JP6387854B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートに画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関する。

例えば、特許文献１に記載の発明では、カートリッジの鉛直方向下方に冷却用の空気を導く通風路を、シートの搬送を案内するガイド部材に設けている。

特開２０１３−１１７４３号公報

画像形成速度を高速化すると、現像ローラの回転速も大きくなるため、現像ローラと接触する部材やトナーとの摩擦が大きくなり、カートリッジの鉛直方向下方に位置する現像剤貯留部や現像ローラの発熱量も大きくなる。発熱量が大きくなると、トナーが軟化し形成される画像が劣化する恐れがある。

本発明は、上記点に鑑み、カートリッジの鉛直方向下方を効率よく冷却可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本願に係る発明では、開口部（３Ｃ）を有する筐体（３）と、開口部（３Ｃ）を閉塞する位置と開口部（３Ｃ）を開放する位置との間で変位可能なカバー（４）であって、空気が流通可能な連通口（４Ａ）を有するカバー（４）と、現像ローラ（７Ａ）を有するカートリッジ（７）であって、開口部（３Ｃ）を通して着脱自在に装置本体に装着されたカートリッジ（７）と、筐体（３）内の空気を外部に排出するファン（２１）であって、カートリッジ（７）を挟んで開口部（３Ｃ）と反対側に設けられたファン（２１）と、カートリッジ（７）に設けられた把持部（２３）であって、カートリッジ（７）が装置本体に装着され、かつ、開口部（３Ｃ）がカバー（４）により閉塞された状態において、連通口（４Ａ）より鉛直方向上方に位置するとともに当該カートリッジ（７）から開口部（３Ｃ）側に向けて延出する把持部（２３）と、カバー（４）に設けられた対向部（２４）であって、カートリッジ（７）が装置本体に装着され、かつ、開口部（３Ｃ）がカバー（４）により閉塞された状態において、把持部（２３）に対して鉛直方向にずれた位置で当該把持部（２３）と対向する対向部（２４）とを備える。

すなわち、本願発明では、対向部（２４）が把持部（２３）に対して鉛直方向にずれた位置で当該把持部（２３）と対向しているので、連通口（４Ａ）から筐体（３）内に侵入した空気が鉛直方向上方側に流通してしまうことを抑制できる。

このため、本願発明では、連通口（４Ａ）から筐体（３）内に侵入した空気の多くをカートリッジ（７）の鉛直方向下方に導くことが可能となる。したがって、カートリッジ（７）の鉛直方向下方を効率よく冷却することができ得る。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１の中央断面図である。 現像カートリッジ７、フレーム２０、フロントカバー４及び筐体３等の配置状態を示す図である。 把持部２３及び現像カートリッジ７等の拡大図である。 フロントカバー４が開いた状態を示す図である。 多目的トレイ６を使用可能な状態を示す図である。 吸気口２０Ｄ、３Ｅ及び突出部１２Ｃを仮想鉛直平面に投影した図である。 本発明の実施形態の特徴を説明するため図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。

本実施形態は、モノクロの画像形成装置に本発明を適用したものである。各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。

少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。

（第１実施形態）
１．画像形成装置の概要
画像形成装置１の筐体３内には、図１に示すように、画像形成部５が収納されている。画像形成部５はシートに画像を形成する。当該画像形成部５は、現像カートリッジ７、感光ドラム８、露光器９及び定着器１１等を有する電子写真方式である。

現像カートリッジ７は現像ローラ７Ａ及び貯留部７Ｂ等を有している。感光ドラム８は現像剤像を担持する。帯電器８Ａは感光ドラム８を帯電させる。露光器９は帯電した感光ドラム８を露光する。これにより、感光ドラム８には静電潜像が形成される。

現像ローラ７Ａは、貯留部７Ｂに貯留されている現像剤を感光ドラム８に供給する。これにより、感光ドラム８に現像剤像が形成される。感光ドラム８と対向する位置には、転写ローラ１３が配設されている。

転写ローラ１３は、感光ドラム８に担持されている現像剤像をシートに転写させる。定着器１１は、シートに転写された現像剤を直接的又は間接的に加熱し、現像剤像をシートに定着させる。転写ローラ１３等の画像形成部５よりシート搬送方向上流側には第１フィーダ機構１５が設けられている。

第１フィーダ機構１５は、給紙トレイ１７に載置されているシートを１枚ずつ画像形成部５側に向けて送出する。給紙トレイ１７は、装置本体のうち画像形成部５より下方側において、装置本体に着脱自在に装着されている。装置本体とは、筐体３やフレーム２０（図２参照）等の利用時に利用者により分解等されない部分をいう。

フレーム２０は、図２に示すように、金属板又は樹脂にて形成された一対のプレート２０Ａ、２０Ｂ等を有して構成されている。フレーム２０（一対のプレート２０Ａ、２０Ｂ）は、サイドカバー３Ａ、３Ｂにより覆われている。

サイドカバー３Ａ、３Ｂは、筐体３のうち側面側の外観意匠面を構成する。筐体３の側面とは、筐体３のうち現像ローラ７Ａの回転軸線と平行な方向（以下、幅方向ともいう。）端部に位置する部位をいう。

なお、本実施形態では、幅方向は画像形成装置１の左右方向と一致する。画像形成部５を搬送されるシートは、幅方向と直交する水平方向（本実施形態では、前後方向）に搬送される。以下、当該方向を搬送方向ともいう。

筐体３のうち搬送方向一端側（本実施形態では、前方側）には、開口部３Ｃが設けられている。開口部３Ｃにはフロントカバー４が設けられている。フロントカバー４は、「開口部３Ｃを閉塞する位置（図３参照）」と「開口部３Ｃを開放する位置（図４参照）」との間で変位可能である。本実施形態に係るフロントカバー４は、鉛直方向下端側を中心に揺動可能であって、その揺動中心部がフレーム２０に揺動可能に組み付けられている。

現像カートリッジ７は、開口部３Ｃを通して着脱自在に装置本体に装着されている。つまり、図４に示すように、フロントカバー４が搬送方向一端（前方側）に向けて倒れた状態では、開口部３Ｃが開放された状態となる。このため、利用者は、開口部３Ｃを通して現像カートリッジ７を筐体３に対して出し入れできる。

フロントカバー４の前面側には、図３に示すように、多目的トレイ６を収納する凹部６Ａが設けられている。多目的トレイ６は、鉛直方向下方側を中心としてフロントカバー４に対して揺動変位可能である（図５参照）。

凹部６Ａを開放するように多目的トレイ６が搬送方向一端（前方側）に向けて倒れた状態では、利用者は、当該多目的トレイ６にシートを載置できる。多目的トレイ６に載置されたシートは、第２フィーダ機構１９により画像形成部５に送出される。

２．筐体内の換気構造
フロントカバー４には、図３に示すように、空気が流通可能な連通口４Ａが設けられている。本実施形態に係る連通口４Ａは、凹部６Ａに設けられた貫通穴であって、長穴状（スリット状）に形成された複数の貫通穴により構成されている。

図２示すように、搬送方向において現像カートリッジ７を挟んで開口部３Ｃと反対側となる後方側にはファン２１が設けられている。ファン２１は、筐体３内の空気を外部に排出する送風機である。

ファン２１は幅方向一端側に配設されている。幅方向一端側に位置するプレート２０Ｂ及びサイドカバー３Ｂそれぞれには、ファン２１により誘起された気流を流通させる排気口２０Ｃ、３Ｄが設けられている。

排気口２０Ｃはプレート２０Ｂに設けられた貫通穴である。排気口３Ｄはサイドカバー３Ｂに設けられた貫通穴である。そして、排気口２０Ｃ、３Ｄは、仮想の鉛直平面に投影された排気口２０Ｃの少なくとも一部が、当該仮想鉛直平面に投影された排気口３Ｄに重なるような位置に設けられている。

幅方向他端側に位置するプレート２０Ａ及びサイドカバー３Ａそれぞれには、吸気口２０Ｄ、３Ｅが設けられている。吸気口２０Ｄ、３Ｅは、搬送方向において現像カートリッジ７を挟んでファン２１と反対側に位置する開口であって、筐体３内に空気を導入するための開口である。

吸気口２０Ｄはプレート２０Ａに設けられた貫通穴である。吸気口３Ｅはサイドカバー３Ａに設けられた貫通穴である。そして、吸気口２０Ｄ、３Ｅは、図６に示すように、仮想の鉛直平面に投影された吸気口２０Ｄの少なくとも一部が、当該仮想鉛直平面に投影された吸気口３Ｅに重なるような位置に設けられている。なお、本実施形態では、仮想の鉛直平面に投影された吸気口２０Ｄ全体が、当該仮想鉛直平面に投影された吸気口３Ｅ内に位置する。

現像カートリッジ７の幅方向他端側には、図２に示すように、突出壁７Ｃが設けられている。つまり、突出壁７Ｃは、現像カートリッジ７が装置本体に装着された状態において、現像カートリッジ７の吸気口２０Ｄ、３Ｅ側から当該吸気口２０Ｄ、３Ｅ側に向けて突出するとともに、図６に示すように、鉛直方向と交差する仕切壁を構成する。

現像カートリッジ７には、図２に示すように、把持部２３が設けられている。把持部２３は、利用者が現像カートリッジ７を着脱する際に、利用者が把持可能な部位である。以下、「現像カートリッジ７が装置本体に装着され、かつ、開口部３Ｃがフロントカバー４により閉塞された状態」を「装着状態」という。

そして、現像カートリッジ７が装着状態にあるときには、把持部２３は、図３に示すように、連通口４Ａより鉛直方向上方に位置するとともに、現像カートリッジ７から開口部３Ｃ側（本実施形態では、前方側）に向けて延出する。

フロントカバー４には、把持部２３と対向する対向部２４が設けられている。対向部２４は、現像カートリッジ７が装着状態にあるときに、把持部２３に対して鉛直方向にずれた位置で当該把持部２３と対向する壁状の部位である。

本実施形態に係る対向部２４は、第１対向部２４Ａ及び第２対向部２４Ｂを有して構成されている。第１対向部２４Ａは、把持部２３に対して鉛直方向下方側に位置する壁状の部位である。

第２対向部２４Ｂは、把持部２３に対して鉛直方向上方側に位置する壁状の部位である。このため、本実施形態では、現像カートリッジ７が装着状態にあるとき、把持部２３を挟んで延長方向両側に当該把持部２３と対向する壁状の部位が存在する構成となる。

第１対向部２４Ａは、把持部２３の鉛直方向下面側に沿うように現像カートリッジ７側に延出する壁状に形成されている。そして、連通口４Ａは、フロントカバー４のうち第１対向部２４Ａから連続して鉛直方向下方側に延びる部位に設けられている。

具体的には、連通口４Ａは、凹部６Ａの底部、つまり凹部６Ａうち現像カートリッジ７と対向する部位に設けられている。このため、現像カートリッジ７が装着状態にあるときには、連通口４Ａは、把持部２３の延び方向先端２３Ａ（本実施形態では、前端）より現像カートリッジ７側、すなわち後方側に位置する。

現像カートリッジ７のうち把持部２３側の側面には傾斜面７Ｄが設けられている。傾斜面７Ｄは、現像カートリッジ７が装着状態にあるときに、連通口４Ａと対向するとともに、鉛直方向に対して傾斜した壁状の部位である。

傾斜面７Ｄの傾斜方向は、鉛直方向下方側に向かうほど連通口４Ａから離間する方向である。つまり、現像カートリッジ７が装着状態にあるとき、傾斜面７Ｄの延長方向上方側における連通口４Ａまでの距離Ｄ１は、傾斜面７Ｄの延長方向下方側における連通口４Ａまでの距離Ｄ２より小さくなる。

把持部２３は、図２に示すように、現像カートリッジ７の幅方向中央部に位置している。そして、連通口４Ａの少なくとも一部は、開口部３Ｃがフロントカバー４により閉塞された状態において、把持部２３より鉛直方向下方側であって（図３参照）、把持部領域Ｗ内に位置する（図２参照）。

把持部領域Ｗとは、現像カートリッジ７が装着状態にあるときにおいて、把持部２３の幅方向一端を通る仮想の鉛直面Ｓ１及び把持部２３の幅方向他端を通る仮想の鉛直面Ｓ２により挟まれた領域をいう（図２参照）。

３．本実施形態に係る画像形成装置の特徴
本実施形態では、現像カートリッジ７が装着状態にあるときに、把持部２３は連通口４Ａより鉛直方向上方に位置するとともに当該現像カートリッジ７から開口部３Ｃ側である前方側に向けて延出し、かつ、対向部２４が把持部２３に対して鉛直方向にずれた位置で当該把持部２３と対向している。

そして、本実施形態では、対向部２４が把持部２３に対して鉛直方向にずれた位置で当該把持部２３と対向しているので、図７に示すように、連通口４Ａから筐体３内に侵入した空気が把持部２３により上昇することを遮られ、破線矢印Ｆ１に示すような鉛直方向上方側に流通してしまうことを抑制できる。

このため、本実施形態では、図７の実線矢印Ｆ２に示すように連通口４Ａから筐体３内に侵入した空気の多くを現像カートリッジ７の鉛直方向下方に導くことが可能となる。したがって、現像カートリッジ７の鉛直方向下方を効率よく冷却でき得る。

本実施形態では、対向部２４は、把持部２３に対して鉛直方向下方側に位置する第１対向部２４Ａ、及び把持部２３に対して鉛直方向上方側に位置する第２対向部２４Ｂを有している。

これにより、本実施形態では、第１対向部２４Ａ、第２対向部２４Ｂ及び把持部２３により空気の通る道が細くなりかつ曲がった迷路構造が構成される。したがって、連通口４Ａから筐体３内に侵入した空気が鉛直方向上方側に流通してしまうことを確実に抑制できる。

ところで、吸気口２０Ｄ、３Ｅの位置とファン２１の位置とがずれていると、現像カートリッジ７の幅方向中央部において、空気の流れ難くなり、熱気が滞留し易くなるおそれがある。

これに対して、本実施形態では、連通口４Ａ及び把持部２３は幅方向中央に設けられているので、現像カートリッジ７の幅方向中央部に冷却用の空気を導くことが可能となる。したがって、現像カートリッジ７の鉛直方向下方を効率よく冷却でき得る。

本実施形態では、現像カートリッジ７に傾斜面７Ｄが設けられている。これにより、連通口４Ａから侵入した空気を現像カートリッジ７の鉛直方向下方に転向させることが可能となるので、現像カートリッジ７の鉛直方向下方を効率よく冷却でき得る。

（その他の実施形態）
上述の実施形態に係る対向部２４は、第１対向部２４Ａ及び第２対向部２４Ｂを有していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１対向部２４Ａ及び第２対向部２４Ｂのうちいずれか一方の対向部のみであってもよい。

上述の実施形態では、連通口４Ａが把持部２３の延び方向先端より像カートリッジ７側（後方側）に位置していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、連通口４Ａが把持部２３の延び方向先端より前方側に位置していてもよい。

なお、連通口４Ａが把持部２３の延び方向先端より前方側に位置した構成では、対向部２４（第１対向部２４Ａ及び第２対向部２４Ｂ）は、フロントカバー４の裏面側から現像カートリッジ７に向けて突出した部位となる。

上述の実施形態では、幅方向一端側にファン２１が設けられ、かつ、幅方向他端側に吸気口２０Ｄ、３Ｅが設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ファン２１及び吸気口２０Ｄ、３Ｅを共に幅方向一端側又は他端側に配置してもよい。

上述の実施形態に係る現像カートリッジ７には傾斜面７Ｄが設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、傾斜面７Ｄを廃止して鉛直方向と平行な面としてもよい。

上述の実施形態では、吸気口２０Ｄ、３Ｅ側に向けて突出した状態となる突出壁７Ｃが現像カートリッジ７に設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、突出壁７Ｃを廃止してもよい。

１… 画像形成装置 ３… 筐体 ３Ａ… サイドカバー
３Ｃ… 開口部 ３Ｂ… サイドカバー ３Ｄ… 排気口
３Ｅ… 吸気口 ３Ｆ… フロントカバー ４… フロントカバー
４Ａ… 連通口 ５… 画像形成部 ６… 多目的トレイ ６Ａ… 凹部
７… 現像カートリッジ ７Ａ… 現像ローラ ７Ｂ… 貯留部 ７Ｃ… 突出壁
７Ｄ… 傾斜面 ８… 感光ドラム ８Ａ… 帯電器 ９… 露光器
１１… 定着器 １３… 転写ローラ １５… 第１フィーダ機構
１７… 給紙トレイ １９… 第２フィーダ機構 ２０… フレーム
２０Ａ… プレート ２０Ｂ… プレート ２０Ｃ… 排気口 ２０Ｄ… 吸気口
２１… ファン ２３… 把持部 ２４… 対向部 ２４Ａ… 第１対向部
２４Ｂ… 第２対向部 Ｗ… 把持部領域

Claims (5)

1. 電子写真方式の画像形成装置であって、
   開口部を有する筐体と、
   前記開口部を閉塞する位置と前記開口部を開放する位置との間で変位可能なカバーであって、空気が流通可能な連通口を有するカバーと、
   現像剤を供給する現像ローラを有するカートリッジであって、前記開口部を通して着脱自在に装置本体に装着されたカートリッジと、
   前記筐体内の空気を外部に排出するファンであって、前記カートリッジを挟んで前記開口部と反対側に設けられたファンと、
   前記カートリッジに設けられた把持部であって、前記カートリッジが前記装置本体に装着され、かつ、前記開口部が前記カバーにより閉塞された状態において、前記連通口より鉛直方向上方に位置するとともに当該カートリッジから前記開口部側に向けて延出する把持部と、
   前記カバーに設けられた対向部であって、前記カートリッジが前記装置本体に装着され、かつ、前記開口部が前記カバーにより閉塞された状態において、前記把持部に対して鉛直方向にずれた位置で当該把持部と対向する対向部と
   を備え、
   前記筐体は、当該筐体内に空気を導入する吸気口を有しており、
   前記現像ローラの回転軸線と平行な方向を幅方向とし、
   前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態において、前記把持部の幅方向一端を通る仮想の鉛直面及び前記把持部の幅方向他端を通る仮想の鉛直面により挟まれた領域を把持部領域としたとき、
   前記ファンは、前記筐体内のうち幅方向一端側に設けられ、
   前記吸気口は、幅方向他端側であって、前記カートリッジを挟んで前記ファンと反対側に設けられ、
   前記把持部は、前記カートリッジの幅方向中央部に位置し、
   さらに、前記連通口の少なくとも一部は、前記開口部が前記カバーにより閉塞された状態において、前記把持部より鉛直方向下方側であって、前記把持部領域内に位置し、
   前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態において、前記カートリッジのうち前記吸気口側には、当該吸気口側に向けて突出した状態となる突出壁が設けられており、
   前記突出壁は、前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態において、鉛直方向と交差する壁を構成することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記対向部は、
   前記把持部に対して鉛直方向下方側に位置する第１対向部、及び
   前記把持部に対して鉛直方向上方側に位置する第２対向部
   を有していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記カートリッジに設けられた傾斜面であって、前記カートリッジが前記装置本体に装着され、かつ、前記開口部が前記カバーにより閉塞された状態において、前記連通口と対向するとともに、鉛直方向下方側に向かうほど前記連通口から離間するように鉛直方向に対して傾斜した傾斜面
   を備え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. 前記カートリッジが前記装置本体に装着され、かつ、前記開口部が前記カバーにより閉塞された状態において、前記連通口は、前記把持部の延び方向先端より前記カートリッジ側に位置することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記連通口は、前記カバーのうち前記第１対向部から連続して鉛直方向下方側に延びる部位に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。