(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内にプロセス部材を収納して画像形成装置内に着脱自在に取り付けられ、長尺状の開口部が前記ケースに形成され、前記開口部を開放する開放位置と閉止する閉止位置とへ回動自在にシャッターが設けられ、前記画像形成装置内へ取り付けたときに前記シャッターが開放位置へ回動するプロセスユニットにおいて、
前記シャッターが開放位置へ回動したときに前記シャッターと前記ケースの外周面とにより囲まれた通気ダクトが形成され、前記シャッターは、一端が前記ケースに回動自在に連結されてこのシャッターを開放位置へ回動させたときに他端が前記ケースの外周面から離反する位置へ回動する回動アームと、この回動アームの他端側に回動自在に連結されて前記シャッターが閉止位置へ回動したときに前記開口部を覆う長尺状のシャッター本体とからなり、このシャッター本体は可動端側を前記ケースの外周面に当接させる方向へ付勢されていることを特徴とするプロセスユニット。
【請求項２】
前記プロセス部材として少なくとも感光体ドラムと現像ローラとを前記ケース内に収納したことを特徴とする請求項１記載のプロセスユニット。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか一記載のプロセスユニットと、
前記プロセスユニットと定着装置とが取り付けられた本体ケースと、
前記定着装置により温められた前記本体ケース内の空気を排気するファンと、を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロセスユニット及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置では、感光体ドラムや現像ローラなどのプロセス部材をケース内に収納してユニット化したプロセスユニットを設け、このプロセスユニットを画像形成装置の本体ケース内に着脱自在に取り付けたものが広く普及している。
【０００３】
画像形成装置の本体ケース内には、プロセスユニットのほかに、光書込ユニット、転写装置、定着装置などが取り付けられており、画像形成作業時には定着装置から多量の熱が発せられる。
【０００４】
定着装置から発せられた熱によって本体ケース内の温度が大きく上昇すると、本体ケース内に取り付けられている各種の電子機器などが異常を発生したり、樹脂製品の部材が熱変形したりすることがあるため、ファンを使用して本体ケース内の高温の空気を本体ケース外に排気している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ファンの取付位置は本体ケース内の片側であり、本体ケース内におけるファンから離れた箇所には高温の空気が滞留しやすい。
【０００６】
そして、本体ケース内に高温の空気が滞留することにより、電子機器が異常を発生したり、樹脂製の部品が熱変形を生じたりする。
【０００７】
そこで本発明は、本体ケース内からの排気を良好に行い、本体ケース内に高温の空気が滞留することを防止し、画像形成装置内の温度上昇を防止できるプロセスユニット及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ケース内にプロセス部材を収納して画像形成装置内に着脱自在に取り付けられ、長尺状の開口部が前記ケースに形成され、前記開口部を開放する開放位置と閉止する閉止位置とへ回動自在にシャッターが設けられ、前記画像形成装置内へ取り付けたときに前記シャッターが開放位置へ回動するプロセスユニットにおいて、前記シャッターが開放位置へ回動したときに前記シャッターと前記ケースの外周面とにより囲まれた通気ダクトが形成され、前記シャッターは、一端が前記ケースに回動自在に連結されてこのシャッターを開放位置へ回動させたときに他端が前記ケースの外周面から離反する位置へ回動する回動アームと、この回動アームの他端側に回動自在に連結されて前記シャッターが閉止位置へ回動したときに前記開口部を覆う長尺状のシャッター本体とからなり、このシャッター本体は可動端側を前記ケースの外周面に当接させる方向へ付勢されている。
【０００９】
したがって、このプロセスカートリッジを画像形成装置内へ取り付けて画像形成作業を行い、画像形成作業時に定着装置から発生する熱で温められた高温の空気を画像形成装置外へファンにより排気するとき、ファンから離れた位置の高温の空気が通気ダクト内を通ってファン側へ吸引され、画像形成装置内におけるファンから離れた箇所に高温の空気が滞留することが防止され、画像形成装置内の温度上昇が防止される。また、シャッターが開放位置へ回動すると、回動アームにおけるシャッター本体と連結されている他端がケースの外周面から離反し、シャッター本体の可動端側は回動アームとの連結部を中心としてケースの外周面に当接するように回動するため、シャッターが開放位置へ回動することにより、シャッターとケース外周面とに囲まれた通気ダクトが形成される。
【００１０】
ここで、プロセスユニットとは、画像形成に寄与する各種のプロセス部材、例えば、感光体ドラムや現像ローラなどをケース内に収納してユニット化したものであり、例えば、感光体ドラムをケース内に収納した感光体ユニット、感光体ドラムと現像ローラとをケース内に収納したプロセスカートリッジなどがある。
【００１１】
また、ケースに形成された開口部とは、プロセスユニットを画像形成装置に取り付ける前には閉止されていて画像形成装置内に取り付けたときに開放される必要性のあるもの、例えば、感光体ドラムの外周面を転写装置に対向させるための開口部である。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のプロセスユニットにおいて、前記プロセス部材として少なくとも感光体ドラムと現像ローラとを前記ケース内に収納した。
【００１３】
したがって、このプロセスユニットを画像形成装置内に取り付けることにより、感光体ドラムや現像ローラなどをコンパクトにまとめることができ、画像形成装置の小型化を図ることができる。そして、画像形成装置を小型化することにより、画像形成装置内の温度は定着装置からの熱の影響を受けて上昇し易くなるが、画像形成装置内に設けたファンから離れた箇所の高温の空気を通気ダクトを通してファン側へ吸引することにより、画像形成装置内の温度上昇が防止される。
【００１６】
請求項３記載の発明の画像形成装置は、請求項１又は２のいずれか一記載のプロセスユニットと、記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着装置と、前記プロセスユニットと前記定着装置とが取り付けられた本体ケースと、前記定着装置により温められた前記本体ケース内の空気を排気するファンと、を有する。
【００１７】
したがって、このプロセスユニットを画像形成装置の本体ケース内に取り付けることにより、開放位置へ回動したシャッターとプロセスユニットのケースの外周面とにより囲まれた通気ダクトが形成される。そして、ファンを駆動させ、定着装置からの熱により温められた高温の空気を本体ケース外へ排気するとき、本体ケース内におけるファンから離れた箇所の高温の空気が通気ダクト内を通ってファン側へ吸引され、本体ケース内におけるファンから離れた箇所に高温の空気が滞留することが防止され、本体ケース内の温度上昇が防止される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図１を参照して、画像形成装置である複写機１の全体構造を説明する。複写機１の本体ケース２の上部には原稿（図示せず）の画像を読み取る画像読取装置３が取り付けられ、本体ケース２の内部にはプロセスユニットであるプロセスカートリッジ４が着脱自在に取り付けられている。プロセスカートリッジ４の下方には、転写用紙５が搬送される用紙搬送路６が形成されている。
【００１９】
画像読取装置３は、画像読取部７と、この画像読取部７による読取位置へ供給される原稿が載置される原稿トレイ８とを有する。原稿トレイ８は、支点軸９を中心として実線で示した水平位置と二点鎖線で示した起立位置とへ回動自在に支持され、それぞれの回動位置において図示しないストッパにより位置固定されている。
【００２０】
プロセスカートリッジ４は、現像ユニット１０と感光体ユニット１１とを連結して一体化することにより形成されている（図２，図４参照）。本体ケース２内におけるプロセスカートリッジ４の取付位置の周囲には、後述する感光体ドラムの外周面を露光して静電潜像を形成するレーザ書込ユニット１２、転写用紙５を斜めに載置した状態で保持する給紙トレイ１３、給紙トレイ１３内の転写用紙５を一枚ずつ給紙する給紙ローラ１４、トナーを供給されることにより顕像化された感光体ドラムの外周面のトナー像を転写用紙５に転写させる転写ローラ１５、転写用紙５に転写されたトナー像を定着させる定着装置１６、定着装置１６を通過した転写用紙５が排紙される受け板１７、本体ケース２内の空気を排気するファン１８等が設けられている。
【００２１】
本体ケース２内の左右一対の側板（図示せず）には、プロセスカートリッジ４を本体ケース２内に着脱する際のガイド溝１９，２０が２本ずつ形成されている。プロセスカートリッジ４の両側には、これらのガイド溝１９，２０に係合するガイドピン１９ａ，２０ａが形成されている。
【００２２】
現像ユニット１０は、図１に示すように、ケースである現像ケース１０ａ内にトナー収納部２１が形成され、このトナー収納部２１内には、トナーを撹拌するアジテータ２２、後述する感光体ドラムの外周面に当接されてトナーを供給することにより静電潜像を顕像化するプロセス部材である現像ローラ２３、現像ローラ２３へトナーを補給する補給ローラ２４、現像ローラ２３の外周面に当接された現像ブレード２５等が設けられている。現像ケース１０ａの両側には側板部１０ｂが形成され、一方の側板部１０ｂには内側へ向けてへこんだへこみ部が形成され、このへこみ部には、本体ケース２内に設けられた駆動モータ（図示せず）からの駆動力を現像ローラ２３や補給ローラ２４及びアジテータ２２へ伝達する動力伝達機構２６が配置されている（図２、図４参照）。
【００２３】
感光体ユニット１１は、図１に示すように、ケースである感光体ケース１１ａ内にプロセス部材である感光体ドラム２７とこの感光体ドラム２７の外周面を一様に帯電させる帯電ローラ２８とが回転自在に保持され、さらに、感光体ドラム２７の外周面に残留した排トナーを回収する排トナー回収部２９が形成されている。感光体ケース１１ａの両側には側板部１１ｂが形成され、現像ユニット１０と感光体ユニット１１とを連結したときに、側板部１１ｂの内側面と側板部１０ｂの外側面とが重ね合わされて面接触する（図２、図４参照）。
【００２４】
感光体ケース１１ａには、感光体ユニット１１又はこの感光体ユニット１１と現像ユニット１０とを連結したプロセスカートリッジ４を把持する取っ手３０が形成されている。さらに、感光体ケース１１ａには、トナー像を転写用紙５に転写するために感光体ドラム２７の外周面を転写ローラ１５に向けて露出させる開口部３１が形成されている。この開口部３１は、感光体ドラム２７の長手方向に沿って長尺状に形成されている（図１参照）。
【００２５】
つぎに、感光体ユニット１１には、開口部３１を開放する開放位置（図３参照）と開口部３１を閉止する閉止位置（図２参照）とへ回動自在なシャッター３２が設けられている。シャッター３２は、一端が感光体ケース１１ａに連結されて開口部３１の長手方向と直交する向きに回動自在である一対のアーム部とこれらのアーム部の他端側を連結した連結片とからなる回動アーム３３と、回動アーム３３の連結片側に回動自在に連結されたシャッター本体３４とにより形成されている。シャッター本体３４は、シャッター３１が閉止位置へ回動したときに開口部３０を覆うことができる外形寸法を有する長尺状に形成されている。シャッター３２を開放位置へ回動させたとき、回動アーム３３のシャッター本体３４との連結部側が感光体ケース１１ａの外周面から離反する位置へ回動する。
【００２６】
回動アーム３３と感光体ケース１１ａとの連結部には、回動アーム３３のシャッター本体３４との連結部側を感光体ケース１１ａの外周面に押し付ける向きに付勢する第１スプリング３５が取り付けられている。回動アーム３３とシャッター本体３４との連結部には、シャッター本体３３の可動端側を感光体ケース１１ａの外周面に当接させる向きに付勢する第２スプリング３６が取り付けられている（図３参照）。
【００２７】
プロセスカートリッジ４を本体ケース２外へ取り出した状態においては、シャッター３２は第１スプリング３５の付勢力と第２スプリング３６の付勢力とにより回動し、開口部３１を閉止している（図２参照）。プロセスカートリッジ４を本体ケース２内に取り付ける過程において、回動アーム３３の側面部に形成された突起３７がガイド溝２０に係合して押圧されることにより、シャッター３２が開口部３１を開放する方向へ次第に回動し、本体ケース２内へのプロセスカートリッジ４の取り付けが終了したときに開口部３１が完全に開放される（図１，図３参照）。
【００２８】
図３に示すようにシャッター３２が開放位置へ回動したとき、回動アーム３３はシャッター本体３４との連結部が感光体ケース１１ａの外周面から離反する位置へ回動しており、シャッター本体３４の可動端は感光体ケース１１ａの外周面に当接されている。これにより、開放位置へ回動したシャッター３２と感光体ケース１１ａの外周面とにより囲まれた通気ダクト３８が形成されている。この通気ダクト３８は定着装置１６の近傍に定着装置１６の長手方向（定着用ローラの長手方向）に沿って延出して形成されており、通気ダクト３８の一端側にファン１８が配置されている。
【００２９】
つぎに、現像ユニット１０と感光体ユニット１１との連結構造及び連結手順について図２ないし図４を参照して説明する。感光体ユニット１１の側板部１１ｂには、ピン挿入穴３９、嵌合穴４０、ネジ挿通穴４１が形成されている。現像ユニット１０の側板部１０ｂには、ピン挿入穴４２、嵌合突起４３、ネジ穴４４が形成されている。
【００３０】
現像ユニット１０と感光体ユニット１１とを連結したときには、側板部１１ｂの内側面と側板部１０ｂの外側面とが重ね合わされて面接触し、ピン挿入穴３９，４１が同一中心線上で重ね合わされてこれらのピン挿入穴３９，４２に連結ピン４５が圧入され、嵌合突起４３が嵌合穴４０に弾性的に嵌合され、ネジ挿通穴４１に挿通されたネジ４６がネジ穴４４に螺合されている。
【００３１】
このような構成において、現像ユニット１０と感光体ユニット１１とを連結してプロセスカートリッジ４を製造し、このプロセスカートリッジ４を本体ケース２内に取り付けた後に複写を行う。
【００３２】
プロセスカートリッジ４の本体ケース２内への取り付けは、ガイドピン１９ａ，２０ａガイド溝１９，２０に係合させ、プロセスカートリッジ４をガイド溝１９，２０に沿って本体ケース２内へスライドさせることにより行う。プロセスカートリッジ４を本体ケース２内に取り付ける過程において、突起３７がガイド溝２０に係合して押圧されることにより、シャッター３２が開口部３１を開放する方向へ次第に回動し、本体ケース２内へのプロセスカートリッジ４の取り付けが終了したときにシャッター３２が開放位置へ回動するとともに開口部３１が完全に開放される（図１，図３参照）。そして、シャッター３２が開放位置へ回動したとき、このシャッター３２と感光体ケース１１ａの外周面とにより囲まれた通気ダクト３８が形成される。
【００３３】
本体ケース２内へのプロセスカートリッジ４の取り付けが終了した後に複写作業を行うと、定着装置１６からの熱で本体ケース２内の空気が暖められて高温になり、この高温になった空気はファン１８の駆動により本体ケース２外へ排気される。
【００３４】
ファン１８の駆動により本体ケース２内の高温の空気を本体ケース２外へ排気するとき、ファン１８の周囲に位置している高温の空気は直接ファン１８に吸引される。一方、ファン１８から離れた箇所に位置している高温の空気は、図５において矢印で示すように、通気ダクト３８内を通ってファン１８側へ吸引され、本体ケース２外へ排気される。
【００３５】
このため、通気ダクト３８を形成することにより、ファン１８から離れた箇所に位置している高温の空気が本体ケース２外へスムーズに排気され、本体ケース２内におけるファン１８から離れた箇所に高温の空気が残留することが防止され、本体ケース２内の温度上昇が防止される。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明のプロセスユニットによれば、このプロセスユニットに設けたシャッターを開放位置へ回動させたときに、シャッターとプロセスユニットのケースの外周面とにより囲まれた通気ダクトが形成される。このため、このプロセスカートリッジを画像形成装置内へ取り付けて画像形成作業を行い、画像形成作業時に定着装置から発生する熱で温められた高温の空気を画像形成装置外へファンにより排気するとき、ファンから離れた位置の高温の空気を通気ダクトを通してファン側へ吸引することができ、画像形成装置内におけるファンから離れた箇所に高温の空気が滞留することを防止でき、画像形成装置内の温度上昇を防止することができ、また、シャッターは、一端がケースに回動自在に連結されてこのシャッターを開放位置へ回動させたときに他端がケースの外周面から離反する位置へ回動する回動アームと、この回動アームの他端側に回動自在に連結されて可動端側をケースの外周面に当接させる方向へ付勢されている長尺状のシャッター本体とからなるので、シャッターが開放位置へ回動したときに、このシャッターとケースの外周面とに囲まれた通気ダクトを形成することができる。
【００３７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のプロセスユニットにおいて、プロセス部材として少なくとも感光体ドラムと現像ローラとをケース内に収納したので、このプロセスユニットを画像形成装置内に取り付けることにより、感光体ドラムや現像ローラなどをコンパクトにまとめることができ、画像形成装置の小型化を図ることができる。そして、画像形成装置を小型化することにより、画像形成装置内の温度は定着装置からの熱の影響を受けて上昇し易くなるが、画像形成装置内に設けたファンから離れた箇所の高温の空気を通気ダクト内を通してファン側へ吸引することにより、画像形成装置内の温度上昇を防止することができる。
【００３９】
請求項３記載の発明の画像形成装置は、請求項１又は２のいずれか一記載のプロセスユニット、定着装置、ファンなどを本体ケース内へ取り付けたことにより、ファンを駆動させて本体ケース内の高温の空気を本体ケース外へ排出するとき、ファンから離れた箇所に位置する高温の空気をプロセスユニットの通気ダクト内を通してファン側へ吸引することができ、本体ケース内におけるファンから離れた箇所に高温の空気が滞留することを防止でき、本体ケース内の温度上昇を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における複写機の全体構造を示す縦断側面図である。
【図２】プロセスカートリッジを示す側面図である。
【図３】シャッターを開放位置へ回動させた状態のプロセスカートリッジを示す側面図である。
【図４】感光体ユニットと現像ユニットとに分離した状態のプロセスカートリッジを示す側面図である。
【図５】本体ケース内に取り付けられたプロセスカートリッジと定着装置とファンとの位置関係を示すとともにファン駆動時の空気の流れを示す平面図である。
【符号の説明】
１      画像形成装置
２      本体ケース
４      プロセスユニット
１０ａ，１１ａ  ケース
１６      定着装置
１８      ファン
２３      現像ローラ，プロセス部材
２７      感光体ドラム，プロセス部材
３１      開口部
３２      シャッター
３３      回動アーム
３４      シャッター本体
３８      通気ダクト
【図１】
0003618051.tif 000002
【図２】
0003618051.tif 000003
【図３】
0003618051.tif 000004
【図４】
0003618051.tif 000005
【図５】
0003618051.tif 000006