JP2009025759A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却用空気の流通の障害とならないようして、冷却機構の冷却性能を維持するとともに装置が大型化するのを抑え、４色の現像装置を冷却して、現像剤の流動性の低下を抑制し、画像の品質が高く安定したカラー画像形成装置を提供する。
【解決手段】カラー画像形成装置１は、外気を装置本体２内に吸入する冷却ファン６０〜６３と、吸入される空気を冷却ファン６０〜６３と各色の現像装置３５との間で流通させ各現像装置３５を冷却するダクト６９〜７２及びフレキシブルチューブ５３〜５６と、冷却ファン６０〜６３の外気吸入の上流側に配設され、外気に含まれる塵埃を付着させる防塵フィルタ９１〜９４とを備える。各ダクト６９〜７２に配設され吸入される空気の風量を検出する各風量検出手段７５〜７８と、この風量検出手段７５〜７８が所定値以下の検出値を検出すると隣接するダクト６９〜７２から空気を取り込むように各羽根６５〜６７を制御する制御部８０とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、現像剤を用いて感光体等像担持体上の潜像を現像する現像装置を有する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、特にカラー像を現像する現像装置の冷却を可能とした画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の画像形成装置の現像装置においては、現像剤収容部内の現像剤を撹拌部材で撹拌して、撹拌した現像剤を現像ローラに供給し、現像ローラ上で規制ブレードと摺擦することにより、現像ローラ上に現像剤薄層を形成し、この現像剤薄層を感光体に飛翔させて、感光体上の潜像を現像するものがある。この現像工程を繰り返すと、撹拌部材による現像剤の撹拌、撹拌部材の回転摺動部、現像ローラと規制ブレードの摺擦、現像ローラの回転摺動部等において熱が発生して、現像剤収容部内に熱がこもり、徐々に現像装置内部の温度が上昇する。

このように現像装置内部の温度が上昇すると、現像剤の温度も上昇し、現像剤同士または現像剤自体が凝固、凝着して、現像剤の流動性が損なわれる。現像剤の流動性が損なわれると、現像剤が撹拌スクリューや現像ローラに固着・堆積し、現像剤の搬送性能が低下し、また、現像剤の濃度にバラツキが発生することにより、像担持体表面で現像されるトナー像に悪影響がおよび、用紙に形成される画像に不良が発生する可能性がある。

このような問題に対して、特許文献１では、現像剤を担持する各色の現像ローラに熱電対等の温度センサを設け、各温度センサの測定した測定温度を平均したデータに従って、制御部において冷却ファンの駆動電流を制御している。この構成によると、本体筐体の上部に設けたファンの風量が調整され、画像形成装置自体の発熱を抑え、現像剤温度を低下させている。これにより、ファン駆動電流を抑制して省電力にするとともに、現像剤温度の上昇を抑制させ、現像剤の流動性を良好にしている。

ところが、カラー画像形成装置では、カラー印刷とモノクロ印刷で画像形成の速度が異なり、さらにカラー印刷でもその原稿に応じて使用する現像剤量が異なるので、各色の現像ローラの回転速度や現像剤担持量に差異があるために、各色の現像ローラの温度上昇にもバラツキがある。しかし、上述した従来技術では、各色の現像ローラの測定温度を平均したデータによりファン駆動電流を制御しているので、ファンを駆動させて画像形成装置自体の発熱を抑えたとしても、各色の現像ローラを備える現像装置毎に温度が異なり、測定温度が許容範囲内にある現像装置がある中で、既に許容範囲を超えた温度上昇し現像剤の流動性が悪化している現像装置がある場合がある。このような状態では、その色の現像性能が低下し、色調や諧調性等の色バランスを維持させた画像を得ること難しくなるという不都合がある。

また、現像剤温度の上昇を抑制するために、現像中また現像工程の前後で冷却ファンを駆動させ、現像装置を冷却させているが、冷却ファンを駆動させると、画像形成装置外の空気とともに塵埃が内部に入り、冷却ファンを繰り返し駆動すると、時間が経つにつれて塵埃が冷却ファンの回転羽根、回転軸等に付着して、回転羽根の回転速度が低下し、冷却ファンが所望の風量にならなくなるおそれがある。

そこで、特許文献２では、画像形成装置が、装置内の熱気を機外へ排出するファンと、このファンにより排出される熱気を案内する風路と、風路中に配設されベルト状に構成されて風路を覆う異物除去フィルタと、このフィルタを所定量ずつ巻き取る巻取機構と、風路中に配設され熱気の風量を検出する検出手段を備える。そして熱気の風量が低下すると、フィルタが目詰まり状態であるとして、フィルタを巻き取り、新しいフィルタを風路中に配設している。このことにより、冷却ファンの回転羽根、回転軸等に付着することを防止し、冷却ファンの性能を維持している。

しかしながら、上述した従来技術をカラー画像形成装置の４色の現像装置を冷却させるように適用すると、冷却ファンの機能を十分に発揮させるためには、フィルタを頻繁に巻き取り、新しいフィルタに交換することが必須となる。そこで４色の現像装置に対応させて、４個の冷却ファンとフィルタを設けて、各冷却ファンが各現像装置の熱気を除去するようにすると、フィルタの交換頻度が減ることになる。しかし、巻取機構付のフィルタは、長尺フィルタ、一対の巻き取りリール、リール駆動用モータ等の部材で構成され、これらの部材が画像形成装置に組み込まれることになり、装置が大型化するという問題があった。
特開２００４−１０２２１２号公報（段落［００４４］、[００７６]、図３） 実開平４−９８４２３号公報（２頁、実用新案登録請求の範囲、図１）

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、冷却用空気の流通の障害とならないようして、冷却機構の冷却性能を維持するとともに装置が大型化するのを抑え、４色の現像装置を冷却して、現像剤の流動性の低下を抑制し、画像の品質が高く安定したカラー画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、ハウジングと、回転して像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、回転して撹拌した現像剤を前記現像ローラに供給する撹拌部材とを有し、前記ハウジング内に設けられる複数の現像装置と、前記ハウジングの所定の位置に設けられ、外気を前記ハウジング内に吸入する複数の空気流発生部材と、吸入される空気を前記空気流発生部材と前記現像装置との間で流通させ前記現像装置を冷却する複数の空気案内部材と、前記空気流発生部材の外気吸入の上流側に配設され、外気に含まれる塵埃を付着させる防塵フィルタと、を備える画像形成装置において、前記空気案内部材は隣接する空気案内部材から空気を取り込み可能である空気流切換部材を備え、前記空気案内部材に配設され吸入される空気の風量を検出する風量検出手段と、前記風量検出手段が所定値以下の検出値を検出すると前記隣接する空気案内部材から空気を取り込むように前記空気流切換部材を制御する制御手段とを備えることを特徴としている。

この構成によれば、各現像装置に対応して各空気流発生部材と、各空気流発生部材の外気吸入の上流側に配設される各防塵フィルタと、各空気案内部材とを備えるので、塵埃が各空気流発生部材の回転羽根、回転軸等に付着するおそれがなく、各空気流発生部材の吸入した塵埃を除去された空気が各現像装置に送られる。

また、この構成によれば、各風量検出手段が各空気案内部材に吸入される空気の風量を検出し、その検出値が所定値以下になると、各空気流切換部材が開かれて、各空気案内部材が隣接する空気案内部材から空気を取り込むように制御される。

請求項１に記載の発明によれば、各現像装置に対応した各空気流発生部材と、各空気流発生部材の外気吸入の上流側に配設される各防塵フィルタと、各空気案内部材とを備えるので、塵埃が各空気流発生部材の回転羽根、回転軸等に付着するおそれがなく、各空気流発生部材の吸入した塵埃を除去された空気が各現像装置に送られ、各現像装置を冷却することができる。このために、長期に渡り、各色良好なトナー像に現像し、画像の品質が高く安定した画像形成装置を得ることができる。

また、請求項１に記載の発明によれば、各風量検出手段が各空気案内部材に吸入される空気の風量を検出し、防塵フィルタの目詰まりにより、その検出値が所定値以下になると、空気流切換部材が開いて、各空気案内部材が隣接する空気案内部材から空気を取り込むように制御される。このために、防塵フィルタが目詰まりしても、防塵フィルタを清掃、交換するまで、隣接する空気案内部材から空気を取り込んで、現像装置を冷却するので、現像剤の流動性の低下が抑制され、画像の品質が高く安定したカラー画像形成装置を得ることができる。また、感光体や現像剤等の交換時に防塵フィルタを清掃、交換するようにすれば、手間がかからず、また防塵フィルタ用巻取機構等の特別の機構を装置内に設けることがないので、装置が大型化するのを抑えることができる。

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。本発明の実施形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。画像形成装置１は、タンデム型のカラープリンタであり、内部で用紙にカラー画像を形成する四角箱状のハウジング（以下、装置本体とする）２を備え、この装置本体２の上面部に、カラー画像の形成された用紙が排出される用紙排出部３が設けられる。

装置本体２内において、下部には、用紙を収納する給紙カセット５が配設され、中間部には、手差しの用紙を供給するスタックトレイ６が配設され、上部には、装置外部から送信されてくる文字や絵柄などの画像データに基づいて、用紙に画像を形成する画像形成部７が配設される。また、左部には、給紙カセット５から繰り出された用紙を画像形成部７に搬送する第１搬送路９が配設され、右部から左部にかけては、スタックトレイ６から繰り出された用紙を画像形成部７に搬送する第２搬送路１０が配設される。また、左上部には、画像形成部７で画像が形成された用紙に対して定着処理を行う定着ユニット１４と、定着処理の行われた用紙を用紙排出部３に搬送する第３搬送路１１とが配設される。

給紙カセット５は、装置本体２の外部（図１において手前側）に引き出すことにより用紙の補充を可能にしたもので、給紙方向のサイズが異なる少なくとも２種類の用紙を選択的に収納可能なカセット１６を備えており、このカセット１６に収納されている用紙がピックアップローラ１７及び捌きローラ１８により１枚ずつ第１搬送路９側に繰り出される。

第１搬送路９は、給紙カセット５から繰り出されてきた用紙を後述する転写搬送部３０側に搬送するものであり、所定位置に配設された複数の搬送ローラ４３と、転写搬送部３０の手前に配設され、画像形成部７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取るためのレジストローラ２２とを備える。

スタックトレイ６は、装置本体２外の右部に手差し用の用紙が積載されるトレイ１９を備えており、このトレイ１９に積載されている用紙がピックアップローラ２０及び捌きローラ２１により１枚ずつ第２搬送路１０側に繰り出される。

第１搬送路９と第２搬送路１０とはレジストローラ２２の手前で合流しており、二次転写ローラ２３で、後述する１次転写ベルト４０上のフルカラーのトナー画像が用紙に二次転写され、定着ユニット１４で定着された用紙は、必要に応じて第４搬送路１２で反転されて前記と反対面にも二次転写ローラ２３でフルカラーのトナー画像が二次転写され、定着ユニット１４で定着された後、第３搬送路１１を通って、排出ローラ２４により用紙排出部３に排出される。

画像形成部７は、ブラック（Ｂ）のトナー画像を形成する第１作像ユニット２６と、シアン（Ｃ）のトナー画像を形成する第２作像ユニット２７と、マゼンタ（Ｍ）のトナー画像を形成する第３作像ユニット２８と、イエロー（Ｙ）のトナー画像を形成する第４の作像ユニット２９と、各作像ユニット２６〜２９で形成されるフルカラーのトナー画像を用紙に転写する転写搬送部３０とを備える。

各作像ユニット２６〜２９は、感光体ドラム３２と、感光体ドラム３２の周面に対向して配設された現像装置３５と、現像装置３５の上流側であって感光体ドラム３２の周面に対向して配設された帯電部３３と、現像装置３５の下流側であって感光体ドラム３２の周面に対向して配設されたクリーニング部３６とを備える。レーザ走査ユニット３４が、帯電部３３の下流側であって感光体ドラム３２の周面上の特定位置にレーザビームを照射する。

なお、各作像ユニット２６〜２９の感光体ドラム３２は、図略の駆動モータにより図示の反時計方向に回転するようになっている。また、各作像ユニット２６〜２９の現像装置３５には、各現像剤収容部５１にブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナーおよびイエロートナーがそれぞれ収納される。

転写搬送部３０は、第１作像ユニット２６の近傍位置に配設された駆動ローラ３８と、第４作像ユニット２９の近傍位置に配設された従動ローラ３９と、駆動ローラ３８と従動ローラ３９とに跨って配設された１次転写ベルト４０と、各作像ユニット２６〜２９の感光体ドラム３２における現像装置３５の下流側の位置に１次転写ベルト４０を介して圧接可能に配設された４つの１次転写ローラ４１とを備える。

この転写搬送部３０では、各作像ユニット２６〜２９の１次転写ローラ４１の位置で、１次転写ベルト４０上にトナー画像がそれぞれ転写されて、４色のトナーが重ね合わされて、最後にはフルカラーのトナー画像となる。

定着ユニット１４は、画像形成部７でトナー画像が転写された用紙を加熱することにより定着処理を行うものであり、内蔵されたヒータにより加熱される定着ローラ４５と、定着ローラ４５に圧接して配設された加圧ローラ４４とを備える。定着ローラ４５及び加圧ローラ４４の上流側に配設され、転写搬送部３０により搬送されてきた用紙を定着ローラ４５及び加圧ローラ４４間に案内する前搬送路４６と、定着ローラ４５及び加圧ローラ４４の下流側に配設され、定着ローラ４５及び加圧ローラ４４間を通過した用紙を第３搬送路１１に案内する後搬送路４７とを備える。

第３搬送路１１は、定着ユニット１４で定着処理の行われた用紙を用紙排出部３に搬送するものであり、所定位置に搬送ローラ４８が配設されるとともに、出口側に排出ローラ２４が配設される。定着ユニット１４で定着された用紙は、必要に応じて第４搬送路１２で反転されて前記と反対面にも２次転写ローラ２３でフルカラーのトナー画像が２次転写され、定着ユニット１４で定着された後、第３搬送路１１を通って、排出ローラ２４により用紙排出部３に排出される。

図２は、上述の画像形成装置１の作像ユニット２６〜２９に用いられる現像装置３５の構成を示す側面断面図である。

図２に示すように、現像装置３５は、主として現像ローラ３０、磁気ローラ３１、撹拌ローラ３７ａ、３７ｂ、規制部材としての穂切りブレード２５及び現像剤収容部５１等により構成される。

感光体３２に対向し、一定の隙間を設けて現像ローラ３０が配される。そして図２における右斜め下方に現像ローラ３０に対向し、一定の隙間を設けて磁気ローラ３１が配され、撹拌ローラ３７ａ及び３７ｂが磁気ローラ３１の下方に設けられる。また、穂切りブレード２５は図２における磁気ローラ３１の左方に設けられる。

モータ８３は、撹拌ローラ３７ａを回転させ、不図示のギアに連動して撹拌ローラ３７ｂも回転させる。モータ８２は、現像ローラ３０を図２に示す矢印方向に回転させ、不図示のギアに連動して磁気ローラ３１を図２に示す矢印方向に回転させる。

現像剤収容部５１は、現像ローラ３０、磁気ローラ３１、撹拌ローラ３７ａ、３７ｂを回転可能に保持し、また穂切りブレード２５を固定支持するとともに、キャリアとトナーからなる現像剤を収納する。

撹拌部材３７は、撹拌ローラ３７ａ及び３７ｂの２本で構成される。撹拌ローラ３７ｂが磁性体のキャリアとトナーを撹拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーは、キャリアに保持される。また、撹拌ローラ３７ａが回転して、図２に示す上方の位置で磁気ローラ３１に現像剤を供給する。

磁気ローラ３１は、撹拌ローラ３７により撹拌・供給された現像剤をその外周面上に保持して、内包する磁極部材Ｍにより磁気ブラシを形成する。

穂きりブレード２５は、磁気ローラ３１上に形成される磁気ブラシの層規制を行うためのものであり、磁気ブラシを所定の高さに調節する。

磁気ローラ３１の回転により、磁気ブラシが対向する現像ローラ３０側に向けて搬送され現像ローラ３０に接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、磁気ローラ３１と現像ローラ３０に形成される電界に応じて、現像ローラ３０に供給される。回転する現像ローラ３０上にトナー薄層が形成され、現像ローラ３０に交流電圧を印加されると、トナーが感光体３２に飛翔して、感光体３２上の潜像を現像する。

この現像工程において、撹拌ローラ３７の現像剤の撹拌、撹拌によるトナーとキャリアの摩擦、穂切りブレード２５の磁気ローラ３１の摺擦、現像ローラ３０や撹拌ローラ３７の回転摺動等の摩擦により、現像剤収容部５１内に熱が発生し、現像工程を繰り返すと、徐々に現像剤収容部５１内の温度が上昇する。この温度上昇によって、現像剤の流動性が損なわれ、現像剤が撹拌ローラ３７や現像ローラ３０に固着・堆積し、現像剤の搬送性能が低下するおそれがある。

そこで、本実施形態では、各色の現像装置３５に対応させて４個の空気流発生部材（以下、冷却ファンとする）を画像形成装置１に設けて、各現像装置３５を冷却している。図３から図６を用いてその構成を詳しく説明する。

図３は、画像形成装置の装置本体内の作像ユニットと冷却ファンとの位置関係を示す斜視図であり、図４は、現像装置と空気案内部材の吹出し部との位置関係を示す正面図であり、尚、各色の現像装置と吹出し部との位置関係は同じであるので、ブラックの現像装置を代表させて示す。図５は、空気案内部材の配置を示す側面斜視図であり、図６は、空気案内部材と冷却ファンとの連結状態を示す斜視図である。

図３に示すように、各色の作像ユニット２６〜２９が装置本体２の手前側から奥側に向けて配設され、装置本体２の右部から後方には、４個の冷却ファン６０〜６３（冷却ファン６３は装置本体２の後方にあり不可視）が取り付けられる。空気案内部としての４個のフレキシブルチューブ５３〜５６は、各冷却ファン６０〜６３に対応させて、図３の２点鎖線で示すように、各冷却ファン６０〜６３から各作像ユニット２６〜２９の装置本体２の手前側に延在して配される。

図４に示すように、フレキシブルチューブ５３は、可撓性及び断熱性を有する円筒形のポリウレタン樹脂等で形成され、冷却ファン６０が吸入した空気を流通させ、その吹出し部５３ａから空気を現像装置３５の現像剤収容部５１の外壁に送るものである。吹出し部５３ａが現像剤収容部５１の下部に配設された本体フレームの差し込み穴５７ｉに嵌め込まれ固定されるので、フレキシブルチューブ５３の吹出し部５３ａから吹出された冷風は、図４に示す矢印ａで示すように、現像剤収容部５１の底面に沿って、手前側から奥側に流れる。他のフレキシブルチューブ５４〜５６もフレキシブルチューブ５３と同様に、各吹出し部が差し込み穴に嵌め込まれて固定され、各吹出し部から各現像剤収容部５１の底面に冷風が吹出される。

図５に示すように、装置本体２の手前側には、本体フレーム５７が作像ユニット２８、２９の下方に配置される。本体フレーム５７には、フレーム側板５７ｐ、各凹部５７ａ〜５７ｄが設けられ、各凹部５７ａ〜５７ｄは上下に並んで左右方向に延在して形成される。また、本体フレーム５７の右部には、貫通穴５７ｅ〜５７ｈが装置本体２の手前側から奥側に形成される。

最上段の凹部５７ｄは、イエロー（Ｙ）のトナー画像を形成する第４作像ユニット２９の現像剤収容部５１の下方付近まで左方に延在され、その下段の凹部５７ｃは、マゼンタ（Ｍ）のトナー画像を形成する第３作像ユニット２８の現像剤収容部５１の下方付近まで左方に延在され、その下段の凹部５７ｂは、図略のシアン（Ｃ）のトナー画像を形成する第２作像ユニットの現像剤収容部５１の下方付近まで左方に延在され、最下段の凹部５７ａは、図略のブラック（Ｂ）のトナー画像を形成する第１作像ユニットの現像剤収容部５１の下方付近まで左方に延在される。そして、各凹部５７ａ〜５７ｄは現像剤収容部５１の底面に向かって上方に延在される。

各フレキシブルチューブ５３〜５６は、各差し込み穴５７ｉ（図４に図示）に固定され、各凹部５７ａ〜５７ｄに嵌め込まれ、各貫通穴５７ｅ〜５７ｈを貫通して、冷却ファンに向けて延在する。

図６に示すように、各フレキシブルチューブ５３〜５６は、本体フレーム５７に形成された各ダクト６９〜７２に嵌め込まれ、各冷却ファン６０〜６３に連通される。

各冷却ファン６０〜６３は、後述するファンモータにより回転させられ、装置本体２外の空気を吸入し、各ダクト６９〜７２に冷却用空気を送る。

各防塵フィルタ９１〜９４は、各冷却ファン６０〜６３の吸入される空気の上流側に本体フレーム５７の各通気孔５７ｊに設けられ、空気に含まれている塵埃が各冷却ファン６０〜６３から各ダクト６９〜７２内への進入することを防止する。従って、各ダクト６９〜７２内への進入を妨げられた塵埃は、各防塵フィルタ９１〜９４の面に付着し堆積する。そして、塵埃が付着した各防塵フィルタ９１〜９４を交換可能なように、各防塵フィルタ９１〜９４は、各通気孔５７ｊに着脱自在に取り付けられる。

各ダクト６９〜７２は、各フレキシブルチューブ５３〜５６とともに各冷却ファン６０〜６３が装置本体２外から吸入した空気を各現像剤収容部５１に流通させる空気案内部材を形成する。

ダクト６９とダクト７０とを仕切る本体フレーム５７には、羽根６５が揺動自在に設けられ、ダクト７０とダクト７１とを仕切る本体フレーム５７には、羽根６６が揺動自在に設けられ、ダクト７１とダクト７２とを仕切る本体フレーム５７には、羽根６７が揺動自在に設けられる。

各羽根６５〜６７は、図６に示す実線位置にあると、各冷却ファン６０〜６３の吸入した空気を図６に示す実線の矢印のように各フレキシブルチューブ５３〜５６に流通させる。羽根６５が図６に示す一点鎖線の位置に移動すると、冷却ファン６０の吸入した一部の空気がフレキシブルチューブ５３に流通するとともに、残りの空気が図６に示す一点鎖線の矢印のように隣接するダクト７０に流通し、フレキシブルチューブ５４に送られる。一方、羽根６５が図６に示す破線の位置に移動すると、冷却ファン６１の吸入した一部の空気がフレキシブルチューブ５４に流通するとともに、残りの空気が隣接するダクト６９に流通し、フレキシブルチューブ５３に送られる。

他の羽根６６、６７も羽根６５と同様に、羽根６６、６７が一方に揺動すると、隣接するダクトから一部の空気が流入し、また、羽根６６、６７が他方に揺動すると、隣接するダクトに一部の空気が流出する。

各風量検出手段７５〜７８は、各ダクト６９〜７２の風量を測定するものである。各風量検出手段７５〜７８は、そのセンサ部が各ダクト６９〜７２の各冷却ファン６０〜６３の吸入される空気の下流側で、各羽根６５〜６７の上流側に取り付けられ、センサ部に設けたヒータが空気流による熱の動きを検知し、その熱移動に基づいて空気流速を測定する。

各羽根６５〜６７の揺動制御について、図７、図８を用いて詳細に説明する。

図７は、本発明の実施形態である画像形成装置の構成を示すブロック図である。画像形成装置１は、各色の現像装置３５、各現像モータ８２、各撹拌モータ８３、各冷却ファン６０〜６３を駆動する各ファンモータ８４〜８７、各羽根６５〜６７を揺動させる各ソレノイド８８〜９０、風量を検出する各風量検出手段７５〜７８、制御部８０、操作パネル９５及び記憶部９６を備える。各羽根６５〜６７と各ソレノイド８８〜９０は空気流切換部材を構成する。

撹拌モータ８３は、制御部８０からの制御信号に応じて現像装置３５内の撹拌ローラ３７ａ、３７ｂ（図２参照）を回転駆動させる。現像モータ８２は、制御部８０からの制御信号に応じて現像ローラ３０及び磁気ローラ３１を回転駆動させる。

ファンモータ８４〜８７は、制御部８０からの制御信号に応じて冷却ファン６０〜６３を回転駆動させる。ソレノイド８８〜９０は、制御部８０からの制御信号に応じて羽根６５〜６７を揺動させる。

各風量検出手段７５〜７８は、各ダクト６９〜７２の流速を測定し、流速に関する測定値をＡＤ変換して制御部８０に入力する。

操作パネル９５は、複数の操作キーからなる操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成されており、ユーザが印刷条件等の設定を行う他、画像形成装置１がファクシミリ機能を有する場合は記憶部９６にファクシミリ送信先を登録し、さらに登録された送信先の読み出しや書き換えを行う等の種々の設定にも使用される。

記憶部９６は、画像メモリ、ＲＡＭ、及びＲＯＭを備えており、制御部８０の処理プログラムや処理内容等が記憶される。

制御部８０は、例えば図６に示すダクト７０に設けた風量検出手段７６の流速が所定値以下になると、ダクト７０に設けた羽根６５のソレノイド８８を作動させる制御信号を出力する。

ソレノイドの制御信号に応じて、羽根６５が図６の一点鎖線で示すようにダクト７０の外側に開き、隣接するダクト６９の空気を取り込む。ここで、ダクト７０に隣接するもう一方のダクト７１の空気を取り込むように、羽根６６をダクト７０の外側に開いてもよい。どちらのダクト６９、７１の空気を取り込むのかを判定するには、流速が大きいダクト６９、７１の羽根を開けるように制御するとよい。また、隣接のダクト６９、７１の両方を開けるようにソレノイド８８、８９を制御してもよい。

次に、本発明の現像装置を搭載した画像形成装置の動作について説明する。図８は、画像形成装置１における、空気流案内部材内の流速を検出し、ソレノイド８８〜９０を制御する手順を示すフローチャートである。ここでは図６に示す羽根６５の揺動用ソレノイド８８の制御について、図２、図６、図７を参照しながら、図８のステップに従い説明する。他のソレノイド８８、８９の制御についても図８に示すフローチャートと同じである。

ステップＳ１で、ユーザにより操作パネル９５の電源釦が操作され電源がオンにされる。

次に、ステップＳ２で、撹拌モータ８３を回転させ、現像剤を撹拌・帯電させ、現像モータ８２を回転させ、現像剤の帯電を安定させるエージング処理を行い、また、ファンモータ８５を回転させ、画像形成装置１外の空気を冷却ファン６１から現像剤収容部５１の近傍に取り込む。

ステップＳ３で、操作パネル９５の画像形成開始釦が操作されるのを待ち、所定時間経過後、画像形成操作釦の操作がないなら、ステップＳ４で、現像モータ８２、撹拌モータ８３の回転を停止し、ステップＳ５で、さらに所定時間経過後にファンモータ８５の回転を停止する。

ステップＳ３で、操作パネル９５の画像形成開始釦が操作されると、ステップＳ６で、レーザ走査ユニット３４が感光体３２に光ビームを照射させ、感光体３２の表面上に静電潜像が形成され、現像装置３５により現像された後に、転写搬送部３０により用紙上にトナー像を転写し画像形成される。

画像形成を完了するとステップＳ７で、風量検出手段７６がダクト７０の流速を測定し、その測定値をＡＤ変換して入力し、ＲＡＭに保存する。

ステップＳ８で、流速測定値ＶがＶｓ以下であるか否かを判定する。流速測定値ＶがＶｓ以下でないなら、冷却用空気の流通に障害を起こすような防塵フィルタ９２の目詰まりがないので、防塵フィルタ９２を介して冷却ファン６１から空気を吸入し、ステップＳ３に戻り、画像形成開始釦が操作されるのを待つ。

ステップＳ８で、流速測定値ＶがＶｓ以下であるなら、冷却用空気の流通に障害を起こすような防塵フィルタ９２の目詰まりが発生しているので、ステップＳ９で、ソレノイド８８に制御信号ＯＮを出力する。羽根６５がダクト７０の外側に開き、隣接するダクト６９の空気を取り込む。

次に、ステップＳ１０で、風量検出手段７６がダクト７０の流速を測定し、ステップＳ１１で、流速測定値ＶがＶｓ以下であるか否かを判定する。ここで防塵フィルタ９２の塵埃が除去される、または新しい防塵フィルタ９２に交換されると、冷却用空気の流通に障害を起こすような防塵フィルタ９２の目詰まりが解消されることになる。そうすると、ステップＳ１１で流速測定値ＶがＶｓ以下でないので、スッテップＳ１２に進む。

ステップ１２で、ソレノイド８８に制御信号ＯＦＦを出力する。羽根６５が図６に示す実線位置に戻り、隣接するダクト６９の空気を取り込むことを停止する。そして、ステップＳ３に戻り、画像形成開始釦が操作されるのを待つ。

ステップＳ１１で、防塵フィルタ９２の清掃、交換等が行われないなら、防塵フィルタ９２が目詰まり状態のままであるので、流速測定値ＶがＶｓ以下であり、ソレノイド８８に制御信号ＯＮを出力し続け、継続して羽根６５がダクト７０の外側に開いて、隣接するダクト６９の空気を取り込む。そして、ステップＳ３に戻り、画像形成開始釦が操作されるのを待つ。

ステップＳ３に戻り、所定時間経過後、画像形成操作釦の操作がないなら、ステップＳ４で、現像モータ８２、撹拌モータ８３の回転を停止し、ステップＳ５で、さらに所定時間経過後にファンモータ８５の回転を停止し、処理を終了する。

上記実施形態によれば、カラー画像形成装置１は、装置本体２と、回転して感光体３２上に形成された静電潜像を現像する現像ローラ３０と、磁気ローラ３１と摺擦して磁気ブラシの高さを調節する穂切りブレード２５と、回転して撹拌した現像剤を現像ローラ３０に供給する撹拌ローラ３７とを有する現像装置３５とを備える。さらに、カラー画像形成装置１は、装置本体２の側面または後方に設けられ、外気を装置本体２内に吸入する冷却ファン６０〜６３と、吸入される空気を冷却ファン６０〜６３と各色の現像装置３５との間で流通させ各現像装置３５を冷却するダクト６９〜７２及びフレキシブルチューブ５３〜５６と、冷却ファン６０〜６３を駆動させるファンモータ８４〜８７と、冷却ファン６０〜６３の外気吸入の上流側に配設され、外気に含まれる塵埃を付着させる防塵フィルタ９１〜９４とを備える。各ダクト６９〜７２は、隣接するダクト６９〜７２から空気を取り込み可能である各羽根６５〜６７を備え、各ダクト６９〜７２に配設され吸入される空気の風量を検出する各風量検出手段７５〜７８と、この風量検出手段７５〜７８が所定値以下の検出値を検出すると、各ダクト６９〜７２が隣接するダクト６９〜７２から空気を取り込むように各羽根６５〜６７を制御する制御部８０とを備える。

この構成によれば、各色の現像装置３５に対応した各冷却ファン６０〜６３と、各冷却ファン６０〜６３の外気吸入の上流側に配設される各防塵フィルタ９１〜９４と、各ダクト６９〜７２及び各フレキシブルチューブ５３〜５６とを備えるので、塵埃が各冷却ファン６０〜６３の回転羽根、回転軸等に付着するおそれがなく、各冷却ファン６０〜６３の吸入した塵埃を除去された空気が各現像装置３５に送られ、各現像装置３５を冷却することができる。このために、長期に渡り、各色良好なトナー像に現像し、画像の品質が高く安定した画像形成装置を得ることができる。

また、この構成によれば、各風量検出手段７５〜７８が各ダクト６９〜７２に吸入される空気の風量を検出し、各防塵フィルタ９１〜９４の目詰まりにより、その検出値が所定値以下になると、羽根６５〜６７が開いて、各ダクト６９〜７２が隣接するダクト６９〜７２から空気を取り込むように制御される。このために、各防塵フィルタ９１〜９４が目詰まりしても、防塵フィルタ９１〜９４を清掃、交換するまで、隣接するダクト６９〜７２から空気を取り込んで、各現像装置３５を冷却するので、現像剤の流動性の低下が抑制され、画像の品質が高く安定したカラー画像形成装置を得ることができる。

また、防塵フィルタ９１〜９４が目詰まりしても、その間隣接するダクト６９〜７２から空気を取り込んで、現像装置３５を冷却し、感光体や現像剤等の交換時に防塵フィルタ９１〜９４を清掃、交換するようにすれば、手間がかからず、また防塵フィルタ用巻取機構等の特別の機構を装置内に設けることがないので、装置が大型化するのを抑えることができる。

尚、上記実施形態では、トナーと磁性キャリアの現像剤により、磁気ローラ３１上に磁気ブラシを形成し穂切りブレード２５と摺擦して現像剤の厚さを調整し、磁気ローラ３１から現像剤を現像ローラ３０に供給する現像装置を適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、一成分現像剤で、現像ローラに規制ブレードが摺擦してトナー薄層を形成し帯電させる現像装置に適用してもよい。

また、上記実施形態では、現像モータ８２と撹拌モータ８３を備える構成を示したが、本発明はこれに限らず、撹拌ローラ３７と現像ローラ３０をギア連結し、１つのモータの駆動により、撹拌ローラ３７と現像ローラ３０を連動回転させるようにしてもよい。

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に利用することができ、特にカラー像を現像する現像装置の冷却を可能とした画像形成装置に利用することができる。

は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。 は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の現像装置を示す側面断面図である。 は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の現像装置と冷却ファンとの位置関係を示す斜視図である。 は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の現像装置と空気案内部材の吹出し部との位置関係を示す正面図である。 は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の空気案内部材を示す側面斜視図である。 は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の空気流切換部材を模式的に示す側面断面図である。 は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御手段における、空気流切換部材の制御手順を示すフローチャートである。

符号の説明

２ 装置本体（ハウジング）
２５ 穂切りブレード（規制部材）
２６〜２９ 作像ユニット
３０ 現像ローラ
３１ 磁気ローラ
３５ 現像装置
３７ 撹拌ローラ（撹拌部材）
５１ 現像剤収容部
５３〜５６ フレキシブルチューブ（空気案内部）
５３ａ〜５６ａ 吹出し部
５７ 本体フレーム
５７ａ〜５７ｄ 凹部
５７ｉ 差し込み穴
５７ｐ フレーム側板
６０〜６３ 冷却ファン（空気流発生部）
６５〜６７ 羽根（空気流切換部材）
６９〜７２ ダクト（空気案内部）
７５〜７８ 風量検出手段
８０ 制御手段
８２ 現像モータ
８３ 撹拌モータ
８４〜８７ ファンモータ（駆動部材）
８８〜９０ ソレノイド（空気流切換部材）
９１〜９４ 防塵フィルタ

Claims (1)

1. ハウジングと、
   回転して像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、回転して撹拌した現像剤を前記現像ローラに供給する撹拌部材とを有し、前記ハウジング内に設けられる複数の現像装置と、
   前記ハウジングの所定の位置に設けられ、外気を前記ハウジング内に吸入する複数の空気流発生部材と、
   吸入される空気を前記空気流発生部材と前記現像装置との間で流通させ前記現像装置を冷却する複数の空気案内部材と、
   前記空気流発生部材の外気吸入の上流側に配設され、外気に含まれる塵埃を付着させる防塵フィルタと、を備える画像形成装置において、
   前記空気案内部材は隣接する空気案内部材から空気を取り込み可能である空気流切換部材を備え、前記空気案内部材に配設され吸入される空気の風量を検出する風量検出手段と、前記風量検出手段が所定値以下の検出値を検出すると前記隣接する空気案内部材から空気を取り込むように前記空気流切換部材を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。

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