JP2008112102A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率良く、かつカール癖がつかないように定着後の用紙を冷却する。
【解決手段】一対の冷却部６２、６４に設けたベルト６６の間に用紙１８を挟み込んで密着させた。また、ベルト６６の内側には、金属部材７０を配置し、ベルト６６が用紙１８から受けた熱を迅速に吸収し、放熱する。また、この用紙１８を挟み込んだベルト６６を平面搬送する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

特許文献１では、ドラムにベルトを巻き掛けて、この巻き付け部分に用紙を挟み込み、冷却することが提案されている。
特許第３６８２９８２号公報

本発明は上記事実を考慮し、効率良く、定着後の用紙を冷却することができる画像形成装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の発明は、現像剤が転写された記録媒体を加熱することによって現像剤を定着させる定着手段と、定着手段によって現像剤が定着された記録媒体に対して、当該記録媒体の少なくとも一方の面を面接触させて搬送する搬送手段と、前記搬送手段を冷却する冷却手段と、を有することを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記搬送手段は、無端環状部材を有し、円弧状もしくは平面状であることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記冷却手段は、前記記録媒体と面接触しながら周回する無端環状部材と、前記記録媒体が面接触する面の裏面側で接触して冷却する冷却部材と、を有することを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の発明において、前記冷却手段は、搬送されてくる記録媒体の鉛直方向の上面を前記無端環状部材に密着させる密着部材を有することを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の発明において、前記無端環状部材に密着している記録媒体の鉛直方向の下面に対向して、通常は記憶媒体が非接触状態となる案内板が配置されていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、前記請求項４又は請求項５に記載の発明において、前記無端環状部材に密着している記録媒体の延長方向の下面から冷却のための風を吹き付けることを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、前記請求項６に記載の発明において、前記冷却のための風が流れる方向が、前記記録媒体の搬送方向に対して鋭角であることを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、本発明を有しない場合に比較して、効率良く、かつカール癖がつかないように定着後の記録媒体を冷却することができる。

請求項２に記載の発明によれば、記録媒体と無端環状部材との良好な密着性が実現できる。

請求項３に記載の発明によれば、無端環状部材の記録媒体が面接触する裏面側で上記冷却を行うため、さらに効率がよく冷却できる。

請求項４に記載の発明によれば、記録媒体の上面を無端環状部材に密着させ、記録媒体の下面が空間となるので、冷却効果を増減することができる。

請求項５に記載の発明によれば、記録媒体を密着手段による密着させたときの保持力のみでは、脱落の可能性がある。そこで、通常は用紙に対して非接触状態の案内板を配置しておくことで、冷却処理中の用紙の落下等、不測の事態に備えることができる。

請求項６に記載の発明によれば、記録媒体の上面は無端環状部材を密着させることにより冷却を行い、同時に記録媒体の下面から冷却のための風を吹き付けることで、より効果的に冷却することができる。

請求項７に記載の発明によれば、冷却するための風が記録媒体の搬送の抵抗となることがない。

図１には本実施の形態に係る画像形成装置１０が示されている。

画像形成装置１０は、画像処理部１２が中央に配置されている。画像処理部１２の図１の左側には給紙部１４が備えられている。また、画像処理部１２の図１の右側には後処理部１６が備えられている。

画像処理部１２と給紙部１４との間には、記録媒体の一例である用紙１８の搬送を案内する案内部２０が介在されている。記録媒体の他の例としてはＯＨＰシート、コート紙などがある。

この案内部２０の上部には、情報を表示し、かつその情報表示領域に指等を接触することで表示された内容を指示可能な表示兼操作部２２が設けられている。この表示兼操作部２２は、一般には、「タッチパネル」と称され、使用者と画像形成装置１０との間の情報のやりとりの仲介であるユーザーインターフェースとしての役目を有している。

画像処理部１２は、Ｙ（イエロー）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｃ（シアン）色、Ｋ（ブラック）色の各色の画像形成のための画像形成部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋを備え、図１の横一列に配列されている。画像形成部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋは同一構成であり、２６は画像データに応じて光ビームを出力する光走査装置、２８は光ビームによって静電潜像が形成される感光体ドラム、３０は第1転写部３２を構成する転写ローラである。その他、感光体ドラム２８の周囲には、図示しない帯電部、現像部、清掃部が設けられている。帯電部は、感光体ドラム２８を一様に帯電する。現像部は、静電潜像に二成分現像剤（トナーとキャリア）を供給する。清掃部は、残トナーを取り除く。

感光体ドラム２８の下部は、第1転写部３２とされており、無端の中間転写ベルト３４と対向している。

中間転写ベルト３４は、各画像形成部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋの感光体ドラム２８と接触しながら移動する。なお、中間転写ベルト３４自身が持つ弾性力、中間転写ベルト３４に加わる張力、転写ローラ３０からの圧力等により、現実的には中間転写ベルト３４は、感光体ドラム２８に巻き掛けられ、所定の幅を持って接触している。

中間転写ベルト３４は、４個のローラ３６にそれぞれ巻き掛けられ、画像形成部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋの順に対向する方向に周回し、各画像形成部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋの順に画像が重ねられ、転写される。これにより、中間転写ベルト３４上には、４色の画像が重なった、所謂フルカラー画像が転写されることになる。なお、フルカラー画像に限らず、単色、或いは２色以上の画像の転写も可能であるが、本実施の形態では、以下、転写画像を「フルカラー画像」とする。

なお、本実施の形態では、中間転写ベルト３４の搬送方向上流側（図１の右側）から順に画像形成部２４Ｙ→２４Ｍ→２４Ｃ→２４Ｋとしたが、この順序に制限はない。

中間転写ベルト３４上のフルカラー画像は、第２転写部３８において、用紙１８に転写されるようになっている。

用紙１８は、給紙部１４に設けた複数段（図１では２段）のトレイ４０から選択的に用紙１８を取出し、案内部２０を介して、複数の搬送ローラ対４２及び複数のベルトコンベア４４で構成される画像処理部１２の搬送路に案内される。搬送路の前半部である搬送ローラ対４２の終端は前記第２の転写部３８とされ、用紙１８が中間転写ベルト３４に密着され、前記フルカラー画像が転写される。

フルカラー画像が転写された用紙１８は、搬送路の後半部であるベルトコンベア４４により定着部４６へ送り出される。

定着部４６は、加熱ローラ４８と加圧ローラ５０を備えており、用紙１８は、この加熱ローラ４８と加圧ローラ５０との間に案内され、所定の圧力の下で所定の熱が加えられ、フルカラー画像の現像剤であるトナーを用紙１８に定着させる。

定着部４６によって定着された用紙１８は、後処理部１６へ送り出される。

後処理部１６は、冷却装置５２と用紙反転機構部５４と、排出トレイ５６を備える。

定着部４６から排出された用紙１８は、まず、冷却装置５２によって、定着部４６で加えられた熱が除去される。

冷却装置５２から排出される用紙１８は、片面のみに画像形成する場合は、そのまま排出トレイ５６へ排出される。

一方、冷却装置５２から排出される用紙１８は、両面に画像形成する場合は、用紙反転機構部５４により反転処理され、画像処理部１２の下部に設けた逆搬送路５８に沿って搬送されて案内部２０へ戻され、再度、画像処理部１２の搬送路へ送られる。

図２に示される如く、冷却装置５２は、定着部４６から排出される用紙１８を受け入れる受入ガイド部６０を備えている。この受入ガイド部６０によって、用紙１８は、当該用紙の表面及び裏面にそれぞれ対向した冷却部６２、６４の間に送り込まれる。

なお、ベルト６６は熱伝導性に優れた材質ならば良く、他にはポリイミドフィルム、ニッケル電鋳フィルム、ポリエチレンフィルム、等の薄板を形成できるものであれば良い。

冷却部６２、６４は、それぞれ無端のベルト６６と、このベルト６６を略台形状に周回させる４個のローラ６８と、ベルト６６の内側空間に配置された冷却手段である金属部材７０とを備えている。

このため、上下の冷却部６２、６４のそれぞれのベルト６６同士が平面的に接触し、用紙１８が送り込まれると、用紙１８は、この平面的に接触しているベルト６６の間に挟まれ、用紙１８の表面及び裏面共にベルト６６と面接触して搬送される。この面接触により用紙１８が持つ熱がベルト６６に伝わり、金属部材７０を介して放熱される。

すなわち、金属部材７０は、複数の細幅溝が形成され、通常の箱体の表面積よりも表面積が広くなっている。この結果、放熱効果が高まっている。なお、金属部材７０は、ＩＣやトランジスタ等の電子部品から発する熱を吸収し、放熱する役目を持つ通常「ヒートシンク」と称される部材と同様の役目を持つものである。

以下に本実施の形態の作用を説明する。

表示兼操作部２２から画像形成指示の操作があると、画像処理部１２では画像データを入手し、この画像データに基づいて、各画像形成部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋの光走査装置２６から感光体ドラム２８へ光ビームを照射し、静電潜像を形成すると共に、現像部から二成分現像剤を供給してトナー現像する。

トナー像は、第１転写部３２において中間転写ベルト３４に各色が重なるように転写され、フルカラー画像が形成される。

フルカラー画像は、中間転写ベルト３４の駆動に伴い、第２転写部３８へ送られる。

一方、給紙部１４では、前記表示兼操作部２２で指示されたサイズに基づいて該当するトレイ４０が選択され、用紙１８が取り出され、案内部２０を介して、画像処理部１２の搬送路に送られる。

搬送路の前半部である搬送ローラ対４２により用紙１８は、前記第２転写部３８に送られ、中間転写ベルト３４を所定の圧力で接触し、転写バイアスをかけられることで、フルカラー画像が中間転写ベルト３４から用紙１８へ転写する。

その後、用紙１８は、搬送路の後半部であるベルトコンベア４４によって搬送され、定着部４６へと至る。

本実施の形態では、一対の冷却部６２、６４に設けたベルト６６の間に用紙１８を挟み込んで密着させた。

また、ベルト６６の内側には、金属部材７０を配置し、ベルト６６が用紙１８から受けた熱を迅速に吸収し、放熱する。

また、この用紙１８を挟み込んだベルト６６を平面搬送する。

なお、上記実施の形態では、少なくとも用紙１８を挟む領域のベルト６６を平面搬送したが、癖がつかない程度の所定以下曲率半径の円弧搬送としてもよい。この円弧搬送は、用紙１８とベルト６６との密着性の向上を目的とするものである。

また、上記実施の形態では、冷却装置５２において、用紙１８の表面及び裏面の両方に冷却部６２、６４を配置し、一対のベルト６６によって用紙１８を挟み込む構造としたが、用紙１８の裏面（図２の下面）は、定着部４６で定着した直後のトナーは存在しないため（両面の場合、下面は前回の周回で上面として冷却装置５２を通過している。）、上面を重点的に冷却させる構成としてもよい。

以下、その変形例を列挙する。

（変形例１）
図３に示される如く、変形例１は、受入ガイド部６０の終端（搬送方向最下流側）に密着促進ロール７２を設けている。この密着促進ロール７２によって、用紙１８をベルト６６に密着させることで、用紙１８自身で当該密着状態を保持する構成である。この場合、ベルト６６と密着している領域の搬送方向下流側は、保持力が低下するため、通常は用紙１８とは非接触の案内板７４を設けるようにしてもよい。

（変形例２）
図４に示される如く、変形例２は、変形例１に加え、用紙１８が密着するベルト６６に対向して、用紙１８とは非接触の案内板７６を全域に配置し、この案内板７６に孔を設け、ファン７８の駆動によって冷却風を吹き付ける構成である。これにより、用紙１８の裏面側には適度は冷却が可能である。

（変形例３）
図５に示される如く、変形例３は、変形例２の構成に対して、ファン７８を傾け、当該ファン７８からの冷却風の向きを用紙１８の搬送方向に対して鋭角とした構成である。これにより、冷却風が吹き付けられることで、用紙１８がベルト６６から脱落しずらくなる。

（変形例４）
図６に示される如く、変形例４は、変形例３の構成に対して、ファン７８を傾けることなく、案内板７６に設けた補助案内板８０によって冷却風の向きを、用紙１８に対して鋭角にした構成である。

本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 冷却装置の拡大正面図である。 変形例１に係る冷却装置の正面図である。 変形例２に係る冷却装置の正面図である。 変形例３に係る冷却装置の正面図である。 変形例４に係る冷却装置の正面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 画像処理部
１４ 給紙部
１６ 後処理部
１８ 用紙
２０ 案内部
２２ 表示兼操作部
２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ 画像形成部
２６ 光走査装置
２８ 感光体ドラム
３０ 転写ローラ
３２ 第１転写部
３４ 中間転写ベルト
３６ ローラ
３８ 第２転写部
４０ トレイ
４２ 搬送ローラ対
４４ ベルトコンベア
４６ 定着部
４８ 加熱ローラ
５０ 加圧ローラ
５２ 冷却装置
５４ 用紙反転機構部
５６ 排出トレイ
５８ 逆搬送路
６０ 受入ガイド部
６２、６４ 冷却部
６６ ベルト
６８ ローラ
７０ 金属部材

Claims (7)

1. 現像剤が転写された記録媒体を加熱することによって現像剤を定着させる定着手段と、
   定着手段によって現像剤が定着された記録媒体に対して、当該記録媒体の少なくとも一方の面を面接触させて搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段を冷却する冷却手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送手段は、無端環状部材を有し、円弧状もしくは平面状であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記冷却手段は、前記記録媒体と面接触しながら周回する無端環状部材と、前記記録媒体が面接触する面の裏面側で接触して冷却する冷却部材と、を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記冷却手段は、搬送されてくる記録媒体の鉛直方向の上面を前記無端環状部材に密着させる密着部材を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の画像形成装置。
5. 前記無端環状部材に密着している記録媒体の鉛直方向の下面に対向して、通常は記憶媒体が非接触状態となる案内板が配置されていることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記無端環状部材に密着している記録媒体の延長方向の下面から冷却のための風を吹き付けることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記冷却のための風が流れる方向が、前記記録媒体の搬送方向に対して鋭角であることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。

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