JP2000296934A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像欠陥の発生や駆動負荷の増大のない１パ
ス両面機能を具備する画像形成装置を提供する。 【解決手段】 上流側・下流側画像形成ユニット１０
Ｕ、１０Ｌを、互いの転写材搬送方向が交互になるよう
に上下に積み重ねて配設し、その間を連結パス５０にて
連結するとともに連結パス５０の最上流部には、上流側
画像形成ユニット１０Ｌから排出された転写材を排紙部
４０に送るか、連結パス５０に送るかを切り替えるため
の切り替えフラッパ５１が構成されている。連結パス５
０の途中に装置本体外側から内側へ空気流を発生させる
冷却ファン５０３を設ける。これにより、上流側画像形
成ユニット１０Ｌから排出された高温状態の用紙Ｐによ
って下流側画像形成ユニット１０Ｕが昇温することを防
止し、現像器内に貯蔵されたトナーの固化を防止す
る。、

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば複写機あ
るいはプリンタなどとされる電子写真方式あるいは静電
記録方式による画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の画像形成手段を有する画像
形成装置、特に転写材の両面に画像を形成するための片
面毎に画像形成手段を有するいわゆる１パス両面機能を
備えた画像形成装置が提案されている。

【０００３】図７に従来の画像形成装置の一例を示す。
本例の画像形成装置は装置本体１０内に二つの画像形成
手段１０１、１０２を有し、各画像形成手段１０１、１
０２には、給紙手段２０１、２０２、転写材カセット３
０１、３０２、および排紙部４０１、４０２がそれぞれ
接続されている。

【０００４】２つの画像形成手段１０１、１０２の転写
材の搬送方向は互いに交差する方向に構成されている。

【０００５】また、両面に画像を形成するために２つの
画像形成手段１０１、１０２を連結して転写材を搬送す
るための連結手段としての連結パス５００が設けられて
いる。連結パス５００の最上流部には、上流側画像形成
手段１０１から排出された転写材を排紙部４０１に送る
か、連結パス５００に送るかを切り替える切り替えフラ
ッパ５０１が具備されている。

【０００６】両面画像形成モードのときは切り替えフラ
ッパ５０１を連結パス５００側に切り替えて、転写材カ
セット３０１から転写材を給紙し２つの画像形成手段１
０１、１０２を通して、更に排紙部４０２に排出する。

【０００７】片面画像形成モードのときは転写材カセッ
ト３０１または３０２から転写材を給紙してそれぞれ画
像形成手段１０１、１０２を通してそれぞれ排紙部４０
１、４０２に排出する。

【０００８】更に、これら２つの画像形成手段を同時に
作動させることによって生産性の高い片面画像形成が可
能となる。

【０００９】また、いわゆる１パス両面機能を有する画
像形成装置として図８に示す構成を備えたものが提案さ
れている。なお、同図において、図７の画像形成装置に
おける構成要素と同一要素には同一符号を付す。

【００１０】この装置は、図７に示した画像形成装置に
対して、画像形成手段１０１、１０２の転写材搬送方向
が同方向になるように構成されている。従って、転写材
の画像形成面が上流側画像形成手段１０１と下流側画像
形成手段１０２で異なり、上流側画像形成手段１０１に
おける転写材の画像形成面が下側、下流側画像形成手段
１０２における転写材の画像形成面が上側となってい
る。

【００１１】このような画像形成装置は、片面モードの
とき、上流側画像形成手段１０１を作動させたときは、
画像形成面が下側で排紙される、いわゆるフェースダウ
ン排紙となる。一方、下流側画像形成手段１０２を作動
させたときは、画像形成面が上側で排紙される、いわゆ
るフェースアップ排紙となる。

【００１２】これによって、例えば複写機機能とプリン
タ機能を併せ持つとき、複写機機能は下流側画像形成手
段１０２を使ってフェースアップで排紙、またプリンタ
機能は上流側画像形成手段１０１を使ってフェースダウ
ンで排紙というように使い分けることが可能である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】電子写真方式を採用し
た画像形成装置は、光、磁気、電荷などを利用して像担
持体である感光ドラム上に潜像を形成し、その潜像を現
像して可視化する画像形成部の転写位置へ搬送する転写
材搬送手段と、転写位置でトナー像を転写された転写材
にそのトナー像を熱と圧力により定着する定着手段とを
備えている。

【００１４】上述した１パス両面機能を有する画像形成
装置で長時間連続して画像形成動作を行なうと、上流側
画像形成手段１０１の定着手段で加熱された転写材が、
下流側画像形成手段１０２を通過する動作が連続するこ
とによって、特に下流側画像形成手段１０２の周囲温度
が上昇してしまう。

【００１５】一方、潜像を現像するトナーは温度が上昇
すると固化する特性があり、装置内がある温度以上にな
ると、固化したトナーにより画像欠陥が発生したり、現
像器の駆動負荷が増大し、最終的には画像形成装置の故
障に至るという問題があった。

【００１６】また、一方の画像形成手段が転写材の画像
形成面を重力方向下側になる構成をとった場合、転写材
が画像形成手段から定着手段へ搬送される間、下側に未
定着画像を担持した転写材が、重力によって転写材下方
にある構成物と接触し、画像コスレなどの画像不良が発
生するという問題があった。

【００１７】従って、本発明の主な目的は、画像欠陥の
発生や駆動負荷の増大のない１パス両面機能を具備する
画像形成装置を提供することである。

【００１８】また、本発明の他の目的は、一方の画像形
成手段が転写材の画像形成面を重力方向下側になる構成
をとっても、画像コスレなどの画像不良が発生しない１
パス両面機能を具備する画像形成装置を提供することで
ある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
画像が形成される少なくとも一つの像担持体と、前記像
担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と、
転写材上のトナー像を加熱して定着する熱定着手段と、
を含む画像形成手段を転写材搬送方向に直列に複数個接
続して配置し、各前記画像形成手段の間に転写材を適正
な温度以下に保つための冷却手段を設けたことを特徴と
する画像形成装置である。

【００２０】転写材の第１面に画像を形成するための第
１の前記画像形成手段と、前記第１面の裏側である第２
面に画像を形成するための第２の前記画像形成手段を有
することが好ましい。また、前記冷却手段はファンであ
ることが好ましい。 前記複数の画像形成手段の間を連
結するパスが画像形成装置本体の外側を覆う外装部材に
隣接して設けられることが好ましい。

【００２１】前記複数の画像形成手段の間を連結するパ
ス上に少なくとも一対の搬送ローラを有し、前記搬送ロ
ーラ対の少なくとも一つのローラは軸方向に中空構造を
有し、前記搬送ローラの一方の軸端部から他方の軸端部
に向けて気流を発生して前記搬送ローラを冷却すること
が好ましい。また、前記複数の画像形成手段の少なくと
も一つは転写材の搬送方向下側にトナー像が保持され、
前記転写手段と前記熱定着手段の間を転写材の上側を吸
引・保持して搬送する吸引搬送手段を備え、前記冷却手
段に用いるファンが前記吸引搬送手段の吸引源を兼ねる
ことが好ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００２３】実施例１ 本発明の第１実施例について図１と図２により説明す
る。

【００２４】本実施例の画像形成装置１は、図１に示す
ように、２つの画像形成手段である画像形成ユニット１
０Ｕ、１０Ｌを、お互いの転写材搬送方向が交互になる
ように上下に積み重ねて配設し、その間を連結手段であ
る連結パス５０にて連結するとともに連結パス５０の最
上流部には、上流側画像形成ユニット１０Ｌから排出さ
れた転写材Ｐを排紙部４０に送るか、連結パス５０に送
るかを切り替えるための切り替えフラッパ５１が構成さ
れている。各画像形成ユニット１０Ｕ、１０Ｌ内の構成
は共通であるため上流側画像形成ユニット１０Ｌによっ
て説明をし、下流側画像形成ユニット１０Ｕについての
説明は省略する。

【００２５】像担持体である感光ドラム１２は、その周
囲に露光手段１１、前露光ランプ１３、一次帯電器１
４、現像器１５、転写帯電器１６、分離除電針１７、お
よびクリーナ１８が配設され、周知の電子写真プロセス
を構成している。

【００２６】露光手段１１は、例えばＬＥＤなどの発光
素子を感光ドラム１２の長手方向に多数配列させたもの
で、図示しない発光素子駆動回路より画像データに従っ
て発光制御される。露光手段１１から発せられた一条の
光は感光ドラム１２上に結像され、静電潜像を形成す
る。静電潜像は現像器１５によってトナー像として顕像
化される。

【００２７】上流側画像形成ユニット１０Ｌ内の下部に
配置された給紙カセット２０から給紙された用紙（転写
材）Ｐは、搬送ローラ３２によりタイミングローラ対２
５に搬送され、感光ドラム１２上のトナー像とタイミン
グを合わせて転写帯電器１６の上へと送り込まれ、転写
帯電器１６の作用により用紙Ｐ上に転写される。

【００２８】トナー像を転写された用紙Ｐは、分離除電
針１７の働きで感光ドラム１２から分離された後、搬送
ベルト２６によって搬送され、定着器２７へ送り込まれ
る。そして、定着器２７でトナー像は熱および圧力によ
って定着され、その後、用紙Ｐは排紙ローラ対２８によ
って上流側画像形成ユニット１０Ｌの外へ排出される。
用紙Ｐの片面に画像形成する場合は、排出された用紙Ｐ
は外排紙ローラ対２９によって排紙トレイ４０上に順次
積載される。

【００２９】このとき、上流側画像形成ユニット１０Ｌ
においては、切り替えフラッパ５１を矢印ａ方向に回転
させる点線で示す位置に移動させることによって用紙搬
送方向を排紙トレイ４０側に切り替えておく。

【００３０】この条件下では上流側画像形成ユニット１
０Ｌと下流側画像形成ユニット１０Ｕは、それぞれ独立
に画像形成が可能なので、両者を同時に動作させた場
合、画像形成ユニット固有の画像形成速度の２倍の生産
性が確保されることになる。

【００３１】一方、用紙Ｐの両面に画像形成する場合
は、切り替えフラップ５１を図示実線の位置に保持する
ことによって、上流側画像形成ユニット１０Ｌから排出
された用紙Ｐは連結パス５０内の搬送ローラ対である縦
パスローラ対２９、３０を通って下流側画像形成ユニッ
ト１０Ｕによって用紙Ｐの裏側に画像形成され、排紙ト
レイ４０Ｕ上に積載される。

【００３２】このときは、用紙の反転機構のない、すな
わち、速度低下要因のない、いわゆる１パス両面の画像
形成を行なうため、画像形成ユニット固有の画像形成速
度と同じ速度の生産性が確保されることになる。

【００３３】本画像形成装置は、以上のような構成をと
ることで、片面、両面、いずれの画像形成時にも高い生
産性を実現することができる。

【００３４】図２は本発明に係る特徴的な部分を示す図
であって、連結パス５０付近の詳細に示している。

【００３５】図２において、連結パス５０の外側ガイド
５０１は装置本体１の外装部材である外装カバーと一体
的に形成されている。また、縦パスローラ対２９、３０
間の外側ガイド５０１の一部には通気孔５０１ａが多数
配列されている。内側ガイド５０２は、外側ガイド５０
１と対向し、両者間に連結パス５０を形成している。

【００３６】内側ガイド５０２の、外側ガイド５０１の
通気孔５０１ａに対向する位置に、やはり通気孔５０２
ａが多数配列されている。これらの通気孔５０１ａ、５
０２ａが形成された位置の機内側には冷却ファン５０３
が配設され、装置本体外側から内側へ空気流を発生させ
ている。

【００３７】冷却ファン５０３で発生した空気流は更に
ダクト５０４を通り、ダクト５０４の下部に形成された
複数の通気孔５０５によって主に上流側画像形成ユニッ
ト１０Ｌ内の定着器２７で発生する熱を吸引しつつ装置
本体後側の排出孔５０６から機外に排出される。

【００３８】本構成においては、連結パス５０が本体１
の外装部と間近に配設され、かつ冷却ファン５０３によ
り強制的に冷却するので、連結パス５０付近は常に外気
温度と同じ状態に保持される。

【００３９】従って、上流側画像形成ユニット１０Ｌか
ら排出された高温状態の用紙Ｐによって下流側画像形成
ユニット１０Ｕが昇温することが防止される。

【００４０】更に、ダクト５０４の通気孔５０５によっ
て上流側画像形成装置１０Ｌの定着器２７から発生する
熱が吸引されるので、定着器２７から発生した熱が対流
によって下流側画像形成装置１０Ｕに伝達されることも
防止される。

【００４１】このため、装置本体の機内温度上昇によっ
て生ずる、特に上側画像形成ユニット１０Ｕの現像器１
５内に貯蔵されたトナーの固化が防止され、その結果、
固化したトナーによる画像劣化、更には現像器１８の駆
動負荷の増大による装置の故障が防止できる。

【００４２】なお、図２における本実施例は、冷却ファ
ン５０３を内側ガイド５０２側に配設しているが、図３
に示すように外側ガイド５０１側に配設してもよいこと
はもちろんである。

【００４３】実施例２ つぎに、本発明の第２実施例について図４と図５により
説明する。

【００４４】本実施例では、連結パス５０の中間部に搬
送ローラ対５１２、５１３を配設する。

【００４５】搬送ローラ対５１２、５１３は薄肉のパイ
プ材で形成され、更に軸の両端部が開口した中空形状と
されている。この開口部の装置本体側の本体外装部には
複数の通気孔１ａが配設されている。また、もう一方の
開口部すなわち装置本体奥側には、冷却ファン５１４が
配設され、更に本体１外装部には複数の通気孔１ｂが配
設されている。冷却ファン５１４は本体前側から奥側に
空気流を発生させる。

【００４６】本構成においては、薄肉に形成された搬送
ローラ５１２、５１３の中空部分が冷却ファン５１４に
よって常に外気温度と同じ状態に保持される。

【００４７】従って、上流側画像形成ユニット１０Ｌか
ら排出された高温状態の用紙Ｐは、搬送ローラ対５１
２、５１３の間を通過するときに冷却され、その結果、
下流側画像形成ユニット１０Ｕが昇温することが防止さ
れる。

【００４８】このため、前述のように、装置本体の機内
温度上昇によって生ずる、特に上側画像形成ユニット１
０Ｕの現像器１５内に貯蔵されたトナーの固化が防止さ
れ、その結果、固化したトナーによる画像劣化、さらに
は現像器の駆動負荷の増大による装置の故障が防止でき
る。

【００４９】更に、本搬送ローラ対５１２、５１３を用
いれば、連結パス５０を本体１の外装部の間近に配置し
なくても所望の冷却効果が得られる。

【００５０】このため、本体側面部にソータ、給紙デッ
キなどのアプリケーションを配置する場合や、連結パス
が装置の側面側に配置できない場合などにも対応でき、
装置構成上の自由度を増すことができる。

【００５１】なお、本実施例においては、搬送ローラ対
５１２、５１３の両方ともに中空ローラを用いた例を示
したが、どちらか一方のみ中空にしてもよいことは無論
である。

【００５２】たとえば、定着ローラ対２７の上側に発熱
源を持つ場合、搬送ローラ対５１２、５１３のうち熱源
側である搬送ローラ５１３のみを中空ローラとすること
も可能である。

【００５３】実施例３ 次に、本発明の第３実施例について図６により説明す
る。

【００５４】本実施例は図１に示した第１実施例の画像
形成装置に対して、上流側画像形成ユニット１０Ｌにお
ける用紙Ｐの画像形成面が反対側（下側）になる構成と
なっている。

【００５５】また、本実施例は連結パス５０上の冷却手
段周辺に特徴があり、その他の部分は第１実施例と同様
なので説明は省略する。

【００５６】下側画像形成装置１０Ｌの搬送ベルト２６
の内部には、用紙Ｐを上側に吸引しながら搬送するため
の吸引ダクト５０６が配置されている。吸引ダクト５０
６の用紙搬送側の面には通気孔５０６ａが多数配列され
ている。

【００５７】一方、連結パス５０の外側ガイド５０１は
装置本体１の外装カバーと一体的に形成されている。ま
た、縦パスガイド対２９、３０間の外側ガイド５０１の
一部には通気孔５０１ａが多数配列されている。内側ガ
イド５０２は、外側ガイド５０１と対向し、間に連結パ
ス５０を形成する。同様に、内側ガイド５０２の外側ガ
イドの通気孔５０１に対向する位置に、やはり通気孔５
０２ａが多数配列している。

【００５８】また、通気孔５０２ａの装置内部側には連
結パス５０を冷却するための冷却ダクト５０４が配置さ
れ、本体１の後側外装カバー部に配設されたファン５０
７が接続される。ファン５０７は内部の空気を本体外に
排出する方向に空気流を発生する。搬送ベルト２６に設
けられた吸引ダクト５０６は冷却ダクト５０４に接続さ
れる。

【００５９】以上の構成によれば、ファン５０７の作動
によって連結パス５０付近の冷却と、搬送ベルト２６上
の用紙Ｐの吸引を同時に達成することができる。

【００６０】このため本実施例によれば、機内温度上昇
を防止するだけでなく、用紙Ｐの画像形成面が重力方向
下側になるように構成された画像形成装置において、未
定着画像を担持した用紙Ｐを上側に吸引して搬送するた
め、画像コスレなどの画像不良を防止できる。

【００６１】また、図６に示す本実施例のように、連結
パス５０上の用紙Ｐの冷却効果を更に上げるための補助
ファン５０３を外側ガイド５０１側に配設して外気を冷
却ダクト５０４へ送り込んでもよい。

【００６２】更に、冷却ダクト５０４の下部に複数の通
気孔５０５を配列して上流側画像形成装置１０Ｌの定着
器２７から発生する熱を吸引してもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、画像形成手段を転写材搬送方向に直列に複数
個接続して配置し、各前記画像形成手段の間に転写材を
適正な温度以下に保つための冷却手段を設けたことによ
り、画像欠陥の発生や駆動負荷の増大を防止でき、ま
た、一方の画像形成手段が転写材の画像形成面を重力方
向下側になる構成をとっても、画像コスレなどの画像不
良の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の第１実施例を示す
全体構成図である。

【図２】図１の画像形成装置の冷却手段周辺を示す要部
拡大図である。

【図３】図２の冷却手段の変形例を示す要部拡大図であ
る。

【図４】本発明の第２実施例に係る搬送ローラ対を示す
上視断面図である。

【図５】図４の搬送ローラ対を線Ｘ−Ｘから見た断面図
である。

【図６】本発明に係る画像形成装置の第３実施例を示す
全体構成図である。

【図７】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図で
ある。

【図８】従来の画像形成装置の他の例を示す概略構成図
である。

【符号の説明】

１０Ｌ 上流側画像形成ユニット（画像形成
手段） １０Ｕ 下流側画像形成ユニット（画像形成
手段） １２ 感光ドラム（像担持体） １６ 転写帯電器（転写手段） ２７ 定着器（熱定着手段） ５０ 連結パス（連結手段） ５０３、５０７ ファン（冷却手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像が形成される少なくとも一つの像担
   持体と、前記像担持体上のトナー像を転写材上に転写す
   る転写手段と、転写材上のトナー像を加熱して定着する
   熱定着手段と、を含む画像形成手段を転写材搬送方向に
   直列に複数個接続して配置し、各前記画像形成手段の間
   に転写材を適正な温度以下に保つための冷却手段を設け
   たことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 転写材の第１面に画像を形成するための
   第１の前記画像形成手段と、前記第１面の裏側である第
   ２面に画像を形成するための第２の前記画像形成手段を
   有する請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記冷却手段はファンである請求項１ま
   たは２の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記複数の画像形成手段の間を連結する
   連結手段が画像形成装置本体の外側を覆う外装部材に隣
   接して設けられる請求項１、２、または３の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記連結手段上に少なくとも一対の搬送
   ローラを有し、前記搬送ローラ対の少なくとも一つのロ
   ーラは軸方向に中空構造を有し、前記搬送ローラの一方
   の軸端部から他方の軸端部に向けて気流を発生して前記
   搬送ローラを冷却する請求項１から４のいずれかの画像
   形成装置。
6. 【請求項６】 前記複数の画像形成手段の少なくとも一
   つは転写材の搬送方向下側にトナー像が保持され、前記
   転写手段と前記熱定着手段の間を転写材の上側を吸引・
   保持して搬送する吸引搬送手段を備え、前記冷却手段に
   用いるファンが前記吸引搬送手段の吸引源を兼ねる請求
   項３、４、または５の画像形成装置。