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技術 冷却ユニットおよびそれを備えた画像形成装置

出願人 京セラドキュメントソリューションズ株式会社
発明者 佐藤真樹
出願日 2018年12月25日 (2年1ヶ月経過) 出願番号 2018-241157
公開日 2020年7月2日 (7ヶ月経過) 公開番号 2020-101749
状態 未査定
技術分野 電子写真における制御・管理・保安 電子写真一般。全体構成、要素 電子写真における乾式現像
主要キーワード 断面視円形状 送風開口 断面視コ字状 通過開口 熱交換プレート 循環チューブ 筒状部内 固定効果
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (17)

課題

被冷却体を効率良く冷却するとともに、冷却液循環させるためのチューブ固定作業も容易に行うことが可能な冷却ユニットおよびそれを備えた画像形成装置を提供する。

解決手段

冷却ユニットは、循環チューブと、放熱部と、ポンプと、フレームと、保持部と、を有する。循環チューブは、被冷却体に圧接され被冷却体の熱を受熱する受熱部を有する。放熱部は、循環チューブ内の冷却液の熱を放熱する。ポンプは、冷却液を循環させる。フレームは金属製であって、被冷却体に隣接して配置される。保持部は金属製であって、循環チューブが挿通される筒状部を有し、循環チューブとフレームとを連結する。

概要

背景

画像形成装置においては、感光体等からなる像担持体上に形成した潜像現像装置により現像し、トナー像として可視化することを行っている。現像装置は、現像容器内トナーを含む現像剤を収容し、像担持体に現像剤を供給する現像ローラーを配設するとともに、現像容器内部の現像剤を攪拌しながら搬送して現像ローラーへと供給する攪拌搬送部材を配設している。

良好な画像品質を確保するためには、現像ローラーの外周面感光体ドラムの外周面との間隔(現像ギャップ)を高精度に保持する必要がある。このため、現像ローラーの回転軸の両端に現像プーリーを設けるとともに、現像ローラーを感光体ドラムに押圧する押圧機構を設けた画像形成装置が広く用いられている。この画像形成装置では、現像プーリーが感光体ドラムの外周面に当接するとともに感光体ドラムに対して従動回転することによって、現像ローラーが感光体ドラムに対して所定の現像ギャップを保持した状態で回転する。

ところで、現像装置の攪拌搬送部材を駆動すると、攪拌搬送部材と現像剤との間で生じる摩擦熱や、現像剤同士の間で生じる摩擦熱に起因して、現像装置内の温度が上昇する。

そこで、現像装置内の温度上昇を抑制するために、現像容器の熱を受熱する受熱部と、受熱部が受熱した熱を放熱する放熱部と、受熱部と放熱部との間で冷却液循環させるための流路と、を備えた画像形成装置が知られている。受熱部は、現像装置に直接又は熱伝導シートを介して接触する筐体と、筐体の内部空間に配置される流路と、によって構成される。

なお、現像容器の熱を受熱する受熱部と、受熱部が受熱した熱を放熱する放熱部と、受熱部と放熱部との間で冷却液を循環させるための流路と、を備えた画像形成装置は、例えば特許文献1に開示されている。

また、特許文献2には、冷却対象の熱を吸熱する受熱部材、受熱部材で吸熱した熱を放熱する放熱手段、冷却液を搬送する液送ポンプ、及び放熱手段に風を当てて放熱効果を高める送風手段を備えた液冷方式冷却装置において、放熱手段と液送ポンプとを収容し、送風手段が接続される送風開口部と、送風開口部を通過する風が通り抜ける通過開口部とを有したダクトが設けられ、液送ポンプが送風開口部と通過開口部との間を通過する風の流路上に配置されている冷却装置が開示されている。

概要

被冷却体を効率良く冷却するとともに、冷却液を循環させるためのチューブ固定作業も容易に行うことが可能な冷却ユニットおよびそれを備えた画像形成装置を提供する。冷却ユニットは、循環チューブと、放熱部と、ポンプと、フレームと、保持部と、を有する。循環チューブは、被冷却体に圧接され被冷却体の熱を受熱する受熱部を有する。放熱部は、循環チューブ内の冷却液の熱を放熱する。ポンプは、冷却液を循環させる。フレームは金属製であって、被冷却体に隣接して配置される。保持部は金属製であって、循環チューブが挿通される筒状部を有し、循環チューブとフレームとを連結する。

目的

本発明は、上記問題点に鑑み、被冷却体を効率良く冷却するとともに、冷却液を循環させるためのチューブの固定作業も容易に行うことが可能な冷却ユニットおよびそれを備えた画像形成装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

被冷却体圧接され前記被冷却体の熱を受熱する受熱部を有する循環チューブと、前記循環チューブ内冷却液の熱を放熱する放熱部と、前記冷却液を循環させるポンプと、前記被冷却体に隣接して配置される金属製のフレームと、を有する冷却ユニットにおいて、前記循環チューブが挿通される筒状部を有し、前記循環チューブと前記フレームとを連結する金属製の保持部が設けられることを特徴とする冷却ユニット。

請求項2

前記筒状部は、断面視円形状であることを特徴とする請求項1に記載の冷却ユニット。

請求項3

前記筒状部の内径は、前記循環チューブの外径と略同一であることを特徴とする請求項2に記載の冷却ユニット。

請求項4

前記筒状部の内径は、前記冷却液を循環させない状態での前記循環チューブの外径よりも大きく、且つ、前記冷却液を循環させた状態での前記循環チューブの外径以下であることを特徴とする請求項2に記載の冷却ユニット。

請求項5

前記保持部は、平板状の前記フレームの端縁、若しくは前記フレームの一部を矩形状に切り起こした部分の端縁をロール加工により円筒状に成形した前記筒状部を有し、前記フレームに一体形成されることを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の冷却ユニット。

請求項6

前記保持部は、前記筒状部と前記フレームとを連結する脚部を有することを特徴とする請求項5に記載の冷却ユニット。

請求項7

前記保持部は、前記フレームと別部材であり、前記筒状部と、前記フレームに固定される固定部と、前記筒状部と前記固定部とを連結する脚部と、を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の冷却ユニット。

請求項8

前記循環チューブは、熱伝導材を含有するゴムにより形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の冷却ユニット。

請求項9

静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体と対向して配置され前記像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、を有し、前記像担持体上に形成された前記静電潜像をトナー像に現像する、前記被冷却体である現像装置と、前記現像装置を冷却する請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の冷却ユニットと、を備えた画像形成装置

技術分野

0001

本発明は、現像装置等の被冷却体を冷却する冷却ユニットおよびそれを備えた画像形成装置に関する。

背景技術

0002

画像形成装置においては、感光体等からなる像担持体上に形成した潜像を現像装置により現像し、トナー像として可視化することを行っている。現像装置は、現像容器内トナーを含む現像剤を収容し、像担持体に現像剤を供給する現像ローラーを配設するとともに、現像容器内部の現像剤を攪拌しながら搬送して現像ローラーへと供給する攪拌搬送部材を配設している。

0003

良好な画像品質を確保するためには、現像ローラーの外周面感光体ドラムの外周面との間隔(現像ギャップ)を高精度に保持する必要がある。このため、現像ローラーの回転軸の両端に現像プーリーを設けるとともに、現像ローラーを感光体ドラムに押圧する押圧機構を設けた画像形成装置が広く用いられている。この画像形成装置では、現像プーリーが感光体ドラムの外周面に当接するとともに感光体ドラムに対して従動回転することによって、現像ローラーが感光体ドラムに対して所定の現像ギャップを保持した状態で回転する。

0004

ところで、現像装置の攪拌搬送部材を駆動すると、攪拌搬送部材と現像剤との間で生じる摩擦熱や、現像剤同士の間で生じる摩擦熱に起因して、現像装置内の温度が上昇する。

0005

そこで、現像装置内の温度上昇を抑制するために、現像容器の熱を受熱する受熱部と、受熱部が受熱した熱を放熱する放熱部と、受熱部と放熱部との間で冷却液循環させるための流路と、を備えた画像形成装置が知られている。受熱部は、現像装置に直接又は熱伝導シートを介して接触する筐体と、筐体の内部空間に配置される流路と、によって構成される。

0006

なお、現像容器の熱を受熱する受熱部と、受熱部が受熱した熱を放熱する放熱部と、受熱部と放熱部との間で冷却液を循環させるための流路と、を備えた画像形成装置は、例えば特許文献1に開示されている。

0007

また、特許文献2には、冷却対象の熱を吸熱する受熱部材、受熱部材で吸熱した熱を放熱する放熱手段、冷却液を搬送する液送ポンプ、及び放熱手段に風を当てて放熱効果を高める送風手段を備えた液冷方式冷却装置において、放熱手段と液送ポンプとを収容し、送風手段が接続される送風開口部と、送風開口部を通過する風が通り抜ける通過開口部とを有したダクトが設けられ、液送ポンプが送風開口部と通過開口部との間を通過する風の流路上に配置されている冷却装置が開示されている。

先行技術

0008

特開2010−244010号公報
特開2015−14651号公報

発明が解決しようとする課題

0009

しかしながら、特許文献1、2のように受熱部、放熱部および流路を備えた従来の冷却方式では、放熱部からの放熱のみでは流路を流れる冷却液の温度を十分に低下できない場合があった。また、流路を構成するチューブを固定するための部材が必要となり、部材点数が増加するとともに配管作業が煩雑であるという問題点があった。

0010

本発明は、上記問題点に鑑み、被冷却体を効率良く冷却するとともに、冷却液を循環させるためのチューブの固定作業も容易に行うことが可能な冷却ユニットおよびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0011

上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、循環チューブと、放熱部と、ポンプと、フレームと、保持部と、を有する冷却ユニットである。循環チューブは、被冷却体に圧接され被冷却体の熱を受熱する受熱部を有する。放熱部は、循環チューブ内の冷却液の熱を放熱する。ポンプは、冷却液を循環させる。フレームは金属製であって、被冷却体に隣接して配置される。保持部は金属製であって、循環チューブが挿通される筒状部を有し、循環チューブとフレームとを連結する。

発明の効果

0012

本発明の第1の構成によれば、循環チューブとフレームとを連結する金属製の保持部の筒状部内に循環チューブを挿通することで、循環チューブを所定の位置に容易に固定することができ、保持部によって循環チューブを保護することができる。また、循環チューブ内を流れる冷却液の熱が保持部を介してフレームに伝達されて放熱されるため、冷却ユニットの冷却効率を向上させることができる。

図面の簡単な説明

0013

本発明の冷却ユニット40が搭載される画像形成装置100の内部構造を示す概略断面図
本発明の冷却ユニット40により冷却される現像装置3aの構造を示す側面断面図
現像装置3aの外観斜視図
現像装置3aの底面部23の構造を示す斜視図
本発明の第1実施形態に係る冷却ユニット40および現像装置3a〜3dの配置を上方から見た斜視図
第1実施形態の冷却ユニット40を上方から見た斜視図
第1実施形態の冷却ユニット40を構成するフレーム90の第1保持部91周辺の部分斜視図
第1実施形態の冷却ユニット40において、第1保持部91に第1チューブ51が固定された状態を示す部分斜視図
第1チューブ51を筒状部95aに挿通した状態を示す断面図であって、冷却液Cを循環させない状態(図9(a))、および冷却液Cを循環させた状態(図9(b))を示す図
金属製のパイプ90aと板金90bとを組み合わせて溶接したフレーム90において、パイプ90aを第1保持部91の筒状部95aとし使用した例を示す側面断面図
本発明の第2実施形態に係る冷却ユニット40を上方から見た斜視図
第2実施形態の冷却ユニット40を構成するフレーム90の斜視図
第2実施形態の冷却ユニット40において、第1保持部91に第1チューブ51が固定された状態を示す部分斜視図
第2保持部93aを受熱部51aの挿通方向から見た断面図
第2保持部93bを受熱部51aの挿通方向から見た断面図
フレーム90の一部を矩形状に切り起こして形成した第1保持部91の筒状部95aとフレーム90との間に脚部95cを設けた例を示す斜視図

実施例

0014

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の冷却ユニット40が搭載される画像形成装置100の内部構造を示す断面図である。画像形成装置100(ここではカラープリンター)本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、PcおよびPdが、搬送方向上流側(図1では右側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(シアンマゼンタイエローおよびブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの画像を順次形成する。

0015

これらの画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム(像担持体)1a、1b、1cおよび1dが配設されており、さらに駆動手段(図示せず)により図1において時計回り方向に回転する中間転写ベルト中間転写体)8が各画像形成部Pa〜Pdに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム1a〜1dに当接しながら移動する中間転写ベルト8上に順次一次転写されて重畳される。その後、中間転写ベルト8上に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラー9の作用によって記録媒体の一例としての転写紙P上に二次転写される。さらに、トナー像が二次転写された転写紙Pは、定着部13においてトナー像が定着された後、画像形成装置100本体より排出される。感光体ドラム1a〜1dを図1において反時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム1a〜1dに対する画像形成プロセスが実行される。

0016

トナー像が二次転写される転写紙Pは、画像形成装置100の本体下部に配置された用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラー12aおよびレジストローラー対12bを介して二次転写ローラー9と中間転写ベルト8の駆動ローラー11とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない(シームレスベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー9の下流側には中間転写ベルト8表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状ベルトクリーナー19が配置されている。

0017

次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。回転可能に配設された感光体ドラム1a〜1dの周囲および下方には、感光体ドラム1a〜1dを帯電させる帯電器2a、2b、2cおよび2dと、各感光体ドラム1a〜1dに画像情報を露光する露光装置5と、感光体ドラム1a〜1d上にトナー像を形成する現像装置3a、3b、3cおよび3dと、感光体ドラム1a〜1d上に残留した現像剤(トナー)等を除去するクリーニング部7a、7b、7cおよび7dが設けられている。

0018

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置5によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dには、それぞれシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置3a〜3d内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ4a〜4dから各現像装置3a〜3dにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置3a〜3dにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置5からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

0019

そして、一次転写ローラー6a〜6dにより一次転写ローラー6a〜6dと感光体ドラム1a〜1dとの間に所定の転写電圧電界が付与され、感光体ドラム1a〜1d上のシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナー等がクリーニング部7a〜7dにより除去される。

0020

中間転写ベルト8は、上流側の従動ローラー10と、下流側の駆動ローラー11とに掛け渡されており、駆動モーター(図示せず)による駆動ローラー11の回転に伴い中間転写ベルト8が時計回り方向に回転を開始すると、転写紙Pがレジストローラー対12bから所定のタイミングで駆動ローラー11とこれに隣接して設けられた二次転写ローラー9とのニップ部(二次転写ニップ部)へ搬送され、中間転写ベルト8上のフルカラー画像が転写紙P上に二次転写される。トナー像が二次転写された転写紙Pは定着部13へと搬送される。

0021

定着部13に搬送された転写紙Pは、定着ローラー対13aにより加熱および加圧されてトナー像が転写紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Pは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられ、そのまま(或いは、両面搬送路18に送られて両面印字された後に)、排出ローラー対15によって排出トレイ17に排出される。

0022

次に、図2を参照して、現像装置3aの詳細構造について説明する。なお、図2図1紙面奥側から見た状態を示しており、現像装置3a内の各部材の配置は図1と左右が逆になっている。また、以下の説明では図1の画像形成部Paに配置される現像装置3aを例示するが、画像形成部Pb〜Pdに配置される現像装置3b〜3dの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。

0023

図2に示すように、現像装置3aは、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤(以下、単に現像剤とも言う)が収納される現像容器20を備えており、現像容器20は仕切壁20aによって攪拌搬送室21、供給搬送室22に区画されている。攪拌搬送室21および供給搬送室22には、トナーコンテナ4a(図1参照)から供給されるトナーを磁性キャリアと混合して攪拌し、帯電させるための攪拌搬送スクリュー25aおよび供給搬送スクリュー25bがそれぞれ回転可能に配設されている。

0024

そして、攪拌搬送スクリュー25aおよび供給搬送スクリュー25bによって現像剤が攪拌されつつ軸方向(図2の紙面と垂直な方向)に搬送され、仕切壁20aの両端部に形成された不図示の現像剤通過路を介して攪拌搬送室21、供給搬送室22間を循環する。即ち、攪拌搬送室21、供給搬送室22、現像剤通過路によって現像容器20内に現像剤の循環経路が形成されている。

0025

現像容器20は図2の右斜め上方に延在しており、現像容器20内において供給搬送スクリュー25bの右斜め上方には現像ローラー31が配置されている。そして、現像ローラー31の外周面の一部が現像容器20の開口部20bから露出し、感光体ドラム1aに対向している。現像ローラー31は、図2において反時計回り方向に回転する。現像容器20の底面部(被圧接部)23はアルミニウム等の金属からなり、現像容器20の他の部分は樹脂からなる。

0026

現像ローラー31は、図2において反時計回り方向に回転する円筒状の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定された現像ローラー側磁極(図示せず)とで構成されている。

0027

また、現像容器20には規制ブレード35が現像ローラー31の長手方向(図2の紙面と垂直な方向)に沿って取り付けられている。規制ブレード35の先端部と現像ローラー31表面との間には僅かな隙間(ギャップ)が形成されている。

0028

現像ローラー31には、現像バイアス電源(図示せず)により直流電圧(以下、Vslv(DC)ともいう)および交流電圧(以下、Vslv(AC)ともいう)が印加される。

0029

図3は、現像装置3aの外観斜視図である。現像装置3aの長手方向両端部には揺動軸36が設けられている。現像装置3aは、揺動軸36を中心として揺動することにより、感光体ドラム1aに対して接離可能である。なお、現像ローラー31の回転軸の両端には、感光体ドラム1aの外周面に当接する現像プーリー(図示せず)が設けられているため、現像装置3aが感光体ドラム1aに押圧された状態(図2の状態)で、現像ローラー31と感光体ドラム1aとの間に所定の現像ギャップが形成される。

0030

前述のように、攪拌搬送スクリュー25aおよび供給搬送スクリュー25bによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器20内の攪拌搬送室21および供給搬送室22を循環してトナーが帯電し、供給搬送スクリュー25bによって現像剤が現像ローラー31に搬送される。そして、現像ローラー31上に磁性キャリアおよびトナーからなる磁気ブラシ(図示せず)を形成し、現像ローラー31上の磁気ブラシは規制ブレード35によって層厚規制された後、現像ローラー31と感光体ドラム1aとの対向領域に搬送される。現像ローラー31には所定のバイアス(Vslv(DC)及びVslv(AC))が印加されているため、感光体ドラム1aとの間の電位差によって現像ローラー31から感光体ドラム1aにトナーが飛翔し、感光体ドラム1a上の静電潜像が現像される。

0031

図4は、現像装置3aの底面部23の構造を示す斜視図である。底面部23は図2および図4に示すように、攪拌搬送室21および供給搬送室22の内面の一部および仕切壁20aを構成する上部23aと、現像容器20の下面を構成する下部23bと、を有する。上部23aおよび下部23bは、一体で形成されており、例えば押出成形された部材を切削加工することにより形成されている。

0032

底面部23の下部23bには、現像容器20を冷却する冷却ユニット40の受熱部51a(図6参照)が圧接される。

0033

図5は、本発明の第1実施形態に係る冷却ユニット40および現像装置3a〜3dの配置を上方から見た斜視図である。図6は、第1実施形態の冷却ユニット40を上方から見た斜視図である。図5および図6に示すように、冷却ユニット40は現像容器20の下部23b(図2参照)に圧接される循環チューブ50と、循環チューブ50内の冷却液の熱を放熱するラジエーター(放熱部)60と、循環チューブ50内の冷却液を循環させるポンプ70と、冷却液を収容するタンク80と、フレーム90と、によって構成されている。ラジエーター60には、ラジエーター60内を流動する冷却液を空冷するためのファン61が設けられている。

0034

循環チューブ50は、ポンプ70とラジエーター60とを接続する第1チューブ51と、ラジエーター60とタンク80とを接続する第2チューブ52と、タンク80とポンプ70とを接続する第3チューブ53と、を含んでいる。

0035

第1チューブ51は現像装置3a〜3dの現像容器20の底面部23を通過するように形成されている。より詳しくは、第1チューブ51は、現像容器20の熱を受熱する受熱部51aを有する。図6に示すように、受熱部51aは現像容器20の長手方向に沿ってU字状に形成されており、循環チューブ50内の冷却液は現像容器20の底面部23を一方向(図6の下から上方向)および他方向(図6の上から下方向)に往復するように受熱部51a内を通過する。

0036

ポンプ70によりタンク80から送り出された冷却液は、第1チューブ51の受熱部51aにおいて現像装置3a〜3dの熱を受熱し、ラジエーター60で冷却された後、タンク80に戻る。

0037

第1チューブ51の少なくとも受熱部51a(ここでは第1チューブ51全体)は、例えばセラミック等の熱伝導材を含有するシリコーンチューブゴムチューブからなり、弾性および高熱伝導率を有する。本実施形態では、熱伝導率0.5〜20W/mkのゴムチューブを用いている。なお、第2チューブ52および第3チューブ53は、例えば熱伝導材を含有しないゴムチューブや、金属製又は樹脂製のチューブによって形成されている。

0038

また、受熱部51aには熱交換プレート55が付設されている。熱交換プレート55は、アルミ等の熱伝導率の大きい金属で形成されている。熱交換プレート55を設けることで、現像装置3aから受熱部51aに伝導した熱を効率よく放熱することができ、現像装置3a〜3dを効率よく冷却することができる。

0039

フレーム90は、プレス加工曲げ下降によって金属板を所定の形状に成形したものである。フレーム90には循環チューブ50(第1チューブ51)を保持する第1保持部91が形成されている。

0040

本実施形態では、循環チューブ50の受熱部51aが熱交換プレート55を介して現像容器20の底面部23に圧接される。これにより、現像容器20の熱が熱交換プレート55を介して受熱部51aに効率よく伝達される。従って、現像剤から冷却液までの熱伝導効率を向上させることができ、現像装置3a〜3dを効率良く冷却することができる。

0041

また、第1チューブ51は熱伝導材を含有するゴムにより形成されている。これにより、現像容器20から第1チューブ51までの熱伝導効率をさらに向上させることができるので、現像装置3a〜3dをさらに効率良く冷却することができる。

0042

また、現像容器20の底面部23は、金属製である。これにより、現像容器20から第1チューブ51までの熱伝導効率をさらに向上させることができるので、現像装置3a〜3dをさらに効率良く冷却することができる。

0043

また、第1チューブ51の受熱部51aは現像容器20の底面部23に圧接される。現像装置3a〜3dの温度上昇は、現像装置3a〜3dの攪拌搬送部材(攪拌搬送スクリュー25aおよび供給搬送スクリュー25b)を駆動した際の、攪拌搬送部材と現像剤との間で生じる摩擦熱や、現像剤同士の間で生じる摩擦熱に起因して生じるため、現像容器20の底部の温度が上昇しやすい。このため、受熱部51aを現像容器20の底面部23に圧接することによって、現像装置3a〜3dをさらに効率良く冷却することができる。

0044

図7は、フレーム90の第1保持部91周辺の部分拡大図であり、図8は、第1保持部91に第1チューブ51が固定された状態を示す部分斜視図である。第1保持部91は、フレーム90の端縁ロール加工により円筒状に成形した断面視円形状の筒状部95aを有する。冷却ユニット40の組み立て時に第1チューブ51を第1保持部91の筒状部95a内に挿通することで、第1チューブ51が所定の位置に保持される。そのため、第1チューブ51を固定するための部材を別途必要とせず、第1保持部91によって第1チューブ51を保護することができる。

0045

また、第1チューブ51内を流れる冷却液の熱が、第1保持部91を介してフレーム90に伝達されて放熱されるため、冷却ユニット40による冷却効率を向上させることができる。例えば環境温度が低い冬場等では、第1保持部91を介した放熱効果が十分に得られる場合はラジエーター60内の冷却液を冷却するファン61をオフにして現像装置3a〜3dを冷却することも可能となり、画像形成装置100のランニングコストの低減にも繋がる。

0046

第1保持部91を介した放熱効果を高めるためには、第1チューブ51と第1保持部91(筒状部95a)との接触面積を極力大きくする必要がある。そのため、筒状部95aの内径を第1チューブ51の外径と略同一とすることが好ましい。この場合、筒状部95a内に挿通された第1チューブ51の軸方向への移動も抑制されるため第1チューブ51の固定効果も向上する。

0047

或いは図9(a)に示すように、筒状部95aの内径wを、冷却液Cを循環させない状態での第1チューブ51の外径rよりも僅かに(0.5mm程度)大きくなるように設計しておくことがより好ましい。この構成によれば、冷却液Cを循環させる前の第1チューブ51を筒状部95aに容易に挿通することができる。

0048

第1チューブ51を筒状部95aに挿通した後、冷却液Cを循環させることで、図9(b)に示すように、冷却液Cの内圧によって第1チューブ51が径方向膨張し、外径がr′(r<w≦r′)となって筒状部95aの内面に密着するため、第1チューブ51と筒状部95aとの接触面積が大きくなる。その結果、第1保持部91を介した放熱効果が高くなるとともに第1チューブ51の固定効果も向上する。

0049

なお、ここではフレーム90の端縁をロール加工により円筒状に成形した筒状部95aを有し、フレーム90に一体形成される第1保持部91について説明したが、例えば内径が第1チューブ51の外径と略同一径である金属製のパイプをフレーム90に溶接等で固定することにより筒状部95aが形成された第1保持部91を用いてもよい。この場合、パイプ90aの断面形状は円形状でなく矩形状であってもよい。

0050

例えば、平板状のフレーム90に代えて、図10に示すような金属製のパイプ90aと板金90bとを組み合わせて溶接したフレーム90を用いる場合は、フレーム90を構成するパイプ90aの少なくとも一部を第1保持部91(筒状部95a)として使用し、第1チューブ51を挿通しても同等の効果が得られる。

0051

図11は、本発明の第2実施形態に係る冷却ユニット40の斜視図である。図12は、第2実施形態の冷却ユニット40を構成するフレーム90の斜視図である。本実施形態では、フレーム90は第1保持部91と第2保持部93a、93bとを有する。第1保持部91は第1実施形態と同様にフレーム90をロール加工して形成される。第2保持部93a、93bはフレーム90に別部材として付設される。冷却ユニット40の他の部分の構成は第1実施形態と同様である。

0052

図13は、第1保持部91に第1チューブ51が固定された状態を示す部分斜視図である。本実施形態では、フレーム90の一部を矩形状に切り起こし、切り起こした部分の端縁をロール加工により円筒状に成形した筒状部95aを有する第1保持部91を形成している。この方法によれば、フレーム90の端縁以外の部分であって第1チューブ51を固定したい任意の箇所に第1保持部91を形成できるため、第1チューブ51の配管レイアウトの自由度が高くなる。

0053

図14および図15は、それぞれ第2保持部93a、93bの断面図である。第2保持部93aは、金属板を断面視コ字状に折り曲げて形成されており、筒状部95aと、固定部95bと、脚部95cと、を有する。筒状部95aは、コ字状に折り曲げられた金属板の開口縁をそれぞれロール加工により円筒状に成形したものであり、受熱部51aを構成する2本のチューブが挿通される。固定部95bは、コ字状に折り曲げられた金属板の連結面であり、スポット溶接ビス等によりフレーム90に固定される。脚部95cは、コ字状に折り曲げられた金属板の対向面であり、各筒状部95aと固定部95bとを連結する。

0054

第2保持部93bは、金属板を断面L字状に折り曲げて形成されており、第2保持部93aと同様に筒状部95aと、固定部95bと、脚部95cと、を有する。筒状部95aは、L字状に折り曲げられた金属板の一端縁をロール加工により円筒状に成形したものである。固定部95bは、L字状に折り曲げられた金属板の筒状部95aが形成されていない側の面で構成され、スポット溶接やビス止め等によりフレーム90に固定される。脚部95cは、L字状に折り曲げられた金属板の筒状部95aが形成されている側の面で構成され、筒状部95aと固定部95bとを連結する。

0055

図11に示したように、第2保持部93aの筒状部95aには受熱部51aが挿通される。第2保持部93bの筒状部95aには第1チューブ51の受熱部51aとラジエーター60との間の部分が挿通される。第2保持部93a、93bを介した放熱効果、および循環チューブ50の固定効果を高めるためには、筒状部95aの内径wを挿通される第1チューブ51の外径と略同一とするか、或いは図9に示したように第1チューブ51の外径よりも僅かに大きくすることが好ましい。

0056

第2保持部93a、93bはフレーム90と別部材であるため、循環チューブ50を固定したい任意の箇所に第2保持部93a、93bを配置することができる。また、脚部95cの長さを調整することで、フレーム90から筒状部95aまでの高さを調整することができ、循環チューブ50を任意の高さに固定することができる。

0057

その他、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、フレーム90の一部を矩形状に切り起こし、切り起こした部分の端縁をロール加工により円筒状に成形して第1保持部91を形成する場合、図16に示すように筒状部95aとフレーム90との間に脚部95cを設けることもできる。この構成によれば、フレーム90と別部材である第2保持部93a、93bと同様に、第1保持部91においてもフレーム90から筒状部95aまでの高さを調整することができ、循環チューブ50を任意の高さに固定することができる。

0058

また、上記各実施形態では、第1チューブ51を現像容器20の底面部23に圧接させる例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、第1チューブ51を現像容器20の側面(感光体ドラム1a〜1dとは反対側の面、図2の左面)に圧接させてもよい。

0059

また、上記各実施形態では現像装置3a〜3dを冷却する冷却ユニット40について説明したが、本発明の冷却ユニットは、例えば露光装置5等の、現像装置3a〜3d以外の装置を冷却する冷却ユニットとしても利用可能である。

0060

また、上記各実施形態では本発明を図1に示したようなカラープリンターに適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、モノクロおよびカラー複写機モノクロプリンターデジタル複合機ファクシミリ等の種々の画像形成装置に適用可能である。

0061

本発明は、冷却液が内部を循環するチューブを圧接して被冷却体を冷却する冷却ユニットに利用可能である。本発明の利用により、被冷却体を効率良く冷却するとともに、冷却液を循環させるためのチューブの固定作業も容易に行うことが可能な冷却ユニットおよびそれを備えた画像形成装置を提供することができる。

0062

1a〜1d感光体ドラム(像担持体)
3a〜3d現像装置(被冷却体)
20現像容器
23 底面部(被圧接部)
31現像ローラー
40冷却ユニット
50循環チューブ
51a受熱部
55熱交換プレート
60ラジエーター(放熱部)
70ポンプ
90フレーム
90aパイプ
90b板金
91 第1保持部
93a、93b 第2保持部
95a 筒状部
95b 固定部
95c 脚部
100 画像形成装置

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