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技術 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 勝本佳織
出願日 2019年4月11日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-075786
公開日 2020年10月22日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-173365
状態 未査定
技術分野 電子写真における制御・管理・保安 電子写真における乾式現像 電子写真一般。全体構成、要素
主要キーワード 特徴箇所 略平板形状 循環チューブ 変形部材 軸線方向両端 シリコーンチューブ 袋形状 熱伝導材
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (14)

課題

現像装置温度上昇の抑制と、感光体ドラムの温度の下がり過ぎの抑制と、を実現することが可能な画像形成装置を提供する。

解決手段

画像形成装置は、像担持体と、現像装置40と、冷却ユニット50と、を備える。像担持体は、静電潜像が形成される。現像装置40は、静電潜像をトナー像現像する。冷却ユニット50は、現像装置40を冷却する。冷却ユニット50は、循環経路と、放熱部と、ポンプと、接触可変部60と、を備える。循環経路は、現像装置40に接触するように配置されて現像装置40から受熱する。放熱部は、循環経路に接続されて循環経路内冷却液を放熱させる。ポンプは、冷却液を循環経路内で循環させる。接触可変部60は、循環経路と現像装置40との接触面積を変更可能である。

概要

背景

複写機プリンター等の電子写真方式画像形成装置では、感光体ドラムの表面に形成した静電潜像現像装置現像することで、後に用紙に転写されるトナー像を形成する装置が広く利用されている。現像装置は、均一な画像を継続して形成するために、現像容器の内部に収容したトナーを含む現像剤を、現像容器の内部において攪拌しながら搬送している。

現像剤を攪拌、搬送するための攪拌搬送部材を駆動すると、攪拌搬送部材と現像剤の間や、現像剤同士の間で摩擦熱が生じる。この摩擦熱に起因して現像装置の内部の温度が上昇し、トナーの流動性が低下する。これにより、高品質な画像を得ることができないことが懸念される。そこで、トナーの温度上昇を抑制するための冷却ユニットを備えた画像形成装置が知られている。このような画像形成装置の一例が特許文献1に開示されている。

特許文献1で開示された従来の画像形成装置は、現像装置のトナー収容部に接触させた受熱部である冷却ジャケットと、放熱部であるラジエーターと、ラジエーターに外気を当てる冷却ファンと、冷却ジャケット及びラジエーターに冷却液を通す循環経路と、リザーブタンクと、液送ポンプと、を備える。冷却液は、液送ポンプによって循環経路に沿って循環されることで、冷却ジャケットでトナー収容部から受熱し、ラジエーターで冷却される。これにより、トナーの冷却を行うことが可能である。

概要

現像装置の温度上昇の抑制と、感光体ドラムの温度の下がり過ぎの抑制と、を実現することが可能な画像形成装置を提供する。画像形成装置は、像担持体と、現像装置40と、冷却ユニット50と、を備える。像担持体は、静電潜像が形成される。現像装置40は、静電潜像をトナー像に現像する。冷却ユニット50は、現像装置40を冷却する。冷却ユニット50は、循環経路と、放熱部と、ポンプと、接触可変部60と、を備える。循環経路は、現像装置40に接触するように配置されて現像装置40から受熱する。放熱部は、循環経路に接続されて循環経路内の冷却液を放熱させる。ポンプは、冷却液を循環経路内で循環させる。接触可変部60は、循環経路と現像装置40との接触面積を変更可能である。

目的

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、現像装置の温度上昇の抑制と、感光体ドラムの温度の下がり過ぎの抑制と、を実現することが可能な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

静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像をトナー像現像する現像装置と、前記現像装置を冷却する冷却ユニットと、を備え、前記冷却ユニットは、前記現像装置に接触するように配置されて前記現像装置から受熱する循環経路と、前記循環経路に接続されて前記循環経路内冷却液放熱させる放熱部と、前記冷却液を前記循環経路内で循環させるポンプと、前記循環経路と前記現像装置との接触面積を変更可能な接触可変部と、を備えることを特徴とする画像形成装置

請求項2

前記現像装置の温度を検出する温度検出部と、前記像担持体、前記現像装置及び前記冷却ユニットの動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記温度検出部によって検出された前記現像装置の温度に基づき、前記接触可変部を制御して前記循環経路と前記現像装置との接触面積を変更することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。

請求項3

前記制御部は、前記温度検出部によって検出された前記現像装置の温度が高くなるほど前記循環経路と前記現像装置との接触面積を大きくすることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。

請求項4

前記接触可変部は、前記現像装置と対向し、前記現像装置との間に前記循環経路を保持する保持部材と、前記保持部材に接触しながら回転して前記保持部材を変位させ、前記現像装置と前記保持部材との間隔を変更可能なカム部材と、を備え、前記制御部は、前記温度検出部によって検出された前記現像装置の温度に基づき、前記カム部材の回転を制御することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の画像形成装置。

請求項5

前記接触可変部は、前記現像装置と対向し、前記現像装置との間に前記循環経路を保持する保持部材と、流体を内包して前記保持部材に接触し、前記現像装置の温度に基づいて前記流体の体積増減することで変形して前記保持部材を変位させ、前記現像装置と前記保持部材との間隔を変更可能な変形部材と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。

請求項6

前記循環経路の、少なくとも前記現像装置との接触部分は、熱伝導材を含有するゴムによって構成されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、画像形成装置に関する。

背景技術

0002

複写機プリンター等の電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラムの表面に形成した静電潜像現像装置現像することで、後に用紙に転写されるトナー像を形成する装置が広く利用されている。現像装置は、均一な画像を継続して形成するために、現像容器の内部に収容したトナーを含む現像剤を、現像容器の内部において攪拌しながら搬送している。

0003

現像剤を攪拌、搬送するための攪拌搬送部材を駆動すると、攪拌搬送部材と現像剤の間や、現像剤同士の間で摩擦熱が生じる。この摩擦熱に起因して現像装置の内部の温度が上昇し、トナーの流動性が低下する。これにより、高品質な画像を得ることができないことが懸念される。そこで、トナーの温度上昇を抑制するための冷却ユニットを備えた画像形成装置が知られている。このような画像形成装置の一例が特許文献1に開示されている。

0004

特許文献1で開示された従来の画像形成装置は、現像装置のトナー収容部に接触させた受熱部である冷却ジャケットと、放熱部であるラジエーターと、ラジエーターに外気を当てる冷却ファンと、冷却ジャケット及びラジエーターに冷却液を通す循環経路と、リザーブタンクと、液送ポンプと、を備える。冷却液は、液送ポンプによって循環経路に沿って循環されることで、冷却ジャケットでトナー収容部から受熱し、ラジエーターで冷却される。これにより、トナーの冷却を行うことが可能である。

先行技術

0005

特開2015−41014号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献1で開示された従来の画像形成装置は、常時一定の冷却性能を発揮するため、現像装置が必要以上に過剰に冷却されることがあった。これにより、当該現像装置に隣接する感光体ドラムも冷却される。感光体ドラムは、温度が下がり過ぎると、画像不良を引き起こす虞がある。

0007

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、現像装置の温度上昇の抑制と、感光体ドラムの温度の下がり過ぎの抑制と、を実現することが可能な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

0008

上記の課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、像担持体と、現像装置と、冷却ユニットと、を備える。像担持体は、静電潜像が形成される。現像装置は、静電潜像をトナー像に現像する。冷却ユニットは、現像装置を冷却する。冷却ユニットは、循環経路と、放熱部と、ポンプと、接触可変部と、を備える。循環経路は、現像装置に接触するように配置されて現像装置から受熱する。放熱部は、循環経路に接続されて循環経路内の冷却液を放熱させる。ポンプは、冷却液を循環経路内で循環させる。接触可変部は、循環経路と現像装置との接触面積を変更可能である。

発明の効果

0009

本発明の構成によれば、現像装置から受熱する循環経路と、当該現像装置との接触面積が変更可能である。これにより、冷却ユニットによる現像装置に対する冷却性能を調節することができる。すなわち、現像装置が必要以上に過剰に冷却されることを抑制することができる。したがって、現像装置の温度上昇の抑制と、感光体ドラムの温度の下がり過ぎの抑制と、を実現することが可能である。

図面の簡単な説明

0010

本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。
本発明の実施形態の画像形成装置の画像形成周辺を示す断面図である。
本発明の実施形態の画像形成装置の現像装置の底部の斜視図である。
本発明の実施形態の画像形成装置の現像装置及び冷却ユニットの斜視図である。
本発明の実施形態の画像形成装置の現像装置及び冷却ユニットの下方から見た斜視図である。
本発明の実施形態の画像形成装置の冷却ユニットの下方から見た斜視図である。
本発明の実施形態の画像形成装置の冷却ユニットの概略構成図である。
本発明の実施形態の画像形成装置の現像装置及び接触可変部の断面図であって、循環チューブと現像装置との接触面積が最大の状態を示す図である。
本発明の実施形態の画像形成装置の現像装置及び接触可変部の断面図であって、循環チューブと現像装置とが離間した状態を示す図である。
本発明の実施形態の画像形成装置の現像装置及び接触可変部の断面図であって、循環チューブと現像装置との接触面積が中程度の状態を示す図である。
本発明の実施形態の変形例の画像形成装置の現像装置及び接触可変部の断面図であって、循環チューブと現像装置との接触面積が最大の状態を示す図である。
本発明の実施形態の変形例の画像形成装置の現像装置及び接触可変部の断面図であって、循環チューブと現像装置とが離間した状態を示す図である。

実施例

0011

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

0012

図1は、実施形態の画像形成装置1の構成を示す概略断面図である。図2は、画像形成装置1の構成を示すブロック図である。図3は、画像形成装置1の画像形成部20周辺を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置1の一例としては、中間転写ベルト31を用いてトナー像を用紙Pに転写するタンデム方式カラープリンターである。画像形成装置1は、例えばプリント印刷)、スキャン画像読取)、ファクシミリ送信等の機能を備えたいわゆる複合機であって良い。

0013

画像形成装置1は、図1及び図2に示すように、その本体2に、給紙部3、用紙搬送部4、露光部5、画像形成部20、転写部30、定着部6、用紙排出部7及び制御部8を含む。

0014

給紙部3は、複数枚の用紙Pを収容し、印刷時に用紙Pを1枚ずつ分離して送り出す。用紙搬送部4は、給紙部3から送り出された用紙Pを二次転写部33及び定着部6へと搬送し、さらに定着後の用紙Pを用紙排出口4aから用紙排出部7に排出する。両面印刷が行われる場合、用紙搬送部4は、第一面の定着後の用紙Pを分岐部4bによって反転搬送部4cに振り分け、用紙Pを再度、二次転写部33及び定着部6へと搬送する。露光部5は、画像データに基づき制御されたレーザー光を画像形成部20に向かって照射する。

0015

画像形成部20は、イエロー用の画像形成部20Y、シアン用の画像形成部20C、マゼンタ用の画像形成部20M及びブラック用の画像形成部20Bを含む。これらの4つの画像形成部20は、基本的な構成が同じである。これにより、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、各色を表す「Y」、「C」、「M」、「B」の識別記号は省略することがある。

0016

画像形成部20は、所定の方向(図1及び図3における時計回り)に回転可能に支持された像担持体である感光体ドラム21を備える。画像形成部20は、さらに感光体ドラム21の周囲に、その回転方向に沿って帯電部22、現像装置40及びドラムクリーニング部23を備える。なお、現像装置40とドラムクリーニング部23との間に一次転写部32が配置される。

0017

帯電部22は、例えば帯電ローラーによって感光体ドラム21の表面を所定電位に帯電させる。そして、露光部5から照射されたレーザー光によって感光体ドラム21の表面に原稿画像の静電潜像が形成される。現像装置40は、この静電潜像にトナーを供給して現像し、トナー像を形成する。4つの画像形成部20それぞれは、異なる色のトナー像を形成する。

0018

転写部30は、中間転写ベルト31、一次転写部32Y、32C、32M、32B、二次転写部33及びベルトクリーニング部34を備える。中間転写ベルト31は、所定の方向(図1における反時計回り)に回転可能に支持され、4つの画像形成部20それぞれで形成されたトナー像が順次重ねて一次転写される中間転写体である。4つの画像形成部20は、中間転写ベルト31の回転方向上流側から下流側に向けて一列に並んだいわゆるタンデム方式にして配置される。

0019

一次転写部32Y、32C、32M、32Bは、各色の画像形成部20Y、20C、20M、20Bの上方に配置される。二次転写部33は、用紙搬送部4の、定着部6よりも用紙搬送方向上流側であって、転写部30の、各色の画像形成部20Y、20C、20M、20Bよりも中間転写ベルト31の回転方向下流側に配置される。ベルトクリーニング部34は、各色の画像形成部20Y、20C、20M、20Bよりも中間転写ベルト31の回転方向上流側に配置される。

0020

トナー像は、各色の一次転写部32Y、32C、32M、32Bで中間転写ベルト31の表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト31の回転とともに所定のタイミングで各画像形成部20のトナー像が連続して重ねて中間転写ベルト31に転写されることにより、中間転写ベルト31の表面にはイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。ドラムクリーニング部23は、一次転写後に感光体ドラム21の表面に残留するトナー等を除去してクリーニングする。

0021

中間転写ベルト31の表面のカラートナー像は、用紙搬送部4によって同期をとって送られてきた用紙Pに、二次転写部33に形成される二次転写ニップ部で転写される。ベルトクリーニング部34は、二次転写後に中間転写ベルト31の表面に残留するトナー等を除去してクリーニングする。

0022

定着部6は、トナー像が転写された用紙Pを加熱、加圧してトナー像を用紙Pに定着させる。

0023

制御部8は、不図示のCPU、画像処理部、記憶部、その他の不図示の電子回路及び電子部品を含む。CPUは、記憶部に記憶された制御用プログラムやデータに基づき、画像形成装置1に設けられた各構成要素の動作を制御して画像形成装置1の機能に係る処理を行う。給紙部3、用紙搬送部4、露光部5、画像形成部20、転写部30及び定着部6それぞれは、制御部8から個別に指令を受け、連動して用紙Pへの印刷を行う。記憶部は、例えば不図示のプログラムROM(Read Only Memory)、データROMなどといった不揮発性記憶装置と、RAM(Random Access Memory)のような揮発性の記憶装置との組み合わせで構成される。

0024

続いて、現像装置40とその周辺の構成について、図3に加えて図4から図8を用いて説明する。図4は、画像形成装置1の現像装置40の底部411の斜視図である。図5は、画像形成装置1の現像装置40及び冷却ユニット50の斜視図である。図6は、画像形成装置1の現像装置40及び冷却ユニット50の下方から見た斜視図である。図7は、画像形成装置1の冷却ユニット50の下方から見た斜視図である。図8は、画像形成装置1の冷却ユニット50の概略構成図である。なお、各色の画像形成部20は基本的な構成が同じであるので、特に限定する必要がある場合を除き、構成要素について各色を表す識別記号の記載と、説明とを省略する。

0025

現像装置40は、図3に示すように、現像容器41、仕切り部42、攪拌搬送室43、供給搬送室44、攪拌搬送部材45、供給搬送部材46、現像ローラー47及び規制ブレード48を備える。

0026

現像容器41は、現像装置40から感光体ドラム21の表面に供給する現像剤として、例えばトナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容する。現像容器41は、感光体ドラム21の回転軸線方向図3紙面奥行き方向、以下、軸線方向と呼ぶ)に延びる細長い形状であって、その長手方向を水平にして配置される。

0027

仕切り部42は、現像容器41の内部の下部に設けられる。仕切り部42は、現像容器41の下部の、軸線方向と交差する方向(図3の左右横方向)の略中央部に設けられ、軸線方向及び上下方向に延びる。仕切り部42は、現像容器41の内部を、軸線方向と交差する方向において区分する。仕切り部42は、軸線方向の両端部それぞれに配置された不図示の現像剤連通口を備える。

0028

攪拌搬送室43及び供給搬送室44は、現像容器41の内部に設けられる。攪拌搬送室43及び供給搬送室44は、現像容器41の内部が仕切り部42によって区分されることで形成される。供給搬送室44は、現像容器41の内部の、現像ローラー47の配置領域の下方に隣接して配置される。攪拌搬送室43は、現像容器41の内部の、供給搬送室44よりも現像ローラー47から離隔した領域に配置される。攪拌搬送室43は、不図示の現像剤補給口から現像剤の補給を受ける。

0029

攪拌搬送部材45は、攪拌搬送室43の内部に配置される。供給搬送部材46は、供給搬送室44の内部に配置される。攪拌搬送部材45及び供給搬送部材46は、感光体ドラム21と平行に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器41に支持される。攪拌搬送部材45及び供給搬送部材46は、その軸線回りに回転することで、回転軸線方向に沿って現像剤を攪拌しながら搬送する。

0030

攪拌搬送部材45及び供給搬送部材46の回転により、現像剤は、仕切り部42の軸線方向両端に設けられた現像剤連通口を通って、攪拌搬送室43と、供給搬送室44との間を循環する。攪拌搬送室43及び供給搬送室44において、外部から補給されたトナー(正帯電トナー)が磁性キャリアと混合されて攪拌され、帯電される。

0031

現像ローラー47は、現像容器41の内部の、供給搬送部材46の上方に配置される。現像ローラー47は、感光体ドラム21と平行に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器41に支持される。現像ローラー47は、図3において反時計回り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とを有する(ともに不図示)。現像ローラー47には、所定の直流電圧(以下、VslvDCと呼ぶ)及び交流電圧(以下、VslvACと呼ぶ)のバイアス印加される。現像ローラー47の表面の一部は、現像容器41から露出し、感光体ドラム21と対向する。現像ローラー47は、感光体ドラム21との対向領域において、トナーを感光体ドラム21の表面に供給する。

0032

規制ブレード48は、現像ローラー47に近接して対向し、その先端と現像ローラー47の表面との間に所定の間隔を設けて配置される。規制ブレード48は、現像ローラー47と感光体ドラム21との対向領域の、現像ローラー47の回転方向上流側に配置される。規制ブレード48は、現像ローラー47の軸線方向(図3の紙面奥行き方向)の全域にわたって延びる。規制ブレード48は、現像ローラー47の表面に担持される現像剤の層厚規制する。

0033

現像剤は、攪拌搬送室43及び供給搬送室44において攪拌搬送部材45及び供給搬送部材46により攪拌、循環されて帯電され、供給搬送部材46によって現像ローラー47に渡される。現像ローラー47の表面では、トナー及び磁性キャリアで構成される不図示の磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、規制ブレード48によって層厚が規制された後、現像ローラー47の回転によって現像ローラー47と感光体ドラム21との対向領域に搬送される。そして、現像ローラー47に印加される所定のバイアス(VslvDC及びVslvAC)と、感光体ドラム21との間の電位差により、現像ローラー47から感光体ドラム21にトナーが飛翔し、感光体ドラム21の表面の静電潜像が現像される。

0034

現像容器41は、図3及び図4に示すように、底部411を備える。現像容器41の底部411は、例えばアルミニウム等の金属で構成される。現像容器41の底部411以外の部分は、例えば合成樹脂成型品で構成される。底部411は、上部4111と、下部4112と、を有する。上部4111は、攪拌搬送室43の内面の一部と、供給搬送室44の内面の一部と、仕切り部42と、を含む。下部4112は、現像容器41の下面を含む。上部4111及び下部4112は、一体として構成され、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る。

0035

画像形成装置1は、図5図6図7及び図8に示す冷却ユニット50を備える。冷却ユニット50は、循環チューブ(循環経路)51、保持部材61、ラジエーター(放熱部)53、タンク54及びポンプ55を備える。

0036

循環チューブ51は、ポンプ55とラジエーター53とを接続する第1チューブ511と、ラジエーター53とタンク54とを接続する第2チューブ512と、タンク54とポンプ55とを接続する第3チューブ513と、を含む。循環チューブ51の内部には、冷却液が流通する。

0037

保持部材61は、図3に示すように、現像装置40の下方に、現像装置40と対向して配置される。保持部材61は、現像容器41の長手方向(軸線方向、図3の紙面奥行き方向)及び短手方向(軸線方向と交差する方向、図3の左右横方向)に略水平に延びる略平板形状である。

0038

第1チューブ511は、図3に示すように、保持部材61によって、現像容器41の下面部に保持される。保持部材61には、第1チューブ511を位置決めするための第1凹部611が設けられる。第1凹部611は、現像容器41の長手方向(軸線方向)に延び、下方に窪む。現像容器41の底部411の下部4112には、第1チューブ511を位置決めするための第2凹部4113が設けられる。第2凹部4113は、現像容器41の長手方向(軸線方向)に延び、上方に窪む。第1凹部611と、第2凹部4113とは、互いに上下方向に対向する。

0039

第1チューブ511は、例えば外力を受けていない状態で、断面円形状である。第1凹部611の深さと、第2凹部4113の深さとの和は、第1チューブ511の外径よりも小さい。このため、図3に示すように、保持部材61を現像容器41の下面に圧接させると、第1チューブ511は径方向断面が長円形状に変形し、第1チューブ511と現像容器41との接触面積が増加する。

0040

なお、第1チューブ511の少なくとも一部(現像容器41との接触部分)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で構成され、弾性及び高熱伝導率を有する。第2チューブ512及び第3チューブ513は、例えば熱伝導材を含有しないゴムチューブや、金属製または樹脂製のチューブで構成される。

0041

このようにして、循環チューブ51は、現像装置40に接触するように配置される。循環チューブ51は、現像装置40から受熱する。

0042

ラジエーター53は、循環チューブ51に接続される。詳細には、ラジエーター53は、循環チューブ51の、第1チューブ511と、第2チューブ512との間に接続される。ラジエーター53には、ラジエーター53内を流通する冷却液を空冷するためのファン531が設けられる。ラジエーター53は、現像装置40から受熱して温められた循環チューブ51内の冷却液を放熱させる。

0043

タンク54は、循環チューブ51の、第2チューブ512と、第3チューブ513との間に設けられる。タンク54は、ラジエーター53によって放熱された冷却液を貯留し、保管する。

0044

ポンプ55は、循環チューブ51の、第3チューブ513と、第1チューブ511との間に設けられる。ポンプ55は、タンク54内の冷却液を第3チューブ513を通して吸い込み、第1チューブ511を通して吐出する。ポンプ55は、冷却液を循環チューブ51内で循環させる。

0045

冷却液は、図5図6及び図7において循環チューブ51に隣接して描画した矢印、また図8において循環チューブ51上に付した矢印の方向に循環する。ポンプ55から吐出された冷却液は、第1チューブ511を通り、現像装置40を通過するときに、現像装置40から受熱する。現像装置40から受熱して温められた冷却液は、ラジエーター53に入り、空気に対して放熱する。ラジエーター53で放熱して冷却された冷却液は、第2チューブ512を通り、タンク54で貯留、保管される。タンク54内の冷却液は、ポンプ55によって、第3チューブ513を通して吸い出され、第1チューブ511へと吐出される。このようにして、冷却ユニット50は、現像装置40を冷却する。なお、冷却ユニット50の動作は、制御部8によって制御される。

0046

続いて、冷却ユニット50の詳細な構成について、図2に加えて図9図10及び図11を用いて説明する。図9は、画像形成装置1の現像装置40及び接触可変部60の断面図であって、循環チューブ51と現像装置40との接触面積が最大の状態を示す図である。図10は、画像形成装置1の現像装置40及び接触可変部60の断面図であって、循環チューブ51と現像装置40とが離間した状態を示す図である。図11は、画像形成装置1の現像装置40及び接触可変部60の断面図であって、循環チューブ51と現像装置40との接触面積が中程度の状態を示す図である。

0047

画像形成装置1は、図2に示すように、さらに温度検出部9を備える。温度検出部9は、例えばサーミスタ等の温度センサーで構成され、現像装置40に隣接して配置される。温度検出部9は、現像装置40の温度を検出する。温度検出部9によって検出された現像装置40の温度の検出値は、制御部8に送信される。

0048

冷却ユニット50は、図2図9図10及び図11に示すように、さらに接触可変部60を備える。接触可変部60は、前述の保持部材61と、カム部材62と、駆動モーター63と、を備える。

0049

保持部材61は、前述のように、現像装置40の下方に、現像装置40と対向して配置される。保持部材61は、現像装置40との間に循環チューブ51を保持する。保持部材61の短手方向(図9の左右横方向)の両端部には、係合片612が設けられる。係合片612は、保持部材61の上部から上方に突出し、保持部材61の長手方向(図9の紙面奥行き方向)に延びる。係合片612の軸線方向から見た断面形状は、現像容器41側が開口した矩形状である。現像容器41の底部411の短手方向の両端部には、突起部4114が設けられる。突起部4114は、係合片612の内側に位置する。これにより、保持部材61は、下方に変位した場合に、係合片612が突起部4114に引っ掛かり、現像装置40の下方の領域から脱落しない。

0050

カム部材62は、保持部材61の下方に配置される。カム部材62は、感光体ドラム21及び現像ローラー47と平行に延びる軸線回りに回転可能に支持される。カム部材62の周面は、保持部材61の下面に接触する。カム部材62は、保持部材61に接触しながら回転して保持部材61を上下方向に変位させ、現像装置40と保持部材61との間隔を変更可能である。

0051

駆動モーター63は、カム部材62を、感光体ドラム21及び現像ローラー47と平行に延びる軸線回りに回転させる。これにより、保持部材61は、上下方向に変位し、現像装置40との間隔が変化する。

0052

接触可変部60は、駆動モーター63によってカム部材62を回転させることで、図9に示すように、保持部材61を現像装置40の下面に接触させることができる。これにより、循環チューブ51の第1チューブ511の径方向断面が長円形状に変形し、循環チューブ51と現像装置40との接触面積は最大となる。

0053

一方、接触可変部60は、駆動モーター63によってカム部材62を回転させることで、図10に示すように、保持部材61を現像装置40から離間させ、さらに第1チューブ511を現像装置40から離間させることができる。これにより、循環チューブ51と現像装置40との接触面積はゼロとなる。

0054

また、接触可変部60は、駆動モーター63によってカム部材62を回転させることで、図11に示すように、循環チューブ51と現像装置40との接触面積を中程度にすることができる。

0055

上記の構成によれば、接触可変部60は、現像装置40から受熱する循環チューブ51と、現像装置40との接触面積が変更可能である。これにより、冷却ユニット50による現像装置40に対する冷却性能を調節することができる。すなわち、現像装置40が必要以上に過剰に冷却されることを抑制することができる。したがって、現像装置40の温度上昇の抑制と、感光体ドラム21の温度の下がり過ぎの抑制と、を実現することが可能である。

0056

また、上記の構成によれば、循環チューブ51の、少なくとも現像装置40との接触部分は、熱伝導材を含有するゴムによって構成される。これにより、現像装置40から循環チューブ51への熱伝導効率を向上させることができる。したがって、現像装置40を効率良く冷却することが可能である。

0057

制御部8は、温度検出部9によって検出された現像装置40の温度の検出値を受信する。そして、制御部8は、温度検出部9によって検出された現像装置40の温度に基づき、接触可変部60を制御して循環チューブ51と現像装置40との接触面積を変更する。具体的には、制御部8は、現像装置40の温度に基づいてカム部材62の回転角を制御し、保持部材61を上下方向に変位させる。これにより、循環チューブ51と現像装置40との接触面積が変化する。

0058

例えば、温度検出部9によって検出された現像装置40の温度が35℃以上である場合、制御部8は、接触可変部60を制御し、図9に示すように、循環チューブ51と現像装置40との接触面積を最大にする。そして、例えば現像装置40の温度が35℃から5℃低下する毎に段階的に、制御部8は、接触可変部60を制御し、保持部材61を現像装置40から離間させる方向に変位させる。また、例えば現像装置40の温度が35℃から低下する場合に、当該温度に応じて連続的に、制御部8は、接触可変部60を制御し、保持部材61を現像装置40から離間させる方向に変位させる。

0059

上記の構成によれば、現像装置40の温度に基づき、冷却ユニット50による現像装置40に対する冷却性能を調節することができる。したがって、現像装置40を好適に冷却することが可能である。

0060

また、上記の構成によれば、制御部8は、温度検出部9によって検出された現像装置40の温度が高くなるほど、循環チューブ51と現像装置40との接触面積を大きくする。これにより、現像装置40の温度が高くなるほど、冷却ユニット50による現像装置40に対する冷却性能を高めることができる。したがって、現像装置40の温度に応じて、現像装置40を好適に冷却することが可能である。

0061

また、上記の構成によれば、制御部8は、温度検出部9によって検出された現像装置40の温度に基づき、カム部材62の回転を制御する。具体的には、制御部8は、現像装置40の温度が高くなるほど、保持部材61が現像装置40に接近するようにカム部材62の回転を制御し、循環チューブ51と現像装置40との接触面積を大きくする。これにより、カム部材62を用いて容易に、現像装置40の温度に基づき、現像装置40に対する冷却性能を調節することができる。したがって、現像装置40を好適に冷却することが可能である。

0062

次に、実施形態の変形例の画像形成装置1について説明する。図12は、変形例の画像形成装置1の現像装置40及び接触可変部60の断面図であって、循環チューブ51と現像装置40との接触面積が最大の状態を示す図である。図13は、変形例の画像形成装置1の現像装置40及び接触可変部60の断面図であって、循環チューブ51と現像装置40とが離間した状態を示す図である。なお、この変形例の基本的な構成は、先に説明した実施形態と同じであるので、共通する構成要素には前と同じ符号または同じ名称を付してその説明を省略する場合があり、特徴箇所以外の構成の記載を省略する。

0063

変形例の画像形成装置1の冷却ユニット50は、図12及び図13に示すように、接触可変部60を備える。接触可変部60は、保持部材61と、台座部64と、変形部材65と、を備える。

0064

台座部64は、保持部材61及び変形部材65の下方及び側方に配置される。台座部64は、軸線方向から見た断面形状がL字形状であり、現像容器41の長手方向(図12の紙面奥行き方向)に延びる。台座部64の上端部は、現像容器41に接続され、固定される。台座部64の下部は、現像容器41の長手方向(図12の紙面奥行き方向)及び短手方向(図12の左右横方向)に略水平に延びる略平板形状である。変形部材65は、台座部64の下部の上面に載置され、支持される。

0065

変形部材65は、保持部材61の下方に配置される。変形部材65は、変形部材65よりもさらに下方の台座部64に支持される。変形部材65は、流体を内包して密封した袋形状で構成される。変形部材65が内包する流体は、例えばペンタン等である。ペンタンの沸点は、約36℃である。変形部材65は、弾性を有する例えばゴム等で構成される。変形部材65は、保持部材61の下面に接触する。

0066

変形部材65は、周囲の温度に基づき、内包する流体の体積増減することで膨張収縮する。変形部材65は、下方から台座部64によって支持されているので、例えば膨張する場合に、上方に向かって膨張する。さらに、変形部材65は、現像容器41に接続された台座部64に接触して支持されることで、台座部64を介して、現像装置40の温度が伝達される。

0067

すなわち、変形部材65は、流体を内包して保持部材61に接触し、現像装置40の温度に基づいて流体の体積が増減することで変形して保持部材61を上下方向に変位させる。これにより、変形部材65は、現像装置40と保持部材61との間隔を変更可能である。

0068

例えば、現像装置40の温度が36℃を超えている場合、変形部材65が内包する流体であるペンタンが気化する。これにより、変形部材65は、図12に示すように、膨張して保持部材61を上方に変位させ、保持部材61を現像装置40の下面に接触させる。循環チューブ51と現像装置40との接触面積は最大となる。

0069

一方、例えば、現像装置40の温度が36℃未満である場合、変形部材65が内包するペンタンが液化する。これにより、変形部材65は、図13に示すように、収縮して保持部材61を下方に変位させ、保持部材61を現像装置40から離間させ、さらに第1チューブ511を現像装置40から離間させる。循環チューブ51と現像装置40との接触面積はゼロとなる。

0070

上記の変形例の構成によれば、駆動モーター63等の動力源や、温度検出部9等のセンサーを用いることなく自動的に、現像装置40の温度に基づき、冷却ユニット50による現像装置40に対する冷却性能を調節することができる。すなわち、自動的に、現像装置40が必要以上に過剰に冷却されることを抑制することができる。したがって、現像装置40の温度上昇の抑制と、感光体ドラム21の温度の下がり過ぎの抑制と、を実現することが可能である。

0071

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

0072

例えば、上記実施形態では、画像形成装置1は、いわゆるタンデム型カラー印刷用の画像形成装置であることとしたが、このような機種に限定されるわけではなく、タンデム型ではないカラー印刷用の画像形成装置であって良い。

0073

また、上記実施形態では、第1チューブ511を現像容器41の下面部に接触するように配置する例について示したが、第1チューブ511の配置はこれに限定されるわけではない。例えば、第1チューブ511を、現像容器41の、感光体ドラム21と対向する側面に接触するように配置して良い。

0074

また、上記実施形態では、接触可変部60において、カム部材62や変形部材65を用いて循環チューブ51と現像装置40との接触面積を変更する例について示したが、接触可変部60の構成はこれに限定されるわけではない。例えば、保持部材61を熱膨張率が高い材料で構成し、保持部材61が膨張、収縮することで変形し、循環チューブ51と現像装置40との接触面積を変更可能であることにして良い。

0075

本発明は、画像形成装置において利用可能である。

0076

1画像形成装置
2 本体
8 制御部
9温度検出部
21感光体ドラム(像担持体)
40現像装置
41現像容器
50冷却ユニット
51循環チューブ(循環経路)
53ラジエーター(放熱部)
54タンク
55ポンプ
60 接触可変部
61保持部材
62カム部材
63駆動モーター
64台座部
65 変形部材

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