(57)【要約】【課題】簡易な機構により、回転体を冷却することが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】画像形成装置１０は、感光体４１の静電潜像を現像する現像部４３と、感光体４１に形成されるトナー像を無端状の中間転写ベルト４４ａに転写する一次転写部４４ｂと、中間転写ベルト４４ａ上に転写されるトナー像をシートに転写する二次転写部４４ｃと、前記シートを搬送路３０に沿って搬送するシート搬送部３と、前記トナー像の形成される前記シートを加熱する定着部４７とを備える。感光体４１は、両外周端部４０１ａ，４０１ｂに開口部を有し、内部に空間を有する中空管４０１と、中空管４０１の外周端部４０１ａ，４０１ｂに固定され、外周端部４０１ａ，４０１ｂを保持するフランジ４０２ａ，４０２ｂと、フランジ４０２ａ，４０２ｂに固定され、感光体４１の回転駆動に連動して回転駆動される羽部４０３ａ，４０３ｂと、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の静電潜像を現像する現像部と、
前記感光体に形成されるトナー像を無端状の中間転写ベルトに転写する一次転写部と、
前記中間転写ベルト上に転写される前記トナー像をシートに転写する二次転写部と、
前記シートを搬送路に沿って搬送するシート搬送部と、
前記トナー像の形成される前記シートを加熱する定着部と、
前記現像部、前記二次転写部、前記シート搬送部、又は前記定着部に設けられ、回転駆動される回転体と、
を備え、
前記回転体は、両外周端部に開口部を有し、内部に空間を有する中空管と、前記中空管の外周端部に固定され、前記外周端部を保持する保持部材と、前記保持部材に固定され、前記回転体の回転駆動に連動して回転駆動される第１の羽部と、を備える、
画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の羽部は、前記回転体の回転駆動に連動して回転駆動されることによって、前記中空管の内部に気流を生じさせる、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記保持部材は、フランジで構成され、
前記第１の羽部は、前記フランジに一体に形成される、
請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記保持部材は、前記中空管の外周端部及び内部に形成されるリブで構成され、
前記リブは、前記回転体の回転軸に対して軸方向に螺旋状に形成され、前記第１の羽部としての機能を有する、
請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記回転体は、さらに、前記回転体の回転軸から放射状に形成されるリブを備える、
請求項１から３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記回転体は、さらに、前記中空管の内部に形成され、前記回転体の回転駆動に連動して回転駆動される第２の羽部を備える、
請求項１から３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記回転体は、感光体又は前記中間転写ベルトを回転駆動させる駆動ローラーである、
請求項１から６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの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では、先ず、ドラム状の感光体にトナーを供給し、感光体に形成された静電潜像にトナーを付着させる。そして、転写部が、感光体に付着されたトナーをシート（用紙）に転写し、定着部が、転写されたトナーをシートに定着させることにより画像が形成される。
【０００３】
前記画像形成装置において、感光体、転写部の転写ローラー、及び定着部の定着ローラー等の回転体は、当該回転体の回転動作により発生する熱、定着部から発生する熱、印字の際のシートから発生する熱等により温度が上昇する。前記回転体の温度が上昇すると、廃棄トナーが固着したり、形成される画像の品質が低下したりする問題が生じる。従来、前記問題を解消するために、回転体を冷却する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、定着ローラーの両端に冷却ファンを配置して、当該冷却ファンを駆動することにより定着ローラーを冷却する定着装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１７２１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の技術では、回転体（特許文献１では、定着ローラー）とは独立して、冷却ファンと当該冷却ファンを駆動するための駆動装置とを設けなければならない。このため、画像形成装置の構成が複雑化するという問題が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、簡易な機構により、回転体を冷却することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、現像部と、一次転写部と、二次転写部と、シート搬送部と、定着部と、回転体と、を備える。前記現像部は、感光体の静電潜像を現像する。前記一次転写部は、前記感光体に形成されるトナー像を無端状の中間転写ベルトに転写する。前記二次転写部は、前記中間転写ベルト上に転写される前記トナー像をシートに転写する。前記シート搬送部は、前記シートを搬送路に沿って搬送する。前記定着部は、前記トナー像の形成される前記シートを加熱する。前記回転体は、前記現像部、前記二次転写部、前記シート搬送部、又は前記定着部に設けられ、回転駆動される。また前記回転体は、中空管と、保持部材と、第１の羽部と、を備える。前記中空管は、両外周端部に開口部を有し、内部に空間を有する。前記保持部材は、前記中空管の外周端部に固定され、前記外周端部を保持する。前記第１の羽部は、前記保持部材に固定され、前記回転体の回転駆動に連動して回転駆動される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡易な機構により、回転体を冷却することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る感光体ユニットの構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、図２における感光体ユニットの構成を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る感光体の構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る感光体ユニットの他の構成を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る感光体ユニットの他の構成を示す断面斜視図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る二次転写ユニットの構成を示す斜視図である。
【図８】図８は、図７における二次転写ユニットの構成を示す断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態に係る二次転写ローラーの構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係る回転体を構成する中空管の構成例を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係る回転体を構成する中空管の他の構成例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。
【００１１】
本発明の実施形態に係る画像形成装置は、シートに画像を形成する印刷処理を実行する装置である。前記シートは、例えば、紙又は封筒等のシート状の画像形成媒体である。
【００１２】
図１に示すように、画像形成装置１０は、シート供給部２、シート搬送部３、画像形成部４０、及び制御部８等を備える。
【００１３】
画像形成部４０は、電子写真方式の前記印刷処理を実行する。そのため、画像形成部４０は、作像部４、光走査部４６（露光部）、転写部４４、及び定着部４７等を備える。作像部４は、感光体４１、帯電部４２、現像部４３、及び感光体クリーニング部４５等を備える。
【００１４】
図１に示す画像形成装置１０は、タンデム式の画像形成部４０を有するカラー画像形成装置である。そのため、画像形成装置１０は、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの４色のトナー９に対応した４つの作像部４を備える。
【００１５】
転写部４４は、中間転写ベルト４４ａと、４個の作像部４に対応する４個の一次転写部４４ｂと、二次転写部４４ｃ（中間転写部ともいう。）と、ベルトクリーニング部４４ｄとを備える。
【００１６】
シート供給部２は、前記シートを搬送路３０へ送り出す。シート搬送部３は、前記シートを搬送路３０に沿って搬送する。
【００１７】
中間転写ベルト４４ａ及び作像部４のそれぞれにおけるドラム状の感光体４１が、不図示の駆動機構によって回転駆動される。帯電部４２は、感光体４１の表面を一様に帯電させる。光走査部４６は、感光体４１の表面に静電潜像を書き込む。
【００１８】
現像部４３は、感光体４１の表面の前記静電潜像をトナー９によって現像する。これにより、トナー９の像が感光体４１の表面に形成される。
【００１９】
一次転写部４４ｂ（以下、「一次転写ローラー」ともいう。）は、感光体４１の表面のトナー９の像（トナー像）を中間転写ベルト４４ａに転写する。具体的には、各一次転写ローラー４４ｂは、中間転写ベルト４４ａを挟んで各感光体４１と対向して中間転写ベルト４４ａに接触するよう配置される。各一次転写ローラー４４ｂは、図１の紙面上下方向に移動可能であって、必要に応じて中間転写ベルト４４ａを介して各感光体４１に圧接して一次転写ニップ部を形成し、また離間する。前記一次転写ニップ部において、各感光体４１で形成されたトナー像が中間転写ベルト４４ａの表面に転写される。そして、中間転写ベルト４４ａの回転とともに所定のタイミングで各感光体４１のトナー像が中間転写ベルト４４ａに順次転写されることにより、中間転写ベルト４４ａの表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたフルカラートナー像が形成される。感光体クリーニング部４５は、感光体４１の表面に残存するトナー９を除去する。
【００２０】
二次転写部４４ｃ（以下、「二次転写ローラー」ともいう。）は、中間転写ベルト４４ａ上のトナー９の像を、搬送路３０に沿って搬送される前記シートに転写する。具体的には、二次転写ローラー４４ｃは、中間転写ベルト４４ａを挟んで駆動ローラー５１と対向し、中間転写ベルト４４ａに圧接して二次転写ニップ部を形成する。そして、二次転写ローラー４４ｃは、前記二次転写ニップ部において、中間転写ベルト４４ａの表面のトナー像を前記シートに転写する。
【００２１】
定着部４７は、前記シートに転写されたトナー９の像を加熱することにより、前記シートにトナー９の像を定着させる。ベルトクリーニング部４４ｄは、中間転写ベルト４４ａに残存するトナー９を除去する。
【００２２】
制御部８は、画像形成装置１０における電気機器を制御する。例えば、制御部８は、それぞれ不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーと、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリーなどの二次記憶とを備える。
【００２３】
前記プロセッサーは、予め前記二次記憶装置に記憶されたプログラムを実行することによって各種のデータ処理及び前記電気機器の制御を実行する。その際、前記プロセッサーは、実行中の前記プログラムおよび処理中のデータを前記主記憶装置に一時記憶さる。また、前記プロセッサーは、信号入力ポート及び信号出力ポートを備える。前記プロセッサーは、各種のセンサー及びスイッチの信号を、前記信号入力ポートを通じて入力し、制御信号を、前記信号出力ポートを通じて出力する。
【００２４】
以下では、本発明に係る回転体の第１構成例として、感光体４１を例に挙げる。図２は、感光体４１を含む感光体ユニットの構成を示す斜視図である。図３は、図２における感光体ユニットの断面図であり、図４は、感光体４１の構成を示す斜視図である。図２には、４個の感光体４１を示しているが、それぞれ同一の構成を有する。以下では、１個の感光体４１を例に挙げて説明する。
【００２５】
図２に示すように、感光体ユニットは、感光体４１と、感光体４１が取り付けられるフレーム４１０とを備える。
【００２６】
図３及び図４に示すように、感光体４１は、両端部に開口部を有する中空状の中空管４０１と、中空管４０１の外周端部４０１ａ（図３では左端部）に固定され、外周端部４０１ａを保持するフランジ４０２ａ（保持部材）と、中空管４０１の外周端部４０１ｂ（図３では右端部）に固定され、外周端部４０１ｂを保持するフランジ４０２ｂ（保持部材）と、フレーム４１０（図２参照）に設けられる軸受（図示せず）に回転可能に支持される軸部４０５と、を備える。
【００２７】
フランジ４０２ａ，４０２ｂと中空管４０１とは、一体成形されてもよいし、それぞれが別体で形成された後に互いに接続されてもよい。フランジ４０２ａ，４０２ｂは、ギヤが一体に形成された、所謂フランジギヤであってもよい。
【００２８】
軸部４０５は、例えば金属シャフトで構成されており、感光体４１（中空管４０１）の内部の中心を軸方向に貫通するように配置されている。フランジ４０２ａは、当該フランジ４０２ａに固定される羽部４０３ａ（第１の羽部）を備え、フランジ４０２ｂは、当該フランジ４０２ｂに固定される羽部４０３ｂ（第１の羽部）を備える。羽部４０３ａは軸部４０５の左端に固定され、羽部４０３ｂは軸部４０５の右端に固定されてもよい。
【００２９】
このように、感光体４１を構成する、中空管４０１と、羽部４０３ａを備えるフランジ４０２ａと、羽部４０３ｂを備えるフランジ４０２ｂと、軸部４０５とは、互いに固定され一体に形成されている。これにより、軸部４０５が前記軸受を介して駆動機構（図示せず）によって、例えば図３に示す矢印方向に回転駆動されると、それに伴って、感光体４１が回転駆動される。
【００３０】
ここで、図３に示すように、中空管４０１は、その内部において軸部４０５の周囲に空間を有している。フランジ４０２ａ，４０２ｂは、中空管４０１の内部と、感光体４１の外部とを互いに連通するように配置されている。フランジ４０２ａ，４０２ｂの羽部４０３ａ，４０３ｂはそれぞれ、複数の羽（フィン）を備え、当該複数の羽の間には間隙が形成されている。すなわち、フランジ４０２ａ，４０２ｂは中空管４０１の内部と、感光体４１の外部とを互いに連通する空間（間隙）を有する。
【００３１】
これにより、感光体４１が回転駆動されると、それに連動して羽部４０３ａ，４０３ｂが回転駆動することによって、例えば、感光体４１の外部の空気が中空管４０１の左端部から内部に流入し、中空管４０１の内部の空気が中空管４０１の右端部から外部へ放出される。このため、感光体４１の内部において、軸方向（図３に示す矢印方向）に気流が発生するため、当該内部の空気を外部の空気に入れ替えることができる。よって、感光体４１を冷却することができる。
【００３２】
感光体４１は、さらに、図５及び図６に示すように、中空管４０１の内部に羽部４０６（第２の羽部）を備えてもよい。羽部４０６は、例えば羽部４０３ａ，４０３ｂと同一の形状を有し、中空管４０１及び軸部４０５に固定されている。羽部４０６は、感光体４１が回転駆動されると、それに連動して回転駆動する。この構成によれば、感光体４１の内部において、軸方向（図５に示す矢印方向）に発生する気流を強めることができる。これにより、感光体４１をより迅速に冷却することができる。
【００３３】
上述の構成では、本発明に係る回転体として、感光体４１を例に挙げたが、本発明に係る回転体はこれに限定されない。例えば、本発明に係る回転体は、駆動ローラーであってもよい。以下では、本発明に係る回転体の第２構成例として、駆動ローラー５１を例に挙げる。
【００３４】
図７は、駆動ローラー５１を含む転写ユニットの構成を示す斜視図である。図８は、図７における転写ユニットの断面図であり、図９は、駆動ローラー５１の構成を示す斜視図である。
【００３５】
図７に示すように、転写ユニットは、中間転写ベルト４４ａを回転駆動させる駆動ローラー５１と、駆動ローラー５１が取り付けられるフレーム５１０とを備える。尚、フレーム５１０には、一次転写部４４ｂ等も取り付けられる。
【００３６】
図８及び図９に示すように、駆動ローラー５１は、両端部に開口部を有する中空状の中空管５０１と、中空管５０１の外周端部５０１ａ（図８では右端部）に固定され、外周端部５０１ａを保持するフランジ５０２ａ（保持部材）と、中空管５０１の外周端部５０１ｂ（図８では左端部）に固定され、外周端部５０１ｂを保持するフランジ５０２ｂ（保持部材）と、フレーム５１０に設けられた軸受（図示せず）に回転可能に支持される軸部５０５と、を備える。
【００３７】
フランジ５０２ａ，５０２ｂと中空管５０１とは、一体成形されてもよいし、それぞれが別体で形成された後に互いに接続されてもよい。フランジ５０２ａ，５０２ｂは、ギヤが一体に形成された、所謂フランジギヤであってもよい。
【００３８】
軸部５０５は、例えば金属シャフトで構成されており、駆動ローラー５１の内部の中心を軸方向に貫通するように配置されている。フランジ５０２ａは、当該フランジ５０２ａに固定される羽部５０３ａ（第１の羽部）を備え、フランジ５０２ｂは、当該フランジ５０２ｂに固定される羽部５０３ｂ（第１の羽部）と備える。羽部５０３ａは軸部５０５の左端に固定され、羽部５０３ｂは軸部５０５の右端に固定されてもよい。尚、軸部５０５は、左右それぞれに分離されて別個に設けられてもよい。
【００３９】
このように、感光体４１と同様に、駆動ローラー５１を構成する、中空管５０１と、羽部５０３ａを備えるフランジ５０２ａと、羽部５０３ｂを備えるフランジ５０２ｂと、軸部５０５とは、互いに固定され一体に形成されている。これにより、軸部５０５が前記軸受を介して駆動機構（図示せず）によって、例えば図８に示す矢印方向に回転駆動されると、それに伴って、駆動ローラー５１が回転駆動される。
【００４０】
ここで、図８に示すように、中空管５０１は、その内部において軸部５０５の周囲に空間を有している。フランジ５０２ａ，５０２ｂは、中空管５０１の内部と、駆動ローラー５１の外部とを互いに連通するように配置されている。フランジ５０２ａ，５０２ｂの羽部５０３ａ，５０３ｂはそれぞれ、複数の羽（フィン）を備え、当該複数の羽の間には間隙が形成されている。すなわち、フランジ５０２ａ，５０２ｂは中空管５０１の内部と、駆動ローラー５１の外部とを互いに連通する空間（間隙）を有する。
【００４１】
これにより、駆動ローラー５１が回転駆動されると、それに連動して羽部５０３ａ，５０３ｂが回転駆動することによって、例えば、駆動ローラー５１の外部の空気が中空管５０１の右端部から内部に流入し、中空管５０１の内部の空気が中空管５０１の左端部から外部へ放出される。このため、駆動ローラー５１の内部において、軸方向（図８に示す矢印方向）に気流が発生するため、当該内部の空気を外部の空気に入れ替えることができる。よって、駆動ローラー５１を冷却することができる。
【００４２】
尚、駆動ローラー５１は、感光体４１と同様に、さらに、中空管５０１の内部に羽部（第２の羽部）（図５及び図６参照）を備えてもよい。
【００４３】
本発明に係る回転体は、感光体４１及び駆動ローラー５１に限定されず、例えば、現像部４３、シート搬送部３、又は定着部４７に設けられる回転ローラー等であってもよい。
【００４４】
また前記回転体は、中空管（例えば、中空管４０１、中空管５０１）の内部にリブを備えてもよい。例えば、図１０に示すように、回転体６１は、当該回転体６１の強度を高めるために、中空管６０１の内部に、軸部６０３（回転軸）から放射状に形成されるリブ６０２を備えてもよい。尚、リブ６０２は、上述のフランジと同様に、中空管６０１の外周端部を保持する保持部材としての機能も有する。
【００４５】
図１０に示すリブ６０２は、中空管６０１の内部において軸方向に気流を発生させる羽部を備えてもよい。例えば、図１１に示すように、リブ６０２は、軸部６０３（回転軸）に対して軸方向に螺旋状に形成されてもよい。すなわち、リブ６０２は、中空管６０１の外周端部を保持する保持部材としての機能と、羽部としての機能とを有してもよい。尚、図１１では、便宜上、中空管６０１を省略して図示している。
【００４６】
回転体６１の内部に螺旋状のリブ６０２を設けることにより、回転体６１が回転駆動されると、それに連動してリブ６０２が回転駆動されるため、回転体６１の内部において、軸方向に気流が発生する。このため、回転体６１の内部の空気を外部の空気に入れ替えることができる。よって、回転体６１を冷却することができる。図１１に示す構成の場合は、中空管６０１の外周端部に、羽部を備えるフランジ（図３及び図８参照）が設けられてもよいし、当該フランジが設けられてなくてもよい。すなわち、外周端部にフランジを有しない回転体に適用することもできる。尚、中空管６０１の外周端部に前記フランジ（図３及び図８参照）を設けた場合には、中空管６０１の内部に発生する気流（図３及び図８参照）をより強めることができる。これにより、回転体６１をより迅速に冷却することができる。
【００４７】
以上のように、画像形成装置１０は、保持部材が回転体における中空管の外周端部を保持し、羽部が当該保持部材に固定される構成を有する。上記構成によれば、回転体の回転駆動に連動して羽部が回転駆動されるため、中空管の内部に気流を生じさせることができる。これにより、回転体を冷却することが可能となる。また上記構成では、羽部を駆動する駆動装置を別途設ける必要がなく、回転体として一体に形成される。このため、画像形成装置１０の構成が複雑化することがなく、簡易な構成により回転体を冷却することが可能となる。
【００４８】
さらに、保持部材は例えばフランジで構成され、フランジは羽部を内蔵して形成される。このため、フランジ及び羽部は一体に形成されるため、フランジの大型化及び回転体の大型化を防ぐことができる。また、羽部を内蔵するフランジによれば、フランジ及び回転体の強度を維持しつつ、回転体を冷却させることができる。
【００４９】
尚、羽部は、上述した構成に示すように中空管の両端に設けられてもよいし、中空管の両端の何れか一方に設けられてもよい。
【００５０】
また、本発明に係る画像形成装置の回転体は、カラー機（複合機）に限定されず、ドラムからトナー像を直接記録媒体に転写する直接転写方式のドラムおよび転写部材にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０      画像形成装置
２        シート供給部
３        シート搬送部
４        作像部
８        制御部
９        トナー
３０      搬送路
４０      画像形成部
４１      感光体
４２      帯電部
４３      現像部
４４      転写部
４４ａ    中間転写ベルト
４４ｂ    一次転写部
４４ｃ    二次転写部
５１      駆動ローラー
４４ｄ    ベルトクリーニング部
４５      感光体クリーニング部
４６      光走査部
４７      定着部
４０１    中空管
４０１ａ，４０１ｂ  外周端部
４０２ａ，４０２ｂ  フランジ
４０３ａ，４０３ｂ  羽部（第１の羽部）
４０５    軸部
４０６    羽部（第２の羽部）
４０１    中空管
５０１ａ，５０１ｂ  外周端部
５０２ａ，５０２ｂ  フランジ
５０３ａ，５０３ｂ  羽部（第１の羽部）
５０５    軸部
６１      回転体
６０１    中空管
６０２    リブ
６０３    軸部
【図１】
2019113673.tif 000003
【図２】
2019113673.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019113673.tif 000006
【図５】
2019113673.tif 000007
【図６】
2019113673.tif 000008
【図７】
2019113673.tif 000009
【図８】
2019113673.tif 000010
【図９】
2019113673.tif 000011
【図１０】
2019113673.tif 000012
【図１１】
2019113673.tif 000013