| 【発明の名称】 |
画像形成装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】田中 昭紀
【住所又は居所】東京都大田区下丸子３丁目３０番２号 キヤノン株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】特殊紙の画像形成生産性の向上及び最初の画像形成時間の短縮を図る画像形成装置を提供する。
【解決手段】搬送部に構成されて各々独立に速度制御を行うことが可能であるシート搬送ユニットを複数有することで、搬送部における先に搬送されるシートと次に搬送されるシートの間隔を短くして定着部に送出することが可能となり、よって定着速度を落とすようなシートの場合においても、高い画像形成生産性を得ることが可能となる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】像担持体上の現像剤像をシートに転写する転写部と、該転写部からシートを搬送する搬送部と、該搬送部で搬送されたシートの転写された現像剤像を定着する定着部と、を備えた画像形成装置において、前記定着部は様々なシートの種類に対応した複数の定着速度を有し、前記搬送部は各々独立に速度制御を行うことが可能であるシート搬送ユニットを複数有し、前記転写部の転写速度と定着速度がほぼ等しいときの前記定着部における連続するシートの間隔に対して、転写速度よりも定着速度を低下させた場合の前記定着部における連続するシートの間隔が狭いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記搬送部のシート搬送ユニットは２個であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記搬送部は装置上通紙可能な最大長さのシートよりも長いことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】定着速度が転写速度に対して遅い場合の、前記搬送部に構成された複数のシート搬送ユニットのシート搬送速度は、そのシートに対応した定着速度にほぼ等しい第１の搬送速度と、転写速度とほぼ等しい第２の搬送速度と、の２速であり、前記定着部に近いシート搬送ユニットの搬送速度が、常にその上流側のシート搬送ユニットの搬送速度と等しいか遅い速度であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記搬送部内の複数のシート搬送ユニットのうち、前記定着部に１番近い最下流のシート搬送ユニットの開始点から終了点までの距離をＬ２、該最下流のシート搬送ユニットの終了点から前記定着部までの距離をＬ３、更に転写速度をＶ１、Ｖ１よりも遅く設定した定着速度の中で最も速い速度をＶ２とした場合に、前記最下流のシート搬送ユニットの搬送距離Ｌ２は、Ｌ２≒｛（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ２｝×Ｌ３で表されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記搬送部に構成された複数の各々独立に速度制御を行うことが可能であるシート搬送ユニットは同じユニットで構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】転写速度は定着速度にかかわらず、常に１種類の速度であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に関するものであり、画像の転写部から定着部までシートを搬送するシート搬送ユニットを有する構成に適用し、特にシートの坪量や表面状態或いは出力画像の状態によって定着速度を複数有する場合に用いるものである。
【０００２】
【従来の技術】複写機などの画像形成装置において、特に近年厚紙やコート紙等の様々なマテリアルのシートへの対応が市場から求められており、また多くの製品が対応をしつつある状況である。
【０００３】一般的に厚紙やそれ以上の超厚紙と呼ばれる坪量が３００ｇ／ｍ２クラスの紙などに対して画像を転写し定着する場合は、普通紙以上に定着時の熱量を要する。
【０００４】またコート紙等の坪量が大きい場合は厚紙と同様に普通紙以上の熱量を必要とするし、近年特に要求の多い画像の光沢度を通常よりも上げる場合などにおいても、普通紙以上の熱量を定着時に必要とする。
【０００５】このため、これらのシートを定着する場合は、定着速度を普通紙の場合に対して遅くすることで、定着部を通過する時間を長く得ることで熱量を多くシートに付与することで対応することが多い。
【０００６】定着速度を遅くする場合には、画像をシートへ転写する転写速度は普通紙の場合と同じ速度で定着速度のみ減速する方法と、転写速度ごと定着速度と同じに減速する方法があり、それぞれの方法にて数多く製品化が成されている。
【０００７】また一部であるが、定着速度を減速させることはせずに、定着部を通過する紙の間隔を普通紙の場合に対して広くすることで、定着部の熱量を蓄え、回復させることで厚紙などに対応する製品もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】転写速度は普通紙の場合と同じ速度で、定着速度のみ減速する複写機の例を図８に示す。
【０００９】図８（ａ）は像担持体としての感光ドラム（画像形成部）を４箇所有し、転写ベルト１５０上にシートとしての記録材（用紙）を吸着させ、各転写部を搬送するものであり、記録材は第４番目の画像形成部１０１における感光ドラム上の画像を転写部１０５にて転写させられた後、搬送部１６０にて搬送され、定着部を構成する定着器１０９にて記録材上の現像剤としてのトナーを熱定着される。
【００１０】詳しい動作を以下に示す。図８（ｂ）に示すように、まず用紙Ｓ１は４番目の画像形成部１０１にて画像転写中であり、この時転写ベルト１５０及び搬送部１６０の用紙Ｓ１の搬送速度は当然の如く転写速度と等しいＶ１である。
【００１１】次に図８（ｃ）の様に、用紙Ｓ１が全て搬送部１６０に移動すると、搬送部１６０は定着速度まで減速し、搬送部１６０及び定着部の用紙搬送速度（＝用紙移動速度）はＶ２になる。
【００１２】そのまま用紙Ｓ１は速度Ｖ２（＜Ｖ１）にて定着され（図８（ｄ））、用紙後端が搬送部１６０を抜けた後、搬送部１６０の搬送速度はＶ１に増速され、次の用紙Ｓ２の搬送に備える（図８（ｅ））。
【００１３】この制御の場合、画像形成部における用紙の間隔は、用紙サイズに制御の余裕分及び用紙位置のバラツキを見込んだ値と速度切り替えに要する時間分が加わってしまう。
【００１４】通常の複写機などの画像形成部における用紙の間隔（以下、紙間とも言う）は、およそ５０〜１００ｍｍ程度あるが、図８（ａ）に示す複写機で、用紙サイズをＡ３とした場合、搬送方向４２０ｍｍであるため、＋α分と合わせて、少なくとも４５０ｍｍ程度になってしまい、定着部における用紙紙間についても、速度Ｖ１で前の紙を追いかけるが、Ｖ１とＶ２の速度差にもよるが２００〜３００ｍｍまでしか縮めることができない。
【００１５】つまり、定着速度が遅くなる分に加えて、用紙紙間が広がることも合わせて生産性を落とす結果となってしまうわけである。
【００１６】次に転写速度ごと定着速度と同じに減速する方法についてであるが、この場合は画像の転写部の速度も定着速度と等しい値で用紙を搬送する必要がある。
【００１７】特に第１の画像形成部から転写部までの距離が非常に長い中間転写方式の複写機などの場合、定着速度つまり普通紙の場合より遅い速度で駆動される範囲が長くなるため、用紙の最初の画像形成時間、すなわちファーストコピー時間（Ｆｃｏｔ）が非常に長くなってしまう。
【００１８】更に転写部に留まらず、感光ドラムまでも転写速度及び定着速度にて駆動する必要があるため、その分の時間が更に増えることに加えて、画像の潜像から現像までの間に潜像が拡散してしまったり、感光ドラム駆動系の振動の影響が増加するなどして、画像の劣化が発生してしまったりする問題点もある。
【００１９】また、定着速度を変えずに、定着部を通過する紙の間隔を普通紙の場合に対して広くすることで、定着部の熱量を蓄え、回復させる方式の場合は、用紙通過時の定着器或いは定着ローラの温度低下が減速する場合に比べて大きく、これにより用紙の先端と後端で定着性が異なり、画像の光沢などが先後端で異なるなどの画像の問題が発生してしまう問題点もある。
【００２０】本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、特殊紙の画像形成生産性の向上及び最初の画像形成時間の短縮を図る画像形成装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明にあっては、像担持体上の現像剤像をシートに転写する転写部と、該転写部からシートを搬送する搬送部と、該搬送部で搬送されたシートの転写された現像剤像を定着する定着部と、を備えた画像形成装置において、前記定着部は様々なシートの種類に対応した複数の定着速度を有し、前記搬送部は各々独立に速度制御を行うことが可能であるシート搬送ユニットを複数有し、前記転写部の転写速度と定着速度がほぼ等しいときの前記定着部における連続するシートの間隔に対して、転写速度よりも定着速度を低下させた場合の前記定着部における連続するシートの間隔が狭いことを特徴とする。
【００２２】前記搬送部のシート搬送ユニットは２個であることが好適である。
【００２３】前記搬送部は装置上通紙可能な最大長さのシートよりも長いことが好適である。
【００２４】定着速度が転写速度に対して遅い場合の、前記搬送部に構成された複数のシート搬送ユニットのシート搬送速度は、そのシートに対応した定着速度にほぼ等しい第１の搬送速度と、転写速度とほぼ等しい第２の搬送速度と、の２速であり、前記定着部に近いシート搬送ユニットの搬送速度が、常にその上流側のシート搬送ユニットの搬送速度と等しいか遅い速度であることが好適である。
【００２５】前記搬送部内の複数のシート搬送ユニットのうち、前記定着部に１番近い最下流のシート搬送ユニットの開始点から終了点までの距離をＬ２、該最下流のシート搬送ユニットの終了点から前記定着部までの距離をＬ３、更に転写速度をＶ１、Ｖ１よりも遅く設定した定着速度の中で最も速い速度をＶ２とした場合に、前記最下流のシート搬送ユニットの搬送距離Ｌ２は、Ｌ２≒｛（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ２｝×Ｌ３で表されることが好適である。
【００２６】前記搬送部に構成された複数の各々独立に速度制御を行うことが可能であるシート搬送ユニットは同じユニットで構成されることが好適である。
【００２７】転写速度は定着速度にかかわらず、常に１種類の速度であることが好適である。
【００２８】本発明によると、搬送部に構成されて各々独立に速度制御を行うことが可能であるシート搬送ユニットを複数有することで、先に搬送されるシートが各シート搬送ユニットを通過する時間を短くでき、この結果定着時の遅い側の速度から転写速度に戻すタイミングを、シート搬送ユニットが１つの場合に比べて増やした分早くすることができる。
【００２９】このため、先に搬送されるシートと次に搬送されるシートの間隔を短くしてシート搬送ユニットに送出することが可能となり、よって定着速度を落とすようなシートにおいても、画像形成生産性を落とすことが無い。
【００３０】また、転写速度と、これよりも遅く設定した定着速度の中で最も速い速度との比に対して、搬送部の各シート搬送ユニットの配置を最適化することが可能となり、この結果、転写部におけるシートの紙間に対して定着部の紙間を更に小さくすることが可能となる。
【００３１】このため、転写速度まで定着速度に落とす構成に比べても、シート間隔が小さくなるので、画像形成生産性を上げることが可能となる。
【００３２】また、転写速度は普通紙の場合と同じにできることから、厚紙モード時等の画像形成装置の最初の画像形成時間も定着部の速度減少分だけで済み、更に感光ドラム周りにおける画像劣化要因も定着部における画像劣化要因も無いため、非常に良好な画像を得ることができる様になる。
【００３３】よって、厚紙及びコート紙等に対しても、非常に高生産性で高画質な画像形成装置を提供することが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３５】（第１の実施の形態）図１〜図５を参照して、第１の実施の形態について説明する。
【００３６】以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１には第１の実施の形態に係るフルカラー画像形成装置の概略断面図を示す。
【００３７】図１の装置は、上部にデジタルカラー画像リーダ部及びトナー収納部、下部にデジタルカラー画像プリンタ部を有し、４つの感光ドラム及び中間転写構成を有する複写機である。
【００３８】リーダ部において、原稿３０を原稿台ガラス３１上に載せ、露光ランプ３２により露光走査することにより、原稿３０からの反射光像をレンズ３３によりフルカラーＣＣＤセンサー３４に集光しカラー色分解画像信号を得る。
【００３９】カラー色分解画像信号は（図示しない）増幅回路を経て、（図示しない）ビデオ処理ユニットにて処理を施され画像メモリー（図示しない）を介してプリンタ部に送出される。
【００４０】プリンタ部においては、作像部は図中右よりイエロー（ｙ），マゼンタ（ｍ），シアン（ｃ），ブラック（Ｂｋ）の各色の画像形成部（作像ステーション）に分けられている。
【００４１】各ステーション毎の４つの感光ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１Ｂｋは図中の矢印方向に回転自在に担持され、感光ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１Ｂｋの周りには前露光ランプ、コロナ帯電器２ｙ，２ｍ，２ｃ，２Ｂｋ、レーザー露光光学系（スキャナユニット）３ｙ，３ｍ，３ｃ，３Ｂｋ、電位センサー、それぞれの色毎の現像器２４ｙ，２４ｍ，２４ｃ，２４Ｂｋ、感光ドラム上光量検知手段、転写装置、クリーニング器６ｙ，６ｍ，６ｃ，６Ｂｋを配置する。
【００４２】レーザー露光光学系３ｙ，３ｍ，３ｃ，３Ｂｋにおいてリーダ部からの画像信号は、（図示しない）レーザー出力部にて各色毎（各ステーション毎）の光信号に変換され、光信号に変換されたレーザー光がポリゴンミラーで反射され、レンズ及び折り返しミラーを通ってそれぞれの感光ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１Ｂｋの面に投影される。
【００４３】プリンタ部での画像形成時には、感光ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１Ｂｋを矢印方向に回転させ、前露光ランプで除電した後の感光ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１Ｂｋをコロナ帯電器２ｙ，２ｍ，２ｃ，２Ｂｋにより一様に帯電させて、各分解色毎に光像Ｅを照射し、潜像を形成する。
【００４４】次に現像器２４ｙ，２４ｍ，２４ｃ，２４Ｂｋを動作させて、感光ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１Ｂｋ上の潜像を現像し、感光ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１Ｂｋ上に樹脂と顔料を基体とした現像剤としてのトナーの画像を形成する。
【００４５】現像器２４ｙ，２４ｍ，２４ｃ，２４Ｂｋ内のトナーはリーダ部右側に配置された各色毎のトナー収納部（ホッパー）４ｙ，４ｍ，４ｃ，４Ｂｋ，から現像器２４ｙ，２４ｍ，２４ｃ，２４Ｂｋ内のトナー比率（或いはトナー量）を一定に保つ様に所望のタイミングにて随時補給される。
【００４６】感光ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１Ｂｋ上に形成されたトナー像は、各ステーションの１次転写部において像担持体としての中間転写ベルト５に転写され、そしてこの中間転写ベルト５上で各ステーションにおいて形成された、感光ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１Ｂｋ上のトナー像が４色全て重ねられる。
【００４７】中間転写ベルト５は、駆動ローラ５ａによって駆動され、また駆動ローラ５ａの対向には、各ステーション毎の画像の位置ズレ及び濃度の検知を行うセンサー５０が配置されており、随時各画像形成部に画像濃度，トナー補給量，画像書き込みタイミング，及び画像書き込み開始位置等に対してフィードバックする制御を行っている。
【００４８】一方、シートとしての記録材は各収納部７１，７２，７３から各々の給紙手段８１，８２，８３によって１枚ずつ搬送され、レジストローラ９１にて斜行を補正し、所望のタイミングにて中間転写ベルト５上のトナー像を記録材に転写する転写部としての２次転写部５ｂに搬送される。
【００４９】２次転写部５ｂにて記録材上にトナー像が転写され、記録材は搬送部のシート搬送ユニットとしての搬送ユニット６０，６１を通り、熱ローラ定着器９にてトナー像を定着され、排紙トレー１０に排紙される。
【００５０】他方、２次転写後の中間転写ベルト５は、転写残トナーを転写クリーナ部１４にてクリーニングし、再び各画像形成部（各ステーション）の一次転写工程に供する。
【００５１】また、記録材の両面に画像を形成する場合には、定着器９を記録材が通過後、すぐにフラッパ１９を駆動し、記録材を搬送縦パス２１ａを経て反転パス２１ｂに一端導いた後、反転ローラ５１の逆転により、送り込まれた際の後端を先頭にして、送り込まれた方向と反対向きに退出させ、両面搬送パス２１ｃへと送られる。
【００５２】その後、両面搬送ローラ５２，５３，５４を通過し、両面搬送ローラ５５にて斜行補正とタイミング取りを行い、所望のタイミングにてレジストローラ９１へと搬送され、再び上述した画像形成工程によってもう一方の面に画像を転写する。
【００５３】ここで、搬送ユニット６０，６１と２次転写部５ｂ、定着器９の速度制御及び用紙の移動について詳しく説明する。
【００５４】本複写機は画像形成速度及び画像転写速度（中間転写ベルト移動速度）は２００ｍｍ／ｓｅｃであり、また厚紙及びコート紙等は定着速度を減少させる制御を行うものである。
【００５５】そして、定着速度は速い方から普通紙用の２００ｍｍ／ｓｅｃ（１／１速），１００ｍｍ／ｓｅｃ（１／２速），６６．６ｍｍ／ｓｅｃ（１／３速），５０ｍｍ／ｓｅｃ（１／４速），３３．３ｍｍ／ｓｅｃ（１／６速），２５ｍｍ／ｓｅｃ（１／８速）と紙種と紙の坪量に応じて６種類有し、それぞれの場合に応じて最適な設定が成されている。
【００５６】課題の点において説明したように、前紙（先に搬送されるシート）が搬送部を抜けた後、搬送部の速度を上げて次紙（次に搬送されるシート）の搬送を行う構成の場合、画像形成生産性を最大に上げるためには定着部の紙間を最小にする必要があり、そのためには次紙をどれだけ前紙に近づけることができるかが課題となる。
【００５７】そのため、画像形成生産性において不利となるのは前紙の定着速度が速く、次紙が追いつき難いときであることが容易に想像できる。
【００５８】よって、本実施の形態の複写機においては、定着速度１００ｍｍ／ｓｅｃ時においても最大限の生産性が挙げられるように搬送部を構成する。
【００５９】つまり、前紙が定着時に１００ｍｍ／ｓｅｃで搬送されているところに、次紙が搬送部によって２００ｍｍ／ｓｅｃで送られるため、この速度差にて紙間距離が縮まればよいのである。
【００６０】実際に紙間距離を縮める様子を図２に示す。図２（ａ）は第１の実施の形態の複写機（図１）の搬送部の詳細図である。
【００６１】まず、図２（ｂ）に示す様に、画像の２次転写部５ｂ，搬送ユニット６０，搬送ユニット６１が速度Ｖ１（２００ｍｍ／ｓｅｃ）で用紙を搬送するように駆動されており、定着器９のみ速度Ｖ２（１００ｍｍ／ｓｅｃ）で用紙を搬送するように駆動されている。
【００６２】用紙Ｓ１の先端が定着器９の入り口に差し掛かると、用紙をＶ１からＶ２で搬送するように各搬送ユニット６０，６１の駆動を切り替え、定着器９内に用紙を送り込む（図２（ｃ））。
【００６３】このタイミングは定着前センサー６０１によって決められるが、センサーを使用せずタイマーによる制御を行っても良い。
【００６４】この時、本実施の形態の複写機においては、使用する用紙の最大長さよりも、２次転写部５ｂから定着器９までの距離（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）を長く構成しているため、２次転写部５ｂ並びに転写ベルト５，画像形成部は全て２００ｍｍ／ｓｅｃ或いはこの速度に対応した速度でのみ駆動を行えば良いように構成されている。
【００６５】これは、従来例の課題でも説明したように、画像形成部の速度を複数有することで、画像が劣化することや駆動ユニットが複雑化することを避けるためである。
【００６６】その後、次紙Ｓ２が２次転写部５ｂを通過して搬送ユニット６０に差し掛かるときには、搬送ユニット６０のみ速度Ｖ１に切り替えられる（図２（ｄ））。
【００６７】この様に速度切り替え動作を行うと、前紙Ｓ１が搬送ユニット６１を抜けた後でないと、次紙Ｓ２を搬送ユニット６１に送り込むことができないことが分かる。
【００６８】つまり、搬送ユニット６１の搬送長さＬ２だけ、この時点では紙間距離が開くことになり（図２（ｅ））、この距離を前紙Ｓ１の後端が搬送ユニット６１を抜けてから定着器９を抜けるまでの距離（Ｌ３）の間に最小に縮めればよいわけである。
【００６９】更に、実際には定着部の紙間距離は０では無く、ある程度の距離は必要とされる。
【００７０】そしてこの数値は、定着後のセンサー９２が紙間距離を検出可能であることと、自動両面コピーモード時に、排紙トレー１０側への搬送と搬送縦パス２１ａ側への搬送をフラッパ１９にて切り替え可能であるということが条件となる。
【００７１】このために必要とされる紙間距離をＰ１ｍｍ（図２（ｆ））とすると、実際のところは紙間をＰ１にまで縮めれば良いことになる。
【００７２】簡単にまとめると、前紙Ｓ１がＶ２の速度で（Ｌ３＋Ｐ１）進む時間と、次紙Ｓ２がＶ１の速度でＬ２，更にＶ２の速度でＬ３進む時間と、が等しくなれば良い訳である。
【００７３】これにより速度Ｖ１から速度Ｖ２に変わるポイントを搬送ユニット６１出口に設けた場合（１）は、（Ｌ３＋Ｐ１）／Ｖ２＝Ｌ２／Ｖ１＋Ｌ３／Ｖ２ ・・・（１）ａという関係式が成り立つ。
【００７４】また、速度Ｖ１からＶ２に変わるポイントを定着器９入り口に設けた場合（２）は、（Ｌ３＋Ｐ１）／Ｖ２＝（Ｌ２＋Ｌ３）／Ｖ１ ・・・（２）ａという関係式が成り立つ。
【００７５】これらの式をＬ２とＬ３及びＰ１の距離の関係についてまとめると、（１）ａより、Ｌ２＝（Ｖ１／Ｖ２）×Ｐ１ ・・・（１）ｂとなる。
【００７６】同じく、（２）ａより、Ｌ２＝（Ｖ１／Ｖ２）×Ｐ１＋｛（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ２｝×Ｌ３ ・・・（２）ｂとなる。
【００７７】実際の速度変更点は（１）から（２）のどこかになることから、搬送ユニット６１の搬送距離Ｌ２は、（Ｖ１／Ｖ２）×Ｐ１≦Ｌ２≦（Ｖ１／Ｖ２）×Ｐ１＋｛（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ２｝×Ｌ３ ・・・（３）
であれば良く、速度変更点に応じて最適な距離を設ければ良いということになる。
【００７８】また、これよりも遅い定着速度の場合は、前紙Ｓ１に次紙Ｓ２が更に追いつき易くなることから、更に余裕をもって同等の紙間を実現できることは言うまでもない。
【００７９】また、定着部の紙間距離に左右されること無く、複写機として最大の画像形成生産性を得るためには、上記式のうちＰ１を０として考えれば良いが、速度切り替えポイントを搬送ユニット６１出口直後に設けた場合の紙間距離は全く縮まらず、結果として速度切り替えポイントを定着器９入り口近傍に設けることが必要になる。
【００８０】定着器９の極近傍にて速度切り替えを行う場合は、Ｌ２＝｛（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ２｝×Ｌ３ ・・・（４）
で表される。
【００８１】この（４）式の場合に、定着部の紙間距離にかかわらず最大の画像形成生産性を得ることが可能な構成とすることができる。
【００８２】実際に本実施の形態の複写機を例にあげると、まず、搬送ユニット６０と搬送ユニット６１は全く同じユニットを使用しており、搬送長さＬ２はそれぞれ１５０ｍｍであり、２次転写部５ｂから搬送ユニット６０終了部までの距離Ｌ１は２５０ｍｍ、更に搬送ユニット６１終了から定着器９入り口までの距離Ｌ３は１００ｍｍである（図３参照）。
【００８３】これらの数値は、先に説明した様に、本複写機の対応する最大紙長さが１９ｉｎｃｈ（＝４８２．６ｍｍ）であることから定着前の搬送部の長をそれ以上の５００ｍｍとしたことと、次に最小対応用紙である葉書サイズ１４０ｍｍを安定して搬送する目的から構成されている。
【００８４】また、定着部における紙間についてであるが、本複写機においてはフラッパ１９の切り替え時間の方がセンサー９２の検出能力よりも条件的に厳しく、切り替え時、紙間距離３０ｍｍを必要とする構成となっており、定着部の紙間Ｐ１は３０ｍｍと設定してある。
【００８５】以上の数値と、先に説明したＶ１＝２００ｍｍ／ｓｅｃ，Ｖ２＝１００ｍｍ／ｓｅｃを合わせると、（３）式より、６０≦１５０≦１６０と成立する範囲にいることが分かり、定着部の紙間距離３０ｍｍが可能であることが分かる。
【００８６】実際の定着部の紙間は速度切り替え時間を０，切り替えポイントを定着ローラ部とすると２５ｍｍとなるが、この５ｍｍ分は各動作や位置の変動に対する余裕分とする。
【００８７】また（４）式に対して等号は成立しないが、これは定着部の紙間距離を０にまでは詰めることが出来ないことを表している。
【００８８】しかしながら、本実施の形態の複写機においては、実際は他の要因で定着部の紙間を０にすることはできないので問題は無い。
【００８９】図４にこのときの用紙の移動を表すダイアグラムを示す。
【００９０】定着部の紙間距離は３０ｍｍとして、前述の余裕分は速度切り替えポイントを上流に５ｍｍ移す分と搬送ユニット６１の速度切り替え時間を２５ｍｓｅｃ設ける分にして盛り込んである。
【００９１】また、搬送ユニット６０の駆動速度及び搬送ユニット６１の駆動速度を併記してある。
【００９２】図４より各搬送ユニット６０，６１及び駆動部の速度切り替え動作及が成立し、定着部紙間の３０ｍｍが実現されていることがダイアグラムからも証明できる。
【００９３】さらに（４）式を成り立たせるためには、定着速度Ｖ２にもよるが、Ｌ３とＬ２の長さを同じ値に近づけることで可能となることが分かる。
【００９４】これを実現させるためには、搬送部の搬送ユニットの数を増やすこと、若しくは搬送長さの異なるユニットを用いること等で対応可能となる為、必要に応じて本（４）式から定着前の搬送部の構成を決めればよい。
【００９５】次に図５を用いて、本実施の形態の複写機の各定着速度における画像形成生産性及び最短のＦｃｏｔを、従来例で挙げた、定着前の搬送部の搬送ユニットを１つ持つタイプ（Ｔｙｐｅ１）と、画像転写速度或いは画像形成速度まで定着速度に減速した場合（Ｔｙｐｅ２）と比較することとする。
【００９６】生産性及びＦｃｏｔについては用紙はスモールサイズ（Ａ４或いはＬＴＲ）のときの値とする。
【００９７】Ｔｙｐｅ１の場合は、搬送部上の前紙が抜けてから次紙を送る点が生産性のポイントであり、またＦｃｏｔについては搬送部で減速するまで高速で用紙を搬送でき、画像形成速度も速いため定着速度の影響をあまり受けない点がポイントである。
【００９８】またＴｙｐｅ１の搬送部は長さ３００ｍｍ（本実施の形態（Ｔｙｐｅ３）の２個分）とする。
【００９９】またＴｙｐｅ２については、生産性については画像転写部或いは画像形成部の紙間距離がそのまま適用され、Ｆｃｏｔについては画像書き込み開始から定着速度にする必要があることから、定着速度によって、特に速度の遅いときほど大きな影響を受けることがポイントである。
【０１００】尚、本複写機の画像形成部（中間転写ベルト５上）の紙間距離は、８４ｍｍである。
【０１０１】これは転写ベルト５上の紙間にて、画像濃度及びトナー補給精度向上のためのマークを画くことと、各ステーションの色ズレを検出して補正する為のマークを画く必要があり、これらのマークを画くために読み取りセンサー５０の能力と合わせてある程度の距離が必要なことと、更にレジストローラ９１における用紙の斜行取り及びタイミング合わせ等にも紙間の距離を必要としており、こちらにおいても紙間距離を必要とするためである。
【０１０２】実際、本実施の形態の複写機においては、前者の方が８０ｍｍ程度の紙間距離を必要とし、後者の方は５０ｍｍ程度の紙間距離があれば制御可能であるため、紙間距離は制御のばらつき及び余裕分を含めて８４ｍｍとしている。
【０１０３】この値を比較する複写機においても適用してグラフにまとめたものを図５にまとめる。図５を見ても明らかなように、生産性については定着部にて紙間を最小に出来る本実施の形態であるＴｙｐｅ３が最も優れ、Ｆｃｏｔについては定着前まで１００％の速度で搬送可能であるＴｙｐｅ２とＴｙｐｅ３が優れている結果であることがわかる。つまり、生産性、Ｆｃｏｔの双方で本実施の形態の優位性が証明されたわけである。
【０１０４】また本実施の形態においては同じ搬送ユニットを２個使用しているが、これは１つの搬送ユニットで構成する場合よりも、ユニットの規模が小さいため型代等が少なくて済む、駆動負荷が小さくて済むことから速度切り替え時間が短くて済む、搬送ベルト張力が安定する、等のメリットも有る。
【０１０５】更に搬送ユニットの配置を横に並列するのではなく、若干角度を付けて配置することで、本体サイズ（幅方向）を小さくすることも可能となる。
【０１０６】また同じ搬送ユニットとすることで本体内の配置の自由度が増える他、結果的に搬送部全体としてトータルではコストダウンとなっている。
【０１０７】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の実施の形態を図６を用いて説明する。本構成の複写機は第１の実施の形態の様に中間転写方式ではなく、直接像担持体としての感光ドラム１Ｂｋ等の４ステーションから紙にトナーを転写する構成のものである。
【０１０８】リーダ部等他の構成部材については第１の実施の形態の複写機と構成及び機能共に同じものであり、記録材である紙は転写ベルト５に静電吸着された状態で４つの画像形成部下を通りトナーを転写され搬送されてくる。
【０１０９】ここで、第１の実施の形態と同じ様に定着前の搬送部を構成するためには、第１の実施の形態におけるＬ１のみ、第４ステーションの転写部、つまり最後の転写ポイント５Ｂｋを通過した所から始まるのではなく、転写ベルト５から紙が分離される所から始まる点だけ考慮すればあとは同じで良い。
【０１１０】これは転写ベルト５の速度切り替えを行う場合、各画像形成部中の感光ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１Ｂｋと転写ベルト５が接しているため、感光ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１Ｂｋの回転速度まで変える必要があるか、感光ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１Ｂｋと転写ベルト５を離間させる必要が有り、駆動系等の構成が複雑になるなどするからであり、更に転写ベルト５の速度を変えるため、次紙を転写ベルト５に吸着させる場合、紙の搬送速度が元に戻るのを待たなければならず、この分紙間が開いてしまう問題点もあるためである。
【０１１１】図７に定着前の搬送部の詳細図を記すが、先に述べた転写分離部ＳｐからＬ１が始まることを除けば第１の実施の形態と全く同じであり、配置を同じとすることで第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、搬送部に構成されて各々独立に速度制御を行うことが可能であるシート搬送ユニットを複数有することで、搬送部における先に搬送されるシートと次に搬送されるシートの間隔を短くして定着部に送出することが可能となり、よって定着速度を落とすようなシートの場合においても、高い画像形成生産性を得ることが可能となる。
【０１１３】更に転写速度と、これよりも遅く設定した定着速度の中で最も速い速度との比に対して、定着前の搬送部の各シート搬送ユニットの配置を最適化することが可能となり、この結果、画像形成部におけるシートの紙間に対して定着部の紙間を更に小さくすることが可能となり、転写速度まで定着速度に落とす構成に比べても、紙間が小さくなるので、最大限の画像形成生産性を得ることができる。
【０１１４】また、転写速度は普通紙の場合と同じにできることから、厚紙モード時等の画像形成装置の最初の画像形成時間も定着部の速度減少分だけで済み、更に感光ドラム周りにおける画像劣化要因も定着部における画像劣化要因も無いため、非常に良好な画像を得ることができる様になる。
【０１１５】よって、厚紙及びコート紙等に対しても、非常に高生産性で高画質な画像形成装置を提供することが可能となる。
【０１１６】また、搬送部を複数のシート搬送ユニットに分割することで、搬送部の配置の自由度の向上、コスト及び投資の削減、本体サイズの縮小なども可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１００７
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
【住所又は居所】東京都大田区下丸子３丁目３０番２号
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| 【出願日】 |
平成１４年４月２６日（２００２．４．２６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８５００６
【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−３１６２３０（Ｐ２００３−３１６２３０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年１１月７日（２００３．１１．７） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１２７１９５（Ｐ２００２−１２７１９５） |
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