画像形成装置
【課題】保温を必要とする部材を保温することで、低コストで新たな場所をほとんど必要とせず、熱干渉が生じることのない画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の像担持体１１上に現像されたトナー像を無端状の中間転写体６１に一次転写して中間転写体６１上でトナー像が重ね合わされ、重ね合わされたトナー像を記録媒体に二次転写する画像形成装置１であって、夫々の像担持体１１に対向する中間転写体６１の内面に接触する半導電性の一次転写部材６２と像担持体１１の間の電界により像担持体１１から中間転写体２１に一次転写され、これに対向する中間転写体６１の内側の面に接触する半導電性の斥力部材６７との電界により中間転写体６１から記録媒体に二次転写する二次転写部材６３と、を有し、無端状の中間転写体６１の内側に発熱体６９と、該発熱体の発生する熱を一次転写部材６２に伝える伝熱部材６８と、を有する。
【解決手段】複数の像担持体１１上に現像されたトナー像を無端状の中間転写体６１に一次転写して中間転写体６１上でトナー像が重ね合わされ、重ね合わされたトナー像を記録媒体に二次転写する画像形成装置１であって、夫々の像担持体１１に対向する中間転写体６１の内面に接触する半導電性の一次転写部材６２と像担持体１１の間の電界により像担持体１１から中間転写体２１に一次転写され、これに対向する中間転写体６１の内側の面に接触する半導電性の斥力部材６７との電界により中間転写体６１から記録媒体に二次転写する二次転写部材６３と、を有し、無端状の中間転写体６１の内側に発熱体６９と、該発熱体の発生する熱を一次転写部材６２に伝える伝熱部材６８と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター等の電子写真装置などの画像形成装置に関し、詳しくは
タンデム型の画像形成装置で、複数の像担持体から直接トナー像が転写された記録部材を搬送する記録部材搬送部材又は複数の像担持体からトナー像を転写された後記録部材にいっかつで転写する中間転写体の内側に発熱体と伝熱部材を設ける画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナー像の転写不良を解消するために、転写環境を整え、高品位の画像を得るために、転写装置を加熱する加熱装置を備えた画像形成装置が提案されている。
特許文献１には、二次転写ローラを保温するための発熱体を有する画像形成装置が開示されている。二次転写ローラを保温する目的は、半導電性の二次転写ローラ抵抗の環境変動を低減して抵抗変動を一定範囲内に維持するためである。また、特許文献１には、本体装置の制御系とは別系統の電源回路に繋がれた制御装置により発熱体による温度を制御することが開示されている。目的は、主電源がオフにされた場合も発熱体に別系統からの電源が確保され保温できることにある。
【０００３】
さらに、特許文献２には、自己温度制御付きの面状発熱体を有する画像形成装置が開示されている。発熱体は、特許文献１と同様で、半導電性の転写ローラ抵抗の環境変動を低減して抵抗変動を一定範囲内に維持するためである。特許文献２の画像形成装置では、概略薄い直方体の面状発熱体を丸めて円筒形にして転写ローラ内部に入れている。
さらに、特許文献３には、中間転写ベルト上のトナーを除去するクリーニングブレードに対向する中間転写ベルト内面に接触するクリーニングバックアップローラの内部に加熱ヒータを設けた画像形成装置が開示されている。加熱ヒータは、中間転写ベルト上のトナーを除去するクリーニングブレードと中間転写ベルトを保温することで、両者のヤング率や柔軟性を保持して、良好なクリーニング性を維持することである。
【０００４】
以上、特許文献１ないし３に開示されているように、中間転写体及び中間転写体内部や周辺には低温環境下で不具合を生じる部材が複数存在し、夫々保温を必要としており、これら複数の部材に個々に発熱体を設けても良い。
しかし、発熱体の数が多くなり高コストとなり、また、別の部材を保温する発熱体同士が近接することで、設置スペースが不足して、これを補うために画像形成装置が大型化するという不具合が生ずる。あるいは、別の部材を保温する発熱体同士が近接することで、ある部材を保温するための発熱体でない発熱体によりその部材が保温されることになり、過度に温度が上昇する熱干渉という不具合が生ずる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、１個又は保温される部材よりも少ない数の発熱体が発生する熱を伝熱部材により夫々保温を必要とする部材の近傍にまで伝えて、夫々保温を必要とする部材を保温することで、低コストで新たな設置スペースをほとんど必要とせず、熱干渉が生じることのない画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、複数の像担持体上に現像されたトナー像を、無端状の中間転写体に一次転写して中間転写体上でトナー像が重ね合わされ、重ね合わされたトナー像を記録媒体に二次転写する画像形成装置であって、夫々の像担持体に対向する中間転写体の内面に設けられている半導電性の一次転写部材と像担持体の間の電界により夫々の像担持体から中間転写体に一次転写され、これに対向する中間転写体の内側の面に接触する半導電性の対向部材との電界により中間転写体から記録媒体に二次転写する二次転写部材と、を有する画像形成装置において、前記中間転写体の内側に発熱体と、該発熱体の発生する熱を一次転写部材に伝える伝熱部材と、を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記複数の像担持体を横方向に並列し、夫々の像担持体に対向する中間転写体の内面に接触する一次転写部材の下方に、発熱体の熱を近接又は接触して伝える伝熱部材が配設されていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記無端状の中間転写体の内側を閉じて閉空間を形成する遮熱板を設けることを特徴とする。
【０００７】
本発明の画像形成装置は、複数の像担持体に対向する中間転写体の内部に位置する半導電性の一次転写部材と、像担持体の間の電界により夫々の像担持体から無端状の中間転写体にトナー像が一次転写されて、中間転写体上で夫々の像担持体からのトナー像が重ね合わされて、中間転写体のトナー像側に記録媒体を挟んで接触する二次転写部材と該二次転写部材に対向して中間転写体のトナー像と反対側に接触する対向部材とを有し、二次転写部材と対向部材との間に電位差を設けることで、中間転写体上の重ね合わされたトナー像を記録媒体に転写する電界を形成する画像形成装置において、前記中間転写体の内側に発熱体と、前記発熱体の発生する熱を対向部材に伝える伝熱部材とを有し、前記二次転写部材の電気抵抗が、前記対向部材の電気抵抗よりも小さいことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記伝熱部材は、前記発熱体の熱を近接又は接触して前記対向部材に伝えることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記対向部材が伝熱部材の下方に配設し、該対向部材に近接又は接触させた発熱体を配設することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記中間転写体上のトナーを除去するクリーニング部材とこれに対向する中間転写体内側の面に接触するクリーニングバックアップ部材とを有し、前記伝熱部材は、前記発熱体の発生する熱を近接又は接触して前記クリーニングバックアップ部材に伝えることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記クリーニングバックアップ部材が伝熱部材の下方に位置し、該クリーニングバックアップ部材の伝熱部材に近接又は接触した位置に発熱体を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記無端状の中間転写体の内側を閉じて閉空間を形成する遮熱板対を設けることを特徴とする。
【０００８】
本発明の画像形成装置は、複数の像担持体上に現像されたトナー像を無端状の記録媒体搬送体で搬送される記録媒体にトナー像が重ね合わせて転写する画像形成装置であって、前記記録媒体搬送体の内面に接触する半導電性の転写部材と像担持体の間の電界により夫々の像担持体から記録媒体搬送体に転写される画像形成装置において、前記記録媒体搬送体の内側に発熱体と、該発熱体の発生する熱を転写部材に伝える伝熱部材と、を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、複数の像担持体を横方向に並列させ、夫々の像担持体に対向する記録媒体搬送体の内面に接触する半導電性の転写部材の下方に、発熱体の熱を近接又は接触して伝える伝熱部材が配設されていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、記録媒体搬送体上のトナーを除去するクリーニング部材と、これに対向する記録媒体搬送体内側の面に接触するクリーニングバックアップ部材とを有し、前記伝熱部材は、前記発熱体の発生する熱を近接又は接触して前記クリーニングバックアップ部材に伝えることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記無端状の記録媒体搬送体の内側を閉じて閉空間を形成する遮熱板対を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記課題を解決する手段である本発明によって、以下のような特有の効果を奏する。
本発明によれば、１個又は保温される部材よりも少ない数の発熱体が発生する熱を伝熱部材により夫々保温を必要とする部材にまで伝えて、夫々保温を必要とする部材を保温することで、低コストで新たな場所をほとんど必要とせず、熱干渉が生じることのない装置
を提供することが可能となった。また、本発明は、発熱体が発生する熱を漏れて温度の低下するのを防止することができる。
また、本発明は、トナーを積層する中間転写体を備えるカラー画像形成装置だけではなく、記録媒体を搬送する記録体搬送体を有する画像形成装置であれば、適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置に４つの作像ユニットが並列配置されて、トナー像を転写される中間転写ベルトを備えている全体概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置を説明するための中間転写ベルト周辺の概略図である。
【図３】遮熱板を設けている転写装置の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための中間転写ベルト周辺の概略図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための記録部材の搬送ベルト周辺の概略図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための中間転写ベルト周辺の概略図である。
【図７】比較する画像形成装置で、その中間転写ベルト周辺の概略図である。
【図８】従来の画像形成装置で、その中間転写ベルト周辺の概略図である。
【図９】画像形成装置における温度の制御方法を示す模式的概略図である。
【図１０】画像形成装置における温度の制御方法を示す模式的概略図である。
【図１１】画像形成装置における温度の制御方法を示す模式的概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１２】
本発明の例としてフルカラー画像形成装置で説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置に４つの作像ユニットが並列配置されて、トナー像を転写される中間転写ベルトを備えている全体概略図である。
本発明に係る画像形成装置１は、上の方から、置かれた原稿を自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）５と、原稿を読み取るスキャナ（読取装置）４、トナー画像を形成する画像形成部３、そして、その下に記録紙等の記録部材を備え、供給する給紙部２が配置されている。
画像形成装置１は、その中央部に画像形成部３が配置されている。画像形成部３では、その内部の略中央に、プロセスカートリッジとしての作像ユニット１０をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーに対応した４つを水平な横方向に並列に並べたタンデム型に配列している。４つの作像ユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの上方には、帯電した各感光体１１の表面に各色の画像データに基づいて露光をし、潜像を形成する露光装置１２が備えられている。また、４つの作像ユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの下方には、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトをローラ６５１、６５２に掛け回して支持し、回転駆動する中間転写ベルト６１を備える転写装置６０を配置している。
いずれの作像ユニット１０でも同様の構成であるので、この図においては、色の区別に関係ない場合はＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋの表示を省略する。各作像ユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋを有し、各感光体１１の周りには、感光体１１表面に電荷を与える帯電装置２０、感光体１１表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー像とする現像装置３０、感光体１１表面に、図示しない潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置、トナー像転写後の感光体１１表面のクリーニングをするクリーニングブレードを備えるクリーニング装置４０がそれぞれ配置されている。これで、一つの作像ユニット１０を形成している。なお、ここでは、作像ユニット１０は、感光体１１と、帯電装置２０、現像装置４０、クリーニング装置２０、潤滑剤塗布装置のいずれか１つ以上を一体的に支持されていて、画像形成装置１に着脱可能になっているプロセスカートリッジとして用いている。ただし、作像ユニット１０の形態を成していれば良く、ここで例示した帯電装置等に限定するものではない。
【００１３】
感光体１１は、アモロファスシリコーン、セレン等の金属、または、有機感光体であり、ここでは、有機感光体で説明する。有機感光体１１としては、導電性支持体上に、フィラー分散した樹脂層、電荷発生層及び電荷輸送層を有する感光層、その表面にフィラーを分散させた保護層を有する。
感光層は電荷発生物質と電荷輸送物質を含む単層構成の感光層でも構わないが、電荷発生層と電荷輸送層で構成される積層型が感度、耐久性において優れている。
電荷発生層は、電荷発生能を有する顔料を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体上に塗布し、乾燥することにより形成される。結着樹脂としてはポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等があげられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し０〜５００重量部、好ましくは１０〜３００重量部が適当である。
また、電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。結着樹脂としてはポリスチレン、スチレン−アクリルニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
また、保護層が感光層の上に設けられることもある。保護層を設け、耐久性を向上させることによって、本発明の高感度で異常欠陥のない感光体１１を有用に用いることができる。
保護層に使用される材料としてはＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。中でも、ポリカーボネートもしくはポリアリレートが最も良好に使用できる。保護層にはその他、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコーン樹脂、及びこれらの樹脂に酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、シリカ等の無機フィラー、また有機フィラーを分散したもの等を添加することができる。保護層中のフィラー濃度は使用するフィラー種により、また感光体１１を使用する電子写真プロセス条件によっても異なるが、保護層９の最表層側において全固形分に対するフィラーの比で５重量％以上、好ましくは１０重量％以上、５０重量％以下、好ましくは３０重量％以下程度が良好である。
【００１４】
帯電装置２０は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ２１を備える。帯電ローラ２１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加される。このイオンを放電する帯電ローラ２１は、材質としては弾性樹脂ローラを用いている。また、帯電ローラ２１は電気抵抗の調整のために、カーボンブラック等の無機導電材、イオン導電材を含有することがある。
また、帯電ローラ２１は、感光体１１に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ２１の両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体１１表面に当接させることで、設定することができる。また、帯電ローラ２１は、感光体に近接させずに、接触させても良い。ローラ形状であり、感光体１１に近接している部分で、放電して、感光体１１を帯電させることができる。また、近接させて非接触にすることで、帯電ローラ２１の転写残トナーによる汚れの発生を抑えることができる。また、帯電ローラ２１には、帯電ローラ２１表面に接触してクリーニングする図示しない帯電クリーナローラが設けられている。
現像装置４０は、感光体１１と対向する位置に、図示しないが内部に磁界発生手段を備える現像スリーブが配置されている。現像スリーブの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブへ汲み上げる機構を併せて有する攪拌・搬送スクリューが備えられている。現像スリーブ１によって搬送されるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、規制部材によって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブに担持される。現像スリーブは、感光体１１との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体１１に供給する。また、未使用のトナーが収納された各色のトナーカートリッジが、着脱可能に感光体１１上部の空間に収納される。図示しないモーノポンプやエアーポンプなどのトナー搬送手段により、各現像装置４０に必要に応じトナーを供給するようになっている。消耗の多いブラックトナー用のトナーカートリッジを、特に大容量としておくことも可能である。
クリーニング装置４０は、クリーニングブレードが感光体１１と当接・離間する機構を備え、画像形成装置本体の制御部にて、任意に当接・離間させることができる。クリーニングブレードをカウンタ方式で、感光体１１に当接し、これによって、感光体１１上に残留するトナー、汚れとして付着している記録部材のタルク、カオリン、炭酸カルシウム等の添剤を感光体１１から除去してクリーニングする。除去したトナー等は、廃トナー回収コイル２２で、図示しない廃トナー容器に搬送し、貯留する。
【００１５】
転写装置６０は、トナー像が積層される中間転写ベルト６１、感光体１１上のトナー像を中間転写ベルト６１に転写・積層させる一次転写ローラ６２、積層されたトナー像を記録媒体に転写する二次転写ローラ６３等を備えている。さらに、転写装置６０は、二次転写ローラ６３に対向する部分で、中間転写ベルト６１の内側には、対向部材６７を設けている。
中間転写ベルト６１を挟んで、各感光体１１と対向する位置には、感光体１１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト６１上に一次転写する一次転写ローラ６２がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ６２は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加される。印加する電圧の極性としては、トナーの電荷の極性とは逆の極性で、感光体１１から中間転写ベルト６１側に引き寄せ移行させることで、一次転写する。また、この一次転写ローラ６２は電気抵抗の調整のために、カーボンブラック等の無機導電材、イオン導電材を含有させ、半導電性にすることが好ましい。一次転写ローラ６２の抵抗値が異なっていても転写効率はほとんど変わらないが、画像面積比が異なると転写効率は大きく異なってくるため、安定して転写効率を維持できない。これは、転写ニップ部においてトナーが介在しない部分に電流が優先的に流れてしまう結果、画像面積比が小さい場合には転写電圧値が低くなって転写に必要な電界が十分得られなくなるためである。特に、一次転写ローラ６２の抵抗値が低い場合には転写部に介在するトナーの抵抗値の影響が大きくなるため、一次転写ローラ６２の抵抗値が低い場合ほど顕著になる。このように定電流制御を採用する場合には一次転写ローラ６２として抵抗値の高いものを使用することが望まれるが、その抵抗値が５×１０８Ωを越えると電流のリークによってトナー像を乱すおそれが強まる。したがって、一次転写ローラの抵抗値は、１×１０５Ω以上５×１０８Ω以下の範囲内のものを用いるのが好ましい。トナーが介在しない部分に電流が優先的に流れてしまう現象は、上述のトナー抵抗によるだけでなく、一次転写ローラ６２の中心に設けられている芯金に印加される一次転写電圧と感光体１１との電位差が、トナーが現像されていない個所の方がトナーが現像された個所よりも大きいために、より大きな電位差の方に転写電流が流れ易いことにもよる。これは、トナー像が感光体１１の帯電極性と同じで、感光体１１の像露光を受けて感光体電位が除電された個所にトナーが現像されることで感光体１１上にトナー像を形成する画像形成装置１の場合に発生する。トナー像の形成されていない個所の感光体電位が高く、トナー像の形成された個所の感光体電位は低いが、転写電位は感光体電位とは逆極性なので、一次転写電圧と感光体電位との差が、トナーが現像されていない個所の方がトナーが現像された個所よりも大きくなる。この場合一次転写ローラ６２の抵抗値は、望ましくは、５×１０７Ω以上５×１０８Ω以下の範囲内のものが好ましい。５×１０７Ω以上５×１０８Ω以下の範囲内では、一次転写ローラ６２の低温環境での抵抗上昇があると、上記範囲に入ることが困難となり、二次転写は定電流制御していますので、斥力ローラ６７に印加される電圧が上昇し、電流のリークが生じてしまう。そこで、本発明の画像形成層１のように、低温環境下に装置が置かれた場合に、全ての一次転写ローラ６２を保温することにより、全ての一次転写ローラ６２の抵抗上昇を低減することで、リークの発生を防止することができる。
【００１６】
また、中間転写ベルト６１に積層されたトナー像は、二次転写ローラ６３で記録媒体に二次転写される。二次転写ローラ６３には、一次転写ローラ６２と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加される。印加する電圧の極性としては、トナーの電荷の極性とは逆の極性で、中間転写ベルト６１から、搬送されてきた記録媒体側に引き寄せ移行させることで、二次転写する。
さらに、二次転写ローラ６３に対向する中間転写ベルト６１の内側には、対向部材６７が設けられている。対向部材６７に圧力を印加して二次転写ローラ６３との距離を近づけることでトナーの転写効率を上げることで、高品位の画像を得ることができる。
また、この対向部材６７にトナーと同じ極性の電圧を印加することでトナーに対して斥力を発生させて、斥力部材（以下、「斥力ローラ」と記載する。）６７として作用させることができる。この斥力ローラ９７に、図示しない電源に接続されており、トナーの電荷の極性とは同じ極性になるように所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加される。これによって、中間転写ベルト６１に積層されたトナー像は、中間転写ベルト６１の内側からの斥力による反発で、記録部材９に、トナーを転写させることができる。
さらに、ここでは、二次転写ローラ６３と併せて用いることで、さらに、転写効率を上げることができる。この斥力ローラ６７と二次転写ローラ６３は、図示しない電源に接続されており、各々に対して所定の極性の電圧が印加される。斥力ローラ６７と二次転写ローラ６３と中間転写ベルト６１との接触部が二次転写部であり、中間転写ベルト６１上のトナー像が記録部材に転写させることができる。
【００１７】
また、中間転写ベルト６１には、二次転写後の中間転写ベルト６１の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置６４が設けられている。クリーニングブレード６４２が中間転写ベルト６１と当接・離間する機構を備え、画像形成装置１本体の制御部にて、任意に当接・離間させることができる。クリーニングブレードをカウンタ方式で、中間転写ベルト６１に当接し、これによって、中間転写ベルト６１上に残留するトナー、汚れとして付着している記録部材の添剤を中間転写ベルト６１から除去してクリーニングする。除去したトナー等は、図示しない容器に貯留する。
さらに、この転写装置６０における中間転写ベルト６１の内側には、発熱体６９と、この発熱体で発生させた熱を一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋに伝える伝熱部材６８等とを備えている。これに関しては後述する。
【００１８】
さらに、この画像形成装置１には、中間転写ベルト６１に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置９３が設けられている。潤滑剤塗布装置９３は、固定されたケースに収容された固形潤滑剤９３２と、固形潤滑剤９３２に接触して潤滑剤を削り取り、中間転写ベルト６１に塗布するブラシローラ９３１とブラシローラ９３１で塗布された潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレード９３４を備える。固形潤滑剤９３２は、直方体状に形成されており、加圧バネ９３３によってブラシローラ９３１側に付勢されている。固形潤滑剤９３２はブラシローラ９３１によって削り取られ消耗し、経時的にその厚みが減少するが、加圧バネ９３３で加圧されているために常時ブラシローラ９３１に当接している。ブラシローラ９３１は、回転しながら削り取った潤滑剤を中間転写ベルト６１表面に塗布する。
なお、同様の機能を有する潤滑剤塗布装置を感光体１１に対して配設してもよい。
本実施形態においては、上記ブラシローラ９３１による潤滑剤塗布位置に対して移動方向の下流側の中間転写ベルト６１表面に潤滑剤均し手段としての潤滑剤塗布ブレード９３４を当接させている。潤滑剤塗布ブレード９３４は弾性体であるゴムから構成されているものであり、クリーニング手段としての機能も持たせ、中間転写ベルト６１の移動方向に対してカウンタ方向に当接してある。上記固形潤滑剤９３２としては、乾燥した固体疎水性潤滑剤を用いることが可能であり、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸、オレイン酸、パルチミン酸等の脂肪酸基を有する金属化合物なども使用できる。さらに、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、オオバ油、みつろう、ラノリンなどのワックス等も使用できる。
【００１９】
転写装置６０の下方には、記録紙上のトナー像を記録紙に半永久的に定着させる定着装置７０が備えられている。定着装置７０は、図示しないが、主に、内部にハロゲンヒータを有する定着ローラと、これに対向し、圧接して配置される加圧ローラとから構成されている。この他に、定着ローラ７１の代わりに、図示しないが、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ及び定着ローラに巻き掛けられた無端の定着ベルトを用いても良い。また、ヒータの代わりにローラに熱を供給する電磁誘導加熱の装置を設けても良い。定着装置７０は、フルカラーとモノクロ画像、あるいは片面か両面かにより定着条件を制御したり、用紙の種類に応じて最適な定着条件となるよう、不図示の制御手段により制御される。
画像形成装置１の最下部には、記録部材等を載置し、転写装置６０に向けて記録紙を送り出す給紙装置８０が備えられている。
【００２０】
ここで、本発明の実施形態に係る画像形成装置では、中間転写ベルト６１の内側には、発熱体６９と、この発熱体で発生させた熱を一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋに伝える伝熱部材６８等とを備えている。
図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を説明するための中間転写ベルト周辺の概略図である。
本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、複数の感光体１１上に現像されたトナー像を無端状の中間転写ベルト６１に一次転写して中間転写ベルト６１上でトナー像が重ね合わされ、重ね合わされたトナー像を記録媒体に二次転写する画像形成装置であって、夫々の感光体１１に対向する中間転写ベルト６１の内面に接触する半導電性の一次転写ローラ６２と感光体１１の間の電界により夫々の感光体１１から中間転写ベルト６１に一次転写され、これに対向する中間転写ベルト６１の内側の面に接触する半導電性の斥力ローラ６７との電界により中間転写ベルト６１から記録媒体に二次転写する二次転写ローラ６３と、を有する画像形成装置において、無端状の中間転写ベルト６１の内側に面状発熱体６９体と、面状発熱体６９の発生する熱を一次転写部材である一次転写ローラ６２に伝える伝熱部材としての伝熱板６８とを有する。
面状発熱体（以下、単に「発熱体」と記す。）６９は、平板な面状を有することで広い領域で熱を発生させ、画像形成装置１又は中間転写ベルト６１の内部に熱を供給することで、内部空間の雰囲気を一定に調整することができる。これによって、転写効率の環境による変動を抑え、一定の転写効率、トナーの転写重量を得ることで高品位の画像を長期に、安定して得ることができる。
ここでは、図２に示すように、伝熱板６８は、一次転写ローラ６２の下方に延設させる。伝熱板６８は、全ての一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋと斥力ローラ６７とクリーニングバックアップローラ６４１の近傍に位置できるように中間転写ベルト６１の内部のほぼ全域にわたる大きな部材である。この伝熱板６８は、熱伝導性の良い材質を用いるので、中間転写ベルト６１の内部をほぼ均一な温度にすることができ、この上方にある一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋの温度も均一にすることができる。さらに、一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋの上方にある感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋの温度も均一にすることができる。
伝熱板６８は、熱伝導性のためには一体物であることが望ましいが、ビス留めや熱伝導性の良い接着材、例えばシリコン系の接着材で接着された構造物でも良い。伝熱板６８のほぼ中央に面状発熱体６９が配置されており、図９ないし図１１の説明個所で後述するように、面状発熱体６９の発熱には専用電源を用いても良いし、コンセントから引き込んだ商用電源をそのまま用いても良い。面状発熱体６９がビス留めや熱伝導性の良い接着材、例えばシリコン系の接着材により伝熱板６８に接触している。さらに、伝熱板６８は、一次転写ローラ６２に近接又は接触させることで、一次転写ローラ６２の温度、また、その周囲の温度、湿度等の環境雰囲気を容易に調整できる。さらに、少ない数の発熱体６３が発生する熱を伝熱板６８により保温を必要とする一次転写ローラ６２にまで伝えることができる。
また、熱は上昇する傾向があり、伝熱板６８は、一次転写ローラ６２の下方に配設することで、保温の効率を向上させることができる。
このように、面状発熱体６９で発生した熱は伝熱板６８の面状発熱体６９が接触する部分に伝わり、伝熱板６８は熱伝導率が良好なので、伝熱板６８の全域がほぼ一定の温度になる。保温を必要とする部材は、全ての一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋと斥力ローラ６７とクリーニングブレード６４２と中間転写ベルト６１であるが、これら保温を必要とする部材から伝熱板６８までの距離はいずれも近く近接させることで、伝熱板６８から全ての一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋと斥力ローラ６７とクリーニングバックアップローラ６４１へは、空気や遠赤外線により熱が伝えられる。
【００２１】
また、本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、また、中間転写ベルト６１の内側を閉じる閉空間を形成するような遮熱板６０１を設けている。
図３は、遮熱板を設けている転写装置の構成を示す斜視図である。
ここでは、伝熱板６８は、中間転写体６１の平面の部分全体に近接するように連続した平板で、さらに、斥力ローラ６７の方向に向かって鋭角な形状になっている。さらに、発熱体６９は、ベルトクリーニング装置６４、潤滑剤塗布装置９３に近接させて、設けている。
この遮熱板６０１は、無端状の中間転写ベルト６１の両端に配置され、遮熱板６０１と中間転写ベルト６１で囲まれた閉空間を形成する。これによって、発熱体６９かた発生した熱は、暖められた空気として閉空間内に長く留まり、閉空間内の雰囲気を一定に調整することができる。さらに、空気の流れが少ないことから、閉空間内で延設された伝熱板６８で、一次転写ローラ６２に近接させて、一次転写ローラ６２の周囲の温度、湿度等の環境雰囲気を容易に調整できる。
このときに、遮熱板６０１は、中間転写ベルト６１を支持するローラ６５１、６５２のなかの何れかのローラの両端に配置して、受けてても良い。さらに、この遮熱板６０１を支持する構造部材として、伝熱板６８を利用してもよい。
【００２２】
本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、伝熱板６８は、さらに、面状発熱体６９の発生する熱を斥力ローラ６７に伝え、かつ、二次転写ローラ６３の電気抵抗が、斥力ローラ６７の電気抵抗よりも小さくする。
図４は、本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための中間転写ベルト周辺の概略図である。
上述したように、この斥力ローラ６７は、トナーと同じ極性の電圧を印加することでトナーに対して斥力を発生させて、かつ、トナーと逆極性の電圧を印加して吸引力を発生させる二次転写ローラ６３と併せて用いることで、転写効率を上げることができる。この斥力ローラ６７と二次転写ローラ６３は、図示しない電源に接続されており、各々に対して所定の極性の電圧が印加される。なお、トナーは、二次転写ローラ６３、斥力ローラ６７の双方又は何れか一方に所定の電圧を印加して、中間転写ベルト６１から記録部材９に転写させることができる。このときに、二次転写ローラ６３の電気抵抗を斥力ローラ６７の電気抵抗よりも小さくする。
また、図４に示すように、伝熱板６８を斥力ローラ６７に近接又は接触させる位置に配設している。これによって、斥力ローラ６７の温度を制御することが容易になる。また、斥力ローラ６７を伝熱板６８の下方に配設する。伝熱体６８の下方には空気の対流による熱は伝わりにくいので、伝熱体６８の下方に位置する斥力ローラ６７の近傍に近接させ、又は接触させることで、伝熱体６８より温度の高い発熱体６９による熱を伝えることで、下方に位置する斥力ローラ６７に熱を容易に伝えることができる。
【００２３】
また、本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、中間転写ベルト６１上のトナーを除去するクリーニングブレード６４２とこれに対向する中間転写ベルト６１内側の面に接触するクリーニングバックアップローラ６４１とを有し、伝熱板６８は、さらに、面状発熱体６９の発生する熱を近接又は接触してクリーニングバックアップローラ６４１に伝える。
クリーニングバックアップローラ６４１は熱を受けることで、中間転写ベルト６１を通して、クリーニングブレード６４２へ熱が伝えられる。これによって、中間転写ベルト６１上のトナーを除去するクリーニングブレード６４２と中間転写ベルト６１を保温することで、両者のヤング率や柔軟性を保持して、良好なクリーニング性を維持することである。
【００２４】
本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、複数の感光体１１上に現像されたトナー像を無端状の記録媒体搬送ベルト（以下、単に「搬送ベルト」と記す。）６６で搬送される記録媒体にトナー像を重ね合わせて転写する画像形成装置１であって、夫々の感光体１１に対向する搬送ベルト６６の内面に接触する半導電性の転写ローラ１６と感光体１１の間の電界により夫々の感光体１１から搬送ベルト６６に転写される画像形成装置１において、前記無端状の搬送ベルト６６の内側に面状発熱体６９と、面状発熱体６９の発生する熱を転写ローラ１６に伝える伝熱板６８と、を有する。
図５は、本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための記録部材９の搬送ベルト周辺の概略図である。この場合にも、図５に示すように、伝熱板６８と面状発熱体６９を備えている。本実施の形態では、記録紙等の記録部材９は、感光体１１とこれに対向する転写ローラ６２の間を通って搬送され、
図６は、本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための中間転写ベルト周辺の概略図である。
この場合にも、図６に示すように、伝熱板６８と面状発熱体６９を備えている。しかし、本実施の形態では、支持ローラ６５３を保温する必要がないので、伝熱板６８は、図６に示すように分断した形状であっても良い。
一次転写ローラ６２Ｋを感光体１１Ｋと接触、離間させるための伝熱板６８ａは、図示しない両端部で一次転写ローラ６２Ｋを感光体１１Ｋに加圧するためのバネを介して一次転写ローラ６２Ｋを支持しており、伝熱板６８ａが移動または回転することにより、一次転写ローラ６２Ｋが感光体１１Ｋと接触、離間する。そして、この伝熱板６８ａに発熱体６９ａが取り付けられている。一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍを感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍと接触、離間させるための伝熱板６８ｂは、図示しない両端部で一次転写ローラ一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍを感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍに夫々加圧するためのバネを介して一次転写ローラ６２Ｋを支持しており、伝熱板６８ｂが移動または回転することにより、一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍが感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍと一括して接触、離間する。
そして、この伝熱板６８ｂに発熱体６９ｂが取り付けられている。カラー画像形成時は、伝熱板６８ａは一次転写ローラ６２Ｋを感光体１１Ｋに接触させる位置にあり、伝熱板６８ｂも一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍを感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍに接触させる位置にあり、全ての一次転写ローラが夫々の感光体に中間転写ベルト６１を介して接触している。モノカラー形成時は、伝熱板６８ａは一次転写ローラ６２Ｋを感光体１１Ｋに接触させる位置にあるが、伝熱板６８ｂは一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍを感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍから離間させる位置にあり、一次転写ローラ６２Ｋだけが二次転写ベルト６１を介して感光体１１Ｋに接触しており、Ｋ画像だけが形成可能である。画像形成動作などを行っていない待機時は、伝熱板６８ａは一次転写ローラ６２Ｋを感光体１１Ｋから離間させる位置にあり、伝熱板６８ｂも一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍを感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍから離間させる位置にあり、全ての一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋが夫々の感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋから離間して、柔らかい一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋに圧痕が発生するのを防止している。
【００２５】
伝熱板６８は、銅、アルミニウム及び鉄から選ばれる一種以上を含む金属で形成することが好ましい。伝熱板６８の厚さは、０．６〜３ｍｍ程度の構造体として通常に使用される厚みでも、金属は熱伝導率が良いので、伝熱板６８の温度の均一性は実用的には十分である。伝熱板６８はさらに厚くしても良く、厚くするほど、伝熱板６８の温度は均一になり保温性も上がる。しかし、伝熱板６８を厚くするほど、ヒーターをオンしてから伝熱板６８の温度が上昇する立ち上がりが遅くなり、材料や加工のコストが嵩み、また、装置の重量も重くなる。また、面状発熱体６９は、耐熱性を有する絶縁性チューブで覆われたニクロム線を蛇行配線してアルミ箔で覆ったもの、カーボン微粉を分散されたゴムや樹脂よりなる中抵抗体を金属などの電極でサンドイッチしたもの、カーボン繊維あるいは金属微粉やカーボン微粉を樹脂に練り込んだ繊維よりなる中抵抗な糸を織って布状にしてこの布の両端などに電極となるように低抵抗な糸を縫い込んだものなどで形成することができる。
一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋは、アクリルニトリルブタジエン（ＮＢＲ）、エピクロールヒドリン（ＥＣＯ）及びポリウレタン（ＰＵＲ）から選ばれる一種以上で形成することが好ましい。斥力ローラ６７は、アクリルニトリルブタジエン（ＮＢＲ）、エピクロールヒドリン（ＥＣＯ）及びポリウレタン（ＰＵＲ）から選ばれる一種以上で形成することが好ましい。クリーニングブレード６４２はポリウレタン（ＰＵＲ）形成することが好ましい。
本実施の形態では、伝熱板６８は厚さ１．６ｍｍのアルミニウム製であり、中間転写ベルト６１を支張する駆動ローラ６５１と従動ローラ６５２と斥力ローラ６７の両端にある軸受けを支持する二つの面板間が捩れず平行度を保つための構造部材となっているので、新たな部品が発生することなく新たなコストも生じない。
【００２６】
クリーニングブレード６４２へは対向するクリーニングバックアップローラ６４１から中間転写ベルト６１を通して熱が伝えられる。さらには、全ての感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋにも対向する一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋから中間転写ベルト６１を通じて熱が伝えられる。また、中間転写ベルト６１の内部は半ば閉空間で、伝熱板６８は中間転写ベルト６１の内部のほぼ全域にわたっているので、中間転写ベルト６１の内部全体がほぼ一定温度に保たれて、中間転写ベルト６１も場所による温度ムラが少なく保温できる。中間転写ベルト６１が大きな装置では伝熱板６８も大きくなり、１個の発熱体では保温が足りない部材が生じる場合や、１個の発熱体６９では熱量が足りず全ての部材で保温が足りなくなる場合は１個の伝熱板６８に二個以上の発熱体を置いても良い。しかし、保温を必要とする部材の数と発熱体６９の数が同数となったり、発熱体６９の数の方が多くなったりすると本発明の主旨から外れる。
【００２７】
面状発熱体６９は、特開平３−２８８１７４号公報に開示されているような自己温度制御付きの面状発熱体（例えば、セラマック（登録商標））で、特開平９−９６９７１号公報に開示されているように本体装置の制御系とは別系統の電源回路にて、主電源がオフにされた場合や、一定時間以上にわたり装置の使用がない場合に主電源がオフにされた状態になるスリープモードなどになっても、発熱体を作動することができる。特開平３−２８８１７４号公報には、面状発熱体は、温度検知素子（例えば、サーミスタ）によって電源を制御することが記載されている。
【００２８】
ここで、図２に示す本発明の実施形態に係る画像形成装置と以下の図６及び７に示す画像形成装置とを比較する。
図７は、比較する画像形成装置で、その中間転写ベルト周辺の概略図である。本発明の画像形成装置１と同様に、面状発熱体６９を備え、かつ、二次転写ローラ６３の下方で一次転写ローラ６２Ｋ寄りの近傍にも発熱体６９を置いている。
図８は、従来の画像形成装置で、その中間転写ベルト周辺の概略図である。本発明の画像形成装置１と異なり、面状発熱体６９を備えずに、二次転写ローラ６３の下方で一次転写ローラ６２Ｋ寄りの近傍にも発熱体６９を置いている。
本実施の形態は、耐熱性を有する絶縁性チューブで覆われたニクロム線を蛇行配線してアルミ箔で包んだ出力６０Ｗの面状発熱体６９を、図２に示す位置に移動したものである。厚さ１．６ｍｍのアルミニウム製の中間転写ベルト６１内の構造部材にシリコーン製の接着剤で貼り付けた。そして、各部品の温度が一定になるまで発熱体６９に通電し続けたところ、温度が一定になるまで電力を供給し続けて、一定になった各部品の温度と室温との差を記載した。
また、図７及び８では、二次転写ローラ６３の下方で一次転写ローラ６２Ｋ寄りの近傍に置いている。図７及び８に示す画像形成装置１でも同様に、各部品の温度が一定になるまで発熱体に通電し続けたところ、温度が一定になるまで電力を供給し続けて、一定になった各部品の温度と室温との差を記載した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
二次転写電源９１は定電流制御で、二次転写ローラ６３芯金が接地され、斥力ローラ６７の芯金にトナーと同極性のバイアスを印加する、いわゆる斥力方式で実施したが、斥力ローラ６７が接地され二次転写ローラ６３にトナーと逆極性のバイアスを印加するものであっても良い。
本発明の画像形成装置１における斥力ローラ６７は、芯金と、芯金の周りが共重合体の発泡体から構成されている。この発泡体としては、アクリルニトリルブタジエン（ＮＢＲ）、エピクロールヒドリン（ＥＣＯ）及びポリウレタン（ＰＵＲ）から選択される又はこれらの混合物よりなる。実施形態では、アクリルニトリルゴム（ＮＢＲ）とエピクロールヒドリンゴム（ＥＣＯ）の共重合体を発泡させた単層からなり、その抵抗値は、表２に示す。
また、本発明の画像形成装置１における二次転写ローラ６３は、芯金と、芯金の周りが共重合体から構成されている。この共重合体としては、アクリルニトリルブタジエン（ＮＢＲ）、エピクロールヒドリン（ＥＣＯ）及びポリウレタン（ＰＵＲ）から選択される又はこれらの混合物よりなる。さらに、記録媒体等と接することから、その表面にフッ素樹脂、シリコーン樹脂等の保護のための表面層を設けても良い。実施形態では、アクリルニトリルゴムブタジエン（ＮＢＲ）とエピクロールヒドリンゴム（ＥＣＯ）の共重合体よりなる抵抗層とフッ素系樹脂よりなる表層よりなり、抵抗値は表２に示す。常温２３℃５０％の抵抗値は斥力ローラ６７が７．７９ｌｏｇΩ、二次転写ローラ６３が６．７３ｌｏｇΩで、二次転写ローラ６３抵抗が斥力ローラ６７抵抗のほぼ１／１０である。
【００３１】
【表２】
【００３２】
また、実施した斥力ローラ６７が各測定環境に馴染んでから接地された金属平板の上に置き、ローラ芯金に定電流電源から−５０μＡを印加して電源電圧を測定して、その電圧およびその電圧と−５０μＡからオームの法則から計算された抵抗を表２に記載した。電圧は−を示すが表には絶対値で示した。実施した二次転写ローラ６３が各測定環境に馴染んでから接地された金属平板の上に置き、ローラ芯金に定電流電源から＋５０μＡを印加して電源電圧を測定して、その電圧およびその電圧と＋５０μＡからオームの法則から計算された抵抗を、記載した。
斥力ローラ６７と二次転写ローラ６３で芯金に印加する電圧の極性を変えているのは、実際の二次転写時に流れる電流の向きと電流測定における電流の向きを同じにするため。電気抵抗値（Ω）は常用対数（ｌｏｇ）で表し、ｌｏｇΩと表示した。装置が１０℃１５％に置かれて何らの保温しなかった場合は、ローラも二次転写ローラ６３も１０℃１５％のままである。表２に示したように、斥力ローラ６７の抵抗は８．１９ｌｏｇΩ、二次転写ローラ６３の抵抗は６．９４ｌｏｇΩとなり、５０μＡを通電で斥力ローラ６７は７．７ｋＶ、二次転写ローラ６３は０．４４ｋＶの電圧になる。二次転写バイアス５０μＡでの二次転写電圧は斥力ローラ６７の電圧７．７ｋＶと二次転写ローラ６３の電圧０．４４ｋＶを足して８．１ｋＶとなり、中間転写ベルト６１の電圧と記録媒体の電圧がさらに加算されるので８．１ｋＶより高くなる。
発熱体の取り付け位置が実施例で保温した場合、斥力ローラ６７の温度は１９．１℃とほぼ２０℃になり空気中の水分量は１０℃１５％のままなので相対湿度は８％程度になる。二次転写ローラ６３は１４．６℃とほぼ１５℃になり空気中の水分量は１０℃１５％のままなので相対湿度は１１％程度になる。表２に示したように、斥力ローラ６７の２０℃８％抵抗は７．９２ｌｏｇΩ、二次転写ローラ６３の１５℃１１％の抵抗は６．８６ｌｏｇΩとなり、５０μＡを通電で斥力ローラ６７は４．２ｋＶ、二次転写ローラ６３は０．３６ｋＶの電圧になる。二次転写バイアス５０μＡでの二次転写電圧は斥力ローラ６７の電圧４．２ｋＶと二次転写ローラ６３の電圧０．３６ｋＶを足して４．５ｋＶとなり、記録媒体の電圧がさらに加算されるので４．５ｋＶより高くなる。中間転写ベルト６１近傍の保温と記録媒体の温湿度は関係ないので記録媒体の電圧は同じなので、保温しなかった場合と比較して二次転写電圧８．１ｋＶ−４．５ｋＶ＝は３．６ｋＶ、比率にして３．６ｋＶ／８．１ｋＶ＝４４％低くなる。この３．６ｋＶ、４４％が保温効果である。
【００３３】
また、発熱体６９の取り付け位置が実施例で保温したが、斥力ローラ６７と二次転写ローラ６３の抵抗が実施例とは逆だった場合を比較例とする。この場合は表３に示したように、斥力ローラ６７の２０℃８％における電気抵抗は、６．７８（ｌｏｇΩ）、二次転写ローラ６３の１５℃１１％における電気抵抗は、８．０７ｌｏｇΩとなり、５０μＡを通電で斥力ローラ６７は０．３０ｋＶ、二次転写ローラ６３は５．９ｋＶの電圧になる。二次転写バイアス５０μＡでの二次転写電圧は斥力ローラ６７の電圧０．３０ｋＶと二次転写ローラ６３の電圧５．９ｋＶを足して６．２ｋＶとなり、記録媒体の電圧がさらに加算されるので６．２ｋＶより高くなる。中間転写ベルト６１近傍の保温と記録媒体の温湿度は関係ないので記録媒体の電圧は同じなので、保温しなかった場合と比較して二次転写電圧８．１ｋＶ−６．２ｋＶ＝は１．９ｋＶ比率にして１．９ｋＶ／８．１ｋＶ＝２３％低くなる。この１．９ｋＶ、２３％が保温効果である。
以上のように、上記実施例と上記比較例の比較により、二次転写ローラ６３より斥力ローラ６７の抵抗を大きくした方が、低温環境下での二次転写電圧の上昇を約２倍低減できる。
【表３】
【００３４】
二次転写ローラ６３における電気抵抗が高くても保温により二次転写電圧を効率よく低減するためには、中間転写ベルト６１の内側だけでなく、従来例のように二次転写ローラ６３の近傍にも発熱体６９を設ければ良いと考えたのが、表３に示した比較例である。この場合に、２個の発熱体６９に各部品の温度が一定になるまで電力を供給し続けて、一定になった各部品の温度と室温との差を表１の比較例の列に示してある。
二次転写ローラ６３が＋１３．０℃、斥力ローラ６７が＋１４．８℃とさらに保温効果は上がる。しかし、一次転写ローラＭが＋２０．９℃、一次転写ローラＹが＋７．１℃と両者の温度差が１３．８℃に大きくなる。実施例は＋１６．６℃と＋５．９℃で両者の温度差が１０．６℃となる。
トナーにより差があるが温度が４５℃〜５５℃と高くなるとトナーが軟化し始めて、トナー詰まりやトナーフィルミングなどが発生し易くなる。比較例の感光体１１Ｍは＋２０．９℃であり、室温が２５℃になると感光体１１Ｍの温度は４５℃を超えるようになる。感光体１１Ｍの温度は４５℃を超えないように温度制御により発熱体をオフすると今度は、一次転写ローラＹの温度が＋７．１℃まで上がらなくなり、一次転写ローラ６２Ｙが保温効果不足となる。さらに、一次転写ローラ６２Ｙを温める発熱体を設ければ一次転写ローラ６２Ｙの保温効果不足が解消されるが、発熱体を増やせば増やすほどにはコスト、設置スペース、重量面でさらに不利になる。また、一次転写ローラ６２Ｙを温める発熱体によりさらに感光体１１Ｍの温度が上昇するという不具合が生ずる。
また、クリーニングバックアップローラ２２１でも、表１では、＋１１．７℃であり、室温でも、トナーが軟化する温度に達していない。これで、中間転写ベルト６１上のトナーを溶融させ、クリーニング不良を生じさせることなく、クリーニングすることができる。また、クリーニングバックアップローラ２２１が、ほぼ一定の温度にあることで、クリーニング条件の設定範囲が広くなり、長期にわたって安定したクリーニングが可能になる。 したがって、中間転写ベルト６１の内側に発熱体６９を設けて、中間転写ベルト６１の存在による略閉空間の構造を利用して、中間転写ベルト６１周囲の部品を略均一に温めるのが最も好ましい。
【００３５】
画像形成装置１内を暖めることの副作用として、トナーが作像される経路である現像装置３０内や感光体１１Ｙ、感光体１１Ｃ、感光体１１Ｍ、感光体１１Ｋ、中間転写ベルト９４の温度が上昇し過ぎるとトナーが軟化し始めるので正常な作像ができなくなることが挙げられる。トナーにより差があるが、トナーが９２℃以上、場合によっては４５℃以上になると、正常な作像ができなくなる。そこで、画像形成装置１における何等かの温度制御が必要となる。
画像形成装置１における温度の制御方法として、例えば図９ないし１１に示す制御方法１ないし３が挙げられる。図９ないし１１は夫々制御方法１ないし３を示す模式的な概略図である。
図９に示す制御法１において、メインスイッチ９４は、機械的機構により、コンセント９５側の端子９４１が端子９４２と接続されて端子９４３と切断される状態と、コンセント９５側の端子９４１が端子９４２と切断されて端子９４３と接続される状態との２つの状態のどちらかの状態になるように設計されている。そして、コンセント９５側の端子９４１が端子９４２と接続されて端子９４３と切断される状態がオン、コンセント９５側の端子９４１が端子９４２と切断されて端子９４３と接続される状態がオフと表示されている。
端子９４２には、画像形成装置１全体を制御する制御盤９６に電力を供給する電源９７１や定着装置７０に電力を供給する電源９７２が接続され、端子９４３は、保温スイッチ９８を介して保温ヒーター９９に接続されている。
メインスイッチ９４と保温スイッチ９８のオフオン毎の画像形成装置１の状態について説明する。メインスイッチ９４がオフにされて、保温スイッチ９８もオフにされた場合は、装置全体も作動状態にならず、保温ヒーター９９も作動しないので、画像形成装置１周囲の温度が低温になった場合は、画像形成装置１内の保温したい部品も保温されない。この状態からメインスイッチ９４がオンにされた場合は、画像形成装置１の動作が可能となっても、画像形成装置１内の保温したい部品は低温のままなので、保温したい部品の抵抗上昇などによる画像形成装置１の不具合が発生する。保温スイッチ９８は、本発明の目的である画像形成装置１の不具合の解消よりも、保温のために生じる電力を生じさせたくないユーザーが保温をしない選択ができるように設けてある。
【００３６】
画像形成装置１全体のメインスイッチ９４がオフにされて、保温スイッチ９８がオンにされた場合は、保温ヒーター９９がコンセント９５と接続されて、保温ヒーター９９による保温状態となる。そこで、画像形成装置１周囲の温度が低温になった場合も、画像形成装置１内の保温したい部品は保温されている。この状態からメインスイッチ９４がオンにされた場合、画像形成装置１の動作が可能となったときに、画像形成装置１内の保温したい部品は保温されているので、保温したい部品の抵抗上昇などによる画像形成装置１の不具合は発生しない。
そして、メインスイッチ９４がオンにされると、保温ヒーター９９はコンセント９５から切断れる。そこで、定着ヒーター６８による加熱と保温ヒーター９９による加熱とが同時に行われることがないので、画像形成装置１が過剰に温度上昇することが防止される。画像形成装置１が過剰に温度上昇することが防止されるので、トナーの軟化などによる不具合が防止される。図９において、定着温度センサー７２、各モーター、各高圧電源、各センサーなど、制御盤９６により制御される被制御部品１０１を示す。
【００３７】
図１０は画像形成装置における温度の制御方法２を示す模式的な概略図である。図１０に示す制御方法２は、保温ヒーター９９として自己制御式発熱体１０２を使用した例である。自己制御式発熱体１０２とは、ある一定以下の温度では発熱体が発熱するが、一定以上の温度になると発熱体の加熱が行われなくなることによって、温度が一定範囲内に保たれる発熱体を指す。図１０に示す制御方法２において、自己制御式発熱体１０２としては、耐熱性を有する絶縁性チューブで覆われたニクロム線を蛇行配線してアルミニウム箔で包んだ発熱体１０３と、そのアルミニウム箔に接触させて配置したバイメタル１０４とを有するものを使用した。発熱体１０３を構成するニクロム線への電力はバイメタル１０４を通して供給される。自己制御式発熱体１０２において、バイメタル１０４自身の温度が一定以上になるとバイメタル１０４が切断され、一定温度以下になるとバイメタル１０４が接触する。そして、バイメタル１０４は、絶縁性チューブで覆われたニクロム線を包むアルミニウム箔に接触しているので、このアルミニウム箔の温度が一定になるように作用する。
そして、メインスイッチ９４とは全く別個に保温スイッチ９８を持つ。メインスイッチ９４のオンオフに関係なく、保温スイッチ９８をオンにすると、発熱体１０３の温度が一定範囲内に保たれるので、保温したい部品も一定範囲内に保たれる。保温スイッチ９８は、本発明の目的である画像形成装置１の不具合の解消よりも、保温のために生じる電力を生じさせたくないユーザーが保温をしない選択ができるように設けてある。
【００３８】
図１１は画像形成装置における温度の制御方法３を示す模式的な概略図である。図１１に示す制御方法３は、メインスイッチ９４とは全く別個に保温スイッチ９８を持つ例である。すなわち、図１１に示すように、保温専用の制御盤１０５と保温専用の制御盤１０５に電力を供給する電源９７３を全体の画像形成装置１とは独自に持ち、メインスイッチ９４とは全く別個に保温スイッチ９８を持つ。メインスイッチ９４のオンオフに関係なく、保温スイッチ９８をオンにすると、保温ヒーター９９の温度が一定範囲内に保たれるので、保温したい部品も一定範囲内に保たれる。保温スイッチ９８は、本発明の目的である画像形成装置１の不具合の解消よりも、保温のために生じる電力を生じさせたくないユーザーが保温をしない選択ができるように設けてある。図１１において、１０６は保温温度センサーである。
【００３９】
上記の構成においてフルカラー画像を形成する動作について説明する。
ここで例示した画像形成装置１は、原稿等を自動で搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）５，原稿等の画像を読み取るスキャナ部（読取装置）４、画像を形成するための作像ユニットとなるプロセスカートリッジ１０等を備える画像形成部３、給紙カセット８１等で記録部材を有する給紙部２を備えている。このスキャナ部４は、原稿を載置するためのコンタクトガラス、原稿を予め定めた位置に置くための規制板と光学走査系を有する。光学走査系は、キセノンランプ等の露光ランプ、第１ミラー、第２ミラーと第３ミラー、結像レンズ、フルカラーＣＣＤからなる読取センサ等を有する。コンタクトガラス上の原稿が光学的に走査され、レンズにより読取センサの受光面に結像されて光電変換される。フルカラーの読取センサにより赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の各色に分離された画像信号は、画像処理回路によりＡ／Ｄ変換等された後に、図示しない画像処理部により各種の画像処理が施される。
画像形成装置１では、図示しないスイッチにより画像形成装置１が画像形成動作の準備をする。このときに、発熱体６９に通電して発熱させる。画像形成装置１の画像形成動作開始時に発熱体６９で発熱させては、中間転写ベルト６１の内部に温度等の環境を整えるに時間が必要であり、高品位の画像を得ることができないからである。
【００４０】
画像形成動作は、まず、負荷電極性の感光体１１に対し、露光装置１２のレーザビームにより各感光体１１の表面に形成された色毎の静電潜像が形成される。つぎに、現像装置４０で、感光体１１の帯電極性と同極性（負極性）の所定の色のトナーで現像され、顕像となる反転現像がおこなわれる。このときに、無端状の中間転写ベルト６１が、複数のローラ６５１〜６５３により支持されて、感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋの上部に設けられて、各感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋの現像工程後の一部が接触するように張架、配置されて、走行している。また、中間転写ベルト６１には、各感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋに形成されたトナー画像を１次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋで、中間転写ベルト６１上に転写され、トナー画像が重ねられて、未定着の画像が形成される。中間転写ベルト６１の外周部には、ローラ６４１に対向する位置にベルトクリーニング装置６４が設けられている。このベルトクリーニング装置６４は、中間転写ベルト６１の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。さらに、中間転写ベルト６１の外周で、対向部材である斥力ローラ６７の対向する位置には、２次転写ローラ６３が設けてある。中間転写ベルト６１と２次転写ローラ６３の間に記録部材９を通過させながら、２次転写ローラ６３、斥力ローラ６７にバイアスを印加することで中間転写ベルト６１が担持するトナー画像が記録部材９に転写される。このときに、既に発熱体６９は、一次転写ローラ６２、二次転写ローラ６３、斥力ローラ６７を一定の温度にしておくことで、転写での画像の乱れが少なく、かつ、転写ニップ部の広い範囲で転写率が高くすることができ、高品位の画像を記録部材９に転写することができる。２次転写ローラ６３に印加される転写電圧の極性は、トナーの極性と逆のプラス極性である。これらの中間転写ベルト６１に関連する部材は、中間転写ベルト６１とともに転写装置６０として一体的に構成してあり、画像形成装置１に対し着脱が可能となっている。
画像形成装置１の下側には記録部材９を供給可能に収納した給紙カセット８１を備える給紙装置８０が配備されている。この給紙カセット８１から、確実に記録部材９の一枚だけが搬送ローラ８２によりレジストローラ８４に送られる。更に、二次転写ローラ６３を通過した記録部材９は、搬送方向下流に備えられた定着装置７０まで搬送される。定着後の記録部材９は、排紙ローラ８５により、画像形成装置１の外に設けた排紙トレイに排紙、スタックさせる。
本発明の画像形成装置１によって、転写での画像の乱れが少なく、かつ、転写率が高くすることができ、高濃度で、高品位な画像を得ることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１ 画像形成装置
２ 給紙部
３ 画像形成部
４ スキャナ部
５ 原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
９ 記録部材
１０ 作像ユニット（プロセスカートリッジ）
１１ 感光体
１２ 露光装置
２０ 帯電装置
２１ 帯電ローラ
３０ 現像装置
３１ トナー補給ユニット
３２ 現像スリーブ
４０ クリーニング装置
４１ クリーニングブレード
４２ 回収ローラ
６０ 転写装置
６０１ 遮熱板
６１ 中間転写ベルト
６２ 一次転写ローラ
６３ 二次転写ローラ
６４ ベルトクリーニング装置
６４１ クリーニングバックアップローラ
６４２ クリーニングブレード
６５ 支持ローラ
６５１ 従動ローラ
６５２ 駆動ローラ
６５３ 支持ローラ
６６ 搬送ベルト
６６１ 転写ローラ
６７ 斥力ローラ（対向部材）
６８ 伝熱板（伝熱部材）
６９ 面状発熱体
７０ 定着装置
７１ 定着ヒーター
７２ 定着温度センサー
８０ 給紙装置
８１ 給紙カセット
８２ 給紙ローラ
８３ 搬送ローラ
８４ レジストローラ
８５ 排紙ローラ
９１ 高圧電源
９２ テンションローラ
９３ 潤滑材塗布装置
９３１ ブラシローラ
９３２ 固体潤滑剤
９３３ 加圧バネ
９４ メインスイッチ
９４１、９４２、９４３ 端子
９５ コンセント
９６ 制御盤
９７ 電源
９７１、９７２、９７３ 電源
９８ 保温スイッチ
９９ 保温ヒーター
１０１ 被制御部品
１０２ 自己制御式発熱体
１０３ 発熱体
１０４ バイメタル
１０５ 保温専用の制御盤
１０６ 保温温度センサー
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４２】
【特許文献１】特開平９−９６９７１号公報
【特許文献２】特開平３−２８８１７４号公報
【特許文献３】特許第３２１４８８９号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター等の電子写真装置などの画像形成装置に関し、詳しくは
タンデム型の画像形成装置で、複数の像担持体から直接トナー像が転写された記録部材を搬送する記録部材搬送部材又は複数の像担持体からトナー像を転写された後記録部材にいっかつで転写する中間転写体の内側に発熱体と伝熱部材を設ける画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナー像の転写不良を解消するために、転写環境を整え、高品位の画像を得るために、転写装置を加熱する加熱装置を備えた画像形成装置が提案されている。
特許文献１には、二次転写ローラを保温するための発熱体を有する画像形成装置が開示されている。二次転写ローラを保温する目的は、半導電性の二次転写ローラ抵抗の環境変動を低減して抵抗変動を一定範囲内に維持するためである。また、特許文献１には、本体装置の制御系とは別系統の電源回路に繋がれた制御装置により発熱体による温度を制御することが開示されている。目的は、主電源がオフにされた場合も発熱体に別系統からの電源が確保され保温できることにある。
【０００３】
さらに、特許文献２には、自己温度制御付きの面状発熱体を有する画像形成装置が開示されている。発熱体は、特許文献１と同様で、半導電性の転写ローラ抵抗の環境変動を低減して抵抗変動を一定範囲内に維持するためである。特許文献２の画像形成装置では、概略薄い直方体の面状発熱体を丸めて円筒形にして転写ローラ内部に入れている。
さらに、特許文献３には、中間転写ベルト上のトナーを除去するクリーニングブレードに対向する中間転写ベルト内面に接触するクリーニングバックアップローラの内部に加熱ヒータを設けた画像形成装置が開示されている。加熱ヒータは、中間転写ベルト上のトナーを除去するクリーニングブレードと中間転写ベルトを保温することで、両者のヤング率や柔軟性を保持して、良好なクリーニング性を維持することである。
【０００４】
以上、特許文献１ないし３に開示されているように、中間転写体及び中間転写体内部や周辺には低温環境下で不具合を生じる部材が複数存在し、夫々保温を必要としており、これら複数の部材に個々に発熱体を設けても良い。
しかし、発熱体の数が多くなり高コストとなり、また、別の部材を保温する発熱体同士が近接することで、設置スペースが不足して、これを補うために画像形成装置が大型化するという不具合が生ずる。あるいは、別の部材を保温する発熱体同士が近接することで、ある部材を保温するための発熱体でない発熱体によりその部材が保温されることになり、過度に温度が上昇する熱干渉という不具合が生ずる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、１個又は保温される部材よりも少ない数の発熱体が発生する熱を伝熱部材により夫々保温を必要とする部材の近傍にまで伝えて、夫々保温を必要とする部材を保温することで、低コストで新たな設置スペースをほとんど必要とせず、熱干渉が生じることのない画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、複数の像担持体上に現像されたトナー像を、無端状の中間転写体に一次転写して中間転写体上でトナー像が重ね合わされ、重ね合わされたトナー像を記録媒体に二次転写する画像形成装置であって、夫々の像担持体に対向する中間転写体の内面に設けられている半導電性の一次転写部材と像担持体の間の電界により夫々の像担持体から中間転写体に一次転写され、これに対向する中間転写体の内側の面に接触する半導電性の対向部材との電界により中間転写体から記録媒体に二次転写する二次転写部材と、を有する画像形成装置において、前記中間転写体の内側に発熱体と、該発熱体の発生する熱を一次転写部材に伝える伝熱部材と、を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記複数の像担持体を横方向に並列し、夫々の像担持体に対向する中間転写体の内面に接触する一次転写部材の下方に、発熱体の熱を近接又は接触して伝える伝熱部材が配設されていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記無端状の中間転写体の内側を閉じて閉空間を形成する遮熱板を設けることを特徴とする。
【０００７】
本発明の画像形成装置は、複数の像担持体に対向する中間転写体の内部に位置する半導電性の一次転写部材と、像担持体の間の電界により夫々の像担持体から無端状の中間転写体にトナー像が一次転写されて、中間転写体上で夫々の像担持体からのトナー像が重ね合わされて、中間転写体のトナー像側に記録媒体を挟んで接触する二次転写部材と該二次転写部材に対向して中間転写体のトナー像と反対側に接触する対向部材とを有し、二次転写部材と対向部材との間に電位差を設けることで、中間転写体上の重ね合わされたトナー像を記録媒体に転写する電界を形成する画像形成装置において、前記中間転写体の内側に発熱体と、前記発熱体の発生する熱を対向部材に伝える伝熱部材とを有し、前記二次転写部材の電気抵抗が、前記対向部材の電気抵抗よりも小さいことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記伝熱部材は、前記発熱体の熱を近接又は接触して前記対向部材に伝えることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記対向部材が伝熱部材の下方に配設し、該対向部材に近接又は接触させた発熱体を配設することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記中間転写体上のトナーを除去するクリーニング部材とこれに対向する中間転写体内側の面に接触するクリーニングバックアップ部材とを有し、前記伝熱部材は、前記発熱体の発生する熱を近接又は接触して前記クリーニングバックアップ部材に伝えることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記クリーニングバックアップ部材が伝熱部材の下方に位置し、該クリーニングバックアップ部材の伝熱部材に近接又は接触した位置に発熱体を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記無端状の中間転写体の内側を閉じて閉空間を形成する遮熱板対を設けることを特徴とする。
【０００８】
本発明の画像形成装置は、複数の像担持体上に現像されたトナー像を無端状の記録媒体搬送体で搬送される記録媒体にトナー像が重ね合わせて転写する画像形成装置であって、前記記録媒体搬送体の内面に接触する半導電性の転写部材と像担持体の間の電界により夫々の像担持体から記録媒体搬送体に転写される画像形成装置において、前記記録媒体搬送体の内側に発熱体と、該発熱体の発生する熱を転写部材に伝える伝熱部材と、を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、複数の像担持体を横方向に並列させ、夫々の像担持体に対向する記録媒体搬送体の内面に接触する半導電性の転写部材の下方に、発熱体の熱を近接又は接触して伝える伝熱部材が配設されていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、記録媒体搬送体上のトナーを除去するクリーニング部材と、これに対向する記録媒体搬送体内側の面に接触するクリーニングバックアップ部材とを有し、前記伝熱部材は、前記発熱体の発生する熱を近接又は接触して前記クリーニングバックアップ部材に伝えることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記無端状の記録媒体搬送体の内側を閉じて閉空間を形成する遮熱板対を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記課題を解決する手段である本発明によって、以下のような特有の効果を奏する。
本発明によれば、１個又は保温される部材よりも少ない数の発熱体が発生する熱を伝熱部材により夫々保温を必要とする部材にまで伝えて、夫々保温を必要とする部材を保温することで、低コストで新たな場所をほとんど必要とせず、熱干渉が生じることのない装置
を提供することが可能となった。また、本発明は、発熱体が発生する熱を漏れて温度の低下するのを防止することができる。
また、本発明は、トナーを積層する中間転写体を備えるカラー画像形成装置だけではなく、記録媒体を搬送する記録体搬送体を有する画像形成装置であれば、適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置に４つの作像ユニットが並列配置されて、トナー像を転写される中間転写ベルトを備えている全体概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置を説明するための中間転写ベルト周辺の概略図である。
【図３】遮熱板を設けている転写装置の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための中間転写ベルト周辺の概略図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための記録部材の搬送ベルト周辺の概略図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための中間転写ベルト周辺の概略図である。
【図７】比較する画像形成装置で、その中間転写ベルト周辺の概略図である。
【図８】従来の画像形成装置で、その中間転写ベルト周辺の概略図である。
【図９】画像形成装置における温度の制御方法を示す模式的概略図である。
【図１０】画像形成装置における温度の制御方法を示す模式的概略図である。
【図１１】画像形成装置における温度の制御方法を示す模式的概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１２】
本発明の例としてフルカラー画像形成装置で説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置に４つの作像ユニットが並列配置されて、トナー像を転写される中間転写ベルトを備えている全体概略図である。
本発明に係る画像形成装置１は、上の方から、置かれた原稿を自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）５と、原稿を読み取るスキャナ（読取装置）４、トナー画像を形成する画像形成部３、そして、その下に記録紙等の記録部材を備え、供給する給紙部２が配置されている。
画像形成装置１は、その中央部に画像形成部３が配置されている。画像形成部３では、その内部の略中央に、プロセスカートリッジとしての作像ユニット１０をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーに対応した４つを水平な横方向に並列に並べたタンデム型に配列している。４つの作像ユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの上方には、帯電した各感光体１１の表面に各色の画像データに基づいて露光をし、潜像を形成する露光装置１２が備えられている。また、４つの作像ユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの下方には、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトをローラ６５１、６５２に掛け回して支持し、回転駆動する中間転写ベルト６１を備える転写装置６０を配置している。
いずれの作像ユニット１０でも同様の構成であるので、この図においては、色の区別に関係ない場合はＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋの表示を省略する。各作像ユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋを有し、各感光体１１の周りには、感光体１１表面に電荷を与える帯電装置２０、感光体１１表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー像とする現像装置３０、感光体１１表面に、図示しない潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置、トナー像転写後の感光体１１表面のクリーニングをするクリーニングブレードを備えるクリーニング装置４０がそれぞれ配置されている。これで、一つの作像ユニット１０を形成している。なお、ここでは、作像ユニット１０は、感光体１１と、帯電装置２０、現像装置４０、クリーニング装置２０、潤滑剤塗布装置のいずれか１つ以上を一体的に支持されていて、画像形成装置１に着脱可能になっているプロセスカートリッジとして用いている。ただし、作像ユニット１０の形態を成していれば良く、ここで例示した帯電装置等に限定するものではない。
【００１３】
感光体１１は、アモロファスシリコーン、セレン等の金属、または、有機感光体であり、ここでは、有機感光体で説明する。有機感光体１１としては、導電性支持体上に、フィラー分散した樹脂層、電荷発生層及び電荷輸送層を有する感光層、その表面にフィラーを分散させた保護層を有する。
感光層は電荷発生物質と電荷輸送物質を含む単層構成の感光層でも構わないが、電荷発生層と電荷輸送層で構成される積層型が感度、耐久性において優れている。
電荷発生層は、電荷発生能を有する顔料を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体上に塗布し、乾燥することにより形成される。結着樹脂としてはポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等があげられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し０〜５００重量部、好ましくは１０〜３００重量部が適当である。
また、電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。結着樹脂としてはポリスチレン、スチレン−アクリルニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
また、保護層が感光層の上に設けられることもある。保護層を設け、耐久性を向上させることによって、本発明の高感度で異常欠陥のない感光体１１を有用に用いることができる。
保護層に使用される材料としてはＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。中でも、ポリカーボネートもしくはポリアリレートが最も良好に使用できる。保護層にはその他、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコーン樹脂、及びこれらの樹脂に酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、シリカ等の無機フィラー、また有機フィラーを分散したもの等を添加することができる。保護層中のフィラー濃度は使用するフィラー種により、また感光体１１を使用する電子写真プロセス条件によっても異なるが、保護層９の最表層側において全固形分に対するフィラーの比で５重量％以上、好ましくは１０重量％以上、５０重量％以下、好ましくは３０重量％以下程度が良好である。
【００１４】
帯電装置２０は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ２１を備える。帯電ローラ２１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加される。このイオンを放電する帯電ローラ２１は、材質としては弾性樹脂ローラを用いている。また、帯電ローラ２１は電気抵抗の調整のために、カーボンブラック等の無機導電材、イオン導電材を含有することがある。
また、帯電ローラ２１は、感光体１１に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ２１の両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体１１表面に当接させることで、設定することができる。また、帯電ローラ２１は、感光体に近接させずに、接触させても良い。ローラ形状であり、感光体１１に近接している部分で、放電して、感光体１１を帯電させることができる。また、近接させて非接触にすることで、帯電ローラ２１の転写残トナーによる汚れの発生を抑えることができる。また、帯電ローラ２１には、帯電ローラ２１表面に接触してクリーニングする図示しない帯電クリーナローラが設けられている。
現像装置４０は、感光体１１と対向する位置に、図示しないが内部に磁界発生手段を備える現像スリーブが配置されている。現像スリーブの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブへ汲み上げる機構を併せて有する攪拌・搬送スクリューが備えられている。現像スリーブ１によって搬送されるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、規制部材によって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブに担持される。現像スリーブは、感光体１１との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体１１に供給する。また、未使用のトナーが収納された各色のトナーカートリッジが、着脱可能に感光体１１上部の空間に収納される。図示しないモーノポンプやエアーポンプなどのトナー搬送手段により、各現像装置４０に必要に応じトナーを供給するようになっている。消耗の多いブラックトナー用のトナーカートリッジを、特に大容量としておくことも可能である。
クリーニング装置４０は、クリーニングブレードが感光体１１と当接・離間する機構を備え、画像形成装置本体の制御部にて、任意に当接・離間させることができる。クリーニングブレードをカウンタ方式で、感光体１１に当接し、これによって、感光体１１上に残留するトナー、汚れとして付着している記録部材のタルク、カオリン、炭酸カルシウム等の添剤を感光体１１から除去してクリーニングする。除去したトナー等は、廃トナー回収コイル２２で、図示しない廃トナー容器に搬送し、貯留する。
【００１５】
転写装置６０は、トナー像が積層される中間転写ベルト６１、感光体１１上のトナー像を中間転写ベルト６１に転写・積層させる一次転写ローラ６２、積層されたトナー像を記録媒体に転写する二次転写ローラ６３等を備えている。さらに、転写装置６０は、二次転写ローラ６３に対向する部分で、中間転写ベルト６１の内側には、対向部材６７を設けている。
中間転写ベルト６１を挟んで、各感光体１１と対向する位置には、感光体１１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト６１上に一次転写する一次転写ローラ６２がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ６２は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加される。印加する電圧の極性としては、トナーの電荷の極性とは逆の極性で、感光体１１から中間転写ベルト６１側に引き寄せ移行させることで、一次転写する。また、この一次転写ローラ６２は電気抵抗の調整のために、カーボンブラック等の無機導電材、イオン導電材を含有させ、半導電性にすることが好ましい。一次転写ローラ６２の抵抗値が異なっていても転写効率はほとんど変わらないが、画像面積比が異なると転写効率は大きく異なってくるため、安定して転写効率を維持できない。これは、転写ニップ部においてトナーが介在しない部分に電流が優先的に流れてしまう結果、画像面積比が小さい場合には転写電圧値が低くなって転写に必要な電界が十分得られなくなるためである。特に、一次転写ローラ６２の抵抗値が低い場合には転写部に介在するトナーの抵抗値の影響が大きくなるため、一次転写ローラ６２の抵抗値が低い場合ほど顕著になる。このように定電流制御を採用する場合には一次転写ローラ６２として抵抗値の高いものを使用することが望まれるが、その抵抗値が５×１０８Ωを越えると電流のリークによってトナー像を乱すおそれが強まる。したがって、一次転写ローラの抵抗値は、１×１０５Ω以上５×１０８Ω以下の範囲内のものを用いるのが好ましい。トナーが介在しない部分に電流が優先的に流れてしまう現象は、上述のトナー抵抗によるだけでなく、一次転写ローラ６２の中心に設けられている芯金に印加される一次転写電圧と感光体１１との電位差が、トナーが現像されていない個所の方がトナーが現像された個所よりも大きいために、より大きな電位差の方に転写電流が流れ易いことにもよる。これは、トナー像が感光体１１の帯電極性と同じで、感光体１１の像露光を受けて感光体電位が除電された個所にトナーが現像されることで感光体１１上にトナー像を形成する画像形成装置１の場合に発生する。トナー像の形成されていない個所の感光体電位が高く、トナー像の形成された個所の感光体電位は低いが、転写電位は感光体電位とは逆極性なので、一次転写電圧と感光体電位との差が、トナーが現像されていない個所の方がトナーが現像された個所よりも大きくなる。この場合一次転写ローラ６２の抵抗値は、望ましくは、５×１０７Ω以上５×１０８Ω以下の範囲内のものが好ましい。５×１０７Ω以上５×１０８Ω以下の範囲内では、一次転写ローラ６２の低温環境での抵抗上昇があると、上記範囲に入ることが困難となり、二次転写は定電流制御していますので、斥力ローラ６７に印加される電圧が上昇し、電流のリークが生じてしまう。そこで、本発明の画像形成層１のように、低温環境下に装置が置かれた場合に、全ての一次転写ローラ６２を保温することにより、全ての一次転写ローラ６２の抵抗上昇を低減することで、リークの発生を防止することができる。
【００１６】
また、中間転写ベルト６１に積層されたトナー像は、二次転写ローラ６３で記録媒体に二次転写される。二次転写ローラ６３には、一次転写ローラ６２と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加される。印加する電圧の極性としては、トナーの電荷の極性とは逆の極性で、中間転写ベルト６１から、搬送されてきた記録媒体側に引き寄せ移行させることで、二次転写する。
さらに、二次転写ローラ６３に対向する中間転写ベルト６１の内側には、対向部材６７が設けられている。対向部材６７に圧力を印加して二次転写ローラ６３との距離を近づけることでトナーの転写効率を上げることで、高品位の画像を得ることができる。
また、この対向部材６７にトナーと同じ極性の電圧を印加することでトナーに対して斥力を発生させて、斥力部材（以下、「斥力ローラ」と記載する。）６７として作用させることができる。この斥力ローラ９７に、図示しない電源に接続されており、トナーの電荷の極性とは同じ極性になるように所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加される。これによって、中間転写ベルト６１に積層されたトナー像は、中間転写ベルト６１の内側からの斥力による反発で、記録部材９に、トナーを転写させることができる。
さらに、ここでは、二次転写ローラ６３と併せて用いることで、さらに、転写効率を上げることができる。この斥力ローラ６７と二次転写ローラ６３は、図示しない電源に接続されており、各々に対して所定の極性の電圧が印加される。斥力ローラ６７と二次転写ローラ６３と中間転写ベルト６１との接触部が二次転写部であり、中間転写ベルト６１上のトナー像が記録部材に転写させることができる。
【００１７】
また、中間転写ベルト６１には、二次転写後の中間転写ベルト６１の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置６４が設けられている。クリーニングブレード６４２が中間転写ベルト６１と当接・離間する機構を備え、画像形成装置１本体の制御部にて、任意に当接・離間させることができる。クリーニングブレードをカウンタ方式で、中間転写ベルト６１に当接し、これによって、中間転写ベルト６１上に残留するトナー、汚れとして付着している記録部材の添剤を中間転写ベルト６１から除去してクリーニングする。除去したトナー等は、図示しない容器に貯留する。
さらに、この転写装置６０における中間転写ベルト６１の内側には、発熱体６９と、この発熱体で発生させた熱を一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋに伝える伝熱部材６８等とを備えている。これに関しては後述する。
【００１８】
さらに、この画像形成装置１には、中間転写ベルト６１に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置９３が設けられている。潤滑剤塗布装置９３は、固定されたケースに収容された固形潤滑剤９３２と、固形潤滑剤９３２に接触して潤滑剤を削り取り、中間転写ベルト６１に塗布するブラシローラ９３１とブラシローラ９３１で塗布された潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレード９３４を備える。固形潤滑剤９３２は、直方体状に形成されており、加圧バネ９３３によってブラシローラ９３１側に付勢されている。固形潤滑剤９３２はブラシローラ９３１によって削り取られ消耗し、経時的にその厚みが減少するが、加圧バネ９３３で加圧されているために常時ブラシローラ９３１に当接している。ブラシローラ９３１は、回転しながら削り取った潤滑剤を中間転写ベルト６１表面に塗布する。
なお、同様の機能を有する潤滑剤塗布装置を感光体１１に対して配設してもよい。
本実施形態においては、上記ブラシローラ９３１による潤滑剤塗布位置に対して移動方向の下流側の中間転写ベルト６１表面に潤滑剤均し手段としての潤滑剤塗布ブレード９３４を当接させている。潤滑剤塗布ブレード９３４は弾性体であるゴムから構成されているものであり、クリーニング手段としての機能も持たせ、中間転写ベルト６１の移動方向に対してカウンタ方向に当接してある。上記固形潤滑剤９３２としては、乾燥した固体疎水性潤滑剤を用いることが可能であり、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸、オレイン酸、パルチミン酸等の脂肪酸基を有する金属化合物なども使用できる。さらに、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、オオバ油、みつろう、ラノリンなどのワックス等も使用できる。
【００１９】
転写装置６０の下方には、記録紙上のトナー像を記録紙に半永久的に定着させる定着装置７０が備えられている。定着装置７０は、図示しないが、主に、内部にハロゲンヒータを有する定着ローラと、これに対向し、圧接して配置される加圧ローラとから構成されている。この他に、定着ローラ７１の代わりに、図示しないが、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ及び定着ローラに巻き掛けられた無端の定着ベルトを用いても良い。また、ヒータの代わりにローラに熱を供給する電磁誘導加熱の装置を設けても良い。定着装置７０は、フルカラーとモノクロ画像、あるいは片面か両面かにより定着条件を制御したり、用紙の種類に応じて最適な定着条件となるよう、不図示の制御手段により制御される。
画像形成装置１の最下部には、記録部材等を載置し、転写装置６０に向けて記録紙を送り出す給紙装置８０が備えられている。
【００２０】
ここで、本発明の実施形態に係る画像形成装置では、中間転写ベルト６１の内側には、発熱体６９と、この発熱体で発生させた熱を一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋに伝える伝熱部材６８等とを備えている。
図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を説明するための中間転写ベルト周辺の概略図である。
本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、複数の感光体１１上に現像されたトナー像を無端状の中間転写ベルト６１に一次転写して中間転写ベルト６１上でトナー像が重ね合わされ、重ね合わされたトナー像を記録媒体に二次転写する画像形成装置であって、夫々の感光体１１に対向する中間転写ベルト６１の内面に接触する半導電性の一次転写ローラ６２と感光体１１の間の電界により夫々の感光体１１から中間転写ベルト６１に一次転写され、これに対向する中間転写ベルト６１の内側の面に接触する半導電性の斥力ローラ６７との電界により中間転写ベルト６１から記録媒体に二次転写する二次転写ローラ６３と、を有する画像形成装置において、無端状の中間転写ベルト６１の内側に面状発熱体６９体と、面状発熱体６９の発生する熱を一次転写部材である一次転写ローラ６２に伝える伝熱部材としての伝熱板６８とを有する。
面状発熱体（以下、単に「発熱体」と記す。）６９は、平板な面状を有することで広い領域で熱を発生させ、画像形成装置１又は中間転写ベルト６１の内部に熱を供給することで、内部空間の雰囲気を一定に調整することができる。これによって、転写効率の環境による変動を抑え、一定の転写効率、トナーの転写重量を得ることで高品位の画像を長期に、安定して得ることができる。
ここでは、図２に示すように、伝熱板６８は、一次転写ローラ６２の下方に延設させる。伝熱板６８は、全ての一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋと斥力ローラ６７とクリーニングバックアップローラ６４１の近傍に位置できるように中間転写ベルト６１の内部のほぼ全域にわたる大きな部材である。この伝熱板６８は、熱伝導性の良い材質を用いるので、中間転写ベルト６１の内部をほぼ均一な温度にすることができ、この上方にある一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋの温度も均一にすることができる。さらに、一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋの上方にある感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋの温度も均一にすることができる。
伝熱板６８は、熱伝導性のためには一体物であることが望ましいが、ビス留めや熱伝導性の良い接着材、例えばシリコン系の接着材で接着された構造物でも良い。伝熱板６８のほぼ中央に面状発熱体６９が配置されており、図９ないし図１１の説明個所で後述するように、面状発熱体６９の発熱には専用電源を用いても良いし、コンセントから引き込んだ商用電源をそのまま用いても良い。面状発熱体６９がビス留めや熱伝導性の良い接着材、例えばシリコン系の接着材により伝熱板６８に接触している。さらに、伝熱板６８は、一次転写ローラ６２に近接又は接触させることで、一次転写ローラ６２の温度、また、その周囲の温度、湿度等の環境雰囲気を容易に調整できる。さらに、少ない数の発熱体６３が発生する熱を伝熱板６８により保温を必要とする一次転写ローラ６２にまで伝えることができる。
また、熱は上昇する傾向があり、伝熱板６８は、一次転写ローラ６２の下方に配設することで、保温の効率を向上させることができる。
このように、面状発熱体６９で発生した熱は伝熱板６８の面状発熱体６９が接触する部分に伝わり、伝熱板６８は熱伝導率が良好なので、伝熱板６８の全域がほぼ一定の温度になる。保温を必要とする部材は、全ての一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋと斥力ローラ６７とクリーニングブレード６４２と中間転写ベルト６１であるが、これら保温を必要とする部材から伝熱板６８までの距離はいずれも近く近接させることで、伝熱板６８から全ての一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋと斥力ローラ６７とクリーニングバックアップローラ６４１へは、空気や遠赤外線により熱が伝えられる。
【００２１】
また、本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、また、中間転写ベルト６１の内側を閉じる閉空間を形成するような遮熱板６０１を設けている。
図３は、遮熱板を設けている転写装置の構成を示す斜視図である。
ここでは、伝熱板６８は、中間転写体６１の平面の部分全体に近接するように連続した平板で、さらに、斥力ローラ６７の方向に向かって鋭角な形状になっている。さらに、発熱体６９は、ベルトクリーニング装置６４、潤滑剤塗布装置９３に近接させて、設けている。
この遮熱板６０１は、無端状の中間転写ベルト６１の両端に配置され、遮熱板６０１と中間転写ベルト６１で囲まれた閉空間を形成する。これによって、発熱体６９かた発生した熱は、暖められた空気として閉空間内に長く留まり、閉空間内の雰囲気を一定に調整することができる。さらに、空気の流れが少ないことから、閉空間内で延設された伝熱板６８で、一次転写ローラ６２に近接させて、一次転写ローラ６２の周囲の温度、湿度等の環境雰囲気を容易に調整できる。
このときに、遮熱板６０１は、中間転写ベルト６１を支持するローラ６５１、６５２のなかの何れかのローラの両端に配置して、受けてても良い。さらに、この遮熱板６０１を支持する構造部材として、伝熱板６８を利用してもよい。
【００２２】
本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、伝熱板６８は、さらに、面状発熱体６９の発生する熱を斥力ローラ６７に伝え、かつ、二次転写ローラ６３の電気抵抗が、斥力ローラ６７の電気抵抗よりも小さくする。
図４は、本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための中間転写ベルト周辺の概略図である。
上述したように、この斥力ローラ６７は、トナーと同じ極性の電圧を印加することでトナーに対して斥力を発生させて、かつ、トナーと逆極性の電圧を印加して吸引力を発生させる二次転写ローラ６３と併せて用いることで、転写効率を上げることができる。この斥力ローラ６７と二次転写ローラ６３は、図示しない電源に接続されており、各々に対して所定の極性の電圧が印加される。なお、トナーは、二次転写ローラ６３、斥力ローラ６７の双方又は何れか一方に所定の電圧を印加して、中間転写ベルト６１から記録部材９に転写させることができる。このときに、二次転写ローラ６３の電気抵抗を斥力ローラ６７の電気抵抗よりも小さくする。
また、図４に示すように、伝熱板６８を斥力ローラ６７に近接又は接触させる位置に配設している。これによって、斥力ローラ６７の温度を制御することが容易になる。また、斥力ローラ６７を伝熱板６８の下方に配設する。伝熱体６８の下方には空気の対流による熱は伝わりにくいので、伝熱体６８の下方に位置する斥力ローラ６７の近傍に近接させ、又は接触させることで、伝熱体６８より温度の高い発熱体６９による熱を伝えることで、下方に位置する斥力ローラ６７に熱を容易に伝えることができる。
【００２３】
また、本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、中間転写ベルト６１上のトナーを除去するクリーニングブレード６４２とこれに対向する中間転写ベルト６１内側の面に接触するクリーニングバックアップローラ６４１とを有し、伝熱板６８は、さらに、面状発熱体６９の発生する熱を近接又は接触してクリーニングバックアップローラ６４１に伝える。
クリーニングバックアップローラ６４１は熱を受けることで、中間転写ベルト６１を通して、クリーニングブレード６４２へ熱が伝えられる。これによって、中間転写ベルト６１上のトナーを除去するクリーニングブレード６４２と中間転写ベルト６１を保温することで、両者のヤング率や柔軟性を保持して、良好なクリーニング性を維持することである。
【００２４】
本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、複数の感光体１１上に現像されたトナー像を無端状の記録媒体搬送ベルト（以下、単に「搬送ベルト」と記す。）６６で搬送される記録媒体にトナー像を重ね合わせて転写する画像形成装置１であって、夫々の感光体１１に対向する搬送ベルト６６の内面に接触する半導電性の転写ローラ１６と感光体１１の間の電界により夫々の感光体１１から搬送ベルト６６に転写される画像形成装置１において、前記無端状の搬送ベルト６６の内側に面状発熱体６９と、面状発熱体６９の発生する熱を転写ローラ１６に伝える伝熱板６８と、を有する。
図５は、本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための記録部材９の搬送ベルト周辺の概略図である。この場合にも、図５に示すように、伝熱板６８と面状発熱体６９を備えている。本実施の形態では、記録紙等の記録部材９は、感光体１１とこれに対向する転写ローラ６２の間を通って搬送され、
図６は、本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための中間転写ベルト周辺の概略図である。
この場合にも、図６に示すように、伝熱板６８と面状発熱体６９を備えている。しかし、本実施の形態では、支持ローラ６５３を保温する必要がないので、伝熱板６８は、図６に示すように分断した形状であっても良い。
一次転写ローラ６２Ｋを感光体１１Ｋと接触、離間させるための伝熱板６８ａは、図示しない両端部で一次転写ローラ６２Ｋを感光体１１Ｋに加圧するためのバネを介して一次転写ローラ６２Ｋを支持しており、伝熱板６８ａが移動または回転することにより、一次転写ローラ６２Ｋが感光体１１Ｋと接触、離間する。そして、この伝熱板６８ａに発熱体６９ａが取り付けられている。一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍを感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍと接触、離間させるための伝熱板６８ｂは、図示しない両端部で一次転写ローラ一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍを感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍに夫々加圧するためのバネを介して一次転写ローラ６２Ｋを支持しており、伝熱板６８ｂが移動または回転することにより、一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍが感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍと一括して接触、離間する。
そして、この伝熱板６８ｂに発熱体６９ｂが取り付けられている。カラー画像形成時は、伝熱板６８ａは一次転写ローラ６２Ｋを感光体１１Ｋに接触させる位置にあり、伝熱板６８ｂも一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍを感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍに接触させる位置にあり、全ての一次転写ローラが夫々の感光体に中間転写ベルト６１を介して接触している。モノカラー形成時は、伝熱板６８ａは一次転写ローラ６２Ｋを感光体１１Ｋに接触させる位置にあるが、伝熱板６８ｂは一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍを感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍから離間させる位置にあり、一次転写ローラ６２Ｋだけが二次転写ベルト６１を介して感光体１１Ｋに接触しており、Ｋ画像だけが形成可能である。画像形成動作などを行っていない待機時は、伝熱板６８ａは一次転写ローラ６２Ｋを感光体１１Ｋから離間させる位置にあり、伝熱板６８ｂも一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍを感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍから離間させる位置にあり、全ての一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋが夫々の感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋから離間して、柔らかい一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋに圧痕が発生するのを防止している。
【００２５】
伝熱板６８は、銅、アルミニウム及び鉄から選ばれる一種以上を含む金属で形成することが好ましい。伝熱板６８の厚さは、０．６〜３ｍｍ程度の構造体として通常に使用される厚みでも、金属は熱伝導率が良いので、伝熱板６８の温度の均一性は実用的には十分である。伝熱板６８はさらに厚くしても良く、厚くするほど、伝熱板６８の温度は均一になり保温性も上がる。しかし、伝熱板６８を厚くするほど、ヒーターをオンしてから伝熱板６８の温度が上昇する立ち上がりが遅くなり、材料や加工のコストが嵩み、また、装置の重量も重くなる。また、面状発熱体６９は、耐熱性を有する絶縁性チューブで覆われたニクロム線を蛇行配線してアルミ箔で覆ったもの、カーボン微粉を分散されたゴムや樹脂よりなる中抵抗体を金属などの電極でサンドイッチしたもの、カーボン繊維あるいは金属微粉やカーボン微粉を樹脂に練り込んだ繊維よりなる中抵抗な糸を織って布状にしてこの布の両端などに電極となるように低抵抗な糸を縫い込んだものなどで形成することができる。
一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋは、アクリルニトリルブタジエン（ＮＢＲ）、エピクロールヒドリン（ＥＣＯ）及びポリウレタン（ＰＵＲ）から選ばれる一種以上で形成することが好ましい。斥力ローラ６７は、アクリルニトリルブタジエン（ＮＢＲ）、エピクロールヒドリン（ＥＣＯ）及びポリウレタン（ＰＵＲ）から選ばれる一種以上で形成することが好ましい。クリーニングブレード６４２はポリウレタン（ＰＵＲ）形成することが好ましい。
本実施の形態では、伝熱板６８は厚さ１．６ｍｍのアルミニウム製であり、中間転写ベルト６１を支張する駆動ローラ６５１と従動ローラ６５２と斥力ローラ６７の両端にある軸受けを支持する二つの面板間が捩れず平行度を保つための構造部材となっているので、新たな部品が発生することなく新たなコストも生じない。
【００２６】
クリーニングブレード６４２へは対向するクリーニングバックアップローラ６４１から中間転写ベルト６１を通して熱が伝えられる。さらには、全ての感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋにも対向する一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋから中間転写ベルト６１を通じて熱が伝えられる。また、中間転写ベルト６１の内部は半ば閉空間で、伝熱板６８は中間転写ベルト６１の内部のほぼ全域にわたっているので、中間転写ベルト６１の内部全体がほぼ一定温度に保たれて、中間転写ベルト６１も場所による温度ムラが少なく保温できる。中間転写ベルト６１が大きな装置では伝熱板６８も大きくなり、１個の発熱体では保温が足りない部材が生じる場合や、１個の発熱体６９では熱量が足りず全ての部材で保温が足りなくなる場合は１個の伝熱板６８に二個以上の発熱体を置いても良い。しかし、保温を必要とする部材の数と発熱体６９の数が同数となったり、発熱体６９の数の方が多くなったりすると本発明の主旨から外れる。
【００２７】
面状発熱体６９は、特開平３−２８８１７４号公報に開示されているような自己温度制御付きの面状発熱体（例えば、セラマック（登録商標））で、特開平９−９６９７１号公報に開示されているように本体装置の制御系とは別系統の電源回路にて、主電源がオフにされた場合や、一定時間以上にわたり装置の使用がない場合に主電源がオフにされた状態になるスリープモードなどになっても、発熱体を作動することができる。特開平３−２８８１７４号公報には、面状発熱体は、温度検知素子（例えば、サーミスタ）によって電源を制御することが記載されている。
【００２８】
ここで、図２に示す本発明の実施形態に係る画像形成装置と以下の図６及び７に示す画像形成装置とを比較する。
図７は、比較する画像形成装置で、その中間転写ベルト周辺の概略図である。本発明の画像形成装置１と同様に、面状発熱体６９を備え、かつ、二次転写ローラ６３の下方で一次転写ローラ６２Ｋ寄りの近傍にも発熱体６９を置いている。
図８は、従来の画像形成装置で、その中間転写ベルト周辺の概略図である。本発明の画像形成装置１と異なり、面状発熱体６９を備えずに、二次転写ローラ６３の下方で一次転写ローラ６２Ｋ寄りの近傍にも発熱体６９を置いている。
本実施の形態は、耐熱性を有する絶縁性チューブで覆われたニクロム線を蛇行配線してアルミ箔で包んだ出力６０Ｗの面状発熱体６９を、図２に示す位置に移動したものである。厚さ１．６ｍｍのアルミニウム製の中間転写ベルト６１内の構造部材にシリコーン製の接着剤で貼り付けた。そして、各部品の温度が一定になるまで発熱体６９に通電し続けたところ、温度が一定になるまで電力を供給し続けて、一定になった各部品の温度と室温との差を記載した。
また、図７及び８では、二次転写ローラ６３の下方で一次転写ローラ６２Ｋ寄りの近傍に置いている。図７及び８に示す画像形成装置１でも同様に、各部品の温度が一定になるまで発熱体に通電し続けたところ、温度が一定になるまで電力を供給し続けて、一定になった各部品の温度と室温との差を記載した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
二次転写電源９１は定電流制御で、二次転写ローラ６３芯金が接地され、斥力ローラ６７の芯金にトナーと同極性のバイアスを印加する、いわゆる斥力方式で実施したが、斥力ローラ６７が接地され二次転写ローラ６３にトナーと逆極性のバイアスを印加するものであっても良い。
本発明の画像形成装置１における斥力ローラ６７は、芯金と、芯金の周りが共重合体の発泡体から構成されている。この発泡体としては、アクリルニトリルブタジエン（ＮＢＲ）、エピクロールヒドリン（ＥＣＯ）及びポリウレタン（ＰＵＲ）から選択される又はこれらの混合物よりなる。実施形態では、アクリルニトリルゴム（ＮＢＲ）とエピクロールヒドリンゴム（ＥＣＯ）の共重合体を発泡させた単層からなり、その抵抗値は、表２に示す。
また、本発明の画像形成装置１における二次転写ローラ６３は、芯金と、芯金の周りが共重合体から構成されている。この共重合体としては、アクリルニトリルブタジエン（ＮＢＲ）、エピクロールヒドリン（ＥＣＯ）及びポリウレタン（ＰＵＲ）から選択される又はこれらの混合物よりなる。さらに、記録媒体等と接することから、その表面にフッ素樹脂、シリコーン樹脂等の保護のための表面層を設けても良い。実施形態では、アクリルニトリルゴムブタジエン（ＮＢＲ）とエピクロールヒドリンゴム（ＥＣＯ）の共重合体よりなる抵抗層とフッ素系樹脂よりなる表層よりなり、抵抗値は表２に示す。常温２３℃５０％の抵抗値は斥力ローラ６７が７．７９ｌｏｇΩ、二次転写ローラ６３が６．７３ｌｏｇΩで、二次転写ローラ６３抵抗が斥力ローラ６７抵抗のほぼ１／１０である。
【００３１】
【表２】
【００３２】
また、実施した斥力ローラ６７が各測定環境に馴染んでから接地された金属平板の上に置き、ローラ芯金に定電流電源から−５０μＡを印加して電源電圧を測定して、その電圧およびその電圧と−５０μＡからオームの法則から計算された抵抗を表２に記載した。電圧は−を示すが表には絶対値で示した。実施した二次転写ローラ６３が各測定環境に馴染んでから接地された金属平板の上に置き、ローラ芯金に定電流電源から＋５０μＡを印加して電源電圧を測定して、その電圧およびその電圧と＋５０μＡからオームの法則から計算された抵抗を、記載した。
斥力ローラ６７と二次転写ローラ６３で芯金に印加する電圧の極性を変えているのは、実際の二次転写時に流れる電流の向きと電流測定における電流の向きを同じにするため。電気抵抗値（Ω）は常用対数（ｌｏｇ）で表し、ｌｏｇΩと表示した。装置が１０℃１５％に置かれて何らの保温しなかった場合は、ローラも二次転写ローラ６３も１０℃１５％のままである。表２に示したように、斥力ローラ６７の抵抗は８．１９ｌｏｇΩ、二次転写ローラ６３の抵抗は６．９４ｌｏｇΩとなり、５０μＡを通電で斥力ローラ６７は７．７ｋＶ、二次転写ローラ６３は０．４４ｋＶの電圧になる。二次転写バイアス５０μＡでの二次転写電圧は斥力ローラ６７の電圧７．７ｋＶと二次転写ローラ６３の電圧０．４４ｋＶを足して８．１ｋＶとなり、中間転写ベルト６１の電圧と記録媒体の電圧がさらに加算されるので８．１ｋＶより高くなる。
発熱体の取り付け位置が実施例で保温した場合、斥力ローラ６７の温度は１９．１℃とほぼ２０℃になり空気中の水分量は１０℃１５％のままなので相対湿度は８％程度になる。二次転写ローラ６３は１４．６℃とほぼ１５℃になり空気中の水分量は１０℃１５％のままなので相対湿度は１１％程度になる。表２に示したように、斥力ローラ６７の２０℃８％抵抗は７．９２ｌｏｇΩ、二次転写ローラ６３の１５℃１１％の抵抗は６．８６ｌｏｇΩとなり、５０μＡを通電で斥力ローラ６７は４．２ｋＶ、二次転写ローラ６３は０．３６ｋＶの電圧になる。二次転写バイアス５０μＡでの二次転写電圧は斥力ローラ６７の電圧４．２ｋＶと二次転写ローラ６３の電圧０．３６ｋＶを足して４．５ｋＶとなり、記録媒体の電圧がさらに加算されるので４．５ｋＶより高くなる。中間転写ベルト６１近傍の保温と記録媒体の温湿度は関係ないので記録媒体の電圧は同じなので、保温しなかった場合と比較して二次転写電圧８．１ｋＶ−４．５ｋＶ＝は３．６ｋＶ、比率にして３．６ｋＶ／８．１ｋＶ＝４４％低くなる。この３．６ｋＶ、４４％が保温効果である。
【００３３】
また、発熱体６９の取り付け位置が実施例で保温したが、斥力ローラ６７と二次転写ローラ６３の抵抗が実施例とは逆だった場合を比較例とする。この場合は表３に示したように、斥力ローラ６７の２０℃８％における電気抵抗は、６．７８（ｌｏｇΩ）、二次転写ローラ６３の１５℃１１％における電気抵抗は、８．０７ｌｏｇΩとなり、５０μＡを通電で斥力ローラ６７は０．３０ｋＶ、二次転写ローラ６３は５．９ｋＶの電圧になる。二次転写バイアス５０μＡでの二次転写電圧は斥力ローラ６７の電圧０．３０ｋＶと二次転写ローラ６３の電圧５．９ｋＶを足して６．２ｋＶとなり、記録媒体の電圧がさらに加算されるので６．２ｋＶより高くなる。中間転写ベルト６１近傍の保温と記録媒体の温湿度は関係ないので記録媒体の電圧は同じなので、保温しなかった場合と比較して二次転写電圧８．１ｋＶ−６．２ｋＶ＝は１．９ｋＶ比率にして１．９ｋＶ／８．１ｋＶ＝２３％低くなる。この１．９ｋＶ、２３％が保温効果である。
以上のように、上記実施例と上記比較例の比較により、二次転写ローラ６３より斥力ローラ６７の抵抗を大きくした方が、低温環境下での二次転写電圧の上昇を約２倍低減できる。
【表３】
【００３４】
二次転写ローラ６３における電気抵抗が高くても保温により二次転写電圧を効率よく低減するためには、中間転写ベルト６１の内側だけでなく、従来例のように二次転写ローラ６３の近傍にも発熱体６９を設ければ良いと考えたのが、表３に示した比較例である。この場合に、２個の発熱体６９に各部品の温度が一定になるまで電力を供給し続けて、一定になった各部品の温度と室温との差を表１の比較例の列に示してある。
二次転写ローラ６３が＋１３．０℃、斥力ローラ６７が＋１４．８℃とさらに保温効果は上がる。しかし、一次転写ローラＭが＋２０．９℃、一次転写ローラＹが＋７．１℃と両者の温度差が１３．８℃に大きくなる。実施例は＋１６．６℃と＋５．９℃で両者の温度差が１０．６℃となる。
トナーにより差があるが温度が４５℃〜５５℃と高くなるとトナーが軟化し始めて、トナー詰まりやトナーフィルミングなどが発生し易くなる。比較例の感光体１１Ｍは＋２０．９℃であり、室温が２５℃になると感光体１１Ｍの温度は４５℃を超えるようになる。感光体１１Ｍの温度は４５℃を超えないように温度制御により発熱体をオフすると今度は、一次転写ローラＹの温度が＋７．１℃まで上がらなくなり、一次転写ローラ６２Ｙが保温効果不足となる。さらに、一次転写ローラ６２Ｙを温める発熱体を設ければ一次転写ローラ６２Ｙの保温効果不足が解消されるが、発熱体を増やせば増やすほどにはコスト、設置スペース、重量面でさらに不利になる。また、一次転写ローラ６２Ｙを温める発熱体によりさらに感光体１１Ｍの温度が上昇するという不具合が生ずる。
また、クリーニングバックアップローラ２２１でも、表１では、＋１１．７℃であり、室温でも、トナーが軟化する温度に達していない。これで、中間転写ベルト６１上のトナーを溶融させ、クリーニング不良を生じさせることなく、クリーニングすることができる。また、クリーニングバックアップローラ２２１が、ほぼ一定の温度にあることで、クリーニング条件の設定範囲が広くなり、長期にわたって安定したクリーニングが可能になる。 したがって、中間転写ベルト６１の内側に発熱体６９を設けて、中間転写ベルト６１の存在による略閉空間の構造を利用して、中間転写ベルト６１周囲の部品を略均一に温めるのが最も好ましい。
【００３５】
画像形成装置１内を暖めることの副作用として、トナーが作像される経路である現像装置３０内や感光体１１Ｙ、感光体１１Ｃ、感光体１１Ｍ、感光体１１Ｋ、中間転写ベルト９４の温度が上昇し過ぎるとトナーが軟化し始めるので正常な作像ができなくなることが挙げられる。トナーにより差があるが、トナーが９２℃以上、場合によっては４５℃以上になると、正常な作像ができなくなる。そこで、画像形成装置１における何等かの温度制御が必要となる。
画像形成装置１における温度の制御方法として、例えば図９ないし１１に示す制御方法１ないし３が挙げられる。図９ないし１１は夫々制御方法１ないし３を示す模式的な概略図である。
図９に示す制御法１において、メインスイッチ９４は、機械的機構により、コンセント９５側の端子９４１が端子９４２と接続されて端子９４３と切断される状態と、コンセント９５側の端子９４１が端子９４２と切断されて端子９４３と接続される状態との２つの状態のどちらかの状態になるように設計されている。そして、コンセント９５側の端子９４１が端子９４２と接続されて端子９４３と切断される状態がオン、コンセント９５側の端子９４１が端子９４２と切断されて端子９４３と接続される状態がオフと表示されている。
端子９４２には、画像形成装置１全体を制御する制御盤９６に電力を供給する電源９７１や定着装置７０に電力を供給する電源９７２が接続され、端子９４３は、保温スイッチ９８を介して保温ヒーター９９に接続されている。
メインスイッチ９４と保温スイッチ９８のオフオン毎の画像形成装置１の状態について説明する。メインスイッチ９４がオフにされて、保温スイッチ９８もオフにされた場合は、装置全体も作動状態にならず、保温ヒーター９９も作動しないので、画像形成装置１周囲の温度が低温になった場合は、画像形成装置１内の保温したい部品も保温されない。この状態からメインスイッチ９４がオンにされた場合は、画像形成装置１の動作が可能となっても、画像形成装置１内の保温したい部品は低温のままなので、保温したい部品の抵抗上昇などによる画像形成装置１の不具合が発生する。保温スイッチ９８は、本発明の目的である画像形成装置１の不具合の解消よりも、保温のために生じる電力を生じさせたくないユーザーが保温をしない選択ができるように設けてある。
【００３６】
画像形成装置１全体のメインスイッチ９４がオフにされて、保温スイッチ９８がオンにされた場合は、保温ヒーター９９がコンセント９５と接続されて、保温ヒーター９９による保温状態となる。そこで、画像形成装置１周囲の温度が低温になった場合も、画像形成装置１内の保温したい部品は保温されている。この状態からメインスイッチ９４がオンにされた場合、画像形成装置１の動作が可能となったときに、画像形成装置１内の保温したい部品は保温されているので、保温したい部品の抵抗上昇などによる画像形成装置１の不具合は発生しない。
そして、メインスイッチ９４がオンにされると、保温ヒーター９９はコンセント９５から切断れる。そこで、定着ヒーター６８による加熱と保温ヒーター９９による加熱とが同時に行われることがないので、画像形成装置１が過剰に温度上昇することが防止される。画像形成装置１が過剰に温度上昇することが防止されるので、トナーの軟化などによる不具合が防止される。図９において、定着温度センサー７２、各モーター、各高圧電源、各センサーなど、制御盤９６により制御される被制御部品１０１を示す。
【００３７】
図１０は画像形成装置における温度の制御方法２を示す模式的な概略図である。図１０に示す制御方法２は、保温ヒーター９９として自己制御式発熱体１０２を使用した例である。自己制御式発熱体１０２とは、ある一定以下の温度では発熱体が発熱するが、一定以上の温度になると発熱体の加熱が行われなくなることによって、温度が一定範囲内に保たれる発熱体を指す。図１０に示す制御方法２において、自己制御式発熱体１０２としては、耐熱性を有する絶縁性チューブで覆われたニクロム線を蛇行配線してアルミニウム箔で包んだ発熱体１０３と、そのアルミニウム箔に接触させて配置したバイメタル１０４とを有するものを使用した。発熱体１０３を構成するニクロム線への電力はバイメタル１０４を通して供給される。自己制御式発熱体１０２において、バイメタル１０４自身の温度が一定以上になるとバイメタル１０４が切断され、一定温度以下になるとバイメタル１０４が接触する。そして、バイメタル１０４は、絶縁性チューブで覆われたニクロム線を包むアルミニウム箔に接触しているので、このアルミニウム箔の温度が一定になるように作用する。
そして、メインスイッチ９４とは全く別個に保温スイッチ９８を持つ。メインスイッチ９４のオンオフに関係なく、保温スイッチ９８をオンにすると、発熱体１０３の温度が一定範囲内に保たれるので、保温したい部品も一定範囲内に保たれる。保温スイッチ９８は、本発明の目的である画像形成装置１の不具合の解消よりも、保温のために生じる電力を生じさせたくないユーザーが保温をしない選択ができるように設けてある。
【００３８】
図１１は画像形成装置における温度の制御方法３を示す模式的な概略図である。図１１に示す制御方法３は、メインスイッチ９４とは全く別個に保温スイッチ９８を持つ例である。すなわち、図１１に示すように、保温専用の制御盤１０５と保温専用の制御盤１０５に電力を供給する電源９７３を全体の画像形成装置１とは独自に持ち、メインスイッチ９４とは全く別個に保温スイッチ９８を持つ。メインスイッチ９４のオンオフに関係なく、保温スイッチ９８をオンにすると、保温ヒーター９９の温度が一定範囲内に保たれるので、保温したい部品も一定範囲内に保たれる。保温スイッチ９８は、本発明の目的である画像形成装置１の不具合の解消よりも、保温のために生じる電力を生じさせたくないユーザーが保温をしない選択ができるように設けてある。図１１において、１０６は保温温度センサーである。
【００３９】
上記の構成においてフルカラー画像を形成する動作について説明する。
ここで例示した画像形成装置１は、原稿等を自動で搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）５，原稿等の画像を読み取るスキャナ部（読取装置）４、画像を形成するための作像ユニットとなるプロセスカートリッジ１０等を備える画像形成部３、給紙カセット８１等で記録部材を有する給紙部２を備えている。このスキャナ部４は、原稿を載置するためのコンタクトガラス、原稿を予め定めた位置に置くための規制板と光学走査系を有する。光学走査系は、キセノンランプ等の露光ランプ、第１ミラー、第２ミラーと第３ミラー、結像レンズ、フルカラーＣＣＤからなる読取センサ等を有する。コンタクトガラス上の原稿が光学的に走査され、レンズにより読取センサの受光面に結像されて光電変換される。フルカラーの読取センサにより赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の各色に分離された画像信号は、画像処理回路によりＡ／Ｄ変換等された後に、図示しない画像処理部により各種の画像処理が施される。
画像形成装置１では、図示しないスイッチにより画像形成装置１が画像形成動作の準備をする。このときに、発熱体６９に通電して発熱させる。画像形成装置１の画像形成動作開始時に発熱体６９で発熱させては、中間転写ベルト６１の内部に温度等の環境を整えるに時間が必要であり、高品位の画像を得ることができないからである。
【００４０】
画像形成動作は、まず、負荷電極性の感光体１１に対し、露光装置１２のレーザビームにより各感光体１１の表面に形成された色毎の静電潜像が形成される。つぎに、現像装置４０で、感光体１１の帯電極性と同極性（負極性）の所定の色のトナーで現像され、顕像となる反転現像がおこなわれる。このときに、無端状の中間転写ベルト６１が、複数のローラ６５１〜６５３により支持されて、感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋの上部に設けられて、各感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋの現像工程後の一部が接触するように張架、配置されて、走行している。また、中間転写ベルト６１には、各感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋに形成されたトナー画像を１次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋで、中間転写ベルト６１上に転写され、トナー画像が重ねられて、未定着の画像が形成される。中間転写ベルト６１の外周部には、ローラ６４１に対向する位置にベルトクリーニング装置６４が設けられている。このベルトクリーニング装置６４は、中間転写ベルト６１の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。さらに、中間転写ベルト６１の外周で、対向部材である斥力ローラ６７の対向する位置には、２次転写ローラ６３が設けてある。中間転写ベルト６１と２次転写ローラ６３の間に記録部材９を通過させながら、２次転写ローラ６３、斥力ローラ６７にバイアスを印加することで中間転写ベルト６１が担持するトナー画像が記録部材９に転写される。このときに、既に発熱体６９は、一次転写ローラ６２、二次転写ローラ６３、斥力ローラ６７を一定の温度にしておくことで、転写での画像の乱れが少なく、かつ、転写ニップ部の広い範囲で転写率が高くすることができ、高品位の画像を記録部材９に転写することができる。２次転写ローラ６３に印加される転写電圧の極性は、トナーの極性と逆のプラス極性である。これらの中間転写ベルト６１に関連する部材は、中間転写ベルト６１とともに転写装置６０として一体的に構成してあり、画像形成装置１に対し着脱が可能となっている。
画像形成装置１の下側には記録部材９を供給可能に収納した給紙カセット８１を備える給紙装置８０が配備されている。この給紙カセット８１から、確実に記録部材９の一枚だけが搬送ローラ８２によりレジストローラ８４に送られる。更に、二次転写ローラ６３を通過した記録部材９は、搬送方向下流に備えられた定着装置７０まで搬送される。定着後の記録部材９は、排紙ローラ８５により、画像形成装置１の外に設けた排紙トレイに排紙、スタックさせる。
本発明の画像形成装置１によって、転写での画像の乱れが少なく、かつ、転写率が高くすることができ、高濃度で、高品位な画像を得ることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１ 画像形成装置
２ 給紙部
３ 画像形成部
４ スキャナ部
５ 原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
９ 記録部材
１０ 作像ユニット（プロセスカートリッジ）
１１ 感光体
１２ 露光装置
２０ 帯電装置
２１ 帯電ローラ
３０ 現像装置
３１ トナー補給ユニット
３２ 現像スリーブ
４０ クリーニング装置
４１ クリーニングブレード
４２ 回収ローラ
６０ 転写装置
６０１ 遮熱板
６１ 中間転写ベルト
６２ 一次転写ローラ
６３ 二次転写ローラ
６４ ベルトクリーニング装置
６４１ クリーニングバックアップローラ
６４２ クリーニングブレード
６５ 支持ローラ
６５１ 従動ローラ
６５２ 駆動ローラ
６５３ 支持ローラ
６６ 搬送ベルト
６６１ 転写ローラ
６７ 斥力ローラ（対向部材）
６８ 伝熱板（伝熱部材）
６９ 面状発熱体
７０ 定着装置
７１ 定着ヒーター
７２ 定着温度センサー
８０ 給紙装置
８１ 給紙カセット
８２ 給紙ローラ
８３ 搬送ローラ
８４ レジストローラ
８５ 排紙ローラ
９１ 高圧電源
９２ テンションローラ
９３ 潤滑材塗布装置
９３１ ブラシローラ
９３２ 固体潤滑剤
９３３ 加圧バネ
９４ メインスイッチ
９４１、９４２、９４３ 端子
９５ コンセント
９６ 制御盤
９７ 電源
９７１、９７２、９７３ 電源
９８ 保温スイッチ
９９ 保温ヒーター
１０１ 被制御部品
１０２ 自己制御式発熱体
１０３ 発熱体
１０４ バイメタル
１０５ 保温専用の制御盤
１０６ 保温温度センサー
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４２】
【特許文献１】特開平９−９６９７１号公報
【特許文献２】特開平３−２８８１７４号公報
【特許文献３】特許第３２１４８８９号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体上に現像されたトナー像を、無端状の中間転写体に一次転写して中間転写体上でトナー像が重ね合わされ、重ね合わされたトナー像を記録媒体に二次転写する画像形成装置であって、
夫々の像担持体に対向する中間転写体の内面に設けられている半導電性の一次転写部材と像担持体の間の電界により夫々の像担持体から中間転写体に一次転写され、
これに対向する中間転写体の内側の面に接触する半導電性の対向部材との電界により中間転写体から記録媒体に二次転写する二次転写部材と、を有する画像形成装置において、
前記中間転写体の内側に発熱体と、
該発熱体の発生する熱を一次転写部材に近接又は接触して伝える伝熱部材と、を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記複数の像担持体を横方向に並列し、
夫々の像担持体に対向する中間転写体の内面に接触する一次転写部材の下方に、発熱体の熱を伝える伝熱部材が配設されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記無端状の中間転写体の内側を閉じて閉空間を形成する遮熱板を設ける
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
複数の像担持体に対向する中間転写体の内部に位置する半導電性の一次転写部材と、
像担持体の間の電界により夫々の像担持体から無端状の中間転写体にトナー像が一次転写されて、中間転写体上で夫々の像担持体からのトナー像が重ね合わされて、
中間転写体のトナー像側に記録媒体を挟んで接触する二次転写部材と該二次転写部材に対向して中間転写体のトナー像と反対側に接触する対向部材とを有し、
二次転写部材と対向部材との間に電位差を設けることで、中間転写体上の重ね合わされたトナー像を記録媒体に転写する電界を形成する画像形成装置において、
前記中間転写体の内側に発熱体と、
前記発熱体の発生する熱を対向部材に近接又は接触して伝える伝熱部材とを有し、
前記二次転写部材の電気抵抗が、前記対向部材の電気抵抗よりも小さい
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記伝熱部材は、前記発熱体の熱を前記対向部材に伝える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記対向部材が伝熱部材の下方に配設し、
該対向部材に近接又は接触させた発熱体を配設する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記中間転写体上のトナーを除去するクリーニング部材とこれに対向する中間転写体内側の面に接触するクリーニングバックアップ部材とを有し、
前記伝熱部材は、前記発熱体の発生する熱を近接又は接触して前記クリーニングバックアップ部材に伝える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、
前記クリーニングバックアップ部材が伝熱部材の下方に位置し、
該クリーニングバックアップ部材の伝熱部材に近接又は接触した位置に発熱体を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７に記載の画像形成装置において、
前記無端状の中間転写体の内側を閉じて閉空間を形成する遮熱板対を設ける
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
複数の像担持体上に現像されたトナー像を無端状の記録媒体搬送体で搬送される記録媒体にトナー像が重ね合わせて転写する画像形成装置であって、
前記記録媒体搬送体の内面に接触する半導電性の転写部材と像担持体の間の電界により夫々の像担持体から記録媒体搬送体に転写される画像形成装置において、
前記記録媒体搬送体の内側に発熱体と、
該発熱体の発生する熱を転写部材に伝える伝熱部材と、を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像形成装置において、
複数の像担持体を横方向に並列させ、
夫々の像担持体に対向する記録媒体搬送体の内面に接触する半導電性の転写部材の下方に、発熱体の熱を近接又は接触して伝える伝熱部材が配設されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像形成装置において、
記録媒体搬送体上のトナーを除去するクリーニング部材と、
これに対向する記録媒体搬送体内側の面に接触するクリーニングバックアップ部材とを有し、
前記伝熱部材は、前記発熱体の発生する熱を近接又は接触して前記クリーニングバックアップ部材に伝える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像形成装置において、
前記無端状の記録媒体搬送体の内側を閉じて閉空間を形成する遮熱板対を設ける
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
複数の像担持体上に現像されたトナー像を、無端状の中間転写体に一次転写して中間転写体上でトナー像が重ね合わされ、重ね合わされたトナー像を記録媒体に二次転写する画像形成装置であって、
夫々の像担持体に対向する中間転写体の内面に設けられている半導電性の一次転写部材と像担持体の間の電界により夫々の像担持体から中間転写体に一次転写され、
これに対向する中間転写体の内側の面に接触する半導電性の対向部材との電界により中間転写体から記録媒体に二次転写する二次転写部材と、を有する画像形成装置において、
前記中間転写体の内側に発熱体と、
該発熱体の発生する熱を一次転写部材に近接又は接触して伝える伝熱部材と、を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記複数の像担持体を横方向に並列し、
夫々の像担持体に対向する中間転写体の内面に接触する一次転写部材の下方に、発熱体の熱を伝える伝熱部材が配設されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記無端状の中間転写体の内側を閉じて閉空間を形成する遮熱板を設ける
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
複数の像担持体に対向する中間転写体の内部に位置する半導電性の一次転写部材と、
像担持体の間の電界により夫々の像担持体から無端状の中間転写体にトナー像が一次転写されて、中間転写体上で夫々の像担持体からのトナー像が重ね合わされて、
中間転写体のトナー像側に記録媒体を挟んで接触する二次転写部材と該二次転写部材に対向して中間転写体のトナー像と反対側に接触する対向部材とを有し、
二次転写部材と対向部材との間に電位差を設けることで、中間転写体上の重ね合わされたトナー像を記録媒体に転写する電界を形成する画像形成装置において、
前記中間転写体の内側に発熱体と、
前記発熱体の発生する熱を対向部材に近接又は接触して伝える伝熱部材とを有し、
前記二次転写部材の電気抵抗が、前記対向部材の電気抵抗よりも小さい
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記伝熱部材は、前記発熱体の熱を前記対向部材に伝える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記対向部材が伝熱部材の下方に配設し、
該対向部材に近接又は接触させた発熱体を配設する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記中間転写体上のトナーを除去するクリーニング部材とこれに対向する中間転写体内側の面に接触するクリーニングバックアップ部材とを有し、
前記伝熱部材は、前記発熱体の発生する熱を近接又は接触して前記クリーニングバックアップ部材に伝える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、
前記クリーニングバックアップ部材が伝熱部材の下方に位置し、
該クリーニングバックアップ部材の伝熱部材に近接又は接触した位置に発熱体を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７に記載の画像形成装置において、
前記無端状の中間転写体の内側を閉じて閉空間を形成する遮熱板対を設ける
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
複数の像担持体上に現像されたトナー像を無端状の記録媒体搬送体で搬送される記録媒体にトナー像が重ね合わせて転写する画像形成装置であって、
前記記録媒体搬送体の内面に接触する半導電性の転写部材と像担持体の間の電界により夫々の像担持体から記録媒体搬送体に転写される画像形成装置において、
前記記録媒体搬送体の内側に発熱体と、
該発熱体の発生する熱を転写部材に伝える伝熱部材と、を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像形成装置において、
複数の像担持体を横方向に並列させ、
夫々の像担持体に対向する記録媒体搬送体の内面に接触する半導電性の転写部材の下方に、発熱体の熱を近接又は接触して伝える伝熱部材が配設されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像形成装置において、
記録媒体搬送体上のトナーを除去するクリーニング部材と、
これに対向する記録媒体搬送体内側の面に接触するクリーニングバックアップ部材とを有し、
前記伝熱部材は、前記発熱体の発生する熱を近接又は接触して前記クリーニングバックアップ部材に伝える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像形成装置において、
前記無端状の記録媒体搬送体の内側を閉じて閉空間を形成する遮熱板対を設ける
ことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１６４９３４（Ｐ２０１０−１６４９３４Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３１７２９（Ｐ２００９−１３１７２９）
【出願日】平成２１年６月１日（２００９．６．１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１日（２００９．６．１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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