JP4886018B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、特に定着部によって加熱された用紙を冷却する画像形成装置に関する。
電子複写式の画像形成装置においては、感光体上に形成したトナー像を転写部で用紙に転写させるようになっている。トナー像が転写された用紙は定着部に送られ、この定着部で熱と圧力が加えられることにより、トナー像が用紙に定着される。この後、用紙は排紙部から排紙トレイに排出され、排紙トレイ上に積載されていく。
しかし、用紙を冷却せずに、そのまま排出すると、排紙トレイ上に積載した用紙が十分に冷却されず、温度が高いために、排紙トレイ上に積載した用紙の隣り合った面がトナーにより接着されてしまう現象が発生していた（以後、この現象をスティッキング現象という）。このスティッキング現象は、特に、両面印刷の際に、高速印刷の際に、及び、低融点トナーを使用した印刷の際に、顕著であった。
このスティッキング現象を緩和するには、定着部から排紙トレイまでの搬送路長を長くして、冷却の時間を稼ぐことが考えられるが、昨今のように、画像形成装置の小型化が進んできたため、この方式も採用できなくなってきた。
そこで、定着部通過後の用紙が、搬送路中の搬送ローラ対により搬送されているときに、空気を吹き付けて用紙を冷却することが行われている。特許文献１及び特許文献２に記載された画像形成装置では、搬送路中の用紙に対する空気の吹き付けと、吹き付けた空気の搬送路からの排気とを、両面搬送路又は定着直後の搬送路で行っている。
特開２００２−６２７０２号公報 特開２００６−２６７４７９号公報
ところが、特許文献１及び特許文献２に記載された画像形成装置では、両面搬送路で用紙の冷却をする場合、両面搬送路を通らずに排出される用紙の冷却は出来ないので、定着直後の搬送路でも冷却する必要が生じる。また、定着直後の搬送路で用紙を冷却する場合、定着器に近い場所で空気の流れが生じるために、定着器の周囲の空気の流れに影響し、その結果として、定着部の温度を維持するために無駄な電力を使用することとなってしまう。
本発明は、上述のごとき事情に鑑みてなされたもので、搬送路中で用紙に空気を吹き付けて冷却して、用紙を早期に冷却し、排紙トレイ上でのスティッキング現象を防止すると共に、搬送路中での用紙への空気の吹き付けが、定着器の温度低下を引き起こして、定着部の温度を維持するために無駄な電力を使用することを防止することのできる画像形成装置を提供することである。
本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、画像形成後の記録媒体に画像を加熱定着させる定着部とを具備する画像形成装置において、
前記定着部から上方に延びて、前記定着部による加熱定着後の記録媒体を搬送する定着直後搬送路と、接合部で前記定着直後搬送路に接合して、前記定着直後搬送路から受け取った記録媒体を排出口へ搬送あるいはスイッチバックする排出搬送路と、前記接合部で前記排出搬送路に接合して、該排出搬送路でスイッチバックした記録媒体を受け取って両面印刷を行なうために搬送する両面搬送路と、冷却風を送る吹出口を有する冷却機構と、前記冷却風を吸い込んで排気する吸引口を有する排気機構と、を備え、
前記吹出口は、前記排出搬送路に臨んで位置し、前記吸引口は、前記定着直後搬送路と前記排出搬送路の接合部に臨んで位置し、且つ、前記吹出口と前記吸引口は、前記排出搬送路の同一搬送面側に位置することを特徴とする。
また本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、画像形成後の記録媒体に画像を加熱定着させる定着部とを具備する画像形成装置において、
前記定着部から上方に延びて、前記定着部による加熱定着後の記録媒体を搬送する定着直後搬送路と、接合部で前記定着直後搬送路に接合して、前記定着直後搬送路から受け取った記録媒体を排出口へ搬送あるいはスイッチバックする排出搬送路と、前記接合部で前記排出搬送路に接合して、該排出搬送路でスイッチバックした記録媒体を受け取って両面印刷を行なうために搬送する両面搬送路と、冷却風を送る吹出口を有する冷却機構と、前記冷却風を吸い込んで排気する吸引口を有する排気機構と、を備え、
前記吹出口は、前記排出搬送路と前記両面搬送路のいずれかに臨んで位置し、前記吸引口は、前記排出搬送路と前記両面搬送路のうち、前記吹出口が配置されていない方に臨んで位置し、前記吹出口と前記吸引口は、前記排出搬送路の一方の搬送路面側であって、前記定着直後搬送路が前記排出搬送路に接合する側とは反対側の搬送面側に位置することを特徴とする。
こうして、排出される用紙と両面搬送路に送られる用紙のいずれも一つの冷却機構で達成でき、画像形成装置の小型化を図れる。また、吹出口と吸引口を前記排出搬送路と前記両面搬送路の少なくともいずれかの同一搬送面側に配置して空気の流れを作り、定着直後搬送路への冷却風の流れ込みを抑えるため、定着部の温度を維持するために無駄な電力を消費することがない。
前記吹出口は、前記排出搬送路に配置されている搬送ローラのうち、前記接合部に最も近い搬送ローラより遠い位置に配置することを特徴とする。
こうして、吹出口を接合部から遠ざけて、定着直後搬送路への冷却風の流れ込みをより抑えるため、定着部の温度を維持するために無駄な電力を消費することがない。
前記定着直後搬送路は、前記定着部から上方へ略垂直方向に延び、前記排出搬送路は、前記接合部から略水平方向に延びることを特徴とする。
こうして、定着部からの熱は定着直後搬送路から上昇してくるため、定着直後搬送路への冷却風の流れ込みをより抑えるため、定着部の温度を維持するために無駄な電力を消費することがない。
前記排出搬送路は、前記定着直後搬送路との接合部と前記冷却機構の吹出口との間に、平坦部が所定長設けられていることを特徴とする。
こうして、吹出口を接合部から遠ざけて、定着直後搬送路への冷却風の流れ込みをより抑えるため、定着部の温度を維持するために無駄な電力を消費することがない。
本発明によれば、冷却機構から空気を吹き付けて用紙を冷却すると共に、用紙に吹き付けた空気を排気機構で排気するので、用紙に吹き付けられる空気が、定着部周囲へと流れ込みにくいので、定着部の温度を維持するために無駄に電力を使用することが無く、同時に定着部からの熱の排熱をもできる。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を表す概略断面図である。 画像形成装置の定着部とその用紙搬送路の拡大図である。 搬送路に冷却機構及び排気機構を配置した第１実施形態を示す構成図である。 搬送路に冷却ダクト及び排気ダクトを配置した第１実施形態を示す斜視図である。 第１実施形態の冷却ダクトを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａにおける断面図である。 第１実施形態の排気ダクトを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂにおける断面図である。 画像形成装置の冷却機構及び排気機構に関するブロック図である。 用紙への冷却の手順を示すフローチャートである。 片面印刷モード、あるいは両面印刷モードの両面印刷済みの場合の用紙搬送と冷却を示す説明図である。 両面印刷モードの片面側印刷の場合の用紙搬送と冷却を示す説明図である。 搬送路に冷却機構及び排気機構を配置した第２実施形態を示す構成図である。 搬送路に冷却機構及び排気機構を配置した第３実施形態を示す構成図である。 第２搬送路における搬送ローラについての第４実施形態を示す構成図である。 搬送路に冷却ダクト及び排気ダクトを配置した第５実施形態を示す構成図である。 搬送路に冷却ダクト及び排気ダクトを配置した第６実施形態を示す構成図である。
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに、図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置Ｘの構成を表す概略断面図である。
まず、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る画像形成装置Ｘの構成について説明する。画像形成装置Ｘは、複写機能及びプリンタ機能を併せ持つ複合機である。
本画像形成装置Ｘは、印刷モードとしてコピアモード（複写モード）、プリンタモード、ＦＡＸモードを有しており、不図示の操作部からの操作入力や、パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置からの印刷ジョブの受信に応じた印刷モードが、図１に不図示の制御部（後述する図７の制御部１０１）によって選択される。
図１に示すように、本画像形成装置Ｘは、大きく分けて、最上部の原稿読み取り部１と、その下方に配置されたプリンタ部（画像形成部）２と、そのさらに下方に配置された給紙ユニット部３とを備えている。
原稿読み取り部１は、装置の外装前面部に配置される操作パネル（不図示）上の条件入力キー（印刷枚数／印刷倍率等々）の入力後に、操作パネルのスタートキーが操作されるとコピー動作を開始し、プラテンガラス３１上に載置された原稿の画像を読み取る。即ち、コピーランプユニット３２のコピーランプ３２ａ（光源）が点灯し、コピーランプユニット３２が水平移動しながら原稿への露光が開始される。コピーランプ３２ａにより原稿に照射された照射光は、原稿の画像情報を含む反射光（原稿からの反射光）となり、該反射光は、コピーランプユニット３２に設けられた第１ミラー３２ｂから第２ミラー３３、第３ミラー３４、光学レンズ３５から、ＣＣＤ３６へ入力されることによって読み取られる。
このようにして読み取られた画像情報は、不図示の制御部が備えるＣＣＤ回路で、光の画像情報が電気的信号に変換され、その画像情報信号は、設定された条件で画像処理が行われ、光走査ユニット６へプリントデータとして送信される。
プリンタ部２は、記録媒体（用紙）に現像剤（トナー）による画像形成を行う電子写真プロセス部２０と、画像形成後の記録媒体を定着ローラ対２２である定着ローラ２２ａ（加熱ローラ）と加圧ローラ２２ｂとの間に挟み込むことにより、記録媒体に像（トナー像）を加熱定着する定着ユニット２１（定着部）とを具備している。この定着ローラ２２ａの内部には、ヒータが設けられており、このヒータへの供給電力は、定着ローラ２２ａの温度を検出する温度センサ２３の検出温度が所定の定着温度に維持されるように、不図示の制御部によって制御される。
電子写真プロセス部２０は、プリンタ部２の略中央に配置され、感光体ドラム４と、これを中心としてその周囲に配置された、帯電ユニット５と、光走査ユニット６と、現像ユニット７と、転写ユニット８と、クリーニングユニット９とを具備している。
帯電ユニット５は、感光体ドラム４の表面を均一に帯電させるものであり、光走査ユニット６は、均一に帯電された感光体ドラム４上に光像を走査して静電潜像を書き込むものであり、現像ユニット７は、光走査ユニット６によりプリントデータに従って書き込まれた静電潜像を現像剤により顕像化するものである。
また、転写ユニット８は、感光体ドラム４上に記録再現された画像を記録用紙等の記録媒体上に転写するものであり、クリーニングユニット９は、感光体ドラム４上に残留した現像剤を除去して、感光体ドラム４上に新たな画像を記録することができるようにするものである。
なお、このクリーニングユニット９により除去された残留現像剤は、現像ユニット７の現像剤供給部１０に回収され、リサイクルされる。なお、本発明に係る画像形成装置は、このように残留現像剤をリサイクルするプロセスを備えているものに限定されるものではなく回収して廃棄する画像形成装置であってもよい。
また、給紙ユニット部３は、複数の記録媒体（記録用紙等）がセットされる給紙トレイ（記録媒体供給部）１１・１２・１３・１４を備え、これにより、記録媒体としての多彩な用紙を例えばサイズ毎に各給紙トレイ１１〜１４に分別して収容することができる。
給紙トレイ１１と給紙トレイ１２とは、互いに並列配置され、これらの下側に給紙トレイ１３が配置され、その下側に給紙トレイ１４が配置されている。ここで、給紙トレイ１３及び給紙トレイ１４の各容量は、同程度の容量に構成されている。これに対し、給紙トレイ１１及び給紙トレイ１２の容量は、給紙トレイ１３及び給紙トレイ１４の容量よりも大きく構成されている。
そして、給紙ユニット部３は、給紙トレイ１１〜１４に収容された用紙（記録媒体）をプリンタ部２に向かって搬送するために、第４搬送路１５と第５搬送路１６とを備えている。この第４搬送路１５は、給紙トレイ１１・１３・１４に収容された用紙をプリンタ部２に向かって搬送するものであり、第５搬送路１６は、給紙トレイ１２に収容された用紙をプリンタ部２に向かって搬送するものである。
また、第４搬送路１５は、給紙ユニット部３のフレーム１７に沿って略鉛直方向に延びている。一方、第５搬送路１６は、フレーム１７に沿って略水平方向に延びている。このようにして給紙ユニット部３の内部には、給紙トレイ１１〜１４と、第４搬送路１５と、第５搬送路１６とが効率よく配置され、給紙ユニット部３の省スペース化が実現されている。
なお、各給紙トレイ１１〜１４に用紙をセットする場合は、当該画像形成装置Ｘ本体の前面側方向に目的の給紙トレイ１１〜１４を引き出して用紙の補給を行う。
当該画像形成装置Ｘにおいて記録媒体に画像形成が行われる際には、給紙トレイ１１〜１４の中から１つのトレイが選択され、選択されたトレイから用紙が１枚ずつ分離して搬出される。
給紙トレイ１１〜１４から搬出（供給）された用紙（記録媒体）は、第４若しくは第５搬送路１５、１６を経由後、第３搬送路４１を上方向へ搬送されて感光体ドラム４と転写ユニット８との間に供給される。そして、供給された用紙に、転写ユニット８によって感光体ドラム４上に記録再現された画像が転写される。画像形成後の用紙は、さらに上方に配置された定着ユニット２１（定着部）に搬送され、該定着ユニット２１においてトナー像が加熱定着される。
図２は、画像形成装置の定着部とその用紙搬送路の拡大図である。
前記定着ユニット２１による加熱定着後の用紙は、第１搬送路（定着直後搬送路）４２内に送出されることによってさらに上方向へ導かれ、さらに、前記定着ユニット２１の上方に配置された第２搬送路４３へ搬送される。第２搬送路４３は、排出搬送路であり、かつ両面印刷におけるスイッチバック搬送路でもある。
第２搬送路４３には、定着ユニット２１から用紙を搬送する第１搬送路４２と、用紙をスイッチバックして再循環させて用紙の裏面印刷を行なうための第６搬送路４４が接合部４５で接合されている。そして、この接合部４５にゲート７３が回動自在に取り付けられ、各搬送路に用紙を案内する。
前記第２搬送路４３は、前記第１搬送路４２を通過した用紙（加熱定着後の用紙）を略水平方向へ方向転換させて搬送する経路であり、これにより用紙の装置外の排紙トレイ２ａへの排出若しくは後処理装置（不図示）への送出がなされる、又は用紙がスイッチバックにより第６搬送路（両面搬送路）４４へ再循環されて用紙両面への画像形成が行われる。
本画像形成装置Ｘのように、用紙を上方向に搬送しながら加熱定着を行うタイプの場合、用紙が上昇する（上方向へ搬送される）とともに、前記定着ユニット２１で発生する高温の空気も上昇するため、加熱定着後の用紙が冷却されにくい。さらに、前記原稿読み取り部１（前記画像読み取り手段の一例）における前記コピーランプユニット３２の停止位置となる部分は、前記第１搬送路４２及び第２搬送路４３の上方（即ち、前記定着ユニット２１の上方）に配置されているため、前記定着ユニット２１による加熱空気が上昇することにより異常高温となりやすく、これが前記コピーランプユニット３２の故障の原因となる。
そこで、本画像形成装置Ｘは、前記第２搬送路４３と前記原稿読み取り部１の前記コピーランプユニット３２（の停止位置）部分との間に排気ダクト５１が配置され、これを通じて前記第２搬送路４３の上方の空気が強制排気されるよう構成されている。即ち、前記第２搬送路４３の上方の空気は、前記排気ダクト５１によってその下方に設けられた開口から画像形成装置Ｘの側面（図１に向かって左側の側面）へ導かれ、その側面に設けられた排気ファン５２によって装置外（他の位置）へ強制排気される（前記排気ダクト５１及び前記排気ファン５２が前記排気手段の一例）。
ここで、前記排気ダクト５１は、前記原稿読み取り部１（画像読み取り手段）を支持する支持部材５０により形成されている。
前記排気ダクト５１は、前記定着ユニット２１に対しては、前記第２搬送路４３を介して配置されるので、該第２搬送路４３及びそれを通過する用紙が前記定着ユニット２１周囲の空気の移動に対する遮蔽部材の役割を果たし、従来のように前記定着ユニット２１の近傍に排気ダクトを配置する場合に比べ、前記定着ユニット２１から必要以上に熱を奪う（冷却する）ことがなく、定着温度を維持するために前記定着ユニット２１（の加熱ヒータ）の消費電力が増大することがない。
なお、本実施の形態における前記排気ダクト５１は、後述するように、図１、図２に記載の位置に限定されるものではない。
第２搬送路４３や第６搬送路４４には、用紙を冷却するための冷却機構と排気機構が備えられている。以下に詳しく説明する。
＜第１実施形態＞
図３は、搬送路に冷却機構及び排気機構を配置した第１実施形態を示す構成図、図４は搬送路に冷却ダクト及び排気ダクトを配置した第１実施形態を示す斜視図、図５は第１実施形態の冷却ダクトを示す図、図６は第１実施形態の排気ダクトを示す図である。図５（ａ）は冷却ダクトの平面図、図５（ｂ）はＡ−Ａにおけるその断面図である。図６（ａ）は排気ダクトの平面図、図６（ｂ）はＢ−Ｂにおけるその断面図である。
各搬送路４２，４３，４４は、上搬送ガイド７１と下搬送ガイド７２からなり、用紙Ｐが上搬送ガイド７１と下搬送ガイド７２の間を搬送される。第２搬送路４３には、所定の間隔で第１搬送ローラ対６０と第２搬送ローラ対６３が備えられており、第２搬送ローラ対６３の先が用紙の排出口８０となっている。第１搬送ローラ対６０のニップと第２搬送ローラ対６３のニップとの間隔Ｌ１は、使用する最小用紙長よりも短くしてある。第１搬送ローラ対６０は上側の従動ローラ６１と下側の駆動ローラ６２で構成され、第２搬送ローラ対６３は上側の従動ローラ６４と下側の駆動ローラ６５で構成されている。図４に示すように、第１搬送ローラ対６０及び第２搬送ローラ６３は、ローラの回転軸方向（用紙幅方向）にそれぞれ２組備えられている。用紙Ｐは、従動ローラ６１，６４と駆動ローラ６２，６５に挟持されて、駆動ローラ６２，６５の回転駆動により排出口８０へ搬送される。
また、図３に示すように、第１搬送路４２と第２搬送路４３の接合部４５から第１搬送ローラ対６０を囲む冷却ダクト７８まで、少なくとも所定長Ｌ２だけ略水平方向に平坦部が設けられている。これは、第２搬送路４３に沿って冷却風が第６搬送路４４側へ流れやすいようにして、搬送される用紙の冷却効果を上げようとするものである。
また、図２で説明したように、第２搬送路４３には、定着ユニット２１から用紙を搬送する第１搬送路４２と、用紙をスイッチバックして再循環させて用紙の裏面印刷を行なうための第６搬送路４４が接合部４５で接合されている。そして、この接合部４５にゲート７３が取り付けられている。ゲート７３は、回動自在に取り付けられており、図３に示すように、上方向に回動して搬送路４２と搬送路４３を連通させ（ゲート７３のこの位置を第１ポジションとする）、また下方向に回動して搬送路４３と搬送路４４を連通させて（ゲート７３のこの位置を第２ポジションとする）、用紙を案内可能になっている。
第１搬送ローラ対６０の接合部４５側には第１用紙センサ７４が備えられ、第２搬送ローラ対６３の排出口８０側には第２用紙センサ７５が備えられている。これら用紙センサ７４，７５は、第２搬送路４３を挟んで上下に発光部と受光部を有しており、搬送路内の用紙の有無を検知する。第１用紙センサ７４は、用紙のスイッチバックのタイミングセンサを共用している。第２用紙センサ７５は、用紙の搬送後端を検知することで、排紙の完了を検知する。
なお、用紙センサは、アクチュエータ式等の他の検知方式のセンサでもよい。
第２の搬送路４３には、冷却機構７６の冷却ダクト７８が配置され、接合部４５には，排気機構５３の排気ダクト５１が配置される。冷却ダクト７８の吹出口７９と排気ダクト５１の吸引口５４が同一搬送面側に配置され、それぞれ搬送路を臨むように位置する。
この実施形態の場合は、冷却ダクト７８の吹出口７９と排気ダクト５１の吸引口５４が、第１搬送路４２が第２搬送路４３と接合する側とは反対側の第２搬送路４３の搬送面側（図３において、上搬送ガイド７１の上側）に位置している。
なお、冷却ダクト７８の吹出口７９と排気ダクト５１の吸引口５４は、第１搬送路４２が第２搬送路と接合する側と同じ側の搬送面側（図３において、第２搬送路４３の下搬送ガイド７２の下側）に位置してもよい。
冷却機構７６の冷却ファン７７、及び排気機構５３の排気ファン５２は、冷却ダクト７８と排気ダクト５１から送風あるいは排気ができる位置であれば、どこに配置してもよいし、また冷却ダクト５１及び排気ダクト７８も延設位置や形状は以下の記載に限定はされない。
冷却ダクト７８は、第１搬送ローラ対６０の従動ローラ６１を囲うように設けられ、外部からの空気を搬送されている用紙Ｐへ導く。図４及び図５に示すように、冷却ダクト７８は、矩形上の枠体であり、その幅は従動ローラ６１が収まるサイズであり、長さは用紙の全幅（搬送方向に直交する方向の用紙幅）を冷却できるサイズを有している。冷却ダクト７８は、図５に示すように搬送方向にリブ８３が形成されて断続的に開口して空気の吹出口７９を形成する構造となっており、リブ８３が搬送ガイドも兼ねている。また、従動ローラ６１は、冷却ダクト７８に回転自在に且つ一体的に支持され、構造を簡単にしている。図３に示すように、上搬送ガイド７１は第１搬送ローラ対６０の従動ローラ６１の設置部分が開口しており、ここから冷却ダクト７８に案内された冷却空気が送り込まれて第１搬送ローラ対６０に挟持されている用紙が冷却される。空気は装置外部から取り入れられ、冷却ファン７７により冷却ダクト７８に送り込まれる。
また、第１搬送路４２が第２搬送路４３に接合される接合部４５の上方に排気機構５３の排気ダクト５１の吸引口５４が第２搬送路４３を臨むように配置されている。この排気機構５３は、図１及び図２でも説明した排気ダクト５１と排気ファン５２である。排気ダクト５１は、図６に示すように搬送方向にリブ５５が形成されて断続的に開口して空気の吸引口５４を形成する構造となっており、リブ５５が搬送ガイドも兼ねている。
なお排気ダクト５１の吸引口５４が、第２搬送路４３の所定長Ｌ２の平坦部の上方に第２搬送路４３を臨むように配置されても構わない。排気ダクト５１の下方の搬送ガイド７１に開口部を設け、搬送路内の空気を排気ダクトに送る通気口５６とする。
図７は、画像形成装置の冷却機構及び排気機構に関するブロック図である。画像形成装置は、前述のように制御部１０１によって制御される。すなわち、制御部１０１は、用紙センサ７４，７５による検出値や記憶部１０２に予め登録された設定値に従って、搬送ローラ対６０，６３、用紙センサ７４，７５、ゲート７３、冷却ファン７７、排気ファン５２を制御する。また、後述するタイマーＴ１，Ｔ２を設定する。
次に、冷却機構による冷却動作と排気機構による排気動作について説明する。
図８は用紙への冷却の手順を示すフローチャート、図９は、片面印刷モード、あるいは両面印刷モードの両面印刷済みの場合の用紙搬送と冷却を示す説明図、図１０は両面印刷モードの片面側印刷の場合の用紙搬送と冷却を示す説明図である。
図９（ａ）に示すように、用紙搬送を開始するにあたり、制御部１０１は、ゲート７３を上方に回動し第１ポジションとして第６搬送路４４を閉じ、第１搬送路４２と第２搬送路４３を連通させ、定着ユニット２１を通過した用紙が第１搬送路４２から第２搬送路４３へ用紙の搬送が開始される（ステップＳ１）。同時に制御部１０１は、排気ファン５２も駆動し排気を開始する。第１用紙センサ７４が用紙先端を検知した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、その検出信号を受けた制御部１０１は、タイマーＴ１をセットする（ステップＳ３）。第１用紙センサ７４が第１搬送ローラ対６０のニップよりも上流で冷却ダクト７８の外側に配置されているため、第１搬送ローラ対６０のニップに用紙先端が噛み込むための時間をタイマーＴ１とするものである。タイマーＴ１のセット値は、予め記憶部１０２に登録されており、制御部１０１はそれを記憶部１０２から読み出してタイマーＴ１をセットする。
タイマーＴ１をスタートさせ（ステップＳ４）、タイマーＴ１がセット値（所定時間）をカウントアップした場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、図９（ｂ）に示すように、制御部１０１は、所定の回転速度で冷却ファン７７の回転を開始して、所定の冷却風量で送風を開始する（ステップＳ６）。この場合の冷却風量を確保する冷却ファン７７の回転速度などの設定値は記憶部１０２に予め記憶されており、この値を制御部１０１が読み出して冷却ファン７７を駆動する。
第１搬送ローラ対６０に用紙が挟持された状態で送風を開始するので、第１搬送ローラ対６０のニップに用紙が挟持されるときに送風による用紙の捲れ等が生じにくく、搬送性の不良を防止できる。所定の冷却風量とは、用紙の種類（用紙サイズ、用紙厚さ、用紙の目（繊維方向が搬送方向に対して平行か直交か等））に応じた値であり、これにより用紙の搬送性の不良を防止する。この場合の冷却ファン７７の回転速度などの設定値は記憶部１０２に予め記憶されており、この値を制御部１０１が用紙の種類に応じて読み出して冷却ファン７７を駆動する。用紙種類については、給紙トレイに用紙を収容する際に、ユーザが操作部から入力してもよいし、検出センサにて検出して制御部１０１が自動的に設定してもよい。
この実施形態では、ここで初めて送風を開始するが、弱い風を用紙の搬送の開始から送るようにしても良い。この場合は、第１搬送ローラ対６０に用紙が挟持された状態で、冷却風量を所定量まで増加させることになる。
用紙搬送を継続し、図９（ｃ）に示すように、第１搬送ローラ対６０と第２搬送ローラ対６３とに、用紙Ｐが挟持された状態となる。そして、第２用紙センサ７５が用紙先端を検知したかを制御部１０１が確認する（ステップＳ７）。制御部１０１は、用紙先端を検知したことを確認したとき（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、冷却ファン７７の回転速度を高速に切り替えて、送風量を更に増加させて、単位時間当たりの送風量を大にする（ステップＳ８）。こうして、さらに冷却効果を高めるとともに、第１搬送ローラ対６０と第２搬送ローラ対６３の両方で用紙を挟持しているので、用紙を安定して搬送できる。この場合の冷却ファン７７の回転速度についても、記憶部１０２に予め登録されており、制御部１０１はこの値に従って冷却ファン７７を駆動する。
次に図９（ｄ）に示すように、第１用紙センサ７４が用紙Ｐの後端を検知したかを制御部１０１が確認する（ステップＳ９）。用紙Ｐの後端を検知した場合（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、制御部１０１が片面印刷モードか否かを確認する（ステップＳ１０）。片面印刷モードであれば（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、タイマーＴ２をセットする（ステップＳ１１）。ここでタイマーＴ２は、用紙が吹出口７９を通過するまでの時間である。制御部１０１は、タイマーＴ２をスタートさせ（ステップＳ１２）、タイマーＴ２がアップしたかを確認する（ステップＳ１３）。タイマーＴ２がセット値をカウントアップした場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、図９（ｅ）に示すように、用紙Ｐが吹出口７９を通過したので送風を中断する（ステップＳ１４）。
印刷すべき全用紙が吹出口７９を通過したかを確認し（ステップＳ１５）、全用紙が吹出口７９を通過していれば処理を終了し、通過していなければステップＳ２に戻って残りの用紙Ｐの搬送を行なう。
また、ステップＳ１０において、片面印刷モードではない場合、ステップＳ１６にて両面印刷モードの片側用紙Ｐであるかを確認する。両面印刷モードの片側用紙Ｐでない場合は、ステップＳ１１に進み、タイマーＴ２をセットする。両面印刷モードの片側用紙Ｐであれば、第１搬送ローラ対６０と第２搬送ローラ対６３を停止し（ステップＳ１７）、図１０（ａ）に示すように、ゲート７３を下方に回動し、第２ポジションにし（ステップＳ１８）、第２搬送路４３と第６搬送路４４を連通させる。そして、図１０（ｂ）に示すように、第１搬送ローラ対６０と第２搬送ローラ対６３を逆転駆動する（ステップＳ１９）。図１０（ｃ）に示すように、制御部１０１は、第１用紙センサ７４が用紙後端を検知したかを確認し（ステップＳ２０）、用紙後端を検知した場合にステップＳ１４に進む。
こうして、用紙先端が第１搬送ローラ対６０のニップに挟持される前は、冷却風を当てないか又は冷却風量を小さくし、第１搬送ローラ対６０に用紙が挟持された場合は、第１搬送ローラ対６０のニップ付近に、又は、第１搬送ローラ対６０に向かって、所定の風量で冷却風を当てることで、冷却風により用紙が捲れる等で用紙の搬送不良が生じるのを防止しつつ、用紙の冷却を行うことができる。両面印刷モードの片面印刷済み用紙は、スイッチバック路への搬入とスイッチバック路からの搬出時の両方の期間に、冷却されるので、用紙を十分に冷却でき、機内に熱が蓄積されない。
また、冷却ダクト７８の吹出口７９から吹き出した冷却風は、搬送ガイド７１，７２に沿って水平方向に流れていくが、接合部４５あるいは平坦部の上方の上搬送ガイド７１に形成された通気口５６を通じて排気ダクト５１の吸引口５４から排気される。このため、空気が吹出口７９から吸引口５４へ流れ、冷却風が下方にある定着ユニット２１の周囲に流れ込みにくいので、定着ユニット２１の温度を維持するために余計な電力を消費しないで済む。同時に、下方にある定着部２１から上昇してきた熱も排気され、装置内に熱がこもることもない。
また、略鉛直方向に延びる第１搬送路４２からは熱が上昇して接合部４５から冷却風が入り込みにくく、定着ユニット２１の温度を維持するために余計な電力を消費しないで済む。
＜第２実施形態＞
図１１は、搬送路に冷却機構及び排気機構を配置した第２実施形態を示す構成図である。
図３の第１実施形態と同一部分には共通の符号を付す。第１実施形態と異なる部分は、冷却ダクト８１の形状であり、図１１に示すように冷却ダクト８１の吹出口７９の先端部分が接合部４５側へ折れ曲がっている。従って、冷却風は冷却ダクトに沿って、第１搬送ローラ対６０から接合部４５側へ送風される。冷却風の送風動作は、第１実施形態と同じであるので説明は省略する。
本実施形態では、第２搬送路４３を搬送される用紙の搬送面に沿って空気が流れることになるので、排出搬送において、スイッチバックによる両面搬送においても冷却効果が高い。さらに、搬送路にそって流れてきた冷却風は、排気機構５３によって排気され、冷却風が下方にある定着ユニット２１の周囲に流れ込みにくいので、定着ユニット２１の温度を維持するために余計な電力を消費しないで済む。
＜第３実施形態＞
図１２は、搬送路に冷却機構及び排気機構を配置した第３実施形態を示す構成図である。
図３の第１実施形態と同一部分には共通の符号を付す。第１実施形態と異なる部分は、冷却ダクト８２の形状と、排気ダクト５１の位置である。図１２に示すように冷却ダクト８２の吹出口７９の先端部分が排出口８０側へ折れ曲がっている。従って、冷却風は冷却ダクトにそって、第１搬送ローラ対６０から排出口８０側へ送風される。第１搬送ローラ６０と第２搬送ローラ６３の間には排気ダクト５１がその吸引口５４を搬送路に臨むように配置され、排気ダクト５１の冷却風の送風動作は、第１実施形態と同じであるので説明は省略する。排気ダクト５１は、搬送ローラ対６０と６３の間に配置される。排気ダクト５１の下方の搬送ガイド７１に開口部を設け、通気口とする。なお、排気ダクト５１は、上記位置に限るものではなく、冷却ダクト８２より排出口８０側に配置されていればよい。
本実施形態では、第２搬送路４３を搬出中に排出口８０に向かって冷却風を吹き付けるので、接合部４５から第１搬送路４２を通って、配置されている定着部側に空気が流れ込みにくく、定着部の温度を維持するために無駄に電力を使用することがない。その上に排気機構５３が冷却機構７６の排出口８０側にあって冷却風は排気され、冷却風が定着ユニット２１側）に周囲に流れ込みにくいので、定着ユニット２１の温度を維持するために余計な電力を消費しないで済む。さらに冷却ダクト８２から吹き付けられた冷却風が、排出口８０から排気されにくいので、排出口８０から排出される用紙が、排気により押されて、排紙トレイ２ａ上へ乱れてスタックすることが抑制できる。
なお、冷却ダクト８２の吹出口７９は、決して接合部４５の位置に配置されることはない。冷却風が第１搬送路４２から定着ユニット２１に達して温度を下げてしまい、温度を維持するために余計な電力を消費してしまうためである。
＜第４実施形態＞
図１３は、第２搬送路４３における搬送ローラについての第４実施形態を示す構成図である。
図３の第１実施形態と同一部分には共通の符号を付す。第１実施形態と異なる部分は、第１搬送ローラ対９０の従動ローラ９１の形状であり、図１３に示すように、ローラ幅の小さい複数のローラを組み合わせて従動ローラ９１を構成している。また、ローラ径の大きなローラと小さなローラを組み合わせて従動ローラ９１を構成してもよい。こうして、従動ローラ９１は、用紙に対して断続的に接触する構造となり、用紙に接触する部分と、用紙との間に空隙がある部分とが軸方向に交互に存在することになる。
第１〜第３実施形態では従動ローラ６１により風が遮られることにより、風が当たりにくくなった用紙の部分の冷却効率が低下し、また、従動ローラが空気抵抗になることによって、より高い送風圧が必要になるという問題がある。本実施形態では、ローラに設けた空隙部分から空気が送風されるので、冷却効率を改善できり、従動ローラの空気抵抗を低減できるので、高い送風圧も不要となる。また、排気機構５３が冷却機構７６の上流側にあって冷却風は排気され、冷却風が下方にある定着ユニット２１の周囲に流れ込みにくいので、定着ユニット２１の温度を維持するために余計な電力を消費しないで済む。
＜第５実施形態＞
図１４は搬送路に冷却ダクト及び排気ダクトを配置した第５実施形態を示す構成図である。
冷却ダクト７８は、第２搬送ローラ対６３の従動ローラ６４を囲うように設けられ、外部からの空気を搬送されている用紙Ｐへ導く。図１４では簡略的に記載しているが、図３、図４及び図５で第１搬送ローラ対６０に対する冷却ダクトの構成と同じである。第２実施形態で説明した図１１の冷却ダクト８１の形状であればなおよい。
排気ダクト５１は、吸引口５４が第６搬送路４４を臨むように配置されている。排気ダクトの構成は図６と同じである。
こうして、冷却ダクト７８の吹出口７９から吹き出された冷風は、第２搬送路４３から第６搬送路４４へと流れて（図の矢印方向）、排気ダクト５１から排気される。こうして、特に第１搬送路４２との接合部４５から離れた第２搬送ローラ対６３に冷却風を吹き付けるので、冷却風が下方にある定着ユニット２１の周囲に流れ込みにくいので、定着ユニット２１の温度を維持するために余計な電力を消費しないで済む。同時に、下方にある定着部２１から上昇してきた熱も排気され、装置内に熱がこもることもない。
なお、冷却ダクト７８と排気ダクト５１は、逆の位置でも構わない（冷却ダクト７８が第６搬送路４４、排気ダクト５１が第２搬送路４３に配置）。この場合、冷却ダクトは、第３実施形態で説明した図１２の冷却ダクト８２の形状であればなおよい。
こうして、冷却ダクト７８の吹出口７９から吹き出された冷風は、第２搬送路４３から第６搬送路４４へと流れて（図の矢印方向）、排気ダクト５１から排気される。特に第１搬送路４２との接合部４５から離れた位置にある第６搬送路４４の搬送ローラ対に冷却風を吹き付けるようにすると、冷却風が下方にある定着ユニット２１の周囲に流れ込みにくいので、定着ユニット２１の温度を維持するために余計な電力を消費しないで済む。同時に、下方にある定着部２１から上昇してきた熱も排気され、装置内に熱がこもることもない。
＜第６実施形態＞
図１５は搬送路に冷却ダクト及び排気ダクトを配置した第６実施形態を示す構成図である。
冷却ダクト７８は、第１実施形態と同じく第１搬送ローラ対６０の従動ローラ６４を囲うように設けられ、外部からの空気を搬送されている用紙Ｐへ導く。図１４では簡略的に記載しているが、図３、図４及び図５で第１搬送ローラ対６０に対する冷却ダクトの構成と同じである。第２実施形態で説明した図１１の冷却ダクト８１の形状であればなおよい。
排気ダクト５１は、吸引口５４が第６搬送路４４を臨むように配置されている。排気ダクトの構成は図６と同じである。
こうして、冷却ダクト７８の吹出口７９から吹き出された冷風は、第２搬送路４３から第６搬送路４４へと流れて（図の矢印方向）、排気ダクト５１から排気され、空気が吹出口から吸引口へ流れ、冷却風が下方にある定着ユニット２１の周囲に流れ込みにくいので、定着ユニット２１の温度を維持するために余計な電力を消費しないで済む。同時に、下方にある定着部２１から上昇してきた熱も排気され、装置内に熱がこもることもない。
なお、第１実施形態と同様に、接合部４５から冷却ダクト７８に至るまでに第２搬送路４３に所定長だけ略水平方向に平坦部が設けられていると、より冷却風が下方にある定着ユニット２１の周囲に流れ込みにくい。
また、冷却ダクト７８と排気ダクト５１は、逆の位置でも構わない（冷却ダクト７８が第６搬送路４４、排気ダクト５１が第２搬送路４３に配置）。この場合、冷却ダクトは、第３実施形態で説明した図１２の冷却ダクト８２の形状であればなおよい。
こうして、冷却ダクト７８の吹出口７９から吹き出された冷風は、第２搬送路４３から第６搬送路４４へと流れて（図の矢印方向）、排気ダクト５１から排気され空気が吹出口から吸引口へ流れ、冷却風が下方にある定着ユニット２１の周囲に流れ込みにくいので、定着ユニット２１の温度を維持するために余計な電力を消費しないで済む。同時に、下方にある定着部２１から上昇してきた熱も排気され、装置内に熱がこもることもない。
特に第１搬送路４２との接合部４５から冷却ダクト７８に至るまでに第６搬送路４４に所定長だけ略水平方向に平坦部が設けられていると、より冷却風が下方にある定着ユニット２１の周囲に流れ込みにくい。
Ｘ 画像形成装置
２０ 電子写真プロセス部
２１ 定着ユニット
２２ 定着ローラ対
２２ａ 加熱ローラ
２２ｂ 加圧ローラ
４２ 第１搬送路
４３ 第２搬送路
４４ 第６搬送路
５０ 支持部材
５１ 排気ダクト
５２ 排気ファン
５３ 排気機構
６０，６３，９０ 搬送ローラ対
６１，６４，９１ 従動ローラ
６２，６５ 駆動ローラ
７１ 上搬送ガイド
７２ 下搬送ガイド
７３ ゲート
７４，７５ 用紙センサ
７６ 冷却機構
７７ 冷却ファン
７８ 冷却ダクト
７９ 吹出口
８０ 排出口
８１，８２ 冷却ダクト
８３ リブ

Claims (5)

  1. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、画像形成後の記録媒体に画像を加熱定着させる定着部とを具備する画像形成装置において、
    前記定着部から上方に延びて、前記定着部による加熱定着後の記録媒体を搬送する定着直後搬送路と、
    接合部で前記定着直後搬送路に接合して、前記定着直後搬送路から受け取った記録媒体を排出口へ搬送あるいはスイッチバックする排出搬送路と、
    前記接合部で前記排出搬送路に接合して、該排出搬送路でスイッチバックした記録媒体を受け取って両面印刷を行なうために搬送する両面搬送路と、
    冷却風を送る吹出口を有する冷却機構と、
    前記冷却風を吸い込んで排気する吸引口を有する排気機構と、
    を備え、
    前記吹出口は、前記排出搬送路に臨んで位置し、
    前記吸引口は、前記定着直後搬送路と前記排出搬送路の接合部に臨んで位置し、且つ、前記吹出口と前記吸引口は、前記排出搬送路の同一搬送面側に位置することを特徴とする画像形成装置。
  2. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、画像形成後の記録媒体に画像を加熱定着させる定着部とを具備する画像形成装置において、
    前記定着部から上方に延びて、前記定着部による加熱定着後の記録媒体を搬送する定着直後搬送路と、
    接合部で前記定着直後搬送路に接合して、前記定着直後搬送路から受け取った記録媒体を排出口へ搬送あるいはスイッチバックする排出搬送路と、
    前記接合部で前記排出搬送路に接合して、該排出搬送路でスイッチバックした記録媒体を受け取って両面印刷を行なうために搬送する両面搬送路と、
    冷却風を送る吹出口を有する冷却機構と、
    前記冷却風を吸い込んで排気する吸引口を有する排気機構と、
    を備え、
    前記吹出口は、前記排出搬送路と前記両面搬送路のいずれかに臨んで位置し、
    前記吸引口は、前記排出搬送路と前記両面搬送路のうち、前記吹出口が配置されていない方に臨んで位置し、
    前記吹出口と前記吸引口は、前記定着直後搬送路が前記排出搬送路に接合する側とは反対側の搬送面側に位置することを特徴とする画像形成装置。
  3. 前記吹出口は、前記排出搬送路に配置されている搬送ローラのうち、前記接合部に最も近い搬送ローラより遠い位置に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
  4. 前記定着直後搬送路は、前記定着部から上方へ略垂直方向に延び、
    前記排出搬送路は、前記接合部から略水平方向に延びることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 前記排出搬送路は、前記定着直後搬送路との接合部と前記冷却機構の吹出口との間に、平坦部が所定長設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
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