特許 7551357 画像形成装置

(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】2024-09-06

(45)【発行日】2024-09-17

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/16 20060101AFI20240909BHJP

   G03G 21/20 20060101ALI20240909BHJP

【ＦＩ】

G03G21/16 104

G03G21/20

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020109839

(22)【出願日】2020-06-25

(65)【公開番号】P2022007109

(43)【公開日】2022-01-13

【審査請求日】2023-06-15

(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】100223941

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 佳子

(74)【代理人】

【識別番号】100159695

【弁理士】

【氏名又は名称】中辻 七朗

(74)【代理人】

【識別番号】100172476

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 一史

(74)【代理人】

【識別番号】100126974

【弁理士】

【氏名又は名称】大朋 靖尚

(72)【発明者】

【氏名】川出 隆明

(72)【発明者】

【氏名】三輪 晃司

【審査官】内藤 万紀子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２４６２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２２９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３３７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１３４３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１０８３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９４７７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ ２１／１６

Ｇ０３Ｇ ２１／２０

Ｇ０３Ｇ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録材にトナー像を形成する画像形成部と、トナー像を記録材に定着する定着部と、を含む装置本体と、
前記装置本体に装着可能とされたオプション装置と、
前記装置本体に装着可能とされ、記録材を前記オプション装置へ搬送する搬送装置と、
を有し、
前記装置本体は、ファンと、前記ファンによって空気が排気される排気口と、トナーが収容されたトナー収容容器と、外装となる筺体と、を有し、
前記装置本体と前記搬送装置との間に空間を設け、前記排気口から排出された空気が前記空間を流れる構成とされ、前記筺体を介して前記トナー収容容器は前記空間と対向することを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

記録材にトナー像を形成する画像形成部と、トナー像を記録材に定着する定着部と、を含む装置本体と、
前記装置本体に装着可能とされたオプション装置と、
前記装置本体に装着可能とされ、記録材を前記オプション装置へ搬送する搬送装置と、
を有し、
前記装置本体は、ファンと、前記ファンによって空気が排気される排気口と、前記搬送装置が装着されていないときに、トナー像が定着された記録材が排出される排紙積載部と、トナーが収容されたトナー収容容器、を有し、
前記装置本体と前記搬送装置との間に空間を設け、前記排気口から排出された空気が前記空間を流れる構成とされ、
前記搬送装置は、前記排紙積載部の上方に配置され、前記装置本体と前記搬送装置との間に前記空間が設けられ、
前記排紙積載部は、前記トナー収容容器の一部によって構成され、
前記排気口は、前記排紙積載部に対して記録材の搬送方向下流側に位置する後端壁において、記録材を前記装置本体から前記排紙積載部へ排出する排紙ローラ対の鉛直下方に設けられていることを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、像担持体を用いてトナー像を形成する、複写機やレーザービームプリンター（以下、ＬＢＰ）などの電子写真方式の画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的な電子写真方式の画像形成装置の装置本体は、一様に帯電した感光体を露光手段（レーザースキャナなど）で露光し、画像情報に基づいた静電潜像を形成し、静電潜像を現像手段で現像してトナー像を形成する。形成したトナー像は、記録材上に転写され、定着手段により加熱加圧され、記録材上に定着し、画像形成が行われる。画像形成が行われた記録材は、定着手段に対して記録材の搬送方向下流側に設けられた排紙搬送部を通り、排出手段に導かれ、装置本体の外部に設けられた排紙積載部に排出される。

【0003】

画像形成装置は、排紙積載部に排出された記録材を、仕分けしたり、複数枚をステイプルで束ねたりする処理が行われる排紙スタッカなどのオプション装置が装着されている場合がある。この場合、排紙口からオプション装置に記録材を搬送する搬送装置を装着することが知られている（特許文献１）。

【0004】

この構成では、搬送装置は装置本体の上側に設けられ、装置本体の排紙口より排出される記録材をオプション装置へと搬送する搬送路が形成されている。さらに装置本体は、装置本体に設けられた吸気ファンより導入された外気は、装置本体の内部を通過したのち、排出口より機外へ排出されるように構成されている。そして搬送装置には、排出口と対向する位置に吸気口が設けられ、装置本体より排出される排気を、搬送装置内部に導入するように構成され、搬送路の近傍に設けられた搬送ローラや、搬送される記録材などを冷却することができる構成とすることが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１０－１３４３３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、搬送装置が装置本体の上側に設けられる構成にあっては、装置本体の上側から排熱されることなく、装置本体の内部において定着部等で発生した熱がこもり、ひいては搬送装置に装置本体の熱が伝わってしまう恐れがあった。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明にかかる画像形成装置は、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、トナー像を記録材に定着する定着部と、を含む装置本体と、装置本体に装着可能とされたオプション装置と、装置本体に装着可能とされ、記録材をオプション装置へ搬送する搬送装置と、を有し、装置本体は、ファンと、ファンによって空気が排気される排気口と、を有し、装置本体と搬送装置との間に空間を設け、排気口から排出された空気が空間を流れる構成とされていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

以上説明したように、本発明によれば、オプション装置が装着された場合において、装置本体からオプション装置へ効率的な断熱ができ、装置本体を冷却ができる構成を提案する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例１における画像形成装置Ｐの断面図（全体構成図）

【図2】実施例１における画像形成装置Ｐの斜視図

【図3】実施例１における画像形成装置Ｐの詳細断面図

【発明を実施するための形態】

【0010】

［実施例］
以下、図面を参照して本実施例に係る画像形成装置について説明する。

【0011】

（画像形成装置）
図１及び図２を用いて、実施例１に係る画像形成装置について説明する。以下、本発明に係る画像形成装置の一例として、感光体ドラムを複数備えたカラーのレーザープリンターを示す。画像形成装置は、記録材Ｓに画像形成を行う装置本体Ｐと、記録材Ｓを仕分けて収納するスタッカなどの装置本体Ｐに装着可能な後処理装置４１と、装置本体Ｐから処理装置４１に記録材Ｓを搬送する、装置本体Ｐに装着可能な搬送装置４０と、を有する。なお本実施例では、画像形成装置は、一例としカラーのレーザープリンターに挙げたものの、感光体ドラムを１つのモノクロ画像形成装置、複写機などの画像形成装置としてもよい。さらに後処理装置は、一例としてスタッカを挙げたものの、フィニッシャやソーター、あるいはステープラ等のオプション装置の一例である。また記録材Ｓは、紙やＯＨＰシート等を用いることができ、本実施例では紙を用いた。このため、以下の説明では、記録材Ｓの供給を給紙、記録材Ｓの排出を排紙と記載する。

【0012】

（装置本体）
まず初めに、装置本体Ｐについて説明する。装置本体Ｐは、記録材Ｓを収容・補給する給送部と、記録材Ｓにトナー像を形成する画像形成部と、記録材Ｓにトナー像を定着する定着部と、これらを収容する筺体と、を有している。

【0013】

筺体は、装置本体Ｐの上面に位置する排紙積載部３１の他、記録材Ｓの搬送方向において排紙積載部３１に対して記録材の搬送方向下流側に位置する鉛直上方に延びる後端壁、カートリッジ３や廃トナーボックス３３を着脱可能にする前ドア４２を備えている。

【0014】

給送部は、記録材Ｓを収納する給紙トレイ１１と、給紙トレイ１１内から記録材Ｓを給紙する給紙ローラ９と、給紙された記録材Ｓを搬送する搬送ローラ対１０と、を有する。給紙トレイ１１は、記録材Ｓを収容可能に構成された引き出し形状とされており、記録材Ｓの搬送方向と直交する方向へ着脱可能とされている。給紙トレイ１１に収容された記録材Ｓは、反時計回りに回転した給紙ローラ９と、給紙ローラ９と対向した図示しない分離パッドによって一枚ずつ分離、搬送する。搬送された記録材Ｓは、搬送ローラ対１０で画像形成部へ搬送される。

【0015】

画像形成部は、感光体ドラム１（像担持体）を備えた複数のカートリッジ３（３ａ～３ｄ）と、カートリッジ３を露光するレーザースキャナ７と、カートリッジ３に形成されたトナー像を記録材Ｓに転写する転写部と、を有している。

【0016】

カートリッジ３（３ａ～３ｄ）は、像担持体としての感光体ドラム１に作用するプロセス手段が一体的にカートリッジ化され、着脱可能に装置本体に保持されている。４つのカートリッジ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、同一構造で、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色トナーを用いている。以降、各カートリッジ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを総称して、カートリッジ３とする。

【0017】

カートリッジ３は、感光体ドラム１の周囲に、その回転方向に従って順に、帯電手段２、現像手段４、転写手段、クリーニング手段２１が配設されている。感光体ドラム１の端部に不図示の駆動モータから駆動力を伝達することにより、図１の矢印に示す時計回りの方向に回転駆動される。帯電手段２は、導電性ローラで、感光体ドラム１の表面に当接させるとともに、不図示の電源によって帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させる。

【0018】

一様に帯電された感光体ドラム１は、画像信号に基づいたレーザー光がレーザースキャナ７から照射され、露光される。これにより、カートリッジ３の感光体ドラム１の表面には、静電潜像が形成される。なおレーザースキャナ７は、カートリッジ３の鉛直下方に配置されている。

【0019】

感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像は、現像ローラ等の現像手段で現像され、トナー像が形成される。現像手段４としては、現像ローラの他、現像ローラ上のトナー層をならす現像ブレードが含まれている。

【0020】

そして、感光体ドラム１上のトナー像は、転写手段としての転写体ユニット２０によって記録材Ｓに転写される。転写体ユニット２０は、駆動ローラ１５と、対向ローラ２２と、転写ベルト１２０と、テンションローラ１７と、一次転写ローラ１９と、二次転写ローラ１６と、を備えている。テンションローラ１７は、駆動ローラ１５及び対向ローラ２２に張架された転写ベルト１２０に張力を加えるように構成され、駆動ローラ１５で転写ベルト１２０が回動可能とされている。転写ベルト１２０を介して各感光体ドラム１に対向する一次転写ローラ１９に不図示のバイアス印加手段でバイアスを印加する。これにより感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１上のトナー像を順次、転写ベルト１２０上に重畳するようにして一次転写され、カラーのトナー像が形成される。

【0021】

転写体ユニット２０は、二次転写部において、転写ベルトを介して対向ローラ２２と対向する二次転写ローラ１６に不図示のバイアス印加手段でバイアスを印加することにより、搬送された記録材Ｓに転写ベルト１２０上のカラーのトナー像を二次転写する。なお、二次転写後に転写ベルト上の転写されなかったトナーは廃トナーとして、クリーニング手段１２１で回収され、廃トナー搬送路１２２内に設けられた不図示のスクリューなどの搬送手段で搬送され、廃トナーボックス３３に回収される。このようにして廃トナーは、廃トナーボックス３３を交換することにより、除去される構成とされている。本実施例では廃トナーボックス３３は、排紙積載部３１とレーザースキャナ７の間、つまり排紙積載部３１の直下に配置した構成としている。

【0022】

定着部である定着装置１４は、加熱ユニット１４ａと、加熱ユニット１４ａに押圧してニップ部を形成する加圧ローラ（ニップ形成部材）１４ｂと、ニップ部を通過した記録材Ｓを外部へ搬送する搬送ローラ１４ｃと、を有する。定着装置１４は、記録材Ｓ上に形成したカラーのトナー像にニップ部で圧力と加熱ユニット１４ａからの熱が加え、記録材Ｓにカラーのトナー像を定着する。カラーのトナー像が定着された記録材Ｓは、搬送ローラ１４ｃにより、定着装置１４から排紙ローラ対１８へ搬送され、排紙ローラ対１８によって装置本体Ｐの上方に設けられた排紙積載部３１に排紙され、画像形成プロセスが完了する。

【0023】

なお、本実施例では、転写ベルト１２０を介してトナー像を記録材Ｓに転写する構成を例にとり説明したが、この構成に限らず、感光体ドラム１から直接トナー像を記録紙Ｓに順次転写される構造であってもよい。

【0024】

（搬送装置）
次に、装置本体Ｐに装着される搬送装置４０、及び装置本体Ｐに対する搬送装置４０の取り付けを説明する。図２（ａ）は装置本体Ｐへ搬送装置４０の取付構成を説明するための斜視図であり、図２（ｂ）は装置本体Ｐに搬送装置４０が取り付けられた構成を示す斜視図である。

【0025】

搬送装置４０は、排紙積載部３１の鉛直上方において、排紙積載部３１との間に空間Ｄが形成されるように配置されている。これにより、搬送装置４０と排紙積載部３１の間の空間Ｄを通過した後、装置本体Ｐからの熱を搬送装置４０と排紙積載部３１との間の隙間で断熱し、搬送装置４０に伝わることを抑制できるように構成されている。

【0026】

また搬送装置４０は、記録材Ｓを装置本体Ｐから後処理装置４１、より具体的には排紙ローラ対１８から搬送ローラ対４１ａへ搬送可能に構成されている。搬送装置４０は、排紙ローラ対１８から搬送装置４０内部に記録材Ｓを搬送する搬送ローラ対４０ａと、搬送装置４０内部で記録材Ｓを案内する搬送路４０ｂと、搬送装置４０から記録材Ｓを排出し、後処理装置４１へ搬送する搬送ローラ対４０ｆと、を備えている。なお本実施例においては、搬送装置４０内部に、搬送路４０ｂに加え、記録材Ｓを搬送する搬送ローラ対を備えている。

【0027】

装置本体Ｐに搬送装置４０が装着された状態では、画像が印刷された記録材Ｓは装置本体Ｐの排紙ローラ対１８から搬送装置の搬送ローラ対４０ａに送られ、搬送路４０ｂを通り、搬送ローラ対４０ｆで排出され、後処理装置４１へ搬送される。このようにして搬送装置４０は、装置本体Ｐから後処理装置４１へ画像が印刷された記録材Ｓを搬送する。

【0028】

ここで搬送装置４０は、凸部からなる装置本体Ｐへの位置決め部４０ｃ、４０ｄを有する。他方、装置本体Ｐの筺体は、凹部からなる位置決め部４ｃ、４ｄを有する。搬送装置４０は、装置本体Ｐへ取り付ける際には、位置決め部４ｃ、４ｄに位置決め部４０ｃ、４０ｄが挿入され、装置本体Ｐに対して所定の位置に位置決めした状態で固定される。

【0029】

（冷却構成）
装置本体Ｐは、外装となる筺体で覆われており、筺体は、天面に設けられた吸気口１００と、排気口１０２と、を有する。排気口１０２は、記録材Ｓの搬送方向において、排紙積載部３１に対して記録材の搬送方向下流側に位置する後端壁に設けられており、排紙ローラ対１８の鉛直下方に位置している。装置本体Ｐは、内部に、より詳細には後端壁と定着装置１４の間にファン１０１が設けられている。ファン１０１は、ファンの回転軸方向の一方から吸気し、他方から排気する軸流ファンや、ファンの回転軸方向の一方から吸気し、ファンの径方向へ排気するシロッコファンを用いることができる。本実施例ではファン１０１としてシロッコファンを使用した。

【0030】

装置本体Ｐが単独で動作する場合、ファン１０１により天面の吸気口１００から外気が取り込まれ、排気口１０２から装置本体Ｐから排気され、定着装置１４の近傍を空気が流れる。これにより、定着装置１４を冷却するとともに、排紙ローラ対１８から排出された記録材Ｓの印字面（トナー画像が定着された面）に排気口１０２からの排気を吹き付け、記録材Ｓを冷却することができる。この結果、定着装置１４の異常昇温を防止することができるだけでなく、排紙積載部３１に積載される記録材Ｓ同士が互いにくっつくことを防止できる。

【0031】

装置本体Ｐに搬送装置４０を装着した場合にあっては、装置本体Ｐが単独で動作する場合と同様、ファン１０１により天面の吸気口１００から外気が取り込まれ、排気口１０２から装置本体Ｐから排気され、定着装置１４の近傍を空気が流れる。これにより、定着装置１４を冷却することができる。一方、装置本体Ｐに搬送装置４０を装着した場合にあっては、装置本体Ｐの排気口１０２は、搬送装置４０と排紙積載部３１の間の空間Ｄに対向する位置に設けられている。このため、装置本体Ｐの排気口１０２からの排気は、搬送装置４０と排紙積載部３１の間の空間Ｄを通過した後、搬送装置４０と後処理装置４０の間の隙間を通過し、画像形成装置の外部へ流れる。これにより、搬送装置４０と排紙積載部３１をそれぞれ冷却することができる。ひいては本実施例では、排紙積載部３１の下方に配置した廃トナーボックス３３を冷却することができる。これにより、廃トナーボックス３３の内部で廃トナーが固着したりし、廃トナーボックス３３の内部で生じる搬送不良を抑制することができる。

【0032】

なお本実施例では、搬送装置４０と排紙積載部３１との間を通過した装置本体Ｐの排気口１０２からの排出された排気は、搬送装置４０と後処理装置４０の間を通過し、画像形成装置の外部へ流れる構成とした。しかしながら、これに限らず、搬送装置４０と排紙積載部３１との間を通過した装置本体Ｐの排気口１０２からの排出された排気は、後処理装置４０の内部を通過し、画像形成装置の外部へ流れる構成としてもよい。

【0033】

また本実施例では、冷却対象物である廃トナーボックス３３を排紙積載部３１の直下に配置した構成としたがこれに限らない。例えば、廃トナーボックス３３の一部が排紙積載部３１として機能する構成など、廃トナーボックス３３の一部が搬送装置４０と排紙積載部３１の間の空間Ｄに対向する構成とし、廃トナーボックス３３を空気でより冷却できる構成としてもよい。つまり冷却対象物を搬送装置４０の筺体を介して搬送装置４０と排紙積載部３１の間の空間Ｄに対向する構成としてもよい。冷却対象物は、転写ベルト１２０等から回収された廃トナーを収容する廃トナーボックス３３の他、収容トナーカートリッジ等の現像に供していないトナーが収容されるトナー収容容器であってもよい。さらには装置本体Ｐの電装部３０や搬送装置４０の電装部の他、図３に示す変形例のようにレーザースキャナ７を冷却対象物としてもよい。なお、図３に示した構成では、画像形成部はカートリッジ３の下方に転写ユニット、上法にスキャナユニットを配置した構成であり、電装部３０はカートリッジ３を介して定着装置１４と反対側に配置された構成としている。また廃トナーボックス３３は、転写ユニットと給紙トレイ１１の間に配置されている。

【0034】

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記の構成に限定されるものでない。例えば、吸気ファン１０１や、排気口１０２、吸気口１００の数並びに配置及び形状は適宜変更可能であり、吸気口１００の近傍に吸気ファン１０１が設けられた構成としたり、排気口１０２及び吸気口１００の開口形状をスリット形状やメッシュ形状としたりしてもよい。

【符号の説明】

【0035】

Ｄ 空間
Ｐ 装置本体
Ｓ 記録材
１ 感光体ドラム
２ 帯電手段
３ カートリッジ（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）
４ｃ 位置決め部（本体側）
５ 転写手段
６ クリーニング手段
７ レーザースキャナ
９ 給紙ローラ
１０ 搬送ローラ対
１１ 給紙トレイ
１４ 定着装置
１８ 排紙ローラ対
２０ 転写ユニット
３０ 電装部（本体側）
３１ 筺体
３１ａ 排紙積載部
３１ｂ 後端壁
３３ 廃トナーボックス
４０ 搬送装置
４０ａ，４０ｆ 搬送ローラ対（搬送装置側）
４０ｃ，４０ｄ 位置決め部（搬送装置側）
４０ｂ 搬送路
４１ 後処理装置
１００ 吸気口
１０１ ファン
１０２ 排気口
１２０ 転写ベルト
１２１ クリーニング手段
１２２ 廃トナー搬送路

【図1】

【図2】

【図3】