画像形成装置
【課題】内部にある駆動機構等の発熱部品を効率的に冷却や排気ができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１００が印刷動作にはいると、搬送駆動モータ２１１が起動し、ギア２１２ａを回転駆動する。搬送駆動モータ２１１の回転駆動は、ギア２１２ａとギア２１２ｂを介して、駆動軸２１３に伝達される。駆動軸２１３の回転はカップリング２１５ａと２１５ｂを介して駆動軸２３０ｂに伝達され、搬送ローラ１２ａを回転させる。これと共に、駆動機構ユニット２１０のカバー２１７内にあるシロッコファン２１４が回転し、左から右への空気流を形成する。吸入口２２２から吸入された空気は、隔壁２３１に導かれてシロッコファン２１４に達し、回転するシロッコファン２１４により排出口２２３より排出される。
【解決手段】画像形成装置１００が印刷動作にはいると、搬送駆動モータ２１１が起動し、ギア２１２ａを回転駆動する。搬送駆動モータ２１１の回転駆動は、ギア２１２ａとギア２１２ｂを介して、駆動軸２１３に伝達される。駆動軸２１３の回転はカップリング２１５ａと２１５ｂを介して駆動軸２３０ｂに伝達され、搬送ローラ１２ａを回転させる。これと共に、駆動機構ユニット２１０のカバー２１７内にあるシロッコファン２１４が回転し、左から右への空気流を形成する。吸入口２２２から吸入された空気は、隔壁２３１に導かれてシロッコファン２１４に達し、回転するシロッコファン２１４により排出口２２３より排出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に関し、特に発熱部分を冷却する機構を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置は、用紙搬送のためのモータ、クラッチなどの駆動機構を有し、これらが発熱する。また、装置本体内部深くにもレーザスキャンユニット（ＬＳＵ）や回路基板などの発熱する部材が設置されており、更には定着装置において高温で用紙にトナーを定着させる構造も有しており、装置内部が過昇温状態とならないようこれらの部材を冷却するよう空気流を形成する必要がある。
【０００３】
ところが、画像形成装置の小型化に伴い、部材の周囲にさまざまな機構部品や電気部品が配置されているため、内部空間に余裕が無く、空気流が通過するための空間の形成が困難になっている。
【０００４】
そこで、後述する特許文献１では、加熱定着された用紙を冷却するために、用紙反転用の駆動機構により駆動される駆動軸の回転に伴って回転駆動する空気流動手段を設けたものが記載されている。上述の駆動機構、空気流動手段と、用紙を反転する搬送路が、ハウジング内に収容され、この空気流動手段が軸方向に空気を流動することによって、ハウジング内を搬送されている用紙を冷却する。こうして、駆動軸の回転により空気流動手段も回転して空気を流動するので、別途冷却ファンを配設する必要がなく、そのためのスペースが不要で、しかも消費電力の増加を抑制することができる。
【特許文献１】特開２０００−２４７５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、画像形成装置の用紙を冷却するものであるが、本体内部には、熱を発生する部分が数多くある。例えば、駆動機構自体、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）、回路基板などの発熱する部材が設置されている。従って、これらの部品・部材の熱により過昇温状態とならないよう冷却用の空気流を形成する必要があるが、特許文献１にはこの点に関して何ら記載されていない。また、画像形成を行うためのプロセスユニットにおいて、オゾンが発生して感光体ドラム等を劣化させる問題があり、別途排気機構を設ける必要もある。
【０００６】
近年、画像形成装置の小型化に伴い、部材の周囲にさまざまな機構部品や電気部品が配置されているため、さらに内部空間に余裕が無く、空気流が通過するための空間の形成が困難になっているが、こうしたなかで冷却機構を設ける必要がある。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、内部にある駆動機構等の発熱部品を効率的に冷却や排気ができる画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、駆動軸を回転駆動する駆動機構と、該駆動機構を収容するカバーとを有する駆動機構ユニットを備えた画像形成装置であって、
前記カバー内には、さらに空気流形成手段が前記駆動軸に同軸に取り付けられて設けられ、前記カバーには空気の吸入口と排出口が設けられ、前記空気流形成手段は、前記カバーの内部を換気ダクトとして空気流を形成することを特徴とする。
【０００９】
また、前記画像形成装置において、駆動機構は電磁駆動部品を含むことを特徴する。
【００１０】
また、前記画像形成装置において、前記カバー内には、前記吸入口から吸気された空気が前記駆動機構の周囲を流れて前記排出口へ達するように、隔壁が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記画像形成装置において、前記駆動機構は用紙搬送ローラを駆動する駆動軸を駆動することを特徴とする。
【００１２】
また、前記画像形成装置において、前記駆動機構ユニットの外部にある発熱部品から前記吸入口へ導く空気流経路が設けられていることを特徴とする。特に、この発熱部品はレーザスキャナユニットである。また、前記空気流経路中に冷却ファンが設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記画像形成装置において、駆動機構は現像を行うプロセスユニットの駆動軸を駆動し、前記吸入口は帯電器近傍の空気を吸気することを特徴とする。
【００１４】
また、前記画像形成装置において、画像形成時以外でも前記駆動機構を動作させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、駆動機構を外装するカバーをダクトとし、駆動機構による駆動軸の回転を用いて空気流形成手段を回転させて空気流を形成するため、カバーの内部空間を有効に活用しながら空気流の形成が可能であり、効率よく冷却することができる。
【００１６】
前記カバー内には、前記吸入口から吸気された空気が前記駆動機構の周囲を流れて前記排出口へ達するように、隔壁が設けられているので、さらに効率的に冷却することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記駆動機構ユニットの外部にある発熱部品から前記吸入口へ導く空気流経路が設けられているので、前記駆動機構ユニットの外部にある発熱部品も効率的に冷却できる。これに冷却ファンを設けると、さらに効率的に冷却できる。
【００１８】
また本発明によれば、駆動機構は現像を行うプロセスユニットの駆動軸を駆動し、前記吸入口は帯電器近傍の空気を吸気するので、オゾン排気のためのダクトなど排気機構を別途設ける必要が無く、画像形成装置を小型化できる。
【００１９】
また本発明によれば、画像形成時以外でも前記駆動機構を動作させるので、待機中や画像形成終了後においても冷却や排気処理を行うことができ、さらに効果的に冷却やオゾン排気ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２１】
＜画像形成装置の構造＞
図１に、本発明が実施される画像形成装置１００の概要を示す。
画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するもので、装置本体１１０と、自動原稿処理装置１２０とにより構成されている。装置本体１１０は、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、中間転写ベルトユニット６、定着ユニット７、給紙カセット８１、排紙トレイ９１等を有して構成されている。
【００２２】
装置本体１１０の上部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９２が設けられ、原稿載置台９２の上側には自動原稿処理装置１２０が取り付けられている。自動原稿処理装置１２０は、原稿載置台９２の上に自動で原稿を搬送する。また原稿処理装置１２０は矢印Ｍ方向に回動自在に構成され、原稿載置台９２の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。
【００２３】
本画像形成装置において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、画像を形成するためのプロセスユニットである現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。
【００２４】
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すようなチャージャ型の他、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器が用いられることもある。
【００２５】
露光ユニット１は、本発明に関わる画像書込み装置に該当するものであり、レーザ出射部及び反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成される。露光ユニット１は、レーザビームを走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。露光ユニット１を構成する光走査装置の構成は、後述して具体的に説明する。また露光ユニット１としては、この他発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法も採用できる。
【００２６】
露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。現像器２はそれぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を４色（ＹＭＣＫ）のトナーにより顕像化するものである。またクリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを、除去・回収する。
【００２７】
感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルトユニット６は、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、中間転写ローラ６４、及び中間転写ベルトクリーニングユニット６５を備えている。上記中間転写ローラ６４は、ＹＭＣＫ用の各色に対応して４本設けられている。
【００２８】
中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、及び中間転写ローラ６４は、中間転写ベルト６１を張架して回転駆動させる。また各中間転写ローラ６４は、感光体ドラム３のトナー像を、中間転写ベルト６１上に転写するための転写バイアスを与える。
【００２９】
中間転写ベルト６１は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト６１に順次的に重ねて転写することによって、中間転写ベルト６１上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。中間転写ベルト６１は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００３０】
感光体ドラム３から中間転写ベルト６１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト６１の裏側に接触している中間転写ローラ６４によって行われる。中間転写ローラ６４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６４は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト６１に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。
【００３１】
上述の様に各感光体ドラム３上で各色相に応じて顕像化された静電像は中間転写ベルト６１で積層される。このように、積層された画像情報は中間転写ベルト６１の回転によって、後述の用紙と中間転写ベルト６１の接触位置に配置される転写ローラ１０によって用紙上に転写される。
【００３２】
このとき、中間転写ベルト６１と転写ローラ１０は所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ１０にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ１０は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１０もしくは前記中間転写ベルト駆動ローラ６２の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）が用いられる。
【００３３】
また、上記のように、感光体ドラム３に接触することにより中間転写ベルト６１に付着したトナー、もしくは転写ローラ１０によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト６１上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット６５によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット６５には、中間転写ベルト６１に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト６１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ６３で支持されている。
【００３４】
給紙カセット８１は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、装置本体１１０の露光ユニット１の下側に設けられている。また手差し給紙カセット８２にも画像形成に使用するシートを置くことができる。また、装置本体１１０の上方に設けられている排紙トレイ９１は、印刷済みのシートをフェイスダウンで集積するためのトレイである。
【００３５】
また装置本体１１０には、給紙カセット８１及び手差し給紙カセット８２のシートを転写ローラ１０や定着ユニット７を経由させて排紙トレイ９１に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。給紙カセット８１ないし手差し給紙カセット８２から排紙トレイ９１までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１ａ，１１ｂ、複数の搬送ローラ１２ａ〜１２ｄ，レジストローラ１３、転写ローラ１０、定着ユニット７等が配されている。
【００３６】
搬送ローラ１２ａ〜１２ｄは、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。またピックアップローラ１１ａは、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。同様にまたピックアップローラ１１ｂは、手差し給紙カセット８２の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット８２からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。
【００３７】
また、レジストローラ１３は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端を合わせるタイミングでシートを転写ローラ１０に搬送する機能を有している。
【００３８】
定着ユニット７は、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２を備えており、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２は、シートを挟んで回転するようになっている。またヒートローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ７２とともにトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。またヒートローラ７１を外部から加熱するための外部加熱ベルト７３が設けられている。
【００３９】
次にシート搬送経路を詳細に説明する。上述のように、画像形成装置には予めシートを収納する給紙カセット８１、及び手差し給紙カセット８２が設けられている。これら給紙カセット８１，８２からシートを給紙するために、各々ピックアップローラ１１ａ，１１ｂが配置され、シートを１枚ずつ搬送路Ｓに導くようになっている。
【００４０】
各給紙カセット８１，８２から搬送されるシートは用紙搬送路Ｓの搬送ローラ１２ａによってレジストローラ１３まで搬送され、シートの先端と中間転写ベルト６１上の画像情報の先端を整合するタイミングで転写ローラ１０に搬送され、シート上に画像情報が書き込まれる。その後、シートは定着ユニット７を通過することによってシート上の未定着トナーが熱で溶融・固着され、その後に配された搬送ローラ１２ｂを経て排紙トレイ９１上に排出される。
【００４１】
上記の搬送経路は、シートに対する片面印字要求のときのものであるが、これに対して両面印字要求の時は、上記のように片面印字が終了し定着ユニット７を通過したシートの後端が最終の搬送ローラ１２ｂで把持されたときに、搬送ローラ１２ｂが逆回転することによってシートを搬送ローラ１２ｃ，１２ｄに導く。そしてその後レジストローラ１３を経てシート裏面に印字が行われた後にシートが排紙トレイ９１に排出される。
【００４２】
ＬＳＵ１及び回路基板１５１を冷却するよう図面左から右方向に空気流を形成する冷却ファン２０１が設けられている。冷却ファン２０１はモータと羽根を有している。冷却ファン２０１の形成する空気流がＬＳＵ１と冷却ファン２０１の間に空気流経路（一点鎖線）２０２を形成している。この空気流通経路２０２の先には、搬送ローラ１２ａの駆動機構を冷却する冷却機構が設けられている。
【００４３】
＜第１の実施形態＞
図２は、本発明の画像形成装置における駆動機構ユニットの第１の実施形態の構造を示す構成図である。
画像形成装置１００には、搬送ローラ１２ａを駆動する駆動機構ユニット２１０が設けられている。駆動機構ユニット２１０は、搬送駆動モータ２１１、ギア２１２ａ，２１２ｂ、駆動軸２１３、空気流形成手段であるシロッコファン２１４、カップリング２１５ａ、取付部２１６、カバー２１７を備える。カバー２１７は、搬送駆動モータ２１１、ギア２１２ａ，２１２ｂ、シロッコファン２１４を覆うように形成されている。
【００４４】
ギア２１２ａは、搬送駆動モータ２１１に接続され、駆動軸２１３には、ギア２１２ｂ、シロッコファン２１４、カップリング２１５ａが同軸で回転するように取り付けられている。そしてギア２１２ａとギア２１２ｂとは歯合しており、搬送駆動モータ２１１の回転駆動を駆動軸２１３に伝達するようになっている。特に、搬送駆動モータ２１１、ギア２１２ａ，２１２ｂ、駆動軸２１３を駆動機構２２５と呼ぶ。
【００４５】
図３は、取付部２１６によって駆動機構ユニット２１０を画像形成装置本体に取り付ける場合の説明図である。取付部２１６は、その一端がカバー２１７の外側側壁に取り付けられており、他端が画像形成装置本体のフレーム２２１に着脱可能に取り付けられる。カバー２１７の取付部２１６側の側壁には空気の吸入口２２２、相対する側壁には空気の排出口２２３が設けられている。こうして、シロッコファン２１４によりカバー２１２の内部は換気ダクトとして空気流を形成する。
【００４６】
搬送ローラ１２ａが同軸で取り付けられている駆動軸２３０の駆動機構ユニット２１０側の端部にはカップリング２１５ｂが取り付けられている。図３に示すように、取付部２１６をフレーム２２１に取り付けた場合、同時にカップリング２１５ａとカップリング２１５ｂが結合して駆動軸２１３の回転が駆動軸２３０に伝達されるようになる。
【００４７】
ＬＳＵ１の発熱原因は主にポリゴンミラーを駆動するポリゴンモータが発熱源なので、印刷時に温度が上昇する。また、ＬＳＵ１の下部にある回路基板１５１も発熱限であり温度が上昇する。従って、図１及び図２に示すように、ＬＳＵ１から吸入口２２２へ到達するまでに設けられた空気流経路（一点鎖線）２０２の中間に冷却ファン２０１が設けられており、空気流通経路２０２上のフレーム２２１には開口部２２６が設けられている。こうして、ＬＳＵ１及び回路基板１５１により暖められた空気を吸入口２２２へ導き、印刷時に駆動軸２１３の回転駆動によりシロッコファン２１４が回転駆動して空気流を形成し、カバー２１７内の空気を排出口２２３から排出する。
【００４８】
図４は、シロッコファン２１４の構造を示す図である。
シロッコファン２１４は、空気流形成手段としての機能を果たし、駆動軸２１３に取り付ける円板２３３と、その円板２３３上に軸心から外周に向けて板状フィン２３２が立設されている。駆動軸２１３の回転とともにシロッコファン２１４が回転すると、軸心付近から空気を吸入して円周方向に排出する。カバー２１７内では、空気を吸入口２２２から吸入し、シロッコファン２１４の軸心から外側に向けて排出された空気は排出口から排出される。このとき、空気流が吸入口２２２から排出口２２３に導かれるように、駆動機構２２５の下部に隔壁２３１を設けている。
【００４９】
次に冷却動作について説明する。
画像形成装置１００が印刷動作にはいると、搬送駆動モータ２１１が起動し、ギア２１２ａを回転駆動する。搬送駆動モータ２１１の回転駆動は、ギア２１２ａとギア２１２ｂを介して、駆動軸２１３に伝達される。駆動軸２１３の回転はカップリング２１５ａと２１５ｂを介して駆動軸２３０ｂに伝達され、搬送ローラ１２ａを回転させる。これと共に、駆動機構ユニット２１０のカバー２１７内にあるシロッコファン２１４が回転し、図２に示すように、左から右への空気流を形成する。吸入口２２２から吸入された空気は、隔壁２３１に導かれてシロッコファン２１４に達し、回転するシロッコファン２１４によりフィン２３２に沿って、円板２３３の軸心から外周へ向けて排出される。隔壁２３１は、シロッコファン２１４とギア２１２ｂの外縁に沿って駆動軸２１３に平行に形成されているので、シロッコファン２１４に押し出された空気は、カバー２１７の下部方向に流れることなく、カバー２１７の上部に形成されている排出口２２３へ向かって流れる。
【００５０】
このとき空気は、搬送駆動モータ２１１の周囲を流れ、搬送駆動モータ２１１の発熱により加熱された空気を排出口２２３から排出して、搬送駆動モータ２１１を冷却する。
【００５１】
一方、冷却ファン２０１も起動し、ＬＳＵ１と回路基板１５１により暖められた空気を空気流通経路２０２に沿ってフレーム２２１の開口部２２６から吸入口２２２へ送り込む。空気流通経路２０２は、冷却ファン２０１により形成された空気の流れ道であり、隔壁等で区切られている訳ではないので、暖められた空気は、適度に周囲の空気と混じり拡散しながら吸入口２２２へ達する。吸入口２２２に達した空気は、上述したように、シロッコファン２１４の空気流により排出口２２３から排出される。
【００５２】
こうして、駆動軸の回転にて空気流形成手段であるシロッコファン２１４を駆動するので、別途にシロッコファン２１４に対して回転駆動装置を設ける必要が無く、省スペースで且つ消費電力も抑えることができる。発熱する駆動機構のみを覆うようにカバーを形成し、しかもその内部にシロッコファン２１４を設けたので、カバー自体がダクトとなって効率的に暖められた空気を排気できる。
【００５３】
さらにこの駆動機構ユニット２１０の外にも冷却ファン２０１を設け、ＬＳＵ１や回路基板１５１からの空気も駆動機構ユニット２１０を通して排気するので、画像形成装置内の過昇温状態も効率的に抑えることができる。
【００５４】
なお、冷却ファンを設けない場合は、ＬＳＵ１や回路基板１５１からの空気を開口部２２６を経由して吸入口２２２へ導く空気流通経路２０２を考える必要がある。各部品の配置を工夫することにより、空気を開口部２２６を経由して吸入口２２２へ導く空気流通経路２０２を設定する。
【００５５】
＜第２の実施形態＞
図５に本発明の駆動機構ユニットの第２の実施形態を示す。図５に示す冷却対象の駆動機構ユニット３１０は、基本的には図２の駆動機構ユニット２１０の構成と同じである。異なるのは、他の搬送ローラ１２を駆動可能なように駆動軸とカップリングを複数設けており、電磁クラッチを含んでいる点である。
【００５６】
駆動機構ユニット３１０は、搬送駆動モータ３１１、ギア３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ、駆動軸３１３ａ，３１３ｂ、空気流形成手段であるシロッコファン３１４、カップリング３１５ａ，３１８ａ、取付部３１６、カバー３１７、電磁クラッチ３１９を備える。カバー３１７は、搬送駆動モータ３１１、ギア３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ、シロッコファン３１４、カップリング３１５ａ，３１８ａ、電磁クラッチ３１９を覆うように形成されている。
【００５７】
ギア３１２ａは搬送駆動モータ３１１に回転駆動可能に接続され、駆動軸３１３ａには、ギア３１２ｂ、シロッコファン３１４、カップリング３１５ａが同軸で回転するように取り付けられている。また、駆動軸３１３ｂには、ギア３１２ｃ、電磁クラッチ３１９、カップリング３１８ａが同軸で回転するように取り付けられている。そしてギア３１２ａとギア３１２ｂとが歯合し、ギア３１２ａとギア３１２ｃとが歯合して、搬送駆動モータ３１１の回転駆動を駆動軸３１３ａ，３１３ｂに伝達するようになっている。
【００５８】
カップリング３１５ａ，３１８ａは、それぞれ搬送ローラを回転させる駆動軸に設けられたカップリングに結合して、搬送ローラの駆動軸に回転を伝達する。搬送駆動モータ３１１が回転している間は、駆動軸３１３ａは常に回転してカップリング３１５ａを回転させる。ところが、駆動軸３１３ｂに取り付けた電磁クラッチ３１９は、駆動軸３１３ｂの回転をＯＮ／ＯＦＦできる。これにより、カップリング３１８ａに結合する搬送ローラの回転をＯＮ／ＯＦＦできる。
【００５９】
搬送駆動モータ３１１が回転している間は、シロッコファン３１４も回転して駆動軸３１３ａの回転により、吸入口３２２から空気を吸入して排出口３２３から空気を排出する。この空気の流れは、基本的に図２と同じであるので詳しい説明は省略する。こうして、この空気の流れによって電磁クラッチ３１９の発熱による暖かい空気を排出でき、電磁クラッチ３１９も冷却できる。
【００６０】
こうして電磁クラッチなどの発熱部材があっても、第１の実施形態と同様に効率的に冷却することができる。
【００６１】
＜第３の実施形態＞
図６は、本発明の画像形成装置における空気流形成機構の第３の実施形態の構造を示す構成図である。駆動機構ユニット２１０は、図２と同じ構造なので、同一符号を付し、詳しい説明は省略する。駆動軸２３０により回転駆動されるのは、感光体ドラム３である。感光体ドラム３の近傍には、感光体ドラム表面を所定の電位に均一に帯電させる帯電器５が設けられている。
【００６２】
帯電器５は、プロセス印刷ユニットの感光体ドラム３に電荷を付与する為に、高圧電源を利用し電圧印加を行っている。この時、電界発生部（チャージー線部、針電極の針部等々）からオゾンが発生することは良く知られている。
【００６３】
オゾンは、人体、並びに環境に悪影響を与えるだけでなく、画像形成装置に配置された感光体の感光層にダメージを与える。このため、画像形成装置の使用履歴によって経時的に適正な電圧の付与が出来なくなり、感光体の局所的に電界の不均一性を招来し“印字ボケ”や“感度不良”と呼ばれる不具合を起すという問題が生じている。
【００６４】
そこで、第３の実施形態においては、このオゾンの排気のために駆動機構ユニット２１０を用いる。フレーム２２１の開口部２２６が帯電器５の近傍に配置される。画像形成プロセル時には、感光体ドラム３が駆動機構２２５の駆動により回転駆動され、同時にシロッコファン２１４が駆動されて、空気の流れが生じる。帯電器５から開口部２２６までに空気流通経路４０２が形成され、帯電器５により発生したオゾンは、図２で説明したように、空気流通経路４０２から開口部２２６、吸入口２２２を通り、排出口２２３から装置外部へ排出される。オゾンフィルタが、開口部２２６、吸入口２２２、排出口２２３の少なくともいずれかに配置され、排気空気が所定環境基準を満足する状態で排気されるようにしている。
【００６５】
上記実施形態においては、いずれも画像形成時に駆動機構を駆動して冷却や排気を行っているが、画像形成時以外のタイミング（例えば待機中や画像形成終了後）でも、駆動機構２２５を駆動して冷却や排気を行うように制御してもよい。例えば、冷却においては、待機中であっても、所定時間経過した場合、一定時間だけ駆動機構を駆動して冷却を行う。また、オゾン排気においては、画像形成後も行って時間だけ駆動機構を駆動し続けることにより完全にオゾンを排気する。
【００６６】
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。駆動機構の発熱部品はモータや電磁クラッチなどの電磁駆動部品でもよいし、それ以外の発熱部品や部材でもよい。また、駆動機構は、用紙搬送機構に限るものでもない。また、空気流形成手段は、上記シロッコファンの構成に限るものではなく、駆動軸の回転により空気流を形成するものであればよい。第３の実施形態では、駆動機構に接続するのは感光体ドラムであるが、プロセスユニットにおいて回転駆動するものであれば、感光体ドラムに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明が実施される画像形成装置１００の概要を示す構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置における駆動機構ユニットの第１の実施形態の構造を示す構成図である。
【図３】取付部によって駆動機構ユニットを画像形成装置本体に取り付ける場合の説明図である。
【図４】シロッコファンの構造を示す図である。
【図５】本発明の画像形成装置における駆動機構ユニットの第１の実施形態の主要構造を示す構成図である。
【図６】本発明の画像形成装置における駆動機構ユニットの第３の実施形態の構造を示す構成図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 露光ユニット
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 搬送ローラ
１００ 画像形成装置
１１０ 装置本体
１２０ 自動原稿処理装置
１５１ 回路基板
２０１ 冷却ファン
２０２ 空気流通経路
２１０ 駆動機構ユニット
２１１ 搬送駆動モータ
２１２ カバー
２１２ａ，２１２ｂ ギア
２１３ 駆動軸
２１４ シロッコファン
２１５ａ カップリング
２１５ｂ カップリング
２１６ 取付部
２１７ カバー
２２１ フレーム
２２２ 吸入口
２２３ 排出口
２２５ 駆動機構
２２６ 開口部
２３０ 駆動軸
２３０ｂ 駆動軸
２３１ 隔壁
２３３ 円板
２３２ 板状フィン
３１０ 駆動機構ユニット
３１１ 搬送駆動モータ
３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ ギア
３１３ａ，３１３ｂ 駆動軸
３１４ シロッコファン
３１５ａ，３１８ａ カップリング
３１６ 取付部
３１７ カバー
３１９ 電磁クラッチ
３２２ 吸入口
３２３ 排出口
４０２ 空気流通経路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に関し、特に発熱部分を冷却する機構を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置は、用紙搬送のためのモータ、クラッチなどの駆動機構を有し、これらが発熱する。また、装置本体内部深くにもレーザスキャンユニット（ＬＳＵ）や回路基板などの発熱する部材が設置されており、更には定着装置において高温で用紙にトナーを定着させる構造も有しており、装置内部が過昇温状態とならないようこれらの部材を冷却するよう空気流を形成する必要がある。
【０００３】
ところが、画像形成装置の小型化に伴い、部材の周囲にさまざまな機構部品や電気部品が配置されているため、内部空間に余裕が無く、空気流が通過するための空間の形成が困難になっている。
【０００４】
そこで、後述する特許文献１では、加熱定着された用紙を冷却するために、用紙反転用の駆動機構により駆動される駆動軸の回転に伴って回転駆動する空気流動手段を設けたものが記載されている。上述の駆動機構、空気流動手段と、用紙を反転する搬送路が、ハウジング内に収容され、この空気流動手段が軸方向に空気を流動することによって、ハウジング内を搬送されている用紙を冷却する。こうして、駆動軸の回転により空気流動手段も回転して空気を流動するので、別途冷却ファンを配設する必要がなく、そのためのスペースが不要で、しかも消費電力の増加を抑制することができる。
【特許文献１】特開２０００−２４７５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、画像形成装置の用紙を冷却するものであるが、本体内部には、熱を発生する部分が数多くある。例えば、駆動機構自体、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）、回路基板などの発熱する部材が設置されている。従って、これらの部品・部材の熱により過昇温状態とならないよう冷却用の空気流を形成する必要があるが、特許文献１にはこの点に関して何ら記載されていない。また、画像形成を行うためのプロセスユニットにおいて、オゾンが発生して感光体ドラム等を劣化させる問題があり、別途排気機構を設ける必要もある。
【０００６】
近年、画像形成装置の小型化に伴い、部材の周囲にさまざまな機構部品や電気部品が配置されているため、さらに内部空間に余裕が無く、空気流が通過するための空間の形成が困難になっているが、こうしたなかで冷却機構を設ける必要がある。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、内部にある駆動機構等の発熱部品を効率的に冷却や排気ができる画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、駆動軸を回転駆動する駆動機構と、該駆動機構を収容するカバーとを有する駆動機構ユニットを備えた画像形成装置であって、
前記カバー内には、さらに空気流形成手段が前記駆動軸に同軸に取り付けられて設けられ、前記カバーには空気の吸入口と排出口が設けられ、前記空気流形成手段は、前記カバーの内部を換気ダクトとして空気流を形成することを特徴とする。
【０００９】
また、前記画像形成装置において、駆動機構は電磁駆動部品を含むことを特徴する。
【００１０】
また、前記画像形成装置において、前記カバー内には、前記吸入口から吸気された空気が前記駆動機構の周囲を流れて前記排出口へ達するように、隔壁が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記画像形成装置において、前記駆動機構は用紙搬送ローラを駆動する駆動軸を駆動することを特徴とする。
【００１２】
また、前記画像形成装置において、前記駆動機構ユニットの外部にある発熱部品から前記吸入口へ導く空気流経路が設けられていることを特徴とする。特に、この発熱部品はレーザスキャナユニットである。また、前記空気流経路中に冷却ファンが設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記画像形成装置において、駆動機構は現像を行うプロセスユニットの駆動軸を駆動し、前記吸入口は帯電器近傍の空気を吸気することを特徴とする。
【００１４】
また、前記画像形成装置において、画像形成時以外でも前記駆動機構を動作させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、駆動機構を外装するカバーをダクトとし、駆動機構による駆動軸の回転を用いて空気流形成手段を回転させて空気流を形成するため、カバーの内部空間を有効に活用しながら空気流の形成が可能であり、効率よく冷却することができる。
【００１６】
前記カバー内には、前記吸入口から吸気された空気が前記駆動機構の周囲を流れて前記排出口へ達するように、隔壁が設けられているので、さらに効率的に冷却することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記駆動機構ユニットの外部にある発熱部品から前記吸入口へ導く空気流経路が設けられているので、前記駆動機構ユニットの外部にある発熱部品も効率的に冷却できる。これに冷却ファンを設けると、さらに効率的に冷却できる。
【００１８】
また本発明によれば、駆動機構は現像を行うプロセスユニットの駆動軸を駆動し、前記吸入口は帯電器近傍の空気を吸気するので、オゾン排気のためのダクトなど排気機構を別途設ける必要が無く、画像形成装置を小型化できる。
【００１９】
また本発明によれば、画像形成時以外でも前記駆動機構を動作させるので、待機中や画像形成終了後においても冷却や排気処理を行うことができ、さらに効果的に冷却やオゾン排気ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２１】
＜画像形成装置の構造＞
図１に、本発明が実施される画像形成装置１００の概要を示す。
画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するもので、装置本体１１０と、自動原稿処理装置１２０とにより構成されている。装置本体１１０は、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、中間転写ベルトユニット６、定着ユニット７、給紙カセット８１、排紙トレイ９１等を有して構成されている。
【００２２】
装置本体１１０の上部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９２が設けられ、原稿載置台９２の上側には自動原稿処理装置１２０が取り付けられている。自動原稿処理装置１２０は、原稿載置台９２の上に自動で原稿を搬送する。また原稿処理装置１２０は矢印Ｍ方向に回動自在に構成され、原稿載置台９２の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。
【００２３】
本画像形成装置において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、画像を形成するためのプロセスユニットである現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。
【００２４】
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すようなチャージャ型の他、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器が用いられることもある。
【００２５】
露光ユニット１は、本発明に関わる画像書込み装置に該当するものであり、レーザ出射部及び反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成される。露光ユニット１は、レーザビームを走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。露光ユニット１を構成する光走査装置の構成は、後述して具体的に説明する。また露光ユニット１としては、この他発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法も採用できる。
【００２６】
露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。現像器２はそれぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を４色（ＹＭＣＫ）のトナーにより顕像化するものである。またクリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを、除去・回収する。
【００２７】
感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルトユニット６は、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、中間転写ローラ６４、及び中間転写ベルトクリーニングユニット６５を備えている。上記中間転写ローラ６４は、ＹＭＣＫ用の各色に対応して４本設けられている。
【００２８】
中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、及び中間転写ローラ６４は、中間転写ベルト６１を張架して回転駆動させる。また各中間転写ローラ６４は、感光体ドラム３のトナー像を、中間転写ベルト６１上に転写するための転写バイアスを与える。
【００２９】
中間転写ベルト６１は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト６１に順次的に重ねて転写することによって、中間転写ベルト６１上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。中間転写ベルト６１は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００３０】
感光体ドラム３から中間転写ベルト６１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト６１の裏側に接触している中間転写ローラ６４によって行われる。中間転写ローラ６４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６４は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト６１に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。
【００３１】
上述の様に各感光体ドラム３上で各色相に応じて顕像化された静電像は中間転写ベルト６１で積層される。このように、積層された画像情報は中間転写ベルト６１の回転によって、後述の用紙と中間転写ベルト６１の接触位置に配置される転写ローラ１０によって用紙上に転写される。
【００３２】
このとき、中間転写ベルト６１と転写ローラ１０は所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ１０にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ１０は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１０もしくは前記中間転写ベルト駆動ローラ６２の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）が用いられる。
【００３３】
また、上記のように、感光体ドラム３に接触することにより中間転写ベルト６１に付着したトナー、もしくは転写ローラ１０によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト６１上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット６５によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット６５には、中間転写ベルト６１に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト６１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ６３で支持されている。
【００３４】
給紙カセット８１は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、装置本体１１０の露光ユニット１の下側に設けられている。また手差し給紙カセット８２にも画像形成に使用するシートを置くことができる。また、装置本体１１０の上方に設けられている排紙トレイ９１は、印刷済みのシートをフェイスダウンで集積するためのトレイである。
【００３５】
また装置本体１１０には、給紙カセット８１及び手差し給紙カセット８２のシートを転写ローラ１０や定着ユニット７を経由させて排紙トレイ９１に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。給紙カセット８１ないし手差し給紙カセット８２から排紙トレイ９１までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１ａ，１１ｂ、複数の搬送ローラ１２ａ〜１２ｄ，レジストローラ１３、転写ローラ１０、定着ユニット７等が配されている。
【００３６】
搬送ローラ１２ａ〜１２ｄは、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。またピックアップローラ１１ａは、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。同様にまたピックアップローラ１１ｂは、手差し給紙カセット８２の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット８２からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。
【００３７】
また、レジストローラ１３は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端を合わせるタイミングでシートを転写ローラ１０に搬送する機能を有している。
【００３８】
定着ユニット７は、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２を備えており、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２は、シートを挟んで回転するようになっている。またヒートローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ７２とともにトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。またヒートローラ７１を外部から加熱するための外部加熱ベルト７３が設けられている。
【００３９】
次にシート搬送経路を詳細に説明する。上述のように、画像形成装置には予めシートを収納する給紙カセット８１、及び手差し給紙カセット８２が設けられている。これら給紙カセット８１，８２からシートを給紙するために、各々ピックアップローラ１１ａ，１１ｂが配置され、シートを１枚ずつ搬送路Ｓに導くようになっている。
【００４０】
各給紙カセット８１，８２から搬送されるシートは用紙搬送路Ｓの搬送ローラ１２ａによってレジストローラ１３まで搬送され、シートの先端と中間転写ベルト６１上の画像情報の先端を整合するタイミングで転写ローラ１０に搬送され、シート上に画像情報が書き込まれる。その後、シートは定着ユニット７を通過することによってシート上の未定着トナーが熱で溶融・固着され、その後に配された搬送ローラ１２ｂを経て排紙トレイ９１上に排出される。
【００４１】
上記の搬送経路は、シートに対する片面印字要求のときのものであるが、これに対して両面印字要求の時は、上記のように片面印字が終了し定着ユニット７を通過したシートの後端が最終の搬送ローラ１２ｂで把持されたときに、搬送ローラ１２ｂが逆回転することによってシートを搬送ローラ１２ｃ，１２ｄに導く。そしてその後レジストローラ１３を経てシート裏面に印字が行われた後にシートが排紙トレイ９１に排出される。
【００４２】
ＬＳＵ１及び回路基板１５１を冷却するよう図面左から右方向に空気流を形成する冷却ファン２０１が設けられている。冷却ファン２０１はモータと羽根を有している。冷却ファン２０１の形成する空気流がＬＳＵ１と冷却ファン２０１の間に空気流経路（一点鎖線）２０２を形成している。この空気流通経路２０２の先には、搬送ローラ１２ａの駆動機構を冷却する冷却機構が設けられている。
【００４３】
＜第１の実施形態＞
図２は、本発明の画像形成装置における駆動機構ユニットの第１の実施形態の構造を示す構成図である。
画像形成装置１００には、搬送ローラ１２ａを駆動する駆動機構ユニット２１０が設けられている。駆動機構ユニット２１０は、搬送駆動モータ２１１、ギア２１２ａ，２１２ｂ、駆動軸２１３、空気流形成手段であるシロッコファン２１４、カップリング２１５ａ、取付部２１６、カバー２１７を備える。カバー２１７は、搬送駆動モータ２１１、ギア２１２ａ，２１２ｂ、シロッコファン２１４を覆うように形成されている。
【００４４】
ギア２１２ａは、搬送駆動モータ２１１に接続され、駆動軸２１３には、ギア２１２ｂ、シロッコファン２１４、カップリング２１５ａが同軸で回転するように取り付けられている。そしてギア２１２ａとギア２１２ｂとは歯合しており、搬送駆動モータ２１１の回転駆動を駆動軸２１３に伝達するようになっている。特に、搬送駆動モータ２１１、ギア２１２ａ，２１２ｂ、駆動軸２１３を駆動機構２２５と呼ぶ。
【００４５】
図３は、取付部２１６によって駆動機構ユニット２１０を画像形成装置本体に取り付ける場合の説明図である。取付部２１６は、その一端がカバー２１７の外側側壁に取り付けられており、他端が画像形成装置本体のフレーム２２１に着脱可能に取り付けられる。カバー２１７の取付部２１６側の側壁には空気の吸入口２２２、相対する側壁には空気の排出口２２３が設けられている。こうして、シロッコファン２１４によりカバー２１２の内部は換気ダクトとして空気流を形成する。
【００４６】
搬送ローラ１２ａが同軸で取り付けられている駆動軸２３０の駆動機構ユニット２１０側の端部にはカップリング２１５ｂが取り付けられている。図３に示すように、取付部２１６をフレーム２２１に取り付けた場合、同時にカップリング２１５ａとカップリング２１５ｂが結合して駆動軸２１３の回転が駆動軸２３０に伝達されるようになる。
【００４７】
ＬＳＵ１の発熱原因は主にポリゴンミラーを駆動するポリゴンモータが発熱源なので、印刷時に温度が上昇する。また、ＬＳＵ１の下部にある回路基板１５１も発熱限であり温度が上昇する。従って、図１及び図２に示すように、ＬＳＵ１から吸入口２２２へ到達するまでに設けられた空気流経路（一点鎖線）２０２の中間に冷却ファン２０１が設けられており、空気流通経路２０２上のフレーム２２１には開口部２２６が設けられている。こうして、ＬＳＵ１及び回路基板１５１により暖められた空気を吸入口２２２へ導き、印刷時に駆動軸２１３の回転駆動によりシロッコファン２１４が回転駆動して空気流を形成し、カバー２１７内の空気を排出口２２３から排出する。
【００４８】
図４は、シロッコファン２１４の構造を示す図である。
シロッコファン２１４は、空気流形成手段としての機能を果たし、駆動軸２１３に取り付ける円板２３３と、その円板２３３上に軸心から外周に向けて板状フィン２３２が立設されている。駆動軸２１３の回転とともにシロッコファン２１４が回転すると、軸心付近から空気を吸入して円周方向に排出する。カバー２１７内では、空気を吸入口２２２から吸入し、シロッコファン２１４の軸心から外側に向けて排出された空気は排出口から排出される。このとき、空気流が吸入口２２２から排出口２２３に導かれるように、駆動機構２２５の下部に隔壁２３１を設けている。
【００４９】
次に冷却動作について説明する。
画像形成装置１００が印刷動作にはいると、搬送駆動モータ２１１が起動し、ギア２１２ａを回転駆動する。搬送駆動モータ２１１の回転駆動は、ギア２１２ａとギア２１２ｂを介して、駆動軸２１３に伝達される。駆動軸２１３の回転はカップリング２１５ａと２１５ｂを介して駆動軸２３０ｂに伝達され、搬送ローラ１２ａを回転させる。これと共に、駆動機構ユニット２１０のカバー２１７内にあるシロッコファン２１４が回転し、図２に示すように、左から右への空気流を形成する。吸入口２２２から吸入された空気は、隔壁２３１に導かれてシロッコファン２１４に達し、回転するシロッコファン２１４によりフィン２３２に沿って、円板２３３の軸心から外周へ向けて排出される。隔壁２３１は、シロッコファン２１４とギア２１２ｂの外縁に沿って駆動軸２１３に平行に形成されているので、シロッコファン２１４に押し出された空気は、カバー２１７の下部方向に流れることなく、カバー２１７の上部に形成されている排出口２２３へ向かって流れる。
【００５０】
このとき空気は、搬送駆動モータ２１１の周囲を流れ、搬送駆動モータ２１１の発熱により加熱された空気を排出口２２３から排出して、搬送駆動モータ２１１を冷却する。
【００５１】
一方、冷却ファン２０１も起動し、ＬＳＵ１と回路基板１５１により暖められた空気を空気流通経路２０２に沿ってフレーム２２１の開口部２２６から吸入口２２２へ送り込む。空気流通経路２０２は、冷却ファン２０１により形成された空気の流れ道であり、隔壁等で区切られている訳ではないので、暖められた空気は、適度に周囲の空気と混じり拡散しながら吸入口２２２へ達する。吸入口２２２に達した空気は、上述したように、シロッコファン２１４の空気流により排出口２２３から排出される。
【００５２】
こうして、駆動軸の回転にて空気流形成手段であるシロッコファン２１４を駆動するので、別途にシロッコファン２１４に対して回転駆動装置を設ける必要が無く、省スペースで且つ消費電力も抑えることができる。発熱する駆動機構のみを覆うようにカバーを形成し、しかもその内部にシロッコファン２１４を設けたので、カバー自体がダクトとなって効率的に暖められた空気を排気できる。
【００５３】
さらにこの駆動機構ユニット２１０の外にも冷却ファン２０１を設け、ＬＳＵ１や回路基板１５１からの空気も駆動機構ユニット２１０を通して排気するので、画像形成装置内の過昇温状態も効率的に抑えることができる。
【００５４】
なお、冷却ファンを設けない場合は、ＬＳＵ１や回路基板１５１からの空気を開口部２２６を経由して吸入口２２２へ導く空気流通経路２０２を考える必要がある。各部品の配置を工夫することにより、空気を開口部２２６を経由して吸入口２２２へ導く空気流通経路２０２を設定する。
【００５５】
＜第２の実施形態＞
図５に本発明の駆動機構ユニットの第２の実施形態を示す。図５に示す冷却対象の駆動機構ユニット３１０は、基本的には図２の駆動機構ユニット２１０の構成と同じである。異なるのは、他の搬送ローラ１２を駆動可能なように駆動軸とカップリングを複数設けており、電磁クラッチを含んでいる点である。
【００５６】
駆動機構ユニット３１０は、搬送駆動モータ３１１、ギア３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ、駆動軸３１３ａ，３１３ｂ、空気流形成手段であるシロッコファン３１４、カップリング３１５ａ，３１８ａ、取付部３１６、カバー３１７、電磁クラッチ３１９を備える。カバー３１７は、搬送駆動モータ３１１、ギア３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ、シロッコファン３１４、カップリング３１５ａ，３１８ａ、電磁クラッチ３１９を覆うように形成されている。
【００５７】
ギア３１２ａは搬送駆動モータ３１１に回転駆動可能に接続され、駆動軸３１３ａには、ギア３１２ｂ、シロッコファン３１４、カップリング３１５ａが同軸で回転するように取り付けられている。また、駆動軸３１３ｂには、ギア３１２ｃ、電磁クラッチ３１９、カップリング３１８ａが同軸で回転するように取り付けられている。そしてギア３１２ａとギア３１２ｂとが歯合し、ギア３１２ａとギア３１２ｃとが歯合して、搬送駆動モータ３１１の回転駆動を駆動軸３１３ａ，３１３ｂに伝達するようになっている。
【００５８】
カップリング３１５ａ，３１８ａは、それぞれ搬送ローラを回転させる駆動軸に設けられたカップリングに結合して、搬送ローラの駆動軸に回転を伝達する。搬送駆動モータ３１１が回転している間は、駆動軸３１３ａは常に回転してカップリング３１５ａを回転させる。ところが、駆動軸３１３ｂに取り付けた電磁クラッチ３１９は、駆動軸３１３ｂの回転をＯＮ／ＯＦＦできる。これにより、カップリング３１８ａに結合する搬送ローラの回転をＯＮ／ＯＦＦできる。
【００５９】
搬送駆動モータ３１１が回転している間は、シロッコファン３１４も回転して駆動軸３１３ａの回転により、吸入口３２２から空気を吸入して排出口３２３から空気を排出する。この空気の流れは、基本的に図２と同じであるので詳しい説明は省略する。こうして、この空気の流れによって電磁クラッチ３１９の発熱による暖かい空気を排出でき、電磁クラッチ３１９も冷却できる。
【００６０】
こうして電磁クラッチなどの発熱部材があっても、第１の実施形態と同様に効率的に冷却することができる。
【００６１】
＜第３の実施形態＞
図６は、本発明の画像形成装置における空気流形成機構の第３の実施形態の構造を示す構成図である。駆動機構ユニット２１０は、図２と同じ構造なので、同一符号を付し、詳しい説明は省略する。駆動軸２３０により回転駆動されるのは、感光体ドラム３である。感光体ドラム３の近傍には、感光体ドラム表面を所定の電位に均一に帯電させる帯電器５が設けられている。
【００６２】
帯電器５は、プロセス印刷ユニットの感光体ドラム３に電荷を付与する為に、高圧電源を利用し電圧印加を行っている。この時、電界発生部（チャージー線部、針電極の針部等々）からオゾンが発生することは良く知られている。
【００６３】
オゾンは、人体、並びに環境に悪影響を与えるだけでなく、画像形成装置に配置された感光体の感光層にダメージを与える。このため、画像形成装置の使用履歴によって経時的に適正な電圧の付与が出来なくなり、感光体の局所的に電界の不均一性を招来し“印字ボケ”や“感度不良”と呼ばれる不具合を起すという問題が生じている。
【００６４】
そこで、第３の実施形態においては、このオゾンの排気のために駆動機構ユニット２１０を用いる。フレーム２２１の開口部２２６が帯電器５の近傍に配置される。画像形成プロセル時には、感光体ドラム３が駆動機構２２５の駆動により回転駆動され、同時にシロッコファン２１４が駆動されて、空気の流れが生じる。帯電器５から開口部２２６までに空気流通経路４０２が形成され、帯電器５により発生したオゾンは、図２で説明したように、空気流通経路４０２から開口部２２６、吸入口２２２を通り、排出口２２３から装置外部へ排出される。オゾンフィルタが、開口部２２６、吸入口２２２、排出口２２３の少なくともいずれかに配置され、排気空気が所定環境基準を満足する状態で排気されるようにしている。
【００６５】
上記実施形態においては、いずれも画像形成時に駆動機構を駆動して冷却や排気を行っているが、画像形成時以外のタイミング（例えば待機中や画像形成終了後）でも、駆動機構２２５を駆動して冷却や排気を行うように制御してもよい。例えば、冷却においては、待機中であっても、所定時間経過した場合、一定時間だけ駆動機構を駆動して冷却を行う。また、オゾン排気においては、画像形成後も行って時間だけ駆動機構を駆動し続けることにより完全にオゾンを排気する。
【００６６】
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。駆動機構の発熱部品はモータや電磁クラッチなどの電磁駆動部品でもよいし、それ以外の発熱部品や部材でもよい。また、駆動機構は、用紙搬送機構に限るものでもない。また、空気流形成手段は、上記シロッコファンの構成に限るものではなく、駆動軸の回転により空気流を形成するものであればよい。第３の実施形態では、駆動機構に接続するのは感光体ドラムであるが、プロセスユニットにおいて回転駆動するものであれば、感光体ドラムに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明が実施される画像形成装置１００の概要を示す構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置における駆動機構ユニットの第１の実施形態の構造を示す構成図である。
【図３】取付部によって駆動機構ユニットを画像形成装置本体に取り付ける場合の説明図である。
【図４】シロッコファンの構造を示す図である。
【図５】本発明の画像形成装置における駆動機構ユニットの第１の実施形態の主要構造を示す構成図である。
【図６】本発明の画像形成装置における駆動機構ユニットの第３の実施形態の構造を示す構成図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 露光ユニット
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 搬送ローラ
１００ 画像形成装置
１１０ 装置本体
１２０ 自動原稿処理装置
１５１ 回路基板
２０１ 冷却ファン
２０２ 空気流通経路
２１０ 駆動機構ユニット
２１１ 搬送駆動モータ
２１２ カバー
２１２ａ，２１２ｂ ギア
２１３ 駆動軸
２１４ シロッコファン
２１５ａ カップリング
２１５ｂ カップリング
２１６ 取付部
２１７ カバー
２２１ フレーム
２２２ 吸入口
２２３ 排出口
２２５ 駆動機構
２２６ 開口部
２３０ 駆動軸
２３０ｂ 駆動軸
２３１ 隔壁
２３３ 円板
２３２ 板状フィン
３１０ 駆動機構ユニット
３１１ 搬送駆動モータ
３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ ギア
３１３ａ，３１３ｂ 駆動軸
３１４ シロッコファン
３１５ａ，３１８ａ カップリング
３１６ 取付部
３１７ カバー
３１９ 電磁クラッチ
３２２ 吸入口
３２３ 排出口
４０２ 空気流通経路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸を回転駆動する駆動機構と、該駆動機構を収容するカバーとを有する駆動機構ユニットを備えた画像形成装置であって、
前記カバー内には、さらに空気流形成手段が前記駆動軸に同軸に取り付けられて設けられ、前記カバーには空気の吸入口と排出口が設けられ、前記空気流形成手段は、前記カバーの内部を換気ダクトとして空気流を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記駆動機構は電磁駆動部品を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記カバー内には、前記吸入口から吸気された空気が前記駆動機構の周囲を流れて前記排出口へ達するように、隔壁が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の画像形成装置において、前記駆動機構は用紙搬送ローラを駆動する駆動軸を駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記駆動機構ユニットの外部にある発熱部品から前記吸入口へ導く空気流経路が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記発熱部品はレーザスキャナユニットであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の画像形成装置において、前記空気流経路中に冷却ファンが設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２又は３に記載の画像形成装置において、前記駆動機構は現像を行うプロセスユニットの駆動軸を駆動し、前記吸入口は帯電器近傍の空気を吸気することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置において、画像形成時以外でも前記駆動機構を動作させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
駆動軸を回転駆動する駆動機構と、該駆動機構を収容するカバーとを有する駆動機構ユニットを備えた画像形成装置であって、
前記カバー内には、さらに空気流形成手段が前記駆動軸に同軸に取り付けられて設けられ、前記カバーには空気の吸入口と排出口が設けられ、前記空気流形成手段は、前記カバーの内部を換気ダクトとして空気流を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記駆動機構は電磁駆動部品を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記カバー内には、前記吸入口から吸気された空気が前記駆動機構の周囲を流れて前記排出口へ達するように、隔壁が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の画像形成装置において、前記駆動機構は用紙搬送ローラを駆動する駆動軸を駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記駆動機構ユニットの外部にある発熱部品から前記吸入口へ導く空気流経路が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記発熱部品はレーザスキャナユニットであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の画像形成装置において、前記空気流経路中に冷却ファンが設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２又は３に記載の画像形成装置において、前記駆動機構は現像を行うプロセスユニットの駆動軸を駆動し、前記吸入口は帯電器近傍の空気を吸気することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置において、画像形成時以外でも前記駆動機構を動作させることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１０７６９４（Ｐ２０１０−１０７６９４Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７９２２２（Ｐ２００８−２７９２２２）
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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