JP4006258B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置に関し、特に、熱により画像が定着された転写紙の表裏を反転して画像形成部に再給紙可能な電写真方式の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来からある画像形成装置としてのデジタル複写機を示す断面図である。
【０００３】
デジタル複写機本体１は、原稿の画像を読み取るリーダ２と、転写紙に画像を形成するプリンタ３から構成され、リーダ２には、積載された原稿をリーダ２の所定位置に順次給送する自動原稿送り装置４が接続されている。
【０００４】
複数枚の原稿束は、自動原稿送り装置４の原稿積載台４０１上に、先頭ページの画像面を上にして積載され、原稿給紙ローラ４０２の回転駆動によって、最上紙から順にリーダ２へ給送される。
【０００５】
給紙された原稿は、画像面を下にして原稿ガラス２０１上に積置され、リーダ２による画像読み取りが行われる。リーダ２による画像読み取りは、照明ランプ２０２で原稿を照射し、原稿からの反射光を反射ミラー２０３、２０４、２０５とレンズ２０６を介してイメージセンサ２０７内のＣＣＤセンサに結像するという周知の手法により行われる。このときの読み取り動作としては、原稿ガラス２０１上に固定積置された原稿に対して照明ランプ２０２や反射ミラー２０３等からなるスキャナユニット２０８を移動させて読み取る動作（原稿固定読み）と、原稿ガラス２０１上を移動する原稿に対して固定のスキャナユニット２０８で読み取る動作（原稿流し読み）の２通りがあり、モードに応じて選択的に切換えることにより、原稿読み取り時間を短縮して生産性の向上をはかっている。リーダ２による画像読み取りが終了した原稿は、画像面を下にしたまま原稿排紙トレイ４０３上に順次排出される。
【０００６】
以上の動作により読み取った複数の画像データは、全て不図示の大容量メモリ（ハードディスク）に格納され、メモリに格納された画像データは、デジタル複写機１の不図示の操作部で指定された編集モードに応じた順序でプリンタ２に出力される。
【０００７】
読み取った画像の記録媒体である転写紙は、プリンタ３内部の右デッキ３０１、左デッキ３０２、上段カセット３０３、下段カセット３０４、手差しトレイ３０５に収納されている。給紙ローラ３０６〜３１０のいずれかが選択的に回転駆動することにより１枚ずつ順次給紙された転写紙は、レジストローラ３１１でタイミングを合わせて画像形成部に供給される。画像形成部では、感光体ドラム３１２が不図示のモータにより図４に示す矢印の方向に回転しており、一次帯電器３１３により所望の電位に帯電された後、露光制御部３１４により画像データに基づく所定のレーザ光の照射を受けて静電潜像が形成され、現像器３１５により静電潜像がトナー像として現像される。このときの現像方式としては、現像器３１５内に蓄えられた磁性トナーをアジテータ３１６により攪拌・搬送し、周方向に磁極パターン（磁力の強弱）が形成された回転現像スリーブ３１７に吸着し、現像スリーブの長手方向に一様な微小ギャップを持って配設される磁性材料の現像ブレード３１８によってコート量を薄く均一に規制するとともに、攪拌部および微小ギャップ部においてトナーを摺擦させることにより所定の電荷を付与する摩擦帯電方式が従来からよく知られている。現像されたトナー像は、転写帯電器３１９によって、供給された転写紙に転写され、転写終了後の感光ドラム３１２は、クリーナ３２０により残留トナーが清掃され、前露光ランプ３２１により残留電荷が消去される。クリーナ３２０により回収されたトナーは、スクリュー３２２等の搬送手段により不図示の廃トナーボトルに搬送される。転写終了後の転写紙は、分離帯電器３２３により感光体ドラム３１２から分離され、搬送ベルト３２４によって定着ローラ３２５に送られ、定着ローラ３２５による加圧、加熱を受けてトナー像が永久画像として定着される。
【０００８】
不図示の操作部で片面コピーモードが選択された場合、トナー像が定着された転写紙は、ストレート排紙パス３３３を経由して、排出ローラ３３０により排紙トレイ３３１上に排出される。
【０００９】
一方、不図示の操作部で両面コピーモードが選択された場合、１面目のトナー像が定着された転写紙は、反転搬送パス３２６を経由して反転部３２７に一旦引き込まれた後、反転ローラ３２８の逆転により両面搬送パス３３２を経由することで、上下が反転した状態で再び画像形成部に供給され、２面目の画像が形成される。両面のトナー画像が定着された転写紙は、ストレート排紙パス３３３を経由して、排出ローラ３３０により排紙トレイ３３１上に排出される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の画像形成装置では、両面コピーモードにおいて、定着ローラにより加熱された転写紙が十分に冷却しきらない状態で再び画像形成部に供給される場合があると、転写紙からの放熱により現像器内のトナーが昇温して帯電性が劣化し、画像濃度が薄くなる等の画像異常が発生する恐れがあった。
【００１１】
また、両面コピー時の転写紙からの放熱により、現像器内のトナーが溶融点以上に昇温する場合があると、溶融トナーが現像スリーブや現像ブレードに融着して現像スリーブ上のトナーコート量が不均一となり、濃度ムラや画像スジ等の画像異常が発生する恐れがあった。
【００１２】
更に、溶融トナーが現像器のアジテータやクリーナのスクリューといったトナー搬送部材に融着する場合があると、トナー搬送を阻害したり、駆動負荷の上昇による動作不良を引き起こしたりする恐れもあった。
【００１３】
特に、近年の画像形成装置の高速化に伴い、定着ローラを通過した転写紙が再び画像形成部に到達するまでの時間が短くなり、両面転写紙の熱が機内に拡散されて冷やされる時間が減り、単位時間当たりに現像器やクリーナ内のトナーに付与される熱量はますます増大する傾向にある。
【００１４】
これらの両面転写紙の熱に起因する現像器やクリーナ内のトナーの昇温問題を解決するために、従来より、定着ローラの下流の搬送経路に転写紙冷却手段を配設する種々の技術が提案されてきた。その一例として、定着ローラの下流にファン等の送風手段を配設し、転写紙に対して直接冷却風を吹き付けて冷却する手法があるが、この手法によると、転写紙の先端が搬送ローラによって挟持されていない状態で送風を受ける場合があり、ファンの送風量が強すぎると、紙のばたついて送風部の下流の搬送ローラニップへの進入が正しく行われず、紙折れ、紙シワ、ジャム等の搬送不良が発生する恐れがあった。このため、送風ファンの送風量は上記の諸問題が生じないレベルに制限され、その冷却能力には限界が生じていた。
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、転写紙のばたつきによる搬送不良を生じることなく、より高い冷却能力を必要とする高速化した画像形成装置に対しても、定着ローラにより付与された転写紙の熱を十分に冷却でき、両面コピーモードにおける現像器およびクリーナ内のトナー昇温による画像不良、動作不良を防止することが可能な画像形成装置を提供することを目的としたものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、給送された転写紙上に画像を形成する画像形成部と、概転写紙上に形成された画像を加熱定着する定着部と、概定着部で画像が定着された転写紙を搬送するための搬送部とを有する画像形成装置において、概搬送部は、第一の搬送ローラ対と、概第一の搬送ローラ対の下流側に配設される第二の搬送ローラ対と、概第一の搬送ローラ対と概第二の搬送ローラ対との間の搬送経路で転写紙を冷却する冷却手段とを有し、概冷却手段は、冷却能力の切換え制御が可能であり、概第一の搬送ローラ対と概第二の搬送ローラ対の少なくとも一方が概転写紙を挟持していない間で冷却能力をＯＦＦすることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は、本発明の画像形成装置の反転部を示す部分断面図である。
【００１８】
本発明の画像形成装置１の基本構成および画像形成プロセスは従来例で説明した通りなので省略する。
【００１９】
図１に示すように、本発明では、従来例の反転ローラ３２８（以下第一反転ローラと呼ぶ）の正転搬送方向における下流側に、第一反転ローラ３２８と同期して駆動される第二反転ローラ５０１と、第一反転ローラ３２８と第二反転ローラ５０１との間で下方から転写紙Ｓに対して冷却風を吹き付けるための送風ファン５０２と、送風ファン５０２からの風を流すための複数の通風孔が開けられた上下搬送ガイド５０３と、第二反転ローラ５０１のニップ部における転写紙Ｓの有無を検知するための紙有無センサー５０４が追加配設されている。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、一面目の画像が熱定着され、反転搬送パス３２６を経由して搬送された転写紙Ｓは、第一反転ローラ３２８および第二反転ローラ５０１の正転により反転部３２７に搬送され、図１（ｂ）に示すように、転写紙Ｓの正転搬送方向における後端Ｓ１が第一反転ローラ３２８のニップを抜ける手前で正転搬送が終了する。次いで、図１（ｃ）に示すように、第一反転ローラ３２８および第二反転ローラ５０１が逆転すると、転写紙Ｓは、両面搬送パス３３２へと反転搬送される。
【００２１】
このとき、本発明の転写紙冷却手段である送風ファン５０２は、前述した紙有無センサー５０４が紙有を検知している間だけ所定の一定風量で駆動され、紙無を検知している間は駆動がＯＦＦされる制御となっている。すなわち、反転部３２７に搬送された転写紙Ｓは、両側を第一反転ローラ３２８と第二反転ローラ５０１に挟持されている間だけ、その中央部で送風を受けることになるため、送風によって転写紙Ｓがばたつく恐れがない。
【００２２】
よって、送風ファン５０２の送風量が制限されることは無く、転写紙Ｓの熱容量に応じた適正な送風量が確保できるため、定着ローラ３２５により付与された熱を十分に冷却した後に転写紙Ｓを再び画像形成部に搬送することができ、より高速化された画像形成装置１や、より定着温度の高い画像形成装置１に対しても、両面コピーモードにおける現像器３１５およびクリーナ３２０内のトナー昇温による画像不良、動作不良を防止することが可能となる。
【００２３】
なお、送風ファン５０２の転写紙Ｓに対する冷却風の吹き付け方向は、本実施例で説明した構成に限定されず、上方から吹き付ける構成であっても、図１の前方もしくは奥方から吹き付ける構成であっても構わないが、本実施例のように、下方より吹き付けて熱い空気を上方に逃がす構成であると、自然対流の効果が加わってより効率的に転写紙Ｓを冷却することが可能となる。
【００２４】
また、送風ファン５０２の配設位置は、本実施例で説明した構成に限定されず、定着ローラ３２５の下流の搬送経路であれば他の搬送ローラ対間に配設した構成であっても構わないが、本実施例のように、反転部に配設する構成であると、定着ローラ３２５から離れた位置に冷却手段が配設できるため、冷却風により定着ローラ３２５の温度を下げてしまうような弊害は無く、また、定着ローラ３２５からの熱の影響を受けることなく効率的に転写紙Ｓを冷却することが可能となる上に、反転の前後で転写紙Ｓが２度冷却できるため、更に効率的に転写紙Ｓを冷却することが可能となる。
【００２５】
（実施例２）
実施例１では、反転時の転写紙Ｓの正転搬送方向における後端Ｓ１の停止位置を、第一反転ローラ３２８のニップを抜ける手前に設定したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２６】
図２（ａ）〜（ｃ）は、反転時の転写紙Ｓの正転搬送方向における後端Ｓ１の停止位置を、第一反転ローラ３２８のニップを抜けた後に設定した例である。本発明では、第一反転ローラ３２８の下流に第二反転ローラ５０１が配設されているため、第一反転ローラ３２８のニップ部を抜けた転写紙Ｓであっても第二搬送ローラ５０１の搬送力により確実に反転搬送することが可能である。また、本実施例では、実施例１に対して、第一反転ローラ３２８のニップ部における転写紙の有無を検知するための紙有無センサー５０５を追加配設し、送風ファン５０２を、紙有無センサー５０４，５０５の両方が紙有を検知している間だけ一定風量で駆動し、いずれか一方が紙無を検知している間は駆動をＯＦＦする制御とした。
【００２７】
この構成および制御によっても、反転部３２７に搬送された転写紙Ｓは、両側を第一反転ローラ３２８と第二反転ローラ５０１に挟持されている間だけ、その中央部で送風を受けることになるため、送風によって転写紙Ｓがばたつく恐れがない。
【００２８】
よって、送風ファン５０２の送風量が制限されることは無く、転写紙Ｓの熱量に応じた適正な送風量が確保できるため、定着ローラ３２５により付与された熱を十分に冷却した後に転写紙Ｓを再び画像形成部に搬送することができ、より高速化された画像形成装置１や、より定着温度の高い画像形成装置１に対しても、両面コピーモードにおける現像器３１５およびクリーナ３２０内のトナー昇温による画像不良、動作不良を防止することが可能となる。
【００２９】
更には、追加配設した第一反転ローラの紙有無センサー５０５の位置を、実施例１で説明した反転時の転写紙後端Ｓ１の停止位置よりも正転搬送における下流に配置することができれば、実施例１で説明したよりも広い範囲で送風ファン５０２の冷却風を転写紙Ｓ吹き付けることができ、より効率的に転写紙Ｓを冷却することが可能となる。
【００３０】
（実施例３）
実施例１、２では、送風時のファン５０２の風量を所定の一定量として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
例えば、図示せぬ紙厚検知手段により、搬送される転写紙Ｓの紙厚を検出し、熱容量の大きい厚紙に対しては送風量を多くする等の風量切換え制御を行っても良い。この制御によれば、厚紙の熱容量にあわせて薄紙に対してオーバースペックな風量を吹き付ける必要が無くなり、転写紙Ｓの種類に応じて必要最低限な風量でファン５０２を駆動することができるため、ファンの消費電力を必要最低限に抑えることができて画像形成装置１の省エネルギー化をはかることができる。
【００３２】
（実施例４）
実施例１〜３では、転写紙Ｓの冷却を反転部３２７に配設した専用の送風ファン５０２によって行う構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成装置１内に配設されている他の送風ファンからの風をダクト５０６で分岐させて反転部３２７に導く構成であっても構わない。この構成における反転部３２７への送風は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、反転部へ風を導くダクト５０６の経路中に配設されたシャッター５０７等により風量を切換える構成であれば良い。
【００３３】
本実施例によれば、画像形成装置１内のファンの個数が削減でき、また、専用ファン５０２の配設が不要になることにより反転部３２７の小型化、簡略化が可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、反転部に、二対の反転ローラを設け、転写紙の冷却手段である送風ファンを二対の反転ローラの間に配設すると共に、転写紙が二対の反転ローラの両方に挟持されている間だけ送風ファンを駆動する制御を行うことにより、転写紙のばたつきによる搬送不良を生じることなく、転写紙の熱量に応じた適正なファンの送風量が確保できるようになったため、高速化、もしくは、定着温度の高温化された画像形成装置に対しても、定着ローラにより付与された転写紙の熱を十分に冷却した後に再び画像形成部に搬送でき、両面コピーモードにおける現像器およびクリーナ内のトナー昇温による画像不良、動作不良を防止することが可能な画像形成装置を提案することができた。
【００３５】
また、画像形成装置内に配設されている他の送風ファンからの風をダクトで分岐させて反転部に導く構成にすることにより、ファン個数の削減や、反転部の小型化、簡略化が可能な画像形成装置を提案することができた。
【００３６】
更に、搬送される転写紙の熱容量に応じて送風ファンの風量を切換え制御することにより、転写紙の熱量に応じた必要最低限な風量でファンを駆動することが可能となり、省エネルギーに対して効果のある画像形成装置を提案することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の画像形成装置の反転部を示す部分断面図である。
【図２】実施例２の画像形成装置の反転部を示す部分断面図である。
【図３】実施例４の画像形成装置の反転部を示す部分断面図である。
【図４】従来例の画像形成装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
３２５ 定着ローラ
３２７ 反転部
３２８ 第一反転ローラ
５０１ 第二反転ローラ
５０２ 送風ファン
５０３ 搬送ガイド
５０４ 紙有無検知センサー
５０５ 紙有無検知センサー
５０６ ダクト
５０７ シャッター

Claims (8)

1. 給送された転写紙上に画像を形成する画像形成部と、転写紙上に形成された画像を加熱定着する定着部と、該定着部で画像が定着された転写紙を搬送するための搬送部と、を有する画像形成装置において、
   該搬送部は、第一の搬送ローラ対と、該第一の搬送ローラ対の下流側に配設される第二の搬送ローラ対と、該第一の搬送ローラ対と該第二の搬送ローラ対との間の搬送経路で転写紙を冷却する冷却手段と、を有し、
   該冷却手段は、冷却能力の切換え制御が可能であり、該第一の搬送ローラ対と該第二の搬送ローラ対の少なくとも一方が転写紙を挟持していない間で冷却能力をＯＦＦすることを特徴とする画像形成装置。
2. 該定着部で画像が定着された転写紙を表裏反転して搬送するための反転搬送部を有し、
   該第一の搬送ローラ対は、該反転搬送部に配設された正逆転駆動される第一の反転ローラ対であり、該第二の搬送ローラ対は、該第一の反転ローラの正転搬送方向における下流側に配設された正逆転駆動される第二の反転ローラ対であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記反転搬送路においては、正転搬送方向における転写紙の後端が該第一の反転ローラ対のニップを抜ける手前に反転位置が設けられ、
   該反転搬送部は、該第二の反転ローラ対のニップ部における転写紙の有無を検知する検知手段を有し、該冷却手段は、該検知手段が紙無検知している間で冷却能力をＯＦＦすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記反転搬送路においては、正転搬送方向における転写紙の後端が該第一の反転ローラ対のニップを抜けた後に反転位置が設けられ、
   該反転搬送部は、該第一の反転ローラ対のニップ部における転写紙の有無を検知する第一の検知手段と、該第二の反転ローラ対のニップ部における転写紙の有無を検知する第二の検知手段と、を有し、
   該冷却手段は、該第一の検知手段および該第二の検知手段の少なくとも一方が紙無検知している間で冷却能力をＯＦＦすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 搬送される転写紙の厚みを検知する紙厚検知手段を有し、
   該冷却手段は、該紙厚検知手段で検知された紙厚情報に応じて冷却能力の大小を切換えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 該冷却手段は、送風ファンであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 該送風ファンの冷却能力の切換えは、該送風ファンの駆動回転数の切換えにより行うことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 該送風ファンの冷却能力の切換えは、該送風ファンの風路内の設けられたシャッター部材の切換えにより行うことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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