(57)【要約】【課題】冷却ガスの風量損失を低減して効率のよい冷却効果を奏することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、装置本体１００内に配置された処理ユニット４をガスで冷却する冷却構造とを含む。冷却構造は、処理ユニット４内に配設されたユニット側冷却ダクト４６，４７，４８と、装置本体１００に取り付けられてユニット側冷却ダクト４６，４７，４８内にガスを導く共に、ユニット側冷却ダクト４６，４７，４８の流路断面積と異なる流路断面積を有する本体側冷却ダクト６０，６１，６２と、ユニット側冷却ダクト４６，４７，４８と本体側冷却ダクト６０，６１，６２とを連結して両ダクトを連通させるダクト連結部材７０，７１，７２とを含む。ダクト連結部材７０，７１，７２は、ユニット側冷却ダクト４６，４７，４８の流路と本体側冷却ダクト６０，６１，６２の流路とを連通させるテーパ状の流路を有する。【選択図】図７
2010085540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、
前記装置本体内に配置され、記録媒体に画像を形成するにあたり所定の処理を行う処理ユニットと、
前記処理ユニットをガスで冷却する冷却構造と、
を備え、
前記冷却構造は、
前記処理ユニット内に配設されたユニット側冷却ダクトと、
前記装置本体に取り付けられて前記ユニット側冷却ダクト内に前記ガスを導く共に、前記ユニット側冷却ダクトの流路断面積と異なる流路断面積を有する本体側冷却ダクトと、
前記ユニット側冷却ダクトと前記本体側冷却ダクトとを連結して両ダクトを連通させるダクト連結部材と、
を含み、
前記ダクト連結部材は、前記ユニット側冷却ダクトの流路と前記本体側冷却ダクトの流路とを連通させるテーパ状の流路を有する画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記ユニット側冷却ダクトの流路断面積は、前記本体側冷却ダクトの流路断面積より大きく設定されている画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記ダクト連結部材は、前記本体側冷却ダクトの流路断面積とほぼ同一の流路断面積の第１ガス流路を有し、前記本体側冷却ダクトが嵌合される本体側嵌合部と、前記ユニット側冷却ダクトの流路断面積とほぼ同一の流路断面積の第２ガス流路を有し、前記ユニット側冷却ダクトに嵌合されるユニット側嵌合部とを含み、
前記第１ガス流路および前記第２ガス流路間が、前記テーパ状流路として構成されている画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記画像形成ユニットは、画像形成処理に用いられる現像剤を貯留すると共に、前記現像剤を攪拌しつつ搬送することが可能とされた現像剤貯留部と、前記現像剤貯留部から前記現像剤を受け取って該現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤貯留部から前記現像剤担持体が受け取る前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを含む現像装置である画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、前記現像装置は、さらに、第１部分が前記現像剤貯留部内に延在し、かつ前記第１部分と異なる第２部分が前記ユニット側冷却ダクト内に延在する放熱部材を含む画像形成装置。
【請求項６】
請求項４に記載の画像形成装置において、前記現像装置の前記現像剤規制部材は、第１部分が前記現像剤担持体上の現像剤と接触し、かつ前記第１部分と異なる第２部分が前記ユニット側冷却ダクト内に延在する画像形成装置。
【請求項７】
請求項４に記載の画像形成装置において、前記現像装置の前記現像剤貯留部は、壁部で仕切られた空間で構成され、前記壁部の一部分に前記ユニット側冷却ダクトが貫通して設けられている画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に画像を形成するにあたり所定の処理を行う処理ユニット、例えば現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、画像形成処理中に現像装置内の現像剤が温度上昇するのを抑制することは、高画質の画像を得るための有効な手段の１つである。現像剤の温度上昇の抑制手段として、例えば特許文献１のものが知られている。
【０００３】
特許文献１の画像形成装置は、冷却ダクトを用いて現像装置内の現像剤を冷却しており、具体的には、図９に示すように、現像装置１０５内に配置された現像装置側冷却ダクト１１０と、装置本体側に取り付けられると共に、現像装置側冷却ダクト１１０の上流側および下流側に連通された本体側冷却ダクト１１２とを有する冷却構造を含み、本体側冷却ダクト１１２から現像装置側冷却ダクト１１０にエアを流通させることにより、現像装置内の現像剤を冷却している。
【特許文献１】特開２００６−１３９０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の画像形成装置では、現像装置側冷却ダクト１１０の流路断面積が大きく、本体側冷却ダクト１１２の流路断面積が小さい。そのため、現像装置側冷却ダクト１１０および本体側冷却ダクト１１２間には段差が生じている。このような段差が生じてしまうのは、一般に、現像装置側冷却ダクト１１０では冷却能力を大きくする要請がある一方で、本体側冷却ダクト１１２が、現像装置１０５の周囲の部材、例えば電気配線や現像装置の駆動系部材によってスペース上の制約を受けているからである。
【０００５】
この段差により、現像装置側冷却ダクトの上流側および下流側においてエアの渦巻きが発生する。この渦巻きは、エア流れの妨げとなるため、エアの風量損失が生じる。この風量損失を補うために、エアの風量を増大させることが考えられるが、そうすると、エアの風量を増大させた分だけ、消費エネルギーが大きくなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、冷却ガスの風量損失を低減して効率のよい冷却効果を奏することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体内に配置され、記録媒体に画像を形成するにあたり所定の処理を行う処理ユニットと、前記処理ユニットをガスで冷却する冷却構造とを含む。前記冷却構造は、前記処理ユニット内に配設されたユニット側冷却ダクトと、前記装置本体に取り付けられて前記ユニット側冷却ダクト内に前記ガスを導く共に、前記ユニット側冷却ダクトの流路断面積と異なる流路断面積を有する本体側冷却ダクトと、前記ユニット側冷却ダクトと前記本体側冷却ダクトとを連結して両ダクトを連通させるダクト連結部材とを含む。前記ダクト連結部材は、前記ユニット側冷却ダクトの流路と前記本体側冷却ダクトの流路とを連通させるテーパ状の流路を有する。
【０００８】
本発明に係る画像形成装置によれば、ユニット側冷却ダクトおよび本体側冷却ダクトの各流路断面積が異なっている場合であっても、ダクト連結部材のテーパ状流路部によって、両冷却ダクトの流路間に段差を生じさせることなく両冷却ダクトを連結することができる。これにより、両ダクト間に段差がある場合に該段差近傍にガスが流れて生じ得る渦巻きが発生するのを抑制できる。その結果、風量損失が少なく、冷却効果の高い冷却構造を提供することが可能である。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態では、前記ユニット側冷却ダクトの流路断面積は、前記本体側冷却ダクトの流路断面積より大きく設定されている。
【００１０】
本体側冷却ダクトの周囲には、処理ユニットの電気配線や、処理ユニットの駆動系部材が存在することから、本体側冷却ダクトの流路断面積を大きくすることは難しい。しかしながら、本発明に係る画像形成装置の冷却構造によれば、本体側冷却ダクトの流路断面積を大きくできなくても、ダクト連結部材のテーパ状流路部によってユニット側冷却ダクトの流路断面積を大きくできるので、ユニット側冷却ダクトによる処理ユニットの冷却効果が一層高められる。
【００１１】
本発明の他の好ましい実施形態では、前記ダクト連結部材は、前記本体側冷却ダクトの流路断面積とほぼ同一の流路断面積の第１ガス流路を有し、前記本体側冷却ダクトが嵌合される本体側嵌合部と、前記ユニット側冷却ダクトの流路断面積とほぼ同一の流路断面積の第２ガス流路を有し、前記ユニット側冷却ダクトに嵌合されるユニット側嵌合部とを含み、前記第１ガス流路および前記第２ガス流路間が、前記テーパ状流路として構成されている。
【００１２】
本発明の他の好ましい実施形態では、前記画像形成ユニットは現像装置であり、この現像装置は、画像形成処理に用いられる現像剤を貯留すると共に、前記現像剤を攪拌しつつ搬送することが可能とされた現像剤貯留部と、前記現像剤貯留部から前記現像剤を受け取って該現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤貯留部から前記現像剤担持体が受け取る前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを含む。
【００１３】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記現像装置は、さらに、第１部分が前記現像剤貯留部内に延在し、かつ前記第１部分と異なる第２部分が前記ユニット側冷却ダクト内に延在する放熱部材を含む。現像剤は、現像剤貯留部内で攪拌されるため摩擦熱を発生させるが、この構成によれば、放熱部材の第２部分は、冷却効果の高いユニット側冷却ダクト内に延在しているので、現像剤の放熱を促進することが可能である。
【００１４】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記現像装置の前記現像剤規制部材は、第１部分が前記現像剤担持体上の現像剤と接触し、かつ前記第１部分と異なる第２部分が前記ユニット側冷却ダクト内に延在する。この構成によれば、現像剤規制部材の第２部分は、冷却効果の高いユニット側冷却ダクト内に延在しているので、現像剤が現像剤担持体上で発生する熱を放熱することが可能である。
【００１５】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記現像装置の前記現像剤貯留部は、壁部で仕切られた空間で構成され、前記壁部の一部分に前記ユニット側冷却ダクトが貫通して設けられている。この構成によれば、冷却効果の高いユニット側冷却ダクトが、現像剤貯留部を構成する壁部に設けられているので、現像剤貯留部内で攪拌されて摩擦熱を発生させる現像剤の放熱を促進させることが可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る画像形成装置によれば、ダクト連結部材のテーパ状流路部によって、冷却ダクト間に段差を生じさせることなく両冷却ダクトを連結することができる。これにより、両冷却ダクト間に段差がある場合に該段差近傍にガスが流れて生じ得る渦巻きが発生するのを抑制できる。その結果、風量損失が少なく、冷却効率のよい冷却構造を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す正面図である。画像形成装置は、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ、およびこれらの複合機のいずれでもよいが、本実施形態では、画像形成装置がプリンタである場合につき説明する。また、画像形成装置は、モノクロ印刷用のプリンタとして説明しているが、タンデム方式のカラー印刷用のプリンタであってもよい。
【００１９】
画像形成装置は、装置本体１００を含み、その装置本体１００は、コンピュータ等の外部機器から伝送された画像データに基づき用紙Ｐ等の記録媒体上にトナー像を形成する画像形成部１と、用紙Ｐ上のトナー像を該用紙Ｐに定着させる定着処理を施す定着部１３と、用紙Ｐを貯留する用紙貯留部１０と、定着処理が施された用紙Ｐが排出される用紙排出部１４とを有する。
【００２０】
画像形成部１は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像が形成される感光体ドラム２と、感光体ドラム２の周面を均一に帯電させる帯電器３と、感光体ドラム２の周面上の静電潜像にトナー（現像剤）を供給する現像装置４と、感光体ドラム２との間でニップ部を形成して、該ニップ部を通過した用紙Ｐにトナー像を転写させる転写ローラ５と、感光体ドラム２の周面上の残留トナーを除去して該周面を清浄化するクリーニングユニット６と、感光体ドラム２の残留電位を除去する除電器７とを有する。帯電器３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニングユニット６および除電器７は、感光体ドラム２の周囲に沿って、かつ感光体ドラム２の矢印で示す回転方向に沿って配置されている。また、画像形成部１は、感光体ドラム２の上方に配置され、感光体ドラム２の周面を露光する露光器８を有する。
【００２１】
定着部１３は、加熱源である通電発熱体を内部に有する加熱ローラ１３ａと、加熱ローラ１３ａと対向配置された加圧ローラ１３ｂを含み、加熱ローラ１３ａおよび加圧ローラ１３ｂ間には、用紙Ｐが通過するニップ部が形成されている。
【００２２】
また、装置本体１００の内部には、用紙Ｐを、用紙貯留部１０、画像形成部１、定着部１３、用紙排出部１４の順に搬送するための用紙搬送路１２が形成されている。装置本体１００の内部には、さらに、用紙Ｐを用紙貯留部１０から一枚ずつ繰り出すことが可能な用紙供給器２０が配設されている。
【００２３】
画像形成装置による画像形成処理は、以下のように行われる。帯電器３によって感光体ドラム２の周面を均一に帯電させた後、画像データに基づき、露光器８によりレーザ光９を感光体ドラム２の周面に照射することによって該周面を露光する。これにより、感光体ドラム２の周面上に静電潜像が形成される。次に、現像装置４から静電潜像にトナーが供給されて該静電潜像が現像される。これにより、感光体ドラム２の周面上にトナー像が形成される。この後、用紙貯留部１０から用紙搬送路１２によって搬送されてきた用紙Ｐが感光体ドラム２および転写ローラ５間のニップ部を通過すると、トナー像が用紙Ｐ上に転写される。この転写の際、感光体ドラム２と転写ローラ５との間に転写バイアスを印加して、帯電しているトナーの用紙Ｐへの移動を円滑に行わせている。
【００２４】
次に、トナー像が転写された用紙Ｐは、定着部１３に搬送され、加熱ローラ１３ａおよび加圧ローラ１３ｂ間のニップ部を通過しながら加熱ローラ１３ａからの熱を得て定着処理が施される。定着処理が施された用紙Ｐは、用紙排出部１４に排出される。
【００２５】
感光体ドラム２からトナー像を用紙Ｐに転写した後、感光体ドラム２の周面上に残留したトナーは、クリーニングユニット６によって回収され、次に、感光体ドラム２の周面上の残留電位が除電器７によって消去される。この後、感光体ドラム２は、再び帯電器３によって帯電され、上述した画像形成処理が繰り返される。
【００２６】
なお、本明細書において、「現像剤」は、「トナー」と「磁性キャリア」とからなる二成分系の現像剤を例にしているが、「現像剤」は、トナーのみからなる一成分系のものであってもよい。
【００２７】
ところで、上述した構成の画像形成装置では、画像形成処理に伴って、例えば画像形成部１の現像装置４が発熱する。現像剤を貯留する現像装置４は、後述するように、該現像剤を攪拌しつつ感光体ドラム２に供給するため、現像剤は攪拌動作によって摩擦熱を発生させる。この摩擦熱により、現像剤の温度が上昇して、流動性が低下したり、帯電性が低下したりする。その結果、高画質のトナー像を感光体ドラム２上に形成するのが困難になる。したがって、トナー像の高画質化のために、現像装置４内で現像剤を冷却する必要がある。その手段として、本実施形態では、現像装置４に冷却構造を設けている。冷却構造は、現像装置４内に配置されるユニット側第１〜第３冷却ダクト４６，４７，４８、装置本体１００側に配置される本体側第１〜第３冷却ダクト６０，６１，６２、およびユニット側第１〜第３冷却ダクト４６，４７，４８と本体側第１〜第３冷却ダクト６０，６１，６２とを連結する第１〜第３連結ダクト７０，７１，７２から構成される。以下、冷却構造について、現像装置４の構造と併せて説明する。
【００２８】
図２および図３のそれぞれは、冷却構造が設けられた現像装置４を前方から見た外観斜視図および現像装置４を後方から見た外観斜視図である。現像装置４は、該現像装置４の内部空間を画定し、装置本体１００の前後方向（図１の紙面に対して垂直方向）に延びる現像容器４５を含む。現像容器４５は、前記前後方向に延び、後述するマグネットローラ５６等を右方および上方から覆う主カバー４５ａと、前記前後方向に延び、後述するユニット側第１冷却ダクト４６、現像剤貯留部４１等を左方から覆う左側板４５ｂと、前記前後方向における現像装置４の前側端部４ａ（図４）を覆う前側板４５ｃと、前記前後方向における現像装置４の後側端部４ｂを覆う後側板４５ｄと、底板４５ｅとを有する。
【００２９】
図４は、現像装置４を後方から見た外観斜視図であり、説明の容易化のために、前側板４５ｃおよび後側板４５ｄを省略すると共に、現像装置４の外観を簡略化して示している。現像装置４の内部空間には、現像装置４の前側端部４ａから後側端部４ｂにかけて長手方向（つまり、装置本体１００の前後方向）に延びる３つの、ユニット側第１冷却ダクト４６、ユニット側第２冷却ダクト４７およびユニット側第３冷却ダクト４８が配置されている。これらのユニット側第１〜第３冷却ダクト４６，４７，４８には、後述する本体側第１〜第３冷却ダクト６０，６１，６２から冷却ガス、例えばエアが供給される。
【００３０】
図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿って切断した断面図であり、現像装置４の内部構成およびユニット側第１〜第３冷却ダクト４６，４７，４８の配置を示す。現像装置４は、その内部空間に、トナー含有の現像剤を貯留すると共に、現像剤を攪拌しつつ搬送することが可能とされた現像剤貯留部４１と、感光体ドラム２の周面上にトナー（現像剤）を供給して前記周面上にトナー像を形成する現像ローラ４２と、現像ローラ４２に対向配置されて現像ローラ４２に現像剤を供給するマグネットローラ５６と、現像剤貯留部４１の上方かつマグネットローラ５６の近傍に配置され、現像剤貯留部４１から現像剤を汲み上げてマグネットローラ５６に現像剤を供給する汲上げローラ５４と、現像剤貯留部４１からマグネットローラ５６に供給される現像剤の量を規制する現像剤規制ブレード（現像剤規制部材）５５とを含む。本実施形態では、現像ローラ４２およびマグネットローラ５６は、現像剤を担持する現像剤担持体を構成する。また、現像ローラ４２、マグネットローラ５６および汲上げローラ５４は、ユニット側第１〜第３冷却ダクト４６，４７，４８と同様に、各軸心が現像装置４の長手方向に延びるように現像装置４内に配設されている。
【００３１】
現像剤貯留部４１は、現像装置４の長手方向に延びる２つの隣り合う現像剤貯留室４１ａ，４１ｂから構成されており、現像剤貯留室４１ａ，４１ｂは、例えばアルミニウム等の金属からなる仕切り板５０によって長手方向において互いに仕切られているが、長手方向における両隅部において互いに連通されている。また、各現像剤貯留室４１ａ，４１ｂには、回転により現像剤を攪拌するスクリューフィーダ４３，４４が回転可能に装着されている。スクリューフィーダ４３，４４は、搬送方向が互いに逆方向に設定されているので、現像剤は、現像剤貯留室４１ａおよび現像剤貯留室４１ｂ間を攪拌されつつ搬送される。また、現像剤貯留室４１ａには、現像容器４５の前側板４５ｃよりも前方に突出するトナー受入口（図２）３８が取り付けられており、現像剤貯留部４１は、図略のトナーカートリッジからトナー受入口３８を介してトナーを受け入れる。
【００３２】
現像剤規制ブレード５５は、現像装置４の長手方向に延びる板部材であって、マグネットローラ５６の周面に磁気的に付着した現像剤の量を規制することによりマグネットローラ５６から供給される現像剤の量を規制するものである。現像剤規制ブレード５５の先端部５５ａとマグネットローラ５６の周面との間には、所定寸法の僅かな隙間が形成されており、マグネットローラ５６が回転すると、現像剤は、前記隙間において現像剤規制ブレード５５の先端部５５ａによって規制される。これにより、マグネットローラ５６の周面に、所定厚みの現像剤層が均一に形成される。
【００３３】
ユニット側第１冷却ダクト４６は、現像装置４の内部空間の左上隅部に沿って長手方向に延びるダクトであり、略逆Ｕ字形のダクト本体４６ａと、左側板４５ｂの一部からなる底壁４６ｂとで構成される。ダクト本体４６ａと底壁４６ｂとで囲まれる空間が、ユニット側第１冷却ダクト４６の流路となる。ユニット側第１冷却ダクト４６の流路内には、現像剤貯留部４１の仕切り板５０が配置されている。具体的には、仕切り板５０の一端部（第１部分）５０ａは、現像剤貯留室４１ａ，４１ｂを仕切るように現像剤貯留室４１ａ，４１ｂ間に配設されている一方、他端部（第２部分）５０ｂは、ユニット側第１冷却ダクト４６内に延在するようにその形状が設定されている。その形状は、図５では、逆コ字形に設定されているが、特に限定されるものではない。
【００３４】
ユニット側第２冷却ダクト４７は、現像容器４５の内部空間における、マグネットローラ５６の上方箇所に相当する右上隅部に沿って長手方向に延びるダクトであり、現像容器４５の主カバー４５ａおよび現像剤規制ブレード５５を利用してその流路を画定している。具体的には、マグネットローラ５６の上方箇所に対応する主カバー４５ａの一部を略コ字形に成形し、その略コ字形部分４５ａａの開口側を、現像剤規制ブレード５５における先端部５５ａを除く本体部分５５ｂで閉塞することにより、ユニット側第２冷却ダクト４７を構成している。
【００３５】
ユニット側第３冷却ダクト４８は、現像容器４５の底板４５ｅと一体に形成されている。具体的には、底板４５ｅは、例えばアルミニウムからなり、左側板４５ｂと共に現像剤貯留部４１の現像剤貯留室４１ａ，４１ｂを画定するものであるが、その底板４５ｅに、現像剤貯留部４１の下方位置で長手方向に延びるように底板４５ｅを貫通する流路が設けられている。この流路がユニット側第３冷却ダクト４８を構成している。なお、図５では、４つの流路がユニット側第３冷却ダクト４８を構成しているが、流路の数は任意である。
【００３６】
図２および図３に戻って、前側板４５ｃおよび後側板４５ｄのそれぞれには、ユニット側第１〜第３冷却ダクト４６，４７，４８と対応する位置に、該ユニット側第１〜第３冷却ダクト４６，４７，４８と、後述する本体側第１〜第３冷却ダクト６０，６１，６２（図６）とを連結する第１〜第３ダクト連結部材７０，７１，７２が一体に形成されている。第１〜第３ダクト連結部材７０，７１，７２は、ユニット側第１〜第３冷却ダクト４６，４７，４８の断面形状に対応する断面形状を有している。なお、第１〜第３ダクト連結部材７０，７１，７２を前側板４５ｃおよび後側板４５ｄのそれぞれに一体に形成する代わりに、前側板４５ｃおよび後側板４５ｄにおける、ユニット側第１〜第３冷却ダクト４６，４７，４８に対応する位置に開口を形成し、それらの開口に、第１〜第３ダクト連結部材７０，７１，７２を嵌入してもよい。
【００３７】
図６は、第１〜第３ダクト連結部材７０，７１，７２に連結される本体側第１〜第３冷却ダクト４６，４７，４８の斜視図である。同図に示す本体側第１〜第３冷却ダクト６０，６１，６２は、現像装置４が組み付けられる装置本体１００側の組付けフレーム８０に形成された所定の貫通孔を通るように設定されており、現像容器４５の後側板４５ｄに形成された対応する第１〜第３ダクト連結部材７０，７１，７２（図３）に連結されるものである。すなわち、本体側第１冷却ダクト６０は、第１ダクト連結部材７０に連結され、本体側第２冷却ダクト６１は、第２ダクト連結部材７１に連結され、本体側第３冷却ダクト６２は、第３ダクト連結部材７２に連結される。また、現像容器４５の前側板４５ｃに形成された第１〜第３ダクト連結部材７０，７１，７２（図２）にも、図略の本体側第１〜第３冷却ダクトが同様に連結される。本体側第１〜第３冷却ダクト６０，６１，６２は、上流側において共通のダクト（図示せず）に連結され、共通の冷却ガス供給装置（冷却ガスがエアの場合は、送風機）から冷却ガスの供給を受けることが好ましい。冷却ガスが、例えば現像装置４の前方から後方にかけて流れるとすると、図６に示す本体側第１〜第３冷却ダクト６０，６１，６２は、現像装置４内のユニット側第１〜第３冷却ダクト４６，４７，４８を通った冷却ガスが排出される下流側のダクトとなる。なお、上流側となる本体側第１〜第３冷却ダクト６０，６１，６２と、下流側となる本体側第１〜第３冷却ダクト６０，６１，６２とは同一の形状を有する。
【００３８】
組付けフレーム８０は、本体側第１冷却ダクト６０および本体側第２冷却ダクト６１の下方かつ本体側第３冷却ダクト６２の上方の位置に貫通孔８１を有しており、この貫通孔８１には、現像装置４の現像剤貯留室４１ｂのスクリューフィーダ４４に回転駆動力を与える図略の駆動源に連結された回転力伝達部材８２が挿通されている。回転力伝達部材８２は、スクリューフィーダ４４の後端部に取り付けられた連結部材８４（図３）に連結されて回転力をスクリューフィーダ４４に伝える。組付けフレーム８０には、回転力伝達部材８２に加え、現像装置４を組付けフレーム８０に組付けるための種々の部材や電気配線等が設けられているので、現像装置４が組付けフレーム８０に組み付けられた状態では、現像装置４の後側板４５ｄと組付けフレーム８０との間のスペースは極めて狭い。また、現像装置４の前側板４５ｃと組付けフレーム８０との間のスペースも同様の理由により極めて狭い。
【００３９】
次に、冷却構造におけるユニット側第１〜第３冷却ダクト４６，４７，４８および本体側第１〜第３冷却ダクト６０，６１，６２の連結構造について説明する。図７は、ユニット側第１冷却ダクト４６および本体側第１冷却ダクト６０間の連結構造を代表例として、その連結構造を現像装置４の上方から見た断面図である。なお、以下の説明では、冷却ガスは、矢印で示すように、現像装置４の前方（つまり、上流側）から後方（つまり、下流側）に向けて流れるものとする。第１ダクト連結部材７０は、上流側連結部材７３と下流側連結部材７４とからなる。上流側連結部材７３（図７における下側の連結部材）は、本体側第１冷却ダクト６０のガス流出部６３と、このガス流出部６３の流路断面積と異なる流路断面積を有するユニット側第１冷却ダクト４６の上流側端部４６ｃとを連結する部材であり、ガス流出部６３の流路と上流側端部４６ｃの流路とを連通させるガス流路７５を有している。
【００４０】
具体的には、上流側連結部材７３は、本体側第１冷却ダクト６０のガス流出部６３の流路断面積とほぼ同一の流路断面積のガス流入口７３ａａを有し、ガス流出部６３が嵌合可能な本体側嵌合部７３ａと、ユニット側第１冷却ダクト４６の流路断面積とほぼ同一の流路断面積のガス流出口７３ｂｂを有し、ユニット側第１冷却ダクト４６の上流側端部に嵌入可能なユニット側嵌合部７３ｂとを含む。上流側連結部材７３のガス流路７５は、ガス流入口７３ａａからガス流出口７３ｂｂに向かって徐々に流路断面積が大きくなるように設定されている。言い換えれば、上流側連結部材７３のガス流路７５は、テーパ状の流路として形成されている。本実施形態では、ガス流入口７３ａａおよびガス流出口７３ｂｂは略矩形の形状を有しており、ガス流入口７３ａａの各辺と、その辺に対応するガス流出口７３ｂｂの辺とが連続して４つのテーパ面を構成している。なお、ガス流入口７３ａａおよびガス流出口７３ｂｂの形状は矩形に限られず、例えば略正方形であってもよい。その場合、構成される４つのテーパ面は互いに同一の傾斜角度を有している。
【００４１】
本体側第１冷却ダクト６０のガス流出部６３と、ガス流出部６３が嵌合される上流側連結部材７３の本体側嵌合部７３ａとの間には、ウレタン等からなるシール部材８５が介在している。また、ユニット側第１冷却ダクト４６の上流側端部４６ｃは、ウレタン等からなるシール部材８６を介して上流側連結部材７３のユニット側嵌合部７３ｂを受容できるように寸法設定されている。図８は、上流側連結部材７３のユニット側嵌合部７３ｂにシール部材８６が貼られた状態を示している。
【００４２】
一方、下流側連結部材７４（図７における上側の連結部材）は、本体側第１冷却ダクト６０′のガス流入部６４と、このガス流入部６４の流路断面積と異なる流路断面積を有するユニット側第１冷却ダクト４６の下流側端部４６ｄとを連結する部材であり、ガス流入部６４の流路と下流側端部４６ｄの流路とを連通させるガス流路７６を有している。
【００４３】
下流側連結部材７４は、上流側連結部材７３と鏡面関係にある部材であって、具体的には、本体側第１冷却ダクト６０′のガス流入部６４の流路断面積とほぼ同一の流路断面積のガス流出口７４ａａを有し、ガス流入部６４が嵌合可能な本体側嵌合部７４ａと、ユニット側第１冷却ダクト４６の流路断面積とほぼ同一の流路断面積のガス流入口７４ｂｂを有し、ユニット側第１冷却ダクト４６の下流側端部４６ｄに嵌入可能なユニット側嵌合部７４ｂとを含む。下流側連結部材７４のガス流路７６は、ユニット側嵌合部７４ｂのガス流入口７４ｂｂから本体側嵌合部７４ａのガス流出口７４ａａに向かって徐々に流路断面積が小さくなるように設定されている。言い換えれば、下流側連結部材７４のガス流路７６は、テーパ状の流路として形成されている。
【００４４】
下流側連結部材７４は、上流側連結部材７３と同様に、シール部材８７，８８を介して本体側第１冷却ダクト６０′とユニット側第１冷却ダクト４６とを連結している。具体的には、本体側第１冷却ダクト６０′のガス流入部６４と、ガス流入部６４が嵌合される下流側連結部材７４の本体側嵌合部７４ａとの間には、ウレタン等からなるシール部材８７が介在している。また、ユニット側第１冷却ダクト４６の下流側端部４６ｄは、ウレタン等からなるシール部材８８を介して下流側連結部材７４のユニット側嵌合部７４ｂを受容できるように寸法設定されている。
【００４５】
上述のように構成された冷却構造によれば、ユニット側第１冷却ダクト４６および本体側第１冷却ダクト６０，６０′の各流路断面積が異なっている場合であっても、第１ダクト連結部材７０の上流側連結部材７３および下流側連結部材７４の各テーパ状流路７５，７６によって、本体側第１冷却ダクト６０のガス流出部６３の流路とユニット側第１冷却ダクト４６の上流側端部４６ｃの流路との間、および本体側第１冷却ダクト６０′のガス流入部６４の流路とユニット側第１冷却ダクト４６の下流側端部４６ｄの流路との間に段差を生じさせることなく、ユニット側第１冷却ダクト４６と本体側第１冷却ダクト６０，６０′とを連結することができる。これにより、ユニット側第１冷却ダクト４６および本体側第１冷却ダクト６０，６０′間に段差がある場合に該段差近傍に冷却ガスが流れて生じ得る渦巻きが発生するのを抑制できる。その結果、冷却ガスは、本体側第１冷却ダクト６０およびユニット側第１冷却ダクト４６間と、ユニット側第１冷却ダクト４６および本体側第１冷却ダクト６０′間とを円滑に流れるので、風量損失が少なく、冷却効率のよい冷却構造を提供することが可能である。
【００４６】
また、現像装置４と現像装置４が組み付けられる組付けフレーム８０との間、つまり本体側第１冷却ダクト６０，６０′の周囲には、現像装置４の電気配線や駆動系部材が存在することから、本体側第１冷却ダクト６０，６０′の流路断面積を大きくすることは難しい。しかしながら、冷却構造によれば、本体側第１冷却ダクト６０，６０′の流路断面積を大きくできなくても、第１ダクト連結部材７０の上流側連結部材７３および下流側連結部材７４の各テーパ状流路７５，７６によってユニット側第１冷却ダクト４６の流路断面積を大きくできるので、ユニット側第１冷却ダクト４６による現像装置４の冷却効果が高められる。
【００４７】
なお、本体側第２冷却ダクト６１とユニット側第２冷却ダクト４７とを連結する第２ダクト連結部材７１、および本体側第３冷却ダクト６２とユニット側第３冷却ダクト４８とを連結する第３ダクト連結部材７２は、上述した第１ダクト連結部材７０と、形状を除き実質的に同様な構成を有しているので、第２ダクト連結部材７１および第３ダクト連結部材７２についての詳細な説明は省略する。
【００４８】
次に、冷却構造の現像装置４に対する作用について説明する。現像装置４は、上述したように画像形成処理に伴って発熱する。詳細には、現像剤は、現像剤規制ブレード５５およびマグネットローラ５６間の隙間において現像剤規制ブレード５５の先端部５５ａによって穂切りされる際に現像剤規制ブレード５５およびマグネットローラ５６間でストレスが掛かるため、摩擦熱が発生する。また、現像剤貯留部４１内の現像剤がスクリューフィーダ４３，４４によって攪拌されると、現像剤同士が擦れ合って摩擦熱が発生する。摩擦熱により現像剤が熱を保有するようになると、現像剤の帯電量を低下させる原因となる。また、現像装置４内の温度も上昇するので、現像剤に含有されるトナーの温度も上昇して、現像剤規制ブレード５５等に融着し、現像剤層が均一に形成されないなどの現象が発生する。その結果、感光体ドラム２の周面にトナー像を良好に形成することが困難になる。しかしながら、本実施形態に係る画像形成装置では、冷却構造のユニット側第１〜第３冷却ダクト４６，４７，４８によって、そのような摩擦熱を放熱して現像装置４内の温度上昇を抑制している。
【００４９】
具体的には、現像剤貯留部４１において、現像剤の攪拌により発生した摩擦熱は、仕切り板５０の一端部５０ａから他端部５０ｂに伝わり、他端部５０ｂはその摩擦熱を保有するようになる。仕切り板５０の他端部５０ｂは、ユニット側第１冷却ダクト４６内に配設されているので、摩擦熱は、ユニット側第１冷却ダクト４６内を流れる冷却ガスによって放熱される。
【００５０】
また、マグネットローラ５６の周面に担持されている現像剤が発する熱は、現像剤規制ブレード５５の先端部５５ａから本体部分５５ｂに伝わり、本体部分５５ｂは熱を保有するようになる。現像剤規制ブレード５５の本体部分５５ｂは、ユニット側第２冷却ダクト４７の流路を画定する部材として用いられているので、本体部分５５ｂの前記熱は、ユニット側第２冷却ダクト４７内を流れる冷却ガスによって放熱される。
【００５１】
さらに、現像剤貯留部４１において、現像剤の攪拌により発生した摩擦熱は、現像剤貯留部４１の空間を画定する底板４５ｅに伝わり、底板４５ｅはその摩擦熱を保有するようになる。底板４５ｅには、ユニット側第３冷却ダクト４８が設けられているので、摩擦熱は、ユニット側第３冷却ダクト内を流れる冷却ガスによって放熱される。
【００５２】
このようにして、ユニット側第１〜第３冷却ダクト４６，４７，４８は、現像装置４内で温度が上昇するのを抑制、ひいては現像剤に含有されるトナーが溶融するのを抑制する。その結果、高画質のトナー像が感光体ドラム２の周面上に形成される。
【００５３】
以上説明した本発明の実施形態に係る画像形成装置では、ユニット側冷却ダクト４６，４７，４８および本体側冷却ダクト６０，６１，６２を３本ずつ用いた場合につき説明したが、それらの本数は限定されるものではなく、所望の冷却効果が得られる限り、２本でもあってもよいし、４本であってもよい。
【００５４】
また、冷却構造を現像装置４に適用した場合につき説明したが、冷却構造は、例えばクリーニングに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図２】画像形成装置における冷却構造が設けられた現像装置を前方から見た外観斜視図である。
【図３】現像装置を後方から見た外観斜視図である。
【図４】現像装置を後方から見た外観斜視図であり、説明の容易化のために、現像装置の外観を簡略化して示している。
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿って切断した断面図であり、現像装置の内部構成および冷却構造のユニット側第１〜第３冷却ダクトの配置を示している。
【図６】ユニット側第１〜第３冷却ダクトに連通される本体側第１〜第３冷却ダクトの斜視図である。
【図７】ユニット側第１冷却ダクトおよび本体側第１冷却ダクトの連結構造を代表例として、その連結構造を現像装置の上方から見た断面図である。
【図８】冷却構造の第１ダクト連結部材にシール部材が貼り付けられた状態を示す斜視図である。
【図９】従来のダクト連結構造を上方から見た断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  画像形成部
２  感光体ドラム
４  現像装置
４５  現像容器
４６，４７，４８  ユニット側第１〜第３冷却ダクト
４６ｃ  上流側端部
６０，６１，６２  本体側第１〜第３冷却ダクト
６３  ガス流出部
７０，７１，７２  第１〜第３ダクト連結部材
７３  上流側連結部材
７３ａ  本体側嵌合部
７３ａａ  ガス流入口
７３ｂ  ユニット側嵌合部
７３ｂｂ  ガス流出口
７４  下流側連結部材
７５  ガス流路
８０  組付けフレーム
８５，８６  シール部材
１００  画像形成装置本体
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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