JP2018097267A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置において、当該画像形成装置の大型化を回避し、かつ、形成される画像におけるムラの発生を回避しながら、定着器で加熱された用紙を冷却すること。【解決手段】画像形成装置は、用紙Ｐの搬送路において、定着ローラー１０よりも下流側に、冷却ローラー９０と冷却ローラー９１とを有する。冷却ローラー９０と冷却ローラー９１は、定着ローラー１０によって加熱された用紙Ｐが０．５秒以内に冷却ローラー９０，９１へと搬送される位置に配置される。【選択図】図２

Description

本開示は、画像形成装置に関し、特に、記録媒体上に形成された画像を定着させる定着器を備えた画像形成装置に関する。

従来、トナー等によって形成された画像を加熱等によって定着させる定着器を備える画像形成装置が種々提案されている。たとえば、特開平０６−７５４９０号公報（特許文献１）は、定着器において加熱された用紙を冷却するためのファンを備える画像形成装置を開示している。特開２００２−３１８５２１号公報（特許文献２）は、搬送ローラーの形状を工夫することにより、搬送しながら画像を形成された用紙を冷却する画像形成装置を開示している。

特開平０６−７５４９０号公報 特開２００２−３１８５２１号公報

定着器において加熱された用紙を早期に冷却することは、その後の用紙のカールを抑えたりする等の利点がある。しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、ファンの設置により装置が大型化する可能性が生じる。特許文献２に記載の画像形成装置では、一部の搬送経路をスクリューによって構成しているため、搬送経路に交わる方向において搬送経路を構成するスクリューと用紙との密着の度合いが変化し、これにより、用紙上に形成される画像にムラが生じる可能性が生じる。

本開示は、係る実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、画像形成装置において、当該画像形成装置の大型化を回避し、かつ、形成される画像におけるムラの発生を回避しながら、定着器で加熱された用紙を冷却することである。

本開示のある局面に従うと、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、画像形成部において記録媒体上に形成された画像を加熱定着するための定着器と、定着器から排出された記録媒体に接触することにより当該記録媒体を冷却するように構成された冷却部材と、定着器から冷却部材へと記録媒体を搬送するように構成された搬送部とを備え、冷却部材は、搬送部によって搬送される記録媒体と、定着器において加熱される位置から０．５秒以内に接触する位置に配置されている、画像形成装置が提供される。

冷却部材は、搬送部によって搬送される記録媒体と、定着器において加熱される位置から０．２秒以内に接触する位置に配置されていてもよい。

冷却部材は、記録媒体の第１の面に接触する第１の部材と、当該記録媒体の第１の面とは異なる第２の面に接触する第２の部材とを含んでもよい。

画像形成装置は、冷却部材と記録媒体の搬送経路との距離が変化するように、冷却部材を変位させるように構成された変位部をさらに備えてもよい。

画像形成装置は、第１の面に画像を形成された記録媒体を、第１の面とは異なる第２の面に画像を形成されるように画像形成部に導入するように構成された反転部をさらに備えていてもよい。変位部は、搬送部が、第１の面に画像を形成された後に定着器から排出された記録媒体が冷却部材に導入されるときには、冷却部材を当該記録媒体に接触させ、搬送部が、さらに第２の面に画像を形成された後で定着器から排出された記録媒体が冷却部材に導入されるときには、冷却部材を当該記録媒体から離間させるように、冷却部材を変位させるように構成されていてもよい。

変位部は、第２の面に形成される画像の態様が所定の態様であることを条件として、冷却部材を当該記録媒体に接触させるように変位させるように構成されていてもよい。

変位部は、記録媒体の電気抵抗値が所定の基準より高いことを条件として、冷却部材を当該記録媒体に接触させるように変位させるように構成されていてもよい。

画像形成部は、記録媒体の第１の面に画像を形成するように構成されていてもよい。冷却部材は、記録媒体の第２の面に接触する部材を含んでもよい。

冷却部材は、記録媒体の搬送に従って回転するローラー形状を有してもよい。
冷却部材は、搬送中の記録媒体と接触する面を有してもよい。

本開示によれば、画像形成装置は、定着器から排出された記録媒体に接触することにより当該記録媒体を冷却するように構成された冷却部材を備える。これにより、画像形成装置は、当該画像形成装置の大型化を回避し、かつ、形成される画像におけるムラの発生を回避しながら、定着器で加熱された用紙を冷却することができる。

本開示に係る画像形成装置の部分的な構成を模式的に示す図である。 本開示に係る画像形成装置の部分的な構成を模式的に示す図である。 定着ローラーで加熱定着された後の用紙の温度変化の一例を示す図である。 図３の例における、用紙における水分率の変化の一例を示す図である。 定着ローラーのニップ部からの排出からの経過時間に対する用紙の温度変化を示す図である。 定着ローラーのニップ部からの排出からの経過時間に対する、用紙における水分率の変化を示す図である。 ある実施形態に従う画像形成装置の構成例を説明する図である。 画像形成装置のハードウェア構成を模式的に示す図である。 冷却ローラーの位置の切り替えを説明するための図である。 冷却ローラーの位置の制御のために実行される処理のフローチャートである。 図１０に示された処理の変形例のフローチャートである。 ある実施の形態における冷却部材を示す図である。 他の実施の形態における冷却部材を示す図である。 他の実施の形態における冷却部材を示す図である。

以下に、図面を参照しつつ、画像形成装置の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらの説明は繰り返さない。

［開示の概要］
図１および図２は、本開示に係る画像形成装置の部分的な構成を模式的に示す図である。本開示に係る画像形成装置は、図１および図２に示されたように、用紙Ｐ上に形成された画像を加熱定着させる定着ローラー１０と、定着ローラー１０によって加熱された用紙Ｐに接触して当該用紙Ｐを冷却するための冷却ローラー９０，９１とを備える。

図１および図２において、矢印Ａは、用紙Ｐの搬送方向を表わす。冷却ローラー９０，９１は、用紙Ｐの搬送方向について、定着ローラー１０よりも下流側に位置する。定着ローラー１０は、加圧ローラー１１とともに用紙Ｐを挟み込むことにより、用紙Ｐを加熱する。図２において、冷却ローラー９０は、冷却ローラー９１とともに用紙Ｐを挟み込むことにより、用紙Ｐを冷却する。ポイントＸは、定着ローラー１０と加圧ローラー１１とが用紙Ｐを挟み込む位置（ニップ部）を表わす。ポイントＹは、冷却ローラー９０と冷却ローラー９１とが用紙Ｐを挟み込む位置を表わす。距離Ｒは、ポイントＸからポイントＹまで用紙Ｐが搬送される距離を表わす。

画像形成装置では、冷却ローラー９０と冷却ローラー９１は、定着ローラー１０によって加熱された用紙Ｐが０．５秒以内に冷却ローラー９０，９１へと搬送される位置に配置される。より具体的には、搬送速度をＶとした場合、距離Ｒが次の式（１）の関係を満たすように、冷却ローラー９０と冷却ローラー９１が配置される。

Ｒ／Ｖ≦０．５（秒） …（１）
式（１）に従った条件を満たすように冷却ローラー９１が配置されることにより、用紙Ｐが高温の状態で存在する時間が０．５秒以下になる。これにより、用紙Ｐから水分が抜けすぎることが回避される。用紙Ｐにおける水分量が少なくなると、用紙Ｐにおける電気抵抗値が上昇し得る。第１面（以下、「表面」ともいう）に画像を形成された用紙Ｐが、その後、その第２面（以下、「裏面」ともいう）に画像を形成される場合がある。このような場合、用紙Ｐの電気抵抗値が高くなると、裏面に形成される画像の質が低下するおそれがある。式（１）に従った条件が満たされた場合、用紙Ｐの電気的性質の変化を抑え、これにより、裏面に形成される画質の低下が回避され得る。

なお、用紙Ｐは、たとえばコピー用紙であり、記録媒体の一例である。冷却ローラー９０，９１は、たとえば樹脂やゴムからなる円柱状のローラーであり、冷却部材の一例である。

［記録媒体の特性の一例］
図３は、定着ローラー１０で加熱定着された後の用紙Ｐの温度変化の一例を示す図である。なお、図３に示された結果は、定着ローラー１０で加熱された後の用紙Ｐを、冷却ローラー９０，９１で冷却することなく放置した場合のものである。

図３において、線Ｌ１１と線Ｌ１２は、それぞれ、定着ローラー１０における定着温度が１９０℃と１３０℃の場合を示す。図３において、横軸は、定着ローラー１０のニップ部から排出された後の経過時間を表わし、縦軸は、用紙Ｐ（記録媒体）の温度を表わす。

線Ｌ１１と線Ｌ１２のいずれにおいても、用紙Ｐが定着ローラー１０のニップ部から排出された直後、用紙Ｐの温度は急激に低下する。定着温度が１９０℃と１３０℃の双方において、排出後約０．６秒以降、温度の低下の度合いが低くなる。

図４は、図３の例における、用紙Ｐにおける水分率の変化の一例を示す図である。水分率とは、用紙Ｐに含まれる水分の重量の百分率である。

図４において、線Ｌ２１と線Ｌ２２は、それぞれ、定着ローラー１０における定着温度が１９０℃である場合と１３０℃である場合とを示す。線Ｌ２１は、図３の線Ｌ１１で表された用紙における水分率の変化を示す。線Ｌ２２は、図３の線Ｌ１２で表された用紙における水分率の変化を示す。図４において、横軸は、定着ローラー１０のニップ部から排出された後の経過時間を表わし、縦軸は、用紙Ｐの水分率を表わす。

線Ｌ２１および線Ｌ２２で示されるように、定着温度が１９０℃と１３０℃のいずれの場合であっても、定着ローラー１０のニップ部から排出された直後から、用紙Ｐにおける水分率は急激に減少する。全体的に、１９０℃の場合は、１３０℃の場合よりも、水分率が低い。

線Ｌ２１および線Ｌ２２の双方において示されるように、定着温度が１９０℃と１３０℃のいずれの場合であっても、定着ローラー１０のニップ部から排出されて０．６秒までに用紙Ｐにおける水分率の減少が終了する。したがって、定着ローラー１０における加熱定着後、０．６秒が経過する前に冷却することが、用紙Ｐからの水分の抜けを抑えるのに効果的であると言える。

そこで、本開示では、ニップ部から排出された後、０．５秒以内に冷却部材を接触させることによって、用紙Ｐを冷却する。これにより、加熱された用紙Ｐから水分が抜けることが効率的に回避され得る。なお、ニップ部からの排出から冷却部材による冷却までの時間の短縮によって、用紙Ｐが高温である時間が短縮され得る。これにより、用紙Ｐが水分が蒸発しやすい状態にある時間を短縮でき、用紙Ｐからの水分の蒸発量が抑えられ得る。このことから、画像形成装置は、ニップ部からの排出後、さらに短い時間（たとえば、０．２秒以内）に用紙Ｐが冷却部材と接触するように設計されてもよい。

図５および図６は、本開示に係る画像形成装置において加熱定着後に冷却部材によって冷却された用紙Ｐの挙動を示す図である。より具体的には、図５は、定着ローラー１０のニップ部からの排出からの経過時間に対する用紙Ｐの温度変化を示す。図６は、定着ローラー１０のニップ部からの排出からの経過時間に対する、用紙Ｐにおける水分率の変化を示す。

図５および図６に示された例では、用紙Ｐが、ニップ部からの排出から０．２秒後に冷却部材に接触されることによって冷却されたときの結果が示されている。図５に示されるように、冷却部材との接触により、定着温度が１９０℃の場合（線Ｌ３１）でも１３０℃の場合（線Ｌ３２）でも、用紙Ｐの温度は急激に低下する。図６に示されるように、定着温度が１９０℃の場合（線Ｌ４１）でも１３０℃の場合（線Ｌ４２）でも、温度の急激な低下に呼応するように、ニップ部からの排出から０．２秒後、用紙Ｐにおける水分率の低下が劇的に抑制されている。図６に示された結果によれば、加熱定着後、冷却部材に冷却されることによって、用紙Ｐからの水分の放出が抑制される。

［画像形成装置の構成例］
（概略的な構成）
図７は、ある実施形態に従う画像形成装置２００の構成例を説明する図である。ある実施形態において、画像形成装置２００は、レーザプリンタやＬＥＤ（Light Emitting Diode）プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置である。図７に示されるように、画像形成装置２００は、当該画像形成装置２００の動作を制御するための制御回路（後述する制御部１００）を含む要素を収容するための制御ボックス７００を備える。

画像形成装置２００は、内部のほぼ中央部に中間転写ベルト１を備えている。中間転写ベルト１の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色にそれぞれ対応する４つの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが中間転写ベルト１に沿って並んで配置される。これらの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、トナー像を担持可能に構成される感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋをそれぞれ有している。

像担持体である各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの周囲には、その回転方向に沿って順に、対応する感光体を帯電するための帯電ローラー４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、プリントヘッド部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋと、現像器６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋと、中間転写ベルト１を挟んで各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと対向する１次転写ローラー７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋがそれぞれ配置されている。

中間転写ベルト１の中間転写ベルト駆動ローラー８で支持された部分には、２次転写ローラー９が圧接されており、当該領域で２次転写が行なわれる。２次転写ローラー９の材料の一例は、たとえば導電性のゴムである。２次転写領域後方の第１搬送路Ｒ１の下流位置には、定着ローラー１０と加圧ローラー１１とを含む定着加熱部２０が配置されている。定着ローラー１０は、ヒーター２６を内包している。

画像形成装置２００の下部には、給紙カセット３０が着脱可能に配置されている。給紙カセット３０内に積載収容された用紙Ｐは、給紙ローラー３１の回転によって最上部の用紙から１枚ずつ第１搬送路Ｒ１に送り出されることになる。用紙Ｐは、記録媒体の一例である。

第１搬送路Ｒ１上に用紙Ｐを搬送するために、画像形成装置２００は、ローラー３２，３３、ローラー３４，３５をさらに含む。画像形成装置２００は、ローラー３２，３３およびローラー３４，３５を回転させることにより、用紙Ｐを、第１搬送路Ｒ１を経て、排紙ローラー５０まで送る。

画像形成装置２００の上部には、操作パネル８００が配置されている。操作パネル８００は、一例として、タッチパネルとディスプレイとが互いに重ね合わせられた画面と、物理ボタンとから構成される。

ある局面において、中間転写ベルト１と、帯電ローラー４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、１次転写ローラー７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋと、２次転写ローラー９とは、イオン導電性の導電部材として機能し得る。一例として、これらの導電部材は、ヒドリンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴムなどを配合したイオン導電性ゴムを含み得る。これらの導電部材の各々は、要求される特性によって、適切なイオン導電性の材料を含み得る。

上記の例において画像形成装置２００は、タンデム式の中間転写方式を採用しているがこれに限定されるものではない。具体的には、イオン導電性の導電部材を含む画像形成装置であればよく、サイクル方式を採用する画像形成装置であってもよいし、現像装置から印刷媒体に直接トナーを転写する直接転写方式を採用する画像形成装置であってもよい。

（概略的な動作）
次に、画像形成装置２００の概略的な動作について説明する。外部装置（たとえば、パソコン等）から画像形成装置２００の制御部１００（たとえば、制御ボックス７００内に設けられている）に画像信号が入力されると、制御部１００ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの各プリントヘッド部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを発光させて露光を行なう。

これにより、各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ上に形成された静電潜像は、各現像器６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋによりそれぞれ現像されて各色のトナー画像となる。各色のトナー画像は、各１次転写ローラー７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの作用により、図７中の矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト１上に順次重ね合わせて１次転写される。

このようにして中間転写ベルト１上に形成されたトナー画像は、２次転写ローラー９の作用により、用紙Ｐに一括して２次転写される。

用紙Ｐに２次転写されたトナー画像は、定着加熱部２０に達する。トナー画像は、加熱された定着ローラー１０、および加圧ローラー１１の作用により用紙Ｐに定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、排紙ローラー５０を介して排紙トレイ６０に排出される。

画像形成装置２００は、さらに、第２搬送路Ｒ２を含む。排紙ローラー５０は、用紙Ｐの送り方向を切り替えられるように構成されている。画像形成装置２００は、排紙ローラー５０による用紙の送り方向を切り替えることにより、排紙ローラー５０に到達した用紙Ｐを、排紙トレイ６０に排出することなく、第１面に画像を形成された用紙Ｐを第２搬送路Ｒ２へ送ることができる。

第２搬送路Ｒ２には、ローラー８０，８１、ローラー８２，８３、ローラー８４，８５が設けられている。画像形成装置２００は、ローラー８０，８１、ローラー８２，８３、ローラー８４，８５の回転を制御することにより、第２搬送路Ｒ２に送り込まれた用紙Ｐを、表裏反転させた後、第１搬送路Ｒ１に戻すことができる。第２搬送路Ｒ２から第１搬送路Ｒ１に戻された用紙Ｐは、裏面にトナー画像を形成される。用紙Ｐは、さらに定着加熱部２０に送り込まれる。これにより、裏面のトナー画像が定着ローラー１０と加圧ローラー１１の作用により用紙Ｐに定着される。

その後、用紙Ｐは、排紙ローラー５０を介して排紙トレイ６０に排出される。
すなわち、画像形成装置２００は、第１搬送路Ｒ１に送られた用紙の表面のみに画像を形成して排出することもできるし、第１搬送路Ｒ１に送られた用紙の表面に画像を形成した後、第２搬送路Ｒ２に送り、さらに用紙の裏面に画像を形成した後、当該用紙を排出することもできる。

［ハードウェア構成］
図８は、画像形成装置２００のハードウェア構成を模式的に示す図である。

図８に示されるように、画像形成装置２００は、当該画像形成装置２００の動作を制御するための制御部１００を含む。制御部１００を構成する部品は、たとえば制御ボックス７００（図７）内に収容されている。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、および、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３を含む。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭｌ０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置２００の各ブロックの動作を制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）および／またはハードディスクドライブで構成される。

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で、各種のデータを送受信する。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データに基づいて用紙Ｐに画像を形成する。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

操作パネル８００は、例えばタッチパネル付のユニットによって実現される。当該ユニットは、表示部８０１および操作部８０２として機能する。表示部８０１は、たとえば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）によって実現され、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等を表示する。操作部８０２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーと、タッチパネル内のタッチセンサーとによって実現される。操作部８０２は、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３１０は、画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３１０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行い、入力画像データに対する各種の処理（階調補正、色補正、シェーディング補正、等の各種補正処理、および、圧縮処理、を含む）を実行する。制御部１００は、これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部を制御する。画像形成部は、感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ（図７）等の、画像を形成するための要素を含む。

機構部６００は、画像形成部による画像形成のために用紙を搬送するための機構および用紙上に形成された画像を定着させるための機構を含む。より具体的には、機構部６００は、定着ローラー用モーター６１、加圧ローラー用モーター６２、ヒーター２６、排紙ローラー用モーター６４、回転方向変更用アクチュエーター６５、冷却ローラー変位用アクチュエーター６６、および、搬送用モーター群６７を含む。制御部１００は、機構部６００の各要素の動作を制御する。

定着ローラー用モーター６１は、定着ローラー１０を回転させる。加圧ローラー用モーター６２は、加圧ローラー１１を回転させる。ヒーター２６は、定着ローラー１０を加熱する。排紙ローラー用モーター６４は、排紙ローラー５０を回転させる。回転方向変更用アクチュエーター６５は、所与のギアを入替える等によって、排紙ローラー５０の回転方向を切り替える。冷却ローラー変位用アクチュエーター６６は、冷却ローラー９０，９１の位置を切り替える。搬送用モーター群６７は、図７に示された各種のローラー（ローラー３２，３３、ローラー３４，３５、ローラー８０，８１、ローラー８２，８３、ローラー８４，８５）のそれぞれを回転させる。

画像形成装置２００において、回転方向変更用アクチュエーター６５は、用紙Ｐを反転させて第１搬送路Ｒ１に導入するための反転部の一例である。冷却ローラー変位用アクチュエーター６６は、冷却部材を変位させる変位部の一例である。

図９は、冷却ローラー９０，９１の位置の切り替えを説明するための図である。図９に示された状態では、冷却ローラー９０，９１は、用紙Ｐの搬送経路から離間している。これにより、図９に示された状態では、冷却ローラー９０，９１は用紙Ｐに接触しない。

冷却ローラー変位用アクチュエーター６６は、冷却ローラー９０，９１の位置を、図２に示されたものと図９に示されたものとの間で切り替える。これにより、画像形成装置２００では、定着ローラー１０によって加熱された用紙Ｐが、冷却ローラー９０，９１と接触した後で排紙ローラー５０へ到達する場合（図２）もあれば、冷却ローラー９０，９１と接触することなく排紙ローラー５０へ到達する場合（図９）もある。

［冷却ローラーの位置の制御］
画像形成装置２００において、冷却ローラー９０，９１は、定常的に用紙Ｐに接触する位置（図２）に配置されていてもよいし、状況に応じて用紙Ｐ（用紙Ｐの搬送経路）から離間する位置（図７）に配置されてもよい。

図１０は、冷却ローラー９０，９１の位置の制御のために実行される処理のフローチャートである。図１０の処理は、たとえばＣＰＵ１０１（図８）が記憶部７２等に格納されたプログラムを実行することによって、実現される。以下の説明では、画像形成装置２００の初期状態では、冷却ローラー９０，９１は、図９に示されるように、搬送経路を通過する用紙Ｐから離間する位置に配置されている。

図１０を参照して、ステップＳ１００で、ＣＰＵ１０１は、所定時間内（たとえば、０．５秒以内）に、画像形成が完了していない用紙Ｐが冷却ローラー９０，９１に到達するか否かを判断する。

「画像形成が完了していない」とは、たとえば、定着加熱部２０から排出される用紙Ｐが両面に画像を形成される場合であって、まだ当該用紙Ｐの片面でしか画像形成が完了していないときには、ステップＳ１００では当該用紙Ｐは「画像形成が完了していない」と判断される。

ＣＰＵ１０１は、画像形成装置２００の動作を管理することにより、用紙Ｐの表面／裏面の印刷中／印刷完了に関する状況を認識し得る。ある実施の形態では、画像形成装置２００は、第１搬送路Ｒ１および／または第２搬送路Ｒ２上の所定の箇所における用紙の通過を検出するためのセンサーを備える。ＣＰＵ１０１は、ある実施の形態において、このようなセンサーの検出出力によって、用紙Ｐの位置を認識し得る。ＣＰＵ１０１は、たとえば、画像形成装置２００の動作状況および／または上記センサーの検出出力に従って、用紙の状態（表面のみに画像を形成されている、または、表面と裏面の双方に画像を形成されている）、および、用紙Ｐの位置を認識する。

ＣＰＵ１０１は、画像形成が完了していない用紙Ｐが冷却ローラー９０，９１に到達すると判断すると（ステップＳ１００でＹＥＳ）、ステップＳ１１０へ制御を進める。ＣＰＵ１０１は、現時点では、画像形成が完了していない用紙Ｐが冷却ローラー９０，９１に到達していないと判断すると（ステップＳ１００でＮＯ）、用紙Ｐが冷却ローラー９０，９１に到達すると判断するまでステップＳ１００に制御を留める。

ステップＳ１１０で、ＣＰＵ１０１は、冷却ローラー９０，９１を接触位置に配置するように、冷却ローラー変位用アクチュエーター６６を制御する。接触位置とは、たとえば図２に示されているように、用紙Ｐ（搬送経路）に接触する位置である。その後、制御はステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１２０で、ＣＰＵ１０１は、所定時間内（たとえば、０．５秒以内）に、画像形成が完了した用紙Ｐが冷却ローラー９０，９１に到達するか否かを判断する。

「画像形成が完了した」とは、たとえば、定着加熱部２０から排出される用紙Ｐが片面のみに画像を形成される場合には、当該用紙Ｐの片面の画像形成が完了していることを意味し、定着加熱部２０から排出される用紙Ｐが両面に画像を形成される場合には、当該用紙Ｐの両面（表面および裏面の双方）の画像形成が完了していることを意味する。たとえば、両面に画像を形成される予定の用紙Ｐがまだ片面にしか画像を形成されていない場合、当該用紙Ｐはまだ「画像形成が完了した」状態ではない。

ＣＰＵ１０１は、画像形成が完了した用紙Ｐが冷却ローラー９０，９１に到達すると判断すると（ステップＳ１２０でＹＥＳ）、ステップＳ１３０へ制御を進める。ＣＰＵ１０１は、現時点では、画像形成が完了した用紙Ｐが冷却ローラー９０，９１に到達していないと判断すると（ステップＳ１２０でＮＯ）、用紙Ｐが冷却ローラー９０，９１に到達すると判断するまでステップＳ１２０に制御を留める。

ステップＳ１３０で、ＣＰＵ１０１は、冷却ローラー９０，９１を離間位置に配置するように、冷却ローラー変位用アクチュエーター６６を制御する。離間位置とは、たとえば図９に示されているように、用紙Ｐ（搬送経路）から離間した位置である。その後、制御はステップＳ１００へ戻る。

以上説明された図１０の処理では、ＣＰＵ１０１は、これから裏面に画像を形成される用紙Ｐが通過する際は（ステップＳ１００でＹＥＳ）、冷却ローラー９０，９１を用紙Ｐに接触する位置に配置する。ＣＰＵ１０１は、画像が終了して画像形成装置２００外に排出される間際の用紙Ｐが通過する際は（ステップＳ１２０でＹＥＳ）、冷却ローラー９０，９１を用紙Ｐに対して離間する位置に配置する。これにより、画像形成装置２００は、用紙Ｐの裏面に画像が形成される前に、用紙Ｐにおいて水分量が低下しすぎることを回避しつつ、これ以上画像を形成されない用紙Ｐに対して冷却ローラー９０，９１が接触することにより、無駄に用紙Ｐに摩擦力を与えて用紙Ｐ上に生成された画像の品質が低下することを極力回避し得る。

なお、画像形成装置２００において、冷却ローラー９０，９１は、常に図２に示された位置に配置されていてもよい。冷却ローラー９０，９１と接触することにより、用紙Ｐからの水分の蒸発を極力抑えることができ、これにより、用紙Ｐの反り等を抑えることができる。

図１１は、図１０に示された処理の変形例のフローチャートである。図１１の処理は、図１０の処理に対して、ステップＳ１０２の制御をさらに含む。より具体的には、図１１の処理では、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１００において、画像形成が完了していない用紙Ｐが冷却ローラー９０，９１に到達すると判断した場合（ステップＳ１００でＹＥＳ）、ステップＳ１０２へ制御を進める。

ステップＳ１０２で、ＣＰＵ１０１は、画像形成装置２００において、冷却ローラー９０，９１を図２に示されたような接触位置に配置するための条件（接触用の条件）が満たされているか否かを判断する。接触用の条件が満たされていれば（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１１０で、冷却ローラー９０，９１を接触位置に配置する。

接触用の条件が満たされていなければ（ステップＳ１０２でＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１００に制御を戻す。この場合、ステップＳ１００で冷却ローラー９０，９１を通過すると判断された用紙Ｐは、冷却ローラー９０，９１に接触することなく、冷却ローラー９０，９１を通過する。

接触用の条件の一例は、用紙Ｐの裏面に形成される予定の画像の印字密度が予め定められた度合い以上であることである。印字密度とは、用紙の面積に対する画像を形成するために用紙に転写されるトナーの量を意味する。

この場合、ＣＰＵ１０１は、たとえば、用紙Ｐの表面の画像形成後であって裏面の画像形成前に、裏面の画像形成において転写される予定のトナー量が所定量以上であれば、冷却ローラー９０，９１を接触位置に配置し、当該トナー量が所定量未満であれば、冷却ローラー９０，９１を離間位置に配置する。ＣＰＵ１０１は、たとえば、裏面に転写される予定の画像データに基づいて、転写される予定のトナー量が所定量以上であるか否かを判断する。この場合、裏面の画像形成に多くのトナーが利用されることが予定されているときにのみ、用紙Ｐが冷却される。これにより、多くのトナーが利用される予定である場合にのみ、用紙Ｐから水分が多く蒸発することを回避するための措置が取られる。

接触用の条件の他の例は、用紙Ｐの裏面に形成される予定の画像の色に関するものである。より具体的には、用紙Ｐの裏面に形成される予定の画像が、「中間転写ベルト１において用紙Ｐに遠い側に転写されるトナーの色がムラを認識され易い色である」という画素が所定画素以上ある画像である場合、接触用の条件が満たされる。「ムラが認識されやすい色」は、たとえば、マゼンタ（Ｍ）である。この例は、用紙Ｐの裏面へのトナー像の転写に際し、中間転写ベルト１において、用紙Ｐから最も遠い位置にムラが認識されやすい色のトナーが配置されることを条件として、当該画像の形成前に用紙Ｐが、冷却ローラー９０，９１によって冷却される。これにより、このような条件が満たされたとき、用紙Ｐからの水分の蒸発抑制のための措置がとられることになる。

接触用の条件の他の例は、用紙Ｐが、電気抵抗の比較的高い材料で構成されていることである。

一例では、ＣＰＵ１０１は、用紙Ｐの電気抵抗が高いか否かを、ユーザーからの入力に基づいて判断する。より具体的には、ユーザーは、操作パネル８００に対して、用紙Ｐが電気抵抗の高い素材で構成されていることを示す情報（たとえば、「高抵抗紙モード」の設定）を入力する。ＣＰＵ１０１は、当該情報が入力されたことを条件として、裏面に画像を形成される前の用紙Ｐに、冷却ローラー９０，９１を接触させる。

他の例では、ＣＰＵ１０１は、用紙Ｐの電気抵抗を直接または間接的に計測することにより、用紙Ｐの電気抵抗が高いか否かを判断する。より具体的には、ＣＰＵ１０１は、ＡＴＶＣ（Active Transfer Voltage Control）動作において検出されたデータを用いて、用紙Ｐの電気抵抗値を算出することができる。より具体的には、ＣＰＵ１０１は、表面の画像形成時に、ＡＴＶＣ動作において、中間転写ベルト１と２次転写ローラー９の抵抗値を測定する。当該抵抗値は、実質的には、中間転写ベルト１、２次転写ローラー９、用紙Ｐ、および、用紙Ｐの表面に載せられたトナー、の４者の抵抗を示す。

ＣＰＵ１０１は、たとえば、測定された抵抗値から、予め測定されている中間転写ベルト１の抵抗値と２次転写ローラー９の抵抗値を差し引き、さらに、用紙Ｐの表面に載せられたトナーの抵抗値を差し引くことにより、用紙Ｐの抵抗値を取得する。用紙Ｐの表面に載せられたトナーの抵抗値は、載せられたトナーの量に従って変化し得る。ＣＰＵ１０１は、用紙Ｐの表面に画像形成装置２００される画像の情報に従って、載せられたトナーの量を算出し得る。ＣＰＵ１０１は、たとえば、載せられたトナーの量に予め定められた定数を掛け合わせることにより、用紙Ｐ上のトナーの抵抗値を算出する。

ＣＰＵ１０１が用紙Ｐの電気抵抗値が高いときにのみ用紙Ｐを冷却部材で冷却することにより、電気抵抗の高い素材で構成される用紙Ｐが、定着ローラー１０による加熱による水分の蒸発で電気抵抗がさらに上昇する事態が極力回避され得る。

［図１２の冷却部材］
図１２は、ある実施の形態における冷却部材を示す図である。図１２の例では、冷却部材として、用紙Ｐの加圧ローラー１１側にのみ接触する冷却ローラー９１が設けられている。

定着加熱部２０において、定着ローラー１０は、用紙Ｐの画像を形成された面に当接する。加圧ローラー１１は、画像を形成された面とは異なる面に当接する。

用紙Ｐの両面に画像を形成された用紙Ｐが定着加熱部２０に導入される場合、定着ローラー１０は、直前の画像形成（用紙Ｐの裏面への画像形成）で画像を形成された面に当接する。加圧ローラー１１は、１つ前の画像形成で画像を形成された面（用紙Ｐの表面）に当接するが、直前の画像形成（用紙Ｐの裏面への画像形成）で画像を形成された面には当接しない。

図１２に示されるように、冷却部材が加圧ローラー１１側にのみ接触するように構成されることにより、用紙Ｐ上に形成されたばかりの画像の品質が冷却部材との接触によって低下することが回避され得る。

［図１３の冷却部材］
図１３および図１４は、他の実施の形態における冷却部材を示す図である。図１３および図１４の例では、冷却体９２，９３が冷却部材の一例を構成する。冷却体９２，９３は、断面が四角形の柱形状を有する。冷却ローラー９０，９１は、用紙Ｐの搬送に従って回転するように構成され、用紙Ｐと（搬送方向に交わる方向に延びる）線で用紙Ｐと接触する。これに対し、冷却体９２，９３は、搬送中の用紙Ｐと面で接触する。これにより、冷却体９２，９３は、短時間でより確実に用紙Ｐを冷却し得る。

冷却体９２，９３について、距離Ｒは、たとえば、定着ローラー１０と加圧ローラー１１のニップ部から、冷却体９２と冷却体９３が当接する範囲のうち用紙Ｐの搬送方向について最も上流側にある位置までの距離として規定される。

今回開示された各実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、実施の形態および各変形例において説明された発明は、可能な限り、単独でも、組合わせても、実施することが意図される。

１ 中間転写ベルト、８ 中間転写ベルト駆動ローラー、９ ２次転写ローラー、１０ 定着ローラー、１１ 加圧ローラー、２０ 定着加熱部、２６ ヒーター、３０ 給紙カセット、３１ 給紙ローラー、５０ 排紙ローラー、６０ 排紙トレイ、６１ 定着ローラー用モーター、６２ 加圧ローラー用モーター、６４ 排紙ローラー用モーター、６５ 回転方向変更用アクチュエーター、６６ 冷却ローラー変位用アクチュエーター、１００ 制御部、１０１ ＣＰＵ、９０，９１ 冷却ローラー、９２，９３ 冷却体、２００ 画像形成装置、８００ 操作パネル、Ｒ１ 第１搬送路、Ｒ２ 第２搬送路。

Claims (10)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部において記録媒体上に形成された画像を加熱定着するための定着器と、
   前記定着器から排出された記録媒体に接触することにより当該記録媒体を冷却するように構成された冷却部材と、
   前記定着器から前記冷却部材へと記録媒体を搬送するように構成された搬送部とを備え、
   前記冷却部材は、前記搬送部によって搬送される記録媒体と、前記定着器において加熱される位置から０．５秒以内に接触する位置に配置されている、画像形成装置。
2. 前記冷却部材は、前記搬送部によって搬送される記録媒体と、前記定着器において加熱される位置から０．２秒以内に接触する位置に配置されている、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記冷却部材は、記録媒体の第１の面に接触する第１の部材と、当該記録媒体の前記第１の面とは異なる第２の面に接触する第２の部材とを含む、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記冷却部材と記録媒体の搬送経路との距離が変化するように、前記冷却部材を変位させるように構成された変位部をさらに備える、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 第１の面に画像を形成された記録媒体を、前記第１の面とは異なる第２の面に画像を形成されるように前記画像形成部に導入するように構成された反転部をさらに備え、
   前記変位部は、
   前記搬送部が、前記第１の面に画像を形成された後に前記定着器から排出された記録媒体が前記冷却部材に導入されるときには、前記冷却部材を当該記録媒体に接触させ、
   前記搬送部が、さらに前記第２の面に画像を形成された後で前記定着器から排出された記録媒体が前記冷却部材に導入されるときには、前記冷却部材を当該記録媒体から離間させるように、前記冷却部材を変位させるように構成されている、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記変位部は、前記第２の面に形成される画像の態様が所定の態様であることを条件として、前記冷却部材を当該記録媒体に接触させるように変位させるように構成されている、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記変位部は、前記記録媒体の電気抵抗値が所定の基準より高いことを条件として、前記冷却部材を当該記録媒体に接触させるように変位させるように構成されている、請求項５または請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成部は、記録媒体の第１の面に画像を形成するように構成されており、
   前記冷却部材は、記録媒体の第２の面に接触する部材を含む、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
9. 前記冷却部材は、記録媒体の搬送に従って回転するローラー形状を有する、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記冷却部材は、搬送中の記録媒体と接触する面を有する、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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