JP6003921B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、長尺紙に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）においては、画像データに基づくレーザー光が、一様に帯電した感光体（例えば感光ドラム）に対して照射（露光）されることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体にトナーが供給されることにより、静電潜像が可視化されてトナー像が形成される。このトナー像が、直接又は中間転写体を介して間接的に用紙に転写された後、定着装置で加熱、加圧されることにより、用紙に画像が形成される。

このような画像形成装置において、画像形成にロール紙や連続用紙（連続帳票）のような長尺紙が用いられる場合、待機状態（アイドリング状態）のような非画像形成時には、用紙搬送路に長尺紙が停滞することになる。特に、画像形成を開始する前のウォームアップ時や画像形成が終了した後のクールダウン時に、長尺紙が定着ニップで挟持されたままになっていると、長尺紙に直接熱が伝達されることによって変色（焦げ）又は変形が生じる。そのため、通常は、定着ニップを形成する定着面側部材（例えば定着ローラー）と裏面側支持部材（例えば加圧ローラー）は離間される。

しかし、定着面側部材と裏面側支持部材との離間距離は通常２〜３ｍｍ程度であるため、長尺紙に弛みが生じると、定着面側部材に接触してしまう。この問題は、定着面側部材と裏面側支持部材との離間距離を十分に大きく採ることで解決できる。また、長尺紙に弛みが生じないように、長尺紙を適宜搬送することが提案されている（例えば特許文献１）。
さらには、定着面側部材から長尺紙への熱伝達を遮断する断熱機構を設ける、耐熱性の高い長尺紙を用いる、又は非画像形成時も長尺紙を通紙し続けるという対策も考えられる。

特開２００８−２３３７７０号公報

しかしながら、断熱機構を設けたり、定着面側部材と裏面側支持部材との離間距離を十分に大きくしたりすると、画像形成装置が大型になる。断熱機構を設ける場合は、部品点数が増大し、装置コストも増大する。
また、耐熱性の高い長尺紙のみしか使えないとなると、実用性に乏しく製品として成り立たない。また、非画像形成時も長尺紙を通紙し続ける手法は、やれ紙（無駄になった用紙）が増大することとなり、製品として大きな欠点となる。

本発明の目的は、装置の大型化や装置コストの増大等の課題が生じることなく、非画像形成時（特にウォームアップ時、クールダウン時）に長尺紙が変色又は変形するのを防止できる実用的な画像形成装置を提供することである。

本発明に係る画像形成装置は、長尺紙を搬送する用紙搬送部と、
長尺紙にトナー像を転写する画像形成部と、
長尺紙の定着面に接触する定着面側部材、前記定着面側部材に対して圧接されて定着ニップを形成する裏面側支持部材、及び前記定着面側部材を加熱する加熱部を有し、通紙経路に沿って通紙される長尺紙を前記定着ニップで加熱、加圧することにより前記トナー像を定着する定着部と、を備える画像形成装置であって、
前記裏面側支持部材を回転させる駆動部と、
前記定着面側部材と前記裏面側支持部材とを圧接又は離間させる圧接離間部と、
前記裏面側支持部材を冷却する冷却部と、を備え、
前記通紙経路は、前記定着面側部材と前記裏面側支持部材とが離間している状態において、長尺紙が前記裏面側支持部材に接触するように構成され、
前記定着部のクールダウン時又はウォームアップ時において、
前記圧接離間部は、前記定着面側部材と前記裏面側支持部材とを離間させ、
前記冷却部は、前記裏面側支持部材を冷却し、
前記駆動部は、前記裏面側支持部材を回転させることを特徴とする。

本発明によれば、クールダウン時又はウォームアップ時には、裏面側支持部材の回転によって長尺紙が冷却されるので、定着面側部材からの熱伝達により長尺紙が変色又は変形するのを効果的に防止することができる。また、装置の大型化や装置コストの増大等の課題が生じることなく、やれ紙の発生を抑制できるので、製品としても実用的である。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。 画像形成装置本体の全体構成を示す図である。 画像形成装置本体の制御系の主要部を示す図である。 定着部における通紙経路の一例を示す図である。 定着部制御処理の一例を示すフローチャートである。 定着部における通紙経路の他の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置１を示す図である。
図１に示す画像形成装置１は、給紙装置１Ａ、画像形成装置本体１Ｂ、及び巻取装置１Ｃを備える。
給紙装置１Ａは、例えばロール紙や連続用紙等の長尺紙を収容し、画像形成装置本体１Ｂからの指示に従って給紙する。画像形成装置本体１Ｂは、給紙装置１Ａから給紙された長尺紙に画像を形成する。巻取装置１Ｃは、画像形成装置本体１Ｂによって画像が形成され、送出された長尺紙を巻き取る。

図２は、画像形成装置本体１Ｂの全体構成を示す図である。図３は、画像形成装置本体１Ｂの制御系の主要部を示す図である。
図２、３に示す画像形成装置本体１Ｂは、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置本体１Ｂには、ＣＭＹＫの４色に対応する感光ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向（鉛直方向）に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させる縦型タンデム方式が採用されている。
すなわち、画像形成装置本体１Ｂは、感光ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に二次転写することにより、画像を形成する。

図２、３に示すように、画像形成装置本体１Ｂは、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、及び制御部８０を備える。

制御部８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１、ＲＯＭ（Read Only Memory）８２、ＲＡＭ（Random Access Memory）８３等を備える。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２又は記憶部７２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ８３に展開し、展開したプログラムと協働して、画像形成装置本体１Ｂの各ブロック、給紙装置１Ａ、及び巻取装置１Ｃの動作を集中制御する。

通信部７１は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）、ＭＯＤＥＭ（MOdulator-DEModulator）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の各種インターフェースを有する。
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）やハードディスクドライブで構成される。記憶部７２には、例えば各ブロックの動作を制御する際に参照されるルックアップテーブルが格納される。

制御部８０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）との間で各種データの送受信を行う。制御部８０は、例えば、外部の装置から送信されたページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）による画像データ（入力画像データ）を受信し、これに基づいて用紙に画像を形成させる。また、制御部８０は、通信部７１を介して、給紙装置１Ａ及び巻取装置１Ｃとの間で各種データの送受信を行う。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備える。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像（両面を含む）を連続して読み取ることが可能となる。
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部８０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の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、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８０に出力する。
ユーザーは、操作表示部２０を操作して、原稿設定、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定、片面／両面設定、及び用紙設定などの画像形成に関する設定を行うことができる。

画像処理部３０は、入力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３０は、制御部８０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う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。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４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１及び中間転写ユニット４２等を備える。

画像形成ユニット４１は、Ｙ成分用、Ｍ成分用、Ｃ成分用、Ｋ成分用の４つの画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋで構成される。画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有するので、図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図２では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素についての符号は省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。
電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光を受けて一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネート樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

帯電装置４１４は、例えばスコロトロン帯電装置やコロトロン帯電装置等のコロナ放電発生器で構成される。帯電装置４１４は、コロナ放電によって感光ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置４１１は、例えば複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が直線状に配列されたＬＥＤアレイ、個々のＬＥＤを駆動するためのＬＰＨ駆動部（ドライバーＩＣ）、及びＬＥＤアレイからの放射光を感光ドラム４１３上に結像させるレンズアレイ等を有するＬＥＤプリントヘッドで構成される。ＬＥＤアレイの１つのＬＥＤが、画像の１ドットに対応する。制御部８０がＬＰＨ駆動部を制御することにより、ＬＥＤアレイに所定の駆動電流が流され、特定のＬＥＤが発光する。

露光装置４１１は、感光ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応する光を照射する。感光ドラム４１３の電荷発生層で発生した正電荷が電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。これにより、感光ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、各色成分の現像剤（例えばトナーと磁性キャリアーとからなる二成分現像剤）を収容しており、感光ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。具体的には、現像剤担持体（現像ローラー）に現像バイアス電圧が印加され、感光ドラム４１３と現像剤担持体との電位差によって現像剤担持体上の帯電トナーが感光ドラム４１３の表面の露光部に移動し、付着する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置される支持ローラー４２３が駆動ローラーであることが好ましい。駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光ドラム４１３に圧接されることにより、感光ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、複数の支持ローラー４２３のうちの一つに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１に対向して配置される支持ローラー４２３はバックアップローラーと呼ばれる。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラーに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙へトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙に二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙の裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙に静電的に転写される。トナー像が転写された用紙は定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

なお、中間転写ユニット４２において、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用してもよい。

定着部６０は、用紙の定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６１、用紙の裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６２、定着面側部材を加熱する加熱源６３、裏面側支持部材を定着面側部材に対して圧接する圧接離間部６４、定着面側部材に対して送風する上側送風部６５、裏面側支持部材に対して送風する下側送風部６６、定着面側部材の温度（定着温度）を検出する定着温度検出部６７等を備える。

例えば、上側定着部６１がローラー加熱方式である場合は定着ローラーが定着面側部材となり、ベルト加熱方式である場合は定着ベルトが定着面側部材となる。また例えば、下側定着部６２がローラー加圧方式である場合は加圧ローラーが裏面側支持部材となり、ベルト加圧方式である場合は加圧ベルトが裏面側支持部材となる。定着面側部材と裏面側支持部材は、総称して定着部材と呼ばれることもある。

上側定着部６１は、定着面側部材を回転させるための上側定着部用駆動部６１２を有する。制御部８０によって上側定着部用駆動部６１２の動作が制御されることにより、定着面側部材は所定の速度で回転（走行）する。下側定着部６２は、裏面側支持部材を回転させるための下側定着部用駆動部６２２を有する。制御部８０によって下側定着部用駆動部６２２の動作が制御されることにより、裏面側支持部材は所定の速度で回転（走行）する。なお、定着面側部材が裏面側支持部材の回転に従動する場合は、上側定着部用駆動部６１２は必要ない。

加熱源６３は、定着面側部材の内部又は近傍に配置される。制御部８０によって加熱源６３の出力が制御されることにより、定着面側部材が加熱され、定着温度が所定の温度（例えば定着許容温度、定着アイドリング温度）で保持される。制御部８０は、定着面側部材に近接して配置される定着温度検出部６７の検出結果に基づいて加熱源６３の出力を制御する。

また、制御部８０によって圧接離間部６４の動作が制御され、定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙を狭持して搬送する定着ニップが形成される。トナー像が二次転写され、通紙経路に沿って搬送されてきた用紙は、定着ニップを通過する際に加熱、加圧される。これにより、用紙にトナー像が定着する。

上側送風部６５は、冷却ファンを有し、例えば、一連の画像形成が終了した後、定着面側部材を冷却して待機状態に戻す定着面側冷却部として機能する。
下側送風部６６は、冷却ファンを有し、例えば、一連の画像形成が終了した後、裏面側支持部材を冷却して待機状態に戻す裏面側冷却部として機能する。また、下側送風部６６は、画像形成時における裏面側支持部材の温度上昇を抑制するために用いることもできる。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び通紙経路部５３等を備える。
給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニットには、坪量やサイズ等に基づいて識別された枚葉紙（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された紙種ごとに収容される。

通紙経路部５３は、中間搬送ローラー部、ループローラー部、及びレジストローラー部を含む複数の搬送ローラー部を備える。通紙経路部５３は、給紙部５１又は給紙装置１Ａから給紙された用紙（長尺紙を含む）を画像形成部４０（二次転写部）に搬送する。

給紙装置１Ａから給紙された長尺紙は、通紙経路部５３によって画像形成部４０に搬送される。そして、長尺紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が長尺紙の第１面（定着面）に一括して二次転写され、定着部６０において定着処理が施される。画像が形成された長尺紙は、排紙ローラー等を備えた排紙部５２により機外に排紙され、巻取装置１Ｃで巻き取られる。

図４は、定着部６０における通紙経路の一例を示す図である。図４には、上側定着部６１がローラー加熱方式で構成され、下側定着部６２がローラー加圧方式で構成される場合について示している。すなわち、図４において、定着ローラー６１１が定着面側部材であり、加圧ローラー６２１が裏面側支持部材である。

画像形成装置１において、画像形成が行われない非画像形成時は、長尺紙の搬送は停止される。このとき、定着ニップに挟持されている状態で長尺紙の搬送が停止していると、定着ローラー６１１の熱が長尺紙に直接伝達するため、長尺紙が変色又は変形する。そのため、画像形成時には、定着ローラー６１１と加圧ローラー６２１が圧接状態とされ（図４Ａ参照）、非画像形成時には、定着ローラー６１１と加圧ローラー６２１は離間状態とされる。

図４Ａ、図４Ｂに示すように、定着ニップの用紙搬送方向下流側には、通紙経路を規制する規制ローラー部６８が配置される。図４Ｂに示すように、離間状態において、規制ローラー部６８のニップが二次転写ニップＮ_Ｔを通る加圧ローラー６２１の接線Ｌよりも下方に位置するように、規制ローラー部６８は配置される。すなわち、図４に示す例では、通紙経路の形状によって、長尺紙が加圧ローラー６２１に押し付けられる。これにより、非画像形成時には、長尺紙が加圧ローラー６２１に押し付けられるので、定着ローラー６１１からの熱伝達が抑制される。

画像形成装置１が待機状態（アイドリング状態）となっている場合、定着ローラー６１１の定着温度は、長尺紙に変色や変形が生じない程度の温度（以下「アイドリング温度」）に保持され、図４Ｂに示す状態で長尺紙の搬送が停止していても変色や変形は生じないようになっている。
一方、画像形成を開始するウォームアップ時や、画像形成が終了した後のクールダウン時は、定着ローラー６１１の定着温度がアイドリング温度よりも高温になる。そのため、長尺紙が定着ローラー６１１から離間していても、変色や変形が生じる虞がある。そこで、本実施の形態では、定着部６０のウォームアップ時やクールダウン時は、下側送風部６６の送風により加圧ローラー６２１を冷却し、加圧ローラー６２１が長尺紙に接触した状態で回転することにより長尺紙を冷却する。これにより、定着部６０のウォームアップ時やクールダウン時に、定着ローラー６１１からの熱が長尺紙に伝達することにより、長尺紙が変色又は変形するのを防止できる。

図５は、ウォームアップ時及びクールダウン時の定着部６０における処理（定着部制御処理）の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えば、画像形成装置１の電源が投入されることに伴い、ＣＰＵ８１がＲＯＭ８２に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。

前提として、画像形成装置１は待機状態になっており、画像形成後は待機状態に戻るものとする。
待機状態では、定着ローラー６１１と加圧ローラー６２１は離間状態とされる。また、下側送風部６６による送風は停止しており、用紙搬送部５０による長尺紙の搬送も停止している。また、加熱源６３のＯＮ／ＯＦＦが適宜制御されることにより、定着ローラー６１１の定着温度は定着許容温度よりも低いアイドリング温度で保持される。定着許容温度及びアイドリング温度は、画像形成に用いられる長尺紙の紙種に基づいて、予め設定される。

図５に示すように、ステップＳ１０１において、制御部８０は、印刷ジョブを受信したか否かを判定する。印刷ジョブが受信されると（ステップＳ１０１で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ１０２に移行する。

ステップＳ１０２において、制御部８０は、定着部６０のウォームアップを開始する。ウォームアップ時には、定着ローラー６１１の定着温度が定着許容温度に到達するまで加熱源６３による加熱が継続される。

ステップＳ１０３において、制御部８０は、下側送風部６６の送風を開始させるとともに、下側定着部用駆動部６２２を制御して加圧ローラー６２１を回転させる。このとき、加圧ローラー６２１の回転速度は、画像形成時の回転速度よりも遅く設定されてもよい。これにより、加圧ローラー６２１が長尺紙に摺接することにより長尺紙が損傷するのを防止できる。

ウォームアップ時には、定着ローラー６１１の定着温度が上昇し、長尺紙に伝達される熱量が増大するが、下側送風部６６で冷却された加圧ローラー６２１が長尺紙に接触した状態で回転することにより、長尺紙が効率よく冷却されるので、長尺紙の変色や変形は生じない。

ステップＳ１０４において、制御部８０は、定着ローラー６１１の定着温度が規定温度（定着許容温度）に到達したか否かを判定する。定着温度が定着許容温度に到達すると（ステップＳ１０４で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ１０５に移行する。
なお、定着温度が定着許容温度に到達した後は、加熱源６３のＯＮ／ＯＦＦが適宜制御され、定着温度は定着許容温度で保持される。

ステップＳ１０５において、制御部８０は、下側送風部６６の送風を停止させる。なお、下側送風部６６の送風により加圧ローラー６２１の温度上昇を抑制する場合、下側送風部６６の送風を継続させてもよい。この場合、下側送風部６６の風量を変更するようにしてもよい。

ステップＳ１０６において、制御部８０は、圧接離間部６４の動作を制御して、定着ローラー６１１と加圧ローラー６２１を圧接状態とする。

ステップＳ１０７において、制御部８０は、用紙搬送部５０による長尺紙の搬送を開始させる。ウォームアップ時における加圧ローラー６２１の回転速度が画像形成時よりも遅く設定されていた場合は、回転速度を用紙搬送部５０による用紙搬送速度に応じて変更する。長尺紙には印刷ジョブに含まれる印字情報に基づいて画像が形成される。

ステップＳ１０８において、制御部８０は、画像の最終位置（複数の画像を形成する場合は最終画像）が定着部６０を通過したか否か、すなわち長尺紙に転写された全てのトナー像に対する定着処理が終了したか否かを判定する。画像の最終位置が定着部６０を通過すると（ステップＳ１０８で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ１０９に移行する。

ステップＳ１０９において、制御部８０は、定着部６０のクールダウンを開始する。クールダウン時には、定着ローラー６１１の定着温度がアイドリング温度に到達するまで加熱源６３による加熱が停止される。

ステップＳ１１０において、制御部８０は、下側送風部６６の送風を開始させる。下側送風部６６の送風は、後述するステップＳ１１１の後で開始させてもよいが、画像の最終位置が定着部６０を通過した後に開始させることにより、加圧ローラー６２１を効率よく冷却することができる。長尺紙に転写された全てのトナー像に対する定着処理が終了しているので、加圧ローラー６２１が冷却されても画像が劣化することはない。

ステップＳ１１１において、制御部８０は、画像の最終位置が巻取位置に到達したか否かを判定する。画像の最終位置が巻取位置に到達すると（ステップＳ１１１で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ１１２に移行する。

ステップＳ１１２において、制御部８０は、用紙搬送部５０による長尺紙の搬送を停止させる。ただし、加圧ローラー６２１の回転は継続したままである。このとき、加圧ローラー６２１の回転速度を、画像形成時の回転速度よりも遅く変更してもよい。これにより、加圧ローラー６２１が長尺紙に摺接することにより長尺紙が損傷するのを防止できる。

ステップＳ１１３において、制御部８０は、圧接離間部６４の動作を制御して、定着ローラー６１１と加圧ローラー６２１を離間状態とする。画像の最終位置が定着部６０を通過した後であれば、定着ローラー６１１と加圧ローラー６２１を離間状態として問題ないが、長尺紙が搬送されているときに離間状態にすると蛇行する虞がある。そのため、本実施の形態のように、長尺紙の搬送が停止した後で離間状態とするのが好ましい。すなわち、画像の最終位置が巻取位置に到達した後、定着ローラー６１１と加圧ローラー６２１を離間状態とすることにより、長尺紙の蛇行を防止することができる。

クールダウン時には、定着ローラー６１１の定着温度が長尺紙に変色や変形が生じうる程度に高いが、下側送風部６６で冷却された加圧ローラー６２１が長尺紙に接触した状態で回転することにより、長尺紙が効率よく冷却されるので、長尺紙の変色や変形は生じない。

ステップＳ１１４において、制御部８０は、定着ローラー６１１の定着温度が規定温度（アイドリング温度）に到達したか否かを判定する。定着温度がアイドリング温度に到達すると（ステップＳ１１４で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ１１５に移行する。
なお、定着温度がアイドリング温度に到達した後は、加熱源６３のＯＮ／ＯＦＦが適宜制御され、定着温度はアイドリング温度で保持される。

ステップＳ１１５において、制御部８０は、下側送風部６６の送風を停止させるとともに、下側定着部用駆動部６２２を制御して加圧ローラー６２１の回転を停止させる。アイドリング温度は長尺紙に変色や変形が生じない程度に設定されるので、下側送風部６６及び加圧ローラー６２１によって長尺紙を冷却しなくても、変色や変形は生じない。したがって、下側送風部６６及び加圧ローラー６２１の動作を適切に停止させることで省電力化を図ることができる。

このように、画像形成装置１は、長尺紙を搬送する用紙搬送部５０と、長尺紙にトナー像を転写する画像形成部４０と、通紙経路に沿って通紙される長尺紙を定着ニップで加熱、加圧することによりトナー像を定着する定着部６０と、を備える。定着部６０は、長尺紙の定着面に接触する定着ローラー６１１（定着面側部材）、定着ローラー６１１に対して圧接されて定着ニップを形成する加圧ローラー６２１（裏面側支持部材）、及び定着ローラー６１１を加熱する加熱源６３（加熱部）を有する。
また、通紙経路は、定着ローラー６１１と加圧ローラー６２１とが離間している状態において、長尺紙が加圧ローラー６２１に接触するように構成される。
そして、定着部６０のクールダウン時又はウォームアップ時において、圧接離間部６４は定着ローラー６１１と加圧ローラー６２１とを離間させ、下側送風部６６（冷却部）は加圧ローラー６２１を冷却し、下側定着部用駆動部６２２（駆動部）は加圧ローラー６２１を回転させる。

画像形成装置１によれば、クールダウン時又はウォームアップ時には、加圧ローラー６２１の回転によって長尺紙が冷却されるので、定着ローラー６１１からの熱伝達により長尺紙が変色又は変形するのを効果的に防止することができる。定着ローラー６１１と加圧ローラー６２１の離間距離を大きくする必要はなく、断熱機構を設ける必要もないので、装置の大型化や装置コストの増大等の課題が生じることはない。また、非画像形成時には長尺紙の搬送を速やかに停止するので、やれ紙の発生を最小限に抑制できる。さらには、耐熱温度の低い長尺紙でも、熱による変色又は変形を気にすることなく、ウォームアップ又はクールダウンを行うことができる。したがって、画像形成装置１は、製品として実用的である。

なお、定着部６０のクールダウンには、新たな印刷ジョブが続けて実行されることを想定して定着温度をアイドリング温度まで低下させない場合（定着許容温度近傍で保持する場合）も含まれる。この場合も、長尺紙に画像が形成されない以上、長尺紙の搬送は停止させるのが好ましいので、下側送風部６６及び加圧ローラー６２１による長尺紙の冷却が行われる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、定着ローラー６１１（定着面側部材）と加圧ローラー６２１（裏面側支持部材）が離間する状態において、長尺紙を加圧ローラー６２１に押し付ける押付部材を備えるようにしてもよい。
図６では、押付部材として、定着部６０の用紙搬送上流側と下流側にそれぞれローラー部材６９Ａ、６９Ｂが配置されている。図６Ａに示す圧接状態では、ローラー部材６９Ａ、６９Ｂが長尺紙に摺接するように配置される。図６Ｂに示す離間状態では、ローラー部材６９Ａ、６９Ｂが下方に移動して、長尺紙を加圧ローラー６２１に押し付ける。
押付部材は、長尺紙が搬送されていないときに、長尺紙を加圧ローラー６２１に押し付けるので、板状の部材であってもよい。この場合は、図６Ａに示す圧接状態において、押付部材が長尺紙に接触しないようにする。

また、画像形成装置１において、加圧ローラー６２１に対する長尺紙の巻掛け量（加圧ローラー６２１に接触する長尺紙の長さ）は、変更可能であることが好ましい。例えば、離間状態における加圧ローラー６２１の位置を調整することにより、長尺紙の巻掛け量を変更することができる。押付部材（ローラー部材６９Ａ、６９Ｂ）によって長尺紙を加圧ローラー６２１に押し付ける場合（図６参照）は、押付部材の位置を調整することによっても、加圧ローラー６２１に対する長尺紙の巻掛け量を変更することができる。

長尺紙の巻掛け量が大きい程、加圧ローラー６２１との接触面積が増大するので、冷却効率は高くなり、熱による変色又は変形を効果的に抑制することができる。一方で、長尺紙と加圧ローラー６２１との間の摩擦力が大きくなるため、加圧ローラー６２１が摺擦することによって長尺紙が損傷する可能性は高くなる。長尺紙の巻掛け量を変更可能とすることにより、長尺紙に損傷を与えない範囲で、効率的に冷却できる巻掛け量を設定できるので、様々な紙種に対応できる。

さらには、長尺紙が搬送されない状態で加圧ローラー６２１を回転させることによって、長尺紙が搬送されるのを防止する搬送防止部を備えることが好ましい。これにより、長尺紙に余計な弛みが生じるのを防止できる。
例えば、定着部６０の用紙搬送方向上流側に配置される搬送ローラー部（例えばレジストローラー部）を搬送防止部として機能させることができる。この場合、搬送ローラー部におけるニップ圧を、通常の用紙搬送時よりも増大させればよい。また、既存の搬送ローラー部よりもニップ圧が大きい搬送ローラー部を、定着部６０の用紙搬送方向上流側に新たに設けるようにしてもよい。

また、下側送風部６６の送風によって定着ローラー６１１が冷却されるのを防止する遮風部（例えば遮風板）を備えることが好ましい。ウォームアップ時に定着温度を上昇させる場合や、新たな印刷ジョブが続けて実行されることを想定してクールダウン時に定着温度をアイドリング温度まで低下させずに保持する場合は、下側送風部６６の送風が定着ローラー６１１に通風されると、定着ローラー６１１が冷却され、意図しない温度低下を招く。その結果、定着ローラー６１１を加熱するための消費電力が増大する。遮風部を設けることにより、定着ローラー６１１の意図しない温度低下に伴い消費電力が増大するのを防止できる。
逆に、定着温度をアイドリング温度まで低下させる通常のクールダウンでは、下側送風部６６の送風を定着ローラー６１１まで到達させることにより、定着ローラー６１１を効率よく冷却することができる。したがって、遮風部を設ける場合は、通風状態と非通風状態を切り替え可能な構成とすることが好ましい。

さらに、実施の形態では、加圧ローラー６２１を冷却する冷却部として、冷却ファンを有する下側送風部６６を適用しているが、他の方式（例えば水冷式、ペルチェ方式）により加圧ローラー６２１を冷却するようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべ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すべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成装置
１Ａ 給紙装置
１Ｂ 画像形成装置本体
１Ｃ 巻取装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
６１ 上側定着部
６１１ 定着ローラー（定着面側部材）
６２ 下側定着部
６２１ 加圧ローラー（裏面側支持部材）
６２２ 下側定着部用駆動部（駆動部）
６３ 加熱源
６４ 圧接離間部
６６ 下側送風部（冷却部）
８０ 制御部

Claims (12)

1. 長尺紙を搬送する用紙搬送部と、
   長尺紙にトナー像を転写する画像形成部と、
   長尺紙の定着面に接触する定着面側部材、前記定着面側部材に対して圧接されて定着ニップを形成する裏面側支持部材、及び前記定着面側部材を加熱する加熱部を有し、通紙経路に沿って通紙される長尺紙を前記定着ニップで加熱、加圧することにより前記トナー像を定着する定着部と、を備える画像形成装置であって、
   前記裏面側支持部材を回転させる駆動部と、
   前記定着面側部材と前記裏面側支持部材とを圧接又は離間させる圧接離間部と、
   前記裏面側支持部材を冷却する冷却部と、を備え、
   前記通紙経路は、前記定着面側部材と前記裏面側支持部材とが離間している状態において、長尺紙が前記裏面側支持部材に接触するように構成され、
   前記定着部のクールダウン時又はウォームアップ時において、
   前記圧接離間部は、前記定着面側部材と前記裏面側支持部材とを離間させ、
   前記冷却部は、前記裏面側支持部材を冷却し、
   前記駆動部は、前記裏面側支持部材を回転させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着面側部材と前記裏面側支持部材が離間する状態において、
   前記通紙経路は、長尺紙が前記裏面側支持部材に接触する形状を有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. 前記定着面側部材と前記裏面側支持部材が離間する状態において、
   長尺紙を前記裏面側支持部材に押し付ける押付部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記定着部のクールダウン時において、画像の最終位置が巻取位置に到達した後、
   前記圧接離間部は、前記定着面側部材と前記裏面側支持部材とを離間させ、
   前記用紙搬送部は、長尺紙に搬送を停止することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記定着面側部材の定着温度が所定のアイドリング温度に到達した後、前記冷却部は前記裏面側支持部材の冷却を停止し、前記駆動部は前記裏面側支持部材の回転を停止することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記所定のアイドリング温度は、紙種に応じて設定されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記定着部のウォームアップ時において、前記定着面側部材の定着温度が所定の定着許容温度に到達した後、
   前記圧接離間部は、前記定着面側部材と前記裏面側支持部材とを圧接させ、
   前記用紙搬送部は長尺紙の搬送を開始することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記所定の定着許容温度は、紙種に応じて設定されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記裏面側支持部材に対する長尺紙の巻掛け量を変更可能であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記裏面側支持部材の回転によって長尺紙が搬送されるのを防止する搬送防止部を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記冷却部は、送風により前記裏面側支持部材を冷却する冷却ファンであることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記冷却部の送風によって前記定着面側部材が冷却されるのを防止する遮風部を備えることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。

Images