JP2006259118A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像器を効果的に冷却しかつ、感光体ドラムの周辺における雰囲気状態を検知するセンサに、飛散したトナーが付着して誤作動したり、損傷したりする不具合を回避すること。
【解決手段】複写機２は、感光体ドラム６と、帯電器８と、現像ローラ５０を現像ハウジング４０内に備えた現像器１０と、現像器１０を冷却する冷却手段６０とを備えている。冷却手段６０は、現像ローラ５０の軸部５２に向けて空気を吹き付ける送風機６２、６４と、現像ハウジング４０の上方に吸気口６６を備えかつ後側壁４Ｂに排気口６８を備えた排気ダクト７０とを備えている。帯電器８と現像器１０との間には、現像器１０側から帯電器８側へ向う空気の流れを遮断する遮断板８０が配設されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、現像器、特に現像器における現像ローラの軸部を冷却するための冷却手段を備えた画像形成装置（例えば、静電複写機、レーザプリンタ、ファクシミリなど）に関する。

画像形成装置において、像担持体にトナーを供給する現像器及び現像器周辺における温度上昇が深刻な問題となっている。現像器及び現像器周辺における温度が上昇すると、現像器内のトナーが溶融して流動性が悪くなり、現像ローラ表面のトナーによる薄層形成に乱れが生ずる可能性が高くなる。現像ローラ表面のトナーによる薄層形成に乱れが生ずると、像担持体表面のトナー像に悪影響が及び、画像不良が発生するおそれがある。

特許文献１には、現像ハウジング内を浮遊するトナーや紙粉を吸引する吸引ダクトと、現像器（現像装置）を冷却する冷却ダクトとを設け、両ダクトを共通の吸引手段で吸引する現像器が開示されている。両ダクトは現像ハウジングの下面に配設されている。この現像器によれば、トナーの飛散及び現像器の温度上昇が防される、とされている。

ところで、現像器の回転体、特に現像ローラにおいて、温度が上昇しやすい箇所は、主としてその軸部である。軸部と軸部を支持する軸受との間で摩擦が生ずると、現像ローラ全体の温度が上昇させられる可能性が高くなる。また昇温させられた空気は上昇するので、現像ローラを囲む現像ハウジングの上方に滞留しやすくなる。この観点から、引用文献１に開示された上記現像器をみたとき、現像ローラの軸部及び現像ハウジングの上方の空気が積極的に流動させられる構成は開示されていない。その結果、現像ローラの軸部を十分に冷却することができず、また、現像ハウジングの上方に熱をもった空気が滞留するのを十分に防止できないので、現像器を十分に冷却することはできない。

一方、現像器の付近に、像担持体の周辺における雰囲気状態を検知するセンサ、すなわち、像担持体の周辺の温度及び湿度を検知する温湿度センサ又は、像担持体の周辺の温度を検知する温度センサを配設した場合、現像器側から飛散したトナーが付着して誤作動したり、損傷したりするおそれがある。また、温湿度センサ又は、温度センサが、現像器の熱の影響を受けて正確な値を検知できなくなるので、画像形成装置を適正に制御することができなくなるおそれがある。
特開２００４−３６１８６９

本発明の目的は、現像器を効果的に冷却することを可能にすると共に、像担持体の周辺における雰囲気状態を検知するセンサに、飛散したトナーが付着して誤作動したり、損傷したりする不具合を回避することができる、新規な画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、現像器を効果的に冷却することを可能にすると共に、現像器の熱による影響を受けることなく、像担持体の周辺における雰囲気状態を正確に検知することを可能にする、新規な画像形成装置を提供することである。

本発明によれば、装置本体内に配設された像担持体と、像担持体の表面を帯電させる帯電器と、帯電された像担持体の表面にトナーを供給する現像ローラを現像ハウジング内に備えた現像器と、現像器を冷却する冷却手段とを備え、冷却手段は、現像ハウジングの外側から現像ローラの軸部に向けて軸方向の一方又は両方から空気を吹き付ける送風機と、現像ハウジングの上方から画像形成機本体の側壁まで延在すると共に現像ハウジングの上方に吸気口を備えかつ該側壁に排気口を備えて現像ローラ周辺の熱を装置本体の外へ排出するための排気ダクトとを備えている画像形成装置において、
帯電器と現像器との間には、現像器側から帯電器側へ向う空気の流れを遮断する遮断板が配設されている、
ことを特徴とする画像形成装置、が提供される。
遮断板は、排気ダクトの、帯電器側に取り付けられる、ことが好ましい。
遮断板は、現像ローラの軸方向であって、少なくとも現像器及び帯電器が延在する領域を延在する、ことが好ましい。
像担持体周辺の温度及び湿度を検知する温湿度センサ、又は像担持体周辺の温度を検知する温度センサが、遮断板の、帯電器側に取り付けられる、又は遮断板と帯電器との間に配置される、ことが好ましい。
像担持体の表面電位を検知する表面電位センサが、遮断板に取り付けられる、又は遮断板と帯電器との間に配置される、又は遮断板と現像器との間に配置される、ことが好ましい。

以下、本発明に従って構成された画像形成装置である複写機の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１及び図２を参照して、複写機２は、ほぼ直方体形状をなす複写機本体４を有している。複写機本体４は、４つの側壁、すなわち、前側壁４Ｆ（図３及び図４参照）、後側壁４Ｂ（図３及び図４参照）、左側壁４Ｌ及び右側壁４Ｒを備えている。なお、複写機本体４内には、図３及び図４に示されているように、後側壁４Ｂに対し間隔をおいて平行に複写機本体４の左右方向（図１及び図３において左右方向）に延在する後内側壁４Ｃ（図３及び図４参照）が配設されている。複写機本体４の上面には自動原稿搬送装置５が配設されている。複写機本体４内には、像担持体である感光体ドラム６が配設されている。感光体ドラム６の周囲には、感光体ドラム６の表面を均一に帯電させる帯電器８、帯電された感光体ドラム６の表面にトナーを供給する現像器１０、感光体ドラム６の表面に形成されたトナー像を用紙に転写する転写器１２、トナー像が転写された用紙を感光体ドラム６の表面から分離する用紙分離器１４、転写後の感光体ドラム６の表面から残留トナーを除去するクリーニング装置１６などが配設されている。感光体ドラム６の上方には、レーザスキャニングユニットＬＳＵが配設されている。感光体ドラム６及びその周囲に配設された上記各種の機器は、作像手段を構成する。

感光体ドラム６の下方であって、転写器１２の、用紙搬送方向の上流側には、ほぼ水平に延在する用紙搬送路１８が配設され、レジストローラ２０、搬送ローラ２２、分離ローラ２４、ピックアップローラ２６などが配置されている。用紙分離器１４の下流側には、用紙搬送ベルト機構２８、定着装置３０が配設されている。定着装置３０の下流側には、搬送ローラ３２、用紙搬送路３４、用紙排出ローラ３６などが配設されている。

図２〜図４に示されているように、現像器１０は、現像ハウジング４０を備えている。現像ハウジング４０は、底壁４２と、底壁４２の両側（図２において紙面に垂直な方向、図４において左右方向）に配設された一対の側壁４４と、底壁４２の後端に配設された後端壁４６と、側壁４４の各々及び後端壁４６の上端間に配設された天井壁４８とを備えている。現像ハウジング４０は、帯電された感光体ドラム６の表面にトナーを供給する現像ローラ５０を備えている。現像ローラ５０の両端における軸部５２は、それぞれ、該現像ハウジング４０の側壁４４に支持されている。複写機２の上記構成は公知の構成を利用することでよく、またそれ自体は本発明の特徴をなすものではないので、説明は省略する。

図２〜図４を参照して、本発明による複写機２は、現像器１０を冷却する冷却手段６０を備えている。冷却手段６０は、現像ハウジング４０の外側から現像ローラ５０の軸部５２に向けて、軸方向の一方又は両方から（実施形態においては軸部５２の各々に向けて、軸方向の両方から）空気を吹き付ける送風機、実施形態においては軸流ファン６２及び６４と、現像ハウジング４０の上方から複写機本体４の側壁、実施形態においては後側壁４Ｂまで延在すると共に現像ハウジング４０の上方に吸気口６６を備えかつ後側壁４Ｂに排気口６８を備えて現像ローラ５０周辺の熱を複写機本体４の外へ排出するための排気ダクト７０とを備えている。

冷却手段６０について更に具体的に説明する。複写機本体４の前側壁４Ｆには、吸気口４ａが形成され、吸気口４ａの内側には吹付ダクト７２が配設されている。吹付ダクト７２の内側には、吸気ファンである軸流ファン６２が配設されている。軸流ファン６２及び吹付ダクト７２は、実質的に、現像ローラ５０の軸線方向の延長上に存在する。吹付ダクト７２の一端７２ａは、吸気口４ａに開口し、他端７２ｂは現像ローラ５０における片方の軸部５２の直前に開口している。軸流ファン６２を回転させることにより、複写機本体４の前方から空気を現像ローラ５０における片方の軸部５２及びその周囲に向けて吹き付けることができる。

複写機本体４の右側壁４Ｒであって、後側壁４Ｂと後内側壁４Ｃとの間の領域には、吸気口４ｂが形成され、吸気口４ｂの内側には吹付ダクト７４が配設されている。吹付ダクト７４の内側には吸気ファンである軸流ファン６４が配設されている。吹付ダクト７４は、後内側壁４Ｃに沿って後内側壁４Ｃの後側を複写機本体４の右から左に延びてから、後内側壁４Ｃを貫通して複写機本体４の前方に向って直角に折り曲げられている。吹付ダクト７４の一端７４ａは、吸気口４ｂに開口し、他端７４ｂは現像ローラ５０における他方の軸部５２の直前に開口している。吹付ダクト７４の他端７４ｂは、現像ローラ５０の軸線方向の延長上に存在する。軸流ファン６４を回転させることにより、複写機本体４の右方から空気を現像ローラ５０における他方の軸部５２及びその周囲に向けて吹き付けることができる。

排気ダクト７０は、現像ハウジング４０の天井壁４８の上方であって、現像ローラ５０の上方を、天井壁４８に沿って現像ローラ５０の軸線に平行に複写機本体４の前後方向に延在し、その後端部において直角に折れ曲がって後内側壁４Ｃに沿って後内側壁４Ｃの前側を複写機本体４の右から左に延びてから、定着装置３０の後端近傍において、後内側壁４Ｃを貫通して複写機本体４の後方に向って更に直角に折り曲げられている。排気ダクト７０の、現像ローラ５０の上方を、天井壁４８に沿って延在する領域の下端には、吸気口６６が形成されている。吸気口６６は、現像器１０の前後方向長さとほぼ同じ長さを有しており、現像ローラ５０が延在する、天井壁４８の上方に間隔をおいて位置付けられている。この構成は、現像器１０の周辺の空気を吸引しやすくし、現像器１０の上方に、熱をもった空気が滞留するのを防止できる。

複写機本体４の後側壁４Ｂには、排気口６８が形成され、排気口６８の内側には、排気ダクト７６が配設されている。排気ダクト７６の内側には、２個の排気ファンである軸流ファン７８が配設されている。排気ダクト７６の一端７６ａは排気口６８に開口し、他端７６ｂは排気ダクト７０の他端に接続されている。軸流ファン７８の各々を回転させることにより、排気ダクト７０内の空気を複写機本体４の後外方に強制的に排気することができる。

帯電器８と現像器１０との間には、現像器１０側から帯電器８側へ向う空気の流れを遮断する遮断板８０が配設されている。適宜の金属板又は合成樹脂からなる遮断板８０は、排気ダクト７０の、現像ハウジング４０の上方を延在する領域における帯電器８側に取り付けられる。図２に示されているように、排気ダクト７０の、現像ハウジング４０における天井壁４８の上方を延在する領域には、帯電器８に対し間隔をおいて平行に延在する側壁７０Ａと、側壁７０Ａに対し、帯電器８に対し反対側における横方向に間隔をおいて平行に延在する他の側壁７０Ｂと、側壁７０Ａ及び７０Ｂの上端間を延在する天井壁７０Ｃとを有している。遮断板８０は、排気ダクト７０の、側壁７０Ａにおける帯電器８側の外面に取り付けられ、感光体ドラム６の表面近傍まで延び出している。遮断板８０は、現像ローラ５０の軸方向であって、少なくとも現像器１０及び帯電器８が延在する領域を延在する。実施形態において、遮断板８０は、複写機本体４の前側壁４Ｆの内側から後内側壁４Ｃの内側まで延在している。後内側壁４Ｃが存在しない場合には、遮断板８０を、前側壁４Ｆの内側から後側壁４Ｂの内側まで延在するよう配設することが好ましい。

上記複写機２において、送風機（吸気ファン）である軸流ファン６２及び６４と、送風機（排気ファン）である軸流ファン７８の各々を回転させると、複写機本体４の前外方及び右外方から吸引された空気が、現像ローラ５０の軸部５０の各々及びそれらの周辺に向けて吹き付けられる。現像ローラ５０の軸部５０の各々及びそれらの周辺に向けて吹き付けられた空気及び現像器１０の上方に存在する空気は、吸気口６６から排気ダクト７０を通って複写機本体４の後外方へ強制排気される。図３及び図４において、矢印は冷却手段６０における空気の流れを示している。このような構成により、現像ローラ５０の軸部５２の各々を十分に冷却することができ、また、現像ハウジング４０の上方に熱をもった空気が滞留するのを十分に防止することができる。その結果、現像器１０を効果的に冷却することを可能にする。

上記遮断板８０を配設することによって、現像器１０により温められた空気が上記遮断板８０を越えて帯電器８側に流入するのを防止することができる。その結果、上記遮断板８０の、帯電器８側に、感光体ドラム６周辺の温度及び湿度を検知する温湿度センサＳ１（図２参照）、又は感光体ドラム６周辺の温度を検知する温度センサ（不図示）を取り付けた場合には、現像器８側から飛散したトナーが付着して誤作動したり、損傷したりする不具合を回避することができる。また、現像器１０の熱による影響を受けることなく、正確な値を検知することができる、すなわち、感光体ドラム６の周辺における雰囲気状態を正確に検知することができるので、複写機２を適正に制御することができる。上記遮断板８０は、上記センサの取り付けブラケットとしても機能する。なお、上記構成に代えて、感光体ドラム６周辺の温度及び湿度を検知する温湿度センサＳ１、又は感光体ドラム６の周辺の温度を検知する温度センサ（不図示）を、遮断板８０と帯電器８との間に配置してもよい。

感光体ドラム６の表面電位を検知する表面電位センサＳ２が、遮断板８０の片側又は他側に取り付けられた場合には、表面電位センサＳ２と感光体ドラム６の表面との隙間を一定に維持しやすくなるので、感光体ドラム６の表面電位をより正確に測定することを可能にする。この場合、遮断板８０は、熱膨張係数の小さな材料から構成することが好ましい。この構成に代えて、表面電位センサＳ２を、遮断板８０と帯電器８との間に配置する、又は遮断板８０と現像器１０との間に配置する、他の実施形態もある。

本発明に従って構成された画像形成装置の好適実施形態を示す構成概略図であって、一部を省略して示す構成概略図である。 図１の一部を拡大して示す図である。 図１に示す画像形成装置の冷却手段部分の水平断面を上方から見た図である。 図１に示す画像形成装置の冷却手段部分の垂直断面を図１において右方から見た図である。

符号の説明

２：複写機
４：複写機本体
６：感光体ドラム
８：帯電器
１０：現像器
４０：現像ハウジング
５０：現像ローラ
５２：軸部
６０：冷却手段
６２、６４：送風機（吸気ファン、軸流ファン）
６６：吸気口
７０：排気ダクト
７８：送風機（排気ファン、軸流ファン）
８０：遮断板
Ｓ１：温湿度センサ
Ｓ２：表面電位センサ

Claims (5)

1. 装置本体内に配設された像担持体と、像担持体の表面を帯電させる帯電器と、帯電された像担持体の表面にトナーを供給する現像ローラを現像ハウジング内に備えた現像器と、現像器を冷却する冷却手段とを備え、冷却手段は、現像ハウジングの外側から現像ローラの軸部に向けて軸方向の一方又は両方から空気を吹き付ける送風機と、現像ハウジングの上方から画像形成機本体の側壁まで延在すると共に現像ハウジングの上方に吸気口を備えかつ該側壁に排気口を備えて現像ローラ周辺の熱を装置本体の外へ排出するための排気ダクトとを備えている画像形成装置において、
   帯電器と現像器との間には、現像器側から帯電器側へ向う空気の流れを遮断する遮断板が配設されている、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 遮断板は、排気ダクトの、帯電器側に取り付けられる、請求項１記載の画像形成装置。
3. 遮断板は、現像ローラの軸方向であって、少なくとも現像器及び帯電器が延在する領域を延在する、請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
4. 像担持体周辺の温度及び湿度を検知する温湿度センサ、又は像担持体周辺の温度を検知する温度センサが、遮断板の、帯電器側に取り付けられる、又は遮断板と帯電器との間に配置される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 像担持体の表面電位を検知する表面電位センサが、遮断板に取り付けられる、又は遮断板と帯電器との間に配置される、又は遮断板と現像器との間に配置される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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