説明

画像形成装置

【課題】定着手段よりも上部のユニットに対して定着手段からの熱による悪影響が及ぶことを防止することができると共に、定着手段より発生する揮発性有機化合物や帯電手段より漏れるオゾンが周辺部へと流れ出すことを防止して効率よく排気ファンへと送ることが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体3と、帯電手段4と、光書き込み手段1と、現像手段2と、転写手段11と、定着手段6とを有する画像形成装置15において、光書き込み手段1が定着手段6の上方に配置されると共に定着手段6より発生した輻射熱を機外に排出する排熱手段7を有し、光書き込み手段1と排熱手段7との間に、輻射熱が光書き込み手段1に及ぶことを防止する遮熱部材8を装置の全幅にわたって設けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、詳しくは転写紙に対するトナー像の定着を熱により行う定着装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、光書き込み手段によって感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像手段によって顕像化させてトナー像とした後、感光体上のトナー像を転写紙に転写させた後に定着手段によって転写紙上のトナー像を熱と圧力とにより定着する、複写装置、ファクシミリ、プリンタ、これ等の複合機等の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置において、定着手段より発せられる熱により光書き込み手段に設けられたレンズが変形し、これにより画質劣化が発生することを防止すべく、光書き込み手段を板金によって囲うことで定着手段からの熱の影響を遮断する技術が、例えば「特許文献1」に開示されている。
【0003】
また、定着手段と現像手段との間隔が狭いことに起因して現像剤の温度上昇に伴ってトナーが飛散するという問題点、及び定着手段とクリーニング手段との間隔が狭いことに起因してトナー固着によりトナー回収機構がロックしてしまうという問題点を解決すべく、定着手段からの熱をユニットの上部のみに設けられた遮蔽部材及びファン及びダクトによって排出する技術が、例えば「特許文献2」に開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した各技術では、光書き込み手段及び画像読取部等の定着手段よりも上部に設けられたユニット全体を定着手段からの熱より遮蔽する構成はなく、ユニット間に隙間等が生じていて断熱効果の効率が悪いという問題点がある。また、定着手段より生じる揮発性有機化合物、帯電手段より漏れるオゾンを効率よく排気ファンに導くことができないという問題点がある。
【0005】
本発明は上述の問題点を解決し、定着手段よりも上部のユニットに対して定着手段からの熱による悪影響が及ぶことを防止することができると共に、定着手段より発生する揮発性有機化合物や帯電手段より漏れるオゾンが周辺部へと流れ出すことを防止して効率よく排気ファンへと送ることが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1記載の発明は、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、前記感光体上に静電潜像を形成する光書き込み手段と、前記静電潜像を顕像化させトナー像を形成する現像手段と、前記感光体上のトナー像を転写材に転写させる転写手段と、前記転写材上に転写されたトナー像を熱により定着させる定着手段とを有する画像形成装置において、前記光書き込み手段が前記定着手段の上方に配置されると共に前記定着手段より発生した輻射熱を機外に排出する排熱手段を有し、前記光書き込み手段と前記排熱手段との間には前記輻射熱が前記光書き込み手段に及ぶことを防止する遮熱部材が装置の全幅にわたって設けられていることを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、さらに前記遮熱部材は中空の金属部材によって構成されていることを特徴とする。
【0008】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、さらに前記遮熱部材は非金属の耐熱部材によって構成されていることを特徴とする。
【0009】
請求項4記載の発明は、請求項1ないし3の何れか1つに記載の画像形成装置において、さらに前記遮熱部材は装置の外装部材まで延出しており、前記外装部材には外気を取り入れ及び排出可能な通気口が設けられていることを特徴とする。
【0010】
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れか1つに記載の画像形成装置において、さらに前記遮熱部材は断熱部材を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、定着手段より発生した輻射熱が排熱手段によって完全に排気されない場合であっても、輻射熱は定着手段と光書き込み手段及び画像読取手段との間に配置された遮熱部材によって吸収及び遮断され、定着手段よりも上方に配置された光書き込み手段及び画像読取手段に対して輻射熱による悪影響が及ぶことを防止できると共に、定着手段より発生する揮発性有機化合物や帯電手段より漏れるオゾンが周辺部へと流れ出すことを防止することができ、排熱手段の吸気効率が向上されて良好な画像形成動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置の概略正面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態を採用した画像形成部の概略正面図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に用いられる遮熱部材を説明する概略図である。
【図4】本発明の第2の実施形態を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図1は、本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置を示している。同図において、画像形成装置15はモノクロ機であるが、本発明が適用可能な画像形成装置としては他の画像形成装置、例えばフルカラー複写機、プリンタ、ファクシミリの単体、あるいは複写機とプリンタとの複合機等の複合機であってもよい。画像形成装置15は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、OHPシート、カードやハガキ等の厚紙、封筒等の何れをもシート状記録媒体としてこれに画像形成を行うことが可能である。また、画像形成装置15は記録媒体である転写紙の両面に画像形成可能に構成されている。
【0014】
画像形成装置15は、像担持体である感光体ドラム3を有しており、感光体ドラム3は装置本体の図示しないフレームに回転自在に支持されている。感光体ドラム3の周囲には、図示しない除電装置、AC帯電を行う図示しない帯電ローラを有する帯電手段4、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤により現像を行う現像手段2、転写手段としての転写ベルト11、クリーニング装置5を電子写真プロセス手段としてそれぞれ有している。これ等は周知の構成であり、例えば現像手段2は、感光体ドラム3に対向配置された現像剤担持体である現像ローラ、現像剤を攪拌及び搬送するスクリュ、現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ、トナー濃度センサの出力に応じてトナーボトル内のトナーを現像手段2内に補給するトナー補給装置等を有し、現像ローラは現像装置本体側に固定された磁石とこの磁石の外側に回転自在に支持されたスリーブとを有している。
【0015】
感光体ドラム3、クリーニング装置5、除電装置、帯電手段4、現像手段2、及び感光体ドラム3周りの構成は一体化されており、プロセスカートリッジを構成している。プロセスカートリッジは、図示しない前面パネルを開放した状態で図1において紙面手前側に向けて着脱可能に構成されている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことができるためメンテナンス性が著しく向上する。転写ベルト11は感光体ドラム3に対峙しつつ矢印方向に移動可能であり、図示しない電源より所定の転写バイアスが印加される。感光体ドラム3の表面に形成された可視像であるトナー像は、転写バイアスの作用により移動する転写ベルト11上を搬送される転写紙に転写される。
【0016】
画像形成装置15は、感光体ドラム3の上方に対向配置された潜像形成手段である光書き込み手段1を装置本体内に有している。光書き込み手段1は、図示しない半導体レーザ等の光源、ポリゴンミラー、fθレンズ、反射ミラー等を有しており、形成すべき画像に対応したデータに基づき図示しない制御手段により光源が発光制御される共にポリゴンミラーが回転駆動制御されることにより、回転する感光体ドラム3の表面にレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。
【0017】
光書き込み手段1の上方には、原稿を載置する図示しないコンタクトガラス、コンタクトガラスに載置された原稿に光を照射する光源及び光源から原稿に照射され反射された光を反射する第1の反射体を備え図1において左右方向に走行する図示しない第1走行体、第1の反射体によって反射された光を反射する第2の反射体を備えた図示しない第2走行体、第2走行体からの光を結像する図示しない結像レンズ、結像レンズを経た光を受け原稿の内容を読み取る図示しない読取センサ等を有する画像読取装置17が設けられている。
【0018】
装置本体内の下方には転写ベルト11に向けて給送される転写紙を多数枚積載可能なシート給送装置12が設けられており、その上方にはシート給送装置12より給送された転写紙をトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで転写ベルト11に向けて給送するレジストローラ対14、転写紙の先端がレジストローラ対14に到達したことを検知する図示しないセンサが配設されている。シート給送装置12は、転写紙を複数枚重ねた束の状態で収容すべく装置本体の下方に配置されている。シート給送装置12は、複数枚の転写紙を収容可能な給紙カセット、給紙カセットに収容された最上位の転写紙に接触してこれを給送する給紙ローラ、給紙ローラによって給送される転写紙を1枚のみに分離する分離ローラ、給紙カセットが装置本体に対して着脱されたことを検知する図示しない着脱センサ等を有している。給紙ローラが所定のタイミングで回転駆動することにより、分離ローラによって分離された給紙カセット内の最上位の転写紙が用紙搬送路へと給送され、給送された転写紙はレジストローラ対14のローラ間にて一時停止される。
【0019】
図1において転写ベルト11の左方には、トナー像が転写された転写紙にトナー像を定着させるための定着手段6が配置されている。定着手段6は内部にヒータを有する加熱ローラ6a及びこれに圧接する加圧ローラ6bを有する周知の加熱加圧定着方式であり、転写紙上に転写されているトナー像を熱と圧力とによって転写紙に対して定着させる。定着手段6の左方には、定着後の転写紙を装置本体の外部に排出する排紙ローラ16が設けられており、排紙ローラ16の下方には両面画像形成時に使用される両面ユニット20が配設されている。
【0020】
定着手段6の上方であって光書き込み手段1の下方には、加熱ローラ6より発せられた輻射熱を機外に排出するための排熱手段としての排気ファン7が配設されている。排気ファン7は装置本体内部の空気を機外に排出すべく装置本体外部と連通しており、画像形成装置15の作動時において常時作動するように構成されている。
【0021】
また、帯電手段4から発生するオゾンを排気ファン7に導く案内部材21が設けられており、オゾンの排気効率が向上されている。同様に定着手段6の近傍に案内部材を設け、定着手段より発生する揮発性有機化合物を排気ファン7に導く構成としてもよく、これらの構成によりオゾンや揮発性有機化合物等の不要物質を効率的に排気ファン7へと導くことができ、画像形成動作時に良好な環境条件を構築することができる。
【0022】
さらに画像形成装置15の装置本体内には、それぞれ図示していないが感光体ドラム3を回転駆動する駆動装置、画像形成装置15の動作全般を制御するCPU、記憶部として機能するメモリ等を含む制御手段、外部電源から給電され画像形成装置15の各構成部に給電を行う電源ユニット等が設けられている。
【0023】
上述の画像形成装置15では、図示しないスタートスイッチの押下等により画像を形成すべき旨の信号が入力されると、画像読取装置17において原稿の読み取りが行われて形成すべき画像に対応したデータが取得され、これが制御手段に入力される。また、転写ベルト11が走行駆動されると共に、感光体ドラム3が図1において時計回り方向に回転駆動される。
【0024】
感光体ドラム3は、その回転に伴い帯電手段4によりその表面をそれぞれ一様に帯電され、形成すべき画像データに基づいて制御手段により駆動制御される光書き込み手段1からのレーザ光の露光により、その表面に静電潜像を形成される。形成された静電潜像は現像手段2のトナーによって顕像化され、感光体ドラム3の表面にはトナー像が形成される。一方、画像形成信号の入力に伴いシート給送装置12より1枚の転写紙が分離給送され、分離給送された転写紙はレジストローラ対14のローラ間に突き当てられた状態で一時停止される。
【0025】
感光体ドラム3上に形成されたトナー像が転写ベルト11に到達するタイミングに合わせてレジストローラ対14が回転駆動され、レジストローラ対14より給送された転写紙は転写ベルト11へと送られる。送られた転写紙は、転写ベルト11によって感光体ドラム3に圧接され、圧力及びバイアス電圧によって感光体ドラム3上のトナー像を転写される。トナー像が転写された転写紙は転写ベルト11により搬送されて定着手段6へと送られ、加熱ローラ6aと加圧ローラ6bとの熱と圧力との作用によりトナー像が転写紙上に定着される。
【0026】
定着手段6を通過した転写紙は、排紙ローラ16により図示しない排紙トレイ上に排出されてスタックされる。両面画像形成の場合には、片面定着済みの転写紙は両面ユニット20を経由して再びレジストローラ対14に向けて搬送される。感光体ドラム3は、転写後に残留した転写残トナーをクリーニング装置5によって除去された後に除電装置によって除電され、帯電手段4による次の帯電に備えられる。
【0027】
しかし上述の画像形成装置15では、「発明が解決しようとする課題」の欄に述べたように、光書き込み手段1及び画像読取装置17と定着手段6との間には定着手段6からの輻射熱を遮蔽する構成はなく、排気ファン7のみでは断熱効果の効率が悪いと共に、定着手段6より生じる揮発性有機化合物及び帯電手段4より漏れるオゾン、特に帯電手段4からのオゾンを効率よく排気ファン7に導くことができないという問題点がある。
【0028】
この問題点を解決すべく本発明の第1の実施形態では、図2に示すように光書き込み手段1と排気ファン7との間に遮熱部材8を配置している。中空の金属板からなる遮熱部材8は、図3に示すように、装置本体の前面板9と後面板10との間に挟まれかつそれぞれ図示しない左側板と右側板との間に挟まれるように画像形成装置15の全幅にわたって設けられており、その一部には光書き込み手段1からのレーザ光を感光体ドラム3に照射させるための透光部8aが設けられている。遮熱部材8は、ねじ止めあるいは溶接等の周知の方法によって画像形成装置15の装置本体に固定されている。
【0029】
この構成により、定着手段6より発生した輻射熱が排気ファン7によって完全に排気されない場合であっても、輻射熱は定着手段6と光書き込み手段1及び画像読取手段17との間に配置された遮熱部材8によって吸収及び遮断され、定着手段6よりも上方に配置された光書き込み手段1及び画像読取手段17に対して輻射熱による悪影響が及ぶことを防止できると共に、定着手段より発生する揮発性有機化合物や帯電手段より漏れるオゾンが周辺部へと流れ出すことを防止することができ、排気ファン7の吸気効率が向上されて良好な画像形成動作を行うことができる。
【0030】
図4は、本発明の第2の実施形態を示している。この第2の実施形態は、第1の実施形態と比較すると、画像形成装置15の装置本体を構成するそれぞれ外装部材としての左側板18及び右側板19に、装置本体内部に対して外気を取り入れ及び排出可能な通気口18a,19aを有する点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。この構成により、画像形成装置15の装置本体に対して各通気口18a,19aから空気が出入りするので、この空気により遮熱部材8が効率よく冷却され、装置本体内部に熱がこもることによる各部材の変形等の不具合の発生を防止することができる。
【0031】
また、第2の実施形態の変形例として、図4に示すように遮熱部材8の下側、すなわち排気ファン7側に断熱部材13を設けることにより、定着手段6よりも上方に設けられた光書き込み手段1及び画像読取手段17に輻射熱が影響することを確実に防止することができ、各種部材が輻射熱により変形することによって発生する各種不具合の発生が防止され、良好な画像形成動作を継続的に行うことができる。
【0032】
上記各実施形態及び変形例では、遮熱部材8として中空の金属板からなるものを用い、これを装置本体に対してねじ止めや溶接により固定する構成を示したが、遮熱部材としては中空の金属板からなるものには限られず、中実の金属部材、非金属製例えば樹脂等の耐熱部材により構成されていてもよい。
【符号の説明】
【0033】
1 光書き込み手段
2 現像手段
3 感光体ドラム
4 帯電手段
6 定着手段
7 排熱手段(排気ファン)
8 遮熱部材
11 転写手段(転写ベルト)
13 断熱部材
15 画像形成装置
18 外装部材(左側板)
18a 通気口
19 外装部材(右側板)
19a 通気口
21 案内部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【0034】
【特許文献1】特許第4009220号公報
【特許文献2】特許第3503919号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、前記感光体上に静電潜像を形成する光書き込み手段と、前記静電潜像を顕像化させトナー像を形成する現像手段と、前記感光体上のトナー像を転写材に転写させる転写手段と、前記転写材上に転写されたトナー像を熱により定着させる定着手段とを有する画像形成装置において、
前記光書き込み手段が前記定着手段の上方に配置されると共に前記定着手段より発生した輻射熱を機外に排出する排熱手段を有し、前記光書き込み手段と前記排熱手段との間には前記輻射熱が前記光書き込み手段に及ぶことを防止する遮熱部材が装置の全幅にわたって設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
請求項1記載の画像形成装置において、
前記遮熱部材は中空の金属部材によって構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項1記載の画像形成装置において、
前記遮熱部材は非金属の耐熱部材によって構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
請求項1ないし3の何れか1つに記載の画像形成装置において、
前記遮熱部材は装置の外装部材まで延出しており、前記外装部材には外気を取り入れ及び排出可能な通気口が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】
請求項1ないし4の何れか1つに記載の画像形成装置において、
前記遮熱部材は断熱部材を有することを特徴とする画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−242749(P2012−242749A)
【公開日】平成24年12月10日(2012.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−114936(P2011−114936)
【出願日】平成23年5月23日(2011.5.23)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】