JP2014102431A - Process cartridge and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジ、及び、そのプロセスカートリッジを備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a process cartridge used in an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine, and an image forming apparatus including the process cartridge.
電子写真方式の画像形成装置に用いられる帯電装置は帯電方式によっては、帯電時にオゾン発生を伴う。オゾンは有害物質であるため、機外に排出することは好ましくなくオゾン除去フィルタ等で確実に除去する必要がある。また、オゾンは感光体の劣化を促進する作用があり、オゾンが感光体近傍に滞留してしまうと、画像品質の悪化につながる。そこで、プロセスカートリッジを構成する帯電装置に空気流路を設け、帯電装置を通って、オゾン除去フィルタに導くような空気流を形成する方法が既に知られている。 A charging device used in an electrophotographic image forming apparatus is accompanied by ozone generation during charging depending on the charging method. Since ozone is a harmful substance, it is not preferable to discharge it outside the apparatus, and it is necessary to remove it with an ozone removing filter or the like. In addition, ozone has an action of promoting deterioration of the photoreceptor, and if ozone stays in the vicinity of the photoreceptor, image quality is deteriorated. Thus, a method is already known in which an air flow path is provided in a charging device constituting a process cartridge, and an air flow is formed through the charging device so as to be guided to an ozone removal filter.
また、プロセスカートリッジを構成する現像装置が、攪拌スクリューと供給スクリューにより、2軸にて循環する構成をとる場合、2軸の駆動を伝達する駆動機構(ギア列)をプロセスカートリッジ及び画像形成装置前方に有するものがある。この構成においては、外観の改善や駆動機構に起因する騒音の低減のため、駆動機構を収容するカバーを配置する必要がある場合がある。 Further, when the developing device constituting the process cartridge is configured to circulate in two axes by a stirring screw and a supply screw, a driving mechanism (gear train) for transmitting the biaxial drive is provided in front of the process cartridge and the image forming apparatus. There is something to have. In this configuration, it may be necessary to arrange a cover for housing the drive mechanism in order to improve the appearance and reduce noise caused by the drive mechanism.
駆動部を収容する収容ボックスは、現像装置と一体的に形成された容器の一部分を仕切ったボックス形状や、現像装置の駆動部を覆う構造の収容カバーとして、現像装置に対して取り付け取り外し容易な構成がある。 The storage box for storing the drive unit is easy to attach to and remove from the development device as a storage box with a box shape that partitions a part of a container integrally formed with the development device or a structure that covers the drive unit of the development device. There is a configuration.
特許文献1(特開2012−3058号公報)には、現像装置を効率的に冷却する目的で、現像装置の攪拌部材や現像部材を回転駆動させる駆動部を収容する収容ボックスに空気を供給および排出する構成が開示されている。
駆動部は、現像容器内の現像剤の攪拌部材を回転させる攪拌ギアと、像担持体の表面に現像剤を供給する現像部材を回転させる現像ギアとを備え、収容ボックは両部材の回転軸を支持する。この駆動部を収容する収容ボックスに現像装置の外部から空気を取り込む空気の吸入口と取り込んだ空気の排気口とを設けた構成が開示されている。
In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2012-3058), for the purpose of efficiently cooling the developing device, air is supplied to a storage box that houses a stirring member of the developing device and a drive unit that rotationally drives the developing member. A configuration for discharging is disclosed.
The drive unit includes a stirring gear for rotating the developer stirring member in the developer container and a developing gear for rotating the developing member for supplying the developer to the surface of the image carrier, and the storage box is a rotating shaft of both members. Support. There is disclosed a configuration in which an intake port for taking in air from the outside of the developing device and an exhaust port for taking in the air are provided in a storage box that stores the drive unit.
しかし、現像装置の駆動部の収容ボックスに空気を流通させるのみで、帯電装置内には空気の流通路が形成されていないために、帯電装置内にオゾンが滞留してしまうという問題は解消できていない。 However, it is possible to eliminate the problem that ozone stays in the charging device because the air flow passage is not formed in the charging device only by circulating air through the storage box of the driving unit of the developing device. Not.
現像装置は、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を用いて潜像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視化する装置である。現像領域で現像処理を終了してトナーが消費された現像剤は回収され、補給されるトナーと混合、攪拌され、再び現像に供される。 The developing device is a device that develops and visualizes the electrostatic latent image formed on the latent image carrier using a two-component developer composed of toner and carrier. The developer whose toner has been consumed after completion of the development process in the development area is collected, mixed with the replenished toner, stirred, and again developed.
このような構成の現像装置に用いられる現像剤は、安定したトナー画像を得るために、一定のトナー濃度と帯電量を維持する必要がある。トナー濃度は現像で消費したトナーと補給トナー量により調整され、帯電量はキャリアとトナーとの混合時の摩擦帯電により付与される。 In order to obtain a stable toner image, the developer used in the developing device having such a configuration needs to maintain a constant toner concentration and charge amount. The toner density is adjusted by the amount of toner consumed during development and the amount of replenished toner, and the charge amount is given by frictional charging during mixing of the carrier and toner.
近年の画像形成装置においては、小型化、軽量化、低コスト化が求められている。
しかし、従来の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジにおいては、現像装置や帯電装置の空気流通路と駆動機構を収容するカバーの空気吸入口や排出口が別部品で形成されると、占有スペースや部品点数が増加する傾向にある。このため、装置が大型化してしまう、装置の重量が増加してしまう、装置がコスト高になってしまうという問題があった。
また、駆動機構のみを冷却し、帯電装置内に空気を通さない構造であるため、オゾンが帯電装置内に滞留し、滞留したオゾンにより感光体表面が汚染されたり、帯電装置内にオゾンが溜まり続けて、画像形成装置周辺の環境に悪影響を与えてしまうという問題があった。
In recent image forming apparatuses, miniaturization, weight reduction, and cost reduction are required.
However, in a process cartridge used in a conventional image forming apparatus, if the air flow path of the developing device or the charging device and the air inlet and outlet of the cover that houses the drive mechanism are formed as separate parts, The number of parts tends to increase. For this reason, there existed a problem that an apparatus will enlarge, the weight of an apparatus will increase, and an apparatus will become high-cost.
In addition, since the structure is such that only the drive mechanism is cooled and air does not pass through the charging device, ozone stays in the charging device, and the surface of the photoreceptor is contaminated by the remaining ozone, or ozone accumulates in the charging device. Subsequently, there has been a problem of adversely affecting the environment around the image forming apparatus.
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、駆動機構を収容するカバーに空気の吸入口と排出口を設け、排出口を帯電装置の空気流通路と連通させることで、帯電装置内のオゾン滞留を防ぐことを目的とする。またプロセスカーとリッジ及び画像形成装置の小型化、軽量化、低コスト化を達成することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is provided with an air suction port and a discharge port provided in a cover that accommodates the drive mechanism, and the discharge port communicates with the air flow passage of the charging device. The purpose is to prevent ozone retention in the device. Another object of the present invention is to reduce the size, weight, and cost of the process car, ridge, and image forming apparatus.
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような解決手段を採っている。本発明の第1の解決手段は、感光体、前記感光体を帯電する帯電装置、前記感光体上の静電潜像を現像する現像装置を有するプロセスカートリッジであって、前記プロセスカートリッジが、少なくとも前記現像装置の駆動軸および駆動機構と前記駆動機構を収容するカバーを有するとともに、前記帯電装置が前記感光体の軸方向に第1の空気流通路を有するプロセスカートリッジにおいて、前記カバーに前記プロセスカートリッジの外部から空気を吸入する第1の吸入口と、前記第1の空気流通路と連通して前記プロセスカートリッジから空気を排出する第一の排出口が設けられていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following solutions. A first solving means of the present invention is a process cartridge having a photosensitive member, a charging device for charging the photosensitive member, and a developing device for developing an electrostatic latent image on the photosensitive member, wherein the process cartridge is at least A process cartridge having a drive shaft and a drive mechanism of the developing device and a cover for housing the drive mechanism, and the charging device having a first air flow path in the axial direction of the photosensitive member. A first suction port for sucking air from the outside, and a first discharge port for discharging air from the process cartridge in communication with the first air flow passage. is there.
以上、本発明によれば、現像装置の現像剤搬送のための駆動機構を収容するカバーに現像装置外部からの空気の吸入口と該空気の吸入口と逆方向に空気を排出する排出口を設け、該排出口を帯電装置の空気流路と連通させる。このため、帯電装置内のオゾン滞留を防ぐとともに、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の小型化、軽量化、低コスト化を達成することができるという優れた効果がある。 As described above, according to the present invention, the cover that houses the drive mechanism for conveying the developer of the developing device includes the air suction port from the outside of the developing device and the discharge port that discharges air in the direction opposite to the air suction port. Provided, and the discharge port communicates with the air flow path of the charging device. For this reason, there is an excellent effect that ozone retention in the charging device can be prevented and the process cartridge and the image forming apparatus can be reduced in size, weight, and cost.
帯電装置の空気流通路は、帯電装置に設けた専用の空気流通路により、帯電装置内で生じたオゾンを効率よく排気することができる。帯電装置の帯電ローラを覆うようにカバーを配置することでもよい。このように専用の空気流通路を帯電装置か帯電装置近傍に付設する構成と、空気の排出に際し、帯電装置の周辺にある装置に対する空気流による影響を防止するか低減することが可能になる。 The air flow passage of the charging device can exhaust the ozone generated in the charging device efficiently by a dedicated air flow passage provided in the charging device. A cover may be disposed so as to cover the charging roller of the charging device. As described above, it is possible to prevent or reduce the influence of the air flow on the devices in the vicinity of the charging device at the time of discharging the air, and the configuration in which the dedicated air flow passage is attached to the charging device or the vicinity of the charging device.
また空気流通路は、感光体の軸方向における帯電装置との空隙であるギャップ部分でもよいし、帯電装置近傍に仕切り壁が配置されている場合は、仕切り壁に沿った空隙部とすることでもよい。 Further, the air flow path may be a gap portion that is a gap with the charging device in the axial direction of the photosensitive member, or may be a gap portion along the partition wall when a partition wall is disposed in the vicinity of the charging device. Good.
プロセスカートリッジの上記現像装置の駆動機構を収容する収容カバー側の端部から、プロセスカートリッジにおける反対側の端部に向けた空気の流れを生じさせる機構を採ることことができる。これにより、プロセスカートリッジと画像形成装置内のオゾンガスを含んだ空気の滞留を防止するとともに部品点数を削減することができ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の小型化、軽量化、低コスト化を達成できる。 It is possible to employ a mechanism for generating an air flow from the end portion on the housing cover side that houses the drive mechanism of the developing device of the process cartridge toward the opposite end portion of the process cartridge. As a result, retention of air containing ozone gas in the process cartridge and the image forming apparatus can be prevented and the number of parts can be reduced, and the process cartridge and the image forming apparatus can be reduced in size, weight, and cost. .
また、現像装置の駆動機構の冷却を効果的に行うことが可能になる。 In addition, it is possible to effectively cool the drive mechanism of the developing device.
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明は、画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジに際して、以下の特徴を有する。本発明においては、駆動機構を収容するカバーに空気の吸入口と排出口を設け、排出口を帯電装置の空気流路と連通させることを特徴とする。 Embodiments of the present invention will be described below. The present invention has the following characteristics in a process cartridge used in an image forming apparatus. The present invention is characterized in that an air suction port and a discharge port are provided in a cover that houses the drive mechanism, and the discharge port communicates with the air flow path of the charging device.
図1は、本実施形態に係る画像形成装置全体の構成について説明する概略構成図である。
多くの電子写真方式の画像形成装置には、各色(イエロー:Y、マゼンタ:M、シアン:C、ブラック:K)に対応した4つのプロセスカートリッジ(6Y、6M、6C、6K)が並設されている。プロセスカートリッジの多くは、現像装置と帯電装置を含む複数の装置により構成される。図1において、プリンタ100は、イエロー:Y、マゼンタ:M、シアン:C、ブラック:Kの各色のトナー像をそれぞれ形成するための4つのトナー像形成部6Y,6M,6C,6Kを備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating the overall configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment.
In many electrophotographic image forming apparatuses, four process cartridges (6Y, 6M, 6C, 6K) corresponding to each color (yellow: Y, magenta: M, cyan: C, black: K) are arranged in parallel. ing. Many process cartridges are composed of a plurality of devices including a developing device and a charging device. In FIG. 1, the
このトナー像形成部6Y、6M、6C、6Kは、プリンタ100の本体に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kを構成している。
The toner image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6K constitute process cartridges 6Y, 6M, 6C, and 6K that are detachably attached to the main body of the
このプロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kは、画像形成物質として、互いに異なる色であるY、M、C、Kのトナーをそれぞれ用いるが、それ以外は同様の構成になっている。 The process cartridges 6Y, 6M, 6C, and 6K use toners of Y, M, C, and K, which are different colors, as image forming materials, respectively, but have the same configuration.
Yトナー像を形成するためのプロセスカートリッジ6Yを例にとると、像担持体としてのドラム状の感光体1Y、ドラムクリーニング装置2Y、図示しない除電装置、帯電装置4Y、現像装置5Y等を備え、これらが一体化されている。
Taking a process cartridge 6Y for forming a Y toner image as an example, it includes a drum-shaped
このプロセスカートリッジ6Yは、プリンタ100の本体に脱着可能であり、一度に消耗部品として交換できるようになっている。
The process cartridge 6Y is detachable from the main body of the
帯電装置4Yは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体1Yの表面を一様に帯電せしめる。
The charging
一様に帯電せしめられた感光体1Yの表面は、露光装置としての光書込ユニット7からの、Y画像情報に基づいたレーザ光Lによって露光走査されてY用の静電潜像が形成される。
The uniformly charged surface of the
このY用の静電潜像は、非磁性のYトナーと磁性キャリアからなる2成分現像剤を用いる現像装置5YによってYトナー像に現像される。 The electrostatic latent image for Y is developed into a Y toner image by the developing device 5Y using a two-component developer composed of nonmagnetic Y toner and a magnetic carrier.
転写手段としての1次転写バイアスローラ9Yは高圧電源から転写バイアスが印加されて感光体1Yとの間に転写電界を形成する。この転写電界により感光体1Y上のYトナー像が感光体1Yと中間転写ベルト8との間の中間転写位置で中間転写ベルト8上に転写される。
A primary
ドラムクリーニング装置2Yは、中間転写位置を経た後の感光体1Yの表面に残留したトナーを除去する。また、図示しない除電装置はクリーニング後の感光体1Y上の残留電荷を除電し、この除電により感光体1Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
The drum cleaning device 2Y removes toner remaining on the surface of the
現像装置5Yは、現像容器54Y内の非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤53Yを攪拌搬送部材55Y(攪拌スクリューと供給スクリューの2軸にて循環する構成)により攪拌して搬送する。現像剤担持体としての現像剤担持体51Yに内包される磁極によって磁気ブラシを形成する。
The developing device 5Y agitates and conveys the two-
攪拌搬送部材55Y及び現像剤担持体51Yは図示しない回転駆動装置により回転駆動され、本プリンタのプロセス線速切り替え時には上記回転駆動装置により現像装置5Yの攪拌搬送部材55Y及び現像剤担持体51Yの線速が切り替えられる。
The agitating / conveying
現像剤担持体51Y上の現像剤53Yは、現像剤担持体51Yの回転に伴って現像領域に搬送される。
The
現像剤53Yが現像領域に搬送されるに従い、現像剤担持体51Y内の現像極の磁力線に沿いながら、現像剤53Y中の多数の磁性キャリアがトナーを伴って集合し、磁気ブラシ(現像剤の穂立ち)を形成する。
As the
現像剤担持体51Y上の現像剤53Yは、現像剤規制部材52Yにより厚さが規制される。
The thickness of the
現像剤担持体51Yには潜像担持体としての感光体1Yと対向する位置で高圧電源から現像バイアスが印加され、感光体1Y上の静電潜像は現像剤担持体51Y上の現像剤中のトナーが付着して現像される。
A developing bias is applied to the
現像装置5Yの現像容器54Y内にはトナー補給装置32Yからトナーが補給され、このトナー補給装置32Yは駆動モータ41Yにより駆動されてトナーを現像容器54Y内に補給する。
Toner is replenished from the
他のプロセスカートリッジ6M,6C,6Kの各現像装置(以下5M,5C,5Kという)は、プロセスカートリッジ6Yの現像装置5Yと同様な構成を有する。 The developing devices of the other process cartridges 6M, 6C, 6K (hereinafter referred to as 5M, 5C, 5K) have the same configuration as the developing device 5Y of the process cartridge 6Y.
各現像容器内のそれぞれM,C,K各色の非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を攪拌搬送部材により攪拌して搬送し、現像剤担持体に内包される磁極によって磁気ブラシを形成する。 A two-component developer composed of a non-magnetic toner of M, C, and K in each developer container and a magnetic carrier is agitated and conveyed by an agitating and conveying member, and a magnetic brush is formed by magnetic poles contained in the developer carrier. To do.
上記攪拌搬送部材及び上記現像剤担持体51Yは図示しない回転駆動装置により回転駆動され、本プリンタのプロセス線速切り替え時には上記回転駆動装置により各現像装置の攪拌搬送部材及び現像剤担持体51Yの線速が切り替えられる。
The agitating / conveying member and the
上記現像剤担持体51Y上の現像剤は上記現像剤担持体51Yの回転に伴って現像領域に搬送される。
The developer on the
現像剤が現像領域に搬送されるに従い、現像剤担持体51Y内の現像極の磁力線に沿いながら、現像剤中の多数の磁性キャリアがトナーを伴って集合し、磁気ブラシを形成する。現像剤担持体51Y上の現像剤は、現像剤規制部材52Yにより厚さが規制される。
As the developer is transported to the development area, a large number of magnetic carriers in the developer gather together with the toner along the magnetic field lines of the development pole in the
上記各現像剤担持体には潜像担持体としての感光体1M,1C,1Kと対向する位置で高圧電源から現像バイアスが印加され、感光体1M,1C,1K上の静電潜像はそれぞれ上記各現像剤担持体上の現像剤中のトナーが付着して現像される。 A developing bias is applied to each developer carrier from a high-voltage power source at a position facing the photoreceptors 1M, 1C, and 1K as latent image carriers, and the electrostatic latent images on the photoreceptors 1M, 1C, and 1K are respectively The toner in the developer on each developer carrier is attached and developed.
各現像装置5M,5C,5Kの現像容器内にはそれぞれトナー補給装置32M,32C,32K(図1参照)からM,C,K各色のトナーが補給される。
The developing containers 5M, 5C, and 5K are respectively replenished with toner of M, C, and K colors from
これらのトナー補給装置32M,32C,32Kはそれぞれ駆動モータ(以下41M,41C,41Kという)により駆動されてトナーを各現像装置5M,5C,5Kの現像容器内に補給する。
These
図1に示すように、他のプロセスカートリッジ6M、6C、6Kにおいても、プロセスカートリッジ6Yと同様に像担持体としての感光体1M,1C,1K、ドラムクリーニング装置、除電装置、帯電装置4M、4C、4K、現像装置5M,5C,5K等を備える。 As shown in FIG. 1, in the other process cartridges 6M, 6C, and 6K, similarly to the process cartridge 6Y, photoconductors 1M, 1C, and 1K as image carriers, a drum cleaning device, a discharging device, and charging devices 4M and 4C. 4K, developing devices 5M, 5C, 5K and the like.
プロセスカートリッジ6Yと同様に動作して感光体1M,1C,1K上にM、C、K各色のトナー像を形成する。 In the same manner as the process cartridge 6Y, toner images of M, C, and K colors are formed on the photoreceptors 1M, 1C, and 1K.
これらの各色のトナー像は転写手段としての1次転写バイアスローラ9M,9C,9Kにより中間転写ベルト8上に上記Yトナー像と重ねて転写されてフルカラー画像が形成される。 The toner images of these colors are transferred onto the intermediate transfer belt 8 by the primary transfer bias rollers 9M, 9C, and 9K as transfer means so as to overlap with the Y toner image, thereby forming a full color image.
プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの図中下方には、潜像形成手段としての露光装置としての光書込ユニット7が配設されている。 Below the process cartridges 6Y, 6M, 6C, and 6K in the drawing, an optical writing unit 7 is disposed as an exposure device as a latent image forming unit.
露光装置としての光書込ユニット7は、複数の光源からY、M、C、K各色の画像情報に基づいてそれぞれ発した各レーザ光Lを、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの各感光体1Y,1M,1C,1Kにそれぞれ照射して露光する。
The optical writing unit 7 serving as an exposure apparatus emits each laser beam L emitted from a plurality of light sources based on image information of each color of Y, M, C, and K to each of the process cartridges 6Y, 6M, 6C, and 6K. The
この露光により、感光体1Y,1M,1C,1K上にはY,M,C,K用の静電潜像が形成される。
By this exposure, electrostatic latent images for Y, M, C, and K are formed on the
なお、露光装置としての光書込ユニット7は、光源から発したレーザ光Lを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体1Y,1M,1C,1Kに照射する。
The optical writing unit 7 as an exposure apparatus scans the laser light L emitted from the light source with a polygon mirror that is rotationally driven by a motor, and passes the
露光装置としての光書込ユニット7の図中下側には、給紙カセット26、これらに組み込まれた給紙ローラ27など有する給紙手段が配設されている。
On the lower side of the optical writing unit 7 as an exposure apparatus in the drawing, a paper feed unit having a
給紙カセット26は、記録体としての転写紙Pが複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の転写紙Pには給紙ローラ27が当接している。
The
給紙ローラ27が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、給紙カセット26の一番上の転写紙Pが給紙ローラ27により給紙されてレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
When the
レジストローラ対28は、転写紙Pを挟み込むべく回転するが、転写紙Pを挟み込んですぐに回転を一旦停止する。そして、レジストローラ対28は、転写紙Pを適切なタイミングで後述の2次転写ニップに向けて送り出す。
The
プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの図中上方には、像担当持体である中間転写体としての無端状の中間転写ベルト8を複数のローラで張架しながら移動せしめる中間転写ユニット15が配設されている。
Above the process cartridges 6Y, 6M, 6C, and 6K, there is an
この中間転写ユニット15は、中間転写ベルト8の他、4つの1次転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9K、クリーニング装置10、2次転写バックアップローラ12、クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14なども備えている。
The
中間転写ベルト8は、2次転写バックアップローラ12、クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14に張架されながら、少なくとも何れか1つのローラが回転駆動部によって回転駆動されることで図中反時計回りに移動せしめられる。
The intermediate transfer belt 8 is stretched around the secondary transfer backup roller 12, the cleaning backup roller 13, and the
1次転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9Kは、このように移動せしめられる中間転写ベルト8を感光体1Y,1M,1C,1Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。
The primary
1次転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9Kは中間転写ベルト8の裏面(ループ内周面)にトナーとは逆極性(例えばプラス)の転写バイアスが高圧電源から印加される。
The primary
1次転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9Kを除く各ローラ12〜14は、全て電気的に接地されている。
All of the rollers 12 to 14 except the primary
中間転写ベルト8は、その移動に伴ってY,M,C,K用の1次転写ニップを順次に通過していく過程で、感光体1Y、1M、1C、1K上のY,M,C,K各色のトナー像を重ね合わせて1次転写させる。
The intermediate transfer belt 8 sequentially passes through the primary transfer nips for Y, M, C, and K as it moves, and Y, M, and C on the
これにより、中間転写ベルト8上には4色重ね合わせトナー像(4色トナー像:フルカラー画像)が形成される。 As a result, a four-color superimposed toner image (four-color toner image: full-color image) is formed on the intermediate transfer belt 8.
2次転写バックアップローラ12は、転写手段としての2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成し、2次転写ローラ19は高圧電源から転写バイアスが印加される。 The secondary transfer backup roller 12 forms a secondary transfer nip with the intermediate transfer belt 8 sandwiched between the secondary transfer roller 19 as a transfer means, and the secondary transfer roller 19 is applied with a transfer bias from a high voltage power source. The
中間転写ベルト8上に形成された4色重ね合わせトナー像は、2次転写ニップで2次転写ローラ19によりレジストローラ対28からの転写紙Pに転写される。
The four-color superimposed toner image formed on the intermediate transfer belt 8 is transferred onto the transfer paper P from the resist
2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト8には、転写紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置10によってクリーニングされる。 Untransferred toner that has not been transferred onto the transfer paper P adheres to the intermediate transfer belt 8 after passing through the secondary transfer nip. This is cleaned by the cleaning device 10.
2次転写ニップにおいては、転写紙Pは、互いに順方向に表面が移動する中間転写ベルト8と2次転写ローラ19との間に挟まれて、レジストローラ対28側とは反対の方向に搬送される。
In the secondary transfer nip, the transfer paper P is sandwiched between the intermediate transfer belt 8 whose surface moves in the forward direction and the secondary transfer roller 19 and is conveyed in the direction opposite to the
2次転写ニップから送り出された転写紙Pは、定着装置20を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された4色重ね合わせトナー像が定着される。その後、転写紙Pは、排紙ローラ対29の間を経て機外へと排出される。
When the transfer paper P sent out from the secondary transfer nip passes through the fixing device 20, the four-color superimposed toner image transferred to the surface is fixed by heat and pressure. Thereafter, the transfer paper P is discharged out of the apparatus through a pair of
プリンタ100の本体上面には、スタック部30が形成されており、排紙ローラ対29によって機外に排出された転写紙Pは、そのスタック部30に順次にスタックされる。
A
2次転写バックアップローラ12の上方には画像濃度検知手段としての反射型フォトセンサ40が配設されており、この反射型フォトセンサ40は中間転写ベルト8上の光反射率に応じた信号を出力する。 Above the secondary transfer backup roller 12, a reflection type photosensor 40 as an image density detection means is disposed, and this reflection type photosensor 40 outputs a signal corresponding to the light reflectance on the intermediate transfer belt 8. To do.
この反射型フォトセンサ40には、拡散光検出型か正反射光検出型のうち、中間転写ベルト8の表面の反射光量と、後述する基準パターン像の反射光量との差を十分な値にし得る方が用いられる。 In this reflection type photosensor 40, the difference between the amount of reflected light on the surface of the intermediate transfer belt 8 and the amount of reflected light of a reference pattern image to be described later can be set to a sufficient value between the diffused light detection type and the regular reflection light detection type. Is used.
反射型フォトセンサ40は、感光体1Y、1M,1C,1Kにそれぞれ近接して配置し、感光体表面における画像濃度検知手段とすることもできる。
The reflection type photosensor 40 can be disposed close to each of the
現像装置5Y内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ56Yが現像容器54Yに装着されている。トナー濃度センサ56Yとして、例えば、発振器、共振回路、位相比較回路、積分回路及びインピーダンス変換回路により構成される透磁率センサが用いられる。
A
現像装置5内の現像剤53(53Y、53M、53C、53K)の透磁率(トナー濃度)により共振回路の共振周波数が変化して共振回路の出力が変化することで現像剤53(53Y、53M、53C、53K)の透磁率(トナー濃度)を検知する。
The developer 53 (53Y, 53M, 53M, 53M, 53C, 53K) changes the resonance frequency of the resonance circuit due to the magnetic permeability (toner concentration) of the developer 53 (53Y, 53M, 53C, 53K) in the developing
制御部150は、トナー像形成部6Y、6M、6C、6K、露光装置としての光書込ユニット7、給紙カセット26、レジストローラ対28の回転駆動部、中間転写ユニット15を制御する。
The
さらに、反射型フォトセンサ40、各プロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kのトナー濃度センサ56(56Y、56M、56C、56K)などを制御する。 Furthermore, the reflection type photosensor 40, the toner density sensor 56 (56Y, 56M, 56C, 56K) of each process cartridge 6Y, 6M, 6C, 6K, and the like are controlled.
また、この制御部150は、演算部などを制御するCPUと、データを記憶するRAMとを備えている。また、通紙中における各色のトナー補給装置32Y,32M,32C,32Kから現像装置5Y、5M、5C、5Kへのトナー補給を制御する。
The
以上の構成を有する画像形成装置における上記記載の本発明の特徴について、以下に詳細に説明する。また、図1に示す画像形成装置は、基本構成及び基本的配置を示す例である。この図1に示す以外に各構成要素の配置が異なる場合もある。 The characteristics of the present invention described above in the image forming apparatus having the above configuration will be described in detail below. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an example showing a basic configuration and a basic arrangement. In addition to the configuration shown in FIG.
図2は本発明のプロセスカートリッジの基本構成と基本的配置を示す実施の形態を示す図であり、図1のプロセスカートリッジ6Yの構成を示す。現像装置5Y、現像剤担持体51Y、現像剤規制部材52Y、感光体1Y、クリーニング装置2Y、帯電装置4Yを含む複数の装置を備えている。図2に示すプロセスカートリッジ6Yにおける各構成要素の各装置の配置は、適宜な位置に配置された一例を示すものである。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment showing the basic configuration and basic arrangement of the process cartridge of the present invention, and shows the configuration of the process cartridge 6Y of FIG. A plurality of devices including a developing device 5Y, a
本発明のプロセスカートリッジ6Yは、図2に示すように、感光体1Yと帯電装置4Yの周辺の空隙部を利用して、感光体1Yの軸方向に空気の流通路(第1の空気流通路)を有する。感光体1Yと、帯電装置4Yの軸方向に連通する、上記空隙部を利用した空気流通路81Y、あるいは、例えば帯電装置4Yの帯電部を被覆するよう専用の排気ダクトを有する空気流通路80Yを配置する。収容カバー60(図4に示す)側から吸入した空気を、帯電装置4Yの軸方向に流通させることにより、帯電装置4Yの帯電動作により生じたオゾンガスを含む空気を、帯電装置4Y外に押し出したり、排気することが可能になる。
As shown in FIG. 2, the process cartridge 6Y of the present invention uses an air gap (first air flow path) in the axial direction of the
また、図2において、現像装置5Yの現像容器54Yの周辺部に、空気の流通路(第2の空気流通路)を形成して、現像装置5Yの周辺部に滞留する可能性のあるオゾンガスを含む空気を現像装置5Yの外に押し出したり、排気することが可能になる。現像装置5Yの周辺の空隙部を利用して、現像装置5Yの軸方向に連通する空気流通路82Y、83Yを形成する。例えば空隙部を利用した空気流通路83Y、あるいは、専用の排気ダクトとして空気流通路82Yを配置することにより、収容カバー60側から吸入した空気を、現像装置5Yの軸方向に流通させることが可能になる。帯電装置4Yの帯電動作により生じた、現像装置5Yの現像容器54Y周辺に滞留しているオゾンガスを含む空気を現像装置5Y外に押し出したり、排気することが可能になる。また、現像装置5Yの現像容器54Yを空気の流通により冷却することができる。
In FIG. 2, an air flow passage (second air flow passage) is formed in the peripheral portion of the developing
図3は、本発明のプロセスカートリッジの1実施例を示す斜視図である。また、プロセスカートリッジ6(以下、6Y、6M、6C、6Kの総称)は、現像装置5(以下、5Y、5M、5C、5Mの総称)と帯電装置4(以下、4Y,4M、4C、4Mの総称)を含む複数の装置により構成される。図3における符号は、各プロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kにおける各構成要素の英記号を削除した総称で表記するものとする。以下、同様に表記するものとする。 FIG. 3 is a perspective view showing one embodiment of the process cartridge of the present invention. In addition, the process cartridge 6 (hereinafter collectively referred to as 6Y, 6M, 6C, and 6K) includes a developing device 5 (hereinafter collectively referred to as 5Y, 5M, 5C, and 5M) and a charging device 4 (hereinafter referred to as 4Y, 4M, 4C, and 4M). And a plurality of devices including the general name. The reference numerals in FIG. 3 are represented by generic names in which the alphabetical symbols of the respective constituent elements in the process cartridges 6Y, 6M, 6C, and 6K are deleted. Hereinafter, the same notation is used.
図3に示すプロセスカートリッジ6は、現像装置5が、攪拌搬送部材55(以下、55Y、55M、55C、55Mの総称。攪拌スクリューと供給スクリューの2軸にて循環する構成)の2軸にて現像剤を循環させる構成をとる。この2軸の駆動を伝達する駆動機構64のギア列をプロセスカートリッジ6の一端側に有する構成としている。
In the process cartridge 6 shown in FIG. 3, the developing
帯電装置4は帯電方式によっては、帯電時にオゾン発生を伴う。帯電装置4は、通常は細いタングステンワイヤに高電圧を印加して、コロナ放電で感光体1に対して帯電を行うが、このときコロナ放電で発生するオゾンは感光体表面を汚染する。
Depending on the charging method, the charging
また機外に排出するに際しては、オゾン除去フィルタ等で確実に除去する必要がある。このようにオゾンは感光体の劣化を促進する作用があり、オゾンが感光体近傍に滞留してしまうと、画像品質の悪化につながる。 Further, when discharging to the outside of the machine, it is necessary to reliably remove it with an ozone removal filter or the like. As described above, ozone has an action of promoting deterioration of the photosensitive member, and if ozone stays in the vicinity of the photosensitive member, it leads to deterioration of image quality.
そこで、図2に示すように、帯電装置4からオゾンを含む空気を帯電装置4の外に押し出すため、帯電装置4に空気流通路80、81および空気流通路80、81の空気の吸入口65、及び空気流通路80の空気排出口74を設ける。空気流通路80、空気流通路81は、何れか一方かあるいは両方備えてもよい。空気流通路81は、帯電装置4と感光体1との空隙部を利用するものであり、空気流通路81の排出口は、帯電装置4と感光体1との空隙部を利用する。これらの空気流通路により、オゾンを含む空気をプロセスカートリッジに滞留させることなく、外部に排出することが可能となる。空気流通路80は、帯電装置4の周辺を覆う排気ダクト構造とすることにより、プロセスカートリッジ内のオゾンを含む空気の排出を専用に行うものである。
Therefore, as shown in FIG. 2, in order to push out the air containing ozone from the charging
図4は、プロセスカートリッジ6の一端側に、現像装置5の駆動部を収容する収容カバー60を設置した例を示す図である。収容カバー60に設けられた空気吸入口(第1の空気吸入口)67から、駆動機構64のギア列を冷却する空気を取り込むことができる。収容カバー60に設けられた空気排出口68(第1の空気排出口)を配置する。空気吸入口67と空気排出口68は、連通している。また後述するように、空気排出口68は帯電装置4に設けられた空気流通路80、空気流通路81に連通することもできる。さらに収容カバー60は、現像装置5に設けられた空気流入口69から空気流通路82、空気流通路83に連通する空気吸入口70(第2の空気吸入口)を有することもできる。空気吸入口70は、連通する空気排出口71(第2の空気排出口)を有する。さらに、収容カバー60下部側から空気を吸入する空気吸入口72を設けてもよい。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a
図3に示すように、現像装置5の駆動機構64のギア列がむき出しの状態は外観上好ましくなく、また、駆動機構64が駆動することで動作音が生じる。図4に示すように外観の向上、動作音による騒音の低減の観点からプロセスカートリッジ6には、駆動機構64を収容する収容カバー60が設けられる。収容カバー60は、図示しない固定用ねじ等により、プロセスカートリッジ6の筺体部に取り付け固定される。また収容カバー60は固定用ねじ等を取り外すことにより容易に取り外しが可能である。
As shown in FIG. 3, the state in which the gear train of the
図5は、本発明における収容カバー60の実施例を示す図である。収容カバー60には、空気吸入口67(帯電装置4の空気流通路80、81の空気吸入口65と連通する)、70(現像装置5の空気流通路82,83の空気吸入口69と連通する)が設けられている。空気吸入口67にはガイド部付き空気排出口68、空気吸入口70にはガイド部付き空気排出口71が設けられている。また収容カバー60はその下部に設けられた空気吸入口72を有することができる。収容カバー60は、アルミニウム合金などの軽量金属を用いたダイキャスト法等により安価にかつ容易に製造することが可能である。
FIG. 5 is a view showing an embodiment of the
図6は、収容カバー60の空気排出口側からみた収容カバー60の斜視図である。この実施例では、ガイド部を伴う空気排出口68、71が示されている。
FIG. 6 is a perspective view of the
プロセスカートリッジ6における空気の流通状態を示す図7、8、9を適宜用いて、本発明の実施例を以下に詳細に説明する。図中の矢印は、空気の流通方向を示す。 Examples of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. 7, 8 and 9 showing the air circulation state in the process cartridge 6. The arrows in the figure indicate the direction of air flow.
図7は、プロセスカートリッジ6内の空気の流通状態を示す図である。プロセスカートリッジ6の他端側にプロセスカートリッジ6の空気流通路80、空気流通路81(図2に示す)から外部にオゾンを含む空気を排出する空気排出口75を設ける。空気流通路80には空気排出口74を設ける。帯電装置4内に外部から空気を取り込むために空気吸入側に配置した吸気ファン85や、オゾンを含む空気を帯電装置4の外に押し出すために排気側に配置した排気ファン86を設けることができる。吸気ファン85や排気ファン86により、空気の吸気や排気を効果的に行うことが可能となる。
図7に示すように、帯電装置4内の空気流通路80に空気を導くため、収容カバー60にも空気流通のスペースおよび空気吸入口67、空気排出口68が設けられ、帯電装置4の空気吸入口65と収容カバー60の空気排出口68が連通するように配置している。
FIG. 7 is a view showing the air circulation state in the process cartridge 6. An
As shown in FIG. 7, in order to guide air to the
図7において、駆動機構64を収容する収容カバー60に、その表面側下部に空気吸入口70、裏面側上部に空気排出口71を設け、空気吸入口70から取り込んだ空気を、駆動機構64のギア列表面を通過させて、このギア列を冷却させる。さらに帯電装置4の一端側に設けられた空気流通路80の吸入口65からこの空気を流通させて、帯電装置4の他端側の空気排出口74を経由してプロセスカートリッジの排出口75からオゾンを含む空気を押し出して排出することを示す。
In FIG. 7, the
図8は、プロセスカートリッジ6内の空気の流通状態を示す図である。図4、図8に示すように、収容カバー60の空気排出口68が、空気の流れを整流状態として向上させるためのガイド部68aを設ける。ガイド部68aの先端が帯電装置4の空気吸入口65に近接され、連通するような構成としている。収納カバー60の空気排出口68と帯電装置4の空気吸入口65が連通する構成により、帯電装置4の空気流通路80へ流通される空気の流れが安定し、オゾンを含む空気を確実に装置外に押し出すことができる。また空隙部を利用した空気流通路81の吸入口に近接して、空気吸入口65を連通状態で配置することにより、流通する空気の流れが安定し、オゾンを含む空気を確実に装置外に押し出すことができる。また、空気吸入口72を設けることにより、収容カバーの下部から取り込んだ空気を駆動機構64のギア列表面を通過させて、このギア列を冷却させることができる。
FIG. 8 is a view showing the air circulation state in the process cartridge 6. As shown in FIGS. 4 and 8, the
図9は、プロセスカーとリッジ6内の空気の流通状態を示す図である。現像装置5は、高温に達してしまうと、その内部に収容したトナーが固着してしまい出力画像上に異常が生じてしまうことがあるため、冷却が必要である。その場合、帯電装置4と同様に現像装置5についても、同様の空気流通路を配置することができる。現像装置5に空気流通路82,空気流通路83(図2に示す)および空気吸入口69、空気排出口77を設ける。さらに、現像装置5内の空気流通路82に空気を導くため、収容カバー60にもまた、空気流通のための空隙部(図示せず)および空気吸入口70、空気排出口71が設けられる。現像装置5の空気吸入口69と収容カバー60の空気排出口71が連通するようになっている。
FIG. 9 is a view showing the air circulation state in the process car and the ridge 6. When the developing
現像装置5の駆動機構64は回転時に駆動軸と軸受の摩擦により発熱する。この熱により、駆動機構64近傍のトナーが高温になり、固着する場合がある。これを防止するために、図7に示すように、駆動機構64に空気を当てて冷却するのが効果的である。収容カバー60に設けられた空気吸入口70と帯電装置4への空気排出口68により、空気吸入口70から吸入した空気が駆動機構64の駆動軸のギア列表面を通過して、帯電装置4の空気吸入口65に空気が流通する。このような配置により、収容カバー60の空気吸入口70と空気排出口71を経由して吸入された空気が駆動機構64の駆動軸に直交する方向に流通する。これにより、収容カバー60に吸入された空気を駆動機構64に当てつつ、帯電装置4へと導くことができる。駆動機構64の冷却および帯電装置4内のオゾンを含む空気を排出することができる。また、図9において、空気吸入口70から取り込んだ空気は、空気排出口71から収容カバー60内を経由し、駆動機構64のギア列表面を通過する方向にも流通して、ギア列を冷却する。
The
本発明のプロセスカートリッジは、現像装置の駆動軸および駆動機構と前記駆動機構を収容するカバーを有するとともに、帯電装置が感光体の軸方向に第1の空気流通路を有する構成を有する。さらに本プロセスカートリッジにおいて、前記カバーに現像装置の外部から空気を吸入する第1の空気の吸入口と、前記第1の空気流通路と連通する吸入した空気の第一の排出口が設けられている構成を有する。この構成により、オゾンを含む空気を装置外に排出することによりオゾンガスの滞留による感光体の劣化を抑制し、経時で画像に濃度ムラが発生することを抑制させることができることが特徴となっている。 The process cartridge of the present invention has a configuration in which the charging device has a first air flow path in the axial direction of the photosensitive member, as well as a driving shaft and a driving mechanism of the developing device, and a cover for housing the driving mechanism. Further, in the process cartridge, the cover is provided with a first air suction port for sucking air from the outside of the developing device and a first discharge port for the sucked air communicating with the first air flow passage. It has the composition which is. This configuration is characterized in that the air containing ozone is discharged outside the apparatus, thereby suppressing deterioration of the photoreceptor due to the residence of ozone gas and suppressing occurrence of density unevenness in the image over time. .
図1に示す画像形成装置に本発明のプロセスカートリッジを適用することができる。 The process cartridge of the present invention can be applied to the image forming apparatus shown in FIG.
本発明に係る画像形成装置は、像担持体上に潜像を形成する潜像形成装置と、像担持体上の潜像を現像して可視化する現像手段とを備えたプロセスカートリッジを備える。さらに像担持体上の画像を記録部材に中間転写体を介して転写する転写手段と、記録部材に転写された画像を定着する定着手段を備える。 An image forming apparatus according to the present invention includes a process cartridge including a latent image forming apparatus that forms a latent image on an image carrier and a developing unit that develops and visualizes the latent image on the image carrier. The image forming apparatus further includes a transfer unit that transfers an image on the image carrier to the recording member via an intermediate transfer member, and a fixing unit that fixes the image transferred to the recording member.
本画像形成装置において、本発明におけるプロセスカートリッジを適用した画像形成装置としての電子写真方式のプリンタでは、経時で画像に濃度ムラが発生することなく、高品質の画像が得られる。 In this image forming apparatus, an electrophotographic printer as an image forming apparatus to which the process cartridge according to the present invention is applied can obtain a high-quality image without causing uneven density in the image over time.
また、異なる色の現像剤を収容する複数の本発明の現像装置を用いることにより、フルカラー画像を形成することが可能であり、経時で画像に濃度ムラが発生することなく、高品質のカラー画像が得られる。 In addition, a full color image can be formed by using a plurality of the developing devices of the present invention that contain developers of different colors, and a high quality color image can be obtained without causing density unevenness in the image over time. Is obtained.
100 画像形成装置
4Y、4M、4C、5M 帯電装置
5Y、5M、5C、5M 現像装置
6Y、6M、6C、6M プロセスカートリッジ
60 収容カバー
64 駆動機構
80、81、82、83 空気流通路
65 空気吸入口
68 空気排出口
100 Image forming apparatus
4Y, 4M, 4C, 5M Charger 5Y, 5M, 5C, 5M Developing device 6Y, 6M, 6C,
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