(57)【要約】【課題】効率的にプロセスカートリッジを冷却することができる画像形成装置及びこれに用いるプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】プロセスカートリッジ４４を挟んで両側に吸気ファン９６と排気ファン９８とをプロセスカートリッジ４４に対向して設ける。プロセスカートリッジ４４のシャッタ８４には通気孔９０が形成され、この通気孔９０を介してプロセスカートリッジ本体４６とシャッタ８４との間に空気流を生じさせ、プロセスカートリッジ４４を冷却する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも像担持体を有するプロセスカートリッジと、このプロセスカートリッジによりシート上に形成されたトナー像をシートに定着させる定着装置とを具備する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジを挟んで吸気ファンと排気ファンとを設けて、前記プロセスカートリッジと前記定着装置との間に空気流を生じるようにした空気通路を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記吸気ファンと前記排気ファンとは、前記プロセスカートリッジに対向するように設けられたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記吸気ファン又は前記排気ファンは、前記プロセスカートリッジの長手方向略中央部に対向するよう設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記プロセスカートリッジは、プロセスカートリッジ本体と、このプロセスカートリッジ本体に設けられ、前記プロセスカートリッジの脱着に応じて前記像担持体の側面を開閉するシャッタとを有し、このシャッタは、前記プロセスカートリッジが装着された場合に前記定着装置に臨む位置に退避されると共に、該シャッタと前記プロセスカートリッジ本体との間に隙間を形成し、この隙間に空気流を形成するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記シャッタは、前記隙間に連通する通気孔が形成されてなることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記シャッタは中空構造であることを特徴とする請求項４又は５記載の画像形成装置。
【請求項７】
電源装置を有し、この電源装置は前記空気通路を通過する空気流により冷却されることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の画像形成装置。
【請求項８】
電気回路基板を有し、この電気回路基板は前記空気通路を通過する空気流により冷却されることを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の画像形成装置。
【請求項９】
光書込み装置を有し、この光書込み装置は前記空気通路を通過する空気流により冷却されることを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記定着装置の上流側にシート搬送ガイドを有し、このシート搬送ガイドは前記空気通路を構成する通気口が形成されたことを特徴とする請求項１乃至９いずれか記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記通気口は、排気ファンの口径面積よりも大きい開口面積を有することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記通気口は、前記シート搬送ガイドの少なくとも一部を格子構造とすることにより構成された請求項１０又は１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】
プロセスカートリッジ本体と、このプロセスカートリッジ本体に収納された像担持体と、前記プロセスカートリッジ本体に形成された像担持体開放窓を開閉するシャッタとを具備するプロセスカートリッジにおいて、前記シャッタに通気孔を形成し、前記シャッタと前記プロセスカートリッジ本体との間に空気流を導くようにしたことを特徴とする画像形成装置に用いるプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
前記シャッタは中空構造であることを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置に用いるプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置は、シートにトナー像を転写し、このトナー像をシートに定着させるようにしている。トナー像を形成する手段としては、像担持体や現像機を一体にしたプロセスカートリッジが用いられる。また、トナー像の定着は、熱と圧力により熱圧力定着装置が一般に用いられている。
画像形成装置の小型化に伴い、プロセスカートリッジと定着装置とは近接されるようになり、プロセスカートリッジが定着装置からの輻射熱を受けて、像担持体やトナーに悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００３】このため、プロセスカートリッジに設けられたシャッタを利用し、このシャッタとプロセスカートリッジ本体との間に隙間を形成し、この隙間に空気流が生じるようにファンを設けることが知られている（例えば特許文献１及び特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−５０１６９号公報
【特許文献１】特開平５−２２４４７６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記２つの従来例においては、１つの送風ファンをプロセスカートリッジの近傍に配置するように構成されており、１つの送風ファンで吸気と排気を行わせるようにしているので、冷却効率が悪いという問題点があった。
【０００６】本発明の目的は、上記従来の問題点を解消し、効率的にプロセスカートリッジを冷却することができる画像形成装置及びこれに用いるプロセスカートリッジを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とするところは、少なくとも像担持体を有するプロセスカートリッジと、このプロセスカートリッジによりシート上に形成されたトナー像をシートに定着させる定着装置とを具備する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジを挟んで吸気ファンと排気ファンとを設けて、前記プロセスカートリッジと前記定着装置との間に空気流を生じるようにした空気通路を構成した画像形成装置にある。したがって、プロセスカートリッジを挟んで両側に吸気ファンと排気ファンとを設けたので、プロセスカートリッジと定着装置との間にプロセスカートリッジを冷却するための空気流を効率的に生じさせることができる。好適には、前記吸気ファンと前記排気ファンとは、前記プロセスカートリッジに対向して設けるとよい。これにより、プロセスカートリッジと定着装置との間にプロセスカートリッジを冷却するための空気流をより効率的に生じさせることができる。また、前記吸気ファン又は前記排気ファンは、前記プロセスカートリッジの長手方向略中央部に対向するように設けると更によい。これにより、プロセスカートリッジの一方の端部のみを冷却するような場合に生じる長手方向の温度差を軽減でき、画像形成に寄与する部材の経時変化が長手方向でばらつくことを軽減できる。
【０００８】好適には、前記プロセスカートリッジは、プロセスカートリッジ本体と、このプロセスカートリッジ本体に設けられ、前記プロセスカートリッジの脱着に応じて前記像担持体の側面を開閉するシャッタとを有し、このシャッタは、前記プロセスカートリッジが装着された場合に前記定着装置に臨む位置に退避されると共に、該シャッタと前記プロセスカートリッジ本体との間に隙間を形成し、この隙間に空気流を形成するようにする。シャッタにより定着装置からの輻射熱を遮ることができると共に、隙間に空気流を形成するので、さらに効率的にプロセスカートリッジを冷却することができる。
【０００９】さらに、好適には、前記シャッタには、前記隙間に連通する通気孔を形成する
。これにより隙間への空気流をスムーズにすることができる。また、前記シャッタは中空構造であることが好ましい。中空構造とすることにより断熱性を高め、定着装置からの輻射熱に対する断熱効果を高めることができる。
【００１０】前記空気通路を流れる空気流による冷却は、プロセスカートリッジのみならず、電源装置、電気回路基板、光書込み装置その他の装置を対象にすることができる。
【００１１】また、前記定着装置の上流側にシート搬送ガイドを有し、このシート搬送ガイドは前記空気通路を構成する通気口が形成され、この通気口を介して排気するように構成することが好ましい。この通気口は、排気ファンの口径面積より大きい開口面積を持ち、よりスムーズに空気が流れるようにすることが好ましい。また、この通気口は、シート搬送ガイドの少なくとも一部を格子状とすることにより構成し、シート搬送ガイドの強度を維持しつつ大きな開口面積を得ることができるようにすることが好ましい。
【００１２】本発明の第２の特徴とするところは、プロセスカートリッジ本体と、このプロセスカートリッジ本体に収納された像担持体と、前記プロセスカートリッジ本体に形成された像担持体開放窓を開閉するシャッタとを具備するプロセスカートリッジにおいて、前記シャッタに通気孔を形成し、前記シャッタと前記プロセスカートリッジ本体との間に空気流を導くようにした画像形成装置に用いるプロセスカートリッジにある。このプロセスカートリッジのシャッタは、前述したように、中空構造とすることが好ましい。
【発明の実施の形態】次に本発明を実際の画像形成装置に適用した実施例について説明する。
図１において、画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２の上部に排出部１４が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば２段の給紙カセット１６ａ，１６ｂが配置されている。
【００１３】それぞれの給紙カセット１６ａ，１６ｂの奥端近傍上部にはナジャーロール１８ａ，１８ｂが配置され、このナジャーロール１８ａ，１８ｂの前方にリタードロール２０ａ，２０ｂ及びフィードロール２２ａ，２２ｂが配置されている。
【００１４】搬送路２４は、下端の給紙カセット１８ｂのナジャーロール２４ｂから排出口２６までのシート通路であり、この搬送路２４は、画像形成装置本体１２の裏面（図１の右側面）近傍にあって、下端の給紙ユニット１８ｂのフィードロール２２ｂから後述する定着装置２８まで略鉛直に形成されている部分を有する。この搬送路２４の定着装置２８の上流側にシート搬送ガイド３０を介して後述する転写装置３２と像担持体３４が配置され、さらに転写装置３２と像担持体３４の上流側にレジストロール３６が配置されている。また、搬送路２６の排出口２８の近傍には排出ロール３８が配置されている。
【００１５】したがって、いずれかの給紙カセット１６ａ，１６ｂからナジャーロール１８ａ，１８ｂにより選択的に送り出されたシートは、リタードロール２０ａ，２０ｂびフィードロール２２ａ，２２ｂにより捌かれて搬送路２４に導かれ、レジストロール３６により一次停止され、タイミングをとって後述する転写装置３２と像担持体３４との間を通ってトナー像が転写され、この転写されたトナー像が定着装置２８により定着され、排出ロール３８により排出口２８から排出部１４へ排出される。
【００１６】排出部１４は、排出口部分が低く、正面方向（図１の左方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜している。この排出部１４は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体１２に支持されている。この排出部１４を上方に回転して開放することにより後述するプロセスカートリッジ４０が脱着できるようにしてある。
【００１７】定着装置２８は、例えば加熱ロール４０と加圧ロール４２とから構成され、この加熱ロール４０と加圧ロール４２とが加圧接触してニップ部を形成し、このニップ部をシートが通過することにより、トナー像をシートに定着させる。この定着ロール２８は、後述するプロセスカートリッジ４４の近傍に位置し、特にこの実施形態にあっては、加熱ロール４０がプロセスカートリッジ４４に対向配置されている。
【００１８】プロセスカートリッジ４４は、図２にも示すように、プロセスカートリッジ本体４６を有し、このプロセスカートリッジ本体４６内に像担持体３４、帯電装置４８、現像装置５０及びクリーニング装置５２が収納されて一体化されている。像担持体３４は、例えば感光体からなり、後述する光書込み装置５４により潜像が形成される。また、例えば転写ロールからなる転写装置３２がこの像担持体３４に対向配置されている。帯電装置４８は例えば帯電ロールから構成され、像担持体３４に接触して回転し、像担持体３４を一様に帯電する。
【００１９】現像装置５０は、像担持体３４に形成された潜像をトナーにより可視像化するもので、第１のトナー収納室５６、第２のトナー収納室５８及び現像室６０を有する。第１のトナー収納室５６と第２のトナー収納室５８とは、開口部６２を挟んで上下に配置されており、第１のトナー収納室５６には第１のトナー攪拌搬送部材６４が、第２のトナー収納室５８には、第２乃至第４のトナー攪拌搬送部材６６，６８，７０がそれぞれ配置され、現像室６０へトナーを搬送する。開口部６２は、後述する光書込み装置５４からの走査光が通過するように形成され、この開口部６２の両側を介して第１のトナー収納室５６と第２のトナー収納室５８とが連通し、第１のトナー収納室５６のトナーが第２のトナー収納室５８へ搬送される。現像室６０には現像ロール７２が配置され、この現像ロール７２により像担持体３４の潜像にトナー像を担持させるようになっている。
【００２０】クリーニング装置５２は、例えばクリーニングブレード７４とトナー回収室７６とを有し、このクリーニングブレード７２により掻き落とされたトナーがトナー回収室７４に回収されるようになっている。
【００２１】光書込み装置５４は、画像形成装置本体１２内にあって給紙カセット１６ａ，１６ｂと平行に画像形成装置本体１２の正面近傍（図１の右側端近傍）に配置されている。この光書込み装置５４は、光書込み装置本体７８を有し、この光書込み装置本体７８内に、ポリゴンミラーと該ポリゴンミラーを回転させるモータからなるポリゴンユニット８０、半導体レーザ（図示せず）、その他の光学部品（図示せず）が収納されており、光書込み装置本体７８のプロセスカートリッジ側に形成された出射窓８２から走査光を発し、この走査光がプロセスカートリッジ４４の開口部６２を介して像担持体３４に照射される。
【００２２】さらに、プロセスカートリッジ４４は、像担持体３４の転写装置３２側の側面を開閉するシャッタ８４を有する。このシャッタ８４は、図３にも示すように、プロセスカートリッジ本体４６に回動自在でかつ移動自在に支持される支持部８６と、この支持部８６から延びた遮蔽部８８とを有する。このシャッタ８４は、プロセスカートリッジ４４の脱着と連動して開閉されように、画像形成装置本体１２に設けれたガイド（図示せず）に案内されるようになっている。即ち、シャッタ８４は、プロセスカートリッジ４４の装着前にあっては、図２に示すように、像担持体３４の側面部分を図示しない弾性体により閉じて像担持体３４を保護し、プロセスカートリッジ４４を装着後は、図１に示すように、図示しない弾性体に抗して像担持体３４の側面部分を開放する退避位置に移動する。この退避位置にあっては、遮蔽部８８が定着装置２８の加熱ロール４０に対向し、加熱ロール４０からの輻射熱を遮断し、プロセスカートリッジ４４が加熱されるのを防止する。
【００２３】シャッタ８４には、多数の通気孔９０が支持部８６と平行で遮蔽部８８の支持部近傍に形成されている。また、シャッタ８４が退避位置にある場合は、シャッタ８４とプロセスカートリッジ本体４６との間に第１の隙間９２が形成される。通気孔９０は、この第１の隙間９２と連通しており、第１の隙間９２が後述する空気通路９４の一部を構成し、この通気孔９０を介して導かれた空気によって第１の隙間９２には空気流が生じ、プロセスカートリッジ４４を冷却するようにしてある。さらに、シャッタ８４は、図４に示すように、遮蔽部８８が中空構造となっており、この遮蔽部８８内の空気により遮蔽部８８の断熱性を向上させるようにしてある。
【００２４】吸気ファン９６は、画像形成装置本体１２内にあって光書込み装置５４の上方に配置されている。排気ファン９８は、画像形成装置本体１２の裏面側略中央に配置されている。したがって、吸気ファン９６と排気ファン９８とは、プロセスカートリッジ４４を間に挟んでプロセスカートリッジ４４の長手方向略中央部で対向するようプロセスカートリッジ４４の両側に配置されている。この吸気ファン９６と排気ファン９８によって図１矢印で示す空気流が形成される。空気通路９４は、この空気流を構成する通路である。尚、吸気ファン９６は、図１に示されるようにプロセスカートリッジ４４に正面を向いて対向させる必要は必ずしもなく、空気流の強度と冷却箇所に応じて任意の角度にで配置させてよい。例えば、図１の紙面とは垂直な線に対して同方向に配置させ、後述する電源装置１００に正面を向いて対向させてもよい。
【００２５】次に空気通路９４の詳細について説明する。
空気通路９４は、画像形成装置本体１２の側面に形成された吸入口（図示せず）を有する。この吸入口は、例えば画像形成装置本体１２の側面に平行配置された電源装置１００を介して第１のダクト１０２に接続されて電源装置１００を冷却する。電源装置１００の代わりに電気配線基板を配置してもよいし、電源装置１００と共に電気配線基板を配置してもよい。
【００２６】第１のダクト１０２は、図９に示すようにも示すように、電源装置１００に対峙する入口部１０４が一端に形成されている。また、この第１のダクト１０２は、入口部１０４から光書込み装置５４のほぼ中央まで延びており、図５、図６及び図８にも示すように、この延びた部分の正面側（図１の左側）に突出部１０６が形成されている。この突出部１０６は、光書込み装置５４のポリゴンユニット８０に対向し、該突出部１０６に空気を導いて特にポリゴンユニット８０を効率的に冷却するようにしてある。また、第１のダクト１０２の裏面側（図１の右側）には、吸気ファン受入部１０８が形成され、この吸気ファン受入部１０８に吸気ファン９６が挿入配置されるようになっている。
【００２７】第２のダクト１１０は、第１のダクト１０２の吸気ファン受入部１０８において第１のダクト１０２と接続され、第１のダクト１０２と共に光書込み装置５４の上部に取付けられている。この第２のダクト１１０は、図７にも示すように、略中央正面側に吸気ファン取付け部１１２が設けられ、この吸気ファン取付け部１１２に吸気ファン９６が取付けられる。また、第２のダクト１１０は、吸気ファン取付け部１１２から両側に広がる第１の空気案内面１１４ａ，１１４ｂを有する。さらに、この第１の空気案内面１１４ａ，１１４ｂに対向して第２の空気案内面１１６が設けられている。したがって、吸気ファン９６からの空気流は、第１の空気案内面１１４ａ，１１４ｂと第２の案内面１１６とにより案内されて両側に広がり、第２の空気案内面１１６の上方を通り、プロセスカートリッジ４４側へ送り出される。
【００２８】前述した第１のトナー収納室５６の上部でプロセスカートリッジ本体４６と排出部２４との間には第２の隙間１１８が形成されている。排出部２４には、この第２の隙間１１８に向けて突出する空気案内用リブ１２０が空気の流れ方向と平行に多数形成されている。この第２の隙間１１８及び前述した第１の隙間９２を介して空気がシート搬送ガイド３０へ流れる。
【００２９】シート搬送ガイド３０は、図１０に示すように、ガイド本体１２２と、このガイド本体１２２に突出して形成され、シート搬送方向と平行な多数のシート搬送用リブ１２４とを有する。ガイド本体１２２は格子状に形成され、シート搬送用リブ１２４間に多数の通気口１２６が形成されている。この通気口１２６の合計の開口面積は、排気ファン９８の口径面積よりも大きくなっており、この通気口１２６を空気がスムーズに流れる。排気ファン９８の外側には、排気口１２８が形成され、この排気口１２８から空気が排出するようにしてある。
【００３０】次に上記吸気ファン９６と排気ファン９８による空気冷却系の作用について説明する。
【００３１】空気ファン９６と排気ファン９８とが回転すると、画像形成装置本体１２の側面に形成された吸気口（図示せず）から空気が吸入され、この空気が電源装置１００を介して第１のダクト１０２に入る。このとき、吸入された空気により電源装置１００の熱が奪われ、電源装置１００が冷却される。第１のダクト１０２に入った空気は、突出部１０６に導かれ、光書込み装置５４の特にポリゴンユニット８０の熱を奪い、光書込み装置５４を冷却する。次に空気は吸気ファン９６を通り、第２のダクト１１０に入る。この第２のダクト１１０においては、空気は、第１の空気案内面１１４ａ，１１４ｂと第２の空気案内面１１６により両側に流れが広げられ、第２のダクト１１０の上部を出てプロセスカートリッジ４４へ向かう。プロセスカートリッジ４４と排出部１４との間には第２の隙間１１８が形成されているので、空気はこの第２の隙間１１８を通る。さらに、シャッタ８４に通気孔９０が形成され、プロセスカートリッジ４４のプロセスカートリッジ本体４６とシャッタ８４との間に第１の隙間９２が形成されているので、空気は第１の隙間９２を通る。シャッタ８４の遮蔽部８８により定着装置２８からの輻射熱がある程度遮断されるが、さらに第１の隙間９２を通る空気流によりプロセスカートリッジ４４の熱が奪われ、プロセスカートリッジ４４が冷却される。そして、空気は、シート搬送ガイド３０に形成された格子状の通気口１２４を通り、排気ファン９８を介して排気口１２６から画像形成装置外へ排出されるものである。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、プロセスカートリッジを挟んで両側に吸気ファンと排気ファンとを設けたので、プロセスカートリッジを効率的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いたプロセスカートリッジを示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジに用いたシャッタを示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジに用いたシャッタを示す一部拡大断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いた第１のダクトを示す正面側から見た斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いた第１のダクトを示す裏面側から見た斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いた第２のダクトを示す裏面側から見た斜視図である。
【図８】本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いた光書込み装置、第１のダクト及び第２のダクトを組み立てた状態を示す正面側から見た斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いた光書込み装置、第１のダクト及び第２のダクトを組み立てた状態を示す裏面側から見た斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いたシート搬送ガイドを示す正面図である。
【符号の説明】
１０    画像形成装置
１２    画像形成装置本体
１４    排出部
２８    定着装置
３０    シート搬送ガイド
３２    転写装置
３４    像担持体
４４    プロセスカートリッジ
４６    プロセスカートリッジ本体
４８    帯電装置
５０    現像装置
５２    クリーニング装置
５４    光書込み装置
８０    ポリゴンユニット
８４    シャッタ
８８    遮蔽部
９０    通気孔
９２    第１の隙間
９４    空気通路
９６    吸気ファン
９８    排気ファン
１００  電源装置
１０２  第１のダクト
１１０  第２のダクト
１１８  第２の隙間
１２４  通気口
１２６  排気口
【図１】
2004205651.tif 000003
【図２】
2004205651.tif 000004
【図３】
2004205651.tif 000005
【図４】
2004205651.tif 000006
【図５】
2004205651.tif 000007
【図６】
2004205651.tif 000008
【図７】
2004205651.tif 000009
【図８】
2004205651.tif 000010
【図９】
2004205651.tif 000011
【図１０】
2004205651.tif 000012