(57)【要約】【課題】定着熱で蓄熱された記録媒体が再度装置内に入り込むことによる装置内の温度上昇を良好に抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成処理を終えた記録媒体Ｐが排出される反転トレイ１０と、読み取りユニット８との間には、両面に画像を形成するときに一時的に記録媒体を排出してスイッチバックするための反転トレイ１０が設けられている。定着装置１４を出た記録媒体Ｐは排出ローラ対２０により反転トレイ１０に排出される。排出ローラ対２０の下流における反転トレイ１０の上部には、記録媒体Ｐの画像形成面に対して鋭角の角度θで気流を吹き付ける冷却ファン１２が配置されている。冷却ファン１２から吐出された気流ＡＦは冷却ファン１２の直下付近に滞留することなく、図中左側に流れて装置外に排出される。【選択図】図２
2017068042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に画像形成された記録媒体を、装置本体から排出してから装置本体に戻す排出手段と、
前記排出手段にて排出される記録媒体の画像形成がなされた面に気流を吐出する冷却ファンと、
を有し、
前記冷却ファンから吐出される気流は、前記排出手段から排出される記録媒体の排出方向の上流側に対して鋭角の角度を持つ画像形成装置。
【請求項２】
片面に画像形成された記録媒体を、装置本体から排出してから装置本体に戻す排出手段と、
前記排出手段にて排出される記録媒体を受ける反転トレイを有し、
前記排出手段にて排出される記録媒体の画像形成がなされた面に気流を吐出する冷却ファンと、
を有し、
前記冷却ファンから吐出される気流は、前記反転トレイの記録媒体が接する面について、記録媒体の排出方向の上流側に対し鋭角の角度を持つ画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記排出手段は記録媒体を前記反転トレイに排出する排出ローラ対を有し、前記冷却ファンは、前記排出ローラ対の近傍且つ上部に位置し、前記排出ローラ対は前記気流の流路外に位置する画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記排出ローラ対の近傍に記録媒体を検知する記録媒体検知手段が設けられ、前記記録媒体検知手段が記録媒体を検知してから所定時間が経過したときに前記冷却ファンが駆動される画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
記録媒体が前記反転トレイに排出された後、他方の面に画像形成をすべく装置内へ逆向きに搬送される際、前記記録媒体検知手段により記録媒体の搬送方向後端が検知されたときに前記冷却ファンの駆動が停止される画像形成装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
片面画像形成モードで画像形成がなされた記録媒体又は両面に画像形成がなされた記録媒体が排出される排出トレイと、
前記排出トレイの上部に配置された読み取り手段と、
を有し、
前記反転トレイは、前記排出トレイと前記読み取り手段との間の空間部に位置する画像形成装置。
【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。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体の両面に画像を形成するモードでは、記録媒体は表面に画像形成された後に反転（スイッチバック）され、裏面に画像形成するため再度感光体の転写部位に搬送される。表面画像形成の際に定着工程で蓄熱された記録媒体が裏面画像形成時に感光体を高温にしてしまい、その熱で現像剤や感光体のクリーニング部等の温度上昇が引き起こされ、現像剤の固着やクリーニング不良などによる筋（異常画像）が発生していた。
この問題を解消すべく、従来より感光体周辺や記録媒体の冷却方法が数多く考案されている。
【０００３】
特許文献１には、定着手段の下流の排紙部近傍に通風ダクトを設け、通風ダクトの排気口を記録媒体排出口の直後に臨ませ、記録媒体の上部から記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に気流を吐出して記録媒体を冷却し、装置内の温度上昇を抑制する構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の冷却構成では、通風ダクトの排気口からの気流は、記録媒体の画像形成面に対し、垂直方向もしくは記録媒体の排出方向上流側に対して鈍角となる角度で吐出される。
このような角度で気流が吐出された場合、気流が記録媒体に当たった際、後述するように記録媒体の熱によって温められた気流が通風ダクトの排気口の真下付近で滞留しやすい。
裏面画像形成すべく記録媒体が装置内に向けて再搬送される際に、滞留している温かい気流が記録媒体と一緒に装置内に引き込まれ、装置内の温度上昇を良好に抑制できないという問題があった。
排紙部の上方に読み取りユニットを備える構成では、装置高さ方向における排紙部と読み取りユニットとの間の隙間が少ないことが多いため、記録媒体からの熱がこもりやすく、上記問題は顕著となる。
【０００５】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、定着熱で蓄熱された記録媒体が再度装置内に入り込むことによる装置内の温度上昇を良好に抑制できる画像形成装置の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、片面に画像形成された記録媒体を、装置本体から排出してから装置本体に戻す排出手段と、前記排出手段にて排出される記録媒体の画像形成がなされた面に気流を吐出する冷却ファンと、を有し、前記冷却ファンから吐出される気流は、前記排出手段から排出される記録媒体の排出方向の上流側に対して鋭角の角度を持つ。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、定着熱で蓄熱された記録媒体が再度装置内に入り込むことによる装置内の温度上昇を良好に抑制できる画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置としてのカラー複写機の概要構成図である。
【図２】反転トレイ上における記録媒体に対する冷却ファンの気流の吐出角度を示す図である。
【図３】反転トレイの記録媒体が接触する面に対する冷却ファンの気流の吐出角度を示す図である。
【図４】記録媒体の排出状態が悪くても記録媒体に対する冷却ファンの気流の吐出角度が是正されていく状態を示す図である。
【図５】第２の実施形態における冷却ファンの設置位置を示す図である。
【図６】制御ブロック図である。
【図７】第２の実施形態における冷却ファンの駆動制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態における冷却ファンの駆動制御の他例を示すフローチャートである。
【図９】記録媒体の冷却構成に関する比較例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
本発明の第１の実施形態を、図１および図２に基づいて説明する。
図１は本実施形態に係る画像形成装置としてのカラー複写機の全体構成を示している。
【００１０】
カラー複写機２は、装置本体４と、装置本体４の上部に形成された排出トレイ６と、排出トレイ６の上部に配置された読み取りユニット８と、両面に画像が形成される記録媒体としての記録媒体（転写紙）Ｐが片面画像形成後に一時的に排出される反転トレイ１０と、反転トレイ１０に排出される記録媒体Ｐの画像形成がなされた面に反転トレイ１０の上部から気流を吐出する冷却ファンユニット等を有している。
冷却ファンユニットは、気流吐出部としての冷却ファン１２と、該冷却ファン１２を駆動する駆動源等からなる。
カラー複写機２は、画像形成処理済みの記録媒体Ｐが読み取りユニット８の下に位置する排出トレイ６に排紙される、いわゆる胴内排紙型の画像形成装置である。
【００１１】
反転トレイ１０は、排出トレイ６と読み取りユニット８との間の空間部（以下、「排紙空間」ともいう）に位置する。装置のコンパクト化の観点から空間部の高さＨは制限され、反転トレイ１０と読み取りユニットとの間の空間部の高さＨ１はさらに小さくなる。これにより反転トレイ１０と読み取りユニット８との間の空間部には、定着装置１４で加熱されて蓄熱された記録媒体Ｐからの熱がこもりやすい。
【００１２】
読み取りユニット８で得られた画像信号に基づいて画像形成部１６でトナー画像が形成され、記録媒体Ｐの片面（表面）に転写される。
トナー画像を転写された記録媒体Ｐは定着装置１４で加熱・加圧されてトナー画像を定着される。片面画像形成モードの場合には実線で示すように、排出ローラ対１８により画像面を下向きにして排出トレイ６に排出される。
【００１３】
両面画像形成モードの場合には、破線で示すように、定着を終えた後排出手段としての排出ローラ対２０により反転トレイ１０に一時的に排出される。記録媒体Ｐは排出方向後端が排出ローラ対２０を抜けない状態で反転トレイ１０に支持され、この状態で反転ローラとしての排出ローラ対２０の逆回転によりスイッチバック方式で両面ユニットの搬送経路２２に向けて搬送される。
両面ユニットの搬送経路２２に導入された記録媒体Ｐは画像形成部１６で裏面に画像を転写された後、定着装置１４を経て排出ローラ対１８により排出トレイ６に排出される。
【００１４】
排出トレイ６の下方には、画像形成部１６と、装置本体４に着脱自在な給紙カセット２６が配置されている。画像形成部１６は、像担持体としての感光体ドラム３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋを有する４つの作像ユニット（プロセスカートリッジ）が並置されたいわゆるタンデム構成を有している。Ｙはイエローを、Ｃはシアンを、Ｍはマゼンタを、Ｋはブラックの現像色を意味する。
各作像ユニットの感光体ドラムに対向して、中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト３２を有する中間転写ユニット３４が配置されている。
【００１５】
中間転写ベルト３２は、複数の支持ローラ３６、３８、４０、４２に回転可能に巻き掛けられている。
支持ローラ３６が駆動ローラとして反時計回り方向に駆動されることによって、中間転写ベルト３２は矢印Ｌ方向に回転駆動される。
符号４４は中間転写ベルト３２の表面に圧接して該中間転写ベルト３２にテンションを付与するテンションローラを示している。
感光体ドラム３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋは、それぞれ中間転写ベルト３２の表面に当接しながら、時計回り方向に回転駆動される。
【００１６】
最上流に位置する第１の感光体ドラム３０Ｙは、帯電ローラ４６によって所定の極性に帯電され、その帯電面に、露光手段としての光書き込みユニット４８から出射した光変調されたレーザビームが照射される。
これによって第１の感光体ドラム３０Ｙに静電潜像が形成され、この静電潜像は、現像装置５０によってイエロートナー像として可視像化される。
一次転写ローラ５２に転写電圧が印加され、これによって感光体ドラム３０Ｙ上のトナー像が矢印Ｌ方向に回転駆動される中間転写ベルト３２の表面に一次転写される。
トナー像転写後の感光体ドラム３０Ｙ上に付着する転写残トナーは、クリーニング装置５４によって除去される。
【００１７】
上記と同様にして、第２〜第４の感光体ドラム３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋ上にシアントナー像、マゼンタトナー像、ブラックトナー像がそれぞれ形成され、各トナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト３２上に順次重ねて転写され、中間転写ベルト３２上に４色の重ねトナー像が担持される。
装置本体４の下部には給紙装置としての給紙カセット２６が配置され、給紙カセット２６から給紙ローラ５６によって送り出される記録媒体Ｐは、レジストローラ対５８の回転によって、所定のタイミングで二次転写部へ向けて搬送される。
中間転写ベルト３２の支持ローラ３６で支持される部分と、これに対向して配置された二次転写ローラ６０との間が二次転写部となる。
二次転写ローラ６０に転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト３２上の重ねトナー像が記録媒体Ｐに一括転写される。
二次転写ローラ６０は、中間転写ベルト３２を介して支持ローラ３６に対して押圧され、かつ中間転写ベルト３２の表面に当接しながら、反時計回り方向に回転駆動される。
【００１８】
トナー像を転写された記録媒体Ｐは、定着装置１４に送られ、ここで熱と圧力の作用によってトナー像が記録媒体Ｐに定着される。定着後の記録媒体の排出は上記に述べた通りである。
図１において、符号６２は現像装置５０にトナーを補給するためのトナーボトルを示している。
二次転写後の中間転写ベルト３２上には、転写しきれなかったトナーが残留する。この残留トナーを清掃するため、中間転写ユニット３４にはベルトクリーニング装置６４が設けられている。
【００１９】
ここでは、カラー画像形成が可能な画像形成装置として、タンデム型で中間転写方式の構成を例示したが、タンデム型の直接転写方式、１つの感光体ドラムの周りに複数の現像手段を配置した方式においても同様に実施することができる。
また、モノクロ機においても同様に実施することができる。
【００２０】
冷却ファン１２は、排出ローラ対１８及び排出ローラ対２０よりも排紙方向下流側に設置されている。また、冷却ファン１２は排出ローラ対２０から排出される記録媒体Ｐと接触しない位置に配置されている。
反転トレイ１０に排出、スイッチバックされる記録媒体Ｐは、冷却ファン１２から吐出される気流で、定着熱による蓄熱された状態を冷却され、両面ユニットの搬送経路２２に向けて搬送されていく。
【００２１】
ここで、図９に示す比較例について説明する。
排紙ローラ対１０２の上部近傍には、図中右側に配置された冷却ファンに接続された通風ダクト１０８が設けられており、その排気口１０８ａは排紙ローラ対１０２の下流直後の位置に下向きに開口している。両面に画像形成する場合には、記録媒体Ｐの後端が排紙ローラ対１０２を抜けない状態で排紙ローラ対１０２が逆回転し、分岐爪１１０の回動による案内で記録媒体Ｐは両面ユニットの搬送路１１２へ導かれる。
【００２２】
図９（ａ）は、排気口１０８ａから吐出された気流が記録媒体Ｐの画像形成面に対して直角に当たっている状態を示している。気流は記録媒体に当たった際、定着装置１００による熱で蓄熱された記録媒体の熱によって温められる。
直角に当たるため、温められた気流は矢印で示すように、両側で反転し、排気口１０８ａの真下付近で滞留する。
この状態で記録媒体が両面ユニットの搬送路１１２へ導かれると、滞留していた温かい気流も記録媒体の搬送に伴って装置内に引き込まれ、装置内の温度上昇の要因となる。
【００２３】
図９（ｂ）は、排気口１０８ａから吐出された気流が記録媒体Ｐの画像形成面に対して鈍角で当たっている状態を示している。
この場合にも温められた気流は矢印で示すように、排気口１０８ａの真下付近で滞留し、同様の問題を生じる。
【００２４】
これに対し、図２に示すように、本実施形態にかかる冷却ファン１２から吐出される気流ＡＦは、記録媒体Ｐの排出方向の上流側に対して鋭角の角度θを持つ。換言すれば、記録媒体Ｐの画像形成面に対し鋭角の角度で気流ＡＦが吐出するように冷却ファン１２が水平に対して斜めに設置されている。
記録媒体Ｐに吹き付けられた気流は、記録媒体Ｐの排出方向に沿って流れ、装置本体４の左側方から装置外へ排出される。
従って、記録媒体Ｐに吹き付けられた気流が排紙空間内に滞留することによる排紙空間内の温度上昇を抑制できる。すなわち、鋭角の角度θで吹き付けられた気流は１つの方向に流れるように方向付けられるため、冷却ファン１２の直下付近に滞留することはない。
【００２５】
排紙空間内の温度上昇を抑制できるので、反転トレイ１０に排出された記録媒体Ｐが冷却されずにスイッチバックされ、装置内の温度が上昇することも抑制できる。なお、反転トレイ１０が設けられた例で説明したが、反転トレイ１０を設けないものであってもよい。
【００２６】
図２の実施形態では記録媒体Ｐに吹き付けられた気流ＡＦの角度を鋭角にすることとしたが、図３に示す実施形態では、反転トレイ１０の記録媒体Ｐが接する面１０ａについて、記録媒体Ｐの排出方向の上流側に対し鋭角の角度θを持つようにした。
従って、図４に示すように、記録媒体Ｐの排出角度が冷却ファン１２から吐出される気流に対して鋭角でない状態（鈍角θ１）で排出されたとしても、記録媒体Ｐが冷却ファン１２からの気流によって反転トレイ１０の面１０ａに沿うように搬送されるので、結果的に記録媒体Ｐに対して鋭角の角度θを持つ気流となり、効率よく記録媒体Ｐの冷却ができる。
【００２７】
記録媒体Ｐの排出角度が紙のコシや湿気を含んだことなどで一定にならない場合があるが、このような場合でも冷却ファン１２から吐出される気流は記録媒体Ｐを反転トレイ１０に押し付けてその排出状態を是正する機能を有する。このため、結果的に記録媒体Ｐに対して鋭角の角度を持つ気流となる。鈍角の状態で吹き付けられた気流が滞留したとしても、記録媒体Ｐの排出状態が是正された後の方向付けられた気流の流れで吸引されて装置外に排出されるので、結果的に初期に生じた滞留もなくなる。
読み取りユニット８と反転トレイ１０との間の温度が上昇したとしても、冷却ファン１２によって反転トレイ１０に吹き付けられた気流は、反転トレイ１０の排紙方向下流に向けて流れ、装置外に排出されるので、排紙空間の温度上昇を抑制できる。
なお、記録媒体Ｐに吹き付けられた気流ＡＦの角度と、反転トレイ１０の記録媒体Ｐが接する面１０ａに吹き付けられた気流ＡＦの角度と、の両方を鋭角にしてもよい。
【００２８】
図５乃至図７に第２の実施形態を示す。上記実施形態と同一部分は同一符号で示し既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する。
本実施形態では、冷却ファン１２は、排出ローラ対２０の近傍且つ上部に位置し、排出ローラ対２０は冷却ファン１２から吐出される気流の流路外に位置する。すなわち、冷却ファン１２は排出ローラ対２０が気流の流路に入らない位置となるように設けられている。
これにより、排出ローラ対２０を通過した直後の位置から記録媒体Ｐに気流を吹き付けることができるので、記録媒体Ｐのより広い面積を冷却できる。すなわち、スイッチバックする時点での未冷却範囲が殆ど存在しない。
【００２９】
排出ローラ対２０の記録媒体排出方向の上流側近傍には記録媒体Ｐを検知する記録媒体検知手段としての記録媒体検知センサ２４が設けられている。
図６に示すように、記録媒体検知センサ２４の検知信号はカラー複写機２の動作を制御する制御手段２５に送信される。制御手段２５は記録媒体検知センサ２４の検知信号を受けてモータ１１を駆動することにより冷却ファン１２が回転する。
【００３０】
図７に、冷却ファン１２の駆動制御の一例を示す。
プリント（画像形成）が開始した後、記録媒体検知センサ２４がＯＮしたら（Ｓ１）、すなわち記録媒体検知センサ２４により記録媒体Ｐの排出方向先端が検知されたら、制御手段は冷却ファン１２の回転を開始する（Ｓ２）。
記録媒体Ｐがスイッチバックし、記録媒体検知センサ２４がＯＦＦしたら、すなわち他方の面に画像形成をすべく記録媒体Ｐが装置内へ逆向きに搬送される際、記録媒体Ｐの搬送方向後端が記録媒体検知センサ２４を抜けたら（Ｓ３）、制御手段は冷却ファン１２の回転を停止する（Ｓ４）。
【００３１】
その後に続く記録媒体があれば制御手段は再度記録媒体検知センサ２４のＯＮ状態を判断し（Ｓ５）、記録媒体がなければ制御を終了する。後続の記録媒体があるかないかの判断は、例えば一定時間が経過しても記録媒体検知センサ２４がＯＮしないことを基準にすることができる。
この場合の一定時間は図６に示すように、ＲＯＭ（Read Only Memory）２３又はＲＡＭ（Random Access Memory）２１に予め記憶されている。制御手段２５はタイマ２７により一定時間を計測する。操作パネル１９等からの入力情報に基づいて判断してもよい。
【００３２】
これにより、記録媒体に気流を吹き付けるときのみ、冷却ファン１２を回転させることにより、常に冷却ファン１２を回転する構成に比べて省電力となり、騒音を抑えることも可能となる。
なお、図７に示す制御は冷却ファン１２の位置が図５に限られず、図２乃至４に示すものでも適用できる。
【００３３】
図８に冷却ファン１２の駆動制御の他例を示す。
記録媒体検知センサ２４が記録媒体Ｐの先端を検知したら（Ｓ１）、記録媒体検知センサ２４が記録媒体を検知してから所定時間が経過したときに冷却ファン１２の回転を開始する（Ｓ２）。所定時間とは、記録媒体検知センサ２４が記録媒体を検知した直後から、記録媒体が冷却ファン１２の気流領域まで到達する時間であり、予め実験により求められて上記ＲＯＭ２３又はＲＡＭ２１に記憶されている。
このようにすれば、記録媒体が冷却ファン１２の気流領域に入るまで冷却ファン１２を止めておくことができるので、冷却ファン１２の無駄な回転を無くすことができて省エネルギーとなり、騒音を抑えることもできる。記録媒体検知センサ２４から冷却ファン１２までの距離がある場合には特に効果がある。Ｓ３以降は図６と同じである。
【００３４】
上記各制御によれば、記録媒体が反転トレイ１０上に無い状態では冷却ファン１２を停止できるので更なる省エネルギー化と騒音を抑えることができる。
なお、図７に示す制御は冷却ファン１２の位置が図５に限られず、図２乃至４に示すものでも適用できる。
【００３５】
上記各実施形態では、冷却ファンユニットの冷却ファンが記録媒体の画像形成面に向けて直接気流を吐出する構成としたが、冷却ファンから通風ダクトを延ばし、通風ダクトの先端を記録媒体の画像形成面に向けて気流を吐出する構成としてもよい。
【００３６】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３７】
６  排出トレイ
８  読み取り手段としての読み取りユニット
１０  反転トレイ
１２  冷却ファン
２０  排出ローラ対
ＡＦ  気流
Ｐ  記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開２００２‐３３３８１４号公報
【図１】
2017068042.tif 000003
【図２】
2017068042.tif 000004
【図３】
2017068042.tif 000005
【図４】
2017068042.tif 000006
【図５】
2017068042.tif 000007
【図６】
2017068042.tif 000008
【図７】
2017068042.tif 000009
【図８】
2017068042.tif 000010
【図９】
2017068042.tif 000011