JP2004271780A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置の給紙部に対して、定着装置の排気を供給する加熱手段を設けて、用紙の湿気を調整可能とし、給紙の動作を良好に行わせ得るようにする。
【解決手段】定着装置２０の排気を排出する排気装置２４には、排気ファン２５による排気経路に、排出口２６ａと排出口２８ａに向ける管路を設け、切替弁２７により排気系を切替える手段を設ける。そして、湿度センサ３１と温度センサ３２により検知された環境の条件の情報と、制御装置３０に設定した制御条件に応じて、定着装置２０の排気を給紙部に向けて案内し、用紙が含む湿気を調整できるようにする。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置の給紙部に向けて、定着装置で発生する熱を供給して加熱する装置に関し、特に、用紙の湿気を除去することにより、用紙の搬送とトナー画像の転写を良好に行い得るようにする装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機等の画像形成装置においては、その給紙部に１つまたは複数の給紙トレイ等の用紙収容装置を装着して、原稿のサイズや縮拡率等の条件に対応させて用紙を送り出し、用紙に画像を記録するようにされる。前記画像形成装置の記録部には、感光体ドラムにトナー画像を形成するための、感光体ユニットと現像器ユニットとを組み合わせて設けている。また、前記組み合わせユニットのうちの一方に支障が生じた場合にも、そのユニットに代えて新たなユニットを装着する、および、トナーが消耗された場合に、現像器ユニットを交換すること等の手段を用いることにより、メンテナンスを容易に行うことができる。
【０００３】
前記記録部に向けて用紙を供給する給紙部には、複数の給紙トレイ等を装備可能とし、各給紙トレイに対してサイズの異なる用紙を各々収容しておき、原稿のサイズと縮拡率等の情報にもとづいて、必要とされるサイズの用紙を記録部に向けて送り出す手段を設けている。ところが、前記給紙部に配置する給紙トレイにおいては、多量の用紙を各給紙トレイに各々収容していることが多く、湿気の高い設置場所で使われる場合には、用紙の含水率が特に上昇し易く、トナー画像を転写する作用に不都合が発生することがある。また、含水率の高い用紙を定着装置を通して定着すると、用紙がカールすることがあり、そのカールした記録紙を用紙搬送路内での搬送や、排出トレイに収容する動作に問題が発生しやすい。そこで、前記給紙トレイを収容する給紙部にヒータ等の加熱手段を設けておき、常時加熱することで含水率を低くした用紙を給紙できて、前述したような吸湿した紙を送ることによる問題の発生を防止することが提案されている。（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３２０５２７
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記給紙部にヒータ等の加熱手段を追加して設けることは、装置の設計と装置の製作コストに大きな影響があること、および、画像形成装置での消費電力が多くなるために、ランニングコストにも影響がある。そこで、前記用紙の吸湿の問題に対処するために、製造と維持のためのコストを安くでき、取扱いの容易な装置の開発が望まれている。
【０００６】
本発明は、定着装置の排熱を利用して、給紙部に対する加熱を行うことで、用紙の吸湿の問題に対処可能な装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、記録部に向けて用紙を送り出す複数の給紙トレイを設けた給紙部と、前記用紙に担持されるトナー画像に熱と圧力を加えて定着する定着装置とを設けた画像形成装置に関する。請求項１の発明は、前記画像形成装置の前記定着装置で発生する熱を、給紙部へ向けて案内する経路を配置し、前記定着装置から排出される高温の排気により、給紙部を加熱することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、前記画像形成装置の前記定着装置で発生する熱を、給紙部の下部に向けて案内する経路を配置し、前記定着装置から排出される高温の排気により、給紙部を加熱することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、前記定着装置から給紙部に向けて排熱を案内する経路に、排気のガイド手段を設け、定着時を除く定着装置の高温の排気を給紙部に供給するよう構成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、用紙に担持されるトナー画像に熱と圧力を加えて定着する定着装置を備えた画像形成装置であって、装置の環境情報を検知する検知手段と、前記検知手段から入力される情報にもとづいて前記定着装置の高温の排気を排気口を介して機外へ向けて排気する排気経路と給紙部へ向けて案内する案内管路とを切替える切替弁を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、前記制御手段は、定着動作時には切替弁を前記定着装置の熱を機外へ向けて排出する排気経路に切替えることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、前記制御手段は、画像形成装置がスリープモード時でも、一定時間毎に定着装置の加熱源および前記排気手段を動作させるとともに、前記切替弁を切替え、前記定着装置の高温の排気を給紙部に向けて案内するよう制御することを特徴とする。
【００１３】
前述したように構成したことにより、給紙部にヒータ等の加熱源を別途設ける必要がなく、装置の構成を簡素化することができる。また、定着ユニット（定着装置）の排熱を給紙部に供給する動作を定着時を除いて行うことで、定着時に用紙から発生する湿気等が給紙部に向けて送られることがなく、給紙する用紙を乾燥させ、過剰に吸湿した用紙を記録部に向けて送ることによる障害等が発生することを防止できる。そして、前記湿度が調整された用紙を給紙することにより、記録紙の作成の動作を良好に行うことが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明の装置の構成を説明する。図１に示すように、画像形成装置として用いることが可能な画像形成装置１においては、その記録部を設けている装置本体１０には、従来より一般に用いられている電子写真方式を用いた装置と同様な記録紙作成手段が配置されている。前記装置本体１０の下部には、給紙カセット６を１つまたは複数設けた給紙部５が配置され、給紙ローラ７により用紙を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路８を通して、搬送ローラ装置９、９ａにより記録部に向けて搬送する。前記記録部には感光体ユニット１５と、現像器ユニット１１を組み合わせて設けており、前記感光体ユニット１５に設けた感光体ドラム１６に対して、読取装置等の画像情報出力手段からの情報にもとづいて、光を照射する書き込み手段１７を設けている。
【００１５】
前記感光体ドラム１６に対しては、従来公知の一般的な画像形成装置の場合と同様に、帯電手段により一様な電位に帯電させてから、書き込み手段１７から画像の光を照射して静電潜像を形成する。そして、前記静電潜像に向けて現像器ユニット１１の現像ローラ１２からトナーを供給して、トナー画像として可視像化する。前記感光体ドラム１６に形成されたトナー画像は、転写電位が印加されている転写ローラ１８との間を通る用紙に対して転写されて、定着装置２０に向けて送られ、定着ユニット（定着装置）２０において熱と圧力が付与されて用紙に定着され、トナー画像が永久像として定着された記録紙が排出トレイに排出される。
【００１６】
前記記録部に配置する現像器ユニット１１と、感光体ユニット１５との２つのユニットは、各々が別個のユニットとして構成されるものであり、前記２つのユニットを組み合わせて、感光体ドラム１６と現像ローラ１２とを位置決めした状態で、トナー画像を感光体ドラムに形成可能としている。また、前記２つのユニット１１、１５は、それ等に障害が生じたとき、または、現像器ユニット１１のトナーが無くなったときには、予備として保管してある別の現像器ユニット１１と交換することができる。その際には、装置本体に残されている感光体ユニット１５に対して、前記予備の現像器ユニット１１を組み合わせて装着することにより、画像形成装置１としての作用を継続して行い得るようにできる。
【００１７】
前記感光体ユニット１５に対して用紙搬送方向の下流部に配置する定着装置２０は、一般的な熱ローラ方式の装置の場合と同様な機構を有する装置を用いているもので、図２に示されるように構成することができる。例えば、ハロゲンランプのような加熱源２２を有する熱ローラ２１と、前記熱ローラ２１に向けて押圧される加圧ローラ２３とを対向させて配置し、両ローラ２１、２３の間での圧力を設定するために、図示を省略する加圧手段を設けて構成する。前記定着装置２０においては、熱ローラ２１の表面を所定の温度に維持させるように、加熱源２２による加熱作用を行うようにする。そして、トナー画像を担持する用紙が定着装置２０を通過する際に、前記用紙の熱ローラ２１に接する面に担持されるトナー画像を熱で溶融させて、溶融させたトナーを用紙に押圧して、トナー画像を永久像として定着する動作を行わせることで、記録紙として排出させる。
【００１８】
前記画像形成装置１０においては、装置の内部から発生するトナークラウドや用紙から発生する粉塵、定着装置２０から排出される水分を多く含む熱気等を機外に排出するために、従来より、排気ファンを設けて、機内の空気を外気に向けて排出させるような排気手段が設けられている。前記図２に示す例では、前記定着装置２０の排気を給紙部に向けて送るためと、通常の排気を機外に向けて排出させるために、前記定着装置２０に対して排気ファン２５を設けている。前記定着装置２０に対して設けている、前記排気ファン２５を設けた排気装置２４において、定着装置２０の熱を排出方向に案内する排気路２６には、図示を省略するが、粉塵等を除去するためのフィルター等を必要に応じて配置している。これに対して。前記排気経路２６の所定の位置に切替弁２７を配置し、定着装置２０からの排気を排出口２６ａを介して外部に排出させる経路と、案内管路２８を通して給紙装置５の下部に開口させた排出口２８ａに向けて、排気を案内する経路とを切替えるようにする。
【００１９】
前記排気装置２４に設けている排気路２６においては、切替弁２７の動作を制御するために、湿度センサ３１、温度センサ３２を接続した制御装置３０を設けている。前記制御装置３０に接続するセンサ３１、３２は、画像形成装置の置かれている環境情報を検知するもので、機内と機外の任意の位置に設けることができる。そして、例えば、温度センサを定着装置の温度を検知する温度センサの他に、室内の温度を検知するセンサを用いることで、装置の制御をより有効に行うことができる。また、湿度センサは、機外の湿度の検知を行うものと、給紙部での湿度の検知を行うものとを組み合わせて用いるようにすれば、用紙の除湿の作用をより有効に制御できる。
【００２０】
前記制御装置３０に対しては、画像形成装置の動作を制御する主制御装置からの情報と、前記各センサ３１、３２から入力される情報とにもとづいて、定着装置２０の排気の制御を行う。前記制御装置３０により切替弁２７を動作させて、排気経路を切替えるためには、画像形成装置の主制御装置に入力される記録紙作成の動作と関連させて、排気装置２４での排気の排出方向の切替制御を行うようにすることができる。なお、前記制御装置３０は、単純に排気の制御を行うものとして構成されているものではなく、画像形成装置の各種の動作の制御を行うものとして構成されており、画像形成装置の動作が中断されて、定着装置に対する給電を停止している時（スリープモード）においても、定着装置の動作を制御したり、センサから入力される情報にもとづいて、給紙部を加熱する動作を随時行う制御手段を作動させ得るように構成している。
【００２１】
例えば、画像形成装置のメインスイッチがオンにされて、装置が動作を開始する際には、最初に定着装置での温度を所定の値とするために、加熱源２２に通電してローラを加熱しながらローラ２１、２３を回転させる、いわゆるウォーミングアップ（予熱）の動作が開始される。そして、温度センサ３２の検知情報により所定の温度となったことを検知すると、前記ウォーミングアップが終了して、記録紙作成可能の表示が出力されるので、オペレータは記録紙の作成のための動作を開始する。また、前記記録紙の作成の動作が終了して、所定の時間が経過すると、画像形成装置は待機状態に戻されて、次の動作の指令が入力されるまでは、定着装置の加熱作用も中断されて、スリープモードが設定される。
【００２２】
前記定着装置２０に設ける制御装置３０においては、記録紙を作成中の動作時を除いて、任意のタイミングで、定着装置２０の熱を案内管路２８を通して排出口２８ａから排出させるようにすれば、給紙部に向けて加熱した空気を供給することができる。つまり、定着装置が定着の動作を行っている間、すなわち、記録紙を作成する動作時には、用紙から発生する蒸気や粉塵、機内に浮遊している蒸発物やトナークラウド等が、排気中に含まれることが想定されるので、そのような異物を含む排気を給紙部に吹き込むことは好ましくないことである。そこで、前記定着装置２０の排気を排出口２８ａに向けて送るためには、前記定着動作時以外に切替弁２７により案内管路２８に向けて排気を案内するように切替えて、給紙部５の内部を加熱するモードを設定する。
【００２３】
前記給紙部を加熱するモードを設定する際に、単純に、定着装置の予熱時や、定着の動作の終了時等の通常の動作時のみ、給紙部を加熱するような動作モードを設定したときには、画像形成装置の停止時間（使用していない時間）が長い時には、給紙部に装着している用紙が湿気を帯びやすいという問題が発生する。そこで、前記制御装置３０には、画像形成装置の休止時にも、一定の時間毎に定着装置２０の加熱源２２に通電するとともに、排気ファン２５を動作させる制御のプログラムを、その制御装置３０に設定しておき、切替弁２７による案内管路２８に向けての排気経路を設定して、給紙部の下部に熱気を供給する動作を行わせるようにする。
【００２４】
また、装置の動作を休止させている時にも、湿度センサ３１の情報を所定のタイミングで得るようにして、外気の湿度の情報を制御装置３０に入力し、その湿度の情報が設定値よりも高い場合には、前記給紙部に熱気を送る動作を行わせるようにすることができる。そして、前述したようなタイミングで、給紙部に対して熱気を供給するための動作のプログラムを、制御装置３０に設定して設けることにより、給紙部に収容している用紙が過剰に吸湿して、その湿気を帯びた用紙を記録部に向けて給紙することがないように、用紙が吸湿させずに保管することが可能である。
【００２５】
前述したような構成を有する排気装置２４は、前記図１に示すような構成を有する装置の他に、図３に示すような、多数の給紙トレイを装備する画像形成装置の給紙部に対して、定着装置２０の熱気を給紙部に向けて供給する装置として構成できる。前記図３に示す画像形成装置１においては、電子写真方式を用いた記録部等を設けた装置本体１０の上部に、原稿の画像を読み取るための読取装置２を設け、下部に設けた給紙部５には、複数個の給紙トレイ６……を上下に重ねるように配置している。前記装置本体１０には、感光体ユニット１５に対して用紙搬送方向の下流部に定着装置２０を設けておき、前記図２に説明したような定着装置２０に対して排気装置２４を設け、定着装置２０から排出される排気を案内管路２８を通して案内し、給紙部５の下部に設けた排出口２８ａから排出させるようにしている。
【００２６】
前記画像形成装置１において、記録部１０の上部に組み合わせている読取装置２には、自動原稿搬送装置やフラットベッドスキャナ機構等任意の装置を設けることが可能であり、その読取装置にセットした原稿の読取り情報を用いて、記録紙を作成する。前記画像形成装置には、コントロールパネル３の操作ボタン等を利用して、任意の動作を行うことは、従来公知の装置の場合と同様であり、コントロールパネルに入力した操作情報と、装置の動作の内容・状況等は、表示窓やランプ等に表示された情報により、容易に確認できるようにすることも、従来一般の画像形成装置または画像形成装置と同様に構成される。
【００２７】
また、前記画像形成装置に対して、ファクシミリ送受信機能を組み合わせて設ける場合には、多機能の複合機として使用できる。さらに、前記画像形成装置の本体に対して、読取装置を組み合わせずに、画像形成装置またはプリンタとして用いることも当然可能であるが、いずれの場合でも、給紙部５に向けて定着装置２０の熱を供給する機構を装備することが可能である。なお、前記給紙部に向けて定着装置の熱を供給する手段において、加熱された空気を排出する排出口は、前記給紙部の任意の位置に設けることが可能であり、特に、図示されるように、最下部に設けることに限定されるものではない。
【００２８】
【発明の効果】
前述したように構成したことにより、給紙部にヒータ等の加熱源を別途設ける必要がなく、装置の構成を簡素化することができる。また、定着装置の排熱を給紙部に供給する動作を、定着時を除いて行うことで、定着時に用紙から発生する湿気等が給紙部に向けて送られることがなく、給紙する用紙の湿度を低下させ、過剰に吸湿した用紙を記録部に向けて送ることによる障害等が発生することを防止できる。そして、前記湿度が調整された用紙を給紙することにより、記録紙の作成の動作を良好に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の記録部の構成を示す説明図である。
【図２】排気装置の構成を示す説明図である。
【図３】一般的な画像形成装置の説明図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置、 ２ 読取装置、 ３ コントロールパネル、
４ 排出トレイ、 ５ 給紙部、 ６ 給紙トレイ、
７ 給紙ローラ、 ８ 用紙搬送路、 ９ 搬送ローラ装置、
１０ 装置本体、 １１ 現像器ユニット、 １２ 現像ローラ、
１５ 感光体ユニット、 １６ 感光体ドラム、
１７ 書き込み装置、 １８ 転写ローラ、 ２０ 定着装置、
２１ 熱ローラ、 ２２ 加熱源、 ２３ 加圧ローラ、
２４ 排気装置、 ２５ 排気ファン、 ２６ 排気路、
２７ 切替弁、 ２８ 案内管路、 ２６ａ・２８ａ 排気口、
３０ 制御装置、 ３１ 湿度センサ、 ３２ 温度センサ。

Claims (6)

1. 記録部に向けて用紙を送り出す複数の給紙トレイを設けた給紙部と、
   前記用紙に担持されるトナー画像に熱と圧力を加えて定着する定着装置とを設けた画像形成装置であって、
   前記画像形成装置の前記定着装置で発生する熱を、給紙部へ向けて案内する経路を配置し、
   前記定着装置から排出される高温の排気により、給紙部を加熱することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成装置の前記定着装置で発生する熱を、給紙部の下部に向けて案内する経路を配置し、
   前記定着装置から排出される高温の排気により、給紙部を加熱することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記定着装置から給紙部に向けて排熱を案内する経路に、排気のガイド手段を設け、
   定着時を除く定着装置の高温の排気を給紙部に供給するよう構成したことを特徴とする請求項１たは２に記載の画像形成装置。
4. 用紙に担持されるトナー画像に熱と圧力を加えて定着する定着装置を備えた画像形成装置であって、
   装置の環境情報を検知する検知手段と、前記検知手段から入力される情報にもとづいて前記定着装置の高温の排気を排気口を介して機外へ向けて排気する排気経路と給紙部へ向けて案内する案内管路とを切替える切替弁を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
5. 前記制御手段は、定着動作時には切替弁を前記定着装置の熱を機外へ向けて排出する排気経路に切替えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、画像形成装置がスリープモード時でも、一定時間毎に定着装置の加熱源および前記排気手段を動作させるとともに、前記切替弁を切替え、前記定着装置の高温の排気を給紙部に向けて案内するよう制御することを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。

Images