は、上記第１実施形態の傾斜面２４を水平面２４ｃとしたものである。ダクト空間２００は、水平面２４ｃ、中央前面１０８ａ、中央後面１０８ｂ、後部上面２２ａ、後部上面２２ｂで形成される。

図１３はダクト入口高さ（ダクト前開口部２０１の高さ）Ｃと熱流体シミュレーションで算出したダクト空間２００に流入する風量および製品高さ（画像形成装置１０００の高さ）との関係を示す図である。図１３に示すように、ダクト入口高さＣを１０〜２０ｍｍ程度に設定することで、製品高さを低下させつつ、ダクト空間２００に流入する風量を確保可能である。

上記構成により、水蒸気の排出経路を、装置前方から装置外（矢印Ａ方向）のみならず、装置後方から装置外（矢印Ｂ方向）にも設けることができる。これにより、装置が大型化することなく、画像形成装置１０００と原稿読取装置１００との間の空間から高効率に水蒸気を排出でき、装置前方の装置外観と原稿読取装置１００の底面の結露を抑制できる。

Ｓ …シート
Ｘ …排出エリア
Ｚ …空間
１０ …画像形成装置本体
１４ …定着装置（定着部）
１６ …排出口
１７ …排出トレイ（シート積載面）
２１ａ、２１ｂ …支持面
２２ａ、２２ｂ …後部上面
２４ …傾斜面（上面）
２４ａ …中央前面（上面、前面）
２４ｂ …中央後面（上面、後面）
２４ｃ …水平面（上面）
１００ …原稿読取装置
１０１ …スキャナ
１０２ …自動原稿送り部
１０３ａ、１０３ｂ …突当面
１０６ …キャリッジ収納面
１０７ …読取センサ収納面
１０８ …傾斜面（下面）
１０８ａ …中央前面（下面、前面）
１０８ｂ …中央後面（下面、後面）
２００ …ダクト空間（排気口）
２０１ …ダクト前開口部
２０２ …ダクト後開口部
１０００ …画像形成装置

Claims

シートを加熱する加熱部と、前記加熱部を通過したシートを排出する排出口と、を有する画像形成部と、
前記画像形成部の上方に設けられ、２つのヒンジ部によって移動可能に支持され、原稿の画像情報を読み取る画像読取部と、備え、
前記画像形成部の上部は、前記ヒンジ部から遠い位置から近い位置に向かうにつれて位置が高くなる傾斜面を有し、
前記画像形成部の上部と対向する前記画像読取部の下部は、前記ヒンジ部に近い側から第１下部、第２下部、第３下部を有し、
前記第１下部は、前記第２下部と前記第３下部より位置が高く、
前記第２下部は、前記第３下部より位置が高く、
前記第３下部は、前記排出口の直上に位置し、
前記排出口から排出された気流は、前記画像形成部の上部と、前記第１下部、前記第２下部、前記第３下部との間の空間、及び、２つの前記ヒンジ部の間の空間を流れて、画像形成装置の外部に排出されることを特徴とする画像形成装置。
前記第１下部は、鉛直方向から見たとき、前記ヒンジ部と重なる位置にあることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記画像形成部の上部において、前記傾斜面よりも前記ヒンジ部から遠い位置には、前記排出口から排出されたシートを積載する積載部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記画像読取部の下部は、前記第３下部よりも前記ヒンジ部から遠い位置に第４下部を有し、
前記第４下部は、前記第３下部よりも位置が低いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記第３下部と前記第４下部とを連結する連結面は、前記第４下部から前記第３下部に向かうにつれて位置が高くなる傾斜面であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記加熱部は、シートにトナー像を定着させる定着部であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記加熱部の鉛直方向の上方に位置する前記画像形成部の上面には、開口が形成されていないことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
シートを加熱する加熱部と、前記加熱部を通過したシートを排出する排出口と、を有する画像形成部と、
前記画像形成部の上方に設けられ、２つのヒンジ部によって移動可能に支持され、原稿の画像情報を読み取る画像読取部と、備える画像形成装置であって、
前記画像形成部の上部は、画像形成装置の外側から遠い位置から近い位置に向かうにつれて位置が高くなる傾斜面を有し、
前記画像形成部の上部と対向する前記画像読取部の下部は、前記画像形成装置の外側に近い側から第１下部、第２下部、第３下部を有し、
前記第１下部は、前記第２下部と前記第３下部より位置が高く、
前記第２下部は、前記第３下部より位置が高く、
前記第３下部は、前記排出口の直上に位置し、
前記排出口から排出された気流は、前記画像形成部の上部と、前記第１下部、前記第２下部、前記第３下部との間の空間、及び、２つの前記ヒンジ部の間の空間を流れて、画像形成装置の外部に排出されることを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成部の上部において、前記傾斜面よりも画像形成装置の外側から遠い位置には、前記排出口から排出されたシートを積載する積載部が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記画像読取部の下部は、前記第３下部よりも画像形成装置の外側から遠い位置に第４下部を有し、
前記第４下部は、前記第３下部よりも位置が低いことを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
前記第３下部と前記第４下部とを連結する連結面は、前記第４下部から前記第３下部に向かうにつれて位置が高くなる傾斜面であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
前記加熱部は、シートにトナー像を定着させる定着部であることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記加熱部の鉛直方向の上方に位置する前記画像形成部の上面には、開口が形成されていないことを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。