(57)【要約】【課題】簡単な制御を用いることで中間転写ベルトの非駆動時における局所的な永久変形が防止することができ、永久変形に伴って発生する色ずれや色むら等の画質劣化を防ぐことができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】像担持体と、像担持体上に形成された静電潜像を現像して、トナー像を現像する現像装置と、前記トナー像を複数のロールに支持される無端状の中間転写ベルトへ静電的に転写する一次転写部と、前記中間転写ベルト上のトナー像を熱的に転写材へ転写同時定着する二次転写部を有する画像形成装置において、前記中間転写ベルトの温度を検知する温度検知手段を有し、非画像形成時に前記温度検知手段によって検知された検知温度が予め設定された所定温度以上であった場合、前記中間転写ベルトを回転させる制御手段を設ける。【選択図】図１
2006119507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、像担持体上に形成された静電潜像を現像して、トナー像を現像する現像装置と、前記トナー像を複数のロールに支持される無端状の中間転写ベルトへ静電的に転写する一次転写部と、前記中間転写ベルト上のトナー像を熱的に転写材へ転写同時定着する二次転写部を有する画像形成装置において、
前記中間転写ベルトの温度を検知する温度検知手段を有し、非画像形成時に前記温度検知手段によって検知された検知温度が予め設定された所定温度以上であった場合、前記中間転写ベルトを回転させる制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体と、像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像を現像する現像装置と、前記トナー像を複数のロールに支持される無端状の中間転写ベルトへ静電的に転写する一次転写部と、前記中間転写ベルト上のトナー像を熱的に転写材へ転写同時定着する二次転写部を有する画像形成装置において、
前記前記中間転写ベルトの温度を検知する温度検知手段を有し、非画像形成時に前記温度検知手段によって検知された温度に応じた所定時間毎に上記中間転写ベルトの停止位置を変更するように一定時間回転させる制御が備わっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記二次転写部において、前記中間転写ベルトの裏面に接する第１のロールと、該第１のロールとの間に前記トナー像を間に挟んだ前記中間転写ベルトと前記転写材とを挟圧する第２のロールと、前記二次転写部の中間転写ベルト回転方向上流側に、中間転写ベルト上に転写されたトナー像を溶融する非接触加熱装置が設けられ、前記非接触加熱装置にて溶融された中間転写ベルト上のトナー像を前記中間転写ベルトと上記第２のロールにより形成されるニップ部によってトナー像を加熱溶解定着することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多色画像形成装置において、複数色のトナー像を像担持体から中間転写ベルトへ順次転写した上で、一括して中間転写ベルトから転写材に転写・定着する画像形成装置に関するものであり、特に、中間転写ベルトの非動作中に中間転写ベルトに発生する局部的な永久変形を無くすようにした画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のフルカラーの画像形成装置において、中間転写ベルトを用いたものが知られている。この画像形成装置は、無端状の中間転写ベルトを駆動ロールを含む複数のロールに張架し、中間転写ベルトに複数の色のトナー像をそれぞれ転写する複数の画像形成ユニットを中間転写ベルトに沿って配置されており、中間転写ベルト上に各画像形成ユニットによって各色のトナー像が順次重ね合わされる。続いて、これらトナー像を、中間転写ベルトの回転によって二次転写部に搬送する。二次転写部は、中間転写ベルトの表裏にそれぞれ配設した二次転写ローラと二次転写対向ローラとによって中間転写ベルトを挟み込むようにして構成されている。二次転写部に搬送された４色のトナー像は、加圧されて中間転写ベルト上から転写材上に二次転写される。二次転写されたトナー像は、互いに圧接しながら回転する定着ローラと加圧ローラとの間の定着ニップ部で表示搬送されつつ、加熱・加圧されて転写材上に溶融固着されて定着される。これにより、画像形成が終了する。
【０００３】
近年、画像形成プロセスの簡素化及び画像形成装置の構成の簡略化を目的として、例えば、特許文献１に開示されているように、上記二次転写ローラと二次転写対向ローラの少なくとも一方に熱源を備え、二次転写と定着とを同時に行う、いわゆる転写同時定着を行う画像形成装置も提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９３０５０号公報
【特許文献２】特開平１１−２０２６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の転写同時定着を行う画像形成装置においては、下記の問題が生じる。
【０００６】
即ち、転写同時定着時に加えた熱が中間転写ベルト及び中間転写ベルトに接触しながら張架する駆動ロールを含む複数のロールに蓄積される。熱が蓄積された状態にある中間転写ベルトが、同じく高温状態の複数のロールで中間転写ベルトを張架しているため、ロールが中間転写ベルトに当接している部分では、中間転写ベルトに絶えず圧縮力が集中している。常温状態においては、上記圧縮力に対して中間転写ベルトの耐圧縮性能により永久変形に至らぬ場合においても、高温状態においては一般に耐圧縮性能が落ちるため、中間転写ベルトが永久変形し易くなる。この場合、中間転写ベルトの駆動動作中はこの上記圧縮力が中間転写ベルト全体に分散するため、大きな障害にはならないが、一旦中間転写ベルトが非動作状態になると、上記圧縮力が中間転写ベルトのロール当接部に局所的に集中するため、中間転写ベルトに永久変形が発生し、これによって色ずれや色むら等の画質劣化を招く場合がある。
【０００７】
これらの問題を回避するために、例えば、特許文献２に開示されているように、中間転写ベルトを張架するローラを中間転写ベルト非駆動時に離間させることにより局部的な変形を抑制することが可能であるが、この場合、複数の張架ローラに離間機構を設けなければならず、装置の大型化、コストアップが避けられなかった。
【０００８】
そこで、この発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とする処は、簡単な制御を用いることで中間転写ベルトの非駆動時における局所的な永久変形が防止することができ、永久変形に伴って発生する色ずれや色むら等の画質劣化を防ぐことができる画像形成装置を提供するこにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持体と、像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像を現像する現像装置と、前記トナー像を複数のロールに支持される無端状の中間転写ベルトへ静電的に転写する一次転写部と、前記中間転写ベルト上のトナー像を熱的に転写材へ転写同時定着する二次転写部を有する画像形成装置において、前記中間転写ベルトの温度を検知する温度検知手段を有し、非画像形成時に前記温度検知手段によって検知された検知温度が予め設定された所定温度以上であった場合、前記中間転写ベルトを回転させる制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
又、請求項２記載の発明は、像担持体と、像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像を現像する現像装置と、前記トナー像を複数のロールに支持される無端状の中間転写ベルトへ静電的に転写する一次転写部と、前記中間転写ベルト上のトナー像を熱的に転写材へ転写同時定着する二次転写部を有する画像形成装置において、前記前記中間転写ベルトの温度を検知する温度検知手段を有し、非画像形成時に前記温度検知手段によって検知された温度に応じた所定時間毎に上記中間転写ベルトの停止位置を変更するように一定時間回転させる制御が備わっていることを特徴とする。
更に、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記二次転写部において前記中間転写ベルトの裏面に接する第１のロールと、該第１のロールとの間に前記トナー像を間に挟んだ前記中間転写ベルトと前記転写材とを挟圧する第２のロールと、前記二次転写部の中間転写ベルト回転方向上流側に、中間転写ベルト上に転写されたトナー像を溶融する非接触加熱装置が設けられ、前記非接触加熱装置にて溶融された中間転写ベルト上のトナー像を前記中間転写ベルトと上記第２のロールにより形成されるニップ部によってトナー像を加熱溶解定着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な制御を用いることで中間転写ベルトの非駆動時における局所的な永久変形が防止することができ、永久変形に伴って発生する色ずれや色むら等の画質劣化を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係るカラー複写機要部の構成を示す断面図であり、本実施の形態に係るカラー複写機は複数の画像形成ユニットＵＣ（シアン用ユニット）、ＵＭ（マゼンタ用ユニット）、ＵＹ（イエロー用ユニット）、ＵＫ（ブラック用ユニット）を有し、各画像形成ユニットＵＣ，ＵＭ，ＵＹ，ＵＫを縦貫して中間転写ベルト２０が配設されている。
【００１４】
ここで、画像形成ユニットＵＣの構成について説明するが、他の画像形成ユニットＵＭ、ＵＹ、ＵＫの構成も同様であるため、これらについての説明は省略する。
【００１５】
画像形成ユニット（シアン用ユニット）ＵＣにおいて、１０Ｃは回転移動される静電潜像担持体としての円筒型の感光体、１１Ｃは一次帯電器であり、一次帯電器１１Ｃは感光体１０Ｃに対して非接触状態で設置されている。１２Ｃは画像露光部であり、この画像露光部１２Ｃは一次帯電器１１Ｃに対して感光体１０Ｃの回転方向下流側で感光体１０Ｃを露光する。１３Ｃは現像装置であり、これは感光体１０Ｃの露光位置より更に下流側に感光体１０Ｃと隣接するように設置されている。
【００１６】
２０は中間転写ベルトであって、この中間転写ベルト２０は感光体１０Ｃに接触して駆動されている。中間転写ベルト２０は、ＰＩ（ポリイミド）等のフィルムの基層（ベースフィルム）上にＳｉゴム、フッ素ゴム等の弾性層及びその外層にＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の離型層という層構成になっている。１４Ｃは転写ローラであり、これは１次転写位置で中間転写ベルト２０を挟んで感光体１０Ｃに対向するように設置されている。
【００１７】
３０は二次転写定着装置である。二次転写定着装置３０においては、内部にヒータを有する上ローラ３１と下ローラ３２が中間転写ベルト２０を挟んで配されている。上ローラ３１と下ローラ３２との表面に当接するようにして配置されてローラの表面温度を検出する温度検出手段として第一温度センサ３３と第二温度センサ３４と、中間転写ベルトの表面温度を検出する非接触温度検出手段として設けられた第三温度センサ３５が設けられている。
【００１８】
以上のように構成された画像形成ユニットＵＣの画像形成中の動作について説明する。尚、他の画像形成ユニットＵＭ，ＵＹ，ＵＫの作用も同様である。
【００１９】
先ず、感光体１０Ｃは、例えば、導電性基体の表面にアモルファスシリコンで形成される光半導体層を有して回転している。そして、感光体１０Ｃはコロナ放電を行う一次帯電器１１Ｃよって表面が一様にマイナス帯電された後、露光部１２Ｃにより露光が行われて原稿と対応した静電潜像が形成される。現像装置１３Ｃはマイナス帯電したトナーを用いて静電潜像の現像を行い、静電潜像と対応したトナー像を感光体１０Ｃ表面に形成し、感光体１０Ｃの表面に形成されたトナー像は転写ローラ１４Ｃの電界によって中間転写ベルト２０に転写される。
【００２０】
以上の動作を各画像形成ユニットＵＣ，ＵＭ，ＵＹ，ＵＫにおいて行い、各感光体１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋ上に形成されたトナー像が中間転写ベルト２０に順次多重転写される。フルカラーモードの場合は、中間転写ベルト２０に対してＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の順でトナー像が転写され、単色や２〜３色モードの場合も同様に前記順に必要なトナー像が中間転写ベルト２０上に多重転写される。尚、各感光体１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋ上に残った転写残トナーはクリーナ１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙ，１５Ｋによってクリーニングされる。中間転写ベルト２０上に順次多重転写されたトナー像は２次転写定着部３０にて、中間転写ベルト２０の画像部のタイミングに合わせて不図示の給紙部より給紙された転写紙Ｐに加熱挟圧定着される。
【００２１】
本実施の形態においては、スタンバイ中（非画像形成中）には上ローラ３１及び下ローラ３２を加熱温度制御しないで、画像形成中の上ローラ３１及び下ローラ３２の温調温度を１５０℃に設定している。スタンバイ中に画像形成開始後、上ローラ及び下ローラ温調温度が１５０℃に設定され、上述した帯電−露光−現像−一次転写を経て二次転写部での転写同時定着時には上ローラ３１及び下ローラ３２の温度は１５０℃になっている。尚、この上ローラ３１と下ローラ３２温調温度１５０℃は、本実施の形態においてはトナー溶融するに適した温度として設定したものである。
【００２２】
非画像形成時における中間転写ベルトの回転制御について説明する。
【００２３】
非画像形成中に、上記第三温度センサによって検知された中間転写ベルト温度が６０℃以上の場合、中間転写ベルトを回転させる。然る後に、上記第三温度センサによって検知された温度が６０℃以下に下がった場合、中間転写ベルトを停止させる。上記制御を用いることにより、中間転写ベルトの停止時において、複数のローラによって中間転写ベルトを張架している支持部分に局所的に集中する圧縮力と、中間転写ベルトの高温時における耐圧縮性能の減少に伴って生じる中間転写ベルトの局所的な永久変形を効果的に防ぐことができる。
【００２４】
即ち、高温状態時（本実施の形態では６０℃以上）においては、中間転写ベルトの耐圧縮性能が落ちているため、中間転写ベルトを回転させて中間転写ベルトを張架している複数のローラからの圧縮力が中間転写ベルト全体に分散させることにより、中間転写ベルトの局所的な永久変形を防いでいる。又、中間転写ベルトの温度が６０℃未満では中間転写ベルトが熱的に耐圧縮性能が落ちていないため、中間転写ベルトを停止状態で待機しても、上記支持部分でも画像欠陥として顕在化しないのである。尚、本実施の形態では、一例として中間転写ベルト温度が６０℃以上の場合、中間転写ベルトを回転させているが、上記温度は６０℃に限定されるものではない。中間転写ベルトの材質や中間転写ベルトを支持している部分の圧縮力が異なる構成においては、上記温度は当然その構成に適した温度に設定することができる。
【００２５】
以上説明したように、本実施の形態１では、上述した簡単な制御を用いることで中間転写ベルトの局所的な永久変形が防止することができ、永久変形に伴って発生する色ずれ，色むら等の画質劣化を防ぐことができる。
【００２６】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、２次転写部の上ローラ３１及び下ローラ３２を加熱することで転写同時定着を行う画像形成装置を例に挙げて本特許の効果について説明したが、この構成に限定されるものではない。例えば、図２で示すような中間転写ベルト上の未定着トナー像を直接加熱するような構成においても同様の効果が得られる。
【００２７】
図２において、３６はハロゲンヒータ等の熱源により非接触加熱する加熱装置を示しており、中間転写ベルト上の未定着トナー像を非接触加熱することで溶融状態にして二次転写部で転写材に加熱挟圧により転写同時定着を行っている。
【００２８】
本発明の特徴とする処は、画像形成中の熱蓄積により高温状態の中間転写ベルトが、非画像形成中に停止状態になった場合、中間転写ベルトの複数のローラによって張架されている支持部分に局所的な永久変形が生じるため、中間転写ベルトが所定温度以下になるまで回転させることで上記支持部分に加わる圧縮力を分散させて永久変形を効果的に防ぐことにある。よって、図２に示す転写同時定着構成においても、複数のローラによって中間転写ベルトを張架している構成で、且つ、画像形成中に中間転写ベルトが熱付与される構成であるために、上述した非画像形成中に中間転写ベルトの温度が所定温度以上の場合回転させる制御を行うことによって、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００２９】
＜実施の形態３＞
実施の形態１では、非画像形成時に中間転写ベルトが所定温度以上であった場合、所定温度以下になるまで中間転写ベルトを回転させることにより、中間転写ベルトの局所的な永久変形を防止している。
【００３０】
実施の形態３では、非画像形成時に中間転写ベルトが所定温度以上であった場合、一定時間間隔で中間転写ベルトを、前回停止位置と複数のローラで張架されている支持部分が異なる位置になるように一定時間駆動後停止させる制御を行なっている。
【００３１】
上述した通り、中間転写ベルトが停止状態にある場合、上記支持部分に局所的に圧縮力が集中するが、複数のローラによっての支持部分に加わる圧縮力が小さい構成であれば、短時間の停止では画像欠陥として顕在化しない程度の変形に留めることが可能である。
【００３２】
上記制御を用いることにより、中間転写ベルトの回転時間を不必要に増加させることなく、中間転写ベルトの永久変形に伴って発生する色ずれや色むら等の画質劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１を示す画像形成装置の断面の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態２を示す画像形成装置の断面の概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
ＵＣ      シアン用ユニット
ＵＭ      マゼンタ用ユニット
ＵＹ      イエロー用ユニット
ＵＫ      ブラック用ユニット
１０Ｃ    シアン用感光体
１０Ｍ    マゼンタ用感光体
１０Ｙ    イエロー用感光体
１０Ｋ    ブラック用感光体
１１Ｃ    シアン用一次帯電器
１１Ｍ    マゼンタ用一次帯電器
１１Ｙ    イエロー用一次帯電器
１１Ｋ    ブラック用一次帯電器
１２Ｃ    シアン用露光部
１２Ｍ    マゼンタ用露光部
１２Ｙ    イエロー用露光部
１２Ｋ    ブラック用露光部
１３Ｃ    シアン用現像装置
１３Ｍ    マゼンタ用現像装置
１３Ｙ    イエロー用現像装置
１３Ｋ    ブラック用現像装置
１４Ｃ    シアン用転写ローラ
１４Ｍ    マゼンタ用転写ローラ
１４Ｙ    イエロー用転写ローラ
１４Ｋ    ブラック用転写ローラ
１５Ｃ    シアン用クリーナ
１５Ｍ    マゼンタ用クリーナ
１５Ｙ    イエロー用クリーナ
１５Ｋ    ブラック用クリーナ
２０      中間転写ベルト
３０      二次転写定着部
３１      上ローラ
３２      下ローラ
３３      第一温度センサ
３４      第二温度センサ
３５      第三温度センサ
３６      加熱装置
【図１】
2006119507.tif 000003
【図２】
2006119507.tif 000004