(57)【要約】【課題】定着部の保温状態の低下を抑制し、装置の省電力効果を向上させられる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、記録材上にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記トナー画像を加熱する画像加熱手段と、前記画像加熱手段に対し記録材の搬送方向下流側より装置外へ排出される前記記録材が通過する筐体開口部を開閉するシャッター部材と、装置内の発熱部を冷却する冷却ファンと、前記シャッター部材が閉状態の場合に前記冷却ファンを第１のモードで動作させる一方、前記シャッター部材が開状態の場合に前記冷却ファンを停止もしくは前記第１のモードに比べ前記筐体開口部への気体の流れを弱める第２のモードで動作させる制御手段と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上にトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記トナー画像を加熱する画像加熱手段と、
前記画像加熱手段に対し記録材の搬送方向下流側より装置外へ排出される前記記録材が通過する筐体開口部を開閉するシャッター部材と、
装置内の発熱部を冷却する冷却ファンと、
前記シャッター部材が閉状態の場合に前記冷却ファンを第１のモードで動作させる一方、前記シャッター部材が開状態の場合に前記冷却ファンを停止もしくは前記第１のモードに比べ前記筐体開口部への気体の流れを弱める第２のモードで動作させる制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記シャッター部材の開閉の切替えと前記冷却ファンのモード選択の切替えとを連動させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第２のモードにおいて前記第１のモードに比べ前記冷却ファンの回転数を小さくする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。
【請求項４】
前記シャッターの開き角度を検出する角度検出手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記シャッター部材の開き角度が大きくなるに従い、前記第２のモードにおける前記冷却ファンの回転数を小さくすることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記冷却ファンは、前記画像形成手段、前記画像加熱手段の少なくとも一方の少なくとも一部を冷却することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記冷却ファンは、前記画像加熱手段より前記画像形成手段に近い位置に設けられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像加熱手段は、回転するエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトを載置するバックアップ部材と、前記エンドレスベルトを介して前記バックアップ部材に対向する加圧部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項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、記録材上にトナー像を形成する画像形成手段と、記録材上に形成されたトナー像を加熱する画像加熱手段を備える画像形成装置に関するものである。画像加熱手段としては、記録材に形成された未定着画像を定着する定着手段や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を向上させる光沢処理加熱手段等が挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタなどの画像形成装置の記録方式として、感光体上に形成されたトナー像を記録材（シート材）の上に転写し、トナー像が転写された記録材を定着装置を通過させることによって記録材上にトナー像を定着するものが知られる。
【０００３】
近年、装置の省エネが求められており、種々の対策が提案されている。そのうちの一つとしてトナー像が定着された記録材排出口（開口部）に開閉可能な遮蔽部材を設け、シート材が排出される時のみ遮蔽部材を解放し、記録材が排出される時以外は画像形成装置内部を保温するものが知られる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７８７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、通常、画像形成装置には装置内を冷却するファンが設けられており、遮蔽部材が開いた時に、ファンから送られる風が装置外へ排出され定着部の保温効果が低減する。
【０００６】
本発明の目的は、定着部の保温状態の低下を抑制し、装置の省電力効果を向上させられ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】
【０００７】
本発明に係る画像形成装置は、記録材上にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記トナー画像を加熱する画像加熱手段と、前記画像加熱手段に対し記録材の搬送方向下流側より装置外へ排出される前記記録材が通過する筐体開口部を開閉するシャッター部材と、装置内の発熱部を冷却する冷却ファンと、前記シャッター部材が閉状態の場合に前記冷却ファンを第１のモードで動作させる一方、前記シャッター部材が開状態の場合に前記冷却ファンを停止もしくは前記第１のモードに比べ前記筐体開口部への気体の流れを弱める第２のモードで動作させる制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、定着部の保温状態の低下を抑制し、装置の省電力効果を向上させられる画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）〜（ｃ）はシャッターと冷却ファンの動作を示す本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す制御フローチャート図である。
【図３Ａ】（ａ）〜（ｃ）はシャッターと冷却ファンの動作を示す本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図３Ｂ】（ｄ）〜（ｅ）はシャッターと冷却ファンの動作を示す本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す制御フローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図１（ａ）は、シャッター部材１０１、および装置内の発熱部を冷却する冷却ファン１０２を搭載した本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を説明する断面図である。先ず、画像形成装置の全体構成を説明する。図１（ａ）に示す画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム１０ｄにレーザー光１９を照射し、画像を記録する電子写真方式である。記録材（シート材）Ｐを給送後、記録材上（表面）にトナー像が形成され、そのトナー像が記録材上（表面）に定着された後に、記録材Ｐが装置外に排出される。なお、図１においては、右側が本体正前面側であり、左側が本体背面側となる。
【００１２】
（画像形成動作）
次に本画像形成装置の動作概要を述べる。
【００１３】
１）給紙動作
トナー画像が転写される記録材（シート材）Ｐは、給紙トレイ２と、給送方向と直交する方向にガイドし給送時の斜行を防止する幅規制部３と、給送時に紙の後退を防止する後端規制板１と、給紙圧板４と、で構成されるメイン給紙トレイ部２５に載置される。この後、画像形成装置はプリント開始信号を受け取り、駆動モータ２０は、搬送ローラ８、感光ドラム１０ｄ、定着加圧ローラ１５、排紙ローラ１６を矢印Ａで示すシート材Ｐ搬送方向に駆動する。
【００１４】
給紙ローラ６は、不図示の１回転制御手段により、給紙開始信号を受け取った後に１回転する。この時、給紙ローラ６と同軸上に設けられた不図示の給紙圧板の上下動を制御する部材に連動して給紙圧板４が装置上方向に回動し、シート材Ｐを給紙ローラ６に付勢する。そして、給紙ローラ６の回転により、シート材Ｐを給紙する。
【００１５】
一方、給紙ローラ６が回転すると同時に、回動可能な分離パッドアーム５に設けられた分離パッド７によってシート材Ｐの束が１枚ずつ分離され、１枚のシート材Ｐが給送される。給紙ローラ６の１回転動作終了直前には、再び不図示の給紙圧板の上下動を制御する部材が、給紙圧板４を給紙待機の位置まで押し下げ、給紙圧板４は給紙待機位置まで戻る。
【００１６】
２）給紙後の動作
次に給紙後の動作について述べる。給紙動作にて給紙された記録材（シート材）Ｐは、搬送ローラ８により更に搬送される。一方、感光ドラム１０ｄは、不図示の高圧電源から給電される帯電ローラ１０ｆによって回転しながら一様に帯電される。そして先端を検知してから所定の時間の後、レーザー露光装置２１から照射されたレーザー光１９が感光ドラム１０ｄに照射され、感光ドラム１０ｄ上に静電潜像が形成される。トナー容器１０ｅの中にはトナーが充填されており、現像ローラ１０ｇの回転に伴い、適量のトナーが適度の帯電を受けた後、感光ドラム１０ｄ上に供給される。
【００１７】
現像ローラ１０ｇ上のトナーは感光ドラム１０ｄの静電潜像に付着し、潜像が現像されトナー画像として可視化される。可視化された感光ドラム１０ｄ上のトナー画像は、転写ローラ付勢バネ１２により感光ドラム１０ｄへと付勢された転写ローラ１３によってシート材Ｐ上に転写される。転写されずに感光ドラム１０ｄ上に残った転写残トナーはクリーニングブレード１０ｃより廃トナー容器１０ａに回収される。表面をクリーニングされた感光ドラム１０ｄは、繰り返し次の画像形成プロセスに入る。
【００１８】
トナー像が形成されたシート材Ｐは、定着加圧ローラ１５と加熱手段（加熱回転体としてのエンドレスベルト）からなる画像加熱手段としての定着器により加熱、加圧を受け、トナー像は記録材（シート材）Ｐ上に固着される。なお、上述したエンドレスベルトは、加圧部材としての定着加圧ローラ１５に対向するバックアップ部材によって載置されている。
【００１９】
ここで、少なくとも定着器を保持する筐体は、定着器に対し記録材Ｐの搬送方向下流側より装置外へ排出される記録材Ｐが通過する筐体開口部１０１’を備える。そして、記録材Ｐは、排紙ローラ１６により筐体開口部１０１’の位置に設けられるシャッター部材１０１を押し上げながら装置外に排出され、カートリッジカバー１７と排紙トレイ１８とで形成される排紙積載面上に積載される。以上が本画像形成装置の動作概略である。
【００２０】
３）シャッター開閉の切替えと冷却ファンのモード選択の切替え
次に、本実施形態における定着〜排紙までの記録材Ｐと排紙部のシャッター部材１０１の動きおよび空気の流れを形成する冷却ファン１０２の動作について、概略断面図（図１（ａ）〜（ｃ））およびフローチャート図（図２）で説明する。図１（ａ）は記録材Ｐが給送され、定着加圧ローラ１５と加熱手段からなる定着器により記録材Ｐ上のトナー像を定着している状態を示している。排紙部には回動可能に軸支されたシャッター部材１０１を備え、排紙部を遮蔽しており、定着器の温度低下を抑制している。
【００２１】
そして、このシャッター部材１０１の動作を検知するセンサ部材１０３を備えており、制御手段５００は、このセンサ部材１０３により冷却ファン１０２の動作を制御している。即ち、制御手段５００は、シャッター部材１０１の開閉の切替えと冷却ファン１０２の後述するモード選択の切替えとを連動させる。図１（ａ）の状態では、センサ部材１０３はシャッター部材１０１の閉状態を検知し、冷却ファン１０２は制御手段５００を介して第１のモードとして高回転で動作し、画像形成装置内を冷却する。図中の矢印の本数は風量を概念的に示している。
【００２２】
なお、この時、定着部からの空気の流れは矢印Ｂのようになっており、画像形成部や装置の上部に設けた定着器で暖められた空気は、装置の下部に設けた排気口から排出される。排気口が下部にあるので、排気効率は高くないが、その分、定着器の温度低下を抑えられる構成になっている。
【００２３】
図１（ｂ）は、記録材Ｐが定着加圧ローラ１５の下流の排紙ローラ１６により搬送されている状態を示している。排紙部である筐体開口部１０１’に備えられたシャッター部材１０１は、記録材Ｐにより押され開くように動作する。そして、センサ部材１０３はシャッター部材１０１の開状態を検知し、制御手段５００を介して冷却ファン１０２のモード選択が切替えられる。即ち、冷却ファン１０２は筐体開口部への気体の流れを弱める第２のモードとして低回転で動作もしくは停止することで、シャッタが開いた状態でも、暖まった空気の排出を抑制する。
【００２４】
図１（ｃ）は、記録材Ｐが排出され、カートリッジカバー１７と排紙トレイ１８とで形成される排紙積載面上に積載された状態を示している。排紙部に備えられたシャッター部材１０１は、記録材Ｐが排紙完了すると再び排紙部を遮蔽することで画像形成装置内からの空気の排出を抑制する。また、センサ部材１０３によりシャッター部材１０１の閉状態が検知され、制御手段５００を介して第１のモードとして冷却ファン１０２が高回転で動作し、画像形成装置内部を冷却する。
【００２５】
（フローチャート）
図２で、冷却ファン１０２の回転が制御される本実施形態のフローチャートを説明する。先ず、プリントジョブ信号を受信し（Ｓ１５０）、プリントジョブがスタートする。この時、シャッター部材１０１の開閉状態がセンサ部材１０３により確認される（Ｓ１５１）。シャッター部材１０１が閉状態であるときは、冷却ファン１０２が第１のモードとして高回転で動作し（Ｓ１５２）、給紙動作を開始する（Ｓ１５３）。開状態の場合ＪＡＭを検知しプリントジョブを停止する（Ｓ１６２）。
【００２６】
給紙が開始されて定着加圧ローラ１５によりトナー像が定着され（Ｓ１５４）、その後記録材Ｐがシャッター部材１０１を押し上げると、センサ部材１０３がシャッター部材１０１の開閉状態を検知する（Ｓ１５５）。そして、開状態が検知されると、制御手段５００を介して冷却ファン１０２が第２のモードとして低回転で動作もしくは停止する（Ｓ１５６）。シャッター部材１０１が閉状態であると所定時間後にＪＡＭとして検知する（Ｓ１６２）。
【００２７】
排紙トレイ１８上に記録材Ｐが排出されると、シャッター部材１０１の開閉状態を検知し（Ｓ１５７）、センサ部材１０３が閉状態を検知すると冷却ファン１０２が制御手段５００を介して再び第１のモードとして高回転で動作を行う（Ｓ１５８）。開状態であると、所定時間後にＪＡＭとして検知する（Ｓ１６２）。そして、次のジョブがあるかどうかが判断され（Ｓ１５９）、次のジョブがある場合は再び給紙を開始する（Ｓ１５３）。次のジョブがない場合は冷却ファンが停止し（Ｓ１６０）、終了になる（Ｓ１６１）。
【００２８】
（本実施形態の効果）
以上の構成により、以下の効果を得ることができる。即ち、記録材Ｐによりシャッター部材１０１が押し上げられる時以外は、筐体開口部１０１’が閉じられ画像形成装置内の開口面積を減らすことが可能になるため、定着器の温度低下を抑制することができる。そして、シャッター部材１０１が閉じている時は、冷却ファン１０２を高回転で動作させることで画像形成装置内部の温度上昇を防ぐことができる。
【００２９】
また、シャッター部材１０１が開いているときは冷却ファン１０２を低回転または停止させることで、画像形成装置内からの温まった空気の排出を低減することができる。つまり、定着器の保温と画像形成装置内部の温度上昇を防ぐことが可能になる。
【００３０】
《第２の実施形態》
次に本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、記録材の種類によって異なるシャッターの開き角度を検出する角度検出手段を備え、シャッターの開き角度が大きくなるに従い、冷却ファンの回転数を小さくする。本実施形態シャッター部材３０１と冷却ファン３０２を搭載した画像形成装置の概略構成は、第１の実施形態と同様であるため詳細な説明は割愛する。
【００３１】
以下、シャッター部材３０１とセンサ部材３０３について、第１の実施形態で説明した画像形成装置と異なる点につき、図３Ａ、図３Ｂおよび図４で説明する。図３Ａ、図３Ｂの矢印の本数は風量を概念的に示している。
【００３２】
図３Ａの（ａ）は、記録材Ｐが給送され、定着加圧ローラ１５と加熱手段からなる定着器により記録材Ｐ上のトナー像を定着している状態を示している。排紙部には回動可能に軸支されたシャッター部材３０１を備え、排紙部を遮蔽しており画像形成装置内からの温まった空気の排出を抑制している。
【００３３】
そして、このシャッター部材３０１の位置を検知するセンサ部材３０３を備えており、このセンサ部材３０３により冷却ファン３０２の動作を制御している。図３Ａの（ａ）の状態では、センサ部材３０３はシャッター部材３０１の閉状態を検知し、制御手段５００を介して冷却ファン３０２は第１のモードとして回転数Ｂの高回転で動作し、画像形成装置内を冷却する。
【００３４】
図３Ａ、図３Ｂの（ｂ）〜（ｄ）は、記録材Ｐが定着加圧ローラ１５の下流の排紙ローラ１６により搬送されている状態を示している。排紙部に備えられたシャッター部材３０１は、記録材Ｐにより押され、排紙部を開くように動作する。記録材Ｐの坪量の違い、コシによって記録材Ｐがシャッター部材３０１を押す力が違うためシャッター部材３０１の開き角度が異なってくる。このシャッター部材３０１の開き角度をセンサ部材３０３によって検知する。
【００３５】
図３Ａの（ｂ）に示すように、制御手段５００を介して冷却ファン３０２は、シャッター部材３０１が位置１の時は第２のモードとして回転数Ｃで回転する。また、図３Ａの（ｃ）に示すようにシャッター部材３０１の位置が２の時は第２のモードとして回転数Ｄで回転し、、図３Ｂの（ｄ）に示すようにシャッター部材３０１が位置３の時は第２のモードとして回転数Ｅで回転する。回転数に関し、回転数Ｂ＞回転数Ｃ＞回転数Ｄ＞回転数Ｅの関係になっている。
【００３６】
シャッター部材３０１の開き角度によって冷却ファン３０２の回転数を変化させる（シャッター部材の開き角度が大きい場合は、冷却ファンの回転数を小さくする）ことで、開口面積が大きい時は画像形成装置内からの空気の排出を抑制する。逆に排紙部の開口面積が小さい時は、回転数を大きくして画像形成装置内の温度上昇を抑制する。
【００３７】
図３Ｂの（ｅ）は記録材Ｐが排出され、カートリッジカバー１７と排紙トレイ１８とで形成される排紙積載面上に積載された状態を示している。排紙部に備えられたシャッター部材３０１は、記録材Ｐが排紙完了すると再び排紙部を遮蔽することで画像形成装置内からの空気の排出を抑制する。また、センサ部材３０３によりシャッター部材３０１の閉状態が検知され、制御手段５００を介して冷却ファン３０２が第１のモードとして高回転で動作し、画像加熱手段によって高温になった画像形成装置内部を冷却する。
【００３８】
（フローチャート）
図４で、冷却ファン３０２の回転数が制御される本実施形態のフローチャートを説明する。先ず、プリントジョブ信号を受信し（Ｓ３５０）、プリントジョブがスタートする。この時、シャッター部材３０１の開閉状態がセンサ部材３０３により確認される（Ｓ３５１）。シャッター部材３０１が閉状態であるときは、制御手段５００を介して冷却ファン３０２が第１のモードとして回転数Ｂで動作し（Ｓ３５２）、給紙動作を開始する（Ｓ３５３）。開状態の場合ＪＡＭを検知しプリントジョブを停止する（Ｓ３６５）。
【００３９】
給紙が開始され、定着加圧ローラ１５によりトナー像を定着された記録材Ｐがシャッター部材３０１を押し上げると、シャッター部材３０１の位置を検知する（Ｓ３５５）。シャッター部材３０１が位置１の時は、制御手段５００を介して冷却ファン３０２は回転数Ｃで回転し（Ｓ３５８）、シャッター部材３０１が位置２の時は（Ｓ３５６）回転数Ｄで回転する（Ｓ３５９）。また、シャッター部材３０１が位置３の時は（Ｓ３５７）回転数Ｅで回転する（Ｓ３６０）。回転数は回転数Ｂ＞回転数Ｃ＞回転数Ｄ＞回転数Ｅの関係になっている。シャッター部材３０１が開状態を判断（Ｓ３６１）し続ける場合、所定時間後にＪＡＭとして検知する（Ｓ３６６）。
【００４０】
次に、排紙トレイ１８上に記録材Ｐが排出され、シャッター部材３０１の閉状態を検知すると、制御手段５００を介して冷却ファン３０２が第１のモードとして回転数Ｂで動作を行う（Ｓ３６２）。開状態であると、所定時間後にＪＡＭとして検知する（Ｓ３６６）。そして、次のジョブがあるかどうかが判断され（Ｓ３６３）、次のジョブがある場合は再び給紙を開始する（Ｓ３５３）。次のジョブがない場合は終了になる（Ｓ３６４）。
【００４１】
（本実施形態の効果）
以上の構成により、本実施形態では以下の効果を得ることができる。記録材Ｐによりシャッター部材３０１が押し上げられる時以外は、筐体開口部が閉じられて画像形成装置内の開口面積を減らすことが可能になるため、暖まった空気の排出を抑えることができる。また、記録材Ｐによりシャッター部材３０１が押し上げられる時、シャッター部材３０１の角度によって冷却ファン３０２の回転数（第２モードにおける回転数）を変化させる。
【００４２】
そして、筐体開口部の開き角度が大きく排紙部の開口面積が大きい時は、冷却ファン３０２をより低回転で動作させることで、画像形成装置内部からの空気の排出を低減することができる。また、筐体開口部が閉じられて排紙部の開口面積が小さい時は、冷却ファン３０２を第１のモードとして高回転で動作させることで画像形成装置内部の温度上昇を防ぐことができる。つまり、シャッター部材３０１の角度ごとに冷却ファン３０２の回転数を変化させることで、定着器の保温と画像形成装置内部の温度上昇を防ぐことが可能になる。
【００４３】
（変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、同一性の範囲内で種々の変更が可能である。
【００４４】
画像形成装置の装置内の発熱部を冷却する冷却ファンは、発熱部として代表的には画像形成手段、画像加熱手段の少なくとも一方の少なくとも一部を対象とするものであるが、これら以外の装置内の発熱部を対象とするものであっても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１０・・プロセスカートリッジ、１３・・転写ローラ、１５・・定着加圧ローラ、１０１・・シャッター部材、１０１’・・筐体、１０２・・冷却ファン
【図１】
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【図２】
2015099188.tif 000004
【図３Ａ】
2015099188.tif 000005
【図３Ｂ】
2015099188.tif 000006
【図４】
2015099188.tif 000007