JP4921227B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来、磁性キャリアとトナーとからなる現像剤を用いる現像装置において、現像剤担持体の側方に配設された供給搬送スクリュウによって現像剤を自らの軸線方向に搬送しながら、現像剤担持体の長手方向の全域に供給していくものが知られている。この種の現像装置では、供給搬送スクリュウにより、現像剤を現像剤担持体に供給しながら、現像に寄与した後の現像剤を現像剤担持体から回収する。そして、供給搬送スクリュウにより搬送方向下流側端部まで搬送した現像剤を攪拌搬送スクリュに受け渡す。攪拌搬送スクリュは、受け渡された現像剤を補給トナーと攪拌混合しながら搬送した後、供給搬送スクリュウの搬送方向上流側端部に戻す。このような現像剤の循環搬送を行うことで、現像によってトナー濃度を低下させた現像剤を現像剤担持体から回収しながら、トナーの補給によってトナー濃度を回復させた現像剤を現像剤担持体に供給することができる。

しかしながら、かかる構成では、供給搬送スクリュウの搬送方向上流側から下流側に向けて現像濃度を少しずつ低下させてしまうことがあった。供給搬送スクリュウの搬送方向上流側端部付近では、現像剤の殆どが濃度回復直後の現像剤で占められるのに対し、搬送方向下流側に向かうにつれて、現像剤担持体から回収された使用済みの現像剤の割合が増えていくからである。

これに対し、特許文献１には、現像剤担持体からの現像剤の回収と現像剤担持体への現像剤の供給とを別々の搬送スクリュウで行う現像装置が記載されている。この現像装置では、供給搬送スクリュウは、現像剤を現像剤担持体に供給しながら軸線方向に搬送し、現像剤担持体に供給されずに搬送方向下流側端部まで搬送された現像剤を攪拌搬送スクリュウに受け渡す。また、回収搬送スクリュウは、現像剤担持体から回収した使用済みの現像剤にトナーを補給して現像剤のトナー濃度を回復させた後、攪拌搬送スクリュウに受け渡す。攪拌搬送スクリュウは、これらの現像剤を攪拌搬送した後、供給搬送スクリュウの搬送方向上流側端部に受け渡す。

また、特許文献１には、その一例として、供給搬送スクリュウと、これの真下に配設された回収搬送スクリュウと、鉛直方向に並ぶこれらスクリュウの横で水平方向に対して斜めの姿勢を取るように配設された傾斜攪拌搬送スクリュウとを有する現像装置が記載されている。この現像装置では、傾斜攪拌搬送スクリュウは、供給搬送スクリュウと回収搬送スクリュウとから受け渡された現像剤を昇り勾配で搬送して、回収搬送スクリュウの真上に配設された供給搬送スクリュウの搬送方向最上流部に受け渡す。

特開２００１−２４９５４５号公報

特許文献１の現像装置では、供給搬送スクリュウから現像剤担持体へ供給された現像剤は、回収搬送スクリュウにより回収されて供給搬送スクリュウに戻らないため、供給搬送スクリュウの搬送方向下流にいくに従って現像剤の量が減少する。このため、供給搬送スクリュウの下流ではスクリュウピッチに対応した現像濃度ムラが発生しやすい。供給搬送スクリュウの下流において現像濃度ムラを防止するには、供給搬送スクリュウ及び他の搬送スクリュウの回転数を高めに設定し、供給搬送スクリュウの下流にまで十分な量の現像剤を確保する方法が考えられる。

しかしながら、これらの搬送スクリュウの回転数を高くすると、搬送スクリュウを収容する剤搬送路および剤搬送路に収容される現像剤が温度上昇してしまい、トナーが融けて現像剤の塊りが生じやすくなる。このため、ファンなどの送風手段により、多くの冷却風を現像装置の外壁に沿うよう送風して、上記温度上昇を抑制することがおこなわれている。また、送風手段は電源配置や騒音低減のために、画像形成装置の操作面の前に立つ操作者からみて奥側に配置し、手前側（操作面側）に向けて送風することが一般的である。しかし、送風手段により多くの冷却風を送風すると、画像形成装置の操作面側のカバーの隙間から強い風が吹き出して操作者に不快感を与えてしまうといった不具合がある。なお、この不具合は、現像剤を搬送する搬送スクリュウを多数本用いる上記現像装置で顕著に発生するが、供給搬送スクリュウを用いて現像剤を搬送しながら現像剤担持体へ供給するもので供給搬送スクリュウの回転数を高めに設定した場合には、これに限らずおこりえる。

本発明は、上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤担持体への現像剤の供給を搬送スクリュウで行う現像装置を採用する画像形成装置において、画像形成装置の操作者に不快感を与えないで現像装置および現像剤の温度上昇を抑制できる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、磁性キャリアとトナーとからなる現像剤を表面上に担持して潜像担持体上の潜像を現像する現像剤担持体と、現像剤を自らの軸線方向に搬送しながら該現像剤担持体に供給する供給搬送スクリュウを収容する供給搬送路とを備えた現像装置と、画像形成装置の操作面と反対側に配置される送風手段とを有し、該送風手段による風を該現像装置の外壁に沿って該送風手段側から該操作面側に向かって通風する通風経路を形成する通風経路形成部材を該現像装置に設けた画像形成装置において、上記通風経路形成部材は、上記通風経路が上記送風手段側から上記操作面側にいくに従い広くなり、かつ、該通風経路の入口開口よりも出口開口の面積が広くなるように形成することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記通風経路内に放熱部材を設け、該放熱部材の表面積が上記送風手段側から上記操作面側にいくに従い大きくなることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記現像装置は、上記供給搬送路の鉛直方向下方に配置され上記現像剤担持体から使用済みの現像剤を回収しながら自らの軸線方向に沿って上記供給搬送スクリュウと同方向に搬送する回収搬送スクリュウを収容する回収搬送路と、該現像剤担持体に供給されずに該供給搬送路の搬送方向下流側端部まで搬送された現像剤と、該現像剤担持体から回収され該回収搬送路の搬送方向下流側端部まで搬送された現像剤とを受け渡され、受け渡された現像剤を攪拌しながら上記送風手段側から上記操作面側に昇り勾配で自らの軸線方向に搬送して該供給搬送路の搬送方向上流側端部に受け渡すよう斜めの姿勢で配置される傾斜攪拌搬送スクリュウを収容する傾斜攪拌搬送路と、該回収搬送路、該供給搬送路及び該傾斜攪拌搬送路をそれぞれ仕切る仕切壁とを備え、上記通風経路形成部材が該傾斜攪拌搬送路の下方に上記通風経路を形成することを特徴とするものである。

本発明においては、出口開口が入口開口よりも広いため、送風手段により同じ量の風を入口開口より送風した際に、出口開口が入口開口と同じか狭いものと比べ、出口開口から排出される単位面積あたりの風量を少なくすることができる。これにより、送風手段により多量に送風する場合でも、出口開口から操作面側に排出される単位面積あたりの風量を少なくでき、操作者に強い風が吹き出しているとの不快感を与え難くすることができる。また、通風経路が送風手段側から操作面側にいくに従い狭くなると通風経路による抵抗が増して風が滞留してしまい、温度上昇抑制効果を妨げるおそれがある。しかし、本発明では、通風経路を送風手段側から操作面側にいくに従い広くしているので、風の滞留を防止して温度上昇抑制効果の低下を防止することもできる。

以上、本発明によれば、現像剤担持体への現像剤の供給を搬送スクリュウで行う現像装置を採用する画像形成装置において、画像形成装置の操作者に不快感を与えないで現像装置および現像剤の温度上昇を抑制できるいう優れた効果がある。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラーレーザープリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図である。このプリンタは、マゼンタ，シアン，イエロー，ブラック（以下、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋと記す）の各色のトナー像を形成するための４つのトナー像形成部１Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋを備えている。また、互いに鉛直方向に並べられたこれらトナー像形成部１Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋの側方に、転写ユニット５０を備えている。

トナー像形成部１Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋは、使用するトナーの色が異なる点の他は、ほぼ同様の構成になっている。そこで、以下、Ｍトナー像を形成するためのＭ用のトナー像形成部１Ｍについて説明し、他のトナー像形成部１Ｃ，Ｙ，Ｋについての説明を省略する。Ｍ用のトナー像形成部１Ｍは、プロセスユニット２Ｍと、光書込ユニット１０Ｍと、現像ユニット２０Ｍとを有している。

Ｍ用のプロセスユニット２Ｍは、図中反時計回り方向に回転駆動されるドラム状の感光体３Ｍの周りに、一様帯電装置４Ｍ、ドラムクリーニング装置５Ｍ、除電ランプ６Ｍ等を有しており、これらを共通のケーシングで保持してプリンタ本体に対して一体的に着脱されるようになっている。感光体３Ｍは、アルミ等の素管に有機感光層が被覆されたものである。

一様帯電装置４Ｍは、図中反時計回り方向に回転駆動される感光体３Ｍの表面をコロナチャージによって例えば負極性に一様帯電せしめる。

光書込ユニット１０Ｍは、レーザーダイオード等からなる光源、正六面体のポリゴンミラー、これを回転駆動するためのポリゴンモータ、ｆθレンズ、レンズ、反射ミラー等を有している。図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて駆動される光源から射出されたレーザー光Ｌは、ポリゴンミラー面で反射してポリゴンミラーの回転に伴って偏向せしめられながら、感光体３Ｍに到達する。これにより、感光体３Ｍの表面がそれぞれ光走査されて、感光体３Ｍの表面にＭ用の静電潜像が形成される。

Ｍ用の現像ユニット２０Ｍは、ケーシングに設けられた開口から周面の一部を露出させる現像ロール２１Ｍを有している。この現像ロール２１Ｍは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる非磁性パイプからなる現像スリーブと、これに連れ回らないように内包される図示しないマグネットローラとを有している。現像ユニット２０Ｍ内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のＭトナーとを含む図示しないＭ現像剤が内包されている。このＭ現像剤は、後述する３本の搬送スクリュウによって撹拌搬送されてＭトナーの摩擦帯電が促されながら、現像ロール２１Ｍ内のマグネットローラの磁力により、現像ロール２１Ｍの回転する現像スリーブ表面に吸着されて汲み上げられる。そして、現像スリーブの回転に伴って現像ドクタ２５Ｍとの対向位置を通過する際にその層厚が規制された後、感光体３Ｍに対向する現像領域に搬送される。

この現像領域では、図示しない電源から出力される負極性の現像バイアスが印加される現像スリーブと、感光体３Ｍ上の静電潜像との間に、負極性のＭトナーをスリーブ側から潜像側に静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブと感光体３Ｍの一様帯電箇所（地肌部）との間に、負極性のＭトナーを地肌部側からスリーブ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。現像スリーブ上のＭ現像剤内のＭトナーは、現像ポテンシャルの作用によってスリーブ上から離脱して感光体３Ｍの静電潜像上に転移する。この転移により、感光体３Ｍ上の静電潜像がＭトナー像に現像される。なお、現像によってＭトナーを消費したＭ現像剤は、現像スリーブの回転に伴ってケーシング内に戻される。また、感光体３Ｍ上のＭトナー像は、後述する転写ユニット５０の中間転写ベルト５１上に中間転写される。

現像ユニット２０Ｍは、透磁率センサからなる図示しないトナー濃度センサを有している。このトナー濃度センサは、現像ユニット２０Ｍの後述する剤回収室内に収容されているＭ現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、現像剤のトナー濃度と良好な相関を示すため、トナー濃度センサはトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しないトナー補給制御部に送られる。このトナー補給制御部は、ＲＡＭ等の記憶手段を備えており、その中にＭ用のトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるＭ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像ユニットに搭載されたトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるＣ，Ｙ，Ｍ用のＶｔｒｅｆのデータを格納している。Ｍ用の現像ユニット２０Ｍについては、Ｍ用のトナー濃度センサからの出力電圧の値とＭ用のＶｔｒｅｆを比較し、図示しないＭトナー濃度補給装置を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。そして、これにより、補給用のＭトナーを現像ユニット２０Ｍの剤回収室内に補給する。このようにしてＭトナー補給装置の駆動が制御（トナー補給制御）されることで、現像に伴ってＭトナー濃度を低下させたＭ現像剤に適量のＭトナーが補給され、現像ユニット２０Ｍ内のＭ現像剤のＭトナー濃度が所定の範囲内に維持される。なお、現像ユニット２０Ｃ，２０Ｙ，２０Ｋについても、同様のトナー補給制御が実施される。

感光体３Ｍ上で現像されたＭトナー像は、後述する中間転写ベルト５１のおもて面に転写される。転写工程を経た感光体３Ｍの表面には、中間転写ベルト５１上に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、ドラムクリーニング装置５Ｋによって除去される。このようにして転写残トナーが除去された感光体３Ｍの表面は、除電ランプ６Ｍによって除電された後、一様帯電装置６Ｋによって再び一様帯電せしめられる。

Ｍ用のトナー像形成部１Ｍについて詳しく説明したが、他色用のトナー像形成部１Ｃ，Ｙ，Ｋにおいても、同様のプロセスによって感光体３Ｃ，Ｙ，Ｋの表面にＣ，Ｙ，Ｋトナー像が形成される。

互いに鉛直方向に並ぶように配設されたトナー像形成部１Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋの図中右側方には、転写ユニット５０が配設されている。この転写ユニット５０は、無端状の中間転写ベルト５１のループ内側に駆動ローラ５２とテンションローラ５３と従動ローラ５４とを有している。そして、これら３本のローラによって中間転写ベルト５１を張架しながら、駆動ローラ５２の回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動せしめる。このようにして無端移動せしめられる中間転写ベルト５１は、その図中左側の張架面のおもて面を、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ用の感光体３Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋにそれぞれ当接させており、これによってＭ，Ｃ，Ｙ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。

中間転写ベルト５１のループ内側には、上述した３本のローラの他に、４つの転写チャージャー５５Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋが配設されている。これら転写チャージャー５５Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋは、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ用の１次転写ニップの裏側で、中間転写ベルト５１の裏面に電荷を付与するように配設されている。この電荷の付与により、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ用の１次転写ニップ内には、トナーを感光体３Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ側からベルトおもて面側に静電移動させる向きの転写電界が形成される。なお、コロナチャージ方式の転写チャージャーに代えて、転写バイアスが印加される転写ローラを用いてもよい。

各色の感光体３Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｙ，Ｋトナー像は、各色の１次転写ニップにおいて、ニップ圧や転写電界の影響によって感光体側からベルトおもて面側に移動して中間転写ベルト５１上に重ね合わせて転写される。これにより、中間転写ベルト５１上には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。

中間転写ベルト５１における駆動ローラ５２に対する掛け回し箇所には、２次転写バイアスローラ５６がベルトおもて面側から当接しており、これによって２次転写ニップが形成されている。この２次転写バイアスローラ５６には、図示しない電源や配線からなる電圧印加手段によって２次転写バイアスが印加されている。これにより、２次転写バイアスローラ５６と、接地された駆動ローラ５２との間に２次転写電界が形成されている。中間転写ベルト５１上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って２次転写ニップに進入する。

本プリンタは、図示しない給紙カセットを備えており、その中に記録紙Ｐを複数枚重ねた記録紙束の状態で収容している。そして、一番上の記録紙Ｐを所定のタイミングで給紙路に送り出す。送り出された記録紙Ｐは、給紙路の末端に配設されたレジストローラ対６０のローラ間に挟み込まれる。

レジストローラ対６０は、給紙カセットから送られてきた記録紙Ｐをローラ間に挟み込むために両ローラを回転駆動させているが、記録紙Ｐの先端を挟み込むとすぐに両ローラの回転駆動を停止させる。そして、記録紙Ｐを中間転写ベルト５１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに向けて送り出す。２次転写ニップでは、中間転写ベルト５１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の作用によって記録紙Ｐ上に一括２次転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップから排出された後、図示しない定着装置に送られてフルカラー画像が定着せしめられる。

２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト５１表面に付着している２次転写残トナーは、従動ローラ５４との間に中間転写ベルト５１を挟み込んでいるベルトクリーニング装置５７によってベルト表面から除去される。

以上の基本的な構成を有する本プリンタでは、４つの感光体３Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋがそれぞれ、回転によって無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体として機能している。また、光書込ユニット１０Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋが、一様帯電後の感光体表面に潜像を形成する潜像形成手段として機能している。また、後述の現像ユニット２０Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋがそれぞれ、感光体３Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ表面上の潜像を現像する現像装置として機能している。

次に、トナー像形成部１Ｍについてさらに詳しく説明する。
図２は、Ｍ用のトナー像形成部（１Ｍ）の現像ユニット２０Ｍと、感光体３Ｍとの概略構成を示す回転軸方向中央部付近における断面図である。同図において、ドラム状の感光体３Ｍは、その軸線方向を図紙面に直交する方向に延在させる姿勢で配設されている。現像ユニット２０Ｍは、現像室２６Ｍと、剤供給室２７Ｍと、剤回収室２８Ｍと、剤攪拌室２９Ｍとからなり、これらの室内には図示しないＭ現像剤が収容されている。また、現像室２６Ｍには上述した現像ロール２１Ｍが回転可能に収容されている。また、剤供給室２７Ｍには、供給搬送スクリュウ３２Ｍが回転可能に収容されている。また、剤回収室２８Ｍには、回収搬送スクリュウ３５Ｍが回転可能に収容されている。また、剤攪拌室２９Ｍには、傾斜攪拌搬送スクリュウ３８Ｍが回転可能に収容されている。なお、剤供給室２７Ｍと、剤回収室２８Ｍと、剤攪拌室２９Ｍとをまとめて剤搬送室という。

現像ロール２１Ｍは、上述したように、図示しないモータや駆動伝達系などからなる駆動手段によって図中時計周り方向に回転駆動される非磁性パイプからなる現像スリーブと、これに連れ回らないように内包される図示しないマグネットローラとを有している。

現像ロール２１Ｍを収容している現像室２６Ｍは、感光体３Ｍと対向する側の壁に開口を有しており、そこから現像スリーブの周面の一部を露出させている。この現像室２６Ｍにおける感光体３Ｍとの対向側とは反対側は、現像ロール２１Ｍの軸線方向の全域に渡って、剤供給室２７Ｍ及び剤回収室２８Ｍが連通している。剤供給室２７Ｍは剤回収室２８Ｍの鉛直方向の真上に配設されており、これら剤供給室２７Ｍ及び剤回収室２８Ｍが何れも図中右側（感光体側）を長手方向の全域に渡って現像室２６Ｍに連通しているのである。

剤供給室２７Ｍ内に収容されている供給搬送スクリュウ３２Ｍは、感光体３Ｍや現像ロール２１Ｍと同様に水平方向に延在する姿勢をとっている。そして、棒状の回転軸部材３３Ｍとこれの周面に螺旋状に立設せしめられたスクリュウ羽根３４Ｍとが、図示しないモータや駆動伝達系などからなる駆動手段によって図中反時計回り方向に一体的に回転駆動される。

剤回収室２８Ｍ内に収容されている回収搬送スクリュウ３５Ｍも、感光体３Ｍ、現像ロール２１Ｍ、供給搬送スクリュウ３２Ｍと同様に、水平方向に延在する姿勢をとっている。そして、図示しない駆動手段によって回転軸部材３６Ｍとスクリュウ羽根３７Ｍとが図中時計回り方向に一体的に回転駆動される。

剤供給室２７Ｍや剤回収室２８Ｍにおける現像室２６Ｍ側とは反対側には、剤攪拌室２９Ｍが隣接している。この剤攪拌室２９Ｍは、他の部屋とは異なり、水平方向から傾いた姿勢で延在するように形成されている。そして、回転軸部材３９Ｍの周面上にスクリュウ羽根４０Ｍが立設せしめられた傾斜攪拌搬送スクリュウ３８Ｍも、かかる剤攪拌室２９Ｍ内において傾斜した姿勢で延在しており、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される。なお、剤攪拌室２９Ｍは、仕切壁３０Ｍによってその大部分が剤供給室２７Ｍや剤回収室２８Ｍから仕切られている。但し、仕切壁３０Ｍに設けられた図示しない開口部によって、一部分が剤供給室２７Ｍや剤回収室２８Ｍと連通している。

剤供給室２７Ｍ内においては、供給搬送スクリュウ３２Ｍの羽根内に保持された図示しないＭ現像剤が、供給搬送スクリュウ３２Ｍの回転に伴って、図２紙面に直交する方向の手前側から奥側へと搬送される。この搬送の過程において、Ｍ現像剤は図中矢印Ａで示すように現像室２６Ｍ内の現像スリーブに順次供給されていき、現像ロール２１Ｍ内のマグネットローラの磁力によって現像スリーブに汲み上げられる。図３は現像ユニット２０Ｍの奥側端部付近における断面図である。現像スリーブに汲み上げられずに供給搬送スクリュウ３２Ｍの剤搬送方向下流側端部付近（奥側端部付近）まで搬送されたＭ現像剤は、図３中矢印Ｃで示すように、剤供給室２７Ｍの底壁に設けられた落とし込み開口から剤回収室２８Ｍ内に落下する。

先に示した図２において、現像スリーブの回転に伴って、上述した現像領域まで搬送されて現像に寄与したＭ現像剤は、その後、現像スリーブの回転に伴って現像室２６Ｍと剤回収室２８Ｍとの連通位置まで搬送される。そして、上記マグネットローラの形成する反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、図中矢印Ｂで示すように剤回収室２８Ｍ内に落下する。

剤回収室２８Ｍ内では、回収搬送スクリュウ３５Ｍの羽根内に保持された図示しないＭ現像剤が、回収搬送スクリュウ３５Ｍの回転に伴って、図紙面に直交する方向の手前側から奥側へと搬送される。そして、この搬送の過程において、上述したトナー補給装置によってＭトナーが補給される。また、剤供給室２７Ｍの上記落とし込み開口から落下してくるＭ現像剤を取り込む。その後、回収搬送スクリュウ３５Ｍの剤搬送方向下流側端部付近（奥側端部付近）まで搬送されたＭ現像剤は、図３中矢印Ｄで示すように、仕切壁３０Ｍの開口部を通って、剤攪拌室２９Ｍ内に進入する。

図５は、剤攪拌室側２９Ｍ側からみた現像ユニット２０Ｍの内部構造をしめす説明図である。図５では、図中左側が奥側、右側が手前側である。なお、図５で矢印Ｅは供給搬送スクリュウ３２Ｍによる剤搬送方向、矢印Ｆは回収搬送スクリュウ３５Ｍによる剤搬送方向を示している。剤攪拌室２９Ｍ内に進入したＭ現像剤は、傾斜攪拌搬送スクリュウ３８Ｍの剤搬送方向上流側端部（奥側端部）に取り込まれる。そして、剤搬送方向上流側（奥側）から剤搬送方向下流側（手前側）への斜め上向きの姿勢で配設された傾斜攪拌搬送スクリュウ３８Ｍの回転に伴って、矢印Ｇで示すように昇り勾配で搬送される。図４は現像ユニット２０Ｍの手前側端部付近における断面図である。傾斜攪拌搬送スクリュウ３８Ｍの剤搬送方向下流側端部付近（手前側端部付近）まで搬送されると、矢印Ｈで示すように、仕切壁３０Ｍに設けられた返送開口４３Ｍを通って、剤供給室２７Ｍに戻される。そして、供給搬送スクリュウ３２Ｍの剤搬送方向上流側端部に取り込まれる。なお、図５で符号Ｗで示される領域は、感光体の軸線方向における画像形成可能領域を示している。

次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
本プリンタでは、現像ユニット２０Ｍおよび収容されるＭ現像剤の温度上昇を抑制するために、図６に示すように、冷却風を送風する送風手段としてのファン４６Ｍを奥側に設けている。また、図２〜６に示すように、剤回収室２８Ｍおよび剤攪拌室２９Ｍの下方に、ファン４６Ｍにより送風された冷却風が剤搬送室の外壁に沿って通風されるような通風経路４９Ｍをケース４１Ｍにより形成している。図６で、ファン４６Ｍは矢印Ｉで示すように、ケース４１Ｍの流入口４７Ｍから通風経路４９Ｍに冷却風を送り込んで排出口４８Ｍに向けて通風する。すなわち、剤回収室２８Ｍおよび剤攪拌室２９Ｍの外壁に沿って奥側から手前側に向けて冷却風を通風する。ここで、ケース４１Ｍが感光体３Ｍ、現像ロール２１Ｍと同様に、水平方向に延在する形状であり、かつ、剤攪拌室２９Ｍは水平方向から傾いた姿勢で延在するように形成されているので、剤攪拌室２９Ｍの外壁に沿った通風経路４９Ｍは奥側から手前側に行くに従い広くなる。通風経路４９Ｍが奥側から手前側にいくに従い狭くなると、通風経路４９Ｍによる抵抗が増して冷却風が滞留しやすくなり、温度上昇抑制効果を妨げるおそれがある。しかし、本実施形態では、通風経路４９Ｍが奥側から手前側にいくに従い広くなるので、冷却風の滞留を防止して温度上昇抑制効果の低下を防止することができる。

図７は現像ユニット２０Ｍを手前側から見た側面図、図８は奥側から見た側面図である。ケース４１Ｍの手前側側面に設けられた流入口４７Ｍ（図７参照）よりも、奥側側面に設けられた排出口４８Ｍ（図８参照）の開口が広くなっている。このため、ファン４６Ｍにより多くの冷却風を通風経路２９Ｍに送り込む場合でも、排出口４８Ｍが流入口４７Ｍと面積が同じか小さいものと比べ、排出口４８Ｍから排出される単位面積あたりの風量を少なくできる。これにより、排出口４８Ｍから手前側に排出される単位面積あたりの風量を少なくして、操作者に強い風が吹き出しているとの不快感を与え難くできる。

また、通風経路Ｍ内の、剤攪拌室２９Ｍおよび剤攪拌室２９Ｍの下側の外壁には、放熱用のフィン４２Ｍがケース４１の下壁と一定の間隙を介して設けられている。ここで、剤攪拌室２９Ｍは水平方向から傾いた姿勢で延在するように形成されているので、剤攪拌室２９Ｍの外壁に設けた放熱用フィン４２Ｍは、その高さが奥側から手前側にいくに従い高くなる。これにより、放熱用フィン４２Ｍの表面積を奥側から手前側にいくに従い大きくすることができ、奥側から手前側にいくに従い冷却風の移動効率をさらに低減すると共に、現像ユニット２０ＭおよびＭ現像剤の冷却効率を向上させることができる。

以上、本実施形態では、傾斜攪拌搬送スクリュウ３８Ｍを用いた現像ユニット２０Ｍを用いて本発明を説明した。この現像ユニット２０Ｍでは、剤攪拌室２９Ｍは奥側から手前側に向けて水平方向から上方に傾斜した姿勢で延在するので、ケース４１Ｍを水平方向に延在する形状としても、剤攪拌室２９Ｍ下方の傾斜した空間を利用して剤攪拌室２９Ｍの外壁に沿った通風経路４９Ｍは奥側から手前側に行くに従い広くすることができる。このため、ケース４１Ｍを奥側から手前側にいくに従い傾斜させて拡大することなく、既にあるスペースを有効利用して、上記作用を得ることができる省スペースの現像ユニット２０Ｍを提供できるというメリットがある。これに対し、攪拌搬送スクリュウが水平方向に延在する現像ユニットであっても、ケースを奥側から手前側にいくに従い水平方向から下方に傾斜させた形状とすることで、上記作用を得ることができる。また、通風経路４９は奥側から手前側に行くに従い広くするのは、剤攪拌室の下方に限らず、剤回収室の下方でもかまわない。また、通風経路４９は、剤攪拌室、剤回収室、剤供給室の何れかの剤搬送室の外壁に沿って、現像ユニットおよび収容される現像剤の温度上昇を抑制するよう冷却風を通風できるもので、奥側から手前側に行くに従い大きくなるようなものであれば上記作用を得ることができる。さらに、上記のように３本の搬送スクリュウを用いるものでなくとも、供給搬送スクリュウ３２Ｍを用いて現像剤を現像ロール２１Ｍに供給するもで、供給搬送スクリュウ３２Ｍの回転数を高めに設定した場合の、現像装置および現像剤の温度上昇を抑制に適用できる。具体的には、現像ユニット２０Ｍの外壁に沿って通風経路を形成するケースを奥側から手前側にいくに従い水平方向から下方に傾斜させた形状とすることで、上記作用を得ることができる。

また、本実施形態では、複数のトナー像形成部で形成した各色のトナー像を中間転写体上で重ね合わせて転写してフルカラー画像を得るプリンタについて説明してきたが、シングル方式でフルカラー画像を形成する画像形成装置にも適用が可能である。このシングル方式とは、感光体等の潜像担持体の周りに各色用の複数の現像手段を配設し、使用する現像手段を順次切り換えながら潜像担持体上に形成した各色の可視像を中間転写体に順次重ね合わせて転写する方式である。また、単色画像だけを形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。

以上、本実施形態にプリンタでは、剤回収室２８Ｍおよび剤攪拌室２９Ｍの下方に、現像ユニット２０Ｍの奥側のファン４６Ｍにより送風された冷却風が剤搬送室の外壁に沿って通風されるような通風経路４９Ｍをケース４１Ｍにより形成する。ここで、ケース４１Ｍの手前側側面に設けられた流入口４７Ｍよりも、奥側側面に設けられた排出口４８Ｍの開口が広くしするため、ファン４６Ｍにより多くの冷却風を通風経路２９Ｍに送り込む場合でも、排出口４８Ｍが流入口４７Ｍと面積が同じか小さいものと比べ、排出口４８Ｍから排出される単位面積あたりの風量を少なくすることができる。このように排出口４８Ｍから手前側に排出される単位面積あたりの風量を少なくすることで、操作者に強い風が吹き出しているとの不快感を与え難くすることができる。さらに、剤攪拌室２９Ｍの外壁に沿った通風経路４９Ｍは奥側から手前側に行くに従い広くなる。通風経路４９Ｍが奥側から手前側にいくに従い狭くなると、通風経路４９Ｍによる抵抗が増して冷却風が滞留しやすくなり、温度上昇抑制効果を妨げるおそれがある。しかし、本実施形態では、通風経路４９Ｍを奥側から手前側にいくに従い広くすることで、冷却風の滞留を防止して温度上昇抑制効果を低下させることを防止することもできる。
また、剤攪拌室２９Ｍおよび剤攪拌室２９Ｍの下側外壁に放熱用のフィン４２Ｍが設ける。剤攪拌室２９Ｍは奥側から手前側に向けて水平方向に上方に傾斜しているので、剤攪拌室２９Ｍの下側外壁に設けた放熱用フィン４２Ｍは、その高さが奥側から手前側にいくに従い高くなる。このため、放熱用フィン４２Ｍの表面積を奥側から手前側にいくに従い大きくすることができ、奥側から手前側にいくに従い冷却風の移動速度を低減すると共に、現像ユニット２０ＭおよびＭ現像剤の冷却効率を向上できる。
また、ケース４１Ｍが感光体３Ｍ、現像ロール２１Ｍと同様に、水平方向に延在する形状であり、かつ、剤攪拌室２９Ｍは現像剤を軸線方向に沿って奥側から手前側に昇り勾配で搬送するように水平方向から傾いた斜めの姿勢で延在するように形成されているので、剤攪拌室２９Ｍの外壁に沿った通風経路４９Ｍは奥側から手前側に行くに従い広くなる。この剤攪拌室２９Ｍの下方の傾斜した空間を利用して、水平方向に延在するケース４１Ｍにより通風経路４９が奥側から手前側に行くに従い広くなるように形成する。このように、既にあるスペースを有効利用して、上記作用を得ることができる省スペースの現像ユニット２０Ｍを提供できる。

本実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。 Ｍ用のトナー像形成部の概略構成を示す回転軸方向中央部付近における断面図。 現像ユニットの奥側端部付近における断面図。 現像ユニットの手前側端部付近における断面図。 剤攪拌室側からみた現像ユニットの内部構造をしめす説明図。 ファンと通風経路の説明図。。 現像ユニットを手前側から見た側面図。 現像ユニットを奥側から見た側面図。

符号の説明

１Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ トナー像形成部
３Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ 感光体（潜像担持体）
２０Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ 現像ユニット（現像装置）
２１Ｍ 現像ロール（現像剤担持体）
２６Ｍ 現像室
２７Ｍ 剤供給室
２８Ｍ 剤回収室
２９Ｍ 剤攪拌室
３０Ｍ 仕切壁
３１Ｍ 開口部
３２Ｍ 供給搬送スクリュウ
３３Ｍ 回転軸部材
３４Ｍ スクリュウ羽根
３５Ｍ 回収搬送スクリュウ
３６Ｍ 回転軸部材
３７Ｍ スクリュウ羽根
３８Ｍ 傾斜攪拌搬送スクリュウ
３９Ｍ 回転軸部材
４０Ｍ スクリュウ羽根
４１Ｍ ケース
４２Ｍ 放熱用フィン
４３Ｍ 返送開口
４６Ｍ ファン
４７Ｍ 流入口
４８Ｍ 排出口
４９Ｍ 通風経路
５０ 中間転写ユニット

Claims (3)

1. 磁性キャリアとトナーとからなる現像剤を表面上に担持して潜像担持体上の潜像を現像する現像剤担持体と、現像剤を自らの軸線方向に搬送しながら該現像剤担持体に供給する供給搬送スクリュウを収容する供給搬送路とを備えた現像装置と、画像形成装置の操作面と反対側に配置される送風手段とを有し、該送風手段による風を該現像装置の外壁に沿って該送風手段側から該操作面側に向かって通風する通風経路を形成する通風経路形成部材を該現像装置に設けた画像形成装置において、
   上記通風経路形成部材は、上記通風経路が上記送風手段側から上記操作面側にいくに従い広くなり、かつ、該通風経路の入口開口よりも出口開口の面積が広くなるように形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、上記通風経路内に放熱部材を設け、該放熱部材の表面積が上記送風手段側から上記操作面側にいくに従い大きくなることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２の画像形成装置において、上記現像装置は、上記供給搬送路の鉛直方向下方に配置され上記現像剤担持体から使用済みの現像剤を回収しながら自らの軸線方向に沿って上記供給搬送スクリュウと同方向に搬送する回収搬送スクリュウを収容する回収搬送路と、該現像剤担持体に供給されずに該供給搬送路の搬送方向下流側端部まで搬送された現像剤と、該現像剤担持体から回収され該回収搬送路の搬送方向下流側端部まで搬送された現像剤とを受け渡され、受け渡された現像剤を攪拌しながら上記送風手段側から上記操作面側に昇り勾配で自らの軸線方向に搬送して該供給搬送路の搬送方向上流側端部に受け渡すよう斜めの姿勢で配置される傾斜攪拌搬送スクリュウを収容する傾斜攪拌搬送路と、該回収搬送路、該供給搬送路及び該傾斜攪拌搬送路をそれぞれ仕切る仕切壁とを備え、上記通風経路形成部材が該傾斜攪拌搬送路の下方に上記通風経路を形成することを特徴とする画像形成装置。

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