JP5424539B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
近年、電子写真方式による画像形成装置の普及にともない、画像の品質に対する要求に加え、画像出力の高速化に対する要求が高まっている。特に、カラー画像形成装置は駆動部の増加やそれに伴う電源サイズの増大等が必要であり、定着器においてもトナーを混色させてから転写材にトナーを定着しなければならず、定着部では発熱量が増大してしまう。 In recent years, with the widespread use of electrophotographic image forming apparatuses, there has been an increasing demand for speeding up image output in addition to demand for image quality. In particular, a color image forming apparatus requires an increase in the number of driving units and an accompanying increase in power supply size, and the fixing unit must fix the toner onto the transfer material after mixing the toner colors, and the fixing unit generates heat. The amount will increase.
従来、定着部での熱が画像形成部へ伝わらないような構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、定着部と画像形成部との間に明確な仕切りを設けた上で、2つのエアーフローを設けている。その一つは、像担持体の長手方向と直交する方向で、かつ定着部へ向けたエアーフローであり、もう一つは定着部の長手方向にエアーを流すエアーフローである。この仕切りとエアーの流れによって、定着部の熱が画像形成部へ伝わりにくい構成を実現している。 Conventionally, a configuration has been proposed in which heat in the fixing unit is not transmitted to the image forming unit (see, for example, Patent Document 1). Specifically, two air flows are provided after a clear partition is provided between the fixing unit and the image forming unit. One is an air flow in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the image bearing member and toward the fixing unit, and the other is an air flow in which air flows in the longitudinal direction of the fixing unit. This partition and the flow of air realize a configuration in which the heat of the fixing unit is not easily transmitted to the image forming unit.
また、従来の対応としては像担持体と定着器との距離を可能な限り離した設計を行ったり、定着器や電源などの発熱源に対して、その周囲に断熱材、断熱層を設けたり、画像形成部に熱が伝達し難くするなどの工夫がされていた。 In addition, as a conventional countermeasure, the image carrier and the fixing device are designed as far as possible from each other, or a heat insulating material and a heat insulating layer are provided around the heat source such as the fixing device and the power source. In order to prevent heat from being transmitted to the image forming unit, various measures have been taken.
また、画像形成装置のシャーシを分割し、画像を形成する部分をなす第一のシャーシと、定着専用の第二のシャーシとに分離する構成も紹介されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a configuration in which the chassis of the image forming apparatus is divided and separated into a first chassis that forms an image forming portion and a second chassis dedicated to fixing has been introduced (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、画像出力の高速化により、従来技術で画像形成部の温度上昇を抑制することが難しくなってきている。特に、タンデム型のカラー画像形成装置は、その内部に複数の像担持体ユニット(プロセスカートリッジ)が配置されており、像担持体ユニットから発生する熱も無視できない状況になっている。その理由は、像担持体ユニット内には、現像ローラやクリーニングブレードと接した状態で像担持体が高速回転しており、また現像ブレードが接した状態で現像ローラが高速回転しており、その接触部では摩擦による多大な熱が発生しているからである。 However, with the increase in the speed of image output, it has become difficult to suppress the temperature rise of the image forming unit with the prior art. In particular, a tandem type color image forming apparatus has a plurality of image carrier units (process cartridges) disposed therein, and heat generated from the image carrier unit cannot be ignored. The reason is that in the image carrier unit, the image carrier rotates at high speed in contact with the developing roller and the cleaning blade, and the developing roller rotates at high speed in contact with the developing blade. This is because a great deal of heat is generated by friction at the contact portion.
従来の画像形成装置では、定着部からの熱が、いかに像担持体や画像形成部へ伝わらないように熱設計を行うかが課題であった。しかし、これからは、積極的に画像形成部から発生した熱を排熱する必要性がでてきている。 A problem with conventional image forming apparatuses is how to design heat so that heat from the fixing unit is not transmitted to the image carrier and the image forming unit. However, from now on, it is necessary to positively exhaust heat generated from the image forming unit.
更に、連続して両面画像形成を行った場合においては、一度、片面画像形成を行い、温度の高い定着器を通過した転写材が、高い熱を持った状態で再度画像形成部を通過すると、像担持体や画像形成部等の温度が上昇することもある。 Furthermore, when double-sided image formation is performed continuously, once the single-sided image formation is performed and the transfer material that has passed through the high-temperature fixing device passes through the image forming unit again with high heat, The temperature of the image carrier, the image forming unit, etc. may rise.
そこで、両面連続画像形成時の対応として、紙間距離を長く設定することで連続画像形成における単位時間あたりの画像形成枚数を減らし、機内温度上昇を抑えることが行われていた。また、温度上昇が発生した場合、機内の像担持体近傍温度を温度センサ等で検知し、適正温度に下がるまで画像形成を行わないようなことが行われていた。 Therefore, as a countermeasure at the time of double-sided continuous image formation, the distance between sheets is set to be long so as to reduce the number of images formed per unit time in continuous image formation and suppress an increase in the temperature inside the apparatus. When the temperature rises, the temperature in the vicinity of the image carrier in the apparatus is detected by a temperature sensor or the like, and image formation is not performed until the temperature falls to an appropriate temperature.
以上のように、高速化が進むタンデム型カラー画像形成装置は、画像形成部をはじめとして装置本体内の温度上昇に対して、様々な観点まで配慮した上で熱設計を行う必要があった。 As described above, the tandem color image forming apparatus, which is increasing in speed, needs to be thermally designed in consideration of various viewpoints with respect to the temperature rise in the apparatus main body including the image forming unit.
近年、画像形成装置は小型化、高速出力化が進み、画像形成部と熱源とのクリアランスを充分に確保することや、スループット(単位時間あたりの画像形成速度)を低下させることができなくなってきた。そのため、画像形成部の温度が許容温度を超えてしまい、トナー容器内でのトナー固着や温度上昇により像担持体に安定して画像形成を行うことや像担持体上に形成されたトナー像を転写材に確実に転写することができない状況があった。また、タンデム型カラー画像形成装置では、像担持体に沿うように配置された転写ベルト部の温度が上昇し、転写ベルトを駆動するローラ径やベルト厚の変化によりベルト表面の走行速度が不安定になり各色間の色ズレが発生することがあった。 In recent years, image forming apparatuses have been downsized and high-speed output has progressed, and it has become impossible to ensure sufficient clearance between the image forming unit and the heat source and to reduce throughput (image forming speed per unit time). . For this reason, the temperature of the image forming unit exceeds the allowable temperature, and it is possible to stably form an image on the image carrier by fixing the toner in the toner container or the temperature rise, and to remove the toner image formed on the image carrier. There was a situation where transfer onto the transfer material could not be performed reliably. In addition, in the tandem color image forming apparatus, the temperature of the transfer belt portion arranged along the image carrier rises, and the running speed on the belt surface is unstable due to changes in the diameter of the roller driving the transfer belt and the belt thickness. As a result, color misregistration between colors may occur.
近年、カラー画像形成装置は、図8(a)の構成よりも、図8(b)に示すような、紙搬送方向と像担持体ユニットの着脱方向が交差する装置構成(便宜上、サイドオリエンテッド構成と称す)の装置が主流になりつつある。この構成において、熱の課題を解決するための最適な冷却手段、エアーフローの設定が必要となってきている。 In recent years, the color image forming apparatus has an apparatus configuration in which the paper conveyance direction and the mounting / demounting direction of the image carrier unit intersect as shown in FIG. 8B rather than the configuration of FIG. The device is called mainstream. In this configuration, it is necessary to set an optimum cooling means and air flow for solving the heat problem.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像形成装置における温度上昇を効果的に抑制することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to effectively suppress a temperature rise in an image forming apparatus.
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、像担持体と前記像担持体に作用するプロセス手段を備えた像担持体ユニットと、駆動源の駆動力を前記像担持体ユニットへ伝達するための駆動力伝達手段と、前記駆動力伝達手段を支持する支持部材と、前記像担持体ユニットと前記駆動力伝達手段との間に配置されるフレームと、エアーを流すための吸引手段と、を有し、前記支持部材と前記フレームとによって、前記駆動力伝達手段が内側に配置される箱形状部が形成された画像形成装置において、前記像担持体ユニットは複数存在し、前記フレームは前記複数の像担持体ユニットに対応して複数形成された第一開口部を備え、前記箱形状部は、前記複数の像担持体ユニットの夫々に対向するよう前記複数の像担持体ユニットにわたって形成されており、前記複数の像担持体ユニットを冷却したエアーは、前記フレームの複数の第一開口部から前記箱形状部内へ入り、前記複数の第一開口部とは別の第二開口部から前記箱形状部を出て前記吸引手段に吸引されることを特徴とする。
The typical structure according to the present invention for achieving the object, the image carrier unit including a process means acting on said image bearing member and the image bearing member, the image bearing member unit driving force of the driving source a driving force transmitting means for transmitting to a support member you support the driving force transmission means, a frame disposed between said image bearing member unit and the driving force transmitting means, for flowing the air possess a suction means, said by the support member and the frame, in an image forming apparatus box-shaped portion is formed of the driving force transmitting means is positioned inside, the image bearing member unit there are a plurality, wherein the frame includes a first opening formed in plurality corresponding to the plurality of the image carrier unit, the box-shaped portion, said plurality of said plurality of image bearing members so as to face the respective image bearing member unit Unit Are formed Wait, air having cooled the plurality of image carrier unit enters the first opening multiple of the frame to the box-shaped portion, the second separate from the plurality of first openings The box-shaped portion exits from the opening and is sucked by the suction means .
本発明は、上述の如き構成を有するので、画像形成装置における温度上昇を効果的に抑制することが出来る。 Since the present invention has the above-described configuration, the temperature rise in the image forming apparatus can be effectively suppressed.
〔第1実施形態〕
本実施形態について図面により詳しく説明する。
[First Embodiment]
This embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
[画像形成装置の全体構成]
まず、画像形成装置の全体構成について、図1を参照して概要説明する。図1は画像形成装置の一態様であるカラーレーザープリンタ100の全体構成を示す縦断面図である。
[Entire configuration of image forming apparatus]
First, the overall configuration of the image forming apparatus will be outlined with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of a
図1に示すカラーレーザープリンタ100は、像担持体である4個の感光体ドラム1a、1b、1c、1dを有する(以下、a〜dの添字を適宜省略して説明する)。それぞれの感光体ドラム1の周囲には、その回転方向に従って順に、帯電手段2、露光手段3、現像手段としての現像ユニット4、一次転写ローラ12、クリーニング手段としてのドラムクリーニングブレード8が配設される。
A
ここで、帯電手段2(2a、2b、2c、2d)は、感光体ドラム1表面を均一に帯電する。露光手段3は、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム1上の静電潜像を形成する。現像ユニット4(4a、4b、4c、4d)は、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する。中間転写ユニット13は、一次転写ローラ12(12a、12b、12c、12d)を用いて感光体ドラム1上のトナー像を中間転写ベルト13Aに転写する。ドラムクリーニングブレード8(8a、8b、8c、8d)は、転写後の感光体ドラム1表面に残った転写後トナーを除去する。
Here, the charging means 2 (2a, 2b, 2c, 2d) uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1. The
本実施形態では、感光体ドラム1の他、帯電手段2、現像ユニット4及びドラムクリーニングブレード8とが一体的にカートリッジ化して、プロセスカートリッジ7(7a、7b、7c、7d)を形成する。プロセスカートリッジ7は、カラーレーザープリンタ100に着脱可能に構成される。
In this embodiment, in addition to the photosensitive drum 1, the charging unit 2, the developing unit 4, and the drum cleaning blade 8 are integrally formed into a cartridge to form a process cartridge 7 (7a, 7b, 7c, 7d). The process cartridge 7 is configured to be detachable from the
これら4個のプロセスカートリッジ7は同一構造であるが、異なる色のトナーによる画像を形成する点で相違する。それぞれ、a、b、c、dの添字に対応して、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)を形成する。プロセスカートリッジ7は、現像ユニット4と、クリーナユニット5(5a、5b、5c、5d)によって構成される。 These four process cartridges 7 have the same structure, but are different in that they form images with different color toners. Yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) are formed corresponding to the subscripts a, b, c, and d, respectively. The process cartridge 7 includes a developing unit 4 and a cleaner unit 5 (5a, 5b, 5c, 5d).
このうち、現像ユニット4は、現像ローラ24(24a、24b、24c、24d)と、現像剤塗布ローラ25(25a、25b、25c、25d)及びトナー容器を有する。一方、クリーナユニット5は、感光体ドラム1、帯電手段2、ドラムクリーニングブレード8及び、廃トナー容器を有する。 Among these, the developing unit 4 includes a developing roller 24 (24a, 24b, 24c, 24d), a developer application roller 25 (25a, 25b, 25c, 25d), and a toner container. On the other hand, the cleaner unit 5 includes a photosensitive drum 1, a charging unit 2, a drum cleaning blade 8, and a waste toner container.
感光体ドラム1は、アルミニウム製シリンダの外周面に有機光導伝体層(OPC)を塗布して構成したものである。その両端部をフランジによって回転自在に支持されており、一方の端部に不図示の駆動モータから駆動力を伝達する。これにより、図1の矢印に示す時計回り方向に回転駆動される。 The photosensitive drum 1 is configured by applying an organic photoconductive layer (OPC) to the outer peripheral surface of an aluminum cylinder. Both end portions thereof are rotatably supported by flanges, and a driving force is transmitted to one end portion from a driving motor (not shown). Thereby, it is rotationally driven in the clockwise direction shown by the arrow in FIG.
帯電手段2は、ローラ状に形成された導電性ローラで、このローラを感光体ドラム1表面に当接させる。これとともに、不図示の電源によって帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム1表面を一様に帯電させる。 The charging means 2 is a conductive roller formed in a roller shape, and this roller is brought into contact with the surface of the photosensitive drum 1. At the same time, the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by applying a charging bias voltage from a power source (not shown).
露光手段3は、プロセスカートリッジ7の鉛直下方に配置され、感光体ドラム1に対して画像信号に基づく露光を行う。
The
現像ユニット4は、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色のトナーを収納したトナー収納部がある。また、感光体表面に隣接し、不図示の駆動部により回転駆動されると共に、図示しない現像バイアス電源により現像バイアス電圧を印加することにより現像を行う現像ローラ等を有する。 The developing unit 4 includes a toner storage portion that stores toner of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk). Further, the image forming apparatus includes a developing roller that is adjacent to the surface of the photosensitive member, is driven to rotate by a driving unit (not shown), and performs development by applying a developing bias voltage from a developing bias power source (not shown).
上述の構成により、それぞれの感光体ドラム1上には、帯電手段2によって所定の負極性の電位に帯電された後、露光手段3によって静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ユニット4によって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれY、M、C、Bkの色のトナー像が形成される。
With the configuration described above, an electrostatic latent image is formed on each photosensitive drum 1 by the
中間転写ユニット13は、中間転写ベルト13Aが駆動ローラ13B、テンションローラ13Cに張架されており、テンションローラ13Cが矢印E方向に張力をかける。また、各感光体ドラム1に対向して、中間転写ベルト13Aの内側に一次転写ローラ12が配設され、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加する構成となる。 In the intermediate transfer unit 13, an intermediate transfer belt 13A is stretched around a driving roller 13B and a tension roller 13C, and the tension roller 13C applies tension in the direction of arrow E. Further, a primary transfer roller 12 is disposed inside the intermediate transfer belt 13A so as to face each photosensitive drum 1, and a transfer bias is applied by a bias applying unit (not shown).
中間転写ベルト13Aが矢印F方向に回転され、さらに一次転写ローラ12に正極性のバイアスを印加すると、順次、感光体ドラム1a上のトナー像から感光体ドラム1dのトナー像までが、中間転写ベルト13A上に一次転写される。そして、4色のトナー像が重なった状態で二次転写部15まで搬送される。 When the intermediate transfer belt 13A is rotated in the direction of the arrow F and a positive bias is applied to the primary transfer roller 12, the toner image on the photosensitive drum 1a to the toner image on the photosensitive drum 1d are sequentially transferred to the intermediate transfer belt. Primary transferred onto 13A. Then, the four color toner images are conveyed to the secondary transfer unit 15 in a state where they overlap.
給送装置10は、シートSを収納する給送カセット11内からシートSを給送する給送ローラ9と、給送されたシートSを搬送する搬送ローラ対10Aとを有している。
The feeding device 10 includes a feeding roller 9 that feeds the sheet S from the inside of the feeding
給送カセット11は、図1中本体手前方向へ引き抜くことができるよう構成されており、ユーザーは給送カセット11を引き抜き、装置本体から取り外した後、シートSをセットし、装置本体へ挿入することでシート補給が完了する。
The feeding
給送カセット11に収納されたシートSは、給送ローラ9に圧接され、分離パッド23によって一枚ずつ分離され(摩擦片分離方式)搬送される。
The sheets S stored in the feeding
そして、給送装置10から搬送されたシートSはレジストローラ対17によって二次転写部15に搬送される。 Then, the sheet S conveyed from the feeding device 10 is conveyed to the secondary transfer unit 15 by the registration roller pair 17.
二次転写部15において、二次転写ローラ16に正極性のバイアスを印加することにより、搬送されたシートSに、中間転写ベルト13A上の4色のトナー像を二次転写する。 In the secondary transfer unit 15, a positive bias is applied to the secondary transfer roller 16, whereby the four color toner images on the intermediate transfer belt 13 </ b> A are secondarily transferred to the conveyed sheet S.
定着手段である定着部14は、転写材上に形成した画像に熱及び圧力を加えて定着させるものである。定着部14は、円筒状の定着ベルト14Aと、弾性加圧ローラ14Bと、定着ベルト14Aにヒータ等の発熱手段を接着したベルトガイド部材14Cとを有する。弾性加圧ローラ14Bは、定着ベルト14Aを挟み、ベルトガイド部材14Cと所定の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部Nを形成する。 The fixing unit 14 as a fixing unit applies heat and pressure to the image formed on the transfer material and fixes the image. The fixing unit 14 includes a cylindrical fixing belt 14A, an elastic pressure roller 14B, and a belt guide member 14C in which a heating unit such as a heater is bonded to the fixing belt 14A. The elastic pressure roller 14B sandwiches the fixing belt 14A and forms a fixing nip portion N having a predetermined width with a predetermined pressure contact force with the belt guide member 14C.
加圧ローラ14Bが不図示の駆動手段により回転駆動され、それに伴って円筒状の定着ベルト14Aが回転し、不図示の内部ヒータにより定着ベルト14Aは加熱される。 The pressure roller 14B is rotationally driven by a driving unit (not shown), and the cylindrical fixing belt 14A rotates accordingly, and the fixing belt 14A is heated by an internal heater (not shown).
定着ニップ部Nが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、画像形成部から搬送された未定着トナー画像が形成されたシートSが定着ニップ部Nの定着ベルト14Aと加圧ローラ14Bとの間に導入される。シートSの画像面が上向き、即ち定着ベルト面に対向して導入されると、定着ニップ部NにおいてシートSの画像面が定着ベルト14Aの外面に密着しつつ定着ニップ部Nを挟持搬送される。 In a state where the fixing nip N rises to a predetermined temperature and is adjusted in temperature, the sheet S on which the unfixed toner image conveyed from the image forming unit is formed is fixed to the fixing belt 14A and the pressure roller 14B of the fixing nip N. Introduced between. When the image surface of the sheet S is introduced upward, that is, facing the fixing belt surface, the image surface of the sheet S is nipped and conveyed in the fixing nip portion N while being in close contact with the outer surface of the fixing belt 14A. .
この定着ニップ部Nを定着ベルト14Aと一緒にシートSが挟持搬送されていく過程において、定着ベルト14A内のヒータ熱で加熱され、転写材S上の未定着トナー画像が加熱定着される。定着されたシートSは排出ローラ対20によって排出トレイに排出される。 In the process where the sheet S is nipped and conveyed together with the fixing belt 14A through the fixing nip N, it is heated by the heater heat in the fixing belt 14A, and the unfixed toner image on the transfer material S is heated and fixed. The fixed sheet S is discharged to the discharge tray by the discharge roller pair 20.
一方、トナー像転写後に、感光体ドラム1表面に残ったトナーは、クリーニングブレード8によって除去される。また、除去されたトナーはクリーナユニット5内の廃トナー容器に回収される。 On the other hand, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the toner image transfer is removed by the cleaning blade 8. The removed toner is collected in a waste toner container in the cleaner unit 5.
また、シートSへの二次転写後に中間転写ベルト13A上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置18によって除去される。除去されたトナーは、廃トナー搬送路(不図示)を通過し、装置奥面部に配置された廃トナー回収容器(不図示)へと回収される。 Further, the toner remaining on the intermediate transfer belt 13A after the secondary transfer onto the sheet S is removed by the transfer belt cleaning device 18. The removed toner passes through a waste toner conveyance path (not shown) and is collected in a waste toner collection container (not shown) disposed on the back surface of the apparatus.
[プロセスカートリッジの着脱構成]
次に、タンデム型カラー画像形成装置におけるプロセスカートリッジ7の着脱構成について、詳細に説明する。図2及び図3はプロセスカートリッジ7の着脱構成や給送カセット11の着脱構成を示す斜視図である。
[Process cartridge installation / removal configuration]
Next, the attachment / detachment configuration of the process cartridge 7 in the tandem type color image forming apparatus will be described in detail. FIGS. 2 and 3 are perspective views showing the attachment / detachment configuration of the process cartridge 7 and the attachment / detachment configuration of the feeding
タンデム型カラー画像形成装置においては、給送カセット11へのシートの補給及びプロセスカートリッジ7の着脱及び、プリントされたシートSの回収は、装置正面側から操作可能である。また、プロセスカートリッジの着脱は、ドラム軸方向で且つ装置正面側に着脱可能な構成となっている。本実施形態の着脱構成は、カラー画像形成装置で主流の一つであるサイドオリエンテッド構成である。
In the tandem type color image forming apparatus, replenishment of the sheet to the feeding
この着脱構成において、ユーザーがプロセスカートリッジ7を装着する際、図2及び図3のように装置正面の開閉ドア40を開ける。そして、プロセスカートリッジ7に一体的に形成された挿入リブ22(22a、22b、22c、22d)を、画像形成装置本体に配置された挿入ガイド21(21a、21b、21c、21d)に沿わせて挿入する。これにより、プロセスカートリッジ7を画像形成装置本体の所定の位置へ容易に装着することができる。
In this detachable configuration, when the user mounts the process cartridge 7, the opening / closing
プロセスカートリッジ7が画像形成装置に位置決めされる際には、プロセスカートリッジ7に配置された不図示のボスが、装置本体の不図示の穴に嵌まり込む。これにより、プロセスカートリッジ7は装置本体に対して位置決めされる。その状態において前記挿入リブ22と挿入ガイド21は接触しない状態となる。 When the process cartridge 7 is positioned on the image forming apparatus, a boss (not shown) arranged on the process cartridge 7 is fitted into a hole (not shown) of the apparatus main body. Thereby, the process cartridge 7 is positioned with respect to the apparatus main body. In this state, the insertion rib 22 and the insertion guide 21 are not in contact with each other.
[プロセスカートリッジの冷却方法]
次に、プロセスカートリッジ7の冷却方法について、図3及び図4を用いて説明する。図4は本実施形態に係るプロセスカートリッジ7の冷却手段や冷却風路を示した断面図である。
[Process cartridge cooling method]
Next, a method for cooling the process cartridge 7 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view showing cooling means and cooling air passages of the process cartridge 7 according to this embodiment.
プロセスカートリッジ7からは多大な熱が発生する。すると、転写不良や色ずれ等の画像不良の原因となる。本実施形態では、プロセスカートリッジ7より発生した熱を積極的に冷却するため、画像形成装置正面側(後述する側板60と対向する側)に送風ファン(送風手段)41が配置される。
A large amount of heat is generated from the process cartridge 7. This causes image defects such as transfer defects and color misregistration. In the present embodiment, in order to actively cool the heat generated from the process cartridge 7, a blower fan (blower unit) 41 is disposed on the front side of the image forming apparatus (a side facing a
送風ファン41からプロセスカートリッジ7の感光体ドラム軸方向(プロセスカートリッジ7の長手方向)にエアーを流すため、送風ファン41に連結するようにダクト42を配置する。送風ファン41より送風するエアーでプロセスカートリッジ7内部を効果的に冷却するよう、送風ファン41は画像形成装置本体の壁面に配置する。
In order to flow air from the
この構成により、ダクト開口部43よりフレッシュエアー(冷たい風)をプロセスカートリッジ7内部へ送風することで、プロセスカートリッジ7の外壁や感光体ドラム1表面から熱を奪う。これにより排熱ができ、温度上昇を嫌うトナー、感光体ドラム1、現像ローラ24やクリーニングブレード8を冷却することができる。
With this configuration, fresh air (cold air) is blown into the process cartridge 7 from the
[プロセスカートリッジのエアーを排気する方法]
次に、プロセスカートリッジ7の内部を冷却したエアー(温められた風)を、機外へ排気する方法について、図5を用いて説明する。図5は画像形成装置の本体の内部構成を示す斜視図である。
[Method of exhausting process cartridge air]
Next, a method for exhausting the air (warmed air) that has cooled the inside of the process cartridge 7 to the outside of the apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a perspective view showing the internal configuration of the main body of the image forming apparatus.
プロセスカートリッジ7の内部を冷却したことで温められたエアーを、効率よく機外へ排気することは、画像形成装置を構成する部材を冷却するために重要である。一般的に温められたエアーは、直接ダクトを通過して、機外へ排気する構成としていた。しかし、本実施形態の着脱構成においては、プロセスカートリッジ7を冷却したエアーを機外へ排気する側(画像形成装置本体奥側)には、プロセスカートリッジ7を駆動する駆動ユニット66が配設される。更に駆動ユニット内部には不図示の駆動源からの駆動を伝達するための複数のギア(駆動伝達手段)が配設される。このため、温められたエアーを機外へ排気するためのエアーフローを形成するダクトを配置する空間がない。
Efficiently exhausting the air heated by cooling the inside of the process cartridge 7 to the outside of the apparatus is important for cooling the members constituting the image forming apparatus. In general, the heated air passes directly through the duct and is exhausted outside the apparatus. However, in the detachable configuration of the present embodiment, a
そこで、本実施形態の着脱構成においては、以下のようなエアーフローを形成している。図6は画像形成装置内で温められたエアーを機外へ排気するエアーフローを示した断面図である。 Therefore, in the detachable configuration of the present embodiment, the following airflow is formed. FIG. 6 is a cross-sectional view showing an air flow for exhausting the air heated in the image forming apparatus to the outside of the apparatus.
図4に示す送風ファン41より送風されたエアーは、図5に示すような5つのダクト開口部43(43a、43b、43c、43d、43e)より各々のプロセスカートリッジ7が配置されるエリアへ送風され、プロセスカートリッジ7へ吹き付けられる。
The air blown from the
図5及び図6に示すように、プロセスカートリッジ7又は感光体ドラム1の長手方向の端部近傍で且つプロセスカートリッジ7等と前記複数のギアとの間には、装置奥側の側板(フレーム)60がある。 As shown in FIGS. 5 and 6, a side plate (frame) in the vicinity of the process cartridge 7 or the photosensitive drum 1 and in the vicinity of the end in the longitudinal direction and between the process cartridge 7 and the like and the plurality of gears. There are 60.
側板60には、各々のプロセスカートリッジ7に対応した開口穴(第一開口部)61が設けられる。プロセスカートリッジ7へ吹き付けられたエアーは、プロセスカートリッジ7から熱を奪い、開口穴61より画像形成装置の奥側へ流れる。
The
また、プロセスカートリッジ7を駆動するための駆動ユニット66が、側板60の奥側(画像形成装置の後側)に配置される。駆動ユニット66は、駆動板金(駆動伝達手段支持部材)62と複数のギアとで構成され、駆動板金62は、複数のギアを支持するとともに、それらを覆うように配設される。この駆動板金62には風向の下流側に開口穴(第二開口部)63が設けられ、開口穴63に連結するようにダクト64が配置される。さらにダクト64の下流側には、排気ファン(吸引手段)65が配置される。
A
このように、駆動板金62を側板60に取り付けることによりBOX構造(箱形状)とし、更に駆動板金62に開口穴63を設ける。これにより、駆動ユニット66は、エアーフローを形成するようにダクト化される。そのため、プロセスカートリッジ7へ吹き付けられたエアーは、開口穴61より駆動ユニット66内へ引き込まれる。一方、排気ファン65で駆動ユニット66内のエアーを引き出すことにより、プロセスカートリッジ7で発生した熱を画像形成装置内に停滞させることなく、機外へ排出することができる。また、駆動ユニット66がダクト化されることにより、エアーフローを形成するダクトの簡素化を行うことができ、コストダウン及び小型化を行うことができる。
Thus, the
以上、本実施形態では、プロセスカートリッジエリアと駆動エリアを仕切る仕切り部材(側板)に開口穴を設け、加えて駆動ユニット66と側板60とを結合することで箱形状とする。更に、開口穴63を設け(ダクト化)、機外へ画像形成装置内部のエアーを積極的に排出するファンを設ける。これにより、プロセスカートリッジ7より発生した熱を効率よく、且つ低コストで機外へ排出することができる。
As described above, in the present embodiment, an opening hole is provided in the partition member (side plate) that partitions the process cartridge area and the drive area, and the
本実施形態は、画像形成装置正面側から送風ファンによってプロセスカートリッジを冷却する構成としたが、前記冷却手段は、送風ファンでも吸気ファンでもよく、また画像形成装置後方に配置してもよい。 In this embodiment, the process cartridge is cooled by a blower fan from the front side of the image forming apparatus. However, the cooling unit may be a blower fan or an intake fan, or may be disposed behind the image forming apparatus.
尚、本実施形態の着脱構成のタンデム型カラー画像形成装置においては、プロセスカートリッジの着脱などの観点から、画像形成装置正面側に熱源を配置することは少ない一方、画像形成装置後方に電源や、駆動源となるモータなどの熱源が配置されることは多い。このため、本実施形態のように、画像形成装置正面側から送風ファンにより冷却することが効果的である。 In the tandem color image forming apparatus of the detachable configuration of the present embodiment, from the viewpoint of attaching and detaching the process cartridge, a heat source is rarely arranged on the front side of the image forming apparatus, while a power source or In many cases, a heat source such as a motor as a driving source is arranged. For this reason, it is effective to cool the image forming apparatus from the front side with a blower fan as in the present embodiment.
以上のように、本実施形態によれば、専用のエアダクトを設けることなく、効率よく像担持体周辺にエアーフローを形成できるようになる。感光体ドラム1とギアとを連結するために、側板60には複数の開口穴61が開けられる。上記構成のように開口穴61を覆い隠すように駆動板金62を配置し、駆動板金62に開けられた開口穴63に積極的にエアーを流すことで、箱形状内の圧力が変化する。その結果、感光体ドラム1が配置されるエリアと箱形状内との間に圧力差が生じ、前述した複数の開口穴にバランスよくエアーを通すことができる。上記構成とすることで、効率よくエアーを流すことが可能になり、従来の課題であった転写不良、色ずれ等の画像不良を防止できるようになった。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to efficiently form an air flow around the image carrier without providing a dedicated air duct. A plurality of opening holes 61 are formed in the
また、感光体ドラム1を冷却するために、側板60を貫通して装置外エリアと感光体ドラム1が配置されるエリアを接続する専用のエアダクトが不要となった。これにより、空きスペースが生じ、装置の小型化が可能となった。
Further, in order to cool the photosensitive drum 1, a dedicated air duct that passes through the
また、排気ファン65によって発生するエアーの流れは、感光体ドラム1長手方向であり、且つ側板60に設けられた開口穴61から開口穴63へ流れる。このため、熱を帯びたエアーを機内に循環することのないシンプルなエアーフローを構成する。つまり、発熱源の一つであるモータをエアーフロー下流側に配置することで、感光体ドラム1が熱を帯びたエアーにさらされることなく、排熱することができる。
The air flow generated by the
また、駆動板金62及び側板60は、金属製のシート材で構成する。これにより、放熱板の効果が期待できる。つまり、熱伝導性の良い金属部材は、その部材内で温度が一定になろうとする傾向があるため、箱形状内のエアーは、効率よく金属製のシート材から熱を奪うことが可能になる。これによって、モータから発生される熱や、側板60が配置される装置内の広範囲なエリアの熱を効率よく、排熱できるようになった。
The
前述したエアーフローは、更に風量を増加させることが可能になる。つまり、送風ファン41を配置することによって、感光体ドラム1が配置されるエリアの圧力は増加する。前述した箱形状内の圧力との圧力差が増加し、その結果流れるエアーの量が増し、感光体ドラム1及びその周囲の画像形成部の冷却をさらに強力に行なうことができるようになった。
The airflow described above can further increase the air volume. That is, by arranging the
〔第2実施形態〕
図7を用いて第2実施形態を説明する。第1実施形態と同様の機能を有する部材には同一符号を付し、説明は省略する。図7はプロセスカートリッジ7を冷却するためのエアーフローを形成する、駆動ユニット66内の構成を示す斜視図である。
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described with reference to FIG. Members having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. FIG. 7 is a perspective view showing a configuration in the
図7に示すように、駆動ユニット66内に送風されたエアー(プロセスカートリッジ7へ吹き付けられたエアー)を機外へ排気する送風ファン67が駆動ユニット66内に配置されている。また、送風ファン67は駆動ユニット66内のギアを動力源として動作する。
As shown in FIG. 7, a
本構成において、駆動ユニット66外部に取付けられた駆動源69(モータ)により、駆動される複数のギアと送風ファン67を連結するようにタイミングベルト68が配置されており、駆動源69がギアを駆動することにより、送風ファン67は回転動作される。送風ファン67は、駆動源69により回転されると、駆動ユニット66内のエアーを機外へ排気するような構成となっている。
In this configuration, a
また、第1実施形態の図4で説明したように、画像形成装置本体側面に配置された送風ファン41から冷たい風をプロセスカートリッジ7の内部で送風するような構成となっている。
Further, as described with reference to FIG. 4 of the first embodiment, the structure is such that cool air is blown from the
以上、本実施形態では、画像形成装置内部を冷却したことにより温められたエアーを効率よく機外へ排気するため、駆動ユニット66内部に駆動源69により回転される送風ファン67を配置する。これにより、画像形成装置本体サイズを小さく、且つコストをかけずに、プロセスカートリッジ7を冷却するエアーフローを形成することができる。また、同時に送風手段、吸引手段の配置の自由度が増す。更に、箱形状内へ配置することも可能であり、省スペース化も可能になる。さらに冷却のための電気部品を廃止できることで省電力化の効果も得られる。
As described above, in the present embodiment, the
本実施形態では、駆動ユニット66内部に駆動源69により回転される送風ファン67を配置しているが、駆動源69(モータ)に直接送風ファンを取り付け、駆動源69を動力源とし、開口穴63からエアーを機外へ排気する構成としてもよい。
In this embodiment, the
N…定着ニップ部、S…シート、1…感光体ドラム、2…帯電手段、3…露光手段、4…現像ユニット、5…クリーナユニット、7…プロセスカートリッジ、8…ドラムクリーニングブレード、9…給送ローラ、10…給送装置、10A…搬送ローラ対、11…給送カセット、12…一次転写ローラ、13…中間転写ユニット、13A…中間転写ベルト、13B…駆動ローラ、13C…テンションローラ、14…定着部、14A…定着ベルト、14B…弾性加圧ローラ、14C…ベルトガイド部材、15…二次転写部、16…二次転写ローラ、17…レジストローラ対、18…転写ベルトクリーニング装置、20…排出ローラ対、21…挿入ガイド、22…挿入リブ、23…分離パッド、24…現像ローラ、25…現像剤塗布ローラ、40…開閉ドア、41…送風ファン、42…ダクト、43…ダクト開口部、60…側板、61…開口穴、62…駆動板金、63…開口穴、64…ダクト、65…排気ファン、66…駆動ユニット、67…送風ファン、68…タイミングベルト、69…駆動源、100…カラーレーザープリンタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS N ... Fixing nip part, S ... Sheet, 1 ... Photoconductor drum, 2 ... Charging means, 3 ... Exposure means, 4 ... Developing unit, 5 ... Cleaner unit, 7 ... Process cartridge, 8 ... Drum cleaning blade, 9 ... Feeding Feed roller, 10 ... Feeding device, 10A ... Conveying roller pair, 11 ... Feed cassette, 12 ... Primary transfer roller, 13 ... Intermediate transfer unit, 13A ... Intermediate transfer belt, 13B ... Drive roller, 13C ... Tension roller, 14 DESCRIPTION OF SYMBOLS Fixing part, 14A ... Fixing belt, 14B ... Elastic pressure roller, 14C ... Belt guide member, 15 ... Secondary transfer part, 16 ... Secondary transfer roller, 17 ... Registration roller pair, 18 ... Transfer belt cleaning device, 20 ... Discharge roller pair, 21 ... insertion guide, 22 ... insertion rib, 23 ... separation pad, 24 ... developing roller, 25 ... developer application roller, 40 ... Closed door, 41 ... Blower fan, 42 ... Duct, 43 ... Duct opening, 60 ... Side plate, 61 ... Open hole, 62 ... Drive metal plate, 63 ... Open hole, 64 ... Duct, 65 ... Exhaust fan, 66 ...
Claims (6)
前記支持部材と前記フレームとによって、前記駆動力伝達手段が内側に配置される箱形状部が形成された画像形成装置において、
前記像担持体ユニットは複数存在し、前記フレームは前記複数の像担持体ユニットに対応して複数形成された第一開口部を備え、前記箱形状部は、前記複数の像担持体ユニットの夫々に対向するよう前記複数の像担持体ユニットにわたって形成されており、前記複数の像担持体ユニットを冷却したエアーは、前記フレームの複数の第一開口部から前記箱形状部内へ入り、前記複数の第一開口部とは別の第二開口部から前記箱形状部を出て前記吸引手段に吸引されることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier unit comprising an image carrier and process means acting on the image carrier, driving force transmission means for transmitting a driving force of a driving source to the image carrier unit, and driving force transmission means A supporting member for supporting, a frame disposed between the image carrier unit and the driving force transmission means, and suction means for flowing air;
In the image forming apparatus in which a box-shaped portion in which the driving force transmitting means is disposed inside is formed by the support member and the frame.
There are a plurality of the image carrier units, the frame includes a plurality of first openings formed corresponding to the plurality of image carrier units, and the box-shaped portion is provided for each of the plurality of image carrier units. The air that has cooled the plurality of image carrier units enters into the box-shaped portion from the plurality of first openings of the frame, and the plurality of image carrier units are opposed to each other. An image forming apparatus, wherein the box-shaped portion exits from a second opening different from the first opening and is sucked by the suction means.
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