(57)【要約】【課題】  印刷速度の異なる複数の印刷モードを持つ電子写真方式の画像形成装置において、最も高速での連続印刷によって定着ローラがオーバーヒートを起してホットオフセットが発生するのを防止する。【解決手段】  トナー像形成手段２、転写手段３、定着手段４、排出手段５、冷却手段６および制御手段７を備える画像形成装置１において、冷却手段６が、第１の冷却用排気ファン３０と、第２の冷却用排気ファン３１と、排気手段３２と、ダクト３３と、給排気口３５ａ，３５ｂと、排気口３６と、第１の電力供給手段３７と、第２の電力供給手段３８とを含み、高速印刷から低速印刷に切り換える際に、第１の冷却用排気ファン３０を通常の回転とは逆方向に回転させる。【選択図】      図１
2008058837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像が形成される感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、感光体表面に静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、トナー像を記録媒体に加熱定着させる定着手段と、定着手段を冷却する冷却手段と、印刷速度をモノクロ画像印刷速度、カラー画像印刷速度または厚紙印刷速度に切り換える印刷速度切り換え手段とを含み、記録媒体に画像を印刷する電子写真方式の画像形成装置であって、
冷却手段は、
正逆回転可能なファンであって、正回転によって定着手段近傍の空気を画像形成装置外部に排出する第１の冷却用排気ファンと、
第１の冷却用排気ファンに電力を供給して正逆回転させる第１の電力供給手段と、
印刷速度がモノクロ画像印刷速度からカラー画像印刷速度または厚紙印刷速度に切り換えられたことを判定する切り換え判定手段と、
第１の電力供給手段による第１の冷却用排気ファンへの電力供給を制御し、印刷速度判定手段による判定結果に応じて、第１の冷却用排気ファンの正回転時とは逆極性の電力を第１の冷却用排気ファンに供給するように第１の電力供給手段を制御する第１の回転制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
冷却手段は、
モノクロ画像印刷速度における印刷枚数を数える印刷枚数検知手段と、
モノクロ画像印刷速度による印刷終了後からカラー画像印刷速度または厚紙印刷速度による印刷が開始されるまでの時間を計測する時間計測手段と、
印刷枚数検知手段による検知結果および／または時間計測手段による計測結果とに応じて、第１の冷却用排気ファンを正回転させるかまたは逆回転させるかを判定する回転判定手段とをさらに含み、
回転判定手段の判定結果に応じて、第１の回転制御手段が第１の冷却用排気ファンを回転させる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】
第１の冷却用排気ファンは、
その逆回転によって、外部空気を風速０．７５ｍ／秒以上の速さで定着手段近傍の空間に送り込むことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
冷却手段は、
正回転によって定着手段近傍の空気を吸引除去する第２の冷却用排気ファンと、
第２の冷却用排気ファンに電力を供給して正回転させる第２の電力供給手段と、
第２の電力供給手段による電力供給を制御する第２の回転制御手段と、
第２の冷却用排気ファンによって定着手段近傍から吸引除去される空気を画像形成装置外部に排気する排気口と、
空気の流過が可能な内部空間を有し、該内部空間によって定着手段近傍の空間と排気口とが連通するように設けられ、定着手段近傍の空気を排気口へ搬送する排気手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
第２の回転制御手段は、
第１の冷却用排気ファンの逆回転開始に伴って第２の冷却用排気ファンを正回転させ、かつ第１の冷却用排気ファンの逆回転が終了した後も第２の冷却用排気ファンを所定時間正回転させるように第２の電力供給手段を制御することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
排気手段は、
その内部空間によって、定着手段近傍の空間と排気口とを連通させるとともに、帯電手段近傍の空間と排気口とを連通させるように設けられ、
第２の冷却用排気ファンは、
定着手段近傍および帯電手段近傍の空気を吸引除去することを特徴とする請求項４または５記載の画像形成装置。
【請求項７】
排気手段は、
その内壁面からその内部空間に向けて延びかつその内壁面に接触する部分を支点にして角変位可能に設けられ、排気手段の内部空間における空気の流過領域および／または空気の流過量を制御する少なくとも１つの風向板と、
風向板が排気手段の内壁面に接触する部分を支点にして風向板を角変位させる変位手段とをさらに含むことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項８】
排気手段は、
その内部空間の排気口近傍に第２の冷却用排気ファンが配置され、
風向板は、
第２の冷却用排気ファンを臨むその内壁面から第２の冷却用排気ファンに向けて延びるように設けられることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
定着手段の鉛直方向上方に設けられ、その内部空間と排気手段の内部空間とが連通するように排気手段に連結されるダクトをさらに含むことを特徴とする請求項４〜８のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
異なる印刷速度を有する複数の印刷モードが設定される電子写真方式の画像形成装置において、
印刷速度の最も速い印刷モードから前記印刷モードよりも印刷速度の遅い他の印刷モードに切れ換えるに際に、
定着手段近傍に設けられて定着手段近傍の空気を吸引して画像形成装置の外部に排気する冷却用排気ファンが、定着手段近傍の空気の吸引時とは逆方向に回転するように制御することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、高画質画像を簡易な操作でかつ短時間の間に形成でき、保守管理も容易であることから、たとえば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などとして広く普及している。電子写真方式の画像形成装置（以下単に「画像形成装置」という）は、たとえば、感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを含む。感光体はその表面に感光膜が形成されたローラ状部材である。帯電手段は電圧の印加を受けて感光体表面を所定電位に帯電させる。露光手段は、帯電状態にある感光体表面に、画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成する。現像手段は、感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像に現像する。転写手段は感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する。定着手段は、たとえば、内部に加熱手段を含む定着ローラと定着ローラに圧接する加圧ローラとを含む。未定着トナー像を担持する記録媒体を定着ローラと加圧ローラとの圧接部に通過させ、トナー像を記録媒体に熱定着させる。これによって、記録媒体上に画像が印刷される。
【０００３】
画像形成装置における解決すべき課題の１つとして、印刷速度と定着温度（定着ローラの表面温度）との関係がある。カラー画像の印刷が可能な画像形成装置では３種の印刷速度が使い分けられる。モノクロ画像の印刷速度は４０〜６０枚／分程度の高速、カラー画像の印刷速度は３０〜４０枚／分程度の中速、さらに記録媒体が厚紙である場合の印刷速度は２０枚／分程度の低速である。そして、モノクロ画像の記録媒体への定着には、定着ローラ内部の加熱手段を２００℃程度に発熱させて定着温度を１７０〜１８０℃程度に保つことが必要である。２０枚／分程度の速度であれば、記録媒体による吸熱量と加熱手段からの発熱量との均衡による定着温度の保持が容易なので、加熱手段が常時発熱する必要はなく、定着ローラへの蓄熱は起こらない。これに対し、４０〜６０枚／秒程度の高速印刷になると、印刷初期段階では加熱手段が常に２００℃程度に発熱しないと、定着温度の保持が困難になる。ところが、加熱手段を常時発熱させると、記録媒体による吸熱量よりも発熱量の方が多くなり、定着ローラへの蓄熱が起こる。この状態で印刷が終了すると、吸熱する記録媒体が供給されないので、定着ローラはオーバーヒートする。その表面温度は、印刷枚数によっても異なるけれども、定着ローラ長手方向の中央部では１８０〜１９０℃程度、両端部では１９０〜２００℃程度であり、設定温度よりも１０〜２０℃も高い。また、加圧ローラについても同様である。これによって、トナーが記録媒体に定着せずに定着ローラに付着するホットオフセットが非常に起こり易い状態になる。モノクロ用トナーは、設定温度よりも３０℃程度の温度上昇があってもホットオフセットが起こらないように設計されるので、定着ローラがオーバーヒートしてもホットオフセットの心配はない。しかしながら、カラー用トナーのホットオフセット許容温度域は、その特性と画質との関係から、設定温度から８℃程度と幅がない。したがって、モノクロ画像の印刷後にカラー画像の印刷を行うと、ホットオフセットの発生頻度が非常に高くなる。
【０００４】
一方、従来から、冷却用排気ファンを用いる画像形成装置について、種々の提案がなされている。たとえば、定着手段と、冷却用排気ファンと、引き出し手段と、駆動制御手段とを含む画像形成装置が提案される（たとえば、特許文献１参照）。冷却用排気ファンは定着手段近傍に設けられ、定着手段近傍の空気を吸引して画像形成装置の外部に排出する。引き出し手段は、定着手段と冷却用排気ファンとを一体的に画像形成装置本体から引き出す。駆動制御手段は、定着手段と冷却用排気ファンと画像形成装置から引き出した状態で、冷却用排気ファンを逆回転させて定着手段に送風することによって、定着手段を冷却する。しかしながら、画像形成装置は記録媒体詰まりを取除くための引き出し機構を有するのが一般的であり、この引き出し機構に加えて前記の引き出し手段を設けると、装置構造が複雑化し、剛性が低下する。その結果、画像形成装置の耐用寿命を縮めることになる。また、定着手段は１７０〜１８０℃程度の高温になるので、これを画像形成装置から引き出して冷却するのは非常に危険である。
【０００５】
また、ダクトで区切られた空気流路（空気排出路）を有し、トナー像の記録媒体への定着着後にダクト形状が一時的に変化し、それに伴って空気流路が変化する画像形成装置が提案される（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２の図４および図５に示される技術によれば、ダクトの一側面には開閉自在の開口扉が設けられる。また、画像形成装置内部の空気を吸引してダクト内に集めるファンがダクトに併設される。この画像形成装置において、トナー像の記録媒体への定着直後以外の画像形成動作時には、画像形成装置内部の空気がファンによって吸引され、ダクトを通して画像形成装置の外部に排出される。このとき、ダクト内は減圧状態になるので、開口扉は閉じている。一方、トナー像の記録媒体への定着直後は大量の高温空気と水蒸気が発生し、これらが一気にダクトを通して排出されると、使用者に不快感を与える。したがって、このときには、ファンを逆回転させることによって、ダクトの内圧を上げて開口扉を開け、空気流路に強制対流を発生させて高温空気と水蒸気とを拡散させながら外部に排出する。すなわち、特許文献２の技術においてファンを逆回転させるのは、定着手段を冷却するためではない。
【０００６】
また、所定形状の筺体と、第１通気口と、第２通気口と、吸引ファンと、定着器とを含む画像形成装置が提案される（たとえば、特許文献３参照）。筺体は互いに対向する第１側壁と第２側壁とを有する。第１通気口は第１側壁に形成され、空気が通り抜ける。第２通気口は第２側壁が形成され、空気が通り抜ける。吸引ファンは第２通気口近傍に配置され、その正回転によって、筺体外部の空気を第１通気口から吸引し、筺体内部を通過させて第２通気口から排出する。また、吸引ファンは、その逆回転によって、筺体外部の空気を第２通気口から吸引し、筺体内部を通過させて第１通気口から排出する。定着器は筺体内部に配置され、記録媒体にトナー像を定着させる。この画像形成装置では、定着器を通過した空気がその内部の構成部材の近傍を通過して外部に排出される構成が採られる。しかしながら、定着器を通った空気は高温に加熱される場合が多く、この高温空気が感光体、帯電装置、現像装置などの近傍を通過すると、感光体、トナーなどの帯電に悪影響を及ぼすのは必至である。また、この画像形成装置では、定着器に含まれる定着ローラがオーバーヒート状態になった時に、特段の方策が講じられるわけではない。
【０００７】
また、定着手段と冷却用排気ファンとを含む画像形成装置において、冷却用排気ファンの回転速度を制御する技術が提案される（たとえば、特許文献４，５参照）。しかしながら、特許文献４および５の技術は、冷却用排気ファンの逆回転すなわち定着手段への送風をともなう技術ではない。また、特許文献４および５において、冷却用排気ファンの回転速度は、定着手段の起動時、待機時、動作時、動作終了時などに応じて制御されるのみであり、画像形成速度の切り換え時における制御については一切記載がない。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２１９０９６号公報
【特許文献２】特開２００２−３５７９９６号公報
【特許文献３】特開２００４−２１２１３号公報
【特許文献４】特開平８−２１１７６３号公報
【特許文献５】特開２００１−９２３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、トナー像の記録媒体への定着手段である定着ローラのオーバーヒートおよび印刷速度の低速側への変更に伴うホットオフセットの発生を防止し、高画質画像を安定的に印刷できる電子写真方式の画像形成装置および制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、
表面にトナー像が形成される感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、感光体表面に静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、トナー像を記録媒体に加熱定着させる定着手段と、定着手段を冷却する冷却手段と、印刷速度をモノクロ画像印刷速度、カラー画像印刷速度または厚紙印刷速度に切り換える印刷速度切り換え手段とを含み、記録媒体に画像を印刷する電子写真方式の画像形成装置であって、
冷却手段は、
正逆回転可能なファンであって、正回転によって定着手段近傍の空気を画像形成装置外部に排出する第１の冷却用排気ファンと、
第１の冷却用排気ファンに電力を供給して正逆回転させる第１の電力供給手段と、
印刷速度がモノクロ画像印刷速度からカラー画像印刷速度または厚紙印刷速度に切り換えられたことを判定する切り換え判定手段と、
第１の電力供給手段による第１の冷却用排気ファンへの電力供給を制御し、印刷速度判定手段による判定結果に応じて、第１の冷却用排気ファンの正回転時とは逆極性の電力を第１の冷却用排気ファンに供給するように第１の電力供給手段を制御する第１の回転制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
また本発明の画像形成装置は、
冷却手段が、
モノクロ画像印刷速度における印刷枚数を数える印刷枚数検知手段と、
モノクロ画像印刷速度による印刷終了後からカラー画像印刷速度または厚紙印刷速度による印刷が開始されるまでの時間を計測する時間計測手段と、
印刷枚数検知手段による検知結果および／または時間計測手段による計測結果とに応じて、第１の冷却用排気ファンを正回転させるかまたは逆回転させるかを判定する回転判定手段とをさらに含み、
回転判定手段の判定結果に応じて、第１の回転制御手段が第１の冷却用排気ファンを回転させることを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明の画像形成装置は、
第１の冷却用排気ファンが、
その逆回転によって、外部空気を風速０．７５ｍ／秒以上の速さで定着手段近傍の空間に送り込むことを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明の画像形成装置は、
冷却手段が、
正回転によって定着手段近傍の空気を吸引除去する第２の冷却用排気ファンと、
第２の冷却用排気ファンに電力を供給して正回転させる第２の電力供給手段と、
第２の電力供給手段による電力供給を制御する第２の回転制御手段と、
第２の冷却用排気ファンによって定着手段近傍から吸引除去される空気を画像形成装置外部に排気する排気口と、
空気の流過が可能な内部空間を有し、該内部空間によって定着手段近傍の空間と排気口とが連通するように設けられ、定着手段近傍の空気を排気口へ搬送する排気手段とをさらに含むことを特徴とする。
【００１４】
さらに本発明の画像形成装置は、
第２の回転制御手段が、
第１の冷却用排気ファンの逆回転開始に伴って第２の冷却用排気ファンを正回転させ、かつ第１の冷却用排気ファンの逆回転が終了した後も第２の冷却用排気ファンを所定時間正回転させるように第２の電力供給手段を制御することを特徴とする。
【００１５】
さらに本発明の画像形成装置は、
排気手段が、
その内部空間によって、定着手段近傍の空間と排気口とを連通させるとともに、帯電手段近傍の空間と排気口とを連通させるように設けられ、
第２の冷却用排気ファンが、
定着手段近傍および帯電手段近傍の空気を吸引除去することを特徴とする。
【００１６】
さらに本発明の画像形成装置は、
排気手段が、
その内壁面からその内部空間に向けて延びかつその内壁面に接触する部分を支点にして角変位可能に設けられ、排気手段の内部空間における空気の流過領域および／または空気の流過量を制御する少なくとも１つの風向板と、
風向板が排気手段の内壁面に接触する部分を支点にして風向板を角変位させる変位手段とをさらに含むことを特徴とする。
【００１７】
さらに本発明の画像形成装置は、
排気手段の内部空間の排気口近傍に第２の冷却用排気ファンが配置され、
風向板が、
第２の冷却用排気ファンを臨むその内壁面から第２の冷却用排気ファンに向けて延びるように設けられることを特徴とする。
【００１８】
さらに本発明の画像形成装置は、
定着手段の鉛直方向上方に設けられ、その内部空間と排気手段の内部空間とが連通するように排気手段に連結されるダクトをさらに含むことを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、
異なる印刷速度を有する複数の印刷モードが設定される電子写真方式の画像形成装置において、
印刷速度の最も速い印刷モードから前記印刷モードよりも印刷速度の遅い他の印刷モードに切れ換えるに際に、
定着手段近傍に設けられて定着手段近傍の空気を吸引して画像形成装置の外部に排気する冷却用排気ファンが、定着手段近傍の空気の吸引時とは逆方向に回転するように制御することを特徴とする制御方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、冷却手段と、印刷速度切り換え手段とを含む電子写真方式の画像形成装置であって、冷却手段が第１の冷却用排気ファンと、第１の電力供給手段と、切り換え判定手段と、第１の回転制御手段とを備える電子写真方式の画像形成装置が提供される。印刷速度切り換え手段は、印刷速度をモノクロ画像印刷速度、カラー画像印刷速度または厚紙印刷速度に切り換える。第１の冷却用排気ファンは正逆回転可能なファンであって、正回転によって定着手段近傍の空気を画像形成装置外部に排出する。切り換え判定手段は、印刷速度がモノクロ画像印刷速度からカラー画像印刷速度または厚紙印刷速度に切り換えられたことを判定する。第１の電力供給手段は第１の冷却用排気ファンに電力を供給して正逆回転させる。第１の回転制御手段は第１の電力供給手段による電力供給を制御し、印刷速度切り換え手段によって印刷速度をモノクロ画像印刷速度からカラー画像印刷速度または厚紙印刷速度に切り換える際には、第１の冷却用排気ファンを逆回転させるように第１の電力供給手段を制御する。モノクロ画像は高速で印刷されるので、印刷終了後には定着手段がオーバーヒート状態になっていることが多い。この状態で、カラー画像を印刷するかまたは厚紙に画像を印刷すると、ホットオフセットが起こり、画像不良が発生する可能性が高い。そこで、通常の動作時には定着手段近傍の空気を吸引して画像形成装置外部に排出するためだけに用いられる第１の冷却用排気ファンを正逆回転可能なファンで構成する。さらに、モノクロ画像印刷終了後、カラー画像印刷または厚紙印刷に移る場合には、第１の冷却用排気ファンを逆回転させて定着手段に送風を行うように構成する。これによって、定着手段が確実にかつ急速に冷却されるので、カラー画像を印刷してもまたは厚紙に印刷してもホットオフセットが起こらず、画像不良のない高画質画像が安定的に印刷される。
【００２１】
本発明によれば、冷却手段が、モノクロ画像の印刷枚数を検知する印刷枚数検知手段と、モノクロ画像の印刷終了からカラー画像の印刷開始までの時間または厚紙への印刷が開始されるまでの時間を計測する時間計測手段と、検知結果または検知結果と計測結果とに応じて、第１の冷却用排気ファンの回転方向を判定する回転判定手段とをさらに含む、第１の回転制御手段が回転判定手段による判定結果に応じて、第１の冷却用排気ファンを回転させるように構成する。この構成によって、定着手段近傍の空気の排出動作と定着手段の冷却動作とを効率良くかつ適切な時期に切り換えることができる。その結果、定着手段の温度がトナー像の定着に適正な範囲で安定し、定着不良、画像不良などの発生が確実に防止される。
【００２２】
本発明によれば、第１の冷却用排気ファンが、逆回転時に、風速０．７５ｍ／秒以上の速さで外部空気を定着手段近傍の空間に送り込むように構成することによって、定着手段の冷却効率を一層高めることができる。
【００２３】
本発明によれば、冷却手段が、第２の冷却用排気ファンと、第２の電力供給手段と、第２の回転制御手段と、排気口と、排気手段とをさらに含むように構成する。第２の冷却用排気ファンは、第１の冷却用排気ファンの逆回転時に、定着手段近傍の空気を吸引除去する。第２の電力供給手段は第２の冷却用排気ファンに電力を供給して回転させる。第２の回転制御手段は、第２の電力供給手段による第２の冷却用排気ファンへの電力供給を制御する。排気口は、第２の冷却用排気ファンによって定着手段近傍から吸引除去される空気を画像形成装置外部に排気する。排気手段は、第２の冷却用排気ファンによって定着手段近傍から除去される空気を排気口へ搬送するための流路になる。この構成によって、第１の冷却用排気ファンの逆回転時に定着手段近傍に送られ、加熱された空気が画像形成装置内部に拡散し、感光体やトナーの帯電性に悪影響を及ぼすのを防止できる。
【００２４】
本発明によれば、第２の回転制御手段が、第１の冷却用排気ファンの逆回転開始に伴って第２の冷却用排気ファンを正回転させるとともに、第１の冷却用排気ファンの逆回転が終了した後も第２の冷却用排気ファンを所定時間正回転させるように第２の電力供給手段を制御するように構成する。この構成によって、第２の冷却用排気ファンを適切な時期に稼動させることができ、第２の冷却用排気ファンの稼動による定着手段の過冷却およびそれに伴う定着不良の発生を防止できる。
【００２５】
本発明によれば、排気手段が定着手段近傍の空間と排気口とを連通させるだけでなく、帯電手段近傍の空間と排気口とを連通させるように設けられ、第２の冷却用排気ファンによって、定着手段近傍および帯電手段近傍の空気を吸引除去するように構成する。この構成によって、加熱された空気が帯電手段近傍まで拡散しても、確実に吸引除去できる。高温の空気は感光体などの帯電電位を変化させる原因になるので、高温の空気を除去することによって、感光体の帯電電位をほぼ一定に保持でき、一定のかつ適切な画像濃度を有する高画質画像を安定的に印刷できる。
【００２６】
本発明によれば、排気手段が風向板と変位手段とをさらに含むように構成する。風向板は、排気手段の内壁面からその内部空間に向けて延びかつその内壁面に接触する部分を支点にして角変位可能に設けられ、排気手段の内部空間における空気の流過領域および／または空気の流過量を制御する。変位手段は、風向板が排気手段の内壁面に接触する部分を支点にして風向板を角変位させる。この構成によって、排気手段において、加熱された空気の流速、排気量などを容易に調整できる。したがって、第１および第２の冷却用排気ファンの回転速度を、たとえば、定着手段の温度などに応じて適宜変更しても、風向板を適切に角変位させることによって、加熱された空気を画像形成装置内部に拡散させることなく、外部に効率良く排気できる。
【００２７】
本発明によれば、排気手段の内部空間の排気口近傍に第２の冷却用排気ファンを配置し、第２の冷却用排気ファンを臨む排気手段の内壁面から第２の冷却用排気ファンに向けて延びるように風向板を設けるように構成する。この構成によって、排気手段の内部空間において、空気の流速、排気量などを最も効率良く制御できる。
【００２８】
本発明によれば、定着手段の鉛直方向上方にダクトを設け、ダクトの内部空間と排気手段の内部空間とが連通するように排気手段にダクトを連結するように構成する。この構成によって、定着手段周辺の加熱された空気を確実に排気口から排気させ得る。
【００２９】
本発明によれば、異なる印刷速度を有する複数の印刷モードが設定される電子写真方式の画像形成装置において、印刷速度の最も速い印刷モードから他の印刷モードに切れ換えるに際に、定着手段近傍に設けられる冷却用排気ファンが、通常の動作時とは逆方向に回転するように制御することによって、定着手段のオーバーヒートおよびそれに伴うホットオフセットの発生が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、本発明の実施の第１形態である画像形成装置１の要部の構成を模式的に示す側面図である。図２は、図１に示す画像形成装置１の冷却手段５における排気手段３２およびダクト３３の構成を模式的に示す上面図である。図３は、図１に示す画像形成装置１における風向板３４の動作を説明する断面図である。画像形成装置１は、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローのトナー像を中間転写媒体上に順次重ね合わせて転写する、タンデム構成の画像形成装置である。画像形成装置１には、モノクロ画像印刷モード、カラー画像印刷モードおよび厚紙印刷モードという３種の印刷モードが設定される。モノクロ画像印刷モードでは、モノクロ画像印刷速度でモノクロ画像を印刷する。モノクロ画像印刷速度は、３種の印刷モードにおける印刷速度の中で最も高速である。カラー画像印刷モードでは、カラー画像印刷速度でカラー画像を印刷する。カラー画像印刷速度は厚紙印刷モードにおける印刷速度よりも高速である。厚紙印刷モードでは、厚紙印刷速度で厚紙に画像を印刷する。厚紙とは用紙密度１０６ｇ／ｍ２〜３００ｇ／ｍ２の記録紙である。本実施の形態では、モノクロ画像形成モード（高速印刷モード）におけるプロセス速度３００ｍｍ／秒かつ印刷速度６２枚／分であり、カラー画像形成モード（中速印刷モード）におけるプロセス速度１７３ｍｍ／秒かつ印刷速度３３枚／分であり、厚紙印刷モード（低速印刷モード）におけるプロセス速度１２４ｍｍ／秒かつ印刷速度２０枚／分である。
【００３１】
画像形成装置１は、トナー像形成手段２と、転写手段３と、定着手段４と、排出手段５と、冷却手段６と、制御手段７とを含む。トナー像形成手段２は、作像ユニット２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｂを含む。作像ユニット２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｂは、後述する中間転写ベルト１７の回転駆動方向（副走査方向）すなわち矢符１９の方向における上流側からこの順番で一列に配置され、デジタル信号などとして入力される各色の画像情報に対応する静電潜像を形成し、該静電潜像に対応する色のトナーを供給し、現像して各色のトナー像を形成する。作像ユニット２ｙはイエローの画像情報に対応するトナー像を形成し、作像ユニット２ｍはマゼンタの画像情報に対応するトナー像を形成し、作像ユニット２ｃはシアンの画像情報に対応するトナー像を形成し、作像ユニット２ｂはブラックの画像情報に対応するトナー像を形成する。作像ユニット２ｙは、感光体１０ｙと、帯電装置１１ｙと、図示しない露光手段と、現像装置１２ｙと、図示しないドラムクリーナとを含む。
【００３２】
感光体１０ｙは、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に支持され、その表面に静電潜像ひいてはトナー像が形成される感光膜を有するローラ状部材である。感光体１０ｙには、たとえば、図示しない導電性基体と、導電性基体表面に形成される図示しない感光膜とを含むものを使用できる。導電性基体には、円筒状、円柱状、シート状などの導電性基体を使用でき、その中でも円筒状導電性基体が好ましい。感光膜としては、有機感光膜、無機感光膜などが挙げられる。有機感光膜としては、電荷発生物質を含む樹脂層である電荷発生層と、電荷輸送物質を含む樹脂層である電荷輸送層との積層体、１つの樹脂層中に電荷発生物質と電荷輸送物質とを含む樹脂層などが挙げられる。無機感光膜としては、酸化亜鉛、セレン、アモルファスシリコンなどから選ばれる１種または２種以上を含む層が挙げられる。これらの中でも、時間当りの膜減り量がより均一である有機感光膜が好ましい。導電性基体と感光層との間には、下地膜を介在させてもよく、感光膜の表面には主に感光膜を保護するための表面膜（保護膜）を設けてもよい。
【００３３】
帯電装置１１ｙは図示しない電源から電圧の印加を受けて放電し、感光体１０ｙ表面を所定の極性および電位に帯電させる。帯電装置１１ｙには、ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、スコロトロンといったコロナ帯電器などを使用できる。露光手段は、感光体１０ｙ表面に画像情報に応じた信号光を照射し、静電潜像を形成する。露光手段には半導体レーザなどを使用できる。
【００３４】
現像装置１２ｙは、感光体１０ｙ表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。現像装置１２ｙは、現像槽４５ｙと、現像ローラ４６ｙと、供給ローラ４７ｙと、撹拌ローラと４８ｙを含む。現像槽４５ｙは現像ローラ４６ｙ、供給ローラ４７ｙおよび撹拌ローラ４８ｙを収容して回転自在に支持し、さらにイエロー現像剤を収容する容器状部材である。イエロー現像剤はイエロートナーのみを含む１成分現像剤またはイエロートナーとキャリアとを含む２成分現像剤のいずれでもよい。現像ローラ４６ｙ、供給ローラ４７ｙおよび撹拌ローラは４８ｙそれぞれ図示しない駆動手段によって軸線回りに回転可能に設けられるローラ状部材である。現像ローラ４６ｙは、表面にイエロー現像剤を担持して感光体１０ｙ表面の静電潜像にイエロートナーを供給する。供給ローラ４７ｙは、その回転によって現像剤を帯電させて現像ローラ４６ｙ周辺に送給する。撹拌ローラ４８ｙは、イエロートナーの消費状況に応じて図示しないトナーホッパから補給されるイエロートナーと、現像槽４５ｙ中のイエロー現像剤とを均一に混合する。撹拌ローラ４８ｙはスクリュー状部材であってもよい。ドラムクリーナは、帯電装置１１ｙによって帯電される前の感光体１０ｙ表面に残留するトナー、紙粉などを除去・回収する。なお、本実施の形態で使用するモノクロトナー（ブラックトナー）およびカラートナーは、表１に示すオフセット許容温度範囲を有するように設計されている。表１において、モノクロトナーの上限「＋３０」とあるのは、定着ローラの設定表面温度の最高温度〜（最高温度＋３０℃）の温度範囲でホットオフセットが起こらないことを意味する。また、モノクロトナーの下限「−１８」とは、定着ローラの設定表面温度の最低温度〜（最低温度−１８℃）の温度範囲でコールドオフセットが起こらないことを意味する。
【００３５】
【表１】
2008058837.tif 000003
【００３６】
作像ユニット２ｙによれば、帯電装置１１ｙによって帯電状態にある感光体ドラム１０ｙの表面に、露光手段からイエローの画像情報に対応する信号光を照射して静電潜像を形成し、該静電潜像に現像装置１２ｙからイエロー現像剤を供給して該静電潜像を現像し、イエロートナー像を形成する。このイエロートナー像は、後述のように、感光体１０ｙの表面に圧接して矢符１９の方向に回転する中間転写ベルト１７に転写される。感光体１０ｙ表面に残留するイエロー現像剤はドラムクリーナによって除去され、回収される。この画像（トナー像）形成動作が繰返し実行される。作像ユニット２ｍ，２ｃ，２ｂは、イエロートナーに代えてマゼンタトナー、シアントナーまたはブラックトナーを使用する以外は、作像ユニット２ｙに対応する構造を有するので、同一の参照符号を付し、かつ各参照符号の末尾にマゼンタを示す「ｍ」、シアンを示す「ｃ」およびブラックを示す「ｂ」を付し、説明を省略する。
【００３７】
転写手段３は、駆動ローラ１５と、テンションローラ１６と、中間転写ベルト１７と、中間転写ローラ１８ｙ，１８ｍ，１８ｃ，１８ｂと、搬送手段２０とを含む。駆動ローラ１５は図示しない駆動手段によって回転可能に設けられるローラ状部材であり、中間転写ベルト１７を回転させる。テンションローラ１６は、中間転写ベルト１７に適切な張力を付与し、中間転写ベルト１７の円滑な回転を補助する。また、テンションローラ１６は中間転写ベルト１７の回転に従動回転する。中間転写ベルト１７は、駆動ローラ１５とテンションローラ１６との間に張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状部材である。中間転写ベルト１７は、中間転写ローラ１８ｙ，１８ｍ，１８ｃ，１８ｂによって押圧されて感光体１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂ表面に圧接する。中間転写ベルト１７は、各感光体との圧接面において、該ベルト表面の所定位置には各色トナー像が重ね合わされて転写され、多色トナー像が形成される。中間転写ベルト１７には、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレンなどの合成樹脂、各種ゴムなどからなるフィルムを使用できる。該フィルム中には、各種カーボンブラックなどの導電材が配合される。中間転写ローラ１８ｙ，１８ｍ，１８ｃ，１８ｂはトナー像を中間転写ベルト１７へ転写させるローラ状部材であり、それぞれ、中間転写ベルト１７を介して感光体ドラム１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂに圧接し、かつ図示しない駆動手段によりその軸線回りに回転駆動可能に設けられる。
【００３８】
搬送手段２０は、転写ローラ２１と、駆動ローラ２２と、２次転写ベルト２３とを含む。転写ローラ２１は中間転写ベルト１７および搬送ベルト２３を介して駆動ローラ１５を押圧するように設けられ、かつ搬送ベルト２３に適切な張力を付与して搬送ベルト２３の円滑な回転を補助するローラ状部材である。また、転写ローラ２１は搬送ベルト２３の回転に従動回転する。転写ローラ２１と駆動ローラ１５とによって形成される、中間転写ベルト１７と搬送ベルと２３との圧接部（転写ニップ部）に記録媒体が送給され、その際に中間転写ベルト１７上の多色トナー像が記録媒体に転写される。記録媒体は、図示しない記録媒体カセットに収容され、図示しないピックアップローラ、搬送ローラおよびレジストローラを介し、中間転写ベルト１７上の多色トナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して転写ニップ部に送給される。駆動ローラ２２は図示しない駆動手段によって回転可能に設けられるローラ状部材であり、搬送ベルト２３を回転させる。搬送ベルト２３は転写ローラ２１と駆動ローラ２２との間に張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状部材である。搬送ベルト２３は、トナー像が転写された記録媒体を定着手段４に搬送する。搬送ベルト２３には、中間転写ベルト１７と同様のフィルムを使用できる。
【００３９】
転写手段３によれば、感光体１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂ表面に形成される各色トナー像を、中間転写ベルト１７表面の所定位置に重ね合わせて転写することによって多色トナー像を形成する。この中間転写ベルト１７上の多色トナー像を、中間転写ベルト１７と搬送ベルト２３との圧接部において記録媒体に転写する。多色トナー像を転写された記録媒体は搬送ベルト２３によって定着手段４に搬送される。
【００４０】
定着手段４は、定着ローラ２５と、加圧ローラ２６とを含む。定着ローラ２５は、図示しない支持手段によって回転自在に支持され、かつ図示しない駆動手段によって軸線回りに回転可能に設けられるローラ状部材である。定着ローラ２５は、その内部に加熱手段５０を有し、転写ニップ部から搬送される記録媒体に担持される未定着トナー像を構成するトナーを加熱し、溶融させて記録媒体に定着させる。定着ローラ２５としては、たとえば、芯金と、弾性層とを含むローラ状部材を使用する。芯金は、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属によって形成される。弾性層は、たとえば、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの弾性材料で形成される。本実施の形態では、定着ローラ２５として、アルミニウム製芯金の表面にシリコーンゴム層を形成した径４０ｍｍのローラ状部材を用いた。加熱手段５０は図示しない電源から電圧の印加を受けて発熱する。加熱手段５０にはハロゲンランプ、赤外線ランプなどを使用できる。
【００４１】
加圧ローラ２６は回転自在に支持されかつ図示しない加圧手段によって定着ローラ２５に対して圧接するように設けられるローラ状部材である。加圧ローラ２６は定着ローラ２５の回転駆動に従動回転する。定着ローラ２５と加圧ローラ２６との圧接部が定着ニップ部である。加圧ローラ２６は、定着ローラ２５によるトナー像の記録媒体への加熱定着に際し、溶融状態にあるトナーを記録媒体に対して押圧することによって、トナー像の記録媒体への定着を促進する。加圧ローラ２６には、定着ローラ２５と同じ構成のローラ状部材を使用できる。本実施の形態では、定着ローラ２５として、鉄製芯金の表面にシリコーンゴム層を形成した径４０ｍｍのローラ状部材を用いた。加圧ローラ２６の内部にも加熱手段５１が設けられる。加熱手段５１には加熱手段５０と同様のものを使用できる。定着手段４によれば、転写ニップ部から搬送される未定着トナー像を担持する記録媒体を定着ニップ部に通過させることによって、トナー像を記録媒体に定着し、記録媒体に画像を形成する。なお、定着手段の長手方向中央部および両端部における定着ローラ２５近傍、ならびに定着手段の長手方向中央部における加圧ローラ２６近傍には、それぞれ温度検知センサが設けられる。温度検知センサは後記する制御手段３７に電気的に接続される。制御手段３７は温度検知センサによる検知結果に応じて、検知結果が設定温度よりも低ければ、加熱手段５０，５１に接続される図示しない電源に制御信号を送り、加熱手段５０，５１に電圧を印加することによってそれぞれの発熱を制御する。定着手段４によれば、転写ニップ部から搬送される記録媒体を定着ニップ部に通過させ、記録媒体上のトナー像を構成するトナーを加熱溶融させるとともに加圧することによって記録媒体にトナー像を定着させ、画像を形成する。本実施の形態では、表２に示す表面温度に設定される。
【００４２】
【表２】
2008058837.tif 000004
【００４３】
排出手段５は、排出ローラ２７，２８と、排出トレイ２９とを含む。排出ローラ２７，２８は、それぞれ、互いに圧接しかつ回転自在に設けられる１対のローラ状部材からなり、定着手段４から排出される画像形成済記録媒体を排出トレイ２９に向けて搬送する。排出トレイ２９は、画像形成装置１の鉛直方向における側面から画像形成装置１の外方に延びるように設けられ、画像形成済記録媒体が積載される。
【００４４】
冷却手段６は、第１の冷却用排気ファン３０と、第２の冷却用排気ファン３１と、排気手段３２と、ダクト３３と、給排気口３５ａ，３５ｂと、排気口３６と、第１の電力供給手段３７と、第２の電力供給手段３８とを含む。
【００４５】
第１の冷却用排気ファン３０は、後述するダクト３３の内部空間とそれに連通するように設けられる給排気口３５ａ，３５ｂとの間の内部空間に設けられ、定着手段４を冷却する。第１の冷却用排気ファン３０は、正逆方向の回転が可能な図示しない駆動手段によって正逆方向に回転する。正方向回転（以下単に「正回転」とする）時には、定着手段４周辺の空気を吸引し、給排気口３５ａ，３５ｂから画像形成装置１の外部に排出する。逆方向回転（以下単に「逆回転」とする）時には、主に給排気口３５ａ，３５ｂから画像形成装置１の外部の空気を取り込み、定着手段４に向けて送り込む。第１の冷却用排気ファン３０の駆動手段には、たとえば、印加される電圧の極性に応じて正方向または逆方向に回転するモータなどを使用できる。このとき、正回転時と逆回転時の回転速度は同じでよく、異なっていてもよいけれども、コストなどを考慮すると同じにするのが好ましい。また、逆回転時に定着手段４近傍の空間に０．７５ｍ／秒以上風速で空気を送り込むように、回転速度を制御するのが好ましい。これによって、定着手段４の冷却効率が高まる。また、正回転時と逆回転時の回転速度が異なるように制御できる駆動手段を用いることもできる。第１の冷却用排気ファン３０を正逆回転させる制御については後述する。
【００４６】
第２の冷却用排気ファン３１は、定着手段４または帯電装置１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ（以下特に断わらない限り「帯電装置１１」と総称する）の近傍空間と排気口３６とを連通する排気手段３２の内部通路内に設けられ、定着手段４および／または帯電装置１１を冷却する。排気手段３２については後述する。第２の冷却用排気ファン３１は、正回転可能な図示しない駆動手段によって正回転する。第２の冷却用排気ファン３１は、通常の動作では第１の冷却用排気ファン３０が逆回転するときに正回転するけれども、それに限定されない。たとえば、排気手段３２において、定着手段４周辺の空間と排気口３６とを連通する内部通路が塞がれ、帯電装置１１の近傍空間と排気口３６と連通する内部通路のみが開かれる場合にも、第２の冷却用排気ファン３１を正回転させるのが好ましい。これによって、帯電装置１１が効率良く冷却される。第２の冷却用排気ファン３１は、正回転時には、定着手段４および帯電装置１１周辺の空気を吸引し、排気口３６から画像形成装置１の外部に排出する。第２の冷却用排気ファン３１の駆動手段には、たとえば、電圧の印加を受けて一方向のみに回転するモータなどを使用できる。印加される電圧値によって回転速度を制御できるモータを用いてもよい。第２の冷却用排気ファン３１を正回転させる制御については後述する。
【００４７】
排気手段３２は、画像形成装置１の内部空間において、定着手段４および帯電装置１１の近傍空間と排気口３６とを連通するように設けられる。排気手段３２は、第１の排気通路３２ｘと第２の排気通路３２ｙと第３の排気通路３２ｚとを含む。第１の排気通路３２ｘは、定着手段４の近傍から鉛直方向下方に延びて画像形成装置１の鉛直方向下部に至る空気流過通路である。また、第１の排気通路３２ｘは定着手段４の近傍では定着手段４の排出トレイ２９側の側面および鉛直方向下面の少なくとも一部に沿って定着手段４の長手方向に延びるように設けられる。さらに、定着手段４の排出トレイ２９側の側面近傍において、第１の排気通路３２ｘの内部空間とダクト３３の内部空間とが連通するように設けられる。第２の排気通路３２ｙは、画像形成装置１の鉛直方向の下部空間を水平方向に延びるように設けられ、一端が第１の排気通路３２ｘに接続され、他端が作像ユニット２ｙの鉛直方向下方に至る空気流過通路である。第２の排気通路３２ｙは、図２に示す分岐通路３２ｂ，３２ｃ，３２ｍ，３２ｙを含む。分岐通路３２ｂ，３２ｃ，３２ｍ，３２ｙは、帯電装置１１ｂ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙの鉛直方向下方において各帯電装置の長手方向にほぼ平行に延び、設けられる。さらに詳しくは、分岐通路３２ｂ，３２ｃ，３２ｍ，３２ｙは、一端が第２の排気通路３２ｙにおける水平方向の側面に接続されてその内部空間が第２の排気通路３２ｙの内部空間に連通し、他端が帯電装置１１の第２の排気通路３２ｙが設けられる側とは反対側の端部の鉛直方向下方まで延び、帯電装置１１を臨む上面が開口するように設けられる。また、第３の排気通路３２ｚは、第２の排気通路３２ｙの鉛直方向下面において該下面から鉛直方向下方に延び、その内部空間が第２の排気通路３２ｙに連通するように設けられる。第３の排気通路３２ｚにおける鉛直方向下端部には排気口３６が設けられる。また、第３の排気通路３２ｚの内部空間には、第２の冷却用排気ファン３１が設けられる。
【００４８】
さらに、排気手段３２は風向板３４を含む。風向板３４は、第２の排気通路３２ｙにおける第２の冷却用排気ファン３１を臨む内壁面から第２の排気通路３２ｙの内部空間に向けて延び、かつ内壁面との接触部分を支点にして角変位可能に設けられる板状部材である。風向板３４の通常位置は、第２の排気通路３２ｙが延びる方向に対して垂直になる位置である。風向板３４の第２の排気通路３２ｙ内壁面に接触する端部には図示しない変位手段が接続される。変位手段は、風向板３４との接続部分を支点にして風向板３４を角変位させる。変位手段にはたとえばモータを使用できる。風向板３４の角変位の例を図３に示す。図３（ａ）では、風向板３４が角変位して第３の排気通路３２ｚにおける第１の排気通路３２ｘ側内壁面に当接する。これによって、第１の排気通路３２ｘから排気口３６に連通する内部空間が塞がれ、第２の排気通路３２ｙから排気口３６に連通する内部空間のみで空気の流過が可能になる。その結果、帯電装置１１近傍の加熱された空気が外部に選択的に排気され、帯電性能が安定する。このような連通状態は、帯電装置１１の放電によって感光体１０表面を帯電させる際に好適である。図３（ｂ）では、風向板３４が角変位して第３の排気通路３２ｚにおける第１の排気通路３２ｘとは反対側の鉛直方向内壁面に当接する。これによって、第２の排気通路３２ｙから排気口３６に連通する内部空間が塞がれ、第１の排気通路３２ｘから排気口３６に連通する内部空間のみで空気の流過が可能になる。その結果、定着手段４近傍の加熱された空気が外部に選択的に排気される。このような連通状態は、第１の冷却用排気ファン３０を逆回転させる際に好適である。したがって、第１の冷却用排気ファン３０の逆回転時には、後述の制御手段７は、風向板３４の変位位置が図３（ｂ）の状態になるように、風向板３４の変位手段を制御する。
【００４９】
また、風向板３４を第３の排気通路３２ｚの鉛直方向内壁面に当接させないように角変位させ、角変位の角度を適宜調節することによって、排気手段３２内での空気の流過路および／または流過量を適宜調整できる。風向板３４の材質は特に制限されず、たとえば、合成樹脂、金属などが挙げられる。本実施の形態では、排気手段３２にはパイプ状部材を用いかつ風向板３４には前記パイプ状部材の内径とほぼ等しい直径を持つ円形板状部材を用いる。この円形板状部材は、その側面が前記パイプ状部材の内壁面に対して摺擦した状態で、角変位可能に設けられる。
【００５０】
ダクト３３は、ダクト本体３３ｘと、突出部３３ｙとを含む。ダクト本体３３ｘは定着手段４の鉛直方向上方において定着手段４全体の上部空間を覆うように設けられる。また、ダクト本体３３ｘは、定着手段４の排出トレイ２９側の鉛直方向側面近傍において、その内部空間と排気手段３２の内部空間とが連通するように排気手段３２に連結される。突出部３３ｙはダクト本体３３ｘの頂部から鉛直方向上方に延び、その内部空間とダクト本体３３ｘの内部空間とが連通するように設けられる。突出部３３ｙの鉛直方向上面には、突出部３３ｙの長手方向に並列するように給排気口３５ａ，３５ｂが設けられる。また、突出部３３ｙの内部空間には、第１の冷却用排気ファン３０が設けられる。
【００５１】
第１の電力供給手段３７は、第１の冷却用排気ファン３０の図示しない駆動手段に電気的に接続され、第１の回転制御手段からの制御信号に応じて、前記駆動手段に正極または負極の電力を供給する。第２の電力供給手段３８は、第２の冷却用排気ファン３１の図示しない駆動手段に電気的に接続され、第２の回転制御手段からの制御信号に応じて、前記駆動手段に電力を供給する。
【００５２】
排気手段３２によれば、定着手段４および帯電装置１１の稼動状況に応じて、定着手段４周辺または帯電装置１１周辺の加熱された空気を吸引して画像形成装置１の外部に排出できるので、冷却効率が高い。定着手段４の冷却の際には、第１の冷却用排気ファン３０を逆回転させ、かつ第２の冷却用排気ファン３１を順回転させることによって、定着手段４周囲の熱せられた空気を非常に効率良く画像形成装置１の外部に排出できる。もちろん、定着手段４および帯電装置１１の両方の空気を排出しても差し支えない。
【００５３】
本実施の形態では１枚の円形板状部材である風向板３４を使用するけれども、それに限定されず、たとえば、図５に示す２枚の風向板６０ａ，６０ｂを用いてもよい。図５は別形態の風向板６０ａ，６０ｂの構成を模式的に示す断面図である。風向板６０ａ，６０ｂは、パイプ状部材である第２の排気通路３２ｙの内径（第２の排気通路３２ｙの延びる方向に垂直な断面の直径）とほぼ同じ直径を有する円形板状部材である。風向板６０ａ，６０ｂは、前記断面の最頂部において第２の排気通路３２ｙの内壁によって支持され、支持部分を支点にして、第２の排気通路３２ｙの内壁面に摺擦しつつ、矢符６１の方向（第１の排気通路３２ｘに向かう方向およびその逆方向）に角変位自在または開閉自在に設けられる。風向板６０ａ，６０ｂは、たとえば、第１の冷却用排気ファン３０および／または第２の冷却用排気ファン３１の回転、回転停止、回転速度などを適宜制御することによって、それぞれ独立に所望の変位位置に留めることができる。また、風向板６０ａ，６０ｂは、モータを利用する角変位手段によって角変位可能に設けてもよい。また、風向板６０ａは、鉛直方向下方に延びた状態で、第２の排気通路３２ｙの内壁面と第３の排気通路３２ｚの内壁面との接続部分における第１の排気通路３２ｘに最も近接する部分に当接するように設けられる。風向板６０ａがこの位置にある時、第１の排気通路３２ｘと第３の排気通路３２ｚとを閉鎖できる。また、風向板６０ｂは、鉛直方向下方に延びた状態で、第２の排気通路３２ｙの内壁面と第３の排気通路３２ｚの内壁面との接続部分における第１の排気通路３２ｘに最も離反する部分に当接するように設けられる。風向板６０ｂがこの位置にある時、第２の排気通路３２ｙにおける分岐通路３２ｂ，３２ｃ，３２ｍ，３２ｙと第３の排気通路３２ｚとを閉鎖できる。このように構成することによって、定着手段４および帯電装置１１の稼動状況に応じて、定着手段４周辺または帯電装置１１周辺の加熱された空気を画像形成装置１の外部に効率良く排出できる。
【００５４】
制御手段７は、たとえば、画像形成装置１の内部空間における上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。ＣＰＵの記憶部には、画像形成装置１の上面に配置される図示しない操作パネルを介する各種設定値、画像形成装置１内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、各種手段を実行するプログラムが書き込まれる。各種手段とは、たとえば、印刷速度切り換え手段、切り換え判定手段、第１の回転制御手段、第２の回転制御手段、印刷枚数計測手段、時間計測手段、回転判定手段などである。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置に電気的に接続可能な電気・電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビ、ビデオレコーダ、ＤＶＤレコーダ、ファクシミリ装置などが挙げられる。演算部は、記憶部に入力される各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種手段のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて該当装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing
Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御手段は、前述の処理回路とともに主電源を含む。
【００５５】
制御手段７は、印刷速度切り換え手段、切り換え判定手段、第１の回転制御手段、第２の回転制御手段、印刷枚数計測手段、時間計測手段および回転判定手段としても機能する。画像形成装置１の上面に配置される図示しない操作パネルを介してまたは外部機器から印刷指令が入力されると、記憶部から各手段のプログラムが演算部に展開される。
【００５６】
印刷速度切り換え手段は、制御手段７に入力される印刷指令に含まれる印刷情報の中から印刷速度を読み取る。ここで、印刷速度は、図示しない外部機器からネットワークを介して入力される印刷指令に含まれるものでもよく、また、画像形成装置１の鉛直方向上面に設けられる図示しないは操作パネルを介して使用者によって手入力されるものでもよい。印刷速度は、モノクロ画像印刷速度（高速）、カラー画像印刷速度（中速）または厚紙印刷速度（低速）である。印刷速度切り換え手段は、印刷速度の読み取り結果に応じ、制御手段７の制御部を介して、印刷速度の切り換えに必要な各部材に制御信号を送り、各部材の回転速度を制御する。また、印刷速度切り換え手段による読み取り結果は記憶部に入力される。記憶部に入力される読み取り結果は、少なくとも今回の読み取り結果と、前回の読み取り結果である。新しい読み取り結果が入力されるたびに前々回の読み取り結果を消去するように構成しても良い。新しい読み取り結果が入力されると、新しい読み取り結果が今回の読み取り結果になる。
【００５７】
切り換え判定手段は、印刷速度切り換え手段による前回の読み取り結果と今回の読み取り結果とを記憶部から取り出し、前回の読み取り結果がモノクロ画像印刷速度であり、今回の読み取り結果がカラー画像印刷速度または厚紙印刷速度である場合を判定する。切り換え判定手段による判定結果に応じて、第１の回転制御手段が動作を開始する。
【００５８】
第１の回転制御手段は、第１の電力供給手段３７による第１の冷却用排気ファン３０への電力供給を制御することによって、間接的に第１の冷却用排気ファン３０の回転を制御する。さらに、第１の回転制御手段は、切り換え判定手段による判定結果に応じて、第１の電力供給手段３７による第１の冷却用排気ファン３０への電力供給を制御し、第１の冷却用排気ファン３０を逆回転させる。第１の冷却用排気ファン３０を逆回転させるには、第１の冷却用排気ファン３０の図示しない駆動手段に、第１の冷却用排気ファン３０の正回転時に供給される電力とは逆極性の電力を供給する。すなわち第１の回転制御手段は、第１の冷却用排気ファン３０に正回転時とは逆極性の電力を供給するように、第１の電力供給手段３７を制御する。
【００５９】
前記の構成では、第１の回転制御手段は、切り換え判定手段による判定結果に応じて、第１の電力供給手段３７による第１の冷却用排気ファン３０への電力供給を制御するけれども、それに限定されない。第１の回転制御手段は、たとえば、印刷枚数検知手段、時間計測手段および回転判定手段を用い、回転判定手段による判定結果に応じて第１の電力供給手段３７による電力供給を制御してもよい。印刷枚数検知手段はモノクロ画像印刷速度が連続的に維持される間の印刷枚数を積算して検知する。また、印刷枚数検知手段は、モノクロ画像印刷速度による印刷が断続的に行われる場合でも、前回の印刷終了から今回の印刷開始までの時間が０〜５秒の範囲であれば、連続的な印刷が行われたのと同様に判断し、前回の印刷枚数と今回の印刷枚数とを積算して検知する。３度以上の断続的な印刷が行われる場合も同様である。本明細書において、「印刷終了」とは「印刷ジョブの終了」とみなす。「印刷ジョブの終了」とは排出トレイ２９への印刷済記録媒体の排出の終了である。一枚の印刷済記録媒体が排出トレイ２９に排出されてから次の印刷済記録媒体が排出されるまでの間隔が５秒以上空くと、排出の終了とする。また、「印刷開始」とは、制御部７への印刷開始指令の入力に基づいて、記録媒体の用紙トレイ（または用紙カセット）から取り出しが開始された時点すなわちピックアップローラの回転が開始された時点を言う。印刷枚数検知手段は、たとえば、記憶部に入力される印刷指令に含まれる印刷予定枚数を取り出して印刷枚数検知結果とするように構成してもよい。また、排出トレイ２９に排出される印刷枚数を検知する印刷枚数検知センサを設け、モノクロ画像印刷の印刷指令が制御手段３７に入力され、印刷が終了するまでの間、印刷枚数検知手段から印刷枚数検知センサに動作指令を発して印刷枚数検知センサによる印刷枚数の検知を行い、その検知結果を印刷枚数検知結果とする構成でも良い。また、常時動作する印刷枚数検知センサの検知結果から、モノクロ画像印刷の印刷指令が制御手段３７に入力され、印刷が終了するまでの間の印刷枚数を印刷枚数検知手段が取り出して印刷枚数検知結果とする構成でも良い。時間計測手段は、制御手段７に入力される印刷指令に含まれる印刷情報から印刷速度を読み取り、モノクロ画像印刷速度による印刷終了後からカラー画像印刷速度または厚紙印刷速度による印刷指示が入力されるまでの時間を計測する。時間の計測には、たとえば、制御部７に内蔵されるタイマーが使用される。
【００６０】
回転判定手段は、印刷枚数検知手段による検知結果（以下単に「枚数検知結果」という）および／または時間計測手段による計測結果（以下単に「時間計測結果」という）とに応じて、第１の冷却用排気ファン３０を正回転させるかまたは逆回転させるかを判定する。通常、モノクロ画像印刷を連続的に行うと、定着ローラ２５および加圧ローラ２６の表面温度は表３に示す温度に上昇する。この表面温度でカラー画像印刷または厚紙印刷を行うとホットオフセットが発生する。したがって、定着ローラ２５および加圧ローラ２６を強制冷却せず、自然冷却する場合には、表３に示す切り換え所要時間（冷却時間）が必要になる。なお、表３のデータは、市販の画像形成装置（商品名：ＭＸ６２００Ｎ、シャープ（株）製）におけるデータであり、記憶部にデータテーブルとして入力される。また、「中央部」および「両端部」とは定着ローラ２５および加圧ローラ２６の長手方向の中央部および両端部である。本実施の形態では、回転判定手段は枚数検知結果が５０枚未満、５０枚以上１００枚未満、１００枚以上３００枚未満および３００枚以上という４つの範囲のうち、どの範囲に属するかを判定し、さらに第１の冷却用排気ファン３０の逆回転時間を判定する。枚数検知結果が５０枚未満である場合は、第１の冷却用排気ファン３０を逆回転させないように判定する。枚数検知結果が５０枚以上、１００枚未満の場合は、第１の冷却用排気ファン３０を３秒間逆回転させるように判定する。枚数検知結果が１００枚以上、３００枚未満の場合は、第１の冷却用排気ファン３０を５秒間逆回転させるように判定する。枚数検知結果が３００枚以上の場合は、第１の冷却用排気ファン３０を７秒間逆回転させるように判定する。なお、これらの逆回転時間は画像形成装置毎に実機試験により予め決定される。第１の回転制御手段は、回転判定手段による判定結果に応じて、第１の電力供給手段による第１の冷却用排気ファン３０への電力供給を制御し、第１の冷却用排気ファン３０を所定時間逆回転させるかまたは正回転させる。
【００６１】
【表３】
2008058837.tif 000005
【００６２】
また、回転判定手段は、枚数検知結果と時間計測結果とに応じ、第１の冷却用排気ファン３０を正回転させるかまたは逆回転させるかを判定する。さらに、回転判定手段は、表４に示すデータに基づいて逆回転時間を判定する。表４に示すデータは、市販の画像形成装置（商品名：ＭＸ６２００Ｎ／シャープ（株）製）に第１の冷却用排気ファン３０を装着した改造機におけるデータである。表４に示すデータにおいて、第１の冷却用排気ファン３０の逆回転時における風速は８ｍ／秒である。表４に示すデータは制御手段７の記憶部にデータテーブルとして入力される。本実施の形態では、回転判定手段は枚数検知結果および時間計測結果が数種の設定範囲のいずれに属するかを判定し、それに基づいて第１の冷却用排気ファン３０の逆回転時間を判定する。回転判定手段は、枚数検知結果が５０枚未満である場合は、時間計測結果に関係なく、第１の冷却用排気ファン３０を逆回転させない判定を行う。枚数検知結果が５０枚以上である場合、時間計測結果が９秒未満であれば３秒間逆回転させ、９秒を超えれば、自然冷却での切り換え時間が９秒であるから逆回転させないように判定する。枚数検知結果が５０枚以上、１００枚未満である場合は、時間計測結果が１５秒未満であれば時間計測結果に応じて３秒間または５秒間逆回転させ、時間計測結果が１５秒を超えれば逆回転させないように判定する。枚数検知結果が１００枚以上、３００枚未満である場合、時間計測結果が２１秒未満であれば時間計測結果に応じて３秒間、５秒間または７秒間逆転させ、２１秒を超えれば逆回転させないように判定する。枚数検知結果が３００枚以上である場合、時間計測結果が２２秒未満であれば時間計測結果に応じて３秒間、５秒間または７秒間逆転させ、２２秒を超えれば逆回転させないように判定する。
【００６３】
【表４】
2008058837.tif 000006
【００６４】
また、回転判定手段は、時間計測結果に応じて、第１の冷却用排気ファン３０を正回転させるかまたは逆回転させるかを判定する。たとえば、時間計測結果が２２秒を超える場合は、第１の冷却用排気ファン３０を逆回転させないように判定する。時間計測結果が２２秒以下の場合は、第１の冷却用排気ファン３０を７秒間逆回転させる。さらに、回転判定手段が、温度検知センサによる検知結果に応じて、第１の冷却用排気ファン３０を逆回転させるか否か、および逆回転時間を判定するように構成しても良い。温度検知センサは、定着ローラ２５および加圧ローラ２６の長手方向中央部および両端部において、定着ローラ２５および加圧ローラ２６の表面近傍にそれぞれ設けられる。この場合、定着ローラ２５および加圧ローラ２６の表面温度と、第１の冷却用排気ファン３０の逆回転時間との関係を画像形成装置毎に測定し、データテーブルとして記憶部に入力しておく。時間計測結果と温度検知結果とに基づいて回転判定手段による判定を行えば、一層きめ細かな判定が可能になる。
【００６５】
第２の回転制御手段は、第２の電力供給手段３８による第２の冷却用排気ファン３０への電力供給を制御することによって、間接的に第２の冷却用排気ファン３１の回転を制御する。さらに、第２の回転制御手段は、第１の冷却用排気ファン３０の逆回転開始に伴って第２の冷却用排気ファン３１を正回転させる。ここで、逆回転開始とは、第１の回転制御手段から第１の電力供給手段３７に制御信号が送付される時点である。また、第２の冷却用排気ファン３１の正回転とは、画像形成装置１内部の空気を吸引して外部に排気する方向の回転である。第２の回転制御手段は、たとえば、枚数検知結果に応じて第２の冷却用排気ファンの正回転時間を判定し、その判定結果に応じて第２の電力供給手段３８を制御することもできる。本実施の形態では、第１の冷却用排気ファン３０の逆回転時間とおなじだけ第２の冷却用排気ファン３１を正回転させる。すなわち、枚数検知結果が５０枚未満である場合は、第２の冷却用排気ファン３１を逆回転させないように判定する。枚数検知結果が５０枚以上、１００枚未満かつ第１の冷却用排気ファン３０の逆回転時間が３秒であれば、第２の冷却用排気ファン３１の正回転時間が３秒になるように判定する。枚数検知結果が１００枚以上、３００枚未満かつ逆回転時間が５秒であれば、正回転時間が５秒になるように判定する。枚数検知結果が３００枚以上かつ逆回転時間が７秒であれば、７秒間逆回転させるように判定する。また、第２の回転制御手段は、第１の冷却用排気ファン３０の逆回転が終了した後も、第２の冷却用排気ファン３１が所定時間正回転を継続するように制御するのが好ましい。正回転の継続時間は画像形成装置毎に適宜設定すればよい。本実施の形態では、正回転の継続時間は２秒である。前記の正回転の継続時間（２秒）によって、前記の枚数検知結果と正回転時間との関係を補正できる。すなわち枚数検知結果が５０枚以上、１００枚未満かつ第１の冷却用排気ファン３０の逆回転時間が３秒であれば、第２の冷却用排気ファン３１の正回転時間が３＋２秒＝５秒になるように判定する。枚数検知結果が１００枚以上、３００枚未満かつ逆回転時間が５秒であれば、正回転時間が７秒になるように判定する。枚数検知結果が３００枚以上かつ逆回転時間が７秒であれば、９秒間逆回転させるように判定する。
【００６６】
図４は、本発明の実施の別形態である制御方法を説明するためのフローチャートである。図４に示す制御方法は、モノクロ画像形成速度における印刷枚数に応じて、第１の冷却用排気ファン３０の逆回転および第２の冷却用排気ファン３１の正回転を制御する方法である。ステップＳ０のスタートでは、制御手段７に印刷指令が入力される。ステップＳ１では、制御手段７が印刷指令に含まれる印刷情報から、高速度印刷モード（モノクロ画像印刷モード）であることを読み取る。ステップＳ２では、制御手段７による読み取り結果に応じて、制御手段７の演算部に印刷枚数検知手段が立ち上がり、高速度印刷モード中の印刷枚数（ｘ）を検知する。ステップＳ３では、ステップＳ２で検知される印刷枚数（ｘ）が５０枚以上、１００枚未満の範囲に入るか否かを回転判定手段が判定する。入らなければステップＳ４に進む。入ればステップＳ７に進む。ステップＳ４では、ステップＳ２で検知される印刷枚数（ｘ）が１００枚以上、３００枚未満の範囲に入るか否かを回転判定手段が判定する。入らなければステップＳ５に進む。入ればステップＳ１０に進む。ステップＳ５では、ステップＳ２で検知される印刷枚数（ｘ）が３００枚以上の範囲に入るか否かを回転判定手段が判定する。入らなければステップＳ６に進む。入ればステップＳ１２に進む。ステップＳ６のエンドでは、第１の冷却用排気ファン３０の逆回転および第２の冷却用排気ファン３１の正回転に関する制御が終了する。したがって、印刷枚数（ｘ）が５０枚未満であれば、第１の冷却用排気ファン３０の逆回転制御は行われない。
【００６７】
ステップＳ７では、風向板３４が図３（ｂ）に示す状態に角変位制御される。ステップ８では、ステップＳ３における印刷枚数（ｘ）が５０枚以上、１００枚未満の範囲にあるという判定結果に応じて、回転判定手段は第１の冷却用排気ファン（第１ファン）３０の逆回転（逆転駆動）時間を３秒、第２の冷却用排気ファン（第２ファン）３１の正回転（駆動）時間を５秒と判定する。第１および第２の回転制御手段は、前記判定結果に応じて、第１の冷却用排気ファン３０および第２の冷却用排気ファン３１を逆回転および正回転させる。第１の冷却用排気ファン３０および第２の冷却用排気ファン３１はほぼ同時に逆回転および正回転を開始する。第２の冷却用排気ファン３１の回転終了後、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、風向板３４を通常位置に戻すように角変位制御する。角変位制御終了後、ステップＳ６のエンドに進み、制御が終了する。
【００６８】
ステップＳ１０では、ステップＳ７と同様に風向板３４が角変位制御される。ステップＳ１１では、ステップＳ４における刷枚数（ｘ）が１００枚以上、３００枚未満の範囲にあるという判定結果に応じて、回転判定手段は第１の冷却用排気ファン（第１ファン）３０の逆回転（逆転駆動）時間を５秒、第２の冷却用排気ファン（第２ファン）３１の正回転（駆動）時間を７秒と判定する。その判定結果に応じて、第１の冷却用排気ファン３０および第２の冷却用排気ファン３１を逆回転および正回転させた後、ステップＳ９に進み、風向板３４を角変位制御して通常位置に戻し、ステップＳ６のエンドに進み、制御が終了する。
【００６９】
ステップＳ１２では、ステップＳ７と同様に風向板３４が角変位制御される。ステップＳ１３では、ステップＳ５における刷枚数（ｘ）が３００枚以上の範囲にあるという判定結果に応じて、回転判定手段は第１の冷却用排気ファン（第１ファン）３０の逆回転（逆転駆動）時間を７秒、第２の冷却用排気ファン（第２ファン）３１の正回転（駆動）時間を９秒と判定する。その判定結果に応じて、第１の冷却用排気ファン３０および第２の冷却用排気ファン３１を逆回転および正回転させた後、ステップＳ９に進み、風向板３４を角変位制御して通常位置に戻し、ステップＳ６のエンドに進み、制御が終了する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の第１形態である画像形成装置の要部の構成を模式的に示す側面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置における要部の構成を模式的に示す上面図である。
【図３】図１に示す画像形成装置における風向板の動作を説明する断面図である。
【図４】本発明の実施の別形態である制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】別形態の風向板の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  画像形成装置
２  トナー像形成手段
３  転写手段３
４  定着手段
５  排出手段
６  冷却手段
７  制御手段
１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂ  感光体
１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ  帯電装置
１７  中間転写ベルト
２０  搬送手段
２１  転写ローラ
２５  定着ローラ
２６  加圧ローラ
３０  冷却用排気ファン
３１  第２の冷却用排気ファン
３２  排気手段
３３  ダクト
３４  風向板
３５ａ，３５ｂ  給排気口
３６  排気口
３７  第１の電力供給手段
３８  第２の電力供給手段
【図１】
2008058837.tif 000007
【図２】
2008058837.tif 000008
【図３】
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【図４】
2008058837.tif 000010
【図５】
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