(57)【要約】【課題】装置本体の冷却効率の向上のみならず小型化をも図ることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００において、転写ローラ６ａ〜６ｄを挟んで感光体ドラム１ａ〜１ｄと反対側に配置された従動ローラ１１には、中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ９が当接している。定着部７には、定着ローラ２１と加熱ローラ２２とに張架された定着ベルト２３が設けられており、加熱ローラ２２は、定着ローラ２１よりも用紙Ｐの搬送方向下流側に配置され、且つ定着ベルト２３の第１ベルト部２３ａは、中間転写ベルト８の第２ベルト部８ａと略平行に配置されている。【選択図】図１
2009288464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の張架用ローラを含む複数の張架用ローラにより内側から張架されるトナー像担持ベルトと、
該トナー像担持ベルトを介して前記第１の張架用ローラと対向する転写手段と、
該転写手段と前記トナー像担持ベルトとの間を、搬送方向下流に向けて記録媒体が通過搬送されるように設けられた用紙搬送路と、
該用紙搬送路の下流側に設けられ、定着ローラと、加熱ローラと、該両ローラにより張架される定着ベルトとを含む定着手段と、を備えた画像形成装置において、
前記トナー像担持ベルトは、前記用紙搬送路の下流側で且つ前記用紙搬送路から離れる一の方向に前記第２の張架用ローラに向かって延び、
前記定着手段は、前記加熱ローラを略前記一の方向に向けて配置していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着ベルトの前記定着ローラと加熱ローラとに張架された中間部のうち前記転写手段側の中間部は、前記一の方向と略平行であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー像担持ベルトにおける前記第１及び第２の張架用ローラの間で且つ前記定着手段側の外周面をベルト内周側に押圧し、前記トナー像担持ベルトを前記ベルト内周側に折り曲げる折り曲げローラが設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着ベルトの前記転写手段側の中間部は、前記折り曲げローラと前記第１の張架用ローラとに張架された前記トナー像担持ベルトと略平行であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着手段と前記トナー像担持ベルトとの間に、内部を空気流が通過可能な中空状部材から成るダクトが設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ダクトは、前記加熱ローラと対向する位置から前記定着ローラと対向する位置にかけて配置されることを特徴とする請求項５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、電子写真複写機、ファクシミリ或いはプリンタ等の、未定着トナーを加熱、溶融し、用紙に定着する定着部を備えた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においては、ニップを形成するローラ対の少なくとも一方のローラに熱源を内蔵させ、この熱源によって加熱されたローラ対のニップに未定着トナー画像を担持した用紙を挿通することによって用紙にトナーを定着する熱ローラ定着方式が広く用いられている。
【０００３】
このような熱ローラ定着方式では、定着ローラに内蔵されたハロゲンランプなどの熱源から、ローラ表面までの熱伝達の効率が低く、また、ローラ表面まで熱が伝達するのに長い時間が必要である。そのため、定着ローラと加熱ローラとに無端状の定着ベルトを架け渡し、加熱ローラの熱源により定着ベルトを発熱させ、定着ベルトを介して定着ローラと加圧ローラのニップで未定着トナー画像を用紙に定着させる方式を用いることによって、加熱効率を向上し、定着ベルトが定着可能な温度に達するまでのウォームアップ時間の短縮を図っている。
【０００４】
このような定着ベルトを有する画像形成装置の概略図を図６に示す。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向（白抜き矢印方向）下流側（図６では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及び黒色）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及び黒色の画像を順次形成する。
【０００５】
この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図６において時計回り（矢印方向）に回転しながら各画像形成部に隣接して移動する中間転写ベルト８上に順次転写（一次転写）された後、二次転写ローラ９において用紙（記録媒体）Ｐ上に一度に転写（二次転写）され、さらに、定着部７において用紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図６において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【０００６】
トナー像が転写される用紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、二次転写ローラ９の搬送方向下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのクリーニングブレード１９が配置されている。
【０００７】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び上方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を個別に露光するＬＥＤヘッド４ａ〜４ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。
【０００８】
ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いでＬＥＤヘッド４ａ〜４ｄによって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像ユニット３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラ（現像剤担持体）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及び黒色の各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像ユニット３ａ〜３ｄの現像ローラにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、ＬＥＤヘッド４ａ〜４ｄからの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【０００９】
そして、中間転写ベルト８に所定の転写電圧で電界が付与された後、転写ローラ６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエロー、及び黒色のトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。
【００１０】
中間転写ベルト８は、駆動ローラ１０、従動ローラ１１及びテンションローラ２０に張架されており、駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１０の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラ９へ搬送され、二次転写ローラ９と中間転写ベルト８とで形成されるニップ部（二次転写ニップ部）において用紙Ｐ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは搬送路（用紙搬送路）１３を通って定着部７へと搬送される。
【００１１】
定着部７には、定着ローラ２１と、加熱ローラ２２と、定着ローラ２１と加熱ローラ２２とに張架された定着ベルト２３と、定着ベルト２３を挟んで定着ローラ２１を押圧し、用紙Ｐが挿通されるニップ部（定着ニップ部）を形成する加圧ローラ２４と、が設けられている。定着ローラ２１は、図示しない駆動装置によって駆動され、その周速度が用紙Ｐの搬送速度と同じになるように回転する。
【００１２】
定着部７に搬送された用紙Ｐは、定着ニップ部を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。装置本体には図示しない排気ファンが設けられており、装置本体内部の空気を排出することにより、装置本体内部を冷却している。
【００１３】
また、定着部７において、加熱ローラ２２は、定着ローラ２１よりも搬送方向上流側に配置されている。このように加熱ローラ及び定着ベルトを配置した構成を、例えば特許文献１〜特許文献３に示すことができる。
【００１４】
特許文献１には、用紙（記録媒体）の画像形成面と対向する定着ローラを芯金の外周に弾性層を設けて構成すると共にヒータを有するテンションローラ（加熱ローラ）を、画像面対向定着ローラの用紙搬送方向上流位置に設け加熱ローラと定着ローラとの間に定着ベルトを架け渡すことにより、早期に熱を加え、効率よく定着を行うと共に未定着画像のこすれを防止する方法が開示されている。
【００１５】
また、特許文献２には、加圧ローラが定着ローラに加圧することなく定着ベルトに加圧して第１定着工程部分を形成し、加圧ローラが定着ベルトを介して定着ローラに加圧して第２定着工程部分を形成する定着装置において、定着ローラの発泡層の硬度を所定の値とし、加圧ローラの硬度を定着ローラの硬度よりも大きくすると共に加圧ローラを駆動ローラとすることにより、転写紙（記録媒体）のシワ発生の防止、トナーに十分な熱の供給、転写紙の定着ローラへの巻き付きを防止する方法が開示されている。
【００１６】
また、特許文献３には、質量平均粒径３μｍ〜６μｍの重合トナーと薄肉可撓性の基体上に１５０μｍ〜２５０μｍの弾性層を設けた定着ベルトとを用い、定着ベルトと外部加圧ローラ（加圧ローラ）との間で定着を行うことにより、均一な光沢度を有する定着を行い、転写材（記録媒体）の定着ベルトからの分離を良好とする方法が開示されている。
【００１７】
しかし、特許文献１〜特許文献３の方法では、搬送路から突出した加熱ローラが定着ローラよりも搬送方向上流側に配置されているため、加熱ローラから発生する熱が、二次転写部や画像形成部等が配置された装置本体内部に篭るおそれがある。かかる場合、上記冷却ファンによる装置本体の冷却効率が低下し、画像形成に大きな影響を及ぼすことになる。このように、加熱ローラの配置は装置本体の冷却効率に大きな影響を及ぼし得る。また、近年、装置本体の更なる小型化が要求されているが、加熱ローラや定着ベルトの配置によっては、装置本体の小型が十分に図れないおそれがある。
【００１８】
一方、特許文献４には、加熱部材（加熱ローラ）と、用紙を剥離するための剥離ローラである支持部材と、に定着ベルトを架け渡し、支持部材を、ローラ状の芯部材と、定着ベルトと接触するローラ状の外周部材と、芯部材と外周部材との間隙に略均等に配置されるパイプ状の複数本の中空部材と、から構成することにより、ウォームアップタイムの短縮を図り且つ所定の定着温度を保持して定着効率を高め、高速に高画質の定着画像を得る方法が開示されている。
【００１９】
また、特許文献５には、少なくとも加熱ローラの略上部から定着ローラの略下部まで連続した良熱伝導性材料から成るハウジングで覆うと共に、定着ベルト表層の離型層のベース材料であるフッ素樹脂に該フッ素樹脂よりも赤外線吸収効率の高い材料を含有させることにより、駆動制御させることなく回転動作直後の定着ローラ温度の落ち込みの防止、若しくは装置の駆動制御時間を大幅に短縮させる方法が開示されている。
【特許文献１】特許第２７６９７２７号公報
【特許文献２】特許第３５０６８８０号公報
【特許文献３】特開２００５−２０８２０１号公報
【特許文献４】特開２００６−２５９６７７号公報
【特許文献５】特開２００７−１６３６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
特許文献４には、加圧ローラから離間した位置で定着ベルトを張架する剥離ローラが、定着ベルトを挟んで加圧ローラと当接している加熱ローラよりも搬送方向下流側に配置されている（図１、図４参照）。しかし、特許文献４では、加熱ローラは加圧ローラと当接している。すなわち、加熱ローラの方が剥離ローラよりも装置本体内部側に配置されているため、装置本体の冷却効率を低下させるおそれがある。
【００２１】
さらに、剥離ローラは、定着ベルトと接触して移動した用紙を剥離するためのものである（段落［００２３］参照）。加えて、剥離ローラは自ら発熱するのではなく、単に定着ベルトの温度低下を防止するためのものに過ぎず、加熱ローラよりも搬送方向下流側に配置されたとしても、上記冷却効率の向上には寄与し難い。
【００２２】
また、特許文献５にも、加熱ローラが定着ローラよりも搬送方向下流側に配置された構成が示されている（図１参照）。しかし、特許文献５の方法は、回転直後の定着ローラの温度の落ち込みを防止するためのものである。そして、かかる温度防止を図るために、定着ローラよりも用紙搬送方向上流側のハウジング内面にシートヒータを接触して配置している（段落［００４２］、図２参照）。しかも、ハウジングを熱伝導性の良好なＡｌやＦｅ等の金属材料で形成しており（段落［００４９］参照）、装置本体内部に熱が篭るおそれがある。
【００２３】
このように、特許文献５には、加熱ローラや定着ベルトの配置構成が装置本体内部の冷却効率等に及ぼす影響等に関する開示及び示唆はない。また、装置本体全体に対する定着装置の配置構成に関しても開示及び示唆はない。
【００２４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、装置本体の冷却効率の向上のみならず小型化をも図ることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するために本発明は、第１及び第２の張架用ローラを含む複数の張架用ローラにより内側から張架されるトナー像担持ベルトと、該トナー像担持ベルトを介して前記第１の張架用ローラと対向する転写手段と、該転写手段と前記トナー像担持ベルトとの間を、搬送方向下流に向けて記録媒体が通過搬送されるように設けられた用紙搬送路と、該用紙搬送路の下流側に設けられ、定着ローラと、加熱ローラと、該両ローラにより張架される定着ベルトとを含む定着手段と、を備えた画像形成装置において、前記トナー像担持ベルトは、前記用紙搬送路の下流側で且つ前記用紙搬送路から離れる一の方向に前記第２の張架用ローラに向かって延び、前記定着手段は、前記加熱ローラを略前記一の方向に向けて配置していることを特徴としている。
【００２６】
また本発明は、前記定着ベルトの前記定着ローラと加熱ローラとに張架された中間部のうち前記転写手段側の中間部は、前記一の方向と略平行であることを特徴としている。
【００２７】
また本発明は、前記トナー像担持ベルトにおける前記第１及び第２の張架用ローラの間で且つ前記定着手段側の外周面をベルト内周側に押圧し、前記トナー像担持ベルトを前記ベルト内周側に折り曲げる折り曲げローラが設けられたことを特徴としている。
【００２８】
また本発明は、前記定着ベルトの前記転写手段側の中間部は、前記折り曲げローラと前記第１の張架用ローラとに張架された前記トナー像担持ベルトと略平行であることを特徴としている。
【００２９】
また本発明は、前記定着手段と前記トナー像担持ベルトとの間に、内部を空気流が通過可能な中空状部材から成るダクトが設けられたことを特徴としている。
【００３０】
また本発明は、前記ダクトは、前記加熱ローラと対向する位置から前記定着ローラと対向する位置にかけて配置されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の第１の構成によれば、転写手段をトナー像担持ベルトを介して第１の張架用ローラと対向させ、トナー像担持ベルトを、用紙搬送路の下流側で且つ用紙搬送路から離れる一の方向に第２の張架用ローラに向かって延びるように配置し、定着手段は、加熱ローラを定着ローラから略上記一の方向に向けて配置することとした。
【００３２】
これにより、加熱ローラを装置本体外側に配置することができ、装置本体内部に熱が篭ることを防止し、装置本体の冷却効率を向上させることができる。加えて、トナー像担持ベルトと定着手段とを接近させることができ、他の構成部材等の配置の自由度も高くできる等、装置本体のスペースの有効利用も図ることができ、装置本体を小型化することができる。従って、装置本体の冷却効率の向上のみならず小型化をも図ることが可能となる。
【００３３】
本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、定着ベルトの定着ローラと加熱ローラとに張架された中間部のうち転写手段側の中間部を、上記一の方向と略平行とすることによって、定着ベルトとトナー像担持ベルトとを接近させることができるため、他の構成部材等の配置の自由度を高くすることができ、より装置本体を小型化することができる。
【００３４】
本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の画像形成装置において、トナー像担持ベルトにおける第１及び第２の張架用ローラの間で且つ定着手段側の外周面をベルト内周側に押圧し、トナー像担持ベルトをベルト内周側に折り曲げる折り曲げローラを設けることによって、定着ベルトと対向するトナー像担持ベルトの外周面をベルト内周側に押圧し、トナー像担持ベルトが折り曲げられてできたスペースの有効利用をより図ることができ、装置の小型化をより図ることができる。また、トナー像担持ベルトに安定した張力を付与することもできる。
【００３５】
本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の画像形成装置において、定着ベルトの転写手段側の中間部を、折り曲げローラと第１の張架用ローラとに張架されたトナー像担持ベルトと略平行とすることによって、トナー像担持ベルトが折り曲げられてできたスペースの有効利用をさらに図ることができ、さらに装置の小型化を図ることができる。
【００３６】
本発明の第５の構成によれば、上記第１〜第４のいずれかの構成の画像形成装置において、定着手段とトナー像担持ベルトとの間に、内部を空気流が通過可能な中空状部材から成るダクトを設けることにより、装置本体の小型化を図りつつ装置本体の冷却効率をより向上させることができる。
【００３７】
本発明の第６の構成によれば、上記第５の構成の画像形成装置において、ダクトを、加熱ローラと対向する位置から定着ローラと対向する位置にかけて配置することにより、装置本体の冷却効率をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の画像形成部、中間転写ベルト及び定着部周辺の構成を示す概略図である。図６と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。
【００３９】
図１に示すように、用紙Ｐの搬送方向（白抜き矢印）下流側から、シアンの画像が形成される感光体ドラム１ａ、マゼンタの画像が形成される感光体ドラム１ｂ及びイエローの画像が形成される感光体ドラム１ｃが、そして最上流側には、黒色の画像が形成される感光体ドラム１ｄが回転自在に配設されている。感光体ドラム１ａ〜１ｄは略水平に配置されており、中間転写ベルト（トナー像担持ベルト）８との一次転写ニップ部（ニップ部）は略同一平面上（水平）に配置されている。
【００４０】
また、中間転写ベルト８の内周面に沿って、搬送方向最上流側の感光体ドラム１ｄの上流側に駆動ローラ（張架用ローラ）１０が、搬送方向最下流側の感光体ドラム１ａの下流流側にテンションローラ（第２の張架用ローラ）２０が配置されている。転写ローラ６ａ〜６ｄを挟んで感光体ドラム１ａ〜１ｄと反対側であって、駆動ローラ１０の下流側且つテンションローラ２０の上流側には、従動ローラ（第１の張架用ローラ）１１が回転自在に配設されてまた、従動ローラ１１には、中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ（転写手段）９が当接している。
【００４１】
このように、中間転写ベルト８は、搬送路１３の下流側で且つ搬送路１３から離れる方向に従動ローラ１１からテンションローラ２０に向かって延びている（一の方向）。そして、中間転写ベルト８は、駆動ローラ１０に駆動されて、従動ローラ１１、テンションローラ２０、感光体ドラム１ａ、感光体ドラム１ｂ、感光体ドラム１ｃ、感光体ドラム１ｄ、に順次近接あるいは接触して時計回り（矢印方向）に回転する。
【００４２】
一方、定着部（定着手段）７において、定着ローラ２１は、例えば、アルミニウムからなる芯金の外側に、弾性部材層を構成するスポンジシリコンゴムが設けられたものであり、前述の通り、図示しない駆動装置によって駆動され、その周速度が用紙Ｐの搬送速度と同じになるように回転する。また、装置本体背面側壁には排気ファン２７が設けられており、装置本体内部の熱を外部に放出することができる。排気ファン２７は、例えば装置本体背面側壁において加熱ローラ２２と中間転写ベルト８との間に配置することができる。
【００４３】
加熱ローラ２２は、薄肉のＡｌ（アルミニウム）、Ｆｅ（鉄）、ＳＵＳ（ステンレス）等の金属製の円筒部材で構成され、定着ベルト２３とともに、定着ローラ２１の回転に従って回転する。なお、円筒部材は、上記金属材料の他、石英やホウケイ酸等のガラス材料、或いはポリイミドやポリアミド等の樹脂材料を用いて成型することもできる。加熱ローラ２２の内側には、ハロゲンランプ等のヒータが備えられている。
【００４４】
定着ベルト２３は、無端状のベルトであって、例えば、圧延したＮｉ（ニッケル）、ＳＵＳ（ステンレス）等の金属基体表面上に、シリコンゴム、フッ素樹脂等からなる弾性層を形成したものである。定着ベルト２３は、その他、例えば、ポリイミド等の耐熱樹脂からなる単層のもの等でもあってもよく、特に限定されるものではない。そして、定着ベルト２３は、定着ローラ２１と加熱ローラ２２との間に巻き掛けられ、所定の張力が与えられている。
【００４５】
加圧ローラ２４は、例えば鉄からなる芯金の外側に、弾性部材層を構成するスポンジシリコンゴムが設けられたものである。加圧ローラ２４が、定着ベルト２３を介して定着ローラ２１に当接することで、用紙Ｐを挿通させる定着ニップ部を形成する。また、加圧ローラ２４は、定着ローラ２１の回転に従って回転する。
【００４６】
そして、定着部７において、加熱ローラ２２は、定着ローラ２１よりも搬送方向下流側に配置されている。定着ローラ２１及び加熱ローラ２２に対し二次転写ローラ９側（図の右側）の定着ベルト２３を第１ベルト部（中間部）２３ａ、二次転写ローラ９に対し搬送方向下流側（左側）直近の中間転写ベルト８を第２ベルト部分８ａとするとき、第１ベルト部２３ａは、第２ベルト部８ａと略平行に配置されている。
【００４７】
このように、加熱ローラ２２を定着ローラ２１に対し搬送方向下流側に配置、すなわち従動ローラ１１とテンションローラ２０との間の中間転写ベルト８の配設方向に向かって配置することにより、定着部７を、中間転写ベルト８、二次転写ニップ部や画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ等、装置本体内部から遠ざけることができる。これにより、装置本体内部に加熱ローラ２２から発生した熱が篭ることを防止し、装置本体内部の温度上昇を抑えると共に排気ファン２７による熱の排出経路を短くすることができ、排気ファン２７の冷却効率を向上させることができる。
【００４８】
また、定着ベルト２３の第１ベルト部２３ａを、中間転写ベルト８の第２ベルト部８ａと略平行に配置することにより、中間転写ベルト８と定着部７とを接近させることができ、他の構成部材等の配置の自由度も高くできる等、装置本体のスペースの有効利用を図ることができるため、装置本体を小型化することができる。従って、本実施形態により、装置本体の冷却効率の向上のみならず小型化をも図ることが可能となる。
【００４９】
しかし、第１ベルト部２３ａの配置は、第２ベルト部８ａの配設方向に向かって配置されていれば特に限定されるものではない。なお、第２ベルト部８ａの搬送路１３に対する角度θは、一般的には３０〜６０°とすることが好適であり、第１ベルト部２３ａの搬送路１３に対する角度も同様に３０〜６０°とすることが好適である。
【００５０】
本実施形態では、加熱ローラ２２の外径を定着ローラ２１の外径と略同じ大きさにしたが、加熱ローラ２２及び定着ローラ２２の外径は装置構成等に応じて適宜設定することができ、特に限定されるものではない。例えば、加熱ローラ２２の外径を定着ローラ２１の外径よりも小さくすることも大きくすることもできる。
【００５１】
また、本実施形態では、中間転写ベルト８を上記３つのローラで張架したが、中間転写ベルト８を張架する張架用ローラの数量、及びその配置等は、第２ベルト部８ａを搬送路１３より下流側で且つ搬送路１３から離れる方向に配置することが可能であれば、２つでも４つ以上とすることもでき、特に限定されるものではない。
【００５２】
図２は、本発明の第２実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の画像形成部、中間転写ベルト及び定着部周辺の構成を示す概略図である。図１と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。
【００５３】
本実施形態では、従動ローラ１１とテンションローラ２０との間に折り曲げローラ２５を配置し、定着ベルト２３と対向する中間転写ベルト８の外周面をベルト内周側に押圧し、中間転写ベルト８をベルト内周側に折り曲げることとした。そして、中間転写ベルト８は、駆動ローラ１０に駆動されて、従動ローラ１１、折り曲げローラ２５、テンションローラ２０、感光体ドラム１ａ、感光体ドラム１ｂ、感光体ドラム１ｃ、感光体ドラム１ｄ、に順次近接あるいは接触して時計回り（矢印方向）に回転する。それ以外は第１実施形態と同様の構成である。
【００５４】
本実施形態により、中間転写ベルト８が装置全体に占めるスペースを小さくし、他の構成部材の配置の自由度を高める等、中間転写ベルト８が折り曲げられてできたスペースを有効利用できるため、装置の小型化をより図ることができる。また、中間転写ベルト８に安定した張力を付与することもできる。
【００５５】
また、本実施形態では、テンションローラ２０と折り曲げローラ２５との間の中間転写ベルト８を第２ベルト部８ａとするとき、かかる第２ベルト部８ａを、感光体ドラム１ａ〜１ｄと転写ローラ６ａ〜６ｄとで形成される一次転写ニップ部を含む平面と略平行（水平）に配置した。これにより、装置本体のスペースの有効利用をさらに図ることができ、装置本体の小型化をさらに図ることができる。
【００５６】
しかし、折り曲げローラ２５の配置は、定着ベルト２３と対向する中間転写ベルト８の外周面をベルト内周側に押圧し、中間転写ベルト８をベルト内周側に折り曲げると共に、第２ベルト部８ａが定着ベルト２３の第１ベルト部２３ａと略平行にすることが可能であれば、特に限定されるものではない。また、中間転写ベルト８の折り曲げ量も、装置本体の構成等に応じて適宜設定することができる。
【００５７】
図３は、本発明の第３実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の画像形成部、中間転写ベルト及び定着部周辺の構成を示す概略図である。図１及び図２と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。
【００５８】
本実施形態では、定着部７と中間転写ベルト８との間に、加熱ローラ２１の上部から定着ローラ２１にかけて、中間転写ベルト８に沿ってダクト２６を設けた。また、ダクト２６は、内部を空気流が通過可能な中空状部材から構成されており、排気ファン２７により装置本体内部に発生した空気流は、ダクト２６内部を図の紙面と垂直方向に通過させて排気ファン２７により装置本体背面側から排出することができる。それ以外は第２実施形態と同様の構成である。
【００５９】
本実施形態により、定着部７と、二次転写ニップ部や画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ等の装置本体内部と、の間の熱伝達を抑制すると共に、ダクト２６内部の空気流の通過により、装置本体の冷却効率をさらに向上させることができる。しかも、装置本体の小型化を図りつつ、かかる冷却効率の向上を図ることができる。なお、ダクト２６の材質は、金属や樹脂等とすることができ、特に限定されるものではない。
【００６０】
ここで、金属は熱伝導性が高く、樹脂は熱伝導性が低い。よって、ダクト２６を例えば金属製とした場合には、ダクト２６が加熱ローラ２２で発生した熱を吸収すると共に、吸収した熱を、ダクト２６内部を通過する空気流との接触により速やかに放出できる。これにより、装置本体の冷却効率をさらに向上させることができる。一方、ダクト２６を樹脂製とした場合には、加熱ローラ２２及び定着部７で発生した熱が装置本体内部に伝達されるのを防止できるため、装置本体の冷却効率をさらに向上させることができる。
【００６１】
また、本実施形態では、第２実施形態と同様の折り曲げローラ２５を設けたため、中間転写ベルト８が折り曲げられてできたスペースにダクト２６を配置できる。これにより、装置本体の小型化をさらに図ることができる。また、本実施形態では、加熱ローラ２２と対向する位置から定着ローラ２１と対向する位置にかけてダクト２６を設けたため、装置本体の冷却効率をさらに向上させることができる。
【００６２】
しかし、ダクト２６の構成や配置は、内部に空気流を通過させることが可能であり、定着部７と中間転写ベルト８との間に配置可能であれば特に限定されるものではない。例えば、ダクト２６を、加熱ローラ２２周辺のみに配置可能、或いは定着ベルト２３の第１ベルト部２３ａ及び中間転写ベルト８の第２ベルト部８ａと対向する位置にのみ配置可能な大きさや形状とすることもできる。また、例えば前述した第１実施形態の画像形成装置にダクト２６を設けることもできる。
【００６３】
また、上記実施形態では従動ローラ１１を第１の張架用ローラ、テンションローラ２０を第２の張架用ローラとしたが、かかる構成に特に限定されるものではなく、装置構成等に応じていずれのローラを第１及び第２の張架用ローラとしてもよい。また、上記実施形態では中間転写ベルト８を用いたが、トナー像担持ベルトとしては中間転写ベルトに特に限定されるものではない。その他、トナー像担持ベルトとして感光体ベルトを用いた構成とすることもできる。
【００６４】
図４は、本発明の第４実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の画像形成部、感光体ベルト周辺の構成を示す概略図である。本実施形態では、駆動ローラ（第１の張架用ローラ）１０と従動ローラ（第２の張架用ローラ）１１に張架された感光体ベルト（トナー像担持ベルト）３１を用いた。また、駆動ローラ１０及び従動ローラ１１に対し搬送方向（白抜き矢印方向）上流側の感光体ベルト３１と対向する位置には、ベルト回転方向（矢印方向）上流側から順に、クリーニング部５、除電器３２、帯電器２、露光ユニット（ＬＳＵ）４、現像ユニット３、を配置した。
【００６５】
また、感光体ベルト３１を介して駆動ローラ１０と対向する位置に感光体ベルト３１から所定間隔を隔てて放電チャージ式の転写器（転写手段）３３を配置した。これにより、露光ユニット４によって感光体ベルト３１上に形成された静電潜像が現像ユニット３により現像され、転写器３３により搬送路１３に搬送された用紙Ｐにトナー像を転写することができる。そして、駆動ローラ１０及び従動ローラ１１に対し搬送方向下流側の感光体ベルト３１を第２ベルト部３１ａとするとき、定着ベルト２３の第１ベルト部２３ａを第２ベルト部３１ａと略平行に配置した。その他の構成は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００６６】
また、上記実施形態では、定着ベルト２３を、定着ローラ２１と加熱ローラ２２とによって張架したが、定着部７の構成は上記実施形態に特に限定されるものではない。図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、本発明の画像形成装置に用いられる定着部の変形例を示す図である。例えば、図５（ａ）に示すように、定着部７において定着ローラ２１と加熱ローラ２２の間であって搬送方向下流側（図の左側）にテンションローラ３４を設ける構成とする等、定着ベルト２３を張架するローラ数を３つ以上とすることもできる。
【００６７】
また、図５（ｂ）に示すように、ガイドローラ３６を加熱ローラ２１と定着ローラ２２の間であって搬送方向上流側（図の右側）に配置することもできる。図５（ｂ）では、定着ベルト２３の回動方向（矢印方向）に対し定着ローラ２１の上流側に配置され定着ベルト２３を介して加圧ローラ２３に圧接される主加圧部３５ａと、該主加圧部３５ａから定着ニップ部に延設された補助延伸部３５ｂと、を有する加圧補助部材３５を設けた。
【００６８】
そして、加圧補助部材３５の上流側において定着ベルト２３に内接するガイドローラ３６を設けた。これにより、十分なニップ時間を確保すると共に圧力の不均一部の発生を防止することができる。かかる構成では、ガイドローラ３６と加熱ローラ２２との間の定着ベルト２３を、第１ベルト部２３ａとすることができる。
【００６９】
また、加熱ローラ２２の加熱方法は、上記ハロゲンヒータに特に限定されるものではなく、その他、例えば図５（ｃ）に示すように、加熱用励磁コイル（ＩＨコイル）３７を加熱ローラ２２と対向配置し、加熱用励磁コイルに高周波電流を流すことにより加熱ローラ２２を加熱する構成とすることもできる。
【００７０】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば図１において、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、中間転写ベルト８や定着ベルト２３を搬送路１３の下方に配置し、二次転写ローラ９や加圧ローラ２４を搬送路１３の上方に配置することもできる。また、例えば上記実施形態では、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ及び搬送路１３を水平方向に配置したが、これらの配置は特に限定されるものではなく、その他、これらを斜め方向や垂直方向に配置することもできる。
【００７１】
また、上記実施形態では、排気ファン２７を装置本体背面側壁に配置したが、かかる配置は特に限定されるものではない。排気ローラ２７を画像形成部及び加熱ローラ２２の間に配置することにより装置本体内部の冷却効率を高めることができ、また、上方に配置する程冷却効率を高めることができる。従って、例えばこれらを考慮してその配置を設定することができる。
【００７２】
また、上記実施形態では、感光体ドラム１ａ〜１ｄを一次転写ニップが略同一平面上となるよう配置したが、かかる配置は特に限定されるものではなく、装置構成等に応じて適宜設定することができる。また、上記実施形態では画像形成装置としてカラープリンタに適用したが、本発明は、その他カラー複写機やＦＡＸ等にも全く同様に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、第１及び第２の張架用ローラを含む複数の張架用ローラにより内側から張架されるトナー像担持ベルトと、該トナー像担持ベルトを介して前記第１の張架用ローラと対向する転写手段と、該転写手段と前記トナー像担持ベルトとの間を、搬送方向下流に向けて記録媒体が通過搬送されるように設けられた用紙搬送路と、該用紙搬送路の下流側に設けられ、定着ローラと、加熱ローラと、該両ローラにより張架される定着ベルトとを含む定着手段と、を備えた画像形成装置において、前記トナー像担持ベルトは、前記用紙搬送路の下流側で且つ前記用紙搬送路から離れる一の方向に前記第２の張架用ローラに向かって延び、前記定着手段は、前記加熱ローラを略前記一の方向に向けて配置しているものである。
【００７４】
これにより、加熱ローラを装置本体外側に配置することができ、装置本体内部に熱が篭ることを防止し、装置本体の冷却効率を向上させると共に、装置本体のスペースの有効利用も図ることができ、装置本体を小型化することができるため、装置本体の冷却効率の向上のみならず小型化をも図ることが可能となる。
【００７５】
また、定着ベルトの定着ローラと加熱ローラとに張架された中間部のうち転写手段側の中間部を、上記一の方向と略平行とすることによって、定着ベルトとトナー像担持ベルトとを接近させることができるため、他の構成部材等の配置の自由度を高くすることができ、より装置本体を小型化することができる。
【００７６】
また、トナー像担持ベルトにおける第１及び第２の張架用ローラの間で且つ定着手段側の外周面をベルト内周側に押圧し、トナー像担持ベルトをベルト内周側に折り曲げる折り曲げローラを設けることによって、定着ベルトと対向するトナー像担持ベルトの外周面をベルト内周側に押圧し、トナー像担持ベルトが折り曲げられてできたスペースの有効利用をより図ることができるため、装置の小型化をより図ることができると共に、トナー像担持ベルトに安定した張力を付与することもできる。
【００７７】
また、定着ベルトの転写手段側の中間部を、折り曲げローラと第１の張架用ローラとに張架されたトナー像担持ベルトと略平行とすることによって、トナー像担持ベルトが折り曲げられてできたスペースの有効利用をさらに図ることができ、さらに装置の小型化を図ることができる。
【００７８】
また、定着手段とトナー像担持ベルトとの間に、内部を空気流が通過可能な中空状部材から成るダクトを設けることにより、装置本体の小型化を図りつつ装置本体の冷却効率をより向上させることができる。また、ダクトを、加熱ローラと対向する位置から定着ローラと対向する位置にかけて配置することにより、装置本体の冷却効率をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】は、本発明の第１実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の画像形成部及び転写部周辺の構成を示す側面断面図である。
【図２】は、本発明の第２実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の画像形成部及び転写部周辺の構成を示す側面断面図である。
【図３】は、本発明の第３実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の画像形成部及び転写部周辺の構成を示す側面断面図である。
【図４】は、本発明の第４実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の画像形成部、感光体ベルト周辺の構成を示す概略図である。
【図５】は、本発明の画像形成装置に用いられる定着部を示す図であって、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、定着部の変形例を示す図である。
【図６】は、従来の画像形成装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８０】
Ｐａ〜Ｐｄ      画像形成部
１ａ〜１ｄ      感光体ドラム
２ａ〜２ｄ      帯電器
３ａ〜３ｄ      現像ユニット
４          露光ユニット
４ａ〜４ｄ      ＬＥＤヘッド
６ａ〜６ｄ      転写ローラ
７          定着部（定着手段）
８          中間転写ベルト（トナー像担持ベルト）
８ａ        第２ベルト部
８ｂ        第３ベルト部
９          二次転写ローラ（転写手段）
１０        駆動ローラ（張架用ローラ）
１１        従動ローラ（第１の張架用ローラ）
１３        搬送路（用紙搬送路）
２０        テンションローラ（第２の張架用ローラ）
２１        定着ローラ
２２        加熱ローラ
２３        定着ベルト
２３ａ      第１ベルト部（中間部）
２４        加圧ローラ
２５        折り曲げローラ
２６        ダクト
２７        排気ファン
３１        感光体ベルト（トナー像担持ベルト）
３２        除電器
３３        転写器（転写手段）
３４        テンションローラ
３５        加圧補助部材
３６        ガイドローラ
３７        加熱用励磁コイル
１００      画像形成装置
【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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