画像形成装置
【課題】走査露光装置からの放熱を行うとともに、高い剛性で走査露光装置を支持する筐体を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、トナー像が形成される感光体３１を有する画像形成部３０と、感光体３１を画像データに応じて光走査する露光部３３と、この露光部３３を支持する筐体７０とを備える。筐体７０は、空所７１ｃ、７１ｅを形成する中空部と、前記空所７１ｃ、７１ｅに空気を流す開口部７３ａ、７３ｂとを有し、中空部が露光部３３の周りに配置される。
【解決手段】画像形成装置１は、トナー像が形成される感光体３１を有する画像形成部３０と、感光体３１を画像データに応じて光走査する露光部３３と、この露光部３３を支持する筐体７０とを備える。筐体７０は、空所７１ｃ、７１ｅを形成する中空部と、前記空所７１ｃ、７１ｅに空気を流す開口部７３ａ、７３ｂとを有し、中空部が露光部３３の周りに配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、走査露光装置からの放熱を行う画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機等の画像形成装置においては、画像データに応じて感光体を走査しつつ露光する走査露光装置を有しており、この走査露光装置の光学ケースには、回転多面鏡、モータ、結像レンズ及び反射ミラー等が収納されている。そして、レーザ光源からのレーザ光を回転多面鏡で偏向し結像レンズと反射ミラーによって感光体に導いて感光体を走査している。この回転多面鏡は、モータによって駆動されている。
【０００３】
回転多面鏡のモータが駆動されると、モータ基板上の駆動用ＩＣやモータのステータを構成するコイルから発生する熱が光学ケース内の雰囲気の温度を上昇させる。このように光学ケースの内部が高温になり、モータを使用できる環境温度の限界を超えてしまうと、モータの回転性能が劣化する。また、結像レンズ等の光学部品の光学性能が変化して、画質が著しく低下する。
【０００４】
そこで、特許文献１では、レーザ光源や結像レンズ、回転多面鏡等が光学ケースの底壁に取り付けられる。光学ケースの底壁の下側に、空所を有する中空の突出部が設けられ、この空所を風路としている。風路の一端は、光学ケースの一側部に開口しており、空気を吸引するファンが設けられる。これと反対側の側部には、穴が設けられ、その穴の近傍にはルーバーが配設される。このルーバーを通して光学ケースの外側から外気が穴に送られてくる。穴に送られた外気は、光学ケース底壁の下側の風路を流動し、モータや駆動用ＩＣを冷却し、この空気をファンによって光学ケース外部に吸引する。これによって、回転多面鏡を回転させるモータや駆動用ＩＣの放熱を促進し、結像レンズ等の昇温を防いでいる。
【０００５】
しかしながら、近年では、印刷の高速化が進み、回転多面鏡を高速で回転させなければならず、また画像形成装置が高画質化し画像の解像度を上げるのに、回転多面鏡の回転数を上昇させなければならない。この結果、回転多面鏡を回転させるモータの電力消費が増大してモータからの発熱量が一層増えることになり、従来技術以上に、走査露光装置の放熱が必要になっている。また、高画質化し、走査露光装置の感光体への高い書き込み精度を保持しなければならない。このため、結像レンズやミラー等の光学部品を高精度に支持し、また感光体に対して走査露光装置を高精度に位置決めするのに、これら部品や装置を支持する筐体に高い剛性が必要になっている。
【特許文献１】特開平１１−５２２６７号公報（段落［００３３］、［００３４］、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、走査露光装置からの放熱を行うとともに、高い剛性で走査露光装置を支持する筐体を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、トナー像が形成される感光体を有する画像形成部と、前記感光体を画像データに応じて光走査する露光部と、前記露光部を支持する筐体とを備え、前記筐体は、空所を形成する中空部と、前記空所に空気を流す開口部とを有し、前記中空部が前記露光部の周りに配置されることを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、感光体を光走査するモータが露光部内で回転すると、露光部内の温度が上昇していくが、中空部の空所を流れる空気は、露光部をその周りから冷却する。また、筐体は中空構成になっていることで、高い剛性を持って露光部を支持する。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、前記中空部は、前記露光部の水平方向に配置されることを特徴としている。この構成によれば、露光部の水平方向に配置された中空部の空所を流れる空気は、露光部をその水平方向の周りから冷却する。また、筐体は水平方向に中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って露光部を支持する。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、複数の前記露光部が水平方向に並列され、前記中空部は、前記複数露光部の並列方向の一方側と他方側とに沿って夫々直線状に延びる第１空所と、前記夫々の第１空所を繋ぐ第２空所とを有することを特徴としている。この構成によれば、複数の露光部の水平方向に配置された中空部の第１空所と第２空所とに空気が流れ、この空気は複数露光部をその水平方向の周りから冷却する。また、筐体は第１空所と第２空所とを有する中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って複数の露光部を支持する。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明では、前記露光部は略直方体形状に形成され、前記中空部は前記露光部の水平方向の四方を囲うことを特徴としている。この構成によれば、露光部の水平方向の四方に配置された中空部の空所を流れる空気は、露光部をその水平方向の四方から冷却する。また、筐体は水平方向に中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って露光部を支持する。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明では、前記中空部は、前記筐体の主たる構成を形成する本体フレームと、前記露光部が取り付けられる取り付けフレームとで形成されることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明では、前記空所の空気を前記開口部から排気するファンを備え、前記画像形成部が前記筐体の近傍に配置され、前記中空部は、前記画像形成部に対向する位置に前記画像形成部の空気を通す流通孔を有することを特徴としている。この構成によれば、現像器等を備える画像形成部から発生する熱は、流通孔から空所に吸引される。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、感光体を光走査するモータが露光部内で回転すると、露光部内の温度が上昇していくが、露光部の周りに配置される中空部の空所を流れる空気は、露光部をその周りから冷却し、露光部の昇温を防ぐことができる。また、筐体は中空構成になっていることで、高い剛性を持って露光部を支持するので、装置が軽量であって、露光部の位置精度を安定させることができる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明によれば、中空部の空所を流れる空気は、露光部をその水平方向の周りから冷却し、露光部の昇温を防ぐことができる。また、筐体は水平方向に中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って露光部を支持するので、装置が軽量になって、露光部の位置精度を安定させることができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明によれば、複数の露光部の水平方向に配置された中空部の第１空所と第２空所とを空気が流れ、この空気は複数露光部をその水平方向の周りから冷却する。また、筐体は第１空所と第２空所とを有する中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って複数の露光部を支持する。従って、タンデム型カラー画像形成装置に適用しても、複数の露光部の昇温を防ぐことができ、また装置が軽量になって、各露光部相互の位置精度と感光体に対する各露光部の位置精度を安定させることができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明によれば、露光部の水平方向の四方に配置された中空部の空所を流れる空気は、露光部をその水平方向の四方から冷却し、露光部の昇温を防ぐことができる。また、筐体は水平方向に中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って露光部を支持するので、装置が軽量であって、露光部の位置精度を安定させることができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明によれば、中空部は、筐体の主たる構成を形成する本体フレームと、露光部が取り付けられる取り付けフレームとで形成されるので、簡単に、露光部を取り付けられるとともに、中空構成を形成することができる。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明によれば、現像器等を備える画像形成部から発生する熱は、流通孔から空所に吸引されるので、露光部の昇温とともに画像形成部の昇温を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。本発明の実施形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２１】
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示すタンデム型カラープリンタの概略構成図である。図１において、画像形成装置１は、直方体形状のハウジングを有し、その内部に、用紙１１を収容する給紙部１０と、給紙部１０の上方に配される４個の画像形成部３０ａ〜３０ｄと、画像形成部３０ａ〜３０ｄの上方に配される露光部３３ａ〜３３ｄと、画像形成部３０ａ〜３０ｄの左方に配される定着部４０と、給紙部１０の右方に配される用紙搬送路２０と、装置の上部に用紙１１を排出する排出部５０とを備えている。
【００２２】
給紙部１０は、給紙カセット１３内に積層載置された用紙１１を１枚ずつ給紙カセット１３の出口側（図１の右側）に繰り出すフィードローラ２１を備え、繰り出した用紙を用紙搬送路２０に給紙する。用紙搬送路２０は搬送ローラ対及び搬送ガイド等を備えてなり、繰り出された用紙を画像形成部３０ａ〜３０ｄに向けて搬送するものである。また、手差しトレイ８０は、給紙部１０に載置されていないサイズの用紙等を別途供給するもので、フィードローラ８２を備え、用紙を１枚ずつ用紙搬送路２０に給紙する。
【００２３】
画像形成部３０ａ〜３０ｄは、上流側（図１の右側）から搬送方向に沿って、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーに応じて設けられており、装置の水平方向に直列に配置されている。各画像形成部３０ａ〜３０ｄは、円筒状の感光体３１ａ〜３１ｄを有するとともに、その回転方向の周囲に上流側から順に、帯電器３２ａ〜３２ｄと、現像器３４ａ〜３４ｄと、転写ローラ３５ａ〜３５ｄと、クリーナー３６ａ〜３６ｄが配設されている。
【００２４】
回転自在である感光体３１ａ〜３１ｄは、感光層を形成する感光材料として、アモルファスシリコン感光体が用いられ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応させて配される。感光層は有機感光体（ＯＰＣ感光体）でもよい。現像器３４ａ〜３４ｄは、感光体３１ａ〜３１ｄの右方に配され、現像ローラとトナーの収容部とを有し、感光体３１ａ〜３１ｄにトナーを供給する。帯電器３２ａ〜３２ｄは感光体３１ａ〜３１ｄ表面を一様に帯電させる。
【００２５】
露光部３３ａ〜３３ｄは、パーソナルコンピュータ等から画像入力部（図略）に入力された原稿画像データに基づいて、各感光体３１ａ〜３１ｄ表面に図１の破線で示すようにレーザ光を照射する。照射されたレーザ光により、各感光体３１ａ〜３１ｄ表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像器３４ａ〜３４ｄにより現像される。
【００２６】
用紙搬送ベルト３８は、駆動ローラ６２及び従動ローラ６１間に張架されるとともに、感光体３１ａ〜３１ｄと転写ローラ３５ａ〜３５ｄとの間に、用紙を搬送するベルト走行路が形成されている。各転写ローラ３５ａ〜３５ｄは、用紙搬送ベルト３８を挟んで各感光体３１ａ〜３１ｄと対向して用紙搬送転写ベルト３８に圧接し、転写ニップ部を形成する。この各転写ニップ部において、用紙搬送ベルト３８の回転とともに所定のタイミングで、用紙搬送路２０から搬送される用紙１１に、各感光体３１ａ〜３１ｄのトナー像が順次転写されることにより、用紙１１にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされ、カラートナー像が形成される。
【００２７】
トナータンク３９ａ〜３９ｄは、画像形成部３０ａ〜３０ｄの上方に配され、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのいずれかの色のトナーを収容する。各色のトナーが対応する現像器３４ａ〜３４ｄに供給される。
【００２８】
定着部４０は、画像形成部３０ａの下流側に配され、画像形成部３０ａ〜３０ｄにおいてトナー像が転写された用紙１１を加熱及び加圧して用紙１１にトナー像を溶融定着させる。定着部４０を通過した用紙１１は、用紙搬送路１５を介して排出部５０へ排出される。
【００２９】
冷却ファン７８は、装置本体７５の右部に配され、露光部３３ａ〜３３ｄと画像形成部３０ａ〜３０ｄに外気を送風し、熱を発生させる露光部３３ａ〜３３ｄと画像形成部３０ａ〜３０ｄとを冷却する。図示しない冷却ファンが、画像形成部３０ａの左側にも配され、露光部３３ａ〜３３ｄと画像形成部３０ａ〜３０ｄとを冷却する。
【００３０】
装置本体７５は、給紙部１０と、画像形成部３０ａ〜３０ｄと、露光部３３ａ〜３３ｄ、定着部４０と、トナータンク３９ａ〜３９ｄ等を単独、または組み合わせてユニットとして支持する筐体を備える。筐体７０は、図１の一点鎖線で示すように、その内部に画像形成部３０ａ〜３０ｄと露光部３３ａ〜３３ｄとを固定支持し、用紙搬送ベルト３８を回転可能であるように支持している。尚、この筐体７０の詳細は後述する。
【００３１】
次に、露光部３３ａ〜３３ｄについて説明する。図２は、上述の画像形成装置１に用いられる上ケースを取り外した露光部３３ａ〜３３ｄの構成を示す斜視図である。なお、以下の説明では、図１の画像形成部３０ａと相対する露光部３３ａの構成及び動作について説明するが、露光部３３ｂ〜３３ｄの構成及び動作については露光部３３ａと同様であり説明を省略し、また各色の露光部及び画像形成部を示すａ〜ｄの符号を省略し、必要な場合には、ａ〜ｄの符号を付与して説明する。
【００３２】
露光部３３は、レーザダイオード６、コリメータレンズ５、回転多面鏡２、モータ３、走査光学系４、反射ミラー７、及び走査タイミングを検出するためのミラー８とフォトセンサ９とを備え、またこれらの部材を支持する上ケースを含む光学ケース７９を備えている。
【００３３】
レーザダイオード６は画像データにより変調されたビーム光を照射し、コリメータレンズ５は照射されたレーザ光のビーム径を調整しながら回転多面鏡２の反射面に集光させ、回転多面鏡２はその回転によって回転多面鏡２からの反射光を偏向走査し、走査光学系４は反射ミラー７を介して偏向されたビーム光を感光体３１上に等速で走査して結像させる。この走査（感光体３１の軸方向の走査）と感光体３１の回転とによって、感光体３１上に静電潜像が形成される。
【００３４】
回転多面鏡２を回転駆動するモータ３は、モータ駆動用ＩＣ（図略）とともに光学ケース７９の底壁に取り付けられ、またシリンドリカルレンズ５と走査光学系４も光学ケース７９の底壁に取り付けられる。走査光学系４は合成樹脂製のｆθレンズやトロイダルレンズなどで構成される。モータ３が高速回転すると、光学ケース７９内の温度がモータ３の近傍から徐々に上昇し、ｆθレンズやトロイダルレンズに熱が蓄積されていく。
【００３５】
次に、光学ケース７９内の熱を放散するとともに露光部３３ａ〜３３ｄを支持する筐体について図３〜図８に基づいて説明する。図３は露光部を支持する筐体の構成を示す斜視図であり、図４は露光部を支持する筐体の構成する部材を分解して示す斜視図であり、図５は筐体を構成する本体フレームを後方から見た斜視図であり、図６は図５のＡ−Ａ部における中空部の構成を示す断面図であり、図７は図５のＢ−Ｂ部における中空部の構成を示す断面図であり、図８は中空部の空所における空気の流路を模式的に示す断面平面図である。尚、図３に示すように、筐体のＸ方向を左右方向、筐体のＹ方向を前後方向、筐体のＺ方向を上下方向として以降説明する。
【００３６】
図３に示すように、筐体７０は、筐体７０の骨組みとなる構造を形成する直方体状の本体フレーム７１と、本体フレーム７１の上部に配置される取り付けフレーム７２と、本体フレーム７１の左右に配置される第１長手フレーム７３、第２長手フレーム７４を備えて構成される。各フレーム７１〜７４は、鉄板を曲げ等の板金加工を施して形成され、溶接によって夫々取り付けられる。筐体７０の左右方向には、冷却ファン７８として、一対の吸気ファン７８ａと、一対の排気ファン７８ｂとが筐体７０から離間して設けられる。前後方向に長い略直方体形状の露光部３３ａ〜３３ｄが取り付けフレーム７２上に取り付けられ、図示しない現像器等の画像形成部と用紙搬送ベルトが本体フレーム７１内部に取り付けられる。
【００３７】
図４に示すように、本体フレーム７１は、後面に設けられる曲げ平板７１ｇと、前面を四辺形に開放して設けられる中空の梁板７１ｈと、下面に設けられる平板７１ｉとを備える。曲げ平板７１ｇと梁板７１ｈには、前後方向に延びる断面Ｌ字状、または断面コ字状の下方外枠７１ｊ、７１ｋと上方外枠７１ｍ、７１ｎ及び平板７１ｉが溶接やネジ止めによって取り付けられている。
【００３８】
上方外枠７１ｍ、７１ｎと略同じ高さの水平面上には、左右方向に延びる側方中空形成部７１ｂが曲げ平板７１ｇに取り付けられる。また、図５に示すように、上方外枠７１ｍ、７１ｎと略同じ高さの水平面上には、側方中空形成部７１ｂと反対側（前面側）位置において、左右方向に延びる側方中空形成部７１ａが取り付けられる。側方中空形成部７１ａ、７１ｂは上方を開放した断面コ字状に形成されている。
【００３９】
上方外枠７１ｍ、７１ｎと略同じ高さの水平面上には、左右方向に等間隔に配される４個の長手中空形成部７１ｄが、前後方向に延び、側方中空形成部７１ａ、７１ｂに取り付けられる。長手中空形成部７１ｄは、上方を開放した断面コ字状に形成されている。側方中空形成部７１ａ、７１ｂの長手中空形成部７１ｄとの当接する部分は、長手中空形成部７１ｄの断面コ字状と同じ形状で打ち抜かれ開放されているので、長手中空形成部７１ｄと側方中空形成部７１ａ、７１ｂとの空気が流通することが可能である。
【００４０】
図４に戻って、取り付けフレーム７２は、露光部３３ａ〜３３ｄを支持する面を有するケース取り付け部７２ａと、各露光部３３ａ〜３３ｄを収容する４個の穴を有するケース挿入穴部７２ｂとを備える。露光部３３ａ〜３３ｄは取り付けフレーム７２上にネジによって取り付けられる。また取り付けフレーム７２は、矩形状の平板で形成され、本体フレーム７１の側方中空形成部７１ａ、７１ｂ及び長手中空形成部７１ｄの上部に当接して、本体フレーム７１に取り付けられる。取り付けフレーム７２が本体フレーム７１に取り付けられると、取り付けフレーム７２上に支持された各露光部３３ａ〜３３ｄは、本体フレーム７１の側方中空形成部７１ａ、７１ｂと各長手中空形成部７１ｄで囲まれることになる。
【００４１】
また、取り付けフレーム７２が本体フレーム７１に取り付けられると、図６に示すように、長手中空形成部７１ｄは、取り付けフレーム７２によって閉塞される。長手中空形成部７１ｄの断面コ字状部と、取り付けフレーム７２のケース取り付け部７２ａとによって、中空の空所７１ｅ（長手方向空所７１ｅとする）が形成される。この長手方向空所７１ｅは断面四角形の中空構成をなし、変形しにくく、筐体７０の剛性を高めるとともに、長手方向空所７１ｅを空気が流通することになる。また、長手中空形成部７１ｄの下方には、流通孔７１ｆとしての２個の孔が前後方向に並べて設けられ（図５参照）、長手中空形成部７１ｄの下方に配置される画像形成部（図略）と、長手方向空所７１ｅとの間でも空気が流通し、画像形成部の熱を吸引することができるようにしてある。尚、長手方向空所７１ｅは、上下方向に長い断面四角形の中空構成でも、左右方向に長い断面四角形の中空構成でもよいが、上下方向に長い断面四角形の中空構成は一層剛性を高めることができる。
【００４２】
また、取り付けフレーム７２が本体フレーム７１に取り付けられると、図７に示すように、側方中空形成部７１ａ、７１ｂは、取り付けフレーム７２によって閉塞される。側方中空形成部７１ａ、７１ｂの断面コ字状部と、取り付けフレーム７２のケース取り付け部７２ａとによって、中空の空所７１ｃ（側方空所７１ｃとする）が形成される。この側方空所７１ｃは断面四角形の中空の構成をなし、変形しにくく、筐体７０の剛性を高めるとともに、側方空所７１ｃを空気が流通することになる。尚、側方空所７１ｃは、上下方向に長い断面四角形の中空構成でも、前後方向に長い断面四角形の中空構成でもよいが、上下方向に長い断面四角形の中空構成は一層剛性を高めることができる。
【００４３】
図５に示すように、上方外枠７１ｍ、７１ｎには、側方中空形成部７１ａに対向して、２個の吸気中空部７１ｐが設けられる。各吸気中空部７１ｐは、側方空所７１ｃ（図７参照）に対向する空所を備え、側方空所７１ｃと空気の流通を可能にする。また、上方外枠７１ｍ、７１ｎには、側方中空形成部７１ｂに対向して、２個の排気中空部７１ｑが設けられる。各排気中空部７１ｑは、側方空所７１ｃ（図７参照）に対向する空所を備え、側方空所７１ｃと空気の流通を可能にする。
【００４４】
図４に戻って、第１長手フレーム７３は、断面逆Ｌ字形状をして前後方向に延び、本体フレーム７１の右方にて梁板７１ｈと曲げ平板７１ｇに取り付けられる。第１長手フレーム７３には、吸気中空部７１ｐの空所に対向する位置に、吸気開口部７３ａとしての孔が形成され、また排気中空部７１ｑの空所に対向する位置に、排気開口部７３ｂとしての孔が形成されている。第１長手フレーム７３が本体フレーム７１に取り付けられると、筐体７０の前後方向に作用する外力に対して、強度補強されることになる。
【００４５】
吸気ファン７８ａは、外気を装置内に取り込み、吸気開口部７３ａ、吸気中空部７１ｐを介して、外気を側方空所７１ｃと長手方向空所７１ｅに送る。側方空所７１ｃと長手方向空所７１ｅを流れる空気によって、露光部３３はその周りから冷却される。排気ファン７８ｂは、露光部３３等を冷却した空気を排気中空部７１ｑ、排気開口部７３ｂを介して、装置外に排出する。
【００４６】
また、第２長手フレーム７４は、断面逆Ｌ字形状をして前後方向に延び、本体フレーム７１の左方にて梁板７１ｈと曲げ平板７１ｇに取り付けられる。第２長手フレーム７４には、吸気中空部７１ｐ（図５参照）の空所に対向する位置に、吸気開口部７４ａとしての孔が形成され、また排気中空部７１ｑの空所に対向する位置に、排気開口部７４ｂとしての孔が形成されている。第２長手フレーム７４が本体フレーム７１に取り付けられると、筐体７０の前後方向に作用する外力に対して、強度補強されることになる。
【００４７】
吸気ファン７８ａは、外気を装置内に取り込み、吸気開口部７４ａ、吸気中空部７１ｐを介して、外気を側方空所７１ｃと長手方向空所７１ｅに送る。側方空所７１ｃと長手方向空所７１ｅを流れる空気によって、露光部３３はその周りから冷却される。排気ファン７８ｂは、露光部３３等を冷却した空気を排気中空部７１ｑ、排気開口部７４ｂを介して、装置外に排出する。
【００４８】
空気の流れを図８に基づいて詳しく説明する。右方の吸気ファン７８ａから右方の排気ファン７８ｂに空気を循環させる右方流通路と、左方の吸気ファン７８ａから左方の排気ファン７８ｂに空気を循環させる左方流通路とが形成されるように、各側方空所７１ｃの露光部３３ｂと露光部３３ｃと間に対応する位置には、空気の流通を遮断する２個の隔壁７１ｗが夫々設けられている。
【００４９】
右方流通路では、吸気ファン７８ａから外気が取り込まれ、吸気開口部７３ａに流入する。流入した外気は、図８の矢印に示すように側方空所７１ｃから長手方向空所７１ｅを流れ、さらに、側方空所７１ｃを流れ、露光部３３ｄ、３３ｃをその周りから冷却する。冷却した空気は、排気開口部７３ｂを通って排気ファン７８ｂによって吸引され、装置外に排出される。
【００５０】
露光部３３ｃはその外周四方に外気が流れて、露光部３３ｃ内の熱が放散されることになる。また、露光部３３ｄはその外周三方に外気が流れ、露光部３３ｄ内の熱が放散されることになる。さらに、排気ファン７８ｂの吸引によって、長手方向空所７１ｅに形成された複数の流通孔７１ｆ（図５参照）から現像器等の画像形成部の熱が装置外に排出される。
【００５１】
また、左方流通路では、吸気ファン７８ａから外気が取り込まれ、吸気開口部７４ａに流入する。流入した外気は、図８の矢印に示すように側方空所７１ｃから長手方向空所７１ｅを流れ、さらに、側方空所７１ｃを流れ、露光部３３ａ、３３ｂをその周りから冷却する。冷却した空気は、排気開口部７４ｂを通って排気ファン７８ｂによって吸引され、装置外に排出される。
【００５２】
露光部３３ａの外周四方に外気が流れて、また露光部３３ｂの外周四方には、左方流通路の外気の流れとともに、右方流通路の長手方向空所７１ｅの外気が流れ、露光部３３ａ、３３ｂ内の熱を放散することになる。また、排気ファン７８ｂの吸引によって、長手方向空所７１ｅに形成された複数の流通孔７１ｆ（図５参照）から現像器等の画像形成部の熱が装置外に排出される。
【００５３】
上記実施形態によれば、画像形成装置１は、トナー像が形成される感光体３１を有する画像形成部３０と、感光体３１を画像データに応じて光走査する露光部３３と、この露光部３３を支持する筐体７０とを備える。筐体７０は、空所７１ｃ、７１ｅを形成する中空部と、前記空所７１ｃ、７１ｅに空気を流す開口部７３ａ、７３ｂ、７４ａ、７４ｂとを有し、中空部が露光部３３の周りに配置される。
【００５４】
この構成によると、感光体３１を光走査するモータ３が露光部３３内で回転すると、露光部３３内の温度が上昇していくが、露光部３３の周りに配置される中空部の空所７１ｃ、７１ｅを流れる空気は、露光部３３をその周りから冷却し、露光部３３の昇温を防ぐことができる。また、筐体７０は中空構成になっていることで、高い剛性を持って露光部３３を支持するので、装置が軽量であって、露光部３３の位置精度を安定させることができる。
【００５５】
また、上記実施形態によると、中空部は露光部３３の水平方向に配置されることによって、中空部の空所７１ｃ、７１ｅを流れる空気は、露光部３３をその水平方向の周りから冷却し、露光部３３の昇温を防ぐことができる。また、筐体７０は水平方向に中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って露光部３３を支持するので、装置が軽量になって、露光部３３の位置精度を安定させることができる。
【００５６】
また、上記実施形態によると、複数の露光部３３ａ〜３３ｄが水平方向に並列され、中空部は、複数露光部３３ａ〜３３ｄの並列方向の一方側と他方側とに沿って夫々直線状に延びる側方空所７１ｃ（第１空所）と、夫々の側方空所７１ｃ（第１空所）を繋ぐ長手方向空所７１ｅ（第２空所）とを有する。これによって、中空部の側方空所７１ｃと長手方向空所７１ｅとを流れる空気は、複数露光部３３ａ〜３３ｄをその水平方向の周りから冷却する。また、筐体７０は側方空所７１ｃと長手方向空所７１ｅとを有する中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って複数の露光部３３ａ〜３３ｄを支持する。従って、タンデム型カラー画像形成装置に適用しても、複数の露光部３３ａ〜３３ｄの昇温を防ぐことができ、また装置が軽量になって、各露光部３３ａ〜３３ｄ相互の位置精度と感光体３１ａ〜３１ｄに対する各露光部３３ａ〜３３ｄの位置精度を安定させることができる。
【００５７】
また、上記実施形態によると、露光部３３は略直方体形状に形成され、中空部は露光部３３の水平方向の四方を囲うことによって、露光部３３の水平方向の四方に配置された中空部の空所７１ｃ、７１ｅを流れる空気は、露光部３３をその水平方向の四方から冷却し、露光部３３の昇温を防ぐことができる。また、筐体７０は水平方向に中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って露光部３３を支持するので、装置が軽量であって、露光部３３の位置精度を安定させることができる。
【００５８】
また、上記実施形態によると、中空部は、筐体７０の主たる構成を形成する本体フレーム７１と、露光部３３が取り付けられる取り付けフレーム７２とで形成されることによって、簡単に、露光部３３を取り付けられるとともに、中空構成を形成することができる。
【００５９】
また、上記実施形態によると、長手方向空所７１ｅの空気を排気開口部７３ｂから排気する排気ファン７８ｂを備え、画像形成部３０が筐体７０の近傍に配置され、中空部は画像形成部３０に対向する位置に、画像形成部３０の空気を通す流通孔７１ｆを有するので、現像器３４等を備える画像形成部３０から発生する熱は、流通孔７１ｆから長手方向空所７１ｅに吸引され、露光部３３の昇温とともに画像形成部３０の昇温を防ぐことができる。
【００６０】
尚、上記実施形態では、４個の露光部を夫々別に支持する筐体を備えるタンデム型カラープリンタに適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、４個の露光部を纏めて支持する筐体を備えるタンデム型カラー画像形成装置に適用してもよく、また、モノクロ画像形成装置に適用してもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、露光部が画像形成装置の上側に配置される構成を示したが、本発明はこれに限らず、露光部が画像形成装置の下側に配置される構成に適用してもよい。この場合も上記同様の効果を奏することができる。
【００６２】
また、上記実施形態では、筐体が露光部とともに画像形成部を支持する構成を示したが、本発明はこれに限らず、筐体が露光部を支持する構成にしてもよい。この場合も上記同様の効果を奏することができる。
【００６３】
また、上記実施形態では、空所７１ｃ、７１ｅは断面四角形の中空構成を示したが、本発明はこれに限らず、空所７１ｃ、７１ｅは断面丸型の中空構成にしてもよい。この場合も上記同様の効果を奏することができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、複数の流通孔７１ｆが長手方向空所７１ｅを形成する中空部に設けた構成を示したが、本発明はこれに限らず、複数の流通孔７１ｆが側方空所７１ｃを形成する中空部に設ける構成にしてもよい。流通孔７１ｆの近傍に画像形成部が配置されている場合には、画像形成部から発生する熱が側方空所７１ｃに吸引される。また、流通孔７１ｆの近傍に定着部が配置されている場合には、定着部から発生する熱が吸引される。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に利用することができ、特に、走査露光装置からの放熱を行う画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の露光部の内部構成を示す斜視図である。
【図３】は、本発明の実施形態に係る露光部を支持する筐体の構成を示す斜視図である。
【図４】は、本発明の実施形態に係る露光部を支持する筐体の構成を示す分解斜視図である。
【図５】は、本発明の実施形態に係る露光部の本体フレームの構成を示す後方から見た斜視図である。
【図６】は、本発明の実施形態に係る中空部の構成を示す断面図である。
【図７】は、本発明の実施形態に係る別の中空部の構成を示す断面図である。
【図８】は、本発明の実施形態に係る中空部の空所における空気の流路を模式的に示す断面平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 画像形成装置
３ モータ
３０ａ〜３０ｄ 画像形成部
３１ａ〜３１ｄ 感光体
３３ａ〜３３ｄ 露光部
７０ 筐体
７１ 本体フレーム
７１ａ、７１ｂ 側方中空形成部（中空部）
７１ｃ 側方空所（第１空所）
７１ｄ 長手中空形成部（中空部）
７１ｅ 長手方向空所（第２空所）
７１ｆ 流通孔
７１ｍ、７１ｎ 上方外枠
７１ｐ 吸気中空部
７１ｑ 排気中空部
７１ｗ 隔壁
７２ 取り付けフレーム（中空部）
７２ａ ケース取り付け部
７３ 第１長手フレーム
７３ａ、７４ａ 吸気開口部
７３ｂ、７４ｂ 排気開口部
７４ 第２長手フレーム
７８ 冷却ファン
７８ａ 吸気ファン
７８ｂ 排気ファン
７９ 光学ケース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、走査露光装置からの放熱を行う画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機等の画像形成装置においては、画像データに応じて感光体を走査しつつ露光する走査露光装置を有しており、この走査露光装置の光学ケースには、回転多面鏡、モータ、結像レンズ及び反射ミラー等が収納されている。そして、レーザ光源からのレーザ光を回転多面鏡で偏向し結像レンズと反射ミラーによって感光体に導いて感光体を走査している。この回転多面鏡は、モータによって駆動されている。
【０００３】
回転多面鏡のモータが駆動されると、モータ基板上の駆動用ＩＣやモータのステータを構成するコイルから発生する熱が光学ケース内の雰囲気の温度を上昇させる。このように光学ケースの内部が高温になり、モータを使用できる環境温度の限界を超えてしまうと、モータの回転性能が劣化する。また、結像レンズ等の光学部品の光学性能が変化して、画質が著しく低下する。
【０００４】
そこで、特許文献１では、レーザ光源や結像レンズ、回転多面鏡等が光学ケースの底壁に取り付けられる。光学ケースの底壁の下側に、空所を有する中空の突出部が設けられ、この空所を風路としている。風路の一端は、光学ケースの一側部に開口しており、空気を吸引するファンが設けられる。これと反対側の側部には、穴が設けられ、その穴の近傍にはルーバーが配設される。このルーバーを通して光学ケースの外側から外気が穴に送られてくる。穴に送られた外気は、光学ケース底壁の下側の風路を流動し、モータや駆動用ＩＣを冷却し、この空気をファンによって光学ケース外部に吸引する。これによって、回転多面鏡を回転させるモータや駆動用ＩＣの放熱を促進し、結像レンズ等の昇温を防いでいる。
【０００５】
しかしながら、近年では、印刷の高速化が進み、回転多面鏡を高速で回転させなければならず、また画像形成装置が高画質化し画像の解像度を上げるのに、回転多面鏡の回転数を上昇させなければならない。この結果、回転多面鏡を回転させるモータの電力消費が増大してモータからの発熱量が一層増えることになり、従来技術以上に、走査露光装置の放熱が必要になっている。また、高画質化し、走査露光装置の感光体への高い書き込み精度を保持しなければならない。このため、結像レンズやミラー等の光学部品を高精度に支持し、また感光体に対して走査露光装置を高精度に位置決めするのに、これら部品や装置を支持する筐体に高い剛性が必要になっている。
【特許文献１】特開平１１−５２２６７号公報（段落［００３３］、［００３４］、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、走査露光装置からの放熱を行うとともに、高い剛性で走査露光装置を支持する筐体を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、トナー像が形成される感光体を有する画像形成部と、前記感光体を画像データに応じて光走査する露光部と、前記露光部を支持する筐体とを備え、前記筐体は、空所を形成する中空部と、前記空所に空気を流す開口部とを有し、前記中空部が前記露光部の周りに配置されることを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、感光体を光走査するモータが露光部内で回転すると、露光部内の温度が上昇していくが、中空部の空所を流れる空気は、露光部をその周りから冷却する。また、筐体は中空構成になっていることで、高い剛性を持って露光部を支持する。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、前記中空部は、前記露光部の水平方向に配置されることを特徴としている。この構成によれば、露光部の水平方向に配置された中空部の空所を流れる空気は、露光部をその水平方向の周りから冷却する。また、筐体は水平方向に中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って露光部を支持する。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、複数の前記露光部が水平方向に並列され、前記中空部は、前記複数露光部の並列方向の一方側と他方側とに沿って夫々直線状に延びる第１空所と、前記夫々の第１空所を繋ぐ第２空所とを有することを特徴としている。この構成によれば、複数の露光部の水平方向に配置された中空部の第１空所と第２空所とに空気が流れ、この空気は複数露光部をその水平方向の周りから冷却する。また、筐体は第１空所と第２空所とを有する中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って複数の露光部を支持する。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明では、前記露光部は略直方体形状に形成され、前記中空部は前記露光部の水平方向の四方を囲うことを特徴としている。この構成によれば、露光部の水平方向の四方に配置された中空部の空所を流れる空気は、露光部をその水平方向の四方から冷却する。また、筐体は水平方向に中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って露光部を支持する。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明では、前記中空部は、前記筐体の主たる構成を形成する本体フレームと、前記露光部が取り付けられる取り付けフレームとで形成されることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明では、前記空所の空気を前記開口部から排気するファンを備え、前記画像形成部が前記筐体の近傍に配置され、前記中空部は、前記画像形成部に対向する位置に前記画像形成部の空気を通す流通孔を有することを特徴としている。この構成によれば、現像器等を備える画像形成部から発生する熱は、流通孔から空所に吸引される。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、感光体を光走査するモータが露光部内で回転すると、露光部内の温度が上昇していくが、露光部の周りに配置される中空部の空所を流れる空気は、露光部をその周りから冷却し、露光部の昇温を防ぐことができる。また、筐体は中空構成になっていることで、高い剛性を持って露光部を支持するので、装置が軽量であって、露光部の位置精度を安定させることができる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明によれば、中空部の空所を流れる空気は、露光部をその水平方向の周りから冷却し、露光部の昇温を防ぐことができる。また、筐体は水平方向に中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って露光部を支持するので、装置が軽量になって、露光部の位置精度を安定させることができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明によれば、複数の露光部の水平方向に配置された中空部の第１空所と第２空所とを空気が流れ、この空気は複数露光部をその水平方向の周りから冷却する。また、筐体は第１空所と第２空所とを有する中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って複数の露光部を支持する。従って、タンデム型カラー画像形成装置に適用しても、複数の露光部の昇温を防ぐことができ、また装置が軽量になって、各露光部相互の位置精度と感光体に対する各露光部の位置精度を安定させることができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明によれば、露光部の水平方向の四方に配置された中空部の空所を流れる空気は、露光部をその水平方向の四方から冷却し、露光部の昇温を防ぐことができる。また、筐体は水平方向に中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って露光部を支持するので、装置が軽量であって、露光部の位置精度を安定させることができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明によれば、中空部は、筐体の主たる構成を形成する本体フレームと、露光部が取り付けられる取り付けフレームとで形成されるので、簡単に、露光部を取り付けられるとともに、中空構成を形成することができる。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明によれば、現像器等を備える画像形成部から発生する熱は、流通孔から空所に吸引されるので、露光部の昇温とともに画像形成部の昇温を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。本発明の実施形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２１】
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示すタンデム型カラープリンタの概略構成図である。図１において、画像形成装置１は、直方体形状のハウジングを有し、その内部に、用紙１１を収容する給紙部１０と、給紙部１０の上方に配される４個の画像形成部３０ａ〜３０ｄと、画像形成部３０ａ〜３０ｄの上方に配される露光部３３ａ〜３３ｄと、画像形成部３０ａ〜３０ｄの左方に配される定着部４０と、給紙部１０の右方に配される用紙搬送路２０と、装置の上部に用紙１１を排出する排出部５０とを備えている。
【００２２】
給紙部１０は、給紙カセット１３内に積層載置された用紙１１を１枚ずつ給紙カセット１３の出口側（図１の右側）に繰り出すフィードローラ２１を備え、繰り出した用紙を用紙搬送路２０に給紙する。用紙搬送路２０は搬送ローラ対及び搬送ガイド等を備えてなり、繰り出された用紙を画像形成部３０ａ〜３０ｄに向けて搬送するものである。また、手差しトレイ８０は、給紙部１０に載置されていないサイズの用紙等を別途供給するもので、フィードローラ８２を備え、用紙を１枚ずつ用紙搬送路２０に給紙する。
【００２３】
画像形成部３０ａ〜３０ｄは、上流側（図１の右側）から搬送方向に沿って、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーに応じて設けられており、装置の水平方向に直列に配置されている。各画像形成部３０ａ〜３０ｄは、円筒状の感光体３１ａ〜３１ｄを有するとともに、その回転方向の周囲に上流側から順に、帯電器３２ａ〜３２ｄと、現像器３４ａ〜３４ｄと、転写ローラ３５ａ〜３５ｄと、クリーナー３６ａ〜３６ｄが配設されている。
【００２４】
回転自在である感光体３１ａ〜３１ｄは、感光層を形成する感光材料として、アモルファスシリコン感光体が用いられ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応させて配される。感光層は有機感光体（ＯＰＣ感光体）でもよい。現像器３４ａ〜３４ｄは、感光体３１ａ〜３１ｄの右方に配され、現像ローラとトナーの収容部とを有し、感光体３１ａ〜３１ｄにトナーを供給する。帯電器３２ａ〜３２ｄは感光体３１ａ〜３１ｄ表面を一様に帯電させる。
【００２５】
露光部３３ａ〜３３ｄは、パーソナルコンピュータ等から画像入力部（図略）に入力された原稿画像データに基づいて、各感光体３１ａ〜３１ｄ表面に図１の破線で示すようにレーザ光を照射する。照射されたレーザ光により、各感光体３１ａ〜３１ｄ表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像器３４ａ〜３４ｄにより現像される。
【００２６】
用紙搬送ベルト３８は、駆動ローラ６２及び従動ローラ６１間に張架されるとともに、感光体３１ａ〜３１ｄと転写ローラ３５ａ〜３５ｄとの間に、用紙を搬送するベルト走行路が形成されている。各転写ローラ３５ａ〜３５ｄは、用紙搬送ベルト３８を挟んで各感光体３１ａ〜３１ｄと対向して用紙搬送転写ベルト３８に圧接し、転写ニップ部を形成する。この各転写ニップ部において、用紙搬送ベルト３８の回転とともに所定のタイミングで、用紙搬送路２０から搬送される用紙１１に、各感光体３１ａ〜３１ｄのトナー像が順次転写されることにより、用紙１１にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされ、カラートナー像が形成される。
【００２７】
トナータンク３９ａ〜３９ｄは、画像形成部３０ａ〜３０ｄの上方に配され、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのいずれかの色のトナーを収容する。各色のトナーが対応する現像器３４ａ〜３４ｄに供給される。
【００２８】
定着部４０は、画像形成部３０ａの下流側に配され、画像形成部３０ａ〜３０ｄにおいてトナー像が転写された用紙１１を加熱及び加圧して用紙１１にトナー像を溶融定着させる。定着部４０を通過した用紙１１は、用紙搬送路１５を介して排出部５０へ排出される。
【００２９】
冷却ファン７８は、装置本体７５の右部に配され、露光部３３ａ〜３３ｄと画像形成部３０ａ〜３０ｄに外気を送風し、熱を発生させる露光部３３ａ〜３３ｄと画像形成部３０ａ〜３０ｄとを冷却する。図示しない冷却ファンが、画像形成部３０ａの左側にも配され、露光部３３ａ〜３３ｄと画像形成部３０ａ〜３０ｄとを冷却する。
【００３０】
装置本体７５は、給紙部１０と、画像形成部３０ａ〜３０ｄと、露光部３３ａ〜３３ｄ、定着部４０と、トナータンク３９ａ〜３９ｄ等を単独、または組み合わせてユニットとして支持する筐体を備える。筐体７０は、図１の一点鎖線で示すように、その内部に画像形成部３０ａ〜３０ｄと露光部３３ａ〜３３ｄとを固定支持し、用紙搬送ベルト３８を回転可能であるように支持している。尚、この筐体７０の詳細は後述する。
【００３１】
次に、露光部３３ａ〜３３ｄについて説明する。図２は、上述の画像形成装置１に用いられる上ケースを取り外した露光部３３ａ〜３３ｄの構成を示す斜視図である。なお、以下の説明では、図１の画像形成部３０ａと相対する露光部３３ａの構成及び動作について説明するが、露光部３３ｂ〜３３ｄの構成及び動作については露光部３３ａと同様であり説明を省略し、また各色の露光部及び画像形成部を示すａ〜ｄの符号を省略し、必要な場合には、ａ〜ｄの符号を付与して説明する。
【００３２】
露光部３３は、レーザダイオード６、コリメータレンズ５、回転多面鏡２、モータ３、走査光学系４、反射ミラー７、及び走査タイミングを検出するためのミラー８とフォトセンサ９とを備え、またこれらの部材を支持する上ケースを含む光学ケース７９を備えている。
【００３３】
レーザダイオード６は画像データにより変調されたビーム光を照射し、コリメータレンズ５は照射されたレーザ光のビーム径を調整しながら回転多面鏡２の反射面に集光させ、回転多面鏡２はその回転によって回転多面鏡２からの反射光を偏向走査し、走査光学系４は反射ミラー７を介して偏向されたビーム光を感光体３１上に等速で走査して結像させる。この走査（感光体３１の軸方向の走査）と感光体３１の回転とによって、感光体３１上に静電潜像が形成される。
【００３４】
回転多面鏡２を回転駆動するモータ３は、モータ駆動用ＩＣ（図略）とともに光学ケース７９の底壁に取り付けられ、またシリンドリカルレンズ５と走査光学系４も光学ケース７９の底壁に取り付けられる。走査光学系４は合成樹脂製のｆθレンズやトロイダルレンズなどで構成される。モータ３が高速回転すると、光学ケース７９内の温度がモータ３の近傍から徐々に上昇し、ｆθレンズやトロイダルレンズに熱が蓄積されていく。
【００３５】
次に、光学ケース７９内の熱を放散するとともに露光部３３ａ〜３３ｄを支持する筐体について図３〜図８に基づいて説明する。図３は露光部を支持する筐体の構成を示す斜視図であり、図４は露光部を支持する筐体の構成する部材を分解して示す斜視図であり、図５は筐体を構成する本体フレームを後方から見た斜視図であり、図６は図５のＡ−Ａ部における中空部の構成を示す断面図であり、図７は図５のＢ−Ｂ部における中空部の構成を示す断面図であり、図８は中空部の空所における空気の流路を模式的に示す断面平面図である。尚、図３に示すように、筐体のＸ方向を左右方向、筐体のＹ方向を前後方向、筐体のＺ方向を上下方向として以降説明する。
【００３６】
図３に示すように、筐体７０は、筐体７０の骨組みとなる構造を形成する直方体状の本体フレーム７１と、本体フレーム７１の上部に配置される取り付けフレーム７２と、本体フレーム７１の左右に配置される第１長手フレーム７３、第２長手フレーム７４を備えて構成される。各フレーム７１〜７４は、鉄板を曲げ等の板金加工を施して形成され、溶接によって夫々取り付けられる。筐体７０の左右方向には、冷却ファン７８として、一対の吸気ファン７８ａと、一対の排気ファン７８ｂとが筐体７０から離間して設けられる。前後方向に長い略直方体形状の露光部３３ａ〜３３ｄが取り付けフレーム７２上に取り付けられ、図示しない現像器等の画像形成部と用紙搬送ベルトが本体フレーム７１内部に取り付けられる。
【００３７】
図４に示すように、本体フレーム７１は、後面に設けられる曲げ平板７１ｇと、前面を四辺形に開放して設けられる中空の梁板７１ｈと、下面に設けられる平板７１ｉとを備える。曲げ平板７１ｇと梁板７１ｈには、前後方向に延びる断面Ｌ字状、または断面コ字状の下方外枠７１ｊ、７１ｋと上方外枠７１ｍ、７１ｎ及び平板７１ｉが溶接やネジ止めによって取り付けられている。
【００３８】
上方外枠７１ｍ、７１ｎと略同じ高さの水平面上には、左右方向に延びる側方中空形成部７１ｂが曲げ平板７１ｇに取り付けられる。また、図５に示すように、上方外枠７１ｍ、７１ｎと略同じ高さの水平面上には、側方中空形成部７１ｂと反対側（前面側）位置において、左右方向に延びる側方中空形成部７１ａが取り付けられる。側方中空形成部７１ａ、７１ｂは上方を開放した断面コ字状に形成されている。
【００３９】
上方外枠７１ｍ、７１ｎと略同じ高さの水平面上には、左右方向に等間隔に配される４個の長手中空形成部７１ｄが、前後方向に延び、側方中空形成部７１ａ、７１ｂに取り付けられる。長手中空形成部７１ｄは、上方を開放した断面コ字状に形成されている。側方中空形成部７１ａ、７１ｂの長手中空形成部７１ｄとの当接する部分は、長手中空形成部７１ｄの断面コ字状と同じ形状で打ち抜かれ開放されているので、長手中空形成部７１ｄと側方中空形成部７１ａ、７１ｂとの空気が流通することが可能である。
【００４０】
図４に戻って、取り付けフレーム７２は、露光部３３ａ〜３３ｄを支持する面を有するケース取り付け部７２ａと、各露光部３３ａ〜３３ｄを収容する４個の穴を有するケース挿入穴部７２ｂとを備える。露光部３３ａ〜３３ｄは取り付けフレーム７２上にネジによって取り付けられる。また取り付けフレーム７２は、矩形状の平板で形成され、本体フレーム７１の側方中空形成部７１ａ、７１ｂ及び長手中空形成部７１ｄの上部に当接して、本体フレーム７１に取り付けられる。取り付けフレーム７２が本体フレーム７１に取り付けられると、取り付けフレーム７２上に支持された各露光部３３ａ〜３３ｄは、本体フレーム７１の側方中空形成部７１ａ、７１ｂと各長手中空形成部７１ｄで囲まれることになる。
【００４１】
また、取り付けフレーム７２が本体フレーム７１に取り付けられると、図６に示すように、長手中空形成部７１ｄは、取り付けフレーム７２によって閉塞される。長手中空形成部７１ｄの断面コ字状部と、取り付けフレーム７２のケース取り付け部７２ａとによって、中空の空所７１ｅ（長手方向空所７１ｅとする）が形成される。この長手方向空所７１ｅは断面四角形の中空構成をなし、変形しにくく、筐体７０の剛性を高めるとともに、長手方向空所７１ｅを空気が流通することになる。また、長手中空形成部７１ｄの下方には、流通孔７１ｆとしての２個の孔が前後方向に並べて設けられ（図５参照）、長手中空形成部７１ｄの下方に配置される画像形成部（図略）と、長手方向空所７１ｅとの間でも空気が流通し、画像形成部の熱を吸引することができるようにしてある。尚、長手方向空所７１ｅは、上下方向に長い断面四角形の中空構成でも、左右方向に長い断面四角形の中空構成でもよいが、上下方向に長い断面四角形の中空構成は一層剛性を高めることができる。
【００４２】
また、取り付けフレーム７２が本体フレーム７１に取り付けられると、図７に示すように、側方中空形成部７１ａ、７１ｂは、取り付けフレーム７２によって閉塞される。側方中空形成部７１ａ、７１ｂの断面コ字状部と、取り付けフレーム７２のケース取り付け部７２ａとによって、中空の空所７１ｃ（側方空所７１ｃとする）が形成される。この側方空所７１ｃは断面四角形の中空の構成をなし、変形しにくく、筐体７０の剛性を高めるとともに、側方空所７１ｃを空気が流通することになる。尚、側方空所７１ｃは、上下方向に長い断面四角形の中空構成でも、前後方向に長い断面四角形の中空構成でもよいが、上下方向に長い断面四角形の中空構成は一層剛性を高めることができる。
【００４３】
図５に示すように、上方外枠７１ｍ、７１ｎには、側方中空形成部７１ａに対向して、２個の吸気中空部７１ｐが設けられる。各吸気中空部７１ｐは、側方空所７１ｃ（図７参照）に対向する空所を備え、側方空所７１ｃと空気の流通を可能にする。また、上方外枠７１ｍ、７１ｎには、側方中空形成部７１ｂに対向して、２個の排気中空部７１ｑが設けられる。各排気中空部７１ｑは、側方空所７１ｃ（図７参照）に対向する空所を備え、側方空所７１ｃと空気の流通を可能にする。
【００４４】
図４に戻って、第１長手フレーム７３は、断面逆Ｌ字形状をして前後方向に延び、本体フレーム７１の右方にて梁板７１ｈと曲げ平板７１ｇに取り付けられる。第１長手フレーム７３には、吸気中空部７１ｐの空所に対向する位置に、吸気開口部７３ａとしての孔が形成され、また排気中空部７１ｑの空所に対向する位置に、排気開口部７３ｂとしての孔が形成されている。第１長手フレーム７３が本体フレーム７１に取り付けられると、筐体７０の前後方向に作用する外力に対して、強度補強されることになる。
【００４５】
吸気ファン７８ａは、外気を装置内に取り込み、吸気開口部７３ａ、吸気中空部７１ｐを介して、外気を側方空所７１ｃと長手方向空所７１ｅに送る。側方空所７１ｃと長手方向空所７１ｅを流れる空気によって、露光部３３はその周りから冷却される。排気ファン７８ｂは、露光部３３等を冷却した空気を排気中空部７１ｑ、排気開口部７３ｂを介して、装置外に排出する。
【００４６】
また、第２長手フレーム７４は、断面逆Ｌ字形状をして前後方向に延び、本体フレーム７１の左方にて梁板７１ｈと曲げ平板７１ｇに取り付けられる。第２長手フレーム７４には、吸気中空部７１ｐ（図５参照）の空所に対向する位置に、吸気開口部７４ａとしての孔が形成され、また排気中空部７１ｑの空所に対向する位置に、排気開口部７４ｂとしての孔が形成されている。第２長手フレーム７４が本体フレーム７１に取り付けられると、筐体７０の前後方向に作用する外力に対して、強度補強されることになる。
【００４７】
吸気ファン７８ａは、外気を装置内に取り込み、吸気開口部７４ａ、吸気中空部７１ｐを介して、外気を側方空所７１ｃと長手方向空所７１ｅに送る。側方空所７１ｃと長手方向空所７１ｅを流れる空気によって、露光部３３はその周りから冷却される。排気ファン７８ｂは、露光部３３等を冷却した空気を排気中空部７１ｑ、排気開口部７４ｂを介して、装置外に排出する。
【００４８】
空気の流れを図８に基づいて詳しく説明する。右方の吸気ファン７８ａから右方の排気ファン７８ｂに空気を循環させる右方流通路と、左方の吸気ファン７８ａから左方の排気ファン７８ｂに空気を循環させる左方流通路とが形成されるように、各側方空所７１ｃの露光部３３ｂと露光部３３ｃと間に対応する位置には、空気の流通を遮断する２個の隔壁７１ｗが夫々設けられている。
【００４９】
右方流通路では、吸気ファン７８ａから外気が取り込まれ、吸気開口部７３ａに流入する。流入した外気は、図８の矢印に示すように側方空所７１ｃから長手方向空所７１ｅを流れ、さらに、側方空所７１ｃを流れ、露光部３３ｄ、３３ｃをその周りから冷却する。冷却した空気は、排気開口部７３ｂを通って排気ファン７８ｂによって吸引され、装置外に排出される。
【００５０】
露光部３３ｃはその外周四方に外気が流れて、露光部３３ｃ内の熱が放散されることになる。また、露光部３３ｄはその外周三方に外気が流れ、露光部３３ｄ内の熱が放散されることになる。さらに、排気ファン７８ｂの吸引によって、長手方向空所７１ｅに形成された複数の流通孔７１ｆ（図５参照）から現像器等の画像形成部の熱が装置外に排出される。
【００５１】
また、左方流通路では、吸気ファン７８ａから外気が取り込まれ、吸気開口部７４ａに流入する。流入した外気は、図８の矢印に示すように側方空所７１ｃから長手方向空所７１ｅを流れ、さらに、側方空所７１ｃを流れ、露光部３３ａ、３３ｂをその周りから冷却する。冷却した空気は、排気開口部７４ｂを通って排気ファン７８ｂによって吸引され、装置外に排出される。
【００５２】
露光部３３ａの外周四方に外気が流れて、また露光部３３ｂの外周四方には、左方流通路の外気の流れとともに、右方流通路の長手方向空所７１ｅの外気が流れ、露光部３３ａ、３３ｂ内の熱を放散することになる。また、排気ファン７８ｂの吸引によって、長手方向空所７１ｅに形成された複数の流通孔７１ｆ（図５参照）から現像器等の画像形成部の熱が装置外に排出される。
【００５３】
上記実施形態によれば、画像形成装置１は、トナー像が形成される感光体３１を有する画像形成部３０と、感光体３１を画像データに応じて光走査する露光部３３と、この露光部３３を支持する筐体７０とを備える。筐体７０は、空所７１ｃ、７１ｅを形成する中空部と、前記空所７１ｃ、７１ｅに空気を流す開口部７３ａ、７３ｂ、７４ａ、７４ｂとを有し、中空部が露光部３３の周りに配置される。
【００５４】
この構成によると、感光体３１を光走査するモータ３が露光部３３内で回転すると、露光部３３内の温度が上昇していくが、露光部３３の周りに配置される中空部の空所７１ｃ、７１ｅを流れる空気は、露光部３３をその周りから冷却し、露光部３３の昇温を防ぐことができる。また、筐体７０は中空構成になっていることで、高い剛性を持って露光部３３を支持するので、装置が軽量であって、露光部３３の位置精度を安定させることができる。
【００５５】
また、上記実施形態によると、中空部は露光部３３の水平方向に配置されることによって、中空部の空所７１ｃ、７１ｅを流れる空気は、露光部３３をその水平方向の周りから冷却し、露光部３３の昇温を防ぐことができる。また、筐体７０は水平方向に中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って露光部３３を支持するので、装置が軽量になって、露光部３３の位置精度を安定させることができる。
【００５６】
また、上記実施形態によると、複数の露光部３３ａ〜３３ｄが水平方向に並列され、中空部は、複数露光部３３ａ〜３３ｄの並列方向の一方側と他方側とに沿って夫々直線状に延びる側方空所７１ｃ（第１空所）と、夫々の側方空所７１ｃ（第１空所）を繋ぐ長手方向空所７１ｅ（第２空所）とを有する。これによって、中空部の側方空所７１ｃと長手方向空所７１ｅとを流れる空気は、複数露光部３３ａ〜３３ｄをその水平方向の周りから冷却する。また、筐体７０は側方空所７１ｃと長手方向空所７１ｅとを有する中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って複数の露光部３３ａ〜３３ｄを支持する。従って、タンデム型カラー画像形成装置に適用しても、複数の露光部３３ａ〜３３ｄの昇温を防ぐことができ、また装置が軽量になって、各露光部３３ａ〜３３ｄ相互の位置精度と感光体３１ａ〜３１ｄに対する各露光部３３ａ〜３３ｄの位置精度を安定させることができる。
【００５７】
また、上記実施形態によると、露光部３３は略直方体形状に形成され、中空部は露光部３３の水平方向の四方を囲うことによって、露光部３３の水平方向の四方に配置された中空部の空所７１ｃ、７１ｅを流れる空気は、露光部３３をその水平方向の四方から冷却し、露光部３３の昇温を防ぐことができる。また、筐体７０は水平方向に中空構成になっていることで、垂直方向に高い剛性を持って露光部３３を支持するので、装置が軽量であって、露光部３３の位置精度を安定させることができる。
【００５８】
また、上記実施形態によると、中空部は、筐体７０の主たる構成を形成する本体フレーム７１と、露光部３３が取り付けられる取り付けフレーム７２とで形成されることによって、簡単に、露光部３３を取り付けられるとともに、中空構成を形成することができる。
【００５９】
また、上記実施形態によると、長手方向空所７１ｅの空気を排気開口部７３ｂから排気する排気ファン７８ｂを備え、画像形成部３０が筐体７０の近傍に配置され、中空部は画像形成部３０に対向する位置に、画像形成部３０の空気を通す流通孔７１ｆを有するので、現像器３４等を備える画像形成部３０から発生する熱は、流通孔７１ｆから長手方向空所７１ｅに吸引され、露光部３３の昇温とともに画像形成部３０の昇温を防ぐことができる。
【００６０】
尚、上記実施形態では、４個の露光部を夫々別に支持する筐体を備えるタンデム型カラープリンタに適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、４個の露光部を纏めて支持する筐体を備えるタンデム型カラー画像形成装置に適用してもよく、また、モノクロ画像形成装置に適用してもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、露光部が画像形成装置の上側に配置される構成を示したが、本発明はこれに限らず、露光部が画像形成装置の下側に配置される構成に適用してもよい。この場合も上記同様の効果を奏することができる。
【００６２】
また、上記実施形態では、筐体が露光部とともに画像形成部を支持する構成を示したが、本発明はこれに限らず、筐体が露光部を支持する構成にしてもよい。この場合も上記同様の効果を奏することができる。
【００６３】
また、上記実施形態では、空所７１ｃ、７１ｅは断面四角形の中空構成を示したが、本発明はこれに限らず、空所７１ｃ、７１ｅは断面丸型の中空構成にしてもよい。この場合も上記同様の効果を奏することができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、複数の流通孔７１ｆが長手方向空所７１ｅを形成する中空部に設けた構成を示したが、本発明はこれに限らず、複数の流通孔７１ｆが側方空所７１ｃを形成する中空部に設ける構成にしてもよい。流通孔７１ｆの近傍に画像形成部が配置されている場合には、画像形成部から発生する熱が側方空所７１ｃに吸引される。また、流通孔７１ｆの近傍に定着部が配置されている場合には、定着部から発生する熱が吸引される。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に利用することができ、特に、走査露光装置からの放熱を行う画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の露光部の内部構成を示す斜視図である。
【図３】は、本発明の実施形態に係る露光部を支持する筐体の構成を示す斜視図である。
【図４】は、本発明の実施形態に係る露光部を支持する筐体の構成を示す分解斜視図である。
【図５】は、本発明の実施形態に係る露光部の本体フレームの構成を示す後方から見た斜視図である。
【図６】は、本発明の実施形態に係る中空部の構成を示す断面図である。
【図７】は、本発明の実施形態に係る別の中空部の構成を示す断面図である。
【図８】は、本発明の実施形態に係る中空部の空所における空気の流路を模式的に示す断面平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 画像形成装置
３ モータ
３０ａ〜３０ｄ 画像形成部
３１ａ〜３１ｄ 感光体
３３ａ〜３３ｄ 露光部
７０ 筐体
７１ 本体フレーム
７１ａ、７１ｂ 側方中空形成部（中空部）
７１ｃ 側方空所（第１空所）
７１ｄ 長手中空形成部（中空部）
７１ｅ 長手方向空所（第２空所）
７１ｆ 流通孔
７１ｍ、７１ｎ 上方外枠
７１ｐ 吸気中空部
７１ｑ 排気中空部
７１ｗ 隔壁
７２ 取り付けフレーム（中空部）
７２ａ ケース取り付け部
７３ 第１長手フレーム
７３ａ、７４ａ 吸気開口部
７３ｂ、７４ｂ 排気開口部
７４ 第２長手フレーム
７８ 冷却ファン
７８ａ 吸気ファン
７８ｂ 排気ファン
７９ 光学ケース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される感光体を有する画像形成部と、前記感光体を画像データに応じて光走査する露光部と、前記露光部を支持する筐体とを備え、
前記筐体は、空所を形成する中空部と、前記空所に空気を流す開口部とを有し、前記中空部が前記露光部の周りに配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中空部は、前記露光部の水平方向に配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
複数の前記露光部が水平方向に並列され、前記中空部は、前記複数露光部の並列方向の一方側と他方側とに沿って夫々直線状に延びる第１空所と、前記夫々の第１空所を繋ぐ第２空所とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記露光部は略直方体形状に形成され、前記中空部は前記露光部の水平方向の四方を囲うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中空部は、前記筐体の主たる構成を形成する本体フレームと、前記露光部が取り付けられる取り付けフレームとで形成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記空所の空気を前記開口部から排気するファンを備え、前記画像形成部が前記筐体の近傍に配置され、前記中空部は、前記画像形成部に対向する位置に前記画像形成部の空気を通す流通孔を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー像が形成される感光体を有する画像形成部と、前記感光体を画像データに応じて光走査する露光部と、前記露光部を支持する筐体とを備え、
前記筐体は、空所を形成する中空部と、前記空所に空気を流す開口部とを有し、前記中空部が前記露光部の周りに配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中空部は、前記露光部の水平方向に配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
複数の前記露光部が水平方向に並列され、前記中空部は、前記複数露光部の並列方向の一方側と他方側とに沿って夫々直線状に延びる第１空所と、前記夫々の第１空所を繋ぐ第２空所とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記露光部は略直方体形状に形成され、前記中空部は前記露光部の水平方向の四方を囲うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中空部は、前記筐体の主たる構成を形成する本体フレームと、前記露光部が取り付けられる取り付けフレームとで形成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記空所の空気を前記開口部から排気するファンを備え、前記画像形成部が前記筐体の近傍に配置され、前記中空部は、前記画像形成部に対向する位置に前記画像形成部の空気を通す流通孔を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−４９０４２（Ｐ２０１０−４９０４２Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１３５１３（Ｐ２００８−２１３５１３）
【出願日】平成２０年８月２２日（２００８．８．２２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２２日（２００８．８．２２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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