JP7476480B2 - 書き込み装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、書き込み装置及び画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置に配設されている画像形成ユニットとして、図１１，１２に示すような構成のものがある。図１１は、従来の画像形成ユニットの概略構成を示す斜視図、図１２は、その上面図である。また、図１３は従来の画像形成ユニットに配設された書き込み装置の構成を示すものであり、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）はその側面図である。

図１１，１２に示す従来の画像形成ユニットＢは、感光体２０、帯電装置２１、書き込み装置５０、現像装置２２、転写装置２３、清掃装置（図示しない）、定着装置２５、空気流発生装置２６及び廃トナー装置２９を備えている。

上記従来の書き込み装置５０は、ＬＥＤＡ（発光ダイオードアレイ）からなる露光装置３２と、この露光装置３２を支持する支持部材６０とを有している。
支持部材６０は、露光装置３２の上面３２ａとの間に正面視横長の空隙γを区画形成する下向きコ字形に形成されている。

空気流発生装置２６は、現像装置２２内のトナーの表面が溶解してトナーどうしが凝集することを防止すべく、空気流Ｆ３を現像装置２２に送出流接させて冷却している。
また、空気流発生装置２６から送出された一部の空気流Ｆ４は、書き込み装置５０の上記空隙γを介して分流され、定着装置２５等に流接されて冷却している。

ところが、上記従来の書き込み装置５０では、現像装置２２等の冷却を急速に行いたいとき、空気流発生装置２６から送出される空気流を増加させたとしても、その増加した空気流の一部が書き込み装置５０の空隙γを介して分流されてしまう。

このために、現像装置２２等に流接させるべき空気流を充分に増加させられないために冷却効率が低く、結果として空気流発生装置２６の大型化を招き、それに伴うレイアウトの圧迫、装置自体の大型化、消費電力の増加を招来する。

上記従来の課題を解決しようとした画像形成装置が特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示された画像形成装置は、画像形成ユニットの温度を下げることを目的として、少なくとも露光装置と現像装置との間に空気流を形成させた構成としたものである。

しかしながら、上記特許文献１に開示された構成のものでは、冷却用の空気流を充分に増減制御できるものではなく、所期の冷却効果を得ることができないという未解決の課題がある。

そこで本発明は、冷却対象となる装置類に必要な空気流量を増減制御して、所期の冷却効果を得ることができる書き込み装置の提供を目的としている。

上記課題を解決するための本発明は、感光体と、現像装置と、帯電装置と、廃トナー装置と、空気流を発生する空気流発生装置とを少なくとも有する画像形成ユニットに配置され、前記感光体に静電潜像を書き込むための書き込み装置において、印刷用紙の搬送方向の上流側に前記現像装置が位置し、下流側に前記帯電装置及び前記廃トナー装置が位置するように配置され、発光ダイオードアレイからなる露光装置と、前記露光装置を保持する保持体と、を有し、前記保持体は、分配孔を、前記搬送方向と直交する幅方向において一方側から他方側へ複数配設した分配孔形成部材を、前記現像装置に臨む一面に着脱自在に配設し、前記分配孔は、前記空気流発生装置から送出された空気流の流量を、前記現像装置と、前記帯電装置及び前記廃トナー装置とに対応して分配流通させている。

本発明によれば、冷却対象となる装置類に必要な空気流量を増減制御して、所期の冷却効果を得ることができる。

第一の実施形態に係る書き込み装置を搭載した画像形成装置の概観斜視図である。 第一の実施形態に係る書き込み装置を含む画像形成ユニットの概略構成を示す説明図である。 同上の書き込み装置を含む一例に係る画像形成ユニットの斜視図である。 同上の書き込み装置を含む一例に係る画像形成ユニットの上面図である。 （Ａ）は同上の書き込み装置の正面図、（Ｂ）は、その側面図である。 第二の実施形態に係る書き込み装置の正面図である。 第三の実施形態に係る書き込み装置の正面図である。 第四の実施形態に係る書き込み装置を含む画像形成ユニットの斜視図である。 第四の実施形態に係る書き込み装置を含む画像形成ユニットの上面図である。 第五の実施形態に係る書き込み装置を含む画像形成ユニットの斜視図である。 従来の画像形成ユニットの概略構成を示す斜視図である。 従来の画像形成ユニットの上面図である。 同上の従来の画像形成ユニットに配設された書き込み装置の構成を示すものであり、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）はその側面図である。

以下に、本発明に係る書き込み装置を搭載した画像形成装置について、図面を参照して説明する。図１は、第一の実施形態に係る書き込み装置を搭載した画像形成装置の概観斜視図、図２は、第一の実施形態に係る書き込み装置を含む画像形成ユニットの概略構成を示す説明図である。また、図３は、第一の実施形態に係る書き込み装置を含む画像形成ユニットの斜視図、図４は、第一の実施形態に係る書き込み装置を含む画像形成ユニットの上面図である。なお、図３，４においては、上記図１等において説明したものと同一又は同等のものには、それらに同一の符号を付して重複した説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

図１に示す画像形成装置１０は、原稿搬送装置１１や画像読み取り装置を筐体１２の上部に、また、その筐体１２の内部に、一例に係る画像形成ユニットＡ１、図示しない給紙テーブル等を適宜配設したものである。

図２～４に示すように、一例に係る画像形成ユニットＡ１は、感光体２０、帯電装置２１、第一の実施形態に係る書き込み装置３０、現像装置２２、転写装置２３、清掃装置（図示しない）、定着装置２５、空気流発生装置２６及び廃トナー装置２９を備えている。

感光体２０はドラム形に構成されており、一方向に回転操作されるようになっている。
帯電装置２１は、回転操作される上記感光体２０を一様に帯電させるである。
書き込み装置３０は、帯電装置２１により帯電された感光体２０の表面にレーザ光を走査することにより、画像データに基づく静電潜像を形成するものである。

現像装置２２は、上記書き込み装置３０による露光によって感光体２０に形成された静電潜像をトナーにより現像するものである。
転写装置２３は、現像装置２２の現像によって感光体２０上に形成されたトナー像を印刷用紙Ｐ（図２参照）に転写するものである。
定着装置２５は、印刷用紙Ｐに転写された未定着画像を定着するためのものである。
廃トナー装置２９は、使用済みのトナーを回収するものである。

上記空気流発生装置（以下、「冷却ファン」という。）２６は、画像形成ユニットＡ１内の冷却対象となる装置類に流接させる空気流を発生させて送出する機能を有するものである。
本実施形態においては、画像形成ユニットＡ１の一側方ＡＲであって、印刷用紙Ｐの搬送方向αにおいて現像装置２２と感光体２０との間の位置に配設されている。
「冷却対象となる装置類」とは、例えば現像装置２２や定着装置２５等である。

換言すると、本実施形態において示す冷却ファン２６は、画像形成ユニットＡ１の一側方ＡＲであって、上記搬送方向αにおいて書き込み装置３０を挟む定着装置２５とは反対側に配設されている。
そして、冷却ファン２６から上記搬送方向αと直交する幅方向βに空気流を送出している。換言すると、画像形成ユニットＡ１の一側方ＡＲから他側方ＡＬに向けて空気流を送出している。

図３，４に示すように、第一の実施形態に係る書き込み装置３０は、保持体３１と、これの下部に保持された露光装置３２とを有している。
保持体３１は、上記幅方向βにおいて横長にした支持部材３３と、この支持部材３３の現像装置２２に臨む一面３３ａに配設された分配孔形成部材４０とを有している。

図５（Ａ）は第一の実施形態に係る書き込み装置の正面図、（Ｂ）は、その側面図である。
分配孔形成部材４０は、上記支持部材３３と同じ全長にした横長の板状にして形成され、その支持部材３３に対して着脱自在に配設されている。着脱自在とすることにより、例えば分配孔の開孔率（後述する）の異なる別異の分配孔形成部材と容易に交換できるようにしている。

上記分配孔形成部材４０には、冷却ファン２６から送出した空気流を分配流通させるための複数の分配孔４０ａ～４０ｅが、上記空気流の送出方向（幅方向）βにおいて一側方ＡＲから他側方ＡＬに向け、互いに一定の間隔にして配列形成されている。
「一定の間隔」には、等間隔や一側方ＡＲから他側方ＡＬに向けて等比数列的に接近するような間隔配列をも含む。

各分配孔４０ａ～４０ｅは、それぞれ正面視円形にして形成されており、冷却ファン２６から送出された空気流を現像装置２２に臨む一面３３ａ側から定着装置２５に臨む他面３３ｂ側に流出させられるように連通されている。

本実施形態において示す分配孔４０ａ～４０ｅは、空気流の送出方向（幅方向）βにおいて、冷却ファン２６を配置した一側方ＡＲから他側方ＡＬに向けて次第に開孔率が増加するように形成している。
「開孔率」とは、分配孔形成部材４０の空気流の送出方向（幅方向）βにおける分配孔４０ａ～４０ｅの面積当たりの開孔割合のことである。

本実施形態においては、複数の分配孔４０ａ～４０ｅのうち、最も大きな分配孔４０ｅの内径を１２ｍｍ未満に設定している。すなわち、ユーザーが分配孔に指を差し入れて、書込装置３０及び奥側に配置された他の電子部品へのユーザーの接触を防ぐことができる。これにより、ユーザーの感電、基板のショート及び構成部品の破損等の不具合を防止できる。
なお、内径を１２ｍｍ未満としたのは、JIS C 0922の検査プローブ Ｂを参照して設定した値である。このプローブは各種試験の試験指として使用されている。

空気流の送出方向（幅方向）βにおいて次第に開孔率を増加させているのは、冷却ファン２６を配置した一側方ＡＲから他側方ＡＬに向けて圧力差が生じることを考慮したからである。従って、そのような圧力差が問題とならないときには、上述したような開孔率を変化させなくてもよい。

また、本実施形態においては、分配孔を流出入する空気流の流路を遮蔽しないように他の装置類を配設している。これにより、分配孔を流通する空気流が妨げられず、冷却効果の低減を招くことがない。

上記の構成からなる画像形成ユニットＡ１の動作は、概ね次のとおりである。
まず、帯電装置２１によって感光体２０の表面を帯電させる。 帯電した感光体２０の表面には、書き込み装置３０によって画像データに応じたレーザビームが照射されることにより、潜像形成される。

形成された潜像は、現像装置２２によってトナー像が形成され（現像され）、形成されたトナー像は、転写装置２３によって給紙ローラ２８から搬送された印刷用紙Ｐに転写される。

その後、印刷用紙Ｐは、定着装置２５に向けて搬送され、トナー像に対する加圧と加熱によって印刷用紙Ｐ上に定着され、排紙ローラ２７によって排紙される。そして、清掃装置２４が、感光体２０の表面を清掃し、表面に余分に付着しているトナーを除去する。

なお、フルカラー画像を形成する場合には、カラー構成色毎（例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｂｋ）の色毎）に潜像を形成し、各構成色のトナー像を印刷用紙Ｐに重畳させて転写する。

上述したような分配孔４０ａ～４０ｅを形成した分配孔形成部材４０を設けた画像形成装置１０における空気流の流動状態は、次のとおりである。
図３，４に示すように、冷却ファン２６により送出された一部の空気流Ｆ１は現像装置２２に直接到達して流接する。また、冷却ファン２６により送出された一部の空気流Ｆ２は、分配孔形成部材４０の各分配孔４０ａ～４０ｅを流通して定着装置２５に流接する。

このとき、分配孔形成部材４０の分配孔４０ａ～４０ｅの開孔率を増減調整することにより、分配孔４０ａ～４０ｅをそれぞれ流通して定着装置２５に到達する空気流量、及び現像装置２２に到達する空気流量を増減制御することができる。

すなわち、目的に応じて分配孔４０ａ～４０ｅの開孔率を調整することにより冷却対象となる装置類に到達する空気流量を増減制御でき、それら装置類に対応した所望の冷却効果を得ることができる。これにより、冷却ファン２６の不要な大型化及びそれに伴うレイアウトの圧迫、さらには、冷却ファン２６の消費電力の増加を抑制できる。
また、冷却ファン２６から送出される空気流の送出方向において各分配孔の開孔率を増加させていることにより、冷却対象となる装置類（定着装置２５）を均一（均等）に冷却することができる。
さらに、複数の分配孔４０ａ～４０ｅを、上記空気流の送出方向（幅方向）βにおいて一側方ＡＲから他側方ＡＬに向け、互いに一定の間隔に配列形成しているので、冷却対象となる装置類（定着装置２５）を均一（均等）に冷却することができる。

図６は、第二の実施形態に係る書き込み装置の正面図である。なお、図６においては、上記図１等において説明したものと同一又は同等のものには、それらに同一の符号を付して重複した説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

第二の実施形態に係る書き込み装置３０Ａは、分配孔形成部材４０に形成した分配孔の形成数を増加させたものである。
具体的には、上記空気流の送出方向（幅方向）βにおいて、一側方ＡＲから他側方ＡＬに向け、冷却ファン２６から送出した空気流を分配流通させるための９つの分配孔４０ａ～４０ｉが互いに一定の間隔にして配列形成されている。

各分配孔４０ａ～４０ｉは、それぞれ正面視円形にして形成されている。また、冷却ファン２６から送出された空気流を、現像装置２２に臨む上記した一面３３ａ側から定着装置２５に臨む他面３３ｂ側に流出させられるように連通されていることは、上述したものと同様である。

本実施形態において示す分配孔４０ａ～４０ｉも、冷却ファン２６を配置した一側方ＡＲから他側方ＡＬに向けて次第に開孔率が大きくなるように形成している。
このような分配孔４０ａ～４０ｇにより、冷却対象となる装置類に到達する空気流量を増減制御でき、各冷却対象となる装置類に対する所望の冷却効果を得ることができる。

図７は、第三の実施形態に係る書き込み装置の正面図である。なお、図７においては、上記図１等において説明したものと同一又は同等のものには、それらに同一の符号を付して重複した説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

第三の実施形態に係る書き込み装置３０Ｂは、分配孔形成部材４０に形成した分配孔の開孔面積を減少させたものである。
具体的には、上記幅方向βにおいて一側方ＡＲから他側方ＡＬに向け、冷却ファン２６から送出した空気流を分配流通させるための正面視円形にした５つの分配孔４０ｊ～４０ｎが互いに一定の間隔にして配列形成されている。

各分配孔４０ｊ～４０ｎは、冷却ファン２６から送出された空気流を現像装置２２に臨む上記した一面３３ａ側から定着装置２５に臨む他面３３ｂ側に流出させられるように連通されていることは、上述したものと同様である。

本実施形態において示す分配孔４０ｊ～４０ｎは、空気流の送出方向（幅方向）βにおいて次第に開孔率が増加するように形成しているが、最も大きな分配孔４０ｎであっても図３等において説明した分配孔４０ｅよりも小さな開孔率としている。

図８は、第四の実施形態に係る書き込み装置を含む画像形成ユニットの斜視図、図９は、第四の実施形態に係る書き込み装置を含む画像形成ユニットの上面図である。なお、図８，９においては、上記図１等において説明したものと同一又は同等のものには、それらに同一の符号を付して重複した説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

第四の実施形態に係る書き込み装置３０Ｃは、上記したものと同等の分配孔４０ａ～４０ｅの近傍に、それら分配孔４０ａ～４０ｅにそれぞれ空気流を案内するための案内部材４１ａ～４１ｅを配設している。

本実施形態においては、各分配孔４０ａ～４０ｅの辺縁に沿い、所要の角度範囲内に案内部材４１ａ～４１ｅを突出させて形成している。
敷衍すると、各案内部材４１ａ～４１ｅは、分配孔４０ａ～４０ｅの他側方ＡＬ側の辺縁に沿う半円弧状にして、かつ、側面視楕円形に突出させて形成されている。これにより、冷却ファン２６から送出された空気流を効率よく案内流通させることができる。
なお、案内部材は、例示した形状に限るものではないことは勿論である。

図１０は、第五の実施形態に係る書き込み装置を含む画像形成ユニットの斜視図である。
図１０に示す他例に係る画像形成ユニットＡ２は、第五の実施形態に係る書き込み装置３０Ｄの幅と同等の幅にして形成された冷却ファン２６Ａを、その書き込み装置３０Ｄに正対させて配設した構成のものである。冷却ファン２６Ａからは、書き込み装置３０Ｄの全幅においてほぼ均一の空気流が送出されるようになっている。なお、本例においては、冷却ファン２６Ａを現像装置２２の上方位置に配置している。

冷却ファン２６Ａを書き込み装置３０Ｄに正対させて配置することにより、前述した実施形態において説明した一側方ＡＲから他側方ＡＬに向けての圧力変化を生じさせることがない。

すなわち、本例において示す書き込み装置３０Ｄは、冷却ファン２６Ａから送出される空気流の送出方向において各分配孔の開孔率を一定にして形成している。具体的には、分配孔形成部材４０に、前記一側方ＡＲと他側方ＡＬの間において同じ開孔率にした分配孔４０ｋを形成している。

分配孔４０ｋは、上記空気流の送出方向（幅方向）βにおいて一側方ＡＲと他側方 ＡＬの間において同じ内径にした正面視円形にし、互いに一定の間隔にして配列形成されている。
すなわち、本例に示すように、一側方ＡＲと他側方ＡＬの間において空気圧が変化しない構成においては、空気流の送出方向（幅方向）βにおいて次第に開孔率が増加するように形成しなくともよいのである。

分配孔の開孔面積を増減調整するための開孔調整部材を設けた構成にしてもよい。
すなわち、複数の種類の量産機に搭載する場合、基本となる分配孔を有する支持部材に各機種の所望の冷却機能に応じた形状の開孔調整部材を取り付けることにより、より低コストにして各機種の冷却機能を達成できる。

例えば基本となる分配孔を有する保持体を樹脂で成型し、不要な分配孔を小さくしたり塞ぐような形状のマイラ（開孔調整部材）を貼り付けることにより、所望の機能を低コストに実現できる。

さらに、上述した実施形態においては、分配孔を円形に形成したものを例示したが、他の公知の形状にしてもよいことは勿論である。

１０ 画像形成装置
１２ 筐体
２０ 感光体
２２ 現像装置
２３ 転写装置
２４ 清掃装置
２５ 定着装置
２６ 冷却ファン
２７ 排紙ローラ
３０ 書き込み装置
３２ 露光装置
３２ａ 上縁面
３３ 支持部材
３３ａ 一面
３３ｂ 他面
４０ａ～４０ｎ 分配孔
４１ａ～４１ｅ 案内部材
６０ 支持部材
Ａ１ 一例に係る画像形成ユニット
Ａ２ 他例に係る画像形成ユニット
ＡＬ 他側方
ＡＲ 一側方

特開２００７‐１４０３４９号公報

Claims (9)

1. 感光体と、現像装置と、帯電装置と、廃トナー装置と、空気流を発生する空気流発生装置とを少なくとも有する画像形成ユニットに配置され、前記感光体に静電潜像を書き込むための書き込み装置において、
   印刷用紙の搬送方向の上流側に前記現像装置が位置し、下流側に前記帯電装置及び前記廃トナー装置が位置するように配置され、
   発光ダイオードアレイからなる露光装置と、
   前記露光装置を保持する保持体と、を有し、
   前記保持体は、分配孔を、前記搬送方向と直交する幅方向において一方側から他方側へ複数配設した分配孔形成部材を、前記現像装置に臨む一面に着脱自在に配設し、
   前記分配孔は、前記空気流発生装置から送出された空気流の流量を、前記現像装置と、前記帯電装置及び前記廃トナー装置とに対応して分配流通させることを特徴とする書き込み装置。
2. 前記空気流発生装置から送出される空気流の送出方向において各分配孔の開孔率を増減させていることを特徴とする請求項１に記載の書き込み装置。
3. 前記空気流発生装置から送出される空気流の送出方向において各分配孔の開孔率を一定にしていることを特徴とする請求項１に記載の書き込み装置。
4. 複数の前記分配孔を互いに一定の間隔にしていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の書き込み装置。
5. 複数の前記分配孔のうち、最も大きな分配孔の径を１２ｍｍ未満に設定していることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の書き込み装置。
6. 前記分配孔を流出入する空気流の流路を遮蔽しないように他の装置類を配設していることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の書き込み装置。
7. 前記分配孔の近傍に、空気流を前記分配孔に案内する案内部材を配設していることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の書き込み装置。
8. 前記分配孔の開孔面積を増減調整するための開孔調整部材を設けたことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の書き込み装置。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の書き込み装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

Images