JP2002278363A - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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- JP2002278363A JP2002278363A JP2001079387A JP2001079387A JP2002278363A JP 2002278363 A JP2002278363 A JP 2002278363A JP 2001079387 A JP2001079387 A JP 2001079387A JP 2001079387 A JP2001079387 A JP 2001079387A JP 2002278363 A JP2002278363 A JP 2002278363A
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- rotating body
- photosensitive drum
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- Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザー
プリンター、ファクシミリ装置等の画像形成装置に用い
る冷却機構の改良に関し、特に機内ユニットや部品を効
率よく冷却してその温度上昇を防止することによって、
画像品質の安定と信頼性の確保を図った画像形成装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a cooling mechanism used in an image forming apparatus such as a copying machine, a laser printer, a facsimile machine, and the like, and more particularly, to efficiently cooling internal units and components to prevent the temperature thereof from rising. By
The present invention relates to an image forming apparatus that achieves stable image quality and reliability.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近の電子写真式画像形成装置には、画
像形成速度の高速化が要求され、コピースピードが毎分
60枚以上の機種が主力になってきている。これにとも
ない、発熱ユニット、発熱部品からの発熱量の増大と、
冷却効率が低下し、従来の中速機では問題にならなかっ
た、各種ユニット部品の温度上昇対策が深刻になってき
た。しかも、装置の小型化が進展した結果、益々機器内
部で発生する熱を効率良く排出することが困難になって
きた。特に、画像形成動作を行う上で最も重要な構成要
素である感光体は、画像の濃淡を再現する静電潜像を保
持する役割を有する光半導体で有るため、その温度が上
昇することによって電気抵抗が小さくなり、電荷を保持
する能力が著しく損なわれる。このことにより、感光体
上に形成されるトナー画像の画像濃度が低下するなど、
画像品質が大きな影響を受けることになる。このような
不具合を解消するため、感光体周辺をファンによって空
冷して冷却する方法が一般的である。例えば、特開平1
0−115958号公報では、感光体の温度上昇をもた
らす近接する定着ユニットと感光体との間を熱的に隔離
する中空の金属製の通風ダクトを設け、送風ファンと排
気ファンを用いて感光体周辺を空冷する装置を開示して
いる。しかし、この方法では定着からの熱的影響は避け
られるものの、専用の金属製ダクトが必要であり、小型
化・高密度実装という要請に反するばかりか、コスト高
になるという欠点を有する。また、特開2000−19
4230号公報には、感光体ドラムの両端にフィンをつ
けてドラム回転にともなってフィンが気流を形成するよ
うに構成し、気流の流れをドラム内部を通過させて空冷
する技術を開示している。この方法は、機構が簡単では
あるが、回転数がファンのように多くないため発生する
空気の流れは僅かであり、効率良く空冷させることが困
難である。2. Description of the Related Art Recent electrophotographic image forming apparatuses are required to have a higher image forming speed, and models having a copying speed of 60 sheets or more per minute are becoming mainstream. Along with this, the amount of heat generated from the heat generating unit and the heat generating component increases,
The cooling efficiency has been reduced, and measures to raise the temperature of various unit components, which have not been a problem with conventional medium-speed machines, have become more serious. In addition, as the size of the device has been reduced, it has become increasingly difficult to efficiently discharge the heat generated inside the device. In particular, since the photoconductor, which is the most important component in performing an image forming operation, is an optical semiconductor having a role of holding an electrostatic latent image that reproduces the density of an image, an increase in the temperature of the photoconductor causes an electrical problem. The resistance is reduced and the ability to retain charge is significantly impaired. Due to this, the image density of the toner image formed on the photoreceptor is reduced,
Image quality will be greatly affected. In order to solve such a problem, a method of cooling the periphery of the photoconductor by air cooling with a fan is generally used. For example, JP
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 0-115958, a hollow metal ventilation duct is provided to thermally isolate a photosensitive unit from an adjacent fixing unit that raises the temperature of the photosensitive member. A device for cooling the periphery is disclosed. However, although this method can avoid the thermal effect from fixing, it requires a dedicated metal duct, which is not only contrary to the demand for miniaturization and high-density mounting, but also has the disadvantage of increasing the cost. Also, JP-A-2000-19
Japanese Patent No. 4230 discloses a technique in which fins are attached to both ends of a photoconductor drum so that the fins form an airflow with rotation of the drum, and the airflow is passed through the inside of the drum to cool the air. . Although this method has a simple mechanism, the number of revolutions is not as high as that of a fan, so that the generated air flow is small and it is difficult to efficiently cool the air.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑みて
なされたものであり、機器の小型化と、収容ユニット、
部品の高密度実装化にも対応して感光体ドラムを冷却す
ることができる冷却機構を備えた画像形成装置を提供す
るものである。各請求項に対応した解決課題は、以下の
通りである。請求項1の解決課題…作像プロセスにおい
て、感光体ドラムは静電潜像およびこれを現像したトナ
ー像を保持し、トナー像を用紙に転写させる機能を有し
ているが、温度が上昇すると電荷保持能力が低下するた
め静電潜像の電位が低くなり、画像濃度が低下する副作
用を生じる。そのため、感光体を空冷し一定の温度に保
つ必要がある。その空冷にあたって、感光体の表面側に
空気を流して冷却する方法もあるが、トナーが微粉であ
るため飛散し周囲ユニットを汚染する。そのため、感光
体内部を冷却することでその欠点を解消できるが、単に
空気の流れを感光体内部に作っても効率よく冷却するこ
とが困難である。そこで本発明では、回転体を感光体ド
ラムの内部に設けてこれを回転させ、回転体外周面と感
光体内壁との間に形成される隙間(通気経路)で空気流
れの渦を形成させ、空冷効率を向上させることを課題と
する。請求項2の解決課題…請求項1において回転体を
内部に設けて回転させ、感光体内部の通気経路で空気流
の渦を形成させるにあたって、回転体表面に螺旋溝を設
けることによって、渦発生を促進しさらに空冷効率を向
上させることを課題とする。請求項3の解決課題…回転
体の表面に設けた螺旋溝が回転することにより空気流の
渦が発生するが、その渦の進行方向が排出側に向かうよ
うに螺旋溝の設け方を回転体の回転方向と同一にするこ
とにより、効率良く空冷ができるように工夫することを
課題とする。請求項4の解決課題…螺旋溝によって空気
流の渦はドラムの長さ方向に速度成分を有し、排出側で
螺旋溝のピッチが狭くなるため速度成分が大きくなり、
排出速度が増加し空冷効果が促進される。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and has been made in view of the above circumstances.
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with a cooling mechanism capable of cooling a photosensitive drum in correspondence with high-density mounting of components. The problem to be solved corresponding to each claim is as follows. In the image forming process, the photosensitive drum has a function of holding an electrostatic latent image and a toner image developed from the electrostatic latent image, and transferring the toner image to paper. Since the charge holding ability is reduced, the potential of the electrostatic latent image is reduced, which causes a side effect of reducing the image density. Therefore, it is necessary to cool the photoconductor at a constant temperature by air cooling. For the air cooling, there is also a method of cooling by flowing air to the surface side of the photoreceptor. However, since the toner is fine powder, the toner scatters and contaminates surrounding units. Therefore, the disadvantage can be solved by cooling the inside of the photoreceptor, but it is difficult to efficiently cool the photoreceptor simply by creating a flow of air inside the photoreceptor. Therefore, in the present invention, a rotating body is provided inside the photosensitive drum and rotated, and a vortex of air flow is formed in a gap (vent path) formed between the outer peripheral surface of the rotating body and the inner wall of the photosensitive body. It is an object to improve air cooling efficiency. In order to form a vortex of an air flow in a ventilation path inside the photoconductor, a vortex is generated by providing a spiral groove on the surface of the rotator. And to further improve the air cooling efficiency. The helical groove provided on the surface of the rotator rotates to generate a vortex of the air flow, and the helical groove is provided in such a manner that the vortex travels toward the discharge side. It is an object of the present invention to improve the efficiency of air cooling by setting the rotation direction to be the same. The problem to be solved by claim 4 is that the vortex of the air flow has a velocity component in the length direction of the drum due to the spiral groove, and the pitch of the spiral groove becomes narrower on the discharge side, so that the velocity component increases,
The discharge speed is increased and the air cooling effect is promoted.
【0004】請求項5の解決課題…感光体ドラムの両端
部を機器本体に固定する治具をドラムフランジと称し、
感光体ドラム両端に固定され一体的に回転するが、ドラ
ム内部の新たに設けた空冷構造体である螺旋溝を有する
回転体を、感光体ドラム回転と同期させて回転させるこ
とによって、渦発生を促進し空冷効率を向上させること
を課題とする。請求項6の解決課題…感光体ドラムの両
端に位置するドラムフランジに、ファンから送風された
ドラム空気内に導いてから外部に排出させるための通気
穴を設け、冷却効率を高めることを課題とする。請求項
7の解決課題…感光体ドラムを機器本体にセットしたの
ち、ドラム固定のための面板を用いるが、面板そのもの
にも通気口を設けて空気を機外に排出することによって
空冷効率を高めることを課題とする。請求項8の解決課
題…請求項1において回転体を感光体ドラム内部に設け
て回転させ、感光体内部の隙間で空気流の渦を形成させ
るにあたって、回転体表面に長さ方向に溝を設けること
によって、渦発生を促進できさらに空冷効率を向上させ
ることを課題とする。請求項9の解決課題…回転体の内
部は中空であるが、この内部を回転体が自転することを
利用して、内部の空冷構造を創作したものである。軸流
ファンのプロペラ形状の羽を回転体内部の周囲壁に設
け、空気流を生じせしめて自己冷却させる。請求項10
の解決課題…請求項9記載の回転体内部に空気流路を設
けるため、両端のフランジに通気穴を設けた。[0004] A jig for fixing both ends of the photosensitive drum to the apparatus main body is called a drum flange,
The vortex is generated by rotating a rotating body having a spiral groove, which is a newly provided air-cooled structure inside the drum, in synchronization with the rotation of the photosensitive drum. It is an object to promote air cooling efficiency. The object of the present invention is to improve cooling efficiency by providing ventilation holes at the drum flanges located at both ends of the photosensitive drum for guiding the air into the drum air blown from the fan and then discharging the air to the outside. I do. After the photosensitive drum is set in the apparatus main body, a face plate for fixing the drum is used, but the face plate itself is also provided with a vent to discharge air out of the apparatus, thereby improving the air cooling efficiency. That is the task. The object of the present invention is to provide a groove in the length direction of the surface of the rotating body when the rotating body is provided inside the photosensitive drum and rotated to form a vortex of the air flow in the gap inside the photosensitive body. Accordingly, it is an object to promote the generation of vortices and to further improve the air cooling efficiency. The problem to be solved by claim 9 is that, although the inside of the rotating body is hollow, the inside of the rotating body rotates to create an internal air cooling structure. Propeller-shaped blades of the axial fan are provided on the peripheral wall inside the rotating body to generate an air flow and self-cool. Claim 10
In order to provide an air flow path inside the rotating body according to the ninth aspect, ventilation holes are provided in the flanges at both ends.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1の発明は、軸心を中心として回転自在に支
持され且つ軸方向両端面に設けたドラムフランジに夫々
通気穴を備えた中空円筒状の感光体ドラムと、該感光体
ドラムの一方の通気穴から感光体ドラム内部に外気を供
給し他方の通気穴から排出させる冷却ファンと、該冷却
ファンと感光体ドラムの一方の通気穴との間を接続する
空気流路としてのダクトと、を備えた電子写真式画像形
成装置において、前記感光体ドラムの内部に、該感光体
ドラムの内壁との間に通気経路を形成する小径円筒状の
回転体を配置し、前記一方の通気穴を介して該通気経路
と前記ダクトとを連通させたことを特徴とする。請求項
2の発明は、前記回転体の外周面に螺旋溝を設けたこと
を特徴とする。請求項3の発明は、螺旋溝の進行方向、
形状を、回転体の回転時に内部の空気を前記他方の通気
穴から外部へ排出する方向に設定したことを特徴とす
る。請求項4の発明は、前記回転体の外周面に設けた螺
旋溝のピッチを、外気を導入する一方の通気穴から排出
用の他方の通気穴に向かって密になるように構成したこ
とを特徴とする。請求項5の発明は、前記回転体を、前
記感光体ドラムと同期して一体回転するように構成した
ことを特徴とする。請求項6の発明は、前記感光体ドラ
ムの両端面に設けた前記ドラムフランジは、感光体ドラ
ムの両端を固定するとともに前記回転体と感光体ドラム
の内壁との間の通気経路に空気を導入、排出するための
通気穴を有することを特徴とする。請求項7の発明は、
前記感光体ドラムの他方のドラムフランジを支持する面
板に、該ドラムフランジに設けた通気穴と連通する排気
用の通気口を設けたことを特徴とする。請求項8の発明
は、前記回転体の外周面には、その軸方向へ延びる複数
本の横溝を備えていることを特徴とする。請求項9の発
明は、前記回転体の内周面に、回転体の内部に流れを生
じせしめるプロペラを複数個設けたことを特徴とする。
請求項10の発明は、前記感光体ドラムの軸方向両端部
に設けた各ドラムフランジには、夫々通気穴が設けられ
ていることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, the drum flanges rotatably supported about an axis and provided on both end surfaces in the axial direction are provided with ventilation holes respectively. A hollow cylindrical photoreceptor drum, a cooling fan for supplying outside air to the inside of the photoreceptor drum from one ventilation hole of the photoreceptor drum and discharging the air from the other ventilation hole, and ventilation of the cooling fan and one of the photoreceptor drums A duct as an air flow path connecting between the hole and the hole, wherein a small-diameter air passage is formed between the inside of the photosensitive drum and an inner wall of the photosensitive drum. A cylindrical rotating body is arranged, and the ventilation path and the duct communicate with each other through the one ventilation hole. The invention according to claim 2 is characterized in that a spiral groove is provided on the outer peripheral surface of the rotating body. The invention according to claim 3 is directed to a traveling direction of the spiral groove,
The shape is set so that the inside air is discharged to the outside from the other ventilation hole when the rotating body rotates. The invention according to claim 4 is characterized in that the pitch of the spiral groove provided on the outer peripheral surface of the rotating body is configured to be denser from one ventilation hole for introducing outside air to the other ventilation hole for discharging. Features. The invention according to claim 5 is characterized in that the rotating body is configured to rotate integrally with the photosensitive drum in synchronization with the photosensitive drum. According to a sixth aspect of the present invention, the drum flanges provided on both end surfaces of the photosensitive drum fix both ends of the photosensitive drum and introduce air into a ventilation path between the rotating body and the inner wall of the photosensitive drum. And a vent hole for discharging. The invention of claim 7 is
A vent plate for exhaust, which communicates with a vent hole provided in the drum flange, is provided on a face plate supporting the other drum flange of the photosensitive drum. The invention according to claim 8 is characterized in that the outer peripheral surface of the rotating body is provided with a plurality of lateral grooves extending in the axial direction. The invention according to claim 9 is characterized in that a plurality of propellers for generating a flow inside the rotating body are provided on the inner peripheral surface of the rotating body.
According to a tenth aspect of the present invention, the drum flanges provided at both ends in the axial direction of the photosensitive drum are provided with ventilation holes.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した実施
の形態により詳細に説明する。図1(a)は本発明の一
実施形態にかかる冷却機構を備えた画像形成装置の概略
構成図、図1(b)及び(c)は冷却機構の全体分解斜
視図、及び要部断面図、図2は感光体ドラムの構成を示
す斜視図であり、感光体ドラム内部の空冷機構を示して
いる。画像形成装置の機器本体1内部に配置された中空
円筒状の感光体ドラム2は、軸方向両端面にドラムフラ
ンジ3、4を固定した構成を備え、さらにドラムフラン
ジ3、4の内の少なくとも一方(この例では、前側のド
ラムフランジ4)は、機器本体側に設けた後述する面板
5に対して回転自在に支持されている。各ドラムフラン
ジ3、4は、夫々通気穴3a、4aを有する。後方のド
ラムフランジ3の中心孔内には駆動軸15が固定され、
感光体及び回転体を一体的に回転駆動する。他方のドラ
ムフランジ4の中心孔は軸16により支持される。感光
体ドラム2の後方側には外気を導入する吸引ファン10
が配置され、吸引ファン10と後方側のドラムフランジ
3との間には、ダクト11が配置されている。感光体ド
ラム2の内部に、該感光体ドラムの内壁との間に通気経
路21を形成する小径円筒状の回転体20を同軸状に配
置し、後方の通気穴3aを介して該通気経路21とダク
ト11とを連通させた。機器本体1の背面側内部に設け
た吸引ファン10で外部の空気を吸込み、ドラムフラン
ジ3までダクト流路で空気の流れを導き、ドラム内部の
熱を奪って空冷して前方の通気穴4aから排出する。本
発明では、この冷却のための構成に加えてさらに空冷効
率を上げるための工夫を施したものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1A is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus including a cooling mechanism according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 1B and 1C are an exploded perspective view of the entire cooling mechanism and a cross-sectional view of a main part. FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the photoconductor drum, and shows an air cooling mechanism inside the photoconductor drum. The hollow cylindrical photosensitive drum 2 disposed inside the apparatus main body 1 of the image forming apparatus has a configuration in which drum flanges 3 and 4 are fixed to both end surfaces in the axial direction, and at least one of the drum flanges 3 and 4 (In this example, the front drum flange 4) is rotatably supported by a face plate 5 described later provided on the apparatus main body side. Each drum flange 3, 4 has a ventilation hole 3a, 4a, respectively. A drive shaft 15 is fixed in the center hole of the rear drum flange 3,
The photoconductor and the rotating body are driven to rotate integrally. The center hole of the other drum flange 4 is supported by a shaft 16. A suction fan 10 for introducing outside air is provided behind the photosensitive drum 2.
Are arranged, and a duct 11 is arranged between the suction fan 10 and the drum flange 3 on the rear side. A small-diameter cylindrical rotating body 20 that forms a ventilation path 21 between the photosensitive drum 2 and the inner wall of the photosensitive drum 2 is coaxially arranged inside the photosensitive drum 2, and the ventilation path 21 is formed through a rear ventilation hole 3 a. And the duct 11 were communicated. External air is sucked in by a suction fan 10 provided inside the rear side of the device main body 1, the air flow is guided to the drum flange 3 by a duct flow path, the heat inside the drum is taken out, and the air is cooled and the air is cooled from the front ventilation hole 4 a. Discharge. In the present invention, in addition to this cooling configuration, a device for further improving the air cooling efficiency is provided.
【0007】本発明では、図2に示すように感光体ドラ
ム内部に中空円筒状の回転体20を同軸状且つ回転自在
に配置した。回転体20の材質は例えば軽量なプラスチ
ック等の樹脂材料である。ドラム直径80φmmの感光
体ドラム2を使用した場合、その内部に設けた回転体2
0は直径50φmmである。軸方向長さは感光体ドラム
2が300mmで、回転体20は、280mmである。
この回転体20と感光体ドラム2とを一体的に回転させ
ることにより、ファン10によって後方の通気穴3aか
ら導入された空気が通気経路21内に渦巻き状の気流と
なり、効率的に感光体内壁から熱を奪い、前方の通気穴
4aから排出することができる。このように感光体ドラ
ム内に回転体を挿入し、ドラム内側の空隙を強制空冷で
冷却することによって効率良く温度上昇を防ぐことが可
能となった。In the present invention, as shown in FIG. 2, a hollow cylindrical rotating body 20 is coaxially and rotatably arranged inside a photosensitive drum. The material of the rotating body 20 is, for example, a resin material such as lightweight plastic. When the photosensitive drum 2 having a drum diameter of 80 mm is used, the rotating body 2 provided therein is used.
0 is 50 mm in diameter. The axial length is 300 mm for the photosensitive drum 2 and 280 mm for the rotating body 20.
By rotating the rotating body 20 and the photosensitive drum 2 integrally, the air introduced from the rear ventilation hole 3 a by the fan 10 becomes a spiral airflow in the ventilation path 21, so that the wall of the photosensitive body can be efficiently produced. , And can be exhausted from the front ventilation hole 4a. Thus, by inserting the rotating body into the photosensitive drum and cooling the gap inside the drum by forced air cooling, it is possible to efficiently prevent the temperature from rising.
【0008】次に、図3は本発明の他の実施形態にかか
る回転体の構成図であり、回転体20の外周面に螺旋溝
25を設けた構成が特徴的である。螺旋溝25は、一
重、二重、・・・であってよく、回転体20の軸方向一
端側から他端部へ向けて延在させる。この実施形態で
は、図2に示したごとき寸法の回転体20に対して、溝
幅10mm、溝深さ7mmの螺旋溝25を設けている。
この螺旋溝25を形成した場合には、回転体表面が平坦
な場合に比べて、通気経路21を通過しようとする空気
を攪拌して渦巻き流状にし、感光体ドラムを冷却する効
率を大幅に高めることが可能となる。次に、螺旋溝25
の進行方向、形状を、回転体20の回転時に通気経路内
部の空気を排気側通気穴4aから外部へ排出しやすくな
る方向に設定する。つまり、螺旋溝25の形状、ピッチ
等を通気経路21内の空気流が排出方向へ向かうように
構成することによって、空気流の滞留を防ぎ、効率的に
冷却することができる。なお本例では感光体ドラムは時
計回りに回転するものであるため、感光体ドラムの回転
方向に合わせて同方向へ回転させる。また、回転体20
の外周面に設けた螺旋溝25のピッチを、外気を導入す
る一方の通気穴3aから排出用の他方の通気穴4aに向
かって密になるように構成してもよい。この例では、通
気経路21内に機器本体背面から送風され、正面側に排
出されるので、背面側から正面側に向かって螺旋ピッチ
を密にした。螺旋溝25のピッチを排出側で密にしたこ
とによって、温度の上昇した空気を早く排出させること
ができ、空冷効率が向上した。この際、回転体20を、
感光体ドラム2と同期して一体回転するように構成して
もよい。即ち、図4はドラム駆動系の説明図であるが、
感光体ドラムを固定するフランジ3、4に動力を伝達す
る模式図であるが、そのフランジ3、4に回転体を固定
することによって、従来の駆動系がそのまま利用できる
様にすることができる。このように回転体20を回転さ
せることにより、渦発生が可能となり、効率の良い空冷
ができるが、新規駆動系を設けずとも空冷が可能とな
り、コストをかけず効率向上を図ることができる。Next, FIG. 3 is a configuration diagram of a rotating body according to another embodiment of the present invention, which is characterized in that a spiral groove 25 is provided on the outer peripheral surface of the rotating body 20. The spiral groove 25 may be single, double,..., And extends from one axial end of the rotating body 20 to the other end. In this embodiment, a spiral groove 25 having a groove width of 10 mm and a groove depth of 7 mm is provided for the rotating body 20 having the dimensions shown in FIG.
When the spiral groove 25 is formed, the air to be passed through the ventilation path 21 is agitated and swirled, and the efficiency of cooling the photosensitive drum is greatly improved as compared with the case where the surface of the rotating body is flat. It is possible to increase. Next, the spiral groove 25
Is set so that the air inside the ventilation path can be easily discharged to the outside from the exhaust side ventilation hole 4a when the rotating body 20 rotates. In other words, by configuring the shape, pitch, and the like of the spiral groove 25 so that the airflow in the ventilation path 21 is directed to the discharge direction, the stagnation of the airflow can be prevented and cooling can be performed efficiently. In this example, since the photosensitive drum rotates clockwise, the photosensitive drum is rotated in the same direction as the rotating direction of the photosensitive drum. The rotating body 20
May be configured such that the pitch of the spiral grooves 25 provided on the outer peripheral surface becomes closer from one ventilation hole 3a for introducing outside air to the other ventilation hole 4a for discharging. In this example, since the air is blown into the ventilation path 21 from the back of the device main body and discharged to the front, the spiral pitch is increased from the back to the front. By increasing the pitch of the spiral groove 25 on the discharge side, the air with the increased temperature can be discharged quickly, and the air cooling efficiency is improved. At this time, the rotating body 20 is
You may comprise so that it may rotate integrally with the photosensitive drum 2 in synchronism. That is, FIG. 4 is an explanatory diagram of the drum drive system,
FIG. 3 is a schematic diagram for transmitting power to flanges 3 and 4 for fixing the photosensitive drum. By fixing a rotating body to the flanges 3 and 4, a conventional drive system can be used as it is. By rotating the rotating body 20 in this manner, vortices can be generated and efficient air cooling can be performed. However, air cooling can be performed without providing a new drive system, and efficiency can be improved without adding cost.
【0009】次に、図5に示すように、感光体ドラム2
の両端面に設けたドラムフランジ3、4は、感光体ドラ
ムの両端に固定されるが、このドラムフランジ3、4に
は、回転体20の外周面と感光体ドラム2の内壁との間
の通気経路21に空気を導入、排出するための通気穴3
a、4aを有する。即ち、感光体ドラム2は、アルミ製
シリンダー上に感光層を塗布や蒸着で形成させた構成を
備えているが、本実施形態の空冷方法では感光体ドラム
の内壁のアルミ素材を冷却することになる。本発明で
は、アルミドラムと回転体20の空隙に送風し空冷させ
るため、図5に示すドラムフランジ3、4に通気用の開
口部3a、4aをできるだけ広く設けた。通気穴3a、
4aの幅は感光体ドラムと回転体の空隙(通気経路2
1)の幅にほぼ合わせた。この実施形態では、感光体ド
ラム2と回転体20の空隙21に外部空気を効率良く取
り込み、かつ排出させるように流路となる通気穴3a、
4aを設けることによって、空冷効率を向上させること
ができた。Next, as shown in FIG.
Drum flanges 3 and 4 provided on both end surfaces of the photosensitive drum are fixed to both ends of the photosensitive drum, and the drum flanges 3 and 4 are provided between the outer peripheral surface of the rotating body 20 and the inner wall of the photosensitive drum 2. Vent hole 3 for introducing and discharging air into ventilation path 21
a, 4a. That is, the photosensitive drum 2 has a configuration in which a photosensitive layer is formed by coating or vapor deposition on an aluminum cylinder. However, in the air cooling method of the present embodiment, the aluminum material on the inner wall of the photosensitive drum is cooled. Become. In the present invention, ventilation openings 3a, 4a are provided as wide as possible in the drum flanges 3, 4 shown in FIG. Ventilation holes 3a,
The width of 4a is determined by the gap between the photosensitive drum and the rotating body (the ventilation path 2).
It was almost adjusted to the width of 1). In this embodiment, ventilation holes 3a serving as flow paths are provided to efficiently take in and discharge external air into the gap 21 between the photosensitive drum 2 and the rotating body 20.
By providing 4a, the air cooling efficiency could be improved.
【0010】次に、図6は本発明の他の実施形態であ
り、感光体ドラム2の前方のドラムフランジ4を回転自
在に支持する面板30(5)に、ドラムフランジ4に設
けた通気穴4aと連通する排気用の通気口30aを設け
た。即ち、感光体ドラム2を機器本体1にセットした後
に、ドラム固定用のフランジ3、4を挿入し、さらに面
板30で固定するが、画像形成装置の前面側に位置する
通気穴4aを有するドラムフランジ4をさらに装置内で
固定する面板30に、ドラムフランジの通気穴4aに対
応する位置に冷却空気を排出する通気口30aを設けた
ので、空気流路となる通気口30aにより、冷却効率を
良くすることができる。FIG. 6 shows another embodiment of the present invention. In a face plate 30 (5) rotatably supporting a drum flange 4 in front of a photosensitive drum 2, a ventilation hole provided in the drum flange 4 is provided. An exhaust vent 30a communicating with 4a was provided. That is, after the photosensitive drum 2 is set in the apparatus main body 1, the flanges 3 and 4 for fixing the drum are inserted, and the drum is further fixed with the face plate 30, but the drum having the ventilation hole 4a located on the front side of the image forming apparatus. The ventilation plate 30a for discharging the cooling air is provided at a position corresponding to the ventilation hole 4a of the drum flange in the face plate 30 which further fixes the flange 4 in the apparatus. Can be better.
【0011】次に、図7(a)(b)は本発明の他の実
施形態にかかる回転体の構成図であり、回転体20の外
周面には、その軸方向へ延びる複数本の横溝35を備え
ている。溝幅は例えば10mm、溝深さは7mmであ
る。回転体表面の溝は、長さ方向へ延びる横溝35であ
っても充分な空冷効果を示した。図8(a)(b)は本
発明の他の実施形態にかかる回転体の断面図、及び端面
図であり、この回転体20はその内周面に回転体20の
内部に流れを生じせしめるプロペラ40を複数個備えて
いる。即ち、回転体内部に軸流ファンのような形状のプ
ロペラ40を4枚一組として、二組取り付けた。このよ
うに構成したことにより、回転体内部の空冷に際して、
回転体の回転に伴う空気の流れを自ら内部に形成でき、
内部の冷却に効果がある。図9は他の実施形態にかかる
回転体の端面図であり、回転体内部の空冷を行なうため
に、ドラムフランジの内径側に回転体内部と連通する通
気口3b、4bを設けた。このように、回転体内部に空
気の流路を形成させることによって空冷効率が向上し
た。FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the construction of a rotating body according to another embodiment of the present invention. A plurality of lateral grooves extending in the axial direction are provided on the outer peripheral surface of the rotating body 20. 35 is provided. The groove width is, for example, 10 mm, and the groove depth is 7 mm. Even if the grooves on the surface of the rotating body were the transverse grooves 35 extending in the length direction, a sufficient air cooling effect was exhibited. FIGS. 8A and 8B are a cross-sectional view and an end view of a rotating body according to another embodiment of the present invention. The rotating body 20 causes a flow inside the rotating body 20 on its inner peripheral surface. A plurality of propellers 40 are provided. That is, two sets of four propellers 40 having a shape like an axial fan were mounted inside the rotating body. With this configuration, when air cooling inside the rotating body,
The flow of air accompanying the rotation of the rotating body can be formed inside itself,
Effective for internal cooling. FIG. 9 is an end view of a rotating body according to another embodiment. In order to perform air cooling inside the rotating body, ventilation holes 3b and 4b communicating with the inside of the rotating body are provided on the inner diameter side of the drum flange. Thus, the air cooling efficiency was improved by forming the air flow path inside the rotating body.
【0012】[0012]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、機器の小
型化と、収容ユニット、部品の高密度実装化にも対応し
て感光体ドラムを冷却することができる冷却機構を備え
た画像形成装置を提供することができる。即ち、請求項
1の発明によれば、感光体ドラム内に回転体を挿入し、
ドラム内側の空隙を強制空冷で冷却することによって効
率良く温度上昇を防ぐことが可能となった。請求項2の
発明によれば、回転体表面に螺旋状の溝を設けることに
よって、気流が渦を形成しその結果、効率良く空冷する
ことが可能となった。請求項3の発明によれば、螺旋溝
の方向を空気の排出側にすることによって、気流を送り
出すため効率の良い空冷が可能となった。請求項4の発
明によれば、回転体を回転させることにより、渦発生が
可能となり効率の良い空冷ができたが、その駆動力を新
規駆動系を設けずに得ることが可能となり、コストをか
けず効率向上を図ることができる。請求項5の発明によ
れば、感光体ドラムと回転体の空隙に外部空気を効率良
く取り込み、かつ排出させるように流路となる通気穴を
設けることによって、空冷効率が向上した。請求項6の
発明によれば、請求項5の場合と同様に、流路を形成さ
せることによって空冷効率が向上した。請求項7の発明
によれば、回転体表面の溝は、長さ方向へ延びる横溝で
あっても充分な空冷効果を示した。請求項8の発明によ
れば、螺旋溝のピッチを排出側で密にしたことによっ
て、温度の上昇した空気を早く排出させることができ、
空冷効率が向上した。請求項9の発明によれば、回転体
内部の空冷を回転に伴う流れを自ら形成でき、内部の冷
却に効果があった。請求項10の発明によれば、請求項
5の場合と同様に、流路を形成させることによって空冷
効率が向上した。As described above, according to the present invention, an image provided with a cooling mechanism capable of cooling a photosensitive drum in response to downsizing of equipment and high-density mounting of housing units and components. A forming device can be provided. That is, according to the first aspect of the present invention, the rotating body is inserted into the photosensitive drum,
By cooling the gap inside the drum by forced air cooling, it was possible to efficiently prevent the temperature from rising. According to the second aspect of the present invention, by providing a spiral groove on the surface of the rotating body, the airflow forms a vortex, and as a result, it is possible to efficiently perform air cooling. According to the third aspect of the invention, since the direction of the spiral groove is on the air discharge side, efficient air cooling can be performed because the airflow is sent out. According to the invention of claim 4, by rotating the rotating body, a vortex can be generated and efficient air cooling can be performed. However, the driving force can be obtained without providing a new drive system, and the cost can be reduced. Efficiency can be improved without using it. According to the fifth aspect of the present invention, the air cooling efficiency is improved by providing a ventilation hole serving as a flow path so as to efficiently take in and discharge external air in the gap between the photosensitive drum and the rotating body. According to the sixth aspect, similarly to the fifth aspect, the air cooling efficiency is improved by forming the flow path. According to the invention of claim 7, even if the groove on the surface of the rotating body is a lateral groove extending in the length direction, a sufficient air cooling effect was exhibited. According to the invention of claim 8, since the pitch of the spiral groove is made dense on the discharge side, the air with the increased temperature can be discharged quickly,
Air cooling efficiency improved. According to the ninth aspect of the present invention, the flow accompanying the rotation can be formed by itself for the air cooling inside the rotating body, which is effective in cooling the inside. According to the tenth aspect, similarly to the fifth aspect, the air cooling efficiency is improved by forming the flow path.
【図1】(a)は本発明の一実施形態にかかる冷却機構
を備えた画像形成装置の概略構成図、(b)及び(c)
は冷却機構の全体分解斜視図、及び要部断面図。FIG. 1A is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus provided with a cooling mechanism according to an embodiment of the present invention, and FIGS.
FIG. 3 is an overall exploded perspective view of a cooling mechanism and a cross-sectional view of a main part.
【図2】感光体ドラムの構成を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of a photosensitive drum.
【図3】本発明の他の実施形態にかかる回転体の構成
図。FIG. 3 is a configuration diagram of a rotating body according to another embodiment of the present invention.
【図4】ドラム駆動系の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a drum drive system.
【図5】ドラムフランジの端面図。FIG. 5 is an end view of a drum flange.
【図6】面板の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a face plate.
【図7】(a)(b)は他の実施形態に係る回転体の構
成図FIGS. 7A and 7B are configuration diagrams of a rotating body according to another embodiment.
【図8】(a)(b)は他の実施形態に係る回転体の構
成図FIGS. 8A and 8B are configuration diagrams of a rotating body according to another embodiment.
【図9】ドラムフランジの他の形態例を示す図。FIG. 9 is a diagram showing another example of a drum flange.
1 機器本体、2 感光体ドラム、3、4 ドラムフラ
ンジ、3a、4a 通気穴、5 面板、10 吸引ファ
ン、11 ダクト、15 駆動軸、16 軸、20 回
転体、21 通気経路、25 螺旋溝、30a 通気
口、35 横溝、40 プロペラ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Device main body, 2 photoreceptor drums, 3, 4 drum flanges, 3a, 4a ventilation holes, 5 face plates, 10 suction fans, 11 ducts, 15 drive shafts, 16 axes, 20 rotating bodies, 21 ventilation paths, 25 spiral grooves, 30a vent, 35 lateral grooves, 40 propellers.
Claims (10)
つ軸方向両端面に設けたドラムフランジに夫々通気穴を
備えた中空円筒状の感光体ドラムと、該感光体ドラムの
一方の通気穴から感光体ドラム内部に外気を供給し他方
の通気穴から排出させる冷却ファンと、該冷却ファンと
感光体ドラムの一方の通気穴との間を接続する空気流路
としてのダクトと、を備えた電子写真式画像形成装置に
おいて、 前記感光体ドラムの内部に、該感光体ドラムの内壁との
間に通気経路を形成する小径円筒状の回転体を配置し、
前記一方の通気穴を介して該通気経路と前記ダクトとを
連通させたことを特徴とする画像形成装置。1. A hollow cylindrical photosensitive drum which is rotatably supported about an axis and has ventilation holes formed in drum flanges provided at both axial end surfaces, and one ventilation hole of the photosensitive drum. A cooling fan that supplies outside air to the inside of the photosensitive drum from the other and exhausts the air from the other ventilation hole, and a duct as an air flow path connecting the cooling fan and one ventilation hole of the photosensitive drum. In the electrophotographic image forming apparatus, a small-diameter cylindrical rotating body that forms a ventilation path between the photosensitive drum and an inner wall of the photosensitive drum is disposed inside the photosensitive drum,
An image forming apparatus, wherein the ventilation path and the duct communicate with each other through the one ventilation hole.
とを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a spiral groove is provided on an outer peripheral surface of the rotating body.
の回転時に内部の空気を前記他方の通気穴から外部へ排
出する方向に設定したことを特徴とする請求項2に記載
の画像形成装置。3. The image according to claim 2, wherein a traveling direction and a shape of the spiral groove are set so as to discharge internal air from the other ventilation hole to the outside when the rotating body rotates. Forming equipment.
ッチを、外気を導入する一方の通気穴から排出用の他方
の通気穴に向かって密になるように構成したことを特徴
とする請求項2又は3のいずれか一項に記載の画像形成
装置。4. A helical groove provided on an outer peripheral surface of the rotating body is arranged such that pitches of the spiral grooves are increased from one vent hole for introducing outside air to another vent hole for discharge. The image forming apparatus according to claim 2, wherein:
して一体回転するように構成したことを特徴とする請求
項1、2、3、又は4のいずれか一項に記載の画像形成
装置。5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotating body is configured to rotate integrally with the photosensitive drum in synchronization with the photosensitive drum. apparatus.
ドラムフランジは、感光体ドラムの両端を固定するとと
もに前記回転体と感光体ドラムの内壁との間の通気経路
に空気を導入、排出するための通気穴を有することを特
徴とする請求項1、2、3、4又は5のいずれか一項に
記載の画像形成装置。6. The drum flanges provided on both end surfaces of the photoconductor drum fix both ends of the photoconductor drum, and introduce and discharge air into a ventilation path between the rotating body and the inner wall of the photoconductor drum. The image forming apparatus according to any one of claims 1, 2, 3, 4, and 5, wherein the image forming apparatus has a ventilation hole through which the air flows.
ジを回転自在に支持する面板に、該ドラムフランジに設
けた通気穴と連通する排気用の通気口を設けたことを特
徴とする請求項1、2、3、4、5又は6のいずれか一
項に記載の画像形成装置。7. The exhaust plate according to claim 1, wherein a face plate for rotatably supporting the other drum flange of the photosensitive drum is provided with an exhaust port for communicating with a vent hole provided in the drum flange. The image forming apparatus according to any one of claims 2, 3, 4, 5, and 6.
延びる複数本の横溝を備えていることを特徴とする請求
項1、5、6又は7のいずれか一項に記載の画像形成装
置。8. The image according to claim 1, wherein a plurality of lateral grooves extending in the axial direction are provided on an outer peripheral surface of the rotating body. Forming equipment.
流れを生じせしめるプロペラを複数個設けたことを特徴
とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の画像形成
装置。9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a plurality of propellers for generating a flow inside the rotating body are provided on an inner peripheral surface of the rotating body. .
けた各ドラムフランジには、夫々通気穴が設けられてい
ることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。10. The image forming apparatus according to claim 9, wherein each of the drum flanges provided at both ends in the axial direction of the photosensitive drum has a ventilation hole.
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- 2001-03-19 JP JP2001079387A patent/JP2002278363A/en active Pending
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