JP2017134102A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排出された記録媒体の冷却と後処理装置を含む画像形成装置全般の温度上昇を効率的に抑える。【解決手段】記録媒体Ｓに転写されたトナー像を定着手段４により加熱定着して排出部５に排出する画像形成装置１が、排出部に排出された記録媒体を冷却するための送風を行う送風手段１２０，１２２と、画像形成された記録媒体に後処理を施す後処理装置２００を着脱可能に装着する装着部と、を有し、装着部への後処理装置の着脱に応じて前記送風手段からの風量を変える。【選択図】 図４

Description

本発明は、トナー像を記録媒体に定着された記録媒体を冷却する装置を備えた画像形成装置に関する。

従来から、トナー等の粉体（以下、トナーと称す。）を用いた電子写真方式の画像形成装置では、感光ドラムや中間転写ベルト等を用いて画像形成動作を行い、搬送されるシートにトナー像を形成する。そしてトナー像を形成したシートに熱を与えて溶融し、そのトナー像をシートに定着させる。その後、シートを排出トレイへ排出・積載させる。

このようにして排出されるシートは定着部で熱せられることから、定着後のシートをそのまま積載し続けることは、画像形成装置機内の温度を上昇させることにもなる。この温度上昇は、画像形成装置内に蓄積しているトナーを軟化させる等のトナー特性の劣化を招いてしまうおそれがある。

このような課題に対して、特許文献１には、１つの冷却ファンにより、シート排出口から排出されたシートを更に搬送する搬送ユニットを画像形成装置から取り外した状態のときと装着状態のときとの双方においてシート排出口から排出されたシートを冷却することができると共に、装着状態においては搬送ユニットのハウジング内の２つの搬送用駆動モータを冷却できる画像形成装置が記載されている。

特開２０１３−２４６２９３号公報

しかしながら、特許文献１の画像形成装置では、搬送ユニットを装着した状態で、シートを冷却した後に更に駆動モータを冷却するためには一定の風量を要するが、搬送ユニットを取り外した状態で、シート排出口から排出された直後のシートに同等の風量の送風を吹き当てると、シートの整列性を乱してしまうことになる。また、冷却ファンの風量を少なくすると、搬送ユニットを取り外した状態ではシートの整列性を乱すことはないものの、搬送ユニットを装着した状態のときには駆動モータの冷却が十分に行われないことになる。

本発明は、排出された記録媒体の冷却を効率的に行うことを可能とすることを目的としている。

上述の目的を達成するために、本発明は、トナー像が加熱定着された記録媒体を積載する積載部又は該積載部に積載せず更に搬送する着脱自在な搬送部に排出する排出手段と、前記加熱定着された記録媒体に送風すると共に、該記録媒体が前記搬送部により搬送される場合は、前記積載部に積載される場合より送風量を増加する送風手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、排出された記録媒体の冷却を効率的に行うことができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置としての複写機の全体構成を示す正面断面図である。 後処理装置を搭載・装着した複写機の全体構成を示す正面断面図である。 複写機の排出トレイにシートを搭載した状態を示す上面斜視図である。 後処理装置の処理部へシートを搬送する状態を示す上面斜視図である。 送風ファンの風量制御ブロック図である。 送風ファンの風量制御手順を示すフローチャートである。 複写機に２つのファンを配置した状態を示す上面斜視図である。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

（画像形成装置の構成）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置としての複写機１の全体構成を示す正面断面図である。

なお、以下においては、複写機１に対して、操作パネル（不図示）に各種入力／設定を行う立ち位置のユーザから見て装置手前側を複写機１の「正面側」といい、装置奥側を「背面側」という。つまり、図１は、正面側から見た複写機１の内部構成を示した断面図である。

図１に示すように、複写機１は、記録媒体としてのシートＳを給送するシート給送部２と、シートＳに画像を形成する画像形成手段としての画像形成部３と、シートＳに画像を加熱定着させる定着手段としての定着部４と、画像が定着されたシートＳを排出する排出部５と、原稿の画像を読み取り可能な画像読取部６とを備えている。

シート給送部２は、複写機１の下方に設けられており、シートＳを積載する積載トレイ２１と、積載トレイ２１に積載されたシートＳをピックアップするピックアップローラ２２と、ピックアップされたシートＳを分離給送する分離給送部２３とを備えている。なお、本実施形態においては、シート給送部２は、複写機１の側方からシートＳを手差し給送可能な手差し給送部２４を備えている。手差し給送部２４は、シートＳを積載する手差しトレイ２５と、手差しトレイ２５に積載されたシートＳを分離給送する分離給送部２６とを備えている。

画像形成部３は、シート給送部２の上方に設けられており、トナー像が形成される感光ドラム３１と、感光ドラム３１の表面を一様に帯電する帯電ローラ３２と、レーザ光を照射して感光ドラム３１に静電潜像を形成するレーザ照射装置３３と、感光ドラム３１上の静電潜像をトナー像として可視化する現像装置３４と、感光ドラム３１に当接して転写ニップＮを形成する転写ローラ３５とを備えている。

定着部４は、画像形成部３のシート搬送方向下流側（以下、単に「下流側」という）のシート搬送路に設けられている。

排出部５は、シートＳの搬送方向に関して、定着部４の下流側に設けられている。排出部５は、シートＳを装置本体の内部から排出部５へ排出する排出ローラ対５１と、その排出ローラ対５１から排出されたシートＳを積載する排出トレイ５２と、排出トレイ５２を取り外した後に後処理装置２００を着脱可能に装着する装着部９とを備えている。

また、排出部５は、排出トレイとなる排出トレイ５２及び排出サブトレイ５３（排出サブトレイ５３を取り外した場合は装着部９）の上方に天面を有し、かつ、排出トレイ５２に対して少なくとも一方側に側面を有する胴内排出部を形成している。つまり、本実施形態では、天面は画像読取部６の下面であり、排出部５は、排出サブトレイ５３や後処理装置２００を着脱する際の開口を除いて側面で囲まれた胴内排出部を形成している。特に、胴内排出部には熱が籠り易く、更にここに後処理装置２００を装着するとより一層熱が籠り易くなる。そのため、胴内排出部への排熱対策は重要である。

画像読取部６は、複写機１の上方に設けられており、原稿を載置する原稿載置部６１と、原稿載置部６１に載置された原稿の画像情報を読み取る読取スキャナ６２とを備えている。

（画像形成のプロセス）
次に、上述のように構成された複写機１の画像形成のプロセスについて説明する。

画像形成ジョブが開始されると、パソコン（不図示）又は読取スキャナ６２から送信された原稿等の画像情報（画像情報信号）に応じて、レーザ照射装置３３が感光ドラム３１の表面にレーザ光を照射する。これにより、帯電ローラ３２によって所定の極性電位に一様に帯電されている感光ドラム３１の表面が露光され、感光ドラム３１の表面に静電潜像が形成される。感光ドラム３１に形成された静電潜像は、現像装置３４により現像され、トナー像として可視化される。

上述のトナー像の形成動作に並行して、シート給送部２から１枚ずつ分離給送されたシートＳは、搬送ローラ対１０により搬送ローラ対１０の下流側のシート搬送路に設けられたレジストローラ対１１に搬送され、レジストローラ対１１で斜行が補正される。斜行が補正されたシートＳは、その後、所定のタイミングで転写ニップＮに搬送され、可視化されたトナー像が転写ローラ３５によってシートＳに転写される。

トナー像が転写されたシートＳは、転写ニップＮから定着部４に搬送され、定着ユニット４０で加熱・加圧される。これにより溶融したトナーは、画像としてシートＳに定着する。その後、画像が定着したシートＳは、排出ローラ対５１によって排出トレイ５２に排出され、画像形成ジョブが終了する。

（シート両面画像形成のプロセス）
次に、シートの表裏両面に画像形成を行う、複写機１の画像形成のプロセスについて説明する。

シートＳの表面への画像形成プロセスに関しては、上述したプロセスと同様のプロセスを経てシートＳに画像が定着される。

シートＳの裏面への画像形成プロセスは、表面への画像形成のプロセスが終了した後、シートＳを、中間排出ローラ対１１２によってシート反転装置１００に送り、反転パス７、反転ローラ対１１０の順に搬送する。このように搬送されたシートＳの先端は、排出部５の胴内へ向かう排出方向に排出される（図中矢印ａ方向）。

反転ローラ対１１０に狭持されたシートＳの後端が、搬送路切り替えフラッパ１１１を抜けて反転ローラ対１１０のニップ手前７ｍｍの位置（図示していないシート検知センサの通過時間から算出）に来たとき、反転ローラ対１１０は、回転を停止して逆回転する。この反転ローラ対１１０の逆回転により、シートＳは、再びシート反転装置１００内に引き込まれ（図中矢印ｂ方向）、第１、第２の両面搬送ローラ対８ａ，８ｂによって再びレジストローラ対１１を経て転写ニップＮに搬送される。このように搬送されることで、シートＳの裏面側は、感光ドラム３１と対面し、転写ニップＮでトナー像の転写を受ける。転写されたトナー像は、定着部４で画像としてシートＳの裏面へ定着する。こうして表裏両面に画像形成されたシートＳは、排出ローラ対５１によって排出トレイ５２に排出され、画像形成ジョブが終了する。

（後処理装置の構成と後処理プロセス）
次に、複写機１に搭載・装着される後処理装置２００について説明する。

図２は、後処理装置２００を搭載・装着した複写機１の全体構成を示す正面断面図である。

後処理装置２００は、複写機１に対して着脱可能であり、排出ローラ対５１から排出されたシートＳに対しての後処理、例えば、ステイプラ２２５によるシート束への綴じ処理を行う装置である。

後処理装置２００は、排出サブトレイ５３が取り外された後の装着部９に後処理装置２００を搭載することにより複写機１の排出部５に装着・接続される。

後処理装置２００にはシート受取り部２１０がある。このシート受取り部２１０は、排出ローラ対５１から排出されたシートＳを受取り、処理部２２０に向かって搬送する。

シート受取り部２１０の下流には、中継搬送ローラ対２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃをシート搬送経路に沿って配した本発明にいう搬送手段である中継パス２１２がある。この中継パス２１２は、シートＳを中継搬送ローラ対２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃによりシートＳを狭持搬送し、処理部２２０へ搬送する。

処理部２２０に搬送されたシートＳは、処理トレイ２２１に一旦積載される。処理トレイに積載されたシートＳは、ｔ方向に回転するパドル２２２に当接してシート後端方向へ戻るように移動することにより、シート後端を後端規制板２２３に当接させる。この動作により、シートＳの搬送方向の整合が完了する。

搬送方向の整合が完了したら、次に整合板２２４がシートＳの幅方向に移動してシート側端に当接する。この動作により、シートの幅方向の整合が完了する。

処理トレイ２２１上に積載されたシートＳの整合が完了すると、必要に応じてステイプラ２２５によって綴じ処理を行う。

以上が終了すると、後端規制板２２３がｈ方向に移動することで、シート後端に当接してシートＳを押し出すことで、シートＳは、複写機１の機外へと排出される。後端規制板２２３によって機外に排出されたシートＳは、積載トレイ２３０に積載され、後処理装置プロセスのジョブが終了する。

（シート冷却の構成／後処理装置が装着されていないとき）
次に、本実施形態におけるシート冷却の構成について、まず、後処理装置が装着・接続されていないときの構成について説明する。

図３は、複写機１の排出トレイ５２にシートＳを搭載した状態を示す上面斜視図であり、画像読取部６を取り外した状態に相当するものである。

図３に示すように、シートＳは、排出ローラ対５１によってシート搬送方向ｃに排出され、排出トレイ５２に排出・積載される。

送風ファン１２０は、装置奥側に配置され、排出部５の雰囲気へ向かって送風する送風手段であって、排出トレイ５２に積載されたシートＳに向かって冷却のための空気を送風する。ここで、排出部５の雰囲気とは、排出トレイ５２の上方の空気や、胴内排出部を形成する排出部５内にある空気となる。送風ファン１２０は、積載されたシートＳに向かう送風方向ｆに空気を送ることができれば、ファン構造以外の公知の構造のものを用いることができる。

この送風ファン１２０からの送風は、シートＳから熱を奪ってシートＳの排出接着を防止する。排出接着とは、積載されているシート束の温度が高いと、次に排出されてくる後続のシートＳに定着したトナーを再溶融してしまい、既積載のシートＳと後続のシートＳとが貼り付いてしまう現象をいう。

また、冷却が不十分で、積載されたシート束の温度が上がり続けると、排出トレイ５２の下に配置される現像装置３４内のトナーまでが軟化・溶融することも起こり得る。このような事態を招かないようにするためにも、積載シート束の温度を下げることは重要であり、そのためにも送風ファン１２０からの送風は重要である。

一方、排出トレイ５２にシートＳを満載近くまで積載すると、送風ファン１２０からの送風が大量にシート束に当たることで、排出されたシートＳが装置手前側に移動して積載不良を起こすことも起こり得る。

そこで、送風ファン１２０は、積極的にシート束に風を当てないように上方向に傾いて取り付けられているが、排出されたシートＳのカール状態によっては送風ファン１２０からの送風が当たってしまう場合もある。つまり、排出トレイ５２にシートＳを積載させる際の送風ファン１２０の流量が多過ぎると積載不良を発生させてしまうが、逆に少な過ぎると排出接着や機内温度を上げてしまうことになる。そのため、積載されるシート束の高さや温度、シート束に当たる風の温度や流量について、積載不良や排出接着が生じることが無く、且つ機内のトナー品位を害さない範囲内の機内温度上昇に抑えることができるように、送風ファン１２０の送風量や送風方向ｆについて最適となるように構成され配置されている。

（シート冷却の構成／後処理装置が装着されているとき）
次に、後処理装置が複写機１に装着・接続されているときの構成について説明する。

図４は、後処理装置２００の処理部２２０へシートＳを搬送する状態を示す上面斜視図であり、画像読取部６を取り外した状態に相当するものである。

図４に示すように、シートＳは、後処理装置２００の処理部２２０の処理トレイ２２１に向かって、後処理装置２００内のシート搬送路となる中継パス２１２内を搬送される。

上述した排出接着や機内温度上昇の問題は、後処理装置２００を装着したときにも発生する問題である。そのため、処理トレイ２２１や積載トレイ２３０にシートＳを積載する際に、積載されているシート束の温度が高いと、次に排出されてくるシートＳに定着したトナーを再溶融してしまい、既積載のシートＳと後続のシートＳとが貼り付くといったことが生じ得る。

また、冷却が不十分で、積載されたシート束の温度が上がり続けると、排出トレイ５２の下に配置される現像装置３４内にあるトナーまでが軟化・溶融することが有り得る他、後処理装置２００内の中継搬送ローラ対２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃを駆動する駆動手段や後端規制板２２３を駆動する駆動手段、更にステイプラ２２５を駆動する駆動手段等のアクチュエータの動作異常を生じことも有り得る。

よって、後処理装置２００が複写機１に装着されているときには、中継パス２１２内のシートＳを搬送中の短時間で冷やす必要があり、送風ファン１２０によって後処理装置２００内の搬送路内を搬送途中のシートＳに向かって、送風方向ｆに沿って冷却のための空気を送風している。その際に、中継パス２１２内のシートＳは、中継搬送ローラ対２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃのいずれかに狭持されているため、送風ファン１２０の流量が多くても、シートＳが風によって搬送方向ｃから外れる方向へ移動することはなく、適切に搬送することが可能である。更には、後処理装置２００が装着されているときには、中継パス２１２内のシートＳを冷却させるため、より多くの流量で送風することにより、後処理装置２００内を搬送されるシートＳを十分に冷却することができる。また、シートＳの冷却に加えて、後処理装置２００を含む複写機１の装置全般の温度上昇をも効率的に抑えることができる。更に、胴内排出部に籠る熱の排出にも有効となる。

（後処理装置装着の有無に応じた送風ファンの風量可変の構成）
複写機１の後処理装置２００を装着する装着部９には、後処理装置２００が装着部９に装着されたことを検知する検知手段としてのセンサ２４０が設けられている。

センサ２４０からの後処理装置装着検知の信号を受けて、複写機１の各種機器の駆動制御を司る制御部は、シートＳの排出の際に送風ファン１２０を駆動する駆動手段としての駆動モータの定格出力を、後処理装置２００が装着されていないときより大きくして風量を増加させる制御を行う。

図５は前記風量制御を行うための制御ブロック図であり、後処理装置２００の装着の有無を検知する検知センサ２４０からの信号に応じ、制御部１３０内のＣＰＵが送風ファン１２０を駆動する駆動モータ１４０の回転速度を制御する。

具体的には、図６のフローチャートに示すように、画像形成されたシートＳが定着部４で加熱されてトナー像が定着されて排出されると（Ｓ１）、排出されるシートＳに送風ファン１２０の駆動により冷却される。このとき制御部１３０内のＣＰＵは、検知センサ２４０からの信号により後処理装置２００が検知されていることを検知しているか否かを判別する（Ｓ２）。そして、後処理装置２００が装着されていると判別したときは（Ｓ２−ＹＥＳ）、ファン駆動モータ１４０を定格出力の例えば全速で駆動する（Ｓ３）。一方、後処理装置２００が装着されていないと判別したときは（Ｓ２−ＮＯ）、ファン駆動モータ１４０を定格出力を例えば半速で駆動する（Ｓ３）。これにより、排出されるシートは後処理装置２００が装着されているときは、装着されていないときよりも風量が増加した状態で冷却される（Ｓ５）。

なお、送風ファン１２０は、少なくとも排出トレイ５２にシートＳが排出されたときには送風が行われているように駆動制御される。

このように、本実施形態の画像形成装置としての複写機１は、装着部９への後処理装置２００の着脱に応じて送風ファン１２０からの風量を変えることができる構成となっている。このような構成により、本実施形態の複写機１は、後処理装置２００が装着されておらず、シートＳを排出トレイ５２に積載する場合と、後処理装置２００が装着されている場合と、によって送風ファン１２０の流量を適切な風量に変えることができ、排出されるシートＳを効率的に冷やし、複写機１の機内温度の過上昇を防ぎつつ、効率良く安定した画像形成動作を行うことができる。

なお、本実施形態の画像形成装置は検知センサ２４０からの信号により後処理装置２００の搬送手段である中継パス２１２の装着を検知しているが、サービスマンやユーザが操作部等から入力することで装着を判定する構成でも良い。

〔第２実施形態〕
次に、第１実施形態の複写機１のシート冷却のための構成を、より効率的に冷却を行える構成とした実施形態を説明する。なお、本実施形態の画像形成装置は、以下に述べる構成以外の構成については、上述した第１実施形態の画像形成装置と同じ構成を有する。

図７は、複写機１に２つのファン（吸気ファン１２１と送風ファン１２２）を配置した状態を示す上面斜視図であり、画像読取部６を取り外した状態に相当するものである。

図７に示すように、ファンは２つ配置されており、１つは排出部５の雰囲気を吸気する、つまり排出ローラ対５１の上方の空気や胴内排出部を形成する排出部５内にある空気を吸気する吸気手段としての吸気ファン１２１である。他の１つは、上述の第１実施形態の送風ファン１２０と同じ働きをするもので、排出部５の雰囲気へ向かって送風する送風手段であって、排出トレイ５２に積載されるシートＳを冷却するため、シートＳに向かって空気を送風する送風ファン１２２である。このような構成において、吸気ファン１２１と送風ファン１２２とは、いずれをシート搬送方向ｃの上流側に配置しても良い。

なお、後処理装置２００を装着したときには、少なくとも送風ファン１２２を駆動する駆動モータの定格出力を、装着していないときよりも大きくして風量を増加させる。ここで、少なくとも送風ファン１２２の方を吸気ファン１２１より風量を増加させるのは、吸気ファン１２１によるシートＳへの冷却効果よりも、送風ファン１２２による冷却効果の方が大きいことによる。

より好ましくは、送風ファン１２２と共に吸気ファン１２１も同様に、後処理装置２００の装着に応じて、装着していないときよりも駆動モータの出力定格を大きして排出部５の雰囲気の吸気量を多くすることで、更にシートＳや機内冷却の効果は大きくなる。

このように、ファンを２つ配置し、吸気側・送風側各々別の吸気・送風方向となるように配置することにより、送風ファン１２２のみの構成のときに起こり得る蓄熱雰囲気の滞留というものが、本実施形態のように、吸気ファン１２１があることにより、熱を蓄えた空気を滞留することなく機外へ排気することができるようになる。

そのため、本実施形態の画像形成装置としての複写機１は、機内冷却に適した温度の空気を機内外で円滑に循環させることができるようになり、排出接着や温度過上昇の発生をより有効的に抑えることができる。更に、胴内排出部に籠る熱の排出にも、より有効なものとなる。

１・・・複写機
２・・・シート給送部
３・・・画像形成部
４・・・定着部
５・・・排出部
６・・・画像読取部
７・・・反転パス
９・・・装着部
２１・・・積載トレイ
５１・・・排出ローラ対
５２・・・排出トレイ
５３・・・排出サブトレイ
１２０・・・送風ファン
１２１・・・吸気ファン
１２２・・・送風ファン
２００・・・後処理装置
２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ・・・中継搬送ローラ対
２１２・・・中継パス（搬送手段）
２２０・・・処理部
２２１・・・処理トレイ
２２２・・・パドル
２２３・・・後端規制板
２２４・・・整合板
２２５・・・ステイプラ
２３０・・・積載トレイ
２４０・・・センサ

Claims (5)

1. トナー像が加熱定着された記録媒体を積載する積載部又は該積載部に積載せず更に搬送する着脱自在な搬送部に排出する排出手段と、
   前記加熱定着された記録媒体に送風すると共に、該記録媒体が前記搬送部により搬送される場合は、前記積載部に積載される場合より送風量を増加する送風手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送部の装着を検知する検知手段を有し、前記送風手段は前記検知手段の検知に応じて送風量を切替えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記加熱定着された記録媒体の雰囲気を吸気する吸気手段を有し、前記送風手段の送風量の増加に応じて前記吸気手段の吸気量を増加させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記搬送部は、記録媒体に後処理を施す後処理装置に記録媒体を搬送することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記排出手段は、排出された記録媒体を載置する排出トレイの上方に配置される天面と排出トレイに対して少なくとも一方側に側面を有する胴内排出部であって、前記側面に前記送風手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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