画像形成装置
【課題】定着装置により加熱された転写紙の熱を吸熱することで転写紙の熱変形やセンサ類の破損防止を抑制すると共に、吸熱した熱を定着装置よりも上流側で定着前の転写紙に放熱することで定着前の転写紙を予備加熱して定着性を向上すると同時に、定着温度を下げることで省エネルギー化に貢献し得て、しかも転写紙への定着性や光沢度といった画像品質の均一化・安定化に貢献することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー像が形成された定着前の転写紙を加熱・加圧することによりトナー像を転写紙に定着する定着部２４よりも搬送方向下流側で定着後の転写紙の熱を吸熱し且つ定着部２４よりも上流側で定着前の転写紙を予備加熱する予備加熱部７１と、予備加熱部７１の吸熱温度上昇に応じて定着部２４の加熱温度を下げる温度制御部とを備えている。
【解決手段】トナー像が形成された定着前の転写紙を加熱・加圧することによりトナー像を転写紙に定着する定着部２４よりも搬送方向下流側で定着後の転写紙の熱を吸熱し且つ定着部２４よりも上流側で定着前の転写紙を予備加熱する予備加熱部７１と、予備加熱部７１の吸熱温度上昇に応じて定着部２４の加熱温度を下げる温度制御部とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置、特に、トナー像が形成された定着前の転写紙を加熱・加圧することによりトナー像を転写紙に定着する定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置にあっては、転写紙に転写されたトナー像を定着させるために、トナー像が転写された転写紙を定着装置で加熱・加圧することにより転写紙に対して定着処理を施している。
【０００３】
また、この定着処理時には、トナー像が転写された転写紙は高温加熱されるが、この加熱によって定着処理後の転写紙が熱変形したり、転写紙の搬送経路中に配置された各種センサ類が熱損傷したり、排出トレイでの転写紙同士のトナー融着が発生するといった不具合が発生してしまうことがある。
【０００４】
そこで、定着装置により加熱された転写紙から熱を吸収する冷却部とその熱を伝達する伝達部、伝達された熱を定着処理前の転写紙に放熱する放熱部と、を備えた熱交換装置を配置することによって、定着装置で加熱された転写紙を冷却して、定着処理後の転写紙の熱変形、転写紙の搬送経路に配置される各種センサ類の熱損傷、排出トレイでの転写紙同士のトナー融着を防止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２２４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したように、このような熱交換手段を配置した場合、定着装置により加熱定着された転写紙の定着枚数に応じて予備加熱部の温度が上昇し、その結果、定着処理前の転写紙に供給される熱量がだんだんと増えていくため、定着装置にて同じ定着温度で定着を行ない続けてしまうとトナー定着状態の違いから、通紙枚数とともに画像の光沢度が上がってしまい、最悪の場合には熱量が供給過多になりすぎるとホットオフセットが発生するといった不具合も発生する虞があった。
【０００７】
そこで、本発明は、定着装置により加熱された転写紙の熱を吸熱することで転写紙の熱変形やセンサ類の破損防止を抑制すると共に、吸熱した熱を定着装置よりも上流側で定着前の転写紙に放熱することで定着前の転写紙を予備加熱して定着性を向上すると同時に、定着温度を下げることで省エネルギー化に貢献し得て、しかも転写紙への定着性や光沢度といった画像品質の均一化・安定化に貢献することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、トナー像が形成された定着前の転写紙を加熱・加圧することによりトナー像を転写紙に定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置よりも搬送方向下流側で定着後の転写紙の熱を吸熱し且つ前記定着装置よりも上流側で定着前の転写紙を予備加熱する予備加熱部と、該予備加熱部の吸熱温度上昇に応じて前記定着装置の加熱温度を下げる温度制御部と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、定着装置によって加熱された転写紙の熱を利用して定着前の転写紙を予備加熱すると共に、転写紙への予備加熱温度に応じて転写装置の加熱温度を下げることができることから、定着装置により加熱された転写紙の熱を吸熱することで転写紙の熱変形やセンサ類の破損防止を抑制すると共に、吸熱した熱を定着装置よりも上流側で定着前の転写紙に放熱することで定着前の転写紙を予備加熱して定着性を向上すると同時に、定着温度を下げることで省エネルギー化に貢献し得て、しかも転写紙への定着性や光沢度といった画像品質の均一化・安定化に貢献することができる。
【００１０】
請求項２に記載の画像形成装置は、前記予備加熱部は、定着後の転写紙の熱を吸熱する吸熱部と、該吸熱部で吸熱した熱を前記定着装置よりも下流側に伝熱する伝熱部と、該伝熱部で伝熱された熱を定着前の転写紙に放熱する放熱部と、を備え、前記温度制御部は、前記吸熱部・前記伝熱部・前記放熱部の少なくとも一箇所の現在温度を監視する温度センサを備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の構成によれば、リアルタイムでの転写紙毎の放熱量を一定箇所での温度センサの監視によって決定することができ、定着性や光沢度の均一化・安定化を容易に確保することができる。
【００１２】
請求項３に記載の画像形成装置は、前記放熱部は、前記定着装置よりも上流側に配置されたレジストローラ対、定着前ガイド、金属製搬送シュートの少なくとも一つを利用していることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の画像形成装置は、前記吸熱部は、前記定着装置よりも下流側に配置された搬送ローラ対を利用していることを特徴とする。
【００１４】
請求項３及び請求項４に記載の構成によれば、既存の構成部品をそのまま吸熱部又は放熱部として利用することができ、部品点数の削減に貢献することができるばかりでなく、狭い機内スペースの有効利用に貢献することができる。
【００１５】
請求項５に記載の画像形成装置は、前記吸熱部と前記放熱部の少なくとも一方にはヒートパイプが配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の構成によれば、ヒートパイプを用いることにより、吸熱又は放熱時における温度の有効利用を図ることができる。
【００１７】
請求項６に記載の画像形成装置は、前記定着装置よりも上流側にトナー像を転写紙に転写する転写装置が配置され、前記放熱部は前記転写装置の上流側と下流側にそれぞれ配置されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の構成によれば、転写装置の上流側では転写紙に未定着のトナー画像が担持されていないことから、転写後のトナーが凝集しない範囲での放熱が可能となるように放熱部の構成に制約を受けることなく予備加熱を効率良く行うことができ、転写装置の下流で定着装置の上流側では、転写紙に未定着のトナー画像が担持されていることから、転写装置によって吸熱された転写紙温度を補う程度の補助的な放熱部を構成するといったように、定着前で且つ転写前後の転写紙を段階的に予備加熱することができ、汎用性を向上することができる。
【００１９】
請求項７に記載の画像形成装置は、前記温度制御部は、前記温度センサの監視温度が所定温度以上となった際に前記伝熱部による前記放熱部への伝熱を遮断する切替部を備えていることを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の構成によれば、大量な連続印刷時等、印刷切替部によって過剰な予備加熱を防止することができ、転写後のトナー凝集を防止することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の画像形成装置は、定着装置により加熱された転写紙の熱を吸熱することで転写紙の熱変形やセンサ類の破損防止を抑制すると共に、吸熱した熱を定着装置よりも上流側で定着前の転写紙に放熱することで定着前の転写紙を予備加熱して定着性を向上すると同時に、定着温度を下げることで省エネルギー化に貢献し得て、しかも転写紙への定着性や光沢度といった画像品質の均一化・安定化に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る他の画像形成装置の説明図である。
【図３】本発明の実施例１に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【図４】本発明の実施例１における定着温度制御補正値例の図表である。
【図５】本発明の実施例２に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【図６】本発明の実施例２における定着温度制御補正値例の図表である。
【図７】本発明の実施例３に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【図８】本発明の実施例３における定着温度制御補正値例の図表である。
【図９】本発明の実施例４に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【図１０】本発明の実施例４における定着温度制御補正値例の図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。尚、以下に示す実施例は本発明の画像形成装置における好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の説明図である。
【００２６】
（複合機の全体構成）
図１において、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機１１は、複合機本体１２と、複合機本体１２の前面から引き出し可能な複数段の給紙カセット１３，１４，１５と、給紙カセット１３，１４，１５とは別の転写紙の利用を可能とするために複合機本体１２の一方の側面に開閉可能に設けられた手差トレイ１６と、複写機・ファクシミリ・スキャナの各種機能として原稿を読み取る際に使用する自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１７と、表示画面１８を有すると共に各種機能等の設定・選択操作を行う操作部１９とを備えている。尚、複合機１１の形状や構成・機能等は図示例のものに限定されるものではない。
【００２７】
（複合機本体１２の内部構成）
また、複合機本体１２の内部には、収納手段としての給紙カセット１３，１４，１５又は手差トレイ１６に収納された転写紙（図示せず）を取り出して排紙トレイ２０に向けて搬送する搬送経路２１と、搬送経路２１のシート搬送方向上流側に配置されたレジストローラ対２２と、レジストローラ対２２よりも搬送経路２１のシート搬送方向下流側に配置された画像形成部２３と、画像形成部２３によって転写紙の表面に転写されたトナー像を転写紙の表面に定着させる定着部（定着装置）１４と、搬送経路２１の複合機本体１２内での最下流部に配置された排出部２５と、を備えている。
【００２８】
さらに、搬送経路２１には、複数の経路が分岐・合流されており、本実施の形態では、定着部２４よりも搬送経路２１のシート搬送方向下流側に配置された分岐路２６と、分岐路２６に導かれた転写紙を表裏反転させるスイッチバック経路２７と、スイッチバック経路２７によって表裏反転した転写紙をレジストローラ対２２よりもシート搬送方向上流側の搬送経路２１へと戻す反転経路２８と、ＡＤＦ１７にセットされた原稿が複数である場合に片面印刷処理後の転写紙の排出面を原稿順序に合わせた状態で排出部２５へと導く反転排出路２９と、を備えている。
（レジストローラ対２２の構成）
【００２９】
レジストローラ対２２は、給紙カセット１３，１４，１５又は手差トレイ１６から取り出された転写紙の搬送方向先端をレジストセンサ３０で検出することにより、転写紙の先端位置と感光体ドラム３１の表面に形成されたトナー像位置との同期を計るものである。
【００３０】
具体的には、レジストセンサ３０が転写紙の先端を検出してから所定時間経過後にレジストローラ対２２と感光体ドラム３１の回転駆動を開始させ、レジストセンサ３０が転写紙の後端を検出してから所定時間経過後にレジストローラ対２２と感光体ドラム３１の回転駆動を停止する。また、レジストセンサ３０は、給紙カセット１３，１４，１５から搬送経路２１へと送り出された転写紙のシート搬送方向に沿うシート長を検出するもので、転写紙の先端を検出してから後端を検出するまでの時間によって転写紙の長さ（シート搬送方向に沿う方向）を検出する。
レジストローラ対２２は、モータ等の駆動源（図示せず）に連繋されている。そして、レジストローラ対２２は、静止状態において、転写紙の先端がニップされたときに瞬間的に転写紙の搬送を停止することで転写紙の斜め送りを矯正する。
【００３１】
（画像形成部２３の構成）
画像形成部２３は、感光体ドラム３１と、感光体ドラム３１の周囲に配置された帯電デバイス３２、露光デバイス３３、現像デバイス３４、転写ローラ３５、クリーニングデバイス３６、除電デバイス３７等を備えている。
【００３２】
これにより、画像形成部２３は、感光体ドラム３１が図示しない駆動手段によって所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動され、その表面が帯電デバイス３２によって所定の極性・電位に均一に帯電される。
【００３３】
帯電後の感光体ドラム３１は、その表面に露光デバイス３３によって静電潜像が形成される。ここで、露光デバイス３３は、例えば、複写機機能によりＡＤＦ１７を利用してスキャナー部で読み取った印刷データ、ファクシミリ機能により電話回線を通じて受信した印刷データ、プリンタ機能によりネットワーク等の通信回線によって接続されたパーソナルコンピュータ等から出力された印刷データに基づいて、感光体ドラム３１の表面にレーザー光を照射し、感光体ドラム３１の表面のレーザー光照射部分の電荷を除去して画像情報に応じた静電潜像を形成する。
そして、感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像は、現像デバイス３４によって電荷を有するトナーが静電的に付着されて未転写トナー像として現像される。さらに、その未転写トナー像は、感光体ドラム３１と転写ローラ３５との協働によって転写紙の表面に未定着トナー像として転写される。
【００３４】
この際、転写紙の表面に未転写トナー像を転写した感光体ドラム３１は、クリーニングデバイス３６によって残留トナー等が除去されると共に次の画像形成時の帯電のために除電デバイス３７によって除電される。
【００３５】
（定着部２４の構成）
定着部２４は、画像形成部２３によって転写紙の表面に転写された未定着トナー像を定着させるために、転写紙の表面側、即ち、未定着トナー像側に配置された加熱部材としての加熱ローラ（又は加熱ベルト）２８と、搬送経路２１を挟んで加熱ローラ３８と対向する加圧部材としての加圧ローラ３９とを備え、この加圧ローラ３９を加熱ローラ３８に圧接することで転写紙をニップ搬送（ニップ部）する。
【００３６】
転写紙の表面に形成された未定着トナー像は、加熱ローラ３８に直接接触することによって溶融し、転写紙の裏面側から加圧ローラ３９で加圧されることによってそのまま転写紙の表面に溶融トナーが定着像として定着されつつ、次段の搬送ローラ対４０へと搬送される。
【００３７】
（他の画像形成装置）
ところで、本発明の画像形成装置としては、上述した単色の複合機１１の他、図２に示すように、フルカラーの画像形成装置として、例えば、カラープリンタ４１への適用も可能である。
【００３８】
（カラープリンタ４１の全体構成）
図２において、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ４１は、プリンタ本体４２の一面（例えば、正面）から引き出し可能な給紙カセット４３と、プリンタ本体４２の一面に起倒可能に設けられた手差トレイ４４と、給紙カセット４３又は手差トレイ４４にセットされた転写紙（図示せず）を搬送する搬送経路４５と、搬送経路４５の上流端を構成する給紙ユニット部４６と、搬送経路４５の給紙ユニット部４６よりもシート搬送方向下流に配置されたレジストローラ対２２と、レジストローラ対２２よりも搬送経路４５のシート搬送方向下流側に配置された二次転写ローラ３５と、二次転写ローラ３５と協働して転写紙の表面にトナー転写像を形成する無端ベルト状の中間転写ベルト４７と、中間転写ベルト４７の表面に必要に応じた各色（例えば、イエロー（Ｙ）・マゼンダ（Ｍ）・シアン（Ｃ）・ブラック（Ｋ））のトナーをトナー像として転写する複数の画像形成部４８（図２に各色記号を符号に併記）と、搬送経路４５の終端寄りに配置されて転写紙の表面に形成されたトナー転写像を定着させる定着部２４と、定着後の転写紙を搬送経路４５の下流端からプリンタ本体４２の排紙トレイ４９へと排出する排出部５０とを備えている。
【００３９】
中間転写ベルト４７は、像担持体としての機能を具備しており、層構成に少なくとも一層の弾性層を用いた弾性中間転写ベルトが採用され、駆動ローラ５１、テンションローラとしての機能を具備した従動ローラ５２、加圧ローラ５３の間で回動移動（図示矢印参照）する。
【００４０】
加圧ローラ５３は中間転写ベルト４７を挟んで二次転写ローラ３５と対向配置されており、二次転写ローラ３５に転写バイアスを印加することによって搬送経路４５に搬送された転写紙の表面にトナー像を転写してトナー転写像を形成する。
【００４１】
（画像形成部４８の構成）
画像形成部４８は、本実施の形態では中間転写ベルト４７の回動移動方向に沿ってタンデム方式で４ヶ所に配置され、実質的に同一構成のものが配置されている。また、画像形成部４８は、各色のトナーを収納したトナーコンテナ５４と、トナーコンテナ５４に収納したトナーを供給する供給部５５と、表面に供給部５５からトナーが供給されるドラム状の静電潜像担持体としての感光体ドラム５６と、中間転写ベルト４７を挟んで感光体ドラム５６に対向配置された転写ローラ５７と、感光体ドラム５６の表面に付着した残存トナー等を除去するクリーニングデバイス５８と、感光体ドラム５６の電荷を除去する除電デバイス５９と、感光体ドラム５６の表面を帯電する帯電デバイス６０と、感光体ドラム５６の表面に所定の静電潜像を形成する露光デバイス６１と、を備えている。
【００４２】
尚、各画像形成部４８は、本実施の形態では、中間転写ベルト４７の回動移動方向に沿ってマゼンダ用の画像形成部４８（Ｍ）、シアン用の画像形成部４８（Ｃ）、イエロー用の画像形成部４８（Ｙ）の順で配置され、図示右側の端部にブラック用の画像形成部４８（Ｋ）が配置されている。
【００４３】
（画像形成処理）
このような構成のカラープリンタ４１においては、図示を略すパーソナルコンピュータ等から印刷データが出力されると、帯電デバイス６０によって感光体ドラム５６の表面が帯電された後（帯電工程）、露光デバイス６１によって感光体ドラム５６の表面が露光されて静電潜像が形成される（露光工程）。
【００４４】
一方、供給部５５においては、二成分現像剤のトナーのみを飛翔させ、感光体ドラム５６の静電潜像にトナーを付着させて静電潜像をトナー像として現像した後（現像工程）、そのトナー像を転写ローラ５７によって感光体ドラム５６から中間転写ベルト４７へと一次転写する（一次転写工程）。
【００４５】
次に、中間転写ベルト４７に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト４７の回動移動によって二次転写ローラ３５へと搬送され、この二次転写ローラ３５に印加された転写バイアスによって転写紙へと転写される（二次転写工程）。
【００４６】
尚、二次転写ローラ３５によってトナー像を二次転写した後の中間転写ベルト４７の表面に残存したトナー等は、二次転写ローラ３５よりも回動移動方向下流側に配置されたクリーニングデバイス６２によって除去される。
【００４７】
（定着部２４の構成）
定着部２４は、画像形成部４８によって転写紙の表面に転写された未定着トナー像を定着させるために、転写紙の表面側、即ち、未定着トナー像側に配置された加熱ローラ３８と、搬送経路４５を挟んで加熱ローラ３８と対向する加圧ローラ３９とを備え、この加圧ローラ３９を加熱ローラ３８に圧接することで転写紙をニップ搬送する。
【００４８】
転写紙の表面に形成された未定着トナー像は、加熱ローラ３８に直接接触することによって溶融し、転写紙の裏面側から加圧ローラ３９で加圧されることによってそのまま転写紙の表面に溶融トナーが定着像として定着されつつ次段の搬送ローラ対４０へと搬送される。
【００４９】
ところで、上記実施の形態では、レジストから定着に至る転写紙の搬送方向が略水平なものを開示したが、レジストから定着に至る転写紙の搬送方向の少なくとも一部が上向き搬送である画像形成装置等への適用も可能である。
【００５０】
（実施例）
次に、本発明の具体的な実施例を説明する。尚、以下の説明において、図２に示した二次転写ローラ３５は、中間転写ベルト４７を介して加圧ローラ５３と対向配置されており、この転写部位にて実質的な転写紙へのトナー像転写を行うことから、図１に示した感光体ドラム３１と転写ローラ３５とによるトナー像転写と実質的に同一の機能を具備していることとなる。
【００５１】
従って、以下の説明では、便宜上、中間転写ベルト４７の存在を図示上では無視し、加圧ローラ５３は感光体ドラム３１として、二次転写ローラ３５は転写ローラ３５として、それぞれ置き換えたものとして説明する。
【００５２】
（実施例１）
次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置における実施例１を説明する。
【００５３】
図３は、実施例１に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【００５４】
加熱ローラ３８は、内部に加熱源としてハロゲンヒータ３８ａが配置されており、図示を略する制御回路によって、常時は加熱ローラ３８の表面温度や周辺温度（湿度）等を監視することでハロゲンヒータ３８ａによる加熱温度が制御される。
【００５５】
定着部２４よりも搬送方向下流側に配置されて定着後の転写紙をニップ搬送する搬送ローラ対４０は、転写紙の画像形成面側（表面側）に配置された金属搬送ローラ４０ａと、金属搬送ローラ４０ａに加圧する弾性搬送ローラ４０ｂと、を備えている。本実施例においては、金属搬送ローラ４０ａは、ＳＵＳなどの金属パイプの表面に離型層としてフッ素層がコーティング処理によって形成されており、吸熱部を兼用している。また、弾性搬送ローラ４０ｂには、Ｓｉゴム製のパイプやローラが用いられている。
【００５６】
転写ローラ３５よりも搬送方向上流側に配置されたレジストローラ対２２は、転写紙の画像形成面側（表面側）に配置された金属レジストローラ２２ａと、金属レジストローラ２２ａに加圧する弾性レジストローラ２２ｂと、を備えている。本実施例においては、金属レジストローラ２２ａは、ＳＵＳなどの金属パイプの表面に離型層としてフッ素層がコーティング処理によって形成されており、放熱部を兼用している。また、弾性レジストローラ２２ｂには、Ｓｉゴム製のパイプやローラが用いられている。
【００５７】
吸熱部を兼ねた金属搬送ローラ４０ａの一端と放熱部を兼ねた金属レジストローラ２２ａとの各一端間には、ＳＵＳ等の金属パイプからなる伝熱部７５の両側面がそれぞれ面接触するように接続されている。また、金属搬送ローラ４０ａ、伝熱部７５、金属レジストローラ２２ａの各内部には、銅パイプに水を内包した吸熱用ヒートパイプ７６、伝熱用ヒートパイプ７７、放熱用ヒートパイプ７８がそれぞれ配置され、吸熱・伝熱・放熱効率の向上が図られている。
【００５８】
従って、本実施例においては、金属搬送ローラ４０ａ、伝熱部７５、金属レジストローラ２２ａ、各ヒートパイプ７６，７７，７８によって、予備加熱部７１が構成されている。
【００５９】
このような構成によれば、加熱ローラ３８によって加熱された定着後の転写紙の蓄熱は、吸熱部としての金属搬送ローラ４０ａによって吸熱され、伝熱部７５を経由して金属レジストローラ２２ａに伝熱される。
【００６０】
これにより、次に搬送された転写紙は、定着前において金属レジストローラ２２ａの放熱によって予備加熱される。
【００６１】
一方、金属レジストローラ２２ａの表面温度は、レジスト温度検知サーミスタ７９によって監視されており、このレジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度に基づいて加熱ローラ３８の加熱温度（定着温度）が制御回路によって制御される。
【００６２】
尚、この制御回路による加熱温度制御方法としては、例えば転写紙の厚さ（種類）情報や周辺環境温度等に基づいて設定された公知の定着温度制御に加え、レジスト温度検知サーミスタ７９にて検知した検知温度と環境温度との差によって補正を行う。
【００６３】
具体的には、図４に示すように、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度に対して、定着部２４の付近の周辺温度（環境温度）を検知する公知の温度検知センサ（図示せず）との差に応じ、加熱ローラ３８の加熱温度（表面温度）を制御する。
【００６４】
これにより、継続的に定着処理することによって温度上昇する放熱量が高温化するにつれて加熱ローラ３８の加熱温度を下げることができ、ハロゲンヒータ３８ａの加熱量を下げる分だけ消費電力を抑えることができる。
【００６５】
（実施例２）
図５は、実施例２に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【００６６】
尚、図５において、上記実施例１と実質的に同一の構成には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６７】
定着部２４と転写ローラ３５との間には、転写紙の非画像形成面側（底面側・裏面側）を支持する定着前ガイド８０が配置されている。この定着前ガイド８０は、本実施例においては放熱部の機能を兼ねており、公知の転写紙ガイド機能を備えた既存の構成部品である（図２参考）。また、吸熱部としての金属搬送ローラ４０ａと放熱部としての定着前ガイド８０との間には、平面視略Ｌ字形状の伝熱部８１が設けられている。
【００６８】
伝熱部８１には、ＳＵＳ等の金属部材が用いられており、放熱部を兼ねた定着前ガイド８０の長手方向全域に面接触するように構成されている。また、その内部には伝熱・放熱用ヒートパイプ８２が配置されている。
【００６９】
従って、本実施例においては、金属搬送ローラ４０ａ、伝熱部８１、定着前ガイド８０、各ヒートパイプ７６，８２によって、予備加熱部７２が構成されている。
【００７０】
このような構成によれば、加熱ローラ３８によって加熱された定着後の転写紙の蓄熱は、吸熱部としての金属搬送ローラ４０ａによって吸熱され、伝熱部８１を経由して転写前ガイド８０に伝熱される。
【００７１】
これにより、次に搬送された転写紙は、定着前において転写前ガイド８０の放熱によって予備加熱される。
【００７２】
一方、転写前ガイド８０の表面温度は、ガイド温度検知サーミスタ８３によって監視されており、このガイド温度検知サーミスタ８３の検知温度に基づいて加熱ローラ３８の加熱温度（定着温度）が制御回路によって制御される。
【００７３】
尚、この制御回路による加熱温度制御方法としては、例えば転写紙の厚さ（種類）情報や周辺環境温度等に基づいて設定された公知の定着温度制御に加え、ガイド温度検知サーミスタ８３にて検知した検知温度と環境温度との差によって補正を行う。
【００７４】
具体的には、図６に示すように、ガイド温度検知サーミスタ８３の検知温度に対して、定着部２４の付近の周辺温度（環境温度）を検知する公知の温度検知センサ（図示せず）の検知温度との差に応じ、加熱ローラ３８の加熱温度（表面温度）を制御する。
【００７５】
これにより、継続的に定着処理することによって温度上昇する放熱量が高温化するにつれて加熱ローラ３８の加熱温度を下げることができ、ハロゲンヒータ３８ａの加熱量を下げる分だけ消費電力を抑えることができる。
【００７６】
（実施例３）
図７は、実施例３に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【００７７】
尚、図７において、上記実施例１，２と実質的に同一の構成には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００７８】
金属搬送ローラ４０ａと転写前ガイド８０と金属レジストローラ２２ａとの間には、平面視略Ｔ字状（図７（Ｂ）において横向き）の伝熱部８４が配置されている。
【００７９】
伝熱部８４は、放熱部を兼ねた定着前ガイド８０の長手方向全域に面接触するように構成されている。また、その内部には伝熱部８４の形状に合わせるように伝熱用ヒートパイプ８５が配置されている。
【００８０】
また、伝熱部８４と金属レジストローラ２２ａとの間には、パイプ状のレジスト温度調整部材８６が配置されている。
【００８１】
このレジスト温度調整部材８６は、伝熱部８４からの熱を金属レジストローラ２２ａへと伝熱する機能を備えており、レジスト温調駆動モータ８７の出力軸８７ａに設けられたレジスト温調駆動アーム８８によって、伝熱部８４と金属レジストローラ２２ａとの間に位置した伝熱位置と、伝熱部８４と金属レジストローラ２２ａとの間から退避した遮断位置と、に切り替えられるように構成されている。また、出力軸８７ａには、レジスト温調駆動アーム８８とは逆方向に突出するレジスト温調アクチュエータ８９が設けられており、その位置はレジスト温調ＰＩセンサ９０によって検出される。
【００８２】
これにより、レジスト温度調整部材８６が伝熱部８４と金属レジストローラ２２ａとの間の伝熱位置に位置しているか否かは、レジスト温調ＰＩセンサ９０がレジスト温調アクチュエータ８９を検出しているか否かで確認することができる。
【００８３】
従って、本実施例においては、金属搬送ローラ４０ａ、伝熱部８４、定着前ガイド８０、金属レジストローラ２２ａ、各ヒートパイプ７６，８５，７８、レジスト温度調整部材８６によって、予備加熱部７３が構成されている。
【００８４】
このような構成によれば、加熱ローラ３８によって加熱された定着後の転写紙の蓄熱は、吸熱部としての金属搬送ローラ４０ａによって吸熱され、伝熱部８４を経由して転写前ガイド８０と金属レジストローラ２２ａとに伝熱される。
【００８５】
これにより、次に搬送された転写紙は、転写前においては金属レジストローラ４０ａの放熱によって、また、定着前においては転写前ガイド８０の放熱によって、それぞれ予備加熱される。
【００８６】
一方、金属レジストローラ２２ａの表面温度と転写前ガイド８０の表面温度とは、レジスト温度検知サーミスタ７９とガイド温度検知サーミスタ８３とによってそれぞれ監視されており、このレジスト温度検知サーミスタ７９とガイド温度検知サーミスタ８３との各検知温度に基づいて加熱ローラ３８の加熱温度（定着温度）が制御回路によって制御される。
【００８７】
また、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度に基づいてレジスト温調駆動モータ８７の駆動が制御回路によって制御される。
【００８８】
尚、この制御回路による加熱温度制御方法としては、例えば転写紙の厚さ（種類）情報や周辺環境温度等に基づいて設定された公知の定着温度制御に加え、ガイド温度検知サーミスタ８３にて検知した検知温度と環境温度との差によって補正を行う。
【００８９】
具体的には、図８に示すように、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知と温度ガイド温度検知サーミスタ８３との各検知温度を関連付けし、その各温度に対して、定着部２４の付近の周辺温度（環境温度）を検知する公知の温度検知センサ（図示せず）の検知温度との差に応じ、加熱ローラ３８の加熱温度（表面温度）を制御する。
【００９０】
これにより、継続的に定着処理することによって温度上昇する放熱量が高温化するにつれて加熱ローラ３８の加熱温度を下げることができ、ハロゲンヒータ３８ａの加熱量を下げる分だけ消費電力を抑えることができる。
【００９１】
また、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度が予め設定された閾値（例えば、実温度４５℃）を超えると、レジスト温調駆動モータ８７が回転し、レジスト温度調整部材８６が伝熱部８４及び金属レジストローラ２２ａから離間して伝熱部８４から金属レジストローラ２２ａへの伝熱を遮断する。
【００９２】
そして、転写紙が金属レジストローラ２２ａの蓄熱を奪い、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度が予め設定された閾値を下回った場合には、レジスト温調駆動モータ８７が逆回転し、レジスト温度調整部材８６を伝熱部８４と金属レジストローラ２２ａとの間に位置させる。
【００９３】
これにより、感光体ドラム３１や図示しない現像器の温度上昇がある一定温度以下で抑えられ、感光体ドラム３１内に存在する廃トナーや図示しない現像器内のトナーが熱により凝集することで画像に悪影響を与えたり、トルクが高くなって破損するといった不具合を抑制することができる。
【００９４】
（実施例４）
図９は、実施例４に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【００９５】
尚、図９において、上記実施例１，２，３と実質的に同一の構成には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００９６】
金属搬送ローラ４０ａと転写前ガイド８０と金属レジストローラ２２ａとの間には、平面視略Ｔ字状（図９（Ｂ）において横向き）の伝熱部９１が配置されている。
【００９７】
伝熱部９１は、定着前ガイド８０よりも搬送方向上流側に配置されて搬送方向下流側を自由端とするように回動可能な金属製搬送シュート９２の長手方向全域に面接触するように構成されている。また、伝熱部９１は、金属製搬送シュート９２の一端寄りで分割されており、その間にはパイプ状の搬送シュート温度調節部材９３が配置されている。これにより、伝熱部９１は、金属搬送ローラ４０ａと金属レジストローラ２２ａとの間で平面視直線状に跨る第１伝熱部９１ａと、この第１伝熱部９１ａの中途部から搬送シュート温度調節部材９３を介して平面視直行方向に伸びる第２伝熱部９１ｂとに実質的に分かれている。また、第１伝熱部９１ａと第２伝熱部９１ｂとには、それぞれ第１伝熱用ヒートパイプ９４と第２伝熱用ヒートパイプ９５とが配置されている。
【００９８】
搬送シュート温度調節部材９３は、第１伝熱部９１ａからの熱を第２伝熱部９１ｂを介して金属製搬送シュート９２へと伝熱する機能を備えており、搬送シュート温調駆動モータ９６の出力軸９６ａに設けられた搬送シュート温調駆動アーム９７によって、伝熱部９１と金属製搬送シュート９２との間に位置した伝熱位置と、伝熱部９１と金属製搬送シュート９２との間から退避した遮断位置と、に切り替えられるように構成されている。また、出力軸９６ａには、搬送シュート温調駆動アーム９７とは逆方向に突出する搬送シュート温調アクチュエータ９８が設けられており、その位置は搬送シュート温調ＰＩセンサ９９によって検出される。
【００９９】
これにより、搬送シュート温度調節部材９３が伝熱部９１と金属製搬送シュート９２との間の伝熱位置に位置しているか否かは、搬送シュート温調ＰＩセンサ９９が搬送シュート温調アクチュエータ９８を検出しているか否かで確認することができる。
【０１００】
また、金属製搬送シュート９２の転写紙幅方向両端寄り底面には、楕円状のカム１００が設けられている。
【０１０１】
この一対のカム１００は、搬送シュート回動モータ１０１の出力軸１０１ａに固定されており、搬送シュート回動モータ１０１によって転写紙の底面に接触する放熱位置と、少なくとも自由端寄りが転写紙の底面から離間する非放熱位置と、に切り替えられるように構成されている。また、出力軸１０１ａには、搬送シュートアクチュエータ１０２が設けられており、その位置は搬送シュートＰＩセンサ１０３によって検出される。
【０１０２】
これにより、金属製搬送シュート９２が放熱位置に位置しているか否かは、搬送シュートＰＩセンサ１０３が搬送シュートアクチュエータ１０２を検出しているか否かで確認することができる。
【０１０３】
従って、本実施例においては、金属搬送ローラ４０ａ、伝熱部９１、金属製搬送シュート９２、金属レジストローラ２２ａ、各ヒートパイプ７６，９４，９５，７８、レジスト温度調整部材８６、搬送シュート温度調節部材９３によって、予備加熱部７４が構成されている。
【０１０４】
このような構成によれば、加熱ローラ３８によって加熱された定着後の転写紙の蓄熱は、吸熱部としての金属搬送ローラ４０ａによって吸熱され、伝熱部９１を経由して金属製搬送シュート９２と金属レジストローラ２２ａとに伝熱される。
【０１０５】
これにより、次に搬送された転写紙は、転写前においては金属レジストローラ４０ａの放熱によって、また、定着前においては金属製搬送シュート９２の放熱によって、それぞれ予備加熱される。
【０１０６】
一方、金属レジストローラ２２ａの表面温度と金属製搬送シュート９２の表面温度とは、レジスト温度検知サーミスタ７９と搬送シュート温度検知サーミスタ１０４とによってそれぞれ監視されており、このレジスト温度検知サーミスタ７９と搬送シュート温度検知サーミスタ１０４との各検知温度に基づいて加熱ローラ３８の加熱温度（定着温度）が制御回路によって制御される。
【０１０７】
また、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度に基づいて搬送シュート温調駆動モータ９６の駆動が制御回路によって制御され、搬送シュート温度検知サーミスタ１０４の検知温度に基づいて搬送シュート温調駆動モータ９６と搬送シュート回動モータ１０１の駆動が制御回路によって制御される。
【０１０８】
尚、この制御回路による加熱温度制御方法としては、例えば転写紙の厚さ（種類）情報や周辺環境温度等に基づいて設定された公知の定着温度制御に加え、レジスト温度検知サーミスタ７９にて検知した検知温度及び搬送シュート温度検知サーミスタ１０４にて検知した検知温度と、環境温度との差によって補正を行う。
【０１０９】
具体的には、図１０に示すように、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知と温度搬送シュート温度検知サーミスタ１０４との各検知温度を関連付けし、その各温度に対して、定着部２４の付近の周辺温度（環境温度）を検知する公知の温度検知センサ（図示せず）の検知温度との差に応じ、加熱ローラ３８の加熱温度（表面温度）を制御する。
【０１１０】
これにより、継続的に定着処理することによって温度上昇する放熱量が高温化するにつれて加熱ローラ３８の加熱温度を下げることができ、ハロゲンヒータ３８ａの加熱量を下げる分だけ消費電力を抑えることができる。
【０１１１】
また、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度が予め設定された閾値（例えば、実温度４５℃）を超えると、搬送シュート温調駆動モータ９６が回転し、搬送シュート温度調節部材９３が伝熱部９１及び金属製搬送シュート９２から離間して伝熱部９１から金属製搬送シュート９２への伝熱を遮断する。
【０１１２】
そして、転写紙が金属製搬送シュート９２の蓄熱を奪い、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度が予め設定された閾値を下回った場合には、搬送シュート温調駆動モータ９６が逆回転し、搬送シュート温度調節部材９３を伝熱部９１と金属製搬送シュート９２との間に位置させる。
【０１１３】
同様に、搬送シュート温度検知サーミスタ１０４の検知温度が予め設定された閾値（例えば、実温度４０℃）を超えると、搬送シュート温調駆動モータ９６が回転し、搬送シュート温度調節部材９３が伝熱部９１及び金属製搬送シュート９２から離間して伝熱部９１から金属製搬送シュート９２への伝熱を遮断する。
【０１１４】
また、搬送シュート温度検知サーミスタ１０４の検知温度が予め設定された閾値（例えば、実温度４０℃）を超えると、搬送シュート回動モータ１０１が回転し、金属製搬送シュート９２の自由端部寄りが転写紙非接触位置へと回動して転写紙への放熱を遮断する。
【０１１５】
そして、転写紙が金属製搬送シュート９２の蓄熱を奪い、搬送シュート温度検知サーミスタ１０４の検知温度が予め設定された閾値を下回った場合には、搬送シュート温調駆動モータ９６と搬送シュート回動モータ１０１とが逆回転し、搬送シュート温度調節部材９３を伝熱部９１と金属製搬送シュート９２との間に位置させると共に、金属製搬送シュート９２を元の接触位置へと復帰させる。
【０１１６】
従って、金属製搬送シュート９２の温度が金属レジストローラ２２ａの放熱により予備加熱された転写紙の温度よりも低い場合には、金属製搬送シュート９２を転写紙に接触させず（吸熱せず）、金属製搬送シュート９２の温度が転写紙温度よりも高い場合にのみ転写紙を予備加熱することが可能となる。
【０１１７】
これにより、感光体ドラム３１や図示しない現像器の温度上昇がある一定温度以下で抑えられ、感光体ドラム３１内に存在する廃トナーや図示しない現像器内のトナーが熱により凝集することで画像に悪影響を与えたり、トルクが高くなって破損するといった不具合を抑制することができる。
【０１１８】
また、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度が閾値を超えるまでは、レジスト温度調整部材８６は伝熱部８４と金属レジストローラ２２ａとの間に位置し、搬送シュート温調部材９３は伝熱部９１及び金属製搬送シュート９２から離間し、閾値を超えるとそれぞれ逆の位置になるように制御回路によって制御されることにより、閾値を超えるまでは集中的にレジストの温度を上げることができる。
【０１１９】
さらに、搬送シュート温度検知サーミスタ１０４の検知温度が閾値を超えたと制御回路が判定すると金属製搬送シュート９２は転写紙に接触する位置に持ち上がり、搬送シュート温度検知サーミスタ１０４の検知温度が閾値を下回ったと制御回路が判定すると金属製搬送シュート９２は転写紙に接触しない位置まで下がる。
【０１２０】
このように、本発明の画像形成装置によれば、定着部２４により加熱された転写紙の熱を利用して定着前（転写前）の転写紙を予備加熱することで定着性を向上させ、放熱部としての金属搬送ローラ４０ａ，定着前ガイド８０，金属製搬送シュート９２の温度に応じて定着温度を下げることで定着部２４の省エネルギー化を図ることができるとともに、転写紙毎の定着性や光沢度の均一化に貢献することができ、しかも、オフセットのない安定した画像を出力することが可能となる。
【０１２１】
また、放熱部としての定着前ガイド８０，金属製搬送シュート９２は、定着ニップ直前で転写紙に熱を伝達するために、熱伝達により温度が上がった転写紙からの再予備加熱を最小限に抑えることができ、既存の構成部品を放熱部として利用することから、放熱部のための余分な専用部材を配置する必要がない。
【０１２２】
さらに、放熱部である金属搬送ローラ４０ａ，定着前ガイド８０，金属製搬送シュート９２は、転写紙幅方向の略全幅に跨っていることから、転写紙を幅方向で均一に予備加熱することができるうえ、放熱用ヒートパイプ７８，伝熱・放熱用ヒートパイプ８２，伝熱用ヒートパイプ８５，第２伝熱用ヒートパイプ９５を配置することによって転写紙幅方向の予備加熱温度の均一化を向上することができ、１枚の転写紙内での定着性や光沢度等も均一化することができ、安定した画像を得すことができる。
【０１２３】
また、放熱部にレジストローラ対２２の転写面側に位置する金属レジストローラ２２ａを利用すれば、転写前のトナー像が形成されていない転写紙の表裏を加圧ニップ搬送しつつ、転写紙の転写面側を効率良く予備加熱することができる。
【０１２４】
さらに、放熱部を感光体ドラム３１の上流側と下流側とに配置することにより、感光体ドラム３１の上流側では転写紙に未定着のトナー画像が担持されていないため、放熱部にレジストローラ対２２を利用することにより転写紙を挟み込みながら圧力をかけることで転写紙へ効率良く熱伝達を行なうことが可能である反面、転写装置の上流側であまり転写紙の温度を上げすぎてしまうと転写紙が転写装置を通過する際に転写装置の温度が高くなり、未定着トナーが凝集してしまう虞があることから、感光体ドラム３１と定着部２４との間に第２放熱部として定着前ガイド８０，金属製搬送シュート９２を配置することにより、バランスの良い予備加熱を確保することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
２２…レジストローラ対
２２ａ…金属レジストローラ
２２ｂ…弾性レジストローラ
３１…感光体ドラム
３５…転写ローラ
３８…加熱ローラ
３８ａ…ハロゲンヒータ
３９…加圧ローラ
４０…搬送ローラ対
４０ａ…金属搬送ローラ
４０ｂ…弾性搬送ローラ
７１…予備加熱部
７２…予備加熱部
７３…予備加熱部
７４…予備加熱部
７５…伝熱部
７６…吸熱用ヒートパイプ
７７…伝熱用ヒートパイプ
７８…放熱用ヒートパイプ
７９…レジスト温度検知サーミスタ
８０…定着前ガイド
８１…伝熱部
８２…伝熱・放熱用ヒートパイプ
８３…ガイド温度検知サーミスタ
８４…伝熱部
８５…伝熱用ヒートパイプ
８６…レジスト温度調整部材
９１…伝熱部
９２…金属製搬送シュート
９３…搬送シュート温度調節部材
９４…第１伝熱用ヒートパイプ
９５…第２伝熱用ヒートパイプ
１０４…搬送シュート温度検知サーミスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置、特に、トナー像が形成された定着前の転写紙を加熱・加圧することによりトナー像を転写紙に定着する定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置にあっては、転写紙に転写されたトナー像を定着させるために、トナー像が転写された転写紙を定着装置で加熱・加圧することにより転写紙に対して定着処理を施している。
【０００３】
また、この定着処理時には、トナー像が転写された転写紙は高温加熱されるが、この加熱によって定着処理後の転写紙が熱変形したり、転写紙の搬送経路中に配置された各種センサ類が熱損傷したり、排出トレイでの転写紙同士のトナー融着が発生するといった不具合が発生してしまうことがある。
【０００４】
そこで、定着装置により加熱された転写紙から熱を吸収する冷却部とその熱を伝達する伝達部、伝達された熱を定着処理前の転写紙に放熱する放熱部と、を備えた熱交換装置を配置することによって、定着装置で加熱された転写紙を冷却して、定着処理後の転写紙の熱変形、転写紙の搬送経路に配置される各種センサ類の熱損傷、排出トレイでの転写紙同士のトナー融着を防止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２２４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したように、このような熱交換手段を配置した場合、定着装置により加熱定着された転写紙の定着枚数に応じて予備加熱部の温度が上昇し、その結果、定着処理前の転写紙に供給される熱量がだんだんと増えていくため、定着装置にて同じ定着温度で定着を行ない続けてしまうとトナー定着状態の違いから、通紙枚数とともに画像の光沢度が上がってしまい、最悪の場合には熱量が供給過多になりすぎるとホットオフセットが発生するといった不具合も発生する虞があった。
【０００７】
そこで、本発明は、定着装置により加熱された転写紙の熱を吸熱することで転写紙の熱変形やセンサ類の破損防止を抑制すると共に、吸熱した熱を定着装置よりも上流側で定着前の転写紙に放熱することで定着前の転写紙を予備加熱して定着性を向上すると同時に、定着温度を下げることで省エネルギー化に貢献し得て、しかも転写紙への定着性や光沢度といった画像品質の均一化・安定化に貢献することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、トナー像が形成された定着前の転写紙を加熱・加圧することによりトナー像を転写紙に定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置よりも搬送方向下流側で定着後の転写紙の熱を吸熱し且つ前記定着装置よりも上流側で定着前の転写紙を予備加熱する予備加熱部と、該予備加熱部の吸熱温度上昇に応じて前記定着装置の加熱温度を下げる温度制御部と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、定着装置によって加熱された転写紙の熱を利用して定着前の転写紙を予備加熱すると共に、転写紙への予備加熱温度に応じて転写装置の加熱温度を下げることができることから、定着装置により加熱された転写紙の熱を吸熱することで転写紙の熱変形やセンサ類の破損防止を抑制すると共に、吸熱した熱を定着装置よりも上流側で定着前の転写紙に放熱することで定着前の転写紙を予備加熱して定着性を向上すると同時に、定着温度を下げることで省エネルギー化に貢献し得て、しかも転写紙への定着性や光沢度といった画像品質の均一化・安定化に貢献することができる。
【００１０】
請求項２に記載の画像形成装置は、前記予備加熱部は、定着後の転写紙の熱を吸熱する吸熱部と、該吸熱部で吸熱した熱を前記定着装置よりも下流側に伝熱する伝熱部と、該伝熱部で伝熱された熱を定着前の転写紙に放熱する放熱部と、を備え、前記温度制御部は、前記吸熱部・前記伝熱部・前記放熱部の少なくとも一箇所の現在温度を監視する温度センサを備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の構成によれば、リアルタイムでの転写紙毎の放熱量を一定箇所での温度センサの監視によって決定することができ、定着性や光沢度の均一化・安定化を容易に確保することができる。
【００１２】
請求項３に記載の画像形成装置は、前記放熱部は、前記定着装置よりも上流側に配置されたレジストローラ対、定着前ガイド、金属製搬送シュートの少なくとも一つを利用していることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の画像形成装置は、前記吸熱部は、前記定着装置よりも下流側に配置された搬送ローラ対を利用していることを特徴とする。
【００１４】
請求項３及び請求項４に記載の構成によれば、既存の構成部品をそのまま吸熱部又は放熱部として利用することができ、部品点数の削減に貢献することができるばかりでなく、狭い機内スペースの有効利用に貢献することができる。
【００１５】
請求項５に記載の画像形成装置は、前記吸熱部と前記放熱部の少なくとも一方にはヒートパイプが配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の構成によれば、ヒートパイプを用いることにより、吸熱又は放熱時における温度の有効利用を図ることができる。
【００１７】
請求項６に記載の画像形成装置は、前記定着装置よりも上流側にトナー像を転写紙に転写する転写装置が配置され、前記放熱部は前記転写装置の上流側と下流側にそれぞれ配置されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の構成によれば、転写装置の上流側では転写紙に未定着のトナー画像が担持されていないことから、転写後のトナーが凝集しない範囲での放熱が可能となるように放熱部の構成に制約を受けることなく予備加熱を効率良く行うことができ、転写装置の下流で定着装置の上流側では、転写紙に未定着のトナー画像が担持されていることから、転写装置によって吸熱された転写紙温度を補う程度の補助的な放熱部を構成するといったように、定着前で且つ転写前後の転写紙を段階的に予備加熱することができ、汎用性を向上することができる。
【００１９】
請求項７に記載の画像形成装置は、前記温度制御部は、前記温度センサの監視温度が所定温度以上となった際に前記伝熱部による前記放熱部への伝熱を遮断する切替部を備えていることを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の構成によれば、大量な連続印刷時等、印刷切替部によって過剰な予備加熱を防止することができ、転写後のトナー凝集を防止することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の画像形成装置は、定着装置により加熱された転写紙の熱を吸熱することで転写紙の熱変形やセンサ類の破損防止を抑制すると共に、吸熱した熱を定着装置よりも上流側で定着前の転写紙に放熱することで定着前の転写紙を予備加熱して定着性を向上すると同時に、定着温度を下げることで省エネルギー化に貢献し得て、しかも転写紙への定着性や光沢度といった画像品質の均一化・安定化に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る他の画像形成装置の説明図である。
【図３】本発明の実施例１に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【図４】本発明の実施例１における定着温度制御補正値例の図表である。
【図５】本発明の実施例２に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【図６】本発明の実施例２における定着温度制御補正値例の図表である。
【図７】本発明の実施例３に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【図８】本発明の実施例３における定着温度制御補正値例の図表である。
【図９】本発明の実施例４に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【図１０】本発明の実施例４における定着温度制御補正値例の図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。尚、以下に示す実施例は本発明の画像形成装置における好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の説明図である。
【００２６】
（複合機の全体構成）
図１において、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機１１は、複合機本体１２と、複合機本体１２の前面から引き出し可能な複数段の給紙カセット１３，１４，１５と、給紙カセット１３，１４，１５とは別の転写紙の利用を可能とするために複合機本体１２の一方の側面に開閉可能に設けられた手差トレイ１６と、複写機・ファクシミリ・スキャナの各種機能として原稿を読み取る際に使用する自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１７と、表示画面１８を有すると共に各種機能等の設定・選択操作を行う操作部１９とを備えている。尚、複合機１１の形状や構成・機能等は図示例のものに限定されるものではない。
【００２７】
（複合機本体１２の内部構成）
また、複合機本体１２の内部には、収納手段としての給紙カセット１３，１４，１５又は手差トレイ１６に収納された転写紙（図示せず）を取り出して排紙トレイ２０に向けて搬送する搬送経路２１と、搬送経路２１のシート搬送方向上流側に配置されたレジストローラ対２２と、レジストローラ対２２よりも搬送経路２１のシート搬送方向下流側に配置された画像形成部２３と、画像形成部２３によって転写紙の表面に転写されたトナー像を転写紙の表面に定着させる定着部（定着装置）１４と、搬送経路２１の複合機本体１２内での最下流部に配置された排出部２５と、を備えている。
【００２８】
さらに、搬送経路２１には、複数の経路が分岐・合流されており、本実施の形態では、定着部２４よりも搬送経路２１のシート搬送方向下流側に配置された分岐路２６と、分岐路２６に導かれた転写紙を表裏反転させるスイッチバック経路２７と、スイッチバック経路２７によって表裏反転した転写紙をレジストローラ対２２よりもシート搬送方向上流側の搬送経路２１へと戻す反転経路２８と、ＡＤＦ１７にセットされた原稿が複数である場合に片面印刷処理後の転写紙の排出面を原稿順序に合わせた状態で排出部２５へと導く反転排出路２９と、を備えている。
（レジストローラ対２２の構成）
【００２９】
レジストローラ対２２は、給紙カセット１３，１４，１５又は手差トレイ１６から取り出された転写紙の搬送方向先端をレジストセンサ３０で検出することにより、転写紙の先端位置と感光体ドラム３１の表面に形成されたトナー像位置との同期を計るものである。
【００３０】
具体的には、レジストセンサ３０が転写紙の先端を検出してから所定時間経過後にレジストローラ対２２と感光体ドラム３１の回転駆動を開始させ、レジストセンサ３０が転写紙の後端を検出してから所定時間経過後にレジストローラ対２２と感光体ドラム３１の回転駆動を停止する。また、レジストセンサ３０は、給紙カセット１３，１４，１５から搬送経路２１へと送り出された転写紙のシート搬送方向に沿うシート長を検出するもので、転写紙の先端を検出してから後端を検出するまでの時間によって転写紙の長さ（シート搬送方向に沿う方向）を検出する。
レジストローラ対２２は、モータ等の駆動源（図示せず）に連繋されている。そして、レジストローラ対２２は、静止状態において、転写紙の先端がニップされたときに瞬間的に転写紙の搬送を停止することで転写紙の斜め送りを矯正する。
【００３１】
（画像形成部２３の構成）
画像形成部２３は、感光体ドラム３１と、感光体ドラム３１の周囲に配置された帯電デバイス３２、露光デバイス３３、現像デバイス３４、転写ローラ３５、クリーニングデバイス３６、除電デバイス３７等を備えている。
【００３２】
これにより、画像形成部２３は、感光体ドラム３１が図示しない駆動手段によって所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動され、その表面が帯電デバイス３２によって所定の極性・電位に均一に帯電される。
【００３３】
帯電後の感光体ドラム３１は、その表面に露光デバイス３３によって静電潜像が形成される。ここで、露光デバイス３３は、例えば、複写機機能によりＡＤＦ１７を利用してスキャナー部で読み取った印刷データ、ファクシミリ機能により電話回線を通じて受信した印刷データ、プリンタ機能によりネットワーク等の通信回線によって接続されたパーソナルコンピュータ等から出力された印刷データに基づいて、感光体ドラム３１の表面にレーザー光を照射し、感光体ドラム３１の表面のレーザー光照射部分の電荷を除去して画像情報に応じた静電潜像を形成する。
そして、感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像は、現像デバイス３４によって電荷を有するトナーが静電的に付着されて未転写トナー像として現像される。さらに、その未転写トナー像は、感光体ドラム３１と転写ローラ３５との協働によって転写紙の表面に未定着トナー像として転写される。
【００３４】
この際、転写紙の表面に未転写トナー像を転写した感光体ドラム３１は、クリーニングデバイス３６によって残留トナー等が除去されると共に次の画像形成時の帯電のために除電デバイス３７によって除電される。
【００３５】
（定着部２４の構成）
定着部２４は、画像形成部２３によって転写紙の表面に転写された未定着トナー像を定着させるために、転写紙の表面側、即ち、未定着トナー像側に配置された加熱部材としての加熱ローラ（又は加熱ベルト）２８と、搬送経路２１を挟んで加熱ローラ３８と対向する加圧部材としての加圧ローラ３９とを備え、この加圧ローラ３９を加熱ローラ３８に圧接することで転写紙をニップ搬送（ニップ部）する。
【００３６】
転写紙の表面に形成された未定着トナー像は、加熱ローラ３８に直接接触することによって溶融し、転写紙の裏面側から加圧ローラ３９で加圧されることによってそのまま転写紙の表面に溶融トナーが定着像として定着されつつ、次段の搬送ローラ対４０へと搬送される。
【００３７】
（他の画像形成装置）
ところで、本発明の画像形成装置としては、上述した単色の複合機１１の他、図２に示すように、フルカラーの画像形成装置として、例えば、カラープリンタ４１への適用も可能である。
【００３８】
（カラープリンタ４１の全体構成）
図２において、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ４１は、プリンタ本体４２の一面（例えば、正面）から引き出し可能な給紙カセット４３と、プリンタ本体４２の一面に起倒可能に設けられた手差トレイ４４と、給紙カセット４３又は手差トレイ４４にセットされた転写紙（図示せず）を搬送する搬送経路４５と、搬送経路４５の上流端を構成する給紙ユニット部４６と、搬送経路４５の給紙ユニット部４６よりもシート搬送方向下流に配置されたレジストローラ対２２と、レジストローラ対２２よりも搬送経路４５のシート搬送方向下流側に配置された二次転写ローラ３５と、二次転写ローラ３５と協働して転写紙の表面にトナー転写像を形成する無端ベルト状の中間転写ベルト４７と、中間転写ベルト４７の表面に必要に応じた各色（例えば、イエロー（Ｙ）・マゼンダ（Ｍ）・シアン（Ｃ）・ブラック（Ｋ））のトナーをトナー像として転写する複数の画像形成部４８（図２に各色記号を符号に併記）と、搬送経路４５の終端寄りに配置されて転写紙の表面に形成されたトナー転写像を定着させる定着部２４と、定着後の転写紙を搬送経路４５の下流端からプリンタ本体４２の排紙トレイ４９へと排出する排出部５０とを備えている。
【００３９】
中間転写ベルト４７は、像担持体としての機能を具備しており、層構成に少なくとも一層の弾性層を用いた弾性中間転写ベルトが採用され、駆動ローラ５１、テンションローラとしての機能を具備した従動ローラ５２、加圧ローラ５３の間で回動移動（図示矢印参照）する。
【００４０】
加圧ローラ５３は中間転写ベルト４７を挟んで二次転写ローラ３５と対向配置されており、二次転写ローラ３５に転写バイアスを印加することによって搬送経路４５に搬送された転写紙の表面にトナー像を転写してトナー転写像を形成する。
【００４１】
（画像形成部４８の構成）
画像形成部４８は、本実施の形態では中間転写ベルト４７の回動移動方向に沿ってタンデム方式で４ヶ所に配置され、実質的に同一構成のものが配置されている。また、画像形成部４８は、各色のトナーを収納したトナーコンテナ５４と、トナーコンテナ５４に収納したトナーを供給する供給部５５と、表面に供給部５５からトナーが供給されるドラム状の静電潜像担持体としての感光体ドラム５６と、中間転写ベルト４７を挟んで感光体ドラム５６に対向配置された転写ローラ５７と、感光体ドラム５６の表面に付着した残存トナー等を除去するクリーニングデバイス５８と、感光体ドラム５６の電荷を除去する除電デバイス５９と、感光体ドラム５６の表面を帯電する帯電デバイス６０と、感光体ドラム５６の表面に所定の静電潜像を形成する露光デバイス６１と、を備えている。
【００４２】
尚、各画像形成部４８は、本実施の形態では、中間転写ベルト４７の回動移動方向に沿ってマゼンダ用の画像形成部４８（Ｍ）、シアン用の画像形成部４８（Ｃ）、イエロー用の画像形成部４８（Ｙ）の順で配置され、図示右側の端部にブラック用の画像形成部４８（Ｋ）が配置されている。
【００４３】
（画像形成処理）
このような構成のカラープリンタ４１においては、図示を略すパーソナルコンピュータ等から印刷データが出力されると、帯電デバイス６０によって感光体ドラム５６の表面が帯電された後（帯電工程）、露光デバイス６１によって感光体ドラム５６の表面が露光されて静電潜像が形成される（露光工程）。
【００４４】
一方、供給部５５においては、二成分現像剤のトナーのみを飛翔させ、感光体ドラム５６の静電潜像にトナーを付着させて静電潜像をトナー像として現像した後（現像工程）、そのトナー像を転写ローラ５７によって感光体ドラム５６から中間転写ベルト４７へと一次転写する（一次転写工程）。
【００４５】
次に、中間転写ベルト４７に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト４７の回動移動によって二次転写ローラ３５へと搬送され、この二次転写ローラ３５に印加された転写バイアスによって転写紙へと転写される（二次転写工程）。
【００４６】
尚、二次転写ローラ３５によってトナー像を二次転写した後の中間転写ベルト４７の表面に残存したトナー等は、二次転写ローラ３５よりも回動移動方向下流側に配置されたクリーニングデバイス６２によって除去される。
【００４７】
（定着部２４の構成）
定着部２４は、画像形成部４８によって転写紙の表面に転写された未定着トナー像を定着させるために、転写紙の表面側、即ち、未定着トナー像側に配置された加熱ローラ３８と、搬送経路４５を挟んで加熱ローラ３８と対向する加圧ローラ３９とを備え、この加圧ローラ３９を加熱ローラ３８に圧接することで転写紙をニップ搬送する。
【００４８】
転写紙の表面に形成された未定着トナー像は、加熱ローラ３８に直接接触することによって溶融し、転写紙の裏面側から加圧ローラ３９で加圧されることによってそのまま転写紙の表面に溶融トナーが定着像として定着されつつ次段の搬送ローラ対４０へと搬送される。
【００４９】
ところで、上記実施の形態では、レジストから定着に至る転写紙の搬送方向が略水平なものを開示したが、レジストから定着に至る転写紙の搬送方向の少なくとも一部が上向き搬送である画像形成装置等への適用も可能である。
【００５０】
（実施例）
次に、本発明の具体的な実施例を説明する。尚、以下の説明において、図２に示した二次転写ローラ３５は、中間転写ベルト４７を介して加圧ローラ５３と対向配置されており、この転写部位にて実質的な転写紙へのトナー像転写を行うことから、図１に示した感光体ドラム３１と転写ローラ３５とによるトナー像転写と実質的に同一の機能を具備していることとなる。
【００５１】
従って、以下の説明では、便宜上、中間転写ベルト４７の存在を図示上では無視し、加圧ローラ５３は感光体ドラム３１として、二次転写ローラ３５は転写ローラ３５として、それぞれ置き換えたものとして説明する。
【００５２】
（実施例１）
次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置における実施例１を説明する。
【００５３】
図３は、実施例１に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【００５４】
加熱ローラ３８は、内部に加熱源としてハロゲンヒータ３８ａが配置されており、図示を略する制御回路によって、常時は加熱ローラ３８の表面温度や周辺温度（湿度）等を監視することでハロゲンヒータ３８ａによる加熱温度が制御される。
【００５５】
定着部２４よりも搬送方向下流側に配置されて定着後の転写紙をニップ搬送する搬送ローラ対４０は、転写紙の画像形成面側（表面側）に配置された金属搬送ローラ４０ａと、金属搬送ローラ４０ａに加圧する弾性搬送ローラ４０ｂと、を備えている。本実施例においては、金属搬送ローラ４０ａは、ＳＵＳなどの金属パイプの表面に離型層としてフッ素層がコーティング処理によって形成されており、吸熱部を兼用している。また、弾性搬送ローラ４０ｂには、Ｓｉゴム製のパイプやローラが用いられている。
【００５６】
転写ローラ３５よりも搬送方向上流側に配置されたレジストローラ対２２は、転写紙の画像形成面側（表面側）に配置された金属レジストローラ２２ａと、金属レジストローラ２２ａに加圧する弾性レジストローラ２２ｂと、を備えている。本実施例においては、金属レジストローラ２２ａは、ＳＵＳなどの金属パイプの表面に離型層としてフッ素層がコーティング処理によって形成されており、放熱部を兼用している。また、弾性レジストローラ２２ｂには、Ｓｉゴム製のパイプやローラが用いられている。
【００５７】
吸熱部を兼ねた金属搬送ローラ４０ａの一端と放熱部を兼ねた金属レジストローラ２２ａとの各一端間には、ＳＵＳ等の金属パイプからなる伝熱部７５の両側面がそれぞれ面接触するように接続されている。また、金属搬送ローラ４０ａ、伝熱部７５、金属レジストローラ２２ａの各内部には、銅パイプに水を内包した吸熱用ヒートパイプ７６、伝熱用ヒートパイプ７７、放熱用ヒートパイプ７８がそれぞれ配置され、吸熱・伝熱・放熱効率の向上が図られている。
【００５８】
従って、本実施例においては、金属搬送ローラ４０ａ、伝熱部７５、金属レジストローラ２２ａ、各ヒートパイプ７６，７７，７８によって、予備加熱部７１が構成されている。
【００５９】
このような構成によれば、加熱ローラ３８によって加熱された定着後の転写紙の蓄熱は、吸熱部としての金属搬送ローラ４０ａによって吸熱され、伝熱部７５を経由して金属レジストローラ２２ａに伝熱される。
【００６０】
これにより、次に搬送された転写紙は、定着前において金属レジストローラ２２ａの放熱によって予備加熱される。
【００６１】
一方、金属レジストローラ２２ａの表面温度は、レジスト温度検知サーミスタ７９によって監視されており、このレジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度に基づいて加熱ローラ３８の加熱温度（定着温度）が制御回路によって制御される。
【００６２】
尚、この制御回路による加熱温度制御方法としては、例えば転写紙の厚さ（種類）情報や周辺環境温度等に基づいて設定された公知の定着温度制御に加え、レジスト温度検知サーミスタ７９にて検知した検知温度と環境温度との差によって補正を行う。
【００６３】
具体的には、図４に示すように、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度に対して、定着部２４の付近の周辺温度（環境温度）を検知する公知の温度検知センサ（図示せず）との差に応じ、加熱ローラ３８の加熱温度（表面温度）を制御する。
【００６４】
これにより、継続的に定着処理することによって温度上昇する放熱量が高温化するにつれて加熱ローラ３８の加熱温度を下げることができ、ハロゲンヒータ３８ａの加熱量を下げる分だけ消費電力を抑えることができる。
【００６５】
（実施例２）
図５は、実施例２に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【００６６】
尚、図５において、上記実施例１と実質的に同一の構成には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６７】
定着部２４と転写ローラ３５との間には、転写紙の非画像形成面側（底面側・裏面側）を支持する定着前ガイド８０が配置されている。この定着前ガイド８０は、本実施例においては放熱部の機能を兼ねており、公知の転写紙ガイド機能を備えた既存の構成部品である（図２参考）。また、吸熱部としての金属搬送ローラ４０ａと放熱部としての定着前ガイド８０との間には、平面視略Ｌ字形状の伝熱部８１が設けられている。
【００６８】
伝熱部８１には、ＳＵＳ等の金属部材が用いられており、放熱部を兼ねた定着前ガイド８０の長手方向全域に面接触するように構成されている。また、その内部には伝熱・放熱用ヒートパイプ８２が配置されている。
【００６９】
従って、本実施例においては、金属搬送ローラ４０ａ、伝熱部８１、定着前ガイド８０、各ヒートパイプ７６，８２によって、予備加熱部７２が構成されている。
【００７０】
このような構成によれば、加熱ローラ３８によって加熱された定着後の転写紙の蓄熱は、吸熱部としての金属搬送ローラ４０ａによって吸熱され、伝熱部８１を経由して転写前ガイド８０に伝熱される。
【００７１】
これにより、次に搬送された転写紙は、定着前において転写前ガイド８０の放熱によって予備加熱される。
【００７２】
一方、転写前ガイド８０の表面温度は、ガイド温度検知サーミスタ８３によって監視されており、このガイド温度検知サーミスタ８３の検知温度に基づいて加熱ローラ３８の加熱温度（定着温度）が制御回路によって制御される。
【００７３】
尚、この制御回路による加熱温度制御方法としては、例えば転写紙の厚さ（種類）情報や周辺環境温度等に基づいて設定された公知の定着温度制御に加え、ガイド温度検知サーミスタ８３にて検知した検知温度と環境温度との差によって補正を行う。
【００７４】
具体的には、図６に示すように、ガイド温度検知サーミスタ８３の検知温度に対して、定着部２４の付近の周辺温度（環境温度）を検知する公知の温度検知センサ（図示せず）の検知温度との差に応じ、加熱ローラ３８の加熱温度（表面温度）を制御する。
【００７５】
これにより、継続的に定着処理することによって温度上昇する放熱量が高温化するにつれて加熱ローラ３８の加熱温度を下げることができ、ハロゲンヒータ３８ａの加熱量を下げる分だけ消費電力を抑えることができる。
【００７６】
（実施例３）
図７は、実施例３に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【００７７】
尚、図７において、上記実施例１，２と実質的に同一の構成には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００７８】
金属搬送ローラ４０ａと転写前ガイド８０と金属レジストローラ２２ａとの間には、平面視略Ｔ字状（図７（Ｂ）において横向き）の伝熱部８４が配置されている。
【００７９】
伝熱部８４は、放熱部を兼ねた定着前ガイド８０の長手方向全域に面接触するように構成されている。また、その内部には伝熱部８４の形状に合わせるように伝熱用ヒートパイプ８５が配置されている。
【００８０】
また、伝熱部８４と金属レジストローラ２２ａとの間には、パイプ状のレジスト温度調整部材８６が配置されている。
【００８１】
このレジスト温度調整部材８６は、伝熱部８４からの熱を金属レジストローラ２２ａへと伝熱する機能を備えており、レジスト温調駆動モータ８７の出力軸８７ａに設けられたレジスト温調駆動アーム８８によって、伝熱部８４と金属レジストローラ２２ａとの間に位置した伝熱位置と、伝熱部８４と金属レジストローラ２２ａとの間から退避した遮断位置と、に切り替えられるように構成されている。また、出力軸８７ａには、レジスト温調駆動アーム８８とは逆方向に突出するレジスト温調アクチュエータ８９が設けられており、その位置はレジスト温調ＰＩセンサ９０によって検出される。
【００８２】
これにより、レジスト温度調整部材８６が伝熱部８４と金属レジストローラ２２ａとの間の伝熱位置に位置しているか否かは、レジスト温調ＰＩセンサ９０がレジスト温調アクチュエータ８９を検出しているか否かで確認することができる。
【００８３】
従って、本実施例においては、金属搬送ローラ４０ａ、伝熱部８４、定着前ガイド８０、金属レジストローラ２２ａ、各ヒートパイプ７６，８５，７８、レジスト温度調整部材８６によって、予備加熱部７３が構成されている。
【００８４】
このような構成によれば、加熱ローラ３８によって加熱された定着後の転写紙の蓄熱は、吸熱部としての金属搬送ローラ４０ａによって吸熱され、伝熱部８４を経由して転写前ガイド８０と金属レジストローラ２２ａとに伝熱される。
【００８５】
これにより、次に搬送された転写紙は、転写前においては金属レジストローラ４０ａの放熱によって、また、定着前においては転写前ガイド８０の放熱によって、それぞれ予備加熱される。
【００８６】
一方、金属レジストローラ２２ａの表面温度と転写前ガイド８０の表面温度とは、レジスト温度検知サーミスタ７９とガイド温度検知サーミスタ８３とによってそれぞれ監視されており、このレジスト温度検知サーミスタ７９とガイド温度検知サーミスタ８３との各検知温度に基づいて加熱ローラ３８の加熱温度（定着温度）が制御回路によって制御される。
【００８７】
また、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度に基づいてレジスト温調駆動モータ８７の駆動が制御回路によって制御される。
【００８８】
尚、この制御回路による加熱温度制御方法としては、例えば転写紙の厚さ（種類）情報や周辺環境温度等に基づいて設定された公知の定着温度制御に加え、ガイド温度検知サーミスタ８３にて検知した検知温度と環境温度との差によって補正を行う。
【００８９】
具体的には、図８に示すように、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知と温度ガイド温度検知サーミスタ８３との各検知温度を関連付けし、その各温度に対して、定着部２４の付近の周辺温度（環境温度）を検知する公知の温度検知センサ（図示せず）の検知温度との差に応じ、加熱ローラ３８の加熱温度（表面温度）を制御する。
【００９０】
これにより、継続的に定着処理することによって温度上昇する放熱量が高温化するにつれて加熱ローラ３８の加熱温度を下げることができ、ハロゲンヒータ３８ａの加熱量を下げる分だけ消費電力を抑えることができる。
【００９１】
また、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度が予め設定された閾値（例えば、実温度４５℃）を超えると、レジスト温調駆動モータ８７が回転し、レジスト温度調整部材８６が伝熱部８４及び金属レジストローラ２２ａから離間して伝熱部８４から金属レジストローラ２２ａへの伝熱を遮断する。
【００９２】
そして、転写紙が金属レジストローラ２２ａの蓄熱を奪い、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度が予め設定された閾値を下回った場合には、レジスト温調駆動モータ８７が逆回転し、レジスト温度調整部材８６を伝熱部８４と金属レジストローラ２２ａとの間に位置させる。
【００９３】
これにより、感光体ドラム３１や図示しない現像器の温度上昇がある一定温度以下で抑えられ、感光体ドラム３１内に存在する廃トナーや図示しない現像器内のトナーが熱により凝集することで画像に悪影響を与えたり、トルクが高くなって破損するといった不具合を抑制することができる。
【００９４】
（実施例４）
図９は、実施例４に係る画像形成装置を示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は要部の平面図である。
【００９５】
尚、図９において、上記実施例１，２，３と実質的に同一の構成には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００９６】
金属搬送ローラ４０ａと転写前ガイド８０と金属レジストローラ２２ａとの間には、平面視略Ｔ字状（図９（Ｂ）において横向き）の伝熱部９１が配置されている。
【００９７】
伝熱部９１は、定着前ガイド８０よりも搬送方向上流側に配置されて搬送方向下流側を自由端とするように回動可能な金属製搬送シュート９２の長手方向全域に面接触するように構成されている。また、伝熱部９１は、金属製搬送シュート９２の一端寄りで分割されており、その間にはパイプ状の搬送シュート温度調節部材９３が配置されている。これにより、伝熱部９１は、金属搬送ローラ４０ａと金属レジストローラ２２ａとの間で平面視直線状に跨る第１伝熱部９１ａと、この第１伝熱部９１ａの中途部から搬送シュート温度調節部材９３を介して平面視直行方向に伸びる第２伝熱部９１ｂとに実質的に分かれている。また、第１伝熱部９１ａと第２伝熱部９１ｂとには、それぞれ第１伝熱用ヒートパイプ９４と第２伝熱用ヒートパイプ９５とが配置されている。
【００９８】
搬送シュート温度調節部材９３は、第１伝熱部９１ａからの熱を第２伝熱部９１ｂを介して金属製搬送シュート９２へと伝熱する機能を備えており、搬送シュート温調駆動モータ９６の出力軸９６ａに設けられた搬送シュート温調駆動アーム９７によって、伝熱部９１と金属製搬送シュート９２との間に位置した伝熱位置と、伝熱部９１と金属製搬送シュート９２との間から退避した遮断位置と、に切り替えられるように構成されている。また、出力軸９６ａには、搬送シュート温調駆動アーム９７とは逆方向に突出する搬送シュート温調アクチュエータ９８が設けられており、その位置は搬送シュート温調ＰＩセンサ９９によって検出される。
【００９９】
これにより、搬送シュート温度調節部材９３が伝熱部９１と金属製搬送シュート９２との間の伝熱位置に位置しているか否かは、搬送シュート温調ＰＩセンサ９９が搬送シュート温調アクチュエータ９８を検出しているか否かで確認することができる。
【０１００】
また、金属製搬送シュート９２の転写紙幅方向両端寄り底面には、楕円状のカム１００が設けられている。
【０１０１】
この一対のカム１００は、搬送シュート回動モータ１０１の出力軸１０１ａに固定されており、搬送シュート回動モータ１０１によって転写紙の底面に接触する放熱位置と、少なくとも自由端寄りが転写紙の底面から離間する非放熱位置と、に切り替えられるように構成されている。また、出力軸１０１ａには、搬送シュートアクチュエータ１０２が設けられており、その位置は搬送シュートＰＩセンサ１０３によって検出される。
【０１０２】
これにより、金属製搬送シュート９２が放熱位置に位置しているか否かは、搬送シュートＰＩセンサ１０３が搬送シュートアクチュエータ１０２を検出しているか否かで確認することができる。
【０１０３】
従って、本実施例においては、金属搬送ローラ４０ａ、伝熱部９１、金属製搬送シュート９２、金属レジストローラ２２ａ、各ヒートパイプ７６，９４，９５，７８、レジスト温度調整部材８６、搬送シュート温度調節部材９３によって、予備加熱部７４が構成されている。
【０１０４】
このような構成によれば、加熱ローラ３８によって加熱された定着後の転写紙の蓄熱は、吸熱部としての金属搬送ローラ４０ａによって吸熱され、伝熱部９１を経由して金属製搬送シュート９２と金属レジストローラ２２ａとに伝熱される。
【０１０５】
これにより、次に搬送された転写紙は、転写前においては金属レジストローラ４０ａの放熱によって、また、定着前においては金属製搬送シュート９２の放熱によって、それぞれ予備加熱される。
【０１０６】
一方、金属レジストローラ２２ａの表面温度と金属製搬送シュート９２の表面温度とは、レジスト温度検知サーミスタ７９と搬送シュート温度検知サーミスタ１０４とによってそれぞれ監視されており、このレジスト温度検知サーミスタ７９と搬送シュート温度検知サーミスタ１０４との各検知温度に基づいて加熱ローラ３８の加熱温度（定着温度）が制御回路によって制御される。
【０１０７】
また、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度に基づいて搬送シュート温調駆動モータ９６の駆動が制御回路によって制御され、搬送シュート温度検知サーミスタ１０４の検知温度に基づいて搬送シュート温調駆動モータ９６と搬送シュート回動モータ１０１の駆動が制御回路によって制御される。
【０１０８】
尚、この制御回路による加熱温度制御方法としては、例えば転写紙の厚さ（種類）情報や周辺環境温度等に基づいて設定された公知の定着温度制御に加え、レジスト温度検知サーミスタ７９にて検知した検知温度及び搬送シュート温度検知サーミスタ１０４にて検知した検知温度と、環境温度との差によって補正を行う。
【０１０９】
具体的には、図１０に示すように、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知と温度搬送シュート温度検知サーミスタ１０４との各検知温度を関連付けし、その各温度に対して、定着部２４の付近の周辺温度（環境温度）を検知する公知の温度検知センサ（図示せず）の検知温度との差に応じ、加熱ローラ３８の加熱温度（表面温度）を制御する。
【０１１０】
これにより、継続的に定着処理することによって温度上昇する放熱量が高温化するにつれて加熱ローラ３８の加熱温度を下げることができ、ハロゲンヒータ３８ａの加熱量を下げる分だけ消費電力を抑えることができる。
【０１１１】
また、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度が予め設定された閾値（例えば、実温度４５℃）を超えると、搬送シュート温調駆動モータ９６が回転し、搬送シュート温度調節部材９３が伝熱部９１及び金属製搬送シュート９２から離間して伝熱部９１から金属製搬送シュート９２への伝熱を遮断する。
【０１１２】
そして、転写紙が金属製搬送シュート９２の蓄熱を奪い、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度が予め設定された閾値を下回った場合には、搬送シュート温調駆動モータ９６が逆回転し、搬送シュート温度調節部材９３を伝熱部９１と金属製搬送シュート９２との間に位置させる。
【０１１３】
同様に、搬送シュート温度検知サーミスタ１０４の検知温度が予め設定された閾値（例えば、実温度４０℃）を超えると、搬送シュート温調駆動モータ９６が回転し、搬送シュート温度調節部材９３が伝熱部９１及び金属製搬送シュート９２から離間して伝熱部９１から金属製搬送シュート９２への伝熱を遮断する。
【０１１４】
また、搬送シュート温度検知サーミスタ１０４の検知温度が予め設定された閾値（例えば、実温度４０℃）を超えると、搬送シュート回動モータ１０１が回転し、金属製搬送シュート９２の自由端部寄りが転写紙非接触位置へと回動して転写紙への放熱を遮断する。
【０１１５】
そして、転写紙が金属製搬送シュート９２の蓄熱を奪い、搬送シュート温度検知サーミスタ１０４の検知温度が予め設定された閾値を下回った場合には、搬送シュート温調駆動モータ９６と搬送シュート回動モータ１０１とが逆回転し、搬送シュート温度調節部材９３を伝熱部９１と金属製搬送シュート９２との間に位置させると共に、金属製搬送シュート９２を元の接触位置へと復帰させる。
【０１１６】
従って、金属製搬送シュート９２の温度が金属レジストローラ２２ａの放熱により予備加熱された転写紙の温度よりも低い場合には、金属製搬送シュート９２を転写紙に接触させず（吸熱せず）、金属製搬送シュート９２の温度が転写紙温度よりも高い場合にのみ転写紙を予備加熱することが可能となる。
【０１１７】
これにより、感光体ドラム３１や図示しない現像器の温度上昇がある一定温度以下で抑えられ、感光体ドラム３１内に存在する廃トナーや図示しない現像器内のトナーが熱により凝集することで画像に悪影響を与えたり、トルクが高くなって破損するといった不具合を抑制することができる。
【０１１８】
また、レジスト温度検知サーミスタ７９の検知温度が閾値を超えるまでは、レジスト温度調整部材８６は伝熱部８４と金属レジストローラ２２ａとの間に位置し、搬送シュート温調部材９３は伝熱部９１及び金属製搬送シュート９２から離間し、閾値を超えるとそれぞれ逆の位置になるように制御回路によって制御されることにより、閾値を超えるまでは集中的にレジストの温度を上げることができる。
【０１１９】
さらに、搬送シュート温度検知サーミスタ１０４の検知温度が閾値を超えたと制御回路が判定すると金属製搬送シュート９２は転写紙に接触する位置に持ち上がり、搬送シュート温度検知サーミスタ１０４の検知温度が閾値を下回ったと制御回路が判定すると金属製搬送シュート９２は転写紙に接触しない位置まで下がる。
【０１２０】
このように、本発明の画像形成装置によれば、定着部２４により加熱された転写紙の熱を利用して定着前（転写前）の転写紙を予備加熱することで定着性を向上させ、放熱部としての金属搬送ローラ４０ａ，定着前ガイド８０，金属製搬送シュート９２の温度に応じて定着温度を下げることで定着部２４の省エネルギー化を図ることができるとともに、転写紙毎の定着性や光沢度の均一化に貢献することができ、しかも、オフセットのない安定した画像を出力することが可能となる。
【０１２１】
また、放熱部としての定着前ガイド８０，金属製搬送シュート９２は、定着ニップ直前で転写紙に熱を伝達するために、熱伝達により温度が上がった転写紙からの再予備加熱を最小限に抑えることができ、既存の構成部品を放熱部として利用することから、放熱部のための余分な専用部材を配置する必要がない。
【０１２２】
さらに、放熱部である金属搬送ローラ４０ａ，定着前ガイド８０，金属製搬送シュート９２は、転写紙幅方向の略全幅に跨っていることから、転写紙を幅方向で均一に予備加熱することができるうえ、放熱用ヒートパイプ７８，伝熱・放熱用ヒートパイプ８２，伝熱用ヒートパイプ８５，第２伝熱用ヒートパイプ９５を配置することによって転写紙幅方向の予備加熱温度の均一化を向上することができ、１枚の転写紙内での定着性や光沢度等も均一化することができ、安定した画像を得すことができる。
【０１２３】
また、放熱部にレジストローラ対２２の転写面側に位置する金属レジストローラ２２ａを利用すれば、転写前のトナー像が形成されていない転写紙の表裏を加圧ニップ搬送しつつ、転写紙の転写面側を効率良く予備加熱することができる。
【０１２４】
さらに、放熱部を感光体ドラム３１の上流側と下流側とに配置することにより、感光体ドラム３１の上流側では転写紙に未定着のトナー画像が担持されていないため、放熱部にレジストローラ対２２を利用することにより転写紙を挟み込みながら圧力をかけることで転写紙へ効率良く熱伝達を行なうことが可能である反面、転写装置の上流側であまり転写紙の温度を上げすぎてしまうと転写紙が転写装置を通過する際に転写装置の温度が高くなり、未定着トナーが凝集してしまう虞があることから、感光体ドラム３１と定着部２４との間に第２放熱部として定着前ガイド８０，金属製搬送シュート９２を配置することにより、バランスの良い予備加熱を確保することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
２２…レジストローラ対
２２ａ…金属レジストローラ
２２ｂ…弾性レジストローラ
３１…感光体ドラム
３５…転写ローラ
３８…加熱ローラ
３８ａ…ハロゲンヒータ
３９…加圧ローラ
４０…搬送ローラ対
４０ａ…金属搬送ローラ
４０ｂ…弾性搬送ローラ
７１…予備加熱部
７２…予備加熱部
７３…予備加熱部
７４…予備加熱部
７５…伝熱部
７６…吸熱用ヒートパイプ
７７…伝熱用ヒートパイプ
７８…放熱用ヒートパイプ
７９…レジスト温度検知サーミスタ
８０…定着前ガイド
８１…伝熱部
８２…伝熱・放熱用ヒートパイプ
８３…ガイド温度検知サーミスタ
８４…伝熱部
８５…伝熱用ヒートパイプ
８６…レジスト温度調整部材
９１…伝熱部
９２…金属製搬送シュート
９３…搬送シュート温度調節部材
９４…第１伝熱用ヒートパイプ
９５…第２伝熱用ヒートパイプ
１０４…搬送シュート温度検知サーミスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成された定着前の転写紙を加熱・加圧することによりトナー像を転写紙に定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記定着装置よりも搬送方向下流側で定着後の転写紙の熱を吸熱し且つ前記定着装置よりも上流側で定着前の転写紙を予備加熱する予備加熱部と、該予備加熱部の吸熱温度上昇に応じて前記定着装置の加熱温度を下げる温度制御部と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記予備加熱部は、定着後の転写紙の熱を吸熱する吸熱部と、該吸熱部で吸熱した熱を前記定着装置よりも下流側に伝熱する伝熱部と、該伝熱部で伝熱された熱を定着前の転写紙に放熱する放熱部と、を備え、前記温度制御部は、前記吸熱部・前記伝熱部・前記放熱部の少なくとも一箇所の現在温度を監視する温度センサを備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記放熱部は、前記定着装置よりも上流側に配置されたレジストローラ対、定着前ガイド、金属製搬送シュートの少なくとも一つを利用していることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記吸熱部は、前記定着装置よりも下流側に配置された搬送ローラ対を利用していることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記吸熱部と前記放熱部の少なくとも一方にはヒートパイプが配置されていることを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記定着装置よりも上流側にトナー像を転写紙に転写する転写装置が配置され、前記放熱部は前記転写装置の上流側と下流側にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記温度制御部は、前記温度センサの監視温度が所定温度以上となった際に前記伝熱部による前記放熱部への伝熱を遮断する切替部を備えていることを特徴とする請求項２乃至請求項６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー像が形成された定着前の転写紙を加熱・加圧することによりトナー像を転写紙に定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記定着装置よりも搬送方向下流側で定着後の転写紙の熱を吸熱し且つ前記定着装置よりも上流側で定着前の転写紙を予備加熱する予備加熱部と、該予備加熱部の吸熱温度上昇に応じて前記定着装置の加熱温度を下げる温度制御部と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記予備加熱部は、定着後の転写紙の熱を吸熱する吸熱部と、該吸熱部で吸熱した熱を前記定着装置よりも下流側に伝熱する伝熱部と、該伝熱部で伝熱された熱を定着前の転写紙に放熱する放熱部と、を備え、前記温度制御部は、前記吸熱部・前記伝熱部・前記放熱部の少なくとも一箇所の現在温度を監視する温度センサを備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記放熱部は、前記定着装置よりも上流側に配置されたレジストローラ対、定着前ガイド、金属製搬送シュートの少なくとも一つを利用していることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記吸熱部は、前記定着装置よりも下流側に配置された搬送ローラ対を利用していることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記吸熱部と前記放熱部の少なくとも一方にはヒートパイプが配置されていることを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記定着装置よりも上流側にトナー像を転写紙に転写する転写装置が配置され、前記放熱部は前記転写装置の上流側と下流側にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記温度制御部は、前記温度センサの監視温度が所定温度以上となった際に前記伝熱部による前記放熱部への伝熱を遮断する切替部を備えていることを特徴とする請求項２乃至請求項６の何れかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１８０３１２（Ｐ２０１１−１８０３１２Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４３６８３（Ｐ２０１０−４３６８３）
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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