画像形成装置
【課題】装置の高速化・小型化を達成しつつ、温度上昇を抑制し、且つ長期間使用された場合でも画像濃度を低下させないこと。
【解決手段】感光体ドラム１と感光体ドラム１に作用するプロセス手段とを一体的に構成した複数のプロセスカートリッジ７と、複数の感光体ドラム１に接するように配置された中間転写ベルト１３Ａを有する中間転写ユニット１３と、装置内に空気を送る送風ファン４１と、を有する画像形成装置において、プロセスカートリッジ７の外壁には、互いに噛み合うように突出部６１及び溝部６２が形成され、送風ファン４１は、前記複数のプロセスカートリッジ７のうち一つの突出部６１と、突出部６１に隣接するプロセスカートリッジ７の溝部６２と、プロセスカートリッジ７と、の間の空間６７で形成される風路に空気を送ることを特徴とする画像形成装置。
【解決手段】感光体ドラム１と感光体ドラム１に作用するプロセス手段とを一体的に構成した複数のプロセスカートリッジ７と、複数の感光体ドラム１に接するように配置された中間転写ベルト１３Ａを有する中間転写ユニット１３と、装置内に空気を送る送風ファン４１と、を有する画像形成装置において、プロセスカートリッジ７の外壁には、互いに噛み合うように突出部６１及び溝部６２が形成され、送風ファン４１は、前記複数のプロセスカートリッジ７のうち一つの突出部６１と、突出部６１に隣接するプロセスカートリッジ７の溝部６２と、プロセスカートリッジ７と、の間の空間６７で形成される風路に空気を送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】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タンデム型のカラー画像形成方式を採用した画像形成装置がある。タンデム型のカラー画像形成装置は、一般的に、駆動部の増加やそれに伴う電源サイズの増大等が必要である。また、定着器においてもトナーを混色させてから転写材にトナーを定着しなければならず、定着部では発熱量が増大する。
【０００３】
このため、定着部での熱が画像形成部へ伝わらないような構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、画像形成装置のシャーシを分割し、画像を形成する部分をなす第一のシャーシと、定着専用の第二のシャーシとに分離する構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。このように、従来では、定着部からの熱が像担持体や画像形成部へ伝わらないように熱設計を行なうことで課題を解決していた。
【０００４】
しかしながら、これからの高速化が進むタンデム型カラー画像形成装置は、画像形成部から発生した熱を積極的に排熱する必要がある。また、画像形成部をはじめとして装置本体内の温度上昇に対して、様々な観点まで配慮した上で熱設計を行なう必要がある。
【０００５】
一方、カラー画像形成装置の構成はプロセスカートリッジ（像担持体ユニット）の挿抜方向の違いから、大きく二つの構成に分けられる。図６はカラー画像形成装置の構成の説明図である。一つは、図６（ａ）に示すような装置内のシート搬送方向と平行な方向に、プロセスカートリッジを挿抜する構成である。もう一つは、図６（ｂ）に示すような画像形成装置内のシート搬送方向と交差する方向に、プロセスカートリッジを挿抜する構成である。後者の構成は、サイドオリエンテッド構成とも呼ばれている。
【０００６】
カラー画像形成装置の場合、画像形成ユニットが複数（一般には４色）使われるため、画像形成ユニットが装置全体に占める容積も大きくなる。ここで、ユーザーの操作のしやすさを考慮した場合、ユーザーとアクセスすべきプロセスカートリッジとの距離を近くに設定できる後者の構成が有利と考えられ、カラー画像形成装置の主流な製品形態になっている。また、後者の構成は、装置上面の画像読取部を固定した状態でプロセスカートリッジの着脱が可能な構成であり、マルチファンクションカラープリンタを考慮しても有効な構成となっている。マルチファンクションカラープリンタとは、カラー画像形成装置の上部に画像読取部を配置し、デスク上で手軽にカラーコピーを可能としたものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２３３４５２号公報
【特許文献２】特開２００５−２９２５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、近年、タンデム型カラー画像形成装置は小型化、高速出力化が進んでいるため、画像形成部と熱源とのクリアランスを充分に確保することや、記録のスループットを低下させることが困難である。そのため、画像形成部の温度が許容温度を超え、トナー容器内でのトナー固着や温度上昇により像担持体に安定して画像形成を行なうことや像担持体上に形成されたトナー像を転写材に確実に転写することが困難である。
【０００９】
また、像担持体に沿うように配置された転写ベルト部の温度が上昇し、転写ベルトを駆動するローラ径やベルト厚の変化によりベルト表面の走行速度が不安定になり各色間の色ズレが発生することがあった。
【００１０】
さらに、カラー画像形成装置の長寿命化が進み、長期間使用された後でもプリント画像を保証する必要がでてきた。長期間使用時の画像劣化の代表例として、現像剤であるトナーによる汚れが原因となった記録画像の濃度低下がある。これは、画像形成部内の現像部から装置内へ落下、浮遊するトナーが、露光の光路内に侵入し、光路を遮ってしまう現象である。一般的には潜像露光を行なう露光手段には、カバーガラスを有しており、カバーガラス上が最もトナー付着の恐れがあるとされている。よって、前述した濃度低下を防止するには、カバーガラス上にトナーが付着しない構成を考案することが必要になっている。また、カラー画像形成装置の主流の製品形態であるサイドオリエンテッド構成における、熱の課題を解決するための最適な冷却手段、エアーフローの設定が必要となってきている。
【００１１】
本発明の目的は、装置の高速化・小型化を達成しつつ、温度上昇を抑制し、且つ長期間使用された場合でも画像濃度を低下させないことである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、
像担持体と該像担持体に作用するプロセス手段とを一体的に構成した複数の像担持体ユニットと、複数の前記像担持体に接するように配置された無端ベルトを有する転写ベルトユニットと、装置内に空気を送る送風手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体ユニットの外壁には、互いに噛み合うように突出部及び溝部が形成され、
前記送風手段は、前記複数の像担持体ユニットのうち一つの前記突出部と、前記突出部に隣接する前記像担持体ユニットの前記溝部と、前記転写ベルトユニットと、の間の空間で形成される風路に空気を送ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上の構成により、装置の高速化・小型化を達成しつつ、温度上昇を抑制し、且つ長期間使用された場合でも画像濃度を低下させないことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図を用いて本実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
［画像形成装置の全体構成］
まず、画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概要説明する。図１は画像形成装置の一態様であるカラーレーザープリンタ１００の全体構成を示す縦断面図である。
【００１６】
図１に示すカラーレーザープリンタ１００は、像担持体である複数（本実施形態では４個）の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する（以下、ａ〜ｄの添字を適宜省略して説明する）。それぞれの感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、帯電手段２、露光手段３、現像手段としての現像ユニット４、一次転写ローラ１２、クリーニング手段としてのドラムクリーニングブレード８が配設される。
【００１７】
ここで、帯電手段２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は、感光体ドラム１表面を均一に帯電する。露光手段３は、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上の静電潜像を形成する。現像ユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）は、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する。中間転写ユニット１３は、一次転写ローラ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）を用いて感光体ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト（無端ベルト）１３Ａに転写する。ドラムクリーニングブレード８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）は、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写後トナーを除去する。
【００１８】
本実施形態では、感光体ドラム１の他、帯電手段２、現像ユニット４及びドラムクリーニングブレード８とが一体的にカートリッジ化して構成される、像担持体ユニットとしてのプロセスカートリッジ７を形成する。複数のプロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）は、カラーレーザープリンタ１００に着脱可能に構成される。尚、プロセスカートリッジとは、感光体ドラム１及び感光体ドラム１に作用するプロセス手段（帯電手段、現像手段、クリーニング手段等）のうちいずれかを一体的に有するように構成したものである。
【００１９】
これら４個のプロセスカートリッジ７は同一構造であるが、異なる色のトナーによる画像を形成する点で相違する。それぞれ、ａ、ｂ、ｃ、ｄの添字に対応して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）を形成する。プロセスカートリッジ７は、現像ユニット４と、クリーナユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）によって構成される。
【００２０】
このうち、現像ユニット４は、感光体ドラム１に現像剤を付着させる現像ローラ２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）と、現像剤塗布ローラ２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）及びトナー容器を有する。一方、クリーナユニット５は、感光体ドラム１、帯電手段２、ドラムクリーニングブレード８及び、廃トナー容器を有する。
【００２１】
感光体ドラム１は、アルミニウム製シリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ）を塗布して構成したものである。その両端部をフランジによって回転自在に支持されており、一方の端部に不図示の駆動モータから駆動力を伝達する。これにより、図１の矢印に示す時計回り方向に回転駆動される。
【００２２】
帯電手段２は、ローラ状に形成された導電性ローラで、このローラを感光体ドラム１表面に当接させる。これとともに、不図示の電源によって帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１表面を一様に帯電させる。
【００２３】
露光手段３は、プロセスカートリッジ７の鉛直下方に配置され、感光体ドラム１に対して画像信号に基づく露光を行う。
【００２４】
現像ユニット４は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー（現像剤）を収納する収納部がある。また、感光体表面に隣接し、不図示の駆動部により回転駆動されると共に、図示しない現像バイアス電源により現像バイアス電圧を印加することにより現像を行う現像ローラ等を有する。
【００２５】
上述の構成により、それぞれの感光体ドラム１上には、帯電手段２によって所定の負極性の電位に帯電された後、露光手段３によって静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ユニット４によって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの色のトナー像が形成される。
【００２６】
中間転写ユニット（転写ベルトユニット）１３は、中間転写ベルト１３Ａが駆動ローラ１３Ｂ、テンションローラ１３Ｃに張架されており、テンションローラ１３Ｃが矢印Ｅ方向に張力をかける。また、各感光体ドラム１に対向して、中間転写ベルト１３Ａの内側に一次転写ローラ１２が配設され、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加する構成となる。
【００２７】
中間転写ベルト１３Ａが矢印Ｆ方向に回転され、さらに一次転写ローラ１２に正極性のバイアスを印加すると、順次、感光体ドラム１ａ上のトナー像から感光体ドラム１ｄのトナー像までが、中間転写ベルト１３Ａ上に一次転写される。そして、４色のトナー像が重なった状態で二次転写部１５まで搬送される。
【００２８】
給送装置１０は、転写材であるシートＳを収納する給送カセット１１内からシートＳを給送する給送ローラ９と、給送されたシートＳを搬送する搬送ローラ対１０Ａとを有している。
【００２９】
給送カセット１１は、図１中本体手前方向へ引き抜くことができるよう構成されており、ユーザーは給送カセット１１を引き抜き、装置本体から取り外した後、シートＳをセットし、装置本体へ挿入することでシート補給が完了する。
【００３０】
給送カセット１１に収納されたシートＳは、給送ローラ９に圧接され、分離パッド２３によって一枚ずつ分離され（摩擦片分離方式）搬送される。
【００３１】
そして、給送装置１０から搬送されたシートＳはレジストローラ対１７によって二次転写部１５に搬送される。
【００３２】
二次転写部１５において、二次転写ローラ１６に正極性のバイアスを印加することにより、搬送されたシートＳに、中間転写ベルト１３Ａ上の４色のトナー像を二次転写する。
【００３３】
定着手段である定着部１４は、シート上に形成した画像に熱及び圧力を加えて定着させるものである。定着部１４は、円筒状の定着ベルト１４Ａと、弾性加圧ローラ１４Ｂと、定着ベルト１４Ａにヒータ等の発熱手段を接着したベルトガイド部材１４Ｃとを有する。弾性加圧ローラ１４Ｂは、定着ベルト１４Ａを挟み、ベルトガイド部材１４Ｃと所定の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部Ｎを形成する。
【００３４】
加圧ローラ１４Ｂが不図示の駆動手段により回転駆動され、それに伴って円筒状の定着ベルト１４Ａが回転し、不図示の内部ヒータにより定着ベルト１４Ａは加熱される。
【００３５】
定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、画像形成部から搬送された未定着トナー画像が形成されたシートＳが定着ニップ部Ｎの定着ベルト１４Ａと加圧ローラ１４Ｂとの間に導入される。シートＳの画像面が上向き、即ち定着ベルト面に対向して導入されると、定着ニップ部ＮにおいてシートＳの画像面が定着ベルト１４Ａの外面に密着しつつ定着ニップ部Ｎを挟持搬送される。
【００３６】
この定着ニップ部Ｎを定着ベルト１４Ａと一緒にシートＳが挟持搬送されていく過程において、定着ベルト１４Ａ内のヒータ熱で加熱され、シートＳ上の未定着トナー画像が加熱定着される。定着されたシートＳは排出ローラ対２０によって排出トレイに排出される。
【００３７】
一方、トナー像転写後に、感光体ドラム１表面に残ったトナーは、クリーニングブレード８によって除去される。また、除去されたトナーはクリーナユニット５内の廃トナー容器に回収される。
【００３８】
また、シートＳへの二次転写後に中間転写ベルト１３Ａ上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置１８によって除去される。除去されたトナーは、廃トナー搬送路（不図示）を通過し、装置奥面部に配置された廃トナー回収容器（不図示）へと回収される。
【００３９】
［プロセスカートリッジの着脱構成］
次に、タンデム型カラー画像形成装置におけるプロセスカートリッジ７の着脱構成について、詳細に説明する。図２はプロセスカートリッジ７の着脱方法や給送カセット１１の着脱構成を示す斜視図である。図３はプロセスカートリッジ７の着脱構成や風路構成を示す断面図である。
【００４０】
タンデム型カラー画像形成装置においては、給送カセット１１へのシートの補給及びプロセスカートリッジ７の着脱及び、プリントされたシートＳの回収は、装置正面側から操作可能である。また、プロセスカートリッジの着脱は、ドラム軸方向で且つ装置正面側に着脱可能な構成となっている。本実施形態の着脱構成は、カラー画像形成装置で主流の一つであるサイドオリエンテッド構成である。
【００４１】
図３に示すように、装置本体には、プロセスカートリッジ７と露光手段３の配置エリアを仕切る仕切板３２が配置される。仕切板３２は、露光手段３の光路を形成するための開口穴３０（３０ａ、３０ｂ）を有する。開口穴３０（３０ａ、３０ｂ）近傍には、挿入ガイド２１（２１ａ、２１ｂ）が形成される。
【００４２】
この構成により、ユーザーはプロセスカートリッジ７に一体的に形成された挿入リブ２２（２２ａ、２２ｂ）を挿入ガイド２１（２１ａ、２１ｂ）に沿わせて挿入する。これにより、プロセスカートリッジ７を装置本体の所定の位置へ容易に装着することができる。
【００４３】
プロセスカートリッジ７を画像形成装置に位置決めする際には、プロセスカートリッジ７に形成された不図示のボスが、装置本体の不図示の穴に嵌まり込む。これによりプロセスカートリッジ７が画像形成装置に位置決めされる。この状態において挿入リブ２２（２２ａ、２２ｂ）と挿入ガイド２１（２１ａ、２１ｂ）は接触しない状態となる。
【００４４】
［現像ローラ及び感光体ドラムの劣化防止構成］
本実施形態では、現像手段の劣化を抑制するために、現像時以外には感光体ドラム１（１ａ、１ｂ）から現像ローラ２４（２４ａ、２４ｂ）を離間する機構を採用している。具体的には、次のように当接・離間状態を作る。
【００４５】
まず、画像形成時には、図３（ａ）に示すように、不図示の押圧手段により現像ローラ２４が感光体ドラム１に当接した状態（第一の状態）となる。一方、非画像形成時（現像ローラ離間時）には、図３（ｂ）に示すように、クリーナユニット５（５ａ、５ｂ）に設けられた揺動中心Ｘ（Ｘａ、Ｘｂ）を中心に、現像ユニット４が図３（ｂ）反時計回り方向に揺動する。現像ローラ２４（２４ａ、２４ｂ）は、現像ユニット４（４ａ、４ｂ）に支持されているため、感光体ドラム１から離間した状態（第二の状態）となる。こうして、現像ローラ２４と感光体ドラム１との当接・離間状態を作る。
【００４６】
また、現像器４（４ａ、４ｂ）の外壁には、図３に示すように、凸形状に突出した突出部６１（６１ａ、６１ｂ）が現像器４（４ａ、４ｂ）の容器と一体的に形成される。例えば、突出部６１ｂは、隣に配置されるプロセスカートリッジ７ａのクリーナユニット５ａ内へ侵入するように配置される。そして、プロセスカートリッジ７ａとプロセスカートリッジ７ｂとの干渉を避けるため、プロセスカートリッジ７ａのクリーナユニット５ａの外壁には、凹形状の溝部６２（６２ａ、６２ｂ）がクリーナユニット５と一体的に設けられる。
【００４７】
［略閉空間６７の構成］
図３（ａ）のように、突出部６１ｂの上面６３ｂは、隣のクリーナユニット５ａに設けられた溝部６２ａの内面６４ａと２ｍｍの隙間を確保した状態となるよう配置される。すると、図３（ａ）に示すように、画像形成時において、中間転写ベルト１３Ａと隣り合うプロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ）の外壁とで仕切られた略閉空間６７（ハッチングを施したエリア）ができる。このように、突出部６１及び溝部６２をプロセスカートリッジに形成したことで、カートリッジ周囲に形成される略閉空間６７が、プロセスカートリッジ７ａ、７ｂの光路エリア６８ａ、６８ｂと分離される。
【００４８】
また、図３（ｂ）に示すように非画像形成時（現像ローラ離間状態）においては、突出部６１ｂの下面６５ｂが、隣のクリーナユニット５ａに設けられた溝部６２ａの内面６６ａと２ｍｍの隙間を確保した状態になるまで移動する。すると、画像形成時同様、図３（ｂ）に示すよう略閉空間６７を作ることができる。
【００４９】
その結果、現像ローラ２４（２４ａ、２４ｂ）が感光体ドラム１（１ａ、１ｂ）に対して当接ている状態であっても、感光体ドラム１から離間している状態であっても、同じように略閉空間６７を作ることができる。
【００５０】
［装置の風路構成］
プロセスカートリッジ７の冷却と光路部のトナー汚れの防止の両立を行うための風路構成について図４を用いて説明する。図４はプロセスカートリッジ７の風路構成を示す断面図である。
【００５１】
図４に示すように、本実施形態においては、風路となる空間（エアフローエリア）である略閉空間６７と連結するように、送風手段として送風ファン４１が配設される。送風ファン４１は、感光体ドラム１の回転軸方向にエアーを流す。また、送風ファン４１と略閉空間６７を連結するように、送風ダクト４２が配設される。
【００５２】
また、送風ファン４１は装置本体壁面に配設される。フレッシュエアー（冷たい風）を送風するためである。これにより、ダクト開口部４３より冷たい風を略閉空間６７へ積極的に送風することができる。その結果、プロセスカートリッジ７の外壁や像担時体から熱を奪うことで排熱することができ、昇温を嫌うトナーや感光体ドラム１や現像ローラ２４やクリーニング手段８を効率よく冷却することができる。
【００５３】
また、前述のように、略閉空間６７と光路エリア６８とは突出部６１や溝部６２により分離されている。このため、送風ファン４１により発生した風は、略閉空間６７にのみ流れ、光路エリア６８には流れない。このように、露光手段３とプロセスカートリッジ７内部の光路エリア６８には風が流れ込まない。装置外からの塵や汚れが侵入し、光路上に付着することを防止できる。
【００５４】
また、光路エリア６８は、略無風状態になる。このため、トナー飛散による光路汚れを防止することができる。この結果、光路汚れによる濃度低下等の画像不良を防止することができる。
【００５５】
［プロセスカートリッジの冷却方法］
図５を用いて本実施形態のカラー画像形成装置のプロセスカートリッジ７の冷却方法を示す。図５はプロセスカートリッジ７の冷却方法を示す斜視図である。
【００５６】
ユーザーがプロセスカートリッジ７を着脱する際、図５のように装置正面の開閉ドア４０を開ける。開閉ドア４０を開けるとプロセスカートリッジ７が露出する。このため、ユーザーはプロセスカートリッジ７を装置本体正面側に着脱することができる。
【００５７】
開閉ドア４０には送風ダクト４２が配置され、開閉ドア４０を閉めたときに、カラーレーザープリンタ１００の左側壁面に設けられた吸気口４４と連結されるように構成される。このように構成されるため、吸気口４４から吸気した冷たい風は、ダクト開口部４３まで導かれた後、略閉空間６７に送風される。
【００５８】
以上、本実施形態では、プロセスカートリッジ７の冷却と露光手段３を有するスキャナー部のトナー汚れの課題を両立させるため、風路となる空間である光路エリアと、潜像光路となる空間であるエアフローエリアとを仕切る。具体的には、凸形状の突出部６１（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ）と凹形状の溝部６２（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）とが互いに噛み合うように配設される。これにより、エアフローエリアと光路エリアとが仕切られる。すると、送風ファン４１から送風される風がエアフローエリアのみを通過するため、効果的にプロセスカートリッジ７を冷却することができる。
【００５９】
一方で、送風ファン４１から送風される風は、光路エリアには到達しにくいため、光路エリア内は略無風空間となる。このようにして、トナー飛散による光路汚れの発生を防止することができる。更に、プロセスカートリッジ７の外壁を風路の内面として設定することで、像担持体間の距離を必要以上に広げることなく、コンパクトな風路を形成することができる。
【００６０】
これによって、トナー付着による画像不良に対する対策と、画像形成部の温度上昇防止の対策との両立が図れる。この結果、ユーザーがメンテナンスすることなく、長期間に渡り画像を保証しつつ、設置環境や、連続プリントモードでプリントを行った際においても、像担持体、転写手段及び画像形成部の温度上昇による画像不良を防止することが可能になる。
【００６１】
また、エアフローエリアと光路エリアを仕切る部材として、突出部６１や溝部６２をプロセスカートリッジの外壁と一体的に形成した。これにより、コンパクト、かつ安価な部品構成で確実に２つの空間を仕切ることができる。
【００６２】
また、プロセスカートリッジは、装置本体から着脱自在に支持されているとともに、前記エアフローエリアは、プロセスカートリッジの着脱を行なう側から像担持体長手方向にエアーが流れるように、送風手段を配設する。これにより、熱を帯びた空気を機内から円滑に排出し、熱を帯びた空気を機内で循環させないエアーフローを、シンプルに形成している。つまり、プロセスカートリッジの着脱する側において、送風手段と反対側にモーター等の電気部品、歯車等のメカ部品を配置する。すると、発熱源の一つであるモーターがエアフロー下流側に配置され、プロセスカートリッジが熱を帯びた空気にさらされることなく、排熱することができる。
【００６３】
また、プロセスカートリッジの着脱を行なう側は、画像形成装置正面側であり、装置正面側にプロセスカートリッジを着脱するための開閉ドアと、開閉ドア内面部には送風手段を有する構成とする。これにより、近年、タンデム型のカラー画像形成装置の代表的な構成の一つである、図６（ｂ）のようなシート搬送方向とプロセスカートリッジの着脱方向を有する画像形成装置においても、前述のような理想的なエアーフローを形成することができる。
【００６４】
さらに、画像形成時においても非画像形成時においても、突出部と溝部とが互いに噛み合うように配設されることで、画像形成時及び非画像形成時のいずれの状態においても仕切り状態を作ることができる。これにより、像担持体及び現像手段の長寿命化と画像形成部の冷却の両立を図ることができる。
【００６５】
〔他の実施形態〕
尚、前述の実施形態は、画像形成装置正面側から送風ファン４１によってプロセスカートリッジ７を冷却する構成としたが、これに限るものではない。例えば、冷却手段は、送風ファンでも吸気ファンでもよく、また画像形成装置後方に配置してもよい。但し、図２のようなシート搬送方向とプロセスカートリッジ７の着脱方向を有するタンデム型カラー画像形成装置においては、画像形成装置正面側に熱源を配置することは少ない。また、画像形成装置後方に電源やモーターなどの熱源が配置されることが多いので、本実施形態のような画像形成装置正面側から送風ファンにより冷却することが有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】カラーレーザープリンタ１００の全体構成を示す縦断面図。
【図２】プロセスカートリッジ７や給送カセット１１の着脱構成を示す斜視図。
【図３】プロセスカートリッジ７の着脱構成や風路構成を示す断面図。
【図４】プロセスカートリッジ７の風路構成を示す断面図。
【図５】プロセスカートリッジ７の冷却方法を示す斜視図。
【図６】カラー画像形成装置の構成の説明図。
【符号の説明】
【００６７】
Ｎ…定着ニップ部、Ｓ…シート、１…感光体ドラム、２…帯電手段、３…露光手段、４…現像ユニット、５…クリーナユニット、７…プロセスカートリッジ、８…ドラムクリーニングブレード、９…給送ローラ、１０…給送装置、１０Ａ…搬送ローラ対、１１…給送カセット、１２…一次転写ローラ、１３…中間転写ユニット、１３Ａ…中間転写ベルト、１３Ｂ…駆動ローラ、１３Ｃ…テンションローラ、１４…定着部、１４Ａ…定着ベルト、１４Ｂ…弾性加圧ローラ、１４Ｃ…ベルトガイド部材、１５…二次転写部、１６…二次転写ローラ、１７…レジストローラ対、１８…転写ベルトクリーニング装置、２０…排出ローラ対、２１…挿入ガイド、２２…挿入リブ、２３…分離パッド、２４…現像ローラ、２５…現像剤塗布ローラ、３０…開口穴、３２…仕切板、４０…開閉ドア、４１…送風ファン、４２…送風ダクト、４３…ダクト開口部、４４…吸気口、６１…凸形状、６２…凹形状、６３…上面、６４…内面、６５…下面、６６…内面、６７…略閉空間、６８…光路エリア、１００…カラーレーザープリンタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タンデム型のカラー画像形成方式を採用した画像形成装置がある。タンデム型のカラー画像形成装置は、一般的に、駆動部の増加やそれに伴う電源サイズの増大等が必要である。また、定着器においてもトナーを混色させてから転写材にトナーを定着しなければならず、定着部では発熱量が増大する。
【０００３】
このため、定着部での熱が画像形成部へ伝わらないような構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、画像形成装置のシャーシを分割し、画像を形成する部分をなす第一のシャーシと、定着専用の第二のシャーシとに分離する構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。このように、従来では、定着部からの熱が像担持体や画像形成部へ伝わらないように熱設計を行なうことで課題を解決していた。
【０００４】
しかしながら、これからの高速化が進むタンデム型カラー画像形成装置は、画像形成部から発生した熱を積極的に排熱する必要がある。また、画像形成部をはじめとして装置本体内の温度上昇に対して、様々な観点まで配慮した上で熱設計を行なう必要がある。
【０００５】
一方、カラー画像形成装置の構成はプロセスカートリッジ（像担持体ユニット）の挿抜方向の違いから、大きく二つの構成に分けられる。図６はカラー画像形成装置の構成の説明図である。一つは、図６（ａ）に示すような装置内のシート搬送方向と平行な方向に、プロセスカートリッジを挿抜する構成である。もう一つは、図６（ｂ）に示すような画像形成装置内のシート搬送方向と交差する方向に、プロセスカートリッジを挿抜する構成である。後者の構成は、サイドオリエンテッド構成とも呼ばれている。
【０００６】
カラー画像形成装置の場合、画像形成ユニットが複数（一般には４色）使われるため、画像形成ユニットが装置全体に占める容積も大きくなる。ここで、ユーザーの操作のしやすさを考慮した場合、ユーザーとアクセスすべきプロセスカートリッジとの距離を近くに設定できる後者の構成が有利と考えられ、カラー画像形成装置の主流な製品形態になっている。また、後者の構成は、装置上面の画像読取部を固定した状態でプロセスカートリッジの着脱が可能な構成であり、マルチファンクションカラープリンタを考慮しても有効な構成となっている。マルチファンクションカラープリンタとは、カラー画像形成装置の上部に画像読取部を配置し、デスク上で手軽にカラーコピーを可能としたものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２３３４５２号公報
【特許文献２】特開２００５−２９２５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、近年、タンデム型カラー画像形成装置は小型化、高速出力化が進んでいるため、画像形成部と熱源とのクリアランスを充分に確保することや、記録のスループットを低下させることが困難である。そのため、画像形成部の温度が許容温度を超え、トナー容器内でのトナー固着や温度上昇により像担持体に安定して画像形成を行なうことや像担持体上に形成されたトナー像を転写材に確実に転写することが困難である。
【０００９】
また、像担持体に沿うように配置された転写ベルト部の温度が上昇し、転写ベルトを駆動するローラ径やベルト厚の変化によりベルト表面の走行速度が不安定になり各色間の色ズレが発生することがあった。
【００１０】
さらに、カラー画像形成装置の長寿命化が進み、長期間使用された後でもプリント画像を保証する必要がでてきた。長期間使用時の画像劣化の代表例として、現像剤であるトナーによる汚れが原因となった記録画像の濃度低下がある。これは、画像形成部内の現像部から装置内へ落下、浮遊するトナーが、露光の光路内に侵入し、光路を遮ってしまう現象である。一般的には潜像露光を行なう露光手段には、カバーガラスを有しており、カバーガラス上が最もトナー付着の恐れがあるとされている。よって、前述した濃度低下を防止するには、カバーガラス上にトナーが付着しない構成を考案することが必要になっている。また、カラー画像形成装置の主流の製品形態であるサイドオリエンテッド構成における、熱の課題を解決するための最適な冷却手段、エアーフローの設定が必要となってきている。
【００１１】
本発明の目的は、装置の高速化・小型化を達成しつつ、温度上昇を抑制し、且つ長期間使用された場合でも画像濃度を低下させないことである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、
像担持体と該像担持体に作用するプロセス手段とを一体的に構成した複数の像担持体ユニットと、複数の前記像担持体に接するように配置された無端ベルトを有する転写ベルトユニットと、装置内に空気を送る送風手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体ユニットの外壁には、互いに噛み合うように突出部及び溝部が形成され、
前記送風手段は、前記複数の像担持体ユニットのうち一つの前記突出部と、前記突出部に隣接する前記像担持体ユニットの前記溝部と、前記転写ベルトユニットと、の間の空間で形成される風路に空気を送ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上の構成により、装置の高速化・小型化を達成しつつ、温度上昇を抑制し、且つ長期間使用された場合でも画像濃度を低下させないことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図を用いて本実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
［画像形成装置の全体構成］
まず、画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概要説明する。図１は画像形成装置の一態様であるカラーレーザープリンタ１００の全体構成を示す縦断面図である。
【００１６】
図１に示すカラーレーザープリンタ１００は、像担持体である複数（本実施形態では４個）の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する（以下、ａ〜ｄの添字を適宜省略して説明する）。それぞれの感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、帯電手段２、露光手段３、現像手段としての現像ユニット４、一次転写ローラ１２、クリーニング手段としてのドラムクリーニングブレード８が配設される。
【００１７】
ここで、帯電手段２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は、感光体ドラム１表面を均一に帯電する。露光手段３は、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上の静電潜像を形成する。現像ユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）は、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する。中間転写ユニット１３は、一次転写ローラ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）を用いて感光体ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト（無端ベルト）１３Ａに転写する。ドラムクリーニングブレード８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）は、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写後トナーを除去する。
【００１８】
本実施形態では、感光体ドラム１の他、帯電手段２、現像ユニット４及びドラムクリーニングブレード８とが一体的にカートリッジ化して構成される、像担持体ユニットとしてのプロセスカートリッジ７を形成する。複数のプロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）は、カラーレーザープリンタ１００に着脱可能に構成される。尚、プロセスカートリッジとは、感光体ドラム１及び感光体ドラム１に作用するプロセス手段（帯電手段、現像手段、クリーニング手段等）のうちいずれかを一体的に有するように構成したものである。
【００１９】
これら４個のプロセスカートリッジ７は同一構造であるが、異なる色のトナーによる画像を形成する点で相違する。それぞれ、ａ、ｂ、ｃ、ｄの添字に対応して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）を形成する。プロセスカートリッジ７は、現像ユニット４と、クリーナユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）によって構成される。
【００２０】
このうち、現像ユニット４は、感光体ドラム１に現像剤を付着させる現像ローラ２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）と、現像剤塗布ローラ２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）及びトナー容器を有する。一方、クリーナユニット５は、感光体ドラム１、帯電手段２、ドラムクリーニングブレード８及び、廃トナー容器を有する。
【００２１】
感光体ドラム１は、アルミニウム製シリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ）を塗布して構成したものである。その両端部をフランジによって回転自在に支持されており、一方の端部に不図示の駆動モータから駆動力を伝達する。これにより、図１の矢印に示す時計回り方向に回転駆動される。
【００２２】
帯電手段２は、ローラ状に形成された導電性ローラで、このローラを感光体ドラム１表面に当接させる。これとともに、不図示の電源によって帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１表面を一様に帯電させる。
【００２３】
露光手段３は、プロセスカートリッジ７の鉛直下方に配置され、感光体ドラム１に対して画像信号に基づく露光を行う。
【００２４】
現像ユニット４は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー（現像剤）を収納する収納部がある。また、感光体表面に隣接し、不図示の駆動部により回転駆動されると共に、図示しない現像バイアス電源により現像バイアス電圧を印加することにより現像を行う現像ローラ等を有する。
【００２５】
上述の構成により、それぞれの感光体ドラム１上には、帯電手段２によって所定の負極性の電位に帯電された後、露光手段３によって静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ユニット４によって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの色のトナー像が形成される。
【００２６】
中間転写ユニット（転写ベルトユニット）１３は、中間転写ベルト１３Ａが駆動ローラ１３Ｂ、テンションローラ１３Ｃに張架されており、テンションローラ１３Ｃが矢印Ｅ方向に張力をかける。また、各感光体ドラム１に対向して、中間転写ベルト１３Ａの内側に一次転写ローラ１２が配設され、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加する構成となる。
【００２７】
中間転写ベルト１３Ａが矢印Ｆ方向に回転され、さらに一次転写ローラ１２に正極性のバイアスを印加すると、順次、感光体ドラム１ａ上のトナー像から感光体ドラム１ｄのトナー像までが、中間転写ベルト１３Ａ上に一次転写される。そして、４色のトナー像が重なった状態で二次転写部１５まで搬送される。
【００２８】
給送装置１０は、転写材であるシートＳを収納する給送カセット１１内からシートＳを給送する給送ローラ９と、給送されたシートＳを搬送する搬送ローラ対１０Ａとを有している。
【００２９】
給送カセット１１は、図１中本体手前方向へ引き抜くことができるよう構成されており、ユーザーは給送カセット１１を引き抜き、装置本体から取り外した後、シートＳをセットし、装置本体へ挿入することでシート補給が完了する。
【００３０】
給送カセット１１に収納されたシートＳは、給送ローラ９に圧接され、分離パッド２３によって一枚ずつ分離され（摩擦片分離方式）搬送される。
【００３１】
そして、給送装置１０から搬送されたシートＳはレジストローラ対１７によって二次転写部１５に搬送される。
【００３２】
二次転写部１５において、二次転写ローラ１６に正極性のバイアスを印加することにより、搬送されたシートＳに、中間転写ベルト１３Ａ上の４色のトナー像を二次転写する。
【００３３】
定着手段である定着部１４は、シート上に形成した画像に熱及び圧力を加えて定着させるものである。定着部１４は、円筒状の定着ベルト１４Ａと、弾性加圧ローラ１４Ｂと、定着ベルト１４Ａにヒータ等の発熱手段を接着したベルトガイド部材１４Ｃとを有する。弾性加圧ローラ１４Ｂは、定着ベルト１４Ａを挟み、ベルトガイド部材１４Ｃと所定の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部Ｎを形成する。
【００３４】
加圧ローラ１４Ｂが不図示の駆動手段により回転駆動され、それに伴って円筒状の定着ベルト１４Ａが回転し、不図示の内部ヒータにより定着ベルト１４Ａは加熱される。
【００３５】
定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、画像形成部から搬送された未定着トナー画像が形成されたシートＳが定着ニップ部Ｎの定着ベルト１４Ａと加圧ローラ１４Ｂとの間に導入される。シートＳの画像面が上向き、即ち定着ベルト面に対向して導入されると、定着ニップ部ＮにおいてシートＳの画像面が定着ベルト１４Ａの外面に密着しつつ定着ニップ部Ｎを挟持搬送される。
【００３６】
この定着ニップ部Ｎを定着ベルト１４Ａと一緒にシートＳが挟持搬送されていく過程において、定着ベルト１４Ａ内のヒータ熱で加熱され、シートＳ上の未定着トナー画像が加熱定着される。定着されたシートＳは排出ローラ対２０によって排出トレイに排出される。
【００３７】
一方、トナー像転写後に、感光体ドラム１表面に残ったトナーは、クリーニングブレード８によって除去される。また、除去されたトナーはクリーナユニット５内の廃トナー容器に回収される。
【００３８】
また、シートＳへの二次転写後に中間転写ベルト１３Ａ上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置１８によって除去される。除去されたトナーは、廃トナー搬送路（不図示）を通過し、装置奥面部に配置された廃トナー回収容器（不図示）へと回収される。
【００３９】
［プロセスカートリッジの着脱構成］
次に、タンデム型カラー画像形成装置におけるプロセスカートリッジ７の着脱構成について、詳細に説明する。図２はプロセスカートリッジ７の着脱方法や給送カセット１１の着脱構成を示す斜視図である。図３はプロセスカートリッジ７の着脱構成や風路構成を示す断面図である。
【００４０】
タンデム型カラー画像形成装置においては、給送カセット１１へのシートの補給及びプロセスカートリッジ７の着脱及び、プリントされたシートＳの回収は、装置正面側から操作可能である。また、プロセスカートリッジの着脱は、ドラム軸方向で且つ装置正面側に着脱可能な構成となっている。本実施形態の着脱構成は、カラー画像形成装置で主流の一つであるサイドオリエンテッド構成である。
【００４１】
図３に示すように、装置本体には、プロセスカートリッジ７と露光手段３の配置エリアを仕切る仕切板３２が配置される。仕切板３２は、露光手段３の光路を形成するための開口穴３０（３０ａ、３０ｂ）を有する。開口穴３０（３０ａ、３０ｂ）近傍には、挿入ガイド２１（２１ａ、２１ｂ）が形成される。
【００４２】
この構成により、ユーザーはプロセスカートリッジ７に一体的に形成された挿入リブ２２（２２ａ、２２ｂ）を挿入ガイド２１（２１ａ、２１ｂ）に沿わせて挿入する。これにより、プロセスカートリッジ７を装置本体の所定の位置へ容易に装着することができる。
【００４３】
プロセスカートリッジ７を画像形成装置に位置決めする際には、プロセスカートリッジ７に形成された不図示のボスが、装置本体の不図示の穴に嵌まり込む。これによりプロセスカートリッジ７が画像形成装置に位置決めされる。この状態において挿入リブ２２（２２ａ、２２ｂ）と挿入ガイド２１（２１ａ、２１ｂ）は接触しない状態となる。
【００４４】
［現像ローラ及び感光体ドラムの劣化防止構成］
本実施形態では、現像手段の劣化を抑制するために、現像時以外には感光体ドラム１（１ａ、１ｂ）から現像ローラ２４（２４ａ、２４ｂ）を離間する機構を採用している。具体的には、次のように当接・離間状態を作る。
【００４５】
まず、画像形成時には、図３（ａ）に示すように、不図示の押圧手段により現像ローラ２４が感光体ドラム１に当接した状態（第一の状態）となる。一方、非画像形成時（現像ローラ離間時）には、図３（ｂ）に示すように、クリーナユニット５（５ａ、５ｂ）に設けられた揺動中心Ｘ（Ｘａ、Ｘｂ）を中心に、現像ユニット４が図３（ｂ）反時計回り方向に揺動する。現像ローラ２４（２４ａ、２４ｂ）は、現像ユニット４（４ａ、４ｂ）に支持されているため、感光体ドラム１から離間した状態（第二の状態）となる。こうして、現像ローラ２４と感光体ドラム１との当接・離間状態を作る。
【００４６】
また、現像器４（４ａ、４ｂ）の外壁には、図３に示すように、凸形状に突出した突出部６１（６１ａ、６１ｂ）が現像器４（４ａ、４ｂ）の容器と一体的に形成される。例えば、突出部６１ｂは、隣に配置されるプロセスカートリッジ７ａのクリーナユニット５ａ内へ侵入するように配置される。そして、プロセスカートリッジ７ａとプロセスカートリッジ７ｂとの干渉を避けるため、プロセスカートリッジ７ａのクリーナユニット５ａの外壁には、凹形状の溝部６２（６２ａ、６２ｂ）がクリーナユニット５と一体的に設けられる。
【００４７】
［略閉空間６７の構成］
図３（ａ）のように、突出部６１ｂの上面６３ｂは、隣のクリーナユニット５ａに設けられた溝部６２ａの内面６４ａと２ｍｍの隙間を確保した状態となるよう配置される。すると、図３（ａ）に示すように、画像形成時において、中間転写ベルト１３Ａと隣り合うプロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ）の外壁とで仕切られた略閉空間６７（ハッチングを施したエリア）ができる。このように、突出部６１及び溝部６２をプロセスカートリッジに形成したことで、カートリッジ周囲に形成される略閉空間６７が、プロセスカートリッジ７ａ、７ｂの光路エリア６８ａ、６８ｂと分離される。
【００４８】
また、図３（ｂ）に示すように非画像形成時（現像ローラ離間状態）においては、突出部６１ｂの下面６５ｂが、隣のクリーナユニット５ａに設けられた溝部６２ａの内面６６ａと２ｍｍの隙間を確保した状態になるまで移動する。すると、画像形成時同様、図３（ｂ）に示すよう略閉空間６７を作ることができる。
【００４９】
その結果、現像ローラ２４（２４ａ、２４ｂ）が感光体ドラム１（１ａ、１ｂ）に対して当接ている状態であっても、感光体ドラム１から離間している状態であっても、同じように略閉空間６７を作ることができる。
【００５０】
［装置の風路構成］
プロセスカートリッジ７の冷却と光路部のトナー汚れの防止の両立を行うための風路構成について図４を用いて説明する。図４はプロセスカートリッジ７の風路構成を示す断面図である。
【００５１】
図４に示すように、本実施形態においては、風路となる空間（エアフローエリア）である略閉空間６７と連結するように、送風手段として送風ファン４１が配設される。送風ファン４１は、感光体ドラム１の回転軸方向にエアーを流す。また、送風ファン４１と略閉空間６７を連結するように、送風ダクト４２が配設される。
【００５２】
また、送風ファン４１は装置本体壁面に配設される。フレッシュエアー（冷たい風）を送風するためである。これにより、ダクト開口部４３より冷たい風を略閉空間６７へ積極的に送風することができる。その結果、プロセスカートリッジ７の外壁や像担時体から熱を奪うことで排熱することができ、昇温を嫌うトナーや感光体ドラム１や現像ローラ２４やクリーニング手段８を効率よく冷却することができる。
【００５３】
また、前述のように、略閉空間６７と光路エリア６８とは突出部６１や溝部６２により分離されている。このため、送風ファン４１により発生した風は、略閉空間６７にのみ流れ、光路エリア６８には流れない。このように、露光手段３とプロセスカートリッジ７内部の光路エリア６８には風が流れ込まない。装置外からの塵や汚れが侵入し、光路上に付着することを防止できる。
【００５４】
また、光路エリア６８は、略無風状態になる。このため、トナー飛散による光路汚れを防止することができる。この結果、光路汚れによる濃度低下等の画像不良を防止することができる。
【００５５】
［プロセスカートリッジの冷却方法］
図５を用いて本実施形態のカラー画像形成装置のプロセスカートリッジ７の冷却方法を示す。図５はプロセスカートリッジ７の冷却方法を示す斜視図である。
【００５６】
ユーザーがプロセスカートリッジ７を着脱する際、図５のように装置正面の開閉ドア４０を開ける。開閉ドア４０を開けるとプロセスカートリッジ７が露出する。このため、ユーザーはプロセスカートリッジ７を装置本体正面側に着脱することができる。
【００５７】
開閉ドア４０には送風ダクト４２が配置され、開閉ドア４０を閉めたときに、カラーレーザープリンタ１００の左側壁面に設けられた吸気口４４と連結されるように構成される。このように構成されるため、吸気口４４から吸気した冷たい風は、ダクト開口部４３まで導かれた後、略閉空間６７に送風される。
【００５８】
以上、本実施形態では、プロセスカートリッジ７の冷却と露光手段３を有するスキャナー部のトナー汚れの課題を両立させるため、風路となる空間である光路エリアと、潜像光路となる空間であるエアフローエリアとを仕切る。具体的には、凸形状の突出部６１（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ）と凹形状の溝部６２（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）とが互いに噛み合うように配設される。これにより、エアフローエリアと光路エリアとが仕切られる。すると、送風ファン４１から送風される風がエアフローエリアのみを通過するため、効果的にプロセスカートリッジ７を冷却することができる。
【００５９】
一方で、送風ファン４１から送風される風は、光路エリアには到達しにくいため、光路エリア内は略無風空間となる。このようにして、トナー飛散による光路汚れの発生を防止することができる。更に、プロセスカートリッジ７の外壁を風路の内面として設定することで、像担持体間の距離を必要以上に広げることなく、コンパクトな風路を形成することができる。
【００６０】
これによって、トナー付着による画像不良に対する対策と、画像形成部の温度上昇防止の対策との両立が図れる。この結果、ユーザーがメンテナンスすることなく、長期間に渡り画像を保証しつつ、設置環境や、連続プリントモードでプリントを行った際においても、像担持体、転写手段及び画像形成部の温度上昇による画像不良を防止することが可能になる。
【００６１】
また、エアフローエリアと光路エリアを仕切る部材として、突出部６１や溝部６２をプロセスカートリッジの外壁と一体的に形成した。これにより、コンパクト、かつ安価な部品構成で確実に２つの空間を仕切ることができる。
【００６２】
また、プロセスカートリッジは、装置本体から着脱自在に支持されているとともに、前記エアフローエリアは、プロセスカートリッジの着脱を行なう側から像担持体長手方向にエアーが流れるように、送風手段を配設する。これにより、熱を帯びた空気を機内から円滑に排出し、熱を帯びた空気を機内で循環させないエアーフローを、シンプルに形成している。つまり、プロセスカートリッジの着脱する側において、送風手段と反対側にモーター等の電気部品、歯車等のメカ部品を配置する。すると、発熱源の一つであるモーターがエアフロー下流側に配置され、プロセスカートリッジが熱を帯びた空気にさらされることなく、排熱することができる。
【００６３】
また、プロセスカートリッジの着脱を行なう側は、画像形成装置正面側であり、装置正面側にプロセスカートリッジを着脱するための開閉ドアと、開閉ドア内面部には送風手段を有する構成とする。これにより、近年、タンデム型のカラー画像形成装置の代表的な構成の一つである、図６（ｂ）のようなシート搬送方向とプロセスカートリッジの着脱方向を有する画像形成装置においても、前述のような理想的なエアーフローを形成することができる。
【００６４】
さらに、画像形成時においても非画像形成時においても、突出部と溝部とが互いに噛み合うように配設されることで、画像形成時及び非画像形成時のいずれの状態においても仕切り状態を作ることができる。これにより、像担持体及び現像手段の長寿命化と画像形成部の冷却の両立を図ることができる。
【００６５】
〔他の実施形態〕
尚、前述の実施形態は、画像形成装置正面側から送風ファン４１によってプロセスカートリッジ７を冷却する構成としたが、これに限るものではない。例えば、冷却手段は、送風ファンでも吸気ファンでもよく、また画像形成装置後方に配置してもよい。但し、図２のようなシート搬送方向とプロセスカートリッジ７の着脱方向を有するタンデム型カラー画像形成装置においては、画像形成装置正面側に熱源を配置することは少ない。また、画像形成装置後方に電源やモーターなどの熱源が配置されることが多いので、本実施形態のような画像形成装置正面側から送風ファンにより冷却することが有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】カラーレーザープリンタ１００の全体構成を示す縦断面図。
【図２】プロセスカートリッジ７や給送カセット１１の着脱構成を示す斜視図。
【図３】プロセスカートリッジ７の着脱構成や風路構成を示す断面図。
【図４】プロセスカートリッジ７の風路構成を示す断面図。
【図５】プロセスカートリッジ７の冷却方法を示す斜視図。
【図６】カラー画像形成装置の構成の説明図。
【符号の説明】
【００６７】
Ｎ…定着ニップ部、Ｓ…シート、１…感光体ドラム、２…帯電手段、３…露光手段、４…現像ユニット、５…クリーナユニット、７…プロセスカートリッジ、８…ドラムクリーニングブレード、９…給送ローラ、１０…給送装置、１０Ａ…搬送ローラ対、１１…給送カセット、１２…一次転写ローラ、１３…中間転写ユニット、１３Ａ…中間転写ベルト、１３Ｂ…駆動ローラ、１３Ｃ…テンションローラ、１４…定着部、１４Ａ…定着ベルト、１４Ｂ…弾性加圧ローラ、１４Ｃ…ベルトガイド部材、１５…二次転写部、１６…二次転写ローラ、１７…レジストローラ対、１８…転写ベルトクリーニング装置、２０…排出ローラ対、２１…挿入ガイド、２２…挿入リブ、２３…分離パッド、２４…現像ローラ、２５…現像剤塗布ローラ、３０…開口穴、３２…仕切板、４０…開閉ドア、４１…送風ファン、４２…送風ダクト、４３…ダクト開口部、４４…吸気口、６１…凸形状、６２…凹形状、６３…上面、６４…内面、６５…下面、６６…内面、６７…略閉空間、６８…光路エリア、１００…カラーレーザープリンタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と該像担持体に作用するプロセス手段とを一体的に構成した複数の像担持体ユニットと、複数の前記像担持体に接するように配置された無端ベルトを有する転写ベルトユニットと、装置内に空気を送る送風手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体ユニットの外壁には、互いに噛み合うように突出部及び溝部が形成され、
前記送風手段は、前記複数の像担持体ユニットのうち一つの前記突出部と、該突出部に隣接する前記像担持体ユニットの前記溝部と、前記転写ベルトユニットと、の間の空間で形成される風路に空気を送ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体ユニットは装置本体から着脱自在に支持され、
前記送風手段は、前記風路に対して、前記像担持体ユニットの着脱を行なう側から像担持体長手方向に空気を送ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体ユニットの着脱を行なう側は、画像形成装置正面側であり、
装置正面側に前記像担持体ユニットを着脱するための開閉ドアが配設され、
前記開閉ドアの内面には前記送風手段を配設することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像手段は、前記像担持体に現像剤を付着させる現像ローラを有し、
前記現像手段の状態は、前記現像ローラと前記像担持体とが当接した第一の状態と、前記現像ローラと前記像担持体とが離間した第二の状態とを有し、
前記第一の状態及び前記第二の状態において、前記送風手段からの空気が前記風路のみに送風されるように、前記突出部及び溝部を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
像担持体と該像担持体に作用するプロセス手段とを一体的に構成した複数の像担持体ユニットと、複数の前記像担持体に接するように配置された無端ベルトを有する転写ベルトユニットと、装置内に空気を送る送風手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体ユニットの外壁には、互いに噛み合うように突出部及び溝部が形成され、
前記送風手段は、前記複数の像担持体ユニットのうち一つの前記突出部と、該突出部に隣接する前記像担持体ユニットの前記溝部と、前記転写ベルトユニットと、の間の空間で形成される風路に空気を送ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体ユニットは装置本体から着脱自在に支持され、
前記送風手段は、前記風路に対して、前記像担持体ユニットの着脱を行なう側から像担持体長手方向に空気を送ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体ユニットの着脱を行なう側は、画像形成装置正面側であり、
装置正面側に前記像担持体ユニットを着脱するための開閉ドアが配設され、
前記開閉ドアの内面には前記送風手段を配設することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像手段は、前記像担持体に現像剤を付着させる現像ローラを有し、
前記現像手段の状態は、前記現像ローラと前記像担持体とが当接した第一の状態と、前記現像ローラと前記像担持体とが離間した第二の状態とを有し、
前記第一の状態及び前記第二の状態において、前記送風手段からの空気が前記風路のみに送風されるように、前記突出部及び溝部を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−４７８４０（Ｐ２０１３−４７８４０Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２４００７７（Ｐ２０１２−２４００７７）
【出願日】平成２４年１０月３１日（２０１２．１０．３１）
【分割の表示】特願２００７−１１１１３１（Ｐ２００７−１１１１３１）の分割
【原出願日】平成１９年４月２０日（２００７．４．２０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月３１日（２０１２．１０．３１）
【分割の表示】特願２００７−１１１１３１（Ｐ２００７−１１１１３１）の分割
【原出願日】平成１９年４月２０日（２００７．４．２０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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