JP4598970B2

JP4598970B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4598970B2
Application number: JP2001060352A
Authority: JP
Inventors: 光長田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2021-03-05
Also published as: US6885832B2; JP2002258642A; US20020164173A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
便宜上、転写式電子写真プロセスを用いたレーザプリンタを例にして説明する。
【０００３】
前記のプリンタは、回転ドラム型を一般的とする電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）を所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動させ、この回転感光ドラム面を帯電手段により所定の極性・電位に帯電し、その帯電面をレーザスキャナ部から出力される、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ光で走査露光することで、回転感光ドラム面に画像情報に対応した静電潜像を形成させる。その静電潜像を現像手段によりトナー画像として現像し、このトナー画像を、給紙部側から回転感光ドラムの転写部へ所定のタイミングで給紙させた記録材（以下、記録紙と記す）に対して転写手段により転写させる。そしてこのトナー画像（未定着画像）の転写を受けた記録紙を定着手段に導入して、トナー画像を記録紙に固着画像として定着させて画像形成物として出力するものである。
【０００４】
従来、定着手段（定着器、定着装置）としては図９に示すようなローラ加熱方式が多く用いられてきた。２０は加熱部材としての回転定着ローラであり、アルミニウム等の中空筒体状の芯金の表面にＰＦＡ等の耐熱離型層を形成したロ−ラを内面からハロゲンヒータ２１で加熱する構成となっており、温度検知素子２２により検知した温度に基づき不図示の制御回路によってヒータ２１のＯＮ／ＯＦＦを行い所定の温度を保つようにしたものである。この定着ローラ２０に圧接された加圧部材としての加圧ローラ２３との圧接ニップ部である定着ニップ部Ｎに未定着トナー像Ｔを載せた記録紙Ｐを導入して挟持搬送させることで、定着ローラ２０の熱によりトナー像Ｔは溶融されて記録紙面に熱定着（固着）される。
【０００５】
一方、上記のようなローラ加熱方式の定着器に対して、動作時の消費電力が小さく、プリント信号を受けてから最初の一枚が排紙されるまでに要する時間であるファーストプリントタイムが短いといった特徴を持つフィルム加熱方式の定着器（加熱定着装置）が提案され、特開昭６３−３１３１８２号、特開平２−１５７８７８号公報などに開示されている。このフィルム加熱方式の定着器の概略断面図を図１０に示す。
【０００６】
この定着器は、加熱体３２、この加熱体３２の温度を検知する検温素子３３、加熱体３２を支持する加熱体支持体３５等で構成される加熱部材３０と、この加熱部材３０の加熱体３２と耐熱性フィルム３４を介して圧接する加圧部材としての加圧ローラ３６を有し、上記加熱部材３０と加圧ローラ３６との圧接ニップ部である定着ニップ部Ｎのフィルム３４と加圧ローラ３６との間に未定着トナー像Ｔを形成担持させた記録材Ｐを導入して挟持搬送させることで、フィルム３４を介した加熱体３２の熱によりトナー像Ｔは溶融されて記録材面に熱定着（固着）される。
【０００７】
このフィルム加熱方式の定着器によれば、定着器全体の熱容量が少なく、かつ記録材Ｐは耐熱性フィルム３４のみを挟んで加熱体３２と対峙していることにより、記録材Ｐに対する熱の付与が効率よく行われ、少ない消費電力でトナーＴの定着を行なうことが可能となっている。さらに熱容量が小さいため迅速に定着器を立ち上げることができローラ加熱方式の定着器ように余熱状態を維持する必要がないため、非プリント時の消費電力、機内昇温を抑えることも可能となっている。
【０００８】
上述例のようなフィルム加熱方式の定着器では、通常、加圧部材である加圧ローラ３６側に駆動源を設けて加圧ローラ３６を回転駆動させることで、加熱部材３０側の移動体としての耐熱性フィルム３４を従動移動させており、定着ニップ部Ｎに導入された記録紙Ｐは加圧ローラ３６の回転駆動力で搬送力が与えられて定着ニップ部Ｎをフィルム３４とともに挟持搬送される（加圧ローラ駆動方式、特開平４−４４０７５〜４４０８３、２０４９８０〜２０４９８４号公報等）。
【０００９】
上記の加圧ローラ駆動方式の場合、加圧ローラ３６の径により定着ニップ部Ｎにおける記録紙Ｐの搬送速度が支配されるため、定着動作初期で加圧ローラ３６が冷えている状態での加圧ローラ径（初期径）での搬送速度に比べて、連続して定着動作を行い、加圧ローラ３６が加熱部材３０側の熱により加熱され熱膨張して初期径よりも外径が大きくなった状態時の定着ニップ部Ｎの搬送速度が速くなる変動現象を生じる。
【００１０】
そのため、記録動作を連続したときには、転写部（画像形成部）における記録紙搬送速度（プロセススピード）に対して、定着器の定着ニップ部Ｎにおける記録紙搬送速度が速くなり両者に差を生じてしまう。記録紙Ｐが転写部を所定のプロセススピードで搬送されてトナー画像転写を受けつつ転写部を通り、その記録紙先端が定着器の定着ニップ部Ｎに到達して定着ニップ部に挟持されると、記録紙が転写部と定着ニップ部Ｎとに跨っている場合にはその記録紙は転写部における所定のプロセススピードである記録紙搬送速度よりも大きくなった定着器の定着ニップ部における記録紙搬送速度をもって搬送されるようになる。
【００１１】
そのため、記録紙先端が定着器の定着ニップ部Ｎに到達した時点における記録紙の、定着器の加圧ローラ３６と転写部間領域部以降の記録紙領域部に対して転写されるトナー画像（記録画像）は、記録紙が転写部における所定のプロセススピードである記録紙搬送速度よりも大きい定着器の定着ニップ部Ｎにおける記録紙搬送速度をもって引っ張られて搬送されるので記録紙搬送方向に引き延ばされてしまい画像延び（伸び）を生じたものとなる。場合によっては、その画像延びで画像後端部が記録紙後端から外れて欠損してしまうことになる。
【００１２】
これを解決するために、本出願人は、特開平０９−３１９２８２号公報に開示のように、連続記録枚数、あるいは連続記録時間に基いて記録紙の搬送速度を変化させ、画像延びを防止するようにした画像形成装置を提案している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はその更なる改善提案であり、画像延びを生じさせる因子としては、通紙使用される記録紙の坪量による画像形成装置の記録紙搬送力の異なりも挙げられることから、本発明はあらゆる坪量の記録紙に対して連続記録時の画像延びを防止し、１ページ内での記録画像の画像倍率の変化を最小限に抑えることを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転する感光体と、画像情報に応じた光で回転状態の前記感光体を露光する露光手段と、前記感光体にトナーを供給して前記感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記感光体と共に転写ニップ部を形成する転写ローラを有し前記転写ニップ部で挟持される記録材に前記感光体からトナー像を転写する転写手段と、弾性層を有する加圧ローラを有し前記感光体から転写された未定着トナー画像を担持する記録材を定着ニップ部で挟持搬送して記録材に未定着トナー画像を加熱定着する定着手段と、前記感光体と前記加圧ローラの両方を駆動する駆動モータと、を有し、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部の両方で同時に挟持される状態があるサイズの記録材を複数枚連続して搬送し画像形成する場合、連続画像形成枚数が増加するに連れて前記駆動モータの回転速度が徐々に低下するように設定されており、前記駆動モータの回転速度が低下することにより前記感光体上に形成される静電潜像の感光体回転方向のサイズが小さくなり、記録材が前記転写ニップ部で前記定着ニップ部側へ引っ張り搬送されて記録材上の画像が記録材搬送方向へ伸びる現象を抑える機能を有する画像形成装置において、連続画像形成時の前記駆動モータの回転速度が記録材の坪量が大きい程高く設定されていることを特徴とする画像形成装置、である。
【００１５】
上記のような構成とすることにより、使用する記録材の種類および回転駆動される加圧部材の熱膨張による画像倍率の変化を最小限に抑えることが可能となり、印字倍率精度の高い画像形成装置を提供できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（１）画像形成装置
図１は画像形成装置の一例の概略構成図である。本実施形態の画像形成装置は電子写真プロセスを利用したレーザプリンタ１００である。
【００１７】
このレーザプリンタ１００は、給紙部１０２、レーザスキャナユニット１０３、画像形成部１０４、定着器１０５、プリンタの各部・各装置のシーケンスを制御する制御装置１０６等を有している。
【００１８】
ａ）給紙部１０２
給紙部１０２は給紙トレー１０７に積載収納した記録紙（記録材）Ｐを１枚ずつ分離し給紙ローラ１２７により画像形成部１０４の転写ニップ部ａに搬送する。１２１は給紙部１０２から転写ニップ部（転写部）ａに至る記録紙搬送経路、１１８はこの記録紙搬送経路の途中に設けたレジストスイッチである。
【００１９】
ｂ）レーザスキャナユニット１０３
レーザスキャナユニット１０３は画像形成部１０４の像担持体に対するレーザ光走査露光手段であり、外部装置より提供された画像データに基づきレーザ光を変調し発光するレーザユニット１２２、レーザユニットからのレーザ光を走査するためのポリゴンミラー１２４、該ポリゴンミラーを回転駆動するためのモータ１２３、結像レンズ群１２５、折り返しミラー１２６等を有している。即ち、レーザスキャナユニット１０３が、画像情報に応じた光で回転状態の像担持体を露光する露光手段である。
【００２０】
ｃ）画像形成部１０４
画像形成部１０４は、像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（回転する感光体：以下、感光ドラムと記す）１１０、帯電手段としての接触帯電ローラ１０８、現像器１０９、クリーニング器１２０等を有している。この画像形成部１０４はプリンタ本体１００に対して着脱交換自在のプロセスカートリッジとしてある。
【００２１】
感光ドラム１１０は中心支持軸を中心に所定の制御周速度をもって矢印の時計方向に回転駆動される。
【００２２】
帯電ローラ１０８は回転可能であり、感光ドラム１１０面に所定の押圧力で圧接され、帯電バイアス印加電源Ｓ１から所定の帯電バイアスが印加される。これにより、感光ドラム１１０の周面が所定の極性・電位に一様に接触帯電処理される。
【００２３】
その感光ドラム１１０の一様帯電処理面に対して上記のレーザスキャナユニット１０３によるレーザ光走査露光Ｌがなされることで、感光ドラム１１０の周面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００２４】
その静電潜像が現像器１０９によりトナー像として現像される。１０９ａはトナーを担持した現像スリーブであり、感光ドラム１１０に対峙しており、また現像バイアス印加電源Ｓ２から所定の現像バイアスが印加される。即ち、現像器１０９が、感光ドラム１１０にトナーを供給して感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手段である。
【００２５】
感光ドラム１１０面に形成されたトナー像は感光ドラム１１０と転写器である転写ローラ１２８との転写ニップ部ａに対して給紙部１０２から所定の制御タイミングで給紙された記録紙Ｐの面に転写される。転写ローラ１２８には転写バイアス印加電源Ｓ３から所定の転写バイアスが印加され、記録紙Ｐは転写ニップ部ａを挟持搬送される過程において感光ドラム１１０面側から記録紙Ｐ面側に順に静電転写される。即ち、感光ドラム１１０と共に転写ニップ部を形成する転写ローラ１２８を有し転写ニップ部で挟持される記録紙Ｐに感光ドラムからトナー像を転写する転写手段を有する。
【００２６】
転写ニップ部ａを通過した記録紙Ｐは回転感光ドラム１１０面から分離されて定着器１０５に搬送される。
【００２７】
記録紙分離後の感光ドラム１１０面はクリーニング器１２０により転写残トナーが除去されて繰り返して作像に供される。
【００２８】
ｄ）定着器１０５
定着器１０５は、転写ニップ部ａを通ってトナー像の転写を受け、感光ドラム１１０面から分離されて搬送・導入される記録紙Ｐ上のトナー像（未定着トナー画像）を熱と圧力で定着処理する。即ち、定着器１０５が、後述するように、弾性層を有する加圧ローラを有し感光ドラム１１０から転写された未定着トナー画像を担持する記録材を定着ニップ部で挟持搬送して記録材に未定着トナー画像を加熱定着する定着手段である。
【００２９】
そしてトナー像が定着された記録紙Ｐが記録紙搬送経路１２２・排紙ローラ１１９を経由して排紙トレー１３０上に画像形成物（プリント、コピー）として排紙される。
【００３０】
ｅ）制御装置１０６
制御装置１０６はプリンタの上述の各部・各装置のシーケンスを制御する。
【００３１】
本画像形成装置において、記録紙搬送経路を構成している給紙ローラ１２７、画像形成部１０４の感光ドラム１１０、帯電ローラ１０８、現像スリーブ１０９ａ、転写ローラ１２８、さらに定着器１０５の加圧ローラ１１６、排紙ローラ１１９等は全て同一のメインモータ（駆動モータ）Ｍにより回転駆動されている。
【００３２】
本実施形態ではメインモータＭにステッピングモータを用いており、駆動パルス周波数を変化させる事により容易にその回転速度即ち記録紙搬送速度を変化させることができる。即ち、制御装置１０６により発生させる励磁パルスの周波数を上げればメインモータＭの回転が速くなり、記録紙Ｐの搬送速度も速くなる。逆に励磁パルスの周波数を下げればメインモータＭの回転が遅くなり、記録紙Ｐの搬送速度も遅くなる。
【００３３】
（２）定着器１０５
本実施形態における定着器１０５は特開平４−４４０７５〜４４０８３、２０４９８０〜２０４９８４号公報等に開示の加圧ローラ駆動方式・フィルム加熱方式の加熱定着装置である。図２は定着器１０５の横断面拡大模型図である。
【００３４】
この定着器１０５は、加熱体１１２、この加熱体の温度を検知する検温素子１１３、加熱体１１２を支持する加熱体支持体１１５、加熱体１１２を支持させた加熱体支持体１１５に外嵌されたエンドレス（円筒状）の耐熱性フィルム（エンドレスフィルム）１１４等で構成される加熱部材１１１と、この加熱部材１１１の加熱体１１２と耐熱性フィルム１１４を介して圧接する加圧部材としての加圧ローラ１１６とを有している。上記加熱部材１１１と加圧ローラ１１６との圧接ニップ部が定着ニップ部Ｎである。
【００３５】
加圧部材である加圧ローラ１１６側に駆動源を設けて加圧ローラ１１６を回転駆動させることで、加熱部材１１１側の移動体としてのエンドレス状の耐熱性フィルム１１４を従動移動させており、定着ニップ部Ｎに導入された記録紙Ｐは加圧ローラ３６の回転駆動力で搬送力が与えられて定着ニップ部Ｎをフィルム３４とともに挟持搬送される。そして定着ニップ部Ｎのフィルム１１４と加圧ローラ１１６との間に未定着トナー像Ｔを形成担持させた記録材Ｐを導入して挟持搬送させることで、フィルム１１４を介した加熱体（ヒータ）１１２の熱によりトナー像Ｔは溶融されて記録材Ｐ面に熱定着される。即ち、定着手段としての定着器１０５は、加圧ローラ１１６と共に定着ニップ部Ｎを形成するヒータ１１２と、ヒータと加圧ローラの間に挟まれながら回転するエンドレスフィルム１１４と、を有する。
【００３６】
ここで、フィルム１１４は内周長が加熱体１１２及び加熱体支持体１１５の外周に対して余裕をもって外嵌されている。したがって、フィルム１１４は加熱体１１２と加熱体支持体１１５とにガイドされて回転するものとなっている。
【００３７】
また、フィルム１１４は厚さ２０〜１００μｍのポリイミド樹脂からなる基体とこの基体の上に設けられたＰＴＦＥ、ＰＦＡなどのフッ素樹脂からなる離型層とからなる。
【００３８】
加熱体１１２はアルミナなどの良熱伝導性の耐熱絶縁基板とこの基板の表面にスクリーン印刷などにより塗工された例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）などの電気抵抗材料からなる厚み約１０μｍ、幅１〜３ｍｍの電気抵抗層と、この電気抵抗層の上にコートされたガラスやフッ素樹脂などからなる保護層とを有している。
【００３９】
加圧ローラ１１６は芯金１１６ａとこの芯金１１６ａの周囲に設けられた耐熱性の弾性層１１６ｂにより構成されている。この加圧ローラ１１６は、記録紙Ｐをフィルム１１４を介して加熱体１１２に圧接させるとともにフィルム１１５を駆動する機能も有している。
【００４０】
加熱体１１２は表面に温度検知手段としてのサーミスタ１１３が配置されている。このサーミスタ１１３は図３に示すようにＡ／Ｄ変換機１１を介して温度制御手段としてのＣＰＵ１０に接続されている。さらに、ＣＰＵ１０は、トライアック１２を介して加熱体１１２への通電を制御するようになっている。この通電制御は、例えばＡＣ電圧を位相制御または波数制御することにより行われる。すなわち、ＣＰＵ１０は、サーミスタ１１３から出力されＡ／Ｄ変換器１１でＡ／Ｄ変換された加熱体１１２の温度情報信号をもとにトライアック１２により加熱体１１２への通電を制御するように設定されている。
【００４１】
以上述べたＡ／Ｄ変換器１１、ＣＰＵ１０、トライアック１２はすべて制御装置１０６内に配置されている。
【００４２】
（３）画像倍率変化防止対策
次に画像倍率の変化が起こる原因について説明する。
【００４３】
画像倍率の変化は、通紙使用される記録紙Ｐの坪量と連続画像形成枚数の双方に起因して発生する。
【００４４】
まず、坪量の異なる記録紙Ｐを通紙した場合、下記の理由により記録紙搬送速度が若干異なる。
【００４５】
例えば、８０ｇ／ｍ²の記録紙Ｐを通紙した際には、記録紙先端が定着器１０５の定着ニップ部Ｎに到達後、転写部ａに挟持されつつも定着ニップ部Ｎにおける記録紙搬送速度をもって引っ張られて搬送されるため、記録紙搬送速度は主に定着ニップ部Ｎにおける記録紙搬送速度に支配される。
【００４６】
これに対して同サイズのより坪量の大きい１２６ｇ／ｍ²の記録紙Ｐを通紙した場合には、厚みが８０ｇ／ｍ²の記録紙よりも厚いため８０ｇ／ｍ²の記録紙よりも転写部ａにより強く挟持されることとなり、定着ニップ部Ｎでの記録紙搬送速度をもって引っ張られつつも、８０ｇ／ｍ²の記録紙の時に比べて若干遅い速度にて搬送される。
【００４７】
上記の双方の記録紙を用いてさらに連続画像形成を行った場合、定着器１０５の加圧ローラ１１６が加熱部材１１１側の熱により加熱されることにより熱膨張して次第に外径が増すため、定着ニップ部Ｎにおける記録紙搬送速度は次第に大きくなるが、それぞれについて画像形成装置における記録紙搬送速度が速くなる変動現象を生じる。
【００４８】
そのため、記録紙Ｐの坪量と連続画像形成枚数の双方に起因して画像倍率の変化が発生する。
【００４９】
そこで本実施形態では、通紙使用する記録紙Ｐの坪量に対応して設定された複数の定着モードに基いて初期のメインモータＭ（図１）の回転速度を決定し、さらに各定着モードにおいて段階的にメインモータＭの回転速度を段階的に遅くしていく制御を行った。
【００５０】
これにより、通紙使用する記録紙Ｐの坪量の相違による画像倍率の変化と加圧ローラ１１６の熱膨張に起因する画像倍率の変化を共に低減させるものとした。
【００５１】
本実施形態の画像形成装置においては「ライトメディアモード」、「ノーマルモード」、「ラフメディアモード」の３種類の定着モードを有しており、それぞれ６４ｇ／ｍ²未満の記録紙、６４〜９０ｇ／ｍ²の記録紙、９０ｇ／ｍ²を超える記録紙に対応するものとなっている。
【００５２】
ＣＰＵ１０は、外部装置、あるいは使用記録紙選択手段、あるいは通紙された記録紙の種類検知手段等から入力する使用記録紙種別情報からの定着モードを決定する。
【００５３】
表１に各モードにおける定着器１０５の制御温度を示す。このように坪量の大きい記録紙に対しては定着器１０５の制御温度を高く設定することにより同等の定着性を確保するように設定されている。
【００５４】
【表１】

【００５５】
上記のように紙の坪量の情報が定着モードに反映されていることからプリント時の定着モードに基いて紙搬送速度の変更を行った。
【００５６】
図４は本実施例で行った上記制御のフローチャートである。図中において、Ｐは制御装置１０６内のＣＰＵ１０でカウントしているプリント枚数カウンタの値、Ｓは記録紙搬送速度レベルを示しており具体的には表２に示す速度となっている。
【００５７】
【表２】

【００５８】
本実施形態の画像形成装置は図４に示したフローチャートにしたがって下記のように行われる。
【００５９】
プリント信号受信後、まずプリント枚数カウンタＰの値が１にリセットされる（ステップ１）。
【００６０】
次いで、ステップ２において定着モードによって１枚目から１０枚目までの記録紙搬送速度（初速）を決定が行われる。
【００６１】
例えば、画像形成に先立ってＣＰＵ１０が決定した定着モードがラフメディアモードの場合、フローチャート上のラフメディアモードか否かを判断する分岐において「Ｙ」であるので、速度レベルＳは“１”に設定されることとなり、その時のモータ回転速度は表２に従って１１２５．６［ｒｐｍ］となる。
【００６２】
また、例えば定着モードがノーマルモードである場合、まずフローチャート上のラフメディアモードか否かを判断する分岐において「Ｎ」であるので、次のノーマルモードか否かを判断する分岐に進む。ノーマルモードか否かを判断する分岐では「Ｙ」であるので、速度レベルＳは“０”に設定され、このときのモータ回転速度は表２に従って１１２０［ｒｐｍ］となる。
【００６３】
さらに、例えば定着モードがライトメディアモードである場合には、ラフメディアモードか否かを判断する分岐とノーマルモードか否かを判断する分岐においていずれも「Ｎ」であるので、この画像形成装置が有する３種類のモードのうちの残りのライトメディアモードであると判断して初速の速度レベルＳは“−１”に設定されることとなり、このときのモータ回転速度は表２に従って１１０８．８［ｒｐｍ］となる。
【００６４】
上記のステップ２において初速が決定されるとプリントが開始される（ステップ３）。
【００６５】
プリントが開始されるとステップ４においてプリント枚数カウンタが１０を超えているのかどうかの判断を行い、１０を超えてなければステップ２において設定された速度レベルをもって記録紙を搬送してプリントを行い、枚数カウンタＰに“１”加算して（ステップ５）、再びステップ４に戻る。
【００６６】
一方、ステップ４においてプリント枚数カウンタが１０を超えた場合にはステップ６において速度レベルＳを“１”減じて記録紙搬送速度を１段遅く設定される。
【００６７】
例えば、ラフ紙モードの場合には、プリント枚数カウンタＰが１０枚目まではステップ２で設定された速度レベルＳは“１”（１１２５．６［ｒｐｍ］）と設定されていたが、連続プリント枚数が１１枚になると、１１枚目以降のプリント時の紙搬送速度レベルは１減じた“０”となり、モータ回転速度は１１２０［ｒｐｍ］に設定される。
【００６８】
引き続いて、ステップ７では上述のステップ４と同様にプリント枚数カウンタが５０を超えているか否かの判断を行い、超えてなければステップ６において設定された速度レベルをもって記録紙を搬送してプリントを行い、枚数カウンタＰに“１”を加算して（ステップ８）、再びステップ７に戻る。
【００６９】
ステップ７でプリント枚数カウンタが５０を超えていた場合には、紙搬送速度レベルをさらに１減じた値に再設定し（ステップ９）、以降のプリントが続行される（ステップ１０）。
【００７０】
上記制御に基いた連続プリント枚数に対する各定着モードにおける速度レベルの変化の様子を図５に示す。
【００７１】
メインモータＭの回転速度を遅くすると、給紙ローラ１２７から排紙ローラ１１９至る記録紙搬送経路１２１・１２２を構成している、給紙ローラ１２７、感光ドラム１１０、転写ローラ１１１、定着器１０５の加圧ローラ１１６、排紙ローラ１１９の各回転周速度が通常の回転周速度よりも遅くなるため記録紙搬送速度が通常の搬送速度よりも遅くなる。
【００７２】
そして感光ドラム１１０の回転周速度がレーザスキャナユニット１２２による潜像形成速度に対して通常の回転周速度よりもダウンするので、感光ドラム１１０に形成される潜像およびトナー画像は感光ドラム１１０の回転周速度のダウン量に相当する割合分だけ感光ドラム回転方向に縮められて形成されることになる。
【００７３】
メインモータＭを駆動制御して記録紙搬送速度をダウンさせても連続プリント時における定着器１０５の定着ニップ部Ｎにおける記録紙搬送速度は加圧ローラ１１６の径が熱膨張で増大しているので転写部ａにおける記録紙搬送速度よりも大きい状態にあり、記録紙Ｐは転写部ａにおいて引っ張り搬送される。
【００７４】
そのため上記感光ドラム１１０面上に感光ドラム回転方向に縮められて形成されたトナー画像は転写部ａにおいて引っ張り搬送される記録紙面に対して記録紙搬送方向に延ばされつつ記録紙Ｐに転写されていく。
【００７５】
つまり、連続プリント時においては図４に示すフローチャートのように１１枚目、５１枚目で定着器１０５の加圧ローラ１１６の熱膨張に基づく外径増大による定着ニップ部Ｎにおける記録紙搬送速度の増加に対応させて、メインモータＭを駆動制御して記録紙搬送速度を適当割合でダウンさせることにより、感光ドラム１１０面上に縮められて形成されたトナー画像の縮み量分と転写時の画像延び量分とが相殺されて、記録紙面には画像延びが補正されたトナー画像が転写形成されるのである。
【００７６】
本実施形態では、記録紙搬送速度切り換えは、非画像形成時つまりレーザスキャナユニット１０３内のレーザユニット１２２が発光していない間に行った。
【００７７】
実際に本実施形態の画像形成装置を用いて上質紙５２ｇ／ｍ²、８０ｇ／ｍ²、１２６ｇ／ｍ²を用いて連続画像形成を行ったときの画像形成枚数に対する画像倍率の変化を図６に示す。画像倍率は８０ｇ／ｍ²紙の１枚目における記録紙上の画像長さを１００［％］とし、それからの何％画像が伸びているかあるいは縮んでいるかで示している。
【００７８】
図８は記録紙搬送速度を変化させなかった場合、また図７は従来の連続画像形成枚数のみに基いて記録紙搬送速度の変更を行った場合の画像倍率の変化である。
【００７９】
図８に示すように記録紙搬送速度を変更しない場合には各坪量の記録紙において、それぞれが画像延びを生ずるので、画像倍率は−０．５［％］から１．５［％］までの範囲にわたって変化してしまう。
【００８０】
一方、従来の連続画像形成枚数のみに基いて記録紙搬送速度の変更を行った場合には、一定の坪量の記録紙では画像倍率の変化幅が小さくなっているものの通紙された記録紙全体での画像倍率変化は−０．５［％］から１．０［％］までの範囲にわたっている。
【００８１】
これに対して、図６の本実施形態の画像形成装置においては記録紙の坪量と連続画像形成枚数に基いて記録紙搬送速度の切替えを行っていることにより、画像倍率の変化が０．５％以内に抑えられており従来に比べて画像倍率の変化の幅が少なくなっていることがわかる。
【００８２】
つまり、加圧ローラ１１６を駆動する方式の定着器１０５を有する画像形成装置において、定着モードに応じて記録紙搬送速度を変化させる事によって画像倍率の変動の幅を大幅に抑えることが可能となった。
即ち、感光体１１０と定着器１０５の加圧ローラ１１６の両方を駆動する駆動モータＭを有し、転写ニップ部ａと定着ニップ部Ｎの両方で同時に挟持される状態があるサイズの記録材Ｐを複数枚連続して搬送し画像形成する場合、連続画像形成枚数が増加するに連れて駆動モータＭの回転速度が徐々に低下するように設定されており、駆動モータＭの回転速度が低下することにより感光体上に形成される静電潜像の感光体回転方向のサイズが小さくなり、記録材Ｐが転写ニップ部ａで定着ニップ部側へ引っ張り搬送されて記録材上の画像が記録材搬送方向へ伸びる現象を抑える機能を有する画像形成装置において、連続画像形成時の駆動モータＭの回転速度が記録材Ｐの坪量が大きい程高く設定されていることによって画像倍率の変動の幅を大幅に抑えることが可能となった。
【００８３】
本実施形態においては、定着器１０５の制御温度の切替え枚数と一致させて記録紙搬送速度の変更を行ったが、定着器１０５の制御温度の切替え枚数と記録紙搬送速度の変更を行う枚数とを必ずしも一致する必要はない。
【００８４】
また、記録紙搬送速度の切替え幅を細かく設定し、速度レベルの数を増やすことによって、画像伸び率の変化をさらに小さくすることも可能である。
【００８５】
本発明において定着器は加熱部材に接触させた加圧部材を回転駆動する方式のものであれば、実施形態例のフィルム加熱方式に限られず、ヒートローラ方式のもの等であってもよいし、加熱方式も電磁誘導加熱方式のもの等であってもよい。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、使用する記録材の種類（坪量）およびプリント枚数に関わらず常に画像倍率の変化を最小限に抑えることが可能となり、印字倍率精度の高い画像形成装置とすることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例における画像形成装置の概略断面模型図である。
【図２】定着器の概略断面模型図である。
【図３】画像形成装置の温度制御系を示すブロック図である。
【図４】制御を示したフローチャートである。
【図５】本発明の制御に基く連続プリント枚数に対する各定着モードにおける速度レベルの変化を示す図である。
【図６】本発明の本実施形態の画像形成装置における連続画像形成時のプリント枚数に対する画像の伸び率の変化を示した図である。
【図７】従来の画像形成装置における連続画像形成時のプリント枚数に対する画像の伸び率の変化を示した図である。
【図８】従来の画像形成装置において記録紙搬送速度を固定した場合における連続画像形成時のプリント枚数に対する画像の伸び率の変化を示した図である。
【図９】従来の熱ローラ方式の加熱定着器の概略断面模型図である。
【図１０】従来のフィルム加熱方式の加熱定着器の概略断面模型図である。
【符号の説明】
１１１．加熱部材
１１２．加熱体
１１３．サーミスタ
１１４．フィルム
１１５．加熱体支持体
１１６．加圧部材（加圧ローラ）

Claims

回転する感光体と、画像情報に応じた光で回転状態の前記感光体を露光する露光手段と、前記感光体にトナーを供給して前記感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記感光体と共に転写ニップ部を形成する転写ローラを有し前記転写ニップ部で挟持される記録材に前記感光体からトナー像を転写する転写手段と、弾性層を有する加圧ローラを有し前記感光体から転写された未定着トナー画像を担持する記録材を定着ニップ部で挟持搬送して記録材に未定着トナー画像を加熱定着する定着手段と、前記感光体と前記加圧ローラの両方を駆動する駆動モータと、を有し、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部の両方で同時に挟持される状態があるサイズの記録材を複数枚連続して搬送し画像形成する場合、連続画像形成枚数が増加するに連れて前記駆動モータの回転速度が徐々に低下するように設定されており、前記駆動モータの回転速度が低下することにより前記感光体上に形成される静電潜像の感光体回転方向のサイズが小さくなり、記録材が前記転写ニップ部で前記定着ニップ部側へ引っ張り搬送されて記録材上の画像が記録材搬送方向へ伸びる現象を抑える機能を有する画像形成装置において、
連続画像形成時の前記駆動モータの回転速度が記録材の坪量が大きい程高く設定されていることを特徴とする画像形成装置。
前記定着手段は、前記加圧ローラと共に前記定着ニップ部を形成するヒータと、前記ヒータと前記加圧ローラの間に挟まれながら回転するエンドレスフィルムと、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。