(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真プロセスで、速度が異なる複数のプロセスモードで画像形成を行うことができ、かつ両面印字可能な画像形成装置において、
少なくとも定着装置周辺に該定着装置を冷却するための空気流を発生させる送風ファンと、
前記定着装置の上部付近で、かつ前記定着装置と前記送風ファンとの間の空気流路に配置され、前記定着装置からの用紙を排出用の搬送路に導入すべく搬送経路を切り替えて前記定着装置側に開放して排出用の搬送路との間の搬送経路を開き、また前記両面印字を実現するために前記排出用の搬送路に導入された用紙のスイッチバック搬送時に用紙を反転搬送路に導入すべく搬送経路を切り替えて前記定着装置と排出用の搬送路との間の搬送経路を遮蔽する分離爪であって、かつ、前記定着装置と排出用の搬送路との間の搬送経路を開くことで前記送風ファンからの空気流を前記定着装置へ導入することができ、また前記定着装置と排出用の搬送路との間の搬送経路を遮蔽することで前記送風ファンからの空気流の前記定着装置への進入を抑えることのできる分離爪と、
前記定着装置の温度がプロセスモードに適した設定温度となるように、前記分離爪および前記送風ファンの作動を制御する制御部とを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記両面印字を行う際に、前記分離爪が定着装置と排出用の搬送路との間の搬送経路を遮蔽することで前記送風ファンからの空気流が該排出用の搬送路に流入し、裏面側の印字が行われる前の用紙が冷却されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、電源投入時には、前記分離爪に前記定着装置と排出用の搬送路との間の搬送経路を遮蔽させるとともに、前記送風ファンをＯＮ状態とし、前記定着装置からの輻射熱による周辺部材の急激な温度上昇に伴う結露を阻止することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式のプロセスを用いて、複数のプロセス速度で画像形成を行うようにした画像形成装置に関し、特に反転搬送路を備えて両面印字可能な構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置の性能は、現在かなり高いレベルにあり、このため、さらなる性能の向上として、高解像度化に対応することができるとともに、現状の解像度で許容できる場合には、その性能の向上で、高速化に対応するようにした２スピードの画像形成装置が登場している。
【０００３】
このような画像形成装置では、高速（低解像度）時の速度を、低速（高解像度）時の速度に比べて、たとえば２倍にすると、定着装置が単位時間当りに用紙に与える熱量も２倍となる。このため、プロセス速度を変更する際には、適切な温度に速やかに変更できなければ、画像形成までに待機時間が必要になり、処理速度が低下するという問題がある。
【０００４】
この点は、両面印字を行う構成においても同様で、特に中間トレイを用いることなく、定着装置から排出用の搬送路に導入された表面の印字が終了した用紙を、直ちに反転搬送路にスイッチバック搬送し、該反転搬送路から画像形成部に供給することで裏面を印字するようにした構成では、裏面の印字時には用紙含水率が低下しており、表面印字時と同じ定着温度では、トナーが高温になりすぎ、高温オフセットを生じてしまう。このため、定着温度を変更する必要が生じる。
【０００５】
ここで、前記両面印字時に定着温度を変更するようにした先行技術としては、たとえば特開平５−１７３３８４号公報が挙げられる。この先行技術では、１回目の定着温度（表面印字時の定着温度）を、２回目の定着温度（裏面印字時の定着温度）より低くして、該１回目の定着を仮定着（定着温度：９０〜１００℃）として、２回目の定着時に、１回目の定着画像も合わせて本定着（定着温度：１８０℃）するといった方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、プロセス速度や片面／両面印字の変更時には、定着温度も変化させる必要があり、特にプロセス速度を変化させる場合には定着温度も大幅に変化させなければならず、前記特開平５−１７３３８４号のように単に定着温度を変更するだけでは、定着温度の調整が間に合わなくなるおそれがある。低速モードから高速モードへ、または表面印字から裏面印字のように、定着装置の温度を上げる場合は、ヒータランプへ供給する電力を増加すればよいので、比較的容易に、瞬時に行うことができる。しかしながら、前記とは逆に、定着装置の温度を下げる場合には、該定着装置から熱を放散させる必要があるが、装置の小型化や遮光性などの観点から装置内は密な状態にあり、また通常設けられている送風ファンはコロナ帯電器によって発生したオゾンを排出したり、装置内全体の放熱のために設けられているので、定着装置だけを局所的に冷却することは困難である。
【０００７】
本発明の目的は、定着装置の素早い温度調整を可能とし、処理速度を向上することができる画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、電子写真プロセスで、速度が異なる複数のプロセスモードで画像形成を行うことができ、かつ両面印字可能な画像形成装置において、少なくとも定着装置周辺に該定着装置を冷却するための空気流を発生させる送風ファンと、前記定着装置の上部付近で、かつ前記定着装置と前記送風ファンとの間の空気流路に配置され、前記定着装置からの用紙を排出用の搬送路に導入すべく搬送経路を切り替えて前記定着装置側に開放して排出用の搬送路との間の搬送経路を開き、また前記両面印字を実現するために前記排出用の搬送路に導入された用紙のスイッチバック搬送時に用紙を反転搬送路に導入すべく搬送経路を切り替えて前記定着装置と排出用の搬送路との間の搬送経路を遮蔽する分離爪であって、かつ、前記定着装置と排出用の搬送路との間の搬送経路を開くことで前記送風ファンからの空気流を前記定着装置へ導入することができ、また前記定着装置と排出用の搬送路との間の搬送経路を遮蔽することで前記送風ファンからの空気流の前記定着装置への進入を抑えることのできる分離爪と、前記定着装置の温度がプロセスモードに適した設定温度となるように、前記分離爪および前記送風ファンの作動を制御する制御部とを含むことを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、プロセス速度が異なる場合には、適正な定着温度も異なり、このためヒータランプなどの定着装置自体の制御とともに、分離爪および送風ファンによって定着装置周辺の環境を変化させることで、前記定着装置の温度変化を促進させる。特に、スイッチバック搬送による両面印字を実現するために定着装置の上部付近に配置されている分離爪を使用し、プロセス速度を高くする場合には、適正な定着温度が高くなることに対応し、制御部は、分離爪を閉じる（定着装置と排出用の搬送路との間を閉じる）ことによって、定着装置からの熱の放散を防ぐとともに、送風ファンからの空気流の侵入を抑え、速やかに昇温させる。これに対して、プロセス速度を低くする場合には、適正な定着温度が低くなるので、前記分離爪を開く（定着装置と排出用の搬送路との間を開く）ことによって、送風ファンからの空気流を定着装置へ導入して熱の放散を促進し、速やかに降温させる。こうして、定着装置の温度を速やかに前記適正温度に変化させ、処理速度を向上することができる。
【００１０】
また、待機時においては、装置内の冷却のために送風ファンを作動させるのに対して、分離爪を閉じることで、定着装置からの熱の放散を防ぎ、待機電力を削減することができる。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置は、前記両面印字を行う際に、前記分離爪が定着装置と排出用の搬送路との間の搬送経路を遮蔽することで前記送風ファンからの空気流が該排出用の搬送路に流入し、裏面側の印字が行われる前の用紙が冷却されることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、用紙がスイッチバック搬送される際に排出用の搬送路内で冷却されることによって、表面側のトナーの高温オフセットを防止することができる。
【００１３】
さらにまた、本発明の画像形成装置では、前記制御部は、電源投入時には、前記分離爪に前記定着装置と排出用の搬送路との間の搬送経路を遮蔽させるとともに、前記送風ファンをＯＮ状態とし、前記定着装置からの輻射熱による周辺部材の急激な温度上昇に伴う結露を阻止することを特徴とする。
【００１４】
上記の構成によれば、電源投入時には、定着装置からの輻射熱によって、用紙ガイドなどの周辺部材が急激に温度上昇すると、特に低温状態または高温高湿状態では、結露を生じ、用紙に水滴が付着する可能性があるので、送風ファンをＯＮ状態とすることで、前記輻射熱を広く放散させ、局所的な急激な温度上昇を防いで、前記結露を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１〜図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１６】
図１は、本発明の実施の一形態の画像形成装置１の概略構成を示す断面図である。この画像形成装置１は、デジタル方式の複写機として実現され、電子写真プロセスによって、２つのプロセス速度で、また片面印字と両面印字とに切換えて画像形成を行うことができるものである。
【００１７】
この画像形成装置１は、上面に透明なガラス等からなる原稿台２を有しており、その原稿台２の上には自動原稿読取り装置３が設置されている。前記原稿台２の下方には、スキャナ部４が配置されている。このスキャナ部４は、大略的に、露光用光源５、複数の反射鏡６，７，８、結像レンズ９および光電変換素子１０を備えて構成される。原稿台２上に載置された原稿には露光用光源５からの光が照射され、その反射光は反射鏡６〜８および結像レンズ９を介して、ＣＣＤなどで実現される光電変換素子１０に入射される。
【００１８】
光電変換素子１０によって読取られた原稿の画像データ（画像情報）は、画像処理が施された後、レーザスキャニングユニット（以下「ＬＳＵ」という。）１１に与えられる。ＬＳＵ１１は、入力された画像データに対応したレーザ光を、帯電された感光体１２の表面に照射し、静電潜像を形成する。感光体１２は、ドラム形状をなしており、図１中の矢印１３方向に回転する。この感光体１２の周囲には、前記レーザ光の照射位置から、前記矢印１３の回転方向に、現像装置１４、転写チャージャ１５、クリーニング装置（図示せず）、主帯電器１６、上記ＬＳＵ１１等が、この順に配置されている。このように構成される画像形成部によってトナー像が転写された後、定着装置１７で加熱定着されることで、電子写真プロセスで画像形成が行われる。
【００１９】
前記画像形成部には、給紙カセット２１、手差しトレイ２２または反転搬送路２３から用紙が給送される。前記給紙カセット２１および手差しトレイ２２の先端部（給紙方向側）には、用紙を１枚ずつ取出して給紙するための半月状のピックアップローラ２５，２６がそれぞれ配置されている。このピックアップローラ２５，２６で取出された用紙は、アイドルローラ２７において画像形成のタイミング合わせが行われた後、前記転写チャージャ１５が配置された転写部で前記トナー像が転写され、前記定着装置１７へ搬送される。定着装置１７は、定着ローラ１７ａおよび加圧ローラ１７ｂから成り、搬送されてきた用紙がこれらのローラ１７ａ，１７ｂの間を通過することで、トナー像が加熱定着される。
【００２０】
定着が終了した用紙は、主搬送路である搬送路２８から、分離爪２９およびスイッチバックローラ３０を介して搬送路３１へ搬送され、片面印字時および両面印字で裏面の印字が終了して、そのまま排出されるときには、排紙ローラ３２から排紙トレイ３３上に排出され、両面印字で表面の印字だけが終了し、スイッチバック搬送されるときには、スイッチバックローラ３０および排紙ローラ３２が逆転し、搬送路２８から切換わった前記分離爪２９を介して、副搬送路である前記反転搬送路２３へ搬送される。反転搬送路２３は、搬送ローラ３４を有し、裏面が印字される用紙を前記アイドルローラ２７へと搬送する。
【００２１】
注目すべきは、本発明では、定着装置１７の周辺に送風ファン３５が設けられており、またその定着装置１７の上部付近で、該定着装置１７と送風ファン３５との間に前記分離爪２９が設けられており、ヒータランプ３６などの定着装置１７自体の制御とともに、これらの送風ファン３５および分離爪２９の制御によって、定着装置１７の温度変化を促進させることである。通常、上記のような構成では、送風ファンは、主帯電器１６で発生するオゾンを排出し、また装置内部を冷却するために、感光体１２と排紙ローラ３２との間付近に排気用として設けられることが多く、これに対して本発明では、定着装置１７への流路を形成し、かつ定着装置１７を外気で冷却するために、吸気用として設けられる。勿論、装置内部の冷却効率やオゾンの排出効率を向上するために、既存の位置の排気用の送風ファンが併設されてもよい。
【００２２】
上記各部の動作は、制御部４１によって制御される。また、制御部４１には、スキャナ部４にて読取った画像データ等を一時的に記憶するメモリ４２、画像データに対して画像処理を施す画像処理部４３および各種演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit ：中央処理装置）４４等も設けられている。
【００２３】
図２および図３は、定着装置１７付近を詳細に示す断面図である。前述の図１に対応する構成には、同一の参照符号を付して示す。送風ファン３５は、外気を吸入し、少なくとも定着装置１７の周辺に空気流を発生させることができる。一方、その定着装置１７の上部付近で、かつ該定着装置１７と送風ファン３５との間には、分離爪２９が配置される。この分離爪２９が、図２で示すように定着装置１７側に開放しているときは（以下「方向Ａ」と記す）、定着装置１７からの用紙５０を用紙ガイド５１，５２および前記スイッチバックローラ３０を経て排出用の搬送路３１に導入することができ、また図３で示すように反転搬送路２３側に開放しているときは（以下「方向Ｂ」と記す）、前記搬送路３１に導入された用紙５０を前記スイッチバックローラ３０および排紙ローラ３２の反転によって反転搬送路２３に導入することができる。
【００２４】
この分離爪２９を前記送風ファン３５とともに制御部４１が制御することで、定着装置１７への風の流れを制御することができ、前述のように該定着装置１７の温度調節を補助することができる。つまり、定着装置１７の温度（以下「定着温度」と記す）を上げるときには、分離爪２９を方向Ｂとすることで該定着装置１７側への風の流れを抑制し、放熱しにくい条件とすることができる。逆に、定着温度を下げるときには、分離爪２９を方向Ａとすることで該定着装置１７側へ風を導き、放熱性を向上することができる。
【００２５】
前記定着装置１７とスイッチバックローラ３０との間で用紙５０を案内する用紙ガイド５１，５２には、適宜スリット５１ａ，５１ｂ；５２ａ等が形成され、送風ファン３５からの外気を、参照符５３で示すように、スリット５２ａ，５１ｂによって定着装置１７側に供給する割合と、参照符５４で示すように、スリット５２ａ，５１ａによって装置内部側に供給する割合とが、所望の割合となるように配分する。また、送風ファン３５からの外気の一部は、参照符５５で示すように、スイッチバックローラ３０を経て排出用の搬送路３１にも流入する。
【００２６】
定着ローラ１７ａおよび加圧ローラ１７ｂには、それらのニップ部の下流側で、それぞれ剥離爪５６，５７が臨んでおり、該ローラ１７ａ，１７ｂへの用紙５０の貼付きを防止している。定着ローラ１７ａの表面温度は、温度センサ５８によって検知され、前記制御部４１に与えられる。
【００２７】
図４は、上述のように構成される画像形成装置１の全体的な処理の流れを示すフローチャートである。また、図５および図６は、本画像形成装置１において、それぞれ片面印字および両面印字を行う場合の印字処理の詳細を示したフローチャートである。なお、以下の説明では、用紙の各面を「表面」および「裏面」として区別して記載することがあるが、これらは特定の面を指すものではなく、一方の面と他方の面とを区別しているにすぎない。また、以下で説明する処理は、特に断らない限り制御部４１によって制御されるものである。
【００２８】
まず、図４のフローチャートに基づいて、本画像形成装置１の全体的な処理について説明する。待機中の本画像形成装置１に対して、ステップＳ１でコピー処理の印字要求がなされると、ステップＳ２において、印字要求の際にユーザ等から設定された、印字枚数、印字倍率、用紙サイズ、片面印字／両面印字の指定等を認識するとともに、原稿の読取りモード（片面原稿／両面原稿）や、印字モード（片面印字／両面印字）に備えた装置設定が行われる。その後、ステップＳ３で原稿が自動原稿読取り装置３の原稿トレイに載置される。なお、ステップＳ３は、ユーザ等によって行われるものであり、ステップＳ１やステップＳ２の前に行われてもよい。
【００２９】
次に、ステップＳ４の原稿読取り処理と、ステップＳ７の印字処理とを平行して行う（並行処理）。ここで、原稿読取り処理では、自動原稿読取り装置３によって原稿を１枚ずつ原稿台２にセットし、スキャナ部４によって原稿を走査して読取る。そして、その原稿の画像データを生成し、生成した画像データをメモリ４２または画像形成部に送る。印字処理では、読取り処理において生成された画像データに基づいた印字を行う。この印字処理に関しては、さらに後述する。なお、画像データには、画像処理部４３において適宜画像処理が施される。
【００３０】
１つの原稿に対する原稿読取り処理が完了した後は、ステップＳ５で全ての原稿を読取ったか否かの判定を行う。ここで、読取るべき原稿が残っている場合は、前記ステップＳ４に戻って上記の処理を繰返す。全ての原稿の読取りが完了している場合は、ステップＳ６で読取り済みの原稿が自動原稿読取り装置３の原稿排紙トレイに排出されたことを確認し、この印字要求による１ジョブについての原稿読取り処理を終了する。
【００３１】
また、１つの原稿に対応する印字処理が完了した後は、ステップＳ８で次に印字すべき画像があるか否かの判定を行う。ここで、次に印字すべき画像がある場合は、前記ステップＳ７に戻って上記の処理を繰返す。印字すべき画像の印字が全て完了している場合は、ステップＳ９で用紙が排紙トレイ３３に排出されたことを確認し、この印字要求による１ジョブについての印字処理を終了して、待機状態に戻る。
【００３２】
次に、図５のフローチャートに基づいて、上記ステップＳ７における印字処理を片面印字で行う場合の処理について説明する。前記ステップＳ２において片面印字が設定され、ステップＳ７の印字処理に入ると、まずステップＳ１１において、１画像分の画像データについて、１枚だけの印字であるか、複数枚の印字であるかが、前記ステップＳ２における設定に基づいて判定される。ここで、１枚の印字を行うと判定された場合には、シングルコピーとして、前記ステップＳ４にて読取られる画像データは、メモリ４２に入力されず、画像処理部４３等を介してダイレクトに画像形成部に送られる。また、複数枚の印字を行うと判定された場合には、マルチコピーとして、ステップＳ４にて読取られる画像データは、メモリ４２に入力される。そして、各印字の際には、該メモリ４２に記憶された画像データが読出されて印字に用いられる。
【００３３】
ステップＳ１１においてシングルコピーと判定された場合には、以下の処理を順次行う。まず、ステップＳ１２でピックアップローラ２５，２６によって用紙をピックアップし、搬送する。ステップＳ１３では、アイドルローラ２７によって用紙を一旦停止させる。そして、前記原稿読取り処理において生成され、画像処理部４３において画像処理が施された画像データに基づいて、ＬＳＵ１１からレーザ光が出射され、感光体１２への画像データの書込み（静電潜像の形成）が、ステップＳ１４から開始される。この画像データの書込み開始後、その画像データに関しては、書込み処理が連続して行われる。
【００３４】
前記の画像データの書込み開始に応答して、ステップＳ１５では所定のタイミングで用紙の搬送を再開する。これによって、転写位置（転写チャージャ１５の位置）における用紙の通過のタイミングと、感光体１２上のトナー像の通過のタイミングとを調整し、トナー像が用紙の所定の位置に転写されるようにする。
【００３５】
そして、ステップＳ１６では、用紙およびトナー像が転写位置に達すると、トナー像の用紙への転写を開始し、用紙へ転写されたトナー像が定着位置（定着装置１７の位置）に達すると、トナー像の用紙への定着を開始する。その後、ステップＳ１７で定着処理を経た用紙を、排紙トレイ３３上に排出すると、印字処理を終了する。
【００３６】
一方、前記ステップＳ１１においてマルチコピーと判定された場合には、ステップＳ２２〜Ｓ２７において、前記ステップＳ１２〜Ｓ１７のシングルコピーと同様の処理が行われる。ただし、シングルコピーにおけるステップＳ１４では、スキャナ部４で読取られた画像データが画像処理部４３等を介してダイレクトに画像形成部に送られたのに対して、マルチコピーにおけるステップＳ２４では、一旦メモリ４２に記憶された画像データが画像形成部に読出される点が異なっている。
【００３７】
そして、この１画像分の画像データに関して、ステップＳ２８で要求された枚数分の印字が完了したか否かの判定を行う。ここで、要求された枚数分の印字が未だ完了していないと判断された場合には、前記ステップＳ２２に戻って上記の処理を繰返す。また、要求された枚数分の印字が完了したと判断された場合には、この印字処理を終了する。以上のような処理によって片面印字が行われる。
【００３８】
次に、図６のフローチャートに基づいて、前記ステップＳ７の印字処理を両面印字で行う場合の処理について説明する。両面印字の場合の原稿の読取りは、次の手順に基づいて行われる。たとえば、原稿の第１枚目の表面（第１頁）が下にされて自動原稿読取り装置３にセットされた場合を想定する。この場合、まず第１頁が読取られる。そして、読取られた第１頁の画像データは、一旦メモリ４２に記憶される。続いて、原稿の第１枚目の裏面（第２頁）が読取られる。この第２頁の画像データは、メモリ４２に記憶されることなく、画像処理部４３等を介してダイレクトに画像形成部に送られ、用紙の表面（第１面）に対する印字（第１回目の印字）に用いられる。続いて、先にメモリ４２に記憶された第１頁の画像データが画像形成部に送られ、用紙の裏面（第２面）に対する印字（第２回目の印字）に用いられる。
【００３９】
このように、各原稿の先に読取られた面の画像データは、一旦メモリ４２に記憶される。そして、後に読取られた面の画像データがダイレクトに画像形成部に送られ、その後に、メモリ４２に記憶された先に読取られた画像データが画像形成部に送られる。これにより、図１に示した構成の本画像形成装置１において、原稿の頁の順序が入代わらない状態で用紙を排紙トレイ３３上に排出することができる。
【００４０】
前記ステップＳ２において両面印字が設定され、ステップＳ７の印字処理に入ると、ステップＳ３２〜Ｓ３６において、上記片面印字のシングルコピーの場合のステップＳ１２〜Ｓ１６までの処理と同様の処理を順次行う。ただし、片面印字時のステップＳ１４に対応するステップＳ３４では、原稿の裏面の画像を用紙の表面に書込みを行い、またステップＳ１６に対応するステップＳ３６では、その原稿の裏面の画像に対応するトナー像を用紙の表面に転写し、定着させる。
【００４１】
そして、表面に画像が定着された用紙は、スイッチバックローラ３０および排紙ローラ３２の正回転によって、排紙トレイ３３側に導かれる。このとき、表面に画像形成された用紙は、排紙トレイ３３上に完全に排出されるのではなく、ステップＳ３７で用紙の排出方向における後端部が分離爪２９を通過して、スイッチバックローラ３０に挟まれた状態で一旦停止する。
【００４２】
この状態で、ステップＳ３８において、分離爪２９を主搬送路である搬送路２８側から、副搬送路である反転搬送路２３側に切換え、スイッチバックローラ３０から反転搬送路２３が連通した状態となるようにする。その後、ステップＳ３９では、スイッチバックローラ３０および排紙ローラ３２を逆回転させ（用紙を排出する際の回転方向とは逆の方向に回転させ）、用紙を反転搬送路２３に導き、表面と裏面とを反転させて、アイドルローラ２７の上流側から再び主搬送路２８に戻す。
【００４３】
用紙が反転搬送路２３を通過して搬送路２８に戻された後は、この用紙に対して、上記表面印字時におけるステップＳ３３〜Ｓ３６の処理と同様の処理を、ステップＳ４３〜Ｓ４６において順次行う。ただし、ここでは、表面印字時のステップＳ３４に対応するステップＳ４４では、メモリ４２に記憶された原稿の表面の画像に関して書込みの処理を行い、またステップＳ３６に対応するステップＳ４６では、原稿の表面の画像に対応するトナー像を用紙の裏面に転写し、定着させる。
【００４４】
そして、ステップＳ４７で分離爪２９を切換え、搬送路２８とスイッチバックローラ３０とが連通した状態（用紙が搬送路２８を通過可能な状態）となるようにする。その後、分離爪２９を通過した用紙をステップＳ４８で排紙トレイ３３上に排出して、印字処理を終了する。
【００４５】
本画像形成装置１の基本的な構成および動作は、上述した通りである。次に本画像形成装置１における定着装置１７および分離爪２９付近の動作について、図７および図８を用いて詳細に説明する。なお、図４から図６に基づいて説明した本画像形成装置１の処理の流れは基本的なものであり、定着装置１７における温度制御や分離爪２９の制御は以下に説明するようにして行われる。
【００４６】
図７は、本画像形成装置１が、電源投入からウォームアップ状態を経て待機状態に至るまでの流れを示している。ステップＰ１で電源が投入されると、ステップＰ２で、まず分離爪２９の方向を確認し、Ｂ方向でない場合にはステップＰ３でＢ方向に移動する。ステップＰ４では送風ファン３５を作動させ、ステップＰ５では定着ローラ１７ａのヒータランプ３６への通電を開始して、ウォームアップを開始する。
【００４７】
こうして、ウォームアップ時に分離爪２９をＢ方向とすることで定着装置１７の温度を短時間で上昇させることができる。また、送風ファン３５を作動させることで、定着装置１７からの輻射熱を広く放散させ、用紙ガイド５１，５２の急激な温度上昇に伴う、特に低温状態または高温高湿状態で生じる結露を防止することができる。また、送風ファン３５を作動させることで、感光体１２や現像装置１４内のトナーの必要以上の温度上昇も抑制されている。
【００４８】
続いて、ステップＰ６で各部を初期化する。各部の初期化とは、たとえばメモリ等に不要なデータ等が残っている場合におけるデータの削除等の処理である。初期化の処理に関する詳細な説明は省略する。その後、ステップＰ７で定着温度が設定温度に達するまで待機し、設定温度に達した後はその設定温度を維持するように定着ランプ３６への電力を制御し、通常時の温調動作を開始する。
【００４９】
前記設定温度は、低速のプロセス速度で処理を行う低速モードでの感光体１２の表面設定温度である。このように待機時の設定温度を低速モードでの表面設定温度とするのは、温度を上昇させることは比較的容易であること、低温を維持する方が必要となる電力が少ないことなどの理由による。また、待機状態では、分離爪２９はＢ方向に保たれ、定着ローラ１７ａからの放熱が抑制されている。
【００５０】
ここで、各プロセス速度と、片面印字／両面印字とのプロセス条件の違いに対する定着温度の設定値を、図９に示す。先ず、高速（低解像度）モードでは、低速（高解像度）モードよりも、単位時間当りに用紙５０に与えるべき熱量が大きいので、定着温度は高くなる。次に、裏面用設定温度は、トナーの高温オフセットを防止するために、表面用設定温度より若干低い温度となり、またその下げ幅が１０℃と小さいのは、表面印字の終了した用紙５０が搬送路３１に導入された状態で、前記送風ファン３５からの空気流が前記参照符５５で示すように該搬送路３１に流入し、裏面側の印字が行われる前の用紙５０を冷却するためである。
【００５１】
次に、図８に基づいて、待機状態から実際の印字処理に移った場合の処理について説明する。ステップＰ１１で印字要求が発生すると、ステップＰ１２，Ｐ３１で、低速モードの印字要求がなされたのか、または高速モードの印字要求がなされたのかが判断される。低速モードの場合には、定着温度は待機状態の温度を維持すればよいので、定着ローラ１７ａの加熱のための処理は必要なく、したがってステップＰ１３で分離爪２９をＢ方向からＡ方向に移動させて用紙５０が定着装置１７から排紙ローラ３２側へ搬送可能な状態とされる。なお、後述するステップＰ１６からステップＰ１２を経てこのステップＰ１３に移った場合には、分離爪２９が既にＡ方向にあるので、分離爪２９を移動させる必要はない。
【００５２】
そして、ステップＰ１４，Ｐ２１では、片面印字か両面印字かが判断される。片面印字の場合は、図５に基づいて説明した処理をステップＰ１５で行う。両面印字の場合は、ステップＰ２２で、図６に基づいて、先ずステップＳ３２〜Ｓ３６の処理を行い、表面を印字する。そして、ステップＰ２３で、スイッチバックローラ３０が用紙５０の後端部を挟んだ状態で停止する。次に、ステップＰ２４で、Ａ方向にある分離爪２９がＢ方向に移動された後、ステップＰ２５で、定着温度が低速モード裏面用設定温度となるように温度制御が切換えられる。
【００５３】
用紙５０がスイッチバックローラ３０によって停止された状態で分離爪２９をＢ方向に移動させることによって、前述のように、搬送路２８内に入った風を搬送路３１側に導き、用紙５０を冷却することができる。用紙５０が高温のまま裏面の画像形成が行われると、裏面定着時に表面のトナーが過度に高温になり、トナーの高温オフセットなどの問題が生じることがある。上記のように裏面の画像形成前に用紙５０を冷却することで、トナーの高温オフセットを防止するようになっている。
【００５４】
そして、ステップＰ２６で、定着温度が低速モード裏面用設定温度に達するまで待機し、設定温度に達すると、ステップＰ２７で用紙５０をスイッチバック搬送してアイドルローラ２７の位置に移動させる。ステップＰ２８では分離爪２９をＢ方向からＡ方向に移動させ、ステップＰ２９では図６のステップＳ４４〜Ｓ４６の処理を行い、裏面が印字される。その後、ステップＰ３０で定着温度が低速モード表面用設定温度となるように温度制御が切換えられる。
【００５５】
こうして、ステップＰ１５およびステップＰ２９で１枚の印字処理が終了するとステップＰ１６に移って、全原稿分の印字が終了したか否かが判断され、終了していない場合には前記ステップＰ１２に戻って処理を繰返す。ステップＰ１２に戻ることとしたのは、各原稿毎に低速モードか高速モードかが変化する可能性があるためである。
【００５６】
ステップＰ１６で全原稿分の印字が終了しているとステップＰ１７に移り、Ａ方向にある分離爪２９をＢ方向に移動させ、ステップＰ１８で定着温度が低速モード表面用設定温度となるように温度制御を切換えて、待機状態に復帰する。
【００５７】
一方、前記ステップＰ１２，Ｐ３１において高速モードと判断された場合にはステップＰ３２に移り、分離爪２９をＢ方向に維持した状態で、定着温度が高速モード表面用設定温度となるように温度制御が切換えられる。なお、低速モードにおけるステップＰ１６からステップＰ１２，Ｐ３１を経てステップＰ３２に移った場合には、分離爪２９がＡ方向となっているので、Ｂ方向へ移動させる必要がある。そして、ステップＰ３３で定着温度が設定温度に達するまで待機し、設定温度に達すると、ステップＰ３４〜Ｐ３６，Ｐ４１〜Ｐ５０では、前述のステップＰ１４〜Ｐ１６，Ｐ２１〜Ｐ３０と同様の処理を行う。ただし、ここでは設定温度がすべて高速モード用の設定温度になる。こうして、ステップＰ３５およびステップＰ５０で１枚の印字処理が終了すると、前記ステップＰ１６に移る。
【００５８】
以上のように、本画像形成装置１は、電子写真プロセスで、速度が異なる複数のプロセスモードで画像形成を行うことができ、かつ両面印字可能な画像形成装置において、少なくとも定着装置１７周辺に空気流を発生させる送風ファン３５を設けるとともに、定着装置１７とスイッチバックローラ３０との間で用紙５０を案内する用紙ガイド５１，５２にスリット５１ｂ，５２ａを形成し、前記送風ファン３５からの外気を定着装置１７側に供給することで定着装置１７の温度低下を促進する。また、定着装置１７の上部付近で、かつ該定着装置１７と送風ファン３５との間に配置される分離爪２９を閉じることで、温度上昇を促進する。
【００５９】
このようにして、分離爪２９および送風ファン３５によって定着装置１７周辺の環境を変化させることで、プロセス速度の違いや、片面印字／両面印字の違いに適応した定着温度の切換えを速やかに行うことができる。また、待機時においては、装置内の冷却のために送風ファン３５を作動させるのに対して、ステップＰ１８で分離爪２９を閉じることで、定着装置１７からの熱の放散を防ぎ、待機電力を削減することができる。
【００６０】
また、前記両面印字を行う際に、前記分離爪２９が定着装置１７と排出用の搬送路３１との間を遮蔽することで、前記送風ファン３５からの空気流が該搬送路３１に流入し、裏面側の印字が行われる前の用紙５０が冷却されるので、表面側のトナーの高温オフセットを防止することができる。
【００６１】
さらにまた、電源投入時には、前記分離爪２９に前記定着装置１７と搬送路３１との間を遮蔽させるとともに、前記送風ファン３５をＯＮ状態とするので、定着装置１７からの輻射熱による用紙ガイド５１，５２の急激な温度上昇に伴う結露を防止することもできる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置は、以上のように、電子写真プロセスで、速度が異なる複数のプロセスモードで画像形成を行うことができ、かつ両面印字可能な画像形成装置において、少なくとも定着装置周辺に空気流を発生させる送風ファンを設けるとともに、スイッチバック搬送による両面印字を実現するために定着装置の上部付近に配置されている分離爪を使用し、前記定着装置の温度がプロセスモードに適した設定温度となるように、前記分離爪および送風ファンを制御する。
【００６３】
それゆえ、プロセスモードの変更時には、定着装置の温度を速やかに前記適正温度に変化させ、処理速度を向上することができる。また、待機時においては、装置内の冷却のために送風ファンを作動させるのに対して、分離爪を閉じることで、定着装置からの熱の放散を防ぎ、待機電力を削減することができる。
【００６４】
また、本発明の画像形成装置は、以上のように、両面印字を行う際に、前記分離爪が定着装置と排出用の搬送路との間の搬送経路を遮蔽することで前記送風ファンからの空気流を該排出用の搬送路に流入させ、裏面側の印字が行われる前の用紙を冷却する。
【００６５】
それゆえ、用紙がスイッチバック搬送される際に排出用の搬送路内で冷却されることによって、表面側のトナーの高温オフセットを防止することができる。
【００６６】
さらにまた、本発明の画像形成装置は、以上のように、電源投入時には、前記分離爪に前記定着装置と排出用の搬送路との間の搬送経路を遮蔽させるとともに、前記送風ファンをＯＮ状態とし、前記定着装置からの輻射熱による特に低温状態または高温高湿状態での周辺部材の急激な温度上昇を抑える。
【００６７】
それゆえ、結露を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】分離爪が開いている状態で定着装置付近を詳細に示す断面図である。
【図３】分離爪が閉じている状態で定着装置付近を詳細に示す断面図である。
【図４】本発明の画像形成装置の全体的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】片面印字時の印字処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】両面印字時の印字処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】本画像形成装置における定着装置および分離爪付近の動作を詳細に説明するためのフローチャートであり、電源投入からウォームアップ状態を経て待機状態に至るまでの流れを示す。
【図８】本画像形成装置における定着装置および分離爪付近の動作を詳細に説明するためのフローチャートであり、待機状態から実際の印字処理に移った場合の処理について示す。
【図９】各プロセス速度と、片面印字／両面印字とのプロセス条件の違いに対する定着温度の設定値を示す図である。
【符号の説明】
１    画像形成装置
２    原稿台
３    自動原稿読取り装置
４    スキャナ部
１１    ＬＳＵ
１２    感光体
１４    現像装置
１５    転写チャージャ
１６    主帯電器
１７    定着装置
１７ａ  定着ローラ
１７ｂ  加圧ローラ
２３    反転搬送路（副搬送路）
２７    アイドルローラ
２８    搬送路（主搬送路）
２９    分離爪
３０    スイッチバックローラ
３１    搬送路（排出用の搬送路）
３２    排紙ローラ
３３    排紙トレイ
３５    送風ファン
３６    ヒータランプ
４１    制御部
４２    メモリ
４３    画像処理部
４４    ＣＰＵ
５０    用紙
５１，５２    用紙ガイド
５１ａ，５１ｂ；５２ａ    スリット
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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