JP6524834B2

JP6524834B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6524834B2
Application number: JP2015143020A
Authority: JP
Inventors: 黒田　光昭; 光昭黒田; 原田　明; 明原田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2035-07-17
Also published as: US9541895B1; US20170017196A1; JP2017026708A

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

用紙搬送路を間にして転写部の下方に対向配置された感光体を回転自在に設け、少なくとも帯電部、露光部、現像部等のプロセスユニットを用紙搬送路の下方において感光体の周囲に配列し、現像部の上部に装着されたトナーカートリッジの上面に用紙搬送路上に位置する用紙案内面を形成した画像形成装置の用紙案内装置が知られている（特許文献１）。

特開平４−２７４４５０号公報

本発明は、画像形成部の温度上昇を抑制して安定した画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の画像形成装置は、
トナー像を形成する画像形成部の上部で、前記トナー像が定着された用紙を排出部に向けて略水平方向に搬送する用紙搬送手段と、
搬送される前記用紙の上側で前記用紙搬送手段の用紙搬送方向下流側から上流側に向かう空気流を付与する第１送風手段と、
前記画像形成部の上側で且つ前記用紙搬送手段の下面側で前記用紙搬送手段の用紙搬送方向下流側から上流側に向かう空気流を付与する第２送風手段と、
前記用紙搬送手段の下部で、前記画像形成部に着脱可能に配置されたトナーカートリッジと、
装置本体に対して開閉可能に支持され、開放することで前記用紙搬手段と前記トナーカートリッジを同時に露出する開閉体と、を備えた、
ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記用紙搬送手段は用紙搬送路を形成する上側搬送部材と下側搬送部材を備え、
前記上側搬送部材は、前記用紙搬送路に向けて用紙搬送方向に延びるように開口し前記第１送風手段による空気流を取り入れる送風開口部を有し、前記用紙を案内する案内姿勢と、前記用紙搬送路を開放する開放姿勢との間で上下方向に移動可能に支持されている、
ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記用紙搬送手段にジャム紙が存在するときは、前記開閉体が開放されると前記用紙搬送手段に対する通電を遮断し、前記用紙搬送手段にジャム紙が存在しないときは、前記開閉体が開放されても前記用紙搬送手段に対する通電を遮断しない、
ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、用紙搬送手段の用紙搬送方向下流側から上流側に向かう空気流を付与する送風手段を有さない構成に比して、画像形成部の温度上昇を抑制することができる。
請求項２に記載の発明によれば、定着されて排出される用紙を冷却することができる。
請求項３に記載の発明によれば、用紙搬送手段のジャム除去操作を安全に行うことができる。

（ａ）は画像形成装置１の外観全体を示す正面図、（ｂ）は用紙搬送部を露出した状態の正面図画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。（ａ）は画像形成装置１の用紙搬送部を示す縦断面模式図、（ｂ）は平面模式図である。用紙搬送装置７０における空気の流通を示す用紙搬送部の断面模式図である。（ａ）は用紙搬送装置７０におけるジャム用紙の除去を説明する断面模式図、（ｂ）はトナーカートリッジ交換を説明する断面模式図である。

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

（１）画像形成装置の全体構成及び動作
図１（ａ）は画像形成装置１の外観全体を示す正面図、（ｂ）は用紙搬送部を露出した状態の正面図、図２は画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置１の全体構成及び動作を説明する。

（１．１）全体構成
画像形成装置１は、電子写真方式によって画像を形成する画像形成部２と、原稿等の読み取りを行う画像読取部３が読取装置支持部４によって画像形成部２の上方に支持されて構成されている。画像形成部２と画像読取部３との間には定着された用紙を排出部へ搬送する用紙搬送装置７０が配置されている。

画像形成部２は、筐体Ｆ（不図示）が形成する内部空間に、制御装置１０、給紙装置２０、感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０、定着装置６０が配置され、感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０を遮蔽する第１前カバー１ａと、第１前カバー１ａの上方でトナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）及び用紙搬送装置７０を遮蔽する開閉体としての第２前カバー１ｂとで覆われて構成されている。

画像読取部３の前面側には、ユーザーインターフェイスとしての操作情報部８０が配置されている。操作情報部８０は、液晶表示パネル、各種操作ボタン、タッチパネル等を組み合わせて構成され、画像形成装置１の使用者は、操作情報部８０を介して各種の設定や指示の入力を行う。また、液晶表示パネルを介して画像形成装置１の使用者へ各種情報を表示する。

（１．２）画像形成部
制御装置１０は、画像形成装置１の動作を制御するコントローラ１１と、コントローラ１１により作動を制御される画像処理部１２、電源装置１３等を有する。電源装置１３は、感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０等に電圧を印加する。
画像処理部１２は、外部の情報送信装置（例えばパーソナルコンピュータ等）から入力された印刷情報を潜像形成用の画像情報に変換して予め設定されたタイミングで、駆動信号を露光装置ＬＨに出力する。

画像形成装置１の底部には、媒体としての用紙Ｐが積載された給紙装置２０が設けられ、規制板（不図示）で幅方向位置が決められた用紙Ｐは、上側から１枚ずつ用紙引き出し部２２により前方（−Ｘ方向）に引き出される。
用紙引き出し部２２から引き出された用紙Ｐは、レジストローラ対２３のニップ部まで搬送される。

感光体ユニット３０は、給紙装置２０の上方（Ｚ方向）に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する感光体ドラム３１を備えている。それぞれの感光体ドラム３１上にはそれぞれの現像装置４０によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像が形成される。
それぞれの現像装置４０には、トナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナーが供給される。

各感光体ユニット３０の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、転写装置５０の中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、レジストローラ対２３から送り出され、搬送ガイドにより案内された用紙Ｐに二次転写ローラ５２によって一括転写される。

定着装置６０には一対の加熱モジュール６１と加圧モジュール６２の圧接によって定着ニップ部（定着領域）が形成されている。
転写装置５０においてトナー像が一括転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で搬送ガイド５３を介して定着装置６０の定着ニップ部に搬送され、一対の加熱モジュール６１と加圧モジュール６２により、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。

定着トナー像が形成された用紙Ｐは、カール補正装置６５で用紙Ｐの反りを補正されて排出ローラ対６３から用紙搬送装置７０に送り込まれる。用紙搬送装置７０は、用紙Ｐを用紙搬送路Ｓ内で第１送風ファン８１から送り込まれる空気流で冷却しながら排紙トレイＴ１へ排出する。
また、両面印刷のために反転したり、画像記録面を上側にして排出する場合は、切替ゲートＧ１で上方（Ｚ方向）に向って搬送方向が切り替えられる。

このように、画像形成装置１は、給紙装置２０から二次転写ローラ５２を経由して排出ローラ対６３に到達するまでの用紙搬送経路をＣ形状としたＣパス搬送路の構成とすることで、用紙Ｐの搬送経路を最短で形成し、印刷開始から最初の一枚目が出力されるまでの時間であるＦＰＯＴ（first printout time）を最小化できる構成となっている。

（２）用紙搬送部の構成と動作
図３（ａ）は画像形成装置１の用紙搬送部を示す縦断面模式図、（ｂ）は平面模式図、図４は用紙搬送装置７０における空気の流通を示す用紙搬送部の断面模式図、図５（ａ）は用紙搬送装置７０におけるジャム用紙の除去を説明する断面模式図、（ｂ）はトナーカートリッジ交換を説明する断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、用紙搬送部の構成と用紙冷却について説明する。

（２．１）用紙搬送部の構成
図３（ａ）に示すように、画像形成装置１の用紙搬送部は、用紙搬送装置７０と、第１送風ファン８１、第２送風ファン８２から構成されている。

用紙搬送装置７０は、画像形成装置１の排出ローラ対６３を介して出力される用紙Ｐを受け取る入口ローラ７１と、この入口ローラ７１にて受け取られた用紙Ｐを下流側へと搬送する複数の搬送ローラ７２と、排紙トレイＴ１に向けて用紙Ｐを排出する排出ローラ７３とを有する。

入口ローラ７１、搬送ローラ７２、排出ローラ７３は、それぞれローラ対を形成し、それぞれのローラ対間には用紙Ｐを下流側に案内する上側搬送部材７５と下側搬送部材７６とによって用紙搬送路Ｓが形成されている。
用紙搬送路Ｓは、入口ローラ７１から下流側に水平に延びる第１搬送路Ｓ１と、第１搬送路Ｓ１に続き排出ローラ７３に向って画像形成部２側に湾曲した第２搬送路Ｓ２からなる。

用紙搬送路Ｓの上方には、用紙案内部７７が形成されている。用紙案内部７７は、上面に、両面印刷のために反転される用紙Ｐを案内して一時的に保持する用紙案内面７７ａを有し、用紙案内面７７ａの下面７７ｂは、上側搬送部材７５の上面に対向して空間Ｒ１を区画している。

用紙搬送路Ｓの下流側には、第１送風ファン８１と、第２送風ファン８２が配置されている。
第１送風ファン８１は、用紙案内面７７ａの下面７７ｂと上側搬送部材７５の上面で区画された空間Ｒ１に向って用紙案内部７７の一端側に配置され、用紙搬送路Ｓ内を搬送される用紙Ｐの上側で用紙搬送方向下流側から上流側に向かう空気流を付与する。
第２送風ファン８２は、トナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）の上側で用紙搬送方向下流側から上流側に向かう空気流を付与する。

図３（ｂ）に示すように、上側搬送部材７５には、用紙搬送路Ｓに向けて開口する送風開口部７５ａが用紙搬送方向に沿って長穴形状に多数形成されている。
下側搬送部材７６には、入口ローラ７１、搬送ローラ７２、排出ローラ７３のそれぞれの駆動ローラ７１ａ、７２ａ、７３ａが配設され、上側搬送部材７５に回転自在に配設されたそれぞれのピンチローラ７１ｂ、７２ｂ、７３ｂとローラ対を構成し、用紙搬送路Ｓ内で用紙Ｐを搬送する。

下側搬送部材７６の下面７６ａは、トナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）と対向して第２送風ファン８２から付与される空気流の流路Ｒ２を形成している。

（２．２）空気流の流通
図４に示すように、第１送風ファン８１から用紙案内面７７ａの下面７７ｂと上側搬送部材７５の上面で区画された空間Ｒ１に送り込まれた空気は、送風開口部７５ａから第１搬送路Ｓ１及び第２搬送路Ｓ２内に流入し、用紙Ｐの上面を用紙搬送方向上流側へと流通する（図４中矢印Ｆ１参照）。

定着装置６０でトナー像が定着された用紙Ｐは、第１搬送路Ｓ１内で、送風開口部７５ａから流入して用紙搬送方向上流側へ流通する空気によって上面側から冷却されながら第２搬送路Ｓ２へ搬送される。
第２搬送路Ｓ２を搬送される用紙Ｐは、画像形成部２側へ湾曲した状態で送風開口部７５ａから流入する空気によって冷却され、用紙搬送方向に対して上向きにカールが付与されて排紙トレイＴ１上に排出されて積載される。

第２送風ファン８２から付与される空気流は、下側搬送部材７６の下面７６ａとトナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）とが対向して形成された流路Ｒ２を用紙搬送方向下流側から上流側に向って流通し（図４中矢印Ｆ２参照）、定着装置６０の近傍で発生する熱のトナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）側への熱拡散を抑制するとともに、トナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）を冷却する。

第１送風ファン８１、第２送風ファン８２によって付与された空気流は、定着装置６０の近傍の熱せられた空気を機外に排気する排気ファン（不図示）によって機外へ排出される。
そのために、定着装置６０で加熱された用紙Ｐは、画像形成部２の上側で排出ローラ対６３から排出部まで延びる用紙搬送路Ｓ内で第１送風ファン８１から付与される空気流で冷却され、トナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）側への熱伝達が抑制される。
また、定着装置６０の近傍で発生する熱は、第２送風ファン８２によって付与される空気流によって遮断され、トナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）への熱拡散が抑制される。
その結果、トナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）の温度上昇が抑制され、安定した画像形成を継続することができる。

（２．３）用紙搬送路の開放
図１（ａ）に示すように、画像形成装置１は給紙装置２０の上方で画像形成部を構成する感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０を遮蔽する第１前カバー１ａと、第１前カバー１ａの上方でトナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）及び用紙搬送装置７０を遮蔽する開閉体としての第２前カバー１ｂとを備えている。

用紙搬送装置７０の用紙搬送路Ｓ内のジャム用紙を除去する場合、トナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）を交換する場合には、図１（ｂ）に示すように、第２前カバー１ｂを開放してジャム用紙の除去操作、トナーカートリッジの交換操作を行う。

（２．３．１）ジャム紙の除去操作
図５（ａ）に示すように、画像形成装置１の第２前カバー１ｂを開放すると、用紙搬送装置７０とトナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）が同時に露出する。
その状態で、用紙搬送装置７０の上側搬送部材７５を上方へ移動させ、用紙搬送路Ｓの間隔を広げるように開放して（図５（ａ）中矢印Ｒ参照）、用紙搬送路Ｓ内のジャム用紙Ｐｊを除去することができる。
ジャム用紙Ｐｊを除去した後、上側搬送部材７５を下方へ移動させて用紙搬送路Ｓを形成する。

第２前カバー１ｂと画像形成装置１本体との間には、第２前カバー１ｂの開閉を検知する検知手段としてのスイッチＳＷが設けられ、ジャム用紙Ｐｊの除去操作後、第２前カバー１ｂを閉鎖すると、スイッチＳＷで第２前カバー１ｂの閉鎖が検知される。

第２前カバー１ｂを開放すると、スイッチＳＷで第２前カバー１ｂの開放が検知される。このとき用紙搬送装置７０内でジャム用紙Ｐｊがある場合は、次に用紙搬送路Ｓを開放する作業が想定されるため、オペレータの安全を考慮し、用紙搬送装置７０への通電を切断する。

（２．３．２）トナーカートリッジの交換
図５（ｂ）に示すように、画像形成装置１の第２前カバー１ｂを開放して、用紙搬送装置７０とトナーカートリッジＴ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）が同時に露出した状態で、それぞれのトナーカートリッジを画像形成装置１の前方（Ｙ方向）から着脱して交換することができる。
トナーカートリッジ交換時には、用紙搬送装置７０を含む画像形成部２は稼動状態となっており、トナーカートリッジの交換操作後に第２前カバー１ｂを閉鎖する。

第２前カバー１ｂを開放すると、スイッチＳＷで第２前カバー１ｂの開放が検知される。このとき用紙搬送装置７０内でジャム用紙Ｐｊがない場合は、次にトナーカートリッジの交換作業が想定されるため、用紙搬送装置７０への通電は切断しない。

１・・・画像形成装置
２・・・画像形成部
３・・・読取部
４・・・読取装置支持部
１０・・・制御装置
２０・・・給紙装置
３０・・・感光体ユニット
４０・・・現像装置
５０・・・転写装置
６０・・・定着装置
７０・・・用紙搬送装置
７１・・・入口ローラ
７２・・・搬送ローラ
７３・・・排出ローラ
７５・・・上側搬送部材
７５ａ・・・送風開口部
７６・・・下側搬送部材
８１・・・第１送風ファン
８２・・・第２送風ファン
Ｔ（Ｙ）、Ｔ（Ｍ）、Ｔ（Ｃ）、Ｔ（Ｋ）・・・トナーカートリッジ
Ｓ・・・用紙搬送路
Ｓ１・・・第１搬送路
Ｓ２・・・第２搬送路

Claims

トナー像を形成する画像形成部の上部で、前記トナー像が定着された用紙を排出部に向けて略水平方向に搬送する用紙搬送手段と、
搬送される前記用紙の上側で前記用紙搬送手段の用紙搬送方向下流側から上流側に向かう空気流を付与する第１送風手段と、
前記画像形成部の上側で且つ前記用紙搬送手段の下面側で前記用紙搬送手段の用紙搬送方向下流側から上流側に向かう空気流を付与する第２送風手段と、
前記用紙搬送手段の下部で、前記画像形成部に着脱可能に配置されたトナーカートリッジと、
装置本体に対して開閉可能に支持され、開放することで前記用紙搬手段と前記トナーカートリッジを同時に露出する開閉体と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
前記用紙搬送手段は用紙搬送路を形成する上側搬送部材と下側搬送部材を備え、
前記上側搬送部材は、前記用紙搬送路に向けて用紙搬送方向に延びるように開口し前記第１送風手段による空気流を取り入れる送風開口部を有し、前記用紙を案内する案内姿勢と、前記用紙搬送路を開放する開放姿勢との間で上下方向に移動可能に支持されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記用紙搬送手段にジャム紙が存在するときは、前記開閉体が開放されると前記用紙搬
送手段に対する通電を遮断し、前記用紙搬送手段にジャム紙が存在しないときは、前記開
閉体が開放されても前記用紙搬送手段に対する通電を遮断しない、
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。