画像形成装置
【課題】受熱部を被冷却部に当接させることによる弊害を防止することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】像担持体と２、像担持体２に現像剤を供給する現像剤担持体４０を有する現像ユニット４と、現像ユニット４を像担持体２に対して位置決めする位置決め手段と、現像ユニット４に当接可能に配設された受熱部６１を有する冷却装置とを備えた画像形成装置である。受熱部６１と現像ユニット４との当接方向を、像担持体２と現像剤担持体４０との対向方向に対して略直交するように構成した。
【解決手段】像担持体と２、像担持体２に現像剤を供給する現像剤担持体４０を有する現像ユニット４と、現像ユニット４を像担持体２に対して位置決めする位置決め手段と、現像ユニット４に当接可能に配設された受熱部６１を有する冷却装置とを備えた画像形成装置である。受熱部６１と現像ユニット４との当接方向を、像担持体２と現像剤担持体４０との対向方向に対して略直交するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置において、装置内に設けられた装置やユニットなどによる輻射熱によって、装置内雰囲気の温度上昇が起こることが一般に知られている。例えば、記録用紙に画像を定着させる定着装置として、熱定着タイプのものを使用している場合、その定着装置の熱によって装置内の空気が暖められる。また、現像ユニットには、現像剤を攪拌する現像剤攪拌部材や、現像剤担持体に担持させる現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材等が配設されているが、これらの部材と現像剤との摺接による摩擦熱や、現像剤同士の摺接による摩擦熱によっても、装置内の空気が暖められる。
【０００３】
装置内雰囲気の温度が上昇すると、トナーの帯電量が低下してトナー付着量が増加し、所定の画像濃度が得られなくなる場合がある。また、装置内雰囲気の温度上昇によってトナーが溶融すると、溶融したトナーが現像剤規制部材や現像剤担持体又は像担持体などに固着し、画像にスジ状の濃度ムラが生じる場合もある。近年、画像定着時の消費エネルギーを少なくするために、溶融温度の低いトナーを用いられることがあるが、特に、このような溶融温度の低いトナーを使用した場合は、トナーが溶融しやすくなるため、上記トナーの固着による濃度ムラが生じやすくなる。
【０００４】
また、上記画像形成装置には、一般的に、像担持体としての感光体や中間転写ベルトに残留するトナーを除去するためにクリーニングユニットが設けられている。このクリーニングユニットは像担持体の表面に当接するクリーニングブレードを有し、像担持体が回転することによりその表面上の残留トナーがクリーニングブレードによって掻き取られるようになっている。その後、掻き取られたトナーは、クリーニングユニットに設けられた搬送スクリューなどによってユニット外の回収部へと搬送される。
【０００５】
しかしながら、上記廃トナーの搬送動作に伴う発熱や、定着装置の熱などによって、クリーニングユニット内の温度が上昇すると、ユニット内でトナーが溶融して固着することがある。そして、トナーが固着して凝集するとトナー搬送性が低下する虞がある。
【０００６】
上記装置内の温度上昇による弊害を抑制するには、現像ユニットやクリーニングユニットの過度の温度上昇を抑制することが必要となる。そのため、従来から、現像ユニット等を冷却するための冷却装置を備えた画像形成装置が提案されている（例えば、下記特許文献１及び２参照）。また、その冷却装置としては、空冷式と液冷式のものがある。
【０００７】
空冷式の冷却装置は、例えば、空冷ファンを有し、空冷ファンによって取り込んだ外気を、現像ユニットの周辺に形成した送風ダクト（風路）に送り込むことによって、現像ユニットの温度が過度に上昇しないようにしている（特許文献１参照）。しかしながら、近年における装置の小型化の要請から、空冷ファンや送風ダクトを配設する空間的余裕がなくなってきており、それらの設置スペースの確保が困難となってきている。また、空冷により周辺に気流が発生すると、トナー等の粉塵が発生し、機内及び機外を汚してしまうなどの不具合が生じる。
【０００８】
一方、液冷式の冷却装置は、例えば、現像ユニットに当接すると共に内部に冷却液を通す冷却流路を形成した受熱部と、冷却液の熱を放熱するための放熱部と、受熱部と放熱部との間で冷却液を循環させる循環パイプ（流路）と、冷却液を送り出すポンプ等を有する（特許文献２参照）。ポンプによって冷却液を循環させることにより、受熱部から現像ユニットの熱を奪って冷却されるようになっている。また、受熱部を現像ユニットに圧接させる加圧レバー等を備えることより、受熱部と現像ユニットとの当接面積（受熱面積）を大きくして、冷却効率を向上させることが可能である。このような液冷式の冷却装置は、空冷式の冷却装置よりも、効率良く冷却することができる。しかも、液冷式の循環パイプは、空冷式の送風ダクトよりも設置スペースが小さくてすむため、コンパクト化によって現像ユニットの周辺空間が少ない画像形成装置にも配設することが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、トナーとキャリアを含む２成分現像剤を用いた現像ユニットを使用している場合、図２１に示すように、像担持体としての感光体１００と、現像ユニット２００が有する現像剤担持体としての現像ローラ２１０は、一定の間隔、すなわち現像ギャップＧを隔てて配設されている。この現像ギャップＧは、高画質を形成する上において極めて重要であるため、従来から現像ギャップＧの管理には、大変な注意が払われている。従って、感光体１００に対する現像ユニット２００（又は現像ローラ２１０）の位置決めは精度良く行わなければならない。
【００１０】
しかしながら、図２１に示すように、現像ユニット２００を冷却するための受熱部３００を、図の矢印に示す方向に当接又は圧接した場合、受熱部３００の当接力によって現像ユニット２００は感光体１００に接近する方向の力を受ける。その結果、現像ギャップＧが変化して所定の画質を維持できなくなる虞がある。
【００１１】
また、像担持体をクリーニングするクリーニングユニットを冷却するために、上記受熱部を当該ユニットに当接又は圧接させた場合、その当接又は圧接によって像担持体に対するクリーニングブレードの接触圧や接触角度が変化すると、クリーニング性が低下したり、クリーニング機能が発揮できなくなったりする虞がある。例えば、クリーニングブレードの接触圧が小さくなると、像担持体上のトナー等が十分に掻き取れない状態となるので、形成される画像が汚れたり、繰り返し使用すると粉塵が詰まって装置が停止したりする虞がある。また、逆に接触圧が大きくなると、クリーニングブレードの捲れが生じ、クリーニングブレードや像担持体（中間転写ベルト）などの破損を引き起こす虞がある。
【００１２】
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、受熱部を被冷却部に当接させることによる弊害を防止することができる画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、像担持体と、当該像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体を有する現像ユニットと、当該現像ユニットを前記像担持体に対して位置決めする位置決め手段と、前記現像ユニットに当接可能に配設された受熱部を有する冷却装置とを備えた画像形成装置において、前記受熱部と前記現像ユニットとの当接方向を、前記像担持体と前記現像剤担持体との対向方向に対して略直交するように構成したものである。
【００１４】
本発明は、受熱部と現像ユニットの当接方向と、像担持体と現像剤担持体の対向方向を、互いに略直交するように構成したことにより、現像ユニットが受熱部との当接によって主として受ける力の方向を、上記対向方向に対して略直交する方向に作用させることができる。これにより、現像ユニットが受熱部との当接によって変位しても、像担持体と現像剤担持体との対向方向の位置関係がそれの影響を受けにくくなる。従って、像担持体と現像剤担持体との対向方向の位置関係を高精度に維持することができるので、高画質の画像形成が可能となる。また、本発明は、上記当接方向と上記対向方向を略直交にするだけでよいので、現像ユニットの位置を高精度に維持するための複雑な機構などは必要ない。このため、構造を簡素化することができると共に装置の小型化も図れる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記受熱部を前記現像ユニットに加圧する加圧手段を備えたものである。
【００１６】
加圧手段によって受熱部を現像ユニットに加圧することによって、受熱部の現像ユニットに対する当接面積を大きく確保することができ、冷却効果が向上する。このように、受熱部を現像ユニットに加圧する場合は、現像ユニットは受熱部からの押圧力を受けて変位しやすくなるが、上記のように、受熱部と現像ユニットの当接方向と、像担持体と現像剤担持体の対向方向を、互いに略直交するように構成したことにより、像担持体と現像剤担持体との対向方向の位置関係を高精度に維持することができる。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットを複数備え、前記冷却装置は各現像ユニットに当接可能な１つの前記受熱部を有するものである。
【００１８】
１つの受熱部を各現像ユニットに当接させる構成は、各現像ユニットに対して受熱部を１つずつ当接させる構成に比べて、構造を簡素化することができると共に、部品点数の削減を図ることができる。また、この場合、装置全体の剛性、特に画像形成部の剛性が向上するため、画像形成能力の安定化を図ることができ信頼性が向上する。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段を備え、当該潜像形成手段と前記現像ユニットの両方に前記受熱部を当接可能に構成したものである。
【００２０】
受熱部を現像ユニット以外に潜像形成手段にも当接させることにより、現像ユニットと併せて潜像形成手段も冷却することができる。これにより、色ずれ等の画像不良をより効果的に抑制することができ、高画質な画像形成が可能となる。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットを上下方向に複数並設し、各現像ユニットに対する前記冷却装置の冷却能力を、上側に配設した前記現像ユニットほど高くなるように構成したものである。
【００２２】
画像形成装置内で暖められた空気は、装置内の上部へ溜まる。従って、複数の現像ユニットを上下方向に並設した場合は、上側に配設した現像ユニットほど温度上昇しやすくなる。そのため、上側に配設した現像ユニットほど、受熱部の冷却効果を高くすることによって、各現像ユニットをその配設位置によらずより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことが可能となる。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットを複数備えると共に、熱によって記録媒体に画像を定着させる定着装置を備え、各現像ユニットに対する前記冷却装置の冷却能力を、前記定着装置に近い位置に配設した前記現像ユニットほど高くなるように構成したものである。
【００２４】
定着装置に近い現像ユニットほど温度が高くなりやすい傾向にある。そのため、定着装置に近い位置に配設した現像ユニットほど、受熱部の冷却効果を高くすることによって、各現像ユニットをその配設位置によらずより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことが可能となる。
【００２５】
請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記像担持体と前記現像ユニットをそれぞれ複数備えると共に、各像担持体から転写された画像を記録媒体に転写する中間転写回転体と、熱によって記録媒体に画像を定着させる定着装置と、定着後の記録媒体を両面印刷のために再び前記中間転写回転体へ搬送する両面印刷用搬送装置を備え、各現像ユニットに対する前記冷却装置の冷却能力を、前記中間転写回転体の記録媒体への転写位置を始点として回転方向の上流側に配設された前記現像ユニットほど高くなるように構成したものがある。
【００２６】
両面印刷を行う場合、定着装置で加熱された記録媒体が、再び中間転写回転体の画像転写位置へ搬送され、そこで中間転写回転体に接触するため、中間転写回転体が温度上昇する。そして、その中間転写回転体の温度上昇部が、中間転写回転体の回転に伴って、現像ユニットに接近することにより、現像ユニットが温度上昇する。このとき、中間転写体の温度上昇部が接近する順番が早い現像ユニットほど温度上昇しやすい。言い換えれば、中間転写回転体の記録媒体への転写位置を始点として回転方向の上流側に配設された現像ユニットほど、温度上昇が顕著となる。そのため、前記回転方向の上流側に配設された現像ユニットほど、受熱部の冷却効果を高くすることによって、各現像ユニットをその配設位置によらずより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことが可能となる。
【００２７】
請求項８の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記冷却装置は、前記受熱部と、冷却液を冷却する冷却部と、前記冷却液を搬送するための流路と、当該流路を介して前記冷却部から前記受熱部へ冷却液を搬送する冷却液搬送手段とを備えたものである。
【００２８】
上記のような液冷式の冷却装置は、空冷式の冷却装置よりも設置スペースを小さくすることができる利点がある。このため、小型化のために内部が高密度化した画像形成装置には、液冷式の冷却装置が好適である。また、一般に、水の定積熱容量は空気の３０００倍以上である。このため、液冷式の冷却装置は少ない流量で大きな熱量を移送することができ、空冷式の冷却装置に比べて効率の良い冷却が可能である。
【００２９】
請求項９の発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットと前記冷却装置を一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能に構成したものである。
【００３０】
現像ユニットと冷却装置を一体的に着脱可能に構成したことにより、現像ユニットと冷却装置のメンテナンス等が容易となる。また、着脱時に、冷却装置を構成する部品同士を分離する必要がないので、分離箇所からの冷却液漏れの虞もなく、信頼性が向上する。
【００３１】
請求項１０の発明は、請求項８又は９に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットを複数備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットから順に、前記受熱部に前記冷却液を搬送するように構成したものである。
【００３２】
温度が高くなりやすい現像ユニットから順に、受熱部に冷却液を搬送することにより、温度が高くなりやすい現像ユニットほど、受熱部による冷却効果を高めることができる。これにより、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。
【００３３】
請求項１１の発明は、請求項８から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットを複数備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、前記受熱部との当接面積を大きくするように構成したものである。
【００３４】
温度上昇しやすい現像ユニットほど、受熱部との当接面積を大きくすることにより、受熱部による冷却効果を高めることができる。これにより、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。
【００３５】
請求項１２の発明は、請求項８から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットを複数備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、前記受熱部に搬送する前記冷却液の単位時間当たりの流量を多くするように構成したものである。
【００３６】
温度上昇しやすい現像ユニットほど、受熱部に搬送する冷却液の単位時間当たりの流量を多くすることにより、受熱部による冷却効果を高めることができる。これにより、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。
【００３７】
請求項１３の発明は、請求項８から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットを複数備えると共に、各現像ユニットに対応させて前記冷却部を１つずつ配設し、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、対応した前記冷却部の冷却効果を高くなるように構成したものである。
【００３８】
温度上昇しやすい現像ユニットほど、対応した冷却部の冷却効果を高くなるように構成したことにより、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。
【００３９】
請求項１４の発明は、請求項１３に記載の画像形成装置において、前記冷却部は、前記冷却液を放熱させるラジエータを備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、対応した前記ラジエータのサイズを大きくしたものである。
【００４０】
温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、対応したラジエータのサイズを大きくしたことにより、ラジエータの放熱量を多くすることができる。これにより、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。
【００４１】
請求項１５の発明は、請求項１３又は１４に記載の画像形成装置において、前記冷却部は、前記冷却液を放熱させるラジエータと、当該ラジエータに送風する冷却ファンとを備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、対応した前記冷却ファンの風量を多くするように構成したものである。
【００４２】
温度上昇しやすい現像ユニットほど、対応した冷却ファンの風量を多くすることにより、ラジエータの放熱量を多くすることができる。これにより、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。
【００４３】
請求項１６の発明は、像担持体と、当該像担持体に当接してクリーニングするクリーニング部材を有するクリーニングユニットと、当該クリーニングユニットを前記像担持体に対して位置決めする位置決め手段と、前記クリーニングユニットに当接可能に配設された受熱部を有する冷却装置とを備えた画像形成装置において、前記受熱部と前記クリーニングユニットとの当接方向を、前記像担持体と前記クリーニング部材との当接方向に対して略直交するように構成したものである。
【００４４】
本発明では、受熱部とクリーニングユニットとの当接方向を、像担持体とクリーニング部材との当接方向に対して略直交するように構成したことにより、クリーニングユニットが受熱部との当接によって主として受ける力の方向を、上記クリーニング部材の当接方向に対して略直交する方向に作用させることができる。これにより、クリーニングユニットが受熱部との当接によって変位しても、像担持体とクリーニング部材との当接方向の位置関係がそれの影響を受けにくくなる。従って、像担持体とクリーニング部材との当接方向の位置関係を高精度に維持することができるので、クリーニング性を良好に維持することが可能となる。また、本発明は、上記受熱部の当接方向と上記クリーニング部材の当接方向を略直交にするだけでよいので、クリーニングユニットの位置を高精度に維持するための複雑な機構などは必要ない。このため、構造を簡素化することができると共に装置の小型化も図れる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、簡単な構成により、像担持体と被冷却部（現像ユニット又はクリーニングユニット）との対向方向又は当接方向の位置関係を高精度に維持することができるので、装置の小型化を図りつつ高画質の画像形成を実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１に係る中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】画像形成ユニットの手前側斜視図である。
【図３】画像形成ユニットの奥側斜視図である。
【図４】現像ローラの両端に金属ローラを設けた構成を示す概略構成図である。
【図５】冷却装置の概略平面図である。
【図６】受熱部の概略図である。
【図７】本発明の実施例２に係る冷却装置の概略図である。
【図８】本発明の実施例３に係る冷却装置の概略図である。
【図９】本発明の実施例４に係る冷却装置の概略図である。
【図１０】本発明の実施例５に係る画像形成装置の一部を示す概略図である。
【図１１】本発明の実施例６に係る画像形成装置の一部を示す概略図である。
【図１２】上記実施例６の変形例を示す概略図である。
【図１３】本発明の実施例７に係る画像形成装置の一部を示す概略図である。
【図１４】上記実施例７の変形例を示す概略図である。
【図１５】本発明の実施例８に係る構成を概念化して示した図である。
【図１６】図１に示す複数の画像形成ユニットのうち、１つの画像形成ユニットを示した図である。
【図１７】受熱部と現像ユニットの当接方向を説明するための図であって、（ａ）は受熱部と現像ユニットの当接状態の一例を示し、（ｂ）は前記当接状態の他の例を示す。
【図１８】図１０に示す複数の画像形成ユニットのうち、１つの画像形成ユニットを示した図である。
【図１９】本発明の実施例９に係る画像形成装置の一部を示す概略図である。
【図２０】直接転写タンデム方式のカラー画像形成装置を示す図である。
【図２１】従来の画像形成装置における受熱部と現像ユニットの当接状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００４７】
図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略図である。
図１に示す画像形成装置は、カラー画像形成装置であり、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色の画像を形成する４つの画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを並設した画像形成部１を備えている。各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、像担持体としてのドラム状の感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、帯電手段としての帯電ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、現像手段としての２成分現像方式の現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、クリーニング手段としてのドラムクリーニングユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ等を、図示しない枠体に一体的に収容している。これら画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成され、一度に消耗部品を交換できるようになっている。また、画像形成装置の上部には、原稿を読み取る読取装置７が配設されている。
【００４８】
上記画像形成部１の上方には、潜像形成手段としての露光ユニット６が配設されている。この露光ユニット６から発されたレーザ光は、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに照射されるようになっている。画像形成部１の下方には、転写ユニット８が配設されている。転写ユニット８は、中間転写回転体としての中間転写ベルト９と、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ等を有する。中間転写ベルト９は複数のローラに掛け渡され、それらローラのうちの１つが駆動ローラとして回転駆動することによって、中間転写ベルト９は図の矢印の方向に周回走行（回転）するように構成されている。４つの一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、上記感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに対向する位置で中間転写ベルト９の内周面に接触している。これら一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの中間転写ベルト９への接触によって、中間転写ベルト９は各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと接触し、その接触部において一次転写ニップを形成している。
【００４９】
転写ユニット２の下方には二次転写手段としての二次転写装置１４が配設されている。二次転写装置１４は、図示しない電源によって電圧が印加される二次転写ローラ１２を有し、その二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト９を掛け渡したローラの１つである対向ローラ１３に対向した位置で中間転写ベルト９の外周面に接触している。この二次転写ローラ１２と中間転写ベルト９が接触する接触部において二次転写ニップが形成されている。
【００５０】
二次転写装置１４の図の右方には、記録用紙を収容した図示しない給紙カセットから記録用紙を１枚ずつ二次転写装置１４へ給紙する給紙ユニット１７が配設されている。また、二次転写装置１４の図の左方には、記録媒体としての記録用紙に画像を定着するための定着装置１５が配設されている。この定着装置１５と二次転写装置１４との間には記録用紙を定着装置１５へ搬送するための搬送ベルト１６が配設してある。また、定着装置１５の図の左方には、定着装置１５を通過した記録用紙を機外又は両面印刷用搬送装置１８へ搬送する排紙ユニット１９が配設されている。
【００５１】
以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。なお、以下の説明において、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の識別を表す添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは便宜的に省略する。
【００５２】
まず、図示しない原稿台又はコンタクトガラス等に原稿をセットし、読取装置７によって原稿の画像情報を読み取る。この原稿の読み取りに並行して、各感光体２が図示しない駆動装置によって図の反時計回りに回転駆動され、各感光体２の表面が帯電ユニット３によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体２の表面には、露光ユニット６からレーザ光がそれぞれ照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像ユニット４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として可視像化される。
【００５３】
中間転写ベルト９を張架する駆動ローラが回転駆動することにより、中間転写ベルトは図の矢印で示す方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体２に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト９上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト９はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。
【００５４】
給紙ユニット１７によって送り出された記録用紙は、一対のレジストローラ２０によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト９との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２に、中間転写ベルト９上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、二次転写ニップに転写電界が形成される。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト９上のトナー画像が記録用紙上に一括して転写される。トナー画像が転写された記録用紙は定着装置１５へと搬送され、記録用紙が定着装置１５を通過する際に熱と圧力が加えられてトナー画像が熔融されて定着される。トナー画像が定着された記録用紙は、排紙ユニット１９によって機外へと排出される。
【００５５】
また、両面印刷を行う場合は、記録用紙を機外へ排出せずに、記録用紙を排紙ユニット１９から両面印刷用搬送装置１８へと搬送する。記録用紙は両面印刷用搬送装置１８を通過する間に表裏反転され再び二次転写ニップへと案内される。そして、上記と同様にして、記録用紙の裏面に画像の転写と定着を行った後、記録用紙を機外へと排出する。
【００５６】
なお、トナー画像が転写された後の各感光体２の表面に付着する残留トナーは、各ドラムクリーニングユニット５によって感光体２の表面から除去され、次いで、その表面が図示していない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００５７】
以上の説明は、記録用紙にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの画像形成ユニット１０のいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの画像形成ユニット１０を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００５８】
図２は、上記各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの１つの手前側斜視図であり、図３は、その画像形成ユニットの奥側斜視図である。なお、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは同様の構成となっているので、図２及び図３において、各色の識別を表す添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは便宜的に省略している。
【００５９】
図２に示すように、感光体２は、感光層が塗工された感光管２１と、手前側フランジ２２と、奥側フランジ２３とで構成されている。感光体２の手前側フランジ２２と奥側フランジ２３とが、画像形成ユニット１０の枠体３０に回転可能に支持されている。詳しくは、感光体２の支持軸であるドラム軸２４が、位置決め手段としての前位置決め板３１と奥位置決め板３２のそれぞれに設けた軸受に回転可能に嵌合している。これにより、感光体２が位置決めされる。また、感光体２のドラム軸２４の一端には、感光体２を回転駆動させる感光体モータ２５が取り付けられている。
【００６０】
現像ユニット４は、画像形成ユニット１０の枠体３０に仮位置決めされた後、前位置決め板３１と奥位置決め板３２によって位置決めされている。現像ユニット４は、現像剤担持体としての現像ローラ４０を有しており、現像ローラ４０の図示しないローラ軸が、各位置決め板３１，３２に設けた軸受に回転可能に嵌合している。また、各位置決め板３１，３２には、それぞれ長孔より成る従基準孔が形成され、これら従基準孔には、現像ユニット４の両端部に固定された従基準ピン３３が嵌合している。このように、従基準ピン３３が従基準孔に嵌合することによって、現像ユニット４の現像ローラ４０の中心軸線回りの回転が規制される。
【００６１】
各位置決め板３１，３２によって現像ローラ４０と感光体２とが支持された状態では、現像ローラ４０と感光体２との間に一定の現像ギャップが保持されている。この現像ギャップを所定の間隔で維持することにより、感光体２に高品質なトナー画像を現像することができる。
【００６２】
また、図４に示すように、現像ローラ４０の両端に金属ローラ４１，４２を設け、これら金属ローラ４１，４２を感光体２のフランジ２２，２３に当接させて、現像ローラ４０と感光体２とが所定の現像ギャップを介して位置決めされるように構成してもよい。
【００６３】
なお、上記各位置決め板３１，３２は、コスト低減及び軽量化の観点から樹脂で形成することが好ましいが、金属を適用してもよい。
【００６４】
ところで、近年、画像形成装置の小型化の要請から、装置内が高密度化しつつある。本発明に係る画像形成装置においても小型化が図られており、装置内が高密度化している。そのため、図１に示すように、定着装置１５を転写ユニット８の下方へもぐり込ませて配設しており、中間転写ベルト９が定着装置１５に対して近接した構成となっている。
【００６５】
このように、中間転写ベルト９が定着装置１５に対して近接して配設されると、定着装置１５の熱によって中間転写ベルト９に変形が生じ、色ずれ等の画像不良が発生する虞がある。また、このような画像不良は、画像形成装置の高速化に伴って装置内の発熱量が増大すると、顕著となる傾向にある。また、両面印刷を行った場合は、定着装置１５で加熱された記録用紙が、再び中間転写ベルト９の二次転写位置へ搬送され、そこで中間転写ベルト９に接触するため、さらに中間転写ベルト９が温度上昇し、画像形成を良好に行うにはより厳しい条件となる。また、中間転写ベルト９を介して感光体２や現像ユニット４にも熱が伝達されるため、感光体２や現像ユニット４の温度上昇も招く。これらの温度上昇によって、トナーの帯電量低下に伴う画像濃度異常や、溶融したトナーが感光体や現像ローラ等に固着することによる画像の濃度ムラ等が発生しやすくなる。
【００６６】
そこで、図１に示すように、定着装置１５と中間転写ベルト９との間に断熱装置５０を配設している。断熱装置５０は、主として、受熱部材としての受熱板５１と、伝熱手段（熱輸送手段）としてのヒートパイプ５２と、放熱部材としての放熱板５３と、ダクト５４及び図示しない排気ファンによって構成されている。受熱板５１は、熱を吸収しやすい材料によって形成されており、発熱源である定着装置１５とその熱の影響から保護したい保護対象部である転写ユニット８との間に配設されている。ヒートパイプ５２の一端部（下端部）は受熱板５１の下面に付設され、他端部は放熱板５３に付設されている。放熱板５３は、熱を放出しやすい材料によって形成されており、ダクト５４内に配設されている。本実施例では、ダクト５４は画像形成装置の前面から背面に渡って延設されている。ダクト５４の装置前面側の端部には空気流入口が設けられ、装置背面側の端部には排気口が設けられている。また、その排気口には図示しない排気ファンが設けてある。
【００６７】
以上のように構成された断熱装置５０は、定着装置１５からの熱を受熱板５１で受け、その熱がヒートパイプ５２によって放熱板５３まで伝達される。そして、放熱板５３から熱が放出され、放出された熱は図示しない排気ファンよって機外に排出される。なお、排気ファンを設けず、自然冷却とすることも可能である。このように、定着装置１５から発された熱を転写ユニット８の手前で受熱板５１によって吸収し、その熱を機外に排出することによって、定着装置１５の熱による転写ユニット８の温度上昇を抑制するようにしている。また、転写ユニット８の温度上昇が抑制されることによって、感光体２や現像ユニット４の温度上昇も抑制される。これにより、中間転写ベルト９の変形による画像の位置ずれや、トナーの帯電量低下に伴う画像濃度異常、トナーの固着による画像の濃度ムラ等の不具合を未然に防止している。
【００６８】
また、各現像ユニット４は、現像ユニット４内に収容された現像剤（トナー）を攪拌搬送する現像剤攪拌搬送部材や、現像剤を現像領域に搬送する前に現像ローラ上に担持されている現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材を有している（図示省略）。現像剤攪拌搬送部材によって現像剤を攪拌搬送した際、又は現像剤規制部材によって現像剤の層厚を規制した際に、現像剤攪拌搬送部材又は現像剤規制部材と現像剤との摺接による摩擦熱や、現像剤同士の摺接による摩擦熱によって、現像ユニット４内の温度が上昇する。現像ユニット４内の温度が上昇すると、トナーの帯電量低下に伴う画像濃度異常や、トナーが現像ローラや現像剤規制部材等に固着することによる濃度ムラ等が発生する虞がある。特に、画像定着時の消費エネルギーの低減の目的で溶融温度の低いトナーを用いた場合は、トナーが溶融しやすいため、上記トナーの固着が生じやすくなる。また、印刷スピードを高速化した場合は、現像ユニット４が高温になりやすいため、上記のような画像不良が生じやすくなる。
【００６９】
そのため、本発明に係る画像形成装置は、各現像ユニット４を冷却する冷却装置を備えている。
【００７０】
図５は、上記冷却装置の概略平面図である。ここでは、冷却装置として液冷式の冷却装置を用いている。
図５に示すように、冷却装置６０は、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの下側に配設された４つの受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋと、３つの冷却部６２と、冷却ポンプ６４と、リザーブタンク６５と、これらを連結する流路としての循環パイプ６３とを備えている。
【００７１】
上記冷却部６２は、冷却液を冷却する冷却手段である。各冷却部６２は、放熱手段としてのラジエータ６６及び冷却ファン６７等を有する。ラジエータ６６は、熱伝導率が高いアルミニウム等で構成された収容部を有する。この収容部内に冷却液を収容することにより、冷却液を放熱させて冷却するようになっている。冷却ファン６７は、ラジエータ６６に送風することによって、ラジエータ６６の放熱効果を高めるためのものである。また、この実施例では、３つのラジエータ６６と、４つの受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋと、冷却ポンプ６４と、リザーブタンク６５とが、循環パイプ６３によって直列に連結されている。
【００７２】
冷却部６２は１又は２つでもよいし、４つ以上であっても構わない。冷却部６２を複数備えることで、各冷却部６２の冷却効果が比較的低くても、十分な冷却効果を発揮することが可能である。複数の冷却部６２によって冷却する場合は、１つの冷却部６２によって冷却する場合に比べて、１つ当たりの放熱面積を小さくすることができ、結果的に小型化を図ることが可能となる。また、この実施例では、冷却部６２ごとに冷却ファン６７を設けているが、１つの冷却ファン６７によって各ラジエータ６６に外気を供給するように構成してもよい。
【００７３】
上記冷却ポンプ６４は、冷却液を循環パイプ６３を介して各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋと各冷却部６２との間で循環させる冷却液搬送手段である。この場合、冷却液は冷却ポンプ６４によって図の矢印の方向に循環される。また、上記リザーブタンク６５は、余剰の冷却液を貯留するためのタンクである。
【００７４】
熱輸送媒体としての冷却液は、水を主成分としている。ここでは、冷却液に、凍結温度を下げるためのプロピレングリコールやエチレングリコールなどを添加したり、金属製の部品の錆を防止するための防錆剤（例えば、リン酸塩系物質：リン酸カリ塩、無機カリ塩等）を添加したりして使用している。
【００７５】
図６は、上記受熱部６１の概略図である。なお、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋはそれぞれ同様に構成されているため、図６において、各色の識別を表す添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは便宜的に省略している。
【００７６】
図６に示すように、受熱部６１は、冷却液を通すための管路６８と、その管路６８を収容したケース６９を有している。管路６８及びケース６９は、熱伝導性の高い部材によって形成されている。例えば、熱伝導率が４００［Ｗ／ｍＫ］程度の銅、あるいは熱伝導率が２００［Ｗ／ｍＫ］程度のアルミニウムを、管路６８及びケース６９の材料として適用可能である。また、熱伝導率のより高い銀や金等の材料を管路６８及びケース６９に適用してもよい。管路６８はケース６９内でＵ字状に屈曲しており、ケース６９の一端部から管路６８の両端部６８ａ，６８ｂが突出している。突出した両端部６８ａ，６８ｂには、それぞれ循環パイプ６３が接続されている。
【００７７】
図１に示すように、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋは、各色の現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの下面に当接して配設されている。さらに、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋは、図示しないバネ等の加圧手段によって、各色の現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに加圧されている。これにより、受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋを現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに圧接（密着）させることができ、これらの当接面積（受熱面積）を大きくして、冷却効果を向上させている。
【００７８】
また、受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋを現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに圧接させる場合は、循環パイプ６３を、ゴムチューブや樹脂チューブなどの柔軟性や可撓性を有する部材で構成することが好ましい。循環パイプ６３を柔軟性や可撓性を有する部材で構成することにより、圧接時の受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋの変位に追随して循環パイプ６３が変形することができる。このため、受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋから循環パイプ６３が外れてしまうなどの不具合を防止することができる。ただし、循環パイプ６３の全体をゴムチューブなどで構成しなくてもよい。循環パイプ６３の一部を金属製の配管で構成した方が、水分透過性を極力抑えることができる点で好ましい。
【００７９】
以下、上記冷却装置６０の動作について説明する。
ラジエータ６６で冷却された冷却液を、冷却ポンプ６４によって各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋへ順次送る。冷却液は各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋを通過する間に各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋから熱を吸収し、再び、ラジエータ６６へと戻される。そして、ラジエータ６６で冷却液を放熱させて冷却する。冷却ファン６７によってラジエータ６６に送風することにより、ラジエータ６６の放熱効果を高めることができる。また、所望する放熱量に応じて、冷却ファン６７の駆動・停止を切換可能に構成してもよい。あるいは、放熱量に応じて、冷却ファン６７の回転速度を調整可能に構成してもよい。このように冷却液を循環させて各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを冷却することにより、画像濃度異常や濃度ムラ等の不具合の発生を抑制することができる。
【００８０】
また、液冷式の冷却装置は、空冷式の冷却装置よりも設置スペースを小さくすることができる利点がある。このため、本実施例のような内部が高密度化した画像形成装置には、液冷式の冷却装置が好適である。また、一般に、水の定積熱容量は空気の３０００倍以上である。このため、液冷式の冷却装置は少ない流量で大きな熱量を移送することができ、空冷式の冷却装置に比べて効率の良い冷却が可能である。
【００８１】
上述したように、両面印刷を行うと、定着装置１５で加熱された記録用紙が、二次転写部で中間転写ベルト９を暖めるため、その後の中間転写ベルト９の回転に伴って、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋや現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋも温度上昇する。このとき、中間転写ベルト９の暖められた箇所は、感光体２Ｙ、感光体２Ｍ、感光体２Ｃ、感光体２Ｋの順に（図１の左側の感光体から順に）接触するので、接触する順番が早い感光体、及びその感光体に対向する現像ユニットほど温度上昇が高くなりやすい。そのため、温度上昇が高くなりやすい現像ユニットほど、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋによる冷却効果を高くすることが望ましい。言い換えれば、各現像ユニットに対する冷却能力を、中間転写ベルト９の記録用紙への転写位置（二次転写位置）を始点として回転方向の上流側に配設された現像ユニットほど高くなるように構成することが望ましい。
【００８２】
そこで、本実施例では、温度が高くなりやすい現像ユニットに当接した受熱部から順に（図５において６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋの順に）冷却液を送るようにしている。このように冷却液を送ることによって、温度上昇しやすい現像ユニットほど、冷却液が冷えた状態で受熱部に送られるようになり、受熱部の冷却効果を高くすることができる。これにより、各現像ユニットをその配設位置によらずより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。また、温度が高くなりやすい現像ユニットほど、受熱部の受熱面積を大きくすることによっても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００８３】
また、定着装置１５の近くに配設された現像ユニットほど、温度が高くなりやすい傾向にある。そのため、定着装置１５に近い現像ユニットほど、受熱部の冷却効果を高くするようにしてもよい。
【実施例２】
【００８４】
図７は、本発明の実施例２に係る冷却装置の概略図である。
上記本発明の実施例１では、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋを直列に連結していたが、図７に示す実施例２のように、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋを並列に連結してもよい。また、この場合、上記と同様に、温度が高くなりやすい現像ユニットほど、受熱部の受熱面積を大きくすることによって、各現像ユニットをその配設位置によらずより均一な温度に冷却することが可能である。
【実施例３】
【００８５】
図８は、本発明の実施例３に係る冷却装置の概略図である。
図８に示すように、本発明の実施例３では、複数の冷却部６２と複数の受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋが交互に直列に連結されている。すなわち、各冷却部６２によって冷却された冷却液は、対応した受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋに冷却液を供給するまでにそれ以外の受熱部６１には冷却液を供給しないようになっている。また、複数の冷却部６２を、図７に示す並列に連結した各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋに対応させて配設してもよい。これらの場合、冷却部６２ごとに、ラジエータ６６のサイズ（放熱量）を異ならせたり、ラジエータ６６に送風する冷却ファン６７の風量を異ならせたりすることによって、各現像ユニットに対する冷却効果に差をもたせることが可能である。従って、温度が高くなりやすい現像ユニットに対応して配設された冷却部６２ほど、その冷却効果を高めることによって、各現像ユニットをその配設位置によらずより均一な温度に冷却することが可能である。また、この実施例において、上記と同様に、温度が高くなりやすい現像ユニットほど、受熱部の受熱面積を大きくすることによっても、上記と同様の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００８６】
図９は、本発明の実施例４に係る冷却装置の概略図である。
図９に示すように、本発明の実施例４では、２つの現像ユニット４Ｙ，４Ｍを冷却する第１の冷却装置６０ａと、別の２つの現像ユニット４Ｃ，４Ｋを冷却する第２の冷却装置６０ｂを設けている。この場合、２つの冷却装置６０ａ，６０ｂの循環パイプ６３は独立しているので、それぞれの冷却液の単位時間当たりの流量（流速）を異ならせることができる。例えば、図の左側２つの現像ユニット４Ｙ，４Ｍの方が、図の右側２つの現像ユニット４Ｃ，４Ｋよりも温度上昇しやすい場合は、第１の冷却装置６０ａの流量又は流速を第２の冷却装置６０ｂの流量又は流速よりも多く又は速くすることによって、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することができる。さらに、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋごとに、冷却液の流量又は流速を異ならせることが可能であれば、温度が高くなりやすい現像ユニットに配設した受熱部ほど、流量を多くする、又は流速を速くすることによって、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することが可能である。また、各冷却装置６０ａ，６０ｂにおいて、ラジエータ６６のサイズ（放熱量）を異ならせたり、ラジエータ６６に送風する冷却ファン６７の風量を異ならせたりすることによっても、冷却効果に差をもたせることが可能である。また、温度が高くなりやすい現像ユニットほど、受熱部の受熱面積を大きくしてもよい。
【００８７】
以上、本発明の実施例２〜４に係る冷却装置について説明したが、上記説明した構成以外は実施例１と同様の構成となっているので説明を省略する。なお、図７〜図９において、図５と同一の符号は同じ部材又は装置を示す。
【実施例５】
【００８８】
図１０は、本発明の実施例５に係る画像形成装置の一部を示す概略図である。
上記図１に示す実施例では、４つの画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは横方向（図の左右方向）に並んで配設されているが、図１０に示す実施例５では、４つの画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが縦方向（図の上下方向）に並んで配設されている。この画像形成装置においても、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを冷却するための受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋを設けている。この場合、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋは、対応する現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの図の右端面に当接して配設されている。
【００８９】
また、図１０に示す画像形成装置は、図１に示す画像形成装置と同様に、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、帯電ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ等を有する画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、露光ユニット６と、中間転写ベルト９を有する転写ユニット８と、二次転写ローラ１２と、定着装置１５等を備えている。なお、その他の構成や動作については、図１において説明した実施例と同様であるので説明を省略する。
【００９０】
ところで、画像形成装置内で定着装置１５等によって暖められた空気は、装置内の上部へ溜まる。従って、図１０に示すように、複数の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが縦方向に並んだ場合は、上側に配設した現像ユニットほど温度上昇しやすい。しかも、この場合、両面印刷を行うと、定着後の記録用紙から熱を受けた中間転写ベルト９が上側の感光体から順に接触するため、上側の現像ユニットにおいてさらに温度上昇しやすい条件となる。そのため、この実施例では、上側に配設した現像ユニットほど、受熱部の冷却効果を高くしている。これにより、各現像ユニットをその配設位置によらずより均一な温度に冷却することが可能である。なお、受熱部の冷却効果を高くする手法は、上記各実施例で挙げた手法を適宜選択して使用すればよい。
【実施例６】
【００９１】
図１１は、本発明の実施例６に係る画像形成装置の一部を示す概略図である。
図１１に示す画像形成装置は、４つの現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが横方向に並んで配設されている。上記各実施例では、４つの現像ユニットに対して受熱部を１つずつ当接させているが、実施例６では、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに対して１つの受熱部６１を当接させている。言い換えれば、ここでは、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに当接する受熱部を一体的に構成している。また、この場合、受熱部６１は、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの上面に当接するように配設されているため、受熱部６１の所定の箇所には、露光ユニット６から感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃへ照射するレーザ光を通すための貫通孔７０が形成されている。
【００９２】
図１２は、上記実施例６の変形例を示す概略図である。
この場合は、４つの現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、縦方向に並んで配設されているが、図１１に示す実施例と同様に、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに対して１つの受熱部６１を当接させている。また、受熱部６１の所定の箇所には、露光ユニット６から感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃへ照射するレーザ光を通すための貫通孔７０が形成されている。
【００９３】
上記のように、各現像ユニットに当接する受熱部を一体的に構成した場合は、複数の受熱部を独立して配設した場合に比べて、構造を簡素化することができると共に、部品点数の削減を図ることができる。また、冷却液の流路の構成も単純化することができ、圧損が少なく効率良く冷却液を循環させることができるので冷却能力が向上する。また、受熱部を一体的に構成することにより、装置全体の剛性、特に画像形成部の剛性が向上するため、画像形成能力が安定化し、信頼性の向上に繋がる。
【実施例７】
【００９４】
図１３は、本発明の実施例７に係る画像形成装置の一部を示す概略図である。
図１３に示す画像形成装置は、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを横方向に並べて配設したものである。この場合、受熱部６１を、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ以外に、露光ユニット６にも当接させている。なお、それ以外は、上記図１１に示す実施例の構成と基本的に同様に構成されている。
【００９５】
また、図１４に、上記実施例７の変形例を示す。
図１４に示す画像形成装置は、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを縦方向に並べて配設したものである。この場合も、受熱部６１を、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと露光ユニット６に当接させている。なお、それ以外は、上記図１２に示す実施例の構成と基本的に同様に構成されている。
【００９６】
上記のように、受熱部を現像ユニット以外に露光ユニットにも当接させたことにより、現像ユニットと併せて露光ユニットも冷却することができる。これにより、色ずれ等の画像不良をより効果的に抑制することができ、高画質な画像形成が可能となる。また、図１３及び１４に示す実施例では、１つの受熱部を各現像ユニットと露光ユニットに当接させた構成となっているが、各現像ユニットに対して１つずつ当接させた複数の受熱部を露光ユニットにも当接させる構成とすることも可能である。
【実施例８】
【００９７】
図１５に、本発明の実施例８を示す。
本発明の実施例８は、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと冷却装置６０とを、一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能に構成している。図１５では、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと冷却装置６０とを、図の矢印の方向に取り出す様子を示している。また、図１５において、符号６は露光ユニット、符号８は転写ユニットを示す。冷却装置６０は、上記各実施例と同様に、受熱部６１と、冷却ポンプ６４と、リザーブタンク６５と、ラジエータ６６と、これらを連結する循環パイプ６３と、冷却ファン６７によって構成されている。なお、図１５は本発明の実施例８に係る構成を概念化して示したものであり、画像形成部及び冷却装置の具体的な着脱機構などについては、図示及び説明を省略する。
【００９８】
このような構成とすることにより、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと冷却装置６０のメンテナンス等が容易となる。また、着脱時に、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと受熱部６１とを分離しなくてよいので、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと受熱部６１との間に熱伝導シートや熱伝導グリス等の熱伝導部材を介在させている場合は、これらの熱伝導部材の消耗を抑制することができる。このため、熱伝導部材を介在させることによる熱伝導効果の耐久性を長期化させることができる。さらに、着脱時に、冷却装置６０を構成する部品同士を分離する必要がないので、分離箇所からの冷却液漏れの虞もなく、信頼性が向上する。
【００９９】
図１６は、図１に示す複数の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのうち、１つの画像形成ユニットを示した図である。なお、図１６において、各色の識別を表す添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは便宜的に省略している。
上述したように、現像ユニット４は感光体２に対して位置決めされており、この状態で現像ユニット４の現像ローラ４０と感光体２との間には、現像ギャップＧが保持されている。この現像ギャップＧは、詳しくは、現像ローラ４０の中心Ｏ40と感光体２の中心Ｏ2とを通る直線Ｘ上の最接近部の離間距離で設定される。
【０１００】
また、現像ユニット４の下端面には受熱部６１が当接して配設されている。すなわち、受熱部６１と現像ユニット４は図の上下方向に当接している。一方、感光体２と現像ユニット４の現像ローラ４０は互いに図の左右方向に対向している。従って、受熱部６１と現像ユニット４の当接方向と、感光体２と現像ローラ４０の対向方向は、互いに略直交するように構成されている。
【０１０１】
ここで、感光体２と現像ユニット４の「対向方向」とは、詳しくは上述の現像ローラ４０の中心Ｏ40と感光体２の中心Ｏ2とを通る直線Ｘの方向のことをいう。また、受熱部６
１と現像ユニット４の「当接方向」を、現像ユニット４が受熱部６１との当接によって主として受ける力の方向と同方向と定義する。例えば、図１７（ａ）に示すように、現像ユニット４と受熱部６１との当接面が水平面状となっている場合は、現像ユニット４の当接面が受熱部６１から受ける力ｆ１は全て図の上方へ作用するため、それらの合力で示される主として受ける力Ｆ１は、やはり図の上方向となる。従って、この場合、上記「当接方向」は、主として受ける力Ｆ１と同方向である図の上方向となる。また、図１７（ｂ）に示すように、現像ユニット４と受熱部６１との当接面が湾曲している場合は、現像ユニット４の当接面が受熱部６１から受ける力ｆ２は異なる方向となっているが、それらの合力で示される主として受ける力Ｆ２は、図の上方向となる。従って、この場合も、上記「当接方向」は、主として受ける力Ｆ１と同方向である図の上方向となる。なお、現像ユニット４と受熱部６１との当接面を湾曲させた場合の方が、当接面を平面とした場合よりも当接面積（受熱面積）を大きく確保することができ、冷却効果を向上させることができる。
【０１０２】
一方、図２１に示す従来例では、本発明と異なり、受熱部３００と現像ユニット２００の当接方向と、感光体１００と現像ローラ２１０の対向方向が、略同方向に設定されている。この場合、現像ユニット２００が受熱部３００から受ける力の方向が、現像ギャップＧの間隔方向と略同方向となるため、現像ギャップＧが変化しやすい。従って、従来例は、現像ユニット２００と受熱部３００を当接させることにより、現像ギャップＧが変化して、所定の画質を維持できなくなる虞がある。
【０１０３】
これに対し、本発明では、受熱部６１と現像ユニット４の当接方向と、感光体２と現像ローラ４０の対向方向を、互いに略直交するように構成したことにより、現像ユニット４が受熱部６１との当接によって主として受ける力の方向を、上記対向方向に対して略直交する方向に作用するようにしている。これにより、現像ユニット４が受熱部６１との当接によって変位しても、現像ギャップＧがそれの影響を受けにくくなる。従って、本発明によれば、現像ユニット４と受熱部６１とが当接することによる現像ギャップＧの変化を抑制することができ、現像ギャップＧを高精度に維持することが可能となるので、高画質の画像形成が可能となる。特に、本実施例のように、受熱部６１を加圧手段によって現像ユニット４に圧接している場合は、現像ユニット４が受ける力が大きくなり、現像ユニット４がより変位しやすくなるため、本発明のような構成とすることによって、現像ギャップＧの変動を抑制することが重要となる。また、本発明によれば、上記当接方向と上記対向方向を略直交にするだけでよいので、現像ユニット４の位置を高精度に維持するための複雑な機構などは必要ない。このため、構造を簡素化することができると共に装置の小型化も図れる。
【０１０４】
なお、図１６に示す実施例では、受熱部６１を現像ユニット４の下面に当接させているが、図１１や図１３に示す実施例のように、受熱部６１を現像ユニット４の上面に当接させることによっても、受熱部６１と現像ユニット４の当接方向と、感光体２と現像ローラ４０の対向方向を、互いに略直交させることができる。また、図１６において、複数の受熱部を有する場合を例に挙げて説明したが、図１１や図１３に示すような複数の受熱部を一体的に構成した場合も同様の作用・効果を奏する。
【０１０５】
また、図１８は、図１０に示す複数の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのうち、１つの画像形成ユニットを示した図である。なお、図１８において、各色の識別を表す添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは便宜的に省略している。
この場合、現像ユニット４の図の右端面に受熱部６１が当接して配設されている。すなわち、受熱部６１と現像ユニット４は図の左右方向に当接している。一方、感光体２と現像ユニット４は互いに図の上下方向に対向している。従って、この場合も、受熱部６１と現像ユニット４の当接方向と、感光体２と現像ローラ４０の対向方向は、互いに略直交するように構成されている。なお、上記と同様に、感光体２と現像ローラ４０の「対向方向」とは、現像ローラ４０の中心Ｏ40と感光体２の中心Ｏ2とを通る直線Ｘの方向のことをいう。また、受熱部６１と現像ユニット４の「当接方向」を、現像ユニット４が受熱部６１との当接によって主として受ける力の方向と同方向と定義する。
【０１０６】
このように、受熱部６１と現像ユニット４の当接方向と、感光体２と現像ローラ４０の対向方向を、互いに略直交するように構成したことにより、上記と同様に、現像ユニット４が受熱部６１との当接によって変位しても、現像ギャップＧがそれの影響を受けにくくすることができる。これにより、現像ギャップＧの変動を抑制することができ、高精度な現像ギャップＧの保持が可能となる。
【０１０７】
また、図１８において、複数の受熱部を有する場合を例に挙げて説明したが、図１２又は図１４に示すような複数の受熱部を一体的に構成した場合も同様の作用・効果を奏する。
【実施例９】
【０１０８】
図１９に、本発明の実施例９の構成を示す。
図１９は、画像形成装置内に配設された中間転写ベルト９の表面をクリーニングするクリーニングユニット４３の概略図である。このクリーニングユニット４３は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード４４及びクリーニングブラシ４５と、フリッカー４６と、搬送スクリュー４７と、潤滑剤塗布手段としての塗布ブラシ４８及び塗布ブレード４９等を有している。
【０１０９】
中間転写ベルト９の走行方向の上流側から下流側（図の下方から上方）に向かって順に、クリーニングブラシ４５、クリーニングブレード４４、塗布ブラシ４８、塗布ブレード４９が中間転写ベルト９の表面に当接している。また、クリーニングユニット４３は、図示しない位置決め手段によって中間転写ベルト９に対して位置決めされており、これにより、特にクリーニングブレード４４は中間転写ベルト９に対して所定の接触圧及び接触角度で当接している。
【０１１０】
中間転写ベルト９を走行させると、その表面に付着した紙粉等がクリーニングブラシ４５によって除去される。次いで、クリーニングブレード４４によって中間転写ベルト９上の残留トナーが掻き取られる。そして、紙粉やトナーが除去された中間転写ベルト９の表面に、塗布ブラシ４８によって潤滑剤が塗布され、その塗布された潤滑剤が塗布ブレード４９によって中間転写ベルト９上に伸ばされる。また、上記クリーニングブラシ４５に付着した紙粉等は、クリーニングブラシ４５に接触するフリッカー４６によって掻き出される。そして、その掻き出された紙粉や、上記クリーニングブレード４４によって除去されたトナー等は、搬送スクリュー４７によって搬送され、画像形成装置内の廃トナーと合流して集積される。
【０１１１】
また、本実施例では、搬送スクリュー４７による廃トナーの搬送動作に伴う発熱や、図示しない定着装置の熱などによって、クリーニングユニット４３内の温度が上昇して、ユニット内でトナーが溶融して固着するのを防止するため、冷却装置の受熱部６１をクリーニングユニット４３に取り付けている。この冷却装置は、上記各実施例と同様の液冷式の構成を適用可能であるので、詳しい説明は省略する。
【０１１２】
ここで、受熱部６１のクリーニングユニット４３に対する当接方向Ａは、クリーニングブレード４４の中間転写ベルト９に対する当接方向Ｂと略直交するように構成されている。このため、クリーニングユニット４３が受熱部６１との当接によって主として受ける力の方向（矢印Ａの方向）を、クリーニングブレード４４の当接方向（矢印Ｂの方向）に対して略直交する方向に作用させることができる。
【０１１３】
これにより、クリーニングユニット４３が受熱部６１との当接によって変位しても、中間転写ベルト９とクリーニングブレード４４との当接方向（矢印Ｂの方向）の位置関係がそれの影響を受けにくくなる。従って、中間転写ベルト９とクリーニングブレード４４との当接方向の位置関係を高精度に維持することができ、中間転写ベルト９に対するクリーニングブレード４４の接触圧や接触角度が変化するのを防止できるので、クリーニング性を良好に維持することが可能となる。また、受熱部６１の当接方向とクリーニングブレード４４の当接方向を略直交にするだけで、クリーニング効果とユニットの冷却の両方を実現することができるので、クリーニングユニット４３の位置を高精度に維持するための複雑な機構などは必要ない。このため、構造を簡素化することができると共に装置の小型化も図れる。
【０１１４】
なお、本実施例９では、像担持体としての中間転写ベルトをクリーニングするクリーニングユニットに本発明を適用した場合を例に説明したが、像担持体としての感光体をクリーニングするクリーニングユニットにも同様に本発明の構成を適用可能である。
【０１１５】
以上、本発明の各実施例について説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。例えば、上述の実施例では、受熱部６１と現像ユニット４の当接方向と、感光体２と現像ローラ４０の対向方向のうち、一方を上下方向（縦方向）とし、他方を左右方向（横方向）としているが、当接方向と対向方向が互いに略直交する方向であれば、特に方向は限定しない。例えば、当接方向と対向方向のうち、一方を前後方向とし、他方を左右方向としてもよい。
【０１１６】
また、上述の実施例では、現像ユニットと感光体とが位置決め板によって位置決めされ、現像ユニットが感光体と一体となった画像形成ユニットとして、画像形成装置本体に対して着脱される構成について説明したが、現像ユニットを単体で画像形成装置本体から着脱される構成であってもよい。この場合は、現像ユニットが画像形成装置本体に装着されることで、現像ユニットが画像形成装置本体に設けた位置決め手段によって位置決めされ、感光体と現像ローラとの間の現像ギャップが所定の間隔に保持される。このように、現像ユニットを単体で着脱可能な構成であっても、上記のように、受熱部と現像ユニットの当接方向と、感光体と現像ローラの対向方向を、互いに略直交するように構成したことによって、高精度な現像ギャップの保持が可能となる。
【０１１７】
また、本発明は、現像ローラと感光体との間に現像ギャップを形成して現像を行う２成分現像方式を採用した画像形成装置について説明したが、現像ローラを感光体に接触させて現像を行う１成分現像方式を採用した画像形成装置にも適用可能である。この１成分現像方式を採用した画像形成装置においても、従来例のように、受熱部と現像ユニットの当接方向と、感光体と現像ローラの対向方向（当接方向）を、略同方向に設定すると、現像ユニットに受熱部を当接又は圧接させることで、現像ローラと感光体との接触圧が高くなるなどの不具合を生じる。これに対し、本発明のように、受熱部と現像ユニットの当接方向と、感光体と現像ローラの対向方向（当接方向）を、略直交するように構成することによって、受熱部の当接による現像ローラと感光体との接触圧の上昇などを抑制することが可能である。
【０１１８】
また、本発明は、図１に示すような中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置に限らない。例えば、図２０に示すように、搬送手段としての搬送ベルト８０によって搬送される記録用紙に、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに形成した画像を直接転写する直接転写タンデム方式のカラー画像形成装置にも適用できる。また、本発明を、カラー画像形成装置に限らず、画像形成ユニット（又は感光体）を１つのみ有するモノクロ画像形成装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
２ 感光体（像担持体）
４ 現像ユニット
６ 露光ユニット（潜像形成手段）
９ 中間転写ベルト（中間転写回転体）
１５ 定着装置
１８ 両面印刷用搬送装置
３１ 前位置決め板（位置決め手段）
３２ 奥位置決め板（位置決め手段）
４０ 現像ローラ（現像剤担持体）
４３ クリーニングユニット
４４ クリーニングブレード（クリーニング部材）
６０ 冷却装置
６１ 受熱部
６２ 冷却部
６３ 循環パイプ（流路）
６４ 冷却ポンプ（冷却液搬送手段）
６６ ラジエータ
６７ 冷却ファン
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２０】
【特許文献１】特開平１０−１３３５５０号公報
【特許文献２】特開２００５−１６４９２７号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置において、装置内に設けられた装置やユニットなどによる輻射熱によって、装置内雰囲気の温度上昇が起こることが一般に知られている。例えば、記録用紙に画像を定着させる定着装置として、熱定着タイプのものを使用している場合、その定着装置の熱によって装置内の空気が暖められる。また、現像ユニットには、現像剤を攪拌する現像剤攪拌部材や、現像剤担持体に担持させる現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材等が配設されているが、これらの部材と現像剤との摺接による摩擦熱や、現像剤同士の摺接による摩擦熱によっても、装置内の空気が暖められる。
【０００３】
装置内雰囲気の温度が上昇すると、トナーの帯電量が低下してトナー付着量が増加し、所定の画像濃度が得られなくなる場合がある。また、装置内雰囲気の温度上昇によってトナーが溶融すると、溶融したトナーが現像剤規制部材や現像剤担持体又は像担持体などに固着し、画像にスジ状の濃度ムラが生じる場合もある。近年、画像定着時の消費エネルギーを少なくするために、溶融温度の低いトナーを用いられることがあるが、特に、このような溶融温度の低いトナーを使用した場合は、トナーが溶融しやすくなるため、上記トナーの固着による濃度ムラが生じやすくなる。
【０００４】
また、上記画像形成装置には、一般的に、像担持体としての感光体や中間転写ベルトに残留するトナーを除去するためにクリーニングユニットが設けられている。このクリーニングユニットは像担持体の表面に当接するクリーニングブレードを有し、像担持体が回転することによりその表面上の残留トナーがクリーニングブレードによって掻き取られるようになっている。その後、掻き取られたトナーは、クリーニングユニットに設けられた搬送スクリューなどによってユニット外の回収部へと搬送される。
【０００５】
しかしながら、上記廃トナーの搬送動作に伴う発熱や、定着装置の熱などによって、クリーニングユニット内の温度が上昇すると、ユニット内でトナーが溶融して固着することがある。そして、トナーが固着して凝集するとトナー搬送性が低下する虞がある。
【０００６】
上記装置内の温度上昇による弊害を抑制するには、現像ユニットやクリーニングユニットの過度の温度上昇を抑制することが必要となる。そのため、従来から、現像ユニット等を冷却するための冷却装置を備えた画像形成装置が提案されている（例えば、下記特許文献１及び２参照）。また、その冷却装置としては、空冷式と液冷式のものがある。
【０００７】
空冷式の冷却装置は、例えば、空冷ファンを有し、空冷ファンによって取り込んだ外気を、現像ユニットの周辺に形成した送風ダクト（風路）に送り込むことによって、現像ユニットの温度が過度に上昇しないようにしている（特許文献１参照）。しかしながら、近年における装置の小型化の要請から、空冷ファンや送風ダクトを配設する空間的余裕がなくなってきており、それらの設置スペースの確保が困難となってきている。また、空冷により周辺に気流が発生すると、トナー等の粉塵が発生し、機内及び機外を汚してしまうなどの不具合が生じる。
【０００８】
一方、液冷式の冷却装置は、例えば、現像ユニットに当接すると共に内部に冷却液を通す冷却流路を形成した受熱部と、冷却液の熱を放熱するための放熱部と、受熱部と放熱部との間で冷却液を循環させる循環パイプ（流路）と、冷却液を送り出すポンプ等を有する（特許文献２参照）。ポンプによって冷却液を循環させることにより、受熱部から現像ユニットの熱を奪って冷却されるようになっている。また、受熱部を現像ユニットに圧接させる加圧レバー等を備えることより、受熱部と現像ユニットとの当接面積（受熱面積）を大きくして、冷却効率を向上させることが可能である。このような液冷式の冷却装置は、空冷式の冷却装置よりも、効率良く冷却することができる。しかも、液冷式の循環パイプは、空冷式の送風ダクトよりも設置スペースが小さくてすむため、コンパクト化によって現像ユニットの周辺空間が少ない画像形成装置にも配設することが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、トナーとキャリアを含む２成分現像剤を用いた現像ユニットを使用している場合、図２１に示すように、像担持体としての感光体１００と、現像ユニット２００が有する現像剤担持体としての現像ローラ２１０は、一定の間隔、すなわち現像ギャップＧを隔てて配設されている。この現像ギャップＧは、高画質を形成する上において極めて重要であるため、従来から現像ギャップＧの管理には、大変な注意が払われている。従って、感光体１００に対する現像ユニット２００（又は現像ローラ２１０）の位置決めは精度良く行わなければならない。
【００１０】
しかしながら、図２１に示すように、現像ユニット２００を冷却するための受熱部３００を、図の矢印に示す方向に当接又は圧接した場合、受熱部３００の当接力によって現像ユニット２００は感光体１００に接近する方向の力を受ける。その結果、現像ギャップＧが変化して所定の画質を維持できなくなる虞がある。
【００１１】
また、像担持体をクリーニングするクリーニングユニットを冷却するために、上記受熱部を当該ユニットに当接又は圧接させた場合、その当接又は圧接によって像担持体に対するクリーニングブレードの接触圧や接触角度が変化すると、クリーニング性が低下したり、クリーニング機能が発揮できなくなったりする虞がある。例えば、クリーニングブレードの接触圧が小さくなると、像担持体上のトナー等が十分に掻き取れない状態となるので、形成される画像が汚れたり、繰り返し使用すると粉塵が詰まって装置が停止したりする虞がある。また、逆に接触圧が大きくなると、クリーニングブレードの捲れが生じ、クリーニングブレードや像担持体（中間転写ベルト）などの破損を引き起こす虞がある。
【００１２】
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、受熱部を被冷却部に当接させることによる弊害を防止することができる画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、像担持体と、当該像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体を有する現像ユニットと、当該現像ユニットを前記像担持体に対して位置決めする位置決め手段と、前記現像ユニットに当接可能に配設された受熱部を有する冷却装置とを備えた画像形成装置において、前記受熱部と前記現像ユニットとの当接方向を、前記像担持体と前記現像剤担持体との対向方向に対して略直交するように構成したものである。
【００１４】
本発明は、受熱部と現像ユニットの当接方向と、像担持体と現像剤担持体の対向方向を、互いに略直交するように構成したことにより、現像ユニットが受熱部との当接によって主として受ける力の方向を、上記対向方向に対して略直交する方向に作用させることができる。これにより、現像ユニットが受熱部との当接によって変位しても、像担持体と現像剤担持体との対向方向の位置関係がそれの影響を受けにくくなる。従って、像担持体と現像剤担持体との対向方向の位置関係を高精度に維持することができるので、高画質の画像形成が可能となる。また、本発明は、上記当接方向と上記対向方向を略直交にするだけでよいので、現像ユニットの位置を高精度に維持するための複雑な機構などは必要ない。このため、構造を簡素化することができると共に装置の小型化も図れる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記受熱部を前記現像ユニットに加圧する加圧手段を備えたものである。
【００１６】
加圧手段によって受熱部を現像ユニットに加圧することによって、受熱部の現像ユニットに対する当接面積を大きく確保することができ、冷却効果が向上する。このように、受熱部を現像ユニットに加圧する場合は、現像ユニットは受熱部からの押圧力を受けて変位しやすくなるが、上記のように、受熱部と現像ユニットの当接方向と、像担持体と現像剤担持体の対向方向を、互いに略直交するように構成したことにより、像担持体と現像剤担持体との対向方向の位置関係を高精度に維持することができる。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットを複数備え、前記冷却装置は各現像ユニットに当接可能な１つの前記受熱部を有するものである。
【００１８】
１つの受熱部を各現像ユニットに当接させる構成は、各現像ユニットに対して受熱部を１つずつ当接させる構成に比べて、構造を簡素化することができると共に、部品点数の削減を図ることができる。また、この場合、装置全体の剛性、特に画像形成部の剛性が向上するため、画像形成能力の安定化を図ることができ信頼性が向上する。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段を備え、当該潜像形成手段と前記現像ユニットの両方に前記受熱部を当接可能に構成したものである。
【００２０】
受熱部を現像ユニット以外に潜像形成手段にも当接させることにより、現像ユニットと併せて潜像形成手段も冷却することができる。これにより、色ずれ等の画像不良をより効果的に抑制することができ、高画質な画像形成が可能となる。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットを上下方向に複数並設し、各現像ユニットに対する前記冷却装置の冷却能力を、上側に配設した前記現像ユニットほど高くなるように構成したものである。
【００２２】
画像形成装置内で暖められた空気は、装置内の上部へ溜まる。従って、複数の現像ユニットを上下方向に並設した場合は、上側に配設した現像ユニットほど温度上昇しやすくなる。そのため、上側に配設した現像ユニットほど、受熱部の冷却効果を高くすることによって、各現像ユニットをその配設位置によらずより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことが可能となる。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットを複数備えると共に、熱によって記録媒体に画像を定着させる定着装置を備え、各現像ユニットに対する前記冷却装置の冷却能力を、前記定着装置に近い位置に配設した前記現像ユニットほど高くなるように構成したものである。
【００２４】
定着装置に近い現像ユニットほど温度が高くなりやすい傾向にある。そのため、定着装置に近い位置に配設した現像ユニットほど、受熱部の冷却効果を高くすることによって、各現像ユニットをその配設位置によらずより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことが可能となる。
【００２５】
請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記像担持体と前記現像ユニットをそれぞれ複数備えると共に、各像担持体から転写された画像を記録媒体に転写する中間転写回転体と、熱によって記録媒体に画像を定着させる定着装置と、定着後の記録媒体を両面印刷のために再び前記中間転写回転体へ搬送する両面印刷用搬送装置を備え、各現像ユニットに対する前記冷却装置の冷却能力を、前記中間転写回転体の記録媒体への転写位置を始点として回転方向の上流側に配設された前記現像ユニットほど高くなるように構成したものがある。
【００２６】
両面印刷を行う場合、定着装置で加熱された記録媒体が、再び中間転写回転体の画像転写位置へ搬送され、そこで中間転写回転体に接触するため、中間転写回転体が温度上昇する。そして、その中間転写回転体の温度上昇部が、中間転写回転体の回転に伴って、現像ユニットに接近することにより、現像ユニットが温度上昇する。このとき、中間転写体の温度上昇部が接近する順番が早い現像ユニットほど温度上昇しやすい。言い換えれば、中間転写回転体の記録媒体への転写位置を始点として回転方向の上流側に配設された現像ユニットほど、温度上昇が顕著となる。そのため、前記回転方向の上流側に配設された現像ユニットほど、受熱部の冷却効果を高くすることによって、各現像ユニットをその配設位置によらずより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことが可能となる。
【００２７】
請求項８の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記冷却装置は、前記受熱部と、冷却液を冷却する冷却部と、前記冷却液を搬送するための流路と、当該流路を介して前記冷却部から前記受熱部へ冷却液を搬送する冷却液搬送手段とを備えたものである。
【００２８】
上記のような液冷式の冷却装置は、空冷式の冷却装置よりも設置スペースを小さくすることができる利点がある。このため、小型化のために内部が高密度化した画像形成装置には、液冷式の冷却装置が好適である。また、一般に、水の定積熱容量は空気の３０００倍以上である。このため、液冷式の冷却装置は少ない流量で大きな熱量を移送することができ、空冷式の冷却装置に比べて効率の良い冷却が可能である。
【００２９】
請求項９の発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットと前記冷却装置を一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能に構成したものである。
【００３０】
現像ユニットと冷却装置を一体的に着脱可能に構成したことにより、現像ユニットと冷却装置のメンテナンス等が容易となる。また、着脱時に、冷却装置を構成する部品同士を分離する必要がないので、分離箇所からの冷却液漏れの虞もなく、信頼性が向上する。
【００３１】
請求項１０の発明は、請求項８又は９に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットを複数備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットから順に、前記受熱部に前記冷却液を搬送するように構成したものである。
【００３２】
温度が高くなりやすい現像ユニットから順に、受熱部に冷却液を搬送することにより、温度が高くなりやすい現像ユニットほど、受熱部による冷却効果を高めることができる。これにより、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。
【００３３】
請求項１１の発明は、請求項８から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットを複数備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、前記受熱部との当接面積を大きくするように構成したものである。
【００３４】
温度上昇しやすい現像ユニットほど、受熱部との当接面積を大きくすることにより、受熱部による冷却効果を高めることができる。これにより、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。
【００３５】
請求項１２の発明は、請求項８から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットを複数備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、前記受熱部に搬送する前記冷却液の単位時間当たりの流量を多くするように構成したものである。
【００３６】
温度上昇しやすい現像ユニットほど、受熱部に搬送する冷却液の単位時間当たりの流量を多くすることにより、受熱部による冷却効果を高めることができる。これにより、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。
【００３７】
請求項１３の発明は、請求項８から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像ユニットを複数備えると共に、各現像ユニットに対応させて前記冷却部を１つずつ配設し、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、対応した前記冷却部の冷却効果を高くなるように構成したものである。
【００３８】
温度上昇しやすい現像ユニットほど、対応した冷却部の冷却効果を高くなるように構成したことにより、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。
【００３９】
請求項１４の発明は、請求項１３に記載の画像形成装置において、前記冷却部は、前記冷却液を放熱させるラジエータを備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、対応した前記ラジエータのサイズを大きくしたものである。
【００４０】
温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、対応したラジエータのサイズを大きくしたことにより、ラジエータの放熱量を多くすることができる。これにより、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。
【００４１】
請求項１５の発明は、請求項１３又は１４に記載の画像形成装置において、前記冷却部は、前記冷却液を放熱させるラジエータと、当該ラジエータに送風する冷却ファンとを備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、対応した前記冷却ファンの風量を多くするように構成したものである。
【００４２】
温度上昇しやすい現像ユニットほど、対応した冷却ファンの風量を多くすることにより、ラジエータの放熱量を多くすることができる。これにより、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。
【００４３】
請求項１６の発明は、像担持体と、当該像担持体に当接してクリーニングするクリーニング部材を有するクリーニングユニットと、当該クリーニングユニットを前記像担持体に対して位置決めする位置決め手段と、前記クリーニングユニットに当接可能に配設された受熱部を有する冷却装置とを備えた画像形成装置において、前記受熱部と前記クリーニングユニットとの当接方向を、前記像担持体と前記クリーニング部材との当接方向に対して略直交するように構成したものである。
【００４４】
本発明では、受熱部とクリーニングユニットとの当接方向を、像担持体とクリーニング部材との当接方向に対して略直交するように構成したことにより、クリーニングユニットが受熱部との当接によって主として受ける力の方向を、上記クリーニング部材の当接方向に対して略直交する方向に作用させることができる。これにより、クリーニングユニットが受熱部との当接によって変位しても、像担持体とクリーニング部材との当接方向の位置関係がそれの影響を受けにくくなる。従って、像担持体とクリーニング部材との当接方向の位置関係を高精度に維持することができるので、クリーニング性を良好に維持することが可能となる。また、本発明は、上記受熱部の当接方向と上記クリーニング部材の当接方向を略直交にするだけでよいので、クリーニングユニットの位置を高精度に維持するための複雑な機構などは必要ない。このため、構造を簡素化することができると共に装置の小型化も図れる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、簡単な構成により、像担持体と被冷却部（現像ユニット又はクリーニングユニット）との対向方向又は当接方向の位置関係を高精度に維持することができるので、装置の小型化を図りつつ高画質の画像形成を実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１に係る中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】画像形成ユニットの手前側斜視図である。
【図３】画像形成ユニットの奥側斜視図である。
【図４】現像ローラの両端に金属ローラを設けた構成を示す概略構成図である。
【図５】冷却装置の概略平面図である。
【図６】受熱部の概略図である。
【図７】本発明の実施例２に係る冷却装置の概略図である。
【図８】本発明の実施例３に係る冷却装置の概略図である。
【図９】本発明の実施例４に係る冷却装置の概略図である。
【図１０】本発明の実施例５に係る画像形成装置の一部を示す概略図である。
【図１１】本発明の実施例６に係る画像形成装置の一部を示す概略図である。
【図１２】上記実施例６の変形例を示す概略図である。
【図１３】本発明の実施例７に係る画像形成装置の一部を示す概略図である。
【図１４】上記実施例７の変形例を示す概略図である。
【図１５】本発明の実施例８に係る構成を概念化して示した図である。
【図１６】図１に示す複数の画像形成ユニットのうち、１つの画像形成ユニットを示した図である。
【図１７】受熱部と現像ユニットの当接方向を説明するための図であって、（ａ）は受熱部と現像ユニットの当接状態の一例を示し、（ｂ）は前記当接状態の他の例を示す。
【図１８】図１０に示す複数の画像形成ユニットのうち、１つの画像形成ユニットを示した図である。
【図１９】本発明の実施例９に係る画像形成装置の一部を示す概略図である。
【図２０】直接転写タンデム方式のカラー画像形成装置を示す図である。
【図２１】従来の画像形成装置における受熱部と現像ユニットの当接状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００４７】
図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略図である。
図１に示す画像形成装置は、カラー画像形成装置であり、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色の画像を形成する４つの画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを並設した画像形成部１を備えている。各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、像担持体としてのドラム状の感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、帯電手段としての帯電ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、現像手段としての２成分現像方式の現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、クリーニング手段としてのドラムクリーニングユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ等を、図示しない枠体に一体的に収容している。これら画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成され、一度に消耗部品を交換できるようになっている。また、画像形成装置の上部には、原稿を読み取る読取装置７が配設されている。
【００４８】
上記画像形成部１の上方には、潜像形成手段としての露光ユニット６が配設されている。この露光ユニット６から発されたレーザ光は、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに照射されるようになっている。画像形成部１の下方には、転写ユニット８が配設されている。転写ユニット８は、中間転写回転体としての中間転写ベルト９と、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ等を有する。中間転写ベルト９は複数のローラに掛け渡され、それらローラのうちの１つが駆動ローラとして回転駆動することによって、中間転写ベルト９は図の矢印の方向に周回走行（回転）するように構成されている。４つの一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、上記感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに対向する位置で中間転写ベルト９の内周面に接触している。これら一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの中間転写ベルト９への接触によって、中間転写ベルト９は各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと接触し、その接触部において一次転写ニップを形成している。
【００４９】
転写ユニット２の下方には二次転写手段としての二次転写装置１４が配設されている。二次転写装置１４は、図示しない電源によって電圧が印加される二次転写ローラ１２を有し、その二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト９を掛け渡したローラの１つである対向ローラ１３に対向した位置で中間転写ベルト９の外周面に接触している。この二次転写ローラ１２と中間転写ベルト９が接触する接触部において二次転写ニップが形成されている。
【００５０】
二次転写装置１４の図の右方には、記録用紙を収容した図示しない給紙カセットから記録用紙を１枚ずつ二次転写装置１４へ給紙する給紙ユニット１７が配設されている。また、二次転写装置１４の図の左方には、記録媒体としての記録用紙に画像を定着するための定着装置１５が配設されている。この定着装置１５と二次転写装置１４との間には記録用紙を定着装置１５へ搬送するための搬送ベルト１６が配設してある。また、定着装置１５の図の左方には、定着装置１５を通過した記録用紙を機外又は両面印刷用搬送装置１８へ搬送する排紙ユニット１９が配設されている。
【００５１】
以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。なお、以下の説明において、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の識別を表す添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは便宜的に省略する。
【００５２】
まず、図示しない原稿台又はコンタクトガラス等に原稿をセットし、読取装置７によって原稿の画像情報を読み取る。この原稿の読み取りに並行して、各感光体２が図示しない駆動装置によって図の反時計回りに回転駆動され、各感光体２の表面が帯電ユニット３によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体２の表面には、露光ユニット６からレーザ光がそれぞれ照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像ユニット４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として可視像化される。
【００５３】
中間転写ベルト９を張架する駆動ローラが回転駆動することにより、中間転写ベルトは図の矢印で示す方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体２に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト９上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト９はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。
【００５４】
給紙ユニット１７によって送り出された記録用紙は、一対のレジストローラ２０によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト９との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２に、中間転写ベルト９上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、二次転写ニップに転写電界が形成される。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト９上のトナー画像が記録用紙上に一括して転写される。トナー画像が転写された記録用紙は定着装置１５へと搬送され、記録用紙が定着装置１５を通過する際に熱と圧力が加えられてトナー画像が熔融されて定着される。トナー画像が定着された記録用紙は、排紙ユニット１９によって機外へと排出される。
【００５５】
また、両面印刷を行う場合は、記録用紙を機外へ排出せずに、記録用紙を排紙ユニット１９から両面印刷用搬送装置１８へと搬送する。記録用紙は両面印刷用搬送装置１８を通過する間に表裏反転され再び二次転写ニップへと案内される。そして、上記と同様にして、記録用紙の裏面に画像の転写と定着を行った後、記録用紙を機外へと排出する。
【００５６】
なお、トナー画像が転写された後の各感光体２の表面に付着する残留トナーは、各ドラムクリーニングユニット５によって感光体２の表面から除去され、次いで、その表面が図示していない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００５７】
以上の説明は、記録用紙にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの画像形成ユニット１０のいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの画像形成ユニット１０を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００５８】
図２は、上記各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの１つの手前側斜視図であり、図３は、その画像形成ユニットの奥側斜視図である。なお、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは同様の構成となっているので、図２及び図３において、各色の識別を表す添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは便宜的に省略している。
【００５９】
図２に示すように、感光体２は、感光層が塗工された感光管２１と、手前側フランジ２２と、奥側フランジ２３とで構成されている。感光体２の手前側フランジ２２と奥側フランジ２３とが、画像形成ユニット１０の枠体３０に回転可能に支持されている。詳しくは、感光体２の支持軸であるドラム軸２４が、位置決め手段としての前位置決め板３１と奥位置決め板３２のそれぞれに設けた軸受に回転可能に嵌合している。これにより、感光体２が位置決めされる。また、感光体２のドラム軸２４の一端には、感光体２を回転駆動させる感光体モータ２５が取り付けられている。
【００６０】
現像ユニット４は、画像形成ユニット１０の枠体３０に仮位置決めされた後、前位置決め板３１と奥位置決め板３２によって位置決めされている。現像ユニット４は、現像剤担持体としての現像ローラ４０を有しており、現像ローラ４０の図示しないローラ軸が、各位置決め板３１，３２に設けた軸受に回転可能に嵌合している。また、各位置決め板３１，３２には、それぞれ長孔より成る従基準孔が形成され、これら従基準孔には、現像ユニット４の両端部に固定された従基準ピン３３が嵌合している。このように、従基準ピン３３が従基準孔に嵌合することによって、現像ユニット４の現像ローラ４０の中心軸線回りの回転が規制される。
【００６１】
各位置決め板３１，３２によって現像ローラ４０と感光体２とが支持された状態では、現像ローラ４０と感光体２との間に一定の現像ギャップが保持されている。この現像ギャップを所定の間隔で維持することにより、感光体２に高品質なトナー画像を現像することができる。
【００６２】
また、図４に示すように、現像ローラ４０の両端に金属ローラ４１，４２を設け、これら金属ローラ４１，４２を感光体２のフランジ２２，２３に当接させて、現像ローラ４０と感光体２とが所定の現像ギャップを介して位置決めされるように構成してもよい。
【００６３】
なお、上記各位置決め板３１，３２は、コスト低減及び軽量化の観点から樹脂で形成することが好ましいが、金属を適用してもよい。
【００６４】
ところで、近年、画像形成装置の小型化の要請から、装置内が高密度化しつつある。本発明に係る画像形成装置においても小型化が図られており、装置内が高密度化している。そのため、図１に示すように、定着装置１５を転写ユニット８の下方へもぐり込ませて配設しており、中間転写ベルト９が定着装置１５に対して近接した構成となっている。
【００６５】
このように、中間転写ベルト９が定着装置１５に対して近接して配設されると、定着装置１５の熱によって中間転写ベルト９に変形が生じ、色ずれ等の画像不良が発生する虞がある。また、このような画像不良は、画像形成装置の高速化に伴って装置内の発熱量が増大すると、顕著となる傾向にある。また、両面印刷を行った場合は、定着装置１５で加熱された記録用紙が、再び中間転写ベルト９の二次転写位置へ搬送され、そこで中間転写ベルト９に接触するため、さらに中間転写ベルト９が温度上昇し、画像形成を良好に行うにはより厳しい条件となる。また、中間転写ベルト９を介して感光体２や現像ユニット４にも熱が伝達されるため、感光体２や現像ユニット４の温度上昇も招く。これらの温度上昇によって、トナーの帯電量低下に伴う画像濃度異常や、溶融したトナーが感光体や現像ローラ等に固着することによる画像の濃度ムラ等が発生しやすくなる。
【００６６】
そこで、図１に示すように、定着装置１５と中間転写ベルト９との間に断熱装置５０を配設している。断熱装置５０は、主として、受熱部材としての受熱板５１と、伝熱手段（熱輸送手段）としてのヒートパイプ５２と、放熱部材としての放熱板５３と、ダクト５４及び図示しない排気ファンによって構成されている。受熱板５１は、熱を吸収しやすい材料によって形成されており、発熱源である定着装置１５とその熱の影響から保護したい保護対象部である転写ユニット８との間に配設されている。ヒートパイプ５２の一端部（下端部）は受熱板５１の下面に付設され、他端部は放熱板５３に付設されている。放熱板５３は、熱を放出しやすい材料によって形成されており、ダクト５４内に配設されている。本実施例では、ダクト５４は画像形成装置の前面から背面に渡って延設されている。ダクト５４の装置前面側の端部には空気流入口が設けられ、装置背面側の端部には排気口が設けられている。また、その排気口には図示しない排気ファンが設けてある。
【００６７】
以上のように構成された断熱装置５０は、定着装置１５からの熱を受熱板５１で受け、その熱がヒートパイプ５２によって放熱板５３まで伝達される。そして、放熱板５３から熱が放出され、放出された熱は図示しない排気ファンよって機外に排出される。なお、排気ファンを設けず、自然冷却とすることも可能である。このように、定着装置１５から発された熱を転写ユニット８の手前で受熱板５１によって吸収し、その熱を機外に排出することによって、定着装置１５の熱による転写ユニット８の温度上昇を抑制するようにしている。また、転写ユニット８の温度上昇が抑制されることによって、感光体２や現像ユニット４の温度上昇も抑制される。これにより、中間転写ベルト９の変形による画像の位置ずれや、トナーの帯電量低下に伴う画像濃度異常、トナーの固着による画像の濃度ムラ等の不具合を未然に防止している。
【００６８】
また、各現像ユニット４は、現像ユニット４内に収容された現像剤（トナー）を攪拌搬送する現像剤攪拌搬送部材や、現像剤を現像領域に搬送する前に現像ローラ上に担持されている現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材を有している（図示省略）。現像剤攪拌搬送部材によって現像剤を攪拌搬送した際、又は現像剤規制部材によって現像剤の層厚を規制した際に、現像剤攪拌搬送部材又は現像剤規制部材と現像剤との摺接による摩擦熱や、現像剤同士の摺接による摩擦熱によって、現像ユニット４内の温度が上昇する。現像ユニット４内の温度が上昇すると、トナーの帯電量低下に伴う画像濃度異常や、トナーが現像ローラや現像剤規制部材等に固着することによる濃度ムラ等が発生する虞がある。特に、画像定着時の消費エネルギーの低減の目的で溶融温度の低いトナーを用いた場合は、トナーが溶融しやすいため、上記トナーの固着が生じやすくなる。また、印刷スピードを高速化した場合は、現像ユニット４が高温になりやすいため、上記のような画像不良が生じやすくなる。
【００６９】
そのため、本発明に係る画像形成装置は、各現像ユニット４を冷却する冷却装置を備えている。
【００７０】
図５は、上記冷却装置の概略平面図である。ここでは、冷却装置として液冷式の冷却装置を用いている。
図５に示すように、冷却装置６０は、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの下側に配設された４つの受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋと、３つの冷却部６２と、冷却ポンプ６４と、リザーブタンク６５と、これらを連結する流路としての循環パイプ６３とを備えている。
【００７１】
上記冷却部６２は、冷却液を冷却する冷却手段である。各冷却部６２は、放熱手段としてのラジエータ６６及び冷却ファン６７等を有する。ラジエータ６６は、熱伝導率が高いアルミニウム等で構成された収容部を有する。この収容部内に冷却液を収容することにより、冷却液を放熱させて冷却するようになっている。冷却ファン６７は、ラジエータ６６に送風することによって、ラジエータ６６の放熱効果を高めるためのものである。また、この実施例では、３つのラジエータ６６と、４つの受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋと、冷却ポンプ６４と、リザーブタンク６５とが、循環パイプ６３によって直列に連結されている。
【００７２】
冷却部６２は１又は２つでもよいし、４つ以上であっても構わない。冷却部６２を複数備えることで、各冷却部６２の冷却効果が比較的低くても、十分な冷却効果を発揮することが可能である。複数の冷却部６２によって冷却する場合は、１つの冷却部６２によって冷却する場合に比べて、１つ当たりの放熱面積を小さくすることができ、結果的に小型化を図ることが可能となる。また、この実施例では、冷却部６２ごとに冷却ファン６７を設けているが、１つの冷却ファン６７によって各ラジエータ６６に外気を供給するように構成してもよい。
【００７３】
上記冷却ポンプ６４は、冷却液を循環パイプ６３を介して各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋと各冷却部６２との間で循環させる冷却液搬送手段である。この場合、冷却液は冷却ポンプ６４によって図の矢印の方向に循環される。また、上記リザーブタンク６５は、余剰の冷却液を貯留するためのタンクである。
【００７４】
熱輸送媒体としての冷却液は、水を主成分としている。ここでは、冷却液に、凍結温度を下げるためのプロピレングリコールやエチレングリコールなどを添加したり、金属製の部品の錆を防止するための防錆剤（例えば、リン酸塩系物質：リン酸カリ塩、無機カリ塩等）を添加したりして使用している。
【００７５】
図６は、上記受熱部６１の概略図である。なお、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋはそれぞれ同様に構成されているため、図６において、各色の識別を表す添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは便宜的に省略している。
【００７６】
図６に示すように、受熱部６１は、冷却液を通すための管路６８と、その管路６８を収容したケース６９を有している。管路６８及びケース６９は、熱伝導性の高い部材によって形成されている。例えば、熱伝導率が４００［Ｗ／ｍＫ］程度の銅、あるいは熱伝導率が２００［Ｗ／ｍＫ］程度のアルミニウムを、管路６８及びケース６９の材料として適用可能である。また、熱伝導率のより高い銀や金等の材料を管路６８及びケース６９に適用してもよい。管路６８はケース６９内でＵ字状に屈曲しており、ケース６９の一端部から管路６８の両端部６８ａ，６８ｂが突出している。突出した両端部６８ａ，６８ｂには、それぞれ循環パイプ６３が接続されている。
【００７７】
図１に示すように、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋは、各色の現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの下面に当接して配設されている。さらに、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋは、図示しないバネ等の加圧手段によって、各色の現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに加圧されている。これにより、受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋを現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに圧接（密着）させることができ、これらの当接面積（受熱面積）を大きくして、冷却効果を向上させている。
【００７８】
また、受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋを現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに圧接させる場合は、循環パイプ６３を、ゴムチューブや樹脂チューブなどの柔軟性や可撓性を有する部材で構成することが好ましい。循環パイプ６３を柔軟性や可撓性を有する部材で構成することにより、圧接時の受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋの変位に追随して循環パイプ６３が変形することができる。このため、受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋから循環パイプ６３が外れてしまうなどの不具合を防止することができる。ただし、循環パイプ６３の全体をゴムチューブなどで構成しなくてもよい。循環パイプ６３の一部を金属製の配管で構成した方が、水分透過性を極力抑えることができる点で好ましい。
【００７９】
以下、上記冷却装置６０の動作について説明する。
ラジエータ６６で冷却された冷却液を、冷却ポンプ６４によって各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋへ順次送る。冷却液は各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋを通過する間に各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋから熱を吸収し、再び、ラジエータ６６へと戻される。そして、ラジエータ６６で冷却液を放熱させて冷却する。冷却ファン６７によってラジエータ６６に送風することにより、ラジエータ６６の放熱効果を高めることができる。また、所望する放熱量に応じて、冷却ファン６７の駆動・停止を切換可能に構成してもよい。あるいは、放熱量に応じて、冷却ファン６７の回転速度を調整可能に構成してもよい。このように冷却液を循環させて各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを冷却することにより、画像濃度異常や濃度ムラ等の不具合の発生を抑制することができる。
【００８０】
また、液冷式の冷却装置は、空冷式の冷却装置よりも設置スペースを小さくすることができる利点がある。このため、本実施例のような内部が高密度化した画像形成装置には、液冷式の冷却装置が好適である。また、一般に、水の定積熱容量は空気の３０００倍以上である。このため、液冷式の冷却装置は少ない流量で大きな熱量を移送することができ、空冷式の冷却装置に比べて効率の良い冷却が可能である。
【００８１】
上述したように、両面印刷を行うと、定着装置１５で加熱された記録用紙が、二次転写部で中間転写ベルト９を暖めるため、その後の中間転写ベルト９の回転に伴って、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋや現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋも温度上昇する。このとき、中間転写ベルト９の暖められた箇所は、感光体２Ｙ、感光体２Ｍ、感光体２Ｃ、感光体２Ｋの順に（図１の左側の感光体から順に）接触するので、接触する順番が早い感光体、及びその感光体に対向する現像ユニットほど温度上昇が高くなりやすい。そのため、温度上昇が高くなりやすい現像ユニットほど、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋによる冷却効果を高くすることが望ましい。言い換えれば、各現像ユニットに対する冷却能力を、中間転写ベルト９の記録用紙への転写位置（二次転写位置）を始点として回転方向の上流側に配設された現像ユニットほど高くなるように構成することが望ましい。
【００８２】
そこで、本実施例では、温度が高くなりやすい現像ユニットに当接した受熱部から順に（図５において６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋの順に）冷却液を送るようにしている。このように冷却液を送ることによって、温度上昇しやすい現像ユニットほど、冷却液が冷えた状態で受熱部に送られるようになり、受熱部の冷却効果を高くすることができる。これにより、各現像ユニットをその配設位置によらずより均一な温度に冷却することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。また、温度が高くなりやすい現像ユニットほど、受熱部の受熱面積を大きくすることによっても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００８３】
また、定着装置１５の近くに配設された現像ユニットほど、温度が高くなりやすい傾向にある。そのため、定着装置１５に近い現像ユニットほど、受熱部の冷却効果を高くするようにしてもよい。
【実施例２】
【００８４】
図７は、本発明の実施例２に係る冷却装置の概略図である。
上記本発明の実施例１では、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋを直列に連結していたが、図７に示す実施例２のように、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋを並列に連結してもよい。また、この場合、上記と同様に、温度が高くなりやすい現像ユニットほど、受熱部の受熱面積を大きくすることによって、各現像ユニットをその配設位置によらずより均一な温度に冷却することが可能である。
【実施例３】
【００８５】
図８は、本発明の実施例３に係る冷却装置の概略図である。
図８に示すように、本発明の実施例３では、複数の冷却部６２と複数の受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋが交互に直列に連結されている。すなわち、各冷却部６２によって冷却された冷却液は、対応した受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋに冷却液を供給するまでにそれ以外の受熱部６１には冷却液を供給しないようになっている。また、複数の冷却部６２を、図７に示す並列に連結した各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋに対応させて配設してもよい。これらの場合、冷却部６２ごとに、ラジエータ６６のサイズ（放熱量）を異ならせたり、ラジエータ６６に送風する冷却ファン６７の風量を異ならせたりすることによって、各現像ユニットに対する冷却効果に差をもたせることが可能である。従って、温度が高くなりやすい現像ユニットに対応して配設された冷却部６２ほど、その冷却効果を高めることによって、各現像ユニットをその配設位置によらずより均一な温度に冷却することが可能である。また、この実施例において、上記と同様に、温度が高くなりやすい現像ユニットほど、受熱部の受熱面積を大きくすることによっても、上記と同様の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００８６】
図９は、本発明の実施例４に係る冷却装置の概略図である。
図９に示すように、本発明の実施例４では、２つの現像ユニット４Ｙ，４Ｍを冷却する第１の冷却装置６０ａと、別の２つの現像ユニット４Ｃ，４Ｋを冷却する第２の冷却装置６０ｂを設けている。この場合、２つの冷却装置６０ａ，６０ｂの循環パイプ６３は独立しているので、それぞれの冷却液の単位時間当たりの流量（流速）を異ならせることができる。例えば、図の左側２つの現像ユニット４Ｙ，４Ｍの方が、図の右側２つの現像ユニット４Ｃ，４Ｋよりも温度上昇しやすい場合は、第１の冷却装置６０ａの流量又は流速を第２の冷却装置６０ｂの流量又は流速よりも多く又は速くすることによって、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することができる。さらに、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋごとに、冷却液の流量又は流速を異ならせることが可能であれば、温度が高くなりやすい現像ユニットに配設した受熱部ほど、流量を多くする、又は流速を速くすることによって、各現像ユニットをより均一な温度に冷却することが可能である。また、各冷却装置６０ａ，６０ｂにおいて、ラジエータ６６のサイズ（放熱量）を異ならせたり、ラジエータ６６に送風する冷却ファン６７の風量を異ならせたりすることによっても、冷却効果に差をもたせることが可能である。また、温度が高くなりやすい現像ユニットほど、受熱部の受熱面積を大きくしてもよい。
【００８７】
以上、本発明の実施例２〜４に係る冷却装置について説明したが、上記説明した構成以外は実施例１と同様の構成となっているので説明を省略する。なお、図７〜図９において、図５と同一の符号は同じ部材又は装置を示す。
【実施例５】
【００８８】
図１０は、本発明の実施例５に係る画像形成装置の一部を示す概略図である。
上記図１に示す実施例では、４つの画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは横方向（図の左右方向）に並んで配設されているが、図１０に示す実施例５では、４つの画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが縦方向（図の上下方向）に並んで配設されている。この画像形成装置においても、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを冷却するための受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋを設けている。この場合、各受熱部６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋは、対応する現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの図の右端面に当接して配設されている。
【００８９】
また、図１０に示す画像形成装置は、図１に示す画像形成装置と同様に、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、帯電ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ等を有する画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、露光ユニット６と、中間転写ベルト９を有する転写ユニット８と、二次転写ローラ１２と、定着装置１５等を備えている。なお、その他の構成や動作については、図１において説明した実施例と同様であるので説明を省略する。
【００９０】
ところで、画像形成装置内で定着装置１５等によって暖められた空気は、装置内の上部へ溜まる。従って、図１０に示すように、複数の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが縦方向に並んだ場合は、上側に配設した現像ユニットほど温度上昇しやすい。しかも、この場合、両面印刷を行うと、定着後の記録用紙から熱を受けた中間転写ベルト９が上側の感光体から順に接触するため、上側の現像ユニットにおいてさらに温度上昇しやすい条件となる。そのため、この実施例では、上側に配設した現像ユニットほど、受熱部の冷却効果を高くしている。これにより、各現像ユニットをその配設位置によらずより均一な温度に冷却することが可能である。なお、受熱部の冷却効果を高くする手法は、上記各実施例で挙げた手法を適宜選択して使用すればよい。
【実施例６】
【００９１】
図１１は、本発明の実施例６に係る画像形成装置の一部を示す概略図である。
図１１に示す画像形成装置は、４つの現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが横方向に並んで配設されている。上記各実施例では、４つの現像ユニットに対して受熱部を１つずつ当接させているが、実施例６では、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに対して１つの受熱部６１を当接させている。言い換えれば、ここでは、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに当接する受熱部を一体的に構成している。また、この場合、受熱部６１は、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの上面に当接するように配設されているため、受熱部６１の所定の箇所には、露光ユニット６から感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃへ照射するレーザ光を通すための貫通孔７０が形成されている。
【００９２】
図１２は、上記実施例６の変形例を示す概略図である。
この場合は、４つの現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、縦方向に並んで配設されているが、図１１に示す実施例と同様に、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに対して１つの受熱部６１を当接させている。また、受熱部６１の所定の箇所には、露光ユニット６から感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃへ照射するレーザ光を通すための貫通孔７０が形成されている。
【００９３】
上記のように、各現像ユニットに当接する受熱部を一体的に構成した場合は、複数の受熱部を独立して配設した場合に比べて、構造を簡素化することができると共に、部品点数の削減を図ることができる。また、冷却液の流路の構成も単純化することができ、圧損が少なく効率良く冷却液を循環させることができるので冷却能力が向上する。また、受熱部を一体的に構成することにより、装置全体の剛性、特に画像形成部の剛性が向上するため、画像形成能力が安定化し、信頼性の向上に繋がる。
【実施例７】
【００９４】
図１３は、本発明の実施例７に係る画像形成装置の一部を示す概略図である。
図１３に示す画像形成装置は、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを横方向に並べて配設したものである。この場合、受熱部６１を、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ以外に、露光ユニット６にも当接させている。なお、それ以外は、上記図１１に示す実施例の構成と基本的に同様に構成されている。
【００９５】
また、図１４に、上記実施例７の変形例を示す。
図１４に示す画像形成装置は、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを縦方向に並べて配設したものである。この場合も、受熱部６１を、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと露光ユニット６に当接させている。なお、それ以外は、上記図１２に示す実施例の構成と基本的に同様に構成されている。
【００９６】
上記のように、受熱部を現像ユニット以外に露光ユニットにも当接させたことにより、現像ユニットと併せて露光ユニットも冷却することができる。これにより、色ずれ等の画像不良をより効果的に抑制することができ、高画質な画像形成が可能となる。また、図１３及び１４に示す実施例では、１つの受熱部を各現像ユニットと露光ユニットに当接させた構成となっているが、各現像ユニットに対して１つずつ当接させた複数の受熱部を露光ユニットにも当接させる構成とすることも可能である。
【実施例８】
【００９７】
図１５に、本発明の実施例８を示す。
本発明の実施例８は、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと冷却装置６０とを、一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能に構成している。図１５では、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと冷却装置６０とを、図の矢印の方向に取り出す様子を示している。また、図１５において、符号６は露光ユニット、符号８は転写ユニットを示す。冷却装置６０は、上記各実施例と同様に、受熱部６１と、冷却ポンプ６４と、リザーブタンク６５と、ラジエータ６６と、これらを連結する循環パイプ６３と、冷却ファン６７によって構成されている。なお、図１５は本発明の実施例８に係る構成を概念化して示したものであり、画像形成部及び冷却装置の具体的な着脱機構などについては、図示及び説明を省略する。
【００９８】
このような構成とすることにより、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと冷却装置６０のメンテナンス等が容易となる。また、着脱時に、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと受熱部６１とを分離しなくてよいので、各現像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと受熱部６１との間に熱伝導シートや熱伝導グリス等の熱伝導部材を介在させている場合は、これらの熱伝導部材の消耗を抑制することができる。このため、熱伝導部材を介在させることによる熱伝導効果の耐久性を長期化させることができる。さらに、着脱時に、冷却装置６０を構成する部品同士を分離する必要がないので、分離箇所からの冷却液漏れの虞もなく、信頼性が向上する。
【００９９】
図１６は、図１に示す複数の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのうち、１つの画像形成ユニットを示した図である。なお、図１６において、各色の識別を表す添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは便宜的に省略している。
上述したように、現像ユニット４は感光体２に対して位置決めされており、この状態で現像ユニット４の現像ローラ４０と感光体２との間には、現像ギャップＧが保持されている。この現像ギャップＧは、詳しくは、現像ローラ４０の中心Ｏ40と感光体２の中心Ｏ2とを通る直線Ｘ上の最接近部の離間距離で設定される。
【０１００】
また、現像ユニット４の下端面には受熱部６１が当接して配設されている。すなわち、受熱部６１と現像ユニット４は図の上下方向に当接している。一方、感光体２と現像ユニット４の現像ローラ４０は互いに図の左右方向に対向している。従って、受熱部６１と現像ユニット４の当接方向と、感光体２と現像ローラ４０の対向方向は、互いに略直交するように構成されている。
【０１０１】
ここで、感光体２と現像ユニット４の「対向方向」とは、詳しくは上述の現像ローラ４０の中心Ｏ40と感光体２の中心Ｏ2とを通る直線Ｘの方向のことをいう。また、受熱部６
１と現像ユニット４の「当接方向」を、現像ユニット４が受熱部６１との当接によって主として受ける力の方向と同方向と定義する。例えば、図１７（ａ）に示すように、現像ユニット４と受熱部６１との当接面が水平面状となっている場合は、現像ユニット４の当接面が受熱部６１から受ける力ｆ１は全て図の上方へ作用するため、それらの合力で示される主として受ける力Ｆ１は、やはり図の上方向となる。従って、この場合、上記「当接方向」は、主として受ける力Ｆ１と同方向である図の上方向となる。また、図１７（ｂ）に示すように、現像ユニット４と受熱部６１との当接面が湾曲している場合は、現像ユニット４の当接面が受熱部６１から受ける力ｆ２は異なる方向となっているが、それらの合力で示される主として受ける力Ｆ２は、図の上方向となる。従って、この場合も、上記「当接方向」は、主として受ける力Ｆ１と同方向である図の上方向となる。なお、現像ユニット４と受熱部６１との当接面を湾曲させた場合の方が、当接面を平面とした場合よりも当接面積（受熱面積）を大きく確保することができ、冷却効果を向上させることができる。
【０１０２】
一方、図２１に示す従来例では、本発明と異なり、受熱部３００と現像ユニット２００の当接方向と、感光体１００と現像ローラ２１０の対向方向が、略同方向に設定されている。この場合、現像ユニット２００が受熱部３００から受ける力の方向が、現像ギャップＧの間隔方向と略同方向となるため、現像ギャップＧが変化しやすい。従って、従来例は、現像ユニット２００と受熱部３００を当接させることにより、現像ギャップＧが変化して、所定の画質を維持できなくなる虞がある。
【０１０３】
これに対し、本発明では、受熱部６１と現像ユニット４の当接方向と、感光体２と現像ローラ４０の対向方向を、互いに略直交するように構成したことにより、現像ユニット４が受熱部６１との当接によって主として受ける力の方向を、上記対向方向に対して略直交する方向に作用するようにしている。これにより、現像ユニット４が受熱部６１との当接によって変位しても、現像ギャップＧがそれの影響を受けにくくなる。従って、本発明によれば、現像ユニット４と受熱部６１とが当接することによる現像ギャップＧの変化を抑制することができ、現像ギャップＧを高精度に維持することが可能となるので、高画質の画像形成が可能となる。特に、本実施例のように、受熱部６１を加圧手段によって現像ユニット４に圧接している場合は、現像ユニット４が受ける力が大きくなり、現像ユニット４がより変位しやすくなるため、本発明のような構成とすることによって、現像ギャップＧの変動を抑制することが重要となる。また、本発明によれば、上記当接方向と上記対向方向を略直交にするだけでよいので、現像ユニット４の位置を高精度に維持するための複雑な機構などは必要ない。このため、構造を簡素化することができると共に装置の小型化も図れる。
【０１０４】
なお、図１６に示す実施例では、受熱部６１を現像ユニット４の下面に当接させているが、図１１や図１３に示す実施例のように、受熱部６１を現像ユニット４の上面に当接させることによっても、受熱部６１と現像ユニット４の当接方向と、感光体２と現像ローラ４０の対向方向を、互いに略直交させることができる。また、図１６において、複数の受熱部を有する場合を例に挙げて説明したが、図１１や図１３に示すような複数の受熱部を一体的に構成した場合も同様の作用・効果を奏する。
【０１０５】
また、図１８は、図１０に示す複数の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのうち、１つの画像形成ユニットを示した図である。なお、図１８において、各色の識別を表す添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは便宜的に省略している。
この場合、現像ユニット４の図の右端面に受熱部６１が当接して配設されている。すなわち、受熱部６１と現像ユニット４は図の左右方向に当接している。一方、感光体２と現像ユニット４は互いに図の上下方向に対向している。従って、この場合も、受熱部６１と現像ユニット４の当接方向と、感光体２と現像ローラ４０の対向方向は、互いに略直交するように構成されている。なお、上記と同様に、感光体２と現像ローラ４０の「対向方向」とは、現像ローラ４０の中心Ｏ40と感光体２の中心Ｏ2とを通る直線Ｘの方向のことをいう。また、受熱部６１と現像ユニット４の「当接方向」を、現像ユニット４が受熱部６１との当接によって主として受ける力の方向と同方向と定義する。
【０１０６】
このように、受熱部６１と現像ユニット４の当接方向と、感光体２と現像ローラ４０の対向方向を、互いに略直交するように構成したことにより、上記と同様に、現像ユニット４が受熱部６１との当接によって変位しても、現像ギャップＧがそれの影響を受けにくくすることができる。これにより、現像ギャップＧの変動を抑制することができ、高精度な現像ギャップＧの保持が可能となる。
【０１０７】
また、図１８において、複数の受熱部を有する場合を例に挙げて説明したが、図１２又は図１４に示すような複数の受熱部を一体的に構成した場合も同様の作用・効果を奏する。
【実施例９】
【０１０８】
図１９に、本発明の実施例９の構成を示す。
図１９は、画像形成装置内に配設された中間転写ベルト９の表面をクリーニングするクリーニングユニット４３の概略図である。このクリーニングユニット４３は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード４４及びクリーニングブラシ４５と、フリッカー４６と、搬送スクリュー４７と、潤滑剤塗布手段としての塗布ブラシ４８及び塗布ブレード４９等を有している。
【０１０９】
中間転写ベルト９の走行方向の上流側から下流側（図の下方から上方）に向かって順に、クリーニングブラシ４５、クリーニングブレード４４、塗布ブラシ４８、塗布ブレード４９が中間転写ベルト９の表面に当接している。また、クリーニングユニット４３は、図示しない位置決め手段によって中間転写ベルト９に対して位置決めされており、これにより、特にクリーニングブレード４４は中間転写ベルト９に対して所定の接触圧及び接触角度で当接している。
【０１１０】
中間転写ベルト９を走行させると、その表面に付着した紙粉等がクリーニングブラシ４５によって除去される。次いで、クリーニングブレード４４によって中間転写ベルト９上の残留トナーが掻き取られる。そして、紙粉やトナーが除去された中間転写ベルト９の表面に、塗布ブラシ４８によって潤滑剤が塗布され、その塗布された潤滑剤が塗布ブレード４９によって中間転写ベルト９上に伸ばされる。また、上記クリーニングブラシ４５に付着した紙粉等は、クリーニングブラシ４５に接触するフリッカー４６によって掻き出される。そして、その掻き出された紙粉や、上記クリーニングブレード４４によって除去されたトナー等は、搬送スクリュー４７によって搬送され、画像形成装置内の廃トナーと合流して集積される。
【０１１１】
また、本実施例では、搬送スクリュー４７による廃トナーの搬送動作に伴う発熱や、図示しない定着装置の熱などによって、クリーニングユニット４３内の温度が上昇して、ユニット内でトナーが溶融して固着するのを防止するため、冷却装置の受熱部６１をクリーニングユニット４３に取り付けている。この冷却装置は、上記各実施例と同様の液冷式の構成を適用可能であるので、詳しい説明は省略する。
【０１１２】
ここで、受熱部６１のクリーニングユニット４３に対する当接方向Ａは、クリーニングブレード４４の中間転写ベルト９に対する当接方向Ｂと略直交するように構成されている。このため、クリーニングユニット４３が受熱部６１との当接によって主として受ける力の方向（矢印Ａの方向）を、クリーニングブレード４４の当接方向（矢印Ｂの方向）に対して略直交する方向に作用させることができる。
【０１１３】
これにより、クリーニングユニット４３が受熱部６１との当接によって変位しても、中間転写ベルト９とクリーニングブレード４４との当接方向（矢印Ｂの方向）の位置関係がそれの影響を受けにくくなる。従って、中間転写ベルト９とクリーニングブレード４４との当接方向の位置関係を高精度に維持することができ、中間転写ベルト９に対するクリーニングブレード４４の接触圧や接触角度が変化するのを防止できるので、クリーニング性を良好に維持することが可能となる。また、受熱部６１の当接方向とクリーニングブレード４４の当接方向を略直交にするだけで、クリーニング効果とユニットの冷却の両方を実現することができるので、クリーニングユニット４３の位置を高精度に維持するための複雑な機構などは必要ない。このため、構造を簡素化することができると共に装置の小型化も図れる。
【０１１４】
なお、本実施例９では、像担持体としての中間転写ベルトをクリーニングするクリーニングユニットに本発明を適用した場合を例に説明したが、像担持体としての感光体をクリーニングするクリーニングユニットにも同様に本発明の構成を適用可能である。
【０１１５】
以上、本発明の各実施例について説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。例えば、上述の実施例では、受熱部６１と現像ユニット４の当接方向と、感光体２と現像ローラ４０の対向方向のうち、一方を上下方向（縦方向）とし、他方を左右方向（横方向）としているが、当接方向と対向方向が互いに略直交する方向であれば、特に方向は限定しない。例えば、当接方向と対向方向のうち、一方を前後方向とし、他方を左右方向としてもよい。
【０１１６】
また、上述の実施例では、現像ユニットと感光体とが位置決め板によって位置決めされ、現像ユニットが感光体と一体となった画像形成ユニットとして、画像形成装置本体に対して着脱される構成について説明したが、現像ユニットを単体で画像形成装置本体から着脱される構成であってもよい。この場合は、現像ユニットが画像形成装置本体に装着されることで、現像ユニットが画像形成装置本体に設けた位置決め手段によって位置決めされ、感光体と現像ローラとの間の現像ギャップが所定の間隔に保持される。このように、現像ユニットを単体で着脱可能な構成であっても、上記のように、受熱部と現像ユニットの当接方向と、感光体と現像ローラの対向方向を、互いに略直交するように構成したことによって、高精度な現像ギャップの保持が可能となる。
【０１１７】
また、本発明は、現像ローラと感光体との間に現像ギャップを形成して現像を行う２成分現像方式を採用した画像形成装置について説明したが、現像ローラを感光体に接触させて現像を行う１成分現像方式を採用した画像形成装置にも適用可能である。この１成分現像方式を採用した画像形成装置においても、従来例のように、受熱部と現像ユニットの当接方向と、感光体と現像ローラの対向方向（当接方向）を、略同方向に設定すると、現像ユニットに受熱部を当接又は圧接させることで、現像ローラと感光体との接触圧が高くなるなどの不具合を生じる。これに対し、本発明のように、受熱部と現像ユニットの当接方向と、感光体と現像ローラの対向方向（当接方向）を、略直交するように構成することによって、受熱部の当接による現像ローラと感光体との接触圧の上昇などを抑制することが可能である。
【０１１８】
また、本発明は、図１に示すような中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置に限らない。例えば、図２０に示すように、搬送手段としての搬送ベルト８０によって搬送される記録用紙に、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに形成した画像を直接転写する直接転写タンデム方式のカラー画像形成装置にも適用できる。また、本発明を、カラー画像形成装置に限らず、画像形成ユニット（又は感光体）を１つのみ有するモノクロ画像形成装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
２ 感光体（像担持体）
４ 現像ユニット
６ 露光ユニット（潜像形成手段）
９ 中間転写ベルト（中間転写回転体）
１５ 定着装置
１８ 両面印刷用搬送装置
３１ 前位置決め板（位置決め手段）
３２ 奥位置決め板（位置決め手段）
４０ 現像ローラ（現像剤担持体）
４３ クリーニングユニット
４４ クリーニングブレード（クリーニング部材）
６０ 冷却装置
６１ 受熱部
６２ 冷却部
６３ 循環パイプ（流路）
６４ 冷却ポンプ（冷却液搬送手段）
６６ ラジエータ
６７ 冷却ファン
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２０】
【特許文献１】特開平１０−１３３５５０号公報
【特許文献２】特開２００５−１６４９２７号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、当該像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体を有する現像ユニットと、当該現像ユニットを前記像担持体に対して位置決めする位置決め手段と、前記現像ユニットに当接可能に配設された受熱部を有する冷却装置とを備えた画像形成装置において、
前記受熱部と前記現像ユニットとの当接方向を、前記像担持体と前記現像剤担持体との対向方向に対して略直交するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記受熱部を前記現像ユニットに加圧する加圧手段を備えた請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像ユニットを複数備え、前記冷却装置は各現像ユニットに当接可能な１つの前記受熱部を有する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段を備え、当該潜像形成手段と前記現像ユニットの両方に前記受熱部を当接可能に構成した請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像ユニットを上下方向に複数並設し、各現像ユニットに対する前記冷却装置の冷却能力を、上側に配設した前記現像ユニットほど高くなるように構成した請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像ユニットを複数備えると共に、熱によって記録媒体に画像を定着させる定着装置を備え、各現像ユニットに対する前記冷却装置の冷却能力を、前記定着装置に近い位置に配設した前記現像ユニットほど高くなるように構成した請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体と前記現像ユニットをそれぞれ複数備えると共に、各像担持体から転写された画像を記録媒体に転写する中間転写回転体と、熱によって記録媒体に画像を定着させる定着装置と、定着後の記録媒体を両面印刷のために再び前記中間転写回転体へ搬送する両面印刷用搬送装置を備え、
各現像ユニットに対する前記冷却装置の冷却能力を、前記中間転写回転体の記録媒体への転写位置を始点として回転方向の上流側に配設された前記現像ユニットほど高くなるように構成した請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記冷却装置は、前記受熱部と、冷却液を冷却する冷却部と、前記冷却液を搬送するための流路と、当該流路を介して前記冷却部から前記受熱部へ冷却液を搬送する冷却液搬送手段とを備えた請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像ユニットと前記冷却装置を一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能に構成した請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像ユニットを複数備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットから順に、前記受熱部に前記冷却液を搬送するように構成した請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像ユニットを複数備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、前記受熱部との当接面積を大きくするように構成した請求項８から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記現像ユニットを複数備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、前記受熱部に搬送する前記冷却液の単位時間当たりの流量を多くするように構成した請求項８から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記現像ユニットを複数備えると共に、各現像ユニットに対応させて前記冷却部を１つずつ配設し、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、対応した前記冷却部の冷却効果を高くなるように構成した請求項８から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記冷却部は、前記冷却液を放熱させるラジエータを備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、対応した前記ラジエータのサイズを大きくした請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記冷却部は、前記冷却液を放熱させるラジエータと、当該ラジエータに送風する冷却ファンとを備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、対応した前記冷却ファンの風量を多くするように構成した請求項１３又は１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
像担持体と、当該像担持体に当接してクリーニングするクリーニング部材を有するクリーニングユニットと、当該クリーニングユニットを前記像担持体に対して位置決めする位置決め手段と、前記クリーニングユニットに当接可能に配設された受熱部を有する冷却装置とを備えた画像形成装置において、
前記受熱部と前記クリーニングユニットとの当接方向を、前記像担持体と前記クリーニング部材との当接方向に対して略直交するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
像担持体と、当該像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体を有する現像ユニットと、当該現像ユニットを前記像担持体に対して位置決めする位置決め手段と、前記現像ユニットに当接可能に配設された受熱部を有する冷却装置とを備えた画像形成装置において、
前記受熱部と前記現像ユニットとの当接方向を、前記像担持体と前記現像剤担持体との対向方向に対して略直交するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記受熱部を前記現像ユニットに加圧する加圧手段を備えた請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像ユニットを複数備え、前記冷却装置は各現像ユニットに当接可能な１つの前記受熱部を有する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段を備え、当該潜像形成手段と前記現像ユニットの両方に前記受熱部を当接可能に構成した請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像ユニットを上下方向に複数並設し、各現像ユニットに対する前記冷却装置の冷却能力を、上側に配設した前記現像ユニットほど高くなるように構成した請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像ユニットを複数備えると共に、熱によって記録媒体に画像を定着させる定着装置を備え、各現像ユニットに対する前記冷却装置の冷却能力を、前記定着装置に近い位置に配設した前記現像ユニットほど高くなるように構成した請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体と前記現像ユニットをそれぞれ複数備えると共に、各像担持体から転写された画像を記録媒体に転写する中間転写回転体と、熱によって記録媒体に画像を定着させる定着装置と、定着後の記録媒体を両面印刷のために再び前記中間転写回転体へ搬送する両面印刷用搬送装置を備え、
各現像ユニットに対する前記冷却装置の冷却能力を、前記中間転写回転体の記録媒体への転写位置を始点として回転方向の上流側に配設された前記現像ユニットほど高くなるように構成した請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記冷却装置は、前記受熱部と、冷却液を冷却する冷却部と、前記冷却液を搬送するための流路と、当該流路を介して前記冷却部から前記受熱部へ冷却液を搬送する冷却液搬送手段とを備えた請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像ユニットと前記冷却装置を一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能に構成した請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像ユニットを複数備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットから順に、前記受熱部に前記冷却液を搬送するように構成した請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像ユニットを複数備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、前記受熱部との当接面積を大きくするように構成した請求項８から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記現像ユニットを複数備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、前記受熱部に搬送する前記冷却液の単位時間当たりの流量を多くするように構成した請求項８から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記現像ユニットを複数備えると共に、各現像ユニットに対応させて前記冷却部を１つずつ配設し、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、対応した前記冷却部の冷却効果を高くなるように構成した請求項８から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記冷却部は、前記冷却液を放熱させるラジエータを備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、対応した前記ラジエータのサイズを大きくした請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記冷却部は、前記冷却液を放熱させるラジエータと、当該ラジエータに送風する冷却ファンとを備え、温度上昇しやすい前記現像ユニットほど、対応した前記冷却ファンの風量を多くするように構成した請求項１３又は１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
像担持体と、当該像担持体に当接してクリーニングするクリーニング部材を有するクリーニングユニットと、当該クリーニングユニットを前記像担持体に対して位置決めする位置決め手段と、前記クリーニングユニットに当接可能に配設された受熱部を有する冷却装置とを備えた画像形成装置において、
前記受熱部と前記クリーニングユニットとの当接方向を、前記像担持体と前記クリーニング部材との当接方向に対して略直交するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
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【図１４】
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【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１１−１３６６９（Ｐ２０１１−１３６６９Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２４２３９（Ｐ２０１０−１２４２３９）
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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