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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-16
(45)【発行日】2022-12-26
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
   G03G 21/00 20060101AFI20221219BHJP
   G03G 21/16 20060101ALI20221219BHJP
   B41J 29/377 20060101ALI20221219BHJP
   H04N 1/00 20060101ALI20221219BHJP
   G03G 15/00 20060101ALI20221219BHJP
【FI】
G03G21/00 530
G03G21/16 104
B41J29/377 103
H04N1/00 519
G03G15/00 460
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2018203273
(22)【出願日】2018-10-29
(65)【公開番号】P2020071277
(43)【公開日】2020-05-07
【審査請求日】2021-10-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100126240
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 琢磨
(74)【代理人】
【識別番号】100124442
【弁理士】
【氏名又は名称】黒岩 創吾
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 豪史
【審査官】山下 清隆
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第06611667(US,B2)
【文献】特開2017-173595(JP,A)
【文献】特開2018-087993(JP,A)
【文献】特開2017-040748(JP,A)
【文献】特開2014-126763(JP,A)
【文献】特開2008-170629(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03G 21/00
G03G 21/16
B41J 29/00-29/70
H04N 1/00
G03G 15/00
B65H 7/00- 7/20
B65H 43/00-43/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
トナー像をシートに形成する画像形成部と、トナー像が形成されたシートを加熱定着する定着部と、前記定着部により加熱定着されたシートを排出するシート排出部と、前記シート排出部から排出されたシートを積載することが可能なシート積載部と、を有する画像形成ユニットと、
前記画像形成ユニットの上方に設けられ、シートの画像情報を読み取り可能な画像読取ユニットと、
外気を取り込み、前記画像形成ユニットの内部に向けて送風する第1送風部と、
外気を取り込み、前記画像形成ユニットの内部に向けて送風する第2送風部と、
前記画像読取ユニットを支持する支持部であって、前記画像形成ユニットと前記画像読取ユニットとの間に設けられ、前記シート積載部に排出されたシートの側面側に第1側面開口部と、前記シート積載部に排出されたシートの側面側であって前記第1側面開口部と対向する側に第2側面開口部と、前記シート積載部に排出されたシートの背面側に背面開口部と、を有する支持部と
を備え、
前記第1側面開口部の少なくとも一部は、前記シート積載部に排出されたシートに対して前記シート排出部より前方に設けられ、
前記第2側面開口部の少なくとも一部は、前記シート積載部に排出されたシートに対して前記シート排出部より前方に設けられ、
前記背面開口部の少なくとも一部は、前記第1送風部から送風された風の少なくとも一部が前記第1側面開口部から前記シート積載部の上方を通過し前記背面開口部から画像形成装置の外に向かって流れる位置、且つ、前記第2送風部から送風された風の少なくとも一部が前記第2側面開口部から前記シート積載部の上方を通過し前記背面開口部から画像形成装置の外に向かって流れる位置に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】
前記シート積載部に積載されるシートの量が予め規定されている規定量以上か否かを検知する検知部を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記第1側面開口部の上端位置と前記画像読取ユニットの底面の位置との距離は、前記第1側面開口部の下端位置と前記画像形成ユニットの上面の位置との距離よりも短いことを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記画像読取ユニットは、前記画像形成ユニットに対して回動可能に構成されていることを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記第1側面開口部と前記第2側面開口部とを前記シート排出部から排出されるシートの排出方向と直交する方向に見たときに、少なくとも前記第1側面開口部の一部と前記第2側面開口部の一部とがオーバーラップしていることを特徴としている請求項1から4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像読取ユニットを備え、電子写真方式でシートに画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の画像形成装置として、画像形成ユニットの上方に画像読取ユニットを備えたものがある。電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置では、紙などのシートに形成されたトナー像を定着器によって加熱定着処理する。このとき、シートに含まれる水分が水蒸気となって放出される。特に複数枚のシートを連続的に画像形成した場合、放出された水蒸気が画像読取ユニットの底面に水滴となって付着する場合がある。このため、排出されたシートをユーザーが抜き取る際、画像読取ユニットの底面に付着した水滴がシートに付着してしまう可能性があった。また、近年、画像形成装置の高速化や小型化が進み、画像読取ユニットの底面への水滴付着が助長される傾向にあった。そこで、特許文献1に記載の画像形成装置では、排出されたシートの排出口の後方において、画像形成ユニットの上面と画像読取ユニットの下面との間に開口部を形成した構成が開示されている。この構成により、自然対流によって効率的に水蒸気を開口部から画像形成装置の外側に排出する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2015-141227号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1の画像形成装置は、機外への水蒸気の排出を自然対流で行っているため、画像読取ユニットの底面への水滴付着低減効果は十分なものではなかった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
そこで、本発明は、
トナー像をシートに形成する画像形成部と、トナー像が形成されたシートを加熱定着する定着部と、前記定着部により加熱定着されたシートを排出するシート排出部と、前記シート排出部から排出されたシートを積載することが可能なシート積載部と、を有する画像形成ユニットと、
前記画像形成ユニットの上方に設けられ、シートの画像情報を読み取り可能な画像読取ユニットと、
外気を取り込み、前記画像形成ユニットの内部に向けて送風する第1送風部と、
外気を取り込み、前記画像形成ユニットの内部に向けて送風する第2送風部と、
前記画像読取ユニットを支持する支持部であって、前記画像形成ユニットと前記画像読取ユニットとの間に設けられ、前記シート積載部に排出されたシートの側面側に第1側面開口部と、前記シート積載部に排出されたシートの側面側であって前記第1側面開口部と対向する側に第2側面開口部と、前記シート積載部に排出されたシートの背面側に背面開口部と、を有する支持部と
を備え、
前記第1側面開口部の少なくとも一部は、前記シート積載部に排出されたシートに対して前記シート排出部より前方に設けられ、
前記第2側面開口部の少なくとも一部は、前記シート積載部に排出されたシートに対して前記シート排出部より前方に設けられ、
前記背面開口部の少なくとも一部は、前記第1送風部から送風された風の少なくとも一部が前記第1側面開口部から前記シート積載部の上方を通過し前記背面開口部から画像形成装置の外に向かって流れる位置、且つ、前記第2送風部から送風された風の少なくとも一部が前記第2側面開口部から前記シート積載部の上方を通過し前記背面開口部から画像形成装置の外に向かって流れる位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、画像読取ユニットの底面に付着する水滴の量を低減し、排出されたシートをユーザーが抜き取る際に画像読取ユニットの底面に付着した水滴がシートに付着してしまう可能性を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】実施例1の画像形成装置の構成概略図
図2】実施例1の画像形成装置の前方から見た斜視図
図3】実施例1の画像形成装置の風路を表す上面透視図
図4】実施例1の画像形成装置の風路を表す前方から見た斜視図
図5】実施例1の画像形成装置の第1側面開口部の特徴を表す断面図
図6】実施例1の画像形成装置の効果を表す断面図
図7】実施例2の画像形成装置の前方から見た斜視図
図8】実施例2の画像形成装置の第1側面開口部の特徴を表す斜視図
図9】実施例3の画像形成装置の風路を表す上面透視図
図10】実施例3の画像形成装置の第1と第2側面開口部の位置関係を表す断面図
【発明を実施するための形態】
【0008】
[実施例1]
図1は、画像形成装置の構成概略図である。
【0009】
画像形成装置100は、紙などのシートPに電子写真方式で画像形成を行う画像形成ユニット101と画像形成ユニット101の上方に配置された画像読取ユニット200から構成される。画像読取ユニット200は、画像形成ユニット上に形成された支持部300によって支持されている。図1では、支持部300によって形成される開口の部分の断面であるため、画像読取ユニット200が空中に浮いているような図になっているが、画像読取ユニット200は支持部に支えられている。また、図1では、画像形成ユニットと支持部が同じ枠体で構成されているが、それぞれ、別のユニットとして構成されていてもよい。なお、図1の右側を前方とし、図1の左側を後方とする。
【0010】
画像形成ユニット101は、シート収容手段としての給紙カセット104を備える。給紙カセット104は画像形成ユニット101の枠体に対して着脱可能に構成されている。プリント開始信号により給紙カセット104に積載されたシートPは一枚ずつ下流側に搬送される。
【0011】
画像形成ユニット101は、画像形成ユニット101の枠体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ103を備える。プロセスカートリッジ103は、画像形成部の一部である感光ドラム103a、帯電手段としての帯電ローラ103b、トナー像の現像手段としての現像ローラ103c等から構成される。転写ローラ106は、感光ドラム103aに向けて付勢され、感光ドラム103aの回転に対して従動回転する。トナー像が現像された感光ドラム103aと転写ローラ106とが、給紙カセット104から搬送されたシートPを狭持することによりシートPにトナー像が転写される。画像形成部は、少なくとも感光ドラム103aを有するが、これに限定されず、本実施例であれば、転写ローラも構成要素の一部である。
【0012】
トナー定着手段としての定着部108は、シートPを加熱、加圧し、シートPに転写されたトナー像をシートPに定着させる。トナー像が定着されたシートPはシート搬送路109を通って、シート排出口110に設けられたシート排出部である排紙ローラ対111によって排出される。排出されたシートPはシート積載部としての排紙トレイ112上に積載される。
【0013】
図2は、画像形成装置の前方から見た斜視図である。
【0014】
画像読取ユニット200は、シートP上の画像情報を読み取り可能であり、読み取った画像情報は画像形成ユニット101のCPUなどの制御部に送信する。画像形成ユニット101と画像読取ユニット200の間には、画像読取ユニット200を下方から支持している支持部300が設けられている。本実施例の支持部300は、第一の側壁部203、第二の側壁部207、背面側壁部206からなる。第一の側壁部203及び第二の側壁部207には、排出されるシートPの側面と対向する位置に配置されている。背面側壁部206はシート排出方向の背面側(画像形成装置の後方)に配置されている。支持部の第一の側壁部203の排紙トレイ112側の面には、第1側面開口部203aが設けられている。第1側面開口部203aは、排出されたシートの側面に対向(側面側)するように配置されている。支持部の背面側壁部206には、背面開口部206aが設けられている。排紙トレイ112と画像読取ユニット200と第一の側壁部203と第二の側壁部207で囲まれる空間は、支持部が有する背面開口部206aを通して画像形成装置100の外の空間と繋がっている。また、シート排出方向の前方側の排紙トレイ112と画像読取ユニット200との間には前方開口部208が設けられている。排紙トレイ112と画像読取ユニット200と第一の側壁部203と第二の側壁部207で囲まれる空間は、前方開口部208を通じても画像形成装置100の外の空間と繋がっている。前方開口部208を通して、ユーザーは、シート積載部である排紙トレイ112に排出積載されたシートPにアクセスし、シートPを抜き取ることができる。
【0015】
図3は、実施例1の画像形成装置の風路を表す上面透視図である。
【0016】
画像読取ユニット200は破線で表示している。同様に、画像形成ユニット101のユニット内部に配置されたプロセスカートリッジ103と制御部などを有するプリント回路基板(PCB)210も、破線で表示している。
【0017】
送風部である第一の冷却ファン204は、画像形成ユニットの外装部205に設けられた吸気ルーバー205aから外気を取り込み、画像形成ユニット101のユニット内部へ向けて冷却風を送風する。送風部である第一の冷却ファン204から送風される冷却風の一部w1は、プリント回路基板(PCB)210やプロセスカートリッジ103に向けて送風される。これにより、プリント回路基板(PCB)210の電子素子やプロセスカートリッジ103の温度上昇が抑制される。冷却風の一部w1aは、画像形成ユニットの外装部205に設けられた排気ルーバー205bから画像形成ユニット101の機外に排気される。また、冷却風の一部w2は第1側面開口部203aからシート積載部である排紙トレイ112側に向かって排出されるよう構成されている。冷却風の一部w2は、第1側面開口部203aに向かうようダクトを利用して誘導してもよい。または、画像形成ユニット101のユニット内空間(機内空間)と排紙トレイ112上方の空間の気圧差を利用して、ダクトを設けることなく第1側面開口部203aから風が排出されるように構成してもよい。
【0018】
第1側面開口部203aから排出された冷却風の一部w2aは、シート積載部の上方を通過し、支持部の背面開口部206aから画像形成装置100の機外に排気される。同様に、第1側面開口部203aから排出された冷却風の一部w2bは、前方開口部208から画像形成装置100の機外に排気される。つまり、送風部である冷却ファンからの風の少なくとも一部は、側面開口部からシート積載部である排紙トレイの上方を通過し、支持部の背面開口部から画像形成装置の外に向かって流れる構成になっている。
【0019】
また、図4に示すように、第二の側壁部207に側壁開口部207bを設ける構成でもよい。これにより、第1側面開口部203aからの冷却風の一部w2が背面開口部206a、前方開口部208に加えて、側壁開口部207bからも画像形成装置100の機外に排気される。つまり、送風部から送風される風の一部w2cは、側面開口部からシート積載部である排紙トレイの上方を通過し側壁開口部207bから画像形成装置の外に向かって流れる。
【0020】
図5は、実施例1の画像形成装置の第1側面開口部203aの特徴を表す断面図である。
【0021】
シート排出部である排紙ローラ対111の上方には、満載検知手段としての満載検知フラグ113が設けられている。満載検知フラグ113は、シート積載部である排紙トレイ112上に排出積載されるシートPと接触し、積載量を予め規定した積載規定量以上のときには画像形成装置100の動作を停止するよう構成されている。また、ユーザーが排紙トレイ112上に積載されたシートPを抜き取り、積載規定量未満になると画像形成装置100の動作を再開するよう構成されている。つまり、本実施例の画像形成装置は、シート積載部に積載されるシートの量が予め規定されている規定量以上か否かを検知する検知部を有している。
【0022】
第1側面開口部203aの少なくとも一部は、側壁部203におけるシート排出方向の前方領域に設けられている。違う表現で表わすと、側面開口部は、シート積載部である排紙トレイに排出されたシートに対して、シート排出部である排紙ローラ対よりも前方に位置する。
【0023】
また、第1側面開口部203aの少なくとも一部は画像読取ユニット200の底面に近接する位置に設けられている。違う視点で見ると、側面開口部の上端位置と画像読取ユニットの底面の位置との距離L1は、側面開口部の下端位置と画像形成ユニットの上面の位置との距離L2よりも短い。
【0024】
また、排紙トレイ112上に積載されたシートPが規定量のとき、シート排出方向と直行する方向から見て、第1側面開口部203aの少なくとも一部は、積載されたシートPとオーバーラップしないよう構成されている。別の見方をすると、シート積載部に積載されるシートの量が規定量の場合に、側面開口部に直交する方向に見た場合に、側面開口部の上方が積載されたシートとオーバーラップしていない。本実施例での直交する方向は、図5の紙面に直交する方向である。
【0025】
本実施例の第1側面開口部203aは、鉛直方向(画像形成装置の上下方向)に長い開口を複数設けているが、開口部の形状は本実施例の形状に限定されない。すなわち、シート排出方向に長い開口や円形の開口を一つもしくは複数設ける構成であってもよいし、様々な形状の開口を組み合わせる構成であっても良い。
【0026】
図6は、実施例1の画像形成装置の効果を表す断面図である。
【0027】
画像形成されるシートPは、一般的に水分を含んでいる。特に湿度が高い環境に画像形成装置100を設置しているときにはシートPの水分含有量は多くなる傾向にある。水分を含んだシートPが定着部108によって加熱されると、シートPに含まれる水分が蒸発し水蒸気となってシートPの外部に放出される。放出された水蒸気はシート搬送路109を通って、シート排出口110より排出される。シートPが、シート排出部である排出ローラ対111により排出されているときにおいても、シートPからの水蒸気放出は継続する。
【0028】
本実施例の画像形成装置100では、第1側面開口部203aの少なくとも一部は、側壁部203におけるシート排出方向の前方領域に設けられている。このため、シートPから放出された水蒸気の多くを第1側面開口部203aから排出される冷却風の一部w2aと共に背面開口部206aから画像形成装置100の背面側に排出される。
【0029】
また、第1側面開口部203aの少なくとも一部は、画像読取ユニット200の底面に近接する位置に設けられている。このため、画像読取ユニット200のシート排出方向の前方側の底面近傍において冷却風の速度が速い。結果として、シートPから放出された水蒸気の一部が、第1側面開口部203aから排出される冷却風の一部w2bと共に前方開口部208から排出される際、画像読取ユニット200の底面に水蒸気が滞留する時間が短くなり、水蒸気が水滴へと成長しにくい。特に、ユーザーが排紙トレイ112上に積載されたシートPを抜き取る際、抜き取るシートPと接触する可能性が高い画像読取ユニット200のシート排出方向の前方側の底面において、水蒸気が水滴へと成長しにくい。
【0030】
また、排紙トレイ112上のシートPが積載規定量未満のときには、シート排出方向と直行する方向から見て、第1側面開口部203aの少なくとも一部は、積載されたシートPとオーバーラップしないよう構成されている。このため、第1側面開口部203aから排出される冷却風の少なくとも一部は排紙トレイ112上に積載されたシートPによって、流れを阻害されない。つまり、連続してシートに画像が形成され、その画像が形成されたシートがシート積載部である排紙トレイに積載された状態であっても、側面開口部の上方部分は、側面開口部に直交する方向から見た場合に、積載されたシートとオーバーラップしない。これにより、シートに連続して画像が形成されたシートがシート積載部に積載された状態でも、側面開口部から吹き出た冷たい風は、画像読取ユニット底部近傍の空間を流れ、背面開口部から画像形成装置の外に流れる。この結果として、画像読取ユニット底部への水滴の形成が低減される。
【0031】
以上説明した理由により、本実施例の画像形成装置100は、画像読取ユニット200の底面に付着する水滴の量を低減できる。これにより、排出されたシートPをユーザーが抜き取る際に画像読取ユニット200の底面に付着した水滴がシートPに付着してしまう可能性を低減できる。
【0032】
[実施例2]
実施例2の画像形成装置について説明する。実施例1と説明が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。
【0033】
図7は、実施例2の画像形成装置の前方から見た斜視図である。
【0034】
画像読取ユニット200は、画像形成ユニット101に対して、ヒンジ201周りに回動可能に構成され、図7(A)に示す閉状態と、図7(B)に示す開状態の2つのポジションを取ることが可能である。本実施例では、ヒンジも支持部の一部であるとする。
【0035】
通常、画像読取ユニット200は、図7(A)に示す閉状態で使用される。小サイズのシートPがシート積載部である排紙トレイ112上に積載された場合には、画像読取ユニット200を開状態にすることにより、シートPの抜き取ることができる。また、シート排出口110付近で紙詰まりが発生した場合には、画像読取ユニット200を開状態にし、シートPの紙詰まり処理を行うことができる。このように構成することにより、支持部の高さを低くすることが可能になり、画像形成装置自体を小型化することが可能になる。
【0036】
図8は、実施例2の画像形成装置の第1側面開口部203aの特徴を表す斜視図である。
【0037】
第1側面開口部203aの上方には、第1側面開口部203aに対して排紙トレイ112側(シート積載部側)に突出している突出部202が形成されている。
【0038】
突出部202は第一の側壁部203と一体的に形成されても良いし、別体として形成してもよい。突出部202は第一側壁部203aの上方に形成されているため、第1側面開口部203aから排出される冷却風の流れを阻害しない。
【0039】
実施例2の突出部を有する画像形成装置は、実施例1の効果に加えて、画像読取ユニット200が開状態のときに、第1側面開口部203aより画像形成ユニット101の内部へユーザーが誤って異物を落下させてしまうリスクを低減できる。
【0040】
[実施例3]
実施例3の画像形成装置について説明する。実施例1と説明が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。
【0041】
図9は、実施例3の画像形成装置の風路を表す上面透視図である。
【0042】
排紙トレイ112を挟んで第一の側壁部203の対向側に配置された第二の側壁部207には第2側面開口部207aが設けられている。
【0043】
送風部である第二の冷却ファン209は、画像形成ユニットの外装部205に設けられた第二の吸気ルーバー205cから外気を取り込み、画像形成ユニット101のユニット内部へ向けて冷却風を送風する。冷却風の一部w3aは、駆動モーター等を冷却し、画像形成ユニットの外装部205に設けられた第二の排気ルーバー205dから画像形成装置100の機外に排気される。また、冷却風の一部w4は、第2側面開口部207aからシート積載部である排紙トレイ112側に向かって排出されるよう構成されている。
【0044】
図10は、実施例3の画像形成装置の第1側面開口部203aと第2側面開口部207aの位置関係を表す断面図である。
【0045】
第1側面開口部203aと第2側面開口部207aは、シート排出方向と直行する方向から見て、少なくとも一部の領域がオーバーラップするよう構成されている。違う観点として、第1側面開口部203aと第2側面開口部207aは、第1側面開口部203aと直交する方向に見て、少なくとも一部の領域がオーバーラップするように構成されている。
【0046】
したがって、図9に示すように、第2側面開口部207aから排出された冷却風の一部w2は、第1側面開口部203aから排出された冷却風の一部w4と排紙トレイ112と画像読取ユニット200の間の空間でぶつかる。ぶつかった冷却風の一部は、背面開口部206a及び前方開口部208から画像形成装置100の機外に排気される。実施例3では第二の冷却ファン209を設けたが、第二の冷却ファン209を設けず、第一の冷却ファン204の冷却風の一部を第2側面開口部207aまでダクト等の手段により誘導し、第2側面開口部207aから排出するように構成しても良い。
【0047】
実施例3の画像形成装置100は、第1側面開口部203a及び第2側面開口部207aの両方から冷却風が排出される。このため、画像読取ユニット200の底面において冷却風が届く範囲が広範囲となる。また、第1側面開口部203aから排出される冷却風と第2側面開口部207aから排出される冷却風がぶつかることにより、画像読取ユニット200と排紙トレイ112の間の空間の内圧が高まる。このため、シートPから放出された水蒸気は背面開口部206aから排気されやすくなる。
【0048】
以上説明した理由により、実施例3の画像形成装置100は、画像読取ユニット200の底面に付着する水滴の量を低減できる。これにより、排出されたシートPをユーザーが抜き取る際に画像読取ユニット200の底面に付着した水滴がシートPに付着してしまう可能性を低減できる。
【符号の説明】
【0049】
100 画像形成装置
101 画像形成ユニット
108 定着部
111 シート排出部
112 シート積載部
113 検知部
200 画像読取ユニット
202 突出部
203a 第1側面開口部
204 送風部
206a 背面開口部
207a 第2側面開口部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10