JP2012234034A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】受熱部を現像ユニットに圧接させるときの受熱部の摺擦傷の発生を抑制することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成ユニット１１Ｋを装置本体に装着していくと、現像ユニット１９Ｋの被係合部１９１Ｋの奥側端部が、保持部材４１Ｋの当接部４１ｆＫと当接する。被係合部１９１Ｋの奥側端部が当接部４１ｆＫに当接した状態から、さらに、画像形成ユニット１１Ｋを挿入していくと、保持部材４１Ｋが、現像ユニット１９Ｋとともに装置奥側へ移動していく。すると、保持部材４１Ｋの係合ピン１４０Ｋが、係合穴４２３Ｋのガイド部４２３ａＫを移動し、保持部材４１Ｋが、現像ユニット側へ移動して、保持部材４１Ｋに保持された受熱部３２Ｋが現像ユニット側へ移動し、受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋの側面に圧接する。
【選択図】図２５

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。

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。

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。

装置内の温度が上昇すると、トナーの帯電量が低下してトナー付着量が増加し所定の画像濃度が得られなくなる。また、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。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。

特許文献１には、液体を循環させて発熱ユニットたる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、発熱ユニットたる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たるラジエータと、冷却液が受熱部とラジエータ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受熱部へ搬送するための搬送手段たる搬送ポンプとを備えている。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。

また、現像ユニットは、単体で装置本体から着脱可能に構成されていたり、プロセスカートリッジとして潜像担持体と一体で装置本体から着脱可能に構成されていたりする。

上記特許文献１に記載の画像形成装置においては、現像ユニットを着脱する際は、受熱部を現像ユニットから離間させ、現像ユニットが装置本体に装着されると、受熱部を現像ユニット側へ移動させて、押圧手段によって現像ユニット側へ受熱部を押圧し、受熱部が現像ユニットに密着する接離機構を備えている。このように構成することで、現像ユニットの着脱を容易に行うことができる。また、現像ユニット装着時には、受熱部が現像ユニットに密着するので、効率よく現像ユニットを冷却することができる。

上記特許文献１に記載の接離機構は、受熱部を、現像ユニット側に押圧手段により押圧された状態で保持部材に保持し、この保持部材には、係合ピンが設けられている。保持部材の係合ピンは、装置本体に設けられた保持部材を支持する支持部材の係合穴に係合している。係合穴は、現像ユニットの装着方向に対して傾斜した方向に延びるガイド部と、現像ユニットの装着方向に延びる係止部とで構成されている。

受熱部の現像ユニットへの圧接は、現像ユニットを装置本体に装着した後、保持部材を現像ユニット装着方向へ移動させる。すると、保持部材の係合ピンが、支持部材の係合穴のガイド部により案内されながら、現像ユニット側へ移動する。これにより、保持部材に保持された受熱部が、現像ユニット側へ移動し現像ユニットに当接する。さらに、保持部材を現像ユニット装着方向へ移動させていくと、受熱部が現像ユニットと摺動しながら装置奥側へ移動するとともに、受熱部が保持部材の押圧手段により現像ユニットへ押圧されていく。そして、保持部材の係合ピンが係止部まで移動すると、受熱部が所定の押圧力で現像ユニットに当接する。

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置においては、上述したように受熱部を現像ユニットに圧接させる際、受熱部が現像ユニットと摺動する。このため、受熱部が現像ユニットの摺動により摺擦傷が生じる場合があった。受熱部に摺擦傷が生じると、受熱部と現像ユニットとの密着性が低下して、冷却効果が下がるというおそれがあった。

本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、受熱部を現像ユニットに圧接させるときの受熱部の摺擦傷の発生を抑制することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、該潜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現像ユニットと、押圧手段により前記現像ユニットの壁面に圧接するように設置され、内部に冷却媒体を流して前記現像ユニットの熱を受熱する受熱部を有する冷却装置と、前記受熱部を現像ユニットの装着方向へ移動させることで、前記受熱部を現像ユニットに対して接離させる接離機構とを備えた画像形成装置において、前記現像ユニットの装置本体への装着時に、前記現像ユニットに当接して、前記現像ユニットともに前記受熱部を前記装着方向へ移動させる受熱部移動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、前記受熱部移動手段は、前記現像ユニットに設けられ、前記受熱部側に突出した突出部と、前記接離機構に設けられ、前記突出部に当接する当接部とを備えた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の画像形成装置において、前記接離機構は、前記押圧手段を介して前記受熱部を保持する保持部材と、前記保持部材を現像ユニットの装着方向に移動可能に支持する支持部材とを備え、前記保持部材は係合ピンを備え、前記支持部材は、前記係合ピンと係合する係合穴を備え、前記係合穴は、前記現像ユニットの装着方向に対して傾斜して、前記係合ピンを前記現像ユニット装着方向へ移動せしめながら前記係合ピンを現像ユニットに対して接離する方向に案内するガイド部と、前記現像ユニットの装着方向と平行に延びて、前記受熱部を前記現像ユニットの壁面に圧接させたときに、前記係合ピンを係止する係止部とを有し、前記係止部側に近づくに連れて、前記現像ユニットの装着方向に対する傾斜角度が小さくなるよう前記ガイド部を構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３の画像形成装置において、前記ガイド部は、前記現像ユニットの装着方向に対する傾斜角度が互いに異なる直線状の傾斜部を有し、前記係止部側に近づくに連れて、前記傾斜部の傾斜角度が小さくなるよう前記ガイド部を構成した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、前記ガイド部を曲線状に形成した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の画像形成装置において、前記ガイド部を２次曲線状に形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３乃至６いずれかの画像形成装置において、前記係合穴と前記係合ピンとの接触部に潤滑剤を塗布した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乃至７いずれかの画像形成装置において、前記現像ユニットを前記潜像担持体に対して位置決めする位置決め手段を備え、前記接離機構は、前記現像ユニットに設けられた被係合部と係合する係合部を備え、前記受熱部を前記現像ユニットの壁面に圧接させたときに、前記押圧手段にかかる前記受熱部からの押圧力の反作用により、前記係合部が前記被係合部と係合して、前記接離機構が前記現像ユニットに固定されることを特徴とするものである。

本発明によれば、受熱部が現像ユニットとともに装着方向へ移動しながら、受熱部を現像ユニットの壁面に圧接させることができる。このように、受熱部を現像ユニットの装着方向へ移動させながら、現像ユニットに近づけて、受熱部を現像ユニットの壁面に圧接させるとき、現像ユニットが受熱部とともに一体で装着方向へ移動しているので、受熱部が現像ユニットの壁面を摺動することがない。よって、受熱部に摺擦傷が生じるのを抑制することができ、受熱部と現像ユニットとの密着性が低下するのを抑制することができる。その結果、経時にわたり冷却効果が下がるのを抑制することができる。

本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 Ｋ色の画像形成ユニットの手前側斜視図。 Ｋ色の画像形成ユニットの奥側斜視図。 現像ローラの両端に金属ローラを設けた構成を示す概略構成図。 液冷装置の概略構成図。 受熱部の概略構成図。 液冷装置の第１の変形例を示す図。 液冷装置の第２の変形例を示す図。 液冷装置の第３の変形例を示す図。 Ｋ色の画像形成ユニットの周辺を装置手前側見たときの概略構成図。 Ｋ色の画像形成ユニット周辺の断面図。 保持部材と受熱部とを示す斜視図。 保持部材を示す斜視図。 保持部材と受熱部とを手前側から見た図。 保持部材に係合ピンがカシメ固定された様子を示す図。 受熱部を示す斜視図。 支持部材を示す斜視図。 係合穴の概略構成図。 固定部材と支持部材とを示す斜視図。 固定部材と支持部材とを別の角度が見た斜視図。 受熱部が現像ユニットに圧接した状態を示す図。 受熱部が現像ユニットから離間した状態を示す図。 画像形成ユニットを装置本体へ装着する様子を説明する斜視図。 図２３のＡ部を示す拡大斜視図。 画像形成ユニットを装置本体へ装着するときの係合ピンの動きと当接部の動きとを説明する図。 （ａ）は、ガイド部のガイド面が直線形状の場合の係合ピンにかかる力を説明する図。（ｂ）は、ガイド部のガイド面が曲線形状の場合の係合ピンにかかる力を説明する図。 図２６（ａ）に示すガイド部の場合の現像ユニット１９Ｋの装着時における負荷と、ガイド部を２次曲線にした場合の現像ユニットの装着時における負荷とを調べたグラフ。 ガイド部の変形例を示す図。

以下、本発明を画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る画像形成装置の構成及び動作について説明する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。図１の画像形成装置は、４つの画像形成ユニット１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが並列に配置された画像形成部１を有している、各画像形成ユニット１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、潜像担持体たるドラム状の感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、ドラムクリーニングユニット１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、帯電ユニット１３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２成分現像方式の現像ユニット１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ等を図示しない枠体に収めている。これら画像形成ユニット１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。

画像形成部１の上方には、潜像形成手段としての露光ユニット９が設けられている。また、装置上部には、コンタクトガラス上に載置された原稿を走査して読み取る読取装置１０が設けられている。画像形成部１の下方には、中間転写体としての中間転写ベルト１５を備えた転写ユニット２が設けられている。中間転写ベルト１５は、複数の支持ローラに掛け渡されており、図中時計回り方向に回転移動する。転写ユニット２の下方には２次転写装置４が設けられている。２次転写装置４は、２次転写ローラ１７を備えており、２次転写ローラ１７は、中間転写ベルト１５における転写対向ローラ１６に対する掛け回し箇所にベルトおもて面から当接して２次転写ニップを形成している。２次転写ローラ１７には図示しない電源によって２次転写バイアスが印加されている。また、転写対向ローラ１６は、電気的に接地されている。これにより、２次転写ニップ内に２次転写電界が形成されている。２次転写装置４の図中左方には、用紙上に転写されたトナー像を定着するために、内部に発熱体を備えた加熱ローラを有する定着ユニット７が設けられている。また、２次転写装置４と定着ユニット７との間には、トナー像転写後の用紙を定着ユニット７へと搬送する搬送ベルト６が設けられている。また、装置下方には、図示しない給紙収容部から１枚ずつ分離して給送された用紙を２次転写装置４へ給紙する給紙ユニット３が設けられている。また、定着ユニット７を通過した用紙を機外または両面ユニット５へ搬送する排紙ユニット８が設けられている。

この画像形成装置でコピーをとるときは、読取装置１０により原稿を読み取る。この原稿読み取りに並行して、中間転写ベルト１５が図中時計回り方向に移動する。これと同時に、画像形成部１では、各帯電ユニット１３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって表面が帯電せしめられた各感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に、読み取った原稿内容に基づきイエロー、マゼンタ、シアン、黒の色別情報を用いて露光ユニット９によりそれぞれ露光して潜像を形成する。次いで、各感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上の潜像を現像ユニット１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにより現像し単色のトナー像（顕像）を形成する。そして、各感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１５上に互いに重なり合うように順次転写して、中間転写ベルト１５上に合成トナー像を形成する。トナー像転写後の各感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラムクリーニングユニット１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋで、感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に残留する残留トナーを除去し再度の画像形成に備える。

このようなトナー像形成に並行して、図示しない給紙収容部から１枚づつ用紙を繰り出しレジストローラ１４に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト１５上の合成トナー像の形成にタイミングを合わせてレジストローラ１４を回転し、中間転写ベルト１５と２次転写装置４との間に用紙を送り込み、２次転写装置４で転写して用紙上にトナー像を転写する。トナー像転写後の用紙は、搬送ベルト６で搬送して定着ユニット７へと送り込み、定着ユニット７で熱と圧力とを加えてトナー像を定着した後、排紙ユニット８へ送り込む。排紙ユニット８では切換爪で切換えて、機外（装置左側）の図示しない排紙トレイまたは下方の両面ユニット５へ案内する。両面ユニット５では、用紙を反転して再び２次転写位置（２次転写装置４と中間転写ベルト１５とのニップ位置）へと導き、裏面にも画像を記録して後、排紙ユニット８で排紙トレイ上に排出する。なお、画像転写後の中間転写ベルト１５は、中間転写ベルトクリーニングユニット９０で、中間転写ベルト１５上に残留する残留トナーを除去し再度の画像形成に備える。

図２は、Ｋ色の画像形成ユニット１１Ｋの手前側斜視図であり、図３は、Ｋ色の画像形成ユニット１１Ｋの奥側斜視図である。なお、図２、図３においては、感光体１８Ｋ、現像ユニット１９Ｋのみを示している。
感光体１８Ｋは、感光層が塗工された感光管１８ｃＫと、手前側フランジ１８ａＫと、奥側フランジ１８ｂＫとで構成されている。感光体１８Ｋの手前側フランジ１８ａＫと奥側フランジ１８ｂＫとが、画像形成ユニット１１Ｋの枠体１１０Ｋに回転自在に支持されている。
現像ユニット１９Ｋは、画像形成ユニット１１Ｋの枠体１１０Ｋに仮位置決めされた後、位置決め手段たる前位置決め板１１１Ｋと奥位置決め板１１２Ｋとによって、位置決めされる。これら位置決め板１１１Ｋ、１１２Ｋは、感光体１８Ｋの支持軸であるドラム軸１８ｄＫと現像ユニット１９Ｋが備える現像剤担持体である現像ローラ１９ａＫの不図示の現像ローラ軸とを回転自在に支持して、感光体１８Ｋと現像ローラ１９ａＫとの間に一定の現像ギャップを保持する。すなわち、感光体１８Ｋのドラム軸１８ｄＫは、軸受を介して各位置決め板１１１Ｋ、１１２Ｋに回転可能に嵌合している。また、現像ローラ１９ａＫの現像ローラ軸も、軸受を介して各位置決め板１１１Ｋ、１１２Ｋに回転可能に嵌合している。
また、奥位置決め板１１２Ｋには、長孔よりなる不図示の従基準孔が形成され、この従基準孔には、現像ユニット１９Ｋに固定された従基準ピン１９ｂＫが嵌合している。同様に、前位置決め板１１１Ｋにも、長孔よりなる不図示の従基準孔が形成され、この従基準孔に現像ユニット１９Ｋに固定された従基準ピン１９ｂＫが嵌合している。このように、従基準ピン１９ｂＫが各位置決め板１１１Ｋ、１１２Ｋに形成された不図示の従基準孔に嵌合することによって、現像ユニット１９Ｋが現像ローラ１９ａＫの中心軸線のまわりに回転することが禁止される。

画像形成装置本体の側面には、画像形成ユニット１１Ｋを着脱するための開口部が設けられている。
画像形成ユニット１１Ｋを装着すると、感光体モータ３０Ｋから延びるドラム軸１８ｄＫが感光体１８Ｋを貫通するとともに、各位置決め板１１１Ｋ，１１２Ｋの軸受と嵌合する。これにより、感光体１８Ｋの位置決めがなされ、感光体１８Ｋの中心軸線と現像ローラ１９ａＫの中心軸線との間の距離が正しく規制される。これによって、感光体１８Ｋと現像ローラ１９ａＫとの微小ギャップが正しく維持され、感光体１８Ｋに高品質なトナー像を現像することができる。各位置決め板１１１Ｋ，１１２Ｋは、価格面、軽量化から樹脂が好ましいが、金属を用いてもよい。
また、図４に示すように、現像ローラ１９ａＫの両端に金属ローラ１９０を設け、これら金属ローラ１９０を感光体のフランジ１８ａＫ，１８ｂＫに当接させて、現像ローラ１９ａＫと感光体１８Ｋとが所定の現像ギャップとなるように位置決めするようにしてもよい。

ここで、画像形成装置では機械サイズを小型化する観点から機械内部の高密度化と共に定着ユニット７を転写ユニット２の下側にもぐりこませるような配置としている。図１の画像形成装置では、中間転写ベルト１５は、定着ユニット７の上面および右側面を覆うよう屈曲している。この構成により装置の高さ方向と幅方向をコンパクトにしている。

しかし、中間転写ベルト１５に対して定着ユニット７を近接させると、発熱体である定着ユニット７によって中間転写ベルト１５が熱的影響を受け変形し、色ずれ等の画像不具合が発生する恐れがある。これは、装置が高速化するにつれて装置内部の発熱量が増大することにより、顕著になってきている。また、両面印刷時は、定着ユニット７で加熱された用紙が両面ユニット５を通過し、再び２次転写位置にて中間転写ベルト１５に接触するため、用紙からの熱伝達により、さらに中間転写ベルト１５の温度が上昇して、より厳しい条件となる。また、中間転写ベルト１５に接触している感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、さらには現像ユニット１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにも熱が伝わり、ベルト変形による画像不具合、及びトナーの固化等の不具合がより一層発生しやすくなる。

そこで、発熱源である定着ユニット７と、定着ユニット７と近接して配置される中間転写ベルト１５との間に断熱装置２０を設けている。断熱装置２０は、ダクトによる気流から成る場合も多いが、ここではヒートパイプを使った断熱装置について説明する。これは、主として受熱板２１と、ヒートパイプ２２と、放熱板２３と、ダクト２４及び図示しない排気ファンとで構成される。受熱部材である受熱板２１は熱を吸収しやすい材料で形成され、発熱源である定着ユニット７と、その熱の影響から保護したい保護対象部である転写ユニット２との間に配置されている。伝熱手段（熱輸送手段）としてのヒートパイプ２２は、受熱板２１の下面に装着され、その一端部（下端部）側が受熱部となっている。ヒートパイプ２２の他端側は放熱部であり、受熱部よりも高い位置で放熱板２３に装着されている。放熱部材である放熱板２３は、熱を放出しやすい材料で形成され、必要に応じてヒートシンクを設けても良い。ダクト２４は本例では画像形成装置本体の前面から背面に延設され、そのダクト内部に放熱板２３が位置するように設けられる。ダクト２４の装置前面側端部には空気流入口が設けられ、背面側端部には排気口が設けられ、その排気口部には図示しない排気ファンが設けられている。このように構成された断熱装置２０は、発熱部（本例では定着ユニット７）からの熱を受熱板２１で受け、その熱が伝熱手段であるヒートパイプ２２によって放熱部（放熱板２３）まで輸送される。そして、ダクト２４内にある放熱板２３から熱が放出され、放出された熱は図示しない排気ファンにより機外に排出される。なお、排気ファンを設けず、自然冷却とすることも可能である。このように、定着熱の影響を遮断し、保護対象である画像形成ユニット１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ及び転写ユニット２を効果的に保護することにより、中間転写ベルト１５の変形による色ズレ等の不具合や、トナー固化等による不具合の発生を未然に防止する。

また、現像ユニット１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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現像ユニット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現像ユニット内を温度上昇させる。

現像ユニット内の温度が上昇すると、トナーの帯電量が低下してトナー付着量が増加し、所定の画像濃度が得られなくなる。また、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、感光体などに固着し、画像にスジ状の異常画像などが生じるおそれがある。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。また、印刷スピードの高速化により、現像ユニットが高温になりやすくなっている。

そのため、現像ユニット１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、高画像品質、高信頼達成のため非常に重要な冷却部位である。従来においては空冷ファンなどによって現像ユニット周辺に気流を発生させ温度上昇箇所である現像ユニット１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを空冷し、現像ユニット１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの温度が過度に上昇するのを抑制している。しかし、小型化の要請に伴い、現像ユニットの周辺に流路形成するためのダクトを小さくする必要がある。ダクトが小さくなると、現像ユニットの周囲に流れ込む気体の流量が減り、十分に現像ユニットを冷却することができない。

このため、本実施形態の画像形成装置においては、現像ユニット１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの冷却を液冷装置で行っている。

図５は、液冷装置３０の概略構成図である。
図に示すように、液冷装置３０は、温度上昇箇所である現像ユニット１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの壁面に圧接し、冷却液が現像ユニットからの熱を受ける４つの受熱部３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、冷却液を冷却する３つの冷却手段たる冷却部３５、冷却液を内包する循環パイプ３４、冷却液を循環パイプ内で循環させるための搬送手段たる冷却ポンプ３１、余剰の冷却液を貯留するリザーブタンク３３などを備えている。各冷却部３５は、放熱手段たるラジエータ３５ｂ、冷却ファン３５ａなどを備えている。

図６は、受熱部３２Ｋの概略構成図である。なお、他の受熱部３２Ｙ，Ｍ，Ｃも同様な構成である。受熱部３２Ｋは、熱伝導性の高い部材で形成されたケース３２ａＫ内部に熱伝導性の高い部材で形成された流路３２ｂＫが設けられている。通常、熱伝導率が４００［Ｗ／ｍＫ］程の銅、もしくは２００［Ｗ／ｍＫ］程のアルミニウムをベースにして受熱部３２Ｋのケース３２ａＫおよび流路３２ｂＫが構成されている。また、さらに熱伝導率の高い材質（例えば、銀や金）を用いても良い。流路３２ｂＫの先端には、ゴムチューブや樹脂チューブのような柔軟性のある部材で構成された循環パイプ３４が接続されている。これは、詳細は後述するが、受熱部３２Ｋは、後述する接離機構によって画像形成ユニット１１Ｋの着脱方向に移動可能に支持されている。このため、循環パイプ３４をゴムチューブや樹脂チューブなどの柔軟性のある部材で構成した方が、循環パイプ３４を受熱部３２Ｋの動きに追随させることができ、流路３２ｂＫから循環パイプ３４が外れてしまうなどの不具合が生じるのを抑制することができる。ただし、必ずしも全系でゴムチューブが必要かというとそうではなく、循環パイプ３４の一部を金属配管にしてもよく、またそのほうが水分透過性を極力抑えることができるなど、都合が良い。

また、現像ユニット１９Ｋの側面などもアルミや銅などの熱伝導性の高い部材で構成しているため、現像ユニット１９Ｋの側面に受熱部３２Ｋを密着させようとすると、少なからず空気層ができてしまう。空気層ができてしまうと、熱交換の効率が落ちてしまう。そのため、本実施形態においては、受熱部３２Ｋの現像ユニット１９Ｋと対向する面（以下、圧接面という）に熱伝導シート１３０Ｋを貼り付けている（図１０参照）。この熱伝導シート１３０Ｋは高熱伝導性であると同時に、現像ユニット１９Ｋと受熱部３２Ｋとの面精度を潰してくれるような硬さ（変形しやすさ）が要求される。しかし、熱伝導シート１３０Ｋは高熱伝導であると硬く、低熱伝導だと軟らかいという性質を持っているため、高熱伝導性を得るためには、熱伝導シート１３０Ｋは、ある程度硬くなってしまう。そのため、本実施例では、受熱部３２Ｋを現像ユニット１９Ｋの側面に圧接するように、受熱部３２Ｋを大きな押圧力で押圧している。これにより、ある程度硬い熱伝導シートを用いても熱伝導シート１３０Ｋが変形して、現像ユニット１９Ｋと受熱部３２Ｋとの面精度を潰してくれる。これにより、現像ユニット１９Ｋと受熱部３２Ｋとの間に空気層ができるのを抑制し、現像ユニット１９Ｋの熱を受熱部に良好に伝導させることができる。また、熱伝導シート１３０Ｋは、現像ユニット側面に貼り付けてもよい。

先の図５に示すように、各冷却部３５では、循環パイプ３４からの冷却媒体を内包する収容部（熱伝導率が高いアルミ等で構成）を介して冷却液を伝熱・放熱する放熱手段であるラジエータ３５ｂを備え、放熱量に応じて冷却ファン３５ａによる強制空冷、または自然空冷がとられる。また、冷却部３５は、一つでもよいし、４つ以上であっても構わない。また、冷却部毎に冷却ファンを設けているが、一つの冷却ファンで各冷却部のラジエータに外気を供給するよう構成してもよい。冷却部３５を複数備えることで各冷却部の冷却効率が低くても、全ての現像ユニット１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの温度上昇を良好に抑制することができる。その結果、ひとつの冷却部で全ての現像ユニット１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの温度上昇を抑制するものに比べて、放熱面積が小さく冷却効率のあまり高くない小型のラジエータを用いることができ、冷却部を小型化することが可能となる。

冷却ポンプ３１は冷却液を受熱部３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと冷却部３５とで循環させる駆動源であり、冷却液は図５中矢印のように循環させる。また、リザーブタンク３３は冷却液保管用のタンクである。冷却液は、受熱部３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋで受けた熱をラジエータ３５ｂまで輸送する熱輸送媒体であり、水を主成分とし、凍結温度を下げるためにプロピレングリコールやエチレングリコールなどを添加したり、金属の構成部品の錆を防ぐために防錆剤（例えば、リン酸塩系物質：リン酸カリ塩、無機カリ塩等）を添加したりして使用する。冷却液が水の場合、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。

ラジエータ３５ｂで冷やされた冷却液を、受熱部３２ＹからＣ，Ｍ、Ｋへ順に送り、さらにこの後、リザーブタンク３３、冷却ポンプ３１へ送り、再び、ラジエータ３５ｂに戻す順序を採っているが、この限りではない。例えば、図７に示すように、各受熱部３２Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｋを並列に連結してもよい。さらには、図８に示すように、冷却部を４つ設け、それぞれの冷却部を各現像ユニットに対応させ、冷却部で冷却された冷却液が、対応する現像ユニットに設けられた受熱部に流れるまでの間に、対応しない現像ユニットに設けられた受熱部に流れないように循環パイプ３４を構成してもよい。また、図９に示すように、Ｙ色の現像ユニット１９ＹとＭ色の現像ユニット１９Ｍとを冷却する第１の液冷装置３０ａと、Ｃ色の現像ユニット１９ＣとＫ色の現像ユニット１９Ｋとを冷却する第２の液冷装置３０ｂとを設けて、２つの冷却装置を用いて、各現像ユニットを冷却してもよい。冷却装置の構成は、受熱部が冷却すべき熱量と温度条件、すなわち熱設計条件によって決定されるものである。

次に、受熱部を現像ユニットに対して接離させる接離機構について説明する。なお、各接離機構の構成は、同じであるので、以下においては、Ｋ色の受熱部３２Ｋを接離させる接離機構を代表にして説明する。
現像ユニット１９Ｋの冷却効率を落とさないように、受熱部３２Ｋを現像ユニット１９Ｋの側面に圧接させる必要がある。このため、現像ユニット１９Ｋに大きな押圧力がかかり、この現像ユニット１９Ｋにかかった受熱部３２Ｋからの押圧力は、各位置決め板１１１Ｋ，１１２Ｋなどにおよぶ。その結果、位置決め板１１１Ｋ，１１２Ｋなどが変形するおそれがある。位置決め板１１１Ｋ，１１２Ｋが変形すると、現像ギャップも変動してしまう。現像ギャップの誤差範囲は非常にシビアであり、位置決め板１１１Ｋ，１１２Ｋが微小に変形して現像ギャップが微小に変動しただけでも画像に影響を与えてしまうおそれがある。しかしながら、受熱部３２Ｋの現像ユニット１９Ｋに対する押圧力を弱めると、受熱部３２Ｋを現像ユニット１９Ｋに密着させることができず、現像ユニット１９Ｋの冷却効率が低下してしまう。そこで、本実施形態においては、受熱部３２Ｋを現像ユニット１９Ｋに押圧したときに、接離機構と現像ユニット１９Ｋとを係合固定させて、現像ユニット１９Ｋの壁面にかかる受熱部３２Ｋの押圧力が外力とならないようにし、受熱部３２Ｋからの押圧力が現像ユニット１９Ｋから位置決め板１１１Ｋ，１１２Ｋなどに及ぶことを低減した。以下に、具体的説明する。

図１０は、Ｋ色の画像形成ユニット１１Ｋの周辺を装置手前側見たときの概略構成図であり、図１１は、Ｋ色の画像形成ユニット周辺の断面図である。
図に示すように、装置本体には収縮するレール６２ａ，６２ｂ（例えばアキュライド等）が設けられている。これらレール６２ａ、６２ｂと、ドラム軸１８ｄＫとに画像形成ユニット１１Ｋを装着して、画像形成ユニット１１Ｋを装置本体へ押入れることで、画像形成ユニット１１Ｋが装置本体に装着される。
図１０に示すように、現像ユニット側には、受熱部３２Ｋを現像ユニット１９Ｋに対して接離させるための接離機構４０Ｋが設けられている。
接離機構４０Ｋは、受熱部３２Ｋを保持する保持手段たる保持部材４１Ｋと、保持部材４１Ｋを現像ユニット１９Ｋに対して接離可能に支持する支持手段たる支持部材４２Ｋとを有している。支持部材４２Ｋは、図中左側のレール６２ａが取り付けられている固定部材５０Ｋに固定されている。固定部材５０Ｋは、露光ユニット９が配置された書き込みエリアと画像形成部１とを仕切る仕切り板６１に固定されている。
保持部材４１Ｋは、図１０に示すように、受熱部３２Ｋの圧接面と反対側の面、上面および下面の３面と対向しており、受熱部３２Ｋを覆っている。このように、保持部材４１Ｋで受熱部３２Ｋを覆うことで、定着ユニット等からの赤外光を遮蔽することができ、受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋ以外から熱的影響を受けるのを抑制することができる。これにより、受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋ以外からの熱的影響を受けて加熱されるのが抑制され、現像ユニット１９Ｋを効率よく冷却することができる。

図１２は、保持部材４１Ｋと受熱部３２Ｋとを示す斜視図であり、図１３は保持部材４１Ｋを示す斜視図である。図１４は、保持部材４１Ｋと受熱部３２Ｋとを手前側から見た図である。
図１３に示すように保持部材４１Ｋは、板金を折り曲げ加工などを施して形成されたもので、受熱部３２Ｋの圧接面と反対側の面に対向する対向部４１ａＫには、長手方向にほぼ等間隔で５箇所に穴４１ｂＫが設けられている。保持部材４１Ｋの対向部４１ａＫの短手方向両端部付近から折り曲げ加工によって形成された第１折り曲げ部４１ｃＫと第２折り曲げ部４１ｄＫ（図１４参照）との長手方向中央には係合穴４１ｅＫが設けられている。これら係合穴４１ｅＫには、図１５に示すように、係合ピン１４０Ｋがカシメ固定されている。

また、保持部材４１Ｋの第１折り曲げ部４１ｃＫは、第２折り曲げ部４１ｄＫよりも装置奥側に延設されており、この延設部４１ｇＫに後述する現像ユニット１９Ｋの第１被係合部１９１Ｋの奥側端部と当接する当接部４１ｆＫを有している。当接部４１ｆＫは、折り曲げ加工により形成され、現像ユニット装着方向に直交する面を有している。

図１６に示すように、受熱部３２Ｋには、保持部材４１Ｋの対向部４１ａＫに設けられた５つの穴４１ｂＫと対応するように、５つの丸溝３２ｃＫが形成されている。各丸溝３２ｃＫの底面中央部には、ネジ穴３２ｄＫが設けられている（図６、図１４参照）。図１４に示すように、保持部材４１Ｋの対向部４１ａＫに設けられた５つの穴４１ｂＫには、段ネジ１４１Ｋが遊嵌しており、段ネジ１４１Ｋのネジ部が受熱部３２Ｋのネジ穴３２ｄＫにねじ込まれている。また、段ネジ１４１Ｋの段部には、押圧手段であり弾性部材であるコイルスプリング１４２Ｋが巻きつけられている。そして、コイルスプリング１４２Ｋの一端は、保持部材４１Ｋの対向部４１ａＫに当接しており、他端が弾性部材当接部である丸溝の底部３２ｅＫに当接している。これにより、受熱部３２Ｋは、コイルスプリング１４２Ｋにより現像ユニット１９Ｋ側に付勢されて保持部材４１Ｋに保持される。また、図１４に示すように受熱部３２Ｋの圧接面と反対側の面と対向部４１ａＫとの間に所定の隙間を有して、受熱部３２Ｋが保持部材４１Ｋに保持される。これにより、受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋの側面に当てたとき、受熱部３２Ｋを、保持部材４１Ｋに対して相対的に移動させることができ、受熱部３２Ｋを現像ユニット１９Ｋに良好に圧接させることができる。また、図１４に示すように、受熱部３２Ｋの圧接面が、保持部材４１Ｋの第１、第２折り曲げ部４１ｃＫ，４１ｄＫの先端よりも突出するよう受熱部３２Ｋが保持される。これにより、受熱部３２Ｋを現像ユニット１９Ｋに当接させる際に保持部材４１Ｋの第１、第２折り曲げ部４１ｃＫ，４１ｄＫの先端が、現像ユニット１９Ｋに突き当ってしまうのを防止することができる。
また、弾性部材たるコイルスプリング１４２Ｋの種類を変更することによって、受熱部３２Ｋの現像ユニット１９Ｋに対する押圧力を容易変更することができる。
また、受熱部３２Ｋに丸溝３２ｃＫを形成し、丸溝３２ｃＫの底部を受熱部３２Ｋの弾性部材当接部３２ｅＫとし、受熱部３２Ｋの弾性部材当接部３２ｅＫを圧接面と反対側の面よりも現像ユニット側へ窪ませている。これにより、保持部材４１Ｋの対向部４１ａＫと弾性部材当接部３２ｅＫとの距離を、対向部４１ａＫと受熱部３２Ｋの圧接面と反対側の面との距離よりも広げることができる。これにより、コイルスプリング１４２Ｋの長さの変動などによる、コイルスプリング１４２Ｋの押圧力の変動を少なくすることができる。また、対向部４１ａＫと受熱部３２Ｋの圧接面と反対側の面との距離を狭めることができるので、装置のコンパクト化を図ることができる。
また、本実施形態においては、長手方向に等間隔で受熱部３２Ｋを弾性保持することで、受熱部３２Ｋに均一な押圧力を発生させることができる。

なお、本実施形態においては、図１３に示すように、保持部材４１Ｋの対向部４１ａＫに設けられた穴４１ｂＫは、長手方向に一列に並んでいるが、穴４１ｂＫを千鳥に配置してもよい。また、本実施形態においては、５箇所で受熱部３２Ｋを弾性保持しているが、これに限られず、受熱部３２Ｋ全面で均一に現像ユニット１９Ｋに対して圧力をかけられるのであれば受熱部３２Ｋを何箇所で弾性保持しようと構わない。また、対向部４１ａＫと受熱部３２Ｋの圧接面と反対側の面との距離を十分とれる場合は、受熱部３２Ｋに丸溝３２ｃＫを掘らなくてもよい。また、本実施形態では押圧力を与える弾性部材をコイルスプリング１４２Ｋにしたが、板バネでも良く、さらには弾性力が復元するスポンジなどでもよい。スポンジなどの場合は段ネジ１４１Ｋでの保持でなくてもよく、スポンジを受熱部３２Ｋ、保持部材４１Ｋの両方に接着剤などにより接合し、スポンジによって受熱部３２Ｋを保持部材４１Ｋに保持するようにしてもよい。

図１７は、支持部材４２Ｋの斜視図である。支持部材４２Ｋは、第１部材４２１Ｋと第２部材４２２Ｋとで構成され、第１部材４２１Ｋは、背面部４２１ａＫと、支持部４２１ｂＫと、固定部４２１ｃＫとを有している。第１部材４２１Ｋは、板金を折り曲げ加工などを施して形成されたものであり、背面部４２１ａＫの短手方向端部付近を折り曲げ加工を施して、支持部４２１ｂＫと固定部４２１ｃＫとが形成されている。支持部４２１ｂＫの長手方向両端付近には、取り付け部４２１ｄＫが設けられており、これら取り付け部４２１ｄＫの略中央には、長穴４２１ｅＫが形成されている。第１部材４２１Ｋの固定部４２１ｃＫの長手方向両端付近には、ネジ穴が形成されており、第２部材４２２Ｋが第１部材４２１Ｋにネジ止めされている。第１部材４２１Ｋの支持部４２１ｂＫの長手方向中央と、第２部材４２２Ｋの長手方向中央には、保持部材４１Ｋの係合ピン１４０Ｋが係合する係合穴４２３Ｋが形成されている。係合穴４２３Ｋは、図１８に示すように、長手方向（現像ユニット挿入方向）に対して傾斜したガイド部４２３ａＫと、長手方向（現像ユニット挿入方向）に平行に延びる係止部４２３ｂＫとを有している。ガイド部４２３ａＫの係合ピン１４０Ｋが接触して移動するガイド面４２３ｃＫの一部が、曲線形状となっている。また、係合穴４２３Ｋの係合ピン１４０Ｋとの接触部であるガイド面４２３ｃＫには、潤滑剤としてのグリースが塗布してあり、係合ピン１４０Ｋが係合穴４２３Ｋ内を移動するときの摩擦抵抗を下げている。

保持部材４１Ｋの第１折り曲げ部４１ｃＫの穴にカシメ固定された係合ピン１４０Ｋを支持部４２１ｂＫの係合穴４２３Ｋに係合させた後、第２部材４２２Ｋの係合穴４２３Ｋに保持部材４１Ｋの第２折り曲げ部４１ｄＫの穴にカシメ固定された係合ピン１４０Ｋを係合させる。そして、第２部材４２２Ｋを第１部材４２１Ｋの固定部４２１ｃＫにネジ止めする。これにより、保持部材４１Ｋが支持部材４２Ｋに支持される。
なお、本実施形態においては、図１１に示すように、第１部材４２１Ｋの支持部４２１ｂＫが上面となっているが、第１部材４２１Ｋの支持部４２１ｂＫが下面でもよい。また、第２部材４２２Ｋは、第１部材４２１Ｋの固定部４２１ｃＫにネジ止めされているが、リベットや溶接で固定してもよい。しかし、受熱部３２Ｋのメンテナンス性を考えると、ネジ止めなどで固定し、容易に第１部材４２１Ｋと第２部材４２２Ｋとを分割できるようになっている方がよい。

また、図１７に示すように、第１部材４２１Ｋの支持部４２１ｂＫの先端には、長手方向に延びて上方へ折り曲げられた第１係合部１６１Ｋが設けられており、第２部材４２２Ｋの先端には、長手方向に延びて上方へ折り曲げられた第２係合部１６２Ｋが設けられている。
また、図１１に示すように、現像ユニット１９Ｋの側面には、側面から突出した部分と突出した部分の先端から下方へ延びる部分とからなる第１被係合部１９１Ｋが現像ユニット長手方向にわたって設けられている。また、現像ユニット１９Ｋの下面の受熱部側端部には、下面から突出した第２被係合部１９２Ｋが現像ユニット長手方向にわたって設けられている。第１係合部１６１Ｋは、第１被係合部１９１Ｋよりも感光体１８Ｋ側に設けられており、第１係合部１６１Ｋと第１被係合部１９１Ｋとが対向している。また、第２係合部１６２Ｋは、第２被係合部１９２Ｋよりも感光体１８Ｋ側に設けられており、第２被係合部１９２Ｋと対向している。

支持部材４２Ｋは、図１９に示すように、仕切り板６１の３箇所にネジ止めされた固定部材５０Ｋに固定されている。具体的には、支持部材４２Ｋの取り付け部４２１ｄＫの長穴４２１ｅＫに段ネジ１５０Ｋを遊嵌し、図２０に示すように、固定部材５０Ｋの長手方向両端部付近に設けられた支持部材固定台５１Ｋの略中央部に設けられた不図示のネジ穴に段ネジ１５０Ｋのネジ部をネジ止めする。また、支持部材４２Ｋの背面部４２１ａＫと、固定部材５０Ｋとの間に隙間が生じるよう支持部材４２Ｋを固定部材５０に固定する。これにより、支持部材４２Ｋが固定部材５０Ｋに対して、コイルスプリング１４２Ｋの押圧方向に対して平行に揺動可能に固定され、現像ユニット装着方向に関しては、移動不能に固定される。このように、支持部材４２Ｋが、コイルスプリング１４２Ｋの押圧方向に対して平行に揺動可能であるので、後述するように、現像ユニット着脱時に係合部１６１Ｋ，１６２Ｋと被係合部１９１Ｋ，１９２Ｋとの引っ掛かりを抑制することができ、現像ユニット１９Ｋをスムーズに着脱することができる。また、後述するように、コイルスプリング１４２Ｋが受熱部３２Ｋを介して現像ユニット１９Ｋを押圧したとき、現像ユニット１９Ｋからの反力を受けて、支持部材４２Ｋが現像ユニット１９Ｋから離間する方向へ移動することができる。その結果、係合部１６１Ｋ，１６２Ｋと被係合部１９１Ｋ，１９２Ｋとが係合して、接離機構４０Ｋを現像ユニット１９Ｋに固定することができる。

次に、接離機構４０Ｋによる受熱部３２Ｋの接離について説明する。
図２１は、受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋに圧接した状態を示す図であり、図２２は、受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋから離間した状態を示す図である。また、図２３は、画像形成ユニット１１Ｋを装置本体へ装着する様子を説明する図であり、図２４は、図２３のＡ部を示す拡大斜視図である。なお、図２３、図２４は、わかりやすくするため、画像形成ユニット１１Ｋは、現像ユニット１９Ｋのケースの一部のみを示している。

画像形成ユニット１１Ｋを交換するなどして、画像形成ユニット１１Ｋを装置本体に装着していくと、図２４に示すように、現像ユニット１９Ｋの受熱部３２Ｋ側に突出した突出部としての被係合部１９１Ｋの奥側端部が、保持部材４１Ｋに設けられた当接部４１ｆＫと当接する。このように被係合部１９１Ｋの奥側端部が当接部４１ｆＫに当接した状態から、さらに、画像形成ユニット１１Ｋを挿入していくと、現像ユニット１９Ｋにより保持部材４１Ｋが、現像ユニット１９Ｋとともに装置奥側へ移動する。すると、図２５に示すように、保持部材４１Ｋの係合ピン１４０Ｋが、係合穴４２３Ｋのガイド部４２３ａＫを移動する。その結果、保持部材４１Ｋの係合ピン１４０Ｋが係合穴４２３Ｋのガイド部４２３ａＫに案内され、保持部材４１Ｋが、現像ユニット側へ移動する。これにより、保持部材４１Ｋに保持された受熱部３２Ｋが現像ユニット側へ移動する。すなわち、本実施形態においては、保持部材４１Ｋの当接部４１ｆと現像ユニットの被係合部１９１Ｋとが、受熱部移動手段として機能する。

さらに、画像形成ユニット１１Ｋを装置本体へ装着していくと、保持部材４１Ｋが現像ユニット１１Ｋともに装置奥側へ移動しながら、現像ユニット側へ近づき、受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋの側面に当接する。このとき、係合ピン１４０Ｋは、ガイド面４２３ｃＫの曲線形状部の始点Ａ（図１８参照）に位置している。この状態からさらに画像形成ユニット１１Ｋを装置本体に挿入していくと、現像ユニット１９Ｋとともに保持部材４１Ｋが装置奥側へ移動する。すると、係合ピン１４０Ｋが、ガイド面４２３ｃＫの曲線形状部分に案内され、保持部材４１Ｋが現像ユニット側へさらに近づき、受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋを押圧する。そして、保持部材４１Ｋが現像ユニット１９Ｋともに装置奥側へ移動して、係合ピン１４０Ｋが、図２５に示すように、係合穴４２３Ｋの係止部４２３ｂＫまで案内されると、所定押圧力で受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋの側面に圧接する。

このように、本実施形態においては、保持部材４１Ｋが、現像ユニット１９Ｋとともに装置奥側へ移動しながら、受熱部３２Ｋを現像ユニット１９Ｋの側面に圧接させるので、受熱部３２Ｋの熱伝導シート１３０Ｋと現像ユニット１９Ｋとが摺擦することがない。これにより、受熱部３２Ｋの熱伝導シート１３０Ｋに現像ユニット１９Ｋとの摺擦による摺擦傷が生じることがなく、熱伝導シート１３０Ｋを経時にわたり良好に現像ユニット１９Ｋの側面に隙間なく密着させることができる。その結果、経時にわたり良好に現像ユニット１９Ｋを冷却することができる。

また、受熱部３２Ｋが現像ユニット側面を押圧したとき、現像ユニット１９Ｋの各被係合部１９１Ｋ，１９２Ｋと、接離機構４０Ｋの各係合部１６１Ｋ，１６２Ｋとが当接していないときは、現像ユニット１９Ｋからの反力が受熱部３２Ｋから保持部材４１Ｋの係合ピン１４０Ｋを介して支持部材４２Ｋに伝わり、支持部材４２Ｋが現像ユニット１９Ｋから離れる方向に押される。支持部材４２Ｋは、コイルスプリング１４２Ｋの押圧方向に対して平行な方向に移動可能に固定部材５０Ｋに対して固定されているので、現像ユニット１９Ｋからの反力を受けて、図２１の矢印に示すように、現像ユニット１９Ｋから離間する方向へ支持部材４２Ｋが移動する。これにより、現像ユニット１９Ｋの各被係合部１９１Ｋ，１９２Ｋと接離機構の各係合部１６１Ｋ，１６２Ｋとが突き当り、係合部１６１Ｋ,１６２Ｋと被係合部１９１Ｋ,１９２Ｋとが係合する。この状態からさらに保持部材４１Ｋが現像ユニット１９Ｋとともに装置奥側へ移動すると、現像ユニット１９Ｋからの反力を受けても支持部材４２Ｋは、現像ユニット１９Ｋから離間する方向へ移動しないため、コイルスプリング１４２Ｋが圧縮し、受熱部３２Ｋがコイルスプリング１４２Ｋによって現像ユニット１９Ｋの壁面に押圧される。このとき、受熱部３２Ｋからコイルスプリング１４２Ｋにかかる押圧力の反作用を保持部材４１Ｋが受け、保持部材４１Ｋが受けた反作用は、係合ピン１４０Ｋを介して支持部材４２Ｋが受ける。支持部材４２Ｋの各係合部１６１Ｋ，１６２Ｋは、被係合部１９１Ｋ，１９２Ｋと突き当っているため、支持部材４２Ｋが受けた反作用が、現像ユニット１９Ｋの被係合部１９１Ｋ，１９２Ｋにおよぶ。すなわち、各係合部１６１Ｋ，１６２Ｋが各被係合部１９１Ｋ，１９２Ｋと係合して接離機構４０Ｋが現像ユニット１９Ｋに固定された状態となり、装置内で現像ユニット１９Ｋと接離機構４０Ｋとが一体物のようになる。これにより、受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋの壁面を押す押圧力が、外力として現像ユニット１９Ｋに作用せずに、現像ユニット１９Ｋ内の内力として作用させることができる。その結果、位置決め板１１１Ｋ，１１２Ｋなどが、現像ユニット１９Ｋから受ける（受熱部３２Ｋからの押圧力に起因する）力を低減することができる。これにより、位置決め板１１１Ｋ，１１２Ｋなどが変形するのを抑制することができる。また、位置決め板１１１Ｋ，１１２Ｋの変形を抑制することができるので、現像ギャップの変動を抑制することができ、高画質な画像を経時にわたり維持することができる。そして、保持部材４１Ｋの係合ピン１４０Ｋが係合穴４２３Ｋの係止部４２３ｂＫまで案内されると、受熱部３２Ｋが、所定の押圧力で現像ユニット１９Ｋを押圧することができる。

また、本実施形態においては、受熱部３２Ｋが、現像ユニット１９Ｋの側面に当接した後、係合ピン１４０Ｋは、ガイド部４２３ａＫのガイド面４２３ｃＫの曲線形状部分と接触しながら移動する。これにより、現像ユニット１９Ｋ装着時の抵抗の増加を抑制することができる。すなわち、本実施形態においては、現像ユニット１９Ｋとともに保持部材４１Ｋを装着方向へ移動させていくと、受熱部３２Ｋを現像ユニット１９Ｋの側面に押圧していく。具体的には、保持部材４１が係合穴４２３Ｋのガイド部４２３ａＫに案内されて、現像ユニット側１９Ｋに近接していくことで、コイルスプリング１４２Ｋが圧縮されていき、受熱部３２Ｋの現像ユニット１９Ｋに対する押圧力が増加していく。その結果、係合ピン１４０Ｋにかかる反力も増加していく。

図２６（ａ）に示すように、ガイド部４２３ａＫのガイド面４２３ｃＫが直線形状で現像ユニット装着方向に対する傾斜角度が常に一定の場合、受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋの側面に当接した初期時においては、係合ピン１４０Ｋにかかる反力Ｆ１は、さほど大きくなく、係合ピン１４０Ｋを図中右上へ移動させるときにかかる抗力Ｆ１ａも、それほど大きくない。画像形成ユニット１１Ｋを保持部材４１とともに装着していき、係合ピン１４０Ｋが、図中右上へ移動していくと、コイルスプリング１４２Ｋが圧縮されていき、そのときの係合ピン１４０Ｋにかかる反力Ｆ２は、Ｆ１よりも増大する。その結果、そのときの係合ピン１４０Ｋを図中右上へ移動させるときにかかる抗力Ｆ２ａもＦ１ａに比べて増大する。よって、摩擦抵抗を考えないとすると、抗力（Ｆ２ａ−Ｆ１ａ）の分、画像形成ユニット１１Ｋの挿入抵抗が増大してしまう。

一方、図２６（ｂ）に示すように、係合穴４２３Ｋのガイド部４２３ａＫのガイド面４２３ｃＫを曲線形状にした場合、曲線の接線の現像ユニット装着方向に対する角度が、係止部４２３ｂＫに近づくにつれ、小さくなる。そのため、保持部材４１Ｋが現像ユニット１９Ｋに近接して、係合ピン１４０Ｋにかかる反力が、Ｆ１からＦ２に増大してもそのときの抗力Ｆ２ａを、受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋの当接した初期時の抗力Ｆ１ａとほぼ同じにすることができる。その結果、摩擦抵抗を考えないとすると、画像形成ユニット１１Ｋの挿入抵抗を受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋの当接した初期時からほぼ一定にすることができる。

特に、曲線形状を２次曲線とすることにより、係合ピン１４０Ｋが係合穴４２３Ｋのガイド部４２３ａＫを移動するときにかかる抗力を常に一定にすることができ、画像形成ユニット１１Ｋ挿入するときにかかる挿入抵抗を一定にすることができる。

図２７は、図２６（ａ）に示すように、ガイド部４２３ａＫのガイド面４２３ｃＫを直線状にした場合の現像ユニット１９Ｋの装着時における負荷と、ガイド部４２３ａＫのガイド面４２３ｃＫを２次曲線にした場合の現像ユニット１９Ｋの装着時における負荷とを調べたグラフである。なお、この図２７は、ガイド面４２３ｃＫと係合ピン１４０Ｋとの摩擦抵抗を０として、コンピュータ上でシミュレートした結果であり、現像ユニット操作量Ｌで現像ユニット１９Ｋの装着完了する。

図２７の直線（Ａ）に示すように、ガイド部４２３ａＫのガイド面４２３ｃＫを直線状にした場合は、現像ユニット１９Ｋを挿入するときの負荷が現像ユニット１９Ｋを装置本体に装着するにつれて増大しているのがわかる。一方、図２７の直線（Ｂ）に示すように、ガイド部４２３ａＫのガイド面４２３ｃＫを２次曲線にしたものは、現像ユニット１９Ｋを挿入するときの負荷が常に一定であることがわかる。そして、ガイド部４２３ａＫのガイド面４２３ｃＫを直線状にした場合は、現像ユニットセット完了直前の負荷がＦに達するのに対し、ガイド部４２３ａＫのガイド面４２３ｃＫを２次曲線にしたものは、その半分の（Ｆ／２）の負荷に抑えられていることがわかる。このように、ガイド部４２３ａＫのガイド面４２３ｃＫを２次曲線とすることにより、現像ユニット（画像形成ユニット）の挿入抵抗を抑えることができ、現像ユニット（画像形成ユニット）の装着時に力を要することなく、容易に現像ユニット（画像形成ユニット）を挿入することができ、ユーザービリティを向上させることができる。

また、実際には、図２６（ｂ）に示すように、曲線の接線の現像ユニット装着方向に対する傾斜角度が小さくになるにつれ、垂直抗力Ｆ２ｂが大きくなり、摩擦抵抗が大きくなる。しかし、本実施形態においては、係合穴４２３Ｋの係合ピン１４０Ｋとの接触部であるガイド面４２３ｃＫには、潤滑剤としてのグリースが塗布してあり、係合ピン１４０Ｋが係合穴４２３Ｋ内を移動するときの摩擦抵抗を下げている。よって、垂直抗力Ｆ２ｂが大きくなったとしても、摩擦抵抗の増加を僅かに抑えることができ、画像形成ユニット１１Ｋの挿入抵抗の増加を抑制することができる。

画像形成ユニット１１Ｋを装置本体から取り出すときは、装置手前側に設けられた不図示のレバーを操作して、保持部材４１Ｋを装置手前側へ移動させる。保持部材４１Ｋが装置手前側移動すると、当接部４１ｆにより画像形成ユニット１１Ｋ（現像ユニット１９Ｋ）が押されて、画像形成ユニット１１Ｋ（現像ユニット１９Ｋ）が保持部材４１Ｋとともに、装置手前側へ移動する。保持部材４１Ｋの係合ピン１４０Ｋが、ガイド部４２３ａＫへ移動すると、保持部材４１Ｋの係合ピン１４０Ｋが係合穴４２３Ｋのガイド部４２３ａＫに案内され、保持部材４１Ｋが支持部材４２Ｋに対して相対的に現像ユニット１９Ｋから離間する方向へ移動する。これにより、保持部材４１Ｋに保持されている受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋから離間する。係合ピン１４０Ｋがガイド部４２３ａＫの端部に突き当ると、図２２に示すように、受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋから完全に離間する。受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋから離間したら、画像形成ユニット１１Ｋを装置本体から引き出す。このように、画像形成ユニット１１Ｋを装置本体から引き出すとき、受熱部３２Ｋが現像ユニット１９Ｋから離間して、現像ユニット１９Ｋに受熱部３２Ｋからの押圧力がかからない。また、各係合部１６１Ｋ，１６２Ｋと被係合部１９１Ｋ，１９２Ｋとの係合が解除され、係合部と被係合部とが現像ユニット着脱方向に相対的に移動可能となる。その結果、画像形成ユニット１１Ｋを容易に装置本体から引き出すことができる。また、画像形成ユニット１１Ｋ取り出し時に、熱伝導シート１３０Ｋと現像ユニット１９Ｋとが摺擦することが抑制される。よって、熱伝導シート１３０Ｋが傷つくのを抑制することができる。

また、上述では、係合穴４２３Ｋのガイド部４２３ａＫのガイド面４２３ｃＫを２次曲線としたが、図２８に示すように、係合穴４２３Ｋのガイド部４２３ａＫを現像ユニット挿入方向に対する傾斜角度が異なる複数の直線状の傾斜部４２３ａ−１,４２３ａ−２を設け、係止部側の傾斜部４２３ａ−２の傾斜角度θ２を、傾斜部４２３ａ−１の傾斜角度θ１よりも小さくした構成でもよい。図２８に示すような構成にしても、受熱部３２の現像ユニットに対する押圧力が増加して、係合ピン１４０Ｋの反力が大きくなると、係合ピン１４０Ｋは、傾斜角度の小さい係止部側の傾斜部により案内されるため、ガイド部４２３ａＫを移動するときの抗力の増加を抑えることができ、現像ユニット１９Ｋの挿入抵抗の増大を抑えることができる。なお、図２８に示す構成では、傾斜部は、２個しか設けてないが、２個以上であっても構わない。その場合も、係止部側の傾斜部ほど、傾斜角度を小さくする。

なお、上記においては、現像ユニットと感光体とが位置決め板によって位置決めされ、画像形成ユニットとして現像ユニットが感光体と一体となって装置本体に着脱される構成について説明したが、現像ユニット単体で画像形成装置本体から着脱される構成であってもよい。この場合は、現像ユニットが、装置本体に装着されることで、現像ユニットが装置本体内の位置決め部材に位置決めされ、感光体と現像ローラとのギャップが所定の値に維持される。このように、現像ユニットが単体で装置本体から着脱される構成であっても、本発明を適用することで、装置本体内の位置決め部材が現像ユニットから受ける受熱部の押圧力に起因する力を低減することができる。これにより、位置決め部材の変形が抑制され、高精度の現像ギャップを維持することができる。

以上、本実施形態の画像形成装置によれば、潜像担持体たる感光体１８と、感光体１８との対向部へ現像剤を搬送する現像剤担持体たる現像ローラ１９ａを有し、装置本体に対して着脱可能に設けられた現像ユニット１９と、押圧手段たるコイルスプリング１４２により現像ユニット１９の壁面に圧接するように設置され、内部に冷却媒体を流して現像ユニット１９の熱を受熱する受熱部３２を有する冷却装置と、受熱部３２を現像ユニット１９の装着方向へ移動させることで、受熱部３２を現像ユニット１９に対して接離させる接離機構４０とを備えている。現像ユニット１９の装置本体への装着時に、現像ユニット１９に当接して、現像ユニット１９ともに受熱部３２を装着方向へ移動させる受熱部移動手段を設けた。これにより、上述したように、受熱部を現像ユニット１９に押圧するとき、現像ユニット１９と共に受熱部３２が現像ユニット装着方向へ移動するので、受熱部３２が現像ユニットを摺擦するのを防止することができる。これにより、受熱部３２に摺擦傷が生じるのを抑制することができ、経時にわたり受熱部３２を現像ユニット１９に隙間なく密着させることができる。これにより、経時にわたり現像ユニットを良好に冷却することができる。

また、受熱部移動手段は、現像ユニット１９に設けられ、受熱部３２側に突出した突出部たる被係合部１９１と、前記接離機構４０に設けられ、被係合部１９１に当接する当接部４１ｆとを備えた。これにより、現像ユニット１９の被係合部１９１が、当接部４１ｆを押すことにより、受熱部３２を現像ユニット１９と共に装着方向へ移動させることができる。

また、接離機構４０は、コイルスプリング１４２を介して受熱部３２を保持する保持部材４１と、保持部材４１を現像ユニット１９の装着方向に移動可能に支持する支持部材４２とを備えている。保持部材４１は係合ピン１４０を備え、支持部材４１は、係合ピン１４０と係合する係合穴４２３を備えている。係合穴４２３は、現像ユニット１９の装着方向に対して傾斜して、係合ピン１４０を現像ユニット装着方向へ移動せしめながら係合ピン１４０を現像ユニット１９に対して接離する方向に案内するガイド部４２３ａと、前現像ユニット１９装着方向と平行に延びて、受熱部３２を現像ユニット１９の壁面に圧接させたときに、係合ピン１４０を係止する係止部４２３ｂとを有している。これにより、保持部材４１を操作することによって、受熱部３２を現像ユニット１９に対して接離することができる。保持部材４１が支持部材４２から外れることを防止することができる。
そして、係止部側に近づくに連れて、現像ユニット１９の装着方向に対する傾斜角度が小さくなるようガイド部４２３ａを構成した。これにより、上述したように、現像ユニットを装着するにつれて、受熱部３２の現像ユニット１９に対する押圧力が増加して、係合ピン１４０にかかる上記押圧力の反力が大きくなっても、係合ピン１４０がガイド部４２３ａのガイド面４２３ｃを移動するときの抗力の増加を抑えることができる。これにより、保持部材４１（受熱部３２）を現像ユニットと共に移動させて、受熱部３２を現像ユニット１９に押圧させるときにおける現像ユニット装着時の抵抗の増大を抑えることができる。これにより、現像ユニット１９を装置本体に挿入するときに大きな力を加える必要なく、現像ユニット１９を装置本体に装着することができる。よって、現像ユニット１９の装着作業が容易となり、ユーザービリティを向上させることができる。

具体的には、図２８に示したように、ガイド部４２３ａに、現像ユニットの装着方向に対する傾斜角度が互いに異なる直線状の傾斜部４２３ａ−１,４２３ａ−２を設け、係止部４２３ｂ側に近づくに連れて、傾斜部の傾斜角度が小さくなるようガイド部を構成する。これにより、係止部側に近づくに連れて、現像ユニット１９の装着方向に対する傾斜角度が小さくできる。

また、図１８に示すように、ガイド部を曲線状に形成しても、係止部側に近づくに連れて、現像ユニット１９の装着方向に対する傾斜角度が小さくできる。

特に、ガイド部を２次曲線状に形成することで、先の図２７に示すように現像ユニット装着時の抵抗を一定にすることが可能となる。

さらに、係合穴４２３と係合ピン１４０との接触部たるガイド面４２３ｃに潤滑剤たるグリースを塗布することにより、係合ピン１４０とガイド面４２３ｃとの摩擦抵抗を抑制することができ、現像ユニット装着時の抵抗をより一層低減することができる。

また、現像ユニット１９を感光体１８に対して位置決めする位置決め手段たる前位置決め板１１１と奥位置決め板１１２とを備え、接離機構４０は、現像ユニット１９に設けられた被係合部１９１,１９２と係合する係合部１６１、１６２を備えている。そして、受熱部３２を現像ユニット１９の壁面に圧接させたときに、コイルスプリング１４２にかかる受熱部３２からの押圧力の反作用により、係合部１６１,１６２が被係合部１９１,１９２と係合して、接離機構４０が現像ユニット１９に固定される。これにより、受熱部を現像ユニットの壁面に圧接させたとき、コイルスプリングにかかる受熱部からの押圧力の反作用を現像ユニットの被係合部に及ばせることができる。その結果、受熱部から現像ユニットの壁面にかかる押圧力が内力となり、位置決め板が現像ユニットから受ける受熱部からの押圧力に起因する力を低減させることができる。その結果、感光体と現像装置とのギャップの変動を抑制することのできる。

１：画像形成部
７：定着ユニット
９：露光ユニット
１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：画像形成ユニット
１５：中間転写ベルト
１８ｄＫ：ドラム軸
１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：各感光体
１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：現像ユニット
１９ａＫ：現像ローラ
１９ｂＫ：従基準ピン
３０：液冷装置
３１：冷却ポンプ
３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：受熱部
３２ａＫ：ケース
３２ｂＫ：流路
３２ｃＫ：丸溝
３２ｄＫ：ネジ穴
３２ｅＫ：丸溝の底部（弾性部材当接部）
３３：リザーブタンク
３４：循環パイプ
３５：冷却部
４０Ｋ：接離機構
４１Ｋ：保持部材
４１ａＫ：対向部
４１ｂＫ：穴
４１ｃＫ：第１折り曲げ部
４１ｄＫ：第２折り曲げ部
４２Ｋ：支持部材
５０Ｋ：固定部材
５１Ｋ：支持部材固定台
６１：仕切り板
１１１Ｋ：前位置決め板
１１２Ｋ：奥位置決め板
１３０Ｋ：熱伝導シート
１４０Ｋ：係合ピン
１４１Ｋ，１５０Ｋ：段ネジ
１４２Ｋ：コイルスプリング
１５１Ｋ：弾性部材
１６１Ｋ：第１係合部
１６２Ｋ：第２係合部
１９１Ｋ：第１被係合部
１９２Ｋ：第２被係合部
４２１：第１部材
４２１ａＫ：背面部
４２１ｂＫ：支持部
４２１ｃＫ：固定部
４２１ｄＫ：取り付け部
４２１ｅＫ：長穴
４２１ｆＫ：当接部
４２１ｇＫ：延設部
４２２Ｋ：第２部材
４２３Ｋ：係合穴
４２３ａＫ：ガイド部
４２３ａ−１：第１傾斜部
４２３ａ−２：第２傾斜部
４２３ｂＫ：係止部
４２３ｃＫ：ガイド面

特開２０１１−１８００８号公報

Claims (8)

1. 潜像担持体と、
   該潜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現像ユニットと、
   押圧手段により前記現像ユニットの壁面に圧接するように設置され、内部に冷却媒体を流して前記現像ユニットの熱を受熱する受熱部を有する冷却装置と、
   前記受熱部を現像ユニットの装着方向へ移動させることで、前記受熱部を現像ユニットに対して接離させる接離機構とを備えた画像形成装置において、
   前記現像ユニットの装置本体への装着時に、前記現像ユニットに当接して、前記現像ユニットともに前記受熱部を前記装着方向へ移動させる受熱部移動手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   前記受熱部移動手段は、前記現像ユニットに設けられ、前記受熱部側に突出した突出部と、前記接離機構に設けられ、前記突出部に当接する当接部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２の画像形成装置において、
   前記接離機構は、前記押圧手段を介して前記受熱部を保持する保持部材と、
   前記保持部材を現像ユニットの装着方向に移動可能に支持する支持部材とを備え、
   前記保持部材は係合ピンを備え、
   前記支持部材は、前記係合ピンと係合する係合穴を備え、
   前記係合穴は、前記現像ユニットの装着方向に対して傾斜して、前記係合ピンを前記現像ユニット装着方向へ移動せしめながら前記係合ピンを現像ユニットに対して接離する方向に案内するガイド部と、前記現像ユニットの装着方向と平行に延びて、前記受熱部を前記現像ユニットの壁面に圧接させたときに、前記係合ピンを係止する係止部とを有し、
   前記係止部側に近づくに連れて、前記現像ユニットの装着方向に対する傾斜角度が小さくなるよう前記ガイド部を構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３の画像形成装置において、
   前記ガイド部は、前記現像ユニットの装着方向に対する傾斜角度が互いに異なる直線状の傾斜部を有し、
   前記係止部側に近づくに連れて、前記傾斜部の傾斜角度が小さくなるよう前記ガイド部を構成したことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項３の画像形成装置において、
   前記ガイド部を曲線状に形成したことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５の画像形成装置において、
   前記ガイド部を２次曲線状に形成したことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項３乃至６いずれかの画像形成装置において、
   前記係合穴と前記係合ピンとの接触部に潤滑剤を塗布したことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、
   前記現像ユニットを前記潜像担持体に対して位置決めする位置決め手段を備え、
   前記接離機構は、前記現像ユニットに設けられた被係合部と係合する係合部を備え、
   前記受熱部を前記現像ユニットの壁面に圧接させたときに、前記押圧手段にかかる前記受熱部からの押圧力の反作用により、前記係合部が前記被係合部と係合して、前記接離機構が前記現像ユニットに固定されることを特徴とする画像形成装置。

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