(57)【要約】【課題】現像剤担持体と像担持体との間のギャップが変動することなく、液冷装置の受熱部を現像ユニットの冷却面に密着させることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成動作により温度が上昇する温度上昇部７０と、温度上昇部７０の冷却面に接触するように配設される受熱部２、冷却液の熱を放出させる放熱手段５、冷却液を受熱部２と放熱手段５との間で循環させるための循環パイプ４、及び、循環パイプ４内の冷却液を搬送するための搬送手段１、を有する液冷装置１０と、を備えた画像形成装置において、温度上昇部７０に受熱部２を前記冷却面に向かって付勢する付勢手段８０を設ける。【選択図】図１
2010244010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成動作により温度が上昇する温度上昇部と、
該温度上昇部の冷却面に接触するように配設される受熱部、冷却液の熱を放出させる放熱手段、該冷却液を該受熱部と該放熱手段との間で循環させるための循環パイプ、及び、該循環パイプ内の冷却液を搬送するための搬送手段を有する液冷装置と、を備えた画像形成装置において、
前記温度上昇部に前記受熱部を前記冷却面に向かって付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記受熱部が、上記冷却面に近づく方向と前記冷却面から離れる方向とに移動可能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３】
請求項２の画像形成装置において、
上記冷却面に近づく方向と上記冷却面から離れる方向とに移動可能に上記受熱部が第一の弾性部材を介して装置本体に取り付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３の画像形成装置において、
上記第一の弾性部材がゴム部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３の画像形成装置において、
上記第一の弾性部材がバネ部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、
上記付勢手段は、一部が上記温度上昇部に固定された第二の弾性部材からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
上記付勢手段は上記第二の弾性部材に接触しつつ回転自在な球体を有しており、該付勢手段は該球体を上記受熱部に当接させて該第二の弾性部材の弾性力により上記受熱部を付勢するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、
上記付勢手段を複数備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の画像形成装置において、
上記温度上昇部は、像担持体に対向し、現像剤を担持搬送する現像剤担持体を有し、該像担持体に形成された静電潜像に該現像剤を供給して該静電潜像を可視像化する現像ユニットであり、該現像ユニットは装置本体に対して着脱可能に設けられたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の画像形成装置において、
上記温度上昇部は、像担持体と、該像担持体に対向して現像剤を担持搬送する現像剤担持体を有し、該像担持体に形成された静電潜像に該現像剤を供給して該静電潜像を可視像化する現像ユニットとを備えたプロセスカートリッジであり、
該プロセスカートリッジは装置本体に対して着脱可能に設けられたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項９または１０の画像形成装置において、
上記受熱部は上記現像剤担持体の軸方向に長尺であり、
前記受熱部と対向するように上記付勢手段が現像剤担持体軸方向に複数配設されており、
上記温度上昇部を装置本体に装着する際に該受熱部は長尺方向先端から後端に向かって該温度上昇部内に挿入され、
該受熱部の幅形状が前記長尺方向先端側から後端側に向かうにつれて段階的に大きくなっており、且つ、上記付勢手段の付勢方向の高さが前記長尺方向先端側から後端側に向かうにつれて低くなっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
像担持体と、
該像担持体との対向部へ現像剤を搬送する現像剤担持体を有し、装置本体に対して着脱可能に設けられた温度上昇部と、
該温度上昇部の冷却面に接触するように配設される受熱部、冷却液の熱を放出させる放熱手段、該冷却液を該受熱部と該放熱手段との間で循環させるための循環パイプ、及び、該循環パイプ内の冷却液を搬送するための搬送手段を有する液冷装置と、を備えた画像形成装置において、
前記受熱部に、前記温度上昇部の前記冷却面と対向する面に当接し該対向する面を付勢する付勢手段を設け、
該付勢手段によって該対向する面を付勢した際に該対向する面から該付勢手段に作用する反力によって、該冷却面に該受熱部が押圧されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１または１２の画像形成装置において、
上記受熱部が、装置本体に備えられた上記温度上昇部に対して着脱するように移動可能に設けられたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、
上記受熱部または上記冷却面に、該受熱部よりも硬度の低い高効率伝導部材からなる密着シートを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、装置内に設けられた書込ユニット、定着ユニット及び現像ユニットなどのユニットが発熱し、装置内を温度上昇させることが知られている。
【０００３】
例えば、現像ユニットにおいては、現像ユニット内の現像剤を攪拌搬送する現像剤攪拌搬送部材を駆動した際に、現像剤攪拌搬送部材と現像剤との摺擦による摩擦熱や、現像剤同士の摺擦による摩擦熱により装置内を温度上昇させる。また、現像剤を現像領域に搬送する前に現像剤担持体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と現像剤との摺擦による摩擦熱や、現像剤規制部材による規制の際の現像剤同士の摺擦による摩擦熱により装置内を温度上昇させる。
【０００４】
温度上昇によりトナーが溶融して現像剤規制部材や現像剤担持体、像担持体などに固着し、画像にスジ状の異常画像などが生じるおそれがある。さらに、トナーが溶融まで至らなくても、温度上昇したトナーが圧力や摩擦などのストレスを受けることで、トナー表面の外添剤が内部に埋没あるいは表面から離脱し、キャリア表面にトナー成分が固着してしまうなどの不具合が生じる。この不具合により、長期的には現像能力に安定性を欠いてしまう虞がある。特に、近年、定着エネルギーを小さくするために溶融温度の低いトナーを用いた場合は、トナーの固着による異常画像などが生じやすい。
【０００５】
そのため、従来から空冷ファンで取り込んだ外気をダクトで現像ユニットの周辺に搬送し、気流を発生させ現像ユニットを空冷して、現像ユニットの温度が過度に上昇するのを抑える画像形成装置が知られている。しかし、近年、画像形成装置の小型化のため、装置内が高密度化して現像ユニットの周囲に空間的余裕がなくなってきている。このため、現像ユニット周辺に空冷ファンの気流を搬送するためのダクトを設置するスペースの確保が難しくなっており、現像ユニットを強制空冷することが困難となっている。
【０００６】
特許文献１には、液体を循環させて現像ユニットを冷却する液冷方式を用いた画像形成装置が記載されている。液冷装置は、現像ユニット壁面に接触して冷却液が現像ユニットの熱を受ける受熱部と、冷却液の熱を放熱するための放熱手段と、冷却液が受熱部と放熱手段とを循環するように配管された循環パイプと、循環パイプ内の冷却液を搬送するための搬送手段とを備えている。液冷装置は、空冷装置よりも効率良く冷却できるため、現像ユニットを効率よく冷却することができる。また、冷却液を循環させるための循環パイプは、ダクトよりも小さいため、現像ユニットの周囲の空間が狭くても、現像ユニットの周囲に循環パイプを配置することができる。よって、装置内が高密度化しても現像ユニットを冷却することができる。
【０００７】
また、上記特許文献１に記載の画像形成装置においては、現像ユニットを画像形成装置から取り外す際に受熱部を現像ユニットから離間させ、現像ユニットを画像形成装置本体に装着する際に画像形成装置本体に設けられた付勢手段によって受熱部を現像ユニット側へ付勢し、受熱部と現像ユニットとを密着させている。画像形成装置本体に対して現像ユニットを装着したときに、付勢手段によって受熱部を現像ユニット側へ付勢し受熱部と現像ユニットとを密着させることで、現像ユニットから受熱部に熱が効率良く伝達され現像ユニットの効率良く冷却することができる。また、付勢手段による受熱部の付勢を解除することで現像装置から受熱部を離間させることができ、画像形成装置本体に対して現像ユニットを着脱する際に現像ユニットと受熱部とを離間させることで、現像ユニットの着脱を容易に行うことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、画像形成装置本体に設けられた付勢手段によって受熱部を現像ユニット側へ付勢し受熱部と現像ユニットとを密着させると、付勢手段の付勢力によって画像形成装置内で現像ユニットが変位して現像剤担持体と像担持体との間のギャップが変動する虞がある。現像剤担持体と像担持体とのギャップは高精度（±０．０３［ｍｍ］）に管理することが望ましく、現像剤担持体と像担持体との間のギャップが変動することで安定した画像が得られなくなるといった問題が生じる。
【０００９】
現像剤担持体と像担持体との間のギャップが画質の良否に大きな影響を及ぼすため、画像形成装置本体に位置決め手段を設けて、現像ユニットを像担持体に対して精度よく位置決めして画像形成装置本体に取り付けることが考えられる。しかしながら、付勢手段の付勢力で受熱部が現像ユニットを付勢すると現像ユニットに受熱部からの付勢力がかかり、その現像ユニットにかかった付勢力が位置決め手段に作用する。このように前記付勢力が位置決め手段に作用すると位置決め手段が変形する虞がある。位置決め手段が変形してしまうと現像ユニットを像担持体に対して精度良く位置決めできなくなり、現像剤担持体と像担持体との間のギャップが変動してしまう。
【００１０】
現像ユニット以外の画像形成装置本体内に設けられたユニット、例えば、書込ユニットについても、像担持体に対する位置決め精度が画質の良否に大きく影響する。また、中間転写ベルトのクリーニングユニットにおいても、中間転写ベルトの表面のクリーニングを行うクリーニングブレードと中間転写ベルトとの距離に変動があると、クリーニングブレードによる中間転写ベルトのクリーニングが機能を満たさなくなってしまう。例えば、規定値よりも前記距離が遠ざかると中間転写ベルト表面上のトナーなどがクリーニングブレードによって掻き取れない状況がおき、中間転写ベルトの表面が汚れたまま次の転写が行われることになる。そのため、画像が汚れたり、前記表面が汚れたままの状態が連続すると粉塵が詰まり機械停止を引き起こしたりする可能性がある。また、逆に前記距離が近づいてしまうとクリーニングブレードが捲くれてしまい、クリーニングブレードの破損または中間転写ベルトの破損を引き起こす可能性がある。
【００１１】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、温度上昇部の位置変動を抑えつつ、液冷装置の受熱部を温度上昇部の冷却面に密着させることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像形成動作により温度が上昇する温度上昇部と、該温度上昇部の冷却面に接触するように配設される受熱部、冷却液の熱を放出させる放熱手段、該冷却液を該受熱部と該放熱手段との間で循環させるための循環パイプ、及び、該循環パイプ内の冷却液を搬送するための搬送手段を有する液冷装置と、を備えた画像形成装置において、前記温度上昇部に前記受熱部を前記冷却面に向かって付勢する付勢手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記受熱部が、上記冷却面に近づく方向と前記冷却面から離れる方向とに移動可能に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記冷却面に近づく方向と上記冷却面から離れる方向とに移動可能に上記受熱部が第一の弾性部材を介して装置本体に取り付けられていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記第一の弾性部材がゴム部材であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記第一の弾性部材がバネ部材であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、上記付勢手段は、一部が上記温度上昇部に固定された第二の弾性部材からなることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記付勢手段は上記第二の弾性部材に接触しつつ回転自在な球体を有しており、該付勢手段は該球体を上記受熱部に当接させて該第二の弾性部材の弾性力により上記受熱部を付勢するものであることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、上記付勢手段を複数備えることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の画像形成装置において、上記温度上昇部は、像担持体に対向し、現像剤を担持搬送する現像剤担持体を有し、該像担持体に形成された静電潜像に該現像剤を供給して該静電潜像を可視像化する現像ユニットであり、該現像ユニットは装置本体に対して着脱可能に設けられたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の画像形成装置において、上記温度上昇部は、像担持体と、該像担持体に対向して現像剤を担持搬送する現像剤担持体を有し、該像担持体に形成された静電潜像に該現像剤を供給して該静電潜像を可視像化する現像ユニットとを備えたプロセスカートリッジであり、該プロセスカートリッジは装置本体に対して着脱可能に設けられたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項９または１０の画像形成装置において、上記受熱部は上記現像剤担持体の軸方向に長尺であり、前記受熱部と対向するように上記付勢手段が現像剤担持体軸方向に複数配設されており、上記温度上昇部を装置本体に装着する際に該受熱部は長尺方向先端から後端に向かって該温度上昇部内に挿入され、該受熱部の幅形状が前記長尺方向先端側から後端側に向かうにつれて段階的に大きくなっており、且つ、上記付勢手段の付勢方向の高さが前記長尺方向先端側から後端側に向かうにつれて低くなっていることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、像担持体と、該像担持体との対向部へ現像剤を搬送する現像剤担持体を有し、装置本体に対して着脱可能に設けられた温度上昇部と、該温度上昇部の冷却面に接触するように配設される受熱部、冷却液の熱を放出させる放熱手段、該冷却液を該受熱部と該放熱手段との間で循環させるための循環パイプ、及び、該循環パイプ内の冷却液を搬送するための搬送手段を有する液冷装置と、を備えた画像形成装置において、前記受熱部に、前記温度上昇部の前記冷却面と対向する面に当接し該対向する面を付勢する付勢手段を設け、該付勢手段によって該対向する面を付勢した際に該対向する面から該付勢手段に作用する反力によって、該冷却面に該受熱部が押圧されることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１または１２の画像形成装置において、上記受熱部が、装置本体に備えられた上記温度上昇部に対して着脱するように移動可能に設けられたことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、上記受熱部または上記冷却面に、該受熱部よりも硬度の低い高効率伝導部材からなる密着シートを設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項１の発明においては、付勢手段を温度上昇部に設けることで、付勢手段によって受熱部を温度上昇部の冷却面に向かって付勢した際に、付勢手段にかかる受熱部からの反力が、温度上昇部の付勢手段が設けられた箇所に及ぼされる。これにより、付勢手段によって付勢された受熱部から前記冷却面が受ける付勢力は、温度上昇部の内力となるので、付勢手段によって受熱部を前記冷却面に向かって付勢したとしても、装置本体に対して温度上昇部が変位するような力が軽減される。よって、付勢手段で受熱部を前記冷却面に向かって付勢し受熱部を前記冷却面に密着させても、温度上昇部の位置変動を抑制することができる。
請求項１２の発明においては、付勢手段を受熱部に設けることで、付勢手段によって受熱部の前記冷却面と対向する面を前記冷却面とは反対方向に向かって押圧した際に、付勢手段にかかる前記対向する面からの反力が受熱部の付勢手段が設けられた箇所に及ぼされ、受熱部が前記冷却面を押圧する。これにより、付勢手段によって押圧された前記対向する面からの反力によって受熱部から前記冷却面が受ける押圧力は、温度上昇部内の内力となり、装置本体に対して温度上昇部が変位するような力が軽減される。よって、温度上昇部の位置変動を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上、本発明によれば、温度上昇部の位置変動を抑えつつ、液冷装置の受熱部を温度上昇部の冷却面に密着させることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１に係る現像装置と冷却装置とを模式的に表した模式図。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】液冷方式の冷却装置の概略図。
【図４】現像装置の液冷システムの構成例を示した図。
【図５】液冷装置の第１の変形例を示す図。
【図６】液冷装置の第２の変形例を示す図。
【図７】実施例１に係る現像装置と冷却装置とを画像形成装置上方から見た模式図。
【図８】プランジャを受熱部に設けた場合の現像装置と冷却装置とを模式的に表した模式図。
【図９】プランジャの模式図。
【図１０】受熱部を付勢する付勢手段として板バネを用いた場合の現像装置と冷却装置とを模式的に表した模式図。
【図１１】実施例２に係る現像装置と冷却装置とを模式的に表した模式図。
【図１２】実施例３に係る現像装置と冷却装置とを模式的に表した模式図。
【図１３】実施例４に係る現像装置と冷却装置とを模式的に表した模式図。
【図１４】実施例５に係る現像装置と冷却装置とを画像形成装置上方から見た模式図。
【図１５】実施例６に係る冷却装置の画像形成装置本体内側から受熱部長手方向で見た、受熱部が画像形成装置本体の後側板に取り付けられている箇所の拡大図。
【図１６】実施例７に係る中間転写ベルトクリーニングユニットと冷却装置とを模式的に表した模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［実施形態１］
以下、本発明を適用した画像形成装置の第一の実施形態について説明する。
図２は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す構成図である。この画像形成装置は、画像形成装置本体１００と、この画像形成装置本体１００を載置する給紙テーブル２００と、画像形成装置本体１００上に取り付けられたスキャナ３００と、このスキャナ３００上に取り付けられた原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とから主として構成されている。
【００１７】
スキャナ３００では、原稿照明用光源やミラーなどを搭載した第一走行体３０３と、複数の反射ミラーを搭載した第二走行体３０４とが往復移動するのに伴って、コンタクトガラス３０１上に載置された図示しない原稿の読取り走査が行われる。第二走行体３０４から送り出される走査光は、結像レンズ３０５によってその後方に設置されている読取りセンサ３０６の結像面に集光せしめられた後、読取りセンサ３０６によって画像信号として読込まれる。
【００１８】
画像形成装置本体１００には、潜像担持体としてイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーに対応した感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋが設けられている。各感光体ドラム４０の周囲には帯電、現像、クリーニング等の電子写真プロセスを実行する各手段が配置され、これによって各画像形成ユニット３８が形成されている。画像形成ユニット３８は４つ並列されており、これによってタンデム型画像形成部２０が形成されている。
【００１９】
各画像形成ユニット３８の現像装置７０においては、それぞれ上記４色のトナーを含んだ現像剤が用いられる。現像装置７０は、現像剤担持体である現像スリーブ７１が現像剤を担持、搬送して、感光体ドラム４０との対向位置において交互電界が印加されて感光体ドラム４０上の潜像を現像する。交互電界を印加することで現像剤を活性化させ、トナーの帯電量分布をより狭くすることができ、現像性を向上させることができる。また、現像装置７０を感光体ドラム４０と共に一体に支持し、画像形成装置本体１００に対して着脱自在に形成してプロセスカートリッジとすることができる。これにより、画像形成装置本体１００に対する現像装置７０や感光体ドラム４０など着脱を容易に行うことが可能となり、メンテナンス性を向上させることができる。このプロセスカートリッジは、この他に帯電手段、クリーニング手段を含んだものとすることもできる。
【００２０】
タンデム型画像形成部２０の上部には、画像情報に基づいて感光体ドラム４０をレーザ光又はＬＥＤ光により露光して潜像を形成する露光装置３１が設けられている。
【００２１】
また、タンデム型画像形成部２０の感光体ドラム４０と対向する下方位置には、無端状のベルト部材からなる中間転写ベルト１５が配置されている。中間転写ベルト１５は支持ローラ３４、３５及び３６によって支持されている。中間転写ベルト１５を介して感光体ドラム４０と相対する隣接位置には、感光体ドラム４０上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写装置６２が配置されている。
【００２２】
中間転写ベルト１５の下方には、中間転写ベルト１５表面に重ね合わせて形成されたトナー像を、給紙テーブル２００の給紙カセット４４から搬送されてくる転写紙に一括転写する二次転写装置１９が配置されている。二次転写装置１９は、二次転写ローラ２３と、この二次転写ローラ２３を中間転写ベルト１５に接離可能に支持する接離機構（不図示）とを備えている。二次転写装置１９は二次転写ローラ２３を中間転写ベルト１５を介して支持ローラ３６に押し当て、中間転写ベルト１５上のトナー像を図示省略した転写紙に転写する。以下、支持ローラ３６を二次転写バックアップローラ３６と呼ぶ。
【００２３】
中間転写ベルト１５の表面に残留するトナーを取り除くために中間転写ベルトクリーニングユニット９０が設けられている。中間転写ベルトクリーニングユニット９０は、例えばファーブラシやウレタンゴムで形成されたクリーニングブレードを中間転写ベルト１５に当接させて、中間転写ベルト１５に付着している二次転写残トナーを掻き取る。
【００２４】
二次転写装置１９に隣接するように定着装置６０が設けられており、定着装置６０は転写紙上の画像を定着する。定着装置６０は、内部に熱源としてのヒータが組み込まれた加熱ローラ６６と、この加熱ローラ６６に押し当てられる加圧ローラ６７とから主として構成されている。
【００２５】
二次転写装置１９及び定着装置６０の下方には、転写紙を反転する反転装置２８が配置されている。反転装置２８は、転写紙の両面に画像を記録すべく転写紙を反転させる。
【００２６】
次に、上記構成の画像形成装置の動作について説明する。
図２の原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットするか、または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３０１上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じる。この状態で、図示省略した起動スイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３０１上へと移動した後、他方コンタクトガラス３０１上に原稿をセットしたときは直ちにスキャナ３００が駆動し、第一走行体３０３および第二走行体３０４を走行させる。そして、第一走行体３０３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光を受け、これを第二走行体３０４に向けて反射し、第二走行体３０４のミラーで反射光を更に反射して結像レンズ３０５を通して読取りセンサ３０６に入射させ、読取りセンサ３０６で原稿内容を読取る。
【００２７】
また、装置の起動スイッチを押すことによって、図示省略した駆動モータを駆動させて支持ローラ３４、３５、３６の１つを回転駆動し、他の２つの支持ローラを従動回転させ、これによって中間転写ベルト１５を回動させる。同時に、各画像形成ユニット３８において、帯電器によって感光体ドラム４０を一様に帯電し、次いでスキャナ３００の読取り内容に応じて露光装置３１からレーザやＬＥＤ等による書込み光を照射して帯電した各感光体ドラム４０上に静電潜像を形成する。静電潜像が形成された感光体ドラム４０に現像装置７０からトナーを供給し、静電潜像を可視像化し、各感光体ドラム４０上にそれぞれブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の単色画像を形成する。単色画像を順次一次転写装置６２によって中間転写ベルト１５上に重なるように一次転写し、中間転写ベルト１５上に合成カラー画像を形成する。画像転写後の感光体ドラム４０の表面は、感光体クリーニング装置によって残留トナーを除去し、図示省略した除電装置で除電して再度の画像形成に備える。
【００２８】
起動スイッチを押すことにより、また給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つが選択されて回転し、ペーパーバンク４３に多段に設けられた給紙カセット４４の１つから転写紙を繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に挿入し、搬送ローラ４７で搬送して画像形成装置本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて停止させる。次に、中間転写ベルト１５上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１５と二次転写装置１９との間にシートＰを送り込み、二次転写装置１９で転写して転写紙上にカラー画像を転写する。
【００２９】
二次転写ローラ２３を通過した未定着トナー像を担持した転写紙を、定着装置６０へ搬送し、定着装置６０で熱と圧力とを加えて転写画像を永久画像として定着する。画像定着後の転写紙は、切換爪５５で切り換えて排出ローラ対５６によって排出し、排紙トレイ５７上にスタックするか、又は切換爪５５で切り換えてシート反転装置に導入し、ここで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録し、その後、排出ローラ対５６で排紙トレイ５７上に排出する。このとき、画像転写後の中間転写ベルト１５上に残留する残留トナーを中間転写ベルトクリーニングユニット９０で除去し、タンデム型画像形成部２０による再度の画像形成に備える。
【００３０】
図３は、液冷方式の冷却装置１０の概略図である。図３に示すように、冷却装置１０は、冷却液を内包するパイプ４と、ラジエータ５ａ及び冷却ファン５ｂで構成されパイプ４内の冷却液の熱を空気中へ放出する放熱部５と、装置の温度上昇箇所８に密着させて設けられ、冷却液が温度上昇箇所８の熱を奪う受熱部２と、パイプ４内の冷却液を放熱部５と受熱部２との間で循環させるための搬送手段たるポンプ１と、パイプ４内への冷却液の注入などに用いるタンク３とを備えている。放熱部５で空気中に熱を放出され冷却されたパイプ４内の冷却液が受熱部２へ流れ、温度上昇箇所８の熱を奪って温度上昇箇所８を冷却する。受熱部２で加熱されたパイプ４内の冷却液は、放熱部５のラジエータ５ａへ流れ、冷却液の熱が冷却ファン５ｂによって空気中へ放熱されて冷却される。そして、冷却されたパイプ４内の液体は、再びポンプ１によって受熱部２へ向けて送られる。放熱部５のラジエータ５ａは、良熱伝導部材に形成された流路と、この流路と接続される良熱伝導部材によるフィンからなり、流路及びフィンを冷却ファン５ｂを用いて強制対流熱伝達により冷却することで流路内を流れる冷却液の温度を低下させる。冷却液を水とすると、定積熱容量が空気の３０００倍以上であり、少ない流量で大きな熱量を移送できるので、強制空冷に比べ効率のよい冷却が可能である。
【００３１】
図４に現像装置７０の液冷システムの構成例を示す。図４において、４つの現像装置７０（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）にそれぞれ受熱部２が密着しており、パイプ４により各受熱部２、タンク３、ポンプ１、ラジエータ５ａが環状に連結され、冷却液は図中に示した矢印の方向に循環する。
【００３２】
本構成例においては、全ての現像装置７０を冷却する受熱部２が直列に連結されるようにパイプ４を構成しているが、例えば図５に示すように各現像装置７０それぞれに対応した各受熱部２が並列に連結される構成も可能であり、連結される順序もこの限りではない。また、図６に示すようにＹ色の現像装置７０、Ｍ色の現像装置７０、ポンプ１、タンク３及びラジエータ５ａをパイプ４で環状に連結しＹ色の現像装置７０とＭ色の現像装置７０とを冷却する第１の冷却装置１０ａと、Ｃ色の現像装置７０、Ｋ色の現像装置７０、ポンプ１、タンク３及びラジエータ５ａをパイプ４で環状に連結しＣ色の現像装置７０とＫ色の現像装置７０とを冷却する第２の冷却装置１０ｂと、を設けて、２つの冷却装置１０を用いて、各現像装置７０を冷却しても良い。
【００３３】
［実施例１］
図１は、本実施例に係る画像形成装置に設けられる現像装置７０や冷却装置１０などを模式的に表したものである。現像装置７０は樹脂製のケーシング７９内に、現像剤の攪拌混合および搬送を行う攪拌搬送スクリュー７３ａおよび攪拌搬送スクリュー７３ｂ、現像剤を表面に担持する現像スリーブ７１、及び、現像スリーブ７１上の現像剤の厚さを規制するドクターブレード７６を備えている。また、ドクターブレード７６はアルミニウム製のヒートシンク７４に固定されている。
【００３４】
現像剤は攪拌搬送スクリュー７３ａにより紙面裏から表方向に攪拌されながら移動し、攪拌搬送スクリュー７３ｂにより紙面表から裏方向に移動する。また、攪拌搬送スクリュー７３ａ、攪拌搬送スクリュー７３ｂの両端部において攪拌部７２ａおよび攪拌部７２ｂは連結されており現像剤は攪拌部７２ａと攪拌部７２ｂを循環する。
【００３５】
さらに、攪拌部７２ｂの片方の端部に図示しないトナー補給口がありトナー濃度に基づいて図示しないトナー補給手段により補給され、攪拌搬送スクリュー７３ａおよび攪拌搬送スクリュー７３ｂで攪拌混合されることによって、トナー濃度が均一化されるとともにトナーが帯電する。
【００３６】
攪拌部７２ａ内の現像剤が現像スリーブ７１内部のマグネットにより現像スリーブ７１表面に担持され、現像スリーブ７１の回転（矢印方向）によりドクターブレード７６で掻き取られることで現像スリーブ７１上に現像剤の均一且つ一様な層が形成される。
【００３７】
さらに、現像スリーブ７１と対向するように配置され静電潜像が記録された感光体ドラム４０の表面と現像スリーブ７１が接触または近接して、静電潜像部分に現像剤中のトナーが付着することで感光体ドラム４０上にトナー像が形成される。なお、本実施例における現像装置７０は、トナーとキャリアとからなる現像剤を用いて現像を行う２成分現像方式の現像装置について説明したが、本発明はこの現像装置に限られず、トナーからなる現像剤を用いた１成分現像方式の現像装置にも適用可能である。
【００３８】
図７は、本実施例に係る現像装置７０と冷却装置１０とを画像形成装置上方から見た様子を模式図で表している。本実施例においては、冷却装置１０の受熱部２はゴム部材１０２を介して画像形成装置本体１００の後側板１０１に固定されており、ゴム部材１０２の弾性によって受熱部２がプランジャ８０の押圧方向に移動可能になっている。また、受熱部２の流路６は、後側板１０１の後ろでパイプ４と連結している。
【００３９】
現像装置７０の画像形成装置本体１００との着脱は、図示しないガイドにそって画像形成装置本体１００に対し図中矢印方向に現像装置７０を移動させることで行われる。その際、受熱部２は後側板１０１にゴム部材１０２を介して固定されているので、現像装置７０を移動させるだけで、現像装置７０と受熱部２との着脱も可能となる。
【００４０】
現像装置７０に設けられたヒートシンク７４の断面形状は、図１に示すように受熱部２が配設される内部空間が図中下、左、右の各壁部に囲まれ上方が開放された形状をしており、画像形成装置本体１００内に現像装置７０を装着した際に、このヒートシンク７４の図１中左右方向で対向する内面の間に、内部に冷却液の流路６を有するアルミニウム製の受熱部２が配設される。ヒートシンク７４の前記対向する内面の図１中右側の面は冷却面であり、この冷却面を形成するヒートシンク７４の壁部の反対側の壁部にプランジャ８０が固定されている。前記冷却面には熱伝導シート７５が貼り付けられており、前記対向する内面の間に配設された受熱部２は、プランジャ８０によって図１中右方向に付勢され熱伝導シート７５を介して冷却面に密着している。なお、熱伝導シート７５は受熱部２に貼り付けられていても良い。また、冷却装置１０の受熱部２はゴム部材１０２を介して画像形成装置本体１００の後側板１０１に固定されているので、現像装置７０を着脱する際の位置のズレや部品の誤差を吸収して受熱部２とヒートシンク７４を密着させることができる。
【００４１】
また、本実施例においては、図７に示すようにヒートシンク７４に固定されている３つのプランジャ８０が受熱部２の長手方向に等間隔で配置されており、この３つのプランジャ８０によって受熱部２を付勢することで受熱部２とヒートシンク７４とが前記長手方向に均一な押圧力で密着される。
【００４２】
本実施例においては、プランジャ８０を現像装置７０のヒートシンク７４に設けることで、プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって押圧した際に、プランジャ８０にかかる受熱部２からの反力が、ヒートシンク７４のプランジャ８０が設けられた箇所に及ぼされる。これにより、プランジャ８０によって押圧された受熱部２から前記冷却面が受ける押圧力は、現像装置内の内力となるので、プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって押圧したとしても、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０が変位するような力が生じるのを抑えられる。よって、プランジャ８０で受熱部２を前記冷却面に向かって押圧し受熱部２を熱伝導シート７５を介して前記冷却面に当接させても、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との位置関係を維持することができ、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との間のギャップが変動するのを抑制することができる。
【００４３】
また、プランジャ８０をヒートシンク７４には設けず、図８に示すようにプランジャ８０を受熱部２に設けても良い。プランジャ８０によってヒートシンク５４の前記冷却面と対向する面を前記冷却面とは反対方向に向かって押圧した際に、プランジャ８０にかかる前記対向する面からの反力が受熱部２のプランジャ８０が設けられた箇所に及ぼされ、受熱部２がヒートシンク７４の前記冷却面を押圧する。これにより、プランジャ８０によって押圧された前記対向する面からの反力によって受熱部２から前記冷却面が受ける押圧力は、現像装置内の内力となり、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０が変位するような力が生じるのを抑えられる。よって、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との位置関係を維持することができ、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との間のギャップが変動するのを抑制することができる。
【００４４】
受熱部２の流路６は図示しないパイプ４を介して図示しない他の色の現像装置７０それぞれに設けられた冷却装置１０（ポンプ１、受熱部２、タンク３、ラジエータ５ａ）と連結されており、冷却液（水、プロピレングリコール、防食剤からなる）が循環されている。冷却液がラジエータ５ａにより常に放熱しながら受熱部２内を流れることで、受熱部２と密着するヒートシンク７４が冷却され、現像剤およびドクターブレード７６を冷却することができる。ヒートシンク７４および受熱部２は熱伝導性良い材質が望ましく、銅製のものも用いられる。
【００４５】
熱伝導シート７５は、ヒートシンク７４や受熱部２の形状の誤差を吸収して密着できるように、弾性を有するシリコーンやアクリルをベースとして特殊フィラーを配合して熱伝導性を向上させたものが多く用いられる。本実施例では、シリコーン系の熱伝導シート７５に摺動性や耐摩耗性などを向上させるため、熱伝導シート７５の受熱部２と接触する面にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の保護層（厚さ２５［μｍ］）を接着している。本実施例では保護層をＰＥＴとしているが、この限りではない。
【００４６】
また、ドクターブレード７６によって現像スリーブ７１上の現像剤が掻き取られることで、ドクターブレード７６の下流側には現像剤が多く留まっており、ヒートシンク７４やドクターブレード７６と高い圧力で接触しているので現像剤を効率よく冷却することができる。
【００４７】
図９は、本実施例のプランジャ８０を示す模式図である。本実施例では所謂ボールプランジャを用いている。プランジャ８０は、図９に示すようにヒートシンク７４とケーシング７９とを連通する連通孔内に、プランジャ本体８１に設けられた引っ掛かり部８５によって図中左方向、言い換えれば、プランジャ８０によって図示しない受熱部２を付勢する方向とは反対方向に移動しないように取り付けられている。プランジャ本体８１の内部には有底円筒８２が形成されており、その有底円筒８２内の底面にばね８３が固定されている。そのバネ８３によって有底円筒８２の開口した側の先端に配置されるボール８４を有底円筒外向きに付勢している。また、ボール８４は、ばね８３には固定されておらず回転自在に図示しない受熱部２を付勢するので、受熱部２との相対的な動きに合わせてボール８４が回転する。これにより、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０を着脱する際にスムーズに着脱を行うことができる。
【００４８】
また、上述したようなプランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって押圧した際に、プランジャ８０にかかる受熱部２からの反力は、プランジャ本体８１に設けられた引っ掛かり部８５を介して、ヒートシンク７４のプランジャ８０が設けられた箇所に及ぼされる。
【００４９】
なお、本実施例においては、受熱部２を押圧する付勢手段としてボールプランジャを用いているが押圧力を発生できればよく、付勢手段として図１０に示すように板バネ７８などを用いる構成も可能である。
【００５０】
［実施例２］
図１１は、本実施例に係る画像形成装置に設けられる現像装置７０や冷却装置１０などを模式的に表したものである。本実施例は、実施例１と同様の現像装置７０において、受熱部２をヒートシンク７４の２面に接触させる構成である。
【００５１】
本実施例においては、図１１に示すようにヒートシングの断面形状は、受熱部２が配設される内部空間が図中上下左右の各壁部に囲まれた形状をしており、ヒートシンク内面の図中上面と左面との２面それぞれにプランジャ８０が固定されており、それぞれの面に対向するヒートシンク内面それぞれには、熱伝導シート７５が貼り付けられている。画像形成装置本体１００に対して現像装置７０を装着すると、内部に冷却液の流路６を有するアルミニウム製の受熱部２がヒートシンク７４の中空内部に配設されるとともにプランジャ８０によって付勢されて熱伝導シート７５を介してヒートシンク内面の２面に密着する。
【００５２】
本実施例においても、プランジャ８０を現像装置７０のヒートシンク７４に設けることで、プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって押圧した際に、プランジャ８０にかかる受熱部２からの反力が、ヒートシンク７４のプランジャ８０が設けられた箇所に及ぼされる。これにより、プランジャ８０によって押圧された受熱部２から前記冷却面が受ける押圧力は、現像装置内の内力となるので、プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって押圧したとしても、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０が変位するような力が生じるのを抑えられる。よって、プランジャ８０で受熱部２を前記冷却面に向かって押圧し受熱部２を熱伝導シート７５を介して前記冷却面に当接させても、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との位置関係を維持することができ、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との間のギャップが変動するのを抑制することができる。
【００５３】
また、本実施例においては、受熱部２が熱伝導シート７５を介してヒートシンク内面の２面に密着するので、実施例１よりも熱伝導シート７５を介して受熱部２とヒートシンク７４とが接触する接触面積が大きくなるため伝熱効率が高くなり、液冷システムの冷却効率が向上する。
【００５４】
［実施例３］
図１２は、本実施例に係る画像形成装置に設けられる現像装置７０や冷却装置１０などを模式的に表したものである。本実施例は、実施例１と同様の現像装置７０において、冷却装置１０の受熱部２を現像装置７０のケーシング７９外側の側面に接触させる構成である。
【００５５】
本実施例においては、現像装置７０のケーシング７９がアルミニウム製であり、現像スリーブ７１が設けられている側とは反対側のケーシング７９の外側側面にジャケットガイド部７７を有している。前記ケーシング７９の外側側面には熱伝導シート７５が貼り付けられており、前記ケーシング７９の外側側面と対向するジャケットガイド部７７の面にプランジャ８０が固定されている。
【００５６】
本実施例においては、受熱部２がゴム部材１０２を介して現像装置７０よりも上方にある画像形成装置本体１００の構造材１０３に固定されている。現像装置７０の画像形成装置本体１００との着脱は、図示しないガイドにそって画像形成装置本体１００に対し図中矢印方向に現像装置７０を移動させることで行われる。その際、受熱部２は画像形成装置本体１００の構造材１０３にゴム部材１０２を介して固定されているので、現像装置７０を移動させるだけで、現像装置７０と受熱部２との着脱も可能となる。
【００５７】
また、受熱部２が画像形成装置本体１００の構造材１０３にゴムを介して固定されていることで、受熱部２はゴムの弾性によってプランジャ８０の押圧方向に移動可能であり、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０を装着すると、内部に冷却液の流路６を有するアルミニウム製の受熱部２がジャケットガイド部７７内に配設されるとともに、プランジャ８０によって付勢され熱伝導シート７５を介して前記ケーシング７９の外側側面に密着する。
【００５８】
受熱部２がゴムの弾性によってプランジャ８０の押圧方向に移動可能になっていることで、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０を着脱する際の位置のズレや部品の誤差を吸収して受熱部２とケーシング７９の外側側面とを密着させることができる。
【００５９】
本実施例においては、プランジャ８０を現像装置７０のケーシング７９の外側側面に有するジャケットガイド部７７に設けることで、プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって押圧した際に、プランジャ８０にかかる受熱部２からの反力が、ジャケットガイド部７７のプランジャ８０が設けられた箇所に及ぼされる。これにより、プランジャ８０によって押圧された受熱部２から前記冷却面が受ける押圧力は、現像装置内の内力となるので、プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって押圧したとしても、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０が変位するような力が生じるのを抑えられる。よって、プランジャ８０で受熱部２を前記冷却面に向かって押圧し受熱部２を熱伝導シート７５を介して前記冷却面に当接させても、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との位置関係を維持することができ、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との間のギャップが変動するのを抑制することができる。
【００６０】
なお、本実施例では、熱伝導性を良くするためにケーシング７９全体をアルミニウム製としているが、これに限るものではなく、ケーシング７９の受熱部２が接触する部分のみアルミニウムにする構成や、ケーシング７９の受熱部２が接触する部分とケーシング７９内の現像剤が重力で留まりやすいケーシング７９下面とを一体にアルミニウムで形成する構成も有効である。
【００６１】
［実施例４］
図１３は、本実施例に係る画像形成装置に設けられる現像装置７０や冷却装置１０などを模式的に表したものである。
【００６２】
本実施例の現像装置７０は樹脂製のケーシング７９内に、現像剤の攪拌混合および搬送を行う攪拌搬送スクリュー７３ａおよび攪拌搬送スクリュー７３ｂ、現像剤を表面に担持する現像スリーブ７１、現像スリーブ７１上の現像剤の厚さを規制するドクターブレード７６を備えている。ドクターブレード７６はアルミニウム製のヒートシンク７４に固定されている。
【００６３】
ヒートシンク７４の断面形状は、受熱部２が配設される内部空間の周りが複数の壁部で囲まれた形状をしており、ヒートシンク内面の図中下面と右面との２面それぞれを形成するヒートシンク７４の下壁部と右壁部それぞれにプランジャ８０が固定されており、前記右壁部に固定されたプランジャ８０と対向する、ヒートシンク内面の一つである斜面には、熱伝導シート７５が貼り付けられている。画像形成装置本体１００に対して現像装置７０を装着すると、内部に冷却液の流路６を有するアルミニウム製の受熱部２がヒートシンク７４の中空内部に配設されるとともに各プランジャ８０によって付勢されて熱伝導シート７５を介してヒートシンク内面の図中左面に密着する。
【００６４】
本実施例においても、プランジャ８０を現像装置７０のヒートシンク７４に設けることで、プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって押圧した際に、プランジャ８０にかかる受熱部２からの反力が、ヒートシンク７４のプランジャ８０が設けられた箇所に及ぼされる。これにより、プランジャ８０によって押圧された受熱部２から前記冷却面が受ける押圧力は、現像装置内の内力となるので、プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって押圧したとしても、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０が変位するような力が生じるのを抑えられる。よって、プランジャ８０で受熱部２を前記冷却面に向かって押圧し受熱部２を熱伝導シート７５を介して前記冷却面に当接させても、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との位置関係を維持することができ、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との間のギャップが変動するのを抑制することができる。
【００６５】
また、本実施例においては、受熱部２が熱伝導シート７５を介してヒートシンク内面の前記斜面に密着するので、実施例１よりも熱伝導シート７５を介して受熱部２とヒートシンク７４とが接触する接触面積が大きくなるため伝熱効率が高くなり、液冷システムの冷却効率が向上する。
【００６６】
受熱部２の流路６は図示しないパイプ４を介して図示しない他の色の現像装置７０それぞれに設けられた冷却装置１０（ポンプ１、受熱部２、タンク３、ラジエータ５ａ）と連結されており、冷却液（水、プロピレングリコール、防食剤からなる）が循環されている。冷却液がラジエータ５ａにより常に放熱しながら受熱部２内を流れることで、受熱部２と密着するヒートシンク７４が冷却され、現像剤およびドクターブレード７６を冷却することができる。ヒートシンク７４および受熱部２は熱伝導性が良い材質からなるもの、例えば銅製のものが望ましい。
【００６７】
本実施例では、攪拌部７２ａ内の現像剤が現像スリーブ７１内部のマグネットにより現像スリーブ７１表面に担持され、現像スリーブ７１の回転（矢印方向）によりドクターブレード７６で掻き取られることで現像スリーブ７１上に現像剤の均一且つ一様な層が形成される。ドクターブレード７６によって現像スリーブ７１上の現像剤が掻き取られることで、ドクターブレード７６の下流側には現像剤が多く留まっており、重力によりヒートシンク７４と接触しているので現像剤を効率よく冷却することができる。
【００６８】
［実施例５］
図１４は、本実施例に係る画像形成装置に設けられる現像装置７０と冷却装置１０とを模式的に表したものであり、現像装置７０を上から見た様子を模式図で表している。本実施例は、実施例１と同様の現像装置７０および液冷システムの構成において、受熱部２の形状が変わっている構成である。
【００６９】
本実施例において、冷却装置１０の受熱部２はゴム部材１０２を介して画像形成装置本体１００の後側板１０１に固定されており、ゴムの弾性によってプランジャ８０の押圧方向に±２．５［ｍｍ］程度移動可能になっている。また、受熱部２の流路６は、後側板１０１の後ろでパイプ４と連結している。
【００７０】
現像装置７０の画像形成装置本体１００との着脱は、図示しないガイドにそって画像形成装置本体１００に対し図中矢印方向に現像装置７０を移動させることで行われる。その際、受熱部２は後側板１０１にゴム部材１０２を介して固定されているので、現像装置７０を移動させるだけで、現像装置７０と受熱部２との着脱も可能となる。
【００７１】
本実施例においても、プランジャ８０が現像装置７０のヒートシンク７４に設けられており、プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって押圧した際に、プランジャ８０にかかる受熱部２からの反力が、ヒートシンク７４のプランジャ８０が設けられた箇所に及ぼされる。これにより、プランジャ８０によって押圧された受熱部２から前記冷却面が受ける押圧力は、現像装置内の内力となるので、プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって押圧したとしても、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０が変位するような力が生じるのを抑えられる。よって、プランジャ８０で受熱部２を前記冷却面に向かって押圧し受熱部２を熱伝導シート７５を介して前記冷却面に当接させても、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との位置関係を維持することができ、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との間のギャップが変動するのを抑制することができる。
【００７２】
また、冷却装置１０の受熱部２はゴム部材１０２を介して画像形成装置本体１００の後側板１０１に固定されているので、現像装置７０を着脱する際の位置のズレや部品の誤差を吸収して受熱部２とヒートシンク７４を密着させることができる。
【００７３】
また、受熱部２は、プランジャ８０と接触する面に、画像形成装置本体１００に現像装置７０を装着した際に各プランジャ８０が接触する箇所よりも受熱部長手方向先端側に段差部Ａ、段差部Ｂを備えていて、受熱部長手方向後端側から先端側に向かうにつれて段階的に幅形状が細くなっている。また、受熱部長手方向先端側にあるプランジャ８０のほうが受熱部長手方向後端側にあるプランジャ８０よりも、段差部Ｂにおける段差分だけ（受熱部２と接触する方向に）突出している。これにより、受熱部２とプランジャ８０とが現像装置７０のセット位置近傍のみで接触するため、現像装置７０の着脱の際に受熱部２がプランジャ８０の押圧を受けることが少なくなり、画像形成装置本体１００に対する現像装置７０の着脱を容易に行うことができる。
【００７４】
［実施形態２］
以下、本発明を適用した画像形成装置の第二の実施形態について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置、現像装置７０及び冷却装置１０などの基本的な構成は実施形態１と同様なので、それらの説明は省略する。
【００７５】
［実施例６］
本実施例では現像装置７０として図１に示す実施例１と同様のものを用いている。現像装置７０は樹脂製のケーシング７９内に、現像剤の攪拌混合および搬送を行う攪拌搬送スクリュー７３ａおよび攪拌搬送スクリュー７３ｂ、現像剤を表面に担持する現像スリーブ７１、及び、現像スリーブ７１上の現像剤の厚さを規制するドクターブレード７６を備えている。また、ドクターブレード７６はアルミニウム製のヒートシンク７４に固定されている。
【００７６】
現像剤は攪拌搬送スクリュー７３ａにより紙面裏から表方向に攪拌されながら移動し、攪拌搬送スクリュー７３ｂにより紙面表から裏方向に移動する。また、攪拌搬送スクリュー７３ａ、攪拌搬送スクリュー７３ｂの両端部において攪拌部７２ａおよび攪拌部７２ｂは連結されており現像剤は攪拌部７２ａと攪拌部７２ｂを循環する。
【００７７】
さらに、攪拌部７２ｂの片方の端部に図示しないトナー補給口がありトナー濃度に基づいて図示しないトナー補給手段により補給され、攪拌搬送スクリュー７３ａおよび攪拌搬送スクリュー７３ｂで攪拌混合されることによって、トナー濃度が均一化されるとともにトナーが帯電する。
【００７８】
攪拌部７２ａ内の現像剤が現像スリーブ７１内部のマグネットにより現像スリーブ７１表面に担持され、現像スリーブ７１の回転（矢印方向）によりドクターブレード７６で掻き取られることで現像スリーブ７１上に現像剤の均一且つ一様な層が形成される。
【００７９】
さらに、現像スリーブ７１と対向するように配置され静電潜像が記録された感光体ドラム４０の表面と現像スリーブ７１が接触または近接して、静電潜像部分に現像剤中のトナーが付着することで感光体ドラム４０上にトナー像が形成される。
【００８０】
図１５は、画像形成装置本体内側から受熱部長手方向で見た、冷却装置１０の受熱部２が画像形成装置本体１００の後側板１０１に取り付けられている箇所の拡大図である。本実施例においては、冷却装置１０の受熱部２は画像形成装置本体１００の後側板１０１に形成された開口部１０４内に配設されている。この開口部１０４の上側内壁面及び下側内壁面がそれぞれ受熱部２の上面及び下面と摺擦し合って受熱部２の図中左右方向（後述するプランジャ８０の押圧方向とその逆方向）への移動をガイドする上ガイド面１０５ａと下ガイド面１０５ｂとして機能する。また開口部１０４の左側内壁面及び右側内壁面それぞれに受熱部２の左側面及び右側面をそれぞれ付勢するバネ１０６が設けられており、受熱部２がプランジャ８０によって付勢されていないときに受熱部２を後側板１０１に対して予め設定された初期位置に位置させる。また、受熱部２の流路６は、後側板１０１の後ろで図示しないパイプ４と連結している。
【００８１】
図１に示すように、現像装置７０に設けられたヒートシンク７４の断面形状は、図１に示すように受熱部２が配設される内部空間が図中下、左、右の各壁部に囲まれ上方が開放された形状をしており、画像形成装置本体１００内に現像装置７０を装着した際に、このヒートシンク７４の図１中左右方向で対向する内面の間に、内部に冷却液の流路６を有するアルミニウム製の受熱部２が配設される。ヒートシンク７４の前記対向する内面の図１中右側の面は冷却面であり、この冷却面を形成するヒートシンク７４の壁部の反対側の壁部にプランジャ８０が固定されている。前記冷却面には熱伝導シート７５が貼り付けられており、前記対向する内面の間に配設された受熱部２は、プランジャ８０によって図１中右方向に付勢され熱伝導シート７５を介して冷却面に密着している。
【００８２】
また、ヒートシンク７４にプランジャ８０を受熱部２の長手方向に等間隔で２つ以上配置することで、受熱部２とヒートシンク７４とが前記長手方向に均一な押圧力で密着される。
【００８３】
本実施例においては、プランジャ８０を現像装置７０のヒートシンク７４に設けることで、プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって押圧した際に、プランジャ８０にかかる受熱部２からの反力が、ヒートシンク７４のプランジャ８０が設けられた箇所に及ぼされる。これにより、プランジャ８０によって押圧された受熱部２から前記冷却面が受ける押圧力は、現像装置内の内力となるので、プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって押圧したとしても、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０が変位するような力が生じるのを抑えられる。よって、プランジャ８０で受熱部２を前記冷却面に向かって押圧し受熱部２を熱伝導シート７５を介して前記冷却面に当接させても、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との位置関係を維持することができ、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との間のギャップが変動するのを抑制することができる。
【００８４】
受熱部２の流路６は図示しないパイプ４を介して図示しない他の色の現像装置７０それぞれに設けられた冷却装置１０（ポンプ１、受熱部２、タンク３、ラジエータ５ａ）と連結されており、冷却液（水、プロピレングリコール、防食剤からなる）が循環されている。冷却液がラジエータ５ａにより常に放熱しながら受熱部２内を流れることで、受熱部２と密着するヒートシンク７４が冷却され、現像剤およびドクターブレード７６を冷却することができる。ヒートシンク７４および受熱部２は熱伝導性良い材質が望ましく、銅製のものも用いられる。
【００８５】
また、本実施形態においては、実施形態１で説明した各実施例の構成に対して、冷却装置１０の受熱部２の画像形成装置本体１００への取り付け方が異なっているが、それ以外の構成については実施形態１で説明した各実施例の構成を本実施形態においても適用可能である。
【００８６】
［実施形態３］
以下、本発明を適用した画像形成装置の第三の実施形態について説明する。本実施形態では、図２に示した画像形成装置本体１００に設けられた中間転写ベルトクリーニングユニット９０において、廃トナー冷却に本発明を用いた場合について以下に示す。本実施形態に係る画像形成装置本体や冷却装置１０などの基本的な構成は実施形態１などと同様なので、それらの説明は省略する。
【００８７】
［実施例７］
図１６は、温度上昇部としての中間転写ベルトクリーニングユニット９０の廃トナー回収部９７に液冷方式の冷却装置１０を装着した図である。
【００８８】
中間転写ベルトクリーニングユニット９０は、中間転写ベルト１５の表面に付着した紙粉やトナーなどを中間転写ベルト１５の表面に摺擦して取り除くクリーニングブラシローラ９１、クリーニングブラシローラ９１に付着した紙粉やトナーなどをクリーニングブラシローラ９１から掻き出すフリッカー９６、中間転写ベルト１５の表面に接触して設けられ中間転写ベルト１５の表面からトナーなどを取り除くクリーニングブレード９２、クリーニングブラシローラ９１やクリーニングブレード９２によって中間転写ベルト１５の表面から取り除いたトナーなどを回収する廃トナー回収部９７、廃トナー回収部９７に回収されたトナーなどを画像形成装置１００の他の箇所で回収された廃トナーなどと合流させて集積する廃トナー集積部（図示しない）に搬送する回転可能に設けられた搬送スクリュー９８、中間転写ベルト１５の表面に潤滑剤９３を塗布する潤滑剤塗布ブラシローラ９４、潤滑剤塗布ブラシローラ９４によって塗布された中間転写ベルト表面上の潤滑剤を伸ばして均す潤滑剤均しブレード９５で構成される。また、クリーニングブラシローラ９１、フリッカー９６、クリーニングブレード９２、廃トナー回収部９７、潤滑剤塗布ブラシローラ９５、及び、潤滑剤均しブレード９５などは、中間転写ベルトクリーニングユニット９０の支持板９９に一体で設けられておりユニット化されている。
【００８９】
クリーニングブラシローラ９１とトナー等を取り除くクリーニングブレード９２とで取り除かれたトナーなどは、廃トナー回収部９７に回収されてから搬送スクリュー９８により、画像形成装置内の他の箇所で回収された廃トナーと前記廃トナー集積部で合流し集積される。
【００９０】
ここで、図２からわかるように、中間転写ベルトクリーニングユニット９０は定着装置６０の近くに位置している。そのため、廃トナー回収部内のトナーが画像形成動作時に定着装置６０から発生する熱によって溶融し、その溶融したトナーが画像形成動作終了後などに定着装置６０からの熱の影響を受けなくなって、廃トナー回収部９７の内側側面や搬送スクリュー９８などに固着することがある。また、搬送スクリュー９８の回転による発熱により廃トナー回収部内のトナーが溶融し、その溶融したトナーが廃トナー回収部９７の内側側面や搬送スクリュー９８などに固着することがある。そのため、このようなトナーの固着を防ぐために、本実施例では液冷方式の冷却装置１０を中間転写ベルトクリーニングユニット９０内の廃トナー回収部９７に取り付けた。つまり、廃トナー回収部９７の外側側面を冷却面として、冷却装置１０の受熱部２を接触させる構成である。
【００９１】
本実施例においては、廃トナー回収部９７の外側側面にジャケットガイド部７７を有している。廃トナー回収部９７の外側側面と対向するジャケットガイド部７７の面にプランジャ８０が固定されている。
【００９２】
本実施例においては、受熱部２がゴム部材（図示せず）を介して画像形成装置本体１００の側壁（図示しない）に固定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット９０の画像形成装置本体１００に対する着脱は、図示しないガイドにそって画像形成装置本体１００に対し紙面垂直方向に中間転写ベルトクリーニングユニット９０を移動させることで行われる。その際、中間転写ベルトクリーニングユニット９０の支持板９９には受熱部２が通過可能な開口（図示しない）が開けられており、画像形成装置本体１００の側壁にゴム部材を介して固定された受熱部２が前記開口を通過することでジャケットガイド部７７と受熱部２との着脱も可能となる。
【００９３】
また、受熱部２が画像形成装置本体１００の側壁にゴム部材を介して固定されていることで、受熱部２はゴム部材の弾性によってプランジャ８０の押圧方向に移動可能であり、画像形成装置本体１００に対して中間転写ベルトクリーニングユニット９０を装着すると、内部に冷却液の流路６を有するアルミニウム製の受熱部２がジャケットガイド部７７内に配設されるとともに、プランジャ８０によって付勢され廃トナー回収部９７の外側側面に密着する。
【００９４】
受熱部２がゴム部材の弾性によってプランジャ８０の押圧方向に移動可能になっていることで、画像形成装置本体１００に対して中間転写ベルトクリーニングユニット９０を着脱する際の位置のズレや部品の誤差を吸収して受熱部２と廃トナー回収部９７の外側側面とを密着させることができる。
【００９５】
本実施例においては、中間転写ベルトクリーニングユニット９０に受熱部２を装着する際に、プランジャ８０にかかる受熱部２からの反力が、ジャケットガイド部７７のプランジャ８０が設けられた箇所に及ぼされる。これにより、プランジャ８０によって押圧された受熱部２から前記冷却面が受ける押圧力は、中間転写ベルトクリーニングユニット内の内力となる。そのため、プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって押圧したとしても、画像形成装置本体に対して中間転写ベルトクリーニングユニット９０が変位するような力が生じるのを抑えられる。よって、中間転写ベルト表面のクリーニングを行うクリーニングブレード９２と中間転写ベルト１５との距離に変動が生じるのを抑制しつつ、廃トナー回収部内の廃トナーを冷却することができ、トナー固着による搬送スクリュー９８の停止や機械の停止などを起こすことがない。
【００９６】
したがって、中間転写ベルト１５とクリーニングブレード９２などとの距離が、クリーニングブレード９２などによって中間転写ベルト１５の表面を良好にクリーニングできるように予め設定された規定値よりも遠ざかった場合に、中間転写ベルト１５に付着したトナーなどがクリーニングブレード９２などによって掻き取れない状況がおき、中間転写ベルト１５の表面が汚れたまま次の転写が行われてしまい、画像が汚れたりするなどの不具合が生じるのを抑制することができる。
【００９７】
また、逆に中間転写ベルト１５とクリーニングブレード９２などとの距離が、前記規定値よりも近づいてしまうことにより、クリーニングブレード９２が捲れてしまい、クリーニングブレード９２の破損や中間転写ベルト１５の破損を引き起こしてしまうことを抑制することができる。
【００９８】
以上、各実施形態によれば、像担持体である感光体ドラム４０と、感光体ドラム４０との対向部へ現像剤を搬送する現像剤担持体である現像スリーブ７１を有し、画像形成装置本体１００に対して着脱可能に設けられた現像ユニットであり画像形成動作により温度が上昇する温度上昇部でもある現像装置７０と、現像装置７０の冷却面に接触するように配設される受熱部２、冷却液の熱を放出させる放熱手段である放熱部５、冷却液を受熱部２と放熱部５との間で循環させるための循環パイプであるパイプ４、及び、パイプ４内の冷却液を搬送するための搬送手段であるポンプ１、を有する液冷装置である冷却装置１０と、を備えた画像形成装置において、現像装置７０に受熱部２を前記冷却面に向かって付勢する付勢手段であるプランジャ８０を設ける。本実施形態においては、プランジャ８０を現像装置７０に設けることで、プランジャ８０によって受熱部２を現像装置７０の冷却面に向かって付勢した際に、プランジャ８０にかかる受熱部２からの反力が、現像装置７０のプランジャ８０が設けられた箇所に及ぼされる。これにより、プランジャ８０によって付勢された受熱部２から前記冷却面が受ける付勢力と前記反力とが現像装置７０内で互いに弱め合うので、プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって付勢したとしても、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０が変位するような力を低減することができる。よって、プランジャ８０で受熱部２を前記冷却面に向かって付勢し受熱部２を前記冷却面に密着させても、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との位置関係が変化し難くなるので、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との間のギャップの変動を抑制できる。
また、各実施形態によれば、上記冷却面に近づく方向と上記冷却面から離れる方向とに移動可能に受熱部２が第一の弾性部材、例えば、ゴム部材１０２またはバネ１０６を介して画像形成装置本体１００に取り付けられていることで、現像装置７０を着脱する際の位置のズレや部品の誤差を吸収して受熱部２と冷却面とを密着させることができる。
また、各実施形態によれば、上記付勢手段は、一部が現像ユニットに固定された第二の弾性部材からなることで、付勢手段によって受熱部２を付勢した際の付勢力の反作用が現像装置７０の付勢手段が固定された箇所に作用するので、前記付勢力を現像装置７０内の内力に換えられ、画像形成装置体に対して現像装置７０が変位するような力が生じるのを抑制できる。
また、各実施形態によれば、上記付勢手段であるプランジャ８０は第二の弾性部材であるバネ８３に接触しつつ回転自在な球体であるボール８４を有しており、プランジャ８０はボール８４を受熱部２に当接させてバネ８３の弾性力により受熱部２を付勢するものである。これにより、受熱部２とプランジャ８０との相対移動の際にボール８４が回転し、受熱部２とボール８４との間で生じる摩擦力を小さくすることができる。よって、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０の着脱をスムーズに行うことができる。
また、各実施形態によれば、プランジャ８０を複数備えることで、受熱部２と冷却面との間に均一な押圧力を作用させることが可能となるので、受熱部２と冷却面とをより密着させることができる。
また、実施形態１によれば、受熱部２は現像スリーブ７１の軸方向に長尺であり、受熱部２と対向するようにプランジャ８０が現像スリーブ軸方向に複数配設されており、現像装置７０を装置本体に装着する際に受熱部２は長尺方向先端から後端に向かって現像装置７０内に挿入され、受熱部２の幅形状が前記長尺方向先端側から後端側に向かうにつれて段階的に大きくなっており、且つ、プランジャ８０の付勢方向の高さが前記長尺方向先端側から後端側に向かうにつれて低くなっている。これにより、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０を装着した際の装着位置近傍から離れた場所では、各プランジャ８０によって受熱部２を前記冷却面に向かって付勢する付勢力が抑えられ、その分、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０を着脱する際の抵抗が低減され、現像装置７０の着脱を容易に行うことができる。
また、各実施形態によれば、受熱部２または上記冷却面に、受熱部２よりも硬度の低い高効率伝導部材からなる密着シートである熱伝導シート７５を設けたことで受熱部２と前記冷却面との間の熱移動の効率を高めることができる。
また、実施形態１によれば、像担持体である感光体ドラム４０と、感光体ドラム４０との対向部へ現像剤を搬送する現像剤担持体である現像スリーブ７１を有し、画像形成装置本体１００に対して着脱可能に設けられた現像ユニットである現像装置７０と、現像装置７０の冷却面に接触するように配設される受熱部２、冷却液の熱を放出させる放熱手段である放熱部５、冷却液を受熱部２と放熱部５との間で循環させるための循環パイプであるパイプ４、及び、パイプ４内の冷却液を搬送するための搬送手段であるポンプ１、を有する液冷装置である冷却装置１０と、を備えた画像形成装置において、受熱部２に、現像装置７０の前記冷却面と対向する面に当接し前記対向する面を付勢する付勢手段であるプランジャ８０を設け、プランジャ８０によって前記対向する面を付勢した際に前記対向する面からプランジャ８０に作用する反力によって、前記冷却面に受熱部２が押圧される。プランジャ８０によってヒートシンク５４の前記冷却面と対向する面を前記冷却面とは反対方向に向かって押圧した際に、プランジャ８０にかかる前記対向する面からの反力が受熱部２のプランジャ８０が設けられた箇所に及ぼされ、受熱部２がヒートシンク７４の前記冷却面を押圧する。これにより、プランジャ８０によって押圧された前記対向する面からの反力によって受熱部２から前記冷却面が受ける押圧力は、現像装置内の内力となり、画像形成装置本体１００に対して現像装置７０が変位するような力が生じるのを抑えられる。よって、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との位置関係を維持することができ、現像スリーブ７１と感光体ドラム４０との間のギャップが変動するのを抑制することができる。
また、各実施形態によれば、現像装置７０を、感光体ドラム４０と一体的に装置本体から着脱可能に構成したことで、画像形成装置本体１００に対する現像装置７０や感光体ドラム４０など着脱を容易に行うことが可能となり、メンテナンス性を向上させることができる。
【００９９】
また、各実施形態においては、受熱部２が画像形成装置本体の後側板に固定され、着脱可能な温度上昇部を移動させることによって、温度上昇部と受熱部との着脱を行う構成について説明したが、受熱部が温度上昇部に対して着脱するように移動可能に設けても良い。
【０１００】
また、実施形態１や実施形態２においては画像形成動作により温度が上昇する温度上昇部として現像装置７０を用いて説明し、実施形態３においては前記温度上昇部として中間転写ベルトクリーニングユニット９０に設けられた廃トナー回収部９７を用いて説明したが、温度低減を行いたい他の画像形成装置本体内のユニットに対しても本発明を適用することができる。例えば、露光装置３１は、感光体ドラム４０に対してレーザー光またはＬＥＤ光を照射して感光体ドラム４０上に潜像を形成するため、露光装置３１に外力がかかると潜像形成に影響を与えてしまう。したがって、温度上昇部である露光装置３１に本発明を適用することによって、露光装置３１の位置変動を抑制しつつ、液冷装置により露光装置３１を冷却することができるので、画像品質に影響を与えることがない。
【符号の説明】
【０１０１】
１        ポンプ
２        受熱部
３        タンク
４        パイプ
５        放熱部
５ａ      ラジエータ
５ｂ      冷却ファン
６        流路
８        温度上昇箇所
１０      冷却装置
１５      中間転写ベルト
１９      二次転写装置
２０      タンデム型画像形成部
２３      二次転写ローラ
２８      反転装置
３０      原稿台
３１      露光装置
３４      支持ローラ
３６      支持ローラ（二次転写バックアップローラ）
３７      クリーニング装置
３８      画像形成ユニット
４０      感光体ドラム
４２      給紙ローラ
４３      ペーパーバンク
４４      給紙カセット
４５      分離ローラ
４６      給紙路
４７      搬送ローラ
４８      給紙路
４９      レジストローラ
５５      切換爪
５６      排出ローラ対
５７      排紙トレイ
６０      定着装置
６２      一次転写装置
６６      加熱ローラ
６７      加圧ローラ
７０      現像装置
７１      現像スリーブ
７２ａ    攪拌部
７２ｂ    攪拌部
７３ａ    攪拌搬送スクリュー
７３ｂ    攪拌搬送スクリュー
７４      ヒートシンク
７５      熱伝導シート
７６      ドクターブレード
７７      ジャケットガイド部
７８      板バネ
７９      ケーシング
８０      プランジャ
８１      プランジャ本体
８２      有底円筒
８３      バネ
８４      ボール
８５      引っ掛かり部
９０      中間転写ベルトクリーニングユニット
９１      クリーニングブラシローラ
９２      クリーニングブレード
９３      潤滑剤
９４      潤滑剤塗布ブラシローラ
９５      潤滑剤均しブレード
９６      フリッカー
９７      廃トナー回収部
９８      搬送スクリュー
９９      支持板
１００    画像形成装置本体
１０１    後側板
１０２    ゴム部材
１０３    構造材
１０４    開口部
１０５ａ  上ガイド面
１０５ｂ  下ガイド面
１０６    バネ
２００    給紙テーブル
３００    スキャナ
３０１    コンタクトガラス
３０３    第一走行体
３０４    第二走行体
３０５    結像レンズ
３０６    センサ
４００    原稿自動搬送装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０２】
【特許文献１】特開２００５−１６４９２７号公報
【図１】
2010244010.tif 000003
【図２】
2010244010.tif 000004
【図３】
2010244010.tif 000005
【図４】
2010244010.tif 000006
【図５】
2010244010.tif 000007
【図６】
2010244010.tif 000008
【図７】
2010244010.tif 000009
【図８】
2010244010.tif 000010
【図９】
2010244010.tif 000011
【図１０】
2010244010.tif 000012
【図１１】
2010244010.tif 000013
【図１２】
2010244010.tif 000014
【図１３】
2010244010.tif 000015
【図１４】
2010244010.tif 000016
【図１５】
2010244010.tif 000017
【図１６】
2010244010.tif 000018