JP5685904B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置として、タンデム式のカラープリンタが知られている。例えば特許文献１に記載のものは、本体ケーシング内に、感光ドラム・現像装置・コロナ放電方式の帯電器等を有するプロセスカートリッジが、各色に対応して複数設けられている。複数のプロセスカートリッジは、お互いに間隔を隔てて一方向に沿って配置されている。

このような画像形成装置によると、帯電器が有する帯電ワイヤに電圧をかけると帯電ワイヤからの放電によってその周囲にイオンが発生する。このイオンが、イオン風となって感光ドラムに向かって移動して、感光ドラムに当たることで、感光ドラムが帯電される。

ところで、この種の帯電器では、帯電器内に長時間空気が滞留し続けると、トナー表面処理剤のシリカ等が帯電器内に留まってしまう。すると、帯電器は、そのシリカ等が帯電ワイヤに付着することによって、放電にムラが出来る等、帯電性能が落ちてしまう。また、放電時に発生したオゾン等が帯電器内にいつまでも留まっていると、感光ドラムの劣化が生じてしまう。

そのため、帯電器周辺では、空気の流れが必要である。そこで、特許文献１に記載の画像形成装置では、本体ケーシング内に換気ファン（排気ファン）が設けられ、その換気ファンによって各プロセスカートリッジ間を通過する空気が、露光開口部側（前方上側）から帯電開口部側（後方下側）に向かうように流れることで、帯電器内に新鮮な空気を導いている。

特開２０１０−１２８０５３

一方、通常、換気ファンは、熱が溜まりやすい定着器付近に配置される。このような構成において、特許文献１のようなカラープリンタでは、各プロセスカートリッジ間を通り各プロセスカートリッジの帯電器を通過した空気は、プロセスカートリッジ外に排気され、他のプロセスカートリッジの側方や搬送ベルトの側方を通り、換気ファンから排気される。

しかし、定着器付近に換気ファンを配置すると、複数のプロセスカートリッジの配列方向において、帯電器と換気ファンとの間には、プリンタを構成する他の部材が配置される。他の部材の数は、換気ファンと離れた帯電器と換気ファンとの間ほど多くなっている。例えば、複数のプロセスカートリッジのうち、定着器に最も近いプロセスカートリッジでの帯電器と換気ファンとの間に比べ、定着器から最も遠いプロセスカートリッジでの帯電器と換気ファンとの間のほうが、プリンタを構成する他の部材が多く配置される。そして、これらのプリンタを構成する部材は、空気の流れに対する障害物となり、空気の流れを阻害する要因となる。即ち、空気は、換気ファンと離れた位置にある帯電器ほど、換気ファンによって装置外に排気されるまでに、多くの部材間を通過することになる。

したがって、空気は、帯電器を通過した後の経路において、空気のより流れやすい、即ち空気に対して障害が少ない経路を流れる。つまり、空気は、帯電器通過後の障害が少ない換気ファンの近くに配置される帯電器に流れ込み易く、帯電器通過後の障害が多い換気ファンと離れて配置される帯電器に流れ込み難くなる。そのため、各プロセスカートリッジ間で帯電ワイヤの汚染やオゾンの排出が不均一になり、画像形成に悪影響を与えることがあった。

そこで、本発明は、タンデム型のプリンタにおいて、それぞれの帯電器に均等に空気を通過させ、帯電ワイヤに異物が付着することを低減する画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の画像形成装置は、筐体と、前記筐体内に設けられる画像形成部と、を備える画像形成装置であって、前記画像形成部は、第一方向に沿って隣り合うように配置される複数のサブ画像形成部を有し、前記サブ画像形成部は、回転する感光体と、前記感光体を露光する露光部材と、前記感光体を帯電する帯電ワイヤを有する帯電器と、前記感光体と前記帯電器とを支持し、前記帯電ワイヤを挟んで前記感光体とは反対側に開口部が形成されるユニットフレームと、を有し、前記筐体は、前記画像形成部と間隔を置いて前記第一方向に延びるように配置され、前記複数のサブ画像形成部と対向する対向壁と、前記画像形成部に対して前記第一方向における一方側に設けられ、前記画像形成部に空気を給気する給気口と、前記画像形成部に対して前記第一方向における反対側に設けられ、前記画像形成部に流入された空気を外部に排気する排気口と、を有し、前記開口部は、隣り合う他の前記サブ画像形成部の前記ユニットフレームと対向して配置され、前記対向壁は、前記複数のサブ画像形成部と対向することで、前記給気口から給気した空気を排気口から排気するための第一通気路を形成し、前記露光部材は、アレイ状に並んだ発光素子を有するＬＥＤヘッドと、ＬＥＤヘッドを支持し前記ＬＥＤヘッドから前記対向壁に向かって延びる保持体と、を有し、前記ユニットフレームは、隣り合う他の前記サブ画像形成部の前記保持体と対向することで、前記第一通気路と連続する第二通気路を形成し、前記第二通気路は、前記開口部に空気を導くように構成され、前記第一通気路には、各前記サブ画像形成部の前記保持体と前記対向壁との間において、前記給気口から給気した空気を前記第二通気路に向けて導く複数の気流制御部が設けられ、複数の前記気流制御部は、各前記保持体と対向する第一縁部を有し、前記第一縁部と前記保持体との間の距離は、前記第一方向において前記排気口側に配置されるものほど短いことを特徴とする。

請求項１に記載の画像形成装置によると、気流制御部は、サブ画像形成部と対向壁との間に形成される第一流路上に設けられる。気流制御部は、ユニットフレームと隣り合う他のサブ画像形成部のユニットフレームとで形成される第二通気路に、第一通気路上の空気を導く。更に、気流制御部は、第一方向において前記排気口側に位置するものほど第二通気路に多くの空気を導くように配置されている。そして、第二通気路に導かれた空気は、開口部を介して帯電器内を通過する。

従って、気流制御部は、給気口から給気された空気を、それぞれの第二通気路に、より一層均等に導くので、第一方向に配置される各々のサブ画像形成部の帯電器に対して良好に空気を送ることができる。よって、帯電器に異物が付着することを低減できる。

カラープリンタの側断面図である。 サブ画像形成部３５Ｙとサブ画像形成部３５Ｍを示すカラープリンタの拡大側断面図である。 画像形成部と気流制御部材とを示すカラープリンタの側断面図である。 図２において空気の流れ方を矢印で示した図である。 本実施形態における、本体ケーシング内の空気の流れ方に関するシミュレーション結果を示す図である。 従来のカラープリンタにおける、本体ケーシング１０内の空気の流れ方に関するシミュレーション結果を示す図である。 （ａ）図６から、帯電器５４Ｋ、５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃに流れる空気の量の比を求め、グラフに示したものである。（ｂ）図５から、帯電器５４Ｋ、５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃに流れる空気の量の比を求め、グラフに示したものである。 変形例１に係る画像形成部と気流制御部の模式的な側断面図である。 変形例２に係る画像形成部と突出部の模式的な側断面図である。 変形例３に係る画像形成部と露光部材の模式的な側断面図である。 変形例４に係るカラープリンタの側断面図である。 他の実施形態に係るカラープリンタの拡大断面図である。 他の実施形態係る、露光部材４０Ｙを後方から見た図である

＜カラープリンタの全体構成＞
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は画像形成装置の一例としてのカラープリンタ１の全体構成を示す断面図である。

以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側（手前側）」、紙面に向かって右側を「後側（奥側）」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

図１に示すように、カラープリンタ１は、筐体の一例としての本体ケーシング１０内に、用紙Ｐを供給する給紙部２０と、給紙された用紙Ｐに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｐを排出する排紙部９０と、本体ケーシング１０内の空気を排気する排気ファン１１と気流制御部の一例としての板状部材１００（１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ）と、を備えている。なお、以降の図では、基本的に、板状部材１００、後述するサブ画像形成部３５およびそれらを構成する部材について、それらの参照符号の末尾に適宜各色を表すＫ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）が付されている。

本体ケーシング１０の上部には開閉自在な対向壁および開閉カバーの一例としてのトップカバー１２が、後側に設けられたヒンジ（図示せず）を支点として上下に回動自在に設けられている。トップカバー１２の上面は、本体ケーシング１０から排出された用紙Ｐを蓄積する排紙トレイ１３となっている。トップカバー１２には、左側に本体ケーシング１０内に空気を給気するための給気口１４が形成されている。また、トップカバー１２には、後述する露光部材４０が回動可能に設けられている。

本体ケーシング１０は、その内部に、給気口１４から取り込まれた空気を、下側に導く板状部材１００を有する。板状部材１００は、上下方向において、トップカバー１２と画像形成部３０と間に設けられている。板状部材１００は、後述する各サブ画像形成部３５に対応して設けられている。

排気ファン１１は、定着ユニット８０の下方であり、本体ケーシング１０の後方下側の左側に設けられている。本体ケーシング１０内部の空気は、排気ファン１１によって、排気口１１Ａから本体ケーシング１０の外部に排気される。

給紙部２０は、本体ケーシング１０内の下部に設けられ、本体ケーシング１０に着脱自在に装着される給紙トレイ２１と、この給紙トレイ２１から用紙Ｐを画像形成部３０へ搬送する用紙供給機構２２を主に備えている。この給紙部２０では、給紙トレイ２１内の用紙Ｐが、用紙供給機構２２によって一枚ずつ分離されて画像形成部３０に供給される。

画像形成部３０は、４つのサブ画像形成部３５（３５Ｋ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ）と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０とから主に構成されている。

サブ画像形成部３５は、露光部材４０（４０Ｋ、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ）と、プロセスカートリッジ５０（５０Ｋ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ）とを備える。

プロセスカートリッジ５０は、各色ごとに設けられ、トップカバー１２と給紙部２０との間で前後方向に並んで配置されている。そして、各プロセスカートリッジ５０内には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のトナーがそれぞれ収容されている。

また、プロセスカートリッジ５０は、トップカバー１２が開かれた状態において、本体ケーシング１０に対して上方から着脱可能に構成されている。

図１に示すように、プロセスカートリッジ５０は、感光体の一例としての感光ドラム５３を露光するドラムカートリッジ５１と、ドラムカートリッジ５１に対して着脱自在に装着され、内部にトナーを収容する現像カートリッジ６１とを備えている。

ドラムカートリッジ５１は、プロセスフレームの一例としてのドラムフレーム５２と、図示時計回りに回転する感光ドラム５３と、感光ドラム５３に対して非接触となるように配置される帯電器５４とを備える。帯電器５４は、露光部材４０に対して、感光ドラム５３の回転方向上流側において、露光部材４０と隣り合って配置されている。帯電器５４は、帯電ワイヤ５４１およびグリッド５４２を備える（図２参照）。

現像カートリッジ６１は、現像フレーム６２に回転可能に支持される現像ローラ６３および供給ローラ６４と、現像剤担持体の一例としての現像ローラ６３に摺接する層厚規制ブレード６５と、現像剤の一例としてのトナーを収容するトナー収容室６６とを備えている。

サブ画像形成部３５は、プロセスカートリッジ５０と露光部材４０とが交互になるように第一方向の一例である前後方向に沿って配置されている。

図１に示すように、転写ユニット７０は、駆動ローラ７１、従動ローラ７２、搬送ベルト７３および転写ローラ７４を主に備えている。

駆動ローラ７１および従動ローラ７２は、前後方向に離間して平行に配置され、その間にエンドレスベルトからなる搬送ベルト７３が張設されている。搬送ベルト７３は、その外側の面が各感光ドラム５３に接している。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光ドラム５３との間で搬送ベルト７３を挟持する転写ローラ７４が、各感光ドラム５３に対向して４つ配置されている。この転写ローラ７４には、転写時に定電流制御によって転写バイアスが印加される。

定着ユニット８０は、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置され加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えている。定着ユニット８０は、前後方向において、画像形成部３０に対して後側に配置（画像形成部３０に対して用紙Ｐの搬送方向下流側）されている。換言すれば、定着ユニット８０は、前後方向において画像形成部３０に対して、給気口１４の反対側に配置されている。

このように構成されるカラープリンタ１では、まず、各感光ドラム５３の表面が、後述する帯電ワイヤ５４１により一様にプラスに帯電された後、各露光部材４０から照射される光により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光ドラム５３上に画像データに基づく静電潜像が形成される。

なお、帯電時においては、帯電ワイヤ５４１に電圧が印加されることにより、帯電ワイヤ５４１と感光ドラム５３の表面との間で（コロナ）放電が発生する。この放電にともない帯電ワイヤ５４１からイオンが発生し、そのイオンは帯電ワイヤ５４１と感光ドラム５３の表面との電位差により、感光ドラム５３の表面へ向けて移動する。このように帯電ワイヤ５４１から感光ドラム５３の表面へ向けてイオンが移動することにともない、感光ドラム５３へ向けてイオン風が発生する。

また、トナー収容室６６内のトナーが、供給ローラ６４の回転により現像ローラ６３に供給され、現像ローラ６３の回転により現像ローラ６３と層厚規制ブレード６５との間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ６３上に担持される。ここで、現像ローラ６３上に担持されるトナーは、供給ローラ６４と現像ローラ６３との間や、現像ローラ６３と層厚規制ブレード６５との間で、プラスに摩擦帯電される。

現像ローラ６３上に担持されたトナーは、感光ドラム５３上に形成された静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム５３上でトナーが選択的に担持されて静電潜像が可視像化され、反転現像によりトナー像が形成される。

そして、搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｐが各感光ドラム５３と各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光ドラム５３上に形成されたトナー像が用紙Ｐ上に転写される。用紙Ｐが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過すると、用紙Ｐ上に転写されたトナー像が熱定着される。

排紙部９０は、用紙Ｐを搬送する複数の搬送ローラ９２を主に備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Ｐは、搬送ローラ９２によって本体ケーシング１０の外部に排出されて排紙トレイ１３に蓄積される。

＜サブ画像形成部と気流制御部材の構成＞
次に、図２を参照しながら、サブ画像形成部３５の具体的な構成を説明する。

図２は、サブ画像形成部３５Ｙとサブ画像形成部３５Ｍの拡大側断面図である。ここでは、サブ画像形成部３５Ｙに注目して説明する。図２に示すように、サブ画像形成部３５Ｙは、プロセスカートリッジ５０Ｙと露光部材４０Ｙを有する。

露光部材４０Ｙは、感光ドラム５３Ｙを露光するための露光源の一例としてのＬＥＤヘッド４１ＹとＬＥＤヘッド４１Ｙを保持する保持フレーム４２Ｙを有する。ＬＥＤヘッド４１Ｙは、左右方向（感光ドラム５３の回転軸線軸方向）に一列に配列された複数のＬＥＤを備えて構成されている。そして、ＬＥＤヘッド４１Ｙは、複数のＬＥＤがそれぞれデータに応じて明滅することで、感光ドラム５３Ｙを露光して所定パターンの静電潜像を形成する。

保持フレーム４２Ｙは、側面視略矩形状であり、感光ドラム５３Ｙの回転軸線方向に沿って延びている。そして、保持フレーム４２Ｙは、上下方向における一端（感光ドラム５３側）で、感光ドラム５３Ｙの回転軸線方向に沿って延びるＬＥＤヘッド４１Ｙを保持している。

プロセスカートリッジ５０Ｙのドラムカートリッジ５１Ｙは、帯電器５４Ｙとドラムフレーム５２Ｙとクリーニングローラ５６Ｙとを備える。

クリーニングローラ５６Ｙは、帯電ワイヤ５４１Ｙよりも感光ドラム５３Ｙの回転方向上流側で、かつ、感光ドラム５３Ｙと転写ローラ７４Ｙとが対向する転写位置Ｃよりも回転方向下流側に配置されている
ドラムフレーム５２Ｙは、現像カートリッジ６１Ｙおよび感光ドラム５３Ｙを前方側から覆う第一壁としての前壁５２２Ｙと、感光ドラム５３Ｙを後方側から覆う第二壁としての後壁５３３Ｙと露光開口部５５Ｙと通気孔５２４Ｙとを有する。

後壁５３３Ｙは、帯電ワイヤ５４１Ｙおよびグリッド５４２Ｙを支持し、開口部の一例としての帯電開口部５４３Ｙが形成される。帯電開口部５４３Ｙは、用紙Ｐの搬送方向下流側に隣り合って配置される、プロセスカートリッジ５０Ｍのドラムフレーム５２Ｍが対向している。帯電開口部５４３Ｙは、帯電ワイヤ５４１Ｙを挟んで感光ドラム５３Ｙとは反対側に後壁５３３Ｙに形成されている。

露光開口部５５Ｙは、ドラムフレーム５２に対して、現像カートリッジ６１Ｙが装着された状態で、外部へ感光ドラム５３Ｙを臨ませるように形成される。具体的に、露光開口部５５Ｙは、帯電ワイヤ５４１Ｙよりも感光ドラム５３Ｙの回転方向の下流側で、かつ、感光ドラム５３Ｙにおける転写位置Ｃ（感光ドラム５３Ｙ上のトナー像を用紙Ｐに転写する位置）よりも回転方向の上流側に形成されている。そして、この露光開口部５５Ｙには、露光部材４０Ｙが遊嵌（挿通）される。

通気孔５２４Ｙは、ドラムフレーム５２Ｙに対して、帯電開口部５４３Ｙよりも感光ドラム５３Ｙの回転方向上流側で、かつ、前述した転写位置Ｃよりも回転方向下流側の位置に形成されている。通気孔５２４Ｙは、当該ドラムフレーム５２Ｙの内外の通気のために形成されている。具体的には、通気孔５２４Ｙは、クリーニングローラ５６Ｙを挟んで、感光ドラム５３Ｙとは反対側の位置に形成されている。

言い換えると、通気孔５２４Ｙは、ドラムフレーム５２Ｙの先端部５２１Ｙに形成されている。ここで先端部５２１Ｙとは、後方に隣り合って配置されるプロセスカートリッジ５０Ｙに対向する前壁５２２Ｍに対して、略直交方向に延びる壁であって、クリーニングローラ５６Ｙに対向する壁をいう。

図３、図４に示すように、カラープリンタ１内には、第一通気路１２０、第二通気路１３０、第三通気路１４０とが形成されている。図３は、画像形成部３０と板状部材１００とを示すカラープリンタ１の側断面図である。図４は、図２において空気の流れ方を矢印で示した図である。

ここでは、サブ画像形成部３５Ｙに注目して、第二通気路１３０Ｙ、第三通気路１４０Ｙとについて説明する。

図３の中の矢印Ｏは、給気口１４から本体ケーシング１０内に給気された空気の進む向きを表す。給気口１４から本体ケーシング１０内に給気された空気は、トップカバー１２と画像形成部３０との間を前方向に進む。本実施形態における第一通気路１２０は、トップカバー１２と画像形成部３０が上下方向に対向することによって、トップカバー１２と画像形成部３０との間に形成され、矢印Ｏに示す向きに空気が進む経路のことを示す。

図３に示すように、第二通気路１３０は、保持フレーム４２と当該保持フレーム４２に後方に隣接するドラムフレーム５２によって形成されている。

例えば、サブ画像形成部３５Ｙに着目して説明すると、図４に示すように、第二通気路１３０Ｙは、保持フレーム４２Ｙとドラムフレーム５２Ｍとが前後方向に対向することによって、保持フレーム４２Ｙとドラムフレーム５２Ｍとの間に形成される。図４に示す矢印Ｑは、第二通気路１３０Ｙを流れる空気を表す。第二通気路１３０Ｙを流れる空気は、保持フレーム４２Ｙとドラムフレーム５２Ｍとの間を上方から下方に向かって流れる。このように、本実施形態における第二通気路１３０は、保持フレーム４２と当該保持フレーム４２に後方に隣接するドラムフレーム５２が前後方向に対向することによって、保持フレーム４２と当該保持フレーム４２に後方に隣接するドラムフレーム５２との間に形成され、矢印Ｑに示す向きに空気が進む経路のことを示す。

図３に示すように、第三通気路１４０は、後壁５３３と当該後壁５３３の後側に隣接するドラムフレーム５２との間に形成されている。第三通気路１４０は、第二通気路１３０の下側部分の一部を構成している。

例えば、サブ画像形成部３５Ｙに着目すると、図４に示すように、第三通気路１４０は、後壁５３３Ｙと当該後壁５３３Ｙの後方に隣り合って位置するドラムフレーム５２Ｍとの間に形成されている。図４に示す矢印Ｒは、第三通気路１４０を流れる空気の向きを表す。本実施形態における第三通気路１４０は、第三通気路１４０は、後壁５３３と当該後壁５３３の後側に隣接するドラムフレーム５２との間に形成され、矢印Ｒに示す向きに空気が進む経路のことを示す。

同様に、図３に示すように、第二通気路１３０と第三通気路１４０は、サブ画像形成部３５Ｋとサブ画像形成部３５Ｙとの間、およびサブ画像形成部３５Ｍとサブ画像形成部３５Ｃとの間にも形成されている。

次に、図３、図４を用いて板状部材１００について説明する。ここでも、主にサブ画像形成部３５Ｙ、３５Ｍに注目して説明する。

板状部材１００は、本体ケーシング１０に対して取り付けられている。図３、図４に示すように、板状部材１００（１００Ｙ、１００Ｍ）は、左右方向に沿って延びる板状の部材であり、左右方向に沿いトップカバー１２と向かい合う第一縁部１１１と、左右方向に沿い画像形成部３０と向かい合う第二縁部１１２とを有する。板状部材１００の左右方向の長さは、少なくとも帯電器５４の左右方向長さ分あることが好ましい。

図３、図４に示すように、第一縁部１１１は、左右方向から見て、第二縁部１１２より給気口１４側に傾いて配置されている。

第二縁部１１２は、上下方向において、第二通気路１３０と対向している。具体的に、第二縁部１１２は、左右方向から見て、保持フレーム４２と保持フレーム４２と後方に隣り合う他のプロセスカートリッジ５０のドラムフレーム５２との間に位置する。例えば、サブ画像形成部３５Ｙの上方に位置する板状部材１００Ｙの第二縁部１１２Ｙは、左右方向から見て、保持フレーム４２Ｙとドラムフレーム５２Ｍとの間に位置する。

図３、図４に示すように第一縁部１１１は、トップカバー１２に対して当接している。

サブ画像形成部３５Ｋ、３５Ｍに対して設けられる板状部材１００Ｋ、１００Ｍも、それぞれの第二通気路１４０Ｋ、１４０Ｍに対して同様の位置関係で配置されている。

次に、図３を用いて、板状部材１００それぞれの第二縁部１１２の位置関係について説明する。ここでは、後方にサブ画像形成部３５が存在するサブ画像形成部３５Ｋ、３５Ｙ、３５Ｍに対応する板状部材１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｍに注目して説明する。

図３に示すように、板状部材１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｍの第二縁部１１２Ｋ、１１２Ｙ、１１２Ｍは、後側に配置されるものほど、画像形成部３０に近づくように形成されている。

例えば、板状部材１００Ｙは、板状部材１００Ｙの第一縁部１１１Ｙと第二縁部１１２Ｙとの間の距離が、板状部材１００Ｋの第一縁部１１１Ｋと第二縁部１１２Ｋとの間の距離よりも長くなるように形成されている。板状部材１００Ｙの第二縁部１１２Ｙは、板状部材１００Ｋの第二縁部１１２Ｋよりも、左右方向から見て、画像形成部３０に近い位置にある。より具体的には、第二縁部１１２Ｙと保持フレーム４２Ｙとの間の距離ＬＹは、第二縁部１１２Ｋと保持フレーム４２Ｋとの間の距離ＬＫよりも短い（ＬＹ＜ＬＫ）。

同様に、板状部材１００Ｍの第二縁部１１２Ｍは、板状部材１００Ｙの第二縁部１１２Ｙよりも画像形成部３０側に位置している。より具体的には、第二縁部１１２Ｍと保持フレーム４２Ｍとの間の距離ＬＭは、第二縁部１１２Ｙと保持フレーム４２Ｙとの間の距離ＬＹよりも短い（ＬＭ＜ＬＹ）。また、第二縁部１１２Ｃと保持フレーム４２Ｃとの間の距離ＬＣは、第二縁部１１２Ｍと保持フレーム４２Ｍとの間の距離ＬＭよりも短い（ＬＣ＜ＬＭ）。従って、第二縁部１１２Ｋ、１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃと保持フレーム４２Ｋ、４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃとの間の距離ＬＫ、ＬＹ、ＬＭ、ＬＣの関係は、ＬＫ＞ＬＹ＞ＬＭ＞ＬＣとなる。

＜本体ケーシング内における空気の流れ方＞
次に、図３、図４を用いて本体ケーシング１０内における空気の流れ方の説明をする。図３に示す矢印は、給気口１４から給気された空気が排気口１１Ａから排気されるまでの、本体ケーシング１０内における空気の流れ方を示す。図４は、図２において空気の流れ方を矢印で示した図である。

図３に示すように、本体ケーシング１０の外部の空気は、排気ファン１１が駆動されることによって、給気口１４を介して本体ケーシング１０の内部に給気される。本体ケーシング１０の内部に取り込まれた空気は、排気ファン１１によって、第一通気路１２０を後方向に進む。そして、第一通気路１２０中の空気の一部は、板状部材１００の前側面１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍに当たることで下側に向かい、第二通気路１３０Ｋ、１３０Ｙ、１３０Ｍに進入する。

次に、第二通気路１３０に進入した空気の流れ方の例として、図４に示すように、サブ画像形成部３５Ｙに着目して説明する。

図４に示すように、第二通気路１３０Ｙに進入した空気は、帯電器５４Ｙに向かって下方に進む。

第二通気路１３０Ｙを下方に進む空気は、第三通気路１４０Ｙに進入する。第三通気路１４０Ｙ内の空気は、前方下側に向かって進み、帯電開口部５４３Ｙを介して帯電器５４Ｙの内部に進入する。

帯電器５４Ｙ内部の空気は、感光ドラム５３に吹き付けられ、クリーニングローラ５６の表面に沿って下側に向かって流れ、通気孔５２４Ｙを介して、プロセスカートリッジ５０Ｙの外部に排気される。

通気孔５２４Ｙを通過した空気は、転写ユニット７０や、プロセスカートリッジ５０Ｍ、５０Ｃの側方を前方に向かって流れ、排気ファン１１によって、排気口１１Ａから本体ケーシング１０の外部に排気される。

同様に、プロセスカートリッジ５０Ｋ、５０Ｍの帯電器５４Ｋ、５０Ｍは、それぞれの第二通気路１３０Ｋ、１３０Ｍ、第三通気路１４０Ｋ、１４０Ｍを流れる空気が、帯電器５４Ｋ、５４Ｍの内部を通過する。そして、プロセスカートリッジ５０Ｋ、５０Ｍの外部に排気された空気は、後方に配置される他のプロセスカートリッジ５０の側方や、転写ユニット７０の側方を通り、排気ファン１１により、排気口１１Ａから本体ケーシング１０の外部に排気される。

以上によれば、本実施形態において、以下のような効果を得ることができる。

板状部材１００は、サブ画像形成部３５とトップカバー１２との間に形成される第一流路上１２０に設けられる。板状部材１００は、ドラムフレーム５２と隣り合う他のサブ画像形成部３５のドラムフレーム５２とで形成される第二通気路１３０に、第一通気路上の空気を導く。更に、気流制御部材は、第一方向において前記排気口側に位置するものほど第二通気路に多くの空気を導くように配置されている。具体的には、板状部材１００の第二縁部１１２は、後側に配置される板状部材１００ほど、保持フレーム４２側に位置している。

このような構成における、図１のカラープリンタ１をモデルとした、本体ケーシング１０内の空気の流れ方に関するシミュレーション結果を図５に示す。図６は、従来のカラープリンタにおける、本体ケーシング１０内の空気の流れ方に関するシミュレーション結果である。図７は、図５、図６から板状部材１００の有無による、最も出口側に位置する帯電器５４Ｃに流れる空気の量を１としたときの、帯電器５４Ｋ、５４Ｙ、５４Ｍに流れる空気の量の比を求め、グラフに示したものである。

図５、図６において、矢印の向きが風向を、長さが風速の大きさを表す。図５、図６においては、排気口１１Ａから一定量の空気が排気されることで、給気口１４から本体ケーシング１０の内部に空気が給気される。

図５に示すように、第一通気路１２０に板状部材１００は、後方側に位置するものほど、第二縁部１１２が保持フレーム４２側に位置している。即ち、板状部材１００は、後方側に位置する気流制御部材ほど、第一通気路上１２０の空気を第二通気路１３０に導くように配置されている。図５では、保持フレーム４２は、その上側部分に上下方向を分断するように隙間部４５も示されている。隙間部４５は、カバー１２の開閉時において、カバー１２に対して露光部材４０を回動させるため設けられている。図５に示すように帯電器５４Ｋ、５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃには、空気が流れていることが分かる。

対して、図６に示すように、第一通気路１２０上に板状部材１００を設けない場合は、帯電器５４を通過する空気の流れに偏りが生じていることが分かる。

具体的には、図７（ａ）に示すように、板状部材１００を設ける前の状態では、帯電器５４Ｃに最も多くの空気が流れていることが分かる。

そして、図７（ａ）から、空気は、帯電器５４通過後の障害が少ない排気ファン１１の近くに配置される帯電器５４（５４Ｃ）に多く流れ込み、帯電器５４通過後の障害が多い排気ファン１１と離れて配置される帯電器５４（５４Ｋ、５４Ｙ、５４Ｍ）に流れ込み難くなっていることが分かる。例えば、帯電器５４Ｋを通過した空気は、障害であるプロセスカートリッジ５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃの側方を通過し、排気ファン１１により排気される。

一方、図７（ｂ）に示すように、板状部材１００を設けた場合は、それぞれの帯電器５４に空気が流れ込み、その量も、図７（ａ）と比較して、概ね均等になっていることが分かる。図５に示すように、空気は、板状部材１００が設けられることで隙間部４５を介して、帯電器５４に流れ込んでいる。

以上のシミュレーションの結果からも分かるように、第一通気路１２０上の空気は板状部材１００により、第二通気路１３０に導かれる。更に、第一気流部材１００は、後方に配置されるものほど、多くの空気を第二通気路１３０に導くように配置されることで、各々の帯電器５４により均一に空気を送ることができる。即ち、第一通気路１２０上に空気の流れの障害となる板状部材１００を設けることで、積極的に帯電器５４に向けて空気を送ることが出来る。そして、保持フレーム４２と板状部材１００の第二縁部１１２との間隔を調節することで、それぞれの帯電器５４に流れる空気の量を調節することが出来る。

また、帯電開口部５４３が形成される後壁５３３と、隣り合う他のサブ画像形成部３５の前壁５２２とによって、第二通気路１３０の一部を構成する第三通気路１４０を形成することで、効率よく帯電開口部５４３から帯電器５４内に空気を送り込むことが出来る。従って、より帯電ワイヤ５４１に異物を付着することを低減できる。

また、板状部材１００を板状の部材とすることで、簡易な構成で良好に帯電器５４に空気を送ることが出来る。

また、板状部材である板状部材１００の第一縁部１１１が第二縁部１１２より給気口１４側に傾いて配置されることで、より良好に帯電器５４に向けて空気を送ることが出来る。

また、板状部材１００の第一縁部１１１は、トップカバー１２に当接している。これにより、第一通気路１２０上の空気を、第二通気路１３０に良好に送ることができる。

また、板状部材１００の第二縁部１１２は、上下方向において、第二通気路１３０と対向している。これにより、第一通気路上１２０の空気を第二通気路１３０に向けて良好に送ることができる。

また、サブ画像形成部３５は、水平方向沿って配置されている。これにより、カラープリンタ１の上下方向の小型化が可能となる。

また、給気口１４は、画像形成部３０を基準として、排気口１１Ａに対して対角位置となるように設けられている。これにより、給気口１４から給気された空気は、帯電器５４を効率よく通過することができる。

＜変形例１＞
次に、図８を用いて、変形例１の説明をする。図８は、変形例１にかかる画像形成部３０と板状部材１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｍの模式的な側断面図である。以下変形例の説明において、上記実施形態と同一の構成については、上記実施形態と同一の番号を付し説明を省略する。

変形例１においても、後方にサブ画像形成部３５が存在するサブ画像形成部３５Ｋ、３５Ｙ、３５Ｍに対応する板状部材１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｍに注目して説明する。図８に示す矢印は、第一通気路１２０上の空気の流れを表す。

図８に示すように、板状部材１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｍは、後側に配置されるものほど、左右方向から見た第一縁部１１１と第二縁部１１２との間の距離が長く形成されている。

図８に示すように、板状部材１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｍの第一縁部１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍは、上下方向において、所定間隔を空けて配置されている。板状部材１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｍの第一縁部１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍは、後側に配置されるものほど、トップカバー１２との間隔が狭くなるように配置されている。具体的には、図８に示すように、第一縁部１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍとトップカバー１２との間の距離をそれぞれＬＫ２、ＬＹ２、ＬＭ２とする。ＬＫ２、ＬＹ２、ＬＭ２は、それぞれの大小関係が、ＬＫ２＞ＬＹ２＞ＬＭ２となる。

第二縁部１１２Ｋ、１１２Ｙ、１１２Ｍは、上記実施形態と同様に、後側に配置されるものほど、画像形成部３０との間隔が狭くなるように配置されている。

以上によれば、変形例１において、以下のような効果を得ることができる。

第一縁部１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍは、トップカバー１２と所定間隔を空けて配置されている。そして、第一縁部１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍは、後側に配置されるものほど、トップカバー１２との間隔が狭くなるように配置されている。これにより、第一通気路１２０を前方から後方に向かって流れる空気の量と、第一通気路１２０から第二通気路１３０に流れる空気の量を詳細に決めることができる。したがって、各プロセスカートリッジ５０の帯電器５４に流れる空気を、より一層均一にすることができる。

＜変形例２＞
次に、図９を用いて変形例２の説明をする。図９は、変形例２にかかる画像形成部３０と突出部１５０の模式的な側断面図である。図９に示す矢印は、第一通気路１２０上の空気の流れを表す。

図９に示すように、トップカバー１２は、サブ画像形成部３５Ｋ、３５Ｙ、３５Ｍに対応して、下方に向けて突出する気流制御部の一例としての突出部１５０Ｋ、１５０Ｙ、１５０Ｍを有する。突出部１５０Ｋ、１５０Ｙ、１５０Ｍは、左右方向から見て略矩形状であり、左右方向の幅が帯電器５４の左右方向の長さ分あることが好ましい。

突出部１５０Ｋ、１５０Ｙ、１５０Ｍの下側端部は、第一通気路１２０上に位置するように設けられている。突出部１５０Ｋ、１５０Ｙ、１５０Ｍの下側端部は、対応して設けられるサブ画像形成部３５Ｋ、３５Ｙ、３５Ｍの保持フレーム４２Ｋ、４２Ｙ、４２Ｍと、上下方向において対向する。

突出部１５０Ｋ、１５０Ｙ、１５０Ｍの下方への突出量は、後側に配置される突出部１５０ほど多い。即ち、突出部１５０Ｋ、１５０Ｙ、１５０Ｍの下側端部は、後側に配置される突出部１５０ほど、保持フレーム４２との間隔が狭くなるように設けられている。具体的には、突出部１５０Ｋ、１５０Ｙ、１５０Ｍの下側端部と保持フレーム４２Ｋ、４２Ｙ、４２Ｍとの間の距離を、それぞれＨＫ、ＨＹ、ＨＭとする。ＨＫ、ＨＹ、ＨＭの大小関係は、ＨＫ＞ＨＹ＞ＨＭとなる。

以上によれば、変形例２において、以下のような効果を得ることができる。

このように、トップカバー１２に突出部１５０を設けることで、板状部材１００の取付作業を省くことができたり、部品点数を削減することができ、カラープリンタ１の構成を簡易なものにすることができる。

＜変形例３＞
次に、図１０を用いて、変形例３について説明する。図１０は、変形例３にかかる画像形成部３０と露光部材４０の模式的な側断面図である。図１０に示す矢印は、第一通気路１２０上の空気の流れを表す。

図１０に示すように、サブ画像形成部３５Ｋ、３５Ｙ、３５Ｍの保持フレーム４２Ｋ、４２Ｙ、４２Ｍがトップカバー１２に対して固定されている。保持フレーム４２Ｋ、４２Ｙ、４２Ｍの上側部分１５５（横断部１５５）は、第一通気路１２０を上下方向に横断るように配置されている。保持フレーム４２Ｋ、４２Ｙ、４２Ｍの第一通気路１２０上を横切る部分には、前後方向に貫通する気流制御部の一例としての貫通孔１６０Ｋ、１６０Ｙ、１６０Ｍが形成されている。貫通孔１６０Ｋ、１６０Ｙ、１６０Ｍの左右方向における幅は、帯電器５４と略同じであることが好ましい。

具体的に、貫通孔１６０Ｋ、１６０Ｙ、１６０Ｍは、保持フレーム４２の上部に、前方上側から後方下側に向かって斜めに設けられている。貫通孔１６０Ｋ、１６０Ｙ、１６０Ｍの上下方向における間隔は、後方に配置される保持フレーム４２に形成されるものほど狭くなる。貫通孔１６０Ｋ、１６０Ｙ、１６０Ｍの上下方向における間隔を、それぞれＤＫ、ＤＹ、ＤＭとすると、ＤＫ、ＤＹ、ＤＭの大小関係は、ＤＫ＞ＤＹ＞ＤＭとなる。

以上によれば、変形例３において、以下のような効果を得ることができる。

このように、第一通気路１２０上にある保持フレーム４２上部に貫通孔１６０を設けることで、保持フレーム４２を利用して帯電器５４に送る空気の量を調整することができ、カラープリンタ１の構成を簡易なものにすることができる。

＜変形例４＞
次に図１１を用いて、変形例４の説明をする。図１１は、変形例４に係るカラープリンタ１の側断面図である。

図１１に示すように、本体ケーシング１０内に区切板１７０が設けられている。区切板１７０は、前後方向において、プロセスカートリッジ５０Ｃと定着ユニット８０との間に設けられている。区切板１７０は、上側端部が本体ケーシング１０に対して固定され、下側端部が転写ユニット７０より上方に位置している。区切板１７０は、左右方向において、帯電器５４と略等しい長さに形成されている。

以上によれば、変形例４において、以下のような効果を得ることができる。

プロセスカートリッジ５０の上方を前方から後方に通過した空気は、区切板１７０を設けることで、より効率よく下方に向かって流れるようになる。従って、プロセスカートリッジ５０の上方を前方から後方に通過した空気は、より効率よく帯電器５４の内部を通過する。また、区切板１７０を設けることで、排気ファン１１は、区切板１７０を挟んで画像形成部３０とは反対側に、上下方向に自由に配置されることが可能となる。したがって、カラープリンタ１の設計の自由度をあげることができる。

＜他の実施形態＞
また、上記の実施形態において、第一通気路１２０は、トップカバー１２と画像形成部３０と間に形成されたが、露光部材４０の変わりにスキャナユニットを設け、スキャナユニットと画像形成部３０との間を第一通気路１２０としてもよい。

また、上記実施形態では、サブ画像形成部３５は、水平方向に沿って配置されたが、鉛直方向に沿って配置されていてもよい。

また、上記実施形態において、プロセスカートリッジ５０は、本体ケーシング１０に対して着脱可能としたが、本体ケーシング１０の備え付けられていてもよい。

また、上記実施形態は、給気口１４に本体ケーシング内に空気を取り込むための給気ファンを設け、排気口１１Ａから本体ケーシング１０内の空気を排気する構成とされていても良い。

また、上記実施形態において、給気口１４は、トップカバー１２に設けられているが、左右方向から見てプロセスカートリッジ５０Ｋよりも前方側であれば本体ケーシングに対して設けられていても良い。

また、上記実施形態では、給気口１４は、カラープリンタ１に対して積極的に設けられているが、図１２に示すような、本体ケーシング１０とトップカバー１２との間の間隙部１４Ａであっても良い。この場合、間隙部１４Ａは、左右方向から見てプロセスカートリッジ５０Ｋよりも前方側に設けられている必要が有る。

また、上記実施形態において、給気口１４と排気ファン１１との位置関係を入れ替えても良い。即ち、上記実施形態において、給気口１４と対応する位置に排気ファン１１を設け、排気ファン１１と対応する位置に給気口１４を設けても良い。

また、上記実施形態において、ＬＥＤヘッド４１を用いて感光ドラム５３を露光する構成としたが、ＬＥＤの替わりにＥＬ素子や蛍光体などの発光素子を用いても良い。

また、板状部材１００は、露光部材４０とトップカバー１２とをつなぐ一対の支持部材４３に対して取り付けられていても良い。その例を図１２、図１３を用いて説明する。図１２は、他の実施形態に係るカラープリンタ１の拡大断面図である。図１３は、他の実施形態に係る、露光部材４０Ｙを後方から見た図である。

一対の支持部材４３Ｙは、上下方向に延びる板状の部材で、保持フレーム４２Ｙの上部の左右方向両端に設けられている。板状部材１００Ｙは、一対の支持部材４３Ｙの間に保持部材４４Ｙを介して、一対の支持部材４３Ｙに対して固定されている。このように、板状部材１００Ｙは、一対の支持部材４３Ｙに取り付けられていても良い。

１１ 排気ファン
１１Ａ 排気口
１２ トップカバー
１４ 給気口
３０ 画像形成部
３５ サブ画像形成部
４０ 露光部材
４２ 保持フレーム
５３ 感光ドラム
５４ 帯電器
１００ 板状部材
１１１ 第一縁部
１１２ 第二縁部
１２０ 第一通気路
１３０ 第二通気路
１４０ 第三通気路

Claims (13)

1. 筐体と、
   前記筐体内に設けられる画像形成部と、を備える画像形成装置であって、
   前記画像形成部は、第一方向に沿って隣り合うように配置される複数のサブ画像形成部を有し、
   前記サブ画像形成部は、
   回転する感光体と、
   前記感光体を露光する露光部材と、
   前記感光体を帯電する帯電ワイヤを有する帯電器と、
   前記感光体と前記帯電器とを支持し、前記帯電ワイヤを挟んで前記感光体とは反対側に開口部が形成されるユニットフレームと、を有し、
   前記筐体は、
   前記画像形成部と間隔を置いて前記第一方向に延びるように配置され、前記複数のサブ画像形成部と対向する対向壁と、
   前記画像形成部に対して前記第一方向における一方側に設けられ、前記画像形成部に空気を給気する給気口と、
   前記画像形成部に対して前記第一方向における反対側に設けられ、前記画像形成部に流入された空気を外部に排気する排気口と、を有し、
   前記開口部は、隣り合う他の前記サブ画像形成部の前記ユニットフレームと対向して配置され、
   前記対向壁は、前記複数のサブ画像形成部と対向することで、前記給気口から給気した空気を排気口から排気するための第一通気路を形成し、
   前記露光部材は、アレイ状に並んだ発光素子を有するＬＥＤヘッドと、ＬＥＤヘッドを支持し前記ＬＥＤヘッドから前記対向壁に向かって延びる保持体と、を有し、
   前記ユニットフレームは、隣り合う他の前記サブ画像形成部の前記保持体と対向することで、前記第一通気路と連続する第二通気路を形成し、
   前記第二通気路は、前記開口部に空気を導くように構成され、
   前記第一通気路には、各前記サブ画像形成部の前記保持体と前記対向壁との間において、前記給気口から給気した空気を前記第二通気路に向けて導く複数の気流制御部が設けられ、
   複数の前記気流制御部は、各前記保持体と対向する第一縁部を有し、
   前記第一縁部と前記保持体との間の距離は、前記第一方向において前記排気口側に配置されるものほど短いことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ユニットフレームは、
   前記第一方向において、前記感光体を一方向側から覆う第一壁と、
   前記第一方向において、前記感光体を他方側から覆う第二壁とを有し、
   前記第二壁に、前記帯電器および前記開口部が形成されており、
   前記第二壁は、隣り合う他の前記サブ画像形成部を形成する前記第一壁と対向することにより、前記第二通気路の一部を構成する第三通気路を形成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. 前記気流制御部は、前記感光体の回転軸線方向に沿い前記対向壁と向かい合う第二縁部を有し、前記回転軸線方向に沿って延びる板状部材であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第二縁部は、前記第一縁部より前記給気口側に位置することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第二縁部は、前記第一方向において前記排気口側に配置される前記気流制御部ほど、前記対向壁側に位置していることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記第二縁部は、前記対向壁と当接していることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記第一縁部は、前記第一方向において、前記保持体と隣り合う他の前記サブ画像形成部を形成する前記ユニットフレームとの間に配置されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記対向壁は、前記サブ画像形成部に向けて突出する前記気流制御部としての突出部であって、前記第一縁部を有する突出部を有し、
   前記突出部の突出量は、前記第一方向において、前記排気口側に配置される前記突出部ほど多くなるように形成されたことを特徴する請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
9. 前記保持体は、前記気流制御部を構成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
10. 前記複数のサブ画像形成部は、水平方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記給気口は、前記画像形成部を基準として、前記排気口に対して対角位置となるように設けられることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記第一方向において、前記画像形成部と排気口との間には、前記第二通気路に沿って延びる区切板が配置されることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の画像形成装置。
13. 前記対向壁は、前記筐体に対して開閉可能な開閉カバーであり、
    前記感光体と、前記帯電器と、前記ユニットフレームとを有するカートリッジを備え、
    前記カートリッジは、前記開閉カバーが開かれた状態において、前記筐体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載の画像形成装置。