画像形成装置
【課題】潜像を可視化する現像部とは別個に現像剤収容部を設ける構成において、搬送経路を長くすることなく現像剤を短時間で効率よく冷却することができ、現像部小型化の利点を十分に活かせる画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像剤収容部４０の上面側には、現像剤収容部４０とは離れた位置にある現像部から回収された現像剤が入る現像剤排出流路４が形成されているとともに、補給トナーを供給するためのトナー供給路３１が設けられている。現像剤収容部４０内の現像剤は攪拌部剤４３により混合・攪拌されるとともに、現像剤収容部４０の外周面に設けられた冷却手段としてのペルチェ素子３９で冷却される。冷却された現像剤は、エア搬送により現像部へ戻される。
【解決手段】現像剤収容部４０の上面側には、現像剤収容部４０とは離れた位置にある現像部から回収された現像剤が入る現像剤排出流路４が形成されているとともに、補給トナーを供給するためのトナー供給路３１が設けられている。現像剤収容部４０内の現像剤は攪拌部剤４３により混合・攪拌されるとともに、現像剤収容部４０の外周面に設けられた冷却手段としてのペルチェ素子３９で冷却される。冷却された現像剤は、エア搬送により現像部へ戻される。
【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、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において、潜像担持体上の静電潜像を可視像化する現像部とは別に、現像剤収容部を設けて現像剤を循環させることで、現像部を小型にするとともに、撹拌性の優れる撹拌部材を現像剤収容部に設けることで、現像剤収容部に収容されている現像剤に対する補給トナーの混合・分散性を高め、印刷スピードが高速化した際にも高画質が得られる技術が既に知られている（特許文献１参照）。
この技術は現像部が小型であるため、大型化することなく高画質を目的とした多ステーション化（多色化）にも対応することが可能である。
しかしながら、この技術は現像部を小型化ができるメリットがある一方で、現像部の表面積が小さくなり放熱効果が低減してしまう。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置では、帯電、露光、現像、転写、定着などの各プロセスにより、記録紙上にトナーからなる画像を形成する。これらプロセスを行う際に、モータでの発熱、光源での発熱、定着器での発熱などの発熱要因が存在する。また、現像部では、感光体と現像ローラの線速差に伴い発生する発熱、現像スリーブが磁石の周囲で高速回転することで発生する渦電流による発熱や、軸受け部での発熱、現像剤を薄層形成する際のドクターブレードとの摩擦による発熱などがあり、現像部の自己発熱も大きい。
これらにより、連続プリント動作に伴って装置内温度が上昇し、現像装置内部のトナーの特性が変化し、現像剤の流動性低下やトナー凝集体の発生など問題が生じる。これらは適正な画像形成の妨げとなる。
【０００４】
従来の現像装置では、温度上昇を抑制するため、ファンによる外部空気の循環などが行われてきた。しかしながら、現像剤収容部を別に設ける構成では、現像部は小型であるため（表面積が小さいため）放熱効果が小さく、プリント動作中の現像剤の温度上昇が、現像剤収容部を別途設けない従来の現像装置に比べ、大きくなるという問題があった。さらに、上で説明したようなファンによる外部空気の循環を現像部で行うためには、循環経路を別途設ける必要があり、小型という優位性が阻害されてしまう。
特許文献１には、現像剤を冷却する目的で、空気により現像剤を搬送するとともに、装置内よりも低い温度の装置外部空気を用いることで、現像剤を冷却することが可能であることが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方式のように、搬送中に現像剤を外部空気により冷却する方式では、十分な冷却時間が得られないため、搬送経路を長くするなどの必要性が生じる。
搬送経路を長くすると空気輸送の場合、搬送効率の低下を招くため現実的ではなく、結局、現像剤を十分に冷却するという問題は解消できていなかった。
【０００６】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、現像剤収容部を別途設ける構成において、搬送経路を長くすることなく現像剤を短時間で効率よく冷却することができ、現像部小型化の利点を十分に活かせる画像形成装置の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、潜像担持体に形成されている静電潜像をトナーとキャリアとからなる現像剤により可視像処理する現像部と、該現像部から回収した現像剤を再度前記現像部の現像剤供給部に向け移送する循環部とを備え、前記循環部には、前記現像部に至る前の位置に前記現像部から回収した現像剤を収容する現像剤収容部が設けられている現像装置において、前記現像剤収容部に、該現像剤収容部に収容された現像剤を冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記冷却手段は、装置外部から冷媒を流入させる冷媒供給手段と、冷媒を前記現像剤収容部の外面に接触させながら案内する冷媒搬送経路とを有していることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記冷媒搬送経路は、前記現像剤収容部の外面を螺旋状に取り巻くように設けられていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記現像剤収容部の少なくとも一部が受熱部材で形成されており、前記冷媒が前記受熱部材と接触することで該受熱部材を冷却することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記受熱部材が、前記冷媒との接触面積を大きくするための形状を有していることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記冷媒は装置外部の空気であることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記現像剤収容部で冷却された現像剤を前記現像部の前記現像剤供給部に空気により搬送する空気搬送手段を有し、該空気搬送手段による空気搬送経路を分岐して冷媒として用いることを特徴とする。
【００１０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記現像剤収容部には、現像剤を混合・撹拌する撹拌手段が設けられていることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記冷媒を、前記現像剤収容部に収容されている現像剤の温度の低い方から高い方へと搬送することを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記現像剤収容部を現像色別に複数有し、これらの現像剤収容部は１つのケーシングで一体に連結されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記現像剤収容部は装置筐体と熱移動可能に連結されていることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項２〜１１のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、装置内の温度を検知する温度検知手段を有し、前記冷媒供給手段の動作は、前記温度検知手段により検知される装置内温度に基づきＯＮ／ＯＦＦされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現像剤収容部を冷却することで、プリント動作中における現像剤温度の上昇を抑制し、トナー凝集などの問題を起こすことなく、安定な画像形成を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。
【図２】現像剤を現像剤収容部から現像部に循環させる構成を示す斜視図である。
【図３】現像部の概要断面図である。
【図４】現像剤収容部の概要断面図である。
【図５】第２の実施形態における現像剤収容部の概要断面図である。
【図６】第３の実施形態における現像剤収容部の概要断面図である。
【図７】第４の実施形態における現像剤収容部の概要断面図である。
【図８】第５の実施形態における現像剤収容部の連結構造の概要水平断面図で、（ａ）は現像剤収容部の周囲に冷媒搬送経路を設けた例を示す図、（ｂ）は現像剤収容部の一側を装置筐体に連結した例を示す図である。
【図９】本発明に係る現像装置と現像剤収容部を有しない従来の現像装置との現像部内の現像剤の温度上昇量を比較したグラフである。
【図１０】第６の実施形態における現像部及び現像剤収容部を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線での概要断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
まず、図１乃至図４に基づいて第１の実施形態を説明する。図１は本実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
この画像形成装置８０は、カラーの画像形成装置であり、中間転写ベルト８５の下方にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応する作像ユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋが配置されている。各色作像ユニットの構成は同様であり、イエローの作像ユニット８１Ｙを代表して説明すると、潜像担持体としての感光体１、帯電部８２、現像部２、一次転写部８４、クリーニング部８３などで構成されている。
【００１５】
感光体１は帯電部８２によって一様な帯電を与えられ、次に図示しない光書き込みユニットによって、作成する画像に対応した静電潜像が感光体表面に形成され、後述する現像部によって潜像が現像されて、トナーの像が感光体上に形成される。
このようにして各作像ユニットで出来た各色のトナー像は一次転写部８４によって中間転写ベルト８５の表面に順に重ね合わせて転写される。これによって中間転写ベルト８５上にはフルカラーのトナー像が形成される。このフルカラートナー像は給紙カセット８７から供給される転写紙に二次転写部８８によって転写され、次に定着部８９を通過することで、熱によってトナーが解けて転写紙にカラー画像が定着される。符号９０は作成された画像を排出する排紙部を示している。
図１において、符号９１はエア吸引口を、９２は外部空気吸引路を、９３は除湿装置を、９４は空気取入口をそれぞれ示している。
【００１６】
通常は現像に用いられる現像剤（トナーとキャリアの混合体）は現像ユニットの中で撹拌混合されるのみであるが、本発明の構成では、感光体上の静電潜像を可視像化する現像部と離れた場所に現像剤を撹拌する現像剤収容部４０が設けられている。
現像剤収容部４０は現像剤の撹拌を確実に行い、従来と比較して、トナー濃度および帯電量の調整をより安定して行うことが可能である。これによって現像部を大型化することなく安定した画像形成を行うことが出来る。
以下、現像部と現像剤収容部とを含む現像機能に関与する全体を「現像システム」という。
【００１７】
図２は、現像システムの全体構成を示す斜視図である。現像システムは、現像部２、現像剤収容部４０、現像剤搬送手段であるロータリフィーダ５０および空気搬送手段としてのエアポンプ６０等を有している。
現像部２の内部の構成を図３に示す。現像ローラ２０はその内部に磁石を配置されており、現像剤を吸着搬送して感光体１表面の静電潜像にトナーを付着させる働きをする。
現像剤を攪拌・搬送する搬送スクリュ２１は、現像剤を図中手前から奥に搬送するように駆動される。同じく現像剤を攪拌・搬送する搬送スクリュ２２は現像剤が図中奥から手前に向かって搬送されるように回転駆動される。
搬送スクリュ２２の手前側には、現像部２から回収される現像剤を排出流路４に排出する為の現像剤排出部（穴）が設けられている。符号２５は現像ローラ２０に付着する現像剤を一定量に均す為のドクターブレードを、２３は現像部２をカバーするケーシングを示している。現像部２で現像に使用された現像剤は、図２に示すように、現像剤排出流路４中を自重により落下し、現像剤収容部４０に送り込まれる。
図２において、符号６は現像剤収容部４０で冷却した現像剤を現像部２に戻すための現像剤供給部としての現像剤投入部を、１１は搬送スクリュ２１の回転軸を、１２は搬送スクリュ２２の回転軸をそれぞれ示している。
【００１８】
現像剤収容部４０について詳細に説明する。図４は現像剤収容部４０、ロータリフィーダ５０の断面及び詳細を示す図である。
現像剤収容部４０の撹拌容器部は逆円錐型など下方に向かうほど径が細くなる形状を有しており、その上面には現像剤補給部としての現像剤補給口４が、下面には排出口７が設けられている。
現像剤収容部４０の内部である現像剤撹拌部での補給口４から、排出口７までの搬送は重力を利用していて、現像剤の落下移動中に撹拌部材４３により現像剤および補給トナーは混合・撹拌される。現像剤撹拌部にはバッファとして常に現像剤７０が存在するため、未混合の現像剤がそのまま排出されることはない。
新トナーを補給するためのトナー供給路３１内には螺旋形状のオーガ（図示せず）が設けられ、駆動源であるトナー供給モータ３２にその一端が接続され（図２参照）、回転駆動される。
これにより、図２に示すように、トナーホッパ３０内のトナーが搬送され現像剤溜まり中（現像剤収容部内）に補給され、補給されたトナーは現像剤ととともに撹拌モータ４５によって駆動する撹拌部材４３により、速やかに混合撹拌される。撹拌部材４３と撹拌モータ４５は攪拌手段を構成している。
【００１９】
図４に示すように、撹拌部材４３は、現像剤収容部４０内の中央部から径方向外側に亘る領域を攪拌する攪拌部材４３ａと、中心部を攪拌する攪拌部材（スクリュ）４３ｂとからなる。
スクリュ４３ｂは攪拌モータ４５と直結されており、撹拌部材４３ａは、減速ギヤ列７３を介して回転する。
撹拌部材４３ａは複数の線状部材により線対称に構成され、回転駆動により現像剤に動きを与え、現像剤と補給トナーの混合・撹拌を行う。線状部材は現像剤の一部を押し動かし、残りの現像剤は線状部材間の空隙を通過させることで、現像剤の混合・撹拌が促進する。
また、空隙という逃げ場があるために線状部材から現像剤へ過剰なストレスがかかることがないため、撹拌部材４３ａを高速で回転させて、撹拌性を向上させることも可能である。
撹拌部材４３は現像剤をせん断しながら回転しているために、トナーとキャリアの摩擦帯電を促し、均一なトナー帯電量を得ることもできる。
【００２０】
以上のように、線状部材を撹拌部材として用いることで、多量のトナーが補給された際にも、速やかに分散混合、帯電量の立上げを行うことが可能であり、また低ストレスであるために、現像剤を劣化させることなく、経時でトナー帯電量を安定させることから、地汚れ、トナー飛散などの品質問題を起こすことなく、安定した画像品質を保つことが可能である。
【００２１】
次に、現像剤収容部４０内の現像剤を冷却する冷却手段について説明する。本実施形態では冷却手段として、ペルチェ素子３９が現像剤収容部４０の外周面に設けられている。ペルチェ素子３９は熱を移動させる作用を有するため、現像剤収容部４０の外面側をペルチェ素子の吸熱側とすることで、現像剤収容部内の現像剤の熱を、現像剤収容部本体としての収容容器４０ａを通じて外部に熱伝導させることが可能である。
また、現像剤は撹拌部材４３により、収容容器内で効率的に分散・混合されており、中心付近の現像剤が速やかに外側に運ばれるため、短時間で容器全体を均一に冷却することが可能となっている。
現像部２と現像剤収容部４０は離れた位置に設けられているため、放出された熱が再び現像剤の温度上昇を引き起こす可能性もない。また、放出された熱はファンなどにより装置外部に速やかに排出することも可能である。
【００２２】
図５に基づいて第２の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
本実施形態では、収容容器の外周に冷媒を接触させながら案内する冷媒搬送経路３７が設けられていることを特徴としている。ここでの冷媒は、外部空気を用いており、図２に示したように、冷媒供給手段としてのポンプ６１により冷媒取り込み経路３９を通じて、装置外部の空気を取込み、冷媒供給路３５から現像剤収容部の外周へと供給される。
冷媒搬送経路３７とポンプ６１により本実施形態における冷却手段が構成されている。
現像剤収容部へ供給された冷媒（外部空気）は、図５に示す冷媒搬送経路３７を移動する際に、収容容器を通じて現像剤の熱を吸収し、吸収した熱により温度上昇した冷媒は、冷媒回収路３６から外へと排出される。この際、排出された冷媒である空気は、排気ダクトやファンになどにより、装置外部へと速やかに排出されるため、現像剤収容部近辺の温度を上昇させてしまうことはない。
【００２３】
図６基づいて第３の実施形態を説明する。
本実施形態では、収容容器４０ａの外面に径方向に突出するように、複数の薄い板からなる受熱部材としてのリブが設けられている。冷媒搬送経路３７へと運ばれた冷媒は、複数のリブにより、接触面積が増し、冷却効率を高めることが可能である。接触面積の増大化はリブに限らず他の形状の凸部形成や凹部形成でもよい。
また、通常の現像装置のケーシングに使用される樹脂は、熱伝導率が低い。熱伝導率が低いと、収容部内と冷媒循環経路と熱交換が速やかに行われないため、冷却に時間がかかってしまうとともに、冷媒に熱をあまり放熱することなく、排出してしまうため冷却効率が非常に悪い。
【００２４】
本実施形態では、現像剤収容部のケーシング（収容容器）およびリブは熱伝導率の高い受熱部材３８からなり、現像剤収容部内の現像剤の熱を冷媒搬送経路３７へと速やかに放熱することが可能となっている。
これにより、常に現像装置（現像部２）から回収された現像剤を速やかに冷却することが可能となり、十分に冷却した現像剤を現像部へと循環させるため、現像部の温度上昇も抑制することが可能となる。
受熱部材の材質としては、アルミニウムや銅などの熱伝導の高い材質を使用することが望まれるが、熱伝導率の高い材質であれば特に限定されることはない。
また、既に図４、図５で示した実施例においても現像剤収容部のケーシングに熱伝導率の高い受熱部材を用いることで、冷却効率を高めることが可能である。
【００２５】
図７に基づいて第４の実施形態を説明する。
本実施形態では、冷媒搬送経路３７が螺旋状に現像剤収容部の外面を取り巻いた構造となっている。冷媒は冷媒供給路３５から入り、一つの細い循環経路中を下から上へと螺旋を描くように上がっていき、冷媒回収路３６から外へと通過していく。
経路中では上記した実施例と同様に現像剤の熱を吸収していき、現像剤を短時間に冷却することが可能である。また、１本の細い搬送経路であるために、冷媒が不均一に行き渡ることがないだけでなく、冷媒の速度を高めることもできるため、非常に冷却効率が高まる。不均一に冷媒が行き渡ると、現像剤から熱を十分に受け取らずに排出される冷媒も存在するため、冷却効率が落ちる。
冷媒の速度が速まると、温まった冷媒は速やかに排出されるとともに、低い温度の冷媒が供給される。
【００２６】
また、本実施形態では、現像部から排出された現像剤が排出流路４から現像剤収容部４０へと供給され、下部の供給路５から現像部へと運ばれる。このため、温度の比較的高い現像剤が上部に、冷却され温度の低い現像剤が下方向に存在している。
現像剤収容部の下方向から冷媒を流入させることで、供給初期の温度の冷媒で温度の下がった現像剤を最後まで冷却することが可能であるため、現像剤収容部から排出される現像剤の温度を供給初期の冷媒の温度付近まで十分に冷却することが可能である。
上記とは逆向きに冷媒を流すと、現像剤から熱を受け取り温度の上昇した冷媒により、下部の現像剤が温められてしまうことになる。
【００２７】
図８に基づいて第５の実施形態を説明する。
図８は、複数の現像剤収容部４０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）が１つのケーシング４８で一体に連結された構成を上から見た断面で示した図である。複数の現像剤収容部が一体もしくは熱移動可能に連結されていることで、収容容器間での熱の伝達が起こるため、各ステーションでの現像剤温度を均一にすることが可能である。ケーシング４８は上記と同様の受熱部材で形成されている。
単色または限られた色のみで使用した際に、稼動していないステーションの温度上昇は起きないため、稼動して温度が上昇しているステーションの温度を稼動していない現像剤収容部で冷却することが可能となる。さらに、冷媒経路を単純化するとともに、ポンプを共通化してコストを抑制することも可能である。
【００２８】
図８（ｂ）は、現像剤収容部が装置筐体４６と連結されている例を示す図である。装置筐体４６は外部空気と常に接触している状態であり、また熱容量も大きいため、現像剤から放出された熱を装置筐体４６を通じて、外部空気へと逃がすことが可能である。
また、冷媒搬送経路３７等の冷却手段を設けず、装置筐体４６と連結するだけでもある程度の冷却効果は得られるため、簡単な構成でコストを抑制することが可能である。
【００２９】
図２及び図３に示すように、ロータリフィーダ５０に送られた現像剤はフィーダ内のロータ５２の回転に伴い、所定量の現像剤が、エアと現像剤の混相部３４に落下し、エア供給手段であるエアポンプ６０から発生した圧縮エアにより、現像剤供給流路５を通じて、現像部２に搬送される。
エアポンプ６０からのエアを供給路３３からバルブなどで分岐させ、冷媒供給路３５と接続することで、現像剤搬送エアを冷却用として用いることも可能である。これにより冷却用のポンプ６１を別途設ける必要がなく、構成を簡素化することも可能である。
【００３０】
装置内の温度を検知する温度検知手段を設け、該温度検知手段により検知される装置内温度に基づき、冷媒供給用のポンプ６１を制御（ＯＮ／ＯＦＦ）することで、必要なときのみ冷却することも可能である。
連続プリント動作時など、温度上昇が大きいときのみポンプ６１を駆動し、現像剤を冷却することで、無駄なエネルギー消費を抑制することも可能である。
【００３１】
図９は、図５に示す構成と、別途現像剤収容部を設けない従来の現像装置との現像部内の現像剤の温度上昇量を比較した図である。現像装置全体の現像剤の量はほぼ同等である（従来現像装置：本発明＝１１：１２）。
本発明の構成では、従来構成の現像剤温度上昇（飽和時）に対して３５％程度の上昇と非常に冷却効果に優れていることがわかる。また、プリント駆動時間が長時間になる条件下では、トナー凝集量が著しく増加するトナー限界温度を、従来構成では超えてしまうが、本発明（実施形態）においては長時間でもかなりの温度余裕度があり、トナー凝集体が発生することはない。
【００３２】
図１０に基づいて第６の実施形態を説明する。本実施形態では、現像部の端部に現像剤収容部が隣接して設けられていることを特徴とする。
現像部と現像剤収容部との間の現像剤の循環は、搬送スクリュ２１および２２の回転により行われる。
図１０（ａ）では、搬送スクリュ２１によって、現像剤が右側から左側へ搬送され、この一部が、図１０（ｂ）中の点線で示された位置に設けられている現像ローラ２０によって磁力で吸い上げられて吸着され、ドクターブレード（図示せず）で均一な厚さに均されてから、感光体１に接することで感光体上の静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する構成である。
搬送スクリュ２１によりスクリュ端部まで運ばれた現像剤は、端部に設けられた搬送スクリュ２２との連通口から、搬送スクリュ２２へと受け渡される。連通口を通過した現像剤および現像後の現像剤はともに搬送スクリュ２２により、図１０（ａ）中左側から右側へと搬送される。右側には現像剤収容部４０が設けられており、現像により消費された分のトナーが搬送スクリュ２１の上流付近の上部に設けられたトナー補給口３１から補給される。
【００３３】
現像剤収容部内では、線状部材で形成された撹拌部材４３が回転することにより補給トナーは現像剤と混合・撹拌される。現像剤収容部の周囲には、冷媒の搬送経路３７が覆うように設けられており、現像剤収容部内の現像剤を冷却する構成となっている。
現像剤収容部内では、複数の線状部材間の空隙を通過する現像剤と、線状部材により押し動かされる現像剤により位相差（速度差）が生じ、収容容器内で均一な混合撹拌が行われているため、現像剤の冷却も十分に均一に行われる。
混合・撹拌および冷却された現像剤は、搬送スクリュ２１へ受け渡され、再び現像ローラ２０へと供給される。現像剤収容部で冷却された現像剤が循環することで、現像部全体の温度上昇が抑制され、温度上昇によるトナーの特性変化が起こることはない。
【００３４】
上記では冷媒として外部空気を想定して説明を行ってきたが、空気よりも比熱の大きいガス、または液体を用いることで、より現像剤と冷媒との熱交換の効率を向上させることも可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 潜像担持体としての感光体
２ 現像部
６ 現像剤供給部としての現像剤投入部
３７ 冷媒搬送経路
３９ 冷却手段としてのペルチェ素子
４０ 現像剤収容部
４６ 装置筐体
４８ ケーシング
６０ 空気搬送手段としてのポンプ
６１ 冷媒供給手段としてのポンプ
７０ 現像剤
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特開２００９−１１６１９８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、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において、潜像担持体上の静電潜像を可視像化する現像部とは別に、現像剤収容部を設けて現像剤を循環させることで、現像部を小型にするとともに、撹拌性の優れる撹拌部材を現像剤収容部に設けることで、現像剤収容部に収容されている現像剤に対する補給トナーの混合・分散性を高め、印刷スピードが高速化した際にも高画質が得られる技術が既に知られている（特許文献１参照）。
この技術は現像部が小型であるため、大型化することなく高画質を目的とした多ステーション化（多色化）にも対応することが可能である。
しかしながら、この技術は現像部を小型化ができるメリットがある一方で、現像部の表面積が小さくなり放熱効果が低減してしまう。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置では、帯電、露光、現像、転写、定着などの各プロセスにより、記録紙上にトナーからなる画像を形成する。これらプロセスを行う際に、モータでの発熱、光源での発熱、定着器での発熱などの発熱要因が存在する。また、現像部では、感光体と現像ローラの線速差に伴い発生する発熱、現像スリーブが磁石の周囲で高速回転することで発生する渦電流による発熱や、軸受け部での発熱、現像剤を薄層形成する際のドクターブレードとの摩擦による発熱などがあり、現像部の自己発熱も大きい。
これらにより、連続プリント動作に伴って装置内温度が上昇し、現像装置内部のトナーの特性が変化し、現像剤の流動性低下やトナー凝集体の発生など問題が生じる。これらは適正な画像形成の妨げとなる。
【０００４】
従来の現像装置では、温度上昇を抑制するため、ファンによる外部空気の循環などが行われてきた。しかしながら、現像剤収容部を別に設ける構成では、現像部は小型であるため（表面積が小さいため）放熱効果が小さく、プリント動作中の現像剤の温度上昇が、現像剤収容部を別途設けない従来の現像装置に比べ、大きくなるという問題があった。さらに、上で説明したようなファンによる外部空気の循環を現像部で行うためには、循環経路を別途設ける必要があり、小型という優位性が阻害されてしまう。
特許文献１には、現像剤を冷却する目的で、空気により現像剤を搬送するとともに、装置内よりも低い温度の装置外部空気を用いることで、現像剤を冷却することが可能であることが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方式のように、搬送中に現像剤を外部空気により冷却する方式では、十分な冷却時間が得られないため、搬送経路を長くするなどの必要性が生じる。
搬送経路を長くすると空気輸送の場合、搬送効率の低下を招くため現実的ではなく、結局、現像剤を十分に冷却するという問題は解消できていなかった。
【０００６】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、現像剤収容部を別途設ける構成において、搬送経路を長くすることなく現像剤を短時間で効率よく冷却することができ、現像部小型化の利点を十分に活かせる画像形成装置の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、潜像担持体に形成されている静電潜像をトナーとキャリアとからなる現像剤により可視像処理する現像部と、該現像部から回収した現像剤を再度前記現像部の現像剤供給部に向け移送する循環部とを備え、前記循環部には、前記現像部に至る前の位置に前記現像部から回収した現像剤を収容する現像剤収容部が設けられている現像装置において、前記現像剤収容部に、該現像剤収容部に収容された現像剤を冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記冷却手段は、装置外部から冷媒を流入させる冷媒供給手段と、冷媒を前記現像剤収容部の外面に接触させながら案内する冷媒搬送経路とを有していることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記冷媒搬送経路は、前記現像剤収容部の外面を螺旋状に取り巻くように設けられていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記現像剤収容部の少なくとも一部が受熱部材で形成されており、前記冷媒が前記受熱部材と接触することで該受熱部材を冷却することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記受熱部材が、前記冷媒との接触面積を大きくするための形状を有していることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記冷媒は装置外部の空気であることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記現像剤収容部で冷却された現像剤を前記現像部の前記現像剤供給部に空気により搬送する空気搬送手段を有し、該空気搬送手段による空気搬送経路を分岐して冷媒として用いることを特徴とする。
【００１０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記現像剤収容部には、現像剤を混合・撹拌する撹拌手段が設けられていることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記冷媒を、前記現像剤収容部に収容されている現像剤の温度の低い方から高い方へと搬送することを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記現像剤収容部を現像色別に複数有し、これらの現像剤収容部は１つのケーシングで一体に連結されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記現像剤収容部は装置筐体と熱移動可能に連結されていることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項２〜１１のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、装置内の温度を検知する温度検知手段を有し、前記冷媒供給手段の動作は、前記温度検知手段により検知される装置内温度に基づきＯＮ／ＯＦＦされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現像剤収容部を冷却することで、プリント動作中における現像剤温度の上昇を抑制し、トナー凝集などの問題を起こすことなく、安定な画像形成を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。
【図２】現像剤を現像剤収容部から現像部に循環させる構成を示す斜視図である。
【図３】現像部の概要断面図である。
【図４】現像剤収容部の概要断面図である。
【図５】第２の実施形態における現像剤収容部の概要断面図である。
【図６】第３の実施形態における現像剤収容部の概要断面図である。
【図７】第４の実施形態における現像剤収容部の概要断面図である。
【図８】第５の実施形態における現像剤収容部の連結構造の概要水平断面図で、（ａ）は現像剤収容部の周囲に冷媒搬送経路を設けた例を示す図、（ｂ）は現像剤収容部の一側を装置筐体に連結した例を示す図である。
【図９】本発明に係る現像装置と現像剤収容部を有しない従来の現像装置との現像部内の現像剤の温度上昇量を比較したグラフである。
【図１０】第６の実施形態における現像部及び現像剤収容部を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線での概要断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
まず、図１乃至図４に基づいて第１の実施形態を説明する。図１は本実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
この画像形成装置８０は、カラーの画像形成装置であり、中間転写ベルト８５の下方にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応する作像ユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋが配置されている。各色作像ユニットの構成は同様であり、イエローの作像ユニット８１Ｙを代表して説明すると、潜像担持体としての感光体１、帯電部８２、現像部２、一次転写部８４、クリーニング部８３などで構成されている。
【００１５】
感光体１は帯電部８２によって一様な帯電を与えられ、次に図示しない光書き込みユニットによって、作成する画像に対応した静電潜像が感光体表面に形成され、後述する現像部によって潜像が現像されて、トナーの像が感光体上に形成される。
このようにして各作像ユニットで出来た各色のトナー像は一次転写部８４によって中間転写ベルト８５の表面に順に重ね合わせて転写される。これによって中間転写ベルト８５上にはフルカラーのトナー像が形成される。このフルカラートナー像は給紙カセット８７から供給される転写紙に二次転写部８８によって転写され、次に定着部８９を通過することで、熱によってトナーが解けて転写紙にカラー画像が定着される。符号９０は作成された画像を排出する排紙部を示している。
図１において、符号９１はエア吸引口を、９２は外部空気吸引路を、９３は除湿装置を、９４は空気取入口をそれぞれ示している。
【００１６】
通常は現像に用いられる現像剤（トナーとキャリアの混合体）は現像ユニットの中で撹拌混合されるのみであるが、本発明の構成では、感光体上の静電潜像を可視像化する現像部と離れた場所に現像剤を撹拌する現像剤収容部４０が設けられている。
現像剤収容部４０は現像剤の撹拌を確実に行い、従来と比較して、トナー濃度および帯電量の調整をより安定して行うことが可能である。これによって現像部を大型化することなく安定した画像形成を行うことが出来る。
以下、現像部と現像剤収容部とを含む現像機能に関与する全体を「現像システム」という。
【００１７】
図２は、現像システムの全体構成を示す斜視図である。現像システムは、現像部２、現像剤収容部４０、現像剤搬送手段であるロータリフィーダ５０および空気搬送手段としてのエアポンプ６０等を有している。
現像部２の内部の構成を図３に示す。現像ローラ２０はその内部に磁石を配置されており、現像剤を吸着搬送して感光体１表面の静電潜像にトナーを付着させる働きをする。
現像剤を攪拌・搬送する搬送スクリュ２１は、現像剤を図中手前から奥に搬送するように駆動される。同じく現像剤を攪拌・搬送する搬送スクリュ２２は現像剤が図中奥から手前に向かって搬送されるように回転駆動される。
搬送スクリュ２２の手前側には、現像部２から回収される現像剤を排出流路４に排出する為の現像剤排出部（穴）が設けられている。符号２５は現像ローラ２０に付着する現像剤を一定量に均す為のドクターブレードを、２３は現像部２をカバーするケーシングを示している。現像部２で現像に使用された現像剤は、図２に示すように、現像剤排出流路４中を自重により落下し、現像剤収容部４０に送り込まれる。
図２において、符号６は現像剤収容部４０で冷却した現像剤を現像部２に戻すための現像剤供給部としての現像剤投入部を、１１は搬送スクリュ２１の回転軸を、１２は搬送スクリュ２２の回転軸をそれぞれ示している。
【００１８】
現像剤収容部４０について詳細に説明する。図４は現像剤収容部４０、ロータリフィーダ５０の断面及び詳細を示す図である。
現像剤収容部４０の撹拌容器部は逆円錐型など下方に向かうほど径が細くなる形状を有しており、その上面には現像剤補給部としての現像剤補給口４が、下面には排出口７が設けられている。
現像剤収容部４０の内部である現像剤撹拌部での補給口４から、排出口７までの搬送は重力を利用していて、現像剤の落下移動中に撹拌部材４３により現像剤および補給トナーは混合・撹拌される。現像剤撹拌部にはバッファとして常に現像剤７０が存在するため、未混合の現像剤がそのまま排出されることはない。
新トナーを補給するためのトナー供給路３１内には螺旋形状のオーガ（図示せず）が設けられ、駆動源であるトナー供給モータ３２にその一端が接続され（図２参照）、回転駆動される。
これにより、図２に示すように、トナーホッパ３０内のトナーが搬送され現像剤溜まり中（現像剤収容部内）に補給され、補給されたトナーは現像剤ととともに撹拌モータ４５によって駆動する撹拌部材４３により、速やかに混合撹拌される。撹拌部材４３と撹拌モータ４５は攪拌手段を構成している。
【００１９】
図４に示すように、撹拌部材４３は、現像剤収容部４０内の中央部から径方向外側に亘る領域を攪拌する攪拌部材４３ａと、中心部を攪拌する攪拌部材（スクリュ）４３ｂとからなる。
スクリュ４３ｂは攪拌モータ４５と直結されており、撹拌部材４３ａは、減速ギヤ列７３を介して回転する。
撹拌部材４３ａは複数の線状部材により線対称に構成され、回転駆動により現像剤に動きを与え、現像剤と補給トナーの混合・撹拌を行う。線状部材は現像剤の一部を押し動かし、残りの現像剤は線状部材間の空隙を通過させることで、現像剤の混合・撹拌が促進する。
また、空隙という逃げ場があるために線状部材から現像剤へ過剰なストレスがかかることがないため、撹拌部材４３ａを高速で回転させて、撹拌性を向上させることも可能である。
撹拌部材４３は現像剤をせん断しながら回転しているために、トナーとキャリアの摩擦帯電を促し、均一なトナー帯電量を得ることもできる。
【００２０】
以上のように、線状部材を撹拌部材として用いることで、多量のトナーが補給された際にも、速やかに分散混合、帯電量の立上げを行うことが可能であり、また低ストレスであるために、現像剤を劣化させることなく、経時でトナー帯電量を安定させることから、地汚れ、トナー飛散などの品質問題を起こすことなく、安定した画像品質を保つことが可能である。
【００２１】
次に、現像剤収容部４０内の現像剤を冷却する冷却手段について説明する。本実施形態では冷却手段として、ペルチェ素子３９が現像剤収容部４０の外周面に設けられている。ペルチェ素子３９は熱を移動させる作用を有するため、現像剤収容部４０の外面側をペルチェ素子の吸熱側とすることで、現像剤収容部内の現像剤の熱を、現像剤収容部本体としての収容容器４０ａを通じて外部に熱伝導させることが可能である。
また、現像剤は撹拌部材４３により、収容容器内で効率的に分散・混合されており、中心付近の現像剤が速やかに外側に運ばれるため、短時間で容器全体を均一に冷却することが可能となっている。
現像部２と現像剤収容部４０は離れた位置に設けられているため、放出された熱が再び現像剤の温度上昇を引き起こす可能性もない。また、放出された熱はファンなどにより装置外部に速やかに排出することも可能である。
【００２２】
図５に基づいて第２の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
本実施形態では、収容容器の外周に冷媒を接触させながら案内する冷媒搬送経路３７が設けられていることを特徴としている。ここでの冷媒は、外部空気を用いており、図２に示したように、冷媒供給手段としてのポンプ６１により冷媒取り込み経路３９を通じて、装置外部の空気を取込み、冷媒供給路３５から現像剤収容部の外周へと供給される。
冷媒搬送経路３７とポンプ６１により本実施形態における冷却手段が構成されている。
現像剤収容部へ供給された冷媒（外部空気）は、図５に示す冷媒搬送経路３７を移動する際に、収容容器を通じて現像剤の熱を吸収し、吸収した熱により温度上昇した冷媒は、冷媒回収路３６から外へと排出される。この際、排出された冷媒である空気は、排気ダクトやファンになどにより、装置外部へと速やかに排出されるため、現像剤収容部近辺の温度を上昇させてしまうことはない。
【００２３】
図６基づいて第３の実施形態を説明する。
本実施形態では、収容容器４０ａの外面に径方向に突出するように、複数の薄い板からなる受熱部材としてのリブが設けられている。冷媒搬送経路３７へと運ばれた冷媒は、複数のリブにより、接触面積が増し、冷却効率を高めることが可能である。接触面積の増大化はリブに限らず他の形状の凸部形成や凹部形成でもよい。
また、通常の現像装置のケーシングに使用される樹脂は、熱伝導率が低い。熱伝導率が低いと、収容部内と冷媒循環経路と熱交換が速やかに行われないため、冷却に時間がかかってしまうとともに、冷媒に熱をあまり放熱することなく、排出してしまうため冷却効率が非常に悪い。
【００２４】
本実施形態では、現像剤収容部のケーシング（収容容器）およびリブは熱伝導率の高い受熱部材３８からなり、現像剤収容部内の現像剤の熱を冷媒搬送経路３７へと速やかに放熱することが可能となっている。
これにより、常に現像装置（現像部２）から回収された現像剤を速やかに冷却することが可能となり、十分に冷却した現像剤を現像部へと循環させるため、現像部の温度上昇も抑制することが可能となる。
受熱部材の材質としては、アルミニウムや銅などの熱伝導の高い材質を使用することが望まれるが、熱伝導率の高い材質であれば特に限定されることはない。
また、既に図４、図５で示した実施例においても現像剤収容部のケーシングに熱伝導率の高い受熱部材を用いることで、冷却効率を高めることが可能である。
【００２５】
図７に基づいて第４の実施形態を説明する。
本実施形態では、冷媒搬送経路３７が螺旋状に現像剤収容部の外面を取り巻いた構造となっている。冷媒は冷媒供給路３５から入り、一つの細い循環経路中を下から上へと螺旋を描くように上がっていき、冷媒回収路３６から外へと通過していく。
経路中では上記した実施例と同様に現像剤の熱を吸収していき、現像剤を短時間に冷却することが可能である。また、１本の細い搬送経路であるために、冷媒が不均一に行き渡ることがないだけでなく、冷媒の速度を高めることもできるため、非常に冷却効率が高まる。不均一に冷媒が行き渡ると、現像剤から熱を十分に受け取らずに排出される冷媒も存在するため、冷却効率が落ちる。
冷媒の速度が速まると、温まった冷媒は速やかに排出されるとともに、低い温度の冷媒が供給される。
【００２６】
また、本実施形態では、現像部から排出された現像剤が排出流路４から現像剤収容部４０へと供給され、下部の供給路５から現像部へと運ばれる。このため、温度の比較的高い現像剤が上部に、冷却され温度の低い現像剤が下方向に存在している。
現像剤収容部の下方向から冷媒を流入させることで、供給初期の温度の冷媒で温度の下がった現像剤を最後まで冷却することが可能であるため、現像剤収容部から排出される現像剤の温度を供給初期の冷媒の温度付近まで十分に冷却することが可能である。
上記とは逆向きに冷媒を流すと、現像剤から熱を受け取り温度の上昇した冷媒により、下部の現像剤が温められてしまうことになる。
【００２７】
図８に基づいて第５の実施形態を説明する。
図８は、複数の現像剤収容部４０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）が１つのケーシング４８で一体に連結された構成を上から見た断面で示した図である。複数の現像剤収容部が一体もしくは熱移動可能に連結されていることで、収容容器間での熱の伝達が起こるため、各ステーションでの現像剤温度を均一にすることが可能である。ケーシング４８は上記と同様の受熱部材で形成されている。
単色または限られた色のみで使用した際に、稼動していないステーションの温度上昇は起きないため、稼動して温度が上昇しているステーションの温度を稼動していない現像剤収容部で冷却することが可能となる。さらに、冷媒経路を単純化するとともに、ポンプを共通化してコストを抑制することも可能である。
【００２８】
図８（ｂ）は、現像剤収容部が装置筐体４６と連結されている例を示す図である。装置筐体４６は外部空気と常に接触している状態であり、また熱容量も大きいため、現像剤から放出された熱を装置筐体４６を通じて、外部空気へと逃がすことが可能である。
また、冷媒搬送経路３７等の冷却手段を設けず、装置筐体４６と連結するだけでもある程度の冷却効果は得られるため、簡単な構成でコストを抑制することが可能である。
【００２９】
図２及び図３に示すように、ロータリフィーダ５０に送られた現像剤はフィーダ内のロータ５２の回転に伴い、所定量の現像剤が、エアと現像剤の混相部３４に落下し、エア供給手段であるエアポンプ６０から発生した圧縮エアにより、現像剤供給流路５を通じて、現像部２に搬送される。
エアポンプ６０からのエアを供給路３３からバルブなどで分岐させ、冷媒供給路３５と接続することで、現像剤搬送エアを冷却用として用いることも可能である。これにより冷却用のポンプ６１を別途設ける必要がなく、構成を簡素化することも可能である。
【００３０】
装置内の温度を検知する温度検知手段を設け、該温度検知手段により検知される装置内温度に基づき、冷媒供給用のポンプ６１を制御（ＯＮ／ＯＦＦ）することで、必要なときのみ冷却することも可能である。
連続プリント動作時など、温度上昇が大きいときのみポンプ６１を駆動し、現像剤を冷却することで、無駄なエネルギー消費を抑制することも可能である。
【００３１】
図９は、図５に示す構成と、別途現像剤収容部を設けない従来の現像装置との現像部内の現像剤の温度上昇量を比較した図である。現像装置全体の現像剤の量はほぼ同等である（従来現像装置：本発明＝１１：１２）。
本発明の構成では、従来構成の現像剤温度上昇（飽和時）に対して３５％程度の上昇と非常に冷却効果に優れていることがわかる。また、プリント駆動時間が長時間になる条件下では、トナー凝集量が著しく増加するトナー限界温度を、従来構成では超えてしまうが、本発明（実施形態）においては長時間でもかなりの温度余裕度があり、トナー凝集体が発生することはない。
【００３２】
図１０に基づいて第６の実施形態を説明する。本実施形態では、現像部の端部に現像剤収容部が隣接して設けられていることを特徴とする。
現像部と現像剤収容部との間の現像剤の循環は、搬送スクリュ２１および２２の回転により行われる。
図１０（ａ）では、搬送スクリュ２１によって、現像剤が右側から左側へ搬送され、この一部が、図１０（ｂ）中の点線で示された位置に設けられている現像ローラ２０によって磁力で吸い上げられて吸着され、ドクターブレード（図示せず）で均一な厚さに均されてから、感光体１に接することで感光体上の静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する構成である。
搬送スクリュ２１によりスクリュ端部まで運ばれた現像剤は、端部に設けられた搬送スクリュ２２との連通口から、搬送スクリュ２２へと受け渡される。連通口を通過した現像剤および現像後の現像剤はともに搬送スクリュ２２により、図１０（ａ）中左側から右側へと搬送される。右側には現像剤収容部４０が設けられており、現像により消費された分のトナーが搬送スクリュ２１の上流付近の上部に設けられたトナー補給口３１から補給される。
【００３３】
現像剤収容部内では、線状部材で形成された撹拌部材４３が回転することにより補給トナーは現像剤と混合・撹拌される。現像剤収容部の周囲には、冷媒の搬送経路３７が覆うように設けられており、現像剤収容部内の現像剤を冷却する構成となっている。
現像剤収容部内では、複数の線状部材間の空隙を通過する現像剤と、線状部材により押し動かされる現像剤により位相差（速度差）が生じ、収容容器内で均一な混合撹拌が行われているため、現像剤の冷却も十分に均一に行われる。
混合・撹拌および冷却された現像剤は、搬送スクリュ２１へ受け渡され、再び現像ローラ２０へと供給される。現像剤収容部で冷却された現像剤が循環することで、現像部全体の温度上昇が抑制され、温度上昇によるトナーの特性変化が起こることはない。
【００３４】
上記では冷媒として外部空気を想定して説明を行ってきたが、空気よりも比熱の大きいガス、または液体を用いることで、より現像剤と冷媒との熱交換の効率を向上させることも可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 潜像担持体としての感光体
２ 現像部
６ 現像剤供給部としての現像剤投入部
３７ 冷媒搬送経路
３９ 冷却手段としてのペルチェ素子
４０ 現像剤収容部
４６ 装置筐体
４８ ケーシング
６０ 空気搬送手段としてのポンプ
６１ 冷媒供給手段としてのポンプ
７０ 現像剤
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特開２００９−１１６１９８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体に形成されている静電潜像をトナーとキャリアとからなる現像剤により可視像処理する現像部と、該現像部から回収した現像剤を再度前記現像部の現像剤供給部に向け移送する循環部とを備え、前記循環部には、前記現像部に至る前の位置に前記現像部から回収した現像剤を収容する現像剤収容部が設けられている現像装置において、
前記現像剤収容部に、該現像剤収容部に収容された現像剤を冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記冷却手段は、装置外部から冷媒を流入させる冷媒供給手段と、冷媒を前記現像剤収容部の外面に接触させながら案内する冷媒搬送経路とを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記冷媒搬送経路は、前記現像剤収容部の外面を螺旋状に取り巻くように設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記現像剤収容部の少なくとも一部が受熱部材で形成されており、前記冷媒が前記受熱部材と接触することで該受熱部材を冷却することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記受熱部材が、前記冷媒との接触面積を大きくするための形状を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記冷媒は装置外部の空気であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記現像剤収容部で冷却された現像剤を前記現像部の前記現像剤供給部に空気により搬送する空気搬送手段を有し、該空気搬送手段による空気搬送経路を分岐して冷媒として用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記現像剤収容部には、現像剤を混合・撹拌する撹拌手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１〜８のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記冷媒を、前記現像剤収容部に収容されている現像剤の温度の低い方から高い方へと搬送することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記現像剤収容部を現像色別に複数有し、これらの現像剤収容部は１つのケーシングで一体に連結されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記現像剤収容部は装置筐体と熱移動可能に連結されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項２〜１１のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
装置内の温度を検知する温度検知手段を有し、前記冷媒供給手段の動作は、前記温度検知手段により検知される装置内温度に基づきＯＮ／ＯＦＦされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
潜像担持体に形成されている静電潜像をトナーとキャリアとからなる現像剤により可視像処理する現像部と、該現像部から回収した現像剤を再度前記現像部の現像剤供給部に向け移送する循環部とを備え、前記循環部には、前記現像部に至る前の位置に前記現像部から回収した現像剤を収容する現像剤収容部が設けられている現像装置において、
前記現像剤収容部に、該現像剤収容部に収容された現像剤を冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記冷却手段は、装置外部から冷媒を流入させる冷媒供給手段と、冷媒を前記現像剤収容部の外面に接触させながら案内する冷媒搬送経路とを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記冷媒搬送経路は、前記現像剤収容部の外面を螺旋状に取り巻くように設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記現像剤収容部の少なくとも一部が受熱部材で形成されており、前記冷媒が前記受熱部材と接触することで該受熱部材を冷却することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記受熱部材が、前記冷媒との接触面積を大きくするための形状を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記冷媒は装置外部の空気であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記現像剤収容部で冷却された現像剤を前記現像部の前記現像剤供給部に空気により搬送する空気搬送手段を有し、該空気搬送手段による空気搬送経路を分岐して冷媒として用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記現像剤収容部には、現像剤を混合・撹拌する撹拌手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１〜８のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記冷媒を、前記現像剤収容部に収容されている現像剤の温度の低い方から高い方へと搬送することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記現像剤収容部を現像色別に複数有し、これらの現像剤収容部は１つのケーシングで一体に連結されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記現像剤収容部は装置筐体と熱移動可能に連結されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項２〜１１のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
装置内の温度を検知する温度検知手段を有し、前記冷媒供給手段の動作は、前記温度検知手段により検知される装置内温度に基づきＯＮ／ＯＦＦされる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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１５０２４３（Ｐ２０１１−１５０２４３Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３０８６（Ｐ２０１０−１３０８６）
【出願日】平成２２年１月２５日（２０１０．１．２５）
【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８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２５日（２０１０．１．２５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]