WO2020166109A1

WO2020166109A1 - 画像形成装置

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Publication number: WO2020166109A1
Application number: PCT/JP2019/029536
Authority: WO
Inventors: 真登山下; 孝幸山下; 小寺　哲郎; 善樹下平; 山田　光介; 篤哉坂本
Original assignee: 富士ゼロックス株式会社
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2020-08-20
Also published as: CN113302562B; JP2020129100A; CN113302562A; JP7268385B2; US11467518B2; US20210286298A1

Abstract

予備加熱部が記録媒体を加熱するときに、搬送部において記録媒体と接触している部分の最大温度が記録媒体の温度より高くなる材料で記録媒体と接触している部分が形成されている場合と比して、１枚目の記録媒体の画像の光沢度と、１００枚目の記録媒体の画像の光沢度とに差が生じるのを抑制することができる画像形成装置を得る。搬送部において記録媒体と接触する部分は、予備加熱部によって記録媒体が加熱されているときに、最大温度が記録媒体の温度以下となる材料で形成されている。

Description

画像形成装置

　本発明は、画像形成装置に関する。

　特許文献１に記載の画像形成装置では、回転駆動源より搬送プーリを回転することにより、搬送部材及び搬送補助部材を駆動して転写材を搬送し、未定着トナー像を輻射熱によって加熱溶融し、カレンダーローラ入口の案内部材へと転写材を搬送する。

日本国特開２００２－１４８９７３号公報

　従来、画像形成装置は、トナー画像が表面に転写された記録媒体の裏面と接触した状態で、周回しながら記録媒体を搬送する搬送部と、搬送部によって搬送される記録媒体を加熱する予備加熱部とを備えている。さらに、画像形成装置は、予備加熱部によって加熱された記録媒体にトナー画像を定着する本加熱部を備えている。

　予備加熱部が記録媒体を加熱するときに、搬送部において記録媒体と接触する部部分の温度が、記録媒体の温度より高いと、搬送部の熱が記録媒体に伝わる。また、搬送部は周回しながら記録媒体を搬送するため、搬送部の温度は、予備加熱部からの加熱によって、徐々に高くなる。

　このように搬送部の温度が徐々に高くなることで、複数枚の記録媒体に画像を形成する場合に、搬送部の熱が記録媒体に伝わると、例えば、予備加熱部によって加熱される１枚目の記録媒体の温度と、１００枚目の記録媒体の温度との差が生じてしまう。このため、１枚目の記録媒体に形成される画像の光沢度と、１００枚目の記録媒体に形成される画像の光沢度とに差が生じる。

　本発明の課題は、予備加熱部が記録媒体を加熱するときに、搬送部において記録媒体と接触する部分の温度が高くなることで、多数の記録媒体に連続して形成される画像間の光沢度にバラツキが生じるのを抑制することである。

　本発明の第１態様に係る画像形成装置は、トナー画像が表面に転写された記録媒体の裏面と接触した状態で、周回しながら記録媒体を搬送する搬送部と、搬送される記録媒体を加熱してトナー画像を記録媒体に定着する本加熱部と、記録媒体の搬送方向において前記本加熱部の上流側に配置され、前記搬送部によって搬送される状態の記録媒体を非接触状態で加熱する予備加熱部と、を備え、前記搬送部において記録媒体と接触する部分は、前記予備加熱部によって記録媒体が加熱されているときに、最大温度が記録媒体の温度以下となる材料で形成されていることを特徴とする。

　本発明の第２態様に係る画像形成装置は、第１態様に記載の画像形成装置において、前記予備加熱部は、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下で分光放射輝度が最大となる赤外線を記録媒体に向けて照射する赤外線ヒータを備え、前記搬送部は、記録媒体と接触する接触面を有し、前記接触面は、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線の放射率が０．０５以下の材料によって形成されていることを特徴とする。

　本発明の第３態様に係る画像形成装置は、第２態様に記載の画像形成装置において、前記接触面は、銀、金、アルミニウム、銅、又はスズによって形成されていることを特徴とする。

　本発明の第４態様に係る画像形成装置は、第１～第３態様の何れか１態様に記載の画像形成装置において、前記搬送部は、複数のロール部と、前記ロール部に巻き掛けられている無端状の搬送ベルトとを有し、前記搬送部は、記録媒体と接触する接触面である前記搬送ベルトの外周面と記録媒体の裏面とが接触した状態で、記録媒体を搬送することを特徴とする。

　本発明の第５態様に係る画像形成装置は、第４態様に記載の画像形成装置において、前記搬送部は、記録媒体の裏面の全域と前記搬送ベルトの外周面とが接触した状態で、記録媒体を搬送することを特徴とする。
　本発明の第６態様に係る画像形成装置は、トナー画像が表面に転写された記録媒体の裏面と接触した状態で、周回しながら記録媒体を搬送する搬送部と、搬送される記録媒体を加熱してトナー画像を記録媒体に定着する本加熱部と、記録媒体の搬送方向において前記本加熱部の上流側に配置され、前記搬送部によって搬送される状態の記録媒体を非接触状態で加熱する予備加熱部と、を備え、前記搬送部において記録媒体と接触する部分には、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線を反射する赤外線反射膜が設けられていることを特徴とする。
　本発明の第７態様に係る画像形成装置は、第６態様に記載の画像形成装置において、前記赤外線反射膜は、銀、金、アルミニウム、銅、又はスズによって形成されていることを特徴とする。
　本発明の第８態様に係る画像形成装置は、第６または第７態様に記載の画像形成装置において、前記搬送部は、複数のロール部と、前記ロール部に巻き掛けられている無端状の搬送ベルトとを有し、前記搬送ベルトの外周面に前記赤外線反射膜が設けられ、前記搬送部は、前記赤外線反射膜と記録媒体の裏面とが接触した状態で、記録媒体を搬送することを特徴とする。
　本発明の第９態様に係る画像形成装置は、第８態様に記載の画像形成装置において、前記搬送部は、記録媒体の裏面の全域と前記赤外線反射膜とが接触した状態で、記録媒体を搬送することを特徴とする。

　本発明の第１態様の画像形成装置によれば、搬送部において記録媒体と接触する部分が、予備加熱部が記録媒体を加熱するときに最大温度が記録媒体の温度より高くなる材料で形成されている場合と比して、多数の記録媒体に連続して形成される画像間の光沢度のバラツキを抑制することができる。

　本発明の第２態様又は第６態様の画像形成装置によれば、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線の放射率が０．０５より大きい材料によって接触面が形成されている場合と比して、多数の記録媒体に連続して形成される画像間の光沢度のバラツキを抑制することができる。

　本発明の第３態様又は第７態様の画像形成装置によれば、接触面がＥＰＤＭゴム（＝エチレンプロピレンジエンゴム）で形成されている場合と比して、多数の記録媒体に連続して形成される画像間の光沢度のバラツキを抑制することができる。

　本発明の第４態様又は第８態様の画像形成装置によれば、記録媒体の裏面の幅方向両端側の部分、及び中央側の部分だけが、ワイヤに接触した状態で、記録媒体が搬送される場合と比して、画像に光沢むらが生じるのを抑制することができる。

　本発明の第５態様又は第９態様の画像形成装置によれば、搬送ベルトに表裏を貫通する貫通孔が形成されている場合と比して、画像に光沢むらが生じるのを抑制することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の定着装置を示した構成図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置の定着装置の本加熱部を示した斜視図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置の搬送ベルトを示した斜視図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置の予備加熱部から出射される赤外線の特性をグラフで示した図面である。本発明の実施形態に係る画像形成装置の定着装置の本加熱部を示した断面図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置の冷却部を示した断面図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置のトナー画像形成部を示した構成図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。本発明の比較形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。

　本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例について図１～図９に従って説明する。なお、図中に示す矢印Ｈは装置上下方向（鉛直方向）を示し、矢印Ｗは装置幅方向（水平方向）を示し、矢印Ｄは装置奥行方向（水平方向）を示す。

　（画像形成装置１０）
　本実施形態に係る画像形成装置１０は、シート部材Ｐにトナー画像を形成する電子写真式の画像形成装置である。画像形成装置１０は、図８に示されるように、収容部５０と、排出部５２と、画像形成部１２と、搬送機構６０と、反転機構８０と、定着装置１００と、冷却部９０とを備えている。

　〔収容部５０〕
　収容部５０は、記録媒体としてのシート部材Ｐを収容する機能を有している。画像形成装置１０は、収容部５０を、複数（例えば２つ）備え、この複数の収容部５０から選択的にシート部材Ｐを送り出してもよい。

　〔排出部５２〕
　排出部５２は、トナー画像が形成されたシート部材Ｐが排出される部分である。具体的には、定着装置１００でトナー画像が定着された後に、冷却部９０で冷却されたシート部材Ｐが排出部５２へ排出される。

　〔画像形成部１２〕
　画像形成部１２は、電子写真方式によりシート部材Ｐにトナー画像を形成する機能を有している。具体的には、画像形成部１２は、トナー画像を形成するトナー画像形成部２０と、トナー画像形成部２０で形成されたトナー画像をシート部材Ｐに転写する転写装置３０と、を備えている。

　トナー画像形成部２０は、色ごとにトナー画像を形成するように複数備えられている。画像形成装置１０では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の計４色のトナー画像形成部２０が備えられている。図８に示す（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）は、上記各色に対応する構成部分を示している。

　－トナー画像形成部２０－
　各色のトナー画像形成部２０は、用いるトナーを除き基本的に同様に構成されている。具体的には、各色のトナー画像形成部２０は、図７に示されるように、図中矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム２１（＝感光体）と、感光体ドラム２１を帯電させる帯電器２２とを備えている。さらに、各色のトナー画像形成部２０は、帯電器２２によって帯電された感光体ドラム２１を露光して感光体ドラム２１に静電潜像を形成する露光装置２３と、露光装置２３によって感光体ドラム２１に形成された静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー画像を形成する現像装置２４とを備えている。

　－転写装置３０－
　転写装置３０は、各色の感光体ドラム２１のトナー画像を、中間転写体に重畳して一次転写し、該重畳されたトナー画像をシート部材Ｐに二次転写する機能を有している。具体的には、転写装置３０は、図８に示されるように、中間転写体としての転写ベルト３１と、一次転写ロール３３と、転写部３５とを備えている。

　一次転写ロール３３は、感光体ドラム２１に形成されたトナー画像を、感光体ドラム２１と一次転写ロール３３との間の一次転写位置Ｔ（図７参照）で転写ベルト３１に転写する機能を有している。

　転写ベルト３１は、無端状を成し、複数のロール３２に巻き掛けられて姿勢が決められている。転写ベルト３１は、複数のロール３２の少なくとも１つが回転駆動されることで、矢印Ｂ方向へ周回し、一次転写されたトナー画像を後述する二次転写位置ＮＴへ搬送する。

　転写部３５は、転写ベルト３１に転写されたトナー画像をシート部材Ｐに転写する機能を有している。具体的には、転写部３５は、二次転写部３４と、対向ロール３６とを備えている。

　対向ロール３６は、転写ベルト３１に対向するように、転写ベルト３１の下側に配置されている。二次転写部３４は、対向ロール３６との間に転写ベルト３１が配置されるように、転写ベルト３１の内側に配置されている。二次転写部３４は、具体的には、コロトロンで構成されている。転写部３５では、転写ベルト３１に転写されたトナー画像が、二次転写部３４の放電により発生した静電力により、二次転写位置ＮＴを通過するシート部材Ｐに転写される。ここで、二次転写位置ＮＴは、転写ベルト３１と対向ロール３６とが接触する位置である。

　〔搬送機構６０〕
　搬送機構６０は、収容部５０に収容されたシート部材Ｐを二次転写位置ＮＴへ搬送する機能を有している。さらに、搬送機構６０は、二次転写位置ＮＴから後述の本加熱部１２０へ搬送する機能を有している。搬送機構６０については、詳細を後述する。

　〔反転機構８０〕
　反転機構８０は、図８に示されるように、複数の搬送ロール８２と、反転装置８４と、複数の搬送ロール８６とを備えている。

　複数の搬送ロール８２は、定着装置１００から送られたシート部材Ｐを反転装置８４へ搬送するロールである。反転装置８４は、一例として、シート部材Ｐの搬送方向が例えば９０度ずつ変化するように、シート部材Ｐを複数回、回転させながら搬送することで、メビウスの帯のようにシート部材Ｐを捻って、シート部材Ｐの表裏を反転させる装置である。

　複数の搬送ロール８６は、反転装置８４で表裏が反転させたシート部材Ｐを搬送機構６０へ搬送するロールである。

　この構成において、シート部材Ｐの第一面（＝表面）及び第二面（＝裏面）にトナー画像を形成する場合（以下「両面印刷の場合」と記載することがある）に、反転機構８０は、定着装置１００によって第一面（＝表面）にトナー画像が定着したシート部材Ｐの表裏を反転させる。そして、反転機構８０は、搬送機構６０を通してシート部材Ｐを再度二次転写位置ＮＴへ搬送させる。

　〔定着装置１００〕
　定着装置１００は、転写装置３０によってシート部材Ｐに転写されたトナー画像をシート部材Ｐに定着する機能を有している。なお、定着装置１００については、詳細を後述する。

　〔冷却部９０〕
　冷却部９０は、定着装置１００で加熱されたシート部材Ｐを冷却する機能を有している。冷却部９０は、図８に示されるように、シート部材Ｐの搬送方向において、後述の本加熱部１２０の下流側に配置されている。また、冷却部９０は、装置幅方向に並んでいる２個の冷却ロール９２を備えている。２個の冷却ロール９２は、同様の構成とされているため、一方の冷却ロール９２について説明する。

　冷却ロール９２は、図６に示されるように、シート部材Ｐの搬送経路を挟む一対のロール９２ａ、９２ｂを備える。ロール９２ａはシート部材Ｐの搬送経路の上方に配置される。ロール９２ｂはシート部材Ｐの搬送経路の下方に配置される。

　ロール９２ａ、９２ｂは、装置奥行方向に延びている円筒状の基材９４ａ、９４ｂを有している。基材９４ａ、９４ｂは、例えばアルミニウム管である。図示せぬ送風機構が基材９４ａ、９４ｂの内部に空気の流れを生じさせるようになっている。この空気の流れによって、ロール９２ａ、９２ｂの表面の温度は、この空気の流れが生じない場合の温度と比して低下する。

　この構成において、ロール９２ｂは、図示せぬ駆動部材から回転力が伝達されて、回転する。さらに、ロール９２ｂに従動してロール９２ａが回転する。ロール９２ａ、９２ｂは、シート部材Ｐを挟み込んで搬送し、シート部材Ｐを冷却する。

　（画像形成装置の作用）
　図８に示す画像形成装置１０では、次のようにしてトナー画像が形成される。

　先ず、電圧が印加された図７に示す各色の帯電器２２は、各色の感光体ドラム２１の表面を予定のマイナス電位で一様に帯電させる。続いて、外部から入力された画像データに基づいて、露光装置２３は、帯電した各色の感光体ドラム２１の表面に露光光を照射して静電潜像を形成する。

　これにより、画像データに対応した静電潜像が夫々の感光体ドラム２１の表面に形成される。さらに、各色の現像装置４０は、この静電潜像を現像し、各色の感光体ドラム２１の表面にトナー画像を形成する。また、転写装置３０は、各色の感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー画像を、転写ベルト３１に転写する。

　一方、シート部材Ｐは、図８に示す収容部５０から、後述する搬送機構６０によってシート部材Ｐの搬送経路へ送り出される。搬送経路を搬送されるシート部材Ｐは、転写ベルト３１と対向ロール３６とが接触する二次転写位置ＮＴへ送り出される。二次転写位置ＮＴでは、シート部材Ｐが転写ベルト３１と対向ロール３６とに挟み込まれて搬送されることで、転写ベルト３１の表面のトナー画像は、シート部材Ｐの第一面（＝表面）に転写される。

　さらに、定着装置１００は、シート部材Ｐの第一面に転写されたトナー画像をシート部材Ｐに定着し、シート部材Ｐは、冷却部９０へ搬送される。冷却部９０は、トナー画像が定着されたシート部材Ｐを冷却して排出部５２へ排出する。

　一方、シート部材Ｐの第二面（＝裏面）にトナー画像を形成する場合には、搬送機構６０によって搬送されることで定着装置１００を通過したシート部材Ｐが、反転機構８０へ搬送される。反転機構８０に搬送されたシート部材Ｐは、反転装置８４によって表裏を反転される。搬送ロール８６は、表裏が反転したシート部材Ｐを搬送機構６０へ搬送する。そして、シート部材Ｐの第二面にトナー画像を形成するために、二次転写位置ＮＴへのシート部材Ｐの搬送、シート部材の第二面へのトナー画像の転写、トナー画像の第二面への定着が、前述した工程と同様に行われる。

　（要部構成）
　次に、定着装置１００、及び搬送機構６０について説明する。

　〔定着装置１００〕
　定着装置１００は、図１に示されるように、後述する搬送ベルト６６の外周面６６ａに静電吸着された状態で搬送されるシート部材Ｐを非接触状態で加熱する予備加熱部１０２と、シート部材Ｐと接触してシート部材Ｐを加熱、加圧する本加熱部１２０とを備えている。

　［予備加熱部１０２］
　予備加熱部１０２は、図１に示されるように、シート部材Ｐの搬送方向において、二次転写位置ＮＴ（図８参照）に対して下流側で、後述する搬送ベルト６６の外周面６６ａに静電吸着して搬送されるシート部材Ｐの上方（＝トナー画像が転写される側）に配置されている。この予備加熱部１０２は、反射板１０４と、複数の赤外線ヒータ１０６（以下「ヒータ１０６」と記載する）と、金網１１２とを備えている。

　－反射板１０４－
　反射板１０４は、アルミニウム板を用いて形成されており、搬送されるシート部材Ｐ側が開放された底浅の箱形状とされている。本実施形態では、上方から見て、反射板１０４は、搬送されるシート部材Ｐを装置奥行方向に覆うようになっている。

　－ヒータ１０６－
　ヒータ１０６は、装置奥行方向に延びる円柱状であり、反射板１０４の箱形状の内部に複数収容されている。本実施形態では、上方から見て、各ヒータ１０６は、搬送されるシート部材Ｐを装置奥行方向に覆うようになっている。各ヒータ１０６は、搬送されるシート部材Ｐから一例として上方向に３０〔ｍｍ〕離れている。

　複数のヒータ１０６は、装置幅方向に間隔を空けて並べられている。本実施形態では、上方から見て、複数のヒータ１０６が配置されている領域は、搬送される１枚のシート部材Ｐを装置幅方向に覆うようになっている。換言すれば、複数のヒータ１０６によって、搬送されるシート部材Ｐの全体が、一度に加熱されるようになっている。

　このヒータ１０６は、筒状の石英管と、石英管の内部に収容されたカーボンフィラメントとを備えている。この石英管の表面には、黒色の赤外線放射膜が形成されている。このように、ヒータ１０６は、石英管１０８の表面に黒色の赤外線放射膜が形成されていることで、例えば、白色の膜が形成されている場合と比して、赤外線を効率よく放射するようになっている。ここで、本実施形態において、黒色とは、無彩色点（ｘ＝０．３３３，ｙ＝０．３３３、Ｙ＝０）からの色度のズレが色差ΔＥで１００以内である色である。

　以上の構成において、ヒータ１０６からは、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下で分光放射輝度が最大となる赤外線が放射され、ヒータ１０６の表面温度は、３００〔℃〕以上１１７５〔℃〕以下の予め定められた温度となる。

　ここで、ヒータ１０６から出射される赤外線の波長と分光放射輝度との関係を、図４に示すグラフを用いて説明する。図４のグラフの横軸は、赤外線の波長〔μｍ〕を示し、縦軸は、分光放射輝度〔Ｗ／ｍ^２・ｓｒ〕を示す。図４のグラフに示されるように、ヒータ１０６から出射される赤外線においては、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下で分光放射輝度が最大となっている。換言すれば、分光放射輝度がピークとなる波長（ピーク波長）が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下となっている。

　ここで、予備加熱部１０２は、未定着のトナー画像が本加熱部１２０においてシート部材Ｐに定着する前に、トナーを軟化させる機能を有している。つまり、予備加熱部１０２は、トナー軟化手段として機能している。本実施形態で用いられるトナーは、イエロー（Ｙ）色のＹトナー、マゼンタ（Ｍ）色のＭトナー、シアン（Ｃ）色のＣトナー、ブラック（Ｋ）色のけトナーの計４種類のトナーである。

　Ｋトナーとは異なる色であるＹトナー、Ｍトナー及びＣトナーの熱吸収効率は、ピーク波長が短いと、Ｋトナーの熱吸収効率と比して低くなる。つまり、ピーク波長が短い場合に、Ｙトナー、Ｍトナー及びＣトナーは、Ｋトナーと比して軟化しにくくなってしまう。一方、ピーク波長が長すぎると、ヒータ１０６の温度が低くなってしまう。

　本実施形態では、ピーク波長は、３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下である。このため、４色のトナーの夫々の熱吸収効率が高くなり、かつ、ヒータ１０６の温度が低くなるのが抑制される。これにより、予備加熱部１０２によって、各色のトナーが効果的に軟化する。

　－金網１１２－
　金網１１２は、反射板１０４の箱形状の開口の縁部に図示せぬ固定部材で固定されており、図１に示されるように、反射板１０４の箱形状の内部と、反射板１１０の外部とを仕切っている。これにより、金網１１２は、搬送されるシート部材Ｐと、反射板１０４の箱形状の内部のヒータ１０６とが接触するのを防止している。

　この構成において、予備加熱部１０２は、搬送ベルト６６の外周面６６ａに静電吸着されたシート部材Ｐの未定着のトナー画像側から、非接触状態でシート部材Ｐを加熱する。

　［本加熱部１２０］
　本加熱部１２０は、図１に示されるように、シート部材Ｐの搬送方向において、予備加熱部１０２の下流側で、搬送ベルト６６から搬送されるシート部材Ｐを受け取るように配置されている。本加熱部１２０は、シート部材Ｐと接触してシート部材Ｐを加熱する加熱ロール１３０と、加熱ロール１３０に向けてシート部材Ｐを加圧する加圧ロール１４０と、回転する加熱ロール１３０に従動して回転する従動ロール１５０とを備えている。

　－加熱ロール１３０－
　加熱ロール１３０は、図１に示されるように、搬送されるシート部材Ｐの上方を向いた面に接触し、軸方向を装置奥行方向として装置奥行方向に延びるように配置されている。加熱ロール１３０は、円筒状の基材１３２と、基材１３２の全周を覆うように形成されたゴム層１３４と、ゴム層１３４の全周を覆うように形成された離型層１３６と、基材１３２の内部に収容されたヒータ１３８とを有している。加熱ロール１３０における離型層１３６の外周面の外径は、一例として８０〔ｍｍ〕とされている。

　基材１３２は、アルミニウム管であって、一例として厚さ２０〔ｍｍ〕とされている。また、ゴム層１３４は、シリコーンゴムによって形成されており、一例として厚さ６〔ｍｍ〕とされている。さらに、離型層１３６は、テトラフルオロエチレンとパーフルオロエチレンの共重合体（ＰＦＡ樹脂）によって形成されており、一例として厚さ５０〔μｍ〕とされている。

　また、図２に示されるように、装置奥行方向において加熱ロール１３０の両端部には、装置奥行方向に延びる軸部１３９ａが夫々形成されている。各軸部１３９ａは、夫々支持部材１３９ｂによって指示されている。加熱ロール１３０は、加熱ロール１３０の両端部で支持部材１３９ｂによって回転可能に支持されている。

　－従動ロール１５０－
　従動ロール１５０は、図１、図２に示されるように、加熱ロール１３０に対して搬送されるシート部材Ｐと反対側に、軸方向を装置奥行方向として装置奥行方向に延びるように配置されている。従動ロール１５０は、円筒状の基材１５２と、基材１５２の内部に収容されたヒータ１５４とを有している。従動ロール１５０の基材１５２の外周面の外径は、一例として５０〔ｍｍ〕とされている。

　基材１５２は、アルミニウム管であって、一例として厚さ１０〔ｍｍ〕であ。従動ロール１５０は、従動ロール１５０の両端部で図示せぬ支持部材によって回転可能に支持されている。

　この構成において、従動ロール１５０は、加熱ロール１３０に従動して回転する。従動ロール１５０は、加熱ロール１３０を加熱する。このように、加熱ロール１３０が従動ロール１５０によって加熱されること、及び加熱ロール１３０自身がヒータ１３８を有していることで、加熱ロール１３０の表面温度は、１８０〔℃〕以上２００〔℃〕以下の予め定められた温度となる。

　－加圧ロール１４０－
　加圧ロール１４０は、図１、図２に示されるように、搬送されるシート部材Ｐに対して加熱ロール１３０と反対側に設けられ、搬送されるシート部材Ｐの下方を向いた面に接触し、軸方向を装置奥行方向として装置奥行方向に延びるように配置されている。加圧ロール１４０は、円筒状の基材１４２と、基材１４２を覆うように形成されたゴム層１４４と、ゴム層１４４を覆うように形成された離型層１４６と、装置奥行方向の両端部に形成された一対の軸部１４８（図２参照）とを有している。加圧ロール１４０における離型層１４６の外周面の外径は、一例として２２５〔ｍｍ〕である。このように、加圧ロール１４０の外径は、加熱ロールの外径と比して大きい。

　基材１４２は、アルミニウム管であって、一例として厚さ２０〔ｍｍ〕である。また、ゴム層１４４は、シリコーンゴムによって形成されており、一例として厚さ１〔ｍｍ〕である。さらに、離型層１４６は、テトラフルオロエチレンとパーフルオロエチレンの共重合体（ＰＦＡ樹脂）によって形成されており、一例として厚さ５０〔μｍ〕である。

　一対の軸部１４８は、図２に示されるように、加圧ロール１４０の装置奥行方向の両端部に形成されており、加圧ロール１４０における離型層１４６の外周面と比して小径化され、軸方向に延びている。

　この構成において、加圧ロール１４０は、図示せぬ駆動部材から回転力が伝達されて回転する。そして、回転する加圧ロール１４０に従動して加熱ロール１３０が回転し、回転する加熱ロール１３０に従動して従動ロール１５０が回転する。加熱ロール１３０と加圧ロール１４０とが、トナー画像が転写されたシート部材Ｐを挟み込んで搬送することで、トナー画像がシート部材Ｐに定着される。

　－その他－
　本加熱部１２０は、図２に示されるように、加圧ロール１４０を支持する支持部材１５６と、支持部材１５６を介して加圧ロール１４０を加熱ロール１３０側に付勢する付勢部材１５８とを備えている。

　一対の支持部材１５６は、加圧ロール１４０の一対の軸部１４８を下方から回転可能に支持するように夫々配置されている。

　一対の付勢部材１５８は、圧縮スプリングであって、支持部材１５６に対して軸部１４８の反対側に配置されている。

　この構成において、一対の付勢部材１５８が、加圧ロール１４０を加熱ロール１３０側に付勢することで、加圧ロール１４０が、シート部材Ｐを加熱ロール１３０に向けて加圧する。そして、図５に示されるように、加圧ロール１４０によって付勢された部分の加熱ロール１３０が変形し、加熱ロール１３０と加圧ロール１４０とが接触する領域であるニップ部Ｎが形成される。

　〔搬送機構６０〕
　搬送機構６０は、図８に示されるように、送出ロール６２と、複数の搬送ロール６４と、搬送ベルト６６と、駆動ロール７４と、従動ロール７６とを備えている。

　送出ロール６２は、軸方向を装置奥行方向として、収容部５０に収容されたシート部材Ｐを送り出すロールである。複数の搬送ロール６４は、送出ロール６２が送り出したシート部材Ｐを搬送ベルト６６へ搬送する第１の搬送ロール６４、および、搬送ベルト６６が搬送したシート部材Ｐを冷却部９０へ搬送する第２の搬送ロール６４を含む。

　駆動ロール７４は、軸方向を装置奥行方向として、対向ロール３６に対して、送出ロール６２が送り出しれたシート部材Ｐを搬送ベルト６６へ搬送する第１の搬送ロール６４側に配置されており、モータから回転力が伝達されて回転する。

　従動ロール７６は、軸方向を装置奥行方向として、対向ロール３６に対して、冷却部９０側に配置されており、回転可能に支持されて回転する。

　搬送ベルト６６は、無端状であって、対向ロール３６、駆動ロール７４、及び従動ロール７６に巻き掛けられており、駆動ロール７４が回転することで矢印Ｃ方向へ周回する。そして、搬送ベルト６６の周回方向において、対向ロール３６から従動ロール７６までの部分の搬送ベルト６６の外周面６６ａは、上方を向いている。この上方を向いた搬送ベルト６６の部分が、上下方向で予備加熱部１０２と対向している。また、搬送ベルト６６の幅は、シート部材Ｐの幅と比して広い。

　搬送ベルト６６の外周面６６ａを帯電させる図示せぬ帯電部材が設けられており、周回する搬送ベルト６６は、外周面６６ａにシート部材Ｐを静電吸着させることでシート部材Ｐを搬送する。外周面６６ａは、接触面の一例である。

　搬送ベルト６６においてシート部材Ｐと接触する部分には、図３に示されるように、表裏を貫通する貫通孔が形成されていない。換言すれば、シート部材Ｐの裏面の全域と搬送ベルト６６の外周面６６ａとが接触するようになっている。

　搬送ベルト６６の外周面６６ａは、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線の放射率が０．０５以下の材料によって形成されている。換言すれば、搬送ベルト６６の外周面６６ａは、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線の放射率が０．０５より大きい材料によって形成されている場合と比して、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線によって温度が上昇しづらい材料によって形成されている。波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線によって温度が上昇しづらい材料として、金属、例えば、銀、金、アルミニウム、銅、又はスズ等が挙げられる。
　例えば、上記の金属を搬送ベルト６６に蒸着することにより、搬送ベルト６６の外周面６６ａに波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線を反射する赤外線反射膜を形成してもよい。あるいはメッキによって、搬送ベルト６６の外周面６６ａに赤外線反射膜を形成してもよい。

　赤外線の放射率（＝吸収率）については、放射率測定装置（ジャパンセンサー株式会社製のＴＳＳ－５Ｘ－２）を用いて測定することができる。

　この構成において、周回する搬送ベルト６６は、複数の搬送ロール６４で搬送されたシート部材Ｐを受け取って二次転写位置ＮＴへ搬送する。具体的には、外周面６６ａにシート部材Ｐを静電吸着させ、搬送ベルト６６が矢印Ｃ方向へ周回することで、周回する搬送ベルト６６は、シート部材Ｐを搬送する。

　周回する搬送ベルト６６は、外周面６６ａに静電吸着されているシート部材Ｐを、予備加熱部１０２の下方を通過させた後、本加熱部１２０側へ搬送する。ここで、シート部材Ｐの搬送方向においてニップ部Ｎに対する下流側には、外周面６６ａと対向する除電部（不図示）が設けられている。例えば、除電部は針状の電極板であり、電源装置から搬送ベルト６６の帯電とは逆極性の電圧が印加されることで搬送ベルト６６を除電する。これにより、シート部材Ｐと搬送ベルト６６との間の静電吸着力を弱めることができる。そして、従動ロール７６の曲率によってシート部材Ｐは搬送ベルト６６から剥離される。ただし、搬送ベルト６６を除電する構成であれば、この形態に限らない。例えば除電ブラシを外周面６６ａに接触させる構成であってもよい。また、シート部材Ｐと搬送ベルト６６との間の静電吸着力が弱ければ、除電する機能を有さない剥離爪を外周面６６ａに接触させる構成であってもよい。

　このように、図８に示す搬送ベルト６６、対向ロール３６、駆動ロール７４及び従動ロール７８で、シート部材Ｐを周回しながら搬送する搬送部６８が構成されている。なお、対向ロール３６、駆動ロール７４及び従動ロール７６は、ロール部の一例である。

　ここで、前述したように、予備加熱部１０２のヒータ１０６からは、ピーク波長が、３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線が放射されている。換言すれば、ヒータ１０６からは、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下で分光放射輝度が最大となる赤外線が放射されている。さらに、搬送ベルト６６の外周面６６ａは、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線の放射率が０．０５以下の材料によって形成されている。

　これにより、予備加熱部１０２によってシート部材Ｐが加熱されているときに、搬送ベルト６６の外周面６６ａにおいてシート部材Ｐと接触する部分の最大温度は、シート部材Ｐの温度以下となるようになっている。換言すれば、搬送ベルト６６の外周面６６ａは、予備加熱部１０２によってシート部材Ｐが加熱されているときに、シート部材Ｐと接触している部分の最大温度がシート部材Ｐの温度以下となる材料で形成されている。

　ここで、「シート部材Ｐの温度」とは、予備加熱部１０２によって加熱されているときのシート部材Ｐの温度であって、例えば、非接触温度センサ等を用いて測定される。

　また、「搬送ベルト６６の外周面６６ａにおいてシート部材Ｐと接触している部分の最大温度」について説明する。搬送ベルト６６は、予備加熱部１０２と対向する部分を変えながら周回する。このため、周回する搬送ベルト６６の温度は、搬送ベルト６６が周回する毎に上昇する。しかし、一定時間を経過すると、搬送ベルト６６が吸収する熱と搬送ベルト６６から発散される熱とが同様量（＝飽和状態）となり、搬送ベルト６６の温度上昇が止まる。

　そこで、「搬送ベルト６６の外周面６６ａにおいてシート部材Ｐと接触している部分の最大温度」とは、この部分の温度上昇が止まったときの温度である。これまでの実験から、搬送ベルト６６の測定対象部分が最初に予備加熱部１０２を通過してから５〔ｍｉｎ〕後には、この部分の温度上昇が止まる。すなわち、「搬送ベルト６６の外周面６６ａにおいてシート部材Ｐと接触している部分の最大温度」とは、搬送ベルト６６の測定対象部分が最初に予備加熱部１０２を通過してから５〔ｍｉｎ〕後の温度である。なお、この最大温度については、例えば、熱電対を測定対象部分に貼り付けることで測定される。

　（要部構成の作用）
　次に、画像形成装置１０の作用について、比較形態に係る画像形成装置５１０と比較しつつ説明する。先ず、比較形態に係る画像形成装置５１０の構成について、画像形成装置１０と異なる部分を主に説明する。なお、画像形成装置５１０の作用についても画像形成装置１０と異なる部分を主に説明する。

　〔画像形成装置５１０〕
　画像形成装置５１０は、図９に示されるように、収容部５０と、排出部５２と、画像形成部１２と、搬送機構５６０と、反転機構８０と、定着装置１００と、冷却部９０とを備えている。また、搬送機構５６０は、送出ロール６２と、複数の搬送ロール６４と、搬送ベルト５６６と、駆動ロール７４と、従動ロール７６とを備えている。

　搬送ベルト５６６の外周面５６６ａは、ＥＰＤＭゴム（＝エチレンプロピレンジエンゴム）を用いて形成されている。このように、搬送ベルト５６６の外周面５６６ａは、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線の放射率が０．９の材料を用いて形成されている。

　この構成において、予備加熱部１０２がシート部材Ｐを加熱することで、シート部材Ｐが静電吸着している搬送ベルト５６６の外周面５６６ａも加熱される。搬送ベルト５６６は周回することで、予備加熱部１０２によって加熱され、搬送ベルト５６６の温度は、徐々に上昇する。

　予備加熱部１０２がシート部材Ｐを加熱するときに、搬送ベルト５６６が予備加熱部１０２から吸収する熱と搬送ベルト５６６から発散される熱とが同量となると、搬送ベルト５６６の温度上昇が止まる。ここで、搬送ベルト５６６の外周面５６６ａは、放射率が０．９であるＥＰＤＭゴムで形成されているため、搬送ベルト５６６が予備加熱部１０２から吸収する熱量は、搬送ベルト６６が予備加熱部１０２から吸収する熱量と比して多くなる。このため、搬送ベルト５６６においてシート部材Ｐと接触している部分の最大温度が、シート部材Ｐの温度より高くなる。

　（画像形成装置１０、５１０の作用）
　図８、図９に示す画像形成装置１０、５１０では、送出ロール６２及び搬送ロール６４によって搬送されるシート部材Ｐは、周回する搬送ベルト６６、５６６の外周面６６ａ、５６６ａに静電吸着されて二次転写位置ＮＴへ送り出される。二次転写位置ＮＴでは、転写ベルト３１及び対向ロール３６が、搬送ベルト６６、５６６の外周面６６ａ、５６６ａに静電吸着されたシート部材Ｐを挟み込むことで、転写ベルト３１の表面のトナー画像を、シート部材Ｐに転写する。

　さらに、周回する搬送ベルト６６、５６６は、トナー画像が転写されたシート部材Ｐを予備加熱部１０２へ搬送する。そして、予備加熱部１０２は、搬送ベルト６６、５６６によって搬送されるシート部材Ｐを非接触状態で加熱する。

　また、本加熱部１２０が、予備加熱部１０２で加熱されたシート部材を、加熱ロール１３０と加圧ロール１４０とによって挟み込んで搬送することで、トナー画像をシート部材Ｐに定着する。トナー画像が定着したシート部材Ｐは、冷却部９０へ搬送され、冷却部９０は、トナー画像が定着されたシート部材Ｐを冷却して排出部５２へ排出する。

　複数枚のシート部材Ｐにトナー画像を形成する場合には、前述した工程が繰り返される。

　ここで、搬送ベルト６６、５６６は、予備加熱部１０２と対向する部分を変えながら周回する。このため、搬送ベルト６６、５６６の温度が、搬送ベルト６６、５６６が周回する毎に徐々に上昇する。

　画像形成装置５１０の搬送ベルト５６６については、外周面５６６ａがＥＰＤＭゴムを用いて形成されている。このため、前述したように、搬送ベルト５６６においてシート部材Ｐと接触している部分の最大温度が、シート部材Ｐの温度より高くなる。これにより、予備加熱部１０２がシート部材Ｐを加熱するときに、搬送ベルト５６６から熱がシート部材Ｐへ伝達される。そこで、複数枚のシート部材Ｐにトナー画像を形成する場合に、本加熱部１２０へ搬送されるシート部材Ｐの温度が、枚数が増える毎に高くなる。

　このため、複数枚のシート部材Ｐにトナー画像を形成する場合に、１枚目のシート部材Ｐのトナー画像の光沢度（＝グロス）と、１００枚目のシート部材Ｐのトナー画像の光沢度とに差が生じる。

　これに対して、画像形成装置１０の搬送ベルト６６については、搬送ベルト６６の外周面６６ａは、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線によって温度が上昇しづらい材料を用いて形成されている。このため、前述したように、搬送ベルト６６においてシート部材Ｐと接触している部分の最大温度が、シート部材Ｐの温度以下となる。

　これにより、予備加熱部１０２がシート部材Ｐを加熱するときに、搬送ベルト６６から熱が、シート部材Ｐへ伝達されない。そこで、複数枚のシート部材Ｐにトナー画像を形成する場合に、本加熱部１２０へ搬送されるシート部材Ｐの温度が、枚数が増える毎に高くなるのが抑制される。

　このため、複数枚のシート部材Ｐにトナー画像を形成する場合に、１枚目のシート部材Ｐのトナー画像の光沢度と、１００枚目のシート部材Ｐのトナー画像の光沢度とに差が生じることが抑制される。

　（まとめ）
　以上説明したように、画像形成装置１０では、画像形成装置５１０と比して、１枚目のシート部材Ｐに形成されるトナー画像の光沢度と、１００枚目のシート部材Ｐに形成されるトナー画像の光沢度とに差が生じるのが抑制される。

　また、画像形成装置１０では、搬送ベルト６６の外周面６６ａは、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線の放射率が０．０５以下の材料によって形成されている。このため、外周面が、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線の放射率が０．０５より大きい材料によって形成されている場合と比して、１枚目のシート部材Ｐに形成されたトナー画像の光沢度と、１００枚目のシート部材Ｐに形成されたトナー画像の光沢度とに差が生じるのが抑制される。

　また、画像形成装置１０では、外周面６６ａが銀を用いて形成されている場合、放射率が０．９のＥＰＤＭゴムを用いて形成されている場合と比して、１枚目のシート部材Ｐに形成されたトナー画像の光沢度と、１００枚目のシート部材Ｐに形成されたトナー画像の光沢度とに差が生じるのが抑制される。

　また、画像形成装置１０では、搬送部６８は、シート部材Ｐの裏面と搬送ベルト６６の外周面６６ａとが接触した状態で、シート部材Ｐを搬送する。このため、例えば、シート部材Ｐの裏面の幅方向両端側の部分、及び中央側の部分だけが、ワイヤに接触した状態で、シート部材Ｐが搬送される場合と比して、ワイヤと接触している部分のシート部材Ｐとワイヤと接触していない部分のシート部材Ｐとで温度差が生じることが無いため、トナー画像に光沢むらが生じるのが抑制される。

　また、画像形成装置１０では、搬送ベルト６６においてシート部材Ｐと接触する部分には、表裏を貫通する貫通孔が形成されていない。換言すれば、搬送部６８は、シート部材Ｐの裏面の全域と搬送ベルト６６の外周面６６ａとが接触した状態で、シート部材Ｐを搬送する。このため、例えば、吸引してシート部材Ｐを吸着させる搬送ベルトのように、搬送ベルトに表裏を貫通する貫通孔が形成されている場合と比して、搬送ベルト６６の外周面と接触する部分のシート部材Ｐと、貫通孔が形成されることで搬送ベルト６６の外周面と接触しない部分のシート部材Ｐとで温度差が生じることが無いため、トナー画像に光沢むらが生じるのが抑制される。

　なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能である。例えば、上記実施形態では、搬送ベルト６６の外周面６６ａは、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線の放射率が０．０５以下の材料によって形成されたが、予備加熱部１０２がシート部材Ｐを加熱するときに、搬送ベルト６６の外周面６６ａにおいてシート部材Ｐと接触している部分の最大温度が、シート部材Ｐの温度以下となればよく、外周面が他の部材を用いて形成されてもよい。

　また、上記実施形態では、搬送ベルト６６の外周面６６ａは、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線の放射率が０．０５以下の材料であれば、銀、金、アルミニウム、銅、スズその他の金属材料であってもよい。

　また、上記実施形態では、シート部材Ｐは、無端状の搬送ベルト６６の外周面６６ａに吸着されたが、例えば、対向ロールの外周面にシート部材Ｐが吸着されてもよい。この場合には、予備加熱部のヒータは、対向ロールの外周面に沿って円弧状に並べられる。

　また、搬送ベルト６６の外周面６６ａを冷却する冷却手段を設けてもよい。冷却手段を設けることで、搬送ベルト６６の温度上昇をより低い温度で止めることができる。冷却手段としては、例えば搬送ベルト６６の外周面側または内周面側から空気を当てて冷却する冷却ファンを設けてもよい。冷却ファンは、搬送ベルト６６の外周面６６ａにシート部材Ｐが静電吸着された状態で搬送される領域に空気を当てるよう設けてもよいが、空気によってシート部材Ｐの搬送状態が不安定になるのを抑制するよう、搬送されるシート部材Ｐが静電吸着される搬送ベルト６６の外周面６６ａ以外の領域に空気を当てるよう設けるのが好ましい。
　本願は、２０１９年２月１２日付の日本国特許願第２０１９－０２２６００号に基づき優先権を主張する。

Claims

　トナー画像が表面に転写された記録媒体の裏面と接触した状態で、周回しながら記録媒体を搬送する搬送部と、
　搬送される記録媒体を加熱してトナー画像を記録媒体に定着する本加熱部と、
　記録媒体の搬送方向において前記本加熱部の上流側に配置され、前記搬送部によって搬送される状態の記録媒体を非接触状態で加熱する予備加熱部と、を備え、
　前記搬送部において記録媒体と接触する部分は、前記予備加熱部によって記録媒体が加熱されているときに、最大温度が記録媒体の温度以下となる材料で形成されている画像形成装置。
　前記予備加熱部は、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下で分光放射輝度が最大となる赤外線を記録媒体に向けて照射する赤外線ヒータを備え、
　前記搬送部は、記録媒体と接触する接触面を有し、
　前記接触面は、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線の放射率が０．０５以下の材料によって形成されている請求項１に記載の画像形成装置。
　前記接触面は、銀、金、アルミニウム、銅、又はスズによって形成されている請求項２に記載の画像形成装置。
　前記搬送部は、複数のロール部と、前記ロール部に巻き掛けられている無端状の搬送ベルトとを有し、
　前記搬送部は、記録媒体と接触する接触面である前記搬送ベルトの外周面と記録媒体の裏面とが接触した状態で、記録媒体を搬送する請求項１～３の何れか１項に記載の画像形成装置。
　前記搬送部は、記録媒体の裏面の全域と前記搬送ベルトの外周面とが接触した状態で、記録媒体を搬送する請求項４に記載の画像形成装置。
　トナー画像が表面に転写された記録媒体の裏面と接触した状態で、周回しながら記録媒体を搬送する搬送部と、
　搬送される記録媒体を加熱してトナー画像を記録媒体に定着する本加熱部と、
　記録媒体の搬送方向において前記本加熱部の上流側に配置され、前記搬送部によって搬送される状態の記録媒体を非接触状態で加熱する予備加熱部と、を備え、
　前記搬送部において記録媒体と接触する部分には、波長が３〔μｍ〕以上５〔μｍ〕以下の赤外線を反射する赤外線反射膜が設けられている、請求項１に記載の画像形成装置。
　前記赤外線反射膜は、銀、金、アルミニウム、銅、又はスズによって形成されている、請求項６に記載の画像形成装置。
　前記搬送部は、
　複数のロール部と、前記ロール部に巻き掛けられている無端状の搬送ベルトとを有し、
　前記搬送ベルトの外周面に前記赤外線反射膜が設けられ、
　前記赤外線反射膜と記録媒体の裏面とが接触した状態で、記録媒体を搬送する請求項６又は７に記載の画像形成装置。
　前記搬送部は、記録媒体の裏面の全域と前記赤外線反射膜とが接触した状態で、記録媒体を搬送する請求項８に記載の画像形成装置。