JP2007101788A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a laser printer, and a facsimile machine.
従来、感光体ドラムにトナーを静電吸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ため、装置内部の温度が上昇してしまい、感光体ドラムが熱せられて劣化して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。 Conventionally, in an image forming apparatus that employs an electrophotographic system in which toner is electrostatically adsorbed to a photosensitive drum and transferred to a recording medium, a heat source such as a fixing device is used, so that the temperature inside the apparatus rises. It is known that the photosensitive drum is heated and deteriorates to cause problems in image formation. Particularly in recent image forming apparatuses, since the apparatus main body has been made more compact and the intervals between the devices in the apparatus have become narrower, the photosensitive drum is more susceptible to heat.
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。 Further, in the case of an image forming apparatus that performs double-sided printing on a recording medium, the recording medium is reversed after the image formed on one side is fixed by the fixing device, and image formation is performed again on the other side by the photosensitive drum. Is called. At this time, the recording medium on which the image formed on one side by the fixing device is fixed is transported again to the photosensitive drum in a state where the temperature is increased by receiving heat from the fixing device. The medium is heated and the temperature rises.
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吸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、さらに、剥離したトナーは画像形成装置内部を飛散してしまい、他の記録媒体に対しても画像ノイズを与えてしまう。 In view of this, it is conceivable that a fan for cooling the photosensitive drum is provided in the image forming apparatus to blow air to the photosensitive drum. However, in this case, the toner electrostatically attracted to the outer peripheral surface of the photosensitive drum and the toner transferred to the recording medium before fixing are peeled off by the wind of the fan. As a result, the printing state of the recording medium is deteriorated, and further, the peeled toner is scattered inside the image forming apparatus, and image noise is given to other recording media.
このような不具合に対処するため、特許文献1には、両端が開口されて中空状の感光体ドラム内部にインペラを設けて、感光体ドラムの回転に伴ってこのインペラが回転されることで、感光体ドラム内部に空気が取り入れられるようにした技術が開示されている。この技術によれば、感光体ドラムの外周面等に送風されることなく感光体ドラム内部が冷却される。
In order to cope with such a problem,
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。 A photosensitive layer for forming an electrostatic latent image is coated on the outer peripheral surface of the photosensitive drum, and a defect in image formation occurs when the photosensitive layer is heated to change its characteristics. For this reason, the photosensitive drum is most required to cool the outer peripheral portion where the photosensitive layer is formed.
しかしながら、特許文献1に記載された技術では感光体ドラムの内部に送風されるが、最も冷却が必要とされる感光層の裏面にあたる内周面には風があたるようにされておらず、冷却効率が悪い。
However, in the technique described in
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。 An object of the present invention is to enable efficient cooling of a photosensitive drum.
本発明の画像形成装置は、中空状の円筒基体の外周面に感光層が形成されて回転駆動される感光体ドラムと、前記円筒基体の軸方向の一端側の側面に開口されて形成された吸気口と、前記円筒基体の軸方向の他端側の側面に開口されて形成された排気口と、前記感光体ドラムと一体に回転して前記吸気口から空気を吸引するインペラを有し、吸引した空気を前記円筒基体の内周面に向けて送風して前記排気口から排気する冷却機構と、を備える。 The image forming apparatus of the present invention is formed by forming a photosensitive layer on the outer peripheral surface of a hollow cylindrical substrate and rotating the photosensitive drum, and opening the side surface on one end side in the axial direction of the cylindrical substrate. An intake port, an exhaust port formed to be opened on the side surface on the other end side in the axial direction of the cylindrical base, and an impeller that rotates integrally with the photosensitive drum and sucks air from the intake port, A cooling mechanism that blows the sucked air toward the inner peripheral surface of the cylindrical base and exhausts the air from the exhaust port.
本発明によれば、感光体ドラムの内部に取り込まれた空気が内周面に向かって送風されるため、感光体ドラムを効率的に冷却することができる。 According to the present invention, since the air taken into the photoconductor drum is blown toward the inner peripheral surface, the photoconductor drum can be efficiently cooled.
本発明の実施の形態を、図1ないし図7に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
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。
FIG. 1 is a longitudinal side view schematically showing an image forming apparatus according to the present embodiment. The
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の両側面には、画像形成部6近傍に位置させて図示しない通気口が形成されている。
In the
図2は、画像形成部6を拡大して示す縦断側面図である。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ブレード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。
FIG. 2 is an enlarged vertical side view showing the
図3は、定着装置7を拡大して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。
FIG. 3 is an enlarged vertical side view of the
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。
Further, since the
次に、感光体ドラム10を図4ないし図6に基づいて説明する。
Next, the
図4は感光体ドラム10を示す縦断正面図、図5はその側面図、図6は感光体ドラム10内部の斜流インペラ25を示す斜視図である。
4 is a longitudinal front view showing the
感光体ドラム10は、アルミニウム等の金属材により形成された中空の円筒基体20と、この円筒基体20の外周面にコーティングされて形成された光伝導半導体の蒸着膜とその表面を覆う絶縁層とによる感光層11とよりなる。円筒基体20の両端近傍には導電性の合成樹脂により成形されたフランジ21、22が固定的に嵌合され、フランジ21、22の中心に貫通されて固定されている支軸9が本体ケース2に保持されている。
The
フランジ21、22は開口部21a、22aを有しており、中空状の円筒基体20は貫通されて内部に空気が取り入れられるように構成されている。ここで、開口部21a、22aは、側面から見て円形状に形成されており、支軸9が嵌め込まれた中心部21c、22cと外周部21b、22bとを連結するブリッジBによって分割されている(図4(b)参照)。
The
なお、円筒基体20において、フランジ21が備えられた一端側を吸気口23と、フランジ22が備えられた他端側を排気口24とする。
In the
そして、フランジ21は、その開口部21aが吸気口23から排気口24に向かうに従い次第に縮径されて形成されている。一方、排気口24側のフランジ22は、その開口部22aが排気口24から吸気口23に向かうに従い次第に拡径されて形成されている。そのため、フランジ21、22の外周部21b、22bは、軸方向に沿って厚みが異なっている。
The
さらに、中空状の円筒基体20内部には、吸気口23側でフランジ21よりも僅かに排気口24側に位置させて、斜流インペラ25が支軸9に軸装されて備えられている。斜流インペラ25は、吸引した空気を支軸9に対して斜め方向に排気するように形成されているものである。
Further, the hollow
また、斜流インペラ25は、感光体ドラム10がトナー像を転写して記録媒体3を搬送する方向に回転されると吸気口23から円筒基体20の内部に吸気する向きで取り付けられている。そして、支軸9に軸装されているため、感光体ドラム10が支軸9を中心に回転駆動されるに伴って回転される。
The mixed
一方で、円筒基体20内部の排気口24側には、フランジ22よりも僅かに吸気口23側に位置させて、吸引した空気を支軸9の軸方向に排気する軸流インペラ26が支軸9に軸装されて備えられている。軸流インペラ26は、感光体ドラム10がトナー像を転写して記録媒体3を搬送する方向に回転されると、円筒基体20内部の空気を吸引する向きで取り付けられて、斜流インペラ25と同様に、感光体ドラム10の回転に伴って回転される。そして、軸流インペラ26は、矢印Lで示す外径が円筒基体20の内径よりも僅かに小さく形成されており、軸流インペラ26の外径と円筒基体20の内径との間には僅かな隙間が空いている。
On the other hand, on the
このような構成において、この画像形成装置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。
In this configuration, in the
このとき、画像形成部6において感光体ドラム10が回転されることで支軸9に軸装された斜流インペラ25も回転されて、吸気口23を通じて外部から円筒基体20の内部に空気が取り込まれる。
At this time, when the
図7は、吸気口23から取り込まれた空気の流れを説明する感光体ドラム10の縦断正面図である。空気の流れを矢印Aで示す。斜流インペラ25は支軸9に対して斜め方向に排気するため、取り込まれた空気は、円筒基体20の内周面に向けて送風される。そして、感光体ドラム10の回転によって支軸9に軸装された軸流インペラ26も回転されるため、斜流インペラ25によって円筒基体20の内周面に向けて送風された空気は、この軸流インペラ26の回転によって吸気されて、排気口24を通じて外部に排気される。ここに、冷却機構が実現される。
FIG. 7 is a longitudinal front view of the
ここで、軸流インペラ26の径が小さいものであるならば、斜流インペラ25により円筒基体20の内周面に向けて送風された空気は、軸流インペラ26によって排気される際に、支軸9の方向に吸気されてしまう。しかし、軸流インペラ26の径は、前述したように、円筒基体20の内径との間に僅かな隙間しかない程の大きさを有している。そのため、円筒基体20の内周面に向けて送風された空気は、支軸9方向に寄らずに、円筒基体20の内周面に沿った状態で軸方向に進行するように吸気されて、排気口24から排気される。
Here, if the diameter of the
また、フランジ21、22は支軸9と円筒基体20とを連結し、そして円筒基体20の形状を維持するものである。そのため、フランジ22の開口部22aの内径を大きくして外周部を薄くしてしまうと、フランジ22自体の強度が弱くなり、円筒基体20の形状の維持にも支障をきたすことにもなってしまうので、強度の観点からは開口部22aの内径は小さい方が望ましい。一方、開口部22aの内径が小さいと、軸流インペラ26によって軸方向に流された空気がフランジ22の軸流インペラ26側の端部に衝突して、図7の符号Bに示す位置に乱流が生じ易い。しかしながら、本実施形態の構成によれば、フランジ22の開口部22aは感光体ドラム10の軸方向の端部から中心に向けて拡径している、言い換えれば、図7に示すようにフランジ22の断面形状が軸方向中心側に行くに従って小さくなっているので、フランジ22の強度と乱流の防止との両方を達成することができる。
The
しかも、円筒基体20の内周面に向けるための構成として斜流インペラ25(いわゆる遠心インペラ)を用いたので簡単な構成で良好な冷却を実現できる。加えて、排気口24側には斜流インペラ25から排出された空気を排気口24に向けて軸方向に排出する軸流インペラ26を設けたので、効率良く吸気口23から排気口24に空気を流すことができ、この点からも感光体ドラム10の冷却効果を向上させることができる。
In addition, since a mixed flow impeller 25 (so-called centrifugal impeller) is used as a configuration for directing toward the inner peripheral surface of the
なお、本実施の形態では、吸気口23側で円筒基体20内部に空気を取り込み円筒基体20の内周面に送風する機構として斜流インペラ25を備えさせたが、これに限られることはなく、支軸9に対して直角方向に排気する遠心インペラとこの排気された空気を円筒基体20の内周面方向にガイドする整流板とを円筒基体20内部に備えさせてもよい。
In the present embodiment, the
1 画像形成装置
9 支軸
10 感光体ドラム
11 感光層
20 円筒基体
21,22 フランジ
21a,22a 開口部
23 吸気口
24 排気口
25 斜流インペラ
26 軸流インペラ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記円筒基体の軸方向の一端側の側面に開口されて形成された吸気口と、
前記円筒基体の軸方向の他端側の側面に開口されて形成された排気口と、
前記感光体ドラムと一体に回転して前記吸気口から空気を吸引するインペラを有し、吸引した空気を前記円筒基体の内周面に向けて送風して前記排気口から排気する冷却機構と、
を備える画像形成装置。 A photosensitive drum that is rotationally driven with a photosensitive layer formed on the outer peripheral surface of a hollow cylindrical base;
An air inlet formed to be opened on a side surface on one end side in the axial direction of the cylindrical base;
An exhaust port formed to be opened on the side surface on the other end side in the axial direction of the cylindrical base;
A cooling mechanism having an impeller that rotates integrally with the photosensitive drum and sucks air from the air intake port, and blows the sucked air toward the inner peripheral surface of the cylindrical base to exhaust the air from the exhaust port;
An image forming apparatus comprising:
前記円筒基体内部で前記吸気口側に設けられて、前記感光体ドラムと一体に回転されて、前記吸気口から吸引された空気を前記円筒基体の内周面に向くように軸方向に対して斜めに排気する斜流インペラを備える、請求項1記載の画像形成装置。 The cooling mechanism is
It is provided inside the cylindrical base on the side of the air inlet and is rotated integrally with the photosensitive drum so that the air sucked from the air inlet is directed toward the inner peripheral surface of the cylindrical base with respect to the axial direction. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a mixed flow impeller that exhausts at an angle.
前記円筒基体内部の前記排気口側に設けられて、前記感光体ドラムと一体に回転されて、前記斜流インペラから排出された空気を前記排気口に向けて前記円筒基体の軸方向に排気する軸流インペラを備える、請求項2記載の画像形成装置。 The cooling mechanism is
Provided on the exhaust port side inside the cylindrical substrate, and rotated integrally with the photosensitive drum, the air discharged from the mixed flow impeller is exhausted in the axial direction of the cylindrical substrate toward the exhaust port. The image forming apparatus according to claim 2, further comprising an axial flow impeller.
前記排気口側に備えられた前記フランジの前記開口部は、前記感光体ドラムの軸方向の端部から中心に向けて拡径している、請求項1、2又は3記載の画像形成装置。
The photosensitive drum includes a flange that is provided in the vicinity of both ends of the cylindrical base and connects the cylindrical base and a spindle that is driven to rotate, and has a circular opening.
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the opening of the flange provided on the exhaust port side has a diameter that increases from an axial end of the photosensitive drum toward a center.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7725055B2 (en) * | 2006-06-21 | 2010-05-25 | Oce-Technologies B.V. | Roller for a printer and a method of cooling the roller surface |
CN104057700A (en) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | 精工爱普生株式会社 | Image recording device |
JP2014181082A (en) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Seiko Epson Corp | Image recording device |
US9606476B2 (en) | 2012-01-31 | 2017-03-28 | Hewlett-Packard Indigo B.V. | Cast device with implanted tubes |
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