JP2017173533A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着直後のシート搬送を高速にかつ正確に制御することと、搬送経路内のＵＦＰを確実に捕集することとの両立が可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】電子写真式の画像形成装置では、定着部がシートにトナー像を熱定着させ、そのシートを搬送部が定着部から所定の経路に沿って搬送する。その経路の中から吸気部が空気を吸い込む。この経路に沿ってシートが搬送される際、制御部がこのシートの先端部と後端部との間の速度差を制御する。これにより、そのシートに経路の中でループを形成させると共に、吸気部がそのループの内側の空間から所定の吸気量を確保できるようにそのシートのループ量を調節する。【選択図】図６

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に、その装置内でシートを搬送する技術に関する。

プリンター、コピー機等の画像形成装置は一般に、１本の経路に沿って複数枚のシートを連続的に搬送しながら各シートに画像を形成する。したがって、その高生産性を維持したまま画質を更に高めるには、シートの搬送速度を落とすことなく搬送制御の正確性を更に向上させて、搬送の遅れに起因する画像の位置ずれ、搬送部材との摩擦に起因する画像の破損等の不具合を防ぐことが重要である。特にレーザープリンター等、電子写真式の画像形成装置は、シートを搬送しながらそのシートにトナー像を熱定着させる。定着処理を受けたシートは高温のまま経路を移動するので、トナー像が十分に冷える前にガイド部材等に接触すると、定着し切れていないトナーが擦り取られてトナー像に乱れが生じる危険性がある。

定着直後のシート搬送に起因するトナー像の乱れを防ぐための工夫としては、吸着搬送の利用またはループ制御の利用が知られている。吸着搬送は、搬送ベルトを貫通する複数の小穴を通して空気を吸引することによりシートをそのベルトに密着させ、その状態でそのベルトを回転させる。たとえば特許文献１、２に開示された画像形成装置は、定着処理を終えた直後のシートの、トナー像を含む面とは反対側の面を搬送ベルトに吸着させ、その状態でそのシートを搬送する。これにより、トナー像が十分に冷えるまでの間、そのトナー像が搬送部材に接触するのを防ぐ。ループ制御は、シートの先端部を後端部よりも減速することにより中間部にたわみ（ループ）を形成させると共に、先端部と後端部との間の速度差を制御することによりそのたわみのサイズ（ループ量）を調節する。たとえば特許文献３に開示された画像形成装置は、定着処理を終えた直後のシートが経路の屈曲部を通過する間、その屈曲部に位置するシートの部分にループを形成させる。これにより、シートが屈曲部のガイド部材に衝突するのを防ぐ。

定着直後のシート搬送には近年、更なる問題点として超微粒子（ＵＦＰ）の飛散防止の必要性が指摘されている。「ＵＦＰ」とは一般に径１００ｎｍ以下の微粒子を意味する。電子写真式の画像形成装置におけるＵＦＰの主な発生源としては、定着ローラーとして利用されるソフトローラーの外周面を覆うシリコーンゴムと、トナー粒子に付着する外添剤とが知られている。これらが定着処理に伴う高温環境下で揮発し、定着部の周辺またはシートの搬送経路内に拡散して冷却され、凝結することによりＵＦＰが形成される。ＵＦＰは近年、環境や人体に与える悪影響が懸念されているので、ＵＦＰが画像形成装置から外気へ飛散することが防がれねばならない。たとえば特許文献４−６に開示された画像形成装置は、定着部の周辺とシートの搬送経路内とから空気を吸引するファンと、その空気からＵＦＰを捕集して除去するフィルターとを備えている。

特開２０１１−０５７３９６号公報 特開２００７−１２１３４８号公報 特開２０１４−０４７００９号公報 特開２０１６−０２４４２８号公報 特開２０１６−０１４８２１号公報 特開２０１５−１１８２４２号公報

定着直後のシート搬送においては、搬送速度を落とすことなく搬送制御の正確性を更に向上させることと、搬送経路内のＵＦＰを確実に捕集することとを両立させることが難しい。実際、吸着搬送が利用される場合、シートはトナー像を含む面とは反対側の面を搬送ベルトに吸着させる。しかし、搬送経路内ではＵＦＰが、トナー像を含むシートの面から多量に発生するので、反対側の面をベルトに吸着させる気流に十分に多量のＵＦＰを混入させることは難しい。また、その気流を乱すことなく別の気流を起こしてＵＦＰを吸引することも難しい。一方、ループ制御が利用される場合、搬送経路を通過するシートは、同じ経路内からＵＦＰを吸引するための気流に影響を受けるはずである。この影響に抗してループ制御の正確性とＵＦＰの十分な捕集とを両立させるには、ループ制御に更にどのような工夫が必要であるか。これは、当業者にとっても決して自明な課題ではない。

本発明の目的は上記の課題を解決することであり、特に、定着直後のシート搬送を高速に、かつ正確に制御することと、搬送経路内のＵＦＰを確実に捕集することとの両立が可能な画像形成装置を提供することにある。

本発明の１つの観点における画像形成装置は電子写真式であって、シートにトナー像を熱定着させる定着部と、そのシートを定着部から所定の経路に沿って搬送する搬送部と、搬送部によりその経路に沿って搬送される際のシートの速度を制御する制御部と、その経路の中から空気を吸い込む吸気部とを備える。制御部はシートの先端部と後端部との間の速度差を制御することにより、そのシートに経路の中でループを形成させると共に、吸気部がそのループの内側の空間から所定の吸気量を確保できるようにそのシートのループ量を調節する。

吸気部は、経路の中から吸い込んだ空気から微粒子を除去するフィルターを含んでもよい。制御部は、シートの紙種または定着部によるシートの加熱温度とそのシートのループ量の目標値との間の対応表を記憶した記憶部を含み、その対応表からその紙種または加熱温度に対応付けられた目標値を検索してもよい。
搬送部は、シートが経路を通過する際、トナー像を含むそのシートの表面に対向するように配置された内側ガイドと、その表面に対する裏面に対向するように配置された外側ガイドとを含んでもよい。内側ガイドと外側ガイドとは、シートが経路を通過する際にその表面の側に屈曲するようにその経路の境界を定めてもよい。シートのループ量が大きいほど、そのシートが経路を通過する際に生じるそのシートの屈曲部分の内側の空間が広くてもよい。搬送部は、シートの内側ガイドへの接触、内側ガイドから許容下限以下の距離までの接近、または内側ガイドに対する閾値以上の押圧力を検知する内側センサーを含んでもよい。制御部はその内側センサーの検知に応じてシートのループ量を増大させてもよい。内側ガイドは、経路の内側に向かって突出し、先端の受ける突出方向の外力に応じて突出量が変化する可動部材と、その可動部材に対して経路の内側に向かう弾性力を加える付勢部材とを含んでもよい。内側センサーは、その付勢部材の弾性力の増大を検知してもよい。搬送部は、シートの外側ガイドへの接触、外側ガイドから許容下限以下の距離までの接近、または外側ガイドに対する閾値以上の押圧力を検知する外側センサーを含んでもよい。制御部はその外側センサーの検知に応じてシートのループ量を減少させてもよい。

搬送部は、経路の中でシートをニップ搬送する搬送ローラーを含み、制御部は、搬送ローラーの回転速度を制御することによりシートの先端部と後端部との間の速度差を、そのシートのループ量の目標値に対応する値に調節してもよい。制御部は、シートの先端が定着部から搬送ローラーへ移動するまでの間、吸気部の吸気量を制限してもよい。定着部は、シートを加熱しながら経路へ向けてニップ搬送する定着ローラーを含み、制御部は、搬送ローラーと定着ローラーとの間の回転速度の差を制御することによりシートの先端部と後端部との間の速度差を、シートのループ量の目標値に対応する値に調節してもよい。制御部は、シートの後端が定着ローラーから離脱した時点に吸気部の吸気量に対する制限を開始してもよい。搬送部は、定着部から搬送ローラーへシートをニップ搬送する前段ローラーを更に含み、制御部は、搬送ローラーと前段ローラーとの間の回転速度の差を制御することによりシートの先端部と後端部との間の速度差を、そのシートのループ量の目標値に対応する値に調節してもよい。搬送部は、搬送ローラーがシートに加える押圧力を調節する調節部を更に含み、制御部は、シートの紙種に適した押圧力の目標値を調節部に指示してもよい。搬送部は、搬送ローラーに続いてシートをニップ搬送する後段ローラーを更に含み、制御部は搬送ローラーの回転速度に応じて後段ローラーの回転速度を、シートのループ量が損なわれない値に調節してもよい。

吸気部は吸気量を変更可能であり、制御部はその吸気量に応じてシートのループ量を変化させてもよい。制御部は、シートの紙種、定着部によるシートの加熱温度、または画像形成装置の動作モードの少なくともいずれかと、吸気部の吸気量の目標値と、シートのループ量の目標値との間の対応表を記憶した記憶部を含み、その対応表から、紙種、加熱温度、または動作モードの少なくともいずれかに対応付けられた吸気部の吸気量の目標値とシートのループ量の目標値とを検索してもよい。

吸気部は、シートが経路を移動する際にそのシートの表面には対向しない位置に、その経路の中の空間に連通する吸気口を含んでもよい。その他に、吸気部は、シートが経路を移動する際に、そのシートの表面のうちトナー像を含む方に対向する位置に、その経路の中の空間に連通する吸気口を含んでもよい。

本発明による上記の画像形成装置は、シートを定着部から経路に沿って搬送する際、そのシートの先端部と後端部との間の速度差を制御する。これにより、そのシートにその経路の中でループを形成させると共に、吸気部がそのループの内側の空間から所定の吸気量を確保できるようにそのシートのループ量を調節する。その結果、この画像形成装置は、定着直後のシート搬送の高速かつ正確な制御と搬送経路内のＵＦＰの確実な捕集とを両立させることができる。

本発明の実施形態による画像形成装置の外観を示す斜視図である。 図１が示す画像形成装置の内部構造を模式的に示す正面図である。 （ａ）は、図２が示す定着部周辺の模式的な拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）の示す内側ガイドの部分的な外観を示す斜視図である。 図１が示す画像形成装置の電子制御系統のブロック図である。 ループテーブルを示す表である。（ａ）は、紙種と定着温度とに対応付けられた吸引ファンの回転数、シートのループ量、および定着ローラーと排紙ローラーとの回転速度の各目標値を示し、（ｂ）は、紙種が「普通紙」である場合において動作モードに対応付けられた各目標値を示す。 （ａ）は、図３の示す定着部から排紙口までの搬送経路に進入したシートの先端が排紙ローラーに到達した時点におけるシートの形状を示す模式図である。（ｂ）は、内側ガイドから許容下限を下回る距離まで接近したシートの形状を示す模式図である。（ｃ）は、外側ガイドから許容下限を下回る距離まで接近したシートの形状を示す模式図である。 本発明の実施形態によるループ制御のフローチャートの前半である。 本発明の実施形態によるループ制御のフローチャートの後半である。 アクチュエーターとして利用される可動リブの構造を示す模式的な断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態による吸気口の別な配置例を示す模式的な拡大図である。（ｂ）は、（ａ）が示す内側ガイド、吸気口、およびその奥の構造を示す模式的な斜視図である。 （ａ）は、図１の示す画像形成装置に追加された中継ユニットと後処理装置との外観を示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）の示す装置に内蔵されたシートの搬送経路を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［画像形成装置の外観］
図１は、本発明の実施形態による画像形成装置の外観を示す斜視図である。この画像形成装置１００は胴内排紙型の複合機（ＭＦＰ）であり、スキャナー、カラーコピー機、およびカラーレーザープリンターの機能を併せ持つ。図１を参照するに、このＭＦＰ１００の筐体の上面には自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１１０が開閉可能に装着されている。ＡＤＦ１１０の直下に位置する筐体の上部にはスキャナー１２０が内蔵され、下部にはプリンター１３０が内蔵され、更にその底部には複数段の給紙カセット１３３が引き出し可能に取り付けられている。スキャナー１２０とプリンター１３０との間には隙間ＤＳＰが開けられ、その中に排紙トレイ４５が配置されている。この隙間ＤＳＰの奥には排紙口４３が設置され、そこから排紙トレイ４５へシートが排紙される。隙間ＤＳＰの横に位置する筐体の前面部分には操作パネル５１が取り付けられている。操作パネル５１の前面にはタッチパネルが埋め込まれ、その周囲に各種の機械的な押しボタンが配置されている。タッチパネルは、操作画面、各種情報の入力画面等のＧＵＩ画面を表示し、それの含むアイコン、仮想ボタン、メニュー、ツールバー等のガジェットを通してユーザーの入力操作を受け付ける。

［プリンターの構造］
図２は、プリンター１３０の構造を模式的に示す正面図である。図２にはプリンター１３０の要素が、あたかも筐体の前面を透かして見えているように描かれている。図２を参照するに、プリンター１３０は電子写真式のカラープリンターすなわちカラーレザープリンターであり、給送部１０、作像部２０、定着部３０、および排紙部４０を含む。

給送部１０は、搬送ローラー群１２Ｐ、１２Ｆ、１２Ｒ、１３、１４を利用して給紙カセット１１からシートＳＨＴを１枚ずつ作像部２０へ給送する。シートＳＨＴの材質はたとえば紙または樹脂であり、紙種はたとえば、普通紙、上質紙、カラー用紙、または塗工紙であり、サイズはたとえば、Ａ３、Ａ４、Ａ５、またはＢ４である。
作像部２０は、給送部１０から送られたシートＳＨ２の上にトナー像を形成する。具体的には、４つの作像ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋのそれぞれがまず感光体ドラム２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋの表面を帯電させ、光走査部２６からのレーザー光を利用してその表面を画像データに基づいたパターンで露光する。これにより、その表面には静電潜像が作成される。各作像ユニット２１Ｙ、…は次にその静電潜像を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）のいずれかのトナーで現像する。得られた４色のトナー像は１次転写ローラー２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋと感光体ドラム２５Ｙ、…との間の電界によって感光体ドラム２５Ｙ、…の表面から順番に中間転写ベルト２３の表面上の同じ位置へ転写される。こうしてその位置に１つのカラートナー像が構成される。このカラートナー像は更に、中間転写ベルト２３の駆動ローラー２３Ｒと２次転写ローラー２４との間のニップを通過する際、両者２３Ｒ、２４の間の電界により、同じニップへ同時に通紙されたシートＳＨ２の表面へ転写される。このシートＳＨ２は２次転写ローラー２４から剥がされた後、定着部３０へ送り出される。

定着部３０は、作像部２０から送り出されたシートＳＨ３の上にトナー像を熱定着させる。具体的には、定着ローラー３１と加圧ローラー３２との間のニップへそのシートＳＨ３が通紙されるとき、定着ローラー３１はそのシートＳＨ３の表面へ内蔵のヒーターの熱を加え、加圧ローラー３２はそのシートＳＨ３の加熱部分に対して圧力を加えて定着ローラー３１へ押し付ける。定着ローラー３１からの熱と加圧ローラー３２からの圧力とにより、トナー像がそのシートＳＨ３の表面上に定着する。その後、定着部３０はこのシートＳＨ３を上部から送り出す。

排紙部４０は、このシートＳＨ３を定着部３０から排紙トレイ４５へ搬送する。具体的には、そのシートＳＨ３の先端が定着部３０から、２枚のガイド板４１、４２の仕切る経路に沿って排紙口４３まで到達したとき、この先端を排紙ローラー４４が排紙口４３へ引き込む。これにより、そのシートＳＨ３は先端から順に排紙口４３を通過し、排紙トレイ４５に収容される。

［定着部から排紙口までの搬送経路の構造］
図３の（ａ）は、図２が示す定着部３０の周辺の模式的な拡大図である。図３の（ａ）を参照するに、定着部３０から排紙口４３までのシートの搬送経路は、２枚のガイド板４１、４２の間に挟まれている。各ガイド板４１、４２は樹脂または金属製の板状部材であり、板面が、搬送ローラー３１、３２、４４の軸方向に対しては平行（図３の（ａ）では図面に対して垂直）に拡がる一方、定着ローラー３１の軸から排紙ローラー４４の軸へと向かう方向に対してはその右側を迂回するように湾曲している。これらのガイド板４１、４２が経路の境界を定めることにより、シートはこの経路を通過する際、図３の（ａ）が一点鎖線で示す軌跡ＴＲＳのとおり、定着直後のトナー像を含む表面の側（図３の（ａ）では左側）に屈曲する。この表面に対向するように配置されたガイド板（図３の（ａ）では左方）４１を「内側ガイド」と呼び、その表面に対する裏面に対向するように配置されたガイド板（図３の（ａ）では右方）４２を「外側ガイド」と呼ぶ。

図３の（ｂ）は、内側ガイド４１の部分的な外観を示す斜視図である。図３の（ｂ）は特に、内側ガイド４１のシートに対向する面の形状を示す。図３の（ａ）、（ｂ）が示すように、この面はリブ４１１と吸気口４１２とを含む。リブ４１１は、この面から経路の内側に向かって突出し、かつシートの搬送方向に沿って伸びる刃状部である。リブ４１１は一般に複数設けられ、搬送ローラー３１、３２、４４の軸方向（図３の（ｂ）では左右方向）に間隔を空けて並んでいる。吸気口４１２は、リブ４１１の間に挟まれた内側ガイド４１の表面に貫通穴が多数開けられた部分であり、経路の内側の空間を外側の空間に連通させている。

図３の（ａ）を再び参照するに、経路の中でシートは、軌跡ＴＲＳが示すとおり、リブ４１１の先端に沿って進む。この間、シートは、定着直後のトナー像を含む表面を吸気口４１２に対向させる。吸気口４１２の外側には、吸引ファン７１、フィルター７２、およびダクト７３が配置され、互いに気密に接続されている。吸引ファン７１が回転すると、経路の中から吸気口４１２を通してフィルター７２へ向かう吸気流ＡＲＦが生じる。フィルター７２はこの吸気流ＡＲＦからＵＦＰを捕集して除去する。「ＵＦＰ」は一般に径１００ｎｍ以下の微粒子であり、主に定着ローラー３１と、シートに付着したトナーとから発生する。ダクト７３はフィルター７２から定着部３０の近傍を通り、ＭＦＰ１００の筐体に開けられた排気口（図３の（ａ）は示していない。）まで伸びている。フィルター７２を通過した吸気流ＡＲＦはダクト７３を通して筐体の外へ排出される。ダクト７３の途中には、定着部３０の内部に連通する通気口３３と、その通気口３３を通して定着部３０の内部から飛散したＵＦＰを捕集するフィルター７４とが設けられている。

−経路内に飛散するＵＦＰの発生源−
定着ローラー３１はソフトローラーであり、直径数十ｍｍの円筒形状の芯金の外側をシリコーンゴム等、高弾性の耐熱性樹脂から成る弾性体層が覆っている。芯金の内側の中空部には細い棒状のハロゲンヒーターが軸方向に伸びており、発光に伴う熱放射で芯金を内側から加熱する。この熱が弾性体層を通して外周面に伝わるので、その温度がたとえば摂氏百数十度〜数百度の範囲に維持される。一方、加圧ローラー３２は、定着ローラー３１と同様なソフトローラーであり、バネ、電磁石等の付勢部材からの１０⁶Ｐａ程度の圧力で定着ローラー３１へ押し付けられる。定着ローラー３１からの高熱と加圧ローラー３２からの高圧とにより、両ローラー３１、３２の間のニップに挟まれたシートの表面に付着したトナーがむらなく溶融してその表面に定着する。

定着ローラー３１の高熱は、その弾性体層からはシリコーンを揮発させ、トナーからは外添剤を分離させる。揮発したシリコーンは雰囲気中での冷却により低分子シロキサンに凝結してＵＦＰを形成する。外添剤は一般にトナー粒子の表面に付着した微粒子であり、トナーからの分離によりＵＦＰとして雰囲気中に飛散する。フィルター７２、７４はたとえば静電加工の不織布フィルターであり、繊維の編み目の微細さに加え、繊維の保持する静電力でＵＦＰを吸着する。

−シートの搬送機構−
定着部３０が定着ローラー３１の駆動に使用するモーター３０Ａ（以下、「定着モーター」という。）はたとえば直流ブラシレス（ＢＬＤＣ）モーターである。定着モーター３０Ａは、ギア、ベルト等の伝達機構を通してトルクを定着ローラー３１の一端に伝え、それを回転させる。このトルクを加圧ローラー３２は、定着ローラー３１との間のニップを通して受けることにより従動回転する。

排紙ローラー４４は、互いに軸が平行な同じ円柱形状の一対の回転部材であり、互いの外周面を接触させた状態で排紙口４３の内側に設置されている。これらの排紙ローラー４４の駆動に排紙部４０が使用するモーター４０Ａ（以下、「排紙モーター」という。）はたとえばＢＬＤＣモーターである。排紙モーター４０Ａは伝達機構を通してトルクを排紙ローラー４４の一方の一端に伝えてそれを回転させる。このトルクを排紙ローラー４４の他方は一方との間のニップを通して受けることにより従動回転する。

定着部３０から排紙口４３への搬送経路に進入したシートの先端は、２枚のガイド板４１、４２の間を排紙ローラー４４まで進む。このとき、排紙部４０は排紙ローラー４４の回転速度を定着ローラー３１の回転速度よりも高く維持する。この速度差により、シートは、その先端が排紙ローラー４４のニップに到達した時点以降、排紙ローラー４４に引っ張られるので、経路の中に含まれる部分がリブ４１１の先端に沿った形状ＴＲＳに伸ばされる。以後、しばらくはこの形状ＴＲＳの示す軌跡に沿ってシートの後続部分が経路を進む。

排紙ローラー４４の回転速度が定着ローラー３１の回転速度よりも高く維持されている間は、シートがいずれのローラー３１、４４に対しても滑らない限り、経路の中に含まれるシートの部分が両ローラー３１、４４の回転速度の差の割合で短縮する。したがって、シートは次第にリブ４１１の先端に押し付けられ、内側ガイド４１へ接近する。このままでは、シートが吸気口４１２に貼り付くように大きく変形してリブ４１１に過度に擦り付けられる危険性がある。この場合、トナー像にリブ４１１による擦り傷が残り、またはシートの光沢に“むら（斑）”が現れるので、高画質を維持することができない。さらに、シートが内側ガイド４１にまで接触すればシートにしわ、折れ、破れ等が生じ、ジャムさえ引き起こしかねない。また、シートの表面と吸気口４１２との間隔が狭すぎるので吸引ファン７１がその回転数に見合う吸気量を確保できず、フィルター７２によるＵＦＰの捕集効率が悪化しかねない。

シートがリブ４１１に過度に擦り付けられる危険性を未然に防ぐ目的で、排紙部４０は内側センサーを含む。内側センサーはシートの内側ガイド４１への接触、内側ガイド４１から許容下限以下、たとえばリブ４１１の高さ以下の距離までの接近、または内側ガイド４１に対する閾値以上の押圧力を検知する。この許容下限と閾値とは次の条件が満たされるように設定される。シートとリブ４１１との接触に起因するトナー像の擦り傷とシートの光沢むらとがいずれも無視可能な程度に留まる。

具体的には、排紙ローラー４４に面した内側ガイド４１の端部にアクチュエーター４１３が設置される。アクチュエーター４１３は、経路の内側に向かって突出し、かつその突出量が可変な可動部材である。アクチュエーター４１３はバネ等の付勢部材（図３は示していない。）から経路の内側に向かって弾性力を受けているので、先端がシートと接触して突出方向に押圧力を受けると、その力の大きさに応じて突出量が変化する。アクチュエーター４１３の先端は初期状態では、内側ガイド４１の表面から許容下限の距離、たとえばリブ４１１の高さまで突出する。したがって、内側ガイド４１の表面からシートまでの距離がこの許容下限以下に達すると、アクチュエーター４１３の先端がシートから押圧力を受けて押し下げられる。内側センサーは、この押圧力が閾値以上であることを圧力センサーで検知し、またはアクチュエーター４１３の変位量が閾値以上であることを光学センサーで検知する。この検知に応じて排紙部４０は排紙ローラー４４の回転速度を定着ローラー３１の回転速度よりも低下させる。これにより、経路の中に含まれるシートの部分が両ローラー３１、４４の回転速度の差の割合で延長するので、その部分にたわみ、すなわちループが形成される。その結果、シートが内側ガイド４１の表面から遠ざかる。

ループは、両ローラー３１、４４の間の回転速度の差が大きいほど速く伸長する。したがって、排紙部４０はたとえばこの回転速度の差を一定時間維持することによりこのループを、その差の大きさに対応するサイズに調節する。以下、この回転速度の差が単位時間維持されることによりループが形成された後のシートと形成前のシートとの間での長さの差を「ループ量」と呼び、この量でそのループのサイズを評価する。ループ形成の詳細については後述する。

ループが過大に伸長した場合、シートが逆に外側ガイド４２に接触する危険性がある。この危険性を未然に防ぐ目的で、排紙部４０は外側センサーを含む。外側センサーは、シートの外側ガイド４２への接触、外側ガイド４２から許容下限以下の距離までの接近、または外側ガイド４２に対する閾値以上の押圧力を検知する。この許容下限と閾値とは次の条件が満たされるように設定される。シートと外側ガイド４２との接触に起因するシートの光沢むらが無視可能な程度に留まる。

具体的には、外側ガイド４２のうち、その屈曲部よりも定着部３０に近い部分にアクチュエーター４２１が設置される。アクチュエーター４２１は、経路の内側に向かって突出し、かつその突出量が可変な可動部材である。アクチュエーター４２１はバネ等の付勢部材（図３は示していない。）から経路の内側に向かって弾性力を受けているので、先端がシートと接触して突出方向に押圧力を受けると、その力の大きさに応じて突出量が変化する。アクチュエーター４２１の先端は初期状態では、外側ガイド４２の表面から許容下限の距離まで突出する。したがって、外側ガイド４２の表面からシートまでの距離がこの許容下限以下に達すると、アクチュエーター４２１の先端がシートから押圧力を受けて押し上げられる。外側センサーはこの押圧力が閾値以上であることを圧力センサーで検知し、または、アクチュエーター４２１の変位量が閾値以上であることを光学センサーで検知する。この検知に応じて排紙部４０は排紙ローラー４４の回転速度を高める。これによりシートが排紙ローラー４４に引っ張られてループが縮小するので、外側ガイド４２の表面から遠ざかる。このループ縮小の詳細についても後述する。

［画像形成装置の電子制御系統］
図４は、ＭＦＰ１００の電子制御系統の構成を示すブロック図である。図４を参照するに、この系統では、ＡＤＦ１１０、スキャナー１２０、プリンター１３０に加え、操作部５０、主制御部６０、および吸気部７０がバス９０を通して互いに通信可能に接続されている。

−プリンターの駆動部−
プリンター１３０の各要素１０、２０、３０、４０は、モーター、ソレノイド等のアクチュエーター群１０Ａ、２０Ａ、３０Ａ、４０Ａとそれらの駆動部１０Ｄ、２０Ｄ、３０Ｄ、４０Ｄとを含む。アクチュエーター群１０Ａ、…は、図２の示す搬送ローラー群１２Ｐ、１２Ｆ、１２Ｒ、１３、１４、２３Ｒ、２４、３１、３２、４３を始め、感光体ドラム２５Ｙ、…、１次転写ローラー２２Ｙ、…等の可動部材を駆動する。各駆動部１０Ｄ、…はこれらのアクチュエーターに対する制御回路と駆動回路とを含む。制御回路は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ／ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはプログラム可能な集積回路（ＦＰＧＡ）等の電子回路であり、アクチュエーターの出力（制御量）に対する目標値を設定して駆動回路に指示する。たとえば、モーターからフィードバックされる実際の回転数に基づいてそのモーターに対する印加電圧の目標値を駆動回路に指示する。駆動回路はインバーターであり、パワートランジスター（ＦＥＴ）等のスイッチング素子を利用してアクチュエーターに対して電力を供給する。特に定着部３０の駆動部３０Ｄは定着モーター３０Ａを制御して定着ローラー３１の回転速度を目標値に維持し、排紙部４０の駆動部４０Ｄは排紙モーター４０Ａを制御して排紙ローラー４４の回転速度を目標値に維持する。

各駆動部１０Ｄ、…は更に多種多様なセンサーを利用してＭＦＰ１００の各要素１０、…の動作状態とシートの搬送状態とを監視し、いずれかから不具合を検出したときに主制御部６０へ通知する。これらのセンサーには、搬送経路上の各場所を通過中のシートを検出するための通紙センサー、感光体ドラム２５Ｙ、…、定着ローラー３１等の可動部材の位置または姿勢を検知するための位置センサー、給紙カセット１１における紙切れを検知するためのセンサー、作像ユニット２１Ｙ、…におけるトナー不足を検知するためのセンサー等が含まれる。たとえば各通紙センサーによる通過中のシートの検知に応じて主制御部６０がその通過の遅れを検出し、その遅れからジャム等の搬送不良の有無を判断する。

−操作部−
操作部５０はユーザーの操作または外部の電子機器との通信を通してジョブの要求と印刷対象の画像データとを受け付けてそれらを主制御部６０へ伝える。図４を参照するに、操作部５０は操作パネル５１と外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）５２とを含む。操作パネル５１は、図１が示すように、押しボタン、タッチパネル、およびディスプレイを含む。操作パネル５１は、操作画面および各種パラメーターの入力画面等のＧＵＩ画面をディスプレイに表示する。操作パネル５１はまた、ユーザーが押下した押しボタンを識別し、またはユーザーが触れたタッチパネル上の位置を検出し、その識別または検出に関する情報を操作情報として主制御部６０へ伝える。特に印刷ジョブの入力画面がディスプレイに表示されている場合、操作パネル５１は、印刷対象のシートのサイズ、紙種、姿勢（縦置きと横置きとの別)、部数、カラー／モノクロの別、画質等、印刷に関する動作条件をユーザーから受け付けて、これらの条件を示す項目を操作情報に組み込む。外部Ｉ／Ｆ５２はＵＳＢポートまたはメモリーカードスロットを含み、それらを通してＵＳＢメモリー、ＨＤＤ等の外付けの記憶装置から直に印刷対象の画像データを読み込み、またはそれらの記憶装置へスキャナー１２０で取り込んだ画像データを書き出す。外部Ｉ／Ｆ５２はまた外部ネットワーク（図４は示していない。）に有線または無線で接続され、そのネットワーク上の他の電子機器から印刷対象の画像データを受信し、またはその電子機器へスキャナー１２０で取り込んだ画像データを送信する。

−主制御部−
主制御部６０は、ＭＦＰ１００が内蔵する印刷回路基板のうちの１枚に実装された集積回路である。図４を参照するに、主制御部６０は、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、およびＲＯＭ６３を含む。ＣＰＵ６１は１つのＭＰＵで構成され、各種ファームウェアを実行して他の要素１０、２０、…を制御する。ＲＡＭ６２は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の揮発性半導体メモリー装置であり、ＣＰＵ６１がファームウェアを実行する際の作業領域をＣＰＵ６１に提供すると共に、操作部５０が受け付けた印刷対象の画像データを保存する。ＲＯＭ６３は書き込み不可の不揮発性記憶装置と書き換え可能な不揮発性記憶装置との組み合わせで構成されている。前者はファームウェアを格納する。後者は、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＳＳＤ等の半導体メモリー装置、またはＨＤＤを含み、ＣＰＵ６１に環境変数等の保存領域を提供する。

ＣＰＵ６１が各種ファームウェアを実行することにより、主制御部６０は操作部５０からの操作情報に基づき、他の要素１０、２０、…に対する制御主体としての多様な機能を実現する。具体的には、主制御部６０は操作部５０に操作画面等のＧＵＩ画面を表示させてユーザーの入力操作を受け付けさせる。この入力操作を表す操作情報の受信に応じて主制御部６０は、稼動モード、待機モード、スリープモード等、ＭＦＰ１００の動作モードを決定し、その動作モードに応じた処理を各要素１０、…に指示する。たとえば操作部５０がユーザーから印刷ジョブを受け付けたとき、主制御部６０はまず操作部５０に印刷対象の画像データをＲＡＭ６２へ転送させる。主制御部６０は次にそのジョブの示す印刷条件に従い、給送部１０には給送すべきシートの種類とその給送のタイミングとを指定し、作像部２０には形成すべきトナー像を表す画像データを提供し、定着部３０には維持すべき定着ローラー３１の表面温度（以下、「定着温度」という。）を指定する。

［ループテーブル］
稼働モードでは、主制御部６０はＲＡＭ６２にループテーブルＲＰＴを設定する。「ループテーブル」ＲＰＴは、シートの紙種、定着温度、またはＭＦＰ１００の動作モードの少なくともいずれかと、吸引７１ファンの吸気量の目標値と、シートのループ量の目標値との間の対応表である。このテーブルＲＰＴから主制御部６０は、ジョブの対象とする紙種、その紙種に対する定着温度、または動作モードの少なくともいずれかに対応付けられた吸引ファンの吸気量の目標値とシートのループ量の目標値とを検索し、前者を吸気部７０に指示し、後者を排紙部４０の駆動部４０Ｄに指示する。

図５はループテーブルＲＰＴを示す表であり、（ａ）は、紙種と定着温度とに対応付けられた吸引ファン７１の回転数、シートのループ量、および定着ローラー３１と排紙ローラー４４との回転速度の各目標値を示し、（ｂ）は、紙種が「普通紙」である場合において動作モードに対応付けられた各目標値を示す。
−紙種、定着温度と吸気量、ループ量との間の対応関係−
図５の（ａ）を参照するに、紙種「薄紙」、「普通紙」、「厚紙」の順に、対応する定着温度は低い。これは、その順に厚み、すなわち秤量が小さいので、一般には熱容量が小さいことによる。たとえば、「薄紙」の秤量は６０ｇ／ｍ²未満であり、「普通紙」の秤量は６０−１００ｇ／ｍ²であり、「厚紙」の秤量は１００ｇ／ｍ²超である。一方、トナーの温度が高いほど、その単位量から発生するＵＦＰの量が多いので、吸引ファン７１に要求される吸気量は大きく、すなわち回転数は高い。したがって、「薄紙」、「普通紙」、「厚紙」の順に、対応する回転数の目標値は低い。

吸引ファン７１の回転数が高いほど吸気流ＡＲＦは強いので、シートにリブ４１１との過度な接触を回避させるには、そのシートの紙種が同じであれば、ループ量が大きく設定されるべきである。一方、「薄紙」、「普通紙」、「厚紙」の順に秤量が小さく、一定の強さの吸気流に対する剛性が低いので、同じ順に大きいループ量が割り当てられるべきである。これらの条件を比較考量することにより、各紙種に対応すべきループ量の目標値が設定される。図５の（ａ）の例では、「普通紙」には吸引ファン７１の回転数２０００ｒｐｍとループ量５ｍｍとが対応し、「薄紙」には回転数１０００ｒｐｍとループ量２ｍｍとが対応し、「厚紙」には回転数３０００ｒｐｍとループ量１ｍｍとが対応する。

定着ローラー３１の回転速度は一般にシートの紙種、特にその秤量ごとに設定される。これは、秤量が大きいシートほど搬送しにくいことによる。図５の（ａ）の例では、定着ローラー３１の回転速度は、「薄紙」と「普通紙」とに対しては１２０ｍｍ／秒に設定され、「厚紙」に対しては１１８ｍｍ／秒に設定される。
シートが排紙ローラー４４まで到達した時点では、排紙部４０は排紙ローラー４４の回転速度を定着ローラー３１の回転速度よりも高く維持する。この速度差により、経路の中に含まれるシートの部分は定着ローラー３１と排紙ローラー４４との双方から引っ張られるので、その部分が、図３の（ａ）の示す軌跡ＴＲＳのとおり、リブ４１１の先端に沿った形状に伸ばされる。一方、排紙部４０はシートにループを形成させる場合、排紙ローラー４４の回転速度を定着ローラー３１の回転速度よりもループ量だけ低く維持する。この維持の間、経路の中に含まれるシートの部分が延長するので、ループが伸長する。ループが十分なサイズまで伸長した場合、排紙部４０は排紙ローラー４４の回転速度を定着ローラー３１の回転速度に一致させる。これにより、経路の中に含まれるシートの部分の長さが一定に維持されるので、ループが同じサイズに保たれる。

図５の（ａ）には排紙ローラー４４の回転速度の目標値が、「通常時」、「ループ形成時」、「ループ保持時」の３種類示されている。「通常時」の示す値は、シートが排紙ローラー４４まで到達した時点における目標値であり、定着ローラー３１の回転速度よりも高い。「ループ形成時」の示す値は、シートにループを形成させる場合の目標値であり、定着ローラー３１の回転速度よりも、対応するループ量だけ低い。「ループ保持時」の示す値は、ループのサイズを保つ場合の目標値であり、定着ローラー３１の回転速度に等しい。これらの目標値を主制御部６０は、対応するループ量の目標値と共に、排紙部４０の駆動部４０Ｄに指示する。

−動作モードと吸気量、ループ量との間の対応関係−
図５の（ｂ）を参照するに、動作モードにはたとえば、「標準」、「ＵＦＰ低減」、「静音」の３種類が含まれる。「標準モード」は他の動作モードに対する基準を表す。「ＵＦＰ低減モード」は、ダクト７３からの排気に含まれるＵＦＰの量を標準モードでの量よりも低減させる動作モードをいう。具体的には、ＵＦＰ低減モードでは吸引ファン７１の回転数が標準モードでの値よりも高く設定される。これにより、吸気流ＡＲＦが強まるので、フィルター７２、７４が単位時間あたりに捕集するＵＦＰの量が増大する。「静音モード」は、ＭＦＰ１００の動作音量を標準モードでの音量よりも抑制する動作モードをいう。主な動作音源はたとえば、搬送ローラー等の可動部材、それらの駆動用モーター、それらが搬送するシート、および主制御部６０と電源との冷却用ファンに加え、吸引ファン７１を含む。静音モードでは、搬送ローラーの回転速度、モーターの回転数、シートの搬送速度、冷却ファンの回転数に加え、吸引ファン７１の回転数が標準モードでの値よりも低く抑えられる。これにより、動作音量が低減する。

このように、ＵＦＰ低減モードでは標準モードよりも吸気流ＡＲＦが強いので、シートにリブ４１１との過度な接触を回避させるために、ループ量の目標値が標準モードでの値よりも大きい。一方、静音モードでは標準モードよりも吸気流ＡＲＦが弱いので、シートが通常の形状、すなわち図３の（ａ）の示す軌跡ＴＲＳの形状からは変わりにくい。したがって、ループ量の目標値が標準モードでの値よりも小さくてもよい。

図５の（ｂ）は紙種が「普通紙」である場合を例示する。一般には他の紙種に対しても同様に動作モードを吸気量とループ量との各目標値に対応付けたテーブルが設定される。これらのテーブルから主制御部６０は、ジョブの要求する紙種と動作モードとに対応付けられたループ量と排紙ローラー４４の回転速度との各目標値を検索し、排紙部４０の駆動部４０Ｄにまとめて指示する。

［ループ制御の詳細］
−経路へのシートの進入時−
図６の（ａ）は、定着部３０から排紙口４３までの搬送経路に進入したシートの先端が排紙ローラー４４に到達した時点におけるシートの形状ＴＲＳを示す模式図である。この時点以降、シートは、定着ローラー３１と排紙ローラー４４との間の回転速度の差により排紙ローラー４４に引っ張られるので、リブ４１１の先端に沿った形状ＴＲＳに伸ばされる。このとき、定着直後のトナー像を含む表面が吸気口４１２に対向すると共に、その表面と吸気口４１２との間隔がリブ４１１の高さに維持される。これにより、吸引ファン７１はその回転数に見合う吸気量を、吸気口４１２とシートとの間の空間から確保できるので、シートから飛散するＵＦＰは効率良く吸引ファン７１に吸い込まれ、フィルター７２に捕集される。

−ループ形成時−
排紙ローラー４４の回転速度が定着ローラー３１の回転速度よりも高く維持されている間は、経路の中に含まれるシートの部分が短縮し続けるので、シートは次第に内側ガイド４１へ接近する。このままでは、シートが吸気口４１２に貼り付くように大きく変形してリブ４１１に過度に擦り付けられ、更には内側ガイド４１にまで接触する危険性がある。

図６の（ｂ）は、内側ガイド４１から許容下限を下回る距離まで接近したシートの形状を示す模式図である。仮に、図６の（ｂ）の示すように、内側ガイド４１からリブ４１１よりも低い距離までシートが接近すれば、トナー像にリブ４１１による擦り傷が残り、またはシートに光沢むらが現れかねない。また、シートの表面と吸気口４１２との間隔が狭すぎるので吸引ファン７１がその回転数に見合う吸気量を確保できない。

これらの危険性は実際には次のようにして未然に回避される。内側ガイド４１へのシートの接近に伴い、内側ガイド４１の端部に設置されたアクチュエーター４１３の先端がシートと接触し、その先端を内側ガイド４１へ向かって押し下げる力ＤＦＲを受ける。この押圧力ＤＦＲ、またはそれに伴うアクチュエーター４１３の変位量が閾値以上に達したことを内側センサーが検知した場合、排紙部４０の駆動部４０Ｄは排紙ローラー４４の回転速度を通常時の目標値からループ形成時の目標値へ切り換える。以後、排紙ローラー４４の回転速度が定着ローラー３１の回転速度よりも低下するので、経路の中に含まれるシートの部分が延長し、その部分にループが形成される。図６の（ｂ）には、シートが形成したループの形状が破線ＢＲＬで示されている。このループＢＲＬにより、シートは内側ガイド４１の表面からリブ４１１よりも高い距離まで遠ざかる。こうして、シートと内側ガイド４１との間の距離が許容下限を下回る危険性が未然に回避される。

ループＢＲＬの伸長に伴い、アクチュエーター４１３の先端がシートから解放されて元の高さまで戻る。このときの押圧力ＤＦＲまたはアクチュエーター４１３の変位量の減少を内側センサーが検知し、この検知に応じて排紙部４０の駆動部４０Ｄは排紙ローラー４４の回転速度をループ形成時の目標値からループ保持時の目標値へ切り換える。以後、排紙ローラー４４の回転速度が定着ローラー３１の回転速度と一致した状態に維持されるので、経路の中に含まれるシートの部分が一定の長さに保たれ、ループＢＲＬの形状が一定に維持される。こうして、リブ４１１との過度な接触に起因するトナー像の擦り傷とシートの光沢むらとがいずれも防止される。さらに、定着直後のトナー像を含むループＢＲＬの表面と吸気口４１２との間隔がリブ４１１の高さよりも大きく維持されるので、吸引ファン７１がループＢＲＬの内側の空間から、その回転数に見合う吸気量を十分に確保できる。その結果、シートから飛散するＵＦＰは効率良く吸引ファン７１に吸い込まれ、フィルター７２に捕集される。

ループは、図６の（ｂ）が示す形状ＢＲＬのように、吸気口４１２の上方の空間を十分に拡げる形状が望ましい。この場合、吸引ファン７１がその空間からの吸気量を十分に大きく確保できるので、フィルター７２によるＵＦＰの捕集効率が向上する。この望ましい形状のループＢＲＬをシートに形成させるには、たとえば次の設計事項が実験またはシミュレーションにより最適化されればよい。（１）吸気流ＡＲＦの流量分布を定める経路内の構造。たとえば、吸引口４１２の設置場所、サイズ、内側ガイド４１の穴の形状と数。（２）紙種、特に剛性に応じたループ量の目標値の設定。（３）吸引ファン７１の回転数の目標値の設定。

−ループ縮小時−
図６の（ｃ）は、外側ガイド４２から許容下限を下回る距離まで接近したシートの形状を示す模式図である。たとえば、シートがループＢＲＬを形成するタイミングよりも、アクチュエーター４１３の先端がシートから解放されて元の高さまで戻るタイミングが過剰に遅れた場合、ループが過大に伸長し、図６の（ｃ）の示すようにループＥＲＬが外側ガイド４２に過剰に接近しうる。この場合、外側ガイド４２の屈曲部付近に設置されたアクチュエーター４２１の先端がループＥＲＬと接触し、その先端を外側ガイド４２へ向かって押し上げる力ＵＦＲを受ける。この押圧力ＵＦＲ、またはそれに伴うアクチュエーター４２１の変位量が閾値以上に達したことを外側センサーが検知した場合、排紙部４０の駆動部４０Ｄは排紙ローラー４４の回転速度を通常時の目標値に設定する。以後、排紙ローラー４４の回転速度が定着ローラー３１の回転速度よりも高く維持されるので、経路の中からシートが引き出されてループＥＲＬが所望の形状ＢＲＬまで縮小する。これにより、シートは外側ガイド４２の表面から遠ざかる。これに伴い、アクチュエーター４２１の先端がシートから解放されて元の高さまで戻る。このときの押圧力ＵＦＲまたはアクチュエーター４２１の変位量の減少を外側センサーが検知し、この検知に応じて駆動部４０Ｄは排紙ローラー４４の回転速度を通常時の目標値からループ保持時の目標値へ切り換える。以後、排紙ローラー４４の回転速度が定着ローラー３１の回転速度と一致した状態に維持されるので、経路の中に含まれるシートの部分が一定の長さに保たれ、ループＢＲＬの形状が一定に維持される。

［ループ制御の流れ］
図７、図８は、ループ制御のフローチャートである。この制御は、ＭＦＰ１００の稼働モードへの移行により開始される。
ステップＳ１０１では、主制御部６０はＲＡＭ６２にループテーブルＲＰＴを設定し、そのテーブルＲＰＴから、ジョブの対象とする紙種、その紙種に対する定着温度、または動作モードの少なくともいずれかに対応付けられた吸引ファン７１の回転数、シートのループ量、および排紙ローラー４４の回転速度の各目標値を検索する。その後、制御はステップＳ１０２へ進む。

ステップＳ１０２では、主制御部６０は、ステップＳ１０１で検索した目標値のうち、吸引ファン７１の回転数の目標値を吸気部７０に指示し、シートのループ量と排紙ローラー４４の回転速度との各目標値を排紙部４０の駆動部４０Ｄに指示する。各指示に応じて吸気部７０は吸引ファン７１の回転数をその目標値に設定し、排紙部４０の駆動部４０Ｄは排紙ローラー４４の回転速度を通常時の目標値に設定する。その後、制御はステップＳ１０３へ進む。

ステップＳ１０３では、排紙部４０の駆動部４０Ｄが内側センサーの出力を監視し、シートが内側ガイド４１から許容下限を下回る距離まで接近したか否かを確認する。具体的には、アクチュエーター４１３が受ける押圧力ＤＦＲまたはアクチュエーター４１３の変位量が閾値以上に達したことを内側センサーが検知したか否かを確認する。検知していれば制御がステップＳ１０４へ進み、検知していなければ制御がステップＳ１０７へ進む。

ステップＳ１０４では、シートが内側ガイド４１から許容下限を下回る距離まで接近したことを内側センサーが検知している。この検知に応じて排紙部４０の駆動部４０Ｄは排紙ローラー４４の回転速度を通常時の目標値からループ形成時の目標値へ切り換える。その後、制御はステップＳ１０５へ進む。
ステップＳ１０５では、排紙ローラー４４の回転速度がループ形成時の目標値に設定され、定着ローラー３１の回転速度よりも低下するのでループが伸長する。排紙部４０の駆動部４０Ｄは内側センサーの出力を監視して、シートが内側ガイド４１から十分に遠のいたか否かを確認する。具体的には、内側ガイド４１のアクチュエーター４１３の受ける押圧力ＤＦＲまたはアクチュエーター４１３の変位量が閾値を下回ったことを内側センサーが検知したか否かを確認する。検知していれば制御がステップＳ１０６へ進み、検知していなければ制御がステップＳ１０５を繰り返す。

ステップＳ１０６では、シートが内側ガイド４１から十分に遠のいたことを内側センサーが検知している。この検知に応じて排紙部４０の駆動部４０Ｄは排紙ローラー４４の回転速度をループ形成時の目標値からループ保持時の目標値へ切り換える。その後、制御はステップＳ１０７へ進む。
ステップＳ１０７では、排紙部４０の駆動部４０Ｄが外側センサーの出力を監視して、ループが外側ガイド４２から許容下限を下回る距離まで接近したか否かを確認する。具体的には、外側ガイド４２のアクチュエーター４２１の受ける押圧力ＵＦＲまたはアクチュエーター４２１の変位量が閾値以上に達したことを外側センサーが検知したか否かを確認する。検知していれば制御がステップＳ１０８へ進み、検知していなければ制御がステップＳ１１１へ進む。

ステップＳ１０８では、シートが外側ガイド４２から許容下限を下回る距離まで接近したことを外側センサーが検知している。この検知に応じて排紙部４０の駆動部４０Ｄは、排紙ローラー４４の回転速度を通常時の目標値に維持し、または他の目標値から切り換える。その後、制御はステップＳ１０９へ進む。
ステップＳ１０９では、排紙ローラー４４の回転速度が通常時の目標値に設定され、定着ローラー３１の回転速度よりも上昇するのでループが縮小する。排紙部４０の駆動部４０Ｄは外側センサーの出力を監視して、シートが外側ガイド４２から十分に遠のいたか否かを確認する。具体的には、アクチュエーター４２１の受ける押圧力ＵＦＲまたはアクチュエーター４２１の変位量が閾値を下回ったことを外側センサーが検知したか否かを確認する。検知していれば制御がステップＳ１１０へ進み、検知していなければ制御がステップＳ１０９を繰り返す。

ステップＳ１１０では、シートが外側ガイド４２から十分に遠のいたことを外側センサーが検知している。この検知に応じて排紙部４０の駆動部４０Ｄは排紙ローラー４４の回転速度を通常時の目標値からループ保持時の目標値へ切り換える。その後、制御はステップＳ１１１へ進む。
ステップＳ１１１では、ステップＳ１０３において内側センサーに検知されたシートを排紙ローラー４４が排紙し終えたか否かを排紙部４０の駆動部４０Ｄが確認する。具体的にはたとえば、駆動部４０Ｄはまず、経路の近傍に設置された通紙センサーの出力を監視し、その出力から、経路上の所定場所をそのシートが通過した時刻を特定する。駆動部４０Ｄは次に、その通過時刻からの経過時間と排紙ローラー４４の回転速度との積が、所定場所から排紙ローラー４４までの経路に沿った距離以上の値に達したか否かを確認し、達していれば、排紙ローラー４４がそのシートを排紙し終えたと判断する。排紙し終えていれば制御がステップＳ１１２へ進み、まだ排紙中であれば制御がステップＳ１０３から各ステップを繰り返す。

ステップＳ１１２では、ステップＳ１０３において内側センサーに検知されたシートを排紙ローラー４４が排紙し終えている。したがって、排紙部４０の駆動部４０Ｄは主制御部６０に、ジョブを処理し終えたか否かを問い合わせる。ジョブの処理が完了していれば制御は終了し、完了していなければ制御はステップＳ１０１から各ステップを繰り返す。
［実施形態の利点］
本発明の実施形態によるＭＦＰ１００は上記のとおり、シートを定着部３０から経路に沿って排紙口４３へ搬送する際、排紙ローラー４４と定着ローラー３１との間の回転速度の差を制御する。特に、シートが内側ガイド４１から許容下限を下回る距離まで接近したことを内側センサーで検知し、この検知に応じて排紙ローラー４４の回転速度を定着ローラー３１の回転速度よりも低下させる。これにより、経路の中に含まれるシートの部分が延長し、その部分にループＢＲＬが形成されるので、シートは内側ガイド４１からリブ４１１よりも高い距離まで遠ざかる。こうして、リブ４１１との過度な接触に起因するトナー像の擦り傷とシートの光沢むらとがいずれも防止される。さらに、定着直後のトナー像を含むループＢＲＬの表面と吸気口４１２との間隔がリブ４１１の高さよりも大きく維持されるので、吸引ファン７１がループＢＲＬの内側の空間から、その回転数に見合う吸気量を十分に確保できる。その結果、シートから飛散するＵＦＰは効率良く吸引ファン７１に吸い込まれ、フィルター７２に捕集される。このように、ＭＦＰ１００は、定着直後のシート搬送の高速かつ正確な制御と経路内のＵＦＰの確実な捕集とを両立させることができる。

［変形例］
（A）本発明の実施形態による画像形成装置はＭＦＰ１００である。本発明の実施形態による画像形成装置はその他に、レーザープリンター、コピー機、ファクシミリ機等のいずれの単機能機であってもよい。
（B）排紙部４０が備えた内側センサーは、内側ガイド４１の端部に設置されたアクチュエーター４１３を利用する。このアクチュエーターの構造は、図３の（ａ）が示すもの４１３には限られない。たとえば、リブ４１２そのものがアクチュエーターとして利用されてもよい。

図９は、アクチュエーターとして利用される可動リブ９００の構造を示す模式的な断面図である。この可動リブ９００は図３の示すリブ４１２とは異なり、内側ガイド４１からは分離した刃状部材であり、内側ガイド４１の表面に開けられたスロットの中に、その表面から経路の内側に向かって先端が突出するように挿入されている。可動リブ９００は特に突出方向（図９では上下方向）に摺動可能である。バネ９０１はその弾性力を可動リブ９００に対して突出方向に加えることにより可動リブ９００を支持する。バネ９０１の基端には圧力センサー９０２が設置され、バネ９０１の弾性力を検出する。

シートが経路に進入した時点では排紙ローラー４４の回転速度が定着ローラー３１の回転速度よりも高いので、経路の中に含まれるシートの部分が時間と共に短縮する。これに伴い、可動リブ９００はシートから突出方向の押圧力を受ける。この押圧力に対する反作用によりバネ９０１の弾性力が増大し、この増大を圧力センサー９０２が検知する。この増大量が閾値以上に達したことを内側センサーが検知し、この検知に応じて排紙部４０は排紙ローラー４４の回転速度を定着ローラー３１の回転速度よりも低下させる。この閾値は次の条件が満たされるように設定される。シートと可動リブ９００との接触に起因するトナー像の擦り傷とシートの光沢むらとがいずれも無視可能な程度に留まる。

その他に、内側センサーまたは外側センサーは、アクチュエーター４１３、４２１に代えて、内側ガイド４１の表面または外側ガイド４２の表面に埋め込まれた圧力センサーを利用して、各表面へのシートの接触を検知してもよい。
（C）図３では、吸気口４１２が内側ガイド４１の表面に設けられ、吸引ファン７１が吸気口４１２を間に挟んで経路の反対側に配置されている。この配置により、吸気口４１２は、定着直後のトナー像を含むシートの表面に対向する。吸気口はその他に、シートが経路を移動する際にシートのいずれの表面にも対向しない位置に設けられてもよい。

図１０の（ａ）は、吸気口の別な配置例を示す模式的な拡大図である。この例の示す定着部３０から排紙口４３までの搬送経路の構造は、図３の（ａ）が示すものとは、吸気口９１０の配置のみが異なる。図１０の（ａ）が示すように吸気口９１０は経路の壁板９２０に開けられ、経路の内側の空間を外側の空間に連通させている。壁板９２０は２枚のガイド板４１、４２に対して垂直な方向（図１０の（ａ）では上下方向）に拡がり、経路の内側の空間を気密に閉じている。吸気口９１０の奥には吸引ファン９１１が設置されている。

図１０の（ｂ）は、内側ガイド４１、吸気口９１０、およびその奥の構造を示す模式的な斜視図である。吸気口９１０から奥に向かって順に、吸引ファン９１１、フィルター９１２、ダクト９１３が配置され、互いに気密に接続されている。吸引ファン９１１が回転すると、経路の中から吸気口９１０を通してフィルター９１２へ向かう吸気流ＢＲＦが生じる。フィルター９１２はこの吸気流ＢＲＦからＵＦＰを捕集して除去する。ダクト９１３はフィルター９１２から定着部３０の近傍を通り、ＭＦＰ１００の筐体に開けられた排気口（図１０の（ａ）は示していない。）まで伸びている。フィルター９１２を通過した吸気流ＢＲＦはダクト９１３を通して筐体の外へ排出される。

図１０の（ａ）、（ｂ）は、シートにループを形成させたときの形状を破線ＢＲＬで示す。内側ガイド４１へのシートの接近に伴い、内側ガイド４１の端部に設置されたアクチュエーター４１３の先端がシートに押し下げられると、排紙ローラー４４の回転速度が定着ローラー３１の回転速度よりも低下する。これにより、経路の中にループＢＲＬが形成される。このループＢＲＬにより、シートは内側ガイド４１の表面からリブ４１１よりも高い距離まで遠ざかり、特に吸気口９１０の中心付近まで上昇する。これにより、定着直後のトナー像を含むループＢＲＬの表面と内側ガイド４１との間の空間から吸引ファン９１１が、その回転数に見合う吸気量を十分に確保できる。その結果、シートから飛散するＵＦＰは効率良く吸引ファン９１１に吸い込まれ、フィルター９１２に捕集される。

（D）図５の示すループテーブルＲＰＴはシートのループ量の目標値と合わせて、定着ローラー３１と排紙ローラー４４との各回転速度の目標値を規定する。この場合、主制御部６０はこのテーブルＲＰＴから、シートのループ量と排紙ローラー４４の回転速度との各目標値を検索して排紙部４０の駆動部４０Ｄにまとめて指示する。その他に、ループテーブルＲＰＴからの各目標値の検索を排紙部４０の駆動部４０Ｄが行ってもよい。また、ループテーブルには定着ローラー３１と排紙ローラー４４との各回転速度の目標値が規定されていなくてもよい。この場合、主制御部６０は排紙部４０の駆動部４０Ｄには、ループテーブルＲＰＴから検索したループ量の目標値と共に、通常の搬送制御に従って設定した両ローラー３１、４４の回転速度の目標値を指示すればよい。これらの目標値から駆動部４０Ｄは、上記の実施形態における排紙ローラー４４の回転速度の３種類の目標値を算定すればよい。

（E）主制御部６０はループテーブルＲＰＴから、ジョブの対象とする紙種等に対応付けられた吸引ファン７１の回転数の目標値を検索して吸気部７０に指示する。この指示に応じて吸気部７０は吸引ファン７１の回転数をその目標値に維持する。その他に、主制御部６０は、シートの先端が定着部３０から排紙ローラー４４へ移動するまでの間、吸気部７０に吸引ファン７１の回転数を、検索した目標値よりも低く維持させてもよい。これにより、シートの先端が排紙ローラー４４のニップに到達するまでは吸引ファン７１の吸気量が制限される。その結果、その先端が経路内の吸気流ＡＲＦに過剰に煽られることが回避されるので、その先端が確実に、かつ、しわ、折れ等の変形を受けることなく排紙ローラー４４まで到達する。さらに、シートの先端部とリブ４１１との接触に起因するトナー像の擦り傷とシートの光沢むらとがいずれも無視可能な程度に留まる。

主制御部６０はまた、シートの後端が定着ローラー３１から離脱した時点以降、吸気部７０に吸引ファン７１の回転数を、先に指示した目標値よりも低く維持させてもよい。これにより、その時点以降、少なくともシートの後端が排紙ローラー４４のニップに到達する時点までの間、吸引ファン７１の吸気量が制限される。その結果、その後端が経路内の吸気流ＡＲＦに過剰に煽られることが回避されるので、シートの後端部が確実に、かつ、しわ、折れ等の変形を受けることなく排紙ローラー４４まで到達する。さらに、シートの後端部とリブ４１１との接触に起因するトナー像の擦り傷とシートの光沢むらとがいずれも無視可能な程度に留まる。

このように主制御部６０は、シートの先端または後端が経路を通過する間、吸気部７０に指示すべき吸引ファン７１の回転数の目標値を低減することにより、その吸気量を制限する。同様な制限はその他に、吸気口４１２へのシャッターの設置により実現されてもよい。このシャッターは、吸気口４１２の内側を内側ガイド４１の表面に沿って摺動可能な板状部材であり、その変位により吸気口４１２の全面積に対する開口面積の割合を変化させる。主制御部６０は吸気部７０にこのシャッターを、シートの先端が定着部３０から排紙ローラー４４へ移動するまでの間、またはシートの後端が定着ローラー３１から離脱した時点以降、閉じさせて吸気口４１２の開口面積を減少させる。これに伴い、吸引ファン７１の吸気量が制限される結果、シートの先端または後端が経路内の吸気流ＡＲＦに過剰に煽られることが回避される。特にシャッターの開閉は吸引ファン７１の回転数の増減よりも応答が速いので、経路内でのシートの搬送速度が高く維持されたままでも回避の効果が確実に得られる。

（F）排紙部４０は、排紙ローラー４４のニップに進入したシートに対して排紙ローラー４４が加えるべき押圧力を調節するための機構を備えていてもよい。この機構、すなわち調節部はたとえば、排紙ローラー４４の少なくとも一方の軸受に対して弾性力を他方の軸受の方向に加えるバネ等の付勢部材と、この付勢部材に力を加えてその弾性力を調節するモーター等のアクチュエーターとを含む。主制御部６０は調節部に、シートの紙種に適した押圧力の目標値を指示する。たとえばその目標値を、シートが厚紙である場合には普通紙である場合よりも上昇させる。これにより、厚紙の高い剛性にかかわらず、排紙ローラー４４のニップにおけるシートの滑りを防ぎ、そのシートに所望の形状のループを形成させることができる。主制御部６０はまた、シートが薄紙である場合には厚紙である場合よりも押圧力の目標値を低下させる。これにより、シートにしわを寄らせることなく、所望の形状のループを形成させることができる。

（G）排紙部４０の駆動部４０Ｄは排紙ローラー４４と定着ローラー３１との間の回転速度の差を制御する。その他に、排紙部４０が定着部３０から排紙口４３へのシートの搬送経路の入口に別の搬送ローラーを含み、駆動部４０Ｄがこの搬送ローラーと排紙ローラー４４との間の回転速度の差を制御してもよい。この場合、この搬送ローラーと排紙ローラー４４との間にループが形成される。

（H）主制御部６０は定着ローラー３１の回転速度を、図５が示すように、紙種、定着温度、または動作モードに応じて変化させる。この回転速度の目標値を排紙部４０の駆動部４０Ｄは主制御部６０から取得する。主制御部６０はその他に、作像部２０から定着部３０への搬送経路の途中でシートに形成させるべきループ量に応じて、定着部３０の駆動部３０Ｄに定着ローラー３１の回転速度を変化させる場合がある。このループ量は、定着ローラー３１からシートに加えられる力が、図２の示す中間転写ベルト２３の駆動ローラー２３Ｒと２次転写ローラー２４との間のニップに挟まれた同じシートの部分に過剰に加わらないように設定される。この場合、定着ローラー３１の回転速度の変化を排紙部４０の駆動部４０Ｄは、定着部３０の駆動部３０Ｄが定着モーター３０Ａに対して印加するパルスの周波数から検知してもよい。排紙部４０の駆動部４０Ｄはその他に、定着部３０の駆動部３０Ｄが設定可能な定着ローラー３１の回転速度の下限値を予め取得し、この下限値を排紙ローラー４４の回転速度の選択基準にしてもよい。

（I）排紙部４０はシートを排紙口４３から排紙トレイ４５へ排出する。その他に、ＭＦＰ１００は後処理装置を更に備え、排紙部４０はシートを排紙口４３からその後処理装置へ向けて送出してもよい。この場合、主制御部６０は排紙ローラー４４の回転速度に応じて排紙口４３よりも下流の搬送ローラーの回転速度を制御してもよい。特にこの回転速度は、その搬送ローラーからシートに加えられる力が定着部３０から排紙口４３への経路内におけるシートのループ量を損なわせない値に調節される。

図１１の（ａ）は、ＭＦＰ１００に追加された中継ユニット１４０と後処理装置１５０との外観を示す斜視図である。中継ユニット１４０は、排紙トレイ４５に代わり、それが取り外されたＭＦＰ１００の筐体部分に組み込まれる。中継ユニット１４０は、排紙口４３からシートを受け取って後処理装置１５０へ中継する。後処理装置１５０は、ＭＦＰ１００からの指示に応じて、排紙口４３から中継ユニット１４０を通して受け取ったシートの束に対して後処理を行う。この後処理には、たとえばシートの束を整合する処理と、その束をステープルで綴じる処理とを含む。後処理装置１５０の上側の排紙トレイ１５１には、シートが排紙口４３から送出されたときの状態のままで積載され、下側の排紙トレイ１５２には、シートの束が整合された状態で、またはステープルで閉じられた状態で積載される。

図１１の（ｂ）は、ＭＦＰ１００、中継ユニット１４０、および後処理装置１５０に内蔵されたシートの搬送経路を示す模式図である。排紙口４３は中継ユニット１４０内の経路へ繋がる。この経路には搬送ローラー群１４１、１４２、１４３が設置されている。これらのうち、排紙口４３に最も近い搬送ローラー１４１の回転速度を主制御部６０は、排紙ローラー４４の回転速度に応じて制御してもよい。これにより、１枚のシートＳＨ２がこの搬送ローラー１４１から排紙ローラー４４を通して定着ローラー３１まで伸びている場合でも、このシートＳＨ２が排紙ローラー４４の上流側に形成するループの歪みを防ぐことができる。

本発明は画像形成装置に関し、上記のとおり、定着部からシートを搬送する際、そのシートの先端部と後端部との間の速度差を制御してそのシートにループを形成させて、そのループの内側の空間を拡げる。このように、本発明は明らかに産業上利用可能である。

１００ ＭＦＰ
３０ 定着部
３１ 定着ローラー
４０ 排紙部
４１ 内側ガイド
４１１ リブ
４１２ 吸気口
４１３ 内側ガイドのアクチュエーター
４２ 外側ガイド
４２１ 外側ガイドのアクチュエーター
４３ 排紙口
４４ 排紙ローラー
７０ 吸気部
７１ 吸引ファン
７２ フィルター
７３ ダクト
ＡＲＦ 吸気流
ＴＲＳ シートの軌跡
ＢＲＬ シートの適正なループ
ＥＲＬ シートの過大なループ
ＤＦＲ 内側ガイドのアクチュエーターの先端がシートから受ける押圧力
ＵＦＲ 外側ガイドのアクチュエーターの先端がシートから受ける押圧力

Claims (18)

1. 電子写真式の画像形成装置であって、
   シートにトナー像を熱定着させる定着部と、
   前記シートを前記定着部から所定の経路に沿って搬送する搬送部と、
   前記搬送部により前記経路に沿って搬送される際の前記シートの速度を制御する制御部と、
   前記経路の中から空気を吸い込む吸気部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記シートの先端部と後端部との間の速度差を制御することにより、前記シートに前記経路の中でループを形成させると共に、前記吸気部が当該ループの内側の空間から所定の吸気量を確保できるように前記シートのループ量を調節する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記吸気部は、前記経路の中から吸い込んだ空気から微粒子を除去するフィルターを含む請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、
   前記シートの紙種または前記定着部による前記シートの加熱温度と前記シートのループ量の目標値との間の対応表を記憶した記憶部を含み、
   当該対応表から当該紙種または加熱温度に対応付けられた目標値を検索する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記搬送部は、前記シートが前記経路を通過する際、前記トナー像を含む前記シートの表面に対向するように配置された内側ガイドと、前記表面に対する裏面に対向するように配置された外側ガイドとを含み、
   前記内側ガイドと前記外側ガイドとは、前記シートが前記経路を通過する際に前記表面の側に屈曲するように前記経路の境界を定め、
   前記シートのループ量が大きいほど、前記シートが前記経路を通過する際に生じる前記シートの屈曲部分の内側の空間が広い
   ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記搬送部は、前記シートの前記内側ガイドへの接触、前記内側ガイドから許容下限以下の距離までの接近、または前記内側ガイドに対する閾値以上の押圧力を検知する内側センサーを含み、
   前記制御部は、前記内側センサーの検知に応じて前記シートのループ量を増大させる
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記内側ガイドは、
   前記経路の内側に向かって突出し、先端の受ける突出方向の外力に応じて突出量が変化する可動部材と、
   前記可動部材に対して前記経路の内側に向かう弾性力を加える付勢部材と、
   を含み、
   前記内側センサーは前記付勢部材の弾性力の増大を検知する
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記搬送部は、前記シートの前記外側ガイドへの接触、前記外側ガイドから許容下限以下の距離までの接近、または前記外側ガイドに対する閾値以上の押圧力を検知する外側センサーを含み、
   前記制御部は、前記外側センサーの検知に応じて前記シートのループ量を減少させる
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
8. 前記搬送部は、前記経路の中で前記シートをニップ搬送する搬送ローラーを含み、
   前記制御部は、前記搬送ローラーの回転速度を制御することにより前記シートの先端部と後端部との間の速度差を、前記シートのループ量の目標値に対応する値に調節する
   ことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記シートの先端が前記定着部から前記搬送ローラーへ移動するまでの間、前記吸気部の吸気量を制限することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記定着部は、前記シートを加熱しながら前記経路へ向けてニップ搬送する定着ローラーを含み、
    前記制御部は、前記搬送ローラーと前記定着ローラーとの間の回転速度の差を制御することにより前記シートの先端部と後端部との間の速度差を、前記シートのループ量の目標値に対応する値に調節する
    ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記制御部は、前記シートの後端が前記定着ローラーから離脱した時点に前記吸気部の吸気量に対する制限を開始することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記搬送部は、前記定着部から前記搬送ローラーへ前記シートをニップ搬送する前段ローラーを更に含み、
    前記制御部は、前記搬送ローラーと前記前段ローラーとの間の回転速度の差を制御することにより前記シートの先端部と後端部との間の速度差を、前記シートのループ量の目標値に対応する値に調節する
    ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
13. 前記搬送部は、前記搬送ローラーが前記シートに加える押圧力を調節する調節部を更に含み、
    前記制御部は、前記シートの紙種に適した当該押圧力の目標値を前記調節部に指示する
    ことを特徴とする請求項８から請求項１２までのいずれかに記載の画像形成装置。
14. 前記搬送部は、前記搬送ローラーに続いて前記シートをニップ搬送する後段ローラーを更に含み、
    前記制御部は前記搬送ローラーの回転速度に応じて前記後段ローラーの回転速度を、前記シートのループ量が損なわれない値に調節する
    ことを特徴とする請求項８から請求項１３までのいずれかに記載の画像形成装置。
15. 前記吸気部は吸気量を変更可能であり、前記制御部は当該吸気量に応じて前記シートのループ量を変化させることを特徴とする請求項１から請求項１４までのいずれかに記載の画像形成装置。
16. 前記制御部は、
    前記シートの紙種、前記定着部による前記シートの加熱温度、または前記画像形成装置の動作モードの少なくともいずれかと、前記吸気部の吸気量の目標値と、前記シートのループ量の目標値との間の対応表を記憶した記憶部を含み、
    当該対応表から、当該紙種、当該加熱温度、または当該動作モードの少なくともいずれかに対応付けられた前記吸気部の吸気量の目標値と前記シートのループ量の目標値とを検索する
    ことを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 前記吸気部は、前記シートが前記経路を移動する際に前記シートの表面には対向しない位置に、前記経路の中の空間に連通する吸気口を含む請求項１から請求項１６までのいずれかに記載の画像形成装置。
18. 前記吸気部は、前記シートが前記経路を移動する際に、前記シートの表面のうち前記トナー像を含む方に対向する位置に、前記経路の中の空間に連通する吸気口を含む請求項１から請求項１６までのいずれかに記載の画像形成装置。

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