JP6381732B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録材上にトナー像を形成する画像形成装置に関するものである。

記録材に形成されたトナー像を加熱定着した直後に排出される記録材は高温となっている。通常、加熱定着直後には排出ローラ等により排出トレイに記録材が排出される。そのため排出トレイ上に高温の記録材が積載され、記録材に加熱定着されたトナー像が、排出された高温の記録材により再溶解し、記録材の背面に付着することがあった。

このような問題を解決する方法として、排出トレイ上に排出される記録材に対してファン等により取り込んだ外気を当てて記録材を冷却し、記録材に加熱定着されたトナー像の再溶解を防止していた。

例えば、特許文献１では、定着装置の下流側に設けられた排出ローラの近傍を冷却ファンにより冷却し、排紙装置の装着の有無に応じて冷却ファンからのエアの流れを変更することが記載されている。

特開２００５−７７５６５号公報

排出トレイ上に高温の記録材が積載されると、記録材に加熱定着されたトナー像が先に排出された高温の記録材により再溶解する。これにより、記録材の背面にトナー像が付着する。これを防止するために、排出トレイ上に排出される記録材にファン等により取り込んだ外気を当てて記録材を冷却し、記録材に加熱定着されたトナー像の再溶解を防止している。

しかし、記録材を冷却する際に排出ローラ等も冷却するので加熱定着の直後に排出される記録材と、排出ローラ及び排出コロとの温度差により、トナー像の冷却ムラが発生し、排出ローラ、排出コロの当接跡が発生する等の画像不良を起こすことがあった。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、トナー像が加熱定着されて排出された記録材を冷却し、該記録材に加熱定着されたトナー像の再溶解を防止する。更に搬送手段の冷却を防止することでトナー像の冷却ムラを防止して、搬送手段の当接跡を発生させない画像形成装置を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、トナー像を記録材に形成する画像形成装置であって、前記トナー像を記録材に形成するトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段によって形成された前記トナー像を記録材に定着する定着手段と、前記定着手段よりも記録材搬送方向の下流側に設けられ、記録材を搬送するための回転体を有する搬送手段と、空気を送風する送風手段と、前記送風手段によって送風された空気を導くガイド手段であって、前記搬送手段により搬送される記録材に対して前記送風手段から空気が導かれるように開口された吹き出し口が設けられたガイド手段と、を有し、前記搬送手段は、前記回転体の回転軸線方向において回転体として複数の回転体を備え、前記ガイド手段は、前記回転軸線方向において前記複数の回転体に対面する位置に、前記送風手段から導かれた空気を閉塞するための閉塞部を複数備え、前記回転軸線方向に見たときに、前記吹き出し口は、前記複数の回転体とオーバーラップする位置に配置されていることを特徴とする。

上記構成によれば、送風手段により送風された空気を搬送手段により搬送される記録材に導いて記録材を冷却する。これにより、搬送手段により排出トレイ上に高温の記録材が積載され、記録材に加熱定着されたトナー像が、先に排出された高温の記録材により再溶解し、記録材の背面に付着する現象を防止する。更に、搬送手段の回転体に空気を送らないことで回転体の温度を下げることを回避でき、温度差によるトナー像の冷却ムラを防止することができる。

本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説明図である。 本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の搬送手段の近傍の構成を示す斜視説明図である。 第１実施形態の画像形成装置の搬送手段の近傍の構成を示す断面説明図である。 第１実施形態の画像形成装置の搬送手段の近傍の構成を示す平面説明図である。 本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の搬送手段の近傍の構成を示す斜視説明図である。 第２実施形態の画像形成装置の搬送手段の近傍の構成を示す平面説明図である。 第２実施形態の画像形成装置の吹き出し口の回転体対に対向する位置における記録材搬送方向の開口幅と、回転体対に対向しない位置における記録材搬送方向の開口幅の構成を示す平面説明図である。

図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。

先ず、図１〜図４を用いて本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。本実施形態では画像形成装置100の一例として、フルカラーレーザビームプリンタに適用した場合の一例について説明する。尚、画像形成装置100はフルカラーレーザビームプリンタのみならず、カラー電子写真複写機やファクシミリ装置等の種々の画像形成装置に適用することもできる。

＜画像形成装置＞
先ず、図１を用いてカラー電子写真画像形成装置（以下、「画像形成装置」という）100の構成について説明する。図１は画像形成装置100の構成を示す断面説明図である。尚、画像形成装置100本体とは、画像形成装置100から、カートリッジ支持部材となるカートリッジトレイ26及びプロセスカートリッジ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを除いた構成である。尚、説明の都合上、プロセスカートリッジ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを代表して単にプロセスカートリッジ９と記載する場合もある。他の画像形成プロセス手段においても同様である。

尚、以下の説明において、画像形成装置100の手前側（前方側）とは、該画像形成装置100本体に対して開閉可能に設けられた開閉部材としてのドア28が設けられた側（図１の右側）である。尚、ドア28は、画像形成装置100本体の外壁44に設けられた開口を開放可能に閉じる。また、画像形成装置100本体の奥側（後方側）とは、ドア28が設けられた側とは反対側の記録材14の搬送経路50が設けられた側（図１の左側）である。

画像形成装置100本体内には、記録材14を収納する給送カセット13、給送ローラ15、中間転写ベルト18、定着手段となる定着装置60を構成する定着フィルム20及び加圧ローラ21、レーザスキャナ25等が設けられている。また、画像形成装置100本体には、移動可能に設けられたカートリッジトレイ26が設けられている。カートリッジトレイ26は、トナー像を記録材14に形成するトナー像形成手段となるプロセスカートリッジ９を取り外し可能に支持する。

プロセスカートリッジ９は、ドラム形状の電子写真感光体からなる像担持体となる感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、該感光ドラム１に作用する画像形成プロセス手段を構成する現像部材としての現像ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとを有する。更に、帯電部材としての帯電ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、クリーニング部材としてのクリーニングブレード７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが一体的に設けられている。各プロセスカートリッジ９はカートリッジトレイ26に取り外し可能に装着され、画像形成装置100本体内の画像形成位置に装着される。

給送カセット13内に積載された記録材14は、図１の時計回り方向に回転する給送ローラ15により給送されて、中間転写ベルト18の駆動ローラ16と、転写手段となる転写ローラ17との転写ニップ部へ送られる。感光ドラム１は図１の反時計回り方向に回転を開始し、帯電ローラ６によってその外周表面に帯電が行われる。帯電が行われた感光ドラム１は、露光手段としてのレーザスキャナ25からのレーザ光が画像情報に応じて照射される。

これによって、感光ドラム１の表面に静電潜像が順次形成される。続いて、現像ローラ５によって現像剤となるトナーを感光ドラム１の表面に供給して静電潜像が現像される。これによって、感光ドラム１の外周表面にトナー像が形成される。尚、各プロセスカートリッジ９は各現像剤容器内に収納している現像剤の色が異なるのみで構成は同じである。

プロセスカートリッジ９ａはイエロー色の現像剤を収納しており、感光ドラム１ａにイエロー色のトナー像を形成する。プロセスカートリッジ９ｂはマゼンタ色の現像剤を収納しており、感光ドラム１ｂにマゼンタ色のトナー像を形成する。プロセスカートリッジ９ｃはシアン色の現像剤を収納しており、感光ドラム１ｃにシアン色のトナー像を形成する。プロセスカートリッジ９ｄはブラック色の現像剤を収納しており、感光ドラム１ｄにブラック色のトナー像を形成する。

感光ドラム１の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト18の外周面上に転写される。カラー画像を形成する場合には、感光ドラム１に形成されたイエロー色、マゼンダ色、シアン色、ブラック色の各トナー像が、中間転写ベルト18の外周面上に順次重ねて一次転写される。中間転写ベルト18は、各感光ドラム１と接触して回転移動するエンドレスベルトであり、駆動ローラ16とテンションローラ19等によって張架されている。

中間転写ベルト18の外周面上に転写されたトナー像は、駆動ローラ16と転写ローラ17との転写ニップ部に送られた記録材14に二次転写される。トナー像が転写された記録材14は、定着フィルム20と加圧ローラ21との定着ニップ部へ送られ、ここで加熱及び加圧される。

これによって、トナー像形成手段を構成するプロセスカートリッジ９、レーザスキャナ25等によって形成されたトナー像を中間転写ベルト18、転写ローラ17等により記録材14に転写し、定着手段となる定着装置60によりトナー像を記録材14に定着する。これにより、記録材14にカラー画像が形成される。尚、記録材14にモノクロ画像を形成する場合には、感光ドラム１ｄにブラック色のトナー像のみを形成して記録材14に転写すれば良い。

＜搬送手段＞
トナー像が定着された記録材14は、搬送手段を構成する回転体対となる排出ローラ22と、外周が記録材14における画像が形成された面と接する排出コロ23とにより、積載部24に排出される。搬送手段を構成する回転体対となる排出ローラ22と排出コロ23とは定着装置60よりも記録材搬送方向下流側で且つ該定着装置60の近傍に設けられ、記録材14を挟持搬送する。

＜冷却手段＞
図２は第１実施形態の搬送手段の近傍に設けられた冷却手段の構成を示す斜視説明図である。図３は第１実施形態の搬送手段の近傍に設けられた冷却手段の構成を示す断面説明図である。図４は第１実施形態の搬送手段の近傍に設けられた冷却手段の構成を示す平面説明図である。

定着装置60においてトナー像が定着された記録材14は、図示しないモータ等の駆動源により回転している搬送手段となる回転体対を構成する排出ローラ22と排出コロ23とにより挟持して搬送される。そして、積載部24上に記録材14が積載される。

このとき、図３に示すように、空気を送風する送風手段となる送風ファン２から吸気された外気11は、送風ダクト３に導かれる。送風ダクト３は、送風ファン２に連結され、該送風ファン２により送風された外気11（空気）を搬送手段となる排出ローラ22及び排出コロ23により挟持搬送される記録材14に導くガイド手段として構成される。

送風ダクト３の終端部には、排出ローラ22及び排出コロ23の近傍に設けられ、該排出ローラ22及び排出コロ23により挟持搬送される記録材14に向かって開口された吹き出し口32が設けられている。本実施形態の吹き出し口32は、図４に示すように、回転体対となる排出ローラ22及び排出コロ23を避けた位置に開口されている。

吹き出し口32は、排出ローラ22及び排出コロ23の軸方向において、排出ローラ22及び排出コロ23と並んで設けられる。吹き出し口32は、排出コロ23の軸方向において複数の排出コロ23の間にも設けられる。また、図４に示すように、吹き出し口32は、排出コロ23の径方向において排出コロ23の外周面よりも内側に配置される。即ち、吹き出し口32は、径方向において排出コロ23とオーバーラップした位置（軸方向に沿った方向からみて排出コロ23とオーバーラップした位置）に配置される。

そして、送風ファン２から送風ダクト３によって導かれた外気11は、図２に示すように、定着装置60内に設けられた排出ローラ22及び排出コロ23の軸方向に３分割された吹き出し口32から排気される。本実施形態では、吹き出し口32の一部を構成する排気壁８に排出コロ23の回転軸23ａが回転自在に軸支されている。送風ダクト３の排出コロ23に対面する位置には送風を閉塞する閉塞部３ａが設けられている。

吹き出し口32から排気された外気11は、図３に示すように、定着装置60内の排出ローラ22及び排出コロ23によって排出されている記録材14の表面に対して、図３の矢印で示す向きに外気11の送風を行って記録材14を冷却する。

このとき、送風ファン２から吸気された外気11は、送風ダクト３の吹き出し口32から排出ローラ22及び排出コロ23に挟持搬送される記録材14には送風される。しかし、該排出コロ23に対面する部位は閉塞部３ａによって閉塞されているため排出ローラ22及び排出コロ23が送風ダクト３から送風される外気11に直接、晒されることは無い。このため、外気11が直接送風されない排出ローラ22及び排出コロ23は冷却されない。

吹き出し口32から吹き出され、排出ローラ22及び排出コロ23に挟持搬送されている記録材14の下面に送風された空気は、排出中の記録材14の下面に沿って積載部24の上方側へ流れる。送風ダクト３の吹き出し口32から吹き出される空気の吹き出し方向の成分として、排出ローラ22及び排出コロ23とのニップ線に沿った方向の成分があるように、空気の吹き出し方向が設定されているからである。

これにより、定着装置60の定着フィルム20及び加圧ローラ21により加熱及び加圧されてトナー像が記録材14に定着される。その後、排出ローラ22及び排出コロ23に挟持搬送されて積載部24上に排出された高温の記録材14によりトナー像が再溶融するのを防止することが出来る。

更に、定着装置60において加熱定着された直後に排出される記録材14と、排出コロ23及び排出ローラ22との温度差を小さくすることが出来、記録材14と、排出コロ23及び排出ローラ22との温度差によるトナー像の冷却ムラを防止することができる。

次に、図５〜図７を用いて本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

図５は本実施形態における画像形成装置の排出部周辺の構成を示す斜視説明図である。図６は本実施形態における画像形成装置の排出部周辺の構成を示す平面説明図である。図７は本実施形態における吹き出し口周辺の構成を示す平面説明図である。

本実施形態においても、送風ダクト３の終端部には、排出ローラ22及び排出コロ23の近傍に設けられ、該排出ローラ22及び排出コロ23により挟持搬送される記録材14に向かって開口された吹き出し口33ａ，33ｂが設けられている。

送風ファン２により吸気された外気11は送風ダクト３を経由して吹き出し口33ａ，33ｂに到達する。そして、該吹き出し口33ａ，33ｂから該排出ローラ22及び排出コロ23により挟持搬送される記録材14に向かって送風されることで記録材14を冷却する構成は前記第１実施形態と同様である。

本実施形態の吹き出し口33ａ，33ｂは、図７に示すように、回転体対となる排出ローラ22及び排出コロ23に対向する位置における吹き出し口33ａの記録材搬送方向（図７の上下方向）の開口幅33Ａが吹き出し口33ｂの開口幅33Ｂよりも小さい。開口幅33Ｂは該排出ローラ22及び排出コロ23に対向しない位置における吹き出し口33ｂの記録材搬送方向（図７の上下方向）の開口幅である。

図５〜図７に示すように、吹き出し口33ａ，33ｂは排気壁10によって排出ローラ22及び排出コロ23に対面する吹き出し口33ａと、排出ローラ22及び排出コロ23に対面しない吹き出し口33ｂとを有して構成されている。

そして、図７に示すように、吹き出し口33ａの開口幅33Ａが、吹き出し口33ｂの開口幅33Ｂよりも小さい。これにより、排出ローラ22及び排出コロ23に対面しない吹き出し口33ｂから排気された外気11は記録材14を冷却する。このとき、定着装置60内に設けられた排出ローラ22及び排出コロ23により挟持搬送されて排出されている記録材14の表面に対して大きな送風量で送風を行って記録材14を冷却する。

一方、排出ローラ22及び排出コロ23に対面する吹き出し口33ａから排気される外気11は開口幅33Ａが小さいため送風量も少ない。従って、排出ローラ22及び排出コロ23は冷却され難い。

これにより、定着装置60の定着フィルム20及び加圧ローラ21により加熱及び加圧されてトナー像が記録材14に定着される。その後、排出ローラ22及び排出コロ23に挟持搬送されて積載部24上に排出された高温の記録材14によりトナー像が再溶融するのを防止することが出来る。

更に、定着装置60において加熱定着された直後に排出される記録材14と、排出コロ23及び排出ローラ22との温度差を小さくすることが出来、記録材14と、排出コロ23及び排出ローラ22との温度差によるトナー像の冷却ムラを防止することができる。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

２ …送風ファン(送風手段)
３ …送風ダクト(ガイド手段)
11 …外気
14 …記録材
22 …排出ローラ（搬送手段；回転体対）
23 …排出コロ（搬送手段；回転体対）
32 …吹き出し口
60 …定着装置(定着手段)

Claims (7)

1. トナー像を記録材に形成する画像形成装置であって、
   前記トナー像を記録材に形成するトナー像形成手段と、
   前記トナー像形成手段によって形成された前記トナー像を記録材に定着する定着手段と、
   前記定着手段よりも記録材搬送方向の下流側に設けられ、記録材を搬送するための回転体を有する搬送手段と、
   空気を送風する送風手段と、
   前記送風手段によって送風された空気を導くガイド手段であって、前記搬送手段により搬送される記録材に対して前記送風手段から空気が導かれるように開口された吹き出し口が設けられたガイド手段と、
   を有し、
   前記搬送手段は、前記回転体の回転軸線方向において回転体として複数の回転体を備え、
   前記ガイド手段は、前記回転軸線方向において前記複数の回転体に対面する位置に、前記送風手段から導かれた空気を閉塞するための閉塞部を複数備え、
   前記回転軸線方向に見たときに、前記吹き出し口は、前記複数の回転体とオーバーラップする位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記回転軸線方向において、前記吹き出し口は、隣り合う前記閉塞部と前記閉塞部の間に位置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. 前記搬送手段は、
   駆動ローラと、
   前記複数の回転体として、前記駆動ローラに接触し記録材を搬送する搬送ニップ部を形成するための複数の被駆動ローラと、
   を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記吹き出し口は、前記回転軸線方向に関し、複数の前記被駆動ローラの間に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. トナー像を記録材に形成するトナー像形成手段と、
   前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材に定着する定着手段と、
   前記定着手段よりも記録材搬送方向の下流側に設けられ、記録材を搬送するための回転体を有する搬送手段と、
   空気を送風する送風手段と、
   前記送風手段により送風された空気を導くガイド手段であって、前記搬送手段により搬送される記録材に対して前記送風手段から空気を導くガイド手段と、
   を有し、
   前記ガイド手段は、前記搬送手段により搬送される記録材に向かって開口された吹き出し口を備え、
   前記吹き出し口は、前記回転体に対向する位置における記録材搬送方向の開口幅が、前記回転体に対向しない位置における記録材搬送方向の開口幅よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記定着手段において定着処理された記録材を積載する積載部を有し、
   前記搬送手段は、前記積載部に記録材を排出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記吹き出し口から前記搬送手段によって搬送される記録材に向かって吹き出された空気は前記積載部の上方へ流れることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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