WO2011049204A1 - 画像形成装置 - Google Patents

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WO2011049204A1
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paper
cooling
fixing
air
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潤也 増田
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シャープ株式会社
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    • G03G2221/16Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements and complete machine concepts
    • G03G2221/1645Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements and complete machine concepts for conducting air through the machine, e.g. cooling

Definitions

  • the present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, and a facsimile machine, and more particularly to an image forming apparatus that cools a sheet heated by a fixing unit.
  • a toner image formed on a photoconductor is transferred onto a sheet by a transfer unit.
  • the sheet on which the toner image is transferred is sent to a fixing unit, and heat and pressure are applied to the fixing unit, whereby the toner image is fixed on the sheet.
  • the paper is discharged from the paper discharge unit to the paper discharge tray and stacked on the paper discharge tray.
  • the present invention has been made in view of the circumstances as described above, and blows and cools air on the paper in the conveyance path to cool the paper at an early stage and prevent the sticking phenomenon on the paper discharge tray.
  • an image forming apparatus capable of preventing useless power from being used to maintain the temperature of a fixing unit due to a temperature drop of a fixing unit caused by blowing air onto a sheet in a conveyance path. That is.
  • the present invention provides an image forming apparatus including an image forming unit that forms an image on a recording medium, and a fixing unit that heat-fixes the image on the recording medium after the image is formed.
  • a conveyance path immediately after fixing that conveys the recording medium immediately after heat fixing by the fixing unit, a discharge conveyance path that is joined to the conveyance path immediately after fixing and conveys or switches back the recording medium to a discharge port, and a conveyance path immediately after the fixing.
  • a double-sided conveyance path for conveying the recording medium switched back in the discharge conveyance path to perform double-sided printing a cooling mechanism having a blower outlet for sending cooling air, An exhaust mechanism having a suction port for sucking and exhausting cooling air; and
  • the blower outlet and the suction port are disposed on the same conveyance surface side of at least one of the discharge conveyance path and the double-sided conveyance path, and one of the blower outlet and the suction port faces the discharge conveyance path.
  • the other suction port is located facing one of the discharge conveyance path, the double-sided conveyance path and the junction between the discharge conveyance path and the double-sided conveyance path, or the other outlet is the It is located facing either the discharge conveyance path or the double-sided conveyance path.
  • the air outlet and the suction port are located on the side of the transport path opposite to the side where the transport path immediately after fixing is joined.
  • both the discharged paper and the paper sent to the double-sided conveyance path can be achieved with one cooling mechanism, and the image forming apparatus can be downsized.
  • the air outlet and the suction port are arranged on the same conveyance surface side of at least one of the discharge conveyance path and the double-side conveyance path to create an air flow, and to suppress the flow of cooling air into the conveyance path immediately after fixing, Useless power is not consumed to maintain the temperature of the fixing unit.
  • the air outlet is arranged at a position farther than the conveyance roller closest to the joint portion among the conveyance rollers arranged in the conveyance path where the air outlet is located.
  • blower outlet is moved away from the joint portion, and the flow of cooling air into the conveyance path immediately after fixing is further suppressed, so that wasteful power is not consumed to maintain the temperature of the fixing portion.
  • the conveyance path immediately after fixing extends in a substantially vertical direction from the fixing unit, and the discharge conveyance path and the double-side conveyance path are arranged in a substantially horizontal direction and contact the conveyance path immediately after the fixing.
  • the discharge conveyance path is characterized in that a flat portion is provided for a predetermined length between a junction between the discharge conveyance path and the conveyance path immediately after fixing and the blowout port of the cooling mechanism.
  • blower outlet is moved away from the joint portion, and the flow of cooling air into the conveyance path immediately after fixing is further suppressed, so that wasteful power is not consumed to maintain the temperature of the fixing portion.
  • air is blown from the cooling mechanism to cool the paper, and the air blown to the paper is exhausted by the exhaust mechanism, so that the air blown to the paper is less likely to flow around the fixing unit.
  • power is not wasted, and at the same time, heat from the fixing unit can be exhausted.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a fixing unit of the image forming apparatus and a sheet conveyance path thereof.
  • It is a block diagram which shows 1st Embodiment which has arrange
  • It is a perspective view which shows 1st Embodiment which has arrange
  • the cooling duct of 1st Embodiment (a) is a top view, (b) is sectional drawing in AA.
  • FIG. 2 is a block diagram relating to a cooling mechanism and an exhaust mechanism of the image forming apparatus.
  • FIG. It is a flowchart which shows the procedure of cooling to a paper. It is explanatory drawing which shows the paper conveyance and cooling in the case of duplex printing completed in single-sided printing mode or double-sided printing mode. It is explanatory drawing which shows the paper conveyance and cooling in the case of the single-sided printing of double-sided printing mode. It is a block diagram which shows 2nd Embodiment which has arrange
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of the image forming apparatus X according to the embodiment of the present invention.
  • the image forming apparatus X is a multifunction machine having both a copying function and a printer function.
  • the image forming apparatus X has a copier mode (copying mode), a printer mode, and a FAX mode as print modes.
  • the image forming apparatus X is roughly divided into an uppermost document reading unit 1, a printer unit (image forming unit) 2 disposed below the uppermost document reading unit 1, and a lower unit. And a paper feed unit 3.
  • the manuscript reading unit 1 performs a copying operation when a start key on the operation panel is operated after inputting a condition input key (number of printed sheets / printing magnification, etc.) on an operation panel (not shown) disposed on the front surface of the apparatus. And the image of the document placed on the platen glass 31 is read. That is, the copy lamp 32a (light source) of the copy lamp unit 32 is turned on, and exposure of the document is started while the copy lamp unit 32 moves horizontally. Irradiation light applied to the document by the copy lamp 32a becomes reflected light (reflected light from the document) including image information of the document, and the reflected light is transmitted from the first mirror 32b provided in the copy lamp unit 32 to the second light. Reading is performed by inputting to the CCD 36 from the mirror 33, the third mirror 34, and the optical lens 35.
  • the image information read in this manner is converted into an electrical signal by a CCD circuit provided in a control unit (not shown), and the image information signal is subjected to image processing under a set condition.
  • the data is transmitted to the optical scanning unit 6 as print data.
  • the printer unit 2 adds an electrophotographic process unit 20 that forms an image with a developer (toner) on a recording medium (paper), and a fixing roller 22a (heating roller) that is a fixing roller pair 22 and adds the recording medium after the image formation.
  • a fixing unit 21 fixing unit
  • a heater is provided inside the fixing roller 22a. The power supplied to the heater is such that the temperature detected by the temperature sensor 23 for detecting the temperature of the fixing roller 22a is maintained at a predetermined fixing temperature. It is controlled by a control unit (not shown).
  • the electrophotographic process unit 20 is disposed substantially at the center of the printer unit 2, and includes the photosensitive drum 4, a charging unit 5, an optical scanning unit 6, a developing unit 7, and the periphery thereof.
  • a transfer unit 8 and a cleaning unit 9 are provided.
  • the charging unit 5 charges the surface of the photosensitive drum 4 uniformly, and the optical scanning unit 6 writes an electrostatic latent image by scanning a light image on the uniformly charged photosensitive drum 4.
  • the developing unit 7 visualizes the electrostatic latent image written according to the print data by the optical scanning unit 6 with a developer.
  • the transfer unit 8 transfers an image recorded and reproduced on the photosensitive drum 4 onto a recording medium such as recording paper, and the cleaning unit 9 removes the developer remaining on the photosensitive drum 4. Thus, a new image can be recorded on the photosensitive drum 4.
  • the residual developer removed by the cleaning unit 9 is collected in the developer supply unit 10 of the developing unit 7 and recycled.
  • the image forming apparatus according to the present invention is not limited to the one provided with the process of recycling the residual developer as described above, and may be an image forming apparatus that is collected and discarded.
  • the paper feed unit 3 includes paper feed trays (recording medium supply units) 11, 12, 13, and 14 on which a plurality of recording media (recording paper and the like) are set.
  • the sheets can be sorted and accommodated in the sheet feeding trays 11 to 14 for each size.
  • the paper feed tray 11 and the paper feed tray 12 are arranged in parallel with each other, a paper feed tray 13 is arranged below them, and a paper feed tray 14 is arranged below them.
  • the respective capacities of the paper feed tray 13 and the paper feed tray 14 are configured to have the same capacity.
  • the capacities of the paper feed tray 11 and the paper feed tray 12 are configured to be larger than the capacities of the paper feed tray 13 and the paper feed tray 14.
  • the paper feed unit 3 includes a fourth transport path 15 and a fifth transport path 16 for transporting sheets (recording media) stored in the paper feed trays 11 to 14 toward the printer section 2. ing.
  • the fourth transport path 15 is for transporting the paper stored in the paper feed trays 11, 13, and 14 toward the printer unit 2
  • the fifth transport path 16 is the paper stored in the paper feed tray 12. Is conveyed toward the printer unit 2.
  • the fourth conveyance path 15 extends in a substantially vertical direction along the frame 17 of the paper feeding unit 3.
  • the fifth conveyance path 16 extends in a substantially horizontal direction along the frame 17. In this way, the paper feed trays 11 to 14, the fourth transport path 15, and the fifth transport path 16 are efficiently arranged inside the paper feed unit section 3, and space saving of the paper feed unit section 3 is achieved. Is realized.
  • one tray is selected from the paper feed trays 11 to 14, and the sheets are separated and carried out one by one from the selected tray. .
  • the paper (recording medium) carried out (supplied) from the paper feed trays 11 to 14 passes through the fourth or fifth transport path 15, 16 and then is transported upward in the third transport path 41 to be photoreceptor drum 4. And the transfer unit 8. Then, the image recorded and reproduced on the photosensitive drum 4 by the transfer unit 8 is transferred to the supplied paper.
  • the sheet on which the image has been formed is conveyed to a fixing unit 21 (fixing unit) disposed further upward, and the toner image is heated and fixed in the fixing unit 21.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the fixing unit of the image forming apparatus and its sheet conveyance path.
  • the sheet after heat fixing by the fixing unit 21 is guided further upward by being sent into a first conveying path (conveying path immediately after fixing) 42, and is further disposed above the fixing unit 21. 2 is conveyed to the conveyance path 43.
  • the second conveyance path 43 is a discharge conveyance path and is also a switchback conveyance path in double-sided printing.
  • the second conveyance path 43 includes a first conveyance path 42 that conveys the sheet from the fixing unit 21, and a sixth conveyance path 44 that switches back and recirculates the sheet to perform printing on the back side of the sheet. It is joined with.
  • a gate 73 is pivotally attached to the joint 45 and guides the paper to each conveyance path.
  • the second transport path 43 is a path that transports the paper (heat-fixed paper) that has passed through the first transport path 42 while changing the direction substantially in the horizontal direction.
  • the sheet is discharged to 2a or sent to a post-processing device (not shown), or the sheet is recirculated to the sixth conveyance path (double-side conveyance path) 44 by switchback, and image formation is performed on both sides of the sheet.
  • an exhaust duct 51 is disposed between the second conveyance path 43 and the copy lamp unit 32 (stop position) portion of the document reading unit 1, and the second conveyance is performed therethrough.
  • the air above the passage 43 is configured to be forcibly exhausted.
  • the air above the second conveyance path 43 is guided to the side surface (the left side surface in FIG. 1) of the image forming apparatus X from the opening provided below the exhaust duct 51 and on the side surface.
  • the exhaust fan 52 provided forcibly exhausts the apparatus outside (other positions) (the exhaust duct 51 and the exhaust fan 52 are examples of the exhaust unit).
  • the exhaust duct 51 is formed by a support member 50 that supports the document reading section 1 (image reading means).
  • the exhaust duct 51 is arranged with respect to the fixing unit 21 via the second conveyance path 43, so that the second conveyance path 43 and the sheet passing through the second conveyance path 43 are the air around the fixing unit 21.
  • the fixing unit 21 does not take more heat than is necessary (cools), and the fixing temperature is reduced. Therefore, the power consumption of the fixing unit 21 (the heater) is not increased.
  • exhaust duct 51 in the present embodiment is not limited to the positions shown in FIGS. 1 and 2 as described later.
  • the second transport path 43 and the sixth transport path 44 are provided with a cooling mechanism and an exhaust mechanism for cooling the paper. This will be described in detail below.
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing a first embodiment in which a cooling mechanism and an exhaust mechanism are arranged in the conveyance path
  • FIG. 4 is a perspective view showing the first embodiment in which a cooling duct and an exhaust duct are arranged in the conveyance path
  • FIG. 6 is a figure which shows the exhaust duct of 1st Embodiment.
  • FIG. 5A is a plan view of the cooling duct
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA.
  • 6A is a plan view of the exhaust duct
  • FIG. 6B is a sectional view taken along the line BB.
  • Each conveyance path 42, 43, 44 includes an upper conveyance guide 71 and a lower conveyance guide 72, and the paper P is conveyed between the upper conveyance guide 71 and the lower conveyance guide 72.
  • the second conveyance path 43 is provided with a first conveyance roller pair 60 and a second conveyance roller pair 63 at a predetermined interval, and a tip of the second conveyance roller pair 63 is a paper discharge port 80.
  • the distance L1 between the nip of the first transport roller pair 60 and the nip of the second transport roller pair 63 is shorter than the minimum sheet length to be used.
  • the first transport roller pair 60 includes an upper driven roller 61 and a lower drive roller 62
  • the second transport roller pair 63 includes an upper driven roller 64 and a lower drive roller 65.
  • two pairs of the first transport roller pair 60 and the second transport roller 63 are provided in the roller rotation axis direction (paper width direction).
  • the paper P is sandwiched between the driven rollers 61 and 64 and the driving rollers 62 and 65 and is conveyed to the discharge port 80 by the rotational driving of the driving rollers 62 and 65.
  • a flat portion is provided in a substantially horizontal direction at least by a predetermined length L2 from the joint 45 of the first conveyance path 42 and the second conveyance path 43 to the cooling duct 78 surrounding the first conveyance roller pair 60. Is provided. This is intended to increase the cooling effect of the transported paper so that the cooling air can easily flow along the second transport path 43 toward the sixth transport path 44.
  • the second conveyance path 43 includes a first conveyance path 42 that conveys the sheet from the fixing unit 21 and a backside printing of the sheet by switching back and recirculating the sheet.
  • the sixth transport path 44 is joined at the joint 45.
  • a gate 73 is attached to the joint 45.
  • the gate 73 is rotatably attached, and as shown in FIG. 3, the gate 73 is rotated upward to connect the transport path 42 and the transport path 43 (this position of the gate 73 is defined as the first position). Further, the sheet can be guided by rotating downward to connect the conveyance path 43 and the conveyance path 44 (this position of the gate 73 is set as the second position).
  • a first paper sensor 74 is provided on the joint 45 side of the first transport roller pair 60, and a second paper sensor 75 is provided on the discharge port 80 side of the second transport roller pair 63. These paper sensors 74 and 75 have a light emitting part and a light receiving part above and below the second transport path 43, and detect the presence or absence of paper in the transport path.
  • the first sheet sensor 74 shares a sheet switchback timing sensor.
  • the second paper sensor 75 detects completion of paper discharge by detecting the trailing edge of the paper.
  • the paper sensor may be a sensor of another detection method such as an actuator type.
  • a cooling duct 78 of the cooling mechanism 76 is disposed in the second transport path 43, and an exhaust duct 51 of the exhaust mechanism 53 is disposed in the joint 45.
  • the air outlet 79 of the cooling duct 78 and the suction port 54 of the exhaust duct 51 are disposed on the same transport surface side and are positioned so as to face the transport path.
  • the air outlet 79 of the cooling duct 78 and the suction port 54 of the exhaust duct 51 are connected to the second conveyance path 43 opposite to the side where the first conveyance path 42 is joined to the second conveyance path 43. It is located on the conveyance surface side (the upper side of the upper conveyance guide 71 in FIG. 3).
  • the air outlet 79 of the cooling duct 78 and the suction port 54 of the exhaust duct 51 are on the same conveying surface side as the side where the first conveying path 42 joins the second conveying path (in FIG. 3, the second conveying path 43).
  • the lower conveyance guide 72 may be positioned on the lower side).
  • the cooling fan 77 of the cooling mechanism 76 and the exhaust fan 52 of the exhaust mechanism 53 may be disposed anywhere as long as air can be blown or exhausted from the cooling duct 78 and the exhaust duct 51.
  • the extension position and shape of the duct 78 are not limited to the following descriptions.
  • the cooling duct 78 is provided so as to surround the driven roller 61 of the first conveying roller pair 60 and guides air from the outside to the sheet P being conveyed.
  • the cooling duct 78 is a rectangular frame, the width of which is a size that the driven roller 61 can be accommodated, and the length of the cooling duct 78 is the full width of the paper (paper in a direction perpendicular to the transport direction). The width can be cooled.
  • the cooling duct 78 has a structure in which ribs 83 are formed in the transport direction and open intermittently to form an air outlet 79. The ribs 83 also serve as a transport guide.
  • the driven roller 61 is rotatably and integrally supported by the cooling duct 78 to simplify the structure.
  • the upper conveyance guide 71 has an opening in the installation portion of the driven roller 61 of the first conveyance roller pair 60, from which the cooling air guided to the cooling duct 78 is sent to the first conveyance roller 71.
  • the sheet sandwiched between the pair 60 is cooled. Air is taken from the outside of the apparatus and is sent to the cooling duct 78 by the cooling fan 77.
  • the suction port 54 of the exhaust duct 51 of the exhaust mechanism 53 is disposed above the joint 45 where the first transport path 42 is joined to the second transport path 43 so as to face the second transport path 43.
  • the exhaust mechanism 53 is the exhaust duct 51 and the exhaust fan 52 described with reference to FIGS.
  • the exhaust duct 51 has a structure in which ribs 55 are formed in the transport direction and open intermittently to form an air suction port 54.
  • the ribs 55 also serve as a transport guide.
  • the suction port 54 of the exhaust duct 51 may be disposed so as to face the second conveyance path 43 above the flat portion of the second conveyance path 43 having the predetermined length L2.
  • An opening is provided in the conveyance guide 71 below the exhaust duct 51 to form a vent 56 for sending air in the conveyance path to the exhaust duct.
  • FIG. 7 is a block diagram regarding a cooling mechanism and an exhaust mechanism of the image forming apparatus.
  • the image forming apparatus is controlled by the control unit 101 as described above. That is, the control unit 101 determines the conveyance roller pairs 60 and 63, the paper sensors 74 and 75, the gate 73, the cooling fan 77, and the exhaust fan according to the detection values by the paper sensors 74 and 75 and the setting values registered in the storage unit 102 in advance. 52 is controlled. In addition, timers T1 and T2 described later are set.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for cooling the paper
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing paper conveyance and cooling in the case of duplex printing in the simplex printing mode or duplex printing mode
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the paper conveyance and cooling in the case of printing.
  • the control unit 101 when starting the paper conveyance, the control unit 101 turns the gate 73 upward to close the sixth conveyance path 44 as the first position, and the first conveyance path 42 and the second conveyance path 42.
  • the conveyance path 43 is communicated, and the conveyance of the sheet that has passed through the fixing unit 21 from the first conveyance path 42 to the second conveyance path 43 is started (step S1).
  • the control unit 101 also drives the exhaust fan 52 to start exhausting.
  • the control unit 101 sets the timer T1 (step S3).
  • the time required for the front end of the paper to be caught in the nip of the first transport roller pair 60 is set to the timer T1. It is what.
  • the set value of the timer T1 is registered in advance in the storage unit 102, and the control unit 101 reads it from the storage unit 102 and sets the timer T1.
  • step S4 When the timer T1 is started (step S4) and the timer T1 counts up the set value (predetermined time) (step S5; Yes), as shown in FIG.
  • the rotation of the cooling fan 77 is started, and air blowing is started with a predetermined amount of cooling air (step S6).
  • setting values such as the rotational speed of the cooling fan 77 that secures the cooling air volume are stored in advance in the storage unit 102, and the control unit 101 reads out this value and drives the cooling fan 77.
  • the predetermined cooling airflow is a value corresponding to the type of paper (paper size, paper thickness, paper eye (whether the fiber direction is parallel or orthogonal to the conveyance direction, etc.)), and thereby the paper conveyance performance. To prevent defects.
  • setting values such as the rotation speed of the cooling fan 77 are stored in advance in the storage unit 102, and the control unit 101 reads out this value according to the type of paper and drives the cooling fan 77.
  • the paper type may be input from the operation unit by the user when the paper is stored in the paper feed tray, or may be detected by a detection sensor and automatically set by the control unit 101.
  • the air blowing is started for the first time here, but a weak wind may be sent from the start of paper conveyance.
  • the cooling air amount is increased to a predetermined amount while the sheet is sandwiched between the first conveying roller pair 60.
  • step S7 the control unit 101 confirms whether the second paper sensor 75 has detected the leading edge of the paper.
  • step S8 the rotational speed of the cooling fan 77 is switched to a high speed to further increase the air flow rate, thereby increasing the air flow rate per unit time.
  • the rotation speed of the cooling fan 77 in this case is also registered in the storage unit 102 in advance, and the control unit 101 drives the cooling fan 77 according to this value.
  • the control unit 101 confirms whether the first paper sensor 74 has detected the trailing edge of the paper P (step S9).
  • the control unit 101 confirms whether or not the single-sided printing mode is set (step S10). If it is the single-sided printing mode (step S10; Yes), the timer T2 is set (step S11).
  • the timer T2 is a time until the paper passes through the air outlet 79.
  • the control unit 101 starts the timer T2 (step S12), and checks whether the timer T2 has been increased (step S13). When the timer T2 counts up the set value (step S13; Yes), as shown in FIG. 9E, the air flow is interrupted because the sheet P has passed through the outlet 79 (step S14).
  • step S15 It is confirmed whether or not all sheets to be printed have passed through the blowout opening 79 (step S15). If all the sheets have passed through the blowout opening 79, the process is terminated. The paper P is transported.
  • step S10 if it is not the single-sided printing mode, it is confirmed in step S16 whether the paper is the one-sided paper P in the double-sided printing mode. If it is not the one-sided paper P in the duplex printing mode, the process proceeds to step S11, and the timer T2 is set.
  • the first conveyance roller pair 60 and the second conveyance roller pair 63 are stopped (step S17), and the gate 73 is rotated downward as shown in FIG. In the second position (step S18), the second transport path 43 and the sixth transport path 44 are communicated.
  • step S19 the first transport roller pair 60 and the second transport roller pair 63 are driven in reverse (step S19).
  • the control unit 101 confirms whether the first sheet sensor 74 has detected the trailing edge of the sheet (step S20), and proceeds to step S14 when the trailing edge of the sheet is detected.
  • the cooling air is not applied or the cooling air amount is reduced, and when the sheet is nipped by the first conveying roller pair 60, the first By applying cooling air near the nip of the conveying roller pair 60 or toward the first conveying roller pair 60 with a predetermined air volume, it is possible to prevent paper conveyance failure due to paper curling due to cooling air.
  • the sheet can be cooled. Since the single-sided printed paper in the duplex printing mode is cooled during both the period of carrying into the switchback path and the time of carrying out from the switchback path, the paper can be sufficiently cooled and heat is not accumulated in the apparatus.
  • the cooling air blown out from the outlet 79 of the cooling duct 78 flows in the horizontal direction along the conveyance guides 71 and 72, but the ventilation formed in the upper conveyance guide 71 above the joint 45 or the flat portion.
  • the air is exhausted from the suction port 54 of the exhaust duct 51 through the port 56.
  • the heat rising from the lower fixing unit 21 is also exhausted, and the heat does not accumulate in the apparatus. Further, the heat rises from the first conveyance path 42 extending in the substantially vertical direction, and the cooling air does not easily enter from the joint portion 45, so that extra power is not consumed to maintain the temperature of the fixing unit 21.
  • FIG. 11 is a configuration diagram showing a second embodiment in which a cooling mechanism and an exhaust mechanism are arranged in the conveyance path.
  • the portion different from the first embodiment is the shape of the cooling duct 81, and the tip portion of the air outlet 79 of the cooling duct 81 is bent toward the joint 45 as shown in FIG. Therefore, the cooling air is blown from the first conveying roller pair 60 toward the joint 45 along the cooling duct. Since the cooling air blowing operation is the same as in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
  • FIG. 12 is a configuration diagram showing a third embodiment in which a cooling mechanism and an exhaust mechanism are arranged in the conveyance path.
  • the difference from the first embodiment is the shape of the cooling duct 82 and the position of the exhaust duct 51.
  • the front end portion of the air outlet 79 of the cooling duct 82 is bent toward the outlet 80. Therefore, the cooling air is blown from the first conveying roller pair 60 toward the discharge port 80 along the cooling duct.
  • the exhaust duct 51 is disposed between the first transport roller 60 and the second transport roller 63 so that the suction port 54 faces the transport path, and the cooling air blowing operation of the exhaust duct 51 is the same as in the first embodiment.
  • the exhaust duct 51 is disposed between the transport roller pairs 60 and 63. An opening is provided in the conveyance guide 71 below the exhaust duct 51 to serve as a vent.
  • the exhaust duct 51 is not limited to the above position, and may be disposed on the exhaust port 80 side from the cooling duct 82.
  • cooling air is blown toward the discharge port 80 while the second conveyance path 43 is being carried out, so that air flows from the joint portion 45 through the first conveyance path 42 to the fixing unit side. It is difficult to use power wastefully to maintain the temperature of the fixing unit. Further, since the exhaust mechanism 53 is on the discharge port 80 side of the cooling mechanism 76 and the cooling air is exhausted, it is difficult for the cooling air to flow into the periphery of the fixing unit 21), so that extra temperature is maintained to maintain the temperature of the fixing unit 21. So you do n’t have to spend a lot of power. Further, since the cooling air blown from the cooling duct 82 is difficult to be exhausted from the discharge port 80, the sheet discharged from the discharge port 80 is restrained from being pushed by the exhaust and being disturbed and stacked on the discharge tray 2a. it can.
  • the air outlet 79 of the cooling duct 82 is never arranged at the position of the joint 45. This is because the cooling air reaches the fixing unit 21 from the first conveyance path 42 to lower the temperature, and consumes extra power to maintain the temperature.
  • FIG. 13 is a configuration diagram illustrating a fourth embodiment of the conveyance roller in the second conveyance path 43.
  • the portion different from the first embodiment is the shape of the driven roller 91 of the first conveying roller pair 90, and as shown in FIG. 13, the driven roller 91 is configured by combining a plurality of rollers having a small roller width. Further, the driven roller 91 may be configured by combining a roller having a large roller diameter and a small roller. In this way, the driven roller 91 has a structure in which the driven roller 91 is intermittently in contact with the paper, and there are alternately portions in contact with the paper and portions having a gap between the paper in the axial direction.
  • the wind is blocked by the driven roller 61, so that the cooling efficiency of the portion of the paper that is hard to be hit by the wind is lowered.
  • wind pressure is required.
  • the cooling efficiency can be improved and the air resistance of the driven roller can be reduced, so that a high blowing pressure is not required.
  • the exhaust mechanism 53 is on the upstream side of the cooling mechanism 76 and the cooling air is exhausted, the cooling air is difficult to flow around the fixing unit 21 below, so that extra power is required to maintain the temperature of the fixing unit 21. Does not have to consume.
  • FIG. 14 is a configuration diagram showing a fifth embodiment in which a cooling duct and an exhaust duct are arranged in the conveyance path.
  • the cooling duct 78 is provided so as to surround the driven roller 64 of the second conveying roller pair 63 and guides air from the outside to the sheet P being conveyed.
  • the configuration of the cooling duct for the first transport roller pair 60 is the same as in FIGS. 3, 4, and 5.
  • the shape of the cooling duct 81 of FIG. 11 described in the second embodiment is still better.
  • the exhaust duct 51 is disposed so that the suction port 54 faces the sixth transport path 44.
  • the structure of the exhaust duct is the same as in FIG.
  • the cold air blown from the outlet 79 of the cooling duct 78 flows from the second conveyance path 43 to the sixth conveyance path 44 (in the direction of the arrow in the figure) and is exhausted from the exhaust duct 51.
  • the cooling air is blown to the second conveying roller pair 63 that is distant from the joint portion 45 with the first conveying path 42, so that it is difficult for the cooling air to flow around the fixing unit 21 below, so that the temperature of the fixing unit 21 It is not necessary to consume extra power to maintain the power.
  • the heat rising from the lower fixing unit 21 is also exhausted, and the heat does not accumulate in the apparatus.
  • the cooling duct 78 and the exhaust duct 51 may be in opposite positions (the cooling duct 78 is disposed in the sixth transport path 44 and the exhaust duct 51 is disposed in the second transport path 43).
  • the cooling duct is more preferably the shape of the cooling duct 82 of FIG. 12 described in the third embodiment.
  • the cold air blown from the outlet 79 of the cooling duct 78 flows from the second conveyance path 43 to the sixth conveyance path 44 (in the direction of the arrow in the figure) and is exhausted from the exhaust duct 51.
  • the cooling air if the cooling air is blown to the pair of conveying rollers in the sixth conveying path 44 that is located away from the joint 45 with the first conveying path 42, the cooling air hardly flows around the fixing unit 21 below. Therefore, it is not necessary to consume extra power to maintain the temperature of the fixing unit 21. At the same time, the heat rising from the lower fixing unit 21 is also exhausted, and the heat does not accumulate in the apparatus.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a sixth embodiment in which a cooling duct and an exhaust duct are arranged in the conveyance path.
  • the cooling duct 78 is provided so as to surround the driven roller 64 of the first conveying roller pair 60 as in the first embodiment, and guides air from the outside to the sheet P being conveyed.
  • FIG. 14 the configuration of the cooling duct for the first transport roller pair 60 is the same as in FIGS. 3, 4, and 5.
  • the shape of the cooling duct 81 of FIG. 11 described in the second embodiment is still better.
  • the exhaust duct 51 is disposed so that the suction port 54 faces the sixth transport path 44.
  • the structure of the exhaust duct is the same as in FIG.
  • the cold air blown out from the air outlet 79 of the cooling duct 78 flows from the second conveying path 43 to the sixth conveying path 44 (in the direction of the arrow in the figure), exhausted from the exhaust duct 51, and air is discharged from the air outlet. Since the cooling air flows to the suction port and does not easily flow around the fixing unit 21 below, it is not necessary to consume extra power to maintain the temperature of the fixing unit 21. At the same time, the heat that has risen from the fixing unit 21 located below is also exhausted, and heat does not accumulate in the apparatus. As in the first embodiment, when the flat portion is provided in the substantially horizontal direction by a predetermined length in the second conveyance path 43 from the joint portion 45 to the cooling duct 78, the cooling air is further downward. It is difficult to flow around the fixing unit 21.
  • cooling duct 78 and the exhaust duct 51 may be in opposite positions (the cooling duct 78 is disposed in the sixth transport path 44 and the exhaust duct 51 is disposed in the second transport path 43).
  • the cooling duct is more preferably the shape of the cooling duct 82 of FIG. 12 described in the third embodiment.
  • the cold air blown out from the air outlet 79 of the cooling duct 78 flows from the second conveying path 43 to the sixth conveying path 44 (in the direction of the arrow in the figure), and is exhausted from the exhaust duct 51 and air is sucked from the air outlet. Since the cooling air flows to the mouth and does not easily flow around the fixing unit 21 below, it is not necessary to consume extra power to maintain the temperature of the fixing unit 21. At the same time, the heat rising from the lower fixing unit 21 is also exhausted, and the heat does not accumulate in the apparatus.
  • X image forming apparatus 20 electrophotographic process section 21 fixing unit 22 fixing roller pair 22a heating roller 22b pressure roller 42 first transport path 43 second transport path 44 sixth transport path 50 support member 51 exhaust duct 52 exhaust fan 53 exhaust mechanism 60, 63, 90 Transport roller pair 61, 64, 91 Drive roller 62, 65 Drive roller 71 Upper transport guide 72 Lower transport guide 80 Discharge port 73 Gate 74, 75 Paper sensor 76 Cooling mechanism 77 Cooling fan 78 Cooling duct 79 Air outlet 80 Discharge port 81, 82 Cooling duct 83 Rib

Abstract

 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により用紙の搬送性に影響して、用紙の捲れ、用紙の折れ、用紙の破損、及び用紙のジャムを防止することのできる画像形成装置を提供する。 用紙搬送を開始するにあたり、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。同時に冷却機構76の上流に配置された排気機構53により排気を行う。第1用紙センサ74が用紙先端を検知した場合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。

Description

画像形成装置
 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、
 前記定着部による加熱定着直後の記録媒体を搬送する定着直後搬送路と、前記定着直後搬送路に接合して、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、前記定着直後搬送路の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、
 前記吹出口と前記吸引口が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され、一方の前記吹出口と前記吸引口のいずれかが前記排出搬送路に臨んで位置し、他方の前記吸引口が、前記排出搬送路、前記両面搬送路及び前記排出搬送路と前記両面搬送路の接合部のいずれかに臨んで位置し、あるいは他方の前記吹出口が、前記排出搬送路及び前記両面搬送路のいずれかに臨んで位置することを特徴とする。
 前記吹出口と前記吸引口は、前記定着直後搬送路が接合する側とは反対側の搬送路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、その位置している搬送路に配置されている搬送ローラのうち、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、定着部から略垂直方向に延び、前記排出搬送路と前記両面搬送路は、略水平方向に配置されて前記定着直後搬送路に接す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
80 排出口
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、
     前記定着部による加熱定着直後の記録媒体を搬送する定着直後搬送路と、
     前記定着直後搬送路に接合して、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、
     前記定着直後搬送路の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、
     前記吹出口と前記吸引口が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され、
     一方の前記吹出口と前記吸引口のいずれかが前記排出搬送路に臨んで位置し、
     他方の前記吸引口が、前記排出搬送路、前記両面搬送路及び前記排出搬送路と前記両面搬送路の接合部のいずれかに臨んで位置し、あるいは他方の前記吹出口が、前記排出搬送路及び前記両面搬送路のいずれかに臨んで位置することを特徴とする画像形成装置。
  2.  前記吹出口と前記吸引口は、前記定着直後搬送路が接合する側とは反対側の搬送路面側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.  前記吹出口は、その位置している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又は2に記載の画像形成装置。
  4.  前記定着直後搬送路は、前記定着部から略垂直方向に延び、
     前記排出搬送路と前記両面搬送路は、略水平方向に配置されて前記定着直後搬送路に接合することを特徴とする請求項1乃至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乃至4のいずれかに記載の画像形成装置。
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