JP4147019B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像形成装置では、像担持体としての感光ドラムと現像手段としての現像器とが対向する現像領域から飛散したトナー(現像剤)によって露光手段が汚れないように、露光手段から出力される露光光線としてのレーザー光の照射光路と現像器との間に隔壁を設けている。一方で、装置内の温度が上昇し現像器や感光ドラムが過熱することを防ぐために、ファンにより装置内の雰囲気(空気)を排気している。しかし、前記隔壁が装置内の気流を遮断するため装置内の熱を持った雰囲気を十分に排気できない場合がある。そこで、前記隔壁に機内風路形成用穴を設け、装置内の雰囲気の排気を促し現像器や感光ドラムの過熱を防いでいる。
【0003】
以下、従来の画像形成装置について図3と図4を参照して説明する。
【0004】
図3に示す画像形成装置の構成は、図中反時計回り方向に回転する感光ドラム3の回転方向に沿って順次帯電ローラー10と、露光手段としてのレーザースキャナーユニット4と、現像器Dy、Dm、Dc、Dkを担持し回転中心1aを軸に回転駆動する現像器支持部材としてのロータリーユニット1と、中間転写体6とを配置している。
【0005】
図3において、感光ドラム3と非接触で対向し表面にトナー薄層を担持している現像スリーブ2aに現像バイアスを印加すると、トナーが現像スリーブ2aから感光ドラム3へ飛び移り現像が行われる。このとき、トナーは完全に感光ドラム3へ到着できず、一部は飛散し空中を漂うことがある。この飛散したトナーは、特にロータリーユニット1が回転方向1b(図中反時計回り方向)に回転する際に、気流によってレーザー照射光路4cに入り込み、ポリゴンミラー4aや折り返しミラー4bに付着する場合がある。その結果、感光ドラム3を露光するレーザー光の出力が弱くなり、画像薄や画像欠落といった画像不良が発生する可能性がある。
【0006】
そこで、レーザー照射光路4cとロータリーユニット1の間に隔壁5を設け、トナーが現像スリーブ2aからレーザー照射光路4cに飛び散らないようにしている。
【0007】
一方、画像形成装置上部に排出された積載したシート材8は、定着による熱を保持しているため、積載したシート材8の下部に位置する部材は輻射熱により過熱する場合がある。現像器Dy、Dm、Dc、Dkや感光ドラム3が過熱すると、各現像器内でトナーが固まる現象(トナーブロッキング)や、感光ドラム3の帯電力の劣化が発生する可能性がある。
【0008】
ここで、輻射熱を放散させるために、画像形成装置内の雰囲気を装置外に排気するファン11を隔壁5に対してロータリーユニット1側(図中左側)の装置枠体に設置しているが、上記した隔壁5が気流を遮断するという問題があった。
【0009】
そこで、図4に示すように隔壁5に機内風路形成用穴5aを設け、図3において隔壁5に対してレーザー照射光路4c側(図中右側)からの外気を少しでも取り込むようにしている。こうすることで、積載したシート材8の輻射熱による過熱から、現像器Dy、Dm、Dc、Dkと感光ドラム3を守ることができる。
【0010】
しかしながら、隔壁5に機内風路形成用穴5aを設けると、現像領域から飛散したトナーが例えばロータリーユニット1の回転気流に伴い隔壁5に衝突する際に、前記機内風路形成用穴5aを通過してレーザー照射光路4cに入り込む可能性がある。
【0011】
このような場合、サービスマンがトナーによって汚れたレーザースキャナーユニット4を清掃する必要があり、画像形成装置のメンテナンスが非常に困難となる。
【0012】
また、隔壁5に機内風路形成用穴5aを設けない場合、トナーがレーザー照射光路4cに侵入することはないが、装置内の雰囲気が排気されず輻射熱を十分に放散できない。このため、トナーブロッキングに強いトナーや、帯電力の劣化が少ない高価な材料を用いた感光ドラム3を投入する必要があり、開発に掛ける時間や材料コストを非常に要するという課題がある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決することである。
【0014】
詳しくは、画像形成装置内の昇温を抑制するとともに、トナーによって露光手段が汚れないようにすることで、高価なトナーや感光ドラムを使用すること無く、メンテナンスが容易で良質な画像を維持する画像形成装置を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像形成装置の第1の構成は、所定方向に移動する像担持体と、前記像担持体に対向し前記像担持体を露光して潜像を形成する露光手段と、前記露光手段から前記像担持体へ出力される露光光線の照射光路と、前記像担持体の潜像を現像剤により現像する現像手段と、前記照射光路と前記現像手段との間に設けた隔壁と、前記隔壁に設けられ装置内の風路を形成させる穴部と、前記照射光路側から前記隔壁の穴部を通して前記現像手段側へ排気路を形成し、装置外へ装置内雰囲気を排気する第1の送風手段と、を有する画像形成装置において、画像形成中は前記照射光路側から前記現像手段側へ送風を行い、かつ画像形成待機中は装置内の雰囲気を装置外へ排気する第2の送風手段を有し、前記第1の送風手段は前記現像手段側に、前記第2の送風手段は前記照射光路側に設けられ、且つ前記第1の送風手段及び前記第2の送風手段は前記隔壁を境に対向して設けられている。
【0016】
本発明に係る画像形成装置の第2の構成は、上記第1の構成において、前記第1の送風手段及び前記第2の送風手段は、1又は複数のファンからそれぞれ構成されている。
【0017】
本発明に係る画像形成装置の第3の構成は、上記第1又は第2の構成において、前記第1の送風手段及び前記第2の送風手段は、画像形成待機中における送風風量を画像形成中よりも少なくしている。
【0018】
本発明に係る画像形成装置の第4の構成は、上記第1、第2又は第3の構成において、前記現像手段は複数の現像器を有し、前記複数の現像器は回転自在な現像器支持部材に支持される。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について図1と図2を参照して説明する。なお、前出の図3と図4を含む各図に共通する部材には同一の符号を記し、以下の説明において特に記述の無い個所は従来例の構成と同様としている。また、本実施形態の例示が本発明を限定することは無い。
【0020】
図1は本実施形態に係る画像形成中の画像形成装置の断面図であり、図2は本実施形態に係る画像形成待機中の画像形成装置の断面図である。
【0021】
図1に示す画像形成装置は、現像器支持部材としてのロータリーユニット1と、像担持体としての感光ドラム3と、露光手段としてのレーザースキャナーユニット4と、中間転写体6と、転写器9と、定着器7とを有している。
【0022】
前記ロータリーユニット1は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像を行う現像手段としての現像器Dy、Dm、Dc、Dkを担持し、回転中心1aを軸に回転方向1b(図中反時計回り方向)に回転する。各現像器Dy、Dm、Dc、Dkは現像スリーブ2を有し、特に、図1において現像スリーブ2aは感光ドラム3に対し現像動作を行っている。このとき、現像に寄与せず飛散したトナーは前述したように空中を漂うことになる。
【0023】
また、前記現像スリーブ2aから飛散したトナー(以下、飛散トナー)が、例えばロータリーユニット1の回転気流に伴ってレーザー照射光路4c側に侵入しないように、レーザー照射光路4cとロータリーユニット1の間に隔壁5を設けている。
【0024】
一方、隔壁5は図4に示すような機内風路形成用穴5aを有しているため、飛散トナーが機内風路形成用穴5aを通過してレーザー照射光路4cへ侵入する問題があった。
【0025】
そこで、本実施形態に係る画像形成装置には、隔壁5に対してロータリーユニット1側(図中左側)にファン(第1の送風手段)11と、隔壁5に対してレーザー照射光路4c(図中右側)にファン(第2の送風手段)12とを配置している。なお、ファン11とファン12は夫々不図示の回転駆動手段により回転可能としている。
【0026】
以下、ファン11とファン12の作用について説明する。
【0027】
画像形成中は、図1に示すように、ファン11は装置内の雰囲気を装置外に排気するように回転し、かつファン12は装置外の雰囲気を装置内に給気するように回転し、レーザー照射光路4c側からロータリーユニット1側へ送風を行う。なお、隔壁5には機内風路形成用穴5aが設けてあるため気流が遮断されることは無い。
【0028】
こうして、飛散トナーは、現像領域からロータリーユニット1側への気流に流されるため、機内風路形成用穴5aからレーザー照射光路4c側に侵入することはない。その結果、ポリゴンミラー4aや折り返しミラー4bがトナーによって汚されないためレーザー光の出力を維持でき、画像薄や画像欠落といった画像不良の発生を抑制する。
【0029】
次に、画像形成待機中はトナーの飛散は発生しないため、図2に示すように、ファン11とファン12は共に装置内の雰囲気を装置外に排気するように回転し、装置内の雰囲気温度を効率良く冷却している。特に積載したシート材8の輻射熱を排除し現像器Dy、Dm、Dc、Dkと感光ドラム3の過熱を抑制している。
【0030】
上述した本実施形態に係る画像形成装置によれば、トナーブロッキングに強いトナーや、熱による帯電性能の劣化の少ない感光ドラム3を投入する必要が無く、かつメンテナンスが容易で良好な画像を維持することができる。
【0031】
また、画像形成待機中のファン11とファン12の回転速度を画像形成中に対して下げることで、騒音の低減や使用電力の低減が計れる。なお、装置内の冷却の効率は維持できる。
【0032】
また、本実施形態に係る画像形成装置はファンを左右に1個ずつ有しているが、上述した効果が一層向上するように、ファン11側にファン11と同様の構成を持つ少なくとも1個以上のファンをさらに設けても良い。また、ファン12側にファン12と同様の構成を持つ少なくとも1個以上のファンをさらに設けても良い。さらに、ファン11側とファン12側に、同時に夫々ファン11又はファン12と同様の構成を持つ少なくとも1個以上のファンをさらに設けても良い。
【0033】
また、本実施形態に係る画像形成装置において、ファン12の給気と排気の変換はファン12の回転方向を変えることで行っているが、ファン12側に給気用ファンと排気用ファンとを夫々少なくとも1個以上設け、画像形成中は給気用ファンを駆動させ画像形成待機中は排気用ファンを駆動させるような構成としても同様の効果がある。
【0034】
また、本実施形態に係る画像形成装置は、カラー画像を形成するために複数の現像器を有するが、本発明は、現像器から飛散したトナーが露光手段側に侵入する可能性のある画像形成装置、例えばブラック現像器のみを有するモノクロ画像用の画像形成装置に適用しても同様の効果がある。
【0035】
また、本実施形態に係る画像形成装置は装置の左側と右側に夫々ファン11とファン12とを有しているが、画像形成中にレーザー照射光路4c側からロータリーユニット1側へ送風を行い、かつ画像形成待機中に装置内の雰囲気を装置外に排出するならばどのような形態でも構わない。
【0036】
例えば、隔壁5に対してロータリーユニット1側に排気用のファンを有しレーザー照射光路4c側に通風孔を有する画像形成装置では、常時ファンを駆動することで本発明の構成がより簡便な手段で可能となる。また、隔壁5に対してレーザー照射光路4c側に給気用のファンと排気用のファンとを有しロータリーユニット1側に通風孔を有する画像形成装置では、画像形成中に給気用のファンを駆動させ画像形成待機中に排気用のファンを駆動させることで本発明の構成となる。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成中は照射光路側から現像手段側へ送風を行い、かつ画像形成待機中は装置内の雰囲気を装置外へ排気することにより、装置内の昇温を抑制するとともにに、現像剤が露光手段を汚すことを防止できる。結果として、高価なトナーや感光ドラムを使用すること無く、メンテナンスが容易で良質な画像を維持する画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成中の画像形成装置の断面図。
【図2】本発明の実施形態に係る画像形成待機中の画像形成装置の断面図。
【図3】従来の画像形成装置の断面図。
【図4】従来の画像形成装置の隔壁の斜視図。
【符号の説明】
1…ロータリーユニット
1a…ロータリーユニット1の回転中心
1b…ロータリーユニット1の回転方向
2…現像器Dy、Dm、Dc、Dkの現像スリーブ
2a…感光ドラムに対向した現像スリーブ
3…感光ドラム
4…レーザースキャナーユニット
4a…ポリゴンミラー
4b…折り返しミラー
4c…レーザー照射光路
5…隔壁
5a…機内風路形成用穴
6…中間転写体
7…定着器
S…シート材
8…積載したシート材S
9…定着器
10…現像ローラー
11…隔壁5に対してロータリーユニット1側に配置したファン
12…隔壁5に対してレーザースキャナーユニット4側に配置したファン
Dy…イエロー現像器
Dc…シアン現像器
Dm…マゼンタ現像器
Dk…ブラック現像器
Claims (4)
- 所定方向に移動する像担持体と、前記像担持体に対向し前記像担持体を露光して潜像を形成する露光手段と、前記露光手段から前記像担持体へ出力される露光光線の照射光路と、前記像担持体の潜像を現像剤により現像する現像手段と、前記照射光路と前記現像手段との間に設けた隔壁と、前記隔壁に設けられ装置内の風路を形成させる穴部と、前記照射光路側から前記隔壁の穴部を通して前記現像手段側へ排気路を形成し、装置外へ装置内雰囲気を排気する第1の送風手段と、を有する画像形成装置において、
画像形成中は前記照射光路側から前記現像手段側へ送風を行い、かつ画像形成待機中は装置内の雰囲気を装置外へ排気する第2の送風手段を有し、前記第1の送風手段は前記現像手段側に、前記第2の送風手段は前記照射光路側に設けられ、且つ前記第1の送風手段及び前記第2の送風手段は前記隔壁を境に対向して設けられていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記第1の送風手段及び前記第2の送風手段は、1又は複数のファンからそれぞれ構成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。
- 前記第1の送風手段及び前記第2の送風手段は、画像形成待機中における送風風量を画像形成中よりも少なくした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。
- 前記現像手段は複数の現像器を有し、前記複数の現像器は回転自在な現像器支持部材に支持されることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の画像形成装置。
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