画像形成装置
【課題】定着部に搬送される前にトナー画像が形成される用紙を予熱する。
【解決手段】搬送路９０１，９０２，９０３で搬送された用紙は画像形成部２で画像が形成され、定着部１１で定着処理がされる。両面印刷時において、定着処理された用紙がスイッチバックされて搬送路９０５に送られ、反転されて搬送路９０２に送られる。熱伝導ローラ２２は画像形成部２より上流側に配置されている。搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される用紙Ｐ２の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、搬送路９０５で搬送される用紙Ｐ１の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより遅くなるように、用紙Ｐ１，Ｐ２を搬送するタイミングが制御される。
【解決手段】搬送路９０１，９０２，９０３で搬送された用紙は画像形成部２で画像が形成され、定着部１１で定着処理がされる。両面印刷時において、定着処理された用紙がスイッチバックされて搬送路９０５に送られ、反転されて搬送路９０２に送られる。熱伝導ローラ２２は画像形成部２より上流側に配置されている。搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される用紙Ｐ２の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、搬送路９０５で搬送される用紙Ｐ１の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより遅くなるように、用紙Ｐ１，Ｐ２を搬送するタイミングが制御される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は用紙に形成されたトナー画像を加熱により定着させる方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置として、定着部と、トナー画像が転写された用紙を定着部に搬送する記録媒体搬送ベルトと、定着部で定着処理された用紙から熱を吸収するヒートパイプと、ヒートパイプで吸収された熱を記録媒体搬送ベルトに伝導する熱輸送ベルトと、を備えたものがある(例えば特許文献１参照)。この画像形成装置によれば、定着処理された用紙の熱を記録媒体搬送ベルトに伝導できるので、記録媒体搬送ベルトで搬送されているトナー画像が転写された用紙に対して定着部へ送る前に予熱することができる。従って、定着部において定着に必要な熱を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０８２４号公報(段落００５０〜段落００５９)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
記録媒体搬送ベルトはカラー機に備えられるものである。上記特許文献に記載の技術によれば、定着処理された用紙に含まれる熱を記録媒体搬送ベルトに伝導して、このベルト上でトナー画像が転写された用紙を予熱しているので、モノクロ機では適用しにくい問題がある。
【０００５】
本発明は、定着部に搬送される前にトナー画像が形成される用紙を予熱することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、第１の搬送路と、前記第１の搬送路に配置されており、前記第１の搬送路で搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部より下流側で前記第１の搬送路に配置されており、前記第１の搬送路で搬送されてきた前記トナー画像が形成された前記用紙を、加熱して前記トナー画像を前記用紙に定着させる定着部と、第２の搬送路と、給紙部からの前記用紙を、前記第１の搬送路へ送り、前記第１の搬送路で搬送させて前記画像形成部及び前記定着部に送り、両面印刷時において、定着処理された前記用紙をスイッチバックさせて前記第２の搬送路に送り、前記第２の搬送路で搬送されてきた前記用紙を反転させて前記第１の搬送路に送る用紙送り手段と、前記用紙送り手段により前記第１の搬送路で搬送される一方の用紙と前記第２の搬送路で搬送される他方の用紙との両方に接触した状態をとることが可能に、前記第１の搬送路と前記第２の搬送路との間で前記定着部より上流側に配置された熱伝導部材と、を備える。
【０００７】
本発明によれば、第１の搬送路で搬送される一方の用紙と第２の搬送路で搬送される他方の用紙との両方に接触した状態をとることが可能に、第１の搬送路と第２の搬送路との間で定着部より上流側に熱伝導部材を配置している。このため、両面印刷時において、定着処理された他方の用紙が第２の搬送路で搬送されている際に、その用紙に含まれる熱が熱伝導部材に伝導する。よって、熱伝導部材を介してその用紙に含まれる熱を第１の搬送路で搬送されている一方の用紙に伝導させることができる。従って、第１の搬送路で搬送されている一方の用紙を定着部に送る前に予熱することができる。そして、本発明によれば、熱伝導部材を第１の搬送路と第２の搬送路との間に配置している構成なので、両面印刷のためのスイッチバック機構を有するモノクロ機に対して容易に適用することができる。
【０００８】
上記構成において、前記両面印刷される一方の用紙と他方の用紙において、前記第１の搬送路で搬送される前記一方の用紙の先端が前記熱伝導部材に到達するタイミングを、前記第２の搬送路で搬送される前記他方の用紙の先端が前記熱伝導部材に到達するタイミングより遅くなるように、前記一方の用紙及び前記他方の用紙を前記用紙送り手段によって搬送するタイミングを制御するタイミング制御部を含む。
【０００９】
この構成によれば、第１の搬送路で搬送される一方の用紙の先端が熱伝導部材に到達するタイミングを、第２の搬送路で搬送される他方の用紙の先端が熱伝導部材に到達するタイミングより遅くなるようにされている。よって、第２の搬送路で搬送される定着処理された他方の用紙に含まれる熱が熱伝導部材に伝導された後に、第１の搬送路で搬送される一方の用紙が熱伝導部材に到達する。従って、一方の用紙の全体にむらなく熱を伝導させることができる。
【００１０】
上記構成において、前記熱伝導部材は複数あり、前記タイミング制御部は、前記第１の搬送路で搬送される前記一方の用紙の先端が、前記複数の熱伝導部材のうち前記第１の搬送路における最も上流側の熱伝導部材に到達するタイミングを、前記第２の搬送路で搬送される前記他方の用紙の先端が当該最も上流側の熱伝導部材に到達するタイミングより遅くなるように、前記一方の用紙及び前記他方の用紙を前記用紙送り手段によって搬送するタイミングを制御する。
【００１１】
この構成によれば、複数の熱伝導部材の全てに熱が伝導された状態で、第１の搬送路で搬送される一方の用紙に熱を伝導させることができる。従って、複数の熱伝導部材を備える構成において、一方の用紙の全体にむらなく熱を伝導させることができる。
【００１２】
上記構成において、前記熱伝導部材は熱伝導ローラを含む。
【００１３】
この構成によれば、第２の搬送路で搬送されている定着処理された他方の用紙が熱伝導ローラに接触した箇所を、熱伝導ローラの回転により、一方の用紙と接触させることができる。従って、第２の搬送路で搬送されている定着処理された他方の用紙に含まれる熱を、迅速に第１の搬送路で搬送されている一方の用紙に伝導させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、定着部に搬送される前にトナー画像が形成される用紙を予熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタの内部構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示すプリンタの電気的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図１に示すプリンタの内部構成において、定着部へ搬送される用紙Ｐ２の先端が熱伝導ローラに到達するタイミングを、スイッチバックされて搬送される用紙Ｐ１の先端がその熱伝導ローラに到達するタイミングより遅くされている状態を示す図である。
【図４】図１に示すプリンタの動作を説明するフローチャートである。
【図５】図１に示すプリンタの内部構成において、用紙Ｐ１がピックアップされて搬送されている状態を示す図である。
【図６】図１に示すプリンタの内部構成において、熱伝導ローラ２１，２２が定着部へ搬送される用紙Ｐ２とスイッチバックされて搬送される用紙Ｐ１とに同時に接触している状態を示す図である。
【図７】図１に示すプリンタの内部構成において、定着部へ搬送される用紙Ｐ１の先端が熱伝導ローラに到達するタイミングを、スイッチバックされて搬送される用紙Ｐ２の先端がその熱伝導ローラに到達するタイミングより遅くされている状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタ１の内部構成を概略的に示す断面図である。プリンタ１は、プリンタ本体１ａ内に画像形成部２が設けられている。画像形成部２は、用紙に対する画像形成(印刷)を行うものであり、同図中の矢印方向に回転可能に構成された例えばアモルファスシリコンからなる像担持体としての感光体ドラム３、この感光体ドラム３の周囲に配設された帯電部４、露光部５、現像部６及びクリーニング部７等を備えている。
【００１７】
帯電部４は、感光体ドラム３表面を所定電位に均一に帯電させるものである。露光部５は所謂レーザ走査ユニットであり、パソコンから送信されてきた画像データ等に基づき生成されたレーザービームを感光体ドラム３表面に照射し、感光体ドラム３上に静電潜像を形成するものである。現像部６は、感光体ドラム３に形成された静電潜像に対して、トナーカートリッジ６１から供給されるトナーを付着させることで、トナー画像として静電潜像を顕在化させるものである。クリーニング部７は、後述の転写部１０によるトナー転写が終了した後、感光体ドラム３の表面に残留しているトナーを清掃するものである。
【００１８】
また、プリンタ１は、画像形成部２に対する給紙を行う給紙部８、用紙の搬送を行う搬送部９、及び感光体ドラム３上のトナー画像を用紙に転写する転写部１０、及び用紙に転写されたトナー画像を定着させる定着部１１を備えている。給紙部８は、各種サイズの用紙を収納する給紙カセット８１、収納されている用紙を取り出すための用紙持ち上げ部材８２やピックアップローラ８３を備え、給紙カセット８１から用紙を１枚ずつ送り出す。
【００１９】
搬送部９は、用紙搬送経路である搬送路９０１〜９０６中の用紙を搬送するための搬送ローラ９２１〜９２５(これらを纏めて搬送ローラ９２０という)、及び排出ローラ９２６を備え、給紙カセット８１から送り出された用紙を、搬送路９０１、９０２を経て後述の転写ローラ１０１と感光体ドラム３とのニップ部へ向けて搬送するとともに、トナー画像が転写された用紙を搬送路９０３を経て定着部１１へ搬送し、さらに、定着部１１で定着処理された用紙を搬送路９０４を経て排出ローラ９２６によってプリンタ本体１ａ上部の排出トレイ１２へ排出する。
【００２０】
転写部１０は、転写ローラ１０１を備え、搬送されてきた用紙を介して転写ローラ１０１を感光体ドラム３に押し付けた状態で、感光体ドラム３上に顕在化されたトナー画像を用紙に転写させるものである。搬送路９０３における転写部１０の下流側適所には、定着部１１が設けられている。定着部１１は、用紙に転写されたトナー画像を定着させるものである。定着部１１はヒートローラ１１ａ及び圧ローラ１１ｂからなり、ヒートローラ１１ａの熱によって用紙上のトナーを溶かし、圧ローラ１１ｂによって圧力を加えて用紙上にトナー画像を定着させる。
【００２１】
なお、プリンタ１は、手差し給紙を行うための手差し給紙部１３を備えていてもよく、この場合、手差し給紙部１３における手差しトレイ１３１を開状態にして、搬送路９０６経由で用紙を給紙してもよい。
【００２２】
ところで、プリンタ１には、両面印刷モードにおいて、用紙の裏表両面に対して印刷を行うための両面印刷機能が備えられている。搬送部９はこの両面印刷を可能とするべく、搬送される用紙を反転させる用紙反転機能(スイッチバック機構)を備えている。この両面印刷時の動作を、搬送部９の用紙搬送動作と併せて説明する。
【００２３】
先ず、給紙カセット８１から送り出された用紙は、搬送路９０１及び９０２を経て画像形成部２まで搬送される。画像形成部２は搬送されてきた用紙の一方の面(表面)に画像を形成する。画像が形成された用紙は搬送路９０３を経て定着部１１まで搬送されて定着処理が行われ、この定着処理が施された用紙は搬送路９０４を経て排出ローラ９２６まで搬送される。そして、排出ローラ９２６(スイッチバックローラと称してもよい)の正転から逆転への切り替えによってこの用紙が引き戻されて搬送路９０４を逆送され、搬送路９０５に搬送される。搬送路９０５に搬送されたこの用紙は、搬送路９０１の一部分(搬送路９０１１)及び搬送路９０２を経て反転されて、再び画像形成部２に搬送される。画像形成部２ではこの用紙の他方の面(裏面)に画像を形成する。このようにして両面に画像が形成された用紙は、搬送路９０３及び９０４を経て排出ローラ９２６によって排出トレイ１２に排出される。
【００２４】
プリンタ１はさらに、二つの熱伝導ローラ２１，２２を備える。熱伝導ローラ２１，２２は熱伝導部材の一例であり、アルミニウム等の熱伝導性の優れた材料で構成される。熱伝導ローラ２１は定着部１１より上流側でかつ画像形成部２より下流側に配置されている。熱伝導ローラ２１は搬送路９０３で搬送されている用紙と搬送路９０５で搬送されている用紙とに接触可能に配置されている。
【００２５】
熱伝導ローラ２２は画像形成部２より上流側に配置されている。熱伝導ローラ２２は搬送路９０２で搬送されている用紙と搬送路９０５で搬送されている用紙とに接触可能に配置されている。熱伝導ローラ２１，２２は、これらのローラと用紙が接触した際に生じる力で回転するようにしてもよいし、用紙をスムーズに搬送できるように用紙を送る方向(反時計方向)に熱伝導ローラ２１，２２をモータで回転させてもよい。
【００２６】
図１に示すプリンタ１の主な構成要素についてまとめると以下のようになる。
【００２７】
搬送路９０１、搬送路９０２及び搬送路９０３により第１の搬送路が構成され、搬送路９０５により第２の搬送路が構成される。第１の搬送路と第２の搬送路とは合流箇所９１０で合流している。
【００２８】
画像形成部２は第１の搬送路に配置されており、第１の搬送路で搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する。
【００２９】
定着部１１は画像形成部２より下流側に第１の搬送路に配置されており、第１の搬送路で搬送されてきたトナー画像が形成された用紙を、加熱してトナー画像を用紙に定着させる。
【００３０】
搬送部９及びピックアップローラ８３は用紙送り手段として機能し、給紙部８からの用紙を、第１の搬送路へ送り、第１の搬送路で搬送させて画像形成部２及び定着部１１に送り、両面印刷時において、定着処理された用紙をスイッチバックさせて第２の搬送路に送り、第２の搬送路で搬送されてきた用紙を反転させて第１の搬送路に送る。
【００３１】
熱伝導ローラ２１，２２は、上記用紙送り手段により第１の搬送路で搬送される一方の用紙と第２の搬送路で搬送される他方の用紙との両方に接触した状態をとることが可能に、第１の搬送路と第２の搬送路との間で定着部１１より上流側に配置されている。
【００３２】
図２は図１に示すプリンタ１の電気的な構成の一例を示すブロック図である。プリンタ１は給紙部８、画像形成部２、定着部１１、ネットワークＩ／Ｆ部３０、制御部４０、操作表示部５０及びローラ駆動モータ７１，７２，７３等を備える。給紙部８、画像形成部２及び定着部１１に関しては図１で説明しているので、説明を省略する。
【００３３】
ネットワークＩ／Ｆ部３０はＬＡＮ等のネットワークを介して接続されたパソコン等の情報処理装置との間における種々のデータの送受信を制御するものである。操作表示部５０は、プリンタ１のフロント部等に設けられ、ユーザからの各種指示命令が入力される入力キーとして機能し、又は所定の情報を表示するものである。
【００３４】
ローラ駆動モータ７１はピックアップローラ８３を駆動するモータであり、ローラ駆動モータ７２は搬送ローラ９２０を駆動するモータであり、ローラ駆動モータ７３は排出ローラ９２６を駆動するモータである。
【００３５】
ローラ駆動モータ７３は正逆方向に排出ローラ９２６を回転させることがでる。用紙を排出トレイ１２へ導くときは、排出ローラ９２６を正方向に回転させる。用紙をスイッチバックさせて搬送路９０５へ導くときは、排出ローラ９２６を逆方向に回転させる。
【００３６】
制御部４０はＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)及びＲＡＭ(Random Access Memory)等からなる。ＣＰＵはプリンタ１を動作させるために必要な制御を、画像形成部２等のプリンタ１の上記構成要素に対して実行する。ＲＯＭはプリンタ１の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。ＲＡＭはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及び作業領域等に利用される。
【００３７】
制御部４０はモータ制御部４１を備える。モータ制御部４１はローラ駆動モータ７１，７２，７３の回転を制御する。モータ制御部４１はタイミング制御部４２を備える。図３に示すように、タイミング制御部４２は用紙Ｐ１の先端が熱伝導ローラ２２を通過した後に、用紙Ｐ２の先端が熱伝導ローラ２２を通過するように、用紙Ｐ１及び用紙Ｐ２を搬送するタイミングを制御する。つまり、両面印刷される用紙Ｐ１(他方の用紙)と用紙Ｐ２(一方の用紙)において、搬送路９０１，９０２，９０３(第１の搬送路)で搬送される用紙Ｐ２の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、搬送路９０５(第２の搬送路)で搬送される用紙Ｐ１の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより遅くなるようにする。従って、上記タイミングになるように、タイミング制御部４２は、ローラ駆動モータ７１を駆動するタイミングを制御してピックアップローラ８３を回転させて、用紙Ｐ２を搬送路９０１，９０２，９０３へ送り出し、また、ローラ駆動モータ７３を駆動するタイミングを制御して排出ローラ９２６を逆方向に回転させて、用紙Ｐ１を搬送路９０５へ送り出す。
【００３８】
次に、プリンタ１の動作について説明する。図４はその動作を説明するフローチャートである。モータ制御部４１(図２)はローラ駆動モータ７１，７２を回転させる制御をして、ピックアップローラ８３、搬送ローラ９２０を回転させる。これにより、図５に示すように、ピックアップローラ８３の回転により給紙部８の用紙Ｐ１はピックアップされて、搬送ローラ９２０の回転により、搬送路９０１を経由して搬送路９０２，９０３へ送り出される(ステップＳ１)。
【００３９】
搬送路９０２で搬送された用紙Ｐ１は搬送ローラ９２０の回転により画像形成部２に送られ、画像形成部２は用紙Ｐ１の表面に画像を形成する。その後、用紙Ｐ１は搬送路９０３で搬送されて定着部１１に送られる。定着部１１は用紙Ｐ１の表面に形成された画像を加圧加熱して定着させる(ステップＳ３)。
【００４０】
定着処理された用紙Ｐ１は搬送ローラ９２０の回転により搬送路９０３から搬送路９０４へ搬送される。モータ制御部４１(図２)は、ローラ駆動モータ７３を制御して排出ローラ９２６を逆回転させることにより用紙Ｐ１をスイッチバックさせて搬送路９０５へ送り、またローラ駆動モータ７１を制御してピックアップローラ８３を回転させることにより、次の用紙Ｐ２を搬送路９０１へ送る(ステップＳ５)。
【００４１】
図３に示すように、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される用紙Ｐ２の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、スイッチバックされて搬送路９０５で搬送される用紙Ｐ１の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより遅くする。これは、用紙Ｐ１をピックアップローラ８３により送り出してから、次の用紙Ｐ２をピックアップローラ８３により送り出すタイミングを調整することにより、実行することができる。このため、用紙Ｐ１をピックアップローラ８３により送り出してから、次の用紙Ｐ２をピックアップローラ８３により送り出すタイミングのデータが、タイミング制御部４２には予め記憶されている。タイミング制御部４２はそのデータを基にして、ローラ駆動モータ７１を駆動するタイミングを制御してピックアップローラ８３を回転させて、次の用紙Ｐ２を搬送路９０１，９０２，９０３へ送り出す。
【００４２】
図６に示すように、搬送路９０２で搬送された用紙Ｐ２は搬送ローラ９２０の回転により画像形成部２に送られる。画像形成部２は用紙Ｐ２の表面に画像を形成する。そして、用紙Ｐ２は搬送路９０３で搬送されて定着部１１に送られる。定着部１１は用紙Ｐ２の表面に形成された画像を加圧加熱して定着させる。一方、定着処理された用紙Ｐ１は搬送路９０５で搬送されている(ステップＳ７)。熱伝導ローラ２１，２２は搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される用紙Ｐ２と搬送路９０５で搬送される用紙Ｐ１とに同時に接触できるように配置されている。これにより、定着処理により用紙Ｐ１に含まれる熱は、熱伝導ローラ２１，２２を介して、用紙Ｐ２に伝導される。従って、用紙Ｐ２は定着部１１で定着処理される前に予熱される。
【００４３】
定着処理された用紙Ｐ２は搬送ローラ９２０の回転により搬送路９０３から搬送路９０４へ搬送される。モータ制御部４１はローラ駆動モータ７３を制御して排出ローラ９２６を逆回転させることにより用紙Ｐ２をスイッチバックさせて搬送路９０５へ送る。一方、搬送ローラ９２０の回転により、搬送路９０５で搬送されている用紙Ｐ１は反転して、搬送路９０２に送られる(ステップＳ９)。
【００４４】
図７に示すように、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される用紙Ｐ１の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、スイッチバックされて搬送路９０５で搬送される用紙Ｐ２の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより遅くする。これは、用紙Ｐ２を搬送路９０４で一度停止させてから、排出ローラ９２６を逆回転させてスイッチバックを開始するタイミングを調整することにより、実行することができる。このため、用紙Ｐ２を搬送路９０４で一度停止させてから、排出ローラ９２６を逆回転させてスイッチバックを開始するタイミングのデータが、タイミング制御部４２には予め記憶されている。タイミング制御部４２はそのデータを基にして、ローラ駆動モータ７３を駆動するタイミングを制御して排出ローラ９２６を回転させて、次の用紙Ｐ２を搬送路９０５へ送り出す。
【００４５】
搬送路９０２で搬送された用紙Ｐ１は搬送ローラ９２０の回転により画像形成部２に送られ、画像形成部２は用紙Ｐ１の裏面に画像を形成する。その後、用紙Ｐ１は搬送路９０３で搬送されて定着部１１に送られる。定着部１１は用紙Ｐ１の裏面に形成された画像を加圧加熱して定着させる。一方、定着処理された次の用紙Ｐ２は搬送路９０５で搬送されている(ステップＳ１１)。定着処理により次の用紙Ｐ２に含まれている熱は、熱伝導ローラ２１，２２を介して、用紙Ｐ１に伝導される。従って、用紙Ｐ１は定着部１１で定着処理される前に予熱される。
【００４６】
定着処理された用紙Ｐ１は搬送ローラ９２０の回転により搬送路９０３から搬送路９０４へ搬送される。モータ制御部４１は、ローラ駆動モータ７３を制御して排出ローラ９２６を正回転させており、両面印刷された用紙Ｐ１を排出トレイ１２に排出する(ステップＳ１３)。
【００４７】
搬送ローラ９２０の回転により、搬送路９０５で搬送されている用紙Ｐ２は反転して、搬送路９０２に送られる。搬送路９０２で搬送された用紙Ｐ２は搬送ローラ９２０の回転により画像形成部２に送られ、画像形成部２は用紙Ｐ２の裏面に画像を形成する。その後、用紙Ｐ２は搬送路９０３で搬送されて定着部１１に送られる。定着部１１は用紙Ｐ２の裏面に形成された画像を加圧加熱して定着させる(ステップＳ１５)。
【００４８】
そして、定着処理された用紙Ｐ２は搬送ローラ９２０の回転により搬送路９０３から搬送路９０４へ搬送される。モータ制御部４１は、ローラ駆動モータ７３を制御して排出ローラ９２６を正回転させており、両面印刷された用紙Ｐ２を排出トレイ１２に排出する(ステップＳ１７)。
【００４９】
三枚以上の用紙を両面印刷する場合は、ステップＳ１〜ステップＳ１７が繰り返される。以上のように両面印刷において、二枚の用紙を一組として、用紙Ｐ１の表面の画像を定着処理することにより用紙Ｐ１に含まれる熱を利用して、用紙Ｐ２の表面の画像を定着させる前に用紙Ｐ２を予熱し、用紙Ｐ２の表面の画像を定着処理することにより用紙Ｐ２に含まれる熱を利用して、用紙Ｐ１の裏面の画像を定着させる前に用紙Ｐ１を予熱している。
【００５０】
本実施形態の主な効果を説明する。本実施形態によれば、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される一方の用紙と搬送路９０５で搬送される他方の用紙とに同時に接触可能に、搬送路９０１，９０２，９０３と搬送路９０５との間に熱伝導ローラ２１，２２を配置している。このため、両面印刷時において、定着処理された他方の用紙が搬送路９０５で搬送されている際に、その用紙に含まれる熱が熱伝導ローラ２１，２２に伝導する。よって、熱伝導ローラ２１，２２を介してその用紙に含まれる熱を搬送路９０１，９０２，９０３で搬送されている一方の用紙に伝導させることができる。従って、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送されている一方の用紙を定着部１１に送る前に予熱することができる。その結果、定着部１１において画像を定着させるのに必要な熱量が減少するので、定着部１１の発熱量を減少させることができ、省エネルギー化することが容易となる。そして、本実施形態によれば、熱伝導ローラ２１，２２を、搬送路９０１，９０２，９０３と搬送路９０５との間に配置している構成なので、両面印刷のためのスイッチバック機構を有するモノクロ機に対して容易に適用することができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、図３及び図７に示すように、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される一方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、搬送路９０５で搬送される他方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより遅くされている。そのタイミングが早いと、搬送路９０５で搬送される他方の用紙に含まれる熱が熱伝導ローラ２２に伝導される前に、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される一方の用紙が熱伝導ローラ２２に到達する。その結果、一方の用紙の全体にむらなく熱を伝導させることができない。
【００５２】
これに対して、本実施形態ではそのタイミングを遅くしているので、搬送路９０５で搬送される他方の用紙に含まれる熱が熱伝導ローラ２２に伝導された後に、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される一方の用紙が熱伝導ローラ２２に到達する。従って、一方の用紙の全体にむらなく熱を伝導させることができる。そして、一方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、他方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより遅くなるように、一方の用紙及び他方の用紙を搬送するタイミングを制御することが原因で、合流箇所９１０で一方の用紙と他方の用紙とが衝突しないように、合流箇所９１０と熱伝導ローラ２２との距離が設定されている。
【００５３】
上記タイミングを遅くする具体例として、一方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、他方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより、熱伝導ローラ２２を半回転させる時間(言い換えれば、熱伝導ローラ２２の半周分の距離)だけ遅くする。このようにすれば、熱伝導ローラ２２のうち他方の用紙の先端が接触した箇所を一方の用紙の先端に接触させることができるので、熱を効率的に伝導させることができる。
【００５４】
さらに、本実施形態によれば、二つの熱伝導ローラ２１，２２を備えた構成において、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される一方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２(複数の熱伝導部材のうち第１の搬送路における最も上流側の熱伝導部材)に到達するタイミングを、搬送路９０５で搬送される他方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２(当該最も上流側の熱伝導部材、言い換えれば最後の熱伝導部材)に到達するタイミングより遅くなるようにしている。このため、二つの熱伝導ローラ２１，２２の全てに熱が伝導された状態で、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される一方の用紙に熱を伝導させることができる。従って、二つの熱伝導ローラ２１，２２を備える構成において、一方の用紙の全体にむらなく熱を伝導させることができる。
【００５５】
本実施形態によれば、熱伝導ローラ２１，２２を熱伝動部材として用いている。よって、搬送路９０５で搬送されている定着処理された他方の用紙が熱伝導ローラ２１，２２に接触した箇所を、熱伝導ローラ２１，２２の回転により、一方の用紙と接触させることができる。従って、搬送路９０５で搬送されている定着処理された他方の用紙に含まれる熱を迅速に搬送路９０１，９０２，９０３で搬送されている一方の用紙に伝導させることができる。
【００５６】
なお、本実施形態では、熱伝導ローラの数が二つを例に説明したが、熱伝導ローラの数は一つでもよいし、三つ以上でもよい。また、熱伝導ローラの換わりに、熱伝導部材として、回転しない部材を用いてもよい。
【００５７】
回転しない部材を用いる場合、タイミングを遅くする具体例として、一方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、他方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより、熱伝導部材において第２の搬送路側から第１の搬送路側へ熱が伝導するのに要する時間だけ遅くする。このようにすれば、一方の用紙の先端から予熱を開始できるので、熱を効率的に伝導させることができる。
【００５８】
熱伝導ローラによれば、他方の用紙と接触した箇所を回転により一方の用紙に接触させて熱を伝導させる。従って、熱伝導部材として、熱伝導ローラの方が回転しない熱伝導部材よりも、上記タイミングを遅くする時間を短くできるので、印刷速度を上げることができ、その結果、単位時間当たりの印刷枚数を容易に増加させることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１ プリンタ(画像形成装置の一例)
２ 画像形成部
１１ 定着部
２１，２２ 熱伝導ローラ(熱伝導部材の一例)
４１ タイミング制御部
９０１，９０２，９０３ 搬送路(第１の搬送路の一例)
９０５ 搬送路(第２の搬送路の一例)
Ｐ１，Ｐ２ 用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は用紙に形成されたトナー画像を加熱により定着させる方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置として、定着部と、トナー画像が転写された用紙を定着部に搬送する記録媒体搬送ベルトと、定着部で定着処理された用紙から熱を吸収するヒートパイプと、ヒートパイプで吸収された熱を記録媒体搬送ベルトに伝導する熱輸送ベルトと、を備えたものがある(例えば特許文献１参照)。この画像形成装置によれば、定着処理された用紙の熱を記録媒体搬送ベルトに伝導できるので、記録媒体搬送ベルトで搬送されているトナー画像が転写された用紙に対して定着部へ送る前に予熱することができる。従って、定着部において定着に必要な熱を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０８２４号公報(段落００５０〜段落００５９)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
記録媒体搬送ベルトはカラー機に備えられるものである。上記特許文献に記載の技術によれば、定着処理された用紙に含まれる熱を記録媒体搬送ベルトに伝導して、このベルト上でトナー画像が転写された用紙を予熱しているので、モノクロ機では適用しにくい問題がある。
【０００５】
本発明は、定着部に搬送される前にトナー画像が形成される用紙を予熱することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、第１の搬送路と、前記第１の搬送路に配置されており、前記第１の搬送路で搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部より下流側で前記第１の搬送路に配置されており、前記第１の搬送路で搬送されてきた前記トナー画像が形成された前記用紙を、加熱して前記トナー画像を前記用紙に定着させる定着部と、第２の搬送路と、給紙部からの前記用紙を、前記第１の搬送路へ送り、前記第１の搬送路で搬送させて前記画像形成部及び前記定着部に送り、両面印刷時において、定着処理された前記用紙をスイッチバックさせて前記第２の搬送路に送り、前記第２の搬送路で搬送されてきた前記用紙を反転させて前記第１の搬送路に送る用紙送り手段と、前記用紙送り手段により前記第１の搬送路で搬送される一方の用紙と前記第２の搬送路で搬送される他方の用紙との両方に接触した状態をとることが可能に、前記第１の搬送路と前記第２の搬送路との間で前記定着部より上流側に配置された熱伝導部材と、を備える。
【０００７】
本発明によれば、第１の搬送路で搬送される一方の用紙と第２の搬送路で搬送される他方の用紙との両方に接触した状態をとることが可能に、第１の搬送路と第２の搬送路との間で定着部より上流側に熱伝導部材を配置している。このため、両面印刷時において、定着処理された他方の用紙が第２の搬送路で搬送されている際に、その用紙に含まれる熱が熱伝導部材に伝導する。よって、熱伝導部材を介してその用紙に含まれる熱を第１の搬送路で搬送されている一方の用紙に伝導させることができる。従って、第１の搬送路で搬送されている一方の用紙を定着部に送る前に予熱することができる。そして、本発明によれば、熱伝導部材を第１の搬送路と第２の搬送路との間に配置している構成なので、両面印刷のためのスイッチバック機構を有するモノクロ機に対して容易に適用することができる。
【０００８】
上記構成において、前記両面印刷される一方の用紙と他方の用紙において、前記第１の搬送路で搬送される前記一方の用紙の先端が前記熱伝導部材に到達するタイミングを、前記第２の搬送路で搬送される前記他方の用紙の先端が前記熱伝導部材に到達するタイミングより遅くなるように、前記一方の用紙及び前記他方の用紙を前記用紙送り手段によって搬送するタイミングを制御するタイミング制御部を含む。
【０００９】
この構成によれば、第１の搬送路で搬送される一方の用紙の先端が熱伝導部材に到達するタイミングを、第２の搬送路で搬送される他方の用紙の先端が熱伝導部材に到達するタイミングより遅くなるようにされている。よって、第２の搬送路で搬送される定着処理された他方の用紙に含まれる熱が熱伝導部材に伝導された後に、第１の搬送路で搬送される一方の用紙が熱伝導部材に到達する。従って、一方の用紙の全体にむらなく熱を伝導させることができる。
【００１０】
上記構成において、前記熱伝導部材は複数あり、前記タイミング制御部は、前記第１の搬送路で搬送される前記一方の用紙の先端が、前記複数の熱伝導部材のうち前記第１の搬送路における最も上流側の熱伝導部材に到達するタイミングを、前記第２の搬送路で搬送される前記他方の用紙の先端が当該最も上流側の熱伝導部材に到達するタイミングより遅くなるように、前記一方の用紙及び前記他方の用紙を前記用紙送り手段によって搬送するタイミングを制御する。
【００１１】
この構成によれば、複数の熱伝導部材の全てに熱が伝導された状態で、第１の搬送路で搬送される一方の用紙に熱を伝導させることができる。従って、複数の熱伝導部材を備える構成において、一方の用紙の全体にむらなく熱を伝導させることができる。
【００１２】
上記構成において、前記熱伝導部材は熱伝導ローラを含む。
【００１３】
この構成によれば、第２の搬送路で搬送されている定着処理された他方の用紙が熱伝導ローラに接触した箇所を、熱伝導ローラの回転により、一方の用紙と接触させることができる。従って、第２の搬送路で搬送されている定着処理された他方の用紙に含まれる熱を、迅速に第１の搬送路で搬送されている一方の用紙に伝導させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、定着部に搬送される前にトナー画像が形成される用紙を予熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタの内部構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示すプリンタの電気的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図１に示すプリンタの内部構成において、定着部へ搬送される用紙Ｐ２の先端が熱伝導ローラに到達するタイミングを、スイッチバックされて搬送される用紙Ｐ１の先端がその熱伝導ローラに到達するタイミングより遅くされている状態を示す図である。
【図４】図１に示すプリンタの動作を説明するフローチャートである。
【図５】図１に示すプリンタの内部構成において、用紙Ｐ１がピックアップされて搬送されている状態を示す図である。
【図６】図１に示すプリンタの内部構成において、熱伝導ローラ２１，２２が定着部へ搬送される用紙Ｐ２とスイッチバックされて搬送される用紙Ｐ１とに同時に接触している状態を示す図である。
【図７】図１に示すプリンタの内部構成において、定着部へ搬送される用紙Ｐ１の先端が熱伝導ローラに到達するタイミングを、スイッチバックされて搬送される用紙Ｐ２の先端がその熱伝導ローラに到達するタイミングより遅くされている状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタ１の内部構成を概略的に示す断面図である。プリンタ１は、プリンタ本体１ａ内に画像形成部２が設けられている。画像形成部２は、用紙に対する画像形成(印刷)を行うものであり、同図中の矢印方向に回転可能に構成された例えばアモルファスシリコンからなる像担持体としての感光体ドラム３、この感光体ドラム３の周囲に配設された帯電部４、露光部５、現像部６及びクリーニング部７等を備えている。
【００１７】
帯電部４は、感光体ドラム３表面を所定電位に均一に帯電させるものである。露光部５は所謂レーザ走査ユニットであり、パソコンから送信されてきた画像データ等に基づき生成されたレーザービームを感光体ドラム３表面に照射し、感光体ドラム３上に静電潜像を形成するものである。現像部６は、感光体ドラム３に形成された静電潜像に対して、トナーカートリッジ６１から供給されるトナーを付着させることで、トナー画像として静電潜像を顕在化させるものである。クリーニング部７は、後述の転写部１０によるトナー転写が終了した後、感光体ドラム３の表面に残留しているトナーを清掃するものである。
【００１８】
また、プリンタ１は、画像形成部２に対する給紙を行う給紙部８、用紙の搬送を行う搬送部９、及び感光体ドラム３上のトナー画像を用紙に転写する転写部１０、及び用紙に転写されたトナー画像を定着させる定着部１１を備えている。給紙部８は、各種サイズの用紙を収納する給紙カセット８１、収納されている用紙を取り出すための用紙持ち上げ部材８２やピックアップローラ８３を備え、給紙カセット８１から用紙を１枚ずつ送り出す。
【００１９】
搬送部９は、用紙搬送経路である搬送路９０１〜９０６中の用紙を搬送するための搬送ローラ９２１〜９２５(これらを纏めて搬送ローラ９２０という)、及び排出ローラ９２６を備え、給紙カセット８１から送り出された用紙を、搬送路９０１、９０２を経て後述の転写ローラ１０１と感光体ドラム３とのニップ部へ向けて搬送するとともに、トナー画像が転写された用紙を搬送路９０３を経て定着部１１へ搬送し、さらに、定着部１１で定着処理された用紙を搬送路９０４を経て排出ローラ９２６によってプリンタ本体１ａ上部の排出トレイ１２へ排出する。
【００２０】
転写部１０は、転写ローラ１０１を備え、搬送されてきた用紙を介して転写ローラ１０１を感光体ドラム３に押し付けた状態で、感光体ドラム３上に顕在化されたトナー画像を用紙に転写させるものである。搬送路９０３における転写部１０の下流側適所には、定着部１１が設けられている。定着部１１は、用紙に転写されたトナー画像を定着させるものである。定着部１１はヒートローラ１１ａ及び圧ローラ１１ｂからなり、ヒートローラ１１ａの熱によって用紙上のトナーを溶かし、圧ローラ１１ｂによって圧力を加えて用紙上にトナー画像を定着させる。
【００２１】
なお、プリンタ１は、手差し給紙を行うための手差し給紙部１３を備えていてもよく、この場合、手差し給紙部１３における手差しトレイ１３１を開状態にして、搬送路９０６経由で用紙を給紙してもよい。
【００２２】
ところで、プリンタ１には、両面印刷モードにおいて、用紙の裏表両面に対して印刷を行うための両面印刷機能が備えられている。搬送部９はこの両面印刷を可能とするべく、搬送される用紙を反転させる用紙反転機能(スイッチバック機構)を備えている。この両面印刷時の動作を、搬送部９の用紙搬送動作と併せて説明する。
【００２３】
先ず、給紙カセット８１から送り出された用紙は、搬送路９０１及び９０２を経て画像形成部２まで搬送される。画像形成部２は搬送されてきた用紙の一方の面(表面)に画像を形成する。画像が形成された用紙は搬送路９０３を経て定着部１１まで搬送されて定着処理が行われ、この定着処理が施された用紙は搬送路９０４を経て排出ローラ９２６まで搬送される。そして、排出ローラ９２６(スイッチバックローラと称してもよい)の正転から逆転への切り替えによってこの用紙が引き戻されて搬送路９０４を逆送され、搬送路９０５に搬送される。搬送路９０５に搬送されたこの用紙は、搬送路９０１の一部分(搬送路９０１１)及び搬送路９０２を経て反転されて、再び画像形成部２に搬送される。画像形成部２ではこの用紙の他方の面(裏面)に画像を形成する。このようにして両面に画像が形成された用紙は、搬送路９０３及び９０４を経て排出ローラ９２６によって排出トレイ１２に排出される。
【００２４】
プリンタ１はさらに、二つの熱伝導ローラ２１，２２を備える。熱伝導ローラ２１，２２は熱伝導部材の一例であり、アルミニウム等の熱伝導性の優れた材料で構成される。熱伝導ローラ２１は定着部１１より上流側でかつ画像形成部２より下流側に配置されている。熱伝導ローラ２１は搬送路９０３で搬送されている用紙と搬送路９０５で搬送されている用紙とに接触可能に配置されている。
【００２５】
熱伝導ローラ２２は画像形成部２より上流側に配置されている。熱伝導ローラ２２は搬送路９０２で搬送されている用紙と搬送路９０５で搬送されている用紙とに接触可能に配置されている。熱伝導ローラ２１，２２は、これらのローラと用紙が接触した際に生じる力で回転するようにしてもよいし、用紙をスムーズに搬送できるように用紙を送る方向(反時計方向)に熱伝導ローラ２１，２２をモータで回転させてもよい。
【００２６】
図１に示すプリンタ１の主な構成要素についてまとめると以下のようになる。
【００２７】
搬送路９０１、搬送路９０２及び搬送路９０３により第１の搬送路が構成され、搬送路９０５により第２の搬送路が構成される。第１の搬送路と第２の搬送路とは合流箇所９１０で合流している。
【００２８】
画像形成部２は第１の搬送路に配置されており、第１の搬送路で搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する。
【００２９】
定着部１１は画像形成部２より下流側に第１の搬送路に配置されており、第１の搬送路で搬送されてきたトナー画像が形成された用紙を、加熱してトナー画像を用紙に定着させる。
【００３０】
搬送部９及びピックアップローラ８３は用紙送り手段として機能し、給紙部８からの用紙を、第１の搬送路へ送り、第１の搬送路で搬送させて画像形成部２及び定着部１１に送り、両面印刷時において、定着処理された用紙をスイッチバックさせて第２の搬送路に送り、第２の搬送路で搬送されてきた用紙を反転させて第１の搬送路に送る。
【００３１】
熱伝導ローラ２１，２２は、上記用紙送り手段により第１の搬送路で搬送される一方の用紙と第２の搬送路で搬送される他方の用紙との両方に接触した状態をとることが可能に、第１の搬送路と第２の搬送路との間で定着部１１より上流側に配置されている。
【００３２】
図２は図１に示すプリンタ１の電気的な構成の一例を示すブロック図である。プリンタ１は給紙部８、画像形成部２、定着部１１、ネットワークＩ／Ｆ部３０、制御部４０、操作表示部５０及びローラ駆動モータ７１，７２，７３等を備える。給紙部８、画像形成部２及び定着部１１に関しては図１で説明しているので、説明を省略する。
【００３３】
ネットワークＩ／Ｆ部３０はＬＡＮ等のネットワークを介して接続されたパソコン等の情報処理装置との間における種々のデータの送受信を制御するものである。操作表示部５０は、プリンタ１のフロント部等に設けられ、ユーザからの各種指示命令が入力される入力キーとして機能し、又は所定の情報を表示するものである。
【００３４】
ローラ駆動モータ７１はピックアップローラ８３を駆動するモータであり、ローラ駆動モータ７２は搬送ローラ９２０を駆動するモータであり、ローラ駆動モータ７３は排出ローラ９２６を駆動するモータである。
【００３５】
ローラ駆動モータ７３は正逆方向に排出ローラ９２６を回転させることがでる。用紙を排出トレイ１２へ導くときは、排出ローラ９２６を正方向に回転させる。用紙をスイッチバックさせて搬送路９０５へ導くときは、排出ローラ９２６を逆方向に回転させる。
【００３６】
制御部４０はＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)及びＲＡＭ(Random Access Memory)等からなる。ＣＰＵはプリンタ１を動作させるために必要な制御を、画像形成部２等のプリンタ１の上記構成要素に対して実行する。ＲＯＭはプリンタ１の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。ＲＡＭはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及び作業領域等に利用される。
【００３７】
制御部４０はモータ制御部４１を備える。モータ制御部４１はローラ駆動モータ７１，７２，７３の回転を制御する。モータ制御部４１はタイミング制御部４２を備える。図３に示すように、タイミング制御部４２は用紙Ｐ１の先端が熱伝導ローラ２２を通過した後に、用紙Ｐ２の先端が熱伝導ローラ２２を通過するように、用紙Ｐ１及び用紙Ｐ２を搬送するタイミングを制御する。つまり、両面印刷される用紙Ｐ１(他方の用紙)と用紙Ｐ２(一方の用紙)において、搬送路９０１，９０２，９０３(第１の搬送路)で搬送される用紙Ｐ２の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、搬送路９０５(第２の搬送路)で搬送される用紙Ｐ１の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより遅くなるようにする。従って、上記タイミングになるように、タイミング制御部４２は、ローラ駆動モータ７１を駆動するタイミングを制御してピックアップローラ８３を回転させて、用紙Ｐ２を搬送路９０１，９０２，９０３へ送り出し、また、ローラ駆動モータ７３を駆動するタイミングを制御して排出ローラ９２６を逆方向に回転させて、用紙Ｐ１を搬送路９０５へ送り出す。
【００３８】
次に、プリンタ１の動作について説明する。図４はその動作を説明するフローチャートである。モータ制御部４１(図２)はローラ駆動モータ７１，７２を回転させる制御をして、ピックアップローラ８３、搬送ローラ９２０を回転させる。これにより、図５に示すように、ピックアップローラ８３の回転により給紙部８の用紙Ｐ１はピックアップされて、搬送ローラ９２０の回転により、搬送路９０１を経由して搬送路９０２，９０３へ送り出される(ステップＳ１)。
【００３９】
搬送路９０２で搬送された用紙Ｐ１は搬送ローラ９２０の回転により画像形成部２に送られ、画像形成部２は用紙Ｐ１の表面に画像を形成する。その後、用紙Ｐ１は搬送路９０３で搬送されて定着部１１に送られる。定着部１１は用紙Ｐ１の表面に形成された画像を加圧加熱して定着させる(ステップＳ３)。
【００４０】
定着処理された用紙Ｐ１は搬送ローラ９２０の回転により搬送路９０３から搬送路９０４へ搬送される。モータ制御部４１(図２)は、ローラ駆動モータ７３を制御して排出ローラ９２６を逆回転させることにより用紙Ｐ１をスイッチバックさせて搬送路９０５へ送り、またローラ駆動モータ７１を制御してピックアップローラ８３を回転させることにより、次の用紙Ｐ２を搬送路９０１へ送る(ステップＳ５)。
【００４１】
図３に示すように、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される用紙Ｐ２の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、スイッチバックされて搬送路９０５で搬送される用紙Ｐ１の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより遅くする。これは、用紙Ｐ１をピックアップローラ８３により送り出してから、次の用紙Ｐ２をピックアップローラ８３により送り出すタイミングを調整することにより、実行することができる。このため、用紙Ｐ１をピックアップローラ８３により送り出してから、次の用紙Ｐ２をピックアップローラ８３により送り出すタイミングのデータが、タイミング制御部４２には予め記憶されている。タイミング制御部４２はそのデータを基にして、ローラ駆動モータ７１を駆動するタイミングを制御してピックアップローラ８３を回転させて、次の用紙Ｐ２を搬送路９０１，９０２，９０３へ送り出す。
【００４２】
図６に示すように、搬送路９０２で搬送された用紙Ｐ２は搬送ローラ９２０の回転により画像形成部２に送られる。画像形成部２は用紙Ｐ２の表面に画像を形成する。そして、用紙Ｐ２は搬送路９０３で搬送されて定着部１１に送られる。定着部１１は用紙Ｐ２の表面に形成された画像を加圧加熱して定着させる。一方、定着処理された用紙Ｐ１は搬送路９０５で搬送されている(ステップＳ７)。熱伝導ローラ２１，２２は搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される用紙Ｐ２と搬送路９０５で搬送される用紙Ｐ１とに同時に接触できるように配置されている。これにより、定着処理により用紙Ｐ１に含まれる熱は、熱伝導ローラ２１，２２を介して、用紙Ｐ２に伝導される。従って、用紙Ｐ２は定着部１１で定着処理される前に予熱される。
【００４３】
定着処理された用紙Ｐ２は搬送ローラ９２０の回転により搬送路９０３から搬送路９０４へ搬送される。モータ制御部４１はローラ駆動モータ７３を制御して排出ローラ９２６を逆回転させることにより用紙Ｐ２をスイッチバックさせて搬送路９０５へ送る。一方、搬送ローラ９２０の回転により、搬送路９０５で搬送されている用紙Ｐ１は反転して、搬送路９０２に送られる(ステップＳ９)。
【００４４】
図７に示すように、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される用紙Ｐ１の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、スイッチバックされて搬送路９０５で搬送される用紙Ｐ２の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより遅くする。これは、用紙Ｐ２を搬送路９０４で一度停止させてから、排出ローラ９２６を逆回転させてスイッチバックを開始するタイミングを調整することにより、実行することができる。このため、用紙Ｐ２を搬送路９０４で一度停止させてから、排出ローラ９２６を逆回転させてスイッチバックを開始するタイミングのデータが、タイミング制御部４２には予め記憶されている。タイミング制御部４２はそのデータを基にして、ローラ駆動モータ７３を駆動するタイミングを制御して排出ローラ９２６を回転させて、次の用紙Ｐ２を搬送路９０５へ送り出す。
【００４５】
搬送路９０２で搬送された用紙Ｐ１は搬送ローラ９２０の回転により画像形成部２に送られ、画像形成部２は用紙Ｐ１の裏面に画像を形成する。その後、用紙Ｐ１は搬送路９０３で搬送されて定着部１１に送られる。定着部１１は用紙Ｐ１の裏面に形成された画像を加圧加熱して定着させる。一方、定着処理された次の用紙Ｐ２は搬送路９０５で搬送されている(ステップＳ１１)。定着処理により次の用紙Ｐ２に含まれている熱は、熱伝導ローラ２１，２２を介して、用紙Ｐ１に伝導される。従って、用紙Ｐ１は定着部１１で定着処理される前に予熱される。
【００４６】
定着処理された用紙Ｐ１は搬送ローラ９２０の回転により搬送路９０３から搬送路９０４へ搬送される。モータ制御部４１は、ローラ駆動モータ７３を制御して排出ローラ９２６を正回転させており、両面印刷された用紙Ｐ１を排出トレイ１２に排出する(ステップＳ１３)。
【００４７】
搬送ローラ９２０の回転により、搬送路９０５で搬送されている用紙Ｐ２は反転して、搬送路９０２に送られる。搬送路９０２で搬送された用紙Ｐ２は搬送ローラ９２０の回転により画像形成部２に送られ、画像形成部２は用紙Ｐ２の裏面に画像を形成する。その後、用紙Ｐ２は搬送路９０３で搬送されて定着部１１に送られる。定着部１１は用紙Ｐ２の裏面に形成された画像を加圧加熱して定着させる(ステップＳ１５)。
【００４８】
そして、定着処理された用紙Ｐ２は搬送ローラ９２０の回転により搬送路９０３から搬送路９０４へ搬送される。モータ制御部４１は、ローラ駆動モータ７３を制御して排出ローラ９２６を正回転させており、両面印刷された用紙Ｐ２を排出トレイ１２に排出する(ステップＳ１７)。
【００４９】
三枚以上の用紙を両面印刷する場合は、ステップＳ１〜ステップＳ１７が繰り返される。以上のように両面印刷において、二枚の用紙を一組として、用紙Ｐ１の表面の画像を定着処理することにより用紙Ｐ１に含まれる熱を利用して、用紙Ｐ２の表面の画像を定着させる前に用紙Ｐ２を予熱し、用紙Ｐ２の表面の画像を定着処理することにより用紙Ｐ２に含まれる熱を利用して、用紙Ｐ１の裏面の画像を定着させる前に用紙Ｐ１を予熱している。
【００５０】
本実施形態の主な効果を説明する。本実施形態によれば、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される一方の用紙と搬送路９０５で搬送される他方の用紙とに同時に接触可能に、搬送路９０１，９０２，９０３と搬送路９０５との間に熱伝導ローラ２１，２２を配置している。このため、両面印刷時において、定着処理された他方の用紙が搬送路９０５で搬送されている際に、その用紙に含まれる熱が熱伝導ローラ２１，２２に伝導する。よって、熱伝導ローラ２１，２２を介してその用紙に含まれる熱を搬送路９０１，９０２，９０３で搬送されている一方の用紙に伝導させることができる。従って、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送されている一方の用紙を定着部１１に送る前に予熱することができる。その結果、定着部１１において画像を定着させるのに必要な熱量が減少するので、定着部１１の発熱量を減少させることができ、省エネルギー化することが容易となる。そして、本実施形態によれば、熱伝導ローラ２１，２２を、搬送路９０１，９０２，９０３と搬送路９０５との間に配置している構成なので、両面印刷のためのスイッチバック機構を有するモノクロ機に対して容易に適用することができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、図３及び図７に示すように、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される一方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、搬送路９０５で搬送される他方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより遅くされている。そのタイミングが早いと、搬送路９０５で搬送される他方の用紙に含まれる熱が熱伝導ローラ２２に伝導される前に、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される一方の用紙が熱伝導ローラ２２に到達する。その結果、一方の用紙の全体にむらなく熱を伝導させることができない。
【００５２】
これに対して、本実施形態ではそのタイミングを遅くしているので、搬送路９０５で搬送される他方の用紙に含まれる熱が熱伝導ローラ２２に伝導された後に、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される一方の用紙が熱伝導ローラ２２に到達する。従って、一方の用紙の全体にむらなく熱を伝導させることができる。そして、一方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、他方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより遅くなるように、一方の用紙及び他方の用紙を搬送するタイミングを制御することが原因で、合流箇所９１０で一方の用紙と他方の用紙とが衝突しないように、合流箇所９１０と熱伝導ローラ２２との距離が設定されている。
【００５３】
上記タイミングを遅くする具体例として、一方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、他方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより、熱伝導ローラ２２を半回転させる時間(言い換えれば、熱伝導ローラ２２の半周分の距離)だけ遅くする。このようにすれば、熱伝導ローラ２２のうち他方の用紙の先端が接触した箇所を一方の用紙の先端に接触させることができるので、熱を効率的に伝導させることができる。
【００５４】
さらに、本実施形態によれば、二つの熱伝導ローラ２１，２２を備えた構成において、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される一方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２(複数の熱伝導部材のうち第１の搬送路における最も上流側の熱伝導部材)に到達するタイミングを、搬送路９０５で搬送される他方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２(当該最も上流側の熱伝導部材、言い換えれば最後の熱伝導部材)に到達するタイミングより遅くなるようにしている。このため、二つの熱伝導ローラ２１，２２の全てに熱が伝導された状態で、搬送路９０１，９０２，９０３で搬送される一方の用紙に熱を伝導させることができる。従って、二つの熱伝導ローラ２１，２２を備える構成において、一方の用紙の全体にむらなく熱を伝導させることができる。
【００５５】
本実施形態によれば、熱伝導ローラ２１，２２を熱伝動部材として用いている。よって、搬送路９０５で搬送されている定着処理された他方の用紙が熱伝導ローラ２１，２２に接触した箇所を、熱伝導ローラ２１，２２の回転により、一方の用紙と接触させることができる。従って、搬送路９０５で搬送されている定着処理された他方の用紙に含まれる熱を迅速に搬送路９０１，９０２，９０３で搬送されている一方の用紙に伝導させることができる。
【００５６】
なお、本実施形態では、熱伝導ローラの数が二つを例に説明したが、熱伝導ローラの数は一つでもよいし、三つ以上でもよい。また、熱伝導ローラの換わりに、熱伝導部材として、回転しない部材を用いてもよい。
【００５７】
回転しない部材を用いる場合、タイミングを遅くする具体例として、一方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングを、他方の用紙の先端が熱伝導ローラ２２に到達するタイミングより、熱伝導部材において第２の搬送路側から第１の搬送路側へ熱が伝導するのに要する時間だけ遅くする。このようにすれば、一方の用紙の先端から予熱を開始できるので、熱を効率的に伝導させることができる。
【００５８】
熱伝導ローラによれば、他方の用紙と接触した箇所を回転により一方の用紙に接触させて熱を伝導させる。従って、熱伝導部材として、熱伝導ローラの方が回転しない熱伝導部材よりも、上記タイミングを遅くする時間を短くできるので、印刷速度を上げることができ、その結果、単位時間当たりの印刷枚数を容易に増加させることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１ プリンタ(画像形成装置の一例)
２ 画像形成部
１１ 定着部
２１，２２ 熱伝導ローラ(熱伝導部材の一例)
４１ タイミング制御部
９０１，９０２，９０３ 搬送路(第１の搬送路の一例)
９０５ 搬送路(第２の搬送路の一例)
Ｐ１，Ｐ２ 用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の搬送路と、
前記第１の搬送路に配置されており、前記第１の搬送路で搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部より下流側で前記第１の搬送路に配置されており、前記第１の搬送路で搬送されてきた前記トナー画像が形成された前記用紙を、加熱して前記トナー画像を前記用紙に定着させる定着部と、
第２の搬送路と、
給紙部からの前記用紙を、前記第１の搬送路へ送り、前記第１の搬送路で搬送させて前記画像形成部及び前記定着部に送り、両面印刷時において、定着処理された前記用紙をスイッチバックさせて前記第２の搬送路に送り、前記第２の搬送路で搬送されてきた前記用紙を反転させて前記第１の搬送路に送る用紙送り手段と、
前記用紙送り手段により前記第１の搬送路で搬送される一方の用紙と前記第２の搬送路で搬送される他方の用紙との両方に接触した状態をとることが可能に、前記第１の搬送路と前記第２の搬送路との間で前記定着部より上流側に配置された熱伝導部材と、を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記両面印刷される一方の用紙と他方の用紙において、前記第１の搬送路で搬送される前記一方の用紙の先端が前記熱伝導部材に到達するタイミングを、前記第２の搬送路で搬送される前記他方の用紙の先端が前記熱伝導部材に到達するタイミングより遅くなるように、前記一方の用紙及び前記他方の用紙を前記用紙送り手段によって搬送するタイミングを制御するタイミング制御部を含む請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記熱伝導部材は複数あり、
前記タイミング制御部は、前記第１の搬送路で搬送される前記一方の用紙の先端が、前記複数の熱伝導部材のうち前記第１の搬送路における最も上流側の熱伝導部材に到達するタイミングを、前記第２の搬送路で搬送される前記他方の用紙の先端が当該最も上流側の熱伝導部材に到達するタイミングより遅くなるように、前記一方の用紙及び前記他方の用紙を前記用紙送り手段によって搬送するタイミングを制御する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記熱伝導部材は熱伝導ローラを含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
第１の搬送路と、
前記第１の搬送路に配置されており、前記第１の搬送路で搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部より下流側で前記第１の搬送路に配置されており、前記第１の搬送路で搬送されてきた前記トナー画像が形成された前記用紙を、加熱して前記トナー画像を前記用紙に定着させる定着部と、
第２の搬送路と、
給紙部からの前記用紙を、前記第１の搬送路へ送り、前記第１の搬送路で搬送させて前記画像形成部及び前記定着部に送り、両面印刷時において、定着処理された前記用紙をスイッチバックさせて前記第２の搬送路に送り、前記第２の搬送路で搬送されてきた前記用紙を反転させて前記第１の搬送路に送る用紙送り手段と、
前記用紙送り手段により前記第１の搬送路で搬送される一方の用紙と前記第２の搬送路で搬送される他方の用紙との両方に接触した状態をとることが可能に、前記第１の搬送路と前記第２の搬送路との間で前記定着部より上流側に配置された熱伝導部材と、を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記両面印刷される一方の用紙と他方の用紙において、前記第１の搬送路で搬送される前記一方の用紙の先端が前記熱伝導部材に到達するタイミングを、前記第２の搬送路で搬送される前記他方の用紙の先端が前記熱伝導部材に到達するタイミングより遅くなるように、前記一方の用紙及び前記他方の用紙を前記用紙送り手段によって搬送するタイミングを制御するタイミング制御部を含む請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記熱伝導部材は複数あり、
前記タイミング制御部は、前記第１の搬送路で搬送される前記一方の用紙の先端が、前記複数の熱伝導部材のうち前記第１の搬送路における最も上流側の熱伝導部材に到達するタイミングを、前記第２の搬送路で搬送される前記他方の用紙の先端が当該最も上流側の熱伝導部材に到達するタイミングより遅くなるように、前記一方の用紙及び前記他方の用紙を前記用紙送り手段によって搬送するタイミングを制御する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記熱伝導部材は熱伝導ローラを含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１３３１６２（Ｐ２０１２−１３３１６２Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８５６３２（Ｐ２０１０−２８５６３２）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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