JP2009258475A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱源からの熱伝導等の影響による温度上昇を効率よく防ぎ、熱膨張による無端ベルトの走行安定性を確保することができ、異常画像が発生するという不具合がなく、しかも冷却効率もよく、電力低減・騒音低減を行うことができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 回転走行する無端ベルトを有する無端ベルト走行装置と、熱源を有し、前記無端ベルト走行装置の無端ベルトに対して近接して配置された熱源装置と、を備えた画像形成装置において、前記無端ベルト走行装置の無端ベルトにおける前記熱源装置の熱源からの影響を受け易い範囲２５の裏面側に、該無端ベルトの表面温度を冷却する冷却手段を備えた。
【選択図】 図１

Description

この発明は、電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、特に画像形成装置に用いられる無端ベルトの表面温度を冷却する技術に係るものである。

今日、画像形成の分野、例えば電子写真装置では、市場要求の変化に伴い、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきている。カラー電子写真装置には、１つの感光体のまわりに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着させて感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写してシート（例えば転写用紙）にカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものと、複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。

１ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者は、感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるが、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するため、画像形成の高速化は困難である。後者は、逆に大型化し、コスト高となる欠点はあるが、画像形成の高速化が容易である利点がある。

最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が注目されてきている。タンデム型の電子写真装置には、図１６に示すように、各感光体１上で現像ローラ２により顕像化された画像を転写装置により、レジストローラ３によって送り出されるシート４をシート搬送ベルト５で搬送し、そのシート４に順次転写する直接転写方式のものと、図１７に示すように、各感光体１上の画像を１次転写装置１０により一旦中間転写ベルト１１に順次転写して後、その中間転写ベルト１１上の画像を２次転写装置１２によりシート４に一括転写する間接転写方式のものとがある。２次転写装置１２は図ではローラ形状であるが、ベルト形状のものもある。なお、図１６において、７は定着装置を示し、図１７において、１３は中間転写ベルト駆動ローラ、１４は中間転写ベルトクリーニング部、１５は２次転写装置クリーニング部、１６はスキャナ、１７は感光体ドラムクリーニング部、１８は書き込み装置をそれぞれ示す。

直接転写方式のものと、間接転写方式のものとを比較すると、前者は、搬送されるシート４に対して直接各感光体１から転写させるために、シート４の速度がシート搬送ベルト５上で変動してしまうと、各感光体１において書き込まれた画像がずれてしまう欠点がある。これに対し後者は、２次転写位置を比較的自由に設置することができ、また搬送するシート４の速度が変動してもシートに対して画像を転写する際は各感光体１によって書かれた画像は既に合致しており、シートの速度が変動しても画像がずれない長所がある。以上のようなことから、最近は、タンデム型電子写真装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。

この際、図１７に示すように、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ともに、定着装置７を中間転写ベルト１１の下側にもぐりこませるような構成となり、中間転写ベルト１１に対して定着装置７が近接した配置となっていた。また、機械の高速化の流れから機械内部の発熱量も増大し、熱源装置である定着装置７によって画像形成部であるベルト装置が熱的影響を受け、色ずれ等の画像不具合が発生してしまうようになってきた。

更に両面印刷時は、より厳しい条件となる。ここでは間接転写方式の機械で説明するが、シート４の片面に画像形成を行った後、続けてその裏面に画像形成を行うことになる。つまり、定着装置７で加熱されたシート４が両面ユニットを通過し、再度２次転写装置１２にて中間転写ベルト１１に接触するため、シート４からの熱伝達により中間転写ベルト１１の温度が上昇し、さらに中間転写ベルト１１に接触している各感光体１、更には現像ローラ２にも熱が伝わり、ベルト変形による画像の不具合、及びトナーの固化等の不具合がより一層発生し易くなる。

そこで、熱源である定着装置と中間転写ユニットとの間にダクトを設けて空冷し、中間転写ベルトへの熱の影響を防ぐことも提案されているが、上記の機械サイズの小型化という要求に伴い、空冷を行う充分なスペースがなくなっていた。その対策として、特開２００５−０１７５５２号公報（特許文献１）に示すような技術が提案されている。これは熱源である定着装置と中間転写ユニット間の断熱のためにヒートパイプを用いた例であるが、定着装置の発熱量の増大からヒートパイプでは定着装置と中間転写ユニットとの間を充分に断熱ができず、特に機械のいわゆる待機時においてヒートパイプの放熱部のファンを低騒音化のねらいから出力が下げられることにより、特に中間転写ベルトの定着装置に隣接した側のみが高温となり、厚み偏差が発生し、次の稼動時に異常画像が発生するという不具合があった。

また、特開２００７−０９４３５３号公報（特許文献２）に示すように待機時での温度上昇による中間転写ベルトの変形を防ぐために所定の温度になるとベルトを駆動して影響の少ない場所に移動させるものも提案されているが、自然空冷のため、冷却効率が悪く、しかもベルトを駆動させるため、騒音が大きくなるという不具合があった。
特開２００５−０１７５５２号公報 特開２００７−０９４３５３号公報

そこでこの発明は、前記のような従来の問題を解決し、熱源からの熱伝導等の影響による温度上昇を効率よく防ぎ、熱膨張による無端ベルトの走行安定性を確保することができ、異常画像が発生するという不具合がなく、しかも冷却効率もよく、電力低減・騒音低減を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転走行する無端ベルトを有する無端ベルト走行装置と、熱源を有し、前記無端ベルト走行装置の無端ベルトに対して近接して配置された熱源装置と、を備えた画像形成装置において、前記無端ベルト走行装置の無端ベルトにおける前記熱源装置の熱源からの影響を受け易い範囲の裏面側（内側）に、該無端ベルトの表面温度を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とする。前記無端ベルト走行装置は、例えば無端ベルトと、該無端ベルトを張架し搬送するための駆動ローラと、該駆動ローラにより搬送される無端ベルトの走行により連れ回る性質を持つ１つ以上の従動ローラと、を有する構成となっている。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記冷却手段が、接離機構によって無端ベルトの裏面に対して近接する位置と離間する位置とに接離可能な受熱部と、放熱部と、前記受熱部と放熱部との間に熱輸送媒体を循環させる循環管路と、循環用の作動部材と、を有することを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記冷却手段が、接離機構によって無端ベルトの裏面に対して近接する位置と離間する位置とに接離可能な受熱部と、ヒートシンクと、このヒートシンクと前記受熱部とを結ぶヒートパイプと、を有することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３において、前記接離機構が、受熱部を無端ベルトの裏面に近接する方向に付勢する付勢部材と、該付勢部材の付勢力に抗して離間する方向に移動させる接離カムと、を有することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記無端ベルト走行装置が、熱源装置の熱源からの影響を受ける範囲の無端ベルトの表面温度を検知する少なくとも１つの温度検知手段と、制御手段と、を有し、前記制御手段が、前記温度検知手段の検知結果に基づいて冷却手段を制御することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５において、前記温度検知手段が、無端ベルトの幅方向に複数設けられていることを特徴とする。請求項７に記載の発明は、請求項６において、前記温度検知手段が、無端ベルトの幅方向の一側縁部と他側縁部と対応する位置に設けられていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかにおいて、前記無端ベルト走行装置が、熱源装置の熱源からの影響を受け難い範囲の無端ベルトの表面温度を検知する少なくとも１つの温度検知手段を有し、前記制御手段が、前記温度検知手段の検知結果に基づいて冷却手段を制御することを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項２ないし８のいずれかにおいて、前記受熱部が、無端ベルトの幅方向に複数に分割されており、それぞれが接離機構によって単独で接離可能となっていることを特徴とする。請求項１０に記載の発明は、請求項９において、前記複数の受熱部のそれぞれに温度検知手段が設けられ、前記制御手段が、これら温度検知手段の温度検知結果に基づいて冷却手段を制御することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれかにおいて、前記冷却手段が、無端ベルトの走行停止中のみに稼動するようになっていることを特徴とする。請求項１２に記載の発明は、請求項２ないし１１のいずれかにおいて、前記受熱部が、接離機構によって無端ベルトの裏面に対して近接する位置と離間する位置とに接離可能な受熱板であることを特徴とする。請求項１３に記載の発明は、請求項２ないし１１のいずれかにおいて、前記受熱部が、接離機構によって無端ベルトの裏面に対して近接する位置と離間する位置とに接離可能な従動ローラであることを特徴とする。請求項１４に記載の発明は、請求項１３において、従動ローラが、熱源装置の熱源からの影響を受け難い範囲に設けられていることを特徴とする。

請求項１５に記載の発明は、請求項１ないし１４のいずれかにおいて、前記無端ベルト走行装置が、中間転写ユニットであり、無端ベルトが中間転写ベルトであり、前記熱源装置が、定着装置であることを特徴とする。請求項１６に記載の発明は、請求項１５において、定着装置の熱源の影響を受け易い範囲が、中間転写ユニットの中間転写ベルトにおける２次転写装置より下流側領域であって、１次転写装置より上流側領域の任意の範囲であることを特徴とする。

この発明は、前記のようであって、請求項１に記載の発明によれば、回転走行する無端ベルトを有する無端ベルト走行装置と、熱源を有し、前記無端ベルト走行装置の無端ベルトに対して近接して配置された熱源装置と、を備えた画像形成装置において、前記無端ベルト走行装置の無端ベルトにおける前記熱源装置の熱源からの影響を受け易い範囲の裏面側に、該無端ベルトの表面温度を冷却する冷却手段を備えたので、前記冷却手段によって無端ベルトを必要に応じて冷却することにより、該ベルトの一部のみが高温となり、その結果熱膨張によって速度偏差が発生するのを防ぎ、品質のよい画像を提供することができるとともに、無端ベルトの走行を安定化させることができる。すなわち、無端ベルトの熱源装置に近接した側のみが高温となり、厚み偏差が発生し、次の稼動時に異常画像が発生するという不具合がなく、しかも冷却効率もよく、騒音も小さくなるという優れた効果がある。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る画像形成装置を示す概略図である。この実施の形態１による画像形成装置は、従来の図１７で示す画像形成装置と基本構成が同様である。そのため、同様な構成には同一符号を付して説明を簡略にし、以下には主として異なる構成について説明することとする。

すなわち、この画像形成装置は、いわゆる代表的なタンデム型の画像形成装置であり、感光体ドラム１、現像ローラ２、感光体ドラムクリーニング部１７からなる作像部１９と、中間転写ベルト駆動ローラ１３、従動ローラ２３、及びこれらローラに張架されて回転走行する中間転写ベルト１１、そして中間転写ベルトクリーニング部１４からなる中間転写ユニット２０とを備えている。図１において、破線で囲んで示している符号２５は、中間転写ベルト１１のベルト領域のうち定着装置７からの熱の影響を受け易い範囲を示している。この熱の影響を受け易い範囲２５は、中間転写ユニット２０の中間転写ベルト１１における２次転写装置１２、より厳密には中間転写ベルトクリーニング部１４より下流側領域であって、１次転写装置１０、より厳密には駆動ローラ１３と水平方向で対向する従動ローラ２３より上流側領域の図示した範囲となっている。ただ、この図示した範囲は限定されたものではなく、それ以外に設定してもよい。作像部１９及び中間転写ユニット２０で重ね合わされたカラー画像が２次転写装置１２においてレジストローラ３から搬送されてきたシート４に一括転写される。２６は受熱部としての可動式の受熱板であり、中間転写ベルト１１の熱の影響を受け易い範囲２５を冷却するための冷却手段を後記する他の部材とともに構成している。前記の通り、実施の形態１では中間転写ユニット２０が無端ベルト走行装置、定着装置７が熱源装置として機能する例である。

図２は、受熱板２６の可動部を拡大した図であり、この図から明らかなように受熱板２６は中間転写ベルト１１を有する中間転写ユニット２０の本体フレーム２７に接離機構を構成する引っ張りスプリング２８と接離カム２９により支持されており、駆動モータ３０によりカム２９を回転することによりスプリング２８の付勢力に抗して中間転写ベルト１１の熱の影響を受け易い範囲２５の裏面に対して近接する位置にもたらされ、あるいはカム２９の力を解いてスプリング２８の付勢力で離間する位置にもたらされて、矢印で示すように中間転写ベルト１１との接離が可能となっている。カム２９の位置を制御する駆動モータ３０は、ＤＣブラシレスモータからなっている。ＤＣブラシレスモータの場合、カム位置の検出ができないので、図３に示すようにカム２９の回転軸６１の付近にセンサ６２（透過型フォトインタラプタ）を設け、カム２９がどのような状態にあるのか（受熱板２６が近接する位置にある状態なのか離間する位置にある状態なのか）を検出し、例えば受熱板２６が離間する位置にある状態のときその検知信号としてＯＮ信号が来るまでモータ３０を駆動するようになっている。６３はカム位置と連動する部材で、回転軸６１に固定されて該回転軸と共に回り、その軸方向を向いた鍔部６４がセンサ６２の発光素子と受光素子間の溝の透過光を遮断又は透過させることによりセンサ６２をＯＮ又はＯＦＦする。６５は回転軸６１を回転させるギヤである。なお、ここでは駆動モータ３０としてＤＣブラシレスモータを示したが、前記ＤＣブラシレスモータに代えてステッピングモータを用いてもよく、この場合にはＤＣブラシレスモータがＯＮ信号が来るまでモータ３０を駆動するのに対して、所定のステップ数までモータ３０を駆動することになる。

図４は、前記の冷却手段を示すものであり、この冷却手段３１はいわゆる液冷による冷却法を受熱板に用いたものであり、方形の中空受熱板２６と、この受熱板２６の中空内部に液体を循環させる液体循環管路３３と、この液体循環管路３３の途中に設けられた液体を循環させる作動部材としてのポンプ３４と、放熱部３５とを有している。３６は冷却ファンで、放熱部３５のフィンが設けられた前面の前方に、これと対向して設けられている。３７は液保管用のリザーブタンクである。また、それぞれの働きは以下のようになっており、液体は図４の経路を矢印のように循環する。

受熱板２６は熱伝導性の高い部材で形成されており、前記のように中空に形成され、受熱板自体が管路を形成している。しかし、他にも液体循環管路３３を受熱板２６に貼り付け、あるいは受熱板２６の内部に埋め込んでもよい。貼り付けや埋め込みの場合は液体循環管路３３を例えば交互に蛇行させたりして配置するのが好ましい。これにより受熱板２６では液体が長時間循環して受熱し易いようになる。そして、受熱板２６は発熱源である定着装置７からの熱を受け、効率よく管路内の熱輸送媒体である液体に伝達する役割を果たす。この実施の形態ではプロピレングリコール系不凍液等が液体として用いられており、受熱板２６から伝達された熱を放熱部３５まで輸送する役割を果たす。液体循環管路３３は前記のような液が循環する管であり、その使用場所により、アルミ管、ゴムチューブ等を選択して使用される。放熱部３５からの放熱量に応じて冷却ファン３６による強制空冷、または自然空冷がとられる。

受熱板２６で受けた熱は、液体循環管路３３内の液体に伝わり、該管路を通って放熱部３５まで輸送され、排出される。液体の循環はポンプ３４によって行われる。よって、定着装置７の発熱部の発熱量がより高発熱を有するものであっても、近接した発熱部と冷却対象部において、発熱部の熱が冷却対象部である中間転写ベルト１１へ伝わることを防止することができる。

前記のような画像形成装置においては、各感光体１上で現像ローラ２によって顕像化された画像が１次転写装置１０により一旦中間転写ベルト１１に順次転写された後、その中間転写ベルト１１上の画像が、レジストローラ３によって送り出されシート搬送ベルトで搬送されてくるシート４に２次転写装置１２により一括転写される。そして、画像形成装置が稼動しない待機時、すなわち中間転写ベルト１１の走行が止まった際に、定着装置７と近接する熱源からの影響を受け易い範囲２５では中間転写ベルト１１の温度上昇があるが、このような時に駆動モータ３０を駆動してカム２９を回転し、このカムの回転によりスプリング２８の付勢力に抗して受熱板２６を中間転写ベルト１１に近接する位置とするとともに、冷却手段３１を稼動する。これにより受熱板２６はその内部において液体循環管路３３を流れる液体によって冷却され、それに伴って受熱板２６と対面する中間転写ベルト１１自体も冷やされるため、次の稼動時に温度偏差による中間転写ベルト１１表面の速度ムラを低減することができる。従来においては中間転写ベルト１１の一部、定着装置７の熱の影響を受ける範囲が温度上昇もしくは温度上昇にともなう相対湿度の変化等から、膨張もしくは伸縮して異常画像を発生させることがあったが、このようなベルトの膨縮を防止することができ、中間転写ベルト１１の速度ムラの低減を図って、異常画像の発生を抑止することが可能となり、常に品質のよい画像を提供することができる。再び画像形成装置を稼動する時は、駆動モータ３０を駆動してカム２９を回転し、カムの力を解く。これにより、スプリング２８の付勢力が働き、受熱板２６は中間転写ベルト１１から離間した位置となる。また、冷却手段３１の稼動も停止する。

図５は、冷却手段の別例であり、この冷却手段３１’はいわゆるヒートパイプによる冷却方法を受熱板に用いたものであり、受熱板２６’と、放熱部としてのヒートシンク３８と、熱輸送のためのヒートパイプ３９と、を有している。ヒートパイプ３９は管の内壁に毛細管構造をもたせた金属製のパイプであり、内部は真空で、少量の水若しくは代替フロンなどが封入されている。そして、一端側が受熱板２６’の内部に埋め込まれて配置され、端部が閉じられているとともに、他端側も同様にヒートシンク３８の内部に埋め込まれて配置され、端部が閉じられている。ヒートパイプ３９の埋め込みに際しては受熱面積を大きくとれるように受熱板２６’内に蛇行して配置するのが好ましい。このような構成の冷却手段３１’においても、受熱板２６’の熱を外部へ導くことが可能になっている。

ヒートシンク３８は定着装置７で発生した熱を、外部へ放熱するためのデバイスであり、一般的には空気による熱伝導を使って、発生した熱を空気中へ拡散させる（空冷）。ヒートシンク３８には多数のフィンを付けて表面積を大きくした金属ブロックを使うのが好ましい。なお、発生する熱が、空気の自然対流だけで放熱できないときは、さらに電動ファンを使って強制的に空冷をしたりすることも可能である。

したがって、ヒートパイプ３９が埋め込まれた受熱板２６’では、パイプ内部の液体が蒸発して気化し、このとき潜熱（気化熱）として熱が取り込まれる。そして低温部であるヒートシンク３８へ高速に移動し、そこで冷やされてまた液体に戻り、熱を放出する（凝縮潜熱による熱放出）。液体は毛細管構造を通って元の場所に戻るので、連続的に効率よく熱を移動させることができる。なお、このヒートパイプ３９が埋め込まれた受熱板２６’も前記したものと同様な接離機構により中間転写ベルト１１に対して接離可能となっている。このような冷却手段３１’を用いたときも前記と同様な効果が期待できる。

＜実施の形態２＞
図６は、実施の形態２を示し、この実施の形態２では中間転写ベルト１１の熱の影響を受け易い範囲２５と対向してその表面側に該範囲の中間転写ベルト１１の表面温度を検知するための温度検知センサ４０を搭載し、図７のフローチャートで示す制御のように所定の温度を越えた際に接離カム用の駆動モータ３０を起動させる制御を行う。その他の構成は実施の形態１と同様であるので、同一符号を付してその説明を省略する。

すなわち、中間転写ベルト１１の回転スタート時にベルト表面温度の初期値を測定する（ステップＳ６０１）。その後、温度検知センサ４０によりベルトの表面温度を計測して（ステップＳ６０２）、その計測した温度が所定温度Ｘより上昇しているかどうかを図示しない制御手段で判定する。所定温度Ｘは中間転写ベルト１１が熱により悪影響を受ける可能性のある任意の温度であり、初期値よりは大きい値に予め設定される。そして計測した中間転写ベルト１１の表面温度が所定温度Ｘより上昇していれば（ステップＳ６０３／ＹＥＳ）、前記制御手段は接離カム２９の駆動モータ３０を前記センサ６２からＯＮ信号が来るまで駆動し（ステップＳ６０４）、該カムにより受熱板２６又は２６’を中間転写ベルト１１に近接する位置とし、冷却手段３１又は３１’による中間転写ベルト１１の冷却作用を行わせ、１サイクルを終える一方、中間転写ベルト１１の表面温度が所定温度Ｘより上昇していなければ（ステップＳ６０３／ＮＯ）、再度ベルトの表面温度の計測を繰り返すことになる。したがって、このような温度検知センサ４０を搭載することにより、ベルト表面温度の管理と、それに基づく受熱板２６又は２６’の接離動作によるベルト冷却の自動制御化が可能となる。

図８は、中間転写ベルト１１の表面温度を検知する温度検知センサの別例であり、この例で示す温度検知センサ４１，４２は図示のように中間転写ベルト１１の熱の影響を受け易い範囲２５であって、該ベルトの幅内の範囲で配置された受熱板２６（又は２６’）の中間転写ベルト１１の幅方向の一側縁部と他側縁部にそれぞれ対向する表面側に配設されている。そして、図９のフローチャートで示す制御のように所定の温度差より大きくなった際に接離カム用の駆動モータ３０を起動させる制御を行い、中間転写ベルト１１上の温度偏差をなくす。

すなわち、温度検知センサ４１，４２を用いて中間転写ベルト１１の幅方向の一側縁部と他側縁部の２箇所のベルト表面温度Ａ・Ｂを計測する（ステップＳ８０１）。そして、計測した中間転写ベルト１１の表面温度ＡとＢの差の絶対値が所定の温度Ｘより大きいかどうかを図示しない制御手段で判定する。そして、表面温度ＡとＢの差の絶対値が所定温度Ｘより大きければ（ステップＳ８０２／ＹＥＳ）、前記制御手段は接離カム２９の駆動モータ３０を前記センサ６２からＯＮ信号が来るまで駆動し（ステップＳ８０３）、該カムにより受熱板２６又は２６’を中間転写ベルト１１に近接する位置とし、冷却手段３１又は３１’による中間転写ベルト１１の冷却作用を行わせ、１サイクルを終える一方、表面温度ＡとＢの差の絶対値が所定温度Ｘより大きくなければ（ステップＳ８０２／ＮＯ）、再度ベルトの表面温度の計測を繰り返すことになる。

ところで、中間転写ベルト１１の画像形成領域は中間転写ベルト１１を張架支持するローラよりテンションが維持される。これに対して中間転写ベルト１１の画像形成領域外となるベルト縁部はテンションが維持され難い。そのためベルト縁部にスケール部を設けた場合、スケール部のあるベルト縁部に熱膨張が生ずる場合がある。ベルト縁部に熱膨張が生ずると、図１０に示すようにスケール部を光学的に読み取る反射型センサ（例えば前記温度検知センサ４１，４２）とベルト縁部との距離が変化してしまい、ベルト速度の検知に不具合が生じるとともに、ベルト縁部と中央部の周方向の長さに差があった際に、各色の色ずれ等の異常画像が発生することがある。しかし、前記のように受熱板２６又は２６’の中間転写ベルト１１の幅方向の一側縁部と他側縁部にそれぞれ対応する表面側に温度検知センサ４１，４２を配設したものにおいては、このようなことがない。

＜実施の形態３＞
図１１は、実施の形態３を示し、この実施の形態３では、実施の形態２の温度検知センサ４０のほかに、定着装置７の熱源からの熱の影響を受け難い範囲である、中間転写ベルト駆動ローラ１３と２次転写装置１２間の中間転写ベルト１１の裏面側にもベルトの表面温度を検知する温度検知センサ４３を搭載している。そして、この温度検知センサ４３の検知結果に基づき、図９のフローチャートで示す制御のように所定の温度差より大きくなった際に接離カム用の駆動モータ３０を起動させる制御を行い、中間転写ベルト１１上の温度偏差をなくす。

図１２は、受熱板の別例を示し、この受熱板４６，４７は中間転写ベルト１１の幅方向に２つに分割されている。この分割された受熱板４６，４７における温度検知センサ４１，４２の配置は図８に示すものとほぼ同様であり、中間転写ベルト１１の幅方向の一側縁部と他側縁部にそれぞれ対応する表面側に配設されている。すなわち、図１２では、受熱板４６に対応する個所に温度検知手段４１、受熱板４７に対応する個所に温度検知手段４２が配置されている。図では２箇所としているが、複数箇所であればその数は問わない。そして、この場合は受熱板４６，４７のそれぞれを図１３のフローチャートで示す制御のように温度偏差の状況にしたがって個別に接離機構を作動させることで、中間転写ベルト上の温度偏差をなくす。

すなわち、温度検知センサ４１，４２を用いて中間転写ベルト１１の幅方向の一側縁部と他側縁部の２箇所のベルト表面温度Ａ１・Ｂ１を計測する（ステップＳ１２０１）。そして、計測した中間転写ベルト１１の表面温度Ａ１とＢ１の差の絶対値が所定の温度Ｘより大きいかどうかを図示しない制御手段で判定する。そして、表面温度Ａ１とＢ１の差の絶対値が所定温度Ｘより大きければ（ステップ１２０２／ＹＥＳ）、今度はＡ１がＢ１より大きいかどうかを前記制御手段で判定する。表面温度Ａ１とＢ１の差の絶対値が所定温度Ｘより大きくなければ（ステップ１２０２／ＮＯ）、再度ベルトの表面温度の計測を行う。そして、表面温度Ａ１が表面温度Ｂ１より大きければ（ステップ１２０３／ＹＥＳ）、前記制御手段は受熱板４６の接離カム２９の駆動モータ３０を前記センサ６２からＯＮ信号が来るまで駆動し（ステップＳ１２０４）、該カムにより受熱板４６を中間転写ベルト１１に近接する位置とし、冷却手段３１又は３１’による中間転写ベルト１１の冷却作用を行わせ、１サイクルを終える一方、表面温度Ａ１が表面温度Ｂ１より大きくなければ（ステップ１２０３／ＮＯ）、受熱板４７の接離カム２９の駆動モータ３０を前記センサ６２からＯＮ信号が来るまで駆動し（ステップＳ１２０５）、冷却手段３１又は３１’による中間転写ベルト１１の冷却作用を行わせ、再度ベルトの表面温度の計測を繰り返すことになる。

前記のようにベルトの幅方向に複数個の検知センサ４１，４２を設けた場合であって、１枚ものの受熱板２６にあっては中間転写ベルト１１の幅方向に高温部と低温部があるとき、図１４に示すようにその温度偏差がなくなって正常な良質画像が形成できるまで、冷却開始からの時間が線Ｏで示すようにかかってしまう。つまり温度偏差が小さくなるまで時間がかかってしまうのに対して、受熱板４６，４７のように２つに分割したものにあっては同図に線Ｐで示すように温度偏差の状況に応じて温度上昇の大きな箇所の受熱板のみ接離させることにより温度偏差を小さくすることができる。

＜実施の形態４＞
図１５は、実施の形態４を示し、この実施の形態４では、受熱板に代えて、受熱部が従動ローラ５０からなっていて、熱源からの熱の影響を受け易い範囲２５とは離れた個所の中間転写ベルト１１の裏面側に離間可能に設けられている。すなわち、前記において離れた個所とは定着装置７の熱源からの影響を受け難い範囲のことであり、より具体的には中間転写ベルト１１における２次転写装置１２より上流側領域であって、１次転写装置１０より下流側領域の図示した範囲である。この従動ローラ５０からなる受熱部の接離機構は、例えばローラ軸を支持する軸受を図２で示す接離カム２９と引っ張りスプリング２８で支持して構成することが可能であるし、それ以外の構成としてもよい。また、従動ローラ５０からなる受熱部の冷却手段も任意のもので構成することが可能である。このような実施の形態においても前記実施の形態と同様な効果が期待できる。

尚、前記実施の形態は、好ましい一例を示したにすぎず、この発明は例示した実施の形態に限定されるものではない。受熱板２６，２６’，４６，４７や受熱ローラとしての従動ローラ５０は受熱部の一例であるし、冷却手段３１，３１’や接離機構も図示したものに限定されるものではない。

次に特許請求の範囲の請求項２以下に記載した発明の特有な効果について説明する。
請求項２に記載の発明によれば、冷却手段が、受熱部と、放熱部と、熱輸送媒体が循環する管路と、循環用の作動部材とを有するため、熱源からの熱伝導等の影響による温度上昇を効率よく防ぎ、熱膨張による無端ベルトの走行安定性を確保することができる。請求項３に記載の発明によれば、冷却手段が、受熱部と、放熱部であるヒートシンクと、熱輸送手段であるヒートパイプとを有するため、請求項２に記載の発明と同様に熱源からの熱伝導等の影響による温度上昇を効率よく防ぎ、熱膨張による無端ベルトの走行安定性を確保することができる。請求項４に記載の発明によれば、接離機構を構成する付勢部材と接離カムにより、受熱部を無端ベルトの裏面に対して近接する位置とそれから離間する位置に確実に接離可能させることができる。

請求項５に記載の発明によれば、温度検知手段の検知結果に応じて冷却手段の稼動を制御することにより、温度が高い時のみ冷却手段を稼動させることができるため、電力低減・騒音低減を確保することができる。請求項６に記載の発明によれば、温度検知手段の検知結果に応じて無端ベルトの幅方向の温度偏差が所定の温度差を超えたときのみに、冷却手段を稼動させることで、電力低減・騒音低減、及び無端ベルトの走行安定性を確保することができる。請求項７に記載の発明によれば、無端ベルトの幅方向の一側縁部と他側縁部に熱膨張が生ずる場合にも効果的に対応することができる。請求項８に記載の発明によれば、無端ベルトの熱源の影響を受け易い箇所と受け難い箇所に設けられた温度検知手段から得られた温度検知結果の差が所定の温度差を越えたときのみに、冷却手段を稼動させることで、電力低減・騒音低減、及び無端ベルトの走行安定性を確保することができる。請求項９に記載の発明によれば、複数の受熱部のうち最も温度変化の大きい受熱部のみを個別に接離させることで、温度偏差を小さくすることができる。請求項１０に記載の発明によれば、複数の受熱部のそれぞれに対応した箇所に設けた温度検知手段の２つ以上の温度検知結果に応じて冷却手段の稼動を制御することで、より効果的に温度偏差を小さくすることができる。

請求項１１に記載の発明によれば、無端ベルトの走行が止まった際に熱源装置と隣接する範囲の温度上昇があるため、冷却手段を無端ベルトの走行停止中、すなわち、待機時にのみ稼動させることで、次の稼動時に温度偏差による無端ベルト表面の速度ムラを低減することができる。請求項１２に記載の発明によれば、受熱部を離間可能な受熱板とすることで、熱源からの熱を面で受熱することができる。請求項１３に記載の発明によれば、受熱部を離間可能な従動ローラとすることで、稼動中においても無端ベルト上に温度偏差があった際に均一化することができる。請求項１４に記載の発明によれば、従動ローラを熱源からの影響を受け難い範囲に設けることにより、非稼動時に受熱部自体が温度上昇することで冷却効果が低減することを防ぐ。請求項１５に記載の発明によれば、画像形成装置の中間転写ユニットの中間転写ベルトにおいて、定着装置からの一般的な熱による悪影響（例えば、トナー固着、異常画像、低寿命化）を防止することができる。請求項１６に記載の発明によれば、定着装置の熱源の影響を受け易い範囲での効率的な冷却が可能となり、中間転写ベルト上のトナー画像への影響を防ぐことができる。

この発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す概略図である。 同上の受熱板の接離機構を拡大して示す図である。 同上のカム位置の検出を司るセンサ等を示す概略図である。 同上の冷却手段を示す概略図である。 別の冷却手段を示す概略図である。 実施の形態２に係る画像形成装置を示す概略図である。 同上の制御フローチャートである。 中間転写ベルトの表面温度を検知する温度検知センサの別の例を示す概略図である。 同上の制御フローチャートである。 スケール部のあるベルト端部に熱膨張が生ずることを説明する図面である。 実施の形態３に係る画像形成装置を示す概略図である。 受熱板の別の例を示す概略図である。 同上の制御フローチャートである。 同上において温度偏差が小さくなるまで時間がかかってしまうことを説明する図面である。 実施の形態４に係る画像形成装置を示す概略図である。 従来の画像形成装置を示す概略図である。 従来の画像形成装置を示す概略図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 現像ローラ
３ レジストローラ
４ シート
７ 定着装置（熱源装置）
１０ １次転写装置
１１ 中間転写ベルト
１２ ２次転写装置
１３ 中間転写ベルト駆動ローラ
１４ 中間転写ベルトクリーニング部
１５ ２次転写装置クリーニング部
１６ スキャナ
１７ 感光体ドラムクリーニング部
１８ 書き込み装置
１９ 作像部
２０ 中間転写ユニット（無端ベルト装置）
２５ 熱の影響を受け易い範囲
２６，２６’，４６，４７ 受熱板（受熱部）
２７ 本体フレーム
２８ 引っ張りスプリング（付勢部材）
２９ 接離カム
３０ 駆動モータ（駆動部材）
３１，３１’ 冷却手段
３３ 液体循環管路
３４ ポンプ（作動部材）
３５ 放熱部
３６ 冷却ファン
３７ リザーブタンク
３８ ヒートシンク
３９ ヒートパイプ
４０，４１，４２，４３ 温度検知センサ
５０ 従動ローラ（受熱部）

Claims (16)

1. 回転走行する無端ベルトを有する無端ベルト走行装置と、
   熱源を有し、前記無端ベルト走行装置の無端ベルトに対して近接して配置された熱源装置と、を備えた画像形成装置において、
   前記無端ベルト走行装置の無端ベルトにおける前記熱源装置の熱源からの影響を受け易い範囲の裏面側に、該無端ベルトの表面温度を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記冷却手段が、接離機構によって無端ベルトの裏面に対して近接する位置と離間する位置とに接離可能な受熱部と、放熱部と、前記受熱部と放熱部との間に熱輸送媒体を循環させる循環管路と、循環用の作動部材と、を有する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記冷却手段が、接離機構によって無端ベルトの裏面に対して近接する位置と離間する位置とに接離可能な受熱部と、ヒートシンクと、このヒートシンクと前記受熱部とを結ぶヒートパイプと、を有する請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記接離機構が、受熱部を無端ベルトの裏面に近接する方向に付勢する付勢部材と、該付勢部材の付勢力に抗して離間する方向に移動させる接離カムと、を有する請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記無端ベルト走行装置が、熱源装置の熱源からの影響を受ける範囲の無端ベルトの表面温度を検知する少なくとも１つの温度検知手段と、制御手段と、を有し、前記制御手段が、前記温度検知手段の検知結果に基づいて冷却手段を制御する請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記温度検知手段が、無端ベルトの幅方向に複数設けられている請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記温度検知手段が、無端ベルトの幅方向の一側縁部と他側縁部と対応する位置に設けられている請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記無端ベルト走行装置が、熱源装置の熱源からの影響を受け難い範囲の無端ベルトの表面温度を検知する少なくとも１つの温度検知手段を有し、前記制御手段が、前記温度検知手段の検知結果に基づいて冷却手段を制御する請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記受熱部が、無端ベルトの幅方向に複数に分割されており、それぞれが接離機構によって単独で接離可能となっている請求項２ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記複数の受熱部のそれぞれに温度検知手段が設けられ、前記制御手段が、これら温度検知手段の温度検知結果に基づいて冷却手段を制御する請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記冷却手段が、無端ベルトの走行停止中のみに稼動するようになっている請求項１ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記受熱部が、接離機構によって無端ベルトの裏面に対して近接する位置と離間する位置とに接離可能な受熱板である請求項２ないし１１のいずれかに記載の画像形成装置。
13. 前記受熱部が、接離機構によって無端ベルトの裏面に対して近接する位置と離間する位置とに接離可能な従動ローラである請求項２ないし１１のいずれかに記載の画像形成装置。
14. 前記従動ローラが、熱源装置の熱源からの影響を受け難い範囲に設けられている請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記無端ベルト走行装置が、中間転写ユニットであり、無端ベルトが中間転写ベルトであり、前記熱源装置が、定着装置である請求項１ないし１４のいずれかに記載の画像形成装置。
16. 前記定着装置の熱源の影響を受け易い範囲が、中間転写ユニットの中間転写ベルトにおける２次転写装置より下流側領域であって、１次転写装置より上流側領域の任意の範囲である請求項１５に記載の画像形成装置。

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