(57)【要約】【課題】排紙トレイ上に排紙された転写材の貼り付きを防止し、高品位な画像を形成する画像形成装置を提供する。【解決手段】排紙ローラ３２の下方近傍に、排出される転写材の後端側から送風するメディア冷却ファン６０を設け、又、メディアガイド６１があることにより、転写材Ｐの先端側が規制され、排紙トレイ上の転写材が乱れて積載されないようにする。【選択図】図１
2006126249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写材に画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段によって形成された画像を転写材に定着する手段と、該定着手段によって画像が定着された転写材を装置外部に排出する排出手段と、該排出手段によって排出された転写材を載置する排出トレイと、を備えた画像形成装置において、
前記排出手段によって排出される転写材に対して風を当てる送風手段を設け、転写材の後端側から冷却を行う転写材冷却制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
転写材の紙種を検知するメディア検知手段と、前記メディア検知手段により検知された紙種に従って、前記転写材冷却制御手段による制御を行うかどうかを判別する手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記定着手段による加熱後に転写材の表面温度を検知する転写材温度検知手段と、前記転写材温度検知手段により検知された転写材の表面温度に従って、前記転写材冷却制御手段による制御を行うかどうかを判別する手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
排紙トレイ上の転写材の積載量を検知する転写材積載量検知手段と、前記転写材積載量検知手段により検知された排紙トレイ上の転写材の積載量に従って回動するフローガイド、を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
給紙搬送される転写材のサイズを検知する検知手段と、前記転写材サイズ検知手段により検知された転写材サイズに従って、搬送方向又は搬送方向と逆方向に可動するメディアガイド、を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱式定着装置を有する電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特にその転写材排出後の転写材同士の貼り付き防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の排紙トレイ上での転写材貼り付き防止に関するものとして、ＯＨＴ紙(オーバーヘッドトランスペアレンシー、以下ＯＨＴと略す)をできるだけ高速で印字可能にするために、特許文献１に開示されているように、転写材を一時的に搬送停止して、大気により冷却を行っていたり、搬送路途中に転写材冷却ファンを設けているものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６８３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、画像形成装置においては、益々印字の高速化が図られてきている。このように高速化を図る場合、転写材が未だ熱い状態で排紙トレイ上に排出され、転写材上のトナーが完全に乾かずに転写材同士が貼り付いてしまうことが問題となっている。特にＯＨＴやカラー画像をより高画質で見栄え良くする転写材として最近急速に普及している、転写材表面にコーティングが施されているコート紙等は熱容量が普通紙とは異なるため、普通紙より熱が逃げにくく、排紙トレイ上に排出されたＯＨＴやコート紙の積載量が増すに連れて排出されたＯＨＴやコート紙に熱が蓄積されて冷えず、印字速度を落としても貼りついてしまい、貼り付き箇所の画像欠陥や高価なメディアのロス等が大きな問題となっている。
【０００５】
本発明は、上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とする処は、排紙トレイ上に排紙された転写材の貼り付きを防止し、高品位な画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明では上記目的を達成するために、転写材に画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段によって形成された画像を転写材に定着する手段と、該定着手段によって画像が定着された転写材を装置外部に排出する排出手段と、該排出手段によって排出された転写材を載置する排出トレイと、を備えた画像形成装置において、前記排出手段によって排出される転写材に対して風を当てる送風手段を設け、排紙トレイ上の転写材の後端側から効果的に転写材の冷却を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、排紙トレイ上に排出された転写材を後端側から確実に冷却でき、排出された転写材の排紙整列性を悪化させることなく、転写材同士の貼り付きを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
＜実施の形態１＞
以下、本発明の実施の形態をカラー画像形成装置の実施の形態により詳細に説明する。
【０００９】
図１は本実施の形態であるカラー画像形成装置の構成を示す断面図である。アルミシリンダーの外周面に有機感光体(ＯＰＣ)又はＡ−Ｓｉ、ＣｄＳ、Ｓｅ等から成る光導電体を塗布して構成される感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）は、不図示の駆動手段によって半時計回りの向きに駆動され、帯電器２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）により所定電位に均一に帯電される。
【００１０】
又、装置本体内の感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）のそれぞれ上方には現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が配置されている。感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）の下方には、ローラ２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）によって張架された中間転写体２３が配置されている。装置本体上方には、露光装置を構成するレーザーダイオード７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）、高速モータ８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）それぞれによって回転駆動される多面鏡９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）、レンズ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）及び折り返しミラー１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）が配置されている。
【００１１】
次に、画像形成について説明する。
【００１２】
ホストから画像データが入力されるとＣＰＵ１４は、多面鏡９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）を回転させる等の所定の動作をスタートさせるとともに、画像データをレーザードライバー１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）に送る。このとき、画像データとしては、イエロー(以下、Ｙと略記)、マゼンタ(以下、Ｍと略記)、シアン(以下、Ｃと略記)、ブラック(以下、Ｂｋと略記)の面データが送られてくるので、ＣＰＵ１４は、データをそれぞれの色に対応したレーザードライバー１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）へデータを送る。そして、レーザードライバー１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）は、レーザーダイオード７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）を発光させ、その光は光路１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）を通って感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）に照射され、潜像が形成される。
【００１３】
更に、感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）が回転すると、この潜像は現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）によって可視化される。中間転写体２３は感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）とほぼ同速で回転しており、感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）上に形成担持されたトナー画像は、バイアス印加された一次転写ローラ２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）によって中間転写体２３の外周面に一次転写される。
【００１４】
次に、レジストローラ１８まで給紙されている転写材Ｐは、中間転写体２３上の画像と同期して送り出され、バイアス印加された２次転写ローラ３によって中間転写体２３上のトナー像は転写材Ｐへ転写される。更に、転写材Ｐは、定着装置５を通り、溶融固着され、その後排紙トレイ５０若しくは５１上に排紙されることにより、カラー画像が得られる。
【００１５】
又、中間転写体２３上の転写残トナーは、ブレード手段等の中間転写体クリーナー２４により清掃され、感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）上に残留したトナーはファーブラシ、ブレード手段等のクリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）によって清掃される。
【００１６】
４１1は濃度センサで、繰り返し印字においても画像濃度を安定化させるためのものである。そして、レジ前センサ７１の手前にメディアセンサ７２を設けて、カセット１５及びマルチパーパストレイ６２（以下、ＭＰＴと略す）から給紙搬送される転写材Ｐの紙種を判別する。
【００１７】
図２は本実施の形態における排紙トレイ５０周りの構成を示す図であり、図１の排紙トレイ５０周りを部分拡大したものである。
【００１８】
排紙ローラ３２の手前には、排紙センサ７０、ＦＵトレイ５０の定着装置５側には、メディア冷却ファン６０、ＦＵトレイ５０上の転写材Ｐの先端側には、メディアガイド６１、メディア冷却ファン６０の上流側には、外気を導入するスリット７３ａ、下流側には風が通るスリット７３ｂ、メディア冷却ファン６０とスリット７３の間にフローガイド７４（７４ａ、７４ｂ）、スリット７３ａとメディア冷却ファン６０の間にダクト７７がそれぞれ設けられている。
【００１９】
図３は本実施の形態における電気系統の構成を示すブロック図である。
【００２０】
カラー画像形成装置には、ＣＰＵ１４が搭載されている。ＣＰＵ１４は、ＲＯＭ１４ａ、ＲＡＭ１４ｂを有する。そして、カラー画像形成装置は、定着駆動部２０２、表示部２０３、搬送駆動部２０４、センサ群２０５を備え、外部機器（ホスト）２０６と通信する機能を有している。ＣＰＵ１４は、表示部２０３と通信して操作パネルの表示や操作入力受信を行い、定着駆動部２０２を制御して定着温度制御を行い、搬送駆動部２０４を制御して転写材の搬送制御を行い、センサ群２０５からのセンサ入力信号を受信して、搬送路上の転写材の搬送状態を監視したりメディアの種類を判断したりする。
【００２１】
図４は本実施の形態における転写材排出冷却処理を示すフローチャートである。
【００２２】
排紙トレイ上の積載高さを検知する（ステップ４０１(図ではＳ４０１と記す)参照、以下同様）。メディアのサイズを検知する（ステップ４０２）。そして、ステップ４０１で検知した積載高さに対応してフローガイド７４ａを制御する（ステップ４０３）。ステップ４０２で検知したメディアの大きさに応じてメディアガイド６１を制御する（ステップ４０４）。そして、カセット１５若しくはＭＰＴ６２から給紙搬送された転写材Ｐがレジ前センサ７１に検知されるのを待つ（ステップ４０５）。レジ前センサ７１で転写材Ｐの先端を検知した時には、その直ぐ手前（転写材Ｐの搬送経路の上流側）に配置されているメディアセンサ７２にも転写材Ｐが存在しているので、そのときにメディアセンサ７２にてメディアの種類を検知する（ステップ４０６）。
【００２３】
そして、メディアセンサ７２にて、普通紙等の貼り付かないメディアと検知されたら、転写材Ｐの冷却は「必要無し」と判断する。そして、このプリント（印字動作が最後なのか続くのかを判断（ステップ４１０）し、ラストならこのフローが完了し、連続プリント（次のジョブがある）ならばステップ４０１からフローが再び開始される。又、ＯＨＴやコート紙等の貼り付き易いメディアと検知されたら、転写材Ｐの冷却は「必要」と判断し、排紙センサ７０にて転写材Ｐの先端を検知するまで待つ（ステップ４０７）。転写材Ｐの先端を検知したら、メディア冷却ファン６０を駆動させ（ステップ４０８）、排紙トレイ上の転写材Ｐを転写材Ｐの後端側から冷却する。
【００２４】
そして、排紙センサ７０にて転写材Ｐの後端を検知したら、紙間Ｓ（Ｎ枚目の転写材Ｐ（Ｎ）の後端とＮ＋１枚目の転写材Ｐ（Ｎ＋１）の先端との距離）とプロセススピードから割り出される時間Ｘの半分の時間であるＸ／２秒後にメディア冷却ファン６０を停止させる。そして、このプリント（印字動作）が最後なのか続くのかを判断（ステップ４１０）し、最後ならこのフローが完了し、連続プリント（次のジョブがある）ならばステップ４０１からフローが再び開始される。ここで、転写材Ｐの後端を検知後Ｘ／２秒後にメディア冷却ファン６０を停止させるのは連続プリント時、図５に示すように、Ｎ＋１枚目の転写材Ｐ（Ｎ＋１）がＮ枚目の転写材Ｐ（Ｎ）の下側に入り込んでしまい、積載順序が乱れないようにするためである。
【００２５】
次に、フローガイド７４ａ、積載センサ８０について説明する。
【００２６】
図６に示すように、排紙トレイ５０上に転写材Ｐが積載されてくると、スリット７３の領域Ａの箇所が転写材Ｐにより塞がれてしまい、領域Ａ部の空気の流れが乱れ、冷却効率が悪化してしまう。そのため、フローガイド７４ａが回転軸７５を中心に回動可能に取り付けられている。
【００２７】
このフローガイド７４ａは、排紙トレイ５０上の転写材Ｐの積載高さＨ１を、図７に示すような発光部８０ａと受光部８０ｂとから成る反射型センサである積載センサ８０により検知することによって、ソレノイドやモータ等の駆動源により、回転軸７５を中心に回動し、常に空気の流れが最適化されるように制御されている（図５）。
【００２８】
ここで、排紙トレイ５０上に転写材Ｐが１枚も積載されてない状態での積載センサ８０と排紙トレイ５０の距離をＨ、排紙トレイ５０上に転写材Ｐが積載されている状態での積載センサ８０と排紙トレイ５０上の転写材Ｐまでの距離をＨ２とすると、排紙トレイ５０上の転写材Ｐの積載高さＨ１は次式で表すことができる。
Ｈ１＝Ｈ−Ｈ１・・・・・（１）
更に、図２のような位置にメディア冷却ファンを配置し、使用すると、排紙トレイ上に排出された転写材は乱れてしまうが、メディアガイド６１が転写材の先端側に配置されているため、排紙トレイ上に積載された転写材Ｐは、メディア冷却ファン６０の影響を受けても排紙整列性は悪化せず、良好である。又、このメディアガイド６１は、メディアサイズ検知センサ９０ａ、９０ｂにより検知された転写材のサイズに応じて、図８（図２のＴ矢視図）に示すように、モータ１５０を回転させることにより、モータ１５０に取り付けられたギア１５１、ギア１５２、ラック１５３を介してメディアガイド６１を調整し、常に排出される転写材の先端を抑えるように制御可能な機構となっている。
以上説明したように、本実施の形態では、メディアセンサ７２にて、ＯＨＴやコート紙等の貼り付き易いメディアと検知されたら、転写材Ｐの冷却は「必要」と判断し、排紙センサ７０にて転写材Ｐの後端を検知後、メディア冷却ファン６０を回転させ、排紙トレイ上の転写材Ｐを後端側から冷却する。そのため、排紙トレイ５０上に排出されたＯＨＴやコート紙の貼り付きを防止できる。又、メディアガイド６１が転写材の先端側に配置されているため、排紙トレイ上に積載された転写材Ｐは、メディア冷却ファン６０の影響を受けても排紙整列性は悪化せず、良好である。
【００２９】
＜実施の形態２＞
図９及び図１０は実施の形態２の構成を示す断面図である。実施の形態１の図１、２と同様のものについては同一の番号を付し説明を省略する。実施の形態１と異なるのは、メディアセンサ７２の代わりに転写材の表面温度を測定する転写材温度センサ８２を備えた点である。
【００３０】
この転写材温度センサ８２は、定着装置５の排紙側に配置され、転写材Ｐの表面温度を測定するために、この例では、図１１に示すような物体から放射される赤外線を受光部に形成した熱電対列８２ａで電圧変換し出力を得ることのできる非接触温度センサを用いている。本実施の形態における電気系統の構成は実施の形態１と同じなので、図３とその説明を援用する。センサ群の１つとして、転写材温度センサ８２からの電圧値をＣＰＵ１４にて温度換算して転写材の温度を検知する。
【００３１】
図１２は本実施の形態での紙種による転写材検出温度のタイムチャートである。
【００３２】
転写材温度センサ８２は検出温度を電圧値として出力し、センサの種類により電圧値への変換方法が異なるので、ここでは検出温度で示す。転写材温度センサ８２に用紙が到達していない時（図での時間αの前）は、検知温度は紙の有無を判断できる所定温度Ｔ０より低くなっている。そして、定着後の転写材が温度センサ８２に到達すると、検知温度が上昇し、Ｔ０を超える。転写材の後端が温度センサ８２を抜けた後（図での時間βの後）、再び用紙が無いＴ０より低い検出温度に戻る。転写材が温度センサ８２に存在する時の検出温度は、メディアの種類により異なり、ＯＨＴやコート紙では所定温度Ｔ２を超え、ラフ紙では所定温度Ｔ１を下回り、普通紙では所定温度Ｔ１〜Ｔ２の間を取るので、検出温度によりメディアの種類を判別することができる。
【００３３】
図１３は本実施の形態での転写材検出温度による転写材冷却排出の処理を示すフローチャートである。
【００３４】
先ず、排紙トレイ上の積載高さを検知する（ステップ１３０１）。メディアのサイズを検知する（ステップ１３０２）。そして、ステップ１３０１で検知した積載高さに対応してフローガイド７４ａを制御する（ステップ１３０３）。ステップ１３０２で検知したメディアの大きさに応じてメディアガイド６１を制御する（ステップ１３０４）。
【００３５】
次に、排紙センサ７０に定着装置を通った転写材Ｐが到達するのを待つ（ステップ１３０５）。排紙センサ７０に転写材が到達したら、その上流側に配置されている転写材温度センサ８２には転写材が存在しているので、温度センサ８２で転写材表面の温度を検出する（ステップ１３０６）。検出温度がＴ２未満であれば、転写材同士が貼り付くことは殆どないので、普通紙と判断し、このプリント（印字動作）が最後なのか続くのかを判断（ステップ１３０９）し、最後ならこのフローが完了し、連続プリント（次のジョブがある）ならばステップ１３０１からフローが再び開始される。そして、検出温度がＴ２以上であれば、ＯＨＴやコート紙と判断して、ステップ１３０７〜ステップ１３０８の転写材冷却処理を実行する。このステップ１３０７〜ステップ１３０８の内容は、実施の形態１における図４のステップ４０４〜ステップ４０５と同様であるため説明を省略する。又、フローガイド７４ａ、７４ｂやメディアガイド６１の役割も実施の形態１で述べたことと同様であるため説明を省略する。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、転写材温度センサ８２にて温度が高い（ＯＨＴやコート紙を想定）と判別したときには、転写材Ｐの冷却は「必要」と判断し、排紙センサ７０にて転写材Ｐの後端を検知後、メディア冷却ファン６０を回転させ、排紙トレイ上の転写材Ｐを冷却する。そのため、排紙トレイ５０上に排出されたＯＨＴやコート紙の貼り付きを防止できる。又、メディアガイド６１が転写材の先端側に配置されているため、排紙トレイ上に積載された転写材Ｐはメディア冷却ファン６０の影響を受けても排紙整列性は悪化せず、良好である。
【００３７】
尚、本発明に係る画像形成装置は上記実施の形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更可能である。例えば、光学系はレーザー光を多面鏡によってスキャンするもの以外にＬＥＤアレイを用いたものでも良く、カラー画像形成法も中間転写方式以外に多重現像方式や多重転写方式といったものでも構わない。又、転写材を冷却する排紙口もファイスアップの排紙口ではなく、フェイスダウンの排紙口であっても良く、メディア冷却ファンのＯＮ／ＯＦＦ制御も紙間基準ではなくて、転写材の搬送方向の長さＬを基準に行ったりしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る図１の排紙部周辺の概略構成断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る電気系統の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る転写材排出冷却の処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１に係る図１の排紙部周辺の概略構成断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る図１の排紙部周辺の概略構成断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るセンサの概略構成図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るメディアガイドの概略構成図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る図９の排紙部周辺の概略構成断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るセンサの概略構成図である
【図１２】本発明の実施の形態２に係る転写材の検出温度のタイムチャートを示したものである。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る転写材排出冷却の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
５              定着装置
３２            排紙ローラ
５０            排紙トレイ
６０            メディア冷却ファン
６１            メディアガイド
７０            排紙センサ
７１            レジ前センサ
７２            メディアセンサ
７３            スリット
７４ａ、７４ｂ  フローガイド
７７            ダクト
８０            積載センサ
８２            転写材温度センサ
１００          画像形成装置本体
１５１、１５２  ギア
１５３          ラック
Ｐ              転写材
【図１】
2006126249.tif 000003
【図２】
2006126249.tif 000004
【図３】
2006126249.tif 000005
【図４】
2006126249.tif 000006
【図５】
2006126249.tif 000007
【図６】
2006126249.tif 000008
【図７】
2006126249.tif 000009
【図８】
2006126249.tif 000010
【図９】
2006126249.tif 000011
【図１０】
2006126249.tif 000012
【図１１】
2006126249.tif 000013
【図１２】
2006126249.tif 000014
【図１３】
2006126249.tif 000015