JP5799540B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

例えば、特許文献１には、未定着のトナー像が形成された用紙を挟んで回転する加熱回転部材および加圧回転部材を有する定着器を備えた画像形成装置が示されている。この画像形成装置の定着器よりも用紙移動方向下流には、加熱回転部材に付いた用紙を加熱回転部材から分離するため、加熱回転部材と用紙の間にエアを吹き付ける用紙分離ユニットが配置されている。

また、特許文献２には、用紙の、有色のトナー像が転写された面の裏面に、バランスをとるための透明トナー層を転写する転写手段と、用紙に有色のトナー像と透明トナー層とを定着させる定着部とを備えた画像形成装置が示されている。

また、特許文献３には、用紙の先端部分に発泡トナーを転写し、加熱ロールとの間に隙間を生じさせ、加熱ロールに巻きつかなくさせる画像形成装置が示されている。

特開２００９−２７１３４５号公報 特開２００９−０４２４６０号公報 特開２００６−２１５２０５号公報

本発明は、記録媒体の定着器への付着が抑制された画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る画像形成装置は、
記録媒体にトナー像を形成する像形成部と、
一対の回転体を有し、上記像形成部でトナー像が形成された記録媒体をこの一対の回転体で挟んでこのトナー像を加熱しこのトナー像をこの記録媒体に定着する定着器と、
前記像形成部に搬送される、画像形成前の記録媒体を収容する記録媒体収容部に収容された該記録媒体に接触して該記録媒体を冷却する冷却器とを備えたことを特徴とする。

請求項２に係る画像形成装置は、上記冷却器が、上記記録媒体のうちの、上記一対の回転体に挟まれて移動する方向における先端部分を冷却するものであることを特徴とする。

請求項３に係る画像形成装置は、
この画像形成装置内の環境条件を検知する検知部と、
前記検知部で検知した環境条件に応じて、冷却器での記録媒体の冷却動作を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。

請求項４に係る画像形成装置は、上記制御部が、上記冷却器による上記記録媒体を冷却するに応じて、上記定着器に、上記トナー像の加熱量を増加させるものであることを特徴とする。

請求項１に係る画像形成装置は、冷却器を有していない場合と比較して記録媒体の定着器への付着が抑制される。

請求項２に係る画像形成装置は、本構成を有していない場合と比較して定着不良が抑制される。

請求項３に係る画像形成装置は、制御部を有していない場合と比較して冷却に消費されるエネルギーが低減される。

請求項４に係る画像形成装置は、本構成を有していない場合と比較して定着不良が抑制される。

本発明の画像形成装置の第１実施形態を示す構成図である。 図１に示す冷却器を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る冷却器を示す図である。 第３実施形態の画像形成装置の制御部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係る冷却器を示す斜視図である。 本発明の第５実施形態を示す構成図である。 図６に示す冷却器を示す斜視図である。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の第１実施形態を示す構成図である。

図１に示す画像形成装置１は、トナー像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、露光器２０と、中間転写ベルト３０と、制御部１Ａとを備えている。画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の各色毎にトナー像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを並列的に配置してなるタンデム型のカラープリンタであり、単色の画像をプリントすることができるほか、４色のトナー像からなるフルカラーの画像をプリントすることができる。トナー像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、各色のトナー像を形成する。

４つのトナー像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、ほぼ同様の構成を有しているため、これらを代表してイエローに対応するトナー像形成部１０Ｙを取り上げて説明する。トナー像形成部１０Ｙは、感光体１１Ｙと、帯電器１２Ｙと、現像器１４Ｙと、１次転写器１５Ｙと、感光体クリーナ１６Ｙとを備えている。感光体１１Ｙは円筒状の周面を有する。感光体１１Ｙは、周面に形成される像を保持して、円筒の軸周りである矢印ａ方向に回転する。帯電器１２Ｙは、感光体１１Ｙの周面を帯電させる。現像器１４Ｙは、感光体１１Ｙ周面を露光後に帯電トナーで現像する装置であり、帯電トナーを感光体１１Ｙ周面に搬送する現像ロール１４１を有している。

１次転写器１５Ｙは、感光体１１Ｙの周面に形成されたトナー像を中間転写ベルト３０に転写する。１次転写器１５Ｙは、感光体１１Ｙとの間に中間転写ベルト３０を挟んで回転するロールである。１次転写器１５Ｙには、図示しない電源装置によって感光体１１Ｙに対し、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。１次転写器１５Ｙは、感光体１１Ｙおよび中間転写ベルト３０に転写電界を付与することで、感光体１１Ｙ上のトナーを中間転写ベルト３０上に転写する。感光体クリーナ１６Ｙは、転写後に感光体１１Ｙの周面を清掃する。

露光器２０は、外部から供給される画像信号に基づくレーザ光を発光し、レーザ光でトナー像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体を走査して露光する。

中間転写ベルト３０は、ベルト支持ロール３１，３２，３３，３４によって支持された無端の帯状部材であり、トナー像形成部１０Ｙ〜１０Ｋを経由する経路に沿って矢印ｂに示す方向に循環移動する。中間転写ベルト３０は、各色のトナー像形成部１０Ｙ〜１０Ｋからトナー像が転写され、このトナー像を保持する。

また、画像形成装置１には、２次転写器５０と、定着装置６０と、ベルトクリーナ３８と、トナー濃度計測部４１と、環境条件センサ４５と、用紙搬送部８０と、冷却器９０と、用紙収容器Ｃも備えられている。

２次転写器５０は、ベルト支持ロール３１〜３４の１つであるバックアップロール３３との間に中間転写ベルト３０および用紙を挟んで回転するロールである。２次転写器５０には、バックアップロール３３に対しトナーの帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。２次転写器５０は、中間転写ベルト３０および用紙に転写電界を付与することで、中間転写ベルト３０上のトナー像を用紙上に転写する。

ベルトクリーナ３８は、２次転写器５０による転写後における中間転写ベルト３０を清掃する。ベルトクリーナ３８は、中間転写ベルト３０にブレードを接触させて中間転写ベルト３０上のトナーを掻き取ることで、中間転写ベルト３０の周面を清掃する。

トナー濃度計測部４１は、トナー像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによって、形成されるトナー像の濃度を検知する。トナー像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによって、濃度調整用のトナー像（テストパッチ像）が形成される場合には、このテストパッチ像の濃度を検出する。トナー濃度計測部４１は、図示はしないが、中間転写ベルト３０に向けて光を照射する発光部と発光部の光が中間転写ベルト３０およびトナー像で反射した光を検知する光センサとを有する。環境条件センサ４５は、画像形成装置１の環境条件を検知する。環境条件センサ４５は、例えば、温度センサおよび湿度センサであり、温度情報および湿度情報を制御部１Ａに供給する。

定着装置６０は、加熱ロール６１および加圧ロール６２を備えており、２次転写器５０によって定着前のトナー像が形成された用紙を挟んで通過させることによりトナー像を加熱・加圧することで用紙上に定着させる。加熱ロール６１にはヒータ６１１が内蔵されており、加熱ロール６１はヒータ６１１で生じる熱によってトナー像を加熱する。

用紙搬送部８０は、用紙Ｐを用紙収容器Ｃから取り出し、２次転写器５０および定着装置６０を経由する用紙搬送経路ｒに沿って搬送する。用紙搬送部８０は、用紙収容器Ｃに収容された用紙を取り出す取出しロール８１、用紙を搬送する搬送ロール８２，８３、用紙を２次転写器５０に搬送するレジストレーションロール８４、用紙を外部に排出する排出ロール８６を備えている。

冷却器９０は、加熱ロール６１および加圧ロール６２に挟まれる前の用紙を冷却する。本実施形態では、冷却器９０は、用紙収容器Ｃに収容された用紙を冷却する。冷却器９０の構成については後述する。

ここで、加熱ロール６１および加圧ロール６２が本発明にいう一対の回転体の一例に相当する。また、トナー像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、中間転写ベルト３０、および２次転写器５０が、本発明にいう像形成部の一例に相当する。

［画像形成装置の基本動作］
図１に示す画像形成装置１の基本動作を説明すると、イエローのトナー像形成部１０Ｙでは、感光体１１Ｙが矢印ａ方向に回転駆動され、感光体１１Ｙの周面に帯電器１２Ｙによって電荷が付与される。このことは、イエロー以外の色に対応するトナー像形成部１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋでも同様である。露光器２０は、トナー像形成部１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体に、画像信号中の各色に対応するデータに応じた露光光を照射する。代表としてイエロー（Ｙ）について説明すると、露光器２０は、外部から供給される画像信号のうちのイエローに対応する画像信号に基づく露光光を感光体１１Ｙの周面に照射することで、感光体１１Ｙの周面に静電潜像を形成する。現像器１４Ｙにはトナーが収容されており、現像器１４Ｙはトナーを帯電させ、静電潜像に付着させることでトナー像を形成する。感光体１１Ｙは、周面に形成されたイエローのトナー像を保持して回転する。感光体１１Ｙの周面に形成されたトナー像は、感光体１１Ｙ周面と中間転写ベルト３０との間に１次転写器１５Ｙが付与した転写用のバイアス電位によって中間転写ベルト３０に転写される。転写後、感光体１１Ｙに残留したトナーは、感光体クリーナ１６Ｙによって除去される。

中間転写ベルト３０は、支持ロール３１〜３４に架け渡され、矢印ｂ方向に巡回移動している。イエロー以外の色のトナー像形成部１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、イエローのトナー像形成部１０Ｙと同様にしてそれぞれの色のトナー像を形成し、中間転写ベルト３０に、トナー像形成部１０Ｙで転写されたトナー像に重ねて、それぞれの色のトナー像を転写していく。中間転写ベルト３０は、転写されたトナー像を保持して移動する。

一方、用紙収容器Ｃ内の用紙Ｐは、冷却装置９０によって冷却される。冷却された用紙Ｐは、取出しロール８１によって取り出され、搬送ロール８２，８３、およびレジストレーションロール８４によって用紙搬送経路ｒを２次転写器５０に向かう矢印ｅ方向に搬送される。用紙Ｐは、レジストレーションロール８４によって、中間転写ベルト３０上にトナー像が転写されていくタイミングに合わせて、２次転写器５０に送り込まれる。２次転写器５０は、中間転写ベルト３０と用紙との間に転写用のバイアス電位を与え、中間転写ベルト３０のトナー像を用紙に転写する。２次転写器５０による転写後、中間転写ベルト３０に残留したトナーは、ベルトクリーナ３８によって除去される。２次転写器５０によって、トナー像が転写された用紙は定着装置６０に搬送され、用紙上に転写されたトナー像が定着され、排出ロール８６によって排出台１Ｃの上に排出される。

用紙は、定着装置６０で、回転する加熱ロール６１および加圧ロール６２に挟まれる。加熱ロール６１は、用紙の、未定着トナー像が形成された面に接触する。加熱ロール６１はヒータ６１１からの熱によって用紙上のトナー像を加熱し溶融させる。加熱ロール６１によって用紙自体も加熱されていく。加圧ロール６２は、予め定めた力で加熱ロール６１に用紙を押し付ける。

加熱ロール６１および加圧ロール６２の間から用紙が排出されるときに、用紙は、トナーの粘着力によって、加熱ロール６１に引きつけられる。例えば、用紙のコシが弱い場合や、薄色のトナーのように結着材の含有量が多いトナーを用いた場合には、用紙が搬送経路ｒに沿って直線的に進む力に対して粘着力が増大し、用紙が加圧ロール６２から離れた後も加熱ロール６１に付着するおそれがある。

［第１実施形態における冷却器］
図２は、図１に示す冷却器を示す斜視図である。

図２に示す冷却器９０は、接離部材９１、冷却板９２、駆動部９３、および電源９５を備えている。接離部材９１は、用紙収容器Ｃに収容された用紙Ｐの、搬送方向ｅにおける先端部分に対向して広がった板状の部分を有する。冷却板９２は、シート状の部材であり接離部材９１の用紙に対向する面に設けられている。冷却板９２は、例えば板状のペルチェ素子であり、電源９５から直流電流の供給を受けると、ペルチェ効果により用紙Ｐに対向する面から接離部材９１に接する面に熱を汲み上げることで用紙Ｐに対向する面が、環境温度よりも低下する。

接離部材９１は、用紙収容器Ｃに対し、回転軸９１ａを中心として限られた範囲内の角度で回転自在に保持されている。接離部材９１は、制御部１Ａの制御を受けた駆動部９３によって矢印ｄで示す上下方向に駆動され、冷却板９２を用紙Ｐに接触させる位置と、用紙Ｐから離れる位置との間で移動する。駆動部９３は、例えばソレノイドタイプの駆動装置である。

冷却器９０は、冷却板９２が用紙Ｐに接触することで用紙Ｐを冷却する。また、冷却板９２が用紙Ｐから離れることで、用紙Ｐが取出しロール８１によって取り出し得る状態となる。本実施形態において、制御部１Ａは駆動部９３を制御し、取出しロール８１が用紙を取り出す際には、冷却板９２を用紙Ｐから離し、取出しロール８１が用紙Ｐの取り出しを行わず停止する状態では、冷却板９２を用紙Ｐに接触させる。したがって、用紙収容器Ｃから取り出され、用紙搬送経路ｒに沿って搬送される用紙の温度が室温よりも低い。

この用紙Ｐは、２次転写器５０でトナー像が転写され、定着装置６０で加熱ロール６１および加圧ロール６２に挟まれる。加熱ロール６１に接触するトナー像は加熱されて溶融し、用紙上に定着される。このとき、用紙Ｐも加熱ロール６１によって加熱され、通過前の温度から加熱ロール６１の温度に近づくよう上昇するが、加熱ロール６１の温度までは上昇しない。加熱ロール６１および加圧ロール６２の間を通過した後の用紙Ｐの温度は、通過前の温度に依存する。

本実施形態では、用紙Ｐが冷却器９０で冷却されているため、加熱ロール６１および加圧ロール６２の間を通過した後における用紙Ｐの温度は、冷却器９０で冷却されていない場合と比べて低い。したがって、用紙Ｐが有するコシの強さは、冷却器９０で冷却されていない場合と比べて強い。このため、加熱ロール６１および加圧ロール６２の間を通過した後の用紙Ｐは、冷却器９０で冷却されていない場合と比べて、加熱ロール６１に付着する率が低い。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の第２実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図３は、本発明の第２実施形態に係る冷却器を示す図である。

図３に示す冷却器２９０は、用紙Ｐのうちの、搬送方向ｅにおける先端部分のみを冷却する点が、図２に示す、第１実施形態における冷却器９０と異なる。

より詳細には、図３に示す冷却器２９０の接離部材２９１は、用紙収容器Ｃに収容された用紙Ｐの、搬送方向ｅにおける先端部分に対向して広がった板状の部分を有する。冷却板２９２もまた、用紙Ｐの、搬送方向ｅにおける先端部分に対向する位置に配置されている。

冷却器９０は、冷却板９２が用紙Ｐの先端部分に接触することで用紙Ｐの先端部分を冷却する。また、冷却板９２が用紙Ｐから離れることで、用紙Ｐが取出しロール８１によって取り出し得る状態となる。

本実施形態の画像形成装置においても、用紙Ｐの先端部分が冷却器２９０で冷却されているため、加熱ロール６１および加圧ロール６２の間を通過した後における用紙Ｐの先端部分温度は、冷却器９０で冷却されていない場合と比べて低い。したがって、用紙Ｐの先端部分が有するコシの強さは、冷却器９０で冷却されていない場合と比べて強い。このため、加熱ロール６１および加圧ロール６２の間を通過した後の用紙Ｐは、冷却器９０で冷却されていない場合と比べて、加熱ロール６１に付着する率が低い。

本実施形態の画像形成装置における冷却器２９０は、用紙Ｐの先端部分のみを冷却する構造であり、接離部材２９１および冷却板９２が、第１実施形態の冷却器２９０よりも小型化している。また、冷却器２９０による冷却のための電力も低減する。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の第３実施形態の説明にあたっては、上述した第１実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図４は、第３実施形態の画像形成装置の制御部の動作を示すフローチャートである。

本実施形態では、制御部１Ａ（図１参照）が、環境条件センサ４５で検知した環境条件に応じて、冷却器９０での記録媒体の冷却動作を制御する点が第１実施形態と異なる。図１、図２、および図４を合わせて参照し制御部１Ａの処理を説明する。

制御部１Ａは、図４に示すように、画像形成の指示があるか否か判別する（ステップＳ１１）。画像形成の指示は、例えば、画像形成装置の外部から新たな画像データが供給されてきたり、すでに画像を形成した画像データに基づいてさらに画像を形成する場合の指示がある。

画像形成を実行する場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）、制御部１Ａは、環境条件センサ４５から環境条件を得る。具体的には、制御部１Ａは、環境条件センサ４５から画像形成装置１内の温度の情報を読出し、読み出した温度が、予め定めた温度閾値よりも高い場合には（ステップＳ１３でＹｅｓ）、冷却器９０に冷却を行わせる（ステップＳ１５）。また、読み出した温度が、予め定めた温度閾値以下の場合には、環境条件センサ４５から画像形成装置１内の湿度の情報を読出し、読み出した湿度が、予め定めた湿度閾値よりも高い場合には（ステップＳ１４でＹｅｓ）、冷却器９０に冷却を行わせる（ステップＳ１５）。

ステップＳ１５において、制御部１Ａは、上述した第１実施形態と同様、冷却器９０に用紙Ｐを冷却させる。すなわち冷却板９２を用紙Ｐに接触させる。また、このとき、制御部１Ａは、定着装置６０における加熱ロール６１のヒータ６１１に、相対的に高い温度で加熱ロール６１を加熱させる（ステップＳ１６）。

これに対し、上記ステップＳ１３，Ｓ１４で、画像形成装置１の温度および湿度とも、閾値以下の場合には（ステップＳ１４でＮｏ）、制御部１Ａは、冷却器９０による冷却は停止し、加熱ロール６１のヒータ６１１に、相対的に低い温度で加熱ロール６１を加熱させる（ステップＳ１７）。

ここで、上記ステップＳ１６における、加熱ロール６１の相対的に高い温度とは、冷却を実行しない場合（ステップＳ１４でＮｏ）の用紙およびトナー像が加熱ロール６１で加熱される場合の標準的なトナー像の温度に対し、加熱ロール６１に冷却された用紙が接触する際にも同様の定着性が得られる程度のほぼ同じ温度がトナー像に付与されるよう、用紙による温度の低下を見込んだ分、高めに設定された温度である。ただし、相対的に高い温度は、トナー像の温度がほぼ同じとなるような温度であり、冷却された用紙の温度は、定着を経ても、冷却されない用紙の温度よりも低い。

上記ステップＳ１６およびステップＳ１７のいずれか動作の次に、制御部１Ａは、トナー像の形成を実行する（ステップＳ１８）。具体的には、制御部１Ａは、トナー像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにトナー像を形成させ、中間転写ベルト３０にトナー像を転写させる。

また、制御部１Ａは、用紙搬送部８０に、用紙収容器Ｃ内の用紙Ｐを搬送させる（ステップＳ１９）。ここで、用紙の冷却が実行されている場合（ステップＳ１５）、取出しロール８１が用紙収容器Ｃから用紙Ｐを取り出す際には、冷却板９２を用紙Ｐから離し、取出しロール８１による取り出しを行わせる。

制御部１Ａは、２次転写器５０で用紙にトナー像を転写させ、定着装置６０で用紙上にトナー像を定着させる（ステップＳ２０）。

用紙収容器Ｃに収容された用紙の温度は、画像形成装置１内の温度の影響を受ける。ここで、例えば冷却が実行されない場合には、画像形成装置１内の温度が高いほど、用紙収容器Ｃの用紙の温度も高く、定着装置６０による定着後の温度も高いため、用紙のコシが弱くなる。したがって、画像形成装置１内の温度が高いほど、用紙が加熱ロール６１に巻き付きやすい。また、用紙の湿度が高いほど、用紙のコシが弱くなる。したがって、画像形成装置１内の湿度が高いほど、用紙が加熱ロール６１に巻き付きやすい。

本実施形態の画像形成装置１では、画像形成装置１内の温度が予め定めた閾値よりも高い場合には、用紙が冷却器９０によって冷却される。また、画像形成装置１内の湿度が予め定めた閾値よりも高い場合にも、用紙が冷却される。したがって、用紙のコシが強くなり、用紙が加熱ロール６１に付着する率が低い。また、温度や湿度が、用紙が付着しにくい状態になった場合には、冷却器９０による冷却を停止するので、冷却停止の制御を実行しない場合に比べて、冷却に消費されるエネルギーが低下する。

また、ステップＳ１８からＳ２０までの動作によって、用紙への画像の形成が完了した後、新たな画像形成の指示がない場合には（ステップＳ１１でＮｏ）、待機状態となる（ステップＳ１２）。待機状態では、制御部１Ａは、冷却器９０による冷却や、ヒータ６１１による加熱を低減ないし停止する。したがって、消費されるエネルギーが低下する。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について説明する。以下の第４実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図５は、本発明の第４実施形態に係る冷却器を示す斜視図である。

図５に示す冷却器４９０は、空気を送り出す送風部４９１と、送られた空気を冷却する冷却部４９２と、空気を用紙Ｐに吹き付けるノズル４９３とを備えている。ノズル４９３には、送風部４９１から送り出され、冷却部４９２で画像形成装置の環境温度よりも低い温度に冷却された空気が送られる。

ノズル４９３は、冷却された空気を、用紙収容器Ｃに収容された用紙Ｐの、搬送方向ｅにおける先端部分に向かって吹き付ける。用紙Ｐは、取出しロール８１によって取り出され、搬送方向ｅに搬送される。ノズル４９３が用紙Ｐの搬送中に亘って用紙Ｐに空気を吹き付けることで、図２に示す第１実施形態の構成による場合と同様に、加熱ロール６１および加圧ロール６２（図１参照）に挟まれる前の用紙Ｐの全体を冷却する。

本実施形態では、用紙Ｐが冷却器４９０で冷却されるため、図１に示す加熱ロール６１および加圧ロール６２の間を通過した後の用紙Ｐは、冷却器４９０で冷却されていない場合と比べて、加熱ロール６１に付着する率が低い。

なお、送風部４９１の動作を制御部１Ａ（図１参照）で制御することにより、取出しロール８１による取り出しが実行されている最中は空気の吹付を停止することで、上述した、用紙Ｐの全体を冷却する動作に代え、図３に示す第２実施形態の構成による場合と同様に、取り出された用紙Ｐの先端部分を冷却する動作も実行し得る。この場合には、用紙の全体を冷却する場合に比べ冷却部４９２に要求される能力が低減され、冷却部４９２自体の大きさが小型化される。

また、本実施形態の構成において、さらに、制御部１Ａが、環境条件センサ４５から環境条件を得、閾値との比較結果に応じて送風部４９１の動作を制御することで、第３実施形態の構成による場合と同様に、画像形成装置の環境条件におうじて用紙を冷却する動作も実行し得る。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について説明する。以下の第５実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図６は、本発明の第５実施形態を示す構成図である。

図６に示す画像形成装置５では、冷却装置５９０が、用紙収容器Ｃの位置ではなく、用紙搬送経路ｒ上に配置されている。冷却装置５９０は、用紙の搬送方向ｅにおける２次転写器５０より上流、すなわち定着装置６０より上流に配置されている。

図７は、図６に示す冷却器を示す斜視図である。

図７に示す冷却器５９０は、水冷方式により用紙を冷却するものであり、冷却ロール５９１、離接ロール５９２、水冷却部５９２、および接離駆動装置５９３を備えている。

冷却ロール５９１は外周円筒５９１ａと、熱交換部５９１ｂを有する。外周円筒５９１ａは、円筒状の部材であり、図示しないモータによって回転駆動されている。熱交換部５９１ｂは、外周円筒５９１の内部に配置された円柱状の外形を有する部材であり、水冷却部５９２から供給される冷却水が内部を通ることで冷却される。熱交換部５９１ｂは、外周円筒５９１から熱を奪い、外周円筒５９１を画像形成装置内の温度よりも低い温度に冷却する。水冷却部５９２は、冷却ロール５９１との間で冷却水を循環させるとともに冷却水を冷却する。

離接ロール５９２は、冷却ロール５９１に接触することで回転する従動ロールである。冷却ロール５９１と離接ロール５９２とが用紙を挟んで回転することで、冷却ロール５９１と離接ロール５９２との間を通る用紙が冷却される。接離駆動装置５９３は、制御部１Ａの制御を受けて、離接ロール５９２を冷却ロール５９１に接触する接触位置と、冷却ロール５９１から離れた離隔位置との間で移動させる装置である。離接ロール５９２が冷却ロール５９１から離れた場合、冷却ロール５９１と離接ロール５９２との間の隙間を通る用紙は、部分的に冷却ロール５９１に接するが、冷却ロール５９１に密着しないため冷却の効果は無視できる程度に低い。制御部１Ａが離接ロール５９２を冷却ロール５９１に接触する接触位置に維持することで、冷却器５９０は、図２に示す第１実施形態の構成による場合と同様に、加熱ロール６１および加圧ロール６２（図１参照）に挟まれる前の用紙Ｐの全体を冷却する。

本実施形態では、用紙Ｐが冷却器５９０で冷却されるため、図１に示す加熱ロール６１および加圧ロール６２の間を通過した後の用紙Ｐは、冷却器５９０で冷却されていない場合と比べて、加熱ロール６１に付着する率が低い。

なお、離接ロール５９２の接離状態を制御部１Ａ（図１参照）で制御することにより、用紙の先頭部分が冷却ロール５９１と離接ロール５９２との間を通過した時点で、離接ロール５９２を加熱ロール６１ロールから離すことで、上述した、用紙Ｐの全体を冷却する動作に代え、図３に示す第２実施形態の構成による場合と同様に、取り出された用紙Ｐの先端部分を冷却する動作も実行し得る。この場合には、用紙の全体を冷却する場合に比べ水冷却部５９２に要求される能力が低減され、水冷却部５９２自体の大きさが小型化される。

また、本実施形態の構成において、さらに、制御部１Ａが、環境条件センサ４５から環境条件を得、閾値との比較結果に応じて離接ロール５９２の接離状態を制御することで、第３実施形態の構成による場合と同様に、画像形成装置の環境条件に応じて用紙を冷却する動作も実行し得る。

［実施例］
ここで、上述した各実施形態の構成において、用紙に画像を形成し、定着器における剥離の状態および定着の状態を評価した。

実施例１として、上記第１実施形態の構成を有する画像形成装置において、用紙に画像を形成した。また、実施例２として上記第４実施形態の構成を有する画像形成装置において、用紙に画像を形成した。また、実施例３として上記第５実施形態の構成を有する画像形成装置において、用紙に画像を形成した。なお、実施例１〜実施例３では、用紙の全面を冷却し、この冷却に応じた分だけ、加熱ロールのヒータに、高い温度で加熱ロールを加熱させた（ステップＳ１６）。

また、実施例４として、実施例１と同じ構成で、用紙の冷却に拘わらず、加熱ロールを用紙の冷却を行わなかった場合と同様に低温で加熱させた。

また、実施例５として、第２実施形態の構成を有するシート状の画像形成装置において、先端部分を冷却した用紙に画像を形成した。実施例６として、上記第４実施形態の構成を有する画像形成装置において、制御部の制御により先端部分を冷却した用紙に画像を形成した。実施例７として、上記第５実施形態の構成を有する画像形成装置において、制御部の制御により先端部分を冷却した用紙に画像を形成した。

また、比較例１として、用紙を冷却する機構のない画像形成装置において、用紙に画像を形成した。

ここで、実施例および比較例で形成した画像は、用紙の先端から２ｍｍの位置から配置されるいわゆるベタ画像である。画像を形成させて、剥離不良が生じるか否か、また、定着不良が生じるか否かを評価した。

下の表に、用紙前面を冷却した場合について、結果を示す。

比較例では、剥離不良が生じたのに対し、冷却を実施した実施例１〜実施例４では、剥離不良は生じなかった。加熱ロールが低温に設定された実施例４では、製品としての評価基準には達していたが、定着処理後の定着トナー像の、擦れに対する強度が低下していた。加熱ロールが高温に設定された実施例１〜実施例３では、定着トナー像の強度低下もなかった。

下の表に、用紙の先端部分を冷却した場合について、結果を示す。

冷却を実施した実施例５〜実施例７では、剥離不良は生じなかった。また、定着トナー像の強度低下もなかった。

なお、上述した実施形態では、画像形成装置の例としてタンデム型のカラープリンタが示されている。しかし、本発明にいう画像形成装置はこれに限られず、例えば、中間転写ベルトを有しないモノクロ専用プリンタであってもよい。

また、上述した実施形態では、画像形成装置の例としてプリンタが示されている。しかし、本発明にいう画像形成装置はプリンタに限られず、例えば、複写機やファクシミリであってもよい。

また、上述した実施形態では、環境条件に応じて冷却動作を制御する例として温度および湿度の双方に応じて冷却動作を制御することが示されている。しかし、本発明は温度および湿度の双方に限られず、例えば、温度および湿度のいずれか一方であってもよい。

また、上述した実施形態では、冷却動作を制御する例として冷却と冷却停止のいずれかを行う制御が示されている。しかし、本発明はこれに限られず、例えば、冷却量の強弱を切換えるものであってもよい。

１，５ 画像形成装置
１Ａ 制御部
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ トナー像形成部
２０ 露光器
３０ 中間転写ベルト
４５ 環境条件センサ
５０ 二次転写器
６０ 定着装置
６１ 加熱ロール
６２ 加圧ロール
９０，２９０，４９０，５９０ 冷却器

Claims (4)

1. 記録媒体にトナー像を形成する像形成部と、
   一対の回転体を有し、前記像形成部でトナー像が形成された記録媒体を該一対の回転体で挟んで該トナー像を加熱し該トナー像を該記録媒体に定着する定着器と、
   前記像形成部に搬送される、画像形成前の記録媒体を収容する記録媒体収容部に収容された該記録媒体に接触して該記録媒体を冷却する冷却器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記冷却器が、前記記録媒体のうちの、前記一対の回転体に挟まれて移動する方向における先端部分を冷却するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. この画像形成装置内の環境条件を検知する検知部と、前記検知部で検知した環境条件に応じて、前記冷却器での記録媒体の冷却動作を制御する制御部とを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記制御部が、前記冷却器による前記記録媒体を冷却するに応じて、前記定着器に、前記トナー像の加熱量を増加させるものであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。

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