JP2007094380A - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第２の加熱手段における無駄な電力消費の増大および駆動機構の大型化を招くことなく、光沢ムラがない高画質な画像を安定に出力することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録紙上のトナー像は、第１の定着器４０により記録紙上に定着される。そして、記録紙は、冷却ファン４３により冷却され、ベルト定着器５０Ａに導かれる。この記録紙は、ベルト定着器５０Ａで加熱され、記録紙の画像に光沢が付与される。冷却ファン４３の冷却能力は、搬送路１０４に設けられた温度センサ１０９により検出された温度に基づいて、切り換えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録紙を加熱するための複数の加熱手段を備える画像形成装置およびその制御方法に関する。

従来、複写機やプリンタなどの画像形成装置として、電子写真方式を用いたものが広く知られている。この電子写真方式の画像形成装置には、白黒画像のみならず、フルカラー画像を形成することが可能な装置がある。また、電子写真方式の画像形成装置が様々な分野で使用されることに伴い、高画質化の要求が高まりつつある。ここで、画質、特にフルカラー画像の光沢度を決定する要因の一つとしては、記録紙に形成された出力画像の表面の平滑性を挙げることができ、この平滑性を高めることが強く要求されている。

このような要求に対して、熱可塑性樹脂からなる透明樹脂層を設けた記録紙に、熱可塑性樹脂からなるカラートナー像を転写し、定着することによりカラー画像を形成する画像形成方法が提案されている（例えば特許文献１および２参照）。

上記画像形成方法に好適な定着器の構成として、ベルトを利用した定着器が提案されている（例えば特許文献３および４を参照）。このベルト定着器においては、未定着トナー像を担持した記録紙が耐熱フィルムからなる定着ベルトで熱圧され、その記録紙は、定着ベルトに密着された状態で冷却される。これにより、トナー像は固化されて記録紙に定着される。そして、トナー像が定着された記録紙は、定着ベルトから剥離され、外部へ排紙される。

ここで、上記ベルト定着器により、トナー像が記録紙の透明樹脂層に埋め込まれた状態で透明樹脂層とともに、ベルト表面形状にならって凝固し、記録紙全面が平滑な面となるので、光沢性に優れたカラー画像を得ることができる。

また、上記透明樹脂層を有する記録紙としては、ガラス転移温度が３５８Ｋ以下である熱可塑性樹脂を主成分とし、かつ厚さが１０μｍ程度の樹脂層が形成されたものが提案されている（例えば特許文献５参照）。

また、上記透明樹脂層を有する記録紙に対して画像形成を行うことが可能な画像形成装置として、第１の定着器と、ベルト定着器からなる第２の定着器とが設けられているものがある。このような画像形成装置においては、記録紙の種別に応じて第１の定着モードと第２の定着モードとの切換が行われる。第１の定着モードは、通常の記録紙に対する定着モードであり、このモードの場合、トナー像が転写された記録紙は、第１の定着器を通過し、第２の定着器を通過しないように搬送される。第２の定着モードは、透明樹脂層を有する記録紙に対する定着モードである。この第２の定着モードの場合、まず、第１の定着器により透明樹脂層を有する記録紙上のトナー像が当該記録紙上に定着される。次いで、この記録紙は第２の定着器に送られる。第２の定着器においては、記録紙上の透明樹脂層にトナー像が埋め込まれた状態になるように定着が行われる。

通常、定着器を通過した後の記録紙は、内部に熱が蓄熱された状態にある。従って、蓄熱状態で記録紙が屈曲した搬送パスを通紙すると、記録紙のカールが発生する。また、定着器で加熱及び加圧されたトナー像が乾燥する前に、当該トナー像が搬送ローラ、ガイドリブなどによって擦られ、その跡が光沢ムラとなって見える現象などが発生する。よって、このような記録紙のカール、トナー像の擦れ跡などの発生を抑えるために、第１の定着器を通過した直後の記録紙を急速に冷却するための冷却器が設けられている。そして、上記第１の定着モードにおいては、記録紙が第１の定着器を通過した直後に冷却器により急速に冷却される。

上記第２の定着モードにおいて、第１の定着モードと同様に、第１の定着器を通過した記録紙（透明樹脂層を有する記録紙）を急速冷却する場合、一旦冷却された記録紙は再度第２の定着器で加熱されることになる。一旦冷却した記録紙を所定温度まで加熱するためには、第２の定着器の熱容量を大きくする、温調温度を上げる、または定着ニップ圧を高めるなどの方法を取る必要があるがある。
特開昭６４−３５４５２号公報 特開平５−２１６３２２号公報 特開平４−３６２６７９号公報 特開平４−２１６５８０号公報 特開２００３−０８４４７７号公報

しかしながら、第２の定着器において、当該第２の定着器の熱容量を大きくするまたは温調温度を上げるためには、第２の定着器に供給する電力量が増すことになる。すなわち、第２の定着器における消費電力が増すことになる。また、定着ニップ圧を高める場合、定着ローラまたは加圧ローラの駆動モータのトルクアップが必要になり、第２の定着器における駆動機構が大きくなり、また、第２の定着器からの記録紙の分離性の悪化などを招くことになる。

本発明の目的は、第２の加熱手段における無駄な電力消費の増大および駆動機構の大型化を招くことなく、光沢ムラがない高画質な画像を安定に出力することができる画像形成装置およびその制御方法を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、現像剤像が乗った記録紙を加熱する第１の加熱手段と、前記第１の加熱手段を通過した記録紙を冷却する冷却手段と、前記冷却手段により冷却された記録紙を加熱し、前記記録紙の画像に光沢を付与する第２の加熱手段と、前記第２の加熱手段と前記冷却手段の間の記録紙搬送路に設けられる温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度に基づいて前記冷却手段の冷却能力を切り換える制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明は、上記目的を達成するため、現像剤像が乗った記録紙を加熱する第１の加熱手段と、前記第１の加熱手段を通過した記録紙を冷却する冷却手段と、前記冷却手段により冷却された記録紙を加熱し、前記記録紙の画像に光沢を付与する第２の加熱手段と、前記冷却手段を通過した記録紙を外部へ導く第１の搬送路と、前記冷却手段を通過した記録紙を前記第２の加熱手段へ導き、前記第１の搬送路と排他的に選択可能である第２の搬送路とを有する搬送手段と、前記第２の搬送路が選択された場合、前記冷却手段の冷却能力を、前記第１の搬送路が選択された場合の前記冷却手段の冷却能力より小さくする制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。

また、本発明は、上記目的を達成するため、画像形成装置の制御方法を提供する。

本発明によれば、第２の加熱手段における無駄な電力消費の増大および駆動機構の大型化を招くことなく、光沢ムラがない高画質な画像を安定に出力することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断面図である。

画像形成装置Ａは、図１に示すように、記録紙上にカラー画像を形成することが可能なタンデム型の画像形成装置である。この画像形成装置Ａにおいては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像形成ステーションが設けられている。イエローの画像形成ステーションは、感光ドラム１１ａ、一次帯電器２１ａ、レーザユニット１２ａ、現像器３１ａ、および転写器２２ａを有する。一次帯電器２１ａは、感光ドラム１１ａの表面を所定の電位に一様に帯電する。レーザユニット１２ａは、レーザ光を走査しながら感光ドラム１１ａに照射する。これにより、感光ドラム１１ａ上には、潜像が形成される。現像器３１ａは、感光ドラム１１ａに対して対応する色のトナーを供給し、感光ドラム１１ａに形成された潜像をトナー像として可視像化する。転写器２２ａは、感光ドラム１１ａ上のトナー像を、給紙カセット３ａ，３ｂから給紙されて転写ベルト３２により搬送される記録紙上に転写する。

マゼンタの画像形成ステーションは、イエローの画像形成ステーションと同様に、感光ドラム１１ｂ、一次帯電器２１ｂ、レーザユニット１２ｂ、現像器３１ｂ、および転写器２２ｂを有する。また、同様に、シアン、ブラックの画像形成ステーションのそれぞれは、感光ドラム１１ｃ，１１ｄ、一次帯電器２１ｃ，２１ｄ、レーザユニット１２ｃ，１２ｄ、現像器３１ｃ，３１ｄ、および転写器２２ｃ，２２ｄを有する。

給紙カセット３ａ，３ｂから給紙される記録紙は、給紙ローラ１３ａ，１３ｂおよび搬送ローラ２３ａ，２３ｂを経て転写ベルト３２へ搬送される。転写ベルト３２は、記録紙が各画像形成ステーションを順に通過するように、当該記録紙を担持しながら搬送する。記録紙が各画像形成ステーションを通過する際に、各画像形成ステーションにおいて形成されたトナー像が記録紙上に重ね合わされて転写される。これにより、記録紙上にはフルカラーのトナー像が形成されることになる。

転写ベルト３２により担持された記録紙は、転写ベルト３２から分離されて、第１の定着器（第１の加熱手段）４０へ導かれる。第１の定着器４０は、ヒータ４４−１を内蔵する定着ローラ４１と、ヒータ４４−２を内蔵する加圧ローラ４２とを有する。定着ローラ４１と加圧ローラ４２とは、互いに所定の圧力で押し付けられている。定着ローラ４１と加圧ローラ４２との間には、記録紙を狭持搬送するためのニップ部が形成される。定着ローラ４１、加圧ローラ４２のそれぞれの表面温度は、各ヒータ４４−１，４４−２の駆動を制御することにより、所定の定着温度により保持される。この第１の定着器４０においては、記録紙が上記ニップ部を通過する際に熱と圧力が加えられ、記録紙上のトナー像は当該記録紙上に定着される。

なお、画像形成装置Ａの構成は上述したものに限らない。例えば、転写ベルトの代わりに中間転写体ベルトを用いた周知の構成であっても良い。

第１の定着器４０を通過した記録紙は、搬送路４５に沿って排出ローラ３３へ向けて導かれ、排出ローラ３３は、記録紙を搬送路４６に沿って第２の定着器５０へ送る。ここで、第１の定着器４０の出口近傍位置には、第１の定着器４０を通過した記録紙を冷却するための冷却ファン４３が配置されている。

第２の定着器５０は、ベルト定着器（第２の加熱手段）５０Ａを有する。第２の定着器５０においては、画像形成装置Ａから送られた記録紙が各搬送ローラ７０，７１，７２，７３により搬送路１０４に沿って、フラッパ１０７へ向けて搬送される。ここで、搬送ローラ７１と搬送ローラ７２との間の位置には、温度センサ１０９が設けられている。また、搬送路１０４上には、記録紙を検知するための複数のセンサ９０，９１，９２，９３が設けられている。

フラッパ１０７は、後述する定着モードに応じて、記録紙の搬送先を切り換えるように動作する。選択された定着モードが第１の定着モードである場合、フラッパ１０７は、記録紙を搬送路１０８へ導くように切り換え動作を行う。フラッパ１０７により搬送路１０８に導かれた記録紙は、排出ローラ７４を経て、排紙トレイ１３１ａへ排出される。排出ローラ７４の近傍位置には、記録紙を検知するためのセンサ９４が設けられている。

また、選択された定着モードが第２の定着モードである場合、フラッパ１０７は、記録紙を搬送路１０５へ導くように切り換え動作を行う。搬送路１０５へ導かれた記録紙は、搬送ローラ７５によりレジストローラ６３に向けて搬送される。レジストローラ６３は、記録紙を一旦停止させた後に、所定のタイミングでベルト定着器５０Ａへ送り出す。このベルト定着器５０Ａの詳細については、後述する。ここで、搬送路１０５上の搬送ローラ７５とレジストローラ６３との間の位置には、記録紙の先端を検知するレジストセンサ６２が設けられている。

ベルト定着器５０Ａを通過した記録紙は、各搬送ローラ７７，７８，７９により、搬送路１０６に沿ってカッター部８３に送られる。カッター部８３は、記録紙の左右端（搬送方向に沿う各縁部）を所定裁断幅で裁断する。カッター部８３により左右端が裁断された記録紙は、搬送ローラ８０によりカッター部８４へ送られる。カッター部８４は、記録紙の上下端（搬送方向と直交する方向に沿う各縁部）を所定幅で裁断する。ここで、各カッター部８３，８４の所定裁断幅は、記録紙の左右端または上下端の余白領域幅より狭い幅である。また、各カッター部８３，８４に対する記録紙の位置決めは、各搬送ローラ７９，８０，８１により行われる。カッター部８４により上下端が裁断された記録紙は、排出ローラ８２により、排紙トレイ１３１ｂへ排出される。

上記搬送路１０６上には、記録紙を検知するための複数のセンサ９６，９７，９８が設けられている。また、搬送ローラ７９の下流側には、記録紙を検知するためのセンサ９９が設けられている。また、カッター部８４と搬送ローラ８２との間の位置には、記録紙を検知するためのセンサ１００が設けられている。

第２の定着器５０には、インサータ１０３が設けられている。インサータ１０３は、記録紙間に挿入するためのインサート紙を搬送路１０２に沿って給紙する。

上記ベルト定着器５０Ａは、記録紙を担持しながら搬送するための無端状の定着ベルト５６を有する。定着ベルト５６は、定着ローラ５１、従動ローラ５３、およびテンションローラ５４に掛け渡されている。定着ベルト５６は、定着ローラ５１により駆動され、定着ベルト５６のホームポジションは、センサ６１により検出される。定着ローラ５１には、定着ベルト５６を挟んで対向する加圧ローラ５２が所定の圧力で押し付けられている。

定着ベルト５６は、無端状の基材からなり、その表面（記録紙または加圧ローラ５２に当接する面）には、鏡面状の離型性を有する層（離型層）が形成されている。例えば、基材は、厚さ１００μｍのステンレスシートのベルトで構成されている。また、離型層は、フッ素樹脂の一種である厚さ１０μｍのＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）により構成される。

定着ローラ５１は、円筒状部材からなるコア部を有し、コア部の表面には、弾性層が形成され、この弾性層上には、離型層が形成されている。例えば、コア部は、直径４４ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミニウム製中空パイプから構成される。また、弾性層はＪＩＳ−Ａ硬度５０度、厚さ３ｍｍのシリコンゴムから構成され、離型層は厚さ５０μｍのＰＦＡから構成される。また、上記コア部には、熱源としてのハロゲンランプ５８が内蔵されている。また、加圧ローラ５２は、定着ローラ５１と同様の構成を有し、加圧ローラ５２には、ハロゲンランプ５９が内蔵されている。

定着ローラ５１および加圧ローラ５２の表面温度は、サーミスタ８５，８６により検知される。各サーミスタ８５，８６により検知された温度に基づいてハロゲンランプ５８，５９の駆動が制御され、定着ローラ５１および加圧ローラ５２の表面の温度が所定の定着温度になるように制御される。

定着ローラ５１と従動ローラ５３との間には、定着ベルト５６に担持されている記録紙を冷却するための冷却ファン５５が設けられている。冷却ファン５５は、定着ベルト５６の裏側に配置されており、定着ベルト５６の裏側から表面側へ向うエアフローを発生する。

そして、上記冷却ファン５５により冷却される領域における定着ベルト５６の曲率が定着ベルト５６の剛性によってほぼ一定の曲率に保持されるように、定着ベルト５６にはテンションローラ５４により所定の張力が与えられている。

本実施の形態においては、画像形成に用いられる記録紙として、通常の記録紙（以下、第１種記録紙という）と、熱可塑性樹脂を主成分とする透明樹脂層が形成されている記録紙（以下、第２種記録紙という）とを用いることが可能である。第１種記録紙に対して画像形成を行う場合には、第１の定着モードが選択され、第２種記録紙に対して画像形成を行う場合には、第２の定着モードが選択される。

第１の定着モードは、第２の定着器を使用せずに第１の定着器４０を用いて、第１種記録紙上のトナー像を当該記録紙上に定着させるモードである。第２の定着モードは、第１の定着器４０および第２の定着器５０を用いて、第２種記録紙上のトナー像を当該記録紙上に定着させるモードである。

なお、第２の定着器のベルト定着５０Ａは、第１の定着器で定着された画像に光沢性を与えるので、第２の定着モードは光沢付与モードと称することもできる。同様に、第２の定着器５０を光沢付与装置と称することもできる。

ここで、上記第２種記録紙は、接着剤および顔料を主成分とする顔料塗工層を少なくとも一面に有する基材と、上記顔料塗工層上に設けられた熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂層とを有する。上記樹脂層は、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂を主成分として含有するが、これに代えて、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂を混合した混合樹脂層としてもよい。また、上記樹脂層を、熱可塑性樹脂を主成分とする熱可塑性樹脂層と熱硬化性樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂層とを含む複数の層から構成してもよい。但し、複数の層で構成される場合、その最上層は、熱硬化性樹脂を主成分として含有する熱硬化性樹脂層である。また、これら混合樹脂層、熱可塑性樹脂層、熱硬化性樹脂層を組み合わせた層構成を採用することも可能であるが、その最上層は、混合樹脂層や熱硬化性樹脂層などの熱硬化性樹脂を含む層とする必要がある。熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル酸エステル、スチレン−メタクリル酸エステルなどを用いることができるが、特にポリエステル樹脂を用いることが好ましい。

次に、画像形成装置Ａおよび第２の定着器５０を含む装置全体の制御構成について図２を参照しながら説明する。図２は図１の画像形成装置Ａおよび第２の定着器５０を含む装置全体の制御を行う制御構成を示すブロック図である。

画像形成装置Ａおよび第２の定着器５０を含む装置全体の制御は、図２に示すように、コントローラ４００により行われる。コントローラ４００は、ＣＰＵ４０１と、ＲＯＭ４０２と、ＲＡＭ４０３と、Ｉ／Ｏ（入出力ポート）４０４と、ＳＣＩ（シリアル通信コミュニケーションインターフェイス）４０９とを有する。ＲＯＭ４０２には、ＣＰＵ４０１により実行される制御プログラムや各種データが格納されている。ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１の作業領域を提供する。Ｉ／Ｏ４０４は、センサ４０６群の出力を取り込み、取り込まれた出力をＣＰＵ４０１へ送出する。ここで、センサ群４０６には、画像形成装置Ａ内の記録紙を検知するためのセンサ、装置内の温度を検知するための温度センサなどが含まれる。また、Ｉ／Ｏ４０４は、ＣＰＵ４０１から入力された、負荷群４０７の駆動を制御するための制御信号をドライバ４０５へ出力する。ここで、各種負荷群４０７には、冷却ファン４３、定着ローラ４１、定着ベルト３２などの各種駆動モータ、クラッチ、ソレノイドなどが含まれる。ドライバ４０５は、上記制御信号に基づいて対応する負荷を駆動する。また、ＳＣＩ４０９は、第２の定着器５０のコントローラ５００と接続され、コントローラ４００は、ＳＣＩ４０９を介してコントローラ５００との間で情報の送受を行う。

コントローラ４００のＣＰＵ４０１は、設定されたモードに応じて画像形成に関する各種動作を制御する。例えば、ＣＰＵ４０１は、ＡＤポートを介して入力された、定着ローラ４１の表面温度を検出するサーミスタ４０８の出力に基づいてヒータ４４−１，４４−２の駆動を制御する。これにより、定着ローラ４１および加圧ローラ４２の表面の温度が所定の定着温度になるように制御される。また、ＣＰＵ４０１は、選択された定着モードに応じて、冷却ファン４３の出力を可変するようにその駆動を制御する。この冷却ファン４３の駆動制御の詳細については後述する。

第２の定着器５０のコントローラ５００は、画像形成装置Ａのコントローラ４００から入力される命令に基づいて、第２の定着器５０内の各センサの出力を監視しながら各種制御を行う。例えば、ベルト定着器５０Ａにおける温度制御、フラッパ１０７による記録紙の搬送先の切り換え制御、各搬送ローラによる記録紙の搬送制御、カッター部８３，８４の動作制御などが行われる。このコントローラ５００は、コントローラ４００と同様の構成を有し、その構成の詳細は省略する。

次に、上記第１の定着モードの詳細について説明する。

第１種記録紙に対して画像形成を行う場合に、第１の定着モードが実行される。第１種記録紙は、トナー像が転写された後に、第１の定着器４０に送られる。トナー像が転写された第１種記録紙は、第１の定着器４０において、加熱及び加圧され、これによりトナー像は第１種記録紙上に定着される。そして、第１の定着器４０を通過した第１種記録紙は、冷却ファン４３により急速に冷却された後に、画像形成装置Ａから第２の定着器５０へ送られる。

第２の定着器５０に送られた第１種記録紙は、各搬送ローラ７０，７１，７２，７３により、搬送路１０４に沿って搬送され、フラッパ１０７により搬送路１０８へ導かれる。搬送路１０８へ導かれた第１種記録紙は、排出ローラ７４により排紙トレイ１３１ａ上へ排出される。

ここで、第１の定着器４０を通過した第１種記録紙が、冷却ファン４３により冷却されることなく、搬送されると、第１種記録紙に蓄積された熱が徐々に放散されることに伴い、第１種記録紙は次第にカールする。そして、この第１の記録紙は、カールされた状態で排出トレイ１３１ａ上へ排出されることになる。このようにカールした第１種記録紙が連続的に排紙トレイ１３１ａ上に排出されると、排出トレイ１３１ａにおける第１種記録紙の積載性が悪くなるとともに、出力紙の品位が損なわれることになる。

また、第１の定着器４０を通過した第１種記録紙が冷却ファン４３により冷却されない場合、定着された第１種記録紙上のトナー像が乾燥する前に、このトナー像が搬送ローラ、ガイドリブなどと接触して擦られると、擦られた部分が光沢ムラとなる。その結果、第１種記録紙上に形成された画質を低下させることになる。

よって、第１の定着器４０を通過した第１種記録紙を冷却ファン４３により冷却することは必要である。この冷却ファン４３の駆動は、コントローラ４００により制御される。また、第２の定着器５０が画像形成装置Ａに接続されていない場合も同様に、第１の定着器４０を通過した第１種記録紙を冷却ファン４３により冷却することが行われる。

次に、上記第２の定着モードの詳細について図３〜図７を参照しながら説明する。図３（ａ）は第１の定着器４０を通過した後の第２種記録紙上のトナー像の定着状態を模式的に示す図、図３（ｂ）はベルト定着器５０Ａを通過した後の第２種記録紙上のトナー像の定着状態を模式的に示す図である。図４は第２の定着器５０の定着ベルト５６から第２種記録紙が剥離する際の状態を模式的に示す図である。図５〜図７は第２種記録紙を用いて連続して画像形成を行う場合の第２種記録紙の流れを模式的に示す図である。ここでは、連続して５枚の第２種記録紙に対して写真モードで画像形成を行う場合を説明する。なお、写真モードとは、銀塩写真並みの画質を有する出力物を作成するモードである。

５枚の第２種記録紙Ｐ１〜Ｐ５に対して連続して画像形成を行う場合、まず１枚目の第２種記録紙Ｐ１に対する各色のトナー像が形成され、１枚目の第２種記録紙Ｐ１が所定のタイミングで給紙される。そして、第２種記録紙Ｐ１に各色のトナー像が重ね合わされて転写され、第２種記録紙Ｐ１上には、フルカラートナー像が転写されることになる。この第２種記録紙Ｐ１は、第１の定着器４０に送られる。１枚目の第２種記録紙Ｐ１は、第１の定着器４０において、加熱及び加圧され、トナー像は第２種記録紙Ｐ１上に定着される。そして、第１の定着器４０を通過した第２種記録紙Ｐ１は、冷却ファン４３により冷却された後に、画像形成装置Ａから第２の定着器５０へ送られる。ここで、冷却ファン４３は、第２の定着モードに対応した制御により駆動されている。第２の定着モードにおける冷却ファン４３の駆動制御の詳細については後述する。

第２の定着器５０に送られた第２種記録紙Ｐ１は、各搬送ローラ７０，７１，７２，７３により、搬送路１０４に沿って搬送され、フラッパ１０７により搬送路１０５へ導かれる。そして、搬送路１０５へ導かれた第２種記録紙Ｐ１は、搬送ローラ７５により搬送され、センサ６２により検知されると、第２種記録紙Ｐ１の先端がレジストローラ６３に突き当てられた状態で一旦停止される。このとき、図５に示すように、２枚目の第２種記録紙Ｐ２は、センサ９２により検出され、搬送ローラ７２に挟持された状態で停止されている。また、３枚目の第２種記録紙は、画像形成装置Ａの第１の定着器４０を通過中である。さらに、４枚目の第２種記録紙Ｐ４は、転写ベルト３２に担持されて搬送され、第２種記録紙Ｐ４に対して画像形成動作が実行されている。さらに、５枚目の第２種記録紙Ｐ５は、給紙カセット３ａから給紙され、転写ベルト３２に向けて搬送されている状態にある。

第２種記録紙Ｐ１がレジストローラ６３に突き当てられた状態で一旦停止されているとき、定着ベルト５６は既に駆動されている。そして、定着ベルト５６のホームポジションを検知するセンサ６１の出力に基づいて定着ベルト５６上の記録紙貼り付け位置ＨＴが定着ベルト５６と加圧ローラ５２との間のニップ部に到達するタイミングが、ＣＰＵ４０１により算出される。この算出されたタイミングと第２種記録紙Ｐ１の先端が上記ニップ部に到達するタイミングとが同期（一致）するように、レジストローラ６３は回転駆動され、第２種記録紙Ｐ１は上記ニップ部へ送り出される。ここで、上記定着ベルト５６上の記録紙貼り付け位置ＨＴとは、定着ベルト５６上における第２種記録紙を担持する（貼り付ける）ための基準位置である。第２種記録紙は、その先端が記録紙貼り付け位置ＨＴとなるように定着ベルト５６上に担持（貼り付け）される。

次いで、第２種記録紙Ｐ１は上記ニップ部を通過する。この際に第２種記録紙Ｐ１および第２宿記録紙Ｐ１上のトナー像は、定着ローラ５１と加圧ローラ５２とにより、所定の定着温度で加熱されるとともに、所定の圧力で押圧される。これにより、第２種記録紙Ｐ１に形成されている透明樹脂層は軟化し、透明樹脂層にトナー像が埋め込まれる状態になる。

詳細には、図３（ａ）に示すように、定着ベルト５６と加圧ローラ５２との間のニップ部を通過する前では、そのトナー像Ｔが、第２種記録紙Ｐの基材Ｐａ上に形成された透明樹脂層Ｐｂ上に載っているような状態で定着されている。そして、第２種記録紙Ｐが上記ニップ部を通過すると、図３（ｂ）に示すように、第２種記録紙Ｐの透明樹脂層Ｐｂは軟化し、透明樹脂層Ｐｂにトナー像Ｔが埋め込まれる。これと同時に、第２種記録紙Ｐは定着ベルト５６上に担持されながら搬送される。

次いで、定着ベルト５６により搬送された第２種記録紙Ｐ１が冷却ファン５５による冷却領域に到達すると、この冷却領域において、第２種記録紙Ｐ１は、冷却ファン５５により発生されるエアフローにより、冷却される。ここで、冷却ファン５５により発生されるエアフローは、第２種記録紙を効率よく冷却するように、ダクト（図示せず）により上記冷却領域に導かれる。透明樹脂層Ｐｂにトナー像Ｔが埋め込まれ、更に冷却されることにより、第２種記録紙Ｐ１の画像には銀塩写真並みの光沢が付与される。

このようにして冷却された第２種記録紙Ｐ１は、従動ローラ５３により定着ベルト５６の曲率が変化する領域に達すると、自らの剛性（こし）により、定着ベルト５６表面から剥離される。詳細には、図４に示すように、第２種記録紙Ｐは、定着ベルト５６の記録紙貼り付け位置ＨＴが従動ローラ５３により定着ベルト５６の曲率が変化する領域に到達した後、第２種記録紙Ｐの先端から、定着ベルト５６表面から剥離し始める。

次いで、図６に示すように、定着ベルト５６から剥離された第２種記録紙Ｐ１は、搬送路１０６に沿って搬送され、センサ９７を通過する。第２種記録紙Ｐ１がセンサ９７を通過すると、２枚目の第２種記録紙Ｐ２は、定着ベルト５６と加圧ローラ５２との間のニップ部へ送り出される。そして、上記ニップ部において、第２種記録紙Ｐ２は加熱及び加圧され、そのトナー像は第２種記録紙Ｐ２の透明樹脂層に埋め込まれる。３枚目の第２種記録紙Ｐ３は、センサ６２により検出され、その先端がレジストローラ６３に突き当てられた状態で一旦停止される。４枚目の第２種記録紙Ｐ４は、センサ９２により検出され、搬送ローラ７２に挟持された状態で停止される。５枚目の第２種記録紙Ｐ５は、画像形成装置Ａの第１の定着器４０を通過中である。

そして、図７に示すように、１枚目の第２種記録紙Ｐ１は、カッターレジストレーション前センサ９８まで搬送され、搬送ローラ７９に挟持されて、一旦停止される。このとき、２枚目の第２種記録紙Ｐ２は、定着ベルト５６から剥離され、搬送路１０６に沿って搬送されている。また、３枚目の第２種記録紙Ｐ３は、定着ベルト５６と加圧ローラ５２との間のニップ部を通過中である。この第２種記録紙Ｐ３においては、先行の第２種記録紙Ｐ１，Ｐ２と同様に、トナー像が透明樹脂層に埋め込まれる。４枚目の第２種記録紙Ｐ４は、搬送路１０７に沿って搬送されており、５枚目の第２種記録紙Ｐ５は、搬送路１０４に沿って搬送されている。以降同様に、第２種記録紙Ｐ４，Ｐ５は、上記ニップ部を通過し、第２種記録紙Ｐ４，Ｐ５上のトナー像が透明樹脂層に埋め込まれる。

次いで、１枚目の第２種記録紙Ｐ１は、カッター部８３，８４に送られ、これらのカッター部８３，８４により、第２種記録紙Ｐ１の左右、上下端がそれぞれ裁断される。そして、裁断後の第２種記録紙Ｐ１は、排紙トレイ１３１ｂ上へ排出される。

以降続く第２種記録紙Ｐ２〜Ｐ５は、１枚目の第２種記録紙Ｐ１と同様に、カッター部８３，８４に送られ、これらのカッター部８３，８４により、第２種記録紙Ｐ２〜Ｐ５の左右、上下端がそれぞれ裁断される。そして、裁断後の第２種記録紙Ｐ２〜Ｐ５は、排紙トレイ１３１ｂ上へ排出される。

次に、冷却ファン４３の駆動制御について図８を参照しながら説明する。図８は冷却ファン４３の駆動制御の手順を示すフローチャートである。図８のフローチャートに示す手順は、画像形成装置Ａのコントローラ４００（ＣＰＵ４０１）により実行される。

冷却ファン４３の駆動制御は、画像形成装置Ａのコントローラ４００により行われる。この制御は、プリントジョブの開始に合わせて開始される。なお、コントローラ４００はコントローラ５００から温度センサ１０９の検出値を受信する。コントローラ４００は、図８に示すように、まず、選択されている定着モードが第１の定着モードであるか第２の定着モードであるかを判別する（ステップＳ１）。ここで、第１の定着モードは、第１種記録紙（通常の記録紙）に画像形成を行う場合の定着モードである。第２の定着モードは、第２種記録紙に画像形成を行う場合の定着モードである。この定着モードの選択は、ユーザにより設定された画像形成モードに応じて自動的に行われる。例えば、第１種記録紙を用いる画像形成モードが設定されると、第１の定着モードが選択され、また第２種記録紙を用いる画像形成モードが設定されると、第２の定着モードが選択される。

上記ステップＳ１において選択されている定着モードが第１の定着モードであると判別された場合、コントローラ４００は、冷却ファン４３をファン全速回転（ファンオン）で駆動するように制御する（ステップＳ２）。そして、コントローラ４００は、本処理を終了する。この後、ジョブが終了すると、コントローラ４００は、冷却ファン４３の駆動を停止する。

上記ステップＳ１において選択されている定着モードが第２の定着モードであると判別された場合、コントローラ４００は、温度センサ１０９により検出された温度が所定温度より高いか否かを判定する（ステップＳ３）。温度センサ１０９の検出温度は、搬送路１０４の周囲の温度に相当する。ここで、搬送路１０４の周囲の温度が所定温度より高い場合、コントローラ４００は、冷却ファン４３を半速回転（ハーフ）で駆動する（ステップＳ４）。この半速回転（ハーフ）での駆動は、冷却ファン４３への駆動電流を制御することによって行われる。そして、コントローラ４００は、本処理を終了する。この後、ジョブが終了すると、コントローラ４００は、冷却ファン４３の駆動を停止する。

上記ステップＳ３において搬送路１０４の周囲の温度が所定温度より高くないと判定された場合、コントローラ４００は、冷却ファン４３の駆動を停止し（ステップＳ５）、本処理を終了する。この後、ジョブが終了すると、コントローラ４００は、冷却ファン４３の駆動を停止する。

このように、搬送路１０４の周囲の温度が所定温度により高い場合、搬送路１０４を搬送中の第２種記録紙から周囲へ放散される熱量が少ないので、ベルト定着器５０Ａへ到達するまでの第２種記録紙の温度（用紙温度）の低下は小さい。よって、第２種記録紙の温度を下げるために、冷却ファン４３は半速回転で駆動されることになる。これに対し、搬送路１０４の周囲の温度が所定温度以下の場合、搬送路１０４を搬送中の第２種記録紙から周囲へ放散される熱量が多いので、ベルト定着器５０Ａへ到達するまでの第２種記録紙の温度（用紙温度）の低下は大きい。よって、必要以上に第２種記録紙の温度が低下するのを抑えるために、冷却ファン４３は停止されることになる。

上述した冷却ファンの駆動制御においては、温度センサ１０９により検出された温度に基づいて冷却ファン４３が半速回転（ハーフ）で駆動されるかまたは停止される。これに代えて、第２の定着モードにおいては、温度センサ１０９により検出された温度に関係なく、冷却ファン４３を半速回転（ハーフ）で駆動するように制御するようにしてもよい。また、冷却ファン４３を停止するように制御するようにしてもよい。また、検出された温度に応じてより多段階（２／３速、１／３速など）に冷却ファン４３の回転速度を変化させてもよい。

次に、第１の定着モードおよび第２の定着モードにおける記録紙の温度変化について図９〜図１２を参照しながら説明する。図９は第１の定着モードにおいて冷却ファン４３を全速回転で駆動した場合の第１種記録紙の温度変化を示す図である。図１０は第２の定着モードにおいて冷却ファン４３を全速回転で駆動した場合の第２種記録紙の温度変化を示す図である。図１１は第１の定着モードにおいて冷却ファン４３を３つのファン回転速度で駆動した場合の第１種記録紙の温度変化を示す図である。図１２は第２の定着モードにおいて冷却ファン４３を３つのファン回転速度で駆動した場合の第２種記録紙の温度変化を示す図である。

第１の定着モードにおいて冷却ファン４３を全速回転で駆動した場合、図９に示すように、第１の定着器４０を通過し、加熱された第１種記録紙は、冷却ファン４３の位置で急速冷却され、第１種記録紙の温度（用紙温度）は急激に低下する。その後、第１種記録紙が冷却ファン４３のエアフローによる冷却効果が作用しない位置まで搬送されると、第１種記録紙の温度は、周囲との温度差により、徐々に低下する。そして、排出口位置（ローラ７４の位置）において、第１種記録紙の温度が所定温度以下になれば、第１種記録紙におけるカールの成長を最小限に抑えることができる。

第２の定着モードにおいて冷却ファン４３を全速回転で駆動した場合、図１０に示すように、第１の定着器４０を通過し、加熱された第２種記録紙は、冷却ファン４３の位置で急速冷却され、第２種記録紙の温度（用紙温度）は急激に低下する。その後、第２種記録紙が冷却ファン４３のエアフローによる冷却効果が作用しない位置まで搬送されると、第２種記録紙の温度は、周囲との温度差により、徐々に低下する。そして、第２種記録紙は、フラッパ１０７により、ベルト定着器５０Ａへ向けて搬送される。第２種記録紙がベルト定着器５０Ａの定着ベルト５６と加圧ローラ５２との間のニップ部を通過すると、第２種記録紙の温度は急激に上昇する。この際、ベルト定着器５０Ａ（定着ローラ５１および加圧ローラ５２のハロゲンランプ５３，５４）は、上昇温度分の電力を消費し、定着ローラ５１および加圧ローラ５２の表面温度は低下する。

次いで、第２種記録紙が冷却ファン５５による冷却領域内に進入すると、第２種記録紙の温度は、急激に低下する。その後、第２種記録紙が冷却ファン５５の冷却効果が作用しない位置まで搬送されると、第２種記録紙の温度は、周囲との温度差により、徐々に低下する。ここで、第２種記録紙の温度を下げることによって、冷却ファン５５の下流にある搬送ローラ、ガイドリブとの擦れに起因する第２種記録紙における画像の光沢ムラがなくなる。そして、排出口位置において、第２種記録紙の温度が所定温度以下になれば、第２種記録紙におけるカールの成長を最小限に抑えることができる。

次に、第１の定着モードにおいて冷却ファン４３を３つのファン回転速度でそれぞれ駆動した場合の第１種記録紙の温度変化について説明する。

まず、冷却ファン４３を停止（ファンオフ）した場合、図１１に示すように、第１種記録紙の温度（用紙温度）は、急激に低下することなく、排出口位置に搬送されるまでに徐々に低下する。この場合、第１種記録紙はカールし、排出トレイ１３１ａへの積載性が悪化する。また、定着後のトナー像は、乾燥していない状態で、搬送ローラ、ガイドリブなどに擦られることになり、第１種記録紙上の画像に光沢ムラが生じることになる。

冷却ファン４３を半速回転（ファンハーフ）で駆動した場合、冷却ファン４３の停止に比して軽微ではあるが、第１種記録紙にカール、光沢ムラなどが発生する。よって、光沢ムラおよびカールの発生をなくすために、第１の定着モードにおいては、冷却ファン４３を、全速回転（ファンオン）で駆動する制御が行われる。

次に、第２の定着モードにおいて冷却ファン４３を３つのファン回転速度でそれぞれ駆動した場合の第２種記録紙の温度変化について説明する。

まず、冷却ファン４３を全速回転（ファンオン）で駆動した場合、図１２に示すように、第１の定着器４０による定着後の第２種記録紙が搬送ローラ、ガイドリブなど擦れることによる光沢ムラの発生をなくすことができる。しかしながら、ベルト定着器５０Ａ到達時における第２種記録紙の温度（用紙温度）は、非常に低い温度まで低下しており、ベルト定着器５０Ａにおいて第２種記録紙に与える熱量が増大することになる。

ここで、ベルト定着器５０Ａで第２種記録紙を再度加熱することにより、第１の定着器４０による定着後の第２種記録紙に生じた光沢ムラをなくすことは可能である。従って、あえて第１の定着器４０通過後の第２種記録紙を冷却ファン４３で急速冷却する必要はない。そして、ベルト定着器５０Ａのニップ部を通過した第２種記録紙は、冷却ファン５５により冷却されるので、第２種記録紙における画像の光沢ムラの発生をなくすことができるとともに、カールによる積載性の悪化を最小限に抑えることができる。よって、第２の定着モードにおいては、ベルト定着器５０Ａに到達する際の第２種記録紙の温度（用紙温度）が所定範囲内の温度になるように、冷却ファン４３を停止（ファンオフ）または半速回転（ファンハーフ）で駆動する制御が行われる。これにより、ベルト定着器５０Ａにおける消費熱量（消費電力）を軽減することができる。

本実施の形態においては、画像形成モードに応じて第１の定着モードまたは第２の定着モードが設定される。これに代えて、ユーザ操作により定着モードとして、第１の定着モードまたは第２の定着モードを選択するようにしてもよい。

また、第２の定着モード時に第２の定着器５０内でジャムなどが発生した場合、定着モードを第１の定着モードへ切り換え、第１の定着器４０を通過した後続の第２種記録紙を排出トレイ１３１ａへ排出するようにしてもよい。

また、冷却ファン４３の冷却能力（風量）を３以上の多段階に切り換えるようにしてもよい。また、冷却ファン４３の風量（ファン回転速度）を直接制御することに代えて、ダンパなどの風量調節機構を設けて、風量を制御するような構成を採用することも可能である。

このように、本実施の形態によれば、ベルト定着器５０Ａにおける無駄な電力消費の増大および駆動機構の大型化を招くことなく、光沢ムラがない高画質な画像を安定に出力することができる。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断面図である。 画像形成装置全体の制御を行う制御構成を示すブロック図である。 （ａ）は第１の定着器４０を通過した後の第２種記録紙上のトナー像の定着状態を模式的に示す図、（ｂ）はベルト定着器５０Ａを通過した後の第２種記録紙上のトナー像の定着状態を模式的に示す図である。 第２の定着器５０の定着ベルト５６から第２種記録紙が剥離する際の状態を模式的に示す図である。 第２種記録紙を用いて連続して画像形成を行う場合の第２種記録紙の流れを模式的に示す図である。 第２種記録紙を用いて連続して画像形成を行う場合の第２種記録紙の流れを模式的に示す図である。 第２種記録紙を用いて連続して画像形成を行う場合の第２種記録紙の流れを模式的に示す図である。 冷却ファン４３の駆動制御の手順を示すフローチャートである。 第１の定着モードにおいて冷却ファン４３を全速回転で駆動した場合の第１種記録紙の温度変化を示す図である。 第２の定着モードにおいて冷却ファン４３を全速回転で駆動した場合の第２種記録紙の温度変化を示す図である。 第１の定着モードにおいて冷却ファン４３を３つのファン回転速度で駆動した場合の第１種記録紙の温度変化を示す図である。 第２の定着モードにおいて冷却ファン４３を３つのファン回転速度で駆動した場合の第２種記録紙の温度変化を示す図である。

符号の説明

Ａ 画像形成装置
４０ 第１の定着器（第１の加熱手段）
４３ 冷却ファン
５０ 第２の定着器
５０Ａ ベルト定着器（第２の加熱手段）
１０４，１０５ 搬送路
１０７ フラッパ
１０９ 温度センサ
４００，５００ コントローラ
４０１ ＣＰＵ
４０２ ＲＯＭ

Claims (12)

1. 現像剤像が乗った記録紙を加熱する第１の加熱手段と、
   前記第１の加熱手段を通過した記録紙を冷却する冷却手段と、
   前記冷却手段により冷却された記録紙を加熱し、前記記録紙の画像に光沢を付与する第２の加熱手段と、
   前記第２の加熱手段と前記冷却手段の間の記録紙搬送路に設けられている温度検出手段と、
   前記温度検出手段により検出された温度に基づいて前記冷却手段の冷却能力を切り換える制御手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記冷却手段は、ファンを有し、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された温度に基づいて前記ファンの風量を切り換えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記温度検出手段で検出された温度が低いほど前記冷却手段の冷却能力を低くすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. さらに、前記冷却手段を通過した記録紙を外部へ導く第１の搬送路と、前記冷却手段を通過した記録紙を前記第２の加熱手段へ導き、前記第１の搬送路と排他的に選択可能である第２の搬送路とを有する搬送手段を備え、
   前記制御手段は、前記第１の搬送路が選択された場合、前記温度検出手段で検出された温度に基づく冷却能力の切換制御を実行しないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、樹脂層が形成されている記録紙が搬送されている場合に、前記温度検出手段で検出された温度に基づく冷却能力の切換制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 現像剤像が乗った記録紙を加熱する第１の加熱手段と、
   前記第１の加熱手段を通過した記録紙を冷却する冷却手段と、
   前記冷却手段により冷却された記録紙を加熱し、前記記録紙の画像に光沢を付与する第２の加熱手段と、
   前記冷却手段を通過した記録紙を外部へ導く第１の搬送路と、前記冷却手段を通過した記録紙を前記第２の加熱手段へ導き、前記第１の搬送路と排他的に選択可能である第２の搬送路とを有する搬送手段と、
   前記第２の搬送路が選択された場合、前記冷却手段の冷却能力を、前記第１の搬送路が選択された場合の前記冷却手段の冷却能力より小さくする制御手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
7. 現像剤像が乗った記録紙を加熱する第１の加熱手段と、前記第１の加熱手段を通過した記録紙を冷却する冷却手段と、前記冷却手段により冷却された記録紙を加熱し、前記記録紙の画像に光沢を付与する第２の加熱手段とを備える画像形成装置の制御方法であって、
   前記第２の加熱手段と前記冷却手段の間の記録紙搬送路に設けられた温度検出手段により検出された温度に基づいて、前記冷却手段の冷却能力を切り換えるように該冷却手段を制御する制御工程
   を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
8. 前記冷却手段は、ファンを有し、
   前記制御工程は、前記温度検出手段により検出された温度に基づいて、前記ファンの風量を切り換えるように前記冷却手段を制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置の制御方法。
9. 前記制御工程は、前記温度検出手段で検出された温度が低いほど前記冷却手段の冷却能力を低くするように該冷却手段を制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置の制御方法。
10. 前記画像形成装置は、さらに、前記冷却手段を通過した記録紙を外部へ導く第１の搬送路と、前記冷却手段を通過した記録紙を前記第２の加熱手段へ導き、前記第１の搬送路と排他的に選択可能である第２の搬送路とを有する搬送手段を備え、
    前記制御工程は、前記第１の搬送路が選択された場合、前記温度検出手段で検出された温度に基づく冷却能力の切換制御を実行しないことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置の制御方法。
11. 前記制御工程は、樹脂層が形成されている記録紙が搬送されている場合に、前記温度検出手段で検出された温度に基づく冷却能力の切換制御を実行することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置の制御方法。
12. 現像剤像が乗った記録紙を加熱する第１の加熱手段と、前記第１の加熱手段を通過した記録紙を冷却する冷却手段と、前記冷却手段により冷却された記録紙を加熱し、前記記録紙の画像に光沢を付与する第２の加熱手段と、前記冷却手段を通過した記録紙を外部へ導く第１の搬送路および前記冷却手段を通過した記録紙を前記第２の加熱手段へ導き、前記第１の搬送路と排他的に選択可能である第２の搬送路とを有する搬送手段とを備える画像形成装置の制御方法において、
    前記第２の搬送路が選択された場合、前記冷却手段の冷却能力を、前記第１の搬送路が選択された場合の前記冷却手段の冷却能力より小さくするように前記冷却手段を制御する制御工程
    を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。

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