(57)【要約】【課題】  効率的にトナーを冷却する手段を提供する。【解決手段】  マグネットロール５０６にトナーを供給する供給オーガ５０５の軸部５０５１に設けられた中空部５０５４には内側から接するようにヒートパイプ５３０が配置され、ヒートパイプ５３０の端部にはヒートシンク５４０が取り付けられている。ヒートシンク５４０はダクト５５２内に配置され、ダクト５５２内に空気流を生じるようにファン５５０が設けられている。ＣＲＵ内のトナーの熱は、供給オーガ５０５、ヒートパイプ５３０、ヒートシンク５４０を介して外気に放出される。その結果、ＣＲＵの内部のトナーが効率的に冷却される。【選択図】  図４
2007086630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末現像剤を転写媒体上に配置する配置手段と、
前記転写媒体上に配置された粉末現像剤を加熱することにより当該粉末現像剤を前記転写媒体上に定着させる定着手段と、
前記配置手段の少なくとも一部を冷却対象として冷却する冷却手段と
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記配置手段は、光の照射により表面に帯電する静電気の強弱を変化可能な感光体を備え、
前記冷却手段は、前記感光体を冷却対象とする
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記配置手段は、光の照射により表面に帯電する静電気の強弱を変化可能な感光体と、前記感光体上に静電気により付着した粉末現像剤を前記転写媒体上に転写する転写ロールとを備え、
前記冷却手段は、前記転写ロールを冷却対象とする
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
粉末現像剤を転写媒体上に配置する配置手段と、
前記配置手段に粉末現像剤を供給する供給手段と、
前記転写媒体上に配置された粉末現像剤を加熱することにより当該粉末現像剤を前記転写媒体上に定着させる定着手段と、
前記供給手段の少なくとも一部を冷却対象として冷却する冷却手段と
を備える画像形成装置。
【請求項５】
前記供給手段は、前記配置手段に粉末現像剤を搬送するロールを備え、
前記冷却手段は、前記ロールを冷却対象とする
請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記供給手段は、前記配置手段に粉末現像剤を搬送するロールと、前記ロールに粉末現像剤を供給するオーガとを備え、
前記冷却手段は、前記オーガを冷却対象とする
請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記供給手段は、前記配置手段に粉末現像剤を搬送するロールと、前記ロールに粉末現像剤を供給する供給オーガと、前記供給オーガにより前記ロールに供給される前の粉末現像剤を撹拌する撹拌オーガとを備え、
前記冷却手段は、前記撹拌オーガを冷却対象とする
請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】
粉末現像剤を転写媒体上に配置する配置手段と、
前記配置手段に粉末現像剤を供給する供給手段と、
前記転写媒体上に配置された粉末現像剤を加熱することにより当該粉末現像剤を前記転写媒体上に定着させる定着手段と、
前記供給手段により前記配置手段に供給され前記転写媒体上に配置されなかった粉末現像剤を前記配置手段から回収する回収手段と、
前記回収手段の少なくとも一部を冷却対象として冷却する冷却手段と
を備える画像形成装置。
【請求項９】
前記回収手段は、前記配置手段に供給され前記転写媒体上に配置されなかった粉末現像剤を前記配置手段に再供給する再供給オーガを備え、
前記冷却手段は、前記再供給オーガを冷却対象とする
請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記冷却手段はヒートパイプを備える
請求項１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記冷却手段はヒートシンクを備える
請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記冷却手段は送風器を備える
請求項１乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記冷却手段の冷却対象の少なくとも一部は金属で構成される
請求項１乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱により画像定着を行う画像形成装置から不要な熱を放熱させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置においては、一般的に以下の処理により画像形成が行われる。（ａ）表面に一様に静電気を帯電させた感光体に対し画像を示す光を照射し、一部の静電気を放電することにより、潜像を形成する。（ｂ）表面に潜像の形成された感光体付近まで帯電したトナーを搬送し、トナーを潜像の静電気により付着させることにより、感光体表面にトナー像を形成する。（ｃ）感光体表面に形成されたトナー像を紙等の転写媒体上に転写する。（ｄ）トナー像の転写された転写媒体を加熱することにより、トナー像を転写媒体上に定着させる。
【０００３】
図５は従来技術による画像形成装置５の主要な構成を模式的に示した側面図である。また、図６は、画像形成装置５の主要な構成を示した斜視図である。なお、図５における矢印は構成部の回転方向もしくは紙の搬送方向を示している。また、図６における矢印は、トナーの搬送方向を示している。
【０００４】
画像形成装置５は、以下の構成部を備えている。
表面に静電気を帯電し光の照射により帯電した静電気を放電する感光体ドラム５０１。
感光体ドラム５０１の表面に静電気を帯電させる帯電ロール５０２。
ＬＥＤ等を備え、感光体ドラム５０１に対し画像を示す光の照射を行うイメージバー５０３。
図５の奥手位置に配置された新規トナー容器５１１に収納された新規トナーを、撹拌しつつ図５の手前方向に搬送した後、供給オーガ５０５に供給する撹拌オーガ５０４。
撹拌オーガ５０４により撹拌されたトナーを、図５の手前位置に配置された回収トナー容器５１２に収容された回収トナーと混合した後、図５の奥手方向に搬送しつつマグネットロール５０６に供給する供給オーガ５０５。
磁極を備え、トナーとともに供給オーガ５０５を収容するトナートレイ５１３内に混合されている磁性粉であるキャリアをトナートレイ５１３から吸着することにより、磁性粉表面に静電気により付着したトナーをトナートレイ５１３から感光体ドラム５０１の表面付近まで移動するマグネットロール５０６。
感光体ドラム５０１の表面に形成されたトナー像を構成するトナーを静電気により転写媒体である紙５２０に転写する転写ロール５０７。
紙５２０に転写されたトナーを加熱により紙５２０の上に定着させる定着器５０８。
感光体ドラム５０１の表面に形成されたトナー像を構成するトナーのうち、転写ロール５０７により紙５２０に転写されずに感光体ドラム５０１に付着しているトナーを剥がし取るスクレーパ５０９。
スクレーパ５０９により剥がし取られたトナーを図５の手前方向に搬送し、図５の手前位置に配置された回収トナー容器５１２に落下させる回収オーガ５１０。
【０００５】
なお、感光体ドラム５０１、撹拌オーガ５０４、供給オーガ５０５、マグネットロール５０６、スクレーパ５０９、回収オーガ５１０等は画像形成装置５のユーザもしくはメインテナンス技術者が容易に交換可能なようにユニット化されている場合が多い。そのようなユニットはＣＲＵ（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ  Ｒｅｐｌａｃｅａｂｌｅ  Ｕｎｉｔ）と呼ばれる。
【０００６】
図５および図６を参照しつつ、画像形成装置５の動作を説明する。画像形成装置５は画像形成の指示を受け取ると、感光体ドラム５０１の回転を開始するとともに、帯電ロール５０２による静電気の生成および帯電ロール５０２の回転を開始する。その結果、感光体ドラム５０１の表面には一様に静電気が帯電する。
【０００７】
画像形成装置５は、イメージバー５０３を用いて、形成されるべき画像の明部に対応する感光体ドラム５０１上の位置に光を照射する。その結果、感光体ドラム５０１上に帯電していた静電気のうち、画像の明部に対応する位置に帯電していた静電気は放電され、静電気の帯電により画像の暗部に対応する位置を示す潜像が感光体ドラム５０１上に形成される。
【０００８】
また、画像形成装置５は画像形成の指示を受け取ると、感光体ドラム５０１上に形成された潜像の先端にトナー供給が間に合うタイミングで、供給オーガ５０５、撹拌オーガ５０４およびマグネットロール５０６の回転を開始する。その結果、新規トナー容器５１１から撹拌オーガ５０４を介して供給オーガ５０５に新規トナーが供給される。供給オーガ５０５は、回収トナー容器５１２から回収トナーの供給を受ける。供給オーガ５０５は新規トナーおよび回収トナーの混合されたものを、トナートレイ５１３内で搬送しつつマグネットロール５０６に供給する。マグネットロール５０６は、トナートレイ５１３からトナーを吸着した後、吸着したトナーを感光体ドラム５０１の表面付近に移動する。
【０００９】
感光体ドラム５０１の表面付近に移動されたトナーは、感光体ドラム５０１の表面に帯電している静電気によりマグネットロール５０６から感光体ドラム５０１に移動して感光体ドラム５０１の表面に付着する。その結果、感光体ドラム５０１の表面には、形成されていた潜像に応じたトナー像が形成される。
【００１０】
また、画像形成装置５は画像形成の指示を受け取ると、感光体ドラム５０１上に形成されたトナー像の先端の到着に間に合うタイミングで、転写ロール５０７に所定の電圧をかけるとともに、転写ロール５０７の回転を開始する。また、画像形成装置５は図示せぬ搬送ロールおよびピンチロールを用いて、トナー像の先端位置が紙５２０の上余白の下端位置に一致するタイミングで感光体ドラム５０１と転写ロール５０７との間を紙５２０が通過するように、また紙５２０の搬送速度が感光体ドラム５０１の表面の移動速度と一致するように、紙５２０を搬送する。感光体ドラム５０１の表面に付着しているトナーは、転写ロール５０７にかけられた電圧による電位差に従い、感光体ドラム５０１から転写ロール５０７側に移動し、感光体ドラム５０１と転写ロール５０７とに挟まれた紙５２０上に付着する。その結果、紙５２０上にトナー像が転写される。
【００１１】
また、画像形成装置５は画像形成の指示を受け取ると、紙５２０上に転写されたトナー像の先端の到着に間に合うタイミングで、定着器５０８の備えるロールの回転および加熱器の加熱を開始する。紙５２０上に転写されたトナー像は、定着器５０８を通過する際、加熱により紙５２０上に溶着する。その結果、紙５２０上に画像の形成が行われる。
【００１２】
感光体ドラム５０１上に形成されたトナー像を構成していたトナーの中には、感光体ドラム５０１から紙５２０に転写されずに感光体ドラム５０１上に付着したまま転写ロール５０７付近を通過してしまうものがある。そのような未転写トナーは、スクレーパ５０９の位置に到達し、スクレーパ５０９により感光体ドラム５０１から剥ぎ取られ、スクレーパ５０９に堰き止められて回収オーガ５１０付近に滞留する。画像形成装置５は上述した画像形成の間もしくは画像形成の完了後、回収オーガ５１０の回転を行い、滞留した未転写トナーを回収トナー容器５１２に搬送する。そのように搬送された未転写トナーは、回収トナーとして供給オーガ５０５により新規トナーと混合され、再利用される。
【００１３】
以上説明した従来技術による画像形成装置においては、定着器５０８から発せられる熱の一部が感光体ドラム５０１、トナートレイ５１３、マグネットロール５０６等に伝導し、トナーの温度が上昇する結果、帯電性劣化やトナーの溶融付着による画質不良が引き起こされたり、トナーのブロッキングが生じたりする、という問題がある。特に、定着器５０８により加熱された紙５２０が再度、感光体ドラム５０１に対し供給される両面印刷時やカラー印刷時においては、紙５２０に伝導した熱が感光体ドラム５０１等を介しマグネットロール５０６やトナートレイ５１３等に伝導するため、上記問題が発生しやすい。
【００１４】
上記問題を解決するため、ＣＲＵの外部からＣＲＵ全体を冷却することが従来から行われている。
【００１５】
また、上記問題を解決するため、例えば特許文献１には、定着器５０８により加熱された紙５２０を冷却する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−３０７９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ＣＲＵの外部からＣＲＵ全体を冷却する場合、ＣＲＵの表面は冷却されてもＣＲＵの内部に位置するトナーは十分に冷却されないため、上記問題を十分に解決することができない。
【００１７】
また、定着器５０８により加熱された紙５２０を冷却する場合、両面印刷やカラー印刷のように、いったん加熱された紙５２０が再度、感光体ドラム５０１等に供給される場合には一定の効果が得られるものの、片面単色印刷のようにいったん加熱された紙５２０が再度、感光体ドラム５０１等に供給されない画像形成においては何らの効果も得られない。また、紙５２０は熱伝導率が金属等と比較して低く、また感光体ドラム５０１等と接触する時間も短いため、冷却された紙５２０によりＣＲＵの内部を十分に冷却することはできず、従って上記問題を十分に解決することができない。
【００１８】
上述の事情に鑑み、本発明は効率的にトナーを冷却する手段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】
【００１９】
上述の課題を解決するため、本発明は、粉末現像剤を転写媒体上に配置する配置手段と、前記転写媒体上に配置された粉末現像剤を加熱することにより当該粉末現像剤を前記転写媒体上に定着させる定着手段と、前記配置手段の少なくとも一部を冷却対象として冷却する冷却手段とを備える画像形成装置を提供する。
【００２０】
好ましい態様において、前記配置手段は、光の照射により表面に帯電する静電気の強弱を変化可能な感光体を備え、前記冷却手段は、前記感光体を冷却対象としてもよい。
【００２１】
他の好ましい態様において、前記配置手段は、光の照射により表面に帯電する静電気の強弱を変化可能な感光体と、前記感光体上に静電気により付着した粉末現像剤を前記転写媒体上に転写する転写ロールとを備え、前記冷却手段は、前記転写ロールを冷却対象としてもよい。
【００２２】
また、本発明は、粉末現像剤を転写媒体上に配置する配置手段と、前記配置手段に粉末現像剤を供給する供給手段と、前記転写媒体上に配置された粉末現像剤を加熱することにより当該粉末現像剤を前記転写媒体上に定着させる定着手段と、前記供給手段の少なくとも一部を冷却対象として冷却する冷却手段とを備える画像形成装置を提供する。
【００２３】
好ましい態様において、前記供給手段は、前記配置手段に粉末現像剤を搬送するロールを備え、前記冷却手段は、前記ロールを冷却対象としてもよい。
【００２４】
他の好ましい態様において、前記供給手段は、前記配置手段に粉末現像剤を搬送するロールと、前記ロールに粉末現像剤を供給するオーガとを備え、前記冷却手段は、前記オーガを冷却対象としてもよい。
【００２５】
さらに他の好ましい態様において、前記供給手段は、前記配置手段に粉末現像剤を搬送するロールと、前記ロールに粉末現像剤を供給する供給オーガと、前記供給オーガにより前記ロールに供給される前の粉末現像剤を撹拌する撹拌オーガとを備え、前記冷却手段は、前記撹拌オーガを冷却対象としてもよい。
【００２６】
また、本発明は、粉末現像剤を転写媒体上に配置する配置手段と、前記配置手段に粉末現像剤を供給する供給手段と、前記転写媒体上に配置された粉末現像剤を加熱することにより当該粉末現像剤を前記転写媒体上に定着させる定着手段と、前記供給手段により前記配置手段に供給され前記転写媒体上に配置されなかった粉末現像剤を前記配置手段から回収する回収手段と、前記回収手段の少なくとも一部を冷却対象として冷却する冷却手段とを備える画像形成装置を提供する。
【００２７】
好ましい態様において、前記回収手段は、前記配置手段に供給され前記転写媒体上に配置されなかった粉末現像剤を前記配置手段に再供給する再供給オーガを備え、前記冷却手段は、前記再供給オーガを冷却対象としてもよい。
【００２８】
上述した画像形成装置のいずれにおいても、好ましい態様として、前記冷却手段はヒートパイプ、ヒートシンクおよび送風器の少なくともいずれか１つを備えることが考えられる。また、前記冷却手段の冷却対象の少なくとも一部は金属で構成されることが考えられる。
【００２９】
本発明によれば、ＣＲＵの内部に配置されている構成部を直接冷却することにより、トナーが効率的に冷却される。また、冷却されたトナーがＣＲＵ内を循環することにより、ＣＲＵ内に局所的な高温部分が生じることも回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
［１．第１実施形態］
本発明の第１実施形態にかかる画像形成装置１は、従来技術の画像形成装置５が備える構成部を全て備えている。従って、以下の説明において、画像形成装置１と画像形成装置５が共に備える構成部には、画像形成装置５において用いた符号と同じ符号を用いる。
【００３１】
画像形成装置１は、供給オーガ５０５に従来技術と異なる特徴を備えている。図１は、画像形成装置１の供給オーガ５０５を画像形成装置１の上方から観た様子を模式的に示した図である。
【００３２】
供給オーガ５０５は軸部５０５１、らせん羽部５０５２および軸部５０５１の一方の端部（図１の左端部）に設けられたギア５０５３を備えている。画像形成装置１は供給オーガ５０５を回転駆動するためのモータ５２２を備えており、モータ５２２の回転軸上に設けられたギア５２２１が供給オーガ５０５のギア５０５３に噛み合って回転することにより、供給オーガ５０５が長手方向を軸として駆動され回転する。その回転に伴い、撹拌オーガ５０４および回収トナー容器５１２から供給されるトナーが、例えば図１の左方向に搬送される。その結果、マグネットロール５０６によって感光体ドラム５０１に供給されたトナーとほぼ同量のトナーがトナートレイ５１３内に常時供給される。
【００３３】
供給オーガ５０５は、例えばアルミニウムやステンレスのような軽量な金属で製造されている。このように供給オーガ５０５は金属製であるため、例えばプラスティック製の場合と比較し、供給オーガ５０５により搬送されるトナーの熱がより効率的に供給オーガ５０５に伝導する。また、供給オーガ５０５は軽量な金属製であるため、例えば銅製の場合と比較し、供給オーガ５０５を駆動するモータ５２２の負荷が軽くてすむ。
【００３４】
供給オーガ５０５の軸部５０５１は、軸方向に内部を貫通する中空部５０５４を有している。すなわち、軸部５０５１は管状の形状を有している。画像形成装置１は、中空部５０５４を充填するように構成されたヒートパイプ５３０を備えている。すなわち、ヒートパイプ５３０は中空部５０５４を軸方向に貫通するように配置されるとともに、中空部５０５４の内側から軸部５０５１に接触している。また、ヒートパイプ５３０は中空部５０５４の一方の開口部（図１の右側開口部）から外部に露出する露出部５３０１を有しており、露出部５３０１の一部は画像形成装置１の筐体５２１の外側に露出している。
【００３５】
ヒートパイプ５３０は、例えば銅のような熱伝導率が高い金属で製造されている。このようにヒートパイプ５３０は熱伝導率が高いため、供給オーガ５０５に伝導したトナーの熱は、供給オーガ５０５からヒートパイプ５３０に効率的に伝導する。ヒートパイプ５３０に伝導した熱は、露出部５３０１からＣＲＵの外部および筐体５２１の外部に放出される。
【００３６】
すなわち、画像形成装置１によれば、ヒートパイプ５３０により供給オーガ５０５が冷却され、冷却された供給オーガ５０５によりトナートレイ５１３内のトナーが冷却される。そのように冷却されたトナーは、そのトナーに接触するマグネットロール５０６、感光体ドラム５０１、回収オーガ５１０、スクレーパ５０９、回収トナー容器５１２を冷却する。さらに、冷却された感光体ドラム５０１等は、接触もしくは近接する転写ロール５０７および帯電ロール５０２を冷却する。その結果、ＣＲＵ内の全体が冷却される。
【００３７】
以上のように、画像形成装置１によれば、定着器５０８により発生しトナーに伝導した熱が効率的にＣＲＵ外部および画像形成装置１の筐体５２１の外部に放出される。その結果、帯電性劣化やトナーのブロッキング等による画質低下等の問題が解消もしくは軽減される。
【００３８】
［２．第２実施形態］
本発明の第２実施形態にかかる画像形成装置２は、上述した画像形成装置１と同様に、従来技術の画像形成装置５が備える構成部を全て備えている。また、画像形成装置２は画像形成装置１と共通する点を有している。従って、以下の説明において、画像形成装置２と画像形成装置５もしくは画像形成装置１が共に備える構成部には、画像形成装置５もしくは画像形成装置１において用いた符号と同じ符号を用いる。
【００３９】
画像形成装置２は、画像形成装置１と同様に、供給オーガ５０５に従来技術と異なる特徴を備えている。図２は、画像形成装置２の供給オーガ５０５を画像形成装置２の上方から観た様子を模式的に示した図である。
【００４０】
画像形成装置２の供給オーガ５０５は、画像形成装置１と同様に、例えばアルミニウムやステンレスのような軽量な金属で製造されている。しかしながら、画像形成装置２の供給オーガ５０５は、画像形成装置１の供給オーガ５０５と異なり、軸部５０５１は中空部を備えていない。
【００４１】
画像形成装置２の軸部５０５１は、画像形成装置２の筐体５２１の外部にその一方の端部（図２の右側端部）が露出しており、その露出した端部にはヒートシンク５４０が取り付けられている。なお、図２において、ヒートシンク５４０は剣山のような形状のものが描かれているが、ヒートシンク５４０の形状はこれに限られない。
【００４２】
上記の構成を備える画像形成装置２においては、供給オーガ５０５に伝導したトナーの熱はヒートシンク５４０に伝導し、ヒートシンク５４０から筐体５２１の外に効率的に放出される。すなわち、画像形成装置２によれば、ヒートシンク５４０により供給オーガ５０５が冷却され、冷却された供給オーガ５０５によりトナートレイ５１３内のトナーが冷却される。そのように冷却されたトナーは、そのトナーに接触するマグネットロール５０６、感光体ドラム５０１、回収オーガ５１０、スクレーパ５０９、回収トナー容器５１２を冷却する。さらに、冷却された感光体ドラム５０１等は、接触もしくは近接する転写ロール５０７および帯電ロール５０２を冷却する。その結果、ＣＲＵ内の全体が冷却される。
【００４３】
以上のように、画像形成装置２によれば、定着器５０８により発生しトナーに伝導した熱が効率的にＣＲＵ外部および画像形成装置１の筐体５２１の外部に放出される。その結果、帯電性劣化やトナーのブロッキング等による画質低下等の問題が解消もしくは軽減される。
【００４４】
ところで、ヒートシンク５４０は、例えば銅のような熱伝導率が高い金属で製造されていてもよいし、アルミニウムのような軽量な金属で製造されていてもよい。例えばヒートシンク５４０の材料として銅を採用した場合、アルミニウム等と比較して、重量が重いため供給オーガ５０５を回転駆動するモータ５２２の負荷が大きくなるが、熱伝導率が高いためＣＲＵ内部がより効率的に冷却される、というメリットがある。一方、ヒートシンク５４０の材料としてアルミニウムを採用した場合、銅等と比較して、熱伝導率が低いためＣＲＵ内部の冷却効率が劣ることになるが、重量が軽いため供給オーガ５０５を回転駆動するモータ５２２の負荷が小さくてすむ、というメリットがある。また、例えばヒートシンク５４０の材料を軸部５０５１の材料と同じものにすれば、それらを一体成形することにより、熱伝導率を高めることが可能になる。それらのメリット・デメリットを比較して、いずれの材料を採用するかを決定すればよい。
【００４５】
［３．第３実施形態］
本発明の第３実施形態にかかる画像形成装置３は、上述した画像形成装置１と同様に、従来技術の画像形成装置５が備える構成部を全て備えている。また、画像形成装置３は画像形成装置１と共通する点を有している。従って、以下の説明において、画像形成装置３と画像形成装置５もしくは画像形成装置１が共に備える構成部には、画像形成装置５もしくは画像形成装置１において用いた符号と同じ符号を用いる。
【００４６】
画像形成装置３は、画像形成装置１と同様に、供給オーガ５０５に従来技術と異なる特徴を備えている。図３は、画像形成装置３の供給オーガ５０５を画像形成装置３の上方から観た様子を模式的に示した図である。
【００４７】
画像形成装置３の供給オーガ５０５は、画像形成装置１と同様に、例えばアルミニウムやステンレスのような軽量な金属で製造されている。また、画像形成装置３の軸部５０５１は、画像形成装置１の場合と同様に、軸方向に内部を貫通する中空部５０５４を有している。
【００４８】
画像形成装置３は、軸部５０５１が有する中空部５０５４の両端と筐体５２１の外部とをつなぐダクト５５１（図３の左側端部）およびダクト５５２（図３の右側端部）を備えている。また、画像形成装置３は、筐体５２１の外部からダクト５５２を介して中空部５０５４に空気流を生ずるように、ダクト５５２の内部もしくはその開口部付近に配置されたファン５５０を備えている。
【００４９】
上記の構成を備える画像形成装置３においては、供給オーガ５０５に伝導したトナーの熱は中空部５０５４を通過する外気に伝導し、中空部５０５４の左側の開口部からダクト５５１を介して筐体５２１の外部に放出される。すなわち、画像形成装置３によれば、ファン５５０により外部から供給オーガ５０５の内部に送り込まれ排出される空気流により供給オーガ５０５が冷却され、冷却された供給オーガ５０５によりトナートレイ５１３内のトナーが冷却される。そのように冷却されたトナーは、そのトナーに接触するマグネットロール５０６、感光体ドラム５０１、回収オーガ５１０、スクレーパ５０９、回収トナー容器５１２を冷却する。さらに、冷却された感光体ドラム５０１等は、接触もしくは近接する転写ロール５０７および帯電ロール５０２を冷却する。その結果、ＣＲＵ内の全体が冷却される。
【００５０】
以上のように、画像形成装置３によれば、定着器５０８により発生しトナーに伝導した熱が効率的にＣＲＵ外部および画像形成装置１の筐体５２１の外部に放出される。その結果、帯電性劣化やトナーのブロッキング等による画質低下等の問題が解消もしくは軽減される。
【００５１】
なお、ファン５５０により発生される空気流の方向は、図３における左方向に限られず、右方向でもよい。すなわち、ファン５５０により中空部５０５４に負圧を生じさせ、外部からダクト５５１を介して中空部５０５４に流れる空気流を生じさせるようにしてもよい。
【００５２】
［４．変形例］
上記の第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態は、以下のように様々に変形することが可能である。
【００５３】
例えば、第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態のうちの２以上を組み合わせてもよい。図４は、そのような変形例を示す図である。図４に示す変形例においては、供給オーガ５０５の軸部５０５１は中空部５０５４を備え、中空部５０５４にはヒートパイプ５３０が配置されている。また、ヒートパイプ５３０の一方の端部にはヒートシンク５４０が取り付けられている。さらに、ヒートシンク５４０に外気を吹き付けるためのファン５５０がダクト５５２に設けられている。ただし、ダクト５５２の形状は例えばＵ字形をしており、ダクト５５２の一方の開口部に配置されたファン５５０によりダクト５５２内に取り込まれた外気は、ヒートシンク５４０の熱を奪った後、ダクト５５２の他方の開口部から外部へ排出される。例えば供給オーガ５０５はアルミニウム製であり、ヒートパイプ５３０およびヒートシンク５４０は銅製であって一体成形されている。
【００５４】
図４に示される変形例によれば、トナーの熱は供給オーガ５０５およびヒートパイプ５３０を介してヒートシンク５４０に伝導し、ファン５５０によりダクト５５２に送り込まれる外気に放出される。その結果、トナーがより効率的に冷却されることになる。
【００５５】
また、上記の実施形態においては、ヒートパイプ、ヒートシンクもしくはファンを用いてＣＲＵの内部に配置される構成部を冷却する構成が採られているが、冷却手段としては他の様々な技術が本発明において採用可能である。例えば、供給オーガ５０５の中空部５０５４と外部との間で冷却した液体を循環させる冷却手段を採用してもよい。
【００５６】
また、上記の実施形態においては、供給オーガ５０５が冷却対象として選択され、冷却される構成であったが、ＣＲＵの内部に配置される他の構成部、すなわち感光体ドラム５０１、帯電ロール５０２、撹拌オーガ５０４、マグネットロール５０６、転写ロール５０７、スクレーパ５０９、回収オーガ５１０等が冷却される構成としてもよい。また、それらの構成部の複数を冷却するようにしてもよい。その場合、トナーの冷却効率はさらに高まる。
【００５７】
また、本発明は、画像形成装置５において説明した電子写真方式のみならず、他の様々な電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。具体的には、画像形成装置５はトナーとキャリアを混合して用いる二成分現像剤を用いる方式を採用しているが、例えばトナーのみを用いる方式の画像形成装置に本発明を適用してもよい。また、画像形成装置５は磁性粉を含む現像剤をマグネットによりロールに吸着させる方式を採用しているが、例えば静電気により帯電したトナーを吸着した後、トナートレイから感光体ドラムへトナーを搬送するロールを用いる方式や、感光体ドラムに直接、帯電したトナーを振りかける等により感光体ドラムにトナーを供給する方式の画像形成装置に本発明を適用してもよい。
【００５８】
また、画像形成装置５は感光体ドラムに形成されたトナー像を直接、転写媒体に転写する方式を採用しているが、例えば感光体ドラムに形成されたトナー像を転写ベルトに転写した後、転写媒体に再転写する間接転写方式の画像形成装置に本発明を適用してもよい。また、画像形成装置５は回収オーガにより回収されたトナーを再利用するトナーリクレーム機構を備えているが、トナーリクレーム機構を備えない画像形成装置に本発明を適用してもよい。また、画像形成装置５には撹拌オーガと供給オーガが各々設けられているが、供給オーガのみが設けられた画像形成装置に本発明を適用してもよい。
【００５９】
なお、上記の実施形態においては、冷却対象の構成部をアルミニウム等の金属製としたが、これに限られず、例えばその一部もしくは全部をプラスチック製としてもよい。その場合、金属製の場合と比較しトナーの冷却効率は低下するが、例えばＣＲＵ内において定着器５０８より遠い場所に位置する構成部についてはあまり高い冷却効率は必要とされないので、軽量な材料を用いる方が実用的である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる供給オーガを示した図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる供給オーガを示した図である。
【図３】本発明の第３実施形態にかかる供給オーガを示した図である。
【図４】本発明の変形例にかかる供給オーガを示した図である。
【図５】従来技術による画像形成装置の構成を示した側面図である。
【図６】従来技術による画像形成装置の構成を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１・２・３・５…画像形成装置、５０１…感光体ドラム、５０２…帯電ロール、５０３…イメージバー、５０４…撹拌オーガ、５０５…供給オーガ、５０６…マグネットロール、５０７…転写ロール、５０８…定着器、５０９…スクレーパ、５１０…回収オーガ、５１１…新規トナー容器、５１２…回収トナー容器、５１３…トナートレイ、５２０…紙、５２１…筐体、５２２…モータ、５３０…ヒートパイプ、５４０…ヒートシンク、５５０…ファン、５５１・５５２…ダクト、５０５１…軸部、５０５２…らせん羽部、５０５３・５２２１…ギア、５０５４…中空部、５３０１…露出部。
【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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