(57)【要約】【課題】狭いスペースで記録材を十分に冷却するすることができる冷却手段を備えることにより、裏面画像形成の際に、画像形成部に給紙される記録材の熱による画質低下を防止する。【解決手段】定着装置から排紙部への搬送路から再給紙部に分岐する分岐搬送路における屈曲した搬送路を冷却ローラで形成することにより、記録材を大きな接触角で冷却ローラに接触させる。【選択図】図２
2008026602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に画像を形成する画像形成部、熱により画像を記録材に定着する定着装置、記録材を前記画像形成部及び前記定着装置に搬送する搬送路、画像形成された記録材を排出する排紙部、第１面に画像が形成され、前記定着装置により定着処理された記録材を表裏反転して、前記画像形成部に再給紙する再給紙部及び前記定着装置を通過した記録材を前記排紙部又は前記再給紙部に案内する切り替え部を有する画像形成装置において、前記切り替え部に配置された冷却ローラを有し、該冷却ローラで前記再給紙部に分岐する屈曲搬送路を形成することにより、前記排紙部に記録材が搬送される場合に、記録材の前記冷却ローラに対する第１接触角よりも、前記再給紙部に記録材が搬送される場合の、記録材の前記冷却ローラに対する第２接触角を大きくしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記再給紙部に記録材が搬送される場合の前記第２接触角を９０°〜１５０°とした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】
前記冷却ローラは、ヒートパイプを内蔵するか又は内部に冷却風が流通するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
記録材を異なる角度位置で前記冷却ローラに接触させる複数の案内ローラを有し、前記排紙部に記録材を搬送する場合には、複数の前記案内ローラの一部により記録材が案内されて前記冷却ローラに接触し、前記再給紙に前記記録材を案内する場合には、複数の前記案内ローラの全部により記録材が案内されて前記冷却ローラに接触することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記再給紙部における記録材搬送速度は、前記冷却ローラの記録材搬送速度よりも速いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記切り替え部は、前記冷却ローラの下流に設けられた切り替えゲートを有することを特徴とする請求項１〜４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】
本発明は画像形成装置に関し、特に、両面画像形成における装置内の温度上昇を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、一般に、乾式トナーにより画像を形成し、トナーを加熱し溶融することにより記録材に画像を定着することが行われる。
【０００３】
また、両面画像形成では、一般に、記録材の第１面に画像を形成し定着した後に、記録材を表裏反転し、記録材の第２面に画像を形成し定着することが行われるが、このような両面画像形成においては、定着処理後の記録材が画像形成部に再給紙される際に、定着処理により加熱され高温になった記録材が画像形成部に供給されるために、感光体等の画像形成部の温度が上昇して画質に影響が出るという問題がある。
【０００４】
例えば、感光体を通して現像装置に熱が伝わり、現像装置の温度が上昇して現像剤の流動性が低下し、画質が低下するという問題や、クリーニング装置のクリーニング性能が低下して画質が低下するという問題が生ずる。
【０００５】
このような問題に対する解決手段として様々な提案、例えば、特許文献１〜３がある。
【０００６】
特許文献１では、再給紙部の反転路に、ペルチェ素子を設置して記録材を冷却している。
【０００７】
特許文献２では、給紙部から再給紙部に冷却風を送って記録材を冷却している。
【０００８】
特許文献３では反転路に冷却風を送って記録材を冷却している。
【０００９】
また、両面画像形成において再給紙される記録材の冷却ではないが、定着後の記録材を冷却する手段として、ヒートパイプを用いたものが特許文献４で提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２８０２９３号公報
【特許文献２】特開２００４−２７２０７９号公報
【特許文献３】特開２００６−９１７０５号公報
【特許文献４】特開平４−２６００６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１のように、ペルチェ素子からなる冷却素子を記録材に接触させる方法では、記録材の広い面積を冷却素子に確実に接触させることが困難であり冷却効率が低いという問題や、コストが高くなるという問題がある。
【００１１】
特許文献２、３のように冷却風を記録材に当てる方法では、冷却風を送り、排風するための送風路により装置が大型になるという問題がある。
【００１２】
特許文献４ではヒートパイプを用いて記録材を冷却しているが、ほぼ平面状の搬送路にヒートパイプを有する冷却手段を臨ませているために冷却効率が低く、画像形成部に再給紙される記録材の冷却には不十分である。
【００１３】
本発明は、画像形成部に再給紙される記録材を冷却するのに十分な冷却性能を有し、且つ、狭いスペースに設置可能であり、更に、低コストであり、再給紙される記録材を十分に冷却することにより記録材の熱による画質の低下を防止した画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的は下記の発明により達成される。
１．
記録材に画像を形成する画像形成部、熱により画像を記録材に定着する定着装置、記録材を前記画像形成部及び前記定着装置に搬送する搬送路、画像形成された記録材を排出する排紙部、第１面に画像が形成され、前記定着装置により定着処理された記録材を表裏反転して、前記画像形成部に再給紙する再給紙部及び前記定着装置を通過した記録材を前記排紙部又は前記再給紙部に案内する切り替え部を有する画像形成装置において、前記切り替え部に配置された冷却ローラを有し、該冷却ローラで前記再給紙部に分岐する屈曲搬送路を形成することにより、前記排紙部に記録材が搬送される場合に、記録材の前記冷却ローラに対する第１接触角よりも、前記再給紙部に記録材が搬送される場合の、記録材の前記冷却ローラに対する第２接触角を大きくしたことを特徴とする画像形成装置。
２．
前記再給紙部に記録材が搬送される場合の前記第２接触角を９０°〜１５０°としたことを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
３．
前記冷却ローラは、ヒートパイプを内蔵するか又は内部に冷却風が流通するものであることを特徴とする前記１又は前記２に記載の画像形成装置。
４．
記録材を異なる角度位置で前記冷却ローラに接触させる複数の案内ローラを有し、前記排紙部に記録材を搬送する場合には、複数の前記案内ローラの一部により記録材が案内されて前記冷却ローラに接触し、前記再給紙に前記記録材を案内する場合には、複数の前記案内ローラの全部により記録材が案内されて前記冷却ローラに接触することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
５．
前記再給紙部における記録材搬送速度は、前記冷却ローラの記録材搬送速度よりも速いことを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
６．
前記切り替え部は、前記冷却ローラの下流に設けられた切り替えゲートを有することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、冷却ローラを再給紙部への分岐搬送路の屈曲部に設け、該冷却ローラで屈曲搬送路を形成することにより、再給紙部に搬送される記録材の冷却ローラに対する接触角を大きくとることが可能となり、記録材が冷却ローラに接触する接触面積が広くなるとともに、記録材が冷却ローラに確実に接触し、狭いスペースで記録材を十分に冷却し、高温の記録材が画像形成部に供給されることによる画質低下等の問題を低コストで解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明を本発明の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００１７】
図１に示す画像形成装置は電子写真方式により画像を形成する画像形成装置であり、感光１Ａに帯電、露光及び現像により画像を形成し、転写により記録材Ｐに画像を形成する画像形成部１、記録材Ｐを収納し、画像形成部１に記録材Ｐを供給する給紙部２、給紙部２からの記録材Ｐを画像形成部１０及び定着装置４に搬送する搬送部３、熱により画像を記録材Ｐに定着する定着装置４、定着された画像を担持する記録材Ｐを排出する排紙部５、両面画像形成において、第１面に画像が形成された記録材Ｐを表裏反転した後に、画像形成部１に再給紙する再給紙部６及び定着装置４を通過した記録材Ｐを排紙部５又は再給紙部６に切り替え搬送する切り替え部７を有する。
【００１８】
片面画像形成においては、給紙部２から搬出された記録材Ｐは搬送部３により画像形成部１に搬送されて、画像形成部１において形成された画像が記録材Ｐに転写され、転写された画像を担持する記録材Ｐが定着装置４を通過して画像が定着され、定着処理された記録材Ｐは排紙部５から排出される。なお、後に説明するように、画像担持面を上面とする排紙モードにおいては、定着装置４を通過した記録材Ｐはそのまま排出されるが、画像担持面を下面とする排紙モードにおいては、定着装置４を通過した記録材Ｐは表裏反転された後に排出される。
【００１９】
図２は定着装置４、排紙部５及び切り替え部７の構造を示す。
【００２０】
定着装置４は、加熱ローラ４Ａ、加熱ローラ４Ａに圧接する加圧ローラ４Ｂ及び加熱ローラ４Ａの内部に配置されたヒータ４Ｃを有し、加熱ローラ４Ａと加圧ローラ４Ｂ間のニップＮを通過する記録材上の画像を加熱して定着する。
【００２１】
定着装置４の下流に配置された切り替え部７には、冷却ローラ１０、案内ローラ１１〜１３、切り替えゲート１４が設けられる。排紙部５には排紙ローラ２３が設けられる。
【００２２】
冷却ローラ１０は熱伝導の率の高い金属からなり、内蔵するヒートパイプ１０Ａにより冷却されるか又はファン（図示せず）によりローラ内に送られる冷却風により冷却され、接触する記録材Ｐを冷却する。冷却風により、冷却ローラ１０を冷却する場合には、画像形成装置の前面側（図２の紙面手前側）から冷却ローラ１０内部に冷却風を導入し、奥側で冷却ローラ１０から排出する送風路が形成される。このように、ヒートパイプ１０Ａを用いる場合は勿論、冷却風を用いる場合であっても、記録材Ｐの面に冷却風を当てるのではなく、冷却風を冷却ローラ１０の内部にとおして冷却ローラ１０を冷却するので、狭いスペースで記録材Ｐの効率のよい冷却が可能となる。
【００２３】
冷却ローラ１０の周囲には案内ローラ１１〜１３が接触しており、記録材Ｐを冷却ローラ１０に接触させる。案内ローラ１１の冷却ローラ１０に対する接触点と、案内ローラ１２の冷却ローラ１０に対する接触点間の角度θ１は４２°であり、案内ローラ１１の冷却ローラ１０に対する接触点と、案内ローラ１３の冷却ローラ１０に対する接触点間の角度θ２は１２５°である。従って、定着装置４から出て排紙部５に進行し、排紙部５から排出される記録材Ｐは角度θ１に近くθ１よりも若干大きな第１接触角で冷却ローラ１０に接触するのに対して、定着装置８から排出され、再給紙部６に搬送される記録材Ｐはθ２に近くθ２よりも若干大きな第２接触角度で冷却ローラ１０に接触する。
【００２４】
再給紙部６の分岐搬送路１６が、９０°以上、最も小さい場合でも４５°以上の角度をもって屈曲し定着装置４から排紙部５への搬送路から分岐するので、分岐部の屈曲した搬送路を冷却ローラ１０で形成することにより、定着装置４を通過した記録材Ｐが排紙部５に搬送される場合に、記録材Ｐが冷却ローラ１０に接触する第１接触角よりも、定着装置４を通過した記録材Ｐが再給紙部６に搬送される場合に、記録材Ｐが冷却ローラ１０に接触する第２接触角を大きくすることが可能であり、第２接触角を９０°以上の大きな角度とすることが可能となる。
【００２５】
第２接触角を９０°〜１５０°とすることが好ましい。また、冷却ローラ１０の半径は２０〜４０ｍｍであることが好ましい。これらの条件により、記録材Ｐの案内が円滑に行われるとともに、十分な冷却が行われる。
【００２６】
分岐搬送路１５、反転搬送路１８、再給紙路１９及び反転排紙路２０はそれぞれ一対のガイド板からなり、分岐搬送路１５には、搬送路ローラ１６、１７が、反転排紙路２０には搬送路ローラ２１、２２はそれぞれ配置されて各搬送路において記録材Ｐを搬送する。
【００２７】
片面画像形成モードで記録材Ｐの像担持面を上にして排紙するモード（以下ストレート排紙と言う）においては、切り替えゲート１４は実線の位置にあって、定着装置８を出た記録材Ｐを排紙部５へと案内する。
【００２８】
片面画像形成のモードで像担持面を下にして排出するするモード（以下反転排紙と言う）では、切り替えゲート１４は点線の位置に切り替わって記録材Ｐを分岐搬送路１５へと案内する。記録材Ｐは分岐搬送路１５から反転搬送路１８に進行し、その後端が搬送ローラ１７の上流に達した時点で、搬送路ローラ１７が回転方向を反転して、記録材Ｐを搬送し、記録材Ｐは反転搬送路１８から反転排紙路２０に進行し、反転排紙路２０から排紙部５へと搬送され排出される。
【００２９】
両面画像形成においては、表面に画像が形成され、定着装置４を通過した記録材Ｐは点線の位置にある切り替えゲート１４により分岐搬送路１５に案内され、分岐搬送路１５から反転搬送路１８に進行し、反転搬送路１８で表裏反転された後に、再給紙路１９に進行し、再給紙路１８から画像形成部１（図１に示す）に再給紙される。
【００３０】
裏面画像が形成され、定着処理された記録材Ｐは実線の位置に切り替わった切り替えゲート１４により排紙部５へと案内され、排出される。
【００３１】
定着装置４を通過した記録材Ｐはストレート排紙においては、案内ローラ１１と１２との間で冷却ローラ１０に接触され冷却されるが、反転排紙及び裏面画像形成においては、案内ローラ１１と案内ローラ１３との間で冷却ローラ１０に接触して冷却される。
【００３２】
前記に説明したように反転排紙及び裏面画像形成における記録材Ｐの冷却ローラ１０に対する接触角θ２は１３０°以上あるので、記録材Ｐを冷却ローラ１０に対する接触面積が広く、しかも、記録材Ｐは冷却ローラ１の１０に対して、接触角θ２の範囲内で確実に接触する。従って、再給紙路１９を経て画像形成部１に供給される記録材Ｐの温度は十分に低くなって、記録材Ｐの熱による画質低下が確実に防止される。
【００３３】
記録材Ｐを冷却ローラ１０に確実に接触させるために、分岐搬送路１４における搬送ローラ１５、１６の搬送速度を冷却ローラ１０の搬送速度よりも若干速くすることが好ましく、搬送ローラ１５、１６の駆動ローラの周速は冷却ローラ１０の周速よりも１〜３％程速い速度となるようにこれらローラが回転駆動される。
【００３４】
前記の説明から明らかなように、ストレート排紙及び反転排紙においても、記録材Ｐが冷却ローラ１０により冷却されるので、排紙された記録材Ｐのくっつきを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】定着装置４、排紙部５及び切り替え部７の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  画像形成部
２  給紙部
３  搬送路
４  定着装置
５  排紙部
６  再給紙部
７  切り替え部
１０  冷却ローラ
【図１】
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【図２】
2008026602.tif 000004