JP2011197108A - 画像形成装置 - Google Patents

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豊 中山
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陽介 長谷川
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Abstract

【課題】必要なときにのみ送風部材を稼動させることで、送風部材の稼動時間を短くすることができる画像形成装置を得る。
【解決手段】周囲温度が25°C以上で、100頁以上の両面印刷(少なくとも一方の面がカラー印刷)の印刷ジョブが実行されると、順次トナー画像がシート部材Pの両面に形成される。制御部84は、100頁目のトナー画像が形成されたシート部材Pに風を吹き付けるように、送風ファン72を稼動させる。トナー画像が冷やされた後に排紙部69に排出されるため、トナー画像が冷えきらない状態でシート部材Pが積載されてシート部材P同士が固着するのが抑制される。また、シート部材Pに形成されたトナー画像が冷えづらい条件が重なり、排紙部69に排出されたシート部材P同士が固着する虞がある場合にのみ、制御部84が送風ファン72を稼動させるため、送風ファン72の稼動時間を短くすることができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、画像形成装置に関する。
特許文献1に記載の画像形成装置は、画像が形成された記録紙が排出される排出トレイを備えており、この排出トレイの上方には、排出トレイに排出された記録紙に向って空気を送出する冷却ファン(送風部材)が配置されている。
特開2008−134484号公報
本発明の課題は、必要なときにのみ送風部材を稼動させることで、送風部材の稼動時間を短くすることである。
本発明の請求項1に係る画像形成装置は、シート状の記録媒体に形成されたトナー画像を加熱溶融して定着させる定着装置と、前記定着装置から搬送された記録媒体を正方向に回転して外部へ排出する排出部材と、前記定着装置と前記排出部材との間を搬送される記録媒体に風を吹き付ける送風部材と、連続してトナー画像が記録媒体に形成される記録頁数が予め決められた記録頁数以上のときに、前記送風部材が稼動するように制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明の請求項2に係る画像形成装置は、請求項1に記載において、前記定着装置によって一方の記録面にトナー画像が定着された記録媒体の表裏を反転させ、他方の記録面にトナー画像を形成させるための反転経路と、前記定着装置と前記排出部材との間であって、前記送風部材に対して記録媒体の搬送方向上流側に設けられ、記録媒体を外部へ排出される前に前記排出部材を逆方向に回転させることで搬送される記録媒体を前記反転経路へ案内する案内部材と、を備え、前記記録頁数は、両方の記録面にトナー画像が形成され、かつ、少なくとも一方の面がカラー印刷のときの頁数であることを特徴とする。
本発明の請求項3に係る画像形成装置は、請求項1又は2に記載において、前記制御部は、連続してトナー画像が記録媒体に形成される記録頁数が予め決められた記録頁数以上で、かつ、装置本体に電力を供給した際の雰囲気温度が予め決められた温度以上の場合に、前記送風部材を稼動させることを特徴とする。
本発明の請求項1の画像形成装置によれば、送風部材が常時稼動している場合と比して、必要なときにのみ送風部材を稼動させることで、送風部材の稼動時間を短くすることができる。
本発明の請求項2の画像形成装置によれば、記録媒体の一方の記録面にのみトナー画像が形成されるときに送風部材を稼動させる場合と比して、必要なときにのみ送風部材を稼動させることで、送風部材の稼動時間を短くすることができる。
本発明の請求項3の画像形成装置によれば、装置本体に電力を供給した際の雰囲気温度に関わらず送風部材を稼動させる場合と比して、必要なときにのみ送風部材を稼動させることで、送風部材の稼動時間を短くすることができる。
本発明の第1実施形態に係る画像形成装置に採用された送風ファン等を示した側面図である。 (A)(B)本発明の第1実施形態に係る画像形成装置に採用された送風ファンを稼動させるタイミングを説明した説明図である。 本発明の第1実施形態に係る画像形成装置に採用された画像形成ユニットを示した側面図である。 本発明の第1実施形態に係る画像形成装置に採用された画像形成ユニット及び中間転写ベルト等を示した側面図である。 本発明の第1実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。 (A)(B)本発明の第2実施形態に係る画像形成装置に採用された送風ファンを稼動させるタイミングを説明した説明図である。
本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の一例を図1〜図5に従って説明する。なお図中に示す矢印UPは鉛直方向上方を示す。
(全体構成)
図5に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置10の装置本体10Aの上部には、複数枚の読取原稿Gを一枚ずつ自動で搬送する自動原稿搬送装置12と、一枚の読取原稿Gが載せられるプラテンガラス16と、自動原稿搬送装置12によって搬送された読取原稿G又はプラテンガラス16に載せられた読取原稿Gを読み取る原稿読取装置14とが設けられている。
この原稿読取装置14には、自動原稿搬送装置12によって搬送された読取原稿G又はプラテンガラス16に載せられた読取原稿Gに光を照射する光源18が設けられている。
さらに、原稿読取装置14には、光源18によって照射されて読取原稿Gから反射された反射光をプラテンガラス16と平行な方向に反射させるフルレートミラー20と、フルレートミラー20によって反射した反射光を下方へ反射させるハーフレートミラー22と、ハーフレートミラー22によって反射した反射光をプラテンガラス16と平行な方向に反射させて折り返すハーフレートミラー24と、ハーフレートミラー24によって折り返された反射光が入射される結像レンズ26と、から構成される光学系が設けられている。
また、原稿読取装置14には、結像レンズ26によって結像された反射光を電気信号に変換する光電変換素子28が設けられ、さらに、光電変換素子28によって変換された電気信号を画像処理する画像処理装置29が設けられている。
そして、光源18、フルレートミラー20、ハーフレートミラー22及びハーフレートミラー24は、プラテンガラス16に沿って移動可能となっている。プラテンガラス16に載せられた読取原稿Gを読み取る場合には、光源18、フルレートミラー20、ハーフレートミラー22及びハーフレートミラー24を移動させながら、光源18がプラテンガラス16に載せられた読取原稿Gに光を照射し、読取原稿Gから反射された反射光が光電変換素子28へ結像するようになっている。
また、自動原稿搬送装置12によって搬送された読取原稿Gを読み取る場合には、光源18、フルレートミラー20、ハーフレートミラー22及びハーフレートミラー24は決められた位置に停止して、自動原稿搬送装置12によって搬送された読取原稿Gに光源18が光を照射し、読取原稿Gから反射された反射光が光電変換素子28へ結像するようになっている。
一方、装置本体10Aの上下方向中央部には、互いに異なった色のトナー画像を形成すると共に、水平方向に対して傾斜した状態に並んで配置される複数個の画像形成ユニット30が設けられている。さらに、画像形成ユニット30の上側には、図中矢印A方向に循環駆動しながら各色の画像形成ユニット30で形成されたトナー画像が転写される無端状の中間転写ベルト32が設けられている。
詳細には、図4に示されるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニット30Y、30M、30C、30Kがこの順で設けられている。そして、最初に中間転写ベルト32に転写されるイエロー(Y)のトナー画像が形成される画像形成ユニット30Yが最も高い位置に、最後に中間転写ベルト32に転写される黒(K)のトナー画像が形成される画像形成ユニット30Kが最も低い位置に設けられ、画像形成ユニット30Y、30M、30C、30Kは全体として水平方向に対して予め決められた角度だけ斜めに傾斜した状態で一定の間隔を隔てて並べられている。
これらの4つの画像形成ユニット30Y、30M、30C、30Kは、基本的に、同様に構成されている。なお、以下の説明では、各色を区別する場合には符号に各色に対応する文字(Y、M、C、K)を付加し、特に区別しない場合には各色に対応する文字を省略する。
図3に示されるように、各色の画像形成ユニット30には、図示しない駆動手段によって矢印D方向に回転する像保持体34が設けられ、さらに、この像保持体34の表面を一様に帯電する帯電用の帯電部材36が設けられている。
また、帯電部材36に対して像保持体34の回転方向の下流側には、帯電部材36によって表面が一様に帯電した像保持体34の表面に予め決められた色に対応した光を露光して静電潜像を形成させる露光装置40が設けられている。さらに、露光装置40に対して像保持体34の回転方向の下流側には、像保持体34の表面に形成された静電潜像を予め決められた色のトナーで現像し、トナー画像として可視化させる現像器42が設けられている。
一方、中間転写ベルト32を挟んで像保持体34の反対側には、像保持体34の表面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト32に転写するための一次転写部材46が設けられている。さらに、像保持体34から中間転写ベルト32に転写されずに像保持体34の表面に残留した残留トナー等を清掃するクリーニング装置44が、像保持体34の表面に接して、一次転写部材46に対して像保持体34の回転方向の下流側に設けられている。
つまり、画像形成ユニット30は、像保持体34と、帯電部材36と、露光装置40と、現像器42と、クリーニング装置44とを含んで構成されている。
なお、中間転写ベルト32の上方には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の現像器42に、予め決められた色のトナーを供給するトナーカートリッジ38Y、38M、38C、38K(図5参照)が設けられている。そして、黒(K)色のトナーを収容したトナーカートリッジ38Kは、使用頻度が高いため、他のカラーのトナーカートリッジと比較して大きくされている。
この構成により、以下のようにトナー画像が形成される。
図4、図5に示されるように、画像処理装置29又は外部から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像形成ユニット30Y、30M、30C、30Kに個別に設けられた露光装置40Y、40M、40C、40Kに各色の画像データが順次出力される。さらに、これらの露光装置40Y、40M、40C、40Kから画像データに応じて出射された光は、対応する像保持体34の表面を露光し、像保持体34の表面には静電潜像が形成される。像保持体34の表面に形成された静電潜像は、現像器42Y、42M、42C、42Kによって、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー画像として現像される。
さらに、像保持体34の表面に、順次形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー画像は、各色の画像形成ユニット30Y、30M、30C、30Kの上方に傾斜して配置される中間転写ベルト32上に、一次転写部材46によって多重に転写される。
一方、図4に示されるように、この中間転写ベルト32は、中間転写ベルト32に駆動力を付与する駆動ロール48と、従動回転する支持ロール50と、中間転写ベルト32に張力を付与する張力付与ロール54と、第1のアイドラーロール56と、第2のアイドラーロール58とに一定のテンションで巻き掛けられている。
さらに、中間転写ベルト32の表面を清掃するクリーニング装置52が、中間転写ベルト32を挟んで駆動ロール48の反対側に設けられており、このクリーニング装置52は、装置本体10Aの前側(ユーザが立つ正面側)に設けられたフロントカバー(図示省略)を開放することで装置本体10Aに脱着自在とされている。
さらに、中間転写ベルト32を挟んで支持ロール50の反対側には、中間転写ベルト32上に一次転写されたトナー画像を記録媒体としてのシート部材Pに二次転写するための二次転写部材60が配置されている。つまり、二次転写部材60と支持ロール50との間がシート部材Pへトナー画像を転写する二次転写位置とされている。
図5に示されるように、二次転写部材60の上方には、二次転写部材60によってトナー画像が転写されて搬送経路62に沿って搬送されるシート部材Pにトナー画像を加圧加熱して定着させる定着装置64が設けられている。
さらに、定着装置64に対してシート部材Pの搬送方向の下流側(以下単に「搬送方向下流側」という)には、シート部材Pを案内する案内部材の一例としての案内ゲート68が設けられている。
また、案内ゲート68の搬送方向下流側には、案内ゲート68によって案内されるシート部材Pを排紙部69に排出させる排出部材の一例としての排出ロール70が設けられている。
さらに、案内ゲート68の上方には、案内ゲート68と排出ロール70との間を搬送されるシート部材Pに風を吹き付ける送風部材の一例としての送風ファン72が設けられている。なお、送風ファン72については詳細を後述する。
一方、装置本体10Aの下部であって、二次転写部材60に対してシート部材Pの搬送方向の上流側(以下単に「搬送方向上流側」という)には、シート部材Pが収容される給紙部80、82、84、86が設けられ、各給紙部80、82、84、86には、サイズの異なるシート部材Pが収容されている。
さらに、各給紙部80、82、84、86には、収容されたシート部材Pを各給紙部80、82、84、86から搬送経路62に持ち出す給紙ロール88が設けられ、給紙ロール88の搬送方向の下流側には、シート部材Pを一枚ずつ搬送する搬送ロール90及び搬送ロール92が設けられている。
また、搬送ロール92の搬送方向下流側には、シート部材Pを一端停止させ、予め決められたタイミングで二次転写位置へ送り出す位置合せロール94が設けられている。
一方、シート部材Pの両面に画像を形成させるために、シート部材Pを反転させて搬送する両面用搬送ユニット98が二次転写位置の側方に設けられている。そして、両面用搬送ユニット98には、後端が案内ゲート68を通過した後に排出ロール70を逆転させることで案内ゲート68によって案内されるシート部材Pが送り込まれる反転経路100が設けられている。さらに、反転経路100に沿って複数個の搬送ロール102が設けられ、これらの搬送ロール102によって搬送されるシート部材Pは表裏が反転された状態で、位置合せロール94に再度搬送される構成となっている。
また、両面用搬送ユニット98の隣りには、折り畳み式の手差給紙部106が設けられている。そして、開放された折り畳み式の手差給紙部106から給紙されるシート部材Pを搬送する給紙ロール108及び搬送ロール110、112が設けられており、搬送ロール110、112で搬送されたシート部材Pは、位置合せロール94に搬送されるようになっている。
(要部構成)
次ぎに、送風ファン72等について説明する。
図1に示されるように、送風ファン72は、案内ゲート68と排出ロール70との間を搬送されるシート部材Pに風を吹き付けるように、案内ゲート68の上方に配置されている。そして、送風ファン72は、一端が装置本体10Aの側壁に固定された導入ダクト74の他端に固定されており、送風ファン72を稼動させることで、導入ダクト74を通して導入された外気が搬送されるシート部材Pに吹き付けられるようになっている。なお、送風ファン72は、軸流ファンであっても遠心ファンであってもよい。
また、搬送経路62を挟んで導入ダクト74の反対側には、シート部材Pが送風ファン72と対向した位置を通過した後に、送風ファン72によって生じた風を排紙部69に排出されたシート部材Pに向けて排出する排出ダクト76が設けられている。詳細には、排紙部69を構成する縦壁82に排出ダクト76の端部が取り付けられている。さらに、壁部82には、排出ダクト76によって排出された風を通過させるスリット82Aが形成されており、このスリット82Aを通して排紙部69に排紙されたシート部材Pに風が吹き付けられるようになっている。
さらに、送風ファン72の稼動を制御する制御部84が設けられている。そして、この制御部84は、シート部材Pの両方の記録面にトナー画像が形成され、かつ、少なくとも一方の面がカラー印刷ある印刷ジョブが連続して予め決められた記録頁数(本実施形態では一例として100頁)以上であって、装置に電力を供給した際の雰囲気温度が予め決められた温度(本実施形態では一例として25°C)以上の場合に、送風ファン72を稼動させるようになっている。
なお、二次転写部材60(図4参照)近傍の雰囲気温度を検出する温度センサ(図示省略)が設けられており、この温度センサによって装置に電力を供給した際(起動時)の雰囲気温度が検出されるようになっている。
また、前述した連続して予め決められた記録頁数(本実施形態では一例として100頁)をカウントする際に、印刷ジョブが複数個存在する場合は、先の印刷ジョブの終了時と後の印刷ジョブの開始時との間が10分以内であるときは、連続とみなすようになっている。
また、一定時間(本実施例では1時間)以上電力が画像形成装置10に供給されなかった後に再度画像形成装置10に電力が供給された場合は、再度電力が供給されたときに温度センサによって測定された雰囲気温度を装置に電力を供給した際の雰囲気温度とするようになっている。これに対し、画像形成装置10に電力が供給されなかった時間が1時間未満の場合は、再度電力が供給されたときの雰囲気温度ではなく、前回の電力供給時に温度センサによって測定された雰囲気温度を装置に電力を供給した際の雰囲気温度とするようになっている。
例えば、図2(A)に示されるように、画像形成装置10に電力を供給した際に温度センサで検出された温度が25°C以上であって、両面印刷(少なくとも一方の面がカラー印刷)の印刷ジョブが、30頁(15枚)、30頁(15枚)、40頁(20枚)と5分間隔で実行された場合は、合計100頁になった時点から制御部84が送風ファン72を稼動させるようになっている。
また、図2(B)に示されるように、画像形成装置10に電力を供給した際に温度センサで検出された温度が25°C以上であって、両面印刷(少なくとも一方の面がカラー印刷)の印刷ジョブが、120頁(60枚)実行された場合は、100頁になった時点から制御部84が送風ファン72を稼動させるようになっている。
つまり、連続して予め決められた記録頁数以上の印刷の場合には、連続稼動時間が長くなるため、装置本体10Aの機内温度が上昇し、シート部材Pに形成されたトナー画像が冷えづらくなる。また、カラー画像の場合は、数色のトナー画像が1枚のシート部材Pに形成されるため、1枚当たりのトナー消費量(エリアカバレッジ)が多くなり、定着熱量も大きいのでシート部材Pに形成されたトナー画像が冷えづらくなる。
また、両面印刷は、両方の記録面にトナー画像が形成されるため、定着装置で2回加熱されるので温度が高くなりやすく、シート部材Pに形成されたトナー画像が冷えづらくなる。また、電力を供給した際に温度センサで検出された温度が予め決められた温度より高い場合は、シート部材Pに形成されたトナー画像が冷えづらくなる。
このように、シート部材Pに形成されたトナー画像が冷えづらい条件が重なり、排紙部69に排出されたシート部材P同士が固着する虞がある場合にのみ、制御部84が送風ファン72を稼動させるようになっている。
(作用)
次ぎに、送風ファン72等の作用について説明する。
画像形成装置10に電力を供給した際に温度センサで検出された温度が25°C以上であって、100頁以上の両面印刷(少なくとも一方の面がカラー印刷)の印刷ジョブが実行されると、順次トナー画像がシート部材Pの両面に形成される。
図1に示されるように、100頁目のトナー画像が形成されたシート部材Pが定着装置64をよって加圧加熱され、シート部材Pに形成されたトナー画像がシート部材Pに定着された後、シート部材Pは排出ロール70に向けて搬送される。
制御部84は、100頁目のトナー画像が形成されたシート部材Pに風を吹き付けるように、送風ファン72を稼動させる。そして、送風ファン72は、案内ゲート68と排出ロール70との間を搬送される100頁目のトナー画像が形成されたシート部材Pに風(外気)を吹き付ける。
シート部材Pに風を吹きつけられることで、シート部材Pに定着されたトナー画像が冷やされた後(両面なので2回冷やされる)に、シート部材Pが排出ロール70によって排紙部69に排出される。
以上説明したように、シート部材Pに定着されたトナー画像が冷やされた後に排紙部69に排出されるため、トナー画像が冷えきらない状態でシート部材Pが積載されてシート部材P同士が固着するのが抑制される。
また、シート部材Pに形成されたトナー画像が冷えづらい条件が重なり、排紙部69に排出されたシート部材P同士が固着する虞がある場合にのみ、制御部84が送風ファン72を稼動させるため、送風ファン72の稼動時間が短くされる。
また、シート部材Pに形成されたトナー画像が冷えづらい条件が重なり、排紙部69に排出されたシート部材P同士が固着する虞がある場合にのみ、制御部84が送風ファン72を稼動させるため、送風ファン72の稼動により生じる騒音が低減される。
また、シート部材Pに形成されたトナー画像が冷えづらい条件が重なり、排紙部69に排出されたシート部材P同士が固着する虞がある場合にのみ、制御部84が送風ファン72を稼動させるため、送風ファン72の稼動により消費される電力が低減される。
また、送風ファン72と対向する搬送経路62にシート部材Pが存在しない場合には、排出ダクト76によって排出された風がスリット82Aを通過して、排紙部69に積載されたシート部材Pに吹き付けられため、積載されたシート部材Pが効果的に冷やされる。
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、トナー画像が形成された記録面とは反対側の記録面に風が吹き付けられたが、トナー画像が形成された記録面に直接風を吹き付けてもよい。
次ぎに、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置を図6に従って説明する。なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
本第2実施形態では、第1実施形態とは違い、制御部は、合計100頁になった時点から送風ファンを稼動させるようになっておらず、合計100頁以上連続印刷となることが確定した印刷ジョブの最初から送風ファンを稼動させるようになっている。
詳細には、図6(A)に示されるように、画像形成装置に電力を供給した際に温度センサで検出された温度が25°C以上であって、両面印刷(少なくとも一方の面がカラー印刷)の印刷ジョブが、30頁(15枚)、50頁(25枚)、40頁(20枚)と5分間隔で実行された場合は、合計100頁になることが確定した3つ目の印刷ジョブ(40頁のジョブ)の開始時点から制御部が送風ファンを稼動させるようになっている。
また、図6(B)に示されるように、画像形成装置に電力を供給した際に温度センサで検出された温度が25°C以上であって、両面印刷(少なくとも一方の面がカラー印刷)の印刷ジョブが、120頁(60枚)実行された場合は、合計100頁になることが確定しているため、最初の印刷ジョブの開始時点から制御部が送風ファンを稼動させるようになっている。
以上のように、制御部が送風ファンを稼動させることで、早期にシート部材Pに形成されたトナー画像が冷やされるため、排出部に積載されたシート部材P同士が固着するのが、効果的に抑制される。
10 画像形成装置
10A 装置本体
64 定着装置
68 案内ゲート(案内部材)
70 排出ロール(排出部材)
72 送風ファン(送風部材)
84 制御部
100 反転経路

Claims (3)

  1. シート状の記録媒体に形成されたトナー画像を加熱溶融して定着させる定着装置と、
    前記定着装置から搬送された記録媒体を正方向に回転して外部へ排出する排出部材と、
    前記定着装置と前記排出部材との間を搬送される記録媒体に風を吹き付ける送風部材と、
    連続してトナー画像が記録媒体に形成される記録頁数が予め決められた記録頁数以上のときに、前記送風部材が稼動するように制御する制御部と、
    を備える画像形成装置。
  2. 前記定着装置によって一方の記録面にトナー画像が定着された記録媒体の表裏を反転させ、他方の記録面にトナー画像を形成させるための反転経路と、
    前記定着装置と前記排出部材との間であって、前記送風部材に対して記録媒体の搬送方向上流側に設けられ、記録媒体を外部へ排出される前に前記排出部材を逆方向に回転させることで搬送される記録媒体を前記反転経路へ案内する案内部材と、を備え、
    前記記録頁数は、両方の記録面にトナー画像が形成され、かつ、少なくとも一方の面がカラー印刷のときの頁数である請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記制御部は、連続してトナー画像が記録媒体に形成される記録頁数が予め決められた記録頁数以上で、かつ、装置本体に電力を供給した際の雰囲気温度が予め決められた温度以上の場合に、前記送風部材を稼動させる請求項1又は2に記載の画像形成装置。
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