JP5272420B2

JP5272420B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5272420B2
Application number: JP2008014264A
Authority: JP
Inventors: 知之村上
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2008-01-24
Filing date: 2008-01-24
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2028-01-24
Also published as: JP2009175455A

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に係り、特にポリゴンミラーを有する光書込み装置を備えた画像形成装置に関する。

近年の複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では、小型化に対応して搭載部品の高密度実装や省スペース化が求められている。高密度実装や省スペース化が進むにつれ、熱処理の問題が大きくクローズアップされ、転写材上に形成された未定着トナー像を加熱、加圧する大きな熱源の定着装置と感光体表面に静電潜像を形成する光書込装置内に実装されているポリゴンミラーを回転する駆動モータ（以下ポリゴンモータという）の冷却方法が課題となっている。
特に、光書込装置であるレーザ光走査装置では、レーザ光走査装置のハウジング内部に実装されている光学レンズ等の光学部材の耐熱性が低いため、ハウジング内の温度上昇に伴い光学レンズの熱膨張による結像性能の低下などの不具合が発生する。また、近年の画像形成装置の高速化対応による、ポリゴンモータの回転数上昇に伴うポリゴンモータの温度上昇も原因の一つである。
このような、ポリゴンモータの温度上昇を抑制するために、ポリゴンモータを冷却する空気を送風する冷却ファンと、ポリゴンモータを収容して当該冷却ファンからの送風を前記駆動モータに吹き付けて排出するダクトとを配設し、ダクト内に冷却ファンによって冷却風を送風し、ポリゴンモータに冷却風を吹きつけることによってポリゴンモータの温度上昇を抑制することが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
特開２００５−９１４１３公報

しかしながら、特許文献１記載のものでは、ダクトの排気口を画像形成装置の外周に取り付けるために、ダクトを長く配設する必要があり、必要以上にダクトの占有面積が大きくなり、画像形成装置の小型化や省スペースの要求に応えることが困難となるという問題がある。
このような問題を解決するため、ダクトの長さを短縮してダクトの排気口を画像形成装置内に配設することが考えられるが、このようなダクトの長さを短縮して、排気口を定着装置の近傍に配設すると次のような問題が発生する。
近年の複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、小型化以外に静音化設計も求められており、特に画像形成装置の動作が停止された場合、待機モードへ移行し全ての冷却ファンが停止して、静音化対応を行なっている。そのため、ポリゴンモータ冷却用ファンが停止すると、大きな発熱源である定着装置の余熱が画像形成装置内に流れ込み、待機モード時には光書込み装置の許容温度範囲を超えてしまう場合も発生してしまう。特に、ダクトの長さを短縮して排気口を定着装置の近傍に配設した場合には、定着装置の余熱がダクトを煙突代わりとして、どんどんダクト内を逆流してしまい、逆に光書込み装置の温度上昇を招くと言う問題が発生する。

図６は、従来の画像形成装置の概略構成を示す図、図７は、従来の画像形成装置において、待機モードでポリゴンモータ冷却用冷却ファンが停止した際の定着装置からの予熱の流れを説明する図である。
図６に示すように、従来の画像形成装置においては、ドラム状感光体１上に静電潜像を形成する光書込み装置２には、レーザ等の光線を発光する光源３からの光線を走査するポリゴンミラー４、ｆθレンズ５、反射ミラー６等が備えられており、ポリゴンミラー４は、ポリゴンモータ７によって回転駆動されている。ポリゴンモータ７は、回転駆動時に大きな発熱を生じるので、この発熱によって、ポリゴンミラー４やｆθレンズや反射ミラー６等の光学部材の膨張等によって光書込み特性が変動する。これを防止するために、ポリゴンモータ７を冷却する空気を送風する冷却ファン８を取り付け、ポリゴンモータ７を収容するダクト９内に矢印Ｂ方向に冷却ファン８から送風してポリゴンモータ７を冷却し、空気を排気口９ａから排出するようにしている。

しかしながら、光書込み装置２の作動が停止された場合には、前述のように、静音対策のために、冷却ファン８も停止されてしまう。そのため、図７に示すように、高温となっていた定着装置１０からの予熱が矢印Ｃで示すように、排気口９ａからダクト９内に入り込み、光書込み装置２のアルミニウム等の金属製ハウジング２ａを矢印Ｄで示すように、加熱し、ハウジング２ａ内の温度上昇を招き、光書込み装置２内の光学材料の膨張を発生する場合がある。
本発明は上記実情を考慮してなされたものであり、待機モード時の冷却ファンを停止するために起こる定着装置からの余熱による光書込み装置内の温度上昇を抑制することの可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、感光体と、帯電された当該感光体の表面に光源から画像信号に対応した光を駆動モータによって回転されるポリゴンミラーによって走査させて静電潜像を形成する光書込み装置と、前記静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写材上に転写する転写手段と、転写材上に転写された前記トナー像を定着する定着装置と、を備えた画像形成装置において、前記駆動モータを冷却する空気を送風する冷却ファンと、前記駆動モータを収納して当該冷却ファンによる送風を前記駆動モータに吹き付けて排出するダクトと、を配設し、前記ダクトの排気口は、当該画像形成装置内であって前記定着装置の上方に連通するように配置され、当該ダクトの排気口に当該排気口を閉塞する蓋部材を開閉自在に取り付けたことを特徴とする。
請求項２の発明は、感光体と、帯電された当該感光体の表面に光源から画像信号に対応した光を駆動モータによって回転されるポリゴンミラーによって走査させて静電潜像を形成する光書込み装置と、前記静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写材上に転写する転写手段と、転写材上に転写された前記トナー像を定着する定着装置と、を備えた画像形成装置において、前記駆動モータを冷却する空気を送風する冷却ファンと、前記駆動モータを収納して当該冷却ファンによる送風を前記駆動モータに吹き付けて排出するダクトと、を配設し、前記定着装置と連通する当該ダクトの排気口に、当該排気口を閉塞することで前記定着装置から余熱の侵入を抑制する蓋部材を開閉自在に取り付けたことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記蓋部材は、前記冷却ファンによる前記ダクト内の送風時には、前記排気口を開放し、前記冷却ファンによる送風を停止したときに前記排気口を閉塞するように取り付けられている画像形成装置を特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記蓋部材は、前記排気口の端部に蝶番によって回動自在に取り付けられることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記蓋部材は、前記排気口の端部に回動自在に取り付けられ、前記蓋部材の端部に連結されたスイングソレノイドによって排気口の開閉動作を行わせたことを特徴とする。

本発明によれば、前記駆動モータを冷却する空気を送風する冷却ファンと、前記駆動モータを収納して当該冷却ファンによる送風を前記駆動モータに吹き付けて排出するダクトとを配設し、当該ダクトの排気口に当該排気口を閉塞する蓋部材を開閉自在に取り付けたことによって、待機モード時の冷却ファンを停止するために起こる定着装置からの余熱による光書込み装置内の温度上昇を抑制することの可能な画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。図２は、本発明による一実施形態の蓋部材の取り付け状態を示す断面図、図３は、図１に示す画像形成装置の待機モード状態における蓋部材の排気口の閉塞状態を示す断面図である。
本実施形態に係る画像形成装置は、矢印Ａ方向に回転するドラム状感光体１の周囲に、感光体１の表面を一様に帯電する帯電装置１１、感光体１上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像化する現像装置１２及び感光体１上に残存するトナーを除去するクリーニング装置１３を備えている。そして、感光体１上には、所望の画像情報に基づいて変調された光線Ｌを感光体１上に照射して感光体１の表面上に静電潜像を形成する光書込み装置２が備えられている。

このような画像形成装置によって、紙、プラスチックシート等の転写材Ｐ上に画像を形成する場合には、先ず、回転する感光体１の表面を帯電装置１１によって一様に帯電する。このように帯電された感光体１の表面に、光書込み装置２から画像情報に対応するレーザ光線Ｌが照射されて静電潜像を形成する。続いて、このように感光体１の表面に形成された静電潜像に対して、現像装置１２からトナーが供給されてトナー像化する。このようにして表面にトナー像が形成された感光体１は、レジストローラ１４によって搬送タイミングを調整されて搬送された転写材Ｐに対して転写ローラ１５によってバイアス電圧が印加されてトナー像を転写する。このようにしてトナー像が転写された転写材Ｐは、転写ローラ１５と駆動ローラ１６に張架された無端状の搬送ベルト１７によって定着装置１０に搬送される。定着装置１０では、１５０℃以上に加熱され、矢印Ｅ方向に回転する定着ローラ１０ａと、矢印Ｆ方向に回転して、定着ローラ１０ａを押圧する加圧ローラ１０ｂとを備えている。そして、定着ローラ１０ａと加圧ローラ１０ｂとの間に未定着トナー像を有する転写材Ｐが挟圧されながら搬送されて、未定着トナー像が加熱、加圧されてトナー像が転写材Ｐ上に固着される。その後、搬送ローラ１８及び排紙ローラ１９によって搬送されて排紙口２２から排紙される。
一方、転写材Ｐ上にトナー像を転写した感光体１は、クリーニング装置１３によって感光体１の表面に残存するトナーが除去される。その後、図示しない除電装置によって、感光体１の表面に残存する電荷が除電され一連の画像形成工程が終了する。そして、感光体１の回転と共に次の画像形成動作として、帯電装置１１の感光体１の表面の帯電処理が再び開始され、上記の画像形成工程が繰り返される。

本実施形態における光書込み装置２は、図１に示すように、画像情報に応じた画像信号によって変調されたレーザ光を発光する光源３と、光源３から発射されたレーザ光線を反射して走査するポリゴンミラー４と、ポリゴンミラー４から反射されたレーザ光線を感光体１上に結像させるｆθレンズ５と、ｆθレンズ５を通過したレーザ光線を反射して、感光体１の表面に照射する反射ミラー６とを備えている。そして、ポリゴンミラー４は、反射、走査するために、高速で回転させるポリゴンモータ７がアルミニウム等の金属のケーシング２ａに取り付けられている。
このポリゴンモータ７は、高速回転と共に発熱し、前述のように、この発熱によってポリゴンミラー４やｆθレンズが膨張変形する恐れがある。そのため、本実施形態の光書込み装置２においては、ポリゴンモータ７を収納し、冷却ファン８によって冷却する空気を案内送風するダクト９がハウジング２ａの下方に取り付けられている。そして、冷却ファン８によって送風された空気は、矢印Ｂ方向に移送され、その間に取り付けられているポリゴンモータ７に吹き付けられてポリゴンモータ７を冷却する。さらに送風された空気は、排気口９ａから排出される。この場合に、排気口９ａは、図１に示すように、定着装置１０の定着ローラ１０ａの近傍に配設されると、前述のように、画像形成装置が待機モードとなって冷却ファン８による送風動作が停止された際に、定着ローラ１０ａの予熱が排気口９ａから入り込み、光書き込み装置２内を加熱して光書き込み装置２内の温度上昇を招く。

本実施形態においては、このような定着ローラ１０ａの予熱のダクト９内への侵入を抑制するために、排気口９ａの端部に排気口９ａを閉塞する蓋部材２０を回動自在に取り付けている。蓋部材２０は、図２に示すように、ダクト９の排気口９ａの上方端部に取り付けられた蝶番２１で排気口９ａの端部に連結され、蝶番２１を支点として矢印Ｇ方向に回動自在に取り付けられている。そして、冷却ファン８が作動してダクト９内に空気が矢印Ｂ方向から送風されると、図１に示すように、その送風力によって上方に跳ね上げられて、排気口９ａを開放し、冷却ファン８による送風を適切に排気可能となっている。
一方、冷却ファン８による送風動作が停止されると、図３に示すように、蓋部材２０による自重によってＧ方向に回動して、排気口９ａを閉塞する。その結果、定着ローラ１０ａによる予熱Ｃがダクト９内に入り込むことが抑制される。このように、定着ローラ１０ａによる予熱Ｃのダクト９内への侵入が抑制されるので、光書込み装置２の加熱が抑制され、光書込み装置２内の温度上昇を抑制することが可能となる。この場合、蓋部材２０としては、熱伝導性の悪いプラスチック材で構成されるのが良く、定着ローラ１０ａからの予熱のダクト内への侵入を適切に抑制することが可能となる。

本実施形態においては、蓋部材２０を排気口９ａの上方端部に取り付け、冷却ファン８の作動停止に伴い、自動的に、蓋部材２０の自重で降下回動して排気口９ａを閉塞するようにしているが、蓋部材２０を排気口９ａの側方端部に取り付け、蓋部材２０の蝶番２１の反対側にバネ部材を取り付け、バネ部材で引張して蓋部材２０で排気口９ａを閉塞するようにしても良い。
また、本実施形態においては、冷却ファン８をダクト９の右端に配設して、冷却風をダクト９内のポリゴンモータ７に送風を吹き付けるようにしているが、冷却ファン８をダクト９の左端に配設し、ダクト９の右端に吸気口を形成し、この吸気口から冷却ファン８で吸気し、この吸気による送風をポリゴンモータ７に吹き付けるようにしても良い。本発明における冷却ファンによる送風とは、上記のように、冷却ファンに呼気及び吸気のいずれかによって空気が流れる状態を指すものである。

次に、本発明による他の実施形態にかかるダクト９の排気口９ａを開閉する蓋部材の構成について、図４および図５に基づいて説明する。図４は本発明による他の実施形態に係る蓋部材の開閉機構の概略構成を示す図、図５は、図４の蓋部材で排気口を開放した状態を示す図である。
この実施形態に係る蓋部材２０の開閉は、ダクト９の排気口９ａの下方端部と蓋部材２０の下方端部とが図示しない蝶番等の連結部材で矢印Ｈ方向に回動軸（不図示）上で回動自在に取り付けられ、この蓋部材２０の回動軸にスイングソレノイド２３を取り付け、スイングソレノイド２３を作動させて行うようになっている。即ち、例えば、スイングソレノイド２３をＯＦＦ動作させると、図５に示すように、前記蓋部材２０の回動軸を回転させてダクト９の排気口９ａを開放し、スイングソレノイド２３をＯＮ動作させると、図４に示すように、ダクト９の排気口９ａを閉塞するようになっている。

そして、スイングソレノイド２３は、図４に示すように、画像形成装置内に設けられた待機モード検知部２４からの待機モードを検知する信号によって作動する制御部２５によって動作が制御されるようになっている。従って、待機モード検知部２４で待機モードが検知されたとき、制御部２５が作動して、スイングソレノイド２３が作動し、蓋部材２０でダクト９の排気口９ａを閉塞する。このように、蓋部材２０でダクト９の排気口９ａを閉塞すると、前述のように、排気口９ａの近傍に配置されている定着装置８の定着ローラ８ａからの余熱Ｃがダクト９内に入り込むことを抑制することが可能となる。その結果、光書込み装置２内の温度上昇を抑制して、光書込み装置２の光書込み動作の変動を抑制することが可能となる。
この実施形態においては、蓋部材２０の開閉動作を蓋部材２０の回動軸に取り付けたスイングソレノイド２３を使用したが、スイングソレノイド２３でなく、通常のプランジャが平行移動するソレノイドを使用し、蓋部材２０の回動軸にピニオンギアを取り付け、このピニオンギアと噛合するラックギアをソレノイドに取り付けて、ソレノイドを作動させてラックギアを左右動させて蓋部材２０を開閉するものであってもよい。しかしながら、スイングソレノイド２３を使用する場合には、蓋部材２０の開閉機構の占有面を小さくすることが可能となるので有利である。

本発明による一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。本発明による一実施形態の蓋部材の取り付け状態を示す断面図である。図１に示す画像形成装置の待機モード状態における蓋部材の排気口の閉塞状態を示す断面図である。本発明による他の実施形態に係る蓋部材の開閉機構の概略構成を示す斜視図である。図４の蓋部材で排気口を開放した状態を示す斜視図である。従来の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。従来の画像形成装置において、待機モードでポリゴンモータ冷却用冷却ファンが停止した際の定着装置からの予熱の流れを説明する断面図である。

符号の説明

１感光体、２光書込み装置、２ａハウジング、３光源、４ポリゴンミラー、５ｆθレンズ、６反射ミラー、７ポリゴンモータ、８冷却ファン、９ダクト、９ａ排気口、１０定着装置、１０ａ定着ローラ、１１帯電装置、１２現像装置、１３クリーニング装置、１４レジストローラ、１５転写ローラ、２０蓋部材、２１蝶番、２３スイングソレノイド、２４待機モード検知部、２５制御部

Claims

感光体と、帯電された当該感光体の表面に光源から画像信号に対応した光を駆動モータによって回転されるポリゴンミラーによって走査させて静電潜像を形成する光書込み装置と、前記静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写材上に転写する転写手段と、転写材上に転写された前記トナー像を定着する定着装置と、を備えた画像形成装置において、
前記駆動モータを冷却する空気を送風する冷却ファンと、前記駆動モータを収納して当該冷却ファンによる送風を前記駆動モータに吹き付けて排出するダクトと、を配設し、
前記ダクトの排気口は、当該画像形成装置内であって前記定着装置の上方に連通するように配置され、
当該ダクトの排気口に当該排気口を閉塞する蓋部材を開閉自在に取り付けたことを特徴とする画像形成装置。
感光体と、帯電された当該感光体の表面に光源から画像信号に対応した光を駆動モータによって回転されるポリゴンミラーによって走査させて静電潜像を形成する光書込み装置と、前記静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写材上に転写する転写手段と、転写材上に転写された前記トナー像を定着する定着装置と、を備えた画像形成装置において、
前記駆動モータを冷却する空気を送風する冷却ファンと、前記駆動モータを収納して当該冷却ファンによる送風を前記駆動モータに吹き付けて排出するダクトと、を配設し、
前記定着装置と連通する当該ダクトの排気口に、当該排気口を閉塞することで前記定着装置から余熱の侵入を抑制する蓋部材を開閉自在に取り付けたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記蓋部材は、前記冷却ファンによる前記ダクト内の送風時には、前記排気口を開放し、前記冷却ファンによる送風を停止したときに前記排気口を閉塞するように取り付けられていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記蓋部材は、前記排気口の端部に蝶番によって回動自在に取り付けられることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記蓋部材は、前記排気口の端部に回動自在に取り付けられ、前記蓋部材の端部に連結されたスイングソレノイドによって排気口の開閉動作を行わせたことを特徴とする画像形成装置。