JP6414543B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、排出トレイに積載された定着処理後の用紙同士の貼り付きを防止する技術に関する。

電子写真式の画像形成装置では、印字対象の絵や文字はトナー画像として用紙に転写され、更に当該用紙が加熱及び加圧されて当該トナー画像が当該用紙に定着される。このため、定着処理直後の用紙は熱を持っており、そのような用紙が画像形成装置から排出されて排出トレイに大量に積載されると、用紙の持つ熱及び用紙の自重により、用紙に完全に定着していないトナーが融解及び加圧されて用紙同士が貼り付くことがある。

このような事態を避けるために、例えば、下記特許文献１には、用紙の画像形成面側に内部空気を当て、裏面に外部空気を当てて用紙を冷却する画像形成装置が開示されている。また、下記特許文献２には、排紙トレイに積載される用紙の状態に応じて、排熱ファン、風向規制板、及びシャッターを制御して、当該積載される用紙に当たる空気の風量及び風向きを調整する画像形成装置が開示されている。

特開平９−２２２２８号公報 特表２００１−２４２７６９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術によると、用紙の画像形成面に当てる空気を送るファンと、裏面に当てる空気を送るファンがそれぞれ必要になるため、複雑な機構が必要になり、コストアップの要因にもなる。また、上記特許文献２に記載の技術によると、排熱ファンだけでなく、風向規制板やシャッター等も制御する必要があり、制御が複雑になってコストアップの要因にもなる。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、複雑な機構や制御を必要とすることなく、排出トレイに積載された定着処理後の用紙同士の貼り付きを防止することを目的とする。

本発明の一局面に係る画像形成装置は、用紙にトナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により前記トナー像が形成された用紙を加熱及び加圧して該トナー像を該用紙に定着させる定着部と、
用紙排出口から排出される前記定着が完了した用紙が積載される排出トレイと、
前記定着部から前記用紙排出口まで用紙を搬送する搬送路と、
冷却風を送風する冷却ファンと、
前記冷却ファンからの前記冷却風を前記搬送路に案内する空気流路とを備え、
前記排出トレイは、当該排出トレイに積載された用紙を押し上げると共に、用紙排出方向に直交する幅方向における用紙両端を当該用紙の自重により下げる用紙積載面を有し、
前記搬送路は、用紙搬送方向において前記定着部の下流側となる位置に、前記冷却ファンから前記空気流路を通って送風される冷却風を、当該搬送路を搬送される用紙に向けて吐出する第１開口部を有し、
前記空気流路は、前記冷却ファンから送風される冷却風の一部を前記排出トレイに案内する支流路を有し、
前記用紙積載面における前記用紙排出口側の端部から前記用紙排出口に向けて立設された立設面において、前記冷却ファンから前記支流路を通って送風される冷却風を前記排出トレイに向けて吐出する第２開口部が設けられ、
前記用紙積載面は、前記幅方向の中央領域に、前記排出トレイに積載された用紙を押し上げると共に、当該幅方向における用紙両端を当該用紙の自重により下げる、前記用紙排出方向に延びる凸部を有し、
前記第２開口部は、前記幅方向における前記凸部に対向する位置のみに配設されるものである。

本発明によれば、排出トレイに積載された定着処理後の用紙同士の貼り付きを、複雑な機構や制御を必要とせずに防止することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の用紙排出部分の構造を示す一部切り欠き斜視断面図である。 図２に示した排出トレイに用紙が積載されている様子を画像形成装置の側面から見た図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の用紙排出部分の構造を示す正面断面図である。 変形例に係る画像形成装置の用紙排出部分の構造を示す一部切り欠き斜視断面図である。 図５に示した排出トレイに用紙が積載されている様子を画像形成装置の側面から見た図である。 別の変形例に係る画像形成装置の用紙排出部分の構造を示す一部切り欠き斜視断面図である。 図７に示した排出トレイに用紙が積載されている様子を画像形成装置の側面から見た図である。

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、操作部４７、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、原稿給送部６、及び原稿読取部５等を備えて構成されている。

画像形成装置１が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部６により給送されてくる原稿、又は原稿載置ガラス１６１に載置された原稿の画像を原稿読取部５が光学的に読み取り、画像データを生成する。原稿読取部５により生成された画像データは内蔵ＨＤＤ又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。

画像形成装置１が画像形成動作を行う場合は、上記原稿読取動作により生成された画像データ、又はネットワーク接続されたコンピューターから受信した画像データ、又は内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部１２が、給紙部１４から給紙される記録媒体としての用紙Ｐにトナー像を形成する。カラー印刷を行う場合、画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ、及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋは、それぞれに、上記画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光、及び現像の工程により感光体ドラム１２１上にトナー像を形成し、当該トナー像を一次転写ローラー１２６により中間転写ベルト１２５上に転写させる。

中間転写ベルト１２５上に転写される上記各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成された当該カラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた用紙Ｐに転写させる。この後、定着部１３が、用紙Ｐを加熱及び加圧して、用紙Ｐ上のトナー像を熱圧着により用紙Ｐに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの用紙Ｐは用紙排出口１５２から排出される。排出トレイ１５１は、用紙排出口１５２から排出される用紙Ｐを受けて積載する。

なお、画像形成装置１において用紙Ｐは用紙排出口１５２から図１における右方向へ排出され、これを本明細書では用紙排出方向と称する。また、当該用紙排出方向に対して水平面上で直交する方向を本明細書では用紙排出幅方向あるいは用紙Ｐの幅方向と称する。

図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の用紙排出部分の構造を示す一部切り欠き斜視断面図である。なお、図２は、図１に示した画像形成装置１の背面から視認した斜視図である。

排出トレイ１５１において、用紙Ｐが積載される用紙積載面１５３は、用紙排出口１５２から遠い側が略水平面になっており、用紙排出口１５２に近い側は用紙排出口１５２に向けて下がった斜面になっている。また、用紙積載面１５３の用紙排出口１５２側の端部から用紙排出口１５２に向けて立設面１５４が立設されている。

用紙排出口１５２から排出される用紙Ｐは排出ローラー対１５９（図１）に付勢されて用紙排出方向へ弾き飛ばされるが、用紙積載面１５３の用紙排出口１５２に近い側が斜面になっていることにより、用紙Ｐは当該斜面を滑り落ちてその端部が立設面１５４に突き当たるようになっている。これにより、用紙排出口１５２から排出された用紙Ｐの端部が立設面１５４に揃えられて用紙積載面１５３上に積載される。

用紙積載面１５３は、用紙排出方向に直交する方向である幅方向の中央領域に、用紙排出方向に延びる凸部１５５を有する。また、画像形成装置１の装置本体１１（図１）内において、例えば、排出トレイ１５１の下部には、定着処理の完了した用紙Ｐを冷却するための冷却ファン２０が１個設けられている。冷却ファン２０の配設位置は、凸部１５５の直下であることが好適である。用紙Ｐを冷却するための構造については後述する。

図３は、図２に示した排出トレイ１５１に用紙Ｐが積載されている様子を、図２における矢印Ａ方向から視認した状態を示す斜視図である。なお、実際には、用紙Ｐは用紙積載面１５３の用紙排出口１５２に近い側の斜面上に積載されるが、図３では、便宜上、用紙排出口１５２から遠い側の略水平面上に積載されているように描いている。

凸部１５５は、例えば、断面が略三角形であり、用紙積載面１５３からの突出高が１０ｍｍ程度とされる。

なお、用紙Ｐは、用紙積載面１５３上に排出される用紙Ｐの当該幅方向の中心が、当該幅方向における凸部１５５の配設位置と一致するように、排出ローラー対１５９により排出される。用紙Ｐは、その用紙サイズの大小に拘わらず、その幅方向の中心が断面略三角形の凸部１５５の稜線部分に位置するように排出トレイ１５１に積載される。このようにした場合、排出トレイ１５１に積載された用紙Ｐは、その幅方向の中央部が凸部１５５によって押し上げられ、その幅方向の両端が自重によって下がるように撓む。これにより、用紙Ｐの幅方向の中央部に応力が集中して用紙Ｐ同士が比較的強く密着する一方、用紙Ｐ

の幅方向における中央部以外の部分では、用紙Ｐ同士の密着が比較的弱くなる。すなわち、排出トレイ１５１に用紙Ｐが積載される場合において、重なり合う用紙Ｐ同士が密着する範囲を、用紙Ｐの幅方向における全域ではなく、当該幅方向の中央部に局所化している。

図４は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の用紙排出部分の構造を示す正面断面図（画像形成装置１の背面から見た図）である。なお、実際には、排出トレイ１５１に積載された用紙Ｐは上記幅方向の端部が自重で下がるように撓んでいるが、図４では、便宜上、用紙Ｐのそのような撓みがないものとして描いている。

定着部１３（図１）から用紙排出口１５２に亘る領域には搬送路１９１が配設されている。搬送路１９１は、定着部１３で定着処理が施された用紙Ｐを用紙排出口１５２に搬送する。用紙排出口１５２に搬送された用紙Ｐは、用紙排出口１５２に設けられた排出ローラー対１５９にニップされて、排出ローラー対１５９により排出トレイ１５１に向けて排出される。

定着処理直後の用紙Ｐは比較的高い熱を持っており冷却する必要がある。このため、用紙Ｐを空冷するための冷却ファン２０を設けて、冷却ファン２０から冷却風２００を送風して、定着処理の完了した用紙Ｐを冷却する。

冷却ファン２０から送風される冷却風２００は空気流路１５６に案内されて搬送路１９１に送られる。搬送路１９１は、当該冷却風２００を、搬送路１９１を搬送される用紙Ｐに向けて吐出する第１開口部１９１ａを有する。第１開口部１９１ａは、搬送路１９１において、用紙搬送方向における定着部１３の下流側となる位置に形成されている。

また、用紙積載面１５３の内部は、冷却ファン２０が画像形成装置１の外部から引き込んだ空気を空気流路１５６まで案内するダクト１５３１として形成されている。

なお、第１開口部１９１ａの配設位置は、搬送路１９１において、用紙搬送方向に直交する用紙幅方向の全域に亘るものとしてもよいし、当該用紙幅方向における一部領域、例えば中央部としてもよい。

このように配設位置を中央部とした場合、定着部１３で定着処理が施された用紙Ｐの全体ではなく、その幅方向の中央部に冷却風２００の吐出を集中させて、用紙Ｐの当該中央部を局所的に冷却可能となる。この場合、冷却ファン２０を、排出トレイ１５１の下部であって、上記用紙排出方向に直交する幅方向の中央に配置することで、空気流路１５６の長さ及び幅を極力短くすることができ、冷却ファン２０から送風される冷却風２００の勢いをあまり落とすことなく搬送路１９１に案内することができる。

また、画像形成装置１は、排出トレイ１５１に積載された用紙Ｐにも冷却風２００を当てて冷却する構造を有する。具体的には、冷却ファン２０から、定着部１３の用紙搬送方向下流側となる位置の搬送路１９１に亘る空気流路１５６の途中において分岐し、冷却ファン２０から送風される冷却風２００の一部を排出トレイ１５１に案内する支流路１５６ａを設ける。これとともに、排出トレイ１５１の立設面１５４の上記幅方向の中央部に、冷却ファン２０から支流路１５６ａを通って送風される冷却風２００を吐出する第２開口部１５４ａを設ける。すなわち、第２開口部１５４ａは、当該幅方向における凸部１５５に対向する位置に配設される。これにより、立設面１５４における第２開口部１５４ａから、排出トレイ１５１に積載された用紙Ｐの幅方向の中央領域及び凸部１５５に向けて冷却風２００が吐出される。

排出トレイ１５１に積載された用紙Ｐの幅方向の中央部は、凸部１５５によって押し上げられ、用紙Ｐの幅方向の中央部に応力が集中して用紙Ｐ同士が比較的強く密着しているが、上記構成とすることにより、この部分に、第２開口部１５４ａから冷却風２００が吐出されることになるため、重なり合う用紙Ｐ同士が密着する部分を集中的に冷却可能である。なお、排出された用紙Ｐの幅方向における当該中央部以外の部分は、用紙Ｐ同士の密着が当該中央部よりも弱いため、当該中央部以外の部分においては、重なり合う用紙Ｐ同士が密着するおそれが低減されている。このように、重なり合う用紙Ｐの特定部分に敢えて用紙Ｐ同士が密着するおそれが高い部分を作り出すと共に、その他の用紙部分については用紙Ｐ同士が密着するおそれを低減させた上で、当該用紙Ｐ同士が密着するおそれが高い部分に冷却風２００を集めて供給することで、冷却風２００を限られた供給量でしか供給できなくても、効率よく用紙Ｐ同士の密着を防止できる。

また、図４に示すように、立設面１５４における第２開口部１５４ａからは、冷却風２００が排出トレイ１５１に積載された用紙Ｐの幅方向の中央領域に向けて吐出されるようにすることが、更に好適である。例えば、立設面１５４において第２開口部１５４ａの下部をなす部分の上端部１５４１が、画像形成装置１の内部側となる支流路１５６ａ方向に向かう傾斜を有する。更に、上端部１５４１は、第２開口部１５４ａの上部をなす部分の下端部１５４２よりも支流路１５６ａ側に位置する。そして、上端部１５４１及び下端部１５４２は、用紙積載面１５３から用紙排出口１５２に向かう高さ方向における位置が同一とされる。この構造により、冷却ファン２０から供給されて支流路１５６ａに入った冷却風２００を、支流路１５６ａの上端１５６１で方向転換させ、この冷却風２００を第２開口部１５４ａから用紙Ｐに対して吐出させることができる。さらに、支流路１５６ａを経て第２開口部１５４ａから用紙Ｐに対して吐出される冷却風２００の向かう方向を、第２開口部１５４ａよりも下方に位置する用紙Ｐに向けて安定させることができる。

また、上記実施形態では、定着処理後の用紙Ｐに対して、その一方面側を、上記第１開口部１９１ａから吐出される冷却風２００により冷却すると共に、上記支流路１５６ａ、第２開口部１５４ａ、及び当該第２開口部１５４ａから吐出される冷却風２００により、排出トレイ１５１に排出された後の用紙Ｐの他方面側を冷却することができる。これにより、冷却ファン２０から供給される冷却風２００を分散させて、効率よく用紙Ｐの両面を冷却可能となる。これにより、冷却ファン２０からの冷却風２００の供給量に対する用紙Ｐの冷却度合いが高まるため、複雑な機構や制御を必要とせずに、排出トレイ１５１に積載された用紙Ｐ同士の貼り付きを効果的に防止することができる。

また、排出ローラー対１５９は、搬送路１９１を搬送中の用紙Ｐが冷却ファン２０からの冷却風２００によって冷却されているときに、用紙Ｐの少なくとも一部が上記第１開口部１９１ａに差し掛かっているタイミングで、排出トレイ１５１への該用紙Ｐの排出を一時的に停止してもよい。例えば、図略の制御部は、冷却ファン２０を駆動しているとき、搬送路１９１に配設されている用紙有無検出センサーにより、用紙Ｐが第１開口部１９１ａの位置に存在していることが検出されると、排出ローラー対１５９を回転させる駆動モーターを予め定められた時間停止させ、その後、再度当該駆動モーターを駆動して、用紙Ｐを排出ローラー対１５９により排出させる。或いは、制御部は、用紙有無検出センサーにより用紙Ｐが第１開口部１９１ａの位置に存在していることが検出されている間、当該駆動モーターの駆動制御により、排出ローラー対１５９による用紙Ｐの搬送速度を、用紙Ｐが当該位置で検出される前の搬送速度よりも低下させるようにしてもよい。

以上のように、排出トレイ１５１に凸部１５５を設けて、排出トレイ１５１に積載された用紙Ｐ同士が貼り付きやすい箇所を用紙Ｐの幅方向の中央部に限定するとともに、当該中央部を集中的に冷却することで、用紙Ｐ同士の貼り付き防止のために必要な冷却風２００の風量を少なくすることができる。このため、従来複数台数必要であった冷却ファン２

０を、例えば１個だけにすることも可能になる。これにより、より低コストで、排出トレイ１５１に積載された定着処理後の用紙Ｐ同士の貼り付きを防止可能になる。

図５は、変形例に係る画像形成装置１の用紙排出部分の構造を示す一部切り欠き斜視断面図である。なお、図５は、図１に示した画像形成装置１の背面から見た斜視図である。

当該変形例に係る画像形成装置１では、用紙積載面１５３に帯状の凸部１５５を数ｃｍの間隔で平行に二つ配置されている。

図６は、図５に示した排出トレイ１５１に用紙Ｐが積載されている様子を画像形成装置１の側面（右側面）から見た図である。なお、実際には、用紙Ｐは用紙積載面１５３の用紙排出口１５２に近い側の斜面上に積載されるが、図６では、便宜上、用紙排出口１５２から遠い側の略水平面上に積載されているように描いている。

このように凸部１５５を２つ配置した場合であっても、凸部１５５が１個のときと同様に、排出トレイ１５１に積載された用紙Ｐは、その幅方向の中央部が凸部１５５によって押し上げられ、その幅方向の両端が自重によって下がるように撓む。これにより、用紙Ｐの幅方向の中央部に応力が集中して用紙Ｐ同士が比較的強く密着する一方、用紙Ｐの幅方向の中央部以外では用紙Ｐ同士の密着が比較的弱くなる。この場合も、排出トレイ１５１に用紙Ｐが積載される場合において、重なり合う用紙Ｐ同士が密着する範囲を用紙の表面全体ではなく、用紙Ｐの幅方向の中央部に局所化することができるが、用紙Ｐの幅方向の中央部での凸部１５５による押圧が各凸部１５５に分散され、各押圧部分におけるその押圧の程度は、１つの凸部１５５のみで押圧する場合よりも弱くなるので、この部分においての冷却風２００による冷却での用紙Ｐ同士の貼り付き防止効果が高まる。このように凸部１５５を２つ配置する場合は、２つの凸部１５５間の距離を調節することで、上記各押圧部分における押圧の程度を調節可能になる。

図７は、更に別の変形例に係る画像形成装置１の用紙排出部分の構造を示す一部切り欠き斜視断面図である。なお、図７は、図１に示した画像形成装置１の背面から見た斜視図である。

当該別の変形例に係る画像形成装置１では、排出トレイ１５１の用紙積載面１５３の凸部１５５をリブで形成したものである。

図８は、図７に示した排出トレイ１５１に用紙Ｐが積載されている様子を画像形成装置１の側面（右側面）から見た図である。なお、実際には、用紙Ｐは用紙積載面１５３の用紙排出口１５２に近い側の斜面上に積載されるが、図８では、便宜上、用紙排出口１５２から遠い側の略水平面上に積載されているように描いている。

リブで形成された凸部１５５は、例えば、断面が矩形であり、当該矩形の幅が数ｍｍ程度であり、高さが１０ｍｍ程度である。

このように凸部１５５をリブで形成した場合であっても、凸部１５５の断面が略三角形の場合と同様に、排出トレイ１５１に積載された用紙Ｐは、その幅方向の中央部が凸部１５５によって押し上げられ、その幅方向の両端が自重によって下がるように撓む。これにより、用紙Ｐの幅方向の中央部に応力が集中して用紙Ｐ同士が比較的強く密着する一方、用紙Ｐの幅方向の中央部以外では用紙Ｐ同士の密着が比較的弱くなる。すなわち、排出トレイ１５１に用紙Ｐが積載される場合において、重なり合う用紙Ｐ同士が密着する範囲を用紙の表面全体ではなく、用紙Ｐの幅方向の中央部に局所化することができる。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。図１乃至図８を用いて上記実施形態により示した構成は本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
１２ 画像形成部
１３ 定着部
２０ 冷却ファン
２００ 冷却風
１５１ 排出トレイ
１５２ 用紙排出口
１５３ 用紙積載面
１５４ 立設面
１５４ａ 第２開口部
１５５ 凸部
１５６ 空気流路
１５６ａ 支流路
１５９ 排出ローラー対
１９１ 搬送路
１９１ａ 第１開口部
Ｐ 用紙

Claims (6)

1. 用紙にトナー像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により前記トナー像が形成された用紙を加熱及び加圧して該トナー像を該用紙に定着させる定着部と、
   用紙排出口から排出される前記定着が完了した用紙が積載される排出トレイと、
   前記定着部から前記用紙排出口まで用紙を搬送する搬送路と、
   冷却風を送風する冷却ファンと、
   前記冷却ファンからの前記冷却風を前記搬送路に案内する空気流路とを備え、
   前記排出トレイは、当該排出トレイに積載された用紙を押し上げると共に、用紙排出方向に直交する幅方向における用紙両端を当該用紙の自重により下げる用紙積載面を有し、
   前記搬送路は、用紙搬送方向において前記定着部の下流側となる位置に、前記冷却ファンから前記空気流路を通って送風される冷却風を、当該搬送路を搬送される用紙に向けて吐出する第１開口部を有し、
   前記空気流路は、前記冷却ファンから送風される冷却風の一部を前記排出トレイに案内する支流路を有し、
   前記用紙積載面における前記用紙排出口側の端部から前記用紙排出口に向けて立設された立設面において、前記冷却ファンから前記支流路を通って送風される冷却風を前記排出トレイに向けて吐出する第２開口部が設けられ、
   前記用紙積載面は、前記幅方向の中央領域に、前記排出トレイに積載された用紙を押し上げると共に、当該幅方向における用紙両端を当該用紙の自重により下げる、前記用紙排出方向に延びる凸部を有し、
   前記第２開口部は、前記幅方向における前記凸部に対向する位置のみに配設される画像形成装置。
2. 前記用紙積載面は、前記排出トレイの前記幅方向における中央部が、前記幅方向における前記排出トレイの他部分よりも上方に突出して形成されている請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記用紙積載面の前記凸部は、リブ形状とされて２つ以上設けられている請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記用紙積載面の内部は、前記冷却ファンが当該画像形成装置の外部から引き込んだ空気を前記空気流路まで案内するダクトとして形成されている請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記立設面において前記第２開口部の下部をなす部分は、装置内部側となる前記支流路方向に向かう傾斜を有し、前記第２開口部の下部をなす部分の上端部が、前記第２開口部の上部をなす部分の下端部よりも前記支流路側に位置し、
   前記上端部及び下端部は、前記用紙積載面から前記用紙排出口に向かう高さ方向における位置が同一である請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記用紙排出口から前記排出トレイに用紙を排出する排出ローラー対を備え、
   前記排出ローラー対は、前記搬送路を搬送中の用紙が前記冷却ファンからの冷却風によって冷却されているとき、前記排出トレイへの該用紙の排出を一時的に停止する又は排出速度を低下させる請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。