(57)【要約】【課題】  画像形成装置の小型化、低コスト、及び熱害防止。【解決手段】  モータ軸に取り付けたファンの外側にカバーを設け、吸入口の最小断面積となるところを、カバーの端面よりも内側にする。【選択図】  図１
2005214999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真プロセスに従って画像を形成する画像形成装置において、少なくとも画像露光装置と、モータと、モータの反出力軸側に固定されたファンと、ファンを覆うカバーとを有しており、該カバーには一部開口部を有していて、該カバーの開口部の最小断面積となるところが、開口部の端部ではないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
該カバーは少なくとも該ファン及び該モータの一部を覆うことを特徴とする特許請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
該カバーの開口部の最小断面積になる部分の断面積は、回転中の該ファンの投影面積よりも小さいことを特徴とする特許請求項１乃至２の画像形成装置。
【請求項４】
該カバーが接合される部材と該モータを支持する部材は異なることを特徴とする特許請求項１乃至３の画像形成装置。
【請求項５】
電子写真プロセスに従って画像を形成する画像形成装置において、
少なくとも潜像担持体と、板金製または樹脂製の本体フレームと、該フレームに囲まれた画像露光装置と、モータと、モータの反出力軸側に、モータと一体で回転するように取り付けられたファンと、モータの回転軸方向に一部開口部を有し、その開口部の最小断面積となるところが、開口部の端部ではない少なくとも該ファン及び該モータの一部を覆うカバーとを有しており、該カバーの開口部の最小断面積になる部分の断面積は、回転中の該ファンの投影面積よりも小さく、該フレームの、該像担持体の回動軸方向に平行な方向に該モータが挿通できる穴が有り、該モータは、モータ取り付け部材を介して、該フレームと間隙をもって該フレームの外側に保持されていて、該モータの一部が該穴を通じて該フレームの内部に飛び込んでいて、該カバーは該フレームに固定されていて、該モータの回転で該ファンが回転することによって、該フレーム内部の空気が該カバーの該開口部、該フレームの該穴、該モータ取り付け部材と該フレームの間の該間隙を通じて該フレームの外部に排出される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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、画像形成動作によって装置本体内部の温度が上昇させられる。この温度上昇が大きすぎると、次に挙げる不具合がある。
【０００３】
画像形成装置内にあるトナーの温度も上昇し、トナー容器内で融けてしまうため、使用不可能になってしまう。
【０００４】
転写材を搬送するローラや、転写ベルト乃至搬送ベルトを張架するローラの外径が膨張するために、これらのローラの表面速度が速くなるので、画像が伸びてしまう。
【０００５】
画像露光装置内部のレンズが熱膨張することによって、レーザ光が湾曲し、画像も湾曲したものになってしまう。カラー画像形成装置では色ずれの原因になる。
【０００６】
従来は、ファンを画像形成装置本体内部に装着し、装置本体に対し風を吹き込む乃至吸い出すことによってこれらの熱害を防止することを行ってきた。
【０００７】
また、モータの軸にファンを固定して、モータの動作と共にこのファンが回転することによってモータ自身を冷却する方法が公知の例として挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。さらに、誘導電動機等では、上記のファン取り付け構成を取りつつ、ファンカバーを電動機自身に持たせる構成であることも、公知の例として挙げられる（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
モータ軸に装着したファンによってモータ自身だけではなく、その周囲をも冷却する考案もなされている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開2000-50575号公報
【特許文献２】特開2000-050574号公報
【特許文献３】特開平08-272169号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一方、従来から画像形成装置には小型化／コストダウンの要請が強い。このために画像形成装置本体内部の構成ユニットの夫々を小型化し、且つ、これらの間隔を小さくして設置することと、部品点数と消費電力の削減が求められている。上記ファンを画像形成装置内に設置することは、これらの要請には相反することであった。また、ファンが動作するときの動作音を小さくすることも求められていた。
【００１０】
特開2000-50574のように、ファンカバーをモータと一体化させたのでは、モータの振動が直接ファンカバーに伝わり、このカバーが騒音を発するので、画像形成装置本体の動作音低減の観点からは好ましくはなかった。
【００１１】
さらに、公知の、モータ軸に装着したファンを利用ものは、モータおよびモータ基板を冷却することが主な目的で、画像形成装置内に風路を形成して、画像形成装置の他の部品を積極的に冷却しようというものは無かった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は下記の構成を特徴とする現像装置である。
【００１３】
（１）電子写真プロセスに従って画像を形成する画像形成装置において、少なくとも画像露光装置と、モータと、モータの反出力軸側に固定されたファンと、ファン外側を覆うカバーとを有しており、該カバーは一部開口部を有していて、該カバーの開口部の最小断面積となるところが、該開口部の端部ではないことを特徴とする画像形成装置。
【００１４】
（２）該カバーは少なくとも該ファン外側及び該モータの一部を覆うことを特徴とする特許請求項１の画像形成装置。
【００１５】
（３）該カバーの開口部の最小断面積になる部分の断面積は、回転中の該ファンの投影面積よりも小さいことを特徴とする特許請求項１乃至２の画像形成装置。
【００１６】
（４）該カバーを接合する部材と該モータを支持する部材は異なることを特徴とする特許請求項１乃至３の画像形成装置。
【００１７】
（５）電子写真プロセスに従って画像を形成する画像形成装置において、
少なくとも潜像担持体と、板金製または樹脂製の本体フレームと、該フレームに囲まれた画像露光装置と、モータと、モータの反出力軸側に、モータと一体で回転するように取り付けられたファンと、モータの回転軸方向に一部開口部を有し、その開口部の最小断面積となるところが、開口部の端部ではない少なくとも該ファン及び該モータの一部を覆うカバーとを有しており、該カバーの開口部の最小断面積になる部分の断面積は、回転中の該ファンの投影面積よりも小さく、該フレームの、該像担持体の回動軸方向に平行な方向に該モータが挿通できる穴が有り、該モータは、モータ取り付け部材を介して、該フレームと間隙をもって該フレームの外側に保持されていて、該モータの一部が該穴を通じて該フレームの内部に飛び込んでいて、該カバーは該フレームに固定されていて、該モータの回転で該ファンが回転することによって、該フレーム内部の空気が該カバーの該開口部、該フレームの該穴、該モータ取り付け部材と該フレームの間の該間隙を通じて該フレームの外部に排出されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１８】
電子写真プロセスに従って画像を形成する画像形成装置において、少なくとも画像露光装置と、モータと、モータの反出力軸側に固定されたファンと、ファンを覆うカバーとを有しており、該カバーには一部開口部を有していて、この開口部の最小断面積となるところが、開口部の端部ではないことを特徴としているので、開口部の流速が上昇すると共に開口部の空気の乱れを減少させたので、別体のファンを用いなくとも静粛で画像形成装置の冷却が可能な風量を得ることができるので、小型で安価な画像形成装置を提供できる。また該カバーは少なくとも該ファン及び該モータの一部を覆うことを特徴とするので騒音源を遮蔽することができたので、静粛な画像形成装置を提供できる。該カバーの開口部の最小断面積になる部分の断面積は、回転中の該ファンの投影面積よりも小さいことを特徴とするので、ファン動作音が外部に漏れることを減少できるので、静粛な画像形成装置を提供できる。該カバーを接合する部材と該モータを接続する部材が異なることを特徴とするので、モータの振動がカバーに伝わらないのでカバーが発する騒音を抑制できるので、静粛な画像形成装置を提供できる。電子写真プロセスに従って画像を形成する画像形成装置において、
少なくとも潜像担持体と、板金製または樹脂製の本体フレームと、該フレームに囲まれた画像露光装置と、モータと、モータの反出力軸側に、モータと一体で回転するように取り付けられたファンと、モータの回転軸方向に一部開口部を有し、その開口部の最小断面積となるところが、開口部の端部ではない少なくとも該ファン及び該モータの一部を覆うカバーとを有しており、該カバーの開口部の最小断面積になる部分の断面積は、回転中の該ファンの投影面積よりも小さく、該フレームの、該像担持体の回動軸方向に平行な方向に該モータが挿通できる穴が有り、該モータは、モータ取り付け部材を介して、該フレームと間隙をもって該フレームの外側に保持されていて、該モータの一部が該穴を通じて該フレームの内部に飛び込んでいて、該カバーは該フレームに固定されていて、該モータの回転で該ファンが回転することによって、該フレーム内部の空気が該カバーの該開口部、該フレームの該穴、該モータ取り付け部材と該フレームの間の該間隙を通じて該フレームの外部に排出されることを特徴とする画像形成装置としたので、画像形成装置内部で発生した熱を別体のファンを用いなくとも機外に排出することが可能となったので、小型で安価で静粛な画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（１）以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。図２はインライン方式の電子写真画像形成装置の模式的概略図である。図２において、静電搬送ベルト９０は、複数の支持部材である駆動ローラ９１、テンションローラ９２の各ローラにより張架され、図中矢印方向に回転する。静電搬送ベルト９０の周面には異なる色画像を形成する複数のプロセスユニットＹ(イエロー)，Ｍ(マゼンタ)、Ｃ(シアン)、ＢＫ(ブラック)が静電搬送ベルト９０の回転方向に一列に配置されており、感光体ドラム11，12，13，14が静電搬送ベルト９０を介して転写ローラ51，52，53，54に当接されている。
【００２０】
ここで、画像形成プロセスについて説明する。説明はイエローの画像形成プロセスで行うが、他の色の画像形成プロセスも同様である。
【００２１】
感光体ドラム11は帯電装置21によって一様に帯電され、画像露光装置31からの走査光により潜像を形成される。この潜像は現像装置41の現像ローラ４１ｂによって現像され、感光体ドラム11上にトナー像が形成される。現像装置４１内のイエロートナー（不図示）は、供給ローラ４１ａによって現像ローラ４１ｂに供給される。後述する転写プロセスで転写されなかった転写残トナーはクリーニング装置61によって除去される。
【００２２】
図３に画像露光装置31の概略構成を示す。半導体レーザ光源１から出射された光ビームは、コリメータレンズ２により略平行光とされ、開口絞り３によってその断面の大きさが整えられてシリンドリカルレンズ４に入射する。シリンドリカルレンズ４は副走査断面に関してはパワーを持つが、主走査断面に関してはパワーを持たないので、光ビームは主走査断面では平行光で副走査断面ではほぼ直線上に結像されて回転多面鏡６に入射する。回転多面鏡６は矢印の方向に等速で高速回転しており、ここに入射した光ビームは反射されて偏向走査する。偏向走査された光ビームは、正のパワーを有する球面レンズ７、及び主走査、副走査断面共において正のパワーを有するトーリックレンズ８を通過して、感光ドラム９上に結像されて略等速度直線運動で走査される。
【００２３】
次に転写プロセスについて説明する。一般的に用いられる反転現像方式において、感光体ドラムが例えば負極性のＯＰＣ感光体ドラムの場合、露光部を現像する際には負極性トナーが用いられる。従って、転写ローラ51〜54には図示しないバイアス電源から正極性の転写バイアスが印加される。
【００２４】
実際のプリントプロセスにおいては、静電搬送ベルト９０に、カセット８０からピックアップローラ５５、転写材Ｓの給送手段であるレジストローラ対５６を経て送り出され、図示しない高圧印加手段により転写材Ｓを静電搬送ベルトに静電吸着させ、静電搬送ベルト９０の移動速度と各感光体ドラムの転写位置間の距離を考慮して、静電搬送ベルト９０に吸着された転写材Ｓ上に形成される各色のトナー像の位置が一致するタイミングで画像形成と転写プロセスを行い、静電搬送ベルト９０上の転写材Ｓが４つの感光体ドラムを一度通過する間に転写材Ｓ上にトナー像が形成される。
【００２５】
この後、転写材Sは定着装置７０に通され、前記トナー像が定着される。
【００２６】
（２）モータファンとカバーの形状
図１−１〜３を用いて本考案のファンとカバーの形状、取り付け関係について説明する。ファン１００はカラー画像形成装置Ａの感光体ドラム群、静電搬送ベルト、現像器群を駆動する駆動ユニット３００に含まれるモータ１１０の軸に固定され、モータの回転と共に回転駆動される。モータの外側には、画像形成装置本体の側板２００に接合されたカバー１２０があって、モータ１００、ファン１１０を覆い、開口部が画像露光装置３１に向いている。画像露光装置内部３１の回転多面鏡を駆動するモータが発熱し周囲の温度が上昇すると、画像露光装置３１内のレンズ群が膨張し、これらのレンズ群を通過するレーザ光が湾曲してしまうと色ずれの原因になるので所定の温度までこの温度を下げる必要がある。本体側板２００、２１０、中ステー２２０、下ステー２３０、裏ステー２４０、上ステー２５０で形成された風路において、ファン１００の回転で周囲の空気を吸引し、画像露光装置３１が発生した熱を装置本体外部に廃熱する思想である。ファンの形状、カバーの形状を複数用意し、モータ１１０と画像露光装置を駆動させた状態で画像露光装置周囲の温度Ｔ、カバーの開口部（空気吸入口）の流速Ｖ、空気出口部の音圧レベルＤを計測した。結果のまとめを表１に示す。測定ポイントの概略図を図４に示す。また、これらのファン、カバーを装着したままカラー画像形成装置を動作させて、１ページ内での色間の最大色ずれを計測した。これも併せて表１に示す。
【００２７】
【表１】
2005214999.tif 000003
カバーが無い場合は高い流速が得られないために、温度Ｔは高いままである。また、カバーが無いために音圧レベルがどの例よりも高くなっている（従来例１、図５）。
【００２８】
従来例１にカバー１２０ａを装着してみたのが、比較例１である（図６）。
【００２９】
カバー１２０ａを装着することによって、ファンの正面のみから吸入するので流速が増加すると共に、遮蔽効果で音圧レベルが低下したのが確認できる。
【００３０】
比較例２は、比較例１に対しカバーの開口部の最小断面積を、ファンの回転中のファンの投影面積よりも小さいカバー１２０ｂを供試したものだが、開口部が減少したため音の漏れが減り、音圧レベルがさらに低下した（図７）。
【００３１】
ファンだけを１００ａから１００ｂへ変化させても流速は余り変化しない（比較例２と比較例３）。図８-１、２に比較例３を示す。
【００３２】
比較例４（図９−１〜３）のようにカバーの開口部の最小断面積の部分を開口部端部に設けるのではなく、端部から３ｍｍの位置にしたところ(カバー１２０ｃ)、最も速い流速と、最も低い温度が得られた。このときの音圧レベルが低下したことから、吸入抵抗が減少したために流速が上がったと判断できる。
【００３３】
カバー１２０ｃと同じ流速を得る為ためにカバー１２０ｂを延長し、さらに厚いファンを収納できるようにした場合、どれだけカバー１２０ｂを延長すべきか設計検討したところ、その量は３０ｍｍであった（比較例５）。このカバー１２０ｄを図１０に示す。図１０に示すように、近接する画像露光装置とカバー１２０ｄが干渉するために、画像形成装置本体を大型化しない限り採用することはできない。また、カバー１２０ｃと同じ流速が出たとしても、カバー１２０ｃのように吸入抵抗が減少したわけではない為、音圧レベルが大きくなってしまう。
図１１に示す比較例６では、比較例４に対し、カバー１２０ｅをモータユニット１１１に締結して構成したものである。流速Ｖ、温度Ｔは比較例４と変わらないが、音圧レベルが上昇している。カバー１２０ｅの締結箇所を、モータユニット１１１にしたためにモータ１１０の振動がカバー１２０ｅに伝わり、カバー１２０ｅの振動が発する音によって音圧レベルが上昇したものである。
【００３４】
色ずれに関しては、画像露光装置の温度が低下するほど、色ずれ量が低下していった。
【００３５】
本実施例ではインライン方式のカラー画像形成装置の例として、静電搬送ベルトを用いた例を示したが、これだけに限らず、中間転写体を用いた例でも良いし、モノクロの画像形成装置でも良い。また、本実施例では画像露光装置の温度を低減できる効果を示したが、これに限定せず、モータの周辺ならば、どこにこの装置を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例。
【図２】インライン方式の電子写真画像形成装置の模式的概略図。
【図３】画像露光装置の概略構成図。
【図４】測定ポイントの概略図。
【図５】従来例を示す図。
【図６】比較例１を示す図。
【図７】比較例２を示す図。
【図８】比較例３を示す図。
【図９】比較例４を示す図。
【図１０】比較例５を示す図。
【図１１】比較例６を示す図。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ  カラー画像形成装置
１１、１２、１３、１４  感光ドラム
２１、２２，２３，２４  帯電装置
３１  画像露光装置
４１、４２、４３、４４  現像装置
４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ  供給ローラ
４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂ  現像ローラ
５１、５２、５３、５４  転写ローラ
５５  ピックアップローラ
５６  レジストローラ
６１  クリーニング装置
７０  定着装置
９０  静電搬送ベルト
９１  駆動ローラ
９２  テンションローラ
１００ａ、１００ｂ  ファン
１１０  モータ
１１１  モータユニット
１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ  カバー
２００、２１０  本体側板
２２０  中ステー
２３０  下ステー
２４０  裏ステー
２５０  上ステー
３００  駆動ユニット
【図１】
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【図２】
2005214999.tif 000005
【図３】
2005214999.tif 000006
【図４】
2005214999.tif 000007
【図５】
2005214999.tif 000008
【図６】
2005214999.tif 000009
【図７】
2005214999.tif 000010
【図８】
2005214999.tif 000011
【図９】
2005214999.tif 000012
【図１０】
2005214999.tif 000013
【図１１】
2005214999.tif 000014