(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像剤収容ケースと、
該現像剤収容ケースに収容された現像剤を担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体上に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
該現像剤収容ケース外側に設けられ該現像剤規制部材を冷却する冷却手段と、
画像形成装置に対して装置本体を着脱させる際に画像形成装置に設けられたガイド面上をスライドし装置本体を着脱方向に移動させるスライド部材とを備え、
該現像剤収容ケース内の現像剤から熱が伝導された該現像剤規制部材が該冷却手段によって冷却されるように該現像剤規制部材の一部分を現像剤収容ケースよりも外側に延設した、画像形成装置に対して着脱可能な現像装置において、
該現像剤規制部材の現像剤収容ケースよりも外側に突出した部分を該スライド部材として兼用させて構成したこと特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記現像剤規制部材の現像剤担持体軸方向の断面形状が一様であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２の現像装置において、
上記現像剤規制部材に複数のフィン形状を形成したことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の現像装置において、
上記現像剤規制部材の材質は上記現像剤収容ケースよりも熱伝導率が高い材質であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体上の潜像を現像剤で現像し可視像化する現像手段とを備え、
少なくとも該現像手段が装置本体に対して着脱可能な画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１、２、３または４の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置ににおいて、
少なくとも、上記現像剤規制部材の現像剤収容ケースよりも外側に突出した部分の一部又は全面と、上記現像装置に対向して設けられた対向部材とで、筒形状を形成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７】
請求項６の画像形成装置において、
上記対向部材は、上記ガイド面を有するガイド部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
上記ガイド部材が金属であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項６、７または８画像形成装置において、
上記現像装置の着脱方向と上記筒形状の内部を流れる流体の流れ方向とが同じであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項６、７、８または９の画像形成装置において、
上記筒形状の長手方向前後に、該筒形状の内部に流体を供給する供給用ダクトと該筒形状の内部から流体が排出される排出用ダクトとを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０の画像形成装置において、
上記供給用ダクト及び上記排出用ダクトとが可動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１の画像形成装置において、
上記供給用ダクトに装置本体外側から流体を取り込む供給手段を少なくとも１つ備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１０、１１または１２の画像形成装置において、
上記排出用ダクトから装置本体外側に流体を排出する排出手段を少なくとも１つ備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、
上記筒形状の内部が二層構造であり、該筒形状の内部の一方の経路を流れる流体と他方の経路を流れる流体との流れ方向が反対方向であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１０、１１、１２、１３または１４の画像形成装置において、
複数の上記潜像担持体と、各潜像担持体に対向させて設けた複数の上記現像装置とを有しており、上記給気用ダクト及び上記排気用ダクトを各現像装置それぞれに対応させて設けられた複数の上記ガイド部材それぞれに接続させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５の画像形成装置において、
上記現像装置と、潜像担持体、帯電手段またはクリーニング手段の少なくとも一つとが一体に形成された、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されている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用いられる現像装置、及び、その現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置に用いられる現像装置を装置本体に対して着脱可能に構成した画像形成装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の画像形成装置には、画像形成装置本体に対して現像装置を着脱する際の着脱方向に現像装置を案内するガイド部が設けられている。このガイド部は、画像形成装置本体側に設けられたガイドレールと、そのガイドレール上を現像装置が画像形成装置内に装着される装着位置と画像形成装置内から取り外される脱離位置との間でスライドする現像装置側に取り付けられたスライド部材とから構成されている。スライド部材は上記脱離位置でガイドレール上から離間させることができ、スライド部材を上記脱離位置に移動させてガイドレール上からスライド部材を離間させることで、画像形成装置から現像装置を取り外すことができる。
【０００４】
現像装置は経時で使用していると劣化するため、その劣化した現像装置が新品の現像装置と交換される。特許文献１に記載の画像形成装置では、現像装置の交換を行う際に、画像形成装置本体内の上記装着位置にある劣化した現像装置を上記脱離位置まで移動させることで画像形成装置から現像装置を脱離することができる。また、新品の現像装置を画像形成装置本体内に装着する際には、現像装置を上記脱離位置から上記装着位置に移動させることによって、画像形成装置本体内に現像装置を装着することができる。このように、現像装置を上記装着位置及び上記脱離位置に移動させ、画像形成装置本体に対し現像装置の装着及び脱離ができることで、現像装置の交換を簡単に行うことができメンテナンス性が良い。
【０００５】
また、現像装置として、現像ローラ等の現像剤担持体に現像剤を担持し、感光体等の像担持体に対向する現像領域に搬送する現像装置が知られている。この現像装置では、現像剤担持体上に担持された現像剤を現像剤規制部材で規制した後、現像領域に搬送される。ところが、この現像剤規制部材で現像剤を規制している規制位置では、現像剤規制部材と現像剤との摩擦、現像剤担持体表面と現像剤との摩擦、及び、現像剤同士の摩擦によって熱が発生する。この現像剤の温度上昇は、現像剤の現像能力を低下させたり、現像剤を劣化させて寿命を短くしたりする。例えば、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤の場合、上記規制位置での現像剤の温度上昇により、トナーの帯電量が低下して現像剤の現像能力が低下する。また、現像剤に添加した外添剤が軟化したトナーに埋没し、磁性キャリア同士が直に接触することにより、磁性キャリアの形状が変化して現像剤が劣化する。また、上記現像剤を構成するトナーの温度上昇は、現像剤担持体表面上のトナーフィルミングの原因にもなる。すなわち、上記規制位置でトナーの温度が上昇すると、トナーが柔らかくなってしまいには融けてしまう。このトナーの溶融物が現像剤担持体の表面にフィルム状に付着し、現像剤担持体の性能を著しく低下させるトナーフィルミングが発生する。
【０００６】
特許文献２の現像装置では、現像剤を収容する収容ケース外側に冷却媒体が流れるダクトを設け、そのダクトと接するようにドクターブレードの一部を収容ケースよりも外側へ延設させている。これにより、ダクトを形成する側壁を介して冷却媒体により現像剤から熱が伝導されたドクターブレードを冷却することができる。このようにドクターブレードが冷却されることで、現像剤からドクターブレードに熱が伝導し易くなり現像剤も冷却されるので現像剤の温度上昇を抑制することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１８９３４３号公報
【特許文献２】特開２００６−２０８８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、収容ケース外側に冷却媒体が流れるダクトを設け、さらにそのダクトと接するようにドクターブレードの一部を収容ケースよりも外側へ延設させると、その分現像装置が大型化してしまうといった問題が生じる。
【０００９】
特に、画像形成装置本体に対して着脱可能な現像装置においては、上述したように画像形成装置本体に設けられたガイドレール上をスライドするスライド部材が取り付けられているため、スライド部材が取り付けられている分さらに現像装置が大型化してしまう。
近年、画像形成装置の小型化が進められている中で、このように現像装置が大型化してしまうと画像形成装置内で現像装置が占有するスペースが大きくなり画像形成装置の小型化が困難となる。
【００１０】
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、装置本体の小型化を図りつつ現像剤規制部材を介して冷却手段により現像剤を冷却できる、画像形成装置本体に対して着脱可能な現像装置、及び、その現像装置を備えた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】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、現像剤を収容する現像剤収容ケースと、該現像剤収容ケースに収容された現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体上に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤収容ケース外側に設けられ該現像剤規制部材を冷却する冷却手段と、画像形成装置に対して装置本体を着脱させる際に画像形成装置に設けられたガイド面上をスライドし装置本体を着脱方向に移動させるスライド部材とを備え、該現像剤収容ケース内の現像剤から熱が伝導された該現像剤規制部材が該冷却手段によって冷却されるように該現像剤規制部材の一部分を現像剤収容ケースよりも外側に延設した、画像形成装置に対して着脱可能な現像装置において、該現像剤規制部材の現像剤収容ケースよりも外側に突出した部分を該スライド部材として兼用させて構成したこと特徴とする現像装置。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤規制部材の現像剤担持体軸方向の断面形状が一様であ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１または２の現像装置において、上記現像剤規制部材に複数のフィン形状を形成した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１、２または３の現像装置において、上記現像剤規制部材の材質は上記現像剤収容ケースよりも熱伝導率が高い材質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、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像剤で現像し可視像化する現像手段とを備え、少なくとも該現像手段が装置本体に対して着脱可能な画像形成装置において、該現像手段として、請求項１、２、３または４の現像装置を用い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５の画像形成装置ににおいて、少なくとも、上記現像剤規制部材の現像剤収容ケースよりも外側に突出した部分の一部又は全面と、上記現像装置に対向して設けられた対向部材とで、筒形状を形成するように構成した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、上記対向部材は、上記ガイド面を有するガイド部材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７の画像形成装置において、上記ガイド部材が金属であ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６、７または８画像形成装置において、上記現像装置の着脱方向と上記筒形状の内部を流れる流体の流れ方向とが同じである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６、７、８または９の画像形成装置において、上記筒形状の長手方向前後に、該筒形状の内部に流体を供給する供給用ダクトと該筒形状の内部から流体が排出される排出用ダクトとを備える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１０の画像形成装置において、上記供給用ダクト及び上記排出用ダクトとが可動することを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０または１１の画像形成装置において、上記供給用ダクトに装置本体外側から流体を取り込む供給手段を少なくとも１つ備え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１０、１１または１２の画像形成装置において、上記排出用ダクトから装置本体外側に流体を排出する排出手段を少なくとも１つ備える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６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、上記筒形状の内部が二層構造であり、該筒形状の内部の一方の経路を流れる流体と他方の経路を流れる流体との流れ方向が反対方向であることを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１０、１１、１２、１３または１４の画像形成装置において、複数の上記潜像担持体と、各潜像担持体に対向させて設けた複数の上記現像装置とを有しており、上記給気用ダクト及び上記排気用ダクトを各現像装置それぞれに対応させて設けられた複数の上記ガイド部材それぞれに接続させたことを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５の画像形成装置において、上記現像装置と、潜像担持体、帯電手段またはクリーニング手段の少なくとも一つとが一体に形成された、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明においては、現像剤規制部材の現像剤収容ケースよりも外側に突出した部分を、画像形成装置に設けられたガイド面上をスライドして装置本体を着脱方向に移動させるスライド部材として兼用している。よって、スライド部材を現像剤規制部材で兼用せずに別個で装置本体に設けた場合よりも、スライド部材を別個で設けない分装置本体の小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上、本発明によれば、画像形成装置本体に対して着脱可能な現像装置の小型化を図りつつ現像剤規制部材を介して冷却手段により現像剤を冷却できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の複写機（以下、単に複写機という）３００の一実施形態について説明する。
図２に本実施形態に係る複写機３００の外観図を示す。複写機本体の側面や背面などには、図２に示すように装置本体内に装置本体内冷却用の空気を取り込むための給気用ルーバー８０や、図示していないが装置本体内で温められた空気を装置本体外へ排出するための排気用ルーバーが備え付けられている。
【００１５】
図３に複写機３００の断面概略構成図を示す。この複写機３００は、画像を形成するプリンタ部１００と、これの上方に固定されたスキャナ２００とを有している。スキャナ２００は、周知の技術によって原稿の画像を光学的に読み取るものである。
【００１６】
プリンタ部１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）用の４つのトナー像形成手段を備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。
【００１７】
次に、Ｙトナー像を生成するためのトナー像形成手段１Ｙを例に挙げて説明する。トナー像形成手段１Ｙは、潜像担持体たるドラム状の感光体６Ｙ、ドラムクリーニング装置４Ｙ、図示しない除電装置、帯電装置５Ｙ、現像装置７Ｙなどから構成されている。また、少なくとも現像装置７は複写機本体に対して複写機本体前側から着脱可能となっている。
【００１８】
帯電装置５Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる感光体６Ｙの表面を一様帯電せしめる。帯電装置５Ｙとしては、帯電ローラ、帯電ブラシまたはスコロトロンチャージャーなどを周知のものを用いればよい。帯電装置５Ｙによって一様帯電せしめられた感光体６Ｙの表面は、後述する光書込ユニットから発せられるレーザー光によって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。
【００１９】
現像手段たる現像装置７Ｙの現像剤収容部内には、図示しないＹ現像剤が内包されている。そして、Ｙ現像剤が現像ローラ表面に汲み上げられ、現像ローラ表面と所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレードによってその層厚が規制された後、感光体６Ｙと対向する現像領域まで搬送され、感光体６Ｙ上のＹ用の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体６Ｙ上にＹトナー像が形成される。
【００２０】
感光体６Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述する中間転写ベルトに中間転写される。ドラムクリーニング装置４Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体６Ｙ表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体６Ｙ表面は、図示しない除電装置によって除電される。この除電により、感光体６Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。先に示した図２において、他色用のトナー像形成手段１Ｃ，Ｍ，Ｋにおいても、同様にして感光体６Ｃ，Ｍ，Ｋ上にＣ，Ｍ，Ｋトナー像が形成されて、中間転写ベルト上に中間転写される。
【００２１】
トナー像形成手段１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの図中下方には、光書込ユニット２０が配設されている。潜像形成手段たる光書込ユニット２０は、画像情報に基づいて発したレーザー光を、各トナー像形成手段１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの感光体６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに照射する。これにより、感光体６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット２０は、光源から発したレーザー光を、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー２１によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに照射するものである。かかる構成のものに代えて、ＬＤＥアレイによる光走査を行うものを採用することもできる。
【００２２】
光書込ユニット２０の下方には、給紙カセット８１が配設されている。これら給紙カセット内には、それぞれ、記録部材たる記録紙Ｐが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Ｐには、給紙ローラ８２が当接している。給紙ローラ８２が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、給紙カセット８１内の一番上の記録紙Ｐが、カセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路８３に向けて排出される。給紙路８３内には、搬送ローラ対８４が配設されており、給紙ローラ８１によって給紙路８３に送り込まれた記録紙Ｐは、搬送ローラ対８４のローラ間に挟み込まれながら、給紙路８３内を図中下側から上側に向けて搬送される。
【００２３】
給紙路８３の末端には、レジストローラ対８５が配設されている。レジストローラ対８５は、記録紙Ｐを搬送ローラ対８４から送られてくる記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
【００２４】
各トナー像形成手段１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの図中上方には、中間転写ベルト４１を張架しながら図中反時計回りに無端移動せしめる転写装置４０が配設されている。転写手段たる転写装置４０は、中間転写ベルト４１の他、４つの１次転写ローラ４５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、ニップ裏側張架ローラ４６、テンションローラ４７、ニップ上流ローラ４９、図示しないベルトクリーニングユニットなどを備えている。中間転写ベルト４１は、複数の張架ローラに張架されながら、何れか１つの張架ローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。
【００２５】
４つの１次転写ローラ４５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト４１を感光体６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４１の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト４１は、その無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、そのおもて面に感光体６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト４１上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００２６】
ニップ裏側張架ローラ４６は、中間転写ベルト４１のループ外側に配設された２次転写ローラ５１との間に中間転写ベルト４１を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト４１のおもて面と、転写ニップ形成ローラたる２次転写ローラ５１とが当接する２次転写ニップが形成されている。
【００２７】
先に説明したレジストローラ対３５は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを、中間転写ベルト４１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで、２次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト４１上の４色トナー像は、２次転写バイアスが印加される２次転写ローラ５１とニップ裏側張架ローラ４６との間に形成される２次転写電界や、ニップ圧の影響により、２次転写ニップ内で記録紙Ｐに一括２次転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
【００２８】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト４１には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、図示しないベルトクリーニングユニットによってクリーニングされる。
【００２９】
２次転写ニップの図中上方には、定着ユニット９５が配設されている。この定着ユニット９５は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包しながら図中時計回り方向に回転駆動する定着ローラ９６や、これに定着ベルト９８を介して当接しながら図中反時計回り方向に回転する加圧ローラ９７などを備えており、定着ベルト９８を介して両ローラが当接することによって定着ニップを形成している。
【００３０】
２次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、中間転写ベルト４１から分離された後、定着ユニット９５内に送られる。そして、定着ユニット９５内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ローラ９６によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が定着せしめられる。
【００３１】
このようにして定着処理が施された記録紙Ｐは、排紙ローラ対９８のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ部１００の筺体の上面には、スタック部９９が形成されており、排紙ローラ対９８によって機外に排出された記録紙Ｐは、このスタック部９９に順次スタックされる。
【００３２】
転写装置４０の上方には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを収容する４つのトナーカートリッジ９０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配設されている。トナーカートリッジ９０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ内のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーは、トナー像形成手段１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの現像装置に適宜供給される。これらトナーカートリッジ９０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、トナー像形成手段１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとは独立してプリンタ部１００に脱着可能である。
【００３３】
［構成例１］
図１に本発明の特徴部である現像装置７の概略構成図を示す。現像装置７の現像剤を収容する現像ケース７１には、現像ローラ７２、搬送スクリュー７３ａ，７３ｂ、ドクターブレード７４などが取り付けられており、複写機本体側に設けられた図示しない駆動装置によって現像ローラ７２や搬送スクリュー７３ａ，７３ｂなどが回転駆動する。また、一般に現像ケース７１はコスト及び成形性の点から樹脂材料で作製される。
【００３４】
本実施形態においては、ドクターブレード７４の表面積を大きくするためにドクターブレード７４の一部が現像ケース７１よりも外側に突出するように取付けられている。ドクターブレード７４は現像装置７内の現像剤などから伝熱された熱を放出する役目も果たしている。ドクターブレード７４は熱伝導率が高い金属材料で作製されており、金属材料としては、銅材質、好ましくはアルミニウム材質がコスト、成形性及び熱伝導率という点から好ましい。
【００３５】
また、ドクターブレード７４には、特開平７−２４８６７３号公報のように放熱用ヒートシンクを別体で取り付けてもよいが、図４に示すようにドクターブレード７４ａの現像ケース１から突出した部分に放熱効果を高めるフィン形状７５をドクターブレード７４ａの本体と一体で形成してもよい。フィン形状７５を一体成形したドクターブレード７４ａは、断面形状が長手方向（現像ローラ軸方向）に一様であり、フィン形状７５も含めてアルミの押し出し成形によりドクターブレード７４ａを作製できるため、コスト的に有利である。
【００３６】
図５に現像装置７を複写機本体へセットした状態を示す。現像装置７に設けられたドクターブレード７４は、現像装置７を複写機本体に対して着脱する際に複写機本体に設けられたガイドレール１３上をスライドして現像装置７を着脱方向へ移動させるスライド部材を兼ねている。これにより、上記スライド部材をドクターブレード７４で兼用せずに別個で現像装置７に設けた場合よりも、上記スライド部材を別個で設けない分、現像装置７の小型化を図ることができる。したがって、複写機本体内における現像装置７が占めるスペースを小さくすることができ、複写機３００の小型化を図ることができる。
【００３７】
また、図５に示すようにドクターブレード７４は、複写機本体にある現像装置７に対向する対向部材１４と現像ケース７１の側壁とでダクト形状１２を構成している。図６に対向部材１４が複写機本体に設けられたガイドレール１３である場合を示す。図５や図６に示すようにドクターブレード７４とガイドレール１３とを接触させドクターブレード７４からガイドレール１３へ熱伝導を行わせるようにすることで、ガイドレール１３も放熱部材として作用させることができ、現像装置７の冷却効果を向上させることができる。そのため、ガイドレール１３の放熱効果を高めるためにガイドレール１３を熱伝導性が高い部材で形成するのが好ましく、例えば金属材料を用いれば良い。
【００３８】
図７に複写機本体上面側から見た複写機本体内の現像装置７近傍の概略構成図を示す。図７に示すように、ガイドレール１３とドクターブレード７４とで構成されたダクト形状１２の長手方向（図中複写機前後方向）の前側に前側板８７を介して給気用ダクト２０及び給気ファン２１が、ダクト形状１２の長手方向（図中複写機前後方向）後側に後側板８８を介して排気用ダクト２２及び排気ファン２３が、備えられている。
【００３９】
給気ファン２１により機外から給気用ダクト２０内に空気を取り入れ、その空気を給気用ダクト２０からダクト形状１２の内部を通し、ドクターブレード７４やガイドレール１３などからダクト形状１２内を流れる空気へ熱が放熱される。このようにドクターブレード７４などから熱が放熱され温まったダクト形状１２内の空気は、排気用ダクト２２を通って排気ファン２３により機外に放出される。
【００４０】
ここで、特開平７−２４８６７３号公報に記載の画像形成装置では、ドクターブレードに取付けられたヒートシンクにファンモータを取り付けファンモータからの気流をヒートシンクに当ててドクターブレードの冷却効率を向上させているが、現像ローラ近傍へ空気が流れ込みトナー飛散等が懸念される。これに対し、本実施形態のようにダクト形状１２内を空気が流れるように構成することによって、ダクト形状内の空気がダクト形状１２外に漏れるのを防ぐことができるので、気流によってトナー飛散などが生じ得てしまう現像ローラ近傍などの不要なところへ空気が流れ込むのを防止することができる。また、ダクト形状１２の一部はドクターブレード７４で構成されているため、ダクト形状１２内を流れる空気が直接ドクターブレード７４に当たるためドクターブレード７４の冷却効率、延いては現像装置全体や現像装置内の現像剤などの冷却効率を向上させることができる。したがって、現像剤の温度上昇することで生じ得る異常画像が形成されるのを抑制できる。
【００４１】
また、特開２００２−３６５８８８号公報や特開２００３−１１４５７７号公報などに記載の画像形成装置のようにヒートパイプを用いてドクターブレード等の冷却を行うと、冷却効果が必ずしも十分でない上に、冷却装置自体が高価でコストアップを招くが、本実施形態の複写機のようにドクターブレード７４やガイドレール１３などの既存の部材を用いて冷却手段として機能するダクト形状１２を構成することでコストアップを抑制でき、ドクターブレード７４などに直接空気を当てて冷却するので十分な冷却効果が得られる。
【００４２】
［実施形態２］
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の複写機（以下、単に複写機という）３００の第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る複写機３００の基本的な構成は実施形態１に係る複写機３００の構成と略同じであるが、本実施形態に係る複写機３００においては、プリンタ部１００に設けられたトナー像形成手段を複写機本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成している。すなわち、プリンタ部１００の各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像形成手段それぞれが、図８に示すように潜像担持体たるドラム状の感光体３６、ドラムクリーニング装置３７、図示しない除電装置、帯電装置３８、現像装置３０などを一体的に複写機本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ１１として構成されており、複写機本体前側からプリンタ部１００内に挿入するようにセットされる。
【００４３】
トナー像形成手段に係る感光体３６や現像装置３０などの各部材は経時劣化し易いため、複写機本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして一体化することで、簡単にトナー像形成手段に係る各部材の交換を行うことができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【００４４】
近年、複写機などの画像形成装置は小型化が図られており、複写機本体内における各プロセスカートリッジ１１間の隙間を大きく取ることができず、プロセスカートリッジ１１を気流によって冷却する気流流路が限定されてしまう。そのため、この限られた気流流路を用いてプロセスカートリッジ１１全体やプロセスカートリッジ１１として一体に形成された現像装置３０、現像装置３０内に収容された現像剤などをできるだけ効率良く冷却することが望まれる。
【００４５】
［構成例２］
図８は感光体３６、クリーニングブレード３７、帯電ローラ３８、現像装置３０等を一体化したプロセスカートリッジ１１の概略構成を示しており、図９に現像装置３０に設けたドクターブレード３４ａの放熱効率を向上させるために、ドクターブレード３４ａの現像装置３０の現像ケース３１よりも外側に突出した部分にフィン形状３５を追加した場合のプロセスカートリッジ１１の概略構成を示す。
【００４６】
図８に示した現像装置３０に設けられたドクターブレード３４や図９に示した現像装置３０に設けられたドクターブレード３４は、熱伝導率が高い金属材料で作製されており、金属材料としては、銅材質、好ましくはアルミニウム材質がコスト、成形性及び熱伝導率という点から好ましい。このようにドクターブレード３４，３４ａを熱伝導率が高い金属材料で作製することで、ドクターブレード３４，３４ａの放熱効果が高くなり放熱部材としても有利に機能させることができる。
【００４７】
図１０には、プロセスカートリッジ１１を複写機本体にセットした状態の模式図を示しており、プロセスカートリッジ１１が複写機本体にセットされると複写機本体に設けられたガイドレール４３、ドクターブレード３４ａ及びプロセスカートリッジケース３９の一部でダクト形状４２が形成される。このように、ガイドレール４３を利用しダクト形状４２を作ることで、プロセスカートリッジ１１の冷却に有効なダクトを構成することができる。
【００４８】
また、ドクターブレード３４ａ用いてダクト形状４２を形成することで、ダクト形状４２内を流れる空気によって現像剤から熱が伝導されたドクターブレードを直接冷却することができる。このようにドクターブレードが冷却されることで、現像剤からドクターブレードに熱が伝導し易くなり現像剤も冷却されるので現像剤の温度上昇を抑制することができる。したがって、現像剤の温度上昇することで生じ得る異常画像が形成されるのを抑制できる。
【００４９】
また、ガイドレール４３も放熱部材として機能させることができるので、ガイドレール１３の放熱効果を高めるためにガイドレール１３を熱伝導性が高い部材で形成するのが好ましく、例えば金属材料を用いれば良い。
【００５０】
また、ドクターブレード３４ａの現像ケース３１よりも外側に突出した部分は、複写機本体に対してプロセスカートリッジを着脱する際にガイドレール４３のガイド面上をスライドしてプロセスカートリッジを着脱方向に移動させるスライド部材として兼用される。これにより、上記スライド部材をドクターブレード３４ａで兼用せずに別個でプロセスカートリッジに設けた場合よりも、上記スライド部材を別個で設けない分プロセスカートリッジ１１の小型化を図ることができ、延いては複写機３００の小型化を図ることができたり、プロセスカートリッジ１１周辺の気流経路を大きくすることができる。
【００５１】
また、図１１に示すように給気用ダクト２０を各プロセスカートリッジ１１のダクト形状４２に繋げることで、給気ファン２１ａによって機外から給気用ダクト２０に取り入れられた空気を各ダクト形状４２に送り込め、各プロセスカートリッジ１１の現像装置３０に設けられたドクターブレード３４ａなどを同時に冷却することができ、延いては現像装置３０、現像装置３０内の現像剤、及び、プロセスカートリッジ１１などを同時に冷却することができる。また、このような構成とすることで、各プロセスカートリッジ１１のダクト形状４２ごとに別個で給気用ダクトや給気ファンなどを設ける必要がないため、省スペース及びコストダウンを図ることができる。
【００５２】
また、複写機本体後側に図示しない排気用ダクト及び排気ファンを取り付け、各ダクト形状４２を流れる温まった空気を排気用ダクトを介して排気ファンにより機外へ排気することで、さらに効率良くドクターブレード３４ａなどを冷却でき、延いては現像装置、現像装置３０内の現像剤、及び、プロセスカートリッジなどをさらに効率良く冷却することができる。
【００５３】
プロセスカートリッジ１１の複写機本体前側にはプロセスカートリッジ１１の前側位置決めのための位置決め部材５０が備え付けられており、プロセスカートリッジ脱着時には図１２に示すように位置決め部材５０を図示しない上側支点を中心に回動させる。また、本実施形態の複写機３００においては、この位置決め部材５０の回動に連動して給気用ダクト２０も可動するように構成している。これにより、プロセスカートリッジ１１を複写機本体に対して着脱する際に、給気用ダクト２０が邪魔にならずプロセスカートリッジ１１の着脱時の操作性が向上する。
【００５４】
［構成例３］
ダクト形状４２の長手方向前側から空気を取り入れ、ダクト形状４２の長手方向後側へ空気を排出する構成例２で示したような構成では、プロセスカートリッジ前側は冷却され易いが、プロセスカートリッジ後側はプロセスカートリッジ前側で温まってしまった空気で冷却せざるを得ないのでその結果プロセスカートリッジ前側よりも冷却され難くなる。そのため、プロセスカートリッジ１１の長手方向前後で温度偏差が発生し易い。
【００５５】
本構成例では、図１３に示すようにダクト形状４２の内部の気流流路を第一流路６１と第二流路６２とに分離する仕切り部材６０が、プロセスカートリッジ１１の側壁またはガイドレール４３に備え付けられている。図１３では仕切り部材６０をプロセスカートリッジ１１の側壁に備え付けた場合の構成を示しており、図１４に仕切り部材６０をガイドレール４３に備え付けた場合の構成を示している。
【００５６】
そして、図１５に示すように第一流路６１では、第一流路用給気用ダクト２０ａを介してダクト形状４２の長手方向前側（複写機前側）から給気ファン２１により取り入れた機外の空気を、第一流路用排気用ダクト２２ａを介してダクト形状４２の長手方向後側（複写機後側）から排気ファン２３により機外へ排出している。また、第二流路用給気用ダクト２０ｂを介してダクト形状４２の長手方向後側（複写機後側）から給気ファン２１によりダクト形状４２内に取り入れた機外の空気を、第二流路用排気用ダクト２２ｂを介してダクト形状４２の長手方向前側（複写機前側）から排気ファン２３により機外へ排出している。これにより、単にダクト形状４２の長手方向前側からダクト形状４２内に機外の空気を取り入れ、その空気をダクト形状４２の長手方向後側から機外へ排出する構成よりも、プロセスカートリッジ後側の冷却効率を向上させることができ、プロセスカートリッジ前後の温度偏差を低減させることができる。
【００５７】
以上、各実施形態によれば、現像剤を収容する現像剤収容ケースである現像ケースと、現像ケースに収容された現像剤を担持する現像剤担持体である現像ローラと、現像ローラ上に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材であるドクターブレードと、現像ケース外側に設けられドクターブレードを冷却する冷却手段と、画像形成装置に対して装置本体を着脱させる際に画像形成装置に設けられたガイド面上をスライドし装置本体を着脱方向に移動させるスライド部材とを備え、現像ケース内の現像剤から熱が伝導された現像ローラが上記冷却手段によって冷却されるようにドクターブレードの一部分を現像ケースよりも外側に延設した、画像形成装置に対して着脱可能な現像装置において、現像ローラの現像ケースよりも外側に突出した部分を上記ガイド部材として兼用させて構成した。これにより、上記ガイド部材をドクターブレードで兼用せずに別個で装置本体に設けた場合よりも、上記ガイド部材を別個で設けない分装置本体の小型化を図ることができる。よって、画像形成装置本体に対して着脱可能な現像装置の小型化を図りつつドクターブレードを介して冷却手段により現像剤を冷却できる。
また、各実施形態によれば、ドクターブレードの現像ローラ軸方向の断面形状が一様である。これにより、ドクターブレードを押し出し成形にて作製することができるので、加工性を良くすることができる。
また、各実施形態によれば、ドクターブレードに複数のフィン形状を形成したことで、ドクターブレードの放熱効果を高めることができる。
また、各実施形態によれば、ドクターブレードの材質が現像ケースよりも熱伝導率が高い材質であることで、放熱効果を高めることができる。
また、各実施形態によれば、潜像を担持する潜像担持体である感光体と、感光体上の潜像を現像剤で現像し可視像化する現像手段とを備え、少なくとも上記現像手段が装置本体に対して着脱可能な画像形成装置である複写機において、上記該現像手段として本発明の現像装置を用いることで、画像形成装置の小型化を図りつつ、形成される画像が現像剤の温度上昇によって生じ得る異常画像となるのを抑制できる。
また、各実施形態によれば、少なくとも、ドクターブレードの現像ケースよりも外側に突出した部分の一部又は全面と、現像装置に対向して設けられた対向部材とで、筒形状であるダクト形状を形成するように構成したことで、専用ダクトを配置する必要が無いため省スペース化を図ることができる。また、ダクト形状の一部がドクターブレードであるため、直接ドクターブレードに空気などの冷却媒体を当てることができるのでドクターブレードの放熱効果を向上させることができる。
また、各実施形態によれば、上記対向部材は、上記ガイド面を有するガイド部材であるガイドレールである。これにより、ドクターブレードの上記突出部が接するガイドレールも放熱部材として利用することができるので、ドクターブレードの放熱効果を向上させることができる。
また、各実施形態によれば、ガイドレールが金属であることで熱伝導が良好となり放熱効果を向上させることができる。  
また、各実施形態によれば、現像装置の着脱方向とダクト形状の内部を流れる流体の流れ方向とが同じであることで、ダクト形状に効率良く流体を流すことができる。
また、各実施形態によれば、ダクト形状の長手方向前後に、ダクト形状の内部に流体を供給する供給用ダクトである給気用ダクトとダクト形状の内部から流体が排出される排出用ダクトである排気用ダクトとを備えることで、ダクト形状の内部に流体を取り込み易くなり冷却効果を向上させることができる。また、ダクト形状内の流体が現像ローラ近傍など不要なところへ流れ込むのを抑え、トナー飛散が生じるのを抑制できる。
また、各実施形態によれば、給気用ダクト及び排気用ダクトとが可動することで、装置本体に対して現像装置を着脱する際に給気用ダクト及び排気用ダクトとを可動させて、給気用ダクト及び排気用ダクトが現像装置の着脱の邪魔になるのを抑制することができ、現像装置の着脱時の操作性を向上させることができる。
また、各実施形態によれば、給気用ダクトに装置本体外側から流体を取り込む供給手段である給気ファンを少なくとも１つ備えることで、装置本体外の流体を強制的にダクト形状に送り込めるので、冷却効果を高めることができる。
また、各実施形態によれば、排気用ダクトから装置本体外側に流体を排出する排出手段である排気ファンを少なくとも１つ備えることで、装置本体外にダクト形状で温められた流体を強制的に排出することができるので、冷却効果を高めることができる。
また、実施形態２によれば、ダクト形状の内部が二層構造であり、ダクト形状の内部の一方の経路を流れる流体と他方の経路を流れる流体との流れ方向が反対方向であることで、ダクト形状長手方向、言い換えれば、現像装置やプロセスカートリッジなどの前後の温度偏差を低減させることができる。
また、実施形態２によれば、複数の感光体と、各感光体に対向させて設けた複数の現像装置とを有しており、給気用ダクト及び排気用ダクトを各現像装置それぞれに対応させて設けられた複数のガイドレールそれぞれに接続させたことで、各現像装置に対応するダクト形状ごとに別個で給気ダクト及び排気用ダクトなどを設ける必要がないため、省スペース及びコストダウンを図ることができる。
また、実施形態２によれば、現像装置と、感光体、帯電手段である帯電装置またはクリーニング手段であるドラムクリーニング装置の少なくとも一つとが一体に形成された、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されていることで、トナー像形成手段のメンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施形態１に係る現像装置の概略構成図。
【図２】実施形態１に係る複写機の外観図。
【図３】複写機の概略構成図。
【図４】フィン形状を有するドクターブレードを設けた現像装置の概略構成図。
【図５】複写機に現像装置をセットしてドクターブレード、現像ケース及び対向部材でダクト形状を形成した状態を示す模式図。
【図６】複写機に現像装置をセットしてドクターブレード、現像ケース及びガイドレールでダクト形状を形成した状態を示す模式図。
【図７】複写機本体上面側から見た複写機本体内の現像装置近傍の概略構成図。
【図８】実施形態２に係るプロセスカートリッジの概略構成図。
【図９】フィン形状を有するドクターブレードを設けた現像装置を備えたプロセスカートリッジの概略構成図。
【図１０】複写機本体にプロセスカートリッジをセットした状態を示す模式図。
【図１１】プリンタ部の拡大図。
【図１２】位置決め部材の回動に連動して給気用ダクトを可動させた状態を示す模式図。
【図１３】ダクト形状内部の気流流路を第一流路と第二流路とに分離する仕切り部材をプロセスカートリッジの側壁に備え付けた場合の模式図。
【図１４】ダクト形状内部の気流流路を第一流路と第二流路とに分離する仕切り部材をガイドレールの側壁に備え付けた場合の模式図。
【図１５】構成例３に係る複写機本体上面側から見た複写機本体内の現像装置近傍の概略構成図。
【符号の説明】
【００５９】
１      トナー像形成手段
７      現像装置
１１    プロセスカートリッジ
１２    ダクト形状
１３    ガイドレール
２０    給気用ダクト
２１    給気ファン
２２    排気用ダクト
２３    排気ファン
３０    現像装置
３１    現像ケース
３４    ドクターブレード
３５    フィン形状
３９    プロセスカートリッジケース
４２    ダクト形状
４３    ガイドレール
６０    仕切り部材
６１    第１流路
６２    第２流路
７１    現像ケース
７４    ドクターブレード
７５    フィン形状
１００  プリンタ部
２００  スキャナ
３００  複写機
【図１】
0005252273.tif 000002
【図２】
0005252273.tif 000003
【図３】
0005252273.tif 000004
【図４】
0005252273.tif 000005
【図５】
0005252273.tif 000006
【図６】
0005252273.tif 000007
【図７】
0005252273.tif 000008
【図８】
0005252273.tif 000009
【図９】
0005252273.tif 000010
【図１０】
0005252273.tif 000011
【図１１】
0005252273.tif 000012
【図１２】
0005252273.tif 000013
【図１３】
0005252273.tif 000014
【図１４】
0005252273.tif 000015
【図１５】
0005252273.tif 000016