JP6770318B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置は、シートに転写したトナー画像を、定着器（定着手段）でシートを加熱してシートに定着している。このため、定着器や、定着器によって加熱されたシートによって、画像形成装置内の温度が上昇し、他の機器の誤作動の原因になることがある。

そこで、シートにトナー画像を形成する画像形成装置には、装置の一方の側から外部の空気を装置内に吸引して、反対側から排出して、装置内の温度の上昇を防止しているタイプのものがある（特許文献１）。

特開平１０−１４９０８１号公報

しかし、従来の画像形成装置は、吸気から排気までの距離が長いため、吸気された空気が機内で拡散して、暖められた空気が機内に滞留し、冷却効果が低下することがあった。

本発明は、加熱されたシートを冷却した後のエアーが機内で拡散することを防ぎ、冷却効率を低下させることなく、加熱されたシートを効率良く冷却する画像形成装置を提供することにある。

本発明の画像形成装置は、トナー画像を担持するシートを、加熱しながら所定の搬送方向に搬送し、該シートにトナー画像を定着する定着手段と、共通ダクト部と、前記共通ダクト部から前記シートの幅方向の一端側に分岐する一端側吐出ダクト部と、前記共通ダクト部から前記シートの幅方向の他端側に分岐する他端側吐出ダクト部と、前記一端側吐出ダクト部に形成された一端側エアー吐出口と、前記他端側吐出ダクト部に形成された他端側エアー吐出口と、前記共通ダクト部の内部に設けられ、前記定着手段を通過した前記シートに向けて、前記画像形成装置の外部から取り込んだ空気を前記一端側エアー吐出口および前記他端側エアー吐出口から吐出する吐出ファンと、前記共通ダクト部よりも前記一端側に配置される一端側吸引ダクトと、前記一端側吸引ダクトに形成された一端側エアー吸引口と、前記一端側吸引ダクトの内部に設けられ、前記一端側エアー吐出口から吐出された空気を前記一端側エアー吸引口から吸引し、前記画像形成装置の外部に排出する一端側吸引ファンと、前記共通ダクト部よりも前記他端側に配置される他端側吸引ダクトと、前記他端側吸引ダクトに形成された他端側エアー吸引口と、前記他端側吸引ダクトの内部に設けられ、前記他端側エアー吐出口から吐出された空気を前記他端側エアー吸引口から吸引し、前記画像形成装置の外部に排出する他端側吸引ファンと、を有し、前記吐出ファンは、前記シートの幅方向において、前記一端側吸引ファンと前記他端側吸引ファンの間に並んで位置することを特徴としている。

本発明の画像形成装置は、加熱されたシートを冷却した後のエアーが機内に拡散することを防ぎ、冷却効率を高めることができる。

本発明の実施の形態における画像形成装置のシート搬送方向に沿った断面概略図である。 図１の冷却装置の外観斜視図である。 図２の冷却装置の冷却ダクトの一部分と排気ダクトの一部分とを取り除いた斜視図である。 図１の冷却装置を左側から見た図である。 図４のＡ−Ａ矢視断面であり、エアーの流れを示す図である。 図２の冷却装置の左、右エアー吐出口と左、右エアー吸引口との上下方向の間に遮蔽板を設けた場合の冷却装置の外観斜視図である。

以下、本発明の画像形成装置を図に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置１０のシート搬送方向に沿った断面概略図である。

画像形成装置１０は、外部のコンピュータや、原稿読み取りユニット２５から送られてくる画像情報を不図示の画像処理部で受信し、その受信した画像情報を発光書込ユニット１２により光変調情報に変換する。発光書込ユニット１２は、光変調情報に基づいてレーザ光Ｒを発して、感光ドラム１８上にスポット状に結像する。感光ドラム１８に原稿画像情報に対応した静電潜像が形成される。静電潜像は、トナーボトルユニット１３からの現像剤（トナー）によって、トナー画像となる。

一方、装置本体１０Ａの下部には、シートを収納したカセット１１が着脱自在に装着されている。シートは、カセット１１からピックアップローラ４０によって、給紙通路１４に送り出されて、１対のレジストローラ１５，１６のニップに突き当てられる。その後、シートは、感光ドラム１８に形成されているトナー画像の位置に合わせて、１対のレジストローラ１５，１６が回転することによって、感光ドラム１８と転写ロール１７との転写ニップに送り込まれる。

感光ドラム１８の転写領域には、転写ロール１７が接触している。この転写ロール１７には転写バイアスが印加されている。感光ドラム１８上に形成されているトナー画像は、転写ニップに送り込まれたシートに、転写バイアスによって静電的に転写される。

トナー画像を転写されたシートは、定着器２０に搬送される。定着手段としての定着器２０は、シートを加熱して搬送し、該シートにトナー画像を定着するようになっている。定着器２０には、互いに圧接された加熱体２０ａと加圧ローラ２０ｂと有している。加熱体２０ａと加圧ローラ２０ｂの定着ニップによって、シートとトナー画像とが加熱加圧されて、トナー画像がシートに定着される。

トナー画像を定着されたシートは、定着器２０のシート搬送方向の下流側に配置された排出ユニット２６の搬送路２７内を搬送されて、排出ユニット２６の排出ローラ対２３によって、胴内排出トレイ２４に排出される。

本実施形態の画像形成装置は、定着器２０から送り出されたシートを冷却する冷却装置５０を定着器２０と排出ローラ対２３との間に備えている。

次に、冷却装置５０を説明する。

図２は、図１の冷却装置５０の外観斜視図である。図３は、図２の冷却装置５０の冷却ダクト２２の一部分と排気ダクト３１の一部分とを取り除いた斜視図である。図４は、図１の冷却装置を左側から見た図である。図５は、図４のＡ−Ａ矢視断面であり、エアーの流れを示す図である。

冷却装置５０の構造を説明する。

冷却装置５０は、シート冷却部６０と、エアー排出部７０とを備えている。シート冷却手段としてのシート冷却部６０は、冷却ダクト６１と、吐出ファンとしての冷却ファン６２とで構成されている。冷却ダクト６１は、装置本体１０Ａに設けられた背面ダクト６１ａと、背面ダクト６１ａに着脱自在に装着されるカバーダクト６１ｂとで形成されている。背面ダクト６１ａは、図１において、装置本体１０Ａの右側壁１０Ａａに形成された開口部１０Ａｂを覆って装置本体１０Ａの内側に設けられている。冷却ファン６２は、図３に示すように背面ダクト６１ａ内で、図１に示すように開口部１０Ａｂを覆って装置本体１０Ａの内側に設けられている。冷却ファン６２は、カバーダクト６１ｂに覆われて、冷却ダクト６１内に収納されている。

冷却ダクト６１は、図２、図４に示すように、装置本体１０Ａの内側から見ると、逆Ｔ字状に形成されている。即ち、冷却ダクト６１は、共通ダクト部６００と、共通ダクト部６００からシートの幅方向の一端側に分岐する一端側吐出ダクト部６０１ａと、共通ダクト部６００からシートの幅方向の他端側に分岐する他端側吐出ダクト部６０１ｂとを有する。カバーダクト６１ｂのシート搬送方向（シート通過方向）Ｅに対して交差する幅方向Ｆに延びた両端の２箇所には、エアー吐出口としての左エアー吐出口（一端側エアー吐出口）６３ａと右エアー吐出口（他端側エアー吐出口）６３ｂ（以下、「左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂ」と記す）とが形成されている。左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂは、定着器２０（図１）によってトナー画像を定着されたシートが通過する通過領域としての搬送路２７（図１）の定着器２０から排出ローラ対２３の区間に位置して、該区間にエアーを吐出するようになっている。

左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂの幅Ｗは、画像形成範囲の幅方向の端部に対向する幅以上に形成されている。左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂのシート搬送方向Ｅに対して交差する方向の間隔Ｌは、搬送されるシートの内、最大サイズのシートの幅方向Ｆの端部に対向できる間隔に設定されている。さらに、左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂは、エアーを水平方向に或いはシート搬送方向Ｅの下流に向けて排出できるように、水平或いは上向きに配置されている。

なお、左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂに対向する搬送路２７の部分は、切除されているか、或いは多数の孔があいているなどして、左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂから吐出されるエアーがシートに当たるようになっている。また、最大サイズのシートとしては、Ａ４横方向：２９７ｍｍ×２１０ｍｍ、若しくは、Ａ３縦方向２９７ｍｍ×４２０ｍｍを想定している。しかし、本発明は、このサイズに限定されるものではない。

エアー排出手段としてのエアー排出部７０は、エアー吐出手段としてのシート冷却部６０の両側に分かれて、同じ構造の左エアー排出部７０Ａと右エアー排出部７０Ｂとで構成されている。左エアー排出部７０Ａと右エアー排出部７０Ｂは、シート冷却部６０を中心にして左右の位置に設けられている。シート冷却部６０は、シート搬送領域の幅方向Ｆの中心に設けられている。

左エアー排出部７０Ａは、一端側吸引ダクトとしての排気ダクト７１Ａと、一端側吸引ファンとしての排気ファン７２Ａ（図３）とで構成されている。排気ダクト７１Ａは、装置本体１０Ａに設けられて内部に排気ファン７２Ａが設けられた下部ダクト７１Ａａと、排気ファン７２Ａを覆って、下部ダクト７１Ａａの上部に重なって設けられて上方に延びた上部ダクト７１Ａｂとで構成されている。下部ダクト７１Ａａには、左エアー吐出口６３ａの上方で、左エアー吐出口６３ａから搬送路２７（図１）に吐出されたエアーがシートによって反射してくる位置に、エアーを吸引する一端側エアー吸引口としての左エアー吸引口７３ａが形成されている。

右エアー排出部７０Ｂも、他端側吸引ダクトとしての排気ダクト７１Ｂと、他端側吸引ファンとしての排気ファン７２Ｂ（図３）とで構成されている。排気ダクト７１Ｂは、装置本体１０Ａに設けられて内部に排気ファン７２Ｂが設けられた下部ダクト７１Ｂａと、排気ファン７２Ｂを覆って、下部ダクト７１Ｂａの上部に重なって設けられて上方に延びた上部ダクト７１Ｂｂとで構成されている。下部ダクト７１Ｂａには、右エアー吐出口６３ｂの上方で、右エアー吐出口６３ｂから搬送路２７に吐出されたエアーがシートによって反射してくる位置に、エアーを吸引する他端側エアー吸引口としての右エアー吸引口７３ｂが形成されている。

冷却装置５０の動作を説明する。

定着器２０でシートにトナー像を定着する動作が行われると、冷却ファン６２、排気ファン７２Ａ，７２Ｂが回転を開始する。冷却ファン６２が回転すると、画像形成装置１０の外部の空気が、装置本体１０Ａの開口部１０Ａｂから冷却ダクト６１内に吸引され、案内されて、左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂから吐出される。左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂから吐出されたエアーは、シートの幅方向の両端部を冷却する。

シートの両端部を冷却する理由は、次の通りである。シートには、種々の幅サイズのシートがある。幅の広いシートは、定着器２０の加熱体２０ａの略全長近くに接触して定着器２０に加熱搬送されるので、加熱体２０ａの略全長の熱を略均等に吸収する。しかし、幅の狭いシートは、加熱体２０ａの幅全長に接触しないで、中央部分に接触するが、端部には接触しない。このため、加熱体２０ａの端部は、シートによって熱が吸収されずに溜まり、中央部分より高温になりがちである。このような状態で、種々の幅サイズのシートが定着器２０を通過すると、シートの両端部が中央部より温度が高くなりがちである。このため、冷却装置５０は、シートの両端部を積極的に冷却するようになっている。

左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂは、水平或いは上向きに配置されている。送風エアーＡＲ１（図５）は、水平方向に或いはシート搬送方向Ｅの下流に向けて吐出される。吐出された送風エアーＡＲ１は、シートに追従することと、シートによって暖められることとによって、シート搬送方向Ｅの下流側に流れる。このため、送風エアーＡＲ１は、シート搬送方向Ｅの下流に流れ易くなっており、定着器２０に流入することが殆ど無く、定着器２０の温度を高めないようにしている。さらに、送風エアーＡＲ１は、定着器２０以外の意図しない機器や部品までを冷却するのを防止できる。特に、感光ドラム１８に付着したトナーを飛散することを防止できる。

一方、排気ファン７２Ａ，７２Ｂも回転しており、左エアー吸引口７３ａと右エアー吸引口７３ｂ（以下、「左、右エアー吸引口７３ａ，７３ｂ」と記す）から排気エアーＡＲ２が吸引されて、排気ダクト７１Ａ，７１Ｂの上部から装置本体１０Ａ外に排出される。左、右エアー吸引口７３ａ，７３ｂは、左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂの真上に配置されている。また、左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂから吐出されてシートを冷却したエアーＡＲ１は、前述のように、シート搬送方向の下流に流れ易くなっている。このため、シートを冷却した後の排気エアーＡＲ２は、左、右エアー吸引口７３ａ，７３ｂに容易に吸引される。

この場合、左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂから吐出されるエアーの吐出流量は、左、右エアー吸引口７３ａ，７３ｂが吸引するエアーの吸引流量よりも多く設定されている。このため、左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂから吐出された送風エアーＡＲ１は、シートを冷却できずに左、右エアー吸引口に直ちに吸引されることが殆ど無く、シートを冷却してから左、右エアー吸引口７３ａ，７３ｂに吸引されるので、冷却効率が良い。

なお、図６のように、左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂと左、右エアー吸引口７３ａ，７３ｂとの上下方向の間に遮蔽板５１を設けて、左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂから吐出されたエアーが左、右エアー吸引口に直ちに吸引されないようにしてもよい。この場合、必ずしも、左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂからのエアーの吐出流量を、左、右エアー吸引口７３ａ，７３ｂが吸引するエアーの吸引流量よりも多く設定する必要が無い。

さらに、エアー吐出口６３ａ，６３ｂとエアー吸引口７３ａ，７３ｂは、２箇所ずつ設けられているが、２箇所には、限定されない。３箇所以上、複数個所ずつ設けられていてもよい。また、シートの幅、一杯に対向して設けられていてもよい。

以上、説明したように本実施形態の画像形成装置１０は、左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂから吐出してエアーによって、搬送路２７を通過するシートを集中的に冷却することができる。また、画像形成装置１０は、シートによって暖められて上昇する排気エアーＡＲ２を、機内に拡散、或いは滞留することがなく、左、右エアー吐出口６３ａ，６３ｂの上方に位置する左、右エアー吸引口７３ａ，７３ｂによって速やかに吸引することができる。これらによって、画像形成装置１０は、機内にシート冷却後の温かいエアーが滞留することがなく、定着器２０によって加熱されたシートの冷却効率を高めることができる。さらに、画像形成装置１０は、冷却効率が良いので、シートが定着器２０によって加熱されたときの影響を受けてカールすることを防止して、シートが搬送路２７に詰まるのを防止することができる。

１０：画像形成装置、１０Ａ：画像形成装置の装置本体、１０Ａａ：装置本体の右側壁、１０Ａｂ：開口部、１８：感光ドラム、２０：定着器（定着手段）、２０ａ：加熱体、２０ｂ：加圧ローラ、２７：搬送路、５０：冷却装置、５１：遮蔽板、６０：シート冷却部（エアー吐出手段）、６１：冷却ダクト、６２：冷却ファン、６３ａ：左エアー吐出口（エアー吐出口）、６３ｂ：右エアー吐出口（エアー吐出口）、７０：エアー排出部（エアー排出手段）、７０Ａ：左エアー排出部、７０Ｂ：右エアー排出部、７１Ａ，７１Ｂ：排気ダクト、７２Ａ，７２Ｂ：排気ファン、７３ａ：左エアー吸引口（エアー吸引口）、７３ｂ：右エアー吸引口（エアー吸引口）、ＡＲ１：送風エアー、ＡＲ２：排気エアー、Ｗ：エアー吐出口の幅、Ｌ：エアー吐出口の間隔、Ｐ：シート。

Claims (4)

1. 画像形成装置であって、
   トナー画像を担持するシートを、加熱しながら所定の搬送方向に搬送し、該シートにトナー画像を定着する定着手段と、
   共通ダクト部と、
   前記共通ダクト部から前記シートの幅方向の一端側に分岐する一端側吐出ダクト部と、
   前記共通ダクト部から前記シートの幅方向の他端側に分岐する他端側吐出ダクト部と、
   前記一端側吐出ダクト部に形成された一端側エアー吐出口と、
   前記他端側吐出ダクト部に形成された他端側エアー吐出口と、
   前記共通ダクト部の内部に設けられ、前記定着手段を通過した前記シートに向けて、前記画像形成装置の外部から取り込んだ空気を前記一端側エアー吐出口および前記他端側エアー吐出口から吐出する吐出ファンと、
   前記共通ダクト部よりも前記一端側に配置される一端側吸引ダクトと、
   前記一端側吸引ダクトに形成された一端側エアー吸引口と、
   前記一端側吸引ダクトの内部に設けられ、前記一端側エアー吐出口から吐出された空気を前記一端側エアー吸引口から吸引し、前記画像形成装置の外部に排出する一端側吸引ファンと、
   前記共通ダクト部よりも前記他端側に配置される他端側吸引ダクトと、
   前記他端側吸引ダクトに形成された他端側エアー吸引口と、
   前記他端側吸引ダクトの内部に設けられ、前記他端側エアー吐出口から吐出された空気を前記他端側エアー吸引口から吸引し、前記画像形成装置の外部に排出する他端側吸引ファンと、
   を有し、
   前記吐出ファンは、前記シートの幅方向において、前記一端側吸引ファンと前記他端側吸引ファンの間に並んで位置する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記一端側エアー吐出口から吐出する空気の流量は、前記一端側エアー吸引口から吸引する空気の流量よりも多く、前記他端側エアー吐出口から吐出する空気の流量は、前記他端側エアー吸引口から吸引する空気の流量よりも多い
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記一端側エアー吸引口および前記他端側エアー吸引口は、前記一端側エアー吐出口および前記他端側エアー吐出口よりも、前記搬送方向において下流側に位置する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記一端側エアー吸引口および前記他端側エアー吸引口は、前記一端側エアー吐出口および前記他端側エアー吐出口よりも上方に位置する
   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。

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