JP4251034B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはそれらの複合機などの画像形成装置に係り、特に、定着手段から発生される熱がプロセスカートリッジに影響を及ぼさないように排気経路を構成した画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置、例えばレーザプリンタやコピー機などでは、感光体を帯電させ、その感光体上にレーザやLED などの光による露光を行って静電潜像を形成し、トナー等の現像剤で顕像化させた像を紙等の被記録媒体上に転写させ、定着手段によって加熱定着させることで画像の形成が行われている。
そして、静電潜像形成時に、例えばポリゴンミラーを回転させレーザ光等を走査し露光を行うためのスキャナモータや、トナー等の転写された被記録媒体を加熱加圧してトナーを定着させる定着手段から発生される熱が、ダクトを介して本体ケース外に排出されている。

ところが、近年の画像形成装置の小型化の傾向にともない、本体ケース内の各装置が相互に近接して配置されるようになっており、さらに、高速化のために各装置からの発熱は増加している。そして、従来の画像形成装置では、定着手段等の発熱源と静電潜像が形成される像担持体等を保持するプロセスカートリッジとが近接して配置されることで、定着手段の熱がプロセスカートリッジに対し悪影響を及ぼすという問題があった。
以上の問題を未然に防ぐために、通常、画像形成装置に冷却用ファンを設けることが公知である。
そのような従来技術の例として次のものが挙げられる。
特開平11-305637

特許文献１に開示されている画像形成装置は、図7 に示されるように、感光ドラム201等の像担持体と、現像ローラ202 等を含む現像手段と、転写ローラ203 等を含む転写手段と、定着ローラ204 等を含む定着手段と、電装基板205 と、装置冷却用のファン206 と、少なくとも前記感光ドラム201 等の像担持体が収容されたプロセスカートリッジ207 と、仕切り板208 とを有する。
前記転写ローラ203 は、前記感光ドラム201 上に形成された可視像を転写材Ｐに転写する。前記定着ローラ204 は、前記転写材Ｐ上の前記可視像を定着する。前記電装基板205には電気回路が実装されている。

前記装置冷却用のファン206 は前記電装基板205 の上方に配置されている。前記ファン206 によって装置本体外部から内部へと風路F を形成して前記風路F を流れる空気が前記電装基板205 上及び定着ローラ204 を通過して装置本体外部に排出されるよう構成されている。そして、前記定着ローラ204 は前記風路F の空気の流れ方向に対して感光ドラム201 及び現像ローラ202 の下流に配置されている。前記仕切り板208 は、前記電装基板205とプロセスカートリッジ207 及び定着ローラ204 の間に設けられている。前記仕切り板208 の転写材Ｐの搬送方向に対して定着ローラ204 の上流側に開口部208aが設けられている。
以上の構成により、風路は矢印Ｆで示すように形成される。

しかしながら、図7 からわかるように、前記プロセスカートリッジ207 の定着ローラ204 側近傍部に定着ローラ204 を経由した熱い空気があたるため前記プロセスカートリッジ207 を効率良く冷却できないという問題があった。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、限られた本体ケース内の空間を有効利用して、プロセスカートリッジが定着手段から発生される熱による影響を受けて画像形成不良を発生することのない画像形成装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の画像形成装置は、像担持体と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、プロセスカートリッジを備えている。
前記像担持体には、静電潜像が形成される。前記現像手段は、前記像担持体の静電潜像を現像剤により現像して現像剤像を形成する。前記転写手段は、前記現像手段により前記像担持体に形成された現像剤像を被記録媒体に転写する。前記定着手段は、前記転写手段により前記被記録媒体に転写された現像剤像を加熱して定着する。前記プロセスカートリッジは、少なくとも前記像担持体を収容して前記本体ケースに着脱可能に設けられている。
そして、本発明は、上記目的を達成するために以下のような幾つかの特徴を有している。本発明は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組合わして備えている。

上記目的を達成するための本発明の第1 の特徴は次の通りである。
本発明の画像形成装置は、更に、通気口を有するガイド板と、開口を有する排気ダクトとを備える。
前記ガイド板は、前記転写手段から前記定着手段へと向かって搬送される被記録媒体をガイドするガイド部を有する。前記排気ダクトは、排気経路の一部を形成するために、前記定着手段と前記プロセスカートリッジの間に設けられている。
前記排気ダクトの開口は、前記プロセスカートリッジと前記定着手段の間に設けられている。前記ガイド板の通気口は、空気を通すために、前記排気ダクトの開口よりも被記録媒体の搬送方向上流側の領域に設けられている。
前記排気ダクトは被記録媒体の搬送方向と直交する方向に延びており、その一端部に開口するファンケースが形成されている。前記ファンケースに前記排気ダクトから気体を吐き出す吐き出しファンが収納されている。
前記排気ダクトは前記本体ケース内の左右の側面フレームによって前記本体ケースの背面側に支持されている。前記吐き出しファンが設けられた一端側とは反対側の他端側を支持する側面フレームの前記本体ケースの正面側に吸気口が設けられている。更に、前記左右の側面フレーム間の前記吸気口と前記吐き出しファンの間に前記プロセスカートリッジが収容されている。

上記構成によれば、ガイド板に設けられた通気口が前記排気ダクトの開口よりも被記録媒体の搬送方向上流側の領域に設けられているので、定着手段側の気体よりも冷たい気体が、前記通気口から前記排気ダクトの開口へと流れる。その際、前記流れは、前記定着手段を経由することなく、前記定着手段とプロセスカートリッジとの間を通り抜けて前記定着手段とプロセスカートリッジとの間を遮る。
その結果、プロセスカートリッジへの定着手段の熱による悪影響を除去する。
また、一方の側面フレームの正面側に設けられた吸気口から吸気された空気は、他方の側面フレームの背面側に設けられた前記吐き出しファンへと流れる。即ち、前記吸気口からの気体が前記本体ケース内を略対角線に沿って横切るようにして前記吐き出しファンへと流れる。
その結果、前記左右の側面フレーム間の前記吸気口と前記吐き出しファンの間に収容されているプロセスカートリッジ全体に気体が流れて冷却効率を良くする。

上記目的を達成するための本発明の第２の特徴は次の通りである。
前記通気口が設けられる領域が、前記本体ケースに装着された前記プロセスカートリッジの前記定着手段側端部よりも被記録媒体の搬送方向上流側に位置する。
上記構成によれば、前記通気口から前記排気ダクトの開口への気流の向きが前記定着手段側へと傾き、前記定着手段へ向けた流れが生じる。その結果、前記プロセスカートリッジへの定着手段の熱による悪影響をより良く除去する。

上記目的を達成するための本発明の第３の特徴は次の通りである。
前記通気口が設けられる領域が、前記転写手段が設けられた位置よりも更に、被記録媒体の搬送方向上流側に位置する。
上記構成によれば、前記通気口から前記排気ダクトの開口への気流の向きが更に前記定着手段側へと傾き、より前記定着手段へ向けた流れが生じる。その結果、前記プロセスカートリッジへの定着手段の熱による悪影響を更により良く除去する。

上記目的を達成するための本発明の第４の特徴は次の通りである。
前記ガイド板の前記排気ダクトの開口よりも被記録媒体の搬送方向下流側の領域には、空気を通すための通気口が設けられていない。
上記構成によれば、前記排気ダクトの開口よりも被記録媒体の搬送方向下流側の領域には通気口が設けられていないので、搬送方向下流側に配置されている前定着手段側から前記排気ダクトの開口への積極的な気体の流れが生じない。その結果、定着手段側の昇温された気体がプロセスカートリッジ側へ流れ込むことがなく、プロセスカートリッジへ悪影響を与えることはない。

上記目的を達成するための本発明の第５の特徴は次の通りである。
前記排気ダクトの開口が、排気ダクトの下端に設けられている。
上記構成によれば、前記排気ダクトの開口から気体が流れ込むとき、定着手段側の昇温された気体がプロセスカートリッジ側へ流れ込むことがなく、プロセスカートリッジへ悪影響を与えることはない。

例えば、プロセスカートリッジ側に前記排気ダクトの開口が設けられていると、定着手段側の昇温された気体がプロセスカートリッジ側へ流れ込む。そして、プロセスカートリッジへ悪影響を与える。また、定着手段側に前記排気ダクトの開口が設けられていると、プロセスカートリッジ側の気体が前記排気ダクトへ流入しにくくなる。そして、プロセスカートリッジ側の通気口から前記排気ダクトの開口への気体の流れが悪くなり、冷却効果が薄れる。
しかし、本発明においては、前記排気ダクトの開口は排気ダクトの下端に設けられているので、上記のような問題が生じない。

上記目的を達成するための本発明の第６の特徴は次の通りである。
前記ファンケースは上方に開口しており、前記吐き出しファンは、前記排気ダクトから気体を上方へ吐き出す。
本体ケース内の熱気は下から上へと自然に上昇する傾向がある。上記構成によれば、前記吐き出しファンによってその気体の自然の流れに沿って下から上へと効率良く気体を吐き出すことができる。そのため、前記通気口から前記排気ダクトの開口へと、そして、前記排気ダクトのファンへと空気の流れを本体ケース内で積極的に形成することができる。その結果、プロセスカートリッジへの熱による悪影響を更に確実に除去することができる。

上記目的を達成するための本発明の第７の特徴は次の通りである。
前記吐き出しファンによる気体の吐き出し方向が、真上方向から本体ケースの外側方向、且つ、後側方向へ傾くように、前記吐き出しファンが傾斜して配置されている。
上記構成によれば、吐き出し方向が、真上方向から本体ケースの外側方向へ傾いていると、排気ダクトから上方へ気体を吐き出す吐き出しファンへ速やかにダクト内の気体が移動する。
そして、吐き出し方向が後方に傾いていると、ユーザに排気風が当たらない。

上記目的を達成するための本発明の第８の特徴は次の通りである。
前記排気ダクトの開口部における、前記吐き出しファンと前記吸気口とを結ぶ線と、前記排気ダクトが交差する位置にオゾンフィルターが配置されている。
例えば、オゾンフィルターを排気ダクト全長に渡って設けると排気効率が低下するので好ましくない。加えて、オゾンフィルターを全長に渡って設けると製品単価の増加を招き好ましくない。

上記構成によれば、前記吸気口から前記本体ケース内の略対角線に沿って横切るようにして前記吐き出しファンへと流れる気流の中心に、オゾンフィルターを配置したことになる。そのため、排気ダクトの一部分にオゾンフィルターを配置しただけであっても、途中プロセスカートリッジ内の像担持体を帯電させる帯電器を通過してオゾンを含んだ気流から効率良くオゾンを除去する。
その結果、排気効率の低下及び、製品単価の増加を抑えることができる。

上記目的を達成するための本発明の第９の特徴は次の通りである。
前記通気口は前記本体ケースの左右方向に沿って前記ガイド板に設けられている。前記通気口の開口率が前記吐き出しファンから離れるに従って大きくなる。
前記本体ケースの左右方向の一端側に前記排気ダクトの吐き出しファンが設けられているため、前記吐き出しファンに近い程、吐き出し効果が強く作用する。即ち、排気ダクトへの気体の単位時間当たりの流入量が前記吐き出しファンから離れる程少なくなってしまう。

そこで、上記のように構成すれば、前記吐き出しファンから離れるに従って前記通気口の開口率が大きくなるので、前記吐き出しファンから離れる程、排気ダクトへの気体の単位時間当たりの流入量が少なくなることを防止する。
その結果、前記本体ケースの左右方向に均一に排気ダクトへ気体が流れ込み、通気口から排気ダクトへの気体の流れをスムーズにする。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１(a) は本実施形態の画像形成装置の中央断面図である。図１(b) は図１(a) の円V 部分の拡大図である。図2 は本実施形態におけるガイド手段D の上面図、図3 は側面フレーム21a,21b に取り付けられた状態のガイド手段D 及び排気手段K を示す上面図、図4 は排気手段K の正面図、図5 及び図6 は左右の側面フレーム21a,21b に取り付けられた排気手段K を示す斜視図である。図6 は図5 よりも上方から見た図である。

画像形成装置としてレーザプリンタを被記録媒体として用紙P を例にとり説明する。
図1(a)において、左方が画像形成装置の前面側となる。太線は用紙P の搬送経路を示している。搬送経路は、第1 供給経路44、第２供給経路45、第３供給経路46、画像形成経路47、排紙経路48、反転経路49、再搬送経路50から構成されている。用紙P は本体ケースS内で下方の給紙トレイ2 等から供給されて上方へと移動して上面の排紙トレイ41上へ排出される。

前記第1 供給経路 44 、第２供給経路45、第3 供給経路46は、それぞれ第1 供給手段A、第２供給手段B 、第3 供給手段C の一部を構成している。画像形成経路47は画像形成手段の一部を構成している。画像形成手段には、ガイド手段D 、露光手段E 、像担持体F 、現像手段G 、転写手段H 、定着手段I 、クリーニング手段W が含まれる。排紙経路48は排出手段R の一部を、反転経路49及び再搬送経路50は再搬送手段J の一部を構成している。

加えて、本実施形態において、排気手段K 、電装基板L 、仕切り板M 、プロセスカートリッジN 、スキャナユニットQ が設けられている。
そして、前記プロセスカートリッジN は少なくとも前記像担持体F を収容し、本体ケースS に対して着脱可能である。前記スキャナユニットQ は前記露光手段E を収容する。
前記各手段は左の側面フレーム21a と右の側面フレーム21b の間に収容され、本体ケースS の所定の位置に支持されている。

前記スキャナユニットQ は、本体ケースS 内の上部の中央の、排紙トレイ41の裏面側に配置されている。前記スキャナユニットQ の下方に前記プロセスカートリッジN が配置されている。前記プロセスカートリッジN の後ろ側、即ち、搬送経路の下流側に前記定着手段I が配置されている。
前記スキャナユニットQ 、前記プロセスカートリッジN 、前記定着手段I は本体ケースS 内でそれぞれの間に排気経路51,52 を形成可能なように適当な隙間を有して配置されている。加えて、前記排気手段K を構成する排気ダクト18は、本体ケースS 内で排気経路51,52 の一部を形成するために、前記定着手段I と前記プロセスカートリッジN の間に延出して設けられている。

前記第1 供給手段A は、給紙カセット1 と第1 供給経路44を有している。前記給紙カセット1 は、給紙トレイ2 、用紙押圧板3 、ピックアップローラ4a及び第1 分離ローラ4bからなる給紙ローラ、第1 搬送ローラ5 、前記第1 搬送ローラ5 に対向して当接して設けられる第１紙粉取ローラ11とを有している。給紙カセット1 は、画像形成手段等が備えられた装置本体から着脱自在である。第1 供給経路44は、給紙カセット1 ではなく装置本体側に設けられている。給紙カセット1 と装置本体内の第3 供給経路46とを接続し、用紙P を給紙カセット1 から装置本体内の第3 供給経路46へと搬送する。

給紙トレイ2 は積層された用紙P を収納する。用紙押圧板3 は前記給紙トレイ2 において用紙P 下に収容されて用紙P をピックアップローラ4aに圧接する。ピックアップローラ4aは最上段の用紙P を取り込む。第1 分離ローラ4bは、前記ピックアップローラ4aからの用紙P が複数の場合に一枚の用紙P に分離し、前記第1 搬送ローラ5 及び第１紙粉取ローラ11間へ搬送する。前記第1 搬送ローラ5 及び第１紙粉取ローラ11は、前記用紙P を間に挟んで紙粉を取りながら、第3 供給手段C を構成する第 2搬送ローラ8 及び第２紙粉取ローラ9 間へ供給する。

前記第２供給手段B として多目的トレイ6 からの供給が挙げられる。前記第２供給手段は、多目的トレイ6 、トレイカバー7 、第2 分離ローラ15、第２供給経路45を有する。
多目的トレイ6 はヒンジ6aを中心に前方に回動すると装置の前面側に突出し、利用者による用紙の挿入が可能な状態となる。多目的トレイ6 に挿入された用紙P は前記第3 供給手段C を構成する第 2搬送ローラ8 及び第２紙粉取ローラ9 間へ供給される。

前記第3 供給手段C は、第 2搬送ローラ8 、前記第 2搬送ローラ８に対向する位置に当接して設けられる第２紙粉取ローラ9 、第 3搬送ローラ10、前記第 3搬送ローラ10に対向する位置に当接して設けられる第3 紙粉取ローラ12、一対のレジストローラ13a,13b 、第3 供給経路46とを有する。
前記第１若しくは第２供給手段A,B から送られてきた用紙P は、前記第 2搬送ローラ８及び第２紙粉取ローラ9 に挟まれて紙粉が取り除かれる。そして、前記第 3搬送ローラ10と第3 紙粉取ローラ12間へと供給される。

前記第 3搬送ローラ10及び第3 紙粉取ローラ12は、紙粉を取ると供に、前記第 2搬送ローラ８等から供給された用紙P を上下一対のレジストローラ13a,13b へ搬送する。前記上下一対のレジストローラ13a,13b は、印刷の際の用紙P の像担持体F への送り出しのタイミング及び用紙P の方向を調整する。前記一対のレジストローラ13a,13b のうち下側のローラ13b は、前記ガイド手段D に設けられた凹部14a に収納されている。

前記ガイド手段D は、画像形成経路47の一部を形成するガイド板24( 図１(a) 、図１(b) 中ハッチング部分参照) を有する。前記ガイド板24には、2 つの凹部14a,14b 、３つの通気口16a,16b,16c 、複数のガイド部17が設けられている。尚、前記凹部の数やガイド部の数、通気口の数は適宜定められる。
図2 に前記ガイド板24の上面図を示す。前記2 つの凹部14a,14b のうち、前方の凹部14a に前記下側のレジストローラ13b が、後方の凹部14b に前記転写手段H を構成する転写ローラ36が収納される。

前記複数のガイド部17は、前記像担持体F 及び前記転写手段H 側から前記定着手段I 側へ用紙P を案内する。
前記３つの通気口16a,16b,16c は、空気を通すために、前記排気手段K を構成する排気ダクト18の開口18a よりも用紙P の搬送方向上流側の領域に設けられている。また、前記ガイド板24における前記排気ダクト18の開口18a よりも用紙P の搬送方向下流側の領域には、空気を通すための通気口が設けられていない。

更に、前記通気口16a,16b,16c が設けられる領域は、本体ケースS に装着された前記プロセスカートリッジN の前記定着手段I 側端部よりも用紙P の搬送方向上流側に位置することが好ましい。
特に、前記通気口16a,16b,16c が設けられる領域は、前記転写手段H が設けられた位置よりも更に、用紙P の搬送方向上流側に位置することが好ましい。
本実施形態においては、前記一対のレジストローラ13a,13b と前記転写手段H との間の傾斜面24a に前記通気口16a,16b,16c が設けられている。前記傾斜面24a は転写ローラ36を収納する凹部14b の一部を構成している。

図３に示すように、前記排気手段K は、排気ダクト18と、ファンケース19と、吐き出しファン20を有する。前記排気ダクト18は、本体ケースS 内で排気経路51,52 の一部を形成するために、前記定着手段I と前記プロセスカートリッジN の間に設けられている。前記排気ダクト18の開口18a は排気ダクト18の下端で、前記プロセスカートリッジN と前記定着手段I の間に設けられている。

前記排気ダクト18は、用紙P の搬送方向と直交する方向、即ち、装置の左右方向に延びている。その開口18a は、用紙P の搬送方向と直交する方向、即ち、装置の左右方向に延びる矩形の開口18a となっている。前記開口18a は所定間隔で区切られており、左右方向に延びる複数の小さな矩形の開口の集合体となっている。

前記ファンケース19は、上方に開口しており、装置の左右方向の一端部、本実施形態では左側に設けられている。前記吐き出しファン20は、前記排気ダクト18から気体を上方へ吐き出すために、前記ファンケース19に収納されている。
前記ガイド手段D の通気口16a,16b,16c は、用紙P の搬送方向と直交する方向、即ち、前記本体ケースS の左右方向に沿って前記ガイド板24に設けられている。前記通気口16a, 16b,16c の開口率は前記吐き出しファン20から離れるに従って大きくなっている。
尚、前記ガイド手段D の通気口の開口率を前記吐き出しファン20から離れるに従って大きくする構成としては、上述の構成に限らず、例えば、以下のような構成であっても良い。すなわち、用紙P の搬送方向と直交する方向、即ち、前記本体ケースS の左右方向に沿って延びる略直角三角の通気口を設けてもよい。この場合、前記略直角三角の通気口の直角を形成する一辺を用紙P の搬送方向に沿わせ、他方を用紙P の搬送方向と直交する方向に沿わせ、前記略直角三角の通気口の高さを前記吐き出しファン20から離れるに従って高くする構成にすれば良い。

図4 に示すように、前記排気手段K を構成する前記吐き出しファン20の吐き出し方向と垂直な面T が、装置の真上方向O から本体ケースS の外側方向、且つ、後側方向へ傾くように、前記吐き出しファン20は傾斜して配置されている。図中θは、前記吐き出しファン20の吐き出し方向と垂直な面T と装置の真上方向O との間の角度であり、例えば、θ= 約80°に設定することが好ましい。また、真上方向０から後側方向についても約１０°ほど傾けることが望ましい。
このように配置すると、前記吐き出しファン20による気体の吐き出し方向が、装置の真上方向O から本体ケースS の外側方向、且つ、後側方向へ傾く。

図５に示すように、前記排気ダクト18は、前記本体ケースS 内の左右の側面フレーム21a,21b によって前記本体ケースS の背面側に支持されている。前記吐き出しファン20が設けられた前記本体ケースS の左側とは反対側の右端側を支持する右側面フレーム21b の正面側に吸気口22が設けられている。前記吸気口22は複数の孔によって構成されている。
そして、前記左右の側面フレーム21a,21b 間の前記吸気口22と前記吐き出しファン20の間に前記プロセスカートリッジN が収容される。

図6 に示すように、前記排気ダクト18の開口部18a に関して、前記吐き出しファン20と前記吸気口22を結ぶ線U と、前記排気ダクト18が交差する位置に複数ある開口部１８ａのうちの一部を覆うオゾンフィルター23が配置されている。
具体的には、図3 に示すように、吸気口22として前記右側面フレーム21b の正面側に設けられた複数の孔22が存在する範囲の略中心位置22a から、前記ファンケース19内部と前記排気ダクト18内部を連通させる連通部の略後部位置19a を結ぶ線U と、前記排気ダクト18が交差する位置にオゾンフィルター23が配置されている。

図1(a)に戻り説明する。前記電装基板L は、前記像担持体F を有するプロセスカートリッジ Nや定着手段I の下方に配置されている。前記電装基板L には、多くの電気部品が搭載されている。前記仕切り板M は、前記電装基板L 上の多くの電気部品と、前記プロセスカートリッジ Nや定着手段I とを仕切っている。前記仕切り板M には、本体ケースS 内の空気の流れを可能にする複数の通気口31が設けられている。

前記像担持体F としては、感光体ドラムが挙げられる。前記像担持体F である感光体ドラムは、レーザ光等の照射を受けると、光吸収によって電荷発生層で電荷が発生する。電荷輸送層で感光体ドラムF の表面にその電荷が輸送される。そして、スコロトロン型帯電器32に帯電されたその表面電位をうち消すことで、照射を受けた部分の電位と受けていない部分の電位との間に電位差を設ける。前記露光手段E によって、画像データに基づいてレーザ光を露光走査することにより、感光体ドラムF には静電潜像が形成される。尚、前記スコロトロン型帯電器32は感光体ドラムF を帯電する際にオゾンを発生する。

前記露光手段E は、ポリゴンミラー25、ヒートシンク26、f θレンズ27、複数の反射ミラー28a,28b,28c 、リレーレンズ29を有する。
前記ポリゴンミラー25が、図示しないレーザ発光部より出射されたレーザ光を回転駆動して主走査方向に走査する。ヒートシンク26は、前記ポリゴンミラー25が発生する熱を放熱する。f θレンズ27は、ポリゴンミラー25に走査されたレーザ光の走査速度を一定にする。前記反射ミラー28a,28b は、走査されたレーザ光を反射する。前記リレーレンズ29は、レーザ光を感光体ドラムF 上で結像するために焦点位置を調整する。前記反射ミラー28c は、調整されたレーザ光を反射させてプロセスカートリッジN の感光体ドラムF の表面上に露光走査する。そして、前記感光体ドラムF に静電潜像を形成する。

前記現像手段G は、現像ローラ33、図示されていない現像バイアス印加電源、供給ローラ34、トナーボックス35を有する。
トナーボックス35は、供給ローラ34の側方位置に設けられており、その内部に供給ローラ34を介して現像ローラ33に供給されるトナー（現像剤）を充填している。
供給ローラ34は、金属製のローラ軸と、前記軸を被覆する導電性の発泡材料からなるローラから構成されている。供給ローラ34は現像ローラ33に対して圧縮するような状態で当接しており、現像ローラ33に供給するトナーを摩擦帯電する。
現像ローラ33は、金属製のローラ軸と、前記軸を被覆する導電性のゴム材料からなるローラから構成されている。図示されていない現像バイアス印加電源から現像バイアスが印加され、前記感光体ドラムF の静電潜像を現像剤により現像して現像剤像を形成する。

前記転写手段H は、転写ローラ36と、図示しない転写バイアス印加電源とを有する。
転写ローラ36は、感光体ドラムF の下方位置に配設されている。前記転写ローラ36は、金属製のローラ軸と、前記軸を被覆するイオン導電性のゴム材料からなるローラから構成されている。転写時には、転写バイアス印加電源から転写バイアス( 転写順バイアス) が印加される。それにより、前記転写手段H は、前記現像手段G により前記感光体ドラムF に形成された現像剤像を用紙P に転写する。

クリーニング手段W は、第1 クリーニングローラ53、第2 クリーニングローラ54、摺接部材55を含む。
前記第１クリーニングローラ53は、感光体ドラムF の側方位置に配置されている。前記第１クリーニングローラ53に接触するように、第1 クリーニングローラ53を挟んで感体体ドラムF の反対側となる位置に第2 クリーニングローラ54が設けられている。さらに、前記第2 クリーニングローラ54には摺接部材55が当接されている。

本実施形態において、クリーナレス方式（感光体ドラムＦに残存するトナーを現象ローラ３３で回収する方式）によって感光体ドラムF のクリーニングが行われる。転写ローラ36によって感光体ドラムF から用紙P にトナーが転写された後に、感光体ドラムF の表面上に残存する残存トナーや紙粉が、第1 クリーニングローラ53によって電気的に吸引される。そして、第1 クリーニングローラ53は第2 クリーニングローラ54によって電気的に紙粉のみが吸引される。前記第2 クリーニングローラ54に吸引された紙粉が摺接部材55にからめ取られるようになっている。

プロセスカートリッジN は、感光体ドラムF 、スコロトロン型帯電器32、現像手段G 、転写手段H 、クリーニング手段W 等を収容している。具体的には、プロセスカートリッジN は、感光体ドラムF 、スコロトロン型帯電器32、現像ローラ33、供給ローラ34、トナーボックス35、転写ローラ36、第1 クリーニングローラ53、第2 クリーニングローラ54、摺接部材55等を収容している。そして、前記プロセスカートリッジN は、前記本体ケースS に着脱可能に設けられている。

前記定着手段I は、プロセスカートリッジN の側方で用紙P 搬送方向の下流側に配設されている。前記定着手段I は、加熱ローラ37、押圧ローラ38、３つの搬送ローラ39を有している。
前記加熱ローラ37は、金属製で、筒状のローラの内部に加熱のためのハロゲンランプを備えている。前記押圧ローラ38は、前記加熱ローラ37を押圧する。プロセスカートリッジN において用紙P 上に転写されたトナーによる像は、用紙P が加熱ローラ37と押圧ローラ38との間を通過する間に加圧加熱されて用紙P 上に定着する。そして、加熱ローラ37および押圧ローラ38より下流側の用紙搬送経路に設けられた３つの搬送ローラ39によって、排紙手段R を構成する排紙ローラ40へ搬送される。

前記排紙手段R は、排紙ローラ40、排紙トレイ41、及び排紙経路48を有する。前記排紙トレイ41は、本体ケースS の上面後端側に設けられた凹部である。前記定着手段I から搬送されてきた用紙P が本体ケースS の上面後端側に設けられた排紙トレイ41に導かれるように、排紙経路48を経て前記排紙ローラ40によって排出される。

再搬送手段J は用紙P に両面印刷を施す場合に作動する。再搬送手段J は、反転経路48、再搬送トレイ42、再搬送ローラ43、再搬送経路49を有する。両面印刷をする場合、前記排紙ローラ40は反転ローラとしても作動する。即ち、両面印刷時、用紙P の一方の面だけに画像が形成されて他方の面に画像が形成されていない場合、前記排紙ローラ40は反転ローラとして作動し、両面に画像が形成されている場合、排紙ローラとして作動する。

前記定着手段I から搬送されてきた一方の面だけに画像が形成された用紙P は、前記反転ローラ40によって、前記反転経路48を経て再搬送トレイ42に導かれる。再搬送トレイ42からは、再搬送ローラ43によって、再搬送経路49を経てタイミングよく第3 供給手段C を構成する前記第 2搬送ローラ８及び前記第２紙粉取ローラ9 へ送り出される。そして、その後は、上述と同様に、第3 供給経路46、画像形成経路47、排紙経路48に沿って用紙P が移動する間に他方の面にも画像が形成され、排紙ローラ40によって排紙トレイ41へ排出される。

次に、本体ケースS 内の空気の流れについて図1(a)、図1(b)を参照しつつ説明する。
本体ケースS 内で暖かくなった空気は部品等の間をすり抜けて自然に下から上へと移動する傾向がある。
本実施形態において、前記排気ダクト18の開口18a は、前記プロセスカートリッジN と前記定着手段I の間に設けられている。前記ガイド板24の通気口16a,16b,16c は、前記排気ダクト18の開口18a よりも用紙P の搬送方向上流側の領域に設けられている。
そのため、ガイド板24に遮られることなく、通気口16a,16b,16c から前記排気ダクト18の開口18a へと積極的な気体の流れが生じる。

更に、前記通気口16a,16b,16c は前記排気ダクト18の開口18a よりも用紙P の搬送方向上流側の領域に設けられているので、定着手段I の加熱の影響を受けていない冷たい気体が、前記通気口16a,16b,16c から前記排気ダクト18の開口18a へと流れる。その際、前記流れは前記定着手段I とプロセスカートリッジN との間を通り抜けて前記定着手段I とプロセスカートリッジN との間を遮る( 排気経路51参照) 。
その結果、プロセスカートリッジN （感光体ドラムF 、スコロトロン型帯電器32、現像手段G 、転写手段H 、クリーニング手段W 、トナー等）への定着手段の熱による悪影響を除去する。

一方、本実施形態において、前記ガイド板24の前記排気ダクト18の開口18a よりも用紙P の搬送方向下流側の領域には、空気を通すための通気口が設けられていない。
そのため、搬送方向下流側に配置されている定着手段I 側から前記排気ダクトの開口への積極的な気体の流れが生じない。その結果、定着手段I 側の昇温された気体がプロセスカートリッジN 側へ流れ込むことがなく、プロセスカートリッジN へ悪影響を与えることはない。

また、本実施形態において、前記通気口16a,16b,16c が設けられる領域が、前記本体ケースS に装着された前記プロセスカートリッジN の前記定着手段側端部よりも用紙P の搬送方向上流側に位置する。
そのため、前記通気口16a,16b,16c から前記排気ダクト18の開口18a への気流の向きが前記定着手段I 側へと傾き、前記定着手段I へ向けた流れが生じる( 排気経路51参照) 。その結果、前記プロセスカートリッジN への定着手段I の熱による悪影響をより良く除去する。

更にまた、本実施形態において、前記通気口16a,16b,16c が設けられる領域は、前記転写手段H が設けられた位置よりも更に、用紙P の搬送方向上流側に位置する。
加えて、本実施形態において、前記複数の通気口16a,16b,16c はガイド板24の傾斜面24a に設けられているので、仕切り板M の複数の通気口31から傾斜面24a に複数の通気口16a,16b,16c を経て転写ローラ36の下方を通り、排気ダクト18の開口18a とスムーズに風が流れる（図1(b)参照）。
そのため、前記通気口16a,16b,16c から前記排気ダクト18の開口18a への気流の向きが更に前記定着手段I 側へと傾き、より前記定着手段I へ向けた流れが生じる( 排気経路51参照) 。即ち、ガイド板24の通気口16a,16b,16c からプロセスカートリッジN を抜けて風が通る。その結果、前記プロセスカートリッジN への定着手段I の熱による悪影響を更により良く除去する。

更に、本実施形態において、前記排気ダクト18の開口18a が、排気ダクト18の下端に設けられている。
そのため、前記排気ダクト18の開口18a から気体が流れ込むとき、定着手段I 側の昇温された気体がプロセスカートリッジN 側へ流れ込むことがなく、プロセスカートリッジN へ悪影響を与えることはない。

例えば、プロセスカートリッジN 側に前記排気ダクト18の開口18a が設けられていると、定着手段I 側の昇温された気体がプロセスカートリッジN 側へ流れ込む。そして、プロセスカートリッジN へ悪影響を与える。
また、定着手段I 側に前記排気ダクト18の開口18a が設けられていると、プロセスカートリッジN 側の気体が前記排気ダクト18へ流入しにくくなる。そして、ガイド板24のプロセスカートリッジN 側の通気口16a,16b,16c から前記排気ダクト18の開口18a への気体の流れが悪くなり、冷却効果が薄れる。
しかし、本実施形態においては、前記排気ダクト18の開口18a が、排気ダクト18の下端に設けられているので、このような問題が生じない。

また、本実施形態において、図３に示すように、前記排気ダクト18は用紙P の搬送方向と直交する方向に延びており、その左端部に上方に開口するファンケース19が形成されている。そして、前記ファンケース19に前記排気ダクト18から気体を上方へ吐き出す吐き出しファン20が収納されている。
そのため、本体ケースS 内の熱気は下から上へと自然に上昇する傾向があるが、前記吐き出しファン20によってその気体の自然の流れに沿って下から上へと効率良く気体を吐き出すことができる。即ち、前記ガイド板24の通気口16a,16b,16c から前記排気ダクト18の開口18a へと、そして、前記排気ダクト18のファン20へと空気の流れを本体ケースS 内で積極的に形成することができる。その結果、プロセスカートリッジN への熱による悪影響を更に確実に除去することができる。

また、図３に示すように、本実施形態において、前記本体ケースS の左端側に前記排気ダクト18の吐き出しファン20が設けられているため、前記吐き出しファン20に近い程、吐き出し効果が強く作用する。即ち、排気ダクト18への気体の単位時間当たりの流入量が前記吐き出しファンから離れる程少なくなってしまう。
そこで、本実施形態において、前記吐き出しファン20から離れるに従って前記ガイド板24の通気口16a,16b,16c の開口率を大きくした。
そのため、前記吐き出しファン20から離れる程、排気ダクト18への気体の単位時間当たりの流入量が少なくなることを防止する。その結果、排気ダクト18へ気体が流れ込む際の前記本体ケースS の左右方向のかたよりを少なくする。前記ガイド板24の通気口16a,16b,16c から排気ダクト18への気体の流れをスムーズにする。

加えて、本実施形態において、図４に示すように、前記排気手段K を構成する前記吐き出しファン20の吐き出し方向と垂直な面T が、装置の真上方向O から本体ケースS の外側方向、且つ、後側方向へ傾くように、前記吐き出しファン20は傾斜して配置されている。
即ち、前記吐き出しファン20による気体の吐き出し方向が、装置の真上方向O から本体ケースS の外側方向、且つ、後側方向へ傾く。
そのため、排気ダクト18から上方へ気体を吐き出す吐き出しファン20へ速やかにダクト内の気体が移動する。そして、吐き出し方向が後方に傾くので、ユーザに排気風が当たらない。

また、本実施形態において、図５に示すように、前記排気ダクト18は前記本体ケースS 内の左右の側面フレーム21a,21b によって前記本体ケースS の背面側に支持されている。前記吐き出しファン20が設けられた左側とは反対側の右端側を支持する側面フレーム21b の前記本体ケースS の正面側に吸気口22が設けられている。更に、前記左右の側面フレーム21a,21b 間の前記吸気口22と前記吐き出しファン20の間に前記プロセスカートリッジN が収容されている。

そのため、右側面フレーム21b の正面側に設けられた吸気口22から吸気された空気は、左側面フレーム21a の背面側に設けられた前記吐き出しファン20へと流れる。即ち、前記吸気口22からの気体が前記本体ケースS 内を略対角線に沿って横切るようにして前記吐き出しファン20へと流れる。
その結果、前記左右の側面フレーム21a,21b 間の前記吸気口22と前記吐き出しファン20の間に収容されているプロセスカートリッジN 全体に気体が流れて冷却効率を良くする。特に、図1(a)に示した排気経路52を抜けて前記プロセスカートリッジN の上面をなでるように風が通る。

更に、本実施形態において、図6 に示すように、前記排気ダクト18の開口部18a における、前記吐き出しファン20と前記吸気口22とを結ぶ線と、前記排気ダクト18が交差する位置にオゾンフィルター23が配置されている。即ち、前記吸気口22から前記本体ケースS 内の略対角線に沿って横切るようにして前記吐き出しファン20へと流れる気流の中心に、オゾンフィルター23を配置したことになる。
そのため、排気ダクト18の一部分にオゾンフィルター23を配置しただけであっても、途中プロセスカートリッジN 内の感光体ドラムF を帯電させる帯電器32を通過してオゾンを含んだ気流から効率良くオゾンを除去する（図1(a)の排気経路52参照）。
即ち、オゾンフィルターを排気ダクト全長に渡って設けることによる排気効率の低下がない。加えて、オゾンフィルターを全長に渡って設けることによる製品単価の増加を招くことがない。その結果、排気効率の低下及び、製品単価の増加を抑えることができる。

尚、本発明は、上記の好ましい実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態例が他になされることができることは理解されよう。

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはそれらの複合機などの画像形成装置に係る。特に、本発明は、上述したように、限られた本体ケース内の空間を有効利用して、プロセスカートリッジが定着手段から発生される熱による影響を受けて画像形成不良を発生することのない画像形成装置として最適である。従って、産業上の利用可能性がある。

本実施形態の画像形成装置の中央断面図 図１(a) の円V 部分の拡大図 本実施形態におけるガイド手段の上面図 本実施形態における側面フレームに取り付けられた状態のガイド手段及び排気手段を示す上面図 本実施形態における排気手段の正面図 本実施形態における側面フレームに取り付けられた排気手段を示す斜視図 本実施形態における側面フレームに取り付けられた排気手段を示す斜視図 従来の画像形成装置

符号の説明

17 ガイド部
16a,16b,16c 通気口
18 排気ダクト
18a 開口
24 ガイド板
47 画像形成経路
51,52 排気経路
F 像担持体
G 現像手段
H 転写手段
I 定着手段
N プロセスカートリッジ
P 被記録媒体
S 本体ケース

Claims (9)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、当該像担持体の静電潜像を現像剤により現像して現像剤像を形成する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体に形成された現像剤像を被記録媒体に転写する転写手段と、当該転写手段により被記録媒体に転写された現像剤像を加熱して定着する定着手段と、本体ケースに着脱可能に設けられ、少なくとも前記像担持体が収容されたプロセスカートリッジとを備えた画像形成装置であって、
   前記転写手段から前記定着手段へと向かって搬送される被記録媒体をガイドするガイド部を有するガイド板と、
   前記定着手段と前記プロセスカートリッジの間に設けられ、排気経路の一部を形成するための排気ダクトと、
   前記排気ダクトには、前記プロセスカートリッジと前記定着手段の間に開口が設けられ、且つ、 前記ガイド板における前記排気ダクトの開口よりも被記録媒体の搬送方向上流側の領域には、空気を通すための通気口が設けられており、
   前記排気ダクトは被記録媒体の搬送方向と直交する方向に延びており、その一端部に開口するファンケースが形成され、当該ファンケースに前記排気ダクトから気体を吐き出す吐き出しファンを収納しており、
   前記排気ダクトは前記本体ケース内の左右の側面フレームによって前記本体ケースの背面側に支持されており、前記吐き出しファンが設けられた一端側とは反対側の他端側を支持する側面フレームの前記本体ケースの正面側に吸気口を設け、更に、前記左右の側面フレーム間の前記吸気口と前記吐き出しファンの間に前記プロセスカートリッジを収容したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記通気口が設けられる領域は、前記本体ケースに装着された前記プロセスカートリッジの前記定着手段側端部よりも被記録媒体の搬送方向上流側に位置することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記通気口が設けられる領域は、前記転写手段が設けられた位置よりも更に、被記録媒体の搬送方向上流側に位置することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ガイド板の前記排気ダクトの開口よりも被記録媒体の搬送方向下流側の領域には、空気を通すための通気口が設けられていない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。
5. 前記排気ダクトの開口は、排気ダクトの下端に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記ファンケースは上方に開口しており、
   前記吐き出しファンは、前記排気ダクトから気体を上方へ吐き出すことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記吐き出しファンによる気体の吐き出し方向が、真上方向から本体ケースの外側方向、且つ、後側方向へ傾くように、前記吐き出しファンが傾斜して配置されていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記吐き出しファンと前記吸気口を結ぶ線と、前記排気ダクトとが交差する位置に前記排気ダクトの開口部の一部を覆うオゾンフィルターが配置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記通気口は前記本体ケースの左右方向に沿って前記ガイド板に設けられており、前記通気口の開口率が前記吐き出しファンから離れるに従って大きくなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
   

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