JP2008268662A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体上にトナー像を形成する複数の現像装置、前記像担持体から用紙上に転写されたトナー像を溶着固定する定着装置、並びに前記複数の現像装置をそれぞれ冷却する複数の冷却部材を備える画像形成装置において、前記複数の現像装置間のおける冷却むらを小さくすることができる冷却構成を備える画像形成装置を提供すること。
【解決手段】像担持体上にトナー像を形成する複数の現像装置、像担持体から用紙上に転写されたトナー像を溶着固定する定着装置４、並びに複数の現像装置をそれぞれ冷却する複数の冷却部材２１を備える画像形成装置１であって、複数の冷却部材２１が、放熱フィン２３を備える熱伝導性部材２４で一体に連結されている画像形成装置１。
【選択図】図１

Description

本発明は、像担持体上にトナー像を形成する複数の現像装置、前記像担持体から用紙上に転写されたトナー像を溶着固定する定着装置、並びに前記複数の現像装置をそれぞれ冷却する複数の冷却部材を備える画像形成装置に関する。

画像形成装置において、画像形成速度が高速になるにつれ、現像装置内の現像剤の攪拌・搬送を高速に行う必要がある。これは、像担持体に供給されるべき現像剤量を一定に維持するためであり、また特に２成分方式の現像剤においては、そのトナーとキャリアとの均一性を維持する必要も生じるためである。
しかしながらこのとき、現像装置に設けられている現像剤攪拌搬送部材（パドルや搬送スクリュー等）を高速駆動することによって、摩擦熱が発生して、現像剤が加熱されて劣化し易くなると共に、現像装置自体、さらにはその周辺装置の温度上昇をも招き易く、画像形成装置の動作上の問題、又は画像品質上の問題が発生することがあった。
上記課題を解決するために、現像装置において、現像剤が収容される現像剤容器の外側を空冷する装置を備える画像形成装置が多数提案されている。
例えば、現像剤との接触面積の多い現像剤容器の底面を冷却するために、現像剤容器底面に密着させた熱伝導性部材により現像剤容器内の現像剤を冷却する構成を有するタンデム型フルカラー画像形成装置（特許文献１参照）や、あるいは、現像剤が接触するように現像装置内部に、高熱伝導性を有する高熱伝導性部材を設け、高熱伝導性部材を現像装置外に導出して放熱部を形成することにより現像剤容器内の現像剤を冷却する構成を有するタンデム型フルカラー画像形成装置（特許文献２参照）が開示されている。

特開２００２−３６５８８８号公報 特開２００２−３５７９５２号公報

タンデム型フルカラー画像形成装置には、４種類のトナー（マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック）に対応する４つの作像装置（作像装置とは、現像装置、像担持体、帯電装置、露光装置、除電装置、及びクリーニング装置等を備える画像形成ユニットを意味する）が、横方向に並べて配置されており、各作像装置における現像装置には、上述したような熱伝導性部材又は高熱伝導性部材等の冷却部材がそれぞれ設けられ、現像装置内の現像剤を冷却し得るように構成されている。
しかしながら、従来のタンデム型フルカラー画像形成装置においては、画像形成装置内の定着装置（用紙上に転写されたトナー像を加熱溶融して当該用紙上に溶着固定する装置）やモーター等の発熱源に対して、より近い位置に設置される作像装置の現像装置ほど、発熱源からの熱が伝わり易く、その冷却効率が低下するため、各現像装置において一定の冷却効率が得られ難く、各現像装置間で温度勾配が生じ易くなる。
その結果、各現像装置内の現像剤の温度がばらつき、各現像装置間における現像剤の流動状態や帯電状態が異なってしまうことによって、各作像装置における現像量（後から補給されたトナー重量と帯電量）が異なり、各色を色重ねしたときの色味変動等の画像不良が生じる虞があった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、像担持体上にトナー像を形成する複数の現像装置、前記像担持体から用紙上に転写されたトナー像を溶着固定する定着装置、並びに前記複数の現像装置をそれぞれ冷却する複数の冷却部材を備える画像形成装置において、前記複数の現像装置間における冷却むらを小さくすることができる冷却構成を備える画像形成装置を提供するものである。

本発明の第１特徴構成は、像担持体上にトナー像を形成する複数の現像装置、前記像担持体から用紙上に転写されたトナー像を溶着固定する定着装置、並びに前記複数の現像装置をそれぞれ冷却する複数の冷却部材を備える画像形成装置であって、前記複数の冷却部材が、放熱フィンを備える熱伝導性部材で一体に連結されている点にある。

〔作用及び効果〕
本発明の画像形成装置においては、現像装置を冷却する複数の冷却部材が、放熱フィンを備える熱伝導性部材で一体に連結されているため、ある一つの現像装置内に蓄積される熱が、前記熱伝導性部材によって、その他の現像装置にも速やかに伝えられるようになる。
このことは、定着装置やモーター等の発熱源の近くに設置される現像装置においても同様であり、発熱源から伝えられた熱が、熱伝導性部材によって、その他の現像装置に速やかに伝えられるようになるため、各現像装置間において温度勾配が生じ難くなる。
そして、熱伝導性部材に設けられている放熱フィンから、熱が放熱されることによって、効率良く各現像装置を冷却することができる。
従って、本発明の画像形成装置においては、各現像装置間において冷却むらが生じ難くなることから、各現像装置内の現像剤においても温度むらが生じ難くなり、現像剤の流動状態や帯電状態を一定にすることができる。
その結果、本発明の構成をタンデム型フルカラー画像形成装置に採用した場合、各作像装置における現像量を一定にすることが可能であり、各色を色重ねしたとき品質の優れた安定したカラー画像を出力することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記放熱フィンが、前記定着装置から遠位に設置される点にある。

〔作用及び効果〕
放熱フィンが、定着装置から遠位に設置されることから、放熱フィンには、定着装置からの熱が伝わり難く、その放熱が促進され得るため、より効率良く現像装置を冷却することができる。

以下に、４つの作像装置をタンデム配列したタンデム型フルカラー画像形成装置（以下、画像形成装置と称する）を、本発明の画像形成装置の一実施形態として説明する。
〔実施形態〕
図１は、画像形成装置１の概略構成図であり、図２は、画像形成装置１における作像装置２全体の概略構成図である。
画像形成装置１は、その本体の中に、作像装置２、転写搬送ベルト３、定着装置４、及び給紙カセット５等が配設されると共に、複数のガイド部材６及び搬送ローラ７によって用紙搬送路８が形成されている。尚、図１の用紙搬送路８中の矢印は、用紙Ｓの搬送方向を示している。
また、図２に示されるように、作像装置２は、現像装置９、像担持体１０（感光体ドラム）、帯電装置１１、露光装置１２、除電装置１３、及びクリーニング装置１４等を備えており、本実施形態においては、４種類のトナー（イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ））に対応して、４つの作像装置２ａ〜ｄが、ほぼ同一な平面上に並列配置されている。

（カラー画像形成工程）
画像形成装置１によって、用紙Ｓにカラー画像が形成される工程の概略を以下に説明する。
まず、各作像装置２ａ〜ｄの像担持体１０ａ〜ｄがそれぞれ、帯電装置１１ａ〜ｄによって、その表面が一様に帯電される。帯電された像担持体１０ａ〜ｄはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に関するカラー画像データに基づいて、露光装置１２ａ〜ｄによって光書き込みが行われる。これにより、各像担持体１０ａ〜ｄ上に、上記各色に関するカラー画像データに対応した静電潜像が形成される。
各静電潜像はそれぞれ、現像装置９ａ〜ｄによって現像され、各像担持体１０ａ〜ｄ上にそれぞれ各色（イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ））のトナー像が形成される。
各像担持体１０ａ〜ｄに形成されたトナー像は、転写搬送ベルト３で搬送される用紙Ｓ上に、各像担持体１０ａ〜ｄと転写ローラ２６の作動により順次転写される。
トナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置４に搬送されてトナー像が定着され（定着装置４は、用紙Ｓ上に転写されたトナー像を加熱溶融して用紙Ｓ上に溶着固定する）、排紙トレイ２７に排出される。

（現像装置の冷却構成）
図３及び図４は、本実施形態の画像形成装置１における現像装置９の概略構成を示す。尚、図３は、現像装置９の縦断面図であり、図４は、現像装置９における現像剤容器１５の横断面図である。
図３及び図４に示されるように、現像装置９には、現像剤１６が収容される現像剤容器１５（樹脂ハウジング等）、現像剤容器１５の上部を覆う現像蓋１７、現像剤１６を攪拌・搬送する搬送スクリュー１８、搬送スクリュー１８から現像剤１６を受け取る現像ローラ１９、並びに、現像ローラ１９上の現像剤１６の厚みを規制する穂切板２０が設けられている。
現像装置９では、搬送スクリュー１８が回転することにより、現像剤容器１５に収容されている現像剤１６が、攪拌されながら現像ローラ１９近傍へ搬送される。搬送された現像剤１６は、現像ローラ１９の回転により現像ローラ１９上に汲み上げられ、穂切板２０で薄層化された後、現像位置まで搬送され、像担持体１０に供給される。
このとき、現像装置９では、現像ローラ１９や搬送スクリュー１８の回転によって、摩擦熱が発生して、現像剤１６が加熱されて劣化し易くなると共に、現像装置９自体、さらにはその周辺装置の温度上昇を招く虞があり、これを防止するため、現像装置９は、冷却部材２１（熱伝導率の大きいアルミニウム、又はステンレス等）を介して、蓄積される摩擦熱を放熱することよって冷却される構成となっている。詳細には、図３及び図４に示されるように、現像剤容器１５の底部に、当該底部のほぼ全体を覆うように冷却部材２１が設けられており（即ち、冷却部材２１と現像剤１６とが面接触し得る）、さらにその冷却部材２１は、現像蓋１７に設けられている開口部２２を通って現像装置９の外部に導出されている。

（現像装置全体の冷却構成）
図１及び図２に示されるように、各現像装置９ａ〜ｄに設けられた冷却部材２１は、放熱フィン２３を備える熱伝導性部材２４（アルミニウム、又はステンレス等）によって接触結合されて、ビス２５で締結されている（即ち、各冷却部材２１は、熱伝導性部材２４で一体に連結されている）。
上記構成によれば、ある一つの現像装置９内に蓄積される熱が、熱伝導性部材２４によって、その他の現像装置９にも速やかに伝えられるようになる。
このことは、定着装置４（発熱源）の近くに設置される現像装置９（例えば、図２における現像装置９ｄ）においても同様であり、定着装置４から伝えられた熱が、熱伝導性部材２４によって、その他の現像装置９（例えば、図２における現像装置９ａ〜ｃ）に速やかに伝えられるようになるため、各現像装置９ａ〜ｄ間において温度勾配が生じ難くなる。
そして、熱伝導性部材２４に設けられている放熱フィン２３から、熱が放熱されることによって、効率良く各現像装置９ａ〜ｄを冷却することができる。
尚、放熱フィン２３は、定着装置４からできるだけ離れた位置（遠位）に設けられることが望ましい。また、放熱フィン２３の形状や設置数は、十分な放熱効果が得られる構成であれば、図１及び図２に示されるものに限定されるものではなく、必要に応じて任意に設定することができる。

（その他の実施形態）
１．本発明の画像形成装置は、上述の実施形態のようなタンデム現像方式を採用する画像形成装置に限定されるものでなはく、ロータリー現像方式を採用する画像形成装置においても適用することができる。
２．本発明の画像形成装置は、必要に応じて送風可能な送風ファンを設ける構成としても良く、放熱フィンに送風することによって、放熱フィンを冷却する構成としても良い。

本発明の画像形成装置の概略構成図 本発明の画像形成装置における作像装置全体の概略構成図 本発明の画像形成装置における現像装置の概略構成図 本発明の画像形成装置における現像装置の概略構成図

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 作像装置
３ 転写搬送ベルト
４ 定着装置
５ 給紙カセット
６ ガイド部材
７ 搬送ローラ
８ 用紙搬送路
９ 現像装置
１０ 像担持体
１１ 帯電装置
１２ 露光装置
１３ 除電装置
１４ クリーニング装置
１５ 現像剤容器
１６ 現像剤
１７ 現像蓋
１８ 搬送スクリュー
１９ 現像ローラ
２０ 穂切板
２１ 冷却部材
２２ 開口部
２３ 放熱フィン
２４ 熱伝導性部材
２５ ビス
２６ 転写ローラ
２７ 排紙トレイ

Claims (2)

1. 像担持体上にトナー像を形成する複数の現像装置、前記像担持体から用紙上に転写されたトナー像を溶着固定する定着装置、並びに前記複数の現像装置をそれぞれ冷却する複数の冷却部材を備える画像形成装置であって、
   前記複数の冷却部材が、放熱フィンを備える熱伝導性部材で一体に連結されている画像形成装置。
2. 前記放熱フィンが、前記定着装置から遠位に設置される請求項１に記載の画像形成装置。

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