JP4298477B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、複写機等の画像形成装置に関するものである。

図５はカラー画像形成装置であるレーザープリンタの装置本体１００の断面図であり、画像形成ステーションを縦型に配置したものである（例えば、特許文献１参照。）。シート積載手段としての給紙カセット５０の中板５３上に積載された記録材であるシートＰは給紙ローラ５１によって、一枚ずつ分離され、中間搬送ローラ対６１、レジストローラ対６２を通り、二次転写部Ｔ２へと給送される。

カラー画像作像系では、複数の色成分に対応したレーザースキャナユニット７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄより発せられるレーザー露光によって、複数の色成分に対応した複数のプロセスカートリッジ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ内の像担持体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ上に潜像が形成され、この潜像は現像手段により現像剤すなわちトナ−により各々の像担持体４０Ａ〜４０Ｄ上に各色成分像が現像され、各色像担持体に形成された複数の色成分像に対応するトナー画像が、像担持体と一次転写ローラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄに挟まれた一次転写部Ｔ１で中間転写ベルト４２上に順次重畳転写され、中間転写ベルト４２上に４色の積載されたトナー像が形成される。この中間転写ベルト４２上のトナー像は二次転写ローラ４３と二次転写対向ローラ４４とが構成する２次転写部Ｔ２でシートＰに一括転写され、シートＰ上に未定着トナー像が形成される。

未定着トナー像を担持したシートＰは定着装置３０に導入され、加熱定着される。その後シートＰは複数の排紙ローラ対７、８により排紙搬送路１０を経て、排紙積載部１１に排出される。
特開平８‐１６０８３９号公報（図４、図５）

図５に示した、背景技術による画像形成装置においては、特に発熱源である定着装置に起因する、以下の様な技術的課題を有していた。

まず、図５の画像形成装置では、レーザースキャナユニット７０Ａ〜Ｄは、装置水平方向に配置されている。この構成は、図６に示す通り、像担持体４０（Ａ〜Ｄ）に対するレーザー照射方向とポリゴンミラー及びスキャナモーター７１といった回転部材の回転平面の向きが一致（即ちレーザー照射方向と回転部材の回転軸が直交）するため、レーザースキャナユニット内の折り返しミラーを省略できるという利点があるが、図５中の矢印Ｈで示した様に、発熱源である定着装置３０からの熱せられた空気は上昇し、最下段のレーザースキャナユニット７０Ａで遮られて、像担持体４０Ａを内包するプロセスカートリッジ１Ａの方へ流れていく。その為、最下段のレーザースキャナユニット７０Ａのみが極端に定着装置３０からの熱により昇温してしまい、熱膨張によってレーザースキャナユニット内のレンズ、ミラー等、各部品の取り付け位置が微妙に動いてしまう。それがレーザー露光の照射位置を狂わせてしまい、結果、最下段の像担持体４０Ａの色成分のみが、中間転写ベルト上の所定の位置より狂った位置に形成されてしまい、各色成分を正確に中間転写ベルト４２上に重ねることができず、色ズレが発生してしまう。 同時に、定着装置３０からの熱は、プロセスカートリッジ１Ａの方へ流れてしまう為、プロセスカートリッジ内のトナーを熱してしまい、最悪の場合、高温環境下においてトナーがプロセスカートリッジ内で溶融してしまう恐れがある。また、像担持体４０（Ａ〜Ｄ）は有機材料等を用いた感光体であり、これは温度変化によって感光特性が変化する為、たとえば最下段の像担持体４０Ａの、しかもプロセスカートリッジ筐体より露出する、一次転写ローラ４１Ａと当接する部分近傍のみ極端に温度が上がると、画像上の濃度むらが発生し、著しく画像品質が悪化してしまう。

また、特にカラー画像を形成する際においては、定着装置３０の直後の搬送ローラ対７にシートＰがニップされた時にできる搬送ローラ跡がモノクロ単色時に比較しより目立つという課題がある。これは、シート上のほぼ同一地点に複数色のトナーを重ねる為、加熱定着直後のトナーが冷えずらく、完全にシート上で硬化する前に搬送ローラ対に当接してしまうからである。

上記の様な課題を解決するには、冷却ファンを用いれば良いが、図５に示した背景技術の構成では、前述の様にレーザースキャナユニット７０Ａが空気の流れの大半を遮断してしまっている為、より大型の冷却ファンを用いらざるを得なくなる、あるいは定着装置の熱を逃す為だけのファンと、画像形成装置全体を冷却する為のファンと言った様に、定着装置の定格熱量や使用環境によっては、複数の冷却ファンが必要になることもあり、画像形成装置のサイズやコストといった面で不利となる。

上記課題を解決するため、本発明は、複数の像担持体と、前記複数の像担持体それぞれにレーザー光を照射する複数のレーザースキャナユニットと、未定着像を記録材上に加熱定着する定着手段と、前記定着手段によって加熱定着された後の記録材を搬送する搬送部と、を有し、前記複数の像担持体及び前記複数のレーザースキャナユニットはそれぞれ鉛直方向に配置され、前記定着手段は前記複数のレーザースキャナユニットと前記搬送部の間の下方に設けられた画像形成装置において、前記定着手段の上方に装置外の空気を装置内に取り込む吸気ファンを有し、前記吸気ファンは前記複数のレーザースキャナユニットと前記搬送部の間に鉛直方向下向きに流れる下降気流を発生させるものであり、該下降気流は、前記定着手段によって熱せられた空気の上昇を抑えつつ、その空気とともに前記定着手段の近傍に設けられた排気口から装置外に排出されることを特徴とするものである。

本発明によれば、エアフローがレーザースキャナユニットの壁面全域を覆うエアカーテンとなり、このエアカーテンが断熱層となって、レーザースキャナユニットへの熱伝達を抑え、複数のレーザースキャナユニットの温度上昇の差を小さくすることができると同時に、プロセスカートリッジへの熱の伝達を防ぐことができ、画像形成装置の大型化、複雑化、高コスト化することなく、良好なカラー画像を得ることができる。

以下、図面に従って、本発明による実施例を説明する。なお、図５の背景技術と同じ構成作用に関わる部材については、同じ符号を記すこととし、説明を省略する。

（第１の実施例）
図１〜３は本発明に係わるカラー画像形成装置２００の第１実施例の構成図である。図１、２に示す通り、レーザースキャナユニット１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃ、１７０Ｄは画像形成装置の装置鉛直方向に設置されており、ポリゴンミラー及びスキャナモーター１７１の回転平面は、像担持体４０に対するレーザー照射方向と直交、即ち装置鉛直方向に配置されている。（つまりポリゴンミラー及びスキャナモーター１７１の回転軸は、像担持体４０に対するレーザー照射方向と平行である。）
図２で示したレーザースキャナユニット１７０Ａ〜Ｄは、図１で示す通り装置鉛直方向に重ねて配置されており、この為ほぼ同サイズ、同一仕様の背景技術による画像形成装置本体１００に対して、レーザースキャナユニット１７０Ａ〜Ｄの壁面と対向する、排紙搬送部６の壁面との間には、エアダクトとなり得る空間ができる。つまり複数のレーザースキャナユニット１７０Ａ〜Ｄと排紙搬送部６の間の空間は鉛直方向に伸びるエアダクトを形成する。そして、この空間の上方には、外気をこの空間に取り込む為の吸気ファンとしてのファン９０が一つだけ置かれている。

ファン９０が回転すると、このファン９０による空気の流れと、定着装置３０で発生する熱せられた空気の流れは、図１及び図３に示した矢印Ｃ、及び矢印Ｈで示した様なイメージとなる。即ち、ファン９０によって発生する冷却風の流れＣは、レーザースキャナユニット１７０Ａ〜Ｄの壁面をほぼ全域覆うエアカーテンにもなり、冷却風の流れＣは、定着装置３０からの熱せられた空気Ｈを、排気口１１０へ引っ張る役目だけでなく、レーザースキャナユニット１７０Ａ〜Ｄの断熱層としての役目も果たし、結果、プロセスカートリッジ１Ａの方向へ熱せられた空気Ｈが流れずらくなり、かつ、レーザースキャナユニット１７０Ａ〜Ｄそれぞれの温度上昇の差を小さくすることができ、シートＰに転写される画像品質の劣化を防ぐことができる。

このように本実施例によれば、複数、またはより大型の冷却ファンを用いること無く、画像形成装置内の各構成要素を効率よく冷却することができる。

（第２の実施例）
図４は本発明に係わるカラー画像形成装置３００の第２実施例の構成図である。第１の実施例と異なる点は、エアフローを形成する、排紙搬送部６の壁面に開口部であるスリットＳが開けてあることである。冷却風の流れＣの一部は、このスリットＳを通って、定着装置３０によって定着された直後のシートＰをも冷やすことができる。よって、定着直後で完全に硬化していないシートＰ上のトナーを、搬送ローラ対７にシートＰが噛む手前で冷却し、トナーの硬化を促進できる為、搬送ローラ対７によるローラ跡を目立たなくすることが可能となる。

このように本実施例によれば、定着直後のシート上の画像を、簡単な構成変更で冷却することが可能であるため、背景技術に対し、より色ズレや濃度むら、搬送ローラ跡の目立たない、良好なカラー画像を得ることが可能となる。

本発明の実施例である画像形成装置を示す図。 図１のレーザースキャナユニットを示す図。 図１のＡ‐Ａ断面図。 本発明の他の実施例である画像形成装置を示す図。 本発明の背景技術である画像形成装置を示す図。 図５のレーザースキャナユニットを示す図。

符号の説明

１Ａ〜Ｄ プロセスカートリッジ
６ 排紙搬送部
７ 排紙搬送ローラ
１０ 排紙搬送路
３０ 定着装置
４０Ａ〜Ｄ 像担持体
７０Ａ〜Ｄ、１７０Ａ〜Ｄ レーザースキャナユニット
９０ 冷却ファン
１００、２００、３００ 装置本体
Ｐ シート
Ｃ 冷却ファンによる空気の流れ
Ｈ 定着装置により熱した空気の流れ

Claims (2)

1. 複数の像担持体と、前記複数の像担持体それぞれにレーザー光を照射する複数のレーザースキャナユニットと、未定着像を記録材上に加熱定着する定着手段と、前記定着手段によって加熱定着された後の記録材を搬送する搬送部と、を有し、前記複数の像担持体及び前記複数のレーザースキャナユニットはそれぞれ鉛直方向に配置され、前記定着手段は前記複数のレーザースキャナユニットと前記搬送部の間の下方に設けられた画像形成装置において、
   前記定着手段の上方に装置外の空気を装置内に取り込む吸気ファンを有し、前記吸気ファンは前記複数のレーザースキャナユニットと前記搬送部の間に鉛直方向下向きに流れる下降気流を発生させるものであり、該下降気流は、前記定着手段によって熱せられた空気の上昇を抑えつつ、その空気とともに前記定着手段の近傍に設けられた排気口から装置外に排出されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送部は、該下降気流の一部を前記定着手段によって加熱定着された後の記録材へ導くための開口部を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

Images