JPH04199081A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真装置等において、感光体ドラムの冷
却を図る冷却ファンを備えた画像形成装置に関する。

（従来の技術） 電子写真装置やプリンタ等、セレン［Ｓｅコや有機光導
電体等からなる感光体ドラムに静電潜像を形成し画像を
得る画像形成装置にあっては、その画像形成時、露光装
置の点灯あるいは定着装置の駆動等の発熱装置の作動に
より感光体ドラムの温度上昇を生じてしまう。しかも感
光体ドラムにあっては、その温度上昇により静電特性が
劣化されてしまい、画質に著しい悪影響を与え、画像の
しらけや、ぼやけ等の画質の劣化を生じてしまう。

二のため従来にあっては、画像形成装置の筐体側壁近く
に排気ファンを設け、その駆動により筐体内部全体の暖
められた空気を筐体から排出し、外部の冷却された空気
を筐体内に取り込み、筐体内部全体の冷却を図っている
。

しかしながらこのような装置にあっては、排気ファンが
感光体ドラムの設置位置から離れており、感光体ドラム
に対する冷却効果が弱く、感光体ドラムの効率的な冷却
を行なえず、ひいては画質の改善性に劣っていた。この
ため感光体を効果的に冷却するには駆動モータをより大
きくする必要を生じるか、この様にすると、消費電力が
増大されると共に騒音専断たな問題を生じてしまう。更
に冷却時、筐体内に発生される気流により、現像装置に
おいてトナーの飛散を生じ、周辺の環境の悪化を招いた
り、感光体や露光装置等、その周囲の装置の汚損を招き
、メンテナンスを開型に行わなければならない等の問題
も生じてしまう。

（発明が解決しようとする課題） 従来は、感光体ドラムの冷却を筐体の側壁近くに設けら
れる排気ファンにより行っていた事から感光体ドラムか
効率的に冷却されず、画質を効果的に改善出来す、更に
は筐体内の気流により生じる飛散トナーにより装置の汚
損を生じてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記事情に基いてなされたもので、
感光体を直接冷却する事により効率的に冷却し、良好な
画像を得ると共に、飛散トナーによる周囲の環境の悪化
や装置の汚損を防止する事が出来る画像形成装置を提供
することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために、回転自在に設けら
れ中空のドラム形状を有する光導電体と、光導電体に画
像を形成するもので動作時に光導電体に熱影響を及ぼす
構成を備えた画像形成手段と、光導電体の中空の内部に
設けられる回転自在の冷却ファンとを設けるものである
。

又本発明は上記課題を解決するために、回転自在に設け
られ中空のドラム形状を宵する光導電体と、光導電体に
画像を形成するもので、動作時に光導電体に熱影響を及
ぼす構成を備えた画像形成手段と、光導電体の中空の内
部に設けられる回転自在の冷却ファンと、光導電体の中
空の内部に設けられ冷却ファンの給電を行う電源とを設
けるものである。

又本発明は上記課題を解決するために、回転自在に設け
られ中空のドラム形状を有する光導電体と、光導電体に
画像を形成するもので、動作時に光導電体に熱影響を及
ぼす構成を備えた画像形成手段と、光導電体の中空の内
部に設けられる回転自在の冷却ファンと、光導電体の中
空の内部に設けられ冷却ファンの給電を行う電源と、光
導電体の中空の内部において電源及び冷却ファンの間に
設けられ電源から冷却ファンへの給電を制御するバイメ
タル素子とを設けるものである。

（作　用） 本発明は上記手段により、消費電力の増大や、騒音等を
生じる事なく感光体を急速且効率的に冷却し、感光体の
温度上昇による特性の劣化を確実に防止し、画質の改善
を図るものである。更に、筐体内での気流の発生を防止
し、飛散トナーによる周囲の環境の悪化を防止すると共
に、感光体及び周囲の装置の汚損を防止し、メンテナン
ス頻度の低減を可能とするものである。

（実施例） 以下、本発明の第１の実施例を第１図乃至第５図を参照
しながら説明する。第１図は、画像形成装置である複写
機本体９の筐体ＩＯ内部の概略説明図である。筐体ＩＯ
の上面には透明ガラスからなる原稿載置台１１及び操作
パネル（図示せず）が設けられている。筐体１０の右側
部には、給紙手段１２が、左側部には、排出手段１３が
設けられている。

更に筐体１０内には、原稿載置台１１上の原稿の画像情
報に対応した画像を形成するための画像形成手段１４と
、給紙手段１２から供給された用紙を画像形成手段１４
を介して排出手段１３へ搬送する為の搬送ベルト１６と
を有している。

１７は筐体１０内に回転自在に軸支される中空のドラム
形状を有する光導電体である感光体ドラムであり、この
感光体トラム１７周囲には、その回転方向に沿って、画
像形成手段１４である帯電装置１８、原稿載置台１１上
の原稿（図示せず）を照射し、その反射光２０ａを感光
体ドラム１７に導く露光装置２１の露光部２０、現像装
置２２、転写装置２３、剥離装置２４、クリーニング装
置２６、除電装置２９か順次配置されている。また２７
は感光体ドラム１７の表面近傍に設けられるサーミスタ
であり、この測定結果に応じて後述の給電装置６０によ
る給電端子５６への給電操作か制御される。

給紙手段１２は、上下給紙力セラ）４０ａ、　４．Ｏｂ
を有し、各上方には、用紙Ｐを取り出す第１及び第２の
ピックアップローラ４１ａ、４１ｂが設けられている。

更に４３．４４は、用紙Ｐを転写装置２３側に導くガイ
ド板であり、４６は、感光体トラム１７上のトナー像に
同期して用紙Ｐの先端を揃えて送り出すアライニングロ
ーラである。

排出手段１３は、搬送ベルト１６により搬送された用紙
Ｐを熱定着するための定着装置３０を経て筐体１０外に
排出するための一対の排出ローラ４７と、排出された用
紙Ｐを受ける排紙トレイ４８を有している。

尚この様な画像形成手段１４中露光装置２１、及び定着
装置３０が感光体トラム１７に熱影響を及ぼす事となる
。

次に感光体ドラム１７について詳述する。５０は筐体１
０に着脱自在のクリーナーユニットであり、クリーニン
グ装置２６を支持すると共に、その受は部５０ａにおい
て感光体ドラム１７のフロントフランジ５１及びリアフ
ランジ５２の各ボス部５１ａ、　５２．ａを挿脱可能に
支持している。

そして筐体１０のフロントフレーム（図示せず）及びリ
アフレーム１．０ａにはクリーナユニット５０を筐体ｌ
Ｏに装着した際感光体ドラム１７の両側に対向する位置
に夫々排気口１０ｂが形成されている。尚、フロントフ
ランジ５１及びリアフランジ５２は共に感光体トラム１
７中空内部１７ａに気流を生しる様、通気孔５１ｂ、５
２ｂが形成されている。

又感光体ドラム１７の中空内部１７ａには第１のベアリ
ング５２を介し回転自在のモータ内蔵の冷却ファン５３
が設けられている。そして冷却ファン５３は、給電端子
５６を有するフロントフレーム５１側のボス部５１ａに
取着されるファン支持体５８により支持されている。尚
、フロントフレーム５１側のボス部５１ａは、第２のベ
アリング５４を介し感光体ドラム１７のフロントフラン
ジ５１に支持される。

これにより冷却ファン５３は感光体ドラム１７が回転し
ても一緒に回転されない様な構造とされている。尚、６
０は給電ピン［ｉｏａにより給電端子５Ｂから給電ケー
ブル５７を介し冷却ファン５３に給電を行う給電装置で
あり、６１はクリーニング装置２６及び給電装置６０を
通電するコネクタである。

次に作用についてのべる。電源（図示せず）のオンによ
り定着装置３０のブレヒートが開始されると共に、サー
ミスタ２７による感光体ドラム１７表面の温度検知結果
により、例えば感光体ドラム１７が３０　［’Ｃ］以上
に達した旨が検知されると、給電装置６０による給電端
子５６への給電が開始され、冷却ファン５３が回転され
る。次いてコピー可能となり、各画像形成条件が入力さ
れた後、コピーボタン（図示せず）がオンされると、コ
ピーが開始される。これにより感光体ドラム１７の回転
に従い感光体ドラム１７上に、順次帯電、露光、現像、
転写、剥離の各工程が行われ、トナー像を形成された用
紙Ｐが定着装置３０を経て排紙トレイ４８に排紙される
一方、感光体ドラム１７は、クリーニング装置２６、除
電装置２９を経て、次のコピー可能とされる。そしてこ
の様にして、順次コピーを行っている間、露光装置２１
の点灯あるいは、定着装置３０の加熱により、感光体ド
ラム１７周囲の温度が上昇し、サーミスタ２７により感
光体ドラム１７周囲の温度が３０［’Ｃ］以上に達した
旨が検出されると、給電装置６０により給電ビン６０ａ
を介し、冷却ファン５３に給電が行われ、冷却ファンが
回転される事となる。

これにより感光体ドラム１７の中空内部１７ａにあって
は、矢印Ｘ方向の筐体１０のフロントフレーム側からリ
アフレーム１．Ｏａ側に生じる気流により直接暖められ
た空気が排出され、外部の冷却された空気か取り入れら
れ、感光体トラム１７の冷却が行われる事となる。尚、
給電装置６０からの給電の為に冷却ファン５３は静止状
態に保持されるが、第１及び第２のベアリング５２．５
４により感光体ドラム１７はその回転を妨げられる事が
無い。この後サーミスタ２７により感光体ドラム１７周
囲の温度が３０［”Ｃ］以下に低下された旨が検出され
ると、給電装置６０は給電を停止し、冷却ファン５３は
静止される。そして温度により冷却ファン５３のオン／
オフを繰り返えす事となる。

このように構成すれば、コピー中感光体ドラム１７が温
度上昇されると、感光体トラム１７の中空内部１．７ａ
の冷却ファン５３により、感光体ドラム１７の中空内部
１７ａには常に外部の冷却された空気が直接流入される
。従って、感光体ドラム１７は直ちに冷却される事とな
り、従来に比しその冷却効率が向上され、温度上昇によ
る特性の劣化をより確実に防止出来、ひいては画質向上
が図られる。又、従来に比し、冷却ファン５３を回転す
るための駆動源も小さく出来、消費電力の節約、騒音防
止も可能となる。更に、筐体１０内の現像装置２２周囲
に気流を生じる事が無いので、筐体１０内での飛散トナ
ーの発生が防止される。従って、感光体トラム１７や露
光装置２１等の汚損か解消され、メンテナンス頻度を減
少することが可能となる。しかも、冷却ファン５３のた
めの新たなスペースを必要とする事が無く、更には従来
の排気ファンが不要となることから、その分のスペース
を他に利用できたり、あるいは筐体のより一層の小型化
を図る事も可能となる。

次に本発明の第２の実施例を第６図及び第７図を参照し
なから説明する。この実施例は、感光体ドラムの構造が
異なると共にサーミスタか不要である他は第１の実施例
と同しである事から同一部分については同一符号を付し
その説明を省略する。

第２の実施例における感光体ドラム６４は、第】の実施
例と同様、クリーニングユニット５０の受は部５０ａに
、夫々通気孔６６ｂ、６７ｂか形成されるフロントフラ
ンジ６６及びリアフランジ６７のボス部６６ａ、　６７
ａか支持されるようになっている。

又感光体ドラム６４の中空内部８４ａには感光体ドラム
６４と一緒に回転するよう、モータ組込みタイプの冷却
ファン６８が固定されている。そして冷却ファン６８は
、感光体ドラム６４の中空内部６４ａに固定され、感光
体ドラム６４の寿命とほぼ同じ寿命を宵する一次電池で
ある乾電池７０に、制御手段であるバイメタル素子から
なるバイメタルスイッチ７１を介し給電ケーブル７０ａ
により電気的に接続され、給電される様になっている。

ここでバイメタルスインチア１は、固定の第１の端子７
２、と作動側の第２の端子７３とを有し、第２の端子７
３は、熱膨脹係数か大きい黄銅７３ａと、熱膨脹係数が
小さいニッケルｆＦｉ４７３　ｂとを張り合わせた構造
となっている。そして中空内部６４ａの温度か３０［℃
］迄上昇すると、第７図実線で示す様に第２の端子７３
に形成される接点７３ｃが第１の端子７２に接触される
ものの、中空内部６４ａの温度か３０［°Ｃ］以下に冷
却されると、第２の端子７３が第７図点線で示す方向に
曲りはじめ、接点７３ｃが第１の端子７２から離間され
るようになっている。

しかして、第１の実施例と同様、コピーを行っている間
、感光体ドラム６４の温度が上昇し、中空内部［ｉ４ａ
か３０［’Ｃ］に達すると、バイメタルスイッチ７１は
、第７図実線で示す様に、接点７３ｃが第１の端子７２
に接触する。これにより冷却ファン６８は給電ケーブル
７０ａを介し乾電池７０に給電され、回転を開始する事
となる。そして感光体ドラム６４の中空内部Ｂ４ａには
フロントフレーム側からリアフレームｉＤａ側へ矢印ｙ
方向の気流を生じ、感光体ドラム６４が冷却される事と
なる。この後、感光体ドラム６４の温度か低下され、中
空内部６４ａが３０［０Ｃ］以下になると、バイメタル
スイッチ７１にあっては、第２の端子７３が第７図点線
で示す方向に徐々に曲りはじめ、接点７３ｃが第１の端
子７２がら離間され、冷却ファン６８及び乾電池７ｏの
間か非導通とされ、冷却ファン６紡１停止される。

尚、乾電池７０の寿命は感光体トラム６４の寿命とほぼ
同等の長さに設定されているので、同じ感光体トラム６
４を使用する間は、乾電池７０は交換の必要を生じない
。そして、感光体６４か寿命に達した場合は、感光体ト
ラム６４及び乾電池７０を一緒に回収処分する事となる
。

この様に構成すれば、第１の実施例と同様、中空内部６
４ａの冷却ファン６８により感光体トラム６４を直接冷
却出来、従来に比し冷却効率が向上され、温度上昇を確
実に防止出来、画質の劣化を防止出来る。又従来に比し
消費電力の節約、騒音の防止も可能となる。

更に冷却ファン６８を回転する為の電源を、感光体ドラ
ム６４外部から供給する必要の無い乾電池７０とし、し
かも乾電池のオン／オフ制御を、周囲の温度変化により
スイッチング可能であり、感光体ドラム６４外部より制
御する必要の無いバイメタルスインチア１とする事によ
り、冷却ファン６８回転の為の全ての装置を感光体ドラ
ム６４内部に収納出来、第１の実施例に比しフランジ６
Ｂ、６７や、冷却ファン６８支持部の構造等をより簡素
化する事が出来る。

又従来に比し、飛散トナーによる汚損も防止される。

尚、本発明は上記実施例に限定されず種々設計変更可能
であり、例えば第１の実施例においては、冷却ファンを
、感光体ドラムと一体に回転するように、感光体ドラム
の中空内部に固定しても良い。

但しこの場合は、冷却用ファンに給電を行うために、第
８図に示す第１の変形例の様に感光体ドラム７４のフラ
ンジ７６にリング状の電極７１１ｉａ、　７６ｂを設け
、ブラシ状端子７７ａ、　７７ｂにより給電したり、第
９図に示す第２の変形例の様に、感光体ドラム７８表面
の非画像形成部にリング状の電極７８ａ。

７８ｂを設け、ブラシ状端子８０ａ、　８０ｂにより給
電する必要かある。又、冷却ファンは、サーミスタによ
り検知される温度に応してオン／オフ制御する事なく、
感光体トラムに同期し、感光体ドラムが回転される間は
冷却用ファンも回転させるというようにしてもよい。尚
、この様にすればサーミスタが不要となる。

叉、第２の実施例における乾電池の寿命も限定されない
か、感光体ドラムのメンテナンスサイクルあるいは寿命
とほぼ同等にすれば、乾電池交換のみのメンテナンスを
途中で行う必要が無い。

更に、第１０図に示す第３の変形例の様に、感光体ドラ
ム８１の中空内部８１ａの冷却ファン８２を、バイメタ
ルスイッチ８３を介し、充電用の給電端子８４ａより充
電可能な二次電池であるニンケルーカドミウム［Ｎｉ−
Ｃｄコ電池８４により給電するようにしても良い。そし
てこのニッケルーカドミウム電池８４の充電サイクルを
感光体ドラム８１のメンテナンスサイクルあるいは感光
体ドラム８１の寿命とほぼ同等になるようにすれば、途
中でニッケルーカドミウム電池８４充電のためのメンテ
ナンスを行う事なく、感光体ｌ・ラム８１のメンテナン
ス時に一緒に充電作業を行なうことが出来る。しかもニ
ッケルーカドミウム電池８４の寿命が半永久的であるこ
とから、感光体トラム８１か寿命に達した場合に、感光
体トラム８１は回収処分するものの、冷却用ファン８２
及び二・２ケル−カドミウム電池８４は取出して、再利
用する事も可能である。

尚、バイメタル素子の材質及び各材質の熱膨張係数等も
任意である。更に、冷却ファンの回転を開始しなければ
ならない設定温度等も光導電体の特性に応じて任意であ
る。

［発明の効果コ 以上詳述したように本発明によれは、中空の内部に設け
られる冷却ファンにより、ドラム状の光導電体内に直接
外部の冷却された空気を流入出来る事から、従来に比し
先導電体を効率的に冷却し、光導電体の温度上昇をより
確実に防止できる。

従って、光導電体はその特性を劣化される事なく、良好
な画像を得る事か出来る。しかも冷却効率の向上により
、冷却ファンを回転するための駆動源も小さく出来、消
費電力の節約、駆動音の低減も図られる。又、従来の様
に筐体内の気流による飛散トナーを生しる事も無く、光
導電体及びその周囲の装置の汚損か防止され、汚損除去
のだめのメンテナンス頻度か低減される。更に従来使用
していた排気ファンか不要となり、装置のより一層の小
型軽量化も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の第１の実施例を示し、第１
図は、画像形成装置本体の概略説明図、第２図は感光体
ドラムのクリーナユニットへの取り付けの概略説明図、
第３図は筐体をリア側から見た概略斜視図、第４図は感
光体ドラムの一部を透視した斜視図、第５図は感光体ド
ラム及び冷却ファンの組立てを示す概略説明図、第６図
及び第７図は本発明の第２の実施例を示し、第６図は感
光体ドラムの一部を透視した斜視図、第７図はバイメタ
ルスイッチの説明図、第８図は第１の変形例の給電部を
示す概略説明図、第９図は第２の変形例の給電部を示す
概略説明図、第１０図は第３の変形例の感光体ドラムの
一部を透視した斜視図である。 ９・・・画像形成装置本体、１０・筐体、１７・・感光
体ドラム、　　２７・・・サーミスタ、５０・・・クリ
ーナユニット、５３・・・冷却ファン、５６・・給電端
子、　　　　６０・・・給電装置、６４・・感光体ドラ
ム、　　６８・・冷却ファン、７０・・乾電池、 ７１・・・バイメタルスイッチ、 ８４・・・ニッケルーカドミウム電池。 代理人　弁理士　大　胡　典　夫 ５２ａ　　　　　　　　　　１７ 第２図 １゜ 第３図 第４図 ５１　　　５７ｂ 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転自在に設けられ中空のドラム形状を有する光
   導電体と、この光導電体に画像を形成するもので、動作
   時に前記光導電体に熱影響を及ぼす構成を備えた画像形
   成手段と、前記光導電体の中空の内部に設けられる回転
   自在の冷却ファンとを具備する事を特徴とする画像形成
   装置。
2. （２）回転自在に設けられ中空のドラム形状を有する光
   導電体と、この光導電体に画像を形成するもので、動作
   時に前記光導電体に熱影響を及ぼす構成を備えた画像形
   成手段と、前記光導電体の中空の内部に設けられる回転
   自在の冷却ファンと、前記光導電体の中空の内部に設け
   られ前記冷却ファンの給電を行う電源とを具備する事を
   特徴とする画像形成装置。
3. （３）回転自在に設けられ中空のドラム形状を有する光
   導電体と、この光導電体に画像を形成するもので、動作
   時に前記光導電体に熱影響を及ぼす構成を備えた画像形
   成手段と、前記光導電体の中空の内部に設けられる回転
   自在の冷却ファンと、前記光導電体の中空の内部に設け
   られ前記冷却ファンの給電を行う電源と、前記光導電体
   の中空の内部において前記電源及び前記冷却ファンの間
   に設けられ前記電源から前記冷却ファンへの給電を制御
   するバイメタル素子とを具備することを特徴とする画像
   形成装置。