JP2008292893A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子写真方式の画像形成装置において、用紙を冷却するとともに、用紙の搬送をアシストできるような用紙搬送部を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 用紙Ｐを冷却する送風ファン３１を有し、前記送風ファン３１の送風方向が用紙Ｐの搬送方向と同じ方向である用紙搬送部３０を備える。送風ファンのオン、オフを、前記用紙の搬送のタイミングと一致させることで、用紙を搬送しているときだけ送風ファンが回転することになり、無駄を無くすことができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、用紙の冷却構造に関する。

従来、電子写真方式による画像形成装置は、用紙上にトナー画像を形成し、これを熱により溶融して定着させている。そのため、画像形成装置内が高温になる。

また、高温の定着装置を通過してきた用紙は、カールが大きくなったり、ワックスムラが出来たりして、これらがジャムやノーフィードなど紙詰まりの原因となる。

そこで、これらの対策として、一般的には、画像形成装置内の高温になった空気を装置の外に排出したり、外の空気を装置内に取り込むようにした用紙の冷却手段を設けている。このようなものとして、例えば、特許文献１が知られている。これは画像形成装置本体に設けられた送風ファンからの空気を、搬送される用紙に当てるための給風口を有し、冷却風は用紙の下方から用紙の下面に吹き付けられることを特徴としている。

特許文献２では、排紙トレイ上の用紙に、斜め上方から冷却風を当てている。そして、排紙トレイ上に積載される用紙の状態に応じて、送風手段の送風条件を制御して画像が形成された用紙が排出トレイ上で汚れたり、用紙が張り付き気味になる積載不良を起こすことがなく、排紙トレイ上の積載性を安定させることを特徴としている。
特開２００１−２６１２１２ 特開２００１−２４２７６９

しかしながら、上記従来例における冷却風は、風の送り方向が搬送される用紙に対して角度を設けて吹き付けているので、用紙の挙動が不安定になり、紙詰まりの原因となっていた。また、冷却風は、用紙が搬送されているとき吹き付けられ、用紙が搬送されていない場合は、吹き付ける必要がないが、上記の従来技術では、そのような制御をしていないので、無駄が多い。

本発明は、このような事情から考えられたもので、用紙を冷却するとともに、用紙の挙動を安定したものとして搬送をアシストできるような用紙搬送部を備えた画像形成装置を提供することを第１の目的としている。また、用紙が搬送されているときだけ冷却風を吹き付けることができる用紙搬送部を備えた画像形成装置を提供することを第２の目的としている。

上記の第１の目的を達成するために、本発明の請求項１の画像形成装置は、用紙を冷却する送風ファンを有し、前記送風ファンの送風方向が用紙の搬送方向と同じ方向である用紙搬送部を備えたことを特徴としている。

上記の第２の目的を達成するために、本発明の請求項２の画像形成装置は、前記送風ファンのオン、オフが、前記用紙の搬送のタイミングと一致していることを特徴としている。

本発明の請求項３の画像形成装置は、前記送風ファンのオン、オフと、前記用紙の搬送のオン、オフとが電気的に連動するように制御されることを特徴としている。

本発明の請求項４の画像形成装置は、前記送風ファンの回転と、前記用紙を搬送する搬送ローラの回転とが、機械的に結合されていることを特徴としている。

本発明の請求項５の画像形成装置は、前記機械的な結合が、傘歯歯車によるものであることを特徴としている。

本発明の請求項６の画像形成装置は、前記送風ファンの送風が、前記用紙の両面に送風されることを特徴としている。

本発明の請求項７の画像形成装置は、前記用紙搬送部が、用紙の両面側に設けられた搬送ガイド板を有し、前記搬送ガイド板に前記用紙と平行に流れる送風ファンの風を導入する導入孔を形成したことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、冷却用の風は、用紙の搬送方向と同じ方向に吹くので、用紙は、表面が冷却されると同時に、追い風に乗って搬送されるので、冷却風で搬送をアシストすることができる。また、用紙は搬送中に風に煽られて姿勢が乱れる、ということがなく、紙折れや紙詰まりを防止することができる。

請求項２の発明によれば、用紙の搬送のタイミングと、送風ファンの駆動のタイミングを合わせることによって、用紙が搬送されるときだけ、送風ファンを駆動するが可能となり、無駄を省くことができる。タイミングを合わせる方法としては、電気的な方法と、機械的な方法とを任意に使用することができる。機械的な方法としては、傘歯歯車を使用することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の最適な実施の態様について図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る給紙装置を搭載した画像形成装置１１の全体構成を示す模式図である。

このカラー画像形成装置１１は、タンデム型カラー画像形成装置と称されるもので、複数のローラ群により張架され、周回駆動可能に支持された無端ベルト状の中間転写ベルト７を備えており、この中間転写ベルト７の外周面に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが縦列して配置されている。

画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、それぞれ表面に潜像が形成される像担持体としての感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを有しており、各感光体の外周面に沿って動作順に、この感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面をそれぞれほぼ一様に帯電する帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、各感光体表面上に静電潜像の書き込みを行う露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、感光体表面に形成された各潜像にトナーを転移させてトナー画像を形成する現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、各感光体表面上のトナー像を中間転写ベルト７上に転写する一次転写装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ及び、転写後の感光体表面を清掃するクリーニング装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが配設されている。

画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによって感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成された各色のトナー画像は、一次転写装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより回動する中間転写ベルト７上の同一位置に逐次転写されて、カラー画像が合成される。

一方、記録媒体としての用紙Ｐを収容する給紙カセット１５には、バネ等の付勢手段により常時その自由端が上方向に付勢される可動板１５ａが配置され、その上に配置される用紙Ｐの最上位のものがピックアップローラ１６に接触するようになっている。

ピックアップローラ１６に接触した用紙Ｐはピックアップローラ１６によって送り出されて給紙ローラ１７に達し、給紙ローラ１７に接触する捌きローラ１８によって一枚ずつに分離されて送り出され、複数の搬送ローラ２２にガイドされてレジストローラ２３まで搬送される。

用紙Ｐはレジストローラ２３により給紙タイミングがとられて二次転写装置５Ａに搬送され、中間転写ベルト７上の合成されたカラー画像が用紙Ｐ上に一括転写される。転写後、用紙Ｐを曲率分離した中間転写ベルト７は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。

カラー画像が転写された用紙Ｐは、搬送ガイド板に案内されながら、定着装置８に搬送される。そして、用紙Ｐ上のカラー画像は定着装置８により定着処理され、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。

画像形成は、次のように行われる。プラテンガラス４５上に載置された原稿は、原稿を照射する光源およびミラーからなる走査ユニット４１によって読み取られ、反射光をガイドする二枚のミラー４２およびレンズ４３を経て撮像素子４４上に結像される。読み取られた原稿の画像情報は画像情報手段４６より処理され、ディジタル化された画像情報のデータは画像メモリ４７に格納される。

この画像情報のデータに従って露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋはレーザ光源を駆動し、回転する感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にレーザ光を照射して露光を行う。

露光に先立ち、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上には、帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋのコロナ放電により所定の表面電荷が付与されているが、レーザ光の照射により、露光部分の電荷が露光量に応じて減じられ、結果として画像情報のデータに応じた静電潜像がそれぞれの感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成される。静電潜像は、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋから供給された各色の現像剤のトナーにより可視化されてトナー画像となる。

感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成された可視化されたトナー画像は一次転写装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより回動する中間転写ベルト７上の同位置に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。

給紙装置２０内に収容された用紙Ｐはピックアップローラ１６によりされ、給紙ローラ１７に達すると、捌きローラ１８により重送が防止された後、複数の搬送ローラ２２にガイドされて搬送される。

搬送ローラ２２によってガイドされた用紙Ｐは、回転を開始する前のレジストローラ２３に、その先端が突き当てられてループが形成される。これにより搬送による用紙Ｐの斜行が補正される。

その後、中間転写ベルト７上に形成されたカラー画像の位置と用紙Ｐの位置との同期がとられた後、レジストローラ２３は回転を開始して用紙Ｐを二次転写装置５Ａへと搬送する。その結果、二次転写装置５Ａにおいて用紙Ｐと中間転写ベルト７上のカラー画像とが重なり、同時に転写バイアス電圧がかけられて、カラー画像が用紙Ｐに一括して転写される。

用紙Ｐは中間転写ベルト７から分離した後、搬送ガイド板に案内されて定着装置８に搬送され、定着装置８の加圧加熱作用により、カラー画像を形成するトナー粉末が用紙Ｐ上に溶融定着される。定着処理された用紙は、定着装置８の出口にある搬送ローラ２６によって用紙搬送路２７に送り出され、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。

図２は、本発明の要部となる用紙搬送部３０の構成を示す図である。用紙Ｐを搬送するローラとして、ここでは定着装置８の出口にある搬送ローラ２６と、用紙Ｐを機外に排出する排紙ローラ２４を例示している。これらの間が用紙搬送路２７である。ただし、用紙搬送部は、ここに例示した定着装置８と排紙ローラ２４との間のものに限定されるものではなく、図１に示す搬送ローラ２２のうち、隣接する任意の２つと、その間の搬送路でもよい。

用紙搬送部３０の搬送ローラ２６の下流側において、用紙Ｐの上と下とに送風ファン３１が設けられている。送風ファン３１は、図示しないモータなどによって、回転駆動される構成である。送風ファン３１としては、プロペラ型のファンが小型化できるので、望ましいが、これに限定されるものではない。

送風ファン３１は、用紙Ｐと平行に、かつ、進行方向の前方に風を送るように取り付けられている。風の方向を用紙Ｐの進行方向と逆方向にしたり、用紙Ｐの進行方向と直交する方向にすると、用紙Ｐの先端を煽って用紙Ｐを折ったり、用紙Ｐの進行方向を別の方向にしてジャムの原因となったりする。また、風の方向を用紙Ｐの進行方向と同じ方向にすることで、用紙Ｐの搬送を助けることができる。なお、用紙の冷却は、用紙Ｐの進行速度と風速との相違により行われることになる。

図３は、本発明の画像形成装置の制御系統のブロック図である。全体制御部１００はコンピュータを主体としたもので、画像形成装置に取り付けられた各装置を協働させるためのものであり、画像処理手段１１０を含む各種の制御プログラムがインストールされている。

操作部１２０は操作者が転写倍率、又はコピー枚数等の数値又は複数の給紙装置２０のうち、用紙のサイズや紙質によってどの給紙装置２０を使用するかなどの各種設定を入力する装置であり、テンキーやスタートボタンなどの押しボタンと、操作内容を表示する液晶パネルとからなる。液晶パネルはタッチパネルになっている。

画像処理手段１１０は、画像読取部としてのＣＣＤなどの撮像素子４４で読みこまれた画像データに対して回転等の画像処理を行い、画像形成部１３０を介してプリンタ制御部１４０で画像を転写紙に転写する。

全体制御部１００には、搬送制御部１１１と送風ファン制御部１１２とが設けられている。搬送制御部１１１は、搬送ローラ２６のオン・オフを制御し、送風ファン制御部１１２は、送風ファン３１のモータをオン・オフ制御する。そして、これら搬送制御部１１１と送風ファン制御部１１２とは、連動して同じタイミングでオン、オフがされるようになっている。すなわち、搬送ローラ２６が回転すると、送風ファン３１も回転し、搬送ローラ２６が停止すると、送風ファン３１も停止する。このような構成によって、用紙Ｐが搬送されているときだけ送風ファン３１を回転することができ、無駄を省くことができる。

図４は、本発明の第２実施例における用紙搬送部の模式的な構成を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

搬送ローラ２６は、用紙Ｐを（ａ）の矢印方向に搬送する。搬送ローラ２６の両側の軸２６ａには、複数の傘歯歯車２６ｂが固定されている。一方送風ファン３１の軸には、この傘歯歯車２６ｂと噛み合う傘歯歯車３１ａが固定されている。搬送ローラ２６が回転すると、傘歯歯車２６ｂから傘歯歯車３１ａへと回転が伝達され、送風ファン３１が回転し、用紙Ｐの搬送方向に風を送る。搬送ローラ２６が停止すると、送風ファン３１も停止する。以上の構成により、搬送ローラ２６の回転と送風ファン３１の回転とを同期させることができ、用紙Ｐを搬送しているときには冷却用の風を送り、用紙Ｐを搬送していないときは、送風ファン３１を停止することを機械的構成によって自動的に行うことができる。

図５は、本発明の第３実施例における用紙搬送部の模式的な構成を示す断面図である。通常の用紙搬送路２７には、上下にガイド板２７ａが配置され、用紙Ｐは上下のガイド板２７ａに保護されて搬送される。通常のガイド板は、平らな板であるが、本発明のガイド板２７ａは、平らな板に、複数の導風孔２７ｂを設けていることが特徴となっている。導風孔２７ｂは、平らなガイド板２７ａに切れ目を入れて、プレス加工などによって切り起こすことにより形成される。送風ファン３１から送られるガイド板２７ａに平行な風は、導風孔２７ｂの切り起こした立ち上がり部分に衝突してガイド板２７ａと用紙Ｐの間に入り、用紙Ｐを冷却する。

図１は本発明に係る給紙装置を搭載した画像形成装置の全体構成を示す模式図である。 本発明の要部となる用紙搬送部の構成を示す図である。 本発明の画像形成装置の制御系統のブロック図である。 本発明の第２実施例における用紙搬送部の模式的な構成を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の第３実施例における用紙搬送部の模式的な構成を示す断面図である。

符号の説明

１１ 画像形成装置
２２ 搬送ローラ
２３ レジストローラ
２４ 排紙ローラ
２５ 排紙トレイ
２６ 搬送ローラ
２６ａ 軸
２６ｂ 傘歯歯車
２７ 用紙搬送路
２７ａ ガイド板
２７ｂ 導風孔
３０ 用紙搬送部
３１ 送風ファン
３１ａ 傘歯歯車
１１１ 搬送制御部
１１２ 送風ファン制御部

Claims (7)

1. 用紙を冷却する送風ファンを有し、前記送風ファンの送風方向が用紙の搬送方向と同じ方向である用紙搬送部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記送風ファンのオン、オフが、前記用紙の搬送のタイミングと一致し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. 前記送風ファンのオン、オフと、前記用紙の搬送のオン、オフとが電気的に連動するように制御されることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記送風ファンの回転と、前記用紙を搬送する搬送ローラの回転とが、機械的に結合されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記機械的な結合が、傘歯歯車によるものであることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記送風ファンの送風が、前記用紙の両面に送風されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記用紙搬送部が、用紙の両面側に設けられた搬送ガイド板を有し、前記搬送ガイド板に前記用紙と平行に流れる送風ファンの風を導入する導入孔を形成したことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。

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