JP2002132121A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高画質化を目的として、トナーを小粒径化す
ると、トナー粒子の熱容量が減少して、トナーが熱の影
響を受けやすくなり、トナーの融着、固着、顆粒化、パ
ッキング等が生じて画質を損ねる。このような高画質化
に伴う問題を解決する。 【解決手段】 画像形成装置内の現像装置、クリーニン
グ装置等のトナー粒子に接触する壁を二重構造として、
該壁を冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
り画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法に関
し、特に、小粒径トナーを用いて高画質の画像を形成す
る画像形成技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式により画像を形成する画像
形成技術においては、トナーを小粒径化する技術の開発
により、高解像力を有し、階調表現力に富んだ高画質の
画像を形成することが可能になってきている。特に、ト
ナー粒子を重合により形成する造粒重合法により、狭い
粒度分布と狭い帯電量分布を持った小粒径トナーが得ら
れるようになって、高画質の画像が得られるようになっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】小粒径トナーを用いて
画像を形成する場合に種々の問題が発生し、解決しなけ
ればならない。従来このような小粒径トナーに起因する
問題について対策が採られた結果、高画質の画像を形成
することができるようになってきている。

【０００４】しかしながら、高画質の画像を安定して出
力するには、下記に説明するような問題を解決すること
が必要であることが明らかになった。

【０００５】個々のトナー粒子の熱容量は、トナーの小
粒径化に伴って、粒径の３乗で減少する。よって、小粒
径化に伴う個々のトナー粒子の熱容量の減少は急激であ
り、トナーは熱の影響を受けやすくなる。現像工程やク
リーニング工程では、トナーに対して搬送・撹拌等の処
理が行われ、トナー粒子は前記工程において、摩擦等の
作用を受けるが、この作用で発生する熱により小粒径ト
ナーが変質して望ましくない現象が発生しやすくなる。
具体的には、トナーの機壁への固着、トナー粒子が凝集
する顆粒化現象、トナーの流動性の低下、パッキング、
軸受け部のトルクの上昇等が発生しやすくなる。

【０００６】高い環境温度下や、画像形成装置内の定着
装置近傍のような高温部においては、特に、前記の問題
が発生しやすい。

【０００７】本発明は、トナーの小粒径化に伴って生ず
る前記の問題を解決し、高画質の画像を安定して形成す
ることができる画像形成装置及び画像形成方法を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の本発明の目的は下
記の発明により達成される。

【０００９】１．像形成体、該像形成体上に静電潜像を
形成する潜像形成装置、前記像形成体上の静電潜像を現
像してトナー像を形成する現像装置、前記像形成体上の
トナー像を記録材に転写する転写装置、記録材上のトナ
ー像を定着する定着装置及び転写後の前記像形成体をク
リーニングする像形成体クリーニング装置、を備えた画
像形成装置において、トナーに接触する壁の少なくとも
一部を二重構造の壁で構成するとともに、該二重構造の
壁で形成される間隙に冷媒を通すことを特徴とする画像
形成装置。

【００１０】２．前記二重構造の壁が前記現像装置に形
成されたことを特徴とする前記１に記載の画像形成装
置。

【００１１】３．前記二重構造の壁が前記像形成体クリ
ーニング装置に形成されたことを特徴とする前記１又は
前記２に記載の画像形成装置。

【００１２】４．トナーを前記像形成体クリーニング装
置から前記現像装置に搬送するトナーリサイクル装置を
有し、前記二重構造の壁が前記トナーリサイクル装置に
形成されたことを特徴とする前記１〜３のいずれか１項
に記載の画像形成装置。

【００１３】５．像形成体、該像形成体上に静電潜像を
形成する潜像形成装置、前記像形成体上の静電潜像を現
像してトナー像を形成する現像装置、中間転写体、前記
像形成体上のトナー像を中間転写体に転写する第１転写
装置、前記中間転写体上のトナー像を記録材に転写する
第２転写装置、記録材上のトナー像を定着する定着装
置、転写後の前記像形成体をクリーニングする像形成体
クリーニング装置及び転写後の前記中間転写体をクリー
ニングする中間転写体クリーニング装置、を備えた画像
形成装置において、トナーに接触する壁の少なくとも一
部を二重構造の壁で構成するとともに、該二重構造の壁
で形成される間隙に冷媒を通すことを特徴とする画像形
成装置。

【００１４】６．前記二重構造の壁が前記中間転写体ク
リーニング装置に形成されたことを特徴とする前記５に
記載の画像形成装置。

【００１５】７．前記間隙に前記冷媒としての空気を導
入する導入口、前記間隙の空気を排気する排気口及び前
記間隙に空気を流通させる通風手段を有することを特徴
とする前記１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装
置。

【００１６】８．前記排気口に集塵手段を設けたことを
特徴とする前記１〜７のいずれか１項に記載の画像形成
装置。

【００１７】９．前記間隙に前記冷媒を循環させる循環
手段を有することを特徴とする前記１〜６のいずれか１
項に記載の画像形成装置。

【００１８】１０．前記冷媒を冷却する熱交換器を有す
ることを特徴とする前記９に記載の画像形成装置。

【００１９】１１．機内温度を検知する温度センサ及び
該温度センサに基づいて、画像形成動作を停止させる制
御手段を有することを特徴とする前記１〜１０のいずれ
か１項に記載の画像形成装置。

【００２０】１２．前記制御手段は、前記温度センサが
トナーのガラス転移点に基づいて設定された温度を超え
る温度を検知したときに、前記画像形成動作を停止させ
ることを特徴とする前記１１に記載の画像形成装置。

【００２１】１３．前記現像装置は、トナーとキャリア
を含有する二成分現像剤を用いて静電潜像を現像するこ
とを特徴とする前記１〜１２のいずれか１項に記載の画
像形成装置。

【００２２】１４．前記現像装置は、トナーを含有し、
キャリアを含有しない一成分現像剤を用いて静電潜像を
現像することを特徴とする前記１〜１２のいずれか１項
に記載の画像形成装置。

【００２３】１５．前記現像装置は、個数体積平均粒径
が９μｍ以下のトナーを用いて静電潜像を現像すること
を特徴とする前記１〜１４のいずれか１項に記載の画像
形成装置。

【００２４】１６．前記温度センサは、前記二重構造の
壁のトナーと接触する壁部の温度を前記機内温度として
検知することを特徴とする前記１１又は前記１２に記載
の画像形成装置。

【００２５】１７．像形成体上に静電潜像を形成する工
程、形成された静電潜像を、トナーを用いて現像してト
ナー像を形成する工程、形成されたトナー像を記録材に
転写する工程、転写されたトナー像を定着する工程及
び、転写後の前記像形成体をクリーニングする像形成体
クリーニング工程、を有する画像形成方法において、搬
送、撹拌又は収納されるトナーに接触する壁の少なくと
も一部を二重構造の壁で構成し、該二重構造の壁の間隙
に冷媒を通しつつ前記諸工程を実行することを特徴とす
る画像形成方法。

【００２６】１８．像形成体上に静電潜像を形成する工
程、形成された静電潜像を、トナーを用いて現像してト
ナー像を形成する工程、前記像形成体上のトナー像を中
間転写体に転写する工程、該中間転写体上のトナー像を
記録材に転写する工程、記録材上のトナー像を定着する
工程、転写後の前記像形成体をクリーニングする像形成
体クリーニング工程及び、転写後の前記中間転写体をク
リーニングする中間転写体クリーニング工程、を有する
画像形成方法において、搬送、撹拌又は収納されるトナ
ーに接触する壁の少なくとも一部を二重構造の壁で構成
し、該二重構造の壁の間隙に冷媒を通しつつ前記画像形
成方法を実行することを特徴とする画像形成方法。

【００２７】１９．前記トナーとして、個数平均粒径９
μｍ以下のトナーを用いることを特徴とする前記１７又
は前記１８に記載の画像形成方法。

【００２８】２０．前記諸工程において搬送、撹拌又は
収納される未定着のトナーに接触する壁の温度を検知
し、検知された温度が所定値以上になったときに、停止
されることを特徴とする前記１７又は前記１８に記載の
画像形成方法。

【００２９】２１．前記所定値の温度がトナーのガラス
転移点に基づいて設定された温度であることを特徴とす
る前記２０に記載の画像形成方法。

【００３０】２２．前記トナーとして造粒重合トナーを
用いることを特徴とする前記１７〜２１のいずれか１項
に記載の画像形成方法。

【００３１】

【発明の実施の形態】（１）実施の形態１ （１）−１、画像形成装置 図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す。

【００３２】像形成体としての感光体１の周囲には、帯
電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、分離
装置６及び像形成体クリーニングとしての感光体クリー
ニング装置８が配置されている。装置下部には記録紙Ｐ
を転写装置５に搬送するレジストローラ１０、分離装置
６により感光体１から分離された記録紙Ｐを搬送する搬
送ベルト１１及び定着装置７が配置される。

【００３３】像形成体としては、金属ドラム基体上に有
機光導電層を形成した負帯電性のＯＰＣ感光体が望まし
いが、これに限られず周知の任意の感光体を用いること
ができる。帯電装置２としては、制御電極と放電電極を
有するスコロトロン帯電器或いはローラ帯電器やブラシ
帯電器等の接触帯電器が用いられる。露光装置３として
は、レーザダイオードと走査光学系からなる走査露光装
置や発光ダイオードアレイからなる走査露光装置等の周
知の露光装置が用いられ、感光体１を主走査方向及び副
走査方向に走査して像露光を行う。

【００３４】現像装置４としては、二成分現像剤を用
い、現像剤担持体に感光体１上の静電潜像と同極性の現
像バイアスを印加して感光体１上の露光部分に負帯電ト
ナーを付着させる反転現像を行う現像装置が望ましい
が、これに限られない。現像剤としては、二成分現像
剤、一成分現像剤のいずれでも用いることができる。ま
た、現像剤を構成するトナーとしては非磁性トナー又は
磁性トナーのいずれも用いることができる。更に、現像
剤担持体に感光体１上の静電潜像と反対極性の現像バイ
アスを印加して正規現像を行う現像装置を用いることが
可能であるし、また、接触現像方式、非接触現像方式い
ずれの現像方式でも用いることができる。

【００３５】現像装置４には、現像剤を撹拌し、搬送す
る撹拌・搬送スクリュー４１、撹拌・搬送スクリューに
より搬送された現像剤を搬送する搬送部材４２、搬送部
材４２により搬送された現像剤を感光体１に供給する現
像スリ−ブ４３、現像スリーブ上の現像剤量を規制する
規制部材４４及び現像スリーブ４３から現像剤を剥ぎ取
る剥ぎ取り部材４５が設けられる。

【００３６】転写装置５としては、放電電極を有し、記
録紙Ｐを正帯電するコロトロン帯電器が望ましいが、ロ
ーラ転写装置等の周知の任意のものが用いられる。分離
装置６としては、放電電極を有し、記録紙Ｐを除電する
コロトロン帯電器等の周知の任意の分離装置が用いられ
る。

【００３７】画像形成時には、感光体１が矢印Ａのよう
に回転し、感光体１の回転に従って、帯電装置２による
帯電、露光装置３による像露光により静電潜像が感光体
１上に形成される。このように帯電装置２と露光装置３
とは潜像形成装置を構成する。感光体１上の静電潜像は
現像装置４により現像されてトナー像が形成される。形
成されたトナー像は転写装置５により記録紙Ｐに転写さ
れた後に定着装置７により記録紙Ｐに定着される。転写
装置５により画像が転写される転写位置を通過した感光
体１は感光体クリーニング装置８によりクリーニングさ
れて、残留トナーが除去される。

【００３８】感光体クリーニング装置８には、クリーニ
ングブレード８１、搬送スクリュー８２及びクリーニン
グブレード８１により掻き取られ落下したトナーを搬送
スクリュー８２に導くトナーガイドローラ８３が設けら
れる。

【００３９】（１）−２、トナー 本実施の形態において用いられるトナー、即ち、現像装
置４に収容され、静電潜像を現像するトナーとしては、
個数平均粒径が９μｍ以下好ましくは８μｍ以下の小粒
径トナーが用いられる。

【００４０】このような小粒径トナーにより高解像力を
有する高画質の画像を形成することができる。

【００４１】なお、小粒径トナーとしては、個数平均粒
径が３μｍ以上のものが好ましい。個数平均粒径が３μ
ｍよりも小さいトナーを用いた場合、かぶり等による画
質の低下が起きやすくなる。

【００４２】個数平均粒径は、個数基準の平均粒径であ
って、湿式分散機を備えた「コールターカウンターＴＡ
−１１」又は「コールターマルチサイザー」（いずれも
コールター社製）により測定した値である。

【００４３】本実施の形態に用いるトナーには、懸濁重
合や乳化重合により形成された粒子によってトナー粒子
が形成される造粒重合トナーが特に望ましい。造粒重合
トナーとしては、重合により形成された粒子の１個１個
によりトナー粒子が形成されたトナーと、重合により形
成された粒子を複数個凝集結合することによりトナー粒
子を形成したトナーが含まれる。

【００４４】このような小粒径トナーにより、解像力が
優れ、中間調が良好に表現され、高いコントラストを持
った高画質の画像を形成することが可能になる。特に、
カラー画像においては色の表現が優れたカラー画像を形
成することが可能になる。特に、造粒重合トナーは粒度
が揃う、即ち、狭い粒度分布と狭い帯電量分布を持つと
いう特徴を有しており、造粒重合トナーにより更に高画
質の画像が得られるとともに、画質の制御が容易にな
る。

【００４５】（１）−３、トナー冷却装置 現像装置４の外枠を形成する枠は図示のように、内壁４
０ａと外壁４０ｂからなる二重構造を有する。図２に示
すように、内壁４０ａと外壁４０ｂとの間の間隙が通風
路１００として形成される。通風路１００の端部には、
装置の外に開口した外気導入口１０１、感光体１に対向
する吸気口１０２及び装置の外に開口した排気部１０３
が設けられる。排気部１０３には排気口と通風手段とし
ての排気ファン１０４と集塵手段としての集塵フィルタ
１０５が設けられる。排気ファン１０４は通風路１００
内に空気を流通させる通風手段である。なお、図におけ
る波型矢印が冷媒としての空気の流れを示す。

【００４６】また、感光体クリーニング装置８の壁は図
３に示すように内壁８０ａと外壁８０ｂからなる二重構
造を有する。図３に詳細を示すように、内壁８０ａと外
壁８０ｂとの間の間隙が通風路１１０として形成され
る。通風路１１０の端部には、装置の外に開口した外気
導入口１１１及び感光体１に対向する吸気口１１２が設
けられる。感光体クリーニング装置８の通風路１１０は
図２、３ので示すように連通しており、通風路１１０
内の空気は排気部１０３から装置外に排気される。感光
体１に対向する吸気口１０２、１１２を設けることによ
り、トナーの冷却と、装置内の冷却と、装置内の浮遊ト
ナーの除去とが同時に行われる。

【００４７】画像形成動作の開始と同時に、図示しない
モータにより排気ファン１０４が作動して、通風路１０
０、１１０に空気を通して、現像装置４内のトナー及び
クリーニング装置内のトナーを冷却し、トナーの過熱を
防止する。なお、画像形成動作の停止時には、画像形成
動作の停止と同時に、排気ファン１０４を停止させる
が、画像形成動作の停止から所定時間後に排気ファン１
０４を停止させるようにしてもよい。

【００４８】現像装置４の撹拌・搬送スクリュー４１、
搬送部材４２は回転により現像剤を搬送するが、該回転
により摩擦熱が発生し、現像剤中のトナーの温度を上昇
させる。また、規制部材４４と剥ぎ取り部材４５も同様
に、摩擦熱により現像剤中のトナーの温度を上昇させ
る。更に、感光体クリーニング装置８の搬送スクリュー
８２の回転により摩擦熱が発生し、感光体クリーニング
装置８内のトナーの温度を上昇させる。特に、感光体ク
リーニング装置８は図示のように、熱源である定着装置
７の近傍に配置されているので、感光体クリーニング装
置８内のトナーの温度が高くなる傾向がある。

【００４９】このような種々の要因により、トナーの温
度がガラス転移点以上になった場合に、トナーが現像装
置４や感光体クリーニング装置８の壁に固着したり、ト
ナー粒子が凝集して顆粒化し或いはパッキングして流動
性が低下したり、現像装置４の現像スリーブ４３、撹拌
・搬送スクリュー４１、搬送部材４２や感光体クリーニ
ング装置８の搬送スクリュー８２のトルク負荷を増大さ
せたりする、等の不都合を生ずる。

【００５０】前記したトナーの冷却によりこのような不
都合は解消される。 （２）実施の形態２ 図４は本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の感光
体クリーニング装置８を示す。本実施の形態において
は、定着装置７の近傍に配置されて比較的高温になる感
光体クリーニング装置８に冷却装置を設けている。な
お、現像装置４にも同様な冷却装置を設けてもよい。

【００５１】内壁８０ａと外壁８０ｂの間隙は冷媒通路
１２０であり、循環手段としてのポンプ１２１により気
体又は液体の冷媒を冷媒通路１２０内に循環させる。冷
媒はラヂエータ等の熱交換器１２２により冷却されて、
感光体クリーニング装置８内のトナーを冷却し、その過
熱を防止する。図４において、波型の矢印は冷媒の流れ
を示す。

【００５２】（３）実施の形態３ 図５は本発明の実施の形態３に係る画像形成装置のトナ
ーリサイクル装置を示す。感光体クリーニング装置８に
おいて回収されたトナーは搬送スクリュー８２により画
像形成装置の側部に搬送され、輸送管１１内のバネスク
リュー１２により搬送されて現像装置４に供給される。
搬送スクリュー８２とバネスクリュー１２の駆動部に
は、輸送管１１を覆う外壁１３０が形成される。輸送管
１１と外壁１３０との間の間隙を、図２における排気部
１０３に連通した通風路１３１を形成する。通風路１３
１を設けることにより、搬送スクリュー８２の駆動部及
びバネスクリュー１２の駆動部は空冷されて該駆動部に
おいて生ずる摩擦熱に起因する温度上昇が抑制されて、
トナーの過熱が防止される。また、輸送管１１の全体を
二重構造とし空冷することにより、より効果的にトナー
の過熱を防止することができる。

【００５３】（４）実施の形態４ 図６は本発明の実施の形態４に係る画像形成装置の感光
体クリーニング装置を示す。本実施の形態は環境温度が
異常に高い等のように、異常な環境に対してトナーの過
熱を防止したものである。

【００５４】本実施の形態においては、感光体クリーニ
ング装置８にのみ二重構造の内壁８０ａ、外壁８０ｂが
設けられ、これらの壁８０ａ、８０ｂにより形成された
通風路１１０に空気を通すことにより、感光体クリーニ
ング装置８内のトナーの過熱が防止される。感光体クリ
ーニング装置８内には、温度センサ１４１が設けられ
る。温度センサ１４１は、トナーの温度を正確、且つ、
速い応答性で検知するために、内壁８０ａのトナーＴに
接触する壁部の温度を検知するように感光体クリーニン
グ装置８内に設けられる。

【００５５】制御手段（図示せず）は、温度センサ１４
１の出力に基づいて、感光体クリーニング装置８内のト
ナーＴの温度が所定温度以上になったときに、画像形成
動作を停止させる制御を行う。そして、図示しない表示
部に例えば、「冷却中のため停止します。」等の表示を
行う。所定温度としては、トナーのガラス転移点よりも
数度低い温度が用いられる。

【００５６】（５）実施の形態５ 図７は本発明の実施の形態５に係るカラー画像形成装置
を示す。

【００５７】図７に示す画像形成装置は、イエロートナ
ー像を形成するイエロー画像形成部９Ｙ、マゼンタトナ
ー像を形成するマゼンタ画像形成部９Ｍ、シアントナー
像を形成するシアン画像形成部９Ｃ及び黒トナー像を形
成する黒画像形成部９Ｋにより、中間転写体２０上にフ
ルカラートナー像を形成し、中間転写体２０から記録紙
Ｐにフルカラートナー像を転写して記録紙Ｐ上にフルカ
ラートナー像を形成するものである。

【００５８】イエロー画像形成部９Ｙはドラム状の感光
体１Ｙ、スコロトロン帯電器からなり、感光体１Ｙに一
様な帯電電位を付与する帯電装置２Ｙ、レーザ光源から
の光ビームで感光体１Ｙをドット露光する露光装置３
Ｙ、感光体１Ｙ上に帯電と露光とにより形成された静電
潜像を現像してイエロートナー像を形成する現像装置４
Ｙ、感光体１Ｙ上のトナー像を中間転写体２０に転写す
るスコトロン帯電器からなる転写装置５Ｙ及び感光体１
Ｙをクリーニングする感光体クリーニング装置８Ｙを有
する。

【００５９】マゼンタ画像形成部９Ｍはイエロー画像形
成部９Ｙにおける前記したと同様な機能を有する感光体
１Ｍ、帯電装置２Ｍ、露光装置３Ｍ、現像装置４Ｍ、転
写装置５Ｍ及び感光体クリーニング装置８Ｍを有し、シ
アン画像形成部９Ｃはイエロー画像形成部９Ｙにおける
前記したと同様な機能を有する感光体１Ｃ、帯電装置２
Ｃ、露光装置３Ｃ、現像装置４Ｃ、転写装置５Ｃ及び感
光体クリーニング装置８Ｃを有し、黒画像形成部９Ｋは
イエロー画像形成部９Ｙにおける前記したと同様な機能
を有する感光体１Ｋ、帯電装置２Ｋ、露光装置３Ｋ、現
像装置４Ｋ、転写装置５Ｋ及び感光体クリーニング装置
８Ｋを有する。帯電装置２Ｙと露光装置３Ｙ、帯電装置
２Ｍと露光装置３Ｍ、帯電装置２Ｃと露光装置３Ｃ及び
帯電装置２Ｋと露光装置３Ｋは静電潜像を形成する潜像
形成装置を構成する。

【００６０】中間転写体２０は駆動ローラ２１Ａ、従動
ローラ２１Ｂ及び従動ローラ２１Ｃに張架され、矢印で
示す方向に回動する。中間転写体２０の周辺には、イエ
ロー画像形成部９Ｙ、マゼンタ画像形成部９Ｍ、シアン
画像形成部９Ｃ、黒画像形成部９Ｋ、中間転写体２０上
のトナー像を記録紙Ｐに転写するコロトロン帯電器から
なる転写装置２３、中間転写体２０から記録紙Ｐを分離
するコロトロン帯電器からなる分離装置２４及び中間転
写体２０をクリーニングする中間転写体クリーニング装
置２２が配置される。

【００６１】記録紙Ｐは給紙カセット３０に収納されて
おり、給紙ローラ３１により給紙カセット３０から搬出
され、レジストローラ３２により、中間転写体２０にお
けるトナー像の形成と同期して転写装置２３の位置に給
紙される。７は加熱源であるベルトと押圧ローラを有す
る定着装置であり、記録紙Ｐを搬送しつつ、トナー像を
記録紙Ｐに定着する。定着装置７を通過した記録紙Ｐは
搬送ローラ３３、３４、３５を経て排紙皿３６に排紙さ
れる。

【００６２】１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋはそれぞ
れイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、黒
トナーを収容するトナー容器であり、これらトナー容器
から各色のトナーが対応する現像装置４Ｙ、４Ｍ、４
Ｃ、４Ｋに補給される。

【００６３】感光体１Ｙの矢印で示す回転に従って、帯
電装置２Ｙによる帯電と、露光装置３Ｙによる露光によ
り感光体１Ｙ上に静電潜像が形成される。形成された静
電潜像は現像装置４により現像されてイエロートナー像
が感光体１Ｙ上に形成される。同様の工程により、感光
体１Ｍ上にマゼンタトナー像が、感光体１Ｃ上にシアン
トナー像が、感光体１Ｋ上に黒トナー像がそれぞれ形成
される。これらのカラートナー像が中間転写体２０上で
重なりフルカラートナー像が形成されるように、タイミ
ング制御される。

【００６４】中間転写体２０上のフルカラートナー像は
転写装置２３により記録紙Ｐに転写される。フルカラー
トナー像が定着装置７により記録紙Ｐに定着された後
に、記録紙Ｐは排紙皿３６に排紙される。

【００６５】感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは転写後に
それぞれ感光体クリーニング装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８
Ｋによりクリーニングされて次の画像形成が可能な状態
になる。中間転写体２０はフルカラートナー像の転写後
に中間転写体クリーニング装置２２によりクリーニング
されて次の画像形成が可能な状態になる。現像により消
費されたトナーはトナー容器１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、
１０Ｋから、対応する現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ
にそれぞれ補給される。

【００６６】冷却装置の図である図８に示すように、現
像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋはそれぞれ内壁４０ａと
外壁４０ｂによりその枠が形成されており、通風路１０
０を有する。感光体クリーニング装置８Ｙ、８Ｍ、８
Ｃ、８Ｋはそれぞれ内壁８０ａと外壁８０ｂによりその
枠が形成され、通風路１１０を有する。また、中間転写
体クリーニング装置２２は内壁２２０ａと外壁２２０ｂ
によりその枠が形成され、この二重壁により通風路３０
０が形成される。通風路１００と、１１０と、３００と
は排気ファン１０４に連通され、通風手段としての排気
ファン１０４により通風路１００、１１０、３００内に
空気が流通し、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、感光
体クリーニング装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ及び中間転
写体クリーニング装置２２が冷却される。

【００６７】

【実施例】（１）実施例１ トナーの粒径を種々変えて、図６に示す感光体クリーニ
ング装置８におけるトナーの固着現象が発生する温度を
調べた。表１は画像形成工程の中で、図６の温度センサ
１４１を用いて測定した温度であり、トナーが感光体ク
リーニング装置８の内壁８０ａに固着する現象が発生し
始める温度を示す。なお、使用したトナーとしてはスチ
レン／アクリルブレンド樹脂を結着樹脂とし、ガラス転
移点５６℃のものを使用した。

【００６８】

【表１】

【００６９】表１から明らかなように、個数平均粒径９
μｍ以上ではほぼトナーのガラス転移点以上の温度でト
ナーの固着が発生したが、個数平均粒径９μｍよりも小
さい粒径では、ガラス転移点よりも低い温度で固着が発
生した。この結果は、９μｍ以上では、トナーの処方上
の設計値に従った制御を行うことにより、固着現象の発
生を防ぐことができるが、個数平均粒径９μｍよりも小
さい粒径では、温度センサ１４１が検知した温度以外の
要因がトナーの固着現象を起こさせることを物語ってい
る。このようなトナー固着を起こさせる要因としては、
トナーの搬送や撹拌の過程でトナーに対して又はトナー
同士で起こす摩擦による局部的なトナーの温度上昇が考
えられる。このような局部的な温度上昇現象は温度セン
サにより検知し難く、制御が困難な現象である。

【００７０】（２）実施例２ 図６に示すクリーニング装置を有する画像形成装置によ
り画像形成を行った。

【００７１】トナーとして個数平均粒径６．５μｍ、ガ
ラス転移点５６℃のトナーを用いた。

【００７２】このトナーの融着発生温度は５０℃であっ
た。画像形成工程を停止する閾値温度を４７℃、画像形
成開始温度を４０℃にそれぞれ設定して画像形成実験を
行った。

【００７３】即ち、次のような画像形成工程により連続
画像形成を行った。 通風路１１０に冷却風を通すことなく画像形成 温度センサ１４１により内壁８０ａの温度が４７℃に
達したことが検知された時点で画像形成を停止 画像形成の停止と同時に通風路１１０に冷却風を通し
て感光体クリーニング装置８を冷却 温度センサ１４１により内壁８０ａの温度が４０℃に
低下したことが検知された時点で、冷却を停止するとと
もに画像形成を再開し、に戻る。

【００７４】〜の工程を３０回繰り返したが、融着
現象やその他のトナーの過熱による現象の発生はなく、
良好な画像形成が行われた。

【００７５】前記のように、トナーに接触する壁の温度
をトナーのガラス転移点に基づいて設定された閾値温度
以上になった時に画像形成を停止する制御を行うことに
より、良好な画像形成が行われる。前記閾値温度として
は、トナーのガラス転移点に基づいて設定されるが、具
体的にはトナーのガラス転移点よりも数度低い温度が選
択される。

【００７６】この実施例２の結果から、冷却装置を用い
た画像形成装置において生ずる可能性がある画像形成装
置内の過熱を、図６に示すような温度検知に基づいた画
像形成の停止制御により確実に防止することができるこ
とが分かる。

【００７７】（３）実施例３ 図９は個数平均粒径６．５μｍのトナーを用いて画像形
成を行った実施例における感光体クリーニング装置８内
のトナーの温度を示す。図示のように感光体クリーニン
グ装置８の枠８０を二重構造としない従来のクリーニン
グ装置を用いた画像形成では、画像形成開始後６０分で
表１に示すトナー固着温度５０℃を超えたが、クリーニ
ング８０の枠８０の二重構造とし、冷却風により冷却し
た本発明の実施例においては、画像形成開始後、約９０
分経過した時点で４０℃の飽和点に達して上昇せず、ト
ナーの固着が十分に防止された。

【００７８】

【発明の効果】請求項１、２、３、４、５、６、１３、
１４、１７、１８又は２２の発明により、高画質の画像
を形成する場合に生ずるトナーの融着、固着、顆粒化、
パッキング等が防止され、これらの現象により転写抜け
や現像不良が防止されて、高画質の画像を安定して形成
することができる。

【００７９】請求項７又は８の発明により、低コストで
トナーの小粒径化に伴う問題を解決することができる。

【００８０】請求項９又は１０の発明により、トナーの
加熱を確実に防止することが可能になり、高画質の画像
を安定して形成することが可能になる。

【００８１】請求項１１、１２、２０、２１の発明によ
り、トナーの加熱が確実に防止されて、信頼性の高い画
像形成装置が実現される。

【００８２】請求項１５又は１９の発明により、小粒径
化した際に生ずるトナーの融着、固着、顆粒化、パッキ
ング等が防止され、これらの現象により転写抜けや現像
不良が防止されて、高画質の画像を安定して形成するこ
とができる画像形成装置が実現される。

【００８３】請求項１６、２０又は２１の発明により、
トナーの温度が高い感度で検知されるので、トナーの過
熱が確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す
図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の現
像装置を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の感
光体クリーニング装置を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の感
光体クリーニング装置を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置のト
ナーリサイクル装置を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態４に係る画像形成装置の感
光体クリーニング装置を示す図である。

【図７】本発明の実施の形態５に係る画像形成装置を示
す図である。

【図８】本発明の実施の形態５に係る画像形成装置の冷
却装置を示す図である。

【図９】本発明の実施例におけるクリーニング装置内の
温度を示すグラフである。

【符号の説明】

１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体 ２、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ 帯電装置 ３、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 露光装置 ４、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ 現像装置 ５、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 転写装置 ７ 定着装置 ８、８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ 感光体クリーニング装置 ２０ 中間転写体 ２２ 中間転写体クリーニング装置 １００、１１０ 通風路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/16 Ｇ０３Ｇ 9/08 ３８４ 21/10 15/08 ５０７Ｄ 21/00 ５００ 21/00 ３２６ (72)発明者 山口 徹 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 Ｆターム(参考） 2H005 AB06 DA07 EA03 EA05 FA01 FA05 2H027 DA11 DA13 EK03 JA03 JA11 JB01 JB13 JB20 JB21 JB29 JC01 JC03 JC06 JC07 2H032 AA15 BA07 BA23 BA30 CA11 2H034 CA02 CB01 FA09 2H077 AA37 AC16 BA08 DA24 DB21 DB25 EA03 EA11 GA02 GA13

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像形成体、 該像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成装置、 前記像形成体上の静電潜像を現像してトナー像を形成す
   る現像装置、 前記像形成体上のトナー像を記録材に転写する転写装
   置、 記録材上のトナー像を定着する定着装置及び転写後の前
   記像形成体をクリーニングする像形成体クリーニング装
   置、 を備えた画像形成装置において、 トナーに接触する壁の少なくとも一部を二重構造の壁で
   構成するとともに、該二重構造の壁で形成される間隙に
   冷媒を通すことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記二重構造の壁が前記現像装置に形成
   されたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 前記二重構造の壁が前記像形成体クリー
   ニング装置に形成されたことを特徴とする請求項１又は
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 トナーを前記像形成体クリーニング装置
   から前記現像装置に搬送するトナーリサイクル装置を有
   し、前記二重構造の壁が前記トナーリサイクル装置に形
   成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
   に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 像形成体、 該像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成装置、 前記像形成体上の静電潜像を現像してトナー像を形成す
   る現像装置、 中間転写体、 前記像形成体上のトナー像を中間転写体に転写する第１
   転写装置、 前記中間転写体上のトナー像を記録材に転写する第２転
   写装置、 記録材上のトナー像を定着する定着装置、 転写後の前記像形成体をクリーニングする像形成体クリ
   ーニング装置及び転写後の前記中間転写体をクリーニン
   グする中間転写体クリーニング装置、を備えた画像形成
   装置において、 トナーに接触する壁の少なくとも一部を二重構造の壁で
   構成するとともに、該二重構造の壁で形成される間隙に
   冷媒を通すことを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記二重構造の壁が前記中間転写体クリ
   ーニング装置に形成されたことを特徴とする請求項５に
   記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記間隙に前記冷媒としての空気を導入
   する導入口、前記間隙の空気を排気する排気口及び前記
   間隙に空気を流通させる通風手段を有することを特徴と
   する請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装
   置。
8. 【請求項８】 前記排気口に集塵手段を設けたことを特
   徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成
   装置。
9. 【請求項９】 前記間隙に前記冷媒を循環させる循環手
   段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１
   項に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記冷媒を冷却する熱交換器を有する
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 機内温度を検知する温度センサ及び該
    温度センサに基づいて、画像形成動作を停止させる制御
    手段を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれ
    か１項に記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記制御手段は、前記温度センサがト
    ナーのガラス転移点に基づいて設定された温度を超える
    温度を検知したときに、前記画像形成動作を停止させる
    ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 【請求項１３】 前記現像装置は、トナーとキャリアを
    含有する二成分現像剤を用いて静電潜像を現像すること
    を特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画
    像形成装置。
14. 【請求項１４】 前記現像装置は、トナーを含有し、キ
    ャリアを含有しない一成分現像剤を用いて静電潜像を現
    像することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項
    に記載の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 前記現像装置は、個数体積平均粒径が
    ９μｍ以下のトナーを用いて静電潜像を現像することを
    特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の画像
    形成装置。
16. 【請求項１６】 前記温度センサは、前記二重構造の壁
    のトナーと接触する壁部の温度を前記機内温度として検
    知することを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記
    載の画像形成装置。
17. 【請求項１７】 像形成体上に静電潜像を形成する工
    程、 形成された静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー
    像を形成する工程、 形成されたトナー像を記録材に転写する工程、 転写されたトナー像を定着する工程及び、 転写後の前記像形成体をクリーニングする像形成体クリ
    ーニング工程、 を有する画像形成方法において、 搬送、撹拌又は収納されるトナーに接触する壁の少なく
    とも一部を二重構造の壁で構成し、該二重構造の壁の間
    隙に冷媒を通しつつ前記諸工程を実行することを特徴と
    する画像形成方法。
18. 【請求項１８】 像形成体上に静電潜像を形成する工
    程、 形成された静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー
    像を形成する工程、 前記像形成体上のトナー像を中間転写体に転写する工
    程、 該中間転写体上のトナー像を記録材に転写する工程、 記録材上のトナー像を定着する工程、 転写後の前記像形成体をクリーニングする像形成体クリ
    ーニング工程及び、 転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体
    クリーニング工程、 を有する画像形成方法において、 搬送、撹拌又は収納されるトナーに接触する壁の少なく
    とも一部を二重構造の壁で構成し、該二重構造の壁の間
    隙に冷媒を通しつつ前記画像形成方法を実行することを
    特徴とする画像形成方法。
19. 【請求項１９】 前記トナーとして、個数平均粒径９μ
    ｍ以下のトナーを用いることを特徴とする請求項１７又
    は請求項１８に記載の画像形成方法。
20. 【請求項２０】 前記諸工程において搬送、撹拌又は収
    納される未定着のトナーに接触する壁の温度を検知し、
    検知された温度が所定値以上になったときに、停止され
    ることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の
    画像形成方法。
21. 【請求項２１】 前記所定値の温度がトナーのガラス転
    移点に基づいて設定された温度であることを特徴とする
    請求項２０に記載の画像形成方法。
22. 【請求項２２】 前記トナーとして造粒重合トナーを用
    いることを特徴とする請求項１７〜２１のいずれか１項
    に記載の画像形成方法。