JP2011123274A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、坪量の異なる記録媒体が混在する場合においても、加熱温度の切替えに伴う生産性の低下が防止できる画像形成装置の提供。
【解決手段】定着ベルト８４と加熱ロール８９と加圧ロール８８とハロゲンヒータ１０２等と、を備え、前記シート部材を、坪量の最も小さな第１の区分と前記第１の区分よりも坪量の大きな第２の区分と前記第２の区分よりも坪量の大きな第３の区分とに分け、前記定着ベルト８４を、第１の区分では第１の駆動速度で、第２の区分では第１の駆動速度よりも低い第２の駆動速度で、第３の区分では第２の駆動速度よりも低い第３の駆動速度で駆動する第１の運転条件、および記第１および第２の区分では前記第１の駆動速度で、第３の区分では第２または第３の駆動速度で駆動する第２の運転条件の何れかが選択可能とされている定着装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

記録媒体に形成されたトナー像を定着する定着装置として、ロールと、前記ロールに張架される無端ベルトと、前記ロールとともに前記無端ベルトを張架しつつ回転し当該無端ベルトを加熱する加熱部材と、前記無端ベルトを介して前記ロールを押圧しつつ回転し、当該無端ベルトとの間に記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、前記無端ベルトの回転方向において当該無端ベルトの前記加熱部材の下端且つ前記ニップ部の上流側を冷却する冷却部材と、を有する定着装置がある（特許文献１）。

特開２００９−１１６１３３号公報

本発明は、坪量の異なる記録媒体が混在する場合においても、加熱温度の切替えに伴う生産性の低下が防止できる画像形成装置の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、循環移動可能に支持された定着ベルトと、前記定着ベルトを循環駆動する駆動手段と、前記定着ベルトに押し付けられ、前記定着ベルトとの間に記録媒体を挟みこむ加圧ロールと、前記転写ベルトを加熱する加熱手段と、を備え、前記記録媒体を、記録媒体の坪量の範囲が定められた第１の区分と前記第１の区分よりも坪量の大きな記録媒体に対応する第２の区分と前記第２の区分よりも坪量の大きな記録媒体に対応する第３の区分とに分け、前記定着ベルトを、前記記録媒体が前記第１の区分に属する場合に第１の駆動速度で駆動し、前記記録媒体が前記第２の区分に属する場合には第１の駆動速度よりも低い第２の駆動速度で駆動し、前記記録媒体が前記第３の区分に属する場合には第２の駆動速度よりも低い第３の駆動速度で駆動する第１の運転条件、および前記定着ベルトを、前記記録媒体が前記第１または第２の区分に属する場合は前記第１の駆動速度で駆動し、前記記録媒体が前記第３の区分に属する場合は前記第２の駆動速度または前記第３の駆動速度で駆動する第２の運転条件の何れかが選択可能とされている定着装置に関する。

請求項２に記載の発明は、前記記録媒体の坪量を測定する坪量測定手段を備え、坪量測定手段における測定結果に基いて前記記録媒体が何れの区分に属するかを判定し、前記判定の結果に基いて前記第１の運転条件および前記第２の運転条件の何れかを選択する請求項１に記載の定着装置に関する。

請求項３は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で前記記録媒体に形成された画像を定着させる請求項１または２に記載の定着装置と、を備える画像形成装置に関する。

請求項１の発明によれば、坪量の異なる記録媒体が混在する場合においても、加熱温度の切替えに伴う生産性の低下が防止できる定着装置が提供される。

請求項２の発明によれば、記録媒体の実際の坪量と前記記録媒体が属するべき区分との間の齟齬の発生が防止できる定着装置が提供される。

請求項５の発明によれば、坪量の異なる記録媒体が混在する場合においても、加熱温度の切替えに伴う生産性の低下が防止できる画像形成装置が提供される。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体を示す概略断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置が備える画像形成ユニットを示す側面図である。 図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置が備える定着ユニットを示す側面図である。

本発明の実施形態に係る定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１０は、カラー画像又は白黒画像を形成するものであり、正面視で左側に配置された第１処理部１０Ａと、第１処理部１０Ａと着脱可能とされ右側に配置された第２処理部１０Ｂとを有している。

第２処理部１０Ｂの内部であって鉛直方向上側には、コンピュータから送られてくる画像データに画像処理を施す画像信号処理部を含み、画像形成装置１０の各部の駆動制御を行う制御手段の一例としての制御部１３が設けられている。また、制御部１３の下側には、電源ユニット２３０が設けられている。電源ユニット２３０は、外部から取り込んだ交流電流を直流電流に変えて、画像形成装置１０の各部へ給電を行っている。第２制御部１０Ｂは、更に各種の情報を制御部１３に入力するとともに、制御部１３から出力された情報を表示する入出力部３００を備える。

一方、第１処理部１０Ａの内部であって鉛直方向上側には、第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナーを収容するトナーカートリッジ１４Ｖ、１４Ｗ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが水平方向に並んで交換可能に設けられている。なお、第１特別色及び第２特別色には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック以外の特別色（透明を含む）から選択される。また、以後の説明では、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別する場合は、数字の後にＶ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかの英字を付して説明し、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別しない場合は、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。

トナーカートリッジ１４の下側には、各色のトナーに対応する画像形成部の一例としての６つの画像形成ユニット１６が、各トナーカートリッジ１４と対応して水平方向に並んで設けられ、各トナーカートリッジ１４の下側には、画像形成ユニット１６毎に画像形成部の一例としての露光ユニット４０が設けられている。露光ユニット４０は、前述した制御部１３から画像処理を施された画像データを受け取り、半導体レーザ（図示省略）を色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザから露光光Ｌを出射するように構成されている。詳細には、後述する感光体１８（図２参照）の表面に各色に対応した露光光Ｌを照射して感光体１８上に静電潜像を形成するようになっている。

図２に示すように、画像形成ユニット１６は、矢印Ａ（図２の時計回り）方向に回転駆動される感光体１８を備えている。そして、感光体１８の周囲には、感光体１８を帯電するコロナ放電方式（非接触帯電方式）のスコロトロン帯電器２０と、露光ユニット４０によって出射された露光光Ｌにより感光体１８上に形成された静電潜像を各色の現像剤（トナー）で現像する現像装置２２と、転写後の感光体１８の表面をクリーニングするクリーニングブレード２４と、転写後の感光体１８の表面に光を照射して除電を行うイレーズランプ２６が設けられている。そして、スコロトロン帯電器２０、現像装置２２、クリーニングブレード２４、イレーズランプ２６は、感光体１８の表面と対向して、感光体１８の回転方向上流側から下流側へ向けてこの順番で配置されている。

また、現像装置２２は、画像形成ユニット１６の側方（本実施形態では紙面右側）に配置され、トナーを含んだ現像剤Ｇが充填された現像剤収容部材２２Ａと、現像剤収容部材２２Ａに充填されたトナーを感光体１８の表面に移動させる現像ロール２２Ｂとを含んで構成されている。そして、現像剤収容部材２２Ａは、トナーカートリッジ１４（図１参照）とトナー供給路（図示省略）を通して接続されており、トナーカートリッジ１４からトナーが供給されるようになっている。

図１に示すように、各画像形成ユニット１６の下側には、転写部３２が設けられている。転写部３２は、各感光体１８と接触する無端状の中間転写ベルト３４と、中間転写ベルト３４の内側に配置され、各感光体１８上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト３４に多重転写させる６つの１次転写部材としての１次転写ロール３６とを含んで構成されている。中間転写ベルト３４は、図示しないモータで駆動される駆動ロール３８と、中間転写ベルト３４の張力を調整する張力付与ロール４１と、後述する２次転写ロール６２と対向配置された支持ロール４２と、複数個の支持ロール４４とに巻き掛けられており、駆動ロール３８により、図１の矢印Ｂ方向（反時計回り方向）に循環移動されるようになっている。

詳細には、各１次転写ロール３６は、中間転写ベルト３４を挟んでそれぞれの各画像形成ユニット１６の感光体１８と対向配置されている。また、１次転写ロール３６は、給電ユニット（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。この構成により感光体１８上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト３４に転写されるようになっている。また、駆動ロール３８と中間転写ベルト３４を挟んで反対側には、先端部が中間転写ベルト３４と接触するクリーニングブレード４６が設けられおり、このクリーニングブレード４６は、循環移動する中間転写ベルト３４上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。

一方、転写部３２の下方で第１処理部１０Ａの下側には、記録媒体の一例としてのシート部材Ｐが収納される大型の給紙カセット４８が水平方向に並んで２個設けられており、シート部材Ｐが収納可能とされている。なお、２個の給紙カセット４８は、同様の構成とされているため、一方の給紙カセット４８について説明し、他方の給紙カセット４８については説明を省略する。

給紙カセット４８は、第１処理部１０Ａから引き出し自在とされており、給紙カセット４８を第１処理部１０Ａから引き出すと、給紙カセット４８内に設けられシート部材Ｐが載せられるボトムプレート５０が、図示せぬ制御手段の指示によって下降するようになっている。ボトムプレート５０が下降することで、ユーザがシート部材Ｐを補充可能となっている。また、給紙カセット４８を第１処理部１０Ａに取り付けると、ボトムプレート５０が、制御手段の指示によって上昇する。給紙カセット４８の一端側の上方には、給紙カセット４８からシート部材Ｐを搬送経路６０へ送り出す送出ロール５２が設けられており、上昇するボトムプレート５０に載せられた最上位のシート部材Ｐと送出ロール５２が接触するようになっている。さらに、送出ロール５２のシート部材搬送方向下流側（以下単に「下流側」という）には、シート部材Ｐの重送を防止する分離ロール５６が設けられ、分離ロール５６の下流側には、シート部材Ｐを搬送方向下流側に搬送する複数個の搬送ロール５４が設けられている。

給紙カセット４８の上側に設けられる搬送経路６０は、給紙カセット４８から送出されたシート部材Ｐを第１折返部６０Ａで反対側（図示の左側）に折り返し、さらに、第２折返部６０Ｂで反対側（図示の右側）に折り返して、２次転写ロール６２と支持ロール４２で挟まれた転写位置Ｔに向けて延びるようになっている。

第２折返部６０Ｂと転写位置Ｔとで挟まれる部位には、搬送されるシート部材Ｐの傾き等を修正するアライナー（図示省略）が設けられており、このアライナーと転写位置Ｔとで挟まれる部位には、中間転写ベルト３４上のトナー画像の移動タイミングとシート部材Ｐの搬送タイミングを合わせるための位置合せロール６４が設けられている。

また、２次転写ロール６２は、給電ユニット（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。この構成により中間転写ベルト３４上に多重転写された各色のトナー画像が、２次転写ロール６２によって搬送経路６０に沿って搬送されてきたシート部材Ｐに２次転写される構成となっている。さらに、搬送経路６０の第２折返部６０Ｂへ合流するように、第１処理部１０Ａの側面から延びる予備経路６６が設けられており、第１処理部１０Ａに隣接して配置された外付けの大容量集積部（図示省略）から送出されたシート部材Ｐが、予備経路６６を通って搬送経路６０に入り込めるようになっている。

搬送経路６０の近傍における転写位置Ｔよりも上流側には、シート部材Ｐの坪量を測定する本発明の坪量測定手段の一例としての坪量センサ６１が設けられている。坪量センサ６１としては、Ｘ線反射型センサ、Ｘ線透過型センサ、赤外線反射型センサ、赤外線透過型センサ、およびベータ線ゲージなどが使用できる。坪量センサ６１における測定データは制御部１３に入力される。

一方、転写位置Ｔの下流側には、トナー画像が転写されたシート部材Ｐを第２処理部１０Ｂに向けて搬送する複数個の搬送装置７０が設けられている。搬送装置７０は、図示しない駆動ロールと従動ロールに巻き掛けられる複数本のベルト部材が備えられており、駆動ロールを回転駆動させてベルト部材を回転させることで、シート部材Ｐを下流側に向けて搬送するようになっている。

搬送装置７０の下流側は、第１処理部１０Ａから第２処理部１０Ｂへ延びており、搬送装置７０によって送り出されたシート部材Ｐが、第２処理部１０Ｂに設けられた搬送装置８０によって受取られ、さらに下流側に搬送されるようになっている。また、搬送装置８０の下流側には、本発明における定着装置の一例としての定着ユニット８２が設けられている。

図３に示すように、定着ユニット８２は、定着ベルト８４を備える定着ベルトモジュール８６と、定着ベルトモジュール８６に圧接配置された加圧ロール８８とを含んで構成されている。そして、後述する定着ベルト８４（定着ベルトモジュール８６）と加圧ロール８８とが接触するニップ部Ｎが形成されている。ニップ部Ｎでは、シート部材Ｐが加圧及び加熱されトナー画像が定着される。定着ベルト８４の近傍には、定着ベルト８４の表面温度を測定する温度センサ８５が設けられている。温度センサ８５における測定結果は、制御部１３に入力される。

定着ベルトモジュール８６は、無端状の定着ベルト８４と、加圧ロール８８側で定着ベルト８４が巻き掛けられ、モータ（図示省略）の回転力で回転駆動する本発明の駆動手段の一例としての加熱ロール８９と、加熱ロール８９と異なる位置で内側から定着ベルト８４を支持する支持ロール９０とを備えている。また、定着ベルト８４の外側に配置されてその周回経路を規定する支持ロール９２と、加熱ロール８９から支持ロール９０までの定着ベルト８４の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール９４とを備えている。

さらに、定着ベルトモジュール８６と加圧ロール８８とが圧接する領域であるニップ部Ｎ内の下流側領域で且つ定着ベルト８４の内側には、加熱ロール８９の近傍位置に配置され加熱ロール８９の外周面から定着ベルト８４を剥離する剥離パッド９６と、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト８４が張架される支持ロール９８とが設けられている。

加熱ロール８９は、アルミニウムからなる円筒状の芯金の表面の金属磨耗を防止する保護層として、芯金表面に坪量２００μｍのフッ素樹脂皮膜が形成されたハードロールである。さらに、加熱ロール８９の内部には、ハロゲンヒータ１０２が設けられている。また、支持ロール９０は、アルミニウムで形成された円筒状ロールであり、内部には加熱源としてハロゲンヒータ１０４が配設されており、定着ベルト８４を内面側から加熱するようになっている。さらに、支持ロール９０の両端部には定着ベルト８４を外側に押圧するバネ部材（図示省略）が配設されている。

支持ロール９２は、アルミニウムで形成された円筒状ロールであり、支持ロール９２の表面には坪量２０μｍのフッ素樹脂からなる離型層が形成されている。この離型層は、定着ベルト８４の外周面からの僅かなオフセットトナーや紙粉が支持ロール９２に堆積するのを防止するために形成されるものである。この支持ロール９２の内部には、ハロゲンヒータ１０６が配設されており、定着ベルト８４を外周面側から加熱するようになっている。つまり、本実施形態では、加熱ロール８９と支持ロール９０及び支持ロール９２とによって、定着ベルト８４が加熱される構成となっている。ハロゲンヒータ１０２、１０４、および１０６は、本発明における加熱手段の一例である。

姿勢矯正ロール９４は、アルミニウムで形成された円柱状ロールであり、姿勢矯正ロール９４の近傍には、定着ベルト８４の端部位置を測定する端部位置測定機構（図示省略）が配置されている。そして、姿勢矯正ロール９４には、端部位置測定機構の測定結果に応じて定着ベルト８４の軸方向における当り位置を変位させる軸変位機構（図示省略）が配設され、定着ベルト８４の蛇行を制御するように構成されている。

また、剥離パッド９６は、一例として、鉄系の金属や樹脂等の剛体で形成された加熱ロール８９と対応する長さを有するブロック状の部材である。剥離パッド９６の断面形状は、加熱ロール８９に面する湾曲した内側面９６Ａと、定着ベルト８４を加圧ロール８８に向けて押圧する押圧面９６Ｂと、押圧面９６Ｂに対して決められた角度を有して定着ベルト８４を屈曲させる外側面９６Ｃとを備えて構成される略円弧状を呈している。詳細には、押圧面９６Ｂと外側面９６Ｃから構成される角部Ｕは、加圧ロール８８によって角部Ｕに押し付けられた定着ベルト８４を屈曲させ、角部Ｕをシート部材Ｐの先端が通過する際に、シート部材Ｐの先端と定着ベルト８４を剥離させるようになっている。

一方、加圧ロール８８は、アルミニウムからなる円柱状ロール８８Ａを基体として、基体側から順に、シリコーンゴムからなる弾性層８８Ｂと、膜厚１００μｍのフッ素系樹脂からなる剥離層とが積層された構成となっている。また、加圧ロール８８は、回転自在に支持されると共に、図示しないスプリング等の付勢手段によって定着ベルト８４が加熱ロール８９に巻き回された部位に圧接されて設けられている。これにより、定着ベルトモジュール８６の加熱ロール８９が矢印Ｃ方向へ回転移動するのに伴って、加熱ロール８９に従動して矢印Ｅ方向に回転移動するようになっている。

また、定着ベルト８４の周速ｖ、およびハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６における加熱温度ｔは、制御手段の一例としての制御部１３によって制御される。制御部１３には、温度センサ８５から定着ベルト８４の表面温度が入力される。制御部１３においては、温度センサ８５からの入力データに基いてハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６における加熱温度ｔを制御する。

制御部１３には、シート部材Ｐとして単一の坪量の普通紙を使用する場合の単一紙種モード、およびシート部材Ｐとして異なる坪量の普通紙が混在したものを使用する場合の混合紙種モードが記憶されている。

単一紙種モードにおいては、定着ベルト８４の周速ｖは４４５ｍ／ｓに設定されると同時に、ハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６の加熱温度ｔは、シート部材Ｐの坪量に基いた８つの区分に対応する加熱温度ｔに設定される。

一方、混合紙種モードにおいては、以下の表１および表２に示すように、シート部材Ｐは、坪量に基いて、坪量５５〜１５７ｇ／ｍ^２に対応する第１の区分と、坪量１５８〜２２０ｇ／ｍ^２に対応する第２の区分と、坪量２２１〜３５０ｇ／ｍ^２に対応する第３の区分との３つに区分される。

そして、混合紙種モードを選択した場合には、以下の２つの運転モードが選択可能とされる。

前記２つの運転モードの１つは、表１に示すように、シート部材Ｐが前記第１の区分に属するときは定着ベルト８４の周速ｖ、言い換えれば加熱ロール８９の周速を４４５ｍｍ／ｓに設定し、シート部材Ｐが前記第２の区分に属する場合は定着ベルト８４の周速ｖを４００ｍｍ／ｓに設定し、シート部材Ｐが前記第３の区分に属する場合は定着ベルト８４の周速ｖを３１０ｍｍ／ｓに設定する本発明の第１の運転条件の一例としての画質優先モードであり、坪量に応じて定着ベルト８４の周速ｖが３つのレンジから選択されるモードである。

前記２つの運転モードの他の１つは、表２に示すように、シート部材Ｐが前記第１または第２の区分に属するときは定着ベルト８４の周速を４４５ｍｍ／ｓに設定し、シート部材Ｐが前記第１または第２の区分に属するときは定着ベルト８４の周速を３１０ｍｍ／ｓに設定する本発明の第２の運転条件の一例としての生産性優先モードであり、坪量に応じて定着ベルト８４の周速ｖが２つのレンジから選択されるモードである。

なお、画質優先モードおよび生産性優先モードの何れにおいても、ハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６における加熱温度ｔは、シート部材Ｐが前記第１の区分に属するときは１６０℃に、シート部材Ｐが前記第２の区分に属するときは１７０℃に、シート部材Ｐが前記第３の区分に属するときは１９０℃に設定される。

入出力部３００においては、シート部材Ｐとして単一の坪量の普通紙を使用する場合の単一紙種モード、およびシート部材Ｐとして異なる坪量の普通紙が混在したものを使用する場合の混合紙種モードのいずれかをユーザが選択できる。

ユーザが単一紙種モードを選択したときは、画像形成装置１０は、単一紙種モードで運転される。

一方、ユーザが混合紙種モードを選択すると、入出力部３００は、画質優先モードおよび生産性優先モードの何れを選択するかをユーザに問い合わせる。

ユーザが画質優先モードを選択すると、制御部１３は、坪量センサ６１から入力されたシート部材Ｐの坪量のデータに基き、シート部材Ｐが前記第１、第２、および第３の何れの区分に属するかを判定する。

そして、上記判定結果に基き、定着ベルト８４の周速ｖおよびハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６の加熱温度ｔを表１に示すように設定する。

一方、ユーザが生産性優先モードを選択すると、制御部１３は、坪量センサ６１から入力されたシート部材Ｐの坪量のデータに基き、シート部材Ｐが前記第１、第２、および第３の何れの区分に属するかを判定し、その結果に基き、定着ベルト８４の周速ｖおよびハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６の加熱温度ｔを表２に示すように設定する。

図１に示すように、定着ユニット８２の下流側には、定着ユニット８２から送出されたシート部材Ｐを下流側へ搬送する搬送装置１０８が設けられ、搬送装置１０８の下流側には、定着ユニット８２によって加熱されたシート部材Ｐを冷却する冷却ユニット１１０が設けられている。冷却ユニット１１０は、搬送経路６０を挟んで上側にシート部材Ｐの熱を吸収する吸収装置１１２が設けられ、下側には、搬送されるシート部材Ｐを吸収装置１１２に押し付ける押付装置１１４が設けられている。また、冷却ユニット１１０の下流側には、シート部材Ｐの反りを矯正するデカール処理ユニット１４０が設けられている。

吸収装置１１２には、シート部材Ｐと接触し、シート部材Ｐの熱を吸収する無端状の吸収ベルト１１６が設けられており、吸収ベルト１１６を支持する複数個の支持ロール１１８と、吸収ベルト１１６へ駆動力を伝達する駆動ロール１２０が、吸収ベルト１１６の内側に設けられている。さらに、吸収ベルト１１６の内側には、吸収ベルト１１６と面状に接触して吸収ベルト１１６が吸収した熱を放熱させるアルミニウム材料で形成されたヒートシンク１２２が設けられている。

押付装置１１４には、シート部材Ｐと接触し、シート部材Ｐを吸収装置１１２へ押し付ける無端状の押付ベルト１３０と、押付ベルト１３０が張架されると共に回転可能に支持される複数個の支持ロール１３２が設けられている。これらの構成により、シート部材Ｐの熱が奪われ、シート部材Ｐが冷却されるようになっている。

デカール処理ユニット１４０の下流には、片面に画像が形成されたシート部材Ｐを第２処理部１０Ｂの側面に取り付けられた排出部１９６に排出する排出ロール１９８が設けられている。また、デカール処理ユニット１４０の上方には、第２処理部１０Ｂの内部温度及び湿度、又は外部温度及び湿度を測定して制御部１３へ温度及び湿度のデータを出力する温湿度測定手段の一例としての温湿度センサ１１９が設けられている。ここで、シート部材Ｐの両面に画像を形成させる場合は、デカール処理ユニット１４０の下流に設けられた反転ユニット２００へシート部材Ｐが搬送される。

反転ユニット２００には、反転経路２０２が設けられている。反転経路２０２には、搬送経路６０から分岐する分岐パス２０２Ａと、分岐パス２０２Ａに沿って搬送されるシート部材Ｐを第１処理部１０Ａ側に向けて搬送する用紙搬送パス２０２Ｂと、用紙搬送パス２０２Ｂに沿って搬送されるシート部材Ｐを逆方向に向けて折返してスイッチバック搬送させ表裏を反転させる反転パス２０２Ｃとが設けられている。この構成により、反転パス２０２Ｃでスイッチバック搬送されたシート部材Ｐは、第１処理部１０Ａに向けて搬送され、さらに、給紙カセット４８の上方に設けられた搬送経路６０に入り込み、転写位置Ｔへ再度送り込まれるようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

まず、画像形成装置１０の画像形成工程について説明する。

図１に示すように、画像形成装置１０の各ユニットが作動状態になると、制御部１３で画像処理が施された画像データは、各色の色材階調データに変換され、露光ユニット４０に順次出力される。各露光ユニット４０では、各色の色材階調データに応じて各露光光Ｌを出射して、スコロトロン帯電器２０（図２参照）によって帯電した各感光体１８に走査露光を行い、静電潜像が形成される。そして、感光体１８（図２参照）上に形成された静電潜像は、現像装置２２によってそれぞれ第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像（現像剤像）として顕在化され現像が行われる。

続いて、各画像形成ユニット１６Ｖ、１６Ｗ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋの感光体１８上に形成された各色のトナー画像は、６つの１次転写ロール３６Ｖ、３６Ｗ、３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋによって中間転写ベルト３４上に順次多重転写される。そして、中間転写ベルト３４上に多重転写された各色のトナー画像は、２次転写ロール６２によって、給紙カセット４８から搬送されてきたシート部材Ｐ上に２次転写される。トナー画像が転写されたシート部材Ｐは、搬送装置７０によって第２処理部１０Ｂの内部に設けられた定着ユニット８２に向けて搬送される。

続いて、シート部材Ｐ上の各色のトナー画像が定着ユニット８２により加熱、加圧されることでシート部材Ｐに定着される。さらに、トナー画像が定着されたシート部材Ｐは、冷却ユニット１１０を通過して冷却された後、デカール処理ユニット１４０に送り込まれ、シート部材Ｐに生じた反りが矯正される。そして、反りが矯正されたシート部材Ｐは、排出ロール１９８によって排出部１９６に排出される。

一方、画像が形成されていない非画像面に画像を形成させる場合（両面印刷の場合）は、切替部材（図示省略）によってシート部材Ｐを反転ユニット２００に送り出す。反転ユニット２００へ送り出されたシート部材Ｐは、反転経路２０２を通過して反転され、給紙カセット４８の上方に設けられた搬送経路６０に送り込まれて、前述した手順で裏面にトナー画像が形成される。

ここで、ユーザが混合紙種モードを選択し、次いで画質優先モードまたは生産性優先モードを選択すると、前述のように、制御部１３は、坪量センサ６１におけるシート部材Ｐの坪量の測定データに基いてシート部材Ｐが前記第１、第２、および第３の区分の何れに属するかを判定する。

ユーザが画質優先モードを選択したときは、表１に示すように、定着ベルト８４の周速ｖを、シート部材Ｐが前記第１の区分に属すると判定されたときは４４５ｍｍ／ｓに、シート部材Ｐが前記第２の区分に属すると判定されたときは４００ｍｍ／ｓに、シート部材Ｐが前記第３の区分に属すると判定されたときは３１０ｍｍ／ｓに設定してトナー画像の定着を行う。なお、ハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６の加熱温度ｔは、前記第１の区分のときは１６０℃に、前記第２の区分のときは１７０℃に、前記第３の区分のときは１９０℃に設定される。

一方、ユーザが生産性優先モードを選択したときは、表２に示すように、定着ベルト８４の周速ｖを、シート部材Ｐが前記第１または第２の区分に属すると判定されたときは４４５ｍｍ／ｓに、シート部材Ｐが前記第３の区分に属すると判定されたときは３１０ｍｍ／ｓに設定してトナー画像の定着を行う。なお、ハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６の加熱温度ｔの設定については画質優先モードの場合と同様である。

薄紙（坪量５５ｇ／ｍ^２）から超厚紙（坪量３５０ｇ／ｍ^２）までの異なる坪量のシート部材Ｐを使用する場合においては、シート部材Ｐを坪量に応じて例えば８つの区分に分け、定着ベルト８４の周速ｖはたとえば４４５ｍｍ／ｓで一定としておき、夫々の区分に対してハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６の加熱温度ｔを設定することが考えられる。

単一モードの場合は画像を定着するシート部材Ｐの坪量が１つのジョブで一定であるから、前のジョブと次のジョブとでシート部材Pの坪量が異なる場合は、ジョブの間の時間を利用してハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６の加熱温度ｔを再設定すればよい。

しかしながら、１つのジョブにおいて坪量の異なるシート部材Ｐが混在している場合は、坪量の異なるシート部材Ｐが送られてくる度にハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６の加熱温度ｔを切替える必要があるから、ハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６の加熱温度ｔを切替える度に待ち時間が生じるという問題がある。とくに、ハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６の加熱温度ｔを高温から低温に切替えるときにはハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６を冷却する必要があるので、加熱温度を低温から高温に切替える場合と比較して待ち時間が長くなる。

１つのジョブにおいて坪量の異なるシート部材Ｐが混在している場合においてハロゲンヒータ１０２、１０４、１０６の加熱温度ｔを切替えるときの待ち時間を生じさせないためには、画像形成装置に、薄紙や標準紙などの比較的坪量の小さなシート部材Ｐのための第１の定着装置と、厚紙や超厚紙などの坪量の大きなシート部材Ｐのための第２の定着装置と、シート部材Ｐの坪量に応じてシート部材を前記第１の定着装置と前記第２の定着装置との何れかに案内するための切替え可能な搬送経路と、を設けることが考えられる。

しかしながら、このような画像形成装置は構成が複雑であるという問題がある。

これに対して実施形態１の画像形成装置では、シート部材Ｐを坪量に基いて、坪量５５〜１５７ｇ／ｍ^２に対応する第１の区分と、坪量１５８〜２２０ｇ／ｍ^２に対応する第２の区分と、坪量２２１〜３５０ｇ／ｍ^２に対応する第３の区分との３つに区分するとともに、定着ベルト８４の周速ｖを前記第１の区分に対しては４４５ｍｍ／ｓに、前記第２の区分に対しては４００ｍｍ／ｓに、前記第３の区分に対しては３１０ｍｍ／ｓに設定する画質優先モードと、前記第１および第２の区分に対しては４４５ｍｍ／ｓに、前記第３の区分に対しては３１０ｍｍ／ｓに設定する生産性優先モードとの何れかを選択可能とされている。

画質優先モードを選択した場合は、坪量が５５〜１５７ｇ／ｍ^２の薄紙乃至通常印刷紙、坪量が１５８〜２２０ｇ／ｍ^２の厚紙、および坪量が２２１〜３５０ｇ／ｍ^２の超厚紙の何れにも良好な画質で画像が定着される。

一方、生産性優先モードを選択した場合は、シート部材Ｐが厚紙のときも、薄紙乃至通常印刷紙のときと同一の送り速度で送られて画像が定着されるから、画質優先モードを選択した場合に比べて高い生産性が得られる。

また、画質優先モードと生産性優先モードとの何れを選択した場合においても、シート部材Ｐが薄紙乃至通常印刷紙の場合、厚紙の場合、および超厚紙の場合には加熱温度ｔの切替えは行われない。また、シート部材Ｐとして薄紙乃至通常印刷紙が使用される頻度に比較すると厚紙が使用される頻度は小さく、超厚紙が使用される頻度は更に少ない。
したがって、シート部材Ｐを坪量に応じて８つの区分に分け、夫々の区分に対して加熱温度ｔを設定する場合と比較して加熱温度ｔを切替える頻度が少なくなるから、加熱温度ｔの切替えに伴う生産性の低下も少なくなる。

なお実施形態１では坪量センサ６１からのデータに基いて定着ベルト８４の周速を制御する例について述べたが、坪量センサ６１でシート部材Ｐの坪量を測定して定着ベルト８４の周速を制御する代わりに、ユーザが設定した順序で搬送される紙種（坪量）に応じて定着ベルト８４の周速を制御してもよい。

以上、定着ユニット８２を電子写真式の画像形成装置に適用した例について述べてきたが、定着ユニット８２は、インクジェット式画像形成装置などにも適用できる。

１０ 画像形成装置
１３ 制御部
１６ 現像ユニット
３２ 転写ユニット
８２ 定着ユニット
８４ 定着ベルト
８６ 定着ベルトモジュール
８８ 加圧ロール
８９ 駆動手段
９０、９２ 張架ロール
９４ 姿勢矯正ロール
９６ 剥離パッド
１０２ ハロゲンヒータ
１０４ ハロゲンヒータ
１０６ ハロゲンヒータ

Claims (3)

1. 循環移動可能に支持された定着ベルトと、
   前記定着ベルトを循環駆動する駆動手段と、
   前記定着ベルトに押し付けられ、前記定着ベルトとの間に記録媒体を挟みこむ加圧ロールと、
   前記転写ベルトを加熱する加熱手段と、
   を備え、
   前記記録媒体を、記録媒体の坪量の範囲が定められた第１の区分と前記第１の区分よりも坪量の大きな記録媒体に対応する第２の区分と前記第２の区分よりも坪量の大きな記録媒体に対応する第３の区分とに分け、
   前記定着ベルトを、前記記録媒体が前記第１の区分に属する場合には第１の駆動速度で駆動し、前記記録媒体が前記第２の区分に属する場合には第１の駆動速度よりも低い第２の駆動速度で駆動し、前記記録媒体が前記第３の区分に属する場合には第２の駆動速度よりも低い第３の駆動速度で駆動する第１の運転条件、および
   前記定着ベルトを、前記記録媒体が前記第１または第２の区分に属する場合は前記第１の駆動速度で駆動し、前記記録媒体が前記第３の区分に属する場合は前記第２の駆動速度または前記第３の駆動速度で駆動する第２の運転条件
   の何れかが選択可能とされている定着装置。
2. 前記記録媒体の坪量を測定する坪量測定手段を備え、
   坪量測定手段における測定結果に基いて前記記録媒体が何れの区分に属するかを判定し、前記判定の結果に基いて前記第１の運転条件および前記第２の運転条件の何れかを選択する請求項１に記載の定着装置。
3. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部で前記記録媒体に形成された画像を定着させる請求項１または２に記載の定着装置と、
   を備える画像形成装置。

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