JP2003233292A - 冷却装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写材の搬送方向と平行方向にトナーボトル
を配置する画像形成装置において、大型化することな
く、最小限のエネルギ消費で、騒音値を最小としなが
ら、トナーボトルを有効に冷却できる空気流路を形成す
る。 【解決手段】 複写機装置本体（画像形成装置本体）１
０の正面側に操作部５０を設け、その操作部の回路基板
５１を被って下側にインナーカバー５３を備え、そのイ
ンナーカバーの下方にトナーボトル５４を配置する。そ
して、インナーカバーに開口５６を複写機装置本体の正
面側に位置して設け、その開口から外気を取り込んでト
ナーボトルに向けて流す空気流路を形成する。インナー
カバー内には、ファン６０を設けるとよい。そのファン
は、定着温度やトナーボトルの近傍温度や回路基板の近
傍温度などに基づき制御するとよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
タやファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形
成装置に関する。そのうち特に、帯電・書込み・現像・
転写・クリーニング等を繰り返して像担持体上に形成し
た画像を転写して、シート材・中間転写体等の転写材に
画像を形成する、電子写真式の画像形成装置に関する。
および、そのような画像形成装置において、外気を導入
して冷却し、画像形成装置本体内に備えるトナーボトル
まわりの温度上昇を防止する冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式の画像形成装置では、像担持
体表面を帯電して後、その表面に書込みを行って静電潜
像を形成し、現像装置でトナーを付着してその像担持体
上の静電潜像を可視像化し、その可視像を転写して転写
材に画像を形成する。現像装置には、トナー濃度が一定
以下となったとき、トナーボトルから新たなトナーを補
給する。

【０００３】この種の画像形成装置では、画像形成装置
本体内の温度が一定以上に上昇すると、その温度上昇の
影響を受け、トナーが物性を変化して変質し、また溶融
して凝集固化するおそれがある。

【０００４】ところが、複写機等の画像形成装置では、
近年、画像形成装置本体の小型化および作像スピードの
高速化が進み、それにともない装置本体内の温度が上昇
する傾向にある。また、作像スピードの高速化にともな
い、確実な定着を可能とすべくトナーの低融点化が図ら
れている。よって、今日では、以前にも増して、トナー
の変質や凝集固化を防ぐため、画像形成装置本体内の温
度上昇を確実に防止する必要がある。

【０００５】従来、画像形成装置本体内の温度上昇を防
止する冷却装置の中には、例えば特開２００１−１９４
９７３号公報に記載のもののように、トナーボトル装着
壁の一部でダクトを形成し、そのダクトで案内して外部
から取り込んだ外気をクリーニング装置へと導き、クリ
ーニング装置を冷却するとともに、そのとき同時にトナ
ーボトルを冷却するようにしたものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この特開２
００１−１９４９７３号公報に記載の画像形成装置で
は、転写材の搬送方向と直交する方向、つまり感光体や
クリーニング装置や定着装置と平行にトナーボトルを配
置していた。このため、トナーボトルのほぼ全面が、熱
源である定着装置にさらされることとなり、トナーボト
ルを冷却するのに大きなエネルギを必要とし、それにと
もない騒音も大きくなった。

【０００７】他方、従来の画像形成装置の中には、ボト
ル形状を大きくしてトナー容量を大きくすることができ
るとか、現像装置へのトナー補給を容易とすることがで
きるとか、円筒形状のトナーボトルを有効に配置するこ
とができるとかなどの理由から、画像形成装置本体の正
面に備える操作部の下方に、転写材の搬送方向と平行に
トナーボトルを配置するものがある。

【０００８】このような画像形成装置では、トナーボト
ルの一部のみが、熱源である定着装置に近接するだけで
あるから、トナーボトルを最小限のエネルギ消費で冷却
することが可能となる。しかしながら、転写材の搬送方
向と直交する方向に配置する感光体やクリーニング装置
や現像装置と向きが異なるから、実際には感光体まわり
のオゾンを除去したりクリーニング装置や現像装置を冷
却したりする他の空気流路を用いてトナーボトルを有効
に冷却することはなかなか困難であった。

【０００９】そこで、この発明の第１の目的は、この種
の転写材の搬送方向と平行方向にトナーボトルを配置す
る画像形成装置において、大型化することなく、最小限
のエネルギ消費で、騒音値を最小としながらも、トナー
ボトルを有効に冷却できる空気流路を形成することにあ
る。

【００１０】この発明の第２の目的は、トナーボトルを
特に確実かつ効率的に冷却することにある。

【００１１】この発明の第３の目的は、不必要な駆動を
停止して消費電力の低減を図りながら効率的な冷却を可
能とし、騒音の発生もより少なくすることにある。

【００１２】この発明の第４の目的は、上記の目的を有
する冷却装置を備えた画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に係
る発明は、上述した第１の目的を達成すべく、シート材
・中間転写体等の転写材の搬送方向と平行に、現像装置
にトナーを補給するトナーボトルを配置する、複写機・
プリンタ等の画像形成装置における、冷却装置におい
て、画像形成装置本体の正面側に開口を設けるととも
に、その開口から取り込んだ外気をトナーボトルに向け
て流す空気流路を形成することを特徴とする。

【００１４】請求項２に係る発明は、上述した第２の目
的を達成すべく、画像形成装置本体の正面側に操作部を
設け、その操作部の回路基板を被って下側にインナーカ
バーを備え、そのインナーカバーの下方にトナーボトル
を配置する画像形成装置における、請求項１に記載の冷
却装置において、インナーカバーに開口を設けて、その
開口から外気を取り込んでトナーボトルに向けて流すフ
ァンを、インナーカバーで支持して設けることを特徴と
する。

【００１５】請求項３に係る発明は、上述した第３の目
的を達成すべく、請求項２に記載の冷却装置において、
ファンの作動を、定着装置の定着温度に基づき制御する
ことを特徴とする。

【００１６】請求項４に係る発明は、上述した第３の目
的を達成すべく、請求項２に記載の冷却装置において、
ファンの作動を、トナーボトルの近傍温度に基づき制御
することを特徴とする。

【００１７】請求項５に係る発明は、上述した第３の目
的を達成すべく、請求項２に記載の冷却装置において、
ファンの作動を、回路基板の近傍温度に基づき制御する
ことを特徴とする。

【００１８】また、請求項６に係る発明は、上述した第
４の目的を達成すべく、請求項１ないし５のいずれか１
に記載の冷却装置を備えることを特徴とする、画像形成
装置である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の実施の形態につき説明する。図１には、この発明に
係る黒赤の２色複写機（画像形成装置）における内部機
構の全体概略構成を示す。

【００２０】図中符号１０は、複写機装置本体（画像形
成装置本体）である。複写機装置本体１０内には、ドラ
ム状の感光体（像担持体）１１を設け、そのまわりに第
１帯電装置１２、黒の第１現像装置１３、第２帯電装置
３７、第２書込み装置３８、赤の第２の現像装置３９、
転写・搬送装置１４、クリーニング装置１５などを配置
する。

【００２１】それらの上部には、第１書込み装置１６を
設ける。第１書込み装置１６には、レーザダイオード等
の光源４０、ポリゴンミラーである走査用の回転多面鏡
４１、ポリゴンモータ４２、ｆθレンズ４３やミラー４
４等の走査光学系などを備えてなる。ｆθレンズ４３や
ミラー４４は、プラスチック製である。

【００２２】クリーニング装置１５の図中左側には、感
光体１１と平行に定着装置１７を設ける。定着装置１７
には、ヒータを内蔵する定着ローラ１８と、その定着ロ
ーラ１８に下方から押し当てる加圧ローラ１９を設け
る。

【００２３】また、装置本体１０内の上部には、原稿読
取装置２０を備える。原稿読取装置２０には、光源ａ、
複数のミラーｂ、結像レンズｃ、ＣＣＤ等のイメージセ
ンサｄなどを設ける。

【００２４】一方、装置本体１０内の下部には、両面ユ
ニット２２と給紙カセット２３を上下二段に備える。両
面ユニット２２および給紙カセット２３からは、各々、
感光体１１の下方へとのびる給紙路２４へと通ずる排紙
路を設ける。両面ユニット２２へは、定着装置１７出口
からのびる排紙路２５途中から分岐して反転路２６を形
成してなる。

【００２５】そのような装置本体１０の上面には、コン
タクトガラス２７を設置する。そのコンタクトガラス２
７を被うように、装置本体１０上には、自動原稿給紙装
置２８を開閉自在に取り付けてなる。

【００２６】ところで、装置本体１０の右側面には、手
差しシート材を給紙路２４に案内する手差しトレイ２９
を開閉自在に設ける。他方、装置本体１０の左側面に
は、排紙路２５を通して排出するシート材を受けるソー
タ３０を取り付ける。そして、装置本体１０を給紙テー
ブル３１上に載置してなる。給紙テーブル３１内には、
給紙カセット２３を多段に備える。

【００２７】さていま、このレーザ複写機を用いてコピ
ーを取るときは、自動原稿給紙装置２８に原稿をセット
し、または自動原稿給紙装置２８を開いてコンタクトガ
ラス２７上に直接原稿をセットする。そして、図２に示
す操作部５０の不図示のスタートスイッチを押し、自動
原稿給紙装置２８を駆動してコンタクトガラス２７上に
搬送した原稿を、またはあらかじめコンタクトガラス２
７上に原稿をセットしたときは、そのセットしてある原
稿を、原稿読取装置２０で色別に読み取って黒と赤の電
気的なデジタル画像信号に変換する。

【００２８】同時に、適宜の給紙ローラ３３を回転し、
装置本体１０および給紙テーブル３１内に多段に備える
複数の給紙カセット２３中の対応する給紙カセット２３
内から、用紙・ＯＨＰフィルム等のシート材（転写材）
を繰り出し、給紙路２４に入れて搬送ローラ３４で搬送
し、レジストローラ３５に突き当てて止める。そして、
感光体１１の回転にタイミングを合わせて該レジストロ
ーラ３５を回転し、感光体１１の下方へと送り込む。

【００２９】または、手差し給紙部にある給紙ローラ３
６を回転して、開いた手差しトレイ２９上にセットした
手差しシート材（転写材）を給紙路２４へと入れ、同じ
くレジストローラ３５で感光体１１の回転にタイミング
を合わせて該感光体１１の下方へと送り込む。

【００３０】他方、不図示のスタートスイッチを押した
とき、同時に感光体１１を図中時計方向に回転する。そ
して、その感光体１１の回転とともに、まず第１帯電装
置１２で表面を一様に帯電し、次いで上述した原稿読取
装置２０で読み取った読取り内容に応じ、黒のデジタル
画像信号に基づきレーザ光Ｌを照射して第１書込み装置
１６で黒の書込みを行い、感光体１１の表面に静電潜像
を形成し、そののち第１現像装置１３で黒のトナーを付
着してその静電潜像を可視像化する。

【００３１】続いて、第２帯電装置３７により一様に帯
電し、上述した原稿読取装置２０で読み取った読取り内
容に応じ、次には赤のデジタル画像信号に基づき第２書
込み装置３８にてレーザ光を照射することにより赤の書
込みを行い、カラー原稿の赤成分に対応した静電潜像を
上記黒トナー像に重ねて形成し、そののち第２現像装置
３９で赤のトナーを付着してその静電潜像を可視像化す
る。これにより、感光体１１上に、黒トナー像と赤トナ
ー像とからなる２色画像を形成する。

【００３２】それから、上述したごとく感光体１１の下
方へと送り込んだシート材に、転写・搬送装置１４でそ
の２色画像を転写する。画像転写後の感光体１１は、ク
リーニング装置１５で残留トナーを除去して表面を清掃
し、次の同様な画像形成に備える。

【００３３】一方、画像転写後のシート材は、転写・搬
送装置１４で搬送して定着装置１７に入れ、定着ローラ
１８と加圧ローラ１９とで熱と圧力とを加えて転写画像
を定着する。その後、排紙路２５を通してソータ３０に
仕分けして排出する。

【００３４】シート材の両面に画像を記録するときに
は、排紙路２５から反転路２６に入れ、両面ユニット２
２で反転して再び給紙路２４に入れ、転写・搬送装置１
４でシート材の裏面にも、別途感光体１１上に形成した
画像を転写して後、その転写画像を定着装置１７で定着
してソータ３０に排出する。

【００３５】ところで、上述した２色複写機では、図２
に示すように、ドラム状の感光体１１は、クリーニング
装置１５と完全に一体化してプロセスユニット４６を構
成し、ともに１つのユニットケース４７内に収納する。
そして、定着装置１７などとともに、シート材４８の、
図中矢印Ａで示す搬送方向と直交して配置する。

【００３６】また、この２色複写機の複写機装置本体１
０には、正面側に、左右に細長な操作部５０を設ける。
図示省略するが、操作部５０には、コピーを取るときに
押す上述したスタートスイッチの他、コピー枚数を設定
するときなどに押す１０キー、濃度・サイズ・倍率等の
設定スイッチ、モード切り換えスイッチなどを、例えば
タッチパネルで備える。

【００３７】そのような操作部５０の裏側には、図３に
示すように、その操作部５０の操作に基づき電気的な処
理を行う回路基板５１を設ける。その回路基板５１を被
って下側には、インナーカバー５３を備える。そして、
そのインナーカバー５３の下方に、トナーボトル５４を
配置する。

【００３８】トナーボトル５４は、円筒形状で、内周面
に螺旋状の突条を有し、内部に黒トナーを収納する。そ
して、図２に示すとおり、操作部５０に沿ってその下方
に配置し、先端口部５５を黒の第１現像装置１３のトナ
ー補給口に接続し、後端側を定着装置１７に近接して、
シート材（転写材）４８の搬送方向と平行、すなわち感
光体１１やクリーニング装置１５や定着装置１７と直交
するように配置する。

【００３９】これにより、第１現像装置１３内に備える
トナー濃度センサでトナー濃度が一定以下となったこと
を検知したときは、トナーボトル５４を回転することに
より螺旋状の突状でトナーボトル５４内の黒トナーを順
次先端口部５５へと搬送し、トナー補給口から第１現像
装置１３内に補給する。

【００４０】さて、図示複写機では、図３に示すような
冷却装置を備え、インナーカバー５３の、トナーボトル
５４が定着装置１７に近接する位置の近くに、複写機装
置本体１０の正面側に位置するように開口５６を設け
る。開口５６は、図示例では複数の縦溝を横に並べて形
成し、前カバー５７を閉じたときには操作部５０との間
で隠れてあまり目立たないようになっている。

【００４１】また、インナーカバー５３の底部には、ト
ナーボトル５４に向けて複数の通気孔５８をあける。こ
れにより、不図示のファンにより複写機装置本体１０内
が負圧化されたとき、開口５６からインナーカバー５３
内に取り込んだ外気を、通気孔５８を通してトナーボト
ル５４に向けて流す空気流路を形成する。

【００４２】そして、定着装置１７から輻射熱を受ける
部分を冷却し、トナーボトル５４まわりを通過した外気
は、前カバー５７と定着装置１７との隙間を通って下方
へと流れ、次第に流れが弱まり、分散してやがて複写機
装置本体１０内で流れを消滅するようになっている。

【００４３】このようにすると、シート材４８の搬送方
向と平行方向にトナーボトルを配置する画像形成装置に
おいて、そのトナーボトル５４の昇温を最小限のエネル
ギで防止してトナーが物性を変化して変質したり溶融し
て凝集固化したりすることを防ぐとともに、外気を取り
込む開口５６を最小限として音漏れを少なくすることこ
とができる。

【００４４】また、図示複写機では、回路基板５１上の
いくつかの素子が自己発熱により昇温して許容温度値を
上回り破損するおそれがあるが、空気流路を流れる外気
によって回路基板５１を冷却することでそのおそれを解
消することができる。

【００４５】ところで、上述した例では、複写機装置本
体１０内に設ける不図示のファンで開口５６を通してイ
ンナーカバー５３内に外気を取り込むようにしたが、例
えば図４に示すようにインナーカバー５３内にそれで支
持してトナーボトル冷却専用のファン６０を設けるよう
にしてもよい。

【００４６】そして、ファン６０を駆動することによ
り、インナーカバー５３内を負圧化し、開口５６を通し
てインナーカバー５３内に外気を取り込み、開口５６か
ら取り込んだ外気を通気孔５８を通してトナーボトル５
４に向けて流す空気流路を形成する。

【００４７】このようにすると、トナーボトル専用のフ
ァン６０を用いて強制的に外気を吸引し、十分な流量を
確保してトナーボトル５４を特に確実かつ効率的に冷却
することができる。

【００４８】このとき、ファン６０の作動を、定着装置
１７の定着温度に基づき制御するようにするとよい。例
えば複写機装置本体１０の電源をＯＮしたとき、定着装
置１７の定着ローラ１８のヒータを点灯し、定着温度ｔ
がしきい値ｔｃ以下のときは、ファン６０の作動を停止
し、以上となったことを検知したとき、はじめてファン
６０を作動するようにする。

【００４９】また、ファン６０の作動を、トナーボトル
５４の近傍温度に基づき制御するようにするとよい。例
えばトナーボトル５４の近傍に温度センサを配置し、そ
の温度センサの検知温度に基づきファン６０をＯＮ／Ｏ
ＦＦするようにしてもよい。

【００５０】さらに、ファン６０の作動を、回路基板５
１の近傍温度に基づき制御するようにするとよい。例え
ば回路基板５１の近傍に温度センサを配置し、その温度
センサの検知温度に基づきファン６０をＯＮ／ＯＦＦす
るようにしてもよい。

【００５１】このようにすると、例えば定着温度が低い
複写機装置本体１０の待機時や、回路基板５１やトナー
ボトル５４の温度が低いときなどに、ファン６０の不必
要な駆動を停止して消費電力の低減を図りながら効率的
な冷却を可能とし、騒音の発生もより少なくすることが
できる。

【００５２】ところで、上述した例では、感光体（像担
持体）１１上に形成した画像を直接転写材であるシート
材に転写する２色複写機に適用した場合について説明し
たが、例えば像担持体上に形成した画像をいったん転写
材である中間転写体に転写して後、その中間転写体上の
画像を、用紙・ＯＨＰフィルム等のシート材に転写する
タイプの画像形成装置にも同様に適用することができ
る。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１に係る発
明によれば、転写材の搬送方向と平行方向にトナーボト
ルを配置する画像形成装置における、冷却装置におい
て、画像形成装置本体の正面側に設ける開口から外気を
取り込んでトナーボトルに向けて流す空気流路を形成す
るから、特にトナーボトルの、熱源に近接する位置に開
口を設けることで、トナーボトルを有効に冷却してトナ
ーが物性を変化して変質したり溶融して凝集固化したり
することを防止することができる。

【００５４】熱源に近接する位置を部分的に冷却するこ
とから、トナーボトルの昇温を最小限のエネルギ消費で
防止することができるとともに、外気を取り込む開口を
最小限として音漏れを少なくすることことができる。さ
らに、トナーボトルを熱源に近接して配置することを可
能として画像形成装置本体の小型化を図ることができ
る。

【００５５】また、操作部の回路基板上の素子が自己発
熱により昇温して許容温度値を上回り破損するおそれが
あるが、空気流路を流れる外気によって回路基板を冷却
することでそのおそれを解消することができる。

【００５６】請求項２に係る発明によれば、画像形成装
置本体の正面側に設ける操作部の回路基板を被って下側
にインナーカバーを備え、そのインナーカバーに開口を
設けて、その開口から外気を取り込んでトナーボトルに
向けて流すファンを、インナーカバーで支持して設ける
から、そのインナーカバーで支持して設ける専用のファ
ンにより強制的に外気を吸引し、十分な流量を確保して
トナーボトルを特に確実かつ効率的に冷却することがで
きる。

【００５７】請求項３に係る発明によれば、ファンの作
動を、定着装置の定着温度に基づき制御するから、例え
ば定着温度が低い画像形成装置本体の待機時などに、フ
ァンの不必要な駆動を停止して消費電力の低減を図りな
がら効率的な冷却を可能とし、騒音の発生もより少なく
することができる。

【００５８】請求項４に係る発明によれば、ファンの作
動を、トナーボトルの近傍温度に基づき制御するから、
例えばトナーボトルの温度が低いときなどに、ファンの
不必要な駆動を停止して消費電力の低減を図りながら効
率的な冷却を可能とし、騒音の発生もより少なくするこ
とができる。

【００５９】請求項５に係る発明によれば、ファンの作
動を、回路基板の近傍温度に基づき制御するから、例え
ば回路基板の温度が低いときなどに、ファンの不必要な
駆動を停止して消費電力の低減を図りながら効率的な冷
却を可能とし、騒音の発生もより少なくすることができ
る。

【００６０】請求項６に係る発明によれば、上記効果を
有する冷却装置を備えた画像形成装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る黒赤の２色複写機における内部
機構の全体概略構成図である。

【図２】その２色複写機におけるトナーボトルの配置を
示す概略平面図である。

【図３】その冷却装置部分の縦断面図である。

【図４】別の冷却装置部分の縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 複写機装置本体（画像形成装置本体） １１ 感光体（像担持体） １５ クリーニング装置 １７ 定着装置 ４８ シート材（転写材） ５０ 操作部 ５１ 回路基板 ５３ インナーカバー ５４ トナーボトル ５６ 開口 ５７ 前カバー ５８ 通気孔 ６０ ファン Ａ 転写材の搬送方向

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転写材の搬送方向と平行にトナーボトル
   を配置する画像形成装置における、冷却装置において、 画像形成装置本体の正面側に開口を設けるとともに、そ
   の開口から取り込んだ外気を前記トナーボトルに向けて
   流す空気流路を形成することを特徴とする、冷却装置。
2. 【請求項２】 前記画像形成装置本体の正面側に操作部
   を設け、その操作部の回路基板を被って下側にインナー
   カバーを備え、そのインナーカバーの下方に前記トナー
   ボトルを配置する前記画像形成装置における、請求項１
   に記載の冷却装置において、前記インナーカバーに前記
   開口を設けて、その開口から外気を取り込んで前記トナ
   ーボトルに向けて流すファンを、前記インナーカバーで
   支持して設けることを特徴とする、冷却装置。
3. 【請求項３】 前記ファンの作動を、定着装置の定着温
   度に基づき制御することを特徴とする、請求項２に記載
   の冷却装置。
4. 【請求項４】 前記ファンの作動を、前記トナーボトル
   の近傍温度に基づき制御することを特徴とする、請求項
   ２に記載の冷却装置。
5. 【請求項５】 前記ファンの作動を、前記回路基板の近
   傍温度に基づき制御することを特徴とする、請求項２に
   記載の冷却装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１に記載の
   冷却装置を備えることを特徴とする、画像形成装置。