(57)【要約】【課題】記録材を定着装置へと搬送する速度及び定着装置による記録材を搬送する速度を、複数の画像形成モードを設けて、それを切り換えることによって可変とする場合においても、定着装置近傍における記録材の搬送を安定させ、記録材の紙しわや引っ張り、画像不良を回避し、多様な画像形成モードに対応した画像形成装置を提供する。【解決手段】未定着現像剤像を担持した記録材Ｐを、搬送しながら、加熱加圧して未定着現像剤像を記録材Ｐ上に定着させる像加熱装置１０と、像加熱装置１０に記録材Ｐを搬送する搬送部材２と、を有し、複数の画像形成モードが設けられ、画像形成モードを切り換えることによって、像加熱装置１０及び搬送部材２による記録材Ｐの搬送速度が可変である画像形成装置において、複数の画像形成モードを切り換えることによって、更に、像加熱装置１０による記録材Ｐの搬送速度と、搬送部材２による記録材Ｐの搬送速度と、の速度比が可変である。【選択図】　　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着現像剤像を担持した記録材を、搬送しながら、加熱加圧して前記未定着現像剤像を前記記録材上に定着させる像加熱装置と、該像加熱装置に前記記録材を搬送する搬送部材と、を有し、複数の画像形成モードが設けられ、該画像形成モードを切り換えることによって、前記像加熱装置及び前記搬送部材による前記記録材の搬送速度が可変である画像形成装置において、
前記複数の画像形成モードを切り換えることによって、更に、前記像加熱装置による前記記録材の搬送速度と、前記搬送部材による前記記録材の搬送速度と、の速度比が可変であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像加熱装置は、一対の回転体で構成され、前記未定着現像剤像を担持した前記記録材を、前記一対の回転体の間に形成されるニップに挟持搬送しながら、加熱加圧して前記未定着現像剤像を前記記録材に定着させることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の画像形成モード全てにおいて、前記像加熱装置による前記記録材の搬送速度と、前記搬送部材による前記記録材の搬送速度と、の速度差が一定であることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の画像形成モード全てにおいて、前記搬送部材による前記記録材の搬送速度が、前記像加熱装置による前記記録材の搬送速度よりも速いことを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
【請求項５】
前記搬送部材と、前記像加熱装置とは、それぞれ独立して駆動されて、前記記録材を搬送することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式、磁気記録方式等を採用する複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の加熱定着装置に代表される像加熱装置としては、熱ローラ方式やフィルム加熱方式が広く用いられている。
【０００３】
熱ローラ方式は、回転体（ローラ）内にハロゲンヒータ等の熱源を用いるのが一般的であるが、これ以外に熱ローラ自身に電気抵抗を持たせて、これに電力を供給して加熱する自己発熱ローラ方式も考案されている。
【０００４】
熱ローラ方式の温度制御方法としては、ローラにサーミスタ等の温度検知素子を近接させて、この検知温度に応じてハロゲンヒータをオンオフさせることによってローラの温度を適正温度に制御したり、又、自己発熱ローラ方式においては発熱体としてＰＴＣ材料を利用して自己温調する技術も開示されている。
【０００５】
フィルム加熱方式は、セラミックヒータを熱源として小熱容量のフィルムを加熱するものが広く実施されているが、特許文献１では金属フィルムを利用して、これを電磁誘導による渦電流で自己発熱させる誘導加熱方式も開示されている。
【０００６】
フィルム方式の温度制御方法としては、セラミックヒータにサーミスタ等の温度検知素子を近接させて、この検知温度によってセラミックヒータのオンオフをさせることによってニップでのフィルムの温度を適正温度に制御する。
【０００７】
図６は、熱ローラ方式の定着装置を使用している、従来の画像形成装置の一例である、電子写真技術をプリンタに応用したレーザービームプリンタを示す概略断面図である。この装置の動作を以下に説明する。
【０００８】
不図示のホストコンピュータより送られた画像情報信号により、スキャナー１３からのレーザ光の強度を変調し、像担持体として用いられているドラム状の感光体（感光ドラム）１１上に静電潜像を作成する。レーザ光の強度及び照射スポット径は画像形成装置の解像度及び所望の画像濃度によって適正に設定されており、感光ドラム１１上の静電潜像は、レーザ光が照射された部分が明部電位ＶＬに、そうでない部分は一次帯電器１２で帯電された暗部電位ＶＤに保持されることによって形成される。
【０００９】
感光ドラム１１は、矢印の方向に回転して上記のようにして形成された静電潜像を現像器１４の位置に搬送し、静電潜像は現像器１４によって順次現像される。
【００１０】
現像器１４内の現像剤（トナー）は、現像剤担持体であるトナー供給回転体の現像スリーブ１４１によって、現像器１４内から感光ドラム１１へと運び出され、それに担持されるトナーは、現像剤規制部材である現像ブレード１４２によって、トナー高さ、トリボを制御され、現像スリーブ１４上に均一なトナー層に形成される。現像ブレード１４２としては通常金属製若しくは樹脂製のものが用いられ、樹脂系のものは現像スリーブ１４１に対して適正な当接圧をもって接している。
【００１１】
現像スリーブ１４１上に形成されたトナー層は現像スリーブ１４１自身の回転にともない感光ドラム１１に対向し、現像スリーブ１４１に印加されている電圧Ｖｄｃと感光ドラム１１の表面電位が形成する電界によりＶＬの部分だけ選択的に顕像化され、感光ドラム１１表面上には現像剤像（トナー像）が形成される。
【００１２】
感光ドラム１１上のトナー像は転写装置１５によって、給紙装置から送られてきた記録材である紙に順次転写される。転写装置１５としては図に示したコロナ帯電器以外に、導電弾性回転体に電源から電流を供給して記録材に転写電荷を付与しながら搬送する転写ローラがある。
【００１３】
トナー像を転写された記録材は感光ドラム１１の回転と共に定着装置（加熱定着装置）１０へと送り出され、加熱加圧により永久固定画像となる。
【００１４】
図６に示した画像形成装置においては、定着装置（加熱定着装置）１０として、２つの回転体を対向させた一対の回転体１０１、１０２で構成され、２つの回転体（ローラ）１０１と１０２との間に構成されるニップ部Ｎに記録材を挟持搬送しながら、加熱及び加圧して記録材上の未定着トナー像を定着する熱ローラ方式の像加熱装置が採用されている。
【００１５】
そして、これらの加熱定着装置１０と転写装置１５とは、同一の駆動装置（不図示）から動力を得て常に同じ速度比で動作し、記録材を搬送させている。その搬送速度は、定着性、光沢性等を確保するために、記録材の種類に応じて複数の画像形成モードを設け、画像形成モードを切り換えることによって、可変である。
【００１６】
例えば、各搬送速度毎に画像形成モードを設け、６４〜１０５ｇ／ｃｍ２紙等の普通紙を記録材として用いる普通紙画像形成モードでは１００〜１２０ｍｍ／ｓｅｃであるのに対し、１０５ｇ／ｃｍ２より厚い紙を記録材として用いる低速画像形成モードでは、普通紙の搬送速度の１／２〜１／４の低速に設定し、十分な熱量を与えている。
【００１７】
又、ここで、このように低速画像形成モード設定を必要される記録材種類としては、この他にＯＨＴやグロス紙等が挙げられ、これらを記録材として使用する場合は搬送速度だけではなく、転写条件も普通紙に対して異なってくるので、普通紙とは別設定で画像形成モードが設けられることが多い。
【００１８】
加熱定着装置１０と転写装置１５とが、それぞれの駆動装置（不図示）から、それぞれ独立して別々に動力を得ている場合には、転写装置１５より定着装置１０の記録材の搬送速度を若干遅くして、記録材の搬送性を安定させていることが多いが、その時の転写装置１５と加熱定着装置１０との記録材搬送速度比は、低速画像形成モードに切り換えても、一定に制御されている。
【００１９】
【特許文献１】
特開平７−１１４２７６号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の画像形成装置では、普通紙画像形成モードにおいて、転写装置と加熱定着装置の記録材の搬送速度は、記録材のスリップを考慮して設定されているが、普通紙画像形成モード時に比べて記録材に対するスリップが少ない低速画像形成モードにおいては、記録材に対するグリップ力が大きくなりがちであった。
【００２１】
そして、転写装置に比較すると広いニップ幅がとられている加熱定着装置においては、低速画像形成モードにおいて普通紙画像形成モード時に比べて増加するグリップ力の増加率は、転写装置におけるグリップ力の増加率以上になりがちであった。
【００２２】
その結果、低速画像形成モードにおいて、普通紙画像形成モードに対して、転写装置の搬送速度と同比率で加熱定着装置の速度を低下させると、加熱定着装置の記録材に対するグリップ力が過剰になって、搬送力が大きくなり、転写装置に対して記録材を引っぱり、紙搬送を不安定にさせ、紙シワや画像不良を発生させてしまうことがあった。
【００２３】
特に、フルカラー画像形成装置は、紙種によって低速時に加熱定着装置の搬送速度を可変とさせていることが多いが、転写装置と加熱定着装置との記録材の搬送速度比を一定にして速度を可変させると、低速画像形成モードにおいて、加熱定着装置と転写装置の速度がアンバランスになり、紙搬送が不安定になってしまうことがあった。
【００２４】
従って、本発明の目的は、記録材を定着装置へと搬送する速度及び定着装置による記録材を搬送する速度を、複数の画像形成モードを設けて、それを切り換えることによって可変とする場合においても、定着装置近傍における記録材の搬送を安定させ、記録材の紙しわや引っ張り、画像不良を回避し、多様な画像形成モードに対応した画像形成装置を提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、未定着現像剤像を担持した記録材を、搬送しながら、加熱加圧して前記未定着現像剤像を前記記録材上に定着させる像加熱装置と、該像加熱装置に前記記録材を搬送する搬送部材と、を有し、複数の画像形成モードが設けられ、該画像形成モードを切り換えることによって、前記像加熱装置及び前記搬送部材による前記記録材の搬送速度が可変である画像形成装置において、
前記複数の画像形成モードを切り換えることによって、更に、前記像加熱装置による前記記録材の搬送速度と、前記搬送部材による前記記録材の搬送速度と、の速度比が可変であることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２７】
実施例１
本発明は、例えば、図１に示すような画像形成装置に適用でき、本実施例としては、像担持体として、ドラム状の感光体である感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを備え、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄは、第１色目：イエロー、第２色目：マゼンタ、第３色目：シアン、第４色目：ブラックの、それぞれの色の現像剤（トナー）に対応しており、それぞれの感光ドラム１１ａ〜１１ｄ表面に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック色の現像剤像（トナー像）を形成する、４つの画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する、インライン方式のカラー画像形成装置を用いる。
【００２８】
以下本装置の画像形成過程とともに動作を説明する。
【００２９】
第１画像形成部Ｓａにおいて、感光ドラム１１ａは所定のプロセススピード（ここでは１２０ｍｍ／ｓｅｃ）で回転し、一次帯電器１２ａにより一様に帯電され、不図示のホストコンピュータより送られた画像情報信号により変調されたスキャナー１３ａからのレーザ光で、静電潜像を作成する。
【００３０】
レーザ光の強度及び照射スポット径は画像形成装置の解像度及び所望の画像濃度によって適正に設定されており、感光ドラム１１ａ上の静電潜像は、レーザ光が照射された部分は明部電位ＶＬ（−１５０Ｖ）に、レーザ光が未照射の部分は一次帯電器１２ａで帯電された暗部電位ＶＤ（−５５０Ｖ）に保持されることによって形成される。
【００３１】
静電潜像は、感光ドラム１１ａの回転により、現像器１４ａとの対向部に達し、同一極性（本例ではマイナス極性、およそ−３×１０−２Ｃ／ｋｇ）に帯電されたトナーが、不図示の現像バイアス源による現像電界の作用により、供給されて現像剤像（トナー像）として顕像化される。
【００３２】
尚、本件における現像器１４ａは、二成分現像方式をとり、現像バイアスとしては、−４００Ｖの直流成分に、１．５ｋＶｐｐ、３ｋＨｚの矩形波である交流成分を重畳したバイアスが印加される。
【００３３】
第２画像形成部Ｓｂ、第３画像形成部Ｓｃ、第４画像形成部Ｓｄも、それぞれ同様の構成の一次帯電器１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、スキャナ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、それぞれの色のトナーを収容した現像器１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを有し、各色に対応した感光ドラム１１ｂ〜１１ｄについて、上記に説明した第１画像形成部Ｓａ同様に、トナー像が形成され、該トナー像が、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｂにおける各一次転写ニップにおいて、中間転写体である中間転写ベルト１上に順次重ねて一次転写され、フルカラー画像形成が形成される。
【００３４】
本実施例は、中間転写方式の画像形成装置であり、本構成にて用いられる中間転写体としての中間転写ベルト１は、上記各感光ドラム１１ａ〜１１ｄにそれぞれの一次転写部で接触している。
【００３５】
中間転写ベルト１の抵抗としては、体積抵抗率で１０６〜１０１２Ω・ｃｍのものが好ましく、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリイミド樹脂のものや、シリコーンゴムやヒドリンゴム等の弾性材料、又はこれらにカーボンや導電粉体を分散させ抵抗調整を行ったもの等を用いることができる。本実施例では、ポリイミドにカーボンを分散させて体積抵抗率を１０９Ω・ｃｍに調整した、厚さ０．１ｍｍの単層の無端状ベルトを中間転写ベルト１としている。
【００３６】
中間転写ベルト１は、図１に示すように、中間転写ベルト１に内包される駆動ローラ１ａ、分離ローラ１ｂ、支持ローラ１ｃの３本のローラに懸架されている。
【００３７】
中間転写ベルト１の張力としては材質にもよるが、伸び率が１％以内になるように設定して、ベルト体の破断や永久歪みが発生しないようにするのが望ましく、本例では１５０Ｎの荷重がかかるように設定してある。
【００３８】
各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの感光ドラム１１ａ〜１１ｄは、中間転写ベルト１の移動方向に沿って、最上流に位置する第１色目（イエロー）の感光ドラム１１ａ、感光ドラム１１ａの下流側の最近傍に位置する第２色目（マゼンタ）の感光ドラム１１ｂ、感光ドラム１１ｂの下流側の最近傍に位置する第３色目（シアン）の感光ドラム１１ｃ、感光ドラム１１ｃの下流側の最近傍に位置する第４色目（ブラック）の感光ドラム１１ｄの順番で配置され、それぞれの中間転写ベルト１との接触部を一次転写部としている。
【００３９】
中間転写ベルト１は、矢印方向に不図示の駆動装置により、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと所定のプロセススピード（ここでは１２０ｍｍ／ｓｅｃ）で同期回転している。
【００４０】
各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにおける一次転写部では、中抵抗（体積抵抗率１０４〜１０７Ω・ｃｍ）の弾性材を芯金に被覆した一次転写ローラ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが、中間転写ベルト１を挟む形で感光ドラム１１ａ〜１１ｄと対向して配置されている。
【００４１】
これらの一次転写部にて中間転写ベルト１と感光ドラム１１ａ〜１１ｄが形成する各一次転写ニップでは、中間転写ベルト１の背面に接している一次転写ローラ１５ａ〜１５ｄに印加されるトナーと逆極性のバイアス（ここでは＋５００Ｖ）によって一次転写ニップ域に形成された電界により、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ表面のトナー像は、中間転写ベルト１に、その移動に従って順次重ねて一次転写される。中間転写ベルト１が感光ドラム１１ｄとの一次転写ニップを通過した段階でフルカラー画像が中間転写ベルト１上に担持され、一次転写工程は完了する。
【００４２】
一方、トナー像の一次転写を終えた感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面は、ドラムクリーニング装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄにより一次転写残トナーなどを除去されることで清浄化され、次の画像形成工程に備える。
【００４３】
ドラムクリーニング装置１６ａ〜１６ｄにより除去された廃トナーは、各々のドラムクリーニング装置１６ａ〜１６ｄに近接した廃トナーボックス１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄに回収される。
【００４４】
又、中間転写ベルト１移動方向で各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの下流の位置に、二次転写手段として、中抵抗（体積抵抗率１０４〜１０７Ω・ｃｍ）の抵抗値を有するＥＰＤＭ発泡層で芯金を被覆した二次転写ローラ２が、分離ローラ１ｂに対向する位置に中間転写ベルト１及び記録材Ｐを挟む形で配置されている。
【００４５】
各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにおける一次転写後に、不図示の給紙手段より記録材Ｐが１枚取り出され、二次転写ローラ２と、分離ローラ１ｂに巻架された中間転写ベルト１と、の間に形成された二次転写ニップ域に挿通される。この時、二次転写ローラ２にはトナーと逆極性のバイアス（ここでは＋２ｋＶ）が印加され、トナー像は中間転写ベルト１から記録材Ｐに転写される。
【００４６】
こうして、未定着トナー像をのせた記録材Ｐは二次転写ローラ２の駆動力により所定の搬送速度で搬送ガイド２１を介して加熱定着装置１０まで搬送され、熱と圧を加えられて、記録材Ｐ上に永久固着させられて、排紙トレー（不図示）へと排出される。
【００４７】
トナー像を記録材Ｐに転写し終えた中間転写ベルト１の表面は、ウレタンゴムで構成される中間転写体クリーニングブレード１９によって二次転写後の残トナーがクリーニングされる。
【００４８】
クリーニングされたトナーは、中間転写体廃トナーボックス２０に回収される。
【００４９】
ここで、本実施例にて、記録材Ｐに転写された未定着トナー像を、加熱加圧して定着する定着装置１０について説明する。図２にその断面図を示す。
【００５０】
定着装置１０は、対向する一対の回転体（ローラ）で構成され、１つは加熱ローラ１０１、もう１つは加圧ローラ１０２である。この一対の回転体のニップ部Ｎが定着ニップＮとなり、未定着トナー像を担持した記録材Ｐが定着ニップＮに挟持搬送される時に、両ローラ１０１、１０２によって熱と圧力を与えられ、未定着トナー像が記録材Ｐ表面に定着される。
【００５１】
定着ローラ１０１は、アルミニウム等の芯金１０１ａを有し、その中央は、熱源としてのヒータ１０１ｄであり、芯金１０１ａの表面は、基層である弾性層１０１ｂで覆われ、弾性層１０１ｂは、カラー画像における単色又は複数色の、本実施例では４色の多重トナーの厚さ（数〜数１０μｍ）に追従するために、数１０μｍ以上の層厚を有している。
【００５２】
尚、この弾性層１０１ｂにおいて、弾性が小さいとローラ表面の凹部に侵入したトナーの影響や、未定着トナーのつぶれによる解像低下をもたらす。このため、弾性層１０１ｂの材質は、メチル系か又はメチルビニル系の液体シリコーンゴムＲＴＶ、ＬＴＶタイプのものが、弾性を備えているので好適である。
【００５３】
弾性層１０１ｂの硬度としては、ＪＩＳ−Ａ規格で、１５゜以下、より好ましくは１０゜以下がよい。
【００５４】
熱伝導率に関しては、０．４４［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上がよい。なぜなら、熱伝導率λが０．４４［Ｗ／ｍ・Ｋ］よりも小さい場合には、熱抵抗が大きく、定着ローラ１０１の表層における温度上昇が遅くなるからである。
【００５５】
弾性層１０１ｂの表面には、表層である離型層１０１ｃが形成されており、材質としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂以外に、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等の、離型性且つ耐熱性のよい材料を選択することができる。離型層１０１ｃの厚さは２０〜１００μｍが好ましく、２０μｍよりも小さいと塗膜の塗ムラで離型性の悪い部分ができたり、耐久性が不足するといった問題が発生し、又、１００μｍを超えると熱伝導が悪化するという問題が発生したり、特に、樹脂系の離型層の場合は硬度が高くなりすぎて弾性層１０１ｂの特徴が生かせなくなる。
【００５６】
加圧ローラ１０２は、定着ローラ１０１と同様に、ヒータ１０２ｄを内包した芯金１０２ａ上に弾性層１０２ｂを設けてある。弾性層１０２ｂの厚さは、定着ローラ１０１と同様にカラー画像における単色又は複数色、本実施例では４色の多重トナーの厚さ（数〜数１０μｍ）に追従するために、数１０μｍ以上の層厚を有している。
【００５７】
尚、この弾性層１０２ｂにおいて、弾性が小さいとローラ表面の凹部に侵入したトナーの影響や、未定着トナーのつぶれによる解像低下をもたらす。このため、弾性層１０２ｂの材質は、メチル系、メチルビニル系の液体シリコーンゴムＲＴＶ、ＬＴＶタイプのものが弾性を備えているので好適である。
【００５８】
弾性層１０２ｂの硬度としては、ＪＩＳ−Ａ規格で、１５゜以下、より好ましくは１０゜以下が好適である。
【００５９】
弾性層１０２ｂの熱伝導率に関しては、直接画像面に対して熱供給を与えることがないため、定着ローラ１０１の弾性層１０１ｂより小さくすることが可能で、０．２２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上、０．４４［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下の範囲がよい。熱伝導率λが０．２２［Ｗ／ｍ・Ｋ］よりも小さい場合には、熱抵抗が大きく、加圧ローラ１０２の表層における温度上昇が遅くなる。又、０．４４［Ｗ／ｍ・Ｋ］より大きい場合には、熱抵抗が小さく、加圧ローラ１０２の表層における蓄熱効果が少なくなる。
【００６０】
弾性層１０２ｂの上には、表層である離型層１０２ｃが定着ローラ１０１と同様に形成されてあり、材質としてはＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂以外に、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等の離型性且つ耐熱性のよい材料を選択することができる。
【００６１】
離型層１０２ｃの厚さは、定着ローラ１０１の離型層１０１ｃと同等かそれ以上でも可能であるが、１００μｍを超えると、特に樹脂系の離型層の場合は硬度が高くなりすぎ、弾性層１０２ｂの特徴が生かせなくなってしまう。
【００６２】
定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２は不図示の加圧スプリングにより加圧され、総加圧力４９０〜６８６Ｎにて、定着ニップＮ幅約８．０〜９．０ｍｍを得ている。
【００６３】
サーミスタ１０４が、温度検出器として定着ローラ１０１、加圧ローラ１０２の各表面に当接され、検出されたローラ表面温度に基づき、不図示のヒータ駆動回路により、ローラ表面温度がスタンバイ時及びプリント時の温調目標温度になるように、リップル±数℃の範囲で温調制御している。
【００６４】
本実施例では、スタンバイ時の温調目標温度を１６５℃、プリント時の温調目標温度を１７５℃、リップルを±５℃で温調制御している。
【００６５】
尚、スタンバイ時の温調目標温度１６５℃は、機内昇温と定着不良の観点から決定される。ここでは、これ以下になると定着不良が発生するという観点から決定された。
【００６６】
従来は、温調制御としては従来大電力を必要とするフルカラー画像形成装置で、起動時、スタンバイ時、プリント時も定着ローラ１０１のヒータ１０１ｄ及び加圧ローラ１０２のヒータ１０２ｄを同時点灯させていた。
【００６７】
しかし、省エネや高速化、高熱効率化に伴い、加圧ローラ１０２のヒータ１０２ｄはスタンバイ時のみ点灯させ、起動時、プリント時には加圧ローラヒータ１０２ｄに使用する電力を定着ローラヒータ１０１ｄに加算して、大熱量を得る制御の方が効果的である。本実施例でも、加圧ローラ１０２のヒータ１０２ｄ点灯はスタンバイ時のみで、プリント時は消灯させる制御を行っている。
【００６８】
大熱容量の定着ローラ１０１を加熱するのには、ヒータ１０１ｄは、５００［Ｗ］以上の熱量を有するのが好ましく、ウェイトタイムの短縮化から９００〜１３００［Ｗ］が、より好ましい。又、スタンバイ時のみ点灯させる加圧ローラヒータ１０２ｄでは、ヒータ電力を定着ローラヒータ１０１ｄより小さくでき、２００〜４００［Ｗ］でよい。
【００６９】
本実施例においては、定着ローラ１０１用として９００［Ｗ］（１００［Ｖ］定格）のヒータ１０１ｄ、加圧ローラ１０２用として２００［Ｗ］（１００［Ｖ］定格）のヒータ１０２ｄを用いている。
【００７０】
サーモスイッチ１０５は、安全素子として定着ローラ１０１、加圧ローラ１０２の近傍に配置されており、ローラ１０１、１０２表面への傷を阻止するため、非接触タイプのサーモスイッチとしている。
【００７１】
以下に上記像加熱装置１０を、図１に示した４色カラー画像形成装置の加熱定着装置として用いた場合の作用効果について画像形成装置の動作と共に記す。
【００７２】
本実施例においては、二次転写ローラ２と加熱定着装置１０は、別の駆動装置（不図示）から動力を得て、つまり、二次転写ローラ２と加熱定着装置１０とは、それぞれ独立して別々に駆動されているので、異なる速度で記録材Ｐを搬送することが出来る。
【００７３】
一方、本実施例の画像形成装置においても、上記二次転写ローラ２及び定着装置１０の記録材搬送速度は、定着性、光沢性等を確保するために、記録材Ｐの種類に応じて複数の画像形成モードを設け、画像形成モードを切り換えることによって、可変である。そして、従来例と同様に、各搬送速度毎に画像形成モードを設け、６４〜１０５ｇ／ｃｍ２紙等の普通紙を記録材Ｐとして用いる普通紙画像形成モードと、１０５ｇ／ｃｍ２より厚い紙やＯＨＴやグロス紙等を記録材Ｐとして用い、二次転写ローラ２による記録材搬送速度が普通紙画像形成モード時の１／２〜１／４の低速に設定される低速画像形成モードと、を有する。
【００７４】
本実施例では、二次転写ローラ２の搬送速度（二次転写搬送速度）をＶｔ、加熱定着装置１０の搬送速度（定着搬送速度）をＶｆとすると、二次転写搬送速度Ｖｔに対して良好な紙搬送を得るためには、定着搬送速度Ｖｆを二次転写搬送速度Ｖｔの０．５〜１．０％減にすることが好ましい。
【００７５】
二次転写搬送速度Ｖｔに対し定着搬送速度Ｖｆを若干低速にしているのは、記録紙Ｐを引っぱらない、又、二次転写ニップと定着ニップＮとの間に設けられ、記録材Ｐの搬送路の下部に位置するシート状の搬送ガイド２１に接触するほど弛ませないようにするために適当な速度であるからである。
【００７６】
なぜならば、定着搬送速度Ｖｆが二次転写搬送速度Ｖｔの０．５％減未満だと速度差が小さすぎて、図３に示すように記録紙Ｐを引っぱって搬送してしまい、紙シワが出来易く、又、１．０％減より大きいと速度差が大きすぎて、図４に示すように記録紙Ｐを弛ませて搬送してしまい、搬送路２１に接触し摩擦帯電を起こし、画像不良を発生させてしまうからである。
【００７７】
本実施例では、記録材Ｐとして普通紙を取り扱うための普通紙画像形成モードにおいて、二次転写ローラ２の搬送速度Ｖｔ１は、１２０ｍｍ／ｓｅｃであり、加熱定着装置１０の搬送速度Ｖｆ１は１１９ｍｍ／ｓｅｃであるとする。
【００７８】
ここで、画像形成モードを切り替えて、二次転写ローラ２、定着装置１０のそれぞれにおける搬送速度Ｖｔ、Ｖｆを変化させた、低速画像形成モードにおける搬送速度ＶｔＸ、ＶｆＸと、それによる紙搬送の様子を表１に示す。ここで、紙搬送の「○」は、不具合なく良好に記録材Ｐが搬送できたことを示し、「×」は記録材Ｐに搬送不良によるしわや画像不良が生じたことを示す。
【００７９】
【表１】
2004101925.tif 000003
【００８０】
一般的に坪量１０５ｇ／ｃｍ２より大きい紙やＯＨＴ等の大熱量を必要とする記録材種類（特殊紙）を記録材Ｐとして使用するための低速画像形成モードでは、二次転写搬送速度Ｖｔは普通紙画像形成モード時の速度Ｖｔ１よりも、１／２速〜１／４速というように低速にしている。
【００８１】
ここで、特殊紙を記録材Ｐとして使用した低速画像形成モードにおける二次転写搬送速度Ｖｔを普通紙画像形成モードにおける搬送速度Ｖｔ１の１／２速とし、その時の二次転写ローラ２及び加熱定着装置１０の搬送速度をＶｔ２、Ｖｆ２とすると、Ｖｔ２＝６０ｍｍ／ｓｅｃに対して、Ｖｆ２は５９．５ｍｍ／ｓｅｃとなる。
【００８２】
これらの画像形成モードにおける二次転写搬送速度Ｖｔや加熱定着装置１０の搬送速度Ｖｆは、記録材Ｐのスリップを考慮して速度を調整し決定しているため、低速画像形成モード時は、普通紙画像形成モード時に比べ記録材Ｐに対するスリップが少なく、グリップ力が増加するように設定している。
【００８３】
しかし、転写ローラ２に比べ広いニップ幅を得ている加熱定着装置１０においては、記録材Ｐの搬送速度が低速になるに従って増加するグリップ力の普通紙画像形成モード時に対する増加率が、転写ローラ２における普通紙画像形成モード時に対してのグリップ力の増加率よりも大きくなる。
【００８４】
その結果、低速画像形成モードにおいて、二次転写ローラ２の搬送速度の普通紙画像形成モード時に対する比Ｖｔｘ／Ｖｔ１と同比率で加熱定着装置の速度Ｖｆｘを低下させると、つまり、Ｖｔ：Ｖｆを変化させずに、Ｖｔｘ／Ｖｔ１＝Ｖｆｘ／Ｖｆ１とすると、加熱定着装置１０の搬送力が二次転写ローラ２より増して、図３に示すように記録材Ｐを引っぱってしまう。
【００８５】
そこで、本発明においては、転写ローラ２と定着装置１０との駆動装置が別々であり、互いに独立して駆動していることを利用して、Ｖｔ：Ｖｆを一定にさせずに、例えば、二次転写ローラ２による記録材搬送速度が普通紙画像形成モード時の１／２である時の加熱定着装置１０の記録材搬送速度Ｖｆ２を５８．８ｍｍ／ｓｅｃとし、普通紙画像形成モード時の搬送速度Ｖｔ１、Ｖｆ１の比１２０：１１９に対して、約１．２％だけＶｆが低速になるように１２０：１１７．６と設定した。
【００８６】
ここでＶｔ２を可変にするのではなく、Ｖｆ２を可変にするのは、本実施例においては、Ｖｔ２は画像作像系の速度にも関係してるからであり、定着にのみ関係しているＶｆを可変にすることで、他の画像不良を発生させないためである。画像形成装置に構成によって、どちらを可変にするか適当に制御する。
【００８７】
このようにＶｔ２、Ｖｆ２を、搬送速度比Ｖｔ２：Ｖｆ２をＶｔ１：Ｖｆ１から変えて設定することで、低速時に搬送力が大きくなった加熱定着装置１０の速度アップを抑制し、記録紙Ｐを引っぱることも弛ませることもなく、図５に示すように良好に搬送することができ、搬送性の安定化を図ることが出来る。
【００８８】
又、低速画像形成モードにおいて、記録材Ｐの搬送速度を普通紙画像形成モード時の１／３速とした場合も、１／２速時と同様である。その時の二次転写ローラ２及び加熱定着装置１０の搬送速度を、Ｖｔ３、Ｖｆ３とし、Ｖｔ３＝４０ｍｍ／ｓｅｃに対して普通紙画像形成モード時の搬送速度と同比率のＶｆ３≒３９．６７ｍｍ／ｓｅｃとするのではなく、約２．２％だけＶｆ３が低速になるように、１２０：１１６．４の比率でＶｆ３≒３８．８ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００８９】
又、同様に低速画像形成モードにおいて、記録材Ｐの搬送速度を普通紙画像形成モード時の１／４速とした場合も１／２速時と同様である。その時の二次転写ローラ２及び加熱定着装置１０の搬送速度をＶｔ４、Ｖｆ４とし、Ｖｔ４＝３０ｍｍ／ｓｅｃに対して普通紙画像形成モード時と同比率のＶｆ４≒２９．７５ｍｍ／ｓｅｃとするのではなく、約３．２％だけＶｆ４が低速になるように、１２０：１１５．２の比率でＶｆ４≒２８．８ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００９０】
これらもＶｔ２、Ｖｆ２の場合と同様に、Ｖｔ３、Ｖｆ３、又はＶｔ４、Ｖｆ４を、速度比を変化させて設定することで、つまり、Ｖｔ：Ｖｆを、一定にするのではなく、画像形成モードに応じて適当に変化させることで、低速時に搬送力が大きくなった加熱定着装置１０の速度アップを抑制し、記録紙Ｐを引っぱることなく、又、弛ませることなく図５に示すように良好に搬送することができ、搬送性の安定化を図ることが出来る。
【００９１】
上記に説明した以外の速度設定をなす他の低速画像形成モードにおいても、同様に二次転写ローラ２と定着装置１０の記録材搬送速度比Ｖｔ：Ｖｆを可変にしてそれぞれ設定できることはいうまでもない。
【００９２】
以上に説明したように、画像形成モードに応じて、定着装置による記録材の搬送速度と、本実施例では、二次転写ローラと定着装置の駆動源が別々に設けられており、二次転写ローラである搬送部材による記録材の搬送速度と、定着装置である像加熱装置による記録材の搬送速度と、の速度比が可変であるので、記録材の搬送速度を可変させる、いかなる画像形成モードにおいても、定着装置による記録材の搬送速度及び定着装置に搬送されるまでの記録材の搬送速度を適当にすることが出来、転写装置と加熱定着装置間の紙搬送を安定させ、紙シワや画像不良等の発生しない画像形成装置とすることができる。
【００９３】
尚、本実施例では４色カラー画像形成装置について説明してきたが、従来例に説明した図６に示したような構成のモノクロ画像形成装置或いは１パスマルチカラー画像形成装置に利用してもよい。この場合は定着ローラ１０１において弾性層１０１ｂを省略することができる。
【００９４】
つまり、本実施例においては、定着装置に記録材を送り込むための搬送部材としては二次転写ローラが使用され、その搬送速度とは、二次転写ローラによる記録材の搬送速度であったが、それに限定されず、感光ドラムから記録材への転写手段による搬送速度であったり、その他の搬送部材による搬送速度であったり等、定着装置部分に記録材が搬送される速度であればいいことはいうまでもない。
【００９５】
又、像加熱装置についても、本実施例にて説明した加熱定着装置の構成に限定されずに、ニップを形成する回転体として、フィルムを用い、セラッミックヒータ等を加熱体として用いたフィルム加熱定着装置等を用いることもできる。
【００９６】
又、本実施例においては、画像形成モードは記録材の種類によって設定されていたが、他の条件で設定してもよい。
【００９７】
以上のことより、記録材の搬送速度の異なる画像形成モード毎に転写装置と加熱定着装置との速度比を可変させて、搬送速度が異なるすべてのモードにおいて、転写装置と加熱定着装置間の紙搬送を安定させ、紙シワや画像不良等の問題を解決することが出来る。
【００９８】
その際、全ての画像形成モードにおいて、記録材を定着装置へと搬送する転写装置等の搬送部材の速度が加熱定着装置の速度より高速とすることにより、上記の効果が実現できる。
【００９９】
実施例２
加熱定着装置１０や画像形成装置の構成、及び画像形成モードの設定条件は実施例１のものと同様である。
【０１００】
本実施例の特徴は、実施例１における制御方法に加えて、未定着トナー像を担持した記録材Ｐを定着装置１０に送り込む搬送部材としての二次転写ローラ２の記録材搬送速度Ｖｔと、加熱定着装置１０の搬送速度Ｖｆと、の速度差Ｖｔ−Ｖｆが、如何なる画像形成モードにおいても一定であるところにある。
【０１０１】
本実施例では、普通紙画像形成モードの搬送速度Ｖｔ１＝１２０ｍｍ／ｓｅｃ、Ｖｆ１＝１１９ｍｍ／ｓｅｃの差から、ＶｔＸ−ＶｆＸ＝１（ｍｍ／ｓｅｃ）、とした。
【０１０２】
ここで、低速時の搬送速度ＶｔＸ、ＶｆＸ、及びそれによる紙搬送の様子を表２に示す。ここで、紙搬送の「○」は、不具合なく良好に記録材Ｐが搬送できたことを示し、「×」は記録材Ｐに搬送不良によるしわや画像不良が生じたことを示す。
【０１０３】
【表２】
2004101925.tif 000004
【０１０４】
このように低速画像形成モードにおける搬送速度差を普通紙画像形成モードにおける搬送速度差と同じにすることで、低速時の搬送速度を普通紙の搬送速度と異なる比率にすることができ、加熱定着装置１０の低速時の搬送力アップを調整出来るのである。従って、記録紙Ｐを引っぱらない、又、弛ませることなく搬送することができ、搬送性の安定化を図ることが出来る。
【０１０５】
以上に前述したように、本実施例のようにすることで記録材の搬送速度が異なるすべての画像形成モードにおいて、転写装置と加熱定着装置間の紙搬送を安定させ、紙シワや画像不良等の発生しない画像形成装置とすることができる。
【０１０６】
実施例３
加熱定着装置及び、画像形成装置の構成、及び画像形成モードの設定条件は実施例１のものと同様である。
【０１０７】
本実施例の特徴は、実施例１の制御方法に加えて、加熱定着装置１０の低速モード時の搬送速度Ｖｆを通紙途中で切り換えるところにある。
【０１０８】
加熱定着装置１０の低速画像形成モードにおける搬送速度ＶｆＸは通紙始めには、普通紙画像形成モード時の搬送速度と同比率（Ｖｔ：Ｖｆ＝１２０：１１９）で低速にした速度で搬送し、記録紙Ｐが図２の定着排紙センサ１０９に差し掛かったときに、本実施例１に記載の比率で低速にした搬送速度に切り換える。
【０１０９】
つまり普通紙画像形成モードにおける二次転写ローラ２の搬送速度Ｖｔ１＝１２０ｍｍ／ｓｅｃ、像加熱装置１０の搬送速度Ｖｆ１＝１１９ｍｍ／ｓｅｃにおいて、二次転写搬送速度Ｖｔが普通紙画像形成モード時の１／２速とした低速画像形成モードの場合、通紙始めにおいては、像加熱装置１０の搬送速度Ｖｆ２を、二次転写搬送速度Ｖｔ２に対して、普通画像形成モード時と同比である、Ｖｆ２＝Ｖｆ１×１／２＝５９．５ｍｍ／ｓｅｃとし、定着排紙センサ１０９が記録紙Ｐを検知した後に、像加熱装置１０の搬送速度Ｖｆ２＝５８．８ｍｍ／ｓｅｃに速度ダウンする。
【０１１０】
このように速度を途中で切り換えることで、コシのある記録材に対しても図５に示すような適度な弛みを与えることができ、搬送性の安定化を図ることが出来る。
【０１１１】
又、低速画像形成モードにおいて、記録材の搬送速度を普通紙画像形成モード時の１／３速、１／４速とした場合も１／２速時と同様である。
【０１１２】
以上に前述したように、本実施例のようにすることで搬送速度が異なるすべてのモードにおいて、コシのある記録材に対しても転写装置と加熱定着装置間の紙搬送を安定させ、紙シワや画像不良等の発生しない画像形成装置とすることができる。
【０１１３】
実施例４
加熱定着装置及び、画像形成装置の構成、及び画像形成モードの設定条件は実施例１のものと同様である。
【０１１４】
本発明の特徴は実施例２の制御方法に加えて、実施例３同様、加熱定着装置１０の低速モード時の搬送速度Ｖｆｘを通紙途中で切り換えるところにある。
【０１１５】
加熱定着装置１０の低速時の搬送速度ＶｆＸは通紙始めには、普通紙画像形成モードにおける二次転写搬送速度Ｖｔ１と定着搬送速度Ｖｆ１との同比率（Ｖｔ１：Ｖｆ１＝１２０：１１９）で低速にした速度で搬送し、記録紙Ｐが図１の定着排紙センサ１０９に差し掛かったときに、本実施例２に記載の速度差一定に則った搬送速度に切り換える。
【０１１６】
つまり、本実施例においては、普通紙画像形成モードにおける二次転写ローラ２の搬送速度Ｖｔ１＝１２０ｍｍ／ｓｅｃ、像加熱装置１０の搬送速度Ｖｆ１＝１１９ｍｍ／ｓｅｃにおいて、速度差Ｖｔ−Ｖｆが一定であることから、ＶｔＸ−ＶｆＸ＝１（ｍｍ／ｓｅｃ）を維持することとする。
【０１１７】
ここで、二次転写ローラ搬送速度Ｖｔを普通紙画像形成モード時の１／２速とした低速画像形成モードにおいて、Ｖｔ＝６０ｍｍ／ｓｅｃであり、通紙始めの像加熱装置１０の搬送速度Ｖｆ２＝５９．５ｍｍ／ｓｅｃとし、定着排紙センサ１０９が記録紙Ｐを検知した後に、像加熱装置１０の搬送速度Ｖｆ２＝５９．０ｍｍ／ｓｅｃに速度ダウンする。Ｖｔとの速度差は、一定の１ｍｍ／ｓｅｃである。
【０１１８】
このように速度を途中で切り換えることで、実施例３同様コシのある記録材に対しても図５に示すような適度な弛みを与えることができ、搬送性の安定化を図ることが出来る。
【０１１９】
又、低速画像形成モード時の二次転写搬送速度を、普通紙画像形成モード時の１／３速、１／４速とした場合も１／２速時と同様である。
【０１２０】
以上に前述したように、本実施例のようにすることで搬送速度が異なるすべてのモードにおいて、コシのある記録材に対しても転写装置と加熱定着装置間の紙搬送を安定させ、紙シワや画像不良等の発生しない画像形成装置とすることができる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置は、未定着現像剤像を担持した記録材を、搬送しながら、加熱加圧して未定着現像剤像を記録材上に定着させる像加熱装置と、像加熱装置に記録材を搬送する搬送部材と、を有し、複数の画像形成モードが設けられ、画像形成モードを切り換えることによって、像加熱装置及び搬送部材による記録材の搬送速度が可変である画像形成装置において、複数の画像形成モードを切り換えることによって、更に、像加熱装置による記録材の搬送速度と、搬送部材による記録材の搬送速度と、の速度比が可変であるので、定着に大熱量を必要とする記録材に対し、搬送速度を低下させて的確な熱供給を行う加熱定着装置を用いた画像形成装置において、画像形成モードを切り替えても、適当な記録材搬送速度に設定でき、転写定着間で、記録紙を引っぱることなく、且つ弛ませ過ぎることなく、搬送性を安定させ、紙シワや画像不良のない高画質を維持した画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る定着装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】定着装置周辺における記録材の搬送状態を示す説明図である。
【図４】定着装置周辺における記録材の搬送状態を示す説明図である。
【図５】定着装置周辺における記録材の搬送状態を示す説明図である。
【図６】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　中間転写ベルト
１ｂ　　　　　　　　　分離ローラ
２　　　　　　　　　　二次転写ローラ（搬送部材）
１０　　　　　　　　　加熱定着装置（像加熱装置）
１１ａ〜１１ｄ　　　　感光ドラム（像担持体）
２１　　　　　　　　　搬送ガイド
１０１　　　　　　　　定着ローラ（回転体）
１０２　　　　　　　　加圧ローラ（回転体）
Ｐ　　　　　　　　　　記録材
【図１】
2004101925.tif 000005
【図２】
2004101925.tif 000006
【図３】
2004101925.tif 000007
【図４】
2004101925.tif 000008
【図５】
2004101925.tif 000009
【図６】
2004101925.tif 000010