JP2006330377A - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】両面画像形成方法及び該方法を実施できる画像形成装置装置において、第１面にトナー像が定着された記録媒体を冷却することによる利点を活かしつつ、第２面へのトナー像定着のときにおける記録媒体皺の発生を抑制する。
【解決手段】定着装置５から出てくる記録媒体Ｓを送風装置９で送風冷却するようにし、定着装置５により１面目トナー像が定着され、定着装置５から出てくる記録媒体Ｓを送風装置９で送風冷却するにあたっては、該１面目トナー像定着のための記録媒体搬送方向における該記録媒体の途中位置から後端に至る部分に対する送風量を正規送風量より低下させる。送風量の低下は、送風装置９と記録媒体の通路との間にシャッタ１０を配置すること、送風装置９の動作速度を低下させること、送風装置９を停止させること等で行う。送風量低下開始対象である記録媒体途中位置を記録媒体の第１面への印字率に応じて変更してもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録媒体の第１面に形成すべき画像に相当する１面目トナー像を形成して該記録媒体の第１面に転写し、定着装置で定着し、該記録媒体の第２面に形成すべき画像に相当する２面目トナー像を形成して両面の向きを逆にした該記録媒体の第２面に転写し、前記定着装置で定着する画像形成方法及び画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置の中には、記録媒体の第１面に形成すべき画像に相当する１面目トナー像を形成して該記録媒体の第１面に転写し、定着装置で定着し、該記録媒体の第２面に形成すべき画像に相当する２面目トナー像を形成して両面の向きを逆にした該記録媒体の第２面に転写し、前記定着装置で定着する画像形成を行えるものが知られている。

かかる両面画像形成に関して様々の提案がなされている。
例えば、特開２００２−２７８３５４号公報は、定着装置周辺に冷却用気流を発生させる送風ファンを設け、さらに、該ファンからの気流の方向を制御する切り換え部材を設け、該切り換え部材の位置（姿勢）を制御することで、気流を定着装置の方へ導いたり、定着装置から逸らしたりして定着装置温度を制御したり、気流を第２面への画像形成のための記録媒体搬送路へ導いて、第１面に画像形成された記録媒体を冷却し、第２面へのトナー像定着時に、トナーが過度に加熱されて定着ローラへ所謂高温オフセットすることを抑制することを提案している。

特開２００２−２７８３５４号公報

しかしながら、記録媒体の両面に画像形成する場合には、次のような問題もある。
すなわち、第１面にトナー像が定着された記録媒体を送風ファン等で冷却すると、トナーが冷却されて収縮することで記録媒体が該第１面が凹面となるように反る、いわゆるカールが発生する。

このようにカールした記録媒体の第２面に２面目のトナー像を転写し、該記録媒体を定着装置へ進入させると、該カールのために記録媒体の円滑な搬送が妨げられ、記録媒体に皺が発生することがある。

そこで本発明は、記録媒体の第１面に形成すべき画像に相当する１面目トナー像を形成して該記録媒体の第１面に転写し、定着装置で定着し、該記録媒体の第２面に形成すべき画像に相当する２面目トナー像を形成して両面の向きを逆にした該記録媒体の第２面に転写し、前記定着装置で定着する画像形成方法であって、第１面にトナー像が定着された記録媒体を冷却することによる利点を活かしつつ、第２面へのトナー像定着のときにおける記録媒体皺の発生を抑制できる画像形成方法を提供することを課題とする。

また本発明は、記録媒体の第１面に形成すべき画像に相当する１面目トナー像を形成して該記録媒体の第１面に転写し、定着装置で定着し、該記録媒体の第２面に形成すべき画像に相当する２面目トナー像を形成して、両面ユニットで両面の向きを逆にした該記録媒体の第２面に転写し、前記定着装置で定着することができる画像形成装置であって、第１面にトナー像が定着された記録媒体を冷却することによる利点を活かしつつ、第２面へのトナー像定着のときにおける記録媒体皺の発生を抑制できる画像形成装置を提供することを課題とする。

本発明者の研究によると、第１面にトナー像が定着されて定着装置から出てくる記録媒体を送風装置で冷却するとき、該送風装置による冷却送風量の大小によって記録媒体のカール量が変わってくる。

図５は、定着装置から出てくる記録媒体を送風ファンで冷却する場合において、定着装置から出てくる記録紙（トナー平均付着量１０ｇ／ｍ² ）に対する冷却送風量を種々変化させたときの、冷却送風量と記録紙のカール量との関係の１例を示している。
なお、ここでの「カール量」は、第１面に画像形成された記録紙を平坦な机天板面上に置いたときの、記録紙後端（第２面画像形成時の先端）の天板面からの浮き上がり量である。
図５に示すように、定着装置から出てくる記録紙を、送風量を多くして、よく冷却するほどカール量が増加し、逆に、送風量を少なくすると、カール量が減少する。

本発明者のさらなる研究によると、記録媒体の第２面に画像形成するとき、記録媒体皺が発生する原因は、記録媒体のカールにあるが、特に、第２面への画像形成において定着装置へ進入するとき先端部となる記録媒体部分のカールが皺発生を招く。

従って、定着装置により１面目トナー像が定着され該定着装置から出てくる記録媒体を送風装置で送風冷却するにあたっては、該１面目トナー像定着のための記録媒体搬送方向における該記録媒体の途中位置から後端に至る部分（すなわち、第２面への画像形成において定着装置へ進入するときの先端部を含む部分）に対する送風量を正規送風量より低下させ、その部分のカール量を少なく抑制すれば、第１面にトナー像が定着された記録媒体を冷却することによる利点を活かしつつ、第２面へのトナー像定着のときにおける記録媒体皺の発生を抑制できる。

かかる知見に基づき、本発明は次の画像形成方法及び装置を提供する。
（１）画像形成方法
記録媒体の第１面に形成すべき画像に相当する１面目トナー像を形成して該記録媒体の第１面に転写し、定着装置で定着し、該記録媒体の第２面に形成すべき画像に相当する２面目トナー像を形成して両面の向きを逆にした該記録媒体の第２面に転写し、前記定着装置で定着する画像形成方法において、
前記定着装置から出てくる前記記録媒体を送風装置で送風冷却し、
該定着装置により前記１面目トナー像が定着され、該定着装置から出てくる前記記録媒体を該送風装置で送風冷却するにあたっては、該１面目トナー像定着のための記録媒体搬送方向における該記録媒体の途中位置から後端に至る部分に対する送風量を正規送風量より低下させる画像形成方法。

（２）画像形成装置
記録媒体の第１面に形成すべき画像に相当する１面目トナー像を形成して該記録媒体の第１面に転写し、定着装置で定着し、該記録媒体の第２面に形成すべき画像に相当する２面目トナー像を形成して、両面ユニットで両面の向きを逆にした該記録媒体の第２面に転写し、前記定着装置で定着することができる画像形成装置において、
前記定着装置から出てくる前記記録媒体を送風冷却するための送風装置と、
該送風装置の制御部とを有しており、
該制御部は、前記定着装置により前記１面目トナー像が定着され、該定着装置から出てくる前記記録媒体を該送風装置で送風冷却するにあたり、該１面目トナー像定着のための記録媒体搬送方向における該記録媒体の途中位置から後端に至る部分に対する送風量を正規送風量より低下させる画像形成装置。

本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置によると、記録媒体の両面に画像形成することができる。記録媒体の両面への画像形成においては、第１面にトナー像が定着されて定着装置から出てくる記録媒体は、本発明に係る画像形成方法では送風装置で送風冷却するので、また、本発明に係る画像形成装置でも送風装置で冷却できるので、そのように冷却することで、記録媒体は冷却され、画像形成装置内の温度上昇がそれだけ抑制され、画像形成装置内の温度により影響を受ける部分、例えば、温度により帯電性が変動する、トナー像形成に用いる現像剤等に対する悪影響が抑制される。

また記録媒体の第２面へのトナー像定着時に、トナーが過度に加熱されて定着装置の定着ローラのごとき部材へ所謂高温オフセットすることが抑制される。
このように、第１面にトナー像が定着されて定着装置から出てくる記録媒体を送風装置で送風冷却することによる利点が活かされる。

また、本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置によると、第１面にトナー像が定着されて定着装置から出てくる記録媒体を送風装置で送風冷却するが、本発明に係る画像形成方法では、１面目トナー像定着のための記録媒体搬送方向における該記録媒体の途中位置から後端に至る部分に対する送風量を正規送風量より低下させ、本発明に係る画像形成装置では、送風装置の制御部が、１面目トナー像定着のための記録媒体搬送方向における該記録媒体の途中位置から後端に至る部分に対する送風量を正規送風量より低下させる。

このように、第１面にトナー像が定着されて定着装置から出てくる記録媒体について、記録媒体途中位置から後端に至る部分に対する送風量を正規送風量より低下させることで、該記録媒体途中位置から後端に至る部分に定着されたトナーの収縮率がそれだけ小さく抑制され、従ってまた、該部分のカールの程度がそれだけ少なく抑制される。そして、該部分は、第２面へ２面目のトナー像を転写し、定着させるために両面を逆向きにして該記録媒体を搬送するときの先端を含む部分であるから、第２面にトナー像が転写された記録媒体を再び定着装置へ進入させるとき、その部分のカールの程度が少ないことで、記録媒体の定着装置への進入が円滑となり、記録媒体皺の発生を抑制することができる。

ここで、「１面目トナー像定着のための記録媒体搬送方向における該記録媒体の途中位置から後端に至る部分に対する送風量の低下」は、該記録媒体部分が送風装置による送風冷却領域に進入開始してから、該部分のカール量が第２面への画像形成時に皺発生を招かない、或いは皺発生を無視できる程に抑えることができる程度にとどまる時間維持すればよい。例えば、該記録媒体部分が送風装置による送風冷却領域に進入開始してから、第２面への画像形成のための該記録媒体の搬送により該記録媒体部分が、該送風冷却領域を脱するまでの間、維持する場合を挙げることができる。

送風量の低下の程度は、記録媒体の種類、用いるトナーの種類等に応じて定めればよい。
また、かかる「記録媒体途中位置」は、第２面への画像形成時に記録媒体皺の発生が抑制されるように記録媒体カール量を小さく抑制できる範囲で任意の位置とすることができるが、後ほど詳述するように、第１面へのトナー付着量（印字率）に応じて定めてもよい。

本発明に係る画像形成方法における前記送風量低下の方法として次のものを例示できる。
(1) 前記送風装置と前記記録媒体の通路との間にシャッタを配置する。
(2) 前記送風装置の動作速度を低下させることで前記送風量を低下させる。
例えば、送風装置が送風用の回転翼を有している場合には、回転翼の回転数を低下さ せることで送風量を低下させればよい。
(3) 前記送風装置を停止させることで前記送風量を低下させる。

また、本発明に係る画像形成装置においては、例えば次のようにして送風量を低下させればよい。
(1) 前記送風装置は、該送風装置の送風口と前記記録媒体の通路との間に対し出退可能の シャッタを有するものとし、前記制御部を、該送風口と該記録媒体通路との間に該シャ ッタを配置することで前記送風量を低下させるものとする。
(2) 前記制御部を、前記送風装置の動作速度を低下させることで前記送風量を低下させる ものとする。
(3) 前記制御部を、前記送風装置を停止させることで前記送風量を低下させるものとする 。

本発明者の研究によると、記録媒体上の印字率、換言すればトナー付着量が大きいほど、トナーの熱収縮による記録媒体のカールが大きくなる。
図６は、定着装置から出てくる記録紙に対する冷却送風量を一定としたときの、記録媒体上のトナー付着量と記録媒体のカール量との関係の１例を示している。
このようにトナー付着量（換言すれば印字率）が大きくなるほど、カール量が増加し、トナー付着量（換言すれば印字率）が小さくなれば、カール量も減少する。

図７は、第１面への画像形成におけるトナー付着量（印字率）と、第１面における後端からの画像形成範囲（印字範囲）及び第２面への、同じ画像形成装置による画像形成における記録紙皺発生との関係の１例を示している。このように第１面へのトナー付着量（印字率）が大きくなるほど、広い範囲にわたり紙皺が発生しやすくなる。

そこで、本発明に係る画像形成方法では、前記送風量低下開始対象である前記記録媒体途中位置を該記録媒体の第１面への印字率に応じて変更するようにし、画像形成装置では、前記制御部が、前記送風量低下開始対象である前記記録媒体途中位置を該記録媒体の第１面への印字率に応じて変更するようにしてもよい。

ここで、「送風量低下開始対象である前記記録媒体の途中位置の変更」の例として次のものを挙げることかできる。
(1) 印字率（トナー付着量）が予め定めた値以上であるときは、該途中位置を第１面へのトナー像定着時の記録媒体搬送方向における記録媒体後端から予め定めた距離Ｌ１の位置とし、印字率が該値より低いときは、該記録媒体後端から予め定めた距離Ｌ２（＜Ｌ１）とする。
(2) 印字率が予め定めた第１の値以上であるときは、該途中位置を第１面へのトナー像定着時の記録媒体搬送方向における記録媒体後端から予め定めた距離Ｘの位置とし、印字率が該値より低く、且つ、予め定めた第２の値（＜第１の値）以上であるときは、該途中位置を該記録媒体後端から予め定めた距離Ｙ（＜Ｘ）とし、印字率が予め定めた第２の値より低いときは、該途中位置を記録媒体後端から予め定めた距離Ｚ（＜Ｙ）の位置とするか、或いは送風量を正規送風量に維持する。

これらの例では、第１面の印字率が高いほど（トナー付着量が多いほど）、早い時期から送風量を低下開始させ、印字率がそれより低いときは、より遅い時期から送風量を低下開始するのである。

本発明に係る画像形成方法及び装置において記録媒体の第２面にトナー像を転写し、定着させるために記録媒体の両面を逆向きにして搬送する方式としては、第１面にトナー像が定着された記録媒体を一旦中間トレーに収容し、該中間トレーから記録媒体両面が逆向きになるように再搬送する中間トレー方式のほか、両面画像形成速度のより高速化を可能にするために、第１面に画像形成された記録媒体をそのまま第２面への画像形成に供することができるスイッチバック方式を採用してもよい。

なお本発明に係る画像形成方法を実施する画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機等のうちいずれであってもよく、また、モノカラー画像形成装置であっても、カラー画像形成装置であってもよい。

以上説明したように本発明によると、記録媒体の第１面に形成すべき画像に相当する１面目トナー像を形成して該記録媒体の第１面に転写し、定着装置で定着し、該記録媒体の第２面に形成すべき画像に相当する２面目トナー像を形成して両面の向きを逆にした該記録媒体の第２面に転写し、前記定着装置で定着する画像形成方法であって、第１面にトナー像が定着された記録媒体を冷却することによる利点を活かしつつ、第２面へのトナー像定着のときにおける記録媒体皺の発生を抑制できる画像形成方法を提供することができる。

また本発明によると、記録媒体の第１面に形成すべき画像に相当する１面目トナー像を形成して該記録媒体の第１面に転写し、定着装置で定着し、該記録媒体の第２面に形成すべき画像に相当する２面目トナー像を形成して、両面ユニットで両面の向きを逆にした該記録媒体の第２面に転写し、前記定着装置で定着することができる画像形成装置であって、第１面にトナー像が定着された記録媒体を冷却することによる利点を活かしつつ、第２面へのトナー像定着のときにおける記録媒体皺の発生を抑制できる画像形成装置を提供することができる。

図１は本発明に係る両面画像形成方法を実施可能の本発明に係る画像形成装置の１例を示している。
図１に示す画像形成装置はタンデム型のカラープリンタである。このプリンタは、駆動ローラ３１とこれに対向するローラ３２に巻き掛けられた無端転写ベルト４を有している。転写ベルト４は図示省略の駆動手段により回転駆動される駆動ローラ３１により図中反時計方向（図中矢印方向）に回転駆動される。対向ローラ３２には転写ベルト４上の２次転写残トナー等を清掃するクリーナＣＬが臨んでおり、駆動ローラ３１には２次転写ローラ４０が臨んでいる。２次転写ローラ４０の上方には定着装置５が設置されている。

定着装置５はハロゲンランプヒータ等の熱源Ｈを内蔵した定着ローラ５１とこれに圧接される加圧ローラ５２とを含むものである。
ローラ３１、３２の間には転写ベルト４に沿って、ローラ３２から３１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。

２次転写ローラ４０の下方にはタイミングローラ対６が、さらにその下方には図示省略の、記録媒体（本例では記録紙）Ｓの供給部が設けられている。
定着装置５の出口に続く記録紙搬送路にはスイッチバックローラ対７１が配置されており、その下流側には排紙ローラ対７２が、その先には排紙トレイＴが設けられている。 一方、スイッチバックローラ対７１を間にして排紙ローラ対７２とは反対側で該スイッチバックローラ対７１に入口が臨むように両面ユニット８も設けられている。

また、定着装置５及びスイッチバックローラ対７１の上方には、送風用回転ファンを有する送風装置９が設けられており、その送風口９１の下方が送風による記録紙冷却領域となっており、定着装置５から出てローラ対７１へ入る記録紙及び後述するように排紙ローラ対７２及びローラ対７１の逆転にて両面ユニット８へ向かう記録紙は該冷却領域を通る。 なお、図１に示すシャッタ１０とその駆動部Ｄについては後述する。

前記Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１１を備えており、該感光体の周囲に帯電装置１２、画像露光装置１３、現像装置１４、１次転写ローラ２及び感光体上の１次転写残トナー等を除去するクリーナ１５がこの順序で配置されている。１次転写ローラ２は転写ベルト４を間にして感光体１に対向している。露光装置１３は、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて、レーザービームを用いて感光体１１に画像露光を施せるものである。
各画像形成部における現像装置１４は、例えば、負帯電性トナーを採用するもので、感光体１１上に形成される静電潜像を現像バイアスが印加される現像ローラ１４１で反転現像する。

両面ユニット８は、記録媒体の両面に画像形成するとき使用されるもので、タイミングローラ対６から２次転写領域を経て定着装置５へ至る記録媒体搬送路の背後に延在しており、出口は前記タイミングローラ対６から２次転写領域を経て定着装置５へ至る記録紙搬送路に続いている。

図２に、このプリンタの制御回路の概略を示す。この回路には、プリンタの動作全体を制御する制御部Ｃｏｎｔが含まれている。制御部Ｃｏｎｔの入力側には操作パネル、前記排紙ローラ対７２近傍に設けた排紙センサＳＥ、ブラック画像形成部Ｋから駆動ローラ３１までの間で転写ベルト４に対し臨設された印字率（トナー付着量）検出センサＤＳ等が接続されており、制御部Ｃｏｎｔには、この他、プリンタ動作制御に必要な各種情報、信号も入力されるようになっている。

制御部Ｃｏｎｔの出力側には、スイッチバックローラ対７１及び排紙ローラ対７２の回転方向の切り換え部、送風装置駆動部、或いはさらにシャッタ駆動部Ｄ等が接続されており、制御部Ｃｏｎｔは、この他、プリンタ動作制御に必要な各種情報、信号も出力するようになっている。
前記ベルト駆動ローラ３１、各画像形成部、その他のプリンタの動作する部分は、制御部Ｃｏｎｔの指示に基づき動作する。

このプリンタによると、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに次のように画像形成がなされる。
ユーザーによる操作パネル（図２）上のプリント開始キー操作によるプリント開始指示があると、先ず、最終的に形成されるべき画像に応じて、画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのうち少なくとも一つにおいて画像形成される。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像が形成され、これが転写ベルト４に１次転写される。

すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１１が図中時計方向に回転駆動され、帯電装置１２にて感光体１１表面が一様に所定電位に帯電せしめられ、該帯電域に画像露光装置１３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置１４の現像バイアスが印加された現像ローラ１４１にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が１次転写ローラ２にて転写ベルト４上に転写される。

同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト４に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト４に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト４に転写される。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト４上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト４上に形成された多重トナー像は転写ベルト４の回動により２次転写ローラ４０へ向け移動する。

一方、記録紙Ｓが図示省略の記録紙供給部から引き出され、引き続きタイミングローラ対６により、ベルト４上の多重トナー像と同期をとって転写ベルト４と２次転写ローラ４０との間に供給され、２次転写ローラ４０にて該多重トナー像が記録紙Ｓ上に２次転写される。その後記録紙Ｓは定着装置５に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録紙Ｓに定着されて所定のカラー画像が記録紙Ｓの片面（第１面）上に形成される。記録紙Ｓの片面に画像形成するだけのときは、定着装置５から出てくる記録紙Ｓは正規の（通常の）設定である高速回転で駆動される送風装置９により送風冷却されつつ正転駆動されているスイッチバックローラ対７１及び排紙ローラ対７２にて排紙トレイＴに排出される。

各画像形成部において１次転写後感光体１１上に残留する１次転写残トナー等はクリーナ１５により清掃除去される。また、２次転写後、転写ベルト４上に残留する２次転写残トナー等はクリーナＣＬにより清掃、回収される。

記録紙Ｓの両面に画像形成するときには、前記のように片面（第１面）にトナー像が定着されて定着装置５から出てくる記録紙Ｓがスイッチバックローラ対７１及び排紙ローラ対７２により一旦排紙トレイＴの方へ搬送され、記録紙Ｓ全体が定着装置５から出た後、該ローラ対７１、７２が制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに逆転駆動される。かくして、該記録紙Ｓは両面ユニット８に搬入され、そこの搬送ローラ対８１、８２、８３によりタイミングローラ対６へ導かれる。このとき、記録紙Ｓの第２面が転写ベルト４に向けられるようにしてタイミングローラ対６へ導かれる。

一方、前記と同様にして、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上により転写ベルト４上に２面目トナー像が形成され、タイミングローラ対６は、その２面目トナー像と同期をとって記録紙Ｓを２次転写ローラ４０と転写ベルト４との間に搬入する。かくして、記録紙Ｓは、その第２面に２面目のトナー像が転写され、引き続き定着装置５に通されて該トナー像が定着され、その後は、再び正転駆動されているローラ対７１、７２によりトレイＴに排出される。

このように記録紙Ｓの両面に画像形成するときの、制御部Ｃｏｎｔによる送風装置９の制御例について図３及び図４を参照して説明する。
図３による送風装置制御によると、制御部Ｃｏｎｔは、記録紙Ｓの第１面への画像形成において記録紙Ｓが定着装置５から出てくる前に、正規の高速回転にて動作開始させる。そして第１面に画像形成された記録紙Ｓが排紙センサＳＥに検出されると、その検出後、予め定めておいた第１所定時間の経過により、送風装置９を低速回転させる（又は停止させる）。

ここで、該第１所定時間とは、センサＳＥが記録紙Ｓを検出してから、記録紙Ｓの搬送方向における予め定めた途中位置が、送風装置９の送風口９１に臨む冷却領域に進入開始するに要する時間である。
かくして、送風装置９が低速回転に切り換えられることで（又は停止されることで）、記録紙Ｓの該途中位置から後ろに続いて定着装置５から出てくる部分に対する送風量は低下したものとなり、該記録紙部分におけるトナーの冷却はそれだけ抑制され、該記録紙部分のカール量は、先行した記録紙部分のそれより小さくなる。

次いで、センサＳＥが記録紙Ｓを検出してから第２の所定時間が経過すると、制御部Ｃｏｎｔは再び送風装置９を高速回転に切り換える。その後、記録紙Ｓが、その第２面に画像形成され、トレイに排出されると、送風装置９を停止させる。
ここで第２の所定時間とは、センサＳＥが記録紙Ｓを検出してから、前記記録紙途中位置から記録紙後端（第１面へのトナー像定着における記録紙搬送方向における後端）に至る部分（以下、「低冷却部分」ということがある。）が前述の、第２面への画像形成のためのスイッチバック搬送により送風装置９による冷却領域から脱するに要する時間である。

かくして、記録紙Ｓの第２面への画像形成のために記録紙Ｓが再び定着装置５に進入するとき、そのときの記録紙先端を含む低冷却部分のカール量が少なく、従って、記録紙は円滑に定着装置５へ進入し、トナー像定着処理に供され、紙皺の抑制された状態で第２面への画像形成がなされる。
なお、記録紙Ｓの前記途中位置、換言すれば、前記第１の所定時間は、第２面への画像形成において記録紙Ｓが定着装置５へ円滑に進入して紙皺を抑制できるように、記録媒体の種類、使用トナーの種類等も勘案して、予め実験等に基づいて選択、決定されたものである。

図４による送風装置制御によると、制御部Ｃｏｎｔは、記録紙Ｓの第１面への画像形成において記録紙Ｓが定着装置５から出てくる前に、正規の高速回転にて動作開始させる。引き続き印字率検出センサＤＳから提供される、記録紙第１面の印字率（トナー付着量）が２００％以上か否か判断し、２００％以上であるときは、第１面に画像形成された記録紙Ｓが排紙センサＳＥに検出されると、その検出後、予め定めておいた第１所定時間の経過により、送風装置９を低速回転させる（又は停止させる）。

ここで印字率２００％とは、画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋをそれぞれ単独で動作させるときの最大付着能力による最大付着量を１００％としたときの値であり、例えば該最大付着量が５ｇ／ｍ² のとき１０ｇ／ｍ² 付着していると２００％であり、１５ｇ／ｍ² 付着していると２５０％である。

ここでの第１所定時間とは、センサＳＥが記録紙Ｓを検出してから、記録紙Ｓの搬送方向における予め定めた途中位置（記録紙後端から該途中位置までの記録紙長さはＬ１）が、送風装置９の送風口９１に臨む冷却領域に進入開始するに要する時間である。
かくして、送風装置９が低速回転に切り換えられることで（又は停止されることで）、記録紙Ｓの該途中位置から後ろに続いて定着装置５から出てくる部分に対する送風量は低下したものとなり、該記録紙部分におけるトナーの冷却はそれだけ抑制され、該記録紙部分のカール量は、先行した記録紙部分のそれより小さくなる。

次いで、センサＳＥが記録紙Ｓを検出してから第２の所定時間が経過すると、制御部Ｃｏｎｔは再び送風装置９を高速回転に切り換える。その後、記録紙Ｓが、その第２面に画像形成され、トレイに排出されると、送風装置９を停止させる。
ここで第２の所定時間とは、センサＳＥが記録紙Ｓを検出してから、前記記録紙途中位置から記録紙後端（第１面へのトナー像定着における記録紙搬送方向における後端）に至る部分（以下、「低冷却部分」ということがある。）が前述の、第２面への画像形成のためのスイッチバック搬送により送風装置９による冷却領域から脱するに要する時間である。

しかし、制御部Ｃｏｎｔは、前記印字率検出センサＤＳから提供される、記録紙第１面の印字率（トナー付着量）が２００％より低いときは、該印字率が１５０％以上であるか否かを判断し、１５０％より低いときは、送風装置９にそのまま高速回転を維持させるが、１５０％以上であるときは、第１面に画像形成された記録紙Ｓが排紙センサＳＥに検出されると、その検出後、予め定めておいた第３所定時間の経過により、送風装置９を低速回転させる（又は停止させる）。

ここでの第３所定時間とは、センサＳＥが記録紙Ｓを検出してから、記録紙Ｓの搬送方向における予め定めた途中位置（記録紙後端から該途中位置までの記録紙長さはＬ２（＜Ｌ１））が、送風装置９の送風口９１に臨む冷却領域に進入開始するに要する時間である。
かくして、送風装置９が低速回転に切り換えられることで（又は停止されることで）、記録紙Ｓの該途中位置から後ろに続いて定着装置５から出てくる部分に対する送風量は低下したものとなり、該記録紙部分におけるトナーの冷却はそれだけ抑制され、該記録紙部分のカール量は、先行した記録紙部分のそれより小さくなる。

次いで、センサＳＥが記録紙Ｓを検出してから第４の所定時間が経過すると、制御部Ｃｏｎｔは再び送風装置９を高速回転に切り換える。その後、記録紙Ｓが、その第２面に画像形成され、トレイに排出されると、送風装置９を停止させる。
ここで第４の所定時間とは、センサＳＥが記録紙Ｓを検出してから、前記記録紙途中位置から記録紙後端（第１面へのトナー像定着における記録紙搬送方向における後端）に至る部分が前述の、第２面への画像形成のためのスイッチバック搬送により送風装置９による冷却領域から脱するに要する時間である。
なお、図４の制御においても、記録紙Ｓの前記後端からの長さがＬ１或いはＬ２である途中位置、換言すれば、前記第１の所定時間或いは第３の所定時間も、第２面への画像形成において記録紙Ｓが定着装置５へ円滑に進入して紙皺を抑制できるように、記録媒体の種類、使用トナーの種類等も勘案して、予め実験等に基づいて選択、決定されたものである。

以上説明したいずれの送風装置制御においても、記録紙Ｓの第２面への画像形成のために記録紙Ｓが再び定着装置５に進入するとき、そのときの記録紙先端を含む低冷却部分のカール量が少なく、従って、記録紙は円滑に定着装置５へ進入し、紙皺の抑制された状態で第２面への画像形成がなされる。

また、第１面にトナー像が定着されて定着装置５から出てくる記録紙Ｓは少なくとも前記記録紙途中位置より先行する部分が送風装置の高速回転により冷却されることで、画像形成装置内の温度上昇がそれだけ抑制され、画像形成装置内の温度により影響を受ける部分、例えば、温度により帯電性が変動する、トナー像形成に用いる現像剤等に対する悪影響が抑制される。
記録紙Ｓの第２面へのトナー像定着時に、トナーが過度に加熱されて定着装置５の定着ローラ５１へ所謂高温オフセットすることが抑制される。
また、第２面に画像形成された記録紙Ｓについては送風装置の高速回転により冷却され、それだけ、画像形成装置内の温度上昇がそれだけ抑制される。

以上説明した送風量制御のための送風装置制御は、停止させることも含めて、その回転数を制御することで行ったが、図１に示すように、送風装置９の送風口９１と記録紙Ｓの搬送路との間に出退可能のシャッタ１０を設け、これを制御部Ｃｏｎｔの指示のもとにシャッタ駆動部Ｄにて駆動することで行ってもよい。シャッタ１０を送風口９１と記録紙Ｓの搬送路との間に配置することで記録紙Ｓに対する送風量を低下させることができ、該位置から後退させることで記録紙Ｓに対する送風量を正規送風量とすることができる。

本発明は、両面画像形成において、第１面にトナー像が定着された記録媒体を冷却することによる利点を活かしつつ、第２面へのトナー像定着のときにおける記録媒体皺の発生を抑制することに利用できる。

本発明に係る画像形成方法を実施する画像形成装置例（プリンタ）の概略構成を示す図である。 図１の画像形成装置の動作制御回路の概略を示すブロック図である。 送風装置制御例を示すフローチャートである。 送風装置制御の他の例を示すフローチャートである。 冷却用送風量と記録紙カール量の関係の１例を示す図である。 記録紙上のトナー付着量と記録紙のカール量との関係の例を示す図である。 記録紙の第１面への画像形成におけるトナー付着量（印字率）と、第１面における後端からの画像形成範囲（印字範囲）及び第２面への画像形成における記録紙皺発生との関係の１例を示す図である。

符号の説明

Ｙ イエロー画像形成部
Ｍ マゼンタ画像形成部
Ｃ シアン画像形成部
Ｋ ブラック画像形成部
１１ 感光体
３１ 駆動ローラ
３２ 対向ローラ
４ 転写ベルト
ＣＬ クリーナ
４０ ２次転写ローラ
５ 定着装置
５１ 定着ローラ
Ｈ 熱源
５２ 加圧ローラ
６ タイミングローラ対
Ｓ 記録媒体（図示例では記録紙）
７１ スイッチバックローラ対
７２ 排紙ローラ対
Ｔ 排紙トレイ
８ 両面ユニット
８１〜８３ 搬送ローラ対
９ 送風装置
９１ 送風口
１０ シャッタ
Ｄ シャッタ駆動部
１１ 感光体
１２ 帯電装置
１３ 画像露光装置
１４ 現像装置
１５ クリーナ
Ｃｏｎｔ 制御部
ＳＥ 排紙センサ
ＤＳ 印字率検出センサ

Claims (11)

1. 記録媒体の第１面に形成すべき画像に相当する１面目トナー像を形成して該記録媒体の第１面に転写し、定着装置で定着し、該記録媒体の第２面に形成すべき画像に相当する２面目トナー像を形成して両面の向きを逆にした該記録媒体の第２面に転写し、前記定着装置で定着する画像形成方法において、
   前記定着装置から出てくる前記記録媒体を送風装置で送風冷却し、
   該定着装置により前記１面目トナー像が定着され、該定着装置から出てくる前記記録媒体を該送風装置で送風冷却するにあたっては、該１面目トナー像定着のための記録媒体搬送方向における該記録媒体の途中位置から後端に至る部分に対する送風量を正規送風量より低下させることを特徴とする画像形成方法。
2. 前記送風装置と前記記録媒体の通路との間にシャッタを配置することで前記送風量を低下させる請求項１記載の画像形成方法。
3. 前記送風装置の動作速度を低下させることで前記送風量を低下させる請求項１記載の画像形成方法。
4. 前記送風装置を停止させることで前記送風量を低下させる請求項１記載の画像形成方法。
5. 前記送風量低下開始対象である前記記録媒体途中位置を該記録媒体の第１面への印字率に応じて変更する請求項１から４のいずれかに記載の画像形成方法。
6. 記録媒体の第１面に形成すべき画像に相当する１面目トナー像を形成して該記録媒体の第１面に転写し、定着装置で定着し、該記録媒体の第２面に形成すべき画像に相当する２面目トナー像を形成して、両面ユニットで両面の向きを逆にした該記録媒体の第２面に転写し、前記定着装置で定着することができる画像形成装置において、
   前記定着装置から出てくる前記記録媒体を送風冷却するための送風装置と、
   該送風装置の制御部とを有しており、
   該制御部は、前記定着装置により前記１面目トナー像が定着され、該定着装置から出てくる前記記録媒体を該送風装置で送風冷却するにあたり、該１面目トナー像定着のための記録媒体搬送方向における該記録媒体の途中位置から後端に至る部分に対する送風量を正規送風量より低下させることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記送風装置は、該送風装置の送風口と前記記録媒体の通路との間に対し出退可能のシャッタを有しており、前記制御部は、該送風口と該記録媒体通路との間に該シャッタを配置することで前記送風量を低下させる請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記送風装置の動作速度を低下させることで前記送風量を低下させる請求項６記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記送風装置を停止させることで前記送風量を低下させる請求項６記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記送風量低下開始対象である前記記録媒体途中位置を該記録媒体の第１面への印字率に応じて変更する請求項６から９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記両面ユニットは、前記第１面にトナー像が定着された記録媒体を前記第２面への２面目トナー像転写、定着のためにスイッチバック方式により該記録媒体の両面の向きを逆にして搬送する請求項６から１０のいずれかに記載の画像形成装置。