JP2008129249A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストダウンと省資源を図りつつ、冷却効率を高めることができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】画像形成装置本体内に、感光ドラム（像担持体）２１と、該感光ドラム２１に対向する現像ローラ（現像剤担持体）３５と、冷却ファンと、該冷却ファンからの冷却風を少なくとも前記感光ドラム２１及び現像ローラ３５部分に向けて流す冷却ダクト３４を備えた画像形成装置において、前記画像形成装置本体内の既設の部材が前記冷却ダクト３４と共に風路３７，４０を形成するよう構成する。例えば、前記既設の部材をドラムシャッター３９で構成するとともに、該ドラムシャッター３９が退避位置に移動したときに風路４０を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置本体内に、冷却ファンと、該冷却ファンからの冷却風を流す冷却ダクトを備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を採用する複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、像担持体である感光ドラム上に形成された静電潜像が現像装置によってトナー像として現像されるが、感光ドラムや現像ローラ表面へのトナーの融着等を防ぐために感光ドラムや現像ローラを冷却風によって冷却することが行われている。即ち、画像形成装置本体内に設けられた冷却ファンからの冷却風をダクトを経て感光ドラムや現像ローラに供給してこれらの冷却が行われている。

ところで、近年、画像形成装置のコスト競争が激しくなっており、冷却ダクトでさえも他の部品を共用することが行われている。例えば、特許文献１には、装置本体内のエアーを吸引して装置内部で発生した熱を外部に放出するためのダクトをドラムシャッターを利用して構成する提案がなされている。又、特許文献２には、プロセスカートリッジに取り付けられたドラムシャッターを冷却ダクトとして共用する提案がなされている。
特開平１１−３１６５３５号公報 特開２００４−１０１６７２号公報

しかしながら、特許文献１，２において提案された構成では、冷却ダクトを構成するドラムシャッターは何れもプロセスカートリッジに設けられたものであるため、ドラムシャッター及びその開閉機構は、プロセスカートリッジが交換される度に廃棄され、コスト及び省資源の観点から好ましくないという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、コストダウンと省資源を図りつつ、冷却効率を高めることができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、 画像形成装置本体内に、像担持体と、該像担持体に対向する現像剤担持体を備えた現像装置と、冷却ファンと、該冷却ファンからの冷却風を少なくとも前記像担持体及び現像剤担持体部分に向けて流す冷却ダクトを備えた画像形成装置において、前記画像形成装置本体内の既設の部材が前記冷却ダクトと共に風路を形成するよう構成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記既設の部材を、前記現像装置の画像形成装置本体への着脱動作に連動して前記像担持体を覆ってこれを保護する第１の位置と前記像担持体から退避する第２の位置に移動するドラムシャッターで構成するとともに、該ドラムシャッターが前記第２の位置に移動したときに風路を形成するようにしたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記既設の部材の風路を形成する面に、冷却風の流れ方向を変える複数のリブを冷却風の流れ方向に適当な間隔で形成するとともに、該リブの長さを冷却風の流れ方向下流に向かって順次長く設定したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記冷却ファンは、機内吹き付け方式のファンであることを特徴とする。

請求項１及び２記載の発明によれば、画像形成装置本体内の例えばドラムシャッター等の既設の部材を利用して風路を形成するようにしたため、従来のようにドラムシャッター等をプロセスカートリッジを交換する度に廃棄する必要がなく、コストダウンと省資源を図ることができる。又、冷却ファンから冷却ダクトを経て流れる冷却風がドラムシャッター等の既設の部材で構成される風路を経て像担持体及び現像剤担持体部分等の被冷却部へと効率良く供給されて該被冷却部の冷却に供されるため、高い冷却効率が確保される。

請求項３記載の発明によれば、ドラムシャッター等の既設の部材の風路を形成する面に形成された複数のリブによって冷却風の流れ方向が下流に向かって像担持体及び現像剤担持体部分等の被冷却部へと順次向けられるため、被冷却部がその全長に亘って均一に効率良く冷却される。

請求項４記載の発明によれば、機内吹き付け方式の冷却ファンによって誘起される冷却風が冷却ダクトへと送り込まれ、該冷却ダクトと既設の部材とで構成される風路から被冷却部へと効率良く供給されて冷却に供される。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのレーザビームプリンタの側断面図であり、図示のレーザビームプリンタ１は、画像形成装置本体１ａ内に設けられた搬送路Ｌに沿って記録材を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するものである。ここで、前記搬送路Ｌは、装置本体１ａ内を略水平に延びる水平路Ｌ１と、該水平路Ｌ１の端部から略垂直に立ち上がる垂直部Ｌ２とで正面視略Ｌ字状に構成されている。

又、レーザビームプリンタ１は、装置本体１ａ内の下部に設けられた給紙部２と、該給紙部２の上方の装置本体１ａ内の略中央部に設けられた画像形成部３と、該画像形成部３の後方（図１の左方）に配された定着部４と、該定着部４の上方の装置本体１ａの上面に設けられた凹状の排紙部５と、前記搬送路Ｌの水平部Ｌ１と前記給紙カセット７との間に設けられたスイッチバック部６を備えている。

上記給紙部２は、用紙を収納するとともに、その用紙を前記画像形成部３に向けて給送するものであって、給紙カセット７と手差しトレイ８を備えている。ここで、給紙カセット７は、上面が開放された矩形箱状を成すものであって、その内部に積層して収容された不図示の用紙を１枚ずつ送り出す機能を果たす。この給紙カセット７は、内底面に対して接離するリフト板９と、該リフト板９の接離動作に連動して昇降するボトムプレート１０と、前記リフト板９の前端（用紙の搬送方向下流端）近傍に取り付けられて該リフト板９を図示矢印方向に回動させるリフト駆動軸１１と、前記ボトムプレート１０の後端（用紙の搬送方向上流端）近傍を回動可能に軸支する軸１２を備えている。

又、給紙部２には、給紙カセット７内の用紙を１枚ずつ取り出すピックアップローラ１３と、取り出された用紙を搬送路Ｌの水平部Ｌ１へと送り出すフィードローラ１４とリタードローラ１５、複数の給紙ローラ１６，１７，１８、送り出された用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで画像形成部３へと供給するレジストローラ１９の他、手差しトレイ８に載置された用紙を取り出すピックアップローラ２０が設けられている。

前記画像形成部３は、給紙部２から供給された用紙に画像を形成するものであって、搬送路Ｌの水平部Ｌ１の前後方向略中央部に回動可能に配された像担持体としての感光ドラム２１と、その周囲に配置された一次帯電器２２、現像装置２３、転写ローラ２４及びクリーニング装置２５と、これらの上方に配置されたレーザスキャナユニット（ＬＳＵ）２６、トナーホッパー２７等を備えている。

又、前記定着部４は、画像形成部３において用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるためのものであって、互いに圧接されて回転する加熱ローラ２８と加圧ローラ２９を備えている。

更に、前記排紙部５は、定着部４においてトナー像が定着された用紙を装置本体１ａ外へと排出するためのものであって、搬送路Ｌの垂直部Ｌ２の途中に設けられた複数の搬送ローラ３０と垂直部Ｌ２の末端に設けられた排紙ローラ３１及び装置本体１ａ外へと排出される用紙を積載するための排紙トレイ３２を備えている。

又、前記スイッチバック部６は、用紙の両面に画像を形成する場合に使用されるものであって、搬送路Ｌの水平部Ｌ１の下方に配された別の搬送路Ｌ’とその適所に設けられた複数の搬送ローラ３３を備えている。

次に、以上の構成を有するレーザビームプリンタ１の画像形成動作について説明する。

例えばパーソナルコンピュータ（パソコン）等の端末から当該レーザビームプリンタ１にプリント開始信号が送信されると、画像形成部３においては、感光ドラム２１は不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その表面が一次帯電器２２によって所定の電位に一様に帯電される。そして、端末から送信された画像データに基づくレーザ光がレーザスキャナユニット２６から出力されて感光ドラム２１上に照射されると、該感光ドラム２１上には静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム２１上に形成された静電潜像は、現像装置２３によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。

同時に給紙部５においては、例えば給紙カセット７内に収容された用紙は、ピックアップローラ１３によって最上位のものから１枚ずつピックアップされ、フィードローラ１４とリタードローラ１５及び給紙ローラ１６，１７，１８によって搬送路Ｌの水平部Ｌ１へと送り出され、レジストローラ１９によって一時待機状態とされた後、感光ドラム２１上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部３へと供給される。尚、給紙カセット７においては、リフト板９を内底面から離間する方向に回動させることによって、ボトムプレート１０をこれに積載された用紙の枚数に応じた所定の高さ位置まで上昇させ、該ボトムプレート１０に積載された用紙の最上位のものがピックアップローラ１３によってピックアップされるようになっている。又、手差しトレイ８に積載された用紙に画像を形成する場合には、用紙は、ピックアップローラ２０によって１枚ずつ取り出され、給紙ローラ１６，１８によって搬送路Ｌの水平部Ｌ１へと送り出される。

画像形成部３においては、感光ドラム２１と転写ローラ２４との間の転写ニップへと供給された用紙は、転写ローラ２４によって感光ドラム２１に押し付けられながら搬送されることによって、その表面（転写面）に感光ドラム２１上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着部４へと搬送され、この定着部４において加熱ローラ２８と加圧ローラ２９によって挟み込まれて搬送される過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム２１の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置２５によって除去される。

而して、定着部４にて表面にトナー像が定着された用紙は、搬送ローラ３０によって搬送路Ｌの垂直部Ｌ２を上方へと搬送され、排紙ローラ３１によって装置本体１ａの上部に設けられた排紙トレイ３２に排出されて積載される。

以上が用紙の片面に画像を形成する場合の一連の動作であるが、用紙の両面に画像を形成する場合には、定着部４にて片面にトナー像が定着された用紙を搬送ローラ３０によって搬送路Ｌの垂直部Ｌ２へと送り込んだ後、搬送ローラ３０を逆転させることによって用紙をスイッチバックさせて別の搬送路Ｌ’へと送り込む。そして、搬送路Ｌ’に設けられた複数の搬送ローラ３３によって用紙を搬送路Ｌ’に沿って前方（図１の右方）へと搬送し、該用紙を給紙ローラ１６，１７，１８によって搬送路Ｌの水平部Ｌ１に再び送り込めば、該用紙の表裏が逆転し、以後、前記と同様の動作によって感光ドラム２１上のトナー像を用紙の表面（画像が形成されていない他方の面）に転写し、そのトナー像を定着部４において用紙に定着させれば、用紙の両面に画像が形成される。

以上のようにして両面に画像が形成された用紙は、前記と同様に搬送ローラ３０によって搬送路Ｌの垂直部Ｌ２を上方へと搬送され、排紙ローラ３１によって排紙トレイ３２に排出される。

次に、本発明の要旨を図２〜図５に基づいて説明する。

図２及び図３はレーザビームプリンタの冷却構造を示す画像形成部の部分斜視図、図４はドラムシャッターによる風路構成を示す被冷却部の斜視図、図５はドラムシャッターの風路側の面を示す斜視図である。

図２及び図３に示すように、画像形成部３の一側部には外側方に向かって開口する冷却ダクト３４が設けられており、この冷却ダクト３４は、感光ドラム２１と現像スリーブ３５に向かって延び、その一部はハウジング３６の縦壁３６ａとの間に横断面矩形の風路３７を形成している。そして、この風路３７は感光ドラム２１と現像スリーブ３５に向かって開口している。

又、図２に示すように、上記冷却ダクト３４の一端開口部には、機内吹き付け方式の冷却ファン３８が対向しており、この冷却ファン３８から吹き出される冷却風は冷却ダクト３４の一端開口部に向かって吹き付けられる。

ところで、画像形成部３には、現像装置２３を取り外したときに感光ドラム２１を覆ってこれを保護するためのドラムシャッター３９が開閉可能に設けられている。このドラムシャッター３９は、感光ドラム２１の長手方向に沿って延びる矩形プレート状の部材であって、現像装置２３の着脱動作に連動して開閉され、現像装置２３が装着されると図４に示すように開いて退避位置に移動し、現像装置２３が取り外されると閉じて感光ドラム２１を保護する。

而して、現像装置２３が装着されてドラムシャッター３９が図４に示すように開くと、該ドラムシャッター３９の背面側には、ハウジング３６の縦壁３６ｂとの間に風路４０が感光ドラム２１の長手方向に沿って形成される。そして、このドラムシャッター３９の風路４０を形成する面（背面）には、図５に示すように、冷却風の流れ方向を変える複数（図示例では６つ）のリブ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ，３９ｅ，３９ｆが冷却風の流れ方向に適当な間隔で形成されており、これらのリブ３９ａ〜３９ｆの長さは、冷却風の流れ方向下流に向かって（図５の右方から左方に向かって）順次長く設定されている。

而して、図１に示すレーザビームプリンタ１が画像形成動作を開始すると、冷却ファンが３８駆動され、前述のように該冷却ファン３８から吹き出される冷却風は冷却ダクト３４の一端開口部に向かって吹き付けられて該冷却ダクト３４内へと送り込まれる。

そして、冷却ダクト３４内に送り込まれた冷却風は、図２及び図３に矢印にて示すように、冷却ダクト３４内の風路３７を感光ドラム２１に向かって流れ、冷却ダクト３４の末端部から下方へと流れ、図４に矢印にて示すように、ドラムシャッター３９の裏側に形成された風路４０に沿って感光ドラム２１の軸方向一端から他端に向かって長手方向に流れる。ここで、前述のようにドラムシャッター３９の風路４０を形成する面（背面）には、図５に示すように、冷却風の流れ方向を変える複数のリブ３９ａ〜３９ｆが冷却風の流れ方向に適当な間隔で形成されており、これらのリブ３９ａ〜３９ｆの長さは冷却風の流れ方向下流に向かって順次長く設定されているため、風路４０を流れる冷却風はリブ３９ａ〜３９ｆによって順次感光ドラム２１方向へと流れの向きを変えられて感光ドラム２１と現像スリーブ３５にそれらの長手方向全域に亘って均一に吹き付けられる。従って、感光ドラム２１と現像スリーブ３５は、その長手方向全域が冷却風によって均一に且つ効率良く冷却され、これらへのトナーの融着等が確実に防がれる。

以上のように、本実施の形態では、画像形成装置本体１ａ内の既設のドラムシャッター３９を利用して風路４０を形成するようにしたため、該ドラムシャッター３９を従来のようにプロセスカートリッジを交換する度に廃棄する必要がなく、コストダウンと省資源を図ることができる。

又、冷却ファン３８から冷却ダクト３４を経て流れる冷却風が既設のドラムシャッター３９によって形成される風路４０を経て感光ドラム２１と現像スリーブ３５へと効率良く供給されてそれらの冷却に供され、しかも、ドラムシャッター３９に形成されたリブ３９ａ〜３９ｆによって感光ドラム２１の長手方向全域に亘って冷却風が均一に供給されるため、高い冷却効率が確保され、感光ドラム２１と現像スリーブ３５が長手方向全域に亘って均一に且つ効率良く冷却される。

尚、以上は風路４０を形成する既設の部材として特にドラムシャッター３９を用いた形態について説明したが、風路４０を形成する既設の部材としてはドラムシャッター３９以外に、例えば図６に示す現像装置２３の現像ローラ３５の上方に設けられた磁性金属（例えばＳＵＳ等）製の現像ブレード４１等を使用することができる。又、以上は本発明を特にレーザビームプリンタに適用した形態について説明したが、本発明は、プリンタの他、複写機やファクシミリ装置等の他の任意の画像形成装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

本発明に係る画像形成装置（レーザビームプリンタ）の側断面図である。 本発明に係る画像形成装置（レーザビームプリンタ）の冷却構造を示す画像形成部の部分斜視図である。 本発明に係る画像形成装置（レーザビームプリンタ）の冷却構造を示す画像形成部の部分斜視図である。 ドラムシャッターによる風路構成を示す被冷却部の斜視図である。 ドラムシャッターの風路側の面を示す斜視図である。 既設部材の他の例を示す現像装置の斜視図である。

符号の説明

１ レーザビームプリンタ（画像形成装置）
１ａ 画像形成装置本体
２ 給紙部
３ 画像形成部
４ 定着部
５ 排紙部
６ スイッチバック部
７ 給紙トレイ
８ 手差しトレイ
９ リフト板
１０ ボトムプレート
１１ リフト駆動軸
１２ 軸
１３ ピックアップローラ
１４ フィードローラ
１５ リタードローラ
１６〜１８ 給紙ローラ
１９ レジストローラ
２０ ピックアップローラ
２１ 感光ドラム（像担持体）
２２ 一次帯電器
２３ 現像装置
２４ 転写ローラ
２５ クリーニング装置
２６ レーザスキャナユニット（ＬＳＵ）
２７ トナーホッパー
２８ 加熱ローラ
２９ 定着ローラ
３０ 搬送ローラ
３１ 排紙ローラ
３２ 排紙トレイ
３３ 搬送ローラ
３４ 冷却ダクト
３５ 現像ローラ（現像剤担持体）
３６ ハウジング
３６ａ，３６ｂ ハウジングの縦壁
３７ 風路
３８ 冷却ファン
３９ ドラムシャッター（既設の部材）
３９ａ〜３９ｆ ドラムシャッターのリブ
４０ 風路
４１ 現像ブレード（既設の部材）

Claims (4)

1. 画像形成装置本体内に、像担持体と、該像担持体に対向する現像剤担持体を備えた現像装置と、冷却ファンと、該冷却ファンからの冷却風を少なくとも前記像担持体及び現像剤担持体部分に向けて流す冷却ダクトを備えた画像形成装置において、
   前記画像形成装置本体内の既設の部材が前記冷却ダクトと共に風路を形成するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記既設の部材を、前記現像装置の画像形成装置本体への着脱動作に連動して前記像担持体を覆ってこれを保護する第１の位置と前記像担持体から退避する第２の位置に移動するドラムシャッターで構成するとともに、該ドラムシャッターが前記第２の位置に移動したときに風路を形成するようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記既設の部材の風路を形成する面に、冷却風の流れ方向を変える複数のリブを冷却風の流れ方向に適当な間隔で形成するとともに、該リブの長さを冷却風の流れ方向下流に向かって順次長く設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記冷却ファンは、機内吹き付け方式のファンであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
   

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