(57)【要約】      （修正有）【課題】電子写真装置を高速化するにつれて、機内の温度が上昇する対策として、ファン等の空調器のため、部品点数の増加、マシンが大型化してしまい、風量、風速が大きい場合は、感光体ベルトが揺動してしまうため、画像不良が発生するという課題がある。【解決手段】感光体ベルトを有する感光体ベルトユニット１と、感光体ベルトにトナー粒子を搬送する現像ローラ３０を有する現像器４と、感光体ベルトに形成されたトナー像を用紙へ転写する中間転写ベルト、中間転写ベルトを懸架する中空の大ローラ２０、小ローラ２１、テンションシャフト２２、中間転写ベルトの端面に当接して中間転写ベルトの片寄りを規制する規制壁を有する中間転写ベルトユニット５とを備えた画像形成装置において、規制壁にフィンを設け、大ローラ２０の回転と共にフィンが回転し、さらに、大ローラ２０内部に貫通穴Ｈを設けて、フィンが回転する際に吸気または排気を行う。【選択図】図１
2009251196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ベルトを有する感光体ベルトユニットと、前記感光体ベルトにトナー粒子を搬送する現像ローラを有する現像器と、前記感光体ベルトに形成されたトナー像を用紙へ転写する中間転写ベルト、前記中間転写ベルトを懸架する中空の大ローラ、小ローラ、テンションシャフト、前記中間転写ベルトの端面に当接して前記中間転写ベルトの片寄りを規制する規制壁を有する中間転写ベルトユニットとを備えた画像形成装置において、前記規制壁にフィンを設け、前記大ローラの回転と共に前記フィンが回転し、前記フィンが回転する際に、吸気または排気を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記請求項１記載の画像形成装置において、前記フィンを前記大ローラの内部に設けることにより、前記大ローラが回転する際に、前記大ローラの内部に風を送り、前記大ローラの内部を空冷することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
感光体ベルトを有する感光体ベルトユニットと、前記感光体ベルトにトナー粒子を搬送する現像ローラを有する現像器と、前記感光体ベルトベルトに形成されたトナー像を用紙へ転写する中間転写ベルト、前記中間転写ベルトを懸架する中空の大ローラ、小ローラ、テンションシャフト、前記中間転写ベルトの端面に当接して前記中間転写ベルトの片寄りを規制する規制壁を有する中間転写ベルトユニットとを備えた画像形成装置において、前記大ローラの側面にファンを設けることにより、前記ファンから吸気した外気を前記大ローラ内周面に当て、前記大ローラを空冷することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記請求項１〜３記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルトと前記感光体ベルトのニップ幅を１５〜２８ｍｍ、前記感光体ベルトと前記現像ローラのニップ幅を０．８〜１．０ｍｍとすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記請求項３および４記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は機内温度検知手段を有し、機内温度が任意の温度を上回る場合には、前記ファンの回転速度を上げ、任意の温度を下回る場合には、前記ファンの回転速度を下げることにより、前記大ローラの温度調整を行って、外部環境変化による機内温度変化量を低減することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記請求項３〜５記載の画像形成装置において、前記ファンの口径φｆを、前記大ローラの内径φＲＮ＞前記ファンの外径φｆとすることにより、前記ファンで吸気した空気が前記大ローラの外周に漏れないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記請求項１〜６記載の画像形成装置において、前記大ローラは前記大ローラの外周に複数の貫通する穴を有し、前記穴はφ０．５〜２ｍｍとすることを特長とする画像形成装置。
【請求項８】
前記請求項７記載の画像形成装置において、前記複数の穴は、前記大ローラの外周の長手方向の同一直線上に存在しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記請項８記載の画像形成装置において、前記穴を介して前記中間転写ベルト内面に風を直接当てることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
感光体ベルトを有する感光体ベルトユニットと、前記感光体ベルトにトナー粒子を搬送する現像ローラを有する現像器と、前記感光体ベルトベルトに形成されたトナー像を用紙へ転写する中間転写ベルト、前記中間転写ベルトを懸架する中空の大ローラ、小ローラ、テンションシャフト、前記中間転写ベルトの端面に当接して前記中間転写ベルトの片寄りを規制する規制壁を有する中間転写ベルトユニットとを備えた画像形成装置において、前記大ローラを構成する材料よりも熱伝導係数が高く、少なくとも１本以上のフィンを有する放熱部材を、前記大ローラ内周と全面接触となるように勘合することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記請求項１０記載の画像形成装置において、前記放熱部材は、長手方向に貫通する穴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】
中間転写ベルトユニットを備えた画像形成装置に関わる。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、装置内は現像剤を収容する現像器と、感光体ベルトに潜像を形成する露光装置と、感光体ベルトに形成されたトナー像を用紙に転写する中間転写ベルトユニットと、用紙に転写されたトナー像を定着する定着器を有している。
【０００３】
電子写真装置の高速化につれて、現像器・露光装置・定着器に対する負荷が増加し、それに伴って発熱量が増加するため、機内の温度上昇値が高くなる。一般に、機内の温度上昇を防止するために、ファンの口径を大きくしたり、放熱用フィンを追加したり、通気口を設けることにより機内温度上昇を低減する手段が用いられている。
【０００４】
また、局所的に温度上昇値の低減を行う手段もあり、例えば、ファンを転写ベルト内部、または近傍に配置することにより転写ベルトに風を当て、ベルトの温度上昇値を低減する手段もある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−１５８３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の方式では、マシンの高速化などに伴い、ファン等の空調器の口径を大きくしたり、回転数を上げて風量を増やしたり、熱源に吸気を直接当てるためのダクトを設けたり必要があるため、部品点数の増加・部品価格のアップ、マシンが大型化してしまう。
【０００７】
また、ベルト等に風を当てる場合、ベルトの揺動により、画像不良が発生する可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記課題を解消するためになされたものであり、部品点数を増やすことなく、安価な構成で、現像器・感光体ベルトユニット・中間転写ベルトユニットの温度上昇を低減し、画像欠陥の発生しづらい画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
感光体ベルトを有する感光体ベルトユニットと、前記感光体ベルトにトナー粒子を搬送する現像ローラを有する現像器と、前記感光体ベルトに形成されたトナー像を用紙へ転写する中間転写ベルト、前記中間転写ベルトを懸架する中空の大ローラ、小ローラ、テンションシャフト、前記中間転写ベルトの端面に当接して前記中間転写ベルトの片寄りを規制する規制壁を有する中間転写ベルトユニットとを備えた画像形成装置において、前記規制壁にフィンを設け、前記大ローラの回転と共に前記フィンが回転し、前記フィンが回転する際に、吸気または排気を行うことを特徴とする。
【００１０】
または、感光体ベルトを有する感光体ベルトユニットと、前記感光体ベルトにトナー粒子を搬送する現像ローラを有する現像器と、前記感光体ベルトに形成されたトナー像を用紙へ転写する中間転写ベルト、前記中間転写ベルトを懸架する中空の大ローラ、小ローラ、テンションシャフト、前記中間転写ベルトの端面に当接して前記中間転写ベルトの片寄りを規制する規制壁を有する中間転写ベルトユニットとを備えた画像形成装置において、前記大ローラの側面にファンを設けることにより、前記ファンから吸気した外気を前記大ローラ内周面に当て、前記大ローラを空冷することを特徴とする。
【００１１】
または、感光体ベルトを有する感光体ベルトユニットと、前記感光体ベルトにトナー粒子を搬送する現像ローラを有する現像器と、前記感光体ベルトに形成されたトナー像を用紙へ転写する中間転写ベルト、前記中間転写ベルトを懸架する中空の大ローラ、小ローラ、テンションシャフト、前記中間転写ベルトの端面に当接して前記中間転写ベルトの片寄りを規制する規制壁を有する中間転写ベルトユニットとを備えた画像形成装置において、前記大ローラを構成する材料よりも熱伝導係数が高く、少なくとも１本以上のフィンを有する放熱部材を、前記大ローラ内周と全面接触となるように勘合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、規制壁にフィンを設けることにより、大ローラを冷却することが可能となり、大ローラと当接する中間転写ベルトと、中間転写ベルトとニップする感光体ベルトと、感光体ベルトとニップする現像器の温度上昇値低減を簡単な方法で実現させるとともに、画像欠陥が少ない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】
【００１３】
［実施例１］
本発明の実施例について図１〜６を用いて説明する。
【００１４】
先ず、本発明にかかわる画像形成装置の概要について、その概略断面を示す図４を用いて説明する。図４において、装置中央部に中間転写ベルトユニット５が配置されており、中間転写ベルトユニット５の周辺には、感光体ベルト４０を有する感光体ベルトユニット１、転写ローラ１０、中間転写ベルトユニット清掃手段６が配置されている。また、感光体ベルトユニット１の周辺には、帯電器２が配置されている。４色の異なる色の微小着色粉体であるトナーを封入した現像器４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃが重ねられて配置されており、その下方には露光装置３、またその更にその下方には用紙を溜めておく用紙保持手段８、用紙供給装置９が配置されている。画像形成装置上部には、定着装置１１、用紙排出装置１２が配置されている。
【００１５】
このような構成において、帯電器２は感光体ベルト４０の表面を一様に帯電させる。次にパソコン、イメージスキャナ等による画像、文字の情報を露光装置３によりドット単位で露光が行われ、感光体ベルト４０の表面に静電潜像を形成させる。
【００１６】
その後、静電潜像は、現像器４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃのいずれかによりトナーが供給、現像されることにより、トナー画像として可視化され、中間転写ベルトユニット５へ搬送される。上記工程を各現像器４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃにより必要数繰返し、中間転写ベルトユニット５の表面には、画像、文字の情報に見合うトナー像が形成される。その後、トナー像は転写ローラ１０によって、用紙供給装置９により用紙保持手段８から供給された用紙に転写される。中間転写ベルトユニット５に残ってしまったトナーは、中間転写ベルトユニット清掃手段６で清掃される。トナー像が転写された用紙は、定着装置１１に運ばれ、トナー像を用紙に定着され、用紙排出装置１２にて排出される。
【００１７】
次に、本発明の画像形成装置における中間転写ベルトユニット５について、図２、３、５を用いて説明する。
【００１８】
図２は、本発明における中間転写ベルトユニット５の全体斜視図である。中間転写ベルトユニット５は、大ローラ２０、小ローラ２１、テンションシャフト２２、規制壁２３、転写ベルト２４から構成される。Ｂは規制壁２３のフィンを示している。規制壁２３は大ローラ２０の端面に固定されている。
【００１９】
図３は、本発明のおける規制壁２３の斜視図であり、Ｂ部はフィンを示している。Ｂのフィンにより、規制壁２３が大ローラ２０と共に回転することで、大ローラ２０内面に冷却流を形成させている。
【００２０】
図５は、本発明における大ローラ２０の斜視図であり、Ｈは大ローラ２０の外周を貫通する穴を示している。
【００２１】
本実施例では、転写ベルト２４の、材質はＰＣアロイであり、厚みは０．１５ｍｍ、転写ベルト２４の幅は２５０ｍｍ、周長は３８０ｍｍである。大ローラ２０の、材質はアルミであり、外径φ１０４．８、内径φ１００．８で、φ１の穴Ｈを４０ヶ有し、長手方向に対して複数個の穴が同一直線上に存在しないように配置している。小ローラ２１の材質はアルミであり、外径φ３０、内径φ２６である。テンションシャフト２２の、材質はアルミであり、外径φ１２である。規制壁２３の、材質はポリアセタールであり、フィンＢは全部で６本である。規制壁２３は大ローラの端面に固定されているため、大ローラの回転と共にフィンＢも回転するしくみになっている。
【００２２】
中間転写ベルトユニット５は、駆動源を持たず、感光体ベルトユニット１からの回転力をうけて従動回転する構成とするため、感光体ベルトユニット１と中間転写ベルトユニット５との接触部であるのニップ幅を広く確保している。ニップ幅を確保しやすいように転写ベルト２２を懸架、支持する少なくとも２本のローラのうちの１本は曲率半径を大きくしており、大ローラ５と小ローラ７で懸架するような構成になっている。
【００２３】
本構成において、プロセス速度は３３０ｍｍである。第一転写部のニップ幅は１５〜２８ｍｍとするのが良く、第一転写部のニップ幅を１５ｍｍ未満とした場合、転写ベルトユニット５のニップ圧が不足するため、感光体ベルトユニット１に対して滑って色ずれ等の画像不良が発生する。
【００２４】
一方、第一転写部のニップ幅を２８ｍｍより大きくした場合、感光体ベルトユニット１へのニップ圧力が高くなり、感光体ベルトユニット１の磨耗量増加により寿命が低下する。また、ニップ圧力が高い場合、非駆動時に感光体ベルトユニット１に癖が付く可能性があり、横スジ等の画像不良として発生する可能性がある。
【００２５】
これより、第一転写部のニップ幅は１５〜２８ｍｍとするのが良く、本実施例においてはニップ幅を約２４ｍｍとしている。
【００２６】
次に、本発明の画像形成装置における冷却メカニズムについて図１、５を用いて説明する。
【００２７】
まず、現像器４、感光体ベルトユニット１、中間転写ベルトユニット５の熱の伝わり方について図１を用いて説明する。
【００２８】
図１は、現像器４、感光体ベルトユニット１、中間転写ベルトユニット５の断面図を示している。現像器４は、トナー粒子３２を感光体ベルト４０に搬送する現像ローラ３０と、現像ローラ３０に当接する現像ブレード３１で構成されている。ＮＤＫ[ｍｍ]は、現像ローラ３０と感光体ベルト４０のニップ幅を示し、ＮＫＴ[ｍｍ]は感光体ベルト４０と転写ベルト２４の第一転写部のニップ幅を示している。ＮＴＲ[ｍｍ]は転写ベルト２４と大ローラ２０のニップ幅を示している。
【００２９】
Ｈは大ローラ２０の穴を示しており、矢印Ｉは、大ローラ２０の内部に風を送り込んだ場合に、大ローラ２０の内部から外部へ逃げようとする風の流れを示している。
【００３０】
本実施例において、現像ローラ３０の、材質はアルミであり、外径φ１８、内径φ１５．５、幅２３６ｍｍである。本構成において、現像器４の発熱源は現像ローラ３０であり、現像器４の温度は現像ローラ３０の温度にならう。
【００３１】
感光体ベルト４０は、ＰＥＴシートとＯＰＣの積層であり、厚み０．１ｍｍ、幅２５０ｍｍ、周長３８０ｍｍである。
【００３２】
現像ローラ３０と感光体ベルト４０とのニップ幅ＮＤＫは、０．８〜１．０ｍｍとするのが良く、本実施例において、ＮＤＫ＝１．０ｍｍとしている。なぜなら、ＮＤＫを０．８ｍｍ未満とした場合、ニップ圧力が足りないため、トナーが感光体ベルト４０上に現像されない。その結果、画像かすれ等の画像不良が発生する可能性がある。一方、ＮＤＫを１．０ｍｍより大きいとした場合、ニップ圧力が大きいため、感光体ベルト４０が揺れてしまい、横スジ等の画像不良が発生する可能性がある。これよりニップ幅ＮＤＫ＝０．８〜１．０ｍｍとするのが良く、ＮＤＫ＝１．０ｍｍとしている。また、本実施例では、感光体ベルト４０と転写ベルト２４とのニップ幅ＮＫＴは前述したように２４ｍｍとしている。転写ベルト２４と大ローラ２０とのニップ幅ＮＴＲ＝９４ｍｍとしている。
【００３３】
電子写真装置の稼動前、現像ローラ３０の温度ＴＤ[ｄｅｇ]と感光体ベルト４０の温度ＴＫ[ｄｅｇ]と転写ベルト２４の温度ＴＴ[ｄｅｇ]は外気温度と馴染むため、ＴＤ＝ＴＫ＝ＴＴである。
【００３４】
トナー粒子３２は、現像ローラ３０と現像ブレード３１との摩擦により帯電し、現像ローラ３０に吸着される。現像ローラ３０には、現像ブレード３１と摩擦する際に摩擦熱Ｍ[Ｗ]が生じる。この時、現像ローラ３０は、摩擦熱Ｍ[Ｗ]によりΔＫＤ[ｄｅｇ]温度上昇する。
【００３５】
現像ローラ３０に付着したトナー粒子３２は、現像ローラ３０と感光体ベルト４０とがニップする時に、現像ローラ３０から感光体ベルト４０の潜像部へ搬送され、感光体ベルト４０上にトナー像が形成される。この時、現像ローラ３０の温度はΔＫＤ[ｄｅｇ]上昇しているため、現像ローラ３０の温度ＴＤと感光体ベルト４０の温度ＴＫとの差ΔＫＤＫ＝ＴＤ−ＴＫ＝ΔＫＤ＞０となるため、現像ローラ３０の熱が感光体ベルト４０へ移動する。
【００３６】
感光体ベルト４０に形成されたトナー像は、感光体ベルト４０と転写ベルト２４とのニップ時に、転写ベルト２４に転写される。この時、感光体ベルト４０の温度ＴＫは、現像ローラ３０からの熱の移動によりΔＫＫ[ｄｅｇ]温度上昇する。それにより、感光体ベルト４０の温度ＴＫと転写ベルト２４温度ＴＴとの温度差ΔＫＫＴ＝ＴＫ−ＴＴ＝ΔＫＫ＞０となるため、感光体ベルト４０から転写ベルト２４へ熱が移動する。
【００３７】
転写ベルト２４の温度ＴＴは、感光体ベルト４０からの熱の移動によりΔＫＴ[ｄｅｇ]温度上昇する。この時、転写ベルト２４の温度ＴＴと大ローラの温度ＴＲ[ｄｅｇ]との差ΔＫＴＲ＝ＴＴ−ＴＲ＝ΔＫＴ＞０となる。これにより、転写ベルト２０から大ローラ２０へと熱が移動する。
【００３８】
このようにして、現像ローラ３０と現像ブレード３１との摩擦により発生した熱は大ローラ２０へ移動する。また、現像ローラ３０の熱の移動量は、接触面積・接触物体の温度差に比例して増加する。
【００３９】
次に転写ベルト２４、現像器４、感光体ベルト４０の冷却方法に関して、図１、６を用いて説明する。
【００４０】
図６は、現像ローラ３０、感光体ベルト４０、転写ベルト２４、規制壁２３、外壁４１を上部から視た図である。矢印Ｅは、大ローラ２０が回転した場合に発生する風の流れを示しており、本図では隠れているが大ローラ２０の内部を通過している。Ｆは吸気側を示し、Ｇは排気側を示している。
【００４１】
画像形成時、現像ローラ３０は、感光体ベルト４０と同期して回転し、転写ベルト２４は感光体ベルト４０に従動して回転する。本図では隠れている大ローラ２０は転写ベルト２４と滑ることなく回転する。規制壁２３は大ローラ２０の端面に固定されているため、大ローラ２０の回転と共に回転する。これと同時に規制壁２３のフィンは回転し、大ローラ２０は吸気を行う。これにより、吸気が大ローラ２０内部を通過し、大ローラ２０は空冷される。この時、転写ベルト２４と大ローラ２０の温度差ΔＫＴＲは大きくなる。熱移動量は接触物体の温度差に比例して増加するため、転写ベルト２４から大ローラ２０に移動する熱量は増加する。また、この時、大ローラ２０には穴Ｈが複数あるため、大ローラ２０内を流れる風は、図１に示すように矢印Ｉの方向に流れる。これにより、転写ベルト２４は転写ベルト２４内面から直接空冷されるため、転写ベルト２４はさらに熱を奪われる。転写ベルト２４から逃げる熱量の増加により、転写ベルト２４の温度ＴＴは下がる。これにより、感光体ベルト４０と転写ベルト２４の温度差ΔＫＫＴは大きくなるため、感光体ベルト４０から転写ベルト２４へ移動する熱量は増加する。感光体ベルト４０から逃げる熱量の増加により、感光体ベルト４０の温度ＴＫは下がる。これにより、現像ローラ３０と感光体ベルト４０の温度差ΔＫＤＫは大きくなるため、現像ローラ３０から感光体ベルト４０へ移動する熱量は増加し、現像ローラ３０の温度上昇値は低減される。
【００４２】
本実施例において、穴Ｈの径は０．５〜２ｍｍとするのがよく、φ１としている。穴Ｈの径が０．５ｍｍ未満の場合、大ローラ２０内を通過する風が穴を通過しづらくなり、転写ベルト２４の冷却効果が充分に得られない可能性がある。一方、穴Ｈの径が２ｍｍより大きい場合、感光体ベルト４０とのニップ時に、長手方向の穴Ｈのある場所と無い場所でのニップ圧力差が生じ、画像抜けが発生する。また、大ローラ２０の長手方向の同一直線上に複数の穴Ｈがある場合においても、長手方向の穴Ｈのある場所と無い場所でのニップ圧力差が大きくなり、画像抜けが発生する。これより、穴Ｈは、同一直線上に並ばないように配置している。
【００４３】
以上のように、規制壁２３にフィンを設け、大ローラ２０内部に収納するように配置することにより、大ローラ２０、転写ベルト２４、感光体ベルト４０と現像器４の温度上昇値の低減が可能になると共に、本構成においては、大ローラ２０内部に風を流すため、吸気が大ローラ２０外部に漏れないため、転写ベルトの揺動による画像不良や、トナー飛散を防止する事が可能となる。
［実施例２］
第二の実施例として、大ローラ２０の側面にファン７を追加することにより、大ローラ２０を空冷する場合を説明する。
【００４４】
まず、中間転写ベルトユニット５とファン７の配置について図７、８を用いて説明する。
【００４５】
図７は、中間転写ベルトユニット５、ファン７の配置を示す斜視図である。中間転写ベルトユニット５は、大ローラ２０、小ローラ２１、テンションシャフト２２、規制壁２３、転写ベルト２４から構成される。ファン７は大ローラ２０の側面に配置する。
【００４６】
図８は、現像ローラ３０、感光体ベルト４０、中間転写ベルト２４、ファン７、外壁４１を上部から視た図である。矢印Ｅは、大ローラ２０が回転した場合に発生する風の流れを示している。Ｆは吸気側を示し、Ｇは排気側を示している。
【００４７】
本実施例において、ファン７の口径φｆ＜大ローラ２０内径φＲＮとするのが良く、ファン７の口径φｆ４０とし、大ローラ２０の内径φＲＮ１００．８としている。ファン７の口径φｆ＞大ローラ２０内径φＲＮとなる場合、ファン７から吸気した空気が大ローラ２０の外部に通過する。この時、大ローラ２０は転写ベルト２４と当接しているため、転写ベルト２４上を風が通過することになる。これにより、転写ベルト２４の揺動やトナー飛散が発生する可能性がある。転写ベルト２４の揺動が発生すると、画像歪み等が発生する可能性がある。また、転写ベルト２４上のトナーが飛散する場合、ボソツキ等の画像不良や、トナーがセンサに付着し、センサの誤検知が発生する可能性がある。これらの不具合を防ぐために、吸気を大ローラ２０内部に送り込む必要がある。このため、ファン７の口径φｆ＜大ローラ２０内径φＲＮとするのが良く、本実施例において、ファン７の口径φｆ４０とする。
【００４８】
本構成とすることにより、実施例１と同様に、大ローラ２０を空冷する事が可能となる。その結果、転写ベルト２４、感光体ベルト４０と現像器４の温度上昇値の低減が可能になる。また、大ローラ２０内部に風を流すため、吸気が大ローラ２０外部に漏れず、転写ベルト２４の揺動による画像不良や、トナー飛散を防止する事が可能となる。
【００４９】
続いて、ファン７の回転速度切り替えについて、図９を用いて説明する。
【００５０】
図９は、機内温度とファン７の回転速度の関係を示す図である。横軸に温度[℃]をとり、縦軸にファン７の回転速度[rpm]を示している。
【００５１】
ファン７の回転速度を、外部環境に応じて３段階に切替えることにより、大ローラ２０内部を通過する風量を調節し、大ローラ２０の温度、転写ベルト２４、感光体ベルト４０や現像ローラ３０の温度を調節している。機内温度が１６℃未満の低温環境では、ファン７の回転を停止する。機内温度が１６〜２８℃の場合では、ファン７の回転速度を１８０ [ｒｐｍ]としている。機内温度が２８℃より大きい高温環境では、ファン７の回転速度を２４０[ｒｐｍ]としている。
【００５２】
本実施例において、画像形成装置は、機内温度検知手段を有している。この手段は、定電圧を転写ベルト２４に印加した場合に、転写ベルト２４に流れる電流値から機内温度の推測を行うものである。機内温度が低い程に転写ベルト２４に流れる電流値は小さくなり、機内温度が高い程、転写ベルト２４に流れる電流値は大きくなるという性質を利用している。
【００５３】
機内温度が２８℃以上の高温環境では、ファン７の回転速度をω２とし、大ローラ２０の空冷を強める。これにより、転写ベルト２４、感光体ベルト４０、現像ローラ３０の温度上昇値を低減する。
【００５４】
一方、機内温度が１６℃未満の低温環境では、ファン７の回転を停止させ、大ローラ２０の空冷を行わない。これにより、転写ベルト２４、感光体ベルト４０、現像ローラ３０の温度上昇を促進する。
【００５５】
その結果、外部環境温度の違いによる、転写ベルト２４、感光体ベルト４０、現像ローラ３０の温度変化量を低減することが可能となる。温度変化量が低減されると、温度変化に伴う転写ベルト２４、感光体ベルト４０の抵抗値の変動量を低減することができ、抵抗値変動に伴う、例えば、ウロコ画像、画像濃度低下、残像等の画像不良を防ぐ事が可能となる。
［実施例３］
第三の実施例として、実施例１の大ローラ２０の内面に放熱部材を勘合した場合について説明する。
【００５６】
図１０は、大ローラ２０の内面に、放熱部材４２が勘合された状態の斜視図を示している。放熱部材４２は、大ローラ２０の内周と全面接触となるように勘合されており、さらに、内周面から大ローラ２０の外周面に貫通する穴を有している。材質は銅であり、外径φ１００．８、内径φ８０．８としており、放熱フィン４２ａを６本設けている。
【００５７】
本構成において、大ローラ２０の内面に風を流すことにより、大ローラ２０を空冷している。大ローラ２０の空冷効果を上げるには、大ローラ２０内面の表面積を上げるか、大ローラ２０の放熱量を上げる事が有効である。
【００５８】
本実施例において、大ローラ２０の放熱係数を上げるために、大ローラ２０よりも熱伝導係数が大きい銅を放熱部材４２として、大ローラ２０の内周に全面接触するように配置している。アルミの熱伝導率は２２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、銅の熱伝導率は４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）のため、銅の熱伝導率は約２倍となる。これにより、放熱係数は約２倍となるため、大ローラ２０の空冷効果は約２倍上がる。
【００５９】
また、空冷効果を上げるもう１つの手段として、冷却部材の表面積を増やす方法があり、冷却部材の表面積を増やすために６本の放熱フィン４２ａを設けた。
【００６０】
このように、放熱部材４２の材質を銅とし、放熱フィンを設けることにより、大ローラ２０の放熱量は増加するため、空冷効果を上げることが可能となる。大ローラ２０の空冷効果は上がるため、転写ベルト２４、感光体ベルト４０と現像ローラ３０の温度上昇値はさらに低減される。
［実施例４］
第四の実施例として、実施例３の形態において、放熱部材４２に放熱用穴を追加した場合について説明する。
【００６１】
図１１は、放熱部材４２に対して、長手方向に貫通穴Ｙを追加したものを、大ローラ２０に勘合した状態を示す。
【００６２】
大ローラ２０の空冷効果を上げるには、大ローラ２０内面の表面積を増やすか、大ローラ２０の放熱量を上げることが有効である。
【００６３】
本実施例においては、放熱部材４２にφ７の貫通穴Ｙを６箇所設けることにより、勘合部材４２の表面積を増やした。これにより、大ローラ２０内部を空気が通過する場合、大ローラ２０の放熱量は増加することになる。大ローラ２０の放熱量が増加すると、大ローラ２０の冷却効果が上がる。大ローラ２０の冷却効果が上がると、転写ベルト２４、感光体ベルト４０と現像ローラ３０の温度上昇値は低減される。
【００６４】
本実施例においてのカラー画像形成装置は、４回転方式であり、中間転写体として転写ベルト２４が用いられているが、タンデム方式において、中間転写体もしくは用紙搬送用として転写ベルト２４が用いられる場合であっても、同様な構成とすることで、大ローラ２０を空冷することが可能となり、大ローラ２０と当接する転写ベルト２４と、転写ベルト２４と当接する感光体ベルト４０と、感光体ベルト４０と当接する現像器４の温度上昇低減を簡単な方法で実現させるとともに、画像欠陥が少ない画像形成装置を提供することができる。
【００６５】
本発明は、大ローラ内部に収まるように規制壁の内面にフィンを設けることにある。また、大ローラの内周面から外周面に貫通する複数の穴を設け、大ローラの内周面から外周面に冷却流を形成し、大ローラおよび中間転写ベルトを冷却することにある。
【００６６】
本発明により、大ローラ２０と当接する転写ベルト２４と、転写ベルト２４と当接する感光体ベルト４０と、感光体ベルト４０と当接する現像器４の温度上昇低減を実現でき、画像欠陥が少ない画像形成装置を提供することができる。
【００６７】
本発明によると、規制壁にフィン、また、大ローラ内部に貫通穴を設けることにより、大ローラを空冷することが可能となり、大ローラと当接する転写ベルトと、転写ベルトと当接する感光体ベルトと、感光体ベルトと当接する現像器の温度上昇低減を簡単な方法で実現させるとともに、画像欠陥が少ない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】
【００６８】
【図１】本発明における、現像器、感光体ベルトユニット、転写ベルトユニットを側面からみた断面図である。
【図２】本発明における中間転写ベルトユニットの斜視図である。
【図３】本発明における規制壁の斜視図である。
【図４】本発明における画像形成装置の断面を示す説明図である。
【図５】本発明における大ローラの斜視図である。
【図６】本発明における、現像器、感光体ベルトユニット、転写ベルトユニットを上面からみた断面図であり、空気の流れを示す図である。
【図７】実施例２における、中間転写ベルトユニットとファンの配置を示す斜視図である。
【図８】実施例２における、現像器、感光体ベルトユニット、転写ベルトユニット、外壁を上面からみた図であり、空気の流れを示す図である。
【図９】実施例２における、ファン回転速度と機内温度の関係を示す図である。
【図１０】実施例３における、大ローラと放熱部材を側面から視た図である。
【図１１】実施例４における、大ローラと放熱部材を側面から視た図である。
【符号の説明】
【００６９】
１    感光体ベルトユニット
２    帯電器
３    露光装置
４    現像器
５    中間転写ベルトユニット
６    中間転写ベルトユニット清掃手段
７    ファン
８    用紙保持手段
９    用紙供給装置
１０  転写ローラ
１１  定着装置
１２  用紙排出装置
２０  大ローラ
２１  小ローラ
２２  テンションシャフト
２３  規制壁
２４  転写ベルト
３０  現像ローラ
３１  現像ブレード
３２  トナー粒子
４０  感光体ベルト
４１  外壁
４２  放熱部材
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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