(57)【要約】【課題】転写ニップ部と定着ニップ部を近接配置して装置本体を小型化しても、紙しわ、転写みだれ等の発生を防止することができ、かつ、装置本体の軽量化を達成することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】転写ローラ３５と、定着フィルム１１に圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラ１２を有する定着装置４０を備える画像形成装置において、２次転写ローラ３５、加圧ローラ１２の断面の形状が、逆クラウン形状、またはクラウン形状であって、転写ニップ部３７を記録材の搬送方向から見た場合の転写ニップ部３７の形状が湾曲しており、定着ニップ部を記録材の搬送方向から見た場合の定着ニップ部の形状が転写ニップ部３７と同一の方向に湾曲しており、転写ニップ部３７の湾曲量と、定着ニップ部の湾曲量と、がいずれも１００μｍよりも大きいことを特徴とする。【選択図】図１
2010107623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を挟み込んで該記録材上にトナー像を転写する転写ニップ部を形成する転写ローラと、
加熱源を有する回転可能な定着部材と前記定着部材に圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、前記転写ニップ部においてトナー像が転写された記録材を前記定着ニップ部に挟み込んで該記録材上にトナー像を定着させる定着装置と、
を備える画像形成装置において、
前記転写ローラにおける前記転写ローラの軸方向と平行な方向の断面の形状がクラウン形状、または逆クラウン形状であり、
前記加圧ローラにおける前記加圧ローラの軸方向と平行な方向の断面の形状が、前記転写ローラの軸方向と平行な方向の断面の形状とは同一ではない逆クラウン形状、またはクラウン形状であって、
前記転写ニップ部を記録材の搬送方向から見た場合の前記転写ニップ部の形状が湾曲しており、
前記定着ニップ部を記録材の搬送方向から見た場合の前記定着ニップ部の形状が前記転写ニップ部と同一の方向に湾曲しており、
前記転写ニップ部の湾曲量と、
前記定着ニップ部の湾曲量と、
がいずれも１００μｍよりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材の端部を搬送する前記転写ローラの軸方向の端部における周速度と、
記録材の端部において前記転写ローラの軸方向の端部が当接した部分に当接する前記定着部材の軸方向の端部における周速度との速度差が、
記録材の中央部を搬送する前記転写ローラの軸方向の中央部における周速度と、
記録材の中央部において前記転写ローラの軸方向の中央部が当接した部分に当接する前記定着部材の軸方向の中央部における周速度との速度差よりも大きくなるように設定され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】
前記転写ニップ部の湾曲した形状における転写ニップ接線と、
前記定着ニップ部の湾曲した形状における定着ニップ接線と、
がなす角度が鈍角であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との両方のニップ部に同時に挟みこまれている記録材において、
前記記録材を前記記録材の搬送面に平行であって搬送方向と垂直な方向から見た場合、前記記録材は、前記転写ニップ部及び前記定着ニップ部を前記記録材の搬送方向から見た場合の前記転写ニップ部及び前記定着ニップ部の湾曲方向と同一の方向に湾曲していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加圧ローラの芯金は、
中空芯金であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写ローラの芯金は、
中空芯金またはアルミ合金製の中実ローラ芯金であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記転写ローラの表面硬度が、
アスカー硬度で２０度以上４０度以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれ
か１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、記録材に転写したトナー像を定着させ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、トナー像を記録材上に転写する転写部と、トナー像が転写された記録材に加熱定着処理を施し、記録材上にトナー像を定着させる定着部と、を備えた画像形成装置が広く知られている。
【０００３】
トナー像の転写は、像担持体として設けられた感光ドラムと、それに対向して設けられた転写ローラとの転写ニップ部において行われる。なお、トナー像を一旦中間転写ベルト等の中間転写媒体に転写（１次転写）する中間転写方式の場合は、トナー像が転写された中間転写媒体から記録材上にさらにトナー像を転写（２次転写）する工程が行われる。この場合は、２次転写が行われるニップ部を転写ニップ部と称して以下説明を行う。
【０００４】
一方、転写ニップ部の下流側に設けられた定着部には、加圧ローラと、発熱源を有する定着ローラ（または定着フィルム）とが設けられており、両者が所定の圧接力で圧接して形成される定着ニップ部においてトナー像の定着が行われる。
【０００５】
このような従来の画像形成装置において、近年では装置本体の小型化を目的として、記録材にトナー像を転写する転写部と、記録材にトナー像を定着させる定着部とを近接配置する画像形成装置が提案されている。なお、ここでいう転写部とは、中間転写媒体を有する中間転写方式の画像形成装置の場合は、２次転写部のことを指す。
【０００６】
しかしこの構成によると、記録材のサイズ（搬送方向の長さ）によっては、記録材が転写部と定着部の両方のニップ部に同時に挟まれた状態で、記録材に対して転写、定着が行われることになる。その結果、転写部と定着部間における記録材の搬送状態によっては、記録材に紙しわや、転写部における転写みだれ等の不具合が生じてしまう。
【０００７】
そこで、例えば特許文献１（特開２００３−１６７４４９号公報）には、このような紙しわや転写みだれの発生を抑制する画像形成装置が開示されている。
【０００８】
特許文献１に開示される画像形成装置には、転写部に転写ローラが設けられ、定着部には定着ローラが設けられている。そして、転写ローラと定着ローラの軸方向の断面における形状を同一の形状とすることで、記録材に紙しわ等が発生することを防止している。
【０００９】
例えば、従来より定着部における紙しわの発生を抑えるために、定着ローラの軸方向と平行な断面形状をクラウン形状や逆クラウン形状とする構成は採用されていた。なお、クラウン形状とは、定着ローラの軸方向と平行な方向の断面で見ると、定着ローラの径が長手方向端部から中央部にかけて大きくなる形状であり、逆クラウン形状とは、径が長手方向端部から中央部にかけて細くなる形状である。
【００１０】
これに対して特許文献１に開示の画像形成装置は、記録材に紙しわ、転写みだれ等の不具合が生じることを防ぐために、定着ローラと転写ローラの両方の断面形状を互いに同一なクラウン形状、又は逆クラウン形状としたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、転写ローラ、定着ローラの各々のローラにおいて、ローラの軸方向
表面の任意の箇所（例えば端部と中央部）における記録材の搬送速度を同一の速度にすることができる。
【００１２】
よって、転写ローラと定着ローラが近接配置され、記録材が長時間にわたって両方のローラに担持される場合であっても、記録材に紙しわや、転写部における転写みだれ等の不具合が生じる可能性を低減させることができる。
【特許文献１】特開２００３−１６７４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来例に係る画像形成装置では、以下に示す問題を生じる。
【００１４】
近年、画像形成装置のさらなる軽量化が望まれている。そして、画像形成装置を軽量化する手段のひとつとして、転写ローラの芯金に、合金製の三ツ矢管やアルミ合金製の中実ローラなどの軽量芯金を用いる構成が提案されている。
【００１５】
従来、転写ローラの芯金には鉄中実ローラ等の重い材料が用いられており、これに代えて上記のような軽量芯金を用いることで、画像形成装置の軽量化を図ることができる。しかし、鉄中実ローラと比較すると、合金製の三ツ矢管やアルミ合金製の中実ローラなどの軽量芯金は剛性が低い。
【００１６】
転写ローラの芯金の剛性が低いと、転写ローラの軸方向に直交する方向への撓み量が大きくなり、転写ニップ部において一様な転写圧（像担持体の表面に対する転写ローラの当接圧）を得ることが困難になる。よって、転写ニップ部が不安定になり、トナー像が良好に転写されないといった問題を生じる。
【００１７】
特に上記で説明したように、転写ローラの軸方向の断面における形状を定着ローラの軸方向の断面における形状と同一にし、例えば逆クラウン形状にした場合は、転写ローラが撓み、転写ローラの端部に比べて中央部の転写ニップ幅が細くなってしまう。その結果、転写ローラの端部と中央部で転写性が異なり、画像品質の低下を招く。なお、転写ニップ幅とは、転写ニップ部における記録材の搬送方向の幅のことを指す。
【００１８】
すなわち、従来の画像形成装置では、転写部と定着部を近接配置して装置本体を小型化しても、紙しわ、転写みだれ等の発生を防止することができ、かつ、装置本体の軽量化を達成することが可能な画像形成装置は提案されていない。
【００１９】
本発明は上記現状に鑑みてなされるものであり、転写部と定着部を近接配置して装置本体を小型化しても、紙しわ、転写みだれ等の発生を防止することができ、かつ、装置本体の軽量化を達成することが可能な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】
【００２０】
本発明は、
記録材を挟み込んで該記録材上にトナー像を転写する転写ニップ部を形成する転写ローラと、
加熱源を有する回転可能な定着部材と前記定着部材に圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、前記転写ニップ部においてトナー像が転写された記録材を前記定着ニップ部に挟み込んで該記録材上にトナー像を定着させる定着装置と、
を備える画像形成装置において、
前記転写ローラの軸方向と平行な方向の断面の形状がクラウン形状、または逆クラウン形状であり、
前記加圧ローラの軸方向と平行な方向の断面の形状が、前記転写ローラの軸方向と平行な方向の断面の形状とは同一ではない逆クラウン形状、またはクラウン形状であって、
前記転写ニップ部を記録材の搬送方向から見た場合の前記転写ニップ部の形状が湾曲しており、
前記定着ニップ部を記録材の搬送方向から見た場合の前記定着ニップ部の形状が前記転写ニップ部と同一の方向に湾曲しており、
前記転写ニップ部の湾曲量と、
前記定着ニップ部の湾曲量と、
がいずれも１００μｍよりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、転写部と定着部を近接配置して装置本体を小型化しても、紙しわ、転写みだれ等の発生を防止することができ、かつ、装置本体の軽量化を達成することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２３】
（画像形成装置の全体構成）
図２に本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す。本実施の形態に係る画像形成装置は、電子写真方式を採用するレーザビームプリンタである。
【００２４】
本実施の形態に係る画像形成装置は、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備え、これらが水平方向に対して傾けられて並べて配設されている。
【００２５】
プロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のトナーに対応しており、全て同一構造である。用いられるトナーの種類以外は全て同一構造であるので、以下、プロセスカートリッジ１ａについてのみ説明し、その他のプロセスカートリッジ１ｂ、１ｃ、１ｄについての説明は省略する。
【００２６】
プロセスカートリッジ１ａには、現像ユニット７ａと像担持体ユニット８ａが設けられている。現像ユニット７ａは現像ローラ４ａを備え、像担持体ユニット８ａは、像担持体としての感光ドラム２ａ、帯電ローラ３ａ、ドラムクリーニングブレード５ａ、不図示の廃トナー容器を備えている。
【００２７】
プロセスカートリッジ１ａの下方には、画像信号に基づいてレーザ光を感光ドラム２ａの表面に射出するスキャナユニット６が設けられている。スキャナユニット６は、対応するプロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに備えられた感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面にレーザ光を射出し、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面に静電潜像を形成するものである。
【００２８】
また、プロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの上方には、中間転写ユニット３０が設けられている。中間転写ユニット３０は、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面に当接する中間転写ベルト３１、駆動ローラ３２、２次転写対向ローラ３６、テンションローラ３３、１次転写対向ローラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを備えている。
【００２９】
中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２、２次転写対向ローラ３６、テンションローラ３３によって所定の張力を以って張架されており、テンションローラ３３は図２中矢印Ｂ方向に張力をかけている。また、中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２が回転駆動することで図２中矢印Ａ方向に移動可能に構成されている。
【００３０】
１次転写ローラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、中間転写ベルト３１を挟んで感光ドラム２の表面に所定の転写圧で圧接するように設けられている。また、１次転写ローラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは不図示のバイアス印加手段に接続されている。
【００３１】
また、装置本体には記録材Ｐを収容し、画像が転写される転写ニップ部３７まで記録材Ｐを搬送し、画像が転写された記録材を装置本体に排出する給搬送装置２０が設けられている。なお、ここでいう転写ニップ部とは、２次転写対向ローラ３６と２次転写ローラ３５とによって形成されるニップ部のことを指す。
【００３２】
給搬送装置２０は、複数の記録材Ｐを収容する給送カセット２１と、給送カセット２１から記録材Ｐを給送する給送ローラ２２と、給送された記録材Ｐを搬送する搬送ローラ２４、レジストローラ対２３と、排出ローラ対４３を備えている。
【００３３】
また、転写ニップ部３７の搬送経路下流には、記録材Ｐ上に転写されたトナー像を熱定着させる定着装置４０が設けられている。
【００３４】
定着装置４０は、不図示の駆動手段によって回転駆動される加圧ローラ４１と、加圧ローラ４１に当接して加圧ローラ４１に従動回転する定着フィルム４２とを備えている。加圧ローラ４１と定着フィルム４２とを定着部材と称す。なお、定着装置４０の構成については後述する。
【００３５】
かかる構成を有する画像形成装置によって画像を形成する際は、まず帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面を一様に負極性に帯電する。その後、画像信号に基づいてスキャナユニット６からレーザ光が射出され、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面に静電潜像が形成される。
【００３６】
感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面に形成された静電潜像に対しては、現像ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄからトナーが供給され、感光ドラム２の表面には各々のトナーに応じたトナー像が形成される。
【００３７】
感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面に現像されたトナー像は、１次転写ローラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄとのニップ部において中間転写ベルト３１上に１次転写される。なお、１次転写されずに感光ドラム２上に残留したトナーは、ドラムクリーニングブレード５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄによって除去される。
【００３８】
このようにして、各色のトナーに応じたトナー像が中間転写ベルト３１上に重ねて１次転写され、中間転写ベルト３１上には、所望の色調を有するトナー画像が形成される。
【００３９】
なお、中間転写ベルト３１上に１次転写を行う際は、各々の１次転写ローラ３４にバイアス印加手段によってトナーと逆極性の正極性の転写バイアスを印加することで１次転写が行われる。
【００４０】
中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像は、２次転写ローラ３５と２次転写対向ローラ３６との転写ニップ部３７まで搬送され、転写ニップ部３７に挟み込まれた記録材Ｐ
上に転写（２次転写）される。
【００４１】
２次転写されずに中間転写ベルト３１上に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーニング装置５０に設けられるクリーニングブレード５１に除去され、廃トナー搬送経路５２から不図示の廃トナー回収容器に回収される。
【００４２】
なお、２次転写を行う際は、２次転写に不図示のバイアス印加手段から正極性の転写バイアスが印加されることで、２次転写が行われる。
【００４３】
図４に本実施の形態で用いられる２次転写ローラ３５の概略構成を示す。本実施の形態に用いられる２次転写ローラ３５には、長手方向の寸法が約３２０ｍｍ、外径φ２０ｍｍのＡ３サイズローラが用いられており、中空芯金３５ａとして、φ１２ｍｍのアルミ合金製三ツ矢管芯金が用いられている。
【００４４】
芯金３５ａの外周には、厚み４ｍの導電弾性層３５ｂが形成されており、２次転写ローラ３５の表面硬度（アスカー硬度）がアスカーＣ型硬度計（高分子計器（株）製）にて３０度（総荷重約５００ｇｆ）となるように調整されている。また、２次転写ローラ３５は２次転写対向ローラ３６に対して約５〜１０ｋｇｆ（約４９Ｎ〜９８Ｎ）の加圧力によって押圧されている。
【００４５】
また、従来の鉄中実芯金が用いられる２次転写ローラは、軸方向に直交する方向の撓み量が約３０〜７０μｍであるのに対し、本実施の形態における２次転写ローラ３５の撓み量は、約１５０〜３００μｍである。すなわち従来の２次転写ローラと比較すると軸方向に直交する方向への撓み量が大きい。
【００４６】
本実施の形態における２次転写ローラ３５は、軸方向と平行な方向の断面形状において、長手方向の端部よりも中央部の方の径が大きな（中央部が膨らんだ）クラウン形状となるようにした。また、長手方向中央部と端部との径差である、いわゆるクラウン量は、芯金３５ａの撓み量を考慮して約２００μｍ〜５００μｍとした。
【００４７】
この形状によると、２次転写ローラ３５の撓み量が上記の値の場合でも、転写ニップ部３７における長手方向の幅（以下、転写ニップ幅と称する）をほぼ均一にすることができる。
【００４８】
芯金３５ａの撓み量（約１５０μｍ〜３００μｍ）よりも２次転写ローラ３５のクラウン量（約２００μｍ〜５００μｍ）の方を大きくしたのは、２次転写ローラ３５の導電弾性層３５ｂが、２次転写対向ローラ３６と圧接する時のつぶれ分を考慮したものである。
【００４９】
２次転写ニップ部３７においてトナー像が２次転写された記録材Ｐは、搬送経路下流側の定着装置４０に搬送され、記録材Ｐ上にトナー画像が永久定着される。トナー画像が永久定着された記録材Ｐは、その後排出ローラ４３によって排出トレー４４上に排出される。
【００５０】
（定着装置の構成）
図３を参照して、本実施の形態における定着装置４０について説明する。図３は、本実施の形態における定着装置の概略構成を示すものである。
【００５１】
本実施の形態におけるである本実施例における定着装置４０は、加熱源としてのヒーター１９、ヒーターホルダ２０、メインサーミスタ２１、サブサーミスタ２２、定着フィルム１１、加圧ローラ１２、入り口ガイド２３により構成されている。
【００５２】
ヒーターホルダ２０は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂で形成され、ヒーター１９を保持し、定着フィルム１１をガイドする役割を有する。本実施の形態においては、ヒーターホルダ２０の材質に用いる液晶ポリマーとして、住友化学工業（株）の型番Ｅ４２０５ＬＢを使用した。この液晶ポリマーの最大使用可能温度（荷重撓み温度）は、約３０５℃である。
【００５３】
メインサーミスタ２１は、定着フィルム１１内周面の温度を検知し、温度制御制御を行うために配設されている。メインサーミスタ２１は、ステンレス製のアーム先端にサーミスタ素子が取り付けられたもので、アームが揺動することにより、定着フィルム１１内周面の動きが不安定になった状態においても、サーミスタ素子が定着フィルム１１内周面に常に接する状態に保たれる。
【００５４】
また、メインサーミスタ２１は、不図示のＣＰＵに接続され、ＣＰＵは、メインサーミスタ２１の出力をもとに、ヒーター１９の温度制御制御内容を決定し、ヒーター１９への通電を制御している。
【００５５】
サブサーミスタ２２は、ヒーター１９裏面に配置され、ヒーター１９が何らかの理由により、過昇温した際にリミッタ制御を行う役割を有する。
【００５６】
本実施の形態においては、サブサーミスタ２２は、ヒーター１９の長手方向端部に配置され、小サイズ紙を通紙した際等の定着装置４０端部の昇温を検知している。そして、端部が昇温していると判断した場合は、定着温度を下げる制御を行うことにより、定着装置４０の過昇温を防いでいる。
【００５７】
定着フィルム１１は、金属基層として厚さ約３０μｍの厚みのエンドレスベルト状に形成したステンレス製（以下ＳＵＳと称す）フィルム上に、シリコーンゴム層を形成した上に、離型性層として、厚み約３０μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆してなる。
【００５８】
シリコーンゴム層には、極力熱伝導率の高い材質を用い、定着フィルム１１の熱容量を小さくすることが、温度立上げの観点からは望ましい。本実施の形態では、熱伝導率が約１．０×１０−３ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・Ｋと、シリコーンゴムとしては、熱伝導率が高い部類に属する材質を用いている。
【００５９】
一方、ＯＨＴ透過性や、画像上の「す」（微小なグロスムラ）といった、画質の観点からは、定着フィルム１１のシリコーンゴム層を極力厚くすることが望ましい。本発明者らの検討によれば、満足のいくレベルの画質を得るためには、２００μｍ以上のゴム厚みが必要であることが分かっている。
【００６０】
よって発明者らの鋭意検討により、本実施の形態におけるシリコーンゴム層の厚みを約２５０〜３００μｍとし、本実施の形態における定着フィルム１１の内径を２４ｍｍとした。
【００６１】
また、定着フィルム１１の長手サイズ（回転軸方向のサイズ）は、Ａ３ノビ用紙として、ＳＲＡ３サイズに対応するため、約３３０ｍｍから３４０ｍｍとし、定着フィルム１１の長手形状（軸方向の断面形状）を本実施の形態ではストレート形状としている。
【００６２】
こうして形成した定着フィルム１１の熱容量を測定したところ、約３×１０−２ｃａｌ／ｃｍ２Ｋ（定着フィルム１ｃｍ２あたりの熱容量）であった。
【００６３】
一般に、定着フィルムの熱容量が１．０ｃａｌ／ｃｍ２Ｋ以上となると、温度の立ち上がりが鈍くなり、オンデマンド性が損なわれる。また、逆に１．０×１０−２ｃａｌ／ｃｍ２Ｋ以下にしようとすると、定着フィルムのゴム層が極端に薄くせざるを得なくなり、ＯＨＴ透過性や「す」のレベル等、画質を維持するために必要なゴム層の厚みを確保できない。
【００６４】
このため、オンデマンド性と、画質の両方を満足する定着フィルム１１の熱容量は、１．０×１０−２ｃａｌ／ｃｍ２Ｋ以上１．０ｃａｌ／ｃｍ２Ｋ以下の範囲に設定することが望ましい。
【００６５】
さらに、定着フィルム１１表面にフッ素樹脂層を設けることで、表面の離型性を向上させ、定着フィルム１１表面にトナーが一旦付着し、再度記録材Ｐに移動することで発生するオフセット現象を防止することができる。
【００６６】
また、定着フィルム１１表面の離型性層をＰＦＡチューブとすることで、より簡便に、均一な離型性層を形成することが可能となる。
【００６７】
加圧ローラ１２は、芯金上に、厚み約２ｍｍの導電シリコーンゴム層を形成し、その上に厚み約５０μmの導電ＰＦＡ樹脂チューブを被覆して構成されている。長手サイズとし
てはＳＲＡ３サイズ用紙に対応するように長手約３３０ｍｍとしている。
【００６８】
加圧ローラ１２の芯金は、本実施の形態では、厚み約２．５ｍｍのアルミパイプ芯金を使用している。また、加圧ローラ１２の断面の形状において軸方向と平行な方向の断面形状は逆クラウン形状としており、逆クラウン量は約１５０μｍのものを使用している。
【００６９】
このように本発明では、２次転写ローラ３５の断面形状がクラウン形状であるのに対し、加圧ローラ１２の断面形状をそれとは異なる逆クラウン形状とし、両者の断面形状を互いに異なる断面形状としたことが特徴である。なお、２次転写ローラ３５の断面形状を逆クラウン形状とし、加圧ローラ１２の断面形状をクラウン形状としてもよい。
【００７０】
入り口ガイド２３は、転写ニップ部３７を抜けた記録材Ｐが、定着ニップ部に正確にガイドされるよう、記録材Ｐを導く役割を果たす。
【００７１】
加圧ローラ１２、入り口ガイド２３は、それぞれフレーム２４に組みつけられている。その下方には、ヒーターホルダ２０に装着されたヒーター１９、メインサーミスタ２１、サブサーミスタ２２を内蔵した定着フィルムユニット２５が配設されている。
【００７２】
定着フィルムユニット２５は、ヒーターホルダ２０に沿って配置されるＴステー２６を介して、不図示の加圧機構により、片側から約１５ｋｇｆ（約１４７Ｎ）ずつ、総圧約３０ｋｇｆ（約２９４Ｎ）程度の力で加圧ローラ１２側に加圧されている。
【００７３】
また、本実施の形態における定着装置４０は、加圧ローラ１２が回転することによって、定着フィルム１１が従動回転する構成である。その際、定着フィルム１１内周面とヒーターホルダ２０は摺動する構成となっている。よって、定着フィルム１１の内周面にはグリスが塗布されており、ヒーターホルダ２０と定着フィルム１１の内周面との摺動性を確保している。
【００７４】
通常使用においては、定着装置の回転開始とともに、定着フィルム１１の従動回転が開始され、ヒーター１９の温度の上昇とともに、定着フィルム１１の内周面温度も上昇し、それに伴い定着フィルム１１の表面温度も上昇していく。また、加熱源としてのヒーター
１９には、いわゆるセラミックヒータを用いている。
【００７５】
上記で説明した加圧ローラ１２の硬度は、高分子計器（株）製アスカーＣ型硬度計にて約６０〜６５度（総荷重約９．８Ｎ）になるように調整されている。
【００７６】
通常、このような加圧ローラ１２を本実施の形態のように約３０ｋｇｆ（約２９４Ｎ）の加圧力で加圧した場合、加圧ローラ１２の芯金の撓みとＴステー２６の撓みのため、定着ニップ幅が端部にくらべ中央が狭くなり、定着ニップ幅が不均一になってしまう。なお、定着ニップ幅とは、定着フィルム１１と加圧ローラ１２とで形成される定着ニップ部において、記録材Ｐの搬送方向の幅を指す。
【００７７】
本実施の形態では、加圧ローラ１２の芯金の撓み量は約２５０μｍであり、厚み約２．３ｔのＴステー２６の撓み量は約３００μｍである。
【００７８】
しかし、Ｔステー２６の撓み量を小さくするためにＴステー２６の厚みを厚くすると、Ｔステー２６のスペースが大きくなり、本実施の形態のような小径の定着フィルム１１内にそのスペースを確保することが難しくなってしまう。
【００７９】
また、加圧ローラ１２の芯金の撓み量を小さくするため、鉄中実芯金を使用すると、本実施の形態と同じ径のΦ２１を有する鉄中実芯金では撓み量が約５０μｍと小さくなるものの、重量が重くなってしまう。
【００８０】
このため、本実施の形態では、定着フィルム１１及び加圧ローラ１２の軸方向の断面形状を、定着フィルム１１はストレート形状としたことに対し、加圧ローラ１２の断面形状をクラウン量が約１５０μｍの逆クラウン形状とした。
【００８１】
さらに、ヒーターホルダ２０の長手方向の断面形状をクラウン量が約８００μｍのクラウン形状として、定着ニップ幅が長手でほぼ均一となるようにした。この場合、定着ニップ幅は約７．５ｍｍ程度になった。
【００８２】
すると、定着ニップ幅は端部、中央ともほぼ均一なニップ幅となる。しかし、定着ニップ面の形状は、加圧ローラ１２の撓みにならうため、定着ニップ部を記録材Ｐの搬送方向から見た場合に、定着ニップ面の形状が端部にくらべ中央部が低くなっている湾曲した形状となる。
【００８３】
本実施の形態では定着ニップ面の湾曲は、約１８０μｍであった。なお、ここで説明したように、定着ニップ部を記録材の搬送方向から見たときの定着ニップ部の形状を、「定着ニップ面の形状」と称す（２次転写ニップ部の場合は転写ニップ面と称する）。
【００８４】
このように、本実施の形態では、転写ニップ面の形状が湾曲しており、かつ定着ニップ面の形状が湾曲しているため、転写ニップ部と定着ニップ部とで搬送される記録材Ｐは、図１のように搬送面に対して垂直な方向に湾曲した状態で搬送される。
【００８５】
また、本実施の形態では、転写ニップ部と定着ニップ部の距離は約５０〜８０ｍｍ程度である。また、転写ニップ面の湾曲形状における、軸方向の所定の点における接線（転写ニップ接線）と、定着ニップ面の湾曲形状における前記所定の点と同位置に位置する点における接線（定着ニップ接線）とがなす角度は、約１４０〜１６０度（鈍角）に設定されている。
【００８６】
転写ニップ面の湾曲形状の湾曲量と定着ニップ面の湾曲形状の湾曲量をそれぞれ設定し
、その設定条件に対する紙しわの有無、転写ニップ部での不具合の有無について検討した検討結果を表１に示す。
【００８７】
【表１】
2010107623.tif 000003
【００８８】
表１に示すように、定着ニップ面の湾曲量が約１８０μｍに対して、転写ニップ面の湾曲量が５０μｍと小さい場合には、転写ニップ部と定着ニップ部間で記録材の紙しわが生じる。さらに、転写ニップ部中央部で記録材が波打つことで転写不良を生じるといった不具合があった。
【００８９】
これに対し、本実施の形態のように、転写ニップ面の湾曲量を１００μｍより大きくした場合には、紙しわや、転写部の不具合は生じないことがわかった。
【００９０】
すなわち本実施の形態に係る画像形成装置では、図１のように転写ニップ面の湾曲方向と定着ニップ面の湾曲方向が同一であるので、記録材Ｐが両方のニップ部に同時に挟持された場合でも、記録材にかかるストレスを小さくすることができる。
【００９１】
例えば転写ニップ面の形状のみが湾曲しており、定着ニップ面の形状がフラットな場合は、記録材が両方のニップ部に同時に挟持されると、転写ニップ部において記録材の波打ち等による転写みだれが発生してしまう。
【００９２】
これに対して本実施の形態によれば、両方のニップ面が同一の方向に湾曲しているので、紙しわ、転写みだれ等の発生を防止することができる。
【００９３】
また、例えば転写ニップ部から定着ニップ部に至る搬送路が曲がっており、転写ニップ部から定着ニップ部の両方に挟み込まれている記録材がループを作っている場合は、転写ニップ部を抜けた際の記録材の後端がハネる後端ハネが生じる場合がある。
【００９４】
しかし本実施の形態によれば、転写ニップ部と定着ニップ部とに挟み込まれている記録材を搬送方向から見た場合に、記録材の形状が両方のニップ部で同一の方向に湾曲しているので、後端ハネが生じにくくなり、転写みだれ等の発生を防止することができる。
【００９５】
以上より、本実施の形態によれば、転写部と定着部を近接配置して装置本体を小型化しても、紙しわ、転写みだれ等の発生を防止することができ、かつ、装置本体の軽量化を達成することが可能な画像形成装置を提供することが可能になる。
【００９６】
[第２の実施の形態]
本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。なお、上記第１の実施の形態と同一構成の部分については説明を省略する。
【００９７】
一般的に、定着ニップ部では記録材は加熱されるので、加熱の影響によって記録材が特に幅方向（搬送方向と直交する方向）に縮みやすい。その結果、定着ニップ部を通過した
記録材に紙しわが生じる場合がある。
【００９８】
この解決策として本実施の形態では、２次転写ローラ３５と定着部材の周速度を、上記記録材の縮みが伸びるように設定したことを特徴とする。すなわち、転写ニップ部３７と定着ニップ部を同時に挟持されている状態の記録材Ｐにおいて、記録材Ｐの幅方向に記録材Ｐが伸ばされるように転写ローラ３５の周速度、定着フィルム１１、加圧ローラ１２の周速度を設定すればよい。
【００９９】
具体的には、記録材Ｐの幅方向端部の任意の点を「（記録材の）第１の点」とし、記録材の幅方向中央部の任意の点を「（記録材の）第２の点」とする。
【０１００】
そして、「定着部材における第１の点と当接する部分の周速度」と「転写ローラにおける第１の点と当接する部分の周速度」との第１の差を測定する。さらに「定着部材における第２の点と当接する部分の周速度」と「転写ローラにおける第２の点と当接する部分の周速度」との第２の差を測定する。
【０１０１】
そして、第１の差の方が第２の差よりも多少大きくなるように、定着部材、転写ローラ３５の回転速度を設定する。
【０１０２】
すなわち、記録材の端部（第１の点）を搬送する２次転写ローラ３５の軸方向の端部における周速度と、第１の点に当接する定着フィルム１１の軸方向の端部における周速度との速度差が、第２の点における両者のそれよりも大きくなるように設定した。
【０１０３】
その結果、両方のニップ部に挟持されている状態の記録材Ｐに対して、その記録材Ｐの幅方向に広げる力が働くことになるので、紙しわの発生を防止することができる。
【０１０４】
[その他の実施の形態]
本発明における定着部材は、上記のような定着フィルム１１及び加圧ローラ１２に限られるものではない。内部にハロゲンヒーター等の加熱体を有し、回転可能に構成される定着ローラと、それに圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラの組み合わせであってもよい。
【０１０５】
また、上記では２次転写ローラ３５の芯金として、アルミ合金製三ツ矢管芯金（中空芯金）を用いて説明を行ったが、この代わりに、アルミ合金製の中実ローラ（中実ローラ芯金）を使用する場合であっても、上記と同様の効果を得ることは可能である。
【０１０６】
また上記では、像担持体として設けられた感光ドラム２から中間転写ベルト３１にトナー像を中間転写する構成を用いて説明を行ったが、中間転写ベルト３１を介さず、感光ドラム２から直接記録材上にトナー像を転写する転写方式であってもよい。
【０１０７】
また、上記第１の実施の形態では、２次転写ローラ３５の表面硬度（アスカー硬度）がアスカーＣ型硬度計（高分子計器（株）製）にて３０度となるようにした。しかし、２次転写ローラ３５の硬度（アスカー硬度）はこの値に限られるものではなく、硬度が２０度以上４０度以下の範囲内であればよい。
【０１０８】
この範囲内であれば、２次転写ローラ３５が感光ドラム２ａに当接して湾曲する際に、より小さな当接力で所望の湾曲量を得ることができる。すなわち、２次転写ローラ３５の当接力を小さくすることができるので、２次転写ローラ３５の芯金の撓み量を小さくすることができる。
【０１０９】
例えば、２次転写ローラ３５の軸方向の断面形状をクラウン形状とした場合は、このクラウン量をそれほど大きくしなくとも、転写ニップ幅を均一にすることができる。よって、２次転写ローラ３５を製造する際にクラウン量付けを行う表面研磨量を小さくすることができ、製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の転写ニップ部、定着ニップ部の概略構成図。
【図２】本発明に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】本発明の実施の形態における定着装置の概略構成図。
【図４】本発明の実施の形態における２次転写ローラの概略構成図。
【符号の説明】
【０１１１】
１１  定着フィルム
１２  加圧ローラ
１９  ヒーター
２６  Ｔステー
３１  中間転写ベルト
３５  ２次転写ローラ
３５ａ芯金
３５ｂ弾性体層
３７  転写ニップ部
４０  定着装置
Ｐ    記録材
【図１】
2010107623.tif 000004
【図２】
2010107623.tif 000005
【図３】
2010107623.tif 000006
【図４】
2010107623.tif 000007