JP2022012153A - 画像形成装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数サイズのプロセスカートリッジを選択的に装着可能な画像形成装置において、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画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置Ａにおいて、プロセスカートリッジ１０が装着されているとき、吸気部から画像形成装置Ａの内部に取り込まれた空気がプロセスカートリッジ１０の筐体１０ａ、接触部５２、アーム部５１によって囲まれた空間Ｈ１を流れて排気部から排気され、プロセスカートリッジ１０よりも筐体が大きいプロセスカートリッジ２０が装着されているとき、吸気部から画像形成装置Ａの内部に取り込まれた空気がプロセスカートリッジ２０の筐体２０ａ、接触部５３、アーム部５１によって囲まれた空間Ｈ３を流れて排気部から排気される。【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）などの画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、感光体や、感光体にトナーを供給する現像装置を備え、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジを有する構成が広く知られている。プロセスカートリッジは、画像形成時に電力が供給されることにより発熱する。プロセスカートリッジが発熱して高温となる場合、プロセスカートリッジに収容されているトナーが溶融し、トナーの詰まりの発生や画像品質に悪影響を与えるおそれがある。

これに対して特許文献１では、複数のプロセスカートリッジが複数の装着部にそれぞれ装着される画像形成装置において、プロセスカートリッジの発熱による昇温を抑制するための構成として次の構成が開示されている。特許文献１の構成は、各々のプロセスカートリッジに対し、互いに隣接するプロセスカートリッジとの間で画像形成装置の外部から内部へ取り込まれた空気の流路を形成するためのエア通路形成部材を設ける。そしてエア通路形成部材を用いて画像形成装置の外部から内部へ取り込まれた空気を互いに隣接するプロセスカートリッジの間に流すことにより、プロセスカートリッジが空冷されて昇温が抑制される。

特開２００７－８６５３９号公報

電子写真方式の画像形成装置においては、複数のサイズのプロセスカートリッジを選択的に装着可能な構成が知られている。ここでいう複数のサイズのプロセスカートリッジとは、例えば通常のプロセスカートリッジと、通常のプロセスカートリッジより大きな筐体を有し、通常のプロセスカートリッジより多くのトナーが収容される大容量プロセスカートリッジである。

このような複数のサイズのプロセスカートリッジを選択的に装着可能な画像形成装置においても上述したプロセスカートリッジの発熱による昇温を抑制する必要がある。しかし特許文献１の構成では、エア通路形成部材を用いて複数のプロセスカートリッジを効率的に冷却することはできるものの、選択的に装着される複数サイズのプロセスカートリッジのそれぞれを効率的に冷却することはできない。

そこで本発明は、複数サイズのプロセスカートリッジを選択的に装着可能な画像形成装置において、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画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、第１感光体と該第１感光体に現像剤を付着させる第１現像部を備える第１プロセスカートリッジと、第２感光体と該第２感光体に現像剤を付着させる第２現像部を備え、前記第１プロセスカートリッジよりも筐体のサイズが大きい第２プロセスカートリッジと、を選択的に装着可能な画像形成装置において、前記第１プロセスカートリッジが装着されたとき、前記第１プロセスカートリッジの筐体に接触する第１接触部材と、前記第２プロセスカートリッジが装着されたとき、前記第２プロセスカートリッジの筐体に接触する第２接触部材と、前記第１接触部材及び前記第２接触部材を支持する支持部材と、ファンにより生成された気流によって前記画像形成装置の外部から内部へ空気を取り込む吸気部と、前記吸気部から前記画像形成装置の内部に取り込まれた空気を前記画像形成装置の外部へ排気する排気部と、を備え、前記第１プロセスカートリッジが装着されているとき、前記吸気部から前記画像形成装置の内部に取り込まれた空気は、前記第１プロセスカートリッジの筐体、前記第１接触部材、前記支持部材によって囲まれた空間を流れて前記排気部から排気され、前記第２プロセスカートリッジが装着されているとき、前記吸気部から前記画像形成装置の内部に取り込まれた空気は、前記第２プロセスカートリッジの筐体、前記第２接触部材、前記支持部材によって囲まれた空間を流れて前記排気部から排気されることを特徴とする。

本発明によれば、複数のサイズのプロセスカートリッジを選択的に装着可能な画像形成装置において、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。

画像形成装置の断面概略図である。 画像形成装置の断面概略図である。 画像形成装置の斜視図である。 画像形成装置の断面概略図である。 画像形成装置の断面概略図である。 プロセスカートリッジの斜視図である。 画像形成装置の断面概略図である。 プロセスカートリッジの斜視図である。 画像形成装置の断面概略図である。 画像形成装置の断面概略図である。 プロセスカートリッジの斜視図である。 画像形成装置の断面概略図である。 画像形成装置の断面概略図である。

（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１、図２は、画像形成装置Ａの断面概略図である。本実施形態では、画像形成装置Ａの一つの装着部（不図示）に対し、筐体のサイズが異なるプロセスカートリッジ１０（第１プロセスカートリッジ）とプロセスカートリッジ２０（第２プロセスカートリッジ）が選択的に着脱可能な構成である。なお、画像形成システムが、画像形成装置Ａとプロセスカートリッジ１０、２０から構成されていると言うこともできる。図１は、画像形成装置Ａにプロセスカートリッジ１０が装着された状態を示す。図２は、画像形成装置Ａにプロセスカートリッジ２０が装着された状態を示す。

図１、図２に示す様に、画像形成装置Ａは、シートＳ上に現像剤であるトナーを用いてトナー像を形成する画像形成部１００を備える。画像形成部１００は、転写ローラ９１、レーザスキャナユニット３０、プロセスカートリッジ１０又はプロセスカートリッジ２０を有する。

プロセスカートリッジ１０は、感光ドラム１１（第１感光体）、帯電ローラ１２、現像ローラ１４ａを有する現像装置１４（第１現像部）を備える。プロセスカートリッジ２０は、感光ドラム２１（第２感光体）、帯電ローラ２２、現像ローラ２４ａを有する現像装置２４（第２現像部）を備える。プロセスカートリッジ２０は、その筐体２０ａがプロセスカートリッジ１０の筐体１０ａより大きく、内部に収容されているトナーの量が多い大容量プロセスカートリッジであり、その他の構成はプロセスカートリッジ１０の構成と同様である。画像形成装置Ａは、装着部（不図示）にプロセスカートリッジ１０又はプロセスカートリッジ２０が装着された状態で後述する画像形成動作を実行する。

また画像形成装置Ａは、フロントカバー４０を備える。フロントカバー４０は、支持部４１に回動可能に支持されており、支持部４１を中心に開位置と閉位置との間を回動する。フロントカバー４０が閉位置から開位置に回動することにより、画像形成装置Ａの内部に通じる不図示の開口部が形成される。ユーザは、不図示の開口部から画像形成装置Ａの内部にアクセスし、プロセスカートリッジ１０やプロセスカートリッジ２０の着脱を行う。

また画像形成装置Ａは、枠体として右側板（不図示）、左側板２、左側板２に固定された中央フレーム３及びスキャナフレーム３１を備える。スキャナフレーム３１は、レーザスキャナユニット３０を支持する。左側板２には、貫通孔２ａ、２ｂが形成されている。画像形成装置Ａにプロセスカートリッジ１０が装着されているとき、貫通孔２ａは感光ドラム１１の近傍に位置し、貫通孔２ｂは現像装置１４の近傍に位置する。画像形成装置Ａにプロセスカートリッジ２０が装着されているとき、貫通孔２ａは感光ドラム２１の近傍に位置し、貫通孔２ｂは現像装置２４の近傍に位置する。貫通孔２ａ、２ｂの機能については後述する。

中央フレーム３は、ダクトユニット５０を支持する。ダクトユニット５０は、中央フレーム３の支持部３ａに回動可能に支持されたアーム部５１と、アーム部５１に支持された接触部５２、５３と、中央フレーム３及びアーム部５１に固定されたバネ５４から構成される。中央フレーム３とアーム部５１（支持部材）は、プロセスカートリッジ１０、２０の不図示の装着部への挿入方向（図４に示す矢印Ｋ１方向）に延びる部分を有する。

接触部５２（第１接触部材）は、モールドやゴム材などの弾性体で形成され、画像形成装置Ａの装着部（不図示）に装着された状態のプロセスカートリッジ１０の筐体１０ａに接触する。接触部５３（第２接触部材）は、モールドやゴム材などの弾性体で形成され、画像形成装置Ａの装着部（不図示）に装着された状態のプロセスカートリッジ２０の筐体２０ａに接触する。プロセスカートリッジ１０、２０における不図示の装着部への挿入方向において、接触部５３は接触部５２の上流側に配置されている。

バネ５４（付勢手段）は、アーム部５１を上方に向かって付勢する。このバネ５４の付勢力は、支持部３ａを中心にアーム部５１を矢印Ｒ１方向に回動させるモーメントＭ１を発生させる。このモーメントＭ１により、プロセスカートリッジ１０が装着部（不図示）に装着された状態で接触部５２がプロセスカートリッジ１０の筐体１０ａに付勢される。またプロセスカートリッジ２０が装着部（不図示）に装着された状態で接触部５３がプロセスカートリッジ２０の筐体２０ａに付勢される。なお、バネ５４の弾性力は、接触部５２、５３を支持した状態のアーム部５１を持ち上げられる程度の力に設定されている。ダクトユニット５０の機能については後述する。

次に、画像形成動作について説明する。なお、以下では画像形成装置Ａにプロセスカートリッジ１０が装着されている場合を例示して説明するものの、プロセスカートリッジ２０が装着されている場合も同様である。まず不図示の制御部に画像形成ジョブ信号が入力されると、シートカセット８３に収納されているシートＳがピックアップローラ８１、給送ローラ８０によってレジストローラ６２に搬送される。次に、シートＳは、レジストローラ６２により所定のタイミングで、感光ドラム１と転写ローラ９１によって形成された転写ニップ部に送り込まれる。

一方、画像形成部１００においては、まず帯電ローラ１２に電圧が印加されることで、帯電ローラ１２と接触する感光ドラム１１の表面が帯電させられる。その後、レーザスキャナユニット３０が不図示の外部機器から送信された画像データに応じて感光ドラム１１の表面にレーザ光を照射する。これにより感光ドラム１１の表面電位が部分的に低下して画像データに応じた静電潜像が感光ドラム１１の表面に形成される。

次に、現像装置１４において現像ローラ１４ａから感光ドラム１１の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させることによりトナー像が形成される。その後、感光ドラム１１の表面上のトナー像は、感光ドラム１１の回転によって転写ニップ部に送り込まれる。トナー像が転写ニップ部に到着すると、転写ローラ９１にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されることでトナー像がシートＳに転写される。

次に、トナー像が転写されたシートＳは、定着装置１３に送り込まれる。そして定着装置１３においてシートＳ上のトナー像が加熱、加圧される定着処理が施されることによってシートＳに担持されたトナー像が溶融してシートＳに定着される。その後、トナー像が定着されたシートＳは、排出ローラ６１によって排出部６５に排出される。

＜冷却構成＞
プロセスカートリッジ１０、２０に電力が供給されると、プロセスカートリッジ１０、２０は発熱する。プロセスカートリッジ１０、２０が発熱によって昇温して高温となる場合、プロセスカートリッジ１０、２０に収容されているトナーが溶融し、トナーの詰まりの発生や画像品質に悪影響を与えるおそれがある。そこで画像形成装置Ａは、プロセスカートリッジ１０、２０を冷却する構成を備えている。以下、プロセスカートリッジ１０、２０を冷却する構成について説明する。

図３は、左側面側の外装を取り外した状態の画像形成装置Ａの斜視図である。図３に示す様に、画像形成装置Ａの左側板２には、左側面側の外装（不図示）に形成された不図示の吸気口（吸気部）に接続され、吸気口を介して画像形成装置Ａの外部の空気が取り込まれるダクト５７が取り付けられている。左側板２は、ダクト５７の側壁の一部を兼ねている。またダクト５７の内部には、上述した不図示の吸気口からダクト５７の内部へ外気を取り入れるための気流を生成するファン５６が設けられている。即ち、ファン５６は、画像形成装置Ａの外部の空気を内部へ取り込むための気流を生成する。

ファン５６は、不図示の制御部により、画像形成装置Ａによって画像形成動作が行われている間は回転（稼働）し、画像形成動作が終了すると停止するように制御されている。ファン５６が回転し、画像形成装置Ａの外部からダクト５７に取り入れられた空気は、ダクト５７の内部を移動して、左側板２に形成された貫通孔２ａ、２ｂ（図１、図２）に送られる。その後、貫通孔２ａを通過した空気は、感光ドラム１１又は感光ドラム２１の周囲に送られて感光ドラム１１又は感光ドラム２１を空冷する。また貫通孔２ｂを通過した空気は、現像装置１４又は現像装置２４の周囲に送られて現像装置１４又は現像装置２４を空冷する。

ここで貫通孔２ｂを通過して現像装置１４、２４の周囲に送られる空気は、ダクトユニット５０により形成された流路を通過してプロセスカートリッジ１０、２０を空冷し、画像形成装置Ａの外部に排気される。ダクトユニット５０は、プロセスカートリッジ１０、２０をそれぞれ効率的に空冷するために、プロセスカートリッジ１０が装着された場合とプロセスカートリッジ２０が装着された場合とで異なる空気の流路を形成する。以下、ダクトユニット５０により形成される空気の流路について説明する。

まずプロセスカートリッジ１０を装着する場合のダクトユニット５０の構成について説明する。図４、図５は、画像形成装置Ａの断面概略図であって、プロセスカートリッジ１０が装着される様子を図４、図５の順に示す図である。図６は、画像形成装置Ａの不図示の装着部にプロセスカートリッジ１０が装着された状態のプロセスカートリッジ１０の周囲の斜視図である。

図４に示す様に、プロセスカートリッジ１０を不図示の装着部に装着する場合、ユーザはフロントカバー４０を閉位置から開位置に移動させて形成された不図示の開口部から画像形成装置Ａの内部へプロセスカートリッジ１０を挿入する。次に、ユーザは、画像形成装置Ａの内部において、プロセスカートリッジ１０を不図示の装着部に向かって図３に示す矢印Ｋ１方向へ移動させる。

ユーザがプロセスカートリッジ１０を矢印Ｋ１方向に移動させると、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下端部が、接触部５３のカム面５３ａに接触する。この時、カム面５３ａには、ユーザがプロセスカートリッジ１０を押圧する矢印Ｋ１方向の力とプロセスカートリッジ１０の自重による鉛直方向の下方への力との合力Ｆ１がかかる。この合力Ｆ１は、支持部３ａを中心にアーム部５１を矢印Ｒ２方向に回動させるモーメントＭ２を発生させる。ここでユーザは、プロセスカートリッジ１０が装着部に到達するまでプロセスカートリッジ１０を矢印Ｋ１方向に押圧するため、モーメントＭ２の大きさは上述したバネ５４の付勢力によって発生するモーメントＭ１より大きくなる。従って、アーム部５１にはモーメントＭ２が作用し、アーム部５１は矢印Ｒ２方向に回動する。

次に、図５に示す様に、ユーザがプロセスカートリッジ１０を接触部５２の上方の位置まで矢印Ｋ１方向に更に移動させると、接触部５３からプロセスカートリッジ１０の筐体１０ａが離間する。接触部５３からプロセスカートリッジ１０が離間すると、アーム部５１にはモーメントＭ２が作用せずにモーメントＭ１のみ作用することになるため、アーム部５１はモーメントＭ１の作用によって支持部３ａを中心に矢印Ｒ１方向に回動する。このようにアーム部５１が回動することで、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下端部に接触部５２が接触する。

次に、ユーザがプロセスカートリッジ１０を矢印Ｋ１方向へ更に移動させると、プロセスカートリッジ１０は不図示の装着部に到達して装着部に装着され、画像形成装置Ａは図１に示す状態となる。その後、ユーザがフロントカバー４０を開位置から閉位置に移動させることによりプロセスカートリッジ１０の装着作業が完了する。

ここでプロセスカートリッジ１０が不図示の装着されているとき、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａ下端部は、接触部５３に対向及び接触せずに、接触部５２に接触した状態となっている。これによりプロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下方には、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下端部、アーム部５１、接触部５２によって囲まれた空間Ｈ１が形成される。上述した通り、画像形成装置Ａによって画像形成動作が行われている間、ファン５６は稼働し、ファン５６によって生成された気流により画像形成装置Ａの外部の空気がダクト５７に取り込まれる。そしてダクト５７に取り込まれた空気の一部は、貫通孔２ｂを通り、プロセスカートリッジ１０の下方の空間Ｈ１に送られる。即ち、ダクト５７は、画像形成装置Ａの外部から内部へ取り込まれた空気を空間Ｈ１に案内する。

図６に示す様に、空間Ｈ１に送られた空気は、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下端部、アーム部５１、接触部５２により塞き止められて、空間Ｈ１をプロセスカートリッジ１０の長手方向である矢印Ｐ１方向に流れる。具体的には、空間Ｈ１を流れる空気は、接触部５２によって塞き止められることによりプロセスカートリッジ１０よりフロントカバー４０側の空間Ｈ２に流入せずに空間Ｈ１に留まる。即ち、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下端部、アーム部５１、接触部５２はそれぞれがダクトの壁として機能して空気流路を形成する。こうして空間Ｈ１を空気が流れることによりプロセスカートリッジ１０が長手方向に亘って空冷される。プロセスカートリッジ１０を空冷した空気は、右側板（不図示）に形成された貫通孔（不図示）を通り、画像形成装置Ａの右側面側の外装に形成された排気口（不図示）から画像形成装置Ａの外部に排気される。

なお、プロセスカートリッジ１０を画像形成装置Ａから取り外す場合、上述したプロセスカートリッジ１０の装着動作とは逆の動作が行われる。即ち、ユーザは不図示の装着部に装着されているプロセスカートリッジ１０を図３に示す矢印Ｋ２方向に移動させて、不図示の開口部からプロセスカートリッジ１０を取り出す。プロセスカートリッジ１０を取り外すとき、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下端部が接触部５３のカム面５３ｂに接触することにより、カム面５３ａに接触した時の同様のメカニズムによりアーム部５１が矢印Ｒ２方向に回動する。その後、ユーザがプロセスカートリッジ１０を矢印Ｋ２方向に移動させることによってプロセスカートリッジ１０が接触部５２から離間すると、アーム部５１はモーメントＭ１の作用によって支持部３ａを中心に矢印Ｒ１方向に回動し元の位置に戻る。

次に、プロセスカートリッジ２０を装着する場合のダクトユニット５０の構成について説明する。図７は、画像形成装置Ａの断面概略図であって、プロセスカートリッジ２０が装着されている途中の様子を示す図である。図８は、画像形成装置Ａの不図示の装着部にプロセスカートリッジ２０が装着された状態のプロセスカートリッジ２０の周囲の斜視図である。

図７に示す様に、プロセスカートリッジ２０を不図示の装着部に装着する場合、ユーザはフロントカバー４０を閉位置から開位置に移動させて形成された不図示の開口部から画像形成装置Ａの内部へプロセスカートリッジ２０を挿入する。次に、ユーザは、画像形成装置Ａの内部において、プロセスカートリッジ２０を不図示の装着部に向かって図７に示す矢印Ｋ１方向へ移動させる。

ユーザがプロセスカートリッジ２０を矢印Ｋ１方向に移動させると、プロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下端部が、接触部５３のカム面５３ａに接触する。これによりプロセスカートリッジ１０を装着する際と同様のメカニズムによってアーム部５１に支持部３ａを中心に矢印Ｒ２方向に回動させるモーメントが作用し、アーム部５１が矢印Ｒ２方向に回動する。

次に、ユーザがプロセスカートリッジ２０を矢印Ｋ１方向に更に移動させると、プロセスカートリッジ２０は不図示の装着部に到達して装着部に装着され、画像形成装置Ａは図２に示す状態となる。その後、ユーザがフロントカバー４０を開位置から閉位置に移動させることによりプロセスカートリッジ２０の装着作業が完了する。

ここでプロセスカートリッジ２０が不図示の装着されているとき、プロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下端部は、接触部５２に対向するものの接触せずに、接触部５３に接触した状態となっている。これは接触部５３の高さが接触部５２の高さより高いためである。これによりプロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下方には、プロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下端部、アーム部５１、接触部５３によって囲まれた空間Ｈ３が形成される。上述した通り、画像形成装置Ａによって画像形成動作が行われている間、ファン５６は稼働し、ファン５６によって生成された気流により画像形成装置Ａの外部の空気がダクト５７に取り込まれる。そしてダクト５７に取り込まれた空気の一部は、貫通孔２ｂを通り、プロセスカートリッジ２０の下方の空間Ｈ３に送られる。即ち、ダクト５７は、画像形成装置Ａの外部から内部へ取り込まれた空気を空間Ｈ３に案内する。

図８に示す様に、空間Ｈ３に送られた空気は、プロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下端部、アーム部５１、接触部５３により塞き止められて、空間Ｈ３をプロセスカートリッジ２０の長手方向である矢印Ｐ２方向に流れる。具体的には、空間Ｈ３を流れる空気は、接触部５２によって塞き止められることによりプロセスカートリッジ１０よりフロントカバー４０側の空間Ｈ２に流入せずに空間Ｈ１に留まる。即ち、プロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下端部、アーム部５１、接触部５３はそれぞれがダクトの壁として機能して空気流路を形成する。こうして空間Ｈ３を空気が流れることによりプロセスカートリッジ２０が長手方向に亘って空冷される。プロセスカートリッジ２０を空冷した空気は、右側板（不図示）に形成された貫通孔（不図示）を通り、画像形成装置Ａの右側面側の外装に形成された不図示の排気口（排気部）から画像形成装置Ａの外部に排気される。

以上説明した通り、本実施形態に係る画像形成装置Ａにおいては、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下端部と、ダクトユニット５０のアーム部５１及び接触部５２を用いて、プロセスカートリッジ１０を空冷するため空気の流路を形成する。またプロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下端部と、ダクトユニット５０のアーム部５１及び接触部５３を用いて、プロセスカートリッジ２０を空冷するため空気の流路を形成する。このような構成により、複数のサイズのプロセスカートリッジ１０、２０を選択的に装着可能な画像形成装置Ａにおいて、プロセスカートリッジ１０、２０を効率的に冷却することができる。従って、プロセスカートリッジ１０、２０の昇温が抑制され、プロセスカートリッジ１０、２０に収容されているトナーの溶融を抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置の第２実施形態について図を用いて説明する。第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図９、図１０は、本実施形態に係る画像形成装置Ａの断面概略図である。図９は、プロセスカートリッジ１０が装着された状態を示す。図１０は、プロセスカートリッジ２０が装着された状態を示す。図９、図１０に示す様に、本実施形態の構成は、第１実施形態の構成に対し、ダクトユニット５０の代わりに、モールドやゴム材などの弾性体で形成された弾性部材７１、７２を中央フレーム３（支持部材）に設ける構成である。プロセスカートリッジ１０、２０における不図示の装着部への挿入方向（図９、図１０に示す矢印Ｋ１方向）において、弾性部材７２（第２接触部材）は、弾性部材７１（第１接触部材）の上流側の位置で中央フレーム３に支持されている。またプロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下端部には、切り欠き部２０ａ１が形成されている。その他の構成は、第１実施形態の構成と同様である。

図９に示す様に、プロセスカートリッジ１０は、フロントカバー４０が閉位置から開位置に移動されることにより形成される不図示の開口部から不図示の装着部に向かって矢印Ｋ１方向に挿入されることで、不図示の装着部に装着される。プロセスカートリッジ１０が不図示の装着部に装着されているとき、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下端部は、弾性部材７２に対向及び接触せずに、弾性部材７１に接触した状態となっている。これによりプロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下方には、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下端部、中央フレーム３、弾性部材７１によって囲まれた空間Ｈ５が形成される。

上述した通り、画像形成装置Ａによって画像形成動作が行われている間、ファン５６は稼働し、ファン５６によって生成された気流により画像形成装置Ａの外部の空気がダクト５７に取り込まれる。そしてダクト５７に取り込まれた空気の一部は、貫通孔２ｂを通り、プロセスカートリッジ１０の下方の空間Ｈ５に送られる。即ち、ダクト５７は、画像形成装置Ａの外部から内部へ取り込まれた空気を空間Ｈ５に案内する。

空間Ｈ５に送られた空気は、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下端部、中央フレーム３、弾性部材７１により塞き止められて、空間Ｈ５をプロセスカートリッジ１０の長手方向に流れる。具体的には、空間Ｈ５を流れる空気は、弾性部材７１によって塞き止められることによりプロセスカートリッジ１０よりフロントカバー４０側の空間に流入せずに空間Ｈ５に留まる。即ち、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下端部、中央フレーム３、弾性部材７１はそれぞれがダクトの壁として機能して空気流路を形成する。こうして空間Ｈ５を空気が流れることによりプロセスカートリッジ１０が長手方向に亘って空冷される。プロセスカートリッジ１０を空冷した空気は、右側板（不図示）に形成された貫通孔（不図示）を通り、画像形成装置Ａの右側面側の外装に形成された排気口（不図示）から画像形成装置Ａの外部に排気される。

また図１０に示す様に、プロセスカートリッジ２０は、フロントカバー４０が閉位置から開位置に移動されることにより形成される不図示の開口部から不図示の装着部に向かって矢印Ｋ１方向に挿入されることで不図示の装着部に装着される。プロセスカートリッジ２０が不図示の装着部に装着されているとき、プロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下端部は、弾性部材７１に対向するものの接触せずに、弾性部材７２に接触した状態となっている。プロセスカートリッジ２０の筐体２０ａが弾性部材７１に接触しないのは、プロセスカートリッジ２０が不図示の装着部に装着されているとき、弾性部材７１の位置に切り欠き部２０ａ１が位置するためである。これによりプロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下方には、プロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下端部、中央フレーム３、弾性部材７２によって囲まれた空間Ｈ６が形成される。

上述した通り、画像形成装置Ａによって画像形成動作が行われている間、ファン５６は稼働し、ファン５６によって生成された気流により画像形成装置Ａの外部の空気がダクト５７に取り込まれる。そしてダクト５７に取り込まれた空気の一部は、貫通孔２ｂを通り、プロセスカートリッジ２０の下方の空間Ｈ６に送られる。即ち、ダクト５７は、画像形成装置Ａの外部から内部へ取り込まれた空気を空間Ｈ６に案内する。

空間Ｈ６に送られた空気は、プロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下端部、中央フレーム３、弾性部材７２により塞き止められて、空間Ｈ６をプロセスカートリッジ２０の長手方向に流れる。具体的には、空間Ｈ６を流れる空気は、弾性部材７２によって塞き止められることによりプロセスカートリッジ２０よりフロントカバー４０側の空間に流入せずに空間Ｈ６に留まる。即ち、プロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下端部、中央フレーム３、弾性部材７２はそれぞれがダクトの壁として機能して空気流路を形成する。ここで矢印Ｋ１方向と直交する方向に関し、筐体２０ａの切り欠き部２０ａ１と弾性部材７１との間の距離Ｌ１は、筐体２０ａにおける切り欠き部２０ａ１以外の部分と中央フレーム３との間の距離Ｌ２より広くなるように構成されている。このため、空間Ｈ６において空気が全体に広がりやすくなる。こうして空間Ｈ６を空気が流れることによりプロセスカートリッジ２０が長手方向に亘って空冷される。プロセスカートリッジ２０を空冷した空気は、右側板（不図示）に形成された貫通孔（不図示）を通り、画像形成装置Ａの右側面側の外装に形成された排気口（不図示）から画像形成装置Ａの外部に排気される。

以上説明した通り、本実施形態に係る画像形成装置Ａにおいては、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下端部、中央フレーム３、弾性部材７１を用いて、プロセスカートリッジ１０を空冷するための空気の流路を形成する。またプロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下端部、中央フレーム３、弾性部材７２を用いて、プロセスカートリッジ２０を空冷するための空気の流路を形成する。このような構成により、複数のサイズのプロセスカートリッジ１０、２０を選択的に装着可能な画像形成装置Ａにおいて、装着されているプロセスカートリッジ１０、２０を効率的に冷却することができる。従って、プロセスカートリッジ１０、２０の昇温が抑制され、プロセスカートリッジ１０、２０に収容されているトナーの溶融を抑制することができる。

なお、第１実施形態、第２実施形態では、プロセスカートリッジ１０、２０の筐体１０ａ、２０ａに接触して空気の流路を形成する部材として、弾性体で形成されている接触部５２、５３、及び、弾性部材７１、７２を用いる構成について説明した。しかしながら、接触部５２、５３、及び、弾性部材７１、７２は、プロセスカートリッジ１０、２０の筐体１０ａ、２０ａに接触して空気の流路を形成できる構成であれば、必ずしも弾性体である必要はない。但し、プロセスカートリッジ１０、２０と接触部５２、５３又は弾性部材７１、７２との間で密着性が高めて空気の漏れを抑制するために、接触部５２、５３、及び、弾性部材７１、７２を弾性体で形成する構成の方が好ましい。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置の第３実施形態について図を用いて説明する。第１実施形態、第２実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１１は、本実施形態に係るプロセスカートリッジ１０、及び、プロセスカートリッジ２０の斜視図である。図１２、図１３は、本実施形態に係る画像形成装置Ａの断面概略図である。図１２は、プロセスカートリッジ１０が装着された状態を示す。図１３は、プロセスカートリッジ２０が装着された状態を示す。

図１１に示す様に、本実施形態に係るプロセスカートリッジ１０、２０の構成は、第１実施形態の構成に対し、筐体１０ａ、２０ａの形状が異なる。具体的には、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下端部であり、プロセスカートリッジ１０の不図示の装着部への挿入方向の上流側の端部には、該挿入方向と直交（交差）に突出するリブ１０ｘ（第１突出部）が形成されている。またプロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下端部であり、プロセスカートリッジ２０の不図示の装着部への挿入方向の上流側の端部には、該挿入方向と直交（交差）に突出するリブ２０ｘ（第２突出部）が形成されている。その他の構成は、第１実施形態の構成と同様である。

また図１２、図１３に示す様に、本実施形態に係る画像形成装置Ａのプロセスカートリッジ１０、２０以外の構成は、第１実施形態の構成に対し、ダクトユニット５０を取り除いた構成である。その他の構成は、第１実施形態の構成と同様である。

図１２に示す様に、プロセスカートリッジ１０は、フロントカバー４０が閉位置から開位置に移動されることにより形成される不図示の開口部から不図示の装着部に向かって矢印Ｋ１方向に挿入されることで、不図示の装着部に装着される。プロセスカートリッジ１０が不図示の装着部に装着されているとき、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａのリブ１０ｘは、中央フレーム３（接触部材）に接触した状態となっている。これによりプロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下方には、リブ１０ｘを含むプロセスカートリッジ１０の筐体１０ａと中央フレーム３によって囲まれた空間Ｈ７が形成される。換言すれば、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａの下方には、プロセスカートリッジ１０の筐体１０ａにおけるリブ１０ｘ、及び、矢印Ｋ１方向においてリブ１０ｘと隣接した部分と、中央フレーム３によって囲まれた空間Ｈ７が形成される。

上述した通り、画像形成装置Ａによって画像形成動作が行われている間、ファン５６は稼働し、ファン５６によって生成された気流により画像形成装置Ａの外部の空気がダクト５７に取り込まれる。そしてダクト５７に取り込まれた空気の一部は、貫通孔２ｂを通り、プロセスカートリッジ１０の下方の空間Ｈ７に送られる。即ち、ダクト５７は、画像形成装置Ａの外部から内部へ取り込まれた空気を空間Ｈ７に案内する。

空間Ｈ７に送られた空気は、リブ１０ｘを含むプロセスカートリッジ１０の筐体１０ａと中央フレーム３により塞き止められて、空間Ｈ７をプロセスカートリッジ１０の長手方向に流れる。具体的には、空間Ｈ７を流れる空気は、リブ１０ｘによって塞き止められることによりプロセスカートリッジ１０よりフロントカバー４０側の空間に流入せずに空間Ｈ７に留まる。即ち、リブ１０ｘを含むプロセスカートリッジ１０の筐体１０ａと中央フレーム３はそれぞれがダクトの壁として機能して空気流路を形成する。こうして空間Ｈ７を空気が流れることによりプロセスカートリッジ１０が長手方向に亘って空冷される。プロセスカートリッジ１０を空冷した空気は、右側板（不図示）に形成された貫通孔（不図示）を通り、画像形成装置Ａの右側面側の外装に形成された排気口（不図示）から画像形成装置Ａの外部に排気される。

また図１３に示す様に、プロセスカートリッジ２０は、フロントカバー４０が閉位置から開位置に移動されることにより形成される不図示の開口部から不図示の装着部に向かって矢印Ｋ１方向に挿入されることで不図示の装着部に装着される。プロセスカートリッジ２０が不図示の装着部に装着されているとき、プロセスカートリッジ２０の筐体２０ａのリブ２０ｘは、中央フレーム３に接触した状態となっている。これによりプロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下方には、リブ２０ｘを含むプロセスカートリッジ２０の筐体２０ａと中央フレーム３によって囲まれた空間Ｈ８が形成される。換言すれば、プロセスカートリッジ２０の筐体２０ａの下方には、プロセスカートリッジ２０の筐体２０ａにおけるリブ２０ｘ、及び、矢印Ｋ１方向においてリブ２０ｘと隣接した部分と、中央フレーム３によって囲まれた空間Ｈ８が形成される。

上述した通り、画像形成装置Ａによって画像形成動作が行われている間、ファン５６は稼働し、ファン５６によって生成された気流により画像形成装置Ａの外部の空気がダクト５７に取り込まれる。そしてダクト５７に取り込まれた空気の一部は、貫通孔２ｂを通り、プロセスカートリッジ２０の下方の空間Ｈ８に送られる。即ち、ダクト５７は、画像形成装置Ａの外部から内部へ取り込まれた空気を空間Ｈ８に案内する。

空間Ｈ８に送られた空気は、リブ２０ｘを含むプロセスカートリッジ２０の筐体２０ａと中央フレーム３により塞き止められて、空間Ｈ８をプロセスカートリッジ２０の長手方向に流れる。具体的には、空間Ｈ８を流れる空気は、リブ２０ｘによって塞き止められることによりプロセスカートリッジ２０よりフロントカバー４０側の空間に流入せずに空間Ｈ８に留まる。即ち、リブ２０ｘを含むプロセスカートリッジ２０の筐体２０ａと中央フレーム３はそれぞれがダクトの壁として機能して空気流路を形成する。こうして空間Ｈ８を空気が流れることによりプロセスカートリッジ２０が長手方向に亘って空冷される。プロセスカートリッジ２０を空冷した空気は、右側板（不図示）に形成された貫通孔（不図示）を通り、画像形成装置Ａの右側面側の外装に形成された排気口（不図示）から画像形成装置Ａの外部に排気される。

以上説明した通り、本実施形態に係る画像形成装置Ａにおいては、リブ１０ｘを含むプロセスカートリッジ１０の筐体１０ａと中央フレーム３を用いて、プロセスカートリッジ１０を空冷するため空気の流路を形成する。またリブ２０ｘを含むプロセスカートリッジ２０の筐体２０ａと中央フレーム３を用いて、プロセスカートリッジ２０を空冷するため空気の流路を形成する。このような構成により、複数のサイズのプロセスカートリッジ１０、２０を選択的に装着可能な画像形成装置Ａにおいて、装着されているプロセスカートリッジ１０、２０を効率的に冷却することができる。従って、プロセスカートリッジ１０、２０の昇温が抑制され、プロセスカートリッジ１０、２０に収容されているトナーの溶融を抑制することができる。

なお、第１実施形態～第３実施形態においては、一つの装着部を有し、プロセスカートリッジ１０又はプロセスカートリッジ２０のうちのいずれか一つを該装着部に装着可能なモノクロタイプの画像形成装置Ａを例示して本発明を説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。即ち、複数の装着部を備え、該複数の装着部のそれぞれに対し、プロセスカートリッジ１０又はプロセスカートリッジ２０を選択的に装着可能であり、フルカラー画像を形成可能な画像形成装置に本発明の構成を適用しても同様の効果を得ることができる。

３…中央フレーム（支持部材、接触部材）
１０…プロセスカートリッジ（第１プロセスカートリッジ）
１０ａ…筐体（第１プロセスカートリッジの筐体）
１０ｘ…リブ（第１突出部）
２０…プロセスカートリッジ（第２プロセスカートリッジ）
２０ａ…筐体（第２プロセスカートリッジの筐体）
２０ｘ…リブ（第２突出部）
５１…アーム部（支持部材）
５２…接触部（第１接触部材）
５３…接触部（第２接触部材）
５４…バネ（付勢手段）
５６…ファン
５７…ダクト
７１…弾性部材（第１接触部材）
７２…弾性部材（第２接触部材）
Ａ…画像形成装置

Claims (9)

1. 第１感光体と該第１感光体に現像剤を付着させる第１現像部を備える第１プロセスカートリッジと、
   第２感光体と該第２感光体に現像剤を付着させる第２現像部を備え、前記第１プロセスカートリッジよりも筐体のサイズが大きい第２プロセスカートリッジと、
   を選択的に装着可能な画像形成装置において、
   前記第１プロセスカートリッジが装着されたとき、前記第１プロセスカートリッジの筐体に接触する第１接触部材と、
   前記第２プロセスカートリッジが装着されたとき、前記第２プロセスカートリッジの筐体に接触する第２接触部材と、
   前記第１接触部材及び前記第２接触部材を支持する支持部材と、
   ファンにより生成された気流によって前記画像形成装置の外部から内部へ空気を取り込む吸気部と、
   前記吸気部から前記画像形成装置の内部に取り込まれた空気を前記画像形成装置の外部へ排気する排気部と、
   を備え、
   前記第１プロセスカートリッジが装着されているとき、前記吸気部から前記画像形成装置の内部に取り込まれた空気は、前記第１プロセスカートリッジの筐体、前記第１接触部材、前記支持部材によって囲まれた空間を流れて前記排気部から排気され、
   前記第２プロセスカートリッジが装着されているとき、前記吸気部から前記画像形成装置の内部に取り込まれた空気は、前記第２プロセスカートリッジの筐体、前記第２接触部材、前記支持部材によって囲まれた空間を流れて前記排気部から排気される
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記支持部材は、回動可能に支持されており、
   前記画像形成装置は、前記第１プロセスカートリッジの筐体に前記第１接触部材が付勢されるように、または前記第２プロセスカートリッジの筐体に前記第２接触部材が付勢されるように、前記支持部材を付勢する付勢手段を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１接触部材及び前記第２接触部材は、弾性体であ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。
4. 前記吸気部は、ダクトが接続されており、
   前記ダクトの内部には、前記ファンが設けられており、
   前記第１プロセスカートリッジが装着されているとき、前記吸気部から前記画像形成装置の内部に取り込まれた空気は、前記ダクトにより前記第１プロセスカートリッジの筐体、前記第１接触部材、前記支持部材によって囲まれた空間に案内され、
   前記第２プロセスカートリッジが装着されているとき、前記吸気部から前記画像形成装置の内部に取り込まれた空気は、前記ダクトにより前記第２プロセスカートリッジの筐体、前記第２接触部材、前記支持部材によって囲まれた空間に案内される
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記ファンは、前記画像形成装置が画像形成動作を行う場合に稼働され、画像形成動作を行わない場合に停止されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第１接触部材は、前記第２プロセスカートリッジが装着されたとき、前記第２プロセスカートリッジの筐体と対向するものの、前記第２プロセスカートリッジの筐体に接触することがなく、
   前記第２接触部材は、前記第１プロセスカートリッジが装着されたとき、前記第１プロセスカートリッジの筐体と対向することなく、接触しない、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 第１感光体と該第１感光体に現像剤を付着させる第１現像部を備える第１プロセスカートリッジと、
   第２感光体と該第２感光体に現像剤を付着させる第２現像部を備え、前記第１プロセスカートリッジよりも筐体のサイズが大きい第２プロセスカートリッジと、
   前記第１プロセスカートリッジと前記第２プロセスカートリッジが選択的に装着可能な画像形成装置と、
   を備えた画像形成システムにおいて、
   前記第１プロセスカートリッジの筐体には、前記第１プロセスカートリッジの挿入方向の上流側の端部には、該挿入方向と交差する方向に突出する第１突出部が設けられ、
   前記第２プロセスカートリッジの筐体には、前記第２プロセスカートリッジの挿入方向の上流側の端部には、該挿入方向と交差する方向に突出する第２突出部が設けられ、
   前記画像形成装置は、
   前記第１プロセスカートリッジが装着されたときには前記第１突出部が接触し、前記第２プロセスカートリッジが装着されたときには前記第２突出部が接触する接触部材と、
   ファンにより生成された気流によって前記画像形成装置の外部から内部へ空気を取り込む吸気部と、
   前記吸気部から前記画像形成装置の内部に取り込まれた空気を前記画像形成装置の外部へ排気する排気部と、
   を備え、
   前記第１プロセスカートリッジが装着されているとき、前記吸気部から前記画像形成装置の内部に取り込まれた空気は、前記第１突出部を含む前記第１プロセスカートリッジの筐体、前記第１突出部、そして前記接触部材によって囲まれた空間を流れ、前記排気部から排気され、
   前記第２プロセスカートリッジが装着されているとき、前記吸気部から前記画像形成装置の内部に取り込まれた空気は、前記第２プロセスカートリッジの筐体、前記第２突出部、そして前記接触部材によって囲まれた空間を流れ、前記排気部から排気される
   ことを特徴とする画像形成システム。
8. 前記吸気部は、ダクトが接続されており、
   前記ダクトの内部には、前記ファンが設けられており、
   前記第１プロセスカートリッジが装着されているとき、前記吸気部から前記画像形成装置の内部に取り込まれた空気は、前記ダクトにより前記第１プロセスカートリッジの筐体、前記第１突出部、そして前記接触部材によって囲まれた空間に案内され、
   前記第２プロセスカートリッジが装着されているとき、前記吸気部から前記画像形成装置の内部に取り込まれた空気は、前記ダクトにより前記第２プロセスカートリッジの筐体、前記第２突出部、そして前記接触部材によって囲まれた空間に案内される
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成システム。
9. 前記ファンは、前記画像形成装置が画像形成動作を行う場合に稼働され、画像形成動作を行わない場合に停止されることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成システム。

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