JP5392619B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
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、前記受熱部を現像ユニットに対して離間させたとき、前記係合部と前記被係合部とが現像ユニット着脱方向に相対的に移動可能に構成した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、前記受け手段は、前記押圧手段を介して前記受熱部を保持する保持部材と、前記保持部材を現像ユニットに対して接離可能に支持し、前記係合部を備えた支持部材とを有することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の画像形成装置において、前記保持部材は、係合ピンを有し、前記支持部材は、前記係合ピンと係合し、前記係合ピンを現像ユニットに対して接離する方向に案内する係合穴を有することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の画像形成装置において、前記係合ピンを、前記受熱部よりも低い熱伝導率材料で構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項4または5の画像形成装置において、前記係合ピンを、前記保持部材の現像ユニット着脱方向中央部に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の画像形成装置において、前記支持部材は、前記保持部材の前記受熱部の現像ユニットに圧接する圧接面と反対側の面に対向する対向部における受熱部対向側の面と反対側の面に対向する背面部を有し、前記支持部材の背面部の現像ユニット着脱方向両端と、前記保持部材の前記対向部における受熱部対向側の面と反対側の面の現像ユニット着脱方向両端とが、磁気的に反発または引き合うよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項6の画像形成装置において、前記支持部材は、前記保持部材の前記受熱部の現像ユニットに圧接する圧接面と反対側の面に対向する対向部における受熱部対向側の面と反対側の面に対向する背面部を有し、前記支持部材の背面部の現像ユニット着脱方向両端、または、前記保持部材の前記対向部における受熱部対向側の面と反対側の面の現像ユニット着脱方向両端に、前記受熱部よりも低い熱伝導率材料で構成されたスペーサを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項4または5の画像形成装置において、前記係合ピンを、前記保持部材の現像ユニット着脱するための開口部側と反対側の端部に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項9の画像形成装置において、前記現像ユニットの現像剤が収容されている剤収容部よりも前記保持部材の開口部側と反対側の端部を、前記開口部から前記現像ユニット着脱方向に離したことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項9または10の画像形成装置において、前記受熱部の現像ユニットに圧接する圧接面の前記開口部側と反対側の端部および前記現像ユニットの前記受熱部と対向する対向面の前記開口部側と反対側の端部の少なくとも一方に、前記圧接面を保護する保護層を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項11の画像形成装置において、前記保護層として、低摩擦部材を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項4乃至12のいずれかの画像形成装置において、前記係合穴は、前記係合ピンを現像ユニットに対して接離する方向に案内するガイド部と、前記受熱部を前記現像ユニットの壁面に圧接させたときに、前記係合ピンを係止する係止部とを有することを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項13の画像形成装置において、前記係合穴のガイド部は、前記現像ユニット着脱方向に対して傾斜して延びる部分であり、前記係合穴の係止部は、前記現像ユニット着脱方向に対して平行に延びる部分であることを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項1乃至14のいずれかの画像形成装置において、前記接離機構を、現像ユニットの着脱方向に対して直交する方向に移動可能に装置本体に支持したことを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項1乃至15のいずれかの画像形成装置において、前記押圧手段として弾性部材を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項17の発明は、請求項16の画像形成装置において、前記弾性部材を前記受熱部の長手方向に複数設けたことを特徴とするものである。
また、請求項18の発明は、請求項17の画像形成装置において、前記受熱部の前記弾性部材の一端が当接する弾性部材当接部を、前記現像ユニットに圧接する圧接面と反対側の面よりも現像ユニット側に窪ませたことを特徴とするものである。
また、請求項19の発明は、請求項1乃至18のいずれかの画像形成装置において、前記現像ユニットの壁面以外から前記受熱部へ入射される赤外光を遮蔽する遮蔽手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項20の発明は、請求項3に記載の構成を備えた請求項19の画像形成装置において、前記保持部材を、前記遮蔽手段として用いたことを特徴とするものである。
また、請求項21の発明は、請求項1乃至20のいずれかの画像形成装置において、前記接離機構の前記受熱部と接触する部材を、前記受熱部よりも低い熱伝導率材料で構成したことを特徴とするものである。
また、請求項22の発明は、請求項1乃至21のいずれかの画像形成装置において、前記現像ユニットの下面に前記受熱部を圧接させたことを特徴とするものである。
また、請求項23の発明は、請求項22の画像形成装置において、前記接離機構を鉛直上向きに付勢する付勢手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項24の発明は、請求項23の画像形成装置において、前記付勢手段の付勢力を、前記押圧手段の押圧力よりも弱くしたことを特徴とするものである。
また、請求項25の発明は、請求項23または24の画像形成装置において、前記付勢手段として、弾性部材を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項26の発明は、請求項22乃至25のいずれかの画像形成装置において、少なくとも前記潜像担持体と、前記現像ユニットとを有する複数の画像形成ユニットを水平に並設させており、前記受熱部が、複数の現像ユニットの壁面に圧接するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項27の発明は、請求項1乃至21のいずれかの画像形成装置において、前記現像ユニットの下面と側面に前記受熱部を圧接させたことを特徴とするものである。
また、請求項28の発明は、請求項1乃至27のいずれかの画像形成装置において、前記現像ユニットを、前記潜像担持体に対して位置決めされた状態で潜像担持体と一体的に装置本体から着脱可能に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項29の発明は、請求項1乃至28のいずれかの画像形成装置において、前記受熱部の前記現像ユニットに圧接する圧接面と被冷却部の前記圧接面と接触する面との少なくとも一方に受熱部よりも硬度の低い高効率熱伝導部材からなる密着シートを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項30の発明は、装置本体に対して着脱可能に設けられた被冷却部と、前記被冷却部に接触するように設置され、内部に冷却媒体を流して前記被冷却部の熱を受熱する受熱部を有する冷却装置と、前記受熱部を前記被冷却部に対して接離させる接離機構とを備えた画像形成装置において、前記接離機構は、前記受熱部を押圧して前記受熱部を前記被冷却部に圧接させる押圧手段と、前記押圧手段にかかる前記受熱部からの押圧力の反作用を受ける受け手段とを有し、前記受け手段は、前記被冷却部の被係合部と係合する係合部を備えており、前記受け手段が前記押圧力の反作用を受けたとき、前記係合部が前記被係合部と係合して、前記接離機構が被冷却部に固定されることを特徴とするものである。
また、請求項31の発明は、請求項30の画像形成装置において、前記受熱部を被冷却部に対して離間させたとき、前記係合部と前記被係合部とが被冷却部着脱方向に相対的に移動可能に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項32の発明は、請求項30または31の画像形成装置において、前記受け手段は、前記押圧手段を介して前記受熱部を保持する保持部材と、前記保持部材を被冷却部に対して接離可能に支持し、前記係合部を備えた支持部材とを有することを特徴とするものである。
また、請求項33の発明は、請求項32の画像形成装置において、前記保持部材は、係合ピンを有し、前記支持部材は、前記係合ピンと係合し、前記係合ピンを被冷却部に対して接離する方向に案内する係合穴を有することを特徴とするものである。
また、請求項34の発明は、請求項33の画像形成装置において、前記係合ピンを、前記受熱部よりも低い熱伝導率材料で構成したことを特徴とするものである。
また、請求項35の発明は、請求項33または34の画像形成装置において、前記係合ピンを、前記保持部材の被冷却部着脱方向中央部に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項36の発明は、請求項35の画像形成装置において、前記支持部材は、前記保持部材の前記受熱部の被冷却部に圧接する圧接面と反対側の面に対向する対向部における受熱部対向側の面と反対側の面に対向する背面部を有し、前記支持部材の背面部の被冷却部着脱方向両端と、前記保持部材の前記対向部における受熱部対向側の面と反対側の面の被冷却部着脱方向両端とが、磁気的に反発または引き合うよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項37の発明は、請求項35の画像形成装置において、前記支持部材は、前記保持部材の前記受熱部の被冷却部に圧接する圧接面と反対側の面に対向する対向部における受熱部対向側の面と反対側の面に対向する背面部を有し、前記支持部材の背面部の被冷却部着脱方向両端、または、前記保持部材の前記対向部における受熱部対向側の面と反対側の面の被冷却部着脱方向両端に、前記受熱部よりも低い熱伝導率材料で構成されたスペーサを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項38の発明は、請求項33または34の画像形成装置において、前記係合ピンを、前記保持部材の被冷却部着脱方向中央部よりも奥側に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項39の発明は、請求項38の画像形成装置において、前記受熱部の被冷却部に圧接する圧接面の前記被冷却部着脱方向中央部よりも奥側および前被冷却部の前記受熱部と対向する対向面の前記被冷却部着脱方向中央部よりも奥側の少なくとも一方に、前記圧接面を保護する保護層を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項40の発明は、請求項39の画像形成装置において、前記保護層として、低摩擦部材を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項41の発明は、請求項33乃至40のいずれかの画像形成装置において、前記係合穴は、前記係合ピンを被冷却部に対して接離する方向に案内するガイド部と、前記受熱部を前記被冷却部に圧接させたときに、前記係合ピンを係止する係止部とを有することを特徴とするものである。
また、請求項42の発明は、請求項41の画像形成装置において、前記係合穴のガイド部は、前記被冷却部着脱方向に対して傾斜して延びる部分であり、前記係合穴の係止部は、前記被冷却部着脱方向に対して平行に延びる部分であることを特徴とするものである。
また、請求項43の発明は、請求項30乃至42のいずれかの画像形成装置において、前記接離機構を、被冷却部の着脱方向に対して直交する方向に移動可能に装置本体に支持したことを特徴とするものである。
また、請求項44の発明は、請求項30乃至43のいずれかの画像形成装置において、前記押圧手段として弾性部材を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項45の発明は、請求項44の画像形成装置において、前記弾性部材を前記受熱部の長手方向に複数設けたことを特徴とするものである。
また、請求項46の発明は、請求項45の画像形成装置において、前記受熱部の前記弾性部材の一端が当接する弾性部材当接部を、前記被冷却部に圧接する圧接面と反対側の面よりも被冷却部側に窪ませたことを特徴とするものである。
また、請求項47の発明は、請求項30乃至46のいずれかの画像形成装置において、前記被冷却部の壁面以外から前記受熱部へ入射される赤外光を遮蔽する遮蔽手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項48の発明は、請求項32に記載の構成を備えた請求項47の画像形成装置において、前記保持部材を、前記遮蔽手段として用いたことを特徴とするものである。
また、請求項49の発明は、請求項30乃至48のいずれかの画像形成装置において、前記接離機構の前記受熱部と接触する部材を、前記受熱部よりも低い熱伝導率材料で構成したことを特徴とするものである。
また、請求項50の発明は、請求項30乃至49のいずれかの画像形成装置において、前記被冷却部の下面に前記受熱部を圧接させたことを特徴とするものである。
また、請求項51の発明は、請求項50の画像形成装置において、前記接離機構を鉛直上向きに付勢する付勢手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項52の発明は、請求項51の画像形成装置において、前記付勢手段の付勢力を、前記押圧手段の押圧力よりも弱くしたことを特徴とするものである。
また、請求項53の発明は、請求項51または52の画像形成装置において、前記付勢手段として、弾性部材を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項54の発明は、請求項30乃至49のいずれかの画像形成装置において、前記被冷却部の下面と側面に前記受熱部を圧接させたことを特徴とするものである。
また、請求項55の発明は、請求項30乃至54のいずれかの画像形成装置において、前記受熱部の前記被冷却部に圧接する圧接面と前記冷却部の前記圧接面と接触する面との少なくとも一方に受熱部よりも硬度の低い高効率熱伝導部材からなる密着シートを設けたことを特徴とするものである。
感光体18Kは、感光層が塗工された感光管18cKと、手前側フランジ18aKと、奥側フランジ18bKとで構成されている。感光体18Kの手前側フランジ18aKと奥側フランジ18bKとが、画像形成ユニット11Kの枠体110Kに回転自在に支持されている。
現像ユニット19Kは、画像形成ユニット11Kの枠体110Kに仮位置決めされた後、位置決め手段たる前位置決め板111Kと奥位置決め板112Kとによって、位置決めされる。これら位置決め板111K、112Kは、感光体18Kの支持軸であるドラム軸18dKと現像ユニット19Kが備える現像剤担持体である現像ローラ19aKの不図示の現像ローラ軸とを回転自在に支持して、感光体18Kと現像ローラ19aKとの間に一定の現像ギャップを保持する。すなわち、感光体18Kのドラム軸18dKは、軸受を介して各位置決め板111K、112Kに回転可能に嵌合している。また、現像ローラ19aKの現像ローラ軸も、軸受を介して各位置決め板111K、112Kに回転可能に嵌合している。
また、奥位置決め板112Kには、長孔よりなる不図示の従基準孔が形成され、この従基準孔には、現像ユニット19Kに固定された従基準ピン19bKが嵌合している。同様に、前位置決め板111Kにも、長孔よりなる不図示の従基準孔が形成され、この従基準孔に現像ユニット19Kに固定された従基準ピン19bKが嵌合している。このように、従基準ピン19bKが各位置決め板111K、112Kに形成された不図示の従基準孔に嵌合することによって、現像ユニット19Kが現像ローラ19aKの中心軸線のまわりに回転することが禁止される。
画像形成ユニット11Kを装着すると、感光体モータ30Kから延びるドラム軸18dKが感光体18Kを貫通するとともに、各位置決め板111K,112Kの軸受と嵌合する。これにより、感光体18Kの位置決めがなされ、感光体18Kの中心軸線と現像ローラ19aKの中心軸線との間の距離が正しく規制される。これによって、感光体18Kと現像ローラ19aKとの微小ギャップが正しく維持され、感光体18Kに高品質なトナー像を現像することができる。各位置決め板111K,112Kは、価格面、軽量化から樹脂が好ましいが、金属を用いてもよい。
また、図4に示すように、現像ローラ19aKの両端に金属ローラ190を設け、これら金属ローラ190を感光体のフランジ18aK,18bKに当接させて、現像ローラ19aKと感光体18Kとが所定の現像ギャップとなるように位置決めするようにしてもよい。
図に示すように、液冷装置30は、温度上昇箇所である現像ユニット19Y,M,C,Kの壁面に圧接し、冷却液が現像ユニットからの熱を受ける4つの受熱部32Y,M,C,K、冷却液を冷却する3つの冷却手段たる冷却部35、冷却液を内包する循環パイプ34、冷却液を循環パイプ内で循環させるための搬送手段たる冷却ポンプ31、余剰の冷却液を貯留するリザーブタンク33などを備えている。各冷却部35は、放熱手段たるラジエータ35b、冷却ファン35aなどを備えている。
現像ユニット19Kの冷却効率を落とさないように、受熱部32Kを現像ユニット19Kの側面に圧接させる必要がある。このため、現像ユニット19Kに大きな押圧力がかかり、この現像ユニット19Kにかかった受熱部32Kからの押圧力は、各位置決め板111K,112Kなどにおよぶ。その結果、位置決め板111K,112Kなどが変形するおそれがある。位置決め板111K,112Kが変形すると、現像ギャップも変動してしまう。現像ギャップの誤差範囲は非常にシビアであり、位置決め板111K,112Kが微小に変形して現像ギャップが微小に変動しただけでも画像に影響を与えてしまうおそれがある。しかしながら、受熱部32Kの現像ユニット19Kに対する押圧力を弱めると、受熱部32Kを現像ユニット19Kに密着させることができず、現像ユニット19Kの冷却効率が低下してしまう。そこで、本実施形態においては、受熱部32Kを現像ユニット19Kに押圧したときに、接離機構と現像ユニット19Kとを係合固定させて、現像ユニット19Kの壁面にかかる受熱部32Kの押圧力が外力とならないようにし、受熱部32Kからの押圧力が現像ユニット19Kから位置決め板111K,112Kなどに及ぶことを低減した。以下に、具体的説明する。
図に示すように、装置本体には収縮するレール62a,62b(例えばアキュライド等)が設けられている。これらレール62a、62bと、ドラム軸18dKとに画像形成ユニット11Kを装着して、画像形成ユニット11Kを装置本体へ押入れることで、画像形成ユニット11Kが装置本体に装着される。
図10に示すように、現像ユニット側には、受熱部32Kを現像ユニット19Kに対して接離させるための接離機構40Kが設けられている。
接離機構40Kは、受熱部32Kを保持する保持手段たる保持部材41Kと、保持部材41Kを現像ユニット19Kに対して接離可能に支持する支持手段たる支持部材42Kとを有している。支持部材42Kは、図中左側のレール62aが取り付けられている固定部材50Kに固定されている。固定部材50Kは、露光ユニット9が配置された書き込みエリアと画像形成部1とを仕切る仕切り板61に固定されている。
保持部材41Kは、図10に示すように、受熱部32Kの圧接面と反対側の面、上面および下面の3面と対向しており、受熱部32Kを覆っている。このように、保持部材41Kで受熱部32Kを覆うことで、定着ユニット等からの赤外光を遮蔽することができ、受熱部32Kが現像ユニット19K以外から熱的影響を受けるのを抑制することができる。これにより、受熱部32Kが現像ユニット19K以外からの熱的影響を受けて加熱されるのが抑制され、現像ユニット19Kを効率よく冷却することができる。
図13に示すように保持部材41Kは、板金を折り曲げ加工などを施して形成されたもので、受熱部32Kの圧接面と反対側の面に対向する対向部41aKには、長手方向にほぼ等間隔で5箇所に穴41bKが設けられている。保持部材41Kの対向部41aKの短手方向両端部付近から折り曲げ加工によって形成された第1折り曲げ部41cKと第2折り曲げ部41dK(図14参照)との長手方向中央には係合穴41eKが設けられている。これら係合穴41eKには、図15に示すように、係合ピン140Kがカシメ固定されている。
また、弾性部材たるコイルスプリング142Kの種類を変更することによって、受熱部32Kの現像ユニット19Kに対する押圧力を容易変更することができる。
また、受熱部32Kに丸溝32cKを形成し、丸溝32cKの底部を受熱部の弾性部材当接部32eKとして、受熱部32Kの弾性部材当接部32eKを圧接面と反対側の面よりも現像ユニット側へ窪ませている。これにより、保持部材41Kの対向部41aKと弾性部材当接部32eKとの距離を、対向部41aKと受熱部32Kの圧接面と反対側の面との距離よりも広げることができる。これにより、コイルスプリング142Kの長さの変動などによる、コイルスプリング142Kの押圧力の変動を少なくすることができる。また、対向部41aKと受熱部32Kの圧接面と反対側の面との距離を狭めることができるので、装置のコンパクト化を図ることができる。
また、本実施形態においては、長手方向に等間隔で受熱部32Kを弾性保持することで、受熱部32Kに均一な押圧力を発生させることができる。
保持部材41Kの第1折り曲げ部41cKの穴にカシメ固定された係合ピン140Kを支持部421bKの係合穴423Kに係合させた後、第2部材422Kの係合穴423Kに保持部材41Kの第2折り曲げ部41dKの穴にカシメ固定された係合ピン140Kを係合させる。そして、第2部材422Kを第1部材421Kの固定部421cKにネジ止めする。これにより、保持部材41Kが支持部材42Kに支持される。
なお、本実施形態においては、図11に示すように、第1部材421Kの支持部421bKが上面となっているが、第1部材421Kの支持部421bKが下面でもよい。また、第2部材422Kは、第1部材421Kの固定部421cKにネジ止めされているが、リベットや溶接で固定してもよい。しかし、受熱部32Kのメンテナンス性を考えると、ネジ止めなどで固定し、容易に第1部材421Kと第2部材422Kとを分割できるようになっている方がよい。
また、図11に示すように、現像ユニット19Kの側面には、側面から突出した部分と突出した部分の先端から下方へ延びる部分とからなる第1被係合部191Kが現像ユニット長手方向にわたって設けられている。また、現像ユニット19Kの下面の受熱部側端部には、下面から突出した第2被係合部192Kが現像ユニット長手方向にわたって設けられている。第1係合部161Kは、第1被係合部191Kよりも感光体18K側に設けられており、第1係合部161Kと第1被係合部191Kとが対向している。また、第2係合部162Kは、第2被係合部192Kよりも感光体18K側に設けられており、第2被係合部192Kと対向している。
図21は、受熱部32Kが現像ユニット19Kに圧接した状態を示す図であり、図22は、受熱部32Kが現像ユニット19Kから離間した状態を示す図である。
画像形成ユニット11Kを装置本体から取り出すときは、装置手前側に設けられた不図示のレバーを操作すると、保持部材41Kが装置手前側へ移動せしめられる。保持部材41Kが装置手前側移動すると、保持部材41Kの係合ピン140Kが、係合穴423Kの係止部423bKからガイド部423aKへ移動する。係合ピン140Kがガイド部423aKへ移動すると、保持部材41Kの係合ピン140Kが係合穴423Kのガイド部423aKに案内され、保持部材41Kが支持部材42Kに対して相対的に現像ユニット19Kから離間する方向へ移動する。これにより、保持部材41Kに保持されている受熱部32Kが現像ユニット19Kから離間する。係合ピン140Kがガイド部423aKの端部に突き当ると、図22に示すように、受熱部32Kが現像ユニット19Kから完全に離間する。受熱部32Kが現像ユニット19Kから離間したら、画像形成ユニット11Kを装置本体から引き出す。このように、画像形成ユニット11Kを装置本体から引き出すとき、受熱部32Kが現像ユニット19Kから離間して、現像ユニット19Kに受熱部32Kからの押圧力がかからない。また、各係合部161K,162Kと被係合部191K,192Kとの係合が解除され、係合部と被係合部とが現像ユニット着脱方向に相対的に移動可能となる。その結果、画像形成ユニット11Kを容易に装置本体から引き出すことができる。また、画像形成ユニット11K取り出し時に、熱伝導シート130Kと現像ユニット19Kとが摺擦することが抑制される。よって、熱伝導シート130Kが傷つくのを抑制することができる。
また、図23に示すように、係合穴の係止部423bKを装置奥側に行くに連れて、現像ユニット側へ近づくよう少し傾斜させた形状にしてもよい。このようにすることで、受熱部32Kを接離する際の熱伝導シート130Kと現像ユニット19Kの側面との摺擦面積を少なくすることができ、熱伝導シート130Kの傷つきを抑制することができる。ただし、この場合は、現像ユニット19Kからの反作用を受け、保持部材41Kの係合ピン140Kが係止部423bKの先端からガイド部423aK側へ移動して、受熱部32Kが現像ユニット19Kに対して所定の押圧力が発揮できないおそれがある。このため、図23に示すように係合穴423Kを構成した場合は、保持部材41Kの係合ピン140Kが係止部423bKの先端から移動できないように保持部材41Kの画像形成ユニット11Kの着脱方向に対する移動をロックするロック機構を設ける必要がある。
また、図24に示すように、係止部423bKに係合ピン140Kが止まる溝423cKを設けてもよい。このように溝423cKを設けることで、係合ピン140Kが係止部423bKの先端まで移動すると、係合ピン140Kが現像ユニット19Kから離れる方向へ移動し、受熱部32Kの現像ユニット19Kに対する押圧力が減少する。このため、係合ピン140Kが係止部423bKの先端までくると、ユーザがクリック感を感じることができ、ユーザが保持部材41Kを移動させて受熱部32Kの接離作業を行った際、保持部材41Kの係合ピン140Kが係止部423bKの先端に突き当ったことが分かりやくなるといった長所がある。
なお、本実施形態においては、支持部材42Kを、固定部材50Kに2箇所で固定しているが、固定箇所はいくつでもよい。しかし、固定箇所を増やすと、過拘束となり、支持部材42Kがスムーズに揺動ができなくなるので、2〜3箇所に抑えたほうがよい。さらに、支持部材42Kの取り付け部421dKと段ネジ150Kとの間、および、固定部材50Kの支持部材固定台51Kと支持部材42Kの取り付け部421dKとの間をすべり易くするため、ナイロンワッシャを挟んだりグリスを塗ったりしてもよい。これにより、画像形成ユニット11Kが装置本体に対して斜めに装着されて、被係合部191K,192Kが係合部161K,162Kに突き当った際、支持部材42Kがスムーズに揺動し、より一層容易に画像形成ユニット11Kを装着することができる。
また、保持部材41Kの全体を受熱部32Kよりも低い熱伝導率材料にしなくても、部分的に低い熱伝導率材料にしてもよい。例えば、図25に示すように、受熱部32Kよりも低い熱伝導率材料からなるシート410Kを保持部材41Kの外面に貼付したり、図26に示すように保持部材41Kの内面に貼付したりしてもよい。また、受熱部32Kよりも低い熱伝導率の材料を保持部材41Kの内面や外面に塗布するようにしてもよい。こうすることで、たとえばベースとなる材料の強度を高くしておけば、保持部材41Kの強度を確保できる。また受熱部32Kよりも低い熱伝導率の材料を塗布するのであれば、これを後処理として行える等のメリットも生じる。
そこで、図27に示すように、支持部材42Kの長手方向両端と、保持部材41Kの長手方向両端とに磁石411Kを配置し、磁石411Kの反発力を利用して保持部材41Kの長手方向端部が支持部材42Kと接触しないようにする。また、磁石411Kの引力を利用して、支持部材42Kと保持部材41Kとの間で磁力のバランスをとり、保持部材41Kの長手方向端部が支持部材42Kと接触しないようにする。しかしながら、磁力の引力を利用する場合は、磁力のバランスがくずれると、逆に、保持部材41Kの長手方向端部が支持部材42Kと接触してしまうので、磁力の引力を利用するよりも反発力を利用するのがこのましい。
また、図28に示すように、支持部材42Kの長手方向両端に受熱部32Kよりも低い熱伝導率材料のスペーサ214を配置してもよい。このようにすることで、保持部材41Kの端部は、スペーサ214に接触することになり、保持部材41Kの加熱を抑制することができる。図28に示す例では、支持部材42Kの両端にスペーサ214を設けているが、保持部材41Kの両端にスペーサ214を設けてもよい。
次に、本実施形態の変形例1について説明する。
この変形例1においては、受熱部を現像ユニットの下面に圧接させるようにしたものである。図29に示すように、露光ユニット9が画像形成部1の下側にある画像形成装置など現像ユニットの下面にスペースがある場合は、受熱部を現像ユニットの下面に圧接させるようにした方が、現像装置を効率よく冷却でき、好ましい。これは、現像剤攪拌搬送部材と現像剤との摺擦による摩擦熱や、現像剤同士の摺擦による摩擦熱が生じる現像ユニットの下面が最も温度上昇するからである。このため、受熱部を現像ユニットの下面に圧接させて現像ユニットの下面を積極的に冷やすことで、現像ユニットを効率よく冷却することができる。
図30、図31に示すように、受熱部32Kの接離機構40Kの構成は、上記実施形態と同様である。すなわち、接離機構40Kは、受熱部32Kが、コイルスプリング142Kで現像ユニット側に付勢された状態で保持部材41Kに保持されており、保持部材41Kの長手方向中央部に設けられた係合ピン140Kが支持部材42Kの係合穴に係合することで保持部材41Kが支持されている。係合穴は、図18に示したように、ガイド部と係止部とで構成されている。
また、弾性部材151Kの付勢力は、コイルスプリング142Kの付勢力(押圧力)よりも弱いものを用いる。これにより、保持部材41Kを装置奥側へ移動させて、受熱部32Kが現像ユニット19Kと当接した際、支持部材42Kが、現像ユニット19Kからの反力によって下方へ移動して、各係合部161K,162Kを各被係合部191K,192Kに突き当てることができる。これにより、確実に被係合部161K,162Kが受熱部からの押圧力の反作用を受けることができる。また、確実に受熱部32Kを所定の押圧力で押圧することができるので、受熱部32Kを現像ユニット19Kの下面に密着させることができる。
次に、本実施形態の変形例2について説明する。
この変形例2においては、受熱部を現像ユニットの下面と側面に圧接させるようにしたものである。このように、2面で現像ユニットを冷却するので、より効率よく現像ユニットを冷却することができる。
図に示すように、変形例2においては、受熱部32Kが、断面L字状に形成されている。また、図38に示すように、この変形例2においては、受熱部32Kの下面と側面が、コイルスプリング142Kで現像ユニット側に付勢された状態で保持部材41Kに保持されている。また、先の図37に示すように、受熱部32Kの下面に固定されている段ネジ141Kの頭部は、それぞれ保持部材に当接している。
変形例2においては、第1係合部161Kは、第1部材421Kの支持部421bKの先端における装置奥側端部から現像ユニット側へ突出している突出部分161aKと、鉤状部分161bKとからなっている。
図40に示すように、変形例2においては、第2部材422Kの装置奥側端部と、手前側端部との2箇所に第2係合部162aK,162bKが設けられており、それぞれ上方へ突出している。各第2係合部162aK,162bKの先端部分は、内側に折り曲げられている。また、現像ユニット19Kに設けられた第2被係合部192Kの奥側と手前側には、第2被係合部192Kから感光体側に突出する第2台座面194aK,194bKがそれぞれ設けられている。各第2台座面194aK,194bKの奥側には、下方へ傾斜する第2案内面196aK,196bKが設けられている。
画像形成ユニット11Kが、装置本体から取り出されているときは、図41に示すように、支持部材42Kの取り付け部421dKが、固定部材50Kの支持部材固定台51K上に載っている。画像形成ユニット11Kを挿入していくと、第1被係合部161Kの突出部分161aKが、第1案内面195Kに突き当る。また、奥側と手前側の第2係合部162aK,162bKが、それぞれ第2案内面196aK,196bKに突き当る。この状態からさらに現像ユニット19Kを装着していくと、支持部材42Kが、第2案内面196aK,196bK、第1案内面195Kに案内されて、上方へ移動する。また、支持部材42Kとともに、保持部材41Kおよび受熱部32Kも上方へ移動していき、受熱部32Kが、現像ユニット19Kの下面と当接する。さらに、現像ユニット19Kを装置本体へ装着すると、図42に示すように、奥側と手前側の第2係合部162aK,162bKが、それぞれ第2台座面196aK,196bKに載り、第1係合部161Kの突出部分161aKが第1台座面193Kに載る。このとき、受熱部32Kの下面を押圧するコイルスプリング142Kが圧縮し、受熱部32Kを上方へ押圧する。これにより、現像ユニット19Kの下面に受熱部32Kを圧接させることができる。また、受熱部32Kの下面を押圧するコイルスプリング142Kが受熱部32Kを押す押圧力の反作用が、受熱部32Kの下面に固定されている段ネジ144Kの頭部に作用し、段ネジ144Kが、支持部材42Kを下方へ押圧する。その結果、押圧力の反作用が、支持部材42Kの第1係合部161Kの突出部分161aKから現像ユニット19Kの第1台座面193Kに作用し、支持部材42Kの各第2係合部162aK,162bKから現像ユニット19Kの第2台座面196aK,196bKに作用する。これにより、現像ユニット19Kが、受熱部32Kからの現像ユニット19Kを上方へ押し上げる押圧力の反作用を受けることができる。よって、受熱部32Kにより現像ユニットを上方へ押す押圧力を、現像ユニット19Kの内力とすることができる。
次に、本実施形態の変形例3について説明する。
変形例3は、図43に示すように、保持部材41Kの奥側端部に係合ピン140Kをカシメ固定し、図44に示すように、支持部材42Kの奥側端部に係合穴423を設け、保持部材41Kの奥側端部に設けた係合ピン140Kを支持部材42Kの奥側端部に設けた係合穴423に係合させたものである。これにより、保持部材41Kは、奥側端部を中心にして、揺動可能に支持部材42Kに支持される。
なお、図45,図46においては、わかりやすくするため、保護層71の厚みを厚く記載しているが、実際は、薄膜であり、保護層71を設けたことによる受熱部32Kの現像ユニット19Kへの圧接力の影響は、ほとんどない。
図47は、被冷却部としての中間転写ベルトクリーニングユニット90の廃トナー回収部97に液冷装置30を装着した場合の図である。
7:定着ユニット
9:露光ユニット
11Y,M,C,K:画像形成ユニット
15:中間転写ベルト
18dK:ドラム軸
18Y,M,C,K:各感光体
19Y,M,C,K:現像ユニット
19aK:現像ローラ
19bK:従基準ピン
30:液冷装置
31:冷却ポンプ
32Y,M,C,K:受熱部
32aK:ケース
32bK:流路
32cK:丸溝
32dK:ネジ穴
32eK:丸溝の底部(弾性部材当接部)
33:リザーブタンク
34:循環パイプ
35:冷却部
40K:接離機構
41K:保持部材
41aK:対向部
41bK:穴
41cK:第1折り曲げ部
41dK:第2折り曲げ部
42K:支持部材
50K:固定部材
51K:支持部材固定台
61:仕切り板
90:中間転写ベルトクリーニングユニット
91:クリーニングブラシローラ
92:クリーニングブレード
93:潤滑剤
94:潤滑剤塗布ブラシローラ
95:潤滑剤均しブレード
96:フリッカー
97:廃トナー回収部
98:搬送スクリュー
99:支持板
110K:枠体
111K:前位置決め板
112K:奥位置決め板
130K:熱伝導シート
140K:係合ピン
141K,150K:段ネジ
142K:コイルスプリング
151K:弾性部材
161K:第1係合部
162K:第2係合部
191K:第1被係合部
192K:第2被係合部
214:スペーサ
342Y,M,C,K:係合部材
410K:シート
411K:磁石
421:第1部材
421aK:背面部
421bK:支持部
421cK:固定部
421dK:取り付け部
421eK:長穴
422K:第2部材
423K:係合穴
423aK:ガイド部
423bK:係止部
423cK:溝
Claims (55)
- 潜像担持体と、
該潜像担持体との対向部へ現像剤を搬送する現像剤担持体を有し、装置本体に対して着脱可能に設けられた現像ユニットと、
前記現像ユニットを前記潜像担持体に対して位置決めする位置決め手段と、
前記現像ユニットの壁面に接触するように設置され、内部に冷却媒体を流して前記現像ユニットの熱を受熱する受熱部を有する冷却装置と、
前記受熱部を前記現像ユニットに対して接離させる接離機構とを備えた画像形成装置において、
前記接離機構は、前記受熱部を押圧して前記受熱部を前記現像ユニットの壁面に圧接させる押圧手段と、前記押圧手段にかかる前記受熱部からの押圧力の反作用を受ける受け手段とを有し、
前記受け手段は、前記現像ユニットの被係合部と係合する係合部を備えており、
前記受け手段が前記押圧力の反作用を受けたとき、前記係合部が前記被係合部と係合して、前記接離機構が現像ユニットに固定されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前記受熱部を現像ユニットに対して離間させたとき、前記係合部と前記被係合部とが現像ユニット着脱方向に相対的に移動可能に構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2の画像形成装置において、
前記受け手段は、前記押圧手段を介して前記受熱部を保持する保持部材と、
前記保持部材を現像ユニットに対して接離可能に支持し、前記係合部を備えた支持部材とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3の画像形成装置において、
前記保持部材は、係合ピンを有し、
前記支持部材は、前記係合ピンと係合し、前記係合ピンを現像ユニットに対して接離する方向に案内する係合穴を有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4の画像形成装置において、
前記係合ピンを、前記受熱部よりも低い熱伝導率材料で構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4または5の画像形成装置において、
前記係合ピンを、前記保持部材の現像ユニット着脱方向中央部に設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6の画像形成装置において、
前記支持部材は、前記保持部材の前記受熱部の現像ユニットに圧接する圧接面と反対側の面に対向する対向部における受熱部対向側の面と反対側の面に対向する背面部を有し、
前記支持部材の背面部の現像ユニット着脱方向両端と、前記保持部材の前記対向部における受熱部対向側の面と反対側の面の現像ユニット着脱方向両端とが、磁気的に反発または引き合うよう構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6の画像形成装置において、
前記支持部材は、前記保持部材の前記受熱部の現像ユニットに圧接する圧接面と反対側の面に対向する対向部における受熱部対向側の面と反対側の面に対向する背面部を有し、
前記支持部材の背面部の現像ユニット着脱方向両端、または、前記保持部材の前記対向部における受熱部対向側の面と反対側の面の現像ユニット着脱方向両端に、前記受熱部よりも低い熱伝導率材料で構成されたスペーサを設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4または5の画像形成装置において、
前記係合ピンを、前記保持部材の現像ユニット着脱するための開口部側と反対側の端部に設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項9の画像形成装置において、
前記現像ユニットの現像剤が収容されている剤収容部よりも前記保持部材の開口部側と反対側の端部を、前記開口部から前記現像ユニット着脱方向に離したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項9または10の画像形成装置において、
前記受熱部の現像ユニットに圧接する圧接面の前記開口部側と反対側の端部および前記現像ユニットの前記受熱部と対向する対向面の前記開口部側と反対側の端部の少なくとも一方に、前記圧接面を保護する保護層を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項11の画像形成装置において、
前記保護層として、低摩擦部材を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4乃至12のいずれかの画像形成装置において、
前記係合穴は、前記係合ピンを現像ユニットに対して接離する方向に案内するガイド部と、前記受熱部を前記現像ユニットの壁面に圧接させたときに、前記係合ピンを係止する係止部とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項13の画像形成装置において、
前記係合穴のガイド部は、前記現像ユニット着脱方向に対して傾斜して延びる部分であり、前記係合穴の係止部は、前記現像ユニット着脱方向に対して平行に延びる部分であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至14のいずれかの画像形成装置において、
前記接離機構を、現像ユニットの着脱方向に対して直交する方向に移動可能に装置本体に支持したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至15のいずれかの画像形成装置において、
前記押圧手段として弾性部材を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項16の画像形成装置において、
前記弾性部材を前記受熱部の長手方向に複数設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項17の画像形成装置において、
前記受熱部の前記弾性部材の一端が当接する弾性部材当接部を、前記現像ユニットに圧接する圧接面と反対側の面よりも現像ユニット側に窪ませたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至18のいずれかの画像形成装置において、
前記現像ユニットの壁面以外から前記受熱部へ入射される赤外光を遮蔽する遮蔽手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3に記載の構成を備えた請求項19の画像形成装置において、
前記保持部材を、前記遮蔽手段として用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至20のいずれかの画像形成装置において、
前記接離機構の前記受熱部と接触する部材を、前記受熱部よりも低い熱伝導率材料で構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至21のいずれかの画像形成装置において、
前記現像ユニットの下面に前記受熱部を圧接させたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項22の画像形成装置において、
前記接離機構を鉛直上向きに付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項23の画像形成装置において、
前記付勢手段の付勢力を、前記押圧手段の押圧力よりも弱くしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項23または24の画像形成装置において、
前記付勢手段として、弾性部材を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項22乃至25のいずれかの画像形成装置において、
少なくとも前記潜像担持体と、前記現像ユニットとを有する複数の画像形成ユニットを水平に並設させており、
前記受熱部が、複数の現像ユニットの壁面に圧接するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至21のいずれかの画像形成装置において、
前記現像ユニットの下面と側面に前記受熱部を圧接させたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至27のいずれかの画像形成装置において、
前記現像ユニットを、前記潜像担持体に対して位置決めされた状態で潜像担持体と一体的に装置本体から着脱可能に構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至28のいずれかの画像形成装置において、
前記受熱部の前記現像ユニットに圧接する圧接面と被冷却部の前記圧接面と接触する面との少なくとも一方に受熱部よりも硬度の低い高効率熱伝導部材からなる密着シートを設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 装置本体に対して着脱可能に設けられた被冷却部と、
前記被冷却部に接触するように設置され、内部に冷却媒体を流して前記被冷却部の熱を受熱する受熱部を有する冷却装置と、
前記受熱部を前記被冷却部に対して接離させる接離機構とを備えた画像形成装置において、
前記接離機構は、前記受熱部を押圧して前記受熱部を前記被冷却部に圧接させる押圧手段と、前記押圧手段にかかる前記受熱部からの押圧力の反作用を受ける受け手段とを有し、
前記受け手段は、前記被冷却部の被係合部と係合する係合部を備えており、
前記受け手段が前記押圧力の反作用を受けたとき、前記係合部が前記被係合部と係合して、前記接離機構が被冷却部に固定されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項30の画像形成装置において、
前記受熱部を被冷却部に対して離間させたとき、前記係合部と前記被係合部とが被冷却部着脱方向に相対的に移動可能に構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項30または31の画像形成装置において、
前記受け手段は、前記押圧手段を介して前記受熱部を保持する保持部材と、
前記保持部材を被冷却部に対して接離可能に支持し、前記係合部を備えた支持部材と
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項32の画像形成装置において、
前記保持部材は、係合ピンを有し、
前記支持部材は、前記係合ピンと係合し、前記係合ピンを被冷却部に対して接離する方向に案内する係合穴を有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項33の画像形成装置において、
前記係合ピンを、前記受熱部よりも低い熱伝導率材料で構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項33または34の画像形成装置において、
前記係合ピンを、前記保持部材の被冷却部着脱方向中央部に設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項35の画像形成装置において、
前記支持部材は、前記保持部材の前記受熱部の被冷却部に圧接する圧接面と反対側の面に対向する対向部における受熱部対向側の面と反対側の面に対向する背面部を有し、
前記支持部材の背面部の被冷却部着脱方向両端と、前記保持部材の前記対向部における受熱部対向側の面と反対側の面の被冷却部着脱方向両端とが、磁気的に反発または引き合うよう構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項35の画像形成装置において、
前記支持部材は、前記保持部材の前記受熱部の被冷却部に圧接する圧接面と反対側の面に対向する対向部における受熱部対向側の面と反対側の面に対向する背面部を有し、
前記支持部材の背面部の被冷却部着脱方向両端、または、前記保持部材の前記対向部における受熱部対向側の面と反対側の面の被冷却部着脱方向両端に、前記受熱部よりも低い熱伝導率材料で構成されたスペーサを設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項33または34の画像形成装置において、
前記係合ピンを、前記保持部材の被冷却部着脱方向中央部よりも奥側に設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項38の画像形成装置において、
前記受熱部の被冷却部に圧接する圧接面の前記被冷却部着脱方向中央部よりも奥側および前被冷却部の前記受熱部と対向する対向面の前記被冷却部着脱方向中央部よりも奥側の少なくとも一方に、前記圧接面を保護する保護層を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項39の画像形成装置において、
前記保護層として、低摩擦部材を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項33乃至40のいずれかの画像形成装置において、
前記係合穴は、前記係合ピンを被冷却部に対して接離する方向に案内するガイド部と、前記受熱部を前記被冷却部に圧接させたときに、前記係合ピンを係止する係止部とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項41の画像形成装置において、
前記係合穴のガイド部は、前記被冷却部着脱方向に対して傾斜して延びる部分であり、前記係合穴の係止部は、前記被冷却部着脱方向に対して平行に延びる部分であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項30乃至42のいずれかの画像形成装置において、
前記接離機構を、被冷却部の着脱方向に対して直交する方向に移動可能に装置本体に支持したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項30乃至43のいずれかの画像形成装置において、
前記押圧手段として弾性部材を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項44の画像形成装置において、
前記弾性部材を前記受熱部の長手方向に複数設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項45の画像形成装置において、
前記受熱部の前記弾性部材の一端が当接する弾性部材当接部を、前記被冷却部に圧接する圧接面と反対側の面よりも被冷却部側に窪ませたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項30乃至46のいずれかの画像形成装置において、
前記被冷却部の壁面以外から前記受熱部へ入射される赤外光を遮蔽する遮蔽手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項32に記載の構成を備えた請求項47の画像形成装置において、
前記保持部材を、前記遮蔽手段として用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項30乃至48のいずれかの画像形成装置において、
前記接離機構の前記受熱部と接触する部材を、前記受熱部よりも低い熱伝導率材料で構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項30乃至49のいずれかの画像形成装置において、
前記被冷却部の下面に前記受熱部を圧接させたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項50の画像形成装置において、
前記接離機構を鉛直上向きに付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項51の画像形成装置において、
前記付勢手段の付勢力を、前記押圧手段の押圧力よりも弱くしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項51または52の画像形成装置において、
前記付勢手段として、弾性部材を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項30乃至49のいずれかの画像形成装置において、
前記被冷却部の下面と側面に前記受熱部を圧接させたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項30乃至54のいずれかの画像形成装置において、
前記受熱部の前記被冷却部に圧接する圧接面と前記冷却部の前記圧接面と接触する面との少なくとも一方に受熱部よりも硬度の低い高効率熱伝導部材からなる密着シートを設けたことを特徴とする画像形成装置。
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