JP2007101787A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体ドラムを効率的に冷却する。
【解決手段】回転駆動される感光体ドラム１０に、クリーニングブレード２０の一端側の縁部２０ａを当接させ、クリーニングブレード２０を保持する保持部２１に、フィン２３を一体的に形成し、このフィン２３を冷却ファン２４からの風を受ける位置に設けた。
【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

従来、感光体ドラムにトナーを静電接着させて記録媒体に転写させる電子写真方式を採用する画像形成装置においては、定着装置等の熱源が用いられることから装置内部の温度が上昇してしまうため、感光体ドラムが熱せられて劣化してしまい画像形成に不具合が生じることが知られている。特に近年の画像形成装置では、装置本体のコンパクト化が進められて装置内部の各機器の間隔が狭くなっているため、感光体ドラムはさらに熱の影響を受け易くなっている。

また、記録媒体に対して両面印刷を行う画像形成装置の場合、記録媒体は定着装置によって片面に形成された画像が定着された後、反転されて再度感光体ドラムによって他面に画像形成が行われる。このとき、定着装置によって片面に形成された画像が定着された記録媒体は、定着装置から受熱して温度が高くなった状態で再度感光体ドラムに搬送されるため、感光体ドラムは高温の記録媒体によって加熱されて温度が上昇してしまう。

そこで、感光体ドラムを冷却するためのファンを画像形成装置に設けて感光体ドラムに送風することも考えられる。しかし、この場合、感光体ドラムの外周面に静電接着したトナーや定着前の記録媒体に転写されたトナーがファンの風を受けて剥離してしまう。そうすると、記録媒体の印刷状態が悪くなり、剥離したトナーが画像形成装置内部を飛散して他の記録媒体に対しても画像ノイズを与える。

このような不具合に対処するため、冷却ファンの風が送られる通風ダクトを画像形成装置内部に設けて装置内部の温度を低下させる技術が知られている（例えば、特許文献１）。この技術によれば、感光体ドラムは、冷却ファンから送風を受けることなく冷却される。

特開平１０−１１５９５８号公報

感光体ドラムの外周面には静電潜像が形成されるための感光層がコーティングされており、画像形成の不具合は、この感光層が熱せられてその特性が変化してしまうことで生じる。そのため、感光体ドラムは、感光層が形成された外周部の冷却が最も必要とされる。

しかし、前述したような通風ダクトが使用された場合、感光体ドラムの温度上昇は抑えられるが、感光体ドラムの外周面の熱を直接的に奪うものではないため、冷却効率が悪い。

本発明の目的は、感光体ドラムを効率的に冷却できるようにすることである。

本発明の画像形成装置は、冷却ファンと、回転駆動される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの外周面に一端側の縁部が当接されたクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードの他端側に配置されて前記クリーニングブレードを保持する保持部と、前記冷却ファンからの風を受ける位置に設けられて前記保持部に一体的に形成されたフィンと、を備える。

本発明によれば、感光体ドラムの外周面と当接されたクリーニングブレードの支持部材に放熱フィンが一体形成されているため、感光体ドラムの外周面から熱が奪われ易くなり、感光体ドラムを効率的に冷却することができる。

本発明の第１の実施の形態を、図１ないし図５に基づいて説明する。

図１は、本実施の形態の画像形成装置を概略的に示す縦断側面図である。画像形成装置１は本体ケース２を備えており、この本体ケース２の一端には記録媒体３が載置される給紙カセット４が取り付けられ、本体ケース２の他端には画像形成が行われた記録媒体３が排紙される排紙トレイ５が取り付けられている。

本体ケース２内には、後述する感光体ドラム１０や転写器１５等を有し電子写真プロセスにより記録媒体３上にトナー像を転写する画像形成部６と、記録媒体３上に転写されたトナー像を定着させる定着装置７と、記録媒体３が給紙カセット４から排紙トレイ５へ向けて画像形成部６と定着装置７とを通過して搬送される搬送経路８とが設けられている。そして、本体ケース２の一側面には、画像形成部６近傍に位置させて後述する冷却ファン２４（図５参照）が設けられている。

図２は、画像形成部６を示す縦断断面図である。画像形成部６は、モータ（図示しない）によって駆動されるギヤ（図示しない）が一体形成された支軸９を中心に回転駆動される感光体ドラム１０、感光体ドラム１０の外周面に形成された感光層１１を一様に帯電させる帯電器１２、画像情報に応じて感光体ドラム１０の外周面を露光して静電潜像を形成する露光器１３、静電潜像に対してトナーを付着させることによりトナー像を形成する現像器１４、感光体ドラム１０と当接されてトナー像を記録媒体３上に転写させる転写器１５、トナー像の転写後に感光体ドラム１０上に残留しているトナーを除去するクリーニング部１６、記録媒体３を転写位置へ送り込むタイミングを計るレジストローラ１７等により構成されている。感光体ドラム１０と転写器１５との間の転写位置に送り込まれた記録媒体３は、感光体ドラム１０が回転されてトナー像が転写されて定着装置７側へ搬送される。

図３は、定着装置７を示す縦断側面図である。定着装置７は、定着ローラ１８と加圧ローラ１９とを備えている。定着ローラ１８は通電により発熱し、図示しない駆動手段により回転駆動される。加圧ローラ１９は、定着ローラ１８の軸心と平行な軸心をもって軸心回りに回転自在に配置され、トナー像が転写されて画像形成部６側から搬送されてきた記録媒体３を定着ローラ１８に押圧する。トナー像が転写された記録媒体３が定着ローラ１８と加圧ローラ１９との間を通過すると、定着ローラ１８からの熱と加圧ローラ１９からの圧力とが記録媒体３に加えられて、記録媒体３上のトナー像が記録媒体３に定着される。そして、定着ローラ１８と加圧ローラ１９とにより挟持された記録媒体３は排紙トレイ５へ向けて搬送される。

また、定着装置７は発熱する定着ローラ１８を備えるため熱源となり、本体ケース２内部の他の機器に対して熱が放射される。

次に、クリーニング部１６を図４及び図５に基づいて説明する。

図４は、画像形成部６の一部を拡大して示す縦断側面図であり、図５は、画像形成部６の一部を拡大して示す斜視図である。クリーニング部１６は、クリーニングブレード２０、クリーニングブレード２０の保持部である背板部２１、クリーニングケース２２等により構成されている。ここで、背板部２１にはフィン２３が一体的に形成されて設けられている。また、画像形成部６の側部には、本体ケース２に設けられて冷却ファン２４がフィン２３の近傍に備えられている。

クリーニングブレード２０は、導電性ゴム等の弾性材で形成されて導電性を有する板状部材であり、一端の縁部２０ａが感光体ドラム１０の感光層１１に支軸９と平行な線上で定着装置７側に当接された状態で背板部２１に保持されている。

このとき、クリーニングブレード２０は、感光体ドラム１０側から強制板２５で押さえられてネジ２６により背板部２１に固定されており、背板部２１との間にクリーニングブレード２０よりも高い熱伝導率を有するグリス２７が塗布されている。ここで、グリス２７は、クリーニングブレード２０の背板部２１側の全面、つまり、背板部２１側の縁部２０ｂまで塗布されている。

背板部２１は、その材質が熱伝導率の高いアルミニウムであり、感光体ドラム１０の軸方向に長く、板状のフィン２３が一体形成されている。フィン２３は、その長尺方向が感光体ドラム１０の支軸９と平行であり、冷却ファン２４からの送風を受ける位置に設けられている。

なお、背板部２１の材質として、アルミニウムよりも熱伝導率の高い金属、例えば、金や銅などを使用してもよい。

このような構成において、画像形成装置１では、給紙カセット４から給紙された記録媒体３が搬送経路８に沿って搬送され、その搬送過程で、画像形成部６においてトナー像が転写され、転写されたトナー像が定着装置７で定着され、トナー像が定着された記録媒体３が排紙トレイ５上に排紙される。

また、クリーニングブレード２０の縁部２０ａが感光層１１に当接した状態で感光体ドラム１０が支軸９を中心に回転されることで、感光層１１上に残留したトナーはクリーニングブレード２０により堰き止められる。クリーニングブレード２０により堰き止められたトナーは、自然落下してクリーニングケース２２内に収納される。

ここで、感光体ドラム１０は、定着装置７等の熱源により熱せられる。このとき、背板部２１に一体形成されたフィン２３は、冷却ファン２４の送風により冷却されて周囲と比較して低温となる。そのため、感光体ドラム１０の熱は、クリーニングブレード２０および背板部２１を移動してフィン２３で放散される。こうして感光体ドラム１０は冷却される。このように本実施例のものは、感光体ドラム１０に接触する部材であるクリーニングブレード２０に着目し、このクリーニングブレード２０を介して感光体ドラム１０の特に感光層１１を冷却したものであるから、最も冷却の必要とされる感光層１１を効率良く冷却することができる。しかも、画像形成装置に必要なクリーニングブレード２０を冷却に利用しているから、全体として構成を簡単にできる。

フィン２３は大きな表面積を有し、また、高い熱伝導率を有するアルミニウムで形成されているため放熱され易くなっており、より冷却効率を良好にする。

そして、クリーニングブレード２０と背板部２１との間には、クリーニングブレード２０よりも熱伝導率が高いグリス２７が塗布されているため、クリーニングブレード２０と背板部２１との接触熱抵抗が低くなり、クリーニングブレード２０から背板部２１へ熱が移動し易くなっている。

さらに、グリス２７は、クリーニングブレード２０の縁部２０ｂまで塗布されているため、クリーニングブレード２０と背板部２１との接触面にのみグリス２７が塗布されている場合と比較して、感光体ドラム１０の感光層１１からグリス２７までの距離が短くなり、より熱が移動し易くなっている。そして、グリス２７は半固体状のペーストであるため、クリーニングブレード２０の一面側全面にグリス２７が塗布されていても、感光体ドラム１０と当接するクリーニングブレード２０の弾性的な形状の変化が規制されることはない。つまり、クリーニングブレード２０の形状が固定されて感光層１１を傷つけてしまったり、感光層１１上に残留したトナーを除去する機能へ悪影響を与えてしまったりすることはない。

また、冷却ファン２４の送風を受けるフィン２３は感光体ドラム１０から離された位置に設けられるため、感光体ドラム１０は冷却ファン２４からの送風を避ける位置に位置付けることが可能となるから、感光体ドラム１０の感光層１１から記録媒体３に転写される前のトナーが送風によって剥離してしまうことが回避できる。

次に、本発明の第２の実施の形態を図６に基づいて説明する。なお、図１ないし図５で説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する。

図６は、第２の実施の形態の画像形成部２８を示す縦断側面図である。第２の実施形態のクリーニング部２９として、クリーニングブレード２０が保持された背板部２１には、感光体ドラム１０の軸方向に長い中空の円筒形状のダクト部３０が一体形成されている。そして、このダクト部３０の内周面から軸中心に向けてフィン２３が形成されており、ダクト部３０は、冷却ファン２４から送風された空気がフィン２３の形成された内周部を通過する位置に設けられている。さらに、背板部２１には、ダクト部３０の外周面から延長されて感光体ドラム１０と定着装置７との間に垂直に設けられた板状の後遮熱部３１が一体形成され、さらに、同様にダクト部３０の外周面から延長されて感光体ドラム１０上部に水平に設けられた板状の上遮熱部３２が一体形成されている。

このような構成において、感光層１１の熱がクリーニングブレード２０に移動してダクト部３０より放散されるため、感光体ドラム１０を効率良く冷却することができる。このとき、冷却ファン２４の風はダクト部３０内部を通過するため、フィン２３は冷却ファン２４からの風を無駄なく受けることができ、より放熱され易くなっている。しかも、ダクト部３０は、放熱効果を上げるだけでなく、冷却ファン２４からの風が感光体ドラム１０に当たることを防止する機能も有する。また、後遮熱部３１及び上遮熱部３２が熱源である定着装置７と感光体ドラム１０との間に、感光体ドラム１０を覆うように設けられているため、定着装置７からの熱が感光体ドラム１０に移動する前に後遮熱部３１及び上遮熱部３２に奪われて、感光体ドラム１０の温度上昇を抑えることができる。

本発明の第１の実施の形態の画像形成装置を概略的に示す縦断側面図である。 画像形成部を示す縦断断面図である。 定着装置を示す縦断側面図である。 画像形成部の一部を拡大して示す縦断側面図である。 画像形成部の一部を拡大して示す斜視図である。 第２の実施の形態の画像形成部を示す縦断側面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１０ 感光体ドラム
２０ クリーニングブレード
２０ａ 縁部
２１ 保持部（背板部）
２３ フィン
２４ 冷却ファン
２７ グリス層（グリス）
３０ ダクト部
３１、３２ 遮熱部（後遮熱部、上遮熱部）

Claims (5)

1. 冷却ファンと、
   回転駆動される感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムの外周面に一端側の縁部が当接されたクリーニングブレードと、
   前記クリーニングブレードの他端側に配置されて前記クリーニングブレードを保持する保持部と、
   前記冷却ファンからの風を受ける位置に設けられて前記保持部に一体的に形成されたフィンと、
   を備える画像形成装置。
2. 前記クリーニングブレードは、前記保持部との間に前記クリーニングブレードよりも高い熱伝導率を有するグリス層を介して前記保持部に保持されている、請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記グリス層は、前記クリーニングブレードの前記保持部に保持される側の全面に形成されている、請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記保持部には、内周面に前記フィンを有する中空の円筒形状のダクト部が形成されている、請求項１ないし３いずれか一記載の画像形成装置。
5. 前記感光体ドラムを含む画像形成部で形成されたトナーを記録媒体に定着させる定着装置を備え、
   前記保持部には、前記定着装置と前記感光体ドラムとの間に遮熱部が一体的に形成されている、請求項１ないし４のいずれか一記載の画像形成装置。
   
   

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