(57)【要約】【課題】  記録を連続して搬送しても、記録材が接触する定着ベルトの部分に温度差が生ぜず、この結果、記録材に光沢ムラが発生することがない画像形成装置。【解決手段】  無端状の定着ベルトを少なくとも二つのローラに張架し、一方のローラである定着ローラを前記定着ベルトを介して加圧する加圧ローラを有し、所定の加熱手段によって加熱された前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間に形成されたニップ部で記録材上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、記録材の搬送方向長さをＤ１、２枚の記録材の搬送方向間隔をＤ２、前記定着ベルトの外周長さをＬとしたとき、下記の条件式を満足することを特徴とする画像形成装置。    （Ｄ１＋Ｄ２）Ｃ＝Ｌ  但し、Ｃ：所定の整数【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状の定着ベルトを少なくとも二つのローラに張架し、一方のローラである定着ローラを前記定着ベルトを介して加圧する加圧ローラを有し、所定の加熱手段によって加熱された前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間に形成されたニップ部で記録材上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
記録材の搬送方向長さをＤ１、２枚の記録材の搬送方向間隔をＤ２、前記定着ベルトの外周長さをＬとしたとき、下記の条件式を満足することを特徴とする画像形成装置。
（Ｄ１＋Ｄ２）Ｃ＝Ｌ
但し、Ｃ：所定の整数
【請求項２】
記録材を連続して搬送するとき、入力された記録材のサイズに対応して、前記条件式を満足するように２枚の記録材の搬送方向間隔を制御することを特徴とする請求項１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、記録材上の未定着トナーを加熱・加圧して定着するベルト定着装置を備えた画像形成装置に関し、詳しくは記録材を連続して搬送しても、帯状の光沢ムラが発生しないようにした画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、原稿に対応した潜像を感光体に形成し、この潜像にトナーを付与することによって顕像化し、この顕像化されたトナー像を記録材上に転写し、この後、記録材上に転写されたトナー像を定着して排紙している。
【０００３】
また、カラー画像を形成する場合には、原稿色に対応したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの潜像を４個の感光体ドラムに形成し、顕像化された４色のトナー像を無端状ベルトからなる中間転写体に一次転写した後、記録材上に二次転写して、記録材上に転写されたトナー像を定着して排紙している。
【０００４】
このようにトナー像を定着する定着装置として、ハロゲンヒータ等を内蔵した加熱ローラと、加熱ローラを加圧する加圧ローラとによって形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録紙を挟持・搬送しながら、加熱・加圧する熱ローラ定着方式の定着装置があり、このような定着装置は構成が簡便であるため、広く利用されている。
【０００５】
また、無端状の定着ベルトをハロゲンヒータ等を内蔵した加熱ローラと定着ローラとに張架し、定着ベルトを介して定着ローラを加圧する加圧ローラを有し、定着ベルトと加圧ローラとによって形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録材を挟持・搬送しながら、加熱・加圧するベルト定着方式の定着装置があり、このような定着装置は定着ベルトの熱容量が小さいので、ウオーミングアップタイムが短縮し、省エネになるという利点を有している。
【０００６】
しかし、ベルト定着装置において、記録材を連続して搬送した場合、定着ベルトには、記録材が接触する部分と、２枚の記録材の間になって記録材が接触しない部分とがあるが、前者の部分は記録材に熱を吸収され、後者の部分は記録材に熱を吸収されないので、後者の部分の方が温度が高くなって、温度差が生ずる。このような温度差は、熱ローラ定着装置でも起こり得るが、比較すると定着ベルトの方が熱容量が小さいので、温度差はより顕著に現れる。
【０００７】
このような定着ベルトの温度変化の一例を図４のグラフに示す。
【０００８】
図４において、Ｄ１は記録材の搬送方向長さ、Ｄ２は２枚の記録材の搬送方向間隔、Ｌは定着ベルトの外周長さであって、Ｄ１＋Ｄ２＞Ｌの条件のときの定着ベルトの温度変化を示している。定着ベルトにおける記録材と接触した部分は飽和するまで次第に温度低下し、定着ベルトにおける記録材と接触しない部分は飽和するまで次第に温度上昇する。
【０００９】
このように１枚の記録材が接触する定着ベルトの部分で温度差があった状態で定着すると、高温の部分は光沢がより高くなって、記録材上に帯状の光沢ムラが発生することがある。しかし、この問題を解決する抜本的な対策は知られていなかった。
【００１０】
なお、加熱体の温度を検知して、加熱体に印加されるエネルギーを切り換え、温度リップルを少なくして光沢ムラがないようにする定着装置が特許公報に開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−１１８８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前述の如き記録材が接触する定着ベルトの部分に生ずる温度差は、特許文献１に記載の温度制御では解消することは困難である。
【００１２】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、記録材を連続して搬送しても、記録材が接触する定着ベルトの部分に温度差が生ぜず、この結果、記録材に光沢ムラが発生することがない画像形成装置を簡単な構成で提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は下記の手段によって達成される。
【００１４】
［請求項１］無端状の定着ベルトを少なくとも二つのローラに張架し、一方のローラである定着ローラを前記定着ベルトを介して加圧する加圧ローラを有し、所定の加熱手段によって加熱された前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間に形成されたニップ部で記録材上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、記録材の搬送方向長さをＤ１、２枚の記録材の搬送方向間隔をＤ２、前記定着ベルトの外周長さをＬとしたとき、下記の条件式を満足することを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
（Ｄ１＋Ｄ２）Ｃ＝Ｌ
但し、Ｃ：所定の整数
［請求項２］記録材を連続して搬送するとき、入力された記録材のサイズに対応して、前記条件式を満足するように２枚の記録材の搬送方向間隔を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の画像形成装置によれば、記録材を連続して搬送しても、記録材が接触する定着ベルトの部分に温度差が生ぜず、この結果、記録材に光沢ムラが発生することがないという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の画像形成装置に関する実施の形態を図を参照して説明する。
【００１８】
先ず、画像形成装置の一例を図１の構成図に基づいて説明する。
【００１９】
本画像形成装置は画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。
【００２０】
画像形成装置本体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、ベルト状の中間転写体６、給紙搬送手段及び定着装置９等からなる。
【００２１】
画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００２２】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに送られる。
【００２３】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙの周囲に帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段８Ｙを配置している。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍの周囲に帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段８Ｍを配置している。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃの周囲に帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段８Ｃを配置している。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋの周囲に帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段８Ｋを配置している。そして、帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光装置３Ｃ、及び帯電手段２Ｋと露光装置３Ｋは、潜像形成手段を構成する。
【００２４】
なお、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する。
【００２５】
中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
【００２６】
定着装置９は、無端状の定着ベルト９１を加熱ローラ９２と定着ローラ９３とに張架し、定着ベルト９１を介して定着ローラ９３を押圧する加圧ローラ９４を有し、定着ベルト９１と加圧ローラ９４との間に形成されたニップ部で記録材（転写材）Ｐ上のトナー像を加熱・加圧して定着する。
【００２７】
かくして、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に転写手段７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、カラー画像合成されたトナー像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，レジストローラ２３等を経て、転写手段７Ａに搬送され、記録材Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録材Ｐは定着装置９において加熱・加圧され、記録材Ｐ上のカラートナー像が定着される。その後、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。
【００２８】
一方、転写手段７Ａにより記録材Ｐにカラー画像を転写した後、記録材Ｐを曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。
【００２９】
なお、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であるが、本発明はモノクロ画像を形成する画像形成装置にも適用可能である。
【００３０】
次に、本発明に係わる定着装置について、図２の断面図に基づいて説明する。
【００３１】
定着ベルト９１は、無端状に形成され、例えば、基体として厚さ７０μｍのＰＩ（ポリイミド）等からなる耐熱性の樹脂ベルトを用い、基体の外周面を弾性層として厚さ２００μｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０°）で被覆し、更に、離型層として厚さ３０μｍのＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブで被覆している。なお、外径寸法は例えば８０ｍｍである。
【００３２】
加熱ローラ９２は、定着ベルト９１を加熱する加熱手段としてのハロゲンランプ９２Ａを内蔵し、例えば、アルミニュウム等から形成された肉厚２ｍｍの円筒状の中空回転体９２Ｂの外周面を、耐熱性のＰＦＡチューブ９２Ｃで被覆し、ハードローラとして構成されている。
【００３３】
定着ローラ９３は、例えば、鉄等の金属から形成された中実の芯金９３Ａを、厚さ１０ｍｍの耐熱性のシリコンスポンジ９３Ｂで被覆して、ソフトローラとして構成されている。外径寸法は４５ｍｍである。
【００３４】
加圧ローラ９４は、定着ベルト９１を加熱する加熱手段としてのハロゲンランプ９４Ａを内蔵し、例えばアルミニュウム等から形成された肉厚３ｍｍの円筒状の中空回転体９４Ｂの外周面を、厚さ３ｍｍの耐熱性のシリコンゴム９４Ｃ（硬度ＪＩＳ−Ａ３０°）で被覆し、更に、離型層として厚さ５０μｍのＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブ９４Ｄで被覆し、ハードローラとして構成されている。なお、外径寸法は例えば５０ｍｍである。
【００３５】
また、定着ベルト９１を介して加熱ローラ９２の温度を検知する温度センサＳ１、及び加圧ローラ９４の温度を検知する温度センサＳ２が設けられている。
【００３６】
なお、定着ベルト９１を加熱する加熱手段として、どのような加熱手段を用いてもよく、例えば励磁コイルを用いた誘導加熱発熱体を用いてもよい。また、加熱手段は、必ずしも加熱ローラ９２等の中に配置されていなくてもよく、どこに配置されていてもよい。
【００３７】
また、定着ベルトを押圧するテンションローラを設けた定着装置であってもよい。
【００３８】
以上の構成において、不図示の駆動手段によって定着ローラ９３を時計方向に回転させると、定着ベルト９１及び加熱ローラ９２も時計方向に回転し、加圧ローラ９４は反時計方向に回転する。また、加熱ローラ９２に当接する定着ベルト９１はハロゲンランプ９２Ａにより加熱され、加圧ローラ９４もハロゲンランプ９４Ａによって加熱される。そして、不図示の付勢手段によって加圧ローラ９４が定着ローラ９３の方向に付勢されているので、定着ローラ９３に巻回された定着ベルト９１と加圧ローラ９４との間のニップ部Ｎで、給紙された記録材Ｐが加熱・加圧されて、記録材Ｐ上のトナー像が定着される。
【００３９】
ここで、定着ベルトの外径寸法が８０ｍｍであると、外周長さは２５１．３ｍｍになる。一方、記録材としてＡ４サイズの記録紙を用いるとすると、搬送方向の長さは２１０ｍｍになる。従って、連続給紙する際の２枚の記録紙の間隔を５１．３ｍｍにすると、記録紙の搬送方向の長さと２枚の記録紙の間隔との和は定着ベルト９１の外周長さに等しくなる。
【００４０】
即ち、記録材の搬送方向長さをＤ１、２枚の記録材の搬送方向間隔をＤ２、前記定着ベルトの外周長さをＬとしたとき、下記の条件式を満足するようにすればよい。
【００４１】
Ｄ１＋Ｄ２＝Ｌ
この結果、複数枚の記録紙を連続して搬送した場合に、記録紙が接触する定着ベルトの部分は常に同一の部分になる。従って、温度差が生ぜず、定着による光沢ムラが発生することがない。
【００４２】
このような条件で測定した定着ベルトの温度のグラフを図３に示す。
【００４３】
なお、図３の場合の記録紙の搬送速度は３００ｍｍ／ｓで、ニップ部の圧接力は１０００Ｎである。
【００４４】
また、記録材としてＡ４サイズの記録紙以外に異なるサイズの記録紙を用いることがあるが、この場合は用いる記録紙に応じて記録紙の間隔を変化させればよい。具体的には、ユーザーが操作ボード上で入力した記録紙のサイズに応じて、ＣＰＵが図１に示したレジストローラ２３の回転開始時期を制御し、記録紙の間隔を変化させれるようにすればよい。
【００４５】
例えば、記録紙のサイズをＡ４，Ｂ５，Ａ５とした場合の記録紙の間隔を表１に示す。
【００４６】
【表１】
2006215240.tif 000003
【００４７】
なお、定着ベルトの外周長さと比較して、葉書サイズやＬ判サイズの如く記録材の搬送方向長さが非常に小さい場合には、定着ベルトの１回転で複数枚の記録材を定着するようにして、下記の条件式を満足するようにしてもよい。
【００４８】
（Ｄ１＋Ｄ２）Ｃ＝Ｌ
但し、Ｃ：所定の整数
例えば、Ｃ＝２であるならば、奇数枚目の記録紙と偶数枚目の記録紙は定着ベルトの異なる部分に接触するが、奇数枚目であれば記録紙が接触する定着ベルトの部分は常に同一の部分になり、偶数枚目でも同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】画像形成装置の構成図である。
【図２】定着装置の断面図である。
【図３】本発明に係わる定着ベルトの温度のグラフである。
【図４】従来の定着ベルトの温度のグラフである。
【符号の説明】
【００５０】
９  定着装置
９１  定着ベルト
９２  加熱ローラ
９３  定着ローラ
９４  加圧ローラ
【図１】
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【図２】
2006215240.tif 000005
【図３】
2006215240.tif 000006
【図４】
2006215240.tif 000007