JP2005017939A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いる画像形成装置に関し、例えば、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。
【0002】
【従来の技術】
図7に電子写真プロセスを利用した従来のカラー画像形成装置の一例、本例ではカラーレーザープリンタを概略的に示す。
【0003】
このカラーレーザープリンタは、イエロー2Y、マゼンタ2M、シアン2C、およびブラック2Kの4つの画像形成部となるプロセスカートリッジ2を備えており、この各プロセスカートリッジ2内の像担持体21(電子写真感光体)上に形成された画像を一旦第2の像担持体である中間転写体35に連続的に多重転写し、フルカラープリント画像を得る4連ドラム方式(インライン)プリンタである。
【0004】
このとき、プロセスカートリッジ2を上下方向に積み上げる形で配置すると、設置面積を少なくすることができ、オフィスの省スペース化のメリットが大きく、カラーレーザープリンタのパーソナル化を計る上でも有効な手段である。
【0005】
また、転写材Pの搬送経路についても設置面積を少なくするためにSパス形状で定着部を経てスキャナユニットの背面を経て上部に排出する経路も有効である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような縦型のインライン方式のカラープリンタにおいて、装置全体を冷却する冷却ファンは、複数個必要であり、その結果、装置の大型化、コストアップにつながっていた。また、従来例にて示したような熱源である定着部が装置下方にある場合は、効率的に装置全体を冷却しなければ、規定値以下の温度上昇を抑えられないといった問題が発生してしまう。
【0007】
また、従来例で示したように、定着部6が装置下方にあり、露光装置であるスキャナユニットが縦に並んでいると、ユニット間で温度差ができやすくなり、それが色ズレの原因となり、画像品位の低下を招いてしまうといった問題が発生してしまう。
【0008】
本発明は上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、効率的な装置全体の冷却を実現できる画像形成装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような手段とした。
【0010】
すなわち、本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体に着脱自在に装着される電子写真感光体を含むプロセスカートリッジを鉛直方向に少なくとも複数個配置し、前記プロセスカートリッジ内の電子写真感光体に対向する位置に懸架された中間転写体が配置され、前記プロセスカートリッジを挟んで前記中間転写体とは反対側に露光装置であるスキャナユニット部が配置され、前記スキャナユニット部下方に定着ユニットが配置され、前記スキャナユニット部の背面側に前記定着ユニットの下流用紙搬送路を有し、前記スキャナユニット部および前記プロセスカートリッジの上部に排出される画像形成装置において、
前記画像形成装置外からのエアーを前記画像形成装置内に吹き付ける冷却ファンが前記画像形成装置側面に設けられ、前記冷却ファンからのエアーフローが3つに分かれており、
第1のエアーフローは熱源である前記定着ユニットと前記スキャナユニット部および前記プロセスカートリッジとの境に前記冷却ファンより導かれたエアーフローによる断熱層を形成し、
第2のエアーフローは前記スキャナユニット部および前記プロセスカートリッジと排紙された用紙との境に前記冷却ファンより導かれたエアーフローによる断熱層を形成し、
第3のエアーフローは前記冷却ファンと同一側下方に熱源となる電源ユニットを設け、ダクトによるエアーフローを形成することで、効率的な装置全体の冷却を実現できる。
【0011】
また、本発明の画像形成装置において、上記第1のエアーフローの下流側に冷却ファンの反対側に熱源となる駆動源を配置し、また、第2のエアーフローの下流側に冷却ファンの反対側に前記駆動源とは別の熱源となる駆動源を配置する構成も例示でき、この例示によれば、さらにより効果的な装置全体の冷却を実現できる。
【0012】
更に、本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体に着脱自在に装着される電子写真感光体を含むプロセスカートリッジを鉛直方向に少なくとも複数個配置し、前記プロセスカートリッジ内の電子写真感光体に対向する位置に懸架された中間転写体が配置され、前記プロセスカートリッジを挟んで前記中間転写体とは反対側に露光装置であるスキャナユニット部が配置され、前記スキャナユニット部下方に定着ユニットが配置され、前記スキャナユニット部の背面側に前記定着ユニットの下流用紙搬送路を有し、前記スキャナユニット部および前記プロセスカートリッジの上部に排出される画像形成装置において、
前記画像形成装置外からのエアーを前記画像形成装置内に吹き付ける冷却ファンが前記画像形成装置側面で前記スキャナユニット部対して略上方に設けられ、主となるエアーフローが、前記スキャナユニット部に対し上方から斜め方向に下方へ形成されることで、前記スキャナユニット部間の温度差を小さくすることが実現でき、色ズレといった画像品位の低下といった問題も解決できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照し、この発明の実施の形態について詳細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の図面において、前述の従来技術の説明で用いた図面に記載された部材と同様の部材には同じ番号を付す。
【0014】
[画像形成装置の全体の説明]
まず、カラー画像形成装置の全体構成について、前出の図7を参照して概略説明する。図7はカラー画像形成装置の一形態であるレーザープリンタの全体構成説明図である。
【0015】
カラーレーザープリンタは、Y,M,C,K各色毎に一定速度で回転する像担持体21を有するプロセスカートリッジ2(2Y,2M,2C,2K)をもつ画像形成部と画像形成部で現像され多重転写されたカラー画像を保持し給送部から給送された転写材Pに更に転写する中間転写体35とからなる。
【0016】
カラー画像を転写された転写材Pを定着部6へ搬送してカラー画像を転写材Pに定着し、排出ローラ群53.54.55によって装置上面の排出トレイ56上へ排出するものである。尚上記4色のプロセスカートリッジ2はプリンタ本体に対して個別に着脱可能に構成されている。
【0017】
次に上記画像形成装置の各部の構成について順次詳細に説明する。
【0018】
[像担持体]
像担持体(感光ドラム)21(21Y,21M,21C,21K)は現像器の容器24(24Y,24M,24C,24K)と一体的に構成され、このプロセスカートリッジ2(2Y,2M,2C,2K)はプリンタ本体に対して着脱自在に支持され、像担持体21の寿命に合わせて容易にユニット交換可能であるよう構成されている。本実施の形態に係わる像担持体(感光ドラム)21はアルミシリンダーの外側に有機光導電体層を塗布して構成し、像担持体21の容器24に回転自在に支持されている。
【0019】
また、図示後方の一方端に図示しない駆動モーターの駆動力を伝達することにより、像担持体21を画像形成動作に応じて図示反時計回りに回転させるようにしている。
【0020】
[帯電手段]
帯電手段23(23Y,23M,23C,23K)はローラ帯電方法を用いたものであり、帯電ローラにより印加電圧を像担持体21の表面に一様に帯電させるものである。
【0021】
[露光手段]
上記像担持体21への露光はスキャナー部1(1Y,1M,1C,1K)から行われる。画像信号がレーザーダイオードに与えられると、このレーザーダイオードは画像信号に対応する画像光10(10Y,10M,10C,10K)をポリゴンミラー11(11Y,11M,11C,11K)へ照射する。
【0022】
このポリゴンミラー11はスキャナーモーター12(12Y,12M,12C,12K)によって高速回転し、ポリゴンミラー11で反射した画像光10が結像レンズ13(13Y,13M,13C,13K)を介して一定速度で回転する像担持体21の表面を選択的に露光しその結果像担持体21上に静電潜像を形成する。
【0023】
[現像手段]
現像手段は、上記静電潜像を可視像化するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色現像を可能とする4個のプロセスカートリッジ2から構成される。4色の各プロセスカートリッジ2は像担持体21に対向しスリ−ブ22(22Y,22M,22C,22K)が像担持体21に対し回転しながら接触する位置に配置され、像担持体21に各色トナーによる可視像を形成する。
【0024】
[中間転写体]
中間転写体35はカラー画像形成動作時には各現像器2により可視化された像担持体21上のトナー画像を多重転写するため像担持体21の外周速度と同期して図示時計回りに回転する。
【0025】
像担持体21上に形成されたトナー画像は像担持体21に中間転写体35を挟んで対向位置に配置され、電圧を印加された一次転写ローラ34(34Y,34M,34C,34K)との接点である一次転写部T1(T1Y,T1M,T1C,T1K)で中間転写体35上に多重転写される。
【0026】
多重転写を受けた中間転写体35は二次転写部T2において電圧を印加された2次転写ローラ51によって転写材Pを挟み込み搬送することにより転写材Pに中間転写体35上の各色トナー像を同時多重転写する。
【0027】
本実施の形態に係わる中間転写体(中間転写ベルト)35は周長約620mmのシームレス樹脂ベルトで形成されていて、駆動ローラ31、2次転写対向ローラ32、テンションローラ33の3軸で張架され、テンションローラ33の両端をばねで荷重し、中間転写ベルト35の周長が本体内の温湿度や経時変化により変化しても、変化量を吸収できる構成になっている。
【0028】
中間転写体35の内側の片側縁部全周には、ゴムで形成されたガイドリブ(不図示)が接着剤により貼り付けられている。そして、テンションローラ33の片側端部には勾配を持ち、樹脂で形成したフランジ(不図示)が配置されていて、ガイドリブ(不図示)とフランジ(不図示)で中間転写体35の走行方向と直行する方向の動き(以下「寄り」という。)を規制している。
【0029】
中間転写体35は本体に駆動ローラ31を支点とし支持され、駆動ローラ31の図示後方の一方端に図示しない駆動モーターの駆動力を伝達することにより、中間転写体35を画像形成動作に応じて図示時計回りに回転させるようにしている。
【0030】
[給紙部]
給紙部は画像形成部へ転写材Pを給送するものであり、複数枚の転写材Pを収納したカセット4と給紙ローラ41、分離パッド42、給紙ガイド43、レジストローラ対44から主に構成される。画像形成時には給紙ローラ41が画像形成動作に応じて駆動回転し、カセット4内の転写材Pを一枚ずつ分離給送すると共に、ガイド板43によってガイドし、搬送ローラを経由してレジストローラ44に至る。画像形成動作中にレジストローラ44は、転写材Pを静止待機させる非回転の動作と転写材Pを中間転写体35に向けて搬送する回転の動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時の画像と転写材Pとの位置合わせを行う。
【0031】
[転写部]
転写部は揺動可能な転写ローラ51からなる。転写ローラ51は金属軸を中抵抗発泡弾性体で巻いてあり、図示略上下方向に移動可能で且つ駆動を有す。転写材Pにカラー画像を転写するタイミングに合わせて転写ローラ51は図示しないカム部材により上方の位置、即ち転写材Pを介して中間転写体35に所定の圧で押しつけられる。
【0032】
この時同時に転写ローラ51にはバイアスが印加され中間転写体35上のトナー画像は転写材Pに転写される。ここで中間転写体35と転写ローラ51とは夫々駆動されているため、両者に挟まれた状態の転写材Pは転写工程が行われると同時に、図示左方向に所定の速度で搬送され、搬送ベルト52により次工程である定着部50にむけて搬送される。
【0033】
[定着部]
定着部6は上記現像手段により形成されたトナー画像を中間転写体35を介して転写材P上に形成したトナー画像を定着させるものであり、転写材Pに熱を加えるためのセラミックヒータ63を内蔵しているフィルムガイドユニット61と転写材Pをフィルムガイドユニット61に圧接させるための加圧ローラ62とから成る。即ちトナー像を保持した転写材Pはフィルムガイドユニット61と加圧ローラ62とにより搬送されると共に熱及び圧力を加えられることによりトナーが転写材Pに定着される。
【0034】
[画像形成動作]
次に上記のように構成された装置によって画像形成を行う場合の動作について説明する。
【0035】
先ず図7に示す給紙ローラ41を回転して給紙カセット4内の転写材Pを一枚分離し、レジストローラ44へと搬送する。
【0036】
一方、像担持体21と中間転写体35とが各々所定の外周速度V(以下プロセス速度と呼ぶ)で図示矢印方向へ回転する。
【0037】
帯電手段23によって表面を均一に帯電された像担持体21はレーザー10露光を受け画像形成を行う。
【0038】
(1:イエロー画像の形成)
スキャナー部1Yによりイエロー画像のレーザー10Y照射を行い、像担持体21Y上にイエロー潜像を形成する。この潜像形成と同時にイエロー現像器22Yを駆動し像担持体21Y上の潜像にイエロートナーが付着するように像担持体21Yの帯電極性と同極性で略同電位の電圧を印加してイエロー現像を行う。同時に現像部の下流の第一転写位置T1Yで像担持体21上のイエロートナー像を中間転写体35の外周に一次転写する。この時中間転写体35には上記イエロートナーと逆特性の電圧を印加して一次転写を行う。
【0039】
(2:マゼンタ画像の形成)
次いで中間転写体35の外周のイエロー画像の先端が一致するように、スキャナー部1Mによりマゼンタ画像のレーザー10M照射がスタートされイエローと同様にして像担持体21M上の潜像にマゼンタトナー像が現像され、像担持体21M上のマゼンタトナー像を第一転写位置T1Mで中間転写体35上に転写する。
【0040】
(3:シアン画像の形成)
次いで中間転写体35の外周のイエロー及びマゼンタ画像の先端が一致するように、スキャナー部1Cによりシアン画像のレーザー10C照射がスタートされマゼンタ同様にして像担持体21C上の潜像にシアントナー像が現像され、像担持体21C上のシアントナー像を第一転写位置T1Cで中間転写体35上にイエロー、マゼンタの各トナー像に重ねて転写する。
【0041】
(4:ブラック画像の形成)
次いで中間転写体35の外周のイエロー/マゼンタ/シアン画像の先端が一致するように、スキャナー部1Kによりブラック画像のレーザー10K照射が開始されシアン同様にして像担持体21K上の潜像にブラックトナー像が現像され、像担持体21K上のブラックトナー像を第一転写位置T1Kで中間転写体35上に更に重ねて転写する。
【0042】
以上イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で潜像形成及び現像及び中間転写体35へのトナー転写をそれぞれの1次転写位置T1Y,T1M,T1C,T1Kで行い、中間転写体35の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4種のトナーから成るフルカラーの画像を形成することになる。
【0043】
ブラックトナーの中間転写体35への転写が終了する前に、即ち4色目のブラックトナーの一次転写を終えてフルカラー画像を形成した中間転写体35の画像先端が第二転写部T2へ到達する前に、先述のレジストローラ44で待機させておいた転写材Pをタイミングを合わせて搬送スタートさせる。
【0044】
上記4色の中間転写体35上への各色の画像形成時には下方に待機し中間転写体35とは非接触状態であった転写ローラ51を同時に上方へカム(図示せず)で移動させ転写材Pを中間転写体35の第二転写部T2で圧接すると同時に転写ローラ51にトナーと逆特性のバイアスを印加することで、中間転写体35上のフルカラー画像を転写材Pに一気に4色同時に転写する。
【0045】
第二転写部T2を経た転写材Pは中間転写体35から剥離され定着部50へ搬送されトナー定着を行った後に排出ローラ対53、54、55を介して本体上部の排出トレイ56上へ画像面を下向きにして排出され、画像形成動作を終了する。
【0046】
図1は、本発明の構成を最もよくあらわす冷却ファンの装置全体での位置を表した模式的な断面図である。
【0047】
図2は冷却ファンによる第1のエアーフローを説明するための概略斜視図である。
【0048】
図3は冷却ファンによる第2のエアーフローを説明するための断面図である。
【0049】
図4は冷却ファンによる第2のエアーフローを説明するための概略斜視図である。
【0050】
また、図5は冷却ファンによる第3のエアーフローを説明するための概略斜視図である。
【0051】
また、図6は、冷却ファンに取り付いて風路を3つに分けるためのダクト部材の様子を表す図である。
【0052】
冷却ファン7は、スキャナユニット1群と排紙パス経路58にわたる部分で、装置全体としては側方上部に設けられている。冷却ファン7にて機外から吸い込まれたエアーは、図6に示すように、冷却ファン7に取り付いているファンダクト71により、3つの経路(エアーフロー)7a,7b,7cに分けられる(図6(c)参照)。
【0053】
図1および図2に示す第1のエアーフロー7aは主流となるエアーフローであり、スキャナユニット1群と排紙経路58の間に斜め下方に向かって吹き付けるエアーフローである。図3および図4に示す第2のエアーフロー7bは、機内上方の排紙用紙が積載されるトレイ56下部へ吹き付けるエアーフローである。
【0054】
第3のエアーフロー7cは、冷却ファン7と同じ側にある熱源となる電源ユニット83へつながる中継ダクト73へ吹き付けるエアーフローである。
【0055】
第1のエアーフローについて、さらに説明していく。
【0056】
このエアーフローの先には、装置全体の最大の熱源である定着部6とスキャナユニット1、カートリッジ2とを隔てるためのエアーカーテンとなるダクト(ファンダクト)71が設けられている。また、このエアーカーテンダクト71の先にはまた、別の熱源となる用紙搬送系の駆動源である搬送モーター81が位置している。
【0057】
全体のエアーの流れとしては、冷却ファン7から取り入れられたエアーがエアーカーテンダクト71を経て、搬送モーター81を冷却し、それから機外へ排出される。
【0058】
冷却ファン7から吹き付けられるエアーにより形成されるエアーカーテンダクト71による断熱層でスキャナユニット1とカートリッジ2は断熱され温度上昇を抑えられる。
【0059】
また、冷却ファン7からのエアーの流れが中継ダクト72を経て、上方から下方へ斜め方向へと流れているため、そのままでは定着部6の熱であぶられて上方のスキャナユニット1の温度が高くなるのをフレッシュな上方からのエアーで下げることで、トータルとして、スキャナユニット1群間の温度差も小さく抑えることが可能となる。これによりスキャナユニット1起因の温度差による色ずれも少なく抑えられる。
【0060】
また、エアーカーテンダクト71の下流側に別の熱源である搬送モーター81も同時に冷却できるため、冷却効率も良好なものとなる。
【0061】
なお、装置内最大の熱源である定着部6の熱の排熱は自然対流により定着部上方の開口部57および用紙排紙口59から排熱される。
【0062】
次に第2のエアーフロー7bについて、説明する。
【0063】
この冷却ファン7からほぼ平行に装置上方へ取り込まれたエアーは、排紙用紙が積載されるトレイ56の下方を通り、装置前方へ流れていく。このときカートリッジエリア上方にたまっている排熱も行う。
【0064】
また、この装置前方へ流れるエアーフローとは別に、冷却ファンの装置上の反対側にある別の熱源である画像形成用の作像モーター82へエアーを流すことで、作像モーター82の冷却も行う。
【0065】
この第2のエアーフロー7bにより、熱源となる排紙積載紙との間もフレッシュなエアーの循環による断熱層が形成され機内の温度上昇を抑えられる。また、第2のエアーフロー7bの先にも別の熱源である作像モーター82を配置することで、冷却効率も良好なものとなる。
【0066】
最後に第3のエアーフロー7cについて、説明する。
【0067】
冷却ファン7からファンダクト71により装置下方へとりこまれたエアーは、中継ダクト73を経て、電源ユニット83後方から取り込まれ、電源ユニット83内部を経て、電源ユニット83前方から機外へと排気される。このエアーフローにより、熱源となる電源ユニット83の冷却も効率的に行うことができる。
【0068】
本実施の形態においては、明確なエアーダクト部材にて説明を行ったが、部材間でエアーの流れを確保できていれば、ダクト部材が無くても同様の効果を得ることができる。
【0069】
また、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、以下の技術的思想を含み、これらの技術的思想のあらゆる組み合わせを包含するものである。
【0070】
[実施態様1]
すなわち、実施態様1の画像形成装置は、上記第1のエアーフローの下流側に冷却ファンの反対側に熱源となる駆動源を配置し、また、第2のエアーフローの下流側に冷却ファンの反対側に前記駆動源とは別の熱源となる駆動源を配置することで、さらにより効果的な装置全体の冷却を実現できる。また、この場合においても、これによりファンも最小限の構成で済むため、コストダウンおよび装置全体の小型化にもつなげることができる。
【0071】
[実施態様2]
また、実施態様2の画像形成装置は、画像形成装置本体に着脱自在に装着される電子写真感光体を含むプロセスカートリッジを鉛直方向に少なくとも複数個配置し、前記プロセスカートリッジ内の電子写真感光体に対向する位置に懸架された中間転写体が配置され、前記プロセスカートリッジを挟んで前記中間転写体とは反対側に露光装置であるスキャナユニット部が配置され、前記スキャナユニット部下方に定着ユニットが配置され、前記スキャナユニット部の背面側に前記定着ユニットの下流用紙搬送路を有し、前記スキャナユニット部および前記プロセスカートリッジの上部に排出される画像形成装置において、
前記画像形成装置外からのエアーを前記画像形成装置内に吹き付ける冷却ファンが前記画像形成装置側面で前記スキャナユニット部対して略上方に設けられ、前記冷却ファンからのエアーフローが3つに分かれており、
第1のエアーフローは熱源である前記定着ユニットと前記スキャナユニット部および前記プロセスカートリッジとの境に前記冷却ファンより前記スキャナユニット部の上方から斜め下方に導かれたエアーフローによる断熱層を形成し、
第2のエアーフローは前記スキャナユニット部および前記プロセスカートリッジと排紙された用紙との境に前記冷却ファンより導かれたエアーフローによる断熱層を形成し、
第3のエアーフローは前記冷却ファンと同一側下方に熱源となる電源ユニットを設け、ダクトによるエアーフローを形成することで、効率的な装置全体の冷却を実現できる。
【0072】
[実施態様3]
更に、実施態様3の画像形成装置は、実施態様2の画像形成装置において、上記第1のエアーフローの下流側に冷却ファンの反対側に熱源となる駆動源を配置し、また、第2のエアーフローの下流側に冷却ファンの反対側に前記駆動源とは別の熱源となる駆動源を配置することで、さらにより効果的な装置全体の冷却を実現できる。また、この場合においても、これによりファンも最小限の構成で済むため、コストダウンおよび装置全体の小型化にもつなげることができる。
【0073】
なお、前記実施形態においては、画像形成装置の構成例としてフルカラー複写機が挙げられているが、これに限定する趣旨ではなく、プリンタ、ファクシミリ、モノクロ複写機等の画像形成装置を備えたものにも適用できる。
【0074】
また、画像形成手段としては、電子写真方式の画像形成手段や、インクジェット式の画像形成手段や、バブルジェット(登録商標)式の画像形成手段等が適用できるが、これらに限定されるものではなく、熱転写記録方式や感熱記録方式、さらにはワイヤードットを適用することができる。
【0075】
【発明の効果】
以上、説明してきたように、本発明の構成によれば、画像形成装置本体に着脱自在に装着される電子写真感光体を含むプロセスカートリッジを鉛直方向に少なくとも複数個配置し、前記プロセスカートリッジ内の電子写真感光体に対向する位置に懸架された中間転写体が配置され、前記プロセスカートリッジを挟んで前記中間転写体とは反対側に露光装置であるスキャナユニット部が配置され、前記スキャナユニット部下方に定着ユニットが配置され、前記スキャナユニット部の背面側に前記定着ユニットの下流用紙搬送路を有し、前記スキャナユニット部および前記プロセスカートリッジの上部に排出される画像形成装置において、前記画像形成装置外からのエアーを前記画像形成装置内に吹き付ける冷却ファンが前記画像形成装置側面に設けられ、前記冷却ファンからのエアーフローが3つに分かれており、第1のエアーフローは熱源である前記定着ユニットと前記スキャナユニット部および前記プロセスカートリッジとの境に前記冷却ファンより導かれたエアーフローによる断熱層を形成し、第2のエアーフローは前記スキャナユニット部および前記プロセスカートリッジと排紙された用紙との境に前記冷却ファンより導かれたエアーフローによる断熱層を形成し、第3のエアーフローは前記冷却ファンと同一側下方に熱源となる電源ユニットを設け、ダクトによるエアーフローを形成することで、効率的な装置全体の冷却を実現できる。これによりファンも最小限の構成で済むため、コストダウンおよび装置全体の小型化にもつなげることができる。
【0076】
また、本発明の構成によれば、画像形成装置本体に着脱自在に装着される電子写真感光体を含むプロセスカートリッジを鉛直方向に少なくとも複数個配置し、前記プロセスカートリッジ内の電子写真感光体に対向する位置に懸架された中間転写体が配置され、前記プロセスカートリッジを挟んで前記中間転写体とは反対側に露光装置であるスキャナユニット部が配置され、前記スキャナユニット部下方に定着ユニットが配置され、前記スキャナユニット部の背面側に前記定着ユニットの下流用紙搬送路を有し、前記スキャナユニット部および前記プロセスカートリッジの上部に排出される画像形成装置において、前記画像形成装置外からのエアーを前記画像形成装置内に吹き付ける冷却ファンが前記画像形成装置側面で前記スキャナユニット部対して略上方に設けられ、主となるエアーフローが、前記スキャナユニット部に対し上方から斜め方向に下方へ形成されることで、前記スキャナユニット部間の温度差を小さくすることが実現でき、色ズレといった画像品位の低下といった問題も解決できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る画像形成装置のファンの位置および第1のエアーフローをあらわす概略断面図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る画像形成装置のファンの位置および第1のエアーフローをあらわす概略斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る画像形成装置のファンの位置および第2のエアーフローをあらわす概略断面図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る画像形成装置のファンの位置および第2のエアーフローをあらわす概略斜視図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る画像形成装置のファンの位置および第3のエアーフローをあらわす概略斜視図である。
【図6】本発明の実施の形態に係る画像形成装置のファンおよびファンホルダの形状をあらわす概略断面図であり、(b)は(a)のA−A断面図、(c)は(a)のB−B断面図である。
【図7】従来例および本発明の実施の形態に係る画像形成装置を表す概略断面図である。
【符号の説明】
1 スキャナユニット(スキャナ部)
2 プロセスカートリッジ
4 給紙カセット
6 定着部
7 冷却ファン
7a エアーフロー
7b エアーフロー
7c エアーフロー
10 レーザー(画像光)
11 ポリゴンミラー
12 スキャナーモーター
13 結像レンズ
21 像担持体
22 現像器
23 帯電手段
24 容器
31 駆動ローラ
32 2次転写対向ローラ
33 テンションローラ
34 一次転写ローラ
35 中間転写ベルト
41 給紙ローラ
42 分離パッド
43 給紙ガイド
44 レジストローラ
51 転写ローラ
52 搬送ベルト
53 排出ローラ群
56 排出トレイ
57 開口部
58 排紙パス経路
59 用紙排紙口
61 フィルムガイドユニット
62 加圧ローラ
63 セラミックヒータ
71 エアーカーテンダクト(ファンダクト)
72 中継ダクト
73 中継ダクト
81 搬送モーター
82 作像モーター
83 電源ユニット
P 転写材
T1 第一転写部
T2 第二転写部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system, and relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 schematically shows an example of a conventional color image forming apparatus using an electrophotographic process, in this example, a color laser printer.
[0003]
This color laser printer includes a process cartridge 2 serving as four image forming portions of yellow 2Y, magenta 2M,
[0004]
At this time, if the process cartridges 2 are arranged so as to be stacked in the vertical direction, the installation area can be reduced, the merit of saving the office space is great, and it is an effective means for personalizing the color laser printer. .
[0005]
In addition, in order to reduce the installation area of the transfer path of the transfer material P, it is also effective to use an S-path shape that passes through the fixing unit and is discharged to the upper part through the back surface of the scanner unit.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a vertical in-line type color printer, a plurality of cooling fans for cooling the entire apparatus are required. As a result, the apparatus is increased in size and cost. In addition, when the fixing unit, which is a heat source as shown in the conventional example, is located below the apparatus, there is a problem that a temperature rise below a specified value cannot be suppressed unless the entire apparatus is efficiently cooled. End up.
[0007]
Further, as shown in the conventional example, when the
[0008]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus that can efficiently cool the entire apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following means.
[0010]
That is, in the image forming apparatus of the present invention, at least a plurality of process cartridges including an electrophotographic photosensitive member that is detachably attached to the main body of the image forming apparatus are arranged in the vertical direction so as to face the electrophotographic photosensitive member in the process cartridge. An intermediate transfer member suspended from the intermediate transfer member is disposed on the opposite side of the intermediate transfer member, and a fixing unit is disposed below the scanner unit. In the image forming apparatus having a downstream sheet conveyance path of the fixing unit on the back side of the scanner unit section and discharged to the upper part of the scanner unit section and the process cartridge,
A cooling fan for blowing air from outside the image forming apparatus into the image forming apparatus is provided on a side surface of the image forming apparatus, and an air flow from the cooling fan is divided into three parts;
The first airflow forms a heat insulation layer by the airflow led from the cooling fan at the boundary between the fixing unit, which is a heat source, the scanner unit, and the process cartridge,
The second airflow forms a heat insulation layer by the airflow led from the cooling fan at the boundary between the scanner unit and the process cartridge and the discharged paper,
The third airflow can realize efficient cooling of the entire apparatus by providing a power source unit as a heat source below the same side as the cooling fan and forming an airflow by a duct.
[0011]
In the image forming apparatus of the present invention, a drive source serving as a heat source is disposed on the opposite side of the cooling fan on the downstream side of the first air flow, and the opposite of the cooling fan on the downstream side of the second air flow. A configuration in which a drive source that is a heat source different from the drive source is arranged on the side can also be exemplified, and according to this illustration, further effective cooling of the entire apparatus can be realized.
[0012]
In the image forming apparatus of the present invention, at least a plurality of process cartridges including an electrophotographic photosensitive member that is detachably attached to the main body of the image forming apparatus are arranged in the vertical direction so as to face the electrophotographic photosensitive member in the process cartridge. An intermediate transfer member suspended from the intermediate transfer member is disposed on the opposite side of the intermediate transfer member, and a fixing unit is disposed below the scanner unit. In the image forming apparatus having a downstream sheet conveyance path of the fixing unit on the back side of the scanner unit section and discharged to the upper part of the scanner unit section and the process cartridge,
A cooling fan that blows air from the outside of the image forming apparatus into the image forming apparatus is provided substantially above the scanner unit part on the side of the image forming apparatus, and a main air flow is directed to the scanner unit part. By forming from the upper side to the lower side in an oblique direction, it is possible to reduce the temperature difference between the scanner unit portions, and it is possible to solve the problem of image quality degradation such as color misregistration.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are intended to limit the technical scope of the present invention only to those unless otherwise specified. It is not a thing. Moreover, in the following drawings, the same number is attached | subjected to the member similar to the member described in drawing used by description of the above-mentioned prior art.
[0014]
[Overall Description of Image Forming Apparatus]
First, the overall configuration of the color image forming apparatus will be schematically described with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram of the overall configuration of a laser printer which is an embodiment of a color image forming apparatus.
[0015]
The color laser printer is developed in an image forming unit having a process cartridge 2 (2Y, 2M, 2C, 2K) having an image carrier 21 rotating at a constant speed for each color of Y, M, C, and K. It comprises an
[0016]
The transfer material P onto which the color image has been transferred is conveyed to the
[0017]
Next, the configuration of each part of the image forming apparatus will be sequentially described in detail.
[0018]
[Image carrier]
An image carrier (photosensitive drum) 21 (21Y, 21M, 21C, 21K) is integrally formed with a developer container 24 (24Y, 24M, 24C, 24K), and this process cartridge 2 (2Y, 2M, 2C, 2K) is detachably supported with respect to the printer main body, and is configured so that the unit can be easily replaced in accordance with the life of the image carrier 21. An image carrier (photosensitive drum) 21 according to the present embodiment is configured by coating an organic photoconductor layer on the outside of an aluminum cylinder, and is rotatably supported by a container 24 of the image carrier 21.
[0019]
Further, by transmitting the driving force of a driving motor (not shown) to one end on the rear side in the drawing, the image carrier 21 is rotated counterclockwise in the drawing according to the image forming operation.
[0020]
[Charging means]
The charging means 23 (23Y, 23M, 23C, 23K) uses a roller charging method and uniformly charges an applied voltage on the surface of the image carrier 21 by a charging roller.
[0021]
[Exposure means]
The image carrier 21 is exposed from the scanner unit 1 (1Y, 1M, 1C, 1K). When the image signal is given to the laser diode, the laser diode irradiates the polygon mirror 11 (11Y, 11M, 11C, 11K) with the image light 10 (10Y, 10M, 10C, 10K) corresponding to the image signal.
[0022]
The polygon mirror 11 is rotated at a high speed by a scanner motor 12 (12Y, 12M, 12C, 12K), and the image light 10 reflected by the polygon mirror 11 passes through the imaging lens 13 (13Y, 13M, 13C, 13K) at a constant speed. The surface of the rotating image carrier 21 is selectively exposed to form an electrostatic latent image on the image carrier 21 as a result.
[0023]
[Development means]
The developing means is composed of four process cartridges 2 that can develop each color of yellow, magenta, cyan, and black in order to visualize the electrostatic latent image. Each of the four color process cartridges 2 faces the image carrier 21 and is disposed at a position where the sleeve 22 (22Y, 22M, 22C, 22K) contacts the image carrier 21 while rotating. A visible image is formed with each color toner.
[0024]
[Intermediate transfer member]
The
[0025]
The toner image formed on the image carrier 21 is arranged at a position opposed to the image carrier 21 with the
[0026]
The
[0027]
The intermediate transfer member (intermediate transfer belt) 35 according to the present embodiment is formed of a seamless resin belt having a circumferential length of about 620 mm, and is stretched around three axes of a
[0028]
A guide rib (not shown) made of rubber is affixed to the entire circumference of one side edge portion inside the
[0029]
The
[0030]
[Paper Feeder]
The paper feed unit feeds the transfer material P to the image forming unit, and includes a
[0031]
[Transfer section]
The transfer unit is composed of a
[0032]
At the same time, a bias is applied to the
[0033]
[Fixing part]
The fixing
[0034]
[Image forming operation]
Next, an operation when image formation is performed by the apparatus configured as described above will be described.
[0035]
First, the sheet feeding roller 41 shown in FIG. 7 is rotated to separate one transfer material P in the
[0036]
On the other hand, the image carrier 21 and the
[0037]
The image carrier 21 whose surface is uniformly charged by the charging means 23 is subjected to laser 10 exposure to form an image.
[0038]
(1: Formation of yellow image)
The
[0039]
(2: Formation of magenta image)
Next, irradiation of the
[0040]
(3: Cyan image formation)
Next, the laser 10C irradiation of the cyan image is started by the
[0041]
(4: Formation of black image)
Next, the
[0042]
The latent image formation and development and toner transfer to the
[0043]
Before the transfer of the black toner to the
[0044]
At the time of image formation of each color on the four-color
[0045]
The transfer material P that has passed through the second transfer portion T2 is peeled off from the
[0046]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the position of a cooling fan in the entire apparatus that best represents the configuration of the present invention.
[0047]
FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining the first air flow by the cooling fan.
[0048]
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a second air flow by the cooling fan.
[0049]
FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining the second air flow by the cooling fan.
[0050]
FIG. 5 is a schematic perspective view for explaining a third air flow by the cooling fan.
[0051]
Moreover, FIG. 6 is a figure showing the mode of the duct member for attaching to a cooling fan and dividing an air path into three.
[0052]
The cooling
[0053]
A
[0054]
The third airflow 7c is an airflow that is blown to the
[0055]
The first air flow will be further described.
[0056]
A duct (fan duct) 71 serving as an air curtain for separating the fixing
[0057]
As the entire air flow, the air taken in from the cooling
[0058]
The scanner unit 1 and the cartridge 2 are insulated by the heat insulation layer formed by the
[0059]
Further, since the air flow from the cooling
[0060]
Moreover, since the
[0061]
Note that the heat discharged from the fixing
[0062]
Next, the
[0063]
The air taken into the upper part of the apparatus almost in parallel from the cooling
[0064]
In addition to the air flow that flows to the front of the apparatus, the
[0065]
By this
[0066]
Finally, the third airflow 7c will be described.
[0067]
Air taken into the lower part of the apparatus from the cooling
[0068]
In the present embodiment, the description has been made with a clear air duct member. However, if the air flow can be secured between the members, the same effect can be obtained without the duct member.
[0069]
Moreover, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The following technical thought is included and all the combinations of these technical thought are included.
[0070]
[Embodiment 1]
In other words, in the image forming apparatus according to the first embodiment, a driving source serving as a heat source is disposed on the downstream side of the first air flow and on the opposite side of the cooling fan, and the cooling fan is disposed on the downstream side of the second air flow. By disposing a drive source that is a heat source different from the drive source on the opposite side, it is possible to realize further effective cooling of the entire apparatus. Also in this case, since a minimum fan configuration is required, the cost can be reduced and the entire apparatus can be reduced in size.
[0071]
[Embodiment 2]
In the image forming apparatus according to the second embodiment, at least a plurality of process cartridges including an electrophotographic photosensitive member that is detachably attached to the main body of the image forming apparatus are arranged in the vertical direction, and the electrophotographic photosensitive member in the process cartridge is disposed on the electrophotographic photosensitive member in the process cartridge. An intermediate transfer member suspended at an opposing position is arranged, a scanner unit as an exposure device is arranged on the opposite side of the intermediate transfer member across the process cartridge, and a fixing unit is arranged below the scanner unit. In the image forming apparatus having a downstream sheet conveyance path of the fixing unit on the back side of the scanner unit section and being discharged to the upper part of the scanner unit section and the process cartridge,
A cooling fan that blows air from outside the image forming apparatus into the image forming apparatus is provided substantially above the scanner unit on the side of the image forming apparatus, and the air flow from the cooling fan is divided into three parts. And
The first air flow forms a heat insulation layer by an air flow that is led obliquely downward from above the scanner unit part by the cooling fan at the boundary between the fixing unit as a heat source, the scanner unit part, and the process cartridge. ,
The second airflow forms a heat insulation layer by the airflow led from the cooling fan at the boundary between the scanner unit and the process cartridge and the discharged paper,
The third airflow can realize efficient cooling of the entire apparatus by providing a power source unit as a heat source below the same side as the cooling fan and forming an airflow by a duct.
[0072]
[Embodiment 3]
Further, the image forming apparatus according to the third embodiment is the image forming apparatus according to the second embodiment, wherein a driving source serving as a heat source is disposed on the opposite side of the cooling fan on the downstream side of the first air flow. By disposing a drive source which is a heat source different from the drive source on the opposite side of the cooling fan on the downstream side of the air flow, it is possible to realize further effective cooling of the entire apparatus. Also in this case, since a minimum fan configuration is required, the cost can be reduced and the entire apparatus can be reduced in size.
[0073]
In the above-described embodiment, a full-color copying machine is cited as an example of the configuration of the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and the image forming apparatus includes an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, or a monochrome copying machine. Is also applicable.
[0074]
Further, as the image forming means, an electrophotographic image forming means, an ink jet image forming means, a bubble jet (registered trademark) image forming means, and the like can be applied, but the invention is not limited thereto. Thermal transfer recording methods, thermal recording methods, and wire dots can be applied.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the present invention, at least a plurality of process cartridges including an electrophotographic photosensitive member detachably attached to the image forming apparatus main body are arranged in the vertical direction, An intermediate transfer member suspended at a position facing the electrophotographic photosensitive member is disposed, and a scanner unit as an exposure device is disposed on the opposite side of the intermediate transfer member with the process cartridge interposed therebetween, and below the scanner unit In the image forming apparatus, the fixing unit is disposed on the back side of the scanner unit section, and has a downstream sheet conveyance path of the fixing unit, and is discharged to the upper part of the scanner unit section and the process cartridge. A cooling fan that blows air from outside into the image forming apparatus is provided on the side of the image forming apparatus. The air flow from the cooling fan is divided into three, and the first air flow is led from the cooling fan to the boundary between the fixing unit, which is a heat source, the scanner unit, and the process cartridge. A heat insulation layer is formed by airflow, and a second airflow forms a heat insulation layer by the airflow guided by the cooling fan at the boundary between the scanner unit and the process cartridge and the discharged paper. The air flow of 3 can provide efficient cooling of the entire apparatus by providing a power source unit as a heat source below the same side of the cooling fan and forming an air flow by a duct. As a result, a minimum fan configuration is required, which can lead to cost reduction and downsizing of the entire apparatus.
[0076]
Further, according to the configuration of the present invention, at least a plurality of process cartridges including an electrophotographic photosensitive member that is detachably attached to the image forming apparatus main body are arranged in the vertical direction so as to face the electrophotographic photosensitive member in the process cartridge. An intermediate transfer member suspended from the intermediate transfer member is disposed on the opposite side of the intermediate transfer member, and a fixing unit is disposed below the scanner unit. In the image forming apparatus having a downstream sheet conveyance path of the fixing unit on the back side of the scanner unit section and discharged to the upper part of the scanner unit section and the process cartridge, air from outside the image forming apparatus is A cooling fan that blows into the image forming apparatus is provided on the side surface of the image forming apparatus. On the other hand, it is provided substantially upward, and the main airflow is formed obliquely downward from above with respect to the scanner unit part, so that it is possible to reduce the temperature difference between the scanner unit parts, Problems such as image quality degradation such as color misregistration can also be solved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a position of a fan and a first air flow of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a position of a fan and a first air flow of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a position of a fan and a second air flow of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a position of a fan and a second air flow of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a position of a fan and a third air flow of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
6A and 6B are schematic cross-sectional views showing shapes of a fan and a fan holder of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. It is BB sectional drawing of).
FIG. 7 is a schematic sectional view showing a conventional example and an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Scanner unit (scanner part)
2 Process cartridge
4 Paper cassette
6 Fixing part
7 Cooling fan
7a Airflow
7b Airflow
7c Airflow
10 Laser (image light)
11 Polygon mirror
12 Scanner motor
13 Imaging lens
21 Image carrier
22 Developer
23 Charging means
24 containers
31 Drive roller
32 Secondary transfer counter roller
33 Tension roller
34 Primary transfer roller
35 Intermediate transfer belt
41 Paper feed roller
42 Separation pad
43 Paper feed guide
44 Registration Roller
51 Transfer roller
52 Conveyor belt
53 Discharge roller group
56 Discharge tray
57 opening
58 Output path
59 Paper exit
61 Film guide unit
62 Pressure roller
63 Ceramic heater
71 Air curtain duct (fan duct)
72 Relay duct
73 Relay duct
81 Transport motor
82 Image motor
83 Power supply unit
P transfer material
T1 First transfer section
T2 Second transfer section
Claims (2)
前記画像形成装置外からのエアーを前記画像形成装置内に吹き付ける冷却ファンが前記画像形成装置側面に設けられ、前記冷却ファンからのエアーフローが3つに分かれており、
第1のエアーフローは熱源である前記定着ユニットと前記スキャナユニット部および前記プロセスカートリッジとの境に前記冷却ファンより導かれたエアーフローによる断熱層を形成し、
第2のエアーフローは前記スキャナユニット部および前記プロセスカートリッジと排紙された用紙との境に前記冷却ファンより導かれたエアーフローによる断熱層を形成し、
第3のエアーフローは前記冷却ファンと同一側下方に熱源となる電源ユニットを設け、ダクトによるエアーフローを形成することを特徴とする画像形成装置。At least a plurality of process cartridges including an electrophotographic photosensitive member that is detachably mounted on the image forming apparatus main body are arranged in a vertical direction, and an intermediate transfer member suspended at a position facing the electrophotographic photosensitive member in the process cartridge is provided. And a scanner unit portion, which is an exposure device, is disposed on the opposite side of the intermediate transfer member across the process cartridge, a fixing unit is disposed below the scanner unit portion, and the scanner unit portion is disposed on the back side of the scanner unit portion. In the image forming apparatus having a sheet conveyance path downstream of the fixing unit and discharged to the upper part of the scanner unit and the process cartridge,
A cooling fan for blowing air from outside the image forming apparatus into the image forming apparatus is provided on a side surface of the image forming apparatus, and an air flow from the cooling fan is divided into three parts;
The first airflow forms a heat insulation layer by the airflow led from the cooling fan at the boundary between the fixing unit, which is a heat source, the scanner unit, and the process cartridge,
The second airflow forms a heat insulation layer by the airflow led from the cooling fan at the boundary between the scanner unit and the process cartridge and the discharged paper,
The third airflow is an image forming apparatus characterized in that a power supply unit serving as a heat source is provided below the same side as the cooling fan to form an airflow by a duct.
前記画像形成装置外からのエアーを前記画像形成装置内に吹き付ける冷却ファンが前記画像形成装置側面で前記スキャナユニット部対して略上方に設けられ、主となるエアーフローが、前記スキャナユニット部に対し上方から斜め方向に下方へ形成されることを特徴とする画像形成装置。At least a plurality of process cartridges including an electrophotographic photosensitive member that is detachably mounted on the image forming apparatus main body are arranged in a vertical direction, and an intermediate transfer member suspended at a position facing the electrophotographic photosensitive member in the process cartridge is provided. And a scanner unit portion, which is an exposure device, is disposed on the opposite side of the intermediate transfer member across the process cartridge, a fixing unit is disposed below the scanner unit portion, and the scanner unit portion is disposed on the back side of the scanner unit portion. In the image forming apparatus having a sheet conveyance path downstream of the fixing unit and discharged to the upper part of the scanner unit and the process cartridge,
A cooling fan that blows air from the outside of the image forming apparatus into the image forming apparatus is provided substantially above the scanner unit part on the side of the image forming apparatus, and a main air flow is directed to the scanner unit part. An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is formed obliquely downward from above.
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