JP2010066429A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型化を図りつつ、トナーコンテナの表面を積極的に冷却可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】像担持体(17)に形成された静電潜像に対してトナーにより現像する現像手段に向けてトナーを供給可能なトナーコンテナ(22)と、トナーコンテナに近接されており、像担持体から用紙に転写されたトナー像を用紙に定着させる定着部(32)と、トナーコンテナの上方に隣接されており、定着部から送出した用紙が排出される排出トレイ(36)と、排出トレイとトナーコンテナとの間隙(28)に外気による気流を発生させてトナーコンテナを冷却する冷却手段(50,60)とを具備する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機やプリンタ等に用いられる画像形成装置に関する。

この種の画像形成装置は、感光体ドラムを予め帯電し、このドラムの表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。次いで、トナーコンテナからのトナーでドラムの表面にトナー画像を現像して用紙に転写し、定着部で定着する。そして、所望の画像が形成された用紙は排出トレイに向けて送出される。

ここで、画像形成装置には定着部などの種々の熱源が存在し、その内部の温度が高くなる。そのため、外気を装置の内部に導入して熱源を冷却する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２５５７９３号公報

ところで、画像形成装置の小型化を達成するためには、上述したドラム、トナーコンテナ、定着部や排出トレイを互いに接近させる必要がある。例えば、トナーコンテナの側方に定着部を、トナーコンテナの上方に排出トレイを隣接して配置する場合があり、これでは、このコンテナ内のトナーが凝集するとの問題がある。トナーの温度がガラス転移点Ｔｇまで上昇すると、その分子鎖が運動性を失うからである。

また、画像形成装置の印字速度が大きくなると、当該装置の内部の温度はさらに上昇し得るので、トナーの凝集がより顕著になる。
上記問題を解決するためには、単に外気を装置の内部に導入するのみならず、トナーコンテナの表面を積極的に冷却するための措置が別途必要になるが、上記従来の技術では当該措置については格別の配慮がなされていない。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、装置の小型化を図りつつ、トナーコンテナの表面を積極的に冷却可能な画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するための第１の発明は、像担持体に形成された静電潜像に対してトナーにより現像する現像手段に向けてトナーを供給可能なトナーコンテナと、トナーコンテナに近接されており、像担持体から用紙に転写されたトナー像を用紙に定着させる定着部と、トナーコンテナの上方に隣接されており、定着部から送出した用紙が排出される排出トレイと、排出トレイとトナーコンテナとの間隙に外気による気流を発生させてトナーコンテナを冷却する冷却手段とを具備する。

第１の発明によれば、排出トレイとトナーコンテナとの間隙は、冷却手段からの気流で冷却されているので、排出トレイの裏面にダクト部材を追加することなく、トナーコンテナの表面が積極的に冷却され、その内部のトナーが冷却可能になる。よって、従来に比してトナーの凝集を防止でき、トナーの供給が滞らない結果、画像形成装置の信頼性が向上する。

また、画像形成装置の内部の温度に比して温度の低い外気がトナーコンテナに向けて送られていることから、この点もトナーの凝集防止に寄与する。
しかも、トナーコンテナの近傍に定着部や排出トレイが配置可能になれば、画像形成装置の小型化も達成できる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、冷却手段は、画像形成装置本体の一端面側に設置された送風ファンであり、送風ファンは、一端面側から間隙に向けて気流を指向可能なダクトを有していることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、送風ファンが画像形成装置本体の一端面側に設置されており、その気流をダクトで指向してトナーコンテナの表面を冷却していることから、トナーの凝集を確実に防止できる。

第３の発明は、第２の発明の構成において、冷却手段は、画像形成装置本体の他端面側に設置され、間隙から他端面側に向かう気流を発生させる送風ファンであることを特徴とする。
第３の発明によれば、第２の発明の作用に加えてさらに、送風ファンが、画像形成装置本体の他端面側に設置されると、この間隙の気流を増すことできる。よって、トナーの凝集をより確実に防止できる。

第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、トナーを供給する複数のトナーコンテナが配列されており、定着部に最も隣接したトナーコンテナの外周面には、隣接するトナーコンテナとの間で上述した間隙を仕切るリブが形成されていることを特徴とする。
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、定着部に最も隣接したトナーコンテナのトナーの温度は特に上昇し得るが、このトナーコンテナの外周面にはリブが形成されており、このリブが隣接するコンテナとのパーティションとしての機能を有し、上述の間隙が定着部に最も隣接したコンテナだけの冷却ダクトになるので、当該最も隣接したトナーコンテナの外周面をより積極的に冷却でき、トナーの凝集をより一層確実に防止できる。

第５の発明は、第１から第４の発明の構成において、トナーコンテナは、その長手方向の軸線が排出トレイの延設方向に略直交する方向に沿って配置されていることを特徴とする。
第５の発明によれば、第１から第４の発明の作用に加えてさらに、トナーコンテナの近傍に定着部や排出トレイを配置すれば、画像形成装置の省スペース化が図られるし、大容量のトナーコンテナも設置可能になる。

本発明によれば、排出トレイとトナーコンテナとの間隙に外気を導入しており、トナーコンテナの表面を積極的に冷却でき、この装置自体の小型化も達成可能な画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１には、画像形成装置の一例であるカラー印刷可能な複合機１が左前上方から示されており、ユーザに相対する複合機１の正面と、この複合機１の左側面とが見えている。この複合機１は胴内排紙型の画像形成装置本体２を備え、排紙トレイ３６が画像読取部９の下側に形成されている。

画像読取部９の上側には原稿送り装置８が搭載されており、複合機１を複写機やファクシミリ、ネットワークスキャナとして利用するときには、この送り装置８から原稿を搬送し、その画像面は画像読取部９にて光学的に読み取られる。
画像読取部９の手前側には操作表示部２０が設置されている。この操作表示部２０には、ユーザの各種操作に供される複数の操作キーやスイッチが配置され、各種情報を表示する表示画面２１が設けられている。

装置本体２の下部にはフロントローディング式の用紙供給装置が配置されている。詳しくは、この供給装置には、本体２の高さ方向に沿って上下２段の給紙カセット４が備えられている。そして、各カセット４はいずれも本体２に対して着脱可能に構成され、複合機１の正面側（一端面側）、つまり、前面３で引き出されることによりカセット４の内部が外部に対して開かれる一方、複合機１の背面側（他端面側）、つまり、後面５に向けて押し込まれることによりその内部が閉じられる。

一方、本体２の右側面には開閉式の手差しトレイ６が備えられており（図２）、本体２の内部には、カセット４やトレイ６からの用紙搬送方向でみて下流側にレジストローラ１４、画像形成部１６及び転写部３０が順番に配置されている。画像形成部１６の近傍には露光部１５が備えられており、この露光部１５からは画像形成部１６の各色に対応した感光体ドラム（像担持体）１７に向けてレーザ光がそれぞれ照射される。

また、用紙搬送方向で見て転写部３０の下流側には、定着部３２及び排紙トレイ３６が順番に配置されている。
そして、この複合機１が印刷を行う際は、カセット４やトレイ６からの用紙が１枚ずつ分離して送出される。送出された用紙はレジストローラ１４に到達する。このレジストローラ１４は、用紙の斜め送りを矯正しつつ、画像形成部１６で形成されるトナー画像との画像転写タイミングを計りながら、用紙を転写部３０に向けて送出する。

一方、図２の入力ポート４２は、印刷の元になる画像データが外部や画像読取部９から受信可能に構成されている。この画像データは、文字や符号、図形、記号、線図、模様等の各種の画像がデータ化されたものである、そして、このデータに基づき、コントローラ（メインＥＣＵ）４０ではレーザ光の照射を制御する。

このコントローラ４０はコンピュータとして機能する要素であり、上述した画像形成部１６等に電気的に接続されるとともに、ＣＰＵやメモリ等のハードウエア資源を有している。そして、コントローラ４０は、このハードウエア資源を用いて所定のプログラムを実行する。これにより、各ドラム１７の表面は、帯電・露光を経て静電潜像が形成され、図３にて後述するトナーコンテナ２２〜２５から現像手段に供給されたトナーを用い、この潜像から各ドラム１７上にトナー画像がそれぞれ形成され、用紙に転写される。

その後、用紙は未定着トナー画像を担持した状態で定着部３２に向けて送られ、トナー画像を定着する。次いで、定着部３２から排出された用紙は排出ローラ３５を介してトレイ３６に排出される。
ここで、本実施例では、図３に示される如く、排紙トレイ３６の直ぐ下方に４つのトナーコンテナ２２，２３，２４，２５が配置されている。これらは複合機１の右側面から左側面に向けて、イエロー用コンテナ２５、マゼンタ用コンテナ２４、シアン用コンテナ２３、そして、ブラック用コンテナ２２の順に配設され、このブラック用コンテナ２２が定着部３２に最も近接して配置されている。

また、これら各コンテナ２２〜２５は、同図に示されるように、その容器の長手方向の軸線が複合機１の前面３から後面５に向けて配置（横置き）され、このうちブラック用コンテナ２２は、トレイ３６の競り上がり形状に沿っている形成されているが、最も容量が大きく構成されている。
そして、本実施例では、排出トレイ３６と各コンテナ２２〜２５との間にダクトが形成されている。

具体的には、図３に示される如く、排出トレイ３６の裏面と各コンテナ２２〜２５の上面との間には風路（間隙）２８が形成されており、冷却手段で生じた外気による気流が風路２８に導入され、各コンテナ２２〜２５、特にブラック用コンテナ２２を冷却している。
より詳しくは、本実施例の冷却手段は、フロント側の送風ファン５０及びリア側の送風ファン６０で構成され（図４，５）、このフロント側の送風ファン５０は複合機１の前面３に設置されている。

この送風ファン５０は、図６に示されるように、シロッコファン部５２及びダクト５４からなり、このダクト５４はファン部５２の円周方向に設けられている。そして、ファン部５２がコード５１からの電力の供給を受け、前面３にて気流を遠心方向、つまり、ブラック用コンテナ２２の配置方向に向けて生じさせると、この気流は図５の矢印で示される如く、ダクト５４に指向されて風路２８に向かい、このコンテナ２２の上面を冷却する。

一方、リア側の送風ファン６０は、複合機１の後面５側、具体的には、ブラック用コンテナ２２の後側に設置されており、風路２８内の気流をその回転軸線方向に沿って吸引する。これにより、この風路２８内の気流は後面５に常に向かい、排出トレイ３６の裏面と各コンテナ２２〜２５の上面との間には、気流によるエアーカーテンが形成される。

また、この後面５には図示しない吸引ファンがさらに設置されている。当該ファンは装置本体２内の気流が吸引可能に構成されており、上述した送風ファン６０で吸引した風路２８内の気流を後面５から外部に排出している。
ところで、上述したブラック用コンテナ２２にはリブが形成されていても良い。

詳しくは、図７に示されたトナーコンテナ２２もまた、上記実施例と同様に、大容量のトナーを収容可能なコンテナ本体７０を有しているが、当該実施例では、上述した風路２８の気流に接触可能なリブ７４が、コンテナ２２の上面７２のうち、前面３から見て右端部分に立設され、このリブ７４は本体７０の長手方向の軸線に沿って延びている。

以上のように、本実施例によれば、ブラック用のトナーコンテナ２２の側方には定着部３２が隣接される一方、このコンテナ２２の上方に排出トレイ３６が隣接されている場合には、このコンテナ２２は、熱源となる定着部３２や排出された用紙に囲まれることになり、コンテナ２２内のトナーの温度が上昇してトナーが凝集するとの懸念がある。

しかしながら、これら排出トレイ３６とコンテナ２２〜２５、特にブラック用のコンテナ２２との間には風路２８が形成され、送風ファン５０，６０からの気流でコンテナ２２の上面が冷却されているので、排出トレイ３６の裏面にダクト部材を追加することなく、コンテナ２２の表面が積極的に冷却され、その内部のトナーが冷却可能になる。よって、従来に比してトナーの凝集を防止でき、トナーの供給が滞らない結果、複合機１の信頼性が向上する。

また、装置本体２内部の温度に比して温度の低い外気がコンテナ２２〜２５に向けて送られていることから、この点もトナーの凝集防止に寄与する。
しかも、トナーコンテナ２２〜２５の近傍に定着部３２や排出トレイ３６が配置可能になれば、複合機１の小型化も達成できる。
さらに、フロント側の送風ファン５０が前面３に設置されており、その気流をダクト７４で指向してコンテナ２２の表面を冷却しているので、トナーの凝集を確実に防止できる。

さらにまた、リア側の送風ファン６０が、コンテナ２２の後方に設置されると、この風路２８の気流を増すことできる。よって、トナーの凝集をより確実に防止できる。
また、定着部３２に最も隣接したコンテナ２２のトナーの温度は特に上昇し得るが、図７に示される如く、コンテナ２２の上面７２にはリブ７４が形成されており、このリブ７４が他のコンテナ２３〜２５とのパーティションとしての機能を有し、前後方向に延びる冷却ダクトを形成する。つまり、リブ７４がファン５０からの気流に接触すると、複合機１の正面側からみて気流が右方向に逃げ難くなり、当該コンテナ２２の上面７２を他のコンテナ２３〜２５に比してより積極的に冷却できることから、トナーの凝集をより一層確実に防止できる。

さらに、各コンテナ２２〜２５は、前面３にてその容器の長手方向の軸線が排出トレイ３６の延設方向に沿って配置（縦置き）されるのではなく、複合機１の前面３から後面５に向けて横置きされていれば、複合機１の省スペース化が図られるし、大容量のトナーコンテナも設置可能になる。
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。

例えば、上記実施例では画像形成装置として複合機に具現化した例を示しているが、本発明は複写機やネットワーク用の多機能周辺機器（ＭＦＰ）の他、プリンタやファクシミリ等自体にも当然に適用可能である。

本実施例に係る複合機の斜視図である。 図１の複合機の概略構成図である。 図１の複合機におけるトナーコンテナ、定着部、及び排出トレイの配置説明図である。 図１の複合機におけるフロント側やリア側のファンの説明図である。 図４のファンによる風路の説明図である。 図４のフロント側ファンの斜視図である。 他の実施例におけるトナーコンテナの概略図である。

符号の説明

１ 複合機（画像形成装置）
２ 画像形成装置本体
３ 前面（一端面側）
５ 後面（他端面側）
１７ 感光体ドラム（像担持体）
２２ トナーコンテナ
２８ 風路（間隙）
３２ 定着部
３６ 排出トレイ
５０ 送風ファン（冷却手段）
５４ ダクト
６０ 送風ファン（冷却手段）
７４ リブ

Claims (5)

1. 像担持体に形成された静電潜像に対してトナーにより現像する現像手段に向けてトナーを供給可能なトナーコンテナと、
   該トナーコンテナに近接されており、前記像担持体から用紙に転写されたトナー像を該用紙に定着させる定着部と、
   前記トナーコンテナの上方に隣接されており、該定着部から送出した用紙が排出される排出トレイと、
   該排出トレイと前記トナーコンテナとの間隙に外気による気流を発生させて該トナーコンテナを冷却する冷却手段と
   を具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置であって、
   前記冷却手段は、画像形成装置本体の一端面側に設置された送風ファンであり、該送風ファンは、該一端面側から前記間隙に向けて気流を指向可能なダクトを有していることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置であって、
   前記冷却手段は、画像形成装置本体の他端面側に設置され、前記間隙から該他端面側に向かう気流を発生させる送風ファンであることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記トナーを供給する複数のトナーコンテナが配列されており、前記定着部に最も隣接したトナーコンテナの外周面には、隣接するトナーコンテナとの間で前記間隙を仕切るリブが形成されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記トナーコンテナは、その長手方向の軸線が前記排出トレイの延設方向に略直交する方向に沿って配置されていることを特徴とする画像形成装置。

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