JP5013066B2 - 像形成構造体、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像形成構造体、及びこの像形成構造体を有する画像形成装置に関するものである。

画像形成装置等の機械装置においては、例えば複数の像保持体を有する像形成構造体が用いられている。この種の像形成構造体において、該像形成構造体内の温度が上昇し、トナーが固着するとの問題があった。この温度上昇の要因の一つは、例えば像形成構造体内に設けられた現像ロールやクリーニングブレードと像保持体との間で生じる摩擦熱によるものであると考えられる。例えば特許文献１は、像担持体の移動方向と直交する方向にエアを送風又は吸引する冷却手段を有する画像形成装置を開示する。

特開２００５−２８３７３３号公報

また、他の画像形成装置においては、特許文献２のように、像保持体の移動方向と直交する方向にエアを送風又は吸引する画像形成装置を開示する。

特開２００５−２８３７３３号公報

本発明の目的は、像保持体と駆動伝達部材との駆動力伝達に係るこれらの組み付け性を向上させつつ、冷却効果を備える像形成構造体及び画像形成装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、像保持体と、この像保持体を支持する像保持体支持部材と、この像保持体支持部材を挟んで駆動伝達部材と前記像保持体とを着脱自在に結合する結合装置の少なくとも一部とを有し、前記結合装置の少なくとも一部に前記像保持体内の軸方向に空気を流通させる流通路が設けられている像形成構造体である。

請求項２に係る発明は、前記像保持体を支持する支持軸を有し、該支持軸に羽根状部材が設けられている請求項１に記載の像形成構造体である。

請求項３に係る発明は、前記像保持体を支持する支持軸を有し、該支持軸内に空気を流通させる流通路が設けられている請求項１に記載の像形成構造体である。

請求項４に係る発明は、像保持体と、前記像保持体に対向するように設けられた駆動伝達部材と、前記像保持体と前記駆動伝達部材とを着脱自在に連結する結合装置とを有し、前記結合装置の少なくとも一部に前記像保持体内の軸方向に空気を流通させる流通路が設けられている画像形成装置である。

請求項５に係る発明は、前記結合装置は、結合部材と、該結合部材に結合する被結合部材とを有し、前記流通路は前記結合部材及び前記被結合部材に設けられている請求項４に記載の画像形成装置である。

請求項６に係る発明は、前記駆動伝達部材は前記被結合部材の軸方向に重なるように設けられている請求項５に記載の画像形成装置である。

請求項７に係る発明は、前記流通路は前記駆動伝達部材の少なくとも一部に設けられている請求項５又は６に記載の画像形成装置である。

請求項８に係る発明は、前記像保持体は、前記画像形成装置本体に着脱自在なユニットに設けられており、前記駆動伝達部材は本体フレームを挟んで前記像保持体と対向する側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置である。

請求項１に係る発明によれば、像保持体と駆動伝達部材との駆動力伝達に係るこれらの組み付け性を向上させつつ、冷却効果を備える像形成構造体を提供することができる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加えて、本構成を有していない場合に比較し、像保持体内の冷却空気をよりスムーズに流通させることができる。

請求項３に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加えて、像保持体の一端部に開口部を有さない場合においても像保持体内に冷却空気を流通させることができる。

請求項４に係る発明によれば、像保持体と駆動伝達部材との駆動力伝達に係るこれらの組み付け性を向上させつつ、冷却効果を備える画像形成装置を提供することができる。

請求項５に係る発明によれば、請求項４に係る発明の効果に加えて、結合装置全体を利用して冷却空気を流通させることができる。

請求項６に係る発明によれば、請求項５に係る発明の効果に加えて、被結合部材と駆動伝達部材との間からの冷却空気の漏れを抑制することができる。

請求項７に係る発明によれば、請求項５又は６に係る発明の効果に加えて、本構成を有していない場合に比較し、画像形成装置本体外に冷却空気を排出することができ、画像形成装置本体内の冷却効果を高めることができる。

請求項８に係る発明によれば、未定着トナー像の乱れを少なくすることができる画像形成装置を提供することができる。

次に本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１において、第１の本発明の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。この画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２の下部には、シート供給装置１４が配置されていると共に、画像形成装置本体１２の上部には排出部１６が形成されている。また、画像形成装置本体１２の前面（図中右側面）には画像形成装置本体１２に対して開閉する開閉手段としての開閉カバー１７が設けられている。

シート供給装置１４は、シート収容部１８を有し、このシート収容部１８に多数のシートが積層される。シート収容部１８の一端上部には、積層されたシートに接触する供給ロール２０が配置されていると共に、この供給ロール２０に対向して捌きロール２２が設けられている。シート収容部１８の最上位にあるシートが供給ロール２０によりピックアップされ、供給ロール２０と捌きロール２２との協働によりシートが捌かれて搬送される。

シート収容部１８から搬送されたシートは、レジストローラ２４により一時停止され、所定のタイミングにより後述する感光体ユニット２６とベルトユニット２８との間及び定着装置３０を通って排出ローラ３２により排出部１６へ排出される。

画像形成装置本体１２内には、像形成構造体の一例である感光体ユニット２６、ベルトユニット２８、電源ユニット３４及び制御部３６が配置されている。感光体ユニット２６は、像保持体支持部材の一例である感光体ユニット本体３８に像保持体の一例である例えば４つの感光体４０が回転自在に支持されている。各感光体４０の周囲には、感光体４０を一様に帯電する帯電ロールを備えた帯電手段としての帯電装置４２と、各感光体４０に書き込まれた静電潜像をトナーを含む現像剤で現像して可視化する現像手段としての現像装置４４と、転写後の感光体４０を除電する除電装置４６と、転写がなされた後に感光体４０表面の残留トナーを除去するクリーニングブレード等からなるトナー除去装置４８とを有する。感光体ユニット２６は、４つの感光体４０、帯電装置４２、現像装置４４、除電装置４６及びトナー除去装置４８を一体化したものであり、後述するように画像形成装置本体１２に対して着脱自在になっている。

電源ユニット３４は、画像形成装置本体１２上部に配置され、上述した給紙装置１４、ベルトユニット２８、帯電装置４２及び現像装置４４等に電力を供給するようになっている。

４つのトナーボックス５０は、感光体ユニット２６の裏面側方に接続されている。各トナーボックス５０は、マゼンダ、イエロー、シアン及び黒用であり、トナー供給部５２とトナー回収部５４とが一体になって構成されている。トナー供給部５２は現像装置４４に接続されて各色のトナーを現像装置４４に供給し、トナー回収部５４はトナー除去装置４８に接続されて各色のトナーを回収する。

光書込み装置５６は、それぞれレーザ露光装置からなり、感光体ユニット２６の背面側にあって各感光体４０に対応した位置に配置され、一様に帯電された感光体４０に対してレーザを照射して潜像を形成するようになっている。

ベルトユニット２８は、感光体ユニット２６の表側にあって感光体ユニット２６に対向して縦方向に配置されている。このベルトユニット２８は、上下方向に設けられた二つの支持ロール５８と、該二つの支持ロール５８に掛けられた搬送ベルト６０とが設けられている。搬送ベルト６０は、トナー像が転写されたシートを搬送するようになっている。また、各感光体４０に搬送ベルト６０を挟んで対向して転写ロール６２が設けられている。

クリーニング装置６４は、ベルトユニット２８の表側にあって該ベルトユニット２８に対向して配置されている。このクリーニング装置６４は、搬送ベルト６０表面のトナーや紙粉等の付着物を除去するようになっている。

したがって、各感光体４０は、帯電装置４２により一様に帯電され、光書込み装置５６により潜像が形成され、現像装置４４により潜像がトナーにより可視像化される。各感光体４０に形成されたトナー像は、下方から順番にベルトユニット２８の転写ロール６２により、搬送されるシートに転写され、定着装置３０によりシートに定着される。

次に、感光体ユニット２６及び該感光体ユニット２６の周辺構造を図２乃至１１に基づいて説明する。

図２に示すように、感光体ユニット２６は、画像形成装置本体１２に対して着脱自在に設けられており、画像形成装置本体１２に対して開閉カバー１７を開くことにより形成される開放部を介して着脱される。

図３にも示すように、画像形成装置本体１２は、本体フレーム１２ａ，１２ｂ，１２ｃを有し、画像形成装置本体１２に装着された感光体ユニット２６は、例えば本体フレーム１２ｂと本体フレーム１２ｃとの間に配置される。感光体ユニット２６は、上述したように感光体４０と、この感光体４０を支持する感光体ユニット３８とを有し、さらに、結合装置の一例であるカップリング７８の少なくとも一部を有する。

図４乃至６にも示すように、カップリング７８は、結合部材８０と被結合部材８２とを有し、これら結合部材８０と被結合部材８２とは着脱自在に結合するようになっている。結合部材８０は感光体４０の一端部に固定されており、被結合部材８２は伝達ギア７４の一端部に設けられている。

駆動伝達部材としての伝達ギア７４は、感光体４０に対向するように配置されており、画像形成装置本体１２に回転自在に設けられている。また、伝達ギア７４は、駆動源（図示省略）に接続された駆動ギア７６と噛合うようになっている。

このようにして、カップリング７８は、感光体ユニット本体３８を挟んで伝達ギア７４と感光体４０とを着脱自在に結合し、伝達ギア７４から伝達された駆動を感光体４０に伝達するようになっている。

感光体４０は、表面に感光体層が形成された円筒形状のスリーブ８４、フランジ８６、結合部材８０及び支持軸８８を有する。スリーブ８４は、表面に感光体層が設けられた円筒形状に形成されており、すなわち中空となっている。フランジ８６は感光体４０の一方の端部に固定されており、結合部材８０は感光体４０の他方の端部に固定されている。支持軸８８は、感光体４０の回転中心の位置において、該感光体４０を貫通するように設けられており、フランジ８６及び結合部材８０を介してスリーブ８４を回転自在に支持している。

回転軸９０は、画像形成装置本体１２に回転自在に支持されており、伝達ギア７４及び被結合部材８２の回転中心の位置において、伝達ギア７４及び被結合部材８２を貫通するように設けられている。

図７（ａ）及び８（ａ）にも示すように、結合部材８０は、支持軸８８が貫通する貫通孔８０ａ、感光体４０の内部と該感光体４０の外部とを接続する例えば２つの開口部８０ｂ及び被結合部材８２の被結合部８２ｃと結合する例えば２つの結合部８０ｃを有する。

図７（ｂ）及び８（ｂ）にも示すように、フランジ８６は、支持軸８０が貫通する貫通孔８６ａと、感光体４０の内部と該感光体４０の外部とを接続する例えば３つの開口部８６ｂとを有する。

図９（ａ）及び（ｂ）にも示すように、被結合部材８２は、回転軸９０が貫通する貫通孔８２ａ、被結合部材８２の外部と接続する例えば２つの開口部８２ｄ及び結合部材８０の結合部８０ｃと結合する例えば２つの被結合部８２ｃを有する。結合部材８０と被結合部材８２とが結合した場合には、結合部材８０の開口部８０ｂと被結合部材８２の開口部８２ｄとの位置が合うようになっている。また、被結合部材８２には、空間部８２ｄを有する円筒形状のボス部８２ｅが設けられており、このボス部８２ｅの一端部は開放されている。

伝達ギア７４は、回転軸９０が貫通する貫通孔７４ａ及び伝達ギア７４の外部と接続する例えば４つの開口部７４ｂ（図５に示す）を有する。また、伝達ギア７４には、空間部７４ｃを有する円筒形状のボス部７４ｄ（図６に示す）が設けられており、このボス部７４ｄの一端部は開放されている。伝達ギア７４のボス部７４ｄの外周面は、被結合部材８２のボス部８２ｅの内周面と接触するように、すなわち伝達ギア７４のボス部７４ｄと被結合部材８２のボス部８２ｅとが軸方向に重なり合うように設けられている。

図１０に示すように、本体フレーム１２ｃの外側には冷却空気供給手段としての送風ファン９２が配置されている。また、本体フレーム１２ｃの送風ファン９２に対応する部分には複数の開口部９４が形成され、本体フレーム１２ａの伝達ギア７４の開口部７４ｂに対応する部分には複数の開口部９６が形成されている。また、本体フレーム１２ｃと感光体４０のフランジ８６との間には、該本体フレーム１２ｃとフランジ８６との間を接続する円筒状のダクト９８が設けられている。
なお、図１１に示すように、本体フレーム１２と送風ファン９２との間に、該本体フレーム１２ｃと送風ファン９２との間を接続するダクト１００が設けられていてもよい。

したがって、送風ファン９２を駆動すると、冷却空気は、本体フレーム１２ｃの開口部９４、ダクト９８、フランジ８６の開口部８０ｂ、スリーブ８４内、結合部材８０の開口部８０ｂ、被結合部材８２の開口部８２ｂ、被結合部材８２の空間部８２ｄ、伝達ギア７４の空間部７４ｃ、伝達ギア７４の開口部７４ｂ及びフレーム１２ａの開口部９６を流通し、画像形成装置本体１２の外側に排出される。このようにして、本体フレーム１２ａの開口部９４、ダクト９８、フランジ８６の開口部８０ｂ、スリーブ８４内、結合部材８０の開口部８０ｂ、被結合部材８２の開口部８２ｂ、被結合部材８２の空間部８２ｄ、伝達ギア７４の空間部７４ｃ、伝達ギア７４の開口部７４ｂ及びフレーム１２ａの開口部９６は、感光体４０内の軸方向に冷却空気を流通させる流通路として用いられる。そして結合部材８０と被結合部材８２は互いに引き合うように結合されて、開口部同士が結合することとなり、冷却空気が本体フレーム１２ｂと感光体ユニット２６の間、すなわち感光体ユニット２６とベルトユニット２８との間に漏れることがない。

なお、本体フレーム１２ｃの開口部９４又はフランジ８６の開口部８６ｂから供給した冷却空気を結合部材８０の開口部８０ｂから排出するようにしてもよいし、本体フレーム１２ａの開口部９６又は伝達ギア７４の開口部７４ｂより冷却空気を供給し、フランジ８６の開口部８６ｂ又は本体フレーム１２ｃの開口部９４より冷却空気を排出するようにしてもよい。また、送風ファン９２は冷却空気を吸引する吸引ファンとしてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態を図１２に基づいて説明する。
図１２に示すように、本実施形態の支持軸８８は中空となっており、該支持軸８８内に空間部８８ａが形成されている。また、支持軸８８には中空部８８ａとスリーブ８４内とを接続する複数の開口部８８ｂが形成されている。

したがって、支持軸８８の一端部から冷却空気を供給すると、該冷却空気は、支持軸８８の空間部８８ａ及び開口部８８ｂを介してスリーブ８４内を流通し、結合部材８０の開口部８０ｂ、被結合部材８２の開口部８２ｂ、被結合部材８２の空間部８２ｄ、伝達ギア７４の空間部７４ｃ及び伝達ギア７４の開口部７４ｂを介して排出される。このようにして、支持軸８８の空間部８８ａ及び開口部８８ｂは、感光体４０内の軸方向に冷却空気を流通させる流通路として用いられる。

なお、本発明の第２の実施形態の説明においては、本発明の第１の実施形態と同一部分について図面に同一番号を付してその説明は省略した。

次に、本発明の第３の実施形態を図１３に基づいて説明する。
図１３に示すように、本実施形態の感光体４０内には例えば３枚の羽根を有する羽根状部材１０２が設けられている。この羽根状部材１０２は、支持軸８８に固定されており、支持軸８８と共に回転するようになっている。

したがって、感光体４０と共に羽根状部１００が回転すると、感光体４０外の冷却空気がフランジ８６の開口部８０ｂを介してスリーブ８４内に取り込まれ、スリーブ８４内に取り込まれた冷却空気は、結合部材８０の開口部８０ｂ、被結合部材８２の開口部８２ｂ及び伝達ギア７４の開口部７４ｂを介して排出される。

なお、本発明の第３の実施形態の説明においては、本発明の第１の実施形態と同一部分について図面に同一番号を付してその説明は省略した。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る感光体ユニットの着脱方法を示し、画像形成装置本体に感光体ユニットを装着した状態、（ｂ）は画像形成装置本体から感光体ユニットを取り外した状態を説明する正面図である。 本発明の第１の実施形態に係る感光体ユニットが画像形成装置本体に装着された状態を説明する平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る感光体及び感光体の周辺構造を説明する斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る伝達ギアの開口部を説明する斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る感光体及び感光体の周辺構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る感光体を説明する斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る感光体を構成する部材を示し、（ａ）は結合部材、（ｂ）はフランジを説明する斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る被結合部材を示し、（ａ）は被結合部等を説明する斜視図、（ｂ）は空間部等を説明する斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る感光体の周辺構造を説明する正面図である。 本発明の第１の実施形態に係る感光体の周辺構造を説明する正面図である。 本発明の第２の実施形態に係る感光体を説明する斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る感光体を説明する斜視図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
２６ 感光体ユニット
３８ 感光体ユニット本体
４０ 感光体
７４ 伝達ギア
７４ｂ 開口部
７８ カップリング
８０ 結合部材
８０ｂ 開口部
８２ 被結合部材
８２ｂ 開口部
８８ 支持軸
８８ａ 中空部
８８ｂ 開口部
１０２ 羽根状部材

Claims (7)

1. 像保持体と、
   この像保持体を支持する像保持体支持部材と、
   この像保持体支持部材を挟んで駆動伝達部材と前記像保持体とを着脱自在に結合する結合装置と、
   を有し、
   前記結合装置は、結合部材と、該結合部材に結合する被結合部材と、を有し、前記結合部材と前記被結合部材には、それぞれ開口部が形成され、前記結合部材と前記被結合部材が結合された場合に、前記結合部材の開口部と前記被結合部材の開口部は連通され、前記結合部材の開口部及び前記被結合部材の開口部により前記像保持体内の軸方向に空気を流通させる流通路が構成される像形成構造体。
2. 前記像保持体を支持する支持軸を有し、該支持軸に羽根状部材が設けられている請求項１に記載の像形成構造体。
3. 前記像保持体を支持する支持軸を有し、該支持軸内に空気を流通させる流通路が設けられている請求項１に記載の像形成構造体。
4. 像保持体と、
   この像保持体を支持する像保持体支持部材と、
   前記像保持体に前記像保持体支持部材を挟んで対向するように設けられた駆動伝達部材と、
   前記像保持体と前記駆動伝達部材とを着脱自在に連結する結合装置と、
   を有し、
   前記結合装置は、結合部材と、該結合部材に結合する被結合部材と、を有し、前記結合部材と前記被結合部材には、それぞれ開口部が形成され、前記結合部材と前記被結合部材が結合された場合に、前記結合部材の開口部と前記被結合部材の開口部は連通され、前記結合部材の開口部及び前記被結合部材の開口部により前記像保持体内の軸方向に空気を流通させる流通路が構成される画像形成装置。
5. 前記駆動伝達部材は前記被結合部材の軸方向に重なるように設けられている請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記流通路は前記駆動伝達部材の少なくとも一部に設けられている請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 前記像保持体は、前記画像形成装置本体に着脱自在なユニットに設けられており、前記駆動伝達部材は本体フレームを挟んで前記像保持体と対向するように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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