JP4606893B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンタおよびファクシミリなどの画像形成装置において、攪拌部材、現像装置、プロセスカートリッジおよびこれらを備える画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an agitating member, a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus including these in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.
近年、フルカラーの画像形成装置の普及が広がり、高画質化、小型化、利便性の向上などが求められている。なかでも、感光体表面の静電潜像にトナーを付着させて目に見える像にする現像装置の性能は、画質に大きく影響する。このため、トナーをキャリアからなる二成分現像方式が広く利用されており、現像剤を確実に混合するため、現像剤の攪拌部材を回転させて、攪拌力を高めるなどの開発が多くなされている。
しかしながら、攪拌部材の回転速度を上げると、とくに、現像装置を連続稼動させたときに、攪拌部材の回転軸方向の両端部が温度上昇するため、現像装置内の二成分現像剤が劣化し、現像剤の帯電不良による画質の低下を引き起こしていた。また、現像装置内のトナーが過加熱されるとトナーが溶け、その後トナーが凝集して固化し、固化したトナーが現像装置内に固着することになる。とくに、攪拌部材の軸受部に固化したトナーが固着すると回転軸のトルクを大きくしないと回転しなくなり、ついには回転軸がロックされて動作しなくなるなどの問題が生じていた。
In recent years, widespread use of full-color image forming apparatuses has led to demands for higher image quality, smaller size, and improved convenience. In particular, the performance of the developing device that forms a visible image by attaching toner to the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor greatly affects the image quality. For this reason, a two-component developing method using toner as a carrier is widely used, and in order to reliably mix the developer, many developments such as rotating the developer stirring member to increase the stirring force have been made. .
However, when the rotation speed of the stirring member is increased, especially when the developing device is continuously operated, both ends in the rotation axis direction of the stirring member rise in temperature, so that the two-component developer in the developing device deteriorates, The image quality deteriorates due to poor charging of the developer. Further, when the toner in the developing device is overheated, the toner is melted, and then the toner aggregates and solidifies, and the solidified toner is fixed in the developing device. In particular, when the solidified toner adheres to the bearing portion of the stirring member, there is a problem in that the rotation does not occur unless the torque of the rotating shaft is increased, and the rotating shaft is finally locked and cannot operate.
上記攪拌部材の温度上昇を防ぐための改良を施した従来技術としては、攪拌部材に厚肉部と薄肉部を設け、前記攪拌部材に占める前記薄肉部の半径方向の長さの割合が回転軸方向で中央部より端部の方が大きくなるよう設定し、前記端部の剛性を中央部よりも低くした攪拌部材がある(例えば、特許文献1参照)。また、現像剤搬送部材の軸線方向の両端部での熱を現像装置外部に放熱するよう前記軸線方向における軸受部材とシール部材との間の空間を現像装置外部に連通させる通気口を形成した現像装置がある(例えば、特許文献2参照)。さらに、プロセスカートリッジを挟んで吸気ファンと排気ファンとを設けて、前記プロセスカートリッジと前記定着装置との間に空気流を生じるように空気通路を構成した画像形成装置がある(例えば、特許文献3参照)。
As a prior art improved to prevent the temperature of the stirring member from increasing, a thick portion and a thin portion are provided in the stirring member, and the ratio of the length in the radial direction of the thin portion in the stirring member is the rotation axis. configure it towards the end from the central portion in the direction is increased, the rigidity of said end portion is agitating member was lower than the central portion (e.g.,
上記従来技術は、攪拌部材とプロセスカートリッジそのものを小さくして空間を設けたものではないため、攪拌部材の温度上昇を十分に抑えられていない。また、ユニット間との隙間を考慮して画像形成装置内に空気通路を設けたものではないため、ユニット間との隙間がプロセスカートリッジの周りに多いと、風路として形成した空間の効果が十分に発揮できなくなる。これは他の隙間からの空気の出入りがあるため、プロセスカートリッジ端部の空間が冷却のための風路としての効果が発揮できなくなり、プロセスカートリッジ端部の温度上昇を抑制する働きが小さくなるからである。 The above prior art does not provide a space by reducing the size of the stirring member and the process cartridge itself, so that the temperature rise of the stirring member is not sufficiently suppressed. In addition, since the air passage is not provided in the image forming apparatus in consideration of the gap between the units, if there are many gaps between the units around the process cartridge, the effect of the space formed as an air passage is sufficient. Cannot be used. This is because air flows in and out from other gaps, so that the space at the end of the process cartridge cannot function as an air path for cooling, and the function of suppressing the temperature rise at the end of the process cartridge is reduced. It is.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、攪拌部材の温度上昇を抑え、攪拌部材の回転軸に過剰な負荷をかけないようにし、現像剤の劣化を防いで、高画質の画像を安定して提供することを目的とする。また、小型化や利便性の向上も考慮して、攪拌部材、現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, suppresses the temperature rise of the stirring member, prevents an excessive load from being applied to the rotating shaft of the stirring member, prevents deterioration of the developer, and achieves high image quality. The purpose is to provide images stably. It is another object of the present invention to provide a stirring member, a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus in consideration of downsizing and improvement in convenience.
上記課題を解決するため、本発明は、以下の特徴を有している。
本発明の画像形成装置は、少なくとも像担持体と現像装置を一体に支持したプロセスカートリッジと、光学部ユニットと、を有する画像形成装置において、前記現像装置は、現像剤を撹拌する撹拌部と回転中心となる軸で構成され、前記攪拌部は前記回転軸に直角な方向に現像剤を搬送し、回転軸方向に形成された前記攪拌部の両端部の半径を、前記攪拌部の中央部の半径より小さくした攪拌部材を備え、前記攪拌部材を収納するケーシングの下部の内面半径を、前記攪拌部の両端部と中央部のそれぞれの半径とほぼ等しくして、前記ケーシングの両端部を小さくし、前記ケーシングの両端部を小さくしたことにより、前記プロセスカートリッジと、前記プロセスカートリッジを着脱ガイドする画像形成装置本体の側板と、光学部ユニットとの間に空間を形成し、前記空間と連通する通気口を画像形成装置に設けて、前記プロセスカートリッジと画像形成装置の間に空気流が生じるように風路を形成し、前記プロセスカートリッジと画像形成装置内を冷却することを特徴とする。
前記攪拌部材の両端部を小さくしたことに合わせてプロセスカートリッジのケーシング両端部を小さくし、プロセスカートリッジの両端部と画像形成装置本体との間に十分な空間を設けて風路を形成することにより、攪拌部およびプロセスカートリッジの温度上昇を抑えて、効果的に放熱が行えるようになる。そして、現像剤の劣化を防いで、トナーの固化や、トナーの固着による攪拌部の回転軸と画像への影響を防いで、高画質の画像を安定して提供することができる。また、攪拌部材の両端部を小さくすることにより、複雑な冷却手段を要しなくても、攪拌部の温度上昇の抑制効果が発揮でき、画像形成装置を大型化させることなく、利便性を向上させることができる。
また、光学部ユニットをプロセスカートリッジに近接配置して不要な隙間を減少させ、プロセスカートリッジ端部の空間が、冷却のための風路としての効果を発揮できるようにした。
従来機においては、画像形成装置本体内の側板近くはプロセスカートリッジ及び光学部ユニットで塞がれ、下から上への空気流はでき難い状態であったが、本発明のように画像形成装置本体内の側板に空間があるため、温度変化によって流体密度が変化することに起因して空気の流れが生じ(以下、「自然対流」という。)、プロセスカートリッジの端部、とくに現像部の攪拌部端部を冷却することができる。
In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
The image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus having at least a process cartridge integrally supporting an image carrier and a developing device, and an optical unit, wherein the developing device rotates with a stirring unit for stirring the developer. The stirring unit conveys the developer in a direction perpendicular to the rotation axis, and the radii of both end portions of the stirring unit formed in the rotation axis direction are set at the central part of the stirring unit. A stirring member that is smaller than the radius is provided, and the inner surface radius of the lower portion of the casing that houses the stirring member is made substantially equal to the radius of each of the both end portions and the central portion of the stirring portion, so that both end portions of the casing are made smaller. The process cartridge, the side plate of the image forming apparatus main body for guiding the attachment and detachment of the process cartridge, and the optical unit by reducing both ends of the casing A space is formed between the image forming apparatus and a vent hole communicating with the space is provided in the image forming apparatus, and an air passage is formed between the process cartridge and the image forming apparatus so as to generate an air flow. it characterized by cooling the inside of the apparatus.
By reducing both ends of the casing of the process cartridge in accordance with the reduction in both ends of the agitating member, a sufficient space is provided between both ends of the process cartridge and the image forming apparatus main body to form an air passage. In addition, it is possible to effectively dissipate heat while suppressing the temperature rise of the stirring unit and the process cartridge. Further, the deterioration of the developer is prevented, and the influence of the solidification of the toner and the rotating shaft of the stirring unit and the image due to the fixation of the toner can be prevented, so that a high-quality image can be stably provided. In addition, by reducing both ends of the stirring member, the effect of suppressing the temperature rise of the stirring unit can be exhibited without requiring complicated cooling means, and the convenience is improved without increasing the size of the image forming apparatus. Can be made.
Further, the optical unit is disposed close to the process cartridge to reduce unnecessary gaps, so that the space at the end of the process cartridge can exhibit an effect as an air path for cooling.
In the conventional machine, the vicinity of the side plate in the main body of the image forming apparatus is blocked by the process cartridge and the optical unit, and it is difficult for the air flow from the bottom to the top, but the main body of the image forming apparatus as in the present invention. Since there is a space in the inner side plate, an air flow is generated due to a change in the fluid density due to a temperature change (hereinafter referred to as “natural convection”), and the end of the process cartridge, in particular, the stirring portion of the developing portion. The edge can be cooled.
本発明の画像形成装置は、さらに、前記通気口を、前記空間に生じる空気流の上流側と下流側に位置するように、画像形成装置に設けることを特徴とする。
自然対流による空気の流れが生じやすくなるため、画像形成装置内の空気が外気と循環しやすくなり、プロセスカートリッジの端部の冷却効果が促進される。
本発明の画像形成装置は、さらに、前記プロセスカートリッジを複数有し、前記空間が直列に連結するようにプロセスカートリッジを配置することを特徴とする。
縦にプロセスカートリッジを配列することにより、自然対流が生じやすくなり、冷却効率がよくなる。複雑な冷却手段を要しなくても、攪拌部の温度上昇の抑制効果が発揮できるため、画像形成装置の小型化を図ることができる。また、プロセスカートリッジの配置が垂直だけでなく、ある程度の斜めに配置した場合でもその効果は得られる。
本発明の画像形成装置は、さらに、外部の空気の取り入れ口と排気口のどちらか一方又は両方を、前記空間に生じる空気流の上流側と下流側に位置するよう、画像形成装置に設けることを特徴とする。
自然対流による空気の流れが生じやすくなるため、画像形成装置内の空気が外気と循環しやすくなり、プロセスカートリッジの端部の冷却効果が促進される。また、画像形成装置の使用頻度が少ない場合には、取り入れ口と排気口のどちらか一方を設けることとしても冷却効果はある
The image forming apparatus of the present invention is further characterized in that the vent is provided in the image forming apparatus so as to be positioned upstream and downstream of the air flow generated in the space.
Since air flows easily due to natural convection, the air in the image forming apparatus is easily circulated with outside air, and the cooling effect of the end of the process cartridge is promoted.
The image forming apparatus of the present invention further includes a plurality of the process cartridges, and the process cartridges are arranged so that the spaces are connected in series.
By arranging the process cartridges vertically, natural convection is likely to occur and cooling efficiency is improved. Even if a complicated cooling means is not required, the effect of suppressing the temperature rise of the stirring unit can be exhibited, so that the image forming apparatus can be downsized. In addition, the effect can be obtained even when the process cartridges are arranged not only vertically but also obliquely to some extent.
In the image forming apparatus of the present invention, an external air intake port and / or an exhaust port are further provided in the image forming device so as to be positioned upstream and downstream of the air flow generated in the space. It is characterized by.
Since air flows easily due to natural convection, the air in the image forming apparatus is easily circulated with outside air, and the cooling effect of the end of the process cartridge is promoted. If the frequency of use of the image forming apparatus is low, there is a cooling effect even if either the intake port or the exhaust port is provided.
本発明の画像形成装置は、さらに、外部からの空気を取り入れる吸気ファンと外部へ排気する排気ファンのどちらか一方又は両方を、前記取り入れ口と前記排気口との間に設けることを特徴とする。
ファンによって強制的に空気流を生じさせると(以下、「強制対流」という。)、画像形成装置内の空気が外気とより循環しやすくなり、プロセスカートリッジの端部の冷却がより早くなされる効果がある。また、画像形成装置の使用頻度が少ない場合には、吸気ファンと排気ファンのどちらか一方を設けることとしても冷却効果はある
本発明の画像形成装置は、さらに、前記プロセスカートリッジは、前記光学部ユニットから光を照射する空間(以下、光路という)と、前記空間とが連結するようにケーシング形状を形成したプロセスカートリッジであることを特徴とする。
光路と前記空間を連結することにより、光路内にある感光体周りに空気流ができ、感光体周りの冷却に効果がある。感光体周りの冷却により、感光体のフィルミングなどの不具合を解消することができる。また、プロセスカートリッジ内の光路では、感光体上からの現像剤の微粉が微量に滞留することがあるが、前記空間と連結することにより、微粉の滞留を防止することができる。
本発明の画像形成装置は、さらに、前記光学部ユニットが外気から光学部ユニット内に吸気する冷却ファンを有し、光路上の窓から排気する構成にし、光路と連結した前記空間を風路にして前記排気ファンから外部に排気する構成にしたことを特徴とする。
通常、光学部ユニットの光路の出口にはプロセスカートリッジや周りのからの塵埃が光学部ユニット内に侵入するのを防ぐために防塵ガラスを使っている。本発明では防塵ガラスを不要とし、吸気ファンを光学部に取り付けた冷却ファンと兼用することにより大幅なコストダウンが図れる。また、ファンによって強制対流を生じさせることにより、複雑な冷却手段を要しなくても、プロセスカートリッジの冷却を効率的に行うことができ、画像形成装置の小型化を図ることができる。
The image forming apparatus of the present invention is further characterized in that either or both of an intake fan for taking in air from the outside and an exhaust fan for exhausting to the outside are provided between the intake port and the exhaust port. .
When the air flow is forcibly generated by the fan (hereinafter referred to as “forced convection”), the air in the image forming apparatus is more easily circulated with the outside air, and the end of the process cartridge is cooled more quickly. There is. If the frequency of use of the image forming apparatus is low, there is a cooling effect even if either the intake fan or the exhaust fan is provided. In the image forming apparatus of the present invention, the process cartridge further includes the optical unit. It is a process cartridge in which a casing shape is formed so that a space (hereinafter referred to as an optical path) for irradiating light from a unit and the space are connected.
By connecting the optical path and the space, an air flow can be generated around the photoconductor in the optical path, which is effective for cooling around the photoconductor. By cooling the periphery of the photoconductor, problems such as filming of the photoconductor can be solved. Further, in the optical path in the process cartridge, a minute amount of developer fine powder from the photosensitive member may stay in a small amount, but by connecting to the space, the fine powder can be prevented from staying.
In the image forming apparatus of the present invention, the optical unit further includes a cooling fan that sucks air from outside air into the optical unit and exhausts it from a window on the optical path, and the space connected to the optical path is used as an air path. The exhaust fan is configured to exhaust to the outside.
In general, a dust-proof glass is used at the exit of the optical path of the optical unit to prevent dust from the process cartridge and the surroundings from entering the optical unit. In the present invention, dust-proof glass is not required, and the cost can be greatly reduced by using the intake fan as a cooling fan attached to the optical unit. Further, by generating forced convection by the fan, the process cartridge can be efficiently cooled without requiring complicated cooling means, and the image forming apparatus can be downsized.
上記課題を解決するための手段により、本発明は、攪拌部材、現像装置およびプロセスカートリッジの端部の温度上昇を抑えて、効果的に放熱が行えるようにした。また、光学部ユニットをプロセスカートリッジに近接配置して不要な隙間を減少させ、さらに、自然対流や強制対流を効果的に生じさせ、プロセスカートリッジ端部の空間が、冷却のための風路としての効果を発揮できるようにした。そして、現像剤の劣化を防いで、トナーの固化や、トナーの固着による攪拌部材の回転軸と画像への影響を防いで、高画質の画像を安定して提供することができた。また、攪拌部の両端部を小さくすることにより、複雑な冷却手段を要しなくても、攪拌部材の温度上昇の抑制効果が発揮でき、現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置の小型化と利便性の向上を図ることができた。 By means for solving the above-mentioned problems, the present invention is able to effectively dissipate heat by suppressing temperature rises at the ends of the stirring member, the developing device and the process cartridge. In addition, the optical unit is disposed close to the process cartridge to reduce unnecessary gaps. Further, natural convection and forced convection are effectively generated, and the space at the end of the process cartridge serves as an air path for cooling. The effect was able to be demonstrated. Further, the deterioration of the developer was prevented, and the solidification of the toner and the influence of the rotating shaft of the stirring member and the image due to the fixation of the toner were prevented, and a high-quality image could be stably provided. Further, by reducing both ends of the agitation unit, the effect of suppressing the temperature increase of the agitation member can be exerted without requiring complicated cooling means, and the development device, the process cartridge, and the image forming apparatus can be reduced in size and convenience. It was possible to improve the performance.
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、図1から図16に基づいて説明する。ただし、これらは一実施形態にすぎず本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. However, these are merely embodiments and do not limit the scope of the claims of the present invention.
図1は、画像形成装置1の構成を示した概略図である。
画像形成装置1は、光学部1a、給紙ローラ1b、記録紙3を収納する給紙カセット1c、転写ベルト1d、定着ローラ1eで構成される。プロセスカートリッジ2は、画像形成装置1に着脱可能な形式で装着されている。給紙カセット1cに収納された記録紙3は給紙ローラ1bにより感光体2dへ搬送される。感光体2dに付着したトナーによる可視像は、転写ベルト1dにより記録紙3に転写される。記録紙3は、定着ニップ部で定着され、画像形成装置1の外部に排出される。なお、光学部1aは、図示しないポリゴンモータ、ポリゴンミラー、Fθレンズ、レーザダイオード、ミラー等からなる。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of the
The
図2は、プロセスカートリッジ2の構成を示した断面図である。
プロセスカートリッジ2は、感光体2dと少なくとも1つのプロセス手段を備えたものである。本実施形態のプロセス手段には、感光体2dを帯電させる帯電ローラ2aと、現像するためのトナー収納部2bと、感光体2dの表面に残留するトナーを除去するためのクリーニング部2cが用いられている。感光体2dは、時計方向に回転駆動し、その際、帯電ローラ2aにより帯電され光学部1aからレーザー光が照射されて、感光体2d上に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置によって現像される。
現像装置は、現像手段として、像担持体である円筒状の感光体2dの側方に配設されている。感光体2dに向けて開口部が形成されたケーシング10としての現像装置、その開口部から一部が露出した現像剤担持体としての固定磁石を内蔵した現像ローラ5、現像ローラ5上に担持されて搬送されている現像剤の量を調整する現像ブレード6、現像剤を収納する空間としてのトナー収納部2b等を備えている。現像手段とは、トナー容器8内の現像剤を攪拌部材9によって現像ローラ5側にトナー補給口8aを介して送り出し、現像ローラ5を回転させるとともに、現像ブレード6によって摩擦帯電した規定量の現像剤層を現像ローラ5の表面に形成し、その現像剤を感光体2dの現像領域に供給して前記潜像を現像してトナー像を形成することをいう。
トナー収納部2bは、ケーシング上部10aとケーシング下部10bとで構成されるトナー補給口8aと現像ローラ5との空間を指す。トナー収納部2bは、適量の現像剤を収納し、現像ローラ5より感光体2dへ送られた現像剤を適宜、補充できるように現像剤を収納するための空間である。
現像剤は、トナー補給口8aからトナー収納部2bに搬送されるが、現像剤が少なくなった時でも、ケーシング上部10aの左側の傾斜と現像剤の自重により現像ローラ5の方へ搬送される。現像ローラ5上に常に所定量の現像剤が取り込まれ、現像剤のトナー濃度が常に一定濃度以上に保たれる。このようにトナー濃度をほぼ一定範囲内にコントロールできるので、トナー濃度センサ、現像剤の現像能力を知るために感光体2d上に形成した基準トナー像の画像濃度を検知する光学的画像濃度センサ、トナー補給部材などを用いた複雑なトナー濃度制御機構が不要となる。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the
The
The developing device is disposed as a developing means on the side of a cylindrical
The
The developer is conveyed from the
図3は、攪拌部の両端部を小さくしたことに合わせて、攪拌部材9を収納するケーシング10の両端部を小さくしたプロセスカートリッジ2の一実施形態図である。プロセスカートリッジ2のケーシング下部10bの内面半径を、攪拌部の両端部と中央部のそれぞれの半径とほぼ等しくして、空間を形成している。
FIG. 3 is an embodiment of the
図4は、プロセスカートリッジ2の端部形状を示した図である。ハッチング部分は図5のB−Bの断面図であって、端部を小さくした部分である。
FIG. 4 is a view showing the end shape of the
図5は、図4のプロセスカートリッジを矢印Aから見た側面図である。プロセスカートリッジ2の最長部の面より一段下がった面が形成される。
FIG. 5 is a side view of the process cartridge of FIG. A surface that is one step lower than the longest surface of the
図6は、プロセスカートリッジ2と画像形成装置1本体側板との間に空間を形成したときの上面図である。現像部、とくに攪拌部材端部周りに空間が形成されることにより攪拌部材9の回転による軸受部の発熱に対して放熱が可能となるとともに、画像形成装置1本体への熱伝導を少なくすることができる。
FIG. 6 is a top view when a space is formed between the
図7は、プロセスカートリッジ2と画像形成装置1本体側板と、光学部1aとの間に空間を形成したときの上面図である。図6では、光学部1aを考慮せず、単にプロセスカートリッジ2と画像形成装置1本体側板との間に空間を形成した。しかしながら、ユニット間との隙間がプロセスカートリッジ2の周りに多いと、風路として形成した空間の効果が十分に発揮できなくなる。これは他の隙間からの空気の出入りがあるため、プロセスカートリッジ端部の空間が冷却のための風路としての効果が発揮できなくなり、プロセスカートリッジ端部の温度上昇を抑制する働きが小さくなるからである。このような不具合を解消するために、光学部1aをプロセスカートリッジに近接配置し、不要な隙間を作らないようにした。
FIG. 7 is a top view when a space is formed between the
図8は、取り入れ口21と排気口22を、画像形成装置1本体の同じ側板上に設置したモノクロ機の例である。遮蔽板20は、定着熱を遮蔽するとともに、取り入れ口21から排気口22まで空気を矢印のようにスムーズに流れるようにして循環させる。空気の流れを促進し、プロセスカートリッジ2及び画像形成装置1本体内の冷却が促進される。
FIG. 8 is an example of a monochrome machine in which the
図9は、取り入れ口21と排気口22を、画像形成装置1本体の相対する側板上に設置したモノクロ機の例である。従来機においては、画像形成装置本体内の側板近くはプロセスカートリッジ及び光学部ユニットで塞がれ、下から上への空気流はでき難い状態であったが、本発明のように画像形成装置本体内の側板に空間があるため、自然対流が生じ、プロセスカートリッジ2の端部、とくに現像部の攪拌部材端部を冷却することができる。
FIG. 9 is an example of a monochrome machine in which the
図10は、複数のプロセスカートリッジ2を縦に配列したときの風路を示したタンデムカラー機の例である。それぞれのプロセスカートリッジ2の間に光学部1aからの光路となる隙間Sを設けて、光路とプロセスカートリッジ2の端部に形成した空間とが連結するようにし、空気がスムーズに流れるようにしている。
FIG. 10 is an example of a tandem color machine showing an air path when a plurality of
図11は、取り入れ口21と排気口22を、画像形成装置1本体の同じ側板上に設置したタンデムカラー機の例である。プロセスカートリッジ2を縦型に配置することにより、空気の流れが下から上へと自然対流により発生し、空気流を容易に作ることができる。また、プロセスカートリッジ2の配置が垂直だけでなく、ある程度の斜めに配置してもその効果は得られる。さらに、プロセスカートリッジ2の連結空間の出口近傍には定着装置があるため、定着装置からの熱を遮るために遮蔽板20を配置している。
FIG. 11 shows an example of a tandem color machine in which the
図12は、図11のタンデムカラー機の例における空気の流れを表した図である。このようにプロセスカートリッジ2端部の空間を直線状にすることにより、空気の流れがスムーズになり、プロセスカートリッジ2の現像部の攪拌部材端部を冷却するばかりでなく、周りのユニットおよび画像形成装置1本体の内部の温度上昇を抑えることができる。
FIG. 12 is a diagram showing the air flow in the example of the tandem color machine of FIG. By making the space at the end of the
図13は、吸気ファン23と排気ファン24を、画像形成装置1本体の同じ側板上に設置したタンデムカラー機の例である。ファンによって強制対流を生じさせると、画像形成装置1内の空気が外気とより循環しやすくなり、プロセスカートリッジ2の端部の冷却がより早くなされる効果がある。また、画像形成装置1の使用頻度が少ない場合には、吸気ファン23と排気ファン24のどちらか一方を設けることとしても冷却効果はあるため、画像形成装置1の仕様に応じて、適宜選択できる。
FIG. 13 shows an example of a tandem color machine in which the
図14は、取り入れ口21と排気ファン24を、画像形成装置1本体の同じ側板上に設置したタンデムカラー機の例における空気の流れを表した図である。排気ファン24のみを設けることとしても、強制対流が生じることにより、画像形成装置1内の空気は外気と循環しやすくなるため、冷却効果はある。
FIG. 14 is a diagram illustrating the air flow in an example of a tandem color machine in which the
図15は、図14の光学部1aの下部に冷却ファン25を取り付けたときの空気の流れを表した図である。冷却ファン25から光学部1a内に空気を送り込み、光学部1a内の冷却を行っている。送り込まれた空気は光路上の窓から排気する構成にし、光路と連結した前記プロセスカートリッジ2の端部との空間を風路にして、排気ファン24から外部に排気する構成にしている。その結果、光学部1a、プロセスカートリッジ2の現像部、周りのユニットおよび画像形成装置1本体の内部の温度上昇を抑えることができる。
FIG. 15 is a diagram showing the air flow when the cooling
図16は、光学部1aの下部に冷却ファン25を取り付けたときの空気の流れを詳細に表した図である。光学部1aの下部に図示しないフィルターを介して外気を吸い込む冷却ファン25を取り付けている。冷却ファン25によって生じる光路上の窓から排出される風圧をP1、排気ファン24によって生じる負圧をP2、プロセスカートリッジ側の風路から光学部1aの光路上の窓に向かって掛かる風圧をP3としたとき、必ずP1>P3となるように設定することにより、光学部1aの光路用窓からの塵埃を遮断することができる。これは、空気流が逆流することによって、プロセスカートリッジ2や周囲からの塵埃が光学部1aの光路上の窓から光学部1a内に侵入するのを防止することができるためである。
通常、光学部1aの光路の出口にはプロセスカートリッジ2や周りからの塵埃が光学部1a内に侵入するのを防ぐために防塵ガラスを使っている。本発明では防塵ガラスを不要とし、吸気ファン23を光学部1aに取り付けた冷却ファン25と兼用することにより大幅なコストダウンが図れる。また、ファンによって強制対流を生じさせることにより、複雑な冷却手段を要しなくても、プロセスカートリッジ2の冷却を効率的に行うことができ、画像形成装置1の小型化を図ることができる。
FIG. 16 is a diagram showing in detail the flow of air when the cooling
Normally, the dust in the outlet of the
1 画像形成装置
1a 光学部
1b 給紙ローラ
1c 給紙カセット
1d 転写ベルト
1e 定着ローラ
2 プロセスカートリッジ
2a 帯電ローラ
2b トナー収納部
2c クリーニング部
2d 感光体
3 記録紙
5 現像ローラ
6 現像ブレード
8 トナー容器
8a トナー補給口
9 攪拌部材
10 ケーシング
10a ケーシング上部
10b ケーシング下部
20 遮断板
21 取り入れ口
22 排気口
23 吸気ファン
24 排気ファン
25 冷却ファン
DESCRIPTION OF
Claims (7)
光学部ユニットと、を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、現像剤を撹拌する撹拌部と回転中心となる軸で構成され、前記攪拌部は前記回転軸に直角な方向に現像剤を搬送し、回転軸方向に形成された前記攪拌部の両端部の半径を、前記攪拌部の中央部の半径より小さくした攪拌部材を備え、
前記攪拌部材を収納するケーシングの下部の内面半径を、前記攪拌部の両端部と中央部のそれぞれの半径とほぼ等しくして、前記ケーシングの両端部を小さくし、
前記ケーシングの両端部を小さくしたことにより、前記プロセスカートリッジと、前記プロセスカートリッジを着脱ガイドする画像形成装置本体の側板と、光学部ユニットとの間に空間を形成し、
前記空間と連通する通気口を画像形成装置に設けて、前記プロセスカートリッジと画像形成装置の間に空気流が生じるように風路を形成し、前記プロセスカートリッジと画像形成装置内を冷却する
ことを特徴とする画像形成装置。 A process cartridge that integrally supports at least the image carrier and the developing device;
In an image forming apparatus having an optical unit,
The developing device includes a stirrer for stirring the developer and a shaft serving as a rotation center, and the stirrer transports the developer in a direction perpendicular to the rotation axis, and the stirrer formed in the rotation axis direction. A stirring member in which the radius of both end portions is smaller than the radius of the central portion of the stirring portion,
The inner radius of the lower portion of the casing that houses the stirring member is substantially equal to the radius of each of the both end portions and the central portion of the stirring portion, and both end portions of the casing are made small,
By reducing both ends of the casing, a space is formed between the process cartridge, the side plate of the image forming apparatus main body for guiding the attachment and detachment of the process cartridge, and the optical unit,
Providing an air vent in the image forming apparatus to communicate with the space, forming an air path so that an air flow is generated between the process cartridge and the image forming apparatus, and cooling the inside of the process cartridge and the image forming apparatus. An image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the vent is provided in the image forming apparatus so as to be positioned on an upstream side and a downstream side of an air flow generated in the space.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the process cartridges are provided, and the process cartridges are arranged so that the spaces are connected in series.
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein one or both of an external air intake port and an air exhaust port are provided in the image forming apparatus so as to be positioned upstream and downstream of the air flow generated in the space. The image forming apparatus according to any one of the above.
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4 , wherein one or both of an intake fan that takes in air from the outside and an exhaust fan that exhausts the air to the outside are provided between the intake port and the exhaust port.
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。 6. The process cartridge according to claim 1, wherein the process cartridge is a process cartridge having a casing shape so that a space for irradiating light from the optical unit and the space are connected to each other. Image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 The optical unit has a cooling fan that sucks air from outside air into the optical unit, and exhausts air from a window on the optical path, and exhausts air from the exhaust fan using the space connected to the optical path as an air path. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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