JP5067551B2 - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

感光体等の画像形成部品を一体化して画像形成装置本体に着脱自在としたプロセスカートリッジが知られている。このプロセスカートリッジを有する画像形成装置においては、定着装置等から受ける熱によりトナーが凝縮してしまうおそれがあるので、感光体等を冷却する必要がある。

特許文献１は、画像形成手段に光学手段からの露光を像担持体上に入射させるための開口部を形成し、風路部材は送風手段から光学手段の下方を通って画像形成手段に設けられた開口部に向けて形成され、風路部材に画像形成手段に設けられた開口部に対向した孔を設け、この孔から風路部材内を通過した全ての空気流が流れ出すようにした画像形成装置を開示する。

特許文献２は、記録媒体に現像剤を転写する感光体を少なくとも収納し、感光体ドラムに潜像を形成する情報光を感光体へ入射させる露光窓が形成されたプロセスカートリッジと、露光窓の一端部からプロセスカートリッジ内に空気を送り、感光体の軸方向の一端部から他端部へ空気を流す送風手段と、を有する画像形成装置を開示する。

特開２００４−３７６８５号公報 特開２００５−１０６９６４号公報

本発明は、レーザ光が通過する開口における空気の流れを良くし、感光体の冷却を効率的に行うことができ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。

請求項１に係る本発明は、感光体と、この感光体を支持し、前記感光体に潜像を書き込むレーザ光を通過させ、且つ前記感光体に空気を流す開口が形成されたプロセスカートリッジ本体と、レーザ光を通過させる部位以外で前記開口を仕切る仕切り壁と、を有するプロセスカートリッジである。

請求項２に係る本発明は、前記仕切り壁は、前記プロセスカートリッジ本体に対して着脱自在に固定された仕切り部材に形成されている請求項１記載のプロセスカートリッジである。

請求項３に係る本発明は、前記仕切り部材は、前記プロセスカートリッジ本体の開口下部に係合する係合部を有する請求項２記載のプロセスカートリッジである。

請求項４に係る本発明は、前記仕切り部材は、前記プロセスカーカートリッジ本体の開口上部に噛み合う噛合部を有する請求項２又は３記載のプロセスカートリッジである。

請求項５に係る本発明は、前記開口に空気を導く空気案内部を有する請求項１乃至４いずれか記載のプロセスカートリッジである。

請求項６に係る本発明は、前記空気案内部は前記仕切り部材に形成されている請求項５記載のプロセスカートリッジである。

請求項７に係る本発明は、レーザ光を発する光書込み装置と、送風手段と、前記書込み装置により潜像が書き込まれる感光体と、前記感光体を支持し、前記感光体に潜像を書き込むレーザ光を通過させ、且つ前記感光体に前記送風手段からの空気を流す開口が形成されたプロセスカートリッジ本体と、レーザ光を通過させる部位以外で前記開口を仕切る仕切り壁と、を有するプロセスカートリッジと、を有する画像形成装置である。

請求項１に係る本発明によれば、レーザ光が通過する開口における空気の流れを良くし、感光体の冷却を効率的に行うことができるプロセスカートリッジを提供することができる。

請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明の効果に加えて、開口を仕切る仕切り壁を簡単に設けることができる。

請求項３に係る本発明によれば、請求項２に係る本発明の効果に加えて、仕切り部材の開口下部のプロセスカートリッジ本体への固定を簡単にすることができる。

請求項４に係る本発明によれば、請求項２又は３に係る本発明の効果に加えて、仕切り部材の開口上部のプロセスカートリッジ本体への固定を簡単にすることができる。

請求項５に係る本発明によれば、請求項１乃至４いずれかに係る本発明の効果に加えて、開口に空気を効率良く導くことができる。

請求項６に係る本発明によれば、請求項５に係る本発明の効果に加えて、空気案内部を簡単に設けることができる。

請求項７に係る本発明によれば、レーザ光が通過する開口における空気の流れを良くし、感光体の冷却を効率的に行うことができる画像形成装置を提供することができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
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内にプロセスカートリッジ１４が搭載され、画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば給紙ユニット１８及び手差し給紙ユニット２０が配置されている。

給紙ユニット１８は、多数枚のシートを収容可能な給紙カセット２２を有する。給紙カセット２２の奥端近傍上部には搬送部材としてのピックアップロール２６が配置され、このピックアップロール２６の後方に捌きロール２８及び供給ロール３０が配置されている。供給ロール３０は、図示しない駆動部によって駆動され、シートをレジストロール４２に向けて搬送するように回転する。捌きロール２８は、供給ロール３０に対して圧接され、供給ロール３０の回転に応じて回転可能にされており、供給ロール３０とともにシートを１枚ずつレジストロール４２に向けて送り出すように回転する。例えば、複数枚のシートが供給ロール３０と捌きロール２８との間に挟まれると、捌きロール２８は、停止又は逆転し、重ねられたシート間に滑りを生じさせて、供給ロール３０が接触していないシートが搬送されることを阻止してシートを捌き、最上位のシートのみをレジストロール４２向けて送出する。

手差し給紙ユニット２０は、手差し給紙ユニット本体３２、多数枚のシートを収容可能なシート収容部３４、捌きロール３６及び搬送ロール３８を有する。さらに手差し給紙ユニット３２の奥側上部には搬送部材としての供給ロール４０が配置されている。この手差し給紙ユニット２０は、シート収納部３４から捌きロール３６により１枚ずつに捌いて搬送ロール３８及び供給ロール４０によりレジストロール４２向けて送出する。

主搬送路４４は、供給ロール３０から排出口４６までのシート通路であり、給紙ユニット１８から後述する定着装置４８まで略鉛直に形成されている部分を有する。この主搬送路４４の定着装置４８の上流側に後述する転写装置５０と感光体５２が配置され、さらに転写装置５０と感光体５２の上流側にレジストロール４２が配置されている。レジストロール４２は、主搬送路４４に供給されたシートを一次停止させ、所定のタイミングでシートを転写装置５０と感光体５２との間に向けて搬送する。
さらに、主搬送路４４の排出口４６の近傍には排出ロール５６が配置されている。

定着装置４８は、互いに圧接された加熱ロール５８と加圧ロール６０とを有し、加熱ロール５８と加圧ロール６０との間を通過するシートに熱と圧力を加え、トナー像をシートに定着させる。転写装置５０は、例えば転写ロールから構成され、感光体５２に保持されたトナー像とは逆極性の電圧が印加され、感光体５２に保持されたトナー像を転写装置５０との間を通過するシートに転写する。

したがって、給紙ユニット１８の給紙カセット２２からピックアップロール２６により送り出されたシートは、捌きロール２８及び供給ロール３０の協働により捌かれて最上位のシートのみ主搬送路４４に導かれ、レジストロール４２により一時停止され、タイミングをとって転写装置５０と感光体５２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４８により定着され、排出ロール５６により排出口４６から排出部１６へ排出される。

また、手差し給紙ユニット２０のシート収容部３４から供給ロール４０により送り出されたシートは、捌きロール３６及び供給ロール４０の協働により捌かれて最上位のシートのみが搬送ロール３８に導かれ、レジストロール４２により一時停止され、タイミングをとって転写装置５０と感光体５２との間を通ってトナー像が転写され、給紙ユニット１８から送り出されたシートと同様にトナー像が定着装置４８により定着され、排出ロール５６により排出口４６から排出部１６へ排出される。

ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、主搬送路４２の排出ロール５６の手前は二股に分かれ、その分かれた部分に切換装置６２が設けられていると共に、分けられた部分からレジストロール４２まで戻る反転路６４が形成されている。この反転路６４には搬送ロール６６ａ〜６６ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換装置６２が反転路６４を開く側に切り換えられ、排出ロール５６にシートの後端手前がかかる時点で排出ロール５６が反転し、シートが反転路６４に導かれ、レジストロール４２、転写装置５０と感光体５２との間及び定着装置４８を通って排出口４６から排出部１６へ排出される。

プロセスカートリッジ１４は、プロセスカートリッジ本体６８を有し、このプロセスカートリッジ本体６８に感光体５２が回転自在に支持されている。このプロセスカートリッジ１４の反転写装置側には光書込み装置７０が配置されている。光書込み装置７０は、変調されたレーザ光を発し、このレーザ光によりプロセスカートリッジ本体６８内を介して感光体５２を走査し、感光体５２に潜像を形成する。このプロセスカートリッジ１４は、画像形成装置本体１２の上部で排出部１６を構成するカバー部７２を開閉することにより、画像形成装置本体１２に着脱自在であるように装着される。

送風手段を構成する送風機７４は、光書込み装置７０の上部に配置され、画像形成装置本体１２に形成された吸気口７６を介して画像形成装置本体１２内に空気を取り込む。光書込み装置７０の上部には送風ダクト７８が設けられ、送風機７２から送風された一部の空気がこの送風ダクト７８を介して、さらにプロセスカートリッジ本体６８内を介して感光体５２に送られる。送風機７４から送風された他の一部の空気は、光書込み装置７０、電源装置（図示せず）及び制御パネル（図示せず）等に送られ、これらの機器を冷却する。

次に図２乃至図８を用いて本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジ１４を詳述する。
プロセスカートリッジ本体６８は、第１の筐体８０、第２の筐体８２及び第３の筐体８４から構成されている。第１の筐体８０は、把持部８６が上部に形成され、この把持部８６を持ってプロセスカートリッジ１４を画像形成装置本体１２に着脱する。この第１の筐体８０は、この実施形態においては、第１のトナー収納室８８を内部に有する。この第１のトナー収納室８８には、第１の撹拌搬送部材９０が配置されている。また、第１の筐体８０の両側面側には、連結筒９２，９２が下方に突出して形成され、この連結筒９２，９２内にトナーを第２の筐体８２に供給するためのトナー供給孔９４，９４が形成されている。第１の撹拌搬送部材９０は、図３に示すように、第１のトナー収納室８８内のトナーを中央から両側面に向けて搬送し、トナー供給孔９４，９４を介してトナーを第２の筐体８２へ供給する。

第２の筐体８２は、第２のトナー収納室９６と現像室９８とを有する。第２のトナー収納室９６と現像室９８とは接続孔１００を介して接続されている。この第２の筐体８２の第１の筐体８０側で上部両側面近傍には、連結口１０２，１０２が形成されており、この連結口１０２，１０２に第１の筐体８０のトナー供給孔９４，９４が連結されている。また、この連結口１０２，１０２の下方で第２のトナー収納室９６には、第２の撹拌搬送部材１０４が配置されている。この第２の撹拌搬送部材１０４は、連結口１０２，１０２を介して供給されたトナーを中央へ向けて搬送し、トナー量が長手方向で均一となるようにしてある。また、この第２のトナー収納室９６には、第３の撹拌搬送部材１０６が配置され、この第３の撹拌搬送部材１０６により第２のトナー収納室９６のトナーを現像室９８へ接続孔１００を介して搬送する。現像室９８には、現像ロール１０８が配置されている。この現像ロール１０８は、第２の筐体８２に回転自在に支持され、感光体５２と所定の間隔を隔てて感光体５２に対向している。この第１の筐体８０と第２の筐体８２とにより現像装置が構成されている。

なお、この実施形態においては、第１の筐体８０に第１のトナー収納室８８が形成されるようにしたが、他の実施形態として、第１の筐体８０にはトナー収納室を設けずに第２の筐体８２にのみトナー収納室を設けるようにして第２の筐体８２のみにより現像装置を構成してもよい。この場合は、第１の筐体８０の第１のトナー撹拌搬送部材９０は省略され、連結口１０２，１０２は閉鎖される。

第３の筐体８４は、前述した感光体５２の他に、帯電ロール１１０を回転自在に支持している。この帯電ロール１１０により感光体５２が一様に帯電される。また、第３の筐体８４には、帯電ロール１１０の上部にトナー回収装置１１２が設けられている。トナー回収装置１１２は、感光体５２に残存するトナーを掻き落とすブレード１１４と、このブレード１１４により掻き落とされたトナーを収納するトナー回収室１１６とを有する。この第３の筐体８４は、両側に設けられたサイドカバー１１８，１１８を解して第２の筐体８２に支持されている。

したがって、帯電ロール１１０により感光体５２の表面が一様に帯電され、レーザ書込み装置７０からのレーザ光により感光体５２に潜像が形成され、この潜像が現像ロール１０８から供給されるトナーにより現像されてトナー像となり、このトナー像が転写装置５０によりシートに転写されることになる。

開口１２０は、第１の筐体８０及び第３の筐体８４と第２の筐体８２との間に形成され、この開口１２０を介して前述した光書込み装置７０からのレーザ光が感光体５２まで通過させられる。開口１２０は、第１の筐体８０と第２の筐体８２と間にあっては、連結筒９２，９２間の空間である。この開口１２０は、レーザ光を通過させると共に、前述した送風機７４からの空気を流し、感光体５２を冷却する。この開口１２０の入口側には仕切り部材１２０が設けられている。

仕切り部材１２２は、図８に示すように、感光体５２の軸方向に長く延びる平板状に形成された第１の空気案内部１２４と、この空気案内部１２４の両端付近に形成された係合部１２６，１２６と、この係合部１２６，１２６の内側に形成された仕切り壁１２８，１２８と、この仕切り壁１２８，１２８の上部に形成された噛合部１３０，１３０とを有する。第１の空気案内部１２４は、送風機７４から送風ダクト７８を介してプロセスカートリッジ１４へ向けて送られた空気を開口１２０へ案内する。切り壁１２８，１２８は、第１の空気案内部１２４の上方へ突出し、光書込み装置７０の光が通過する部分以外で開口１２０を長手方向に複数の空間に仕切っている。この仕切り壁１２８，１２８は、図５に示すように、開口１２０の中央部分が感光体５２への空気を送る送り側として用いられ、連結筒９２，９２と仕切り壁１２８，１２８との間が感光体５２から戻る戻り側として用いられる。また、第１筐体８０又は第２の筐体８２とサイドカバー１１８，１１８と連結筒９２，９２との間の空間も戻り側として用いられる。
なお、前述した送風ダクト７８には、送風機７４からの風をプロセスカートリッジ１４の端部を除いた中央部分に均等に送るように第２の空気案内部１３２が形成されている。

仕切り部材１２２は、プロセスカートリッジ本体６８に対して着脱自在に装着されている。即ち、仕切り部材１２２の係合部１２６，１２６が第２の筐体８２の上部の突出した部分に係合されていると共に、噛合部１３０，１３０が第１の筐体８０の下部の突出した部分に噛み合っており、仕切り部材１２２をプロセスカートリッジ本体６８に取り付けるには、係合部１２６，１２６を第２の筐体８２に引っ掛け、仕切り部材１２２を回転させながら、噛合部１３０，１３０を第２の筐体８２に噛みあわせればよい。

このように構成された画像形成装置１０においては、送風機７４により送られた空気は、第２の空気案内部１３２に案内されながら、空気ダクト７８を介してプロセスカートリッジ１４の開口１２０へ向けられる。プロセスカートリッジ１４に向けられた空気は、第１の空気案内部１２４に案内されながら、開口１２０の端部を除いた中央部分から開口１２０を介して感光体５２に送られている。この送られた空気により感光体１４が冷却される。感光体１４を冷却した空気は、長手方向端部へ分かれ、サイドカバー１１８，１１８等に当って戻る方向へ案内される。この戻る方向の空気は、連結筒９２，９２と仕切り壁１２８，１２８との間、又は連結筒９２，９２とサイドカバー１１８，１１８との間を通り、光書込み装置７０側に戻され、さらに機外へと排出される。開口１２０においては、感光体５２へ送る空気と感光体５２から戻る空気とが仕切り壁１２８，１２８により分けられるので、これらの空気が衝突、混合されるのを防止することができる。

なお、上記実施形態においては、プロセスカートリッジ１４には、感光体５２以外に帯電ロール１１０等が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも感光体５２を有するものであれば足りる。また、上記実施形態においては、仕切り壁１２８は、プロセスカートリッジ本体６８に着脱自在の仕切り部材１２２に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばプロセスカートリッジ本体６８と一体に形成してもよい。

本発明に係る実施形態の画像形成装置を示す断面図である。 本発明に係る実施形態のプロセスカートリッジを示す側面側の断面図である。 本発明に係る実施形態のプロセスカートリッジを示す裏面側の断面図である。 本発明に係る実施形態のプロセスカートリッジを示す斜視図である。 本発明に係る実施形態の画像形成装置にあって、第１の筐体を除いて空気の流れを示す平面図である。 本発明に係る他の実施形態のプロセスカートリッジを示す裏面図である。 本発明に係る実施形態のプロセスカートリッジに用いた第２の筐体と仕切り部材とを示す斜視図である。 本発明に係る他の実施形態のプロセスカートリッジに用いた仕切り部材を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
１４ プロセスカートリッジ
５２ 感光体
６８ プロセスカートリッジ本体
７０ 光書込み装置
７４ 送風機
７８ 送風ダクト
８０ 第１の筐体
８２ 第２の筐体
８４ 第３の筐体
９２ 連結筒
９４ トナー供給孔
１１８ サイドカバー
１２０ 開口
１２２ 仕切り部材
１２４ 第１の空気案内部
１２６ 係合部
１２８ 仕切り壁
１３０ 噛合部

Claims (7)

1. レーザ光を発する光書込み装置と、送風手段と、前記光書込み装置により潜像が書き込まれる感光体と、前記感光体を支持するプロセスカートリッジと、前記感光体の端部方向に広がるように形成された空気案内部を備えた送風ダクトと、を有する画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジであって、
   前記プロセスカートリッジは、
   前記感光体に潜像を書き込むレーザ光を通過させ、且つ前記感光体に前記送風手段からの空気を流す開口が形成されたプロセスカートリッジ本体と、
   レーザ光を通過させる部位以外で前記開口を仕切る仕切り壁と、を有し、
   前記送風手段から送られた空気は、前記空気案内部に案内されて前記開口の中央部分から前記感光体へ流れ、前記感光体から前記開口の両端部へ流れて、前記開口の中央部分が前記感光体へ空気を送る送り側として、前記開口の両端部が前記感光体から空気が戻る戻り側として、前記感光体へ送る空気と前記感光体から戻る空気とが前記仕切り壁により分けられる
   プロセスカートリッジ。
2. 前記仕切り壁は、前記プロセスカートリッジ本体に対して着脱自在に固定された仕切り部材に形成されている請求項１記載のプロセスカートリッジ。
3. 前記仕切り部材は、前記プロセスカートリッジ本体の開口下部に係合する係合部を有する請求項２記載のプロセスカートリッジ。
4. 前記仕切り部材は、前記プロセスカーカートリッジ本体の開口上部に噛み合う噛合部を有する請求項２又は３記載のプロセスカートリッジ。
5. 前記開口に空気を導く空気案内部を有する請求項１乃至４いずれか記載のプロセスカートリッジ。
6. 前記空気案内部は前記仕切り部材に形成されている請求項５記載のプロセスカートリッジ。
7. 装置本体と、
   レーザ光を発する光書込み装置と、
   送風手段と、
   前記光書込み装置により潜像が書き込まれる感光体と、前記感光体を支持し、前記感光体に潜像を書き込むレーザ光を通過させ、且つ前記感光体に前記送風手段からの空気を流す開口が形成されたプロセスカートリッジ本体と、レーザ光を通過させる部位以外で前記開口を仕切る仕切り壁と、を有するプロセスカートリッジと、
   前記装置本体内に設けられ、前記感光体の端部方向に広がるように形成された空気案内部を備えた送風ダクトと、
   を有し、
   前記送風手段から送られた空気は、前記空気案内部に案内されて前記開口の中央部分から前記感光体へ流れ、前記感光体から前記開口の両端部へ流れて、前記開口の中央部分が前記感光体へ空気を送る送り側として、前記開口の両端部が前記感光体から空気が戻る戻り側として、前記感光体へ送る空気と前記感光体から戻る空気とが前記仕切り壁により分けられる
   画像形成装置。

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