JP2008224732A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】画像形成動作中に何らかの理由で連続用紙にたるみが生じると、閃光定着装置の高温部に連続用紙が接触する恐れがある。
【解決手段】電子写真式の画像形成装置の構成として、用紙搬送路32に沿って連続用紙2を搬送する用紙搬送手段と、用紙搬送手段によって搬送される連続用紙2にトナー画像を転写する画像形成ユニットと、連続用紙2に転写されたトナー画像を閃光の照射により定着させる閃光定着装置6と、閃光定着装置6を冷却するためのブロア18とを備え、用紙搬送手段の駆動を停止する場合に制御部がブロア18を画像形成動作中とは反対方向に回転させることにより、ハウジング25の排気口28から空気を吹き出して、閃光定着装置6のガラス板17とその下を通過する連続用紙2との間に空気流を形成し、閃光定着装置6と連続用紙2を分離した状態に維持する。
【選択図】図5

Description

本発明は、画像形成装置に関する。
連続用紙を取り扱う電子写真式の画像形成装置の中には、光の照射によって画像の定着を行なう光定着装置を備えたものがある。光定着装置としては、閃光放電管(フラッシュランプ)を用いた閃光定着装置が多く採用されている。閃光定着装置は、発光体となる閃光放電管から閃光を発生し、この閃光を用紙に照射することにより、閃光の熱エネルギーを利用して用紙に画像を定着する装置である。
一般に、閃光定着方式を採用した画像形成装置では、用紙搬送方向に並べた複数の閃光放電管で発生させた閃光を、ガラス板を通して連続用紙に照射している。このため、閃光定着装置のガラス板の表面はかなりの高温になる。したがって、画像形成動作中は閃光定着装置のガラス板と連続用紙との間に所定の距離を確保して閃光定着を行なっている。
この種の画像形成装置に関する従来技術として、例えば特許文献1には、閃光定着装置の定着領域内に残留する用紙の紙片を吸引により捕捉する技術が記載されている。また、特許文献2には、閃光放電管の下方に空気吸引搬送部を設け、この空気吸引搬送部で用紙を吸引しつつ搬送する技術が記載されている。
2005−265909号公報 2001−356633号公報
本発明の目的は、連続用紙が光定着装置に接触すること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。
請求項1に記載の発明は、用紙搬送路に沿って連続用紙を搬送する用紙搬送手段と、前記用紙搬送手段によって搬送される前記連続用紙に画像を転写する画像形成手段と、前記画像形成手段によって前記連続用紙に転写された画像を光の照射により定着させる光定着手段と、前記用紙搬送路上で前記光定着手段と前記連続用紙が対向する部分に空気を吹き出す空気吹き出し手段と、前記用紙搬送手段の駆動を停止する場合に前記空気吹き出し手段から空気を吹き出すように制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記空気吹き出し手段の空気吹き出し部は、用紙搬送方向において前記光定着手段による光の照射領域よりも上流側に設けられるとともに、用紙搬送方向の上流側から下流側に向かって空気を吹き出すことを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記光の照射によって気化した現像材料を空気の吸引により回収する回収手段を備え、前記制御手段は、前記用紙搬送手段の駆動停止とともに、前記回収手段の空気吸引動作を停止させた後、前記空気吹き出し手段から空気を吹き出すように制御することを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記光定着手段を冷却するための送風機を有する冷却手段を備え、前記制御手段は、前記用紙搬送手段の駆動を停止する場合に前記送風機を逆回転させることにより、前記冷却手段を前記空気吹き出し手段として機能させることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記回収手段は、空気を吸引するための送風機を有し、前記制御手段は、前記用紙搬送手段の駆動を停止する場合に前記送風機を逆回転させることにより、前記回収手段を前記空気吹き出し手段として機能させることを特徴とするものである。
請求項1に記載の発明によれば、連続用紙が光定着手段に接触することを有効に防止することができる。
請求項2に記載の発明によれば、連続用紙上で未定着画像を形成している現像材料が空気の吹き出しによって飛散することを防止することができる。
請求項3に記載の発明によれば、回収手段の空気吸引動作に妨げられることなく、光定着手段と連続用紙の間に空気流を形成することができる。
請求項4、5に記載の発明によれば、画像形成装置の低価格化を図ることができる。
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。図示した画像形成装置1は、閃光定着を採用した電子写真式の画像形成装置であって、画像を形成するための記録媒体として連続用紙2を取り扱う。連続用紙2は、例えば図示のようにZ字形に折り畳まれた状態でホッパ形状の給紙部3にセットされる。給紙部3にセットされた連続用紙2は用紙搬送路に沿って搬送された後、用紙収容部4に収容される。用紙収容部4は連続用紙2をZ字形に折り畳んだ状態で収容するものである。連続用紙2は、ロール状に巻かれた用紙(ロール紙)であってもよい。
用紙搬送路の途中には、画像形成ユニット5と閃光定着装置6が設けられている。画像形成ユニット5は、画像データに基づく可視画像を連続用紙2に転写するもので、本発明における画像形成手段に相当するものである。閃光定着装置6は、画像形成ユニット5によって連続用紙2に転写された可視画像を閃光の照射により定着させるものである。
画像形成ユニット5は、感光体ドラム7と、帯電器8と、露光光学系9と、現像器10と、転写器11と、クリーナブレード12と、除電器13と、クリーナブラシ14とを用いて構成されている。
感光体ドラム7は、一定の速度で時計回り方向に回転駆動されるものである。帯電器8は、感光体ドラム7の表面を一様な電位に帯電するものである。露光光学系9は、感光体ドラム7の表面にレーザ光の露光走査によって静電潜像を形成するものである。現像器10は、感光体ドラム7の表面に形成された静電潜像を、現像材料であるトナーを用いて現像することにより、静電潜像をトナー画像として可視化するものである。転写器11は、感光体ドラム7の表面に形成されたトナー画像を連続用紙に転写するものである。クリーナブレード12及びクリーナブラシ14は、感光体ドラム7の表面から残留トナーを取り除くものである。除電器13は、感光体ドラム7に残留する不要な電荷を取り除くものである。
閃光定着装置6は、本発明における光定着手段を構成するものである。閃光定着装置6は、閃光の発光源となる複数本(図例では4本)の閃光放電管15と、閃光の反射部材となる反射板16と、閃光を透過する窓部材となるガラス板17とを用いて構成されている。閃光放電管15は、画像定着のための熱エネルギー源となる閃光を発生するもので、用紙搬送方向に直交する向きで配置されている。また、各々の閃光放電管15は、用紙搬送路に沿って等間隔に並べられている。
反射板16は、閃光放電管15が発生する閃光を用紙搬送路側に反射させるものである。ガラス板17は、閃光放電管15の保護や、連続用紙2と閃光放電管15の接触回避などのために設けられたものである。閃光放電管15が発生した閃光や、反射板16が反射した閃光は、ガラス板17を通して連続用紙2に照射される。このため、ガラス板17は、連続用紙2に閃光を照射する際の照射窓となるため、ガラス板17との対向領域が用紙搬送路上での閃光の照射領域となる。ブロア18は、外気の取り込みによって閃光定着装置6の内部を強制的に冷却することにより、閃光定着装置6内の温度上昇を抑えるものである。このことから、ブロア18は、閃光定着装置6を冷却するための送風機となる。
閃光定着装置6の近傍にはノズル19が設けられている。ノズル19は、矩形断面を有する細長い筒状の中空部材であって、用紙搬送路と対向する側の面に複数の長孔(不図示)が形成されている。ノズル19にはホース20に接続されている。ホース20の途中には脱煙フィルタ21が設けられている。また、ホース20の終端部には脱煙ブロア22が接続されている。
制御部23は、画像形成装置1全体の処理動作を統括的に制御するものである。一例として、制御部23は、閃光定着装置6の下を通過する連続用紙2のトナー画像を閃光定着するにあたり、閃光放電管15の発光動作(例えば、発光タイミングや発光周波数など)を制御する。また、制御部23は、画像形成ユニット5におけるトナー画像の形成動作や、搬送ロール24等を用いた連続用紙2の搬送動作(例えば、搬送速度など)を制御する。搬送ロール24は、当該搬送ロール24を回転させる用紙搬送モータとともに、本発明における用紙搬送手段を構成するものである。
上記構成からなる画像形成装置1においては、制御部23による制御処理にしたがって、画像形成の対象となる連続用紙2が、給紙部3から画像形成ユニット5及び閃光定着装置6を経由して用紙収容部4へと搬送される。その際、用紙搬送路に沿って搬送される連続用紙2に対して、画像形成ユニット5によってトナー画像が転写され、かつ当該トナー画像が閃光定着装置6によって定着される。
さらに詳述すると、画像形成ユニット5においては、一定の速度で回転する感光体ドラム7の表面を帯電器8が一様な電位に帯電し、その帯電部分を露光光学系9がレーザ光で露光走査することにより、感光体ドラム7の表面に静電潜像を形成する。この静電潜像を現像器10がトナー画像に現像した後、転写器11が連続用紙2にトナー画像を転写する。クリーナブレード12とクリーナブラシ14は、連続用紙2への画像転写後に感光体ドラム7に残留するトナーを除去する。また、除電器13は、連続用紙2への画像転写後に感光体ドラム7を除電する。
一方、トナー画像が転写された連続用紙2は閃光定着装置6に送り込まれる。閃光定着装置6においては、閃光放電管15で発生させた閃光を、反射板16で反射しつつ、ガラス板17を通して連続用紙2に照射する。これにより、連続用紙2に転写されている未定着のトナー画像が閃光の照射により加熱定着される。その際、閃光定着装置6の内部はブロア18の回転駆動によって冷却される。また、閃光定着によって気化したトナーは、脱煙ブロア22の回転駆動によりノズル19から吸い込まれ、ホース20を通して脱煙フィルタ21に回収される。トナー回収後の空気は脱煙ブロア22によって機外に排出される。このことから、脱煙ブロア22は、気化したトナーを空気と一緒に吸引するための送風機となり、脱煙ブロア22とこれにつながるホース20、脱煙フィルタ21及びノズル19は、閃光の照射によって気化した現像材料(トナー)を空気の吸引により回収する回収手段を構成するものとなる。
ここでは、画像形成動作中におけるブロア18の回転と脱煙ブロア22の回転を、それぞれ正回転と定義する。例えば、画像形成動作中にブロア18が閃光定着装置6を強制冷却するために時計回り方向に回転するものと仮定すると、ブロア18の時計回り方向の回転を正回転とし、ブロア18の反時計回り方向の回転を逆回転とする。同様に、画像形成動作中に脱煙ブロア22が気化したトナーを吸引(回収)するために時計回り方向に回転するものと仮定すると、脱煙ブロア22の時計回り方向の回転を正回転とし、脱煙ブロア22の反時計回り方向の回転を逆回転とする。ここで記述するブロアの回転(正回転及び逆回転を含む)とは、ブロアに内蔵されたファン(例えば、軸流ファン)の回転をいう。
図2は本発明の実施形態に係る画像形成装置の閃光定着装置周りの構成を示すもので、図中(A)は画像形成装置1の正面方向から見た図、(B)は画像形成装置1の側面方向から見た図である。閃光定着装置6は、上下2段のダクト構造を有するハウジング25を用いて構成されている。ハウジング25の内部は仕切板26で上下2段に仕切られているが、仕切板26で仕切られた上部空間と下部空間は装置前面側で空間的につながっている。閃光放電管15と反射板16は、ハウジング25の下部空間に配置されている。
ハウジング25には吸気口27と排気口28が設けられている。吸気口27は、画像形成装置1の背面側でハウジング25の側壁部分を部分的に開口する状態に形成されている。排気口28は、ガラス板17よりも用紙搬送方向の上流側でハウジング25の底部を部分的に開口する状態で形成されている。ガラス板17は、閃光定着装置6の下を通過する連続用紙2の第1面に対向するように配置されている。連続用紙2の第1面とは、画像形成ユニット5によってトナー画像が転写される面をいう。排気口28は、用紙搬送方向と直交する方向に閃光放電管15とほぼ同じ長さでスリット状に形成されている。また、ハウジング25には吸気口27を開閉するための弁29と排気口28を開閉するための弁30が取り付けられている。さらに、ハウジング25には、装置背面側でハウジング25の下部空間に接続するようにダクト31が接続され、このダクト31の終端部にブロア18が取り付けられている。このことから、ブロア18とこれにつながるダクト31は、閃光定着装置6を冷却する冷却手段を構成するものとなる。
弁29,30は、可撓性を有する板状の部材(例えば、ステンレスなどの金属製の板ばね)によって構成されている。弁29の一端はハウジング25に固定され、弁30の一端もハウジング25に固定されている。また、弁29はハウジング25の内側から吸気口27を閉じるように取り付けられ、弁30はハウジング25の外側から排気口28を閉じるように取り付けられている。
このため、ハウジング25の内部が大気圧又はそれよりも高い正圧になっている状況では吸気口27が弁29によって閉じられた状態になり、ハウジング25の内部が大気圧よりも低い負圧になると、その負圧により弁29が弾性変形して吸気口27が開いた状態になる。また、ハウジング25の内部が大気圧又はそれよりも低い負圧になっている状況では排気口28が弁30によって閉じられた状態になり、ハウジング25の内部が大気圧よりも高い正圧になると、その正圧により弁30が弾性変形して排気口28が開いた状態になる。
弁30は、用紙搬送方向の上流側の端部を固定端、その反対側を自由端として、ハウジング25に取り付けられている。このため、弁30の弾性変形によって排気口28を開いた状態では、用紙搬送路32に向けて弁30が斜めに配置される。したがって、排気口28から排出される空気は、弁30の傾斜に沿って用紙搬送方向の上流側から下流側に向けて流れることになる。用紙搬送路32は、図示しない用紙搬送路形成部材によって形成されるもので、閃光定着装置6の下を通過する連続用紙2の第2面に対向するように配置されている。連続用紙2の第2面とは、画像形成ユニット5によってトナー画像が転写される面と反対側の面をいう。
なお、吸気口27、排気口28、弁29、弁30の各個数は、それぞれ1個であってもよいし、複数個であってもよい。例えば、吸気口27に関しては、用紙搬送方向やこれと直交する方向に複数個の吸気口27を並べて設け、これら複数個の吸気口27を1個又は複数個(例えば、吸気口27と同数)の弁29で開閉する構成としてもよい。同様に、排気口28に関しても、用紙搬送方向やこれに直交する方向に複数個の排気口28を並べて設け、これら複数個の排気口28を1個又は複数個(例えば、排気口28と同数)の弁30で開閉する構成としてもよい。また、吸気口27や排気口28の開口形状についても、任意に変更可能である。
図3は本発明の実施形態に係る画像形成装置1において、制御部23により実行される制御処理の一例を示すフローチャートである。まず、制御部23は、画像形成装置1の画像形成動作を開始すると、指定の画像形成条件に基づく画像形成処理をすべて終えたかどうか、又は用紙詰まりが発生したかどうか、あるいは他のエラーによるアラーム(例えば、用紙搬送モータの脱調など)が発生したかどうかにより、連続用紙2の搬送を停止するかどうかを判断する(ステップS1、S2)。そして、連続用紙2の搬送を停止すると判断した場合は、用紙搬送モータの駆動を停止して搬送ロール24等の回転を停止させる(ステップS3)。このとき、制御部23は、連続用紙2の搬送を停止するのと合わせて、ブロア18の正回転や脱煙ブロア22の正回転、さらには閃光定着装置6の閃光放電管15の発光動作を停止させる。
用紙の搬送を停止するきっかけは、上述した画像形成処理の終了や用紙詰まりの発生、アラームの発生以外であってもよい。例えば、トナーなどの消耗品の補充や、消耗部品の交換などを行なうために用紙の搬送を停止する場合であってもよい。ちなみに、連続用紙を取り扱う場合の用紙詰まりの検出方法としては、連続用紙の紙面に接触するようにコロを配置し、このコロが連続用紙の移動によって回転する際の回転動作(回転速度等)に基づいて検出する方法や、送り孔(スプロケット孔)付きの連続用紙を取り扱う場合は送り孔の有無をセンサで検知し、このセンサが出力するオンオフの信号変化に基づいて検出する方法などがある。
次に、制御部23は、ブロア18を逆回転(画像形成動作中とは反対方向に回転)させる(ステップS4)。画像形成動作中のブロア18の回転方向は、ダクト31を通してハウジング25内の空気を吸い込む方向となる。このため、画像形成動作中にブロア18が正回転すると、ハウジング25の内部は負圧になる。したがって、図4(A),(B)に示すように、吸気口27は弁29の弾性変形によって開いた状態になり、排気口28は弁30によって閉じられた状態になる。こうした状況ではブロア18の正回転に伴ってハウジング25の吸気口27から取り込まれた機外の空気が、図中二点鎖線で示すようにハウジング25の上部空間から下部空間へと流れ込む。さらに、ハウジング25の下部空間を流れた空気はダクト31を通してブロア18により機外に排出される。
これに対して、上記ステップS4でブロア18を逆回転させた場合は、ブロア18に吸い込まれた機外の空気が、ダクト31を通してハウジング25の内部に送り込まれる。このため、ハウジング25の内部は正圧になる。したがって、図5(A),(B)に示すように、排気口28は弁30の弾性変形によって開いた状態になり、吸気口27は弁29によって閉じられた状態になる。こうした状況ではブロア18の逆回転に伴ってハウジング25内に送り込まれた空気が排気口28から弁30の傾斜に沿って用紙搬送路32上に吹き出す。この場合、空気吹き出し部となる排気口28からは用紙搬送方向の上流側から下流側に向かって空気が斜め下方に吹き出す。よって、用紙搬送路32においては、閃光定着装置6のガラス板17と連続用紙2が対向する部分に空気が吹き出すことになる。このときの空気の吹き出し方向は、閃光定着装置6のガラス板17から離間する方向で連続用紙2を用紙搬送路32側に押圧する方向となる。このため、閃光定着装置6のガラス板17とその下の用紙搬送路32を通過する連続用紙2の間には、排気口28から吹き出した空気の流れが形成される。したがって、ガラス板17と連続用紙2は空気流によって分離された状態になる。
その後、制御部23は、ブロア18の逆回転を開始してからの経過時間を計測し、この計測時間が所定の時間(例えば、10秒)に到達すると、ブロア18の逆回転を停止させる(ステップS5、S6)。所定の時間は、例えば、閃光定着装置6のガラス板17が所定の温度以下に冷却されるまでに必要とされる時間である。所定の時間は、予め実験結果等に応じて設定すればよい。また、パネル操作や外部からのデータ入力などにより、所定の時間を任意に変更可能な構成としてもよい。
図6は本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の閃光定着装置周りの構成を示すもので、図中(A)は画像形成装置1の正面方向から見た図、(B)は画像形成装置1の側面方向から見た図である。この実施形態においては、前述した実施形態と同様の構成部分に同じ符号を付して説明することとする。閃光定着装置6は、前述した実施形態と同様に、ハウジング25を用いた上下2段のダクト構造になっている。ただし、外気を取り込むための吸気口27には弁29が取り付けられておらず、吸気口27が常に開口した構成になっている。
また、ハウジング25には前述した排気口28と弁30が設けられておらず、ガラス板17に隣接する位置にノズル19が配置されている。ノズル19は、ガラス板17よりも用紙搬送方向の上流側に配置されている。そして、図7に示すように、脱煙ブロア22の正回転によりノズル19から空気を吸引することにより、閃光定着によって気化したトナーを空気と一緒に吸い込み、脱煙ブロア22で回収する構成になっている。
本実施形態においては、上記トナー回収のための構成を、空気吹き出し手段として機能させるものである。具体的には、上記図3に示すフローチャートのステップS4において、ブロア18を逆回転させる代わりに脱煙ブロア22を逆回転させるとともに、ステップS6において、ブロア18の逆回転を停止させる代わりに脱煙ブロア22の逆回転を停止させる。
脱煙ブロア22を逆回転させると、図8に示すように、脱煙ブロア22からホース20及び脱煙フィルタ21を通してノズル19に空気が送り込まれるため、ノズル19から空気が吹き出すことになる。この場合、空気吹き出し部となるノズル19からは用紙搬送方向の上流側から下流側に向かって斜め下方に空気が吹き出す。よって、用紙搬送路32においては、閃光定着装置6のガラス板17と連続用紙2が対向する部分に空気が吹き出すことになる。このときの空気の吹き出し方向は、閃光定着装置6のガラス板17から離間する方向で連続用紙2を用紙搬送路32側に押圧する方向となる。このため、閃光定着装置6のガラス板17とその下の用紙搬送路32を通過する連続用紙2の間には、ノズル19から吹き出した空気の流れが形成される。したがって、ガラス板17と連続用紙2は空気流によって分離された状態になる。
なお、上記各実施形態においては、閃光定着装置6を冷却するための送風機となるブロア18や、気化したトナーを回収するための送風機となる脱煙ブロア22を、それぞれ空気吹き出し手段の送風源として利用することにより、冷却手段及び回収手段をそれぞれ空気吹き出し手段として機能させるものとしたが、本発明はこれに限らず、空気吹き出し手段として専用の空気吹き出し機構を設けるようにしてもよい。
本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の定着装置周りの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る制御処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の動作状態を説明する図である(その1)である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の動作状態を説明する図である(その2)である。 本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の定着装置周りの構成を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の動作状態を説明する図である(その1)である。 本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の動作状態を説明する図である(その2)である。
符号の説明
1…画像形成装置、2…連続用紙、5…画像形成ユニット、6…閃光定着装置、15…閃光放電管、16…反射板1、17…ガラス板、18…ブロア、19…ノズル、22…脱煙ブロア、23…制御部、24…搬送ロール、25…ハウジング、27…吸気口、28…排気口、29,30…弁、32…用紙搬送路

Claims (5)

  1. 用紙搬送路に沿って連続用紙を搬送する用紙搬送手段と、
    前記用紙搬送手段によって搬送される前記連続用紙に画像を転写する画像形成手段と、
    前記画像形成手段によって前記連続用紙に転写された画像を光の照射により定着させる光定着手段と、
    前記用紙搬送路上で前記光定着手段と前記連続用紙が対向する部分に空気を吹き出す空気吹き出し手段と、
    前記用紙搬送手段の駆動を停止する場合に前記空気吹き出し手段から空気を吹き出すように制御する制御手段と
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記空気吹き出し手段の空気吹き出し部は、用紙搬送方向において前記光定着手段による光の照射領域よりも上流側に設けられるとともに、用紙搬送方向の上流側から下流側に向かって空気を吹き出す
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記光の照射によって気化した現像材料を空気の吸引により回収する回収手段を備え、
    前記制御手段は、前記用紙搬送手段の駆動停止とともに、前記回収手段の空気吸引動作を停止させた後、前記空気吹き出し手段から空気を吹き出すように制御する
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  4. 前記光定着手段を冷却するための送風機を有する冷却手段を備え、
    前記制御手段は、前記用紙搬送手段の駆動を停止する場合に前記送風機を逆回転させることにより、前記冷却手段を前記空気吹き出し手段として機能させる
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  5. 前記回収手段は、空気を吸引するための送風機を有し、
    前記制御手段は、前記用紙搬送手段の駆動を停止する場合に前記送風機を逆回転させることにより、前記回収手段を前記空気吹き出し手段として機能させる
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
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