(57)【要約】【課題】定着処理までの搬送速度を維持しつつ、かつ冷却のための搬送路長を長くすることなく、冷却時間を延長する。【解決手段】上下２段構造の冷却装置５２、５３を配置し、交互に用紙１８を案内するべく、可動案内部６０Ａを設けた。１枚目の用紙１８が定着部４６から排出されると、上段の冷却装置５２へ案内する。その後、続いて２枚目の用紙１８が定着部４６から排出されると、可動案内部６０Ａを切り替えて、下段の冷却装置５３へ案内する。この２枚目の用紙１８を下段の冷却装置５３に案内する時間分、上段の冷却装置５２に１枚目の用紙１８を保持できるため、冷却時間を確保することができる。【選択図】図３
2008112103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤が転写された記録媒体を加熱することによって現像剤を定着させる定着手段と、
前記定着手段によって現像剤が定着された記録媒体を、複数の搬送経路へ振り分ける振分手段と、
前記振分手段で複数の搬送経路に振り分けられた記録媒体が、複数の搬送経路上で留まる時間で冷却されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
現像剤が転写された記録媒体を加熱することによって現像剤を定着させる定着手段と、
前記定着手段によって現像剤が定着された記録媒体を、複数の搬送経路へ振り分ける振分手段と、
前記振分手段によって振り分けられた搬送経路に前記記録媒体を冷却する冷却手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記冷却手段は、前記振分手段によって振り分けられた搬送経路のそれぞれに設けられたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記冷却手段は、前記記録媒体と面接触しながら周回する無端環状部材と、該無端環状部材に接触して冷却する冷却部材と、を有することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記冷却手段は、前記記録媒体と面接触しながら周回する無端環状部材と、前記記録媒体が面接触する面の裏面側で接触して冷却する冷却部材と、を有することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記定着手段から排出された前記記録媒体の順番が、前記振分手段によって複数の搬送経路に振り分けられて冷却された後も同じ順番であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記録媒体の厚さ、もしくは材質により複数の搬送経路の使用数を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項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、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、ドラムにベルトを巻き掛けて、この巻き付け部分に記録媒体を挟み込み、冷却することが提案されている。
【特許文献１】特許第３６８２９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記事実を考慮し、定着処理までの搬送速度を維持しつつ、かつ冷却のための搬送路長を長くすることなく、冷却時間を延長することができる冷却装置及び画像形成装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の発明は、現像剤が転写された記録媒体を加熱することによって現像剤を定着させる定着手段と、記定着手段によって現像剤が定着された記録媒体を、複数の搬送経路へ振り分ける振分手段と、記振分手段で複数の搬送経路に振り分けられた記録媒体が、複数の搬送経路上で留まる時間で冷却されることを特徴としている。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、現像剤が転写された記録媒体を加熱することによって現像剤を定着させる定着手段と、前記定着手段によって現像剤が定着された記録媒体を、複数の搬送経路へ振り分ける振分手段と、前記振分手段によって振り分けられた搬送経路に前記記録媒体を冷却する冷却手段と、を有することを特徴としている。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、前記冷却手段は、前記振分手段によって振り分けられた搬送経路のそれぞれに設けられたことを特徴としている。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、前記請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記冷却手段は、前記記録媒体と面接触しながら周回する無端環状部材と、該無端環状部材に接触して冷却する冷却部材と、を有することを特徴としている。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、前記請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記冷却手段は、前記記録媒体と面接触しながら周回する無端環状部材と、前記記録媒体が面接触する面の裏面側で接触して冷却する冷却部材と、を有することを特徴としている。
【０００９】
請求項６に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の発明において、前記定着手段から排出された前記記録媒体の順番が、前記振分手段によって複数の搬送経路に振り分けられて冷却された後も同じ順番であることを特徴としている。
【００１０】
請求項７に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の発明において、前記記録媒体の厚さ、もしくは材質により複数の搬送経路の使用数を決定することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、搬送経路上で留まるため本発明を採用しない場合に比較して、効率よく定着後の記録媒体を冷却することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、請求項1項記載の発明に比較して、冷却手段を採用することで効率よく定着後の記録媒体を冷却することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、搬送経路のそれぞれに冷却手段を採用することで本発明を採用しない場合に比較してさらに効率よく定着後の記録媒体を冷却することができる。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、本発明を採用しない場合に比較して、冷却手段が無端環状部材と接して無端環状部材からの熱を効率よく放熱するので定着後の記録媒体を冷却することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明によれば、本発明を採用しない場合に比較して、無端環状部材の内部に冷却手段を設けるので省スペース化に貢献でき、効率よく定着後の記録媒体を冷却することができる。
【００１６】
請求項６記載の発明によれば、本発明を採用しない場合に比較して、本発明を採用しない場合に比較して、定着手段から出力された記録媒体の順番が同じになる。
【００１７】
請求項７記載の発明によれば、本発明を採用しない場合に比較して、搬送経路数を増減することで適正な冷却時間を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１には本実施の形態に係る画像形成装置１０が示されている。
【００１９】
画像形成装置１０は、画像処理部１２が中央に配置されている。画像処理部１２の図１の左側には給紙部１４が備えられている。また、画像処理部１２の図１の右側には後処理部１６が備えられている。
【００２０】
画像処理部１２と給紙部１４との間には、記録媒体の一例である用紙１８の搬送を案内する案内部２０が介在されている。記録媒体の他の例としてはOHPシート、コート紙などがある。
【００２１】
この案内部２０の上部には、情報を表示し、かつその情報表示領域に指等を接触することで表示された内容を指示可能な表示兼操作部２２が設けられている。この表示兼操作部２２は、一般には、「タッチパネル」と称され、使用者と画像形成装置１０との間の情報のやりとりの仲介であるユーザーインターフェースとしての役目を有している。
【００２２】
画像処理部１２は、Ｙ（イエロー）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｃ（シアン）色、Ｋ（ブラック）色の各色の画像形成のための画像形成部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋを備え、図１の横一列に配列されている。画像形成部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋは同一構成であり、２６は画像データに応じて光ビームを出力する光走査装置、２８は光ビームによって静電潜像が形成される感光体ドラム、３０は第1転写部３２を構成する転写ローラである。その他、感光体ドラム２８の周囲には、図示しない帯電部、現像部、清掃部が設けられている。帯電部は、感光体ドラム２８を一様に帯電する。現像部は、静電潜像に二成分現像剤（トナーとキャリア）を供給する。清掃部は、残トナーを取り除く。
【００２３】
感光体ドラム２８の下部は、第1転写部３２とされており、無端の中間転写ベルト３４と対向している。
【００２４】
中間転写ベルト３４は、各画像形成部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋの感光体ドラム２８と接触しながら移動する。なお、中間転写ベルト３４自身が持つ弾性力、中間転写ベルト３４に加わる張力、転写ローラ３０からの圧力等により、現実的には中間転写ベルト３４は、感光体ドラム２８に巻き掛けられ、所定の幅を持って接触している。
【００２５】
中間転写ベルト３４は、４個のローラ３６にそれぞれ巻き掛けられ、画像形成部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋの順に対向する方向に周回し、各画像形成部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋの順に画像が重ねられ、転写される。これにより、中間転写ベルト３４上には、４色の画像が重なった、所謂フルカラー画像が転写されることになる。なお、フルカラー画像に限らず、単色、或いは２色以上の画像の転写も可能であるが、本実施の形態では、以下、転写画像を「フルカラー画像」とする。
【００２６】
なお、本実施の形態では、中間転写ベルト３４の搬送方向上流側（図１の右側）から順に画像形成部２４Ｙ→２４Ｍ→２４Ｃ→２４Ｋとしたが、この順序に制限はない。
【００２７】
中間転写ベルト３４上のフルカラー画像は、第２転写部３８において、用紙１８に転写されるようになっている。
【００２８】
用紙１８は、給紙部１４に設けた複数段（図１では２段）のトレイ４０から選択的に用紙１８を取出し、案内部２０を介して、複数の搬送ローラ対４２及び複数のベルトコンベア４４で構成される画像処理部１２の搬送路に案内される。搬送路の前半部である搬送ローラ対４２の終端は前記第２の転写部３８とされ、用紙１８が中間転写ベルト３４に密着され、前記フルカラー画像が転写される。
【００２９】
フルカラー画像が転写された用紙１８は、搬送路の後半部であるベルトコンベア４４により定着部４６へ送り出される。
【００３０】
定着部４６は、加熱ローラ４８と加圧ローラ５０を備えており、用紙１８は、この加熱ローラ４８と加圧ローラ５０との間に案内され、所定の圧力の下で所定の熱が加えられ、フルカラー画像の現像剤であるトナーを用紙１８に定着させる。
【００３１】
定着部４６によって定着された用紙１８は、後処理部１６へ送り出される。
【００３２】
後処理部１６は、２段構造の冷却装置５２、５３と用紙反転機構部５４と、排出トレイ５６を備える。
【００３３】
定着部４６から排出された用紙１８は、まず、冷却装置５２又は冷却装置５３によって、定着部４６で加えられた熱が除去される。
【００３４】
冷却装置５２又は冷却装置５３から排出される用紙１８は、片面のみに画像形成する場合は、そのまま排出トレイ５６へ排出される。
【００３５】
一方、冷却装置５２又は冷却装置５３から排出される用紙１８は、両面に画像形成する場合は、用紙反転機構部５４により反転処理され、画像処理部１２の下部に設けた逆搬送路５８に沿って搬送されて案内部２０へ戻され、再度、画像処理部１２の搬送路へ送られる。
【００３６】
なお、図１では、冷却装置５２及び冷却装置５３は、２対の搬送ローラ６８によって構成されている。
【００３７】
図２に示される如く、上下２段構造の冷却装置５２、５３は、定着部４６との間に案内部６０が設けられている。案内部６０には、何れかの冷却装置５２、５３に選択的に振り分ける振分手段としての可動案内部６０Ａを備えている。
【００３８】
すなわち、案内部６０は、定着部４６を起点して二股構造とされ、この二股部分に可動案内部６０Ａの一端が軸６１を介して回転可能に取り付けられている。
【００３９】
ここで、可動案内部６０Ａが軸６１を中心に図２の反時計回り方向に回転し、図２の実線位置にあるときは、定着部４６から排出された用紙１８を上段の冷却部５２へ案内する。
【００４０】
また、可動案内部６０Ａが軸６１を中心に図２の時計回り方向に回転し、図２の鎖線位置にあるときは、定着部４６から排出された用紙１８を下段の冷却部５３へ案内する。
【００４１】
上段の冷却装置５２は、一対の無端環状部材の一例であるベルト６６と、この一対のベルト６６を周回させる２個のローラ６８と、一対のベルト６６の内側空間にそれぞれ配置された一対の金属部材７０とを備えている。
【００４２】
なお、ベルトは熱伝導性に優れた材質ならば良く、他にはポリイミドフィルム、ニッケル電鋳フィルム、ポリエチレンフィルム、等の薄板を形成できるものであれば良い。
【００４３】
このため、冷却装置５２のそれぞれのベルト６６同士が平面的に接触し、用紙１８が送り込まれると、用紙１８は、この平面的に接触しているベルト６６の間に挟まれ、用紙１８の表面及び裏面共にベルト６６と面接触して搬送される。この面接触により用紙１８が持つ熱がベルト６６に伝わり、金属部材７０を介して放熱される。
【００４４】
すなわち、金属部材７０は、複数の細幅溝が形成され、通常の箱体の表面積よりも表面積が広くなっている。この結果、放熱効果が高まっている。なお、金属部材７０は、ＩＣやトランジスタ等の電子部品から発する熱を吸収し、放熱する役目を持つ通常「ヒートシンク」と称される部材と同様の役目を持つものである。
【００４５】
なお、金属部材７０において、図１の紙面手前から奥側にかけて風の流れを作るため、当該金属部材７０の図１の紙面手前側又は奥側には、図示しない送風機（通常、「ファン」という）を設けることが好ましい。
【００４６】
下段の冷却装置５３においても同一構造であるため、同一の符号を付してその構造の説明は省略する。
【００４７】
前記２段の冷却装置５２、５３によって冷却処理された用紙１８は、前記案内部６０と左右対称構造の排出案内部６３に設けられた可動案内部６３Ａに案内され、共通の搬送路を介して前述したトレイ５６又は反転機構部５４へ送られる。
【００４８】
なお、冷却装置５２、５３の構造としては、図４に示される如く、前記ベルト６６及び金属部材７０を備えず、それぞれ２対のローラ６８のみの構成とし、自然冷却させるようにしてもよい。
【００４９】
また、この場合、双方の搬送距離を均等にするべく、定着部４６の加熱ローラ４８及び加圧ローラ５０の接触位置の接線の延長線（図４の一点鎖線参照）を境界として、上下対称に搬送経路を形成してもよい。この搬送経路長の均一は、図１及び図２の構造（ベルト６６、金属部材７０が存在する冷却装置５２，５３）にも適用可能である。
【００５０】
また、図５に示される如く、３段の振り分け構造とすることも可能であり、４段以上であってもよい。
【００５１】
以下に本実施の形態の作用を説明する。
【００５２】
表示兼操作部２２から画像形成指示の操作があると、画像処理部１２では画像データを入手し、この画像データに基づいて、各画像形成部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋの光走査装置２６から感光体ドラム２８へ光ビームを照射し、静電潜像を形成すると共に、現像部から二成分現像剤を供給してトナー現像する。
【００５３】
トナー像は、第１転写部３２において中間転写ベルト３４に各色が重なるように転写され、フルカラー画像が形成される。
【００５４】
フルカラー画像は、中間転写ベルト３４の駆動に伴い、第２転写部３８へ送られる。
【００５５】
一方、給紙部１４では、前記表示兼操作部２２で指示されたサイズに基づいて該当するトレイ４０が選択され、用紙１８が取り出され、案内部２０を介して、画像処理部１２の搬送路に送られる。
【００５６】
搬送路の前半部である搬送ローラ対４２により用紙１８は、前記第２転写部３８に送られ、中間転写ベルト３４を所定の圧力で接触し、転写バイアスをかけられることで、フルカラー画像が中間転写ベルト３４から用紙１８へ転写する。
【００５７】
その後、用紙１８は、搬送路の後半部であるベルトコンベア４４によって搬送され、定着部４６へと至る。
【００５８】
定着部４６では、用紙１８が加熱ローラ４８と加圧ローラ５０との間に送られ、所定の圧力の下で所定の熱が加えられ、トナーが用紙１８に定着される。
【００５９】
ここで、定着後の用紙１８は、順次重ねられても通常はトナーが重ねられた用紙に転移したりしないが、所定以上の速度で画像形成処理が実行され、かつ所定以上の枚数が重なってトレイ５６上に積載されると、用紙１８から十分に熱が逃げる前に圧力がかかり、完全にトナーが定着せず、重なり合った用紙間で転移することがあった。
【００６０】
本実施の形態では、上下２段構造の冷却装置５２、５３を配置し、交互に用紙１８を案内するべく、可動案内部６０Ａを設けた。
【００６１】
より具体的には、図３に示される如く、１枚目の用紙１８が定着部４６から排出されると、上段の冷却装置５２へ案内する。その後、続いて２枚目の用紙１８が定着部４６から排出されると、可動案内部６０Ａを切り替えて、下段の冷却装置５３へ案内する。この２枚目の用紙１８を下段の冷却装置５３に案内する時間分、上段の冷却装置５２に１枚目の用紙１８を保持する。
【００６２】
上記２枚目の用紙１８を下段の冷却装置５３へ案内するときに、１枚目の用紙１８を上段の冷却装置５２から排出し、３枚目の用紙１８を上段の冷却装置５２へ案内する。
【００６３】
これを４枚目、５枚目・・・ｎ枚目の用紙１８を交互に、上段→下段→上段→・・・へ案内する。
【００６４】
用紙１８は、各段において、所謂先入れ先出しの原則に従っており、定着部４６から送り込まれた用紙１８の順序と同じ順序で排出される。
【００６５】
また、各冷却装置５２、５３では、一対のベルト６６の間に用紙１８を挟み込んで密着させたため、冷却風に比べて熱伝導率が良い。
【００６６】
さらに、ベルト６６の内側には、金属部材７０を配置し、ベルト６６が用紙１８から受けた熱を迅速に吸収し、放熱する。
【００６７】
また、この用紙１８を挟み込んだベルト６６を平面搬送する。
【００６８】
なお、上記実施の形態では、少なくとも用紙１８を挟む領域のベルト６６を平面搬送したが、巻き癖（カール癖ともいう）がつかない程度の所定以下曲率半径の円弧搬送としてもよい。この円弧搬送は、用紙１８とベルト６６との密着性の向上を目的とするものである。
【００６９】
さらに、上記実施の形態では、上下２段構造の冷却装置５２、５３を設けたが、３段以上設けることで、その段数に応じて冷却時間を増やすことができる。この場合、最も単純な振り分けは、各段の冷却装置に順序よく用紙１８を繰り返し送り込めばよい。
【００７０】
一方、例えば３段の冷却装置とした場合（図５参照）、用紙１８の種類、厚さ寸法（紙重量に換算可能）に基づいて、冷却能力を変更したり、適用する段数を決定するようにしてもよい。
【００７１】
すなわち、表１では、用紙１８の種類として普通紙とコート紙を挙げている。また、それぞれの種類に対して、薄紙、中厚紙、厚紙が存在する。
【００７２】
普通紙の薄紙は最も冷却し易いため、冷却装置の振り分けを行わず（１段のみ使用）、冷却能力も最も低いものとする。
【００７３】
一方、コート紙の厚紙は最も冷却し難いため、冷却装置を全段使用し（３段使用）、冷却能力も最も高いものとする。
【００７４】
冷却能力は、例えば、ファン等による冷却風の吹き付け量や強さにより変更すればよい。
【００７５】
【表１】
2008112103.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】冷却装置の拡大正面図である。
【図３】上下２段構造の冷却装置に交互に用紙を振り分けるときの用紙の先端位置の推移を示す特性図である。
【図４】変形例に係る自然冷却構造の冷却装置の拡大図である。
【図５】変形例に係る３段振り分け構造の冷却装置の拡大図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０    画像形成装置
１２    画像処理部
１４    給紙部
１６    後処理部
１８    用紙
２０    案内部
２２    表示兼操作部
２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ  画像形成部
２６    光走査装置
２８    感光体ドラム
３０    転写ローラ
３２    第１転写部
３４    中間転写ベルト
３６    ローラ
３８    第２転写部
４０    トレイ
４２    搬送ローラ対
４４    ベルトコンベア
４６    定着部（定着手段）
４８    加熱ローラ
５０    加圧ローラ
５２、５３    冷却装置
５４    用紙反転機構部
５６    排出トレイ
５８    逆搬送路
６０    案内部
６０Ａ    可動案内部（振分手段）
６１    軸
６３    案内部
６３    可動案内部
６６    ベルト（冷却手段）
６８    ローラ
７０    金属部材（冷却手段）
【図１】
2008112103.tif 000004
【図２】
2008112103.tif 000005
【図３】
2008112103.tif 000006
【図４】
2008112103.tif 000007
【図５】
2008112103.tif 000008