(57)【要約】【課題】  装置本体内部の狭い空間に多数部材が隙間なく配置され、廃トナー搬送パイプや装置内部の環境温度を所定の許容温度範囲に維持できる画像形成装置の冷却装置を提供する。【解決手段】  廃トナー搬送パイプ３１は、各作像ユニット１１〜１４のクリーニング装置から排出される廃トナーＴの受入れ位置に配置され、その先は廃トナーボトル３０に接続される。廃トナー搬送パイプ３１は、内部にスパイラル状のリブが回転自在に配置され、図示しない駆動源でリブを回転させて廃トナーＴを廃トナーボトル３０に搬送する。廃トナー搬送パイプ３１の外側には冷却パイプ３２が接触配置され、ポンプ３４で冷却液Ｃが循環し、冷却液Ｃは熱交換器３３で冷却される。廃トナー搬送パイプ３１の温度は温度センサ３６により監視され、所定の許容温度範囲に維持される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置のクリーニング装置で回収された廃トナーを廃トナーボトルに搬送する画像形成装置の内部に配置された廃トナー搬送パイプと、前記廃トナー搬送パイプとその周辺を冷却する冷却装置とを備えた画像形成装置の冷却装置において、前記冷却装置は、前記廃トナー搬送パイプに接触配置された冷却パイプと熱交換器及び循環ポンプとから構成され、廃トナー搬送パイプの熱を冷却装置に装填された冷却液に吸収させて廃トナー搬送パイプを冷却すること
を特徴とする画像形成装置の冷却装置。
【請求項２】
前記冷却パイプは、前記廃トナー搬送パイプの外周に接触配置されること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の冷却装置。
【請求項３】
前記冷却パイプは、前記廃トナー搬送パイプの外周にスパイラル状に巻き付けられて接触配置されること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の冷却装置。
【請求項４】
前記廃トナー搬送パイプは、内部に冷却パイプが同軸に配置されること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の冷却装置。
【請求項５】
前記廃トナー搬送パイプは同軸に配置された冷却パイプの内側及び外側にスパイラル状のリブが形成され、循環ポンプで循環される冷却液が内側のスパイラル状のリブを介して冷却パイプを回転させると外側のスパイラル状のリブにより廃トナー搬送パイプ内部の廃トナーを搬送するように構成されること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の冷却装置。
【請求項６】
画像形成装置のクリーニング装置で回収された廃トナーを廃トナーボトルに搬送する画像形成装置の内部に配置された廃トナー搬送パイプと、前記廃トナー搬送パイプとその周辺を冷却する冷却装置とを備えた画像形成装置の冷却装置において、
前記廃トナー搬送パイプには、前記冷却装置から供給される冷却水が供給され、廃トナー搬送パイプ内部の廃トナーを冷却水により搬送するように構成されていることを特徴とする画像形成装置の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、及びこれ等の複合機などの電子写真方式の画像形成装置の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の電子写真方式の画像形成装置は、モノクロ画像形成装置からカラー画像形成装置に移行すると共に、装置全体の小型化が求められているため、画像形成装置本体内部の狭い空間に多数の構成部材を隙間なく配置する設計となる。
【０００３】
このため、現像装置、転写ベルト、給紙・搬送装置等を駆動する駆動機構や、定着装置等から発生する熱が、その周辺に配置されている現像器、トナーボトル、転写ベルト上のトナー像を記録紙に転写した後に残留した廃トナーを回収して搬送する廃トナーパイプなどの構成部材に伝達され、その内部の廃トナーの温度が上昇して品質の劣化を招く。
【０００４】
このように、画像形成装置内部の環境温度の上昇は種々の不都合を招くが、特に、前記した廃トナーパイプの温度上昇は、パイプ内の廃トナーが溶融してしまい、その後の画像形成装置の停止等により、パイプの温度が低下するとパイプ内の廃トナーが凝固することがあり、パイプ内の廃トナーが凝固した状態でパイプ内部の搬送スクリューやギア等が駆動されると、駆動された搬送スクリューやギア等が破損するなどに不都合が発生するおそれがある。
【０００５】
このため、装置内部に配置した冷却器に冷却液を流して画像形成装置内部の環境温度を低下させる構成が提案されている（特許文献１参照）ほか、廃トナー搬送装置の搬送部材に装置外部の空気を送り、温度の低い空気流で廃トナーを搬送するように構成したものが提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２２６０７８号公報
【特許文献２】特開２００８−２３３３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した構成では、画像形成装置本体内部の狭い空間に多数の構成部材を隙間なく配置されていると、画像形成装置内部の環境温度を十分に低下させることが困難で、廃トナーの搬送に支障を来すなどの不都合が発生する場合がある。この発明は、上記課題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、画像形成装置のクリーニング装置で回収された廃トナーを廃トナーボトルに搬送する画像形成装置の内部に配置された廃トナー搬送パイプと、前記廃トナー搬送パイプとその周辺を冷却する冷却装置とを備えた画像形成装置の冷却装置において、前記冷却装置は、前記廃トナー搬送パイプに接触配置された冷却パイプと熱交換器及び循環ポンプとから構成され、廃トナー搬送パイプの熱を冷却装置に装填された冷却液に吸収させて廃トナー搬送パイプを冷却することを特徴とする画像形成装置の冷却装置である。
【０００９】
そして、前記冷却パイプは、前記廃トナー搬送パイプの外周に接触配置されるものとする。
【００１０】
また、前記冷却パイプは、前記廃トナー搬送パイプの外周にスパイラル状に巻き付けられて接触配置されるものとしてもよい。
【００１１】
また、前記廃トナー搬送パイプは、内部に冷却パイプが同軸に配置されるものとしてもよい。
【００１２】
また、前記廃トナー搬送パイプは同軸に配置された冷却パイプの内側及び外側にスパイラル状のリブが形成され、循環ポンプで循環される冷却液が内側のスパイラル状のリブを介して冷却パイプを回転させると外側のスパイラル状のリブにより廃トナー搬送パイプ内部の廃トナーを搬送するように構成してもよい。
【００１３】
請求項６の発明は、画像形成装置のクリーニング装置で回収された廃トナーを廃トナーボトルに搬送する画像形成装置の内部に配置された廃トナー搬送パイプと、前記廃トナー搬送パイプとその周辺を冷却する冷却装置とを備えた画像形成装置の冷却装置において、前記廃トナー搬送パイプには、前記冷却装置から供給される冷却液が供給され、廃トナー搬送パイプ内部の廃トナーを冷却液により搬送するように構成されていることを特徴とする画像形成装置の冷却装置である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る画像形成装置の冷却装置によれば、画像形成装置の内部の環境温度が上昇しても、画像形成装置のクリーニング装置で回収された廃トナーを廃トナーボトルに搬送する画像形成装置の内部に配置された廃トナー搬送パイプには冷却パイプが接触配置或いは同軸に配置されており、冷却パイプには冷却装置から供給される冷却液が供給されるので、廃トナー搬送パイプの温度や、廃トナー搬送パイプの周辺の環境温度は、所定の許容温度範囲に維持される。
【００１５】
これにより、画像形成装置本体内部の狭い空間に多数の構成部材を隙間なく配置されていても、廃トナー搬送パイプや画像形成装置内部の環境温度を所定の許容温度範囲に維持することができ、廃トナーの搬送に支障を来すなどの不都合が発生するおそれはない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明を適用した第１の実施の形態のタンデム方式のフルカラー画像形成装置の構成を説明する図。
【図２】廃トナー搬送パイプの第１実施例の構成を説明する斜視図。
【図３】廃トナー搬送パイプの第２実施例の構成を説明する斜視図。
【図４】廃トナー搬送パイプの第３実施例の構成を説明する横断面図。
【図５】廃トナー搬送パイプの第３実施例の一部を切欠いて内部構成を示した断面図。
【図６】この発明を適用した第２の実施の形態のタンデム方式のフルカラー画像形成装置の構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１の実施の形態］
以下、この発明を実施するための形態を説明する。図１は、この発明を適用した第１の実施の形態のタンデム方式のフルカラー画像形成装置１０の構成を説明する図であって、タンデム方式のフルカラー画像形成装置自体は公知の構成であるから、構成と動作の概要だけを簡単に説明する。
【００１８】
図１において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の各色の画像を形成する作像ユニット１１、１２、１３、１４が、駆動ローラ１５および従動ローラ１６の間に架設された中間転写体である中間転写ベルト１７の下に直列に配置され、中間転写ベルト１７は、図示しないモータ及び駆動装置を経て駆動される駆動ローラ１５により矢印ａ方向に一定の速度で移動するように構成されている。
【００１９】
各作像ユニット１１〜１４は、それぞれ像担持体である感光体、帯電装置、露光装置、現像装置、及び感光体上の転写残トナーを清掃するクリーニング装置が配置されている。画像信号処理装置２０には、図示しないスキャナから出力された画像信号、或いはパソコン等から出力された画像信号が入力され、各作像ユニット１１〜１４の露光装置に、形成する画像の色に対応した画像信号が出力される。また、画像信号処理装置２０の下側には給紙部２１が配置されている。
【００２０】
上記したように、各作像ユニット１１〜１４には感光体上の転写残トナーを清掃するクリーニング装置が配置されているが、クリーニングの結果除去された転写残トナーは、廃トナーとして廃トナー搬送パイプ３１を経て廃トナーボトル３０に搬送される。これについては後で詳細に説明する。
【００２１】
各作像ユニット１１〜１４には転写装置は備えられておらず、これに代えて中間転写ベルト１７を挟んで作像ユニット１１〜１４と反対側に、一次転写ローラ１１Ｔ、１２Ｔ、１３Ｔ、１４Ｔが配置されている。さらに、各作像ユニット１１〜１４の上方には、各作像ユニットにトナーを補給するために、各作像ユニットに対応したイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の各色のトナーボトル１１ｙ、１１ｍ、１１ｃ、１１ｋが配置されている。
【００２２】
また、従動ローラ１６と対向する位置には中間転写ベルト１７を挟んで二次転写ローラ１８が配置され、駆動ローラ１５と対向する位置には中間転写ベルト１７を挟んでベルトクリーニング装置１９が配置されている。
【００２３】
また、二次転写ローラ１８の下流側には、記録紙に転写されたトナー像を定着処理する定着装置２２が配置され、その下流側には、排紙ローラ２３、排紙トレイ２４が配置されている。
【００２４】
フルカラー画像形成装置１０の動作を簡単に説明する。電源の投入により中間転写ベルト１７が矢印ａ方向に一定の速度で移動を開始する。像形成動作が開始され、作像ユニット１１〜１４の感光体上には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の各色のトナー像が形成される。イエロー（Ｙ）のトナー像が一次転写ローラ１１Ｔの作動により中間転写ベルト１７の上に転写され、その上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が一次転写ローラ１２Ｔの作動により重畳転写される。以下、同様にしてシアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の各色のトナー像が順次重畳転写され、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト１７の上に形成される。
【００２５】
中間転写ベルト１７上に形成されたフルカラーのトナー像が、二次転写ローラ１８の位置に到達するタイミングに合わせて、給紙部２１の給紙トレイ２１ａから記録紙Ｐが給紙され、二次転写装置である二次転写ローラ１８の作動により中間転写ベルト１７上のフルカラーのトナー像が記録紙Ｐに転写される。この後、記録紙Ｐは定着装置２２に搬送され、記録紙Ｐ上のトナー像は定着処理され、排紙ローラ２３を経て排紙トレイ２４に排出される。
【００２６】
中間転写ベルト１７の上には転写残トナーが残るが、次回の画像形成に支障をきたすので、中間転写ベルト１７の表面はベルトクリーニング装置１９により清掃され、転写残トナーが取り除かれる。
【００２７】
給紙部２１は、１個の給紙口に給紙トレイ２１ａが装着されている状態を示し、その他の給紙口や給紙トレイは図示を省略した。
【００２８】
給紙トレイ２１ａには記録紙Ｐが収納されており、収納された記録紙の最上部の記録紙Ｐに給紙ローラ２５が摩擦接触し、給紙ローラ２５の回転により最上部の記録紙Ｐが給紙されるように構成されている。
【００２９】
給紙ローラ２５から給紙された記録紙Ｐは搬送ローラ２６から搬送経路を経てタイミングローラ２７まで搬送されて一旦停止する。中間転写ベルト１７上に形成されたフルカラーのトナー像が二次転写ローラ１８の位置に到達するタイミングでタイミングローラ２７が回転を開始し、記録紙Ｐは二次転写ローラ１８と中間転写ベルト１７との転写ニップ部に向けて搬送され、前記したように中間転写ベルト１７上のフルカラーのトナー像が記録紙Ｐに転写される。この後、記録紙Ｐは定着装置２２に搬送されて記録紙Ｐ上のトナー像は定着処理され、排紙ローラ２３を経て排紙トレイ２４に排出される。
【００３０】
次に、この発明に係る各作像ユニット１１〜１４の感光体上の転写残トナーを清掃するクリーニング装置により除去された転写残トナーを、廃トナー搬送パイプ３１を経て廃トナーボトル３０に搬送する構成について説明する。
【００３１】
［廃トナー搬送パイプの第１実施例］
図１に示すように、廃トナー搬送パイプ３１は、各作像ユニット１１〜１４に設置されたクリーニング装置から排出される廃トナーＴを受け入れる位置に配置されており、その先は廃トナーボトル３０に接続されている。
【００３２】
図２は、廃トナー搬送パイプ３１の第１実施例の斜視図で、廃トナー搬送パイプ３１の上に設けられた開口３１ａは、各作像ユニット１１〜１４のクリーニング装置から排出される廃トナーＴを受け入れ口を示す。
【００３３】
廃トナー搬送パイプ３１は、内部にスパイラル状のリブが回転自在に配置されており、図示しない駆動源によりスパイラル状のリブを回転させて廃トナーＴを廃トナーボトル３０に搬送するように構成されている。
【００３４】
また、廃トナー搬送パイプ３１の外側には冷却パイプ３２が接触配置されており、冷却パイプ３２は熱交換器３３に接続されている。熱交換器３３は放熱器３３ａとファン３３ｂから構成され、冷却パイプ３２の内部に充填されている冷却液Ｃがポンプ３４により循環されるように構成されている。また、放熱器３３ａはファン３３ｂから送風される画像形成装置１０の外部の空気で冷却されるように構成されている。
【００３５】
また、廃トナー搬送パイプ３１の外側には温度センサ３６が配置されており、廃トナー搬送パイプ３１の温度を監視している。廃トナー搬送パイプ３１の温度が所定の許容値を超えたときは、冷却液Ｃの循環速度を高めて廃トナー搬送パイプ３１の温度が所定の許容値を超えないように制御する。万一、廃トナー搬送パイプ３１の温度が所定の許容値を超えたときは、警報を出力して画像形成動作を停止させるように制御する。
【００３６】
［廃トナー搬送パイプの第２実施例］
図３は、廃トナー搬送パイプ３１の第２実施例で、第１実施例と同一部材には同一符号を付して詳細な説明は省略し、相違点についてのみ説明する。
【００３７】
第２実施例では、冷却パイプ３２が、廃トナー搬送パイプ３１の外側に螺旋形に捩じれて接触配置されている点で第１実施例と相違するが、冷却パイプ３２が熱交換器３３に接続されている点、熱交換器３３は放熱器３３ａとファン３３ｂから構成され、冷却パイプ３２の内部に充填されている冷却液Ｃがポンプ３４により循環されるように構成されている点、放熱器３３ａはファン３３ｂから送風される画像形成装置１０の外部の空気で冷却されるように構成されている点は、第１実施例と変わらない。
【００３８】
また、廃トナー搬送パイプ３１の外側には温度センサ３６が配置されており、廃トナー搬送パイプ３１の温度を監視し、廃トナー搬送パイプ３１の温度が所定の許容値を超えたときは、冷却液Ｃの循環速度を高めて廃トナー搬送パイプ３１の温度が所定の許容値を超えないように制御し、万一、廃トナー搬送パイプ３１の温度が所定の許容値を超えたときは、警報を出力して画像形成動作を停止させるように制御する点も、第１実施例と変わらない。
【００３９】
［廃トナー搬送パイプの第３実施例］
図４及び図５は、廃トナー搬送パイプ３１の第３実施例で、図４は廃トナー搬送パイプ３１の横断面図、図５は廃トナー搬送パイプ３１の一部を切欠いて内部を示した断面図である。第１実施例と同一部材には同一符号を付して詳細な説明は省略し、相違点についてのみ説明する。
【００４０】
第３実施例の廃トナー搬送パイプ３１は、各作像ユニット１１〜１４のクリーニング装置から排出される廃トナーＴを受け入れる開口３１ａを備えている点では、第１及び第２実施例と変わらない。
【００４１】
また、廃トナー搬送パイプ３１には、内側にスパイラル状のリブ３２ａを備えると共に外側にもスパイラル状のリブ３２ｂを備えた回転体からなる冷却パイプ３２が同心に配置されており、冷却パイプ３２が熱交換器３３に接続されている点、熱交換器３３は放熱器３３ａとファン３３ｂから構成され、冷却パイプ３２の内部に充填されている冷却液Ｃがポンプ３４により循環されるように構成されている点、放熱器３３ａはファン３３ｂから送風される画像形成装置１０の外部の空気で冷却されるように構成されている点は、第１実施例と変わらない。
【００４２】
そして、冷却パイプ３２のスパイラル状のリブ３２ａが、ポンプ３４により循環される冷却液Ｃにより回転すると、冷却パイプ３２の外側のスパイラル状のリブ３２ｂが回転し、廃トナー搬送パイプ３１の内部で冷却パイプ３２の外側のスパイラル状のリブ３２ｂの外側に位置する廃トナーＴがリブ３２ｂの回転により搬送され、廃トナーＴを廃トナーボトル３０に搬送されるように構成されている。
【００４３】
廃トナー搬送パイプ３１の外側には温度センサ３６が配置されており、廃トナー搬送パイプ３１の温度を監視し、廃トナー搬送パイプ３１の温度が所定の許容値を超えたときは、冷却液Ｃの循環速度を高めて廃トナー搬送パイプ３１の温度が所定の許容値を超えないように制御し、万一、廃トナー搬送パイプ３１の温度が所定の許容値を超えたときは、警報を出力して画像形成動作を停止させるように制御する点は、第１実施例と変わらない。
【００４４】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態のタンデム方式のフルカラー画像形成装置４０では、廃トナー搬送パイプ３１の内部に冷却液Ｃを流して廃トナーＴを冷却液Ｃの液流によりフイルタ３７まで搬送し、フイルタ３７で廃トナーＴと冷却液Ｃとに分離し、廃トナーＴは廃トナーボトル３０に収納され、搬送に使用された冷却液Ｃは熱交換器３３を経て冷却された上、再循環されるように構成されている。
【００４５】
図６は、この発明を適用した第２の実施の形態のタンデム方式のフルカラー画像形成装置４０の構成を説明する図で、第１の実施の形態のものと類似した構成を備えているが、廃トナーの搬送方法が相違する。以下、第１の実施の形態のものと同一部材については、同一符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００４６】
廃トナー搬送パイプ３１は、各作像ユニット１１〜１４のクリーニング装置から排出される廃トナーＴを受け入れる開口を備えている点では、第１及び第２実施例と変わらないが、クリーニング装置から排出される廃トナーＴは受け入れるが、廃トナー搬送パイプ３１を流れる冷却液Ｃが各作像ユニット１１〜１４に侵入しないように、廃トナー受け入れ口には逆止弁等を設けるものとする。
【００４７】
廃トナー搬送パイプ３１は内部に冷却液Ｃが充填されており、廃トナー搬送パイプ３１の一端は熱交換器３３に接続され、他端はフイルタ３７に接続されている。フイルタ３７は、冷却液Ｃの中に含まれる廃トナーＴを分離するもので、分離された廃トナーＴは廃トナーボトル３０に収納され、廃トナーがＴ分離された冷却液Ｃは熱交換器３３に送られ、冷却された上でポンプ３４により再循環される。
【００４８】
廃トナー搬送パイプ３１の外側には温度センサ３６が配置されており、廃トナー搬送パイプ３１の温度を監視し、廃トナー搬送パイプ３１の温度が所定の許容値を超えたときは、冷却液Ｃの循環速度を高めて廃トナー搬送パイプ３１の温度が所定の許容値を超えないように制御し、万一、廃トナー搬送パイプ３１の温度が限界温度を超えたときは、警報を出力して画像形成動作を停止させるように制御する点は、第１の実施の形態と変わらない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
画像形成装置のクリーニング装置で回収された廃トナーを廃トナーボトルに搬送する画像形成装置の冷却装置であって、画像形成装置の内部に配置された廃トナー搬送パイプやその周辺を冷却液で冷却し、廃トナー搬送パイプやその周辺の環境温度を所定の許容温度範囲に維持することができる画像形成装置の冷却装置である。
【符号の説明】
【００５０】
１０、４０  フルカラー画像形成装置
１１、１２、１３、１４  作像ユニット
１１Ｔ、１２Ｔ、１３Ｔ、１４Ｔ  一次転写ローラ
１５  駆動ローラ
１６  従動ローラ
１７  中間転写ベルト
１８  二次転写ローラ
１９  ベルトクリーニング装置
２０  画像信号処理装置
２１  給紙部
２１ａ  給紙トレイ
２２  定着装置
２３  排紙ローラ
２４  排紙トレイ
２５  給紙ローラ
２６  搬送ローラ
２７  タイミングローラ
３０  廃トナーボトル
３１  廃トナー搬送パイプ
３１ａ  開口
３２  冷却パイプ
３２ａ  スパイラル状のリブ（内側のスパイラル状のリブ）
３２ｂ  スパイラル状のリブ（外側のスパイラル状のリブ）
３３  熱交換器
３３ａ  放熱器
３３ｂ  ファン
３４  ポンプ
３６  温度センサ
３７  フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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