JP2009258444A - 中間転写ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置内温度が上昇する環境下においても、トナーの粉煙を発生させることなく、中間転写体や感光体の温度上昇を効果的に抑制して、良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は風路５０内に中間転写ユニット３０を備え、中間転写ユニットは、感光体３上のトナー像を転写する中間転写体１０と、中間転写体を支持する２以上のローラ１１、１２を含む複数の構成物と、複数の構成物の一部をなし、中間転写体内面に電圧を印加する１次転写ローラ１４と、複数の構成物を支持する中間転写フレーム４１と、を備え、中間転写フレームは、風路内の冷却風を中間転写体内へ導入する吸引ダクト７１と、冷却風を中間転写体内から排気する排気ダクト７２と、吸引ダクトから導入した冷却風を１次転写ローラの周囲に通過させる整流板４４と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ローラを含む複数の構成物に支持された中間転写体を有する中間転写ユニット、およびこれを備えてなる画像形成装置に関する。

画像形成装置（典型的には、カラーレーザプリンタ）には、複数の像担持体上に形成したトナー像を転写紙等に転写する前に、トナー像を色重ねして転写する中間転写体が設けられている。特に、タンデム式の画像形成装置では、中間転写体として、複数のローラに巻回された無端状の中間転写ベルトが用いられている。

この種の画像形成装置では、定着装置等の各種電装品からの放熱に起因して装置内の温度上昇が生じる。特に、中間転写体や感光体が温度上昇し過ぎると、これらの作像部にトナーが溶けて部分的に凝集し、文字などの細線像の中央部分に転写抜けが発生する。また、長時間の耐久使用時等には、中間転写体の表面にトナー成分の膜であるフィルミングが形成され、色筋などの画像不良が発生する。

従来の画像形成装置としては、装置内の温度上昇を抑制するため、画像形成装置の装置本体内に形成した風路内に中間転写ベルト等のベルト体を配置して、ベルト体を介して感光ドラムを冷却する技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。

しかし、特許文献１に記載の技術では、画像形成装置の装置本体内に形成した風路内に中間転写ベルト等のベルト体を配置しているだけであるので、中間転写体や感光体（感光ドラム）の冷却効果が低く、冷却効果を高めようと風量を増大させた場合には、トナーの粉煙による画像汚れや装置内汚れなどが生じるという問題があった。
特開２００４−２３３４５２号公報

本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、装置内温度が上昇する環境下においても、トナーの粉煙を発生させることなく、中間転写体や感光体の温度上昇を効果的に抑制して、良好な画像を得ることができる中間転写ユニットおよび画像形成装置を提供することである。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）感光体上のトナー像を転写する中間転写体と、前記中間転写体を支持する少なくとも２以上のローラを含む複数の構成物と、前記複数の構成物の一部をなし、前記中間転写体の内面に電圧を印加する１次転写ローラと、画像形成装置の筐体内の風路内に配置され、前記複数の構成物を支持する中間転写フレームと、を備え、前記中間転写フレームは、前記風路内の冷却風を前記中間転写体内へ導入する吸引ダクトと、導入した冷却風を前記中間転写体内から排気する排気ダクトと、前記吸引ダクトから導入した冷却風を１次転写ローラの周囲に通過させる整流板と、を有することを特徴とする中間転写ユニット。

（２）中間転写ユニットを備えた画像形成装置であって、前記中間転写ユニットは、感光体上のトナー像を転写する中間転写体と、前記中間転写体を支持する少なくとも２以上のローラを含む複数の構成物と、前記複数の構成物の一部をなし、前記中間転写体の内面に電圧を印加する１次転写ローラと、前記複数の構成物を支持する中間転写フレームと、を備え、前記中間転写フレームは、前記風路内の冷却風を前記中間転写体内へ導入する吸引ダクトと、導入した冷却風を前記中間転写体内から排気する排気ダクトと、前記吸引ダクトから導入した冷却風を１次転写ローラの周囲に通過させる整流板と、を有することを特徴とする画像形成装置。

（３）前記１次転写ローラは、当該１次転写ローラを中間転写体上から離間させる離間機構を備え、かつ前記吸引ダクトは開閉手段を備え、前記１次転写ローラの離間時に、前記開閉手段を閉成して当該１次転写ローラへの冷却風の導入を停止することを特徴とする上記（２）に記載の画像形成装置。

（４）待機時またはモノクロ印刷時に前記離間機構により黒色以外のカラーの１次転写ローラを中間転写体上から離間させるとともに、前記開閉手段を閉成して黒色以外のカラーの１次転写ローラへの冷却風の導入を停止することを特徴とする上記（３）に記載の画像形成装置。

本発明では、画像形成装置の風路内に配置された中間転写ユニットのフレームが、風路内の冷却風を中間転写体内へ誘導する吸引ダクトと、導入した冷却風を中間転写体内から排気する排気ダクトと、吸引ダクトから導入した風を１次転写ローラの周囲に通過させる整流板と、を有しているので、中間転写ユニット内の１次転写ローラの周囲に効果的に冷却風を当てることができる。したがって、装置内温度が上昇する環境下においても、トナーの粉煙を発生させることなく、１次転写ローラを介して中間転写体や感光体の温度上昇を効果的に抑制して、良好な画像を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタの主要部の構成を示す概略図である。

図１に示すように、プリンタ１は、プリンタ本体内にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色用にそれぞれイメージングユニット２を備えている。各イメージングユニット２においては、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）等からなる第１像担持体としての感光ドラム３が備えられ、図中の矢印方向に回転するようになっている。

この感光体ドラム（感光体）３は、まず帯電ユニット３０によって一様に帯電される。そして、外部ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等から入力された原稿画像データに基づくＬＥＤ光９、つまり画像データにより変調された書き込み光（画像露光）が、不図示の露光装置（ＬＥＤプリントヘッドユニット等）から感光体ドラム３の表面上に照射されて、静電潜像が形成される。ついで、現像装置８において供給されたトナーが、この静電潜像に付着してトナー像が形成される。ここでは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナーが供給される。

これら各色用にイメージングユニット２が並設されている上方には、第２像担持体としての無端状の中間転写ベルト１０（中間転写体）が、駆動ローラ１１と従動ローラ１２との間に巻回されて配設されている。中間転写ベルト１０は、内側から１次転写ローラ１４によって各感光体ドラム３に押し付けられた状態とされ、不図示のモータ等によって駆動ローラ１１が回転駆動されることにより、感光体ドラム３の回転方向である順方向に回転走行されるようになっている。

そして、中間転写ベルト１０が、中間転写クリーニング装置１５側から２次転写部１７側へ送られて、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各イメージングユニット２を通過し、その間に、各感光体ドラム表面の各色のトナー像が、１次転写ローラ１４に印加された電圧によって中間転写ベルト１０に静電的に転写され、次々に中間転写ベルト１０の同じ位置に重ねて転写（１次転写）されて行く。なお、２次転写部１７は、駆動ローラ１１に中間転写ベルト１０を介して転写ローラ１８を接触させることで構成されている。

一方、給紙機構１９から給紙ローラ２０により記録紙２１が繰り出され、記録紙搬送路２２を経由して中間転写ベルト１０（２次転写部１７）側に記録紙２１が搬送されていき、レジストローラ２３によって各感光体ドラム３および１次転写ローラ１４等による画像転写動作と給紙動作のタイミングが調整される。この記録紙２１がレジストローラ２３によって待機されている間に、各感光体ドラム３の表面の各色のトナー像が次々に中間転写ベルト１０に転写される。当該タイミングの調整後、レジストローラ２３が回転駆動されて、記録紙２１が２次転写部１７へ送られる。そして、当該２次転写部１７において、中間転写ベルト１０に１次転写されてきた上記トナー像が記録紙２１に２次転写される。

トナー像が転写された記録紙２１は、定着装置２４に搬送され、ここで加熱および加圧されてトナー像が定着され、カラー画像が形成される。この定着装置２４を通過した記録紙２１は、搬送路を経て排出ローラ２５より排紙トレイに排出される。

次に、本実施形態のプリンタ１の要部である中間転写ユニット３０について、より詳しく説明する。図２は、中間転写ユニット３０の要部を模式的に示す正面図である。図３は、中間転写ユニット３０の要部を模式的に示す平面図である。なお、図３において、図面下部がプリンタ１の前部、図面上部がプリンタ１の後部である。

図２および図３に示すように、本実施形態の中間転写ユニット３０は、感光ドラム３上のトナー像を転写する中間転写ベルト１０と、中間転写ベルト１０を支持する駆動ローラ１１および従動ローラ１２を含む複数の構成物と、これら複数の構成物の一部をなし、中間転写ベルト１０の内面に電圧を印加する１次転写ローラ１４と、上記複数の構成物を支持する中間転写フレーム４１と、を概ね備えている。

プリンタ１の装置筐体５１内に中間転写フレーム４１を備え、筐体５１内には、冷却風を通過させる風路５０が区画形成されている。風路５０内への冷却風の導入は、図３において、例えば、筐体５１の左側面の前部に吸気口５２を形成すると共に、右側面の後部に排気口５３を形成し、この排気口５３に排気ファン等の排気手段５４を取り付けることにより、風路５０内への冷却風の導入が可能となる。

中間転写フレーム４１は、前フレーム４２および後フレーム４３を有し、これら前フレーム４２および後フレーム４３は間隔を隔てて一対起立固定されている。

図２において、前フレーム４２の左端部は筐体５１の左側面と隔壁６１で接続されると共に、右端部は筐体５１の前面と隔壁６２で接続され、前フレーム４２の前方部分には吸気口５２に連通する吸気路５５が区画形成されている。他方、後フレーム４３の右端部は筐体５１の右側面と隔壁６３で接続されると共に、左端部は筐体５１の後面と隔壁６４で接続され、後フレーム４３の後方部分には排気口５３に連通する排気路５６が区画形成されている。

前フレーム４２と後フレーム４３との間の両端部には、駆動ローラ１１と従動ローラ１２が回転可能に支持されている。また、これら駆動ローラ１１と従動ローラ１２の間には、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の１次転写ローラ１４が回転可能に支持されている。これらのローラ１１、１２および１４には、中間転写ベルト１０が巻回支持されている。

前フレーム４２の各１次転写ローラ１４の配置部分には、吸気路５５内の冷却風を中間転写ベルト１０内へ導入する吸引ダクト７１が開設されている。他方、後フレーム４３の各１次転写ローラ１４の配置部分には、導入した冷却風を中間転写ベルト１０内から排気路５５へ排気する排気ダクト７２が開設されている。そして、各１次転写ローラ１４の両側部には、前フレーム４２と後フレーム４３とを接続するように起立され、各１次転写ローラ１４を囲繞して吸引ダクト７１から導入した冷却風を１次転写ローラ１０の周囲に通過させる整流板４４が配設されている。

図４は、吸引ダクト７１の開閉手段８０を示す概略断面図である。図５は、１次転写ローラ１４の離間機構９０と開閉手段８０との連動状況を示す模式図である。

図４および図５に示すように、前フレーム４２の前面には、各吸引ダクト７１を開閉する開閉手段８０が設けられている。開閉手段８０は、例えば、吸引ダクト７１と同数の開口部８２を有する樹脂製の板材にて形成され、スライド移動可能なシャッタ８１と、駆動源（図示せず）に接続され、その回転作動によりシャッタ８１をスライド移動させるカム８３と、からなっている。通風時は、前フレーム４２の吸引ダクト７１にシャッタ８１の開口部８２が一致している。このシャッタ８１は、カム８３の回動と後述する離間機構９０との連動によって、シャッタ８１がカム８３に押され、シャッタ８１の板部分である閉塞部が吸引ダクト７１を閉成、すなわち閉鎖状態を形成するようになっている。ここで、シャッタ８１とカム８３とは図示しないばね等の付勢手段により相互に接触するように付勢されている。

なお、シャッタ８１の開口部８２、およびシャッタ８１の閉塞部は、シャッタ８１に一体的に形成される部分であって、図５では図示省略されている。また、シャッタ８１の閉塞部がシャッタ８１の端部に形成され、当該閉塞部が吸引ダクト７１の位置から外れることによって吸引ダクト７１が開放されるように構成されていてもよい。この場合、開口部８２は省略され得る。

また、１次転写ローラ１４の軸受け部１４Ａには、待機時やモノクロ印刷時に１次転写ローラ１４を中間転写ベルト１０上の電圧印加位置から離間させる離間機構９０が備えられている。離間機構９０は、例えば、シャッタ８１の固定部（フック）８４に接続されたコイルばね９１と、長片９２Ａが１次転写ローラ１４の軸受け部１４Ａに接続されると共に、短片９２Ｂがコイルばね９１の延出端部に接続されたＬ字状のレバー部材９２と、レバー部材９２の屈曲部を回動可能に支持する支持ピン９３と、からなっている。

この離間機構９０は、開閉手段８０と連動している。つまり、カム８３によりシャッタ８１が左方向へ移動して、シャッタ８１の閉塞部が吸引ダクト７１を閉成するとき、支持ピン９３を支点とするレバー部材９２が右回動させられて、１次転写ローラ１４が中間転写ベルトの内面から離間するようになっている。他方、カム８３によりシャッタ８１が右方向へ移動して、シャッタ８１の開口部８２が吸引ダクト７１の位置に一致するとき、支持ピン９３を支点とするレバー部材９２が左回動させられて、１次転写ローラ１４が中間転写ベルト１０上の電圧印加位置に戻るようになっている。

離間機構９０は各１次転写ローラ１４に備えられ、開閉手段８０も各吸引ダクト７１に備えられている。但し、離間機構９０および開閉手段８０は、ブラック（Ｋ）以外のカラーの１次転写ローラ１４にのみ備えられていてもよい。なお、待機時やモノクロ印刷時などには、ブラック（Ｋ）以外のカラーの１次転写ローラ１４を離間させるので、これに相当する吸引ダクト７１をシャッタ８１により閉成する。これにより、より効率的な冷却が可能となる。

以上説明したように、本実施形態の中間転写ユニット３０、およびこれを内蔵したプリンタ１によれば、装置筐体５１に区画形成された風路５０内に配置された中間転写ユニット３０の構成部品である中間転写フレーム４１は、中間転写ベルト１０の内部に冷却風を導入するための吸引ダクト７１と、導入された冷却風を排気するための排気ダクト７２と、導入された冷却風が１次転写ローラに吹き付けられて排気ダクト７２へ誘導される整流板４４と、を有する。したがって、中間転写ユニット３０内の１次転写ローラ１４の周辺に直接冷却風を当てて、１次転写ローラ１４に当接される中間転写ベルト１０の温度上昇を抑制して、１次転写部におけるトナーに与える温度上昇を抑制し、温度上昇による画像不良を防止することができる。

また、冷却風は中間転写ベルト１０の内部を流れるため、感光ドラム３から中間転写ベルト１０へトナー像を転写する作像部分には流れず、冷却風による粉煙の拡散を抑制することができる。その結果として、画像汚れや機内汚れを防止することができると共に、排気ダクト７２からトナーが流出するのを防止することができる。

さらに、１次転写ローラ１０の周辺に冷却風を当てることにより、ローラ表面にトナーなどの異物が付着して画像不良が生じるのを抑制することができる。

本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。

例えば、本発明に係る中間転写ユニットは、例示した形式のプリンタのみならず、ベルト駆動装置を備えたコピー機やＭＦＰ（Multiple Function Peripheral：多機能周辺機器）等の電子写真方式の画像形成装置に広く適用することが可能である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタの主要部の構成を示す概略図である。 中間転写ユニットの要部を模式的に示す正面図である。 中間転写ユニットの要部を模式的に示す平面図である。 吸引ダクトの開閉手段を示す概略断面図である。 １次転写ローラの離間機構と開閉手段との連動状況を示す模式図である。

符号の説明

１ 画像形成装置、
３ 感光体ドラム（感光体）
１０ 中間転写ベルト、
１１ 駆動ローラ、
１２ 従動ローラ、
１４ １次転写ローラ、
３０ 中間転写ベルト（中間転写体）、
４１ 中間転写フレーム、
４２ 前フレーム、
４３ 後フレーム、
７１ 吸引ダクト、
７２ 排気ダクト、
８０ 開閉手段、
９０ 離間機構。

Claims (4)

1. 感光体上のトナー像を転写する中間転写体と、
   前記中間転写体を支持する少なくとも２以上のローラを含む複数の構成物と、
   画像形成装置の筐体内の風路内に配置され、前記複数の構成物を支持する中間転写フレームと、を備え、
   前記複数の構成物は、前記中間転写体の内面に電圧を印加する１次転写ローラを有し、
   前記中間転写フレームは、
   前記風路内の冷却風を前記中間転写体内へ導入する吸引ダクトと、
   導入した冷却風を前記中間転写体内から排気する排気ダクトと、
   前記吸引ダクトから導入した冷却風を１次転写ローラの周囲に通過させる整流板と、
   を有することを特徴とする中間転写ユニット。
2. 中間転写ユニットを備えた画像形成装置であって、
   前記中間転写ユニットは、
   感光体上のトナー像を転写する中間転写体と、
   前記中間転写体を支持する少なくとも２以上のローラを含む複数の構成物と、
   当該画像形成装置の筐体内の風路内に配置され、前記複数の構成物を支持する中間転写フレームと、を備え、
   前記複数の構成物は、前記中間転写体の内面に電圧を印加する１次転写ローラを有し、
   前記中間転写フレームは、
   前記風路内の冷却風を前記中間転写体内へ導入する吸引ダクトと、
   導入した冷却風を前記中間転写体内から排気する排気ダクトと、
   前記吸引ダクトから導入した冷却風を１次転写ローラの周囲に通過させる整流板と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記１次転写ローラは、当該１次転写ローラを中間転写体上から離間させる離間機構を備え、かつ前記吸引ダクトは開閉手段を備え、
   前記１次転写ローラの離間時に、前記開閉手段を閉成して当該１次転写ローラへの冷却風の導入を停止することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 待機時またはモノクロ印刷時に前記離間機構により黒色以外のカラーの１次転写ローラを中間転写体上から離間させるとともに、前記開閉手段を閉成して黒色以外のカラーの１次転写ローラへの冷却風の導入を停止することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

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