(57)【要約】  【課題】排熱を効果的に行うことができると共に装置待機時には静音化を達成することが可能な画像形成装置を提供する。  【解決手段】熱を発する発熱部材１９と、前記熱により影響を受ける熱影響部材８とを有する画像形成装置１において、発熱部材１９と熱影響部材８との間に、その一部が外気に触れる状態で走行可能に設けられたベルト部材４２を設けた。【選択図】図２
2008310239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を発する発熱部材と、前記熱により影響を受ける熱影響部材とを有する画像形成装置において、
前記発熱部材と前記熱影響部材との間に、その一部が外気に触れる状態で走行可能に設けられたベルト部材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、
前記ベルト部材は少なくともその表面が伝熱性の高い材質により構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記ベルト部材は少なくともその裏面が断熱性の材質により構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記発熱部材の発熱量に応じて前記ベルト部材の走行速度を変化させ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の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記ベルト部材の幅を画像形成に供される転写シートの最大幅よりも大きく形成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記ベルト部材はその表面が前記発熱部材と対向した後に外気に触れ、その後前記熱影響部材と対向することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記ベルト部材が外気に触れる部位において前記ベルト部材を冷却する冷却部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像形成装置において、
前記発熱部材の発熱量に応じて前記冷却部材の作動を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７または８記載の画像形成装置において、
前記冷却部材は装置本体が作動しているときにのみ作動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記発熱部材が少なくとも定着装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記熱影響部材が少なくとも現像装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記熱影響部材が少なくとも転写装置を含む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、電子写真複写装置、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、詳しくは装置内部から発生した熱が他の部材に悪影響を及ぼすことを防止する構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置において、装置全体の小型化に伴い熱を発する定着装置とその他の部材とが近接配置されるようになってきている。このため、転写装置や現像装置等の熱により悪影響を来す部位が定着装置に近接して設けられると、定着装置が発する熱によりこれらの部位が変質や故障等の不具合を起こしてしまう。
【０００３】
上述の問題点を解決するため、定着装置と感光体との間にダクトとファンとを設けて断熱を行う技術が例えば「特許文献１」に開示されている。また、定着装置と中間転写ベルトとの間にヒートパイプとファンとを設けて断熱を行う技術が例えば「特許文献２」に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１１５９５８号公報
【特許文献２】特開２００３−９１１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した各技術では断熱時にファンを駆動することが前提となっているが、画像形成動作を行わない装置待機時には装置本体が静音状態であることが望まれるため、ファンの回転数を下げて騒音を低減する必要がある。しかし、定着装置は装置待機時においても保温動作を行っているために熱が発生し続けており、ファンの回転数を下げることにより排熱作用が低下すると定着装置から発せられた熱が周辺の部位に及んでしまい不具合が発生してしまう。
【０００６】
本発明は上述の問題点を解決し、排熱を効果的に行うことができると共に装置待機時には静音化を達成することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、熱を発する発熱部材と、前記熱により影響を受ける熱影響部材とを有する画像形成装置において、前記発熱部材と前記熱影響部材との間に、その一部が外気に触れる状態で走行可能に設けられたベルト部材を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、さらに前記ベルト部材は少なくともその表面が伝熱性の高い材質により構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、さらに前記ベルト部材は少なくともその裏面が断熱性の材質により構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、さらに前記発熱部材の発熱量に応じて前記ベルト部材の走行速度を変化させることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置において、さらに前記ベルト部材の幅を画像形成に供される転写シートの最大幅よりも大きく形成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の画像形成装置において、さらに前記ベルト部材はその表面が前記発熱部材と対向した後に外気に触れ、その後前記熱影響部材と対向することを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の画像形成装置において、さらに前記ベルト部材が外気に触れる部位において前記ベルト部材を冷却する冷却部材を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、さらに前記発熱部材の発熱量に応じて前記冷却部材の作動を制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項７または８記載の画像形成装置において、さらに前記冷却部材は装置本体が作動しているときにのみ作動させることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、さらに前記発熱部材が少なくとも定着装置を含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし１０の何れか１つに記載の画像形成装置において、さらに前記熱影響部材が少なくとも現像装置を含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項１２記載の発明は、請求項１ないし１１の何れか１つに記載の画像形成装置において、さらに前記熱影響部材が少なくとも転写装置を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、発熱部材と熱影響部材との間に設けられたベルト部材が発熱部材から発せられた熱を吸収してこの熱が熱影響部材に悪影響を及ぼすことを防止でき、さらにベルト部材は外気によって冷却されて発熱部材近傍で得た熱を排熱して外気に近い温度で熱影響部材と対向する位置に戻るので、熱影響部材が熱によって悪影響を受けることを防止できる。さらに画像形成動作の待機時であっても静音状態で排熱を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態を採用した画像形成装置を示している。同図において画像形成装置としての複写装置本体１は給紙テーブル２に載置されており、その上部にはＡＤＦ４を備えたスキャナ３が載置されている。
【００２１】
複写装置本体１の内部中央には３個の支持ローラ５，６，７に掛け渡された無端ベルト上の中間転写ベルト８が配設されている。熱影響部材としての転写装置を構成する中間転写ベルト８は何れか１つの支持ローラ（例えば支持ローラ５）が回転駆動することにより図の矢印方向に走行する。支持ローラ６の左方には、画像が転写された後に中間転写ベルト８上に残留した残留トナーを除去するクリーニング装置９が配設されている。
【００２２】
各支持ローラ５，６間に位置する中間転写ベルト８の上方には、イエロ画像形成手段１０Ｙ、シアン画像形成手段１０Ｃ、マゼンタ画像形成手段１０Ｍ、ブラック画像形成手段１０Ｋを中間転写ベルト８の走行方向に並列配置したタンデム作像装置１１が配設されている。各画像形成手段は、それぞれ感光体１２及び熱影響部材としての現像装置１３を有している。タンデム作像装置１１の上方には、各感光体１２の表面に静電潜像を形成する露光装置１４が配設されている。
【００２３】
中間転写ベルト８を介してタンデム作像装置１１と対向する位置には２次転写装置１５が配設されている。２次転写装置１５は２個の支持ローラ１６，１７間に掛け渡された無端ベルト１８を有しており、中間転写ベルト８を介して支持ローラ７に無端ベルト１８が押圧される態様で配置されていて、中間転写ベルト８上に１次転写された画像を転写シート上に２次転写するように構成されている。
【００２４】
２次転写装置１５の左方には、転写シート上に２次転写された画像を転写シートに定着させる定着装置１９が配設されている。発熱部材である定着装置１９は発熱ローラ２０及びこれに圧接された無端ベルト２１を有しており、転写シート上に転写されたトナー像を熱によって定着させる。２次転写装置１５及び定着装置１９の下方にはシートの両面に画像形成を行う際に用いられるシート反転装置２２が配設されている。
【００２５】
上述の構成に基づき、以下に動作を説明する。ＡＤＦ４の原稿台２３上に原稿をセットした後、またはスキャナ３のコンタクトガラス２４上に原稿をセットした後に図示しないスタートキーが押下されると、ＡＤＦ４に原稿をセットした場合は原稿がコンタクトガラス２４上に搬送された後、コンタクトガラス２４上に原稿をセットした場合には直ちにスキャナ３が駆動し、第１走行体２５及び第２走行体２６が走行する。第１走行体２５の光源から光が照射されると共に原稿面からの反射光がさらに反射されて第２走行体２６に向けられ、第２走行体２６のミラーで反射された光が結像レンズ２７を介して読取センサ２８に入射することにより、原稿の内容が読み取られる。
【００２６】
さらに図示しないスタートキーが押下されると、中間転写ベルト８が走行を開始すると共に各画像形成手段１０の各感光体１２が回転を開始し、各感光体１２上にそれぞれイエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像が形成される。形成された各単色画像は走行する中間転写ベルト８上に順次転写され、中間転写ベルト８上にフルカラーの１次転写画像が形成される。
【００２７】
さらに図示しないスタートキーが押下されると、給紙テーブル２に設けられた複数の給紙ローラ２９のうちの１つが回転し、ペーパバンク３０に複数備えられた給紙トレイ３１の１つから転写シートが繰り出され、繰り出された転写シートは分離ローラ３２で１枚ずつに分離されて給紙路３３に給送される。給紙路３３に給送された転写シートは複数の搬送ローラ３４に搬送されて複写装置本体１内の給紙路３５に給送され、レジストローラ対３６において一時停止される。手差しトレイ３７から給紙を行う場合は、給紙ローラ３８が回転して転写シートが繰り出され、繰り出された転写シートは分離ローラ３９で１枚ずつに分離されて給紙路４０に給送され、レジストローラ対３６において一時停止される。
【００２８】
そして中間転写ベルト８上の１次転写画像にタイミングを合わせてレジストローラ対３６が回転駆動され、転写シートが中間転写ベルト８と２次転写装置１５との間に送り込まれる。送り込まれた転写シートは、２次転写装置１５の作動によりその上面にフルカラー画像を転写された後、定着装置１９へと送られる。定着装置１９に送られた転写シートは熱と圧力とによって転写画像を定着された後、切替爪４１に案内されて図示しない排出ローラ対に送られて図示しない排紙トレイ上に排出される。両面画像形成時には切替爪４１によってシート反転装置２２に案内され、反転後に再び転写位置へと搬送されて裏面側にも画像形成された後に図示しない排紙トレイ上に排出される。
【００２９】
画像形成動作が完了すると、中間転写ベルト８はクリーニング装置９によって残留トナーを除去された後、タンデム作像装置１１による再度の画像形成に備えられる。本実施形態で示したレジストローラ対３６は一般的には接地させて使用することが多いが、転写シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
【００３０】
上述の構成において、「発明が解決しようとする課題」の欄に記載したように、定着装置から発せられた熱が周辺の部位に及ぶことにより不具合が発生してしまうという問題点がある。これを解決する構成を本願発明の特徴部として以下に説明する。本実施形態のレイアウトでは、発熱する定着装置１９と中間転写ベルト８とが近接して配置されているため、定着装置１９と中間転写ベルト８との間の位置に排熱用のベルト部材４２を設けている。
【００３１】
図２に示すように、ベルト部材４２は４個のローラ４３，４４，４５，４６に掛け渡されており、その幅は中間転写ベルト８の幅よりも大きく、すなわち画像形成に供される転写シートの最大幅よりも大きくなるように形成されている。ローラ４３は中間転写ベルト８の下方であって定着装置１９の右方に位置しており、ローラ４４は中間転写ベルト８及び定着装置１９よりも左方であって装置本体の左側面に近接して配置されている。ローラ４５はローラ４４の上方であって装置本体の左側面に近接して配置され、ローラ４６はローラ４４よりも装置本体の内方側であって走行するベルト部材４２の外面に接触する態様で配置されている。各ローラ４４，４５が近接する装置本体の左側面には、図１に示すように外気の装置本体内部への取り入れ及び装置本体内部から排気を行うルーバ４７が設けられている。各ローラ４３，４４，４５，４６のうちの１つ（本実施形態ではローラ４３）はモータ４８によって回転駆動され、この駆動力によりベルト部材４２が図の矢印方向に走行する。
【００３２】
上述の構成により、ベルト部材４２は各ローラ４３，４４間に掛け渡された部分を有するので、その全幅が中間転写ベルト８の全幅よりも大きいことから定着装置１９から発せられた熱を吸収してこの熱が中間転写ベルト８に悪影響を及ぼすことを防止でき、さらにその走行方向が定着装置１９と対向した後にルーバ４７に向かうように設定されているので、定着装置１９から発せられた熱を中間転写ベルト８に運ぶことが防止されている。さらにベルト部材４２は各ローラ４４，４５に掛け渡された部分を有するのでルーバ４７から取り入れられた外気によって冷却され、定着装置１９近傍で得た熱を排熱して外気に近い温度で中間転写ベルト８と対向する位置に戻るので中間転写ベルト８が熱によって悪影響を受けることを防止できる。
【００３３】
また上述の構成により冷却用のファンを設けることなくベルト部材４２のみで断熱及び排熱を行うことができ、複写装置本体１が画像形成動作の待機時であっても静音状態で排熱を行うことができる。
【００３４】
上述の構成では、４個のローラ４３，４４，４５，４６によってベルト部材４２を支持する構成としているため、走行するベルト部材４２を上下方向及び左右方向に曲げて装置本体内部に配設することができ、狭いスペースや曲がったスペースにも対応して発熱部材と熱影響部材とを断熱することができる。本実施形態では装置本体の左側面にルーバ４７を設ける構成としたが、外気に触れる部分に沿ってベルト部材４２が走行する構成であればどのような配置でもよい。また、ルーバ４７の面積を大きくしてルーバ４７に沿うベルト部材４２の長さを長くすることにより排熱効率が高くなる。さらにベルト部材４２として、内面部分が断熱性の材料であって外面部分がステンレスやアルミニウム等の高伝熱性を有する材料によって構成されたものを用いることにより、排熱効率を向上することができる。
【００３５】
図３は本発明の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態は上述した第１の実施形態と比較すると、各ローラ４３，４４，４５，４６に支持されたベルト部材４２の内部に断熱板４９を有している点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。断熱板４９としては樹脂板やゴム板等が挙げられ、ベルト部材４２の走行を妨げない位置に配設される。
【００３６】
上述の構成によれば、画像形成動作が長く続く場合等の定着装置１９から発せられる発熱量が多くなる場合であっても、ベルト部材４２と断熱板４９とにより許容できる熱量をベルト部材４２単体時よりも大きくすることができ、ベルト部材４２の定着装置１９側と中間転写ベルト８側との間に大きな温度差がある場合にも熱が中間転写ベルト８に伝達されてしまうことを防止することができる。
【００３７】
図４は本発明の第３の実施形態を示している。この第３の実施形態は上述した第１の実施形態と比較すると、ルーバ４７に冷却部材としてのファン５０を設けた点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。
【００３８】
上述したように、装置待機時には静音状態を確保するためにファンの回転数を下げて騒音を減ずることが望まれるが、ベルト部材４２のみの排熱では不十分である場合がある。そこで、この第３の実施形態では装置稼働時のみにファン５０を作動させてベルト部材４２に送風を行い、ベルト部材４２を強制的に冷却する構成を採用している。ここで、装置稼働時とは画像形成装置が画像形成動作を行っている状態を指し、装置待機時とは画像形成動作は行われていないが定着装置１９は保温されている状態を指し、装置全体の電源がオフの状態である非通電時とは区別するものである。
【００３９】
非通電時にはベルト部材４２及びファン５０共に停止しており、装置待機時にはベルト部材４２のみを作動させ、装置稼働時にはベルト部材４２及びファン５０を共に作動させる。これにより、装置の静音化と排熱作用の向上とを両立することが可能となる。
【００４０】
装置稼働時においてファン５０を図示しない制御装置によってオンオフ制御し、図５に示すように中間転写ベルト８の表面近傍温度が予め設定された規定値を超えると回転を開始して規定値を下回ると停止する構成を採用することも可能である。ここでいう規定値は、中間転写ベルト８が膨張してしまう温度が５０℃、トナーが固化してしまう温度が４５℃とされていることから、中間転写ベルト８の表面近傍温度を４０℃以下に保つように設定することが望ましい。これにより装置稼働時でかつ中間転写ベルト８の表面近傍温度が４０℃を超えたときのみにファン５０が作動する構成となる。また、一般的に装置稼働終了後の１分以内は装置稼働時であると見なされているため、この間であればファン５０を作動させることも可能である。
【００４１】
上記各実施形態において、定着装置１９の発熱量を測定または推定し、この発熱量に応じてモータ４８の作動を制御し、ベルト部材４２の走行速度を変化させる構成としてもよい。この構成によれば、必要に応じた動力で機能を達成することができ、無駄な電力の消費を抑えて省エネルギ効果を得ることができる。
【００４２】
上述した各実施形態では、画像形成装置１として電子写真複写装置を用いた例を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置としてはこれに限られず、本発明をプリンタ、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に適用することももちろん可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態を採用した画像形成装置の要部概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を説明する転写装置及び中間転写ベルト近傍の概略図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を説明する転写装置及び中間転写ベルト近傍の概略図である。
【図４】本発明の第３の実施形態を採用した画像形成装置の要部概略図である。
【図５】本発明の第３の実施形態におけるファンの動作制御を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  画像形成装置（複写装置本体）
８  熱影響部材（中間転写ベルト）
１３  熱影響部材（現像装置）
１９  発熱部材（定着装置）
４２  ベルト部材
５０  冷却部材（ファン）
【図１】
2008310239.tif 000003
【図２】
2008310239.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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