图像形成装置的制作方法

本发明涉及通过使用电子照相处理来形成图像的图像形成装置，诸如复印机、打印机、传真机或者多功能打印机。

背景技术：

迄今，例如，作为电子照相图像形成装置，存在如下图像形成装置，其中从多个图像形成单元的感光构件一次转印到中间转印带的调色剂图像被二次转印到记录介质以输出图像。图像形成单元各自具有感光构件、充电构件、显影构件等，并且沿着中间转印带的移动方向而被布置成一行。

在这种图像形成装置中，装置中的温度随着操作继续而上升。原因包括装置主体中的将调色剂图像定影到记录介质的定影单元的热累积，诸如马达和电源之类的电部件的发热，以及诸如辊之类的操作部件的摩擦部件中的摩擦热。装置主体中的温度上升造成图像缺陷。在一些情况下，调色剂可能粘附于每一个构件。因此，有必要提供风扇作为图像形成装置中的冷却单元，并且有必要用该风扇来抑制装置主体中的温度上升。

日本专利特开No.2003-241591公开了为了用形成静电潜像的照射光照射感光构件而设置在每一个图像形成单元中的开口区域。日本专利特开No.2003-241591提出了使用该开口区域作为到每一个图像形成单元的气道并且使得空气通过该气道流到每一个图像形成单元。由于该配置，开口区域可以用作气道，因而装置主体的尺寸可以被减小。

然而，在日本专利特开No.2003-241591的配置中，引导从风扇供应的空气的导管的气体供应部以及与该气体供应部相连并且将空 气引导至每一个图像形成单元中的开口部具有使得它们在感光构件的轴向上广阔地开口的形状，因而难以有效地冷却感光构件、显影辊以及其它。

期望使图像形成装置进一步加速。在这种情况下，诸如感光构件和显影辊之类的旋转构件的圆周速度增大，因而每一个构件中的自发热也增大。在开口部和气体供应部各自具有使得它们在感光构件的轴向上广阔地开口的形状的情况下，当每一个构件在局部显著发热时，难以集中地冷却那些部件。在开口部和气体供应部具有使得它们在感光构件的轴向上广阔地开口的形状的情况下，来自冷却单元的空气被供应给感光构件的轴向上的整个区域，因而调色剂可能从每一个构件飞散。

技术实现要素：

本发明提供了一种图像形成装置，其具有在尺寸上减小的主体并且有效地冷却图像形成单元的内部。

在本发明的一个方面中，图像形成装置包括：图像形成单元，具有感光构件和作用于该感光构件的处理构件；光照射单元，被配置为发射用于在感光构件上形成潜像的照射光；以及冷却单元，被配置为冷却处理构件。图像形成单元具有开口部，该开口部用于允许从光照射单元向感光构件发射的照射光通过该开口部。冷却单元具有冷却风扇、管道以及多个出气口部，该管道被配置为引导从冷却风扇供应的空气并且具有沿着感光构件的轴向延伸的形状，该多个出气口部设置在管道中从而在轴向上彼此分隔开，并且从这多个出气口部排出的空气通过开口部而被供应到图像形成单元的内部。

根据参考附图对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出图像形成装置的整体配置的示意性截面图。

图2A是用于例示出冷却单元的处理盒和冷却单元的透视图。

图2B是示出从图2A中移除处理盒的状态的透视图。

图3是用于例示出每一个处理盒、主体框架、光照射单元和冷却单元之间的位置关系的示意性截面图。

图4A和图4B是用于例示出每一个处理盒的开口部的示意性放大图。

图5A是用于例示出显影单元的内部的透视图。

图5B是用于例示出显影单元的内部的截面图。

图6是例示出出气口部在轴向上的位置的透视图。

图7A是处理盒、空气供应管道和出气口部的透视图。

图7B是出气口部V1侧的示意性放大图。

图8示出了出气口部V的布置的变型。

图9是用于例示出第二实施例的出气口部的截面图。

图10是例示出使充电辊冷却的冷却单元的配置的截面图。

图11例示出出气口部的变型。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述本发明的实施例。然而，在实施例中描述的组件的尺寸、材料、形状、相对位置等根据本发明所应用于的装置的配置和各种条件而被适当地改变，并不是意图使本发明的范围限制于以下实施例。

第一实施例

图像形成装置的概要

图1是示出图像形成装置的整体配置的示意性截面图。图像形成装置100具有用作感光构件的多个感光鼓1(1a、1b、1c、1d)(下标a至d在以下描述中可被省略)。每一个感光鼓1通过向由铝制成的圆柱体的外周表面施加有机光导层(OPC)而制成。感光鼓1在两端由法兰(flange)可旋转地支撑。从驱动马达(未示出)将驱动力传输到感光鼓1的一端，并且感光鼓1在图1的箭头的方向上旋转。

充电单元2(2a、2b、2c、2d)、显影单元4(4a、4b、4c、4d)和清洁刮刀8(8a、8b、8c、8d)被放置在感光鼓1周围。每一个充电单元2具有使感光鼓1的表面均匀地带负电的充电辊。充电辊邻接在感光鼓1的表面上。借此，由电源(未示出)将充电偏压施加到充电辊，并且感光鼓1的表面由此被均匀地充电。

在该实施例中，感光鼓1、充电单元2、显影单元4和清洁刮刀8被一体地构成，并且形成用作处理盒7(7a、7b、7c、7d)的图像形成单元，处理盒7能够可拆卸地附接到装置的主体。该实施例的每一个处理盒7具有由显影单元4、感光鼓1、充电单元2和清洁刮刀8组成的鼓单元部5(5a、5b、5c、5d)。处理盒7至少具有感光鼓1。

光照射单元3被放置在图像形成单元下方。光照射单元3基于图像信息发射光以在每一个感光鼓1上形成静电潜像。通过利用用作发射激光束P(见图4A和图4B)的光源的半导体激光源(未示出)及其驱动电路来形成光照射单元3。

形成在每一个感光鼓1上的静电潜像通过对应的显影单元4而被供应调色剂并且被可视化。稍后将描述显影单元4的详细配置。

每一个感光鼓1上的调色剂图像被一次转印到与之相对的无端的(endless)中间转印带13A。用作转印带的中间转印带13A在用作拉伸辊的驱动辊13B和张力辊13C上被拉伸。张力在图1的箭头的方向上被施加到张力辊13C。与中间转印带13A的内周表面接触的一次转印辊12(12a、12b、12c、12d)被设置在对应于感光鼓1(1a、1b、1c、1d)的位置处，其中中间转印带13A居于一次转印辊12与感光鼓1之间。当将调色剂图像从对应的感光鼓1一次转印到中间转印带13A时，从高压电源(未示出)将转印偏压施加到每一个一次转印辊12。

中间转印带13A、驱动辊13B、张力辊13C和一次转印辊12(12a、12b、12c、12d)用作中间转印带单元13并且能够可拆卸地附接到装置的主体100。

在每一个盒7中，未被一次转印到中间转印带13A并且留在感 光鼓1上的残留调色剂被对应的清洁刮刀8从感光鼓1移除并且被回收到废弃调色剂容器(未示出)中。在处理盒7中，充电、曝光和显影处理被执行，并且形成在感光鼓1上的调色剂图像从放置在上游侧的感光鼓1a起依次被一次转印到中间转印带13A，并且彩色调色剂图像被形成在中间转印带13A上。

中间转印带13A在箭头的方向(逆时针方向)上旋转，并且转印到中间转印带13A的调色剂图像到达二次转印部15。二次转印部15由二次转印辊16和中间转印带13A形成。

进给设备10具有进给辊9和输送辊对10A，进给辊9从存储作为转印介质的记录介质S的进给盒11进给记录介质S，输送辊对10A输送所进给的记录介质S。进给盒11被配置为能够从装置的主体中拉出。用户拉出进给盒11，加载记录介质S，然后将进给盒11重新插入装置的主体中，并且记录介质S的加载由此完成。

存储在进给盒11中的记录介质S被进给辊9按压，并且被分离垫21分离，并且一次输送一个记录介质S。从进给设备10输送的记录介质S被对齐辊对17输送到二次转印部15。

在二次转印部15中，从二次转印电源(未示出)将正极性的偏压施加到二次转印辊16，并且中间转印带13A上的调色剂图像由此被二次转印到所输送的记录介质S。此时，形成在记录介质S上的图像是未定影的调色剂图像。

定影单元14向转印到记录介质S的未定影调色剂图像施加热和压力以将未定影的调色剂图像定影到记录介质S。定影单元14具有圆筒形定影带14A、弹性加压辊14B和带引导构件14C，诸如加热器之类的加热单元被附接到带引导构件14C。弹性加压辊14B用预定压力接触力将定影带14A夹紧在自身与带引导构件14C之间以形成具有预定宽度的定影压合部N。弹性加压辊14B被驱动单元(未示出)旋转地驱动，圆筒形定影带14A由此被旋转，并且定影带14A被内部加热器(未示出)加热。

在定影压合部N被加热至预定温度的状态下，上面形成有未定 影的调色剂图像的记录介质S被引入定影压合部N的定影带14A与弹性加压辊14B之间。记录介质S在其图像表面面对定影带表面的情况下被引入。在定影压合部N中记录介质S的图像表面与定影带14A的外表面紧密接触的情况下，记录介质S被夹紧和输送通过定影压合部N。在将记录介质S与定影带14A一起夹紧和输送通过定影压合部N的过程中，通过定影带14A中的加热器的热而加热记录介质S，并且使记录介质S上的未定影图像热定影。图像被定影于其的记录介质S被排出辊对19排出到排出盘20上。未被二次转印到二次转印部15中的记录介质S并且留在中间转印带13A上的调色剂被带清洁单元18清洁。

稍后将描述每一个显影单元4的存储部、显影刮刀6、显影辊22、调色剂施加辊23、片状构件28和端部密封30。稍后还将描述主体框架27和用作第二管道的空气供应管道24(24a、24b、24c、24d)。

冷却单元

接下来，将描述该实施例的冷却单元。图2A是用于例示出冷却单元200的处理盒7(7a、7b、7c、7d)和冷却单元的透视图。图2B是示出从图2A中移除处理盒7(7a、7b、7c、7d)的状态的视图。处理盒7(7a、7b、7c、7d)在感光鼓1的轴向上能够被可拆卸地附接到主体框架27。

冷却单元200具有冷却风扇25和共同管道26，冷却风扇25将空气从外部吸入到装置的主体100中并且将空气发送到装置的内部，共同管道26引导从冷却风扇25发送到装置内部的空气。冷却单元200还具有空气供应管道24(24a、24b、24c、24d)，空气供应管道24是与处理盒7(7a、7b、7c、7d)相对应地从共同管道26分岔出来的管道。由冷却风扇25吸入到装置中的空气通过共同管道26、空气供应管道24和出气口部V而被供应给每一个处理盒7，并且冷却每一个处理盒7的内部(每一个图像形成单元的内部)。

共同管道26被放置在主体框架27下方并被放置在光照射单元3上方，主体框架27是支撑每一个处理盒7的支撑构件。每一个空气 供应管道24在感光鼓1的轴向(虚线PP的方向)上的两侧设置有用于将空气从空气供应管道24供应给目标处理盒7的多个出气口部V(Va、Vb、Vc、Vd)(供应部)。换言之，在感光鼓1的轴向上彼此分隔开地形成出气口部V。

图3是用于例示出每一个处理盒7、主体框架27、光照射单元3和冷却单元之间的位置关系的示意性截面图。图4A和图4B是用于例示出每一个处理盒7的开口部A的示意性放大图。因为每一个处理盒7具有相同配置，因此下标a、b、c和d在图4A和图4B中被省略。

如图3所示，空气供应管道24a、24b和24c被放置在相邻的处理盒7之间。与放置在中间转印带13A的旋转方向上的最下游的处理盒7d相对应的空气供应管道24d被放置在处理盒7d的下游侧。例如，当处理盒7a是第一图像形成单元并且处理盒7b是第二图像形成单元时，其间的空气供应管道24a是第一管道。当处理盒7c是第三图像形成单元时，处理盒7b和7c之间的空气供应管道24b是第二管道。

因为如图3所示的每一个空气供应管道24被放置在相邻的处理盒7之间，所以空气供应管道24不限制处理盒7和光照射单元3的高度方向上的布置，并且处理盒7和光照射单元3可以彼此靠近地放置。

如图4A所示，开口部A也用作用于允许光照射单元3所发射的照射光P到达感光鼓1的开口部，从出气口部V供应的空气(由D1表示)通过该开口部A而被供应到每一个处理盒7的内部。开口部A是图4中的虚线所示出的区域。开口部A用作用于从光照射单元3发射的照射光P的开口部和用于从出气口部V供应的空气的开口部两者。出气口部V和空气供应管道24被设置为不阻挡从光照射单元3发射的照射光P，并且从出气口部V供应的空气与照射光P相交并且被供应给显影单元4。

由于这种配置，如在图4B中的虚线所示的区域B中，将来自光照射单元3的照射光P引导至每一个处理盒7中的感光鼓1的空间可以用作用于从出气口部V供应的空气的气道。

因此，在该实施例中，装置的主体中的空间被利用，因而与其中分离地形成气道的配置相比，整个装置的尺寸可以被减小。通过将出气口部V放置在当从感光鼓1的轴向看去时的照射光P的与显影单元4相反的一侧，装置的主体中的空间可以被利用，并且图像形成装置的尺寸可以被减小。

以在感光鼓1的轴向上伸长的形状形成开口部A以将光照射单元3所发射的照射光P引导至感光鼓1的轴向上的几乎整个区域。如图4A和图4B所示，出气口部V不是面向感光鼓1而是面向显影单元4。

出气口部V的位置

接下来，设置在每一个空气供应管道24中的出气口部V的位置将被描述。图5A是用于例示出显影单元4的内部的透视图，并且图5B是用于例示出显影单元4的内部的截面图。

该实施例的显影单元4在显影辊22的两端处易于局部发热。其原因将参考图4A和图4B以及图5A和图5B来描述。显影单元4包括存储调色剂的存储部、显影刮刀6、显影辊22、调色剂施加辊23、片状构件28和端部密封30。导电橡胶辊或者树脂管被用作显影辊22。显影辊22邻接在感光鼓1的表面上并且被驱动部(未示出)旋转地驱动。由显影电源(未示出)将显影偏压施加到显影辊22。形成在感光鼓1的表面上的静电潜像被供应以调色剂从而被显影。调色剂施加辊23和显影刮刀6被放置在显影辊22的外周表面上。海绵辊被用作调色剂施加辊23。调色剂施加辊23与显影辊22相接触地旋转，从而向显影辊22供应调色剂。金属板被用作显影刮刀6。显影刮刀6限制显影辊22上的调色剂层的厚度。被放置为在显影辊22的两端处与显影辊22的表面接触的端部密封30由海绵材料或者织物制成，并且在防止调色剂泄漏到显影辊22的纵向时起作用。树脂片被用作片状构件28，其被附接到显影刮刀6。片状构件28防止调色剂从显影单元4落下和粘附于光照射单元3。

如图5A所示，端部密封30被放置在显影辊22的两个轴向端部 处并且被法兰29支撑以防止调色剂泄漏。端部密封30具有U形并且与显影辊22摩擦。随着处理速度(感光鼓1的旋转速度)增大，显影辊22的旋转速度也增大，因而由与端部密封30的摩擦造成的摩擦热增加。该摩擦热造成作为处理构件之一的显影辊22中的局部发热。所以，在该实施例中，与发生局部发热的区域相对应地放置出气口部V，由此有效地冷却显影辊22。

具体而言，如图6所示，出气口部V被设置在与感光鼓1的轴向平行的纵向上的两端处。图6的出气口部V1是与冷却风扇25(见图2)更接近的出气口部。出气口部V1被放置在一个纵向端部处以面对显影辊22。出气口部V2是离冷却风扇25(见图2)更远的出气口部。出气口部V2被放置在另一个纵向端部处以面对显影辊22的另一端。出气口部V1和V2都具有从空气供应管道24朝向显影辊22突出的烟囱形状。如图6所示，出气口部V1与出气口部V2之间的空气供应管道24具有闭合以不泄漏空气并且在轴向上伸长的形状。由于该配置，来自冷却风扇25(见图2)的空气可以被从出气口部V1和出气口部V2集中地供应。

图7A是用于例示出空气的流动的处理盒7、空气供应管道24以及出气口部V1和V2的透视图。图7B是出气口部V1侧的示意性放大图。如图7A所示，出气口部V1和出气口部V2被放置在感光鼓1的两端的在轴向上的内侧。图7B是如从图7A的箭头侧看去的视图。如图7B所示，出气口部V1被放置在显影刮刀6和端部密封30(第一端部密封)的在轴向上的内侧。尽管未被示出，但出气口部V2也被放置在显影刮刀6和端部密封30(第二端部密封)的在轴向上的内侧。由于该配置，从冷却风扇25(见图2)供应的空气可以被直接递送到显影辊22中发生局部温度上升的部分。如图8所示，出气口部V1可被放置为使得其至少一部分位于显影到刀6的外侧并且其至少一部分位于端部密封30的内侧。在图8中，L1示出了端部密封30的边界线，并且L2示出了显影刮刀6的边界线。出气口部V1与出气口部V2之间的轴向位置关系不一定必须如在图7A至图8中那样是 对称的，并且其位置可被改变，只要显影辊22的局部温度上升可以被抑制即可。

由于以上配置，彼此分隔开放置的出气口部V1和出气口部V2可以集中地冷却作为处理构件的显影辊22的对应区域。从出气口部V1和出气口部V2供应的空气也稍微冷却每一个处理盒7的整体。尽管空气吹向处理盒7的内部，但空气所吹向的区域是感光鼓1上的形成有静电潜像的区域。显影辊22的在两个轴向端部处的端部密封30之间的部分被片状构件28覆盖。因此，不担心处理盒7中的调色剂由于吹气而飞散。

第二实施例

在第一实施例中，已经描述了一种配置，其中从出气口部V1和出气口部V2供应的空气被直接供应给对应处理盒7的开口部A。在本实施例中，从出气口部V1和出气口部V2供应的空气被相邻处理盒7的显影单元4的外框架引导，并且被供应给对应处理盒7的开口部A。因为其它配置与第一实施例的图像形成装置的那些相同，所以相同的附图标记将被用来标示与第一实施例中的那些组件相同的组件。

图9是为了例示出第二实施例的配置而例示出处理盒7a、在中间转印带13A的移动方向上与之相邻的处理盒7b以及对应于处理盒7a的出气口部Vaa的示意图。如图9所示，从出气口部Vaa供应的空气D2不直接指向开口部A，并且其首先撞到相邻处理盒7b的显影单元4b的外框架G。显影单元4b的外框架G用作空气引导构件G，并且在开口部A的方向上引导空气。通过开口部A供应给处理盒7a的空气如在第一实施例中一样使显影辊22冷却。

由于该配置，相邻处理盒7b的显影单元4b可以被冷却，并且处理盒7b的显影单元4b可以在抑制处理盒7a的显影辊22a的局部温度上升的同时被冷却。处理盒7b与处理盒7c之间的冷却单元以及处理盒7c与处理盒7d之间的冷却单元也可以具有相同配置。

其它实施例

尽管在以上实施例中从出气口部V供应的空气指向显影辊22，但是空气可以指向任何其它处理构件。例如，如图10所示，空气可以指向充电辊2。只要空气是通过开口部A供应的，出气口部V1和V2的位置可以根据待冷却的对象的位置而改变。

当期望集中冷却多于两个地点时，可以增大出气口部V的数目。然而，如果出气口部V的数目增大，则从风扇25供应的空气被分岔开，因而每一个局部区域的冷却能力降低。因此，只要局部温度上升可以被充分地抑制，出气口部V的数目就可以增大。可以考虑到待冷却的对象的温度上升的程度来改变出气口部V的突出形状。

出气口部V突出的方向不限于直线方向。例如，如图11所示，出气口部V可以具有使得它们从内侧向外侧倾斜的形状。当出气口部V具有这种形状时，空气可以被从目标显影辊的内侧供应给其外侧，可以防止将空气供应给对应于图像形成区域的内侧，并且可以减少调色剂的飞散。

尽管在第一和第二实施例中图像形成装置具有中间转印带13A作为转印带，但是承载并输送记录介质P的输送带可被用作转印带。当本发明被应用于具有单个图像形成单元的图像形成装置时，也可以得到相同的有利效果。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是将会明白，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围将符合最宽广的解释以包含所有这种修改以及等同的结构和功能。