JP2009237016A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーの貯留されたトナー貯留部、及び、トナー画像が転写される転写ベルトを、空気冷却する。
【解決手段】空気口６２Ａ、６２Ｂから筐体６０内に流入した空気は、トップカバー６２の上板部６２Ａとトナーカートリッジ４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋとの間で、ガイド部材６８に沿って流れると共に、ガイド部材６９に案内されつつ傾斜部６２Ｂに沿って下り、ベルトカバー７０へ向かって流れる。ベルトカバー７０へ送られた空気は、貫通孔７２、７３を通って中間転写ベルト２５へ吹き付けられる。中間転写ベルト２５へ吹き付けられた空気は、その後、中間転写ベルト２５の外周を経由して、画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ側へ送られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、転写ベルトを用いて画像を形成する画像形成装置に関する。

電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置では、トナーにより画像を形成するため、トナーを良好な状態に維持することが重要である。温度がある温度を越えると、トナーが凝固してしまい、現像ユニットから感光体ドラムへ、感光体ドラムから転写ベルトへ、又は感光体ドラムから記録媒体へ、トナーを良好に移動できず、良好なトナー像が得られないという問題が発生する。このため、従来からプロセスカートリッジの内部の温度上昇を抑える方法が考案されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
特開２００６−１８４４３６号公報 特開２００６−２１５４８１号公報 特開２００５−１０７６７号公報

本発明は、トナーの貯留されたトナー貯留部、及び、トナー画像が転写される転写ベルトを、空気冷却することの可能な、画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、無端状とされ、循環駆動されつつベルト面にトナー画像が転写される転写ベルトと、前記転写ベルトのベルト面の一方側に配置され、前記ベルト面へ画像を転写する画像形成ユニットと、前記転写ベルトを挟んで前記画像形成ユニットと逆側に配置されたトナー貯留部と、前記トナー貯留部の前記転写ベルトと逆側を覆って外部との間を区画する共に、前記転写ベルトに近づく方向へ傾斜する傾斜部を片側で構成するトップカバーと、前記トップカバーを含んで構成され、前記転写ベルト、前記画像形成ユニット、及び、前記トナー貯留部が内部に配置され、前記トナー貯留部へと空気を流入させる空気口の構成された筐体と、前記転写ベルトと前記トナー貯留部との間に配置され、前記転写ベルトと前記トナー貯留部とを区画する区画部材と、を備え、前記ベルトカバーには、少なくとも前記トップカバーの前記傾斜部に対応する位置に、前記転写ベルト側と前記トナー貯留部側とを貫通する貫通孔が構成されている。

本発明の画像形成装置には、転写ベルトとトナー貯留部との間に区画部材が設けられている。この区画部材は、転写ベルトとトナー貯留部との間に配置されてベルト面を覆うものであれば、転写ベルトを含んで構成されるベルトユニットの一部を構成するものであっても、画像形成装置内部を仕切る仕切板であってもよい。この区画部材に貫通孔が構成されており、空気口からトナー貯留部へ流入した空気は、トップカバーの傾斜部に沿って転写ベルトへ向かって流れ、貫通孔を通じて転写ベルト流入する。

請求項１に記載の画像形成装置によれば、トナー貯留部、及び、転写ベルトを、空気冷却することができる。

請求項２に記載の画像形成装置によれば、貫通孔から転写ベルトへ向かって、転写ベルトの循環駆動方向と逆方向に空気を吹き付けることができる。

請求項３に記載の画像形成装置によれば、トナー貯留部から貫通孔に向かって、より効率的に空気を送ることができる。

請求項４に記載の画像形成装置によれば、送風機により、効果的に空気を流入させることができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１には、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。

この画像形成装置１０は、タンデム型のデジタルカラープリンターであり、原稿（図示省略）の露光装置やパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データは画像処理装置１２（例えばＩＰＳ：Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に送られ、所定の画像処理が施される。画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、同じく画像処理装置１２によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（各８ビット）の４色の原稿再現色材階調データに変換され、露光装置１４に送られる。この露光装置１４では、所定の色の原稿再現色材階調データに応じてレーザ光ＬＢによる画像露光が行われる。

図２にも示すように、画像形成装置１０は、筐体６０を備え、筐体６０の内部には画像形成ユニット、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ、転写ユニット２２、トナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ、が配置されている。画像形成ユニット、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ、は、転写ユニット２２の下側に、トナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ、は、転写ユニット２２の上側に、各々配置されている。トナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ、の上側は、筐体６０の一部を構成するトップカバー６２で覆われている。画像形成ユニット、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの下側には、露光装置１４が配置されている。

イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、すべて同様に構成されており、回転駆動される感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋと、この感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面を一様に帯電する帯電ロール１６と、感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像器１７と、感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面を清掃するクリーニング装置１８と、を含んで構成されている。

露光装置１４は、４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに共通に構成されており、図示しない４つの半導体レーザを各色の原稿再現色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザからレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、露光装置１４は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿論よい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しないｆ−θレンズを介してポリゴンミラー１９に照射され、このポリゴンミラー１９によって偏向走査される。ポリゴンミラー１９によって偏向走査されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。

露光装置１４は、下方から感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に画像を走査露光するものであるため、この露光装置１４には、上方に位置する４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現像器１７などからトナー等が落下して、汚損される虞れがある。そのため、露光装置１４は、その周囲が直方体状のフレーム２０によって密閉されているとともに、フレーム２０の上部には、４本のレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に露光するため、シールド部材としての透明なガラス製のウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋが設けられている。

画像処理装置１２から露光装置１４へは、各色の画像データが順次出力される。露光装置１４から画像データに応じて出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、対応する感光体ドラム１５の表面に走査露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に形成された静電潜像は、現像器１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像として現像される。

各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ上には、転写ユニット２２が配置されている。転写ユニット２２は、中間転写ベルト２５、ベルトカバー７０、４つの一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ、ドライブロール２７、テンションロール２４、バックアップロール２８を備えている。

中間転写ベルト２５は、ドライブロール２７と、テンションロール２４と、バックアップロール２８との間に一定のテンションで巻き掛けられており、図示しないモータによって回転駆動されるドライブロール２７により、図中の反時計回りＸ方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。

感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは、循環駆動される中間転写ベルト２５の、図１中下方のベルト外面に接するように配置され、ベルト内面に配置された一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋとの間で中間転写ベルト２５を挟み込んでいる。

感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋに、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像は、一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋによって中間転写ベルト２５上に多重に転写される。一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋには、転写バイアス電源（図示しない）が接続されており、所定のトナー極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようになっている。

中間転写ベルト２５上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像は、バックアップロール２８に圧接する二次転写ロール２９によって、シートＰ上に二次転写され、これらの各色のトナー画像が転写されたシートＰは、上方に位置する定着器３１へと搬送される。二次転写ロール２９は、バックアップロール２８の側方に圧接しており、下方から上方に搬送されるシートＰ上に、各色のトナー画像を二次転写するようになっている。定着器３１は、所定の温度に加熱された加熱ロール５６と、この加熱ロール５６に圧接された加圧ロール５８とを備えている。そして、各色のトナー像が転写されたシートＰは、加熱ロール５６と加圧ロール５８との圧接部で熱及び圧力により定着処理を受けた後、排出ロール３２によって画像形成装置１の上部に設けられた排出トレイ３３上に排出される。

シートＰは、給紙カセット３４から所定のサイズのものが、給紙ローラ３５及び用紙分離搬送用のローラ対３６により用紙搬送路３７を介して、レジストロール３８まで一旦搬送され、停止される。給紙されたシートＰの用紙搬送路３７は、垂直方向上向きとなっている。給紙カセット３４から供給されたシートＰは、所定のタイミングで回転するレジストロール３８によって中間転写ベルト２５の二次転写位置へ送出される。

筐体６０の上部奥側には、空気口６４、６６が構成されている。空気口６４は、筐体６０の上面に構成され、空気口６６は、筐体６０の側面に構成されている。空気口６４、６６は、外部と筐体６０内部とを連通する開口孔であり、外部の空気が空気口６４、６６を通じて筐体６０内のトナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋへと流入される。

空気口６４、６６の近傍には、送風機５０が設けられている。送風機５０は、空気口６４、６６からの空気の流入を促進すると共に、トナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋへ向かって空気を送る。定着器３１の近傍にも、送風機５１が設けられ、筐体６０内の空気を空気口６１から排出させている。

トップカバー６２は、筐体６０の上面部分を構成し、トナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ、の上側に配置される上板部６２Ａを有すると共に、上板部６２Ａの片側（トナーカートリッジ４４Ｋ側）から転写ユニット２２へ向かって傾斜面を構成する傾斜部６２Ｂを有している。上板部６２Ａ及び傾斜部６２Ｂは、画像形成装置１０の外形の一部を構成し、画像形成されて排出されたシートＰを受けるための排出トレイを兼ねている。トップカバー６２の下面側には、ガイド部材６８、６９が形成されている。ガイド部材６８は、図３にも示すように、空気口６２Ａから流入した空気が、トナーカートリッジ４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋの長手方向に沿って流れるように配置されている。ガイド部材６９は、トナーカートリッジ４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋの長手方向と直交する方向に配置され、上板部６２Ａから傾斜部６２Ｂの端部付近まで配置されている。

トナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが各々貯留されている。トナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋから、画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現像器１７へ、トナーが供給されている。

トナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋと、中間転写ベルト２５との間には、ベルトカバー７０が配置されている。ベルトカバー７０は、図４に示すように、中間転写ベルト２５の上面を覆う板状とされ、ユーザーが直接中間転写ベルト２５に触れないようにするため設けられている。ベルトカバー７０には、貫通孔７２、７３が構成されている。貫通孔７２、７３は、少なくとも傾斜部６２Ｂに対応する位置、すなわち、傾斜部６２Ｂと向かい合う位置に構成されており、複数の孔で構成されている。なお、ベルトカバー７０を貫通する貫通孔は、ベルトカバー７０の全面に構成してもよい。貫通孔７２は、図５に示すように、トナーカートリッジ４４側から中間転写ベルト２５側へ向かって、中間転写ベルト２５の循環駆動方向Ｘと逆方向へ向かうように角度θで傾斜している。この傾斜により、トナーカートリッジ側から流入する空気は、中間転写ベルト２５の循環駆動方向Ｘと逆方向へ向かって送出されて中間転写ベルト２５に当てられるので、ベルト面に空気が吹き付けられる相対速度が速まり、中間転写ベルト２５の空気冷却効果を向上させることができる。

図６には、上記構成の画像形成装置１０の筐体６０内における空気の流れが示されている。図中の矢印が、空気の流れる経路及び方向である。空気口６２Ａ、６２Ｂから筐体６０内に流入した空気は、トップカバー６２の上板部６２Ａとトナーカートリッジ４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋとの間で、ガイド部材６８に沿って流れると共に、ガイド部材６９に案内されつつ傾斜部６２Ｂに沿って下り、ベルトカバー７０へ向かって流れる。また、空気口６２Ａ、６２Ｂから筐体６０内に流入した空気の一部は、トナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ、同士の間に構成された隙間からベルトカバー７０へ向かって流れる。ベルトカバー７０へ送られた空気は、貫通孔７２、７３を通って中間転写ベルト２５へ吹き付けられる。中間転写ベルト２５へ吹き付けられた空気は、その後、中間転写ベルト２５の外周を経由して、画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ側へ送られ、隣り合う画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの間から、露光装置１４へ送られる。

なお、ガイド部材６９に案内されつつ傾斜部６２Ｂに沿って下方へ流れた空気の一部は、定着器３１付近を経由して、空気口６１から外部へ排出される。

上記のようにして、空気口６２Ａ、６２Ｂから筐体６０内に流入した空気は、筐体６０内で、トナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ、中間転写ベルト２５、画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ、露光装置１４へと流通される。これにより、熱による現像剤の凝固、融着を抑制することができる。

なお、本実施形態では、区画部材として、転写ユニット２２の一部を構成する部材であるベルトカバー７０が用いられている例について説明したが、区画部材は筐体の一部で構成しても、その他の部材で構成してもよい。

本発明の実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の概略内部構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の概略内部構成を上側から見た図である。 本発明の実施形態のベルトカバーの斜視図である。 本発明の実施形態のベルトカバーの一部断面図である。 本発明の実施形態の画像形成装置内における空気の流れを示す概略図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ 画像形成ユニット
１４ 露光装置
２２ 転写ユニット
２５ 中間転写ベルト
４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ トナーカートリッジ
５０ 送風機
６０ 筐体
６１ 空気口
６２ トップカバー
６２Ａ 空気口
６２Ｂ 傾斜部
６２Ａ 上板部
６４ 空気口
６６ 空気口
６８ ガイド部材
６９ ガイド部材
７０ ベルトカバー
７２ 貫通孔
７３ 貫通孔
Ｐ シート
Ｘ 循環駆動方向

Claims (4)

1. 無端状とされ、循環駆動されつつベルト面にトナー画像が転写される転写ベルトと、
   前記転写ベルトのベルト面の一方側に配置され、前記ベルト面へ画像を転写する画像形成ユニットと、
   前記転写ベルトを挟んで前記画像形成ユニットと逆側に配置されたトナー貯留部と、
   前記トナー貯留部の前記転写ベルトと逆側を覆って外部との間を区画する共に、前記転写ベルトに近づく方向へ傾斜する傾斜部を片側で構成するトップカバーと、
   前記トップカバーを含んで構成され、前記転写ベルト、前記画像形成ユニット、及び、前記トナー貯留部が内部に配置され、前記トナー貯留部へと空気を流入させる空気口の構成された筐体と、
   前記転写ベルトと前記トナー貯留部との間に配置され、前記転写ベルトと前記トナー貯留部とを区画する区画部材と、
   を備え、
   前記区画部材には、少なくとも前記トップカバーの前記傾斜部に対応する位置に、前記転写ベルト側と前記トナー貯留部側とを貫通する貫通孔が構成されている、画像形成装置。
2. 前記貫通孔は、前記トナー貯留部側から前記転写ベルト側へ向かって、前記転写ベルトの循環駆動方向と逆方向へ向かうように傾斜していること、を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記トップカバーに形成され、前記空気口から流入された空気を前記トナー貯留部から前記貫通孔に向かって案内するガイド部材、を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記空気口から前記トナー貯留部へ空気を流入させる送風機が設けられていること、を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images