JP2009237221A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙搬送ベルトに向けて送風された冷却用のエアを、用紙搬送ベルトの移動方向と逆方向に確実に送ることができ、用紙搬送ベルトを効率良く冷却することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録媒体搬送用ベルトの非転写走行領域であって、クリーニング手段のベルト走行方向の上流側に冷却用のエアを吹き付ける第１の送風手段と、記録媒体搬送用ベルトと定着手段との間に形成された負圧形成用の間隙に対して、記録媒体搬送用ベルトの転写領域側から非転写走行領域側に向けて送風することより、当該負圧形成用の間隙に負圧を発生させ、前記第１の送風手段によって前記記録媒体搬送用ベルトに吹き付けられた冷却用のエアを、前記負圧形成用の間隙に発生した負圧によって上方に導くための第２の送風手段とを具備するように構成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、画像形成装置に関するものである。

特開２００３−２９５４０号公報 特開２００３−２０８０４３号公報 特開２００４−３２５８５８号公報 特開２００５−２４１９３４号公報

従来、上記画像形成装置では、感光体ドラム上に形成されたトナー像を記録用紙上に転写した後、当該記録用紙上に転写された未定着トナー像を、定着装置によって加熱・加圧することにより、記録用紙上に転写された未定着トナー像を、定着装置によって加熱・加圧して定着することにより、フルカラーやモノクロの画像を形成するように構成されている。

その際、上記定着装置では、記録用紙上に転写された未定着トナー像を、加熱・加圧することによって定着するものであるため、定着装置からは、画像形成装置の内部に熱が放出され、装置内の温度上昇の原因となる。そのため、上記画像形成装置では、定着装置から放出された熱を、外部に排出することにより、画像形成装置内部の温度が過剰に上昇するのを防止するように構成されている。

かかる画像形成装置内の昇温を防止する技術としては、例えば、特開２００３−２９５４０号公報や特開２００３−２０８０４３号公報、あるいは特開２００４−３２５８５８号公報、特開２００５−２４１９３４号公報等に開示されたものが、既に種々提案されている。

上記特開２００３−２９５４０号公報に係る画像形成装置は、感光体上から中間転写されたトナー像を担持する中間転写ベルトと、該中間転写ベルト上からトナー像の紙転写を受けた転写紙を熱定着する定着部と、を備えたカラー画像形成装置において、前記中間転写ベルトの近傍であって、前記紙転写を行う位置の下流側に、該中間転写ベルト面に送風してこれを冷却するためのファンを設けるように構成したものである。

また、上記特開２００３−２０８０４３号公報に係る画像形成装置は、シートにトナー像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段の上方に配設されて、前記画像形成手段に形成された前記トナー像を前記シートに熱を加えて定着する定着手段と、装置本体の外部からエアーを吸引して被冷却体を冷却する冷却手段と、前記冷却手段から排出されるエアーを前記定着手段から排出される前記シートのトナー像を形成された面に案内するダクトと、を備えるように構成したものである。

さらに、上記特開２００４−３２５８５８号公報に係る転写装置は、転写ベルトの裏面にトナーと逆極性の電荷を付与することによって、用紙を吸着搬送し、感光体上に形成したトナー像を用紙に転写する転写装置において、転写ベルトを収納する転写装置の転写ベルトと対向した位置に、ファンを複数設け、これらによって送風された空気によって転写ベルト内部に気流を形成し、前記気流によって転写ベルト内部で発生したオゾンを排出するように構成したものである。

又、上記特開２００５−２４１９３４号公報に係る画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記トナー像を転写材に転写させるための転写手段と、転写材を加熱する加熱手段と、加熱された転写材を対向部で冷却する冷却手段と、を有し、前記転写手段が前記加熱手段により加熱された転写材に接触する画像形成装置において、
前記対向部に転写材が存在していない時、前記冷却手段は前記転写手段を冷却可能であるように構成したものである。

ところで、この発明が解決しようとする課題は、特に、上記特開２００５−２４１９３４号公報に開示されているように、対向部に転写材が存在していない時に、冷却手段によって転写手段を冷却可能に構成した場合と比較して、用紙搬送ベルトに向けて送風された冷却用のエアを、用紙搬送ベルトの移動方向と逆方向に確実に送ることができ、用紙搬送ベルトを効率良く冷却することが可能な画像形成装置を提供することにある。

すなわち、請求項１に記載された発明は、互いに異なった色の複数のトナー像を形成する画像形成部と、
記録媒体を保持した状態で画像形成装置本体の下方から上方に向けて搬送する記録媒体搬送用ベルトと、
前記記録媒体搬送用ベルトによって搬送される記録媒体に対して、前記画像形成部によって形成された複数のトナー像を転写する転写手段と、
前記記録媒体搬送用ベルトの上部に負圧形成用の間隙を介して配設され、当該記録媒体搬送用ベルトによって搬送される記録媒体に対して定着処理を施す定着手段と、
前記記録媒体搬送用ベルトの前記複数のトナー像の転写領域と反対側に位置する非転写走行領域に配設され、当該記録媒体搬送用ベルトに付着したトナー等の異物を除去するクリーニング手段と、
前記記録媒体搬送用ベルトの非転写走行領域であって、前記クリーニング手段のベルト走行方向の上流側に冷却用のエアを吹き付ける第１の送風手段と、
前記記録媒体搬送用ベルトと前記定着手段との間に形成された負圧形成用の間隙に対して、前記記録媒体搬送用ベルトの転写領域側から非転写走行領域側に向けて送風することより、当該負圧形成用の間隙に負圧を発生させ、前記第１の送風手段によって前記記録媒体搬送用ベルトに吹き付けられた冷却用のエアを、前記負圧形成用の間隙に発生した負圧によって上方に導くための第２の送風手段とを具備することを特徴とする画像形成装置である。

また、請求項２に記載された発明は、前記記録媒体搬送用ベルトの非転写走行領域の外側に配設され、前記定着手段によって定着処理を施された記録媒体を、その表裏を反転した状態で再度前記記録媒体搬送用ベルトへと搬送する両面用の記録媒体搬送路を備え、
前記第１の送風手段は、前記両面用の記録媒体搬送路を移動する記録媒体に対して、冷却用のエアを送風可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、記録媒体搬送用ベルトに向けて送風された冷却用のエアを、記録媒体搬送用ベルトの走行方向と逆方向に確実に送ることができ、記録媒体搬送用ベルトを効率良く冷却することが可能となっている。

また、請求項２に記載された発明によれば、記録媒体の両面に画像を形成可能に構成された画像形成装置において、定着手段により定着処理が施されて加熱された記録媒体が、再度、記録媒体搬送用ベルトへと搬送される際に、当該加熱された記録媒体を効率良く冷却することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンターを示すものである。

図２において、１は画像形成装置本体としてのタンデム型のフルカラープリンターの本体を示すものであり、当該プリンター本体１の内部には、その略中央部に、画像形成ユニット２がプリンター本体１の上下方向である鉛直方向に沿って上下に配設されている。また、フルカラープリンター本体１の内部には、画像形成ユニット２の一側（図示例では、右側）に、画像形成ユニット２で形成された複数色のトナー像が転写される記録媒体を吸着した状態で搬送する用紙搬送ベルトユニット３が配設されているとももに、当該画像形成ユニット２の他側（図示例では、左側）には、制御回路等を備えた制御ユニット４が、画像形成ユニット２の斜め下方に、高圧電源回路等を備えた電源回路ユニット５が、それぞれ配設されている。また、上記フルカラープリンター本体１内の底部には、記録媒体としての記録用紙３７等を給紙する給紙装置６が配設されている。

上記画像形成ユニット２は、下から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像を形成する４つのプロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを備えており、これらの４つのプロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは、鉛直方向に沿って一定の間隔を隔てて並列的に配設されている。

これらの４つのプロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは、形成する画像の色以外はすべて同様に構成されており、大別して、図２に示すように、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転駆動される像担持体としての感光体ドラム８と、この感光体ドラム８の表面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ロール９と、後述する画像露光装置２１によって感光体ドラム８の表面に各色に対応した画像露光を施して静電潜像を形成するための画像露光用通路１０と、感光体ドラム８上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像手段としての現像装置１１と、感光体ドラム８上に残留した転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置１２とから構成されている。

上記画像露光装置２１は、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つのプロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに共通に構成されており、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像データに基づいてレーザービームＬＢを出射する４つの半導体レーザー１４と、当該４つの半導体レーザー１４からそれぞれ出射された４本のレーザービームＬＢを平行光化するコリメータレンズ１５と、前記半導体レーザー１４から出射されたレーザービームＬＢを反射する反射ミラー１６と、この反射ミラー１６で反射されたレーザービームＬＢを偏向走査する回転多面鏡１７と、この回転多面鏡１７で反射されたレーザービームＬＢを各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの感光体ドラム８上に走査露光する複数枚の反射ミラー１８、１９と、レーザービームＬＢを透過する透過ガラス２０とを備えるように構成されている。なお、反射ミラー１８、１９は、レーザービームＬＢの偏向角度（θ）に応じて焦点距離（ｆ）を変える機能を有している。

一方、上記フルカラープリンター本体１の内部には、図２に示すように、制御ユニット４が配設されており、この制御ユニット４には、例えば、画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理装置３０が設けられている。この画像処理装置３０からは、画像露光装置１０にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像データが順次出力され、この画像露光装置１０から画像データに応じて出射される４本のレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

さらに、上記用紙搬送ベルトユニット３は、図２に示すように、無端状ベルトとして、切れ目が無く循環し移動する用紙搬送ベルト３１を備えており、当該用紙搬送ベルト３１は、各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋで形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像が転写される記録媒体としての記録用紙３７を静電的に吸着した状態で搬送するように構成されている。また、上記用紙搬送ベルトユニット３は、後述する反転用の用紙搬送経路５０に設けられた搬送ロール４９と共に一体的にユニット化されており、記録用紙３７のジャム等が発生した場合に、プリンタ本体１のフロントカバー３２を開けることにより、プリンタ本体１に対して時計周り方向に回動した退避位置に移動可能となっている。

上記用紙搬送ベルト３１は、図２に示すように、鉛直方向に沿って上下に配設された張架ロールとしての駆動ロール３３と、従動ロール３４と、第１アイドラーロール３５と、第２アイドラーロール３６との間に、所定のテンションで張架されており、例えば、図示しない駆動モータによってギア等を介して回転駆動される駆動ロール３３によって、所定の速度で時計周り方向に沿って循環移動するように構成されている。上記駆動ロール３３と従動ロール３４との距離は、例えば、Ａ３サイズの記録用紙３７の長さと略等しい長さに設定されているが、これに限らず、駆動ロール３３と従動ロール３４との距離は、任意に設定して良いことは勿論である。上記用紙搬送ベルト３１としては、例えば、可撓性を有するポリイミドやポリイミドアミド等の合成樹脂フィルムを無端ベルト状に形成したものが用いられる。

また、上記用紙搬送ベルト３１上には、所定のタイミングで画質調整用のパターンが転写されるように構成されており、当該用紙搬送ベルト３１のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋが配設された走行領域３１ａと反対側の非転写走行領域３１ｂには、用紙搬送ベルト３１上に転写された画質調整用のパターンを光学的に検出するパターン検出装置３８が配設されているとともに、当該パターン検出装置３８のベルト移動方向に沿った下流側には、用紙搬送ベルト３１上の画質調整用パターンを構成するトナー等の異物を除去するクリーニングブレード３９を備えたクリーニング装置４０が配設されている。

また、上記従動ロール３４の表面には、図２に示すように、記録用紙３７を用紙搬送ベルト３１の表面に静電的に吸着させるための吸着ロール４１が、用紙搬送ベルト３１を介して当接するように配設されている。この吸着ロール４１は、例えば、プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの帯電ロール９と同様に、金属製芯金の表面に導電性ゴムを被覆して構成されており、金属製芯金に所定の吸着用のバイアス電圧が印加されるようになっている。そして、吸着ロール４１は、給紙装置６から送られてくる転写用紙３７を静電的に帯電して、用紙搬送ベルト３１の表面に吸着させるように構成されている。

上記各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、図２に示すように、用紙搬送ベルト３１の表面に吸着された状態で搬送される記録用紙３７上に、転写ロール４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋによって互いに重ね合わされた状態で多重に転写される。なお、上記転写ロール４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋは、用紙搬送ベルトユニット３側に一体的に取り付けられている。

上記記録用紙３７は、図２に示すように、プリンター本体１の底部に配設された給紙装置６から給紙される。この給紙装置６は、所望のサイズや材質の記録用紙３７を収容した用紙トレイ４３を備えており、当該用紙トレイ４３からは、所望のサイズや材質の記録用紙３７が給送ロール４４によって給送されるとともに、供給ロール４５と捌きロール４６によって１枚ずつ分離された状態で給紙され、レジストロール４３を介して所定のタイミングで用紙搬送ベルト３１上の吸着位置へと搬送されるようになっている。

なお、上記記録用紙３７としては、シート状部材であって、例えば、Ａ４サイズやＡ３サイズ、あるいはＢ５サイズやＢ４サイズなど種々のサイズ、及び、普通紙、コート紙等の厚紙や、ＯＨＰシートなど、種々の材質のものが用いられる。

そして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像が多重に転写された記録用紙３７は、図２に示すように、当該記録用紙３７自身が有する剛性（所謂、コシ）によって用紙搬送ベルト３１から分離された後、定着装置４７へと搬送され、定着装置４７によって熱及び圧力で、各色のトナー像が記録用紙３７上に定着される。この定着装置４７は、加熱ロール４８と、当該加熱ロール４８に圧接する加圧ベルト４９又は加圧ロールを備えており、これら加熱ロール４８及び加圧ベルト４９によって、記録用紙３７上に転写された未定着トナー像を、当該記録用紙３７上に定着するように構成されている。

上記用紙搬送ベルト３１と定着装置４７は、微小な負圧形成用の間隙５１を介して離間した状態で近接して配設されており、定着装置４７から分離された記録用紙３７は、用紙搬送ベルト３１の搬送力によって定着装置４７へと搬送される。その後、各色のトナー像が定着された記録用紙３７は、排出ロール５２によって排紙口５３から、フルカラープリンター本体１の上部に設けられた排出トレイ５４上にプリント面を下にした状態で排出され、プリント動作が終了する。

なお、上記フルカラープリンターでは、フルカラーの画像に限らず、モノクロなど所望の色の画像をプリントすることが可能となっており、プリントする画像の色に応じて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のすべて、又は一部のプロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによってトナー像が形成される。

また、上記フルカラープリンターによって記録用紙３７の両面に画像を形成する場合には、定着装置４４によって片面に画像が定着された記録用紙３７を、そのまま排出ロール４５によって排出トレイ４６上に排出せずに、記録用紙３７の後端が排出ロール５２によって保持された状態で、当該排出ロール５２を逆転させるとともに、図示しない切り替えゲートによって、記録用紙３７の搬送経路を上方の搬送経路５５に切り替え、プリンタ本体１の一側面に沿って設けられた搬送ロール５６、５７を備えた反転用の用紙搬送経路５０へと搬送する。そして、この反転用の用紙搬送経路５０に搬送された記録用紙３７は、その表裏が反転された状態で、再度、レジストロール４３によって用紙搬送ベルト３１の吸着位置まで搬送され、裏面にトナー像が転写された後、定着装置４７によって熱及び圧力で定着処理が施され、排出ロール５２によってプリンタ本体１の上部に設けられた排出トレイ５４上に排出されるようになっている。

なお、図２中、符号５８はプリンター本体１の側面に設けられた手差しトレイ５９から、所望のサイズ及び材質の転写材を給紙するための給紙ロールを、６０は給紙ロール５８によって給紙された記録媒体をレジストロール４３へ搬送する搬送ロールをそれぞれ示している。

さらに、この実施の形態では、図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋが、回転駆動される感光体ドラム８や帯電ロール９、及びクリーニング装置１２を有する上部の第１のユニット１２１と、感光体ドラム８上に形成された静電潜像を現像する現像装置１１を有する下部の第２のユニット１２２とから構成されている。

上記第１のユニット１２１と第２のユニット１２２は、図３に示すように、感光体ドラム８と反対側の端部に設けられた支点１２３を介して、感光体ドラム８と現像ロール１１６とが互いに接離する方向に揺動自在に連結されているとともに、第１のユニット１２１の感光体ドラム８と第２のユニット１２２の現像ロール１１６の軸方向に沿った両端部に設けられた図示しないトラッキングロールとが当接するように、コイルスプリング等の付勢手段１２４によって付勢されている。

また、上記のごとく構成された各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは、図２に示すように、プリンター本体１の正面に開閉自在に設けられたフロントカバー３２を開くことによって、それぞれ個別にプリンター本体１に対して着脱可能となるように構成されており、感光体ドラム８が劣化した場合や、現像装置１１内に収容されたの現像剤が空となった場合に、プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ毎にプリンター本体１から取り外して、新しいプロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと交換することにより、ユーザーが容易にメンテナナスを行うことが可能となっている。

さらに、上記プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの現像装置１１の現像剤収容室１３には、図４に示すように、トナーのみからなる一成分の現像剤１１０又はトナーとキャリアとからなる二成分の現像剤１１０が収容されているとともに、当該現像剤収容室１３の内部には、現像剤１１０を攪拌しつつ、現像装置１１側の端部であって当該現像剤収容室１３の長手方向の一端部に形成された現像剤の排出口１１１から現像剤１１０を排出するための現像剤攪拌部材としてのフィルム状のアジテーター１１２が２つ平行に配設されている。

これら２つのフィルム状のアジテーター１１２は、図４及び図５に示すように、現像剤収容室１３の内部に収容された現像剤１１０を攪拌しつつ、現像剤排出口１１１から現像剤１１０を排出するためのものであり、合成樹脂製の回転軸１１２ａの半径方向外周に向けてマイラーフィルム等からなる合成樹脂製フィルム１１２ｂを突出するように設けたものである。上記合成樹脂製フィルム１１２ｂは、その先端が現像剤収容室１３の底面から一側面にわたって接触する長さに設定されており、現像剤収容室１３の底面及び一側面に現像剤１１０が付着するのを防止しつつ、現像剤排出口１１１へと現像剤１１０を掻き入れるように構成されている。

また、上記現像剤収容室１３と現像剤排出口１１１を介して連通した現像室１１３との間には、現像剤収容室１３から現像装置１１の現像室１１３へと現像剤１１０を搬送する現像剤搬送装置１３０が配設されている。

なお、この実施の形態では、現像剤収容室１３内にトナーのみからなる一成分の現像剤１１０が収容されており、現像剤収容室１３は、トナー収容室となっている。

上記現像室１１３の内部には、図４に示すように、当該現像室１１３内に供給された現像剤１１０を攪拌しつつ矢印方向に沿って搬送する攪拌オーガー１１４が回転可能に配設されているとともに、現像剤１１０を攪拌搬送しつつ現像剤担持体としての現像ロール１１６に現像を供給する供給オーガー１１５が、当該攪拌オーガー１１４と平行に回転可能に配設されている。さらに、上記攪拌オーガー１１４と供給オーガー１１５との間に設けられた仕切り壁１１７には、図５に示すように、これら攪拌オーガー１１４及び供給オーガー１１５の軸方向に沿った両端部において、現像剤１１０の受け渡しを行うための通路１１８、１１９が設けられている。

そして、上記現像装置１１では、図４及び図５に示すように、供給オーガー１１５によって現像ロール１１６へと供給された現像剤１１０の層厚を、層厚規制用ロール１２０によって所定の値に規制しながら、感光体ドラム８と対向する現像領域へと搬送し、当該感光体ドラム８の表面に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像するようになっている。

なお、上記現像装置１１の内部に収容された現像剤１１０としては、トナーとキャリアとからなる二成分の現像剤１１０が用いられているが、トナーのみからなる一成分の現像剤を用いても勿論良い。

さらに、上記クリーニング装置１２は、図３に示すように、感光体ドラム８の表面に残留した転写残トナーを、クリーニングブレード２６によって除去し、除去された転写残トナーをクリーニング装置１２の内部２７に回収して収容するように構成されている。

ところで、この実施の形態では、互いに異なった色の複数のトナー像を形成する画像形成部と、
記録媒体を保持した状態で画像形成装置本体の下方から上方に向けて搬送する記録媒体搬送用ベルトと、
前記記録媒体搬送用ベルトによって搬送される記録媒体に対して、前記画像形成部によって形成された複数のトナー像を転写する転写手段と、
前記記録媒体搬送用ベルトの上部に負圧形成用の間隙を介して配設され、当該記録媒体搬送用ベルトによって搬送される記録媒体に対して定着処理を施す定着手段と、
前記記録媒体搬送用ベルトの前記複数のトナー像の転写領域と反対側に位置する非転写走行領域に配設され、当該記録媒体搬送用ベルトに付着したトナー等の異物を除去するクリーニング手段と、
前記記録媒体搬送用ベルトの非転写走行領域であって、前記クリーニング手段のベルト走行方向の上流側に冷却用のエアを吹き付ける第１の送風手段と、
前記記録媒体搬送用ベルトと前記定着手段との間に形成された負圧形成用の間隙に対して、前記記録媒体搬送用ベルトの転写領域側から非転写走行領域側に向けて送風することより、当該負圧形成用の間隙に負圧を発生させ、前記第１の送風手段によって前記記録媒体搬送用ベルトに吹き付けられた冷却用のエアを、前記負圧形成用の間隙に発生した負圧によって上方に導くための第２の送風手段とを具備するように構成されている。

また、この実施の形態では、前記記録媒体搬送用ベルトの非転写走行領域の外側に配設され、前記定着手段によって定着処理を施された記録媒体を、その表裏を反転した状態で再度前記記録媒体搬送用ベルトへと搬送する両面用の記録媒体搬送路を備え、
前記第１の送風手段は、前記両面用の記録媒体搬送路を移動する記録媒体に対して、冷却用のエアを送風可能に構成されている。

すなわち、この実施の形態では、図１に示すように、プリンター本体１内のフロント側（図１中、右側）の上部であって、用紙搬送ベルト３１の上端部より若干上方で、定着装置の下端面と同一の位置、且つ前記反転用の用紙搬送経路５０の外側に、クリーニング装置のベルト走行方向の上流側に冷却用のエアを吹き付ける第１の送風手段としての第１の冷却ファン７１が設けられている。この第１の冷却ファン７１としては、例えば、駆動モータの回転軸の外周に複数枚の回転羽根を設けたものが用いられる。

上記第１の冷却ファン７１は、図１及び図７、図８に示すように、プリンター本体１のフロント側であって、手差しトレイ５９を収容する凹所７２の天井面に開口された吸気口７３〜７５、及び図６に示すように、手差しトレイ５９の下端部に位置する吸気用の開口部７６を通して、プリンター本体１の外部からエアを吸気するように構成されている。

上記第１の冷却ファン７１は、図１に示すように、反転用の用紙搬送経路５０の上端部５０ａに向けて冷却用のエアＡ１を直接吹き付けるように配設されているとともに、当該反転用の用紙搬送経路５０の上端部５０ａに設けられたスリットを介して、用紙搬送ベルト３１に対し、そのクリーニング装置のベルト走行方向上流側に冷却用のエアＡ２を直接吹き付けるように配設されている。上記第１の冷却ファン７１は、図１に示すように、反転用の用紙搬送経路５０の手前側から上方へ向けて送風し、操作パネルＰの裏面側を冷却してプリンター本体１の上端面に設けられた排気口７７から外部にエアを排気するように、冷却用のエアＡ３を形成するように配設されている。

また、上記第１の冷却ファン７１によって冷却用のエアＡ２が吹き付けられる用紙搬送ベルト３１の領域３１ｂは、当該用紙搬送ベルト３１の上端部に配設されたパターン検出装置３８のベルト走行下流側に設定されており、用紙搬送ベルト３１とパターン検出装置３８との隙間を通して、後述するように、用紙搬送ベルト３１の上方に移動するように構成されている。なお、上記用紙搬送ベルト３１の走行方向と直交する幅方向において、パターン検出装置３８が設けられていない領域には、第１の冷却ファン７１によって冷却用のエアＡ２が直接吹き付けられる。

なお、上記冷却用のエアＡ３の一部は、搬送経路５５を介して排紙口５３及び排気口７７から外部に排気されるようになっている。

さらに、上記プリンター本体１の内部には、図１及び図６に示すように、排出トレイ５４の傾斜した排出面の下方であって、用紙排出方向の後端部に対応した位置に、第２の送風手段としての第２の送風ファン７８が配設されている。この第２の冷却ファン７８としては、例えば、第１の冷却ファン７１と同様に、駆動モータの回転軸の外周に複数枚の回転羽根を設けたものが用いられる。なお、この第２の送風ファン７８としては、第１の冷却ファン７１よりも送風量の大きいものを用いても良い。

上記第２の冷却ファン７８によってプリンター本体１の側面に開口された吸気口７９から吸気された外部の新鮮なエアＡ４は、プリンター本体１内の排出トレイ５４の下部に形成された定着装置冷却用の送風通路８０を通して、定着装置４７の外周へと送風される。この定着装置冷却用の送風通路８０において、定着装置４７のハウジング４７が位置する角部は、当該定着装置冷却用の送風通路８０を通して送風された冷却用のエアＡ４を、定着装置４７の底面に沿って略水平に送風させる第１の分岐送風通路８１と、定着装置４７の手前側の起立壁に沿って上向きに送風させる第２の分岐送風通路８２とに分岐させる分岐部となっている。

上記分岐部によって分岐された第１の分岐送風通路８１は、略水平方向に沿って形成され、その一部は、定着装置４７の内部を介して、当該定着装置４７の排紙部から排出される通路に連通しているとともに、他の部分は、用紙搬送ベルト３１と定着装置４７との間に形成された負圧形成用の間隙５１に連通している。

また、上記第２の冷却ファン７８によって導入され、負圧形成用の間隙５１を通過した冷却用のエアは、第１の冷却ファン７１によって導入された冷却用のエアＡ１〜Ａ３とともに、反転用の用紙搬送経路５０を通して、その一部は、プリンター本体１の上端部に開口された排気口７７から外部に排気されるとともに、他の部分は、反転用の用紙搬送経路５０と合流する排紙口５３からプリンター本体１の外部に排気されるようになっている。

以上の構成において、この実施の形態に係るフルカラープリンターでは、次のようにして、記録媒体搬送用ベルトに向けて送風された冷却用のエアを、記録媒体搬送用ベルトの走行方向と逆方向に確実に送ることができ、記録媒体搬送用ベルトを効率良く冷却することが可能となっている。

すなわち、この実施の形態に係るフルカラープリンターでは、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ上に、画像露光装置５によって各色の画像データに応じた画像露光を施して、これらの感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの表面にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像データに対応した静電潜像を形成するとともに、各感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの表面に形成された静電潜像を現像器６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋによって現像して対応する色のトナー像を形成する。

これら各感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、中間転写ベルト１０上に多重に転写された後、記録用紙１８上に二次転写され、定着装置１９によって定着され、プリンター本体１の上部に設けられた排出トレイ上に排出される。

ところで、上記フルカラープリンターでは、定着装置１９によって記録用紙１８を加熱加圧することにより、当該記録用紙１８上に二次転写された未定着トナー像を、記録用紙１８上に定着するように構成されている。そのため、上記プリンター本体１の内部は、定着装置１９から放出される熱によって、そのままでは温度が上昇し、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの現像装置１１内のトナーが凝集してブロッキングトナーが発生し、現像不良等の原因となる。

そのため、上記フルカラープリンターでは、図６に示すように、第２の冷却ファン７８をスタンバイ時又は機内温度が所定値に以上に上昇した場合など、所定のタイミング（少なくともプリント時を含む）で駆動させるとともに、第１の冷却ファン７１をプリント動作に連動させて駆動させることにより、プリンター本体１の内部に外部のエアＡ１〜Ａ４を導入して、これら第１及び第２の冷却ファン７１、７８によって導入された冷却用のエアＡ１〜Ａ４によって、プリンター本体１の内部を冷却するようになっている。

その際、上記第２の冷却ファン７８は、プリンター本体１の背面側の上端部に開口された吸気口７９からプリンター本体１の外部のエアを導入し、当該吸気口７９から導入された冷却用のエアＡ４を、排出トレイ５４の下部に形成された定着装置冷却用の送風通路８０を通して、定着装置４７の外周へと送風される。また、上記定着装置冷却用の送風通路８０を通して送風された冷却用のエアＡ４は、その一部が定着装置４７の底面に沿って略水平に送られ、更にその一部が、定着装置４７の内部を介して、当該定着装置４７の排紙部から排紙口５３を介して外部に排気される。また、他の部分は、用紙搬送ベルト３１と定着装置４７との間に形成された負圧形成用の間隙５１を通して、用紙搬送ベルト３１の非転写走行領域３１ｂへと送られるとともに、第１の冷却ファン７１によって導入された冷却用のエアＡ１〜Ａ３とともに、反転用の用紙搬送経路５０を通して、その一部は、プリンター本体１の上端部に開口された排気口７７から外部に排気されるとともに、他の部分は、反転用の用紙搬送経路５０と合流する排紙口５３からプリンター本体１の外部に排気されるようになっている。

その際、上記負圧形成用の間隙５１は、用紙搬送ベルト３１と定着装置４７との間に他の通路に比較して間隔が狭く設定されているため、当該負圧形成用の間隙５１を流れる冷却用のエアＡ５は、他の通路を流れるときと比較して、ベルヌーイの定理から理解されるように流速が速くなるとともに圧力が低下して他の領域に対して負圧となる。その結果、上記第１の冷却ファン７１によって導入された冷却用のエアＡ１〜Ａ３は、負圧形成用の間隙５１を通過して負圧となった冷却用エアＡ５によって吸引され、用紙搬送ベルト３１の走行方向と逆方向の上方に向かって流れ、負圧形成用の間隙５１を通過したエアＡ５と合流して、反転用の用紙搬送経路５０を通して、その一部は、プリンター本体１の上端部に開口された排気口７７から外部に排気されるとともに、他の部分は、反転用の用紙搬送経路５０と合流する排紙口５４からプリンター本体１の外部に排気される。

したがって、上記第１の冷却ファン７１によって用紙搬送ベルト３１の上部に吹き付けられた冷却用のエアＡ２は、用紙搬送ベルト３１の走行方向と逆方向の上方に向かって流れ、負圧形成用の間隙５１を通過したエアＡ５と合流して、用紙搬送ベルト４１の上部及び反転用の用紙搬送経路５０の上部を効率良く冷却することができる。

ところで、本発明者らは、図２に示す試作機に係る本願発明と、図２に示す試作機に従来技術である特開２００５−２４１９３４号公報を適用した画像形成装置との間で、２５ｐｍの両面画像形成時に、口径８０×８０、厚さ２５ｍｍの冷却ファンを用いて、冷却効果を比較する実験を行った。

図９は上記実験の結果を示すグラフである。

この図９から明らかなように、本発明では、従来技術と比較して、現像装置の供給側のオーガーにおいて−１３．２℃、トリマー部で−７．２℃だけ温度を低下させることができることが判った。

また、本発明者らは、図２に示す試作機に係る本願発明において、黒色の現像装置の供給側のオーガーと、イエロー色の現像装置の供給側のオーガーの端部の温度を、時間の経過とともに測定する実験を行った。

図１０は上記実験の結果を示すグラフである。

この図１０から明らかなように、本発明では、黒色の現像装置の供給側のオーガーを、目標値である６２℃以下に抑制することができ、黒色の現像装置のトリマー部を、目標値である４６℃以下に抑制することができることがわかった。

図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンターの要部を示す構成図である。 図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンターを示す構成図である。 図３はプロセスカートリッジを示す断面図である。 図４は現像装置を示す断面図である。 図５は現像装置を示す斜視構成図である。 図６はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンターのエアーフローを示す構成図である。 図７はプリンター本体を示す斜視構成図である。 図８はプリンター本体の空気取り入れ口を示す斜視構成図である。 図９は実験結果を示すグラフである。 図１０は実験結果を示すグラフである。

符号の説明

１：プリンター本体、５０：反転用の用紙搬送経路、５９：手差しトレイ、７１：第１の冷却ファン、７６：吸気用の開口部、７７：排気口、７８：第２の送風ファン。

Claims (2)

1. 互いに異なった色の複数のトナー像を形成する画像形成部と、
   記録媒体を保持した状態で画像形成装置本体の下方から上方に向けて搬送する記録媒体搬送用ベルトと、
   前記記録媒体搬送用ベルトによって搬送される記録媒体に対して、前記画像形成部によって形成された複数のトナー像を転写する転写手段と、
   前記記録媒体搬送用ベルトの上部に負圧形成用の間隙を介して配設され、当該記録媒体搬送用ベルトによって搬送される記録媒体に対して定着処理を施す定着手段と、
   前記記録媒体搬送用ベルトの前記複数のトナー像の転写領域と反対側に位置する非転写走行領域に配設され、当該記録媒体搬送用ベルトに付着したトナー等の異物を除去するクリーニング手段と、
   前記記録媒体搬送用ベルトの非転写走行領域であって、前記クリーニング手段のベルト走行方向の上流側に冷却用のエアを吹き付ける第１の送風手段と、
   前記記録媒体搬送用ベルトと前記定着手段との間に形成された負圧形成用の間隙に対して、前記記録媒体搬送用ベルトの転写領域側から非転写走行領域側に向けて送風することより、当該負圧形成用の間隙に負圧を発生させ、前記第１の送風手段によって前記記録媒体搬送用ベルトに吹き付けられた冷却用のエアを、前記負圧形成用の間隙に発生した負圧によって上方に導くための第２の送風手段とを具備したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記記録媒体搬送用ベルトの非転写走行領域の外側に配設され、前記定着手段によって定着処理を施された記録媒体を、その表裏を反転した状態で再度前記記録媒体搬送用ベルトへと搬送する両面用の記録媒体搬送路を備え、
   前記第１の送風手段は、前記両面用の記録媒体搬送路を移動する記録媒体に対して、冷却用のエアを送風可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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