画像形成装置
【課題】現像剤又は現像ローラと規制部材との摩擦により現像剤が過剰に昇温することを抑え、現像剤の流動性の悪化を抑制して、良好な現像性能が得られるとともに、現像剤の昇温を抑えるのに、簡単な構成で、ロータリー型現像装置に組み付けるための煩わしい作業を省略し、部品点数を削減した画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、規制部材５５を固設する取り付け部６６ａと現像器１６の外周に露出した接触部６６ｂとが形成された熱伝導率の大きい材料からなる支持部材６６と、この支持部材６６の接触部６６ｂに接触可能である可撓性を有し、かつ熱伝導率の大きいブラシ７２とを備える。現像器１６が現像位置から回転させられて、次の停止する位置にあるときに、接触部６６ｂがブラシ７２に接触する。
【解決手段】画像形成装置１は、規制部材５５を固設する取り付け部６６ａと現像器１６の外周に露出した接触部６６ｂとが形成された熱伝導率の大きい材料からなる支持部材６６と、この支持部材６６の接触部６６ｂに接触可能である可撓性を有し、かつ熱伝導率の大きいブラシ７２とを備える。現像器１６が現像位置から回転させられて、次の停止する位置にあるときに、接触部６６ｂがブラシ７２に接触する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、又はこれらの複合機等の画像形成装置に関し、特に所謂ロータリー型現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カラー画像形成装置において、１成分現像剤を用いて、各色の現像器を回転可能に構成した円筒状のロータリーラックに支持して、各色の現像器の現像ローラを、感光体ドラム等の像担持体に順次対向させて現像を行う所謂ロータリー型現像装置が用いられることがある。各色の現像器は、現像剤を帯電させるために現像剤を撹拌混合する撹拌部材と、撹拌部材から現像ローラに現像剤を供給する供給ローラと、現像剤を担持する現像ローラと、現像ローラ上の現像剤の層厚を規制する規制部材を備えている。このような現像器において、現像剤の層厚を規制するために、現像ローラが規制部材に当接しながら回転すると、規制部材と現像ローラで摩擦が起こり、摩擦熱が発生する。この発熱により現像剤が昇温すると、現像剤の流動性が悪くなる。現像剤の流動性が悪化すると、現像剤の性能が劣化したり、溶融したトナーが規制部材や現像剤担持体に付着したりすることで、地汚れやスジ等の現像ムラ等が生じ、現像性能が低下するという不具合がある。
【０００３】
そこで、特許文献１では、ロータリー型現像装置を備えた画像形成装置において、色の異なるトナーを収容した複数の現像器がロータリーラックに設けられ、各色の現像器を順次感光体ドラムに対向させるように、ロータリーラックを回転させる。感光体ドラムに対向する位置で、現像器の現像ローラから感光体ドラムにトナーを供給し、感光体ドラムに形成された潜像にトナーを担持させ、このトナーを感光体ドラムから転写ベルトを介して用紙に転写・定着している。このような各色の現像器のハウジングに空気流通部が形成され、この空気流通部は、ハウジングの外周面に形成された連通孔に、空気が流通可能であるがトナーが通過できない微孔を有するシールが貼付された構成にされている。
【０００４】
これによって、ハウジング内に収容したトナーの近くに熱発生源が存在する場合でも、この空気流通部から外部へ空気が排出される。
【０００５】
また、特許文献２では、現像剤を担持して搬送する現像ローラと、この現像ローラに当接するように設けられ、現像ローラに担持された現像剤の層厚を規制する規制部材と、この規制部材の近傍の位置で、現像ローラに対向するように設けられ、現像剤の放熱を行うためのヒートシンクとを備え、このヒートシンクが、現像ローラに対向して現像剤から吸熱する対向部と、この対向部の熱を放熱するための放熱部とを有する現像装置の技術が開示されている。
【０００６】
これによって、現像剤が規制部材との摩擦で十分に帯電されるとともに、対向部により、摩擦により発生する熱が直接吸熱され、放熱部により、吸熱された熱が現像装置外に放熱されるので、現像剤が過剰に昇温することが防止されている。
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１では、色の異なるトナーを収容した複数の現像器に空気流通部を形成することになり、現像装置が大型化し、また、各色の現像器にシールを貼り付けるので、部品点数が多くなり、組立に時間が掛かるという不都合があった。また、定着装置等の他の熱源による熱が画像形成装置内部に滞留すると、この熱が空気流通部を介して、現像器内に流通して、現像剤が昇温するというおそれがあった。
【０００８】
また、特許文献２では、色の異なるトナーを収容した複数の現像器にヒートシンクを設けることになり、現像装置が大型化し、また、複数の現像器にヒートシンクを取り付けるので、部品点数が多くなり、組立に時間が掛かるという不都合があった。
【特許文献１】特開２００４−２８７０５５号公報（段落［００３８］、［００３９］、図１３）
【特許文献２】特開２００６−１３９０４５号公報（段落［００６１］、［００６２］、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、現像剤又は現像ローラと規制部材との摩擦により現像剤が過剰に昇温することを抑え、現像剤の流動性の悪化を抑制して、良好な現像性能が得られるとともに、現像剤の昇温を抑えるのに、簡単な構成で、ロータリー型現像装置に組み付けるための煩わしい作業を省略し、部品点数を削減し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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、周方向の異なる位置に複数の現像器が設けられたロータリーラックと、現像剤を担持し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、前記現像ローラに当接して現像剤の層厚を規制する規制部材と、前記現像ローラが順次前記像担持体に対向する現像位置に前記ロータリーラックを回転させる駆動部材とを備えた画像形成装置において、前記規制部材を固設する取り付け部と前記現像器の外周に露出した接触部とが形成された熱伝導性材料からなる支持部材と、前記接触部に接触可能である冷却部材とを備え、前記接触部は、前記現像器の所定位置で前記冷却部材に接触することを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、現像ローラが規制部材に当接しながら回転するときに発生する摩擦により、摩擦熱が規制部材に蓄積されるが、現像器の所定位置において、規制部材を固設した支持部材が熱伝導率の大きい冷却部材に接触すると、規制部材の熱が冷却部材に移動する。
【００１２】
この構成によれば、ロータリーラックが回転すると、複数の現像器の各支持部材が、順次、現像器外に設けた冷却部材に接触する。
【００１３】
また、本発明は、上記の構成の画像形成装置において、前記冷却部材は、可撓性を有し熱伝導性材料からなるブラシで形成されることを特徴としている。この構成によれば、ロータリーラックが回転して、現像器が所定位置にくると、その現像器の支持部材がブラシに接触する。
【００１４】
また、本発明は、上記の構成の画像形成装置において、ファンとダクト管とを有する送風機構と、前記冷却部材を固設する一端部と前記ダクト管に対向する他端部とが形成されるとともに前記現像器の長手方向に延在した放熱板とを備え、前記送風機構は、前記放熱板の近傍の空気を流通させることを特徴としている。この構成によれば、規制部材に蓄積された摩擦熱は、支持部材及び冷却部材を介して、放熱板に移動する。放熱板から放熱された熱気は、ダクト管内を流通し、ファンにより送風される。
【００１５】
また、本発明は、上記の構成の画像形成装置において、前記所定位置は、前記ロータリーラックが停止した位置であることを特徴としている。この構成によれば、現像器が停止位置にあるときに、支持部材が冷却部材に接触する。
【００１６】
また、本発明は、上記の構成の画像形成装置において、前記現像器が現像剤を収容する収容部を備え、前記ロータリーラックの回転により前記現像剤が前記収容部内で流動し、前記所定位置は、前記現像剤が前記規制部材から最も離間した位置であることを特徴としている。この構成によれば、収容部内で流動する現像剤が規制部材から最も離間した位置であるときに、支持部材が冷却部材に接触する。
【００１７】
また、本発明は、上記の構成の画像形成装置において、前記所定位置は、現像位置の次の停止位置であることを特徴としている。この構成によれば、現像器が現像位置から回転させられて、次の停止する位置にあるときに、支持部材が冷却部材に接触する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、現像器の所定位置において、規制部材を固設した支持部材が熱伝導率の大きい冷却部材に接触すると、現像ローラとの摩擦により規制部材に蓄積された摩擦熱は、冷却部材に移動するので、現像剤が過剰に昇温することを抑え、現像剤の流動性の悪化を抑制して、良好な現像性能が得られる。
【００１９】
また、請求項１に記載の発明によれば、ロータリーラックが回転すると、複数の現像器の各支持部材が、順次、現像器外に設けた冷却部材に接触するので、複数の現像器に冷却部材を設ける必要がなく、装置が簡単な構成になり、現像器に組み付けるための煩わしい作業を省略し、部品点数を削減することができる。
【００２０】
また、請求項２に記載の発明によれば、ロータリーラックが回転して、現像器が所定位置にくると、その現像器の支持部材が可撓性を有するブラシに接触するので、ロータリーラックの回転トルクが大きくなるおそれがなく、また、ロータリーラックの回転中にブラシが現像ローラに接触しても、現像ローラの表面を損傷するおそれがない。
【００２１】
また、請求項３に記載の発明によれば、規制部材に蓄積された熱は、支持部材及び冷却部材を介して、放熱板に移動する。放熱板から放熱された熱気は、ダクト管内を流通し、ファンにより送風されるので、現像剤が過剰に昇温することを抑え、また、画像形成装置内に熱気が滞留するおそれがない。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明によれば、現像器が停止位置にあるときに、支持部材が冷却部材に接触するので、停止中の長い期間をかけて、現像ローラとの摩擦により規制部材に蓄積された摩擦熱が、支持部材を介して冷却部材に移動するために、規制部材に蓄積された熱を確実に取り除くことができる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明によれば、収容部内で流動する現像剤が規制部材から最も離間した位置であるときに、支持部材が冷却部材に接触する。この状態では、現像ローラとの摩擦により規制部材に蓄積された摩擦熱が、収容部内に収容された現像剤に移動することがなく、支持部材を介して冷却部材に移動する。従って、トナーが過剰に昇温することを抑え、トナーの流動性の悪化を抑制して、良好な現像性能が得られる。
【００２４】
また、請求項６に記載の発明によれば、現像器が現像位置から回転させられて、次の停止する位置にあるときに、支持部材が冷却部材に接触するので、現像ローラと規制部材の摩擦により、規制部材に摩擦熱が蓄積された現像直後において、つまり、規制部材の摩擦による熱量が大きい状態において、規制部材の熱が支持部材を介してブラシに移動するために、規制部材の蓄積された熱を確実に取り除くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を説明するための模式断面図である。
【００２７】
画像形成装置１は、画像形成部１０、トナー補給装置２０、中間転写部２４、給紙部３０、用紙搬送部３５、２次転写部４５及び定着装置４７等から構成される。
【００２８】
図１に示すように、画像形成部１０は、ロータリー式現像ユニット２、感光体ドラム１１、帯電ローラ１２、ドラムクリーニング装置１３及びレーザユニット１４等を備える。
【００２９】
感光体ドラム１１は、像担持体として表面に静電潜像が形成されるものであり、画像形成装置１のほぼ中央で回転駆動される（回転方向を矢印で図示）。その回転軸（不図示）は、図１の紙面に対して垂直に延びて設けられる。又、感光体ドラム１１は、アモルファスシリコンやＯＰＣ感光体等の感光層を有するように形成される。
【００３０】
帯電ローラ１２は、感光体ドラム１１の上部に設けられる。又、帯電ローラ１２は、感光体ドラム１１の表面を一様に帯電させるため、感光体ドラム１１と接しており、回転可能に支持される。帯電ローラ１２の上部には、帯電ローラ１２に付着している付着物をクリーニングするクリーナー１２ａが設けられる。
【００３１】
ドラムクリーニング装置１３は、図１における感光体ドラム１１の右側方に設けられていて、感光体ドラム１１の表面に残留したトナー（現像剤）や付着物を清掃するためのものである。
【００３２】
ロータリー式現像ユニット２は、感光体ドラム１１に形成された静電潜像を各色のトナーによって現像するためのものであり、図１における感光体ドラム１１の左側方に隣接して設けられる。又、ロータリー式現像ユニット２は、ロータリーラック１５と、ロータリーラック１５に支持された４つの現像器１６Ｂ（ブラック）、１６Ｙ（イエロー）、１６Ｃ（シアン）、１６Ｍ（マゼンタ）とを有し、回転軸１５ａを中心として回転自在な円筒形状である。回転軸１５ａは、ロータリーラック１５の中心を通り、その軸線方向は、感光体ドラム１１の回転軸の軸線方向と平行である。
【００３３】
ロータリーラック１５は、回転軸１５ａの中心から放射状に延びる仕切り枠１５ｂによって円周方向に４等分された４つの区画を有している。各区画には、ブラック、イエロー、シアン及びマゼンタの４つのトナー色に対応した現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍが配置され、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍは、それぞれ同様の構成である。そして、ロータリー式現像ユニット２が回転すると、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍの現像ローラ５３が、感光体ドラム１１に所定の隙間を有しつつ対向する。尚、ロータリーラック１５及び各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍの詳細な構成については、後述する。
【００３４】
レーザユニット１４は、外部のコンピュータ等からの画像情報に基づいて、感光体ドラム１１を走査露光するためのものであり、ロータリー式現像ユニット２の上方に設けられる。レーザユニット１４にレーザ光１４Ｌを出力させるためのデータは、画像情報を受け付けるデータ処理部１７により作成される。そして、レーザユニット１４からはレーザ光１４Ｌが、発射される。そして、レーザ光１４Ｌの光路上には反射ミラー１８が設けられ、レーザ光１４Ｌはこの反射ミラー１８により感光体ドラム１１の表面に照射される（２点鎖線にてレーザ光１４Ｌを図示）。尚、レーザユニット１４は、その内部の構成として、レーザ光源、ポリゴンミラー及びポリゴンミラー駆動用モータ等を有している（不図示）。
【００３５】
トナー補給装置２０は、トナー収納容器２１及びトナー補給部材２２等から構成される。トナー収納容器２１は、感光体ドラム１１及び中間転写ベルト２５の上方に設けられ、各色のトナーに対応して、図１の紙面垂直方向に並べて４つ配置されている。各トナー収納容器２１はロータリー式現像ユニット２の各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍに対して補給するトナーを収納する部分である。即ち、各トナー収納容器２１は、それぞれ、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのいずれかの色のトナーを収容する。尚、トナー収納容器２１は、図１では、１つのトナー収納容器２１以外は不可視となっている。
【００３６】
トナー補給部材２２は、感光体ドラム１１の上方において、レーザユニット１４とトナー収納容器２１との間のスペースに配置されていて、上下動可能に構成され、各色に対応して４本設けられる。各トナー補給部材２２は、対応するトナー収納容器２１とパイプやホース等で接続され、トナー収納容器２１に収容された各色のトナーを対応する各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍに供給する。
【００３７】
中間転写部２４は、感光体ドラム１１に形成された各色のトナー像が順次転写される中間転写ベルト２５と、中間転写ベルト２５を張架し回転駆動させるための駆動ローラ２６と、テンションローラ２７と、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２５を介して対向する１次転写ローラ２８と、１次転写ローラ２８の近傍であって駆動ローラ２６と１次転写ローラ２８との間に設けられた従動ローラ２８ａと、中間転写ベルト２５を清掃するためのベルトクリーニング装置２９等から構成されている。各ローラに張架された中間転写ベルト２５は、回転して感光体ドラム１１と１次転写ローラ２８のニップを通過し、各色のトナー像が順次１次転写され、この１次転写されたトナー像を２次転写部４５で用紙Ｐに転写する。
【００３８】
給紙部３０は、給紙カセット３１、手差しトレイ３２等から構成される。画像形成装置１の底部には、用紙Ｐが載置される載置板３１ａを有する給紙カセット３１が設けられる。又、給紙部３０は、載置板３１ａ上の用紙Ｐを１枚ずつ用紙搬送路に送り出すために給紙カセット３１の右上部にピックアップローラ３３と、ピックアップローラ３３の右方に重送防止ローラ対３４を有する。更に、装置右側面には、別途給紙できるように手差しトレイ３２が設けられる。そして、手差しトレイ３２にも用紙Ｐを１枚ずつ用紙搬送路に送り出すためのピックアップローラ３３が設けられる。
【００３９】
用紙搬送部３５は、画像形成装置１内で用紙Ｐを搬送するためのものである。用紙搬送部３５は、給紙部３０から後述する２次転写ローラ４６に至る第１搬送路３６と、２次転写ローラ４６から定着装置４７を経て画像形成済みの用紙Ｐを排出するための用紙排出口４２に至る第２搬送路３７と、定着装置４７よりもシート搬送方向下流側における第２搬送路３７の途中から第１搬送路３６の途中をつなぐように設けられる反転搬送路３８等から構成される。第２搬送路３７の最後端には、排出された用紙Ｐを受け止めるための排出トレイ４３が設けられる。尚、用紙搬送方向は、矢印で図示している。
【００４０】
湾曲部３９が、給紙カセット３１から送り出された用紙Ｐの搬送方向を逆にするため第１搬送路３６に設けられる。又、湾曲部３９上部では、手差しトレイ３２からの搬送路が合流する。２次転写ローラ４６の手前には、用紙Ｐの搬送タイミングを制御するためのレジストローラ対４０が配置される。これら要素が設けられる搬送路には、搬送ローラ対４１が複数設けられ、又、用紙Ｐを案内するガイド板（不図示）も適宜設けられる。
【００４１】
２次転写部４５は、２次転写ローラ４６及び駆動ローラ２６から構成される。２次転写ローラ４６は、中間転写ベルト２５に転写されたトナー像を、２次転写ローラ４６と中間転写ベルト２５の間に挟まれるように搬送される用紙Ｐに転写するためのものである。そのため、２次転写ローラ４６は、駆動ローラ２６と中間転写ベルト２５を介してニップを形成するように、回転可能かつ中間転写ベルト２５と接離自在に支持される。又、この２次転写ローラ４６には、電圧印加手段（不図示）によって、所定のタイミングで用紙Ｐにトナーが転写されるようにするための電圧が印加される。
【００４２】
定着装置４７は、用紙Ｐに転写されたトナーを溶融定着させるためのものであり、第２搬送路３７の途中であって、ロータリー式現像ユニット２の下方に設けられる。この定着装置４７は、ヒータを内蔵する加熱ローラ４８とこれに圧接する加圧ローラ４９とを有し、両ローラ間に用紙Ｐを挟持して搬送する。トナーは加熱・加圧され用紙Ｐに定着する。
【００４３】
次に、画像形成動作について説明する。この画像形成装置１は、入力された画像データに基づき、以下のように画像形成動作を実行する。
【００４４】
まず、帯電ローラ１２により感光体ドラム１１が帯電される。この感光体ドラム１１に対して、画像データが入力されたデータ処理部１７からのデータに従い、レーザユニット１４が感光体ドラム１１の表面の走査露光を行い、感光体ドラム１１には静電潜像が形成される。次に、ロータリー式現像ユニット２が図１中の反時計方向に回転され、対応する色の現像器１６のいずれかが感光体ドラム１１に対向する。この状態で、感光体ドラム１１の静電潜像が対応する色のトナー供給によって現像される。現像されたトナー像は、中間転写ベルト２５に転写される。感光体ドラム１１上に転写後に残留したトナー等は、ドラムクリーニング装置１３により清掃される。以上の動作を各色順次繰り返し、中間転写ベルト２５上にはフルカラーのトナー像が形成される。
【００４５】
一方で、給紙部３０において、給紙カセット３１又は手差しトレイ３２から１枚の用紙Ｐがピックアップローラ３３により取り出され、レジストローラ対４０まで搬送される。その後、用紙Ｐは、レジストローラ対４０から中間転写ベルト２５上のトナー像にタイミングを合わせて搬送され、２次転写部４５に案内される。２次転写ローラ４６は、中間転写ベルト２５に当接しつつ所定の電圧が印加され、中間転写ベルト２５上のトナー像が用紙Ｐに転写される。この用紙Ｐは第２搬送路３７により定着装置４７に案内され、この定着装置４７により用紙Ｐにトナー像が定着する。定着された用紙Ｐが分岐爪４４を経て、用紙排出口４２から排出トレイ４３に排出される。
【００４６】
（第１実施形態）
次に、ロータリー式現像ユニット２に支持される各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍについて、図２を参照しつつ説明する。ここで、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍの有する構成は同様であるから、以下の説明及び図面の符号については、特に示さない限り、Ｂ、Ｙ、Ｃ、Ｍの符号を省略し現像器１６と統一して説明する。従って以下の説明は、特に説明がない限り現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍに共通して適用される。
【００４７】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る現像器１６の概略構成を示す断面図である。尚、図２における現像器１６は、その現像ローラ５３が感光体ドラム１１と対向する現像位置にある状態を示している。
【００４８】
現像器１６は、枠体５１、仕切り部材５２、現像ローラ５３、供給ローラ５４、規制部材５５、撹拌部材５６及び支持部材６６等により構成される。
【００４９】
枠体５１は、現像器１６の底部である、図２に示す下側の内壁部分５１ａと、図２に示す上側の内壁部分５１ｂ等で現像器１６の外殻を構成するものである。この内部に各部材が備え付けられ、トナーを収容している。
【００５０】
仕切り部材５２は、例えば金属や樹脂の板状部材により形成され、トナー供給部５８とトナー収容部５９とを分離し、第１仕切り部材６１と第２仕切り部材６２から構成される。そして、第１仕切り部材６１は、現像器１６の枠体５１において、現像ローラ５３、供給ローラ５４と近接する内壁部分５１ａから対向する内壁部分５１ｂに向けて設けられる（図２において下方から上方）。一方、第２仕切り部材６２は、第１仕切り部材６１よりもトナー供給部５８側に第１仕切り部材６１と対向するように内壁部分５１ｂから第１仕切り６１に向かう方向（図２において、上から下に向かう方向）に設けられる。そして、仕切り部材５２がトナー供給部５８とトナー収容部５９に隔てられる。トナー供給部５８は、感光体ドラム１１にトナーを供給する部分であり、現像ローラ５３、供給ローラ５４及び規制部材５５等が配され、トナー収容部５９には、撹拌部材５６が配される。第１仕切り部材６１と第２仕切り部材６２の対向する部分は、トナーがトナー収容部５９からトナー供給部５８に移動するための通路部６４となっている。
【００５１】
現像ローラ５３は、一部が枠体５１から露出し、感光体ドラム１１（図２において一部を破線で図示）に一定の隙間を有しつつ、対向配置され軸心５３ｂを中心に回転可能に支持される。そして、ロータリー式現像ユニット２が回転し、各色のトナーの薄層が形成された現像ローラ５３が、感光体ドラム１１に対向させられ、感光体ドラム１１に対しトナーを供給する。尚、現像ローラ５３と枠体５１の間には、トナーの漏れ出し防止のためシール部材５３ａが設けられる。
【００５２】
供給ローラ５４は、現像ローラ５３にトナーを供給・搬送するため、現像ローラ５３と仕切り部材５２の間に現像ローラ５３に接するように設けられる。供給ローラ５４は回転可能かつ供給ローラ５４の軸線５４ｂと現像ローラ５３の軸線５３ｂは平行になるように支持される。又、供給ローラ５４は、ギア、モータ等から構成される駆動機構（不図示）により、現像ローラ５３と同方向に回転される（図２の時計方向）。そして、供給ローラ５４は、現像ローラ５３と供給ローラ５４の接触部分において、図２の上方の接触部分（規制部材５５の近傍）では、現像ローラ５３にトナーを供給し、図２の下方の接触部分（内壁部分５１ａの近傍）では、現像に使用されなかったトナーを掻き取るという機能を果たす。
【００５３】
規制部材５５は、現像ローラ５３に当接し、現像ローラ５３が回転して、現像ローラ５３上にトナーの薄層を形成するためのものであり、更に、摩擦によりトナーを帯電させる機能も有する。規制部材５５は、軸線５３ｂ方向に延在するフィルム状、又はブレード状に形成され、一端部が現像ローラ５３に当接して、他端部が支持部材６６に固定保持される。又、規制部材５５は、銅、アルミニウム、ステンレス等の熱伝導率の大きい金属で形成され、現像ローラ５３との摩擦により、一端部で発生した摩擦熱を温度の低い他端部に移動させる。
【００５４】
支持部材６６は、内壁部分５１ｂに固定保持され、取り付け部６６ａと接触部６６bが形成される。取り付け部６６ａには、規制部材５５がネジ等により固定保持される。接触部６６ｂは、現像器１６外の後述するブラシが接触可能になるように、現像器１６の外周に露出し、かつロータリー式現像ユニット２の回転時に感光体ドラム１１に接触しないように、回転軸１５ａの中心からの距離が現像器１６の外径と同等以下に形成される。又、支持部材６６は、軸線５３ｂ方向に延在して、銅、アルミニウム、ステンレス等の熱伝導率の大きい金属で形成される。このことにより、規制部材５５に蓄積された摩擦熱は、取り付け部６６ａに吸熱され、さらに、温度の低い接触部６６ｂに移動させられる。
【００５５】
撹拌部材５６は、トナー収容部５９内のトナーを撹拌するためのものであり、供給ローラ５４、現像ローラ５３と軸線が平行かつ並列して設けられ、軸部５６ａ及び撹拌羽根５６ｂ等により構成される。軸部５６ａはトナー収容部５９内を架け渡されるようにして設けられ回転可能に支持される。図２に示すように、軸部５６ａは、断面がＴ字状であり、その軸線方向の端部がギア、モータ（不図示）と接続され回転される。軸部材５６ａに、例えば、ＰＥＴのような樹脂で構成されるフィルム状又はシート状の撹拌羽根５６ｂが取り付けられ、撹拌部材５６が構成される。
【００５６】
図３は、本発明の第１の実施形態に係るロータリーラック１５に設けた現像器１６と冷却装置７１との構成を示す側面断面図である。図４は、ロータリーラック１５に設けた現像器１６と冷却装置７１との構成を示す平面図である。なお、図３及び図４は、現像器１６Ｂが現像を完了した退避位置の状態を示している。
【００５７】
図３に示すように、冷却装置７１は、冷却部材としてのブラシ７２、放熱板７３、ダクト管７４及びファン７５等により構成される。又、冷却装置７１は、ロータリーラック１５の上方（図３上の上側）に１つ配置される。
【００５８】
ブラシ７２は、炭素繊維等の熱伝導率が大きく、可撓性を有する多数の線材を束ねて、回転軸１５ａの軸線方向に延在して、設けられる。ブラシ７２の一端部７２ａが支持部材６６の接触部６６ｂと接触可能であり、その他端部７２ｂが放熱板７３に貼り付けて保持される。従って、ブラシ７２が支持部材６６に接触したときに、支持部材６６に蓄積された熱は、接触部６６ｂに接触した一端部７２ａに吸熱され、さらに、温度の低い他端部７２ｂに移動させられる。
【００５９】
放熱板７３は、図４に示すように、現像器１６の長手方向に延在した矩形状の板で形成され、装置本体１ａに固設される。放熱板７３の一面７３ａには、ブラシ７２の他端部７２ｂが貼り付けられ、その端面７３ｂが、装置本体１ａ側でダクト管７４に対向するように配設される。又、放熱板７３は、銅、アルミニウム、ステンレス等の熱伝導率の大きい金属で形成されるので、ブラシ７２に蓄積された熱が、ブラシ７２の他端部７２ｂを介して、放熱板７３に移動させられる。
【００６０】
ダクト管７４とファン７５は連結して送風機構を構成し、この送風機構が装置本体１に固設される。開口７４ａから取り込んだ空気がダクト管７４内に送風され、ファン７５から画像形成装置１外に排気される。
【００６１】
次に、ロータリー式現像ユニット２の回転駆動の構成について説明する。図４に示すように、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ（図４では１６Ｃ、１６Ｍは不可視）を保持したロータリーラック１５は、回転軸１５ａにより装置本体１ａに回転可能に軸止され、回転軸１５ａと同軸のギア８１が設けられる。モータ８３が装置本体１ａに固設され、モータギア８２がギア８１に噛み合う。モータ８３が回転すると、モータギア８２、ギア８１を介して、ロータリーラック１５が回転され、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍが感光体ドラム１１に対向して現像する位置と、現像が完了した退避位置とに移動される。ギア８１、モータギア８２及びモータ８３が駆動部材８０を構成する。
【００６２】
図３に示す状態では、現像器１６Ｂによるブラックの現像が完了し、現像器１６Ｙによる現像が開始される直前の退避位置にある。この状態で現像器１６Ｂの支持部材６６の接触部６６ｂが冷却装置７１に対向する位置なり、接触部６６ｂがブラシ７２の一端部７２ａに接触する。先の現像器１６Ｂの現像において、現像ローラ５３上にトナーの薄層を形成するために、現像ローラ５３が規制部材５５に当接しながら回転し、規制部材５５には摩擦による熱が蓄積しているが、その熱は、支持部材６６及びブラシ７２を介して、放熱板７３に移動する。放熱板７３から放熱された熱気は、ダクト管７４の開口７４ａから管内に送風され、ファン７５により、画像形成装置１外に排気される。
【００６３】
次に、画像形成装置１の現像の動作について説明する。先ず、現像器１６Ｂにより現像が行われる。図２に示すように、撹拌部材５６が回転すると、トナーが撹拌されながらトナー収容部５９内で跳ね上げられる。跳ね上げられたトナーは、通路部６４に入り込み、供給ローラ５４を介しトナー供給部５８に搬送される。供給ローラ５４がさらに回転すると、トナーは現像ローラ５３に搬送・保持され、現像ローラ５３が規制部材５５に当接しながら回転すると、トナーの薄層が現像ローラ５３上に形成される。現像ローラ５３に電圧が印加されると、現像ローラ５３上のトナーは感光体ドラム１１に供給され、感光体ドラム１１上の静電潜像がトナー像として現像される。現像に用いられず現像ローラ５３上に残ったトナーは、現像ローラ５３がさらに回転して供給ローラ５４に掻きとられて、トナー供給部５８内に戻される。
【００６４】
現像器１６Ｂによる現像を完了すると、図４に示すように、ロータリーラック１５が、駆動部材８０により回転させられる。ロータリーラック１５が回転すると、図３に示すように、現像器１６Ｂが退避位置に至り、そこで停止する。この退避位置では、現像器１６Ｂの現像ローラ５３が感光体ドラム１１から離間し、支持部材６６がブラシ７２に接触する。支持部材６６がブラシ７２に接触すると、現像時に規制部材５５に蓄積された熱は、支持部材６６及びブラシ７２を介して、放熱板７３に移動する。放熱板７３から放熱された熱気は、ダクト管７４の開口７４ａから管内に送風され、ファン７５により、画像形成装置１外に排気される。
【００６５】
次に、イエローの現像において、感光ドラム１１は、回転しながら、その表面を帯電させられて、レーザユニットによりイエローの潜像を帯電した領域に形成させられる。イエローの潜像が形成されるとともに、駆動部材８０により、ロータリーラック１５が図３中の反時計方向に回転させられると、現像器１６Ｙの現像ローラ５３が感光体ドラム１１に対向する現像位置に移動する。現像器１６Ｂのブラックの現像と同様に、イエローの現像が行われる。現像が完了すると、ロータリーラック１５が、駆動部材８０により回転させられ、現像器１６Ｙが退避位置に至り、そこで停止する。この退避位置では、現像器１６Ｙの現像ローラ５３が感光体ドラム１１から離間し、現像器１６Ｙの支持部材６６がブラシ７２に接触する。この支持部材６６がブラシ７２に接触すると、現像器１６Ｙの規制部材５５に蓄積された熱は、支持部材６６及びブラシ７２を介して、放熱板７３に移動する。放熱板７３から放熱された熱気は、ダクト管７４の開口７４ａから管内に送風され、ファン７５により、画像形成装置１外に排気される。
【００６６】
さらに、マゼンタの現像において、ブラックの現像と同様に、現像後に現像器１６Ｍが退避位置において、現像器１６Ｍの規制部材５５に発生する熱が順に支持部材６６、ブラシ７２、放熱板７３に移動して、ダクト管７４の開口７４ａから管内に送風され、ファン７５により、画像形成装置１外に排気される。
【００６７】
また、シアンの現像において、ブラックの現像と同様に、現像後に現像器１６Ｃが退避位置において、現像器１６Ｃの規制部材５５に発生する熱が順に支持部材６６、ブラシ７２、放熱板７３に移動して、ダクト管７４の開口７４ａから管内に送風され、ファン７５により、画像形成装置１外に排気される。
【００６８】
第１実施形態によると、画像形成装置１は、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍに配設され感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像する現像ローラ５３と、現像ローラ５３に当接してトナーの層厚を規制する規制部材５５と、各現像ローラ５３が順次感光体ドラム１１に対向する現像位置にロータリーラック１５を回転させる駆動部材８０とを備える。また、この画像形成装置１は、規制部材５５を固設する取り付け部６６ａと現像器１６の外周に露出した接触部６６ｂとが形成された熱伝導率の大きい材料からなる支持部材６６と、この支持部材６６の接触部６６ｂに接触可能である可撓性を有し、かつ熱伝導率の大きいブラシ７２とを備える。現像器１６が現像位置から回転させられて、次の停止する位置にあるときに、接触部６６ｂがブラシ７２に接触する。
【００６９】
この構成によれば、規制部材５５を固設した支持部材６６が熱伝導率の大きいブラシ７２に接触するので、現像ローラ５３との摩擦により、規制部材５５に蓄積された摩擦熱は、ブラシ７２に移動するために、トナーが過剰に昇温することを抑え、トナーの流動性の悪化を抑制して、良好な現像性能が得られる。
【００７０】
また、この構成によれば、ブラシ７２により冷却部材を構成し、ロータリーラック１５が回転すると、ブラシ７２が各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍの支持部材６６に、順次接触するので、規制部材５５の熱が支持部材６６を介してブラシ７２に移動するために、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍに冷却部材を設ける必要がなく、装置が簡単な構成になり、現像器１６に組み付けるための煩わしい作業を省略し、部品点数を削減することができる。
【００７１】
また、この構成によれば、可撓性を有しかつ熱伝導率の大きいブラシ７２により、冷却部材を構成しているので、ロータリーラック１５の回転トルクが大きくなるおそれがなく、また、ロータリーラック１５の回転中にブラシ７２が現像ローラ５３に接触しても、現像ローラ５３の表面を損傷するおそれがない。
【００７２】
また、この構成によれば、現像器１６が停止位置にあるときに、支持部材６６の接触部６６ｂがブラシ７２に接触するので、停止中の長い期間をかけて、現像ローラ５３との摩擦により規制部材５５に蓄積された摩擦熱が支持部材６６を介してブラシ７２に移動するために、規制部材５５の蓄積された熱を確実に取り除くことができる。
【００７３】
また、この構成によれば、現像器１６が現像位置から回転させられて、次の停止する位置にあるときに、支持部材６６の接触部６６ｂがブラシ７２に接触するので、現像ローラ５３との摩擦により、規制部材５５に摩擦熱が蓄積された現像直後において、つまり、規制部材５５の摩擦による熱量が大きい状態において、規制部材５５の熱が支持部材６６を介してブラシ７２に移動するために、規制部材５５の蓄積された熱を確実に取り除くことができる。
【００７４】
また、第１実施形態によると、ファン７５とダクト管７４とからなる送風機構と、放熱板７３を備える。放熱板７３の一面７３ａにはブラシ７２が固設され、放熱板７３の端面７３ｂはダクト管７４の開口７４ａに対向して、送風機構は、放熱板７３の近傍の空気を吸い込む。
【００７５】
この構成によれば、規制部材５５に蓄積された熱は、支持部材６６及びブラシ７２を介して、放熱板７３に移動する。放熱板７３から放熱された熱気は、ダクト管７４の開口７４ａから管内に送風され、ファン７５により、画像形成装置１外に排気されるために、トナーが過剰に昇温することを抑え、また、画像形成装置１内に熱気が滞留するおそれがない。
【００７６】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態であるロータリーラック１５に設けた各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍと冷却装置７１との構成を示す側面断面図である。又、図５は、現像器１６Ｂが現像位置、現像器１６Ｃが冷却位置にある状態を示す。第１実施形態と異なる各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍのトナーの収容状態について説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００７７】
図５に示すように、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍにトナーが十分に収容されているときに、現像器１６Ｂは、現像ローラ５３Ｂが感光体ドラム１１に対向する現像位置にある。現像器１６Ｂでは、トナー６７Ｂは、トナー収容部５９Ｂに貯留され、さらに仕切り部材５２Ｂを越えて、トナー供給部５８Ｂには、現像に適切な量が貯留された状態にある。
【００７８】
現像終了直後の現像器１６Ｃでは、現像器１６Ｃがロータリーラック１５の上方（図５上の上側）に位置するので、トナー６７Ｃは、ロータリーラック１５の中心方向に集まり、トナー収容部５９Ｃ及びトナー供給部５８Ｃに貯留される。しかし、トナー供給部５８Ｃ内のトナー６７Ｃは、現像器１６Ｂに比べると、規制部材５５Ｃから離れた部分に貯留される。
【００７９】
現像器１６Ｍでは、トナー６７Ｍは、トナー収容部５９Ｍからトナー供給部５８Ｍに流れ込み、供給ローラ５４Ｍ、現像ローラ５３Ｍに貯留され、規制部材５５Ｍに接近する。現像器１６Ｙでは、現像ローラ５３Ｙが図５中の下方に位置するので、トナー６７Ｙは、供給ローラ５４Ｙ、現像ローラ５３Ｙに貯留され、規制部材５５Ｙにも貯留される。
【００８０】
冷却装置７１が図５上の上方にある現像器１６Ｃに対向して、冷却装置７１のブラシ７２が支持部材６６Ｃに接触する。そうすると、規制部材５５Ｃに蓄積された熱は、支持部材６６Ｃ及びブラシ７２を介して、放熱板７３に移動する。放熱板７３から放熱された熱気は、ダクト管７４の管内に送風され、ファン７５により、画像形成装置１外に排気される。
【００８１】
第２実施形態によれば、ロータリーラック１５の回転により、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍのトナー６７が各トナー収容部５９内で流動し、現像器１６Ｃがロータリーラック１５の上方の位置、つまりトナー６７Ｃが規制部材５５Ｃから最も離間した位置であるときに、支持部材６６Ｃがブラシ７２に接触するので、現像ローラ５３Ｃとの摩擦による規制部材５５Ｃの熱が、トナー収容部５９Ｃに収容されたトナー６７Ｃに移動することがなく、支持部材６６Ｃを介してブラシ７２に移動する。従って、トナー６７Ｃが過剰に昇温することを抑え、トナーの流動性の悪化を抑制して、良好な現像性能が得られる。
【００８２】
尚、上記第１および第２実施形態では、現像器１６が停止位置にあるとき、冷却装置７１のブラシ７２が支持部材６６に接触する構成を示したが、本発明はこれに限らず、ロータリーラック１５が回転しているときに、ブラシ７２が各支持部材６６に接触する構成にしてもよい。
【００８３】
また、上記第１および第２実施形態では、冷却部材をブラシ７２で構成したが、本発明はこれに限らず、冷却部材を薄板にしてもよい。この場合、薄板に可撓性を有しない場合には、ロータリーラック１５が回転すると、現像ローラ５３に接触して損傷させるが、薄板がロータリーラック１５の回転に連動して、支持部材６６に対向する位置あるときに、薄板が下降して支持部材６６に接触する構成にしておくと、現像ローラ５３が損傷することがない。
【００８４】
また、上記第１および第２実施形態では、冷却装置７１が１つであるが、本発明はこれに限らず、２つにしてもよい。
【００８５】
また、上記第１および第２実施形態では、送風機構としてのファン７５をダクト管７４の後段に設け、放熱板７３の熱気を吸引していたが、本発明はこれに限らず、ファンを放熱板７３の近傍に配設するようにしてもよい。この場合には、ファンから放熱板７３に送風されると、放熱板７３の熱気がダクト管７４内に流通する。
【００８６】
また、上記第１実施形態では、現像完了後の退避位置で支持部材６６がブラシ７２に接触し、冷却装置が動作する構成であるが、他の色を現像する現像位置で支持部材６６がブラシ７２に接触し、冷却装置が動作するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、ロータリー型現像装置を備えた複写機、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る。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】は、本発明の実施形態である画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態である現像器の構成を示す側面断面図である。
【図３】は、本発明の第１実施形態であるロータリーラックに設置した現像器と冷却装置との構成を示す側面断面図である。
【図４】は、本発明の第１実施形態であるロータリーラックに設置した現像器と冷却装置との構成を示す平面図である。
【図５】は、本発明の第２実施形態であるロータリーラックに設置した現像器と冷却装置との構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１ 画像形成装置
２ ロータリー式現像ユニット
１５ ロータリーラック
１５ａ 回転軸
１６、１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ 現像器
５１ 枠体
５３ 現像ローラ
５３ｂ 軸線
５４ 供給ローラ
５５ 規制部材
５６ 撹拌部材
５８ トナー供給部
５９ トナー収容部（収容部）
６１ 第１仕切り部材（仕切り部材５２）
６２ 第２仕切り部材（仕切り部材５２）
６６ 支持部材
６７Ｂ、６７Ｙ、６７Ｃ、６７Ｍ トナー
７１ 冷却装置
７２ ブラシ
７３ 放熱板
７４ ダクト管
７５ ファン
８０ 駆動部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、又はこれらの複合機等の画像形成装置に関し、特に所謂ロータリー型現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カラー画像形成装置において、１成分現像剤を用いて、各色の現像器を回転可能に構成した円筒状のロータリーラックに支持して、各色の現像器の現像ローラを、感光体ドラム等の像担持体に順次対向させて現像を行う所謂ロータリー型現像装置が用いられることがある。各色の現像器は、現像剤を帯電させるために現像剤を撹拌混合する撹拌部材と、撹拌部材から現像ローラに現像剤を供給する供給ローラと、現像剤を担持する現像ローラと、現像ローラ上の現像剤の層厚を規制する規制部材を備えている。このような現像器において、現像剤の層厚を規制するために、現像ローラが規制部材に当接しながら回転すると、規制部材と現像ローラで摩擦が起こり、摩擦熱が発生する。この発熱により現像剤が昇温すると、現像剤の流動性が悪くなる。現像剤の流動性が悪化すると、現像剤の性能が劣化したり、溶融したトナーが規制部材や現像剤担持体に付着したりすることで、地汚れやスジ等の現像ムラ等が生じ、現像性能が低下するという不具合がある。
【０００３】
そこで、特許文献１では、ロータリー型現像装置を備えた画像形成装置において、色の異なるトナーを収容した複数の現像器がロータリーラックに設けられ、各色の現像器を順次感光体ドラムに対向させるように、ロータリーラックを回転させる。感光体ドラムに対向する位置で、現像器の現像ローラから感光体ドラムにトナーを供給し、感光体ドラムに形成された潜像にトナーを担持させ、このトナーを感光体ドラムから転写ベルトを介して用紙に転写・定着している。このような各色の現像器のハウジングに空気流通部が形成され、この空気流通部は、ハウジングの外周面に形成された連通孔に、空気が流通可能であるがトナーが通過できない微孔を有するシールが貼付された構成にされている。
【０００４】
これによって、ハウジング内に収容したトナーの近くに熱発生源が存在する場合でも、この空気流通部から外部へ空気が排出される。
【０００５】
また、特許文献２では、現像剤を担持して搬送する現像ローラと、この現像ローラに当接するように設けられ、現像ローラに担持された現像剤の層厚を規制する規制部材と、この規制部材の近傍の位置で、現像ローラに対向するように設けられ、現像剤の放熱を行うためのヒートシンクとを備え、このヒートシンクが、現像ローラに対向して現像剤から吸熱する対向部と、この対向部の熱を放熱するための放熱部とを有する現像装置の技術が開示されている。
【０００６】
これによって、現像剤が規制部材との摩擦で十分に帯電されるとともに、対向部により、摩擦により発生する熱が直接吸熱され、放熱部により、吸熱された熱が現像装置外に放熱されるので、現像剤が過剰に昇温することが防止されている。
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１では、色の異なるトナーを収容した複数の現像器に空気流通部を形成することになり、現像装置が大型化し、また、各色の現像器にシールを貼り付けるので、部品点数が多くなり、組立に時間が掛かるという不都合があった。また、定着装置等の他の熱源による熱が画像形成装置内部に滞留すると、この熱が空気流通部を介して、現像器内に流通して、現像剤が昇温するというおそれがあった。
【０００８】
また、特許文献２では、色の異なるトナーを収容した複数の現像器にヒートシンクを設けることになり、現像装置が大型化し、また、複数の現像器にヒートシンクを取り付けるので、部品点数が多くなり、組立に時間が掛かるという不都合があった。
【特許文献１】特開２００４−２８７０５５号公報（段落［００３８］、［００３９］、図１３）
【特許文献２】特開２００６−１３９０４５号公報（段落［００６１］、［００６２］、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、現像剤又は現像ローラと規制部材との摩擦により現像剤が過剰に昇温することを抑え、現像剤の流動性の悪化を抑制して、良好な現像性能が得られるとともに、現像剤の昇温を抑えるのに、簡単な構成で、ロータリー型現像装置に組み付けるための煩わしい作業を省略し、部品点数を削減し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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、周方向の異なる位置に複数の現像器が設けられたロータリーラックと、現像剤を担持し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、前記現像ローラに当接して現像剤の層厚を規制する規制部材と、前記現像ローラが順次前記像担持体に対向する現像位置に前記ロータリーラックを回転させる駆動部材とを備えた画像形成装置において、前記規制部材を固設する取り付け部と前記現像器の外周に露出した接触部とが形成された熱伝導性材料からなる支持部材と、前記接触部に接触可能である冷却部材とを備え、前記接触部は、前記現像器の所定位置で前記冷却部材に接触することを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、現像ローラが規制部材に当接しながら回転するときに発生する摩擦により、摩擦熱が規制部材に蓄積されるが、現像器の所定位置において、規制部材を固設した支持部材が熱伝導率の大きい冷却部材に接触すると、規制部材の熱が冷却部材に移動する。
【００１２】
この構成によれば、ロータリーラックが回転すると、複数の現像器の各支持部材が、順次、現像器外に設けた冷却部材に接触する。
【００１３】
また、本発明は、上記の構成の画像形成装置において、前記冷却部材は、可撓性を有し熱伝導性材料からなるブラシで形成されることを特徴としている。この構成によれば、ロータリーラックが回転して、現像器が所定位置にくると、その現像器の支持部材がブラシに接触する。
【００１４】
また、本発明は、上記の構成の画像形成装置において、ファンとダクト管とを有する送風機構と、前記冷却部材を固設する一端部と前記ダクト管に対向する他端部とが形成されるとともに前記現像器の長手方向に延在した放熱板とを備え、前記送風機構は、前記放熱板の近傍の空気を流通させることを特徴としている。この構成によれば、規制部材に蓄積された摩擦熱は、支持部材及び冷却部材を介して、放熱板に移動する。放熱板から放熱された熱気は、ダクト管内を流通し、ファンにより送風される。
【００１５】
また、本発明は、上記の構成の画像形成装置において、前記所定位置は、前記ロータリーラックが停止した位置であることを特徴としている。この構成によれば、現像器が停止位置にあるときに、支持部材が冷却部材に接触する。
【００１６】
また、本発明は、上記の構成の画像形成装置において、前記現像器が現像剤を収容する収容部を備え、前記ロータリーラックの回転により前記現像剤が前記収容部内で流動し、前記所定位置は、前記現像剤が前記規制部材から最も離間した位置であることを特徴としている。この構成によれば、収容部内で流動する現像剤が規制部材から最も離間した位置であるときに、支持部材が冷却部材に接触する。
【００１７】
また、本発明は、上記の構成の画像形成装置において、前記所定位置は、現像位置の次の停止位置であることを特徴としている。この構成によれば、現像器が現像位置から回転させられて、次の停止する位置にあるときに、支持部材が冷却部材に接触する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、現像器の所定位置において、規制部材を固設した支持部材が熱伝導率の大きい冷却部材に接触すると、現像ローラとの摩擦により規制部材に蓄積された摩擦熱は、冷却部材に移動するので、現像剤が過剰に昇温することを抑え、現像剤の流動性の悪化を抑制して、良好な現像性能が得られる。
【００１９】
また、請求項１に記載の発明によれば、ロータリーラックが回転すると、複数の現像器の各支持部材が、順次、現像器外に設けた冷却部材に接触するので、複数の現像器に冷却部材を設ける必要がなく、装置が簡単な構成になり、現像器に組み付けるための煩わしい作業を省略し、部品点数を削減することができる。
【００２０】
また、請求項２に記載の発明によれば、ロータリーラックが回転して、現像器が所定位置にくると、その現像器の支持部材が可撓性を有するブラシに接触するので、ロータリーラックの回転トルクが大きくなるおそれがなく、また、ロータリーラックの回転中にブラシが現像ローラに接触しても、現像ローラの表面を損傷するおそれがない。
【００２１】
また、請求項３に記載の発明によれば、規制部材に蓄積された熱は、支持部材及び冷却部材を介して、放熱板に移動する。放熱板から放熱された熱気は、ダクト管内を流通し、ファンにより送風されるので、現像剤が過剰に昇温することを抑え、また、画像形成装置内に熱気が滞留するおそれがない。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明によれば、現像器が停止位置にあるときに、支持部材が冷却部材に接触するので、停止中の長い期間をかけて、現像ローラとの摩擦により規制部材に蓄積された摩擦熱が、支持部材を介して冷却部材に移動するために、規制部材に蓄積された熱を確実に取り除くことができる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明によれば、収容部内で流動する現像剤が規制部材から最も離間した位置であるときに、支持部材が冷却部材に接触する。この状態では、現像ローラとの摩擦により規制部材に蓄積された摩擦熱が、収容部内に収容された現像剤に移動することがなく、支持部材を介して冷却部材に移動する。従って、トナーが過剰に昇温することを抑え、トナーの流動性の悪化を抑制して、良好な現像性能が得られる。
【００２４】
また、請求項６に記載の発明によれば、現像器が現像位置から回転させられて、次の停止する位置にあるときに、支持部材が冷却部材に接触するので、現像ローラと規制部材の摩擦により、規制部材に摩擦熱が蓄積された現像直後において、つまり、規制部材の摩擦による熱量が大きい状態において、規制部材の熱が支持部材を介してブラシに移動するために、規制部材の蓄積された熱を確実に取り除くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を説明するための模式断面図である。
【００２７】
画像形成装置１は、画像形成部１０、トナー補給装置２０、中間転写部２４、給紙部３０、用紙搬送部３５、２次転写部４５及び定着装置４７等から構成される。
【００２８】
図１に示すように、画像形成部１０は、ロータリー式現像ユニット２、感光体ドラム１１、帯電ローラ１２、ドラムクリーニング装置１３及びレーザユニット１４等を備える。
【００２９】
感光体ドラム１１は、像担持体として表面に静電潜像が形成されるものであり、画像形成装置１のほぼ中央で回転駆動される（回転方向を矢印で図示）。その回転軸（不図示）は、図１の紙面に対して垂直に延びて設けられる。又、感光体ドラム１１は、アモルファスシリコンやＯＰＣ感光体等の感光層を有するように形成される。
【００３０】
帯電ローラ１２は、感光体ドラム１１の上部に設けられる。又、帯電ローラ１２は、感光体ドラム１１の表面を一様に帯電させるため、感光体ドラム１１と接しており、回転可能に支持される。帯電ローラ１２の上部には、帯電ローラ１２に付着している付着物をクリーニングするクリーナー１２ａが設けられる。
【００３１】
ドラムクリーニング装置１３は、図１における感光体ドラム１１の右側方に設けられていて、感光体ドラム１１の表面に残留したトナー（現像剤）や付着物を清掃するためのものである。
【００３２】
ロータリー式現像ユニット２は、感光体ドラム１１に形成された静電潜像を各色のトナーによって現像するためのものであり、図１における感光体ドラム１１の左側方に隣接して設けられる。又、ロータリー式現像ユニット２は、ロータリーラック１５と、ロータリーラック１５に支持された４つの現像器１６Ｂ（ブラック）、１６Ｙ（イエロー）、１６Ｃ（シアン）、１６Ｍ（マゼンタ）とを有し、回転軸１５ａを中心として回転自在な円筒形状である。回転軸１５ａは、ロータリーラック１５の中心を通り、その軸線方向は、感光体ドラム１１の回転軸の軸線方向と平行である。
【００３３】
ロータリーラック１５は、回転軸１５ａの中心から放射状に延びる仕切り枠１５ｂによって円周方向に４等分された４つの区画を有している。各区画には、ブラック、イエロー、シアン及びマゼンタの４つのトナー色に対応した現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍが配置され、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍは、それぞれ同様の構成である。そして、ロータリー式現像ユニット２が回転すると、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍの現像ローラ５３が、感光体ドラム１１に所定の隙間を有しつつ対向する。尚、ロータリーラック１５及び各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍの詳細な構成については、後述する。
【００３４】
レーザユニット１４は、外部のコンピュータ等からの画像情報に基づいて、感光体ドラム１１を走査露光するためのものであり、ロータリー式現像ユニット２の上方に設けられる。レーザユニット１４にレーザ光１４Ｌを出力させるためのデータは、画像情報を受け付けるデータ処理部１７により作成される。そして、レーザユニット１４からはレーザ光１４Ｌが、発射される。そして、レーザ光１４Ｌの光路上には反射ミラー１８が設けられ、レーザ光１４Ｌはこの反射ミラー１８により感光体ドラム１１の表面に照射される（２点鎖線にてレーザ光１４Ｌを図示）。尚、レーザユニット１４は、その内部の構成として、レーザ光源、ポリゴンミラー及びポリゴンミラー駆動用モータ等を有している（不図示）。
【００３５】
トナー補給装置２０は、トナー収納容器２１及びトナー補給部材２２等から構成される。トナー収納容器２１は、感光体ドラム１１及び中間転写ベルト２５の上方に設けられ、各色のトナーに対応して、図１の紙面垂直方向に並べて４つ配置されている。各トナー収納容器２１はロータリー式現像ユニット２の各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍに対して補給するトナーを収納する部分である。即ち、各トナー収納容器２１は、それぞれ、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのいずれかの色のトナーを収容する。尚、トナー収納容器２１は、図１では、１つのトナー収納容器２１以外は不可視となっている。
【００３６】
トナー補給部材２２は、感光体ドラム１１の上方において、レーザユニット１４とトナー収納容器２１との間のスペースに配置されていて、上下動可能に構成され、各色に対応して４本設けられる。各トナー補給部材２２は、対応するトナー収納容器２１とパイプやホース等で接続され、トナー収納容器２１に収容された各色のトナーを対応する各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍに供給する。
【００３７】
中間転写部２４は、感光体ドラム１１に形成された各色のトナー像が順次転写される中間転写ベルト２５と、中間転写ベルト２５を張架し回転駆動させるための駆動ローラ２６と、テンションローラ２７と、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２５を介して対向する１次転写ローラ２８と、１次転写ローラ２８の近傍であって駆動ローラ２６と１次転写ローラ２８との間に設けられた従動ローラ２８ａと、中間転写ベルト２５を清掃するためのベルトクリーニング装置２９等から構成されている。各ローラに張架された中間転写ベルト２５は、回転して感光体ドラム１１と１次転写ローラ２８のニップを通過し、各色のトナー像が順次１次転写され、この１次転写されたトナー像を２次転写部４５で用紙Ｐに転写する。
【００３８】
給紙部３０は、給紙カセット３１、手差しトレイ３２等から構成される。画像形成装置１の底部には、用紙Ｐが載置される載置板３１ａを有する給紙カセット３１が設けられる。又、給紙部３０は、載置板３１ａ上の用紙Ｐを１枚ずつ用紙搬送路に送り出すために給紙カセット３１の右上部にピックアップローラ３３と、ピックアップローラ３３の右方に重送防止ローラ対３４を有する。更に、装置右側面には、別途給紙できるように手差しトレイ３２が設けられる。そして、手差しトレイ３２にも用紙Ｐを１枚ずつ用紙搬送路に送り出すためのピックアップローラ３３が設けられる。
【００３９】
用紙搬送部３５は、画像形成装置１内で用紙Ｐを搬送するためのものである。用紙搬送部３５は、給紙部３０から後述する２次転写ローラ４６に至る第１搬送路３６と、２次転写ローラ４６から定着装置４７を経て画像形成済みの用紙Ｐを排出するための用紙排出口４２に至る第２搬送路３７と、定着装置４７よりもシート搬送方向下流側における第２搬送路３７の途中から第１搬送路３６の途中をつなぐように設けられる反転搬送路３８等から構成される。第２搬送路３７の最後端には、排出された用紙Ｐを受け止めるための排出トレイ４３が設けられる。尚、用紙搬送方向は、矢印で図示している。
【００４０】
湾曲部３９が、給紙カセット３１から送り出された用紙Ｐの搬送方向を逆にするため第１搬送路３６に設けられる。又、湾曲部３９上部では、手差しトレイ３２からの搬送路が合流する。２次転写ローラ４６の手前には、用紙Ｐの搬送タイミングを制御するためのレジストローラ対４０が配置される。これら要素が設けられる搬送路には、搬送ローラ対４１が複数設けられ、又、用紙Ｐを案内するガイド板（不図示）も適宜設けられる。
【００４１】
２次転写部４５は、２次転写ローラ４６及び駆動ローラ２６から構成される。２次転写ローラ４６は、中間転写ベルト２５に転写されたトナー像を、２次転写ローラ４６と中間転写ベルト２５の間に挟まれるように搬送される用紙Ｐに転写するためのものである。そのため、２次転写ローラ４６は、駆動ローラ２６と中間転写ベルト２５を介してニップを形成するように、回転可能かつ中間転写ベルト２５と接離自在に支持される。又、この２次転写ローラ４６には、電圧印加手段（不図示）によって、所定のタイミングで用紙Ｐにトナーが転写されるようにするための電圧が印加される。
【００４２】
定着装置４７は、用紙Ｐに転写されたトナーを溶融定着させるためのものであり、第２搬送路３７の途中であって、ロータリー式現像ユニット２の下方に設けられる。この定着装置４７は、ヒータを内蔵する加熱ローラ４８とこれに圧接する加圧ローラ４９とを有し、両ローラ間に用紙Ｐを挟持して搬送する。トナーは加熱・加圧され用紙Ｐに定着する。
【００４３】
次に、画像形成動作について説明する。この画像形成装置１は、入力された画像データに基づき、以下のように画像形成動作を実行する。
【００４４】
まず、帯電ローラ１２により感光体ドラム１１が帯電される。この感光体ドラム１１に対して、画像データが入力されたデータ処理部１７からのデータに従い、レーザユニット１４が感光体ドラム１１の表面の走査露光を行い、感光体ドラム１１には静電潜像が形成される。次に、ロータリー式現像ユニット２が図１中の反時計方向に回転され、対応する色の現像器１６のいずれかが感光体ドラム１１に対向する。この状態で、感光体ドラム１１の静電潜像が対応する色のトナー供給によって現像される。現像されたトナー像は、中間転写ベルト２５に転写される。感光体ドラム１１上に転写後に残留したトナー等は、ドラムクリーニング装置１３により清掃される。以上の動作を各色順次繰り返し、中間転写ベルト２５上にはフルカラーのトナー像が形成される。
【００４５】
一方で、給紙部３０において、給紙カセット３１又は手差しトレイ３２から１枚の用紙Ｐがピックアップローラ３３により取り出され、レジストローラ対４０まで搬送される。その後、用紙Ｐは、レジストローラ対４０から中間転写ベルト２５上のトナー像にタイミングを合わせて搬送され、２次転写部４５に案内される。２次転写ローラ４６は、中間転写ベルト２５に当接しつつ所定の電圧が印加され、中間転写ベルト２５上のトナー像が用紙Ｐに転写される。この用紙Ｐは第２搬送路３７により定着装置４７に案内され、この定着装置４７により用紙Ｐにトナー像が定着する。定着された用紙Ｐが分岐爪４４を経て、用紙排出口４２から排出トレイ４３に排出される。
【００４６】
（第１実施形態）
次に、ロータリー式現像ユニット２に支持される各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍについて、図２を参照しつつ説明する。ここで、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍの有する構成は同様であるから、以下の説明及び図面の符号については、特に示さない限り、Ｂ、Ｙ、Ｃ、Ｍの符号を省略し現像器１６と統一して説明する。従って以下の説明は、特に説明がない限り現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍに共通して適用される。
【００４７】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る現像器１６の概略構成を示す断面図である。尚、図２における現像器１６は、その現像ローラ５３が感光体ドラム１１と対向する現像位置にある状態を示している。
【００４８】
現像器１６は、枠体５１、仕切り部材５２、現像ローラ５３、供給ローラ５４、規制部材５５、撹拌部材５６及び支持部材６６等により構成される。
【００４９】
枠体５１は、現像器１６の底部である、図２に示す下側の内壁部分５１ａと、図２に示す上側の内壁部分５１ｂ等で現像器１６の外殻を構成するものである。この内部に各部材が備え付けられ、トナーを収容している。
【００５０】
仕切り部材５２は、例えば金属や樹脂の板状部材により形成され、トナー供給部５８とトナー収容部５９とを分離し、第１仕切り部材６１と第２仕切り部材６２から構成される。そして、第１仕切り部材６１は、現像器１６の枠体５１において、現像ローラ５３、供給ローラ５４と近接する内壁部分５１ａから対向する内壁部分５１ｂに向けて設けられる（図２において下方から上方）。一方、第２仕切り部材６２は、第１仕切り部材６１よりもトナー供給部５８側に第１仕切り部材６１と対向するように内壁部分５１ｂから第１仕切り６１に向かう方向（図２において、上から下に向かう方向）に設けられる。そして、仕切り部材５２がトナー供給部５８とトナー収容部５９に隔てられる。トナー供給部５８は、感光体ドラム１１にトナーを供給する部分であり、現像ローラ５３、供給ローラ５４及び規制部材５５等が配され、トナー収容部５９には、撹拌部材５６が配される。第１仕切り部材６１と第２仕切り部材６２の対向する部分は、トナーがトナー収容部５９からトナー供給部５８に移動するための通路部６４となっている。
【００５１】
現像ローラ５３は、一部が枠体５１から露出し、感光体ドラム１１（図２において一部を破線で図示）に一定の隙間を有しつつ、対向配置され軸心５３ｂを中心に回転可能に支持される。そして、ロータリー式現像ユニット２が回転し、各色のトナーの薄層が形成された現像ローラ５３が、感光体ドラム１１に対向させられ、感光体ドラム１１に対しトナーを供給する。尚、現像ローラ５３と枠体５１の間には、トナーの漏れ出し防止のためシール部材５３ａが設けられる。
【００５２】
供給ローラ５４は、現像ローラ５３にトナーを供給・搬送するため、現像ローラ５３と仕切り部材５２の間に現像ローラ５３に接するように設けられる。供給ローラ５４は回転可能かつ供給ローラ５４の軸線５４ｂと現像ローラ５３の軸線５３ｂは平行になるように支持される。又、供給ローラ５４は、ギア、モータ等から構成される駆動機構（不図示）により、現像ローラ５３と同方向に回転される（図２の時計方向）。そして、供給ローラ５４は、現像ローラ５３と供給ローラ５４の接触部分において、図２の上方の接触部分（規制部材５５の近傍）では、現像ローラ５３にトナーを供給し、図２の下方の接触部分（内壁部分５１ａの近傍）では、現像に使用されなかったトナーを掻き取るという機能を果たす。
【００５３】
規制部材５５は、現像ローラ５３に当接し、現像ローラ５３が回転して、現像ローラ５３上にトナーの薄層を形成するためのものであり、更に、摩擦によりトナーを帯電させる機能も有する。規制部材５５は、軸線５３ｂ方向に延在するフィルム状、又はブレード状に形成され、一端部が現像ローラ５３に当接して、他端部が支持部材６６に固定保持される。又、規制部材５５は、銅、アルミニウム、ステンレス等の熱伝導率の大きい金属で形成され、現像ローラ５３との摩擦により、一端部で発生した摩擦熱を温度の低い他端部に移動させる。
【００５４】
支持部材６６は、内壁部分５１ｂに固定保持され、取り付け部６６ａと接触部６６bが形成される。取り付け部６６ａには、規制部材５５がネジ等により固定保持される。接触部６６ｂは、現像器１６外の後述するブラシが接触可能になるように、現像器１６の外周に露出し、かつロータリー式現像ユニット２の回転時に感光体ドラム１１に接触しないように、回転軸１５ａの中心からの距離が現像器１６の外径と同等以下に形成される。又、支持部材６６は、軸線５３ｂ方向に延在して、銅、アルミニウム、ステンレス等の熱伝導率の大きい金属で形成される。このことにより、規制部材５５に蓄積された摩擦熱は、取り付け部６６ａに吸熱され、さらに、温度の低い接触部６６ｂに移動させられる。
【００５５】
撹拌部材５６は、トナー収容部５９内のトナーを撹拌するためのものであり、供給ローラ５４、現像ローラ５３と軸線が平行かつ並列して設けられ、軸部５６ａ及び撹拌羽根５６ｂ等により構成される。軸部５６ａはトナー収容部５９内を架け渡されるようにして設けられ回転可能に支持される。図２に示すように、軸部５６ａは、断面がＴ字状であり、その軸線方向の端部がギア、モータ（不図示）と接続され回転される。軸部材５６ａに、例えば、ＰＥＴのような樹脂で構成されるフィルム状又はシート状の撹拌羽根５６ｂが取り付けられ、撹拌部材５６が構成される。
【００５６】
図３は、本発明の第１の実施形態に係るロータリーラック１５に設けた現像器１６と冷却装置７１との構成を示す側面断面図である。図４は、ロータリーラック１５に設けた現像器１６と冷却装置７１との構成を示す平面図である。なお、図３及び図４は、現像器１６Ｂが現像を完了した退避位置の状態を示している。
【００５７】
図３に示すように、冷却装置７１は、冷却部材としてのブラシ７２、放熱板７３、ダクト管７４及びファン７５等により構成される。又、冷却装置７１は、ロータリーラック１５の上方（図３上の上側）に１つ配置される。
【００５８】
ブラシ７２は、炭素繊維等の熱伝導率が大きく、可撓性を有する多数の線材を束ねて、回転軸１５ａの軸線方向に延在して、設けられる。ブラシ７２の一端部７２ａが支持部材６６の接触部６６ｂと接触可能であり、その他端部７２ｂが放熱板７３に貼り付けて保持される。従って、ブラシ７２が支持部材６６に接触したときに、支持部材６６に蓄積された熱は、接触部６６ｂに接触した一端部７２ａに吸熱され、さらに、温度の低い他端部７２ｂに移動させられる。
【００５９】
放熱板７３は、図４に示すように、現像器１６の長手方向に延在した矩形状の板で形成され、装置本体１ａに固設される。放熱板７３の一面７３ａには、ブラシ７２の他端部７２ｂが貼り付けられ、その端面７３ｂが、装置本体１ａ側でダクト管７４に対向するように配設される。又、放熱板７３は、銅、アルミニウム、ステンレス等の熱伝導率の大きい金属で形成されるので、ブラシ７２に蓄積された熱が、ブラシ７２の他端部７２ｂを介して、放熱板７３に移動させられる。
【００６０】
ダクト管７４とファン７５は連結して送風機構を構成し、この送風機構が装置本体１に固設される。開口７４ａから取り込んだ空気がダクト管７４内に送風され、ファン７５から画像形成装置１外に排気される。
【００６１】
次に、ロータリー式現像ユニット２の回転駆動の構成について説明する。図４に示すように、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ（図４では１６Ｃ、１６Ｍは不可視）を保持したロータリーラック１５は、回転軸１５ａにより装置本体１ａに回転可能に軸止され、回転軸１５ａと同軸のギア８１が設けられる。モータ８３が装置本体１ａに固設され、モータギア８２がギア８１に噛み合う。モータ８３が回転すると、モータギア８２、ギア８１を介して、ロータリーラック１５が回転され、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍが感光体ドラム１１に対向して現像する位置と、現像が完了した退避位置とに移動される。ギア８１、モータギア８２及びモータ８３が駆動部材８０を構成する。
【００６２】
図３に示す状態では、現像器１６Ｂによるブラックの現像が完了し、現像器１６Ｙによる現像が開始される直前の退避位置にある。この状態で現像器１６Ｂの支持部材６６の接触部６６ｂが冷却装置７１に対向する位置なり、接触部６６ｂがブラシ７２の一端部７２ａに接触する。先の現像器１６Ｂの現像において、現像ローラ５３上にトナーの薄層を形成するために、現像ローラ５３が規制部材５５に当接しながら回転し、規制部材５５には摩擦による熱が蓄積しているが、その熱は、支持部材６６及びブラシ７２を介して、放熱板７３に移動する。放熱板７３から放熱された熱気は、ダクト管７４の開口７４ａから管内に送風され、ファン７５により、画像形成装置１外に排気される。
【００６３】
次に、画像形成装置１の現像の動作について説明する。先ず、現像器１６Ｂにより現像が行われる。図２に示すように、撹拌部材５６が回転すると、トナーが撹拌されながらトナー収容部５９内で跳ね上げられる。跳ね上げられたトナーは、通路部６４に入り込み、供給ローラ５４を介しトナー供給部５８に搬送される。供給ローラ５４がさらに回転すると、トナーは現像ローラ５３に搬送・保持され、現像ローラ５３が規制部材５５に当接しながら回転すると、トナーの薄層が現像ローラ５３上に形成される。現像ローラ５３に電圧が印加されると、現像ローラ５３上のトナーは感光体ドラム１１に供給され、感光体ドラム１１上の静電潜像がトナー像として現像される。現像に用いられず現像ローラ５３上に残ったトナーは、現像ローラ５３がさらに回転して供給ローラ５４に掻きとられて、トナー供給部５８内に戻される。
【００６４】
現像器１６Ｂによる現像を完了すると、図４に示すように、ロータリーラック１５が、駆動部材８０により回転させられる。ロータリーラック１５が回転すると、図３に示すように、現像器１６Ｂが退避位置に至り、そこで停止する。この退避位置では、現像器１６Ｂの現像ローラ５３が感光体ドラム１１から離間し、支持部材６６がブラシ７２に接触する。支持部材６６がブラシ７２に接触すると、現像時に規制部材５５に蓄積された熱は、支持部材６６及びブラシ７２を介して、放熱板７３に移動する。放熱板７３から放熱された熱気は、ダクト管７４の開口７４ａから管内に送風され、ファン７５により、画像形成装置１外に排気される。
【００６５】
次に、イエローの現像において、感光ドラム１１は、回転しながら、その表面を帯電させられて、レーザユニットによりイエローの潜像を帯電した領域に形成させられる。イエローの潜像が形成されるとともに、駆動部材８０により、ロータリーラック１５が図３中の反時計方向に回転させられると、現像器１６Ｙの現像ローラ５３が感光体ドラム１１に対向する現像位置に移動する。現像器１６Ｂのブラックの現像と同様に、イエローの現像が行われる。現像が完了すると、ロータリーラック１５が、駆動部材８０により回転させられ、現像器１６Ｙが退避位置に至り、そこで停止する。この退避位置では、現像器１６Ｙの現像ローラ５３が感光体ドラム１１から離間し、現像器１６Ｙの支持部材６６がブラシ７２に接触する。この支持部材６６がブラシ７２に接触すると、現像器１６Ｙの規制部材５５に蓄積された熱は、支持部材６６及びブラシ７２を介して、放熱板７３に移動する。放熱板７３から放熱された熱気は、ダクト管７４の開口７４ａから管内に送風され、ファン７５により、画像形成装置１外に排気される。
【００６６】
さらに、マゼンタの現像において、ブラックの現像と同様に、現像後に現像器１６Ｍが退避位置において、現像器１６Ｍの規制部材５５に発生する熱が順に支持部材６６、ブラシ７２、放熱板７３に移動して、ダクト管７４の開口７４ａから管内に送風され、ファン７５により、画像形成装置１外に排気される。
【００６７】
また、シアンの現像において、ブラックの現像と同様に、現像後に現像器１６Ｃが退避位置において、現像器１６Ｃの規制部材５５に発生する熱が順に支持部材６６、ブラシ７２、放熱板７３に移動して、ダクト管７４の開口７４ａから管内に送風され、ファン７５により、画像形成装置１外に排気される。
【００６８】
第１実施形態によると、画像形成装置１は、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍに配設され感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像する現像ローラ５３と、現像ローラ５３に当接してトナーの層厚を規制する規制部材５５と、各現像ローラ５３が順次感光体ドラム１１に対向する現像位置にロータリーラック１５を回転させる駆動部材８０とを備える。また、この画像形成装置１は、規制部材５５を固設する取り付け部６６ａと現像器１６の外周に露出した接触部６６ｂとが形成された熱伝導率の大きい材料からなる支持部材６６と、この支持部材６６の接触部６６ｂに接触可能である可撓性を有し、かつ熱伝導率の大きいブラシ７２とを備える。現像器１６が現像位置から回転させられて、次の停止する位置にあるときに、接触部６６ｂがブラシ７２に接触する。
【００６９】
この構成によれば、規制部材５５を固設した支持部材６６が熱伝導率の大きいブラシ７２に接触するので、現像ローラ５３との摩擦により、規制部材５５に蓄積された摩擦熱は、ブラシ７２に移動するために、トナーが過剰に昇温することを抑え、トナーの流動性の悪化を抑制して、良好な現像性能が得られる。
【００７０】
また、この構成によれば、ブラシ７２により冷却部材を構成し、ロータリーラック１５が回転すると、ブラシ７２が各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍの支持部材６６に、順次接触するので、規制部材５５の熱が支持部材６６を介してブラシ７２に移動するために、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍに冷却部材を設ける必要がなく、装置が簡単な構成になり、現像器１６に組み付けるための煩わしい作業を省略し、部品点数を削減することができる。
【００７１】
また、この構成によれば、可撓性を有しかつ熱伝導率の大きいブラシ７２により、冷却部材を構成しているので、ロータリーラック１５の回転トルクが大きくなるおそれがなく、また、ロータリーラック１５の回転中にブラシ７２が現像ローラ５３に接触しても、現像ローラ５３の表面を損傷するおそれがない。
【００７２】
また、この構成によれば、現像器１６が停止位置にあるときに、支持部材６６の接触部６６ｂがブラシ７２に接触するので、停止中の長い期間をかけて、現像ローラ５３との摩擦により規制部材５５に蓄積された摩擦熱が支持部材６６を介してブラシ７２に移動するために、規制部材５５の蓄積された熱を確実に取り除くことができる。
【００７３】
また、この構成によれば、現像器１６が現像位置から回転させられて、次の停止する位置にあるときに、支持部材６６の接触部６６ｂがブラシ７２に接触するので、現像ローラ５３との摩擦により、規制部材５５に摩擦熱が蓄積された現像直後において、つまり、規制部材５５の摩擦による熱量が大きい状態において、規制部材５５の熱が支持部材６６を介してブラシ７２に移動するために、規制部材５５の蓄積された熱を確実に取り除くことができる。
【００７４】
また、第１実施形態によると、ファン７５とダクト管７４とからなる送風機構と、放熱板７３を備える。放熱板７３の一面７３ａにはブラシ７２が固設され、放熱板７３の端面７３ｂはダクト管７４の開口７４ａに対向して、送風機構は、放熱板７３の近傍の空気を吸い込む。
【００７５】
この構成によれば、規制部材５５に蓄積された熱は、支持部材６６及びブラシ７２を介して、放熱板７３に移動する。放熱板７３から放熱された熱気は、ダクト管７４の開口７４ａから管内に送風され、ファン７５により、画像形成装置１外に排気されるために、トナーが過剰に昇温することを抑え、また、画像形成装置１内に熱気が滞留するおそれがない。
【００７６】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態であるロータリーラック１５に設けた各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍと冷却装置７１との構成を示す側面断面図である。又、図５は、現像器１６Ｂが現像位置、現像器１６Ｃが冷却位置にある状態を示す。第１実施形態と異なる各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍのトナーの収容状態について説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００７７】
図５に示すように、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍにトナーが十分に収容されているときに、現像器１６Ｂは、現像ローラ５３Ｂが感光体ドラム１１に対向する現像位置にある。現像器１６Ｂでは、トナー６７Ｂは、トナー収容部５９Ｂに貯留され、さらに仕切り部材５２Ｂを越えて、トナー供給部５８Ｂには、現像に適切な量が貯留された状態にある。
【００７８】
現像終了直後の現像器１６Ｃでは、現像器１６Ｃがロータリーラック１５の上方（図５上の上側）に位置するので、トナー６７Ｃは、ロータリーラック１５の中心方向に集まり、トナー収容部５９Ｃ及びトナー供給部５８Ｃに貯留される。しかし、トナー供給部５８Ｃ内のトナー６７Ｃは、現像器１６Ｂに比べると、規制部材５５Ｃから離れた部分に貯留される。
【００７９】
現像器１６Ｍでは、トナー６７Ｍは、トナー収容部５９Ｍからトナー供給部５８Ｍに流れ込み、供給ローラ５４Ｍ、現像ローラ５３Ｍに貯留され、規制部材５５Ｍに接近する。現像器１６Ｙでは、現像ローラ５３Ｙが図５中の下方に位置するので、トナー６７Ｙは、供給ローラ５４Ｙ、現像ローラ５３Ｙに貯留され、規制部材５５Ｙにも貯留される。
【００８０】
冷却装置７１が図５上の上方にある現像器１６Ｃに対向して、冷却装置７１のブラシ７２が支持部材６６Ｃに接触する。そうすると、規制部材５５Ｃに蓄積された熱は、支持部材６６Ｃ及びブラシ７２を介して、放熱板７３に移動する。放熱板７３から放熱された熱気は、ダクト管７４の管内に送風され、ファン７５により、画像形成装置１外に排気される。
【００８１】
第２実施形態によれば、ロータリーラック１５の回転により、各現像器１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍのトナー６７が各トナー収容部５９内で流動し、現像器１６Ｃがロータリーラック１５の上方の位置、つまりトナー６７Ｃが規制部材５５Ｃから最も離間した位置であるときに、支持部材６６Ｃがブラシ７２に接触するので、現像ローラ５３Ｃとの摩擦による規制部材５５Ｃの熱が、トナー収容部５９Ｃに収容されたトナー６７Ｃに移動することがなく、支持部材６６Ｃを介してブラシ７２に移動する。従って、トナー６７Ｃが過剰に昇温することを抑え、トナーの流動性の悪化を抑制して、良好な現像性能が得られる。
【００８２】
尚、上記第１および第２実施形態では、現像器１６が停止位置にあるとき、冷却装置７１のブラシ７２が支持部材６６に接触する構成を示したが、本発明はこれに限らず、ロータリーラック１５が回転しているときに、ブラシ７２が各支持部材６６に接触する構成にしてもよい。
【００８３】
また、上記第１および第２実施形態では、冷却部材をブラシ７２で構成したが、本発明はこれに限らず、冷却部材を薄板にしてもよい。この場合、薄板に可撓性を有しない場合には、ロータリーラック１５が回転すると、現像ローラ５３に接触して損傷させるが、薄板がロータリーラック１５の回転に連動して、支持部材６６に対向する位置あるときに、薄板が下降して支持部材６６に接触する構成にしておくと、現像ローラ５３が損傷することがない。
【００８４】
また、上記第１および第２実施形態では、冷却装置７１が１つであるが、本発明はこれに限らず、２つにしてもよい。
【００８５】
また、上記第１および第２実施形態では、送風機構としてのファン７５をダクト管７４の後段に設け、放熱板７３の熱気を吸引していたが、本発明はこれに限らず、ファンを放熱板７３の近傍に配設するようにしてもよい。この場合には、ファンから放熱板７３に送風されると、放熱板７３の熱気がダクト管７４内に流通する。
【００８６】
また、上記第１実施形態では、現像完了後の退避位置で支持部材６６がブラシ７２に接触し、冷却装置が動作する構成であるが、他の色を現像する現像位置で支持部材６６がブラシ７２に接触し、冷却装置が動作するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、ロータリー型現像装置を備えた複写機、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る。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】は、本発明の実施形態である画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態である現像器の構成を示す側面断面図である。
【図３】は、本発明の第１実施形態であるロータリーラックに設置した現像器と冷却装置との構成を示す側面断面図である。
【図４】は、本発明の第１実施形態であるロータリーラックに設置した現像器と冷却装置との構成を示す平面図である。
【図５】は、本発明の第２実施形態であるロータリーラックに設置した現像器と冷却装置との構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１ 画像形成装置
２ ロータリー式現像ユニット
１５ ロータリーラック
１５ａ 回転軸
１６、１６Ｂ、１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ 現像器
５１ 枠体
５３ 現像ローラ
５３ｂ 軸線
５４ 供給ローラ
５５ 規制部材
５６ 撹拌部材
５８ トナー供給部
５９ トナー収容部（収容部）
６１ 第１仕切り部材（仕切り部材５２）
６２ 第２仕切り部材（仕切り部材５２）
６６ 支持部材
６７Ｂ、６７Ｙ、６７Ｃ、６７Ｍ トナー
７１ 冷却装置
７２ ブラシ
７３ 放熱板
７４ ダクト管
７５ ファン
８０ 駆動部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向の異なる位置に複数の現像器が設けられたロータリーラックと、現像剤を担持し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、前記現像ローラに当接して現像剤の層厚を規制する規制部材と、前記現像ローラが順次前記像担持体に対向する現像位置に前記ロータリーラックを回転させる駆動部材とを備えた画像形成装置において、
前記規制部材を固設する取り付け部と前記現像器の外周に露出した接触部とが形成された熱伝導性材料からなる支持部材と、前記接触部に接触可能である冷却部材とを備え、
前記接触部は、前記現像器の所定位置で前記冷却部材に接触することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記冷却部材は、可撓性を有し熱伝導性材料からなるブラシで形成され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】
ファンとダクト管とを有する送風機構と、前記冷却部材を固設する一端部と前記ダクト管に対向する他端部とが形成されるとともに前記現像器の長手方向に延在した放熱板とを備え、
前記送風機構は、前記放熱板の近傍の空気を流通させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記所定位置は、前記ロータリーラックが停止した位置であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像器が現像剤を収容する収容部を備え、前記ロータリーラックの回転により前記現像剤が前記収容部内で流動し、前記所定位置は、前記現像剤が前記規制部材から最も離間した位置であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記所定位置は、現像位置の次の停止位置であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項１】
周方向の異なる位置に複数の現像器が設けられたロータリーラックと、現像剤を担持し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、前記現像ローラに当接して現像剤の層厚を規制する規制部材と、前記現像ローラが順次前記像担持体に対向する現像位置に前記ロータリーラックを回転させる駆動部材とを備えた画像形成装置において、
前記規制部材を固設する取り付け部と前記現像器の外周に露出した接触部とが形成された熱伝導性材料からなる支持部材と、前記接触部に接触可能である冷却部材とを備え、
前記接触部は、前記現像器の所定位置で前記冷却部材に接触することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記冷却部材は、可撓性を有し熱伝導性材料からなるブラシで形成され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】
ファンとダクト管とを有する送風機構と、前記冷却部材を固設する一端部と前記ダクト管に対向する他端部とが形成されるとともに前記現像器の長手方向に延在した放熱板とを備え、
前記送風機構は、前記放熱板の近傍の空気を流通させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記所定位置は、前記ロータリーラックが停止した位置であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像器が現像剤を収容する収容部を備え、前記ロータリーラックの回転により前記現像剤が前記収容部内で流動し、前記所定位置は、前記現像剤が前記規制部材から最も離間した位置であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記所定位置は、現像位置の次の停止位置であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−８９６４（Ｐ２００９−８９６４Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７１３８９（Ｐ２００７−１７１３８９）
【出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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