JP6036455B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、ダクト本体により導かれた空気流の流通方向を略９０度転向させて画像形成部に流入させている。

特開２０１０−２３７４５１号公報

特許文献１に記載の画像形成装置では、ダクト本体側の流出口と画像形成部側の流入口との間に空隙部が設けられている。このため、流出口から流入口側に向けて吹き出す空気流が、効率よく流入口に流入しない場合がある。

本発明は、上記点に鑑み、流出口から流入口側に向けて吹き出す空気流を、効率よく流入口に流入させることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、シートに画像を形成する画像形成装置であって、空気流を発生させる送風機（３１）と、送風機（３１）により送風される空気の通路を構成し、その通路の延び方向と交差する方向に開口しかつ当該延び方向において離散的に設けられた複数の流出口（３３Ａ〜３３Ｄ）が形成されたるメインダクト（３３Ｅ）と、流出口（３３Ａ〜３３Ｄ）と空隙部を介して離隔した流入口（１５Ａ〜１５Ｄ）が設けられ、流入口（１５Ａ〜１５Ｄ）に流出口（３３Ａ〜３３Ｄ）から流出する空気が流入される複数の画像形成部（５）とを備え、延び方向と平行な方向を幅方向としたとき、メインダクト（３３Ｅ）内を流通する空気は、幅方向一端側から幅方向他端側に向けて流通し、さらに、流入口（１５Ａ〜１５Ｄ）の幅方向他端側は、流出口（３３Ａ〜３３Ｄ）の幅方向他端側より、幅方向他端側にずれていることを特徴とする。

流出口（３３Ａ〜３３Ｄ）から吹き出す空気流は、幅方向と交差する方向に曲がりきれず、幅方向の速度成分を有して各流出口（３３Ａ〜３３Ｄ）から角度を有して噴出される。

したがって、流入口（１５Ａ〜１５Ｄ）の幅方向他端側が、流出口（３３Ａ〜３３Ｄ）の幅方向他端側より幅方向他端側にずれていれば、流出口（３３Ａ〜３３Ｄ）から吹き出す空気流のうち幅方向と角度を有して噴出される空気流を流入口から効率よく取り込むことが可能となる。

つまり、本発明では、流出口（３３Ａ〜３３Ｄ）から吹き出す空気流は、流入口（１５Ａ〜１５Ｄ）に向けて吹き出すことになる。したがって、流出口（３３Ａ〜３３Ｄ）から吹き出す空気流を効率よく流入口（１５Ａ〜１５Ｄ）に流入させることが可能となる。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。 メインフレーム３０及びメインダクト３３等を示す斜視図である。 帯電器８Ａ及び感光ドラム８等を示す斜視図である。 （ａ）はメインダクト３３を示す図である。（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。（ｃ）は流出口３３Ａ等の拡大図である。 ドロワー１５に設けられた流入口１５Ａを示す図である。 流出口３３Ａ等と流入口１５Ａとの位置関係を示す図である。 メインダクト３３、流出口３３Ａ等及び流入口１５Ａを流通する気流の状態を示す概念図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。

そして、本実施形態は、電子写真方式の画像形成装置のうち、記録用紙等のシートに現像剤像を直接的に転写する画像形成装置に本発明を適用したものである。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。

なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものであり、本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。

１．画像形成装置の概要
画像形成装置１の筐体３内には、図１に示すように、シートに画像を形成する画像形成部５が収納されている。画像形成部５は、現像カートリッジ７、感光ドラム８、帯電器８Ａ、露光器９及び定着器１１等を有している。

現像カートリッジ７、感光ドラム８及び帯電器８Ａは複数設けられている。各現像カートリッジ７は、現像ローラ７Ａ及び貯留部７Ｂ等を有している。そして、複数の現像カートリッジ７は、現像ローラ７Ａの回転中心線と直交する水平方向に配列されている。

複数の現像カートリッジ７の配列方向は、画像形成装置１の前後方向と一致する。なお、配列方向一端側は画像形成装置１の前方側し、配列方向他端側は画像形成装置１の後方側に相当する。そして、各現像カートリッジ７は、配列方向一端側から配列方向他端側に向けてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に配列されている。

感光ドラム８は現像剤像を担持する。帯電器８Ａは感光ドラム８を帯電させる。露光器９は、帯電した感光ドラム８を露光して感光ドラム８に静電潜像を形成する。現像ローラ７Ａは、貯留部７Ｂに貯留されている現像剤を感光ドラム８に供給して静電潜像に対応した現像剤像を形成する。

各現像カートリッジ７は、箱状のドロワー１５に着脱自在に装着されている。つまり、ドロワー１５は、複数の現像カートリッジ７、複数の感光ドラム８、及び複数の帯電器８Ａ等と共に画像形成部５を構成する。

ドロワー１５は、装置本体に対して移動可能に装着されている。装置本体とは、例えば、図２に示す一対のメインフレーム３０等の利用者により着脱もしくは交換されない部分をいう。一対のメインフレーム３０は、ドロワー１５を含む画像形成部５を挟んで両側に配設された略板状の強度部材である。

ドロワー１５の移動方向は配列方向と平行な水平方向である。そして、ドロワー１５が装置本体に対して前方側に引き出されると、複数の現像カートリッジ７は、装置本体及びドロワー１５に対して着脱自在な状態となる。

このため、利用者は、装置本体からドロワー１５を引き出すようにドロワー１５を移動させれば、複数の現像カートリッジ７を一体的に装置本体に対して移動させることができるとともに、各現像カートリッジ７をドロワー１５に対して着脱できる。

なお、感光ドラム８及び帯電器８Ａは、現像カートリッジ７と一体化されていない。このため、現像カートリッジ７がドロワー１５から取り外されても感光ドラム８及び帯電器８Ａはドロワー１５に残存する。

図１に示すように、ベルト１３はシートを搬送する。ベルト１３のうち各感光ドラム８と対向する面（以下、転写面という。）は、配列方向一端側から他端側に移動する。そして、シートが転写面に静電吸着される。このため、当該シートは、ベルト１３の移動と共に配列方向一端側から他端側に搬送される。

転写面を挟んで各感光ドラム８と対向する位置には、転写体１７が配設されている。転写体１７は、感光ドラム８に担持されている現像剤像をシートに転写させる。このため、各感光ドラム８に担持されている現像剤像は、シートに重畳転写される。

フィーダ機構１９は、給紙トレイ２１に載置されているシートを１枚ずつ画像形成部５側に向けて送出する。給紙トレイ２１は、画像形成前のシートが載置される載置部であって、装置本体に着脱自在に装着されている。

２．画像形成部（特に、帯電器）への送風構造
帯電器８Ａは、図３に示すように、帯電ワイヤ８Ｂ及びグリッド電極８Ｃ等を有するスコロトロン型帯電器である。帯電ワイヤ８Ｂは、感光ドラム８の回転中心線に平行な方向に延びている。ケーシング８Ｄは、帯電ワイヤ８Ｂと平行に延びる筒状の部材であって、帯電ワイヤ８Ｂの周囲を覆う。

グリッド電極８Ｃは、帯電ワイヤ８Ｂと空隙部を介して感光ドラム８側に配置された電極であって、帯電ワイヤ８Ｂと平行な方向に延びる帯板状の電極である。グリッド電極８Ｃには、帯電ワイヤ８Ｂと平行な方向に延びる矩形穴状のスリット８Ｅが設けられている。

スリット８Ｅは、ケーシング８Ｄ内と感光ドラム８側とを連通させている。そして、帯電ワイヤ８Ｂ及びグリッド電極８Ｃ間の電位差を制御することにより、帯電ワイヤ８Ｂからコロナ放電を発生させて感光ドラム８を帯電させる。

ケーシング８Ｄの長手方向一端側（図３では左端側）は閉塞されている。ケーシング８Ｄの長手方向他端側（図３では右端側）には、空気が流入可能な開口部８Ｆが設けられている。ドロワー１５のうち開口部８Ｆに対向する部位には、図５に示すように、空気が流入可能な流入口１５Ａ〜１５Ｄが設けられている。

一対のメインフレーム３０のうち流入口１５Ａ〜１５Ｄと対向するメインフレーム３０Ａには、図２に示すように、空気流を発生させる送風機３１が設けられている。送風機３１は、軸流ファン及び軸流ファンを回転させる電動モータ（図示せず。）を有している。

メインダクト３３は、送風機３１により送風される空気の通路を構成する。メインダクト３３は、配列方向と平行な方向に延びる第１メインダクト部３３Ｅ、及び第１メインダクト部３３Ｅの延び方向一端から送風機３１側に延びる第２メインダクト部３３Ｆを有している。

第１メインダクト部３３Ｅには、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、その延び方向と直交する方向に開口し、かつ、当該延び方向において離散的に設けられた複数の流出口３３Ａ〜３３Ｄが設けられている。各流出口３３Ａ〜３３Ｄは、図６に示すように、各流入口１５Ａ〜１５Ｄに対応する位置に設けられている。

ドロワー１５が装置本体に装着された状態では、図７示すように、各流出口３３Ａ〜３３Ｄと各流入口１５Ａ〜１５Ｄとは、空隙部を介して離隔している。そして、各流出口３３Ａ〜３３Ｄから流出した空気は、各流出口３３Ａ〜３３Ｄに対応する各流入口１５Ａ〜１５Ｄを経由して帯電器８Ａ内に流入する。

すなわち、上記延び方向、つまり配列方向と平行な方向を「幅方向」としたとき、第１メインダクト部３３Ｅ内を流通する空気は、図７に示すように、幅方向一端側から幅方向他端側に向けて流通する。したがって、第１メインダクト部３３Ｅにおいて、幅方向一端側は空気流れ上流側に相当し、幅方向他端側は空気流れ下流側に相当する。なお、幅方向一端側は紙面左側に相当し、幅方向他端側は紙面右側に相当する。

さらに、図６に示すように、流入口１５Ａ〜１５Ｄの幅方向他端（紙面右側端部）側は、流出口３３Ａ〜３３Ｄの幅方向他端（紙面右側端部）側より、幅方向他端側（紙面右側）にずれている。

つまり、利用者が流入口１５Ａ〜１５Ｄを流出口３３Ａ〜３３Ｄ側から見ると、流入口１５Ａ〜１５Ｄの右端は、流出口３３Ａ〜３３Ｄの右端より、第１メインダクト部３３Ｅ内を流通する空気流れに対して下流側（以下、単に「下流側」と記す。）にずれた状態となる。なお、第１メインダクト部３３Ｅ内を流通する空気流れを基準とした上流側を、以下、単に「上流側」と記す。

そして、流入口１５Ａ〜１５Ｄのうち幅方向と平行な部位の最大寸法Ｗｉｎは、流出口３３Ａ〜３３Ｄのうち幅方向と平行な部位の最大寸法Ｗｏｕｔより大きくなっている。流入口１５Ａ〜１５Ｄのうち幅方向と直交する方向と平行な部位の最大寸法Ｈｉｎは、流出口３３Ａ〜３３Ｄのうち幅方向と直交する方向と平行な部位の最大寸法Ｈｏｕｔより大きくなっている。

なお、図６では、紙面の都合上、全ての流入口１５Ａ〜１５Ｄ及び流出口３３Ａ〜３３Ｄに寸法が明記されていない。しかし、本実実施形態では、流入口１５Ａ〜１５Ｄは全て合同であり、かつ、流出口３３Ａ〜３３Ｄは全て合同である。

各流出口３３Ａ〜３３Ｄのうち幅方向他端側、つまり下流側には、図４（ｃ）に示すように、下流側壁部３３Ｇに設けられている。各下流側壁部Ｅは、流出口３３Ａ〜３３Ｄから第１メインダクト部３３Ｅの内方側に向けて突出している。

そして、各流出口３３Ａ〜３３Ｄの幅方向他端側に設けられた下流側壁部３３Ｇは、幅方向一端側、つまり上流側の壁部３３Ｈより大きく突出している。
つまり、各下流側壁部３３Ｇは、第１メインダクト部３３Ｅ内を流通する空気を各流出口３３Ａ〜３３Ｄに誘い込む誘導壁として機能する。そして、複数の下流側壁部３３Ｇそれぞれには、図４（ａ）に示すように、その先端から幅方向他端側、つまり下流側に延びる傾斜面３３Ｊが設けられている。

傾斜面３３Ｊは、幅方向他端側、つまり下流側に向かうほど、下流側壁部３３Ｇの根元側に近づく向きに傾斜している。そして、傾斜面３３Ｊの下流側端部は、幅方向一端側の壁部３３Ｈに滑らかに接続している。

第１メインダクト部３３Ｅには、図４（ｃ）に示すように、各流出口３３Ａ〜３３Ｄから流入口１５Ａ〜１５Ｄ側に突出したサブダクト３３Ｋが設けられている。各サブダクト３３Ｋの突出方向は、第１メインダクト部３３Ｅの延び方向と直交した方向、つまり幅方向と直交した方向である。

そして、各サブダクト３３Ｋの根元側のうち幅方向一端側、つまりサブダクト３３Ｋと第１メインダクト部３３Ｅとを繋ぐ部位の上流側には、サブダクト３３Ｋの内方側に向けて凸となる曲面部３３Ｌが設けられている。

３．本実施形態に係る画像形成装置の特徴
図７に示すように、流出口３３Ａ〜３３Ｄから吹き出す空気流は、幅方向、つまり第１メインダクト部３３Ｅの延び方向と交差する方向に曲がりきれず、幅方向の速度成分を有したまま、各流出口３３Ａ〜３３Ｄから角度を有して噴出される。

したがって、各流入口１５Ａ〜１５Ｄの幅方向他端側が、流出口３３Ａ〜３３Ｄの幅方向他端側より幅方向他端側にずれていれば、流出口３３Ａ〜３３Ｄから吹き出す空気流のうち、幅方向の速度成分を有したまま噴出される空気流を流入口３３Ａ〜３３Ｄから効率よく取り込むことが可能となる。

つまり、本実施形態では、流出口３３Ａ〜３３Ｄから吹き出す空気流は、流入口１５Ａ〜１５Ｄに向けて吹き出すことになる。したがって、流出口３３Ａ〜３３Ｄから吹き出す空気流を効率よく流入口１５Ａ〜１５Ｄに流入させることが可能となる。

本実施形態では、流入口１５Ａ〜１５Ｄのうち幅方向と平行な部位の最大寸法Ｗｉｎは、流出口３３Ａ〜３３Ｄのうち幅方向と平行な部位の最大寸法Ｗｏｕｔより大きいことを特徴としている。これにより、流出口３３Ａ〜３３Ｄから吹き出す空気流を、確実に流入口１５Ａ〜１５Ｄに流入させることが可能となる。

本実施形態では、複数の流出口３３Ａ〜３３Ｄのうち幅方向他端側に設けられた下流側壁部３３Ｇは、各流出口３３Ａ〜３３Ｄから第１メインダクト部３３Ｅ内に突出している。そして、下流側壁部３３Ｇは、幅方向一端側の壁部３３Ｈのより大きく突出していることを特徴としている。これにより、第１メインダクト部３３Ｅ内を流通する空気を確実に流出口３３Ａ〜３３Ｄに誘い込むことができる。

本実施形態では、各下流側壁部３３Ｇの先端から幅方向他端側に延びる傾斜面３３Ｊは、下流側に向かうほど、下流側壁部３３Ｇの根元側に近づく向きに傾斜していることを特徴としている。

これにより、本実施形態では、下流側壁部３３Ｇの背面側で空気流の障害となり得る空気流の剥離渦等が発生することを抑制できる。したがって、空気流の乱れが発生することを抑制できるので、効率よく送風できる。

本実施形態では、サブダクト３３Ｋの根元側のうち幅方向一端側には、サブダクト３３Ｋの内方側に向けて凸となる曲面部３３Ｌが設けられていることを特徴としている。これにより、サブダクト３３Ｋの根元側に空気流の剥離渦等の発生に伴う空気の送風効率低下が発生することを抑制できる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態に係る帯電器８Ａのケーシング８Ｄは角筒状であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば円筒状であってもよい。

上述の実施形態に係る流出口３３Ａ〜３３Ｄは、延び方向と直交する方向に開口していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、各流出口３３Ａ〜３３Ｄは、延び方向と交差する方向に開口していれば十分である。

上述の実施形態では、流入口１５Ａ〜１５Ｄの最大寸法Ｗｉｎが流出口３３Ａ〜３３Ｄの最大寸法Ｗｏｕｔより大きい構成であったが、本発明はこれに限定されるものではない。

上述の実施形態では、下流側壁部３３Ｇは、幅方向一端側の壁部３３Ｈのより大きく突出していたが、本発明はこれに限定されるものではない。
上述の実施形態では、各下流側壁部３３Ｇの先端に幅方向他端側に延びる傾斜面３３Ｊを設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば傾斜面３３Ｊを廃止してもよい。

上述の実施形態では、流入口１５Ａ〜１５Ｄは帯電器８Ａ内に空気を導入するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成部５を構成する機器のうち帯電器８Ａ以外の機器内に空気を導入するものにも適用できる。

上述の実施形態に係る送風機３１は、軸流ファンを用いた送風機であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば遠心ファン等を用いた送風機であってもよい。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１… 画像形成装置 ５… 画像形成部 ７… 現像カートリッジ
７Ａ… 現像ローラ ７Ｂ… 貯留部 ８… 感光ドラム ８Ａ… 帯電器
８Ｂ… 帯電ワイヤ ８Ｄ… ケーシング ８Ｃ… グリッド電極
８Ｅ… スリット ８Ｆ… 開口部 ９… 露光器 １３… ベルト
１５… ドロワー １５Ａ〜１５Ｄ… 流入口 １７… 転写体
１９… フィーダ機構 ２１… 給紙トレイ ３０… メインフレーム
３１… 送風機 ３３… メインダクト ３３Ｅ… 第１メインダクト部
３３Ｆ… 第２メインダクト部 ３３Ａ〜３３Ｄ… 流出口 ３３Ｇ… 下流側壁部
３３Ｈ… 壁部 ３３Ｊ… 傾斜面 ３３Ｋ… サブダクト

Claims (5)

1. シートに画像を形成する画像形成装置であって、
   空気流を発生させる送風機と、
   前記送風機により送風される空気の通路を構成し、その通路の延び方向と交差する方向に開口し、かつ、当該延び方向において離散的に設けられた複数の流出口が形成されたメインダクトと、
   前記流出口と空隙部を介して離隔した流入口が複数設けられ、前記流入口に前記流出口から流出する空気が流入される画像形成部とを備え、
   前記延び方向と平行な方向を幅方向としたとき、前記メインダクト内を流通する空気は、前記幅方向一端側から前記幅方向他端側に向けて流通し、
   前記流入口の前記幅方向他端側は、前記流出口の前記幅方向他端側より、前記幅方向他端側にずれており、
   さらに、前記複数の流出口のうち前記幅方向他端側に設けられた壁部であって、当該流出口から前記メインダクト内に突出した壁部と、
   前記各壁部の先端から前記幅方向他端側に延びる傾斜面であって、前記幅方向他端側に向かうほど、前記壁部の根元側に近づく向きに傾斜した傾斜面とを備え、
   前記幅方向他端側の壁部は、前記幅方向一端側の壁部より大きく突出していることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記流入口のうち前記幅方向と平行な部位の最大寸法は、前記流出口のうち前記幅方向と平行な部位の最大寸法より大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記メインダクトは、前記流出口から前記流入口側に突出し、その突出方向が前記幅方向と直交したサブダクトを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記サブダクトの根元側のうち前記幅方向一端側には、前記サブダクトの内方側に向けて凸となる曲面部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成部は、
   現像剤像を担持する複数の感光ドラム、及び
   前記複数の感光ドラムそれぞれを帯電させる複数の帯電器であって、前記流入口を有する複数の帯電器を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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