JP3581479B2

JP3581479B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3581479B2
Application number: JP05308096A
Authority: JP
Inventors: 正高野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2016-03-11
Also published as: HK1002564A1; DE69708175T2; ES2167631T3; DE69708175D1; EP0795801A3; JPH09247313A; EP0795801B1; EP0795801A2; US5790922A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成手段として、ＬＢＰ記録、ＬＥＤ記録等の電子写真方式を用いたファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真記録を用いたファクシミリ等の画像形成装置は図６に示す様な構成であった。
【０００３】
カセット部１３に積載された記録紙は、ピックアップローラ５１によって最上層の１枚が給送され、搬送ローラ２９によって画像形成部１０に送られる。画像形成部１０の下流側上方にはレーザスキャナ９が配置され、さらにその下流側に定着部１１が配置されている。画像信号にもとずいて、レーザスキャナ９より感光ドラム１０ａ上にレーザビームを走査光として照射される。一方画像形成部１０においては感光ドラム１０ａ表面が一次帯電器１０ｂにより均一に帯電され、その表面にレーザスキャナ９より走査光が照射されることによって潜像を形成し、その潜像が現像ローラ１０ｃから供給されるトナーによって顕画化され、転写帯電器１０ｆで記録紙Ｐ上に転写され、定着器１１によってトナー像を定着されて排紙ローラ対１１ｈによって排紙トレイ５２上に排出される。
【０００４】
一方、画像読取部３は、上記構成による記録部４の上方に位置し、原稿Ｓを予備搬送ローラ５３圧接アーム５４によって、分離部に搬送し、摩擦片１８と分離ローラ１９で１枚ずつ分離し、給紙コロ２１、給紙ローラ２２で密着型イメージセンサ７に搬送し、密着型イメージセンサ７によって原稿Ｓの画像情報を読み取った後、排紙コロ２３、排紙ローラ２４によって原稿排紙トレイ８上に排出する。
【０００５】
以上、上記従来の画像形成装置においては、画像形成部１０と定着部１１が並設され両者の間の斜め上方にレーザスキャナ９である光信号走査部を配置することによって記録部を構成し、記録部上方に原稿読取部３を配置した構造がとられていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成による画像形成装置においては下記の様な欠点を有していた。
【０００７】
第１に定着部１１とレーザスキャナ９が近接しているため、定着部１１の熱の影響により画像不良および動作不良等の生じる可能性がある。
【０００８】
特にレーザスキャナ９の様に回転光学系を用いた走査系においては、熱による歪が走査位置に大きく影響し画像不良の原因となる。又、ミラーを高速で回転させている為、モータの温度上昇も大きい為、定着部１１の熱はモータにとっても動作不良を引き起こす要因となっていた。
【０００９】
又、記録部上方に画像読取部３があって、上部に熱が逃げにくい構造となっている為に、装置本体より強制的に排熱するファンが必要であった。又画像読取部３のイメージセンサ７についても同様に熱の影響があった。従って従来構成においては排熱用のファンが必要であると共に、熱を効率良く導く為の風路を形成する必要があり、装置構成が複雑となって２重の意味でコストアップ要因となっていた。
【００１０】
第２に、従来構成においては、印字された記録紙Ｐは印字面が上方になったいわゆるフェースアップ排紙しかできないが、フェースアップ排紙においては、印字内容が排紙中に確認できるメリットがあるものの、トレイ上に積載された記録紙Ｐのページ順は逆になってしまう。ページ順を揃え様とすると印字された記録紙Ｐを１度反転させてフェースダウン排紙とするかあるいは、全ページのの画情報をメモリに蓄積して最後尾のページから印字して排出するといった方法が考えられるが、前者は記録部と画像読取部との間にフェースダウン排紙して積載するスペースが必要となり装置が大型化するという欠点があり、又、後者は、数１０ページ分の画情報を蓄積しようとすると大きなメモリ容量が必要となりコストアップ要因となっていた。
【００１１】
本発明の目的は、上記欠点を解決しようとするもので、排熱効率の良い構成とすることで、排熱用のファンが不要でかつ光信号走査部および画像読取部への熱の影響を与えることのない画像形成装置を提供するものである。
【００１２】
本発明の他の目的は装置を大型化することなくフェースダウン排紙、フェースアップ排紙を選択的に切り換えることができる画像形成装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段および作用】
上記目的を達成する為、本発明は、原稿の画像を読み取る画像読取手段と、
前記画像読取手段で読み取られた画像情報に基づいて光信号を発生させる光信号走査手段と、
前記光信号走査手段により照射される光信号に基づいて表面にトナー像を形成し、シートに前記トナー像を転写する画像形成手段と、
前記画像形成手段によりシートに転写されたトナーを加熱し定着する定着手段と、
前記定着手段より発生する熱を放熱する放熱ダクトとを備えた画像形成装置において、
前記光信号走査手段下方に前記画像形成手段を設け、かつ前記光信号走査手段と水平方向に前記画像読取手段を配置すると共に、前記光信号走査手段と前記画像読取手段の間かつ下方に前記定着手段を配置し、前記定着手段の上方に前記放熱ダクトを配置し、
前記放熱ダクトは、前記定着手段で発生した熱が前記画像形成手段に回り込まないように遮蔽するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
図１は、本発明を用いた画像形成装置としてのファクシミリ装置の一実施例を示す断面図であり、図２はその斜視図である。尚図１において、従来例と同様の機能をはたすものについては同じ符号によって示してある。
【００１７】
図１において、１は装置本体、２はカートリッジカバーであるとともに原稿Ｓを複数枚積載することができるように構成された原稿載置台、３は原稿Ｓの画像情報を読み取る画像読取部、４はレーザビームプリンタからなる記録装置本体、５は原稿搬送部、６は原稿押圧部、７は密着型イメージセンサ、８は原稿排紙トレイ、９は光信号走査部であるレーザスキャナ、１０は画像形成部（画像形成手段）、１１は定着部、１２はフェースダウン記録紙排紙トレイ、１３はカセット部、１４は記録紙搬送路切換えフラッパ、６１は記録排紙カバー、６５は放熱ダクト、１５はフェースダウンガイド、１６は上原稿ガイド、１７は下原稿ガイド、２５は操作部、２６は表示部、２７は搬送ガイド、２８はリヤカバー、２９は搬送ローラである。
【００１８】
各部の位置関係は、レーザスキャナ９の下方に画像形成部１０を配置し、レーザスキャナ９の水平方向に画像読取部３を配置し、レーザスキャナ９と画像読取部３の間に定着部１１を配置した構成となっている。
【００１９】
画像読取部３は、先ず原稿載置台２上に積載された原稿（シート）Ｓを摩擦片１８と圧接する分離ローラ１９で１枚ずつ分離して給送し、次いで、その分離された原稿を押圧バネ２０により押圧された給紙コロ２１及び該給紙コロ２１に圧接する給紙ローラ２２等で密着型イメージセンサ７に搬送し、その原稿を原稿押圧部６で密着型イメージセンサ７に押圧して密着させ、原稿Ｓの画像情報を密着型イメージセンサ７で読み取った後、原稿Ｓを押圧バネ２０により押圧された排紙コロ２３及び該排紙コロ２３に圧接する排紙ローラ２４によって原稿排紙トレイ８に排出するようになっている。尚、この間、原稿Ｓは、上原稿ガイド１６と下原稿ガイド１７によりガイドされる。
【００２０】
原稿載置台２は、傾斜して設けられており、原稿Ｓはその自重によって分離ローラ１９に導かれる為、予備搬送部が不要なコンパクトな構成となっている。
【００２１】
原稿載置台２には、原稿Ｓの搬送方向と直角方向（原稿Ｓの幅方向）にスライド可能なスライダ２ａが設けられている。そして、そのスライダ２ａによって原稿載置台２上に積載された原稿Ｓの両サイズを揃えることができるようになっている。また、原稿Ｓが長尺原稿の場合、原稿トレイ２ｂによって原稿Ｓの後端部が原稿載置台２からはみ出して垂れ下がるのを防止することができる。
【００２２】
記録装置本体４は、電気制御部３０１から出力される画像信号に基づいてレーザスキャナ９のレーザビーム発信器９ａから変調信号を射出し、この変調ビームをポリゴンミラー９ｂによって画像形成部１０の感光ドラム１０ａに走査光として照射し、感光ドラム１０ａ表面に画像情報を形成して、カセット部１３から画像形成部１０に給送された記録紙（シート）Ｐに画像情報を転写して定着した後、その記録紙Ｐを記録紙積載トレイ１２に排紙するように構成されている。
【００２３】
感光ドラム１０ａは、一次帯電器１０ｂと現像剤ローラ１０ｃとクリーニングブレード（図示しない）とともに記録カートリッジ１０ｅ内に一体に組み込まれていて、装置本体１に対して着脱自在に構成されている。そして、感光ドラム１０ａは、その表面が一次帯電器１０ｂにより均一に帯電され、その表面にポリゴンミラー９ｂから送られる走査光が折り返しミラー９ｃを介して照射されると、その表面に潜像が形成され、その潜像が現像ローラ１０ｃから供給されるトナーによって顕画化されるようになっている。
【００２４】
画像形成部１０の感光ドラム１０ａ周辺部には、転写帯電器１０ｆが配置されている。また、感光ドラム１０ａよりも下流側の記録紙搬送経路には、熱定着器１１、排紙ローラ対１１ａ及びフェースダウン用排紙ローラ対１１ｂが配置されている。
【００２５】
記録紙Ｐは、転写帯電器１０ｆで感光ドラム１０ａ表面に形成されたトナー像が転写された後、搬送ガイド２７に沿って搬送され、熱定着器１１でトナー像を定着されて、その後、排紙ローラ対１１ａに送られる。
【００２６】
ユーザーは、２つの記録紙Ｐの出力様式（いわゆる、フェースダウン排紙とフェースアップ排紙）のうちいずれかを選択することができる。ここで、フェースダウン排紙とは、原稿の印字面を下方にして、出力ページ順が揃うように排紙する様式をいう。また、フェースアップ排紙とは、印字面を上方にして、出力した内容を排紙中にも確認できるようにした様式をいう。その両方式の切換えは、記録紙搬送路切換えフラッパ１４を動かし、搬送経路を切り替えることにより行われる。
【００２７】
図１は、フェースダウン排紙の状態を示している。フラッパ１４で上方に向きを変えられた記録紙Ｐは、フェースダウンガイド１５に沿ってガイドされ、フェースダウン用排紙ローラ対１１ｂによりカートリッジカバー２と一体になった放熱ダクト６５上とそれと連続したフェースダウン記録紙排紙トレイ１２上に排出させられる。
【００２８】
放熱ダクト６５は定着部１１の上方に位置し、定着部で発生した熱は自然対流により放熱ダクト６５に沿って上方に放熱されると共に、熱が画像形成部１０（カートリッジ１０ｅ）に回り込まない様、遮蔽している。
【００２９】
ユーザーがフェースアップ排紙を選択する場合には、切換えレバー（図示しない）によりフラッパ１４の向きを変え、記録排紙カバー６１とそれと連続した原稿排紙トレイ８側に記録紙を排出する。フェースアップ排紙トレイと原稿排紙トレイを兼ねているトレイ８は、図１３に示すような針金状のものであり、ユーザーが装置正面に立ったときでも、装置の前面に障害物があるというような感覚を緩和している。
【００３０】
カセット部１３は、装置本体１の底部に配設されている。
【００３１】
６２、６３は記録紙の有無を検出するためのアクチュエータで紙なしの状態のときに、光学式の記録紙有無センサ６４を遮蔽することによって記録紙が無くなったことを検出する。カセット３１に積載された記録紙Ｐは、リフタアーム（給送力付与手段）３８により中板３６が上方に回動させられることによって分離ローラ６０に圧接され、分離パッド７３によって１枚ずつ分離され（摩擦片分離方式）、分離ガイド７５に沿って搬送され、さらに、搬送ローラ２９、リアカバー２８に配置されたカバー側Ｕターンガイド２８ａ及び装置本体１側に配置された本体側Ｕターンガイド２８ｂによって反転される。
【００３２】
さらに、給送中の記録紙Ｐは、レジストセンサ２８ｃにより先端位置を検知され、感光ドラム１０ａに形成されたトナー像の先端と記録紙Ｐの先端が一致するように給紙と画像出力のタイミングを合わされた後、転写帯電器１０ｆと感光ドラム１０ａとの間に搬送される。画像は、カセット部１３に積載された記録紙Ｐの下面側に記録される。
【００３３】
また、記録紙Ｐは、記録紙サイズに合わせて移動可能に装置された幅規制板３３と後端規制板３４により側端面と後端面を規制され、斜行や不送りが発生しないようになっている。記録紙積載可能枚数は、約２５０枚であり、装置本体１に向かって前面方向に引き出されるように構成されている（フロントローディング方式）。また、積載可能な記録紙サイズは、Ａ４、レター、リーガルの３種類である。尚、図１においては、後端規制板３４がレターサイズの位置に設定されている。
【００３４】
カートリッジカバーであると共に原稿載置台であること、放熱ダクト６５は一体であって、このカバー２を支点Ｂを中心にして装置本体に対して回動自在に支持されていて、カートリッジカバー２を開くことによって、記録カートリッジ１０ｅを外に引き出して交換できるようになっている。
【００３５】
また、この実施の形態に係るファクシミリ装置は、カートリッジカバー２にインターロック機構が備わっており、カートリッジカバー２が開いているか又は記録カートリッジ１０ｅが装置本体１にセットされていない場合、記録装置本体４が動作しないようになっている。
【００３６】
また、記録カートリッジ１０ｅに設けたドラム感光防止シャッター１０ｆは、記録カートリッジ１０ｅの装置本体１へのセットと連動するようになっており、カートリッジカバー２を開き、記録カートリッジ１０ｅを装置本体１にセットした時に開く一方、記録カートリッジ１０ｅを装置本体１から取り出した時に閉じ、感光ドラム１０ｅの不必要な感光を防止するようになっている。
【００３７】
又、記録中にジャムが発生した場合、カートリッジカバー２、リアカバー２８、フェースダウンガイド１５、カセット部１３のいずれかを開けることによって、装置本体１の内部に滞留している記録シートＰを取り出すことができるようになっている。
【００３８】
また、画像読取部３は図３に示すように装置本体１に対し支点Ａを中心に回動自在に支持され、図３に示すように略９０°〜１００°程度開くことが可能である。記録排紙カバー６１は、原稿排紙トレイ８とともに記録紙フェースアップ排紙部を形成し、又ビス６６によって本体に対し固定されている。記録排紙カバーの下方には電気制御部３０１が設けられている。画像読取部３を回動させることによって容易にビス６６を外すことができ、記録排紙カバー６１を外して、電気制御部３０１にアクセス可能な構造となっている。
【００３９】
密着型イメージセンサ７は、光源としてのＬＥＤアレイから原稿Ｓの画像情報面に光を照射し、画像情報面から反射された反射光をセルフォックスレンズ（商標）でセンサ素子に結像して、画像情報を読み取るものである。
【００４０】
図４は、本発明におけるレーザビームプリンタを使用したファクシミリ装置の制御系３００のブロック図である。
【００４１】
図において、３０１は、ファクシミリ装置全体を制御するＣＰＵである。このＣＰＵ３０１は、ＭＰＵ、ＭＰＵの制御プログラム等を格納するＲＯＭ、各種データ処理のワークエリアや画像情報の一時的記憶部として使用されるＲＡＭ、画像の変倍や解像度変換等を行う画像処理部により構成されている。
【００４２】
また、ＣＰＵ３０１には、公知の構成からなるカレンダ、時計機能などが備えられ、ＲＡＭのうちワンタッチキー宛先情報やソフトウェアスイッチ情報等の重要なシステム設定情報を格納する領域がバッテリーバックアップによって停電等の不慮の障害から保護されている。ファクシミリ装置の制御系は、上述のＣＰＵ３０１と以下の各要素３０２〜３１０をインタフェースを通じて結合した構成をとるものである。
【００４３】
操作部３０２は、テンキー、ファンクションキー、ワンタッチキー、スタートキー、ストップキー等の各種キースイッチ等からなる。
【００４４】
表示部３０３は、各種メッセージの表示を行うＬＣＤ、送信モード等の表示を行う各種ＬＥＤ等からなる。
【００４５】
読取部３０４は、読取りモータ等の駆動部、画像の読み取りを行う読取りセンサ、読み取った画像のシェーディングや２値化を行う画像処理部、原稿検知等を行う各種センサ等からなる。
【００４６】
記録部３０５は、記録モータ等の駆動部、レーザスキャナや電子写真プロセスの制御等を行う記録ユニット、記録する画像のスムージング等を行う画像処理部、記録紙等の検知を行う各種センサからなる。
【００４７】
発呼、着呼、画像データの符号化等を行う通信制御部３０６は、ＭＯＤＥＭ、ＮＣＵ等からなる接続部を持ち、接続部には通信網が接続される。
【００４８】
ＣＰＵ外部インタフェース３０９は、ＣＰＵ３０１から直接データの送受信を行うインタフェースであり、例えば、ＲＳ２３２Ｃ、ＳＣＳＩ、ＬＡＮ等の回線を通じて装置外部のコンピュータと接続することで、装置を外部のコンピュータのスキャナプリンタ等として使用する。
【００４９】
ＨＤＤ３１０は、大容量の不揮発性メモリとして画像情報等の保存に使用される。
【００５０】
次に、レーザビームプリンタの基本動作を観念図である図５を用いて説明する。
【００５１】
図５において、４００は記録する画像データに対してレーザ光を点滅する半導体レーザ、４０１はポリゴンモータ、４０２はポリゴンモータ４０１により回転するポリゴンミラー、４０３は結像や倒れ補正等を行う光学系、４０４はフォトディテクタ、４０５は折り返しミラー、４０６は感光ドラム、４０７は現像器、Ｐは記録シート、４０９は搬送ガイド、４１０は定着器である。
【００５２】
以上の構成において、まず、半導体レーザ４００から発射されたレーザ光は、ポリゴンミラー４０２で反射されることにより偏向され、光学系４０３、折り返しミラー４０５を介して感光ドラム４０６上に照射される（主走査）。このときフォトディテクタ４０４により頭出しされ、照射位置が決定される。この主走査が１ライン分終了する間に、感光ドラム４０６が１ライン分回転する（副走査）。
【００５３】
以上のようにして、感光ドラム４０６上に結像された画像は、現像器４０７により現像され、記録シートＰ上に転写される。記録シートＰは、搬送ガイド４０９に沿って搬送され、定着器４１０で定着された後、装置本体１の外部に排出される。
【００５４】
尚、上述の感光ドラム４０６、現像器４０７、定着器４１０等の副走査系の要素は、図示しない記録モータ、ギア、ベルト等によって、同期して駆動されている。
【００５５】
上記実施例において、光信号走査部としてレーザスキャナを用いたファクシミリについて説明したが、他の走査方式例えばＬＥＤスキャナを用いても効果は同じである。また記録方式として他の電子写真方式を用いても効果は同じである。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光信号走査手段下方に画像形成手段を設け、かつ光信号走査手段の水平方向に画像読取手段を配置すると共に、光信号走査手段と画像読取手段の間かつ下方に定着手段を配置し、定着手段の上方に放熱ダクトを配置し、放熱ダクトは、定着手段で発生した熱が画像形成手段に回り込まないように遮蔽することにより、光信号走査手段、画像読取手段、及び画像形成手段が定着手段からの熱の影響を受けることなく、従って熱による画像不良、動作不良を防止することができる。
【００５７】
又、放熱ダクトは、定着手段で発生した熱が画像形成手段に回り込まないように遮蔽することにより、画像形成手段に熱が回り込むことにより発生する画像不良を防ぐ効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の斜視図である。
【図３】図１に示す画像形成装置の画像読取り部を開いた際の断面図である。
【図４】図１に示す画像形成装置の電気制御ブロック図である。
【図５】図１に用いられるレーザビームプリンタの動作説明図である。
【図６】従来の画像形成装置の断面図である。
【符号の説明】
１装置本体
２カートリッジカバー（原稿載置台）
３画像読取部
９レーザスキャナ
１０画像形成部
１１定着部
１３カセット
１４記録紙搬送切換フラッパ
２５操作部
６１記録排紙カバー
６５放熱ダクト
３０１電気制御部

Claims

原稿の画像を読み取る画像読取手段と、
前記画像読取手段で読み取られた画像情報に基づいて光信号を発生させる光信号走査手段と、
前記光信号走査手段により照射される光信号に基づいて表面にトナー像を形成し、シートに前記トナー像を転写する画像形成手段と、
前記画像形成手段によりシートに転写されたトナーを加熱し定着する定着手段と、
前記定着手段より発生する熱を放熱する放熱ダクトとを備えた画像形成装置において、
前記光信号走査手段下方に前記画像形成手段を設け、かつ前記光信号走査手段と水平方向に前記画像読取手段を配置すると共に、前記光信号走査手段と前記画像読取手段の間かつ下方に前記定着手段を配置し、前記定着手段の上方に前記放熱ダクトを配置し、
前記放熱ダクトは、前記定着手段で発生した熱が前記画像形成手段に回り込まないように遮蔽することを特徴とする画像形成装置。