JP4908944B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、たとえば、両面搬送ユニットを経由して、定着ユニットにおいてトナーが定着された用紙を再び定着ユニットに導く両面搬送機構をもつ複写機などの画像形成装置に関するものである。
近年の複写機等に代表される画像形成装置においては高画質化とともに高速化が強く要求されているが、トナーを用紙に定着させるためには一定の熱量が必要であり、そのような高速化が進むと、定着部によるトナー定着の後の用紙の冷却が十分に行われないという現象が生じる。
同現象により、両面印刷時に熱量を有した用紙が機内の搬送経路を移動すると、現像系を含む画像転写ユニットなどの熱に敏感なユニットに対しての熱影響が発生してしまうことがあった。
そこで、従来の画像形成装置には、ローラとベルトを用紙に接触させることにより定着部から排出された用紙の熱を奪うものがある。
ここで、従来の画像形成装置の部分断面図である図8を参照しながら、従来の画像形成装置1の構成および動作について具体的に説明する(例えば、特許文献1参照)。
画像形成装置1の本体2の内部には、定着部10と、用紙搬送部20と、冷却部30とが備えられている。
用紙搬送部20は定着部10のすぐ下流に設けられ、搬送ベルト21の一部が本体2の筐体3の側壁の内面に接近しかつ平行になるように配置されている。
冷却部30は、冷却ファン31と、吸引ファン(図示省略)とで構成されている。
冷却ファン31は搬送ベルト21と平行な筐体3の内面に配置されており、この搬送ベルト21と平行な筐体3の内面の壁部には通気孔33が設けられている。
吸引ファン(図示省略)には、吸引ダクト34が定着部10のすぐ下流で搬送ベルト21に内側から接触するように配置されている。
このような構成によれば、空気が冷却部30の動作により強制的に流通させられる。
したがって、熱が搬送ベルト21に蓄積されることがないので、用紙を十分に冷却することが可能である。
特開2004−198863号公報
しかしながら、このような画像形成装置1においては、強制的に流通させられる空気が装置の外部に排出されるまでの経路が確保されておらず、昇温した空気が機内空間を暖めてしまう。
そのため、画像形成装置1では、結局のところ、両面印刷時に熱に敏感なユニットに対する熱影響が発生してしまうことがあった。
本発明は、上記従来のこのような課題を考慮し、両面印刷時に熱に敏感なユニットに対する熱影響が発生することを抑制できる画像形成装置を提供することを目的とする。
第1の本発明は、画像を転写材に形成する画像形成部と、
前記形成された画像を前記転写材に定着させる画像定着部と、
片面に前記画像が定着された前記転写材を前記画像形成部に再び搬送する逆搬送路と、
前記逆搬送路に設けられた第1の搬送ローラと、
前記逆搬送路の前記第1の搬送ローラよりも下流側に設けられた第2の搬送ローラと、
前記第1の搬送ローラと前記第2の搬送ローラとの間に設けられた、前記逆搬送路に搬送されてきた前記転写材に対して空気を吹き付けるファンと、
前記第1の搬送ローラと前記第2の搬送ローラとの間に設けられた、前記吹き付けられた空気を外部に排出する排気孔とを備え
前記ファンは、前記逆搬送路の前記排気孔よりも前記下流側に設けられており、
前記空気が吹き付けられる向きと前記転写材が前記逆搬送路を搬送されていく向きとのなす角度は、鈍角である、画像形成装置である。
第2の本発明は、前記転写材が前記逆搬送路を搬送されていく状態の検出を行う検出部を備え、
前記ファンは、前記検出の結果に応じて前記空気を吹き付けるタイミングが制御される第1の本発明の、画像形成装置である。
第3の本発明は、前記ファンは、前記転写材が前記第2の搬送ローラの近傍を搬送されていることが検出された際に前記空気を吹き付けるように、前記タイミングが制御される第2の本発明の、画像形成装置である。
第4の本発明は、前記ファンは、前記転写材の、前記画像が前記定着された片面に対して前記空気を吹き付ける位置に設けられている第1の本発明の、画像形成装置である。
第5の本発明は、前記第1の搬送ローラは、前記逆搬送路の幅の長さをもつ円筒形状を有し、
前記第2の搬送ローラは、前記逆搬送路の幅の長さをもつ円筒形状を有する第1の本発明の、画像形成装置である。
第6の本発明は、画像を転写材に形成する画像形成部と、
前記形成された画像を前記転写材に定着させる画像定着部と、
片面に前記画像が定着された前記転写材を前記画像形成部に再び搬送する逆搬送路と、
前記逆搬送路に設けられた第1の搬送ローラと、
前記逆搬送路の前記第1の搬送ローラよりも下流側に設けられた第2の搬送ローラと、
前記第1の搬送ローラと前記第2の搬送ローラとの間に設けられた、前記逆搬送路に搬送されてきた前記転写材に対して空気を吹き付けるファンと、
前記第1の搬送ローラと前記第2の搬送ローラとの間に設けられた、前記吹き付けられた空気を外部に排出する排気孔と、
前記排気孔の前記逆搬送路への開口部に配設された、複数の孔が開けられたプレートと、を備え、
前記孔の大きさは、前記逆搬送路を搬送されていく前記転写材の端部が接触する領域においてはその他の領域においてよりも小さい、画像形成装置である。
本発明は、両面印刷時に熱に敏感なユニットに対する熱影響が発生することを抑制できる画像形成装置を提供できるという長所を有する。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
(実施の形態1)
はじめに、本発明における実施の形態1の画像形成装置の模式的な断面図である図1を主として参照しながら、本実施の形態の画像形成装置の構成について説明する。
給紙ユニット100は、印刷が行われる転写材を保管する用紙トレー、および画像転写ユニット200へ転写材を供給するローラなどを有する手段である。
画像転写ユニット200は、感光される感光ドラム、感光ドラムの表面を帯電させる帯電器、画像が形成される部分以外の感光ドラムの表面に光を当てて帯電電荷を除去し、静電潜像を形成する露光器、および転写材に対して感光ドラムの反対側からトナーと逆特性の電荷を与え、静電力により転写材にトナーを転写する転写器などを有する手段である。
定着ユニット300は、ヒータをもつ定着ローラ、および定着ローラに圧接する圧ローラなどを有する手段である。
排紙ユニット400は、画像が形成された転写材が載置される排出トレーなどを有する手段である。
両面搬送ユニット500は、定着ユニット300においてトナーが定着された転写材を再び定着ユニット300に導く搬送ローラ520、および搬送ローラ520よりも下流側に設けられた搬送ローラ530などを有する手段である。
用紙反転ユニット600は、両面搬送ユニット500から搬送されてきた転写材をニップしてその前端と後端とを入れ替えることにより転写材の前後を反転させる前段のローラ、前段のローラによってその前後が反転させられた転写材をニップし搬送する中段のローラ、および中段のローラから搬送されてきた転写材を画像転写ユニット200へ供給する後段のローラなどを有する手段である。
さて、本実施の形態の画像形成装置の構成の特徴は、両面印刷が行われる場合において、他ユニットへの熱影響を抑制するために空気を吹き付けて熱量を有した転写材を冷却する両面搬送ユニット500の特徴にある。
そこで、本発明における実施の形態1の両面搬送ユニット500の模式的な断面図である図2を主として参照しながら、両面搬送ユニット500の構成についてより詳しく説明する。
両面搬送ユニット500は、片面に画像が定着された転写材を画像転写ユニット200に再び搬送する逆搬送路510と、逆搬送路510に設けられた搬送ローラ520と、逆搬送路510の搬送ローラ520よりも下流側に設けられた搬送ローラ530と、搬送ローラ520と搬送ローラ530との間に設けられた、逆搬送路510に搬送されてきた転写材に対して空気を吹き付ける冷却ファン540と、搬送ローラ520と搬送ローラ530との間に設けられた、吹き付けられた空気を外部に排出するダクト550とを備えている。
また、両面搬送ユニット500は、転写材が逆搬送路510を搬送されていく状態の検出を行うペーパー検知スイッチ561、およびペーパー検知スイッチ562を備えている。
ここで、両面搬送ユニット500の各構成要素についてより詳しく説明する。
逆搬送路510は、片面に画像が定着された転写材を画像転写ユニット200に再び搬送する搬送路である。
逆搬送路510は、ガイド板511、およびガイド板511と対向するガイド板512を利用して、鉛直方向において下向きに転写材が搬送されていくように形成されている。
ガイド板511は、転写材が逆搬送路510を搬送されていく矢印Xで示された向きに転写材の両端を案内できるように設けられた2mm程度の高さをもつリブを有している。
ガイド板512は、ガイド板511と同様に、転写材が逆搬送路510を搬送されていく矢印Xで示された向きに転写材の両端を案内できるように設けられた2mm程度の高さをもつリブを有している。
搬送ローラ520は、逆搬送路510に設けられたローラである。
搬送ローラ520は、逆搬送路510の幅の長さをもつ円筒形状を有し、ゴムやポリアセタールなどの樹脂を利用して形成されている。
このために、冷却ファン540によって熱量を有した転写材に吹き付けられ、転写材からの対流熱伝達により昇温した空気は、搬送ローラ520よりも上流側に逃げていきにくい。
搬送ローラ530は、逆搬送路510の搬送ローラ520よりも下流側に設けられたローラである。
搬送ローラ530は、搬送ローラ520と同様に、逆搬送路510の幅の長さをもつ円筒形状を有し、ゴムやポリアセタールなどの樹脂を利用して形成されている。
このために、上述したような対流熱伝達により昇温した空気は、搬送ローラ530よりも下流側に逃げていきにくい。
冷却ファン540は、逆搬送路510への開口部を搬送ローラ520と搬送ローラ530との間にもち、外部と連通しているダクトの内部に設けられた、逆搬送路510に搬送されてきた転写材に対して空気を吹き付けるファンである。
冷却ファン540は、逆搬送路510のダクト550よりも下流側に設けられている。
このために、冷却ファン540によって熱量を有した転写材に吹き付けられ、転写材からの対流熱伝達により昇温した空気は、体積膨張して浮力効果により上昇し、ダクト550より外部に排出されやすい。
のみならず、冷却ファン540が停止しているときでも、昇温した空気がダクト550から自然に外部に排出される煙突効果により自然空冷が行われる。
空気が吹き付けられる矢印Yで示された向きと転写材が逆搬送路510を搬送されていく矢印Xで示された向きとのなす角度は、鈍角である。
このために、逆搬送路510における風速を表すベクトルを通紙方向のベクトルと図1の紙面内で通紙方向に垂直な方向のベクトルとに分解したとき、その通紙方向のベクトルは空気の排出される向き(つまり、矢印Xで示された向きとは逆の向き)をもつとともに十分な大きさをもつから、上述したような対流熱伝達が効率よく行われる。
冷却ファン540は、転写材の、画像が定着された片面に対して空気を吹き付けることができる外装カバー側の位置に設けられている。
このために、用紙反転ユニット600は両面搬送ユニット500よりも下流側に設けており、定着ユニット300が有する定着ローラに接して昇温した方の片面に空気を吹き付けることができる。
冷却ファン540は、後により詳しく説明されるように、転写材が搬送ローラ530の近傍を搬送されていることが検出された際に空気を吹き付けるように、空気を吹き付けるタイミングが制御部(図示省略)によって制御される。
このために、送風は転写材の少なくとも前端が搬送ローラ530に噛んでいる状態で主に行われ、転写材が逆搬送路510の内部でばたついてしまうことを回避することができる。
ダクト550は、搬送ローラ520と搬送ローラ530との間に設けられた、吹き付けられた空気を外部に排出する排気孔である。
プレート551は、ダクト550の逆搬送路510への開口部に配設された、複数の孔が開けられたプレートである。
ここで、本発明における実施の形態1のプレート551の模式的な平面図である図3(A)、および本発明における実施の形態1のプレート551の模式的な右側面図である図3(B)を参照しながら、プレート551の構成についてより詳しく説明する。
プレート551は、両面印刷の対象となる紙幅の最大値W1と両面印刷の対象となる紙幅の最大値W2とを考慮して、逆搬送路510を搬送されていく転写材の端部が接触する領域D2および領域D4においては丸孔が開けられており、その他の領域D1、領域D3および領域D5においては長孔が開けられている。
孔の大きさは、領域D2および領域D4においてはその他の領域D1、領域D3および領域D5においてよりも小さい。
このために、転写材がダクト550側に吸い込まれてプレート551の通紙域の部分に引っ掛かってしまうことを抑制しつつ、排気効率も十分に確保することができる。
プレート551は、転写材が逆搬送路510を搬送されていく矢印Xで示された向きに転写材の両端を案内できるように、領域D1と領域D2との境界、領域D2と領域D3との境界、領域D3と領域D4との境界、および領域D4と領域D5との境界にそれぞれ設けられた2mm程度の高さをもつリブR1、リブR2、リブR3、およびリブR4を有している。
ペーパー検知スイッチ561は、搬送ローラ520の近傍に設けられており、転写材が搬送ローラ520の近傍を搬送されている場合にはオンとなり、それ以外の場合にはオフとなることにより、転写材が逆搬送路510を搬送されていく状態の検出を行うアクチュエータを有する検出器である。
ペーパー検知スイッチ562は、搬送ローラ530の近傍に設けられており、転写材が搬送ローラ530の近傍を搬送されている場合にはオンとなり、それ以外の場合にはオフとなることにより、転写材が逆搬送路510を搬送されていく状態の検出を行うアクチュエータを有する検出器である。
ペーパー検知スイッチ561とペーパー検知スイッチ562との間の距離は、転写材の長さよりも短い。
なお、画像転写ユニット200は、本発明の画像形成部に対応する。
また、定着ユニット300は、本発明の画像定着部に対応する。
また、逆搬送路510は、本発明の逆搬送路に対応する。
また、搬送ローラ520は、本発明の第1の搬送ローラに対応する。
また、搬送ローラ530は、本発明の第2の搬送ローラに対応する。
また、冷却ファン540は、本発明のファンに対応する。
また、ダクト550は、本発明の排気孔に対応する。
また、ペーパー検知スイッチ561、およびペーパー検知スイッチ562を含むユニットは、本発明の検出部に対応する。
つぎに、本実施の形態の画像形成装置の動作について説明する。
なお、本実施の形態の画像形成装置の動作について説明しながら、本発明に関連する発明の画像形成方法の一実施の形態についても説明する。
給紙ユニット100が転写材を画像転写ユニット200に供給し、画像転写ユニット200が供給された転写材の一方の面にトナーを転写し、定着ユニット300がその転写されたトナーを定着する。
片面印刷が行われる場合には、トナーの片面に定着された転写材は、そのまま排紙ユニット400に排出される。
両面印刷が行われる場合には、両面搬送ユニット500がトナーの定着された転写材を用紙反転ユニット600に搬送し、用紙反転ユニット600は転写材の前後を反転した上でその転写材を画像転写ユニット200へ供給する。
画像転写ユニット200が再び供給された転写材の他方の面にトナーを転写し、定着ユニット300がその転写されたトナーを定着する。
そして、トナーの両面に定着された転写材は、排紙ユニット400に排出される。
さて、本実施の形態の画像形成装置の動作の特徴は、両面印刷が行われる場合において、他ユニットへの熱影響を抑制するために空気を吹き付けて熱量を有した転写材を冷却する両面搬送ユニット500の動作にある。
そこで、両面搬送ユニット500の動作についてより詳しく説明する。
ステップ1;トナーの片面に定着された転写材1000が定着ユニット300側から搬送されてきて、ペーパー検知スイッチ561がオンとなり、ペーパー検知スイッチ562がオフであるままである場合について、図4を主として参照しながら説明する。
なお、図4は、本発明における実施の形態1の両面搬送ユニット500の動作の説明図(その1)である。
冷却ファン540は、ペーパー検知スイッチ561がオンとなり、ペーパー検知スイッチ562がオフであるままである場合においては、停止している。
このため、転写材1000は、逆搬送路510の内部でばたついてしまうことなく、搬送ローラ520により速やかに搬送されていく。
前述したように、昇温した空気は、冷却ファン540が停止しているときでも、煙突効果によりダクト550から自然に外部に排出される。
もちろん、無駄な電力の消費は、冷却ファン540が停止しているために押さえられる。
ステップ2;転写材1000がもっと搬送されて、ペーパー検知スイッチ561がオンとなったままであり、ペーパー検知スイッチ562もオンとなった場合について、図5を主として参照しながら説明する。
なお、図5は、本発明における実施の形態1の両面搬送ユニット500の動作の説明図(その2)である。
冷却ファン540は、ペーパー検知スイッチ561がオンとなったままであり、ペーパー検知スイッチ562もオンとなった場合においては、運転する。
このため、転写材1000は、冷却ファン540が行う送風によって冷却されながら、搬送ローラ520および搬送ローラ530により速やかに搬送されていく。
冷却ファン540によって転写材1000に吹き付けられ昇温した空気は、ガイド板511、搬送ローラ520、転写材1000、および搬送ローラ530によって囲まれた空間が形成されることで生じるダクト効果も手伝って、余分な経路を通過することなくダクト550から外部に排出される。
もちろん、転写材1000は、前端が搬送ローラ530に噛んでおり、後端が搬送ローラ520に噛んでいるため、逆搬送路510の内部でばたついてしまうことはない。
ステップ3;転写材1000がさらにもっと搬送されて、ペーパー検知スイッチ561がオフとなり、ペーパー検知スイッチ562がオンとなったままである場合について、図6を主として参照しながら説明する。
なお、図6は、本発明における実施の形態1の両面搬送ユニット500の動作の説明図(その3)である。
冷却ファン540は、ペーパー検知スイッチ561がオフとなり、ペーパー検知スイッチ562がオンとなったままである場合においては、まだ運転している。
このため、転写材1000は、冷却ファン540が行う送風によって冷却されながら、搬送ローラ530により速やかに搬送されていく。
冷却ファン540によって転写材1000に吹き付けられ昇温した空気は、余分な経路を通過することなくダクト550から外部に排出される。
もちろん、転写材1000は、後端が搬送ローラ520に噛んでいないとはいえ、前端が搬送ローラ530に噛んでいるため、逆搬送路510の内部で通紙が滞ってしまうほどにばたついてしまうことはない。
ステップ4;転写材1000が用紙反転ユニット600側へ搬送されていき、ペーパー検知スイッチ561がオフであり、ペーパー検知スイッチ562もオフとなった場合について、図7を主として参照しながら説明する。
なお、図7は、本発明における実施の形態1の両面搬送ユニット500の動作の説明図(その4)である。
冷却ファン540は、ペーパー検知スイッチ561がオフであり、ペーパー検知スイッチ562もオフとなった場合においては、停止している。
このため、転写材1000は、逆搬送路510の内部でばたついてしまうことなく、搬送ローラ530により速やかに搬送されていく。
前述したように、昇温した空気は、冷却ファン540が停止しているときでも、煙突効果によりダクト550から自然に外部に排出される。
もちろん、無駄な電力の消費は、冷却ファン540が停止しているために押さえられる。
かくして、本実施の形態においては、両面印刷時に画像転写ユニット200などの熱に敏感なユニットに対する熱影響が発生することを抑制できる。
以上においては、本発明における実施の形態1について詳細に説明を行った。
なお、上述した実施の形態1で説明したステップ1〜4は、連続的に給紙が行われる場合にはこの順番で繰り返されていくから、ステップ1および4においては、冷却ファン540は停止しているのではなく出力を落とすだけでもよい。
また、本発明に関連する発明のプログラムは、上述した本発明に関連する発明の画像形成方法の、ファンが検出の結果に応じて空気を吹き付けるタイミングを制御するステップの動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。
また、本発明に関連する発明の記録媒体は、上述した本発明に関連する発明の画像形成方法の、ファンが検出の結果に応じて空気を吹き付けるタイミングを制御するステップの動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムを記録した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能かつ、読み取られたプログラムがコンピュータと協働して動作を実行する記録媒体である。
また、本発明に関連する発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な、ROMなどの記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
また、上述したコンピュータは、CPUなどの純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、OS、更に周辺機器を含むものであっても良い。
なお、以上説明した様に、本発明に関連する発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。
本発明は、両面印刷時に熱に敏感なユニットに対する熱影響が発生することを抑制できる画像形成装置を提供でき、複写機などとして有用である。
本発明における実施の形態1の画像形成装置の模式的な断面図 本発明における実施の形態1の両面搬送ユニット500の模式的な断面図 (A)本発明における実施の形態1のプレート551の模式的な平面図、(B)本発明における実施の形態1のプレート551の模式的な右側面図 本発明における実施の形態1の両面搬送ユニット500の動作の説明図(その1) 本発明における実施の形態1の両面搬送ユニット500の動作の説明図(その2) 本発明における実施の形態1の両面搬送ユニット500の動作の説明図(その3) 本発明における実施の形態1の両面搬送ユニット500の動作の説明図(その4) 従来の画像形成装置の部分断面図
符号の説明
500 両面搬送ユニット
510 逆搬送路
511 ガイド板
512 ガイド板
520 搬送ローラ
530 搬送ローラ
540 冷却ファン
550 ダクト
551 プレート
561 ペーパー検知スイッチ
562 ペーパー検知スイッチ
X 矢印
Y 矢印

Claims (6)

  1. 画像を転写材に形成する画像形成部と、
    前記形成された画像を前記転写材に定着させる画像定着部と、
    片面に前記画像が定着された前記転写材を前記画像形成部に再び搬送する逆搬送路と、
    前記逆搬送路に設けられた第1の搬送ローラと、
    前記逆搬送路の前記第1の搬送ローラよりも下流側に設けられた第2の搬送ローラと、
    前記第1の搬送ローラと前記第2の搬送ローラとの間に設けられた、前記逆搬送路に搬送されてきた前記転写材に対して空気を吹き付けるファンと、
    前記第1の搬送ローラと前記第2の搬送ローラとの間に設けられた、前記吹き付けられた空気を外部に排出する排気孔とを備え
    前記ファンは、前記逆搬送路の前記排気孔よりも前記下流側に設けられており、
    前記空気が吹き付けられる向きと前記転写材が前記逆搬送路を搬送されていく向きとのなす角度は、鈍角である、画像形成装置。
  2. 前記転写材が前記逆搬送路を搬送されていく状態の検出を行う検出部を備え、
    前記ファンは、前記検出の結果に応じて前記空気を吹き付けるタイミングが制御される請求項1記載の、画像形成装置。
  3. 前記ファンは、前記転写材が前記第2の搬送ローラの近傍を搬送されていることが検出された際に前記空気を吹き付けるように、前記タイミングが制御される請求項2記載の、画像形成装置。
  4. 前記ファンは、前記転写材の、前記画像が前記定着された片面に対して前記空気を吹き付ける位置に設けられている請求項1記載の、画像形成装置。
  5. 前記第1の搬送ローラは、前記逆搬送路の幅の長さをもつ円筒形状を有し、
    前記第2の搬送ローラは、前記逆搬送路の幅の長さをもつ円筒形状を有する請求項1記載の、画像形成装置。
  6. 画像を転写材に形成する画像形成部と、
    前記形成された画像を前記転写材に定着させる画像定着部と、
    片面に前記画像が定着された前記転写材を前記画像形成部に再び搬送する逆搬送路と、
    前記逆搬送路に設けられた第1の搬送ローラと、
    前記逆搬送路の前記第1の搬送ローラよりも下流側に設けられた第2の搬送ローラと、
    前記第1の搬送ローラと前記第2の搬送ローラとの間に設けられた、前記逆搬送路に搬送されてきた前記転写材に対して空気を吹き付けるファンと、
    前記第1の搬送ローラと前記第2の搬送ローラとの間に設けられた、前記吹き付けられた空気を外部に排出する排気孔と、
    前記排気孔の前記逆搬送路への開口部に配設された、複数の孔が開けられたプレートと、を備え、
    前記孔の大きさは、前記逆搬送路を搬送されていく前記転写材の端部が接触する領域においてはその他の領域においてよりも小さい、画像形成装置。
JP2006174494A 2006-06-23 2006-06-23 画像形成装置 Expired - Fee Related JP4908944B2 (ja)

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