(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙搬送手段と、
記録紙にトナー像を形成する画像形成手段と、
トナー像を記録紙に定着させる加熱定着手段と、片面にトナー像を定着された記録紙を表裏反転させる記録紙反転部と、
該記録紙を該画像形成手段に再送する再給紙搬送経路と  を有する画像形成装置において、
該再給紙搬送経路の一部を画像形成装置本体外に設ける
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録紙搬送手段と、
記録紙にトナー像を形成する画像形成手段と、
トナー像を記録紙に定着させる加熱定着手段と、
片面にトナー像を定着された記録紙を表裏反転させる記録紙反転部と、
該記録紙を該画像形成手段に再送する再給紙搬送経路と  を有する画像形成装置において、
該記録紙反転部を画像形成装置本体外に設ける
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記記録紙反転部は、記録紙の経路を規定するガイドを有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の画像形成装置において、
前記記録紙反転部は、スリット付きフードで覆われる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の画像形成装置において、
前記記録紙反転部は、送風手段を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセスを用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、転写されたトナー像の記録紙への定着を加熱定着によって行い、記録紙反転部を有して両面画像形成が可能である画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
両面画像形成が可能な画像形成装置においては、記録紙の表面にトナー像を転写されて定着手段を通過してきた記録紙が、記録紙反転部及び再給紙搬送経路を経て再度画像形成手段へ給紙され、引き続いて記録紙の裏面にトナー像が形成される。この時、記録紙には表面にトナー像を定着させる際に与えられた定着熱が残っているため、この熱が、裏面画像形成時において記録紙から感光体等の画像形成手段に伝えられると、画像形成手段周辺の温度上昇を招く。
上記のように画像形成手段において温度上昇が起こると、感光体は感度が変化して帯電ムラを発生しやすくなる。また、現像剤も温度上昇によってトナーの凝集が起きたり、このトナー凝集により現像剤の流動性が悪化して濃度ムラ等の不具合を生じる。
【０００３】
上記不具合を回避するために、片面画像形成を終えた記録紙を再度画像形成手段に給紙する前に冷却する方法が多数考案されている。特開平１０−１０４８９０号公報や特開２００１−１００６２０号公報に開示されているのがその一例であり、レジスト部の手前側に冷却手段を設置した構成の画像形成装置としている。具体的な冷却手段としては、特開平１０−１０４８９０号公報においてはヒートパイプ付きの冷却ローラを使用しており、特開２００１−１００６２０号公報においてはファンを使用している。
また、特開平１１−２９６０５３号公報においては、画像形成装置本体の外付けが可能な両面ユニットにファンを取り付け、両面ユニット内部を冷却すると共に画像形成装置本体内部も冷却できるような構成としている。
【０００４】
しかしながら、特開平１０−１０４８９０号公報や特開２００１−１００６２０号公報では、部品点数が増えるためコスト高になるという問題点がある。また、給紙トレイから搬送されてくる冷却の必要がない記録紙も冷却手段による冷却を受ける構成であるので、装置をより簡素化させるための余地が残されていると言える。
更に、特開平１１−２９６０５３号公報に記載の画像形成装置の構成では、両面ユニットが外付けであっても、両面ユニットの外装によってその内部は蓄熱されるため、十分な冷却効果が得られないという問題点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み、本発明は、簡易な構成で記録紙反転部及び再給紙搬送経路における、片面にトナー像が定着された記録紙の冷却を可能とし、画像形成手段の温度上昇を防いで良好な画像形成を行う画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、記録紙搬送手段と、記録紙にトナー像を形成する画像形成手段と、トナー像を記録紙に定着させる加熱定着手段と、片面にトナー像を定着された記録紙を表裏反転させる記録紙反転部と、該記録紙を該画像形成手段に再送する再給紙搬送経路とを有する画像形成装置において、該再給紙搬送経路の一部を画像形成装置本体外に設ける画像形成装置とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、記録紙搬送手段と、記録紙にトナー像を形成する画像形成手段と、トナー像を記録紙に定着させる加熱定着手段と、片面にトナー像を定着された記録紙を表裏反転させる記録紙反転部と、該記録紙を該画像形成手段に再送する再給紙搬送経路とを有する画像形成装置において、該記録紙反転部を画像形成装置本体外に設ける画像形成装置とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記記録紙反転部は、記録紙の経路を規定するガイドを有する画像形成装置とする。
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の画像形成装置において、前記記録紙反転部は、スリット付きフードで覆われる画像形成装置とする。
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の画像形成装置において、前記記録紙反転部は、送風手段を有する画像形成装置とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。図１において、画像形成手段は４連タンデム型の中間転写方式であるが、本発明の画像形成装置は現像方式や転写方式をこだわるものではなく、他の方式であっても良い。ただし、加熱定着部を有した画像形成装置であることが必須である。
【００１１】
この画像形成装置は、上から原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００、スキャナ部３００、画像形成部１００、給紙部２００からなる。
画像形成部１００は、スキャナ部３００で読み取った画像情報に基づいて感光体６０上に露光し、潜像の書き込みを行う書き込みユニット２１と、潜像を担持する感光体６０の周りにブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のトナー像を形成するための帯電装置６２、現像装置６１、クリーニング装置６７とを備える各色毎の画像形成ユニット１８（図においては、Ｂｋの画像形成ユニットに関してのみ符号を表示している。）と、画像形成ユニット１８に対向する位置に周回可能に支持されたベルト状の中間転写体１０を備える一次転写装置、一次転写装置に対向して設けられる記録紙にトナー像を形成するための二次転写装置２２、給紙部２００から搬送される記録紙の搬送タイミングを同期させるレジストローラ４９、記録紙上のトナーを加熱定着させる定着装置２５によって構成されている。
更に、給紙部２００は、給紙トレイ４４、ピックアップローラ４２、給紙ローラ４３、記録紙を画像形成部まで搬送する搬送ローラ４７により構成されている。
【００１２】
図１に示す画像形成装置において、画像形成開始の命令が送られると、感光体６０及び中間転写体１０の周辺、給紙搬送経路等にある各ローラが回転し始め、給紙トレイ４４から記録紙の給紙が開始される。各感光体６０は帯電装置６２によってその表面を一様な電位に帯電され、書き込みユニット２１から照射される露光光によってその表面に静電潜像が形成される。静電潜像を担持した感光体は、現像装置６１によってトナーを供給されることにより、担持している静電潜像を特定色に現像される。図１においては、４つ備えられている感光体６０上に、それぞれＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃのトナー像が現像されて形成される。
感光体６０上に現像されたトナー像は、中間転写体１０との接点において、感光体６０に対向して設置された一次転写ローラ６３に印加される転写バイアス、及び押圧力によって中間転写体１０上に転写される。この動作を、タイミングを合わせながらＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ各色のトナー像について繰り返すことにより、中間転写体１０上にフルカラートナー像が形成される。
中間転写体１０上に形成されたフルカラートナー像は、レジストローラ４９でタイミングを合わせて搬送されてくる記録紙に転写される。この時、二次転写装置２２によって印加される二次転写バイアス、及び押圧力によって転写が行われる。フルカラートナー像を転写された記録紙は、定着装置２５を通過することにより、表面に担持しているトナー像を加熱定着される。
片面のみの画像形成の場合はそのまま排紙トレイ８０に排出される。一方、両面画像形成を行う場合は、以下に説明する、記録紙反転部、及び再給紙搬送経路に搬送される。
【００１３】
本発明の画像形成装置は、画像形成部１００内部に、表面にトナー像を定着された記録紙を表裏反転させる記録紙反転部５１と、記録紙を再び二次転写装置２２に搬送する再給紙搬送経路５０とを有し、記録紙の両面に画像形成が可能な構成となっている。ここで、再給紙搬送経路５０は、その一部が画像形成装置本体外に設けられ、外気暴露区間５３を有している。表面に画像形成され定着装置２５を通過した記録紙は、外気暴露区間５３を通過し、記録紙反転部５０に向かう。  上記外気暴露区間５３は、放熱を妨げないように骨組みのみの様なガイド部材を用いた構成とする。これにより、定着装置２５を通過することによって加熱された記録紙が、外気暴露区間５３において冷却されるため、再び画像形成装置本体内に搬送されたときに、感光体等の画像形成手段を加熱させることがない。また、特別な冷却手段を必要としないため、簡易で安価な構成により効果を得ることができる。更に、外気暴露区間５３を通過するのは、両面画像形成を行う記録紙のみの構成としているため、片面のみの画像形成の場合に装置に余分な動作等を発生させることがない。
尚、図１に示した画像形成装置は、中間転写方式を採用しているため、感光体６０と記録紙の間に中間転写体１０が介在しており、記録紙に残存する熱の影響は直接的でないが、感光体６０が直接記録紙に当接する直接転写方式の画像形成装置の場合は、記録紙の持つ熱が直接感光体に伝えられるため、本発明の効果がより一層発揮される。
【００１４】
図２は、本発明の第二の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。本発明の画像形成装置は、記録紙反転部５１を画像形成装置本体外に設ける構成としても良い。記録紙反転部５１は、スイッチバック方式であり、記録紙反転部５１に通じる画像形成装置本体外壁の開口部近傍に設置されたスイッチバックローラ５２によって、記録紙の大部分を一旦装置外へ排出し、記録紙後端が抜け切る寸前でスイッチバックローラ５２を反転して、再び記録紙を画像形成装置内に搬送する構成となっている。画像形成装置内に搬送された記録紙は、再給紙搬送経路５０によってレジストローラ４９に搬送され、裏面の画像形成動作に供せられる。
これにより、再給紙搬送経路５０の一部を画像形成装置本体外に設け、外気暴露区間５３を通過させるよりも、記録紙の放熱時間が長く取れるので、より大きい放熱効果を得ることができる。また、記録紙反転部５１が画像形成装置本体外に設置されるため、画像形成装置内にあって占有していた空間を省くことができ、画像形成装置本体の小型化が可能となる。
【００１５】
上記記録紙反転部についてより詳細に説明する。
図３は、第二の実施形態における記録紙反転部の第一の構成を示す図である。記録紙反転部５１は、表裏反転動作の際に記録紙がばたつかないように、反転経路を規定するガイド５４が設置されている。ガイド５４は、記録紙の放熱を妨げないように網目状の骨組みのみの構成とする。用いられる材質は特に限定されるものでなく、金属、プラスチック等を用いれば良い。また、ガイド５４の形状に関しても特に限定されるものではないが、図３に示すように、記録紙が重力方向に自然に垂れるように弧を描き、下向きに受ける形状とすることが自然であり、また、スペース的にも有利である。長尺の記録紙に関して搬送距離が足りない場合は、ガイド５４を任意の形状に曲げて構成してもよい。
【００１６】
図４は、第二の実施形態における記録紙反転部の第二の構成を示す図である。記録紙反転部５１をスリット付きフード５５で覆う構成としている。これにより、記録紙反転部５１において外気に曝される際、記録紙にゴミ等が付着するのを避けることができる。また、フード５５に設けられたスリットにより通気口は確保されるため、記録紙の放熱を妨げることはない。
尚、記録紙反転部５１は、第一の構成で示したように、表裏反転動作の際に記録紙がばたつかないように、記録紙の反転経路を規定するガイド５４を設けることが好ましい。
【００１７】
図５は、第二の実施形態における記録紙反転部の第三の構成を示す図である。記録紙反転部５１に、強制的に外気を送り込む送風手段５６を設けた構成とする。送風手段５６により強制的に送風するため、記録紙がばたつくことが必至なので、第一の構成で示したように、記録紙の反転経路を規定するガイド５４を設けることが必要である。尚、本構成は送風手段５６が設けられているため、ガイド５４の構成は図３に示すような骨組みのみの構成でなくとも構わず、側板を設けた構成であっても良い。
また、図５に示すようにスリット付きフード５５を設け、フード５５上部に送風手段５６を設けた構成としても良い。この場合、フード５５の底面は開放口とすることが好ましい。記録紙反転部５１内部の空気の通気口がフード５５前面に設けられたスリットのみであると、放熱効果が低くなるからである。
送風手段５６としては、ファン等が挙げられる。送風は、記録紙の搬送方向に平行であって、定着装置２５を通過した記録紙が記録紙反転部５１に搬入される方向に送風することが好ましい。この様に送風すれば、記録紙のばたつきを最小限に抑えられ、記録紙が傷むことを防止できるからである。
以上の構成により、表面にトナー像が定着された記録紙のより大きい冷却効果を得ることができる。
【００１８】
図６は、本発明の第三の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、手差しで給紙を行うことができる手差しトレイ７０を有し、手差しトレイ７０が記録紙反転部を兼ねる構成とする。表面に形成されたトナー像を定着装置２５で加熱定着された記録紙は、再給紙搬送経路５０を搬送され、手差し給紙ローラ７１によって手差しトレイ７０に一旦排出される。その後、記録紙後端が抜け切る寸前で手差し給紙ローラ７１を反転して、再び記録紙を画像形成装置内に搬送する構成となっている。画像形成装置内に搬送された記録紙は、再びレジストローラ４９に搬送され、裏面の画像形成動作に供せられる。
上記の構成により、記録紙の放熱時間が長く取れ、放熱効果が得られることと、記録紙反転部５１が画像形成装置本体外に設置されるため、画像形成装置内にあって占有していた空間を省くことができ、画像形成装置本体の小型化につながる利点は第二の実施形態と同様である。本実施形態では、更に、手差しトレイ７０が記録紙反転部を兼用するため、部品点数を減らすことができ、かつ記録紙反転部の設置空間も必要としないので、省スペースの点でも優れている。
【００１９】
上記の手差しトレイ７０の構成は、通常用いられる構成であってよいが、更なる記録紙の冷却効果を得るために、以下の第二の構成とすることもできる。
図７は、第三の実施形態における手差しトレイの第二の構成を示す上面図である。手差しトレイ７０は側端部に記録紙抑え７２が設けられ、画像形成装置本体側に給紙パッド７１が設けられている。更に、手差しトレイ７０上に強制的に外気を送り込むための送風手段７３を手差しトレイ７０底面に設けている。
送風手段７３としては、ファン等が挙げられる。送風手段７３からの送風量は、記録紙が記録紙抑え７２を乗り越えない程度の強さとする。また、送風手段７３による送風の方向を、手差しトレイ７０端部（図中上側）に向かう方向となるように、送風手段７３を傾けて配置することが好ましい。これにより、送風手段７３からの送風が記録紙の下側を手差しトレイ７０端部に向けて一方向に流れることになるので、より強い送風が可能となり、より大きい冷却効果を得ることができる。
尚、送風手段７３の設置場所は、手差しトレイ７０底部に限るものでない。例えば、画像形成装置本体側面であって、手差しトレイ７０の上側から送風できる位置等、外気を記録紙に吹き付られる構成であれば、同様の効果を得ることができる。但し、送風の向きが手差し給紙口に向かっていると記録紙の動作を妨げることになるので、画像形成装置本体から遠ざかる方向に気流を作ることが肝要である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載の発明によれば、再給紙搬送経路の一部を画像形成装置本体外に設け、記録紙が再給紙搬送経路を搬送されていく過程において画像形成装置本体外の外気に曝され放熱するため、特別な冷却手段を設置することなく記録紙を冷却することができる。そして、感光体や現像装置等の画像形成手段の温度上昇を生じさせることが無く、画像に悪影響を及ぼすことのない画像形成装置を提供することができる。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明によれば、記録紙反転部を画像形成装置本体外に設け、記録紙が反転動作の間に外気に曝され放熱するため、特別な冷却手段を設置することなく記録紙を冷却することができる。更には、記録紙反転部が画像形成装置内にあって占有していた空間を省くことができ、画像形成装置本体の小型化が可能となる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、記録紙反転部に記録紙の経路を規定するガイドを設けることにより、記録紙のばたつきをなくし、表裏反転動作を行うことができる
請求項４に記載の発明によれば、記録紙反転部をスリット付きフードで覆うことにより、記録紙が外気に曝されゴミ等が付着するのを防止することができる。請求項５に記載の発明によれば、記録紙反転部に送風手段を設けることで、強制的に外気を取り込んで送風を行い、より大きい冷却効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第二の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図３】第二の実施形態における記録紙反転部の第一の構成を示す図である。
【図４】第二の実施形態における記録紙反転部の第二の構成を示す図である。
【図５】第二の実施形態における記録紙反転部の第三の構成を示す図である。
【図６】本発明の第三の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図７】第三の実施形態における手差しトレイの第二の構成を示す上面図である。
【符号の説明】
２５  定着装置（加熱定着手段）
５０  再給紙搬送経路
５１  記録紙反転部
５２  スイッチバックローラ
５３  外気暴露区間
５４  ガイド
５５  スリット付きフード
５６  送風手段
７０  手差しトレイ
７１  手差し給紙ローラ
７２  記録紙抑え
７３  送風手段
【図１】
0004058253.tif 000002
【図２】
0004058253.tif 000003
【図３】
0004058253.tif 000004
【図４】
0004058253.tif 000005
【図５】
0004058253.tif 000006
【図６】
0004058253.tif 000007
【図７】
0004058253.tif 000008