JP2008116721A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙搬送路から通気手段を離さなくても熱源を冷却できる画像形成装置を得る。
【解決手段】プリンタ１０内部の排気ユニット１００は、側面にスリット１１８が形成されている。感光体ドラム３４近傍に用紙Ｐが存在する場合、排紙ユニット１００は、プロセスカートリッジ１３の発熱により温められた空気を、スリット１１８を通して積極的に吸気する。このため、温められた空気は、用紙Ｐの両端部の外側から、排気ダクト７８の斜面に沿って積極的に吸気される。このように、用紙Ｐが排気ユニット１００の正面の吸気を遮断しても、用紙Ｐの両端部外側の領域から流入する空気が、排気ユニット１００によって積極的に吸気されるので、プロセスカートリッジ１３の冷却が安定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、プリンタや複写機等の画像形成装置において、装置内部の熱源を冷却するための種々の冷却手段を搭載した画像形成装置がある。

画像形成装置の第１例として、装置内部の熱源から発生する熱を排気手段によって装置外部に排出して、熱源を冷却する冷却手段を搭載した画像形成装置がある（例えば、特許文献１参照）。

この画像形成装置は、熱源の定着装置が送風ファンと空気排出口との間に設けられ、送風ファンは、空気流によって周囲空間などの空気を冷却するとともに、空気排出口を介して排出する。

また、画像形成装置の第２例として、装置外部から空気を取り込んで熱源に給気し、熱源を冷却する冷却手段を搭載した画像形成装置がある（例えば、特許文献２参照）。

この画像形成装置は、冷却ファンとして側面に空気取入用の穴を形成した側面穴開きファンを用い、ファン側面の空気流とファン正面の空気流を画像形成装置本体内の冷却に用いている。
特開２００４−３４１３７４ 特開平１１−０８４９８９

本発明は、用紙搬送路から通気手段を離さなくても熱源を冷却できる画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明の請求項１に係る画像形成装置は、装置本体の内部に設けられた熱源と、前記熱源の熱を正面又は側面から吸引して前記装置本体の外部へ排気し、又は前記装置本体の外部から外気を吸引して前記熱源へ正面又は側面から給気する通気手段と、前記通気手段と前記熱源の間に設けられた用紙搬送路と、を有することを特徴としている。

本発明の請求項２に係る画像形成装置は、前記通気手段の側面へ空気流を案内するガイドが設けられていることを特徴としている。

本発明の請求項３に係る画像形成装置は、前記熱源が、画像形成時に現像を行う現像器であることを特徴としている。

請求項１の発明は、用紙搬送路に用紙があっても、通気手段が側面から熱を吸引し、又は側面から外気を給気するので、用紙搬送路から通気手段を離さなくても熱源を冷却できる。

請求項２の発明は、ガイドが空気流を通気手段の側面に案内するので、空気流が滞留しにくくなり、冷却効率を上げることができる。

請求項３の発明は、用紙搬送路に用紙があっても、通気手段が側面から現像器の熱を吸引し、又は側面から外気を現像器に給気して冷却するので、融点が低いトナーを用いた現像器であってもトナーの固着やブロッキングが起こりにくい。

本発明の画像形成装置の第１実施形態を図面に基づき説明する。

図１には、本発明の画像形成装置としてのプリンタ１０が示されている。

プリンタ１０の下部には２段の給紙カセット１２、１４が設けられている。

各給紙カセット１２、１４の側端部近傍にはピックアップロール１６、１８が配設されており、給紙カセット１２、１４から用紙Ｐを１枚づつ送り出すようになっている。

各ピックアップロール１６、１８の用紙Ｐの搬送方向下流側には、フィードロール２６、２８及び補助ロール２２、２４が配設されており、ピックアップロール１６、１８から送り出された用紙Ｐを搬送するようになっている。

各フィードロール１６、１８の用紙Ｐの搬送方向下流側には、用紙Ｐが搬送される搬送路３０が形成されている。

搬送路３０は、下側の給紙カセット１４のピックアップロール１８から略鉛直方向上方向けて形成されており、途中に用紙Ｐの先端部位置を調整するためのレジストロール３２が設けられている。

レジストロール３２の上方で、プリンタ１０の略中央部には、ブラックトナーを用いてモノクロ画像形成を行うプロセスカートリッジ１３が配置されている。

プロセスカートリッジ１３は、感光体ドラム３４を有する感光体ユニット３６と、ブラックトナーが収容され、感光体ドラム３４の表面に作像される静電潜像に対してブラックトナーによる現像を行う現像ユニット３８とで構成されている。

感光体ユニット３６は、感光体ドラム３４と、感光体ドラム３４の周囲に配設された帯電ロール４０、イレーズランプ４２、クリーニング装置４４、及びクリーニング装置４４の横方向に配設されたサブトナー補給ユニット４６とで一体となって構成されている。

一方、現像ユニット３８は、感光体ドラム３４と対向し、且つ感光体ドラム３４上の静電潜像をトナー及びキャリアからなる現像剤で可視像化する現像ロール４８と、この現像ロール４８に対してブラックトナーを供給するトナー供給ユニット５０とを横方向に一体化した構成とされている。

また、プロセスカートリッジ１３に隣接する位置には、帯電された感光体ドラム３４表面に光ビームＬを照射して露光する光走査装置５４が設けられている。

光走査装置５４は、光ビームＬを出射する光源、光ビームＬを主走査方向に走査する回転多面鏡、及び光ビームＬの進行方向を変える反射ミラー等の複数の光学部品で構成されている。

光走査装置５４に隣接する位置には、光走査装置５４又はプリンタ１０の各部の駆動制御を行う制御ユニット５６が設けられている。

ここで、感光体ドラム３４と対向する位置には、感光体ドラム３４表面に現像されたトナー画像を電位差を用いて用紙Ｐに転写する転写ロール５８が設けられている。

転写ロール５８における用紙Ｐの搬送方向下流側には、用紙Ｐの搬送方向を安定させるための補助ガイド６０が設けられている。転写ロール５８と補助ガイド６０との間には所定量の隙間が形成されており、特に現像ユニット３８を熱源とする熱を逃がし易くしている。

なお、前述の搬送路３０から補助ガイド６０までを用紙搬送路３３とする。

プリンタ１０の側壁２０には、プリンタ１０の内部の熱を逃がすための通気口７６が設けられている。

プリンタ１０の内部で通気口７６と対向する位置には、プリンタ１０の内部の熱を積極的に排出するための排気ユニット１００が設けられている。

排気ユニット１００の周囲には、排気ユニット１００の側面と所定距離離間して対向する位置に排気ダクト７８が設けられている。

排気ダクト７８は、一部に斜面が形成されており、排気ユニット１００の側面に空気流を案内するようになっている。

一方、補助ガイド６０における用紙Ｐの搬送方向下流側には、用紙Ｐ上のブラックトナーを熱と圧力によって定着させる定着装置６６が設けられている。

定着装置６６は、内部にハロゲンヒータ等の熱源を有する加熱ロール６２と、加熱ロール６２と接触してニップ部を形成する加圧ロール６４とにより構成されている。

定着装置６６の下流側には、用紙Ｐの搬送路６８が形成されており、搬送路６８の下流側端部には、一対の排紙ロール７０が設けられている。

排紙ロール７０の下流側には排紙口７２が設けられており、排紙ロール７０によって排紙口７２から排出された用紙Ｐは、プリンタ１０の上部に形成されたトレイ７４上で集積されるようになっている。

次に、排気ユニット１００について説明する。

図２に示すように、排気ユニット１００は、カバー１０２と、ファン１０４を備えている。

カバー１０２は、樹脂製又は金属製で、上面（正面）１０１に円形の開口部１１６が形成されており、側面１０３に複数のスリット１１８が形成されている。

スリット１１８は、ファン１０４の回転によって、カバー１０２の側面１０３に滞留している空気を排気ユニット１００内部に充分取り込める開口幅で形成されている。

また、カバー１０２の底面には、固定ベース１０６がカバー１０２と一体で成型されており、固定ベース１０６がネジ１０８でプリンタ１０内部に固定されることにより、排気ユニット１００がプリンタ１０内部に固定されている。

固定ベース１０６には、図示しない軸受を備えた支持板１１４が固定されている。

一方、ファン１０４は、図示しないモータが内蔵された回転軸１１０と、回転軸１１０の側面に複数枚設けられた回転翼１１２で構成されている。

回転軸１１０は、支持板１１４の軸受により回転可能に支持されており、モータが制御ユニット５６（図１参照）で駆動されることで回転する。これにより、回転翼１１２が回転し、ファン１０４の回転が行われる。

ここで、本発明と比較するための従来例として、スリット無しの排気ファンを用いた場合について図５を用いて説明する。

図５ａに示すように、プリンタ１５０の一対の側板１５３の間に、感光体ユニット及び現像ユニットを備えたプロセスカートリッジ１５４が設置されており、プロセスカートリッジ１５４の一部からは感光体ドラム１５６が露出している。

感光体ドラム１５６と対向する側板１５２には、開口部１５８が形成されており、開口部１５８の近傍には、ファン１６２を備えた排気ユニット１６０が設けられている。

ここで、プロセスカートリッジ１５４の内部において、現像剤の攪拌等の摩擦によりプロセスカートリッジ１５４の内部の温度が上昇すると、この温度上昇を抑えるため、排気ユニット１６０が駆動され、ファン１６２が回転して排気を行う。

排気ユニット１６０は、感光体ドラム１５６近傍に用紙Ｐが無い場合は、プロセスカートリッジ１５４の発熱により温められた空気を正面１６１から直接吸気して開口部１５８から矢印Ｄ方向に排気する。この排気により、プロセスカートリッジ１５４の冷却が行われる。

しかし、図５ａのように、感光体ドラム１５６近傍に用紙Ｐが存在する場合は、正面１６１からの吸気が用紙Ｐにより遮断されるため、排気ユニット１６０は、用紙Ｐの両端部よりも外側の領域を通過した空気しか吸気できない。

また、排気ユニット１６０は、側面１６３から吸気できないので、矢印Ｂ、Ｃの流れの空気を吸気してプリンタ１５０の外へ排気することができない。

このため、プロセスカートリッジ１５４の冷却が不十分となる。

さらに、用紙Ｐの近傍に排気ユニット１６０が配置されているため、排気ユニット１６０の吸気動作によって用紙Ｐの搬送方向への移動に負荷がかかり、用紙搬送抵抗が大きくなって、用紙Ｐの移動がスムーズに行えなくなる。

一方、プリンタ１５０の課題を解決した従来例として、図５ｂのプリンタ１７０がある。

図５ｂに示すように、プリンタ１７０の一対の側板１７３の間に、感光体ユニット及び現像ユニットを備えたプロセスカートリッジ１７４が設置されており、プロセスカートリッジ１７４の一部からは感光体ドラム１７６が露出している。

感光体ドラム１７６と対向する側板１７２には、外方向に向けて開口部１７８が突設されており、開口部１７８の内部に、ファン１８２を備えた排気ユニット１８０が設けられている。

ここで、プロセスカートリッジ１７４の内部において、現像剤の攪拌等の摩擦によりプロセスカートリッジ１７４の内部の温度が上昇すると、この温度上昇を抑えるため、排気ユニット１８０が駆動され、ファン１８２が回転して排気を行う。

排気ユニット１８０は、感光体ドラム１７６近傍に用紙Ｐが無い場合は、プロセスカートリッジ１７４の発熱により温められた空気を正面１８１から直接吸気して開口部１７８から矢印Ｄ方向に排気する。この排気により、プロセスカートリッジ１７４の冷却が行われる。

一方、感光体ドラム１７６近傍に用紙Ｐが存在する場合は、プロセスカートリッジ１７４から正面１８１に対する直線的な吸気が用紙Ｐにより遮断される。

しかし、排気ユニット１８０が用紙Ｐから離れているため、矢印Ｂ、Ｃ方向の流れの空気を正面１８１から吸気することができる。

これにより、矢印Ｂ、Ｃ方向の流れの空気については、プリンタ１５０に比べてプリンタ１７０の方が効率良く排気できる。また、排気ユニット１８０が用紙Ｐから離れているため、用紙Ｐの搬送抵抗が小さくなる。

ただし、プリンタ１７０では、排気ユニット１８０が用紙Ｐから離れるほど、プリンタ１７０の外形を大型化しなくてはならず、省スペース化が困難となる。

次に、本発明の実施形態の作用について説明する。

プロセスカートリッジ１３の内部において、現像剤の攪拌等の摩擦によりプロセスカートリッジ１３の内部の温度が上昇すると、図示しない温度センサが検知し、制御ユニット５６が排気ユニット１００を駆動して、回転翼１１２が回転する。

ここで、図３に示すように、用紙搬送路３３（図１参照）に用紙Ｐが移動せず、感光体ドラム３４近傍に用紙Ｐが無い場合、排気ユニット１００は、プロセスカートリッジ１３の発熱により温められた空気を、矢印Ａのように正面１０１から直接吸気するとともに、矢印Ｂ、Ｃのように排気ダクト７８の斜面に沿って側面１０３のスリット１１８を通して吸気する。

吸気された空気は、開口部７６を通って矢印Ｄ方向に排気される。この排気により、プロセスカートリッジ１３の冷却が行われる。

一方、図４に示すように、用紙搬送路３３を用紙Ｐが移動して、感光体ドラム３４近傍に用紙Ｐが存在する場合、排気ユニット１００は、プロセスカートリッジ１３の発熱により温められた空気を、矢印Ｂ、Ｃのように排気ダクト７８の斜面に沿って側面１０３のスリット１１８を通して積極的に吸気する。

このように、用紙Ｐが矢印Ａ方向の吸気を遮断しても、用紙Ｐの両端部外側の領域に存在する空気が、排気ユニット１００のスリット１１８を通して積極的に吸気されるので、プロセスカートリッジ１３の冷却が安定する。

プロセスカートリッジ１３が冷却されることにより、現像ユニット３８が冷却されるので、低融点型のトナーを用いても、トナーのブロッキング等が起こりにくくなる。

また、スリット１１８を介して、排気ユニット１００の側面１０３から吸気できるので、排気ユニット１００を感光体ドラム３４から遠ざける必要はなく、プリンタ１０（図１参照）を大型化しなくてもよい。

さらに、排気ユニット１００は、正面１０１及び側面１０３から吸気するので、正面のみの吸気を行う排気ユニットと比較すると、正面からの吸気量を抑えることができる。このため、用紙搬送抵抗を下げることができる。

なお、本実施形態では排気ユニット１００について説明したが、排気ユニット１００の替わりに、吸気ユニットを用いても同様の効果を得ることができる。

吸気ユニットは吸気ファンと側面のスリットを備え、外気を通気口７６からプリンタ１０内部に取り込む。

取り込まれた外気は、用紙Ｐが感光体ドラム３４の近傍に無い場合は、吸気ユニットの正面から吸気ファンでプロセスカートリッジ１３に送られるとともに、側面からダクト７８に沿ってプロセスカートリッジ１３の端部に送られ、プロセスカートリッジ１３全体を冷却する。

一方、用紙Ｐが感光体ドラム３４の近傍に有る場合は、吸気された外気が、側面からダクト７８に沿ってプロセスカートリッジ１３の端部に送られ、プロセスカートリッジ１３を冷却する。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

プリンタ１０は、複数の色のトナーを用いて画像形成を行うフルカラープリンタであってもよい。

排気ダクト７８は、直線状の斜面だけでなく、湾曲面を有するものであってもよい。

排気ユニット１００は、回転軸１１０がモータ内蔵のものでなくともよく、回転翼１１２の枚数も複数で各枚数が選択できる。

本発明の実施形態に係るプリンタの断面図である。 本発明の実施形態に係る排気ユニットの斜視図である。 本発明の実施形態に係る排気ユニットの用紙無しの排気状態を示す部分断面図である。 本発明の実施形態に係る排気ユニットの用紙有りの排気状態を示す部分断面図である。 本発明の実施形態の比較例を示す部分断面図である。

符号の説明

１０ プリンタ（画像形成装置）
１３ プロセスカートリッジ（熱源）
２０ 側壁（装置本体）
３３ 用紙搬送路（用紙搬送路）
３８ 現像ユニット（熱源、現像器）
７８ 排気ダクト（ガイド）
１００ 排気ユニット（通気手段）

Claims (3)

1. 装置本体の内部に設けられた熱源と、
   前記熱源の熱を正面又は側面から吸引して前記装置本体の外部へ排気し、又は前記装置本体の外部から外気を吸引して前記熱源へ正面又は側面から給気する通気手段と、
   前記通気手段と前記熱源の間に設けられた用紙搬送路と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記通気手段の側面へ空気流を案内するガイドが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記熱源が、画像形成時に現像を行う現像器であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
   

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