(57)【要約】【課題】駆動伝達部等における発熱に起因する画像品質の低下を抑えられるプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】ギヤの噛み合いによって駆動される感光体３、現像ローラ９０、アジテータ９２等を有し、トナーを用いて画像形成を行う画像形成装置本体１に装着されるプロセスカートリッジ２０において、カートリッジ本体の側板部２２に空気吸入口２３と空気排出口２４とを形成し、その空気吸入口２３と空気排出口２４とをつなぐ連続した空間にギヤ列３０が配置されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤの噛み合いによって駆動される回転体を有し、画像形成を行う画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジであって、
該プロセスカートリッジに空気吸入口と空気排出口とを形成し、その空気吸入口と空気排出口とをつなぐ連続した空間に前記ギヤが配置されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記空気吸入口及び前記空気排出口の少なくとも一方の口が複数の穴形状の集合で形成されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記空気吸入口及び前記空気排出口の少なくとも一方の口がフィルターで覆われていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載のプロセスカートリッジにおいて、前記空気吸入口及び前記空気排出口の少なくとも一方の口が開閉自在の遮蔽手段によって遮蔽されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項５】
請求項４に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記遮蔽手段が前記画像形成装置本体への着脱に応じて開閉されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項１に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記連続した空間が、略密閉され、且つ、独立した空間であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れかに記載のプロセスカートリッジにおいて、前記空気排出口は、画像形成装置本体に装着された状態時における重力方向において前記空気吸入口より上方となるように形成されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項１に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記ギヤが複数設けられ、少なくとも一つのギヤの一部が前記空気排出口から露出するように配置されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れかに記載のプロセスカートリッジにおいて、ほぼ直方体に形成されていて、前記空気吸入口が長手方向の、前記空気排出口が短方向のそれぞれ側面に設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れかに記載のプロセスカートリッジにおいて、同大同形で複数個が近接して前記画像形成装置本体に並列装着されるプロセスカートリッジであって、前記空気吸入口が隣接するプロセスカートリッジと対向する面側に設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記空気吸入口が設けられた面がプロセスカートリッジの反対面にくぼみが形成され、該くぼみの一部が対向するプロセスカートリッジの空気吸入口の連通することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記くぼみが両側部を除いた長手方向のほぼ全長に渡る長さを有していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載のプロセスカートリッジにおいて、トナー像を担持する感光体を備えており、前記くぼみは該感光体に光書き込みを行う露光光が通過する露光路空間と連通していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
請求項１１または１２に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記感光体の表面を所定の極性に帯電する帯電装置を備えており、前記くぼみは該帯電装置の上方空間と連通していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記帯電装置の上面には複数の開口が形成されたシール部材が取り付けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１６】
請求項１１に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記感光体の表面の汚れを除去するクリーニング装置を備えており、前記くぼみは該クリーニング装置の上方空間と連通していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニング装置の上面には複数の開口が形成されたシール部材が取り付けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１８】
請求項１〜１０に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記空気排出口を設けた側面で、該空気排出口の下方にプロセスカートリッジと画像形成装置本体との電気接点が設けられることを特徴としたプロセスカートリッジ。
【請求項１９】
請求項１８に記載のプロセスカートリッジにおいて、上記電気接点とはＩＣチップであることを特徴としたプロセスカートリッジ。
【請求項２０】
請求項１〜１９の何れかに記載のプロセスカートリッジが着脱可能に装着され、装着されたプロセスカートリッジの空気排出口あるいは空気吸入口と対向し、且つ略密閉された空間を保ちつつ装置本体の外部に通じる吸気口あるいは排気口を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の画像形成装置において、前記装置本体の外部に通じる略密閉された空間からなる通路内で、前記排気口の近傍にファンモータを配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
請求項２０または２１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略密閉された空間に構成する本体フレームに、前記吸気口と排気口とが設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】
請求項２０ないし２２の何れかに記載の画像形成装置において、プロセスカートリッジが装着された際、該プロセスカートリッジの空気排出口に連通する前記排気口と対向することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２４】
請求項２０ないし２２の何れかに記載の画像形成装置において、プロセスカートリッジが装着された際、該プロセスカートリッジのそれと隣接するプロセスカートリッジまたは画像形成装置構成装置間に形成される空隙と対向することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２５】
請求項１〜１９の何れかに記載のプロセスカートリッジが複数個着脱可能に装着される画像形成装置であって、隣合うプロセスカートリッジの空気排気口と空気吸気口が互いに近接対向することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の画像形成装置において、前記排気口と吸気口が対向した状態で設置される複数カートリッジの対向しない排気口と吸気口とを結ぶ方向で、前記排気口側に加熱定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセスカートリッジ及び該プロセスカートリッジを用いる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの少なくとも２つの機能を有する複合機等の画像形成装置において、カラー化が広く普及しており、特に複数の像担持体を有するタンデムタイプのものが高速性に優れ主流になりつつある。かかる装置において４つのプロセスカートリッジを並列配置して用いる装置も知られており、このときマシンサイズの小型化が顧客の利便性に直結した要素であることからプロセスカートリッジはできるだけ近接した配置としたり、他のユニットとの空隙を狭めることが一般的である。
【０００３】
一方、省エネルギーの要求にこたえるためにトナーの溶解温度を低くし加熱定着部に必要となる温度を下げ、消費電力を少なくすることも一般的に行われている手法である。
【０００４】
それらの影響として、空隙が少ないためプロセスカートリッジの自己昇温が排熱されにくいこと、また自己昇温により溶けやすいトナーがダメージを受けやすくなることがあげられる。
【０００５】
プロセスカートリッジの自己昇温の原因としては現像ローラ部での規制ブレードとの摺擦による摩擦熱と駆動伝達部での摺動摩擦熱が大きい。一般的に駆動伝達部はカートリッジの一方の側部に集中するため、駆動伝達部での発熱は温度偏差の原因である。
【０００６】
このような問題を軽減するため、特許文献１にはギヤが保持される空間内を換気するための冷却装置を設けてプロセスカートリッジ内の温度上昇を抑えている。また、特許文献２には現像剤規制部材と現像枠体で形成された中空部に通風するための通風口を設けている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１のように冷却装置を設けることが装置の大型化に繋がり、また特許文献２ではほぼ直方体のプロセスカートリッジにおいてその長手方向に通風して冷却する構成であるから下流側の温度が高くなり温度偏差が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した従来の不具合に鑑みを解消し、駆動伝達部等における発熱に起因する画像品質の低下を抑えられるプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、ギヤの噛み合いによって駆動される回転体を有し、画像形成を行う画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジに空気吸入口と空気排出口とを形成し、その空気吸入口と空気排出口とをつなぐ連続した空間に前記ギヤが配置されていることを特徴とするプロセスカートリッジを提案する。
【００１０】
なお、本発明は、前記空気吸入口及び前記空気排出口の少なくとも一方の口が複数の穴形状の集合で形成されていると、効果的である。
さらに、本発明は、前記空気吸入口及び前記空気排出口の少なくとも一方の口がフィルターで覆われていると、効果的である。
【００１１】
さらにまた、本発明は、前記空気吸入口及び前記空気排出口の少なくとも一方の口が開閉自在の遮蔽手段によって遮蔽されていると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記遮蔽手段が前記画像形成装置本体への着脱に応じて開閉されると、効果的である。
【００１２】
さらにまた、本発明は、前記連続した空間が、略密閉され、且つ、独立した空間であると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記空気排出口は、画像形成装置本体に装着された状態時における重力方向において前記空気吸入口より上方となるように形成されていると、効果的である。
【００１３】
さらにまた、本発明は、前記ギヤが複数設けられ、少なくとも一つのギヤの一部が前記空気排出口から露出するように配置されると、効果的である。
さらにまた、本発明は、ほぼ直方体に形成されていて、前記空気吸入口が長手方向の、前記空気排出口が短方向のそれぞれ側面に設けられていると、効果的である。
【００１４】
さらにまた、本発明は、同大同形で複数個が近接して前記画像形成装置本体に並列装着されるプロセスカートリッジであって、前記空気吸入口が隣接するプロセスカートリッジと対向する面側に設けられていると、効果的である。
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【００１５】
さらにまた、本発明は、前記空気吸入口が設けられた面がプロセスカートリッジの反対面にくぼみが形成され、該くぼみの一部が対向するプロセスカートリッジの空気吸入口の連通すると、効果的である。
【００１６】
さらにまた、本発明は、前記くぼみが両側部を除いた長手方向のほぼ全長に渡る長さを有していると、効果的である。
さらにまた、本発明は、トナー像を担持する感光体を備えており、前記くぼみは該感光体に光書き込みを行う露光光が通過する露光路空間と連通していると、効果的である。
【００１７】
さらにまた、本発明は、前記感光体の表面を所定の極性に帯電する帯電装置を備えており、前記くぼみは該帯電装置の上方空間と連通していると、効果的である。
【００１８】
さらにまた、本発明は、前記帯電装置の上面には複数の開口が形成されたシール部材が取り付けられていると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記感光体の表面の汚れを除去するクリーニング装置を備えており、前記くぼみは該クリーニング装置の上方空間と連通していると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記クリーニング装置の上面には複数の開口が形成されたシール部材が取り付けられていると、効果的である。
【００１９】
さらにまた、本発明は、前記空気排出口を設けた側面で、該空気排出口の下方にプロセスカートリッジと画像形成装置本体との電気接点が設けられると、効果的である。
さらにまた、本発明は、上記電気接点とはＩＣチップであると、効果的である。
【００２０】
また、上記課題を解決するため、本発明は、請求項１〜１９の何れかに記載のプロセスカートリッジが着脱可能に装着され、装着されたプロセスカートリッジの空気排出口あるいは空気吸入口と対向し、且つ略密閉された空間を保ちつつ装置本体の外部に通じる吸気口あるいは排気口を有することを特徴とする画像形成装置を提案する。
【００２１】
なお、本発明は、前記装置本体の外部に通じる略密閉された空間からなる通路内で、前記排気口の近傍にファンモータを配置すると、効果的である。
さらに、本発明は、プロセスカートリッジを略密閉された空間に構成する本体フレームに、前記吸気口と排気口とが設けられていると、効果的である。
【００２２】
さらにまた、本発明は、プロセスカートリッジが装着された際、該プロセスカートリッジの空気排出口に連通する前記排気口と対向すると、効果的である。
さらにまた、本発明は、プロセスカートリッジが装着された際、該プロセスカートリッジのそれと隣接するプロセスカートリッジまたは画像形成装置構成装置間に形成される空隙と対向すると、効果的である。
【００２３】
また、上記課題を解決するため、本発明は、請求項１〜１９の何れかに記載のプロセスカートリッジが複数個着脱可能に装着される画像形成装置であって、隣合うプロセスカートリッジの空気排気口と空気吸気口が互いに近接対向することを特徴とする画像形成装置を提案する。
【００２４】
なお、本発明は、前記排気口と吸気口が対向した状態で設置される複数カートリッジの対向しない排気口と吸気口とを結ぶ方向で、前記排気口側に加熱定着装置を備えると、効果的である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ギヤの噛み合い及び軸受け摺動部で発生する熱の排除が可能となり、熱の影響によるトナー劣化、固着等を少なくして安定した画像を形成可能なプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る画像形成装置を示す概略説明図である。
【図２】その画像形成装置の主要部の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すプロセスカートリッジの説明斜視図である。
【図４】そのプロセスカートリッジの外観斜視図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示すプロセスカートリッジの斜視図である。
【図６】空気排出口、空気吸入口の一形態を示す斜視図である。
【図７】空気排出口、空気吸入口の他の形態を示す斜視図である。
【図８】空気排出口、空気吸入口のさらに他の形態を示す斜視図である。
【図９】駆動伝達部内部の一部を示す断面説明図である。
【図１０】空気排出口、空気吸入口の別の実施形態を示す断面図である。
【図１１】図１０の空気排出口、空気吸入口の外観斜視図である。
【図１２】画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジの空気吸入口、空気排出口の配置を示す斜視図である。
【図１３】図１２の平面説明図である。
【図１４】画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジの空気吸入口、空気排出口の他の配置を示す斜視図である。
【図１５】図１４の平面説明図である。
【図１６】カラー画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジの空気吸入口、空気排出口の配置を示す平面説明図である。
【図１７】カラー画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジの空気吸入口、空気排出口の他の配置を示す平面説明図である。
【図１８】カラー画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジの配置を示す斜視図である。
【図１９】カラー画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジの他の配置を示す斜視図である。
【図２０】本発明に係る他の画像形成装置を示す概略説明図である。
【図２１】プロセスカートリッジの画像形成装置への装着する一例を示す概略斜視図である。
【図２２】プロセスカートリッジの画像形成装置への装着する他の例を示す概略斜視図である。
【図２３】本発明のプロセスカートリッジの空気排出口、空気吸入口を示す斜視図である。
【図２４】本発明のプロセスカートリッジの空気排出口、空気吸入口を示す斜視図である。
【図２５】ギヤボックス内の空気の流れを示す断面説明図である。
【図２６】プロセスカートリッジの画像形成装置装着時の斜視図である。
【図２７】プロセスカートリッジの外観斜視図である。
【図２８】プロセスカートリッジ間の空隙を示す断面説明図である。
【図２９】図２８のプロセスカートリッジを上から見た断面説明図である。
【図３０】プロセスカートリッジ間の空隙を示す断面説明図である。
【図３１】プロセスカートリッジ間の空隙を示す断面説明図である。
【図３２】プロセスカートリッジの電気接点を示す外観斜視図である。
【図３３】プロセスカートリッジ装着時の電気接点と接続端子の関係を示す断面説明図である。
【図３４】カラー画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジの空気吸入口、空気排出口の配置を示す平面説明図である。
【図３５】カラー画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジの空気吸入口、空気排出口の他の配置を示す平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。
図１は画像形成装置の一例であるカラープリンタを示す概略図である。ここに示した画像形成装置は、その装置本体１内に配置された４つの感光体３を有し、その各感光体上にイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。ここでは、各感光体３がドラム状に構成されているが、無端ベルトより成る感光体を用いることもできる。またこれらの感光体を識別する必要のあるときは、これらに符号３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫを付し、これらを特に識別する必要がないときは、その感光体に符号３を付して示すことにする。  感光体３Ｙ〜３ＢＫに対向して転写材の一例である中間転写体４が配置され、ここに示した中間転写体４は、複数の支持ローラ５，６に巻き掛けられて矢印Ａ方向に走行駆動される無端ベルトにより構成されている。なお、感光体３は図中に示す中間転写体４上に配置する色順でなくてもよい。
【００２８】
各感光体３Ｙ〜３ＢＫ上にトナー像を形成する構成と、その作用は実質的に全て同一であるため、感光体３Ｙにトナー像を形成する構成だけを説明する。
図２は、この感光体３Ｙと、そのまわりに配置されたプロセス機器の拡大図であり、該感光体３Ｙは図１及び図２における時計方向に回転駆動される。このとき帯電装置ローラ７によって感光体表面が所定の極性に均一に帯電され、帯電された感光体３Ｙの帯電面には、図１に示した露光装置８から出射する書き込み光（この例ではレーザビーム）Ｌが照射される。これによって感光体３Ｙに静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置９によってイエロートナー像として可視像化される。ここに示した現像装置９は現像ローラ９０、アジテータ９２、攪拌ローラ９３、９４及びトナー供給ローラ９５を備えている。
【００２９】
無端ベルトより成る中間転写体４を挟んで、感光体３Ｙにほぼ対向した位置には図示していない転写装置が配置され、その転写装置の作用によって、感光体３Ｙ上のイエロートナー像が中間転写体４上に転写される。中間転写体４に転写されず、感光体３Ｙ上に残された転写残トナーは、クリーニングブレードを有するクリーニング装置１０によって除去され、除去されたトナーはクリーニングコイル１１によって図示していない廃トナータンクに搬送される。そして、感光体３Ｙは図示していない除電装置によって残留電荷が除去され、次の画像形成に備えられる。
【００３０】
全く同様にして、図１に示した感光体３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ上にマゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が、イエロートナー像の転写された中間転写体４上に順次重ねて転写される。このようにして４色の重ねトナー像が中間転写体４上に形成される。
【００３１】
また、画像形成装置本体１の下部には給紙装置２が配置され、この給紙装置２から、例えば転写紙又は樹脂フィルムなどから成る記録材が矢印Ｂで示す方向に給送され、その記録材が第２の転写装置１２と中間転写体４との間の転写領域に搬送され、その第２の転写装置１２の作用によって中間転写体４上に形成されたトナー像が記録材上に転写される。このようにして転写されたトナー像を担持した記録材は、定着装置１３に送り込まれ、該定着装置１３を通過する。このときそのトナー像が熱と圧力の作用によって記録材上に定着され、記録材上にフルカラー画像が形成される。定着装置１３を通過した記録材は、矢印Ｃ方向で示すように排紙部１４上に排出される。
【００３２】
図２に示した感光体３、帯電装置７、現像装置９、クリーニング装置１０及び除電装置の各プロセス機器は、装置本体１に対し例えばスライドさせて着脱可能に装着される一体的なプロセスカートリッジ２０として構成され、かかるプロセスカートリッジ２０が複数、図の例では４つ設けられている。いずれのプロセスカートリッジ２０も、現像装置に収容された現像剤の色が異なるだけで、全て実質的に同じく構成されている。なお、本発明の画像形成装置は種種の形式の装置に適用でき、図２０に示すような各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫに形成されたトナー像を転写ベルト４´上に搬送される記録材に順次トナー像を重ね転写する形式の装置であっても良い。
【００３３】
図３は、プロセスカートリッジ２０の駆動伝達部を示す斜視図であり、プロセスカートリッジ２０には回転体である感光体３や現像装置９の現像ローラ９０、アジテータ９２、攪拌ローラ９３、９４及びトナー供給ローラ９５が駆動伝達部に設けられたギヤ列３０を介して本体駆動源と駆動連結される。このとき、プロセスカートリッジ２０はトナー攪拌等の負荷が重いために駆動伝達部のギヤにかかるトルクが大きく発熱量自体も大きい。
【００３４】
そこで、本発明ではプロセスカートリッジの自己昇温に対して影響が大きい駆動伝達部の冷却を副作用無く実施しているものでその説明をする。
駆動伝達部のギヤ列３０は、図３に示すように、プロセスカートリッジ２０の一側部、すなわちプロセスカートリッジ２０を装置本体１に装着する際の、奥側の一側部に設けられている。そして、プロセスカートリッジ２０が正しく装着されると、図２１に示すように、ギヤ列３０の１つのギヤが本体駆動ギヤＧと噛み合う。本実施形態のプロセスカートリッジ２０は、ギヤ列３０がプロセスカートリッジ２０の側壁２１の外側に設けられ、ギヤ列３０は側板部２２によって覆われていることにより、ギヤ列３０がギヤボックス内に設けられた構成になっている。そして、この側板部２２には図３及び図４に示すように、空気吸入口２３と空気排出口２４が設けられてあり、空気が空気吸入口２３からギヤボックス内に入り、ギヤ列３０に沿って流れ、空気排出口２４へと流れることが可能な構成となっている。なお、図２１にはプロセスカートリッジ２０をほぼ水平方向にスライドさせて装置本体１に装着するタイプであるが、図２２に示すようにプロセスカートリッジ２０を上方から装置本体１に装着するタイプであっても、ギヤ列３０の１つのギヤが奥側の本体駆動ギヤＧと噛み合うように構成されている。
【００３５】
また、図３及び図４では空気吸入口２３と空気排出口２４がプロセスカートリッジ２０の長手方向と直交する面に位置をずらして設けているが、空気吸入口２３と空気排出口２４は図５に示すように、側板部２２の対向する側面に設けても良い。
【００３６】
このように構成されたプロセスカートリッジ２０は、ギヤのかみ合い及び軸受け摺動部で発生する熱の排除が可能となり、熱の影響によるトナー劣化、固着等の問題の発生を抑えられる。
【００３７】
また、空気吸入口２３や空気排出口２４は図６及び図７に示すように穴形状の集合２３ａ，２４ａやスリット形状２３ｂ，２４ｂに形成すると、カートリッジ取扱者がプロセスカートリッジ２０を操作する際、誤ってギヤに触れることがなく空気が流れる構成とすることができる。
【００３８】
このように構成すると、空気吸入口２３または空気排出口２４が複数の穴形状の集合で形成されているので、個々の開口サイズを適切に設定することで開口面積は減らすことなくプロセスカートリッジ取扱者に対する安全性を高められる。
【００３９】
さらに、空気吸入口２３や空気排出口２４は図８に示すようにフィルター２５で覆うことで、取扱者が誤ってギヤに触れることがなく、しかも埃がギヤボックス内に入らないようにしたり、埃やトナーがプロセスカートリッジ２０外に排出されることを防止することができる。さらにまた、図９に示すように、プロセスカートリッジ２０の側板２１を貫通する軸にシール２６を設けることで、プロセスカートリッジ２０内のトナーがギヤボックス内に侵入することを抑えられる。
【００４０】
このように構成すると、プロセスカートリッジ２０から埃、トナーなど空気を汚染する物質が出てこない構成とすることができる。
図１０は、本発明の他の実施形態を示す断面説明図で、空気排出口２４に開閉自在の遮蔽部材２７が設けられている。空気排出口２４は遮蔽部材２７が閉じられている状態では取扱者がギヤに触れることを回避できており、遮蔽部材２７が開いている状態では開口面積を大きくとることができるので、安全により多くの空気を流すことができる構成である。
【００４１】
このとき、遮蔽部材２７は図１１に示すようにプロセスカートリッジ２０を画像形成装置に装着する際に遮蔽部材２７の一部が装置本体１に設けられた作動部１５に当接することで開口する構成とし、遮蔽部材２７には常に閉じる方向の図示しないねじりバネ等を配置することにより取扱者が意識することなく取り出し状態では開口がふさがり装置へセット状態では空気排出口２４が開く構成とすることができる。この遮蔽部材２７は空気排出口２４だけでなく、空気吸入口２３側にも設けても良い。
【００４２】
空気吸入口２３と空気排出口２４は、プロセスカートリッジ２０のセット状態における重力方向のおいて、空気排出口２４を空気吸入口２３より上方に配置されることが好ましく、このような配置にすると、自然対流も利用して排熱を行うことが可能である。
【００４３】
図１２及び図１３は、プロセスカートリッジ２０が画像形成装置の装置本体１に装着される場合の構成を示す斜視図及び説明図である。
図１２及び図１３において、画像形成装置の装置本体１側には給気側経路１６と排気側経路１７が設けられており、プロセスカートリッジ２０が装置本体１に装着された際、給気側経路１６がプロセスカートリッジ２０の空気吸入口２３と、排気側経路１７が空気排出口２４とそれぞれ対向する構成となっている。
【００４４】
このように構成された排気側経路１７にファンモータ１８を設け、同ファン１４が動作することでカートリッジ駆動伝達部内を空気が流れることを可能としている。このファンモータ１８は、図１４及び図１５に示すように、排気側経路１７でプロセスカートリッジ２０の近傍に配置することで、カートリッジ駆動伝達部を流れる気流の量、速度を向上することができ、より好ましい。
【００４５】
また、プロセスカートリッジ２０の駆動伝達部を流れる気流の温度は、冷却対象物の温度上限が一般的に５０℃以下であることから、それより低くなるように設定するのが自然であり、モータや加熱定着部の温度上限（８０℃〜１００℃）と比べると低い温度である。たとえば、この気流経路を図１４に示すように構成することで、モータ１９の冷却に利用でき、カートリッジ近傍にファンモータ１８を配置することで指向性の強い気流（流速が高い）を該モータ１９に流すことができ、より効率的に冷却を行うことができる。なお、この気流はモータ１９の代わりに加熱定着部１３の冷却に利用することもできる。
【００４６】
加熱定着部１３を冷却する場合、カラー画像形成装置では図１６に示すように、４個のプロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０ＢＫと加熱定着部１３からの排気側経路１７を１つにまとめた後、ファンモータ１８を配置しても良いし、図１７に示すように、４個のプロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０ＢＫからの気流を、加熱定着部１３を通してから排気するようにしても良い。
【００４７】
また、カラー画像形成装置の場合、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像をそれぞれ形成する４個のプロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０ＢＫが、図１８及び図１９に示すように、接近して並列配置されるので、それぞれのプロセスカートリッジ２０に備えた空気吸入口２３と空気排出口２４が対向するような構成とすることで、４個のプロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０ＢＫで略一体の経路を構成することが可能となる。
【００４８】
これにより、個々の給排出口に独立した経路を準備する必要がなくなるので省スペース、低コストの構成を実現できる。
このように構成すると、４個のプロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０ＢＫの連なる方向で加熱定着部側の端部に排出口が備わる構成とすることで、少ないスペースでプロセスカートリッジから加熱定着部の順に冷却する構成を実現できるとともに、気流経路の下流側に加熱定着部が配置されることでプロセスカートリッジ駆動部に加熱定着部の影響を受けにくい構成にすることができる。
【００４９】
次に、本発明に係るプロセスカートリッジの別の実施形態について説明する。
本実施形態のプロセスカートリッジ１００は、図２３及び図２４に示すように、感光体、現像ローラ等を駆動するギヤ列１１０はその側壁１０１の外側に設けられ側板部１０２によって覆われている。この側板部１０２には、ほぼ直方体に形成されているプロセスカートリッジ本体の長手方向の側面に沿った面に空気吸入口１０３に設けられ、空気排出口１０４は短方向の面に設けられている。そして、空気排出口１０４は図１２ないし図１７に示すファンモータ１８を設けた経路１７と連通し、該ファンモータが駆動することにより、図２５に示すように、空気が空気吸入口１０３からギヤボックス内を入り、ギヤ列１１０に沿って流れ空気排出口１０４へと流れる際、ギヤ背面に隠れた軸受ないしプロセスカートリッジ１００の側壁１０１とギヤの摺動部を冷却する流路を形成することが可能な構成となっている。
【００５０】
カラー画像形成装置の場合、上記したプロセスカートリッジ１００は、図２６に示すように、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像をそれぞれ形成する４個のプロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００ＢＫが接近して並列配置される。このように配置状態で使用されるプロセスカートリッジ１００は空気吸入口１０３に対向する隣接するプロセスカートリッジ１００の壁面に接近し過ぎているので、空気吸入口１０３から空気を吸入しにくくなることが懸念される。
【００５１】
ここで、プロセスカートリッジ１００の形態を図２７の全体斜視図を用いて説明する。
図２７に示したプロセスカートリッジ１００はほぼ直方体に形成され、その長手方向において両側板部１０２，１０２Ａを除いたほぼ全長に渡る断面くの字状のくぼみ１２０が形成されている。そして、このくぼみ１２０は図２８及び図２９に示すように、その一部が隣接するプロセスカートリッジ１００の空気吸入口１０３と向い合う。このことにより、隣接するプロセスカートリッジ１００や画像形成装置の構成要素である壁間にできる空隙１２１が生じ、上記した空気吸入口１０３から空気を吸入しにくくなるという問題が解消することができる。
【００５２】
かくして、プロセスカートリッジ１００にくぼみ１２０を設け、そのくぼみ１２０の一部が隣接するプロセスカートリッジ１００の空気吸入口１０３に対向するので、くぼみ１２０によって形成される空隙１２１に沿って空気が流れる。このとき、図２８に示すように、くぼみ１２０はプロセスカートリッジ１００の長手方向ほぼ全長に渡る長さを有しいるので、プロセスカートリッジ１００の全体が冷やされる。したがって、くぼみ１２０によりトナー収容部等のトナーが介在する箇所周辺を冷却することが可能となる。
【００５３】
また、図３０に示すように、くぼみ１２０によって形成される空隙１２１は露光路用の空間として利用することができる。
さらに、くぼみ１２０は図２９に示すように、帯電装置７の上方に位置するので、帯電装置７の上方の仕切りを図２６に示すような複数の穴の集合体を形成したシール部材１２２で構成すると、帯電装置７の製造時、金属部材と弾性部材固定するため接着剤から発生する物質をプロセスカートリッジから機外へ排出することができる。こうした物質は充満した雰囲気中に感光体３を暴露させると雰囲気中で生成された化合物が感光体３上の付着し、白抜けなどの異常画像が発生させる恐れがあるが、本実施形態では空隙１２１が空気の流路であるので容易に排出できる。
【００５４】
さらに、図２９から判るように、空隙１２１はクリーニングブレード１０の上方空間にもなるので、上記したシール部材１２２を設けることで、クリーニングブレードの製造時、金属部材と弾性部材固定するため接着剤から発生する物質をプロセスカートリッジから機外へ排出することができる。
【００５５】
また、プロセスカートリッジ１００には構成要素として図３０に示すような電気接点２００が設けられている。この電気接点２００は帯電装置７や現像ローラ９０に２００〜１０００Ｖの高電圧を給電するものや、プロセスカートリッジ１００の使用量等を記録するための不揮発メモリへの通電手段等である。このプロセスカートリッジ１００は図３１に示すように装置本体に装着した際、電気接点２００が画像形成装置本体の枠体となる構造体フレーム２０１に取り付けられた接触端子２０２と接触する。そして、この接触端子２０２は装置本体に具備する高圧印加手段又は不揮発メモリに情報を読み書きする制御手段２０３と接続されている。
【００５６】
なお、図３２及び図３３に示した電気接点２００はプロセスカートリッジ１００の装着方向Ｘに対して空気排出口１０４の下方に配置する構成をとることで、本体側に設けられた接触端子２０２が空気排出口１０４に引っかかることがなく、操作性に優れたプロセスカートリッジを提供することができる。特に、電気接点２００が不揮発メモリとの通電手段の場合接触領域が狭く、接触端子２０２もそれにあわせて小さくなってしまうため、微小の段差であっても引っかかり易くまた破損しやすいことから、前記配置とすることが望ましいといえる。
【００５７】
図３４及び図３５は、プロセスカートリッジ１００が画像形成装置の装置本体１に装着される場合の構成を示す斜視図及び説明図である。図３４及び図３５は、図１６及び図１７とほぼ同様に構成されているが、プロセスカートリッジ１００と加熱定着部１３が本体フレーム１３０で区切られている。そして、この本体フレーム１３０には吸気口１３１が設けられ、隣接するプロセスカートリッジ、ないしは画像形成装置構成要素間の空隙１２１が吸気口１３１と連通している。さらに本体フレーム１３０にはファンモータ１８を備えた排気側経路１７に連通する排気口１３２がプロセスカートリッジ１００の空気排出口１０４と対向する位置に設けられている。
【００５８】
ここで、ファンモータ１８が動作することで、吸気口１３１から取り入れられた外気はプロセスカートリッジ１００長手方向と駆動部内を流れる。こうした流路を構成することにより、隣接するプロセスカートリッジ１００、ないしは画像形成装置構成要素間の空隙１２１を流路としたので、専用の空気経路を形成することなくプロセスカートリッジ長手方向全体を冷却することが可能となる。
【００５９】
ところで、一般的な画像形成装置において省スペースを実現するためプロセスカートリッジ駆動部が配置される側には、発熱源となるモータ等の駆動装置や電源装置が配置されることから、上記のように空気排出口１０４に対向する面に排気口１３２を設けたので、発熱量の少ない側から外気を確保でき、発熱量が多い側への流路が形成できる。加えて、本体フレーム１３０に設けた排気口１３２は図３４及び図３５に示すように、プロセスカートリッジ１００の空気排出口１０４と一致する位置に配置するのが望ましい。同様に、図示していないが、吸気口１３１も隣接するプロセスカートリッジ１００、ないしは画像形成装置構成要素間の空隙と一致する箇所に配置するのが望ましく、このように構成することで、スムーズが流路を構成でき、経路上での空気の流量、速度の損失を抑えることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１    装置本体
３    感光体
４    中間転写体
２０  １００    プロセスカートリッジ
２１  １０１  プロセスカートリッジの側壁
２２  １０２  側板部
２３  １０３  空気吸入口
２４  １０４  空気排出口
２５    フィルター部材
２７    遮蔽部材
３０    ギヤ列
１２０    くぼみ
１２１    空隙
２００    電気接点
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６１】
【特許文献１】特開２００５−２５８３１６号公報
【特許文献２】特開２００５−１７３２２６号公報
【図１】
2011186501.tif 000003
【図２】
2011186501.tif 000004
【図３】
2011186501.tif 000005
【図４】
2011186501.tif 000006
【図５】
2011186501.tif 000007
【図６】
2011186501.tif 000008
【図７】
2011186501.tif 000009
【図８】
2011186501.tif 000010
【図９】
2011186501.tif 000011
【図１０】
2011186501.tif 000012
【図１１】
2011186501.tif 000013
【図１２】
2011186501.tif 000014
【図１３】
2011186501.tif 000015
【図１４】
2011186501.tif 000016
【図１５】
2011186501.tif 000017
【図１６】
2011186501.tif 000018
【図１７】
2011186501.tif 000019
【図１８】
2011186501.tif 000020
【図１９】
2011186501.tif 000021
【図２０】
2011186501.tif 000022
【図２１】
2011186501.tif 000023
【図２２】
2011186501.tif 000024
【図２３】
2011186501.tif 000025
【図２４】
2011186501.tif 000026
【図２５】
2011186501.tif 000027
【図２６】
2011186501.tif 000028
【図２７】
2011186501.tif 000029
【図２８】
2011186501.tif 000030
【図２９】
2011186501.tif 000031
【図３０】
2011186501.tif 000032
【図３１】
2011186501.tif 000033
【図３２】
2011186501.tif 000034
【図３３】
2011186501.tif 000035
【図３４】
2011186501.tif 000036
【図３５】
2011186501.tif 000037
【手続補正書】
【提出日】平成23年7月25日(2011.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、ギヤの噛み合いによって駆動される回転体を有し、画像形成を行う画像形成装置本体に、複数個が着脱可能に並列装着されるプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジ内に空気を取り込む空気吸入口を形成し、該空気吸入口が設けられた面の反対面にくぼみが形成され、画像形成装置本体装着時に該くぼみの一部が対向するプロセスカートリッジの空気吸入口の連通することを特徴とするプロセスカートリッジを提案する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明によれば、プロセスカートリッジ内に空気を取り込む空気吸入口を形成されるとともに、該空気吸入口が設けられた面の反対面にくぼみが形成されており、画像形成装置本体装着時に、前記空気吸入口が前記排気経路と対向するともに、前記くぼみの一部が隣接するプロセスカートリッジの空気吸入口と向かい合うので、プロセスカートリッジに空気を流れ易くすることでプロセスカートリッジを効率よく冷却することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプロセスカートリッジが並列装着され、複数の排気経路を備えた画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
該プロセスカートリッジ内に空気を取り込む空気吸入口を形成されるとともに、該空気吸入口が設けられた面の反対面にくぼみが形成されており、
画像形成装置本体装着時に、前記空気吸入口が前記排気経路と対向するともに、前記くぼみの一部が隣接するプロセスカートリッジの空気吸入口と向かい合うことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロセスカートリッジにおいて、複数個が同大同形でほぼ直方体に形成されていて、前記空気吸入口が長手方向の側面に設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項３】
請求項１に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記くぼみが両側部を除いた長手方向のほぼ全長に渡る長さを有していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項４】
請求項１または３に記載のプロセスカートリッジにおいて、トナー像を担持する感光体を備えており、前記くぼみは該感光体に光書き込みを行う露光光が通過する露光路空間と連通していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項５】
請求項１または３に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記感光体の表面を所定の極性に帯電する帯電装置を備えており、前記くぼみは該帯電装置の上方空間と連通していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項５に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記帯電装置の上面には複数の開口が形成されたシール部材が取り付けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項１に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記感光体の表面の汚れを除去するクリーニング装置を備えており、前記くぼみは該クリーニング装置の上方空間と連通していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項７に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニング装置の上面には複数の開口が形成されたシール部材が取り付けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
複数のプロセスカートリッジが並列着脱可能に装着され、複数の排気経路を備えた画像形成装置において、
該プロセスカートリッジ内に空気を取り込む空気吸入口を形成されるとともに、該空気吸入口が設けられた面の反対面にくぼみが形成されており、画像形成装置本体装着時に、前記空気吸入口が前記排気経路と対向するともに、前記くぼみの一部が隣接するプロセスカートリッジの空気吸入口と向かい合うことを特徴とする画像形成装置。