(57)【要約】【課題】  複数の像担持体上にそれぞれ異なる色のトナー像を形成し、これらのトナー像を中間転写ベルトに転写し、その中間転写ベルト上のトナー像を被転写材に転写し、被転写材上のトナー像を定着装置によって定着する画像形成装置において、定着装置の熱によって、中間転写ベルトが伸縮することを防止し、カラー画像に色ずれが発生することを阻止する。【解決手段】  定着装置１７と、その上方の中間転写ベルト３の部分との間の空間Ｓに、ヒートパイプ２２を設け、定着装置１７にて発生した熱をヒートパイプ２２によって輸送し、中間転写ベルト３が加熱されることを防止する。【選択図】  図１
2005308844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成される複数の像担持体と、各像担持体に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルトに転写されたトナー像を被転写材に転写する転写装置と、該被転写材に転写されたトナー像を、少なくとも熱の作用によって定着する定着装置とを具備し、該定着装置の上方に、前記中間転写ベルトの一部が位置している画像形成装置において、前記定着装置と、該定着装置の上方に位置する中間転写ベルト部分との間に、定着装置にて発生した熱を放熱部へ輸送し、該放熱部において熱を放出させる熱輸送手段を設けると共に、前記定着装置を通過した被転写材から熱が放出されることを抑制する被転写材保温手段と、該被転写材保温手段よりも被転写材搬送方向下流側の領域にて被転写材から放出された熱を画像形成装置本体外に排出させる熱排出手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記被転写材保温手段の上方に、前記熱輸送手段の一部が位置している請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記被転写材保温手段は、該被転写材保温手段よりも上方に位置する熱輸送手段部分と、被転写材保温手段の下方を搬送される被転写材とを遮断する断熱性の隔壁を有している請求項２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、互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成される複数の像担持体と、各像担持体に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルトに転写されたトナー像を被転写材に転写する転写装置と、該被転写材に転写されたトナー像を、少なくとも熱の作用によって定着する定着装置とを具備し、該定着装置の上方に、前記中間転写ベルトの一部が位置している画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より周知である。この種の画像形成装置は、各像担持体上のトナー像を中間転写ベルトを介して被転写材に転写してカラー画像を形成するので、間接転写方式の画像形成装置とも称せられている。
【０００３】
上述した画像形成装置によれば、定着装置の上方に中間転写ベルトが位置しているので、画像形成装置本体内のスペースを有効に利用することができ、画像形成装置の幅サイズを小型化することが可能である。ところが、この構成によると、定着装置にて発生した熱によって、その定着装置の上方に位置する中間転写ベルト部分が加熱されて、この部分が熱膨張する。その際、中間転写ベルトの走行に伴って、熱膨張した中間転写ベルト部分が定着装置の上方から外れた比較的温度の低い領域に移動すると、この中間転写ベルト部分が冷却されて収縮し、次いで、再びこの中間転写ベルト部分が定着装置の上方領域に移動すると加熱されて膨張する。このように、中間転写ベルトの各部分は、膨張と収縮を繰り返すのである。このため、完成したカラー画像に色ずれが発生するおそれがある。すなわち、各像担持体に対向した中間転写ベルト部分の膨張量が異なっているため、各像担持体から中間転写ベルトに転写された各トナー像が完全に重なるべきであったときも、実際に中間転写ベルト上に転写された各色のトナー像が完全には重ならず、これによって色ずれが発生するのである。
【０００４】
定着装置と作像部との間に熱遮蔽体を設け、作像部に熱の影響が及ぼされることを防止した画像形成装置は既に提案されているが（特許文献１参照）、この構成によっては、カラー画像に色ずれを防止することはできない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８３９５９号参照
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、定着装置にて発生した熱によってカラー画像に色ずれが発生することを効果的に抑制し、ないしは防止することのできる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】
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記定着装置と、該定着装置の上方に位置する中間転写ベルト部分との間に、定着装置にて発生した熱を放熱部へ輸送し、該放熱部において熱を放出させる熱輸送手段を設けると共に、前記定着装置を通過した被転写材から熱が放出されることを抑制する被転写材保温手段と、該被転写材保温手段よりも被転写材搬送方向下流側の領域にて被転写材から放出された熱を画像形成装置本体外に排出させる熱排出手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。
【０００８】
また、上記請求項１に記載の画像形成装置において、前記被転写材保温手段の上方に、前記熱輸送手段の一部が位置していると有利である（請求項２）。
【０００９】
さらに、上記請求項２に記載の画像形成装置において、前記被転写材保温手段は、該被転写材保温手段よりも上方に位置する熱輸送手段部分と、被転写材保温手段の下方を搬送される被転写材とを遮断する断熱性の隔壁を有していると有利である（請求項３）。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、定着装置にて発生した熱に基因するカラー画像の色ずれ発生を効果的に抑制し、ないしは防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１２】
図１は間接転写方式の画像形成装置の一例を示す概略断面図であり、図２は図１に示した画像形成装置の一部の要素を省略して示した斜視図である。ここに示した画像形成装置は、ドラム状の感光体より成る複数の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫと、これらの像担持体の周面に当接した無端ベルトより成る中間転写ベルト３を有している。中間転写ベルト３は支持ローラ４，５，６に巻きかけられていると共に、ガイドローラ８によって案内され、図示していない駆動モータによって矢印Ａ方向に回転駆動される。一方、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫも図示していないモータによって図１における反時計方向に回転駆動される。
【００１３】
各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫには、互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成され、図示した例では、イエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及び黒トナー像が各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫに形成される。各像担持体の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３の表面に転写される。
【００１４】
各像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３に転写する構成は、そのトナー像の色が異なるだけで、実質的に全て同一であるため、そのうちの１つの像担持体２Ｙにトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３に転写する構成だけを説明する。図１に示すように、像担持体２Ｙのまわりには、該像担持体２Ｙの表面にトナー像を形成するための作像手段が設けられており、像担持体２Ｙが図１における反時計方向に回転駆動されるとき、帯電電圧を印加された帯電ローラ７より成る帯電装置によって像担持体２Ｙが所定の極性に帯電される。帯電後の像担持体２Ｙには、図示していない光書き込み装置から出射する光変調されたレーザビームＬが照射され、これによって像担持体２Ｙに静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置９によってイエロートナー像として可視像化される。
【００１５】
中間転写ベルト３を挟んで、像担持体２Ｙと反対側に転写ローラ１０より成る一次転写装置が配置され、この転写ローラ１０に転写電圧が印加されることにより、像担持体２Ｙに形成されたトナー像が、矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト３上に転写される。トナー像転写後の像担持体２Ｙ上に付着する転写残トナーはクリーニング装置１１によって除去される。
【００１６】
上述したところと全く同様にして、図１に示した像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上にシアントナー像、マゼンタトナー像及び黒トナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト３上に順次重ねて転写され、中間転写ベルト３上に合成トナー像が形成される。トナー像転写後の各像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上の転写残トナーがクリーニング装置により除去されることも第１の像担持体２Ｙの場合と変わりはない。
【００１７】
なお、図２には、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫのまわりに設けられた作像手段と転写ローラの図示は省略してある。
【００１８】
一方、中間転写ベルト３が巻き掛けられた支持ローラのうちの最も下方に位置する支持ローラ６には、中間転写ベルト３を挟んで、二次転写装置の一例である転写ローラ１６が配置され、この転写ローラ１６と、支持ローラ６に巻き掛けられた中間転写ベルト部分との間に、例えば紙又は樹脂シートなどから成る被転写材Ｐが矢印Ｂで示すように給送される。このとき、転写ローラ１６に所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト３上の合成トナー像が被転写材Ｐ上に転写される。転写ローラ１６に代え、転写ベルト、転写ブラシ、或いはコロナ放電器などの転写装置を用いることもできる。いずれの形式の転写装置も、中間転写ベルト３に転写されたトナー像を被転写材Ｐに転写する用をなす。
【００１９】
トナー像を転写された被転写材Ｐは、さらに図１における左方に搬送され、定着装置１７を通過する。定着装置１７は、被転写材Ｐに転写されたトナー像を、少なくとも熱の作用によって、被転写材Ｐ上に定着する装置であり、図示した定着装置１７は、図示していないヒータにより加熱される定着ローラ１８と、加圧ローラ１９と、ケーシング２０とを有し、被転写材Ｐが、加熱された定着ローラ１８と加圧ローラ１９の間を通過することにより、被転写材Ｐに担持されたトナー像に熱と圧力が加えられ、そのトナー像が被転写材上に定着される。定着装置１７を通過した被転写材は、矢印Ｃで示すように、さらに図１における左方に搬送され、図示していない排紙トレイ上に排出される。このようにして、カラー画像の形成された被転写材が得られるのである。図１及び図２においては、定着装置１７を通過した被転写材には、符号Ｐ１を付してある。
【００２０】
ここで、支持ローラ５，６の間の中間転写ベルト部分がガイドローラ８によって案内されることにより、ガイドローラ８の下方に空間Ｓが形成され、この空間Ｓに定着装置１７がもぐり込んだ状態で配置されている。これにより、定着装置１７の上方に、中間転写ベルト３の一部が位置することになる。図示した例では、支持ローラ５とガイドローラ８の間の中間転写ベルト部分が定着装置１７の上方に位置している。このように中間転写ベルト３と定着装置１７を配置することにより、画像形成装置本体内のスペースを有効に利用することができ、画像形成装置の幅サイズを小型化できるのである。
【００２１】
ところが、従来のこの形式の画像形成装置においては、先に説明したように、定着装置１７にて発生した熱が放射及び対流によって真上に上昇し、定着装置１７の上方に位置する中間転写ベルト部分が加熱されて膨張する。この熱膨張した中間転写ベルト部分が、中間転写ベルト３の走行に伴って、定着装置１７の上方から外れた領域に移動すると、この中間転写ベルト部分が冷却されて収縮する。次いで、その中間転写ベルト部分が定着装置１７の上方領域に移動すると、定着装置１７にて発生した熱によって、再び加熱されて膨張する。このように中間転写ベルト３の各部分が膨張と収縮を繰り返すことによって、前述の如く、中間転写ベルト３上の合成トナー像、ひいては被転写材Ｐ上に形成されたカラー画像に色ずれが発生するおそれがあった。
【００２２】
そこで、本例の画像形成装置におい手は、定着装置１７と、その定着装置１７の上方に位置する中間転写ベルト部分との間に、熱輸送手段２１が設けられている。本例の熱輸送手段２１は、図２に示すように、互いに平行に配列された多数のヒートパイプ２２と、そのヒートパイプ２２に固定されたフィン２３とにより構成され、各ヒートパイプ２２の一端側２２Ａは、定着装置１７と、その定着装置１７の上方に位置する中間転写ベルト部分との間に位置し、各ヒートパイプ２２の他端側２２Ｂは、中間転写ベルト３の下方の高温度領域から離れた低温度領域に位置しており、この他端側にフィン２３が固定されている。
【００２３】
定着装置１７から発生し、放射及び対流によって、定着装置１７の上方の中間転写ベルト部分に向かう熱は、ヒートパイプ２２の一端側２２Ａを加熱させ、その熱はヒートパイプ２２内の媒体によって、該ヒートパイプ２２の他端側２２Ｂに輸送され、その輸送された熱がフィン２３に伝えられ、ここで当該熱が放出され、その熱が空気と共に画像形成装置本体外に排出される。図示した例では、図２に示すように、フィン２３に風を送るファン２５が設けられ、フィン２３から放出された熱を含む高温度な空気が、ファン２５によって画像形成装置本体外に排出される。
【００２４】
フィン２３は放熱部の一例を構成するものであるが、かかるフィン２３を省略し、ヒートパイプ２２の他端側２２Ｂだけから熱を放出させるようにしてもよく、この場合には他端側２２Ｂが放熱部を構成する。このように、定着装置１７にて発生した熱を、当該定着装置１７と、その上方の中間転写ベルト部分との間の高温度領域から、低温度領域に位置する放熱部へ輸送し、この放熱部において熱を放出させる熱輸送手段２１を設けることにより、中間転写ベルト３が従来のように高温度に加熱されることを阻止でき、中間転写ベルト３の膨張と収縮に基因するカラー画像の色ずれ発生を効果的に抑制し、ないしは防止することができる。しかも、中間転写ベルト３が定着装置１７にて発生した熱によって悪影響を受ける不具合も防止できる。
【００２５】
ヒートパイプ以外の熱輸送手段を用いることもでき、例えば熱伝導率の高い金属板などから成る熱輸送手段を採用することもできる。
【００２６】
ところで、被転写材Ｐが定着装置１７を通過するとき、その被転写材Ｐが加熱される。その際、定着装置１７を通過した被転写材Ｐから多量の熱が発散したとすると、その熱によってヒートパイプ２２が加熱される。このようになると、ヒートパイプ２２によって本来運ばなければならない定着装置１７から発生した熱を運搬する効率が低下してしまう。
【００２７】
そこで、本例の画像形成装置においては、定着装置１７の被転写材搬送方向下流側であって、その定着装置１７に隣接した領域に、定着装置１７を通過した被転写材Ｐ１から熱が放出されることを抑制する被転写材保温手段２４が設けられている。図に一例として示した被転写材保温手段は、定着装置１７を出た被転写材Ｐ１の上方に位置し、フレーム２６に保持された断熱部材２７と、そのフレーム２６の一部により構成された断熱性の隔壁２８を有しており、かかる被転写材保温手段２４の上方に、前述の熱輸送手段２１を構成するヒートパイプ２２の一部が位置している。被転写材保温手段２４の断熱部材２７と、断熱性の隔壁２８は、その被転写材保温手段よりも上方に位置する熱輸送手段部分と、被転写材保温手段２４の下方を搬送される被転写材Ｐ１と熱的に遮断する。これにより、定着装置１７を出た被転写材Ｐ１から、その上方に位置するヒートパイプ部分に熱が発散することを防止でき、被転写材Ｐ１から放出された熱によってヒートパイプ２２が加熱されることを効果的に防止できる。このように、ヒートパイプ２２が、熱輸送の途中で熱せられることにより、当該ヒートパイプ２２が本来運ばなければならない定着装置１７から発生した熱を運搬する効率が低下する不具合を防止することができる。
【００２８】
断熱性を有する隔壁２８は、例えば硬質ウレタンやポリスチレンなどから構成される。被転写材保温手段２４がかかる隔壁２８を有していると、機械サイズを大きくすることなく、低コスト、かつ省スペースで、被転写材Ｐ１の熱がヒートパイプ２２に熱的影響を与えることを防止できる。
【００２９】
上述のように、被転写材保温手段２４によって、定着装置１７から排出された直後の被転写材Ｐ１から熱が放出されることが抑制され、該被転写材Ｐ１が保温されるのであるが、このように高温度となった被転写材Ｐ１がそのまま画像形成装置本体外に排出されたとすると、ユーザがその被転写材Ｐ１を手で持ったとき、ユーザに不快感を与えるおそれがある。そこで、本例の画像形成装置には、被転写材保温手段２４よりも被転写材搬送方向下流側の領域にて、被転写材Ｐ１から放出された熱を、画像形成装置本体外に排出させる熱排出手段２９が設けられている。図示した熱排出手段２９は、図１に示すように、フレーム２６，３０によって区画された空気の流路３１中に配置された冷却ファン３２を有し、流路３１の下方を搬送される被転写材Ｐ１から放出された熱と、被転写材Ｐ１の含んでいた水分が熱によって気化した水蒸気とが、空気流に乗って上昇し、この空気流が冷却ファン３２によって強制的に画像形成装置本体外に排出される。
【００３０】
上述のように、被転写材Ｐ１を熱排出手段２９によって冷却するので、被転写材Ｐ１が高温度のまま画像形成装置本体外に排出されることはなく、ユーザがこの被転写材を手で持っても、ユーザに不快感を与えることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の要素の一部を省略して示した斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫ  像担持体
３  中間転写ベルト
１７  定着装置
２１  熱輸送手段
２４  被転写材保温手段
２８  隔壁
２９  熱排出手段
Ｐ，Ｐ１  被転写材
【図１】
2005308844.tif 000003
【図２】
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