JP5895954B2 - 画像形成システム及び中間搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数台の画像形成装置が直列的に接続されたタンデム方式の画像形成システム、及び画像形成装置間に配置される中間搬送装置に関する。

複数（例えば２台）の画像形成装置を直列的に接続して構成されるタンデム方式の画像形成システム（以下、単に「画像形成システム」とも記す）が知られている。この画像形成システムによれば、用紙の両面に画像を形成する場合、例えば上流側の画像形成装置により用紙の表面に画像を形成し、下流側の画像形成装置により用紙の裏面に画像を形成することができる。用紙の表面及び裏面に画像を形成する処理を、それぞれの画像形成装置で分担して行うことにより、１台の画像形成装置で用紙の両面に画像を形成する場合と比較して、生産性を向上させることができる。

また、この画像形成システムによれば、用紙の同一面に異なる画像を連続して形成する場合、上流側の画像形成装置により画像を形成し、下流側の画像形成装置により用紙の同一面に別の画像を形成することもできる。用紙の同一面に異なる画像を連続して形成する処理を、それぞれの画像形成装置で分担して行うことにより、１台の画像形成装置で用紙の同一面に異なる画像を連続して形成する場合と比較して、やはり生産性を向上させることができる。

この画像形成システムには、上流側の画像形成装置と下流側の画像形成装置との間に、下流側の画像形成装置への安定した用紙搬送や用紙の表裏反転を行うための中間搬送装置が配置されることがある。図６は、そうした画像形成システムにおいて複数枚の用紙に連続して両面に画像を形成する場合の用紙の長さの変化を示しており、図６Ａは、画像形成の初期の用紙の長さの変化、図６Ｂは枚数を重ねた後の用紙の長さの変化である。

長さが変化する要因としては、図６Ａに示すように、上流側の画像形成装置で表面または裏面のいずれか一方である１面目に画像（実線のＡという文字）を形成された用紙Ｓが、上流側の画像形成装置内の定着部を通過した際に熱収縮することが挙げられる。用紙Ｓは、この熱収縮により長さ（図６の横方向の寸法）が縮んだ状態で、中間搬送装置に搬送される。

その後、用紙Ｓは、中間搬送装置内の用紙搬送部材を通過する際に、用紙搬送部材に熱を奪われることにより温度が下がり、温度の低下分だけ長さが回復して下流側の画像形成装置に搬送される。

下流側の画像形成装置では、中間搬送装置から搬送された用紙Ｓの長さに合わせて、表面または裏面の残りの一方である２面目に形成する画像（破線のＡという文字）のサイズや位置を調整する。これにより、用紙Ｓが下流側の画像形成装置内の定着部を通過して画像形成が完了した後、用紙Ｓが元の長さに戻ると、１面目に形成された画像に対して２面目に形成された画像のサイズや位置が合うようになる。

しかし、複数枚の用紙に連続して画像を形成する場合、枚数を重ねるにつれて、用紙からの放熱により中間搬送装置の内部の温度が上昇し、用紙搬送部材が用紙から奪える熱量が減少する。そのため、中間搬送装置内を通過した際の用紙の温度の低下量が少なくなるので、図６Ｂに示すように、中間搬送装置から下流側の画像形成装置に搬送される用紙Ｓの長さが画像形成の初期よりも短くなる。

その結果、下流側の画像形成装置で２面目に形成する画像のサイズや位置が画像形成の初期の調整時のままだと、１面目に形成された画像に対して２面目に形成された画像のサイズや位置が合わなくなってしまう。

図７は、複数枚の用紙に連続して両面に画像を形成する場合の、中間搬送装置内の用紙搬送部材における用紙の放熱量と、用紙の表裏の画像の位置のズレ量との関係の一例を示している。枚数を重ねるにつれて、用紙搬送部材における用紙の放熱量が減少し、それに伴って用紙の表裏の画像の位置のズレ量が増大している。

従来、用紙の両面に画像を形成する際に表面と裏面とで画像のサイズを合せる技術としては、表面に画像を形成した後の用紙の温度を検知し、その検知結果に基づいて用紙の長さの変化量を計算して、裏面に形成する画像に関するパラメータを変化させる技術が提案されていた（例えば特許文献１参照。）。

また、従来、タンデム式の画像形成システムにおいて、上流側の画像形成装置と下流側の画像形成装置のプロセス条件を合わせる技術としては、中間搬送装置内を通過する用紙の温度を検知し、検知結果に基づいて用紙を冷却する技術が提案されていた（例えば特許文献２参照。）。

従来、用紙が通過する用紙搬送部材の温度を検知し用紙搬送部材を冷却することで、トナーの溶融による用紙同士の貼り付きを防止する技術が提案されていた（例えば特許文献３参照。）。

特開２００１−２８２０５３号公報 特開２０１２−９８４７７号公報 特開２０１３−５４１８６号公報

しかし、上記の特許文献１で提案された技術では、用紙の温度と用紙の伸縮量との関係が紙種ごとに異なるので、紙種ごとに温度と長さとの関係のデータテーブルを用意する必要がある。しかし、このようなデータテーブルをユーザーが使用しようとする様々な紙種の用紙に全て対応させることは困難である。また、特許文献１で提案された技術は、形成する画像に関するパラメータを変化させるものであり、用紙搬送部材における用紙の放熱量を調整するものではない。

また、上記の特許文献２で提案された技術では、近年の高速な中間搬送装置や熱容量の大きな用紙では十分な冷却を行うことは困難であり、仮に冷却を優先させて用紙の搬送速度を落とすと生産性が低下してしまう。また、特許文献２で提案された技術は、上流側の画像形成装置と下流側の画像形成装置のプロセス条件を合わせるように用紙を冷却するものであり、中間搬送装置内の用紙搬送部材における用紙の放熱量を変化させないようにするものではない。

また、上記の特許文献３で提案された技術でも、近年の高速な用紙搬送装置や熱容量の大きな用紙では十分な冷却を行うことは困難であり、仮に冷却を優先させて用紙の搬送速度を落とすと生産性が低下してしまう。また、特許文献３で提案された技術は、トナーの溶融による用紙同士の貼り付きを防ぐように用紙搬送部材を冷却するものであり、用紙搬送部材における用紙の放熱量を変化させないようにするものではない。

本発明は、上述のような従来の問題点に鑑み、タンデム方式の画像形成システムにおいて、複数枚の用紙に連続して画像を形成する場合に、中間搬送装置内の用紙搬送部材における用紙の放熱量を変化させないようにすることを目的とする。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明は、用紙搬送方向の上流側に配置された第１画像形成装置と、用紙搬送方向の下流側に配置された第２画像形成装置と、第１画像形成装置と第２画像形成装置との間に配置されており、第１画像形成装置から搬送された用紙を用紙搬送部材を用いて第２画像形成装置に搬送する中間搬送装置とを有するタンデム方式の画像形成システムにおいて、中間搬送装置の用紙搬送部材の状態を検知する検知部と、この検知部の検知結果に基づき、用紙搬送部材における用紙の放熱量が一定となるように用紙搬送部材の状態を調整する調整部とを備える。

また、上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明は、用紙搬送方向の上流側に配置される第１画像形成装置と用紙搬送方向の下流側に配置される第２画像形成装置との間に配置され、第１画像形成装置から搬送された用紙を用紙搬送部材を用いて第２画像形成装置に搬送する中間搬送装置において、用紙搬送部材の状態を検知する検知部と、この検知部の検知結果に基づき、用紙搬送部材において用紙の放熱量が一定となるように用紙搬送部材の状態を調整する調整部とを備える。

上記構成の画像形成システム及び中間搬送装置によれば、中間搬送装置内の用紙搬送部材の状態の検知結果に基づき、用紙搬送部材における用紙の放熱量が変化せずに一定となるように用紙搬送部材の状態が調整される。したがって、複数枚の用紙に連続して画像を形成する場合に、枚数を重ねても、中間搬送装置内を通過した際の用紙の温度の低下量が一定になり、中間搬送装置から下流側の第２画像形成装置に搬送される用紙の長さが一定になる。これにより、下流側の第２画像形成装置で形成する画像のサイズは画像形成の初期の調整時と同じままにしておけば、枚数を重ねた後も、上流側の第１画像形成装置で形成された画像に対して下流側の第２画像形成装置で形成された画像のサイズや位置が合うようになる。

本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成システムの中間搬送装置の制御系の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態において中間搬送装置が実行する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における画像形成中のガイド板の温度の調整の様子を示す図である。 本発明の実施の形態における画像形成時の用紙の長さの変化を示す図である。 従来技術における画像形成時の用紙の長さの変化を示す図である。 従来技術における用紙の枚数と用紙の放熱量及び画像の位置のズレ量との関係を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。なお、各図において共通の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

［画像形成システムの全体構成］
まず、本発明の実施の形態に係る画像形成システムの概要について、図１を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体構成を示す概略図である。
図１に示すように、画像形成システム１は、用紙の搬送経路の上流側から、給紙装置１０、第１画像形成装置２０、中間搬送装置３０、第２画像形成装置４０、後処理装置５０等が直列的に連結された直列タンデム方式の構成となっている。

第１画像形成装置２０と第２画像形成装置４０は、連結される際に、画像形成システム１を統括的に管理するメイン機、当該メイン機の指示に従って稼動するサブ機のいずれかであるかが設定される。本実施の形態では、用紙搬送方向において上流側に設けられた第１画像形成装置２０がメイン機、第２画像形成装置４０がサブ機として設定されているものとする。

本実施の形態における画像形成システム１では、用紙の両面に画像を形成する両面モードのジョブを実行する場合、第１画像形成装置２０が用紙の一方の面に画像形成を行なう第１画像形成装置として機能し、第２画像形成装置４０が用紙の他方の面に画像形成を行なう第２画像形成装置として機能する。
両面モードのジョブを実行する場合、給紙装置１０又は第１画像形成装置２０内の給紙部から搬送された用紙に対して、第１画像形成装置２０が表面の画像を形成する。そして、表面の画像が形成された用紙は、第１画像形成装置２０内の反転部によって表裏が反転された後、中間搬送装置３０を通過して第２画像形成装置４０へ搬送され、当該用紙の裏面に画像が形成され、後処理装置５０へ搬送される。

また、用紙の片面に画像を形成する片面モードのジョブを実行する場合、給紙装置１０又は第１画像形成装置２０内の給紙部から搬送された用紙の一方の面に対して、第１画像形成装置２０が画像を形成する。そして、一方の面に画像が形成された用紙は、中間搬送装置３０、第２画像形成装置４０を通過して後処理装置５０へ搬送される。

（給紙装置）
給紙装置１０は、ＰＦＵ（Paper Feed Unit）と称されるものであり、複数の給紙トレイや、給紙ローラ、分離ローラ、給紙／分離ゴム、送り出しローラ等からなる給紙手段等を備える。各給紙トレイには、用紙の種類（紙種、坪量、用紙サイズ等）毎に予め識別された用紙が格納されており、用紙の最上部から一枚ずつ給紙手段により第１画像形成装置２０の用紙搬送部へ用紙が搬送される。給紙トレイ毎に格納されている用紙の種類の情報（用紙サイズ、紙種等）は、第１画像形成装置２０の後述する不揮発メモリ２５１に記憶されている。給紙装置１０は、第１画像形成装置２０の給紙部として機能する。

（第１画像形成装置）
第１画像形成装置２０は、原稿から画像を読み取り、読み取った画像を用紙に画像形成する。また、外部装置等からＰＤＬ（Page Description Language）形式やＴｉｆｆ形式等のページ記述言語形式のプリントデータ及びプリント設定データを受信し、受信したプリントデータ及びプリント設定データ等に基づいて画像を用紙上に形成したりする。第１画像形成装置２０は、画像読取部２１、操作表示部２２、プリント部２３等を備えて構成される。

画像読取部２１は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿送り部と読取部とを備え、操作表示部２２により受け付けられた設定情報に基づいて複数の原稿の画像を読み取る。自動原稿送り部の原稿トレイに載置された原稿は、読取個所であるコンタクトガラスに搬送され、光学系により原稿の片面又は両面の画像が読み取られ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）により原稿の画像が読み取られる。ここで、画像とは、図形や写真等の画像データに限らず、文字や記号等のテキストデータ等も含む意である。

操作表示部２２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）２２１、ＬＣＤ２２１を覆うように設けられたタッチパネル、各種スイッチやボタン、テンキー、操作キー群等から構成される。操作表示部２２は、ユーザーからの指示を受け付けその操作信号を後述する制御部２５０に出力する。また、制御部２５０から入力される表示信号に従って、各種操作指示や設定情報を入力するための各種設定画面や各種処理結果等を表示する操作画面をＬＣＤ２２１上に表示する。

プリント部２３は、電子写真方式の画像形成処理を行うものであり、給紙部２３１、用紙搬送部２３２、画像形成部２３３、定着部２３４等のプリント出力に係る各部を備えて構成される。なお、本実施の形態のプリント部２３では、電子写真方式を適用した例を説明するが、これに限らず、インクジェット方式、熱昇華方式等、他のプリント方式を適用してもよい。

給紙部２３１は、複数の給紙トレイと給紙トレイ毎に設けられた給紙ローラ、分離ローラ、給紙／分離ゴム、送り出しローラ等からなる給紙手段を備える。各給紙トレイには、用紙の種類（紙種、坪量、用紙サイズ等）毎に予め識別された給紙され得る用紙が格納されており、用紙の最上部から一枚ずつ給紙手段により用紙搬送部に向けて搬送される。また、給紙トレイ毎に格納されている用紙の種類の情報（紙種、坪量、用紙サイズ等）は、不揮発メモリ２５１に記憶されている。

用紙搬送部２３２は、給紙装置１０又は給紙部２３１から搬送された用紙を、複数の中間ローラ、レジストローラ等を経る画像形成部２３３への用紙搬送路上に用紙を搬送する。そして、画像形成部２３３の転写位置へと搬送し、さらに第２画像形成装置４０へ搬送する。用紙は、曲がり補正を行うレジストローラ２３３ａの上流側で一旦待機し、画像形成タイミングに応じて、レジストローラ２３３ａの下流側への搬送が再開される。

また、用紙搬送部２３２は、搬送路切替部２３２ａや反転ローラ等から構成される反転部２３２ｂを備える。反転部２３２ｂは、搬送路切替部２３２ａの切り替え動作に応じて、定着部２３４を通過した用紙の表裏を反転せずに下流側に連結された装置へ搬送したり、反転ローラ等によりスイッチバックして用紙の表裏を反転させた後に下流側に連結された装置へ搬送したりする。また、反転部２３２ｂは、定着部２３４を通過した用紙の表裏を反転させて第１画像形成装置２０の画像形成部２３３へ再給紙する循環経路部を備えていてもよい。

画像形成部２３３は、感光体ドラム、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置等を備え、印刷画像データに基づき、用紙面上に画像を形成する。なお、第１画像形成装置２０がカラー画像を形成するものである場合には、画像形成部２３３が色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）毎に設けられる。

画像形成部２３３では、帯電装置により帯電された感光体ドラムの表面に、露光装置から印刷画像データに応じた光が照射され静電潜像が書き込まれる。そして、静電潜像が書き込まれた感光体ドラムの表面に、現像装置により帯電したトナーが付着されて静電潜像が現像される。感光体ドラム上に付着したトナー画像は、転写位置で用紙に転写される。用紙にトナー画像が転写された後、クリーニング装置により、感光体ドラム表面の残留電荷や残留トナー等が除去され、除去されたトナー等はトナー回収容器へ回収される。

定着部２３４は、定着ヒーター、定着ローラ、定着外部加熱部等から構成され、用紙に転写されたトナー画像を熱定着する。

（中間搬送装置）
中間搬送装置３０は、用紙搬送方向において、第１画像形成装置２０の下流側、かつ、第２画像形成装置４０の上流側に設置されている。本実施の形態では、中間搬送装置３０は、第２画像形成装置４０からの指示に従って、第１画像形成装置２０から搬送された用紙を、用紙搬送路３１を用いて第２画像形成装置４０へと搬送する。用紙搬送路３１は、互いに対向する１対のガイド板（用紙搬送部材の一例）で構成されており、この１対のガイド板の間を用紙が通過する。
中間搬送装置３０の用紙搬送路３１の長さは、中間搬送装置３０又は第２画像形成装置４０が用紙搬送路３１内で用紙の停止を指示した場合に、第１画像形成装置２０にその用紙の後端がかからないように形成されている。用紙搬送路３１は、中間搬送装置３０の正面側から見ると、用紙搬入側の搬送ローラ３１１付近から用紙排出側の搬送ローラ３１８付近まで湾曲するように構成されている。本実施の形態では、用紙搬送路３１の湾曲形状（湾曲部）は、下方向に凸形状の略Ｕの字形状である。用紙搬送路３１を湾曲させることにより、限られたスペースの中で用紙搬送路３１の長さを確保できる。換言すると、用紙搬送路３１を湾曲させることによって、用紙搬送路３１の長さを確保した上で中間搬送装置３０を小型にすることができる。

また、中間搬送装置３０は、ジャム発生時に用紙搬送路３１を開放する自動経路開放機構３２を備える。ジャムとは、画像形成システム１内で用紙が何らかの理由により異常に停止することを指す。また、画像形成システム１内で異常に停止した用紙をジャム用紙といい、ユーザーが異常に停止した用紙及び搬送中に停止されたジャム用紙以外の用紙（残留紙）を除去する行為をジャム処理と記す。

用紙搬送路３１でジャムが発生したとき、自動経路開放機構３２が用紙搬送路３１の一部を開放することにより、ジャム発生時に用紙搬送路３１に残留した用紙を下方に設置された収容部３３に収容する構成となっている。中間搬送装置３０は、不図示の前扉の開閉状態を検知し、検知結果を第２画像形成装置４０へ出力する扉開閉検知センサ３０ｄを備えている。自動経路開放機構３２の開放は、例えば扉開閉検知センサ３０ｄが出力する、前扉が開けられたことを示す信号を検知することにより行われる。ユーザーが、ジャム用紙、及び用紙搬送路３１内で搬送が停止された用紙を除去すること、すなわちジャム処理を行うことにより、画像形成システム１の動作を再開することができる。

また、中間搬送装置３０は、用紙搬送路３１のガイド板の表面温度を検知する温度センサ３４（検知部の一例）と、外気の温度を検知する温度センサ３７（外気温度検知部の一例）とを備える。さらに、中間搬送装置３０は、ガイド板を加熱するヒーター３５（調整部の構成要素である加熱部の一例）と、中間搬送装置３０の内部の空気を冷却（排気）する冷却ファン３６（調整部の構成要素である冷却部の一例）とを備える。温度センサ３４は、ガイド板のうち曲率を持ち用紙が接触する箇所（湾曲部）に配置されている。

（第２画像形成装置）
第２画像形成装置４０は、プリント部４３等を備えて構成され、第１画像形成装置２０と協働して用紙面上に画像を形成する。
第１画像形成装置２０から搬送された用紙は、搬送ローラ４３４ａを経てレジストローラ４３３ａへ搬送される。用紙は、レジストローラ４３３ａの上流側で一旦待機し、画像形成タイミングに応じて、レジストローラ４３３ａの下流側への搬送が再開される。
なお、第２画像形成装置４０が備えるプリント部４３は、第１画像形成装置２０が備えるプリント部２３と同様に、給紙部４３１、反転部４３２ｂを備えた用紙搬送部、画像形成部、定着部等のプリント出力に係る各部を備えて構成されているため、説明は省略する。

（後処理装置）
後処理装置５０は、用紙搬送方向において、第２画像形成装置４０の下流側に設置されている。後処理装置５０は、ソート部、ステイプル部、パンチ部、折り部等の各種後処理部と、排紙トレイ（大容量排紙トレイＴ１やサブトレイＴ２）等を備え、第２画像形成装置４０から搬送された用紙に対して各種後処理を施し、後処理が施された用紙を大容量排紙トレイＴ１やサブトレイＴ２に排出する。大容量排紙トレイＴ１は、昇降移動するステージを有し、用紙をステージに積み重ねた状態で大量に収容する。サブトレイＴ２には、用紙が外部に露出され、目視可能な状態で排紙される。

［中間搬送装置の制御系の構成］
図２は、画像形成システム１のうちの中間搬送装置３０の制御系の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、中間搬送装置３０は、中間搬送装置３０の全体の動作を制御する制御部３８（調整部の構成要素の一例）を備えている。制御部３８はＣＰＵ（Central Processing Unit）３８１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３８２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３８３を備える。ＲＯＭ３８２はプログラムを記憶する。ＣＰＵ３８１はＲＯＭ３８２に記憶されたプログラムを実行することにより、中間搬送装置３０の機能を実現する。ＲＡＭ３８３は、ＣＰＵ３８１がプログラムを実行するときに作業領域として機能する。

制御部３８には、温度センサ３４、ヒーター３５、冷却ファン３６、温度センサ３７及び通信部３９が接続されている。

温度センサ３４は、用紙搬送路３１のガイド板の温度を検知し、検知した温度を示す情報を制御部３８に供給する。ヒーター３５は、制御部３８から供給される駆動信号に基づいて作動して、ガイド板を加熱する。冷却ファン３６は、制御部３８から供給される駆動信号に基づいて作動して、ガイド板を冷却する。温度センサ３７は、外気の温度を検知し、検知した温度を示す情報を制御部３８に供給する。

通信部３９には、第１画像形成装置２０の不図示の通信部及び第２画像形成装置４０の不図示の通信部が接続されている。通信部３９は、第１画像形成装置２０及び第２画像形成装置４０との通信を確立する入出力部として機能する。

［中間搬送装置の動作例］
図３は、画像形成システム１において複数枚の用紙に連続して画像を形成する場合に、中間搬送装置３０の制御部３８が実行する処理を示すフローチャートである。中間搬送装置３０の制御部３８は、ＣＰＵ３８１がＲＯＭ３８２に記憶されたプログラムを実行することにより、図３に示すフローチャートの処理を実現する。
この処理では、制御部３８は、温度センサ３７から供給される外気の温度Ｃ（℃）の情報を取得し（ステップＳ１）、温度センサ３４から供給される用紙搬送路３１のガイド板の表面温度Ｇ（℃）の情報を取得する（ステップＳ２）。

また、制御部３８は、第１画像形成装置２０の定着部２３４の設定温度Ｔ１（℃）の情報を、通信部３９を介して第１画像形成装置２０から取得する（ステップＳ３）。この設定温度Ｔは、例えばユーザーが第１画像形成装置２０の操作表示部２２で指示した温度である。

また、制御部３８は、第１画像形成装置２０における用紙の表面積Ａ（ｍ^２）及び用紙の表面放射率Ｆの情報を、通信部３９を介して第１画像形成装置２０から取得する（ステップＳ４）。この表面積Ａ及び表面放射率Ｆの情報は、ユーザーが第１画像形成装置２０の操作表示部２２で指示した用紙のサイズや紙種や坪量等に基づき、第１画像形成装置２０の不図示の制御部によって作成される。

続いて、制御部３８は、用紙から用紙搬送路３１のガイド板を経て中間搬送装置３０の内部に放熱される熱量Ｈ（Ｗ）を算出する（ステップＳ５）。
この熱量Ｈの算出は、下記のような式によって行われる。ただし、Ｂは、定着部２３４の設定温度Ｔ１によって決まる用紙の温度（℃）である。また、Ｄはガイド板の厚さ（ｍ）、Ｅはガイド板の熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）、Ｊは外気への対流熱伝達率（Ｗ／ｍ^２Ｋ）である。これらのＤ、Ｅ及びＪの情報は、ＲＯＭ３８２に記憶されている。また、σはステファン＝ボルツマン定数である。

続いて、制御部３８は、用紙から熱量Ｈ（Ｗ）が放熱された後の中間搬送装置３０の内部の温度Ｃ２（℃）と、温度Ｃ２である中間搬送装置３０の内部から冷却ファン３６によって中間搬送装置３０の外部に排出される熱量Ｈ２（Ｗ）とを算出する（ステップＳ６）。
この温度Ｃ２の算出は、下記のような式によって行われる。ただし、γは空気の比重（ｋｇ／ｍ^３）、ｃ０は空気の比熱（Ｊ／ｋｇ・Ｋ）、Ｌは中間搬送装置３０の内部の容量（ｍ^３）である。これらのγ、ｃ０及びＬの情報は、ＲＯＭ３８２に記憶されている。
Ｃ２＝Ｈ／（γ×ｃ０×Ｌ）＋Ｃ
また、熱量Ｈ２の算出は、下記のような式によって行われる。ただし、Ｑは冷却ファン３６の風量（ｍ^３／ｓｅｃ）である。このＱの情報は、ＲＯＭ３８２に記憶されている。
Ｈ２＝γ×ｃ０×Ｑ（Ｃ２−Ｃ）

続いて、制御部３８は、熱量Ｈ２が熱量Ｈよりも小さいか否か、すなわち、用紙から中間搬送装置３０の内部に放熱される熱量に対し、冷却ファン３６の冷却機能が不十分であるか否かを判断する（ステップＳ７）。

熱量Ｈ２が熱量Ｈよりも小さかった場合、制御部３８は、外気の温度Ｃと、ＲＯＭ３８２に記憶されている用紙搬送路３１のガイド板の材質の情報とに基づいて、ガイド板の飽和温度Ｔ２を算出する（ステップＳ８）。

また、制御部３８は、１枚の用紙が中間搬送装置３０内を通過する間に冷却ファン３６によってガイド板を冷却することのできる温度であるガイド板冷却可能温度Ｔ３を算出する（ステップＳ９）。
このガイド板冷却可能温度Ｔ３の算出は、下記のような式によって行われる。ただし、ｔは１枚の用紙が中間搬送装置３０内を通過するのに要する時間（ｓｅｃ）、ｍ１はガイド板の質量（ｋｇ）、ｃ１はガイド板の比熱（Ｊ／ｋｇ・Ｋ）である。時間ｔは、通信部３９を介して第１画像形成装置２０から用紙の搬送速度の情報を取得し、ＲＯＭ３８２に記憶されているガイド板の全長をこの搬送速度で割ることによって求められる。また、質量ｍ１及び比熱ｃ１の情報は、ＲＯＭ３８２に記憶されている。
Ｔ３＝（Ｈ２×ｔ）／ｍ１×ｃ１

続いて、制御部３８は、飽和温度Ｔ２からガイド板冷却可能温度Ｔ３を引いた温度Ｔ２−Ｔ３を、ガイド板の目標温度Ｔとして設定する（ステップＳ１０）。この目標温度Ｔは、ガイド板における用紙の放熱量が、冷却ファン３６がガイド板を冷却できる温度分の熱量と等しくなる温度である。そして、制御部３８は、ヒーター３５を作動させてガイド板を加熱することにより、ガイド板の温度をこの目標温度Ｔにまで上昇させる（ステップＳ１１）。

続いて、制御部３８は、通信部３９を介して、画像形成の開始を指示する情報を第１画像形成装置２０及び第２画像形成装置４０に送信する（ステップＳ１２）。画像形成が開始されると、制御部３８は、温度センサ３４から供給される用紙搬送路３１のガイド板の表面温度Ｇの情報を取得し（ステップＳ１３）、表面温度Ｇが目標温度Ｔ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１４）。

表面温度Ｇが目標温度Ｔ以上であった場合、制御部３８は、冷却ファン３６を作動させてガイド板を冷却する（ステップＳ１５）。他方、表面温度Ｇが目標温度Ｔ未満であった場合、制御部３８は、ヒーター３５を作動させてガイド板を加熱する（ステップＳ１６）。

そして、制御部３８は、通信部３９を介して第１画像形成装置２０及び第２画像形成装置４０から画像形成が完了したことを示す情報を受信するまでステップＳ１３〜Ｓ１６を繰り返し（ステップＳ１７）、画像形成が完了すると、処理を終了する。

ステップＳ７で、熱量Ｈ２が熱量Ｈよりも小さくなかった場合は、制御部３８は、通信部３９を介して、画像形成の開始を指示する情報を第１画像形成装置２０及び第２画像形成装置４０に送信する（ステップＳ１８）。画像形成が開始されると、制御部３８は、冷却ファン３６を作動させてガイド板を冷却する（ステップＳ１９）。そして、制御部３８は、通信部３９を介して第１画像形成装置２０及び第２画像形成装置４０から画像形成が完了したことを示す情報を受信するまでステップＳ１９を繰り返し（ステップＳ２０）、画像形成が完了すると、処理を終了する。

図４は、図３の処理のステップＳ８〜Ｓ１７を実行した場合の、画像形成時の用紙搬送路３１のガイド板の温度の調整の様子を示す図である。ステップＳ１１によりガイド板の温度が目標温度Ｔにまで上昇した後、ステップＳ１３〜Ｓ１６を繰り返すことにより、時間が経過して枚数を重ねてもガイド板の温度が目標温度Ｔを維持する。

図５は、複数枚の用紙に連続して両面に画像を形成する場合に図３の処理のステップＳ８〜Ｓ１７を実行した際の用紙の長さの変化を図６と同様にして示しており、図５Ａは、画像形成の初期の用紙の長さの変化、図５Ｂは枚数を重ねた後の用紙の長さの変化である。

図５Ａに示すように、第１画像形成装置２０で表面または裏面のいずれか一方である１面目に画像（実線のＡという文字）を形成された用紙Ｓは、第１画像形成装置２０内の定着部２３４を通過した際の熱収縮により長さ（図５の横方向の寸法）が縮んだ状態で、中間搬送装置３０に搬送される。

その後、用紙Ｓは、中間搬送装置３０内の用紙搬送路３１のガイド板を通過する。このとき用紙Ｓは、図３の処理のステップＳ１１によりガイド板の表面温度が目標温度Ｔにまで上昇しているので、画像形成の初期から、用紙Ｓから中間搬送装置３０の内部に放熱される熱量が少なく（ガイド板冷却可能温度Ｔ３分だけの熱量に）制限されている。そのため、中間搬送装置３０内を通過した際に、用紙Ｓの温度の低下量が少ないので、用紙Ｓの長さの回復量が少なくなる。したがって、図６Ａに示した従来技術と比べて、中間搬送装置３０から第２画像形成装置４０に搬送される用紙Ｓの長さが短くなる。

第２画像形成装置４０では、この用紙Ｓの長さに合わせて、表面または裏面の残りの一方である２面目に形成する画像（破線のＡという文字）のサイズや位置を調整する。なお、図４にも、このサイズや位置の調整を目標温度と対応させて「表裏画像位置調整」として示している。これにより、用紙Ｓが第２画像形成装置４０内の定着部を通過して画像形成が完了した後、用紙Ｓが元の長さに戻ると、１面目に形成された画像に対して２面目に形成された画像のサイズや位置が合うようになる。

その後、枚数を重ねても、図３の処理のステップＳ１３〜Ｓ１６により用紙搬送路３１のガイド板の表面温度が目標温度Ｔを維持するので、用紙から中間搬送装置３０の内部に放熱される熱量は変化せず一定となる。したがって、図５Ｂに示すように、枚数を重ねても、中間搬送装置３０から第２画像形成装置４０に搬送される用紙Ｓの長さは画像形成の初期から変化しない。

これにより、第２画像形成装置４０で２面目に形成する画像のサイズや位置は画像形成の初期の調整時のままにしておけば、枚数を重ねた後も、１面目に形成された画像に対して２面目に形成された画像のサイズや位置が合うようになる。

なお、図３の処理のステップＳ７で熱量Ｈ２が熱量Ｈ以上であった場合は、ステップＳ１９で冷却ファン３６を作動させるだけで、用紙から中間搬送装置３０の内部に放熱される熱量を、全て冷却ファン３６により中間搬送装置３０の外部に排出することができる。したがって、この場合も、第２画像形成装置４０で２面目に形成する画像のサイズや位置は画像形成の初期の調整時のままにしておけば、枚数を重ねた後も、１面目に形成された画像に対して２面目に形成された画像のサイズや位置が合うようになる。

以上に説明したように、この実施の形態に係る画像形成システムによれば、中間搬送装置３０内の用紙搬送路３１のガイド板の温度（用紙搬送部材の状態の一例）の検知結果に基づき、ガイド板における用紙の放熱量が変化せずに一定となるようにガイド板の温度が調整される。したがって、複数枚の用紙に連続して画像を形成する場合に、枚数を重ねても、中間搬送装置３０内を通過した際の用紙の温度の低下量が一定になり、中間搬送装置３０から第２画像形成装置４０に搬送される用紙の長さが一定になる。これにより、第２画像形成装置４０で形成する画像のサイズや位置は画像形成の初期の調整時のままにしておけば、枚数を重ねた後も、第１画像形成装置２０で形成された画像に対して第２画像形成装置４０で形成された画像のサイズや位置が合うようになる。

また、画像形成の開始前に、冷却よりもエネルギー効率がよく簡易な構成で実現可能な加熱を用紙搬送路３１のガイド板に対して行って予めガイド板の温度を上昇させておくことにより、ガイド板での用紙の放熱量を少なく制限している。したがって、冷却ファン３６としてはそれほど冷却機能の高くない簡素なものを用いても、画像形成の開始後に、ガイド板での用紙の放熱量がこの少なく制限された量のまま一定となるようにガイド板の温度を高い温度に維持することができる。また、冷却を優先させて用紙の搬送速度を落とす必要がないので、生産性の低下の問題も生じない。

また、温度センサ３７での外気の温度の検知結果を用いてガイド板の目標温度を算出し、この目標温度にまでガイド板の温度を上昇させるので、ガイド板の温度を外気の温度や冷却ファン３６の冷却機能に応じた適切な温度にまで上昇させることができる。

また、用紙搬送路３１のガイド板の表面温度を検知する温度センサ３４を、ガイド板のうち曲率を持ち用紙が接触する箇所（湾曲部）に配置しているので、画像形成の開始後、用紙の通過によるガイド板の温度の変化を適切に検知して、ガイド板の温度を目標温度に維持することができる。

また、中間搬送装置３０が第１画像形成装置２０から取得する用紙の表面積Ａや表面放射率Ｆの情報は、第１画像形成装置２０の側でユーザーによる用紙のサイズや紙種や坪量等の指定に基づいて作成されるものである。したがって、ユーザーが使用しようとする様々なサイズや紙種や坪量等の用紙に対応して、第１画像形成装置２０で形成された画像と第２画像形成装置４０で形成された画像とのサイズや位置を合わせることができる。

〔変形例〕
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、上述の実施の形態では、第１画像形成装置２０と第２画像形成装置４０との間に、用紙の表裏反転を行う機能を持たない中間搬送装置３０を配置した例を説明した。しかし、別の例として、上流側の第１画像形成装置と下流側の第２画像形成装置との間に、用紙の表裏反転機能を持つ中間搬送装置を配置した画像形成システムに本発明を適用してもよい。あるいはまた、上流側の第１画像形成装置と下流側の第２画像形成装置との間に、表裏反転機能を持つ中間搬送装置と表裏反転機能を持たない中間搬送装置との両方を配置した画像形成システムに本発明を適用してもよい。

また、上述の実施の形態では、画像形成の開始前に、ヒーター３５によって用紙搬送路３１のガイド板を加熱してガイド板の温度を上昇させる例を説明した。しかし、別の例として、画像形成の開始前に、第１画像形成装置２０の定着部２３４により加熱された複数枚の白紙の用紙を中間搬送装置３０に搬送して中間搬送装置３０内を通過させ、それらの白紙の用紙からの放熱によってガイド板を加熱してガイド板の温度を上昇させてもよい。

１…画像形成システム、 ２０…第１画像形成装置、 ２３…プリント部、 ２３３…画像形成部、 ２３４…定着部、 ３０ …中間搬送装置、 ３１…用紙搬送路、 ３４…温度センサ、 ３５…ヒーター、 ３６ …冷却ファン、 ３７…温度センサ、３８ …制御部、 ３８１…ＣＰＵ、 ３８２…ＲＯＭ、 ３８３ …ＲＡＭ、 ３９…通信部、 ４０…第２画像形成装置、 ４３…プリント部

Claims (8)

1. 用紙搬送方向の上流側に配置された第１画像形成装置と、
   用紙搬送方向の下流側に配置された第２画像形成装置と、
   前記第１画像形成装置と前記第２画像形成装置との間に配置されており、前記第１画像形成装置から搬送された用紙を用紙搬送部材を用いて前記第２画像形成装置に搬送する中間搬送装置と
   を有するタンデム方式の画像形成システムにおいて、
   前記中間搬送装置の前記用紙搬送部材の状態を検知する検知部と、
   前記検知部の検知結果に基づき、前記用紙搬送部材における用紙の放熱量が一定となるように前記用紙搬送部材の状態を調整する調整部とを備えた
   画像形成システム。
2. 前記検知部は、前記用紙搬送部材の温度を検知し、
   前記調整部は、前記検知部の検知結果に基づき、前記用紙搬送部材における用紙の放熱量が一定となるように前記用紙搬送部材の温度を調整する
   請求項１記載の画像形成システム。
3. 前記調整部は、加熱部を含んでおり、前記第１画像形成装置及び前記第２画像形成装置での画像形成の開始前に、前記加熱部により前記用紙搬送部材を加熱して前記用紙搬送部材の温度を上昇させる
   請求項２記載の画像形成システム。
4. 前記調整部は、冷却部をさらに含んでおり、前記第１画像形成装置及び前記第２画像形成装置での画像形成の開始後に、前記冷却部と前記加熱部との少なくとも一方を作動させて、前記用紙搬送部材の温度を前記上昇させた温度に維持する
   請求項３記載の画像形成システム。
5. 前記中間搬送装置の外気の温度を検知する外気温度検知部をさらに備え、
   前記調整部は、前記第１画像形成装置及び前記第２画像形成装置での画像形成の開始前に、前記外気温度検知部の検知結果を用いて前記用紙搬送部材の目標温度を算出し、前記加熱部により前記用紙搬送部材を加熱することにより、前記用紙搬送部材の温度を前記目標温度にまで上昇させる
   請求項４に記載の画像形成システム。
6. 前記調整部は、前記冷却部が前記用紙搬送部材を冷却できる温度に応じた熱量を考慮して前記目標温度を算出する
   請求項５に記載の画像形成システム。
7. 前記用紙搬送部材は湾曲部を有した形状の部材であり、
   前記検知部は、前記湾曲部の温度を検知する
   請求項２乃至６のいずれかに記載の画像形成システム。
8. 用紙搬送方向の上流側に配置される第１画像形成装置と用紙搬送方向の下流側に配置される第２画像形成装置との間に配置され、前記第１画像形成装置から搬送された用紙を用紙搬送部材を用いて前記第２画像形成装置に搬送する中間搬送装置において、
   前記用紙搬送部材の状態を検知する検知部と、
   前記検知部の検知結果に基づき、前記用紙搬送部材における用紙の放熱量が一定となるように前記用紙搬送部材の状態を調整する調整部とを備えた
   中間搬送装置。

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