(57)【要約】【課題】  本発明は、高光沢な画像を出力する複数の定着手段を備える画像形成装置において、坪量の大きな紙でも記録材の搬送性能に起因する問題点が発生しないような画像形成装置を提供することを可能にすることを目的としている。【解決手段】  記録材Ｓの搬送経路上流側に配置される第１の定着装置９ａの定着ローラ51及び加圧ローラ52による記録材Ｓの搬送速度をＶｕ、定着装置９ａ，９ｂの間に設けられた搬送ローラ対31，32，33による記録材Ｓの搬送速度をＶｍ、記録材Ｓの搬送経路下流側に配置される第２の定着装置９ｂの定着ローラ51及び加圧ローラ52による記録材Ｓの搬送速度をＶｌとしたとき、Ｖｕ＜Ｖｍ＜Ｖｌの関係に設定して構成したことを特徴とする。【選択図】      図１
2005266659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送しながらシート上に転写されたトナー画像を定着する第１の定着手段と、
前記第１の定着手段の下流側に設けられ、シートを搬送するためのシート搬送手段と、
前記シート搬送手段の下流側に設けられ、シートを搬送しながらシート上に転写されたトナー画像を定着する第２の定着手段と、を有し、
前記第１の定着手段と前記シート搬送手段と前記第２の定着手段によるシートの搬送速度の関係が、前記第１の定着手段によるシートの搬送速度をＶｕ、前記シート搬送手段によるシートの搬送速度をＶｍ、前記第２の定着手段によるシートの搬送速度をＶｌとしたとき、
Ｖｕ＜Ｖｍ＜Ｖｌ
の関係に設定されたことを特徴とする画像定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシートの搬送速度の関係において、
更にＶｍ／Ｖｕ≦１．０５、且つＶｌ／Ｖｍ≦１．０５
の関係に設定されたことを特徴とする画像定着装置。
【請求項３】
前記第１の定着手段と前記第２の定着手段との間に設けられるシート搬送路の形状は、シートのトナー定着面側に凸形状となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像定着装置。
【請求項４】
前記シート搬送手段は、搬送回転体対からなり、該搬送回転体対の加圧力は１Ｎ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像定着装置。
【請求項５】
前記シート搬送手段にシートへの負荷を制限する負荷制限手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像定着装置。
【請求項６】
前記負荷制限手段は、トルクリミッターであることを特徴とする請求項５に記載の画像定着装置。
【請求項７】
前記第１の定着手段は、シートを狭持して搬送するための定着回転体対を備え、
前記シート搬送手段は、シートを狭持して搬送するための搬送回転体対を備え、
前記定着回転体対の搬送力は前記搬送回転体対の搬送力よりも大きく設定され、シートが前記定着回転体対と前記搬送回転体対の両方で狭持されている際にはシートと前記搬送回転体対とが摺接することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像定着装置。
【請求項８】
トナー画像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー画像をシートに転写する転写手段と、
前記転写手段によって転写されたトナー画像をシートに定着する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像定着装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像をシート上に定着する画像定着装置およびこれを備え、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ものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数個の定着手段を有する画像定着装置として、以下のようなものが知られている。
【０００３】
(１)特開平０４−２４５２７５号公報（特許文献１）によれば、互いに圧接される加熱ローラと圧接ローラとを１対として構成する定着ローラ群を２組備え、トナー画像が転写された記録紙を第１段と第２段の圧接部を通過させることにより、定着後のトナー画像に光沢を与えるように構成したことが開示されており、２組の定着器を用いて光沢のある画像を得られるとしている。
【０００４】
(２)特開平０５−００２３５２号公報（特許文献２）によれば、互いに圧接される加熱ローラと加圧ローラとを１対として構成する２組の定着ローラ装置を備え、２組の定着ローラ装置の各ニップ部がほぼ直線状搬送路に沿うように２組の定着ローラ装置を配置することが開示されている。また、２組の定着ローラ装置の加熱ローラに対する加圧ローラの各々の加圧力をしわを生じない程度に小さくし、加圧力を小さくして定着性が落ちた分を２回定着することで、定着性を良好に維持する。以上の構成により、記録媒体が第１の定着ローラのニップ位置から離れ第２の定着ローラのニップ位置に直線状に案内されることで、記録媒体の先端は第２の定着ローラに突き当たることなくニップに搬送されることができ、第１の定着ローラにニップされている部分に作用するようなショックが解消されると開示されている。
【０００５】
(３)特開２０００−０７５７１０号公報（特許文献３）には、第１定着手段による記録材の搬送速度を、第２定着手段による記録材の搬送速度よりも速く設定し、２つの定着手段間の記録材に不要なテンションが加わらないように構成したもので、画像ズレや用紙皺の発生を防止可能とした定着装置を開示している。
【０００６】
上記従来例のように、２つの定着器を用いて高光沢の画像を出力する画像形成装置の例が提案されており、２つの定着器により記録材のしわやショックによる画像ズレ等の問題点が発生する例が数多く開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平０４−２４５２７５号公報
【特許文献２】特開平０５−００２３５２号公報
【特許文献３】特開２０００−０７５７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置に対して、薄紙から厚紙まで、従来以上にさまざまな種類の記録材に対して、該記録材上の未定着トナー画像を定着させることへの要求が高まってきている。また、各種記録材に対してスループットを落とすことなく高生産性を維持することも必要となってきている。
【０００９】
しかしながら、前述の従来例では、上述したような記録材のショックによる画像ズレ等の問題点を解決しようとする定着装置においても解決しきれない場合があった。つまり、第１定着手段による記録材の搬送速度を、第２定着手段による記録材の搬送速度よりも速く設定し、２つの定着手段間の記録材に不要なテンションが加わらないように構成した場合、薄紙では２つの定着手段間で用紙が撓むことで前記効果があるが、厚紙では用紙が撓みにくく第２の定着手段への突入ショックが第１の定着手段へ伝わり画像ズレとなってしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、高光沢な画像を出力する複数の定着手段を備える画像形成装置において、坪量の大きな紙でも記録材の搬送性能に起因する問題点が発生しないような画像形成装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、シートを搬送しながらシート上に転写されたトナー画像を定着する第１の定着手段と、前記第１の定着手段の下流側に設けられ、シートを搬送するためのシート搬送手段と、前記シート搬送手段の下流側に設けられ、シートを搬送しながらシート上に転写されたトナー画像を定着する第２の定着手段と、を有し、前記第１の定着手段と前記シート搬送手段と前記第２の定着手段によるシートの搬送速度の関係が、前記第１の定着手段によるシートの搬送速度をＶｕ、前記シート搬送手段によるシートの搬送速度をＶｍ、前記第２の定着手段によるシートの搬送速度をＶｌとしたとき、
Ｖｕ＜Ｖｍ＜Ｖｌ
の関係に設定されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上述の如き構成と作用とを有するので、複数の定着手段間でシートがたるむことがなく、シートのトナー定着面が搬送ガイド等に強く押し付けられることもないのでトナー画像に画像傷が発生することがない。また、シート搬送経路下流側に配置される定着手段の入り口で記録材に衝撃が発生することがないので画像ずれが発生せず、該定着手段の入り口で記録材にループが発生することがないので光沢ムラが発生することもない。これにより複数の定着手段間での記録材の挙動が安定し、定着突入ショックによる画像ズレや画像汚れ、或いはトナー剥れ等のない、常に均一で光沢のある画像を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図により本発明に係る画像定着装置を備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す断面説明図、図２は本発明に係る画像形成装置に装備される定着手段の第１実施形態の構成を示す断面説明図、図３は本発明に係る画像形成装置に装備される定着手段の第１実施形態における記録材の厚さ及びトナーの乗り量差による記録材の搬送速度のばらつきを説明する図、図４は本発明に係る画像形成装置の定着部における記録材の搬送速度を示す図である。
【実施例１】
【００１４】
先ず、図１〜図４を用いて本発明に係る画像定着装置Fを備えた画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。図１において、画像形成装置内には第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが併設され、各々異なった色のトナー画像が潜像、現像、転写の各プロセスを経て形成される。
【００１５】
画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、それぞれ専用のトナー画像が形成される像担持体として、本実施形態では電子写真感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを具備し、各感光体ドラム３ａ〜３ｄ上に各色のトナー画像が形成される。各感光体ドラム３ａ〜３ｄに隣接して像担持体である感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面に形成されたトナー画像を紙や合成樹脂等で構成されるシートである記録材Ｓに転写する転写手段となる中間転写体130が設置され、各感光体ドラム３ａ〜３ｄ上に形成された各色のトナー画像が、中間転写体130上に１次転写され、２次転写ローラ11が配置された２次転写部で記録材Ｓ上に２次転写される。
【００１６】
本実施形態の画像定着装置Fには、記録材Ｓ上に転写されたトナー画像を搬送しながら記録材に定着する複数の定着手段として、第１の定着装置９ａと第２の定着装置９ｂが設けられている。また、画像定着装置Fは第１の定着装置９ａと第２の定着装置９ｂとの間にシート搬送手段である搬送ローラ対31，32，33を有している。定着装置９ａ，９ｂはいずれも図２に示すように、内部にハロゲンランプヒータ56を装備した定着ローラ51と、該定着ローラ51に対向して配置された加圧ローラ52とを有している。中間転写体130によりトナー画像が転写された記録材Ｓは定着装置９ａ，９ｂの定着ローラ51と加圧ローラ52とで挟持された状態で搬送されながら、加熱及び加圧によりトナー画像が定着される。記録材Sは、その後、記録画像として画像形成装置外に排出される。裏面側に画像を形成する際には、記録材を記録材反転路91によって反転させた後、両面搬送路5を介して再度、２次転写部に搬送して裏面側に画像を形成する。なお、搬送方向の上流側に設けられた第１の定着装置９ａは本発明の第１の定着手段を構成し、下流側に設けられている第２の定着装置９ｂは本発明の第２の定着手段を構成している。
【００１７】
各感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの外周には、それぞれ帯電手段となるドラム帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、現像手段となる現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、１次転写手段となる１次転写帯電器24ａ，24ｂ，24ｃ，24ｄ及びクリーニング手段となるクリーナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが設けられ、画像形成装置の上方部にはさらに図示しない光源装置及びポリゴンミラー等が設置されている。
【００１８】
各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して走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、fθレンズによって光路長が一定になるように補正し、各感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの母線上に集光して露光することにより、各感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。
【００１９】
各現像器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、図示しない供給装置により所定量充填されている。現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、それぞれ感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上の静電潜像を現像して、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、イエロートナー画像及びブラックトナー画像として可視像化する。
【００２０】
中間転写体130は矢印ａ方向に各感光体ドラム３ａ〜３ｄと同じ周速度をもって回転駆動されている。感光体ドラム３ａ上に形成担持された第１色のシアントナー画像は、感光体ドラム３ａと中間転写体130とのニップ部を通過する過程で、１次転写帯電器24ａの作用により中間転写体130に印加される１次転写バイアス電圧により形成される電界と圧力により、中間転写体130の外周面に中間転写される。
【００２１】
同様に感光体ドラム３ｂ〜３ｄ上に形成担持された第２〜４色のマゼンタトナー画像、イエロートナー画像及びブラックトナー画像は、感光体ドラム３ｂ〜３ｄと中間転写体130とのニップ部を通過する過程で、１次転写帯電器24ｂ〜24ｄの作用により中間転写体130に印加される１次転写バイアス電圧により形成される電界と圧力により、中間転写体130の外周面に順次重畳転写されてゆき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。
【００２２】
11は２次転写手段となる２次転写ローラで、張架ローラ13，14，15により張架された中間転写体130に対向して平行に軸支され該中間転写体130の下面部に接触させて配設してある。２次転写ローラ11には、２次転写バイアス電源によって所望の２次転写バイアス電圧が印加されている。
【００２３】
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記録材Ｓへの転写は、給送カセット10ａ，10ｂから各搬送ローラ対に搬送されてレジストローラ対12、図示しない転写前ガイドを通過して中間転写体130と２次転写ローラ11との当接ニップ部に所定のタイミングで記録材Ｓが給送され、同時に２次転写バイアス電圧が２次転写バイアス電源から２次転写ローラ11に印加される。この２次転写バイアス電圧の印加により中間転写体130から記録材Ｓへ合成カラートナー画像が転写される。
【００２４】
一方、一次転写が終了した感光体ドラム３ａ〜３ｄは、それぞれのクリーナ４ａ〜４ｄにより転写残トナーがクリーニングされて除去され、引き続き次の静電潜像の形成プロセスに供される。転写ベルト130上に残留したトナー及びその他の異物は、転写ベルト130の表面にクリーニングウエブ（不織布）19を当接して、拭い取るようにしている。
【００２５】
トナー画像の転写を受けた記録材Ｓは複数の定着手段となる定着装置９ａ，９ｂへ順次導入され、該記録材Ｓに熱と圧力を加えることでトナー画像が定着される。図２は定着装置９ａ，９ｂの具体例として、熱ローラ方式の定着装置の基本構成を示すもので、この定着装置は、加熱体であるハロゲンランプヒータ56を内包する円筒状芯金71の表面に離型性層70を設けた定着ローラ51と、棒状芯金73の周囲に耐熱性ゴム層72を設け、さらにその表面に離型性層70を形成した加圧ローラ52とを有して構成されており、両者の対向ニップ部で記録材Ｓの搬送を行うと同時に熱と圧力によってトナー画像を記録材Ｓに定着させるものである。
【００２６】
カラー用の定着装置では定着ローラ51の表面の離型性層70の代わりにシリコーンオイルを含浸させたシリコーンゴム層を用いたものもある。また、定着ローラ51には図示しないサーミスタが接触または非接触で配設されており、温度調節回路を介してハロゲンランプヒータ56への電圧を制御することにより定着ローラ51の表面の温度調節を行っている。
【００２７】
次に、図２を用いて本実施形態の定着部の構成についてさらに詳細に説明する。２つの定着装置９ａ，９ｂは全く同じものを同じ条件で使用している。定着ローラ51は、外形φ（外形直径）が７８．０mmのＦｅ（鉄）からなる円筒状芯金71上に、シリコーンゴムを１．０mm成形し、さらにその表面に３０μｍの厚みのＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルエーテル共重合体）チューブを被覆した外径φ（外形直径）が８０mmの定着ローラ51を用いた。また定着ローラ51内部にハロゲンランプヒータ56を用い、それぞれの表面温度を１７０℃に温度調節を行なった。
【００２８】
加圧ローラ52は、外径φ（外形直径）が２０mmのＦｅ（鉄）からなる棒状芯金73の周囲にシリコーンゴムからなるスポンジ層である耐熱性ゴム層72を設け、さらにその表面に３０μｍ厚みのＰＦＡチューブを被覆、外径φ（外形直径）が８０mmとし、定着ローラ51に総圧６８６．５Ｎ（７０kgf）で加圧され、従動回転されるようにした。
【００２９】
記録材Ｓの搬送経路上流側（図１の右側）に配置される第１の定着装置９ａと、記録材Ｓの搬送経路下流側（図１の左側）に配置される第２の定着装置９ｂとの間隔が記録材Ｓの最大通過長さ以上離れている。そして、第１の定着装置９ａと第２の定着装置９ｂとの間には、記録材Ｓを搬送するためのシート搬送手段となる搬送ローラ対31，32，33が設けられている。
【００３０】
図３に記録材Ｓの厚さ及びトナーの乗り量差による該記録材Ｓの搬送速度のばらつきを示す。図３に示すトナー有りとは、シアン画像１００％、マゼンタ画像１００％の計２００％の画像比率（単色最大トナーの乗り量を１００％とし、４色で最大４００％としたとき）のベタ画像である。
【００３１】
定着装置９ａ，９ｂでの定着ローラ51及び加圧ローラ52による記録材Ｓの搬送速度は、ニップ圧が高いため、薄紙から厚紙になるにつれて定着ローラ51の変形量が増加するため速くなり、またベタ画像になると定着時に定着ローラ51とトナーとが滑るため、トナーが無い時と比較して遅くなる。
【００３２】
そのため定着ローラ51及び加圧ローラ52による記録材Ｓの搬送速度のばらつきは約２．５％生じてしまう。一方、定着装置９ａ，９ｂ間に配置している搬送ローラ対31〜33による記録材Ｓの搬送速度のばらつきは、加圧力が低いことと、トナーを溶かすことがないため、紙種・トナーの有り無しによらず０．１％以下である。
【００３３】
上記搬送速度のばらつきを考慮して、同一の記録材Ｓを搬送する際の搬送速度は、記録材Ｓの搬送経路上流側に配置される第１の定着装置９ａに設けられた第１定着回転体対となる定着ローラ51及び加圧ローラ52による記録材Ｓの搬送速度をＶｕ、第１の定着装置９ａと第２の定着装置９ｂとの間に設けられたシート搬送手段であって搬送回転体対となる搬送ローラ対31，32，33による記録材Ｓの搬送速度をＶｍ、記録材Ｓの搬送経路下流側に配置される第２の定着装置９ｂに設けられた第２定着回転体対となる定着ローラ51及び加圧ローラ52による記録材Ｓの搬送速度をＶｌとしたとき、Ｖｕ＜Ｖｍ＜Ｖｌの関係に設定している。
【００３４】
そして、本実施形態では各搬送速度差は、定着ローラ51及び加圧ローラ52による記録材Ｓの搬送速度のばらつき２．５％と、定着装置９ａ，９ｂでの定着温度の変動分１．５％と部品のばらつき分１％を考慮して５％に設定している。
【００３５】
即ち、上記各搬送速度Ｖｕ、Ｖｍ、Ｖｌの関係において、更にＶｍ／Ｖｕ≦１．０５、且つＶｌ／Ｖｍ≦１．０５の関係に設定されている。
【００３６】
各搬送速度差をつけすぎると、記録材Ｓを引っ張る際に各ローラが滑ることによるローラ跡が記録材Ｓに付くようになる。また、記録材Ｓの引っ張り力が高くなるため、記録材Ｓが図示しない搬送ガイドに強く擦れるため、両面パス５を経由した両面画像形成の２面目定着時に１面目の画像が搬送ガイドに強く擦れてガイド傷やトナー剥れ等が発生してしまう。
【００３７】
図４に定着部における記録材Ｓの搬送速度線図を示す。図４において、縦軸は記録材Ｓの通過ポイントを示し、横軸は経過時間を示し、線図の傾きが搬送速度を示す。記録材Ｓが第１の定着装置９ａの定着ローラ51及び加圧ローラ52にニップされると、該第１の定着装置９ａの定着ローラ51及び加圧ローラ52による搬送速度Ｖｕで記録材Ｓが搬送される。
【００３８】
記録材Ｓの先端が定着装置９ａ，９ｂ間の搬送ローラ対31，32，33にニップされても、該搬送ローラ対31，32，33による搬送力よりも第１の定着装置９ａの定着ローラ51及び加圧ローラ52による搬送力のほうが強いため搬送ローラ対31，32，33が滑り、記録材Ｓは該第１の定着装置９ａの定着ローラ51及び加圧ローラ52による搬送速度Ｖｕのまま搬送される。即ち、第１の定着装置９aの定着ローラ51および加圧ローラ52と、搬送ローラ対31，32，33との両方で記録材Sが狭持されている際には、記録材と搬送ローラ対31，32，33とが摺接する。
【００３９】
そして、記録材Ｓの後端が第１の定着装置９ａの定着ローラ51及び加圧ローラ52のニップ部を抜けると、記録材Ｓは該第１の定着装置９ａの定着ローラ51及び加圧ローラ52による搬送速度Ｖｕよりも５％速い搬送ローラ対31，32，33による搬送速度Ｖｍで搬送される。
【００４０】
次に、記録材Ｓの先端が第２の定着装置９ｂの定着ローラ51及び加圧ローラ52にニップされると、該記録材Ｓは搬送ローラ対31，32，33による搬送速度Ｖｍよりも更に５％速い第２の定着装置９ｂの定着ローラ51及び加圧ローラ52による搬送速度Ｖｌで搬送される。
【００４１】
この場合も、搬送ローラ対31，32，33による搬送力よりも第２の定着装置９ｂの定着ローラ51及び加圧ローラ52による搬送力のほうが強いため搬送ローラ対31，32，33が滑り、記録材Ｓは該第２の定着装置９ｂの定着ローラ51及び加圧ローラ52による搬送速度Ｖｌのまま搬送される。即ち、第２の定着装置９ｂの定着ローラ51および加圧ローラ52と、搬送ローラ対31，32，33との両方で記録材Sが狭持されている際には、記録材と搬送ローラ対31，32，33とが摺接する
【００４２】
ここで、搬送ローラ対31，32，33は、その上流側及び下流側の各定着装置９ａ，９ｂと引っ張り合いになる時に記録材Ｓを滑らせるため、通常の搬送ローラ対の挟持力よりも低く設定されており、複数の定着手段となる定着装置９ａ，９ｂ間に設けられるシート搬送手段であって搬送回転体対となる搬送ローラ対31，32，33の加圧力の総圧は１Ｎ以下に設定されている。
【００４３】
上記のように記録材Ｓの各搬送速度Ｖｕ、Ｖｍ、Ｖｌを設定することにより、定着装置９ａ，９ｂ間で記録材Ｓがたるむことがなくなり、記録材Ｓのトナー定着面が図示しない搬送ガイドに強く押し付けられることによりおこる画像キズや、第２の定着装置９ｂの入り口で記録材Ｓの先端が定着ローラ51及び加圧ローラ52のニップ部に当接してループが発生することによりおこる光沢ムラ等の問題がなくなる。
【００４４】
更に、複数の定着手段となる定着装置９ａ，９ｂ間に設けられるシート搬送路の形状を図１に示すように記録材Ｓのトナー定着面側に凸形状（図１の上に凸形状）にすることで記録材Ｓのトナー面側が図示しない搬送ガイドに強くこすれることがなくなるため、より画像キズ等の問題が解決される。
【００４５】
特に、高生産性を目的として複数の定着装置を用いる装置においては、第１の定着装置９ａのみを通過した記録材Ｓのトナー画像は充分定着されておらず、搬送ガイド面に記録材Ｓのトナー面がこすれると画像キズが発生しやすいため特に有効である。
【００４６】
このような条件で、本画像形成装置に使用できる記録材Ｓの最大サイズであるＡ３サイズで坪量２５０ｇ／ｍ2の高光沢紙、及びＡ３サイズで坪量３１０ｇ／ｍ2の両面コート紙の２種類に、シアン画像１００％、マゼンタ画像１００％の計２００％の画像比率（単色最大トナーの乗り量を１００％とし、４色で最大４００％としたとき）のベタ画像を毎分６０枚、プロセススピード３００mm/sec、室温１５℃、湿度１０％の環境下で画像形成した。
【００４７】
上記実験条件で、従来例の画像形成装置では発生していた第２の定着装置９ｂへの記録材Ｓの突入時の第１の定着装置９ａへのショックによる画像ズレが本実施形態の画像形成装置では発生せず、均一な光沢のある画像を得ることが可能となった。
【実施例２】
【００４８】
次に図５及び図６を用いて本発明に係る画像定着装置を備えた画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。図５は画像形成装置に装備される定着手段の第２実施形態の構成を示す断面説明図、図６は本発明に係る画像形成装置に装備される定着手段の第２実施形態における記録材の厚さ及びトナーの乗り量差による記録材の搬送速度のばらつきを説明する図である。尚、前記第１実施形態と同様に構成されたものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
前記第１実施形態では、定着手段として定着ローラ51と加圧ローラ52のローラ対で構成した定着装置９ａ，９ｂを適用した場合の一例について説明したが、本実施形態では他の定着手段の構成として、図５に示すように、ハロゲンランプヒータ56を内蔵した定着ローラ51に３つの張架ローラ53，54，55により張架された定着ベルト57を当接させ、該定着ベルト57の内側から加圧部材となる加圧パッド58で定着ローラ51を加圧する構成のベルト定着装置９ｃ，９ｄを図１の定着装置９ａ，９ｂに代えて適用した場合の一例について説明する。
【００５０】
搬送方向の上流側に設けられた第１のベルト定着装置９ｃと下流側に設けられた第２のベルト定着装置９ｄはいずれも、図５に詳細に示すように、回転自在に配設された定着ローラ51と、複数の張架ローラ53，54，55に張架され、定着ローラ51に圧接しながら回転するエンドレスベルトからなる定着ベルト57と、該定着ベルト57を定着ローラ51へ加圧する加圧パッド58及び該加圧パッド58を支持する加圧パッド支持部74とを有した構成となっている。なお、搬送方向の上流側に設けられた第１のベルト定着装置９ｃは本発明の第１の定着手段を構成し、下流側に設けられた第２のベルト定着装置９ｄは本発明の第２の定着手段を構成している。
【００５１】
定着ローラ51はＡｌ（アルミニウム）、Ｆｅ（鉄）等からなる円筒状芯金71上にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体層からなる離型性層70を被覆した構成になっている。定着ベルト57はポリイミド等の樹脂また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なっている。
【００５２】
定着ローラ51の内部にはハロゲンランプヒータ56が配設されている。また、定着ローラ51には図示しないサーミスタが接触または非接触で配設されており、温度調節回路を介してハロゲンランプヒータ56への電圧を制御することにより定着ローラ51の表面の温度調節を行っている。
【００５３】
張架ローラ55は金属からなる分離ローラとして構成され、定着ベルト57を介して定着ローラ51に食い込むように加圧することにより定着ローラ51の弾性体を変形させて記録材Ｓを定着ローラ51の表面から分離している。以上のように定着ローラ51と定着ベルト57と加圧パッド58によって定着ニップ部を形成すると定着ローラ51の外周に巻きつくように幅広いニップ部を形成することが可能となり、高速化に対して有利になる。
【００５４】
また前述した第１実施形態のように定着ローラ51と加圧ローラ52とのローラ対による定着装置９ａ，９ｂの場合はニップ幅を広くとる場合は弾性体層を厚くしなければならず、弾性体層による熱伝達のロスが大きく省エネルギーに対して不利になっていたのに対し、このような定着ベルト57を用いたベルト定着装置９ｃ，９ｄでは、定着ローラ51の弾性体層を厚くすることなく広いニップ幅を形成することが可能となるので弾性体層による熱伝達のロスを防ぐことが可能となり、省エネルギーに有効である。
【００５５】
図６にベルト定着装置９ｃ，９ｄにおける記録材Ｓの厚さ及びトナーの乗り量差による記録材Ｓの搬送速度のばらつきを示す。ベルト定着装置９ｃ，９ｄにおいては、加圧パッド58によって定着ニップ部を形成しているため、前述した第１実施形態の定着ローラ51と加圧ローラ52とによるローラ定着のように、定着ローラ51に加圧部が食い込むことがなく、また、加圧パッド58と定着ベルト57との摩擦抵抗が大きいため、前述した第１実施形態の加圧ローラ52による加圧よりも加圧部の負荷が大きく従動性が悪い。
【００５６】
そのため、ベルト定着装置９ｃ，９ｄでの記録材Ｓの搬送速度は、薄紙から厚紙になるにつれて加圧部の負荷が大きくなり、定着ローラ51と記録材Ｓとが滑るため搬送速度が遅くなる。また、トナーの有無では、ベタ画像になると記録材Ｓの厚さに関係なく定着時に定着ローラ51とトナーとが滑るため、トナーが無い時と比較して一律遅くなる。
【００５７】
そのため、ベルト定着装置９ｃ，９ｄでの記録材Ｓの搬送速度のばらつきは約１．５％生じてしまう。ベルト定着装置９ｃ，９ｄにおいても、前述した第１実施形態の定着装置９ａ，９ｂと同様に、定着温度の変動分１．５％と部品のばらつき分１％を考慮して、同一の記録材Ｓを搬送する際の搬送速度は、記録材Ｓの搬送経路上流側に配置される第１のベルト定着装置９ｃに設けられた第１定着回転体対となる定着ローラ51及び定着ベルト57による記録材Ｓの搬送速度をＶｕ、第１のベルト定着装置９ｃと第２のベルト定着装置９ｄとの間に設けられたシート搬送手段であって搬送回転体対となる搬送ローラ対31，32，33による記録材Ｓの搬送速度をＶｍ、記録材Ｓの搬送経路下流側に配置される第２のベルト定着装置９ｄに設けられた第２定着回転体対となる定着ローラ51及び定着ベルト57による記録材Ｓの搬送速度をＶｌとしたとき、Ｖｕ＜Ｖｍ＜Ｖｌの関係に設定している。
【００５８】
また上記各搬送速度Ｖｕ、Ｖｍ、Ｖｌの関係において、更にＶｍ／Ｖｕ≦１．０５、且つＶｌ／Ｖｍ≦１．０５の関係に設定されている。
【００５９】
上記各搬送速度差を５％に設定することにより、従来例の画像形成装置では発生していた第２のベルト定着装置９ｄへ記録材Ｓが突入する時の第１のベルト定着装置９ｃへのショックによる画像ズレが本実施形態の画像形成装置では発生せず、均一な光沢のある画像を得ることが可能となる。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来るものである。
【実施例３】
【００６０】
近年は超厚紙（300ｇ/cm2以上）の記録材Ｓ等も画像形成装置の仕様に入れるような要望が高まってきている。前記各実施形態では、複数の定着手段間の搬送ローラ対31，32，33の加圧力を低く設定し、該搬送ローラ対31，32，33は、記録材Ｓを各定着手段と引っ張り合いになる時に記録材Ｓを滑らせる構成とした場合を説明したが、紙厚が増すと、加圧力が低いと搬送ローラ対31，32，33の搬送力不足が発生し、加圧力を高くすると、加圧力が高い状態で記録材Ｓに搬送ローラ対31，32，33が擦れることになるため、ローラ跡が記録材Ｓに着くようになる。
【００６１】
また、記録材Ｓの引っ張り力が高くなるため、記録材Ｓが図示しない搬送ガイドに強く擦れるため、両面パス５を利用した両面画像形成の２面目定着時に１面目のトナー画像が搬送ガイドに強く擦れてガイド傷やトナー剥れ等が発生してしまう。また、搬送ローラ対31，32，33を記録材Ｓ表面でスリップさせることにより、駆動系の負荷が著しく上昇してしまう等の弊害が発生してしまう。
【００６２】
そのため、本実施形態では、図７に示すように定着手段となる第１の定着装置９ａよりも記録材Ｓの搬送経路下流側に配置されるシート搬送手段であって搬送回転体となる搬送ローラ対131，132，133の駆動手段に記録材Ｓへの負荷を制限する負荷制限手段となるトルクリミッター131a，132 a，133 aを設けてある。尚、前記第１実施形態と同様に構成されたものは図７に同一の符号を付して説明を省略した。なお、第２実施形態のように定着手段としてベルト定着装置を用いてもよい。
【００６３】
このように搬送ローラ対131，132，133の駆動手段にトルクリミッター131a，132 a，133 aを設けることにより、搬送ローラ対131，132，133の各ローラ間で所定以上の引っ張り力が発生した場合には、トルクリミッター131a，132 a，133 aが作動することにより駆動系が滑り、ローラは記録材Ｓ表面をグリップした状態を保てるようになる。上記構成にすることにより、紙厚さ等により搬送ローラ対131，132，133の加圧力を調整することなく、常に均一な光沢のある画像を得ることが可能となる。
【００６４】
また、本実施形態では、定着手段よりもシート搬送経路下流側に配置されるシート搬送手段として定着間搬送手段となる搬送ローラ対31，32，33に負荷制限手段をもちいることによる有効性について説明したが、定着手段よりも記録材搬送経路下流側に配置されるシート搬送手段となる搬送ローラに負荷制限手段を設けても、記録材Ｓの過度な引っ張り合いや弛みが防止でき、常に均一な光沢のある画像を得ることが可能となる。なお、既述の第１実施形態において、２つの定着手段のうちの上流側（若しくは下流側）の定着手段として、ローラ対によって構成された定着装置に換えて、ベルト定着装置を設けるように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の活用例として、電子写真方式を利用して、画像を記録材上に形成して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適用出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置に装備される定着手段の第１実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置に装備される定着手段の第１実施形態における記録材の厚さ及びトナーの乗り量差による記録材の搬送速度のばらつきを説明する図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の定着部における記録材の搬送速度を示す図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置に装備される定着手段の第２実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置に装備される定着手段の第２実施形態における記録材の厚さ及びトナーの乗り量差による記録材の搬送速度のばらつきを説明する図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の第３実施形態の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
Ｆ…画像定着装置、Ｐａ〜Ｐｄ…第１〜第４の画像形成部、Ｓ…記録材、Ｖｕ，Ｖｍ，Ｖｌ…記録材の搬送速度、１ａ〜１ｄ…現像器、２ａ〜２ｄ…ドラム帯電器、３ａ〜３ｄ…電子写真感光体ドラム、４ａ〜４ｄ…クリーナ、９ａ…第１の定着装置、９ｂ…第２の定着装置、９ｃ，９ｄ…ベルト定着装置、10ａ，10ｂ…給送カセット、11…２次転写ローラ、12…レジストローラ対、13，14，15…張架ローラ、19…クリーニングウエブ、24ａ〜24ｄ…１次転写帯電器、31〜33…搬送ローラ対、51…定着ローラ、52…加圧ローラ、53〜55…張架ローラ、56…ハロゲンランプヒータ、57…定着ベルト、58…加圧パッド、70…離型性層、71…円筒状芯金、72…耐熱性ゴム層、73…棒状芯金、74…加圧パッド支持部、91…記録材反転路、130…中間転写体、131〜133…搬送ローラ対、131a，132a，133a…トルクリミッター
【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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