JP2005316067A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置のコンパクト化を図りつつ、トナーがシートに定着した後のシートの画像不良を有効に防止すること。
【解決手段】画像形成部６０により印刷用紙Ｓに形成された画像を定着させる熱定着装置１と、熱定着装置１から排出された印刷用紙Ｓを複写機の外に排出する機外排出パス７と、熱定着装置から一端排出されたシートを、画像形成部へ供給したり、印刷用紙の表裏面を反転したりするための反転パス１０と、反転パスを経由したシートを機外排出パスに導く反転排紙パス１５とを有する画像形成装置において、反転パスに導入される印刷用紙の画像面が反転パスに当接するのを送風により防止する送風冷却装置３０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば複写機やプリンタ等、定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。

従来の複写機その他の画像形成装置は、まず感光体とその周囲に配置された帯電器、現像器、転写器等から構成され、印刷用紙にトナー像を形成する画像形成部において、印刷用紙その他のシートを供給するシート供給部から供給されたシートの片面にトナー像を転写する。

そして、トナー画像が転写されたシートを前記画像形成部から排出し、排出された当該シートを熱定着装置（定着部）に導く。熱定着装置では、シート上の未定着のトナーを加熱および加圧することによりシートに定着させ、その後、当該シートを画像形成装置の外（機外）に排出するためのパスであって曲率が比較的大き目に設定されたストレート排紙パスを通過させる。なお、このときトナー画像が形成された面は、シート両面のうち上を向いた面にあるものとする。

一方、シートの両面に画像を形成する場合には、片面にコピーがされたシートを、画像形成装置内に設けられたシート搬送路である反転パスから同じくシート搬送路であって両面コピーをするときに前記片面にコピー等がされたシートを通す両面パスを経由させた後、前記画像形成部に当該シートを供給することで、当該シートの他方の面にもコピー等を行うことで実現している。

また、片面のみコピーされたシートをその表・裏を単に反転した状態で機外に排出する場合には、片面にコピー等がされたシートを前記反転パスへ導きこれをスイッチバックさせ、その後、反転パスや両面パスとは別のシート搬送路である反転排紙パスへ導いてから、シートを機外に排出する。

反転パスを経由したシートが反転排紙パスを経由すると、コピー等がされた面が下を向いた状態になるようにこれらのパスを設定してある。このため、シートが排出された時には、コピー等がされていない面が上になる。すなわちシートがストレート排紙パスを経由した場合と比べて表裏が反転した状態になる。

さらに、反転パスは、シートを両面パスに導けるようにストレート排紙パスから分岐して、両面パスの側に湾曲された屈曲型のガイドとして機能する。このようなガイド機能を有する反転パスは、装置のコンパクト化を図るために、できる限り大きい曲率で曲げられる。

ところで、反転パスにシートが搬送される場合、シートは反転パスの曲率に合わせて湾曲するが、この時、反転パスの曲率が大きいと反転パスのアウトコース側の面にシートはその画像面が押し付けられるようになる。このため、シートのうち反転パスに押し付けられた画像面は、反転パスとの間で摩擦抵抗を生じる。

また近年、コスト削減を目的としてパスを構成する板材（ガイド板）が耐熱プラスチックで構成されている。このため、当該板材に含有されているフィーラーの析出などに起因して、板材表面の荒さは、悪化する傾向にあり、シートに生じる摩擦抵抗は増加する。

このため、シートへのトナーの定着後、すぐに、シートが反転パスを通過すると、以下のような問題を生じる。

（１）熱定着装置を通過して間もないシートは高温故、シートに定着されたトナー画像は不安定な状態にある。よってこのようなシートが反転パスに搬送され、シートの画像面が反転パスのアウトコース側の面に当接して擦られると、画像に光沢ムラやはがれが発生してしまう。

上記の問題を回避する手段として、反転パスの曲率を小さくすることが考えられるが、このようにすると装置本体が大型化してしまう。

（２）また、特開２００２−２５１０４４号公報に示されているように、ヒートパイプローラやヒートパイプガイドによってシートを冷却する方式がある。しかしながら、この方式にあっては、ヒートパイプをシートと接触させて冷却する方式であるから、ヒートパイプとシートとの間に生じる摺擦や、ヒートパイプおよびシートが接触する部位の温度と、非接触な部位の温度との温度差によって、ヒートパイプローラの跡やヒートパイプガイドの跡が画像光沢ムラとして発生してしまう。
特開２００２−２５１０４４号公報

本発明は、このような実情に鑑みて発明されたもので、その目的とするところは、装置のコンパクト化を図りながら、トナーがシートに定着した後のシートの画像不良を有効に防止することができる画像形成装置を提供することにある。

シートに画像を形成する画像形成部と、この画像形成部により形成された画像をシートに定着させる定着部と、この定着部から排出されたシートを機外に排出する機外排出パスと、この機外排出パスから分岐し、前記定着部から排出されたシートの表裏面を反転するための反転パスと、この反転パスを経由したシートを前記機外排出パスに導くガイドパスと、前記機外排出パスと、前記反転パスと、前記ガイドパスとによって囲まれた領域に設けられ、前記反転パスを形成しているガイドにシートの非画像面側が押し付けられるようにシートの画像面側にエアを吹き付けるための送風手段と、を有する。よって、本発明によれば、シート搬送途中にシートはその画像面が反転パスと接触しにくくなる。

したがって本発明によれば、反転パスの曲率を大きくして装置のコンパクト化を図りつつも、シートと反転パスとの間に生じる摺擦抵抗を低減し、画像不良を防ぐことができる。

以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置を好適な実施の形態を例示して詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨ではない。

画像形成装置として複写機（一部）を例示して説明する。当該複写機の要部（熱定着装置下流）断面図を示す図1のように、定着ローラ２および加圧ローラ３を有する熱定着装
置（定着部）１のうち、印刷用紙（シート）Ｓの搬送方向における下流側には、複写機の内部側に位置する内排紙ローラ対４ａ、４ｂと、ガイド板５、６からなり比較的平坦な形
状とされ、印刷用紙Ｓを複写機の外（機外）に排出するストレート排紙パス７（機外排出パス）と、ガイド板８、９、１３からなり熱定着装置１から排出直後の印刷用紙Ｓを両面パス５０に導いて、画像形成部６０に当該印刷用紙を再給紙したり、印刷用紙Ｓの表裏面を反転したりするために機外排出パス７から分岐された反転パス１０とが配置されている。なお、熱定着装置１から排出直後の印刷用紙は、高温故、トナーの定着具合は不安定な状態にあり剥離し易いが、時間経過とともにこれが冷却されると安定する。また説明の便宜上、熱定着装置１から排出されてトナーの定着具合が不安定な状態にある画像を有する面を画像面といい、画像が形成されていないか、または形成されていても安定した状態にある画像を有する面を非画像面ということにする。反転パス１０は、印刷用紙Ｓの画像面側が凸となるように湾曲している。

ストレート排紙パス７および反転パス１０のうち、シートの流れ方向における上流側には、シートの通路を切り換えるパス切換手段としての第１フラッパ１１が回動自在に配置されている。そして、その回動角度によって印刷用紙Ｓをストレート排紙パス７か、或いは複写機の下方へ向かう反転パス１０へ選択的に導くようにしている。ストレート排紙パス７の下流（先端部）には、機外に印刷用紙Ｓを排出する排紙ローラ対１２ａ、１２ｂが配置されている。また、トナー像が定着済みの印刷用紙Ｓを反転パス１０を経由させた後。排紙ローラ対１２ａ、１２ｂに導き、その後排紙するための反転排紙パス１５（ガイドパス）が設けられている。

反転排紙パス１５は、ガイド板１３、１４からなる。また、反転排紙パス１５にはトナーが定着された後の印刷用紙Ｓのカールを除去するカール取り手段１６が配置されている。そして、反転パス１０と反転排紙パス１５の合流部には、反転排紙パス１５に導入されたシートの反転パス１０への導入を阻止する別のパス切換手段である第２フラッパ１７が回動自在に配置されている。反転パス１０を通過するシートＳの後端が、第２フラッパ１７を抜けた後、第２フラッパ１７の切り替えにより印刷用紙Ｓを反転排紙パス１５に導くようにしている。

また、ストレート排紙パス７、反転パス１０、反転排紙パス１５に囲まれた領域内であって、第１フラッパ１１と第２フラッパ１７との間に送風手段３０が配置されている。

送風手段３０は、反転パス１０に導入される印刷用紙Ｓの画像面を冷却すると同時に、印刷用紙Ｓのうち非画像面をガイド板９に押し付ける方向（矢印Ａ方向）にエアフローを形成する送風冷却装置である（以下、送風冷却装置３０）。

送風冷却装置３０からのエアは吐出口Ｈから反転パス１０に流入される。本実施形態では、反転パス１０を形成しているガイド板８と第２フラッパ１７との隙間を吐出口としている。ガイド板８にスリットを形成して送風冷却装置３０の吐出口としてもよい。送風冷却装置３０による風向きが、反転パス１０から反転排紙パス１５に送られる印刷用紙Ｓの送り方向にほぼ対応するように、当該風向きは、反転パス１０と鋭角に交差する。送風冷却装置３０により印刷用紙Ｓに吹き付けられたエアは、反転パス１０内を通ってその下流側に設けられた搬送ローラ対１８ａ、１８ｂ近傍に設けられた開口部（図示せず）から矢印Ｂ方向に抜け、機外に排気される。

なお、反転パス１０において搬送ローラ対１８ａ、１８ｂよりも下流にも別の搬送ローラ対１９ａ、１９ｂが設けられている。搬送ローラ対１９ａ、１９ｂは、両面パスに印刷用紙を搬送するローラ対である。また符号２２ａ、２２ｂで示すものは、両面パス５０に設けられた搬送ローラ対であり、印刷用紙Ｓを画像形成部６０に搬送する。

また反転パス１０のうち、搬送ローラ対１８ａ、１８ｂと搬送ローラ対１９ａ、１９ｂ
との間には、符号２０で示す第３フラッパが設けられている。第３フラッパ２０を反転パス１０側から両面パス５０側に印刷用紙Ｓが通過することはできるが、反対に両面パス５０側から反転パス１０側に通過することはできないように、第３フラッパ２０は一方向弁方式となっている。

次に動作について説明する。

印刷用紙Ｓの画像面を上にして機外に排出する時は、図２に示すように第１フラッパ１１が矢印Ｃ方向に回動し、ストレート排紙パス７を開く。この状態で内排紙ローラ対４ａ、４ｂによって、印刷用紙Ｓはストレート排紙パス７に送り込まれ、排紙ローラ対１２ａ、１２ｂに向けて搬送される。ローラ対１２ａ、１２ｂに搬送された印刷用紙Ｓは、ローラ対１２ａ、１２ｂによって機外に排出される。

また、印刷用紙Ｓの画像面を下にして機外に排出する、すなわち印刷用紙Ｓの表裏面を反転して機外に搬送する時は、図３に示すように第１フラッパ１１が矢印Ｄ方向に回動し、反転パス１０を開く。この状態で内排紙ローラ対４ａ、４ｂによって印刷用紙Ｓは反転パス１０に送り込まれ、搬送ローラ対１８ａ、１８ｂに向けて搬送される。搬送ローラ対１８ａ、１８ｂに搬送された印刷用紙Ｓは、搬送ローラ対１８ａ、１８ｂによって反転パス１０の下流に引き込まれる。この間、送風冷却装置３０は作動している。よって、反転パス１０を通過中の印刷用紙Ｓは、送風冷却装置３０によって画像面が冷却される。同時に、送風冷却装置３０は、印刷用紙Ｓのうち非画像面をエアフローにより反転パス１０のガイド板９に押し付けながら印刷用紙Ｓを搬送する。この時搬送に支障が生じないように送風冷却装置３０の送風力や風向きが設定される。

そして印刷用紙Ｓがさらに搬送されてその後端が第２フラッパ１７を抜けると、第２フラッパ１７は矢印Ｅ方向に回動して反転排紙パス１５を開く（図３参照）。また、印刷用紙Ｓは一旦停止する。続いて搬送ローラ対１８ａ、１８ｂは逆転し、印刷用紙Ｓは反転排紙パス１５に送り込まれる。反転排紙パス１５に搬送された印刷用紙Ｓは、カール取り手段１６を通ってカールを除去された後、ストレート排紙パス７に至り、その排紙ローラ対１２ａ、１２ｂによって機外に排出される。

両面コピーをする時は、図４に示すように第１フラッパ１１が矢印Ｄ方向に回動する。そして、内排紙ローラ対４ａ、４ｂによって印刷用紙Ｓが反転パス１０に送り込まれ、さらに搬送ローラ対１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂによって反転パス１０の下流側に引き込まれる。印刷用紙Ｓの後端が第３フラッパ２０を抜けると、印刷用紙Ｓは一旦停止する。続いて搬送ローラ対１９ａ、１９ｂによって印刷用紙Ｓは両面パス５０に送り込まれ、その後、搬送ローラ対２２ａ，２２ｂにより画像形成部６０に印刷用紙Ｓは再給紙され、当該印刷用紙Ｓのうち画像が形成されていない面に画像が形成される。

次に、図５、図６、図７を用いて送風冷却装置３０について説明する。

送風冷却装置３０は図５に示すように、送風ファン３３、送風ファン３３からの風の流路であるダクト３１、両者を連結するダクト連結部材（ダクト連結手段）３２で構成されている。

ダクト３１は印刷用紙Ｓの幅方向に開口部３１ａが設けられている。開口部３１ａは送風ファン３３側から図５の左方向に向かって数を増やすことによって印刷用紙Ｓの幅に対して均一な風量を付与する。

図５、６に示すように、ダクト連結部材３２には弾性シール部材３４が設けられており
、送風ファン３３にはシールガイド部材３５が設けられている。ダクト３１と送風ファン３３はダクト連結部材３２に設けられた弾性シール部材３４と、送風ファン３３に設けられたシールガイド部材３５とを境に分割可能に構成されている。

ジャム処理のために反転パス１０を開放するためには、図７に示すように、第１フラッパ１１と、第２フラッパ１７と、ストレート排紙パス７を形成しているガイド板５，６と、反転排紙パス１５を形成しているガイド板１４、１３と、反転パス１０を形成しているガイド板８と、を保持している扉３０１を画像形成装置本体に対して回動する。

ダクト３１と、ダクト連結部材３２と、弾性シール部材３４は扉３０１に保持されており、扉３０１を回動するとダクト３１と、ダクト連結部材３２と、弾性シール部材３４は扉３０１と共に移動する。一方、送風ファン３３と、シールガイド部材３５は画像形成装置本体側に設けられている。このような構成によって、反転パス１０をジャム処理等で開放する時、ダクト３１と送風ファン３３とが分割される。

扉３０１は図示しない反転パス位置決め手段により位置決めされる。扉３０１を回動すると、弾性シール部材３４がシールガイド部材３５に対して移動して、両者が離間する。即ち、扉３０１を回動すると、弾性シール部材３４とシールガイド部材３５とを境として、ダクト３１と送風ファン３３とが分割される。

ジャム処理等の処理を終了した後、反転パス１０を閉じる際には、弾性シール部材３４は、図６（ｂ）のようにシールガイド部材３５の斜面３５ａに沿って変形しながら矢印Ｇ方向に移動し、図６（ａ）のように、扉３０１を閉じて扉３０１が所定の位置に位置決めされた時には、弾性シール部材３４は、自身の弾性力によってダクト３１と送風ファン３３の連結部を確実に密閉する。

上述したように、本実施形態に係る複写機によれば、画像が定着した直後の印刷用紙Ｓの画像面を冷却する送風冷却装置３０をストレート排紙パス７と反転パス１０と反転排紙パス１５に囲まれた領域に設けており、送風冷却装置３０を設ける空間を別途に確保する必要がなくなり画像形成装置の小型化が図れる。

また、トナー画像が未だ安定していない印刷用紙Ｓを反転パス１０で搬送する場合に、印刷用紙Ｓの画像面のある側からエアを吹き付けることによって、印刷用紙Ｓの画像面を冷却することができると同時に非画像面を反転パスの下側に位置するガイド板９に押し付けながら搬送することができる。この結果、印刷用紙Ｓの画像面と反転パス１０の上側に位置するガイド板８との間に印刷用紙Ｓの搬送途中に十分な隙間を形成できて、印刷用紙Ｓの画像面が反転パス１０に当接しにくくできる。若しくは、印刷用紙Ｓの画像面とガイド板８との摺動による摩擦力を少なくできる。これによって画像がガイド板８により擦られることに起因した画像不良を防ぐことができる。よって、送風冷却装置３０のことを画像面当接防止手段ということができる。

また、印刷用紙Ｓが送風冷却装置３０により冷却されるので、熱定着装置１を通過して間もないが故高温である印刷用紙Ｓであってもその低温化が可能である。よって、熱定着装置１を通過直後の画像であってもこれがすぐに安定するので、印刷用紙Ｓの搬送中に画像面が譬え何かに当接してもはがれにくくなる。また送風冷却装置３０によって機内温度の上昇を防止することができる。

本実施形態にかかる複写機にあっては、反転パスの曲率を小さくしなくとも画像不良を有効に防止できるので、反転パスの曲率を大きくすることが可能であり、したがって装置をコンパクトにできる。

また、ジャム処理時に送風冷却装置３０を分割可能にすることによって、扉３０１に送風ファン３３を設ける必要がないため、扉３０１の少スペース化、軽重量化ができる。また、送風ファン３３を画像形成装置本体側に設けることができるため、送風ファン３３に電力を供給するための配線処理が簡単になり、ジャム処理時に配線が邪魔になることはない。したがって、ジャム処理性を損なわず、少スペース化が図れる。

（他の実施形態）
図８に示すように送風ファン（送風手段）３０２の吸気開口７ａを機外排出パス７のガイド板６に形成してもよい。送風ファン３０２は図８の矢印Ｆで示したように吸気開口７ａを介して機外排出パス７内から風を吸引する。吸引した空気を既述の実施形態のように反転パス１０に形成された吐出口Ｈを介して反転パス１０内に吹き出す。機外排出パス７に導入された印刷用紙Ｓを送風ファン３０２によってガイド板６側に吸引するようにエアが発生する。この結果、印刷用紙Ｓの非画像面側がガイド板６に吸引されるようになるために、印刷用紙Ｓの画像面（ガイド板５と対向する面）がガイド板５と擦れることが少なくなる。

本発明は、画像形成装置に利用することができる。

画像形成装置である複写機の要部（熱定着装置下流部分）断面図である。 印刷用紙の画像面を上にして複写機の外に印刷用紙を排出する時の動作説明図である。 印刷用紙の画像面を下にして複写機の外に印刷用紙を排出するときの動作説明図である。 印刷用紙の両面にコピーを行う場合の動作説明図である。 送風冷却装置を構成するダクトと送風ファンとの連結部を説明するための断面図である。 送風冷却装置を構成するダクトと送風ファンの連結部を説明するための上視図であり、図６（ａ）は、ダクトと送風ファンが連結した状態であり、図６（ｂ）は、連結直前の状態を示す。 ジャム処理を実行するにあたり、印刷用紙の搬送パスを開いた状態を示すとともに、送風冷却装置が分割された状態を説明するための図である。 他の実施形態における熱定着装置下流の断面図である。

符号の説明

１ 熱定着装置（定着部）
２ 定着ローラ
３ 加圧ローラ
４ａ、４ｂ 内排紙ローラ対
５、６、８、９、１３、１４ ガイド板
７ ストレート排紙パス（機外排出パス）
７ａ 吸気開口
１０ 反転パス
１１ 第１フラッパ（第１のパス切換手段）
１２ａ、１２ｂ 排紙ローラ対
１５ 反転排紙パス（ガイドパス）
１６ カール取り手段
１７ 第２フラッパ（第２のパス切換手段）
１８ａ・１８ｂ、１９ａ・１９ｂ、２２ａ・２２ｂ 搬送ローラ対
２０ 第３フラッパ
３０ 送風冷却装置（送風手段・画像面当接防止手段）
３１ ダクト
３２ ダクト連結部材（ダクト連結手段）
３３ 送風ファン
３４ 弾性シール部材
３５ シールガイド部材
５０ 両面パス
６０ 画像形成部

Claims (5)

1. シートに画像を形成する画像形成部と、
   この画像形成部により形成された画像をシートに定着させる定着部と、
   この定着部から排出されたシートを機外に排出する機外排出パスと、
   この機外排出パスから分岐し、前記定着部から排出されたシートの表裏面を反転するための反転パスと、
   この反転パスを経由したシートを前記機外排出パスに導くガイドパスと、
   前記機外排出パスと、前記反転パスと、前記ガイドパスとによって囲まれた領域に設けられ、前記反転パスを形成しているガイドにシートの非画像面側が押し付けられるようにシートの画像面側にエアを吹き付けるための送風手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記機外排出パスから前記反転パスが分岐する箇所にシートの通路を切り替える第１のパス切換手段を設け、
   前記反転パスと前記ガイドパスの合流部にガイドパスに導入されたシートの前記反転パスへの導入を阻止する第２のパス切換手段を設け、
   これら第１のパス切換手段と第２のパス切換手段との間に前記送風手段を設け、この送風手段による風向きは前記反転パスから前記ガイドパスに送られるシートの送り方向に対応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。
3. 前記送風手段はファンと、前記ファンからの風の流路であるダクトとを備え、
   前記反転パスを開放する時に、前記ファンと前記ダクトとが分割され、前記反転パスを閉じた時、前記ダクトと前記ファンとがダクト連結手段によって連結されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記送風手段の吸気開口が、前記機外排出パスのうちの、前記機外排出パスに導入されたシートの非画像面に対応する側に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. シートに画像を形成する画像形成部と、
   この画像形成部により形成された画像をシートに定着させる定着部と、
   この定着部から排出されたシートを機外に排出する機外排出パスと、
   この機外排出パスから分岐し、前記定着部から排出されたシートの表裏面を反転するための反転パスと、
   この反転パスを経由したシートを前記機外排出パスに導くガイドパスと、
   前記反転パスに導入されたシートの画像面が反転パスを形成しているガイドに当接するのを防止するための画像面当接防止手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。

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