JP4913423B2 - Cooling structure and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、冷却構造および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、トナーの補給構造を備えた現像装置を対象とした冷却構造に関する。   The present invention relates to a cooling structure and an image forming apparatus, and more particularly to a cooling structure for a developing device having a toner supply structure.

複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置などの画像形成装置においては、潜像担持体上に形成された静電潜像を現像プロセスにおいて可視像処理した後、その可視像を記録媒体の一つである記録用紙等のシートに対して静電転写し、転写された可視像が、例えば、加熱定着されて複写物あるいは記録物として得られるようになっている。   In an image forming apparatus such as a copying machine, printer, or facsimile machine, an electrostatic latent image formed on a latent image carrier is subjected to a visible image processing in a development process, and then the visible image is used as one of recording media. An electrostatic transfer is performed on a sheet such as a certain recording paper, and the transferred visible image is obtained, for example, by heating and fixing to obtain a copy or a recorded product.

一方、複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体に対する画像形成処理を実行する装置の一部を潜像担持体と同じ筐体内に纏めて配備し、装置本体に対して着脱可能に設けたプロセスカートリッジ構造(以下、プロセスカートリッジという)を採用する場合がある。   On the other hand, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a printing machine, a part of an apparatus that performs an image forming process on a latent image carrier is collectively arranged in the same casing as the latent image carrier, There is a case where a process cartridge structure (hereinafter referred to as a process cartridge) provided detachably with respect to the apparatus main body is employed.

プロセスカートリッジの構成としては、画像形成装置に対して着脱可能なカートリッジに対して画像形成処理に用いられる部材である感光体、これに対する画像形成処理を行うための帯電装置、現像装置およびクリーニング装置などが纏めて収納される構成が一般的である(例えば、特許文献1)。   The configuration of the process cartridge includes a photosensitive member that is a member used for image forming processing on a cartridge that is detachable from the image forming apparatus, a charging device, a developing device, and a cleaning device for performing image forming processing on the photosensitive member. Is generally stored (for example, Patent Document 1).

ところで、画像形成装置内には上述した定着装置のように発熱源となる装置が何種類か内蔵されている。発熱源となる機器としては、定着装置に限らず、モータやクラッチなどの電磁機器類さらには制御に用いられるマイクロチップなども含まれており、これら発熱源からの熱は画像形成装置内の雰囲気温度の上昇を招き、装備されている機器に熱的な悪影響を及ぼす場合がある。   By the way, in the image forming apparatus, several types of devices serving as heat generation sources such as the fixing device described above are incorporated. Equipment that becomes a heat source is not limited to a fixing device, and includes electromagnetic equipment such as a motor and a clutch, and a microchip used for control. The heat from these heat sources is the atmosphere in the image forming apparatus. This may cause an increase in temperature and may have a thermal adverse effect on the equipped equipment.

例えば、現像装置には現像剤にトナーが用いられており現像装置内の温度上昇によるトナーの凝固を招いて所望する現像剤供給制御が行えなくなる虞がある。特に、近年では、装置の小型化および画像処理の高速化が要望されてきていることから、装置内部での機器の実装密度の高まりや例えば、現像装置内での現像剤の攪拌速度の高速化により、装置内や上述したプロセスカートリッジ内での温度上昇が顕著となる傾向がある。   For example, since toner is used as a developer in the developing device, there is a possibility that the desired developer supply control cannot be performed due to the solidification of the toner due to the temperature rise in the developing device. In particular, in recent years, there has been a demand for downsizing the apparatus and increasing the speed of image processing. Therefore, the mounting density of equipment inside the apparatus is increased, and for example, the stirring speed of the developer in the developing apparatus is increased. As a result, the temperature rise in the apparatus and in the process cartridge described above tends to be significant.

現像装置が内装されているプロセスカートリッジ内の温度上昇は、上述したようにトナーの融解や凝固の繰り返しにより現像不良や白スジなどの異常画像を発生させる虞がある。   As described above, the temperature rise in the process cartridge in which the developing device is built may cause abnormal images such as defective development and white streaks due to repeated melting and solidification of toner.

そこで、従来では、プロセスカートリッジおよび現像装置に用いられるケーシング内に送風することにより装置あるいはプロセスカートリッジを対象として排熱する構成(例えば、特許文献2)、現像装置内に設けられている現像剤の層厚規制部材あるいは攪拌部材の内部に空気に通路を構成しその部分に流れる空気を用いて冷却する構成あるいは、現像装置内に設けられている攪拌部材内に空気の通路を構成して冷却部とした構成(例えば、特許文献3乃至5)が提案されている。   Therefore, conventionally, a configuration in which heat is exhausted to the device or the process cartridge by blowing air into a casing used for the process cartridge and the developing device (for example, Patent Document 2), the developer provided in the developing device A configuration in which a passage is formed in the air inside the layer thickness regulating member or the agitating member and cooling is performed by using the air flowing in that portion, or an air passage is formed in the agitating member provided in the developing device and the cooling unit (For example, Patent Documents 3 to 5) have been proposed.

また、現像装置には消費量に応じた新規トナーを補給するための構成を設けることもあり、補給のための構成としては、補給用トナーを収容したトナータンクが装備されるトナー補給部から現像装置におけるトナー取り込み部にむけ補給パイプを延長し、補給パイプの端部を現像装置におけるトナー取り込み部に挿入してトナーを気流搬送する構成があり(例えば、特許文献6)、このような構成の現像装置においても前述した現像装置と同様に、現像装置内での温度上昇を防止してトナーの凝固による画質低下を抑制する必要がある。   In addition, the developing device may be provided with a configuration for supplying new toner according to the amount of consumption. As a configuration for supplying the toner, a developing unit is provided with a toner supply unit equipped with a toner tank containing the supply toner. There is a configuration in which the replenishment pipe is extended toward the toner intake portion of the apparatus, and the end of the replenishment pipe is inserted into the toner intake portion of the developing device to carry the toner by airflow (for example, Patent Document 6). In the developing device, similarly to the developing device described above, it is necessary to prevent a temperature increase in the developing device and to suppress a decrease in image quality due to toner coagulation.

特開2004−271703号公報JP 2004-271703 A 特開2005−173226号公報JP 2005-173226 A 特開2004−109868号公報JP 2004-109868 A 特開2002−278268号公報JP 2002-278268 A 特開平10−91228号公報JP-A-10-91228 特開2004−139031号公報JP 2004-139031 A

上記各特許文献に開示されている構成においては、例えば強制的な気流生起手段としてのファンを用い、ファンによる気流が通過する空間部をドラム内部やプロセスカートリッジ内に設ける必要がある。しかも、現像装置を対象とした場合には、生起される冷却気流によりトナーが飛散すると装置内が汚損されることがあるので、トナーの飛散を防止するための気密構造などを併せ持たせることになり、これにより装置構造が大型化する虞がある。   In the configuration disclosed in each of the above patent documents, for example, a fan as a forced air flow generating means is used, and it is necessary to provide a space in the drum or process cartridge through which the air flow generated by the fan passes. In addition, in the case of a developing device, since the inside of the device may be contaminated if the toner is scattered by the generated cooling airflow, it is necessary to have an airtight structure for preventing the toner from scattering. As a result, the device structure may be increased in size.

画像形成装置には単一色の画像形成を対象とするものだけでなく、フルカラー画像など複数色の画像を形成する場合もあり、このため、現像装置の数も形成される画像の色数に対応して多くなることから画像形成装置内での設置スペースの拡大により画像形成装置自体が大型となる。   The image forming apparatus may not only target single-color image formation, but may also form multiple color images such as full-color images. For this reason, the number of developing devices corresponds to the number of colors of the image to be formed. Therefore, the image forming apparatus itself becomes large due to the expansion of the installation space in the image forming apparatus.

本発明の目的は、上記従来のトナーの補給構造を備えた現像装置を対象とした冷却構造およびこれを備えた画像形成装置における問題に鑑み、大型化を招くことなく冷却作用を確保でき、さらには、冷却に際してトナーの飛散などの現象を確実に防止することができる構成を備えた冷却構造および画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a cooling structure for a developing device having the above conventional toner replenishment structure and a problem in an image forming apparatus having the same, and can ensure a cooling effect without causing an increase in size. An object of the present invention is to provide a cooling structure and an image forming apparatus having a configuration capable of reliably preventing a phenomenon such as toner scattering during cooling.

請求項1に記載の発明は、トナーの補給機構からトナーを移送する補給パイプが抜き差しされる装着口を備えた現像装置を対象とする冷却構造であって、上記現像装置を気流により冷却する送風ファンを備え、該送風ファンによる気流の生成方向を、上記補給パイプが抜き差しされる方向と平行に設定したこと特徴としている。 The invention according to claim 1 is a cooling structure for a developing device having a mounting opening through which a replenishing pipe for transferring toner from a toner replenishing mechanism is inserted / extracted , wherein the developing device is cooled by an air flow. A fan is provided, and an air flow generation direction by the blower fan is set in parallel with a direction in which the supply pipe is inserted and removed .

請求項2記載の発明は、請求項1記載の冷却構造において、上記気流の移動路中に上記現像装置と隣接させて発熱する電装手段を配置したことを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the cooling structure according to the first aspect, electrical means for generating heat is disposed adjacent to the developing device in the moving path of the airflow.

請求項3記載の発明は、請求項2記載の冷却構造において、上記電装手段は、上記気流の移動方向に対して直交する方向で上記現像装置と隣接する位置に配置されていることを特徴としている。
請求項4記載の発明は、請求項2または3記載の冷却構造において、上記現像装置と電装手段との間に仕切り部材を設けたことを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the cooling structure according to the second aspect, the electrical unit is disposed at a position adjacent to the developing device in a direction orthogonal to the moving direction of the airflow. Yes.
According to a fourth aspect of the present invention, in the cooling structure according to the second or third aspect, a partition member is provided between the developing device and the electrical unit.

請求項5記載の発明は、請求項4記載の冷却構造において、上記仕切り部材として放熱部材が用いられることを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the cooling structure according to the fourth aspect, a heat radiating member is used as the partition member.

請求項6記載の発明は、請求項4記載の冷却構造において、上記仕切り部材として遮熱部材を用いることを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the cooling structure according to the fourth aspect, a heat shield member is used as the partition member.

請求項7記載の発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の冷却構造において、上記電装手段と隣接する現像装置には、上記トナーの補給機構から延長された補給路の装着部が設けられ、該装着部は上記気流の移動方向に沿って上流側から下流側に向け縮径するテーパ状とされていることを特徴としている。   According to a seventh aspect of the present invention, in the cooling structure according to any one of the first to sixth aspects, the developing device adjacent to the electrical means is provided with a replenishment path mounting portion extended from the toner replenishment mechanism. The mounting portion has a taper shape with a diameter decreasing from the upstream side toward the downstream side along the moving direction of the airflow.

請求項8記載の発明は、請求項7記載の冷却構造において、上記補給路の装着部にはトナーの飛散防止部材が設けられていることを特徴としている。   According to an eighth aspect of the present invention, in the cooling structure according to the seventh aspect, a toner scattering prevention member is provided in the mounting portion of the replenishment path.

請求項記載の発明は、請求項9記載の冷却構造において、上記送風手段にはフィルターが設けられていることを特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, in the cooling structure according to the ninth aspect, the air blowing means is provided with a filter.

請求項10記載の発明は、請求項1乃至うちの一つに記載の冷却構造において、上記現像装置は金属製のケーシングで構成されていることを特徴としている。 According to a tenth aspect of the present invention, in the cooling structure according to any one of the first to ninth aspects, the developing device includes a metal casing.

請求項11記載の発明は、請求項1乃至10うちの一つに記載の冷却構造を画像形成装置に用いることを特徴としている。 According to an eleventh aspect of the present invention, the cooling structure according to any one of the first to tenth aspects is used in an image forming apparatus.

請求項12記載の発明は、請求項11記載の画像形成装置において、上記現像装置をプロセスカートリッジに装備したことを特徴としている。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eleventh aspect , the developing device is mounted on a process cartridge.

請求項13記載の発明は、請求項11または12記載の画像形成装置において、上記現像装置が着脱可能に設けられ、該現像装置の交換直後には上記気流の移動方向をこれ以外の時と逆の方向に設定されることを特徴としている。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eleventh or twelfth aspect , the developing device is detachably provided, and immediately after replacement of the developing device, the moving direction of the airflow is opposite to that at other times. It is characterized by being set in the direction of.

請求項1記載の発明によれば、現像装置を冷却することによりトナーの凝固を防止することが可能となる。しかも、冷却に際しての気流が現像装置に向けたトナーの補給方向、つまり、トナーの補給機構からトナーの移送に用いられる補給パイプの抜き差し方向と平行しているので、補給されるトナーが現像装置内に押し込まれるようになり、トナーの飛散が防止される。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to prevent the toner from solidifying by cooling the developing device. Moreover, since the air flow during cooling is parallel to the direction of toner supply toward the developing device, that is, parallel to the direction of inserting and removing the supply pipe used to transfer the toner from the toner supply mechanism, the toner to be supplied is contained in the developing device. And the toner is prevented from being scattered.

請求項2および3記載の発明によれば、現像装置に隣接させて電装手段を配置したことにより現像装置を対象とする冷却気流により他の機器を纏めて冷却することが可能となり、トナーの凝固に影響する発熱源を纏めて冷却できる。   According to the second and third aspects of the present invention, by arranging the electrical means adjacent to the developing device, it becomes possible to cool other devices together by a cooling air flow intended for the developing device, and to solidify the toner. The heat sources that affect the temperature can be cooled together.

請求項4乃至6記載の発明によれば、現像装置に隣接する電装手段との間に仕切り部材を設けることで現像装置への熱の影響を遮断することができる。特に請求項5記載の発明においては仕切り部材として放熱部材が用いられることにより現像装置周辺部の熱を効率よく放散して冷却することができ、請求項6記載の発明においては仕切り部材として遮熱部材が用いられることにより電装部品の発熱を遮断し、現像装置への熱の影響を遮断することができる。   According to the fourth to sixth aspects of the present invention, it is possible to block the influence of heat on the developing device by providing the partition member between the electrical device adjacent to the developing device. In particular, in the invention of claim 5, the heat radiating member is used as the partition member, so that the heat around the developing device can be efficiently dissipated and cooled. In the invention of claim 6, the heat shield as the partition member. By using the member, it is possible to block the heat generation of the electrical component and block the influence of the heat on the developing device.

請求項7記載の発明によれば、トナーの補給路用装着部が気流の移動方向上流側から下流側に向けて縮径するテーパ状であるので、気流が装着部内に進入しやすくなるばかりでなく整流されやすくなるので、トナーを現像装置内に押し込みやすくして飛散を防止することが可能となる。   According to the seventh aspect of the present invention, since the toner replenishment path mounting portion has a tapered shape whose diameter decreases from the upstream side to the downstream side in the direction of airflow movement, the airflow can easily enter the mounting portion. Therefore, the toner can be easily rectified, so that the toner can be easily pushed into the developing device to prevent scattering.

請求項8記載の発明によれば、装着部にトナーの飛散防止部材が設けられているので、不用意なトナー飛散が確実に防止できる。   According to the eighth aspect of the present invention, since the toner scattering preventing member is provided in the mounting portion, inadvertent toner scattering can be reliably prevented.

請求項記載の発明によれば、送風手段にフィルターが設けられているので、送風時に発生する空気の循環時に装置内に飛散したトナーを回収することが可能となる。 According to the ninth aspect of the invention, since the filter is provided in the air blowing means, it is possible to collect the toner scattered in the apparatus during the circulation of the air generated during the air blowing.

請求項10記載の発明によれば、現像装置が金属製のケーシングであるので、気流を用いた冷却効率を向上させることが可能となる。 According to the tenth aspect of the present invention, since the developing device is a metal casing, it is possible to improve the cooling efficiency using the airflow.

請求項11,12記載の発明によれば、装置内での発熱を押さえてトナーの凝固を効率よく防止でき、しかも、冷却に際して用いられる気流によるトナーの飛散が確実に防止される。 According to the invention described in claims 11 and 12 , the heat generation in the apparatus can be suppressed to prevent the toner from coagulating efficiently, and the scattering of the toner by the air flow used for cooling can be surely prevented.

請求項13記載の発明によれば、現像装置交換時に発生するトナーの飛散を送風手段の逆転により回収することができるので、現像装置交換時でのトナー飛散を効率よく押さえることが可能となる。 According to the thirteenth aspect of the present invention, toner scattering that occurs when the developing device is replaced can be recovered by reversing the air blowing means, so that it is possible to efficiently suppress toner scattering when the developing device is replaced.

以下、図に示す実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings.

図1は、本発明の実施例によるシート搬送装置が適用される画像形成装置の一例を示す模式図であり、同図に示す画像形成装置は、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能なカラープリンタである。なお、本発明では、図1に示すプリンタに限らず、複写機、ファクシミリ装置あるいは印刷機なども画像形成装置として含んでいる。   FIG. 1 is a schematic view showing an example of an image forming apparatus to which a sheet conveying apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. The image forming apparatus shown in FIG. 1 can form a full-color image using a tandem method. It is a color printer. In the present invention, not only the printer shown in FIG. 1 but also a copying machine, a facsimile machine, a printing machine or the like is included as an image forming apparatus.

図1において、画像形成装置120は、次に挙げる各装置を備えている。
原稿画像に応じた各色毎の画像を形成する作像装置121Y、121C、121M、121Kと、各作像装置121Y、121C、121M、121Kに対向して配置された転写装置122と、各作像装置121Y、121C、121M、121Kと転写装置122とが対向する転写領域に記録シートを供給するシート供給手段としての手差しトレイ123及び繰り出しローラ123A、給紙装置124に装備されている給紙カセット124Aと、該手差しトレイ123あるいは給紙カセット124から搬送されてきた記録シートを作像装置121Y、121C、121M、121Kによる作像タイミングに合わせて供給するレジストローラ133と、転写領域において転写後のシート状媒体に相当する記録シートの定着を行う定着装置110である。
In FIG. 1, the image forming apparatus 120 includes the following apparatuses.
Image forming devices 121Y, 121C, 121M, and 121K that form images of respective colors according to the original image, transfer devices 122 that are disposed to face the image forming devices 121Y, 121C, 121M, and 121K, and the respective image forming devices A paper feed cassette 124A provided in a manual feed tray 123, a feeding roller 123A, and a paper feeding device 124 as sheet feeding means for feeding a recording sheet to a transfer area where the devices 121Y, 121C, 121M, 121K and the transfer device 122 face each other. A registration roller 133 that supplies the recording sheet conveyed from the manual feed tray 123 or the paper feeding cassette 124 in accordance with the image forming timing of the image forming apparatuses 121Y, 121C, 121M, and 121K, and the sheet after transfer in the transfer region Fixing device 11 for fixing a recording sheet corresponding to a sheet-like medium It is.

定着装置110は、記録シートの搬送路を挟んで対向当接可能な加熱ローラ110Aおよび加圧ローラ110Bを用いて熱および圧力の作用により画像を溶融軟化および浸透の各過程を経て記録シート上のトナー像を定着する熱ローラ定着方式が用いられている。   The fixing device 110 uses a heating roller 110A and a pressure roller 110B, which can face each other across the conveyance path of the recording sheet, to melt and soften the image by the action of heat and pressure, and to penetrate the image on the recording sheet. A heat roller fixing method for fixing a toner image is used.

転写装置122は、転写体として複数のローラに掛け回されているベルト(以下、これを転写ベルトという)122Aが用いられ、各作像装置における感光体ドラムと対向する位置には転写バイアスを印加する転写バイアス手段122Y、122C、122M、122Kがそれぞれ配置されてトナーと逆極性の転写バイアスを作用させることで各作像装置で形成されたトナー像を順次、重畳転写するようになっている。
転写装置122には、転写ベルト122A上に重畳転写されたトナー像を記録シートに対して一括転写するための二次転写バイアス手段122Fが記録シートの搬送経路上に配置されている。
The transfer device 122 uses a belt 122A (hereinafter referred to as a transfer belt) that is wound around a plurality of rollers as a transfer body, and applies a transfer bias to a position facing the photosensitive drum in each image forming device. The transfer bias means 122Y, 122C, 122M, and 122K are arranged so as to apply a transfer bias having a polarity opposite to that of the toner, thereby sequentially superimposing and transferring the toner images formed by the respective image forming devices.
In the transfer device 122, a secondary transfer bias unit 122F for collectively transferring the toner images superimposed and transferred onto the transfer belt 122A to the recording sheet is disposed on the recording sheet conveyance path.

画像形成装置120は、一般にコピー等に用いられる普通紙と、OHPシートや、カード、ハガキといった90K紙、坪量約100g/m相当以上の厚紙や、封筒等の、用紙よりも熱容量が大きないわゆる特殊シートとの何れをも記録シートとして用いることが可能である。 The image forming apparatus 120 has a larger heat capacity than that of paper such as plain paper generally used for copying, 90 K paper such as an OHP sheet, card, postcard, thick paper equivalent to a basis weight of about 100 g / m 2 or more, and an envelope. Any so-called special sheet can be used as the recording sheet.

図1において、各作像装置121Y、121C、121M、121Kは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタおよび黒の各色の現像を行うものであり、用いるトナーの色は異なるが、その構成が同様であるから、作像装置121Kの構成を各作像装置121Y、121C、121M、121Kの代表として説明する。
作像装置121Kは、静電潜像担持体としての感光体ドラム125K、感光体ドラム125Kの回転方向に沿って順に配置されている帯電装置127K、現像装置126K、クリーニング装置128Kを有し、帯電装置127Kと現像装置126Kとの間で書き込み装置129からの書き込み光129Kにより色分解された色に対応する画像情報に応じた静電潜像を形成する構成が用いられる。静電潜像担持体としては、ドラム状の他に、ベルト状とする場合もある。これら感光体ドラムの周囲に配置されている画像形成用、換言すれば、作像用機器は纏めて図2に示す筐体を備えたユニット構造からなるプロセスカートリッジ200内に収納されている。
図1に示す画像形成装置120は、転写装置122が斜めに延在させてあるので、水平方向での転写装置122の占有スペースを小さくすることができる。
In FIG. 1, each of the image forming apparatuses 121Y, 121C, 121M, and 121K develops colors of yellow, cyan, magenta, and black, respectively, and uses the same toner color, but has the same configuration. The configuration of the image forming device 121K will be described as a representative of the image forming devices 121Y, 121C, 121M, and 121K.
The image forming device 121K includes a photosensitive drum 125K as an electrostatic latent image carrier, a charging device 127K, a developing device 126K, and a cleaning device 128K that are sequentially arranged along the rotation direction of the photosensitive drum 125K. A configuration is used in which an electrostatic latent image is formed between the device 127K and the developing device 126K according to image information corresponding to the color separated by the writing light 129K from the writing device 129. In addition to the drum shape, the electrostatic latent image carrier may have a belt shape. The image forming devices arranged around these photosensitive drums, in other words, the image forming devices are collectively accommodated in a process cartridge 200 having a unit structure having a housing shown in FIG.
In the image forming apparatus 120 shown in FIG. 1, since the transfer device 122 extends obliquely, the space occupied by the transfer device 122 in the horizontal direction can be reduced.

上記構成を備えた画像形成装置120では、次の行程および条件に基づき画像形成が行われる。なお、以下の説明では、各作像装置を代表して符号121Kで示した黒トナーを用いて画像形成が行われる作像装置を対象として説明するが、他の作像装置も同様であることを前置きしておく。
画像形成時において感光体ドラム125Kは、図示されないメインモータにより回転駆動され、帯電装置127Kに印加されたACバイアス(DC成分はゼロ)により除電され、その表面電位が略−50Vの基準電位に設定される。
次に感光体ドラム125Kは、帯電装置127KにACバイアスを重畳したDCバイアスを印加されることによりほぼDC成分に等しい電位に均一に帯電されて、その表面電位がほぼ−500V〜−700V(目標帯電電位はプロセス制御部により決定される)に帯電される。
In the image forming apparatus 120 having the above configuration, image formation is performed based on the following steps and conditions. In the following description, an image forming apparatus that forms an image using the black toner denoted by reference numeral 121K on behalf of each image forming apparatus will be described, but the same applies to other image forming apparatuses. Preface.
At the time of image formation, the photosensitive drum 125K is rotationally driven by a main motor (not shown), is neutralized by an AC bias (DC component is zero) applied to the charging device 127K, and its surface potential is set to a reference potential of about −50V. Is done.
Next, the photosensitive drum 125K is uniformly charged to a potential substantially equal to the DC component by applying a DC bias superimposed with an AC bias to the charging device 127K, and the surface potential thereof is approximately −500 V to −700 V (target). The charging potential is determined by a process control unit).

感光体ドラム125Kは、一様帯電されると書き込み行程が実行される。書き込み対象となる画像は、図示しないコントローラ部からのデジタル画像情報に応じて書き込み装置129を用いて静電潜像形成のために書き込まれる。つまり、書き込み装置129では、デジタル画像情報に対応して各色毎で2値化されたレーザダイオード用発光信号に基づき発光するレーザ光源からのレーザ光がシリンダレンズ(図示されず)、ポリゴンモータ129A、fθレンズ129B、第1〜第3ミラー、およびWTLレンズを介して、各色毎の画像を担持する感光体ドラム、この場合には、便宜上、感光体ドラム125K上に照射され、照射された部分の感光体ドラム表面での表面電位が略−50Vとなり、画像情報に対応した静電潜像が作像される。   When the photosensitive drum 125K is uniformly charged, a writing process is executed. An image to be written is written for forming an electrostatic latent image using a writing device 129 in accordance with digital image information from a controller unit (not shown). That is, in the writing device 129, laser light from a laser light source that emits light based on a laser diode light emission signal binarized for each color corresponding to digital image information is converted into a cylinder lens (not shown), a polygon motor 129A, A photosensitive drum that carries an image for each color via the fθ lens 129B, the first to third mirrors, and the WTL lens. In this case, for convenience, the photosensitive drum 125K is irradiated with the irradiated portion. The surface potential on the surface of the photosensitive drum becomes approximately −50 V, and an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed.

感光体ドラム125K上に形成された静電潜像は、現像装置126Kにより色分解色と補色関係にある色のトナーを用いて可視像処理されるが、現像行程では、現像スリーブにACバイアスを重畳したDC:−300V〜−500Vが印加されることにより、書き込み光の照射により電位が低下した画像部分にのみトナー(Q/M:−20〜−30μC/g)が現像され、トナー像が形成される。   The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 125K is subjected to visible image processing using a toner having a color complementary to the color separation color by the developing device 126K. In the developing process, an AC bias is applied to the developing sleeve. The toner (Q / M: -20 to -30 μC / g) is developed only in the image portion where the potential is lowered by the irradiation of the writing light by applying DC: −300 V to −500 V with the superimposed toner, and the toner image Is formed.

現像行程により可視像処理された各色のトナー画像は、レジストローラ133によりレジストタイミングを設定されて繰り出される記録シートに転写されることになるが、記録シートは、転写ベルト122Aに達する前にローラで構成されたシート吸着用バイアス手段による吸着用バイアスの印加によって転写ベルト122Aに静電吸着されるようになっている。
転写ベルト122Aは、各作像装置での感光体ドラムに対向する位置で転写装置122に装備されている転写バイアス手段122Y、122C、122M、122Kによるトナーと逆極性のバイアス印加によって感光体ドラムからトナー像を静電転写され、重畳転写されたトナー像が二次転写バイアス手段122Fにより記録シートに一括転写される。
The toner images of the respective colors that have been subjected to the visible image processing in the development process are transferred to a recording sheet that is fed out with registration timing set by a registration roller 133. The recording sheet is transferred to a roller before reaching the transfer belt 122A. The sheet is biased electrostatically to the transfer belt 122A by application of a suction bias by the sheet suction bias means configured as described above.
The transfer belt 122A is separated from the photosensitive drum by applying a bias having a polarity opposite to that of the toner by the transfer bias means 122Y, 122C, 122M, and 122K provided in the transfer device 122 at a position facing the photosensitive drum in each image forming device. The toner image is electrostatically transferred and the superimposed toner image is collectively transferred to the recording sheet by the secondary transfer bias unit 122F.

各色の転写工程を経た記録シートは、転写ベルトユニットの駆動側ローラ(便宜上、図1において符号122A1で示す)で転写ベルト122Aから曲率分離され、定着装置110に向けて搬送され、定着ベルトと加圧ローラとにより構成される定着ニップを通過することにより、トナー像が記録シートに定着されて、排紙トレイ132へと排出される。
図1に示した画像形成装置120では、定着後に排出される記録シートの片面への画像形成だけでなく両面への画像形成を行うことができるようになっており、両面への画像形成時には、定着後の記録シートが反転循環経路RPに搬送され、この循環路末端に位置して手差しトレイ123からのシート繰り出しを兼ねる繰り出しローラRP1によってレジストローラ133に向け繰り出されるようになっている。片面および両面への画像形成時での記録シートの搬送路の切り換えは、定着装置110の後方に配置されている搬送路切り換え爪RP2によって行われる。
The recording sheet that has undergone the transfer process for each color is separated from the transfer belt 122A by a driving roller of the transfer belt unit (indicated by reference numeral 122A1 in FIG. 1 for convenience), conveyed toward the fixing device 110, and added to the fixing belt 110. By passing through a fixing nip composed of a pressure roller, the toner image is fixed on the recording sheet and discharged to the paper discharge tray 132.
The image forming apparatus 120 shown in FIG. 1 can perform not only image formation on one side of a recording sheet discharged after fixing but also image formation on both sides. The recording sheet after fixing is conveyed to the reverse circulation path RP, and is fed toward the registration roller 133 by a feeding roller RP1 located at the end of the circulation path and serving also as a sheet feeding from the manual feed tray 123. Switching of the recording sheet conveyance path during image formation on one side and both sides is performed by a conveyance path switching claw RP2 disposed behind the fixing device 110.

搬送路切り換え爪RP2は、後述するシート搬送装置として用いられる搬送部に設けられており、シートの搬送形態に応じて搬送路を切り換えるようになっている。   The conveyance path switching claw RP2 is provided in a conveyance unit used as a sheet conveyance apparatus, which will be described later, and switches the conveyance path according to the sheet conveyance form.

上述した帯電電位をはじめとする各物性は、上記値に限ることはなく、色彩や濃度などに応じて変更できること勿論である。また、図1において、符号T1〜T4は現像装置で使用されるトナーの補給タンクを示しており、補給タンクは、図中手前側から奥側に延設するボトル形状を有し、図中奥側から現像装置に向けてトナーが供給される構成となっている。   The physical properties including the above-described charging potential are not limited to the above values, and can of course be changed according to color, density, and the like. In FIG. 1, reference numerals T1 to T4 denote toner replenishment tanks used in the developing device. The replenishment tank has a bottle shape extending from the front side to the back side in the figure, and the back side in the figure. The toner is supplied from the side toward the developing device.

図1に示す構成を備えた画像形成装置120では、前述したように、高さ方向の丈を小さくするために転写装置122に用いられる転写ベルト122Aも斜めに展張される構成が採用されている。   As described above, the image forming apparatus 120 having the configuration illustrated in FIG. 1 employs a configuration in which the transfer belt 122A used in the transfer device 122 is also stretched obliquely in order to reduce the height in the height direction. .

図1に示した画像形成装置に用いられる作像装置121Y、121C、121M、121Kは、静電潜像の可視像処理に用いられる現像装置が画像形成装置120の本体内に対して、図中奥側から手前側に向けて摺動することで着脱可能な金属製のプロセスカートリッジに収納されており、さらに、トナータンクT1〜T4から新規トナーを補給されるようになっている。   The image forming apparatuses 121Y, 121C, 121M, and 121K used in the image forming apparatus illustrated in FIG. 1 are different from those in the main body of the image forming apparatus 120 in which the developing device used for the visible image processing of the electrostatic latent image is illustrated. It is housed in a detachable metal process cartridge by sliding from the middle back side toward the front side, and new toner is supplied from the toner tanks T1 to T4.

図2は、現像装置を収納しているプロセスカートリッジおよびトナータンクからのトナー補給機構を示す図であり、同図には、作像装置のうちでブラックトナーを供給する現像装置126Kにより現像処理される感光体ドラム125Kが装備されているプロセスカートリッジを対象として示してある。なお、本実施例においては、図中右下側が、図1でいう手前側に対応し、図中左上側が図1でいう奥側に対応している。   FIG. 2 is a diagram showing a process cartridge containing a developing device and a toner replenishing mechanism from a toner tank. In FIG. 2, the developing process is performed by a developing device 126K that supplies black toner in the image forming device. A process cartridge equipped with a photosensitive drum 125K is shown. In the present embodiment, the lower right side in the figure corresponds to the near side in FIG. 1, and the upper left side in the figure corresponds to the back side in FIG.

同図において現像装置126Kは、金属製のプロセスカートリッジ200に収納されており、プロセスカートリッジ200に形成されている開口部200Aから周面の一部が露出している感光体125Kに隣接させてプロセスカートリッジ200の内部に配置されている。   In the drawing, the developing device 126K is housed in a metal process cartridge 200, and is adjacent to the photosensitive member 125K in which a part of the peripheral surface is exposed from an opening 200A formed in the process cartridge 200. It is arranged inside the cartridge 200.

プロセスカートリッジ200の一部には、後述するトナー補給機構300からのトナーを供給される補給部201が設けられており、補給部201は、プロセスカートリッジ200の表面から外側に向けて膨出する装着部201(以下、便宜上、補給部を装着部201に置き換えて表現する)で構成され、装着部201は、現像装置126K内の攪拌混合部に連通する部分であり、後述するトナー補給機構300から延長された補給パイプ303の端部が挿入されるようになっている。また、装着部とともにプロセスカートリッジを図中右下側に引き出すことで、補給パイプ303との係合状態が解除され、プロセスカートリッジのメンテナンスを可能とする。   A part of the process cartridge 200 is provided with a replenishment unit 201 that is supplied with toner from a toner replenishment mechanism 300 described later, and the replenishment unit 201 is mounted so as to bulge outward from the surface of the process cartridge 200. The mounting unit 201 is a part that communicates with the agitation and mixing unit in the developing device 126K. From the toner replenishing mechanism 300, which will be described later, the mounting unit 201 is configured to include a replenishing unit. An end of the extended supply pipe 303 is inserted. Further, by pulling out the process cartridge together with the mounting portion to the lower right side in the figure, the engaged state with the supply pipe 303 is released, and the maintenance of the process cartridge becomes possible.

トナー補給部300は、トナータンク(図1において符号T1〜T4で示した部材)からトナーを補給するための機構であり、トナータンクに近接して配置されているホッパー301を備えている。ホッパー301の内部には、図示しないが攪拌部材が設けられており、攪拌部材はホッパー301に取り付けられている駆動モータ302によって回転駆動され、補給パイプ303に向けトナーを移送(補給)するようになっている。   The toner replenishing unit 300 is a mechanism for replenishing toner from a toner tank (members denoted by reference numerals T1 to T4 in FIG. 1), and includes a hopper 301 disposed in the vicinity of the toner tank. A stirring member (not shown) is provided inside the hopper 301, and the stirring member is rotationally driven by a drive motor 302 attached to the hopper 301 so as to transfer (supplement) toner toward the supply pipe 303. It has become.

本実施例においては、プロセスカートリッジ200に収納されてトナー補給機構300からトナーの補給を受ける構成を備えた現像装置126Kを対象として冷却する構成が設けられている。以下、この構成について説明する。   In the present embodiment, a configuration is provided for cooling the developing device 126K that is housed in the process cartridge 200 and has a configuration for receiving toner supply from the toner supply mechanism 300. Hereinafter, this configuration will be described.

プロセスカートリッジ200の近傍には、プロセスカートリッジ200の長手方向、換言すれば、現像装置126Kにおける現像スリーブ126K1の軸方向に沿ってトナー補給機構300からのトナーの移送(補給)方向上流側でトナー補給機構300側に気流生成手段としての送風ファン400が配置されている。   In the vicinity of the process cartridge 200, the toner is replenished in the longitudinal direction of the process cartridge 200, in other words, the upstream side in the transfer (replenishment) direction of the toner from the toner replenishment mechanism 300 along the axial direction of the developing sleeve 126K1 in the developing device 126K. A blower fan 400 as an airflow generating unit is disposed on the mechanism 300 side.

送風ファン400は、プロセスカートリッジ200とは独立して、図示しないが画像形成装置の外部と連通可能な位置に設けられた支持部に取り付けられており、図3において符号Fで示す気流の生成方向、換言すれば、送風方向が、図3において符号F1で示すトナーの移送(補給)方向とほぼ同一な方向を設定されている。   Although not shown, the blower fan 400 is attached to a support portion (not shown) provided at a position where it can communicate with the outside of the image forming apparatus. In other words, the blowing direction is set to be substantially the same as the toner transfer (replenishment) direction indicated by reference numeral F1 in FIG.

送風ファン400がその送風方向をトナーの移送(補給)方向とほぼ同一としていることにより、トナー補給機構300から延長されて現像装置126Kの装着部201に挿入される補給パイプ303から現像装置126Kに向けて移送されるトナーは、現像装置126K側に向けて押し込まれやすくなる。これにより、装着部201から外部に漏洩して飛散しようとするトナーが殆どない状態とされる。つまり、装着部201と補給パイプ303の端部とは、挿入あるいは取り外しのために、いわゆる、挿脱時での余裕分に相当する嵌合代を持たせて補給パイプ303の抜き差しが容易に行える寸法関係とされており、僅かながらも隙間が生じることがある。このため、隙間からトナーが外部に漏洩して飛散することもあるが、本実施例の構成においては、送風ファン400により生起された気流の方向により外部への漏洩を生じることなく現像装置126Kの内部に向け流動しやすくされる。   Since the blowing fan 400 has the blowing direction substantially the same as the toner transfer (replenishment) direction, the supply pipe 303 extended from the toner supply mechanism 300 and inserted into the mounting portion 201 of the developing device 126K is connected to the developing device 126K. The toner that is transported toward the developer is likely to be pushed toward the developing device 126K. As a result, there is almost no toner that leaks from the mounting portion 201 to the outside. In other words, the mounting portion 201 and the end portion of the replenishment pipe 303 can be easily inserted and removed with a fitting allowance corresponding to a so-called margin at the time of insertion / removal. The dimensions are related, and a slight gap may occur. For this reason, the toner may leak to the outside from the gap and scatter, but in the configuration of this embodiment, the developing device 126K does not leak to the outside due to the direction of the air flow generated by the blower fan 400. Easy to flow inward.

一方、図4に示すように、プロセスカートリッジ200は、画像形成装置120の内部に設けられている挿脱部500に配置されて固定されるようになっている。画像形成装置120側に設けてある挿脱部500には、これを構成する画像形成装置120側の支持部500Aに送風ファン400が支持されるようになっている。   On the other hand, as shown in FIG. 4, the process cartridge 200 is arranged and fixed in an insertion / removal unit 500 provided inside the image forming apparatus 120. In the insertion / removal unit 500 provided on the image forming apparatus 120 side, the blower fan 400 is supported by the support part 500A on the image forming apparatus 120 side that constitutes the insertion / removal unit 500.

挿脱部500には、プロセスカートリッジ200を設置する空間に隣接して仕切り部材600が設けられており、仕切り部材600により仕切られた空間には、発熱源となる電装手段の一つである電源装置およびこれによる駆動回路など(便宜上、図4において符号700Aで示す)を実装した電装基板700が配置されている。   The insertion / removal unit 500 is provided with a partition member 600 adjacent to a space in which the process cartridge 200 is installed, and the space partitioned by the partition member 600 is a power source that is one of electrical means serving as a heat source. An electrical board 700 on which a device and a driving circuit (for example, denoted by reference numeral 700A in FIG. 4) is mounted is disposed.

仕切り部材600により仕切られた空間は、送風ファン400の送風方向、換言すれば、気流の移動方向と直交する方向に位置しており、気流と直交する方向でプロセスカートリッジ200と電装基板700とが隣接して配置されていることになる。   The space partitioned by the partition member 600 is positioned in a direction perpendicular to the air blowing direction of the blower fan 400, in other words, the airflow moving direction. It will be arranged adjacent.

本実施例では、このような各機器の配置構成を対象として送風ファン400による冷却が行われるようになっており、図4に示すように送風ファン400における吹き出し位置近傍からプロセスカートリッジ200および電装基板700の長手方向のほぼ全域を覆うことができる長さで延長された仕切り部材600により送風ファン400からの気流が分流されて各空間内を流れるようにしてある。   In the present embodiment, cooling by the blower fan 400 is performed for such an arrangement configuration of each device, and the process cartridge 200 and the electrical board are arranged from the vicinity of the blowing position in the blower fan 400 as shown in FIG. The air flow from the blower fan 400 is divided by the partition member 600 extended to a length that can cover almost the entire area in the longitudinal direction of the 700 and flows in each space.

上述した仕切り部材600は、金属製などの放熱部材や断熱性樹脂などの遮熱部材が用いられるようになっており、放熱部材の場合には、ヒートシンクとして機能し、遮熱部材の場合には隣り合う機器への熱伝達を遮断するように機能する。   In the partition member 600 described above, a heat radiating member such as a metal or a heat insulating member such as a heat insulating resin is used. In the case of the heat radiating member, the partition member 600 functions as a heat sink. Functions to block heat transfer to adjacent equipment.

送風ファン400における吹き出し部は、仕切り部材600によって仕切られている両方の空間に対面するようになっており、送風ファン400によって生起された気流は、図4において符号FA、FBで示すように、プロセスカートリッジ200の長手方向に沿ってトナーの移送(補給)方向と同じ方向および電装基板700の搭載方向にそれぞれ流れるようになっており、気流に各機器が接触して冷却されるようになっている。   The blowing part in the blower fan 400 faces both spaces partitioned by the partition member 600, and the airflow generated by the blower fan 400 is indicated by reference characters FA and FB in FIG. It flows in the same direction as the toner transfer (replenishment) direction and the mounting direction of the electrical board 700 along the longitudinal direction of the process cartridge 200, and each device comes into contact with the airflow to be cooled. Yes.

以上のような構成においては、送風ファンに400よる気流の移動方向がトナー補給機構300からのトナーの移送(補給)方向と同じであるので、現像装置126K側の装着部201において移送されてくるトナーが現像装置126K内に押し込まれることで冷却に加えてトナーの飛散が防止される。   In the configuration described above, the direction of air flow by the blower fan 400 is the same as the direction of toner transfer (replenishment) from the toner replenishing mechanism 300, and therefore, the air is transferred by the mounting unit 201 on the developing device 126K side. As the toner is pushed into the developing device 126K, toner scattering is prevented in addition to cooling.

ところで、本実施例では、装着部201でのトナーの飛散を防止する構成として、図5に示す構成を用いることができる。   By the way, in the present embodiment, the configuration shown in FIG. 5 can be used as a configuration for preventing toner scattering at the mounting portion 201.

図5は、装着部201の構成を示す図であり、同図においては種々異なる構成を示している。
図5において装着部201は、矢印で示す気流の移動方向と平行する長手方向一端が閉鎖された半円柱状のドーム形状をなす部材であり長手方向他端に形成されている装着口201Aに対してトナー補給機構300からの補給パイプ303が挿脱されるようになっている。
図5(A)に示す構成は、装着口201Aが補給パイプ303の端部を挿入できる大きさのほぼ円形状をなし、補給パイプ303の端部が圧入されるようになっている。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the mounting portion 201, and various configurations are shown in FIG.
In FIG. 5, a mounting portion 201 is a member having a semi-cylindrical dome shape whose one end in the longitudinal direction parallel to the moving direction of the air flow indicated by the arrow is closed, and with respect to the mounting port 201A formed at the other end in the longitudinal direction. Thus, the supply pipe 303 from the toner supply mechanism 300 is inserted and removed.
In the configuration shown in FIG. 5A, the mounting opening 201A has a substantially circular shape large enough to insert the end of the supply pipe 303, and the end of the supply pipe 303 is press-fitted.

ところで、装着口201Aに対して端部が挿入される際には、装着口201Aと補給パイプ303の端部外周面との間に僅かながらの隙間が形成されて抜き差し作業の際の作業性を高めるようにしてあるが、その隙間が小さいと送風ファン400による気流が進入した場合、隙間部分を流れる気流が乱流となり、現像装置126K内に押し込まれるはずのトナーが外部に飛散する場合がある。そこで、本実施例では、装着口201Aからのトナーの漏洩などによる飛散が生じないような構成が採用される。
図5(B)は、図5(A)を示す状態と違って、矢印で示す気流の移動方向下流側から装着部201を示した図である。
図5(B)において装着部201は、送風ファン400により生起される気流の移動方向に平行する断面形状がテーパ状(平面視寸法L1>L2)とされている。これにより、装着部201内に流れ込んだトナーは装着部201の断面形状に沿って収束する流れに整流されるので隙間から進入した空気もその整流化に順じた流れとなることにより乱流が解消されてこの乱流が原因するトナーの外部飛散を解消することができる。
By the way, when the end portion is inserted into the mounting port 201A, a slight gap is formed between the mounting port 201A and the outer peripheral surface of the end portion of the replenishing pipe 303, so that the workability at the time of insertion / removal work is increased. However, if the gap is small, when the air flow from the blower fan 400 enters, the airflow flowing through the gap portion becomes turbulent, and the toner that should be pushed into the developing device 126K may be scattered outside. . Therefore, in this embodiment, a configuration is employed in which scattering due to toner leakage from the mounting opening 201A does not occur.
FIG. 5B is a diagram showing the mounting portion 201 from the downstream side in the direction of airflow movement indicated by an arrow, unlike the state shown in FIG.
In FIG. 5B, the mounting portion 201 has a taper shape (planar dimension L1> L2) that is parallel to the moving direction of the air flow generated by the blower fan 400. As a result, the toner that has flowed into the mounting portion 201 is rectified into a flow that converges along the cross-sectional shape of the mounting portion 201. It is eliminated, and the external scattering of toner caused by this turbulent flow can be eliminated.

図5(C)に示す構成は、気流の移動方向上流側に位置する装着部201の装着口201Aを対象として開口端側を拡径した構成である。これにより、隙間の大きさによってその隙間から不用意に外気が進入した場合でも装着口201A近傍で収束する流れが生起されて整流化されるので隙間部分での乱流が抑止されて乱流が原因するトナーの飛散が防止される。   The configuration shown in FIG. 5C is a configuration in which the diameter of the opening end side is increased with the mounting opening 201A of the mounting portion 201 located upstream in the moving direction of the airflow as a target. Thereby, even when outside air inadvertently enters from the gap due to the size of the gap, a flow that converges in the vicinity of the mounting opening 201A is generated and rectified, so that turbulent flow in the gap is suppressed and turbulent flow is generated. Caused toner scattering is prevented.

図5(D)に示す構成は、装着部201における装着口201Aの外周面にトナーの飛散防止部材202が取り付けられており、装着口201A内面と補給パイプ303の外周面との間の隙間から漏洩したトナーが送風ファン400の送風方向(図中、矢印で示す気流の移動方向に相当)に沿ってプロセスカートリッジの中央側、換言すれば、図2に示した感光体ドラム125Kが外部に露呈している位置に向け飛散するのを阻止するようになっている。これにより、装着口201Aから漏洩して飛散したトナーの一部が感光体ドラム表面あるいはその周辺近傍に達するのを遮ることができる。
本実施例では、飛散防止部材202としてマイラーフィルムのような薄い板材を用いているが、これに代えてトナーを吸着できるフィルターとすることも可能である。
In the configuration shown in FIG. 5D, the toner scattering prevention member 202 is attached to the outer peripheral surface of the mounting port 201 </ b> A in the mounting unit 201, and the gap between the inner surface of the mounting port 201 </ b> A and the outer peripheral surface of the replenishment pipe 303. The leaked toner is exposed to the center side of the process cartridge along the blowing direction of the blower fan 400 (corresponding to the direction of air flow indicated by an arrow in the drawing), in other words, the photosensitive drum 125K shown in FIG. It is designed to prevent it from flying towards the position where it is. As a result, a part of the toner leaked and scattered from the mounting opening 201A can be prevented from reaching the surface of the photosensitive drum or the vicinity thereof.
In this embodiment, a thin plate material such as a mylar film is used as the anti-scattering member 202, but a filter capable of adsorbing toner can be used instead.

以上のような本実施例においては、送風ファン400による気流の移動方向設定によって現像装置126K内に押し込まれるべきトナーが装着部201での乱流発生により飛散するのを装着部201の形状構成による整流化によって抑止することにより飛散したトナーが現像処理部や装置内部に飛散するのを防止することができる。   In the present embodiment as described above, the toner to be pushed into the developing device 126K by the setting of the moving direction of the air flow by the blower fan 400 is scattered due to the generation of the turbulent flow in the mounting unit 201 due to the shape configuration of the mounting unit 201. By suppressing by rectification, it is possible to prevent the scattered toner from scattering into the development processing unit and the inside of the apparatus.

次に本発明の別実施例について説明する。
本実施例は、トナーの飛散が発生する場合の一つとして、プロセスカートリッジの交換時が相当していることに着目し、交換の際にプロセスカートリッジから漏洩したトナーが装置内に飛散するのを防止することを特徴としている。以下、そのための構成を説明する。
Next, another embodiment of the present invention will be described.
In this embodiment, attention is paid to the fact that the process cartridge is replaced as one of the cases where toner scattering occurs, and the toner leaked from the process cartridge at the time of replacement is scattered in the apparatus. It is characterized by preventing. Hereinafter, a configuration for that purpose will be described.

図6は、送風ファン400の駆動制御を行うために用いられる制御部800を説明するためのブロック図であり、制御部800は、画像形成処理のためのシーケンス制御が可能なマイクロプロセッサが用いられている。   FIG. 6 is a block diagram for explaining a control unit 800 used to control the drive of the blower fan 400. The control unit 800 uses a microprocessor capable of sequence control for image forming processing. ing.

制御部800における入力部には、本実施例に関連する部材として、プロセスカートリッジ200の位置決め検知センサ801が接続され、出力側には送風ファン400の駆動部401が接続されている。   A positioning detection sensor 801 of the process cartridge 200 is connected to the input unit of the control unit 800 as a member related to the present embodiment, and a drive unit 401 of the blower fan 400 is connected to the output side.

制御部800では、プロセスカートリッジ200が交換などにより設置位置から取り外されると位置決め検知センサ801からの、例えばオン信号によりプロセスカートリッジ200が取り外されたことを判断したのち、再度位置決めセンサ801がオフ信号に切り換えられた状態を判別することでプロセスカートリッジ200が装填されたことを判断し、位置決め検知センサ801からの信号によりプロセスカートリッジ200が装填された時点から所定時間の間、送風ファン400の回転方向を通常の画像形成時の回転方向と逆にして逆転するようになっている。   In the control unit 800, when the process cartridge 200 is removed from the installation position due to replacement or the like, it is determined that the process cartridge 200 has been removed from the positioning detection sensor 801 by, for example, an ON signal, and then the positioning sensor 801 is again set to the OFF signal. It is determined that the process cartridge 200 has been loaded by determining the switched state, and the rotation direction of the blower fan 400 is determined for a predetermined time from the time when the process cartridge 200 is loaded by a signal from the positioning detection sensor 801. The direction of rotation is opposite to the direction of rotation during normal image formation.

図7は、制御部800の作用を説明するためのフローチャートであり、同図において、位置検知センサ801のオフ信号の入力状態を判別することによりプロセスカートリッジ200が新品に交換されことを判別した上で、送風ファン400を所定時間の間逆転させる。この場合の所定時間とは、30秒〜1分程度に設定されており、交換のために装填される時点から装填が完了した後、僅かの時間経過した状態に相当させてある。
これにより、交換の際の装填時において、仮にプロセスカートリッジ200から一部のトナーが漏洩して飛散しようとした場合でも、トナーの移送方向(補給)方向と逆方向の気流が生起されているので、プロセスカートリッジ200側での現像スリーブ126K1が露呈する位置あるいは画像形成装置内へのトナーの飛散が防止される。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the control unit 800. In FIG. 7, it is determined that the process cartridge 200 has been replaced with a new one by determining the OFF signal input state of the position detection sensor 801. Thus, the blower fan 400 is reversed for a predetermined time. The predetermined time in this case is set to about 30 seconds to 1 minute, and corresponds to a state in which a short time has elapsed after the completion of loading from the time of loading for replacement.
As a result, even when a part of the toner leaks from the process cartridge 200 and tries to scatter when it is loaded at the time of replacement, an airflow in the direction opposite to the toner transfer direction (replenishment) direction is generated. Further, the toner is prevented from being scattered in the position where the developing sleeve 126K1 is exposed on the process cartridge 200 side or in the image forming apparatus.

所定時間の逆転終了後には、トナーの移送(補給)方向と々方向となる気流の移動方向が得られる回転(正転)に切り換えられる。   After reverse rotation for a predetermined time, the rotation is switched to normal rotation so as to obtain a moving direction of the airflow that is different from the toner transfer (replenishment) direction.

なお、本実施例では、気流生成手段として用いられる送風ファン400が正逆転制御されるようになっており、逆転時には装置内に飛散したトナーが付着あるいは接触する部材であるので、逆転時には飛散したトナーを吸着できるようにフィルターを取り付けることも可能である。また、装着部201の装着口201Aからのトナーの漏洩を防止する構成として、補給パイプ303の挿入側端部外周面にスポンジなどの可撓性あるいは弾性を有するシール部材を貼付することも可能である。   In this embodiment, the blower fan 400 used as the airflow generation means is controlled to be forward / reversely controlled, and is a member to which the toner scattered in the apparatus adheres or contacts at the time of reverse rotation. It is also possible to attach a filter so that the toner can be adsorbed. Further, as a configuration for preventing leakage of toner from the mounting opening 201A of the mounting portion 201, a flexible or elastic sealing member such as a sponge can be attached to the outer peripheral surface of the insertion side end portion of the supply pipe 303. is there.

次に本発明実施例の要部変形例を図8において説明する。
図8は、フルカラー画像形成が可能な画像形成装置において気流生成手段としての送風ファン400を、色毎の現像装置を装備するプロセスカートリッジ200に対応させて設けた構成を示している。なお、符号120Bはプロセスカートリッジの集積設置部と、例えば電装基板の設置部とを熱的に遮蔽する仕切板を示している。
Next, a modification of the main part of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 8 shows a configuration in which a blower fan 400 serving as an airflow generation unit in an image forming apparatus capable of full color image formation is provided in correspondence with the process cartridge 200 equipped with a developing device for each color. Reference numeral 120B denotes a partition plate that thermally shields the process cartridge stacking portion and, for example, the mounting portion of the electrical board.

この場合には、画像形成装置120における本体筐体120Aの一方側に送風ファン400をプロセスカートリッジ200の設置位置に対応して取り付け、そして本体筐体120Aの他方側に排気口120A1が設けられている。これにより、送風ファン400による気流は矢印で示すようにプロセスカートリッジ200の長手方向に沿って流れ、排気口120A1から外部に排出される。   In this case, the blower fan 400 is attached to one side of the main body casing 120A in the image forming apparatus 120 corresponding to the installation position of the process cartridge 200, and the exhaust port 120A1 is provided on the other side of the main body casing 120A. Yes. As a result, the air flow from the blower fan 400 flows along the longitudinal direction of the process cartridge 200 as indicated by an arrow, and is discharged to the outside from the exhaust port 120A1.

この構成においては、各プロセスカートリッジ200を対象として個別に冷却することができるので、装置内全体を対象とした送風駆動源を設ける場合と違って、送風ファンを小型化することができる。しかも、各プロセスカートリッジでの温度上昇具合に適した送風ファン400の駆動制御、つまり選択して駆動するようにすれば、冷却の必要がないプロセスカートリッジを対象とした送風ファン400の駆動による電力消費量の増加防止でき、省エネルギーの面で有利となる。ただし、装置内全域での温度管理において冷却が必要な場合には、稼働していないプロセスカートリッジを対象とする送風ファンであっても駆動されるようにすることもちろん可能である。   In this configuration, since each process cartridge 200 can be individually cooled, the blower fan can be downsized, unlike the case where a blower drive source for the entire apparatus is provided. In addition, if the drive control of the blower fan 400 that is suitable for the temperature rise in each process cartridge, that is, if it is selected and driven, the power consumption by driving the blower fan 400 for the process cartridge that does not require cooling is used. The increase in amount can be prevented, which is advantageous in terms of energy saving. However, when cooling is necessary for temperature management in the entire area of the apparatus, it is of course possible to drive even a blower fan intended for a process cartridge that is not operating.

本発明の実施例による冷却構造が適用される画像形成装置の一例を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an example of an image forming apparatus to which a cooling structure according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明実施例による冷却構造に用いられるプロセスカートリッジとトナー補給機構および送風ファンの配置関係を説明するための図である。FIG. 5 is a view for explaining the arrangement relationship between a process cartridge, a toner supply mechanism, and a blower fan used in a cooling structure according to an embodiment of the present invention. 図2に示した配置関係の平面視的模式図である。FIG. 3 is a schematic plan view of the arrangement relationship shown in FIG. 2. 図3に示したプロセスカートリッジと送風ファンとが画像形成装置内に装備されている際の気流状態を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an airflow state when the process cartridge and the blower fan illustrated in FIG. 3 are installed in the image forming apparatus. 図3に示したプロセスカートリッジとトナー補給機構における補給路の装着部の構成を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration of a supply path mounting portion in the process cartridge and the toner supply mechanism shown in FIG. 3. 本発明実施例による冷却構造に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of the control part used for the cooling structure by this invention Example. 図6に示した制御部の作用を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the effect | action of the control part shown in FIG. 本発明実施例による冷却構造の別例を説明するための平面視的模式図である。It is a schematic plan view for explaining another example of the cooling structure according to the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

120 画像形成装置
200 プロセスカートリッジ
201 装着部
300 トナー補給機構
303 補給パイプ
400 送風ファン
600 仕切り部材
700 電装基板
800 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 Image forming apparatus 200 Process cartridge 201 Mounting part 300 Toner replenishment mechanism 303 Replenishment pipe 400 Blower fan 600 Partition member 700 Electrical board 800 Control part

Claims (13)

トナーの補給機構からトナーを移送する補給パイプが抜き差しされる装着口を備えた現像装置を対象とする冷却構造であって、
上記現像装置を気流により冷却する送風ファンを備え、該送風ファンによる気流の生成方向を、上記補給パイプが抜き差しされる方向と平行に設定したこと特徴とする冷却構造。
A cooling structure for a developing device including a mounting port through which a supply pipe for transferring toner from a toner supply mechanism is inserted and removed ,
Cooling structure comprising a blower fan of the developing device is cooled by a gas stream, the generating direction of the air flow by the air blowing fan, characterized that set parallel to the direction in which the supply pipe is inserted and removed.
請求項1記載の冷却構造において、
上記気流の移動路中に上記現像装置と隣接させて発熱する電装手段を配置したことを特徴とする冷却構造。
The cooling structure according to claim 1,
A cooling structure characterized in that electrical means for generating heat is disposed adjacent to the developing device in the airflow moving path.
請求項2記載の冷却構造において、
上記電装手段は、上記気流の移動方向に対して直交する方向で上記現像装置と隣接する位置に配置されていることを特徴とする冷却構造。
The cooling structure according to claim 2,
The cooling structure according to claim 1, wherein the electrical means is disposed at a position adjacent to the developing device in a direction orthogonal to a moving direction of the airflow.
請求項2または3記載の冷却構造において、
上記現像装置と電装手段との間に仕切り部材を設けたことを特徴とする冷却構造。
The cooling structure according to claim 2 or 3,
A cooling structure characterized in that a partition member is provided between the developing device and the electrical equipment.
請求項4記載の冷却構造において、
上記仕切り部材として放熱部材が用いられることを特徴とする冷却構造。
The cooling structure according to claim 4, wherein
A cooling structure, wherein a heat radiating member is used as the partition member.
請求項4記載の冷却構造において、
上記仕切り部材として遮熱部材を用いることを特徴とする冷却構造。
The cooling structure according to claim 4, wherein
A cooling structure using a heat shield member as the partition member.
請求項1乃至6のうちの一つに記載の冷却構造において、
上記電装手段と隣接する現像装置には、上記トナーの補給機構から延長された補給パイプの装着が設けられ、該装着は上記気流の生成方向に沿って上流側から下流側に向け縮径するテーパ状とされていることを特徴とする冷却構造。
In the cooling structure according to one of claims 1 to 6,
The developing device adjacent to the electrical means, the attachment opening of the supply pipe extending from the supply mechanism of the toner is provided, said mounting opening is reduced in diameter toward the downstream side from the upstream side along the generating direction of the air flow A cooling structure characterized by being tapered.
請求項7記載の冷却構造において、
上記補給路の装着部にはトナーの飛散防止部材が設けられていることを特徴とする冷却構造。
The cooling structure according to claim 7,
A cooling structure, characterized in that a toner scattering prevention member is provided in a mounting portion of the replenishment path.
請求項8記載の冷却構造において、
上記送風ファンにはフィルターが設けられていることを特徴とする冷却構造。
The cooling structure according to claim 8, wherein
A cooling structure, wherein the blower fan is provided with a filter .
請求項1乃至のうちの一つに記載の冷却構造において、
上記現像装置は金属製のケーシングで構成されていることを特徴とする冷却構造。
The cooling structure according to any one of claims 1 to 9,
A cooling structure, wherein the developing device comprises a metal casing.
請求項1乃至10のうちの一つに記載の冷却構造を用いることを特徴とする画像形成装置 An image forming apparatus using the cooling structure according to claim 1. 請求項11記載の画像形成装置において、
上記現像装置をプロセスカートリッジに装備したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 11 .
An image forming apparatus, wherein the developing device is mounted on a process cartridge .
請求項11または12記載の画像形成装置において、
上記現像装置が着脱可能に設けられ、該現像装置の交換直後には上記気流の移動方向をこれ以外の時と逆の方向に設定されることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 11 or 12,
An image forming apparatus, wherein the developing device is detachably provided, and immediately after the developing device is exchanged, the moving direction of the airflow is set in a direction opposite to that at other times .
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