画像形成装置
【課題】中間転写ベルト等の無端ベルトの温度上昇を防止ながら大型化を抑え、無端状ベルトを振動させてトナーを飛散させる恐れを解消する。
【解決手段】中間転写ベルト５は、感光体とその周囲に配置された帯電装置及びトナーによって現像する現像装置を含む作像部に近接して周回動する無端状ベルトである。その中間転写ベルト５の裏面側に、その中間転写ベルト５の周回動する矢示Ｆ方向に直交する幅方向（矢示Ｗ方向）の両端部の一方側に空気流入口４２を他方側に空気流出口４３をそれぞれ有し、中間転写ベルト５の裏面が冷却空間４１の一壁面を形成する通風ダクト４０を設ける。その通風ダクト４０の空気流入口４２から冷却空間４１を通して空気流出口４３へ、中間転写ベルト５の裏面に沿ってその裏面の全幅に亘って幅方向（矢示Ｗ方向）に空気を流して、その中間転写ベルト５を冷却する。
【解決手段】中間転写ベルト５は、感光体とその周囲に配置された帯電装置及びトナーによって現像する現像装置を含む作像部に近接して周回動する無端状ベルトである。その中間転写ベルト５の裏面側に、その中間転写ベルト５の周回動する矢示Ｆ方向に直交する幅方向（矢示Ｗ方向）の両端部の一方側に空気流入口４２を他方側に空気流出口４３をそれぞれ有し、中間転写ベルト５の裏面が冷却空間４１の一壁面を形成する通風ダクト４０を設ける。その通風ダクト４０の空気流入口４２から冷却空間４１を通して空気流出口４３へ、中間転写ベルト５の裏面に沿ってその裏面の全幅に亘って幅方向（矢示Ｗ方向）に空気を流して、その中間転写ベルト５を冷却する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、及びそれらの機能を組合せたデジタル複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置として、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が多く使用されている。それには中間転写方式と直接転写方式とがあるが、いずれもイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色のトナー画像を形成するための感光体とその周囲に配置された帯電装置及びトナーによる現像装置を含む作像部を色数分だけ並べて配置している。そして、その各作像部に近接して周回動する無端状ベルトを設けている。
【０００３】
中間転写方式の場合は、その無端状ベルトが中間転写ベルトであり、各作像部で感光体上に形成した各色のトナー画像を、その周回動する中間転写ベルトの表面に順次重ねて一次転写して、フルカラーのトナー画像を形成する。それを中間転写ベルトの移動によって二次転写位置へ搬送し、そこでそのフルカラーのトナー画像を記録媒体である用紙に二次転写し、定着装置を通して定着して排出する。
【０００４】
直接転写方式の場合は、上記無端状ベルトが用紙搬送ベルトであり、各作像部で感光体上に形成した各色のトナー画像を、その周回動する用紙搬送ベルト上に吸着されて搬送される用紙上に順次重ねて転写して、フルカラーのトナー画像を形成する。それを定着装置を通して定着して排出する。
【０００５】
このような画像形成において、感光体（一般に感光体ドラム）は帯電装置との間に高電圧が印加され、露光装置からレーザ光線が照射されることなどによって加熱され、その熱が中間転写ベルト等の無端状ベルトに伝熱される。また、定着装置が発する輻射熱によっても無端状ベルトが加熱される場合がある。
【０００６】
また、中間転写方式の画像形成装置の場合には、中間転写ベルト上のトナー画像を用紙に二次転写した後に残留するトナーを除去して回収するために、一般に二次転写位置の下流側に中間転写ベルトクリーナを設けている。そのため、中間転写ベルトがその中間転写ベルトクリーナのクリーニングブレード等のクリーニング部材によって擦られ、その摩擦熱によっても温度上昇する。
【０００７】
そして、無端状ベルトの温度が上昇すると、中間転写ベルト上に転写されたトナー画像が溶融して、中間転写ベルト上に固着してしまったり、搬送ベルトに吸着されて搬送される用紙に転写されたトナー画像が溶融して、その画像が乱れたりする不都合が発生する。
また、無端状ベルトを介して作像部を冷却することができなくなり、感光体やトナー攪拌部材を有する現像装置等の温度が上昇し、感光体の表面や現像装置内のトナーが溶融して、画像形成に支障をきたす恐れもあった。
【０００８】
このような問題を解決するため、例えば、特許文献１や特許文献２等には、中間転写ベルトの外周側に、中間転写ベルトの表面に気流を吹き付けるためのファンと排気用のファンや通風ダクト等を備えた冷却機構を設けて、中間転写ベルトを冷却するようにした画像形成装置が開示されている。
【０００９】
しかし、このような冷却機構は中間転写ベルトの周囲にかなり大きなスペースを要するため、画像形成装置が大型化するとともに、中間転写ベルトの表面に気流を吹き付けて冷却するため、その転写面が振動して、転写したトナーが飛散して転写不良が発生する恐れもあった。
【００１０】
また、冷却機構を設けるスペース上の問題を解決するために、例えば特許文献３には、図７に示すように、フレーム５１に支持された駆動ローラ５２とテンションローラ５３及び二次転写内側ローラ５４によって、仮想線で示すように中間転写ベルト５５を掛け渡した中間転写ユニット５０の内部に、中間転写ベルト５５を冷却するダクト６０を設けた画像形成装置が提案されている。
【００１１】
そのダクト６０は、中間転写ユニット５０内のテンションローラ５３と二次転写内側ローラ５４との間の領域における中間転写ベルト５５の裏面側に、熱取込口６１ａを有する冷却空間６１を形成する。そして、その冷却空間６１における中間転写ベルト５５の幅方向の一半部と他半部から、略Ｖ字状に後方に延びる吸入側ダクト６２と排出側ダクト６３を有し、中間転写ユニット５０の両側面における中間転写ベルト５５の周回動方向に沿う長手方向の略中央部の一方と他方に、吸入側ダクト６２の端部の吸入口６４と排出側ダクト６３の端部の排出口６５をそれぞれ設けている。
【００１２】
このダクト６０によれば、吸入口６４から流入した空気が吸入側ダクト６２内を矢示Ａ方向に流れ、冷却空間６１内で熱取込口６１ａに面する中間転写ベルトの裏面に当たってそれを冷却する。その空気は、排出側ダクト６３内を矢示Ｂ方向に流れて排出口６５から流出する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このような構成によれば、中間転写ユニット５０内に中間転写ベルト５５を冷却するための冷却空間６１を形成するダクト６０を設けたので、無端状ベルトである中間転写ベルトの外部に余分なスペースを設ける必要がなくなり、画像形成装置の大型化を防ぐことはできる。
【００１４】
しかしながら、吸入側ダクト６２と排出側ダクトダクト６３が中間転写ベルト５５の裏面に対して斜めに延びており、吸入側ダクト６２から冷却空間６１内に流入した空気が、中間転写ベルト５５の裏面に吹き付けるように流れることになる。そのため、中間転写ベルト５５の転写面を振動させる恐れがあり、転写したトナーが飛散して転写不良が発生するという問題を、充分に解消することはできない。
【００１５】
この発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、中間転写ベルト等の無端ベルトの温度上昇を防止して、トナーの溶融などの不具合の発生を解消しながら、スペースの増加による大型化を抑え、しかも無端状ベルトを振動させてトナーを飛散させる恐れを解消し、転写不良の発生を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明は上記の目的を達成するため、感光体とその周囲に配置された帯電装置及びトナーによって現像する現像装置を含む作像部と、その作像部に近接して周回動する無端状ベルトとを備えた画像形成装置において、上記無端状ベルトの裏面側に、その無端状ベルトの周回動する方向に直交する幅方向の両端部の一方側に空気流入口を他方側に空気流出口をそれぞれ有し、上記無端状ベルトの裏面が冷却空間の一壁面を形成する通風ダクトを設け、その通風ダクトの上記空気流入口から上記冷却空間を通して上記空気流出口へ、上記無端状ベルトの裏面に沿って該裏面の全幅に亘って上記幅方向に空気を流して、その無端状ベルトを冷却するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、中間転写ベルト等の無端状ベルトの内側に通風ダクトを設け、その空気流入口から流入した空気は、通風ダクト内をその一壁面を形成する無端状ベルトの裏面に沿ってその裏面の全幅に亘って無端状ベルトの幅方向に流れる。その際に無端状ベルトの熱を奪って冷却した後、空気流出口から流出する。
したがって、余分なスペースをとらずに無端状ベルトを冷却できる。しかも、その冷却用の空気は常に無端状ベルトの裏面に沿って流れるので、熱交換効率がよいばかりか、無端状ベルトに空気を吹き付けることがないので、無端状ベルトを振動させる恐れがない。そのため、トナーの飛散などによる転写不良が発生する心配もない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明による画像形成装置の一実施形態の全体構成を示す概略図である。
【図２】その作像ユニット１の構成例を示す概略構成図である。
【図３】図１に示した画像形成装置におけるこの発明に係わる要部を拡大して示す図である。
【図４】図３に示した通風ダクトの斜視図である。
【図５】図３に示した通風ダクトを中間転写ベルト内に装着した状態を示す斜視図である。
【図６】同じくその通風ダクトを画像形成装置本体に設けた吸気側ダクトと接続した状態の例を示す平面図である。
【図７】中間転写ユニットの内部に冷却用のダクトを設けた従来例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態を詳細に説明する。
〔画像形成装置の全体説明〕
図１はこの発明による画像形成装置の一実施形態の全体構成を示す概略図、図２はその作像ユニット１の構成例を示す概略構成図である。
図１に示す画像形成装置は、本体１００と画像読取部１１０と両面用搬送部１２０とから構成されている。
【００２０】
本体１００内には、作像部として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）のトナー像を形成するための４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えている。
これらの各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ感光体である感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、その各周囲に後述する帯電装置やトナーによって現像する現像ユニットを備えている。そして、各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの表面に各色の画像を形成するために、各現像ユニットでそれぞれ異なる色のＹトナー，Ｍトナー，Ｃトナー，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同じ構成になっている。その構造については図２によって後述する。
【００２１】
この画像形成装置はタンデム型中間転写方式のカラープリンタであり、作像部に近接して周回動する無端状ベルトである中間転写ベルト５が、駆動ローラである二次転写対向ローラ６と従動ローラ７との間に、所定の張力をもって張り渡されている。
その中間転写ベルト５の下面側に、そのベルト走行方向に沿って、前述した作像部である作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが順に配置されている。
作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの下方には、各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの表面を、レーザビームで露光走査する画像書込ユニット８が設けられている。
【００２２】
さらに、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対して中間転写ベルト５を挟んで対向する位置に、それぞれ一次転写ローラが配置されているが、図示を省略している。
また、中間転写ベルト５の上側領域の裏面側に、中間転写ベルト５を冷却するための通風ダクト４０を設けている。その通風ダクト４０の詳細は後述する。
中間転写ベルト５の上方には、各作像ユニットの現像ユニットにそれぞれ各色のトナーを補給するため、トナーボトル９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋが交換可能に搭載されている。
【００２３】
一方、画像形成対象となる転写材である用紙１０は、２段の給紙カセット１１Ａ、１１Ｂに収容されている。その各給紙カセット１１Ａ、１１Ｂ内の用紙１０は、用紙繰り出し側に設けられたピックアップローラ１２Ａ、１２Ｂのいずれかによって一枚ずつ繰り出される。その繰り出された用紙１０は、図示を省略している複数の搬送ローラ対によって、図１に細線で示す搬送経路に沿って位置決めローラ対１３まで搬送される。
【００２４】
そして、その位置決めローラ対１３によって所定のタイミングで、二次転写ローラ１４と二次転写対向ローラ６とが中間転写ベルト５を挟んで対向している二次転写位置へ送られる。二次転写位置の上方の搬送経路には定着装置１９が配置されており、その定着装置１９を通過した用紙は、排紙用搬送ローラ対２０によって排紙トレイ２２上へ排出される。
【００２５】
画像読取部１１０は、本体１００の上部に設けられており、図示はしていないが、コンタクトガラスと開閉可能な圧板又は自動原稿給装装置（ＡＤＦ）を備え、コンタクトガラスの下側には、光源と光学系及びＣＣＤ等の撮像デバイスなどからなる読取走査装置が設けられている。
【００２６】
両面用搬送部１２０は、本体１００の一側面に取り付けられ、図１に細線で示す用紙搬送路と、それに沿って反転ローラ対１５及び複数の両面搬送ローラ対１６を備えている。
そして、一方の面にトナー画像が転写されて定着装置１９を経て定着された用紙を導入して、その表裏を反転させて位置決めローラ対１３へ送り出す。それによって、その用紙の他方の面にもトナー画像を転写して画像を形成することができる。
この実施形態では、両面用搬送部１２０に手差しトレイ１７も取り付けており、その手差しトレイ１７上にセットされた用紙１０も、搬送ローラ対１８によって位置決めローラ対１３へ送り出し、それにトナー像を転写して画像を形成することができる。
【００２７】
このように構成された画像形成装置によって、カラー画像を形成する場合の動作手順の概略を図１によって説明する。
この画像形成装置が複写装置として使用される場合は、画像読取部１１０にコピー用のカラー原稿がセットされ、スタートキーが押されると、その原稿の読み取りを開始して、読み取ったカラー画像データに基づいて、図示していないコントローラがカラー印刷データを生成する。
【００２８】
この画像形成装置がプリンタとして使用される場合は、ネットワーク等を介して接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト装置から印刷命令とカラー印刷用ジョブを受信すると、それに基づいてコントローラがカラー印刷データを生成する。
そのいずれかのカラー印刷データに応じて、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ及び画像書込ユニット８等による作像工程を順に開始する。
【００２９】
まず、各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの表面を後述する各帯電装置によって均一に帯電し、その各表面を画像書込ユニット８の光走査によって各色の画像データに応じて露光し、その各表面に静電潜像を形成する。その各静電潜像を、後述する各現像ユニットの各色のトナーによってそれぞれ現像し、各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの表面に、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像を順次形成する。
【００３０】
その各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ上の各色のトナー画像をバイアス電圧が印加された図示しない一次転写ローラの作用によって、中間転写ベルト５上に順次重ねて一次転写し、中間転写ベルト５上にフルカラーのトナー画像を形成する。そのトナー画像を中間転写ベルト５の周回による右方への移動によって二次転写位置へ送る。
【００３１】
一方、前述したように、給紙カセット１１Ａ、１１Ｂのいずれかの画像サイズに適したサイズの用紙１０を、ピックアップローラ１２Ａ又は１２Ｂによって繰り出し、図示していない搬送ローラ対によって位置決めローラ対１３に挟まれるまで搬送して待機させる。
そして、その位置決めローラ対１３によってその用紙１０を所定のタイミングで、二次転写ローラ１４と二次転写対向ローラ６とが中間転写ベルト５を挟んで対向している二次転写位置へ送る。
【００３２】
それによって、中間転写ベルト５上のトナー画像が、バイアス電圧が印加された二次転写ローラ１４の作用によって、その用紙１０上に一括転写（二次転写）される。
そのフルカラーのトナー画像が転写された用紙１０を、定着装置１９へ搬送し、そこで加熱及び加圧による定着処理を施して送出し、排紙用搬送ローラ対２０によって排紙トレイ２２上へ排出する。
【００３３】
モノクロ画像を形成する場合は、画像読取部１１０で読み取るか、ホスト装置から受信したモノクロの画像データに基づいてモノクロ印刷データを生成し、作像ユニットとしてはブラック用の作像ユニット１Ｋのみを使用して、感光体ドラム３Ｋの表面にブラックのトナー画像を形成する。それを中間転写ベルト５に転写した後、用紙１０に転写する。
転写材はトナー画像を転写して定着できる媒体であればよく、用紙の他に、転写紙、印刷用紙、記録紙、印刷シート、記録シートなどとも称される。
【００３４】
〔作像ユニットの構成例〕
ここで、作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの構成例を説明する。これらの各作像ユニットは、前述したように使用するトナーの色が異なるだけで、その構成は同じである。そこで、その構成例をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付けない作像ユニット１として、図２によって説明する。
図２に示す作像ユニット１は、感光体ユニット２と現像ユニット４によって構成されている。そして、これらを一体のユニットとして、あるいは個別のユニットとして、図１に示した本体１００に対して着脱可能である。
【００３５】
感光体ユニット２は、感光体ドラム３、ドラムクリーニング装置２３、図示していない除電装置、および感光体ドラム３の表面を帯電させる帯電装置２４などを有している。感光体ドラム３は、図示していない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。
帯電装置２４は、帯電バイアスが印加される帯電ローラ２５を感光体ドラム３の表面に近接して備えており、その帯電ローラを反時計回りに回転駆動することによって感光体ドラム３の表面を一様帯電させる。
【００３６】
なお、帯電装置として、帯電ローラの代わりに帯電ブラシを感光体に当接させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャのように、チャージャ方式によって感光体を帯電させるものを用いてもよい。
帯電装置２４によって一様帯電された感光体ドラム３の表面は、図１に示した画像書込ユニット８から発せられるレーザ光Ｌによって露光走査されて静電潜像を担持する。
【００３７】
現像ユニット４は、筐体４ａ内に、第１搬送スクリュー２６が配設された第１剤収容部２７と、透磁率センサ等からなるトナー濃度センサ２８、第２搬送スクリュー２９、現像ローラ３０、現像剤規制部材としてのドクタブレード３１などが設けられた第２剤収容部３２とを備えている。
【００３８】
第１剤収容部２７と第２剤収容部３２の内部には、磁性キャリアとマイナス帯電性のトナーとからなる現像剤（図示せず）が収容される。第１搬送スクリュー２６は、図示していない駆動手段によって回転駆動され、第１剤収容部２７内の現像剤を紙面に垂直な方向における手前側から奥側へ搬送する。そして、第１剤収容部２７と第２剤収容部３２との間の仕切壁４ｂに設けられた図示していない連通口を経て、第２剤収容部３２内に現像剤を進入させる。
【００３９】
第２剤収容部３２内の第２搬送スクリュー２９は回転駆動され、現像剤を図中奥側から手前側へ搬送する。搬送途中の現像剤は、第２剤収容部３２の底部に固定されたトナー濃度センサ２８によってそのトナー濃度が検知される。第２搬送スクリュー２９の上方には、現像ローラ３０が第２搬送スクリュー２９と平行に配設されている。その現像ローラ３０は、図中反時計回り方向に回転駆動される非磁性パイプから成る現像スリーブ３３内にマグネットローラ３４を内蔵している。
【００４０】
第２搬送スクリュー２９によって搬送される現像剤の一部は、そのマグネットローラ３４の磁力によって現像スリーブ３３の表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブ３３と所定の間隙を保持するように配設されたドクタブレード３１によってその層厚が規制された後、感光体ドラム３と対向する現像領域まで搬送され、感光体ドラム３上の静電潜像にトナーを付着させる。この付着により、感光体ドラム３上にトナー像が形成される。
【００４１】
感光体ドラム３上に形成されたトナー像は、図１に示した中間転写ベルト５に中間転写される。そして、中間転写工程を経た後の感光体ドラム３表面に残留したトナーを、ドラムクリーニング装置２３が除去する。クリーニング処理が施された感光体ドラム３の表面は、図示していない除電装置によって除電され、次の画像形成に備える。
【００４２】
〔通風ダクトの構成例〕
次に、通風ダクト４０の構成例を図３〜図６によって説明する。
図３は図１に示した画像形成装置におけるこの発明に係わる要部を拡大して示す図である。中間転写ベルト５は、駆動ローラである二次転写対向ローラ６と従動ローラ７との間に、所定の張力をもって張り渡されて周回動をしている。図３では、中間転写ベルト５と二次転写対向ローラ６及び従動ローラ７との間に隙間があるが、実際には中間転写ベルト５は、テンションローラを含むもっと多くのローラに掛け渡されているので、それらを簡略化して模式的に示している。
【００４３】
その中間転写ベルト５の下面側に、そのベルト走行方向に沿って、作像部である前述した作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが順に配置されている。
中間転写ベルト５が周回動する領域における二次転写対向ローラ６と二次転写ローラ１４とが対向する二次転写位置の下流側の上面側に、中間転写ベルトクリーナ２１が配置されている。この中間転写ベルトクリーナ２１は、クリーニングブレード２１ａの先端部が中間転写ベルト５の上面に当接して、二次転写後に中間転写ベルト上に残留したトナーを除去し、図示していない機構によって回収する。
【００４４】
通風ダクト４０は、中間転写ベルト５が周回動する領域中の、作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと図示していない一次転写ローラによる一次転写の位置よりも上流側で、且つ上述した二次転写位置より下流側に、中間転写ベルト５の裏面に近接対向して設けられる。そしてこの例では、中間転写ベルト５が中間転写ベルトクリーナ２１を通過した直後の領域に通風ダクト４０を設けている。
その通風ダクト４０は、中間転写ベルト５の裏面が一壁面となる冷却空間４１を形成している。
【００４５】
図４はその通風ダクト４０の斜視図であり、図５はその通風ダクト４０を中間転写ベルト５内に装着した状態を示す斜視図である。
これらの図に示すように、通風ダクト４０は、中間転写ベルト５の周回動する方向（図５に示す矢示Ｆ方向）に直交する幅方向（矢示Ｗ方向）の両端部の一方側に空気流入口４２を、他方側に空気流出口４３をそれぞれ有しており、その間に冷却空間４１を形成している。この通風ダクト４０は金属板又は合成樹脂などで作られる。
【００４６】
その空気流入口形成部４２ａと空気流出口形成部４３ａは、全周をダクトの壁面で囲んだ角筒状であるが、冷却空間４１は図４に明示するように、上面を開放した扁平なチャンネル形状である。そして、図５に示すように、その上面を中間転写ベルト５の裏面に近接させて配置することによって、その裏面が冷却空間４１の一壁面を形成する。
また、その通風ダクト４０の冷却空間４１は、空気流入口４２側から空気流出口４３側に向かって次第にダクト幅（空気の流れに直交する方向の幅）が広くなっている。
【００４７】
この通風ダクト４０は、図５に示すように、中間転写ベルト５の内側（裏面側）に、その幅方向（矢示Ｗ方向）に沿って配置される。それによって、空気流入口形成部４２ａが中間転写ベルト５の一側部から突出して、空気流出口形成部４３ａが他側部から突出し、冷却空間４１は中間転写ベルト５の幅内に収まる。
【００４８】
通風ダクト４０をこのように配置して、空気流入口４２から空気を流入させると、その空気が冷却空間４１を通して空気流出口４３へ、中間転写ベルト５の裏面に沿って（平行して）該裏面の全幅に亘って矢示Ｗで示す幅方向に流れる。その際、中間転写ベルト５の裏面に接触しながら流れる空気がその熱を奪って中間転写ベルト５を冷却し、暖まった空気が空気流出口４３から排出される。中間転写ベルト５は周回動しているので順次冷却空間４１の上面を移動し、全長に亘って冷却される。
【００４９】
このように、冷却空間４１内の空気は常に中間転写ベルト５の裏面に沿って（平行して）流れるので、熱交換効率がよい。また、中間転写ベルト５に空気を吹き付けることがないので、中間転写ベルト５を振動させる恐れがない。そのため、トナーの飛散などによる転写不良が発生する心配がない。
【００５０】
また、通風ダクト４０に吸入された空気は、冷却空間４１内で中間転写ベルト５の裏面に沿ってその熱を奪いながら流れるので、空気流出口４３側に進むにつれて暖まっていき、冷却効率が低下し、その冷却効率の差によって中間転写ベルト５に温度分布が発生する場合がある。
【００５１】
しかし、この実施形態では、通風ダクト４０の冷却空間４１が、空気流入口４２側から空気流出口４３側に向かって次第にそのダクト幅が広くなっているので、下流側ほど中間転写ベルト５の裏面と空気との接触面積が増加して、冷却効率の低下を補う。そのため、冷却効率の差によって中間転写ベルト５の幅方向の領域によって温度分布が発生し、画像品質に影響を与えるのを防ぐことができる。
【００５２】
図６は、この通風ダクト４０を画像形成装置の本体に設けた吸気側ダクトと接続した状態を示す平面図である。
この実施形態では、画像形成装置の本体１００（図１参照）の開閉可能な外装カバーの一つである前カバー１０１の内面側に、吸気側ダクト４５を設けている。この吸気側ダクト４５の一端部は、前カバー１０１の側部に形成された吸気口４６に接続されており、他端部には、通風ダクト４０との接続部４５ａが設けられている。
【００５３】
中間転写ベルト５とそれを周回動可能に支持する二次転写対向ローラ（駆動ローラ）６と従動ローラ７等と通風ダクト４０とが、画像形成装置の本体１００内の所定の位置に装着された状態で、前カバー１０１を閉じると、図６に示すように、吸気側ダクト４５の接続部４５ａが通風ダクト４０の空気流入口形成部４２ａに接続される。それによって、通風ダクト４０の空気流入口４２と外部とが、吸気側ダクト４５と吸気口４６を介して連通する。
【００５４】
本体１００の後部の内側に、図６に仮想線で示すように外部に通じる排気側ダクト４７を設け、その一端部を通風ダクト４０の空気流出口形成部４３ａに接続するようにしてもよい。吸気側ダクト４５と吸気口４６との間に吸気用ファンを設け、排気側ダクト４７と図示していない排気口との間に排気用ファンを設けるようにようにすれば、十分な冷却用の空気を機外から吸入して通風ダクト４０へ送り込み、中間転写ベルト５を冷却した後の暖まった空気を確実に機外へ排出することができる。
【００５５】
しかし、吸気用ファン又は排気用ファンの一方だけを設けてもよい。また、通風ダクト４０の空気流出口４３を本体１００内に開放すれば、そこに常備している冷却用ファンによって、吸気口４６から吸気側ダクト４５及び通風ダクト４０を通して機内へ流出する空気の流れが発生する。したがって、専用の吸気用ファン又は排気用ファンを設けることは必須ではない。
【００５６】
なお、中間転写ベルト５は、それを掛け渡す二次転写対向ローラ６、従動ローラ７及び図示していないテンションローラ等のローラと、通風ダクト４０、およびそれらを支持するフレーム等によって、中間転写ユニットとして構成し、本体１００に対して一体に着脱できるようにすることができる。
また、その中間転写ユニットに対して、通風ダクト４０だけ単独で着脱できるようにしてもよい。
【００５７】
この実施形態では、通風ダクト４０の空気流入口４２と外部とを連通させる吸気側ダクト４５を、画像形成装置の本体１００に設けられた開閉可能な外装カバーである前カバー１０１の内面側に一体的に設けたので、前カバー１０１を開くと吸気側ダクト４５も通風ダクト４０から離脱して退避する。したがって、通風ダクト４０やそれを含む中間転写ユニットを本体１００に容易に着脱することができる。
【００５８】
また、通風ダクト４０を、中間転写ベルト５の周回動する領域における一次転写の位置より中間転写ベルト５の走行方向の上流側で、且つ二次転写位置より下流側の領域において、中間転写ベルト５の裏面側に配置している。
したがって、中間転写ベルト５がその表面のトナー画像を用紙に二次転写した後、作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって作成される次のトナー画像が一次転写される前に、通風ダクト４０を流れる空気によって十分に冷却される。そのため、中間転写ベルト５の一次転写位置に到達する領域は十分冷却されており、転写されるトナーが溶融する恐れはない。さらに、この冷却された中間転写ベルト５と接することによって、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋも冷却を図ることができる。
【００５９】
さらに、中間転写ベルト５が中間転写ベルトクリーナ２１を通過した直後の領域に通風ダクト４０を配置したことによって、中間転写ベルト５とクリーニングブレードとの摩擦によって発生する熱も効率よく冷却することができる。
【００６０】
この発明による画像形成装置は、中間転写ベルトに対する冷却手段として上述した通風ダクトを設けたものであるが、それは、図１に示したようなタンデム型の中間転写方式のカラープリンタに限らない。その他の中間転写方式又は直接転写方式のカラープリンタ、モノクロのプリンタ、それらのいずれかに画像読取部を備えた複写機、ファクシミリ装置、それらの機能を組み合わせたデジタル複合機等の各種の画像形成装置にも、この発明を適用できる。
【００６１】
タンデム型の中間転写方式の画像形成装置の場合には、作像部に近接して周回動する無端状ベルトが、表面に用紙を吸着して搬送する用紙搬送ベルトであり、その用紙搬送ベルトの裏面側に上述したような通風ダクトを設ければよい。
【符号の説明】
【００６２】
１，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ：作像ユニット ２：感光体ユニット
３，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ：感光体ドラム ４：現像ユニット
４ａ：現像ユニットの筐体 ４ｂ：仕切壁 ５：中間転写ベルト
６：二次転写対向ローラ ７：従動ローラ ８：画像書込ユニット
９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ：トナーボトル １０：用紙
１１Ａ，１１Ｂ：給紙カセット １２Ａ，１２Ｂ：ピックアップローラ
１３：位置決めローラ対 １４：二次転写ローラ １５：反転ローラ対
１６：両面搬送ローラ対 １７：手差しトレイ １８：搬送ローラ対
１９：定着装置
【００６３】
２０：排紙用搬送ローラ対 ２１：中間転写ベルトクリーナ
２２：排紙トレイ ２３：ドラムクリーニング装置 ２４：帯電装置
２５：帯電ローラ ２６：第１搬送スクリュー ２７：第１剤収容部
２８：トナー濃度センサ ２９：第２搬送スクリュー ３０：現像ローラ
３１：ドクタブレード ３２：第２剤収容部 ３３：現像スリーブ
３４：マグネットローラ ４０：通風ダクト ４１：冷却空間
４２：空気流入口 ４２ａ：空気流入口形成部 ４３ａ：空気流出口形成部
４３：空気流出口 ４５：吸気側ダクト ４６：吸気口 ４７：排気側ダクト
１００：画像形成装置の本体 １０１：前カバー（外装カバー）
１１０：画像読取部 １２０：両面用搬送部 １３０：中間転写ユニット
Ｌ：レーザ光
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６４】
【特許文献１】特開２００７−２４０７０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４５７３３号公報
【特許文献３】特開２００７−２７１６８８号公報
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、及びそれらの機能を組合せたデジタル複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置として、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が多く使用されている。それには中間転写方式と直接転写方式とがあるが、いずれもイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色のトナー画像を形成するための感光体とその周囲に配置された帯電装置及びトナーによる現像装置を含む作像部を色数分だけ並べて配置している。そして、その各作像部に近接して周回動する無端状ベルトを設けている。
【０００３】
中間転写方式の場合は、その無端状ベルトが中間転写ベルトであり、各作像部で感光体上に形成した各色のトナー画像を、その周回動する中間転写ベルトの表面に順次重ねて一次転写して、フルカラーのトナー画像を形成する。それを中間転写ベルトの移動によって二次転写位置へ搬送し、そこでそのフルカラーのトナー画像を記録媒体である用紙に二次転写し、定着装置を通して定着して排出する。
【０００４】
直接転写方式の場合は、上記無端状ベルトが用紙搬送ベルトであり、各作像部で感光体上に形成した各色のトナー画像を、その周回動する用紙搬送ベルト上に吸着されて搬送される用紙上に順次重ねて転写して、フルカラーのトナー画像を形成する。それを定着装置を通して定着して排出する。
【０００５】
このような画像形成において、感光体（一般に感光体ドラム）は帯電装置との間に高電圧が印加され、露光装置からレーザ光線が照射されることなどによって加熱され、その熱が中間転写ベルト等の無端状ベルトに伝熱される。また、定着装置が発する輻射熱によっても無端状ベルトが加熱される場合がある。
【０００６】
また、中間転写方式の画像形成装置の場合には、中間転写ベルト上のトナー画像を用紙に二次転写した後に残留するトナーを除去して回収するために、一般に二次転写位置の下流側に中間転写ベルトクリーナを設けている。そのため、中間転写ベルトがその中間転写ベルトクリーナのクリーニングブレード等のクリーニング部材によって擦られ、その摩擦熱によっても温度上昇する。
【０００７】
そして、無端状ベルトの温度が上昇すると、中間転写ベルト上に転写されたトナー画像が溶融して、中間転写ベルト上に固着してしまったり、搬送ベルトに吸着されて搬送される用紙に転写されたトナー画像が溶融して、その画像が乱れたりする不都合が発生する。
また、無端状ベルトを介して作像部を冷却することができなくなり、感光体やトナー攪拌部材を有する現像装置等の温度が上昇し、感光体の表面や現像装置内のトナーが溶融して、画像形成に支障をきたす恐れもあった。
【０００８】
このような問題を解決するため、例えば、特許文献１や特許文献２等には、中間転写ベルトの外周側に、中間転写ベルトの表面に気流を吹き付けるためのファンと排気用のファンや通風ダクト等を備えた冷却機構を設けて、中間転写ベルトを冷却するようにした画像形成装置が開示されている。
【０００９】
しかし、このような冷却機構は中間転写ベルトの周囲にかなり大きなスペースを要するため、画像形成装置が大型化するとともに、中間転写ベルトの表面に気流を吹き付けて冷却するため、その転写面が振動して、転写したトナーが飛散して転写不良が発生する恐れもあった。
【００１０】
また、冷却機構を設けるスペース上の問題を解決するために、例えば特許文献３には、図７に示すように、フレーム５１に支持された駆動ローラ５２とテンションローラ５３及び二次転写内側ローラ５４によって、仮想線で示すように中間転写ベルト５５を掛け渡した中間転写ユニット５０の内部に、中間転写ベルト５５を冷却するダクト６０を設けた画像形成装置が提案されている。
【００１１】
そのダクト６０は、中間転写ユニット５０内のテンションローラ５３と二次転写内側ローラ５４との間の領域における中間転写ベルト５５の裏面側に、熱取込口６１ａを有する冷却空間６１を形成する。そして、その冷却空間６１における中間転写ベルト５５の幅方向の一半部と他半部から、略Ｖ字状に後方に延びる吸入側ダクト６２と排出側ダクト６３を有し、中間転写ユニット５０の両側面における中間転写ベルト５５の周回動方向に沿う長手方向の略中央部の一方と他方に、吸入側ダクト６２の端部の吸入口６４と排出側ダクト６３の端部の排出口６５をそれぞれ設けている。
【００１２】
このダクト６０によれば、吸入口６４から流入した空気が吸入側ダクト６２内を矢示Ａ方向に流れ、冷却空間６１内で熱取込口６１ａに面する中間転写ベルトの裏面に当たってそれを冷却する。その空気は、排出側ダクト６３内を矢示Ｂ方向に流れて排出口６５から流出する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このような構成によれば、中間転写ユニット５０内に中間転写ベルト５５を冷却するための冷却空間６１を形成するダクト６０を設けたので、無端状ベルトである中間転写ベルトの外部に余分なスペースを設ける必要がなくなり、画像形成装置の大型化を防ぐことはできる。
【００１４】
しかしながら、吸入側ダクト６２と排出側ダクトダクト６３が中間転写ベルト５５の裏面に対して斜めに延びており、吸入側ダクト６２から冷却空間６１内に流入した空気が、中間転写ベルト５５の裏面に吹き付けるように流れることになる。そのため、中間転写ベルト５５の転写面を振動させる恐れがあり、転写したトナーが飛散して転写不良が発生するという問題を、充分に解消することはできない。
【００１５】
この発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、中間転写ベルト等の無端ベルトの温度上昇を防止して、トナーの溶融などの不具合の発生を解消しながら、スペースの増加による大型化を抑え、しかも無端状ベルトを振動させてトナーを飛散させる恐れを解消し、転写不良の発生を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明は上記の目的を達成するため、感光体とその周囲に配置された帯電装置及びトナーによって現像する現像装置を含む作像部と、その作像部に近接して周回動する無端状ベルトとを備えた画像形成装置において、上記無端状ベルトの裏面側に、その無端状ベルトの周回動する方向に直交する幅方向の両端部の一方側に空気流入口を他方側に空気流出口をそれぞれ有し、上記無端状ベルトの裏面が冷却空間の一壁面を形成する通風ダクトを設け、その通風ダクトの上記空気流入口から上記冷却空間を通して上記空気流出口へ、上記無端状ベルトの裏面に沿って該裏面の全幅に亘って上記幅方向に空気を流して、その無端状ベルトを冷却するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、中間転写ベルト等の無端状ベルトの内側に通風ダクトを設け、その空気流入口から流入した空気は、通風ダクト内をその一壁面を形成する無端状ベルトの裏面に沿ってその裏面の全幅に亘って無端状ベルトの幅方向に流れる。その際に無端状ベルトの熱を奪って冷却した後、空気流出口から流出する。
したがって、余分なスペースをとらずに無端状ベルトを冷却できる。しかも、その冷却用の空気は常に無端状ベルトの裏面に沿って流れるので、熱交換効率がよいばかりか、無端状ベルトに空気を吹き付けることがないので、無端状ベルトを振動させる恐れがない。そのため、トナーの飛散などによる転写不良が発生する心配もない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明による画像形成装置の一実施形態の全体構成を示す概略図である。
【図２】その作像ユニット１の構成例を示す概略構成図である。
【図３】図１に示した画像形成装置におけるこの発明に係わる要部を拡大して示す図である。
【図４】図３に示した通風ダクトの斜視図である。
【図５】図３に示した通風ダクトを中間転写ベルト内に装着した状態を示す斜視図である。
【図６】同じくその通風ダクトを画像形成装置本体に設けた吸気側ダクトと接続した状態の例を示す平面図である。
【図７】中間転写ユニットの内部に冷却用のダクトを設けた従来例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態を詳細に説明する。
〔画像形成装置の全体説明〕
図１はこの発明による画像形成装置の一実施形態の全体構成を示す概略図、図２はその作像ユニット１の構成例を示す概略構成図である。
図１に示す画像形成装置は、本体１００と画像読取部１１０と両面用搬送部１２０とから構成されている。
【００２０】
本体１００内には、作像部として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）のトナー像を形成するための４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えている。
これらの各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ感光体である感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、その各周囲に後述する帯電装置やトナーによって現像する現像ユニットを備えている。そして、各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの表面に各色の画像を形成するために、各現像ユニットでそれぞれ異なる色のＹトナー，Ｍトナー，Ｃトナー，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同じ構成になっている。その構造については図２によって後述する。
【００２１】
この画像形成装置はタンデム型中間転写方式のカラープリンタであり、作像部に近接して周回動する無端状ベルトである中間転写ベルト５が、駆動ローラである二次転写対向ローラ６と従動ローラ７との間に、所定の張力をもって張り渡されている。
その中間転写ベルト５の下面側に、そのベルト走行方向に沿って、前述した作像部である作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが順に配置されている。
作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの下方には、各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの表面を、レーザビームで露光走査する画像書込ユニット８が設けられている。
【００２２】
さらに、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対して中間転写ベルト５を挟んで対向する位置に、それぞれ一次転写ローラが配置されているが、図示を省略している。
また、中間転写ベルト５の上側領域の裏面側に、中間転写ベルト５を冷却するための通風ダクト４０を設けている。その通風ダクト４０の詳細は後述する。
中間転写ベルト５の上方には、各作像ユニットの現像ユニットにそれぞれ各色のトナーを補給するため、トナーボトル９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋが交換可能に搭載されている。
【００２３】
一方、画像形成対象となる転写材である用紙１０は、２段の給紙カセット１１Ａ、１１Ｂに収容されている。その各給紙カセット１１Ａ、１１Ｂ内の用紙１０は、用紙繰り出し側に設けられたピックアップローラ１２Ａ、１２Ｂのいずれかによって一枚ずつ繰り出される。その繰り出された用紙１０は、図示を省略している複数の搬送ローラ対によって、図１に細線で示す搬送経路に沿って位置決めローラ対１３まで搬送される。
【００２４】
そして、その位置決めローラ対１３によって所定のタイミングで、二次転写ローラ１４と二次転写対向ローラ６とが中間転写ベルト５を挟んで対向している二次転写位置へ送られる。二次転写位置の上方の搬送経路には定着装置１９が配置されており、その定着装置１９を通過した用紙は、排紙用搬送ローラ対２０によって排紙トレイ２２上へ排出される。
【００２５】
画像読取部１１０は、本体１００の上部に設けられており、図示はしていないが、コンタクトガラスと開閉可能な圧板又は自動原稿給装装置（ＡＤＦ）を備え、コンタクトガラスの下側には、光源と光学系及びＣＣＤ等の撮像デバイスなどからなる読取走査装置が設けられている。
【００２６】
両面用搬送部１２０は、本体１００の一側面に取り付けられ、図１に細線で示す用紙搬送路と、それに沿って反転ローラ対１５及び複数の両面搬送ローラ対１６を備えている。
そして、一方の面にトナー画像が転写されて定着装置１９を経て定着された用紙を導入して、その表裏を反転させて位置決めローラ対１３へ送り出す。それによって、その用紙の他方の面にもトナー画像を転写して画像を形成することができる。
この実施形態では、両面用搬送部１２０に手差しトレイ１７も取り付けており、その手差しトレイ１７上にセットされた用紙１０も、搬送ローラ対１８によって位置決めローラ対１３へ送り出し、それにトナー像を転写して画像を形成することができる。
【００２７】
このように構成された画像形成装置によって、カラー画像を形成する場合の動作手順の概略を図１によって説明する。
この画像形成装置が複写装置として使用される場合は、画像読取部１１０にコピー用のカラー原稿がセットされ、スタートキーが押されると、その原稿の読み取りを開始して、読み取ったカラー画像データに基づいて、図示していないコントローラがカラー印刷データを生成する。
【００２８】
この画像形成装置がプリンタとして使用される場合は、ネットワーク等を介して接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト装置から印刷命令とカラー印刷用ジョブを受信すると、それに基づいてコントローラがカラー印刷データを生成する。
そのいずれかのカラー印刷データに応じて、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ及び画像書込ユニット８等による作像工程を順に開始する。
【００２９】
まず、各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの表面を後述する各帯電装置によって均一に帯電し、その各表面を画像書込ユニット８の光走査によって各色の画像データに応じて露光し、その各表面に静電潜像を形成する。その各静電潜像を、後述する各現像ユニットの各色のトナーによってそれぞれ現像し、各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの表面に、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像を順次形成する。
【００３０】
その各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ上の各色のトナー画像をバイアス電圧が印加された図示しない一次転写ローラの作用によって、中間転写ベルト５上に順次重ねて一次転写し、中間転写ベルト５上にフルカラーのトナー画像を形成する。そのトナー画像を中間転写ベルト５の周回による右方への移動によって二次転写位置へ送る。
【００３１】
一方、前述したように、給紙カセット１１Ａ、１１Ｂのいずれかの画像サイズに適したサイズの用紙１０を、ピックアップローラ１２Ａ又は１２Ｂによって繰り出し、図示していない搬送ローラ対によって位置決めローラ対１３に挟まれるまで搬送して待機させる。
そして、その位置決めローラ対１３によってその用紙１０を所定のタイミングで、二次転写ローラ１４と二次転写対向ローラ６とが中間転写ベルト５を挟んで対向している二次転写位置へ送る。
【００３２】
それによって、中間転写ベルト５上のトナー画像が、バイアス電圧が印加された二次転写ローラ１４の作用によって、その用紙１０上に一括転写（二次転写）される。
そのフルカラーのトナー画像が転写された用紙１０を、定着装置１９へ搬送し、そこで加熱及び加圧による定着処理を施して送出し、排紙用搬送ローラ対２０によって排紙トレイ２２上へ排出する。
【００３３】
モノクロ画像を形成する場合は、画像読取部１１０で読み取るか、ホスト装置から受信したモノクロの画像データに基づいてモノクロ印刷データを生成し、作像ユニットとしてはブラック用の作像ユニット１Ｋのみを使用して、感光体ドラム３Ｋの表面にブラックのトナー画像を形成する。それを中間転写ベルト５に転写した後、用紙１０に転写する。
転写材はトナー画像を転写して定着できる媒体であればよく、用紙の他に、転写紙、印刷用紙、記録紙、印刷シート、記録シートなどとも称される。
【００３４】
〔作像ユニットの構成例〕
ここで、作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの構成例を説明する。これらの各作像ユニットは、前述したように使用するトナーの色が異なるだけで、その構成は同じである。そこで、その構成例をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付けない作像ユニット１として、図２によって説明する。
図２に示す作像ユニット１は、感光体ユニット２と現像ユニット４によって構成されている。そして、これらを一体のユニットとして、あるいは個別のユニットとして、図１に示した本体１００に対して着脱可能である。
【００３５】
感光体ユニット２は、感光体ドラム３、ドラムクリーニング装置２３、図示していない除電装置、および感光体ドラム３の表面を帯電させる帯電装置２４などを有している。感光体ドラム３は、図示していない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。
帯電装置２４は、帯電バイアスが印加される帯電ローラ２５を感光体ドラム３の表面に近接して備えており、その帯電ローラを反時計回りに回転駆動することによって感光体ドラム３の表面を一様帯電させる。
【００３６】
なお、帯電装置として、帯電ローラの代わりに帯電ブラシを感光体に当接させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャのように、チャージャ方式によって感光体を帯電させるものを用いてもよい。
帯電装置２４によって一様帯電された感光体ドラム３の表面は、図１に示した画像書込ユニット８から発せられるレーザ光Ｌによって露光走査されて静電潜像を担持する。
【００３７】
現像ユニット４は、筐体４ａ内に、第１搬送スクリュー２６が配設された第１剤収容部２７と、透磁率センサ等からなるトナー濃度センサ２８、第２搬送スクリュー２９、現像ローラ３０、現像剤規制部材としてのドクタブレード３１などが設けられた第２剤収容部３２とを備えている。
【００３８】
第１剤収容部２７と第２剤収容部３２の内部には、磁性キャリアとマイナス帯電性のトナーとからなる現像剤（図示せず）が収容される。第１搬送スクリュー２６は、図示していない駆動手段によって回転駆動され、第１剤収容部２７内の現像剤を紙面に垂直な方向における手前側から奥側へ搬送する。そして、第１剤収容部２７と第２剤収容部３２との間の仕切壁４ｂに設けられた図示していない連通口を経て、第２剤収容部３２内に現像剤を進入させる。
【００３９】
第２剤収容部３２内の第２搬送スクリュー２９は回転駆動され、現像剤を図中奥側から手前側へ搬送する。搬送途中の現像剤は、第２剤収容部３２の底部に固定されたトナー濃度センサ２８によってそのトナー濃度が検知される。第２搬送スクリュー２９の上方には、現像ローラ３０が第２搬送スクリュー２９と平行に配設されている。その現像ローラ３０は、図中反時計回り方向に回転駆動される非磁性パイプから成る現像スリーブ３３内にマグネットローラ３４を内蔵している。
【００４０】
第２搬送スクリュー２９によって搬送される現像剤の一部は、そのマグネットローラ３４の磁力によって現像スリーブ３３の表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブ３３と所定の間隙を保持するように配設されたドクタブレード３１によってその層厚が規制された後、感光体ドラム３と対向する現像領域まで搬送され、感光体ドラム３上の静電潜像にトナーを付着させる。この付着により、感光体ドラム３上にトナー像が形成される。
【００４１】
感光体ドラム３上に形成されたトナー像は、図１に示した中間転写ベルト５に中間転写される。そして、中間転写工程を経た後の感光体ドラム３表面に残留したトナーを、ドラムクリーニング装置２３が除去する。クリーニング処理が施された感光体ドラム３の表面は、図示していない除電装置によって除電され、次の画像形成に備える。
【００４２】
〔通風ダクトの構成例〕
次に、通風ダクト４０の構成例を図３〜図６によって説明する。
図３は図１に示した画像形成装置におけるこの発明に係わる要部を拡大して示す図である。中間転写ベルト５は、駆動ローラである二次転写対向ローラ６と従動ローラ７との間に、所定の張力をもって張り渡されて周回動をしている。図３では、中間転写ベルト５と二次転写対向ローラ６及び従動ローラ７との間に隙間があるが、実際には中間転写ベルト５は、テンションローラを含むもっと多くのローラに掛け渡されているので、それらを簡略化して模式的に示している。
【００４３】
その中間転写ベルト５の下面側に、そのベルト走行方向に沿って、作像部である前述した作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが順に配置されている。
中間転写ベルト５が周回動する領域における二次転写対向ローラ６と二次転写ローラ１４とが対向する二次転写位置の下流側の上面側に、中間転写ベルトクリーナ２１が配置されている。この中間転写ベルトクリーナ２１は、クリーニングブレード２１ａの先端部が中間転写ベルト５の上面に当接して、二次転写後に中間転写ベルト上に残留したトナーを除去し、図示していない機構によって回収する。
【００４４】
通風ダクト４０は、中間転写ベルト５が周回動する領域中の、作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと図示していない一次転写ローラによる一次転写の位置よりも上流側で、且つ上述した二次転写位置より下流側に、中間転写ベルト５の裏面に近接対向して設けられる。そしてこの例では、中間転写ベルト５が中間転写ベルトクリーナ２１を通過した直後の領域に通風ダクト４０を設けている。
その通風ダクト４０は、中間転写ベルト５の裏面が一壁面となる冷却空間４１を形成している。
【００４５】
図４はその通風ダクト４０の斜視図であり、図５はその通風ダクト４０を中間転写ベルト５内に装着した状態を示す斜視図である。
これらの図に示すように、通風ダクト４０は、中間転写ベルト５の周回動する方向（図５に示す矢示Ｆ方向）に直交する幅方向（矢示Ｗ方向）の両端部の一方側に空気流入口４２を、他方側に空気流出口４３をそれぞれ有しており、その間に冷却空間４１を形成している。この通風ダクト４０は金属板又は合成樹脂などで作られる。
【００４６】
その空気流入口形成部４２ａと空気流出口形成部４３ａは、全周をダクトの壁面で囲んだ角筒状であるが、冷却空間４１は図４に明示するように、上面を開放した扁平なチャンネル形状である。そして、図５に示すように、その上面を中間転写ベルト５の裏面に近接させて配置することによって、その裏面が冷却空間４１の一壁面を形成する。
また、その通風ダクト４０の冷却空間４１は、空気流入口４２側から空気流出口４３側に向かって次第にダクト幅（空気の流れに直交する方向の幅）が広くなっている。
【００４７】
この通風ダクト４０は、図５に示すように、中間転写ベルト５の内側（裏面側）に、その幅方向（矢示Ｗ方向）に沿って配置される。それによって、空気流入口形成部４２ａが中間転写ベルト５の一側部から突出して、空気流出口形成部４３ａが他側部から突出し、冷却空間４１は中間転写ベルト５の幅内に収まる。
【００４８】
通風ダクト４０をこのように配置して、空気流入口４２から空気を流入させると、その空気が冷却空間４１を通して空気流出口４３へ、中間転写ベルト５の裏面に沿って（平行して）該裏面の全幅に亘って矢示Ｗで示す幅方向に流れる。その際、中間転写ベルト５の裏面に接触しながら流れる空気がその熱を奪って中間転写ベルト５を冷却し、暖まった空気が空気流出口４３から排出される。中間転写ベルト５は周回動しているので順次冷却空間４１の上面を移動し、全長に亘って冷却される。
【００４９】
このように、冷却空間４１内の空気は常に中間転写ベルト５の裏面に沿って（平行して）流れるので、熱交換効率がよい。また、中間転写ベルト５に空気を吹き付けることがないので、中間転写ベルト５を振動させる恐れがない。そのため、トナーの飛散などによる転写不良が発生する心配がない。
【００５０】
また、通風ダクト４０に吸入された空気は、冷却空間４１内で中間転写ベルト５の裏面に沿ってその熱を奪いながら流れるので、空気流出口４３側に進むにつれて暖まっていき、冷却効率が低下し、その冷却効率の差によって中間転写ベルト５に温度分布が発生する場合がある。
【００５１】
しかし、この実施形態では、通風ダクト４０の冷却空間４１が、空気流入口４２側から空気流出口４３側に向かって次第にそのダクト幅が広くなっているので、下流側ほど中間転写ベルト５の裏面と空気との接触面積が増加して、冷却効率の低下を補う。そのため、冷却効率の差によって中間転写ベルト５の幅方向の領域によって温度分布が発生し、画像品質に影響を与えるのを防ぐことができる。
【００５２】
図６は、この通風ダクト４０を画像形成装置の本体に設けた吸気側ダクトと接続した状態を示す平面図である。
この実施形態では、画像形成装置の本体１００（図１参照）の開閉可能な外装カバーの一つである前カバー１０１の内面側に、吸気側ダクト４５を設けている。この吸気側ダクト４５の一端部は、前カバー１０１の側部に形成された吸気口４６に接続されており、他端部には、通風ダクト４０との接続部４５ａが設けられている。
【００５３】
中間転写ベルト５とそれを周回動可能に支持する二次転写対向ローラ（駆動ローラ）６と従動ローラ７等と通風ダクト４０とが、画像形成装置の本体１００内の所定の位置に装着された状態で、前カバー１０１を閉じると、図６に示すように、吸気側ダクト４５の接続部４５ａが通風ダクト４０の空気流入口形成部４２ａに接続される。それによって、通風ダクト４０の空気流入口４２と外部とが、吸気側ダクト４５と吸気口４６を介して連通する。
【００５４】
本体１００の後部の内側に、図６に仮想線で示すように外部に通じる排気側ダクト４７を設け、その一端部を通風ダクト４０の空気流出口形成部４３ａに接続するようにしてもよい。吸気側ダクト４５と吸気口４６との間に吸気用ファンを設け、排気側ダクト４７と図示していない排気口との間に排気用ファンを設けるようにようにすれば、十分な冷却用の空気を機外から吸入して通風ダクト４０へ送り込み、中間転写ベルト５を冷却した後の暖まった空気を確実に機外へ排出することができる。
【００５５】
しかし、吸気用ファン又は排気用ファンの一方だけを設けてもよい。また、通風ダクト４０の空気流出口４３を本体１００内に開放すれば、そこに常備している冷却用ファンによって、吸気口４６から吸気側ダクト４５及び通風ダクト４０を通して機内へ流出する空気の流れが発生する。したがって、専用の吸気用ファン又は排気用ファンを設けることは必須ではない。
【００５６】
なお、中間転写ベルト５は、それを掛け渡す二次転写対向ローラ６、従動ローラ７及び図示していないテンションローラ等のローラと、通風ダクト４０、およびそれらを支持するフレーム等によって、中間転写ユニットとして構成し、本体１００に対して一体に着脱できるようにすることができる。
また、その中間転写ユニットに対して、通風ダクト４０だけ単独で着脱できるようにしてもよい。
【００５７】
この実施形態では、通風ダクト４０の空気流入口４２と外部とを連通させる吸気側ダクト４５を、画像形成装置の本体１００に設けられた開閉可能な外装カバーである前カバー１０１の内面側に一体的に設けたので、前カバー１０１を開くと吸気側ダクト４５も通風ダクト４０から離脱して退避する。したがって、通風ダクト４０やそれを含む中間転写ユニットを本体１００に容易に着脱することができる。
【００５８】
また、通風ダクト４０を、中間転写ベルト５の周回動する領域における一次転写の位置より中間転写ベルト５の走行方向の上流側で、且つ二次転写位置より下流側の領域において、中間転写ベルト５の裏面側に配置している。
したがって、中間転写ベルト５がその表面のトナー画像を用紙に二次転写した後、作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって作成される次のトナー画像が一次転写される前に、通風ダクト４０を流れる空気によって十分に冷却される。そのため、中間転写ベルト５の一次転写位置に到達する領域は十分冷却されており、転写されるトナーが溶融する恐れはない。さらに、この冷却された中間転写ベルト５と接することによって、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋも冷却を図ることができる。
【００５９】
さらに、中間転写ベルト５が中間転写ベルトクリーナ２１を通過した直後の領域に通風ダクト４０を配置したことによって、中間転写ベルト５とクリーニングブレードとの摩擦によって発生する熱も効率よく冷却することができる。
【００６０】
この発明による画像形成装置は、中間転写ベルトに対する冷却手段として上述した通風ダクトを設けたものであるが、それは、図１に示したようなタンデム型の中間転写方式のカラープリンタに限らない。その他の中間転写方式又は直接転写方式のカラープリンタ、モノクロのプリンタ、それらのいずれかに画像読取部を備えた複写機、ファクシミリ装置、それらの機能を組み合わせたデジタル複合機等の各種の画像形成装置にも、この発明を適用できる。
【００６１】
タンデム型の中間転写方式の画像形成装置の場合には、作像部に近接して周回動する無端状ベルトが、表面に用紙を吸着して搬送する用紙搬送ベルトであり、その用紙搬送ベルトの裏面側に上述したような通風ダクトを設ければよい。
【符号の説明】
【００６２】
１，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ：作像ユニット ２：感光体ユニット
３，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ：感光体ドラム ４：現像ユニット
４ａ：現像ユニットの筐体 ４ｂ：仕切壁 ５：中間転写ベルト
６：二次転写対向ローラ ７：従動ローラ ８：画像書込ユニット
９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ：トナーボトル １０：用紙
１１Ａ，１１Ｂ：給紙カセット １２Ａ，１２Ｂ：ピックアップローラ
１３：位置決めローラ対 １４：二次転写ローラ １５：反転ローラ対
１６：両面搬送ローラ対 １７：手差しトレイ １８：搬送ローラ対
１９：定着装置
【００６３】
２０：排紙用搬送ローラ対 ２１：中間転写ベルトクリーナ
２２：排紙トレイ ２３：ドラムクリーニング装置 ２４：帯電装置
２５：帯電ローラ ２６：第１搬送スクリュー ２７：第１剤収容部
２８：トナー濃度センサ ２９：第２搬送スクリュー ３０：現像ローラ
３１：ドクタブレード ３２：第２剤収容部 ３３：現像スリーブ
３４：マグネットローラ ４０：通風ダクト ４１：冷却空間
４２：空気流入口 ４２ａ：空気流入口形成部 ４３ａ：空気流出口形成部
４３：空気流出口 ４５：吸気側ダクト ４６：吸気口 ４７：排気側ダクト
１００：画像形成装置の本体 １０１：前カバー（外装カバー）
１１０：画像読取部 １２０：両面用搬送部 １３０：中間転写ユニット
Ｌ：レーザ光
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６４】
【特許文献１】特開２００７−２４０７０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４５７３３号公報
【特許文献３】特開２００７−２７１６８８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体とその周囲に配置された帯電装置及びトナーによって現像する現像装置を含む作像部と、該作像部に近接して周回動する無端状ベルトとを備えた画像形成装置において、
前記無端状ベルトの裏面側に、該無端状ベルトの前記周回動する方向に直交する幅方向の両端部の一方側に空気流入口を他方側に空気流出口をそれぞれ有し、前記無端状ベルトの裏面が冷却空間の一壁面を形成する通風ダクトを設け、
該通風ダクトの前記空気流入口から前記冷却空間を通して前記空気流出口へ、前記無端状ベルトの裏面に沿って該裏面の全幅に亘って前記幅方向に空気を流して該無端状ベルトを冷却するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記通風ダクトの前記冷却空間は、前記空気流入口側から前記空気流出口側に向かって次第にダクト幅が広くなっ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。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記通風ダクトの前記空気流入口と外部と連通させる吸気側ダクトを、装置本体の開閉可能な外装カバーの内面側に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記無端状ベルトが、前記作像部によって作像されたトナー画像を表面に一次転写して用紙への二次転写位置へ搬送する中間転写ベルトであり、
前記通風ダクトが、前記中間転写ベルトの前記周回動する領域における前記一次転写の位置よりも上流側で且つ前記二次転写位置よりも下流の領域において、前記中間転写ベルトの裏面側に設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記中間転写ベルトの前記周回動する領域における前記二次転写位置の下流側の領域に、前記中間転写ベルトの表面に残留したトナーを除去する中間転写ベルトクリーナを備え、
前記通風ダクトを、前記中間転写ベルトが前記中間転写ベルトクリーナを通過した直後の領域に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
感光体とその周囲に配置された帯電装置及びトナーによって現像する現像装置を含む作像部と、該作像部に近接して周回動する無端状ベルトとを備えた画像形成装置において、
前記無端状ベルトの裏面側に、該無端状ベルトの前記周回動する方向に直交する幅方向の両端部の一方側に空気流入口を他方側に空気流出口をそれぞれ有し、前記無端状ベルトの裏面が冷却空間の一壁面を形成する通風ダクトを設け、
該通風ダクトの前記空気流入口から前記冷却空間を通して前記空気流出口へ、前記無端状ベルトの裏面に沿って該裏面の全幅に亘って前記幅方向に空気を流して該無端状ベルトを冷却するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記通風ダクトの前記冷却空間は、前記空気流入口側から前記空気流出口側に向かって次第にダクト幅が広くなっ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。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記通風ダクトの前記空気流入口と外部と連通させる吸気側ダクトを、装置本体の開閉可能な外装カバーの内面側に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記無端状ベルトが、前記作像部によって作像されたトナー画像を表面に一次転写して用紙への二次転写位置へ搬送する中間転写ベルトであり、
前記通風ダクトが、前記中間転写ベルトの前記周回動する領域における前記一次転写の位置よりも上流側で且つ前記二次転写位置よりも下流の領域において、前記中間転写ベルトの裏面側に設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記中間転写ベルトの前記周回動する領域における前記二次転写位置の下流側の領域に、前記中間転写ベルトの表面に残留したトナーを除去する中間転写ベルトクリーナを備え、
前記通風ダクトを、前記中間転写ベルトが前記中間転写ベルトクリーナを通過した直後の領域に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−６４８４２（Ｐ２０１３−６４８４２Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０３０８４（Ｐ２０１１−２０３０８４）
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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