(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるシートにトナー像を転写する転写部と、前記転写部でトナー像が転写されたシートを進入させてトナー像を定着させる定着部と、前記転写部と前記定着部との間に配置され、前記転写部でトナー像が転写されたシートをシート搬送面に載せて前記定着部の一対の回転体のニップ部に搬送する定着搬送部と、を備えた画像形成装置において、
前記定着搬送部は、シート搬送方向と直交する幅方向において中央とその両側に配置され、シートを載せて搬送する前記シート搬送面をそれぞれ備えた３つの定着搬送ベルトを有し、
搬送されるシートに凸状のカール又は凹状のカールを形成するために、前記３つの定着搬送ベルトを、それぞれ独立して前記シート搬送面に垂直な方向に移動させて前記シート搬送面の突出量を異ならせる駆動機構を設け、
シートの幅方向の寸法及び坪量に基づいて設定されたテーブルのデータに基づき、前記幅方向の寸法が所定範囲内の小サイズシートの場合には前記凸状のカールを形成し、前記幅方向の寸法が前記小サイズシートより大きい大サイズシートの場合には前記凹状のカールを形成し、前記幅方向の寸法が前記小サイズシートと前記大サイズシートとの間のサイズのシートの場合並びに坪量が所定値よりも大きいシートの場合には平坦状に搬送するべく、前記３つの定着搬送ベルトをそれぞれ移動させるように前記駆動機構を制御する制御部を設けた、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記幅方向における中央に配置された前記定着搬送ベルトのシート搬送面の突出の度合いを両隣の前記定着搬送ベルトのシート搬送面に対して相対的に増減させるように前記駆動機構を制御する、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、電子写真プロセス等を利用してシートにトナー像を転写方式又は直接方式で形成する画像形成部と、トナー像をシートに定着させる定着部とを有する、ハードコピーを得る複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、転写部によりシートに未定着トナー像が転写された後、このシートが定着部に搬送される際に、非画像面に接した搬送ベルトによって運ばれて定着ニップ部に進入する構成が一般的である。しかし、その際に、特に厚みが薄いメディア（シートの種類）などで、シワや弛みをもって搬送されることがある。また同時に、厚みが厚いシートの搬送に対応する搬送能力も必要であり、シートの搬送力が弱い場合にはシートのスリップや斜行の原因となる。
【０００３】
更に、シワや弛みが僅かであっても、定着ニップ部にシート先端が噛んだ際に、シート後端で増幅されて大きなシワになることもある。定着前のシート搬送の安定化は、幅広いメディアに対応した定着品質向上の実現にとって重要な課題である。以上のような問題点が、定着前の搬送部分で提示されており、安定したシートの搬送のために様々な技術が提案されている。
【０００４】
また、シートの弛み防止の構成として、少なくとも２組のベルトで構成される搬送部が速度差をもって駆動することでシートの弛みを防止する結果、定着部にシートが進入する前の定着前搬送部での安定した搬送を実現可能にしたものがある（特許文献１参照）。
【０００５】
この従来の技術では、制御部が、シートの搬送方向と直交する方向の両端部の搬送速度がシートの幅方向中央部の搬送速度よりも速くなるように、複数の駆動部の駆動を制御する構成とされている。つまり、例えばシートの幅方向に３つの駆動部が位置する場合、両端の駆動部によるシートの搬送速度が、中央の駆動部によるシートの搬送速度よりも速くなるように制御している。このように、シートの両端部の搬送速度を中央部の搬送速度よりも速くすることで、シートをその搬送方向と直交方向に広げるように付勢しながら、定着部と駆動部との接触で形成されるニップ部にシートを導くことを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３３７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来技術では、駆動部毎の速度差でシートを幅方向に広げながら定着ニップ部にシートを導くことで、シートの通過姿勢に起因するシワや画像不良を軽減することは可能になるものの、次のような問題を生じる可能性があった。つまり、シートに幅方向での搬送速度差を与えることでシートのシワを伸ばす効果は期待できるものの、各駆動部間の速度差により、速度差のある駆動部間でのシートのスリップや歪みが発生する虞があった。駆動部が例えば無端ベルトから構成される場合、「真空プレナム（スリップ制限付・定着前・真空転送装置）」や「孔あきベルト」の複雑化や最適化が必要になる。更に、複数のメディア（表面性・坪量・サイズ）への対応が困難で、設定条件を各々変える必要が生じる。
【０００８】
そこで本発明は、各駆動部間での速度差によってシートのスリップや歪みが発生する等の問題を解消しながら、カールやシート波打ち等のシート変形の防止を実現可能な構成を備えた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】
【０００９】
本発明は、搬送されるシートにトナー像を転写する転写部と、前記転写部でトナー像が転写されたシートを進入させてトナー像を定着させる定着部と、前記転写部と前記定着部との間に配置され、前記転写部でトナー像が転写されたシートをシート搬送面に載せて前記定着部の一対の回転体のニップ部に搬送する定着搬送部と、を備えた画像形成装置において、前記定着搬送部は、シート搬送方向と直交する幅方向において中央とその両側に配置され、シートを載せて搬送する前記シート搬送面をそれぞれ備えた３つの定着搬送ベルトを有し、搬送されるシートに凸状のカール又は凹状のカールを形成するために、前記３つの定着搬送ベルトを、それぞれ独立して前記シート搬送面に垂直な方向に移動させて前記シート搬送面の突出量を異ならせる駆動機構を設け、シートの幅方向の寸法及び坪量に基づいて設定されたテーブルのデータに基づき、前記幅方向の寸法が所定範囲内の小サイズシートの場合には前記凸状のカールを形成し、前記幅方向の寸法が前記小サイズシートより大きい大サイズシートの場合には前記凹状のカールを形成し、前記幅方向の寸法が前記小サイズシートと前記大サイズシートとの間のサイズのシートの場合並びに坪量が所定値よりも大きいシートの場合には平坦状に搬送するべく、前記３つの定着搬送ベルトをそれぞれ移動させるように前記駆動機構を制御する制御部を設けた、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、駆動機構を制御することで、シートの幅方向の寸法及び坪量に基づいて設定された搬送状態を得られるようにすることができる。このため、各駆動部間での速度差によってシートのスリップや歪みが発生する等の問題を解消しながら、カールやシート波打ち等のシート変形の防止を実現可能な構成を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る画像形成装置を概略的に示す断面図。
【図２】本発明に係る画像形成装置に備えた定着部を概略的に示す断面図。
【図３】本発明に係る第１の実施形態における定着部の配置図。
【図４】（ａ）は第１の実施形態の定着前搬送部を側面から見た状態で模式的に示す側面図、（ｂ）は定着前搬送部を上面から見た状態で模式的に示す平面図。
【図５】（ａ）は第１の実施形態における通常動作時Ｉの定着前搬送部を模式的に示す斜視図、（ｂ）は凹カール動作時IIの定着前搬送部を模式的に示す斜視図、（ｃ）は凸カール動作時IIIの定着前搬送部を模式的に示す斜視図。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は第１の実施形態における定着前搬送部を通過するシートの形状を示すイメージ図。
【図７】（ａ），（ｂ）は第１の実施形態における定着前搬送部の突出動作の構成を説明する図。
【図８】第１の実施形態における定着前搬送部から定着部に搬送されるシートの形状による効果のまとめ図。
【図９】第１の実施形態における動作に関するフローチャート。
【図１０】本発明に係る第２の実施形態における定着部を概略的に示す配置図。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は第２の実施形態におけるシートの変形状態の説明図。
【図１２】第２の実施形態における動作に関するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に実施の形態を挙げて、本発明を具体的に説明する。なお、これら実施形態は、本実施形態における最良な実施の形態の一例ではあるものの、本実施形態はこれら実施形態により限定されるものではない。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
図１に示すように、画像形成装置は、装置本体内に、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが併設して備えており、各々異なった色のトナー像を潜像、現像、転写のプロセスを経て形成する構成とされている。更に装置本体内には、搬送されるシートＰにトナー像を転写する２次転写部（転写部）８９、定着前搬送部８、２次転写部８９でトナー像が転写されたシートＰを進入させてトナー像を定着させる定着部９、これらを制御する制御部９０が配設されている。
【００１４】
第１〜第４の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ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を備え、各感光ドラム３ａ〜３ｄ上に各色のトナー像が形成される。各感光ドラム３ａ〜３ｄに隣接して中間転写体１３０が設置され、感光ドラム３ａ〜３ｄ上に形成された各色のトナー像が、中間転写体１３０上に１次転写され、２次転写部でシートＰ上に転写される。中間転写体１３０は、無端状ベルトからなり、ローラ１３，１４，１５に巻き掛けられて支持されている。更に、トナー像が転写されたシートＰは、定着部９で加熱及び加圧によってトナー像を定着された後、定着画像として装置外に排出される。
【００１５】
感光ドラム３ａ〜３ｄの各外周にはそれぞれ、ドラム帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、１次転写帯電器２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ、及びクリーナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが設けられている。装置本体内の上方部には更に、不図示の光源装置及びポリゴンミラーが設置されている。
【００１６】
画像形成装置では、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させて走査し、その走査光の光束を反射ミラーで偏向させ、ｆθレンズにより感光ドラム３ａ〜３ｄの母線上に集光して露光する。これにより、感光ドラム３ａ〜３ｄ上に画像信号に応じた潜像を形成する。
【００１７】
現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄには、現像剤としてそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーが、不図示の供給装置により所定量充填されている。現像器１ａ〜１ｄは、それぞれ感光ドラム３ａ〜３ｄ上の潜像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像として可視化する。中間転写体１３０は、矢印Ａ方向に感光ドラム３と同じ周速度をもって回転駆動されている。
【００１８】
感光ドラム３ａ上に形成担持された第１色のイエロートナー画像は、感光ドラム３ａと中間転写体１３０とのニップ部を通過する過程で、中間転写体１３０に印加される１次転写バイアスで形成される電界と圧力で、中間転写体１３０外周面に中間転写される。
【００１９】
２次転写部８９における２次転写ローラ１１は、中間転写体１３０に対応し平行に軸受されて下面部に接触するように配設されている。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１３０上に重畳転写された合成カラートナー画像のシートＰへの転写では、給紙カセット１０から搬送路９９，９８を経由して、シートＰがレジストローラ１２、転写前ガイドを通過する。そして、このシートＰが、中間転写体１３０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給送され、同時に２次転写バイアスがバイアス電源から印加される。この２次転写バイアスにより、中間転写体１３０からシートＰに合成カラートナー画像が転写される。
【００２０】
同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次中間転写体１３０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画像が形成される。一次転写が終了した感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ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に備えられる。中間転写体１３０上に残留したトナー及びその他の異物は、中間転写体１３０の表面にクリーニングウエブ（不織布）１９を当接させることによって拭い取られる。トナー画像の転写を受けたシートＰは、後述する定着部９に順次導入され、熱と圧力が加えられることにより定着される。定着部９と２次転写ローラ１１との間には、後述する定着前搬送部８が配設されている。
【００２１】
画像形成装置は、２次転写部８９及び定着部９にて画像形成されたシートＰを表裏反転させる反転部９２と、反転部９２で反転されたシートＰを再度画像形成工程に送る両面画像形成用の再搬送路９３とを備えている。画像形成装置は、シートＰの片面に画像を形成する片面印刷（片面画像形成）機能と共に、シートＰの両面に画像を形成する両面印刷（両面画像形成）機能を備えている。
【００２２】
搬送路９７における定着部９の下流側には、排出トレイ９４にシートＰを送り出す分岐搬送路６３が設けられている。更に、分岐搬送路６３から下方に分かれるように反転搬送路９５，９６が設けられており、反転部９２における反転搬送路９５，９６の間から分かれるように上記再搬送路９３が設けられている。
【００２３】
搬送路９７から排出トレイ９４又は反転搬送路９５へのシートの搬送切換えや、反転搬送路９５から反転搬送路９６に送り込まれて反転されるシートの再搬送路９３への搬送切換えは、制御部９０により制御される不図示の切換え部材によって行われる。この制御部９０は、画像形成装置全体のシートの搬送シーケンスの制御を行っている。搬送路９７，９８，９９、反転搬送路９５，９６及び再搬送路９３には、不図示の多数の搬送ローラ装置が配置されている。それら搬送ローラ装置ではそれぞれ、駆動ローラと従動ローラとの間にシートＰがニップされる状態で搬送される。
【００２４】
両面画像形成（両面印刷）を要する場合には、定着部９でトナー像を定着されたシートＰは、切換え部材の切換えにより反転搬送路９５に送られて、反転部９２の反転搬送路９６へと送られる。このシートＰは、反転搬送路９６で反転されることで先後端が入れ替えられ、切換え部材の切換えにより再搬送路９３へと再搬送される。その後、給紙カセット１０から搬送路９９を経由して搬送されてくる後続ジョブのシートＰとのタイミングを合わせて、再搬送路９３の再給送パスから搬送路９８に合流し、レジストローラ１２、２次転写部８９へと送られる。そして、上記と同様にしてシートＰ上に画像が形成される。
【００２５】
次に、定着部９の構成について、図２を用いて詳細に説明する。本実施形態では、図２に示すように、複数のローラ５５〜５７で張架されたエンドレスの加圧ベルト（定着ベルト）５３を用い、この加圧ベルト５３を定着ローラ５１に当接させている。つまり、加圧ベルト５３の内側から、不図示の摺動部材を介して加圧パッド７０及び加圧パッド支持部７１を有した加圧部材で、加圧ベルト５３を定着ローラ５１に加圧して定着ニップ部Ｎを形成するベルト定着構成の定着部を用いている。定着ローラ５１及び加圧ベルト５３は、定着部の一対の回転体を構成している。なお、符号５０は定着前通紙ガイドを示している。
【００２６】
定着ローラ５１は、図２中の時計回り方向（矢印Ｂ方向）に回転駆動される。加圧ベルト５３は、定着ローラ５１の回転に従動して矢印Ｃ方向に回転する。定着ローラ５１は、厚み３ｍｍのＡｌなどからなる芯金上に、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体層を被覆した構成にされており、弾性層に表層として１０〜１００μｍ厚みのＰＦＡチューブなどのフッ素樹脂が被覆されてもよい。加圧ベルト５３は、ポリイミド等の樹脂又はニッケル等の金属からなる基材の表面にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体層を被覆した構成にされており、弾性層に表層として１０〜１００μｍ厚みのＰＦＡチューブなどのフッ素樹脂が被覆されてもよい。
【００２７】
定着ローラ５１の内部には、加熱源であるハロゲンヒータ５８が配設されている。また、定着ローラ５１にはサーミスタが接触配設されており、不図示の温度調節回路を介してヒータへの電圧を制御することで、定着ローラ５１の表面の温度が１８０℃となるように温調を行う。加圧ベルト５３を巻き掛けられたローラ５５〜５７の内、ローラ５６は金属からなる分離ローラであり、加圧ベルト５３を介して定着ローラ５１に食い込むように加圧することで定着ローラ５１の弾性体を変形させ、シートＰを定着ローラ５１の表面から分離する。加圧パッド７０は、金属の台座の上にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体を配置した構成をとり、加圧ベルト５３を介して定着ローラ５１を加圧している。加圧パッド７０と加圧ベルト５３との間に、摺動性を上げるための摺動部材や、加圧ベルト５３の内面に潤滑材を用いることも一般的である。
【００２８】
以上のように、定着ローラ５１とエンドレスの加圧ベルト５３、加圧パッド７０によって定着ニップ部Ｎを形成すると、加圧ベルト５３により定着ローラ５１の外周に巻きつくように幅広い定着ニップ部Ｎを形成することが可能となる。これにより、高速化や厚紙などの定着に対して有利となる。
【００２９】
また、分離ローラ（５６）を定着ローラ５１の表面に食い込むように加圧することによって、良好なシートの分離性を示し、高速化に対して有利になる。冷却ファン（不図示）は、加圧ベルト５３を冷却する位置に配置され、制御部９０によって制御される。また本実施形態では、加圧パッド７０を加圧ベルト５３に摺動させつつ加圧する構成をとっており、加圧されて形成された定着ニップ部Ｎの幅も２０ｍｍ以上と、加圧部材にローラを使用した定着部よりも長くなる傾向がある。このため、ニップ部の内部でのシートＰの挙動が、シート上に形成されたトナー画像の定着に、より大きく関わってくる。
【００３０】
定着ローラと加圧部材とが形成する定着ニップ部の形状や線圧により、その間を通過するシートの挙動が大きく変わることは、特開平８−１４６８０６号公報や特開平１０−２２８１９９号公報でも説明されている。加圧部材が本実施形態のようにエンドレスベルトで構成される場合、ニップ内での紙シワの防止のために、ベルト長手方向で中央部に一番圧力が高い部分をもって端部にいくに従って圧力が減少する構成である。このとき、シートの状態やメディア種によって生じる可能性のある異常の例として、以下の事象例が挙げられる。
例Ａ：加圧ニップの端部の圧が高く、端部から引張り気味に搬送される。この場合、シートには端部に広がる方向の力がかかり、シートの中央部後半に画像ズレまたは紙シワが生じる。
例Ｂ：加圧ニップの中央部の圧が高く、中央部から引張り気味に搬送される。この場合、シートには中央部に寄る方向の力がかかり、シートの端部に画像ズレが生じる。
【００３１】
例Ａは、本実施形態の構成では、シートがＡ３サイズ以下の場合に多くみられる現象であった。これは、中央部と比較して、端部の圧力が大きく低くなっていないためや、定着ローラや加圧ベルト端部の昇温により、端部の速度が速くなったために生じたものである。また、例Ｂについては、Ａ３サイズよりも幅の広いシートに多くみられた。これは、定着ニップ部端部の圧が低いため、中央部との速度差が大きくなることが要因として考えられる。
【００３２】
［定着前搬送部］
装置本体内に配設された定着前搬送部８（図１参照）は、トナー画像が転写されたシートＰが定着部９へ導入される際に２次転写部８９から定着部９を結ぶシートＰの搬送経路として備えられている。なお、図４（ｂ）は、本発明に係る画像形成装置に用いる定着前搬送部８の駆動ユニットを上面から見た状態で示すイメージ図（平面図）である。
【００３３】
本実施形態では、定着前搬送部８を、シート搬送方向と直交する幅方向の中央部、両端部のそれぞれ３つに分割して、各々にベルト搬送駆動を設けている。定着前搬送部８は、２次転写部８９と定着部９との間に配置されている。定着前搬送部８は、定着部９でトナー像を転写されたシートＰをシート搬送面に載せて定着部９の定着ローラ５１と加圧ベルト５３の定着ニップ部Ｎに搬送する複数（本実施形態では３つ）のシート搬送部材を並列して有している。つまり、定着前搬送部８は、シート搬送部材としての定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｂ，８３ｃを、シート搬送方向（図４（ｂ）の左右方向）と直交する幅方向（図４（ｂ）の上下方向）に並列して有している。
【００３４】
トナー像を転写されたシートＰを吸着搬送するシート搬送部材としての定着前搬送ベルト（搬送ベルト）８３ａ，８３ｂ，８３ｃは、それぞれの進行方向の長さが２５０ｍｍ、横幅が１００ｍｍであり、各々の間に１５ｍｍの間隔が設けられている。搬送ベルト８３ａ，８３ｂ，８３ｃは、シート搬送方向と直交する幅方向の中心に対して左右対称に配置されている。なお、以下、定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｂ，８３ｃを総称して「定着前搬送ベルト８３」とも称する。
【００３５】
２次転写部８９からは転写部後の搬送駆動が約１０ｍｍ程度あり、定着前搬送部８までが５ｍｍの間隔でシートＰが受け渡される。２次転写部８９の直前には約４０ｍｍ幅のリブを付けて摺動性を高めた無駆動のＳＵＳ製通紙ガイドが設置されており、定着前搬送部の駆動及び定着ローラの駆動によってシートがその上を運ばれる。このベルト搬送駆動のモータは共通であり、３つの搬送部が同一速度になる。更に、進行方向（搬送方向）に対して上下方向にベルト搬送駆動部の位置を変化させるために、位置調整のためのカムが設けられて、カム動作モータでそれぞれが駆動する。この設定位置は、上下方向±１５ｍｍの範囲で、無段階可変が可能である。
【００３６】
図４（ａ）は、定着前搬送部を側面からみたイメージ図（側面図）である。定着前搬送駆動ユニットの定着前搬送ベルト８３ａ〜８３ｃにはそれぞれ、空気が通過可能な多数の孔８６が等間隔で形成されている。定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｂ，８３ｃはそれぞれ、搬送ベルト支持ローラ８１，８２に巻回された状態で回転可能に支持されている。定着前搬送駆動ユニットは、定着前搬送ベルト８３ａ〜８３ｃの各内方に配置された吸引ファン８４により発生される負圧によって、シート搬送時に定着前搬送ベルト８３ａ〜８３ｃ上のシートが滑ることなく吸着されながら搬送されるように構成されている。図４（ｂ）において、定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｂ，８３ｃにそれぞれ対応する搬送ベルト支持ローラ８１，８２を、搬送ベルト支持ローラ８１ａ，８１ｂ，８１ｃ及び８２ａ，８２ｂ，８２ｃとして図示している。
【００３７】
図７（ａ），（ｂ）に示すように、搬送ベルト支持ローラ８１ａ，８１ｂ，８１ｃの各軸部８７の図示の位置には、シートの進行方向に対して上下方向にベルト搬送駆動部の位置を変化させるために、高さ位置調整のための突出量変更カム８５が設けられている。各突出量変更カム８５は、小径部８５ｂ及び大径部８５ｃを有し、中心の軸部８５ａが不図示の支持部によって回転可能に支持されており、カム作動モータ９１によって矢印Ａ方向に回転駆動される。突出量変更カム８５による高さ位置調整の設定位置は、±１５ｍｍの範囲で無段階可変が可能である。
【００３８】
搬送ベルト支持ローラ８１の軸部８７と突出量変更カム８５との間には、回転自在に支持された軸部８８ａを支点として回動自在な伝達部材８８が配置されている。突出量変更カム８５の回転時の小径部８５ｂ及び大径部８５ｃによる上下方向の位置変化は、伝達部材８８を介して軸部８７に伝えられ、これにより搬送ベルト支持ローラ８１の高さ位置調整が行われる。
【００３９】
なお、図７（ａ），（ｂ）では、便宜上、搬送ベルト支持ローラ８１に関してのみ図示しているが、この構成は搬送ベルト支持ローラ８２についても同様である。また、図７（ｂ）において突出量変更カム８５は、搬送ベルト支持ローラ８１ａに対応するものを８５ａとし、搬送ベルト支持ローラ８１ｂに対応するものを８５ｂとして図示している。
【００４０】
また、２次転写部８９から、及び定着部９へのシートの受け渡し部は、それぞれが十分な高低差を持って設置されており、定着前搬送部８が±１５ｍｍの上下駆動を行っても、搬送遅延を起こさずにシートが受け渡されるように構成されている。ただし、一部の幅の狭いシートの種類を除く。
【００４１】
以上の定着前搬送部８を上下方向に動作させる駆動機構により、複数の定着前搬送部駆動モードを有して、この定着前搬送部８に通紙されるシートＰの条件に応じて、動作モードを切り替えることができる。定着前搬送部駆動の進行方向を、図３に示すように右方向から左方向としたとき、定着前搬送ベルト８３の向って手前側の定着前搬送ベルトを８３ａ、中央の搬送ベルトを８３ｂ、奥側の搬送ベルトを８３ｃとする。なお、図３において、符号５０は定着前の通紙ガイドである。
【００４２】
ここで、上記制御部９０は、幅方向（図４（ｂ）の上下方向）における中央寄りに配置された定着前搬送ベルト８３ｂの突出の度合いを、両隣の定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｃに対して相対的に増減させるように駆動機構を駆動制御する。この駆動機構は、定着前搬送ベルト８３ａ〜８３ｃのうちの少なくとも１つを、シート搬送面に垂直な方向（図４（ａ）の上下方向）に移動させて他の定着前搬送ベルトに対する突出量を変更するように駆動する。なお、駆動機構は、カム作動モータ９１、突出量変更カム８５、伝達部材８８等から構成されている。
【００４３】
上記制御部９０は、不図示のテーブルを有しており、このテーブルに、シートの種類に応じて設定された定着前搬送ベルト８３ａ〜８３ｃの搬送状態が得られるように上記駆動機構を駆動制御するためのデータ（表１参照）を格納している。制御部９０は、定着前搬送部８を通過するシートの種類（例えば紙種、横幅、坪量）に応じて定着前搬送ベルト８３ａ〜８３ｃの突出の度合いを変更するように、上記テーブルから対応するデータを読み出して上記駆動機構を駆動制御する。具体的には、駆動機構におけるカム作動モータ９１の回転角を制御する。
【００４４】
本実施形態における定着前搬送部８の駆動モードは、以下の通りである。
I．通常動作時（図５（ａ））
定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｂ，８３ｃが、共に高さ（±０位置）で動作する。
II．凹カール動作時（図５（ｂ））
中央部の定着前搬送ベルト８３ｂが一段下（−１０ｍｍ位置）に下降して動作する。
両端部の定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｃが、高さ（±０位置）で動作する。
III．凸カール動作時（図５（ｄ））
中央部の定着前搬送ベルト８３ｂが、高さ（±０位置）で動作する。
両端部の定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｃが一段下（−１０ｍｍ位置）に下降して動作する。
【００４５】
図６の（ａ）〜（ｄ）は、上記I〜IIIを設定した際の定着前搬送部８のシート通過形状に関してのイメージ図である。太線のシートＰはその進行方向から輪切りにしてみた形状を示し、四角の黒ブロックは各搬送部としての定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｂ，８３ｃを示す。
【００４６】
Ｉの通常動作時には、図６（ａ）に示すように、シートＰはフラット形状で搬送される。IIの動作時には、主に両端部の定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｃによってシートＰが支持されて搬送される。そして、図６（ｂ）では、中央部の定着前搬送ベルト８３ｂにかかるシートＰの荷重は少ないが、ベルト下部の吸引ファン８４によって、シートＰは引き付けられて凹カール状になる。
【００４７】
坪量が低く、剛度（剛性）が低い（コシの弱い）薄紙に関しては、実際には図６（ｃ）に示すシートＰの形状のように大きく定着前搬送ベルト８３ａ〜８３ｃにならった形状をする。しかし、定着前の通紙ガイド５０によって、定着部９の定着ニップ部Ｎへ進入する際の形状は緩和され、図６（ｂ）に示すシートＰに近い形状になる。また、主に薄紙に対して形状を変更することが本実施形態での目的なので、薄紙ほど形状の変化が大きくなる本実施構成が最適であった。
【００４８】
IIIの凸カール動作時には、主に中央部の定着前搬送ベルト８３ｂにシートＰの荷重がかかり、両端部の定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｃの吸引ファン８４によってシート端部が引き付けられて搬送される。このため、図６（ｄ）に示す凸形状でシートＰを定着部９に導くことができる。
【００４９】
ここで、図８のグラフを参照して、本実施形態におけるシート形状によるトナーの画像ズレに対する効果について説明する。図８のグラフでは、横軸にシート長手方向の位置をとり、縦軸に定着前搬送部８での高さ変化［ｍｍ］をとっている。
【００５０】
画像ズレが発生する要因は前述したように、定着ニップ部内での圧力分布やシートの剛度（剛性）に深く関わってくる。このため、幅広いメディアに対応するための根本的な解決策は、定着ニップ部の圧バランスをシートの種類に応じて可変にすることなどが考えられるが、その場合、装置が複雑化してしまうため、現実的ではない。そこで、本発明では、定着前搬送部８により、定着部９に進入する前のシートの形状をそのメディアに応じて画像ズレの出にくい形状にすることで、幅広いメディアに対応させることを可能にした。
【００５１】
図８よると、端部が先に定着ニップ部に接触して運ばれる凹カール状（II）にすることで、定着ニップ部で中央部のほうが端部よりも相対的に速く進んでも、初めの凹カール形状と打ち消しあって、端部の画像ズレが発生しにくいことが分かる。逆に、中心が先に定着ニップ部に接触する凸カール状（III）にすることで、中央部は定着ニップ部により先に搬送されるので、端部昇温などで端部の搬送が早くなっても、中央部の画像ズレが生じにくくなることが分かる。
【００５２】
この定着ニップ部への進入タイミングはごく僅かなズレであるが、定着ニップ部内で初期の先端部分のシートの変形量が増幅されるので、画像ズレに与える効果が高くなる。ただし、シートのカール形状が大きすぎると、シート先端の画像面が定着ローラ５１に擦ってしまうことで、先端の画像ズレが生じることがあるので、定着部９の構成やメディアの種類によって変形量を変えることが必要である。本実施形態でも、後述するように予め様々なメディアを通紙する試行を行い、シートに合わせた定着前搬送部８の形状を決定している。
【００５３】
ここで、表１は、本構成の画像形成装置に、坪量の小さい紙種（７３［g/m２］）と大きい紙種（３００［g/m２］）の両面コート紙を１００枚連続両面通紙した際、画像面のトナー層ズレが生じたものを記録した効果まとめ表である。表１では、定着前搬送部駆動の高さ方向突出量を−１５ｍｍから＋１５ｍｍまで、５ｍｍ刻みで変化させた。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
表１において「端部×」と表記してあるものは、シートの端部に画像ズレがみられたものである。「中央×」と表記してあるものは、シートの中央部に画像ズレが見られたものである。「搬送×」と表記してあるものは、搬送部で遅延や斜行をしたものである。「○」と表記してあるものは全て正常に通紙されたものである。
【００５６】
上記テーブルには、例えば表１に示す紙種である「13×19」「12×18」「A3」「B5」「A4R」「B5R」、シート坪量［g/m２］である「73」、各紙種、坪量に対応して結果が良好な定着前搬送部８の高さ変化がデータとして格納されている。制御部９０は、画像形成装置にて画像形成にあたって設定入力されたシートの種類（紙種、横幅、坪量）に応じてデータを読み込み、最適な定着前搬送ベルト８３ａ〜８３ｃの搬送状態が得られるように駆動機構を駆動制御する。
【００５７】
本実施形態の定着ローラ５１と加圧ベルト５３との組み合わせで定着ニップ部を形成した定着部９では、シートＰの包装紙の開封後、十分に吸湿したシートＰによって、表１のような画像不良が生じることがわかっている。
【００５８】
一般に、水分量の多いシートの方が、紙のコシ（剛度、剛性）や張りが弱く、定着ニップ部の中で変形しやすいことがわかっている。また、水分量が多いほど、定着ニップ部中で加熱されて水分量が減少するのでシートの状態変化量が大きい。
【００５９】
表１をみると、主に横幅が３００ｍｍ以上のサイズで端部の画像ズレが生じることがあり、３００ｍｍ以下サイズでは中央部の画像ズレが生じることがある、ということが読み取れる。これは、前述した中央部と端部側の定着ニップ部内での圧力差に起因する画像搬送速度変化によるもので、主に、シートの後端部に多く生じる。
【００６０】
また、定着前搬送部８の高さ方向突出量を増減させて、定着部９への進入形状を凸状（マイナス方向）にしたときは、中央部の画像ズレが改善し、凹状（プラス方向）としたときには、端部の画像ズレが改善した。これは、坪量がこの試行の７３［g/m２］と３００［g/m２］の間のシートの種類にも当てはまり、画像ズレや搬送不良の傾向としてレベルが同等かそれ以上であった。ただし、坪量の大きいシートでは、条件により幅の狭いシートの種類で搬送力が不足することや２次転写部８９及び定着部９との受け渡しの不安定による搬送遅延が生じることがあった。
【００６１】
これらの試行により、本実施形態の定着部構成の動作が決定した。以下、図９のフローチャートに沿って、本実施形態における基本動作について説明する。
【００６２】
ユーザが事前に設定可能な「定着前搬送可変モード」をもち（ステップＳ１）、これがＮＯに設定されていると、制御部９０は、定着前の搬送駆動の変更は行わない通常動作を行う（ステップＳ２）。「定着前搬送可変モード」が手動設定にされている場合、手動設定で決定した定着前搬送部８の突出量に応じて各々の定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｂ，８３ｃの突出量が決定する（ステップＳ３）。
【００６３】
「定着前搬送可変モード」が自動設定にされているとき、制御部９０は、ジョブで通紙が行われるシート幅のサイズにより、前述したI、II、IIIの各モードに定着前搬送部８を設定する。シート幅のサイズが３０５ｍｍ以上の場合には、中央部の定着前搬送ベルト８３ｂを１０ｍｍ下降させ…I、シートを凹カール状にして定着部９に搬送する（ステップＳ６）。シート幅のサイズが２１０ｍｍ以上かつ２９７ｍｍ以下の場合には、制御部９０は、端部の定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｃを１０ｍｍ下降させ…III、シートを凸カール状にして定着部９に搬送する（ステップＳ５）。
【００６４】
そして上記以外、つまりシート幅のサイズが２９８ｍｍ以上かつ３０４ｍｍ以下、または２０９ｍｍ以下の条件では、定着前搬送部８の突出量は、定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｂ，８３ｃを共に±０ｍｍとする通常動作…Ｉとする（ステップＳ２）。ただし、特殊なメディアとして、特別な設定がされているときには、以上に説明した自動設定動作を行わずに、手動設定（ステップＳ３）のフローに従い、そのシートのメディアを実行する。ステップＳ３では、−１５ｍｍから＋１５ｍｍまでそれぞれの定着前搬送部８（定着前搬送ベルト８３ａ〜８３ｃ）が可変で動作する。
【００６５】
以上の試行により、シートの水分量が多いようなストレス条件でも画像不良の少ない定着動作を実現することができ、また、薄紙から厚紙まで幅広い坪量の定着動作を同条件の定着ニップ部で行うことができた。特に薄紙に関しては、大きな効果が得られ、画増不良によるシートメディアの制約を減少させることができた。
【００６６】
第１の実施形態では、下ベルト定着部での一例を示したが、上下ベルトで定着動作をする構成の定着部や、上下ローラで高速動作を行う際に端部の画ズレが問題になる際などの構成にも効果がみられる。更には、定着前搬送部中央または端部の上下方向（垂直方向）への突出量の増減の構成は、定着前搬送部８の全体を上下させるだけでなく、一部分（例えば、下流部分のみを上側に突出させる）などの構成によっても効果が得られる。
【００６７】
また、本実施形態では、構成の複雑化などの懸念で３分割の定着前駆動を実施したが、定着前搬送部の駆動を更に細かく４部分、５部分と分割することもでき、その場合、シートの挙動変更の自由度が高まる。
【００６８】
以上の本実施形態によると、制御部９０により駆動機構を駆動制御することで、シートの種類に応じてテーブルに設定された定着前搬送ベルト８３ａ〜８３ｃの搬送状態を得られるようにすることができる。これにより、各駆動部間での速度差によってシートＰのスリップや歪みが発生する等の問題を解消しながら、カールやシート波打ち等のシート変形の防止を実現できる画像形成装置を実現することができる。
【００６９】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る第２の実施形態について、図１０〜図１２を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した第１の実施形態と同様であるため、重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００７０】
シートが画像形成装置により、１面目、２面目の順で画像形成（両面印刷）される過程で、特に薄紙に関して、１面目で多数の搬送ローラや画像転写部、定着部等で荷重や摩擦などのストレスを受けるとき、次のことが発生する。つまり、２面目の画像形成動作の際に進行方向に対するカールや波打ち（複数のカールが重なったシートの変形）が発生することが広く知られている。一般にシートに転写させたトナー像を加圧・加熱することで定着させると、搬送方向の先後端部が上に反り返って画像面側が凹となるようにカールが生ずる。
【００７１】
上記カールは、シート中の材質、水分量、定着ローラのニップ形状、温度、湿度、トナー量等の様々な因子に起因する。このカールを補正するため、カールと逆方向に彎曲した搬送経路を設けて、定着を終えたシートをその彎曲路を介して排紙等をする。また、別の方法として、２組のローラ間で、シート搬送方向上流側の搬送ローラの線速のみを高速にすることでシートに弛みを形成してカールを矯正する等の装置が広く用いられている。しかし、１面目の定着後、２面目の定着前の短時間で確実に形状を補正することは困難である。
【００７２】
大きくカールが生じたシートが定着部に至ると、定着部への突入タイミングのズレや、画像擦れやスリップによる画像不良が発生する場合がある。本実施形態では、異常の問題となる定着部前のシートの変形（カール）について、シートの変形方向に注目し、変形の方向をシートの進行方向に平行にすることで定着部への突入状態を安定化し、シート挙動を改善させることを目的とする。
【００７３】
また、搬送力やシートの変形の状態などが、主にシートの幅サイズや坪量によって決定するので、シート幅のサイズにより、凸形状、凹形状のどちらか効果が大きいほうを選択する。
【００７４】
制御部９０は、定着前搬送部８の突出量の増減動作によって、シートの形状を定着部９の直前で定着動作に障害が起こらない形状に変更する。これについて、図１１を参照して説明する。図１１（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態におけるシートＰの変形状態の説明図である。
【００７５】
１面目の定着動作を行ったシートは、カール補正が不十分な場合、通常は定着ローラの加圧と加熱により、反転部９２で反転されて２面目が上の画像面になった際、通紙方向先端や後端と比較して中間部が盛り上がった形状をして定着部９に突入する。（図１１（ａ））また、不図示のカール補正装置を用いた場合でも、シート中の材質、水分量やトナーの量によって、波打った形状になる条件がある。（図１１（ｂ））
【００７６】
上記のカール形状を、変形している凹凸方向に対して９０°方向の凹凸で打ち消すことで、進行方向に対して、端部が下がった形状（図１１（ｃ））、または中央部が盛り上がった形状（図１１（ｄ））にすることができる。そして、このシートＰの変形度合いは、定着前搬送部８の動作によって制御が可能なので、一定量以内ならば、定着部９へ進入する際にシートＰの遅延や画像擦れなどの弊害はない。
【００７７】
［定着部９］
本実施形態では、画像加熱式の定着部９を採用している。この定着部９の構成について図１０を用いて詳細に説明する。図１０は、本実施形態の定着部９を概略的に示す配置図である。
【００７８】
定着部９は、発熱部材であるハロゲンヒータ４０ａを内部に有する定着ローラ４０と、発熱部材であるハロゲンヒータ４１ａを内部に有する加圧ローラ４１とを備えている。これら定着ローラ４０及び加圧ローラ４１は、定着部の一対の回転体を構成している。定着ローラ４０及び加圧ローラ４１は、不図示の加圧機構によって所定圧（例えば、総圧力約７８４Ｎ（約８０ｋｇ））で互いに圧接しながら回転可能に配置された定着部材対として構成されている。図１０中の符号Ｎは、定着ローラ４０と加圧ローラ４１との圧接で形成される定着ニップ部である。
【００７９】
定着ローラ４０と加圧ローラ４１とは、不図示の駆動系により矢印の方向にそれぞれ回転駆動される。定着ローラ４０及び加圧ローラ４１には、温度検知部材である不図示のサーミスタがそれぞれ当接されており、サーミスタによって定着ローラ４０及び加圧ローラ４１の温度が検知される。その温度検知情報に基づき、制御部９０によってハロゲンヒータ４０ａ，４１ａが制御され、定着ローラ４０及び加圧ローラ４１の温度を共に約１６５℃に一定に維持するように制御される。これにより、シートＰ上に転写されたシャープメルトトナー等の現像剤で形成された未定着画像が、定着ローラ４０と加圧ローラ４１との定着ニップ部Ｎを通過して加熱及び加圧されて、シートＰ上に定着される。
【００８０】
［定着前搬送部８］
本実施形態の定着前搬送部８は、前述した第１の実施形態とほぼ同様であるが、本実施形態では簡略化のために、定着前搬送ベルト８３ａ〜８３ｃの内の中央の定着前搬送ベルト８３ｂにのみ、突出量を増減させるための駆動機構を設けている。この駆動機構は、図７で説明したカム作動モータ９１、突出量変更カム８５及び伝達部材８８によって同様に構成されている。
【００８１】
以下、図１２のフローチャートを用いて、本実施形態における動作について説明する。図１２は本実施形態における動作に関するフローチャートである。
【００８２】
１面目でのカールは薄紙で顕著に表れるが、本実施形態の構成において、１５０ｇ／ｍ２以上の坪量のシートでは、両面印刷時の２面目の定着動作の障害にはならない。また、シート搬送力の問題で、シートＰと定着前搬送ベルト８３ａ〜８３ｃとの接触する面積が広い構成を選択した（幅が狭いシートは中央部で主に搬送し、幅が広いシートは端部で主に搬送）。
【００８３】
まず、両面画像形成（両面印刷）ジョブであるか否かを判断し（Ｓ１１）、その結果、片面のみの印刷であれば（Ｓ１１：ＮＯ）、本構成は動作させない。つまり、突出量の変わらない通常動作の状態となる（Ｓ１３）。また、両面画像形成動作時でも、ステップＳ１２の判断で、通紙されるシートの坪量が１５０ｇ／ｍ２以上であると判定されれば、通常動作となる（Ｓ１３）。
【００８４】
そして、両面画像形成時で、かつシートの坪量が１５０ｇ／ｍ２未満のとき、カール補正動作を行う。シート幅が、Ａ３サイズより大きい場合、両端の定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｃによって搬送を行う方が搬送能力が高いので、定着前搬送部８の中央の定着前搬送ベルト８３ｂの突出量を−１０ｍｍ下げる（Ｓ１５）。この場合、搬送されるシートＰの形状は、中央の定着前搬送ベルト８３ｂが端部の定着前搬送ベルト８３ａ，８３ｃよりも低い状態となる。一方、シート幅がＡ３サイズ以下の場合、中央の定着前搬送ベルト８３ｂの突出量を＋１０ｍｍ増加させる（Ｓ１４）。この場合、搬送されるシートＰの形状は、中央が両端部よりも高い状態となる。
【００８５】
なお、本実施形態では、２面目のシートＰの坪量と幅とで定着前搬送部８の動作を決定したが、シートのカール状態を通紙中に検知する装置は数多く提案されている。これらを用いて、通紙中にカールの度合いが大きいときに、定着前搬送部８の動作が決定されるように構成することも可能である。この場合、定着部９にシートの搬送状態を検知する検知部を配置し、制御部９０が、検知部による検知結果に基づき、定着前搬送ベルト８３ａ〜８３ｃの突出量の変更を行うように駆動機構を制御する。
【００８６】
以上により、本実施形態においても、前述した第１の実施形態とほぼ同様の効果を得ることができると共に、シートの１面目でカールが生じても２面目の定着動作を安定して行うことができるという効果も得ることができる。
【符号の説明】
【００８７】
８…定着前搬送部、９…定着部、４０，４１…定着部の一対の回転体（定着ローラ，加圧ローラ）、５１，５３…定着部の一対の回転体（定着ローラ，加圧ベルト）、８３ａ，８３ｂ，８３ｃ…シート搬送部材（定着前搬送ベルト）、８５，８８，９１…駆動機構（突出量変更カム，伝達部材，カム作動モータ）、８９…転写部（２次転写部）、９０…制御部、Ｎ…ニップ部（定着ニップ部）、Ｐ…シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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