JP7417189B2 - 機器、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Description
しかし、特許文献1の技術は、機器内においてダクトを独立して設けているため、機器が大型化してしまっていた。
画像形成装置1は、画像を形成するための画像形成部を備えた機器である。
図1において、1は機器としての画像形成装置、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、7は用紙等のシートが収容される給紙部、9はシートの搬送タイミングを調整するレジストローラ、を示す。
また、10Y、10M、10C、10BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が感光体ドラム11上に形成されるプロセスカートリッジ、16は各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの感光体ドラム上に形成されたトナー像を中間転写ベルト17上に重ねて転写する1次転写ローラ、を示す。
また、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、19は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング装置、20はシート上のトナー像(未定着画像)を定着する定着装置、31は中間転写ベルト17上のトナー像をシート上に転写するための2次転写ベルト、40は2次転写ベルト31を清掃する2次転写ベルトクリーニング装置、を示す。
なお、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BK(作像部)は、作像プロセスに用いられるトナーTの色が異なる以外はほぼ同一構造である。
まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11の表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部(1次転写ニップ)に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように1次転写ローラ16が設置されている。そして、1次転写ローラ16の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
その後、感光体ドラム11の表面は、除電装置の位置を順次通過して、感光体ドラム11における一連の作像プロセスが終了する。
ここで、2次転写ベルトクリーニング装置40で回収されたトナーなどの付着物は、粉体搬送管としての廃トナー搬送管71、72(図3等参照)によって搬送されて、廃トナーとして廃トナー回収容器90の内部に回収される。
詳しくは、シートを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送されたシートが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9(タイミングローラ)に導かれる。レジストローラ9に達したシートは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
そして、定着工程後のシートは、排紙ローラによって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセス(印刷動作)が完了する。
本実施の形態における画像形成装置1は、その内部に冷却対象物としての廃トナー搬送管71、72(粉体搬送管)を備えた機器である。
図3等を参照して、粉体搬送管としての廃トナー搬送管71、72(廃トナー搬送路)には、2次転写ベルト装置30において2次転写ベルトクリーニング装置40で回収された粉体としての廃トナー(2次転写ベルト31から除去したトナーなどの付着物である。)を廃トナー回収容器90に向けて搬送するための搬送部材としての搬送スクリュ73(図4参照)が内設されている。
具体的に、引出ユニット45(ユニット)の構造体フレーム(第1フレーム46、第2フレーム47、などからなる筐体である。)に、2次転写ベルト装置30や定着装置20が保持されている。そして、引出ユニット45は、画像形成装置本体1に対して図2の矢印方向(-X方向であって、本体前側である。)に引出されたり、その逆方向(+X方向であって、本体後側である。)に装着されたり、ユーザーなどの作業者によって操作される。このように構成することで、2次転写ベルト装置30や定着装置20のメンテナンスや、その位置でジャムしたシートを取り除く作業(ジャム処理)が容易となる。
なお、本実施の形態において、廃トナー回収容器90は、装置本体1に対する引出ユニット45の着脱操作とは別に、装置本体1に対して着脱可能に設置されている。したがって、装置本体1(機器本体)に対する引出ユニット45の着脱動作に連動して、廃トナー搬送管71、72(第2接続部72a)が廃トナー回収容器90に対して着脱されることになる。
また、第1廃トナー搬送管71と第2廃トナー搬送管72とには、それぞれ、搬送スクリュ73(図4参照)が内設されている。そして、搬送スクリュ73が回転駆動されることで、廃トナー搬送管71、72内で廃トナーが搬送されることになる。
具体的に、2次転写ベルトクリーニング装置40内に回収された廃トナーは、第1廃トナー搬送管71において図3の白矢印方向(+X方向)に搬送されて、第1接続部71aを介して第2廃トナー搬送管72に移動する。そして、廃トナーは、第2廃トナー搬送管72において図4の黒矢印方向(略-Y方向)に搬送されて、図4において破線で囲んだ切替部で搬送方向が+X方向に切り替わって搬送された後に、第2接続部72aを介して廃トナー回収容器90内に搬送され回収される。
定着装置20は、シート上のトナー像を熱溶融するため、ヒータなどの加熱手段によって定着ベルト21を高温に加熱するものであって、その周囲を昇温させる熱源となる。そして、図1、図2等に示すように、2次転写ベルト装置30は、その定着装置20(熱源)の近くに配置されているため、その熱によって昇温しやすい状態にある。トナーは熱によって凝集しやすい性質を有していて、廃トナー搬送管71、72(特に、第2廃トナー搬送管72である。)のように狭い空間においては熱によって凝集して固着する不具合が生じやすい。
そのため、本実施の形態では、廃トナー搬送管71、72(特に、第2廃トナー搬送管72である。)を積極的に冷却するための通気路60、61(冷却手段)を設けている。
通気ダクト60は、画像形成装置1(機器)の外部に通じる吸気口83から吸気した空気を、第2廃トナー搬送管72(冷却対象物)に吹き付ける排気口47a~47cに導くものである。
そして、この通気ダクト60は、複数のダクト(第1ダクト50と第2ダクト62と第3ダクト63とである。)を連結して形成されたものである。
詳しくは、3つのダクト50、62、63によって、1つのダクトとしての通気ダクト60が形成されている。具体的に、吸気口83の側から排気口47a~48cの側に向けて、第3ダクト63、第2ダクト62、第1ダクト50、の順に接続されて通気ダクト60が形成されている。すなわち、第3ダクト63の吸気側にファン61が接続され、第3ダクト63の排気側に第2ダクト62の吸気側が接続され、第2ダクト62の排気側に第1ダクト50の吸気側が接続されている。
そして、図6において矢印で示すように、ファン61によって画像形成装置1の外部から吸引した空気が、第3ダクト63、第2ダクト62、第1ダクト50を介して、排気口47a~47cから第2廃トナー搬送管72に吹き付けられて、第2廃トナー搬送管72が冷却されることになる。
また、第1ダクト50は、引出ユニット45に設置されていて装置本体1に対して着脱可能に構成されている。これに対して、第2ダクト62や第3ダクト63やファン61は、画像形成装置本体1に固定して設置されている。したがって、第1ダクト50は、装置本体1に対する引出ユニット45の着脱動作に連動して、第2ダクト62に着脱(連通・連通解除)されることになる。
そして、図6~図8等を参照して、引出ユニット45(ユニット)における構造体フレームとしての第2フレーム47の一部が、第1ダクト50の一部として兼用されている。すなわち、第1ダクト50は、構造体フレームとは独立した部材ではなくて、構造体フレームの一部が第1ダクト50として用いられている。
第2フレーム47は、板金に曲げ加工(箱曲げ加工)を施して形成したものである。これに対して、分割ダクト51(被嵌合部材)は、樹脂材料で成型されたものであって、第2フレーム47に分割ダクト51が入れ子状に嵌合されて空気の漏れが防止されている。
さらに、本実施の形態では、それらのダクト50、62、63(通気ダクト60)をすべて独立して設けるのではなくて、構造体フレームとしての第2フレーム47の一部をダクトの一部として兼用しているため、兼用しない場合に比べて、画像形成装置1を小型化、省スペース化、低コスト化することができる。
具体的に、本実施の形態において、第2フレーム47(構造体フレーム)には、通気方向に離間した位置に複数の排気口(3つの排気口47a~47c)が形成されて、それぞれの排気口47a~47cから空気を吹き付けて第2廃トナー搬送管72を冷却している。
また、排気口47a~47cは第2フレーム47に切り曲げ加工を施して形成したものであって、その切り曲げた部分が通気路側において排気口47a~47cに対して通気方向下流側に位置している。また、切り曲げた部分は、通気方向の上流側から下流側に向けて排気口側に傾斜するように形成されている。そのそのため、第1ダクト50内を流動する空気が、その切り曲げた部分によって、スムーズに排気口47a~47cから冷却対象物に向けて排出されることになる。
詳しくは、3つの排気口47a~47cのうち、通気方向の最下流側に位置する第3排気口47cは、その開口面積が、第1、第2排気口47a、47bの開口面積よりも大きくて、大量の空気を排気して冷却効率を高められるように構成されている。一方、搬送スクリュ73の端部や、第2廃トナー搬送管72の切替部は、他の部分に比べて、廃トナーの滞留が生じやすく、トナーが固着しやすい。そのため、その固着しやすい部分を集中的に冷却できるように、その部分に第3排気口47cを開口させて冷却効率を高めている。
本実施の形態では、図9、図10等に示すように、画像形成装置本体1における構造体フレームとして機能する本体構造フレーム84や本体第2側板81が設けられている。そして、本体第2側板81は、第2ダクト62が跨ぐような位置に配置されている。そのため、本実施の形態では、第2ダクト62を、さらに2つの接続ダクト62a、62bに分割して、本体第2側板81の一方の面側に配置された接続ダクト62a(図10、図11参照)と、本体第2側板81の他方の面側に配置された接続ダクト62b(図8~図10参照)と、が本体第2側板81の位置で接続されるように構成している。このように構成することで、本体第2側板81に影響されることなく、第2ダクト62を自由なレイアウトで配回すことが可能になる。
そして、この温度センサ85(温度検知手段)によって検知された温度が所定値T(例えば、30℃程度である。)を超えたときに、ファン61が駆動されるように制御している。
詳しくは、温度センサ85による検知温度が所定値Tに達しないときには、第2廃トナー搬送管72におけるトナー固着が生じる可能性がないものとして、ファン61を駆動せずに第2廃トナー搬送管72の冷却はおこなわない。これに対して、温度センサ85による検知温度が所定値Tに達したときには、第2廃トナー搬送管72におけるトナー固着が生じる可能性があるものとして、ファン61を駆動して第2廃トナー搬送管72の冷却をおこなう。
このような制御をおこなうことで、ファン61を無駄に駆動することなく、第2廃トナー搬送管72を効率的に冷却することが可能になる。
また、温度センサ85(温度検知手段)は、第2廃トナー搬送管72の近傍であって、排気口47a~47cに対して本体第1側板80(仕切り部材)によって隔絶された位置に配置されているため、排気口47a~47cから排気される空気によって冷却されることなく、第2廃トナー搬送管72の周囲温度を精度良く検知することができる。したがって、上述した効果(第2廃トナー搬送管72を効率的に冷却する効果である。)が発揮されやすくなる。
これにより、画像形成装置1を大型化することなく、第2廃トナー搬送管72を冷却することができる。
また、本実施の形態では、本発明を画像形成装置1に適用したが、画像形成装置以外の機器であっても、内部に冷却対象物が設置されたものであれば、本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、通気ダクト60を構成する3つのダクト50、62、63のうち、1つのダクト(第1ダクト50)のみが構造フレームの一部を兼用するように構成したが、2つ以上のダクトがそれぞれ構造フレームの一部を兼用するように構成することもできる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
20 定着装置(熱源)、
30 2次転写ベルト装置、
31 2次転写ベルト、
32 2次転写ローラ、
40 2次転写クリーニング装置、
45 引出ユニット(ユニット)、
46 第1フレーム(構造体フレーム)、
47 第2フレーム(構造体フレーム)、
47a~47c 排気口、
50 第1ダクト(少なくとも1つのダクト)、
51 分割ダクト(被嵌合部材)、
60 通気ダクト、
61 ファン、
62 第2ダクト(ダクト)、
71 第1廃トナー搬送管(粉体搬送管)、
72 第2廃トナー搬送管(粉体搬送管、冷却対象物)、
73 搬送スクリュ(搬送部材)、
80 側板(仕切り部材)、
81 本体第2側板、
82 外装カバー、
83 吸気口、
84 本体構造フレーム、
85 温度センサ(温度検知手段)、
90 廃トナー回収容器。
Claims (10)
- 内部に冷却対象物を備えた機器であって、
機器本体、又は、前記機器本体に対して着脱可能に設置されたユニット、における構造体フレームと、
当該機器の外部に通じる吸気口から吸気した空気を、前記冷却対象物に吹き付ける排気口に導く通気ダクトと、
を備え、
前記通気ダクトは、複数のダクトを連結して形成されたものであって、
前記構造体フレームは、
その一部が、前記複数のダクトのうち少なくとも1つのダクトの一部として兼用されるとともに、
通気方向に離間した位置に複数の前記排気口を具備し、
前記複数の排気口は、少なくとも1つの排気口の開口面積が、他の排気口の開口面積に比べて大きく、
前記冷却対象物は、粉体を搬送する搬送部材が内設された粉体搬送管であって、
前記少なくとも1つの排気口は、前記搬送部材の端部であって、前記粉体搬送管の搬送方向が略同じ高さ位置で切り替わる切替部に対応する前記粉体搬送管の部分に向けて開口したことを特徴とする機器。 - 前記構造体フレームの一部が兼用された前記ダクトは、前記構造体フレームにおいて通気方向に略直交する断面が略U字状に形成された部分に、通気方向に略直交する断面が略U字状に形成された被嵌合部材を入れ子状に嵌合させたものであることを特徴とする請求項1に記載の機器。
- 前記冷却対象物は、前記構造体フレームに設置されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の機器。
- 前記構造体フレームの一部が兼用された前記ダクトは、前記冷却対象物に向けて開口する前記排気口が形成されたことを特徴とする請求項1~請求項3のいずれかに記載の機器。
- 前記複数の排気口は、それぞれ、前記構造体フレームに切り曲げ加工を施して形成したものであって、切り曲げた部分が通気路側において前記排気口に対して前記通気方向の下流側に位置することを特徴とする請求項1~請求項4のいずれかに記載の機器。
- 前記切り曲げた部分は、前記通気方向の上流側から下流側に向けて前記排気口の側に傾斜するように形成されたことを特徴とする請求項5に記載の機器。
- 前記ダクトに対して吸気するためのファンを備えたことを特徴とする請求項1~請求項6のいずれかに記載の機器。
- 前記冷却対象物の近傍であって、前記排気口に対して仕切り部材によって隔絶された位置に、当該機器の内部の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記温度検知手段によって検知された温度が所定値を超えたときに、前記ファンが駆動されることを特徴とする請求項7に記載の機器。 - 当該機器の内部を昇温させる熱源を備え、
前記冷却対象物は、前記熱源の近傍に設置されたことを特徴とする請求項1~請求項8のいずれかに記載の機器。 - 請求項1~請求項9のいずれかに記載の機器であって、画像形成部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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