JP2000162841A

JP2000162841A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000162841A
Application number: JP10350717A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Nakamura; 均中村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-11-25
Filing date: 1998-11-25
Publication date: 2000-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はヒートパイプを利用して筐体内部を効
率的に冷却する画像形成装置を提供する。【解決手段】カラー画像形成装置１は、感光体ベルト５
が感光体駆動ローラ２と感光体従動ローラ３、４に張り
渡されて、転写ベルト駆動ローラ１１と転写ベルト従動
ローラ１２、１３に張り渡された転写ベルト１０が従動
ローラ４部分で感光体ベルト５に接触しており、感光体
ベルト５に現像器６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂからカラート
ナーを付着して、転写ベルト１０に順次転写してカラー
トナー画像を形成し、転写ベルト１０上のカラートナー
画像を記録紙に転写させる。感光体駆動ローラ２と感光
体従動ローラ３、４及び転写ベルト駆動ローラ１１と転
写ベルト従動ローラ１２、１３はヒートパイプで形成さ
れ、各ローラ２〜４、１１〜１３には放熱フィンが、ま
た、駆動ローラ２、１１には直接駆動ギヤが取り付けら
れて、感光体ベルト５及び転写ベルト１０を一定温度に
冷却して、画像品質を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、詳細には、ヒートパイプを利用して筐体内部を効率
的に冷却する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、複写機やプリンタ等の画像形成装
置は、省スペース化から小型化が要望されており、小型
化を実現するためには、筐体内に収納されている各種ユ
ニットを高密度で実装する必要がある。ところが、高密
度実装を行うと、電子部品の発熱や駆動部の摩擦熱等を
排出するとともに、適切な空気の循環を行って、各部の
冷却を適切に行うことが困難になる。したがって、画像
形成装置が小型化するほど、筐体内の温度上昇が大きく
なり、画像形成装置の信頼性が損なわれるおそれがあ
る。

【０００３】そこで、従来から種々の対策が行われてお
り、例えば、筐体に形成された筐体内部を強制空冷する
空気の導入開口及び排出開口の少なくとも一方の開口に
該開口を通過する空気の流通方向を電子機器筐体の設置
環境に応じて適宜の方向に設定可能とする風向制御装置
を設けた空冷電子機器が提案されている（特開平７−７
４４９２号公報参照）。

【０００４】また、従来、パーソナルコンピュータの周
囲全体にわたり空気取入口を設け、熱源をその場所に配
置して、空冷効果を向上させたパーソナルコンピュータ
が提案されている（特開平６−６７７５４号公報参
照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の冷却技術は、いずれもファンによる強制空冷
法であり、筐体内を空気が流れて排熱することのできる
空気流路を設計している。ところが、空気流路を設計す
ることは、高密度実装の観点から、得策ではなく、新た
な冷却技術が要望されている。

【０００６】すなわち、今日、パーソナルコンピュータ
の画像出力用のカラーディジタル複写機やレーザープリ
ンタ等の画像形成装置においては、高画質と印刷速度の
高速化の要望が高まっている。ところが、白黒の画像を
形成する画像形成装置に比較して、カラーの場合には、
青色トナー、黄色トナー及びマゼンタトナーの３色に対
応した３回の露光／現像を繰り返す必要があり、各色に
応じた現像ユニットを配置しなければならず、比較的大
きな装置となっている。

【０００７】一方、小型化・高性能化の要求に応えるた
めに、各ユニットをできる限り小さくしたり、隙間なく
並べて配置する工夫がなされている。

【０００８】ところが、例えば、作像ユニットと現像ユ
ニットを考慮した場合、各ユニットを最適配置すること
はできるが、高密度実装を行う以前には、各駆動部で発
生する熱が、空間の隙間から空気の流れによって空冷さ
れていたが、高密度実装を行うと、熱が内部にこもっ
て、装置内のユニットの温度が著しく高くなって、画像
を再現性よく形成することが困難となり、画像形成装置
の信頼性を低下させるという問題があった。

【０００９】そこで、請求項１記載の発明は、感光体駆
動ローラと所定数の感光体従動ローラに張り渡された感
光体ベルトに形成されたトナー画像を、転写ベルト駆動
ローラと所定数の転写ベルト従動ローラに張り渡された
転写ベルトに転写して、転写ベルトに転写されたトナー
画像を用紙に転写し、当該用紙に転写されたトナー画像
を定着部で定着する画像形成装置において、感光体駆動
ローラと所定数の感光体従動ローラのうち、少なくとも
一つのローラをヒートパイプで形成することにより、感
光体ベルトの温度上昇をヒートパイプで抑制し、画像濃
度や階調性能等の画像品質を向上させることのできる画
像形成装置を提供することを目的としている。

【００１０】請求項２記載の発明は、転写ベルト駆動ロ
ーラと所定数の転写ベルト従動ローラのうち、少なくと
も一つのローラをヒートパイプで形成することにより、
転写ベルトの温度をヒートパイプで一定に保持して、転
写ベルトの伸び・縮みを防止し、カラー画像の場合の色
再現やジッタと呼ばれる位置ずれにより発生する画像の
にじみ等を防止して、画像品質を向上させることのでき
る画像形成装置を提供することを目的としている。

【００１１】請求項３記載の発明は、感光体駆動ローラ
あるいは転写ベルト駆動ローラを形成するヒートパイプ
に、当該感光体駆動ローラあるいは当該転写ベルト駆動
ローラに回転動力を伝達する駆動ギヤを一体的に取り付
けることにより、ギヤ同士やベルトとの摩擦による熱で
感光体ベルトや転写ベルトの温度が上昇するのを抑制
し、画像品質をより一層向上させることのできる画像形
成装置を提供することを目的としている。

【００１２】請求項４記載の発明は、各ローラのうち少
なくとも感光体従動ローラと転写ベルト従動ローラを形
成するヒートパイプに、クロスフローファンのランナー
形状のフィンを取り付けることにより、ローラの回転に
よりクロスフローファンのランナー形状のフィンを回転
させて、冷却風を起こさせるとともに、風切りによるヒ
ートパイプの冷却効果を向上させ、ローラを形成するヒ
ートパイプをより一層確実に一定温度に保持して、画像
品質をより一層向上させることのできる画像形成装置を
提供することを目的としている。

【００１３】請求項５記載の発明は、各ローラのうち少
なくとも感光体従動ローラと転写ベルト従動ローラを形
成するヒートパイプに、プロペラファンの羽根形状のフ
ィンを取り付けることにより、ローラの回転によりプロ
ペラファンの羽根形状のフィンを回転させて、風切りに
よるヒートパイプの冷却効果を向上させ、ローラを形成
するヒートパイプをより一層確実に一定温度に保持し
て、画像品質をより一層向上させることのできる画像形
成装置を提供することを目的としている。

【００１４】請求項６記載の発明は、各ローラの、駆動
ギヤあるいはフィンの取り付けられた側の部分と、感光
体ベルトあるいは転写ベルトの取り付けられた側の部分
とを、所定の仕切部材により空間的に仕切ることによ
り、放熱フィンや駆動ギヤ部分を冷却ファンで冷却する
際に、当該冷却風が感光体ベルトや転写ベルト部分に流
れ込むのを仕切部材で防止して、当該冷却風により現像
部や感光体ベルト及び転写ベルト上のトナーが飛散する
ことを防止するとともに、冷却風による冷却を効率的に
行い、画像品質をより一層向上させることのできる画像
形成装置を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の画
像形成装置は、感光体駆動ローラと所定数の感光体従動
ローラに張り渡された感光体ベルトに形成されたトナー
画像を、転写ベルト駆動ローラと所定数の転写ベルト従
動ローラに張り渡された転写ベルトに転写して、転写ベ
ルトに転写されたトナー画像を用紙に転写し、当該用紙
に転写されたトナー画像を定着部で定着する画像形成装
置において、前記感光体駆動ローラと前記所定数の感光
体従動ローラのうち、少なくとも一つのローラがヒート
パイプで形成されていることにより、上記目的を達成し
ている。

【００１６】上記構成によれば、感光体駆動ローラと所
定数の感光体従動ローラに張り渡された感光体ベルトに
形成されたトナー画像を、転写ベルト駆動ローラと所定
数の転写ベルト従動ローラに張り渡された転写ベルトに
転写して、転写ベルトに転写されたトナー画像を用紙に
転写し、当該用紙に転写されたトナー画像を定着部で定
着する画像形成装置において、感光体駆動ローラと所定
数の感光体従動ローラのうち、少なくとも一つのローラ
をヒートパイプで形成しているので、感光体ベルトの温
度上昇をヒートパイプで抑制することができ、画像濃度
や階調性能等の画像品質を向上させることができる。

【００１７】請求項２記載の発明の画像形成装置は、感
光体駆動ローラと所定数の感光体従動ローラに張り渡さ
れた感光体ベルトに形成されたトナー画像を、転写ベル
ト駆動ローラと所定数の転写ベルト従動ローラに張り渡
された転写ベルトに転写して、転写ベルトに転写された
トナー画像を用紙に転写し、当該用紙に転写されたトナ
ー画像を定着部で定着する画像形成装置において、前記
転写ベルト駆動ローラと前記所定数の転写ベルト従動ロ
ーラのうち、少なくとも一つのローラがヒートパイプで
形成されていることにより、上記目的を達成している。

【００１８】上記構成によれば、転写ベルト駆動ローラ
と所定数の転写ベルト従動ローラのうち、少なくとも一
つのローラをヒートパイプで形成しているので、転写ベ
ルトの温度をヒートパイプで一定に保持して、転写ベル
トの伸び・縮みを防止することができ、カラー画像の場
合の色再現やジッタと呼ばれる位置ずれにより発生する
画像のにじみ等を防止して、画像品質を向上させること
ができる。

【００１９】上記各場合において、例えば、請求項３に
記載するように、前記感光体駆動ローラあるいは前記転
写ベルト駆動ローラを形成する前記ヒートパイプは、当
該感光体駆動ローラあるいは当該転写ベルト駆動ローラ
に回転動力を伝達する駆動ギヤが一体的に取り付けられ
ていてもよい。

【００２０】上記構成によれば、感光体駆動ローラある
いは転写ベルト駆動ローラを形成するヒートパイプに、
当該感光体駆動ローラあるいは当該転写ベルト駆動ロー
ラに回転動力を伝達する駆動ギヤを一体的に取り付けて
いるので、ギヤ同士やベルトとの摩擦による熱で感光体
ベルトや転写ベルトの温度が上昇するのを抑制すること
ができ、画像品質をより一層向上させることができる。

【００２１】また、例えば、請求項４に記載するよう
に、前記各ローラのうち少なくとも前記感光体従動ロー
ラと前記転写ベルト従動ローラを形成する前記ヒートパ
イプは、所定のフィンが取り付けられており、前記フィ
ンは、クロスフローファンのランナー形状に形成されて
いてもよい。

【００２２】上記構成によれば、各ローラのうち少なく
とも感光体従動ローラと転写ベルト従動ローラを形成す
るヒートパイプに、クロスフローファンのランナー形状
のフィンを取り付けているので、ローラの回転によりク
ロスフローファンのランナー形状のフィンを回転させ
て、冷却風を起こさせるとともに、風切りによるヒート
パイプの冷却効果を向上させることができ、ローラを形
成するヒートパイプをより一層確実に一定温度に保持し
て、画像品質をより一層向上させることができる。

【００２３】さらに、例えば、請求項５に記載するよう
に、前記各ローラのうち少なくとも前記感光体従動ロー
ラと前記転写ベルト従動ローラを形成する前記ヒートパ
イプは、所定のフィンが取り付けられており、前記フィ
ンは、プロペラファンの羽根形状に形成されていてもよ
い。

【００２４】上記構成によれば、各ローラのうち少なく
とも感光体従動ローラと転写ベルト従動ローラを形成す
るヒートパイプに、プロペラファンの羽根形状のフィン
を取り付けているので、ローラの回転によりプロペラフ
ァンの羽根形状のフィンを回転させて、風切りによるヒ
ートパイプの冷却効果を向上させることができ、ローラ
を形成するヒートパイプをより一層確実に一定温度に保
持して、画像品質をより一層向上させることができる。

【００２５】また、例えば、請求項６に記載するよう
に、前記各ローラは、前記駆動ギヤあるいは前記フィン
の取り付けられた側の部分と、前記感光体ベルトあるい
は前記転写ベルトの取り付けられた側の部分とが、所定
の仕切部材により空間的に仕切られていてもよい。

【００２６】上記構成によれば、各ローラの、駆動ギヤ
あるいはフィンの取り付けられた側の部分と、感光体ベ
ルトあるいは転写ベルトの取り付けられた側の部分と
を、所定の仕切部材により空間的に仕切っているので、
放熱フィンや駆動ギヤ部分を冷却ファンで冷却する際
に、当該冷却風が感光体ベルトや転写ベルト部分に流れ
込むのを仕切部材で防止して、冷却風により現像部や感
光体ベルト及び転写ベルト上のトナーが飛散することを
防止することができるとともに、冷却風による冷却を効
率的に行うことができ、画像品質をより一層向上させる
ことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本
発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもので
はない。

【００２８】図１〜図３は、本発明の画像形成装置の一
実施の形態を示す図であり、図１は、本発明の画像形成
装置の一実施の形態を適用したカラー画像形成装置１の
概略構成図で、図２は、図１のカラー画像形成装置１の
正面図である。

【００２９】図１において、カラー画像形成装置１は、
感光体ユニットＵ１、カラー現像ユニットＵ２、転写ユ
ニットＵ３及び定着ユニットＵ４等を備えるとともに、
図示しない露光ユニット及び給紙ユニット等を備えてい
る。

【００３０】感光体ユニットＵ１は、感光体駆動ローラ
２と複数（図１では、２個）の感光体従動ローラ３、４
に、環状に形成されたベルト状の感光体ベルト５が張り
渡されており、感光体ベルト５は、いわゆる有機半導体
材料が使用されている。

【００３１】感光体ベルト５には、図示しない露光器か
ら画像データにより変調されたレーザーが照射されて、
静電潜像が形成され、感光体駆動ローラ２と感光体従動
ローラ３の間の感光体ベルト５には、カラー現像ユニッ
トＵ２が配設されている。

【００３２】カラー現像ユニットＵ２は、イエロー
（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マジェンタ（Ｍ）及びブラック
（Ｂ）の４色の現像器６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂを備えて
おり、カラー現像ユニットＵ２は、各色の現像器６Ｙ、
６Ｃ、６Ｍ、６Ｂが静電潜像の形成された感光体ベルト
５に各色のトナーを順次付着させて、各色の画像を現像
する。

【００３３】感光体駆動ローラ２及び感光体従動ローラ
３、４は、熱伝導率の良好なヒートパイプで形成されて
おり、ヒートパイプは、通常、内部に燈心状の毛細管物
質がライニングされており、部分真空中に少量の作動液
が入れられた金属封管となっている。ヒートパイプで
は、熱は、作動液の蒸発によって一端から吸収され、蒸
気の凝集によって他端で放出される。このヒートパイプ
の作動液としては、例えば、エチルアルコールが用いら
れている。

【００３４】感光体駆動ローラ２の一方側端部には、図
２に示すように、感光体ベルト駆動ギヤ７が取り付けら
れており、感光体ベルト駆動ギヤ７には、図示しない駆
動モータにより回転駆動される図示しない伝達ギヤが歯
合されている。感光体駆動ローラ２と感光体ベルト駆動
ギヤ７との間には、図３に示すように、熱伝導性の良好
なシリコーン材８が充填されており、ヒートパイプで形
成された感光体駆動ローラ２と感光体ベルト駆動ギヤ７
とは、熱的接触を十分取った状態で取り付けられてい
る。

【００３５】感光体駆動ローラ２は、当該駆動モータに
より回転駆動され、感光体ベルト５を回転させる。さら
に、感光体駆動ローラ２の当該一方側先端には、アルミ
製の感光体放熱フィン９が取り付けられており、感光体
放熱フィン９は、クロスフローファンのライナー形状に
形成されている。感光体放熱フィン９は、感光体駆動ロ
ーラ２の回転により回転され、ヒートパイプ製の感光体
駆動ローラ２の放熱を行って、感光体駆動ローラ２を一
定温度に保持させる。

【００３６】再び、図１において、感光体ベルト５に
は、感光体従動ローラ４部分で、転写ユニットＵ３の転
写ベルト１０が接しており、転写ベルト１０は、転写ベ
ルト駆動ローラ１１と複数（図１では、２個）の転写ベ
ルト従動ローラ１２、１３に張り渡されている。転写ベ
ルト１０は、例えば、カーボンを含有したゴム材で形成
されている。

【００３７】転写ベルト駆動ローラ１１及び転写ベルト
従動ローラ１２、１３は、熱伝導率の良好なヒートパイ
プで形成されており、ヒートパイプの作動液としては、
例えば、エチルアルコールが用いられている。転写ベル
ト駆動ローラ１１の一方側端部には、図２に示すよう
に、転写ベルト駆動ギヤ１４が取り付けられており、転
写ベルト駆動ギヤ１４には、図示しない駆動モータによ
り回転駆動される図示しない伝達ギヤが歯合されてい
る。転写ベルト駆動ローラ１１と転写ベルト駆動ギヤ１
４との間には、図３に示した感光体駆動ローラ２と感光
体ベルト駆動ギヤ７の場合と同様に、熱伝導性の良好な
シリコーン材８が充填されており、ヒートパイプで形成
された転写ベルト駆動ローラ１１と転写ベルト駆動ギヤ
１４とは、熱的接触を十分取った状態で取り付けられて
いる。

【００３８】転写ベルト駆動ローラ１１は、当該駆動モ
ータにより回転駆動されて、転写ベルト１０を回転さ
せ、この転写ベルト１０の回転に従動して、転写ベルト
従動ローラ１２、１３が回転する。

【００３９】さらに、転写ベルト駆動ローラ１１の当該
一方側先端には、図２に示すように、アルミ製の転写ベ
ルト放熱フィン１５が取り付けられており、転写ベルト
放熱フィン１５は、クロスフローファンのライナー形状
に形成されている。転写ベルト放熱フィン１５は、転写
ベルト駆動ローラ１１の回転により回転され、ヒートパ
イプ製の転写ベルト駆動ローラ１１の放熱を行って、転
写ベルト駆動ローラ１１を一定温度に保持させる。

【００４０】また、転写ベルト従動ローラ１２、１３の
一方側先端には、図２に示すように、アルミ製の放熱フ
ィン１６、１７が取り付けられており、放熱フィン１
６、１７は、クロスフローファンのライナー形状に形成
されている。放熱フィン１６、１７は、転写ベルト従動
ローラ１２、１３の回転により回転して、ヒートパイプ
製の転写ベルト従動ローラ１２、１３の放熱を行って、
転写ベルト従動ローラ１２、１３を一定温度に保持させ
る。

【００４１】そして、転写ベルト１０は、回転されるこ
とにより、感光体ベルト５に形成された各色のトナー画
像が順次重ねて転写され、カラーのトナー画像を再現し
て、最終的に、図示しない給紙ユニットから搬送されて
きた記録紙に、カラー画像を転写する。

【００４２】定着ユニットＵ４は、感光体ユニットＵ２
及び転写ユニットＵ３の上部に配設されており、回転駆
動される定着ローラ１８と、定着ローラ１８に圧接され
て定着ローラ１８とともに回転する加圧ローラ１９等を
備えている。定着ローラ１８は、内部に装着されたヒー
ター１８ａにより定着温度に加熱され、転写ユニットＵ
３から搬送されてきた記録紙を加圧ローラ１１との間に
挟んで加圧・搬送しつつ、ヒーター１８ａの熱で加熱し
て、記録紙に転写されたトナー画像を記録紙に定着させ
て、図示しない排紙テーブル上に排出する。

【００４３】なお、図示しないが、上記感光体ユニット
Ｕ１の感光体従動ローラ３、４は、上記転写ユニットＵ
３の転写ベルト従動ローラ１２、１３と同様に、その一
方側先端に、クロスフローファンのライナー形状に形成
されたアルミ製の放熱フィンが取り付けられており、放
熱フィンは、転写ベルト従動ローラ１２、１３の回転に
より回転して、ヒートパイプ製の感光体従動ローラ３、
４の放熱を行って、感光体従動ローラ３、４を一定温度
に保持させる。

【００４４】そして、カラー画像形成装置１は、図２に
示すように、感光体ユニットＵ１の感光体駆動ローラ２
の感光体ベルト駆動ギヤ７及び感光体従動ローラ３、４
の図示しない放熱フィンと感光体ベルト５との間、及
び、転写ユニットＵ３の転写ベルト駆動ローラ１１の転
写ベルト駆動ギヤ１４及び転写ベルト従動ローラ１２、
１３の放熱フィン１６、１７と転写ベルト１０との間に
は、これらの間を空間的に仕切る仕切板（仕切部材）２
０が配設されている。

【００４５】次に、本実施の形態の作用を説明する。カ
ラー画像形成装置１は、感光体ユニットＵ１の感光体駆
動ローラ２と感光体従動ローラ３、４に張り渡された感
光体ベルト５を感光体駆動ローラ２により回転させ、こ
の回転される感光体ベルト５に、露光器から画像データ
により変調されたレーザーを照射して、感光体ベルト５
に静電潜像を形成する。静電潜像の形成された感光体ベ
ルト５にカラー現像ユニットＵ２の各現像器６Ｙ、６
Ｃ、６Ｍ、６Ｂからカラートナーを付着させて、感光体
ベルト５にトナー画像を形成し、感光体ベルト５に形成
されたトナー画像を、転写ユニットＵ３の転写ベルト駆
動ローラ１１と転写ベルト従動ローラ１２、１３に張り
渡されて、転写ベルト駆動ローラ１１により回転される
転写ベルト１０に順次転写して、転写ベルト１０にカラ
ートナー画像を形成する。

【００４６】転写ベルト１０は、形成されたカラートナ
ー画像を給紙ユニットから供給される記録紙に転写し
て、定着ユニットＵ４に搬送し、定着ユニットＵ４の定
着ローラ１８と加圧ローラ１９により加熱・加圧して記
録紙上のカラートナー画像を記録紙に定着させて、排出
する。

【００４７】そして、カラー画像形成装置１は、感光体
ベルト５として、上述のように、いわゆる有機半導体材
料が使用されているため、温度変化によって抵抗が大き
く変化し、また、感光体ベルト５は、帯電による電荷保
持能力が暗抵抗によって決定される。したがって、感光
体ベルト５は、温度が上昇すると、その暗抵抗値が低下
して、電荷保持能力が低下し、その結果、レーザーが照
射されることにより形成される静電潜像の電位が低くな
って、コントラストを得にくくなる等の不具合が生じ
る。

【００４８】ところが、本実施の形態のカラー画像形成
装置１では、上述のように、感光体ユニットＵ１の感光
体駆動ローラ２及び感光体従動ローラ３、４をヒートパ
イプで形成しているため、感光体ベルト５の温度上昇を
抑制することができる。

【００４９】また、感光体駆動ローラ２に回転力を伝達
する感光体ベルト駆動ギヤ７をヒートパイプで形成され
た感光体駆動ローラ２に直接取り付けており、駆動系の
摩擦熱をヒートパイプ製の感光体駆動ローラ２に吸熱さ
せて、感光体ベルト５の温度上昇、ひいてはカラー画像
形成装置１内部の温度上昇を防止することができる。

【００５０】さらに、感光体駆動ローラ２と感光体ベル
ト駆動ギヤ７との隙間に熱伝導性の良好なシリコーン材
８を充填して、熱的接触を十分取った状態で感光体駆動
ローラ２と感光体ベルト駆動ギヤ７を取り付けているた
め、駆動系の摩擦熱をヒートパイプ製の感光体駆動ロー
ラ２により一層効率的に吸熱させて、温度上昇をより一
層防止することができる。

【００５１】また、感光体駆動ローラ２の一方側端部に
アルミ製の感光体放熱フィン９が取り付けられ、また、
感光体従動ローラ３、４の一方側端部に図示しないアル
ミ製の放熱フィンが取り付けられているため、ヒートパ
イプ製の感光体駆動ローラ２及び感光体従動ローラ３、
４の吸熱したカラー画像形成装置１内の熱をより一層効
率的に放熱することができ、カラー画像形成装置１内を
一定温度に保持させることができる。

【００５２】また、転写ユニットＵ３の転写ベルト１０
は、上述のように、カーボンを含有したゴム材で形成さ
れているため、温度変化により電気抵抗の変化や伸縮が
発生して、色再現やジッターといわれる位置ずれが発生
し、カラー画像ににじみ等の悪影響が発生する。

【００５３】ところが、本実施の形態のカラー画像形成
装置１では、上述のように、転写ユニットＵ３の転写ベ
ルト駆動ローラ１１と転写ベルト従動ローラ１２、１３
をヒートパイプで形成しているため、転写ベルト１０の
温度上昇を抑制することができる。

【００５４】また、転写ベルト駆動ローラ１１に回転力
を伝達する転写ベルト駆動ギヤ１４をヒートパイプ製の
転写ベルト駆動ローラ１１に取り付けており、駆動系の
摩擦熱をヒートパイプ製の転写ベルト駆動ローラ１１に
吸熱させて、転写ベルト１０の温度上昇、ひいてはカラ
ー画像形成装置１内部の温度上昇を防止することができ
る。

【００５５】さらに、転写ベルト駆動ローラ１１と転写
ベルト駆動ギヤ１４との隙間に熱伝導性の良好なシリコ
ーン材８を充填して、熱的接触を十分取った状態で転写
ベルト駆動ローラ１１と転写ベルト駆動ギヤ１４とを取
り付けているため、駆動系の摩擦熱をヒートパイプ製の
転写ベルト駆動ローラ１１により一層効率的に吸熱させ
て、温度上昇をより一層防止することができる。

【００５６】また、転写ベルト駆動ローラ１１及び転写
ベルト従動ローラ１２、１３の一方側端部に転写ベルト
放熱フィン１５及び放熱フィン１６、１７が取り付けら
れているため、ヒートパイプ製の転写ベルト駆動ローラ
１１及び転写ベルト従動ローラ１２、１３の吸熱したカ
ラー画像形成装置１内の熱をより一層効率的に放熱する
ことができ、カラー画像形成装置１内を一定温度に保持
させることができる。

【００５７】さらに、カラー画像形成装置１は、感光体
駆動ローラ２の感光体ベルト駆動ギヤ７及び感光体従動
ローラ３、４の放熱フィンと感光体ベルト５との間、及
び、転写ベルト駆動ローラ１１の転写ベルト駆動ギヤ１
４及び転写ベルト従動ローラ１２、１３の放熱フィン１
６、１７と転写ベルト１０との間に、これらの間を空間
的に仕切る仕切板２０が配設されているため、各ローラ
２〜４、１１〜１３に取り付けられた放熱フィン９、１
５〜１７に図示しないファンで冷却空気を吹き付けて冷
却させる際に、カラー現像ユニットＵ２及び感光体ベル
ト５や転写ベルト１０側に冷却空気が入り込むのを仕切
り板２０で防止することができ、この冷却空気により感
光体ベルト５上やカラー現像ユニットＵ２のトナー及び
転写ベルト１０上のトナーが周囲に飛散するのを防止す
ることができる。

【００５８】このように、本実施の形態のカラー画像形
成装置１は、感光体ユニットＵ１の感光体駆動ローラ２
と感光体従動ローラ３、４をヒートパイプで形成してい
るので、感光体ベルト５の温度上昇をヒートパイプで抑
制することができ、画像濃度や階調性能等の画像品質を
向上させることができる。

【００５９】また、画像形成装置１は、転写ユニットＵ
３の転写ベルト駆動ローラ１１と転写ベルト従動ローラ
１２、１３をヒートパイプで形成しているので、転写ベ
ルト１０の温度をヒートパイプで一定に保持して、転写
ベルト１０の伸び・縮みを防止することができ、カラー
画像の場合の色再現やジッタと呼ばれる位置ずれにより
発生する画像のにじみ等を防止して、画像品質を向上さ
せることができる。

【００６０】さらに、画像形成装置１は、感光体駆動ロ
ーラ２と転写ベルト駆動ローラ１１を形成するヒートパ
イプに、当該感光体駆動ローラ２及び転写ベルト駆動ロ
ーラ１１に回転動力を伝達する駆動ギヤ７、１４を一体
的に取り付けているので、ギヤ同士やベルトとの摩擦に
よる熱で感光体ベルト５や転写ベルト１０の温度が上昇
するのを抑制することができ、画像品質をより一層向上
させることができる。

【００６１】また、画像形成装置１は、各ローラ２〜
４、１１〜１３の、駆動ギヤ７、１４あるいは放熱フィ
ン９、１５〜１７の取り付けられた側の部分と、感光体
ベルト５や転写ベルト１０の取り付けられた側の部分と
を、仕切板２０により空間的に仕切っているので、放熱
フィン９、１５〜１７や駆動ギヤ７、１４部分を冷却フ
ァンで冷却する際に、当該冷却風が感光体ベルト５や転
写ベルト１０部分に流れ込むのを仕切板２０で防止し
て、冷却風により現像ユニットＵ２や感光体ベルト５及
び転写ベルト１０上のトナーが飛散することを防止する
ことができるとともに、冷却風による冷却を効率的に行
うことができ、画像品質をより一層向上させることがで
きる。

【００６２】さらに、各ローラ２〜４、１１〜１３に取
り付ける放熱フィン９、１５〜１７は、その形状がクロ
スフローファンのランナー形状に形成されているため、
放熱フィン９、１５〜１７の面積を大きくすることがで
き、放熱効果を向上させることができるとともに、ロー
ラ２〜４、１１〜１３の回転に伴って放熱フィン９、１
５〜１７が回転すると、ランナー形状の放熱フィン９、
１５〜１７がファンの作用をして、冷却効果をさらに向
上させることができる。

【００６３】なお、各ローラ２〜４、１１〜１３に取り
付ける放熱フィン９、１５〜１７は、その形状が、プロ
ペラファンの羽根形状に形成されていてもよい。例え
ば、図４及び図５に、感光体ユニットＵ１の感光体駆動
ローラ２に取り付けられた感光体放熱フィン２１につい
て示すように、感光体放熱フィン２１は、プロペラファ
ンの羽根形状に形成された感光体放熱フィン２１が取り
付けられている。

【００６４】このように、感光体放熱フィン２１をプロ
ペラファンの羽根形状に形成すると、感光体駆動ローラ
２の回転に伴って感光体放熱フィン２１が回転すると、
風切りによる冷却効果が作用するとともに、放熱効果が
向上して、円板状の放熱フィンに比較して冷却効果をよ
り一層向上させることができる。

【００６５】上記各効果を実証するために、以下の比較
実験を行った。

【００６６】〈比較実験１〉上記実施の形態の図１から
図３に示した画像形成装置１を用いて、その構成を以下
のように変更して比較実験１を行った。この比較実験１
では、感光体ユニットＵ１の感光体駆動ローラ２と感光
体従動ローラ３、４を全てヒートパイプ（フジクラ製Ｆ
ＨＰ−１２−３００）で形成した。このヒートパイプ
は、材質は、銅製であり、直径１２ｍｍ、長さ３００ｍ
ｍ、作動液は、エチルアルコールである。各ローラを形
成するヒートパイプは、感光体ベルト５を回転駆動する
ために、通常のローラ同様にベアリング等の回転部材に
よって画像形成装置１に取り付けている。上記感光体駆
動ローラ２と感光体従動ローラ３、４以外の各ローラに
は、通常の画像形成装置で用いられているローラを使用
した。

【００６７】上記構成で、画像形成装置１の機内温度が
飽和温度に達するまで連続的に稼働させ、感光体ベルト
５の温度を接触式温度計で計測した。

【００６８】次に、上記ヒートパイプで形成した感光体
駆動ローラ２と感光体従動ローラ３、４をヒートパイプ
ではない通常のローラに交換して、同様に、画像形成装
置１の機内温度が飽和温度に達するまで連続的に稼働さ
せ、感光体ベルト５の温度を接触式温度計で計測した。

【００６９】上記感光体駆動ローラ２及び感光体従動ロ
ーラ３、４として、ヒートパイプを用いたときと、ヒー
トパイプを用いないときとの感光体ベルト５の温度を比
較したところ、ヒートパイプを用いないときには、感光
体ベルト５の温度は、２５℃であったのに対して、ヒー
トパイプを用いたときには、８℃であった。

【００７０】上記比較実験１によれば、ヒートパイプを
感光体ユニットＵ１の感光体駆動ローラ２と感光体従動
ローラ３、４として用いることにより、感光体ベルト５
の温度が２５℃から８℃に低下し、感光体ベルト５の温
度上昇を抑制する効果が発揮されていることを確認する
ことができた。

【００７１】すなわち、図１からも分かるように、感光
体ベルト５の上部には、定着ユニットＵ４が配設されて
おり、定着ユニットＵ４の熱放射によって感光体ベルト
５が暖められて、高密度実装された画像形成装置１にあ
っては、従来の自然空冷やファンによる強制空冷では、
流れる空気の量と流速を十分に確保することができず、
感光体ベルト５が温度上昇する結果となる。ところが、
感光体駆動ローラ２及び感光体従動ローラ３、４をヒー
トパイプで形成すると、感光体ベルト５の熱を効率的に
放熱して、感光体ベルト５の温度上昇を抑制することが
でき、画像品質を向上させることができる。

【００７２】〈比較実験２〉比較実験２では、上記実施
の形態の画像形成装置１の転写ユニットＵ３の転写ベル
ト駆動ローラ１１と転写ベルト従動ローラ１２、１３を
全てヒートパイプ（フジクラ製ＦＨＰ−１２−３００）
で形成した。このヒートパイプは、材質は、銅製であ
り、直径１２ｍｍ、長さ３００ｍｍ、作動液は、エチル
アルコールである。各ローラを形成するヒートパイプ
は、転写ベルト１０を回転駆動するために、通常のロー
ラ同様にベアリング等の回転部材によって画像形成装置
１に取り付けている。上記転写ベルト駆動ローラ１１と
転写ベルト従動ローラ１２、１３以外の各ローラには、
通常の画像形成装置で用いられているローラを使用し
た。

【００７３】上記構成で、画像形成装置１の機内温度が
飽和温度に達するまで連続的に稼働させ、転写ベルト１
０の温度を接触式温度計で計測した。

【００７４】次に、上記ヒートパイプで形成した転写ベ
ルト駆動ローラ１１と転写ベルト従動ローラ１２、１３
をヒートパイプではない通常のローラに交換して、同様
に、画像形成装置１の機内温度が飽和温度に達するまで
連続的に稼働させ、転写ベルト１０の温度を接触式温度
計で計測した。

【００７５】上記転写ベルト駆動ローラ１１及び転写ベ
ルト従動ローラ１２、１３として、ヒートパイプを用い
たときと、ヒートパイプを用いないときとの転写ベルト
１０の温度を比較したところ、ヒートパイプを用いない
ときには、転写ベルト１０の温度は、２３℃であったの
に対して、ヒートパイプを用いたときには、６℃であっ
た。

【００７６】上記比較実験２によれば、ヒートパイプを
転写ユニットＵ３の転写ベルト駆動ローラ１１と転写ベ
ルト従動ローラ１２、１３として用いることにより、転
写ベルト１０の温度が２３℃から６℃に低下し、転写ベ
ルト１０の温度上昇を抑制する効果が発揮されているこ
とを確認することができた。

【００７７】〈比較実験３〉比較実験３では、上記実施
の形態の画像形成装置１の感光体ユニットＵ１の感光体
駆動ローラ２と感光体従動ローラ３、４を全てヒートパ
イプ（フジクラ製ＦＨＰ−１２−３００）で形成し、転
写ユニットＵ３の転写ベルト駆動ローラ１１と転写ベル
ト従動ローラ１２、１３を全てヒートパイプ（フジクラ
製ＦＨＰ−１２−３００）で形成するとともに、各ヒー
トパイプで形成したローラ２〜４及びローラ１１〜１３
にクロスフローファンのランナー形状のフィン９、１５
〜１７を取り付けた。

【００７８】上記構成で画像形成装置１の機内温度を５
０℃まで加熱した状態から加温を停止し、室内温度にま
で冷却される過程を赤外線温度計で測定した。

【００７９】次に、上記フィン９、１５〜１７を取り付
けない状態で上記同様に画像形成装置１の機内温度を５
０℃まで加熱した状態から加温を停止し、室内温度にま
で冷却される過程を赤外線温度計で測定した。

【００８０】上記比較実験３の結果、クロスフローファ
ンのランナー形状のフィン９、１５〜１７を取り付けた
状態の方が、フィン９、１５〜１７を取り付けない状態
よりも、２０％程度速く室内温度に冷却された。

【００８１】このように、各ローラ２〜４、１１〜１３
の回転によりクロスフローファンのランナー形状のフィ
ン９、１５〜１７を回転させて、冷却風を起こさせると
ともに、風切りによるヒートパイプの冷却効果を向上さ
せることができ、ローラ２〜４、１１〜１３を形成する
ヒートパイプをより一層確実に一定温度に保持して、画
像品質をより一層向上させることができる。

【００８２】〈比較実験４〉比較実験３では、上記実施
の形態の画像形成装置１の感光体ユニットＵ１の感光体
駆動ローラ２と感光体従動ローラ３、４を全てヒートパ
イプ（フジクラ製ＦＨＰ−１２−３００）で形成し、転
写ユニットＵ３の転写ベルト駆動ローラ１１と転写ベル
ト従動ローラ１２、１３を全てヒートパイプ（フジクラ
製ＦＨＰ−１２−３００）で形成するとともに、各ヒー
トパイプで形成したローラ２〜４及びローラ１１〜１３
にプロペラファンの羽根形状のフィン２１を取り付け
た。

【００８３】上記構成で画像形成装置１の機内温度を５
０℃まで加熱した状態から加温を停止し、室内温度にま
で冷却される過程を赤外線温度計で測定した。

【００８４】次に、上記フィン２１を取り付けない状態
で上記同様に画像形成装置１の機内温度を５０℃まで加
熱した状態から加温を停止し、室内温度にまで冷却され
る過程を赤外線温度計で測定した。

【００８５】上記比較実験４の結果、プロペラファンの
羽根形状のフィン２１を取り付けた状態の方が、フィン
２１を取り付けない状態よりも、１５％程度速く室内温
度に冷却された。

【００８６】このように、各ローラ２〜４、１１〜１３
の回転によりプロペラファンの羽根形状のフィン２１を
回転させて、風切りによるヒートパイプの冷却効果を向
上させることができ、各ローラ２〜４、１１〜１３を形
成するヒートパイプをより一層確実に一定温度に保持し
て、画像品質をより一層向上させることができる。

【００８７】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【００８８】例えば、上記実施の形態においては、カラ
ー画像形成装置に適用した場合について説明したが、カ
ラー画像形成装置に限るものではなく、白黒画像形成装
置にも同様に適用することができる。

【００８９】

【発明の効果】請求項１記載の発明の画像形成装置によ
れば、感光体駆動ローラと所定数の感光体従動ローラに
張り渡された感光体ベルトに形成されたトナー画像を、
転写ベルト駆動ローラと所定数の転写ベルト従動ローラ
に張り渡された転写ベルトに転写して、転写ベルトに転
写されたトナー画像を用紙に転写し、当該用紙に転写さ
れたトナー画像を定着部で定着する画像形成装置におい
て、感光体駆動ローラと所定数の感光体従動ローラのう
ち、少なくとも一つのローラをヒートパイプで形成して
いるので、感光体ベルトの温度上昇をヒートパイプで抑
制することができ、画像濃度や階調性能等の画像品質を
向上させることができる。

【００９０】請求項２記載の発明の画像形成装置によれ
ば、転写ベルト駆動ローラと所定数の転写ベルト従動ロ
ーラのうち、少なくとも一つのローラをヒートパイプで
形成しているので、転写ベルトの温度をヒートパイプで
一定に保持して、転写ベルトの伸び・縮みを防止するこ
とができ、カラー画像の場合の色再現やジッタと呼ばれ
る位置ずれにより発生する画像のにじみ等を防止して、
画像品質を向上させることができる。

【００９１】請求項３記載の発明の画像形成装置によれ
ば、感光体駆動ローラあるいは転写ベルト駆動ローラを
形成するヒートパイプに、当該感光体駆動ローラあるい
は当該転写ベルト駆動ローラに回転動力を伝達する駆動
ギヤを一体的に取り付けているので、ギヤ同士やベルト
との摩擦による熱で感光体ベルトや転写ベルトの温度が
上昇するのを抑制することができ、画像品質をより一層
向上させることができる。

【００９２】請求項４記載の発明の画像形成装置によれ
ば、各ローラのうち少なくとも感光体従動ローラと転写
ベルト従動ローラを形成するヒートパイプに、クロスフ
ローファンのランナー形状のフィンを取り付けているの
で、ローラの回転によりクロスフローファンのランナー
形状のフィンを回転させて、冷却風を起こさせるととも
に、風切りによるヒートパイプの冷却効果を向上させる
ことができ、ローラを形成するヒートパイプをより一層
確実に一定温度に保持して、画像品質をより一層向上さ
せることができる。

【００９３】請求項５記載の発明の画像形成装置によれ
ば、各ローラのうち少なくとも感光体従動ローラと転写
ベルト従動ローラを形成するヒートパイプに、プロペラ
ファンの羽根形状のフィンを取り付けているので、ロー
ラの回転によりプロペラファンの羽根形状のフィンを回
転させて、風切りによるヒートパイプの冷却効果を向上
させることができ、ローラを形成するヒートパイプをよ
り一層確実に一定温度に保持して、画像品質をより一層
向上させることができる。

【００９４】請求項６記載の発明の画像形成装置によれ
ば、各ローラの、駆動ギヤあるいはフィンの取り付けら
れた側の部分と、感光体ベルトあるいは転写ベルトの取
り付けられた側の部分とを、所定の仕切部材により空間
的に仕切っているので、放熱フィンや駆動ギヤ部分を冷
却ファンで冷却する際に、当該冷却風が感光体ベルトや
転写ベルト部分に流れ込むのを仕切部材で防止して、冷
却風により現像部や感光体ベルト及び転写ベルト上のト
ナーが飛散することを防止することができるとともに、
冷却風による冷却を効率的に行うことができ、画像品質
をより一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施の形態を適用し
たカラー画像形成装置の要部概略構成図。

【図２】図１のカラー画像形成装置の正面図。

【図３】図１の感光体ベルト駆動ギヤの取り付けられた
駆動ローラの正面図。

【図４】プロペラファンの羽根形状の感光体放熱フィン
の取り付けられた駆動ローラの正面部分断面図。

【図５】図４の羽根形状の感光体放熱フィンの取り付け
られた駆動ローラの側面図。

【符号の説明】

１カラー画像形成装置２駆動ローラ３、４従動ローラ５感光体ベルト６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂ現像器７感光体ベルト駆動ギヤ８シリコーン材９感光体放熱フィン１０転写ベルト１１駆動ローラ１２、１３従動ローラ１４転写ベルト駆動ギヤ１５転写ベルト放熱フィン１６、１７放熱フィン１８定着ローラ１８ａヒーター１９加圧ローラ２０仕切板２１放熱フィン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体駆動ローラと所定数の感光体従動ロ
ーラに張り渡された感光体ベルトに形成されたトナー画
像を、転写ベルト駆動ローラと所定数の転写ベルト従動
ローラに張り渡された転写ベルトに転写して、転写ベル
トに転写されたトナー画像を用紙に転写し、当該用紙に
転写されたトナー画像を定着部で定着する画像形成装置
において、前記感光体駆動ローラと前記所定数の感光体
従動ローラのうち、少なくとも一つのローラがヒートパ
イプで形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】感光体駆動ローラと所定数の感光体従動ロ
ーラに張り渡された感光体ベルトに形成されたトナー画
像を、転写ベルト駆動ローラと所定数の転写ベルト従動
ローラに張り渡された転写ベルトに転写して、転写ベル
トに転写されたトナー画像を用紙に転写し、当該用紙に
転写されたトナー画像を定着部で定着する画像形成装置
において、前記転写ベルト駆動ローラと前記所定数の転
写ベルト従動ローラのうち、少なくとも一つのローラが
ヒートパイプで形成されていることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項３】前記感光体駆動ローラあるいは前記転写ベ
ルト駆動ローラを形成する前記ヒートパイプは、当該感
光体駆動ローラあるいは当該転写ベルト駆動ローラに回
転動力を伝達する駆動ギヤが一体的に取り付けられてい
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像
形成装置。
【請求項４】前記各ローラのうち少なくとも前記感光体
従動ローラと前記転写ベルト従動ローラを形成する前記
ヒートパイプは、所定のフィンが取り付けられており、
前記フィンは、クロスフローファンのランナー形状に形
成されていることを特徴とする請求項１から請求項３の
いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記各ローラのうち少なくとも前記感光体
従動ローラと前記転写ベルト従動ローラを形成する前記
ヒートパイプは、所定のフィンが取り付けられており、
前記フィンは、プロペラファンの羽根形状に形成されて
いることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか
に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記各ローラは、前記駆動ギヤあるいは前
記フィンの取り付けられた側の部分と、前記感光体ベル
トあるいは前記転写ベルトの取り付けられた側の部分と
が、所定の仕切部材により空間的に仕切られていること
を特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の
画像形成装置。