特許 6035911 用紙冷却装置及び画像形成装置

(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】6035911

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】用紙冷却装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20161121BHJP

   G03G 21/14 20060101ALI20161121BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/20 505

   G03G21/14

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-148371(P2012-148371)

(22)【出願日】2012年7月2日

(65)【公開番号】特開2014-10384(P2014-10384A)

(43)【公開日】2014年1月20日

【審査請求日】2015年3月23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】100145908

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信雄

(74)【代理人】

【識別番号】100136711

【弁理士】

【氏名又は名称】益頭 正一

(72)【発明者】

【氏名】吉村 和俊

(72)【発明者】

【氏名】高橋 克典

【審査官】 平田 佳規

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０７８６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１６０３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６６５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２０９０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１７４８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−００３７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４０２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２０２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１０９０２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｇ０３Ｇ １５／００− １５／０１

Ｇ０３Ｇ ２１／００− ２１／２０

Ｂ６５Ｇ １５／００− １５／６４

Ｂ６５Ｇ ２３／００− ２３／４４

Ｂ６５Ｈ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱定着により用紙に画像を定着させる定着処理後の用紙に対して冷却を行う用紙冷却装置において、
用紙の搬送経路を間に挟んで互いに対向する第１の搬送ベルトと第２の搬送ベルトとを備え、前記第１の搬送ベルトの平面領域と前記第２の搬送ベルトの平面領域とが当接され、それぞれ回転することにより用紙を搬送するベルト搬送部と、
前記第１の搬送ベルト及び前記第２の搬送ベルトの少なくとも一方に内接されて用紙との間で熱交換を行うことにより用紙を冷却する冷却部と、
前記ベルト搬送部に搬送される用紙の種類に基づいて、前記第１の搬送ベルトと前記第２の搬送ベルトとの当接により生じるベルト間の圧力である当接圧力を可変的に制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記当接圧力を変更した際に、前記第１の搬送ベルト及び前記第２の搬送ベルトの変動を吸収するための所定時間を確保し、用紙の搬送を伴わない空回し状態において当該所定時間にわたり前記第１の搬送ベルトと前記第２の搬送ベルトとを回転させる動作を行い、前記当接圧力の増減方向及び変更量の少なくとも１つに基づいて、前記所定時間を設定することを特徴とする用紙冷却装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記当接圧力の増減方向及び変更量に基づいて、前記所定時間を設定することを特徴とする請求項１に記載された用紙冷却装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記当接圧力を変更しない場合の回転開始タイミングよりも前記所定時間だけ早い回転開始タイミングで前記第１の搬送ベルトと前記第２の搬送ベルトとの回転を開始させることで前記所定時間を確保することを特徴とする請求項１又は２に記載された用紙冷却装置。

【請求項4】

用紙に画像を転写する画像形成部と、
熱定着により、転写された画像を用紙に定着させる定着装置と、
前記定着装置から排出された用紙の冷却を行う、請求項１から３のいずれかに記載の用紙冷却装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。

【請求項5】

前記制御部は、用紙の搬送開始タイミングを前記当接圧力を変更しない場合よりも遅延させることで、又は、前記用紙冷却装置よりも上流側で用紙を待機させることで前記所定時間を確保することを特徴とする請求項４に記載された画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、用紙冷却装置及び画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、プリンタ、複写機などとして電子写真方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、用紙に画像を形成する場合、用紙に画像（一般にトナー画像）を転写し、その後、定着装置により用紙に画像を定着するというプロセスを実行する。用紙に形成される画像の最終的な仕上がりは、画像品質として評価されることとなる。

【0003】

熱定着、すなわち、熱の作用を通じた定着処理では用紙に熱が加えられるため、定着処理直後の用紙及び画像も熱を帯びたままの状態となっている。熱を帯びた状態では、トナーに含有されるワックス等が十分に固化しておらず、当該ワックスが用紙の搬送部材等に付着することで、機内を汚染したり、後続の用紙を汚したりする。このような観点に加え、光沢度合い等といった画像品質の観点からも、定着処理後の用紙は所望の目標温度まで冷却させることが望まれる。

【0004】

そこで、近年では、自然放熱による冷却に換えて、用紙を積極的に冷却する用紙冷却装置を搭載した画像形成装置が知られている。用紙冷却装置は、例えば、用紙の搬送経路を間に挟んで互いに対向する一対の搬送部材により構成されており、一対の搬送部材が用紙を両側から挟持するとともに、それらの回転動作を通じて用紙を搬送する。搬送部材には冷却手段が取り付けられており、用紙が搬送されることによりその熱が冷却されるようになっている。用紙冷却装置は、用紙を均一に冷却することができるので、冷却ムラが生じ難いというメリットを有している。

【0005】

例えば特許文献１には、用紙冷却装置を備えた画像形成装置が開示されている。具体的には、定着装置の用紙搬送方向下流に配置された搬送ローラー対から離間した位置に放熱部材巻回ローラーを配置し、この放熱部材巻回ローラーと搬送ローラー対の一方の搬送ローラーとの間に無端状のベルト状放熱部材が巻回される。このベルト状放熱部材の内周面側には、当該ベルト状放熱部材を冷却する冷却手段が設けられ、このベルト状放熱部材はこれが巻回される搬送ローラーの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料で構成されている。

【0006】

また、例えば特許文献２には、トナーからなる画像の光沢を所望の状態に調整することができる定着装置が開示されている。具体的には、この定着装置は、用紙の未定着トナー像に少なくとも熱を与え、その未定着トナー像のトナーを軟化又は溶融させて外力により変形し得る状態にさせる加熱仮定着手段を含んでいる。また、定着装置は、画像光沢調整手段をさらに備えている。この画像光沢調整手段は、一対のローラーに張架されて周回する無端状の光沢調整用ベルトと、この光沢調整用ベルトのローラーからローラーに移動する平面状態にある内周面部分に接触するように設置される冷却装置と、一対のローラーの間に張架されて周回する無端状の搬送支持ベルトとで構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９−２７１３２３号公報

【特許文献2】特開２００４−３２５９３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、近年では、複数の種類の用紙に対して印刷要求があることから、画像形成装置に使用される用紙の種類も広がっている。この場合、例えば坪量の大きい用紙と坪量の小さい用紙といったように、用紙の種類に起因してその温度特性が相違する。例えば、坪量の小さい用紙は坪量の大きい用紙に比して温度への応答性が高いため、用紙冷却装置への入口では、坪量の大きい用紙に比して坪量の小さい用紙の方が温度が高い傾向にある。一方、用紙冷却装置を通過した後では、坪量の小さい用紙に比して坪量の大きい用紙の方が温度が高い傾向にあるといった如くある。このため、用紙の種類に拘わらず一様な態様にて用紙の冷却を行ってしまうと、用紙の種類によって十分な冷却が行えたり行えなかったりするといった事態が生じえる。

【0009】

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の種類の用紙に対応して適切な冷却を行うことができる用紙冷却装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

かかる課題を解決するために、第１の発明は、熱定着により用紙に画像を定着させる定着処理後の用紙に対して冷却を行う用紙冷却装置に関し、用紙の搬送経路を間に挟んで互いに対向する第１の搬送ベルトと第２の搬送ベルトとを備え、第１の搬送ベルトの平面領域と第２の搬送ベルトの平面領域とが当接され、それぞれ回転することにより用紙を搬送するベルト搬送部と、第１の搬送ベルト及び第２の搬送ベルトの少なくとも一方に内接されて用紙との間で熱交換を行うことにより用紙を冷却する冷却部と、ベルト搬送部に搬送される用紙の種類に基づいて、第１の搬送ベルトと第２の搬送ベルトとの当接により生じるベルト間の圧力である当接圧力を可変的に制御する制御部と、を有することを特徴とする。この場合、制御部は、当接圧力を変更した際に、第１の搬送ベルト及び第２の搬送ベルトの変動を吸収するための所定時間を確保し、用紙の搬送を伴わない空回し状態において当該所定時間にわたり第１の搬送ベルトと第２の搬送ベルトとを回転させる動作を行い、当接圧力の増減方向及び変更量の少なくとも１つに基づいて、所定時間を設定する。

【0011】

ここで、第１の発明において、制御部は、当接圧力の増減方向及び変更量に基づいて、前記所定時間を設定することが好ましい。

【0012】

また、第１の発明において、制御部は、当接圧力を変更しない場合の回転開始タイミングよりも所定時間だけ早い回転開始タイミングで第１の搬送ベルトと第２の搬送ベルトとの回転を開始させることで所定時間を確保することが好ましい。

【0013】

また、第２の発明は、用紙に画像を転写する画像形成部と、熱定着により、転写された画像を用紙に定着させる定着装置と、定着装置から排出された用紙の冷却を行う、請求項１から３のいずれかに記載の用紙冷却装置と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。ここで、第２発明において、制御部は、用紙の搬送開始タイミングを当接圧力を変更しない場合よりも遅延させることで、又は、用紙冷却装置よりも上流側で用紙を待機させることで所定時間を確保することが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、用紙の種類に基づいて当接圧力を可変的に制御することで、その種類に適した冷却性能を確保することができる。これにより、搬送に起因する用紙品質の低下を抑制しつつ、用紙の種類に拘わらず適切な冷却を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】画像形成装置を模式的に示す構成図

【図2】画像形成装置の制御系の構成を模式的に示すブロック図

【図3】冷却部の一例を模式的に示す説明図

【図4】画像形成装置の用紙冷却装置における動作の流れを示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、本実施形態にかかる画像形成システムの構成を模式的に示す説明図である。画像形成装置１は、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置であり、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆる、タンデム型のカラー画像形成装置である。画像形成装置１は、図示しない原稿読取装置、画像形成部２０と、定着装置３０と、用紙冷却装置５０とを主体に構成されており、これらの要素が一つの筐体内に収められている。

【0017】

原稿読取装置は、原稿の画像を読み取り、画像信号を得る。具体的には、原稿読取装置は、原稿の画像をランプにて照射し、その反射光を撮像素子の受光面に結像させる。撮像素子は入射した光を光電変換して所定の画像信号を画像読取制御部（図示せず）に出力する。画像読取制御部は、この画像信号に対して、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理を施し、画像形成装置１の制御部１０に画像データとして出力する。なお、制御部１０に入力される画像データとしては、原稿読取装置で読み取ったものに限らず、例えば、画像形成装置に接続されたパーソナルコンピュータや他の画像形成装置から受信したものであってもよい。

【0018】

画像形成部２０は、４つの色に対応した帯電・現像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、各帯電・現像ユニット２０Ｙ〜２０Ｋに対応して設けられた露光部２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋとで構成されている。

【0019】

帯電・現像ユニット２０Ｙは、感光体ドラム２１Ｙと、その周辺に配置されている帯電・現像部２２Ｙを主体に構成されており、イエロー（Ｙ）に対応する画像を感光体ドラム２１Ｙ上に形成する。また、残余の帯電・現像ユニット２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋも、帯電・現像ユニット２０Ｙと同様な構成であり、感光体ドラム２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋの周辺に、帯電・現像部２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋがそれぞれ配置されており、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応する画像を感光体ドラム２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ上にそれぞれ形成する。

【0020】

感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋは、帯電・現像部２２Ｙ〜２２Ｋによりその表面が一様に帯電させられており、露光部２５Ｙ〜２５Ｋによる走査露光により、個々の感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋには潜像が形成される。さらに、帯電・現像部２２Ｙ〜２２Ｋは、トナーで現像することによって感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上の潜像を顕像化する。これにより、各感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上には画像（トナー画像）が形成される。

【0021】

個々の露光部２５Ｙ〜２５Ｋは、レーザ光源、ポリゴンミラー、複数のレンズ等から構成される。各露光部２５Ｙ〜２５Ｋは、画像データをもとに制御部１０から出力される出力情報に対応して、感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋの表面をレーザビームにより走査露光する。

【0022】

各感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上に形成された画像は、中間転写ベルト２３上の所定位置に逐次転写される。中間転写ベルト２３上に転写された各カラーの画像は、用紙Ｐが所定のタイミングで搬送されることにより、転写ローラー２４により用紙Ｐに転写される。

【0023】

給紙部４０は、一つ以上の給紙トレイ４１と、複数の搬送ローラー等で構成されている。個々の給紙トレイ４１は、種々の種類の用紙Ｐを収容している。給紙部４０は、ユーザーによって選択された給紙トレイ４１から用紙Ｐを一枚ずつ給紙することができる。

【0024】

給紙トレイ４１から給紙された用紙Ｐは、搬送経路に配置された複数の搬送ローラーにより搬送される。用紙は、搬送ローラーによる搬送を通じて、中間転写ベルト２３と転写ローラー２４とが圧接された転写ニップに供給される。そして、所定のタイミングで用紙Ｐが転写ニップを通過することにより、用紙Ｐの所定面（例えば上面）に画像が転写され、当該用紙は定着装置３０へと搬送される。

【0025】

定着装置３０は、転写後の未定着な状態の画像を担持した用紙Ｐに定着処理を施す装置である。定着装置３０は、互いに圧接されて定着ニップを形成する一対の定着部材で構成されており、用紙Ｐを定着ニップに通過させることにより、用紙Ｐに画像を定着する。

【0026】

一方の定着部材は、用紙Ｐの定着対象面（未定着な画像が転写されている面）と対向して配置されており、加圧ローラー３１、定着上ローラー３２及び無端状の定着ベルト３３で構成されている。加圧ローラー３１及び定着上ローラー３２は、所定の距離を離間して配置されており、これらのローラー３１，３２の間には、定着ベルト３３が掛け渡されている。定着上ローラー３２の内部には、当該定着上ローラー３２を加熱するためのヒーターが内蔵されている。このヒーターからの輻射熱を通して定着上ローラー３２が加熱され、これにより、定着上ローラー３２に掛け渡された定着ベルト３３が加熱される。

【0027】

他方の定着部材は、用紙Ｐの定着対象面の裏面と対向して配置されており、定着下ローラー３４で構成されている。定着下ローラー３４は、定着ベルト３３を間に挟んで状態で、加圧ローラー３１に向けて所定の力で付勢されている。定着下ローラー３４と加圧ローラー３１とが定着ベルト３３を介して圧接することにより、定着下ローラー３４と定着ベルト３３との間に定着ニップが形成されることとなる。

【0028】

この定着装置３０は、用紙Ｐの搬送過程において用紙Ｐを定着ニップに通過させることにより、加圧及び熱の作用を通じて、転写された画像を用紙Ｐに定着させる（定着部）。定着装置３０により定着処理が施された用紙Ｐは、用紙冷却装置５０に搬送される。

【0029】

用紙冷却装置５０は、ベルト搬送部と、冷却部５１とを主体に構成されている。

【0030】

ベルト搬送部は、用紙Ｐの搬送経路を間に挟んで互いに対向する第１の搬送ベルト５２と第２の搬送ベルト５４とを備えており、第１の搬送ベルト５２が用紙Ｐの搬送経路の上面側に、第２の搬送ベルト５４が用紙Ｐの搬送経路の下面側に配置されている。第１の搬送ベルト５２は、無端状のベルト部材であり、所定の距離を隔てて配置された駆動ローラー５３ａと従動ローラー５３ｂとの間に掛け渡されており、駆動ローラー５３ａの回転駆動に応じて回転動作する。第２の搬送ベルト５４は、第１の搬送ベルト５２と同様に、無端状のベルト部材であり、所定の距離を隔てて配置された駆動ローラー５５ａと従動ローラー５５ｂとの間に掛け渡されており、駆動ローラー５５ａの回転駆動に応じて回転動作する。

【0031】

ベルト搬送部において、第１の搬送ベルト５２と第２の搬送ベルト５４とは面接触し、それぞれ回転することにより用紙Ｐを搬送する。具体的には、第１の搬送ベルト５２は駆動ローラー５３ａと従動ローラー５３ｂとの間に平面領域を備え、第２の搬送ベルト５４は駆動ローラー５５ａと従動ローラー５５ｂとの間に平面領域を備えており、第１の搬送ベルト５２の下面側の平面領域と第２の搬送ベルト５５の上面側の平面領域とが当接されている。

【0032】

冷却部５１は、第１の搬送ベルト５２に設けられており、第２の搬送ベルト５４と向き合う側、すなわち、下面側の平面領域に内接されている。この冷却部５１は、用紙Ｐとの間で熱交換を行うことにより用紙Ｐを冷却する機能を担っている。例えば、冷却部５１は、図３に示すように、板状部材５１ａ（例えば、熱伝導率の高いアルミ製の板状部材）と、その内部に張り巡らされて冷却水が流れる流路５１ｂとで構成されており、搬送される用紙Ｐと、冷却水との間で熱交換を行う。冷却部５１は、用紙Ｐの搬送方向ＦＤと直交する用紙幅方向ＣＤにかけて、用紙Ｐの寸法よりも大きめな寸法を備えており、搬送される用紙Ｐの全域を対象として冷却を行うことができるようになっている。

【0033】

また、冷却部５１には、電動モーター５６を主体とする駆動機構が連結されており、この冷却部５１は、電動モーター５６が駆動することにより、上下方向、すなわち、搬送される用紙面に対する垂直方向における位置を調整することができる。冷却部５１の上下方向における位置調整により、第１の搬送ベルト５２と第２の搬送ベルト５４との当接により生じるベルト間の圧力（以下「当接圧力」という）の調整を行うことができる。例えば、冷却部５１が下方へ、すなわち、第２の搬送ベルト５４側へと移動することで、当接圧力を増加させることができ、逆に、冷却部５１が上方へと移動することで、当接圧力を減少させることができるといった如くである。当接圧力の増減は、「０」に相当する下限圧力、すなわち、単に用紙Ｐに接触して用紙Ｐを搬送し得る圧力から、機械的な制約から定まる上限圧力までの範囲で任意に行うことができる。

【0034】

第２の搬送ベルト５４には、第１の搬送ベルト５２と向き合う側、すなわち、上面側の平面領域に当接するように、バネなどの付勢手段を介してガイドプレート５７が支持されており、このガイドプレート４７により、当接圧力を保持するような工夫が施されている。

【0035】

なお、本実施形態では、第１の搬送ベルト５２に冷却部５１を設けているが、第１の搬送ベルト５２に設けずに、第２の搬送ベルト５４に設けてもよい。この場合、冷却部５１は、第２の搬送ベルト５４の上面側の平面領域に内接されることなり、第１の搬送ベルト５２の下面側の平面領域にガイドプレート５７が配置される。また、当接圧力を調整するために、冷却部５１の上下方向の位置を調整することとしているが、ガイドプレート５７の上下方向の位置を調整してこれを達成してもよいし、双方の上下方向の位置を調整することによって達成してもよい。さらに、第２の搬送ベルト５４には、ガイドプレート５７に換えて冷却部５１を設けてもよく、第１の搬送ベルト５２のみならず、第１の搬送ベルト５２及び第２の搬送ベルト５４の双方に冷却部５１を設けることもできる。

【0036】

再び図１を参照するに、用紙冷却装置５０から送り出された用紙Ｐは、排紙ローラー４２により、筐体の外部側面に取り付けられた排紙トレイ（図示せず）に排出される。

【0037】

また、用紙Ｐの裏面にも画像形成を行う場合、用紙表面に対する画像形成を終えた用紙Ｐは、図示しない切換ゲートにより、下方にある反転ローラー４３へと搬送される。反転ローラー４３は、搬送された用紙Ｐの後端を挟持した後、逆送することによって用紙Ｐを反転させて、再給紙搬送経路４４に送り出す。この再給紙搬送経路４４へと送り出された用紙Ｐは、複数の搬送手段によって搬送され、転写ニップへと用紙Ｐを回帰させる。

【0038】

制御部１０は、画像形成装置１を統合的に制御する機能を担っている。制御部１０としては、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。この制御部１０は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従い、各種の演算を行い、この演算結果に基づいて画像形成装置１の動作状態を制御する。また、

【0039】

この制御部１０には、ユーザーによって操作される操作部６０が接続されている。操作部６０は、画像形成装置１の上部に配置されており、ユーザーによって設定される種々の情報を制御部１０に出力する。操作部６０としては、例えば、ディスプレイ上に表示される情報に従い、入力操作を行うことが可能なタッチパネルを用いることができる。この操作部６０を通じて、ユーザーは、ジョブに関する条件、画像条件（倍率、白黒やカラーの選択等）、用紙Ｐの情報（例えば、上質紙や普通紙といた分類、坪量、サイズ）、印刷部数などを設定することができる。また、制御部１０は、操作部６０を制御することにより、当該操作部６０を介してユーザーに種々のメッセージを表示することができる。

【0040】

本実施形態との関係において、制御部１０は、用紙冷却装置５０のベルト搬送部に搬送される用紙Ｐの種類に基づいて、当接圧力を可変的に制御する。用紙Ｐの種類は、制御部１０が用紙Ｐの熱特性（熱容量）を判別するために参照する情報であり、本実施形態では、用紙Ｐの坪量がこれに該当する。もっとも、用紙Ｐの種類は、用紙Ｐの坪量に限らず、薄紙、普通紙、再生紙、色紙、上質紙といった違いや、製造会社の違いといった種々の用紙態様を、単独で或いはこれらの組み合わせたものを利用することができる。

【0041】

また、制御部１０は、当接圧力を変更した際に、用紙Ｐの搬送を伴わない空回し状態において所定時間（以下、「安定化時間」という。）にわたり第１の搬送ベルト５２と第２の搬送ベルト５４とを回転させる動作（以下、「ベルト安定化動作」という。）を行う。制御部１０は、当接圧力の増減方向及び変更量に基づいて、安定化時間を設定する。なお、安定化時間の設定方法の詳細については後述する。

【0042】

図４は、本実施形態に係る画像形成装置１の用紙冷却装置５０における動作の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、ジョブの入力をトリガーとして呼び出され、制御部１０によって実行される。

【0043】

まず、ステップ１０（Ｓ１０）において、制御部１０は、操作部６０等から得られる情報に基づいて、紙種情報、すなわち、用紙冷却装置５０に導入される用紙Ｐの種類を読み込む。本実施形態では、用紙Ｐの種類として、用紙Ｐの坪量が読み込まれる。

【0044】

ステップ１１（Ｓ１１）において、制御部１０は、読み込まれた用紙Ｐの坪量に基づいて、第１の搬送ベルト５２と第２の搬送ベルト５４との当接により生じるベルト間の圧力である当接圧力を決定する。かかる処理により決定される当接圧力は、当接圧力の目標値として機能するものである。

【0045】

当接圧力は、用紙Ｐの坪量が大きい程、当接圧力が大きくなるように設定される。この場合、当接圧力は、用紙Ｐの坪量に応じて値が線形的に決定されてもよいし、用紙Ｐの坪量に応じてステップ的に値が決定されてもよい。例えば、用紙Ｐの坪量に応じて、すなわち、１００（ｇ／ｍ^２）以下の「小」なるグループ、１００（ｇ／ｍ^２）から２００（ｇ／ｍ^２）以下の「中」なるグループ、２００（ｇ／ｍ^２）よりも大きい「大」なるグループから構成される３つのグループが設定されている。また、「小」のグループには当接圧力Ｐ１が、「中」のグループには当接圧力Ｐ２が、「大」のグループには当接圧力Ｐ３が関連付けられており、これらの当接圧力Ｐ１〜Ｐ３は、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の順番で値が大きくなるような関係に設定されている。このような前提のもと、制御部１０は、読み込まれた用紙Ｐの坪量から、該当するグループを検索し、当該グループに関連付けられている値から当接圧力を決定するといった如くである。

【0046】

ステップ１２（Ｓ１２）において、制御部１０は、当接圧力の状態を確認することにより、当該当接圧力の現在値を特定する。当接圧力の現在値は、冷却部５１の上下方向における現在の位置を通じて特定することができる。

【0047】

ステップ１３（Ｓ１３）において、制御部１０は、当接圧力の変更が必要か否かを判断する。具体的には、制御部１０は、当接圧力の現在値と、その目標値とを比較して、両者が一致していないか否かを判断する。当接圧力の現在値とその目標値とが一致していない場合には、当接圧力の変更が必要となるため、本ステップにおいて肯定判定され、ステップ１４（Ｓ１４）に進む。一方、当接圧力の現在値とその目標値とが一致している場合には、当接圧力の変更は必要ないため、本ステップにおいて否定判定され、後述するステップ１７（Ｓ１７）に進む。

【0048】

ステップ１４において、制御部１０は、目標値となるように、当接圧力を変更する。具体的には、制御部１０は、所望の当接圧力と、冷却部５１の上下方向における位置との対応関係を保持しており、当該電動モーター５６を制御することにより、当接圧力の目標値に基づいて冷却部５１の上下方向における位置を移動させる。

【0049】

ステップ１５（Ｓ１５）において、制御部１０は、安定化時間を設定する。当接圧力を変更することで、個々の搬送ベルト５２，５４に付与される張力や両者のパワーバランスが変動するため、搬送ベルト５２，５４に波打ちといったような変動状態が生じ得る。このような変動状態で用紙Ｐが搬送されると、用紙Ｐにしわが形成される等のヤレが発生する。そこで、当接圧力を変更した際に、ベルト安定化動作、具体的には、用紙Ｐの搬送を伴わない空回し状態において安定化時間にわたり第１の搬送ベルト５２と第２の搬送ベルト５４とを回転させる動作を行うこととしている。

【0050】

制御部１０は、以下の表に示すように、当接圧力の増減方向及び変更量に基づいて、安定化時間を設定する。

【表1】

【0051】

当接圧力の変更量が大きい程、ベルトの変動状態が大きく生じ易く、安定化時間は長く設定されることが好ましい。また、同一の変更量であっても、当接圧力を増加方向へと変更させる方がそれを減少方向へと変更させる場合と比べてベルトの変動状態が小さい傾向にある。このような知得を前提に、ベルトの変動状態に則した安定化時間が確保されるように、実験やシミュレーションを通じて、当接圧力の増減方向及び変更量と安定化時間との関係が適切に設定されている。

【0052】

ステップ１６（Ｓ１６）において、制御部１０は、ステップ１４において当接圧力を変更してからの経過時間を参照して、安定化時間が経過したか否かを判断する。このステップ１６において肯定判定された場合、すなわち、安定化時間が経過した場合には、ステップ１７（Ｓ１７）に進む。一方、ステップ１６において否定判定された場合、すなわち、安定化時間が経過していない場合には、ステップ１６の処理を再度行う。

【0053】

なお、ステップ１５において設定される安定化時間を確保する方法としては、以下の手法が考えられる。例えば、制御部１０が、用紙Ｐの通過期間に合わせて、第１の搬送ベルト５２及び第２の搬送ベルト５４の回転を開始・停止させているような制御形態では、通常の回転開始タイミングよりも安定化時間だけ先行して、第１の搬送ベルト５２及び第２の搬送ベルト５４の回転を開始させればよい。また、安定化時間が確保されるように、用紙Ｐの搬送開始タイミングを遅延させたり、用紙冷却装置５０よりも上流側で用紙Ｐを待機させたりしてもよい。

【0054】

ステップ１７において、制御部１０は、用紙冷却装置５０へと用紙Ｐを導入させ、第１の搬送ベルト５２及び第２の搬送ベルト５４で用紙Ｐを搬送する。第１の搬送ベルト５２及び第２の搬送ベルト５４による用紙Ｐの搬送を通じて用紙Ｐの冷却が行われる。

【0055】

ステップ１８（Ｓ１８）において、制御部１０は、用紙Ｐがジョブにおける最終紙か否かを判断する。このステップ１８において肯定判定された場合、すなわち、現在の用紙Ｐが最終紙である場合には、本ルーチンを終了する。一方、ステップ１８において否定判定された場合、すなわち、現在の用紙Ｐが最終紙ではなく、後続の用紙Ｐが存在する場合には、ステップ１０の処理に戻る。

【0056】

このように本実施形態において、画像形成装置１は、熱定着により用紙Ｐに画像を定着させる定着処理後の用紙Ｐに対して冷却を行う用紙冷却装置５０を備えている。この用紙冷却装置５０は、第１の搬送ベルト５２と第２の搬送ベルト５４とが面接触し、それぞれ回転することにより用紙Ｐを搬送するベルト搬送部と、第１の搬送ベルト５２に内接されて用紙Ｐとの間で熱交換を行うことにより用紙Ｐを冷却する冷却部５１と、ベルト搬送部に搬送される用紙Ｐの種類に基づいて、第１の搬送ベルト５２と第２の搬送ベルト５４との当接圧力を可変的に制御する制御部１０と、を有している。

【0057】

一般に、当接圧力を高く設定すれば、当接圧力がそれよりも低く設定されている場合と比較して用紙Ｐから冷却部５１への熱伝導率が高くなるので、用紙Ｐに対する冷却性能をアップさせることができる。このように、当接圧力と、用紙Ｐに対する冷却性能との間には因果関係が存在する。そこで、全ての種類の用紙Ｐに対して必要な冷却がなされるように、坪量が大きい用紙Ｐに対応する当接圧力を固定的に設定した場合には、坪量の小さい用紙Ｐにとっては過剰な当接圧力となり、用紙Ｐにしわが形成される等のヤレが発生する。一方、ヤレの発生を抑制する観点から、坪量が小さい用紙Ｐに対応する当接圧力を固定的に設定した場合には、坪量の大きい用紙Ｐに必要な冷却がなされる程度に当接圧力が確保されないといった事態が生じ得る。

【0058】

この点本実施形態によれば、用紙Ｐの種類に基づいて当接圧力を可変的に制御することで、その種類に適した冷却性能を確保することができる。また、ヤレが発生しやすい坪量の小さい用紙Ｐは、低い冷却性能でも足り、冷却度合いが高い用紙Ｐは、ヤレが発生し難いといった傾向にある。そのため、搬送に起因する用紙品質及び用紙Ｐに要求される冷却性能の双方を具備する当接圧力の制御の方向性は互いに対応しているので、用紙Ｐに要求される冷却性能に応じて、搬送に起因する用紙品質が低下するといった事態を抑制することができる。これにより、搬送に起因する用紙品質を確保しつつ、用紙Ｐの種類に応じた適切な冷却性能を実現することができる。

【0059】

また、本実施形態において、制御部１０は、当接圧力を変更した際に、用紙Ｐの搬送を伴わない空回し状態において所定の安定化時間にわたり第１の搬送ベルト５２と第２の搬送ベルト５４とを回転させるベルト安定化動作を行うこととしている。

【0060】

かかる構成によれば、波打ちが発生するようなシーンであっても、ベルト安定化動作によりこれを吸収することができるので、用紙Ｐは波打ちが収束してから第１の搬送ベルト５２及び第２の搬送ベルト５４に搬送されることとなる。これにより、用紙Ｐにしわが形成される等のヤレの発生を抑制することができる。

【0061】

また、本実施形態において、制御部１０は、当接圧力の増減方向及び変更量に基づいて、安定化時間を設定することとしている。

【0062】

かかる構成によれば、波打ちの程度に合わせて安定化時間を設定することができるので、当該安定化時間の最適化を達成することできる。これにより、生産性の低下や冗長な制御といった事態を抑制することができる。

【0063】

以上、本発明の実施形態にかかる画像形成装置について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。また、用紙冷却装置は、画像形成装置の一部をなしているが、単独の装置として構成してもよく、これ自体が本発明の一部として機能する。さらに、用紙冷却装置の制御を画像形成装置の制御により実現しているが、用紙冷却装置が単独の制御部を備え、独立した制御構成を実現することも可能である。

【符号の説明】

【0064】

１ 画像形成装置
１０ 制御部
２０ 画像形成部
２０Ｙ〜２０Ｋ 帯電・現像ユニット
２１Ｙ〜２１Ｋ 感光体ドラム
２２Ｙ〜２２Ｋ 現像部
２３ 転写ベルト
２４ 転写ローラー
２５Ｙ〜２５Ｋ 露光部
３０ 定着装置
３１ 加圧ローラー
３２ 定着上ローラー
３３ 定着ベルト
３４ 定着下ローラー
４０ 給紙部
４１ 給紙トレイ
５０ 用紙冷却装置
５１ 冷却部
５２ 第１の搬送ベルト
５４ 第２の搬送ベルト
５６ 電動モーター
５７ ガイドプレート
６０ 操作部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】