(57)【要約】【課題】  現像部を保有する作像ユニット（ＰＣＵ）と、その上部に配置してなる書き込みユニットにヒートパイプを配置し、書き込みユニット設置用の書き込みユニット取り付けベースとの間の熱のこもり易い本体上部の冷却を行う画像形成装置を提供する。【解決手段】  書き込みユニット１１により書き込み、作像ユニット１０により画像を形成する画像形成装置において、前記書き込みユニット１１下部に高熱伝導部材１７を設け、冷却ファン１４にて前記高熱伝導部材１７端部を冷却する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
書き込みユニットと、書き込みユニットの直近に配置された作像ユニットと、を備えた画像形成装置において、前記書き込みユニットと作像ユニットとの間に高熱伝導部材を設け、前記高熱伝導部材の端部を冷却する冷却ファンを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記高熱伝導部材冷却用のヒートシンクを、前記書き込みユニットと一体にて構成したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記高熱伝導部材を、前記書き込みユニットの取り付けベースに設けられた開口部と一致する位置に配置することによって、前記作像ユニット上部からの放熱を伝導するように構成され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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真式画像形成装置のように原稿画像データを書き込みユニットにより像担持体上に書き込み、作像ユニットにおいて像担持体上の静電潜像を現像してから転写紙上に画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置の作像ユニットは、像担持体としての感光体と、感光体上を一様に帯電させる帯電部と、書き込みユニットから感光体上に光学的な画像データを照射することによって形成された静電潜像を現像部からのトナーによってトナー像とする現像部と、感光体上のトナー像を転写紙上に転写する転写手段と、転写紙上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、を備えている。
従来では、とくに定着装置にて発生する熱に対し各ユニットの空間を利用した空気の流れによる冷却方法が使用されている（例えば、特許文献１ないし５参照）。
近年、画像形成装置の小型化が進み装置内部のスペースが縮小化されてきており、とくに定着装置にて発生する熱に対し従来のように各ユニットの空間を利用した空気の流れによる冷却が難しくなり、機内に熱がこもり易くなってきている。
そのため、画像形成部の温度上昇により現像部のトナー凝集による異常画像や、ブロッキングによる駆動部破損が発生するという問題が有り、断熱のために断熱材や冷却ファンを追加することによるコストの増加をもたらしていた。
特許文献１では、ポリゴンスキャナ基板の下にはハウジングの外部に達していて発生する熱を外部に放熱して冷却する放熱板が備えられており、外部の冷却部は複数のフィンを有し、ファンにより強制的に冷却している。
特許文献２では、現像剤の攪拌搬送手段の回転軸内にヒートパイプを挿入し、ヒートパイプの一端にフィンを付設し送風ファンで冷却している。
また、特許文献３では、定着手段から排紙された用紙を冷却する手段としてヒートパイプを有し、端部に放熱フィンを設けて送風ファンで冷却している。
特許文献４では、露光光学系が感光体ドラムの内部にある画像形成装置であり、露光光学系を適正な温度に管理するために、露光手段を支持する支持部材を中空とし、内部に電気加熱ヒータと、フィンの付いたヒートパイプによる冷却手段を設けてある。
特許文献５では、書き込みのケーシングはポリゴンモータ収納部と結像光学系の収納部を備えており、ポリゴンモータ収納部は結像光学系の収納部より熱伝導性の高い材質で構成されており、ポリゴンモータ収納部には放熱フィンを設け、冷却用の風を案内するダクトを備えている。
【０００３】
最近、電子写真装置では、フルカラーもモノクロ並みのスピードが望まれることから、タンデム型が注目されてきている。タンデム型の電子写真装置には、各感光体上の画像を転写装置により、シート搬送ベルトで搬送するシートに順次転写する直接転写方式のものがある。
また、各感光体上の画像を１次転写装置によりいったん中間転写体に順次転写した後、その中間転写体上の画像を２次転写装置によりシートに一括転写する間接転写方式のものがある。転写装置は転写搬送ベルトであるが、ローラ形状とした方式もある。
図６は従来の間接転写方式を用いるタンデム型の電子写真装置を示す概略図である。図に示すように、装置本体に装着された作像ユニット１０とこの作像ユニット１０に具備してなる感光体ドラム３へ静電潜像を形成するための書き込みユニット１１との間には、書き込みユニットを装着するための書き込みベース１２が配置されている。
電子写真装置内の温度上昇を押さえるため、装置本体に具備する排気ファン１３にて定着装置（加熱ローラ、加圧ローラ）より発生する熱や作像ユニット１０の熱を装置外に排気する。また、書き込みユニット１１の温度上昇にて部品の熱膨張による画像の歪みを押さえるため、書き込みベース１２に具備した冷却ファン１４にて書き込みユニット１１を冷却し排気ファン１３により排気ダクト１５を介して熱を装置外へ排気する。
【特許文献１】特開２００２−１９６２７２公報
【特許文献２】特開２００２−２７８２６８公報
【特許文献３】特開２００３−２４１６２３公報
【特許文献４】特開平８−２３４５２４号公報
【特許文献５】特開２００３−０２９１８９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、近年、装置の小型化が進み、各ユニットの空間が少なくなったため、空間を利用した冷却が難しくなり、また、定着ユニット７の位置も作像ユニット１０下部へと近づいてきたため、熱対流により装置上部へと上昇する定着から発生する熱や作像ユニット１０に具備された回転系の動作によって発生する熱が作像ユニット１０と書き込みベース１２との間に滞留するようになった。
そのため、図６に示すように、更に別の作像部冷却ファン１６が必要となり、また、書き込みベース１２と作像ユニット１０の空間が狭いため、冷却効果が少なく、作像ユニットへ直接送風するため、装置内の浮遊トナーを拡散して装置内に構成されるセンサの汚れによる検知異常を発生させていた。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、現像部を保有する作像ユニット（ＰＣＵ）と、その上部に配置してなる書き込みユニットにヒートパイプを配置し、書き込みユニット設置用の書き込みユニット取り付けベースとの間の熱のこもり易い本体上部の冷却を行う画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、書き込みユニットと、書き込みユニットの直近に配置された作像ユニットと、を備えた画像形成装置において、前記書き込みユニットと作像ユニットとの間に高熱伝導部材を設け、前記高熱伝導部材の端部を冷却する冷却ファンを備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記高熱伝導部材冷却用のヒートシンクを、前記書き込みユニットと一体にて構成したことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記高熱伝導部材を、前記書き込みユニットの取り付けベースに設けられた開口部と一致する位置に配置することによって、前記作像ユニット上部からの放熱を伝導するように構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、現像部を保有する作像ユニット（ＰＣＵ）と、その上部に配置してなる書き込みユニットにヒートパイプを配置し、書き込みユニット設置用の書き込みベースとの間の、熱のこもり易い本体上部の冷却を行うことにより現像ユニットの温度上昇を抑制することができるため、トナー凝集による異常画像やブロッキングによる駆動部破損を防止することができる。
また、作像ユニット冷却と書き込みユニットの冷却を共通のファンにて行うことが可能となるため、ファンの追加が不要となり、コストダウンや騒音の低下を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による書き込みユニットおよび作像ユニットを示す概略図である。書き込みユニット１１はハウジング２１を有している。作像ユニット１０、書き込みユニット１１の各内部構成については図６を参照し、具体的な構造については図示を省略する。
図１に示すように、書き込みユニット１１の下部に高熱伝導部材（ヒートパイプ）１７を配置し、ヒートパイプ１７の軸上長手方向端部に熱伝導部材（アルミまたは銅板等）にてなるヒートシンク１８を構成する。ヒートパイプ１７は書き込みユニット取り付けベース１２との空間に応じて書き込みユニット１１に凹形状を設けその中に構成しても良い。
ヒートパイプ１７は、周知のように金属等からなる管状、或いはその他の中空状容器であり、中空内部には作動液体を封入しており、内部は液体と蒸気により満たされている。
書き込みユニット１１と書き込みユニット取り付けベース１２間はシール部材１９にて密閉されており、さらに書き込みユニット取り付けベース１２には複数の開口部１２ａが分散して設けられ、作像ユニット１０と書き込みベース１２間にこもった熱は開口部１２ａより書き込みユニット１１下部へ流れ込み、書き込みユニット１１に設けられたヒートパイプ１７にて排熱される。
また、ヒートシンク１８は書き込みユニット１１の温度上昇対策にて本来装置に具備してなる吸気ファンの送風経路に配置することで、書き込みユニット１１の冷却と作像ユニット１０上部に滞留した熱を排熱することが可能となるため、作像ユニット１０にて発生するトナー凝集やブロッキングを防止することができる。
また、図６に示した従来例のように作像ユニット１０へ直接送風することがなくなるため、浮遊トナーによるセンサ汚れの防止も可能となる。さらに、ヒートシンク１８と反対側に配置した書き込みユニット冷却ファン１４にて冷却することから、作像ユニット冷却ファン（図６の符号１６）を無くすことが可能となる。
【０００８】
図２は本発明による書き込みユニットの第１の実施の形態を示す概略図である。図２では、書き込みユニット１１は、ハウジング２１、ヒートパイプ１７およびヒートシンク１８を書き込みハウジング２０として一体化している。ヒートシンク１８の位置は図示と反対側であっても良い。
図３は書き込みハウジングを示す部分断面図である。図４は図２の書き込みハウジングを示す部分斜視図である。図３では、ヒートシンク１８のフィン１８ａの方向が任意であることを示すために図２とは異なった方向を向いている。
このように、書き込みユニットを構成するハウジングにて一体化することで、ヒートパイプ用ヒートシンク１８を新たに設ける必要が無くなるため、コストダウンを図ることができ、送風経路が同一形状にて構成されるため、送風を効率的に行うことができ、書き込みユニット１１、およびヒートシンク１８の冷却効率を上げることができる。
図５は本発明による書き込みユニットの第２の実施の形態を示す概略図である。図５において、書き込みユニット１１のハウジング（アルミダイキャスト）２１の底部に設けられたヒートパイプ１７の位置と、書き込みユニット取り付けベース１２に設けられた開口部１２ａが一致するように配置されている。各ヒートパイプ１７などは、各作像ユニット１０毎に設けられている。
これによって、各作像ユニット１０からの熱を直接排熱することが可能となり、作像ユニット冷却効果をさらに上げることができる。また、書き込みユニット取り付けベース１２に設ける開口部１２ａの位置を各作像ユニットに応じた温度上昇の高い位置に配置することで、直接冷却したい部位に対し冷却効果を上げることが可能となる。
図５において、作像ユニット１０からの熱は書き込みユニット取り付けベース１２に設けられた開口部１２ａにハウジング２１に対して個々にシール部材１９で離して配置されたヒートパイプ１７を介して、冷却ファン１４からの送風でヒートシンクフィン１８ａを冷却して排気ファン１３から排出される。この例では、前記他の実施形態とは異なり、ヒートパイプ１７は、書き込みユニット１１の幅方向外周に沿って配置されている。開口部１２ａはこのヒートパイプ１７を内に配置されている。
【０００９】
本発明によれば、書き込みユニットハウジングの一部を放熱フィン形状にしかつハウジングを熱伝導性の高い金属材質にすることでヒートパイプ用のヒートシンクを新たに設けることなく、かつ放熱フィンを送風方向に一体に構成できるため、風の流れを効率的に流すことが可能となり、書き込みユニットおよびヒートパイプの冷却効率アップが図れる。
また、本発明によれば、書き込みユニットハウジング（アルミダイキャスト）に設けられたヒートパイプと書き込みユニット取り付けベースに設けられた開口部の位置が一致することで、作像ユニットにおける温度上昇部から直接排熱することが可能となり、作像ユニット冷却効果をさらに上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による書き込みユニットおよび作像ユニットを示す概略図。
【図２】本発明による書き込みユニットの第１の実施の形態を示す概略図。
【図３】書き込みハウジングを示す部分断面図。
【図４】図２の書き込みハウジングを示す部分斜視図。
【図５】本発明による書き込みユニットの第２の実施の形態を示す概略図。
【図６】従来の間接転写方式を用いるタンデム型の電子写真装置を示す概略図。
【符号の説明】
【００１１】
１０  作像ユニット、１１  書き込みユニット、１２  書き込みユニット取り付けベース、１２ａ  開口部、１４  書き込みユニット冷却ファン、１７  高熱伝導部材（ヒートパイプ）、１８  ヒートシンク、１８ａ  ヒートシンクフィン、２０  書き込みハウジング（ヒートシンクと一体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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