(57)【要約】【課題】  より一層の小型化が可能であるとともに、良好な画質の画像を得ることが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】  ベルト状感光体１０と、ベルト状感光体１０を帯電させる帯電手段２０ａ〜２０ｄと、ベルト状感光体１０に静電潜像を形成する露光手段３０と、静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段４０ａ〜４０ｄと、トナー像をベルト状感光体１０から被転写体Ｐに転写する転写手段５０と、を備え、画像形成時における帯電、露光、現像及び転写を含む電子写真プロセスを制御するための制御手段９１、又は、制御手段９１に電気的に接続された電源９２のうちの少なくとも一方を有する制御ユニット９０が、ベルト状感光体１０の内周部に配置され、且つ、ベルト状感光体１０に接触又は近接するように配置された熱伝導性を有する放熱部材を備えることを特徴とする画像形成装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト状電子写真感光体と、
前記ベルト状電子写真感光体を帯電させるための帯電手段と、
帯電した前記ベルト状電子写真感光体に静電潜像を形成するための露光手段と、
前記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像手段と、
前記トナー像を前記ベルト状電子写真感光体から被転写体に転写するための転写手段と、
を備える画像形成装置であって、
画像形成時における帯電、露光、現像及び転写を含む電子写真プロセスを制御するための制御手段、又は、前記制御手段に電気的に接続された電源のうちの少なくとも一方を有する制御ユニットが、前記ベルト状電子写真感光体の内周部に配置されており、
前記制御ユニットが、前記ベルト状電子写真感光体に接触又は近接するように配置された熱伝導性を有する放熱部材を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記放熱部材が前記ベルト状電子写真感光体と接触しており、
前記放熱部材の前記ベルト状電子写真感光体と接触する側の表面、及び／又は、前記ベルト状電子写真感光体の前記放熱部材と接触する側の表面に、潤滑剤を含有する表面層が設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ベルト状電子写真感光体の前記内周部に、該内周部の温度及び／又は湿度を検知するためのセンサーを備え、
前記センサーにより検知された温度情報及び／又は湿度情報に基づいて、画像形成時における画像形成条件、又は、前記内周部の温度のうちの少なくとも一方を制御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。
【請求項４】
前記制御ユニットを前記ベルト状電子写真感光体の前記内周部に固定することが可能な固定部材を備えることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に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、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は高速化・高画質化が要求される一方で、小型化・省エネルギー化への要求が高まりつつある。電子写真装置の小型化のために、電子写真感光体などの部材を小径化する方法が主に検討されている。
【０００３】
画像形成装置のカラー化に対しては、小径のドラム状感光体を複数並べるタンデム方式が主として用いられてきているが、小径ドラムの周りに帯電器、露光装置、現像装置、転写装置などのサブシステムを配置するには大きさ上の制限があり、画像形成装置の小型化には限界を生じている。
【０００４】
また、ドラム状感光体を用いた画像形成装置では、装置の小型化のために感光体の径を小径化する方法が用いられる。しかし、ドラム状感光体を小径化すると感光体の表面積が減少するため、表面積の減少量に比例して感光体のプリント寿命が低下することになる。
【０００５】
そこで、フレキシブルベルト状の電子写真感光体に対して、各色に対応する帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置などを配置して用いる方式が検討されてきている（例えば、特許文献１〜５参照）。
【０００６】
ベルト状感光体を用いた画像形成装置では、ベルトの曲率半径を小さくしてベルト状感光体全体としての厚みを薄くすることにより、画像形成装置内でベルト状感光体が占める体積を小さくすることができる。ベルト状感光体では、曲面部分に対して平面部分の面積が主であるため、ベルト状感光体全体の厚みを薄くしても感光体の表面積の減少が少なく、ベルト状感光体の小型化に伴う感光体の寿命の低下が少ないという利点がある。
【特許文献１】特開平３−１５５５７２号公報
【特許文献２】特開平３−２５５４６４号公報
【特許文献３】特開平４−１３４３５１号公報
【特許文献４】特開平８−１３７１５３号公報
【特許文献５】特開２００２−３７２８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、ベルト状感光体を用いた画像形成装置の小型化が検討されているが、ベルト状感光体を用いて小型化が図られ、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置などのサブシステムを密に配置した画像形成装置においては、従来の画像形成装置とは異なる新たな問題が生じることを本発明者らは見出した。
【０００８】
すなわち、ベルト状感光体を用いて小型化が図られた画像形成装置においては、局部的に帯電装置などのサブユニットが密接に配置されるため、例えば帯電装置から発生したオゾンやＮＯｘガスが装置内に滞留しやすく、その結果、これらのガスそのものによる影響やガスと湿度との組み合わせによる影響で、感光体上での画像の抜けやボケが発生しやすくなり、良好な画質の画像が得られにくくなるという問題が生じる。
【０００９】
また、最近では画像形成装置の更なる小型化が要求されつつある。そのため、より一層の小型化が実現されているとともに、上述した画質の問題も改善された画像形成装置が望まれている。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、より一層の小型化が可能であるとともに、良好な画質の画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、ベルト状電子写真感光体と、上記ベルト状電子写真感光体を帯電させるための帯電手段と、帯電した上記ベルト状電子写真感光体に静電潜像を形成するための露光手段と、上記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像手段と、上記トナー像を上記ベルト状電子写真感光体から被転写体に転写するための転写手段と、を備える画像形成装置であって、画像形成時における帯電、露光、現像及び転写を含む電子写真プロセスを制御するための制御手段、又は、上記制御手段に電気的に接続された電源のうちの少なくとも一方を有する制御ユニットが、上記ベルト状電子写真感光体の内周部に配置されており、上記制御ユニットが、上記ベルト状電子写真感光体に接触又は近接するように配置された熱伝導性を有する放熱部材を備えていることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１２】
従来、ベルト状電子写真感光体（以下、場合により「ベルト状感光体」と略す）を備えた画像形成装置において、制御手段及び電源は、ベルト状感光体の外部に配置されていた。しかしながら、画像形成装置の小型化を進める上で、これらの制御手段や電源の配置スペースの存在が小型化の妨げとなっていることを本発明者らは見出した。これに対して、本発明の画像形成装置によれば、制御手段又は電源の少なくとも一方をベルト状感光体の内周部に配置することにより、ベルト状感光体外部での制御手段又は電源の少なくとも一方の配置スペースが不要となり、その配置スペース分だけ画像形成装置の小型化を図ることができる。
【００１３】
また、上記の制御手段及び電源は、いずれも画像形成時に発熱する性質を有するものである。このように熱の発生源となる制御手段又は電源のうちの少なくとも一方を有し、且つ、上述の放熱部材を備える制御ユニットを、ベルト状感光体の内周部に配置することにより、制御ユニットから発生する熱エネルギーをベルト状感光体に効率的に与えることができる。そして、熱エネルギーがベルト状感光体に与えられることで、ベルト状感光体に付着する水分やオゾン生成物質といった、画像ボケ等の画質欠陥を発生させる原因因子を排除することが可能となる。これは、本来はベルト状感光体の加熱を目的とするものではない制御手段及び／又は電源から発生する放熱エネルギーを、画質向上のために有効利用するものである。このように、本発明の画像形成装置によれば、画像ボケ等の画質欠陥が十分に抑制された良好な画質の画像を得ることができる。なお、従来の画像形成装置において、制御手段及び電源はベルト状感光体の加熱を目的とするものではなかったことを鑑みれば、本発明による上述の効果は予想外の効果といえる。
【００１４】
以上のように、本発明の画像形成装置によれば、放熱部材を備えた制御ユニットがベルト状感光体の内周部に配置されていることにより、装置の小型化及び画質の向上という２つの異なる効果を同時に得ることができる。なお、かかる効果をより十分に得る観点から、制御ユニットは制御手段及び電源の両方を有していることが好ましい。
【００１５】
ここで、上記放熱部材が上記ベルト状電子写真感光体と接触しており、上記放熱部材の上記ベルト状電子写真感光体と接触する側の表面、及び／又は、上記ベルト状電子写真感光体の上記放熱部材と接触する側の表面に、潤滑剤を含有する表面層が設けられていることが好ましい。
【００１６】
放熱部材がベルト状感光体と接触していることにより、ベルト状感光体の内周部に配置された制御ユニットから発生する熱エネルギーをより効果的にベルト状感光体に与えることができ、より良好な画質の画像を得ることができる。そして、放熱部材におけるベルト状感光体と接触する表面層、及び／又は、ベルト状感光体における放熱部材と接触する表面層が潤滑剤を含有していることにより、放熱部材とベルト状感光体との接触による摩擦を低減することができ、両者の磨耗を低減することができる。
【００１７】
また、本発明の画像形成装置において、上記ベルト状電子写真感光体が熱吸収材料を含んで構成されていることが好ましい。
【００１８】
ベルト状感光体が熱吸収材料を含有していることにより、ベルト状感光体は、その内周部に配置された制御ユニットから発生する熱をより効果的に吸収することができる。その結果、ベルト状感光体に付着する水分やオゾン生成物質といった、画像ボケ等の画質欠陥を発生させる原因因子をより十分に排除することができ、より良好な画質の画像を得ることができる。
【００１９】
また、本発明の画像形成装置は、上記ベルト状電子写真感光体の上記内周部に、該内周部の温度を調整するための温度調整手段を備えることが好ましい。
【００２０】
ここで、温度調整手段は、例えば、ヒーター等の加熱手段や冷却ファン等の冷却手段を有するものである。かかる温度調整手段を備えることにより、画像形成時において、ベルト状感光体に与えられる熱エネルギーを調整することができるとともに、ベルト状感光体の周囲の温度を、良好な画質の画像を形成する上で要求される温度に調整することが可能となる。これにより、画像形成装置は、良好な画質の画像を安定して得ることが可能となる。
【００２１】
更に、本発明の画像形成装置は、上記ベルト状電子写真感光体の上記内周部に、該内周部の温度及び／又は湿度を検知するためのセンサーを備え、上記センサーにより検知された温度情報及び／又は湿度情報に基づいて、画像形成時における画像形成条件、又は、上記内周部の温度のうちの少なくとも一方を制御することが好ましい。
【００２２】
ここで、温度情報及び／又は湿度情報に基づいて画像形成条件を制御する場合、その制御方法としては、例えば温湿度変化によりベルト状感光体の帯電能力が変化する場合には、帯電手段へのフィードバックをかけて帯電電流値や帯電手段への印加電圧を変化させ、一定の帯電量となるように調整する。また、温湿度変化によりベルト状感光体の感度が変化する場合には、露光手段へのフィードバックをかけて露光光量を調整する。更に、温湿度変化によりベルト状感光体のバックグラウンド電位が変化する場合には、現像手段へのフィードバックをかけて現像バイアスなどの現像条件を調整する。
【００２３】
また、温度情報及び／又は湿度情報に基づいてベルト状感光体の内周部の温度を制御する場合、その制御方法としては、例えば内周部の温度が、良好な画質の画像を得るために要求される所定の温度範囲の下限値未満である場合には温度を上昇させ、上記所定の温度範囲の上限値を超える場合には温度を低下させる。一方、内周部の湿度（相対湿度）が高すぎる場合には、画像流れ等の画質欠陥が発生しやすくなるため、相対湿度を低下させるために、内周部の温度を上昇させる。なお、ベルト状感光体の内周部に、先に述べた温度調整手段が配置されていれば、温度の調整を容易に行うことができる。
【００２４】
ここで、画像形成条件及び温度の制御は、例えば、ベルト状感光体の温度／湿度依存性を予め検査しておき、そのときの温度／湿度依存性についての情報と、上記センサーにより検知された温度情報及び／又は湿度情報とを照らし合わせることで制御することができる。
【００２５】
以上のように、センサーにより検知される温度情報及び／又は湿度情報に基づいて、画像形成時における画像形成条件、又は、ベルト状感光体の内周部の温度のうちの少なくとも一方を制御することにより、良好な画質の画像を安定して得ることができる。
【００２６】
また、本発明の画像形成装置は、上記制御ユニットを上記ベルト状電子写真感光体の上記内周部に固定することが可能な固定部材を備えることが好ましい。
【００２７】
かかる固定部材は、例えば、画像形成装置の外装体等に形成することができ、その固定部材に制御ユニットを接続させることにより、ベルト状電子写真感光体の内周部に制御ユニットを安定して固定することができる。なお、制御ユニットは固定部材に着脱自在に固定可能であることが好ましく、このような構造とすることにより、ベルト状感光体の交換やメンテナンスを行う際の作業性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、より一層の小型化が可能であるとともに、良好な画質の画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３０】
図１は、本発明の画像形成装置の好適な一実施形態の基本構成を示す概略構成図である。図１の画像形成装置１００は、カラー画像を形成可能なカラー画像形成装置であり、ベルト状電子写真感光体１０と、ベルト状感光体１０を帯電させる非接触帯電方式の帯電装置（帯電手段）２０ａ〜２０ｄと、帯電装置２０ａ〜２０ｄにより帯電されるベルト状感光体１０を露光して静電潜像を形成するマルチビーム方式のレーザー露光装置（レーザービームＲＯＳ：露光手段）３０と、露光装置３０により形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置（現像手段）４０ａ〜４０ｄと、トナー像を被転写媒体Ｐに転写する転写装置（転写手段）５０と、クリーニング装置（クリーニング手段）６０と、除電器（除電手段）７０と、定着装置（定着手段）８０と、を備えている。ここで、上記４つの現像装置４０ａ〜４０ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応しており、これら４色を重ね合わすことでカラー画像を形成することが可能となっている。
【００３１】
そして、ベルト状感光体１０の内周部には、カラー画像形成時における帯電、露光、現像及び転写を含む電子写真プロセスを制御する制御手段９１と、制御手段９１に電気的に接続された電源９２とが、熱伝導性を有する放熱部材としての機能を有する外装体９３中に収容されてなる制御ユニット９０が配置されている。
【００３２】
また、画像形成装置１００には、手動により持ち上げて斜め向きに配置可能な収納式用紙トレイ１０１と、手動により引き出すことが可能な、トナー像が転写された被転写媒体Ｐを受けるための引き出し式用紙受け１０２とが設けられている。
【００３３】
画像形成装置１００において、ベルト感光体１０は図１中の矢印の方向に回転可能であり、その回転に伴って、帯電、露光、現像、転写、クリーニング及び除電の各工程を含む電子写真プロセスが行われ、カラー画像が形成される。そして、ベルト感光体１０は、クリーニング及び除電により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。以下、画像形成装置１００を構成する各要素について詳細に説明する。
【００３４】
ベルト状感光体１０としては、ベルト状の導電性基材上に感光層が設けられたものが挙げられる。ベルト状の導電性基材としては、シームレスベルトとシームドベルトの何れのタイプも用いることができる。本発明の画像形成装置においては、シームレスベルトを用いることが好ましい。これは、シームドベルトを用いる場合、ベルト周長は用紙サイズよりも長く設定することが必要となるのに対して、シームレスベルトは非画像領域の発生がなく感光体全面を有効に用いることができるため、より小型化を図れるからである。
【００３５】
シームレスベルトのベルト状基材としては、ニッケルの電鋳ベルト、並びに、ＰＥＴ、ポリイミド、ポリアミドイミド等の樹脂の押し出しフィルム、遠心成型及び浸漬コーティング膜等が挙げられる。また、これらのベルト状基材を適切な長さに切断して接合することにより、シームドベルトのベルト状基材として用いることができる。通常、シームドベルトのベルト状基材は、感光層を形成後ベルト加工されるが、基材をベルト状にしたのち、感光層を基材上に形成してもよい。また、ベルト状基材が絶縁性材料の場合には、表面にアルミニウムやチタニウムなどの金属或いは金属酸化物などの導電性材料をコートして導電化処理を行うことができる。また、ベルト状基材にカーボンブラック、金属、金属酸化物などの導電性材料を混合して導電化処理を行うことも可能である。
【００３６】
感光層を構成する材料としては、例えば、Ｓｅ、Ｓｅ合金、ａ−Ｓｉ、ＺｎＯ等の無機光導電材料、及び、各種化合物から構成される有機光導電材料が挙げられる。また、有機光導電材料を用いる場合には、感光層が電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層に含有する単層型であってもよく、電荷発生材料を含有する電荷発生層と電荷輸送材料を含有する電荷輸送層とに感光層の機能を分離した積層型であってもよい。本発明の画像形成装置においては、積層型の感光層を有するベルト状感光体を用いることが、より高い感光特性が得られる点で好ましい。さらに、感光層の他に、必要に応じて下引層や表面保護層を設けてもよい。
【００３７】
電荷発生材料としては、例えば、無金属フタロシアニン、チタニルフタロシアニン、銅フタロシアニン、錫フタロシアニン、ガリウムフタロシアニンなどの各種フタロシアニン顔料、ナフタロシアニン顔料、スクエアリウム系、アントアントロン系、ペリレン系、アゾ系、トリスアゾ系、アントラキノン系、ピレン系、ピリリウム塩、チアピリリウム塩等の各種有機顔料及び染料が挙げられる。また、これらの有機顔料は一般に数種の結晶型を有しており、特にフタロシアニン顔料ではα型、β型などをはじめとしてさまざまな結晶型が知られているが、目的にあった感度その他の特性が得られる顔料であるならば、これらのいずれの結晶型でも用いることが可能である。
【００３８】
電荷輸送材料としては、トリアリールアミン系化合物、ヒドラゾン系化合物、スチルベン化合物等が挙げられる。また、これらの電荷輸送材料をポリカーボネート樹脂や、ポリアリレート樹脂中に溶解した固溶体や、上記化合物を構成成分として有するポリマーを使用することができる。
【００３９】
また、ベルト状感光体１０には、制御ユニット９０から発生する熱を効率的に吸収させるために熱吸収材料を含有させることが好ましい。この熱吸収材料は、ベルト状基材、電荷発生層、電荷輸送層、下引層及び表面保護層のいずれの層に含有させてもよいが、熱吸収しやすく感光体特性を劣化させないために、ベルト状基材に含有させることが好ましい。また、ベルト状基材の感光層と反対側の面（制御ユニット９０側の面）にバックコート層を形成し、そこへ熱吸収材料を含有させることも好ましい。
【００４０】
熱吸収材料としては、赤外、遠赤外の熱線領域に吸収を有する材料が有効であり、例えば有機材料では、シアニン色素、ピリリウム色素、スクエアリウム色素、ジチオールニッケル錯体色素、アゾ色素、ナフトキノン、アントラキノン色素、トリフェニルメタン色素、アミニウム色素、ジイモニウム色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素などが挙げられる。これらの熱吸収材料は、例えば特開平９−５９５９１号公報に開示されている。また、酸化錫、酸化インジウム、ＩＴＯ、カーボンブラックなどの無機化合物も熱吸収材料として用いることができる。
【００４１】
また、ベルト状感光体１０は、その制御ユニット９０側の面が制御ユニット９０と接触している場合には、制御ユニット９０から発生する熱エネルギーをより効率的に吸収することが可能となる。しかし、接触による摩擦によってベルト状感光体１０は摩耗しやすくなる。そこで、ベルト状感光体１０の摩耗を低減させるために、ベルト状感光体１０は、制御ユニット９０に接触する側の表面に、適切な潤滑剤を含有させた表面層を有していることが好ましい。ここで、潤滑剤を含有させる上記表面層は、ベルト状基材であってもよいが、ベルト状基材上に上記のバックコート層が形成されている場合にはこのバックコート層となる。
【００４２】
潤滑剤としては、公知の潤滑性を有する材料が用いられ、例えば、フッ素系樹脂粒子などが好適に使用される。フッ素系樹脂粒子としては、４フッ化エチレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、６フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、２フッ化２塩化エチレン樹脂及びそれらの共重合体等が挙げられる。これらは１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、４フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂が特に好ましい。
【００４３】
フッ素系樹脂粒子の平均一次粒径は、０．０５〜１μｍであることが好ましく、０．１〜０．５μｍであることがより好ましい。
【００４４】
その他の潤滑剤としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛等の固体潤滑剤を使用することができる。
【００４５】
なお、ベルト状感光体１０において必要に応じて形成される上記バックコート層は、少なくとも結着樹脂を含み、好ましくは熱吸収材料や潤滑剤を含有させてなる構成を有する。バックコート層に用いられる結着樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂が挙げられる。
【００４６】
帯電装置２０ａ〜２０ｄは、非接触帯電方式の帯電装置であり、かかる帯電装置としては、コロトロン、スコロトロン、イオン放電器等の非接触型の帯電装置を用いることができる。また、非接触帯電方式の帯電装置の代わりに、接触帯電方式の帯電装置を用いてもよい。接触帯電方式の帯電装置としては、ロール状、ブラシ状、ブレード状、ピン電極状の導電性部材を用いたものが挙げられる。
【００４７】
ベルト状感光体１０を帯電させる際には、上記のような帯電装置２０ａ〜２０ｄに電圧が印加される。ここで、印加電圧については、直流電圧であってもよく、直流電圧に交流電圧を重畳したものであってもよい。
【００４８】
露光装置３０は、マルチビーム方式のレーザー露光装置を用いて、１本のレーザー光源で各色の静電潜像を形成する部分に光を導いて露光するものである。かかるマルチビーム方式の露光装置３０を用いることにより、露光装置３０が占めるスペースを小さくすることができ、装置を小型化することができる。光源の波長は感光体の感度域に合ったものを使用することができる。レーザービーム光源を用いる場合には、一般的に赤から近赤外領域に相当する６００〜８５０ｎｍの波長の赤外レーザーが使用されるが、ビーム光を小さくする或いは感光体の感度とのマッチングを高める目的で、青色光（３５０〜５００ｎｍ）など低波長側の光源を使用することも可能である。
【００４９】
なお、露光装置として、レーザービーム光源、ＬＥＤアレイ、ポリシリコンＴＦＴ駆動蛍光表示素子アレイ、液晶シャッター露光装置等を形成する色毎に配置してもよい。このうち、ＬＥＤアレイを用いる場合には、レーザービーム光源を用いる場合と比較するとポリゴンミラーのような回転する部品を必要としないため高速化及び小型化に有利である。
【００５０】
現像装置４０ａ〜４０ｄで用いられる現像剤は、公知の１成分、２成分、或いはこの中間にあたる構成の反転現像剤を用いることができる。また、トナーには混連・粉砕方式のトナー及び重合方式のトナーのいずれも使用することができる。トナーの粒径は、形成するカラー画像の解像度等に応じて適宜設定されるが、露光光源のドットサイズよりは小さい粒径であることが好ましい。例えば、固体トナーを用いる場合、トナー粒径は３〜２０μｍの範囲が好ましい。
【００５１】
また、現像剤を搬送する現像スリーブは公知のものが使用できる。材質としては、アルミニウム、ステンレス等が使用可能である。現像剤を現像領域に長期にわたって安定して搬送するためには、現像スリーブ表面に溶射処理、サンドブラスト処理、溝付け処理などの表面粗面化処理をすることが好ましい。また、複数のカラートナーを重ねあわすカラー画像を形成する場合には、トナーの混合が少ない非接触現像方式を用いることが好ましい。
【００５２】
現像バイアス印加方式としては、ＤＣ成分のみ付与する方式、ＤＣ成分に加えＡＣ成分のバイアスを印加する方式の何れでもよい。
【００５３】
なお、本発明の画像形成装置においては、上記の露光装置３０と、上記の現像装置４０ａ〜４０ｄとは、個別に分かれたものであってもよく、色毎に一体となったものであってもよい。
【００５４】
転写装置５０としては、ローラ状の接触帯電部材の他、ベルト、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等が挙げられる。なお、単色の画像形成装置の場合には感光体上に形成されたトナー像は通常、転写紙に直接転写される方式がとられるが、複数のトナー色を重ね合わせるカラー画像形成装置の場合には、感光体上にトナー像を重ね合わせて用紙に直接転写する方式であっても、トナー像を一旦中間転写体に転写した後、この中間転写体から用紙に転写する方式であってもよい。
【００５５】
クリーニング装置６０は、転写工程後の電子写真感光体の表面に付着する残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング装置としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができるが、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
【００５６】
除電器７０としては、イレース光照射装置が挙げられる。
【００５７】
定着装置８０としては、特に制限はなく、それ自体公知の定着装置、例えば熱ロール定着装置、オーブン定着装置等が挙げられる。
【００５８】
制御ユニット９０は、熱伝導性を有する放熱部材としての機能を有する外装体９３と、外装体９３中に収容された制御装置９１及び電源９２とで構成されており、ベルト状感光体１０の内周部に配置されている。従来のベルト状感光体を備えた画像形成装置においては、制御手段及び電源は、ベルト状感光体の外部に配置されていた。これに対して、本発明の画像形成装置１００によれば、制御ユニット９０がベルト状感光体１０の内周部に配置されているため、ベルト状感光体１０外部の制御手段９１及び電源９２の配置スペースが不要となり、その配置スペース分だけ画像形成装置の小型化を図ることができる。この制御ユニット９０は、例えば、画像形成装置１００の外装体に設けられた固定部材（図示せず）に接続することで、ベルト状感光体１０の内周部に固定することができる。
【００５９】
ここで、制御装置９１は、カラー画像形成装置の電子写真プロセスを制御するものであり、ＣＰＵ、本装置の動作に必要なソフトウェアプログラム等が記憶されているＲＯＭ、プログラム実行中に一時的にデータが記憶されるＲＡＭ等から構成されている。
【００６０】
電源９２は、制御装置９１に電気的に接続されており、画像形成時の電子写真プロセスを制御するために必要な電力を制御装置９１に供給するものである。
【００６１】
これら制御手段９１及び電源９２は、カラー画像を形成する際の帯電、露光、現像及び転写を含む電子写真プロセスを行うことにより発熱する性質を有するものである。そして、制御手段９１及び電源９２がベルト状感光体１０の内周部に配置されていることにより、画像形成時に制御手段９１及び電源９２から発生する熱エネルギーを利用して、ベルト状感光体１０に付着する水分やオゾン生成物質といった、画像ボケ等の画質欠陥発生の原因因子を排除することができる。その結果、画像形成装置１００においては、画像ボケ等の画質欠陥の発生が十分に抑制され、良好な画質の画像を得ることができる。
【００６２】
また、制御手段９１及び電源９２を収容する外装体９３は、例えば、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリサルフォン樹脂等により形成されるが、これらの樹脂に導電性金属粉やカーボン粉等を添加して熱伝導性を付与した材料により形成されることが好ましい。外装体９３が熱伝導性を有する材料により形成されていることにより、外装体９３は、制御手段９１及び電源９２から発生する熱エネルギーをベルト状感光体１０に効率的に伝導する放熱部材として機能することができる。そして、制御手段９１及び電源９２が放熱部材としての機能を兼ね備えた外装体９３を備えていることにより、制御手段９１及び電源９２から発生する熱エネルギーをベルト状感光体１０へ効率的に与えることができ、水分やオゾン生成物質といった画像ボケ等の画質欠陥発生の原因因子をより十分に排除することができる。その結果、画像形成装置１００は、より安定して良好な画質の画像を形成することができる。
【００６３】
なお、制御ユニット９０は、外装体９３がベルト状感光体１０に接触又は近接した状態となるように配置されていることが好ましい。このとき、少なくとも外装体９３の、ベルト状感光体１０を挟んで帯電装置２０ａ〜２０ｄ及び現像装置４０ａ〜４０ｄと対向する側の面が、ベルト状感光体１０に接触又は近接した状態となっていることがより好ましい。これにより、制御手段９１及び電源９２から発生する熱エネルギーをより効率的にベルト状感光体１０に与えることができ、水分やオゾン生成物質といった画像ボケ等の画質欠陥発生の原因因子をより十分に排除することができる。
【００６４】
図２は、本発明の画像形成装置の他の好適な実施形態の基本構成を示す概略構成図である。図２の画像形成装置１１０は、カラー画像を形成可能なカラー画像形成装置であり、ベルト状電子写真感光体１０と、ベルト状感光体１０を帯電させる非接触帯電方式の帯電装置２０ａ〜２０ｄと、帯電装置２０ａ〜２０ｄにより帯電されるベルト状感光体１０を露光して静電潜像を形成する露光装置３０ａ〜３０ｄと、露光装置３０ａ〜３０ｄにより形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置４０ａ〜４０ｄと、トナー像を被転写媒体に転写する転写装置（図示せず）とを備えている。ここで、上記４つの現像装置４０ａ〜４０ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応しており、これら４色を重ね合わすことでカラー画像を形成することが可能となっている。なお、画像形成装置１１０は、図示しないが、更にクリーニング装置と、除電器と、定着装置と、を備えていてもよい。
【００６５】
ここで、ベルト状感光体１０、帯電装置２０ａ〜２０ｄ、現像装置４０ａ〜４０ｄ、クリーニング装置、除電器及び定着装置は、それぞれ図１の画像形成装置１００において先に説明したものと同様のものを使用することができる。また、露光装置３０ａ〜３０ｄとしては、レーザービーム光源、ＬＥＤアレイ、ポリシリコンＴＦＴ駆動蛍光表示素子アレイ、液晶シャッター露光装置等が用いられる。これらの中でも、ＬＥＤアレイを用いることが高速化及び小型化の観点から好ましい。
【００６６】
そして、ベルト状感光体１０の内周部には、カラー画像形成時における帯電、露光、現像及び転写を含む電子写真プロセスを制御する制御手段９１と、制御手段９１に電気的に接続された電源９２とが外装体９３中に収容された制御ユニット９０が配置されている。また、外装体９３には、熱伝導性を有する放熱部材としての放熱板９４が複数設けられている。更に、外装体９３には、ベルト状感光体１０の内周部の温度及び湿度を検知するための温湿度センサー９５が設けられている。
【００６７】
ここで、制御手段９１、電源９２及び外装体９３については、それぞれ図１の画像形成装置１００において先に説明したものと同様のものを使用することができる。なお、制御ユニット９０において、制御手段９１及び電源９２から発生する熱エネルギーが放熱板９４へ十分に伝導されれば、外装体９３は、例えば、導電性金属粉やカーボン粉等が添加されていないＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリサルフォン樹脂等により形成されていてもよい。
【００６８】
放熱板９４は、画像形成時に制御手段９１及び電源９２から発生する熱エネルギーを効率的にベルト状感光体１０に与えるために外装体９３に取り付けられており、ベルト状感光体１０を挟んで帯電装置２０ａ〜２０ｄ、露光装置３０ａ〜３０ｄ及び現像装置４０ａ〜４０ｄと対向する位置に、ベルト状感光体１０に近接した状態で配置されている。ここで、放熱板９４とベルト状感光体１０との間隔は、２０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以下であることがより好ましい。なお、放熱板９４は、ベルト状感光体１０への熱エネルギーの伝導をより効率的に行うために、ベルト状感光体１０に接触した状態で配置されていてもよい。
【００６９】
放熱板９４の材質としては、熱伝導性を有する材料であれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム、真鍮、銅、鉄、ステンレスなどの金属材料若しくはこれらの物質に表面塗布を施した材料等が挙げられる。
【００７０】
温湿度センサー９５は、ベルト状感光体１０の内周部の温度及び湿度を検知するために、外装体９３に取り付けられている。この温湿度センサー９５により検知されたベルト状感光体１０の内周部の温度情報及び湿度情報は、制御装置９１に信号として送られる。制御装置９１には、予め求めておいたベルト状感光体１０の温度／湿度依存性についての情報が入力されており、制御装置９１は、この温度／湿度依存性についての情報と温湿度センサー９５から送信された温度情報及び湿度情報とを照らし合わせて、ベルト状感光体１０への帯電条件、露光条件及び現像条件といった画像形成条件を制御するようになっている。
【００７１】
画像形成条件の制御方法として具体的には、温湿度変化によりベルト状感光体１０の帯電能力が変化する場合には、帯電装置２０ａ〜２０ｄの帯電電流値や帯電装置２０ａ〜２０ｄへの印加電圧を変化させ、一定の帯電量になるように調整する。また、温湿度変化によりベルト状感光体１０の感度が変化する場合には、露光装置３０ａ〜３０ｄの露光光量を調整する。更に、温湿度変化によりベルト状感光体１０のバックグラウンド電位が変化する場合には、現像装置４０ａ〜４０ｄの現像バイアスなどの現像条件を調整する。
【００７２】
このように、温湿度センサー９５により検知される温度情報及び湿度情報に基づいて、画像形成時における画像形成条件を制御することにより、良好な画質の画像を安定して得ることができる。
【００７３】
また、制御ユニット９０は、温度調整装置を備えていてもよい。温度調整装置は、ヒーター等の加熱装置や冷却ファン等の冷却装置を有するものである。かかる温度調整装置を備えることにより、温湿度センサー９５により検知された温度情報及び湿度情報とベルト状感光体１０の温度／湿度依存性についての情報とを照らし合わせて、ベルト状感光体１０の内周部の温度を制御することができる。温度の具体的な制御方法としては、内周部の温度が、良好な画質の画像を得るために要求される所定の温度範囲の下限値未満である場合には温度を上昇させ、上記所定の温度範囲の上限値を超える場合には温度を低下させる。一方、内周部の湿度（相対湿度）が高すぎる場合には、画像流れ等の画質欠陥が発生しやすくなるため、相対湿度を低下させるために、内周部の温度を上昇させる。
【００７４】
なお、画像形成装置１１０においては、ベルト状感光体１０の内周部の温度が０〜５０℃程度であれば十分な画像品質を得ることが可能であるが、より良好な画像品質を得る観点から、１０〜５０℃であることが好ましく、２０〜４０℃であることがより好ましい。また、ベルト状感光体１０の内周部の相対湿度は、画像流れ等の画質欠陥の発生を抑制する観点から、６０％ＲＨ以下であることが好ましい。これらの温度条件及び湿度条件を満たすように、上記の温度調整装置によってベルト状感光体１０の内周部の温度制御を行うことにより、良好な画質の画像を安定して得ることができる。
【００７５】
図３は、本発明の画像形成装置の他の好適な実施形態の基本構成を示す概略構成図である。図３の画像形成装置１２０は、カラー画像を形成可能なカラー画像形成装置であり、ベルト状感光体１０の内周部に配置される制御ユニット９０以外は、図２の画像形成装置１１０と同様の構成を有している。
【００７６】
制御ユニット９０において、外装体９３中には制御手段９１及び電源９２が収容されており、更に外装体９３には熱伝導性を有する放熱部材としての放熱板９６が複数設けられ、ベルト状感光体１０の内周部の温度及び湿度を検知するための温湿度センサー９５が設けられている。
【００７７】
ここで、制御手段９１、電源９２及び外装体９３については、それぞれ図１の画像形成装置１００において先に説明したものと同様のものを使用することができる。なお、制御ユニット９０において、制御手段９１及び電源９２から発生する熱エネルギーが放熱板９４へ十分に伝導されれば、外装体９３は、例えば、導電性金属粉やカーボン粉等が添加されていないＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリサルフォン樹脂等により形成されていてもよい。
【００７８】
放熱板９６は、画像形成時に制御手段９１及び電源９２から発生する熱エネルギーを効率的にベルト状感光体１０に与えるために外装体９３に取り付けられており、ベルト状感光体１０を挟んで帯電装置２０ａ〜２０ｄ、露光装置３０ａ〜３０ｄ及び現像装置４０ａ〜４０ｄと対向する位置に、ベルト状感光体１０に接触した状態で配置されている。なお、放熱板９６は、図３に示すように断面Ｌ字型の形状を有しており、ベルト状感光体１０との接触面積を大きくすることができるようになっている。このように、放熱板９６がベルト状感光体１０と接触していることにより、制御手段９１及び電源９２から発生する熱エネルギーの伝導をより効率的に行うことができる。また、放熱板９６がベルト状感光体１０と接触していることにより、放熱板９６がベルト状感光体１０を支持することとなり、ベルト状感光体１０のたわみを抑制して、より良好な画質の画像を得ることができる。
【００７９】
放熱板９６は、基材９７と基材９７のベルト状感光体１０側の面に形成された表面層９８とで構成されている。基材９７の材質としては、熱伝導性を有する材料であれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム、真鍮、銅、鉄、ステンレスなどの金属材料若しくはこれらの物質に表面塗布を施した材料等が挙げられる。
【００８０】
表面層９８は、放熱板９６とベルト状感光体１０との接触部における摺動性を向上させるための潤滑剤と、良好な熱伝導性を得るための伝熱材料とを含む構成を有している。ここで、伝熱材料としては、例えば、アルミニウム、真鍮、銅、鉄、ステンレスなどの金属材料粉末、カーボンブラック粉末等が挙げられる。
【００８１】
かかる表面層９８は、上記潤滑剤と上記伝熱材料と結着樹脂とを溶媒に分散させた塗布液を、基材９７上に塗布し、乾燥により溶媒を除去することによって形成することができる。
【００８２】
放熱板９６が上記の表面層９８を備えていることにより、放熱板９６とベルト状感光体１０との接触部における摺動性を向上させ、放熱板９６及びベルト状感光体１０の磨耗を低減することができる。
【００８３】
また、画像形成装置１２０において、ベルト状感光体１０の放熱板９６と接触する側の面には、バックコート層が形成されていることが好ましい。このバックコート層には、熱吸収材料と潤滑剤とを含有させることが好ましい。ベルト状感光体１０が、熱吸収材料と潤滑剤とを含有するバックコート層を備えていることにより、放熱板９６から放出される熱をより効率的に吸収することができるとともに、放熱板９６とベルト状感光体１０との接触部における摺動性を向上させ、放熱板９６及びベルト状感光体１０の磨耗を低減することができる。
【００８４】
画像形成装置１２０は、先に説明した画像形成装置１１０の場合と同様に、制御ユニット９０が温度調整装置を備える構成を有していてもよい。制御ユニット９０が温度調整装置を備えていることにより、上述したように、温湿度センサー９５により検知された温度情報及び湿度情報とベルト状感光体１０の温度／湿度依存性についての情報とを照らし合わせて、ベルト状感光体１０の内周部の温度を制御することができる。これにより、良好な画質の画像を安定して得ることができる。
【００８５】
以上、本発明の画像形成装置の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の画像形成装置は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、図１に示した画像形成装置１００は、図２及び３に示した画像形成装置１１０及び１２０と同様に、温湿度センサーを備えていてもよく、更に温度調整装置を備えていてもよい。また、図１〜３に示した画像形成装置１００、１１０及び１２０においては、制御装置９１及び電源９２の両方がベルト状感光体１０の内周部に配置されている場合について説明したが、これらのうちの一方のみがベルト状感光体１０の内周部に配置されている構成を有していてもよい。
【実施例】
【００８６】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００８７】
［実施例１］
先ず、幅２３０ｍｍ、周長４８７ｍｍ、厚さ２８μｍのニッケルシームレスベルト基材を準備した。次に、この基材上に、有機金属酸化物を含有する下引層（厚さ：０．１μｍ）、電荷発生材料としてチタニルフタロシアニン化合物を含有する電荷発生層（厚さ：０．２μｍ）、及び、トリアリールアミン化合物及びポリカーボネート樹脂からなる電荷輸送層（厚さ：２５μｍ）をこの順に浸漬塗布法により形成し３層構成からなる感光体を設けて、ベルト状電子写真感光体を作製した。
【００８８】
得られたベルト状電子写真感光体上に、コロトロン帯電器、１２００ＤＰＩのＬＥＤアレイを用いた露光装置及び現像装置を４組（それぞれ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用）配置した。
【００８９】
また、画像形成時における帯電、露光、現像及び転写を含む画像形成プロセスを制御する制御装置と、この制御装置に電気的に接続された電源とを外装体中に収容してなる制御ユニットを、ベルト状感光体の内周部に配置した。このとき、ベルト状感光体の内周部には制御ユニットを固定するためのソケットが設けられており、制御ユニットは、このソケットに挿入することでベルト状感光体の内周部に固定できる構造となっている。
【００９０】
さらに、制御ユニットにおいて、外装体表面にステンレス製の板状の放熱板を図２に示すように複数設けた。この放熱板は、ベルト状感光体を挟んで帯電器、露光装置及び現像装置と対向し、且つ、ベルト状感光体１０に近接した状態となるように配置した。ここで、放熱板の一端とベルト状感光体１０との間隔は３ｍｍであった。また、制御ユニットにおいて、外装体の放熱板が設けられている側の面に温湿度センサーを設けた。
【００９１】
以上のようにして、図２に示す構成と同様の画像形成装置を作製した。
【００９２】
得られた画像形成装置を用い、下記条件で稼動させて連続５０００枚の画像形成を行った。
【００９３】
（稼動条件）
・プリントスピード：毎分５枚（Ａ４）
・プロセススピード：５０ｍｍ／ｓｅｃ
・帯電電位：４００Ｖ
・露光量：１．８ｍＪ／ｃｍ２
・現像バイアス：１５０Ｖ
・プリンターの入力画素密度：１２００ｄｐｉ
【００９４】
なお、上記の画像形成時における温度は３０℃、湿度は８５％ＲＨであった。このようにして画像形成を行ったときの５０００枚目の複写物について画質評価を行ったところ、画像ボケや画像流れ等の画質欠陥は認められず、良好な画質の画像が得られていることが確認された。
【００９５】
以上のように、実施例１の画像形成装置によれば、制御装置及び電源がベルト状感光体の内周部に配置されていることにより、装置の小型化を実現することができ、且つ、良好な画質の画像を得ることができた。
【００９６】
［実施例２］
先ず、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム上にＡｌ蒸着を行って導電層を形成し、その導電層上に、シラン化合物を含有する下引層（厚さ：０．１μｍ）、電荷発生材料としてガリウムフタロシアンニン化合物を含有する電荷発生層（厚さ：０．１５μｍ）、及び、アリールアミン化合物及びポリアリレート樹脂からなる電荷輸送層（厚さ：２５μｍ）をこの順に形成した。次に、ＰＥＴフィルムの下引層が形成されている側と反対側の面上に、ポリカーボネート樹脂からなるカール防止層（厚さ：８０μｍ）を形成した。一方、熱吸収材料としてのフタロシアニン化合物１０質量部と、熱伝導性を高めるためのカーボンブラック８質量部と、滑性を高める潤滑剤としてのポリテトラフルオロエチレン微粒子７質量部と、結着樹脂としてのポリエステル樹脂１０質量部及びポリカーボネート樹脂６５質量部とをテトラヒドロフラン中で混合し、バックコート層形成用塗布液を調製した。得られた塗布液を、カール防止層上に塗布し、乾燥により溶媒を除去してバックコート層（厚さ：５０μｍ）を形成することにより、電子写真感光体を作製した。得られた電子写真感光体を切断して切断部をシームすることにより、幅２３０ｍｍ、周長４８７ｍｍのベルト状電子写真感光体を作製した。
【００９７】
得られたベルト状電子写真感光体上に、コロトロン帯電器、１２００ＤＰＩのＬＥＤアレイを用いた露光装置及び現像装置を４組（それぞれ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用）配置した。
【００９８】
また、画像形成時における帯電、露光、現像及び転写を含む画像形成プロセスを制御する制御装置と、この制御装置に電気的に接続された電源とを外装体中に収容してなる制御ユニットを、ベルト状感光体の内周部に配置した。このとき、ベルト状感光体の内周部には制御ユニットを固定するためのソケットが設けられており、制御ユニットは、このソケットに挿入することでベルト状感光体の内周部に固定できる構造となっている。
【００９９】
さらに、制御ユニットにおいて、外装体表面にアルミニウム製の断面Ｌ字型の放熱板を図３に示すように複数設けた。この放熱板は、ベルト状感光体を挟んで帯電器、露光装置及び現像装置と対向し、且つ、ベルト状感光体１０に接触した状態となるように配置した。また、制御ユニットにおいて、外装体の放熱板が設けられている側の面に温湿度センサーを設けた。
【０１００】
以上のようにして、図３に示す構成と同様の画像形成装置を作製した。
【０１０１】
得られた画像形成装置を用い、実施例１と同じ条件で稼動させて連続５０００枚の画像形成を行った。
【０１０２】
なお、上記の画像形成時における温度は３０℃、湿度は８５％ＲＨであった。このようにして画像形成を行ったときの５０００枚目の複写物について画質評価を行ったところ、画像ボケや画像流れ等の画質欠陥は認められず、良好な画質の画像が得られていることが確認された。
【０１０３】
以上のように、実施例２の画像形成装置によれば、制御装置及び電源がベルト状感光体の内周部に配置されていることにより、装置の小型化を実現することができ、且つ、良好な画質の画像を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の画像形成装置の好適な一実施形態の基本構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の他の好適な実施形態の基本構成を示す概略構成図である。
【図３】本発明の画像形成装置の他の好適な実施形態の基本構成を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０…ベルト状電子写真感光体、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ…帯電装置、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ…露光装置、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ…現像装置、５０…転写装置、９０…制御ユニット、９１…制御装置、９２…電源、９３…外装体、９４，９６…放熱板、９５…温湿度センサー、１００，１１０，１２０…画像形成装置。
【図１】
2006178360.tif 000003
【図２】
2006178360.tif 000004
【図３】
2006178360.tif 000005