JP2014119564A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、生産性を低下させることなく、トナーに内包された離型剤による光沢ムラの発生を防止可能な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】離型剤を内包するトナーを用いてシートＳにトナー像を形成するプロセスカートリッジ３０Ｙ〜３０Ｋ、露光装置３１、中間転写ベルト３９、一次転写ローラ４０Ｙ〜４０Ｋ及び二次転写ローラ４１と、シートＳに形成されたトナー像を定着させる定着ローラ４４及び加圧ローラ４５と、トナー像が定着されたシートＳの温度を調整可能な送風ファン５１と、温度が定着されたシートＳを搬送する排出ローラ対１０と、排出ローラ対１０に接触した後のシートＳの温度が離型剤の融点以上、もしくは排出ローラ対１０に接触する前のシートＳの温度が離型剤の融点よりも低くなるように、送風ファン５１を制御する制御部６と、を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特には、シートに形成されたトナー像を加熱して定着させる画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体上に形成したトナー像をシートに転写した後、シートを加熱及び加圧することでトナー像を溶融させてシートに定着させる。また、カラー画像を形成する場合は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナーをシートに重畳転写した後、シートを加熱及び加圧することで重畳転写したトナー像を溶融させてシートに定着させる。

ここで、写真等に用いられるカラー画像は、より高い発色性や光沢性が求められている。そのため、イエロー、シアン、マゼンタ等のカラートナーは、低温側でよりシャープメルトとなるような特性が求められる。しかし、シャープメルト性の高いトナーは、ホットオフセットし易くなるという傾向がある。そこで、写真等に用いられるカラー画像をシートに形成する場合は、離型性を向上させ、ホットオフセットを防止するために、ワックス内包トナーが用いられている。

一般に、ワックス内包トナーは、定着後のトナー及びワックスの冷却状態によって画像の光沢が変わることが知られている。そのため、加熱定着後のワックスが固化していないシート上のトナー像に搬送ローラ等の部材が接触すると、接触部と非接触部とでワックスの冷却状態に差が生じ、光沢ムラ（以下、「ローラマーク」という）が発生する。

このようなローラマークの発生の問題を解決するために、定着装置と搬送ローラとの間にエア吹付孔を設け、エア吹付孔から冷却用のエアを吹き付けて、加熱定着後のワックスを固化させる画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。

また、トナー像の温度がワックスの融点よりも低くなるまでトナー像に搬送ローラ等の部材が接触しないようにした画像形成装置が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００３−２１９７８号公報 特開２００６−３４０４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置は、シートの移動等により定着装置の排出部側周辺が温まると、定着後のトナー像の温度が上昇し、搬送ローラに接触する前にトナー像の温度をワックスの融点以下に冷却することが困難になる場合がある。この場合、更に強力な冷却装置を設けたり、シートの搬送速度を低下させて冷却する等の対応が必要となる。また、特許文献２に記載の画像形成装置は、トナー像が高温になると冷却に時間がかかるため、搬送ローラ等の部材を接触させない時間が長くなり、生産性が低下するという問題がある。

そこで、本発明は、簡単な構成で、生産性を低下させることなく、トナーに内包された離型剤による光沢ムラの発生を防止可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、画像形成装置において、離型剤を内包するトナーを用いてシートにトナー像を形成するトナー像形成手段と、シートに形成されたトナー像を定着させる定着手段と、トナー像が定着されたシートの温度を調整可能なシート温度調整手段と、温度が調整されたシートを搬送する搬送ローラ対と、前記搬送ローラ対に接触した後のシートの温度が前記離型剤の融点以上、もしくは前記搬送ローラ対に接触する前のシートの温度が前記離型剤の融点よりも低くなるように、前記シート温度調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、定着後のトナー像の温度を搬送ローラ対に接触する前に離型剤の融点よりも低く、若しくは搬送ローラに接触した後に離型剤の融点以上にすることで、トナーに内包された離型剤による光沢ムラの発生を防止することができる。

本発明の第１実施形態に係るプリンタの全体構造を模式的に示す断面図である。 第１実施形態に係るプリンタの定着部及びシート温度調整部を模式的に示す断面図である。 第１実施形態に係るプリンタのデカールローラ対及び排出ローラ対を示す斜視図である。 第１実施形態に係るプリンタの制御部によるプリントジョブのフローチャートである。 第１実施形態に係る加圧ローラ及びデカールローラの温度予測のフローチャートである。 第１実施形態に係る送風ファンの温度制御の温度条件を示す図である。 第１実施形態に係る送風ファンをローラマーク防止用の回転制御した場合のシートの温度変化を示す図である。 第１実施形態に係る送風ファンをローラマーク防止用の回転制御をしない場合のシートの温度変化を示す図である。 第２実施形態に係るプリンタの定着部及びシート温度調整部を模式的に示す断面図である。 第２実施形態に係るプリンタの制御部によるプリントジョブのフローチャートである。 第２実施形態に係る加圧ローラ及びデカールローラの温度予測のフローチャートである。 第３実施形態に係るプリンタの制御部によるプリントジョブのフローチャートである。 第３実施形態に係る加圧ローラ及びデカールローラの温度予測のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図１から図１３を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機器等、離型剤としてのワックスが内包されたトナー像を加熱してシートに溶融定着させる定着部を備えた画像形成装置である。以下の実施形態においては、４色のトナー像を加熱定着する電子写真方式のカラーレーザビームプリンタ（以下、「プリンタ」という）１を用いて説明する。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るプリンタ１について、図１から図８を参照しながら説明する。まず、第１実施形態に係るプリンタ１の全体構成について、図１から図３を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るプリンタ１の全体構造を模式的に示す断面図である。図２は、第１実施形態に係るプリンタ１の定着部４３及びシート温度調整部５を模式的に示す断面図である。図３は、第１実施形態に係るプリンタ１のデカールローラ対４６及び排出ローラ対１０を示す斜視図である。

図１に示すように、プリンタ１は、シートＳを給送するシート給送部２と、シートＳに画像を形成する画像形成部３と、画像が形成されたシートＳの表面温度を調整可能なシート温度調整手段としてのシート温度調整部５と、を備えている。また、プリンタ１は、温度調整が行われたシートＳを排出する搬送ローラ対としての排出ローラ対１０と、排出されたシートＳを積載する排出トレイ１１と、制御手段としての制御部６と、を備えている。

シート給送部２は、シートＳを収納する給送カセット２０と、給送カセット２０に収納されたシートＳを給送する給送ローラ２１と、給送ローラ２１により給送されるシートＳを１枚ずつに分離する分離パッド２２と、を備えている。

画像形成部３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色の画像を形成する４つのプロセスカートリッジ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋと、後述の感光体ドラム３６Ｙ〜３６Ｋの表面を露光する露光装置３１と、を備えている。なお、４つのプロセスカートリッジ３０Ｙ〜３０Ｋは、形成する画像の色が異なること以外は同じ構成であるため、イエロー（Ｙ）の画像を形成するプロセスカートリッジ３０Ｙの構成を説明することで、プロセスカートリッジ３０Ｍ〜３０Ｋの説明は省略する。

プロセスカートリッジ３０Ｙは、現像ユニット３２Ｙと、クリーナユニット３３Ｙと、を備えている。現像ユニット３２Ｙは、現像ローラ３４Ｙと、トナー塗布ローラ３５Ｙと、トナー容器と、を備えている。クリーナユニット３３Ｙは、像担持体である感光体ドラム３６Ｙと、帯電ローラ３７Ｙと、ドラムクリーニングブレード３８Ｙと、廃トナー容器と、を備えている。

また、画像形成部３は、感光体ドラム３６Ｙ〜３６Ｋ上のトナー像が一次転写される中間転写ベルト３９と、感光体ドラム３６Ｙ〜３６Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト３９に一次転写する一次転写ローラ４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋと、を備えている。更に、画像形成部３は、一次転写されたトナー像をシートＳに二次転写する二次転写ローラ４１と、中間転写ベルト３９の残存トナーを回収するクリーニング部４２と、二次転写されたトナー像を加熱定着させる定着部４３と、を備えている。

図２に示すように、定着部４３は、二次転写されたトナー像を加熱及び加圧して溶融定着させる定着手段としての定着ローラ４４及び加圧ローラ４５と、トナー像が溶融定着されたシートＳの湾曲（カール）を低減させるデカールローラ対４６と、を備えている。図３（ａ）に示すように、デカールローラ対４６は、デカールローラ４６ａと、デカールローラ４６ｂとにより構成されている。デカールローラ４６ａ及びデカールローラ４６ｂは、プリンタ１が給送可能なシートＳの幅よりも軸方向の幅が長くなるように形成されている。

なお、プロセスカートリッジ３０Ｙ〜３０Ｋ、露光装置３１、中間転写ベルト３９、一次転写ローラ４０Ｙ〜４０Ｋ及び二次転写ローラ４１は、トナー像形成手段を構成している。

シート温度調整部５は、定着部４３により画像が加熱定着されたシートＳを排出ローラ対１０に向けて案内する搬送ガイド５０と、搬送ガイド５０を移動するシートＳにエアを吹き付けるシート温度調整手段としての送風ファン５１とを備えている。搬送ガイド５０は、シート搬送方向の定着ローラ４４側に設けられた第１ガイド５２と、加圧ローラ４５側に設けられた第２ガイド５３とにより構成されており、第１ガイド５２には、エア吹付孔５２ａが設けられている。送風ファン５１は、第１ガイド５２と対向配置されており、エア吹付孔５２ａから搬送ガイド５０を移動するシートＳの表面にエアを吹き付ける。

図３（ｂ）に示すように、排出ローラ対１０は、第１ローラ１０ａと、第２ローラ１０ｂとにより構成されており、第１ローラ１０ａ及び第２ローラ１０ｂは、回転軸に所定間隔で固着された複数のローラ本体を有している。また、第１ローラ１０ａと第２ローラ１０ｂとは、複数のローラ本体が軸方向にオフセット配置された、所謂、櫛歯状に形成されている。これは、大サイズのシートＳを排出する際に、シートＳにコシ付けをする必要があるためである。

次に、上述のように構成されたプリンタ１の制御部６によるプリントジョブ（画像形成ジョブ）について、図４を参照しながら説明する。図４は、第１実施形態に係るプリンタ１の制御部６によるプリントジョブのフローチャートである。

図４に示すように、操作部等の設定に従ってプリントジョブが開始されると、制御部６は、まず、加圧ローラ４５及びデカールローラ４６ａの予測温度に基づいて送風ファン５１を駆動制御する。本実施形態においては、制御部６は、加圧ローラ４５の温度が１００℃以上で、デカールローラ４６ａの温度が５０℃以上の場合、送風ファン５１の駆動を停止する（ステップＳ１〜Ｓ３）。一方、加圧ローラ４５の温度が１００℃以下の場合やデカールローラ４６ａの温度が５０℃以下の場合は、制御部６は、送風ファン５１を駆動して回転させる（ステップＳ４）。これにより、排出ローラ対１０に接触した際のシートＳの表面温度がワックスの融点付近とならないようになる。なお、シートＳの表面温度がワックスの融点付近とならないようにするための加圧ローラ４５及びデカールローラ４６ａの温度に基づいた制御部６による送風ファン５１の駆動制御については、後に詳しく説明する。また、加圧ローラ４５及びデカールローラ４６ａの予測温度についても、後に詳しく説明する。

次に、不図示の画像読取装置や外部ＰＣ等から画像情報が入力されると、入力された画像情報に基づいて露光装置３１が感光体ドラム３６Ｙ〜３６Ｋに向けてレーザ光を照射する。このとき、感光体ドラム３６Ｙ〜３６Ｋは帯電ローラ３７Ｙ〜３７Ｋにより予め負極性の電位に帯電されており、レーザ光が照射されることで感光体ドラム３６Ｙ〜３６Ｋ上に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像ローラ３４Ｙ〜３４Ｋ及びトナー塗布ローラ３５Ｙ〜３５Ｋによって反転現像されて負性のトナーが付着され、感光体ドラム３６Ｙ〜３６Ｋ上に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナー像が形成される。

感光体ドラム３６Ｙ〜３６Ｋ上に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ４０Ｙ〜４０Ｋに正極性のバイアスを印加することで感光体ドラム３６Ｙ〜３６Ｋから順次、中間転写ベルト３９に重なった状態で一次転写される。中間転写ベルト３９に一次転写された４色のトナー像は、中間転写ベルト３９の回転駆動により重なった状態で二次転写ローラ４１まで搬送される。

上述のトナー像の形成動作に並行して、給送カセット２０に収納されたシートＳが給送ローラ２１及び分離パッド２２により、１枚ずつレジストレーションローラ対１２に向けて給送される。プリンタ１は、レジストレーションローラ対１２により、シートＳの斜行を補正し、二次転写ローラ４１への画像とシートの搬送タイミングを合わせる。所定の搬送タイミングで二次転写ローラ４１に搬送されたシートＳに、二次転写ローラ４１に正極性のバイアスを印加することにより、中間転写ベルト３９上の４色のトナー像が二次転写される。

なお、トナー像転写後に感光体ドラム３６Ｙ〜３６Ｋの表面に残ったトナーは、ドラムクリーニングブレード３８Ｙ，３８Ｍ，３８Ｃ，３８Ｋによって除去される。また、シートＳへの二次転写後に中間転写ベルト３９上に残ったトナーは、クリーニング部４２によって除去され、不図示の廃トナー回収容器に回収される。

トナー像が転写されたシートＳは、定着部４３に搬送され、定着ローラ４４及び加圧ローラ４５によって加熱、加圧され、シートＳの表面にトナー像が定着される。シートＳの表面にトナー像が定着されると、デカールローラ対４６が定着後のシートＳのカールを低減させつつ、搬送ガイド５０に沿って排出ローラ対１０にシートＳを搬送する。そして、搬送ガイド５０に沿って移動する際に、シートＳは、送風ファン５１が駆動している場合には送風ファン５１により冷却され、送風ファン５１の駆動が停止している場合には、送風ファン５１に冷却されることなく通過していく。これにより、第１ローラ１０ａ及び第２ローラ１０ｂに接触した際のシートＳの表面温度がワックスの融点付近とならないようになる。

排出ローラ対１０に搬送されたシートＳは、排出ローラ対１０により排出トレイ１１に排出され、排出トレイ１１上に積載される（ステップＳ５）。そして、プリント継続の指示がある場合には上述を繰り返し、プリント継続の指示が無ければプリントジョブを終了する（ステップＳ６）。

次に、排出ローラ対１０に接触した際のシートＳの表面温度がワックスの融点付近とならないようにするための、制御部６による送風ファン５１の駆動制御について、図５から図８を参照しながら説明する。

ここで、本実施形態においては、離型剤としてのワックスを内包したトナーが用いられている。そのため、定着後のシートＳ上のトナー像の温度がトナーに内包されたワックスの融点付近でシートＳが排出ローラ対１０に挟持されて搬送される際に、シートＳと排出ローラ対１０との接触部と非接触部ではワックスの冷却状態に差が生じる。結果として、シートに形成された画像に光沢のムラ（以下、「ローラマーク」という）が発生する。ローラマークは、櫛歯状に配置された第１ローラ１０ａ及び第２ローラ１０ｂを有する排出ローラ対１０では複数のローラ本体の幅のムラとなる。

ローラマークは、定着後のシートＳを排出ローラ対１０に接触する前に冷却し、ワックスの融点以下にすることで発生を防止することができる。また、シートＳの温度が排出ローラ対１０との接触した後に低下しても、排出ローラ対１０とシートＳの接触部がワックスの融点を下回らなければ画像不良となるようなローラマークの発生は防止することができる。そこで、第１実施形態では、制御部６により送風ファン５１を駆動制御（回転・停止）することによって、排出ローラ対１０に接触した際のシートＳの表面温度がワックスの融点付近とならないようにシートＳの表面温度を制御する。これにより、ローラマークを防止する。

送風ファン５１の回転、停止の判断は、シートＳの表面温度に対する影響度の大きい加圧ローラ４５及びデカールローラ４６ａの予測温度に基づいて行う。まず、加圧ローラ４５及びデカールローラ４６ａの予測温度について、図５を参照しながら説明する。図５は、第１実施形態に係る加圧ローラ４５及びデカールローラ４６ａの温度予測のフローチャートである。

図５に示すように、電源がＯＮされると、前回電源をＯＦＦにしたときの予測温度Ｔ、プリンタ１の周囲の温度、定着ローラ４４の温度等から初期の予測温度Ｔを設定する（ステップＳ１１）。次に、プリント中かどうかを判断し（ステップＳ１２）、プリント中であれば、シートＳの種類や給送モード、ニップでのシートＳの有無等に応じたターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を設定する（ステップＳ１３）。一方、プリント中でなければ、非プリント時のターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を設定する（ステップＳ１４）。ターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を設定すると、設定したターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を用いて、式（１）のように温度変化量ΔＴを計算する（ステップＳ１５）。
ΔＴ＝ｋ（Ｔｔ−Ｔ）・・・式（１）

そして、算出したΔＴを用いて、式（２）のように最新の予測温度Ｔを計算する（ステップＳ１６）。
Ｔ＝Ｔ＋ΔＴ・・・式（２）

なお、温度の予測は電源が入っている間は常に計算を続け、シートＳの種類や通紙モード等に応じて設定された所定のターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を用いて、０．１秒間隔で予測温度Ｔを計算する。また、加圧ローラ４５とデカールローラ４６ａとでターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）のパラメータはそれぞれ異なるが、予測温度Ｔの計算方法は同じであり、上述のフローチャートに従って計算する。

次に、ローラマークの発生を防止するために送風ファン５１を駆動制御した際のシートＳの温度変化について、図６及び図７を参照しながら説明する。図６は、第１実施形態に係る送風ファン５１の温度制御の温度条件を示す図である。図７は、第１実施形態に係る送風ファン５１をローラマーク防止用の駆動制御した場合のシートＳの温度変化を示す図である。

本実施形態に係るワックスの融点は７０℃から７５℃程度である。そのため、図６に示すように、シートＳが排出ローラ対１０と接触した後もワックスが融点以上になる条件は、加圧ローラ４５の温度が１００℃以上、かつデカールローラ４６ａの温度が５０℃以上のときである。これにより、このときは送風ファン５１を停止させ、それ以外の温度条件であれば送風ファン５１は回転させる制御を行う。

まず、送風ファン５１を回転させる場合のシートＳの温度変化について説明する。送風ファン５１を回転させるのは、デカールローラ４６ａから排出されたシートＳの温度が低いときである。具体的には、図７に示すように、送風ファン５１を回転させることで、排出ローラ対１０に接触する前にシートＳの温度がワックスの融点以下になる場合である。なお、「シートＳの温度が低い場合」とは、送風ファン５１を回転させると排出ローラ対１０と接触する前にシートＳの表面温度がワックスの融点よりも低くなるが、停止させると排出ローラ対１０に接触する際にワックスの融点付近となる状態のことをいう。

これは、定着部４３の周辺部が冷えている場合であり、デカールローラ４６ａが冷えているため、定着ローラ４４を出たシートＳは、デカールローラ４６ａによって大きく冷却される。この場合、送風ファン５１を回転させ、シートＳをさらに冷却することで、排出ローラ対１０に接触する前にシートＳの表面温度をワックスの融点以下に冷却することが可能になる。従って、ローラマークの発生を防ぐことができる。

次に、送風ファン５１を停止させる場合のシートＳの温度変化について説明する。送風ファン５１を停止させるのは、デカールローラ４６ａから排出されたシートＳの温度が高いときである。具体的には、図７に示すように、シートＳを送風ファン５１で冷却せずに排出ローラ対１０に接触させた後も、シートＳの排出ローラ対１０との接触部の温度がワックスの融点以上になる場合である。なお、「シートＳの温度が高い」とは、送風ファン５１を回転させると排出ローラ対１０と接触した際にシートＳの表面温度がワックスの融点付近となり、停止させると排出ローラ対１０と接触した後もワックスの融点以上となる状態のことをいう。

これは、定着部４３の周辺が温まっている場合であり、デカールローラ４６ａが温まっているため、デカールローラ対４６から排出されたシートＳの温度の低下は小さい。そして、送風ファン５１でシートＳを冷却しないため、シートＳの温度が高いまま排出ローラ対１０に接触させることができ、排出ローラ対１０に接触した後もシートＳの温度はワックスの融点を下回ることはない。

ただし、排出ローラ対１０よりもシートＳの温度の方が高いため、排出ローラ対１０に接触するとシートＳの温度は低下し、接触した部分と接触していない部分とでは温度差が生じる。しかし、接触した部分のシートＳの温度はワックスの融点よりも十分に高温であり、接触した部分と、接触していない部分とでは、ワックスの冷却状態に若干の差はあるものの、画像不良となるようなローラマークは発生しない。

次に、ローラマークの発生を防止するための送風ファン５１の駆動制御を行わない場合について、図８を参照しながら説明する。図８は、第１実施形態に係る送風ファン５１をローラマーク防止用の回転制御をしない場合のシートＳの温度変化を示す図である。なお、図８（ａ）は、定着部４３周辺の温まり具合に関係なく送風ファン５１を回転させた場合を示し、図８（ｂ）は送風ファン５１を停止した場合を示している。

図８（ａ）に示すように、送風ファン５１を回転し続ける場合、定着部４３の周辺が冷えている場合は、上述と同様にローラマークの発生を防ぐことができる。一方、定着部４３の周辺が温まっている場合は、送風ファン５１によってシートＳが冷却されると、シートＳが排出ローラ対１０に接触する際に、ワックスの融点付近の温度になる。そのため、ワックスの融点付近の温度のままシートＳが排出ローラ対１０に接触すると、シートＳにローラマークが形成される。

また、図８（ｂ）に示すように、送風ファン５１を停止した場合、定着部４３の周辺が冷えている場合は、シートＳはデカールローラ４６ａにより冷却される。しかし、送風ファン５１は停止しているため、デカールローラ４６ａから排出されたシートＳは冷却されない。そのため、シートＳは、排出ローラ対１０に接触する際に、ワックスの融点付近の温度になる。これにより、シートＳは、ワックスの融点付近の温度のまま排出ローラ対１０に接触し、シートＳにローラマークが形成される。一方、定着部４３の周辺が温まっている場合は、上述と同様にローラマークの発生を防ぐことができる。

以上説明したように、第１実施形態に係るプリンタ１は、定着部４３と排出ローラ対１０との間に送風ファン５１を設け、送風ファン５１を制御可能に構成されている。そのため、シートＳが排出ローラ対１０に接触する際に、シートＳの表面温度がワックスの融点付近の温度になることを防止することができる。これにより、ワックスを内包したトナーでシートＳに画像を形成する際に、ローラマーク（光沢ムラ）の発生を防止することができる。

また、第１実施形態に係るプリンタ１は、送風ファン５１の駆動制御でローラマークの発生を防止しているため、大型の冷却装置を設けたり、シートの搬送速度を低下させて冷却する等の対応が不要になる。つまり、簡単な構成でローラマークの発生を防止することができる。また、第１実施形態に係るプリンタ１は、定着部４３の周辺が温まっている場合は、送風ファン５１を停止して、シートＳの温度が高いまま排出ローラ対１０に接触させる。これにより、シートＳの冷却時間が長くなることによる生産性の低下を防止することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明に第２実施形態に係るプリンタ１Ａについて、図１を援用すると共に、図９から図１１を参照しながら説明する。第２実施形態に係るプリンタ１Ａは、シート温度調整手段が第１実施形態と相違する。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態と相違する点、即ち、シート温度調整手段を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

まず、第２実施形態に係るプリンタ１Ａの全体構成について、図１及び図９を参照しながら説明する。図９は、第２実施形態に係るプリンタ１Ａの定着部４３及びシート温度調整部５Ａを模式的に示す断面図である。

図１に示すように、プリンタ１Ａは、シート給送部２と、画像形成部３と、シート温度調整手段としてのシート温度調整部５Ａと、搬送ガイド５０Ａと、排出ローラ対１０と、排出トレイ１１と、制御部６Ａと、を備えている。

図９に示すように、シート温度調整部５Ａは、デカールローラ４６ａを加熱する加熱部材５４と、デカールローラ４６ａを冷却する冷却部材５５と、を備えている。加熱部材５４は、ヒータを内蔵したローラであり、デカールローラ４６ａの外周面に当接している。加熱部材５４は、ヒータを通電することでローラを温め、ローラでデカールローラ４６ａを加熱する。冷却部材５５は、伝熱材料によりパイプ形状に形成されており、デカールローラ４６ａの外周面に当接している。冷却部材５５は、内部にエアを流通させることでパイプを冷やし、パイプでデカールローラ４６ａを冷却する。

搬送ガイド５０Ａは、シート搬送方向の定着ローラ４４側に設けられた第１ガイド５２Ａと、加圧ローラ４５側に設けられた第２ガイド５３とにより構成されている。搬送ガイド５０Ａは、画像が加熱定着されたシートＳを排出ローラ対１０に向けて案内する。

次に、上述のように構成されたプリンタ１Ａの制御部６Ａによるプリントジョブ（画像形成ジョブ）について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、第２実施形態に係るプリンタ１Ａの制御部６Ａによるプリントジョブのフローチャートである。

図１０に示すように、操作部等の設定に従ってプリントジョブが開始されると、制御部６Ａは、加圧ローラ４５の温度が１００℃以上の場合、加熱部材５４でデカールローラ４６ａを加熱する（ステップＳ２１、Ｓ２２）。デカールローラ４６ａの加熱は、デカールローラ４６ａの温度が５０℃以上になるまで行われる（ステップＳ２３）。デカールローラ４６ａの温度が５０℃以上になると、シートＳへの画像形成が行われる。なお、シートＳへの画像形成（ステップＳ２６）については、第１実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。

一方、加圧ローラ４５の温度が１００℃以下の場合、制御部６Ａは、冷却部材５５でデカールローラ４６ａを冷却する（ステップＳ２４）。デカールローラ４６ａの冷却は、デカールローラ４６ａの温度が５０℃以下になるまで行われる（ステップＳ２５）。デカールローラ４６ａの温度が５０℃以下になると、シートＳへの画像形成が行われるが、上述と同様に、その説明は省略する。そして、プリント継続の指示がある場合には上述を繰り返し、プリント継続の指示が無ければプリントジョブを終了する（ステップＳ２７）。

次に、排出ローラ対１０に接触した際のシートＳの表面温度がワックスの融点付近とならないようにするための制御部６Ａによる加熱部材５４及び冷却部材５５の温度制御について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、第２実施形態に係る加圧ローラ４５及びデカールローラ４６ａの温度予測のフローチャートである。

加熱部材５４及び冷却部材５５の温度制御は、シートＳの表面温度に対する影響度の大きい加圧ローラ４５及びデカールローラ４６ａの予測温度に基づいて行う。図１１に示すように、電源がＯＮされると、前回電源をＯＦＦにしたときの予測温度Ｔ、プリンタ１の周囲の温度及び定着ローラ４４の温度等から初期の予測温度Ｔを設定する（ステップＳ３１）。次に、プリント中かどうかを判断し（ステップＳ３２）、プリント中であれば、デカールローラ４６ａを加熱中であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。そして、加熱中であれば、加熱中のターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を設定する（ステップＳ３４）。一方、冷却中（加熱中でない）であれば、冷却中のターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を設定する（ステップＳ３５）。また、プリント中でなければ（ステップＳ３２のＮｏ）、非プリント時のターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を設定する（ステップＳ３６）。

ターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を設定すると、設定したターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を用いて、前述の式（１）を用いて温度変化量ΔＴを計算する（ステップＳ３７）。そして、算出したΔＴを用いて、前述の式（２）を用いて最新の予測温度Ｔを計算する（ステップＳ３８）。

なお、温度の予測は電源が入っている間は常に計算を続け、シートＳの種類や通紙モード等に応じて設定された所定のターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を用いて、０．１秒間隔で予測温度Ｔを計算する。また、加圧ローラ４５とデカールローラ４６ａとでターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）のパラメータはそれぞれ異なるが、予測温度Ｔの計算方法は同じであり、上述のフローチャートに従って計算する。

以上説明したように、第２実施形態に係るプリンタ１Ａは、シートＳの温度に直接影響を与えるデカールローラ４６ａの温度を制御して、シートＳの温度を排出ローラ対１０との接触後にトナーの融点以上、もしくは接触前にトナーの融点より低くすることができる。これにより、ローラマークの発生を防止することができる。

また、デカールローラ４６ａの外周面に接触させた加熱部材５４及び冷却部材５５でデカールローラ４６ａを加熱及び冷却するため、デカールローラ４６ａの温度を細かく制御することができる。そのため、第１実施形態のプリンタ１よりも高精度にシートＳの温度制御を行うことができる。これにより、効率よくローラマークの発生を防止することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明に第３実施形態に係るプリンタ１Ｂについて、図１を援用すると共に、図１２及び図１３を参照しながら説明する。第３実施形態に係るプリンタ１Ｂは、定着部４３でシートＳの温度を調整する点が第１実施形態と相違する。そのため、第３実施形態においては、第１実施形態と相違する点、即ち、定着部４３によるシートＳの温度制御を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

まず、第３実施形態に係るプリンタ１Ｂの全体構成について、図１を参照しながら説明する。図１に示すように、プリンタ１Ｂは、シート給送部２と、画像形成部３と、排出ローラ対１０と、排出トレイ１１と、制御部６Ｂと、を備えている。画像形成部３は、プロセスカートリッジ３０Ｙ〜３０Ｋと、露光装置３１と、中間転写ベルト３９と、一次転写ローラ４０Ｙ〜４０Ｋと、二次転写ローラ４１と、クリーニング部４２と、定着部４３と、を備えている。定着部４３は、定着ローラ４４及び加圧ローラ４５と、デカールローラ対４６と、を備えている。

次に、上述のように構成されたプリンタ１Ｂの制御部６Ｂによるプリントジョブ（画像形成ジョブ）について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、第３実施形態に係るプリンタ１Ｂの制御部６Ｂによるプリントジョブのフローチャートである。

図１２に示すように、操作部等の設定に従ってプリントジョブが開始されると、制御部６Ｂは、加圧ローラ４５の温度が９０〜１００℃の間の場合、プリントを一次停止する（ステップＳ４１）。また、加圧ローラ４５の温度が９０℃以下、又は１００℃以上であってもデカールローラ４６ａが４０〜５０℃の間の場合は、プリントを一次停止する（ステップＳ４２）。プリントを一時停止する（ステップＳ４３）と、次に、制御部６Ｂは、加圧ローラ４５の温度が１００℃以上、かつデカールローラ４６ａの温度が５０℃以上になるまで定着ローラ４４をプリント時の温度で加熱しながら空回転させる（ステップＳ４４〜Ｓ４６）。これにより、定着ローラ４４に当接している加圧ローラ４５の温度が上昇し、定着ローラ４４の周辺の温度が上昇することで、定着ローラ４４の上部の配置されているデカールローラ４６ａの温度も上昇する。

そして、加圧ローラ４５の温度が１００℃以上、かつデカールローラ４６ａの温度が５０℃以上になると、制御部６Ｂは、プリントを再開する（ステップＳ４７）。なお、プリント（ステップＳ４７）については、第１実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。一方、また、ステップＳ４２において、デカールローラ４６ａの温度が４０℃以下、又は５０℃以上であってもプリントが再開される（ステップＳ４２のＮｏ）が、上述と同様にその説明は省略する。そして、プリント継続の指示がある場合には上述を繰り返し、プリント継続の指示が無ければプリントジョブを終了する（ステップＳ４８）。

次に、排出ローラ対１０に接触した際のシートＳの表面温度がワックスの融点付近とならないようにするための制御部６Ａによるプリントの一時停止によるデカールローラ４６ａの温度制御について、図１３を参照しながら説明する。図１３は、第３実施形態に係る加圧ローラ４５及びデカールローラ４６ａの温度予測のフローチャートである。

プリントの一時停止によるデカールローラ４６ａの上述の温度制御は、加圧ローラ４５とデカールローラ４６ａの予測温度に基づいて行う。図１３に示すように、電源がＯＮされると、前回電源をＯＦＦにしたときの予測温度Ｔ、プリンタ１の周囲の温度及び定着ローラ４４の温度等から初期の予測温度Ｔを設定する（ステップＳ５１）。次に、プリント中かどうかを判断し（ステップＳ５２）、プリント中であれば、プリント中のターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を設定する（ステップＳ５４）。

一方、プリント中でなければ、一時停止中か否かを判断（ステップＳ５３）し、一時停止中であれば、一時停止中のターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を設定する（ステップＳ５５）。また、一時停止中でなければ、非プリント中のターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を設定する（ステップＳ５６）。

ターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を設定すると、設定したターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を用いて、前述の式（１）を用いて温度変化量ΔＴを計算する（ステップＳ５７）。そして、算出したΔＴを用いて、前述の式（２）を用いて最新の予測温度Ｔを計算する（ステップＳ５８）。

なお、温度の予測は電源が入っている間は常に計算を続け、シートＳの種類や通紙モード等に応じて設定された所定のターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）を用いて、０．１秒間隔で予測温度Ｔを計算する。また、加圧ローラ４５とデカールローラ４６ａとでターゲット温度（Ｔｔ）及び温度変化係数（ｋ）のパラメータはそれぞれ異なるが、予測温度Ｔの計算方法は同じであり、上述のフローチャートに従って計算する。

以上説明したように、第３実施形態に係るプリンタ１Ｂは、加圧ローラ４５及びデカールローラ４６ａの温度に応じてプリントの一時停止を行う。これにより、シートＳの温度をプリントの一時停止前は排出ローラ対１０の接触前にワックスの融点以下にし、一時停止後は排出ローラ対１０の接触後もワックスの融点以上にすることができる。また、第３実施形態に係るプリンタ１Ｂは、加熱や冷却を行うための新たな部材を追加する必要がないため、安価な構成でローラマークの発生を防止することができる。

以上、本発明の実施形態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ものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。

例えば、第１実施形態においては、定着ローラ４４及び加圧ローラ４５のシート搬送方向下流にデカールローラ対４６を設け、デカールローラ対４６のシート搬送方向下流に排出ローラ対１０を設けたプリンタ１を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、定着ローラ４４及び加圧ローラ４５のシート搬送方向下流に排出ローラ対１０を設け、定着ローラ４４及び加圧ローラ４５と排出ローラ対１０との間に送風ファン５１等のシート温度調整手段を設ける構成であればよい。

また、第１実施形態においては、シートＳが第１ローラ１０ａ及び第２ローラ１０ｂと接触する際のシートＳの表面温度を予測するために、加圧ローラ４５とデカールローラ対４６の温度を予測したが、本発明においてはこれに限定されない。本発明は、シートＳが第１ローラ１０ａ及び第２ローラ１０ｂと接触する際のシートＳの表面温度を予測できればよく、シートＳの表面温度を直接予測するものであってもよい。

また、第１実施形態においては、加圧ローラ４５とデカールローラ対４６の温度を予測することで、シートＳが第１ローラ１０ａ及び第２ローラ１０ｂと接触する際のシートＳの表面温度を予測したが、本発明においてはこれに限定されない。本発明は、加圧ローラ４５とデカールローラ対４６の温度を測定して、第１ローラ１０ａ及び第２ローラ１０ｂと接触する際のシートＳの表面温度を予測してもよい。また、第１ローラ１０ａ及び第２ローラ１０ｂと接触する際のシートＳの表面温度を実測する構成であってもよい。

また、第１実施形態においては、送風ファン５１の回転及び停止によってシートＳの温度を制御したが、本発明においてはこれに限定されない。本発明は、送風ファン５１の回転速度を制御することで、シートＳの温度を制御する構成であってもよい。

また、第２実施形態においては、デカールローラ４６ａの外周面に接触させた加熱部材５４及び冷却部材５５を用いてデカールローラ４６ａを加熱及び冷却したが、本発明においてはこれに限定されない。排出ローラ対１０と定着部４３との間に搬送ローラが設けられている場合には、当該搬送ローラを加熱及び冷却する構成であってもよい。

また、第３実施形態においては、プリントの一時停止によってデカールローラ４６ａの温度制御を行ったが、本発明においてはこれに限定されない。排出ローラ対１０と定着部４３との間に搬送ローラが設けられている場合には、当該搬送ローラを加熱及び冷却する構成であってもよい。

１、１Ａ、１Ｂ カラーレーザビームプリンタ（画像形成装置）
３ 画像形成部（画像形成手段）
６、６Ａ、６Ｂ 制御部（制御手段）
１０ 排出ローラ対（搬送ローラ対）
３０Ｙ〜３０Ｋ プロセスカートリッジ（トナー像形成手段）
３１ 露光装置（トナー像形成手段）
３９ 中間転写ベルト（トナー像形成手段）
４０Ｙ〜４０Ｋ 一次転写ローラ（トナー像形成手段）
４１ 二次転写ローラ（トナー像形成手段）
４４ 定着ローラ（定着手段）
４５ 加圧ローラ（定着手段）
５１ 送風ファン（シート温度調整手段）
５４ 加熱部材（シート温度調整手段）
５５ 冷却部材（シート温度調整手段）
Ｓ シート

Claims (5)

1. 離型剤を内包するトナーを用いてシートにトナー像を形成するトナー像形成手段と、
   シートに形成されたトナー像を定着させる定着手段と、
   トナー像が定着されたシートの温度を調整可能なシート温度調整手段と、
   温度が調整されたシートを搬送する搬送ローラ対と、
   前記搬送ローラ対に接触した後のシートの温度が前記離型剤の融点以上、もしくは前記搬送ローラ対に接触する前のシートの温度が前記離型剤の融点よりも低くなるように、前記シート温度調整手段を制御する制御手段と、を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記搬送ローラ対にシートが接触した後、もしくは前記搬送ローラ対にシートが接触する前のシートの温度を予測し、予測した温度に基づいて前記シート温度調整手段を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記シート温度調整手段は、シートにエアを吹き付ける送風ファンからなり、
   前記制御手段は、シートにエアを吹き付けると前記搬送ローラ対に接触する前のシートの温度が前記離型剤の融点よりも低くなる場合は、前記送風ファンを駆動し、シートにエアを吹き付けると前記搬送ローラ対に接触する際のシートの温度が前記離型剤の融点になる場合は、前記送風ファンを停止する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記シート温度調整手段は、シートを加熱する加熱部材と、シートを冷却する冷却部材と、からなり、
   前記制御手段は、前記冷却部材で冷却すると前記搬送ローラ対に接触する前のシートの温度が前記離型剤の融点よりも低くなる場合は、前記冷却部材でシートを冷却し、前記冷却部材で冷却すると前記搬送ローラ対に接触する際のシートの温度が前記離型剤の融点になる場合は、前記加熱部材でシートを加熱する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
5. 離型剤を内包するトナーを用いてシートにトナー像を形成するトナー像形成手段と、
   シートに形成されたトナー像を加熱定着させる定着手段と、
   温度が調整されたシートを搬送する搬送ローラ対と、
   前記搬送ローラ対に接触した後のシートの温度が前記離型剤の融点以上、もしくは前記搬送ローラ対に接触する前のシートの温度が前記離型剤の融点よりも低くなるように、前記定着手段を制御する制御手段と、を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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