JP5764975B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。

この種の電子写真式の画像形成装置においては、潜像担持体である感光体に画像情報に基づいて静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置によりトナー像として可視像化し、該トナー像を最終的に記録媒体（シート）に転写した後、定着装置で定着するようになっている。
転写後の感光体の表面はクリーニングブレードにより転写残トナーを等を除去され、次の作像工程に備えられる。
フルカラー画像を対象とするタンデム機では、複数の感光体が中間転写ベルトの展張面に沿って並設され、感光体上に形成された色分解毎の色のトナー像を中間転写ベルトに順次転写し（１次転写）、中間転写ベルト上に重畳転写された各色のトナー像をシートに一括転写（２次転写）するようになっている。
給紙装置から給送されたシートを搬送ベルト上に吸着して搬送し、各感光体上のトナー像を順次転写する直接転写方式も知られている。

この種の電子写真式画像形成装置では、画像品質問題として、感光体クリーニング不良による縦スジ、転写部での放電による白抜けがある。
ブレードクリーニング方式の場合、低温低湿環境ではブレードが硬くなりクリーニング不良となりやすい。ブレードが硬くなると、感光体の長手方向に亘って均一な当接状態が得られないからである。
この対策として線ヒーター等の熱源を付近に設置し、温度を上げることが考えられるが、感光体付近にはスペースがないという問題があり、離れた位置に設置することが多い。その場合、複数の感光体がある場合には温度偏差が発生することが多く、隣の感光体ではクリーニングできるがその隣ではクリーニング不良になるなど、クリーニング性にばらつきが生じることがある。

転写部での白抜けは放電によって発生するが、放電発生の原因は転写ローラの電気抵抗が上昇することによるのが一つの原因である。電気的抵抗が変動する主な原因の一つとして、抵抗の温湿度依存性が挙げられる。電気抵抗は一般的に、温湿度が低いと抵抗は高く、温湿度が高いと抵抗は低くなる。
例えば、真冬の時期に一晩画像形成装置が放置され、朝１番に電源投入で立ち上げた際には、転写部材の電気抵抗が高くなりすぎているために転写時に放電が発生しトナー像が白く抜けてしまう。その後、装置を稼動し続ければ装置内の温度が高くなり、転写部材の温度も上がることで、転写部材の電気抵抗が下がり放電画像は出なくなる。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、温度偏差による画像品質の低下を高精度に抑制できる画像形成装置の提供を、その目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の像担持体に形成されたトナー像を、無端状のベルトの移動により順次重ね合わせて転写し、転写後の前記像担持体上の表面をクリーニングブレードでクリーニングする画像形成装置であって、隣り合う像担持体の間に熱源が配置され、前記熱源と前記像担持体との間に、前記熱源を内包するように前記ベルトが這い回されている画像形成装置において、前記熱源を保持する熱源保持部材と、前記ベルトの内方に設けられ該ベルトをガイドするベルトガイド部材と、前記熱源保持部材を前記ベルトガイド部材に固定するネジ締め部と、を備え、前記熱源保持部材と前記ベルトガイド部材とは、前記ネジ締め部以外では非接触であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記ベルトを挟んで、前記像担持体に対向する位置に転写部材が設けられていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記転写部材が、イオン導電系の発泡ゴムによる表面層を有していることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置において、装置内の温度を検知して前記熱源をオン・オフするスイッチ部材を有していることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記スイッチ部材が、バイメタル方式のサーモスタットであることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記ネジ締め部で、前記熱源保持部材と前記ベルトガイド部材との間に断熱材が設けられていることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記ベルトの内方における前記熱源の上部に、前記熱源の上方を覆う熱源上部カバーが設けられ、前記熱源上部カバーは、前記熱源の直上の位置から隣り合う２つの像担持体に向かって延びていることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、前記熱源上部カバーの両端から前記隣り合う２つの像担持体までの距離が略等しいことを特徴とする。

本発明によれば、温度を上昇させる必要がある感光体や転写部材等の対象物に対して熱源を等距離に配置しなくても温度偏差を抑制することができ、配置レイアウト上の制限を緩和できて設計の自由度を高めることができる。
また、転写部における放電発生を抑制することができるので、白抜け等の画質低下を抑制することができる。
転写部材に温湿度による抵抗変動が特に大きいイオン導電系の発泡ゴム材質を用いても、抵抗を下げて放電を抑制することができるため、イオン導電系の発泡ゴム材質が有する良好な転写特性を活かすことができる。
また、使用環境温度がばらついたときでも、安価で簡易な構成でヒータON時の機内温度のバラツキを防止することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。 形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。 形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。 感光体等と熱源との配置関係を示す図である。 熱源の斜視図である。 環境温度２６．５℃のときの各部の飽和温度を示す図である。 １次転写ローラの環境による抵抗変動を示すグラフである。 転写部での放電発生の有無とローラ抵抗値との関係を示す実験データである。 １次転写ローラと熱源との距離関係を示す図である。 環境温度が２５℃の場合にヒータのスイッチをオンした場合の各部の温度推移を示すグラフである。 環境温度３２℃でのヒータオン時の各部の温度を示す図である。 中間転写フレーム板金に対するヒータ貼り付け板金の取付構成を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＭ方向から見た側面図である。 中間転写フレーム板金に対するヒータ貼り付け板金の取付構成の変形例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。
まず、図１に基づいて本実施形態に係る画像形成装置としての複写機の構成の概要及び動作を説明する。
図中符号１００は複写機本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写機本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ADF）を示している。
複写機本体１００には、中央に、無端状のベルトとしての中間転写ベルト１０が設けられている。本実施形態では、中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４、１５、１６に掛け回されて支持されており、図中時計回り方向に回転駆動される。

第２の支持ローラ１５と第３の支持ローラ１６との間には、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７が設けられている。
第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５との間に張り渡した中間転写ベルト１０上にはその移動方向に沿って、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４つの画像形成手段１８が水平に並べて配置され、タンデム型の画像形成部２０が構成されている。
画像形成部２０の上には、露光装置２１が設けられている。一方、中間転写ベルト１０を挟んで画像形成部２０と反対の側には、２次転写装置２２が備えられている。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成され、中間転写ベルト１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置され、中間転写ベルト１０上の画像をシートに転写する。

２次転写装置２２の図中左側には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５が設けられている。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てる構成を有している。
２次転写装置２２には、画像転写後のシートを定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。２次転写装置２２として、非接触のチャージャを配置してもよい。
２次転写装置２２及び定着装置２５の下には、画像形成部２０と略平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８が備えられている。

このカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００が駆動され、第１走行体３３および第２走行体３４が走行する。
第１走行体３３で光源から光が照射されるとともに原稿面からの反射光が第２走行体３４に向けて反射され、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れられ、原稿内容が読み取られる。

また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６の１つ（ここでは支持ローラ１４）が回転駆動されて他の２つの支持ローラが従動回転し、中間転写ベルト１０が回転搬送される。同時に、個々の画像形成手段１８で各像担持体としての感光体４０が回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の単色画像が形成される。
中間転写ベルト１０の搬送（移動）とともに、それらの単色画像が転写部材としての１次転写ローラ６２により順次転写されて中間転写ベルト１０上に合成カラー画像が形成される。
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つが選択されて回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートが繰り出される。シートは分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて給紙路４６に入り、搬送ローラ対４７で搬送されて複写機本体１００内の給紙路４８に導かれ、レジストローラ対４９に突き当てて止められる。
または、給紙ローラ５０が回転して手差しトレイ５１上のシートが繰り出され、分離ローラ５２で１枚ずつ分離されて手差し給紙路５３に入り、同じくレジストローラ対４９に突き当てて止められる。

中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９対が回転し、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間にシートが送り込まれ、２次転写装置２２でシート上にカラー画像が転写される。
画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送されて定着装置２５へと送り込まれ、定着装置２５で熱と圧力とを加えられて転写画像を定着される。その後、切換爪５５で搬送方向を切り換えられて排出ローラ対５６で排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れられ、そこで反転されて再び転写装置へと導かれ、裏面にも画像を記録されて後、排出ローラ対５６で排紙トレイ５７上に排出される。
画像転写後の中間転写ベルト１０は中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去され、画像形成部２０による再度の画像形成に備えられる。

中間転写ベルト１０は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を単層または複数層に構成し、カーボンブラック等の導電性材料を分散させ、その体積抵抗率を１０^８〜１０^１２Ωｃｍ、かつ表面抵抗率を１０^９〜１０^１３Ωｃｍの範囲となるよう調整されている。なお、必要に応じ中間転写ベルト１０の表面に離型層をコートしても良い。コートに用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）等のフッ素樹脂が使用できるが、これに限定されるものではない。

中間転写ベルト１０の製造方法は注型法、遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨しても良い。
中間転写ベルト１０の体積抵抗率が上述した範囲を超えると、転写に必要なバイアスが高くなるため、電源コストの増大を招くため好ましくない。また、転写工程、転写紙剥離工程などで中間転写ベルト１０の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。
したがって、本発明における中間転写ベルト１０の体積抵抗率および表面抵抗率は上記範囲内でなければならない。
なお、体積抵抗率および表面抵抗率の測定は、高抵抗抵抗率計（三菱化学社製：ハイレスタＩＰ）にＨＲＳプローブ（内側電極直径５．９ｍｍ，リング電極内径１１ｍｍ）を接続し、中間転写ベルト１０の表裏に１００V（表面抵抗率は５００V）の電圧を印加して１０秒後の測定値を用いた。

本実施形態で用いたトナーは重合法によって生成された重合トナーである。
該トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図２、３は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。

また、形状係数ＳＦ−２は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するとともに転写手段に付着した場合のクリーニング性も低下するため好ましくない。

トナー粒径は体積平均粒径で４〜１０μmの範囲であることが望ましい。これよりも小粒径の場合には現像時に地汚れの原因となったり、流動性が悪化し、さらに凝集しやすくなるので中抜けが発生しやすくなる。
逆にこれよりも大粒径の場合にはトナー飛び散りや、解像度悪化により高精細な画像を得ることができない。
本実施形態では、トナー粒径の体積平均粒径６．５μmのものを用いた。

図４に基づいて、本実施形態における熱源の配置構成を詳細に説明する。
図に示すように、熱源としてのヒータ左６４が、中間転写ベルト１０の内方であって、隣り合う感光体４０Ｙと感光体４０Ｍの間に配置されている。また、熱源としてのヒータ右６５が中間転写ベルト１０の内方であって、隣り合う感光体４０Ｃと感光体４０Ｋの間に配置されている。
すなわち、ヒータ左６４、ヒータ右６５と感光体４０との間を中間転写ベルト１０が移動する構成となっている。
図４において、符号６３はテンションローラを、６６はスイッチ部材としてのバイメタル方式のサーモスタットを示している。

ヒータ左６４、ヒータ右６５は、図５に示すように、ニクロム線ヒータであり、定格電圧200V、ワット数９Wのものである。これに限定される趣旨ではない。
表面温度の上昇値は８０℃±２０℃である。厚さ０．０５ｍｍのアルミ箔６７を用い、発熱体６８はシリコンゴム絶縁発熱体を用いている。後述するように両面テープによって板金、モールド樹脂等のヒータ保持部材に固定し、保持部材をユニットに固定して使用する。図５において符号６９はスイッチを示す。

ヒータ左６４、ヒータ右６５のオン・オフはサーモスタット６６によりなされる。本実施形態では低温動作型サーモスタット６６を用いたがそれに限定するものではない。
バイメタル式のサーモスタット６６を用いているため、温度によってバイメタル形状が変化し、ヒータ左６４、ヒータ右６５のスイッチ６９がON、OFFする。
本実施形態では22℃以下でONとし、32℃以上でOFFとしたが、それに限定するものではない。

ヒータの容量にも依存するが、感光体の近くのユニットである現像ユニットやクリーニングユニットに設置するとトナーが解けてしまい固着する可能性がある。
図４に示すように、中間転写ユニット（中間転写ベルト１０内）に設置することでその問題はなくなる。
図６は、ヒータ容量９Wで環境温度２６．５℃のときの各部の飽和温度を示す図である。
同図に示すように、ベルトの内側にある1次転写ローラ６２は、右から31.4、39.5、32.5、36.2℃と（MAX-MIN）で8.1℃の差がある。
しかしながら、ベルトの外側にある感光体４０は、右から30.9、32.9、30.3、31.3℃と（MAX-MIN）で２℃の差となる。
１次転写ローラ６２はヒータ６４、６５からの距離に依存して温度偏差がついている。ヒータから１次転写ローラ６２の距離が短いほど温度が高い。
しかしながら、感光体４０と１次転写ローラ６２のヒータからの距離はほぼ同じであるにもかかわらず、感光体４０は１次転写ローラ６２ほど温度偏差がついていない。
これはヒータと感光体の間にベルトを挟むことによって距離に対する感度が低くなっているからである。
換言すれば、距離に対する温度偏差が中間転写ベルト１０の移動によって均されるからである。

図６において、符号７０はヒータ左６４についての熱源保持部材としてのヒータ貼り付け板金を、７１はヒータ右６５についての熱源保持部材としてのヒータ貼り付け板金を、７２はベルトガイド部材としての中間転写フレーム板金を、７３はヒータ左６４の上方に位置する熱源上部カバーとしてのヒータ上カバーを、７４はヒータ右６５の上方に位置する熱源上部カバーとしてのヒータ上カバーを、１７Ａ、１７Ｂは中間転写体クリーニング装置１７のクリーニングブレードを、それぞれ示している。
各ヒータ上カバーは、ヒータの直上の位置から隣り合う２つの感光体４０に向かって延びている。なお、図４においてはこれらの部品は省略している。

次に、１次転写ローラ６２について説明する。
１次転写ローラ６２は、イオン導電系の発泡樹脂剤を金属製（鉄、SUS、AI等）の芯金に塗布したものである。発泡樹脂剤の肉厚は２ｍｍ〜１０ｍｍである。
図７に、抵抗上昇の一例として、１次転写ローラ６２の環境による抵抗変動のグラフを示す。
グラフからわかるように、２５℃５０％にて抵抗値が８．１ＬｏｇΩだったものが１０℃１５％環境にては９．６ＬｏｇΩと上昇している（ローラ（１）場合）。転写部での放電発生は９．５ＬｏｇΩ以上の場合に発生することが図８の実験結果からわかる。
なお、抵抗値の測定方法は、環境２５℃５０％にて、１次転写ローラ６２に片側５Ｎの荷重で金属ローラを押し当て金属ローラにＤＣ１ｋＶの電圧Ｖを印加した場合の電流値Ｉから抵抗Ｒをオームの法則Ｖ＝ＩＲより算出する。

図９及び図１０に基づいて、１次転写ローラ６２における放電跡（白抜け）が発生しない熱源との距離について述べる。
図９に示すように、１次転写ローラ６２Yまでの距離は120ｍｍ、６２Mまでの距離は180ｍｍ、６２Cまでの距離は100ｍｍ、６２Kまでの距離は200ｍｍであるとする。
中央にサーモスタット（センサ）６６が配置されている。上記のように、図１０は、環境温度が２５℃の場合にヒータのスイッチをオンした場合の各部の温度推移である。図１０において、「１次Ｒ」は１次転写ローラを示す。
図９における１次転写ローラ６２の配置レイアウトは、あくまでも放電跡の発生とヒータとの距離の関係を把握するための実験上のレイアウトである。

1次転写ローラについて注目すると、図１０から明らかなように、ヒータまでの距離が近いほど温度が高くなる。
ここで図７と図８から以下のことが言える。
放電跡（白抜け）が発生しない1次転写ローラ抵抗は９．０LogΩである。９．０LogΩとなる温度は、図７のローラ(1)では１５℃。ローラ(2)では２０℃である。
ローラ(1)、(2)共に白抜けが発生しないようにするためには、環境温度が１０℃として、環境温度より+１０℃の温度上昇が必要となる。
次に図１０のグラフにおいて、環境温度２５℃から＋１０℃温度上昇しているローラを探すと、１次転写ローラ６２Yが該当する。
従って、１次転写ローラ６２Yとヒータ左６４との位置関係が必要な距離となる。
よって１２０mm以内であれば放電跡（白抜け）をなくす効果を得ることができる。図４の配置レイアウトはこの実験結果に基づいてなされている。

図１１は、環境温度３２℃でのヒータオン時の各部の温度を示す図である。
ベルトの内側にある1次転写ローラ６２は、右から37.1、53.1、41.0、43.5℃と（MAX-MIN）で16℃の差がある。
しかしながら、ベルトの外側にある感光体４０は、右から37.0、42.3、36.7、37.4℃と（MAX-MIN）で5.6℃の差となる。この場合にもベルトを挟むことによって距離に対する感度が低くなっていることがわかる。

図１２に基づいて、図１１の二点鎖線円で囲んだ部分の構成、すなわちヒータ左６４の取付構成を説明する。ヒータ右６５についても同様の構成である。
図１２（ａ）に示すように、ヒータ左６４はヒータ貼り付け板金７１の裏面にアルミ箔６７を介して両面テープで貼り付けられている。
ヒータ貼り付け板金７１は中間転写フレーム板金７２に対してネジ締め部７５で固定されているが、ネジ締め部７５を除いては中間転写フレーム板金７２に対して非接触状態となっている。
ネジ締め部７５は面積が小さいので、中間転写フレーム板金７２への伝熱が抑制されている。ヒータ左６４による熱はその殆どが空気を介した伝熱となる。
図１３に示すように、ネジ締め部７５の部分に断熱材７６を設ける構成とすれば、中間転写フレーム板金７２への伝熱を一層抑制することができる。

本発明は装置電源OFF時または待機時にヒータをONする構成であるため装置内での空気の流動が少ない。そのためヒータからの距離によって温度が決まってしまい、ヒータからの距離に偏差がある場合には温度偏差が発生する。
上記放電跡（白抜け）が発生しない配置条件等をクリアできない場合には、例えば、図４に二点鎖線で示すように、中間転写ベルト１０内方にファン８０を設けて強制的に空気を流動させ、温度偏差をなくすようにしてもよい。

転写部材の１例としての弾性ベルトである中間転写ベルト１０について説明する。
中間転写ベルトは、従来からフッソ系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等が使用されてきていたが、近年ベルトの全層や、ベルトの一部を弾性部材にした弾性ベルトが使用されてきている。樹脂ベルトを用いたカラー画像の転写は、以下の課題がある。
カラー画像は、通常４色の着色トナーで形成される。１枚のカラー画像には、１層から４層までのトナー層が形成されている。トナー層は、１次転写（感光体から中間転写ベルトへの転写）や、２次転写（中間転写ベルトからシートへの転写）を通過することで圧力を受け、トナー同士の凝集力が高くなる。トナー同士の凝集力が高くなると、文字の中抜けやベタ部画像のエッジ抜けの現象が発生しやすくなる。樹脂ベルトは、硬度が高くトナー層に応じて変形しないため、トナー層を圧縮させやすく、文字の中抜け現象が発生し易くなる。

また、最近は、フルカラー画像を様々な用紙、例えば和紙や、意図的に凹凸を付けた用紙に、画像を形成したいという要求が高くなってきている。しかし、平滑性の悪い用紙は、転写時にトナーと空隙が発生し易く、転写不良が発生し易くなる。密着性を高めるために２次転写部の転写圧を高めると、トナー層に強い応力が加わり、トナー層の凝集力を高め、中抜けを発生させることになる。
しかしながら、弾性ベルトは、転写部で、トナー層や、平滑性の悪い用紙に対応して変形する。つまり、局部的な凹凸に追従して弾性ベルトは変形するために、過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ、文字の中抜けの無い、平面性の悪い用紙に対しても均一性の優れた転写画像を得ることができる。

弾性ベルトの樹脂は、ポリカーボネート、フッ素系樹脂（ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦ）、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（例えばスチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体およびスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（例えばスチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（例えばシリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂およびポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上の組み合わせを使用することができる。ただし、前記材料に限定されるものではないことは当然である。

弾性材ゴム、エラストマーとしては、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−、プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、リコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア，ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上の組み合わせを使用することができる。ただし、前記材料に限定されるものではない。

抵抗値調節用導電剤に特に制限はないが、例えばカーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ）、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物を用いることができる。導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。しかし、前記導電剤に限定されるものではない。
表層材料としては、弾性材料による感光体への汚染防止と、転写ベルト表面への表面摩擦抵抗の低減、あるいはトナーの付着力を減少させることにより、クリーニング性、２次転写性を高めるものが要求される。例えばポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類あるいは２種類以上の組み合わせを使用し、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、例えばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、２酸化チタン、シリコンカーバイト等の粉体、粒子を１種類あるいは２種類以上または粒径が異なるものの組み合わせを分散させて使用することができる。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで、表面にフッ素リッチな層を形成させ、表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる。

ベルトの製造方法は限定されるものではなく、例えば回転する円筒形の型に材料を流し込み、ベルトを形成する遠心成型法、液体塗料を噴霧し膜を形成させるスプレイ塗工法、円筒形の型を材料の溶液の中に浸けて引き上げるディッピング法、内型、外型の中に注入する注型法、円筒形の型にコンパウンドを巻き付け、加硫研磨を行う方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、複数の製法を組み合わせてベルトを製造することが一般的である。弾性ベルトの伸びを防止する方法として、伸びの少ない芯体樹脂層にゴム層を形成する方法、芯体層に伸びを防止する材料を入れる方法等があるが、特定の製法に限定されるものではない。

伸びを防止する芯体層を構成する材料は、例えば綿、絹、等の天然繊維；ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維，ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維等の合成繊維；炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維等の無機繊維；鉄繊維、銅繊維等の金属繊維からなる群より選ばれる１種あるいは２種以上の組み合わせ用いて、織布状または糸状としたものも用いられる。もちろん前記材料に限定されるものではない。
糸は１本または複数のフィラメントを撚ったもの、片撚糸、諸撚糸、双糸等、どのような撚り方であってもよい。また、例えば前記材料群から選択された材質の繊維を混紡してもよい。もちろん、糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。一方、織布は、メリヤス織り等どのような織り方の織布でも使用可能であり、もちろん、交織した織布も使用可能で、当然、導電処理を施すこともできる。

芯体層を設ける製造方法は、特に限定されるものではない。例えば筒状に織った織布を、金型等に被せ、その上に被覆層を設ける方法、筒状に織った織布を液状ゴム等に浸漬して芯体層の片面あるいは両面に被覆層を設ける方法、糸を金型等に任意のピッチで螺旋状に巻き付け、その上に被覆層を設ける方法等を挙げることができる。弾性層の厚さは、弾性層の硬度にもよるが、厚すぎると表面の伸縮が大きくなり、表層に亀裂の発生しやすくなる。又、伸縮量が大きくなることにより、画像に伸び縮みが大きくなること等から、厚すぎる（およそ１ｍｍ以上）ことは好ましくない。

上記実施形態では、タンデム型中間転写方式への適用例を説明したが、無端状の搬送ベルトで記録媒体を搬送しながら順次感光体４０上のトナー像を記録媒体上に重ねて転写する直接転写方式においても同様に実施することができる。
また、転写部材として１次転写ローラ６２を例示したが、ベルト状のものでもよい。

１０ 無端状のベルトとしての中間転写ベルト
１７Ａ、１７Ｂ クリーニングブレード
４０ 像担持体としての感光体
６２ 転写ローラとしての１次転写ローラ
６４ 熱源としてのヒータ左
６５ 熱源としてのヒータ右
６６ スイッチ部材としてのサーモスタット
７１ 熱源保持部材としてのヒータ貼り付け板金
７２ ベルトガイド部材としての中間転写フレーム板金
７３、７４ 熱源上部カバーとしてのヒータ上カバー
７５ ネジ締め部

特開２００７−２１２５４０号公報 特開２００４−１３８８１３号公報

Claims (8)

1. 複数の像担持体に形成されたトナー像を、無端状のベルトの移動により順次重ね合わせて転写し、転写後の前記像担持体上の表面をクリーニングブレードでクリーニングする画像形成装置であって、
   隣り合う像担持体の間に熱源が配置され、前記熱源と前記像担持体との間に、前記熱源を内包するように前記ベルトが這い回されている画像形成装置において、
   前記熱源を保持する熱源保持部材と、前記ベルトの内方に設けられ該ベルトをガイドするベルトガイド部材と、前記熱源保持部材を前記ベルトガイド部材に固定するネジ締め部と、を備え、
   前記熱源保持部材と前記ベルトガイド部材とは、前記ネジ締め部以外では非接触であることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記ベルトを挟んで、前記像担持体に対向する位置に転写部材が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記転写部材が、イオン導電系の発泡ゴムによる表面層を有していることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
   装置内の温度を検知して前記熱源をオン・オフするスイッチ部材を有していることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４に記載の画像形成装置において、
   前記スイッチ部材が、バイメタル方式のサーモスタットであることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、
   前記ネジ締め部で、前記熱源保持部材と前記ベルトガイド部材との間に断熱材が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
   前記ベルトの内方における前記熱源の上部に、前記熱源の上方を覆う熱源上部カバーが設けられ、前記熱源上部カバーは、前記熱源の直上の位置から隣り合う２つの像担持体に向かって延びていることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、
   前記熱源上部カバーの両端から前記隣り合う２つの像担持体までの距離が略等しいことを特徴とする画像形成装置。

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