JPS62169170A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、発明の目的 （＃、Ｘ！二の利用分！？〕 未発明は画像形成装置、更に詳しくは像１１！持休と、
該像担持体の周辺に配置される少なくとも一つのプロセ
スユニント（画像形成プロセス機器）を含み一体的に着
脱できるプロセスカートリッジを右する画像形成装置（
以下カートリッジ式画像形成装置と記す）に関する。

〔従来の技術〕

近来、画像形成装置としては上記のようなカートリッジ
式のものが種々考案されるようになってきている。プロ
セスカートリッジはそれに含ませる１つ或は複数のプロ
セスユニットの種類や組合せ竿により様々な形態に形成
され１画像形成装置本体に対して着脱自在に適用使用さ
れる。

画像形成装置をカートリッジ式に構成するのは概略以下
のような理由による。まず像担持体（一般に感光ドラト
、以下感光ドラムと記す）と、その周辺に配置されるプ
ロセスユニットはその相互配列位置精度を精密に保つ必
要があるため、装置の保守・点検などに際し各々のプロ
セスユニットが感光ドラムに対し独ケに装置本体に設置
されている場合にはその作業が難しくなるという点があ
る。また感光ドラムはその寿命に応じて交換する必要が
あるため、その周辺のプロセスユニットの寿命もドラム
と同等にし一体として交換できれば都合がよいという点
もある０面してこれ等の点は画像形成装置をカートリッ
ジ式に構成することにより合理的に対処できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、カートリッジ式画像形成装置は感光ドラムとそ
の周辺のプロセスユニットを一体的に一つの枠内に収容
して画像形成装置本体に対して着脱自由に装着するとい
う構成」二の理由からプロセスカートリッジ（以下、カ
ートリッジと略記する）特有の問題があり、そのためカ
ートリッジの使用限界が短くなる短所も同時に有してい
た。

その大きな原因の一つにカートリッジ内の空気流通性の
悪さがあげられる、即ちＥ述したような構成をとるため
カートリッジは実質的に密閉構造に近くなり、必然的に
カートリッジ内の空気の流通は悪くなる。このため、感
光ドラム周辺のプロセスユニット例えば現像器やクリー
ナから漏れて出た現像剤がカートリッジ内から排出され
ず他のカートリッジ内プロセスユニット例えば帯電器に
付着して帯電器の長期的な安定した放電を阻害すること
があった。又帯電器のコロナ放電により発生したオゾン
が帯電器内部やカートリッジ内の他の部分に滞留するこ
とにより、感光ドラム表面或はカートリッジ内の他の部
分の劣化を早めてしまうことがあった。更にはカートリ
ッジ内各部の温度がに昇しても空気の流通が悪く冷却が
行えず異常ｙｌ温によるプロセスユニットの機能低下を
もたらすという問題もあった。

本発明はカートリッジ式画像形成装置についての上記の
ような問題点を解消することを１］的とするものである
。

口、発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、像押持体と、該像担持体の周辺に配備される
少なくとも１つの画像形成プロセス機器を含み一体的に
着脱できるプロセスカートリッジを（ｆする画像形成装
置において、プロセスカートリッジ側と画像形成装置本
体側とに、プロセスカーＩ・リングが画像形成装置本体
に装着状態にあるとき／Ｅいに対向してプロセスカート
リッジ内と画像形成装置本体側との間に連通通風路を形
成する通風量［１部を具備させた、ことを特徴とする画
像形成装置を要旨とする。

上記の連通通風路は具体的にはカートリッジ内へ空気を
送り込む送風路、またはカートリッジ内の空気を排出す
る排風路、もしくはその両者である。

〔作　用〕

上記の構成によりカートリッジ内空気の流通が積極的に
なされ、空気流通の悪さに起因する前述のような諸問題
は良好に解消される。

〔実施例〕

図面は本発明の一実施例画像形成装置を示すもので、第
１図は全体的な概略構成を示す縦断正面図、第２図は１
績装置のプロセスカートリッジ部分の拡大ｆｆｌ断正断
固面図る。

本例の画像形成装置はカートリッジ式で、佳つ光学系移
動型・回転ドラム型の転写式電子写／ｊ複写装置である
。第１図において１は固定の原稿載１ト１ガラスであり
、該ガラスに面の所定位置に原稿２を複写すべき画像面
をｒ向きにして載置し、その１−から原稿圧着板１ａを
かぶせることにより原稿セットがなされる。

３〜９は原稿載置ガラスｌの下面側に配設した移動型光
学系であり、ＪＬ体的に３は原稿照明ランプ、４〜６は
移動第１ミラー・同第２ミラー・同第３ミラー、７〜９
は固定第４ミラーｅ回第５ミラー拳回第６ミラー、１０
は移動第３ミラーと固定第４ミラーとの間に配設した結
像レンズである。ランプ３と移動：ＪＳｌミラー４は原
稿ａ置ガラスｌのｔ″面に沿ってガラスの図面し左辺側
から右辺側へ所定の速度で往動移動駆動され、それに連
動して移動第２ミラー５と同第３ミラー６が動方向に１
：、尼ランプ３・移動第１ミラー４の局の速度で行動移
動し、これにより原稿載置ガラスｌの上面に載置セット
されている原稿２の下向き画像面が左辺側から右辺側に
順次に照明及びミラー走査され、その走査原稿光像が像
担持体たる回転感光ドラム１１の周面に順次に結像露光
される。ランプ３．移動第１〜第３ミラー４・５・６は
所定の行動終点に到達すると復動に転じられてはじめの
往動始点位置に戻される。

感光ドラム１１は軸１１ａを中心に矢示方向に所定の周
速度で回転駆動され、上記走査原稿光像の結像露光位置
よりも感光ドラム回転方向ヒ流側に位置するぜ；２電器
１２により圧又は負の均一帯電処理を受け、そのｌ！Ｆ
　’＋Ｊｉ面に上記走査原稿光像の結像露光を順次に受
けることにより感光ドラム周面に原稿画像に対応する静
電像が順次に形成されていく。

Ｌ温感光ドラム周面の形成静電像は次いで第１の現像器
１３又は第２の現像器１４でトナー像として顕像化され
る０本例装置において第１の現像７．４１３は色トナー
（赤・？を等の色トナー）を収容した現像器、ｍ２の現
像器１４は黒トナーを収容した現像器であり、コンソー
ル部（不図示）で何れか所望の現像器を選択すると選択
された現像器が感光ドラムｔｉに対して作用状態になる
前進位置に移動してその位置に保持され、他の現像器は
感光ドラム１１に対して非作用の後氾位置に保持される
０図は黒トナーを収容した第２の現像器１４が選択され
て感光ドラムｌｌに作用状ｙムになっている状態を示し
た。

感光ドラム１１周面のトナー現像画像は転写り１）電器
１５位置で感光ドラム１１と転写帯電器１５との間に感
光ドラム１１の回転と同期取りされて給紙部から給送さ
れた転写紙面に順次に転写される。像転写を受けた転写
紙は分離帯電器２７により感光ドラム１１面から順次に
分離され、搬送部２８を介して定着器２９へ送り込まれ
る。該定着器２９で転写紙面の転写像は永久固着像とし
て定着される０次いでその転写紙は第１排出ローラ３０
へ送られ、フラッパ３１の」―縁とガイド３２の間に案
内され、第２排出ローラ３４に至る。その途中に補助ガ
イド部材３３があるが、このガイド部材３３は矢印方向
に回転自在となっているので転写紙の通過に対して影響
を′ｊ−えない、而して転写紙は第２排出ローラ３４か
ら装置外のトレイ３５とに画像形成物（コピー）として
ＪＪＦ出される。

トナー像転写後の感光ドラム１１面はクリーナ１６位置
を通過することにより転写残りトナー分の除去を受け１
次いで前露光ランプ１７による光照射を受けることによ
り表面電荷の除去（電気的メモリの除去）を受け、再び
セ１）電器１２による均一帯電を受けることにより繰り
返して画像形成に供される。

給紙部は本例装置の場合筒１及び第２のＦ下２つの給紙
カセット１９ａ・１９ｂを装着して選択使用できるよう
になっており、コンソール部で第１又は第２の何れかの
給紙力セラ）１９ａ又は１９ｂを選択すると選択したカ
セット側の給紙制御系がオン状態となる。而して選択さ
れたカセット側の給紙ローラ２０ａ又は２０ｂにょリカ
セラＩ・１９ａ又は１９ｂ内の収納転写紙１８ａ又は１
８ｂの１−面に作り出し刀が作用し最上位の転写紙が分
離ローラ対２１ａ又は２１ｂに送り込まれる。

該ローラ対２１ａ又は２１ｂは転写紙が改なって複数枚
送り込まれたときに最り位の１枚だけ分離搬送する役［
１をする０分離ローラ対２１ａ又は２１ｂで１枚宛給送
された転写紙１８ａ又は１８ｂはガイド板２２ａ間又は
２２ｂ間を通ってその時点では回転停止にしているレジ
スタローラ対２４のニップ部に至り先端部が−Ｕ受けＩ
Ｉ：められる。該レジスタローラ対２４は回転感光ドラ
ム１１の周面に形成されたトナー画像の先端辺位置が転
写イ１？電器１５の位置に回動位置したとき給送転写紙
の先端辺部もその位置に丁度到達一致するタイミングが
（ｒ＃られるように感光ドラム１１の回転と同期取りさ
れて回転を開始され、ガイド２５・２６を通して転写紙
の転写部への給送がなされる。

尚、本例の画像形成装置は一方面に画像形成を行った転
写紙（片面コピー）を表裏反転して転写部へ１１ｇ給送
して他面側にも画像形成を行う両面コピー機能を有する
もので、５０はガイド板５１と複数対の給送ローラ５２
とからなり、補助ガイド部材３３・第２排出ローラ３４
と協働して一方面に像形成済みの転写紙を表裏反転して
転写部へｉｌｆ給送するための紙パスであるが、この両
面コピー機能は本発明の要点外であるからその詳細な説
明は省略する。

Ａは画像形成袋と本体に対して着１悦自在のプロセスカ
ートリッジであり、本例装置の場合は感光トラム１１・
セ１？電器１２・クリーナ１６の３器についてそれ笠を
−・つの共通の枠３６内に収容してプロセスカートリッ
ジとしである。

該カートリッジＡの画像形成装置本体に対する着脱操作
は１画像形成装置本体の外装筐の；）０面ｈＮ　（不図
示）を開いて装置内を開放する。この前面扉が開かれる
とドアスイッチ（不図示）がオフとなって電源回路が自
動的に遮断され、電気的な安全性が確保される。そして
画像形成装置本体内に固定配設しであるＩｔ１後方向（
図の紙面と６直方向）のガイド３７を案内としてカート
リッジＡを装：δ内に押し込む、或は装置内から引張っ
て引き出すことにより装置本体に対するカートリッジＡ
の着脱がなされる。カートリッジＡの装着操作において
カートリッジを部分に押し込むと案内によりカートリッ
ジＡは最終的に第２図示のようにガイド３７から少し浮
いて装置本体側とカートリッジＡ側とに相対的に設けた
ビンと嵌合孔等の不図示のト段により安定に位置決め保
持状態となる。

又不図示の装置本体側の給電子及び機械的駆動部材と、
カートリッジＡ側の受電子及び機械的従動部材とが合致
係合してカートリッジＡは装置本体側に対して電気回路
的及び機械的に結合化状態となる。次いで前面扉を閉じ
ることによりドアスイッチがオンとなり画像形成装置は
使用可撤状態となる。

カートリッジＡ内の帯電器１２の背面板には開１、Ｊ　
ｌ　２　、を形成しである。カートリッジ枠３６には１
−足帯電器１２の背面開口１２１が対応する面部分に第
１の開口３６．を、その第１の開１１３６１に近接する
面部分に第２の開ｒ：ｓ　３６２を、更にその第２の開
口３６２に近接する面部分に第３の開口３６３を形成し
である。」二記第２の開「ｌ　３６２には透明シー）４
０を張設しである。

又カートリッジ着脱ガイド３７には、カートリッジＡが
画像形成装置本体に装りされた状ｐＪにおいてｌ二足カ
ートリッジ枠３６に形成した第１〜第３の開口３６．・
３６２・３６３が夫々対応する面部分に第１〜第３の開
ｎ３７．拳３７２・３７３を形成しである。

３９は画像形成装置本体内を光学系部分とそれよりド方
の機構部分とに実質的に区画する遮光ステーであり、該
ステーに開口部３９監を設け、該開口と前記カートリッ
ジ着脱ガイド３７の第１の開口３７１とをダクト３８で
接続させである。

４５は画像形成装置本体外装置□□の奥側板の左上隅部
に配設した外気吸い込みファンであり、このファンによ
り外気が除塵フィルタ付開口（不図示）を通して装置本
体の光学系区画空間内に導入され、装置本体外装僚の右
側板面に配設したルーバ開口４６より外部へ抜は出る。

４２は画像形成装置本体外装箱の左側板面に配設したル
ー／へ開口であり、該ルーバ開口と前記カートリッジ着
脱ガイド３７の第３の開口３′７３とはダクト４１で接
続させである。このダクト４１内の途中にはオゾン処理
用フィルタ４３及び排気ファン４４を設置しである。

カートリッジＡが装置本体内に装着された状態において
、光学系区画空間とカートリッジＡ内とが遮光ステー３
９の開ｒ」３９　、→ダクト３８→カートリッジ７２脱
ガイド３７の第１の開ｒａ　３７　。

→カートリッジ枠３６の第１の開口３６　＋−？ｉＦ電
器１２の背面開口１２．→帯′市器１２内→帯電器１２
の放電量［Ｉと感光ドラム１１との隙間部すの経路で連
通化する。又カートリッジ器内とダクト４１とがカート
リッジ枠３６の第３の開口３６ｊ→カートリッジ着脱ガ
イド３７の第３の開口３７３の経路で連通化する。そし
てカートリッジ枠３６の透明シート４０を張設した第２
の開口３６２はカートリッジ着脱ガイド３７の第２の開
口３７２に対応位置して、カートリッジ着脱ガイド３７
の外側で開口３７２の位置に配設した前露光ランプ１７
の光が開ｒｙ　３７　、、→透明シート４０→開ロ３６
２を通して感光ドラム１１面に照射ｎ７能状態となる。

面して外気吸い込みファン４５の作動により光学系区画
空間内に導入された除塵外気は照明系を冷却してルーバ
開１Ｊ４６から装置外へ排出される。又光学系区画空間
内に導入された上記外気の一部は遮光ステー３９の開口
３９．よりダクト３８内に入り前記したように開ｒ−＋
　３７　、→回３６゜−同１２．を通って帯電器１２内
へ入り込み、イ；？゛屯器１２の放電開口と感光ドラム
１１との、感光ドラ１１回転方向］二流側の隙間部すか
らカートリッジＡの内空へ吹き出し的に流れ込む。又感
光ドラム回転力向Ｆ流側の隙間部ａからもカートリッジ
Ａ外へ流れ出る。本例の場合−ヒ記両隙間部ａ−ｂにつ
いて隙間部すの方を同ａよりも大きく設定して隙間部す
からの吹き出し空気量の割合が隙間部ａからのそれより
も大きくなるようにしである。

一方排気フアン４４の作動によりカートリッジ器内の空
気は開「＋　３６．→同３７３→ダクト４１→ルーバ開
口４２の経路で装置本体外へ排出される。

上記のような空気の流れは画像形成装置の動作中琳続し
て発生しているので、カートリッジ器内の熱気ごちりに
よる異常シ１温が防止される。尚光学系区画空間からダ
クト３８を介してカートリッジ器内へ入る空気は光学系
区画空間にファン４５で吸い込まれた後の経過時間が短
いのでその温度上昇は小さい、ダクト３８に入る空気の
温度上昇を最低に押える目的においては開口３９□を光
学系区画空間の空気流れ方向玉流側へ配設するようにす
ればよい。

又」二足ダクト３８を経由して帯電器１２内へ入った空
気は帯′Ｉｌｉ器１２の放電開口と感光ドラム１１との
隙間部すと同ａから夫々クリーナ１６側と現像器１３・
１４側へ吹き出し的に流れ出るので、それ等のプロセス
ユニ、）１６．１３・１４から帯電器１２内へ入り込も
うとする飛散現像剤やその他の浮Ｍ塵の帯電器内侵入が
防＋ｈされ、放電ワイヤ１２２をはじめとする帯電器内
部の汚損による放′市ムラ等が防止される。

帯電器ｌｚ内で生じるオゾンは隙間部すからカートリッ
ジ器内へ流れ出る空気と共にカートリッジ器内へ入り１
次いでダクト４１内へ入り。

該ダクト４１内に配設したオゾン処理フィルタ４３で分
解され、オゾンを実質的に含まない空気がルーバ開口４
２から排出される。従って帯電器１２内・カートリンジ
ム内でのオゾン滞留による感光ドラム１１・帯電器１２
をはじめとするカートリフジ内要素のオゾンの耐化作用
による劣化等が防Ｉヒされる。

図示側装置においては定着器２９の上面板にも開口２９
．を形成し、その開［１２９□に対応位置するダクト４
１のダクト壁面部分に開口４１．を形成することにより
定着器２９内とダク）４１内とを連通化させである。こ
れにより定着器２９内に生じる熱気がダク）４１を通し
て排出され、定着器２９の熱気による画像形成装置内の
過只温が防止される。尚本例装置の定着器２９はヒータ
２９４を定着ローラ２９２内に設置した所、Ｈ１ヒート
ローラ形式のものである。

又図示例の装置では画像形成装置本体とプロセスカート
リッジＡの間でカートリッジ器内へ空気を導入する通風
系と、カートリッジ器内の空気を排出する通風系の送風
ＩＩ排風２系統の通風路を具備させであるが、カートリ
ー２ジＡ内へ空気を導入する通風系のみ、或はカートリ
ッジ器内の空気を排出する；ｔＸ系のみ具備させるよう
にしても前述のような問題点を解消してプロセスカート
リッジの寿命を高める効果が得られる。

感光ドラム１１は一般に画像形成工程実行過程では回転
駆動させ、それ以外は回転駆動を停止させるように制御
される。そこで外気吸い込みファン４５についてはそれ
に合せて画像形成工程実行過程では作動させ、それ以外
のときは停＋ｈさせるようにａｌＷしてもよい、ｕ＃気
７アン４４については、定着器２９がヒートローラ形式
のもの或はその他の電熱式のものである場合には適正な
定着温度を維持させるべく画像形成工程実行過程以外の
ときにも通電が行われ熱気を発生しているのでその熱気
を排除すべく画像形成工程実行過程以外のときも継続的
に作動状！Ｅにさせておくのがよい。

ただｌ−記のような制御構成とした場合、画像形成工程
実行過程以外のときは帯電器１２内への積極的な空気導
入はなく、一方カートリッジＡ内の空気は排気ファン４
４の作動によりダク）４１を介して積極的に排気される
関係となり、その結果イ１？電器１２内へ空気がダクト
３８を通して積極的に導入される前述の場合とは逆に、
帯電器１２の放電量１］と感光ドラム１１との隙間部ａ
から現像器１３・１４側の現像剤等浮′＆塵を含む空気
が吸い込まれる空気の流れを生じて帯゛市器内更にはカ
ートリッジＡ内の汚損を招き易い。

そこでこの場合にはダクト４１の、カートリッジ着説ガ
イド３７の第３の聞ｎ　３７３と、定着器２９の開口２
９．に対向する開口４１．との間のダクト内途中位置に
ダク］・開閉シャッタａ構６０を設ける０図示例のシャ
ッタ機構６０は電磁ソレノイド４８への通電−オフのと
きはシャツタ板４７が回動軸４７１を中心にばね４９の
力でシャツタ板４７がストッパ４１２に当接するまで反
時計方向に回動されてダクト４１が閉塞化状態（第２図
２点鎖線示）に保持され、′Ｉ［磁ソレノイド４８への
通′心−オンのときはシャツタ板４７が輔４７、を中心
にばね４９の力に抗して時計方向に回動され、ダクト４
１が開き状態（第２図実線示）に保たれる。

而して画像形成工程実行過程中は電磁ソレノイド４８へ
通電を行わせてダクト４１を開き状態に保たせ、画像形
成工程実行過程以外のときは通電をオフにしてダクト４
１をシャッタ機構位置で閉塞化させる。これにより画像
形成工程実行過程以外のときはカートリッジＡ内の空気
はダクト４１を介して排気されず、従って前記したよう
な隙間部ａを介しての空気の帯’＋Ｉｌｊ器内への流入
更にはカートリッジＡ内への流入現象を生じない。一方
定着器２９内に生じる熱気の排除はその間も支障なく行
われる。

ハ１発明の効果 以にのように本発明に依れば、カートリッジ式画像形成
装置についての１１ｕ述のような諸問題を解消すること
ができ所期の目的がよく達成される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例画像形成装置を示すもので、第
１図は全体的な構成を示す縦断ｔＥ面図、第２図は該装
置のプロセスカートリッジ部分の拡大縦断面図である。 Ａは感光ドラムｔｉ−帯電泰１２−クリーナ１６を組と
したプロセスカートリッジ、３８は送風用ダクト、４１
は排風用ダクト。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体と、該像担持体の周辺に配備される少な
   くとも１つの画像形成プロセス機器を含み一体的に着脱
   できるプロセスカートリッジを有する画像形成装置にお
   いて、 プロセスカートリッジ側と画像形成装置本体側とに、プ
   ロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着状態にあ
   るとき互いに対向してプロセスカートリッジ内と画像形
   成装置本体側との間に連通通風路を形成する通風開口部
   を具備させた、ことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）プロセスカートリッジ内と画像形成装置本体側と
   の間に形成される連通通風路は、プロセスカートリッジ
   内へ空気を送り込む送風路、またはプロセスカートリッ
   ジ内の空気を排出する排風路、もしくはその両者である
   、特許請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。
3. （３）画像形成工程実行中は通風路を開き状態に保持し
   、それ以外のときは遮断状態に保持する通風路開閉シャ
   ッタ機構を設けた、特許請求の範囲第１項に記載の画像
   形成装置。
4. （４）プロセスカートリッジが放電器を含み、該放電器
   の内空が通風路の一部となっている、特許請求の範囲第
   １項に記載の画像形成装置。
5. （５）画像形成装置本体側の光学系配設部が通風路の一
   部となっている、特許請求の範囲第１項に記載の画像形
   成装置。