JP4622464B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、排紙部に転写材の冷却ファンを有する電子写真方式の画像形成装置に関する。

従来、定着直後の転写材はトナーやワックスが完全に固形化していないため、この状態で排紙トレーや、更にステープラ・折り処理等を行うフィニッシャである排紙処理ユニットに搬送されると、搬送経路においてジャムや軟化状態のトナー像への傷、ワックスむら等が発生する場合があるので排紙部に冷却ファンを設けている。特に、カラー画像形成装置においては、定着処理後の分離性能向上のためワックスが多く含まれているので、ワックスむらが発生しやすい傾向がある。

すでに、提案されている技術の中には、ジャム等のトラブルを回避するため、冷却ユニットと、当該冷却ユニットの空気排出口に対向して空気流切り替えユニットとを設け、通常モード、両面モードいずれの選択モードに応じて冷却ユニットと空気流切り替えユニットとの間に転写材受け入れ口を設けたもの（例えば、特許文献１参照）や、転写材の裏面汚れや紙面の張り付きを回避するため、排紙ローラ対の下流側近傍に、排出される転写材の側方から転写材の下面に向かって冷風を送り込む排紙横ファンを設け、当該排紙横ファンの風量を転写材の種類、環境状態、画像濃度等に応じて制御する方法（例えば、特許文献２）がある。

しかしながら、上記提案の技術は、昨今、一般的になっている排紙処理ユニットが接続されている場合、画像形成装置本体の排紙部の間近に排紙処理ユニットの導入ガイドや搬送ローラがあるため、より急速な冷却が必要となる。

また、排紙処理ユニットが接続されていなく、本体のみで排紙する場合には、図４に示すように、逆に前記冷却ファンによる風が強すぎて、実線で示したように転写材Ｐを吹き上げたり、あるいは、点線で示したように吹き下げたりして、排紙トレー８２上に正常に排紙することができない場合がある。

図４は、排紙処理ユニットが接続されていない場合の排紙部近傍を示す図である。

本発明は、少なくとも、排紙処理ユニットの有、無または排紙処理ユニットの種類によって、排紙用の冷却ファンの風量調整を行い、ワックスむら等の画質への影響を抑制しつつ、安定した搬送状態で転写材の排出が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的は、トナー像を転写材上に形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成されたトナー像を前記転写材に定着する定着手段と、前記定着手段による定着後の転写材を画像形成装置内から排紙する排紙部と、前記定着後の転写材を冷却するための冷却風を吹き付ける冷却ファンと、前記転写材に当たる冷却風の風量を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、当該画像形成装置に排紙処理ユニットが接続される場合は、当該排紙処理ユニットの種類に応じて、前記排紙部と前記排紙処理ユニットの入口ローラとの距離が短い場合は冷却ファンの風量を多くし、前記排紙部と前記排紙処理ユニットの入口ローラとの距離が長い場合は冷却ファンの風量を少なくなるよう前記冷却ファンの風量を制御するとともに、前記排紙処理ユニットが接続されない場合は、前記冷却ファンの回転を停止するか、または前記風量を所定の値以下に制御して安定した搬送状態で転写材の排出を行うことを特徴とする画像形成装置によって達成される。

排紙処理ユニットの有、無または前記排紙処理ユニットの種類等の条件に応じて、冷却ファンの風量が調整されるので、ジャム、ワックスむら等を防止できる。

はじめに、本発明に係わる冷却ファンを具備する画像形成装置について説明する。

本発明の実施の形態における説明では、本明細書に用いる用語により本発明の技術範囲が限定されることはない。

図１は画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。

図１において、１は装置本体である画像形成装置、１０は像担持体である感光体、１１は帯電手段であるスコロトロン帯電器、１２は画像書き込み手段である書き込み装置、１３は現像装置、１４は感光体１０の表面を清掃するためのクリーニング装置、１５はクリーニングブレード、１６は現像スリーブ、２０は中間転写体である中間転写ベルトを示す。画像形成手段２は感光体１０、スコロトロン帯電器１１、現像装置１３、およびクリーニング装置１４等からなっており、各色毎の画像形成手段２の機械的な構成は同じであるので、図１ではＹ（イエロー）系列のみの構成について参照符号を付けており、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＫ（黒）の構成要素については参照符号を省略した。

各色毎の画像形成手段２の配置は中間転写ベルト２０の走行方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順になっており、各感光体１０は中間転写ベルト２０の張設面に接触し、接触点で中間転写ベルト２０の走行方向と同方向、かつ、同線速度で回転する。

中間転写ベルト２０は駆動ローラ２１、アースローラ２２、テンションローラ２３、従動ローラ２４に張架され、これらのローラと中間転写ベルト２０、１次転写手段２５、クリーニング装置２８等でベルトユニット３を構成する。

中間転写ベルト２０の走行は不図示の駆動モータによる駆動ローラ２１の回転によって行われる。

感光体１０は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光体（ＯＰＣ）等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図１の矢印で示す反時計方向に回転する。

読み取り装置８０からの画像データに対応する電気信号は画像形成レーザで光信号に変換され、書き込み装置１２によって感光体１０上に投光される。

現像装置１３は、感光体１０の周面に対し所定の間隔を保ち、感光体１０の回転方向と最接近位置において逆方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１６を有している。

中間転写ベルト２０は、体積抵抗率１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ０．０４〜０．１０ｍｍの半導電性シームレスベルトである。

１次転写手段２５には、トナー（本実施の形態では負極性）と反対極性（本実施の形態では正極性）の直流電圧が印加され、感光体１０上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０上に転写させる機能を有する。

２６はアースローラ２２から当接および当接解除可能な２次転写ローラで、トナーと逆極性の電圧が印加され、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像を転写材Ｐに再転写する。

２８は中間転写ベルトを清掃するクリーニング装置で、中間転写ベルト２０を挟んで従動ローラ２４に対向して設けられている。

７０は紙送り出しローラ、７１はタイミングローラ、７２は紙カセット、７３は搬送ローラである。

４は定着装置で、ハロゲンランプ４６によって熱せられる加熱ローラ４１と不図示の加圧機構によって加圧される加圧ローラ４２とで構成され、ニップＴでトナー像を担持した転写材を挟持、加圧して定着する。

定着を終えた転写材Ｐは、そのまま網状の転写材ガイド８２を直進して、冷却ファン８３Ａ（８３Ｂ、８３Ｃ）で冷却され、排紙ローラ８１から排紙トレイ８２Ａ上または排紙処理ユニットに搬送される。

Ｂ１は、各駆動部、画像形成プロセス、定着温度、および本発明に関する風量調整板を選択、制御する制御手段であるコントロール部である。

以上、本実施の形態における画像形成装置の構成の概略についてのべたが、前述したように、定着後の転写材が十分に冷却されていない場合、カーリング等によって不安定な排紙によるジャムや、冷却むらによるワックスむら等の画像不良の問題が発生する場合がある。

本発明は、上記問題を回避するために考案されたもので、以下、その詳細について説明する。

図２は、図１における排紙部近傍を拡大した図である。

図２において、９はステープラ・折り処理等を行うフィニッシャである排紙ユニットであり、画像形成装置本体に接続されている。８３Ａ（８３Ｂ、８３Ｃ）は、装置本体内側の排紙部近傍上段または上段と下段（図３の一点鎖線内参照）双方に設けられた冷却ファン（本実施の形態では各段３個のシロッコファンが使用されている。）で、画像形成装置本体１と排紙ユニット９との開口部Ｗ１、Ｗ２を通して外気を取入れ、矢印方向の空気の流れの過程で転写材Ｐを冷却する。８４は、冷却ファンの空気吸入口からの外気の風量を調整する風量調整版であり、不図示のガイドに沿って、紙面垂直方向にスライドするように構成されている。なお、当該風量調整板８４についての詳細は後述する。

９１は、排紙ローラ８１から搬送された転写材Ｐを挟持、搬送する入口ローラ、９１Ａは、トナー像が排紙ユニット導入ガイド９２に触れることにより生じる画像擦れを防ぐ拍車である。

図３は、図２の矢印Ａ方向から冷却ファン、風量調整版を視た図である。

図３において、不図示のガイドでスライドする風量調整版８４は、冷却ファン８３Ａ（８３Ｂ、８３Ｃ）に対応する複数種の開口部Ｈを有している。当該風量調整版８４はラック８６と一体の支持ブロック８５に取り付けられ、前記ラック８６は、装置本体に保持されたパルスモータ８９に軸止されたピニオン８７と噛合し、ＰＷＭ駆動により矢印Ｘ方向に滑動する。なお、下段における風量調整板８４も同様な機構で構成されている。

すなわち、冷却ファンの空気吸入口に対応する前記開口部Ｈの面積を調整することによって風量が制御される。

また、風量制限時は風の指向性の影響が大きいので、図３のような、シロッコファンを用いたものでは、ワックスむらの発生を防止するために、冷却むらが生じないように冷却ファン８３Ａの風量を高めにし、転写材全面に所定以上の風量が当たるように制御される。

本実施の形態では、風量比を冷却ファン８３Ｂ、８３Ｃの１に対し、冷却ファン８３Ａは２としている。

上段または上段と下段の冷却ファン８３Ａ（８３Ｂ、８３Ｃ）の総合した風量バランスによって安定した転写材の搬送が可能になる。

冷却ファン８３Ａ（８３Ｂ、８３Ｃ）に対応する開口部Ｈと、少なくとも、排紙処理ユニットの有無、または排紙処理ユニットの種類の組み合わせは、最適な風量になるように予め設計され、その組み合わせのテーブルがコントロール部Ｂ１に記憶されている。

すなわち、排紙ローラ８１と入口ローラ９１との距離によって、転写材の冷却時間が異なるため、排紙処理ユニット９の機種によって最適な風量が異なるし、空気導入口近傍に遮蔽物Ｓがある等の空気流通条件によっても最適な風量が異なるし、また、上、下各冷却ファンの風量（強度）によっても転写材の吹き上げ、吹き下げによる安定性が異なるので、これら総合した最適な風量が得られる開口部Ｈを有する風量調整板が設計されている。

設置時に装置本体と排紙処理ユニット９とを接続すると、自動的に風量調整板８４の最適風量位置となるように、コントロール部Ｂ１からの指令でパルスモータ８９が回転し、
最適な面積の開口部Ｈが各冷却ファンの空気吸引口に適応されるように制御される。

また、排紙処理ユニット９が接続されていない場合でも、冷却ファンの回転を停止するか、または風量を所定の値以下にコントロール部Ｂ１の指令で制御するようになっている。

また、図５のように、風量調整板を使用せずに、ＣＰＵのプログラムに従った最適な風量になるように各冷却ファン自体の入力電圧を切り替え風量を制御することもできる。

図５は、風量調整板を用いないで冷却ファン自体を制御する方法を示すブロック図である。

以上は、風量調整板の開口部をスライドしてずらすことによって風量調整を行うが、排紙処理ユニット交換持に、排紙処理ユニットの条件（排紙ローラから入り口ローラへの距離、外気吸入口である開口部での遮蔽物の有無等）に合わせた風量調整板を選び、取り付けてもよい。

画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。 図１における排紙部近傍を拡大した図である。 図２の矢印Ａ方向から冷却ファン、風量調整版を視た図である。 排紙処理ユニットが接続されていない場合の排紙部近傍を示す図である。 風量調整板を用いないで冷却ファン自体を制御する方法を示すブロック図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１０ 感光体
２０ 中間転写ベルト
４ 定着装置
８１ 排紙ローラ
８２ 転写材ガイド
８２Ａ 排紙トレイ
８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃ 冷却ファン
８４ 風量調整板
８５ 支持ブロック
８６ ラック
８７ ピニオン
８９ パルスモータ
９ 排紙処理ユニット
９１ 入り口ローラ
９２ 排紙ユニット導入ガイド
Ｗ１、Ｗ２ 開口部

Claims (5)

1. トナー像を転写材上に形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段により形成されたトナー像を前記転写材に定着する定着手段と、
   前記定着手段による定着後の転写材を画像形成装置内から排紙する排紙部と、
   前記定着後の転写材を冷却するための冷却風を吹き付ける冷却ファンと、
   前記転写材に当たる冷却風の風量を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、
   当該画像形成装置に排紙処理ユニットが接続される場合は、当該排紙処理ユニットの種類に応じて、前記排紙部と前記排紙処理ユニットの入口ローラとの距離が短い場合は冷却ファンの風量を多くし、前記排紙部と前記排紙処理ユニットの入口ローラとの距離が長い場合は冷却ファンの風量を少なくなるよう前記冷却ファンの風量を制御するとともに、
   前記排紙処理ユニットが接続されない場合は、前記冷却ファンの回転を停止するか、または前記風量を所定の値以下に制御して安定した搬送状態で転写材の排出を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記冷却ファンの空気吸引口の開口面積を調整することによって、前記冷却風の風量を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記開口面積は、転写材全面にわたって所定以上の風量が当たるように調整されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記冷却ファン自体を制御することによって、前記冷却風の風量を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記転写材の表裏両面に送風できる構成を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images