JP4010352B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセスを使い、像担持体（感光体）が円筒ドラム形状であるプリンタ、プロッタ、複写機、ＦＡＸなどの普通紙に複写が可能な画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一連の電子写真プロセスを使って複写を行なう画像形成装置で、ドラム形状の感光体に、材料をゴムとするブレードを、カウンター方式にて押しつけ、感光体上に残された残トナーをクリーニングする機構を備える複写機では、感光体ドラムと、材料をゴムとするクリーニングブレードとの摩擦によって振動が発生する。
【０００３】
この振動がドラムの長さ、及び重量などドラムが持つ固有の特性、さらにクリーニングブレードの材質によって、ドラム内部で振動増幅されることにより、人間が認識できる音となって、いわゆるブレード鳴きと呼ばれる現象が発生する。
【０００４】
現状、一般的に複写機で使用しているクリーニングブレード、および感光体ドラムの組み合わせでは、摂氏３０°近辺での使用においては、人間が感知できるブレード鳴き現象は少ないが、摂氏３２°以上での機械使用においては人間の聞こえる音としてのブレード鳴き現象が、始動時、停止時の比較的ゆるやかな振動状態の時に発生する様になる。
【０００５】
さらに、温度上昇と共にこのブレード鳴き現象が、感光体回転と付随して聞こえる様になり、ついには感光体回転中、連続的に鳴り続ける様になる。温度上昇によってブレードゴムの固有の性質が変わることから発生するものなのか、又は他の原因があってのことかは定かではないが、感光体との摩擦の振動数が変わったことによるものと考えられる。ブレード鳴き現象は、現状の感光体とクリーニングブレードの関係においては、温度と密接な関係にあることがわかっている。
【０００６】
また、環境への配慮から、消費電力を押さえることが必要となる今後の複写機においては、電子写真プロセス中での電力消費が一番大きい定着部での消費電力を下げる手段として、低温度での融点を持つトナーが使用されるようになってきている。この低温度融点をもつトナー使用環境下では、現状よりも低い温度から低温度融点トナーがユニットへ固着しやすくなり、ユニットの温度管理が更に重要となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のことから判る通り、現在設計で求められているものは、ユニット周辺雰囲気の温度を上げない設計であるが、そのような設計の具体的な提案は未だ成されていないのが実情である。
【０００８】
本発明は上述の実情に鑑みて成したもので、感光体を成す像担持体の内部に気流を発生させることにより、温度の上昇を最小限に抑制し得るようにした画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００９】
本発明の請求項１は、一連の電子写真プロセスを使用しかつ像担持体が円筒ドラム形状であり、表面及び像担持体廻りの温度上昇を防ぐことを目的として空気を導く為に、像担持体を保持するＰＣＵカートリッジに風通穴があけられた画像形成装置において、ドラム端部に設置されたフランジの何れか一方の外周部と像担持体の内周部との間に設けられ、一方のフランジと像担持体とが相対的に回転可能なベアリング構造を有し、ベアリング構造を有するフランジを含む像担持体の両端に取り付けられた該フランジには風通穴があけられており、一方のフランジは外部駆動によって回転する扇風機形状の羽を持っており、一方のフランジが外部駆動によって像担持体の回転速度と同等以上の回転速度で回るように構成されていることを最も主要な特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１〜図７は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図１は本形態例の概略図を示し、円筒ドラム形状の感光体を成す像担持体１の端部片方には、樹脂（ＰＣ、ＰＳなどにガラスを数１０％混合したもの）や、Ａｌ等の金属でできた、風通穴５を有するフランジ４を圧入＋接着または像担持体ドラムと一体成形して、ドラム駆動によってフランジ４（図２の右側の図示を参照）が外れない様にしてある。本形態例では、こちらのフランジ４中心に、ドラム駆動軸９（図４参照）が差し込まれ、ドラム駆動の伝達点となっている。
【００１５】
そして、このドラムの端部反対側に圧入接着されるフランジが、ベアリング構造を有するベアリングフランジ２となる。このベアリングフランジ２は、図２の右側の図示や図３を参照すれば判る通り、内輪７と外輪８の間に球状の物質が挟み込まれている構造となっており、本形態例においては、内輪側にガラスを３０％含む樹脂を使って実施した。
【００１６】
このことは、本発明の重要な構成要件であるベアリングフランジ２の内輪７に羽３の形状を持たせること、また、風通穴６をベアリングフランジ２内に空けることの二つの重要要素を組み込むため、形状を容易に作りやすくすることから、樹脂物質が一番適した材料となる。なお、ガラスを入れるのは、球状の物質（基本的にＦｅなどの金属使用）との摩擦によって、削れることを防ぐ為に強度を持たせるためである。金属を使っての同様構成でも機構的にはまったく同様である。加工のしやすさを追求した結果である。
【００１７】
なお、図５は実施した機械の全体図を示しているが、これは一般的に知られている電子写真プロセスを用いる複写機の構成であるため説明は割愛する。また、図６は像担持体１が収容されるＰＣＵユニット１１の全体図を示したものであり、図７は像担持体１をＰＣＵユニット１１から脱着する様子を図にしたものである。
【００１８】
しかして、以上に述べた如く画像形成装置を構成すれば、ベアリングフランジ２を使用することで、内輪７と外輪８の速度差を発生させることが可能となるのである。これは、像担持体１に固定された外輪８よりもベアリングフランジ２の内輪７の回転数に差をつけることとなる。これにより、像担持体１よりも、ベアリングフランジ２に取りつけられた羽３を早く回すことが可能となり、これによって、必要とする気流を十分に発生させることができるものである。
【００１９】
また、ベアリングフランジ２内輪７の中心には、図４のようにドラム回転の為のドラム軸部１０が挿入されており、この軸がベアリングフランジ内輪を駆動させるための、駆動伝達部分となっている。この機構を持つことにより、ドラム内へ図４の様に気流を発生させることが可能となり、ドラム表面のみにとどまることなく、ドラムを中心としたユニット全体に冷却効果をもたらすことが可能となる。
【００２０】
なお、本発明の画像形成装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
上述した本発明の画像形成装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を得る。
【００２２】
本発明の請求項１に記載の画像形成装置によれば、像担持体回転速度と、ベアリング構造を有するフランジとの速度差を発生させることができるので、該フランジを像担持体よりも早く回すことができ、これによって、前記フランジに付した羽構造により必要とする気流を十分に発生させて像担持体内に導くことができ、ドラムを中心としたユニット全体に冷却効果をもたらせて温度の上昇を最小限に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す斜視図である。
【図２】図１の右側のフランジと左側のベアリングフランジについての正面図である。
【図３】図１の左側のベアリングフランジの詳細を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図４】図１の像担持体内の気流の流れを説明する断面図である。
【図５】電子写真プロセスを用いる複写機の一般的な構成を示す説明図である。
【図６】ＰＣＵユニットの全体構造を示す斜視図である。
【図７】像担持体をＰＣＵユニットからの脱着する様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 像担持体
２ ベアリングフランジ（ベアリング構造を有するフランジ）
３ 羽
４ フランジ
５ 風通穴
６ 風通穴
７ 内輪
８ 外輪
９ ドラム駆動軸
１０ ドラム軸部
１１ ＰＣＵユニット

Claims (1)

1. 一連の電子写真プロセスを使用しかつ像担持体が円筒ドラム形状であり、表面及び像担持体廻りの温度上昇を防ぐことを目的として空気を導く為に、像担持体を保持するＰＣＵカートリッジに風通穴があけられた画像形成装置において、
   ドラム端部に設置されたフランジの何れか一方の外周部と前記像担持体の内周部との間に設けられ、前記一方のフランジと前記像担持体とが相対的に回転可能なベアリング構造を有し、
   ベアリング構造を有するフランジを含む像担持体の両端に取り付けられた該フランジには風通穴があけられており、前記一方のフランジは外部駆動によって回転する扇風機形状の羽を持っており、前記一方のフランジが外部駆動によって像担持体の回転速度と同等以上の回転速度で回るように構成されていることを特徴とする画像形成装置。

Images