JP4766054B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

画像形成装置において用紙のカールを矯正する技術が知られている。この用紙のカールとは、用紙が搬送方向に湾曲形状であることをいい、巻き癖とも呼ばれている。この用紙のカールを補正する技術について、例えば特許文献１には、トナーを加熱して記録材に定着させる定着手段と、定着手段の下流に設けられ、記録材のカールを補正するカール補正手段と、カール補正手段の下流に設けられ、前記記録材を冷却する冷却手段と、定着手段によってトナーが定着された記録材に水分を供給する加湿手段とを具備する画像形成装置が開示されている。また、特許文献２には、湾曲した用紙搬送経路と逆方向に用紙をたわませることによって、用紙のカールを抑制する電子写真装置が開示されている。また、特許文献３には、記録シートにトナー像を形成する画像形成部と、記録シートを加熱定着する定着部と、定着された記録シートを冷却する平面領域を有するヒートシンクと、冷却の際に記憶シートを平面領域に押圧する押圧部材とを具備し、カールのある記録シートに対してカールを矯正する画像形成装置が開示されている。
特開２００７−１１９１０９号公報 特許３９０４０４１号 特開２００４−２０３５２７号公報

本発明は、記録材を冷却する能力を向上させつつ記録材のカールを矯正する能力向上させる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の構成は、記録材に像を形成する像形成手段と、前記像形成手段によって像が形成された記録材に熱と圧力とを加えて、当該像を当該記録材に定着する定着手段と、前記定着手段によって像が定着された前記記録材を搬送する第１のベルト部材と、前記第１のベルト部材の内周に接触し、前記定着手段によって像が定着された前記記録材の搬送方向における湾曲と逆方向に湾曲した湾曲部を有し、前記第１のベルト部材により搬送されている前記記録材を当該湾曲部を含む領域で当該第１のベルト部材を介し冷却する冷却体と、前記第１のベルト部材によって搬送されている前記記録材を前記冷却体の前記湾曲部側に押し当てる押当部材とを備えることを特徴とする。

本発明の第２の構成は、前記湾曲部が前記冷却体の前記記録材の搬送方向の上流側に設けられていることを特徴とする。
本発明の第３の構成は、前記湾曲部が前記記録材の搬送方向の下流側まで連続しており、当該湾曲部の下流側の曲率が上流側の曲率より小さいことを特徴とする。
本発明の第４の構成は、前記冷却体は、前記湾曲部より前記記録材の搬送方向の下流側に平面領域を有することを特徴とする。

本発明の第５の構成は、前記像形成手段は、色材を用いて像を形成する手段であり、前記像形成手段によって形成される像の色材の量、又は、当該像が転写される記録材の厚さを表す情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段によって取得された情報に応じて前記押当部材が前記湾曲部側に前記記録材を押し当てる押し当て力を調整するよう制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
本発明の第６の構成は、前記押当部材は複数あり、前記制御手段は前記第１のベルト部材によって搬送されている前記記録材を各々異なる大きさの力で前記湾曲部側に押し当てるよう制御することを特徴とする。

本発明の第７の構成は、前記押当部材は複数あり、前記記録材の搬送方向の上流側に配置されている前記押当部材は、前記記録材の搬送方向の下流側に配置されている前記押当部材よりも前記第１のベルト部材によって搬送されている前記記録材を前記湾曲部側に押し当てる力が大きいことを特徴とする。
本発明の第８の構成は、前記押当部材がその内周面に配置された第２のベルト部材を有することを特徴とする。

請求項１に係る発明は、冷却体が湾曲していない場合と比べて、記録材を冷却能力を向上させつつ記録材のカールを矯正能力向上させることができる。また、請求項１に係る発明は、この構成を有していない場合と比べて、記録材のカール矯正をカールが矯正されやすい温度で行うことができる。
請求項２に係る発明は、記録材とベルトおよびベルトと冷却体の密着性を保ちつつ記録材への負荷を軽減することができる。
請求項３に係る発明は、記録材を平坦な状態にすることができる。
請求項４に係る発明は、記録材のカール量に応じた矯正力で記録材のカールを矯正することができる。
請求項５に係る発明は記録材のカール矯正をカールが矯正されやすい温度で行いつつ記録材への負荷を軽減することできる。
請求項６に係る発明は、記録材のカール矯正をカールが矯正されやすい温度で行いつつ記録材への負荷を軽減することができる。
請求項７に係る発明は、この構成を有していない場合と比べて、記録材を安定した状態で搬送することができる。

［構成］
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の構成を示す図である。同図に示すように、画像形成装置１は、制御部１１と、用紙収容部１２と、画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、タッチパネル１４と、定着部１５と、冷却装置１６と、主記憶部１７とを備えている。なお、符号のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応した構成であることを意味している。用紙収容部１２は、Ａ３やＡ４などの所定サイズにカットされた用紙を収容する。用紙収容部１２に収容されている用紙は、制御部１１の指示に従って１枚ずつ取り出され、用紙搬送路を経由して二次転写ロール４２へと搬送される。タッチパネル１４は、制御部１１の制御に応じた画像を表示するとともに、利用者の操作に応じた操作信号を制御部１１に供給する表示操作手段である。主記憶部１７は、例えばハードディスクなどを備え、制御部１１により実行される処理プログラムなどを記憶している。

また、図２は、本実施形態の制御部１１の内部構成を示すブロック図である。図２に示したように、制御部１１は、各処理を行うに際して、予め定められた処理プログラムに従ってデジタル演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１、ＣＰＵ１１１の作業用メモリ等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）１１２、ＣＰＵ１１１により実行される処理プログラム等が格納されるＲＯＭ（Read Only Memory）１１３、書き換え可能で電源供給が途絶えた場合にもデータを保持し得る記憶手段の一例としてのＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）１１４、制御部１１に接続される定着部１５や冷却装置１６等の制御対象部１１６や主記憶部１７やタッチパネル１４等の各部との信号の入出力を制御するインターフェース部１１５を備えている。そして、制御部１１のＣＰＵ１１１は、各機能を実現するプログラムを主記憶部１７からＲＡＭ１１２等に読み込んで各種処理を行う。主記憶部１７には、上述したように、制御部１１によって実行される処理プログラムが記憶されており、ＣＰＵ１１１が画像形成装置１を動作させる際にこの処理プログラムを読み込むことによって、本実施形態の制御部１１での画像形成が実行される。

図１に示した本構成において、像形成手段としての画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、それぞれ、感光体ドラム、帯電部、露光部、現像部、一次転写ロール、クリーニング部材を備えており、対応する色のトナーを用いて画像データに応じた各色のトナー像を形成し、中間転写ベルト４１に重ねて転写する。中間転写ベルト４１は、図示せぬ駆動ロールによって図中のＡ方向に周回させられており、画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋによってトナー像が重ねて転写されると、そのトナー像を二次転写ロール４２及び対向ロール４３の位置へと搬送する。二次転写ロール４２は、中間転写ベルト４１との電位差によって、中間転写ベルト４１上のトナー像を用紙収容部１２から搬送されてきた用紙に転写させる。対向ロール４３は、中間転写ベルト４１を挟んで二次転写ロールと対向して設けられている。なお、画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋに供給される画像データは、図示せぬ画像読取装置によって読み取られた原画像を表すものであってもよいし、図示せぬコンピュータ装置から送信されてきたデータに基づいて生成されたものであってもよい。

本構成での定着部１５は、加熱ロール５１と加圧ロール５２とを備え、二次転写ロール４２から搬送されてきた用紙に熱と圧力とを加えて、トナー像を用紙に定着させる。加熱ロール５１は、その内部にハロゲンランプなどの熱源を有し、用紙表面の温度を例えば約１００度に加熱する。この加熱により用紙表面に形成されたトナー像は溶融状態となる。加圧ロール５２は、加熱ロール５１に押し当てられており、加熱ロール５１と加圧ロール５２との間を通る用紙に圧力を加える。また、加熱ロール５１の表面近傍には、金属や樹脂などで形成された剥離部材５３が設けられている。加熱ロール５１と加圧ロール５２によって熱と圧力とが加えられることで定着工程を経た用紙は、この剥離部材５３によって加熱ロール５１から剥離され、搬送ベルト５４によって冷却装置１６へと搬送されるようになっている。

本構成での冷却装置１６は、定着部１５によって加熱された用紙を冷却するための冷却手段である。図３は、この冷却装置１６の一例としてその詳細な構成を示す図である。同図に示すように、冷却装置１６は、複数の第１搬送ロール６１と、第１搬送ベルト６２と、複数の第２搬送ロール６３と、第２搬送ベルト６４と、複数の加圧ロール６５と、ヒートシンク６６とを備えている。

複数の第１搬送ロール６１は、第１搬送ベルト６２を支持するロールであり、これら第１搬送ロール６１のうちの少なくともいずれか１つが図示せぬ駆動部によって回転させられている。第１搬送ベルト６２は、複数の第１搬送ロール６１に掛け渡された第１の無端ベルト部材であり、第１搬送ロール６１の回転に従って図中の矢印Ｂ方向へ周回移動する。この第１搬送ベルト６２の表面は平滑で、第１搬送ベルトに接触する前は用紙上の溶融状態であったトナー像は第１搬送ベルトに接触し高光沢になる。

第２搬送ロール６３は、第２搬送ベルト６４を支持するロールである。第２搬送ベルト６４は、複数の第２搬送ロール６３と加圧ロール６５に掛け渡された第２の無端ベルト部材であり、第１搬送ベルト６２に連れて周回移動する。上述した定着部１５によってトナー像が定着された用紙は、第１搬送ベルト６２と第２搬送ベルト６４との間に搬送され、第１搬送ベルト６２と第２搬送ベルト６４との間に挟まれた状態でこれらの周回移動に従い図中の用紙搬送方向Ｃへと搬送されるようになっている。

加圧ロール６５は、回転可能なロール状部材であり、第２搬送ベルト６４の内周側に、その内周面に沿った位置に設けられている。これらの加圧ロール６５の回転軸は、バネなどの弾性部材６７によって、第２搬送ベルト６４の内周側から外周側へと押されている。第２搬送ベルト６４の内周面には、加圧ロール６５が接しているから、第２搬送ベルトは所定の圧力で内周側から第１搬送ベルト６２及びヒートシンク６６側に押し付けられている。

ヒートシンク６６は、第１搬送ベルト６２を冷却する冷却体であり、第１搬送ベルト６２の内周側に、その内周面に接するように設けられている。このヒートシンク６６は、第１搬送ベルト６２の内周面に接する基部６６２と、基部６６２の長手方向に対してほぼ垂直に設けられた多数のフィン６６１と、基部６６２及びフィン６６１を覆うケース部６６３と、画像形成装置１の開口部に設けられた２つの回転ファン６６４と、これらの回転ファン６６４を回転させる駆動源としてのモータ（図示略）とを備えている。基部６６２やフィン６６１は熱伝導性の良いアルミニウムなどで形成されており、基部６６２が、用紙から第１搬送ベルト６２を介して伝わってくる熱を吸収して、フィン６６１がその熱を冷却装置１６内の空気へと放出する。フィン６６１によって空気と接する表面積を大きくなり、吸収した熱を空気中に拡散される。冷却装置１６内の熱せられた空気は、回転する回転ファン６６４によって画像形成装置１の外部へと放出される。このようにして、冷却装置１６は用紙から熱を奪って、その用紙を冷却する。

ここで、ヒートシンク６６の形状について詳細に説明する。このヒートシンク６６において、第１搬送ベルト６２との接触面６６２ａは、第２搬送ベルト６４の側が凸状になるように湾曲している。つまり、ヒートシンク６６は、第２搬送ベルト６４の側が凸状になるように湾曲している湾曲部を有している。この湾曲方向は、冷却装置１６に搬送されてくる用紙のカールの湾曲方向とは逆向きの方向である。この接触面６６２ａの湾曲形状は、用紙搬送方向Ｃの上流側から下流側にかけて徐々に曲率が小さくなるような形状となっている。

図４は、接触面６６２ａのみを拡大した図である。同図に示すように、接触面６６２ａの例えば位置Ｄ１における曲率半径Ｒ１は、位置Ｄ１から見て用紙搬送方向Ｃの下流側の例えば位置Ｄ２における曲率半径Ｒ２よりも小さくなっている。すなわち、接触面６６２ａの位置Ｄ１（用紙搬送方向Ｃの上流側）における曲率は、位置Ｄ２（用紙搬送方向Ｃの下流側）における曲率よりも大きくなっている。このような曲率の関係は、上記の位置Ｄ１と位置Ｄ２だけではなく、用紙搬送方向Ｃの上流側から下流側にかけて徐々に曲率が小さくなるように、その曲率が連続的に変化している。

［動作］
次に、画像形成装置１の動作について説明する。まず、上述した画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋによって形成されたトナー像は、中間転写ベルト４１から用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は、定着部１５に搬送され、熱と圧力とが加えられた後、剥離部材５３によって加熱ロール５１から剥離される。この加熱ロール５１から用紙が剥離される際に、トナー像の形成された面が凸状となるように用紙がカールしてしまう。以下の説明では、このようにトナー像の形成された面が凸状となるカールを「ダウンカール」という。

図５は、ダウンカールした用紙Ｐが冷却装置１６を通過する様子を示す図である。定着部１５によってトナー像Ｔが定着された用紙Ｐは、トナー像Ｔが第１搬送ベルト６２の側にある状態で、搬送ベルト５４によって第１搬送ベルト６２と第２搬送ベルト６４との間に搬送される。そして、第１搬送ベルト６２及び第２搬送ベルト６４の間に突入すると、この用紙Ｐは、第２搬送ベルト６４によって第１搬送ベルト６２の側に押し当てられる。このとき、トナー像Ｔは、定着部１５の加熱により溶融してから十分に冷えきっていないため、まだ流動的な状態にある。そのため、用紙Ｐが第１搬送ベルト６２の側に押し当てられることにより、トナー像Ｔの形成された面が第１搬送ベルト６２の表面に密着し、トナー像Ｔ表面が平滑な状態になる。そして、用紙Ｐは、トナー像Ｔの形成された面が第１搬送ベルト６２の表面に密着した状態で、第１搬送ベルト６２の周回移動に伴って図中の用紙搬送方向Ｃへと移動していく。

ヒートシンク６６と対向する位置まで移動すると、用紙Ｐは、各加圧ロール６５によってヒートシンク６６側に押し当てられることで、ヒートシンク６６の接触面６６２ａに沿って湾曲している第１搬送ベルト６２にぴったりと密着させられる。上述したように、接触面６６２ａは、第２搬送ベルト６４の側が凸状になるように湾曲しているから、ダウンカールした用紙Ｐのカール方向と逆方向に湾曲していることになる。したがって、接触面６６２ａに沿って湾曲している第１搬送ベルト６２に密着させられた用紙Ｐは、ダウンカールのカール方向と逆方向に湾曲させられる。このとき、用紙Ｐは、ダウンカールのカール方向と逆方向に湾曲させられた状態で、ヒートシンク６６によって第１搬送ベルト６２を介して冷却される。熱を帯びたものが急に冷却された後は、その冷却状態にあるときの形状が維持される作用が働き、この用紙Ｐの場合も、元々のダウンカールの形状と、その逆方向に湾曲させられる作用とが相殺されて、ダウンカールが矯正されて冷却前よりも平坦な状態になる。

さらに、上述したように、接触面６６２ａは、用紙搬送方向Ｃの上流側から下流側にかけて徐々に曲率が小さくなるように湾曲している。したがって、用紙Ｐは、用紙搬送方向Ｃの上流側では、ダウンカールのカール方向と逆方向に強く湾曲させられ、下流側に移動するに従って徐々に平坦な状態へとならされていく。つまり、定着部１５によって加熱された用紙Ｐが、ヒートシンク６６によって十分に冷却されておらず、カールの矯正効果が高い温度を保持しているうちに、カールが強く矯正され、かつ、冷却装置１６の出口近傍では、カールが矯正された平坦な状態でさらに冷却され、冷却装置１６による冷却を経た後にはいっそう平坦な形状となる。

このようにして、カール方向と逆方向に湾曲した湾曲部に接触させられながら十分に冷却された用紙Ｐは、第１搬送ベルト６２における用紙搬送方向Ｃの下流端まで搬送された後、第１搬送ベルト６２から剥離される。このとき、用紙Ｐの温度は、定着部１５によって加熱された時の約１００度から約７２度まで冷却されており、用紙Ｐ上のトナー像Ｔは、第１搬送ベルト６２の平滑な表面に沿って固化している。そのため、第１搬送ベルト６２から剥離された用紙Ｐは、トナー像Ｔが光沢感のある画像になっているとともに、ダウンカールが矯正された平坦な状態になっている。このようにして、冷却装置１６によって冷却とダウンカールの矯正とが行われた用紙Ｐは、用紙搬送路によって排出口へと搬送され、排出口から排出される。

また、溶融状態のトナー像Ｔが溶融状態から固化状態へ冷却される過程で冷却状態にムラがあると、それがトナー像Ｔのムラとなって表れてしまうことがある。定着部１５を通過してまだ高温でかつ溶融状態にあるトナー像Ｔが形成された用紙Ｐに接触する第１搬送ベルト６２は、ヒートシンク６６によって冷却され温度が急激に上昇する事が抑制されている。これにより、第１搬送ベルト６２の温度ムラが抑制されるため、溶融状態のトナー像Ｔが温度にムラのあるものに接触することを防ぐことができ、トナー像Ｔにおけるムラの発生を抑制することができる。また、ヒートシンク６６が凸形状に湾曲しているため、ヒートシンク６６と第１搬送ベルト６２とが共に平坦な状態と比較すると、ヒートシンク６６と第１搬送ベルト６２との密着度が向上し、これにより熱交換率も向上する。また、ヒートシンク６６が湾曲しているため、ヒートシンク６６が湾曲していない場合と比べて、搬送経路が長くなる。これにより、用紙が第１搬送ベルト６２を介してヒートシンク６６に接触している経路（距離）が長くなり、熱交換率が上がる。また、一般に髪の毛等を温度が高い状態から冷却しながらくせ付けを行うとくせがよくつくのと同様にして、用紙Ｐにおいても温度が高い状態から冷却していく際にカール矯正をおこなうことでカール矯正力を高めることができる。また、他の条件が同じであれば、曲率が大きい方がカール矯正力は大きくなり同時に用紙への負荷も大きくなり、逆に曲率が小さい方がカール矯正力は小さくなり同時に用紙への負荷も小さくなる。用紙への負荷が大きいと、例えば第１の搬送ベルト６２と第２の搬送ベルト６４との間で速度に差がある場合などに、ジャムと呼ばれる搬送異常を起こしたり、トナー像Ｔが乱れたりする虞がある。上述した実施形態では、接触面６６２ａが用紙搬送方向Ｃの上流側から下流側にかけて徐々に曲率が小さくなるように湾曲しているため、用紙への負担を少なくすることができる。

［変形例］
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の各態様を適宜組み合わせてもよい。
（変形例１）
上述した実施形態において、ヒートシンク６６の接触面６６２ａは、用紙搬送方向Ｃの上流側から下流側にかけて徐々に曲率が小さくなるように湾曲していた。このようにヒートシンク６６の接触面の全面が湾曲しているのではなく、接触面の用紙搬送方向Ｃの上流側のみが湾曲しており、用紙搬送方向Ｃの下流側は平坦であってもよい。図６は、この変形例に係るヒートシンク６６を示す図であり、図７は、このヒートシンク６６の接触面６６５ａのみを拡大した図である。図７に示すように、このヒートシンク６６の接触面６６５ａは、用紙搬送方向Ｃの上流側の領域Ｅ１においては、上述した実施形態と同様に第２搬送ベルト６４の側が凸状になるように湾曲しているが、用紙搬送方向Ｃの下流側の領域Ｅ２においては、湾曲しておらず平坦になっている。つまり、このヒートシンク６６の用紙搬送方向Ｃの上流側（領域Ｅ１）には凸状に湾曲している湾曲部が配置されており、その湾曲部の位置よりも用紙搬送方向Ｃの下流側の領域Ｅ２は、湾曲しておらず平坦な平面領域になっている。この場合、用紙は、領域Ｅ１を移動している間にダウンカールが強く矯正され、領域Ｅ２を移動している間は平坦な状態に整えられる。

（変形例２）
上述した実施形態では、ダウンカールした用紙を矯正する例を挙げて説明したが、冷却装置１６が矯正し得る用紙のカールはダウンカールに限らない。例えば、用紙の厚さが薄く且つトナー像のトナー量が多い場合には、定着時の加熱によりトナーが凝縮し、用紙がトナー像の形成された面が凹状となるようにカールすることがある。これをアッパーカールという。図８は、アッパーカールを矯正するための冷却装置１６の構成を示す図である。同図に示すように、この冷却装置１６においては、ヒートシンク６６の接触面６６６ａが、第２搬送ベルト６４側が凹状になるように湾曲している。この場合、用紙は、接触面６６６ａに沿って湾曲している第１搬送ベルト６２に密着させられることにより、アッパーカールのカール方向と逆方向に湾曲させられる。これにより、用紙のアッパーカールが矯正される。

（変形例３）
上述した実施形態では、ダウンカールした用紙のみを矯正する例を挙げて説明したが、ダウンカールした用紙とアッパーカールした用紙の両方を矯正するようにしてもよい。この場合、定着部１５と冷却装置１６との間には、反転搬送経路が設けられる。図９は、反転搬送経路１７が設けられた構成を示す図である。同図に示すように、反転搬送経路１７には、制御部１１の指示に従って用紙搬送経路を切り替える経路切替部材１７１が設けられている。この場合、制御部１１は、用紙がアッパーカールになるかダウンカールになるかを判定し、用紙のカール方向に応じて、経路切替部材１７１に用紙搬送経路を切り替えさせる。

ここで、用紙のカール方向を判定する方法について説明する。利用者によってタッチパネルなどの表示操作部が操作されて、用紙の種類が指定されると、制御部１１は、指定された用紙の種類を取得する。複数の用紙収容部１２には、それぞれ、予め決められた単一種類の用紙が収容されるようになっている。そのため、制御部１１は、指定された種類の用紙が収容されている用紙収容部１２から用紙を搬送させて、その用紙に画像を形成させる。さらに、制御部１１は、利用者によって指定された用紙の種類を取得し、その用紙の種類に応じて予め決められた用紙の厚さを特定する。用紙の種類とその厚さとの対応関係は、制御部１１内の記憶手段に記憶されている。続いて、制御部１１は、画像読取部又はコンピュータ装置から供給された画像データの全画素数のうち、有色画素数の数を数え、その有色画素数が閾値以上であるか否かを判定する。この閾値も制御部１１内の記憶手段に記憶されている。そして、制御部１１は、有色画素数が閾値以上である場合、その画像データに基づいて形成されるトナー像のトナー量が多いと判定し、閾値よりも少ない場合、その画像データに基づいて形成されるトナー像のトナー量が少ないと判定する。そして、制御部１１は、このようにして判定した用紙の厚さとトナー量とに基づいて、用紙がアッパーカールになるか、ダウンカールになるかを判定する。例えば、制御部１１は、用紙の厚さが薄く且つトナー量が多い場合には、用紙がアッパーカールになると判定し、それ以外の場合には、ダウンカールになると判定する。

上述のようにして、用紙がダウンカールになると判定した場合、制御部１１は、反転搬送経路１７側に用紙を搬送しない経路に、経路切替部材１７１に用紙搬送経路を切り替えさせる。この場合、定着部１５を通過した用紙は、上述した実施形態と同様にそのまま冷却装置１６に搬送され、ダウンカールが矯正される。一方、用紙がアッパーカールになると判定した場合、制御部１１は、反転搬送経路１７に用紙を搬送される経路に、経路切替部材１７１に用紙搬送経路を切り替えさせる。この場合、定着部１５を通過した用紙は、まず反転搬送経路１７へと搬送されてそこでスイッチバックさせられることで、表面と裏面とが反転させられた状態で冷却装置１６に搬送されることになる。すなわち、アッパーカールであった用紙は、ダウンカールであるのと同様の状態で冷却装置１６に搬送されることになる。これにより、上述した実施形態と同様にして、用紙のアッパーカールが矯正される。

また、上述した変形例では、利用者によって指定された用紙の種類とトナー量に基づいて、用紙がアッパーカールになるかダウンカールになるかを判定していたが、用紙のカール方向の判定方法はこれに限らない。例えば、光センサなどを用いて、用紙のカール方向を判定してもよい。この場合、光センサは、例えば定着部１５の下流側の用紙搬送路の上方に設けられる。そして、制御部１１は、例えば、光センサが用紙に向けて照射した光の反射光を受光するまでの時間が、用紙の先端部では長く、中央部では短く、後端部では長くなる場合には、用紙がダウンカールであると判定する。一方、制御部１１は、光センサが用紙に向けて照射した光の反射光を受光するまでの時間が、用紙の先端部では短く、中央部では長く、後端部では短くなる場合には、用紙がアッパーカールであると判定する。

（変形例４）
上述した実施形態において、加圧ロール６５は、第２搬送ベルト６４を所定の圧力でヒートシンク６６側に押し当てていたが、この圧力を用紙のカール量に応じて変えてもよい。この場合、加圧ロール６５の回転軸を一端に支持する弾性部材６７の他端がソレノイドなどの駆動部に当接されており、制御部１１は、この駆動部を駆動して弾性部材６７との当接点を変位させることで、用紙のカール量に応じた圧力で第２搬送ベルト６４をヒートシンク６６側に押し当てる。また、この場合、制御部１１のＥＥＰＲＯＭ１１４には、加圧ロール６５が加える圧力を制御するための圧力制御テーブルが記憶される。図１０は、圧力制御テーブルＬの一例を示す図である。同図に示すように、圧力制御テーブルＬには、トナー像の「トナー量」と「用紙の厚さ」と圧力とが対応付けられている。図中の「強」は、押し当てる圧力が大きいことを表し、「弱」は、押し当てる圧力が小さいことを表し、「中」は、押し当てる圧力が中程度であることを表している。この圧力制御テーブルＬでは、例えば「トナー量」が「多」であり且つ「用紙の厚さ」が「薄」である場合には、加圧ロール６５が加える圧力として「強」が特定される。これは、「トナー量」が「多」であり且つ「用紙の厚さ」が「薄」である場合には、用紙のカール量が多くなる傾向があるため、カールの矯正力を高めるために、加圧ロール５５の圧力を強くする必要があるからである。一方、この圧力制御テーブルＬでは、「トナー量」が「少」であり且つ「用紙の厚さ」が「厚」である場合には、加圧ロール６５が加える圧力として「弱」が特定される。これは、「トナー量」が「少」であり且つ「用紙の厚さ」が「厚」である場合には、用紙のカール量が少なくなる傾向があるため、加圧ロール６５の圧力を弱めてもカールの矯正が十分に行われるためである。そして、それら以外の場合には、加圧ロール６５が加える圧力として「中」が特定される。

次に、この変形例における動作について説明する。制御部１１は、上述した変形例３と同様にして、用紙の厚さを特定するとともに、トナー像のトナー量を判定し、用紙の厚さを表す情報と、トナー像のトナー量を表す情報とを取得する。続いて、制御部１１は、メモリに記憶されている圧力制御テーブルＬを参照して、取得した用紙の厚さを表す情報とトナー量を表す情報とに対応付けられている圧力を特定する。例えば、用紙が薄いという情報と、トナー量が多いという情報を取得した場合には、用紙の厚さが「薄」とトナー量が「多」に対応付けられている「強」という圧力が特定される。この場合、制御部１１は、加圧ロール６５に「強」の圧力を加えるように駆動部を駆動する制御を行う。加圧ロール６５は、この駆動に応じて、第２搬送ベルト６４を「強」の圧力でヒートシンク６６側に押し当てる。このように、制御部１１がカール量に応じた適切な圧力で押し当てる制御を行うことにより、用紙のカール量に応じた矯正力でカール矯正を行うことができる。よって、カールを強い矯正力で矯正しすぎが防止される。

また、上述した圧力制御テーブルＬでは、「トナー量」と「用紙の厚さ」と圧力とが対応付けられていたが、「トナー量」と圧力、又は、「用紙の厚さ」と圧力のみが対応付けられていてもよい。この場合、「トナー量」が「多」である場合、又は、「用紙の厚さ」が「薄」である場合には、加圧ロール６５が加える圧力として「強」が特定され、「トナー量」が「少」である場合、又は、「用紙の厚さ」が「厚」である場合には、加圧ロール６５が加える圧力として「弱」が特定されるとよい。これは、「トナー量」が「多」である場合、又は、「用紙の厚さ」が「薄」である場合には、カール量が多くなる傾向があり、「トナー量」が「少」である場合、又は、「用紙の厚さ」が「厚」である場合には、カール量が少なくなる傾向があるためである。

（変形例５）
上述した実施形態では、各々の加圧ロール６５は、第２搬送ベルト６４を所定の圧力でヒートシンク６６の湾曲部側に押し当てていたが、各々の加圧ロール６５毎に、この圧力を異ならせてもよい。つまり、各々の加圧ロール６５は、第１搬送ベルト６２によって搬送されている用紙を異なる圧力でヒートシンク６６側に押し当ててもよい。例えば、用紙搬送方向Ｃの上流側に配置された加圧ロール６５の圧力を強め、下流側に配置された加圧ロール６５を弱める。この場合、用紙Ｐは、用紙搬送方向Ｃの上流側において、カールがより強く矯正される。また、用紙搬送方向Ｃの上流側に配置された加圧ロール６５の圧力を弱め、中流側に配置された加圧ロール６５の圧力を強め、下流側に配置された加圧ロール６５の圧力を弱めてもよい。この場合、用紙Ｐは、用紙搬送方向Ｃの上流側ではカールが弱く矯正され、中流側ではカールが強く矯正され、下流側ではカールが弱く矯正されるというように、湾曲部の各位置で異なる矯正力により、段階的にカールが矯正されることになる。用紙搬送方向Ｃの上流側では用紙の温度が高いから、用紙を強く湾曲させるとその用紙上の画像が乱れてしまうことがあるが、上流側に配置された加圧ロール６５の圧力を弱めるようすれば、その乱れを抑えることができるとともに、中流側に配置された加圧ロール６５の圧力を強めるようにすれば、カールの矯正力があがる。

また、上述した実施形態では、カールを矯正しにくくなるような十分に低い温度まで用紙をヒートシンク６６によって冷却する場合を前提としていたため、用紙搬送方向Ｃの上流側においてカールの矯正力が強く、用紙搬送方向Ｃの上流側においてカールの矯正力が弱くなるようにしていた。これに対し、ヒートシンク６６の冷却力が実施形態の場合よりも弱く、ヒートシンク６６の搬送方向下流側の領域であってもカールを効率よく矯正し得るだけの温度が用紙に保持されている場合には、用紙搬送方向Ｃの上流側に配置された加圧ロール６５の圧力を弱め、下流側に配置された加圧ロール６５の圧力を強めてもよい。この場合、用紙Ｐは、用紙搬送方向Ｃの上流側から下流側にかけて、徐々にカールが矯正されていくことになる。用紙を強く湾曲させると、その湾曲により用紙上のトナー像が乱れる虜がある。上記のように、用紙Ｐを用紙搬送方向Ｃの上流側から下流側にかけて徐々にカールを矯正していくようにすれば、用紙搬送方向Ｃの上流側においてトナー像が流動的な状態でいきなり強い圧力を加える場合と比べて、トナー像の乱れが抑制される。

（変形例６）
上述した実施形態では、用紙がカールする要因の一例として、定着部１５の剥離の例を挙げたが、用紙がカールする要因はこれに限らない。例えば、定着ローラからの熱の影響、用紙の表面と裏面の伸縮率の差によりトナーの凝縮に引っ張られる、用紙搬送路そのものの湾曲、等々搬送中に起因して用紙がカールする場合もあるし、また、長尺の用紙が巻き回された状態で用紙収容部に収容されている場合には、その収容期間中に用紙がカールしてしまう。上述した冷却装置１６は、このような様々な理由で発生したしている用紙のカールであっても、上述と同様にしてカールを矯正することができる。したがって、用紙のカールの原因は何であってもよい。

（変形例７）
上述した実施形態において、定着部１５は、加熱ロール５１と加圧ロール５２とを備えていたが、定着部１５の構成はこれに限らない。例えば、定着部１５が、加熱ロール５１と加圧ベルトとを備えていてもよい。この加圧ベルトは、ベルト部材と圧力パットとで構成されており、圧力パットがベルト部材を加熱ロール５１側に押し当てることにより、加熱ロール５１と加圧ベルトとの間を通る用紙に圧力を加えるようになっている。要するに、定着部１５は、転写部１４によってトナー像が転写された用紙に熱と圧力とを加えて、トナー像を用紙に定着させるものであればよい。

（変形例８）
上述した実施形態において、冷却装置１６には、搬送される用紙を支える構成として第２搬送ベルト６４が設けられていたが、この構成はベルト形状のものに限らず、板状のガイド部材などであってもよい。このガイド部材を比較的柔らかい素材で形成しておけば、加圧ロール６５により用紙をヒートシンク６６の湾曲部６６２ａ側に押し当てることができる。

（変形例９）
上述した実施形態において、冷却装置１６には用紙をヒートシンク６６の湾曲部６６２ａ側に押し当てる構成として加圧ロール６５が設けられていたが、この構成はロール形状でなくてもよい。要するに、冷却装置１６には、用紙をヒートシンク６２側に押し当てる押当部材が設けられていればよい。

（変形例１０）
上述した変形例４では、用紙の厚さによって加圧ロール６５の加圧制御を異ならせる例について説明したが、加圧ロール６５の加圧制御をコート紙と非コート紙とで異ならせてもよい。また、トナー像を形成する対象は用紙に限らず、例えばプラスチック製のカード等の上に像を形成し、それを定着し冷却させてもよい。

本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 上記画像形成装置の制御部の内部構成を示すブロック図である。 上記画像形成装置の冷却装置の詳細な構成を示す図である。 上記冷却装置の接触面のみを拡大した図である。 ダウンカールした用紙が冷却装置を通過する様子を示す図である。 変形例に係るヒートシンクを示す図である。 同ヒートシンクの接触面のみを拡大した図である。 変形例に係るアッパーカールを矯正するための冷却装置の構成を示す図である。 変形例に係る反転搬送経路が設けられた構成を示す図である。 変形例に係る圧力制御テーブルの一例を示す図である。

符号の説明

１…画像形成装置、１１…制御部、１２…用紙収容部、１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ…画像形成ユニット、１４…タッチパネル、１５…定着部、１６…冷却装置、４１…中間転写ベルト、４２…二次転写ロール、４３…対向ロール、１７…主記憶装置、５１…加熱ロール、５２…加圧ロール、５３…剥離部材、５４…搬送ベルト、６１…第１搬送ロール、６２…第１搬送ベルト、６３…第２搬送ロール、６４…第２搬送ベルト、６５…加圧ロール、６６…ヒートシンク、６７…弾性部材、６６１…フィン、６６２，６６５〜６６６…基部、６６２ａ，６６５ａ〜６６６ａ…接触面、６６３…ケース部、６６４…回転ファン。

Claims (7)

1. 記録材に像を形成する像形成手段と、
   前記像形成手段によって像が形成された記録材に熱と圧力とを加えて、当該像を当該記録材に定着する定着手段と、
   前記定着手段によって像が定着された前記記録材を搬送する第１のベルト部材と、
   前記第１のベルト部材の内周に接触し、前記定着手段によって像が定着された前記記録材の搬送方向における湾曲と逆方向に湾曲した湾曲部を有し、前記第１のベルト部材により搬送されている前記記録材を、当該湾曲部を含む領域で当該第１のベルト部材を介し冷却する冷却体と、
   前記第１のベルト部材によって搬送されている前記記録材を前記冷却体の前記湾曲部側に押し当てる押当部材とを備え、
   前記湾曲部は、前記冷却体において前記記録材の搬送方向の上流側に設けられている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記湾曲部が前記記録材の搬送方向の下流側まで連続しており、当該湾曲部の下流側の曲率が上流側の曲率より小さい
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記冷却体は、前記湾曲部より前記記録材の搬送方向の下流側に平面領域を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記像形成手段は、色材を用いて像を形成する手段であり、
   前記像形成手段によって形成される像の色材の量、又は、当該像が転写される記録材の厚さを表す情報を取得する情報取得手段と、
   前記情報取得手段によって取得された情報に応じて前記押当部材が前記湾曲部側に前記記録材を押し当てる押し当て力を調整するよう制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記押当部材は複数あり、前記制御手段は前記第１のベルト部材によって搬送されている前記記録材を各々異なる大きさの力で前記湾曲部側に押し当てるよう制御する
   ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記押当部材は複数あり、前記記録材の搬送方向の上流側に配置されている前記押当部材は、前記記録材の搬送方向の下流側に配置されている前記押当部材よりも前記第１のベルト部材によって搬送されている前記記録材を前記湾曲部側に押し当てる力が大きい
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記押当部材がその内周面に配置された第２のベルト部材を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。

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