(57)【要約】【課題】装置の大型化やコストアップを招くことなく、両面用の用紙搬送経路を通過する用紙から放出される熱によって、装置内の温度が上昇し、作像不良やトナーブロッキング等の動作不良が発生するのを防止可能な画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】画像形成部によって形成されたトナー像を被画像形成部材上に転写し、前記トナー像を少なくとも加熱することによって前記被画像形成部材上に定着させる定着手段と、前記定着手段によって定着された被画像形成部材を、再度、前記画像形成部へと搬送し、当該被画像形成部材に再度画像を形成するための再画像形成用の被画像形成部材搬送経路を有する画像形成装置において、少なくとも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路と前記画像形成部との間を熱的に遮断する熱遮断部材を設けるように構成して課題を解決した。【選択図】図１
2007171659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成部によって形成されたトナー像を被画像形成部材上に転写し、前記トナー像を少なくとも加熱することによって前記被画像形成部材上に定着させる定着手段と、前記定着手段によって定着された被画像形成部材を、再度、前記画像形成部へと搬送し、当該被画像形成部材に再度画像を形成するための再画像形成用の被画像形成部材搬送経路を有する画像形成装置において、
少なくとも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路と前記画像形成部との間を熱的に遮断する熱遮断部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成部によって形成されたトナー像を被画像形成部材上に転写し、前記トナー像を少なくとも加熱することによって前記被画像形成部材上に定着させる定着手段と、前記定着手段によって定着された被画像形成部材を、再度、前記画像形成部へと搬送し、当該被画像形成部材に再度画像を形成するための再画像形成用の被画像形成部材搬送経路を有する画像形成装置において、
少なくとも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路と前記画像形成部との間を熱的に遮断する熱遮断部材を設けるとともに、前記熱遮断部材よりも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側の空間に位置する空気を画像形成装置の外部へ排出する排気手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記排気手段は、排気ファンと、画像形成装置の表面に設けた排気用開口部とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記排気手段は、前記熱遮断部材よりも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側の空間に位置する空気を導くダクト部材と、画像形成装置の表面に設けた排気用開口部と、前記ダクト部材を介して前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側の空間に位置する空気を、前記排気用開口部から画像形成装置の外部に排出するための送風ファンとを備えていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ダクト部材は、前記熱遮断部材を兼ねてい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】
前記送風ファンは、画像形成装置の表面に設けた吸気用開口部側に設けられており、当該吸気用開口部から外部の空気を画像形成装置の内部に吸気することによって、前記ダクト部材を介して前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側の空間に位置する空気を、前記排気用開口部から画像形成装置の外部に排出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７】
前記ダクト部材は、画像形成装置の表面に設けた排気用開口部側と、前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側の両方に開口部をそれぞれ備えてい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８】
前記ダクト部材は、画像形成装置の表面に設けた排気用開口部側と、前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側と、前記画像形成装置の排気用開口部とは異なる表面に設けた吸気用開口部側に開口部をそれぞれ備えてい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９】
前記送風ファンは、外気を画像形成装置内の前記熱遮断部材よりも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側に導入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１０】
前記排気手段は、同一の被画像形成部材に再度画像形成を行う場合にのみ動作することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記排気手段は、画像形成装置内の所定の部位の温度を検知する温度検知手段の検知結果に基づいて、動作及び非動作を制御することを特徴とする請求項１乃至９のいず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】
この発明は、電子写真方式等を採用した複写機やプリンター、ファクシミリ、あるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置に関し、特に、定着手段によってトナー像が定着された用紙等の被画像形成部材を、再度画像形成部へと搬送して、当該被画像形成部材の両面等に画像を形成可能な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】特開２００３−５４６０号公報
【特許文献２】特開２００４−１５７３６９号公報
【特許文献３】特開２００４−１７０５９０号公報
【０００３】
近年、この種の電子写真方式を採用した複写機やプリンター等の画像形成装置においては、高速化、小型化、省エネルギー化の他、低騒音化の要求が大きい。これらの要求のうち、小型化と低騒音化の要求を両立させるため、上記画像形成装置では、機能部品の実装密度を上げ、しかも機内の音が機外に漏れないように目的で、装置本体の開口部を減少させるという対応が採られている。
【０００４】
しかし、上記画像形成装置において、装置本体の開口部を減少させた場合には、トナー像を用紙上に定着する定着器からの熱によって、機内の温度が上昇し、画像形成部において、現像装置やクリーニング装置内のトナーがブロッキングを起こすなど、悪影響を及ぼすという問題点を有していた。
【０００５】
特に、用紙の両面に画像を形成可能な画像形成装置においては、両面印刷時に、両面用紙搬送経路内を温度の高い用紙が走行することによって、当該温度の高い用紙から放出される熱が機内に立ち込め、機内の温度を上昇させ、画像形成部の温度が上昇することによる作像不良や、トナーブロッキングによる動作不良が発生し易いという問題点を有していた。
【０００６】
従来、かかる問題点を解決するため、両面用紙搬送経路において用紙を冷却する技術が、特開２００３−５４６０号公報や特開２００４−１５７３６９号公報、あるいは特開２００４−１７０５９０号公報等に開示されている。
【０００７】
上記特開２００３−５４６０号公報に係る画像形成装置は、複数枚のシートを積載収納する用紙収納部と、該用紙収納部から供給されたシート上にトナー画像を形成する画像形成部と、該画像形成部でシート上に形成されたトナー像を熱および圧力により定着する定着部と、該定着部で片面に画像が定着されたシートを反転して再び画像形成部に供給するための両面搬送部と、を有する画像形成装置で、該両面搬送部におけるシート搬送路の屈曲部の内側に、少なくとも１つのヒートパイプの吸熱部を配設し、該定着部で付与されたシートの熱を吸熱するように構成したものである。
【０００８】
また、上記特開２００４−１５７３６９号公報に係る画像形成装置は、電子写真方式により用紙の両面に画像を形成するカラー画像形成装置であって、熱定着方式の定着器と、前記カラー画像形成装置の外部の気温を測定する温度センサと、スタックレス自動両面画像形成を行うための用紙搬送路と、前記用紙搬送路に設けられた用紙冷却手段と、画像の連続出力枚数を設定するための枚数設定手段と、前記用紙冷却手段を制御する制御部とを有し、前記制御部が、前記温度センサの温度情報と、前記枚数設定手段による枚数設定情報に基づき、第２面の画像転写に供される用紙の転写前の温度が３０〜３５℃の範囲に入るように、前記用紙冷却手段を制御するように構成したものである。
【０００９】
さらに、上記特開２００４−１７０５９０号公報に係る画像形成装置は、電子写真方式により用紙の両面に画像を形成する画像形成装置であって、熱定着方式の定着器と、前記画像形成装置の外部の気温を測定する温度センサと、スタックレス自動両面画像形成を行うための用紙搬送路と、用紙を平面状態で、且つ、直線的に搬送する前記用紙搬送路中の冷却領域に設けた用紙冷却手段と、画像の連続出力枚数を設定するための枚数設定手段と、前記用紙冷却手段を制御する制御部とを有し、前記制御部が、前記温度センサの温度情報と、前記枚数設定手段による枚数設定情報に基づき、第２面の画像転写に供される用紙の前記冷却領域における冷却後の温度が、３５〜４５℃になるように、前記用紙冷却手段を制御するように構成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開２００３−５４６０号公報や特開２００４−１５７３６９号公報、あるいは特開２００４−１７０５９０号公報に係る画像形成装置の場合には、両面搬送部におけるシート搬送路の屈曲部の内側に、少なくとも１つのヒートパイプの吸熱部を配設し、該定着部で付与されたシートの熱を吸熱するように構成したり、第２面の画像転写に供される用紙の転写前の温度が３０〜３５℃の範囲に入るように、用紙冷却手段を制御するか、又は、第２面の画像転写に供される用紙の前記冷却領域における冷却後の温度が、３５〜４５℃になるように、用紙冷却手段を制御するように構成したものであるが、用紙から奪った熱で高温になった空気により周囲の温度が上昇することへの対応ができず、十分な効果が得られなかったり、用紙搬送路に用紙冷却手段を配置することで、装置が大型化したり、コストアップを招くという問題点を有していた。
【００１１】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、装置の大型化やコストアップを招くことなく、両面用の用紙搬送経路を通過する用紙から放出される熱によって、装置内の温度が上昇し、作像不良やトナーブロッキング等の動作不良が発生するのを防止可能な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】
【００１２】
すなわち、請求項１に記載された発明は、画像形成部によって形成されたトナー像を被画像形成部材上に転写し、前記トナー像を少なくとも加熱することによって前記被画像形成部材上に定着させる定着手段と、前記定着手段によって定着された被画像形成部材を、再度、前記画像形成部へと搬送し、当該被画像形成部材に再度画像を形成するための再画像形成用の被画像形成部材搬送経路を有する画像形成装置において、
少なくとも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路と前記画像形成部との間を熱的に遮断する熱遮断部材を設けたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
また、請求項２に記載された発明は、画像形成部によって形成されたトナー像を被画像形成部材上に転写し、前記トナー像を少なくとも加熱することによって前記被画像形成部材上に定着させる定着手段と、前記定着手段によって定着された被画像形成部材を、再度、前記画像形成部へと搬送し、当該被画像形成部材に再度画像を形成するための再画像形成用の被画像形成部材搬送経路を有する画像形成装置において、
少なくとも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路と前記画像形成部との間を熱的に遮断する熱遮断部材を設けるとともに、前記熱遮断部材よりも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側の空間に位置する空気を画像形成装置の外部へ排出する排気手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記排気手段は、排気ファンと、画像形成装置の表面に設けた排気用開口部とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置である。
【００１５】
又、請求項４に記載された発明は、前記排気手段は、前記熱遮断部材よりも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側の空間に位置する空気を導くダクト部材と、画像形成装置の表面に設けた排気用開口部と、前記ダクト部材を介して前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側の空間に位置する空気を、前記排気用開口部から画像形成装置の外部に排出するための送風ファンとを備えていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置である。
【００１６】
更に、請求項５に記載された発明は、前記ダクト部材は、前記熱遮断部材を兼ねていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置である。
【００１７】
また、請求項６に記載された発明は、前記送風ファンは、画像形成装置の表面に設けた吸気用開口部側に設けられており、当該吸気用開口部から外部の空気を画像形成装置の内部に吸気することによって、前記ダクト部材を介して前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側の空間に位置する空気を、前記排気用開口部から画像形成装置の外部に排出することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置である。
【００１８】
さらに、請求項７に記載された発明は、前記ダクト部材は、画像形成装置の表面に設けた排気用開口部側と、前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側の両方に開口部をそれぞれ備えていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置である。
【００１９】
又、請求項８に記載された発明は、前記ダクト部材は、画像形成装置の表面に設けた排気用開口部側と、前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側と、前記画像形成装置の排気用開口部とは異なる表面に設けた吸気用開口部側に開口部をそれぞれ備えていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置である。
【００２０】
更に、請求項９に記載された発明は、前記送風ファンは、外気を画像形成装置内の前記熱遮断部材よりも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側に導入することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置である。
【００２１】
また、請求項１０に記載された発明は、前記排気手段は、同一の被画像形成部材に再度画像形成を行う場合にのみ動作することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００２２】
さらに、請求項１１に記載された発明は、前記排気手段は、画像形成装置内の所定の部位の温度を検知する温度検知手段の検知結果に基づいて、動作及び非動作を制御することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、装置の大型化やコストアップを招くことなく、両面用の用紙搬送経路を通過する用紙から放出される熱によって、装置内の温度が上昇し、作像不良やトナーブロッキング等の動作不良が発生するのを防止可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としての電子写真方式を採用した中高速のモノクロ複合機を示す概略構成図である。なお、このモノクロ複合機は、画像読取装置を備えており、複写機、プリンター、ファクシミリとしての機能を兼ね備えた画像形成装置として構成されているが、画像読取装置を備えずに、図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データに基づいて画像を形成するプリンターとして構成されていても勿論よい。
【００２６】
図２において、１はモノクロ複合機の本体を示すものであり、この複合機本体１の上部には、図示しない原稿を一枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）２と、当該自動原稿搬送装置２によって搬送される原稿の画像を読み取る画像読取装置３が配設されている。この画像読取装置３は、プラテンガラス４上に載置された図示しない原稿を光源５によって照明し、原稿からの反射光像を、フルレートミラー６及びハーフレートミラー７、８及び結像レンズ９からなる縮小光学系１１を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１０上に走査露光して、この画像読取素子１０によって原稿の画像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るように構成されている。
【００２７】
上記画像読取装置３によって読み取られた原稿の画像は、画像データとしてモノクロ複合機本体１の内部に設けられた画像処理装置１２（ＩＰＳ）に送られ、この画像処理装置１２では、原稿の画像データに対して、必要に応じて、シェーディング補正、位置ズレ補正、ガンマ補正、枠消し等の所定の画像処理が施される。また、この画像処理装置１２は、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに対しても、必要に応じて、所定の画像処理を行なうようになっている。
【００２８】
そして、上記画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、画像露光手段としてのＲＯＳ（ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）１３に送られ、このＲＯＳ１３では、ポリゴンミラー１４や図示しないｆ−θレンズ等によって、画像データに応じてレーザ光ＬＢによる画像露光が行われる。
【００２９】
ところで、上記モノクロ複合機本体１の内部には、図２に示すように、画像データに応じてトナー像を形成する画像形成部１００が配設されており、この画像形成部１００には、モノクロ複合機本体１内の中央部よりやや左側寄りに、像担持体としての感光体ドラム１５が矢印方向に沿って所定のプロセススピードで回転可能に設けられている。この感光体ドラム１５としては、ＯＰＣ等からなる感光体層を表面に備えた導電性ドラムが用いられるが、当該感光体ドラム１５は、比較的直径が大きく設定されている。上記画像形成部１００は、感光体ドラム１５と、当該感光体ドラム１５の周囲に配設されるスコロトロン１６や、現像装置１７、クリーニング装置４４などから構成されている。
【００３０】
上記感光体ドラム１５の表面は、図１及び図２に示すように、一次帯電用の２連のスコロトロン１６によって所定の電位に帯電された後、当該感光体ドラム１５の上部に配設されたＲＯＳ（ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）１３によって、画像データに応じた画像露光が施され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像は、現像装置１７によって、トナーのみからなる一成分現像剤や、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いて現像され、画像データに応じたトナー像が形成される。
【００３１】
この実施の形態では、比較的高速に大量の画像形成が可能となっており、現像装置１７の斜め上方には、当該現像装置１７にトナーや現像剤等を供給するための直径の大きなトナーカートリッジ１８が配設されている。このトナーカートリッジ１８は、大容量に設定されており、大量のトナーを供給可能となっているばかりか、画像形成動作中であっても、当該トナーカートリッジ１８の交換が可能となっており、大量のプリントを画像形成動作を停止することなく行うことが可能となっている。
【００３２】
また、上記感光体ドラム１５上に形成されたトナー像は、図２に示すように、所定のタイミングで複数の給紙カセット１９〜２２から供給される所望サイズの被画像形成部材としての記録用紙３０上に、転写手段としての転写ロール２３によって転写されるとともに、搬送ベルト２４によって定着手段としての定着装置２５へと搬送される。上記転写ロール２３は、搬送ベルト２４の内部に配設されており、当該搬送ベルト２４を張架する３つの張架ロール２６、２７、２８のうち、上流側の張架ロール２６の近傍に配設されている。これらの転写ロール２３や搬送ベルト２４、３つの張架ロール２６、２７、２８は、一体的にユニット化されており、転写ユニット８０を構成している。なお、上記感光体ドラム１５からトナー像が転写された記録用紙３０は、図２に示すように、搬送ベルト２４上に空気圧等によって吸引された状態で、当該搬送ベルト２４によって定着装置２５まで搬送される。
【００３３】
上記記録用紙３０は、図２に示すように、複合機本体１の内部に配設された給紙カセット１９〜２２から、給紙ロール３１、リタードロール３２及びフィードロール３３によって、１枚ずつ捌かれた状態で、搬送ロール３４を介してレジストロール３５まで搬送される。そして、上記記録用紙３０は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール３５によって、感光体ドラム１５上に形成されるトナー像と同期した状態で、当該感光体ドラム１５の転写位置へと搬送され、転写ロール２３によってトナー像が転写された後、定着装置２５へと搬送されるようになっている。
【００３４】
上記複数の給紙カセット１９〜２２のうち、特に、給紙カセット１９、２０は大容量の給紙カセットとなっており、数千枚の記録用紙３０を連続して給紙することが可能となっている。
【００３５】
また、上記定着装置２５によってトナー像が定着された記録用紙３０は、図２に示すように、片面プリントの場合には、そのまま排出ロール３６によって、複合機本体１の側面に設けられた図示しない排出トレイ上に排出される。また、上記記録用紙３０の両面印刷時、つまり記録用紙３０の裏面に再度画像を形成する再画像形成時の場合は、片面に画像が形成された記録用紙３０を、そのまま排出ロール３６によって排出トレイ上に排出せずに、切り替えゲート３７によって記録用紙３０の搬送方向を下方へと切り替えて、３つのロール３８が互いに接触したトリロール３９を介して、反転ロール４０を備えた用紙搬送反転部４１へと一旦導入する。そして、上記用紙搬送反転部４１へと導入された記録用紙３０は、反転ロール４０の回転方向を反転することによって送り出されるとともに、マイラーフィルム等からなる切り替えゲート４２によって、自動的に搬送方向が再画像形成用の被画像形成部材搬送経路としての両面印刷時用の用紙搬送経路６０へと切り替えられて、当該両面印刷時用の用紙搬送経路６０を介して表裏を反転させた状態で、再度、レジストロール３５まで搬送され、記録用紙３０の裏面に画像が形成されるようになっている。
なお、上記両面印刷時用の用紙搬送経路６０には、用紙搬送用の搬送ロール６１が複数配設されている。
【００３６】
なお、図２中、８１は、感光体ドラム１５の表面をクリーニングするクリーニングブレード８２等を備えたクリーニング装置を示している。また、図２中、８３は補助帯電用のコロトロンを、８４はクリーニング前コロトロンをそれぞれ示している。
【００３７】
図３は上記モノクロ複合機の定着装置を示す断面構成図である。この定着装置は、少なくとも記録用紙を加熱することによって、未定着トナー像を記録用紙上に定着するように構成されている。
【００３８】
この定着装置２５は、図３に示すように、互いに圧接されてニップ部Ｎを形成する一対の回転体として、加熱用回転体としての加熱ロール４３と、加圧用回転体としての加圧ロール４４を備えている。これらの加熱ロール４３と加圧ロール４４は、後述するように、互いに所定の圧力で圧接した圧接状態と離間した離間状態とに切り替え可能に配設されている。上記加熱ロール４３は、ステンレスやアルミニウム等の金属によって円筒形状に形成された芯金４５と、当該芯金４５の表面に厚く被覆された耐熱性を有するシリコーンゴム等からなる耐熱弾性体層４６と、当該耐熱弾性体層４６の表面に被覆されたテトラフルオロエチレンやＰＦＡ等からなる離型層４７とを備えている。また、上記加熱ロール４３の内部には、加熱源として３本のハロゲンランプ４８が配設されており、この加熱ロール４８は、内部からハロゲンランプ４８によって加熱されつつ、当該加熱ロール４８の表面温度が所定の温度になるように、温度検知センサ４９によって表面温度を検知して、ハロゲンランプ４８への通電を制御するように構成されている。
【００３９】
また、上記加熱ロール４３の表面には、当該加熱ロール４３の表面に付着したトナー等の異物を除去するため、シリコンオイル等の離型剤が含浸されたクリーニング用のオイル含浸ウエブ５０が、クリーニングロール５１によって当接されている。上記クリーニングウエブ５０は、ウエブ供給ロール５２から供給されるとともに、ウエブ巻取ロール５３によって所定のタイミングで巻き取られるように構成されている。
【００４０】
一方、上記加圧ロール４４は、ステンレスやアルミニウム等の金属によって円柱形状に形成された芯金５４と、当該芯金５４の表面に比較的厚く被覆された耐熱性を有するシリコーンゴム等からなる耐熱弾性体層５５と、当該耐熱弾性体層５５の表面に被覆されたテトラフルオロエチレンやＰＦＡ等からなる離型層５６とから構成されている。なお、図３中、符号５８は、定着装置２５のハウジングを示している。
【００４１】
さらに、上記定着装置２５の出口部には、当該定着装置２５によって定着された記録用紙３０を排出するための搬送ロール５７が配設されており、この搬送ロール５７によって排出された記録用紙３０は、図２に示すように、切り替えゲート３７を介して、排出ロール３６により排出トレイ上に排出されるか、又は、両面印刷時には、切り替えゲート３７によって搬送方向が下方へと切り替えられ、トリロール３９へと搬送されるようになっている。
【００４２】
ところで、この実施の形態では、画像形成部によって形成されたトナー像を被画像形成部材上に転写し、前記トナー像を少なくとも加熱することによって前記被画像形成部材上に定着させる定着手段と、前記定着手段によって定着された被画像形成部材を、再度、前記画像形成部へと搬送し、当該被画像形成部材に再度画像を形成するための再画像形成用の被画像形成部材搬送経路を有する画像形成装置において、少なくとも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路と前記画像形成部との間を熱的に遮断する熱遮断部材を設けるように構成されている。
【００４３】
すなわち、上記モノクロ複合機では、図１に示すように、再画像形成用の被画像形成部材搬送経路としての両面印刷時用の用紙搬送経路６０と、画像形成部１００及び定着装置２５との間を熱的に遮断する熱遮断部材６２が、これら両面印刷時用の用紙搬送経路６０と画像形成部１００及び定着装置２５との間を仕切るように設けられている。上記熱遮断部材６０は、両面印刷時用の用紙搬送経路６０を通過する記録用紙３０の熱が、画像形成部１００及び定着装置２５側へ空気を介した熱伝導（対流）によって伝わるのを遮断することによって、画像形成部１００の特に転写ユニット８０やクリーニング装置８１の温度が上昇するのを抑制するためのものであり、当該熱遮断部材６２の材質としては、真空断熱材やグラスウール材などの高断熱材のほか、ＡＢＳ樹脂等からなる合成樹脂板や、鉄、アルミニウム、ステンレス等からなる金属板などを用いることができる。
【００４４】
この実施の形態では、熱遮断部材６２として、グラスウール材を固めて板状に形成した厚さ５ｍｍの断熱板を用いている。
【００４５】
上記熱遮断部材６２は、モノクロ複合機本体１の内部であって、両面印刷時用の用紙搬送経路６０と画像形成部１００及び定着装置２５との間において、その一端が画像形成部の現像装置１７の下方から、他端が定着装置２５の下方までにわたって水平に配設されており、当該熱遮断部材６２の両端は、両面印刷時用の用紙搬送経路６０の位置まで延長されている。
【００４６】
なお、上記熱遮断部材６２は、水平に配置する場合に限らず、後述するように、ダクト部材を配置する場合などは、当該ダクト部材側が高くなるように傾斜して配置しても勿論良い。
【００４７】
以上の構成において、この実施の形態１に係るモノクロ複合機では、次のようにして、装置の大型化やコストアップを招くことなく、両面用の用紙搬送経路を通過する用紙から放出される熱によって、装置内の温度が上昇し、作像不良やトナーブロッキング等の動作不良が発生するのを防止可能となっている。
【００４８】
すなわち、上記モノクロ複合機では、図２に示すように、被画像形成部材としての記録用紙３０の両面に画像を印刷するにあたって、画像形成部１００によって片面に画像が形成された記録用紙３０を、排出ロール３６によって図示しない排紙トレイ上にそのまま排出せずに、定着装置２５によって定着処理を受けた記録用紙３０の搬送方向を切り替えゲート３７によって下方へ切り替え、トリロール３９を介して用紙搬送反転部４１へと導入する。その後、上記用紙搬送反転部４１へと導入された記録用紙３０は、当該用紙搬送反転部４１の反転ロール４０によって搬送方向が反転され、記録用紙３０の表裏が反転された状態で、両面印刷時用の用紙搬送経路６０を介して再度画像形成部１００へと搬送される。
【００４９】
その際、上記定着装置２５を通過することによって加熱され、温度が上昇した記録用紙３０は、両面印刷時用の用紙搬送経路６０を通過する際に、当該記録用紙３０の熱によって両面印刷時用の用紙搬送経路６０の周囲に位置する空気が加熱され、この加熱された空気は、対流作用によって、両面印刷時用の用紙搬送経路６０から上方へと移動しようとするが、当該両面印刷時用の用紙搬送経路６０の上方には、熱遮断部材６２が配設されている。そのため、上記両面印刷時用の用紙搬送経路６０を通過する記録用紙３０によって加熱された空気は、熱遮断部材６２によって画像形成部１００及び定着装置２５側へ移動するのが阻止され、当該両面印刷時用の用紙搬送経路６０を通過する記録用紙３０の熱によって、画像形成部１００の転写ユニット８０やクリーニング装置８１、及び定着装置２５近傍の温度が上昇するのを抑制乃至防止することができる。
【００５０】
このように、上記実施の形態１に係るモノクロ複合機の場合には、両面印刷時用の用紙搬送経路６０と、画像形成部１００及び定着装置２５との間に、熱遮断部材６２を設けることによって、画像形成部１００の温度が上昇するのを抑制乃至防止することができるので、装置内の温度が上昇し、転写ユニット８０におけるトナー像の転写不良などの作像不良や、現像装置１７あるいはクリーニング装置８１内のトナーがブロッキングするトナーブロッキング等を起こすのを防止することができ、動作不良が発生するのを防止することが可能となっている。
【００５１】
また、上記モノクロ複合機の場合には、両面印刷時用の用紙搬送経路６０と、画像形成部１００及び定着装置２５との間に、熱遮断部材６２を設けるだけでよく、従来のように、用紙冷却手段を設けたりする必要がないため、装置の大型化やコストアップを招くことがない。
【００５２】
実験例１
次に、本発明者らは、本発明の効果を確認するため、図１に示すようなモノクロ複合機を試作し、Ａ４サイズの記録用紙３０（富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙）に、毎分５５枚送りで、両面印刷を連続して２時間行い、感光体ドラムのクリーニング装置及び転写ユニットの定着装置側の温度を測定する実験を行った。なお、定着装置２５の加熱ロール４３の表面温度は、２００℃に設定して定着処理を行った。
【００５３】
その結果、上記感光体ドラム１５のクリーニング装置８１及び転写ユニット８０の定着装置２５側の温度を、３２℃の環境温度において、最高４８℃に抑えることができ、クリーニング装置４４でのトナー軟化は見られず、安定して画像形成を行うことができることがわかった。
【００５４】
ところで、上記モノクロ複合機等の画像形成装置で使用されるトナーは、ポリエステルやアクリルなどの樹脂に、黒用カーボンブラックやカラー顔料を加えて一体化し、直径３〜１０μｍ程度の粉体状に成形したものである。トナーの熱による軟化、溶融特性はベースとなる樹脂の特性によるところが大きいが、粉体の集合体としての画像形成装置内での特性は必ずしも樹脂のそれに一致しない。一般に、前記樹脂を用いたトナーの画像形成装置での像担持体クリーニング装置内での軟化によるブロッキング温度は、５０〜６０℃である。本実験例で使用したトナーは、像担持体クリーニング装置の枠体温度で見て、５０℃を超えると軟化をはじめ、５５℃を超えるとブロッキングの影響が出るものである。
【００５５】
比較例１
本発明者らは、本発明の効果を確認するため、比較例として、図１に示すようなモノクロ複合機において熱遮断部材６２を取り外し、Ａ４サイズの記録用紙３０（富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙）に、毎分５５枚送りで、両面印刷を連続して２時間行い、感光体ドラム１５のクリーニング装置８１及び転写ユニット８０の定着装置２５側の温度を測定する実験を行った。なお、定着装置２５の加熱ロール４３の表面温度は、２００℃に設定して定着処理を行った。
【００５６】
また、参考のために、Ａ４サイズの記録用紙３０（富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙）に、毎分５５枚送りで、片面印刷を連続して２時間行い、感光体ドラムのクリーニング装置及び転写ユニットの定着装置側の温度を測定する実験を行った。
【００５７】
その結果、上記感光体ドラム１５のクリーニング装置８１及び転写ユニット８０の定着装置２５側の温度は、片面印刷時に比べて５〜８℃上昇し、３２℃の環境温度において、最高５４℃に達し、クリーニング装置４４でのトナーが軟化をはじめ、画像形成に支障を来たし始めた。
【００５８】
実施の形態２
図４はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２は、画像形成部によって形成されたトナー像を被画像形成部材上に転写し、前記トナー像を少なくとも加熱することによって前記被画像形成部材上に定着させる定着手段と、前記定着手段によって定着された被画像形成部材を、再度、前記画像形成部へと搬送し、当該被画像形成部材に再度画像を形成するための再画像形成用の被画像形成部材搬送経路を有する画像形成装置において、少なくとも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路と前記画像形成部との間を熱的に遮断する熱遮断部材を設けるとともに、前記熱遮断部材よりも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側の空間に位置する空気を画像形成装置の外部へ排出する排気手段を備えるように構成されている。
【００５９】
また、この実施の形態２は、前記排気手段が、排気ファンと、画像形成装置の表面に設けた排気用開口部とを備えるように構成されている。
【００６０】
さらに、この実施の形態２は、前記排気手段が、同一の被画像形成部材に再度画像形成を行う場合にのみ動作するように構成されている。
【００６１】
また、この実施の形態２では、前記排気手段が、画像形成装置内の所定の部位の温度を検知する温度検知手段の検知結果に基づいて、動作及び非動作を制御するように構成しても良い。
【００６２】
すなわち、この実施の形態２は、図４及び図５に示すように、両面印刷時用の用紙搬送経路６０と画像形成部１００及び定着装置２５との間を熱的に遮断する熱遮断部材６２を設けるとともに、熱遮断部材６２よりも両面印刷時用の用紙搬送経路６０側の空間Ｓに位置する空気をモノクロ複合機本体１の外部へ排出する排気手段６３を備えるように構成されている。
【００６３】
この排気手段６３は、図５に示すように、モノクロ複合機本体１の背面側において、熱遮断部材６２よりも両面印刷時用の用紙搬送経路６０側の空間に位置する空気を、当該モノクロ複合機本体１の外部へ排出する送風ファンとしての排気ファン６４を備えている。
【００６４】
また、上記排気ファン６４は、両面印刷時にのみ動作され、片面印刷時には、非動作状態となるように制御される。ただし、両面印刷時であっても、感光体ドラム１５のクリーニング装置８１及び転写ユニット８０の定着装置２５側の温度を、図示しない検知手段としての温度センサによって検知し、当該感光体ドラムのクリーニング装置及び転写ユニットの定着装置側の温度が、所定の温度（例えば、４０℃）以上となった場合にのみ、排気ファン６４を動作させるように制御しても良い。
【００６５】
このように、上記実施の形態２では、両面印刷時用の用紙搬送経路６０と、画像形成部１００及び定着装置２５との間に、熱遮断部材６２を設けることによって、画像形成部の温度が上昇するのを抑制乃至防止することができるのは勿論のこと、モノクロ複合機本体１の背面側において、熱遮断部材６２よりも両面印刷時用の用紙搬送経路６０側の空間Ｓに位置する空気を、当該モノクロ複合機本体１の外部へ排出する送風ファンとしての排気ファン６４を備えているので、熱遮断部材６２よりも両面印刷時用の用紙搬送経路６０側の空間に位置する加熱された空気を、積極的に排気ファン６４によって機外に排気することで、画像形成部等の温度が上昇するのを、より一層抑制乃至防止することが可能となる。
【００６６】
実験例２
次に、本発明者らは、本発明の効果を確認するため、図４に示すようなモノクロ複合機を試作し、Ａ４サイズの記録用紙３０（富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙）に、毎分５５枚送りで、両面印刷を連続して２時間行い、感光体ドラム１５のクリーニング装置８１及び転写ユニット８０の定着装置２５側の温度を測定する実験を行った。なお、定着装置２５の加熱ロール４３の表面温度は、２００℃に設定して定着処理を行った。
【００６７】
その結果、上記感光体ドラム１５のクリーニング装置８１及び転写ユニット８０の定着装置２５側の温度を、３２℃の環境温度において、最高４５℃に抑えることができ、クリーニング装置４４でのトナー軟化は見られず、安定して画像形成を行うことができることがわかった。この最高４５℃という温度は、実験例１の４８℃と比べて、３℃低い温度にとどまるが、感光体ドラム１５のクリーニング装置８１及び転写ユニット８０の定着装置２５側の温度は、１℃でも低い方が画像形成処理に与える影響が改善するため、大きな改善効果ということができる。
【００６８】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００６９】
実施の形態３
図６はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態３は、前記排気手段が、前記熱遮断部材よりも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側の空間に位置する空気を導くダクト部材と、画像形成装置の表面に設けた排気用開口部と、前記ダクト部材を介して前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側の空間に位置する空気を、前記排気用開口部から画像形成装置の外部に排出するための送風ファンとを備えるように構成されている。
【００７０】
また、この実施の形態３では、前記ダクト部材は、前記熱遮断部材を兼ねるように構成されている。
【００７１】
さらに、この実施の形態３では、前記送風ファンは、画像形成装置の表面に設けた吸気用開口部側に設けられており、当該吸気用開口部から外部の空気を画像形成装置の内部に吸気することによって、前記ダクト部材を介して前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側の空間に位置する空気を、前記排気用開口部から画像形成装置の外部に排出するように構成されている。
【００７２】
又、この実施の形態３では、前記ダクト部材は、画像形成装置の表面に設けた排気用開口部側と、前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側と、前記画像形成装置の排気用開口部とは異なる表面に設けた吸気用開口部側に開口部をそれぞれ備えるように構成されている。
【００７３】
更に、この実施の形態３では、前記送風ファンは、外気を画像形成装置内の前記熱遮断部材よりも前記再画像形成用の被画像形成部材搬送経路側に導入するように構成されている。
【００７４】
すなわち、この実施の形態３は、図６に示すように、転写ユニット８０と定着装置２５の間の間隙に、熱遮断部材６２よりも両面印刷時用の用紙搬送経路６０側の空間Ｓに位置する空気を導くダクト部材７０が配設されており、当該ダクト部材は、熱遮断部材６２の一部を兼ねている。
【００７５】
つまり、上記熱遮断部材６２には、ダクト部材７０に対応した位置に開口部７１が設けられており、当該開口部は、ダクト部材７０の内部に連通している。また、上記ダクト部材７０は、熱遮断部材６２の一部を構成して、転写ユニット８０と定着装置２５との間を熱的に遮断する機能をも果たしている。
【００７６】
さらに、この実施の形態３では、図７に示すように、モノクロ複合機本体１のフロント側の表面に、吸気用開口部７２が設けられているとともに、当該吸気用開口部７２は、ダクト部材７０の内部に連通している。また、上記ダクト部材７０の吸気用開口部７２側には、外気をモノクロ複合機本体１内の熱遮断部材６２よりも両面印刷時用の用紙搬送経路６０側に導入する送風ファン７３が配設されている。さらに、上記モノクロ複合機本体１の裏面側の表面には、ダクト部材７０の内部に連通した排気用開口部７４が設けられている。
【００７７】
このように、上記実施の形態３は、転写ユニット８０と定着装置２５との間を、ダクト部材７０によって熱的に遮断することができるとともに、送風ファン７３によって外気をダクト部材７０内に導入し、熱遮断部材６２の下方に位置する両面印刷時用の用紙搬送経路６０を通過する記録用紙３０によって熱せられた空気を、当該ダクト部材７０内に導入される外部の室温状態の空気とともに、ダクト部材７０の排気用開口部７４から外部に排出することができ、画像形成部１００等の温度が上昇するのを、より一層抑制乃至防止することが可能となる。
【００７８】
なお、この実施の形態３においても、上記送風ファン７３は、両面印刷時にのみ動作され、片面印刷時には、非動作状態となるように制御される。ただし、両面印刷時であっても、感光体ドラム１５のクリーニング装置８１及び転写ユニット８０の定着装置２５側の温度を、図示しない検知手段としての温度センサによって検知し、当該感光体ドラム１５のクリーニング装置８１及び転写ユニット８０の定着装置２５側の温度が、所定の温度  （例えば、４０℃）以上となった場合にのみ、送風ファン７３を動作させるように制御しても良い。
【００７９】
実験例３
次に、本発明者らは、本発明の効果を確認するため、図６に示すようなモノクロ複合機を試作し、Ａ４サイズの記録用紙３０（富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙）に、毎分５５枚送りで、両面印刷を連続して２時間行い、感光体ドラム１５のクリーニング装置８１及び転写ユニット８０の定着装置２５側の温度を測定する実験を行った。なお、定着装置２５の加熱ロール４３の表面温度は、２００℃に設定して定着処理を行った。
【００８０】
その結果、上記感光体ドラム１５のクリーニング装置８１及び転写ユニット８０の定着装置２５側の温度を、３２℃の環境温度において、最高４５℃に抑えることができ、クリーニング装置でのトナー軟化は見られず、安定して画像形成を行うことができることがわかった。
【００８１】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのモノクロ複合機の要部を示す構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのモノクロ複合機を示す構成図である。
【図３】図３は定着装置を示す断面構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置としてのモノクロ複合機の要部を示す構成図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置としてのモノクロ複合機の要部を示す概略構成図である。
【図６】図６はこの発明の実施の形態３に係る画像形成装置としてのモノクロ複合機の要部を示す構成図である。
【図７】図７はこの発明の実施の形態３に係る画像形成装置としてのモノクロ複合機の要部を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００８３】
１００：画像形成部、２５：定着装置、３０：記録用紙、６０：両面印刷時用の用紙搬送経路、６２：熱遮断部材。
【図１】
2007171659.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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