JPH0869164A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、潜像担持体の摩耗が少なく、長寿命
化を得られ、しかも、潜像担持体長の短い小型の装置で
熱交換を効果的に行うことがで、潜像担持体の温度制御
が容易で高精度の画像形成が実現できる画像形成装置を
提供する。 【構成】ヒートローラ５で加熱された誘電体ベルト１の
温度を、現像器３に達するまでに充分低くしなければな
らないため、ヒートローラ５とイレーサ１２との間にペ
ルチエ冷却器１０を誘電体ベルト１の裏面に接するよう
に設け、また、このペルチエ冷却器１０の排熱を利用し
て、ファン１１により現像器３からヒートローラ５に到
達する間の誘電体ベルト１を裏面から加熱してヒートロ
ーラ５の負担を軽減している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に係り、特
に、潜像担持体上に形成されたトナー像を、熱により直
接または中間転写媒体を介して転写媒体上に転写する、
例えばプリンタやプロッタなどの画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置として、例
えば特開平４−２９８７７７号公報に開示されたものが
ある。図１６は、同従来例の構成を概念的に示したもの
で、イオンヘッド１０２により誘電体ベルト１０１上に
形成された静電潜像は、現像器１０３により現像されて
トナー像となる。そして、このトナー像は、誘電体ベル
ト１０１により運ばれ、ヒートローラ１０４と圧力ロー
ラ１０５により形成されるニップ部により、用紙ヒータ
１０９で予熱された連続紙１０８上に熱により転写同時
定着される。この場合、誘電体ベルト１０１は、転写定
着部ではトナーを溶融させるために温度Ｔｍまで加熱さ
れ、現像部１０３においてはトナーにブロッキングを生
じさせない温度Ｔｇ（＜Ｔｍ）以下に保たれなければな
らない。そこで、ローラＡ１１０、ローラＢ１１１によ
り誘電体ベルト１０１の背面同士を密着させ、両ローラ
１１０、１１１の間で擦り合わせるように接触移動させ
て誘電体ベルト１０１の熱交換を行うことにより、所望
する目的を達しようとしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成したものでは、誘電体ベルト１０１が連続紙１
０８の搬送速度の２倍といった高速の相対速度で擦り合
わされるため、摩耗が激しくベルトの寿命が短くなる欠
点があり、また、誘電体ベルト１０１は、擦り合わせ面
が導電性の必要があるため、低摩擦部材のコーティング
が困難になることがあり、また、可撓性の誘電体ベルト
１０１同志を完全に密着させることが難しいため熱交換
が有効にまた均一に行われないこともあり、さらには、
誘電体ベルト１０１の接触移動部分を長くとる必要があ
るため装置が大型化するとともに、誘電体ベルト１０１
の温度制御ができないためベルト温度が不安定になると
いう問題点があった。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、潜像担持体の摩耗が少なく、長寿命化を得られ、し
かも、潜像担持体長の短い小型の装置で熱交換を効果的
に行うことができるとともに、潜像担持体の温度制御が
容易で高精度の画像形成が実現できる画像形成装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、潜像を形成す
る潜像担持体と、この潜像担持体上に形成された潜像を
現像する現像手段と、この現像手段での現像により前記
潜像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体上に熱転
写する熱転写手段と、前記熱転写手段から前記現像手段
への搬送過程中の潜像担持体に冷却側が配置されるとと
もに、前記現像手段から前記熱転写手段への搬送過程中
の潜像担持体に発熱側が配置され、これら冷却側および
発熱側に対応する潜像担持体の間で熱交換を行う電子冷
却手段とにより構成されている。

【０００６】本発明は、潜像を形成する潜像担持体と、
この潜像担持体上に形成された潜像を現像する現像手段
と、この現像手段での現像により前記潜像担持体上に形
成されたトナー像を中間転写媒体上に転写する中間転写
手段と、前記中間転写媒体上のトナー像を転写媒体上に
熱転写する熱転写手段と、前記中間転写手段から前記現
像手段への搬送過程中の潜像担持体に冷却側が配置され
るとともに、前記現像手段から前記中間転写手段への搬
送過程中の潜像担持体に発熱側が配置され、これら冷却
側および発熱側に対応する潜像担持体の間で熱交換を行
う第１の電子冷却手段と、前記熱転写手段から前記中間
転写手段への搬送過程中の中間転写媒体に冷却側が配置
されるとともに、前記中間転写手段から前記熱転写手段
への搬送過程中の中間転写媒体に発熱側が配置され、こ
れら冷却側および発熱側に対応する中間転写媒体の間で
熱交換を行う第２の電子冷却手段の少なくとも一方の電
子冷却手段により構成されている。また、本発明では、
電子冷却手段は、ペルチエ効果を利用した冷却素子によ
り構成されている。

【０００７】

【作用】この結果、本発明によれば、熱転写手段から現
像手段への搬送過程中の潜像担持体に冷却側が配置さ
れ、現像手段から前記熱転写手段への搬送過程中の潜像
担持体に発熱側が配置される電子冷却手段を有すること
で、電子冷却手段の冷却側および発熱側に対応する潜像
担持体の間で熱交換を行うことができ、熱転写後に再度
現像側に搬送される潜像担持体を冷却すると同時に、電
子冷却手段の発生熱により現像後に熱転写側に搬送され
る潜像担持体を加熱するようにできる。

【０００８】また、本発明によれば、中間転写手段から
現像手段への搬送過程中の潜像担持体に冷却側が配置さ
れ、現像手段から中間転写手段への搬送過程中の潜像担
持体に発熱側が配置される第１の電子冷却手段と、熱転
写手段から中間転写手段への搬送過程中の中間転写媒体
に冷却側が配置され、中間転写手段から熱転写手段への
搬送過程中の中間転写媒体に発熱側が配置される第２の
電子冷却手段のうち少なくとも一方の電子冷却手段を有
することで、第１の電子冷却手段の冷却側および発熱側
に対応する潜像担持体の間、第２の電子冷却手段の冷却
側および発熱側に対応する中間転写媒体の少なくとも一
方で熱交換を行うことができ、中間転写後の潜像担持体
と熱転写後の中間転送媒体の少なくとも一方を冷却する
と同時に、電子冷却手段の発生熱により現像後の潜像担
持体と中間転送後の中間転写媒体の少なくとも一方れ加
熱するようにできる。

【０００９】また、本発明によれば、電子冷却手段とし
て、ペルチエ効果を利用した冷却素子が用いられること
により、潜像担持体の冷却をより効率的に行うことがで
きる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従い説明す
る。 （第１実施例）図１は、第１実施例の概略構成を示して
いる。図において、１は誘電体ベルトで、この誘電体ベ
ルト１は、現像器３に対向した現像対向ローラ４とヒー
トローラ５およびその他の従動ローラに回転可能に懸架
している。そして、この誘電体ベルト１の搬送方向に沿
って、記録ヘッド２、現像器３、ヒートローラ５、圧力
ローラ６およびイレーサ１２を順に設けている。

【００１１】誘電体ベルト１は、図示しない駆動モータ
により例えばヒートローラ５を回動させることにより、
図１のように矢印方向に搬送される。勿論、ヒートロー
ラ５の変わりに現像方向ローラ４、その他のローラを駆
動してもよい。

【００１２】また、誘電体ベルト１の裏面に接するよう
にペルチエ冷却器１０を配置している。このペルチエ冷
却器１０は、ヒートローラ５により加熱された誘電体ベ
ルト１を、現像器３に達するまでにトナーがブロッキン
グを起こさない温度Ｔｇよりも充分低い温度にするため
のものである。そして、このペルチエ冷却器１０の排熱
を現像器３からヒートローラ５に到達する間の誘電体ベ
ルト１に当てるため、ペルチエ冷却器１０前面にファン
１１を設けている。

【００１３】なお、７は転写紙で、この転写紙７は、給
紙ローラ８により送り出され、搬送ローラによりヒート
ローラ５と圧力ローラ６との間に送り込まれ、排紙ロー
ラ９で排出されるようにしている。

【００１４】このように構成した第１実施例において
は、以下述べるようにして誘電体ベルト１上に形成され
たトナー像を、最終的に転写紙７に転写定着させる。ま
ず、誘電体ベルト１上のトナー像は、記録ヘッド２によ
り形成された潜像を現像器３により現像することによっ
て形成される。

【００１５】この場合、誘電体ベルト１は、例えば導電
性基体と誘電体表層から構成したもで、画像信号に応じ
てマルチスタイラス電極又はイオン制御電極を駆動する
ことにより誘電体ベルト１上に静電潜像を形成させる。

【００１６】このようにして形成された潜像は、現像器
３により、潜像を形成する電荷と反対極性に帯電された
着色荷電粒子であるトナーを選択的に付着させられて可
視像となる。

【００１７】そして、ヒートローラ５により誘電体ベル
ト１およびその上のトナー像を、当該トナーの溶融温度
より高い温度に加熱する。この場合、ヒートローラ５
は、中空のアルミニウム等の金属ローラ内に例えばハロ
ゲンランプ等より成るヒータを内蔵するものであり、図
示しない温度制御手段により、金属ローラの表面温度を
制御し、これにより無端ベルトより成る誘電体ベルト１
及びその上のトナー像を、当該トナーの溶融温度より高
い温度に加熱する。なお、離型性向上のためにヒートロ
ーラ５の表面にシリコン系ゴム等によりなる耐熱性弾性
層またはフッ素樹脂の薄層を設けるようにしてもよい。

【００１８】この状態で、転写紙７を、給紙ローラ８に
より送り出し、ヒートローラ５と圧力ローラ６とで形成
されたニップ部に、誘電体ベルト１及びその上のトナー
像と共に送り込む。すると、誘電体ベルト１上で溶融状
態にあるトナーは、ニップ部で転写紙７に転写されると
同時に定着され、この状態で、転写紙７は、排紙ローラ
９を介して排出される。

【００１９】一方、誘電体ベルト１は、イレーサ１２に
より除電され再び記録ヘッド２に向かい、以下、上述の
画像形成行程が繰り返される。なお、第１実施例で採用
されている転写同時定着方式では、転写効率がほぼ１０
０％で、誘電体ベルト１上に未転写トナーはほとんど存
在しないが、より万全を期すためには、クリーナを設け
て誘電体ベルト１表面をクリーニングするようにしても
よい。

【００２０】従って、このような第１実施例によれば、
ヒートローラ５で加熱された誘電体ベルト１の温度を、
現像器３に達するまでにＴｇより充分低くしなければな
らないため、ヒートローラ５とイレーサ１２との間にペ
ルチエ冷却器１０を誘電体ベルト１の裏面に接するよう
に設けている。そして、このペルチエ冷却器１０の排熱
を利用して、ファン１１により現像器３からヒートロー
ラ５に到達する間の誘電体ベルト１を裏面から加熱して
ヒートローラ５の負担を軽減するようにしている。すな
わち、第１実施例では、ペルチエ冷却器１０を通じて、
誘電体ベルト１の高温部と低温部との間の熱交換を行う
ようにしているが、かかるペルチエ冷却器１０の冷却能
力の高さと放熱量の多さより、ベルト長の短い小型の装
置でも冷却、熱交換が有効に行うことができ、これによ
りベルトの摺擦距離を小さくできるので、誘電体ベルト
１の磨耗を少なくでき、誘電体ベルト１の長寿命化を達
成することができる。また、ペルチエ冷却器１０は、そ
の冷却面に埋設した図示しない温度センサの出力に基づ
いて、図示しない温度制御回路の出力により駆動入力電
圧を制御することで、ベルトの温度制御がきわめて容易
に行えるため、ベルト温度の安定化を図ることもでき
る。

【００２１】なお、第１実施例は、潜像担持体として誘
電体ベルト１を用いた例であるが、感光体ベルトであっ
てもよく、また、トナーの加熱部材としてもヒートロー
ルと圧力ローラを組み合わせたもの以外に赤外線ランプ
や高周波加熱部材、レーザ等が使用することも可能であ
る。 （第２実施例）図２は、第２実施例の概略構成を示すも
ので、図１と同一部分には、同符号を付している。この
場合、第２実施例において上述した第１実施例と異なる
点は、第１実施例では、誘電体ベルト１上のトナー像を
直接転写紙７上に転写同時定着するようにしていたが、
第２実施例では、誘電体ベルト１上のトナー像を、転写
ローラＡ２５Ａと転写ローラＢ２５Ｂで形成される中間
転写装置２５により一旦中間転写ベルト２４に転写し、
その後、あらためて転写紙７上に転写同時定着を行うと
ころである。

【００２２】この場合、中間転写ベルト２４として、例
えばシリコン系ゴム或いはフッ素系ゴムなどの耐熱性の
弾性体から成る転写層と、耐熱性の基体例えばニッケル
鋼板、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポ
リエステル、ポリアリレート等の樹脂を材質とする耐熱
性の高分子フィルムとの積層体により形成されるものが
用いられるが、転写層の材質としては、室温加硫型若し
くは低温加硫型のシリコン系ゴムが特に好ましい。

【００２３】しかして、このような第２実施例でも、誘
電体ベルト１の温度を、現像器３に達するまでにＴｇよ
り充分低くしなければならず、このために中間転写ベル
ト２４を冷却する方法または誘電体ベルト１を冷却する
方法または、これら両者を冷却する方法を用いている。

【００２４】このうち中間転写ベルト２４を冷却するに
は、ヒートローラ５とイレーサ１２Ｂとの間にペルチエ
冷却器１０Ｂを中間転写ベルト２４の裏面に接するよう
に設ける。そして、このペルチエ冷却器１０Ｂの排熱を
利用して、ファン１１Ｂにより転写ローラＢ２５Ｂから
ヒートローラ５に到達する間の中間転写ベルト２４を裏
面から加熱してヒートローラ５の負担を軽減するように
している。

【００２５】また、誘電体ベルト１を冷却するには、転
写ローラＡ２５Ａとイレーサ１２Ａとの間にペルチエ冷
却器１０Ａを誘電体ベルト１の裏面に接するように設け
る。そして、このペルチエ冷却器１０Ａの排熱を利用し
て、ファン１１Ａにより現像器３から転写ローラＡ２５
Ａに到達する間の誘電体ベルト１を裏面から加熱して、
その熱を中間転写ベルト２４に伝えヒートローラ５の負
担を軽減するようにしている。

【００２６】従って、このようにしても第１実施例と同
様な効果が期待できる。なお、第２実施例では、誘電体
ベルト１から中間転写ベルト２４への中間転写を転写ロ
ーラ間の圧力で行っているが、静電転写も可能である。
また、中間転写体としては、無端ベルトに限らず、例え
ばアルミニウム又はステンレス鋼製の中空ローラ表面に
転写層を設け、その中空ローラの内部にヒータを設ける
ようにした中間転写ドラムでもよい。中間転写ドラムを
用いると、ベルトを用いた場合よりもトナー像転写定着
装置を小型軽量化することができるが、中間転写ドラム
内で熱交換を行うことは困難になる。 （第３実施例）図３は、第３実施例の概略構成を示すも
ので、図１と同一部分には同符号を付している。この場
合、誘電体ベルト１をペルチエ冷却器１０の冷却面に密
着する方向に付勢するための付勢部材２６を設けるよう
にしている。この付勢部材２６としては、付勢ローラの
ほかに、フェルト押圧パッドのようなものも可能である
し、簡単にベルトに空気を吹き付けるような方法でもよ
い。さらに密着性を向上させるためには、ペルチエ冷却
器１０の冷却面の中央部が外側に突出する曲面形状とし
てもよい。

【００２７】このような第３実施例によれば、ペルチエ
冷却器１０による誘電体ベルト１の冷却効率が向上し、
それにともない熱交換効率も向上させることができる。
なお、第３実施例による付勢部材２６の設置は、第２実
施例の中間転写ベルト２４にも適用することができる。 （第４実施例）図４は、第４実施例の概略構成を示すも
ので、図１と同一部分には同符号を付している。この場
合、誘電体ベルト１をペルチエ冷却器１０の冷却面には
勿論、発熱面にも直接接触させるようにしている。

【００２８】このようにすると、ペルチエ冷却器１０に
よる誘電体ベルト１の冷却効率が向上するとともに、ペ
ルチエ冷却器１０の発熱部での熱伝達ロスをきわめて少
ないものにできるので、誘電体ベルト１が効率よく加熱
され熱交換効率を向上させることができる。

【００２９】なお、第４実施例による誘電体ベルト１を
ペルチエ冷却器１０の発熱面に直接接触させる考えは、
第２実施例の中間転写ベルト２４にも適用することがで
きる。 （第５実施例）図５は、第５実施例の概略構成を示すも
ので、図１と同一部分には同符号を付している。この場
合、ペルチエ冷却器１０の発熱部に、放熱フィン２２を
有するヒートシンク１３を設け、かつ放熱フィン２２の
先端、すなわち上方が、誘電体ベルト１の内面に向くよ
うに配置している。

【００３０】このようにすると、放熱フィン２２からの
熱は高温のために自然に上昇して、誘電体ベルト１の内
面に達するので、特定の熱伝達手段を設けなくても誘電
体ベルト１を効果的に加熱することができる。

【００３１】なお、第５実施例によるペルチエ冷却器１
０の発熱部に、放熱フィン２２を有するヒートシンク１
３を設ける考えは、第２実施例の中間転写ベルト２４に
も適用することができる。 （第６実施例）図６は、第６実施例の概略構成を示すも
ので、図５と同一部分には同符号を付している。この場
合、ペルチエ冷却器１０の発熱部に、放熱フィン２２を
有するヒートシンク１３を設け、このヒートシンク１３
の放熱フィン２２の先端を誘電体ベルト１に接触させる
ようにしたものである。

【００３２】このようにすると、放熱フィン２２からの
放熱は、熱の対流だけでなく、その先端から誘電体ベル
ト１への直接的な熱伝導によっても伝達されるため、誘
電体ベルト１をさらに効率よく加熱でき、熱交換効率も
向上する。また放熱フィン２２先端の形状を、図３に示
すようにアーチ状に形成し、誘電体ベルト１に対して外
向きの張力を与えるように構成すれば、放熱フィン２２
からベルトへの熱伝導をさらに良好なものにすることが
できる。 （第７実施例）図７は、第７実施例の概略構成を示すも
ので、図５と同一部分には同符号を付している。この場
合、ペルチエ冷却器１０のヒートシンク１３を図８に示
すように構成している。図８では、ヒートシンク１３の
放熱フィン２２の配置を、対向して配置される誘電体ベ
ルト１面から見てジグザグ状に形成している。そして、
このような放熱フィン２２の両側にファン１１Ｃ、１１
Ｃを配置し、これらファン１１Ｃ、１１Ｃより送風を行
うと、送られた空気は放熱フィン２２により加熱される
とともに、反射され、上昇して誘電体ベルト１を加熱す
るようになる。

【００３３】このようにすると、誘電体ベルト１がさら
に効率よくまた均一に加熱されるようになり、熱転写前
の予備加熱として効果的である。 （第８実施例）図９は、第８実施例の概略構成を示すも
ので、図５と同一部分には同符号を付している。この場
合、ペルチエ冷却器１０のヒートシンク１３を図１０に
示すように構成している。図１０では、ヒートシンク１
３を３方からカバー２３で取り囲み、残る１方からブロ
ワ１４よりエアーナイフ１５を介して送風を取り込むよ
うにしている。こうすると、ブロワ１４から送られた風
は、エアーナイフ１５を介してヒートシンク１３内部に
送られ、放熱フィン２２によって加熱されたりカバー２
３で反射されたりを繰り返しながら、最終的にはそのほ
とんどが上昇して誘電体ベルト１を効率よく加熱するよ
うになる。これにより、熱交換効率を高くできととも
に、熱転写前の予備加熱としても効果的である。 （第９実施例）図１１は、第９実施例の概略構成を示す
もので、図５と同一部分には同符号を付している。この
場合、ペルチエ冷却器１０を図１２に示すように構成し
ている。図１２では、ペルチエ冷却器１０に発熱部１６
とベルト加熱部１７を設け、これら発熱部１６とベルト
加熱部１７の間に管１９を張り巡らし、この管１９内部
に水等の液体をポンプ１８によって循環させるようにし
ている。こうすると、発熱部１６で加熱された液体は、
ポンプ１８によって加熱部１７に送られ、加熱部１７に
接触している誘電体ベルト１部分を加熱し、その後、ペ
ルチエ冷却器１０の発熱部１６に戻るようになり、同様
にして管１９の内部を循環される。これにより、空気を
熱伝達手段とするものに比べて、コンパクトな系により
熱交換が可能になり、装置の小型化が期待できる。 （第１０実施例）図１３は、第１０実施例の概略構成を
示すもので、図５と同一部分には同符号を付している。
この場合、ペルチエ冷却器１０の発熱部１６に図１４に
示すようなベルトの支持ローラ２０を有する加熱部１７
を設けるようにしている。つまり、この場合、発熱部１
６からの管１９を発熱部１６上方に引き出し、ここでジ
グザグ状に配置して加熱部１７を形成するとともに、こ
の管１９部分に支持ローラ２０を取り付けるようにして
いる。こうすると、誘電体ベルト１に対する熱伝達効率
がよいとともに、接触性が良くなり、ベルトの長寿命化
に効果的である。

【００３４】なお、支持ローラ２０は、図示のように複
数本あるのが望ましく、また回転可能であるのがベルト
の摩耗防止の点で望ましい。 （第１１実施例）図１５は、第１１実施例の概略構成を
示すもので、図５と同一部分には同符号を付している。
この場合、ペルチエ冷却器１０の発熱部に板状のヒート
パイプ２１の吸熱側を接触し、発熱側を誘電体ベルト１
の低温部に接触するようにしている。こうすると、ヒー
トパイプ２１は、きわめて熱伝導性に優れているので、
ペルチエ冷却器１０の発熱部からヒートパイプ２１の吸
熱側に伝わった熱は、直ちにヒートパイプ２１の発熱側
に伝達され誘電体ベルト１を加熱するようになるが、こ
の場合、ヒートパイプ２１の利用により、熱伝達に電力
を消費せず、また熱伝達効率を良好にできる。さらに、
板状ヒートパイプ２１のベルトに接触する面が、例えば
フッ素樹脂、シリコーン樹脂のような摩擦係数の小さい
材料でコートされていれば、ベルトの摩耗が少なくベル
ト寿命の向上をも可能になる。

【００３５】なお、第１〜１１実施例において、ペルチ
エ冷却器１０の誘電体ベルト１や中間転写ベルト２４に
接触する面を、フッ素樹脂やシリコーン樹脂のような摩
擦係数の小さな部材でコートすることにより、ベルトの
摩耗が減少しベルト寿命が向上させることも可能にな
る。

【００３６】以上、実施例に基づいて説明したが、本明
細書中には、以下の発明も含まれる。 （１）潜像形成手段により潜像が形成された潜像担持体
と、この潜像担持体上に形成された潜像を現像する現像
手段と、この現像手段での現像により前記潜像担持体上
に形成されたトナー像を転写媒体上に熱転写する熱転写
手段と、前記熱転写手段から前記現像手段への搬送過程
中の潜像担持体に冷却側が配置されるとともに、前記現
像手段から前記熱転写手段への搬送過程中の潜像担持体
に発熱側が配置され、これら冷却側および発熱側に対応
する潜像担持体の間で熱交換を行う電子冷却手段とを具
備したことを特徴とする画像形成装置。

【００３７】この発明に関する実施例は、実施例１、３
〜１１が対応する。この場合、潜像担持体としては、誘
電体ベルトの他に、感光体ベルトであってもよく、ま
た、熱転写手段には、発熱部材として赤外線ランプや高
周波加熱部材、レーザ等も使用可能である。また加熱
は、潜像担持体の外側から行うことも可能であるし、転
写前のトナーに対して行ってもよい。

【００３８】このようにすれば、転写手段と現像手段と
の間において電子冷却手段が潜像担持体に接触され、潜
像担持体をＴｍからＴｇまで冷却するとともに、電子冷
却手段の発熱側に発生する熱は対向する現像後転写前の
潜像担持体を加熱することで、潜像担持体の熱交換が行
われ、これにより、潜像担持体の摺擦長さが従来例の半
分ですむため、潜像担持体の摩耗が少なく、長寿命化が
達成できる。

【００３９】（２）潜像形成手段により潜像が形成され
た潜像担持体と、この潜像担持体上に形成された潜像を
現像する現像手段と、この現像手段での現像により前記
潜像担持体上に形成されたトナー像を中間転写媒体上に
転写する中間転写手段と、前記中間転写媒体上のトナー
像を転写媒体上に熱転写する熱転写手段と、前記中間転
写手段から前記現像手段への搬送過程中の潜像担持体に
冷却側が配置されるとともに、前記現像手段から前記中
間転写手段への搬送過程中の潜像担持体に発熱側が配置
され、これら冷却側および発熱側に対応する潜像担持体
の間で熱交換を行う第１の電子冷却手段と、前記熱転写
手段から前記中間転写手段への搬送過程中の中間転写媒
体に冷却側が配置されるとともに、前記中間転写手段か
ら前記熱転写手段への搬送過程中の中間転写媒体に発熱
側が配置され、これら冷却側および発熱側に対応する中
間転写媒体の間で熱交換を行う第２の電子冷却手段のう
ち少なくともどちらか一方の電子冷却手段を具備したこ
とを特徴とする画像形成装置。

【００４０】この発明に関する実施例は、実施例２が対
応する。この場合も潜像担持体としては、誘電体ベルト
の他に、感光体ベルトであってもよく、中間転写媒体と
して中間転写ベルトであってよい。また、熱転写手段に
は、発熱部材として赤外線ランプや高周波加熱部材、レ
ーザ等も使用可能である。

【００４１】このようにすれば、中間転写部と現像部と
の間において電子冷却手段を潜像担持体に接触させ、潜
像担持体をＴｍからＴｇまで冷却するとともに、電子冷
却手段の発熱側に発生する熱は対向する現像後中間転写
前の潜像担持体を加熱することで、潜像担持体の熱交換
が行われ、さらに熱転写部と中間転写部との間において
も電子冷却手段を中間転写媒体に接触させることで、潜
像担持体の場合と同様にして中間転写媒体についても熱
交換が行われ、これにより、この場合も潜像担持体の摺
擦長さが従来例より短くてすむため、潜像担持体の摩耗
が少なく、長寿命化が達成できる。

【００４２】（３）上述の（１）または（２）に記載の
画像形成装置において、電子冷却手段を、ペルチエ効果
を利用した冷却素子により構成している。この発明に関
する実施例は、実施例１〜１１が対応する。

【００４３】このようにすれば、潜像担持体の冷却をよ
り効率的に行うことができる。 （４）上述の（１）〜（３）のいずれかに記載の画像形
成装置において、電子冷却手段の冷却面の温度を測定す
る温度センサと、この温度センサが測定した温度をほぼ
一定にするように逝去する温度制御回路とを具備したこ
とを特徴としている。

【００４４】この発明に関する実施例は、実施例１〜１
１が対応する。この場合、電子冷却手段の冷却面には図
示しない温度センサが埋設され、また画像形成装置内に
は図示しない温度制御回路が設けられる。

【００４５】このようにすれば、温度センサと温度制御
回路により、電子冷却手段の冷却面の温度を制御するこ
とで潜像担持体の温度を一定に保つようにでき、潜像担
持体長の短い小型の装置で熱交換が効果的に行えるとと
もに、温度制御が容易で、高精度な画像形成装置が実現
できる。

【００４６】（５）上述の（１）〜（４）のいずれか記
載の画像形成装置において、前記潜像担持体および前記
中間転写媒体のうち少なくとも一方について前記電子冷
却手段に密着する方向に付勢する付勢部材を設けるよう
にしている。

【００４７】この発明に関する実施例は、実施例３が対
応する。この場合、電子冷却手段の潜像担持体または中
間転写媒体に接触する表面を曲面形状にするとともに、
両者が密着する方向にベルトを付勢する付勢ローラを設
けた。この付勢手段としては、フェルトパッドを押圧し
てもよく、また空気を吹き付けることも可能である。

【００４８】このようにすれば、電子冷却手段表面と潜
像担持体または中間転写媒体の密着性がさらに向上し、
電子冷却手段による潜像担持体または中間転写媒体の冷
却効率が一段と向上し、その結果として熱交換効率も向
上する。

【００４９】（６）上述の（１）〜（５）のいずれか記
載の画像形成装置において、前記電子冷却手段の発熱部
が、前記潜像担持体および前記中間転写媒体のうち少な
くとも一方に直接接触するようにしている。

【００５０】この発明に関する実施例は、実施例４が対
応する。この場合、前記電子冷却手段の発熱部が前記潜
像担持体および／または中間転写媒体に直接接触するこ
とにより熱交換を行う。

【００５１】このようにすれば、電子冷却手段の発熱部
の熱が、直接潜像担持体または中間転写媒体に伝達さ
れ、電子冷却手段の発熱部の熱が直接潜像担持体または
中間転写媒体に伝達される際の熱伝達ロスが極少に抑え
られるため、効率よく加熱を行うことができ、その結果
として熱交換効率も向上する。

【００５２】（７）上述の（１）〜（６）のいずれか記
載の画像形成装置において、前記電子冷却手段の発熱部
に設けられた放熱部材に放熱フィンを有し、前記放熱フ
ィンの先端が略上方を向いており、かつ前記潜像担持体
および中間転写媒体のうち少なくとも一方に対向してい
る。

【００５３】この発明に関する実施例は、実施例３、５
〜８が対応する。この場合、前記電子冷却手段の発熱部
に設けられた放熱部材の放熱フィンの先端が略上方を向
いており、前記潜像担持体および／または中間転写媒体
に対向させた。放熱部材としては、ヒートシンクが用い
られ、電子冷却手段の発熱部に固設されたヒートシンク
の放熱フィン先端を上に向けて、潜像担持体または中間
転写媒体に対向している。

【００５４】このようにすれば、高温の空気が上昇する
性質から、放熱フィンから放たれた熱は潜像担持体また
は中間転写媒体に達し、効果的に加熱するようになり、
潜像担持体または中間転写媒体が効率よく加熱され、そ
の結果として熱交換効率も向上する。

【００５５】（８）上述の（７）記載の画像形成装置に
おいて、前記放熱フィンの先端が前記潜像担持体および
前記中間転写媒体のうち少なくとも一方に接触してい
る。この発明に関する実施例は、実施例３、６が対応す
る。

【００５６】この場合、前記ヒートシンクの放熱フィン
の先端が前記潜像担持体および／または中間転写媒体に
接触している。このようにすれば、対流による熱伝達の
他に、放熱フィン先端から潜像担持体および／または中
間転写媒体への伝導によっても熱が伝達されるようにな
り、潜像担持体または中間転写媒体がさらに効率よく加
熱され、その結果として熱交換効率も向上する。

【００５７】（９）上述の（８）記載の画像形成装置に
おいて、前記放熱フィンが、接触している前記潜像担持
体または前記中間転写媒体の移動方向における前記冷却
手段の両端部に位置する前記放熱フィンよりも中央部に
位置する前記放熱フィンの方が長寸法を有している。

【００５８】この発明に関する実施例は、実施例３が対
応する。この場合、ヒートシンクの放熱フィンが、前記
潜像担持体または中間転写媒体の移動方向に関し両端部
よりも中央部に位置するものの方が突出して形成するこ
とにより、潜像担持体または中間転写媒体に対して外向
きの張力を与えるようにしている。この場合の放熱フィ
ン先端は、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の摩擦係数の
小さい部材で形成またはコートされていることが望まし
い。

【００５９】このようにすれば、ヒートシンクの放熱フ
ィンと潜像担持体または中間転写媒体の接触が緊密にな
り、潜像担持体または中間転写媒体がさらに効率よく加
熱され、その結果として熱交換効率も向上する。

【００６０】（１０）上述の（７）記載の画像形成装置
において、前記放熱部材に対し送風する手段を有し、前
記放熱フィンの一部を、前記潜像担持体および前記中間
転写媒体のうち少なくとも一方の面に垂直な方向から見
て送風方向に対して角度を持つように配置し、かつ隣接
する放熱フィン間の間隙が送風方向に向かって狭くなる
ようにしている。

【００６１】この発明に関する実施例は、実施例７が対
応する。この場合、放熱部材に対し送風する手段を有
し、ヒートシンクの放熱フィンが、前記潜像担持体およ
び／または中間転写媒体の面に垂直な方向から見てジグ
ザグ形状とし、この放熱フィンに対してファンにより送
風する。

【００６２】このようにすれば、ファンにより送られた
風は放熱フィンにより加熱されるとともに、放熱フィン
に反射し上昇して上方にある潜像担持体または中間転写
媒体を加熱するようになり、潜像担持体または中間転写
媒体が効率よく加熱されるため、熱交換効率が高い。ま
た、潜像担持体または中間転写媒体が均一に加熱される
ため、熱転写前の予備加熱としても効果的である。

【００６３】（１１）上述の（７）記載の画像形成装置
において、前記放熱部材に対して送風する送風手段を有
し、前記放熱部材が、放熱部材が対向している前記潜像
担持体または中間転写媒体の面に対して垂直に放熱部材
の４辺のうち３辺に遮へい板を有し、残りの１辺の方向
から前記送風手段により送風する。

【００６４】この発明に関する実施例は、実施例８が対
応する。この場合、、前記放熱部材が前記潜像担持体お
よび／または中間転写媒体の面に垂直な４方のうち３方
を囲まれ、残りの１方から、ブロワなどにより送風を行
う。

【００６５】このようにすれば、送風手段により送られ
た風はヒートシンクの放熱フィンにより加熱されるが、
逃げる経路がないため上昇し潜像担持体または中間転写
媒体を加熱するようになり、熱せられた空気が潜像担持
体または中間転写媒体の加熱に効率よく利用され、熱交
換効率も高く、熱転写前の予備加熱としても効果的であ
る。

【００６６】（１２）上述の（１）〜（１１）のいずれ
か記載の画像形成装置において、前記電子冷却手段の発
熱部および前記潜像担持体および前記中間転写媒体のう
ち少なくとも一方に接触しかつ閉ループを形成する管
と、前記管内に封入された液体と、前記液体を循環させ
る循環手段とを有している。

【００６７】この発明に関する実施例は、実施例９，１
０が対応する。この場合、管内に封入される液体として
は、水やその他の液体が用いられ、また、循環手段とし
ては、液体循環経路中に設けたポンプが用いられる。

【００６８】このようにすれば、電子冷却手段の発熱部
において加熱された水は、ポンプによって加熱部に送ら
れ、加熱部に送られた温水は、加熱部に接触している潜
像担持体または前記中間転写媒体を加熱した後、電子冷
却手段の発熱部に戻り管内を循環するようになり、閉じ
た系により熱交換が可能なため、装置の小型化に効果が
ある。 （１３）上述の（１）〜（１２）のいずれか記載の画像
形成装置において、前記潜像担持体と中間転写媒体のう
ち少なくとも一方に接触する前記管の部分が前記潜像担
持体と中間転写媒体のうち少なくとも一方の支持ローラ
で構成されている。

【００６９】この発明に関する実施例は、実施例１０が
対応する。この場合、前記潜像担持体および／または中
間転写媒体に接触する部分が前記潜像担持体および／ま
たは中間転写媒体の支持ローラである。支持ローラとし
ては、潜像担持体または中間転写媒体の内面に当接する
ものが用いられる。支持ローラは複数本あってもよく、
また固定されていてもよいが回転可能なほうがより望ま
しい。

【００７０】このようにすれば、電子冷却手段の発熱部
において加熱された水は、ポンプによって支持ローラに
送られ、送られた温水は、複数の支持ローラ内を順次移
動しながら潜像担持体または中間転写媒体を加熱した
後、電子冷却手段の発熱部に戻り管内を循環するように
なるが、この場合、潜像担持体または中間転写媒体に対
する接触圧が大きいため、熱伝達効率がよく、また支持
ローラが回転する場合は、潜像担持体または中間転写媒
体との摩擦が小さく、長寿命化に効果的である。

【００７１】（１４）上述の（１）〜（５）のいずれか
記載の画像形成装置において、板状のヒートパイプを有
し、前記ヒートパイプの吸熱部分が前記電子冷却手段の
発熱部に接触するとともに、前記ヒートパイプの発熱部
分が前記潜像担持体および中間転写媒体のうち少なくと
も一方に接触するようにしている。

【００７２】この発明に関する実施例は、実施例１１が
対応する。この場合、板状のヒートパイプの吸熱側が電
子冷却手段の発熱部に接触し、発熱側が潜像担持体また
は中間転写媒体に接触している。

【００７３】このようにすれば、電子冷却手段の発熱部
からヒートパイプの吸熱側に伝わった熱は、ヒートパイ
プの特性により直ちにヒートパイプの発熱側に伝達さ
れ、潜像担持体または中間転写媒体を加熱するようにな
り、ヒートパイプを用いるため、熱伝達に電力を消費せ
ず、また熱伝達効率も向上する。

【００７４】（１５）上述の（１４）記載の画像形成装
置において、前記ヒートパイプの発熱部分より小さい摩
擦係数を有する表面層を、前記ヒートパイプの少なくと
も発熱面に設けるようにしている。

【００７５】この発明に関する実施例は、実施例１１が
対応する。この場合、板状ヒートパイプのベルトに接触
する面は、例えばフッ素樹脂、シリコーン樹脂のような
摩擦係数の小さい材料でコートされている。

【００７６】このようにすれば、潜像担持体または中間
転写媒体の摩耗がさらに少なくなり、寿命も向上する。 （１６）上述の（１）〜（１５）のいずれか記載の画像
形成装置において、前記電子冷却手段の冷却面より小さ
い摩擦係数を有する表面層を、前記電子冷却手段の前記
潜像担持体および前記中間転写媒体のうちの少なくとも
一方との接触面に設けるようにしている。

【００７７】この発明に関する実施例は実施例１〜１１
が対応している。この場合、電子冷却手段の冷却面より
小さい摩擦係数を有する表面層を、該電子冷却手段の冷
却面に設けるが、この表面層は、フッ素樹脂、シリコー
ン樹脂のような摩擦係数の小さい材料で形成またはコー
トしたものからなっている。これにより潜像担持体また
は中間転写媒体の摩耗がさらに少なくなり、長寿命化を
得られるようになる。

【００７８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、潜像
担持体の摩耗が少なく、長寿命化を得られ、また、熱交
換部材との密着性を向上させ、熱交換を有効にまた均一
に行なうことができる。さらに、潜像担持体長の短い小
型の装置で熱交換を効果的に行うことができるととも
に、潜像担持体の温度制御が容易で高精度の画像形成が
実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の概略的構成を示す図。

【図２】本発明の第２実施例の概略的構成を示す図。

【図３】本発明の第３実施例の概略的構成を示す図。

【図４】本発明の第４実施例の概略的構成を示す図。

【図５】本発明の第５実施例の概略的構成を示す図。

【図６】本発明の第６実施例の概略的構成を示す図。

【図７】本発明の第７実施例の概略的構成を示す図。

【図８】第７実施例に用いられるヒートシンクの概略的
構成を示す図。

【図９】本発明の第８実施例の概略的構成を示す図。

【図１０】第８実施例に用いられるヒートシンクの概略
的構成を示す図。

【図１１】本発明の第９実施例の概略的構成を示す図。

【図１２】第９実施例に用いられる発熱部と加熱部の概
略的構成を示す図。

【図１３】本発明の第１０実施例の概略的構成を示す
図。

【図１４】第１０実施例に用いられる発熱部と支持ロー
ラの概略的構成を示す図。

【図１５】本発明の第１１実施例の概略的構成を示す
図。

【図１６】従来の画像形成装置の概略的構成を示す図。

【符号の説明】

１…誘電体ベルト、 ２…記録ヘッド、 ３…現像器、 ４…現像対向ローラ、 ５…ヒートローラ、 ６…圧力ローラ、 ７…転写紙、 ８…給紙ローラ、 ９…排紙ローラ、 １０，１０Ａ，１０Ｂ…ペルチエ冷却器、 １１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…ファン、 １２，１２Ａ，１２Ｂ…イレーサ、 １３…ヒートシンク、 １４…エアーブロワ、 １５…エアーナイフ、 １６…発熱部、 １７…加熱部、 １８…ポンプ、 １９…管、 ２０…支持ローラ、 ２１…板状ヒートパイプ、 ２２…放熱フィン、 ２３…カバー、 ２４…中間転写ベルト、 ２５…中間転写装置、 ２５Ａ…転写ローラＡ、 ２５Ｂ…転写ローラＢ、 ２６…付勢部材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像形成手段により潜像が形成された潜
   像担持体と、 この潜像担持体上に形成された潜像を現像する現像手段
   と、 この現像手段での現像により前記潜像担持体上に形成さ
   れたトナー像を転写媒体上に熱転写する熱転写手段と、 前記熱転写手段から前記現像手段への搬送過程中の潜像
   担持体に冷却側が配置されるとともに、前記現像手段か
   ら前記熱転写手段への搬送過程中の潜像担持体に発熱側
   が配置され、これら冷却側および発熱側に対応する潜像
   担持体の間で熱交換を行う電子冷却手段とを具備したこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 潜像形成手段により潜像が形成された潜
   像担持体と、 この潜像担持体上に形成された潜像を現像する現像手段
   と、 この現像手段での現像により前記潜像担持体上に形成さ
   れたトナー像を中間転写媒体上に転写する中間転写手段
   と、 前記中間転写媒体上のトナー像を転写媒体上に熱転写す
   る熱転写手段と、 前記中間転写手段から前記現像手段への搬送過程中の潜
   像担持体に冷却側が配置されるとともに、前記現像手段
   から前記中間転写手段への搬送過程中の潜像担持体に発
   熱側が配置され、これら冷却側および発熱側に対応する
   潜像担持体の間で熱交換を行う第１の電子冷却手段と、 前記熱転写手段から前記中間転写手段への搬送過程中の
   中間転写媒体に冷却側が配置されるとともに、前記中間
   転写手段から前記熱転写手段への搬送過程中の中間転写
   媒体に発熱側が配置され、これら冷却側および発熱側に
   対応する中間転写媒体の間で熱交換を行う第２の電子冷
   却手段のうち少なくともどちらか一方の電子冷却手段を
   具備したことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 電子冷却手段は、ペルチエ効果を利用し
   た冷却素子によりな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。