JP2010243749A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置を再度通過する前の用紙を冷却でき、定着装置を再度通過した用紙におけるトナー再溶融も、定着装置を初めて通過する用紙における定着不良も防止する。
【解決手段】トナー像を用紙Ｐに転写する転写装置６と、用紙に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置７と、用紙を転写装置に搬送し、かつ、その転写装置を通過した用紙を定着装置に搬送する転写定着用搬送路１１と、定着装置を通過した用紙の表裏を反転させて転写装置よりも上流側において転写定着用搬送路に送り込む反転用搬送路２２と、転写定着用搬送路に沿って搬送中の用紙に接触する第１接触部２７とを有し、第１接触部は、反転用搬送路から送り込まれた用紙との接触で当該用紙から伝導された熱を蓄熱可能、かつ、反転用搬送路から送り込まれたものではない用紙との接触で当該用紙に放熱可能な蓄熱部２８を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、トナー像を用紙に転写する転写装置と、用紙に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置と、用紙を前記転写装置に搬送し、かつ、その転写装置を通過した用紙を前記定着装置に搬送する転写定着用搬送路と、前記定着装置を通過した用紙の表裏を反転させて前記転写装置よりも上流側において前記転写定着用搬送路に送り込む反転用搬送路とを有する画像形成装置に関する。

上記画像形成装置は、用紙の表裏両面にトナー像を転写して加熱定着する両面印刷ができるように、転写定着用搬送路に沿って搬送して一方の面にトナー像が加熱定着された後の用紙を反転用搬送路に沿って搬送することにより、その用紙の表裏を反転させて転写定着用搬送路に再度送り込み、他方の面にトナー像を加熱定着できるように構成してある。
このような画像形成装置において、両面印刷の高速化を図るために各搬送路における搬送速度を速くすると、両面印刷時には、一方の面にトナー像が加熱定着された用紙は充分に冷却される前に転写定着用搬送路に再度送り込まれて、他方の面にトナー像が加熱定着されることになる。
このため、両面印刷時には、充分に冷却される前の高い温度の用紙が定着装置を再度通過する際に過剰に加熱され、トナー再溶融のおそれや、トナー再溶融により用紙が搬送ローラなどに貼り付くおそれがある。
また、両面印刷時には、充分に冷却される前の高い温度の用紙が転写装置を再度通過するので、用紙が有する熱による影響で、転写装置においてトナーのブロッキングによるクリーニング不良が生じるおそれがある。
このため、従来では、両面印刷時に反転用搬送路に沿って搬送中の用紙に接触して、その用紙の熱を伝導させる金属製のガイド部材を設けて当該用紙を冷却するとともに、ガイド部材に伝導された熱を利用して定着装置における加圧ローラを保温できるように構成してある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００４−１７７４７１号公報

上記従来技術によれば、定着装置を初めて通過する用紙に適した定着用の加熱温度になるように、定着装置における定着用の加熱温度を高めに維持すると、定着装置を再度通過する用紙の温度が高くなって、やはり、トナー再溶融のおそれや、トナー再溶融により用紙が搬送ローラなどに貼り付くおそれがある。
逆に、定着装置を再度通過する用紙に適した定着用の加熱温度になるように、定着装置における定着用の加熱温度を低めに維持すると、定着装置を初めて通過する用紙が充分に加熱されず、定着不良が生じ易い欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、定着装置を再度通過する前の用紙を冷却できるようにしながら、定着装置を再度通過した用紙におけるトナー再溶融も、定着装置を初めて通過する用紙における定着不良も防止できるようにすることを目的とする。

本発明の第１特徴構成は、トナー像を用紙に転写する転写装置と、用紙に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置と、用紙を前記転写装置に搬送し、かつ、その転写装置を通過した用紙を前記定着装置に搬送する転写定着用搬送路と、前記定着装置を通過した用紙の表裏を反転させて前記転写装置よりも上流側において前記転写定着用搬送路に送り込む反転用搬送路とを有する画像形成装置であって、前記転写定着用搬送路に沿って搬送中の用紙に接触する第１接触部を有し、前記第１接触部は、前記反転用搬送路から送り込まれた用紙との接触で当該用紙から伝導された熱を蓄熱可能、かつ、前記反転用搬送路から送り込まれたものではない用紙との接触で当該用紙に放熱可能な蓄熱部を備えている点にある。

本構成の画像形成装置であれば、第１接触部は、反転用搬送路から転写定着用搬送路に送り込まれた用紙、つまり、定着装置を再度通過する前の温度が高い用紙を、その用紙との接触で冷却することができるとともに、当該用紙から伝導された熱を蓄熱して、反転用搬送路から送り込まれたものではない用紙、つまり、定着装置を初めて通過する前の用紙よりも高い温度に維持し易い。
第１接触部は、反転用搬送路から送り込まれたものではない用紙、つまり、定着装置を初めて通過する前の用紙、つまり、反転用搬送路から送り込まれた用紙に比べて温度が低い用紙を、その用紙との接触で加熱することができる。
したがって、定着装置を再度通過する前の用紙を冷却することができ、かつ、定着装置を初めて通過する前の用紙を加熱することができるので、これらの用紙どうしの温度差を少なくすることができる。
よって、用紙の両面印刷を連続的に行う場合に、定着装置を再度通過する前の用紙を冷却できるようにしながら、定着装置を初めて通過する用紙にも、定着装置を再度通過する用紙にも適した定着用の加熱温度になるように、定着装置における定着用の加熱温度を設定し易く、定着装置を再度通過した用紙におけるトナー再溶融も、定着装置を初めて通過する用紙における定着不良も防止できる。

本発明の第２特徴構成は、前記反転用搬送路に沿って搬送中の用紙との接触で当該用紙の熱が伝導される第２接触部を有し、前記第１接触部と前記第２接触部は、前記第２接触部に伝導された熱を前記第１接触部に伝導可能に互いに接続されている点にある。

本構成であれば、第２接触部には、反転用搬送路に沿って搬送中の定着装置を再度通過する前の温度が高い用紙の熱が伝導されるので、定着装置を再度通過する前の用紙を、第１接触部に加えて、第２接触部においても冷却することができる。
第１接触部と第２接触部は、第２接触部に伝導された熱を第１接触部に伝導可能に互いに接続されているので、第２接触部に伝導された熱も第１接触部の蓄熱部に蓄熱して、定着装置を初めて通過する前の用紙を加熱することができる。
したがって、定着装置を再度通過する前の用紙を反転用搬送路に沿って搬送しながら、同時に、定着装置を初めて通過する前の用紙を転写定着用搬送路に沿って搬送して、印刷時間の短縮を図る場合に、定着装置を初めて通過する前の用紙の加熱も、定着装置を再度通過する前の用紙の冷却も効率良く行える。

本発明の第３特徴構成は、トナー像を用紙に転写する転写装置と、用紙に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置と、用紙を前記転写装置に搬送し、かつ、その転写装置を通過した用紙を前記定着装置に搬送する転写定着用搬送路と、前記定着装置を通過した用紙の表裏を反転させて前記転写装置よりも上流側において前記転写定着用搬送路に送り込む反転用搬送路とを有する画像形成装置であって、前記転写定着用搬送路に沿って搬送中の用紙に接触する第１接触部と、前記反転用搬送路に沿って搬送中の用紙に接触して当該用紙の熱が伝導される第２接触部とを有し、前記第１接触部と前記第２接触部は、前記第２接触部に伝導された熱を前記第１接触部に伝導可能に互いに接続され、前記第１接触部は、前記第２接触部から伝導された熱を、前記反転用搬送路から送り込まれたものではない用紙との接触で当該用紙に放熱可能に設けられている点にある。

本構成の画像形成装置であれば、第１接触部は、反転用搬送路から転写定着用搬送路に送り込まれた用紙、つまり、定着装置を再度通過する前の温度が高い用紙を、その用紙との接触で冷却することができ、第２接触部も、定着装置を再度通過する前の温度が高い用紙を、その用紙との接触で冷却することができるので、定着装置を再度通過する前の温度が高い用紙を効果的に冷却することができる。
第１接触部と第２接触部は、第２接触部に伝導された熱を第１接触部に伝導可能に互いに接続されているので、第１接触部は、反転用搬送路から送り込まれたものではない用紙、つまり、定着装置を初めて通過する前の用紙よりも高い温度に維持して、定着装置を初めて通過する前の用紙を加熱し易い。
したがって、定着装置を再度通過する前の用紙を冷却することができ、かつ、定着装置を初めて通過する前の用紙を加熱することができるので、これらの用紙どうしの温度差を少なくすることができる。
よって、用紙の両面印刷を連続的に行う場合に、定着装置を再度通過する前の用紙を冷却できるようにしながら、定着装置を初めて通過する用紙にも、定着装置を再度通過する用紙にも適した定着用の加熱温度になるように、定着装置における定着用の加熱温度を設定し易く、定着装置を再度通過した用紙におけるトナー再溶融も、定着装置を初めて通過する用紙における定着不良も防止できる。
また、定着装置を再度通過する前の用紙を反転用搬送路に沿って搬送しながら、同時に、定着装置を初めて通過する前の用紙を転写定着用搬送路に沿って搬送して、印刷時間の短縮を図る場合に、定着装置を初めて通過する前の用紙の加熱も、定着装置を再度通過する前の用紙の冷却も効率良く行える。

本発明の第４特徴構成は、前記定着装置における定着用の加熱温度を制御可能な制御手段を有し、前記制御手段は、前記反転用搬送路に沿って連続搬送された用紙の枚数を積算し、その積算枚数が設定枚数以上になると、前記加熱温度を低下させる加熱温度制御を実行するように構成してある点にある。

本構成であれば、定着装置における実際の加熱温度を測定することなく、反転用搬送路に沿って連続搬送された用紙の枚数が増えれば、定着装置における実際の加熱温度も上昇し易い現象を利用して、反転用搬送路に沿って連続搬送された用紙の枚数を積算し、その積算枚数が設定枚数以上になると定着用の加熱温度を低下させるので、加熱温度制御を簡易に行える。

本発明の第５特徴構成は、前記第１接触部は、前記転写装置よりも上流側において前記用紙に接触するように設けてある点にある。

本構成であれば、第１接触部は、転写装置よりも上流側において定着装置を再度通過する前の用紙を冷却することができる。
したがって、定着装置を再度通過する前の用紙を冷却してから、その用紙を転写装置に搬送することができ、転写装置におけるトナーのブロッキングが生じ難い。

本発明の第６特徴構成は、前記第１接触部又は前記第２接触部は、用紙との接触面積又は接触時間を変更可能に設けてある点にある。

本構成であれば、画像形成装置の設置環境の温度に応じて、第１接触部又は第２接触部の用紙との接触面積又は接触時間を変更して、定着装置を初めて通過する前の用紙や定着装置を再度通過する前の用紙の温度が高くなり過ぎたり、低くなり過ぎたりしないように調整し易い。

第１実施形態の画像形成装置の内部を示す側面図 要部の断面図 第２実施形態の画像形成装置の内部を示す側面図 第３実施形態の画像形成装置の内部を示す側面図

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明による画像形成装置を示す。
画像形成装置は、操作パネル１，原稿送り部２，光学部３，給紙部４，画像形成部５，転写装置６，及び定着装置７を有する。

原稿送り部２に原稿をセットし、操作パネル１の操作で印刷条件などを入力した後、スタートキーを押すと、原稿送り部２にセットした原稿の画像データが光学部３で読み取られ、印刷動作が開始される。

給紙部４には、カセット式給紙部４ａと手差し給紙部４ｂとが設けられている。
カセット式給紙部４ａには、通常の汎用用紙カセット８ａと、二個の大容量用紙カセット８ｂとが備えられている。

カセット式給紙部４ａから給紙された用紙Ｐを転写装置６に向けて搬送するための垂直搬送路９と、手差し給紙部４ｂから給紙された用紙Ｐを転写装置６に向けて搬送するための水平搬送路１０とを設けてある。垂直搬送路９と水平搬送路１０はその搬送終端部で一つに合流している。

垂直搬送路９と水平搬送路１０との合流箇所に、垂直搬送路９又は水平搬送路１０を搬送されてきた用紙Ｐを転写装置６に搬送し、かつ、その転写装置６を通過した用紙Ｐを定着装置７に搬送する転写定着用搬送路１１が接続されている。
転写定着用搬送路１１は、用紙Ｐを転写装置６に搬送するための転写搬送路１２と、転写装置６を通過した用紙Ｐを定着装置７に搬送するための定着搬送路１３とで構成されている。

転写搬送路１２が垂直搬送路９と水平搬送路１０との合流箇所に接続され、画像形成部５におけるトナー像の形成タイミングに同期して、用紙Ｐを転写装置６に送り出すレジストローラ１４が設けられている。

画像形成部５は、読み取られた画像データに基づいた静電潜像が形成されるとともに、その静電潜像を現像したトナー像が作製される感光体ドラム１５を備えている。
転写装置６は、感光体ドラム１５に作製されたトナー像を転写搬送路１２に沿って搬送されている用紙Ｐに転写ローラ１６で転写する。

定着装置７は、トナー像が転写された用紙Ｐを定着ローラ１７と加圧ローラ１８とで挟み込んでトナー像を加熱・加圧し、用紙Ｐに定着させる。定着ローラ１７には加熱用のヒータとしてのハロゲンランプ１９を内装してある。

トナー像が定着された用紙Ｐを排紙トレイ２０に排出するための排紙搬送路２１が設けられ、この排紙搬送路２１の途中に反転用搬送路２２を分岐してある。反転用搬送路２２の排紙搬送路２１からの分岐部には、用紙Ｐの搬送方向を排紙トレイ２０の側と反転用搬送路２２の側とに切り替えるための可動の第１ガイド２３を設けてある。

反転用搬送路２２は、定着装置７を通過した用紙Ｐを一旦引き込むための引込搬送路２４と、引込搬送路２４に引き込んだ用紙Ｐの表裏を反転させて搬送するための反転搬送路２５と、用紙Ｐを引込搬送路２４に送り込む状態と、引込搬送路２４の用紙Ｐを反転搬送路２５に送り込む状態とに切り替えるための可動の第２ガイド２６とを備えている。

反転用搬送路２２は、反転搬送路２５を垂直搬送路９の途中箇所に合流させて、表裏を反転させた用紙Ｐを、垂直搬送路９を経由して、転写装置６よりも上流側において転写定着用搬送路１１、つまり、転写搬送路１２に送り込む。

転写定着用搬送路１１のうちの転写搬送路１２には、当該転写搬送路１２に沿って搬送中の用紙Ｐの下面側に転写装置６よりも上流側において接触する第１接触部としての第１シュート部材２７を設けてある。

第１シュート部材２７は、アルミ合金などの熱伝導率の高い金属板で形成してある。
尚、第１シュート部材２７を、画像形成装置の設置環境などの温度に応じて用紙Ｐとの接触面積又は接触時間を変更可能に設けて、用紙Ｐの温度が高くなり過ぎたり、低くなり過ぎたりしないように調整できるように構成してあってもよい。

図２にも示すように、第１シュート部材２７の下面側には、反転用搬送路２２から送り込まれた用紙Ｐとの接触で当該用紙Ｐから伝導された熱を蓄熱可能、かつ、反転用搬送路２２から送り込まれたものではない用紙Ｐ、つまり、給紙部４から送り込まれた用紙Ｐとの接触で当該用紙Ｐに放熱可能な蓄熱部２８を備えている。

蓄熱部２８は、第１シュート部材２７の下面側にパラフィンなどの潜熱蓄熱材２９の収容部３０を設けて構成してある。
収容部３０は、アルミ合金などの熱伝導率の高い金属板材で構成してある。

第１シュート部材２７は、用紙Ｐの両面印刷を連続的に行う場合に、反転用搬送路２２から転写搬送路１２に送り込まれた温度が高い用紙Ｐを、その用紙Ｐとの接触で放熱させて冷却するとともに、当該用紙Ｐから伝導された熱を蓄熱部２８に蓄熱して、給紙部４から送り込まれる用紙Ｐよりも高い温度に維持する。
給紙部４から送り込まれた用紙Ｐは、第１シュート部材２７との接触で加熱される。

画像形成装置は、定着装置７における定着用の加熱温度を制御可能な制御装置（制御手段）３１を有している。
この制御装置３１は、反転用搬送路２２に沿って連続搬送された用紙Ｐの枚数を積算し、その積算枚数が設定枚数以上になると、定着用の加熱温度を低下させる加熱温度制御を実行するように構成してある。

連続搬送された用紙Ｐの枚数は、反転用搬送路２２に設けたフォトセンサなどの用紙検出手段３２による検出結果に基づいて積算する。

〔第２実施形態〕
図３は本発明による画像形成装置の別実施形態を示し、反転用搬送路２２のうちの反転搬送路２５に沿って搬送中の用紙Ｐを、その用紙Ｐとの接触で放熱させて冷却するとともに当該用紙Ｐの熱が伝導される第２接触部としての第２シュート部材３３を設けてあり、この第２シュート部材３３を第１シュート部材２７の収容部３０に接続してある。

第２シュート部材３３と収容部３０とを接続する接続部材３４を、外周面を断熱材で断熱してあるアルミ合金などの熱伝導率の高い金属板で構成して、第１シュート部材２７と第２シュート部材３３とを、第２シュート部材３３に伝導された熱を第１シュート部材２７に伝導可能に互いに接続してある。

尚、第２シュート部材３３を、画像形成装置の設置環境などの温度に応じて用紙Ｐとの接触面積又は接触時間を変更可能に設けて、用紙Ｐの温度が高くなり過ぎたり、低くなり過ぎたりしないように調整できるように構成してあってもよい。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第３実施形態〕
図４は本発明による第３特徴構成に対応する画像形成装置の実施形態を示し、第２実施形態において示した第１シュート部材２７に代えて、蓄熱部２８を備えない第１シュート部材２７を設けてある。

第１シュート部材２７は、第２シュート部材３３から伝導された熱を、給紙部４から送り込まれた用紙Ｐとの接触で当該用紙Ｐに放熱して加熱できるように設けてある。
その他の構成は第２実施形態と同様である。

〔その他の実施形態〕
本発明による画像形成装置は、転写定着用搬送路のうちの、転写装置と定着装置との間における搬送路に沿って搬送中の用紙に接触する第１接触部を有していてもよい。

６ 転写装置
７ 定着装置
１１ 転写定着用搬送路
２２ 反転用搬送路
２７ 第１接触部
２８ 蓄熱部
３１ 制御手段
３３ 第２接触部
Ｐ 用紙

Claims (6)

1. トナー像を用紙に転写する転写装置と、
   用紙に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置と、
   用紙を前記転写装置に搬送し、かつ、その転写装置を通過した用紙を前記定着装置に搬送する転写定着用搬送路と、
   前記定着装置を通過した用紙の表裏を反転させて前記転写装置よりも上流側において前記転写定着用搬送路に送り込む反転用搬送路とを有する画像形成装置であって、
   前記転写定着用搬送路に沿って搬送中の用紙に接触する第１接触部を有し、
   前記第１接触部は、前記反転用搬送路から送り込まれた用紙との接触で当該用紙から伝導された熱を蓄熱可能、かつ、前記反転用搬送路から送り込まれたものではない用紙との接触で当該用紙に放熱可能な蓄熱部を備えている画像形成装置。
2. 前記反転用搬送路に沿って搬送中の用紙との接触で当該用紙の熱が伝導される第２接触部を有し、
   前記第１接触部と前記第２接触部は、前記第２接触部に伝導された熱を前記第１接触部に伝導可能に互いに接続されている請求項１記載の画像形成装置。
3. トナー像を用紙に転写する転写装置と、
   用紙に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置と、
   用紙を前記転写装置に搬送し、かつ、その転写装置を通過した用紙を前記定着装置に搬送する転写定着用搬送路と、
   前記定着装置を通過した用紙の表裏を反転させて前記転写装置よりも上流側において前記転写定着用搬送路に送り込む反転用搬送路とを有する画像形成装置であって、
   前記転写定着用搬送路に沿って搬送中の用紙に接触する第１接触部と、前記反転用搬送路に沿って搬送中の用紙に接触して当該用紙の熱が伝導される第２接触部とを有し、
   前記第１接触部と前記第２接触部は、前記第２接触部に伝導された熱を前記第１接触部に伝導可能に互いに接続され、
   前記第１接触部は、前記第２接触部から伝導された熱を、前記反転用搬送路から送り込まれたものではない用紙との接触で当該用紙に放熱可能に設けられている画像形成装置。
4. 前記定着装置における定着用の加熱温度を制御可能な制御手段を有し、
   前記制御手段は、前記反転用搬送路に沿って連続搬送された用紙の枚数を積算し、その積算枚数が設定枚数以上になると、前記加熱温度を低下させる加熱温度制御を実行するように構成してある請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置。
5. 前記第１接触部は、前記転写装置よりも上流側において前記用紙に接触するように設けてある請求項１〜４のいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記第１接触部又は前記第２接触部は、用紙との接触面積又は接触時間を変更可能に設けてある請求項１〜５のいずれか１項記載の画像形成装置。

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