(57)【要約】【課題】  定着部で発生する熱を外部に放出するダクトを既存の構造物を利用して構成できるようにした画像形成装置を提供する。【解決手段】  レーザースキャナユニット４を有する画像形成部３と、トナー像を用紙に定着する定着部６とを備えた画像形成装置において、前記定着部６の上方には、前記レーザースキャナユニット４を下方から支持する支持フレーム５が設けられ、この支持フレーム５には、レーザースキャナユニット４の底部によって上方を塞がれて側面視で閉断面となるダクトスペース５５と、前記定着部６で加熱されて上昇する加熱空気を前記ダクトスペース５５内に流入させる流入口５５ｊとが形成されている。【選択図】      図２
2006330413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムの表面に、レーザースキャナユニットからレーザー光を照射して静電画像を形成するとともに、さらにその上にトナーを供給してトナー像を形成し、そのトナー像を用紙に転写する画像形成部と、前記トナー像を用紙に定着する定着部とを備えた画像形成装置において、
前記定着部の上方には、前記レーザースキャナユニットを下方から支持する支持フレームが設けられ、この支持フレームには、レーザースキャナユニットの底部によって上方を塞がれて側面視で閉断面となるダクトスペースと、前記定着部で加熱されて上昇する加熱空気を前記ダクトスペース内に流入させる流入口とが形成されており、
前記ダクトスペースの一方側には、当該ダクトスペースと外部とを連通する排気口が設けられ、他方側には、当該ダクトスペースに外気を送り込んで、前記加熱空気を前記排気口から外部に送り出すファンが設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ダクトスペースの上方を塞ぐレーザースキャナユニットの底部には、ポリゴンモータが配置さ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。
【請求項３】
前記ダクトスペース内には、前記ポリゴンモータ側と流入口側との間を仕切る仕切り壁が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ダクトスペースの他方側には、前記ダクトスペースと前記排気口とをつなぐダクトが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項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、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置としては、感光体ドラムの表面に、レーザースキャナユニットからレーザー光を照射して静電画像を形成するとともに、さららにその上にトナーを供給してトナー像を形成し、そのトナー像を用紙に転写する画像形成部と、前記トナー像を用紙に定着する定着部とを備えたものが知られている。
【０００３】
前記定着部は、一般に、ヒートローラと加圧ローラとを有しており、これらのローラでトナー像が転写された用紙を挟み込むことにより、熱と圧力とでトナー像を用紙に定着するようになっている。
【０００４】
前記ヒートローラは、１７０〜２００℃で温度制御されるので、この熱が画像形成部に伝わると、トナーが固化する等の問題が生じるおそれがあるため、定着部から画像形成部に熱が伝わらないようにするために、複数の吸引口を有するダクト部材を定着部の上部または定着部と画像形成部との間に配設し、このダクト部材で定着部の回りの空気を吸引して外部に排出することにより、定着部で発生する熱を外部に放出することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２３１７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記のようにダクト部材を別途設けるには、ダクト部材を配設するスペースが必要となるとともに、ダクト部材の材料費及び組立費分コストが高くなる。
【０００６】
そこで、既存の構造物を利用してダクトを構成することが望まれている。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、定着部で発生する熱を外部に放出するダクトを既存の構造物を利用して構成できるようにした画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、定着部の上方にレーザースキャナユニットを下方から支持する支持フレームが配設されていることに着目してなされたものであり、請求項１の発明は、感光体ドラムの表面に、レーザースキャナユニットからレーザー光を照射して静電画像を形成するとともに、さらにその上にトナーを供給してトナー像を形成し、そのトナー像を用紙に転写する画像形成部と、前記トナー像を用紙に定着する定着部とを備えた画像形成装置において、前記定着部の上方には、前記レーザースキャナユニットを下方から支持する支持フレームが設けられ、この支持フレームには、レーザースキャナユニットの底部によって上方を塞がれて側面視で閉断面となるダクトスペースと、前記定着部で加熱されて上昇する加熱空気を前記ダクトスペース内に流入させる流入口とが形成されており、前記ダクトスペースの一方側には、当該ダクトスペースと外部とを連通する排気口が設けられ、他方側には、当該ダクトスペースに外気を送り込んで、前記加熱空気を前記排気口から外部に送り出すファンが設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記ダクトスペースの上方を塞ぐレーザースキャナユニットの底部には、ポリゴンモータが配置されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記ダクトスペース内には、前記ポリゴンモータ側と流入口側との間を仕切る仕切り壁が設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記ダクトスペースの他方側には、前記ダクトスペースと前記排気口とをつなぐダクトが設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、定着部の上方に位置する支持フレームに流入口を設けたから、定着部の回りの空気が加熱されることにより生じる上昇気流を利用して定着部で加熱された加熱空気をダクトスペース内に流入させることができる。そして、ダクトスペース内に流入した加熱空気は、外気によって排気口から外部に送り出されるから、定着部で発生する熱を迅速に外部に放出することができる。しかも、ダクトスペースは、上方からレーザースキャナユニットの底部で塞がれて平面視で閉断面となるので、レーザースキャナユニットを合理的に利用してダクトを構成することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、ダクトスペースに送り込む外気を利用して、レーザースキャナユニットのポリゴンモータをも合理的に冷却することが可能になる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、ダクトスペースに送り込まれた外気は、定着部で加熱された加熱空気を送り出すためのルートと、ポリゴンモータを冷却するためのルートとに分かれて流れるため、加熱空気をレーザースキャナユニットのポリゴンモータが配置された部分に接触させずに外部に送り出すことができ、加熱空気がポリゴンモータの発熱によってさらに加熱されることを防ぐことができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、定着部で加熱された加熱空気の送り出し方向をダクトによって任意の方向に選択できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１及び図２に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置であるプリンタを示す。なお、本発明は、プリンタに限らず、複写機やファクシミリ装置、複合機等の他の画像形成装置にも適用可能である。
【００１８】
前記プリンタは、搬送路Ｌに沿って用紙を搬送する途中で、端末等から送られた画像データに基づいて用紙に画像を形成するものであり、箱状の筐体１の内部に、感光体ドラム３１の表面にトナー像を形成した後にそのトナー像を用紙に転写する画像形成部３と、画像形成部３に用紙を供給する給紙部２と、トナー像を用紙に定着する定着部６とを備えている。
【００１９】
前記搬送路Ｌは、前方から後方に略水平に延びる水平部Ｌ１と、水平部Ｌ１の後端部から略垂直に立上る垂直部Ｌ２とを有し、側面視で略Ｌ字状をなしている。
【００２０】
前記給紙部２は、搬送路Ｌの水平部Ｌ１の下方に配設される給紙カセット２１を有しており、給紙カセット２１に収納された用紙をピックアップローラ２ａによって取出すとともに、その用紙を給紙ローラ２ｂ〜２ｅによって１枚ずつ搬送路Ｌの水平部Ｌ１に送り出し、さらに搬送路Ｌに送り出された用紙を、レジストローラ２ｆによって一旦待機させ、所定のタイミングで画像形成部３に供給するようになっている。
【００２１】
また、給紙部２は、筐体１の前面１ｄに取付けられる手差しトレイ２２をも有しており、手差しトレイ２２に載置された用紙をピックアップローラ２ｇによって取出すとともに、その用紙を給紙ローラ２ｃ，２ｅによって１枚ずつ搬送路Ｌの水平部Ｌ１に送り出すことが可能となっている。
【００２２】
前記画像形成部３は、搬送路Ｌの水平部Ｌ１の前後方向の略中央に配設される感光体ドラム３１と、感光体ドラム３１の上方に配設される帯電部３２と、感光体ドラム３１の前方に配設される現像部３３と、感光体ドラム３１の下方に配設される転写部３４と、感光体ドラム３１の後方に配設されるクリーニング部３５と、帯電部３２及びクリーニング部３５並びに前記定着部６の上方に配設されるレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）４とを有している。
【００２３】
前記感光体ドラム３１は、図２において時計回りに回転するようになっており、その表面には、当該表面が帯電部３２によって一様に帯電された後に、レーザースキャナユニット４によって画像データに基づくレーザー光が帯電部３２と現像部３３との間から照射されることにより静電潜像が形成され、さらに静電潜像が形成された表面に、現像部３３からトナーが供給されることによってトナー像が形成されるようになっている。
【００２４】
そして、前記給紙部２から供給された用紙は、転写部３４の転写ローラ３４ａによって感光体ドラム３１に押付けられながら搬送されることにより、その表面（転写面）に、感光体ドラム３１の表面に形成されたトナー像が転写され、その後に定着部６に送り込まれる。
【００２５】
なお、転写後の感光体ドラム３１の表面に残留したトナー及び残留電荷は、クリーニング部３５によって除去されるようになっている。
【００２６】
前記定着部６は、前記画像形成部３のクリーニング部３５の後方に配設されており、その上方には前述したようにレーザースキャナユニット４が位置している。
【００２７】
この定着部６は、図５に示すように、上ハウジング６１と下ハウジング６２とでユニットとして構成されており、これらの上ハウジング６１と下ハウジング６２との間に搬送路Ｌが形成されている。また、上ハウジング６１にはヒートローラ６ａが保持され、下ハウジング６２には圧力ローラ６ｂが保持されている。
【００２８】
前記上ハウジング６１のヒートローラ６ａの前側位置には、用紙を前後方向にガイドする前側上方ガイド部６１ａが形成されているとともに、下ハウジング６２の圧力ローラ６ｂの前側位置には、用紙をヒートローラ６ａと圧力ローラ６ｂとの間に向かうようにガイドする前側下方ガイド部６２ａが形成されており、これらのガイド部６１ａ，６２ａが搬送路Ｌの水平部Ｌ１の一部を構成している。
【００２９】
前記前側上方ガイド部６１ａは、左右方向に並ぶ複数のリブ６１ｃで補強されており、これらのリブ６１ｃの間には、１つおきに前側上方ガイド部６１ａを貫通する貫通孔６１ｂが形成されている。そして、ヒートローラ６ａによってその回りの空気が過熱されると、図中の矢印ｃで示すようにその加熱された加熱空気が貫通孔６１ｂから上昇するようになっている。
【００３０】
一方、上ハウジング６１のヒートローラ６ａの後側位置には、用紙の搬送方向を後ろ向きから上向きに変えるように用紙をガイドする後側上方ガイド部６１ｄが設けられているとともに、下ハウジング６２の圧力ローラ６ｂの後側位置には、用紙の搬送方向を後ろ向きから上向きに変えるように用紙をガイドする後側下方ガイド部６２ｂが設けられており、これらのガイド部６１ｄ，６２ｂが搬送路Ｌの水平部Ｌ１の後端部及び垂直部Ｌ２の下端部を構成している。
【００３１】
前記ヒートローラ６ａは、１７０〜２００℃で温度制御されるとともに、前記圧力ローラ６ｂは、ヒートローラ６ａに押付けられるようになっており、これらのローラ６ａ，６ｂでトナー像が転写された用紙を挟み込むことにより、熱と圧力とでトナー像を用紙に定着するようになっている。
【００３２】
そして、トナー像が定着された用紙は、排出ローラ８ａ，８ｂによって筐体１の上面１ａに形成された排出部１ｆに排出される。
【００３３】
なお、本実施形態のプリンタでは、搬送路Ｌの水平部Ｌ１と給紙カセット２１との間に、スイッチバック部７が設けられており、用紙の両面に画像を形成できるようになっている。
【００３４】
前記レーザースキャナユニット４は、前記帯電部３２から定着部６にまで跨る大きさを有した上下方向に扁平な箱状の形状をなしており、下面４ａが後下がりに傾斜した姿勢で配設されている。
【００３５】
また、レーザースキャナユニット４は、図４に示すように、上方に開口する容器状の本体部に蓋が被せられて構成されており、その内部には、後側位置にポリゴンモータ４ｃ（図２参照）が配置されている。なお、図４では、レーザースキャナユニット４の本体部のみを描いている。
【００３６】
そして、帯電部３２及びクリーニング部３５並びに定着部６の上方には、レーザースキャナユニット４を下方から支持する支持フレーム５が配設されていて、帯電部３２及びクリーニング部３５並びに定着部６の上方は支持フレーム５で覆われている。
【００３７】
前記支持フレーム５は、図６及び図７に示すように、平面視で略矩形状をなしており、定着部６の上方で水平面を形成する横長長方形板状の底板５ａと、底板５ａの前端部から垂直に立上る前板５ｂと、底板５ａの後端部から斜め後方に立上った後に略垂直に立上る後板５ｃと、前板５ｂの上端部から前方に向かって斜め上方に延在する傾斜部５ｄと、底板５ａ及び傾斜部５ｄの右端部から垂直に立上る右側板５ｅと、底板５ａ及び傾斜部５ｄの左端部から垂直に立上る左側板５ｆとからなり、上方に開口する容器状をなしている。
【００３８】
なお、前記前板５ｂは、底板５ａの下方にもそのまま延在しており、画像形成部３のクリーニング部３５と定着部６との間を仕切る仕切りにもなっている。
【００３９】
前記底板５ａ及び傾斜部５ｄの上面には、適所に支柱５ｇが設けられており、この支柱５ｇにレーザースキャナユニット４の固定部４ｄが固定ネジによって固定されることにより、レーザースキャナユニット４が支持フレーム５に支持されるようになっている。
【００４０】
また、底板５ａの後端部よりも少し前側位置には、左右方向の中央部が後方に突出するように屈曲しながら左右方向に延在する後壁５ｉが設けられており、この後壁５ｉと底板５ａと前板５ｂとで左右方向に延在するとともに上方に開口するダクトスペース５５が形成されている。
【００４１】
前記前板５ｂの高さは、レーザースキャナユニット４が支持フレーム５に支持されたときに、当該前板５ｂの上端部がレーザースキャナユニット４の下面４ａに当接するように設定されているとともに、前記後壁５ｉの高さは、当該後壁５ｉの上端部がレーザースキャナユニット４の後面に当接するように設定されている。このため、レーザースキャナユニット４が支持フレーム５に支持されたときには、前記ダクトスペース５５は、レーザースキャナユニット４の底部、すなわちレーザースキャナユニット４の下面４ａ及び後面４ｂによって上方を塞がれて側面視で閉断面となるようになっている。
【００４２】
また、前記底板５ａには、前記定着部６の前側上方ガイド部６１ａの貫通孔６１ｂに対応する位置に、定着部６のヒートローラ６ａで加熱されて上昇する加熱空気をダクトスペース５５内に流入させる複数の流入口５ｊが左右方向に並んで形成されている。
【００４３】
前記レーザースキャナユニット４のポリゴンモータ４ｃは、前記流入口５ｊよりも後側に配置されており、底板５ａの上面には、ポリゴンモータ４ｃと流入口５ｊとの間で左右方向に延在して、ダクトスペース５５を前後方向に仕切る仕切り壁５ｈが設けられている。
【００４４】
前記ダクトスペース５５の左側では、左側板５ｆのダクトスペース５５に対応する部分が上方から大きく切り欠かれて切り欠き５ｋが形成されており、この切り欠かれた部分に、切り欠き５ｋとでダクトスペース５５に通じる吸気口を形成するフード５１が取付けられている一方、図３に示すように、筐体１の左側面１ｂには、フード５１に対応する位置に図中の矢印ａで示すように外気をダクトスペース５５に送り込むファン１１が取付けられている。
【００４５】
前記ファン１１は、プリンタの電源のオンオフ操作に追従して駆動されるようになっている。
【００４６】
前記ダクトスペース５５の右側では、前後方向に延在するダクト５２が支持フレーム５内に取付けられている。このダクト５２の左側面には、ダクトスペース５５が仕切り壁５ｈで仕切られた前側部分５５Ａと通じる開口５２ａと、ダクトスペース５５が仕切り壁５ｈで仕切られた後側部分５５Ｂと通じる開口５２ｂとが形成されている一方、図７に示すように、後板５ｃの右側位置（図７では左側）にはダクト５２の内部空間を後方に開放する２つの貫通孔５２ｃ，５２ｄが形成されている。さらに、ダクト５２の内部には、当該ダクト５２の内部空間を平面視で略Ｌ字状に仕切る仕切り５２ｅが設けられており、前側の開口５２ａと右側の貫通孔５２ｃとをつなぐ流路と、後側の開口５２ｂと左側の貫通孔５２ｄとをつなぐ流路とが別々に形成されている。
【００４７】
そして、筐体１の後面１ｅには、図３に示すように、前記貫通孔５２ｃ，５２ｄに対応する位置に排気口１２が設けられており、ダクト５２を通った空気を図中の矢印ｂで示すように後方に排出できるようになっている。
【００４８】
このように構成されたプリンタでは、定着部６のヒートローラ６ａの回りの空気がヒートローラ６ａによって加熱されると、その加熱により生じる上昇気流によって加熱された加熱空気が前側上方ガイド部６１ａの貫通孔６１ｂ及び支持フレーム５の流入口５ｊを通ってダクトスペース５５の前側部分５５Ａに流入する。
【００４９】
なお、支持フレーム５の前板５ｂは、画像形成部３のクリーニング部３５と定着部６との間の仕切りとなっているから、加熱空気をクリーニング部３５に接触させることなく流入口５ｊからダクトスペース５５の前側部分５５Ａに流入させることができ、クリーニング部３５の温度上昇を抑えることができる。
【００５０】
一方、ダクトスペース５５内にファン１１によって外気が送り込まれると、この外気は仕切り壁５ｈによってダクトスペース５５の前側部分５５Ａと後側部分５５Ｂとに分かれて流れるようになる。
【００５１】
ダクトスペース５５の前側部分５５Ａに流入した加熱空気は、図６中に矢印ｄで示すように、ダクトスペース５５の前側部分５５Ａに送り込まれた外気によって開口５２ａからダクト５２内に送り出され、ダクト５２内で流れの向きを右向きから後ろ向きに略Ｌ字状に変えながら貫通孔５２ｃ及び排気口１２を通って外部に排出される。
【００５２】
また、ダクトスペース５５の後側部分５５Ｂに送り込まれた外気は、図６中に矢印ｅで示すように、レーザースキャナユニット４の下面４ａを介してポリゴンモータ４ｃが発する熱を吸収しながら開口５２ｂからダクト５２内に流れ込み、ダクト５２内で流れの向きを右向きから後ろ向きに略Ｌ字状に変えながら貫通孔５２ｄ及び排気口１２を通って外部に排出される。
【００５３】
本実施形態のプリンタでは、定着部６の上方に位置する支持フレーム５に流入口５ｊを設けたから、定着部６のヒートローラ６ａの回りの空気が加熱されることにより生じる上昇気流を利用してヒートローラ６ａで加熱された加熱空気をダクトスペース５５の前側部分５５Ａに流入させることができる。そして、ダクトスペース５５の前側部分５５Ａに流入した加熱空気は、外気によって排気口１２から外部に送り出されるから、定着部６で発生する熱を迅速に外部に放出することができる。しかも、ダクトスペース５５は、上方からレーザースキャナユニット４の底部で塞がれて平面視で閉断面となるので、レーザースキャナユニット４を合理的に利用してダクトを構成することができる。
【００５４】
また、前記ダクトスペース５５の上方を塞ぐレーザースキャナユニット４の底部には、ポリゴンモータ４ｃが配置されているので、ダクトスペース５５に送り込む外気を利用して、レーザースキャナユニット４のポリゴンモータ４ｃをも合理的に冷却することが可能になる。
【００５５】
さらには、ダクトスペース５５内には、当該ダクトスペース５５を前後方向に仕切る仕切り壁５ｈが設けられているので、ダクトスペース５５に送り込まれた外気は、定着部６のヒートローラ６ａで加熱された加熱空気を送り出すためのルートと、ポリゴンモータ４ｃを冷却するためのルートとに分かれて流れるため、加熱空気をレーザースキャナユニット４のポリゴンモータ４ｃが配置された部分に接触させずに外部に送り出すことができ、加熱空気がポリゴンモータ４ｃの発熱によってさらに加熱されることを防ぐことができる。
【００５６】
なお、前記実施形態では、排気口１２が筐体１の後面１ｅに設けられているが、排気口１２は、筐体１の右側面１ｃに設けられていてもかまわない。ただし、前記実施形態のように排気口１２を筐体１の後面１ｅに設けるとともに、ダクトスペース５５と排気口１２とをつなぐダクト５２を設ければ、筐体１から排出する熱風の向きを筐体１の後方に選択できるようになる。
【００５７】
また、レーザースキャナユニット４は、下面４ａが傾斜した姿勢で配設されている必要はなく、下面４ａが水平となる姿勢で配設されていてもよい。
【００５８】
さらに、ダクトスペース５５の上方はレーザースキャナユニット４の下面４ａのみで塞がれていてもよい。
【００５９】
また、ダクトスペース５５は、左右方向に延在するとともに上方に開口していればよく、前記実施形態のように底板５ａに後壁５ｉを設けることによって構成しなくても、底板５ａを下方に窪ませることによって形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンタの斜視図である。
【図２】前記プリンタの断面側面図である。
【図３】前記プリンタの模式的な平面図である。
【図４】定着部、支持フレーム、天板を省略したレーザースキャナユニットの斜視図である。
【図５】定着部の斜視図である。
【図６】支持フレームを左側前方から見たときの斜視図である。
【図７】支持フレームを左側後方から見たときの斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  筐体
１１  ファン
１２  排気口
２  給紙部
３  画像形成部
３１  感光体ドラム
４  レーザースキャナユニット
４１  ポリゴンモータ
５  支持フレーム
５ｊ  流入口
５１  フード
５２  ダクト
５５  ダクトスペース
６  定着部
６ａ  ヒートローラ
６ｂ  圧力ローラ
【図１】
2006330413.tif 000003
【図２】
2006330413.tif 000004
【図３】
2006330413.tif 000005
【図４】
2006330413.tif 000006
【図５】
2006330413.tif 000007
【図６】
2006330413.tif 000008
【図７】
2006330413.tif 000009