JP6598561B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、シートに形成されたトナー像を定着する定着装置の動作に関する。

従来、プリンタや複写機等の画像形成装置においては、電子写真記録方式によってシート（記録材：以下、用紙と記す）に未定着のトナー像を形成した後、定着装置によって用紙に熱及び圧力を印加することによりトナー像を定着させるようにしたものがある。

このようにトナー像を用紙に定着させるための定着装置としては、内部にヒータを備えた定着回転体としての金属製ローラである定着ローラと、これに圧接して用紙を挟持搬送するニップを形成する加圧回転体としての弾性定着ベルトとを備えたものがある。

また、両面プリント（両面印刷）を行う場合は、画像形成部において１面目（一方面：以下、表面と記す）に未定着のトナー像を形成した用紙を定着装置に導入して用紙の表面の画像を定着させる。その用紙を画像形成部にスイッチバックさせて用紙の２面目（他方面：以下、裏面と記す）に未定着のトナー像を形成し、その用紙を定着装置に再度送って裏面の画像を定着させる。これにより両面プリントを行っているものが多い。

このとき、一度定着が完了した表面の画像が裏面の画像定着時に定着ベルトに接触する。そのため、必要以上の熱量が表面の画像へ加わってしまうことがあり、せっかく良好に定着された画像のグロスが上がってしまい、用紙の表面と裏面のグロスに差が生じてしまうことがある。特に、定着ベルトを用いた定着装置ではニップ幅が広いため用紙に加える熱量が多くこのような問題を発生しやすい。

そこで、画像形成装置の待機状態のときには定着ローラに対して定着ベルトユニットを退避させ、定着ベルトが定着ローラと接触しないようにしている。さらに、このように定着ベルトを定着ローラから離間させたときでも、定着ベルトの温度を規定の温度とするように内部にヒータを設けるようにしている。なお、定着ベルトの温度は、定着ローラの温度に対してある程度低い温度に設定しており、これによりコート紙の裏面へ加える熱量が少なくなり、前記現象の発生を防止している。

しかし、近年、プリンタや複写機等に対する生産性向上が求められており、定着装置としてはより短時間で用紙への画像定着を行わなければならず、それを助けるためトナーの低融点化が進んでいる。そのため、定着済の画像が定着ベルトへ接触した時の溶融する温度が低下しているので、定着済の画像が定着ベルトに触れてグロスが上がってしまわないよう定着ベルトの温度をより低く抑えることが求められる。

また、上述の通り定着ベルトの温度は、定着ローラの温度に対してある程度低い温度に設定している為、定着動作を行うために定着ローラと定着ベルトが圧接している状態が続くと定着ローラの熱が定着ベルトに移行し、定着ベルトの昇温につながる。特に、連続的の用紙を搬送するマルチプリントの実行において、画像定着される用紙と用紙の間（紙間）では、定着ローラと定着ベルトが直に接触している為、特に昇温が顕著化する。

そこで、特許文献１に示されるように、定着ベルトに送風して強制冷却を行う送風装置を設けることが行われている。

特開２００６−１１９４３０号公報

上述のように、定着ローラと定着ベルトが圧接している状態が長く続くと定着ベルトの昇温が顕著化し、両面プリント時の表面のグロスが上がってしまう可能性がある。そして、マルチプリントにおいて、用紙と用紙の間隔が広がると、定着ローラと定着ベルトの圧接状態が長く続くことになる。用紙と用紙の間隔が広がる場合の一つとして、マルチの両面プリント時に、プリントジョブの最初の数枚と最後の数枚の用紙間隔が広がる場合が挙げられる。

そこで、本発明は、加圧回転体の温度が適切に保たれるようにして両面プリントにおけるシートの一方面と他方面のグロスの均一性を確保することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、シートに未定着のトナー像を形成する画像形成器と、前記シートをその間のニップで挟持搬送して加熱および加圧して前記トナー像を定着させる定着回転体および加圧回転体を有する定着部と、前記定着回転体および加圧回転体を前記ニップを形成するように圧接させた圧接状態と前記ニップを解除させた離間状態とに転換する転換機構と、制御部と、を有し、前記制御部は、シートの一方面に画像形成する画像形成動作とそのシートの他方面に画像形成する画像形成動作とでシートの両面に画像形成する両面印刷を複数のシートを連続的に導入して行う際、前記画像形成器で一方面に未定着のトナー像が形成されたシートと前記画像形成器で他方面に未定着のトナー像が形成されたシートとが交互に前記定着部に搬送される状態時から、前記画像形成器で他方面に未定着のトナー像が形成されたシートが連続で前記定着部に搬送される状態時に切り替わるタイミングにおいて、前記定着部よりもシート搬送方向の上流側に残っているシートの搬送を一旦停止し、前記転換機構によって前記定着回転体および加圧回転体を前記離間状態に転換して前記加圧回転体の表面温度を低下させる制御モードを実行することを特徴とする。

本発明によれば、マルチの両面印刷の実行時において、加圧回転体の温度が適切に保たれて両面印刷におけるシートの一方面と他方面のグロスの均一性を確保することができる。

実施例１における両面プリント実行時の動作フローチャートである。 実施例１の画像形成装置の概略構成図である。 定着装置の要部の横断面模式図である。 加圧ユニットが加圧機構の加圧動作により定着位置に移動されている状態時の定着装置の横断面模式図である。 加圧ユニットが加圧機構の加圧解除動作により待機位置に移動されている状態時の定着装置の横断面模式図である。 両面プリントを実施した時の定着装置にシートが導入されるタイミングと、それに対応した定着ベルト表面温度の推移を模式的に示したものである。 実施例２の画像形成装置において、両面プリントを実施した時の定着装置にシートが導入されるタイミングとそれに対応した定着ベルト表面温度の推移を模式的に示したものである。 実施例２における両面プリント実行時の動作フローチャートである。 片面プリントを行うときのシートの流れを模式的に表した図である。 両面プリントのジョブ初期におけるシートの流れの模式図である。 両面プリントのジョブ中期におけるシートの流れの模式図である。 両面プリントのジョブ後期におけるシートの流れの模式図である。 両面プリントにおいて定着装置にシートが導入されるタイミングとそれに対応した定着ベルト表面温度の推移を模式的に示したものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて詳細に説明する。

《実施例１》
（１）画像形成部
図２は本実施例における画像形成装置１００の概略構成を示した図である。この画像形成装置１００は、タンデム方式、中間転写方式の電子写真カラープリンタである。装置本体の内部には、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが併設されている。各画像形成部は各々異なった色（イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、ブラック（Ｂｋ）色）のトナー像が潜像、現像、転写のプロセスを経て形成される。

各画像形成部は、それぞれ専用の像担持体、本例では電子写真感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを具備し、各感光ドラム上に各色のトナー像が形成される。各感光ドラムに隣接して中間転写体２０が設置され、各感光ドラム上に形成された各色のトナー像が、中間転写体２０上に１次転写され、２次転写部でシート（以下、用紙と記す）Ｐに転写される。

本実施例においては、上記の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、中間転写体２０、２次転写部が、用紙Ｐに未定着のトナー像を形成する画像形成器である。さらにトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置（定着部）７で加熱及び加圧によりトナー像の定着処理を受ける。

定着装置７を出た１面目（表面）にプリント済の用紙Ｐは、片面プリントモードである場合には、フラッパー１１０により排出パス１１４側に導かれて、装置外の排出トレイ１１５に片面画像形成物（片面プリント、片面コピー）として排出される。両面プリントモードである場合には１面目プリント済の用紙Ｐはフラッパー１１０により後述する反転パス１１１に導かれる。

各感光ドラムの外周には、それぞれドラム帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１次転写帯電器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ及びクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられている。

また、各感光ドラムの上方部にはレーザースキャナ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが設置されている。各レーザースキャナの内部には図示しない光源装置とポリゴンミラー等が設けられている。そして、各レーザースキャナは、光源装置から発せられたレーザー光を、ポリゴンミラーを回転して走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、図示しないｆθレンズにより対応する感光ドラムの母線上に集光して露光する。これにより、各感光ドラム上に画像信号に応じた潜像が形成される。

現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには現像剤としてそれぞれＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｂｋ色のトナーが、図示しない供給装置により所定量充填されている。各現像器は、それぞれ、対応する感光ドラム上の潜像を現像して、Ｙ色トナー像、Ｍ色トナー像、Ｃ色トナー像及びＢｋ色トナー像として可視化する。

中間転写体２０は矢示の方向に感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと同じ周速度をもって回転駆動されている。感光ドラム３ａ上に形成担持された上記第１色のＹ色トナー像は、感光ドラム３ａと中間転写体２０とのニップ部を通過する過程で中間転写体２０の外周面に中間転写されていく。この中間転写は、１次転写帯電器６ａによって中間転写体２０に印加される１次転写バイアスにより形成される電界と圧力によりなされる。

以下、同様に、第２色のＭ色トナー像、第３色のＣ色トナー像、第４色のＢｋ色トナー像が順次に中間転写体２０上に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー像が形成される。合成カラートナー像は、用紙Ｐの４辺端部より一定の余白部を残して形成される。中間転写体２０に対する一次転写が終了した各感光ドラムは、それぞれのクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより転写残トナーをクリーニング、除去され、引き続き次の潜像の形成以下に備えられる。

１１は２次転写ローラであり、中間転写体２０に対応し平行に軸受させて下面部に接触させて配設してある。２次転写ローラ１１には、２次転写バイアス源によって所望の２次転写バイアスが印加されている。

中間転写体２０上に重畳転写された合成カラートナー像の用紙Ｐへの転写は次のようになされる。即ち、給紙カセット１０からレジストローラ１２、転写前ガイドを通過して中間転写体２０と２次転写ローラ１１との当接ニップに所定のタイミングで記録材Ｐが給送され、同時に２次転写バイアスがバイアス電源からに印加される。この２次転写バイアスにより中間転写体２０から用紙Ｐへ合成カラートナー像が一括して転写される。

用紙Ｐに対するトナー像の２次転写後に中間転写体２０上に残留したトナー及びその他の異物は、中間転写体２０の表面にクリーニングウェブ（不織布）３０を当接して、拭い取るようにしている。トナー像の２次転写を受けた用紙Ｐは定着装置７へ順次導入され、用紙に熱と圧力を加えることで定着される。定着装置７を出た用紙Ｐは片面プリントモードである場合には、前述のように、フラッパー１１０により排出パス１１４側に導かれて排出トレイ１１５に排出される。

両面プリント（両面印刷）モードである場合には、１面目プリント済の用紙Ｐはフラッパー１１０により反転パス１１１に導かれる。その用紙Ｐは反転ローラ１１２により反転搬送（スイッチバック搬送）されて両面パス１１３へと導かれる。そして、用紙Ｐは再びレジストローラ１２、転写前ガイドの経路を搬送されて、中間転写体２０と２次転写ローラ１１との当接ニップに表裏反転された状態で再導入される。これにより、用紙Ｐの２面目に対して未定着のトナー像が形成される。その用紙Ｐが定着装置に導入されて２面目の未定着のトナー像の定着処理を受ける。

これにより、両面画像形成物（両面プリント、両面コピー）が定着装置７を出て、片面プリントの場合と同様に、フラッパー１１０により排出パス１１４側に導かれて排出トレイ１１５に排出される。

（２）定着装置
図３は本実施例における定着装置７の要部の概略図である。この定着装置７はいわゆる下ベルト構成のベルト定着装置であり、加熱源７２１を有する定着回転体である定着ローラ７１を備えた定着ローラ部７０を有する。そして、定着ローラ７１の下側に配設されている、無端ベルト状の定着ベルト７３１、加圧パッド部７４０等を備えた加圧ユニットである定着ベルトユニット７３を有する。

定着ローラ７１はアルミ等からなる芯金７１１の表層に設けられたシリコンゴムからなる弾性層７１２と、弾性層７１２の表層に設けられ、ＰＦＥチューブからなるトナーの離型性を高めるための離型層７１３が設けられている。また、定着ローラ内部には加熱源であるヒータ７２１が中心部近傍に配置されている。

定着ローラ７１は、制御装置（制御部）８で制御される駆動モータ（駆動部）Ｍ１の駆動力が駆動伝達機構（不図示）を介して伝達されて、矢印Ａの時計方向に所定の制御タイミングで所定の周速度で回転駆動される。

また、ヒータ７２１は給電部Ｖから電力が供給されて発熱することで定着ローラ７１を内部から加熱する。そして、定着ローラ７１の表面温度がサーミスタ７２２により検知されて、その検知温度情報が制御装置８にフィードバックされる。制御装置８はその検知温度情報に基づいて、定着ローラ７１の表面温度が所定の温度に立ち上げられて維持されるように給電部Ｖからヒータ７２１への供給電力を制御する。本実施例においては、使用される用紙Ｐの坪量、普通紙・コート紙などの種類に応じて１５０〜１８０℃の範囲で切り替えて制御している。

定着ベルトユニット７３において、後述するように、定着ローラ７１に離接可能に圧接する加圧回転体である定着ベルト７３１は、入り口ローラ７３２、分離ローラ７３３及びステアリングローラ７３４により張架されている。分離ローラ７３３はＳＵＳ等の金属からなり、定着ベルト７３１を介して定着ローラ７１と圧接している。

ステアリングローラ７３４は定着ベルト７３１に張りを与えるテンションローラとして機能する。また、ステアリングローラ７３４は一端が矢印Ｔの方向に移動可能となっており、制御装置８で制御されるステアリング機構（不図示）によりその一端が所定に移動されることにより、定着ベルト７３１の回転に伴う寄り移動の修正がなされる。

加圧パッド部７４０は、入り口ローラ７３２と分離ローラ７３３の間に配置されると共に、ＳＵＳ等の金属からなるベース７４１と、加圧パッド７４２と、加圧パッド７４２と定着ベルト７３１との間に配置された摺動シート７４３とを備えている。摺動シート７４３はＰＩフィルム等からなるものであり、加圧パッド７４２はシリコンゴム等からなるものである。

入り口ローラ７３２と加圧パッド部７４０の間にはシリコンオイルが含浸されているオイルフェルト７３５が設けられている。そして、このオイルフェルト７３５により定着ベルト７３１の内面にオイルを塗布することにより、定着ベルト７３１と摺動シート７４３との摩擦力を低減している。

定着ベルト７３１が定着ローラ７１に対して分離ローラ７３３と加圧パッド７４２の部分で所定の加圧力で圧接されて定着ローラ７１と定着ベルト７３１との間にシート搬送方向Ｈにおいて幅広の定着ニップ（圧接部）Ｍが形成される。

本実施例の定着装置７においては、定着ベルト７３１は、定着ローラ７１がＡ方向に回転するとき、不図示の駆動ギア列により同期して分離ローラ７３３がＢ方向に回転する。その結果、定着ベルト７３１は分離ローラ７３３の外周面との摩擦力により、Ｃ方向に循環回転する。分離ローラ７３３の駆動列は定着ベルトユニット７３が定着ローラ７１に圧接していても離間していても連結しており、定着ベルト７３１は常に回転動作をしている。

入り口ローラ７３２の内部には加熱源であるヒータ７３８が中心部近傍に配置されている。ヒータ７３８は給電部Ｖから電力が供給されて発熱して入り口ローラ７３２を内部から加熱する。この入り口ローラ７３２の熱により回転する定着ベルト７３１が加熱される。そして、入り口ローラ７３２の表面温度がサーミスタ７３７により検知され、その検知温度情報が制御装置８にフィードバックされる。制御装置８はその検知温度情報に基づいて、入り口ローラ７３２の表面温度が所定の温度に立ち上げられて維持されるように給電部Ｖからヒータ７３７への供給電力を制御する。

本実施例では入り口ローラ７３２の表面温度が１００℃に立ち上げられて維持されるように加圧ベルトヒータ７３８への供給電力を制御している。

そして、定着ニップＭに画像形成部の側から未定着のトナー像を担持した用紙Ｐが導入されて挟持搬送されることで、シート上のトナー像が加熱加圧されて定着される。即ち、定着ローラ７１と定着ベルト７３１がトナー像を担持した用紙Ｐをその間のニップＭで挟持搬送して加熱する回転体対である。定着ローラ７１が用紙Ｐの未定着のトナー像の担持面側に対応する。定着ベルト７３１が用紙Ｐの未定着のトナー像の担持面側とは反対面側に対応する。

図４と５により、加圧ユニットである定着ベルトユニット７３を定着ローラ７１に離接可能に当接させる加圧機構（移動機構）７５を説明する。加圧機構７５は定着ベルトユニット７３の両端側に設けられているが、図４、図５では片側の加圧機構７５のみを示している。

図４は加圧機構７５の加圧動作により定着ベルトユニット７３が持ち上げられて定着ベルト７３１が定着ローラ７１に所定に圧接する定着位置に移動されている状態時を示している。図５は加圧機構７５の加圧解除動作により定着ベルトユニット７３が持ち下げられて定着ベルト７３１が定着ローラ７１から離間している待機位置（離間位置）に移動されている状態時を示している。

加圧機構７５は、入り口ローラ７３２、分離ローラ７３３を回転自在に保持し、回動軸７５４を中心に回動可能なローラ加圧ホルダ７５１を備えている。また、加圧パッド部７４０を保持し、且つ回動軸を中心に回動可能なパッド加圧ホルダ７５２を備えている。さらに、ローラ加圧ホルダ７５１及びパッド加圧ホルダ７５２を下方より保持し、かつ回動軸７５４を中心に回動自在な加圧ホルダ７５３を備えている。

７５７は加圧ホルダ７５３とローラ加圧ホルダ７５１との間に配されたローラ加圧バネである。７５８は加圧ホルダ７５３とパッド加圧ホルダ７５２との間に配されたパッド加圧バネである。７６０は加圧カム７６１が固着された軸、７５９は加圧ホルダ７５３に設けられているカム受部であり、加圧カム７６１が当接する。

軸７６０は制御装置８で制御される駆動モータ（駆動部）Ｍ２の駆動力が駆動伝達機構（不図示）を介して伝達されて回転駆動される。即ち、加圧カム７６１が回転される。加圧カム７６１が、図４のように、大隆起部７６１ａが上向きにされた回転角姿勢にされて停止されることで、加圧ホルダ７５３が回動軸７５４を中心に持ち上げ回動される。

これに伴い、ローラ加圧ホルダ７５１とパッド加圧ホルダ７５２も回動軸７５４を中心に持ち上げ回動される。この時、ローラ加圧バネ７５７とパッド加圧バネ７５８が共に圧縮される。この両バネ７５７と７５８の圧縮反力で、分離ローラ７３３と加圧パッド部７４０がそれぞれ定着ベルト７３１を介して定着ローラ７１に対して所定の加圧力ＳＦ、ＰＦで圧接した状態になる。即ち、定着ベルトユニット７３が持ち上げられて定着ベルト７３１が定着ローラ７１に所定に圧接した定着位置に移動されて保持される。

一方、加圧カム７６１が、図５のように、小隆起部７６１ｂが上向きにされた回転角姿勢にされて停止されることで、加圧ホルダ７５３が回動軸７５４を中心に持ち下げ回動される。これに伴い、ローラ加圧ホルダ７５１とパッド加圧ホルダ７５２も回動軸７５４を中心に持ち下げ回動される。これにより分離ローラ７３３と加圧パッド部７４０が定着ローラ７１から離間する。ローラ加圧バネ７５７とパッド加圧バネ７５８は共に圧縮が解除される。即ち、定着ベルトユニット７３が持ち下げられて定着ベルト７３１が定着ローラ７１から離間した待機位置に移動されて保持される。

このように、加圧機構７５は、定着回転体である定着ローラ７０と加圧回転体である定着ベルト７３１を定着ニップＭを形成するように圧接させた圧接状態（定着位置）と定着ニップＭを解除させた離間状態（待機位置）とに転換する転換機構である。

制御装置８は、画像形成装置の待機状態時（スタンバイ時）等の非画像形成時には定着ベルトユニット７３が図５のように待機位置に保持されるように加圧機構７５の駆動モータＭ２を制御する。そして、画像形成動作時には定着ベルトユニット７３が図４のように定着位置に保持されるように加圧機構７５の駆動モータＭ２を制御する。

７８０は定着ニップＭにおけるジャムシートを検知するシート有無検知センサである。このセンサ７８０は入り口ローラ７３２のシート搬送方向Ｈの上流側に設けられたシートガイド部材であるシートガイド７７０の部分に加圧ホルダ７５３の動作と関連付けて配設されている。センサ７８０は、支軸７８２を中心に揺動自在に設けられたレバー部材であるセンサレバー７８３と、検知部であるフォトインタラプタ７８４とを有している。センサ７８０の配設構成は本件発明の要点外であるので、その詳細説明は省略する。

定着ベルトユニット７３の下方には、制御装置８で制御されるベルト冷却ファン（冷却器）７９０が配設されており、定着ベルト７３１へ向けて冷却風を吹き付けることにより定着ベルト７３１の表面温度を低下させる役割を担っている。

前述したように、定着ベルトユニット７３の分離ローラ７３３の駆動列が、定着ベルトユニット７３が定着ローラ７１に圧接していても離間していても連結している。そのため、定着ベルト７３１は定着ローラ７１が回転駆動されているときはそれに連動して回転動作をしている。これにより、ベルト冷却ファン７９０による冷却風が吹き付けられる定着ベルト領域が常に移動し、定着ベルト７３１の全体が冷却されるようになっている。

ベルト冷却ファン７９０は制御装置８により、その動作タイミングと動作条件を制御されており、サーミスタ７３７が検知する入口ローラ７３２の温度が一定値以上を超えた時に動作しており、本実施例ではその閾値を１１０℃としている。

ここで、前述したように、定着ローラ７１と定着ベルト７３１が圧接している状態が長く続くと定着ベルト７３１の昇温が顕著化し、両面プリント時の表面のグロスが上がってしまう可能性がある。そして、マルチプリントにおいて、用紙と用紙の間隔が広がると、定着ローラ７１と定着ベルト７３１の圧接状態が長く続くことになる。用紙と用紙の間隔が広がる場合の一つとして、両面プリント時に、マルチプリントジョブの最初の数枚と最後の数枚の用紙間隔が広がる場合が挙げられる。

図９は、片面プリント時の装置内の用紙Ｐ１の流れを模式的に表した図である。片面プリント時の用紙Ｐ１同士の間隔は、用紙サイズに応じて定められた間隔でもって給紙カセット１０から順次に用紙Ｐ１が給紙され、トナー像の転写を受けた用紙Ｐは定着装置７へ導入された後、片面画像形成物として排出トレイ１１５に排出される。この場合の用紙間隔は比較的短いものとなっている。

図１０は、両面プリント時のジョブ初期における装置内の用紙の流れを模式的に表した図である。両面プリント時の用紙Ｐ１同士の間隔は、定着装置７を一度通過した用紙Ｐ２が、反転ローラ１１２により反転されて両面パス１１３へと導かれる。そして、再び定着装置９へと導入されるときに、まだ定着装置７を通過していない用紙Ｐ１と用紙Ｐ１との間に挿入されるように搬送される。従って、両面プリント時の用紙間隔は、用紙１枚分以上の間隔となるように給紙カセット１０から給紙タイミングが調整されている。

図１１は、両面プリント時のジョブ中期における装置内の用紙の流れを模式的に表した図である。ジョブ中期においては、表面をプリントするために給紙カセット１０から給紙される用紙Ｐ１と、一度定着装置７を通過し、裏面をプリントするために再度定着装置７へ導入される用紙Ｐ２とが交互に搬送される状態となる。この時、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２との間の用紙間隔は、片面プリント時に用紙サイズに応じて定められた間隔と同等になる様になっている。表面と裏面との両方がプリントされた用紙Ｐ３は排出トレイ１１５に排出される。

図１２は、両面プリント時のジョブ後期における装置内の用紙の流れを模式的に表した図である。ジョブ後期においては、表面へのプリントがすべて終了し、裏面へのプリントのために定着装置７へ導入される用紙Ｐ２のみが装置内にいる状態となる。この時の用紙間隔は用紙１枚分以上の間隔となっている。

以上のように、両面プリント時においては表面のプリントと裏面のプリントが交互に行われるよう用紙の搬送が行われるためジョブの初期と後期において用紙間隔が比較的広がった状態となる。

図１３は上記で説明した、両面プリントジョブにおいて定着装置７に用紙が導入されるタイミングとそれに対応した定着ベルト表面温度の推移の一般的な状態を模式的に示したものである。

以下、表面へのプリントが広い用紙間隔でもって搬送される時間帯をジョブ初期Ｔ１、表面と裏面とへのプリントが交互に搬送される時間帯をジョブ中期Ｔ２、裏面へのプリントが広い用紙間隔でもって搬送される時間帯をジョブ後期Ｔ３と表現する。

このようにジョブ初期Ｔ１とジョブ後期Ｔ３では、用紙間隔が広がるため、用紙間において定着ローラ７１と定着ベルト７３１が直接接触し、定着ベルト７３１の表面温度が上昇する。ジョブ中期においては表面と裏面が交互に導入されるため用紙間隔が狭まり、定着ベルト７３１の表面温度の上昇は緩和される。なお、ジョブ初期Ｔ１とジョブ後期Ｔ３の間に搬送される用紙の数は画像形成装置の用紙搬送スピード、装置の搬送経路長、用紙の搬送方向長さなどによって変化する。

最終的には、ジョブ後期Ｔ３の最終用紙が定着されるタイミングにおいて定着ベルト７３１の表面温度は高温点Ｐに到達する。つまり、定着ベルト７３１の表面温度が高温点Ｐ１に到達する付近においては、画像不良が発生する可能性がある。すなわち、両面プリント時のジョブ初期Ｔ１、ジョブ後期Ｔ３のように用紙間が広がる条件においては、より定着ベルト７３１の表面温度を冷却することが望まれる。

図６は、本実施例１の画像形成装置において、両面プリントを実施した時の定着装置７に用紙が導入されるタイミングとそれに対応した定着ベルト表面温度の推移を模式的に示したものである。この画像形成装置において両面プリントを実施した場合、ジョブ中期Ｔ２とジョブ後期Ｔ３との間にジョブ中断期Ｔ４を設ける。

ジョブ中期Ｔ２が終了したとき、制御装置８は駆動モータＭ２を動作させ、定着ベルトユニット７３を図４の定着位置から図５の待機位置に移動させる。すると、定着ベルト表面温度は定着ローラ７１からの熱移動が遮断されるため、温度が低下し始める。同時に装置内部の用紙の搬送を一旦停止して待機させる。

一定時間が経過したらジョブ中断期Ｔ４を終了し、駆動モータＭ２を動作させ、定着ベルトユニット７３を図５の待機位置から図４の定着位置に移動させる。同時に一旦停止させていた用紙の搬送を再開し、ジョブ後期Ｔ３へ移行し、残りの用紙の定着を完了させ装置外へ搬出する。

このジョブ中断期Ｔ４を間に設けることにより、定着ベルト７３１の表面温度が一旦低下するため、その後ジョブ後期Ｔ３で再度定着ベルト７３１の表面温度は上昇し始めるが最終的な到達温度Ｐ２を低く抑えることができる。

本実施例においては、定着ベルト７３１の表面温度が１３０℃を超えてしまうと、用紙の表面と裏面とのグロス差が顕著になることが事前の検証で明らかになっている。ジョブ中断期Ｔ４の区間を５秒以上取ることにより、ジョブ後期Ｔ３での到達温度Ｐ２を１１５〜１２０℃程度に低減させることができ、表面と裏面のグロス差も問題ない範囲に収めることができた。

なお、ジョブ中断期Ｔ４の期間中にベルト冷却ファン７９０を動作させ、さらに冷却効果を促進させることも可能である。ベルト冷却ファン７９０を動作させると定着ベルト７３１へ向けて、およそ風量０．６ｍ＾３／ｍｉｎの冷却風が装置外から送り込まれ、冷却が行われる。

図１は以上の動作をフローチャートに表したものである。マルチの両面プリントがスタートした場合において（Ｓ１）、ジョブ中期Ｔ２が終了したら（Ｓ２）、制御装置８によって駆動モータＭ２を動作させる。これにより、定着ベルトユニット７３を定着ローラ７１から離間させる同時に、用紙の搬送を一旦停止させ待機させる（Ｓ３）。

定着ベルトユニット７３が定着ローラ７１から離間した状態（待機位置）を保ったまま一定時間経過させる（Ｓ４）。ここで定着ベルト７３１の表面温度を低下させ、再度、制御装置８により駆動モータＭ２を動作させ、定着ベルトユニット７３を定着ローラ７１に圧接させる（定着位置）。同時に、用紙の搬送を再開し（Ｓ４）、ジョブを完了させる。

本実施例においては、定着ベルトユニット７３の離間、圧接動作にかかる時間と一定時間のウェイトを含めてジョブ中断期Ｔ４が５秒程度となっている。この時間は定着ベルト７３１の表面温度が十分冷却されるのに必要な時間を設ければよく、定着ベルト７３１の熱容量等で変動する冷却のされやすさ、離間、圧接動作にかかる時間などによって、適宜決定することができる。

用紙の表面（一方面）に画像形成する画像形成動作とその用紙の裏面（他方面）に画像形成する画像形成動作とで用紙の両面に画像形成する両面印刷を複数の用紙を連続的に導入して行う際に、制御装置８が行う上記の制御をまとめると次のとおりである。

画像形成器で表面に未定着のトナー像が形成された用紙と画像形成器で裏面に未定着のトナー像が形成された用紙とが交互に定着装置７に搬送される状態時がマルチの両面印刷のジョブ中期Ｔ２である。また、画像形成器で他方面に未定着のトナー像が形成された用紙が連続で前記定着部に搬送される状態時がマルチの両面印刷のジョブ後期Ｔ３である。

制御装置８は、ジョブ中期Ｔ２からジョブ後期Ｔ３に切り替わるタイミングにおいて、定着装置よりも用紙搬送方向（シート搬送方向）の上流側に残っている用紙の搬送を一旦停止する。そして、加圧機構７５によって定着ローラ７１および定着ベルト７３１を離間状態に転換して定着ベルト７３１の表面温度を低下させる制御モードを実行する。

以上の動作を設けることにより、定着ベルト７３１の表面温度の過昇温を抑制し、良好な画像をプリントする画像形成装置を提供することができる。

《実施例２》
以下、本発明を実施するための、別の最良の形態を詳細に説明する。なお、画像形成装置１００の概略構成、定着装置７の概略構成は実施例１と同様であるため、詳細な説明を割愛する。

本実施例２では、図７に示されるように、マルチの両面プリント時においてジョブ初期Ｔ１とジョブ後期Ｔ３の間、ベルト冷却ファン７９０を強制的に動作させる。これにより、ジョブ初期Ｔ１とジョブ後期Ｔ３における定着ベルト７３１の表面温度の上昇を抑制している。

ベルト冷却ファン７９０の基本動作として、入り口ローラ７３２に当接しているサーミスタ７３７の検知する温度が一定値以上を超えた場合に動作するようしている。一方、定着ローラ７１に定着ベルト７３１が直接接触することによって表面温度が上昇する場合、入口ローラ７３２の温度よりも、定着ベルト７３１の表面温度の方が高くなる。

そのため、サーミスタ７３７の温度でベルト冷却ファン７９０を動作させる制御では、定着ローラ７１に定着ベルト７３１が直接接触している場合に動作しない場合がある。したがって、本実施例ではジョブ初期Ｔ１とジョブ後期Ｔ３の間ベルト冷却ファンを強制的に動作させている。その結果、定着ベルト７３１の表面温度の最終的な到達温度Ｐ３を１００〜１１０℃程度に低く抑えることができ、用紙の表面と裏面とのグロス差が顕著になり始める１３０℃に対して十分低い値に収めることができる。

図８は以上の動作をフローチャートに表したものである。マルチの両面プリントが実施されたとき（Ｓ６）、ジョブ初期Ｔ１が開始されたタイミングで（Ｓ７）、ベルト冷却ファン７９０を強制的にＯＮして定着ベルト７３１を冷却しながらプリント動作を行う（Ｓ８）。

ジョブがジョブ初期Ｔ１からジョブ中期Ｔ２に切り替わり、用紙の表面と裏面のプリントが交互に流れ始めたら（Ｓ９）、ベルト冷却ファン７９０の制御を元に戻し、サーミスタ７３７の温度によってＯＦＦとＯＮを切り替える動作にする（Ｓ１０）。

続いて、ジョブ後期Ｔ３が開始されるタイミングで（Ｓ１１）、またベルト冷却ファン７９０を強制的にＯＮして定着ベルト７３１を冷却しながらプリント動作を行う動作に変更する（Ｓ１２）。そして、ジョブ後期Ｔ３が終了したら（Ｓ１３）、またベルト冷却ファン７９０の制御を元に戻す（Ｓ１４）。

本実施例における、マルチの両面印刷を行う際に、制御装置８が行う上記の制御をまとめると次のとおりである。画像形成器で表面（一方面）に未定着のトナー像が形成された用紙が連続で定着装置７に搬送される状態時がマルチの両面印刷のジョブ初期Ｔ１である。また、画像形成器で裏面（他方面）に未定着のトナー像が形成された用紙が連続で定着装置７に搬送される状態時がマルチの両面印刷のジョブ後期Ｔ３である。制御装置８は、そのジョブ初期Ｔ１とジョブ後期Ｔ３との、いずれか、または双方において、ベルト冷却ファン７９０を動作させて定着ベルト７３１の表面温度を低下させる制御モードを実行する。

本実施例においては、用紙間隔が開くことがあらかじめ分かっているジョブ初期Ｔ１とジョブ後期Ｔ３にファンを動作させることにより、用紙間におけるベルト昇温を低減させることができる。

また、実施例１と比較して、ジョブ中断期Ｔ４を設けていないため、プリント生産性を落とすことなく、定着ベルト７３１表面温度の過昇温を抑制し、良好な画像をプリントする画像形成装置を提供することができる。

《その他の事項》
（１）定着装置の定着回転体と加圧回転体は、実施例の定着装置のように、定着回転体がローラ体であり、加圧回転体が無端のベルトである装置構成に限られない。定着回転体がベルトであり、加圧回転体がローラ体である装置構成、定着回転体と加圧回転体の両方がベルト若しくはローラ体である装置構成であってもよい。

（２）定着回転体と加圧回転体を圧接状態と離間状態とに転換する転換機構（加圧機構）は定着回転体を加圧回転体に対して接離移動させる構成であってもよい。また両者を互いに接離移動させる構成であってもよい。

１００、画像形成装置、Ｐａ〜Ｐｄ、２０、１１・・画像形成器、Ｐ・・シート、７・・定着部（定着装置）、７１・・定着回転体、７５・・転換機構（加圧機構）、８・・制御部（制御装置）

Claims (3)

1. シートに未定着のトナー像を形成する画像形成器と、
   前記シートをその間のニップで挟持搬送して加熱および加圧して前記トナー像を定着させる定着回転体および加圧回転体を有する定着部と、
   前記定着回転体および加圧回転体を前記ニップを形成するように圧接させた圧接状態と前記ニップを解除させた離間状態とに転換する転換機構と、
   制御部と、を有し、
   前記制御部は、シートの一方面に画像形成する画像形成動作とそのシートの他方面に画像形成する画像形成動作とでシートの両面に画像形成する両面印刷を複数のシートを連続的に導入して行う際、前記画像形成器で一方面に未定着のトナー像が形成されたシートと前記画像形成器で他方面に未定着のトナー像が形成されたシートとが交互に前記定着部に搬送される状態時から、前記画像形成器で他方面に未定着のトナー像が形成されたシートが連続で前記定着部に搬送される状態時に切り替わるタイミングにおいて、前記定着部よりもシート搬送方向の上流側に残っているシートの搬送を一旦停止し、前記転換機構によって前記定着回転体および加圧回転体を前記離間状態に転換して前記加圧回転体の表面温度を低下させる制御モードを実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記制御モードを実行した後に、前記転換機構によって前記定着回転体および加圧回転体を前記圧接状態に転換してから、前記残っているシートの搬送を再開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. 前記加圧回転体は無端ベルトであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。