JP5392310B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プロセスユニットを備える画像形成装置に関する。

従来、感光ドラムを有するプロセスユニットと、プロセスユニットの下面との間で用紙の搬送経路を形成するガイド部材とを備えた画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００１−７５４５７号公報

ところで、従来技術では、プロセスユニットとガイド部材の間の搬送経路が狭いため、空気が流れ難くなっている。そのため、例えば装置本体内の各部材を冷却するための空気の流れを生起するファンを設けた場合には、前述した狭い搬送経路に空気が流れ難いことから、プロセスユニット内のトナーを冷却する効率が悪くなるといった問題があった。

そこで、本発明は、プロセスユニット内のトナー（現像剤）を効率良く冷却することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、感光ドラムを収容する筐体と、前記感光ドラム付近を通るように前記筐体の一方の面から他方の面に貫通するプロセス側通風路とを備えたプロセスユニットと、前記プロセスユニットを収容する装置本体と、前記装置本体に設けられ、前記筐体の前記一方の面との間で記録シートの搬送経路を形成するガイド面を有するガイド部材と、前記搬送経路から前記プロセス側通風路へ通って前記筐体外に排出される空気の流れを生起させるファンと、を備える。
前記ガイド部材には、記録シートを搬送する搬送ローラと、記録シートの通過を検知する検知部材とが、前記ガイド面から突出するように設けられる。
そして、前記ガイド面のうち前記搬送ローラの軸方向両側には、当該ガイド面よりも凹むガイド側通風路が記録シートの搬送方向に延びるように形成されている。

このような画像形成装置によれば、ガイド面のうち搬送ローラの軸方向両側にガイド側通風路が形成されるので、プロセスユニットとガイド部材との間の空気の流れをスムーズにすることができ、プロセスユニット内の現像剤を効率良く冷却することができる。

また、前記画像形成装置において、前記ファンが前記装置本体のうち前記軸方向の一方側に設けられる場合には、前記軸方向の一方側のガイド側通風路を他方側のガイド側通風路よりも断面積を小さくするのが望ましい。

これによれば、ファンと同じ側に設けられたガイド側通風路、すなわちファンの配置により空気の流量が多くなる方のガイド側通風路の断面積を小さくすることで、両方のガイド側通風路を流れる空気の流量を略同じにすることが可能となるので、プロセスユニットを軸方向においてバランスよく冷却することができる。

また、前記画像形成装置では、前記装置本体における前記プロセスユニットよりも前記記録シートの搬送方向上流側に、前記プロセスユニットを着脱するための開口部と、当該開口部を開閉するカバーを設けてもよい。

これによれば、カバーと装置本体の隙間から空気を搬送経路内に取り込むことができるので、空気の流量を多くして、プロセスユニット内の現像剤をより効率的に冷却することができる。

また、前記プロセスユニットが、前記感光ドラムに対向して当該感光ドラム上の現像剤像を記録シートに転写する転写部をさらに備える場合には、前記ガイド部材のうち前記転写部に対向する部分と前記転写部との間の空間に、前記ガイド側通風路が連通していてもよい。

これによれば、ガイド側通風路を通った空気が転写部周辺にも供給されるので、転写部も冷却することができる。

なお、前記プロセスユニットは、前記搬送ローラと接触して回転する従動ローラを備え、前記従動ローラは、前記軸方向の全長にわたって略均一な径で形成され、かつ、前記搬送ローラよりも軸方向外側に延びて前記ガイド側通風路と対向するように構成されていてもよい。

本発明によれば、プロセスユニット内の現像剤を効率良く冷却することができる。

本実施形態に係るレーザプリンタを示す断面図である。 プロセスユニット周りの構成を示す拡大図である。 プロセスユニット周りの構成を簡略的に示す図である。 ガイド部材を上方から見た平面図である。 図４のＩ−Ｉ断面図である。 図４のＩＩ−ＩＩ断面図である。 図４のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である

＜レーザプリンタの全体構成＞
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、本発明に係る画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの全体構成を説明した後、本発明の特徴部分について詳細に説明することとする。

以下の説明において、方向は、レーザプリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって右側を「前側（手前側）」、紙面に向かって左側を「後側（奥側）」とし、紙面に向かって奥側を「右側」、紙面に向かって手前側を「左側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

図１に示すように、レーザプリンタ１は、装置本体２と、記録シートの一例としての用紙Ｐを画像形成部４に給紙するためのフィーダ部３と、用紙Ｐに画像を形成するための画像形成部４とを備えている。

装置本体２は、内部にフィーダ部３や画像形成部４を収容しており、主に、左右一対の本体フレーム２１と、各本体フレーム２１の上部を連結する上パネル２２と、各本体フレーム２１に対して回動可能に設けられるフロントカバー２３とを備えている。上パネル２２には、装置本体２外に排出される用紙Ｐを載置するための排紙トレイ２２Ａが形成されている。また、フロントカバー２３は、装置本体２の前側に形成される開口部２Ａを開閉するカバーであり、下端部に配置された回動軸（図示せず）を中心として回動可能に設けられている。また、フロントカバー２３は、後述するプロセスユニット６よりも前側（用紙Ｐの搬送方向上流側）に配設されている。

フィーダ部３は、装置本体２内の下部に設けられ、前側から着脱可能に装着される給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１内に設けられた圧板３２とを備えている。また、フィーダ部３は、給紙トレイ３１内に積載される用紙Ｐの前端部の上方に設けられる給紙ローラ３３と、給紙ローラ３３に対して用紙Ｐの搬送方向下流側に設けられる分離ローラ３４および分離パッド３５とを備えている。

さらに、フィーダ部３は、分離ローラ３４の搬送方向下流側に設けられる紙粉取りローラ３６と、紙粉取りローラ３６の搬送方向下流側に設けられるレジストローラ３７とを備えている。

そして、このように構成されるフィーダ部３では、給紙トレイ３１内の用紙Ｐが、圧板３２によって給紙ローラ３３に付勢され、この給紙ローラ３３で送り出されて分離ローラ３４および分離パッド３５で分離される。その後、用紙Ｐは、紙粉取りローラ３６で紙粉が除去された後、レジストローラ３７によって先端位置が揃えられるとともに適正なタイミングで画像形成部４に搬送される。つまり、用紙Ｐは、給紙トレイ３１から画像形成部４へ向かって、装置本体２の前側から後側に向かってＵターンするように搬送される。

画像形成部４は、スキャナユニット５と、プロセスユニット６と、定着装置７とを備えている。

スキャナユニット５は、装置本体２内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部と、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。このスキャナユニット５では、レーザビームを、後述する感光ドラム６１の表面上に高速走査にて照射する。

プロセスユニット６は、フロントカバー２３の開放により形成される開口部２Ａを通して装置本体２に着脱可能であり、感光ドラム６１と、感光ドラム６１に対向する転写部の一例としての転写ローラ６２と、帯電器６Ａと、現像ローラ６Ｂと、供給ローラ６Ｃと、層厚規制ブレード６Ｄと、トナー収容室６Ｅとを備えている。

このプロセスユニット６では、回転する感光ドラム６１の表面が、帯電器により一様に帯電された後、スキャナユニット５からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、感光ドラム６１の表面に画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、トナー収容室内のトナーが現像ローラによって感光ドラム６１の静電潜像に供給されて、感光ドラム６１の表面上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム６１と転写ローラ６２の間で用紙Ｐが搬送されることで、感光ドラム６１上のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。

定着装置７は、符号を省略して示すハロゲンヒータや定着フィルムやニップ板などを備えた加熱ユニット７１と、加熱ユニット７１のニップ板との間で定着フィルムを挟持する加圧ローラ７２とを備えている。そして、このように構成される定着装置７では、用紙Ｐ上に転写されたトナーを、用紙Ｐが加熱ユニット７１と加圧ローラ７２との間を通過する間に熱定着している。

なお、定着装置７で熱定着された用紙Ｐは、定着装置７の下流側に配設される排紙ローラＲに搬送され、この排紙ローラＲから排紙トレイ２２Ａ上に排出される。つまり、用紙Ｐは、画像形成部４から排紙トレイ２２Ａ上へ向かって、装置本体２の後側から前側に向かってＵターンするように搬送される。

＜プロセスユニット６周りの構造＞
次に、プロセスユニット６と、その周りの構造について詳細に説明する。
図２に示すように、プロセスユニット６は、感光ドラム６１を収容する筐体６３を備えており、この筐体６３には、感光ドラム６１付近を通るように筐体６３の下面６３Ａ（一方の面）から上面６３Ｂ（他方の面）に貫通するプロセス側通風路６４が形成されている。具体的に、プロセス側通風路６４は、用紙Ｐを筐体６３内に通すための下側の開口部６４Ａと、感光ドラム６１の軸方向両側の空間と、スキャナユニット５からのレーザ光を筐体６３内に通すための上側の開口部６４Ｂとによって形成されている。

そして、装置本体２のうち、プロセスユニット６の後斜め上側には、ファン８１およびダクト８２が設けられるとともに、プロセスユニット６の下側には、当該プロセスユニット６との間で用紙Ｐの搬送経路６５を形成するガイド部材９が設けられている。ガイド部材９の前側端部は、上下方向においてトナー収容室６Ｅの後端部とほぼ同じ位置に配置され、ガイド部材９の後側端部は、プロセスユニット６の後端部とほぼ同じ位置まで延設されている。また、ガイド部材９は、レジストローラ３７の下流側から、下方向に向かって傾斜している。

また、転写ローラ６２は、プロセスユニット６に保持されているため、用紙Ｐは、プロセスユニット６の中を通過して定着装置７へ搬送される。プロセスユニット６の下面６３Ａは、レジストローラ３７の下流側において、転写ローラ６２を覆うように下方向に向かって傾斜している。つまり、転写ローラ６２とガイド部材９とは、水平方向において重なるように配置されている。これにより、レジストローラ３７のニップ位置と感光ドラム６１と転写ローラ６２との位置とが略水平に一直線に位置されるようになっている。

ファン８１は、ダクト８２内の空気を吸引して外部に排出するファンであり、図３に簡略的に示すように、左右一対の本体フレーム２１のうち右側（軸方向の一方側）の本体フレーム２１に設けられている。

ダクト８２は、左右方向に延びるように形成されており、図２に示すように、プロセスユニット６の上側の空間に向けて開口する第１開口８２Ａと、プロセスユニット６の後斜め下側の空間に向けて開口する第２開口８２Ｂとを備えている。

以上のように、ファン８１およびダクト８２が構成されることにより、ファン８１を作動させると、ダクト８２の第１開口８２Ａからプロセスユニット６の上側の空気が吸い込まれることで、搬送経路６５からプロセス側通風路６４へ通ってプロセスユニット６の筐体６３外に排出される空気の流れが生起されるようになっている。また、ダクト８２の第２開口８２Ｂからプロセスユニット６の後斜め下側の空気が吸い込まれることで、搬送経路６５を流れる空気が後述する下側空間６６にも流れるようになっている。

ガイド部材９は、筐体６３の下面６３Ａとの間で搬送経路６５を形成するガイド面９Ａと、レジストローラ３７の下側のローラを構成する搬送ローラ３７Ａと、用紙Ｐの通過を検知する検知部材９１とを備えている。

搬送ローラ３７Ａは、図３に示すように、一体回転可能に構成される２つのローラＡ１，Ａ２からなり、ガイド部材９の左右方向中央部に配置されるとともに、装置本体２に設けられる図示せぬモータからの駆動力が伝達されるようになっている。詳しく述べると、２つのローラＡ１，Ａ２の内側端部は、左右方向において、互いに所定の隙間を空けて配置されている。また、ローラＡ１，Ａ２の外側端部は、ガイド部材９の端部から、それぞれ所定の距離離れた位置に配置されている。搬送ローラ３７Ａは、ガイド面９Ａから突出してレジストローラ３７の上側のローラを構成する従動ローラ３７Ｂに接触しており、これにより、従動ローラ３７Ｂが搬送ローラ３７Ａに従動して回転するようになっている。

従動ローラ３７Ｂは、プロセスユニット６に保持され、トナー収容室６Ｅと供給ローラ６Ｃとの間に配置されている。また、従動ローラ３７Ｂは、軸方向の全長にわたって略均一な径で形成され、かつ、搬送ローラ３７Ａよりも軸方向外側に延びて後述するガイド側通風路９２と対向するように形成されている。

図４に示すように、検知部材９１は、搬送ローラ３７Ａを挟んで前後に１つずつ設けられており、ガイド部材９の左右方向中央部、詳しくは搬送ローラ３７Ａを構成する２つのローラＡ１，Ａ２を収容するための２つの凹状のローラ収容部９３の間に位置する２つの凹状の検知部材収容部９４内に設けられている。そして、検知部材９１は、図５に示すように、用紙Ｐの非搬送時において、ガイド面９Ａから突出するように構成されている。

具体的には、検知部材９１は、図５に示すように、ガイド部材９に回動可能に支持される回動軸部９１Ａと、回動軸部９１Ａから径方向外側に延びて用紙Ｐと当接可能な当接部９１Ｂと、回動軸部９１Ａから当接部９１Ｂとは略反対側に延びて光センサＳの光を遮蔽可能な遮蔽部９１Ｃとを有している。そして、検知部材９１は、図示せぬトーションバネ等の弾性部材によって当接部９１Ｂがガイド面９Ａから突出するとともに遮蔽部９１Ｃが光を遮る位置に常時付勢されており、用紙Ｐによって当接部９１Ｂが押されて揺動したときに遮蔽部９１Ｃが光路から外れるようになっている。これにより、光センサＳの光の受光状態によって用紙Ｐの通過を検知することが可能となっている。

なお、２つの検知部材９１は、どちらも用紙Ｐの通過を検知しているが、詳しく述べると、レジストローラ３７の上流側の検知部材９１は、停止させていたレジストローラ３７の回転を再び作動させるためのタイミングを計るためのセンサであり、レジストローラ３７の下流側の検知部材９１は、露光のタイミングを計るためのセンサである。

そして、図４に示すように、２つのローラ収容部９３および検知部材収容部９４が形成されるガイド部材９の左右方向中央部よりも左右方向外側には、複数のガイド側通風路９２が前後方向（用紙Ｐの搬送方向）に延びるように形成されている。言い換えると、図３に示すように、搬送ローラ３７Ａの左右方向両側（軸方向両側）のガイド面９Ａには、当該ガイド面９Ａよりも凹む複数のガイド側通風路９２が形成されている。

これにより、プロセスユニット６（下面６３Ａ）とガイド部材９との間が広がるので、これらの間における空気の流れをスムーズにすることができ、プロセスユニット６内のトナーを効率良く冷却することが可能となっている。なお、図４においては、ガイド側通風路９２を目立たせるために、ガイド側通風路９２にハッチングを施している。

なお、２つの検知部材９１は、搬送ローラ３７Ａを構成する２つのローラＡ１，Ａ２の間の検知部材収容部９４内に収容されている。そのため、検知部材収容部９４には、光センサＳを構成するための発光部材や受光部材、さらには、遮蔽部９１Ｃが揺動するための空間等を確保する必要がある。２つのローラＡ１，Ａ２の間には、これ等を設けるスペースが必要となるため、ガイド側通風路９２を設けることが困難である。そこで、搬送ローラ３７Ａの左右方向両側にガイド側通風路９２を形成することで、空気の流れをスムーズにすることが可能となる。

また、複数のガイド側通風路９２のうち搬送ローラ３７Ａよりも右側（ファン８１側）に位置する右側通風路９２Ｒは、搬送ローラ３７Ａよりも左側に位置する左側通風路９２Ｌよりも断面積が小さくなるように構成されている。具体的に、左右方向に並んで設けられる２つの右側通風路９２Ｒの総断面積が、左右方向に並んで設けられる３つの左側通風路９２Ｌの総断面積よりも小さくなるように構成されている。

より詳しくは、２つの右側通風路９２Ｒと３つの左側通風路９２Ｌをそれぞれ流れる左右の空気の流量が略同じになるように、ファン８１と同じ右側に設けられた右側通風路９２Ｒの断面積を左側通風路９２Ｌよりも小さくしている。これにより、左右の通風路９２Ｒ，９２Ｌを流れる空気の流量を略同じにすることができるので、プロセスユニット６を軸方向においてバランスよく冷却することが可能となっている。なお、このような左右の通風路９２Ｒ，９２Ｌの総断面積の関係は、図４、図６および図７に示すように、前後方向における各位置の断面で満たされている。

また、図２に示すように、ガイド側通風路９２は、ガイド部材９のうち転写ローラ６２に対向する部分と転写ローラ６２（詳しくは、筐体６３のうち転写ローラ６２に対応した部分）との間の下側空間６６に連通している。これにより、ガイド側通風路９２を通った空気が転写ローラ６２の周辺にも供給されるので、転写ローラ６２も冷却することが可能となっている。

最後に、プロセスユニット６周りにおける空気の流れを詳細に説明する。
図１に示すように、ファン８１を作動させると、装置本体２の前側に形成される隙間から装置本体２内に取り込まれた空気は、図２に示す２つのルートを通って装置本体２外に排出される。

詳しくは、装置本体２内に取り込まれた空気は、ガイド側通風路９２および搬送経路６５、プロセス側通風路６４、第１開口８２Ａおよびダクト８２内を通る第１ルートと、ガイド側通風路９２および搬送経路６５、下側空間６６、第２開口８２Ｂおよびダクト８２内を通る第２ルートを流れる。そのため、プロセスユニット６内のトナーや転写ローラ６２を効率的に冷却することができる。

なお、本実施形態では、開口部２Ａを開閉するフロントカバー２３が設けられているので、フロントカバー２３と装置本体２との間の大きな隙間から多くの空気が装置本体２内に取り込まれる。そのため、２つのルートに多くの空気を流すことができ、プロセスユニット６内のトナーや転写ローラ６２をより効率的に冷却することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、記録シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙Ｐを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートであってもよい。

前記実施形態では、装置本体２内の空気を外部に排出するファン８１を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば、外部の空気を装置本体２内に吸引し、吸引した空気をガイド側通風路に向けて排出するファンを採用してもよい。

前記実施形態では、搬送ローラとしてレジストローラ３７を構成する搬送ローラ３７Ａを採用したが、本発明はこれに限定されず、レジストローラ以外の搬送ローラであってもよい。

前記実施形態では、回動軸部９１Ａ、当接部９１Ｂおよび遮蔽部９１Ｃを有する検知部材９１を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば当接部と遮蔽部が一体に構成される検知部材などを採用してもよい。

前記実施形態では、検知部材を２つ設けたが、本発明はこれに限定されず、例えば１つでも３つ以上でも良い。

前記実施形態では、カバーとしてフロントカバー２３を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば装置本体内の用紙の搬送経路に応じてサイドカバーやリヤカバーなどを採用してもよい。

前記実施形態では、転写部として転写ローラ６２を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば導電性ブラシや導電性板バネなど、転写バイアスが印加されるものであればよい。

前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

１ レーザプリンタ
２ 装置本体
９ ガイド部材
９Ａ ガイド面
３７Ａ 搬送ローラ
６１ 感光ドラム
６３ 筐体
６３Ａ 下面
６３Ｂ 上面
６４ プロセス側通風路
６５ 搬送経路
８１ ファン
９１ 検知部材
９２ ガイド側通風路
Ｐ 用紙

Claims (5)

1. 感光ドラムを収容する筐体と、前記感光ドラム付近を通るように前記筐体の一方の面から他方の面に貫通するプロセス側通風路とを備えたプロセスユニットと、
   前記プロセスユニットを収容する装置本体と、
   前記装置本体に設けられ、前記筐体の前記一方の面との間で記録シートの搬送経路を形成するガイド面を有するガイド部材と、
   前記搬送経路から前記プロセス側通風路へ通って前記筐体外に排出される空気の流れを生起させるファンと、を備える画像形成装置であって、
   前記ガイド部材には、記録シートを搬送する搬送ローラと、記録シートの通過を検知する検知部材とが、前記ガイド面から突出するように設けられ、
   前記ガイド面のうち前記搬送ローラの軸方向両側には、当該ガイド面よりも凹むガイド側通風路が記録シートの搬送方向に延びるように形成され、
   前記ファンは、前記装置本体のうち前記軸方向の一方側に設けられ、
   前記軸方向の一方側のガイド側通風路は、他方側のガイド側通風路よりも断面積が小さいことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記装置本体における前記プロセスユニットよりも前記記録シートの搬送方向上流側に、前記プロセスユニットを着脱するための開口部と、当該開口部を開閉するカバー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. 前記プロセスユニットは、前記搬送ローラと接触して回転する従動ローラを備え、
   前記従動ローラは、前記軸方向の全長にわたって略均一な径で形成され、かつ、前記搬送ローラよりも軸方向外側に延びて前記ガイド側通風路と対向することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記軸方向に延びるように形成され、前記プロセス側通風路に向けて開口する第１開口を有するダクトを備え、
   前記ファンは、前記ダクト内の空気を吸引して外部に排出することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記プロセスユニットは、前記感光ドラムに対向して当該感光ドラム上の現像剤像を記録シートに転写する転写部をさらに備え、
   前記ガイド部材のうち前記転写部に対向する部分と前記転写部との間に、前記ガイド側通風路に連通した下側空間が形成されており、
   前記ダクトは、前記下側空間に向けて開口する第２開口を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

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