JP6897054B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

この発明は、画像形成装置に関する。
従来、画像形成装置としては、感光体ドラムや露光装置、更には現像装置などを備えた画像形成部に、送風手段によって装置本体の外部から空気を取り入れて送風するよう構成したものがある。かかる画像形成装置に関連する技術としては、例えば、特許文献1や特許文献2等に開示されたものが既に提案されている。
特許文献1は、上方に位置する被露光部材に対して下方から画像露光を行なう画像露光装置の防塵装置において、前記画像露光装置の光路を遮ることなく当該画像露光装置の上方を覆うことにより、少なくとも画像露光装置の光路上の上方に位置する部材に粉塵が付着するのを防止する防塵部材と、前記防塵部材で覆われた領域の内部に粉塵が侵入するのを防止するエアーフローを形成するエアーフロー形成手段とを備えるように構成したものである。
特許文献2は、光源ユニットからの光ビームを光偏光器により偏光走査し、該光偏光器を中心にして配置された光学系を介して前記光ビームを複数の像担持体の被走査面上に導き結像するための構成を有する書込ユニットと、前記像坦持体を少なくとも有する作像部材を備えた感光体ユニット及び前記像担持体にトナー像を形成させる現像ユニットとからなる複数の作像ユニットと、前記書込ユニットと前記複数の作像ユニットとの間に形成された空間に対して、冷却風を送風する冷却ファンと、を具備する画像形成装置であって、前記複数の作像ユニットは一直線上に一列に配置され、前記書込ユニットは前記複数の作像ユニットと平行に配置され、前記複数の作像ユニットと前記書込ユニットとの間の間隔の略2分の1の距離に、該冷却ファンの中心軸線が位置するように該冷却ファンが配置されたものである。
特開2001−138574号公報 特開2006−079014号公報
この発明の目的は、装置本体の一側面に配置された廃トナー収容容器を着脱するための開口部を備えた画像形成装置において、装置本体の廃トナー収容容器の設置側面と隣接する側面において廃トナー収容容器寄りに設けられ、画像形成部に対して廃トナー収容容器側から反対側に向けて送風する送風手段を備えない場合に比較して、送風手段から開口部に向かう空気流に起因して廃トナー収容容器に粉塵が付着するのを抑制することにある。
請求項1に記載された発明は、複数の像保持体上に互いに色の異なる画像を形成する複数の作像手段、及び前記複数の作像手段の上方に配置されて当該複数の作像手段によって形成された互いに色の異なる画像を一括して転写する中間転写手段を有する画像形成部と、
前記画像形成部の一側面に配置され、前記画像形成部から排出される廃トナーを収容する廃トナー収容容器と、
前記廃トナー収容容器を着脱するため装置本体の側面に設けられた開口部を開閉する開閉部材と、
前記装置本体の前記開閉部材の設置側面と隣接する側面において前記廃トナー収容容器寄りに設けられ、前記画像形成部に対して前記廃トナー収容容器側から反対側に向けて送風する送風手段と、
を備え
前記送風手段は、前記画像形成部の上方に位置する前記中間転写手段の上部に送られる空気流と、前記画像形成部の下方に位置する複数の作像手段に送られる空気流とに分岐する分岐部材を有する画像形成装置である。
請求項2に記載された発明は、前記画像形成部は、予め定められた方向に沿って配列される複数の作像手段を有し、
前記装置本体は、前記画像形成部の下方に送られる空気流を前記複数の作像手段の配列方向に沿って案内する第1の案内部材と、前記第1の案内部材により案内された空気流を前記各作像手段に対して前記廃トナー収容容器側から反対側に向けて案内する第2の案内部材とを有する請求項1に記載の画像形成装置である。
請求項3に記載された発明は、前記第2の案内部材は、前記複数の作像手段にそれぞれ空気を送る複数の開口部を有し、
前記複数の開口部は、前記送風手段からの距離が遠くなるほど開口面積を大きくした請求項2に記載の画像形成装置である。
請求項4に記載された発明は、前記複数の開口部は、前記第1の案内部材により案内された空気流を当該各々の開口部へとそれぞれ導入する複数の導入部を有し、
前記複数の導入部は、前記送風手段からの距離が遠くなるほど長さが長い請求項3に記載の画像形成装置である。
請求項5に記載された発明は、画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部の一側面に配置され、前記画像形成部から排出される廃トナーを収容する廃トナー収容容器と、
前記廃トナー収容容器を着脱するため装置本体の側面に設けられた開口部を開閉する開閉部材と、
前記装置本体の前記開閉部材の設置側面と隣接する側面において前記廃トナー収容容器寄りに設けられ、前記画像形成部に対して前記廃トナー収容容器側から反対側に向けて送風する送風手段と、
を備え、
前記送風手段は、前記画像形成部の上方に送られる空気流と、前記画像形成部の下方に送られる空気流とに分岐する分岐部材を更に備えるとともに、
前記装置本体は、前記廃トナー収容容器と反対側に配置される板金製の板状部材を備え、
前記板状部材は、前記送風手段から前記画像形成部に向けて送風された空気を排出する複数の排気口を有する画像形成装置である。
請求項6に記載された発明は、画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部の一側面に配置され、前記画像形成部から排出される廃トナーを収容する廃トナー収容容器と、
前記廃トナー収容容器を着脱するため装置本体の側面に設けられた開口部を開閉する開閉部材と、
前記装置本体の前記開閉部材の設置側面と隣接する側面において前記廃トナー収容容器寄りに設けられ、前記画像形成部に対して前記廃トナー収容容器側から反対側に向けて送風する送風手段と、
を備え、
前記装置本体は、当該装置本体の正面に配置される第1の送風手段と、左側面に配置される第2の送風手段を備え、
前記第2の送風手段による送風の一部は、前記装置本体の左側面に配置される部材の冷却に使用されるとともに、前記送風の他の一部は、前記第1の送風手段の吸気に使用される画像形成装置である。
請求項7に記載された発明は、前記第2の送風手段は、当該第2の送風手段により送られる空気を、第1の冷却対象へ送る第1の分岐部と、第2の冷却対象へ送る第2の分岐部と、前記第1の送風手段の吸気部へ送る第3の分岐部とを有する分岐用ダクトを備える請求項6に記載の画像形成装置である。
請求項1に記載された発明によれば、装置本体の一側面に配置された廃トナー収容容器を着脱するための開口部を備えた画像形成装置において、装置本体の廃トナー収容容器の設置側面と隣接する側面において廃トナー収容容器寄りに設けられ、画像形成部に対して廃トナー収容容器側から反対側に向けて送風する送風手段を備えない場合に比較して、送風手段から開口部に向かう空気流に起因して廃トナー収容容器に粉塵が付着するのを抑制することができる。
請求項1に記載された発明によれば、前記送風手段が、画像形成部の上方に位置する前記中間転写手段に送られる空気流と、前記画像形成部の下方に位置する複数の作像手段に送られる空気流とに分岐する分岐部材を有しない場合に比較して、送風手段から画像形成部の上方に位置する中間転写手段及び画像形成部の下方に位置する複数の作像手段に効率良く空気流を送ることができる。
請求項2に記載された発明によれば、前記装置本体が、第1の案内部材と第2の案内部材とを有しない場合に比較して、複数の作像手段に対して効率良く空気流を送ることがで
きる。
請求項3に記載された発明によれば、前記第2の案内部材に設けられた複数の開口部が、前記送風手段からの距離が遠くなるほど開口面積が増加しない場合に比較して、複数の作像手段に対して略均一に空気流を送ることができる。
請求項4に記載された発明によれば、前記複数の開口部に設けられた複数の導入部が、前記送風手段からの距離が遠くなるほど長さが長く設定されていない場合に比較して、複数の作像手段に対して略均一に空気流を送ることができる。
請求項5に記載された発明によれば、前記板状部材が、前記送風手段から前記画像形成部に向けて送風された空気を排出する複数の排気口を有しない場合に比較して、送風手段からの空気流が廃トナー収容容器に向かうのをより一層抑制することができる。
請求項6に記載された発明によれば、前記第2の送風手段による送風の一部を、前記第1の送風手段への吸気に使用しない場合に比較して、吸気口を設けることが困難な装置本体の正面に配置される第1の送風手段への吸気を確保することができる。
請求項7に記載された発明によれば、前記第2の送風手段が、当該第2の送風手段により送られる空気を、第1の冷却対象へ送る第1の分岐部と、第2の冷却対象へ送る第2の分岐部と、前記第1の送風手段の吸気部へ送る第3の分岐部とを有する分岐用ダクトを備えない場合に比較して、第2の送風手段からの送風を冷却対象の冷却と第1の送風手段への吸気とに効率良く利用することができる。
この発明の実施の形態1に係る画像形成装置を示す全体構成図である。 この発明の実施の形態1に係る画像形成装置の画像形成部を示す構成図である。 プロセスカートリッジを示す断面構成図である。 プロセスカートリッジを示す斜視構成図である。 プロセスカートリッジを示す背面図である。 プロセスカートリッジを示す斜視構成図である。 プロセスカートリッジの装着部を示す斜視構成図である。 プロセスカートリッジの装着状態を示す斜視構成図である。 プロセスカートリッジの装着部を示す正面図である。 プロセスカートリッジの装着部の要部を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態1に係る画像形成装置の装置本体を示す斜視構成図である。 廃トナー回収容器の装着状態を示す断面構成図である。 廃トナー回収容器を取り外した状態を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態1に係る画像形成装置の内部左側面を示す構成図である。 この発明の実施の形態1に係る画像形成装置の要部を示す斜視構成図である。 ダクト分岐部材を示す正面構成図である。 ダクト形成部材を示す斜視図である。 第2のダクト分岐部材を示す構成図である。 この発明の実施の形態1に係る画像形成装置の要部を示す構成図である。 送風用案内部材を示す斜視構成図である。 ユニット装着部材を示す斜視構成図である。 ユニット装着部材の要部を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態1に係る画像形成装置の作用を示す構成図である。 この発明の実施の形態1に係る画像形成装置の作用を示す構成図である。 この発明の実施の形態1に係る画像形成装置の作用を示す構成図である。 この発明の実施の形態1に係る画像形成装置の作用を示す構成図である。 この発明の実施の形態1に係る画像形成装置の作用を示す構成図である。
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[実施の形態1]
図1はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置の全体の概要を示し、図2はその画像形成装置における要部(作像装置など)を拡大して示している。
<画像形成装置の全体の構成>
実施の形態1に係る画像形成装置1は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。この画像形成装置1は、現像剤4を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像手段の一例としての作像装置10と、各作像装置10で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙5に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置20と、中間転写装置20の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙5を収容して搬送する給紙装置50と、中間転写装置20で二次転写された記録用紙5上のトナー像を定着させる定着装置40等を備えている。作像装置10及び中間転写装置20は、画像形成部を構成している。なお、図中の1aは画像形成装置1の装置本体を示し、この装置本体1aは支持構造部材、外装カバー等で形成されている。
作像装置10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の4色のトナー像をそれぞれ専用に形成する4つの作像装置10Y,10M,10C,10Kで構成されている。これらの4つの作像装置10(Y,M,C,K)は、装置本体1aの内部空間において傾斜した状態で1列に並べた状態となるよう配置されている。4つの作像装置10(Y,M,C,K)は、イエロー(Y)の作像装置10Yが鉛直方向に沿った上方に位置して相対的に高く、ブラック(K)の作像装置10Kが相対的に低くなる位置に存在している。
各作像装置10(Y,M,C,K)は、図1や図2に示されるように、像保持体の一例としての回転する感光体ドラム11を備えている。感光体ドラム11の周囲には、次のようなトナー像形成手段の一例としての各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光体ドラム11の像形成が可能な周面(像保持面)を所要の電位に帯電させる帯電装置12と、感光体ドラム11の帯電された周面に画像の情報(信号)に基づく光を照射して電位差のある(各色用の)静電潜像を形成する露光装置13と、その静電潜像を対応する色(Y,M,C,K)の現像剤4のトナーで現像してトナー像にする現像装置14(Y,M,C,K)と、その各トナー像を中間転写装置20に転写する一次転写手段の一例としての一次転写装置15(Y,M,C,K)と、一次転写後における感光体ドラム11の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃するドラム清掃装置16(Y,M,C,K)等である。
感光体ドラム11は、接地処理される円筒状又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層(感光層)を有する像保持面を形成したものである。感光体ドラム11は、図示しない駆動装置から動力が伝達されて矢印Aで示す方向に回転するよう支持されている。
帯電装置12は、感光体ドラム11に接触した状態で配置される接触型の帯電ロールで構成される。帯電装置12には帯電用電圧が供給される。帯電用電圧としては、現像装置14が反転現像を行うものである場合、その現像装置14から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧又は電流が供給される。なお、帯電装置12としては、感光体ドラム11の表面に非接触状態で配置されるスコロトロン等の非接触型の帯電装置を用いてもよい。
露光装置13は、画像形成装置1に入力される画像の情報に応じて構成される光を、帯電された後の感光体ドラム11の周面に対して照射して静電潜像を形成するものである。露光装置13には、潜像形成時になると画像形成装置1に任意の手段で入力される画像の情報(信号)が送信される。
露光装置13は、感光体ドラム11の軸方向に沿って配列された複数の発光素子としてのLED(Light Emitting Diode)により感光体ドラム11に画像情報に応じた光を照射して静電潜像を形成するLEDプリントヘッドからなるものである。なお、露光装置13としては、画像情報に応じて構成されるレーザー光を感光体ドラム11の軸方向に沿って偏向走査するものを用いても良い。
現像装置14(Y,M,C,K)はいずれも、図2及び図3に示されるように、開口部と現像剤4の収容室が形成された筐体140の内部に、現像剤4を保持して感光体ドラム11と向き合う現像領域まで搬送する現像ロール141と、現像剤4を攪拌しながら現像ロール141を通過させるよう搬送する2つのスクリューオーガー等の攪拌搬送部材142,143と、現像ロール141に保持される現像剤の量(層厚)を規制する層厚規制部材144などを配置して構成したものである。この現像装置14には、その現像ロール141と感光体ドラム11の間に現像用電圧が図示しない電源装置から供給される。また、現像ロール141や攪拌搬送部材142,143は、図示しない駆動装置からの動力が伝達されて所要の方向に回転する。さらに、上記4色の現像剤4(Y,M,C,K)としては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が使用される。
一次転写装置15(Y,M,C,K)は、感光体ドラム11の周囲に中間転写ベルト21を介して接触し回転するとともに一次転写用電圧が供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。
ドラム清掃装置16は、図2及び図3に示されるように、一部が開口して帯電装置12の下方にまでわたる領域を覆う容器状の本体160と、一次転写後の感光体ドラム11の周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板161と、清掃板161で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材162等で構成されている。清掃板161としては、ゴム等の材料からなる板状の部材(例えばブレード)が使用される。
中間転写装置20は、図1に示されるように、各作像装置10(Y,M,C,K)の上方の位置に存在するように配置される。この中間転写装置20は、感光体ドラム11と一次転写装置15(一次転写ロール)の間となる一次転写位置を通過しながら矢印Bで示す方向に回転する中間転写ベルト21と、中間転写ベルト21をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数のベルト支持ロール22〜26と、ベルト支持ロール25に支持されている中間転写ベルト21の外周面(像保持面)側に配置されて中間転写ベルト21上のトナー像を記録用紙5に二次転写させる二次転写部材の一例としての二次転写装置30と、二次転写装置30を通過した後に中間転写ベルト21の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置27とで主に構成されている。
中間転写ベルト21としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ロール22は図示しない駆動装置によって回転駆動される駆動ロールとして構成され、ベルト支持ロール23は中間転写ベルト21の走行位置などを保持する従動ロールとして構成され、ベルト支持ロール24は中間転写ベルト21に張力を付与する張力付与ロールとして構成され、ベルト支持ロール25は二次転写のバックアップロールとして構成され、ベルト支持ロール26はベルト清掃装置27により清掃される中間転写ベルト21の背面を支持する支持ロールとして構成されている。
二次転写装置30は、図1に示されるように、中間転写装置20におけるベルト支持ロール25に支持されている中間転写ベルト21の外周面部分である二次転写位置において、中間転写ベルト21の周面に接触して回転するとともに二次転写用電圧が供給される二次転写ロール31を備えた接触型の転写装置である。また、二次転写ロール31又は中間転写装置20のベルト支持ロール25には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として供給される。
ベルト清掃装置27は、図2に示されるように、ドラム清掃装置16と同様に構成され、一部が開口する容器状の本体270と、二次転写後の中間転写ベルト21の周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板271と、清掃板271で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材272等で構成されている。清掃板271としては、ゴム等の材料からなる板状の部材(例えばブレード)が使用される。
定着装置40は、表面温度が所要の温度に保持されるよう加熱手段によって加熱されるロール形態又はベルト形態の加熱用回転体41と、この加熱用回転体41の軸方向にほぼ沿う状態で所定の圧力で接触して回転するベルト形態又はロール形態の加圧用回転体42などを配置して構成されたものである。この定着装置40では、加熱用回転体41と加圧用回転体42が接触する接触部が所要の定着処理(加熱及び加圧)を行う定着処理部となる。
給紙装置50は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の作像装置10(Y,M,C,K)の下方側の位置に存在するように配置される。給紙装置50は、所望のサイズ、種類等の記録用紙5を積載した状態で収容する単数(又は複数)の用紙収容体51と、用紙収容体51から記録用紙5を1枚ずつ送り出す送出装置52,53とで主に構成されている。用紙収容体51は、例えば、装置本体1aの使用者が操作時に向き合う面である正面(図示例では左側面)側に引き出すことができるように取り付けられている。
記録用紙5としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙やOHPシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録用紙5の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等の坪量が相対的に大きい所謂厚紙なども使用することができる。
給紙装置50と二次転写装置30との間には、給紙装置50から送り出される記録用紙5を二次転写位置まで搬送する単数(又は複数)の用紙搬送ロール対54や搬送ガイド55等で構成される給紙搬送路56が設けられている。用紙搬送ロール対54は、例えば記録用紙5の搬送時期を調整するロール(レジストロール)として構成されている。また、二次転写装置30と定着装置40との間には、二次転写装置30の二次転写ロール31から送り出される二次転写後の記録用紙5を定着装置40まで搬送するための搬送ガイド57,58等が設けられている。さらに、装置本体1aの用紙の排出口に近い部分には、定着装置40から送り出される定着後の記録用紙5を搬送ガイド59に沿って装置本体1aの上部に設けられた用紙排出部60に排出するための用紙排出ロール対61が配置されている。
定着装置40と用紙排出ロール対61との間には、用紙搬送路を切り替える切替ゲート62を備えている。用紙排出ロール対61は、その回転方向が正転方向(排出方向)と逆転方向に切り替え可能となっている。記録用紙5の両面に画像を形成する場合には、片面に画像が形成された記録用紙5の後端が切替ゲート62を通過した後、用紙排出ロール対61の回転方向を正転方向(排出方向)から逆転方向に切り替える。用紙排出ロール対61によって逆転方向に搬送される記録用紙5は、切替ゲート62により搬送経路が切り替えられ、装置本体1aの側面に略鉛直方向に沿うよう形成された両面用搬送経路63へと搬送される。両面用搬送経路63は、表裏を反転させた状態で記録用紙5を用紙搬送ロール対54へと搬送する用紙搬送ロール対64と、搬送ガイド65〜68等を備えている。
図1中、符号70は装置本体1aの正面(図中、左側面)に下端部を中心にして開閉自在に設けられた手差しトレイを示しており、手差しトレイ70と用紙搬送ロール対54との間には、手差しトレイ70に収容された記録用紙5を1枚ずつ送り出す送出装置71と、複数の用紙搬送ロール対72〜74や搬送ガイド75等で構成される手差し用紙搬送路76が設けられている。
また、手差し用紙搬送路76とイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の作像装置10(Y,M,C,K)との間には、当該作像装置10(Y,M,C,K)に高電圧を供給する昇圧トランスやコンデンサ等の電気素子からなる高圧電源装置77が配置されている。また、高圧電源装置77の下方には、後述するように、送風ファンから送風される空気流が手差し用紙搬送路76へ流れるのを防止乃至抑制し、高圧電源装置77に沿って流れるよう導く板状の導風部材78が手差し用紙搬送路76の搬送方向に沿って設けられている。
また、図1中符号145(Y,M,C,K)は、紙面に直交する方向に沿って複数配列され、対応する現像装置14(Y,M,C,K)に供給する少なくともトナーを含む現像剤を収容した現像剤収容容器の一例としてのトナーカートリッジをそれぞれ示している。
<プロセスカートリッジの構成>
ところで、この実施の形態では、感光体ドラム11と、この感光体ドラム11の周囲に配置される帯電装置12、現像装置14、ドラム清掃装置16等の画像形成部材とが一体的にユニット化されて組み付けられており、画像形成ユニットの一例としてのプロセスカートリッジ80を構成している。なお、露光装置13は、プロセスカートリッジ80とは別に単独でユニット化されている。
図4はプロセスカートリッジ80を装着方向に沿った手前側の斜め上方からみた外観斜視図であり、図5はプロセスカートリッジ80を装着方向に沿った先端側(奥側)からみた側面図であり、図6はプロセスカートリッジ80を装着方向に沿った奥側の斜め下方からみた外観斜視図である。
プロセスカートリッジ80は、図4乃至図6に示されるように、感光体ドラム11、帯電装置12、現像装置14、ドラム清掃装置16を一体的にユニット化して装着した画像形成ユニット本体の一例としてのプロセスカートリッジ本体81を備えている。図示の実施形態において、プロセスカートリッジ本体81は、現像装置14の筐体140やドラム清掃装置16の本体160、更にはプロセスカートリッジ80の装着方向に沿った手前側及び奥側の端部にそれぞれ配置されたフレーム部材82,83aなどから構成されている。
感光体ドラム11は、プロセスカートリッジ本体81のフレーム部材82,83aに回転自在に装着されている。一方、現像装置14は、図5に示されるように、プロセスカートリッジ本体81に対して揺動支点146を中心にして、現像ロール141が感光体ドラム11に対して接離する方向に揺動自在に取り付けられている。また、現像装置14は、現像装置14の筐体140と、感光体ドラム11が回転自在に装着されたプロセスカートリッジ本体81のフレーム部材82,83aとの間に掛け渡されたコイルスプリング等の弾性部材147によって、現像ロール141の軸方向に沿った両端部に配置された間隙設定部材としての図示しないトラッキングロールが感光体ドラム11の表面に当接するよう構成されている。このように構成することにより、感光体ドラム11と現像ロール141との間隙(所謂DRS)が所要の値に精度良く設定される。プロセスカートリッジ80の装着方向に沿った先端側の端面には、図5及び図6に示されるように、感光体ドラム11に駆動力を伝達する第1の駆動力伝達部77aと、現像ロール141に駆動力を伝達する第2の駆動力伝達部78aとが突出した状態でそれぞれ設けられている。
プロセスカートリッジ80は、図7及び図8に示されるように、画像形成装置本体1aに設けられた第2の案内部材の一例としてのユニット装着部材90に感光体ドラム11の軸方向(X方向)に沿って着脱自在に装着される。
装置本体1aの内部には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の作像装置10(Y,M,C,K)の下方であって、高圧電源装置77の上方に存在するようユニット装着部材90が配置されている。ユニット装着部材90は、図7に示されるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)のプロセスカートリッジ80(Y,M,C,K)に対応して、装置本体1aの正面に対する幅方向(Y方向)に沿って配置された4つのカートリッジ支持部91(Y,M,C,K)を有する。なお、プロセスカートリッジ80(Y,M,C,K)等から構成される作像装置10(Y,M,C,K)は、図1に示されるように、イエロー(Y)側が相対的に高く、ブラック(K)側が相対的に低くなるよう傾斜して配置されている。そのため、4つのカートリッジ支持部91(Y,M,C,K)は、作像装置10(Y,M,C,K)に倣ってイエロー(Y)のカートリッジ支持部91Y側が相対的に高く、ブラック(K)のカートリッジ支持部91K側が相対的に低くなるよう傾斜した状態で配置される。
4つのカートリッジ支持部91(Y,M,C,K)は、基本的に同様に構成されている。カートリッジ支持部91は、図7に示されるように、プロセスカートリッジ80とは別にユニット化された露光装置13を装着するよう一段高い台状に形成された装着台92と、装着台92のプロセスカートリッジ80の装着方向(X方向)と交差する幅方向(Y方向)に沿った側方(図中左側)に隣接して凹形状に設けられ、着脱されるプロセスカートリッジ80の現像装置14に対応した底面を案内するガイド面93とを備える。
また、カートリッジ支持部91は、図9に示されるように、装着台92のプロセスカートリッジ80の装着方向(X方向)と交差する幅方向(Y方向)に沿った一端部に、上方へ向けて逆L字形状に突出した形状に設けられた第1のガイド部94と、装着台92に装着されたユニット化された露光装置13のハウジング13aの側面に突出した凸部からなる第2のガイド部95とを有している。
プロセスカートリッジ80は、図5及び図6に示されるように、カートリッジ支持部91の第1のガイド部94が挿入される凹部83を帯電装置12の下端部に備えているとともに、カートリッジ支持部91の第2のガイド部95が挿入される凹部84を現像装置14の内側面に備えている。また、プロセスカートリッジ80は、カートリッジ支持部91のガイド面93に現像装置14の下端面が案内される。
また、カートリッジ支持部91のプロセスカートリッジ80の装着方向(X方向)に沿った手前側の端部には、図9に示されるように、プロセスカートリッジ80を異なるカートリッジ支持部91に誤って装着することを防止するため、対応する色のプロセスカートリッジ80のみがカートリッジ支持部91に装着可能となるよう非互換形状の凹部96が設けられている。この非互換形状の凹部96は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)のプロセスカートリッジ80(Y,M,C,K)毎に装着方向(X方向)と交差する幅方向(Y方向)に沿った位置が異なる。一方、プロセスカートリッジ80の装着方向(X方向)に沿った手前側の端部に設けられたフレーム部材82の底面には、図6に示されるように、対応する色のカートリッジ支持部91の凹部96にのみ装着可能となるよう非互換形状の凸部85が設けられている。
装置本体1aは、図9に示されるように、プロセスカートリッジ80の装着方向(X方向)に沿った奥側の端部に、プロセスカートリッジ80に設けられた感光体ドラム11の第1の駆動力伝達部77aと相対的に掛り合うことで、当該プロセスカートリッジ80の先端側の端部を上方に設定された作動位置へ移動させて位置決めする位置決め部材97を備えている。即ち、この位置決め部材97は、プロセスカートリッジ80の第1の駆動力伝達部77aを上方の動作位置へと移動させて位置決めするための部材である。
一方、プロセスカートリッジ80の装着方向(X方向)に沿った手前側の端部には、図8に示されるように、プロセスカートリッジ80を上方の作動位置へと移動させる昇降レバー86が回動自在に設けられている。昇降レバー86は、図10に示されるように、回動軸861を中心にしてプロセスカートリッジ80のフレーム部材82に回動自在に取り付けられている。また、昇降レバー86は、コイルスプリング862を介して離間する方向に弾性力が付与された突当部863を回動軸861の下方に有している。
昇降レバー86は、図8に示されるように、プロセスカートリッジ80が所要の動作位置に装着される前の状態では、プロセスカートリッジ80の手前側に倒れた位置に回動されている。そして、昇降レバー86は、プロセスカートリッジ80をカートリッジ支持部91の動作位置に移動させた後、図10に示されるように、プロセスカートリッジ80の手前側の端面に略平行となるように時計回り方向に沿って約90度回動される。この操作により、昇降レバー86は、回動軸861を中心にしてテコの原理によりプロセスカートリッジ80の装着方向に沿った手前側の端部を上方の動作位置へと移動させる。なお、プロセスカートリッジ80の奥側の端部は、上述したように、位置決め部材97によって既に上方の動作位置へと移動されている。このとき、プロセスカートリッジ80の感光体ドラム11は、図1及び図2に示されるように、中間転写ベルト21を介して一次転写装置15に接触した動作位置で停止する。プロセスカートリッジ80の装着方向(X方向)に沿った手前側の端部は、図10に示されるように、装着方向に沿った手前側のフレーム部材82の上端面82aが、装置本体1aの突当部79の下面に突き当てられることで動作位置に位置決めされる。
プロセスカートリッジ80には、図4に示されるように、当該プロセスカートリッジ80を装置本体1に対して着脱自在する際にユーザーが手で把持する把持部87が設けられている。また、プロセスカートリッジ80には、その前面の右上部にドラム清掃装置16の送出部材162の先端部162aが円筒形状に突出した状態で設けられている。
なお、プロセスカートリッジ80は、感光体ドラム11と、この感光体ドラム11の周囲に配置される帯電装置12、現像装置14、ドラム清掃装置16等の画像形成部材のすべてを含む必要はなく、これらの画像形成部材のうち、感光体ドラム11と、帯電装置12及び現像装置14とから構成しても良く、感光体ドラム11と現像装置14などから構成しても良い。
プロセスカートリッジ80は、図8に示されるように、装置本体1aの所要の動作位置に装着されることにより、装置本体1a側から駆動力及び電力の供給を受ける。
<画像形成装置の動作>
以下、画像形成装置1による基本的な画像形成動作について説明する。
ここでは、前記4つの作像装置10(Y,M,C,K)を使用して、4色(Y,M,C,K)のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成する動作について説明する。
画像形成装置1は、図1及び図2に示されるように、画像形成動作(プリント)の要求の指令情報を受けると、4つの作像装置10(Y,M,C,K)、中間転写装置20、二次転写装置30、定着装置40等が始動する。
そして、各作像装置10(Y,M,C,K)においては、まず各感光体ドラム11が矢印Aで示す方向に回転し、各帯電装置12が各感光体ドラム11の表面を所要の極性(実施の形態1ではマイナス極性)及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、露光装置13が、帯電後の感光体ドラム11の表面に対し、画像形成装置1に入力される画像の情報を各色成分(Y,M,C,K)に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光を照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。
続いて、各現像装置14(Y,M,C,K)が、感光体ドラム11に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性(マイナス極性)に帯電された対応する色(Y,M,C,K)のトナーを現像ロール141からそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム11に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された4色(Y,M,C,K)のトナー像として顕像化される。
続いて、各作像装置10(Y,M,C,K)の感光体ドラム11上に形成された各色のトナー像が一次転写位置まで搬送されると、一次転写装置15が、その各色のトナー像を中間転写装置20の矢印Bで示す方向に回転する中間転写ベルト21に対して順番に重ね合わされるような状態で一次転写させる。
また、一次転写が終了した各作像装置10では、ドラム清掃装置16が付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム11の表面を清掃する。これにより、各作像装置10は、次の作像動作が可能な状態にされる。
続いて、中間転写装置20では、中間転写ベルト21の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送する。一方、給紙装置50では、作像動作に合わせて所要の記録用紙5を給紙搬送路56に送り出す。給紙搬送路56では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対54が記録用紙5を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。
二次転写位置においては、二次転写装置30の二次転写ロール31が、中間転写ベルト21上のトナー像を記録用紙5に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した中間転写装置20では、ベルト清掃装置27が、二次転写後の中間転写ベルト21の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。
続いて、トナー像が二次転写された記録用紙5は、中間転写ベルト21と二次転写ロール31から剥離された後に搬送ガイド57,58を介して定着装置40まで搬送される。定着装置40では、回転する加熱用回転体41と加圧用回転体42との間の接触部に二次転写後の記録用紙5を導入して通過させることにより、必要な定着処理(加熱及び加圧)をして未定着のトナー像を記録用紙5に定着させる。最後に、定着が終了した後の記録用紙5は、その片面への画像の形成を行うだけの画像形成動作のときは、用紙排出ロール対61により、例えば、装置本体1aの上部に設置された用紙排出部60に排出される。
また、記録用紙5の両面に画像を形成するときは、片面に画像が形成された記録用紙5を用紙排出ロール対61により用紙排出部60に排出せずに、用紙排出ロール対61が記録用紙5の後端を保持している間に当該用紙排出ロール対61の回転方向を逆転方向に切り替える。用紙排出ロール対61により逆転方向に搬送される記録用紙5は、切替ゲート62の上部を通過した後、用紙搬送ロール対64や搬送ガイド65〜68等を備えた両面用搬送経路63を介して表裏が反転された状態で用紙搬送ロール対54へと再度搬送される。用紙搬送ロール対54は、記録用紙5を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給し、記録用紙5の裏面に画像を形成し、用紙排出ロール対61によって装置本体1aの上部に設置された用紙排出部60に排出する。
以上の動作により、4色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が形成された記録用紙5が出力される。
<画像形成装置の特徴部分の構成>
図11(a)(b)は画像形成装置の装置本体をそれぞれ異なった角度から観た外観斜視図である。
画像形成装置1の装置本体1aは、図11に示されるように、外観が略直方体形状に形成されている。装置本体1aの正面100aの下端部には、給紙装置50の用紙収容体51を構成する操作パネル51aが引出自在に設けられている。また、装置本体1aの正面100aの中央部には、手差しトレイ70が下端部に設けられた図示しない支点を中心にして開閉自在に設けられている。さらに、画像形成装置本体1aの正面100aの上端部には、トナーカートリッジ145(Y,M,C,K)を着脱するためのカートリッジカバー145aが下端部に設けられた図示しない支点を中心にして開閉自在に取り付けられている。
装置本体1aの右側面100bには、図11(b)に示されるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)のプロセスカートリッジ80(Y,M,C,K)、並びに後述する廃トナー収容容器の一例としての廃トナー回収容器180を着脱する等の操作を行う開口部(操作部)102(図12参照)を覆う開閉部材の一例としてのサイドカバー101が下端部に設けられた図示しない支点を中心にして開閉自在に設けられている。開口部102には、図12に示されるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)のプロセスカートリッジ80(Y,M,C,K)の着脱方向に沿った手前側の端部が露出しているとともに、ベルト清掃装置27の送出部材272の円筒形状に形成された先端部272aが露出している。
装置本体1aの右側面100bに設けられた開口部102には、図13に示されるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)のプロセスカートリッジ80(Y,M,C,K)及びベルト清掃装置27から排出される廃トナー等を回収するとともに、装置本体1aに対して着脱操作される操作部材の一例としての廃トナー回収容器180が着脱自在に設けられている。廃トナー回収容器180は、正面略矩形状の薄い箱体状に形成されている。廃トナー回収容器180は、その下端部に設けられた二か所の係止凹部180aを、装置本体1aの開口部102の下端部に設けられた係止凸部180bに係止した状態で、その上端部の中央に設けられた操作レバー181を回動させることにより装置本体1aに対して着脱される。
一方、装置本体1aの左側面100cは、図11(a)に示されるように、当該装置本体1aを構成する外装カバー104により覆われている。外装カバー104の内部には、図14に示されるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の作像装置10(Y,M,C,K)や中間転写装置20などを駆動する図示しない駆動モータを備えた駆動装置105と、画像形成装置1に入力端子を介して外部から入力される画像データに所要の画像処理を施す画像処理装置106と、駆動装置105や画像処理装置106などに低電圧を供給する低圧電源装置107が配置されている。駆動装置105は装置本体1aの左側面100cにおける上部中央に、画像処理装置106は画像形成装置本体1aの左側面100cにおける左端の上部から中央部にわたり、低圧電源装置107は画像形成装置本体1aの左側面100cにおける駆動装置105の下方及び画像処理装置106の右方にわたりそれぞれ位置している。これら駆動装置105、画像処理装置106及び低圧電源装置107は、画像形成装置1の画像形成動作時に駆動されて駆動力を発生させたり、電子回路を動作させて信号処理や低電圧電力の生成を行うものであり、画像形成動作に伴って熱を発生させるため、送風して冷却することが必要な被冷却部(被送風部)を構成している。
また、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各作像装置10(Y,M,C,K)や中間転写装置20、定着装置40は、やはり、画像形成動作に伴って駆動部の回転動作や露光動作、あるいは定着動作等に伴い、熱を発生させたり、トナー等の粉塵を生成するため、冷却や送風が必要な被冷却部(被送風部)を構成している。
装置本体1aは、図15(a)に示されるように、装置本体1aのサイドカバー101(図11(b)参照)の設置側面(右側面100b)と隣接する側面の一例としての正面100aに配置される第1の送風手段の一例としてのフロントファン110と、装置本体1aの左側面100cに配置される第2の送風手段の一例としてのメインファン111とを備える。フロントファン110は、主として装置本体1aの正面100aから吸気し、画像形成部の上方及び下方へ分岐させて送風する。また、メインファン111は、装置本体1aの左側面100cから吸気し、当該装置本体1aの左側面100cに配置される駆動装置105や画像処理装置106、あるいは低圧電源装置107、及びフロントファン110に対して送風する。装置本体1aの左側面100cには、図11(a)に示されるように、メインファン111により吸気するための吸気口108が開口されている。吸気口108は、異物の侵入を防止する異物侵入防止部材としてのルーバーを備えている。
フロントファン110は、上述したように、装置本体1aの正面100aに配置されており、主として装置本体1aの正面100aから吸気する。しかしながら、装置本体1aの正面100aには、図11(a)に示されるように、給紙装置50の操作パネル51aと手差しトレイ70とカートリッジカバー145aが配置されている。そのため、装置本体1aの正面100aには、左側面100cのように吸気口108を設けることができない。フロントファン110は、図15(b)に示されるように、主として、カートリッジカバー145aと手差しトレイ70との間に存在する間隙、及び手差しトレイ70の内面に形成される間隙Gから吸気する。更に、本実施の形態では、フロントファン110は、メインファン111による送風の一部を吸気として利用するように構成されている。尚、図15(b)は、手差しトレイ70を開いた状態を示す一部破断の斜視構成図である。
メインファン111は、図14に示されるように、当該メインファン111により送られる空気を、第1の被冷却部(冷却対象)の一例としての駆動装置105及び画像処理装置106へ送る第1の分岐部と、第2の被冷却部の一例としての低圧電源装置107へ送る第2の分岐部と、フロントファン110へ吸気する第3の分岐部とを有する第1の分岐用ダクト120を、その内面(図14中奥側)に備えている。
第1の分岐用ダクト120は、図16に示されるように、メインファン111の正面形状と略同一形状に形成された開口部121を有している。この開口部121は、左上部に仕切壁122によって区画された第1の分岐部123と、当該第1の分岐部123の下方に開口部121の左側の略2/3の領域を占めるように仕切壁124によって区画された第2の分岐部125と、開口部121の右側の略1/2の領域を占める第3の分岐部126とに分割されている。
第3の分岐部126へと分岐された空気流は、図15(a)に示されるように、装置本体1aの左サイドプレート130の内側を下方へと導かれ、装置本体1aの前面に配置されたダクト部材127内のダクト128を介してフロントファン110へ送られる。第3の分岐部126は、開口部121の略1/2の面積を占めており、メインファン111による送風の約半分は、フロントファン110への吸気として供給される。フロントファン110への吸気量は、メインファン111による送風の約半分に限定されず、分岐用ダクト120の第3の分岐部126の開口面積に応じて適宜設定される。
ダクト部材127は、図15(a)に示されるように、装置本体1aの正面100aの左右に配置された左サイドプレート130と右サイドプレート131を機械的に連結して固定する構造体としての役割をも兼ね備える。ダクト部材127は、図17に示されるように、板金を折り曲げることにより装置本体1aの正面100a側が全面開口した略直方体状の箱体として構成されている。ダクト部材127の一側面には、図17(b)に示されるように、第3の分岐部126からの空気流を導入する導入口132が開口されている。フロントファン110は、図15(a)に示されるように、ダクト部材127の内部における右側端部に装着されている。なお、図17中、符号133、134はダクト部材127の剛性を高める補強用リブを示している。
第1の分岐用ダクト120における第1の分岐部123へと送られた空気流は、図14に示されるように、駆動装置105を介して画像処理装置106へと送られる。画像処理装置106へと送られた空気流は、図11(a)に示されるように、装置本体1aの左側面100cに開口された第1の排気口135から外部に排出される。第1の排気口135は、異物の侵入を防止する異物侵入防止部材としてのルーバーを備えている。
また、第1の分岐用ダクト120における第2の分岐部125へと送られた空気流は、図14に示されるように、低圧電源装置107へ送られる。低圧電源装置107へと送られた空気流は、図11(a)に示されるように、装置本体1aの左側面100cの下部に開口された第2の排気口136から外部に排出される。第2の排気口136は、異物の侵入を防止する異物侵入防止部材としてのルーバーを備えている。
一方、フロントファン110は、図1に示されるように、当該フロントファン110により送られる空気を、画像形成部の上方と下方にそれぞれ分岐する第2の分岐用ダクト137を備えている。
第2の分岐用ダクト137は、図18に示されるように、フロントファン110の外周形状に対応した正面矩形の枠体状に形成されたダクト本体138を備えている。ダクト本体138の前面には、フロントファン110の正面形状と略同一形状に形成された開口部139を有している。また、第2の分岐用ダクト137の背面には、画像形成部の上方と下方にそれぞれ分岐する上方吸気部170と下方吸気部171が開口されている。上方吸気部170と下方吸気部171との間は、遮蔽板部172により遮蔽されている。上方吸気部170は、空気の流れを整える上下方向に設けられた複数の整流板173を備えている。複数の整流板173は、水平方向に沿って一定の間隔を隔てて互いに平行に配置されている。フロントファン110は、第2の分岐用ダクト137の内部に装着された状態でダクト部材127に取り付けられている。ダクト部材127には、図17(a)に示されるように、上方吸気部170及び下方吸気部171に対応した開口部174、175がそれぞれ設けられている。
第2の分岐用ダクト137の上方吸気部170は、図19(a)に示されるように、中間転写装置20と対向する位置に配置されている。第2の分岐用ダクト137の上方吸気部170と対向する位置には、当該上方吸気部170から吸気される空気流を中間転写装置20の上部へ導く導風部材176が設けられている。導風部材176は、上方吸気部170から吸気される空気流を中間転写装置20の中間転写ベルト21の上部へと導く傾斜面177を備える。中間転写装置20の上部へと導かれた空気流は、中間転写ベルト21の上面に沿って当該中間転写ベルト21の移動方向に沿った上流側へ移動し、二次転写装置30と定着装置40との間に形成された送風用の通路154(図1参照)を通って装置本体1aの背面から外部に排出される。装置本体1aの背面100dには、図11(b)に示されるように、第3の排気口155が開口されている。第3の排気口155は、ルーバーを備えている。
また、第2の分岐用ダクト137の下方吸気部171は、図19(b)に示されるように、作像装置10(Y,M,C,K)を装着するユニット装着部材90と対向する位置に配置されている。ユニット装着部材90には、第2の分岐用ダクト137側の端部に、当該下方吸気部171から吸気される空気流をユニット装着部材90の下方及び高圧電源装置77へ導く導風部156が設けられている。導風部156は、下方吸気部171から送風される空気の流れを画像形成部と高圧電源装置77の双方へと導く傾斜面から構成されている。導風部156は、ユニット装着部材90に一体的に設けられている。導風部156によって導かれた空気流の一部は、高圧電源装置77を冷却する。高圧電源装置77へと送られた空気流は、図11(b)に示されるように、装置本体1aの背面に開口された第3の排気口155から外部に排出される。
また、導風部156によって導かれた空気流の一部は、図19(b)に示されるように、ユニット装着部材90の下方へと流入する。ユニット装着部材90の下方には、第1の案内部材の一例としての送風用案内部材200が設けられている。
送風用案内部材200は、図20に示されるように、射出成形された合成樹脂等により平面矩形の平板状に形成されている。送風用案内部材200は、その表面に形成された係合用の凸部201を介して、ユニット装着部材90の裏面に平行となるよう固定されている。送風用案内部材200の裏面には、高圧電源装置77の図示しない基板を固定するための複数のリブ209が設けられている。送風用案内部材200とユニット装着部材90との間には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各作像装置10(Y,M,C,K)へ送風するための送風用通路202が形成される。送風用通路202は、送風用案内部材200の表面に形成された第1の分岐壁203によって、各作像装置10(Y,M,C,K)の手前側へ送風する第1の送風通路204と各作像装置10(Y,M,C,K)の奥側へ送風する第2の送風通路205とに分割されている。第1の送風通路204は、フロントファン110からの送風が直接送られるため、送風の風量並びに圧力が第2の送風通路205に比較して大きい。そのため、第1の分岐壁203によって第1の送風通路204と第2の送風通路205とに分岐された空気流は、第1の送風通路204の送風の風量並びに圧力が第2の送風通路205より大きく、送風用通路202へと導かれた空気流は、後述するように、ユニット装着部材90の上面に導かれた際に、第1の送風通路204側から第2の送風通路205側へと、即ちプロセスカートリッジ80の装着方向に沿った手前側から奥側へ向かって流れるように構成されている。なお、図示の実施の形態では、送風用案内部材200の表面に形成された第2の分岐壁206によって、各作像装置10(Y,M,C,K)の背面側へ送風する第3の送風通路207が設けられている。
第1の分岐壁203によって分岐されたプロセスカートリッジ80の装着方向に沿った手前側の端部と中間部では、中間部の通路幅が手前側端部より広く設定されている。第1の分岐壁203の配置及び形状は、上述したように、プロセスカートリッジ80の装着方向に沿った手前側の端部が中間部及び奥側に比較して送風量が多くなるよう設定される。但し、第1の分岐壁203は、プロセスカートリッジ80の装着方向に沿った手前側の端部と中間部とで送風量が略等しくなるように設定しても良い。なお、送風用案内部材200の外周には、空気が外部へ漏れるのを抑制する側壁208が設けられている。
送風用案内部材200によって送風されるユニット装着部材90は、図21に示されるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)のプロセスカートリッジ80(Y,M,C,K)にそれぞれ送風するための複数の開口部を備えている。
イエロー(Y)のプロセスカートリッジ80Yに対応した開口部は、現像装置14のガイド面93の一端側の端部に設けられた第1の開口部211と、露光装置13の装着台92の長手方向に沿った奥側に設けられた第2の開口部212とから構成されている。また、マゼンタ(M)のプロセスカートリッジ80Mに対応した開口部は、現像装置14のガイド面93に設けられた第1〜第3の開口部213〜215と、露光装置13の装着台92の長手方向に沿って長く設けられた第4の開口部216とから構成されている。シアン(C)のプロセスカートリッジ80Cに対応した開口部は、現像装置14のガイド面93の一端側の端部に設けられた第1〜第2の開口部217,218と、露光装置13の装着台92の長手方向に沿って長く設けられた第3の開口部219とから構成されている。ブラック(K)のプロセスカートリッジ80Kに対応した開口部は、現像装置14のガイド面93の一端側の端部、中央部及び後端部に設けられた第1〜第3の開口部220〜222と、露光装置13の装着台92の長手方向に沿って長く設けられた第3の開口部223とから構成されている。
上述した各々の開口部に対しては、4つの作像装置10(Y,M,C,K)の配列方向に沿ってイエローの作像装置10Yからブラックの作像装置10Kに向けて送風される。そのため、フロントファン110により送風される空気流は、イエローの作像装置10Yが最も流速が速く、ブラックの作像装置10Kが最も遅くなる。また、イエローの作像装置10Yを通過する空気流の流速は最も速いものの、空気流は、図20(a)に示されるように、送風用案内部材200の表面に沿って流れるため、ユニット装着部材90に開口部を単に設けたのみでは、イエローの作像装置10Yに対応した開口部211を通過してしまい、イエローの作像装置10Yに対して十分に供給されない虞れがある。
そこで、この実施の形態では、図21に示されるように、イエローの第1の開口部211には、当該第1の開口部211にフロントファン110により送風される空気流を導入するための第1の導入板211aが傾斜した状態で設けられている。第1の導入板211aは、図22(a)に示されるように、ユニット装着部材90の表面に対して所要の角度α1だけ第1の開口部211側が下方に傾斜した平板状に形成されている。また、イエローの第1の導入板211aは、図21に示されるように、空気流の流速が最も速いため、プロセスカートリッジ80の装着方向に沿った長さL1が最も短く設定されている。また、イエローの第1の導入板211aは、他の導入板に比較して傾斜角α1が最も小さい。イエローの第1の開口部211は、プロセスカートリッジ80の装着方向に沿った上流側の端部に開口されているのみで、他の作像装置と異なり装着方向に沿った下流側には設けられていない。
また、マゼンタに対応した第1の開口部213には、当該第1の開口部213にフロントファン110により送風される空気流を導入するための第1の導入板213aが傾斜した状態で設けられている。第1の導入板213aは、図22(b)に示されるように、ユニット装着部材90の表面に対して所要の角度α2だけ第1の開口部213側が下方に傾斜した平板状に形成されている。また、マゼンタの第1の導入板213aは、図21に示されるように、空気流の流速がイエローの空気流より遅いため、装着方向に沿った長さL2がイエローの第1の開口部211より長く設定されている。また、マゼンタの第1の導入板213aは、イエローの第1の導入板211aに比較して傾斜角α2が大きい。
さらに、シアンに対応した第1の開口部217には、当該第1の開口部217にフロントファン110により送風される空気流を導入するための第1の導入板217aが傾斜した状態で設けられている。第1の導入板217aは、図22(c)に示されるように、ユニット装着部材90の表面に対してイエローの第1の導入板211aより大きい所要の角度α3だけ第1の開口部217側が下方に傾斜した平板状に形成されている。また、シアンの第1の導入板217aは、図21に示されるように、空気流の流速がイエローの空気流より遅いが角度α3が大きいため、装着方向に沿った長さL3がイエローの第1の開口部211より長く且つマゼンタの第1の開口部213より短く設定されている。また、シアンの第1の導入板217aは、マゼンタの第1の導入板213aに比較して傾斜角α3が大きい。
また、ブラックに対応した第1の開口部220には、当該第1の開口部220にフロントファン110により送風される空気流を導入するための第1の導入板220aが傾斜した状態で設けられている。第1の導入板220aは、図22(d)に示されるように、ユニット装着部材90の表面に対して所要の角度α4だけ第1の開口部220側が下方に傾斜した平板状に形成されている。また、ブラックの第1の導入板220aは、図21に示されるように、空気流の流速が最も遅いため、装着方向に沿った長さL4がマゼンタの第1の開口部213と同程度に長く設定されている。また、ブラックの第1の導入板220aは、傾斜角α4が最も大きい。
また、送風用案内部材200の表面には、図20(a)に示されるように、シアンに対応した第2の開口部218及び第3の開口部219に送風するための第1及び第2の傾斜面224,225と、ブラックに対応した第2の開口部221に送風するための第3の傾斜面226とが一体的に設けられている。シアンに対応した第2の開口部218及び第3の開口部219は、ブラックに対応した第2の開口部221よりも空気流の流れ方向に沿った上流側に位置しているが、ブラックに対応した第2の開口部221は、最下流側に位置しているため、側壁208に突き当てられた空気流が流れ込んで空気流の流量が確保される。これに対して、シアンに対応した第2の開口部218及び第3の開口部219は、送風側から第3番目に位置し、第1の導入板217aの傾斜角をある程度大きく設定しても限界がある。そのため、送風用案内部材200の表面に第1及び第2の傾斜面224,225を補助的に設けることにより、シアンに対応した第2の開口部218及び第3の開口部219に送風される空気量が確保される。なお、ブラックに対応した第2の開口部221に対する送風量を確保するためには、図7(b)に示されるように、当該第2の開口部221に導入板221aを設けても良い。
また、複数の開口部は、基本的に、フロントファン110から離間するほど開口幅及び傾斜角が大きく設定されており、フロントファン110から離間するほど開口面積が増加するように設定されている。
装置本体1aの内部には、図23に示されるように、その左側面100cに駆動装置105が装着される駆動側の板金からなるサイドプレート230が配置されている。サイドプレート230の外側面には、図14に示されるように、駆動装置105、画像処理装置106及び低圧電源装置107、メインファン111などが取り付けられている。サイドプレート230には、図23に示されるように、フロントファン110からユニット装着部材90及び送風用案内部材200を介してイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各作像装置10(Y,M,C,K)に送風され、当該各作像装置10(Y,M,C,K)の廃トナー回収容器180側から反対側へ向けて送風される空気流の一部を、サイドプレート230の外側面へと排出する4つの排出口231〜234が開口されている。
4つの排出口231〜234は、シアン(C)のプロセスカートリッジ80Cの装着方向に沿った奥側の端部において、当該シアン(C)のプロセスカートリッジ80Cの上流側及び下流側にそれぞれ2つずつ開口されている。排出口231〜234から排出される空気流は、図11(a)に示されるように、例えば、装置本体1aの左側面100cに開口された第1の排気口135から外部に排出される。
<画像形成装置の特徴部分の動作>
画像形成装置1は、図1に示されるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各作像装置10(Y,M,C,K)における画像形成動作に伴って、フロントファン110及びメインファン111が駆動される。なお、フロントファン110及びメインファン111は、各作像装置10(Y,M,C,K)における画像形成動作に完全に同期しても良いが、各作像装置10(Y,M,C,K)における画像形成動作が終了した後も所要時間だけ継続して駆動され、所要時間が経過した後に停止するように駆動されるのが望ましい。
メインファン111が駆動されると、メインファン111は、図11(a)に示されるように、装置本体1aの左側面100cに設けられた吸気口108から外部の空気を吸気する。メインファン111により送風される空気流は、図24に示されるように、第1の分岐用ダクト120(図16参照)によって分岐され、駆動装置105を介して画像処理装置106へと送られて、これらの駆動装置105及び画像処理装置106を冷却する。これらの駆動装置105及び画像処理装置106を冷却した空気流は、図11(a)に示されるように、装置本体1aの左側面に設けられた第1の排気口135から外部へ排気される。
また、第1の分岐用ダクト120によって分岐された空気流は、低圧電源装置107へと送られ、低圧電源装置107を冷却する。低圧電源装置107を冷却した空気流は、装置本体1aの左側面100cに設けられた第2の排気口136から外部へ排出される。
また、第1の分岐用ダクト120によって分岐された空気流は、図24に示されるように、ダクト部材127内のダクト128を通ってフロントファン110へ送られる。フロントファン110は、図15(b)に示されるように、装置本体1aの正面に設けられた間隙G及びダクト部材127内のダクト128を介したメインファン111からの送風によって外部の空気を吸気する。フロントファン110により送風される空気流は、図19に示されるように、第2の分岐用ダクト137によってイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の作像装置10(Y,M,C,K)及び中間転写装置20等を備えた画像形成部の上部及び下部へと分岐される。
イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の作像装置10(Y,M,C,K)及び中間転写装置20等を備えた画像形成部の上部へと分岐された空気流は、図25に示されるように、中間転写ベルト21の上面に沿って流れ、中間転写装置20と定着装置40との間に形成された通路154を介して装置本体1aの背面100d側へと送られる。装置本体1aの背面100d側へと送られた空気流は、図11(a)に示されるように、当該装置本体1aの背面100dに設けられた第3の排気口155から外部へ排出される。
また、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の作像装置10(Y,M,C,K)及び中間転写装置20等を備えた画像形成部の下部へと分岐された空気流は、図26に示されるように、その一部が送風用案内部材200の裏面に取り付けられた高圧電源装置77へと送られて、当該高圧電源装置77を冷却する。
さらに、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の作像装置10(Y,M,C,K)及び中間転写装置20等を備えた画像形成部の下部へと分岐された空気流は、その一部がユニット装着部材90と送風用案内部材200との間に形成された送風用通路202へと流れる。
ユニット装着部材90と送風用案内部材200との間に形成された送風用通路202へと流れた空気流は、図27に示されるように、その一部がユニット装着部材90のプロセスカートリッジ80Kの装着方向に沿った手前側に沿ってそのまま流れる。ユニット装着部材90のプロセスカートリッジ80Kの装着方向に沿った手前側には、図21に示されるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の作像装置10(Y,M,C,K)へと送風するため複数の第1の開口部211,213,217,220が設けられている。また、複数の第1の開口部211,213,217,220には、図22(a)〜(d)に示されるように、傾斜板211a,213a,217a,220aがそれぞれ設けられており、各作像装置10(Y,M,C,K)の第1の開口部211,213,217,220における開口幅及び傾斜板211a,213a,217a,220aの傾斜角α1〜α4は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各作像装置10(Y,M,C,K)において流れる空気流量が略等しくなるようにそれぞれ設定されている。そのため、ユニット装着部材90のプロセスカートリッジ80の装着方向に沿った手前側には、図26に示されるように、複数の第1の開口部211,213,217,220を介してイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の作像装置10(Y,M,C,K)において略同程度となるようにユニット装着部材90の表面に沿って空気流が形成される。
また、ユニット装着部材90には、当該ユニット装着部材90のプロセスカートリッジ80の装着方向に沿った中間部及び下流側にも複数の開口部が開口されている。ユニット装着部材90と送風用案内部材200との間に形成された送風用通路202へと流れた空気流の一部は、ユニット装着部材90のプロセスカートリッジ80の装着方向に沿った中間部及び下流側に設けられた複数の開口部212,214,215,216,221,222,223からイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各作像装置10(Y,M,C,K)へと送られる。
その際、フロントファン110は、図24に示されるように、装置本体1aの中心線よりもプロセスカートリッジ80の装着方向に沿った上流側に変位した位置(装置本体1aの正面100aから見て右寄り)に配置されている。そのため、フロントファン110による送風圧力は、プロセスカートリッジ80の装着方向に沿った上流側が下流側に比較して高い。その結果、ユニット装着部材90に設けられた複数の第1の開口部211,213,217,220及び他の開口部212,214,215,216,221,222,223から各作像装置10(Y,M,C,K)へと送られた空気流は、図26に示されるように、プロセスカートリッジ80の装着方向に沿った上流側から下流側に向かって流れる。プロセスカートリッジ80の装着方向に沿った下流側に到達した空気流は、その一部がサイドプレート230に開口された4つの排出口231〜234から装置本体1aの左側面へと流れ、図11(b)に示されるように、装置本体1aの左側面に設けられた第3の排気口155から外部に排出される。また、プロセスカートリッジ80Kの装着方向に沿った下流側に到達した空気流は、その一部が装置本体1aの背面に設けられた第3の排気口155(図11(b)参照)から外部に排出される。
このように、上記実施の形態に係る画像形成装置1では、フロントファン110及びメインファン111により送風される空気が、プロセスカートリッジ80の装着方向に沿った上流側から下流側に向かって流れるため、プロセスカートリッジ80の装着方向に沿った上流側の端部に位置する廃トナー回収容器180やプロセスカートリッジ80の装着部などからなる操作部へと流れることが回避され、これら廃トナー回収容器180やプロセスカートリッジ80の装着部にトナーなどの異物が付着することが防止乃至抑制される。
1…画像形成装置
1a…装置本体
11…感光体ドラム
14…現像装置
50…感光ユニット
60…現像ユニット
90…ユニット装着部材(第2の案内部材)
200…送風用案内部材(第1の案内部材)

Claims (7)

  1. 複数の像保持体上に互いに色の異なる画像を形成する複数の作像手段、及び前記複数の作像手段の上方に配置されて当該複数の作像手段によって形成された互いに色の異なる画像を一括して転写する中間転写手段を有する画像形成部と、
    前記画像形成部の一側面に配置され、前記画像形成部から排出される廃トナーを収容する廃トナー収容容器と、
    前記廃トナー収容容器を着脱するため装置本体の側面に設けられた開口部を開閉する開閉部材と、
    前記装置本体の前記開閉部材の設置側面と隣接する側面において前記廃トナー収容容器寄りに設けられ、前記画像形成部に対して前記廃トナー収容容器側から反対側に向けて送風する送風手段と、
    を備え
    前記送風手段は、前記画像形成部の上方に位置する前記中間転写手段の上部に送られる空気流と、前記画像形成部の下方に位置する複数の作像手段に送られる空気流とに分岐する分岐部材を有する画像形成装置。
  2. 前記画像形成部は、予め定められた方向に沿って配列される複数の作像手段を有し、
    前記装置本体は、前記画像形成部の下方に送られる空気流を前記複数の作像手段の配列方向に沿って案内する第1の案内部材と、前記第1の案内部材により案内された空気流を前記各作像手段に対して前記廃トナー収容容器側から反対側に向けて案内する第2の案内部材とを有する請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第2の案内部材は、前記複数の作像手段にそれぞれ空気を送る複数の開口部を有し、
    前記複数の開口部は、前記送風手段からの距離が遠くなるほど開口面積を大きくした請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記複数の開口部は、前記第1の案内部材により案内された空気流を当該各々の開口部へとそれぞれ導入する複数の導入部を有し、
    前記複数の導入部は、前記送風手段からの距離が遠くなるほど長さが長い請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部の一側面に配置され、前記画像形成部から排出される廃トナーを収容する廃トナー収容容器と、
    前記廃トナー収容容器を着脱するため装置本体の側面に設けられた開口部を開閉する開閉部材と、
    前記装置本体の前記開閉部材の設置側面と隣接する側面において前記廃トナー収容容器寄りに設けられ、前記画像形成部に対して前記廃トナー収容容器側から反対側に向けて送風する送風手段と、
    を備え、
    前記送風手段は、前記画像形成部の上方に送られる空気流と、前記画像形成部の下方に送られる空気流とに分岐する分岐部材を更に備えるとともに、
    前記装置本体は、前記廃トナー収容容器と反対側に配置される板金製の板状部材を備え、
    前記板状部材は、前記送風手段から前記画像形成部に向けて送風された空気を排出する複数の排気口を有する画像形成装置。
  6. 画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部の一側面に配置され、前記画像形成部から排出される廃トナーを収容する廃トナー収容容器と、
    前記廃トナー収容容器を着脱するため装置本体の側面に設けられた開口部を開閉する開閉部材と、
    前記装置本体の前記開閉部材の設置側面と隣接する側面において前記廃トナー収容容器寄りに設けられ、前記画像形成部に対して前記廃トナー収容容器側から反対側に向けて送風する送風手段と、
    を備え、
    前記装置本体は、当該装置本体の正面に配置される第1の送風手段と、左側面に配置される第2の送風手段を備え、
    前記第2の送風手段による送風の一部は、前記装置本体の左側面に配置される部材の冷却に使用されるとともに、前記送風の他の一部は、前記第1の送風手段の吸気に使用される画像形成装置。
  7. 前記第2の送風手段は、当該第2の送風手段により送られる空気を、第1の冷却対象へ送る第1の分岐部と、第2の冷却対象へ送る第2の分岐部と、前記第1の送風手段の吸気部へ送る第3の分岐部とを有する分岐用ダクトを備える請求項6に記載の画像形成装置。
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