JP4897313B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、カラー印刷が可能な、いわゆるタンデム式の画像形成装置に関するものであり、特に、複数並設された各感光体ドラムの冷却処理を、中間転写体としての転写ベルトを介して行うようにした画像形成装置に関するものである。

従来、図４に示すようなカラー印刷が可能な、いわゆるタンデム式の画像形成装置１００が知られている。この画像形成装置１００は、各色に応じて並設された複数の感光体ドラム１０１（イエロードラム１０１Ｙ、マゼンタドラム１０１Ｍ、シアンドラム１０１Ｃおよびブラックドラム１０１Ｋ）と、各感光体ドラム１０１の下部で往きベルト１０４ａの表面が当該各感光体ドラム１０１の周面と当接するように配設された、一対の側部ローラ１０２，１０３間を周回する転写ベルト１０４と、この転写ベルト１０４の復りベルト１０４ｂの中央部に設けられた中間ローラ１０５と、転写ベルト１０４を介してこの中間ローラと対向配置された転写ローラ１０６とを備えて構成されている。なお、各感光体ドラム１０１の周りには、帯電器、露光装置、現像装置およびクリーニング装置等が設けられているが図４ではそれらの図示を省略している。

そして、転写ベルト１０４が周回することによりその表面には各色の感光体ドラム１０１の周面と順次当接することにより各色が塗り重ねられたカラー画像が形成されるようになっている。当該カラー画像が形成された転写ベルト１０４が中間ローラ１０５と転写ローラ１０６との間を通過するのに同期して転写ローラ１０６と転写ベルト１０４の間に形成されたニップ部に向けて所定の用紙カセット１０７から用紙Ｐが送り込まれ、このニップ部に送り込まれた用紙Ｐに転写ベルト１０４の表面に形成されていたカラー画像が転写されるようになっている。

転写処理の施された用紙Ｐは、ニップ部の直ぐ下流側に設けられた定着装置１０８において加熱によるトナーの定着処理が施された後、所定の排紙トレイ１００ａに向けて排出されるようになっている。

このような画像形成装置１００において、各感光体ドラム１０１は、帯電器から電圧が印加されることや、露光装置からレーザー光線が照射されること等によって加熱され、この熱が転写ベルト１０４に伝熱されたり、定着装置１０８が発する輻射熱を照射されたりすることで転写ベルト１０４が過加熱される場合がある。そして、転写ベルト１０４が過加熱されるとトナー像を形成している転写ベルト１０４上のトナーが溶融して転写ベルト１０４に固着してしまう等の不都合が生じるばかりか、感光体ドラム１０１を転写ベルト１０４を介して冷却処理することができなくなり、感光体ドラム１０１の周面への画像形成処理に悪影響を与えるという不都合も生じる。

かかる不都合の発生を防止するべく、復りベルト１０４ｂの近傍に冷却ファン１０９が配設され、この冷却ファン１０９の駆動により外気を取り入れて復りベルト１０４ｂの表面に吹き付けるとともに、気流の一部を定着装置１０８に向かわせ、定着装置１０８の熱が転写ベルト１０４に伝達されることを防ぐようになされている。

そして、図４に示すような冷却ファン１０９により転写ベルト１０４を冷却処理するための冷却機構を備えた画像形成装置として特許文献１、特許文献２および特許文献３に記載された画像形成装置を挙げることができる。
特開２００１−２９６７５５号公報 特開２００３−２９５４０号公報 特開２００４−３６１６２６号公報

しかしながら、図４に示すような画像形成装置１００にあっては、復りベルト１０４ｂの中央部に中間ローラ１０５および転写ローラ１０６が設けられているため、これらのローラ１０５，１０６が冷却ファン１０９からの送風を邪魔し、これによって冷却ファン１０９からの送風を復りベルト１０４ｂの半分にしか供給することができず、結果として転写ベルト１０４を効果的に冷却処理し得ないという問題点が存在する。

本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであって、転写ベルトに対してより効率的に冷却処理を施すことが可能であり、これによって感光体ドラムに適正な冷却処理を施すことができるとともに、転写ベルトの表面へのトナーの固着を有効に防止することができる冷却構造を備えた画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、複数並設された各色用の感光体ドラムの各周面に表面が当接することにより各感光体ドラムの周面に形成されたトナー像が転写されるように構成され、かつ、所定数のローラに掛け回された状態で周回する中間転写体としての転写ベルトを有してなる画像形成装置において、前記転写ベルトは、往きベルト側が前記感光体ドラムの各周面と当接するとともに、復りベルト上流端への折り返し位置には、前記転写ベルト表面のカラー画像を用紙に転写させる転写ローラが設けられ、外気を取り入れて、前記復りベルトの表面に沿って流通させることにより当該転写ベルトに冷却処理を施す冷却機構を備えることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、周回しながら往きベルトが各色用の感光体ドラムの周面と順次当接されることにより転写ベルトの表面に各色のトナーが塗り重ねられた状態のカラー画像が形成され、このカラー画像は、転写ローラの位置で当該転写ローラの作用により用紙に転写される、いわゆるカラー印刷処理が実行される。

そして、その転写ローラを復りベルト上流端への折り返し位置に設けるとともに、外気を取り入れて前記復りベルトの表面に沿って流通させることにより当該転写ベルトに冷却処理を施す冷却機構が設けられているため、復りベルトは、その略全長に亘って冷却機構から吹き付けられた外気との接触で冷却される。従って、従来のように復りベルトの半分にしか外気が吹き付けられない場合に比較し、転写ベルトは略２倍の効率で冷却処理が施される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記転写ベルトは、前記感光体ドラムの上側に配設されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、転写ベルトを感光体ドラムの上側に配設することにより、当該転写ベルトにおける復りベルトの全面を開放させる空間を余裕をもって確保することが可能になるため、転写ベルトは、復りベルトの全面に亘って外気を容易に吹付け得る状態になる。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記冷却機構は、前記復りベルトの下流端側に設けられ、前記外気を吸引して前記復りベルトに吹き付ける吸気ファンと、前記復りベルトの上流端側に設けられた排気ファンとを備えて構成されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、冷却ファンは、周回している転写ベルトの復りベルトに対し向流で外気を吹き付けることになり、転写ベルトに対する冷却効果が大きくなる。また、排気ファンの駆動で冷却処理後の気流が外部に排気されるため、吸気ファンが吸引した外気が画像形成装置内にこもることなく常に新たな外気が転写ベルトに供給されて転写ベルトを効果的に冷却する。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記復りベルトの上流側の上方位置には、転写処理済みの用紙に対し加熱による定着処理を施す定着部が設けられ、前記定着部と前記復りベルト上流側との間に、前記吸気ファンから吐出された気流を受け入れて内部に流通させることにより前記定着部からの熱を断熱するエアーカーテン形成用の断熱ダクト部材が介設されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、断熱ダクト部材内に供給される新たな気流によって常に更新されるエアーカーテンにより定着部が発する熱が常に取り去られるため、画像形成装置内では最大の発熱源である定着部からの熱によって転写ベルトが過加熱されることが有効に防止される。

請求項１記載の発明によれば、転写ローラを復りベルト上流端への折り返し位置に設けるとともに、冷却ファンは、取り入れた外気を、転写ベルトにおける復りベルトの表面に沿って吹き付け得るようになっているため、復りベルトは、その略全長に亘って冷却ファンから吹き付けられた外気との接触で冷却され、これによって、従来のように復りベルトの半分にしか外気が供給されない場合に比較し、転写ベルトを略２倍の効率で冷却処理することができる。そして、効果的に冷却された転写ベルトが感光体ドラムの周面に当接することにより、当該感光体ドラムを適正に冷却することができるため、感光体ドラムが冷却されないことにより画像形成処理に悪影響を与えるような不都合の発生を有効に防止することができるとともに、転写ベルトへの残留トナーの溶融固着を有効に防止することができる。

請求項２記載の発明によれば、転写ベルトは、感光体ドラムの上側に配設されているため、当該転写ベルトにおける復りベルトの全面を外気によって容易に吹付けられ得る状態にすることができる。

請求項３記載の発明によれば、冷却ファンは、転写ベルトの復りベルト下流端側に設けられているため、冷却ファンは、周回している転写ベルトの復りベルトに対し向流で外気を吹き付けることになり、転写ベルトに対する冷却効果を大きくすることができる。また、排気ファンの駆動で冷却処理後の気流が外部に排気されるため、吸気ファンが吸引した外気が画像形成装置内にこもることなく常に新たな外気により転写ベルトを効果的に冷却することができる。

請求項４記載の発明によれば、断熱ダクト部材内に供給される新たな気流によって常に更新されるエアーカーテンにより定着部が発する熱が常に取り去られるため、画像形成装置内では最大の発熱源である定着部からの熱によって転写ベルトが過加熱されることを有効に防止することができる。

図１は、本発明に係るプリンタ１０の一実施形態を示す正面断面視の説明図である。図１に示すように、本実施形態のプリンタ（画像形成装置）１０は、箱形を呈した装置本体１１と、この装置本体１１の内部にコンピュータ等の外部機器から伝送された画像情報に基づき画像を形成する画像形成部１２と、この画像形成部１２によって形成され、用紙に転写された画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の用紙を貯留する用紙貯留部１４と、装置本体１１内に冷却処理を施す冷却機構２０とが内装されることによって構成されている。

前記画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された用紙にトナー画像を形成させるものであり、本実施形態では、上流側（図１の紙面の右側）から下流側へ向けて順次配設されたマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン用ユニット１２Ｃと、イエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック用ユニット１２Ｋとが備えられている。

各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋには、感光体ドラム１２１および現像装置１２２がそれぞれ備えられている。各感光体ドラム１２１は、図１において反時計方向へ向けて回転しつつ対応した現像装置１２２からトナーの供給を受けるようになっている。各現像装置１２２には、装置本体１１の前面側（図１の紙面の表側）に配設された図略のトナーカートリッジからトナーが補給されるようになっている。

各感光体ドラム１２１の直下位置には帯電装置１２３がそれぞれ設けられているとともに、帯電装置１２３のさらに下方位置には露光装置１２４が設けられている。そして、各感光体ドラム１２１は、前記帯電装置１２３によって周面が一様に帯電され、コンピュータ等の外部機器から入力された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が前記各露光装置１２４から帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射されることにより、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像が形成されるようになっている。かかる静電潜像に現像装置１２２からトナーが供給されることにより、感光体ドラム１２１の周面にトナー像が形成される。

各感光体ドラム１２１の上方位置には、往きベルト１２５′の表面側が当該各感光体ドラム１２１に当接するように配設された転写ベルト（中間転写体）１２５が設けられている。この転写ベルト１２５は、ブラック用ユニット１２Ｋの上部左方に設けられた駆動ローラ１２５ａと、マゼンタ用ユニット１２Ｍの上部右方に設けられた従動ローラ１２５ｂとの間に張設されている。前記駆動ローラ１２５ａは、ローラ心回りに時計方向に向けて回転され、これによって転写ベルト１２５の往きベルト１２５′は、従動ローラ１２５ｂを始点として左方に向かって移動する一方、復りベルト１２５″は、駆動ローラ１２５ａを始点として右方に向かって移動し、これによって転写ベルト１２５が駆動ローラ１２５ａおよび従動ローラ１２５ｂ間を時計方向に向けて周回するようになっている。

前記復りベルト１２５″の下部には、マゼンタ用ユニット１２Ｍの若干左方位置に当該復りベルト１２５″を上方に持ち上げることにより転写ベルト１２５にテンションを付与するテンションローラ１２５ｃが設けられ、このテンションローラ１２５ｃの存在で転写ベルト１２５の緊張状態が維持されるようになっている。

また、各感光体ドラム１２１の上部には、往きベルト１２５′を介して転写ローラ１２６が対向配置されている。そして、転写ベルト１２５は、往きベルト１２５′が転写ローラ１２６により当該感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラ１２５ａおよび従動ローラ１２５ｂ間を時計方向に向けて周回するようになってなる。

従って、転写ベルト１２５が周回することによりその表面に対しマゼンタ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１によるマゼンタのトナー像の転写が行なわれ、ついで転写ベルト１２５の同一位置にシアン用ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２１によるシアンのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、ついで転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用ユニット１２Ｙの感光体ドラム１２１によるイエローのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、最後のブラック用ユニット１２Ｋの感光体ドラム１２１によるブラックのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、これによって転写ベルト１２５の表面にカラーのトナー像が形成される。この転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像が用紙貯留部１４から搬送されてきた用紙Ｐに転写されることになる。

そして、各感光体ドラム１２１の左方位置には当該感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去して清浄化するドラムクリーニング装置１２７が設けられている。ドラムクリーニング装置１２７によって清浄化処理された感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために帯電装置１２３へ向かうことになる。

また、前記従動ローラ１２５ｂの右側には、転写ベルト１２５の表面に付着した残留トナーを除去して清浄化処理するベルトクリーニング装置１２８が設けられている。ベルトクリーニング装置１２８によって清浄化処理された転写ベルト１２５は、往きベルト１２５′となって各感光体ドラム１２１へ向うことになる。

そして、ドラムクリーニング装置１２７およびベルトクリーニング装置１２８で感光体ドラム１２１の周面および転写ベルト１２５の表面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収されるようになっている。

画像形成部１２の図１における左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路１１１が形成されている。この用紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられ、用紙貯留部１４からの用紙がこの搬送ローラ対１１２の駆動で駆動ローラ１２５ａに掛け回されている転写ベルト１２５へ向けて搬送されるようになっている。

かかる用紙搬送路１１１には、駆動ローラ１２５ａと対向した位置に転写ベルト１２５の表面と当接した第２転写ローラ１１３が設けられ、用紙搬送路１１１を搬送されつつある用紙Ｐが転写ベルト１２５と第２転写ローラ１１３とに押圧挟持されることによって転写ベルト１２５上のカラーのトナー像が当該用紙Ｐに転写されるようになっている。

前記定着部１３は、画像形成部１２で転写された用紙上のトナー像に対し定着処理を施すものであり、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラ１３１、この加熱ローラ１３１と対向配置された定着ローラ１３２、この定着ローラ１３２および前記加熱ローラ１３１間に張設された定着ベルト１３３と、この定着ベルト１３３を介して前記定着ローラ１３２と対向配置された加圧ローラ１３４とを備えて構成されている。

そして、前記転写ベルト１２５と第２転写ローラ１１３との間を通過することによって表面にカラーのトナー画像が転写された用紙Ｐは、加熱ローラ１３１および定着ローラ１３２間を周回している加熱状態の定着ベルト１３３と加圧ローラ１３４との間のニップ部を通過することにより、当該用紙Ｐに対し定着ベルト１３３の熱が伝達され、これによる溶融トナーの用紙Ｐへの固着によって定着処理が施されるようになっている。

定着処理の完了したカラー画像付の用紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って装置本体１１の頂部に設けられた排紙トレイ１１５へ向けて排出されることになる。

前記用紙貯留部１４は、装置本体１１における露光装置１２４の下方位置に前方（図１の紙面の表側）に向けて挿脱自在に装着された用紙トレイ１４１を有している。用紙トレイ１４１には複数枚の用紙Ｐが積層された用紙束Ｐ１が貯留されるようになっている。そして、用紙トレイ１４１に貯留された用紙束Ｐ１からピックアップローラ１４２の駆動で用紙Ｐが１枚ずつ繰り出され、用紙搬送路１１１を通って画像形成部１２の第２転写ローラ１１３と転写ベルト１２５との間のニップ部へ向けて送り出されるようになっている。

また、本実施形態においては、装置本体１１の右側面に支持軸１４３ａ回りに正逆回動することによって装置本体１１に対し挿脱可能に装着された手差しトレイ１４３が設けられている。この手差しトレイ１４３は、用紙トレイ１４１に貯留されている用紙Ｐとサイズが異なる用紙Ｐを給紙するときや、用紙Ｐを１枚だけ給紙するときなどに手差しで給紙するべく利用されるものである。

また、本実施形態においては、定着部１３の左側に、一旦排紙搬送路１１４を通って排紙されてしまう直前の用紙Ｐを第２転写ローラ１１３および転写ベルト１２５と間のニップ部へ逆送して当該用紙Ｐの裏面側に転写処理を施すための逆送路１１６が設けられている。この逆送路１１６を利用することにより、用紙Ｐの両面に画像を転写させる、いわゆる両面印刷を実行することができる。

図２は、本発明に係る冷却機構２０を説明するための画像形成ユニット１５の一実施形態を示す実機ベースの斜視図である。また、図３は、図２に示す実機ベースの画像形成ユニット１５を模式化した斜視図である。なお、図２および図３におけるＸ−Ｘ方向を左右方向、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。

本実施形態においては、画像形成部１２を構成する各色毎のユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋや転写ベルト１２５等の画像形成用の各部材をさらにまとめてユニット化した画像形成ユニット１５が設けられている。この画像形成ユニット１５は、平面視における四隅部や、その他の適所に配設された上下方向に延びる複数本の支柱と、隣設された支柱間に架設された根太材や梁材とからなる直方体状を呈した骨格フレーム１５１を有している。かかる骨格フレーム１５１内には、各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋの感光体ドラム１２１、現像装置１２２、帯電装置１２３、露光装置１２４、転写ローラ１２６およびドラムクリーニング装置１２７が装着される。また、骨格フレーム１５１における各感光体ドラム１２１の上方位置には転写ベルト１２５が配設され、さらに転写ベルト１２５の右端部に対向するようにベルトクリーニング装置１２８が設けられている。そして、このような骨格フレーム１５１の各支柱や梁材の適所に冷却機構２０が装着されている。

以下、図２および図３を基に、必要に応じて図１を参照しながら冷却機構２０について説明する。冷却機構２０は、転写ベルト１２５に冷却処理を施すためのものである。転写ベルト１２５に対して冷却処理が施されるのは、感光体ドラム１２１からの伝熱や、定着部１３からの輻射熱によって転写ベルト１２５が所定の温度以上に過加熱されるのを防止するためである。

すなわち、感光体ドラム１２１の温度が上昇すると、熱の影響で周面に適正な静電潜像やトナー像が形成され難くなるため、これを防止するべく当該感光体ドラム１２１の周面が当接される転写ベルト１２５を介して感光体ドラム１２１を冷却処理するのが転写ベルト１２５を冷却処理する第１の目的である。

また、転写ベルト１２５が過加熱されると、転写ベルト１２５の表面に形成されたトナー画像を構成するトナーが溶融して転写ベルト１２５の表面に固着してしまったり、熱による転写ベルト１２５や駆動ローラ１２５ａ、従動ローラ１２５ｂ等の膨張により転写ベルト１２５における画像形成位置が正規の位置からずれてしまったりするという不具合が生じることがあるが、かかる不具合を生じさせなくするためにも転写ベルト１２５に冷却処理が施される。

このような目的で設けられる冷却機構２０は、外気を装置本体１１内に取り入れる第１押込みファン装置（冷却ファン）２１と、装置本体１１内に取り入れられた外気で転写ベルト１２５に冷却処理を施す第２押込みファン装置（冷却ファン）２２と、装置本体１１内の気流を排気する排気ファン装置２３と、定着部１３からの熱を遮断する断熱ダクト部材２４とを備えて構成されている。

前記第１押込みファン装置２１は、図３に示すように、骨格フレーム１５１の右面側におけるベルトクリーニング装置１２８と対向する位置に設けられている。また、前記第２押込みファン装置２２は、骨格フレーム１５１の天板１５２（図３に二点鎖線で表示、なお図２では天板１５２が外された状態を示しているため天板１５２は図示されていない）の下面側におけるベルトクリーニング装置１２８の前後方向中央部の直上位置に設けられている。また、前記排気ファン装置２３は、骨格フレーム１５１の天板１５２の左上方位置において、定着部１３より若干右寄りの位置における装置本体１１の背面板１１７に装着されている。さらに、前記断熱ダクト部材２４は、前記駆動ローラ１２５ａと定着部１３のハウジングの右端部との間の空間に介設されている。

前記第１押込みファン装置２１は、横置きで左右方向に向けて据え付けられたケーシング２１１と、このケーシング２１１内に装着された図略の駆動モータの駆動で駆動回転する左右方向に延びた駆動軸２１２回りに一体回転する複数枚のファン２１３とを備えて構成されている。ケーシング２１１の右面には、外気を取り入れるための吸気口２１４が設けられているとともに、同左面には排気口２１５が設けられている。

一方、装置本体１１の右面板１１８（図３）には、第１押込みファン装置２１と対向した位置に外気取り入れ用のルーバー１１８ａが設けられている。従って、第１押込みファン装置２１の駆動モータの駆動でファン２１３が駆動軸２１２回りに駆動回転されることにより、外気がルーバー１１８ａを介して装置本体１１内に導入され、第１押込みファン装置２１の吸気口２１４および排気口２１５介して画像形成ユニット１５内に導入されるようになっている。

前記第２押込みファン装置２２は、縦置きで据え付けられたケーシング２２１と、このケーシング２２１に内装された図略の駆動モータの駆動で駆動回転する上下方向に延びた駆動軸２２２回りに一体回転する複数枚のファン２２３とを備えて構成されている。ケーシング２２１の上面には、第１押込みファン装置２１の駆動により画像形成ユニット１５内に送り込まれた転写ベルト１２５冷却用の外気を取り入れるための吸気口２２４が設けられているとともに、同左面には冷却用の外気を転写ベルト１２５の復りベルト１２５″表面に向けて吹き付けるための排気口２２５が設けられている。

従って、転写ベルト１２５が周回した状態で第２押込みファン装置２２が駆動されると、転写ベルト１２５の復りベルト１２５″が、図２および図３に実線矢印で示すように、左方から右方に向けて移動するのに対し、第２押込みファン装置２２の排気口２２５からは、図２および図３に白抜き矢印で示すように、復りベルト１２５″に対し右方から左方に向けてその略全長に亘り向流で冷却用の気流が吹き付けられることになり、かかる復りベルト１２５″の略全面が向流の冷却用の気流と熱交換されることにより、転写ベルト１２５は効果的に冷却されるようになっている。

なお、第１押込みファン装置２１の駆動でルーバー１１８ａを介して吸引された外気の内、第２押込みファン装置２２へ向かわなかった残部の気流は、各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋに形成された所定の隙間を右から左に貫流し、各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋの冷却処理に供されたのち排気ファン装置２３を介して外部に排気されるようになっている。

また、天板１５２の左方位置には、前後方向に延びた複数条の長孔１５３が設けられ、第２押込みファン装置２２から吐出された気流の一部は、これらの長孔１５３を通って画像形成ユニット１５の外部に導出され、定着部１３の右側壁に当たって定着部１３の冷却処理に供されたのち排気ファン装置２３へ向かわせられるようになっている。

前記排気ファン装置２３は、転写ベルト１２５の冷却処理に供された冷却処理済みの外気を装置本体１１外に排気するためのものである。かかる排気ファン装置２３は、横置きで前後方向に向けて据え付けられたケーシング２３１と、このケーシング２３１内に装着された図略の駆動モータの駆動で軸心回りに駆動回転する前後方向に延びた駆動軸２３２回りに一体回転する複数枚のファン２３３とを備えて構成されている。ケーシング２３１の前面には、冷却処理済みの気流を取り入れるための吸気口２３４が設けられているとともに、同後面には排気口２３５が設けられている。

従って、排気ファン装置２３を駆動させることにより、画像形成ユニット１５内で転写ベルト１２５の冷却処理に供された気流は、ファン２３３の駆動軸２３２回りの駆動回転に誘導されて吸気口２３４を通ってケーシング２３１内に導入され、排気口２３５を介して外部に排気されることになる。

前記断熱ダクト部材２４は、その内部にエアーカーテンを形成し、これによって定着部１３の熱が転写ベルト１２５へ伝達されることを防止するためのものである。かかる断熱ダクト部材２４は、前後方向に長尺の角筒体２４１によって構成されている。角筒体２４１の前面板２４２には、前後方向に向けて並設された複数の通気孔２４２ａが穿設され、第２押込みファン装置２２から吹き出された冷却用の気流の一部がこれらの通気孔２４２ａから角筒体２４１内に導入されるようになっている。

断熱ダクト部材２４の角筒体２４１における前端部は、仕切板２４３によって閉止されている一方、同後端部は、開放されたままで排気口２４４になっている。従って、通気孔２４２ａを通って角筒体２４１内に導入された気流は、断熱用のエアーカーテンを形成した後に排気口２４４を通って排気ファン装置２３へ向かうことになる。

かかる断熱ダクト部材２４を定着部１３と復りベルト１２５″の上流側（左側）との間に介設することにより、定着部１３から発せられた熱は、断熱ダクト部材２４内を流通するエアーカーテンによって遮断されて転写ベルト１２５へ向かうことが有効に抑止されるため、装置本体１１内では最も発熱量の大きな熱源である定着部１３からの転写ベルト１２５への熱移動を有効に阻止することが可能になり、転写ベルト１２５が過加熱されることが有効に防止される。

以上詳述したように、本発明に係るプリンタ１０は、複数並設された各色用の複数の感光体ドラム１２１の各周面に往きベルト１２５′の表面が当接するように配設され、かつ、駆動ローラ１２５ａおよび従動ローラ１２５ｂ間で周回する転写ベルト１２５を有してなるものであるため、周回しながら往きベルト１２５′が各色用の感光体ドラム１２１の周面と順次当接されることにより転写ベルト１２５の表面に各色のトナーが塗り重ねられた状態のカラー画像が形成され、このカラー画像は、第２転写ローラ１１３の位置で当該第２転写ローラ１１３の作用により用紙Ｐに転写される、いわゆるカラー印刷処理が実行される。

そして、前記第２転写ローラ１１３を復りベルト１２５″の上流端への折り返し位置に設けるとともに、転写ベルト１２５に対して冷却処理を施す冷却機構２０が設けられ、この冷却機構２０は、転写ベルト１２５の復りベルト１２５″の表面に沿って吸引した外気を流通させ得るように配置位置が設定されているため、復りベルト１２５″は、その略全長に亘って冷却機構２０により吹き付けられた外気との接触で冷却され、これによって、従来のように復りベルト１２５″の半分にしか外気が供給されない場合に比較し、転写ベルト１２５を略２倍の効率で冷却処理することができる。

このように、効果的に冷却された転写ベルト１２５が感光体ドラム１２１の周面に当接することにより、当該感光体ドラム１２１を適正に冷却することができるため、感光体ドラム１２１が冷却されないことにより画像形成処理に悪影響を与えるような不都合の発生を有効に防止することができるとともに、転写ベルト１２５への残留トナーの溶融固着を有効に防止することができる。

そして、転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１の上側に配設されているため、装置本体１１内の上部に当該転写ベルト１２５における復りベルト１２５″の全面を開放させる空間を余裕をもって確保することが可能になり、これによって転写ベルト１２５の復りベルト１２５″をその全面に亘って外気を容易に吹付け得る状態にすることができ、転写ベルト１２５に対し効率的な冷却処理を施す上で好都合である。また、排気ファン装置２３の駆動で冷却処理後の気流が強制的に外部に排気されるため、冷却用の気流が装置本体１１内にこもることなく常に新たな冷却用の外気が転写ベルト１２５に供給され、これによって転写ベルト１２５を効果的に冷却することができる。

また、冷却機構２０は、復りベルト１２５″の下流端側に設けられた外気を吸引して復りベルト１２５″に吹き付ける第１および第２押込みファン装置２１，２２と、復りベルト１２５″の上流端側に設けられた排気ファン装置２３とを備えて構成されているため、第１および第２押込みファン装置２１，２２は、周回している転写ベルト１２５の復りベルト１２５″に対し向流で外気を吹き付けることになり、転写ベルト１２５に対する冷却効果を大きくすることができる。

さらに、復りベルト１２５″の上流側の上方位置に設けられた、転写処理済みの用紙Ｐに対し加熱による定着処理を施す定着部１３と復りベルト１２５″上流側との間に、第２押込みファン装置２２から吐出された気流を受け入れて内部にエアーカーテンを形成させる断熱ダクト部材２４が介設されているため、断熱ダクト部材２４内に供給される新たな気流によって常に更新されるエアーカーテンにより定着部１３が発する熱が常に取り去られ、これによって装置本体１１内では最大の発熱源である定着部１３からの熱によって転写ベルト１２５が加熱されることを有効に防止することができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。

（１）上記の実施形態においては、冷却機構２０が適用される画像形成装置としてプリンタ１０を例に挙げて説明したが、本発明は、画像形成装置がプリンタ１０であることに限定されるものではなく、複写機やファクシミリ装置であってもよい。

（２）上記の実施形態においては、画像形成装置（本実施形態ではプリンタ１０）としてイエロー用ユニット１２Ｙ、マゼンタ用ユニット１２Ｍ、シアン用ユニット１２Ｃおよびブラック用ユニット１２Ｋが採用されたカラー印刷用のものを例として挙げて説明しているが、本発明は、画像形成装置がカラー印刷用のものであることに限定されるものではなく、ブラック用ユニット１２Ｋのみが採用された、いわゆるモノクロ印刷用のものであってもよい。

また、カラー印刷用の画像形成装置であっても、ブラック用ユニット１２Ｋの設置を省略し、イエロー用ユニット１２Ｙ、マゼンタ用ユニット１２Ｍおよびシアン用ユニット１２Ｃのみによって画像形成部１２を構成するようにしてもよい。この場合、イエロー、マゼンタおよびシアンのトナーが塗り重ねられることによって画像はブラックになる。

（３）上記の実施形態においては、装置本体１１内のレイアウト的な制約から冷却ファンとして第１および第２押込みファン装置２１，２２が採用されているが、本発明は、冷却ファンとして第１および第２押込みファン装置２１，２２の双方を採用することに限定されるものではなく、状況に応じて第１および第２押込みファン装置２１，２２の内のいずれか一方を省略してもよい。また、これとは逆に第１および第２押込みファン装置２１，２２に加えて３台以上の押込みファン装置を設けてもよい。

（４）上記の実施形態においては、転写ベルト１２５の復りベルト１２５″に対し冷却用の外気をベルトクリーニング装置１２８側に設けられた第２押込みファン装置２２によって供給するようにしているが、本発明は、復りベルト１２５″に対し冷却用の外気をベルトクリーニング装置１２８側から供給することに限定されるものではなく、状況に応じて復りベルト１２５″の中央部へ向けて外気を吹き付けるようにしたり、復りベルト１２５″の上流側に吹き付けるようにしたりしてもよい。

（５）上記の実施形態においては、画像形成ユニット１５の天板１５２の左側部に複数状の長孔１５３が設けられ、第２押込みファン装置２２から吐出された気流の一部がこの長孔１５３から導出されて定着部１３に向かわせられ、これによって定着部１３の冷却処理に供されるようになされているが、定着部１３を冷却処理するために専用のファンが設けられているような場合には、画像形成ユニット１５の天板１５２に特に長孔１５３を設けて定着部１３に冷却用の気流を供給するようなことをしなくてもよい。

本発明に係るプリンタ１０の一実施形態を示す正面断面視の説明図である。 本発明に係る冷却機構を説明するための画像形成ユニットの一実施形態を示す実機ベースの斜視図である。 図２に示す実機ベースの画像形成ユニットを模式化した斜視図である。 転写ベルトに対する従来の冷却構造が採用された画像形成装置を例示する正面断面視の説明図である。

１０ プリンタ（画像形成装置）
１１ 装置本体 １１１ 用紙搬送路
１１２ 搬送ローラ対 １１３ 第２転写ローラ
１１４ 排紙搬送路 １１５ 排紙トレイ
１１６ 逆送路 １１７ 背面板
１１８ 右面板 １１８ａルーバー
１２ 画像形成部 １２Ｍ マゼンタ用ユニット
１２Ｃ シアン用ユニット １２Ｙ イエロー用ユニット
１２Ｋ ブラック用ユニット １２１ 感光体ドラム
１２２ 現像装置 １２３ 帯電装置
１２４ 露光装置 １２５ 転写ベルト（中間転写体）
１２５′ 往きベルト １２５″ 復りベルト
１２５ａ 駆動ローラ １２５ｂ 従動ローラ
１２５ｃ テンションローラ １２６ 転写ローラ
１２７ ドラムクリーニング装置
１２８ ベルトクリーニング装置
１３ 定着部 １３１ 加熱ローラ
１３２ 定着ローラ １３３ 定着ベルト
１３４ 加圧ローラ １４ 用紙貯留部
１４１ 用紙トレイ １４２ ピックアップローラ
１４３ 手差しトレイ １４３ａ 支持軸
１５ 画像形成ユニット １５１ 骨格フレーム
１５２ 天板 １５３ 長孔
２０ 冷却機構 ２１ 第１押込みファン装置（冷却ファン）
２１１ ケーシング ２１２ 駆動軸
２１３ ファン ２１４ 吸気口
２１５ 排気口 ２２ 第２押込みファン装置（冷却ファン）
２２１ ケーシング ２２２ 駆動軸
２２３ ファン ２２４ 吸気口
２２５ 排気口 ２３ 排気ファン装置
２３１ ケーシング ２３２ 駆動軸
２３３ ファン ２３４ 吸気口
２３５ 排気口 ２４ 断熱ダクト部材
２４１ 角筒体 ２４２ 前面板
２４２ａ 通気孔 ２４３ 仕切板
２４４ 排気口 Ｐ 用紙
Ｐ１ 用紙束

Claims (4)

1. 複数並設された各色用の感光体ドラムの各周面に表面が当接することにより各感光体ドラムの周面に形成されたトナー像が転写されるように構成され、かつ、所定数のローラに掛け回された状態で周回する中間転写体としての転写ベルトを有してなる画像形成装置において、
   前記転写ベルトは、往きベルト側が前記感光体ドラムの各周面と当接するとともに、復りベルト上流端への折り返し位置には、前記転写ベルト表面のカラー画像を用紙に転写させる転写ローラが設けられ、
   外気を取り入れて、前記復りベルトの表面に沿って流通させることにより当該転写ベルトに冷却処理を施す冷却機構を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写ベルトは、前記感光体ドラムの上側に配設されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記冷却機構は、前記復りベルトの下流端側に設けられ、前記外気を取り入れて前記復りベルトに吹き付ける吸気ファンと、前記復りベルトの上流端側に設けられた排気ファンとを備えて構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記復りベルトの上流側の上方位置には、転写処理済みの用紙に対し加熱による定着処理を施す定着部が設けられ、前記定着部と前記復りベルト上流側との間に、前記吸気ファンから吐出された気流を受け入れて内部に流通させることにより前記定着部からの熱を断熱するエアーカーテン形成用の断熱ダクト部材が介設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。

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