JP2003295741A - 画像形成装置 - Google Patents
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- JP2003295741A JP2003295741A JP2002104744A JP2002104744A JP2003295741A JP 2003295741 A JP2003295741 A JP 2003295741A JP 2002104744 A JP2002104744 A JP 2002104744A JP 2002104744 A JP2002104744 A JP 2002104744A JP 2003295741 A JP2003295741 A JP 2003295741A
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- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
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Abstract
ナの昇温防止。 【解決手段】 両面パスの定着器から画像形成部に至る
経路中(特に反転部)に転写紙と接触して吸熱を行う良
熱伝導性シートを配設し、良熱伝導性シートの放熱部を
吸熱部と独立した空間で冷却部材(ファン)で冷却す
る。
Description
タ、ファックス等の画像形成装置に関し、特に、熱によ
り画像が定着された転写紙の表裏を反転して画像形成部
に再給紙可能な電写真方式の画像形成装置に関するもの
である。
てのデジタル複写機を示す断面図である。
み取るリーダ2と、転写紙に画像を形成するプリンタ3
から構成され、リーダ2には、積載された原稿をリーダ
2の所定位置に順次給送する自動原稿送り装置4が接続
されている。
原稿積載台401上に、先頭ページの画像面を上にして
積載され、原稿給紙ローラ402の回転駆動によって、
最上紙から順にリーダ2へ給送される。
ガラス201上に積置され、リーダ2による画像読み取
りが行われる。リーダ2による画像読み取りは、照明ラ
ンプ202で原稿を照射し、原稿からの反射光を反射ミ
ラー203、204、205とレンズ206を介してイ
メージセンサ207内のCCDセンサに結像するという
周知の手法により行われる。このときの読み取り動作と
しては、原稿ガラス201上に固定積置された原稿に対
して照明ランプ202や反射ミラー203等からなるス
キャナユニット208を移動させて読み取る動作(原稿
固定読み)と、原稿ガラス201上を移動する原稿に対
して固定のスキャナユニット208で読み取る動作(原
稿流し読み)の2通りがあり、モードに応じて選択的に
切換えることにより、原稿読み取り時間を短縮して生産
性の向上をはかっている。リーダ2による画像読み取り
が終了した原稿は、画像面を下にしたまま原稿排紙トレ
イ403上に順次排出される。
ータは、全て不図示の大容量メモリ(ハードディスク)
に格納され、メモリに格納された画像データは、デジタ
ル複写機1の不図示の操作部で指定された編集モードに
応じた順序でプリンタ2に出力される。
は、プリンタ3内部の右デッキ301、左デッキ30
2、上段カセット303、下段カセット304、手差し
トレイ305に収納されている。給紙ローラ306〜3
10のいずれかが選択的に回転駆動することにより1枚
ずつ順次給紙された転写紙は、レジストローラ311で
タイミングを合わせて画像形成部に供給される。画像形
成部では、感光体ドラム312が不図示のモータにより
図7に示す矢印の方向に回転しており、一次帯電器31
3により所望の電位に帯電された後、露光制御部314
により画像データに基づく所定のレーザ光の照射を受け
て静電潜像が形成され、現像器315により静電潜像が
トナー像として現像される。このときの現像方式として
は、現像器315内に蓄えられた磁性トナーをアジテー
タ316により攪拌・搬送し、周方向に磁極パターン
(磁力の強弱)が形成された回転現像スリーブ317に
吸着し、現像スリーブの長手方向に一様な微小ギャップ
を持って配設される磁性材料の現像ブレード318によ
ってコート量を薄く均一に規制するとともに、攪拌部お
よび微小ギャップ部においてトナーを摺擦させることに
より所定の電荷を付与する摩擦帯電方式が従来からよく
知られている。現像されたトナー像は、転写帯電器31
9によって、供給された転写紙に転写され、転写終了後
の感光ドラム312は、クリーナ320により残留トナ
ーが清掃され、前露光ランプ321により残留電荷が消
去される。クリーナ320により回収されたトナーは、
スクリュー322等の搬送手段により不図示の廃トナー
ボトルに搬送される。転写終了後の転写紙は、分離帯電
器323により感光体ドラム312から分離され、搬送
ベルト324によって定着ローラ325に送られ、定着
ローラ325による加圧、加熱を受けてトナー像が永久
画像として定着される。
された場合、トナー像が定着された転写紙は、ストレー
ト排紙パス333を経由して、排出ローラ330により
排紙トレイ331上に排出される。
が選択された場合、1面目のトナー像が定着された転写
紙は、反転搬送パス326を経由して反転部327に一
旦引き込まれた後、反転ローラ328の逆転により両面
搬送パス332を経由することで、上下が反転した状態
で再び画像形成部に供給され、2面目の画像が形成され
る。両面のトナー画像が定着された転写紙は、ストレー
ト排紙パス333を経由して、排出ローラ330により
排紙トレイ331上に排出される。
画像形成装置では、両面コピーモードにおいて、定着ロ
ーラにより加熱された転写紙が十分に冷却しきらない状
態で再び画像形成部に供給される場合があると、転写紙
からの放熱により現像器内のトナーが昇温して帯電性が
劣化し、画像濃度が薄くなる等の画像異常が発生する恐
れがあった。
より、現像器内のトナーが溶融点以上に昇温する場合が
あると、溶融トナーが現像スリーブや現像ブレードに融
着して現像スリーブ上のトナーコート量が不均一とな
り、濃度ムラや画像スジ等の画像異常が発生する恐れが
あった。
クリーナのスクリューといったトナー搬送部材に融着す
る場合があると、トナー搬送を阻害したり、駆動負荷の
上昇による動作不良を引き起こしたりする恐れもあっ
た。
い、定着ローラを通過した転写紙が再び画像形成部に到
達するまでの時間が短くなり、両面転写紙の熱が機内に
拡散されて冷やされる時間が減り、単位時間当たりに現
像器やクリーナ内のトナーに付与される熱量はますます
増大する傾向にある。
やクリーナ内のトナーの昇温問題を解決するために、従
来より、定着ローラの下流の搬送経路に転写紙冷却手段
を配設する種々の技術が提案されてきた。
ン等の送風手段を配設し、両面転写紙に対して直接冷却
風を吹き付けて冷却する手法があるが、ファンの送風量
が強すぎると、転写紙のばたつきによる紙折れ、紙シ
ワ、ジャム等の搬送不良が発生する恐れがあり、ファン
の送風量は上記の諸問題が生じないレベルに制限されて
しまうため、その冷却能力には限界が生じていた。
の吸熱手段を配設し、両面転写紙に対して直接、もしく
は、搬送ベルト、搬送ガイドを介して接触することによ
り吸熱を行い、紙搬送領域とは独立した空間に配設した
放熱部をファン等の送風手段で冷却する手法もあるが、
熱伝達部の接触面積はヒートパイプの径により制限され
てしまうため、その冷却能力には限界が生じてしまう
か、装置の大型化を招いてしまっていた。
であって、転写紙のばたつきによる搬送不良や装置の大
型化を招くことなく、より高い冷却能力を必要とする高
速化もしくは定着温度が高温化した画像形成装置に対し
ても冷却能力に限界を生じることなく両面転写紙の熱を
十分に冷却することができ、両面コピーモードにおける
現像器およびクリーナ内のトナー昇温による画像不良、
動作不良を防止することが可能な画像形成装置を提供す
ることを目的としたものである。
ために、本発明に係わる画像形成装置は、給送された転
写紙上に画像を形成する画像形成部と、概転写紙上に形
成された画像を加熱定着する定着部と、概定着部で画像
が定着された概転写紙を搬送する搬送部とを有する画像
形成装置であって、概搬送部に、概転写紙と接触して概
転写紙の熱を吸収する少なくとも1つの吸熱手段と、概
吸熱手段を冷却する少なくとも1つの冷却手段とを配設
することを特徴とするものである。
327を示す断面図である。
画像形成プロセスは従来例で説明した通りなので省略す
る。
反転ローラ328の正転搬送方向における下流側上方
に、中空のダクト部材501と、ダクト501の中空部
に所定の一定風量の冷却風を流すための送風ファン50
2と、中空部に上端503aを突出するようにしてダク
ト501に固定されたカットシート状の薄肉部材503
が追加配設されている。カットシート状の薄肉部材50
3は、例えば、アルミニウムや銅、銀等の金属材料を電
鋳や溶射等の製法により薄膜状に製造したものや、シリ
コンゴムのシートや、特公平1−49642等で既に製
造方法が開示されている高分子フィルムをグラファイト
化して形成されたグラファイトシートのように、良好な
熱伝導性および柔軟性を備えたものであれば良い(以
下、良熱伝導性シート503と呼ぶ)。
示すように、下端503bが、下ガイド504の搬送面
504aより下方に突出する構成になっており、下端5
03bに対向する部分の下ガイド504は、良熱伝導性
シート503との干渉を避けるための窪み形状504b
が形成されている。また、図2の断面図に示すように、
良熱伝導性シート503の幅方向の寸法は、転写紙の最
大幅Sbmaxよりも広い構成になっている。
送性を妨げることが無い程度の柔軟性を備えており、図
1(b)に示すように、一面目の画像が熱定着された転
写紙Sが、反転搬送パス326を経由して反転部327
に搬送されると、良熱伝導性シートの下端503bは、
転写紙の正転搬送方向先端S1によって図の右方向に容
易に撓むことができる。その後、撓んだ良熱伝導性シー
トの下端503bと接触、摺擦しながら転写紙Sの正転
搬送が行われ、図1(c)に示すように、転写紙の正転
搬送方向後端S2が反転ローラ328のニップを抜ける
手前で正転搬送が終了する。次に、図1(d)に示すよ
うに、反転ローラ328が逆転すると、良熱伝導性シー
トの下端503bは、転写紙Sの反転搬送方向にならっ
て図の左方向に容易に撓み、正転搬送時と同様、撓んだ
良熱伝導性シートの下端503bと接触、摺擦しながら
転写紙Sが反転搬送される。転写紙Sが両面パス332
に導かれ、転写紙の反転搬送方向後端S1が高熱伝導性
シート503を通過すると、良熱伝導性シート503
は、図1(a)に示した初期状態に復帰する。
において、本発明の良熱伝導性シート503は、転写紙
Sに接触、摺擦している間、その下端503bにおいて
転写紙Sから熱を吸収し、その上端503aにおいて送
風ファン502の冷却風を受けて装置1外部に熱を放出
する。
転写紙Sは、反転部327において、良熱伝導性シート
503を介して効率良く冷却される。
紙Sに直接作用することがなく、ダクト501の内部だ
けを通過するため、転写紙Sの搬送性を阻害する恐れが
全く無い。
されることがなく、転写紙Sの熱量に応じた適正な送風
量が確保できるため、定着ローラ325により付与され
た熱を十分に冷却した後に転写紙Sを再び画像形成部に
搬送することが可能となり、より高速化された画像形成
装置1や、より定着温度の高い画像形成装置1に対して
も、両面コピーモードにおける現像器315およびクリ
ーナ320内のトナー昇温による画像不良、動作不良を
防止することが可能となる。
502、良熱伝導性シート503からなる転写紙冷却手
段の画像形成装置における位置は、本実施例で説明した
構成に限定されず、定着ローラ325から再び画像形成
部に至るまでの経路の範囲内であれば他の位置に配設し
ても構わないが、本実施例のように、反転部327の反
転ローラ328近傍に配設すると、定着ローラ325か
ら離れた位置で冷却が行われ、冷却風により定着ローラ
325の温度を下げてしまうような弊害は無く、また、
定着ローラ325からの熱の影響を受けることなく効率
的に転写紙Sを冷却することが可能となる上に、転写紙
Sのほぼ全域に近い広範囲の領域を反転の前後で二度に
渡って冷却できるため、更に効率的に転写紙Sを冷却す
ることが可能となる。
に対する位置は、本実施例で説明した構成に限定され
ず、反転ローラ328の正転搬送方向上流に配設しても
構わないが、本実施例のように、反転ローラ328の下
流側近傍に配設すると、転写紙先端S1が、その直後を
反転ローラ328で挟持された自由長の短い状態で高熱
伝導性シート503に突入するため、突入時の転写紙S
の座屈が生じにくくなり、より剛性の低い薄紙に対して
も適正な搬送性を確保することが可能となる。
上下位置は、本実施例で説明した構成に限定されず、搬
送経路の下方に配設した構成であっても構わないが、本
実施例のように、搬送経路の上方に配設し、熱を上方に
逃がす構成であると、自然対流の効果が加わってより効
率的に転写紙Sを冷却することが可能である。また、冷
却手段を搬送経路の上下両方に配設しても良く、この場
合、転写紙Sの両面を冷却することができて、更に効率
的に転写紙Sを冷却することが可能となる。
施例で説明した構成に限定されず、複数個並べて配設し
たり、1つのダクト501に対して複数枚の良熱伝導性
シート503を固定した構成であっても良く、この場
合、転写紙Sに対する良熱伝導性シート503の接触面
積が増加して、転写紙Sからより短時間で多くの熱量を
吸収することが可能となり、更に効率的に転写紙Sを冷
却することが可能となるし、この方式によれば、装置1
を大型化することなく接触面積を容易に増加することが
できる。
(以下第一反転ローラと呼ぶ)328に対して、その正
転搬送時下流側に、第一反転ローラ328と同期して正
逆回転駆動する第二反転ローラ505を追加配設し、第
一反転ローラ328と第二反転ローラ505との間にダ
クト501、送風ファン502、良熱伝導性シート50
3からなる転写紙冷却手段を配設した例である。
2の停止位置を良熱伝導性シート503の位置よりも正
転方向下流側にずらしても、第二反転ローラ505によ
って適正な反転搬送動作を行うことが可能となる。
しているが、このように反転時の転写紙の停止位置をず
らすことにより、良熱伝導性シート503が転写紙Sに
接触する領域を転写紙Sの全域まで広げることができ
る。よって、実施例1で説明したよりも広範囲で、転写
紙の全域を二度に渡って冷却することができ、更に効率
的に転写紙Sを冷却することが可能となる。
3を1枚のカットシート形状としたが、本発明はこれに
限定されるものではない。
ート503に複数のスリット503cをいれて、幅方向
に分割した構成にすれば、小サイズの転写紙Sにおい
て、良熱伝導性シート503に対する突入時のショック
や、摺擦による搬送負荷を軽減することができ、更に安
定した転写紙Sの搬送を行うことが可能となる。
3は、搬送される転写紙Sに追従して撓み方向が変化す
る構成としたが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
に、反転ローラ328の正逆回転と連動して図の左右方
向に移動し、良熱伝導性シート503の撓み方向を変化
させる切換え板506を配設しても構わない。この構成
にすれば、転写紙Sが突入する前に、良熱伝導性シート
503をある程度撓ませておけるので、突入の際に生じ
る転写紙Sのショックや搬送負荷が軽減でき、更に安定
した転写紙Sの搬送を行うことが可能となる。
をカットシート形状としたが、本発明はこれに限定され
るものではない。
薄肉部材を環状のベルト形状にしても構わない。環状の
良熱伝導性の薄肉部材(以下、良熱伝導性ベルトと呼
ぶ)507は、第一反転ローラ328と第二反転ローラ
505との間で張架され、外周面507bにおいて転写
紙Sと接触して熱を吸収し、内周面507aにおいて送
風ファン502の送風を受けて装置1外部に熱を放出す
る。
周面507aが風路となるため、ダクト501が不要と
なるばかりか、転写紙Sとの接触面積も拡大できて更に
効率的に転写紙Sを冷却することが可能となる。
ーラ328、505によって、その外周面507aの速
度が転写紙Sの搬送速度と同一になるように駆動されて
いるため、転写紙Sが良熱伝導性ベルト507に突入す
る際のショックや、転写紙Sと良熱伝導性ベルト507
との間の接触時の摺擦が無くなり、搬送負荷が軽減され
て、更に安定した転写紙Sの搬送を行うことが可能とな
る。
の場合であっても、実施例1で述べた良熱伝導性シート
503の場合と同様に、転写紙冷却手段の画像形成装置
における位置は、定着ローラ325から再び画像形成部
に至るまでの経路の範囲内であれば他の位置に配設して
も構わないが、本実施例で説明したように、反転部32
7の反転ローラ328近傍に配設すると、定着ローラ3
25の温度を下げることなく、反転前後の二度に渡って
効率的に転写紙を冷却することが可能となる。また、転
写紙冷却手段の搬送経路に対する上下位置は、搬送経路
の下方に配設した構成であっても構わないが、本実施例
で説明したように、搬送経路の上方に配設すると、自然
対流の効果が加わって効率的に転写紙Sを冷却すること
が可能となる。また、搬送経路の上下両方に配設すれ
ば、転写紙の両面を冷却できて、更に効率的に転写紙S
を冷却することが可能となるばかりか、高熱伝導性ベル
ト507と対向する下ガイド504との摺擦による搬送
負荷も無くなり、更に安定した転写紙Sの搬送を行うこ
とが可能となる。
風ファン502が所定の一定風量で駆動されるものとし
て説明したが、本発明はこれに限定されるものでは無
い。
検出する検知手段を設け、反転部327に転写紙Sが有
る場合は、転写紙Sと良熱伝導性シート503もしくは
良熱伝導性ベルト507が接触しているので、転写紙冷
却に必要な所定の一定風量で駆動を行い、反転部327
に転写紙Sが無い場合は、転写紙冷却を行う必要がない
ため、転写紙Sが有る場合よりも風量を下げて駆動する
か、もしくは、駆動をOFFするといった制御切換えを
行っても構わない。
に合わせた必要最低限な時間で送風ファン502を駆動
することができ、送風ファンの消費電力が抑えられ、省
エネルギーに対して効果のある画像形成装置1を提供す
ることが可能となる。
ファン502を所定の一定風量で駆動するものとして説
明したが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
みを検出する検知手段を設け、その検知情報に基づき、
より熱容量の高い厚紙に対しては風量を上げ、より熱容
量の低い薄紙に対しては風量を下げる等の制御切換えを
行っても構わない。
わせた必要最低限な風量で送風ファン502を駆動する
ことができ、送風ファンの消費電力が抑えられ、省エネ
ルギーに対して効果のある画像形成装置1を提供するこ
とが可能となる。
における定着ローラから再び画像形成部に至るまでの搬
送経路に、転写紙と接触して熱を吸収する良熱伝導性の
薄肉部材と、良熱伝導性の薄肉部材の放熱部を吸熱部と
は独立した空間で冷却する送風ファンを設けることによ
り、転写紙のばたつきによる搬送不良や装置の大型化を
招くことなく、高速化、もしくは、定着温度が高温化し
た画像形成装置に対しても冷却能力に限界を生じること
なく両面転写紙の熱を十分に冷却することができ、両面
コピーモードにおける現像器およびクリーナ内のトナー
昇温による画像不良、動作不良を防止することが可能な
画像形成装置を提案することができた。
送風ファンの風量を切換える制御を行うことにより、転
写紙の熱量に応じた必要最低限な時間、もしくは、風量
でファンを駆動することが可能となり、ファンの消費電
力が抑えられ、省エネルギーに対して効果のある画像形
成装置を提案することができた。
である。
る。
である。
る。
である。
である。
ある。
Claims (11)
- 【請求項1】 給送された転写紙上に画像を形成する画
像形成部と、概転写紙上に形成された画像を加熱定着す
る定着部と、概定着部で画像が定着された概転写紙を搬
送する搬送部と、を有する画像形成装置において、 概搬送部に、概転写紙と接触して概転写紙の熱を吸収す
る少なくとも1つの吸熱手段と、概吸熱手段を冷却する
少なくとも1つの冷却手段と、を配設することを特徴と
する画像形成装置。 - 【請求項2】 概吸熱手段は、概転写紙に接触する吸熱
端と、概吸熱端に対向する放熱端と、を有する熱伝導性
および柔軟性に優れた材料からなるカットシート状の薄
肉部材であり、概冷却手段は、概吸熱端と独立した空間
で概放熱端を冷却す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】 概搬送部は、概定着部で画像が定着され
た概転写紙を表裏反転して搬送する反転部と、概反転部
で正逆回転する反転ローラ対と、を有し、概カットシー
ト状の薄肉部材は、概反転ローラ対の近傍に配設される
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 概搬送部は、概定着部で画像が定着され
た概転写紙を表裏反転して搬送する反転部と、概反転部
で正逆回転する第一の反転ローラ対と、概第一の反転ロ
ーラ対の近傍で、概第一の反転ローラ対と同期して正逆
回転する第二の反転ローラ対と、を有し、概カットシー
ト状の薄肉部材は、概第一の反転ローラ対と概第二の反
転ローラ対との間に配設されることを特徴とする請求項
2に記載の画像形成装置。 - 【請求項5】 概カットシート状の薄肉部材は、概転写
紙の搬送方向と直行する方向において複数に分割される
ことを特徴とする請求項2〜4に記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 概カットシート状の薄肉部材に対して、
概吸熱端の傾き方向を切換えるための切換え手段が配設
されることを特徴とする請求項2〜5に記載の画像形成
装置。 - 【請求項7】 概吸熱手段は、概転写紙に接触する吸熱
面と、概吸熱面に対向する放熱面と、を有する熱伝導性
および柔軟性に優れた材料からなる環状の薄肉部材であ
り、概冷却手段は、概吸熱面と独立した空間で概放熱面
を冷却す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8】 概搬送部は、概定着部で画像が定着され
た概転写紙を表裏反転して搬送する反転部と、概反転部
で正逆回転する第一の反転ローラ対と、概第一の反転ロ
ーラ対の近傍で、概第一の反転ローラ対と同期して正逆
回転する第二の反転ローラ対と、を有し、概環状の薄肉
部材は、概第一の反転ローラ対と概第二の反転ローラ対
との間に張架されることを特徴とする請求項7に記載の
画像形成装置。 - 【請求項9】 概冷却手段は、概吸熱手段が概転写紙と
接触している間の第一の冷却能力と、概吸熱手段が概転
写紙と接触していない間の第二の冷却能力と、を有し、
概第二の冷却能力を概第一の冷却能力以下に制御するこ
とを特徴とする請求項1〜8に記載の画像形成装置。 - 【請求項10】 概画像形成装置は、搬送される転写紙
の厚みを検知する紙厚検知手段を有し、概冷却手段は、
概紙厚検知手段で検知された紙厚情報に応じて冷却能力
を制御することを特徴とする請求項1〜9に記載の画像
形成装置。 - 【請求項11】 概冷却手段は、送風ファンであること
を特徴とする請求項1〜10に記載の画像形成装置。
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JP2003295741A5 JP2003295741A5 (ja) | 2007-05-31 |
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