JP2018087884A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却効率を上げ、クーリングモードの時間を短くする。
【解決手段】回転軸を中心に回転すると共に、表面にトナー像を担持する像担持体と、トナーを含む現像剤を周面に担持して像担持体へトナーを供給する現像ローラーを有し、当該像担持体にトナー像を形成する現像部と、装置外部から取り入れた空気を現像部に導くための空気路と、印字動作を一旦中断して、少なくとも現像部を冷却するためのクーリングモードを設定するクーリングモード設定部１０１と、クーリングモード中は、印字動作中よりも、空気路からの空気が吹き付けられる範囲に担持されている現像ローラー上の現像剤の量を少なくするための処置を実行する制御部１００と、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、装置内部を冷却するための技術に関する。

一般的な画像形成装置は、像担持体としてのドラム状の感光体と、帯電部と、露光部と、現像装置と、転写部と、定着部とを備え、像担持体を帯電する工程と、露光して像担持体上に静電潜像を形成する工程と、この静電潜像へトナーを供給してトナー像を形成する工程と、形成したトナー像を記録紙へ転写する工程と、熱や圧力によってトナー像を記録紙に定着させる工程とが実行される。感光体は回転し、現像装置や定着部は回転部材を有する。感光体やこれら回転部材が回転すると、摺動摩擦熱が発生し、装置の内部温度が上昇する。

ところで、近年では環境負荷軽減のために、従来よりも定着温度の低い低温定着トナーが採用されてきている。低温定着トナーは耐熱性が低いため、装置の内部温度が高い状態で画像形成動作 が続けられると、熱ダメージを受けて熱劣化してしまう。トナーに熱劣化が生じると、画像に不具合が発生したり、場合によってはトナーが凝集してしまい、装置が故障したりするおそれがある。

温度上昇を抑えるために、摺動面に低摩擦化された部材を採用しているが、温度上昇は避けられない。そこで、装置内部、特に現像装置を冷却するためのクーリングモードを取り入れることが提案されている（例えば、下記の特許文献１，２を参照）。

特開２００６−２２７５５７号公報 特開２００４−１９８７８３号公報

装置の内部温度が上昇しやすいのは、連続印刷などの大量印刷動作時であるが、大量印刷動作時に、温度が高くなったからといって、クーリングモードを実行して印刷動作を停止させると、印刷時間が長くなって生産性を低下させ、利用者には、ストレスを与えることになる。この問題を解決するためには、現像装置の冷却効率を上げ、クーリングモードの時間を極力短くすることが求められる。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、現像装置に対する冷却効率を上げ、クーリングモードの時間を短くすることを目的とする。

本発明の一局面に係る画像形成装置は、回転軸を中心に回転すると共に、表面にトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体へトナーを供給して、当該像担持体にトナー像を形成する現像装置と、前記現像装置より前記像担持体の回転方向下流側に配置され、前記像担持体とで形成する転写ニップ部において前記トナー像を記録紙に転写する転写部と、前記転写部より前記記録紙の搬送方向下流に配置され、前記記録紙に転写された前記トナー像を熱ローラー及び圧ローラーによる定着ニップ部において当該記録紙に定着させる定着部と、装置外部から取り入れた空気を前記現像装置に導くための空気路と、前記現像装置を冷却するためのクーリングモードで前記現像装置を動作させているときは、前記現像装置を制御して、画像形成動作中よりも、現像ローラー上の現像剤の量を少なくする動作を行わせる制御部と、を備える。

本発明によれば、装置外部から取り入れた空気を現像装置に導くための空気路を備えるので、現像装置を冷却することができる。また、クーリングモード中は、画像形成動作中よりも、空気路からの空気の影響を受ける現像ローラー上の現像剤の量が少ないため、空気路からの空気を現像ローラーに直接吹き付けることができるので、現像ローラーの冷却効率を高めることができる。このように、現像装置の冷却効果が高まるので、クーリングモードの時間を短くすることができる。また、このようにクーリングモード中は現像ローラー上の現像剤の量が少ないことにより、空気が吹き付けられることによるトナー飛散の程度を低減することも可能になる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の外観を示した正面側斜視図である。 右側面カバーを取り外した、画像形成装置の外観を示した正面側斜視図である。 画像形成部、定着部、及びその周辺部を示した正面断面図である。 空気路の吹出口及びその周辺部を示した正面断面図であり、（Ａ）は調整弁が空気路の内壁上面と平行となっている状態を示し、（Ｂ）は調整弁の先端が空気路の内壁上面に当接している状態を示している。 画像形成装置の主要内部構成を概略的に示した機能ブロック図である。 第１実施形態に係る画像形成装置における制御ユニットで行われる処理動作の一例を示したフローチャートである。 （Ａ）〜（Ｄ）は、記録紙の位置と調整弁の状態との関係を説明するための正面断面図である。 第１実施形態に係る画像形成装置における制御ユニットで行われる処理動作の一例を示したフローチャートである。 現像ローラー及びその周辺部を示した正面断面図であり、（Ａ）は現像スリーブを逆方向に回転させる前の状態を示し、（Ｂ）は現像スリーブを逆方向に回転させた後の状態を示している。 連続して画像形成動作を行った場合の内部温度の変化を示したグラフであり、（Ａ）は内部温度が予め定められた温度以下になるとクーリングモードを解除する場合を示し、（Ｂ）はクーリングモードが設定されてから一定時間が経過するとクーリングモードを解除する場合を示している。 （Ａ）、（Ｂ）は、第２実施形態に係る画像形成装置における調整部材及びその周辺部を概略的に示した正面断面図である。 別の実施形態に係る画像形成装置における制御ユニットで行われる処理動作の一例を示したフローチャートである。 第３実施形態に係る画像形成装置における画像形成部、定着部、及びその周辺部を示した正面断面図である。 空気路の吹出口及びその周辺部を示した正面断面図であり、（Ａ）は一方斜辺部が空気路の内壁上面と平行となっている状態を示し、（Ｂ）は他方斜辺部が空気路の内壁上面に近づいている状態を示し、（Ｃ）は一方斜辺部の先端が空気路の内壁上面に当接している状態を示している。 第３実施形態に係る画像形成装置における制御ユニットで行われる処理動作の一例を示したフローチャートである。 空気路、転写ニップ部、定着ニップ部、及び記録紙の位置関係を示した図であり、（Ａ）は、上方から見た模式図であり、（Ｂ）は正面から見た模式図である。 空気路、転写ニップ部、定着ニップ部、及び記録紙の位置関係を示した図であり、（Ａ）は、上方から見た模式図であり、（Ｂ）は正面から見た模式図である。

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の外観を示した正面側斜視図である。図２は、右側面カバーを取り外した、画像形成装置の外観を示した正面側斜視図である。

画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機であり、装置本体１１に、原稿読取部５、画像形成部１２、給紙部１４、定着部１３、排出トレイ１５１、及び操作部４７を含んで構成されている。

原稿読取部５は、プラテンガラス（図略）に載置された原稿の画像を読み取る。画像形成部１２は、原稿読取部５による読み取りで得られた画像データに基づいて、記録紙にトナー像を形成する。給紙部１４は、給紙カセットに収容された記録紙をピックアップして搬送する。

定着部１３は、右側面カバー２１の内側に配置され、記録紙上のトナー像を加熱して、熱圧着によりトナー像を記録紙に定着させる。また、定着部１３は、その長手方向（記録紙の搬送方向と直交する方向）が装置本体１１の正面から背面に向かう方向となるように、装置本体１１に配置されている。排出トレイ１５１は、装置本体１１の胴部に配置され、装置本体１１から排出された記録紙を積載する。

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者から画像形成動作実行指示や原稿読取動作実行指示等の指示を受け付ける。操作部４７は、操作者への操作案内等を表示する表示部４７３を備えている。表示部４７３はタッチパネルになっており、操作者は画面表示されるボタンやキーに触れて画像形成装置１を操作することができる。

図３は、画像形成部１２、定着部１３、及びその周辺部を示した正面断面図である。定着部１３は熱ローラー１３１及び圧ローラー１３２を含んで構成され、熱ローラー１３１と圧ローラー１３２との間を通過する記録紙Ｐは記録紙排出口（図略）から排出トレイ１５１へ排出される。なお、破線で示した矢印Ａ１は、記録紙Ｐの搬送方向を示している。

画像形成部１２は、像担持体であるドラム状の感光体１２１と、画像作成工程を担う帯電部１２３と、現像装置１２２と、転写ローラー１２６と、クリーニング部１２７とを備える。感光体１２１は、回転軸を中心に、図中反時計回りに回転駆動するようになっている。

帯電部１２３は、帯電ハウジング１２３１内に、感光体１２１の周面に接触して、当該周面を帯電する帯電ローラー１２３２を備え、感光体１２１の周面に対向配置されている。

現像装置１２２は、感光体１２１の周面に形成された潜像にトナーを供給してトナー像を形成するものであり、現像ハウジング５１内には、トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤が収容されている。また、現像装置１２２は、現像ハウジング５１内に、感光体１２１の周面に当接する現像ローラー５２と、現像ローラー５２上の現像剤の層厚を規制する規制ブレード５３と、トナーを含む現像剤を撹拌して搬送するスパイラルフィーダー５４，５５とを備え、感光体１２１の周面に対向配置されている。

現像ローラー５２は、磁極を有するマグネットローラー５２１と、マグネットローラー５２１に外装された現像スリーブ５２２とを含んで構成され、現像スリーブ５２２は、回転軸を中心に、図中時計回りに回転駆動するようになっている。

スパイラルフィーダー５４，５５は回転駆動し、現像ハウジング５１内部の現像剤を現像ローラー５２へ向かって搬送し、現像ローラー５２の周面に現像剤を供給する。現像ローラー５２の周面に供給された現像剤は、マグネットローラー５２１の磁力によって、現像ローラー５２の周面に担持され、現像ローラー５２（現像スリーブ５２２）の回転によってその回転方向に搬送される。

転写ローラー１２６は、感光体１２１の回転方向に対し、現像装置１２２の下流側で感光体１２１の周面に接触するように配置されており、感光体１２１の周面に形成されたトナー像を、感光体１２１とで形成する転写ニップ部Ｎ１において、第１搬送路１９０Ａにより搬送されてくる記録紙Ｐに転写するものである。

転写ニップ部Ｎ１でトナー像が転写された記録紙Ｐは、転写ローラー１２６と定着部１３間の第２搬送路１９０Ｂにより搬送されて、熱ローラー１３１及び圧ローラー１３２による定着ニップ部Ｎ２へ搬送される。なお、転写ローラー１２６及び第２搬送路１９０Ｂは、特許請求の範囲における転写部及び搬送路の一例である。

クリーニング部１２７は、記録紙Ｐに転写されずに感光体１２１の周面に残留したトナーを除去するものであり、クリーニングハウジング１２７１に支持されるクリーニングローラー１２７２を備え、感光体１２１の周面に対向配置されている。

空気路６１は、装置本体１１（図１）外部から取り入れた空気を第２搬送路１９０Ｂ及び現像装置１２２に導くためのものである。また、空気路６１の一端部である吹出口６１Ａには、空気路６１を流れる空気を第２搬送路１９０Ｂの方向と現像装置１２２の方向とに分岐させる分岐部７２と、それぞれの方向へ流れる空気量を調整する調整弁７３とを有する調整部材７１が設けられている。

分岐部７２は、記録紙Ｐの搬送方向と直交する方向である定着部１３の長手方向に延び、断面形状が分岐点７２１を頂点とする「Ｖ」字形状をしている。調整弁７３は、分岐点７２１を回転軸として回転可能に構成されている。また、調整弁７３は、分岐点７２１を回転軸として、図中時計回りに回転すると、その先端７３１が空気路６１の内壁上面６２（定着部１３の配設位置側となる第２搬送路１９０Ｂ側内壁）に当接する構成とされている。

また、空気路６１内の他端部である、装置本体１１外部の空気を取り入れる取入口（図略）には、装置本体１１外部から空気路６１内に空気を取り込み、取り込んだ空気を吹出口６１Ａの方向（すなわち、第２搬送路１９０Ｂ及び現像装置１２２の方向）へ送り出すファン（図略）が設けられている。

図４は、空気路６１の吹出口６１Ａ及びその周辺部を示した正面断面図であり、（Ａ）は調整弁７３が空気路６１の内壁上面６２と平行となっている状態を示し、（Ｂ）は調整弁７３の先端７３１が空気路６１の内壁上面６２に当接している状態を示している。また、図中の矢印は、空気の流れを示している。

図４（Ａ）に示したように、調整弁７３が空気路６１の内壁上面６２と平行となっている場合、空気路６１を流れる空気は、第２搬送路１９０Ｂの方向と現像装置１２２の方向とに分岐される。

一方、図４（Ｂ）に示すように、調整弁７３の先端７３１が空気路６１の内壁上面６２に当接している場合、第２搬送路１９０Ｂへの空気の流れが遮断されるので、現像装置１２２へ流れる空気量が増える。

なお、図３に示すように、転写ニップ部Ｎ１よりも記録紙の搬送方向下流側となる転写ニップ部Ｎ１の直後の位置には、第１用紙センサー１３８が設けられている。第１用紙センサー１３８は、発光部及び受光部を有する。第２搬送路１９０Ｂにおいて記録紙が通過する位置を挟んで向かい合う一方の側面に発光部が設けられており、他方の側面に受光部が設けられている。

また、定着ニップ部Ｎ２よりも記録紙の搬送方向上流側となる定着ニップ部Ｎ２の直前の位置には、第２用紙センサー１３９が設けられている。第２用紙センサー１３９も、第１用紙センサー１３８と同様に、発光部及び受光部を有する。第２搬送路１９０Ｂにおいて記録紙が通過する位置を挟んで向かい合う一方の側面に発光部が設けられており、他方の側面に受光部が設けられている。

第１用紙センサー１３８及び第２用紙センサー１３９は共に、記録紙が発光部及び受光部間を通過していないときは、受光部は発光部が発光する光を受光してオン信号（用紙無し信号）を制御部１００（後述）に出力し、記録紙が発光部及び受光部間を通過しているときは、受光部は発光部が発光する光を受光せずオフ信号（用紙有り信号）を制御部１００に出力する。

図５は、画像形成装置１の主要内部構成を概略的に示した機能ブロック図である。画像形成装置１は、制御ユニット１０、原稿給送部６、原稿読取部５、画像形成部１２、画像メモリー３２、ＨＤＤ９２、定着部１３、給紙部１４、操作部４７、調整部材駆動部１３７、現像ローラー駆動部１３２、ファン駆動部１３３、ファン１３４、及び温度センサー１３５を含んで構成されている。なお、図１〜図４に示した画像形成装置１と同様の構成部分については同符号を付し、ここではその詳しい説明を省略する。

原稿給送部６は、読取対象の原稿を原稿読取部５へ給送する。原稿読取部５は、制御ユニット１０を構成する制御部１００による制御の下、光照射部を使って原稿を照射し、その反射光を受光することによって、原稿から画像を読み取る。原稿読取部５による当該原稿読取で得られた画像データは画像メモリー３２に記憶される。

画像メモリー３２は、原稿読取部５による読み取りで得られた原稿の画像データを一時的に記憶したり、画像形成部１２のプリント対象となるデータを一時的に保存したりするための領域である。ＨＤＤ９２は、原稿読取部５によって読み取られた原稿画像等を記憶する大容量の記憶装置である。

調整部材駆動部１３７は、モーター、ギア、ドライバー等から構成され、調整部材７１を構成する調整弁７３に回転駆動力を付与する駆動源としての機能を果たす。

現像ローラー駆動部１３２は、モーター、ギア、ドライバー等から構成され、現像ローラー５２を構成する現像スリーブ５２２に回転駆動力を付与する駆動源としての機能を果たす。

ファン駆動部１３３は、ファン１３４を駆動するドライバー及びモーター等である。ファン駆動部１３３は、制御部１０による制御の下でファン１３４の風速等を調整する。ファン１３４は、装置本体１１（図１）外部から空気路６１内に空気を取り込み、取り込んだ空気を吹出口６１Ａ（図３）の方向へ送り出す。

温度センサー１３５は、装置本体１１内部に配置され、装置本体１１の内部温度を検出する。

制御ユニット１０は、プロセッサー、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び専用のハードウェア回路を含んで構成される。プロセッサーは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等である。制御ユニット１０は、制御部１００を備えている。

制御ユニット１０は、ＨＤＤ９２に記憶されている制御プログラムに従った上記プロセッサーによる動作により、制御部１００として機能するものである。但し、制御部１００は、制御ユニット１０による制御プログラムに従った動作によらず、ハードウェア回路により構成することも可能である。以下、特に触れない限り、各実施形態について同様である。

制御部１００は、画像形成装置１の全体的な動作制御を司る。制御部１００は、原稿給送部６、原稿読取部５、画像形成部１２、画像メモリー３２、ＨＤＤ９２、定着部１３、給紙部１４、操作部４７、調整部材駆動部１３７、現像ローラー駆動部１３２、ファン駆動部１３３、及び温度センサー１３５と接続され、これら各部の駆動制御等を行う。例えば、制御部１００は、記録紙Ｐの搬送を制御するので、記録紙Ｐの搬送状況（つまり、記録紙Ｐの先端及び後端の位置）を認識することができる。また、温度センサー１３５は、現像付近の温度を検知する。

また、制御部１００は、温度センサー１３５から得られる温度情報に基づいて、装置本体１１の内部温度が予め定められた温度Ｔ１（例えば、40℃ ）以上になったと判断した場合、画像形成動作を一旦中断して、少なくとも現像装置１２２を冷却するためのクーリングモードを設定し、装置本体１１の内部温度が予め定められた温度Ｔ２（例えば、38℃ 。Ｔ２＜Ｔ１）以下になったと判断した場合、又はクーリングモードを設定してから一定時間Ｍ１が経過したと判断した場合、クーリングモードを解除する。

さらに、制御部１００は、第１用紙センサー１３８及び第２用紙センサー１３９を駆動制御する。制御部１００は、第１用紙センサー１３８及び第２用紙センサー１３９から出力される信号に基づいて以下のように、第２搬送路１９０Ｂにおける用紙先端及び後端の有無を判定する。

制御部１００は、第１用紙センサー１３８からオフ信号（用紙有り信号）が出力され、第２用紙センサー１３９からオン信号（用紙無し信号）が出力されているとき、第２搬送路１９０Ｂにおいて、記録紙の先端が、転写ニップ部Ｎ１よりも記録紙搬送方向下流であり、かつ、定着ニップ部Ｎ２よりも記録紙搬送方向上流に存在すると判断する。

制御部１００は、第１用紙センサー１３８からの出力がオフ信号（用紙有り信号）からオン信号（用紙無し信号）に切り替わり、第２用紙センサー１３９からオフ信号（用紙有り信号）が出力されている状態のとき、第２搬送路１９０Ｂにおいて、記録紙の後端が転写ニップ部Ｎ１よりも記録紙搬送方向下流であり、かつ、定着ニップ部Ｎ２よりも記録紙搬送方向上流に存在すると判断する。制御部１００は、当該判定後、第１用紙センサー１３８からオン信号（用紙無し信号）が出力されて、第２用紙センサー１３９からの出力がオフ信号（用紙有り信号）からオン信号（用紙無し信号）に切り替わったときに、第２搬送路１９０Ｂにおいては記録紙の後端が存在しないと判断する。

次に、制御ユニット１０で行われる処理動作の一例について、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、この処理動作が行われるのは、制御部１００が、記録紙Ｐの先端が転写ニップ部Ｎ１を通過したと判断した場合である。

制御部１００は、記録紙Ｐの先端が転写ニップ部Ｎ１を通過したと判断すると、調整部材駆動部１３７を制御することによって、調整弁７３を回転させて、調整弁７３を空気路６１の内壁上面６２と平行となるように姿勢に回転させる（Ｓ１）。図７（Ａ）は、その時の調整弁７３の状態及び記録紙Ｐの位置を示した図である。

続いて、制御部１００は、記録紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ２に到達したか否かを判断する（Ｓ２）。そして、制御部１００は、記録紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ２に到達したと判断すると（Ｓ２でＹＥＳ）、調整部材駆動部１３７を制御して調整弁７３を回転させ、調整弁７３の先端７３１を空気路６１の内壁上面６２に当接させる（Ｓ３）。図７（Ｂ）は、その時の調整弁７３の状態及び記録紙Ｐの位置を示した図である。

続いて、制御部１００が、記録紙Ｐの後端が転写ニップ部Ｎ１を通過したか否かを判断する（Ｓ４）。そして、制御部１００は、記録紙Ｐの後端が転写ニップ部Ｎ１を通過したと判断すると（Ｓ４でＹＥＳ）、調整部材駆動部１３７を制御して調整弁７３を回転させ、調整弁７３を空気路６１の内壁上面６２と平行となる姿勢にする（Ｓ５）。図７（Ｃ）は、その時の調整弁７３の状態及び記録紙Ｐの位置を示した図である。

続いて、制御部１００が、記録紙Ｐの後端が定着ニップ部Ｎ２に到達したか否かを判断する（Ｓ６）。そして、制御部１００は、記録紙Ｐの後端が定着ニップ部Ｎ２に到達したと判断すると（Ｓ６でＹＥＳ）、調整部材駆動部１３７を制御して調整弁７３を回転させ、調整弁７３の先端７３１を空気路６１の内壁上面６２に当接させる（Ｓ７）。この後、処理は終了する。図７（Ｄ）は、その時の調整弁７３の状態及び記録紙Ｐの位置を示した図である。

これにより、第２搬送路１９０Ｂに記録紙Ｐが存在していない場合は、図７（Ｄ）に示したように、調整弁７３の先端７３１が空気路６１の内壁上面６２に当接するので、第２搬送路１９０Ｂの方向への空気の流れが遮断され、現像装置１２２へ流れる空気量を増やすことができる。

また、第２搬送路１９０Ｂに記録紙Ｐが存在していても、記録紙Ｐが転写ニップ部Ｎ１及び定着ニップ部Ｎ２の両方で挟まれ、第２搬送路１９０Ｂにおける記録紙の挙動が安定した状態にある場合には、図７（Ｂ）に示したように、調整弁７３の先端７３１が空気路６１の内壁上面６２に当接するので、第２搬送路１９０Ｂに向けては空気を送らず、現像装置１２２へ流れる空気量を増やすことができる。

次に、制御ユニット１０で行われる処理動作の一例について、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、この処理動作が行われるのは、制御部１００がクーリングモードで画像形成装置１を動作させる場合である。

制御部１００は、クーリングモードで画像形成装置１を動作させるとき、現像ローラー駆動部１３２を制御して、感光体１２１、現像装置１２２、転写ローラー１２６、及び定着部１３による画像形成動作中とは逆の方向に駆動スリーブ５２２を例えば９０度程度回転させると共に（Ｓ１１）、調整部材駆動部１３７を制御して調整弁７３を回転させ、図７（Ｂ）に示したように、調整弁７３の先端７３１を空気路６１の内壁上面６２に当接させ（Ｓ１２）、その後、制御部１００が、ファン駆動部１３３を制御して、ファン１３４の風速を画像形成動作中よりも大きくする（Ｓ１３）。

図９は、現像ローラー５２及びその周辺部を示した正面断面図であり、（Ａ）は現像スリーブ５２２を逆方向に回転させる前の状態を示し、（Ｂ）は現像スリーブ５２２を逆方向に回転させた後の状態を示している。図中の矢印は、画像形成動作中の回転方向を示しており、現像スリーブ５２２は、画像形成動作中は図中時計回りに回転する。

図９（Ａ）に示したように、空気路６１からの空気が吹き付けられる範囲Ｅ１（すなわち、画像形成動作中の感光体１２１より回転方向上流側）には、当該回転方向下流側と比べて、現像ローラー５２上に担持されている現像剤Ｄの量が多い。ところが、現像スリーブ５２２を画像形成動作中とは逆方向に９０度程度回転させることによって、図９（Ｂ）に示したように、範囲Ｅ１で現像ローラー５２上に担持されている現像剤Ｄの量を少なくすることができる。

続いて、制御部１００が、クーリングモードを解除したか否かを判断する（Ｓ１４）。そして、制御部１００は、クーリングモードを解除したと判断した場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、調整部材駆動部１３７を制御して調整弁７３を回転させ、図７（Ｃ）に示したように、調整弁７３を空気路６１の内壁上面６２と平行となる姿勢にし（Ｓ１５）、ファン駆動部１３３を制御して、ファン１３４の風速を元の速度に戻す（Ｓ１６）。この後、処理は終了する。

上記第１実施形態によれば、装置本体１１外部から取り入れた空気を第２搬送路１９０Ｂ及び現像装置１２２に導くための空気路６１を備えるので、記録紙Ｐを第２搬送路１９０Ｂから浮き上がらせないようにでき、記録紙Ｐを定着部１３まで適正に搬送することができる。また、現像装置１２２についても風を吹き付けることができるので、現像装置１２２の温度上昇を抑制することができる。

さらに、第２搬送路１９０Ｂに記録紙Ｐが存在していない場合には、空気路６１を流れる空気が現像装置１２２に向かう（第２搬送路１９０Ｂに向かわない）ように、調整部材７１の動作が制御される。従って、第２搬送路１９０Ｂに記録紙Ｐが存在していない場合（すなわち、第２搬送路１９０Ｂに空気を吹き付ける必要がない場合）には、装置本体１１外部から取り入れた空気を現像装置１２２に集中して吹き付けることができるので、現像装置１２２の温度上昇を効果的に抑制することができる。

また、クーリングモード中は、画像形成動作中よりも、空気路６１からの空気の影響を受ける現像ローラー５２上の現像剤Ｄの量が少ないため、空気路６１からの空気を現像ローラー５２に直接吹き付けることができるので、現像ローラー５２の冷却効率を高めることができる。このように、現像装置１２２の冷却効果が高まるので、クーリングモードの時間を短くすることができる。また、このようにクーリングモード中は現像ローラー５２上の現像剤Ｄの量が少ないことにより、空気が吹き付けられることによるトナー飛散の程度を低減することも可能になる。

なお、別の実施形態では、モーター、ギア、ドライバー等から構成される規制ブレード駆動部を備え、現像ローラー５２上の現像剤の層厚を規制する規制ブレード５３を、制御部１００が、規制ブレード駆動部を制御することによって、現像スリーブ５２２ではなく、規制ブレード５３を図９における図中時計回り（現像ローラー５２の回転方向と同じ方向）に回転させる（感光体ドラム１２１側に移動させる）ことによって、現像ローラー５２上に担持されている現像剤Ｄの量を少なくするようにしてもよい。

また、更なる別の実施形態として、規制ブレード５３について、例えば、現像ローラー５２の回転軸方向における両端部の幅方向（規制ブレード５３から現像ローラー５２の表面に向かう方向）長さを、当該回転軸方向における中央部よりも長くして、規制ブレード５３の上記幅方向における現像ローラー５２側の端部から、現像ローラー５２の表面までの距離を、上記中央部の当該距離よりも短くすることによって、上記両端部における現像ローラー５２の表面上の現像剤Ｄの量を上記中央部よりも少なくするようにしてもよい。

図１０は、連続して画像形成動作を行った場合の内部温度の変化を示したグラフであり、（Ａ）は内部温度が温度Ｔ２以下になるとクーリングモードを解除する実施例１の場合を示し、（Ｂ）はクーリングモードが設定されてから一定時間Ｍ１が経過するとクーリングモードを解除する実施例２の場合を示している。

実施例１，２は、クーリングモード中に、範囲Ｅ１に担持されている現像ローラー５２上の現像剤Ｄの量を少なくする制御を実施した場合であり、比較例１，２は、当該制御を実施していない場合である。

図１０（Ａ）に示したように、実施例１の方が比較例１よりも、内部温度がＴ１からＴ２へ下がるまでに要する時間が短いので、クーリングモードを早く解除することができ、生産性が向上する。

図１０（Ｂ）に示したように、実施例２の方が比較例２よりも、内部温度が一定時間Ｍ１の間に大きく低下するので、内部温度が再びＴ１へ到達するまでの時間を長くすることができ、生産性が向上する。

なお、上記第１実施形態では、現像ハウジング５１内に、トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤が収容されている場合であって、現像スリーブ５２２を逆方向に回転させることによって、範囲Ｅ１（図９）に担持されている現像ローラー５２上の現像剤Ｄの量を少なくする方式について説明しているが、現像ハウジング５１内に、トナーのみで構成される１成分現像剤が収容されている場合にも対応可能である。

例えば、現像ローラー５２を構成するマグネットローラー５２１を回転可能に構成し、制御部１００が、マグネットローラー５２１の回転軸に連結されているモーター等を有した駆動部を制御して、マグネットローラー５２１を回転させ、マグネットローラー５２１が有する磁極の磁力を変化させることによって、現像ローラー５２上から現像剤Ｄを切り離して、範囲Ｅ１（図９）に担持されている現像ローラー５２上の現像剤Ｄの量を少なくするようにしても良い。また、この時、制御部１００が、現像ローラー５２（現像スリーブ５２２）を画像形成動作中よりも低速で回転させることによって、現像ローラー５２の周面全体に風が吹き付けられるようにしても良い。

また、上記第１実施形態では、調整弁７３を用いて、吹出口６１Ａからの空気が第２搬送路１９０Ｂへ向かわないようにしているが、第２実施形態では、例えば、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、調整部材７１Ａが調整弁７３を備えず、調整部材７１Ａを構成する分岐部７２それ自体を移動させるようにしてもよい。

調整部材７１Ａを移動させる移動機構としては、例えば、ラック・ピニオン機構が挙げられ、分岐部７２にラックが形成された上下方向に延びる移動体７２Ａを取り付け、ラックに嵌合させたピニオンギア７２Ｂの回転軸に連結されたモーター７２Ｃの駆動を、制御部１００に制御させるようにする。

図１１（Ａ）に示したように、調整部剤７１Ａが空気路６１の中央部分に配置されている場合、空気路６１を流れる空気は、第２搬送路１９０Ｂの方向（上側）と現像装置１２２の方向（下側）とに分岐される。

一方、図１１（Ｂ）に示したように、調整部剤７１Ａの上端が空気路６１の内壁上面６２に当接している場合、第２搬送路１９０Ｂへの空気の流れが遮断されるので、現像装置１２２へ流れる空気量が増える。

図１２は、別の実施形態に係る制御ユニット１０で行われる処理動作の一例を示したフローチャートである。なお、この処理動作が行われるのは、制御部１００が、給紙部１４を制御することによって、記録紙Ｐの給紙を開始した場合である。また、当該別の実施形態における処理動作（図１２）は、上記第１実施形態における処理動作（図６）と処理開始のタイミング及び処理開始直後に行う処理は異なっているが、Ｓ２以降は同じである。

制御部１００は、記録紙Ｐの給紙を給紙部１４に開始させると、調整部材駆動部１３７を制御することによって、調整弁７３を回転させ、調整弁７３の先端７３１を空気路６１の内壁下面に当接させる（Ｓ１Ａ）。

続いて、制御部１００は、記録紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ２に到達したか否かを判断する（Ｓ２）。そして、制御部１００は、記録紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ２に到達したと判断すると（Ｓ２でＹＥＳ）、調整部材駆動部１３７を制御して調整弁７３を回転させ、調整弁７３の先端７３１を空気路６１の内壁上面６２に当接させる（Ｓ３）。

これにより、記録紙Ｐの給紙開始（すなわち、現像開始のタイミング）から、記録紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ２に到達するまでは、第２搬送路１９０Ｂにのみ空気が吹き付けられ、現像装置１２２への空気の流れが遮断されるので、現像中のトナー飛散を防止することができる。

図１３は、第３実施形態に係る画像形成装置１における画像形成部１２、定着部１３、及びその周辺部を示した正面断面図である。第３実施形態では、調整部材７１Ｂが、記録紙Ｐの搬送方向と直交する方向である定着部１３の長手方向に延びる回転軸７４と、当該回転軸７４部分で折れ曲がるように形成された断面形状が「Ｌ」字形をした回転可能な調整弁７５と、を有する点と、調整部材駆動部１３７が、調整弁７５を回転駆動させる点とで、第１実施形態とは相違する。

回転軸７４に対して一方側となる一方斜辺部７６は、空気路６１を流れる空気を第２搬送路１９０Ｂの方向と現像装置１２２の方向とに分岐させ、それぞれの方向へ流れる空気量を調整すると共に、調整弁７５が回転することによって、当該一方斜辺部７６の先端７６１が空気路６１の内壁上面６２（空気路６１における定着部１３の配設位置側となる第２搬送路１９０Ｂ側内壁）に当接可能とされ、この当接した状態では、空気路６１における第２搬送路１９０Ｂに向かう風路を閉じる。

回転軸７４に対して他方側となる他方斜辺部７７は、定着部１３の配設位置方向に向かって延び、吹出口６１Ａから第２搬送路１９０Ｂの方向へと吹き出す空気の向きを調整可能とされている。

図１４は、空気路６１の吹出口６１Ａ及びその周辺部を示した正面断面図であり、（Ａ）は一方斜辺部７６が空気路６１の内壁上面６２と平行となっている状態を示し、（Ｂ）は他方斜辺部７７が空気路６１の内壁上面６２に近づいている状態を示し、（Ｃ）は一方斜辺部７６の先端７６１が空気路６１の内壁上面６２に当接している状態を示している。また、図中の矢印の向きは、空気の流れを示している。

図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）に示したように、調整弁７５の一方斜辺部７６の先端７６１が空気路６１の内壁上面６２に当接していない場合、空気路６１を流れる空気は、第２搬送路１９０Ｂの方向と現像装置１２２の方向とに分岐される。

一方、図１４（Ｃ）に示したように、調整弁７５の一方斜辺部７６の先端７６１が空気路６１の内壁上面６２に当接している場合、第２搬送路１９０Ｂの方向への空気の流れが遮断されるので、現像装置１２２へ流れる空気量が増える。

次に、第３実施形態に係る画像形成装置１における制御ユニット１０で行われる処理動作の一例について、図１５に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、この処理動作が行われるのは、制御部１００が、記録紙Ｐの先端が転写ニップ部Ｎ１を通過したと判断した場合である。

まず、制御部１００が、調整部材駆動部１３７を制御して調整弁７５を回転させ、図１４（Ａ）に示すように、調整弁７５の一方斜辺部７６を空気路６１の内壁上面６２と平行な姿勢にする（Ｓ２１）。その後、制御部１００が、記録紙Ｐの先端の移動に合わせて、調整部材駆動部１３７を制御して、図１４（Ｂ）に示すように、調整弁７５を回転させて、他方斜辺部７７の位置を変化させ、吹出口６１Ａから第２搬送路１９０Ｂへ向かう空気を記録紙Ｐの先端部に集中させる（Ｓ２２）。例えば、制御部１００は、内蔵するタイマーが計測する、第１用紙センサー１３８によりオフ信号（用紙有り信号）を受信した時点からの時間経過に基づいて、Ｓ２２における調整部材駆動部１３７の制御を行う。

続いて、制御部１００が、記録紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ２に到達したか否かを第２用紙センサー１３９から出力される信号に基づいて判断し（Ｓ２３）、記録紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ２に到達していないと判断した場合（Ｓ２３でＮＯ）、Ｓ２２へ戻る。

一方、制御部１００は、記録紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ２に到達したと判断した場合（Ｓ２３でＹＥＳ）、調整部材駆動部１３７を制御して調整弁７５を回転させ、図１４（Ｃ）に示したように、調整弁７５の一方斜辺部７６の先端７６１を空気路６１の内壁上面６２に当接させる（Ｓ２４）。

続いて、制御部１００は、記録紙Ｐの後端が転写ニップ部Ｎ１を通過したか否かを判断する（Ｓ２５）。制御部１００は、記録紙Ｐの後端が転写ニップ部Ｎ１を通過したと判断すると（Ｓ２５でＹＥＳ）、調整部材駆動部１３７を制御して調整弁７５を回転させ、図１４（Ａ）に示したように、調整弁７５の一方斜辺部７６を空気路６１の内壁上面６２と平行な姿勢にする（Ｓ２６）。その後、制御部１００が、記録紙Ｐの後端の移動に合わせて、調整部材駆動部１３７を制御して調整弁７５を回転させて、他方斜辺部７７の位置を変化させ、吹出口６１Ａから第２搬送路１９０Ｂへ向かう空気を記録紙Ｐの後端部に集中させる（Ｓ２７）。

更に、制御部１００は、記録紙Ｐの後端が定着ニップ部Ｎ２に到達したか否かを判断する（Ｓ２８）。制御部１００が、記録紙Ｐの後端が定着ニップ部Ｎ２に到達していないと判断した場合（Ｓ２８でＮＯ）、処理はＳ２７へ戻る。

一方、制御部１００は、記録紙Ｐの後端が定着ニップ部Ｎ２に到達したと判断した場合（Ｓ２８でＹＥＳ）、調整部材駆動部１３７を制御して調整弁７５を回転させ、図１４（Ｃ）に示すように、調整弁７５の一方斜辺部７６の先端７６１を空気路６１の内壁上面６２に当接させる（Ｓ２９）。この後、処理は終了する。

当該第２実施形態によれば、第２搬送路１９０Ｂに記録紙Ｐが存在していない場合は、図１４（Ｃ）に示したように、調整弁７５の一方斜辺部７６の先端７６１が空気路６１の内壁上面６２に当接するので、第２搬送路１９０Ｂの方向への空気の流れが遮断され、現像装置１２２へ流れる空気量を増やすことができる。

また、第２搬送路１９０Ｂに記録紙Ｐが存在していたとしても、記録紙Ｐが転写ニップ部Ｎ１及び定着ニップ部Ｎ２の両方で挟まれ、安定した状態にある場合には、図１４（Ｃ）に示したように、調整弁７５の一方斜辺部７６の先端７６１が空気路６１の内壁上面６２に当接するので、現像装置１２２へ流れる空気量を増やすことができる。

また、記録紙Ｐの移動に合わせて、吹出口６１Ａから第２搬送路１９０Ｂへ向かう空気を記録紙Ｐの先端部又は後端部に集中させることができるので、第２搬送路１９０Ｂを搬送される記録紙Ｐの挙動を安定させて、記録紙Ｐを定着部１３までより適正に搬送することができる。

図１６は、空気路６１、転写ニップ部Ｎ１、定着ニップ部Ｎ２、及び定着ニップ部Ｎ２を通過する記録紙Ｐの位置関係を示した図であり、（Ａ）は、正面から見た模式図であり、（Ｂ）は上方から見た模式図である。

記録紙Ｐの搬送方向に対する幅方向（軸方向）における中央部Ｃ１には未定着のトナー像が形成されているため、強い風が吹き付けられると、トナー飛翔が生じるおそれがある。そこで、別の実施形態では、図１６に示すように、当該幅方向と平行に延びると共に、中央部Ｃ１と対向する遮断部材８１を吹出口６１Ａに配置し、記録紙Ｐの中央部Ｃ１に吹出口６１Ａから吹き付けられる空気が当たらないようにしても良い。

また、更なる別の実施形態では、例えば、図１７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、調整部材７１を構成する調整弁７３が、転写ローラー１２６と定着部１３との間の第２搬送路１９０Ｂ（図略）を移動する記録紙Ｐの幅方向（軸方向）における中央部Ｃ１に配設される中央部材７３Ａと、中央部材７３Ａとは独立して回転し、記録紙Ｐの幅方向における両端部であって中央部材７３Ａが配置されていない位置に配設される端部部材７３Ｂと、を有するようにする。

そして、制御部１００が、空気路６１を流れる空気を調整部材７１により第２搬送路１９０Ｂに向かう方向に分岐させるとき、図１７（Ａ）に示したように、中央部材７３Ａを回転させて、中央部材７３Ａにより幅方向の中央部における空気を、転写ローラー１２６より記録紙Ｐの搬送方向上流に配置される現像装置１２２（図略）に向かう方向に分岐させると共に、端部部材７３Ｂを回転させて、幅方向の両端部における空気を第２搬送路１９０Ｂに向かう方向に分岐させるようにしても良い。

これにより、図１６に示した場合と同様に、未定着のトナー像が形成されている記録紙Ｐの幅方向の中央部Ｃ１に、強い風が吹き付けられるのを回避することができるので、トナー飛翔の程度を低減することができる。

そして、制御部１００が、空気路６１を流れる空気を調整部材７１により第２搬送路１９０Ｂに向かう方向に分岐させるとき、図１７（Ａ）に示したように、中央部材７３Ａを回転させて、中央部材７３Ａにより幅方向の中央部における空気を、転写ローラー１２６より記録紙Ｐの搬送方向上流に配置される現像装置１２２（図略）に向かう方向に分岐させると共に、端部部材７３Ｂを回転させて、幅方向の両端部における空気を第２搬送路１９０Ｂに向かう方向に分岐させるようにしても良い。

これにより、図１６に示した場合と同様に、未定着のトナー像が形成されている記録紙Ｐの幅方向の中央部Ｃ１に、強い風が吹き付けられるのを回避することができるので、トナー飛翔の程度を低減することができる。

また、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。また、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一実施形態として複合機を用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、例えば、コピー機、プリンター、ファクシミリ等の他の画像形成装置でもよい。

また、上記実施形態では、図１乃至図１７を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
１３ 定着部
５２ 現像ローラー
６１ 空気路
６１Ａ 吹出口
７１，７１Ａ，７１Ｂ 調整部材
７３，７５ 調整弁
７６ 一方斜辺部
７７ 他方斜辺部
８１ 遮断部材
１００ 制御部
１２１ 感光体
１２２ 現像装置
１２６ 転写ローラー
１３１ 熱ローラー
１３２ 圧ローラー
１３４ ファン
１９０Ｂ 第２搬送路
Ｎ１ 転写ニップ部
Ｎ２ 定着ニップ部
Ｐ 記録紙

Claims (7)

1. 回転軸を中心に回転すると共に、表面にトナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体へトナーを供給して、当該像担持体にトナー像を形成する現像装置 と、
   前記現像装置より前記像担持体の回転方向下流側に配置され、前記像担持体とで形成する転写ニップ部において前記トナー像を記録紙に転写する転写部と、
   前記転写部より前記記録紙の搬送方向下流に配置され、前記記録紙に転写された前記トナー像を熱ローラー及び圧ローラーによる定着ニップ部において当該記録紙に定着させる定着部と、
   装置外部から取り入れた空気を前記現像装置に導くための空気路と、
   前記現像装置を冷却するためのクーリングモードで前記現像装置を動作させているときは、前記現像装置を制御して、画像形成動作中よりも、現像ローラー上の現像剤の量を少なくする動作を行わせる制御部と、を備える画像形成装置。
2. 前記現像剤が１成分現像剤であって、
   前記制御部は、前記クーリングモード中は、前記現像ローラーが有する磁極の磁力を変化させることによって、前記現像ローラー上から前記現像剤を切り離して前記現像ローラー上の現像剤の量を少なくする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記クーリングモード中は、前記画像形成動作中よりも、前記現像ローラーを低速で回転させる請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像剤が２成分現像剤であって、
   前記制御部は、前記クーリングモード中は、前記画像形成動作中とは逆の方向に前記現像ローラーを回転させることによって、前記現像ローラー上の現像剤の量を少なくする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記現像剤が２成分現像剤であって、
   前記制御部は、前記クーリングモード中は、前記現像ローラー上の現像剤の層厚を規制する規制ブレードを、前記画像形成動作中に回転する前記現像ローラーの回転方向と同じ方向に、前記現像ローラーの表面に沿って回転させることで、前記現像ローラー上の現像剤の量を少なくする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記規制ブレードについては、前記現像ローラーの回転軸方向における両端部の幅方向長さを、当該回転軸方向における中央部よりも長くして、前記規制ブレードの上記幅方向における前記現像ローラー側の端部から、前記現像ローラーの表面までの距離を、前記中央部の当該距離よりも短くすることによって、前記両端部における現像ローラーの表面上の現像剤の量を前記中央部よりも少なくする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記空気路内に配置され、装置外部から前記空気路内に空気を取り込んで、取り込んだ空気を前記現像装置の方向へ送り出すファンを備え、
   前記制御部は、前記クーリングモード中は、画像形成動作中よりも、前記ファンの風速を大きくする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。