(57)【要約】【課題】  画像形成装置内部で例えば左右で温度傾斜ができると転写ベルトや感光体ベルトの長さが左右で変わるため、転写ベルトや感光体ベルトが一方に寄り、転写ベルトや感光体ベルトが破損したり、転写ベルトや感光体ベルトの回転ムラが発生したりする課題がある。【解決手段】  ベルト状像担持体５を用いた画像形成装置において、画像形成装置内のベルト状像担持体５の隣に温度調整手段１５を設置したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト状像担持体を有する画像形成装置において、画像形成装置内のベルト状像担持体の隣に温度調整手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、前記温度調整手段が空調装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、前記温度調整手段が流体と、その流体を収容する容器であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１記載の画像形成装置において、前記温度調整手段が加熱手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１記載の画像形成装置において、前記画像形成装置内のベルト状像担持体の隣に少なくとも１つ以上の温度検知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に係り、特にそれの転写ベルトユニットもしくは感光体ベルトユニットに関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、装置内に現像剤を収容する現像器と、トナー像を形成する像担持体と、トナーが転写された用紙を定着する定着器を有している。また前記構成要素を駆動するモータや、コントローラを含む制御基板など熱を発する部品が、画像形成装置内に配置されている。さらに温度上昇を防止する目的で、外気を取り入れる、もしくは機内の熱を外気に逃がすためのファンなどの冷却部品が配置されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８４４５０号公報
【特許文献２】特開平８−４４２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に画像形成装置に配置される定着器、モータや制御基板など熱を発する部品、ファンなどの冷却部品は、左右均等に配置されていないので、プロセス部品の左右温度が異なる場合が多い。特に感光体ベルトや転写ベルトは、左右の温度が異なることによりベルトの周長がアンバランスになってしまい、ベルトの蛇行を発生してしまう。ベルトの蛇行によりベルトの回転不良や、画像位置不良など画像品質が落ちてしまう課題があった。至っては部品故障になる場合もありえた。
【０００５】
本発明の目的は、画像形成装置内部の温度傾斜、特に感光体ベルトや転写ベルトの左右の温度差を低減することによってベルトの蛇行を防止し、高画質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】
【０００６】
前記目的を達成するため本発明は、例えば転写ベルトや感光体ベルトなどのベルト状像担持体を有する画像形成装置において、画像形成装置内のベルト状像担持体の隣に、例えば空調手段、流体容器、加熱手段などの温度調整手段を設置したことを特徴とするものである。
【０００７】
さらに本発明は、画像形成装置内のベルト状像担持体の隣に少なくとも１つ以上の温度検知手段を設置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は前述のような構成になっており、画像形成装置内部の温度傾斜を低減することによって、ベルトの蛇行を防止し長寿命にするほか、ベルト回転ムラを防止し高画質な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
電子写真方式の画像形成装置において熱を発生させる部品は、定着器、モータ、制御基板、電源、などあるが、全ての部品が左右均等に配置されている訳ではなく、またファンなどの冷却部品も左右均等に配置されている訳ではない。
【００１０】
画像形成装置の機内において、左右の温度傾斜が生じるため、プロセス部品の左右における寸法は微小ながらずれてくる。特に感光体ベルトや転写ベルト、搬送ベルトなどはベルト形状のため、１周の長さが温度により変化する。温度が高くなると、前記ベルトは長くなる。
【００１１】
一般に前記ベルトはポリカーボネート（ＰＣ）アロイ、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）アロイ、ポリイミド（ＰＩ）アロイなどが用いられる。これは前記ベルトを支持するシャフトの金属素材よりも熱膨張係数が大きく、ベルトがたるむ状況になる。左右の温度差により、左右のベルトたるみが変わり、張力が不均一になる。一般に前記ベルトは張力の弱い方向に寄る傾向があるため、ベルトが暖まった方向に寄る傾向が生じる。
【００１２】
本発明は、画像形成装置内部の左右温度差を防止して、感光体ベルトや転写ベルトなどのベルト状像担持体の寄りを低減する効果を有している。また、ベルトの寄りを低減することによって、ベルトの破損や、ベルトの回転不良などの問題を無くすことができる。
【００１３】
本発明の実施例を図を用いて説明する。本発明を適用する画像形成装置は図１に示すように、ベルト状感光体１と、ベルト状感光体１を帯電させる帯電器２と、ベルト状感光体１を露光する露光装置３と、現像装置４と、ベルト状中間転写体５と、用紙を収容するカセット８と、給紙ローラ９と、中間転写体５に対向する転写ローラ１０と、トナーを定着する定着器１１とを有している。
【実施例１】
【００１４】
＜ファン＞
一般に設けられている冷却ファンは、光学スキャナモータやスキャナドライバ、駆動モータやモータドライバ、電源などの熱源に対して設けられ、熱源により暖められた空気を排気したり、外気を取り入れたりしている。しかしながら、冷却ファンにおいては、ベルト状像担持体の温度左右差を低減できていない。
【００１５】
第１の実施例として、画像形成装置内部に、空調装置である循環ファンを設ける場合について説明する。循環ファンは、画像形成装置内部のベルト状担持体脇に配置される。感光体ベルト１の脇やベルト状中間転写体５の脇に設けられることにより、ベルト周囲の空気を循環させることによって、ベルト左右の温度の均一化を行い、ベルト周長の左右差を防止する。
【００１６】
図１は、ベルト状中間転写体５である転写ベルトの脇に温度調整手段たる空調手段、具体的には循環ファンの空調装置１５を設け、演算手段である制御基板１４の制御に従って駆動される。ファンの制御は、感光体を駆動する駆動手段たるモータ１６の駆動に合わせて制御される。また、温度検知手段たる温度センサ１３を設けることによって、温度上昇を検知でき、温度上昇したときにファンを駆動するようにする。
【００１７】
図２に示すように、定着器２８に近い位置の転写ベルト２４が温度上昇しやすいことから、この部位近傍に循環ファン３０が配置される。循環ファン３０は、転写ベルト周囲の空気を撹拌（循環）するため、どちらの方向を向かせても良いが、ファンの入り口と出口が閉じていないようにする。望ましくはファン３０を立てて、左右に口が開く方向で設置する。さらに温度上昇しやすい部位がわかっているので有れば、その部位の空気を循環させるようにファンを駆動する。
【００１８】
図２の場合、定着ファン２９が定着器２８の脇に配置されているので、定着器で暖まった空気が方向Ｅのほうへ流れるので、方向Ｆよりも方向Ｅのほうが、温度が高くなる。同様に転写ベルト２４や、感光体ベルト２０も暖まる場合は、方向Ｄよりも方向Ｃ、方向Ｂよりも方向Ａが暖まりやすい。図８に示すように、暖まったベルトは周長が長くなり、転写ベルトの左側（Ｌ側）と右側（Ｒ側）で周長に差が発生する。これにより転写ベルト２４がＬ側もしくはＲ側に寄っていく。方向Ｃが温度上昇するため、転写ベルト２４のＬ側が長くなり、周長が伸びなかった転写ベルト２４のＲ側方向に転写ベルト２４が寄る。今、ファン３０を配置することで、温度傾斜、左右温度差を低減し、周長の差を低減する。これにより、ベルトの破損、ベルトの回転ムラなど、ベルト起因の画像不良を無くすことができ、高画質の画像を得ることができる。
【００１９】
循環ファン３０の位置は、理想的には用紙中央付近に配置され、左右の温度差に従い、ファンの動きを決める。左右の温度差が大きくなってきたと思われる、連続印字もしくは長時間電源オンの状態では、ファンを駆動し、スリープ状態になったとき、所定時間後にファンを止める方法が有る。期待される温度差に対してファンの回転数、時間、向きを順次変えていくと良い。
【００２０】
他に循環ファンの位置は、左端から右端まで自由に配置できるが、ファンの入り口と出口を塞いではならない。
【００２１】
また、転写ベルト２４は少なくとも２つのシャフト２５、２６と、転写ベルト２４に張力を与えるシャフト２７で支持される。感光体ベルト２０も同様にローラ２１、２２と、シャフト２３で支持されている。このようにベルトでトナー像を転写する画像形成装置においては、特に左右温度差の影響を受けやすく、本発明の効果が出やすい。
【００２２】
図３に示すように、循環ファン３１は転写ベルト下側のように、ベルト状像担持体２０の下側に設ける場合がある。また図４に示すようにベルト状像担持体２０の横方向に循環ファン３２を設ける場合がある。いずれの場合も、ベルトに生じる左右温度差を低減するように空気を流し、ベルトが寄る量を低減させる。
【実施例２】
【００２３】
＜流体容器＞
第２の実施例として、画像形成装置内部に流体（図示せず）と、流体を保持する容器３３を設ける場合について図５を用いて説明する。ここで用いられる流体とは一般に水であるが、油で有っても問題ない。水や油を含む混合流体であっても良いが、不揮発性流体が望ましい。前記流体は閉じた容器に入れて保管される。流体の出し入れのために容器出入り口と蓋を設けても良いが、通常蓋が閉じた状態で用いる。
【００２４】
容器３３は、ベルト２４またはベルト状像担持体２０の脇で左右に拡がって配置される。これにより、左右で温度差が生まれたときに流体が循環し、ベルトに与える温度差を低減する。容器３３は、左右の温度差を生じる定着器２８などの部品と、ベルト２４またはベルト状像担持体２０との間に配置されることによって、熱を遮断することができ、さらに温度差を低減する効果を有する。
【実施例３】
【００２５】
＜流体循環＞
また第３の実施例として、図６のように画像形成装置内部に流体を保持する容器３４があり、さらに流体を循環させる循環手段３５を有する場合について説明する。流体を循環させる循環手段３５であるポンプを容器に設けることによって、さらに流体の温度差を低減し、ベルト周囲の温度左右差を低減できる。前記ポンプは、撹拌羽根とモータを用いる方法や、構成部材の伸縮と弁を用いた圧力差を用いた方法など、いかなる方法を用いても良い。流体に磁性流体を用いた場合は、リニアモータなどを用いて流体を循環させても良い。
【実施例４】
【００２６】
＜ヒータ＞
第４の実施例として、画像形成装置内部に温度調整手段であるヒータを設けた場合について説明する。画像形成装置が運転し、画像形成装置内部が温度上昇したときに、温度傾斜が発生するのを防止するために、温度が低い部位にヒータを用いる。ヒータは温度傾斜を少なくするために用いられ、常時通電するほかに、断続通電にて温度を調整して、左右の温度差を低減する。図７のように左右に加熱手段たるヒータ３６、３７を設けても良い。
【実施例５】
【００２７】
＜温度検知＞
第５の実施例として、画像形成装置内部に温度センサ１３を設けた場合について説明する。前述の実施例と合わせて、画像形成装置内部に温度センサ１３を設けると、画像形成装置内部の温度上昇を検知することができるため、画像形成装置の電源を入れてからの温度上昇を知ることができ、温度上昇値に対応して前述の実施例のような温度差低減の制御を実施する。具体的には、温度差３℃以上において制御することが望ましい。温度差３℃あると、長さ３８０ｍｍのベルトにおいて、熱膨張により０．１ｍｍ長くなり、左右差が０．１ｍｍになると、ベルト寄りが明らかになってくる。温度センサが一つの場合、画像形成装置の構成にもよるが、５℃以上の温度上昇が有った場合、左右の温度差が３℃以上となる場合があり、前述のファンを駆動したり、液体循環手段を動かしたり、ヒータを点けたりする。
【実施例６】
【００２８】
＜左右温度検知＞
第６の実施例として、温度センサを左右に設けた場合について説明する。図９のように左右に温度センサ３８，３９を設けると、温度差を直接的に知ることができ、前述の制御を効果的に動かすことができる。また画像形成装置の運転状態の変化によっては、左右の温度分布が逆転する場合があり、その場合に、前記ファンの回転方向を変えたり、ヒータの加熱場所を変えたり、より温度差を低減することができる。さらに温度センサを複数個設けることにより温度分布の最適化を行うことができる。
【００２９】
以上の実施例に示した画像形成装置は、４回転のカラーレーザプリンタや複写機に限った物ではなく、タンデム方式も含む、ベルト状像担持体を使った画像形成装置適用できる。
【００３０】
温度調整手段には、ファン、流体容器、ヒータの他に、クーラーなどの冷却装置、そのほかの熱交換手段を使っても良い。
【００３１】
本発明の実施例を用いれば、画像形成装置内部に発生する左右温度差を低減し、転写ベルトや感光体ベルトなどのベルトに発生する寄り現象を低減できる。これによりベルトの破損や、ベルトの回転ムラを無くすことができ、長寿命で高画質の画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例に係る転写ベルト上にファンを設けた場合の説明図である。
【図３】本発明の実施例に係る転写ベルト下にファンを設けた場合の説明図である。
【図４】本発明の実施例に係る転写ベルト脇にファンを設けた場合の説明図である。
【図５】本発明の実施例に係る転写ベルト脇に流体容器を設けた場合の説明図である。
【図６】本発明の実施例に係る転写ベルト脇に流体容器を設け、循環ポンプを併設した場合の説明図である。
【図７】本発明の実施例に係る転写ベルト下に加熱手段を設けた場合の説明図である。
【図８】ベルト周長とベルトの寄りを示す具体例の説明図である。
【図９】本発明の実施例に係る温度センサを２つ設けた場合の説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…感光体  ２…帯電器  ３…光学ユニット  ４…現像器  ５…中間転写体  ８…給紙カセット  ９…給紙ローラ  １０…転写ローラ  １１…定着器    １２…転写クリーナ  １３…温度センサ  １４…演算手段  １５…空調装置  １６…モータ（エンコーダ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008203729.tif 000010
【図９】
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