JP5267610B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。
複写機、プリンタなどの画像形成装置において、トナーが定着された直後の記録媒体は高温であるため、後続する処理を実行する前に十分に冷却される必要がある。通常、画像形成装置では、定着後の記録媒体にファンなどで空気を吹き付けることにより冷却している(たとえば、下記特許文献1を参照)。特許文献1の画像形成装置では、対向して配置された一対のガイド板に形成されたエア吹付口またはエア吸引口を通じて流入出する空気によって、ガイド板間を搬送される記録媒体を冷却する。
特開2010−215311号公報
しかしながら、上記特許文献1の画像形成装置では、エア吹付口およびエア吸引口は、ガイド板の互いに真向かいの位置にそれぞれ形成されているので、ガイド板間を搬送される記録媒体には、空気が強く吹き付けられる部分と弱く吹き付けられる部分とが生じて、記録媒体が均一に冷却されない。その結果、記録媒体に印刷された画像に光沢ムラが生じるという問題がある。
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものである。したがって、本発明の目的は、記録媒体を均一に冷却することができる画像形成装置を提供することである。
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
(1)記録媒体に画像を形成する作像部と、記録媒体上に形成された画像を定着する定着器とを有する画像形成部と、定着後の記録媒体を搬送する用紙搬送部と、を有する画像形成装置において、前記用紙搬送部は、定着後の記録媒体を搬送する搬送路を形成するために、搬送方向に沿って配置された第1ガイド板と、前記第1ガイド板と対向して配置された第2ガイド板とを有し、前記第1ガイド板には、前記記録媒体の搬送方向を横切る所定方向に並んで形成された複数の第1通風孔が設けられ、前記第2ガイド板には、前記第1通風孔の位置と互い違いの位置に形成された複数の第2通風孔が設けられ、前記第1および第2通風孔を通じて、前記搬送路に空気を流入、または前記搬送路から空気を流出させる送風手段を有することを特徴とする画像形成装置。
(2)前記第1通風孔の前記所定方向の径は、隣接する前記第1通風孔間の距離よりも長く、前記第2通風孔の前記所定方向の径は、隣接する前記第2通風孔間の距離よりも長いことを特徴とする上記(1)に記載の画像形成装置。
(3)前記記録媒体における直前に定着された一面側に流入する空気の速度は、他面側に流入する空気の速度よりも遅いことを特徴とする上記(1)または(2)に記載の画像形成装置。
(4)前記記録媒体における直前に定着された一面側に流入する空気量は、他面側に流入する空気量よりも少ないことを特徴とする上記(1)または(2)に記載の画像形成装置。
(5)前記記録媒体における直前に定着された一面側に流入する空気の温度は、他面側に流入する空気の温度よりも高いことを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれか1つに記載の画像形成装置。
本発明の画像形成装置によれば、ファンから送り出された空気は、搬送方向を横切る所定方向に互い違いに形成された複数の通風孔を通じて搬送路に流入または搬送路から流出する。したがって、記録用紙を均一に冷却することができる。その結果、記録媒体に印刷された画像に光沢ムラが生じることが低減される。
本発明の第1の実施形態の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。 本発明の第1の実施形態の冷却機構を説明するための上面図である。 図2AのB−B線に沿って切断した断面図である。 図2AのC−C線に沿って切断した断面図である。 図2AのD−D線に沿って切断した断面図である。 本発明の第2の実施形態の冷却機構を説明するための上面図である。 図3AのB−B線に沿って切断した断面図である。 図3AのC−C線に沿って切断した断面図である。 図3AのD−D線に沿って切断した断面図である。 本発明の第3の実施形態の冷却機構を説明するための上面図である。 図4AのB−B線に沿って切断した断面図である。 図4AのC−C線に沿って切断した断面図である。 図4AのD−D線に沿って切断した断面図である。
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。本実施形態では、画像形成装置として複写機を例示して説明する。図1に示すとおり、本実施形態の画像形成装置1は、原稿供給部10、画像読取部20、画像形成部30、用紙搬送部40、および給紙部50を有する。
原稿供給部10は、複写する原稿を画像読取部20に供給する。本実施形態では、複写する原稿は、予め原稿供給部10の所定位置に載置されており、原稿供給部10は原稿を1枚ずつ順に画像読取部20に供給する。
画像読取部20は、原稿の画像を読取り、記憶する。具体的には、画像読取部20は、光源、光学系、撮像素子、画像処理系、および記憶部を有する。
画像読取部20内の光源から照射された光は、原稿に照射され、その反射光は光学系を通じて撮像素子に結像される。撮像素子は、原稿からの反射光強度に応じて電気信号を生成する。生成された電気信号は、画像処理系において、アナログ信号からディジタル信号に変換されたのち、補正処理、フィルタ処理などが施され、画像データとして記憶部に記憶される。
画像形成部30は、電子写真プロセスで画像を形成し、形成された画像を記録媒体としての記録用紙に定着する。具体的には、画像形成部30は、書込み部31、作像部32、定着器33、および搬送ベルトを有する。
書込み部31は、上記記憶部に記憶された画像データに基づいて、レーザ、LEDなどの発光素子で感光体に光を当てて静電潜像を形成する。作像部32は、感光体を帯電させ、書込み部31によって形成された静電潜像にトナーを付着させたのち、給紙部50によって給紙された記録用紙に転写する。転写された記録用紙は、搬送ベルト34で定着器33に搬送される。定着器33は、記録用紙に転写されたトナーを加熱および加圧することにより記録用紙に溶着する。
用紙搬送部40は、定着された記録用紙を冷却しつつ搬送する。用紙搬送部40は、複数のローラ44と、複数の第1および第2ガイド板45,46と、送風手段としての複数のファン47,48(図2Aを参照)とを有する。
より具体的には、用紙搬送部40は、定着器33で定着された記録用紙を冷却しつつ排紙口35に搬送して排紙皿36に排紙する第1搬送路41と、定着器33で定着された記録用紙を冷却しつつ作像部32へ搬送する第2搬送路42とを含む。
第2搬送路42には、記録用紙の表面と裏面とを反転する用紙反転部43が配置されているので、作像部32には表面と裏面とが反転された状態で記録用紙が供給される。そして、記録用紙の裏面に対しても表面と同様に作像処理および定着処理を実施することにより、両面印刷が実現される。
複数のローラ44は、記録用紙を搬送方向に移動させる。具体的には、複数のローラ44は、第1および第2搬送路41,42に沿って対になって配置されている。ローラ44が回転することにより、記録用紙がローラ44間に挟み込まれて押し出されるようにして搬送方向に移動する。
複数の第1および第2ガイド板45,46は、記録用紙を案内する。具体的には、複数の第1ガイド板45は、搬送方向に沿って配置され、搬送される記録用紙を案内する。また、複数の第2ガイド板46は、第1ガイド板45と対向して配置され、搬送される記録用紙を案内する。
以下、第1および第2ガイド板45,46について、特に、記録用紙を冷却する冷却機構について、図2A〜図2Dを参照して、詳細に説明する。
図2Aは本実施形態の冷却機構を説明するための上面図であり、図2Bは図2AのB−B線に沿って切断した断面図であり、図2Cは図2AのC−C線に沿って切断した断面図であり、図2Dは図2AのD−D線に沿って切断した断面図である。なお、以下では、記録用紙の搬送方向を紙面の右から左に向かう方向と定義する。
本実施形態では、第1ガイド板45は記録用紙の搬送方向を横切る所定方向に並んで形成された複数の第1通風孔451を備え、第2ガイド板46は第1通風孔451の位置と互い違いの位置に形成された複数の第2通風孔461を備える。そして、ファンが作動して、複数の第1および第2通風孔451,461を通じて第1搬送路41に空気を流入させることにより、記録用紙は冷却される。
本実施形態の冷却機構411は、たとえば、図1に示す第1搬送路41の端部に適用することができる。本実施形態の冷却機構411は、第1搬送路41の端部に位置しているので、搬送方向の下流側に他の構成が存在しない。搬送方向の下流側に他の構成が存在しなければ、ファンにより送り出される空気の流れが遮られないので、効果的に記録用紙を冷却することができる。
図2Aおよび図2Bに示すとおり、本実施形態の冷却機構411は、第1および第2ガイド板45,46と、ファン47,48と、ダクト49と、を有する。
第1および第2ガイド板45,46は、第1搬送路41に沿って略平行に配置されており、記録用紙を搬送方向に案内する。
また、図2Bに示すとおり、第1ガイド板45は記録用紙の搬送方向に対して略直交方向(以下、所定方向と称する)に並んで形成された複数の第1通風孔451を備え、第2ガイド板46は第1通風孔451の位置と互い違いの位置に形成された複数の第2通風孔461を備える。本実施形態では、第1および第2通風孔451,461は、排紙口35に近い第1および第2ガイド板45,46の端部に形成されることが好ましい。
第1および第2通風孔451,461は、図2Aにおいて破線で示すとおり、第1および第2ガイド板45,46の端部に切欠き状に形成されている。したがって、第1および第2ガイド板45,46の端部は全体として櫛状を呈する。
本実施形態では、図2Bに示すとおり、第1および第2通風孔451,461の所定方向の径p,pは、数mm〜十数mm程度であり、隣接する通風孔間の距離g,gよりも長いことが好ましい。なお、第1および第2通風孔451,461により第1および第2ガイド板45,46をともに貫通する孔の所定方向の径dは、1〜数mm程度である。したがって、記録用紙には、第1および第2通風孔451,461のうちの少なくとも一方を通じて空気が吹き付けられる。
また、第1および第2通風孔451,461の断面形状は、特定の形状に限定されることはなく、たとえば、矩形状、三角形状、半円形状など多様な形状に形成されうる。
ファン47,48は、第1および第2通風孔451,461に空気を送り出す。ファン47,48は、第1および第2ガイド板45,46上に、所定方向に所定間隔をおいて配置されている。本実施形態では、ファン47,48は、第1および第2ガイド板45,46の端部の第1および第2通風孔451,461上に形成されることが好ましい。なお、図2Aおよび図2Bではファン47,48をそれぞれ3つ配置する場合を示しているが、ファンの個数は3つに限定されない。
第1および第2通風孔451,461を通じて第1搬送路41に流入する空気量は、ファン47,48が送り出す空気量を制御することにより調整することができる。記録用紙は、それ自体の厚みによって熱の拡散が妨げられるので、定着面が他面よりも数十℃程度高くなる。
定着面を均一に冷却するには、他面側に流入する空気による冷却能力が定着面側に流入する空気による冷却能力よりも記録用紙の厚み分だけ高くなるようにする必要がある。そこで、記録用紙における直前に定着された一面側に流入する空気量を、他面側に流入する空気量よりも少なくすることにより、記録用紙の定着面を均一に冷却することができる。
また、第1および第2通風孔451,461の断面積が一定のとき、第1および第2通風孔451,461を通じて第1搬送路41に流入する空気量は、第1および第2通風孔451,461を通過する空気の速度に比例する。したがって、記録用紙における直前に定着された一面側に流入する空気の速度を、他面側に流入する空気の速度よりも遅くすることにより、記録用紙の定着面を均一に冷却することもできる。
ダクト49は、ファン47,48から送り出された空気を第1および第2通風孔451,461に導く。ダクト49は、隣接するファン同士の間を塞ぐように形成されており、ファン47,48から送り出された空気は外部に漏れることなく第1および第2通風孔451,461へと導かれる。
また、ダクト49は、外気を取り込むための取り込み口を備えていてもよい。外気は、画像形成装置1内の空気に比べて温度が低い。したがって、外気を取り込んで第1搬送路41に流入させて記録用紙を冷却することにより、記録用紙の冷却効果を改善することができる。また、画像形成装置1内の空気と外気とを利用して、記録用紙における直前に定着された一面側に流入する空気の温度を、他面側に流入する空気の温度より高くすることにより、記録用紙の定着面を均一に冷却することができる。定着面側に流入する空気の温度と他面側に流入する空気の温度との差は、たとえば数℃程度である。
図2Cに示すとおり、第1ガイド板45に第1通風孔451が形成されている部分では、ファン47により送り出された空気は、第1通風孔451を通じて第1搬送路41に流入する。一方、図2Dに示すとおり、第2ガイド板46に第2通風孔461が形成されている部分では、ファン48により送り出された空気は、第2通風孔461を通じて第1搬送路41に流入する。
以上のとおり、本実施形態によれば、第1および第2ガイド板の端部には、所定方向に互い違いに複数の通風孔が形成されている。したがって、ファンから送り出された空気は、所定方向に互い違いに形成された複数の通風孔を通じて、記録用紙に対して吹き付けられる。その結果、記録用紙の任意の部分に対して少なくとも一方の面に空気が吹き付けられるので、記録用紙を均一に冷却することができる。
(第2の実施形態)
次に、図3A〜図3Dを参照して、本発明の第2の実施形態の冷却機構について説明する。第1の実施形態の冷却機構では、第1および第2ガイド板の端部に所定方向に互い違いに複数の通風孔が形成されていた。第2の実施形態の冷却機構では、第1および第2ガイド板の中央部に所定方向に互い違いに複数の通風孔が形成されている。なお、以下では第1の実施形態の説明と重複する部分については説明を省略する。
図3Aは本実施形態の冷却機構を説明するための上面図であり、図3Bは図3AのB−B線に沿って切断した断面図であり、図3Cは図3AのC−C線に沿って切断した断面図であり、図3Dは図3AのD−D線に沿って切断した断面図である。
本実施形態の冷却機構421は、たとえば、図1に示す第2搬送路42の中間部や定着器33の直後に適用することができる。図3Aおよび図3Bに示すとおり、本実施形態の冷却機構421は、第1および第2ガイド板45,46と、ファン47,48と、ダクト49と、を有する。
第1および第2ガイド板45,46は、第2搬送路42に沿って略平行に配置されており、記録用紙を搬送方向に案内する。
また、図3Bに示すとおり、第1ガイド板45は所定方向に並んで形成された複数の第1通風孔451を備え、第2ガイド板46は第1通風孔451の位置と互い違いの位置に形成された複数の第2通風孔461を備える。本実施形態では、第1および第2通風孔451,461は、第1および第2ガイド板45,46の中央部に形成されることが好ましい。
図3Bに示すとおり、第1および第2通風孔451,461の所定方向の径p,pは、数mm〜十数mm程度であり、隣接する通風孔間の距離g,gよりも長いことが好ましい。なお、第1および第2通風孔451,461により第1および第2ガイド板45,46をともに貫通する孔の所定方向の径dは、1〜数mm程度である。また、第1および第2通風孔451,461は、記録用紙の搬送方向の下流側において、下流に向かうほど記録用紙の外側に向かって幅狭になるように形成されている。
ファン47,48は、第1および第2通風孔451,461に空気を送り出す。ファン47,48は、第1および第2ガイド板45,46上に、所定方向に所定間隔をおいて配置されている。本実施形態では、ファン47,48は、第1および第2ガイド板45,46の第1および第2通風孔451,461上に形成されることが好ましい。なお、図3Aおよび図3Bではファン47,48をそれぞれ3つ配置する場合を示しているが、ファンの個数は3つに限定されない。
ダクト49は、ファン47,48から送り出された空気を第1および第2通風孔451,461に導く。ダクト49は、隣接するファン同士の間を塞ぐように形成されており、ファン47,48から送り出された空気は外部に漏れることなく第1および第2通風孔451,461へと導かれる。
図3Cに示すとおり、第1ガイド板45に第1通風孔451が形成されている部分では、ファン47により送り出された空気は、第1通風孔451を通じて第2搬送路42に流入する。一方、図3Dに示すとおり、第2ガイド板46に第2通風孔461が形成されている部分では、ファン48により送り出された空気は、第2通風孔461を通じて第2搬送路42に流入する。
以上のとおり、本実施形態によれば、第1および第2ガイド板の中央部には、所定方向に互い違いに複数の通風孔が形成されている。したがって、ファンから送り出された空気は、所定方向に互い違いに形成された複数の通風孔を通じて記録用紙に対して吹き付けられる。その結果、記録用紙の任意の部分に対して少なくとも一方の面に空気が吹き付けられるので、記録用紙を均一に冷却することができる。
また、第1および第2ガイド板の中央部に通風孔を設けているので、搬送方向の下流側に他の構成が存在する場合でも、図3Cおよび図3Dに矢印で示すように、中央から、記録用紙の搬送方向の上流側および下流側の両方に均等に空気の流路を形成できる。空気が均等に上流および下流側に流れるので、記録用紙を均一に冷却できる。
また、第1および第2通風孔は、記録用紙の搬送方向の下流側において、下流に向かうほど記録用紙の外側に向かって幅狭になるように形成されている。したがって、記録用紙が搬送される際に、記録用紙の端部が第1および第2通風孔に引っ掛かりにくい。
(第3の実施形態)
次に、図4A〜図4Dを参照して、本発明の第3の実施形態の冷却機構について説明する。第1および第2の実施形態では、第1および第2ガイド板に形成された複数の通風孔を通じて、ファンから送り出された空気が第1または第2搬送路に流入する冷却機構について説明した。第3の実施形態では、第1および第2ガイド板に形成された複数の通風孔を通じて、ファンから送り出された空気が第2搬送路から流出する冷却機構について説明する。なお、以下では第1および第2の実施形態の説明と重複する部分については説明を省略する。
図4Aは本実施形態の冷却機構を説明するための上面図であり、図4Bは図4AのB−B線に沿って切断した断面図であり、図4Cは図4AのC−C線に沿って切断した断面図であり、図4Dは図4AのD−D線に沿って切断した断面図である。
本実施形態の冷却機構422は、たとえば、図1に示す第2搬送路42の中間部や定着器33の直後に適用することができる。図4Aおよび図4Bに示すとおり、本実施形態の冷却機構422は、第1および第2ガイド板45,46と、ファン47,48と、ダクト49と、を有する。
第1および第2ガイド板45,46は、第2搬送路42に沿って略平行に配置されており、記録用紙を搬送方向に案内する。
また、図4Bに示すとおり、第1ガイド板45は所定方向に並んで形成された複数の第1通風孔451を備え、第2ガイド板46は第1通風孔451の位置と互い違いの位置に形成された複数の第2通風孔461を備える。本実施形態では、第1および第2通風孔451,461は、搬送方向下流側の第1および第2ガイド板45,46の端部に形成されることが好ましい。
第1および第2通風孔451,461は、図4Aにおいて実線および破線で示すとおり、第1および第2ガイド板45,46の端部に切欠き状に形成されている。したがって、第1および第2ガイド板45,46の端部は、全体として櫛状を呈する。
図4Aに示すとおり、第1および第2通風孔451,461の所定方向の径p,pは、数mm〜十数mm程度であり、隣接する通風孔間の距離g,gよりも長いことが好ましい。なお、第1および第2通風孔451,461により第1および第2ガイド板45,46をともに貫通する孔の所定方向の径dは、1〜数mm程度である。
また、本実施形態では、第1および第2ガイド板45,46は、開口部452,462を有する。開口部452,462は、第1および第2ガイド板45,46上の第1および第2通風孔451,461が形成されている端部と反対側の端部に形成されることが好ましい。
ファン47,48は、開口部452,462に空気を送り出す。本実施形態では、ファン47,48は、開口部452,462上に、所定方向に所定間隔をおいて配置されることが好ましい。ファン47,48としては、たとえば、風圧が高いシロッコファンを使用することができる。開口部452,462は、ファン47,48の断面形状に合わせてスリット状に形成されている。なお、図4Aおよび図4Bではファン47,48をそれぞれ3つ配置する場合を示しているが、ファンの個数は3つに限定されない。
ダクト49は、ファン47,48から送り出された空気を開口部452,462に導く。ダクト49は、隣接するファン同士の間を塞ぐように形成されており、ファン47,48から送り出された空気は外部に漏れることなく開口部452,462へと導かれる。
図4Cに示すとおり、第1ガイド板45に第1通風孔451が形成されている部分では、ファン47により送り出された空気は、第1通風孔451を通じて第2搬送路42から外部に流出する。一方、図4Dに示すとおり、第2ガイド板46に第2通風孔461が形成されている部分では、ファン48により送り出された空気は、第2通風孔461を通じて第2搬送路42から外部に流出する。したがって、本実施形態では、ファン47,48から送り出された空気が記録用紙の搬送路に流入してから流出するまでの間の全体で記録用紙を均一に冷却することができる。
以上のとおり、本実施形態によれば、第1および第2ガイド板の端部には、所定方向に互い違いに複数の通風孔が形成されている。したがって、ファンから開口部を通じて送り出された空気は、所定方向に互い違いに形成された複数の通風孔を通じて第2搬送路から外部に流出する。その結果、記録用紙を均一に冷却することができる。
また、本実施形態によれば、通風孔が形成されている端部と反対側の端部にファンが設置される。したがって、通風孔上にファンを設置する空間がない場合において、ファンを通風孔から離れた位置に設置することができる。
以上のとおり、実施の形態において、本発明の画像形成装置を説明した。しかしながら、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略することができることはいうまでもない。
たとえば、第1〜第3の実施形態では、通風孔は、第1および第2ガイド板上に、記録用紙の搬送方向に対して略直交方向に並んで形成された。しかしながら、通風孔は、必ずしも記録用紙の搬送方向に対して略直交方向に並んで形成される必要はなく、記録用紙の搬送方向を斜めに横切るように並んで形成されてもよい。
また、第1〜第3の実施形態では、第1および第2ガイド板は、略平行に配置された。しかしながら、第1および第2ガイド板は、必ずしも略平行に配置される必要はなく、搬送路の形状に応じて互いに対向するように配置されていればよい。
45 第1ガイド板、
46 第2ガイド板、
47,48 ファン(送風手段)、
49 ダクト、
451 第1通風孔、
461 第2通風孔。

Claims (5)

  1. 記録媒体に画像を形成する作像部と、記録媒体上に形成された画像を定着する定着器とを有する画像形成部と、
    定着後の記録媒体を搬送する用紙搬送部と、
    を有する画像形成装置において、
    前記用紙搬送部は、定着後の記録媒体を搬送する搬送路を形成するために、搬送方向に沿って配置された第1ガイド板と、前記第1ガイド板と対向して配置された第2ガイド板とを有し、
    前記第1ガイド板には、前記記録媒体の搬送方向を横切る所定方向に並んで形成された複数の第1通風孔が設けられ、
    前記第2ガイド板には、前記第1通風孔の位置と互い違いの位置に形成された複数の第2通風孔が設けられ、
    前記第1および第2通風孔を通じて、前記搬送路に空気を流入、または前記搬送路から空気を流出させる送風手段を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第1通風孔の前記所定方向の径は、隣接する前記第1通風孔間の距離よりも長く、前記第2通風孔の前記所定方向の径は、隣接する前記第2通風孔間の距離よりも長いことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記記録媒体における直前に定着された一面側に流入する空気の速度は、他面側に流入する空気の速度よりも遅い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. 前記記録媒体における直前に定着された一面側に流入する空気量は、他面側に流入する空気量よりも少ない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。
  5. 前記記録媒体における直前に定着された一面側に流入する空気の温度は、他面側に流入する空気の温度よりも高いこと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。
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