JP6044618B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。

感光体に形成したトナー像を用紙等の記録媒体に転写し、トナー像が転写された記録媒体を高温の定着部において加熱・加圧することによってトナー像を記録媒体に定着させる電子写真方式の画像形成装置が普及している。電子写真方式の画像形成装置は、複写機、プリンタ装置、ファクシミリ装置、印刷機、複合機等に適用される。

記録媒体がロール状に巻かれた用紙（以下、「ロール紙」と記述する）や連帳の用紙の場合、プリント（印刷）時以外の待機時（非印刷）にも、用紙が定着部にセットされた状態にある。プリント時は、トナー像を用紙に定着させるために定着部の温度を高くした状態で用紙の搬送を行っている。これに対して、待機時は、用紙が停止しているため、定着部の温度によって用紙に変形や変色が生じる場合がある。変形や変色が生じた用紙は、所謂やれ紙（損紙）となってしまう。

定着部の温度による用紙の変形や変色を防止する技術として、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１に記載の従来技術では、待機中の用紙停止時に規定間隔で搬送ローラ対を用紙搬送方向へ駆動、停止させることにより、用紙のたるみをなくし、用紙が熱ロールに接触することによる用紙の変形や変色を防止するようにしている。

特開２００８−２３３７７０号公報

上述したように、記録媒体がロール紙や連帳の用紙の場合、用紙が定着部にセットされた状態にある。そのため、用紙に変形や破損が生じない安全な温度まで定着部の温度を下げる必要がある。しかし、特許文献１に記載の従来技術では、定着部の温度を下げる（冷却する）ことについては考慮されていない。

そこで、本発明は、定着部の温度を適切に下げる（冷却する）ことができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、トナー像を記録媒体に定着させる定着部と、定着部の圧着状態／離間状態の切り替え制御と記録媒体の搬送速度を制御する搬送制御とを行う制御部と、を備える。制御部は、プリント終了後定着部を圧着状態にしたまま記録媒体を第１搬送速度で搬送し、その後所定タイミングで定着部を離間状態にして第１搬送速度よりも遅い第２搬送速度で記録媒体を搬送する。そして、制御部は、定着部の温度が所定温度以下となったときに記録媒体の搬送を停止する。

また、本発明の画像形成方法は、トナー像を記録媒体に定着させる定着部を備える画像形成装置において、プリント終了後定着部を圧着状態にしたまま記録媒体を第１搬送速度で搬送し、その後所定タイミングで定着部を離間状態にして第１搬送速度よりも遅い第２搬送速度で記録媒体を搬送する。そして、定着部の温度が所定温度以下となったときに記録媒体の搬送を停止する。

上記構成の画像形成装置あるいは画像形成方法において、プリント終了後から所定タイミングまでの間定着部を圧着状態にしたまま記録媒体を第１搬送速度で搬送することで、定着部の熱が記録媒体に熱伝導によって伝達され、記録媒体を通して放熱される。すなわち、記録媒体が放熱体として作用する。これにより、定着部に対して急速冷却（強制冷却）が行われるために、定着部の温度の低下が促進される。その後、所定タイミングで定着部を離間状態にして第１搬送速度よりも遅い第２搬送速度で記録媒体を搬送することで、定着部に対して自然冷却が行われる。

本発明によれば、記録媒体を通して放熱する急速冷却と自然冷却とを組み合わせることにより、定着部の温度を適切に下げる（冷却する）ことができる。

本発明が適用される画像形成システムの構成例を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置における定着部の構成例を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置における制御系の構成例を示すブロック図である。 定着部の冷却動作の説明図であり、図４Ａに急速冷却の場合を示し、図４Ｂに自然冷却の場合を示している。 用紙の搬送速度の違いによる、時間に対する定着部の圧着状態での定着温度の関係の一例を示す図である。 定着部の冷却動作時のタイミング関係の一例を示すタイミングチャートである。 プリント時の定着温度を１８０［度］とした場合における定着温度とやれ紙の量（長さ）との関係の一例を示す図である。 用紙の搬送速度を定着温度に応じて間欠駆動する具体例を示す図である。 間欠駆動による定着温度と搬送速度との相関関係の一例を示す図である。 実施例１に係る制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施例２に係る制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施例３に係る制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。本発明は実施形態に限定されるものではない。本明細書及び図面において、同一の構成要素又は実質的に同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付することとし、重複する説明は省略する。

＜本発明が適用される画像形成システム＞
図１は、本発明が適用される画像形成システムの構成例を示す概略構成図である。図１に示すように、本適用例に係る画像形成システム１００は、画像形成装置１と、画像形成装置１にロール紙Ｓを供給する給紙装置２と、画像形成装置１から排出されたロール紙Ｓを巻き取る排紙装置３と、を備えている。画像形成装置１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置である。ロール紙Ｓは、ロール状に巻かれた記録媒体（長尺紙）である。以下に、画像形成装置１、給紙装置２及び排紙装置３の個々の構成について説明する。

［画像形成装置］
まず、画像形成装置１について説明する。画像形成装置１は、静電気を用いてロール紙Ｓに画像を形成する電子写真方式を採用しており、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色のトナーを重ね合わせるタンデム形式のカラー画像形成装置である。

図１に示すように、画像形成装置１は、搬送部７３と、画像形成部４０と、中間転写ベルト５０と、２次転写部７０と、定着部１０と、送風装置１８と、上流側センサ１５と、下流側センサ１６と、操作制御部６５と、制御部６０と、を備えている。

搬送部７３は、２次転写部７０の上流側に設けられた複数の搬送ローラで構成されており、給紙装置２から搬送されてきたロール紙Ｓを、転写位置に設けられた２次転写部７０に連続して搬送する。

画像形成部４０は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像を形成するために、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを有する。

第１の画像形成ユニット４０Ｙは、イエローのトナー像を形成し、第２の画像形成ユニット４０Ｍは、マゼンダのトナー像を形成する。また、第３の画像形成ユニット４０Ｃは、シアンのトナー像を形成し、第４の画像形成ユニット４０Ｋは、ブラックのトナー像を形成する。これら４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、それぞれ同一の構成を有している。したがって、ここでは、第１の画像形成ユニット４０Ｙについて説明する。

第１の画像形成ユニット４０Ｙは、ドラム状の感光体４１と、感光体４１の周囲に配置された帯電部４２と、露光部４３と、現像部４４と、クリーニング部４５と、を有している。感光体４１は、不図示の駆動モータによる駆動の下に反時計周りに回転する。帯電部４２は、感光体４１に電荷を与えることにより感光体４１の表面を一様に帯電する。露光部４３は、外部から送信された画像データに基づいて、感光体４１の表面に対して露光走査を行うことにより感光体４１上に静電潜像を形成する。

現像部４４は、感光体４１上に形成された静電潜像にイエローのトナーを付着させる。これにより、感光体４１の表面には、イエローのトナー像が形成される。なお、第２の画像形成ユニット４０Ｍの現像部４４は、感光体４１にマゼンタのトナーを付着させ、第３の画像形成ユニット４０Ｃの現像部４４は、感光体４１にシアンのトナーを付着させる。そして、第４の画像形成ユニット４０Ｋの現像部４４は、感光体４１にブラックのトナーを付着させる。

感光体４１上に付着したトナーは、中間転写ベルト５０に転写される。クリーニング装置４５は、中間転写ベルト５０にトナーを転写した後、感光体４１の表面に残留しているトナーを除去する。

中間転写ベルト５０は、無端状に形成されており、複数のローラに掛け渡されている。この中間転写ベルト５０は、不図示の駆動モータによる駆動の下に、感光体４１の回転方向とは逆方向の時計回りに回転する。中間転写ベルト５０における各画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの感光体４１と対向する位置には、１次転写部５１が設けられている。この１次転写部５１は、中間転写ベルト５０にトナーと逆極性の電圧を印加することで、感光体４１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト５０に転写する。

そして、中間転写ベルト５０が回転することで、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋで形成されたトナー像が、中間転写ベルト５０の表面に順次転写される。これにより、中間転写ベルト５０上には、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのトナー像が重なり合うことによってカラー画像が形成される。

中間転写ベルト５０の近傍で、かつ搬送部７３の用紙搬送方向の下流側には、２次転写部７０が配置されている。２次転写部７０は、中間転写ベルト５０が張架された転写上ローラと、中間転写ベルト５０を挟んで転写上ローラ側に押圧された転写下ローラからなる転写ローラ対７１によって構成されている。

２次転写部７０では、搬送部７３によって搬送されてきたロール紙Ｓを転写下ローラで中間転写ベルト５０側に押圧する。そして、２次転写部７０は、搬送部７３によって搬送されてきたロール紙Ｓ上に、中間転写ベルト５０に形成されたカラーのトナー像を転写する。クリーニング部５２は、ロール紙Ｓにトナー像を転写した後、中間転写ベルト５０の表面に残留しているトナーを除去する。

また、２次転写部７０の近傍であって、２次転写部７０の用紙搬送方向の上流側には、転写前センサ７４が設けられている。転写前センサ７４は、２次転写部７０の用紙搬送方向の上流側において用紙（ロール紙Ｓ）の有無を検知する。

２次転写部７０におけるロール紙Ｓの排出側には、定着部１０が設けられている。定着部８０は、定着ベルト１１と加圧ローラ１２とを備え、ロール紙Ｓを加圧及び加熱して、ロール紙Ｓに転写されたトナー像をロール紙Ｓに定着させる。

図２に、画像形成装置１における定着部１０の構成例を示す。図２に示すように、定着ベルト１１は、無端状の弾性部材で構成されており、駆動ローラである定着ローラ１２と従動ローラである加熱ローラ１３とに張架されている。定着ベルト１１は、例えばＰＩ（ポリイミド）で構成される基体表層にＰＦＡ（テトラフルオロエチレン）がコーティングされた弾性部材で構成される。

定着ローラ１２は、外形５０〜９０［ｍｍ］の円柱状の部材で構成され、芯金上に例えば１０〜３０［ｍｍ］程度の厚さの弾性層を有する。加熱ローラ１３は、内部にハロゲンヒータ（以下、「定着ヒータ」と記述する場合もある）を内蔵した外形５０〜９０［ｍｍ］の円柱状の部材で構成され、表面にＰＦＴＥ（ポリテトラフルオロエチレン）がコーティングされている。

加熱ローラ１３がハロゲンヒータによって加熱されることにより、定着ベルト１１が加熱される。このとき、定着ベルト１１の温度は、１６０［度］〜２１０［度］程度に制御される。そして、加熱された定着ベルト１１は、定着ローラ１２が回転駆動することによって時計回りに回転走行する。

加圧ローラ１４は、外形５０〜９０［ｍｍ］の円柱状の部材で構成され、芯金上に例えば１０〜２０［ｍｍ］程度の厚さの弾性層を有する。そして、加圧ローラ１４は、不図示の加圧機構により定着ベルト１１を挟んで定着ローラ１２に圧接するように設けられている。加圧ローラ１４は、回転走行する定着ベルト１１に連動して回転する。本実施形態では、加圧ローラ１４の表面の線速度は２２０〜５００［ｍｍ／ｓｅｃ］である。

なお、本実施形態では、加圧ローラ１４が定着ベルト１１に従動する構成としたが、加圧ローラ１４を駆動ローラとする構成であってもよい。また、加圧ローラ１４に定着ヒータを設ける構成とすることも可能である。

定着ベルト１１と加圧ローラ１４とが当節する部分で、定着部１０のニップ部１７が形成される。そして、トナー像を担持したロール紙Ｓが定着部１０のニップ部１７を通過することで、所定の温度に制御された定着ベルト１１と加圧ローラ１４とによる加熱によってトナーが溶融し、ロール紙Ｓに定着する。

送風装置１８は、所望の風量の空気を送り出す軸流ファン１８ａと、軸流ファン１８ａから送られてきた空気がニップ部１７の近傍に噴射されるように導くノズル部１８ｂとを備えている。ノズル部１８ｂは、その先端部が定着ベルト１１の回転方向と直交する方向に沿って細長い形状に構成されており、先端部の長手方向がニップ部１７とほぼ平行になるように設けられている。これにより、ニップ部１７を通過したロール紙Ｓに一様に空気を噴射することができる。ノズル部１８ｂの先端部から噴射される空気の風量は、軸流ファン１８ａを駆動する電流の値を制御して軸流ファン１８ａの回転数を変えることによって調整することができる。

上流側センサ１５は、定着ベルト１１と加圧ローラ１４とで形成されるニップ部１７の近傍であって、そのニップ部１７よりも用紙搬送方向の上流側に設けられている。上流側センサ１５は、上流側センサ１５に対向する位置における用紙（ロール紙Ｓ）の有無を検知する。また、上流側センサ１５は、ロール紙Ｓのテンションを検知するテンション検知部を兼ねる。上流側センサ１５がテンション検知部を兼ねることで、テンション検知部を別途設ける構成に比較して省スペース化を図ることができる。

下流側センサ１６は、定着ベルト１１と加圧ローラ１４とで形成されるニップ部１７の近傍であって、そのニップ部１７よりも用紙搬送方向の下流側に設けられている。下流側センサ１６は、下流側センサ１６に対向する位置における用紙（ロール紙Ｓ）の有無を検知する。

定着部１０には、定着部１０の温度（以下、「定着温度」と記述する場合もある）を検出する定着温度センサ１９が設けられている。定着温度センサ１９は、例えば定着ローラ１２の近傍に配されることによって定着部１０の温度を検出する。図２に示す定着温度センサ１９の配設位置は一例であって、図２に示す配設位置に限られるものではない。すなわち、定着温度センサ１９は、定着部１０の温度を検出可能な位置に設けられていればよい。

図１において、操作制御部６５は、液晶表示装置や有機ＥＬ(Electro Luminescence)表示装置等のディスプレイからなるタッチパネルである。この操作制御部６５は、ユーザに対する指示メニューや、取得した画像データに関する情報等を表示する。さらに、操作制御部６５は、複数のキーを備えており、ユーザのキー操作による各種の指示、文字、数字などのデータの入力を受け付ける入力部としての役割を持つ。一例として、ユーザは、操作制御部６５において、給紙装置２に設置したロール紙Ｓの紙種を入力することができる。

制御部６０は、操作制御部６５や外部装置（例えば、図３に示すパーソナルコンピュータ１２０）からの指示にしたがって、画像形成装置１の各部を制御する。その詳細については後述する。

［給紙装置・排紙装置］
次に、給紙装置２及び排紙装置３について説明する。図１に示すように、給紙装置２は、搬送部２１と、ロール紙設置部２２と、給紙センサ２３と、備えている。ロール紙設置部２２には、所望のロール紙が巻かれたロール紙本体２０が回転可能に設置されている。搬送部２１は、複数の搬送ローラで構成されており、ロール紙設置部２２から送り出されたロール紙Ｓを画像形成装置１側に搬送する。給紙センサ２３は、例えば、給紙装置２のロール紙Ｓが画像形成装置１側に排出される排出口の近傍に設けられており、給紙センサ２３に対向する位置における用紙（ロール紙Ｓ）の有無を検知する。

排紙装置３は、搬送部３１と、巻き取り部３２と、排紙センサ３３と、を備えている。搬送部３１は、複数の搬送ローラで構成されており、排紙装置３に排出されてきたロール紙Ｓを巻き取り部３２側に搬送する。巻き取り部３２は、搬送部３１によって搬送されてきたロール紙Ｓをロール状に巻き取る。排紙センサ３３は、画像形成装置１側から搬送されてくるロール紙Ｓの入り口近傍に設けられており、排紙センサ３３に対向する位置における用紙（ロール紙Ｓ）の有無を検知する。

［制御系の構成］
図３は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の制御系の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、画像形成装置１は、制御部６０と、画像処理部３６と、画像形成部４０と、操作表示部６５と、搬送部７３と、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)６４と、定着部１０と、送風装置１８と、定着温度センサ１９と、通信部６６と、を備えている。

制御部６０は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)６１と、ＣＰＵ６１が実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ(Read Only Memory)６２と、ＣＰＵ６１の作業領域として使用されるＲＡＭ(Random Access Memory)６３と、を有する。なお、ＲＯＭ６２としては、通常電気的に消去可能なプロマブルＲＯＭが用いられる。

制御部６０は、画像処理部３６、画像形成部４０、操作表示部６５、搬送部７３、ＨＤＤ６４、定着部１０、送風装置１８及び通信部６６のそれぞれにシステムバス１０７を介して接続され、画像形成装置１全体を制御する。制御部６０はさらに、通信部６６を介して給紙装置２及び排紙装置３の各部を制御する。

画像形成装置１には、外部装置として例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）１２０が接続されている。そして、ＰＣ１２０から画像形成装置１に画像データが送信される。ＰＣ１２０から送信される画像データは、画像処理部３６に送られ、画像処理部３６において画像処理される。

画像処理部３６は、制御部６０による制御の下、受信した画像データに対して、必要に応じて、シェーディング補正、画像濃度補正、カラーレジスト補正等の各種の補正処理や画像圧縮処理等の画像処理を行う。画像形成部４０は、制御部６０による制御の下、画像処理部３６によって画像処理された画像データを受け取り、当該画像データに基づいてロール紙Ｓ上に画像を形成する。

ユーザは、操作表示部６５において、ロール紙Ｓの種類（紙種）を入力するなどの操作を行うことができる。通信部６６は、画像形成システム１００を構成する各装置が接続されたネットワークに接続するための通信インターフェイスである。例えば、画像形成装置１は、給紙装置２及び排紙装置３との間で、通信部６６を介してシリアル通信を行う。

［待機時の問題点］
ところで、ロール紙Ｓに画像を形成する画像形成システム１００における画像形成装置１では、記録媒体がロール紙Ｓであるため、プリント時（印刷時）以外の待機時（非印刷時）にも、ロール紙Ｓが定着部１０にセットされた状態にある。プリント時は、トナー像をロール紙Ｓに定着させるために定着部１０の温度を高くした状態でロール紙Ｓの搬送を行っている。

一方、待機時は、ロール紙Ｓが停止している。ロール紙Ｓは、例えばコート紙等のプラスチック系の紙からなる。そのため、待機時は、定着部１０の温度によってロール紙Ｓに変形や破損が生じる懸念がある。ロール紙Ｓに変形や破損が生じると、やれ紙（損紙）が生じるし、それ以降の用紙搬送に不具合が発生する。不具合して、例えば、排紙装置３の巻き取り部３２によるロール紙Ｓの巻き取りに支障が生じる。

したがって、ロール紙Ｓが停止している待機時は、ロール紙Ｓに変形や破損が生じない安全な温度まで定着部１０の温度を下げる必要がある。しかし、単純に定着部１０が自然に冷却されるのを待っていたら、定着部１０の温度が、ロール紙Ｓに変形や破損が生じない安全な温度に下がるまで時間がかかるため、変形や破損によるやれ紙の発生量が多くなってしまう。

＜本発明の一実施形態に係る画像形成装置＞
上記構成の画像形成装置１において、制御部６０は、定着部１０の圧着状態／離間状態の切り替え制御を行う。ここで、「圧着状態」とは、定着ベルト１１と加圧ローラ１４とが当接した状態、即ちニップ部１７が形成された状態を言う（図２参照）。また、「離間状態」とは、定着ベルト１１と加圧ローラ１４との当接が解除された状態を言う。制御部６０はさらに、搬送部７３を駆動することによってロール紙Ｓの搬送制御を行う。

そして、本実施形態に係る画像形成装置１においては、制御部６０による制御の下に、まずプリント終了後から所定タイミングまでの間定着部１０を圧着状態にしたままロール紙Ｓを第１搬送速度で搬送する。続いて、所定タイミングで定着部１０を離間状態にして第１搬送速度よりもさらに遅い第２搬送速度でロール紙Ｓを搬送する。そして、定着部１０の温度が所定温度以下になったときにロール紙Ｓの搬送を停止する。

以下に、定着部１０の圧着状態／離間状態の切り替え制御及びロール紙Ｓの搬送制御について、図４を用いてより具体的に説明する。この制御部６０による制御は、長尺紙であるロール紙Ｓにおけるプリント（印刷）終了後に、図４Ａに示す急速冷却と図４Ｂに示す自然冷却との２つの冷却動作の組み合わせで行われる。以下では、ロール紙Ｓを用紙Ｓと記述する場合もある。

（急速冷却）
急速冷却では、図４Ａに示すように、用紙Ｓを放熱体として利用する冷却が行われる。具体的には、プリント終了直後に定着ヒータ（加熱ローラ１３のハロゲンヒータ）をＯＦＦした状態で、定着部１０をプリント時と同じ圧着状態とする。また、画像を形成する作像系を停止する。用紙Ｓについては、第１搬送速度、例えば６５［ｍｍ／ｓｅｃ］程度の微速にて搬送を行う。

定着部１０の圧着状態を維持したまま用紙Ｓを微速にて搬送することで、定着部１０の熱が用紙Ｓに熱伝導によって伝達され、用紙Ｓが放熱体となって放熱が行われる。すなわち、記録媒体が放熱体として作用する。これにより、定着部１０に対して急速冷却（強制冷却）が行われるために、定着部１０の温度の低下が促進される。急速冷却では、微速にて用紙Ｓの搬送が行われているため、白紙に定着部１０の熱を吸収させて放熱が行われることになる。このときの白紙はやれ紙となる。

図５に、用紙Ｓの搬送速度の違いによる、時間に対する定着部１０の圧着状態での定着温度の関係の一例を示す。図５では、理解を容易にするために、用紙Ｓの搬送速度を大、中、小の３つに大別して対比しており、搬送速度：大の場合を実線で示し、搬送速度：中の場合を点線で示し、搬送速度：小の場合を一点鎖線で示している。図５から、用紙Ｓの搬送速度が速い（搬送速度：大）方が圧着状態での定着温度が早く低下することがわかる。図５の例では、搬送速度：小の場合には、冷却開始から２０秒後に１８０［度］から１３５度程度まで低下するのに対して、搬送速度：大の場合には、冷却開始から２０秒後に１８０［度］から１２８［度］程度まで低下する

（自然冷却）
急速冷却の動作が進み、所定タイミング、例えば定着部１０の温度があらかじめ定めた温度（例えば、１４０［度］）になるタイミングで、定着部１０の圧着状態を解除し、図４Ｂに示すように、定着部１０を離間状態とする。定着部１０の温度、即ち定着温度については、定着温度センサ１９（図２参照）によって検知することができる。

ここでは、圧着状態を解除するタイミング（所定タイミング）を、定着温度に基づいて設定するとしたが、時間ややれ紙の量（長さ）で代用することも可能である。時間については、プリント終了時から定着温度があらかじめ定めた温度に達するまでに要する時間をあらかじめ設定しておくようにすればよい。やれ紙の量については、プリント終了時から定着温度があらかじめ定めた温度に達するまでに搬送するロール紙Ｓの搬送量をやれ紙の量としてあらかじめ設定しておくようにすればよい。

定着部１０を離間状態にしたら、圧着状態のときの第１搬送速度よりもさらに遅い第２搬送速度で用紙Ｓを搬送する。これにより、定着部１０に対して自然冷却が行われる。この自然冷却の状態では、急速冷却時の搬送速度よりも遅い微速で用紙Ｓが搬送されることで、用紙Ｓの移動量（搬送量）が急速冷却時よりも少なくなるために、やれ紙の発生量を抑えることができる。そして、定着温度が所定温度、具体的には用紙Ｓに変形等のダメージが発生しない温度（例えば、１００［度］程度）以下になったら、用紙Ｓの搬送を停止する。

図６は、定着部１０の冷却動作時のタイミング関係の一例を示すタイミングチャートである。図６のタイミングチャートには、プリント終了後の経過時間に対する、動作モードと、やれ紙の長さと、用紙搬送速度と、定着部１０の状態（圧着状態／離間状態）と、定着ヒータ（定着温度）との関係を示している。

図６のタイミングチャートは、プリントが終了した時点で作像系を停止し、その３秒後に急速冷却モードとなり、２３秒後に自然冷却モードになり、１７００秒後に用紙Ｓの搬送を停止し、冷却動作を終了する動作例の場合のタイミング関係を示している。

（冷却時の搬送速度の連続制御）
冷却時の用紙Ｓの搬送速度については、経過時間に応じて搬送速度を連続的に遅くなるように制御する。一例として、図６のタイミングチャートに示すように、自然冷却時の用紙Ｓの搬送速度を、１５．５［ｍｍ／ｓｅｃ］、７．４［ｍｍ／ｓｅｃ］、３．３［ｍｍ／ｓｅｃ］、１．５［ｍｍ／ｓｅｃ］と経過時間に応じて連続的に遅くなるように制御する。

この搬送速度の制御は、自然冷却によって時間が経過するに連れて定着温度が低下する訳であるから、定着温度の低下に応じて用紙Ｓの搬送速度を連続的に遅くなるように制御するということにもなる。定着温度が相対的に高いときは搬送速度を速くし、用紙Ｓの移動量（搬送量）を多くすることで、用紙Ｓに対する定着部１０の熱の影響を抑えることができる。定着温度が相対的に低いときは、用紙Ｓに対する定着部１０の熱の影響が小さいため、搬送速度を遅くし、用紙Ｓの移動量を少なくする。すなわち、定着部１０を離間状態にした後の用紙Ｓの搬送量、即ち用紙Ｓの移動量を、定着部１０の温度が下がるほど少なくなるように制御する。

自然冷却モードにおける用紙Ｓの搬送速度について、上述したように、定着温度の低下に応じて連続的に遅くなるような制御を行うことにより、定着部１０の温度を適切に下げる（冷却する）ことができるため、定着部１０の冷却に要する時間を短縮できる。また、プリント終了後に発生するやれ紙の量（長さ）についても少なくできる。

図７は、プリント時の定着温度を１８０［度］とした場合の定着温度とやれ紙の量（長さ）との関係の一例を示す図である。図７では、定着部１０を離間状態として冷却期間に亘って自然冷却を行う場合（Ａ）と、定着部１０を圧着状態として冷却期間に亘って急速冷却を行う場合（Ｂ）と、本実施形態に係る冷却、即ち急速冷却と自然冷却との組み合わせによる冷却の場合（Ｃ）とを示している。急速冷却と自然冷却との組み合わせによる冷却の場合（Ｃ）には、定着温度が１４０［度］で定着部１０を離間状態としている。

図７から明らかなように、本実施形態のように、急速冷却と自然冷却との組み合わせによる冷却を行った場合（Ｃ）の方が、自然冷却のみの場合（Ａ）や、急速冷却のみの場合（Ｂ）よりもやれ紙の量を少なく、即ちやれ紙の長さを短くできる。

具体的には、急速冷却と自然冷却との組み合わせによる冷却の場合（Ｃ）のやれ紙の長さは、１８０［度］〜１４０［度］の温度範囲では、２．６［ｍ］となる。これは定着部１０を圧着状態として冷却期間に亘って急速冷却を行う場合、即ち急速冷却のみの場合（Ｂ）と同じである。また、１４０［度］以下では、２．６（＝７．４−４．６）［ｍ］となり、これは定着部１０を離間状態として冷却期間に亘って自然冷却を行う場合、即ち自然冷却のみの場合（Ａ）と同じである。

その結果、定着温度が用紙Ｓにダメージが発生しない１００［度］になったときの、急速冷却と自然冷却との組み合わせによる冷却の場合（Ｃ）のやれ紙の長さは５．４［ｍ］となる。これに対して、定着部１０を離間状態として冷却期間に亘って自然冷却を行う場合（Ａ）には７．４［ｍ］となり、定着部１０を圧着状態として冷却期間に亘って急速冷却を行う場合（Ｂ）には９．１［ｍ］となる。

上述したことから、自然冷却のみの場合（Ａ）や、急速冷却のみの場合（Ｂ）に比べて、急速冷却と自然冷却との組み合わせによる冷却の場合（Ｃ）の方が優れていることがわかる。なお、定着温度が１８０［度］から１００［度］に低下するまでに要する時間については、自然冷却のみの場合（Ａ）には２３００［ｓｅｃ］、急速冷却のみの場合（Ｂ）には１８［ｓｅｃ］、急速冷却と自然冷却との組み合わせによる冷却の場合（Ｃ）には１６６３［ｓｅｃ］となる。

（冷却時の搬送速度の間欠制御）
また、冷却時の用紙Ｓの搬送速度について、連続的に遅くする制御に代えて、搬送速度を定着温度に応じて間欠駆動にて遅くする制御（間欠制御）とすることも可能である。間欠制御の場合、用紙Ｓの搬送速度は平均速度となる。用紙Ｓの搬送速度の間欠駆動は、例えば搬送部７３（図１参照）の駆動源として周知のステッピングモータを用いることで容易に実現できる。

用紙Ｓの搬送速度を定着温度に応じて間欠駆動する具体例について、図８を用いて以下に説明する。

図８は、用紙Ｓの搬送速度を定着温度に応じて間欠駆動する具体例を示す図である。図８において、ＯＮは用紙Ｓを搬送する駆動時間を意味し、ＯＦＦは用紙Ｓを搬送しない停止時間を意味している。このＯＮ（駆動）／ＯＦＦ（停止）によって用紙Ｓの搬送速度の間欠駆動が行われる。ここでは、一例として、ＯＮ時間を０．１［秒］に設定している。ＯＦＦ時間については、０．３［秒］、０．７［秒］、１．６［秒］、３．７［秒］、８．４［秒］、１９．３［秒］と段階的に長くなるように設定している。

ＯＦＦ時間が０．３［秒］の場合、平均速度が３１．６［ｍｍ／ｓｅｃ］となる。ＯＦＦ時間が０．７［秒］の場合、平均速度が１５．８［ｍｍ／ｓｅｃ］となる。ＯＦＦ時間が１．６［秒］の場合、平均速度が７．４［ｍｍ／ｓｅｃ］となる。ＯＦＦ時間が３．７［秒］の場合、平均速度が３．３［ｍｍ／ｓｅｃ］となる。ＯＦＦ時間が８．４［秒］の場合、平均速度が１．５［ｍｍ／ｓｅｃ］となる。ＯＦＦ時間が１９．３［秒］の場合、平均速度が０．８［ｍｍ／ｓｅｃ］となる。

上述した間欠駆動のうち、ＯＮ時間が０．１［秒］でＯＦＦ時間が１．６［秒］の間欠駆動では、定着温度が１８０［度］や１６０［度］で用紙Ｓに気泡ができることによる変形が生じることが本発明者等によって確認されている。気泡ができることによる変形は、用紙Ｓがコート紙等のプラスチック系の紙からなる場合に生じる。ＯＮ時間が０．１［秒］でＯＦＦ時間が３．７［秒］の間欠駆動では、定着温度が１６０［度］や１４０［度］で用紙Ｓに気泡ができることによる変形が生じる。また、ＯＮ時間が０．１［秒］でＯＦＦ時間が１９．３［秒］の間欠駆動では、１２０［度］で用紙Ｓに若干の変形が生じる。

本実施形態では、上記の測定結果を基に好ましい間欠駆動を次のように選択することとする。定着温度が１８０［度］ではＯＮ時間が０．１［秒］でＯＦＦ時間が０．３［秒］の間欠駆動を、定着温度が１６０［度］ではＯＮ時間が０．１［秒］でＯＦＦ時間が０．７［秒］の間欠駆動を好ましい間欠駆動として選択する。また、定着温度が１４０［度］ではＯＮ時間が０．１［秒］でＯＦＦ時間が１．６［秒］の間欠駆動を、定着温度が１２０［度］ではＯＮ時間が０．１［秒］でＯＦＦ時間が３．７［秒］の間欠駆動を好ましい間欠駆動として選択する。

このようにして選択した間欠駆動による定着温度と搬送速度との相関関係の一例を図９に示す。ここでは、プリント時の定着温度を２００［度］とした場合を例示している。

この例では、定着温度が２００［度］−１４０［度］の急速冷却期間では、定着温度が１６０［度］に低下するまで、ＯＮ時間が０．１［秒］でＯＦＦ時間が０．３［秒］の間欠駆動とし、用紙Ｓの搬送速度（平均速度）を３１．６［ｍｍ／ｓｅｃ］としている。また、定着温度が１４０［度］に低下するまで、ＯＮ時間が０．１［秒］でＯＦＦ時間が０．７［秒］の間欠駆動とし、用紙Ｓの搬送速度を１５．８［ｍｍ／ｓｅｃ］としている。

定着温度が１４０［度］−１００［度］の自然冷却期間では、定着温度が１２０［度］に低下するまで、ＯＮ時間が０．１［秒］でＯＦＦ時間が１．６［秒］の間欠駆動とし、用紙Ｓの搬送速度を７．４［ｍｍ／ｓｅｃ］としている。また、定着温度が１００［度］に低下するまで、ＯＮ時間が０．１［秒］でＯＦＦ時間が３．７［秒］の間欠駆動とし、用紙Ｓの搬送速度を３．３［ｍｍ／ｓｅｃ］としている。

上述したように、冷却時の用紙Ｓの搬送速度を定着温度に応じて間欠駆動（間欠制御）する駆動法の場合、間欠駆動をステッピングモータによって容易に実現できるため、搬送速度を連続的に制御する駆動法に比べて、用紙Ｓの搬送速度の制御を簡単に実現できる利点がある。

［定着部の冷却動作の制御方法］
次に、急速冷却と自然冷却との２つの冷却動作の組み合わせによって行われる、本実施形態に係る定着部１０の冷却動作の制御方法の具体的な実施例について説明する。以下に説明する実施例１〜実施例３では、プリント終了によって処理フローがスタートし、定着部１０は圧着状態が維持されているものとする。また、実施例１〜実施例３の各制御方法は、制御部６０（図３参照）による制御の下に実行されるものとする。また、冷却時の用紙Ｓの搬送は、間欠駆動にて行われるものとする。

（実施例１）
図１０は、本発明の画像形成方法の一例である、実施例１に係る制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

プリントが終了したら、制御部６０は、定着部１０の定着ヒータ（加熱ローラ１３のハロゲンヒータ）をＯＦＦし（ステップＳ１１）、次いで用紙Ｓを一定速度、例えば６５［ｍｍ／ｓｅｃ］程度の微速で搬送する（ステップＳ１２）。次に、制御部６０は、定着温度があらかじめ定めた温度、例えば１４０［度］以下になったか否かを判断し（ステップＳ１３）、１４０［度］以下になっていなければ（ステップＳ１３のＮＯ）、ステップＳ１２に戻って微速での用紙搬送を続ける。

制御部６０は、定着温度が１４０［度］以下になったと判断したら（ステップＳ１３のＹＥＳ）、定着部１０の圧着状態を解除し、定着部１０を離間状態とし（ステップＳ１４）、次いで間欠駆動にて用紙Ｓの搬送駆動を行う（ステップＳ１５）。この間欠駆動による用紙Ｓの搬送速度は、ステップＳ１２の微速よりもさらに遅い微速となる。次に、制御部６０は、定着温度が用紙Ｓに変形等のダメージが発生しない温度、例えば１００［度］以下になったか否かを判断し（ステップＳ１６）、１００［度］以下になっていなければ（ステップＳ１６のＮＯ）、ステップＳ１５に戻って間欠駆動での用紙搬送を続ける。

制御部６０は、定着温度が１００［度］以下になったと判断したら（ステップＳ１６のＹＥＳ）、用紙Ｓの搬送を停止し（ステップＳ１７）、急速冷却と自然冷却との２つの冷却動作の組み合わせによる一連の冷却処理を終了する。

上述したように、実施例１に係る制御方法によれば、用紙Ｓを放熱体として利用して定着部１０を冷却する急速冷却と、用紙Ｓの微速搬送による自然冷却と、の組み合わせによって定着部１０の冷却動作が行われるため、定着部１０を適切に冷却することができる。これにより、変形や破損によるやれ紙の発生量を少なくすることができる。

（実施例２）
図１１は、本発明の画像形成方法の他の例である、実施例２に係る制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

プリントが終了したら、制御部６０は、次のプリントの予約が入っているか否かを判断し（ステップＳ２１）、次のプリントの予約が入っていなければ（ステップＳ２１のＮＯ）、図１０のフローチャートの処理に移行し、急速冷却と自然冷却との組み合わせによる一連の冷却処理を実行する。次のプリントの予約については、操作制御部６５（図１参照）において、ユーザによる予約操作によって行われる。

制御部６０は、次のプリントの予約が入っていると判断した場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）、補正動作を実施するか否かを判断する（ステップＳ２２）。制御部６０は、補正動作を実施すると判断したら（ステップＳ２２のＹＥＳ）、定着部１０の圧着状態を解除し（ステップＳ２３）、次いで補正動作を開始する（ステップＳ２４）。補正動作では、カラーレジスト補正や画像濃度補正等の動作が行われる。

次に、制御部６０は、間欠駆動にて用紙Ｓの搬送駆動を行い（ステップＳ２５）、次いで補正動作が完了したか否かを判断する（ステップＳ２６）。制御部６０は、補正動作が完了していないと判断した場合（ステップＳ２６のＮＯ）、ステップＳ２５に戻って間欠駆動での用紙搬送を続け、補正動作が完了していると判断した場合（ステップＳ２６のＹＥＳ）、定着部１０を圧着状態とする（ステップＳ２７）。

次に、制御部６０は、プリント処理を実行し（ステップＳ２８）、次いでプリント処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ２９）。制御部６０は、プリント処理が終了していないと判断した場合（ステップＳ２９のＮＯ）、ステップＳ２８に戻ってプリント処理を続け、プリント処理が終了したと判断した場合（ステップＳ２９のＹＥＳ）、ステップＳ２１に戻ってステップＳ２１からステップＳ２９までの処理を繰り返す。

なお、制御部６０は、ステップＳ２２において、補正処理を実施しないと判断した場合（ステップＳ２２のＮＯ）には、ステップＳ２８に移行してプリント処理を実行する。

上述したように、実施例２に係る制御方法によれば、次のプリントの予約が入っているか否かの判断処理が行われるため、次のプリントの予約が入っていなければ、急速冷却と自然冷却との組み合わせによる定着部１０の冷却動作に即座に移行することができる。また、次のプリントの予約が入っていれば、補正動作を含む次のプリント動作に即座に移行することができる。

（実施例３）
図１２は、本発明の画像形成方法のさらに他の例である、実施例３に係る制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

プリントが終了したら、制御部６０は、やれ紙優先モードが選択されているか否かを判断する（ステップＳ３２）。やれ紙優先モードについては、操作制御部６５（図１参照）において、ユーザによる選択操作によって行われる。制御部６０は、やれ紙優先モードが選択されていると判断した場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）、やれ紙優先モードの処理に移行し、選択されていない場合（ステップＳ３２のＮＯ）、時間優先モードの処理に移行する。

・やれ紙優先モードの処理
やれ紙優先モードに移行すると、制御部６０は、用紙Ｓを一定速度、例えば６５［ｍｍ／ｓｅｃ］程度の微速で搬送し（ステップＳ３３）、次いで定着温度があらかじめ定めた温度、例えば１４０［度］以下になったか否かを判断する（ステップＳ３４）。そして、制御部６０は、定着温度が１４０［度］以下になっていなければ（ステップＳ３４のＮＯ）、ステップＳ３３に戻って微速での用紙搬送を続け、定着温度が１４０［度］以下になったと判断したら（ステップＳ３４のＹＥＳ）、定着部１０の圧着状態を解除する（ステップＳ３５）。

次に、制御部６０は、間欠駆動にて用紙Ｓの搬送駆動を行い（ステップＳ３６）、次いで定着温度が用紙Ｓに変形等のダメージが発生しない温度、例えば１００［度］以下になったか否かを判断する（ステップＳ３７）。そして、制御部６０は、定着温度が１００［度］以下になっていなければ（ステップＳ３７のＮＯ）、ステップＳ３６に戻って間欠駆動での用紙搬送を続ける。また、制御部６０は、定着温度が１００［度］以下になったと判断したら（ステップＳ３７のＹＥＳ）、用紙Ｓの搬送を停止し（ステップＳ３８）、急速冷却と自然冷却との２つの冷却動作の組み合わせによるやれ紙優先モードの冷却処理を終了する。

・時間優先モードの処理
時間優先モードに移行すると、制御部６０は、用紙Ｓを一定速度、例えば６５［ｍｍ／ｓｅｃ］程度の微速で搬送し（ステップＳ３９）、次いで定着温度があらかじめ定めた温度、例えば１４０［度］以下になったか否かを判断する（ステップＳ４０）。そして、制御部６０は、定着温度が１４０［度］に達していなければ（ステップＳ４０のＮＯ）、ステップＳ３９に戻って微速での用紙搬送を続け、定着温度が１４０［度］以下になったと判断したら（ステップＳ４０のＹＥＳ）、ステップＳ３８に移行して用紙Ｓの搬送を停止する。すなわち、時間優先モードでは、プリント終了後から定着部１０の温度が１４０［度］以下になるまでの期間に亘って、定着部１０を圧着状態にしたまま用紙Ｓを第１の搬送速度（例えば、６５［ｍｍ／ｓｅｃ］程度の微速）で搬送する急速冷却のみの冷却動作が行われる。

上述したように、実施例３に係る制御方法によれば、やれ紙優先モードと時間優先モードとをユーザが選択することができる。やれ紙優先モードでは、急速冷却と自然冷却との２つの冷却動作の組み合わせによって定着部１０の冷却動作が行われるため、やれ紙の量（長さ）を、時間優先モードに比べて低減できる利点がある（図７参照）。一方、時間優先モードでは、急速冷却のみによって定着部１０の冷却動作が行われるため、定着部１０の温度が、ロール紙Ｓに変形や破損が生じない安全な温度に下がるまで時間を、やれ紙優先モードに比べて短縮できる利点がある（図５参照）。

１…画像形成装置、 ２…給紙装置、 ３…排紙装置、 １０…定着部、 １８…送風装置、 １９…定着温度センサ、 ４０…画像形成部、 ５０…中間転写ベルト、 ６０…制御部、 １００…画像形成システム、 Ｓ…ロール紙

Claims (6)

1. トナー像をロール状に巻かれた記録媒体に定着させる定着部と、
   前記定着部の圧着状態／離間状態の切り替え制御と前記ロール状に巻かれた記録媒体の搬送速度を制御する搬送制御とを行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、プリント終了後前記定着部を圧着状態にしたまま前記ロール状に巻かれた記録媒体を第１搬送速度で搬送し、その後所定タイミングで前記定着部を離間状態にして前記第１搬送速度よりも遅い第２搬送速度で前記ロール状に巻かれた記録媒体を搬送し、前記定着部の温度が所定温度以下となったときに前記ロール状に巻かれた記録媒体の搬送を停止する
   画像形成装置。
2. 前記所定タイミングは、前記定着部の温度があらかじめ定めた温度以下になるタイミングである
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記ロール状に巻かれた記録媒体の搬送速度を変えて、前記定着部を離間状態にした後の前記ロール状に巻かれた記録媒体の搬送量を、前記定着部の温度が下がるほど少なくなるように制御する
   請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、プリント終了時に次のプリント予約が入っている場合、プリント終了後前記定着部を離間状態にして次のプリントのための処理に移行する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、プリント終了後から前記定着部の温度が前記所定温度以下になるまでの期間に亘って、前記定着部を圧着状態にしたまま前記ロール状に巻かれた記録媒体を前記第１搬送速度で搬送するモードを有する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. トナー像をロール状に巻かれた記録媒体に定着させる定着部を備える画像形成装置の画像形成方法において、
   プリント終了後前記定着部を圧着状態にしたまま前記ロール状に巻かれた記録媒体を第１搬送速度で搬送するステップと、
   その後所定タイミングで前記定着部を離間状態にして前記第１搬送速度よりも遅い第２搬送速度で前記ロール状に巻かれた記録媒体を搬送し、前記定着部の温度が所定温度以下となったときに前記ロール状に巻かれた記録媒体の搬送を停止するステップと、を含む
   画像形成方法。

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