JP5934153B2

JP5934153B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5934153B2
Application number: JP2013158099A
Authority: JP
Inventors: 幸佑内田; 山下　和也; 和也山下
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2033-07-30
Also published as: JP2015028563A; US9201395B2; US20150037061A1

Description

本発明は、中間転写ベルトを有する画像形成装置に関する。

近年、フルカラーのプリンターや複写機等の画像形成装置は、カラー画像を形成する速度が高速化しており、４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）のそれぞれに対応した感光体ドラムを備えた所謂タンデム型の画像形成装置が一般的になっている。

この種の画像形成装置は、複数のローラーに巻き掛けられた中間転写ベルトを有している。中間転写ベルトには、各感光体ドラムに形成されたトナー像が転写される。

各感光体ドラムは、帯電器による電圧の印加や、光走査装置によるレーザー光の照射等によって加熱される。中間転写ベルトは、感光体ドラムに接触しているため、感光体ドラムの熱によって加熱される。また、中間転写ベルトは、定着部の輻射熱によって加熱される場合もある。

中間転写ベルトが加熱されると、中間転写ベルトに転写されているトナーが溶融して中間転写ベルトに固着してしまう。さらに、中間転写ベルトを介して感光体ドラムを冷却し難くなってしまう。

これに対し、特許文献１には、中間転写ベルトを冷却する冷却機構が開示されている。上記冷却機構は、外気を装置本体の内部に取り入れる第１冷却ファンと、第１冷却ファンによって装置本体の内部に取り入れられた外気を中間転写ベルトの上面側へ送る第２冷却ファンと、冷却に用いられた空気を装置本体の外部へ排気するための排気ファンとを有している。

第１冷却ファン及び第２冷却ファンは中間転写ベルトの一方側に配置されている。一方、中間転写ベルトの他方側には定着部が配置されている。そして、排気ファンは定着部の側方に配置されている。

さらに、特許文献１には、定着部によって中間転写ベルトが加熱されることを抑制するために、第２冷却ファンにより供給された気流を導入してエアカーテンを形成するダクト部材を定着部の近傍に配置することが開示されている。

特開２００７−２４０７０３号公報

しかし、上記特許文献１の画像形成装置では、中間転写ベルトを冷却するための２つの冷却ファンと、定着部の近傍で排気を行う排気ファンとの合計３つのファンが必要となっているため、装置コストが嵩んでしまう問題がある。

さらに、ダクト部材によって形成されるエアカーテンにより、定着部自体が冷却される結果、トナー像の定着不良が生じる虞がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置コストを抑えつつ中間転写ベルトを適切に冷却すると共に、定着部の冷却を抑制することにある。

本発明に係る画像形成装置は、複数の感光体ドラムと、複数のローラーに巻き掛けられると共に、上記複数の感光体ドラムの外周面に当接することによって上記複数の感光体ドラムの外周面からトナー像が転写されるように構成された中間転写ベルトと、上記中間転写ベルトのトナー像を用紙に転写させる転写部と、上記中間転写ベルトの直上に区画されて該中間転写ベルトを冷却するための冷却室と、上記冷却室の一方側に配置され、上記転写部により用紙に転写されたトナー像を加熱して当該用紙に定着させる定着部とを備え、上記冷却室の他方側には、上記冷却室に外気を導入して上記中間転写ベルトを冷却する冷却ファンと、上記冷却室を排気するための排気口とが設けられ、上記冷却ファンと上記排気口とは、冷却室を形成する画像形成装置外壁面のうち同一壁面の同じ高さ位置において、上記中間転写ベルトの回転方向に直交する方向である幅方向の一側部分と他側部分とに離間して配置されている。

この構成によると、中間転写ベルトは、熱源である感光体ドラムに当接することによって加熱されると共に、熱源である定着部の熱を受けて加熱される。一方、中間転写ベルトの直上には冷却室が区画されており、この冷却室には外気が冷却ファンによって導入される。中間転写ベルトは、冷却室に導入された外気によって冷却される。その結果、中間転写ベルトに当接している感光体ドラムも冷却されることとなる。

ここで、冷却室の一方側には定着部が配置される一方、冷却室の他方側には冷却ファン及び排気口が配置されている。冷却室の他方側から冷却ファンによって導入された外気は、冷却室の一方側へ向かって流れた後に、冷却室の他方側へ折り返して流れる。そうして、中間転写ベルトを冷却した外気は、冷却室の他方側において、排気口から自然排気される。

このように、排気ファンが不要であるので装置コストを抑えつつ中間転写ベルトを適切に冷却することができる。しかも、排気口を定着部に対向する側に配置したので、外気による定着部の冷却が抑制される。

上記冷却ファンによる上記冷却室への外気導入方向に上記冷却室を見たときに、反時計回り方向に回転する軸流ファンからなる上記冷却ファンが上記冷却室の右側部分に配置される一方、上記排気口が上記冷却室の左側部分に配置されていることが好ましい。

この構成によると、冷却室を外気導入方向に見たときに、外気は、軸流ファンからなる冷却ファンによって冷却室の右側部分に導入される。ここで、反時計回り方向に回転する軸流ファンによって冷却室に導入される外気は、実際には、その外気導入方向から見て、軸流方向前方だけでなく、左斜め前方にも流れる。したがって、冷却室の右側部分に配置した冷却ファンによって、冷却室全体に外気を効率よく流すと共に、冷却室の左側部分に配置した排気口からスムーズに排気を行うことが可能になる。

上記定着部と上記冷却室との間には遮蔽部が設けられ、上記冷却ファンによって上記冷却室内に導入されて上記冷却室の他方側から一方側へ向かって流れる外気は、上記遮断部により遮断されていることが好ましい。

本発明によれば、装置コストを抑えつつ中間転写ベルトを適切に冷却すると共に、定着部の冷却を抑制することができる。

図１は、画像形成装置の概略構造を示す断面図である。図２は、図１におけるII−II線断面を模式的に示す断面図である。図３は、冷却ファン及び排気口が設けられた本体フレームを示す斜視図である。図４は、本体フレームを覆うカバーを示す斜視図である。図５は、画像形成装置における冷却ファンの近傍を拡大して示す断面図である。図６は、その他の実施形態における画像形成装置の構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

図１は、画像形成装置１の概略構造を示す断面図である。画像形成装置１は、例えばタンデム方式のカラープリンターであって、図１に示すように、中間転写ベルト７と、一次転写部８及び二次転写部９と、定着部１１と、光走査装置１５と、複数の画像形成部１６とを備えている。

画像形成装置１の本体２の内部下方には、給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３は、その内部に印刷前の用紙等のシート（図示省略）を積載して収容している。給紙カセット３の側方には、第１用紙搬送部２１が設けられている。第１用紙搬送部２１は、給紙カセット３から送り出された用紙を受け取り、その用紙を上方の二次転写部９へ搬送する。

給紙カセット３の第１用紙搬送部２１と反対側の側方には、手差し給紙部５が設けられている。手差し給紙部５と第１用紙搬送部２１との間には、第２用紙搬送部２２が設けられている。第２用紙搬送部２２は、手差し給紙部５から送り出された用紙等を受け取って第１用紙搬送部２１へ搬送する。

光走査装置１５は、第２用紙搬送部２２の上方に配置され、画像形成装置１が受信した画像データに基づいてレーザー光を画像形成部１６へ照射する。画像形成部１６は、光走査装置１５の上方に例えば４つ設けられている。各画像形成部１６の上方には、無端状の中間転写ベルト７が設けられている。中間転写ベルト７は、複数のローラーに巻き掛けられており、図示しない駆動装置によって回転駆動される。

中間転写ベルト７は、複数の感光体ドラム２５の外周面に当接することによってその複数の感光体ドラム２５の外周面からトナー像が転写されるように構成されている。

４つの画像形成部１６は、図１に示すように、中間転写ベルト７に沿って一列に配置されており、イエロー、マゼンタ、シアン、又はブラックのトナー像をそれぞれ形成する。各画像形成部１６は、像担持体である感光体ドラム２５と、感光体ドラム２５の周囲に配置された帯電器３１、現像部３３及びクリーニング部３２とをそれぞれ有している。

帯電器３１は感光体ドラム２５の表面を帯電させる。帯電器３１により帯電された感光体ドラム２５には、光走査装置１５から照射されたレーザー光によって静電潜像が形成される。現像部３３は、静電潜像を現像することによって感光体ドラム２５の表面にトナー像を形成する。

一次転写部８は、各画像形成部１６の上方にそれぞれ配置されている。一次転写部８は、画像形成部１６により感光体ドラム２５に形成されたトナー像を中間転写ベルト７の表面に一次転写する転写ローラーを有している。

そして、中間転写ベルト７が回転駆動されると共に、所定のタイミングで各感光体ドラム２５のトナー像が中間転写ベルト７に転写されることによって、中間転写ベルト７の表面には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー像が互いに重ね合わされたカラートナー像が形成される。また、トナー像が中間転写ベルト７に転写された感光体ドラム２５の表面は、クリーニング部３２によって清掃される。

二次転写部９は、図１に示すように、中間転写ベルト７の側方に配置された転写ローラー１７を有している。そして、二次転写部９は、第１用紙搬送部２１から送られてきた用紙にトナーと逆極性の転写バイアス電圧を印加することによって、トナー像を中間転写ベルト７から用紙へ転写するようになっている。

中間転写ベルト７の二次転写部９と反対側の側方には、中間転写ベルト７の表面を清掃するためのベルトクリーニング部３４が設けられている。

定着部１１は、二次転写部９の上方に設けられている。二次転写部９と定着部１１との間には、トナー像が二次転写された用紙を定着部１１へ搬送する第３用紙搬送部２３が形成されている。定着部１１は、加圧ローラー１８と、定着ローラー１９と、加熱ローラー２０とを備えている。そして、定着部１１は、第３用紙搬送部２３から搬送された用紙を加熱及び加圧することによって、その用紙にトナー像を定着させるようになっている。

定着部１１の上方には、分岐部２７が設けられている。定着部１１から排出された用紙は、両面印刷を行わない場合、分岐部２７から画像形成装置１の上部に形成された用紙排出部２８に排出される。両面印刷を行う場合には、分岐部２７から第４用紙搬送部２４を介して用紙を再び二次転写部９へ搬送する。

図２は、図１におけるII−II線断面を模式的に示している。図３は、冷却ファン４３及び排気口４４が設けられた本体フレーム３７ａを示している。図４は、本体フレーム３７ａを覆う側面カバー４５を示している。

図１及び図２に示すように、画像形成装置１は、中間転写ベルト７の直上に区画されて中間転写ベルト７を冷却するための冷却室３５が形成されている。冷却室３５は、下方が中間転写ベルト７によって区画される一方、上方が仕切り板３６によって区画されている。冷却室３５の側方の周囲は、画像形成装置１の本体フレーム３７ａ，３７ｂ，３７ｃ及び遮蔽部３８によって区画されている。

すなわち、冷却室３５の図２で右側である一方側には、第３用紙搬送部２３、第４用紙搬送部２４及び定着部１１が配置されている。そして、冷却室３５側からの空気の流れを遮蔽する遮蔽部３８が、冷却室３５と、第３用紙搬送部２３、第４用紙搬送部２４及び定着部１１との間に設けられている。

一方、冷却室３５の第３用紙搬送部２３、第４用紙搬送部２４及び定着部１１と反対側（つまり、図２で左側）である他方側には、本体フレーム３７ａが配置されている。この本体フレーム３７ａは、図４に示すように、側面カバー４５によって覆われている。

また、冷却室３５の図２で下側の側方には、現像部３３にトナーを供給するトナー供給路（図示省略）等を有するインナーユニット４０が配置されている。冷却室３５とインナーユニット４０との間には、本体フレーム３７ｂが配置されている。一方、冷却室３５の図２で上側の側方には、種々のローラー等を駆動する駆動ユニット４１が回路基板（図示省略）等と共に配置されている。冷却室３５と駆動ユニット４１との間には、本体フレーム３７ｃが配置されている。

さらに、図２及び図３に示すように、冷却室３５の定着部１１と反対側には、冷却室３５に外気を導入して中間転写ベルト７を冷却する冷却ファン４３と、冷却室３５を排気するための排気口４４とが設けられている。

冷却ファン４３は、図３に示すように、冷却ファン４３による冷却室３５への外気導入方向Ａに冷却室３５を見たときに反時計回り方向に回転する軸流ファンによって構成されている。ここで、外気導入方向Ａは、冷却ファン４３である軸流ファンの軸流方向を意味している。そして、外気導入方向Ａに冷却室３５を見たときに、冷却ファン４３が冷却室３５の右側部分に配置される一方、排気口４４が冷却室３５の左側部分に配置されている。

排気口４４は、本体フレーム３７ａに貫通形成されている。また、冷却ファン４３は、本体フレーム３７ａに貫通形成された開口部に装着されている。排気口４４及び冷却ファン４３は、図４に示すように、複数のスリットが形成されたカバー部材４６によって覆われている。カバー部材４６は、側面カバー４５に取り付けられている。

図５は、画像形成装置における冷却ファン４３の近傍を拡大して示している。図５に示すように、中間転写ベルト７の側方には、冷却ファン４３から吹き出された外気を冷却室３５へ導くためのダクト４８が設けられている。

冷却ファン４３の近傍には、ベルトクリーニング部３４が配置されている。冷却ファン４３は、ベルトクリーニング部３４に対向するように配置されている。ダクト４８は、冷却ファン４３により導入される外気をベルトクリーニング部３４の上側の冷却室３５へ導くように形成されている。

したがって、本実施形態によると、中間転写ベルト７は、熱源である感光体ドラム２５に当接することによって加熱されると共に、熱源である定着部１１の熱を受けて加熱される。一方、中間転写ベルト７の直上には冷却室３５が区画されており、この冷却室３５には外気が冷却ファン４３によって導入される。そうして、中間転写ベルト７を、冷却室３５に導入された外気によって適切に冷却することができる。その結果、中間転写ベルト７に当接している感光体ドラム２５を冷却することができる。

ここで、冷却室３５の一方側には定着部１１が配置される一方、冷却室３５の他方側には冷却ファン４３及び排気口４４が配置されている。冷却室３５の他方側から冷却ファン４３によって導入された外気は、冷却室３５の一方側へ向かって流れた後に、遮蔽部３８により遮蔽されて冷却室３５の他方側へ折り返して流れる。そうして、中間転写ベルト７を冷却した外気を、冷却室３５の他方側において、排気口４４から自然排気することができる。

このように、本実施形態では排気ファンが不要であるので装置コストを抑えつつ中間転写ベルト７を適切に冷却することができる。しかも、排気口４４を定着部１１に対向する側に配置して外気が定着部１１を通過しない構成としたので、外気による定着部１１の冷却を抑制することができる。よって、定着部１１におけるトナー像の定着不良を抑制することができる。

さらに、冷却ファン４３による冷却室３５への外気導入方向Ａに冷却室３５を見たときに、反時計回り方向に回転する軸流ファンからなる冷却ファン４３を冷却室３５の右側部分に配置する一方、排気口４４を冷却室３５の左側部分に配置することにより、冷却室３５を外気導入方向Ａに見たときに、外気は、軸流ファンからなる冷却ファン４３によって冷却室３５の右側部分に導入される。ここで、反時計回り方向に回転する軸流ファンによって冷却室３５に導入される外気は、図２に示すように、実際には、その外気導入方向Ａから見て、軸流方向前方だけでなく、左斜め前方にも流れる。

したがって、冷却室３５の右側部分に配置した冷却ファン４３によって、冷却室３５全体に外気を効率よく流すことができると共に、冷却室３５の左側部分に配置した排気口４４からスムーズに排気を行うことができる。

尚、冷却ファン４３及び排気口４４の配置は、上述の構成に限定されるものではない。ここで、図６は、その他の実施形態における画像形成装置の断面構成を示している。

図６に示すように、冷却ファン４３は、冷却室３５への外気導入方向Ａに冷却室３５を見たときに時計回り方向に回転する軸流ファンによって構成してもよい。この場合、外気導入方向Ａに冷却室３５を見たときに、冷却ファン４３が冷却室３５の左側部分に配置される一方、排気口４４が冷却室３５の右側部分に配置されている。

このようによると、冷却室３５を外気導入方向Ａに見たときに、外気は、軸流ファンからなる冷却ファン４３によって冷却室３５の左側部分に導入される。ここで、時計回り方向に回転する軸流ファンによって冷却室３５に導入される外気は、図６に示すように、実際には、その外気導入方向Ａから見て、軸流方向前方だけでなく、右斜め前方にも流れる。

したがって、上述の実施形態と同様に、冷却室３５の左側部分に配置した冷却ファン４３によって、冷却室３５全体に外気を効率よく流すことができると共に、冷却室３５の右側部分に配置した排気口４４からスムーズに排気を行うことができる。

また、上記実施形態では、カラープリンターを画像形成装置の一例として説明したが、これに限らず、例えば複写機、スキャナ装置、又は複合機等、上記光走査装置１５を備えた他の画像形成装置としてもよい。

以上説明したように、本発明は、中間転写ベルトを有する画像形成装置について有用である。

１画像形成装置
７中間転写ベルト
９二次転写部（転写部）
１１定着部
２５感光体ドラム
３５冷却室
４３冷却ファン
４４排気口

Claims

複数の感光体ドラムと、
複数のローラーに巻き掛けられると共に、上記複数の感光体ドラムの外周面に当接することによって上記複数の感光体ドラムの外周面からトナー像が転写されるように構成された中間転写ベルトと、
上記中間転写ベルトのトナー像を用紙に転写させる転写部と、
上記中間転写ベルトの直上に区画されて該中間転写ベルトを冷却するための冷却室と、
上記冷却室の一方側に配置され、上記転写部により用紙に転写されたトナー像を加熱して当該用紙に定着させる定着部とを備え、
上記冷却室の他方側には、上記冷却室に外気を導入して上記中間転写ベルトを冷却する冷却ファンと、上記冷却室を排気するための排気口とが設けられ、
上記冷却ファンと上記排気口とは、上記冷却室を形成する画像形成装置外壁面のうち同一壁面の同じ高さ位置において、上記中間転写ベルトの回転方向に直交する方向である幅方向の一側部分と他側部分とに離間して配置されている、画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置であって、
上記冷却ファンによる上記冷却室への外気導入方向に上記冷却室を見たときに、反時計回り方向に回転する軸流ファンからなる上記冷却ファンが上記冷却室を形成する上記同一壁面の右側部分に配置される一方、上記排気口が上記冷却室を形成する上記同一壁面の左側部分に配置されている、画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置であって、
上記定着部と上記冷却室との間には遮蔽部が設けられ、
上記冷却ファンによって上記冷却室内に導入されて上記冷却室の他方側から一方側へ向かって流れる外気は、上記遮断部により遮断された後、上記冷却室の他方側へ折り返して上記排気口から排出する、画像形成装置。