(57)【要約】【課題】  感光体ドラムの温度上昇を防止する。【解決手段】  定着装置７によりトナー像が定着された記録媒体３を反転させて再度画像形成部６に向けて搬送する反転経路９，１１，１３を形成し、この反転経路９，１１，１３を介して対向配置させて両端の側面が開口されて内周面にフィンが形成された中空状の第１ローラ１５と第２ローラ１４とを設けて、第１ローラ１５内に一端側から他端側へ向けて送風するようにした。【選択図】    図１
2007086282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式により感光体ドラムの外周面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する画像形成部と、
前記記録媒体上に転写されたトナー像を定着させる定着装置と、
前記定着装置によりトナー像が定着された前記記録媒体を反転させて再度前記画像形成部に向けて搬送する反転経路と、
前記反転経路中に設けられて、両端の側面が開口されて内周面にフィンが形成された中空状の第１ローラと、
前記反転経路を介して前記第１ローラに対向配置された第２ローラと、
前記第１ローラ内に一端側から他端側へ向けて送風する送風部と、
を備える、画像形成装置。
【請求項２】
電子写真方式により感光体ドラムの外周面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する画像形成部と、
前記記録媒体上に転写されたトナー像を定着させる定着装置と、
前記定着装置によりトナー像が定着された前記記録媒体を反転させて再度前記画像形成部に向けて搬送する反転経路と、
前記反転経路中に設けられて、両端の側面が開口されて内周面にフィンが形成された中空状の第１ローラと、
前記内周面に設けられ、前記第１ローラの回転によりこの第１ローラの軸方向に空気を送る案内翼と、
前記反転経路を介して前記第１ローラに対向配置された第２ローラと、
を備える、画像形成装置。
【請求項３】
前記第２ローラは、駆動源により回転され、
前記第１ローラは、前記第２ローラの外周面に当接されて従動回転される、
請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１ローラは、前記記録媒体のトナー像定着面側に設けられた、請求項１、２又は３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、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、記録媒体に対して両面印刷を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体ドラムにトナーを静電吸着させて記録媒体に転写させる電子写真方式を採用して、両面印刷を行う画像形成装置においては、記録媒体は定着装置によって片面に形成された画像が定着された後、反転されて再度感光体ドラムによって他面に画像形成が行われる。
【０００３】
このとき、定着装置によって片面に形成された画像が定着された記録媒体は、定着装置から受熱して高温状態で再度感光体ドラムに搬送されるため、感光体ドラムは、高温の記録媒体によって加熱されてしまう。
【０００４】
感光体ドラムの外周面には静電潜像が形成されるための感光層がコーティングされており、この感光層が熱せられるとその特性が変化して画像形成に不具合が生じることが知られている。
【０００５】
そこで、感光体ドラムを冷却するためのファンを画像形成装置に設けて感光体ドラムに送風することも考えられる。しかし、この場合、感光体ドラムの外周面に静電吸着したトナーや定着前の記録媒体に転写されたトナーがファンの風を受けて剥離してしまう。そうすると、記録媒体の印刷状態が悪くなり、剥離したトナーが画像形成装置内部を飛散して他の記録媒体に対しても画像ノイズを与える。
【０００６】
このような問題に対処するため、片面にトナー像が定着された記録媒体を反転させて再び画像形成部に送るための搬送経路中にファンを設け、送風により搬送される記録媒体を冷却させる技術が知られている。また、特許文献１には、ファンによる風に代えて、給紙カセットに積載された記録媒体を一枚ずつ分離するための風を分岐させて使用する技術が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２７２０７９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述したような、記録媒体に対して送風して冷却する技術を使用する場合、冷却を良好に行うように記録媒体に強く風を当てると記録媒体が変形して、記録媒体の搬送を妨げる等の不具合が生じてしまうことがある。
【０００９】
本発明の目的は、両面印刷を行う画像形成装置で、トナー像が定着されて再度画像形成部に搬送される記録媒体を効率的に冷却することで、感光体ドラムの温度上昇を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像形成装置は、電子写真方式により感光体ドラムの外周面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する画像形成部と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を定着させる定着装置と、前記定着装置によりトナー像が定着された前記記録媒体を反転させて再度前記画像形成部に向けて搬送する反転経路と、前記反転経路中に設けられて、両端の側面が開口されて内周面にフィンが形成された中空状の第１ローラと、前記反転経路を介して前記第１ローラに対向配置された第２ローラと、前記第１ローラ内に一端側から他端側へ向けて送風する送風部と、を備える。
【００１１】
本発明の画像形成装置は、電子写真方式により感光体ドラムの外周面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する画像形成部と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を定着させる定着装置と、前記定着装置によりトナー像が定着された前記記録媒体を反転させて再度前記画像形成部に向けて搬送する反転経路と、前記反転経路中に設けられて、両端の側面が開口されて内周面にフィンが形成された中空状の第１ローラと、前記内周面に設けられ、前記第１ローラの回転によりこの第１ローラの軸方向に空気を送る案内翼と、前記反転経路を介して前記第１ローラに対向配置された第２ローラと、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、トナー像が定着されて熱せられた記録媒体が再び画像形成部に搬送される際に、記録媒体に風を当てなくとも冷却することが可能となるため、記録媒体の搬送を損なうことなく感光体ドラムの温度上昇を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態を、図１ないし図６に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態の画像形成装置を概略的に示す縦断側面図である。画像形成装置１は本体ケース２を備えており、この本体ケース２の一端には記録媒体３が載置される給紙カセット４が取り付けられ、本体ケース２の他端には画像形成が行われた記録媒体３が排紙される排紙トレイ５が取り付けられている。
【００１５】
本体ケース２内には、後述する感光体ドラム１７や転写器２２等を有し電子写真プロセスにより記録媒体３上にトナー像を転写する画像形成部６と、記録媒体３上に転写されたトナー像を定着させる定着装置７と、記録媒体３が給紙カセット４から排紙トレイ５へ向けて画像形成部６と定着装置７とを通過して搬送される搬送経路８とが設けられている。
【００１６】
また、本体ケース２内には、定着装置７から排紙トレイ５に至る搬送経路８より分岐された分岐路９が設けられ、この分岐箇所には、記録媒体３の搬送方向を排紙トレイ５または反転路１１へ選択的に切り替える切替部１０が設けられている。
【００１７】
分岐路９の先端側には、この分岐路９を搬送された記録媒体３をスイッチバックさせる反転路１１が設けられている。この反転路１１内には、接離位置へ移動自在であって記録媒体３を挟持して回転駆動されることにより記録媒体３をスイッチバックさせる反転ローラ１２が設けられている。
【００１８】
反転路１１内でスイッチバックされた記録媒体３の搬送方向前方には、その記録媒体３を両面印刷のために再び画像形成部６側へ搬送するための再給送路９が設けられている。再給送路９は反転路１１の下側に配置されて、給紙カセット４から画像形成部６に至る搬送経路８に接続されている。ここで、再給紙路１３中には、この再給紙路１３を介して対向配置された駆動ローラ１４と従動ローラ１５とが記録媒体３を搬送するための手段として設けられている。
【００１９】
図２は、画像形成部６を示す縦断断面図である。画像形成部６は、モータ（図示しない）によって駆動されるギヤ（図示しない）が一体形成された支軸１６を中心に回転駆動される感光体ドラム１７、感光体ドラム１７の外周面に形成された感光層１８を一様に帯電させる帯電器１９、画像情報に応じて感光体ドラム１７の外周面を露光して静電潜像を形成する露光器２０、静電潜像に対してトナーを付着させることによりトナー像を形成する現像器２１、感光体ドラム１７と当接されてトナー像を記録媒体３上に転写させる転写器２２、トナー像の転写後に感光体ドラム１７上に残留しているトナーを除去するクリーニングブレード２３、記録媒体３を転写位置へ送り込むタイミングを計るレジストローラ２４等により構成されている。感光体ドラム１７と転写器２２との間の転写位置に送り込まれた記録媒体３は、感光体ドラム１７が回転されてトナー像が転写されて定着装置７側へ搬送される。
【００２０】
図３は、定着装置７を示す縦断側面図である。定着装置７は、定着ローラ２５と加圧ローラ２６とを備えている。定着ローラ２５は通電により発熱し、図示しない駆動手段により回転駆動される。加圧ローラ２６は、定着ローラ２５の軸心と平行な軸心をもって軸心回りに回転自在に配置され、トナー像が転写されて画像形成部６側から搬送されてきた記録媒体３を定着ローラ２５に押圧する。トナー像が転写された記録媒体３が定着ローラ２５と加圧ローラ２６との間を通過すると、定着ローラ２５からの熱と加圧ローラ２６からの圧力とが記録媒体３に加えられて、記録媒体３上のトナー像が記録媒体３に定着される。そして、定着ローラ２５と加圧ローラ２６とにより挟持された記録媒体３は排紙トレイ５へ向けて搬送される。
【００２１】
次に、駆動ローラ１４および従動ローラ１５を図４ないし図６に基づいて説明する。
【００２２】
図４は、駆動ローラ１４と従動ローラ１５とを示す斜視図であり、図５は、その縦断側面図である。駆動ローラ１４と従動ローラ１５とは、再給紙路１３を介して対向配置され、従動ローラ１５は、両端部がダクト２７にベアリング２８を介して嵌め込まれて中心線回りに回転自在に保持されている。
【００２３】
駆動ローラ１４は、支軸２９とその外周に熱抵抗の高いゴム材料によって形成されたゴム層３０とからなり、駆動源であるモータ（図示しない）によって支軸２９を中心にして記録媒体３を搬送させる方向に回転される。
【００２４】
従動ローラ１５は、熱伝導率の高いアルミニウム等の金属材料によって形成され、両端部の側面が開口された中空状の円筒基体である。また、従動ローラ１５の内部には、内周面から軸中心に向けて軸方向に平行な板状のフィン３１が一体的に形成されて設けられている。フィン３１は複数設けられ、互いに等間隔をもって形成されている。そして、従動ローラ１５は、駆動ローラ１４と当接されており、駆動ローラ１４の回転に従って従動回転される。
【００２５】
ここで、駆動ローラ１４と従動ローラ１５とは再給紙路１３を介して対向配置されており、従動ローラ１５が記録媒体３のトナー像が定着された面側に設けられている。そして、駆動ローラ１４と従動ローラ１５とに挟持された記録媒体３は画像形成部６へ向けて搬送される。
【００２６】
従動ローラ１５を保持するダクト２７は、本体ケース２内に設けられた空気の通路であり、ファン３２等から送風された空気を中空状の従動ローラ１５の内部に送るダクト２７ａと、従動ローラ１５内部の空気を本体ケース２外部に排気するダクト２７ｂとからなる。なお、ダクト２７ａに嵌め込まれた側の従動ローラ１５の側面を吸気口１５ａと、ダクト２７ｂに嵌め込まれた側の従動ローラ１５の側面を排気口１５ｂとする。
【００２７】
図６は、従動ローラ１５の吸気口１５ａを拡大して示す斜視図である。前述したように、従動ローラ１５の内周面には、軸方向と平行にフィン３１が形成されている。さらに、従動ローラ１５の内周面には、フィン３１の吸気口１５ａ側の端部に一体的に形成されて、板状の案内翼３３が、従動ローラ１５の軸方向に対して斜めに設けられている。ここで、従動ローラ１５が矢印Ａ方向に回転されると、空気が案内翼３３にすくわれてフィン３１に沿って矢印Ｂ方向に押し出される。
【００２８】
このような構成において、画像形成装置１では、片面印刷を行う場合、給紙カセット４から給紙された記録媒体３が搬送経路８に沿って搬送され、その搬送過程で、画像形成部６においてトナー像が転写され、転写されたトナー像が定着装置７で定着され、トナー像が定着された記録媒体３が排紙トレイ５上に排紙される。
【００２９】
そして、画像形成装置１で両面印刷を行う場合には、給紙カセット４から給紙されて画像形成部６で一方の面にトナー像が転写され、定着装置７で転写されたトナー像が定着された記録媒体３は、切替部１０により、分岐路９へ搬送される。そして、記録媒体３は、分岐路９、反転路１１、再給送路９を経て再び画像形成部６および定着装置７に送り込まれ、他方の面へのトナー像の定着が行われる。両面へのトナー像の定着が行われた記録媒体３は、排紙トレイ５上に排紙される。
【００３０】
ここで、再給紙路１３を搬送される記録媒体３は、駆動ローラ１４と従動ローラ１５とに挟持されて画像形成部６へ向けて搬送される。このとき、記録媒体３は、定着装置７から受熱して高温状態であるが、従動ローラ１５内部には、吸気口１５ａから排気口１５ｂへ向けてダクト２７により空気が流されて冷却されているため、記録媒体３はこの従動ローラ１５と接触することで熱が奪われて冷却される。この構成による冷却によれば、記録媒体３に風を直接当てる必要がないから、風が当たることによる記録媒体３の変形がない。しがたって、この変形に起因する搬送不良を防止できる。なお、駆動ローラ１４は熱抵抗の大きいゴム材料で形成されているため、記録媒体３の熱はほとんどが従動ローラ１５側に移動するので、より効果的に記録媒体３の熱を奪うことができる。
【００３１】
従動ローラ１５は、その内部に複数のフィン３１が形成されて高表面積を有していることから放熱され易いため、記録媒体３が連続して搬送される場合でも、記録媒体３から移動した熱は容易に放散されて、記録媒体３に対する冷却効果を維持できる。
【００３２】
また、従動ローラ１５は、熱伝導率の高いアルミニウムで形成されているため、より放熱され易くなっている。なお、従動ローラ１５の材質はこれに限られることはなく、他の熱伝導率の高い金や銅などの金属で形成されてもよい。
【００３３】
そして、記録媒体３を搬送する方向に従動ローラ１５が回転されると、案内翼３３は排気口１５ｂ方向に空気を押し出すことから、ダクト２７ａから従動ローラ１５内に送られた空気は、案内翼３３によってフィン３１に沿って流されてダクト２７ｂより排気される。そのため、従動ローラ１５内を流れる空気を、より多くフィン３１の放熱のために使用することができ、従動ローラ１５を効率的に冷却することができる。なお、従動ローラ１５の回転による案内翼３３の作用で冷却に充分な風量を従動ローラ１５内に導くことができれば、必ずしもダクト２７やファン３２は必要となるものではない。
【００３４】
ところで、記録媒体３が紙である場合、その熱伝導率は低く熱が移動し難いため、記録媒体３が定着装置７から受けた熱は、記録媒体３のトナー像が定着された面に偏っている。このとき、従動ローラ１５は、前述したように、記録媒体３のトナー像定着面側に設けられているため、記録媒体３は、熱を帯びたトナー像定着面が従動ローラ１５と接触されて効率良く冷却される。ところで、記録媒体３である紙を搬送するためには駆動ローラ１４の表面を摩擦抵抗の大きいゴムで形成することが望ましい。本実施例の構成によれば、放熱するために熱伝導率のより材質で形成されるローラを従動ローラ１４としているので、駆動ローラ１５をゴムで構成でき、記録媒体３の搬送と冷却とのいずれも良好に行うことができる。
【００３５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、一方の面にトナー像が定着されて熱せられた記録媒体３は、従動ローラ１５により冷却されるため、再び画像形成部６に搬送されて他方の面にトナー像が転写される際に、感光体ドラム１７に熱を与えてしまうことが防止される。
【００３６】
なお、本実施の形態では、駆動ローラ１４と従動ローラ１５とを再給紙路１３中に配置した例を示したが、定着装置７により熱せられた記録媒体３が搬送される経路であれば、これに限るものではなく、分岐路９や反転路１１に配置してもよい。また、駆動ローラ１４と従動ローラ１５との配置箇所はひとつに限るものではなく、複数箇所に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施の形態の画像形成装置を概略的に示す縦断側面図である。
【図２】画像形成部を示す縦断断面図である。
【図３】定着装置を示す縦断側面図である。
【図４】駆動ローラと従動ローラとを示す斜視図である。
【図５】駆動ローラと従動ローラとを示す縦断側面図である。
【図６】従動ローラの吸気口を拡大して示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      画像形成装置
３      記録媒体
６      画像形成部
７      定着装置
９，１１，１３      反転経路（分岐路，反転路，再給紙路）
１４      第２ローラ（駆動ローラ）
１５      第１ローラ（従動ローラ）
２７，３２      送風部（ダクト，ファン）
３１      フィン
３３      案内翼
【図１】
2007086282.tif 000003
【図２】
2007086282.tif 000004
【図３】
2007086282.tif 000005
【図４】
2007086282.tif 000006
【図５】
2007086282.tif 000007
【図６】
2007086282.tif 000008