JP4861021B2 - シート搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート搬送装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、定着行程において加熱されたシートを排出する際に冷却する構成に関する。

複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置などの画像形成装置においては、潜像担持体上に形成された静電潜像を現像プロセスにおいて可視像処理した後、その可視像を記録媒体の一つである記録用紙等のシートに対して静電転写し、転写された可視像が、例えば、加熱定着されて複写物あるいは記録物として得られるようになっている。

定着に用いられる構成の一つにシートの搬送路を挟んで対向する加熱ローラと加圧ローラとを配置し、これら両ローラによりシートを挟持搬送する過程でトナー像に対して熱・圧力を作用させて定着する熱ローラ定着方式を用いた構成がある。
熱ローラ定着方式は、熱効率が高く高速化が図れること、伝熱効率が高く安定した定着効率が得られることおよびシートの搬送媒体として利用できることにより構造が簡単であることなどの利点があることから近年多用されるようになっている。

定着後のシートは、加熱ローラおよび加圧ローラの近傍に配置されている排紙ローラを備えたシート搬送装置により排紙トレイなどに排出される。
トナー像は、熱・圧力を作用されることにより融解・浸透し、温度低下による硬化の過程を経ることでシートに定着されることになる。
しかし、定着後のシートはきわめて高温となっていることが多く、例えば１００℃を超える温度に達していることがある。このため、連続して定着作業が行われるような場合には、排紙トレイ上に積層されているシートに対して新たな定着済みのシートが積載される際には未だ冷却硬化していないトナー像が擦られることで画像が乱されてしまう虞がある。また、積層されているシートに蓄熱によって冷却硬化しているトナーが再融解されることもあり、これによってもトナー像が剥がれてしまう場合も生じる。さらには、再融解したトナーは、積層されているシート同士を貼り付けてしまう現象を意味するブロッキングを発生させる原因ともなる。

従来、定着後に排出されるシートを冷却する構成として、排紙トレイに向け排出されるシートに接触する冷却部材を設ける構成（例えば、特許文献１）や、噴気流と接触させて放熱する構成が提案されている（例えば、特許文献２，３）。

さらに、冷却風を強制的に供給する構成としては、シート排出部近傍にファンを配置した構成（例えば、特許文献４）、あるいは排紙トレイにおけるシートの排出方向に沿って複数の排気口を設けた構成がある（例えば、特許文献５）。

特許文献１には、定着後に排出されるシートの搬送路中にヒートシンクやファンにより冷却された冷却部材を配置しておき、排出されるシートを接触させる構成が開示されている。

特許文献２，３には、定着装置の排熱風を分流させて排出されるシートの上部から噴出することで排出されるシートに噴気流を接触させる構成が開示されている。

特許文献４には、シートの排出部近傍にシートの下方から冷却風を供給するファンが配置されている構成が開示されている。

特許文献５には、排紙トレイの側壁にシートの排出方向に沿って複数の排気口を設け、これら各排気口を纏めた通路に送風する構成が開示されている。

特開平１１−１６７２３２号公報（段落「００２１」欄） 特開２００１−２４２７６９号公報（段落「００４３」欄） 特開２００２−７２７２９号公報（段落「００３３」欄） 実開平４−４４２５１号公報（「実用新案登録請求の範囲」欄） 実開昭６２−１４００５８号公報（「実用新案登録請求の範囲」欄）

シートのブロッキングを防止するための冷却構造を備えた上記特許文献開示の構成においては、次のような問題がある。
特許文献１に開示の構成においては、排紙トレイに向けシートを排出する排紙ローラよりも排紙トレイ側においてシートの冷却が行われる構成であるために、排紙ローラと排紙トレイとの間では冷却作用が得にくい構成となっている。このため、冷却効果を高めるには、上記両部材の配置位置間に新たな冷却手段を設けることも考えられるが、構成部品の増加を招いたり、あるいは冷却領域延長による装置の大型化を招く虞がある。

特許文献２，３に開示の構成においては、排出され得たシートの上方から噴気流を当てる構成であるので、最上位のシートのみが冷却対象となり積載されたシート間での冷却が行えない。これにより、積層されているシートの蓄熱を解消することができず、トナーの融着によるブロッキングの解消は未だできない虞がある。

特許文献４に開示の構成においては、排出されるシートのみを対象としていることから、特許文献２，３に開示の構成と同様に、積載されたシート間での冷却が行われずに積層シート同士のブロッキングを完全に解消することができない虞がある。

特許文献５に開示の構成においては、排紙トレイにおけるシートの排出方向全域を均等に噴気流供給域としていることから、冷却空気の流路が長くなるばかりでなくその構成が煩雑となる。しかも、冷却はあくまでも排紙トレイに移動して積載過程にあるシートに対して冷却風を当てることが前提であるので、排紙ローラから繰り出される時点に相当する排出段階での冷却が行われていない。このため、積載されるまでに積載済みのシートと触れた場合、トナーの融着によるブロッキングが発生する虞がある。

一方、近年では、装置の小型化が望まれる傾向であり、このため定着部から排紙トレイまでシート搬送路長も短くなりがちである。しかし、このような構成においては、冷却機構を設置するスペースを確保することが困難となり、定着後のトナー像の冷却硬化を促進させることができにくくなる。特に、モノクロ画像形成時の構成部品数に比べて部品実装密度が大幅に高くなるフルカラー画像形成を対象とした装置では、定着後、シートの排出部に至る搬送路が他の構成部品の設置スペースなどによって制約を受けやすくなることが原因してシートの冷却部を設置するスペースを確保することができない場合がある。

一方、定着装置の周辺には、シートの搬送機構だけでなく、シートの搬送状態を監視する通過センサなどの検知手段が配置されている場合がある。
このような検知手段を備えた構成を対象とした場合、冷却部が設けられないのを避けるために冷却ファンなどを用いて強制的な冷却空気の流れを生じさせることもあるが、定着部周辺の熱気を流動させることから、搬送路長が短い状態で検知手段が配置されている部分にも熱気の流れが生じ、検知手段の温度許容値を超え、検知誤差が顕著となる虞がある。

本発明の目的は、上記従来のシート搬送装置における問題に鑑み、定着後のシート搬送路長が短い場合でも周辺に配置されている機器への熱的な悪影響を及ぼすことなく定着後に排出されるシートを効率よく冷却することでシート同士が融解したトナーにより貼り付くブロッキング現象を確実に防止できる構成を備えたシート搬送装置および画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は次の構成からなる。
（１）トナー像を担持しているシートを加熱する定着行程後の位置に配置された搬送手段を備え、該搬送手段により定着行程後のシートを積載可能な収容部に向けて排出する構成を備えたシート搬送装置において、
上記収容部に対する上記シートの繰り出し位置には、該シートの搬送方向と直交するシートの幅方向両側において該収容部でのシートの積載方向に沿って冷却用空気と接触させることができる冷却部が設けられ、
上記冷却部は、上記シートの積載方向に沿って複数設けられた開口部が用いられ、該開口部は、該シートの積載方向上方側が下方側よりも大きくされていることを特徴とするシート搬送装置。
（２）上記冷却部は、上記シートの収容部において上記シートの先端が該収容部に向けて繰り出しを開始される位置で該シートの積載方向に沿って外気を取り込み可能な外気連通部で構成されていることを特徴とする（１）に記載のシート搬送装置。
（３）上記外気連通部として用いられる開口部は、強制的な外気供給手段に連通していることを特徴とする（１）または（２）記載のシート搬送装置。
（４）上記外気供給手段としてファンが用いられ、該ファンは、上記開口部と外部との間を接続するダクトを備えていることを特徴とする（３）に記載のシート搬送装置。
（５）上記ダクトの一部が接続されている開口部は、上記シートの積載方向において該シートの幅方向と平行する方向に外気を供給する構成とされていることを特徴とする（４）に記載のシート搬送装置。
（６）上記ダクトの一部が接続されている開口部は、上記シートの積載方向において該シートの幅方向に対して斜め下方に向けて外気を供給する構成とされていることを特徴とする（７）に記載のシート搬送装置。
（７）上記強制的な外気供給手段として用いられるファンは、外気の供給量が変更可能な構成であることを特徴とする（３）または（４）に記載のシート搬送装置。
（８）上記外気の供給量を変更するための構成として上記ファンが接続された制御部が用いられ、該制御部は、上記シートに対する外気の供給時期を制御可能であることを特徴とする（７）に記載のシート搬送装置。
（９）上記制御部は、上記シートの積載量を検知可能な積載量検出手段を備え、該シートの積載量に応じて外気供給量を変更可能であることを特徴とする（７）または（８）に記載のシート搬送装置。
（１０）上記制御部は、上記シートの担持されるトナーの付着量に影響する画像濃度や使用されるトナー色の数などに応じて外気の供給量を変更可能であることを特徴とする（７）または（８）に記載のシート搬送装置。
（１１）上記制御部は、上記定着後のシートが上記収容部に至るシート搬送との雰囲気温度に応じて外気供給量を変更可能であることを特徴とする（７）または（８）に記載のシート搬送装置。
（１２）（１）乃至（１１）のいずれかに記載のシート搬送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
（１３）上記ファンによる外気供給量は、画像調整に対応して変更することができる制御部を備えたことを特徴とする（１２）に記載の画像形成装置。

本発明によれば、シートの繰り出し位置、詳しくは、シート先端が繰り出し開始される位置に冷却部が設けられているので、シートは収容部に向け繰り出される段階、換言すれば、残熱量が最も多い段階で外気により冷却される。特に、積載方向に沿って冷却部が設けられているので、積載されるシートの全てを対象として冷却できることから、最上位のみのシートが冷却された場合と違って、積載シート全ての余熱を除去するだけでなく、シート上方に溜まる熱をも除去してシート間でのブロッキングを防止することが可能となる。

請求項３，４記載の発明においては、外気が強制供給手段であるファンにより供給され、しかもファンがダクトに連通していることにより外気取り込み位置から供給位置に至る途中で定着部などからの熱の影響を受けにくくして効率よく外気の導入ができるとともに外気導入時での騒音の漏洩を防止することが可能となる。

請求項５，６記載の発明においては、開口部の向きがシートの幅方向と平行あるいは斜め下方に向けて外気を供給できるようになっているので、熱のこもりやすいシート中央部に対する外気の供給効率を高めることが可能となる。

請求項７乃至１１記載の発明においては、外気の強制供給手段であるファンによる供給量がシートの残熱量の違いやシートに担持されているトナー量の違いさらにはシート積載量の違いそしてシート積載位置周辺部での温度の違いにより制御できるので、シートの冷却効率を最適化するとともにファンの消費電力の低減が可能となる。

請求項１２記載の発明においては、収容部に排出されるシートのブロッキングを防止してトナーのこすれなどによる不良画像の発生を防止することができる。

請求項１３記載の発明においては、画像調整が行われた場合を対象としてファンを駆動させるようにすることで不用意なファンの騒音の増大化を防止することが可能となる。

以下、図に示す実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明の実施例によるシート搬送装置が適用される画像形成装置の一例を示す模式図であり、同図に示す画像形成装置は、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能なカラープリンタである。なお、本発明では、図１に示すプリンタに限らず、複写機、ファクシミリ装置あるいは印刷機なども画像形成装置として含んでいる。

図１において、画像形成装置１２０は、次に挙げる各装置を備えている。
原稿画像に応じた各色毎の画像を形成する作像装置１２１Ｙ、１２１Ｃ、１２１Ｍ、１２１Ｋと、各作像装置１２１Ｙ、１２１Ｃ、１２１Ｍ、１２１Ｋに対向して配置された転写装置１２２と、各作像装置１２１Ｙ、１２１Ｃ、１２１Ｍ、１２１Ｋと転写装置１２２とが対向する転写領域に記録シートを供給するシート供給手段としての手差しトレイ１２３及び繰り出しローラ１２３Ａ、給紙装置１２４に装備されている給紙カセット１２４Ａと、該手差しトレイ１２３あるいは給紙カセット１２４から搬送されてきた記録シートを作像装置１２１Ｙ、１２１Ｃ、１２１Ｍ、１２１Ｋによる作像タイミングに合わせて供給するレジストローラ１３３と、転写領域において転写後のシート状媒体に相当する記録シートの定着を行う定着装置１１０である。

定着装置１１０は、記録シートの搬送路を挟んで対向当接可能な加熱ローラ１１０Ａおよび加圧ローラ１１０Ｂを用いて熱および圧力の作用により画像を溶融軟化および浸透の各過程を経て記録シート上のトナー像を定着する熱ローラ定着方式が用いられている。

転写装置１２２は、転写体として複数のローラに掛け回されているベルト（以下、これを転写ベルトという）１２２Ａが用いられ、各作像装置における感光体ドラムと対向する位置には転写バイアスを印加する転写バイアス手段１２２Ｙ、１２２Ｃ、１２２Ｍ、１２２Ｋがそれぞれ配置されてトナーと逆極性の転写バイアスを作用させることで各作像装置で形成されたトナー像を順次、重畳転写するようになっている。
転写装置１２２には、転写ベルト１２２Ａ上に重畳転写されたトナー像を記録シートに対して一括転写するための二次転写バイアス手段１２２Ｆが記録シートの搬送経路上に配置されている。

画像形成装置１２０は、一般にコピー等に用いられる普通紙と、ＯＨＰシートや、カード、ハガキといった９０Ｋ紙、坪量約１００ｇ／ｍ_２相当以上の厚紙や、封筒等の、用紙よりも熱容量が大きないわゆる特殊シートとの何れをも記録シートとして用いることが可能である。

図１において、各作像装置１２１Ｙ、１２１Ｃ、１２１Ｍ、１２１Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタおよび黒の各色の現像を行うものであり、用いるトナーの色は異なるが、その構成が同様であるから、作像装置１２１Ｋの構成を各作像装置１２１Ｙ、１２１Ｃ、１２１Ｍ、１２１Ｋの代表として説明する。
作像装置１２１Ｋは、静電潜像担持体としての感光体ドラム１２５Ｋ、感光体ドラム１２５Ｋの回転方向に沿って順に配置されている帯電装置１２７Ｋ、現像装置１２６Ｋ、クリーニング装置１２８Ｋを有し、帯電装置１２７Ｋと現像装置１２６Ｋとの間で書き込み装置１２９からの書き込み光１２９Ｋにより色分解された色に対応する画像情報に応じた静電潜像を形成する構成が用いられる。静電潜像担持体としては、ドラム状の他に、ベルト状とする場合もある。これら感光体ドラムの周囲に配置されている画像形成用、換言すれば、作像用機器は纏めて図２に示す筐体を備えたユニット構造からなるプロセスカートリッジ（図示されず）内に収納されている。
図１に示す画像形成装置１２０は、転写装置１２２が斜めに延在させてあるので、水平方向での転写装置１２２の占有スペースを小さくすることができる。

上記構成を備えた画像形成装置１２０では、次の行程および条件に基づき画像形成が行われる。なお、以下の説明では、各作像装置を代表して符号１２１Ｋで示した黒トナーを用いて画像形成が行われる作像装置を対象として説明するが、他の作像装置も同様であることを前置きしておく。
画像形成時において感光体ドラム１２５Ｋは、図示されないメインモータにより回転駆動され、帯電装置１２７Ｋに印加されたＡＣバイアス（ＤＣ成分はゼロ）により除電され、その表面電位が略−５０Ｖの基準電位に設定される。
次に感光体ドラム１２５Ｋは、帯電装置１２７ＫにＡＣバイアスを重畳したＤＣバイアスを印加されることによりほぼＤＣ成分に等しい電位に均一に帯電されて、その表面電位がほぼ−５００Ｖ〜−７００Ｖ（目標帯電電位はプロセス制御部により決定される）に帯電される。

感光体ドラム１２５Ｋは、一様帯電されると書き込み行程が実行される。書き込み対象となる画像は、図示しないコントローラ部からのデジタル画像情報に応じて書き込み装置１２９を用いて静電潜像形成のために書き込まれる。つまり、書き込み装置１２９では、デジタル画像情報に対応して各色毎で２値化されたレーザダイオード用発光信号に基づき発光するレーザ光源からのレーザ光がシリンダレンズ（図示されず）、ポリゴンモータ１２９Ａ、ｆθレンズ１２９Ｂ、第１〜第３ミラー、およびＷＴＬレンズを介して、色毎の画像を担持する感光体ドラム、この場合には、便宜上、感光体ドラム１２５Ｋ上に照射され、照射された部分の感光体ドラム表面での表面電位が略−５０Ｖとなり、画像情報に対応した静電潜像が作像される。

感光体ドラム１２５Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置１２６Ｋにより色分解色と補色関係にある色のトナーを用いて可視像処理されるが、現像行程では、現像スリーブにＡＣバイアスを重畳したＤＣ：−３００Ｖ〜−５００Ｖが印加されることにより、書き込み光の照射により電位が低下した画像部分にのみトナー（Ｑ／Ｍ：−２０〜−３０μＣ／ｇ）が現像され、トナー像が形成される。

現像行程により可視像処理された各色のトナー画像は、レジストローラ１３３によりレジストタイミングを設定されて繰り出される記録シートに転写されることになるが、記録シートは、転写ベルト１２２Ａに達する前にローラで構成されたシート吸着用バイアス手段による吸着用バイアスの印加によって転写ベルト１２２Ａに静電吸着されるようになっている。
転写ベルト１２２Ａは、各作像装置での感光体ドラムに対向する位置で転写装置１２２に装備されている転写バイアス手段１２２Ｙ、１２２Ｃ、１２２Ｍ、１２２Ｋによるトナーと逆極性のバイアス印加によって感光体ドラムからトナー像を静電転写され、重畳転写されたトナー像が二次転写バイアス手段１２２Ｆにより記録シートに一括転写される。

各色の転写工程を経た記録シートは、転写ベルトユニットの駆動側ローラ（便宜上、図１において符号１２２Ａ１で示す）で転写ベルト１２２Ａから曲率分離され、定着装置１１０に向けて搬送され、定着ベルトと加圧ローラとにより構成される定着ニップを通過することにより、トナー像が記録シートに定着されて、排紙トレイ１３２へと排出される。
図１に示した画像形成装置１２０では、定着後に排出される記録シートの片面への画像形成だけでなく両面への画像形成を行うことができるようになっており、両面への画像形成時には、定着後の記録シートが反転循環経路ＲＰに搬送され、この循環路末端に位置して手差しトレイ１２３からのシート繰り出しを兼ねる繰り出しローラＲＰ１によってレジストローラ１３３に向け繰り出されるようになっている。片面および両面への画像形成時での記録シートの搬送路の切り換えは、定着装置１１０の後方に配置されている搬送路切り換え爪ＲＰ２によって行われる。

搬送路切り換え爪ＲＰ２は、後述するシート搬送装置として用いられる搬送部に設けられており、シートの搬送形態に応じて搬送路を切り換えるようになっている。

上述した帯電電位をはじめとする各物性は、上記値に限ることはなく、色彩や濃度などに応じて変更できること勿論である。また、図１において、符号Ｔ１〜Ｔ４は現像装置で使用されるトナーの補給タンクを示している。

図１に示す構成を備えた画像形成装置１２０では、前述したように、高さ方向の丈を小さくするために転写装置１２２に用いられる転写ベルト１２２Ａも斜めに展張される構成が採用されている。このため、二次転写行程後に搬送される記録シートは、二次転写位置から定着装置１１０を経て排紙トレイ１３２に至る搬送路も必然的に短くなっており、定着装置１１０から排出される際には十分な冷却期間が得られないまま排紙トレイ１３２に排出されてしまい、トナーの融着によるシート同士のブロッキングが発生することがある。

本実施例では、定着装置１１０から搬送された排紙トレイ１３２に排出される記録シートの搬送部に記録シートの冷却部が設けられている。以下、この構成について説明する。

図１において符号２００で示すシート搬送装置は、記録シートの積載収容部である排紙トレイ１３２と定着後の記録シートを排紙トレイ１３２に繰り出すための排紙ローラ２０１とを備えている。

図２は、排紙トレイ１３２の外観図であり、同図において排紙トレイ１３２は、図２中、矢印で示す記録シートの排出方向上流側に位置するトレイ前部１３２Ａと排出方向においてトレイ前部１３２Ａの下流側に位置するトレイ後部１３２Ｂとを備えた成形部品である。

トレイ前部１３２Ａは、トレイ後部１３２Ｂ側に対面する表面に記録シートの排出方向と直行する幅方向に沿って複数の突起からなるリブ１３２Ａ１が形成されるとともに上縁には記録シートの幅方向に沿って複数の切り欠き１３２Ａ２が形成されている。
リブ１３２Ａ１は、排出される記録シートの後端が接触することでこの部分を伝って滑落させるとともに滑落して積載された記録シートの後端を揃える部分として機能している。

切り欠き１３２Ａ２には、図３に示すように、定着後の記録シートを排出するために記録シートの挟持搬送が行える排紙ローラ２０１がそれぞれ配置される部分として用いられる。

トレイ後部１３２Ｂは、記録シートの積載載置面１３２Ｂ１とこれの両側に直立する側壁１３２Ｂ２とを備えたシート受け部であり、積載載置園１３２Ｂ１におけるトレイ前部１３２Ａ側が排出方向後方よりも低い傾斜面とされており、積載された記録シートの後端をトレイ前部１３２Ａのリブ１３２Ａ１に向け移動しやすい状態として記録シートの後端揃えを行いやすい状態とされている。

図２においてトレイ前部１３２Ａは、記録シートの幅方向の長さがトレイ前部１３２Ｂの積載載置面１３２Ｂ１よりも短くなっており、トレイ後部１３２Ｂの側壁１３２Ｂ２とトレイ前部１３２Ａの側端との間には、内部に空洞を揺する冷却部３００が設けられている。なお、本実施例では、冷却部３００としてトレイ前部１３２Ａおよびトレイ後部１３２Ｂとは別体で構成されている場合を示しているが、側壁１３２Ｂ２の後端縁を直角に折り曲げた形状で一体成形による構成、あるいは、トレイ前部１３２Ａに一体化する構成とすることも可能である。

冷却部３００は、トレイ後部１３２Ｂにおける側壁１３２Ｂ２とほぼ同じ高さを有した筐体で構成され、その壁面の一つが、リブ１３２Ａ１を形成されているトレイ前部１３２Ａの表面に対向させてあることにより、排紙ローラ２０１が位置する記録シートの繰り出し（排出）位置とほぼ同じ位置に位置決めされている。

トレイ前部１３２Ａの表面に対向している壁面には、記録シートの積載方向（高さ方向）に沿って外気の取り込みが行えることで記録シートが外気と接触可能な外気連通部としての開口部３０１が設けられている。

開口部３０１は、トレイ前部１３２Ａの両側に位置する一方あるいは両方において記録シートの積載方向に沿って複数設けられており、その大きさが積載方向で異ならせてあり、本実施例では、上位に向かうに従って大きくされている。

このような開口部３０１の複数設置構造は次の理由に基づく。
図４は、記録シートの余熱の残留状態を説明するための図であり、同図において、排紙トレイ１３２に排出される記録シートは、繰り出し（排出）方向前方側が後方側に比較して外気との接触が長いことから放熱しやすい（図４において、放熱しやすい部分と表示してある）。
これに対して、排紙ローラ２０１で繰り出された記録シートの後端側は、繰り出された後そのまま積載載置面１３２Ｂ１に載置されて次の記録シートが重なる場合が多いことから外気との接触が遮られやすくなることが原因して記録シートの繰り出し方向中央から後方下部において放熱しにくく余熱が残り、温度が高い状態（図４において高温部と表示してある部分）となる。

そこで、本実施例では、排紙ローラ２０１による繰り出し（排出）位置、換言すれば、記録シートの先端が繰り出し（排出）を開始される位置に外気と記録シートとも接触部である外気連通部としての開口部３０１を設け、積載されている記録シートにおいて最も温度が高くなりやすい位置を対象として冷却するようになっている。特に、排紙ローラ２０１から繰り出されて積載順序でいうと排出直後の記録シートで一番高熱となる最上位の記録シートに対しては外気との接触状態を大きくすることが、積載された後の余熱の残量低減に有利であり、また積載されたシートの中でも熱は上方に溜まるので、開口部３０１の大きさを記録シートの積載方向最上位のものを最も大きくしている。

開口部３０１は、排紙トレイへ搬送されるシートを搬送方向と直交する方向から冷却風を当てられるように、排紙口の隣でかつ搬送方向と平行して形成される。（図２）。この構成であれば繰り出しを開始された搬送中のシートと、繰り出し位置下方に積載されている複数枚のシートの高温部（図４）とを同時に冷却できる。また、高温に熱されたシートが排出された直後で、かつ該シートが積載されたシートの上に落ちるまでに冷却してトナーを固着することが可能であるので、ブロッキングを完全に防ぐことができる。

開口部３０１は、外気の取り込み部として機能していることから、取り込まれる外気と積載される記録シートとの間で温度差があれば空気密度の違いにより外気が開口部３０１から流れ出して、いわゆる、自然流通による冷却が可能である。このため、本実施例では、開口部３０１から流れ出る外気の供給方向として、図５に示すように、記録シートの幅方向と平行する方向あるいは図６に示すように積載方向上位から下位に向けて外気が供給、つまり、流れ出す方向が用いられている。図５および図６に示す開口部３０１の場合には、いずれも記録シートにおける熱のこもりやすい中央部に対して外気を指向させやすくなることで外気殿接触による冷却効率を低減させないようにすることができる。

一方、開口部３０１から供給される外気は、上述したような自然流通の形態に限らず、強制的な供給形態を用いることもできる。以下、この構成について説明する。
本実施例においては、強制的な外気供給手段として冷却ファンが用いられる。
図７は、排紙トレイ１３２におけるトレイ前部１３２Ａの裏側から示した図であり、同図において冷却部３００は、その内部に有する空洞部３００Ａに開口して冷却部３００の開口部３０１に一部が連通する吹き出し部３０２Ａを有するダクト３０２と、ダクト３０２における開口部３０１側と反対側の端部に設けられた冷却ファン３０３とを備えている。なお図７において符号ＳＰは、シール部材としてのスポンジを示しており、画像形成装置の設置部（図示されず）に装着された際に冷却部３００の空洞部内から開口部３０１以外の箇所に空気が漏洩するのを防止するようになっている。

図８は、冷却ファン３０３が記録シートの幅方向一方側に設けられた場合を示すトレイ前部１３２Ａの水平方向断面図であり、同図において、冷却ファン３０３は、シート搬送装置２００の外部に露呈するダクト３０２の端部に装着されている。

図８においては、冷却ファン３０３により取り込まれる外気は、矢印で示すように、冷却部３００の開口部３０１に向けた流路と冷却ファン３０３の近傍に配置されて記録シートの搬送路切換に用いられるソレノイド３０４に向けた流路とが設定されている。このため、冷却ファン３０３の近傍には、図示しないが外部から取り込まれて空気を各流路に分岐するための整流板などの部材が設けられている。

冷却ファン３０３は、図８に示したように、記録シートの幅方向一方側に設置されるだけでなく、冷却部３００の開口部３０１を記録シートの幅方向両側に設けるのに対応させて図９に示すように記録シートの幅方向両側にダクト３０２を設けた上でその端部に装着することも可能である。図８に示した構成とした場合には、記録シートの幅方向両側で均等な外気供給量が得られるので、一方側に設置した場合に比べてさらに効率よく記録シートの高温部を冷却するための外気量を確保することができる。

冷却ファン３０３は、ダクト３０２における端部に装着されることにより駆動時での騒音が外部に漏洩するのを防止されるようになっており、また、その駆動時期や外気の供給量を後述する制御部４００によって制御されて記録シートの最適な冷却作用および駆動時での騒音の発生防止が行われるようになっている。

図１０は、制御部４００の構成を説明するためのブロック図であり、同図において、制御部４００は、画像形成処理全般を司るマイクロコンピュータを主要部として備えており、図示しないＩＯインターフェースを介して本実施例と関連する部材として、入力側には、画像形成指令部４０１，シート積載量検知センサ４０２，記録シートの定着部から排紙トレイ１３２に至る搬送路中の雰囲気温度を検知可能な温度検知センサ４０３が接続され、出力側には冷却ファン３０３の駆動部４０４が接続されている。

画像形成指令部４０１は、画像形成装置本体に装備されている操作パネルが相当しており、画像形成開始指令やトナーの担持量に影響する画像濃度やモノクロなどの単一色あるいはフルカラー画像を含む複数色などの画像形成条件および画像形成面の選択（片面あるいは両面という画像形成面の選択）を含む画像形成モード指定を行うことができる部分として用いられる。

シート積載量検知センサ４０２は、図４に示すように、排紙トレイ１３２におけるトレイ後部１３２Ｂのシート載置面において記録シートが積載された際に高温部となる位置近傍に設けられて載置面に積載された重量を検知することができる、例えばピエゾ素子などを用いたセンサであり積載量が一定量以上に増加した場合に下層の記録シートからの放熱が遮られやすくなることを判断するために用いられる。

温度検知センサ４０３は、図１１に示すように、シート搬送装置２００における定着装置１１０から排紙ローラ２０１を経て排紙トレイ１３２に至るシート搬送路ＰＳでの雰囲気温度を検知するために設けられた温度検知センサであり、記録シートが定着装置１１０から繰り出された際の雰囲気温度により表面に担持しているトナーの融解を招くような温度が検知された際に冷却ファン３０３を駆動させるための信号を制御部４００に出力する。なお、図１１中、符号ＲＰＰは反転ガイド部材を示し、符号ＲＰ２は搬送路切換爪を示し、そして符号ＰＳＡは反転搬送路をそれぞれ示している。

制御部４００では、積載された際の記録シート同士のブロッキングがトナーの融解条件にあることに着目し、さらに、この条件が記録シートの材質やトナーの使用量、つまり記録シートへのトナーの担持量、さらには、画像形成モード（印刷モード）によって異なることを踏まえ、必要時のみ冷却ファンを駆動して不用意なファン駆動による騒音の発生を防止しながら記録シートへの効率のよい冷却を行わせるために次の処理が実行される。
（１）画像形成モードにおける両面画像形成時を対象として冷却ファン３０３を駆動する。
（２）シート積載量（Ｗ）が所定量（Ｗ０）以上に達した時点で冷却ファン３０３を駆動する。本実施例におけるこの場合での所定量とは、Ａ４版サイズの記録シートが１００〜３００枚程度を閾値とする。
（３）シート搬送路での雰囲気温度が所定値以上に達した場合に冷却ファン３０３を駆動する。本実施例におけるこの場合の所定温度は、６０℃を閾値とする。
（４）画像調整中に冷却ファン３０３を駆動する。この場合の画像調整とは、例えば、転写ベルト１２２Ａ上に各色の画像を重畳転写したものを画像検知センサによって検出することで色ずれトナー濃度の状態を割り出し、所定条件を満たすように書き込み条件や現像条件などを調整することを意味している。

（１）の処理は、図１２に示すフローチャートが相当しており、同図において画像形成指令部４０１からの両面画像形成モード選択が行われた場合には、冷却ファン３０３を駆動し、このモードでの画像形成が終了するまでの間駆動が継続される。

（２）の処理は、図１３に示すフローチャートが相当しており、同図において積載量（Ｗ）が所定量（Ｗ０）に達したかどうかが判別されて所定量以上である場合に冷却ファン３０３が駆動される。冷却ファン３０３の駆動は、積載された記録シートが排紙トレイ１３２から取り除かれるまでの間継続される。

（３）の処理は、図１４に示すフローチャートが相当しており、同図においてシート搬送路での温度が所定温度に達した場合には冷却ファン３０３を駆動する。本実施例では、この場合の所定温度として６０℃が設定されている。

（４）の処理は、図１５に示すフローチャートが相当しており、同図において、画像調整が実行された場合には冷却ファン３０３が駆動される。本実施例においては、画像調整時、転写ベルト１２２Ａへの画像形成が行われるものの、この画像が記録シートには一括転写されないので、記録シートは搬送されないままとされている。このため、この画像調整時に冷却ファン３０３を駆動することで調整前に積載された記録シートの冷却が継続されることになるので、排紙トレイ１３２上の記録シートが効率よく冷却されることになる。

以上のような実施例においては、排紙トレイ１３２に排出される記録シートの先端が排紙ローラ２０１から繰り出されはじめる位置に冷却部が設けられているので、繰り出された記録シートが積層された場合に冷却期間が短く放熱が十分でないばかりでなく上層に積載される記録シートによって放熱が妨げられるような場合でも冷却部からの外気による冷却が行えるので、記録シート状でのトナーの融解による記録シート同士の貼り付きであるブロッキングを抑制することができる。特に、外気を記録シートに接触させる方式として積載された記録シートの積載方向全域に亘り冷却することができ、しかも、最も高温となりやすい記録シートの箇所である繰り出し方向中央や後部さらには定着直後であって未だ冷却に必要な時間を稼ぐことができていない最上位に繰り出される記録シートを対象に冷却できるので、トナーの融解を確実に防止することができる。
また、他の形態として、図４に示すようにトレイ裏面近傍にトナーボトルが配置される画像形成装置において上記形態を適用した場合には用紙積載時に発生する熱がトナーボトルに伝わることを防ぎ劣化を防止する効果もある。

なお、図２に示した冷却部３００に設けられている開口部３０１は、図２に示すような記録シートの積載方向に沿って複数設けるだけでなく、図１６において符号３０１Ａで示すように、記録シートにおける高温部を対象とするように、トレイ後部１３２Ｂにおけるシート載置面での記録シート繰り出し方向中央および後部に対向して配置構成することも可能である。その場合、シート積載時にトレイ面の開口部を塞いでしまうと、最下位のシートしか冷却されない。そこで積載時のシート幅方向両端よりも外側に開口部３０１Ａを設けると、冷却風が最下位から最上位のシートまで全てに及ぶので、冷却効率が向上する。本実施例にも上述のように自然冷却を行う場合、ファンによる冷却を行う場合の両方が適用される。

本発明の実施例によるシート搬送装置が適用される画像形成装置の一例を示す模式図である。 図１に示した画像形成装置に設けられているシート搬送装置の要部構成として用いられる排紙トレイの外観図である。 図２に示した排紙トレイが画像形成装置本体に装着されている状態を示す外観図である。 本実施例によるシート搬送装置に用いられる冷却部を用いる理由を説明するための模式図である。 本実施例によるシート搬送装置に用いられる冷却部に設けられた開口部の形態の一つを示す模式図である。 本実施例によるシート搬送装置に用いられる冷却部に設けられた開口部の形態の他の一つを示す模式図である。 本実施例によるシート搬送装置に用いられ憂い脚部に対する外気の強制供給機構を説明するための排紙トレイの裏面側外観図である。 図７に示した外気の強制供給機構におけるファンの配置構成と外気の流れを説明するための排紙トレイの水平方向断面図である。 図８に示したファンの配置構成の他の例を説明するための図８相当の水平方向断面図である。 本実施例によるシート搬送装置において用いられうファンの制御構成を説明するためのブロック図である。 本実施例によるシート搬送装置に用いられる温度検知センサの配置構成を説明するための図である。 図１０に示した制御部で実施される制御手順の一つを説明するためのフローチャートである。 図１０に示した制御部で実施される制御手順の別例を説明するためのフローチャートである。 図１０に示した制御部で実施される制御手順の他の一つを説明するためのフローチャートである。 図１０に示した制御部で実施される制御手順の今一つの別例を説明するためのフローチャートである。 本実施例によるシート搬送装置に用いられる冷却部に設けられた開口部の別例を説明するための図である。

符号の説明

１１０ 定着装置
１１０Ａ 加熱ローラ
１１０Ｂ 加圧ローラ
１２０ 画像形成装置
１３２ 排紙トレイ
１３２Ａ トレイ前部
１３２Ｂ トレイ後部
２００ シート搬送装置
２０１ 排紙ローラ
３００ 冷却部
３０１，３０１Ａ 開口部
３０２ ダクト
３０３ 冷却ファン
４００ 制御部
４０１ 画像形成指令部
４０２ シート積載量検知センサ
４０３ 温度検知センサ

Claims (13)

1. トナー像を担持しているシートを加熱する定着行程後の位置に配置された搬送手段を備え、該搬送手段により定着行程後のシートを積載可能な収容部に向けて排出する構成を備えたシート搬送装置において、
   上記収容部に対する上記シートの繰り出し位置には、該シートの搬送方向と直交するシートの幅方向両側において該収容部でのシートの積載方向に沿って冷却用空気と接触させることができる冷却部が設けられ、
   上記冷却部は、上記シートの積載方向に沿って複数設けられた開口部が用いられ、該開口部は、該シートの積載方向上方側が下方側よりも大きくされていることを特徴とするシート搬送装置。
2. 上記冷却部は、上記シートの収容部において上記シートの先端が該収容部に向けて繰り出しを開始される位置で該シートの積載方向に沿って外気を取り込み可能な外気連通部で構成されていることを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
3. 上記外気連通部として用いられる開口部は、強制的な外気供給手段に連通していることを特徴とする請求項１または２記載のシート搬送装置。
4. 上記外気供給手段としてファンが用いられ、該ファンは、上記開口部と外部との間を接続するダクトを備えていることを特徴とする請求項３記載のシート搬送装置。
5. 上記ダクトの一部が接続されている開口部は、上記シートの積載方向において該シートの幅方向と平行する方向に外気を供給する構成とされていることを特徴とする請求項４記載のシート搬送装置。
6. 上記ダクトの一部が接続されている開口部は、上記シートの積載方向において該シートの幅方向に対して斜め下方に向けて外気を供給する構成とされていることを特徴とする請求項５記載のシート搬送装置。
7. 上記強制的な外気供給手段として用いられるファンは、外気の供給量が変更可能な構成であることを特徴とする請求項３または４記載のシート搬送装置。
8. 上記外気の供給量を変更するための構成として上記ファンが接続された制御部が用いられ、該制御部は、上記シートに対する外気の供給時期を制御可能であることを特徴とする請求項７記載のシート搬送装置。
9. 上記制御部は、上記シートの積載量を検知可能な積載量検出手段を備え、該シートの積載量に応じて外気供給量を変更可能であることを特徴とする請求項７または８記載のシート搬送装置。
10. 上記制御部は、上記シートの担持されるトナーの付着量に影響する画像濃度や使用されるトナー色の数などに応じて外気の供給量を変更可能であることを特徴とする請求項７または８記載のシート搬送装置。
11. 上記制御部は、上記定着後のシートが上記収容部に至るシート搬送との雰囲気温度に応じて外気供給量を変更可能であることを特徴とする請求項７または８記載のシート搬送装置。
12. 請求項１乃至１１の一つに記載のシート搬送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
13. 上記ファンによる外気供給量は、画像調整に対応して変更することができる制御部を備えたことを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。

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