(57)【要約】【課題】走査書込手段の熱源を冷却すると共に、定着手段が必要以上に冷却されるのを防止する。【解決手段】第１の空気通路３０内には、流入ファン３１でヒートシンク１８に向かう空気流が形成され、ヒートシンク１８が積極的に冷却されて、ポリゴンモータ１７の熱を吸熱する。また、第２の空気通路４０では、流出ファン４３により定着ユニット２０の上側の空気を順次外部に放出することにより、定着ユニット２０から発生する熱を外部に放出する。これにより、定着ユニット２０自体の必要以上の冷却を防止すると共に、他の部材を加熱するのを防止する。【選択図】図４
2008015192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電した像保持体の表面を露光することで静電潜像を書き込む走査書込手段と、
前記像保持体の表面に書き込まれた静電潜像が現像されて得られたトナー像が転写された記録媒体を、ロール状部材によって加熱及び加圧することで、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、
前記走査書込手段の熱源を冷却するための空気を流す第１の空気通路と、
前記第１の空気通路の流入側に設けられた空気流入手段と、
前記第１の空気通路と重なり、前記定着手段から発生する熱を外部に放出するため、前記ロール状部材の軸方向に沿って延びる第２の空気通路と、
前記第２の空気通路の流出側に設けられた空気流出手段と、を具備した
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記第１の空気通路および前記第２の空気通路は、通路形成壁によって形成される
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記第１の空気通路と前記第２の空気通路とは、前記走査書込手段と前記定着手段との間に位置し、前記第１の空気通路は前記走査書込手段に接し、前記第２の空気通路は前記定着手段に接する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１，２または３のいずれかに記載の画像形成装置において、
当該画像形成装置の筐体内に、前記走査書込手段が上側、前記定着手段が下側となって配置される
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
前記第１の空気通路および前記第２の空気通路は、前記筐体の上側に向けて空気が放出される通路となる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記走査書込手段は、前記露光ビームを偏向して前記像保持体の表面を走査する多角形ミラーと、該多角形ミラーを回転される多角形モータとを備え、前記多角形モータの一部が前記第１の空気通路に晒される
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記走査書込手段は、前記露光ビームを偏向して前記像保持体の表面を走査する多角形ミラーと、該多角形ミラーを回転される多角形モータと、前記多角形モータに設けられ、前記第１の空気通路に晒されるヒートシンクと、を備えた
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリなど、乾式トナーを利用した画像形成装置に関し、特に走査書込手段および定着手段を冷却する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の内部においては、像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写した上で、このトナー像を加熱・加圧して定着させるための定着手段や、像保持体の表面に静電潜像を走査書き込むための走査書込手段に備えられたモータ等が熱源となっている。
【０００３】
一方、装置全体の小型化の要求に対応するため、当該装置を構成する各部位間の隙間が狭くなる傾向にあり、隣接する部位が近接してしまう。このため、画像形成装置の筐体では、前記部位のような熱源から発生した熱が放出されずに、筐体内の温度が上昇してしまう。
【０００４】
そこで、走査書込手段と定着手段との間に２層のダクトを形成し、各ダクト内の空気流によって部位をそれぞれ冷却する技術がある（特許文献１、参照）。
【０００５】
また、定着手段の上方に走査書込手段が配置される画像形成装置において、熱伝導率の比較的高い材料によって形成されたダクトの内部に前記走査書込手段の一部を収容して、ダクト内の空気流により走査書込手段を冷却すると共に、定着手段から発生する熱を前記ダクトにより遮断することにより、前記走査書込手段が前記定着手段からの熱を受けて温度上昇するのを防止する技術がある（特許文献２、参照）。
【特許文献１】特開２００２−１０８１７７号公報
【特許文献２】特開２０００−２６１１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、当該画像形成装置の小型化を図った上で、走査書込手段の熱源を冷却すると共に、定着手段が必要以上に冷却されるのを防止することのできるが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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、帯電した像保持体の表面を露光することで静電潜像を書き込む走査書込手段と、前記像保持体の表面に書き込まれた静電潜像が現像されて得られたトナー像が転写された記録媒体を、ロール状部材によって加熱及び加圧することで、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、前記走査書込手段の熱源を冷却するための空気を流す第１の空気通路と、前記第１の空気通路の流入側に設けられた空気流入手段と、前記第１の空気通路と重なり、前記定着手段から発生する熱を外部に放出するため、前記ロール状部材の軸方向に沿って延びる第２の空気通路と、前記第２の空気通路の流出側に設けられた空気流出手段と、を具備したことにある。
【０００８】
上記構成において、前記第１の空気通路と前記第２の空気通路とは、前記走査書込手段と前記定着手段との間に位置し、前記第１の空気通路は前記走査書込手段に接し、前記第２の空気通路は前記定着手段に接することが望ましい。
【０００９】
上記構成において、当該画像形成装置の筐体内に、前記走査書込手段が上側、前記定着手段が下側となって配置される。
【００１０】
上記構成において、前記第１の空気通路および前記第２の空気通路は、前記筐体の上側に向けて空気が放出される通路となることが望ましい。
【００１１】
上記構成において、前記走査書込手段は、前記露光ビームを偏向して前記像保持体の表面を走査する多角形ミラーと、該多角形ミラーを回転される多角形モータとを備え、前記多角形モータの一部が前記第１の空気通路に晒されることが望ましい。
【００１２】
上記構成において、前記走査書込手段は、前記露光ビームを偏向して前記像保持体の表面を走査する多角形ミラーと、該多角形ミラーを回転される多角形モータと、前記多角形モータに設けられ、前記第１の空気通路に晒されるヒートシンクと、を備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、第１の空気通路と第２の空気通路とがその一部が重なるように配置するため、各空気通路を定着手段と走査書込手段との間に形成される空間に形成でき、当該画像形成装置を小型化することが可能となる。
【００１４】
さらに、本発明は、第１の空気通路では、空気流入手段から発生した空気流が走査書込手段の熱源の一部に当たって当該熱源を冷却する。一方、第２の空気通路では、空気流出手段で空気通路内の空気を外部に放出する空気流が発生するため、定着手段の広い範囲からの熱が外部に放出可能となり、特に第２の空気通路は定着手段のロール状部材の軸方向に沿って延びるように形成されているため、ロール状部材全体から発生する熱を外部に放出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明が適用された画像形成装置の概略を示す図である。
【００１６】
同図において、画像形成装置１は像保持体に感光体ドラム２を用いた装置である。この画像形成装置１は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム２を取り囲むように備え付けられた帯電手段（CC:Charge corotron ）３、現像手段（DEVE BIAS）４、転写手段（BTR:Biastransfer roll）５、クリーニング手段６の各手段のほか、トナーカートリッジ７、走査書込ユニット（ＲＯＳ:Raster out put scanner）１０、定着ユニット（FUSER）２０などを備え、図示しないコントローラによる制御の下にこれら各手段を協働して駆動させることにより、用紙などの記録媒体に画像を形成する。
走査書込ユニット１０と定着ユニット２０とは、図１に示すように、第１の空気通路３０と第２の空気通路４０を挟んで上下方向に配置される。
【００１７】
これら各部による画像形成の手順について説明する。
まず、帯電手段３は感光体ドラム２の表面を一様に帯電させる（例えば、−５００Ｖ）。
【００１８】
続いて、画像信号に応じて変調した露光ビームを走査書込ユニット１０から感光体ドラム２の表面上を走査しながら照射する。これにより、露光ビームの照射された領域が所定の電位（例えば、−２００Ｖ）まで上昇し、感光体ドラム２の表面上に静電潜像が形成される。
【００１９】
現像手段４は、感光体と同極性である負極性の所定の電位（例えば、−４００Ｖ）に帯電させた現像ローラ４Ａを有している。トナーカートリッジ７から供給されるトナーと正極性のキャリアとを付着させた現像ローラ４Ａを感光体ドラム２と同方向に回転させると、トナーが現像ローラを離れて感光体ドラム２上の露光領域に付着し、静電潜像がトナー像として現像される。
【００２０】
転写手段５は、正極性の所定の電位に帯電させた転写ローラ５Ａを有している。この転写ローラ５Ａと感光体ドラム２の表面同士を突き合わせてなるニップ部に記録材を搬入させると、転写ローラ５Ａと感光体ドラム２の間の電位差の作用を受けてトナー像が記録媒体の表面に転写される。
【００２１】
定着ユニット２０は、その材質から熱遮蔽作用を有し、記録媒体を搬送する搬送路Ｂを挟んで配置されたケース２１Ａ，２１Ｂと、このケース２１Ａ内に収容され、内部に加熱源を持つ加熱ロール２２と、ケース２１Ｂ内に収容され、この加熱ロール２２と対向する加圧ロール２３とを備え、ロール２２，２３を突き合わせたニップ部を形成する。感光体ドラム２から剥離された記録媒体をこのニップ部に搬入すると、加熱ロール２２と加圧ロール２３とによる加熱及び加圧を受けてトナー像が記録媒体に定着され、この記録媒体は搬送路Ｂに沿って図示しない排紙トレイへと放出される。
【００２２】
次に、走査書込ユニット１０について、図２を参照しつつ説明する。図２は、走査書込ユニット１０の光学系の概略構成を示す図である。
走査書込ユニット１０は、当該ユニット１０の各部位を収容する浅底の直方体形状となるケース１１と、レーザダイオード１２、ポリゴンミラー１３、反射ミラー１４、fθレンズ１５などを備える。レーザダイオード１２からは、光強度が変調された露光ビームがポリゴンミラー１３に向けて照射される。
【００２３】
ポリゴンミラー１３は、例として６個の矩形の反射面を外側壁とする６角柱の形状を成しており、図１に示すポリゴンモータ１７（図１、参照）の回転軸に固定されており、この回転軸を中心に回転する。ポリゴンミラー１３は自身の回転を通じて入射角を連続的に変化させながらその外側壁を介して露光ビームを偏光させ、偏光された露光ビームはfθレンズ１４を経由して感光体ドラム２上を主走査ラインに沿って照射される。その結果、露光ビームの照射された領域は電位が上昇して静電潜像が形成される。なお、ポリゴンミラー１３と感光体ドラム２の間にfθレンズ１４を介在させるのは、ポリゴンミラー１３の回転に伴って照射位置が変わる露光ビームの焦点位置を同一平面上に導き、且つその走査速度を等速度に保つためである。
また、ポリゴンモータ１７のシャーシには、第１の空気通路３０内に突出するヒートシンク１８が設けられている。
【００２４】
次に、空気通路について説明する。図３は空気通路の要部を拡大した図であり、図４乃至図６は、空気通路３０，４０の要部を示す斜視図であり、図面左右をＸ軸、前後をＹ軸、上下をＺ軸とする。
空気通路３０，４０は、通路形成壁５０によって形成される。
この通路形成壁５０は、定着ロール２２の軸方向に沿って伸びる第１壁部５１、第２壁部５２および第３壁部５３、前記壁部５１，５２，５３の一方の端部を閉じる第４壁部５４を有する。
【００２５】
第１壁部５１は、定着ユニット２０のケース２１Ａを覆うように断面が下側に開口した略「コ」字状となり、平面部５１Ａと、この平面部５１Ａの両側に形成された第１内側面部５１Ｂ，第２内側面部５１Ｃとを有する。
【００２６】
第２壁部５２は、第１壁部５１の一部を覆い、第１壁部５１Ａの平面部５１Ａと隙間を挟んで対向した第１平面部５２Ａと、この第１平面部５２Ａの一方に形成され、前記第１内側面部５１Ｂと隙間を挟んで対向した第１外側面部５２Ｂと、前記第１平面部５２Ａの他方に形成されて下壁部５１からさらに離間する方向に延びる段部５２Ｃと、この段部５２Ｃを経て前記第１平面部５２Ａとほぼ平行するように形成された第２平面部５２Ｄと、さらに第２平面部５２Ｄの端部から下側に向けて延びる側面部５２Ｅと、を具備する。
【００２７】
第３壁部５３は、断面略「Ｌ」字状となり、第２壁部５２の第２平面部５２Ｄから離間して一方が側面部５２Ｅに固定された第３平面部５３Ａと、第３平面部５３Ａの他方に形成され、前記第１壁部５１の第２内側面部５１Ｃから離間して延びる第２外側面部５３Ｂと、を具備する。
【００２８】
この通路形成壁５０は、第２壁部５２の第１平面部５２Ａと、走査書込ユニット１０のケース１１底面との間に、第１の空気通路３０を形成する。また、通路形成壁５０は、第１壁部５１、第２壁部５２、第３壁部５３および第４壁部５４によって形成される空間を第２の空気通路４０として形成する。
【００２９】
第１の空気通路３０の流入側には、上側から空気を当該第１の空気通路３０内に流入される流入ファン３１が設けられる。流出側には第１の空気通路３０内を流れる空気を外部に放出するダクト３２が設けられる。
そして、第１の空気通路３０内には、図４および図５に示すように、矢印ａの空気の流れが発生する。即ち、流入ファン３１によって流入された空気は、第１の空気通路３０内を流れてダクト３２から上側（Ｚ軸）に放出される。前記第１の空気通路３０内を流れる空気は、この通路３０内に突出されたヒートシンク１８を通過する際に、このヒートシンク１８の熱を吸熱して冷却する。なお、ヒートシンク１８は、Ｙ軸方向に延びる複数のフィンで構成され、フィン間の隙間の向きが矢印ａの流れ方向と一致させるように配置することにより、空気抵抗を減らす一方空気に晒される表面積を少しでも大きくなるようにして、空気流による冷却効果を高めている。
【００３０】
第２の空気通路４０は、第１内側面部５１Ｂと第１外側面部５２Ｂとの間が第１流入口４１となり、第２内側面部５１Ｃと第２外側面部５３Ｂとの間が第２流入口４２となり、流入口４１，４２から空気が第２の空気通路４０内に流入される。第２の空気通路４０の流出側には、当該通路４０内の空気を外部に流出させるための流出ファン４３と、この流出ファン４３の流出側に設けられ、空気を上側（Ｚ軸方向）に放出する放出ダクト４４が設けられる。
【００３１】
そして、第２の空気通路４０内には、図４および図５に示すように、矢印ｂの空気の流れが発生する。即ち、流出ファン４３により、第２の空気通路４０内の空気は、吸引されて放出ダクト４４から上側（Ｚ軸）に放出され、前記第２の空気通路４０内に第１流入口４１および第２流入口４２から流れ込んだ空気によって空気流が発生する。つまり、第２の空気通路４０はＹ軸方向に延びており、第１流入口４１および第２流入口４２もＹ軸方向に延びている。これにより、空気流は定着ユニット２０の上側を巻き込むようにした空気流が発生して、当該定着ユニット２０から発生する熱を外部に放出する。
【００３２】
さらに、画像形成装置１には、図６に示すように、定着ユニット２０の部位等を交換するための扉１Ａが備えられており、この扉１Ａには挿通孔１Ｂが形成されている。そして、空気流は、矢印ｃのように、挿通孔１Ｂから装置内に流れ込み流入ファン３１から吸引されて第１の空気通路３０に流入される。
【００３３】
本実施形態では、走査書込ユニット１０と定着ユニット２０との間に、第１の空気通路３０と第２の空気通路４０の一部とが重なるような通路形成壁５０を設ける。これにより、２つの通路を上下に配置する構造のものに比べて、通路３０，４０を配置するスペースの少なくでき、画像形成装置１の小型化を図ることができる。
【００３４】
また、流入ファン３１によって第１の空気通路３０内に発生する空気流は、当該空気通路３０に沿ってヒートシンク１８に向かい、ヒートシンク１８に当たって熱を吸収することにより、ポリゴンモータ１７を冷却することができる。
【００３５】
また、流出ファン４３によって、定着ユニット２０の上側に位置した第２の空気通路４０内の空気を、順次外部に放出する。これにより、定着ユニット２０から発生する熱を外部に放出することにより、定着ユニット２０自体が必要以上の冷却を防止すると共に、他の部材が加熱されるのを防止する。特に、熱は上方に逃げるため、定着ユニット２０の上方に位置した走査書込ユニット１０に熱が伝導するのを防止することができる。
【００３６】
この結果、第１の空気通路３０を流れる空気流により、ポリゴンモータ１７を効率良く冷却すると共に、第２の空気通路４０を流れる空気流により、定着ユニット２０から発生する熱を外部に放出し、当該定着ユニット２０が必要以上に冷却されるのを防止する。さらに、定着ユニット２０の熱がこの定着ユニット２０以外の部材に伝わるのを規制することができる。
【００３７】
さらに、空気通路３０，４０から放出される空気は、ダクト３２，４４によって上方に放出させるので、作業者等が画像形成装置１の近傍で作業する場合でも、放出された空気が直接作業者に当たるのを規制でき、作業者に対して不快感を与えることもなくなる。
【００３８】
前記実施形態では、感光体ドラム２を用いた画像形成装置として記載したが、本発明はこれに限らず、中間転写ベルトを備えた画像形成装置であってもよいことは勿論である。
【００３９】
前記実施形態では、ポリゴンモータ１７にヒートシンク１８を付けて、第１の空気通路３０内にヒートシンク１８を突出させて冷却させていたが、モータの一部を空気通路３０内に突出させて、空気流で直接冷却するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概略図である。
【図２】同実施形態に用いられる走査書込ユニットを示す模式図である。
【図３】図１中の要部を示す拡大図である。
【図４】同実施形態による走査書込ユニット、定着ユニット、通路形成壁、第１の空気通路、第２の空気通路を示す斜視図である。
【図５】図４から部品を部分的に削除した状態を示す斜視図である。
【図６】同実施形態による装置の外側からの空気の流れを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…画像形成装置、１０…走査書込ユニット、１３…ポリゴンミラー、１７…ポリゴンモータ、１８…ヒートシンク、２０…定着ユニット、２２…定着ローラ、３０…第１の空気通路、３１…流入ファン、３２…ダクト、４０…第２の空気通路、４１…第１流入口、４２…第２流入口、４３…流出ファン、４４…流出ダクト、５０…通路形成壁。
【図１】
2008015192.tif 000003
【図２】
2008015192.tif 000004
【図３】
2008015192.tif 000005
【図４】
2008015192.tif 000006
【図５】
2008015192.tif 000007
【図６】
2008015192.tif 000008