特許 5942865 画像形成システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5942865

(24)【登録日】2016年6月3日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】画像形成システム

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20160616BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/20 510

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-8135(P2013-8135)

(22)【出願日】2013年1月21日

(65)【公開番号】特開2014-139605(P2014-139605A)

(43)【公開日】2014年7月31日

【審査請求日】2015年8月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】特許業務法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】原島 正治

【審査官】 中澤 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１６１３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９８５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４５６２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｇ０３Ｇ ２１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

用紙に転写されたトナー画像の定着を行う定着部と、
前記定着部を通過した前記用紙を、第１ベルトと該第１ベルトに対向する第２ベルトで挟んで搬送しながら冷却する用紙冷却機構と、
前記用紙冷却機構の前記第１ベルトを駆動する駆動ローラと、
前記第２ベルトと前記第１ベルトを介して前記駆動ローラを押圧する押圧ローラと、
前記押圧ローラの押圧力を調整する圧力調整機構と、
前記用紙の種類を判断し、前記用紙の種類に応じて、前記圧力調整機構による前記押圧ローラの押圧力を制御する制御部と、を備える
画像形成システム。

【請求項2】

前記用紙冷却機構は、前記第２ベルトの内側空間であって前記第２ベルトにおける用紙搬送方向下流側に前記押圧ローラが設けられている
請求項１に記載の画像形成システム。

【請求項3】

前記制御部は、前記用紙が前記駆動ローラの駆動時に基準のトルクよりも高いトルクが必要とされる用紙の場合に、前記押圧ローラの押圧力を基準よりも高い水準に設定する
請求項２に記載の画像形成システム。

【請求項4】

前記制御部は、前記駆動ローラの駆動時に基準のトルクよりも高いトルクが必要とされる用紙を、少なくとも前記用紙の紙素材、紙厚、及び坪量のいずれかによって判定する
請求項３に記載の画像形成システム。

【請求項5】

前記定着部の定着ローラ間のニップ圧が、前記用紙冷却機構の前記駆動ローラと前記押圧ローラとのニップ圧より高い
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成システム。

【請求項6】

前記制御部は、前記用紙冷却機構に前記用紙が通紙されないとき、前記押圧ローラの押圧力を、前記駆動ローラの駆動時に基準のトルクよりも高いトルクが必要とされる用紙に対して設定する押圧力よりも低い水準に設定する
請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成システム。

【請求項7】

前記定着部を通過した前記用紙の搬送方向下流側の先端を検知する第１先端検知部と、
前記用紙冷却機構を通過した前記用紙の搬送方向下流側の先端を検知する第２先端検知部と、を備え、
前記制御部は、前記駆動ローラの駆動時に高いトルクが必要とされる用紙を前記用紙冷却機構で搬送する際に、前記第１先端検知部と前記第２先端検知部の検知結果に基づき、前記用紙の後端が前記定着部のニップ部を抜けたときから前記駆動ローラと前記押圧ローラとのニップ部を抜けるまでの間、前記押圧ローラの押圧力を基準よりも高い水準に設定する
請求項３乃至６のいずれかに記載の画像形成システム。

【請求項8】

前記制御部は、前記駆動ローラの駆動時に高いトルクが必要とされる用紙を前記用紙冷却機構で搬送する際に、前記用紙冷却機構の使用履歴に応じて、前記押圧ローラの押圧力を基準よりも高い水準に設定する
請求項３乃至７のいずれかに記載の画像形成システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、定着部の用紙搬送方向下流で用紙を冷却する用紙冷却機構を備える画像形成システムに関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成システムにおいて、定着部でトナー画像が定着された用紙を、ベルト挟持方式の用紙冷却機構により冷却することが行われている。ベルト挟持方式の用紙冷却機構は、上ベルトとこれに対向する下ベルトで、トナー画像が定着した用紙を挟んで搬送する。このとき、上ベルト又は下ベルトの用紙と接触する面の裏面側に金属材料で構成された冷却部材を接触させ、上ベルト又は下ベルトを通じて用紙を冷却する。

【0003】

例えば、特許文献１には、ベルト挟持方式の用紙冷却機構として、上ベルトと下ベルトのそれぞれに対応して２つの冷却部材を備える構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−１１２１０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来のベルト挟持方式の用紙冷却機構では、厚紙通紙時にベルトと用紙との接触部における摩擦力不足のため生じるスリップを防止することを目的として、ベルトを駆動する駆動ローラを、該ベルトを挟んで押圧する押圧ローラを設ける構成が採られることがある。

【0006】

図６は、従来の用紙冷却機構と定着部の概略側面図である。
ベルト挟持方式の用紙冷却機構２１０が、定着上ローラ２０１と定着下ローラ２０２から構成される定着部２００の用紙搬送方向下流に配置されている。用紙冷却機構２１０は、無端状の上ベルト２１１と、上ベルト２１１を駆動させる駆動ローラ２１２と、従動ローラ２１３，２１４，２１５と、上ベルト２１１を冷却する冷却部材２１６を備えている。また、用紙冷却機構２１０は、上ベルト２１１に対向するように配置された下ベルト２２１を備えている。下ベルト２２１の内側には、押圧ローラ２２６が駆動ローラ２１２と平行に設けられている。なお、下ベルト２２１の内側空間には、駆動ローラ２１２の駆動に合わせて駆動する駆動ローラ２２２と、従動ローラ２２３，２２４，２２５が配置されている。

【0007】

用紙冷却機構２１０は、駆動ローラ２１２を回転させて上ベルト２１１を駆動し、定着部２００から搬送された用紙を上ベルト２１１と下ベルト２２１に面接触させながら搬送する。ベルト間に用紙を挟んで搬送（ベルト搬送）する場合のベルトと用紙との間の摩擦係数は、ローラ間に用紙を挟んで用紙を搬送（ローラ搬送）する場合のベルトと用紙との摩擦係数よりも小さく、それゆえ摩擦力も小さい。したがって、厚紙通紙時のスリップの発生を防止するために、押圧ローラ２２６を駆動ローラ２１２に向かって押圧することにより、駆動ローラ２１２及び押圧ローラ２２６付近の上ベルト２１１と下ベルト２２１よるニップ部の圧力（以下、「ニップ圧」と呼称する）を、常時高く設定している。しかし、ベルト挟持方式の用紙冷却機構２１０は、ベルト間に用紙を挟んで搬送するという構造から紙しわが発生しやすく、ニップ圧を高めると、さらに紙しわが発生しやすくなるという問題がある。

【0008】

図７は、薄紙及び厚紙通過させる際における、ローラの適切な押圧力の範囲を示す説明図である。
図７左図に示すように、ローラ搬送の場合、ローラ同士の押圧力が高いと、薄紙通紙時に紙しわが発生しやすくなり、押圧力が低いと、厚紙通紙時にスリップが発生しやすくなる。したがって、ローラ搬送の場合、単純にローラ２５２の押圧力を紙しわ及びスリップが発生しない中レベル（図７左図の斜線部分）に設定すればよい。

【0009】

また、ベルト搬送すなわち用紙冷却機構２１０（図６）の場合、ローラ搬送の場合と同様であるが、薄紙通紙時は、ローラ搬送の場合と比較して用紙とベルトを面接触させるため、紙しわが発生しない押圧ローラ２２６の押圧力の上限が低くなる。
一方で、ローラ搬送の場合と比較してベルトと用紙の摩擦係数が小さいため、厚紙通紙時のスリップの発生を防止するための適切な押圧ローラ２２６の押圧力の下限が高くなる。
したがって、図７を見てわかるように、ベルト搬送の場合、用紙のスリップ及び紙しわの両方が発生しない範囲で押圧ローラ２２６の押圧力を設定できる範囲が無くなってしまう。

【0010】

上記の状況から、定着後の用紙冷却機構において、用紙のスリップ及び紙しわを発生させることなく、用紙を搬送する手法が要望されていた。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一側面の画像形成システムは、用紙に転写されたトナー画像の定着を行う定着部と、該定着部を通過した用紙を、第１ベルトと該第１ベルトに対向する第２ベルトで挟んで搬送しながら冷却する用紙冷却機構を備える。用紙冷却機構は、第１ベルトを駆動する駆動ローラと、第２ベルトと第１ベルトを介して駆動ローラを押圧する押圧ローラと、押圧ローラの押圧力を調整する圧力調整機構を備える。そして、制御部により、用紙の種類を判断し、用紙の種類に応じて、圧力調整機構による押圧ローラの押圧力を制御する。

【0012】

上記の構成によれば、用紙の種類に応じて、押圧ローラの押圧力が適切に設定されるため、用紙のスリップ及び紙しわが発生しない範囲で、駆動ローラ及び押圧ローラ付近の第１ベルトと第２ベルトのニップ圧が調整される。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、定着後の用紙冷却機構において、用紙のスリップ及び紙しわを発生させることなく、用紙を搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施の形態に係る画像形成システムの全体構成を示す概略図である。

【図2】本発明の一実施の形態に係る画像形成システムの用紙冷却機構を示す斜視図である。

【図3】本発明の一実施の形態に係る画像形成システムの用紙冷却機構を示す正面図である。

【図4】本発明の一実施の形態に係る画像形成システムの各部のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図5】本発明の一実施の形態に係る用紙の種類と押圧ローラの押圧力の設定との関係例を示すテーブルである。

【図6】従来の用紙冷却機構と定着部の概略側面図である。

【図7】薄紙及び厚紙通過させる際における、ローラの適切な押圧力の範囲を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。各図において共通の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

【0016】

［画像形成システムの全体構成例］
図１は、本発明の一実施の形態に係る、画像形成システムの全体構成を示す概略図である。なお、図１では、画像形成システムの構成のうち、本発明の説明に必要と考える部分を抽出して記載している。

【0017】

図１に示すように、画像形成システム１は、給紙装置２０と、第１本体としての画像形成装置１０と、第２本体としての定着装置３０を備える。

【0018】

給紙装置２０は、用紙のサイズや種類に応じて複数の用紙収納部２０ａが設けられている。給紙装置２０では、画像形成装置１０からの指示に基づいて該当する用紙収納部２０ａが選択され、不図示の給紙部により用紙Ｓが取り出され、画像形成装置１０の搬送路Ｃに送られる。

【0019】

画像形成装置１０は、静電気を用いて画像の形成を行う電子写真方式を採用しており、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｒ）の４色のトナー画像を重ね合わせるタンデム形式のカラー画像形成装置である。この画像形成装置１０は、例えば操作表示部１０５と、画像形成部５と、中間転写ベルト６と、２次転写部７を有する。

【0020】

画像形成部５は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー画像を形成するために、４つの画像形成ユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを備えている。また、画像形成装置１０は、用紙を搬送するための複数のローラ（搬送ローラ）１１，１２，１３を備えている。ローラ１１，１２，１３は、通常、ローラ対により構成される。以下に説明する各ローラについても同様の構成である。操作表示部１０５は、例えば画像形成処理等のジョブの開始を指示する操作部としての機能を備えている。なお、画像形成装置１０は用紙収納部１４を備えており、操作表示部１０５が用紙収納部１４を選択した場合、用紙収納部１４に収納された用紙が搬送路Ｃに送られる。

【0021】

画像形成装置１０は、画像形成モードにおいて、画像形成ユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋが有する感光体を帯電させると共に原稿画像に合わせて電荷を消去して露光し、感光体に静電潜像を形成する。そして、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの感光体の静電潜像に対し現像部を用いてトナーを付着させ、各色のトナー画像を形成する。次に、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの感光体に形成されたトナー画像を、回転する中間転写ベルト６の表面に順次、１次転写する。

【0022】

次に、２次転写部を用いて、中間転写ベルト６上の各色のトナー画像を、２次転写部７を用いて、給紙装置２０から供給されてローラ１１，１２により搬送される用紙Ｓに２次転写する。画像形成装置１０は、カラーのトナー画像が形成された用紙Ｓを、ローラ１３により定着装置３０へ排出する。

【0023】

定着装置３０は、画像形成装置１０から供給される、カラーのトナー画像が形成された用紙Ｓに定着処理を行う装置である。定着装置３０は、例えば定着部３１と、用紙冷却機構３２と、第１先端検知センサ３３と、第２先端検知センサ３４と、排出ローラ３５を備えている。

【0024】

定着装置３０に設けられた定着部３１は、搬送された用紙Ｓを加圧及び加熱して、転写されたトナー画像を用紙Ｓに定着させる。定着部８は、例えば、一対の定着部材である定着上ローラ２０１及び定着下ローラ２０２で構成されている。定着上ローラ２０１及び定着下ローラ２０２は、互いに圧接した状態で配置されており、定着上ローラ２０１と定着下ローラ２０２との圧接部として定着ニップ部が形成される。

【0025】

定着上ローラ２０１の内部には、加熱部が設けられている。この加熱部からの輻射熱により定着上ローラ２０１の外周部にあるローラ部が温められる。そして、定着上ローラ２０１のローラ部の熱が用紙へ伝達されることにより、用紙上のトナー画像が熱定着される。

【0026】

用紙Ｓは、２次転写部７によりトナー画像が転写された面（定着対象面）が定着上ローラ２０１と向き合うように搬送され、定着ニップ部を通過する。したがって、定着ニップ部を通過する用紙には、定着上ローラ２０１と定着下ローラ２０２とによる加圧と、定着上ローラ２０１のローラ部の熱による加熱が行われる。

【0027】

定着部３１の用紙搬送方向下流には、用紙冷却機構３２が配置されている。用紙冷却機構３２は、定着処理後の用紙Ｓの冷却を行う。用紙冷却機構３２は、用紙搬送方向上において定着部３１の直後が望ましいがこの限りではない。用紙冷却機構３２の基本構造は、図６の用紙冷却機構２１０と同じである。用紙冷却機構３２の構造については後述する。定着部３１から搬送された用紙Ｓは用紙冷却機構３２で冷却された後、排出ローラ３５によって排紙トレイ５０に排出される。

【0028】

第１先端検知センサ３３は、定着部３１と用紙冷却機構３２の間において搬送路Ｃと対向するように配置され、搬送された用紙Ｓの先端を検知する第１先端検知部としての機能を持つ。同様に、第２先端検知部としての機能を持つ第２先端検知センサ３４が、用紙冷却機構３２の排出側に配置されている。第１先端検知センサ３３と第２先端検知センサ３４は、特に用紙Ｓの用紙搬送方向下流側の先端（後端）の検知を行う。

【0029】

第１先端検知センサ３３は定着部３１の直後、第２先端検知センサ３４は用紙冷却機構３２の直後に配置されることが望ましい。第１先端検知センサ３３と第２先端検知センサ３４には、例えば発光部材と受光部材が対向配置された透過型のフォトセンサ、あるいは出射した光の物体による反射光を検出する反射型のフォトセンサなどが用いられる。

【0030】

なお、図１の画像形成システム１において、用紙の片面に画像を形成する例を示したが、用紙の両面に画像を形成し、用紙冷却機構にて当該用紙の両面を順次又は同時に冷却する構成としてもよい。

【0031】

[用紙冷却機構]
以下、本発明の一実施の形態に係る画像形成システム１の用紙冷却機構３２について説明する。
図２は、用紙冷却機構３２を示す斜視図である。図３は、用紙冷却機構３２を示す正面図である。

【0032】

用紙冷却機構３２は、無端状の上ベルト２１１（第１ベルトの例）と、上ベルト２１１を回転させる駆動ローラ２１２と、上ベルト２１１の回転に伴い回転する従動ローラ２１３，２１４，２１５と、上ベルト２１１の内側空間に配置された冷却部材２１６を備えている。上ベルト２１１は、熱伝導性に優れた材質が用いられる。駆動ローラ２１２及び従動ローラ２１３〜２１５は、例えばアルミニウムなどの軽金属製の中空ローラである。駆動ローラ２１２の周速度は搬送されてくる用紙Ｓの速度とほぼ同じである。冷却部材２１６は、金属部材が用いられ、複数の細幅溝（フィン）が形成されている。これにより、通常の箱体の表面積よりも表面積が広くなり、放熱効果が高められている。

【0033】

また、用紙冷却機構３２は、上ベルト２１１に対向するように配置された下ベルト２２１（第２ベルトの例）を備えている。下ベルト２２１の内側には、下ベルト２２１を回転させる駆動ローラ２２２、下ベルト２２１の回転に伴い回転する従動ローラ２２３，２２４，２２５が設けられている。駆動ローラ２２２と従動ローラ２２３〜２２５は、駆動ローラ２１２及び従動ローラ２１３〜２１５と同じ構成である。駆動ローラ２２２の周速度は駆動ローラ２１２と同じである。また、下ベルト２２１の内側には、上ベルト２１１の内側において用紙搬送方向の最下流側に設けられた駆動ローラ２１２と対向するように、押圧ローラ２２６が駆動ローラ２１２と平行に設けられている。押圧ローラ２２６は、一例として所定厚の肉厚の円筒形の発泡ゴム（気泡ゴムスポンジ）で構成される。発泡ゴムには、例えばアクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）が用いられる。さらに、上ベルト２１１と下ベルト２２１の面接触領域に対応して、押圧補助ローラ２２７，２２８，２２９が、下ベルト２２１の内側に圧接している。

【0034】

このように構成された用紙冷却機構３２において、上ベルト２１１と下ベルト２２１が面接触するように構成されている。駆動ローラ２１２が回転して上ベルト２１１が駆動すると従動ローラ２１３〜２１５が回転される。また、上ベルト２１１の駆動に合わせて駆動ローラ２２２が駆動することにより下ベルト２２１が駆動し、従動ローラ２２３〜２２５が回転される。

【0035】

用紙冷却機構３２に用紙Ｓが送り込まれると、用紙Ｓは、この面接触している上ベルト２１１と下ベルト２２１の間に挟まれ、用紙Ｓの表面及び裏面共に上ベルト２１１と下ベルト２２１との間に生じる摩擦力を利用して搬送される。この面接触により定着部３１で暖められた用紙Ｓの熱が上ベルト２１１に伝わり、冷却部材２１６を介して放熱される。本実施の形態では、用紙の種類に応じて、駆動ローラ２１２に対する押圧ローラ２２６の押圧力を変化させる。それにより、用紙の種類に応じて、駆動ローラ２１２及び押圧ローラ２２６付近の上ベルト２１１と下ベルト２２１よるニップ部の圧力を調整することができる。

【0036】

なお、押圧補助ローラ２２７，２２８，２２９は、上ベルト２１１と下ベルト２２１が撓まないようにして、上ベルト２１１と下ベルト２２１が面接触する領域のニップ圧を維持する目的で設けられる従動ローラである。なお、上ベルト２１１と下ベルト２２１の面接触している部分のニップ圧が一定以上に維持されていれば、押圧補助ローラ２２７，２２８，２２９は他の構成で置換してもよい、もしくはこれらの押圧補助ローラはなくてもよい。なお、定着部３１のニップ圧は、用紙Ｓに画像を確実に定着するために、用紙冷却機構３２の駆動ローラ２１２と押圧ローラ２２６とのニップ圧よりも高くなるように設定される。

【0037】

次に、押圧ローラ２２６の押圧力を調整する押圧力調整機構を説明する。
図３に示すように、押圧力調整機構２３０は主に、押圧ローラ２２６を軸支する可動部材２３１と、弾性部材２３３−１，２３３−２と、回転軸２３５ａを中心に回転する偏心カム２３５と、偏心カム２３５を回転させる回転駆動部（不図示）から構成される。

【0038】

可動部材２３１は、下ベルト２２１の内側空間において、下ベルト２２１と用紙との接触面に対して垂直に配置された、押圧ローラ２２６を支持する主面部２３１ａを有する。押圧ローラ２２６は、可動部材２３１の主面部２３１ａの上部に形成された貫通孔（不図示）に軸支されている。可動部材２３１の下部には、弾性部材２３３−１，２３３−２の一端を掛止する孔を有する掛止部２３２−１，２３２−２が形成されている。同様にして、定着装置３０本体には、弾性部材２３３−１，２３３−２の他端を掛止する孔を有する掛止部２３４−１，２３４−２が設けられている。そして、掛止部２３２−１，２３２−２と定着装置３０本体に設けられた掛止部２３４−１，２３４−２との間に、弾性部材２３３−１，２３３−２がそれぞれ張架され、可動部材２３１を上方向へ付勢している。すなわち、弾性部材２３３−１，２３３−２は、可動部材２３１の主面部による押圧ローラ２２６の押圧力を強める方向へ付勢する。

【0039】

可動部材２３１は、その主面部２３１ａの下部から側方に突出する係合突起２３１ｃを有する。係合突起２３１ｃの上端辺に相当する当接部２３１ｄには、回転駆動部（不図示）によって回転する偏心カム２３５が当接している。回転駆動部としては、モータと各種の機構を組み合わせたものや、エアーシリンダーなどのその他のアクチュエーターを採用することができる。可動部材２３１の主面部２３１ａの中央部には、上下方向に延在するガイド孔２３１ｂが形成されているとともに、定着装置３０本体に固定されたガイドピン２３６がガイド孔２３１ｂに挿通されている。

【0040】

偏心カム２３５が回転することにより、回転軸２３５ａと可動部材２３１の係合突起２３１ｃの当接部２３１ｄとの距離が変化し、弾性部材２３３−１，２３３−２の付勢力に反して、押圧ローラ２２６を下方向すなわち駆動ローラ２１２がある側とは反対側へ押圧する。このとき、可動部材２３１は、ガイド孔２３１ｂとガイドピン２３６によって上下方向に案内されて移動する。可動部材２３１が上下方向に移動することにより、可動部材２３１に支持された押圧ローラ２２６が上下方向に移動し、可動部材２３１の基準位置からの移動量（押し込み量）に応じて押圧ローラ２２６の押圧力が変化する。この押圧ローラ２２６の押圧力の変化に応じて、駆動ローラ２１２及び押圧ローラ２２６付近の上ベルト２１１と下ベルト２２１によるニップ圧が変化する。
本実施の形態では、所望する押圧ローラ２２６の押圧力が得られるよう、可動部材２３１が指示された位置に移動するまで偏心カム２３５を回転させ、その位置で停止させる制御が行われる。

【0041】

なお、本実施の形態では、可動部材２３１と偏心カム２３５を用いて押圧ローラ２２６の押圧力を調整する構成としたが、この例に限られないことは勿論である。また、弾性部材２３３−１，２３３−２としてコイル状のバネを利用しているが、弾性力を有して押圧ローラの押圧力の調整に貢献する弾性部材であればよい。

【0042】

［画像形成システムの制御系の構成］
次に、画像形成システム１の制御系について、図４を参照して説明する。
図４は、画像形成システム１の制御系を示すブロック図である。

【0043】

図４に示すように、画像形成システム１は、制御部１００を備えている。制御部１００は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）１０１と、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムやデータ等を記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＣＰＵ１０１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１０３とを有している。ＲＯＭ１０２には、例えば各種ジョブの制御プログラムや押圧ローラ２２６の押圧力の設定値が登録されたテーブル等が保存されている。なお、ＲＯＭ１０２としては、例えば、通常電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭが用いられる。制御部１００は、各ブロックの制御すなわち装置全体の制御を行う。

【0044】

制御部１００は、ＨＤＤ（Hard disk drive）１０４、操作表示部１０５にそれぞれシステムバス１０７を介して接続されている。また、制御部１００は、システムバス１０７を介して、画像読取部４、画像処理部１０６、画像形成部５、２次転写部７、及び定着部３１にそれぞれ接続されている。さらに、制御部１００は、システムバス１０７を介して、ベルト駆動機構２１１Ｍ、押圧力調整機構２３０、第１先端検知センサ３３及び第２先端検知センサ３４にそれぞれ接続されている。

【0045】

ＨＤＤ１０４は、画像読取部４で読み取って得た原稿画像の画像データを記憶したり、出力済みの画像データ等を記憶したりする大容量記憶装置である。

【0046】

操作表示部１０５は、液晶表示装置（ＬＣＤ）又は有機ＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等のディスプレイとタッチセンサ（操作部の一例）からなるタッチパネルである。この操作表示部１０５は、ユーザに対する指示メニューや取得した画像データに関する情報等を表示する。さらに、操作表示部１０５は、複数のキーを備え、ユーザのキー操作による各種の指示、文字、数字などのデータの入力を受け付けて入力信号を出力する。

【0047】

画像読取部４は、制御部１００により駆動制御され、原稿画像を光学的に読み取って電気信号に変換する。画像読取部４によって生成された画像データや、画像形成システム１に接続された外部装置の一例であるＰＣ（Personal Computer）１２０から送信された画像データは、画像処理部１０６に送られ、画像処理される。画像処理部１０６は、受信した画像データに対してアナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮等の処理を行う。

【0048】

画像形成部５は、制御部１００により駆動制御され、画像処理部１０６によって画像処理された画像データを受け取り、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色の感光体の表面にトナー画像を形成する。

【0049】

２次転写部７は、制御部１００により駆動制御され、各色の感光体の表面から中間転写ベルト６の表面へ１次転写されたトナー画像を、用紙Ｓに２次転写する。

【0050】

定着部３１は、制御部１００により駆動制御され、２次転写部７より供給されるトナー画像が形成された用紙Ｓに定着処理を行う。

【0051】

ベルト駆動機構２１１Ｍは、制御部１００により駆動制御され、２次転写部７より供給されるトナー画像が定着された用紙Ｓを、上ベルト２１１と下ベルト２２１で挟んで搬送する。それにより、用紙Ｓの熱が上ベルト２１１及び冷却部材２１６を通じて放熱される。このベルト駆動機構２１１Ｍは、少なくとも駆動ローラ２１２に駆動力を伝達して回転させる回転駆動部を備える。

【0052】

押圧力調整機構２３０は、制御部１００により駆動制御され、用紙の種類に応じて、押圧ローラ２２６を軸支する可動部材２３１の移動量を可変し、駆動ローラ２１２に対する押圧ローラ２２６の押圧力を調整する。この動作により、用紙の種類に応じて、駆動ローラ２１２及び押圧ローラ２２６付近の上ベルト２１１と下ベルト２２１のニップ圧が調整される。

【0053】

第１先端検知センサ３３及び第２先端検知センサは、制御部１００により駆動制御され、用紙Ｓの用紙搬送方向下流側の先端の検知を行い、検知結果を制御部１００に出力する。

【0054】

通信部１０８は、外部の情報処理装置であるＰＣ１２０から送信されるジョブ情報を、通信回線を介して受け取る。そして、受け取ったジョブ情報を、システムバス１０７を介して制御部１００に送る。

【0055】

なお、本例では、外部装置としてパーソナルコンピュータ１２０を適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、外部装置としては、例えばファクシミリ装置等その他各種の装置を適用することができる。

【0056】

[押圧ローラの押圧力の調整]
次に、用紙冷却機構３２における押圧ローラ２２６の押圧力の設定について説明する。
以下の説明において、用紙に画像を形成するジョブを実行することを「プリント」といい、プリントにより画像が形成される用紙の枚数を「プリント枚数」という。

【0057】

（用紙の種類に応じた押圧力設定）
まず、プリントの実行前に、予め画像形成システム１又は外部装置において、ユーザによりジョブデータの設定がされる。そして、画像形成システム１において、ジョブの実行を開始する旨の入力操作の受け付け、又は外部装置からジョブの実行を開始する旨の指令が受信され、ジョブの実行が開始される。その後、ジョブデータに基づいて、用紙に画像形成処理及び定着処理が実行され、定着処理の実行された用紙が用紙冷却機構３２に搬送される。用紙冷却機構３２では、用紙の種類に基づき、駆動ローラ２１２に対する押圧ローラ２２６の押圧力が調整される。押圧ローラ２２６の押圧力は、用紙の種類ごとに設定される。押圧力の設定値は、例えばＲＯＭ１０２又はＨＤＤ１０４に格納される。

【0058】

ジョブデータはＲＡＭ１０３に記憶されており、ジョブデータには用紙の種類情報が含まれているものとする。種類情報は、用紙の種類（紙厚、紙素材、坪量等の種類）を示す情報である。

【0059】

前述したように、用紙とベルトとの接触する部分の摩擦係数は低いため、厚紙を一対のベルトで搬送するとき、ベルト間のニップ圧が弱いと用紙とベルトとの間の摩擦力が小さくなり、それゆえ用紙のスリップが発生しやすい。すなわち、用紙搬送時にスリップが発生しないようにするためには、上ベルト２１１と下ベルト２２１のニップ圧を高める必要がある。そして、上ベルト２１１及び下ベルト２２１と用紙との間でスリップを発生させずに用紙を搬送するには、ニップ圧を高めて用紙とベルトとの間の摩擦力を高める必要がある。そのためには、ニップ圧を高めても駆動ローラ２１２が回転するよう、駆動ローラ２１２の駆動時に高いトルクが必要とされる。つまり、スリップしやすい用紙というのは、駆動ローラ２１２の駆動時に高いトルクを必要とする用紙であると言い換えられる。

【0060】

厚紙は、薄紙と比較して用紙の質量や体積が大きく、該厚紙を搬送するのに必要な摩擦力が大きくなるので、ニップ圧を高める必要があり駆動ローラ２１２の駆動時に高いトルクが必要である。その他に、駆動ローラ２１２の駆動時に高いトルクを必要とする用紙として、例えば滑りやすい紙素材のもの、坪量が大きいもの等が挙げられる。例えば、こうぞ紙はスリップが発生しやすい用紙と言える。すなわち、用紙の種類に応じて、駆動ローラ２１２を駆動するのに高いトルクが必要とされるか否かが特定される。このため、種類情報は、駆動ローラ２１２の駆動時に高いトルクが必要とされる用紙であるか否かを判定し、押圧ローラ２２６の押圧力を最適に設定するための情報として利用できる。

【0061】

本実施の形態では、制御部１００がジョブデータを取得し、プリント時の用紙の種類を判定する。用紙の種類が駆動ローラ２１２を駆動するのに高いトルクが必要とされる厚紙である場合、ＲＯＭ１０２から用紙冷却機構３２の押圧ローラ２２６の押圧力の設定値を読み出す。このとき読み出した押圧ローラ２２６の押圧力の設定値は、駆動ローラ２１２を駆動するのに高いトルクが必要とされない用紙に対する基準の値よりも高い水準の値である。そして、押圧力調整機構２３０が、この読み出した設定値に基づいて駆動ローラ２１２に対する押圧ローラ２２６の押圧力を調整し、駆動ローラ２１２及び押圧ローラ２２６付近の上ベルト２１１と下ベルト２２１のニップ圧を高める。同様に、用紙の紙素材が滑りやすいものであるとき、あるいは坪量が大きいものであるときは、駆動ローラ２１２の駆動時に高いトルクを必要とする用紙であるから、押圧ローラ２２６の押圧力を基準よりも高い水準に設定する。以下では、駆動ローラ２１２の駆動時に高いトルクを必要とする用紙として、厚紙を例に説明するが、紙素材、坪量でも同様の考え方である。

【0062】

また用紙が厚紙でなく薄紙のとき、用紙の紙素材が滑りやすいものではないとき、あるいは坪量が小さいときは、予め設定した標準の押圧力に設定する。なお、種類情報は、例示した紙厚、紙素材又は坪量に限られない。

【0063】

このように、用紙の種類に応じて、押圧ローラ２２６の押圧力を適切に設定することにより、用紙のスリップ及び紙しわが発生しない範囲で、駆動ローラ２１２及び押圧ローラ２２６付近の上ベルト２１１と下ベルト２２１のニップ圧を調整することができる。

【0064】

（待機時の押圧力設定）
駆動ローラ２１２に対する押圧ローラ２２６の押圧力が大きい状態が、長時間続くことは、寿命（耐久性）の観点から好ましくない。そのため、プリント実行時以外の待機時は、押圧ローラ２２６の押圧力は小さい方がよい。したがって、制御部１００は、用紙冷却機構３２に用紙Ｓが通紙されないときは、押圧ローラ２２６の押圧力を低い水準に設定する。

【0065】

このように押圧ローラ２２６の押圧力を設定することにより、押圧ローラ２２６の変形を防止したり、冷却部材２１６と上ベルト２１１の間の摩擦力を軽減したりする効果を期待できる。

【0066】

（定着部でニップしていないときの押圧力設定）
用紙Ｓとして厚紙を用紙冷却機構３２に通紙時、厚紙を上ベルト２１１と下ベルト２２１で挟み、かつ定着部３１でも挟んでいるときは、定着部３１でのグリップ力（定着ローラ間の摩擦力）が高いため、厚紙はスリップしないから、押圧ローラ２２６の押圧力は小さくてよい。そこで、制御部１００は、搬送される厚紙の後端が定着部３１のニップ部を抜ける直前に、押圧ローラ２２６の押圧力を基準よりも高い水準に設定する。すなわち、厚紙を用紙冷却機構３２に通紙する時、厚紙の後端が定着部３１のニップ部を抜けたときから駆動ローラ２１２と押圧ローラ２２６とのニップ部を抜けるまでの間（図１の区間Ｌ）、押圧ローラ２２６の押圧力を基準よりも高い水準に設定する。

【0067】

制御部１００は、厚紙の後端が定着部３１のニップ部を抜けたことを、第１先端検知センサ３３の検知結果から判定する。同様に、厚紙の後端が用紙冷却機構３２のニップ部を抜けたことを、第２先端検知センサ３４の検知結果から判定する。

【0068】

このように押圧ローラ２２６の押圧力を設定することにより、用紙のスリップ及び紙しわの発生を防止するのに必要な区間だけ、押圧ローラ２２６の押圧力が基準よりも高い水準に設定される。それによって、押圧する時間を必要最小限に抑えつつ、押圧ローラ２２６の変形を防止したり、冷却部材２１６と上ベルト２１１の間の摩擦力を軽減したりする効果を期待できる。

【0069】

（使用履歴に応じた押圧力設定）
用紙冷却機構３２の使用時間が長くなると、冷却部材２１６と上ベルト２１１との摩擦により発生した上ベルト２１１の摩耗粉が、駆動ローラ２１２に付着する。駆動ローラ２１２に付着する摩耗粉が多くなると、駆動ローラ２１２と上ベルト２１１の間に入り込み、駆動ローラ２１２と上ベルト２１１との間の摩擦力が低下するために、用紙のスリップが発生しやすくなる。そこで、制御部１００は、用紙Ｓとして厚紙を用紙冷却機構３２に通紙する時、用紙冷却機構３２の使用履歴に応じて、押圧ローラ２２６の押圧力を厚紙通紙時の通常の設定値よりさらに高い水準に設定する。使用履歴としては、一例として通算プリント枚数の情報を利用できる。通算プリント枚数の情報は、ＲＯＭ１０２に記録されている。

【0070】

このように、経年変化による駆動ローラ２１２と上ベルト２１１との間の摩擦力の低下に応じて、押圧ローラ２２６の押圧力が設定される。それにより、用紙冷却機構３２を長時間使用した後でも、紙しわの発生を防止しつつ、用紙のスリップを防止することができる。

【0071】

[押圧力設定の具体例]
以下、上述した押圧ローラ２２６の押圧力の設定指針に基づく設定値の一例を説明する。
図５は、本発明の一実施の形態に係る用紙の種類と押圧ローラ２２６の押圧力の設定との関係例を示すテーブルである。このテーブルは、薄紙と厚紙のそれぞれについて押圧ローラ２２６の押圧力を設定した場合の一例である。

【0072】

図５では、用紙冷却機構３２に搬送される用紙が薄紙の場合、上記の設定指針に基づいて、待機時の押圧力が弱に設定されている。また、ＲＯＭ１０２に記録された通算プリント枚数が所定プリント枚数を超えるか否かにかかわらず、押圧力が弱に設定されている。

【0073】

制御部１００は、ジョブデータから薄紙を用いるプリントであると判定した場合、ＲＯＭ１０２より図５のテーブルの設定情報を読み出し、読み出したテーブルの設定情報に基づいて、押圧ローラ２２６の押圧力を設定する。制御部１００は、設定に基づく制御信号を押圧力調整機構２３０に供給し、駆動ローラ２１２及び押圧ローラ２２６付近の上ベルト２１１と下ベルト２２１によるニップ圧を調整する。

【0074】

図５では、用紙冷却機構３２に搬送される用紙が厚紙の場合、上記の設定指針に基づいて、待機時の押圧力が弱に設定されている。また、ＲＯＭ１０２に記録された通算プリント枚数に基づく押圧力を、用紙の後端が定着部３１を通過したか否かに応じて設定している。テーブル中の“／”の左側は用紙の後端が定着部３１を通過していないときの設定、“／”の右側は用紙の後端が定着部３１を通過した後の設定を表している。すなわち、厚紙を通紙する時、通算プリント枚数が所定プリント枚数未満であって、かつ用紙の後端が定着部３１を通過していないときは押圧力が弱に設定され、用紙の後端が定着部３１を通過した後の押圧力は中に設定されている。
また、厚紙を通紙する時、通算プリント枚数が所定プリント枚数以上であって、かつ用紙の後端が定着部３１を通過していないときは押圧力が弱に設定され、用紙の後端が定着部３１を通過した後の押圧力は強に設定されている。

【0075】

図５の例では、押圧ローラ２２６の押圧力が、用紙の種類だけでなく、待機時、通算プリント枚数及び用紙の搬送位置の項目ごとに設定されている。したがって、これらの設定情報を用いることにより、画像形成システム１（用紙冷却機構３２）の状態に合わせて、押圧ローラ２２６の押圧力をきめ細かく調整することができる。

【0076】

制御部１００は、ジョブデータから厚紙を用いるプリントであると判定した場合、ＲＯＭ１０２より通算プリント枚数と図５のテーブルの設定情報を読み出す。そして、読み出したテーブルの設定情報に基づいて、通算プリント枚数と用紙の搬送位置ごとに押圧ローラ２２６の押圧力を設定する。制御部１００は、設定に基づく制御信号を押圧力調整機構２３０に供給し、駆動ローラ２１２及び押圧ローラ２２６付近の上ベルト２１１と下ベルト２２１によるニップ圧を調整する。

【0077】

なお、図５の例では、用紙の種類として紙厚で設定を区別したが、紙素材、坪量でも同様である。また、所定プリント枚数のしきい値が１つであるが、このしきい値を２つ以上設定し、通算プリント枚数に応じて押圧ローラ２２６の押圧力を多段階に設定してもよい。

【0078】

このように、用紙の種類、さらには通算プリント枚数と用紙の搬送位置を考慮することにより、押圧ローラ２２６の押圧力をより適切に設定することができる。したがって、駆動ローラ２１２及び押圧ローラ２２６付近の上ベルト２１１と下ベルト２２１のニップ圧をより適切に調整することができるので、用紙のスリップ及び紙しわをさらに防止することができる。

【0079】

なお、本発明は上記の実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。
例えば、上記した実施の形態例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記の実施の形態例の構成の一部について、他の構成を追加・置換、削除をすることが可能である。

【0080】

また、上記の実施の形態では、第１先端検知センサ３３と第２先端検知センサ３４を用いた構成を例示したが、第１先端検知センサ３３だけを用いることも可能である。例えば、第１先端検知センサ３３の検知結果より用紙の後端が定着部３１を通過した時刻がわかるので、この時刻からの経過時間と用紙の搬送速度に基づいて用紙の後端の移動距離を計算する。そして、その移動距離から推定される用紙の搬送位置に応じて、押圧ローラ２２６の押圧力を設定するようにしてもよい。

【0081】

また、上記の実施の形態では、静電気を用いて画像の形成を行う電子写真方式の画像形成システム１について説明したが、この適用例に限られるものではない。例えばレーザーを感光に利用するレーザープリンタなど、定着部及びベルト挟持方式の用紙冷却機構を備える画像形成システムに適用することができる。

【0082】

また、上記の実施の形態では、画像形成システム１が、画像形成装置１０と別体で給紙装置２０と定着装置３０を備えた構成、いわゆるプロダクションプリント機を例示したが、この例に限られない。例えば、画像形成装置１０が定着装置３０の機能を備える構成でもよいし、または画像形成装置１０が定着装置３０と給紙装置２０の機能を備える構成としてもよい。

【0083】

また、本発明は、定着部及びベルト挟持方式の用紙冷却機構を備えるプリンタ装置、複写機、ファクシミリ装置、印刷機、複合機などにも適用可能である。

【0084】

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行するためのソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、光ディスク等の記録媒体に保持することができる。

【0085】

また、本明細書において、時系列的な処理を記述する処理ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）をも含むものである。

【符号の説明】

【0086】

１…画像形成システム、 ５…画像形成部、 ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ…画像形成ユニット、 ６…転写ベルト、 ７…２次転写ローラ、 １０…画像形成装置、 ３０…定着装置、 ３１…定着部、 ３２…用紙冷却機構、 ３３…第１先端検知センサ、 ３４…第２先端検知センサ、 １００…制御部、 ２０１…定着上ローラ、 ２０２…定着下ローラ、 ２１１…上ベルト（第１ベルト）、 ２１１Ｍ…ベルト駆動機構、 ２１２〜２１５…駆動ローラ、 ２１６…冷却部材、 ２２１…下ベルト（第２ベルト）、 ２２２〜２２５…従動ローラ、 ２２６…押圧ローラ、 ２３０…押圧ローラ圧力調整機構、 ２３１…可動部材、 ２３１ａ…主面部、 ２３１ｂ…ガイド孔、 ２３１ｃ…係合突起、 ２３１ｄ…当接部、 ２３２−１〜２…掛止部、 ２３３−１〜２…弾性部材、 ２３４−１〜２…掛止部、 ２３５…偏心カム、 ２３５ａ…回転軸、２３６…ガイドピン

【図4】

【図5】

【図7】

【図1】

【図2】

【図3】

【図6】