JP4707583B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。そのうち特に、現像装置で現像剤を付着して像担持体上に画像を形成し、その画像を転写して記録媒体に画像を記録する電子写真式の画像形成装置に関する。
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof. Among them in particular, an image formed on an image bearing member attached to the developer in the developing device, related to an electrophotographic image forming apparatus for recording an image on a recording medium by transferring the image.
電子写真式の画像形成装置では、ドラム状やベルト状の像担持体の回転とともに、その像担持体上に帯電、書込みを行って静電潜像を形成して後、現像装置でトナーを付着することによりその静電潜像を可視像化してトナー画像を形成し、そのトナー画像を直接、または中間転写体を介して間接的に転写して、用紙、OHPフィルム等の記録媒体に画像を記録する。 In an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed by charging and writing on the image carrier with the rotation of a drum-like or belt-like image carrier, and then a toner is attached by a developing device. Thus, the electrostatic latent image is visualized to form a toner image, and the toner image is transferred directly or indirectly via an intermediate transfer member to form an image on a recording medium such as paper or an OHP film. Record.
このような画像形成装置にあっては、小型化を図り、またメンテナンス性の向上を図るべく、例えば図14に示すようなプロセスカートリッジを備える。プロセスカートリッジは、図13に示すように、ドラム状の像担持体1と、そのまわりに配置する帯電装置2、現像装置3、クリーニング装置4などで一体化して構成する。
Such an image forming apparatus is provided with a process cartridge as shown in FIG. 14, for example, in order to reduce the size and improve the maintainability. As shown in FIG. 13, the process cartridge is configured integrally with a drum-
現像装置3は、例えば図12に示すように、現像剤を収容する筐体5内で現像剤撹拌部材6を回転して、その現像剤撹拌部材6で現像剤を撹拌しながら搬送して現像剤担持体7に付着し、その現像剤担持体7で担持する現像剤を薄層化部材8で薄層化して後、像担持体1に対峙してその対峙する像担持体1にトナーを付着することにより、像担持体1上の静電潜像を可視像化するものであった。
For example, as illustrated in FIG. 12, the developing
ところが、このような現像装置3では、現像剤撹拌部材6による撹拌で現像剤の温度が上昇して熱でトナーが固化し、画像に不具合が発生したり、現像剤撹拌部材6の回転がロックしたりする問題があった。よって、この種の画像形成装置にあっては、小型化や低コスト化とともに、排熱処理も重要な課題であった。特にカラー画像形成装置では、現像装置やプロセスカートリッジを複数備えることから、画像形成装置本体内の実装密度が高くなり、放熱および冷却を行うことが非常に困難であった。
However, in such a developing
従来の画像形成装置の中には、特許文献1や特許文献2に記載されるように、現像装置の外壁を形成する筐体に複数の冷却フィンを設け、冷却ファンの風を当てて現像装置を強制的に冷却するものがある。
In conventional image forming apparatuses, as described in
ところが、現像装置の外壁をプラスチックで形成すると、外壁に複数の冷却フィンを設けたとしても、現像剤の撹拌によって発生した熱を現像装置外に有効に逃がすことができず、現像装置の筐体内に収容する現像剤が高温となってしまい、画像に不具合が発生したり、現像剤撹拌部材の回転がロックしたりするなどの問題を生じた。 However, if the outer wall of the developing device is made of plastic, even if a plurality of cooling fins are provided on the outer wall, the heat generated by the stirring of the developer cannot be effectively released outside the developing device, and the inside of the housing of the developing device As a result, the developer contained in the toner becomes a high temperature, which causes problems such as a problem in the image and the rotation of the developer stirring member being locked.
そこで、この発明の第1の目的は、現像装置にあって、現像剤の撹拌により生ずる熱を効率よく現像装置外に放出することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, a first object of the present invention is to provide a developing device that efficiently releases heat generated by stirring of the developer to the outside of the developing device.
この発明の第2の目的は、現像剤を囲む筐体内の温度が高い個所と低い個所に合わせて、筐体内の熱を効率よく現像装置外に放出することにある。 A second object of the present invention is to efficiently release the heat in the housing to the outside of the developing device in accordance with the location where the temperature inside the housing surrounding the developer is high and the location where the temperature is low.
この発明の第3の目的は、放熱効果を高めて筐体内の熱を一層効率よく現像装置外に放出するとともに、現像装置の取り扱いを容易とすることにある。 A third object of the present invention is to enhance the heat radiation effect and to release the heat in the housing to the outside of the developing device more efficiently and to facilitate the handling of the developing device.
この発明の第4の目的は、プロセスカートリッジにあって、現像剤の撹拌により生ずる熱を効率よく現像装置内からプロセスカートリッジ外に放出することにある。 A fourth object of the present invention is to provide a process cartridge that efficiently releases heat generated by stirring of the developer from the developing device to the outside of the process cartridge.
この発明の第5の目的は、画像形成装置にあって、現像剤の撹拌により生ずる熱を効率よく現像装置外に放出することにある。 A fifth object of the present invention is to provide an image forming apparatus that efficiently releases heat generated by stirring of a developer to the outside of the developing apparatus.
この発明の第6の目的は、画像形成装置にあって、現像剤の撹拌により生ずる熱を効率よく現像装置内からプロセスカートリッジ外に放出することにある。 A sixth object of the present invention is to provide an image forming apparatus that efficiently releases heat generated by stirring of a developer from the inside of the developing apparatus to the outside of the process cartridge.
この発明の第7の目的は、高価なヒートシンクを有効利用するとともに、ヒートシンクの限界を越えて熱容量を増やして、より放熱効果を高めることにある。 A seventh object of the present invention is to effectively use an expensive heat sink, and to increase the heat capacity beyond the limit of the heat sink to further enhance the heat dissipation effect.
この発明の第8の目的は、ヒートシンクの熱容量を一層増やして、より放熱効果を高めることにある。 An eighth object of the present invention is to further increase the heat capacity of the heat sink to further enhance the heat dissipation effect.
この発明の第9の目的は、放熱効果をより高めて筐体内の熱を一層効率よく現像装置外に放出することにある。 A ninth object of the present invention is to further enhance the heat dissipation effect and release the heat in the housing to the outside of the developing device more efficiently.
この発明の第10の目的は、一層効果的に冷却して現像装置内の熱を効率的に放出することにある。 A tenth object of the present invention is to more effectively cool down and efficiently release the heat in the developing device.
この発明の第11の目的は、さらに一層効果的に冷却して現像装置内の熱を効率的に放出することにある。 An eleventh object of the present invention is to more efficiently cool down and efficiently release the heat in the developing device.
この発明の第12の目的は、プロセスカートリッジを複数備える画像形成装置において、ヒートシンクの冷却フィンを用いてそれぞれのプロセスカートリッジの誤セットを防止し、高価なヒートシンクを有効利用することにある。 A twelfth object of the present invention is to effectively use an expensive heat sink in an image forming apparatus having a plurality of process cartridges by using a cooling fin of the heat sink to prevent erroneous setting of each process cartridge.
この発明の第13の目的は、専用のダクトをなくし、また効率のよい通風路を形成してファンの数や風量を押さえ、さらに風の流れの自由度を増して設計の多様化を図ることにある。 The thirteenth object of the present invention is to diversify the design by eliminating a dedicated duct and forming an efficient ventilation path to reduce the number of fans and the amount of air and to further increase the degree of freedom of wind flow. It is in.
この発明の第14の目的は、通風のための構成を共通化し、コストの低減と小型化を図ることにある。 A fourteenth object of the present invention is to make the configuration for ventilation common, thereby reducing the cost and reducing the size.
このため、請求項1に記載の発明は、上述した第6、12の目的を達成すべく、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置における、一成分や二成分現像剤を使用し、その現像剤を付着して感光体等の像担持体上の潜像を可視像化する現像装置であって、
現像剤を囲む筐体を、金属板に多数の冷却フィンを付けて構成した金属製ヒートシンクを用いて形成し、そのヒートシンクの冷却フィンの表面に溝等を形成して凹凸を設ける現像装置を備える、
プロセスカートリッジを複数備えた画像形成装置において、
それぞれのヒートシンクの冷却フィンの形状を異ならしめるとともに、それらのプロセスカートリッジをそれぞれ画像形成装置本体に対して取り付けるとき、対応するプロセスカートリッジの冷却フィンのみを通過して、対応するプロセスカートリッジのみの取り付けを許す通過孔を画像形成装置本体側の部材に形成することを特徴とする。
Therefore, the invention according to
A housing that surrounds the developer is formed using a metal heat sink formed by attaching a number of cooling fins to a metal plate, and includes a developing device that forms grooves or the like on the surface of the cooling fin of the heat sink to provide irregularities. ,
In an image forming apparatus including a plurality of process cartridges,
While making the shape of the cooling fins of the respective heat sinks different and attaching each of these process cartridges to the image forming apparatus main body, only the cooling fins of the corresponding process cartridges are passed, and only the corresponding process cartridges are attached. The passage hole to be allowed is formed in a member on the image forming apparatus main body side .
そして、現像剤撹拌部材による撹拌で発生した熱を、現像剤を囲む筐体を形成する金属製ヒートシンクで現像装置外に放出する。また、ヒートシンクの冷却フィンの表面積を大きくするとともに、持ったときに滑らないようにする。
Then, the heat generated by the stirring by the developer stirring member is released to the outside of the developing device by a metal heat sink that forms a casing surrounding the developer. In addition, the surface area of the cooling fin of the heat sink is increased, and it is prevented from slipping when held.
請求項2に記載の発明は、上述した第2の目的を達成すべく、請求項1に記載の画像形成装置の現像装置において、現像剤を囲む筐体の、高温になりやすい個所と、なりにくい個所とで、ヒートシンクに設ける多数の冷却フィンの間隔を異ならしめることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in order to achieve the second object described above, in the developing device of the image forming apparatus according to the first aspect, a portion of the casing surrounding the developer is likely to become a high temperature. It is characterized in that the intervals between a large number of cooling fins provided on the heat sink are made different from each other at difficult places.
そして、筐体の、高温になりやすい個所では、ヒートシンクに設ける多数の冷却フィンの間隔を狭めてそれらの冷却フィンを介しての熱の放出量を多くし、高温になりにくい個所では、間隔を拡げて冷却フィンを介しての熱の放出量を少なくする。 At locations where the temperature tends to be high, the intervals between the many cooling fins provided on the heat sink are narrowed to increase the amount of heat released through those cooling fins. Expand and reduce the amount of heat released through the cooling fins.
プロセスカートリッジは、少なくとも像担持体と現像装置とを備えて一体化し、画像形成装置本体に対して一括して着脱自在とする。
The process cartridge integrally comprises at least an image bearing member and the developing device, it detachable collectively to the image forming apparatus main body.
画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などである。
The image forming apparatus is a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof .
請求項3に記載の発明は、上述した第7の目的を達成すべく、請求項1または2に記載の画像形成装置において、画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジを着脱するとき、ヒートシンクを画像形成装置本体側のガイドレール等の部材に接触してプロセスカートリッジの着脱を案内することを特徴とする。
The invention according to
そして、画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジを着脱するとき、ヒートシンクを画像形成装置本体側の部材に接触してその画像形成装置本体側の部材で案内し、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に取り付けまたは画像形成装置本体から取り外す。
Then, when attaching and detaching the profile processes cartridge to the image forming apparatus main body, guided by a member of the image forming apparatus main body in contact with heat sink member of the image forming apparatus main body side, profile Seth cartridge of the image forming apparatus main body Attach to or remove from the main body of the image forming apparatus.
請求項4に記載の発明は、上述した第8の目的を達成すべく、請求項3に記載の画像形成装置において、画像形成装置本体側の部材を、ヒートシンクを用いて形成することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the third aspect , wherein the member on the image forming apparatus main body side is formed using a heat sink in order to achieve the eighth object. To do.
そして、現像剤撹拌部材による撹拌で発生した熱を、現像剤を囲む筐体を形成する金属製ヒートシンクと、それに接触して設ける画像形成装置本体側の部材を形成する金属製ヒートシンクを用いて現像装置外に放出する。 Then, heat generated by stirring by the developer stirring member is developed using a metal heat sink that forms a casing surrounding the developer and a metal heat sink that forms a member on the image forming apparatus main body side that is provided in contact with the heat sink. Release outside the device.
請求項5に記載の発明は、上述した第9の目的を達成すべく、請求項4に記載の画像形成装置において、画像形成装置本体側の部材を形成するヒートシンクの表面に溝等を形成して凹凸を設けることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in order to achieve the ninth object described above, in the image forming apparatus according to the fourth aspect , a groove or the like is formed on the surface of the heat sink that forms a member on the image forming apparatus main body side. It is characterized by providing unevenness.
そして、画像形成装置本体側の部材を形成するヒートシンクの冷却フィンの表面積を大きくする。 Then, the surface area of the cooling fin of the heat sink forming the member on the image forming apparatus main body side is increased.
請求項6に記載の発明は、上述した第10の目的を達成すべく、請求項1ないし5のいずれか1に記載の画像形成装置において、現像剤を囲む筐体を形成するヒートシンクを空冷するファンを備えることを特徴とする。
The invention according to
そして、ファンを使って、現像剤を囲む筐体を形成するヒートシンクを強制的に空冷する。 Then, a fan is used to forcibly cool the heat sink that forms the casing surrounding the developer.
請求項7に記載の発明は、上述した第11の目的を達成すべく、請求項6に記載の画像形成装置において、ファンにより、画像形成装置本体側の部材を形成するヒートシンクも空冷することを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in order to achieve the eleventh object described above, in the image forming apparatus according to the sixth aspect , the heat sink that forms the member on the image forming apparatus main body side is also air-cooled by the fan. Features.
そして、ファンを使って、現像剤を囲む筐体を形成するヒートシンクを空冷するとき、同時にそのファンで、画像形成装置本体側の部材を形成するヒートシンクも空冷する。 When the heat sink that forms the casing surrounding the developer is air-cooled using the fan, the heat sink that forms the member on the image forming apparatus main body side is also air-cooled with the fan.
請求項1に記載の発明は、プロセスカートリッジを複数備え、それぞれのヒートシンクの冷却フィンの形状を異ならしめるとともに、それらのプロセスカートリッジをそれぞれ画像形成装置本体に対して取り付けるとき、対応するプロセスカートリッジの冷却フィンのみを通過して、対応するプロセスカートリッジのみの取り付けを許す通過孔を画像形成装置本体側の部材に形成する。
The invention according to
そして、プロセスカートリッジを複数備える画像形成装置において、画像形成装置本体に対して複数のプロセスカートリッジを取り付けるとき、画像形成装置本体側の部材に形成する通過孔で、対応するプロセスカートリッジの冷却フィンのみの通過を許容して、対応するプロセスカートリッジのみの取り付けを可能とする。 In the image forming apparatus including a plurality of process cartridges, when the plurality of process cartridges are attached to the image forming apparatus main body, only the cooling fins of the corresponding process cartridge are formed in the through holes formed in the members on the image forming apparatus main body side. It allows passage and allows only the corresponding process cartridge to be attached.
請求項8に記載の発明は、上述した第13の目的を達成すべく、請求項1ないし6のいずれか1に記載の画像形成装置において、プロセスカートリッジを複数備え、それぞれを画像形成装置本体に取り付けたとき、各プロセスカートリッジのヒートシンクの冷却フィンが協働して一連の向きの通風路を形成するとともに、その通風路を通る風の流れを形成するファンを備えることを特徴とする。
The invention according to
そして、プロセスカートリッジを複数備える画像形成装置において、それぞれプロセスカートリッジを画像形成装置本体に取り付けたとき、各プロセスカートリッジのヒートシンクの冷却フィンが協働して一連の向きの通風路を形成し、ファンを用いてその通風路を通る風の流れを形成する。 In the image forming apparatus including a plurality of process cartridges, when the process cartridges are attached to the main body of the image forming apparatus, the cooling fins of the heat sinks of the process cartridges cooperate to form a series of ventilation paths, Used to form a wind flow through the ventilation path.
請求項9に記載の発明は、上述した第14の目的を達成すべく、請求項8に記載の画像形成装置において、一連の向きの通風路を現像装置の現像剤担持体の軸方向と直交する向きに形成することを特徴とする。
The invention according to claim 9, in order to achieve the fourteenth object of the above, orthogonal in the image forming apparatus according to
そして、ファンを用いて一連の向きの通風路を通る風の流れを形成して複数のプロセスカートリッジを横断するように風を流す。 Then, a fan is used to form a flow of wind that passes through a series of ventilation paths, and the wind is caused to cross the plurality of process cartridges.
請求項1に記載の発明によれば、現像装置にあって、現像剤撹拌部材による撹拌で発生した熱を、現像剤を囲む筐体を形成する金属製ヒートシンクで現像装置外に放出するので、現像剤の撹拌により生じた熱を、熱伝導率のよいヒートシンクで効率よく現像装置外に放出することができる。
According to the invention of
請求項2に記載の発明によれば、筐体の、高温になりやすい個所では、ヒートシンクの冷却フィンの間隔を狭めて熱の放出量を多くし、高温になりにくい個所では、間隔を拡げて放出量を少なくするので、現像剤を囲む筐体全体が一様な放熱量でなく、筐体内の温度が高い個所と低い個所に合わせてヒートシンクの冷却フィンを介しての放熱量を加減することにより、筐体内の熱を効率よく現像装置外に放出することができる。 According to the second aspect of the present invention, the space between the cooling fins of the heat sink is narrowed to increase the amount of heat released at the portion of the housing that is likely to be hot, and the space is widened at the portion that is not likely to be hot. Since the amount of release is reduced, the entire housing surrounding the developer is not uniformly dissipated, and the amount of heat dissipated via the heat sink's cooling fins is adjusted according to the high and low temperatures inside the housing. Thus, the heat in the housing can be efficiently released outside the developing device.
請求項1に記載の発明によれば、また、ヒートシンクの冷却フィンの表面に凹凸を設けて表面積を大きくするので、放熱効果を高めて筐体内の熱を一層効率よく現像装置外に放出することができる。また、表面に凹凸を設けて持ったときにすべらないようにするので、現像装置やそれを取り付けたプロセスカートリッジを画像形成装置本体から取り外したときのそれら現像装置やプロセスカートリッジの取り扱いを容易とすることができる。
According to the first aspect of the present invention, since the surface area is increased by providing the surface of the cooling fin of the heat sink to increase the surface area, the heat dissipating effect is enhanced and the heat in the housing is released more efficiently to the outside of the developing device. Can do. Also, since the surface is not slipped when held, the developing device and the process cartridge to which the developing device is attached are easily handled when the developing device and the process cartridge are removed from the image forming apparatus main body. be able to.
請求項1に記載の発明によれば、さらに、現像剤撹拌部材による撹拌で発生した熱を、現像剤を囲む筐体を形成するヒートシンクで現像装置内からプロセスカートリッジ外に放出するので、現像剤の撹拌により生じた熱を、熱伝導率のよい金属製ヒートシンクで効率よく現像装置内からプロセスカートリッジ外に放出することができる。
According to the first aspect of the present invention, the heat generated by the stirring by the developer stirring member is further released from the inside of the developing device to the outside of the process cartridge by the heat sink that forms a casing surrounding the developer. The heat generated by this stirring can be efficiently released from the inside of the developing apparatus to the outside of the process cartridge with a metal heat sink having good thermal conductivity.
請求項3に記載の発明によれば、ヒートシンクを画像形成装置本体側の部材に接触してその画像形成装置本体側の部材で案内し、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に取り付けまたは画像形成装置本体から取り外すので、画像形成装置本体に対するプロセスカートリッジの着脱を容易とすることができる。このように、ヒートシンクを用いて放熱効果を上げるのみならず、プロセスカートリッジの着脱を容易とし、高価なヒートシンクを有効利用することができる。また、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に取り付けているとき、ヒートシンクを画像形成装置本体側の部材に接触した状態に保持することにより、ヒートシンクのみの場合の限界を越えて熱容量を増やして、より放熱効果を高めることができる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明によれば、現像剤撹拌部材による撹拌で発生した熱を、現像剤を囲む筐体を形成する金属製ヒートシンクのみならず、それに接触して設ける画像形成装置本体側の部材を形成する金属製ヒートシンクを用いて現像装置外に放出するので、ヒートシンクの熱容量を一層増やして、より放熱効果を高めることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the heat generated by the stirring by the developer stirring member is not limited to the metal heat sink that forms the casing surrounding the developer, but is also provided in contact with the image forming apparatus main body side. Since the metal heat sink forming the member is used to release the developing device, the heat capacity of the heat sink can be further increased to further enhance the heat radiation effect.
請求項5に記載の発明によれば、画像形成装置本体側の部材を形成するヒートシンクの表面に凹凸を設けてそのヒートシンクの冷却フィンの表面積を大きくするので、放熱効果をより高めて筐体内の熱を一層効率よく現像装置外に放出することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the surface of the heat sink that forms the member on the image forming apparatus main body side is provided with unevenness to increase the surface area of the cooling fin of the heat sink, the heat dissipation effect is further enhanced and Heat can be released to the outside of the developing device more efficiently.
請求項6に記載の発明によれば、ファンを使って、現像剤を囲む筐体を形成するヒートシンクを強制的に空冷するので、一層効果的に冷却して現像装置内の熱を効率的に放出することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the heat sink for forming the casing surrounding the developer is forcibly cooled by air using the fan, so that the heat in the developing device can be efficiently cooled to efficiently Can be released.
請求項7に記載の発明によれば、ファンを使って、現像剤を囲む筐体を形成するヒートシンクを空冷するとき、同時にそのファンで、画像形成装置本体側の部材を形成するヒートシンクも空冷するので、さらに一層効果的に冷却して現像装置内の熱を効率的に放出することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, when the fan is used to cool the heat sink that forms the casing surrounding the developer, the heat sink that forms the image forming apparatus main body side is also cooled with the fan. Therefore, the heat in the developing device can be efficiently released by further effectively cooling.
請求項1に記載の発明によれば、加えて、プロセスカートリッジを複数備える画像形成装置において、画像形成装置本体に対して複数のプロセスカートリッジを取り付けるとき、画像形成装置本体側の部材に形成する通過孔で、対応するプロセスカートリッジの冷却フィンのみの通過を許容して、対応するプロセスカートリッジのみの取り付けを可能とするので、それぞれのプロセスカートリッジを誤った位置に取り付ける誤セットを防止することができる。このように、ヒートシンクを用いて放熱効果を上げるのみならず、ヒートシンクの冷却フィンを用いてプロセスカートリッジの誤セットを防止し、高価なヒートシンクを有効利用することができる。
According to the first aspect of the present invention, in addition, in the image forming apparatus including a plurality of process cartridges, when the plurality of process cartridges are attached to the image forming apparatus main body, the passage formed in the member on the image forming apparatus main body side. Since only the cooling fins of the corresponding process cartridge are allowed to pass through the holes, and only the corresponding process cartridge can be attached, it is possible to prevent erroneous setting of attaching each process cartridge to an incorrect position. In this way, not only can the heat dissipation effect be improved by using the heat sink, but also the process fin can be prevented from being set incorrectly by using the cooling fins of the heat sink, and an expensive heat sink can be used effectively.
請求項8に記載の発明によれば、プロセスカートリッジを複数備える画像形成装置において、それぞれプロセスカートリッジを画像形成装置本体に取り付けたとき、各プロセスカートリッジのヒートシンクの冷却フィンが協働して一連の向きの通風路を形成し、ファンを用いてその通風路を通る風の流れを形成するので、冷却フィンを用いることで専用のダクトを不要とし、また効率のよい通風路を形成してファンの数や風量を抑えることができる。さらに、風の流れの自由度を増して設計の多様化を図ることができる。
According to the eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus having a plurality of process cartridges, when each process cartridge is attached to the main body of the image forming apparatus, the cooling fins of the heat sink of each process cartridge cooperate to form a series of orientations. The fan is used to create a flow of wind through the ventilation path, so the use of cooling fins eliminates the need for a dedicated duct and the formation of an efficient ventilation path. And air volume can be reduced. Furthermore, the degree of freedom of the wind flow can be increased and the design can be diversified.
請求項9に記載の発明によれば、ファンを用いて一連の向きの通風路を通る風の流れを形成して複数のプロセスカートリッジを横断するように風を流すので、各プロセスカートリッジで共通のファンの使用が可能となるなど、通風のための構成を共通化し、コストの低減と小型化を図ることができる。現像剤担持体の軸方向の向きの通風路を形成すると、プロセスカートリッジごとに個別に通風のための構成を必要とし、コスト高となり、また大型化することとなる。 According to the ninth aspect of the present invention, since the wind is caused to flow across the plurality of process cartridges by using the fan to form a flow of the wind through the series of air passages, It is possible to reduce the cost and reduce the size by making the structure for ventilation common, such as the use of a fan. When the ventilation path in the axial direction of the developer carrying member is formed, a configuration for ventilation is required for each process cartridge, which increases costs and increases the size.
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図1には、タンデム式のデジタルフルカラー画像形成装置における内部機構の全体概略構成を示す。図中符号100は画像形成装置本体、200はその画像形成装置本体100上に取り付けるスキャナ(画像読取装置)である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overall schematic configuration of an internal mechanism in a tandem digital full-color image forming apparatus. In the figure,
画像形成装置本体100内には、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの作像ステーション10y、10c、10m、10bをタンデム式に並べて作像装置を構成する。各作像ステーションでは、それぞれ像担持体としてドラム状の感光体11y、11c、11m、11bを備え、その図中時計まわりの回転にともない、まず各帯電装置12y、12c、12m、12bでバイアス電圧を印加して表面を一様に帯電する。
In the image forming apparatus
次いで、複写機の場合にはスキャナ200による原稿読取信号、プリンタの場合にはホストからの画像信号、ファクシミリの場合には電話回線を利用した送信信号に基づき、共通の書込み装置13から、それぞれレーザ光Ly、Lc、Lm、Lbを照射することにより書込みを行い、感光体11y、11c、11m、11b上に静電潜像を形成する。そののち、各現像装置14y、14c、14m、14bで、現像剤中の粉体であるトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、感光体11y、11c、11m、11b上に各々各色単色画像を形成する。
Next, based on an original reading signal from the
そして、感光体11y、11c、11m、11bに同期して無端ベルト状の中間転写体15を図中反時計まわりに走行し、各一次転写装置16y、16c、16m、16bにより感光体11y、11c、11m、11b上の各色単色画像をイエロから順に中間転写体15上に一次転写し、転写画像を重ね合わせて中間転写体15上にフルカラー画像を形成する。
Then, the
一方、適宜タイミングで給送ローラ20の1つを選択的に回転し、画像形成装置本体100内の、対応する給紙カセット21から記録媒体Pを繰り出し、記録媒体搬送路23を通して搬送して一対のレジストローラ24間に突き当てて止める。そして、中間転写体15上のフルカラー画像にタイミングを合わせて一対のレジストローラ24を回転し、二次転写装置25によりそのフルカラー画像を記録媒体Pに二次転写する。
On the other hand, one of the
そののち、フルカラー画像転写後の記録媒体Pを記録媒体搬送路23を通してそのまま上方へと搬送し、定着装置22の定着ニップを通過するとき未定着転写トナーを記録媒体Pに定着し、排出ローラ26で排出して画像形成装置本体100上の排紙スタック装置27上にスタックする。
Thereafter, the recording medium P after the transfer of the full-color image is conveyed upward as it is through the recording
一次転写終了後の各感光体11y、11c、11m、11bは、それぞれ一次クリーニング装置17y、17c、17m、17bでクリーニングして転写残トナーを除去して初期化する。また、二次転写終了後の中間転写体15は、二次クリーニング装置18でクリーニングして転写残トナーを除去して初期化する。
The
図中符号28y、28c、28m、28bは、それぞれ各色現像装置14y、14c、14m、14bにトナーを補給する各色トナーボトルである。
さて、図示画像形成装置で記録媒体Pの表裏両面に画像を記録するときは、定着装置22を通過した片面記録済みの記録媒体Pを不図示の切換爪で切り換えて画像形成装置本体100から両面ユニット92に入れ、スイッチバック路93でスイッチバックして表裏反転してから再給紙路94を通して再び画像形成装置本体100に入れ、二次転写位置へと再給紙し、別途中間転写体15上に形成した画像を転写して裏面にも画像を記録して後、排出ローラ26で排紙スタック装置27に排出する。
Now, when images are recorded on both the front and back sides of the recording medium P by the illustrated image forming apparatus, the recording medium P that has been recorded on one side that has passed through the fixing device 22 is switched by a switching claw (not shown) from the image forming
図示画像形成装置では、上述したフルカラー画像の他、4つの作像ステーション10y、10c、10m、10bのいくつかを選択的に使用することにより、白黒を含む単色画像、二色画像、三色画像を任意に形成することもできる。
In the illustrated image forming apparatus, in addition to the full-color image described above, some of the four
ところで、この図1に示す画像形成装置では、小型化とメンテナンス性の向上を図るべく、各作像ステーション10y、10c、10m、10bで、それぞれ感光体11y、11c、11m、11bと、帯電装置12y、12c、12m、12bと、現像装置14y、14c、14m、14bと、一次クリーニング装置17y、17c、17m、17bとを一体化して各色別のプロセスカートリッジを形成し、画像形成装置本体100に対して各プロセスカートリッジごと個別に着脱自在としている。各プロセスカートリッジは、収容する現像剤が相違するのみで同一構成である。
By the way, in the image forming apparatus shown in FIG. 1, the
図2には、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの共通のプロセスカートリッジ構成を示す。
図示するとおり、プロセスカートリッジ30は、像担持体であるドラム状の感光体11まわりに、その下方に配置する帯電装置12から、感光体11の図中矢示する回転方向に現像装置14、一次クリーニング装置17を配置する。
FIG. 2 shows a common process cartridge configuration for yellow, cyan, magenta, and black.
As shown in the figure, the
帯電装置12は、感光体11に接触または近接して配置した帯電ローラ32にクリーニングローラ33を接触してなる。一次クリーニング装置17は、右上ケース34と右下ケース35とよりなるクリーニング筐体内に、感光体11上の転写残トナーを除去するクリーニング部材としてクリーニングブレード36とクリーニングブラシ37を備え、トナー回収コイル38を設けてなる。
The charging
現像装置14は、左上ケース40と左下ケース41とよりなる現像筐体内に、2本の現像剤撹拌部材であるアジテータ42、43と、感光体11に近接して配置した現像剤担持体44などを備え、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を収容してなる。ここで、現像剤を囲む筐体である左下ケース41は、ヒートシンクを用いて形成する。ヒートシンクは、金属製で、金属板45に多数の冷却フィン46を付けて構成する。多数の冷却フィン46は、それぞれ現像剤担持体44の軸方向にまっすぐのびる板状で、金属板45の下面から下向きに突出して形成してなる。
The developing
このように構成することにより、現像剤を現像剤撹拌部材44により撹拌するとき発生した熱を、左下ケース41を形成する熱伝導率のよい金属製ヒートシンクで、効率よく現像装置14外に放出することができる。金属板45と冷却フィン46とは通常同一金属材料で一体的につくるが、別材料で個別につくり、連結することにより一体化してもよい。
With this configuration, the heat generated when the developer is agitated by the
図3には、プロセスカートリッジ30の他例を下方から見て示す。
この例のように、板状の冷却フィン46のいくつかは、現像剤担持体44の軸方向にまっすぐではなく屈曲し、筐体である左下ケース41の、高温になりやすい個所と、なりにくい個所とで、ヒートシンクの冷却フィン46の間隔を異ならしめ、冷却フィン46が密な個所Aと粗な個所Bとを形成するようにしてもよい。
FIG. 3 shows another example of the
As in this example, some of the plate-
このように構成すると、左下ケース41の、高温になりやすい個所では、ヒートシンクの冷却フィン46の間隔を狭めて熱の放出量を多くし、高温になりにくい個所では、間隔を拡げて放出量を少なくし、現像剤を囲む左下ケース41全体が一様な放熱量でなく、左下ケース41内の温度が高い個所と低い個所に合わせてヒートシンクの冷却フィン46を介しての放熱量を加減することにより、左下ケース41内の熱を効率よく現像装置14外に放出することができる。
With this configuration, the heat release amount is increased by narrowing the interval between the cooling
なお、冷却フィン46は、上述したような板状のものに限らず、多数の棒状のものを突出して設けてもよい。熱の放出効率を上げるためには、冷却フィン46の間隔を狭めて密度を上げる他、板状の冷却フィンの厚さを薄くしたり、棒状の冷却フィンの太さを細くしたり、金属板45の厚さを薄くしたりしてもよい。
The cooling
図4には、さらに他例であるプロセスカートリッジ30のヒートシンクの一部を拡大して示す。
この例では、図示するように、例えばヒートシンクで形成した左下ケース41で、金属板45から突出する冷却フィン46の両側表面に多数の溝46hを平行に設けたり、冷却フィン46の先端面に細かい溝46kを連続的に設けたりし、ヒートシンクの冷却フィン46の表面に凹凸を設けて表面積を大きくする。また、図示省略するが、冷却フィン46にそれらの溝46h、46kの双方を設けたり、溝ではなく孔や凸形状などを設けたりして、冷却フィン46の表面積を大きくすることもできる。
FIG. 4 is an enlarged view of a part of the heat sink of the
In this example, as shown in the figure, in the lower
このように冷却フィン46への熱伝導を妨げないように冷却フィン46の表面積を増大すると、表面積を大きくした分、放熱効果を高めて筐体である左下ケース41内の熱を一層効率よく現像装置14外に放出することができる。また、表面に凹凸を設けることで、持ったときにすべらないようにすることができ、プロセスカートリッジ30を画像形成装置本体100から取り外したときの、そのプロセスカートリッジ30の取り扱いを容易とすることができる。
When the surface area of the cooling
図5(A)および(B)には、さらに他例であるプロセスカートリッジ30を示す。
この例では、左下ケース41と右下ケース35とを1つのヒートシンクで構成し、多数の冷却フィン46をそれぞれ下向きに突出したものである。このようにすると、プロセスカートリッジ30の強度を増し、コストダウンを図ることができるとともに、現像装置14のみならず、プロセスカートリッジ30全体の放熱にも有効である。
5A and 5B show a
In this example, the lower
ところで、ヒートシンクは、高価なものであることから、放熱効果を上げるだけでなく、有効利用することが好ましい。 By the way, since the heat sink is expensive, it is preferable not only to increase the heat dissipation effect but also to effectively use it.
図6には、図2に示すプロセスカートリッジ30を画像形成装置本体100に取り付ける状態を示す。
図示するように、画像形成装置本体100に対してプロセスカートリッジ30を着脱するとき、ヒートシンクの冷却フィン46を画像形成装置本体100側の部材であるガイドレール48に接触してプロセスカートリッジ30の着脱を案内する。ガイドレール48は、熱伝導率のよい金属を用いてつくる。
FIG. 6 shows a state where the
As shown in the figure, when the
このようにすると、画像形成装置本体100に対するプロセスカートリッジ30の着脱を容易とすることができる。そして、ヒートシンクを用いて放熱効果を上げるのみならず、プロセスカートリッジ30の着脱を容易とし、高価なヒートシンクを有効利用することができる。また、プロセスカートリッジ30を画像形成装置本体100に取り付けているとき、ヒートシンクの1または複数の冷却フィン46を画像形成装置本体100側のガイドレール48に接触した状態で保持することにより、ヒートシンクのみの場合の限界を越えて熱容量を増やして、現像装置14内の熱を金属板45に、金属板45の熱を冷却フィン46に、冷却フィン46の熱をガイドレール48へと順次伝え、放熱効果を高めることができる。
In this way, the
図7には、プロセスカートリッジ30を着脱するとき、案内する画像形成装置本体100側の部材の他例を示す。
図示するとおり、画像形成装置本体100側の部材であるガイドレール48を、ヒートシンクを用いて形成する。ガイドレール48を形成するヒートシンクは、現像剤を囲む筐体を形成するヒートシンクと同一材料でもよいし、別材料でもよい。同様に、金属板50と冷却フィン51とで構成し、熱伝導率のよい材料を用いて一体に形成することが好ましい。
FIG. 7 shows another example of a member on the image forming apparatus
As illustrated, a
このようにすると、現像剤撹拌部材であるアジテータ42、43による撹拌で発生した熱を、現像剤を囲む筐体を形成する金属製ヒートシンクのみならず、それに接触して設ける画像形成装置本体側のガイドレール48を形成する金属製ヒートシンクを用いて現像装置14外に放出するので、ヒートシンクの熱容量を一層増やして、より放熱効果を高めることができる。
In this way, the heat generated by the stirring by the
図7に示すように、ガイドレール48を形成するヒートシンクの冷却フィン51と、現像剤を囲む左下ケース41を形成するヒートシンクの冷却フィン46の位置を合致すると、冷却フィン51への伝熱を速めて一層放熱効果を上げることができる。
As shown in FIG. 7, when the positions of the cooling
なお、冷却フィン51には、冷却フィン46の場合と同様に、両側表面に溝を設けたり、先端面に溝を設けたり、それらの溝の双方を設けたり、溝ではなく孔や凸形状などを設けたりして、表面積を大きくするとよい。すると、表面積を大きくした分、放熱効果を高めて現像装置14内の熱を一層効率よく現像装置14外に放出することができる。
As in the case of the cooling
さて、図示省略するが、画像形成装置本体100には、筐体を形成するヒートシンクを空冷するファンを備え、ファンを使って、左下ケース41を形成するヒートシンクを強制的に空冷するとよい。このようにすると、一層効果的に冷却して現像装置14内の熱を効率的に放出することができる。
Although not shown, the image forming apparatus
このとき、ファンにより画像形成装置本体100側のガイドレール48を形成するヒートシンクも同時に空冷すると、さらに一層効果的に冷却して現像装置14内の熱を効率的に放出することができる。また、図3を用いて説明したように、筐体である左下ケース41の、高温になりやすい個所と、なりにくい個所とで、ヒートシンクの冷却フィン46の間隔を異ならしめ、冷却フィン46が密な個所Aと粗な個所Bとを形成すると、密な個所Aでは風の流れを速くして、一層放熱効果を高めることができる。
At this time, if the heat sink that forms the
図8(A)および(B)には、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの4つのプロセスカートリッジ30y、30c、30m、30bを備える画像形成装置における作像装置を示す。
FIGS. 8A and 8B show an image forming apparatus in an image forming apparatus including four
この例では、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの4つのプロセスカートリッジ30y、30c、30m、30bのそれぞれのヒートシンクの冷却フィン46y、46c、46m、46bの形状を異ならしめて位置をずらせてなる。他方、画像形成装置本体100側のガイドレール48には、曲げ起こしてまたは別部材を取り付けて立ち上げ片54y、54c、54m、54bを形成する。
In this example, the cooling
そして、その立ち上げ片54には、4つのプロセスカートリッジ30y、30c、30m、30bをそれぞれ画像形成装置本体100に対して取り付けるとき、対応するプロセスカートリッジの冷却フィンのみを通過して、対応するプロセスカートリッジのみの取り付けを許す通過孔55y、55c、55m、55bを形成する。
When the four
このようにすると、例えばイエロのプロセスカートリッジ30yは、イエロの位置にしかセットすることができず、それぞれのプロセスカートリッジ30y、30c、30m、30bを誤った位置に取り付ける誤セットを防止することができる。そして、ヒートシンクを用いて放熱効果を上げるのみならず、ヒートシンクの冷却フィン46y、46c、46m、46bを用いてプロセスカートリッジの誤セットを防止し、高価なヒートシンクを有効利用することができる。
In this way, for example, the
図9には、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの4つのプロセスカートリッジ30y、30c、30m、30bを備える画像形成装置における作像装置の外観を下方から見て、各プロセスカートリッジの冷却フィン46y、46c、46m、46b形状の一例を示す。
In FIG. 9, the external appearance of the image forming apparatus in the image forming apparatus including four
この例では、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの4つのプロセスカートリッジ30y、30c、30m、30bのそれぞれを画像形成装置本体100に取り付けセットしたとき、各プロセスカートリッジのヒートシンクの冷却フィン46y、46c、46m、46bが協働して一連の向きの通風路56を形成するとともに、その通風路56を通る風の流れを形成する3つのファン57を備えてなる。
In this example, when each of the four
すなわち、3つのファン57により、現像剤担持体44の軸方向と直交する向きに送り込んだ風を直角に曲げて現像剤担持体44の軸方向両側に排出するように、一連の向きの通風路56を形成するものである。
That is, a series of air passages are arranged such that the three
図10には、4つのプロセスカートリッジ30y、30c、30m、30bを備える画像形成装置における作像装置の外観を下方から見て、各プロセスカートリッジの冷却フィン46y、46c、46m、46b形状の他例を示す。
FIG. 10 shows another example of the shape of the
この例では、同一側に2つのファン58、59を配置して一方のファン58で送風し、他方のファン59で吸引することにより、現像剤担持体44の軸方向と直交する向きに送り込んだ風がイエロ、シアン、マゼンタの3つのプロセスカートリッジ30y、30c、30mを横切って最後のブラックのプロセスカートリッジ30bで折り返し、再び現像剤担持体44の軸方向と直交する向きにマゼンタ、シアン、イエロの3つのプロセスカートリッジ30m、30c、30yを横切って風が流れるように、一連の向きの通風路56を形成するものである。これによると、風の出し入れが一方向であるので、小型化することができる。さほどの冷却を必要としないときには、ファン58、59の一方をなくすこともできる。
In this example, two
以上のように、プロセスカートリッジ30を複数備える画像形成装置において、それぞれプロセスカートリッジ30y、30c、30m、30bを画像形成装置本体100に取り付けたとき、各プロセスカートリッジのヒートシンクの冷却フィン46y、46c、46m、46bが協働して一連の向きの通風路56を形成し、ファン57〜59を用いてその通風路56を通る風の流れを形成するので、冷却フィン46を用いることで専用のダクトを不要とし、また効率のよい通風路56を形成してファンの数や風量を抑えることができる。さらに、風の流れの自由度を増して設計の多様化を図ることができる。
As described above, in the image forming apparatus including a plurality of
またさらに、上述した画像形成装置本体100側のガイドレール48などによってふたをしたり、ヒートシンクを用いて形成してガイドレール48も同様な形状にしたりすることによって、さらに冷却効率を上げることができる。
Further, the cooling efficiency can be further improved by covering the
図11には、4つのプロセスカートリッジ30y、30c、30m、30bを備える画像形成装置における作像装置の外観を下方から見て、各プロセスカートリッジの冷却フィン46y、46c、46m、46b形状のさらに他例を示す。
FIG. 11 shows still another example of the shape of the
この例では、各プロセスカートリッジ30y、30c、30m、30bの冷却フィン46y、46c、46m、46bを同一形状とし、一連の向きの通風路56を現像装置14の現像剤担持体44の軸方向と直交する向きに形成してなる。そして、3つのファン57を用いて一連の向きの通風路56を通る風の流れを形成してすべてのプロセスカートリッジ30y、30c、30m、30bを横断するように風を流す。
In this example, the cooling
これにより、冷却フィン46y、46c、46m、46bの形状を同一とするとか、各プロセスカートリッジで共通のファン57の使用が可能となるとかなど、通風のための構成を共通化し、コストの低減と小型化を図ることができる。逆に、現像剤担持体44の軸方向の向きの通風路56を形成すると、プロセスカートリッジごとに個別に通風のための構成を必要とし、コスト高となり、また大型化することとなる。
As a result, the cooling
各プロセスカートリッジ30y、30c、30m、30bの冷却フィン46y、46c、46m、46bは、同一ピッチで設ける必要はなく、また設計の都合で必ずしも現像剤担持体44の軸方向と直交する向きである必要もなく、傾斜していてもよい。ファン57は、送風でも吸引でもよく、同様に画像形成装置本体100側のガイドレール48などによってふたをしたり、ガイドレール48も同様な形状にしたりすることによって、さらに冷却効率を上げることができる。
The
さて、上述した例では、すべて、現像装置14を用いてプロセスカートリッジ30を構成し、そのプロセスカートリッジ30を画像形成装置本体30に対して着脱自在とする画像形成装置において、現像剤を囲む筐体を、ヒートシンクを用いて形成する場合について説明した。しかし、現像装置を独立につくり、その現像装置を単独で画像形成装置本体に対して着脱自在とする画像形成装置において、現像剤を囲む現像筐体を、ヒートシンクを用いて形成し、現像剤の撹拌により生じた熱を、熱伝導率のよいヒートシンクで効率よく現像装置外に放出するようにしてもよい。
In the above-described examples, in all the image forming apparatus in which the
11 感光体(像担持体)
14 現像装置
30、30y、30c、30m、30b プロセスカートリッジ
40 左上ケース
41 左下ケース(現像剤を囲む筐体)
42 アジテータ(現像剤撹拌部材)
43 アジテータ(現像剤撹拌部材)
44 現像剤担持体
45 金属板
46、46y、46c、46m、46b 冷却フィン
46h 溝(凹凸)
46k 溝(凹凸)
48 ガイドレール(画像形成装置本体側の部材)
50 ガイドレールの金属板
51 ガイドレールの冷却フィン
54y、54c、54m、54b 立ち上げ片
55y、55c、55m、55b 通過孔
56 通風路
57 ファン
58 ファン
59 ファン
100 画像形成装置本体
11 Photoconductor (image carrier)
14 Developing
42 Agitator (Developer stirring member)
43 Agitator (Developer stirring member)
44
46k groove (unevenness)
48 Guide rail (member on the image forming apparatus main body side)
50 Guide
Claims (9)
前記現像剤を囲む筐体を、ヒートシンクを用いて形成し、そのヒートシンクの冷却フィンの表面に凹凸を設ける現像装置を備える、
プロセスカートリッジを複数備えた画像形成装置において、
前記それぞれのヒートシンクの冷却フィンの形状を異ならしめるとともに、それらのプロセスカートリッジをそれぞれ画像形成装置本体に対して取り付けるとき、対応するプロセスカートリッジの冷却フィンのみを通過して、対応するプロセスカートリッジのみの取り付けを許す通過孔を前記画像形成装置本体側の部材に形成することを特徴とする画像形成装置。 A developing device that attaches a developer to visualize a latent image on an image carrier ,
A housing that surrounds the developer is formed using a heat sink, and includes a developing device that provides unevenness on the surface of the cooling fin of the heat sink .
In an image forming apparatus including a plurality of process cartridges,
The cooling fins of the respective heat sinks are made different in shape, and when the process cartridges are attached to the image forming apparatus main body, only the corresponding process cartridge is attached by passing only the cooling fins of the corresponding process cartridge. imaging equipment, wherein the passage hole forming members of the image forming apparatus main body to allow.
The image forming apparatus according to claim 8 , wherein the series of air passages are formed in a direction orthogonal to an axial direction of a developer carrier of the developing device.
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