(57)【要約】【課題】転写同時定着手段２０・２１を有し、かつその像担持体回転方向上流側でトナーの帯電量を制御する帯電あるいは除電手段１８を有する画像形成装置において、帯電あるいは除電手段１８の汚れを防止し、かつ、飛び散りや転写不良の無い、安定した画像を出力できる画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電あるいは除電手段１８の像担持体１７を介して対向する位置に加熱手段１９を配設する。【選択図】図１
2005234292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表面にトナー像を形成する像担持体を有し、該像担持体上のトナー像を記録材上に転写すると同時に定着する転写同時定着手段を有する画像形成装置において、
少なくとも該転写同時定着手段の該像担持体の回転方向上流側に、該像担持体上のトナー像の帯電量を制御する帯電あるいは除電手段を有し、該帯電あるいは除電手段の該像担持体を介して対向する位置に加熱手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
その表面にトナー像を形成する第１の像担持体を有し、該第１の像担持体上に形成されたトナー像を、第２の像担持体上に転写する第１の転写手段を有し、該第２の像担持体上に形成されたトナー像を記録材上に転写すると同時に定着する第２の転写手段としての転写同時定着手段を有する画像形成装置において、
少なくとも上記第１の転写手段の該第２の像担持体回転方向下流でかつ該転写同時定着手段の第２の像担持体回転方向上流側に、該第２の像担持体上のトナー像の帯電量を制御する帯電あるいは除電手段を有し、該帯電あるいは除電手段の該第２の像担持体を介して対向する位置に加熱手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
上記第１の転写手段の第２の像担持体回転方向下流で、かつ第２の像担持体の最初の懸架ローラ部に加熱手段を有し、かつ該加熱手段の第２の像担持体を介して対向する位置に、上記帯電あるいは除電手段を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記帯電あるいは除電手段は、その帯電あるいは除電の有効領域の上記像担持体回転方向最上流点が、少なくとも該加熱手段の有効領域の該像担持体回転方向の最上流点よりも下流であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記帯電あるいは除電手段はコロナ帯電器であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記加熱手段は、少なくともトナー溶融温度Ｔｍ℃以上で制御されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか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、電子写真方式等の画像形成装置に係る。より詳しくは、像担持体に形成担持させたトナー像を記録材上に加熱、加圧により転写すると同時に定着する転写同時定着方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式により多色のカラー画像を形成するカラー画像形成装置を例にして説明する。従来よりカラー画像形成装置としては、
１）画像を必要な色と同数の像担持体（感光体）と、該像担持体の周辺に帯電手段、像露光手段、現像手段を設け、それぞれの像担持体に形成した単色のトナー像を、ベルト部材等の中間転写体上あるいは記録材上に重畳転写してカラー画像とする装置
２）１つの像担持体を複数回転して各色毎の帯電、像露光ならびに現像を繰り返して像担持体上に重ね合わされたカラー画像を形成し、そのカラー画像を中間転写体上あるいは記録材上に一括転写する装置
３）１つの像担持体上に帯電、像露光ならびに現像により形成されたトナー像を、中間転写体上あるいは記録材上に転写し、各色毎にこれを繰り返して、中間転写体上あるいは記録材上に重ね合わされたカラー画像を形成する装置
４）１つの像担持体上に各色毎の帯電、像露光ならびに現像を繰り返して、像担持体の１回転中に像担持体上に重ね合わせのカラー画像を形成し、像担持体上に形成されたカラー画像を中間転写体上あるいは記録材上に一括転写する装置
等が知られている。
【０００３】
勿論これらのカラー画像形成装置を用いて単色のみのモノクロ画像形成も行われるが、特に、上記１）項の、画像を必要な色と同数の像担持体と、該像担持体の周辺に帯電手段、像露光手段、現像手段等の画像形成プロセス手段（トナー像形成手段）を設け、それぞれの像担持体に形成した単色のトナー像を、ベルト状の中間転写体（ベルト部材）に重ね合わせてカラー画像とするカラー画像形成装置が、良好なカラー画像を形成するものとして、近来用いられてきている。
【０００４】
しかしながら、中間転写体を使用した場合、中間転写体上に形成された多色トナー像を記録材（用紙）に転写する、いわゆる２次転写工程において、大きな問題が発生することがある。２次転写では、中間転写体のトナー像を、様々な記録材に転写しなければならず、表面の凹凸の大きい記録材に転写する際には、転写不良を起こすことがあった。また、記録材の水分量が転写性に大きな影響を及ぼすため、環境変動に対して、安定した画像形成ができないという課題があった。また、中間転写体上には多色のトナーが重ねて形成されるため、多いところでは、３層以上のトナー層を形成し、またあるところでは１層以下のトナー層といった具合に場所によりトナー層厚が異なった形で画像形成されることや、各色のトナーの帯電量が揃わないといったことにより、トナー像に一定の電界を印加することは困難であり、トナー層の厚いところや薄いところ、あるいはトナーの帯電量が大きいところと小さいところで異常画像を発生する場合があった。
【０００５】
そこで、特許文献１には、トナー像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する前に予め除電することにより、飛び散りの少ない高画質な画像を形成できることが提案されている。
【０００６】
また、特許文献２には、２次転写効率を向上させるために、中間転写体上のトナー像をコロナ帯電器により再帯電する方法が開示されている。
【０００７】
しかしながら、この方法だけでは、様々な種類の記録材への転写性には十分でないばかりか、この再帯電手段により画像が飛び散る現象が発生することがあった。また、再帯電をするための帯電器は、帯電時に飛散するトナーにより汚れることがある。帯電器が汚れることにより、再帯電したトナー像に帯電ムラを誘発し、この帯電ムラが２次転写部で画像に出てしまうことがあった。
【０００８】
また、特許文献３には、感光体上に形成されたトナー像を中間転写体に転写し、さらに中間転写体上に形成されたトナー像を記録材に転写すると同時に定着する転写同時定着方式により中間転写体上から記録材上へトナー像の転写効率を向上させた画像形成装置が開示されている。
【０００９】
しかしながら、この画像形成装置では、中間転写体に形成されたトナー像の中間転写体への静電吸着力による課題は解決せず、これに起因する転写不良は発生してしまう。
【００１０】
また、特許文献４には、転写同時定着部に加熱と同時に転写バイアスを印加することを重畳した画像形成装置が開示されている。しかしながら、中間転写体上のトナー像の帯電ムラによる転写残はこの画像形成装置でも発生してしまう。
【００１１】
また、特許文献５には、転写同時定着手段を有する画像形成装置において、転写同時定着前に、トナー像を帯電する手段を有する画像形成装置が開示されている。しかし、帯電時に発生するトナー飛び散りや帯電器汚れに関する課題を解決することはできない。
【特許文献１】特開平０７−２３０２１９号公報
【特許文献２】特開平１１−２４４２５号公報
【特許文献３】特公昭４６−４１６７９号公報
【特許文献４】特開平５−２４９７９５号公報
【特許文献５】特開２００１−２７２８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の目的は、上記のように、トナー像担持体上に形成されたトナー像を記録材上に転写あるいは転写同時定着する前に、トナー像の帯電量を制御する帯電あるいは除電手段を有する画像形成装置において、トナーの飛び散りを防止し、かつ帯電あるいは除電器の汚れを防止する画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は以下のことを特徴とする。
【００１４】
（１）その表面にトナー像を形成する像担持体を有し、該像担持体上のトナー像を記録材上に転写すると同時に定着する転写同時定着手段を有する画像形成装置において、
少なくとも該転写同時定着手段の該像担持体の回転方向上流側に、該像担持体上のトナー像の帯電量を制御する帯電あるいは除電手段を有し、該帯電あるいは除電手段の該像担持体を介して対向する位置に加熱手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
（２）その表面にトナー像を形成する第１の像担持体を有し、該第１の像担持体上に形成されたトナー像を、第２の像担持体上に転写する第１の転写手段を有し、該第２の像担持体上に形成されたトナー像を記録材上に転写すると同時に定着する第２の転写手段としての転写同時定着手段を有する画像形成装置において、
少なくとも上記第１の転写手段の該第２の像担持体回転方向下流でかつ該転写同時定着手段の第２の像担持体回転方向上流側に、該第２の像担持体上のトナー像の帯電量を制御する帯電あるいは除電手段を有し、該帯電あるいは除電手段の該第２の像担持体を介して対向する位置に加熱手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１６】
（３）上記第１の転写手段の第２の像担持体回転方向下流で、かつ第２の像担持体の最初の懸架ローラ部に加熱手段を有し、かつ該加熱手段の第２の像担持体を介して対向する位置に、上記帯電あるいは除電手段を有することを特徴とする（２）に記載の画像形成装置。
【００１７】
（４）上記帯電あるいは除電手段は、その帯電あるいは除電の有効領域の上記像担持体回転方向最上流点が、少なくとも該加熱手段の有効領域の該像担持体回転方向の最上流点よりも下流であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００１８】
（５）上記帯電あるいは除電手段はコロナ帯電器であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００１９】
（６）上記加熱手段は、少なくともトナー溶融温度Ｔｍ℃以上で制御されることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、転写同時定着手段を有し、かつ像担持体回転方向上流側でトナーの帯電量を制御する帯電あるいは除電手段を有する画像形成装置について、前記帯電あるいは除電手段の汚れを防止し、かつ、トナー飛び散りや転写不良の無い、安定した画像を出力できる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】
【００２１】
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。尚、これら実施例は本発明のおける最良の実施の形態の一例ではあるものの、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】
図１に本発明の画像形成装置の第１実施形態を示す。本例の画像形成装置１０は、電子写真プロセスを用いた、タンデム型、中間転写方式、２次転写同時定着方式のフルカラー画像形成装置である。
【００２３】
（１）画像形成装置の全体的概略構成
この画像形成装置１０は、図面上、右から左に順に配列した、第１〜第４の４つのトナー像形成ユニット(以下、作像ユニットと記す)Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋを備えている。これらの作像ユニットは、基本的には、いずれも同一の電子写真作像プロセス機構からなるもので、それぞれ、
ａ：矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される、第１の像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光体と記す）１１、
ｂ：その感光体１１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する帯電器１２、
ｃ：その感光体１１の一様帯電面に光像露光Ｌして静電潜像を書き込み形成するレーザースキャナやＬＥＤアレイ等の露光器１３、
ｄ：その静電潜像をトナー像として現像する現像器１４、
ｅ：そのトナー像を第２の像担持体としての中間転写体１７に１次転写部Ｔ１にて転写する第１の転写手段としての１次転写器１５、
ｆ：中間転写体１７に対するトナー像転写後の感光体１１の表面をクリーニングするクリーニングユニット１６、
等の電子写真作像プロセス機器を有している。
【００２４】
第１の作像ユニットＹは現像器１４に現像剤としてイエロートナーを納めてあり、感光体１１上にイエロートナー像を形成する。第２の作像ユニットＭは現像器１４に現像剤としてマゼンタトナーを納めてあり、感光体１１上にマゼンタトナー像を形成する。第３の作像ユニットＣは現像器１４に現像剤としてシアントナーを納めてあり、感光体１１上にシアントナー像を形成する。第４の作像ユニットＫは現像器１４に現像剤としてブラックトナーを納めてあり、感光体１１上にブラックトナー像を形成する。
【００２５】
なお、上記のような電子写真作像プロセス機構によるトナー像の形成原理・プロセス自体は公知であるからその説明は省略する。
【００２６】
第２の像担持体としての中間転写体１７は本実施例においては無端ベルト状部材（中間転写ベルト）であり、上記第１から第４の作像ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの下側に各作像ユニットの感光体１１の下面に上行側のベルト部分を渡らせて、駆動ローラ２５、テンションローラ２６、補助ローラ２７、加熱ローラ２０、分離ローラ２８の５本の懸架ローラ間に懸回張設してある。テンションローラ２６は中間転写体１７に一定の張力を付加する。中間転写体１７は駆動ローラ２５が回転駆動されることにより矢印Ｘの反時計方向に感光体１１の回転周速度とほぼ同じ周速度にて回転駆動される。駆動ローラ２５には、表面に導電性エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を０．５ｍｍコーティングされたものを用いている。
【００２７】
中間転写体１７には、例えば、ベース層と表面層との２層構造のベルト状のものが用いられる。ベース層としては、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）などが用いられるが、耐熱性および機械強度のことを考慮するとポリイミドが用いられる場合が多い。本実施例では、ベース層として、カーボンブラックを分散して半導電化処理されたポリイミドフィルムを用いている。また、表面層としては、中間転写体１７に転写されたトナー像を記録材Ｐ上に２次転写同時定着するときの、中間転写体の記録材との密着性、中間転写体上のトナーの離型性、および中間転写体の耐熱性を考慮して、ゴム硬度５０°、厚さ５０μｍの半導電性シリコンゴムを用いている。また、感光体１１に形成されたトナー像の中間転写体１７への転写性を考慮し、ベース層の体積抵抗率は１０８〜１０１１Ω・ｃｍに抵抗調整され、表面層の体積抵抗率は１０１３〜１０１５Ω・ｃｍに抵抗調整されている。
【００２８】
第１〜第４の各作像ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおける１次転写器１５は本例においては転写ローラであり、それぞれ中間転写体１７の裏側（内面側）に配置され、中間転写体１７の上行側ベルト部分（駆動ローラ２５とテンションローラ２６との間のベルト部分）を介して対応する感光体１１の下面に圧接して感光体１１と中間転写体１７の表側（外面側）との間に１次転写部（ニップ部）Ｔ１を形成させている。
【００２９】
２１は加圧ローラであり、中間転写体１７を介して加熱ローラ２０に圧接して中間転写体１７の表面との間に２次転写同時定着部（ニップ部）Ｔ２を形成している。上記の加熱ローラ２０と加圧ローラ２１が第２の転写手段としての転写同時定着手段である。
【００３０】
加熱ローラ２０と加圧ローラ２１は、金属ローラ上にシリコンゴムなどの耐熱弾性層を被覆したものを用いることができる。本実施例では、中空のアルミニウム２ｍｍの円筒に、ＪＩＳＡ硬度４０°のシリコンゴムを厚さ２ｍｍで積層した外径５０ｍｍのものを用いている。また、本実施例では、トナーを記録材に転写するための補助機構として、加圧ローラ２１と加熱ローラ２０の間に電流を流す必要性があることから、加熱ローラ２０と加圧ローラ２１は抵抗制御が施されており、本実施例では、加圧ローラ２１を１０６〜１０９Ω・ｃｍに、また加熱ローラ２０を１０４〜１０６Ω・ｃｍに設定している。加熱ローラ２０と加圧ローラ２１の内部には加熱源としてハロゲンランプＨが配設されている。ここで、２次転写同時定着部Ｔ２のニップ幅は７ｍｍ〜１０ｍｍに設定され、圧力は２．４〜３．９×１０５Ｐａに設定されている。
【００３１】
１８は中間転写体１７上のトナー像の帯電量を制御する帯電手段としてのコロナ帯電器（コロトロン）であり、２次転写同時定着部Ｔ２よりも中間転写体回転方向上流側で、補助ローラ２７よりも中間転写体回転方向下流側の中間転写体部分の表面に対向させて配設してある。Ｅ１はこのコロナ帯電器１８に対するバイアス印加電源である。本実施例で採用したコロナ帯電器１８は、開口幅１６ｍｍとし、中間転写体１７とワイヤ間距離を８ｍｍとした。印加するバイアスとしては９ｋＶｐｐ、５００Ｈｚの正弦波からなる交番電圧と、−１．５ｋＶの直流電圧を重畳した電圧を印加した。
【００３２】
１９は上記のコロナ帯電器１８の中間転写体１７を介して対向する位置に、中間転写体１７の裏側に接触させて配設した加熱手段としての加熱プレートである。この加熱プレート１９は、アルミプレートの裏にシリコンラバーヒータを貼付したものからなり、その表面温度は２００℃に制御される。また本体アースに接地されており、上記のコロナ帯電器１８の対向電極にもなっている。
【００３３】
２２は冷却ファンユニットであり、２次転写同時定着部Ｔ２よりも中間転写体移動方向下流側で、分離ローラ２８よりも中間転写体移動方向上流側の中間転写体部分の表側に対面させて配設してある。
【００３４】
２４は中間転写体１７の表面をクリーニングするウエブ型クリーニングユニットであり、分離ローラ２８よりも中間転写体回転方向下流側で、駆動ローラ２５よりも中間転写体回転方向上流側の中間転写体部分の表側に接触させて配設してある。ウェブには、ポリエステル系繊維の厚み８０μｍからなる不織布を用いている。
【００３５】
（２）フルカラー画像形成動作
フルカラー画像形成動作は次のとおりである。第１〜第４の各作像ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋが画像形成のタイミングに合わせて順次駆動される。また中間転写体１７も回転駆動される。第１の作像ユニットＹの感光体１１の面にはフルカラー画像のイエロー成分のトナー像が、第２の作像ユニットＭの感光体１１の面にはフルカラー画像のマゼンタ成分のトナー像が、第３の作像ユニットＣの感光体１１の面にはフルカラー画像のシアン成分のトナー像が、第４の作像ユニットＫの感光体１１の面にはフルカラー画像のブラック成分のトナー像が、それぞれ所定の制御タイミングにて形成される。
【００３６】
その各作像ユニットの感光体１１の面に形成されるイエロートナー像・マセンタトナー像・シアントナー像・ブラックトナー像が各作像ユニットの１次転写部Ｔ１において中間転写体１７の面に対して順次に位置合わせ状態で重畳転写されて、中間転写体１７上に未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。
【００３７】
本実施例において使用のトナーは、正規の帯電極性がマイナスであるネガトナーであり、１次転写器である各転写ローラ１５にバイアス印加電源（不図示）から正規帯電トナーの帯電極性とは逆極性であるプラスの転写バイアスを印加することで、各１次転写部Ｔ１において作像ユニットの感光体１１側から中間転写体１７側へトナー画像を静電転写させている。
【００３８】
中間転写体１７上に合成形成された未定着のフルカラートナー画像は、引き続く中間転写体１７の回動で搬送され、補助ローラ２７から加熱ローラ２０の間において、コロナ帯電器１８による帯電を受けてトナー像の帯電量が制御される。また加熱プレート１９により中間転写体１７を介して加熱される。本実施例では加熱プレート１９は本実施例で採用しているトナーの溶融温度Ｔｍ１００℃よりも高い温度（２００℃）に制御されていて、この加熱プレート１９の熱により中間転写体１７上のトナー画像のトナーが軟化してトナー同士の吸着力およびトナーと中間転写体表面との付着力が増加する。
【００３９】
上記のようにコロナ帯電器１８により帯電量制御されると共にヒータユニット１９で加熱軟化状態になった未定着のフルカラートナー画像が２次転写同時転写部Ｔ２に至り、該２次転写同時定着部Ｔ２に給紙機構部（不図示）から所定の制御タイミングにて給送された記録材Ｐに対して、第２の転写手段である転写同時定着手段の加熱ローラ２０と加圧ローラ２１によって記録材Ｐの面に二次転写されると同時に加熱加圧定着（加熱溶融混色）される。
【００４０】
加熱ローラ２０と加圧ローラ２１には中間転写体１７上のトナー画像を記録材Ｐ上に転写させる補助機構として転写バイアスが印加される。本実施例では、前述したように加熱ローラ２０と加圧ローラ２１の内部には加熱源としてハロゲンランプＨが配設されていて、温調回路（不図示）により、加熱ローラ２０の表面は１５０〜１９０℃に温調に制御され、加圧ローラ２１の表面は同じく１５０〜１９０℃に温調に制御される。また、本実施例では、加圧ローラ２１にはバイアス印加電源Ｅ２からトナーの帯電極性とは逆極性の２次転写バイアス、本実施例ではプラスの２次転写バイアスが１０００Ｖ〜６０００Ｖの範囲で２次転写バイアスが印加される。バイアス印加電源Ｅ２の出力電圧を制御回路２９で制御して記録材Ｐの種類や環境に応じて異なったバイアスを印加することができるようになっている。
【００４１】
２次転写同時定着部Ｔ２で転写同時定着を受けた記録材Ｐは、中間転写体１７の面に対するトナーのオフセット現象を防止するため、分離ローラ２８に至るまで中間転写体１７の面に密着させたまま中間転写体１７と一緒に搬送させ、その間を冷却期間として冷却ファンユニット２２により強制冷却する。分離ローラ２８に至るまでにトナーを融点以下まで冷却させ、分離ローラ２８により記録材Ｐを中間転写体１７の面から曲率分離させて、排出させる。Ｙは記録材Ｐの進行方向である。記録材分離後の中間転写体１７の面はクリーニングユニット２４のウエブで清掃されて繰り返して作像に使用される。
【００４２】
（３）トナー飛び散り防止策
本実施例では、２次転写同時定着部Ｔ２でのトナーの電界応答性を向上させるために、２次転写同時定着工程前に、中間転写体１７上のトナー像のトナーの帯電量調整するためのコロナ帯電器１８を配設している。
【００４３】
図２には、最終の１次転写工程（本実施例では、ブラックＫの画像形成）終了後の、中間転写体１７上の未定着フルカラートナー画像（１次転写トナー像）を形成している各色Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋのトナーの帯電量分布を点線で示した。図２に示すように、本実施例においては本来マイナス帯電のトナーの帯電量が０μＣ／ｇ近傍のものやポジ化されたものが数多く存在することがわかる。このようなトナーの帯電量分布の場合、２次転写同時定着部Ｔ２での転写電界に対して、中間転写体１７上のトナーは十分に応答することができない。また、各色Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋでトナーの帯電量分布が異なるために、各色のトナー間で適正な電界強度が異なるという問題が発生してしまう。すなわち、図３の（ａ）に示したように、１次転写トナー像中の、帯電量が０μＣ／ｇ近傍のトナーやポジ化したトナー（プラスに逆帯電したトナー）は、２次転写同時定着工程において転写残あるいは定着静電オフセットとして中間転写体１７上に残存してしまう。
【００４４】
そこで、本実施例では、２次転写同時定着部Ｔ２の中間転写体１７の回転方向上流側にコロナ帯電器１８を配設した。そして、このコロナ帯電器１８により中間転写体１７上の１次転写トナー像をトナーの正規帯電極性であるマイナスに再帯電した場合のトナーの帯電量分布シフトの一例を図２に実線で示した。図２に示したように、トナーの帯電量はマイナス側にシフトし、１次転写トナー像中の、帯電量が０μＣ／ｇ近傍のトナーやポジ化したトナーが大幅に減少し、かつ各色Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋのトナーの帯電量分布を近づけることができることがわかる。このトナー帯電量分布シフトによって図３の（ｂ）に示したように、２次転写同時定着部Ｔ２でのトナーの電荷応答性を上げることができるとともに、中間転写体１７上の１次転写トナー像中の各色Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋのトナーとも均一に記録材Ｐ側に２次転写同時定着することができる。
【００４５】
なお、図２の各色Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋのトナーの帯電量分布は、以下のように測定した。中間転写体１７上に各色単色のベタ画像を形成し、コロナ帯電器１８を通過する前に画像形成装置１０の動作を停止し、中間転写体１７上のトナー３０００個のトナー帯電量分布をホソカワミクロン社製Ｅ−スパートアナライザーにより解析した結果である。
【００４６】
しかしながら、上記のように、２次転写同時定着部Ｔ２でのトナーの電界応答性を向上させるために、２次転写同時定着工程前に、中間転写体１７上の１次転写トナー像のトナーの帯電量調整するためのコロナ帯電器１８を配設しただけでは、発明が解決しようとする課題の項で説明したように、このコロナ帯電器１８のバイアスの影響で発生する「トナー飛び散り」を防止することができない。
【００４７】
そこで、本実施例では、コロナ帯電器１８の中間転写体１７を介して対向する位置に、中間転写体１７の裏側に接触させて加熱手段としての加熱プレート１９を設置した。この加熱プレート１９は、コロナ帯電器１８の対向電極にもなっており、本体アースに接地されている。また、この加熱プレート１９は、本実施例で採用しているトナーの溶融温度Ｔｍ１００℃よりも高い温度（２００℃）に制御されており、中間転写体１７上に形成されたトナーを軟化させ、トナー同士の吸着力およびトナーと中間転写体との付着力を増加させる。ここで、トナーの溶融温度Ｔｍとは、フローテスターの溶出開始温度と定義する。
【００４８】
さらに、コロナ帯電器１８と加熱プレート１９の相互配置構成としては、図４に示すように、コロナ帯電器１８の有効帯電領域Ｚ（斜線部）（ここで、コロナ帯電器１８の有効帯電領域Ｚとは、放電ワイヤ１８ａとシールド板１８ｂを結んだ線で含まれる範囲）の中間転写体１７の回転方向Ｘの最上流のポイントＡに対して、加熱プレート１９の有効領域（加熱プレート１９が中間転写体１７に接している領域）の中間転写体１７の回転方向Ｘの最上流ポイントＢよりも下流側に位置するようにする。
【００４９】
したがって、中間転写体１７上の１次転写トナー像が加熱プレート１９によりあたためられてから、コロナ帯電器１８の放電を浴びることから、加熱プレート１９が無い場合には、コロナ帯電器１８に印加の交番電圧の影響や、図２・図３に示したポジ化したトナーなどの直流電圧と反対極性のトナーが、図５の（ａ）や図６の（ａ）に示すように、飛散して、飛び散る場合があったが、加熱プレート１９が有る場合には、図５の（ｂ）のように、トナー同士間の付着力や、トナーと中間転写体１７間の付着力を向上させることができるため、コロナ帯電器１８からの放電による「トナーの飛び散り」を図６の（ｂ）のように大幅に改善することができた。
【００５０】
「トナーの飛び散り」は、具体的には、ＩＳＯ１３６６０のＢｌｕｒ（ブラー）測定法（測定器：クオリティ  エンジニアリング  アソシエイツ社製  Ｐｅｒｓｏｎａｌ−ＩＡＳ）に準拠する方法により、６００ｄｐｉの１０ｌｉｎｅ（約４２０μｍ）の線の飛び散りを測定した結果、加熱プレート１９が無い場合（図６の（ａ））が約１８０μｍであったのに対して、加熱手段１８がある場合（図６の（ｂ））には１００μｍ以下にすることができた。
【００５１】
次に、画像形成装置の耐久過程おいて、以下のような問題が発生することがあった。すなわち、コロナ帯電器１８に印加されるバイアスの影響で飛散するトナーがコロナ帯電器１８の放電ワイヤ１８ａを汚染したり、シールド板１８ｂを汚染したりすることによって、コロナ帯電器１８の本来の性能を発揮できなくなることがある。具体的には、放電ワイヤ１８ａに付着したトナーが固着するなどして、コロナ帯電器１８の放電ムラを誘発し、これによる帯電ムラ画像不良が発生したりすることがあった。
【００５２】
これに対して、本実施例のように、コロナ帯電器１８の中間転写体１７を介して対向する位置に中間転写体１７上のトナーを溶融させる加熱手段１９が存在するので、図５の（ｂ）のように、中間転写体１７上に形成されたトナー像のトナーが飛散することなく所望の電荷量に帯電される。したがって、コロナ帯電器１８の放電ワイヤ１８ａおよびシールド板１８ｂは、耐久を通して、汚染されることがなく、安定して帯電付与能力を維持することができる。
【００５３】
図７は、コロナ帯電器１８のシールド板１８ｂの汚れを、横軸に耐久枚数、縦軸にシールド板１８ｂに付着したトナーをテープ剥離して、その濃度を測定した結果を表したものである。テープとしてはポリエステルテープを採用し、濃度計としては、Ｘｒｉｔｅ社製のスペクトロデンシトメータを用いた。この結果からもわかるように、コロナ帯電器１８の汚れに対しても、加熱手段１８が効果を発揮することがわかる。
【００５４】
以上説明してきたように、本実施例では、このコロナ帯電器１８の中間転写体１７を介して対向に位置する場所に、加熱手段としての加熱プレート１９を配設したことにより、コロナ帯電器１８のバイアスに起因する「飛び散り」や「コロナ帯電器汚染」を大幅に改善することができた。
【実施例２】
【００５５】
図８に本発明の画像形成装置の第２実施形態を示す。本例の画像形成装置１０は、前記実施例１の画像形成装置（図１）との対比において、
１）コロナ帯電器１８を、最終の１次転写部Ｔ１（本実施例では、第４の作像ユニットＫの１次転写部Ｔ１）よりも中間転写体１７の回転方向Ｘの下流側で最初の中間転写体懸架ローラであるテンションローラ２６の中間転写体巻き掛け部分の位置に対向させて配設したこと、
２）テンションローラ２６をヒートローラにしてコロナ帯電器１８に対向する加熱手段に兼用させたこと、
３）加熱プレート１９と、補助ローラ２７を無しにしたこと
の上記３点において相違し、その他の構成は同じである。実施例１の画像形成装置と同じ構成部材・部分に関しては同符号を付して再度の説明を省略する。
【００５６】
すなわち、本実施例の特徴としては、最終の１次転写部の中間転写体回転方向下流で最初の中間転写体懸架ローラ２６の位置にトナーを再帯電するためのコロナ帯電器１８を配置し、このコロナ帯電器１８に中間転写体１７を介して対向する懸架ローラ２６に加熱機構をもたせる。また、この懸架ローラ２６は本実施例ではテンションローラの役目も果しており、本体アースに接地されている。
【００５７】
図９はコロナ帯電器１８部分の拡大図である。コロナ帯電器１８の放電ワイヤ１８ａから中間転写体１７への接点Ａが有効帯電領域の中間転写体回転方向Ｘの最上流点に相当する。また、加熱手段である懸架ローラ２６の有効領域（中間転写体巻き掛け領域）の中間転写体最上流点は中間転写体１７と加熱手段である懸架ローラ２６の最初に接するポイントＢに相当する。コロナ帯電器１８は上記の接点Ａの位置が、上記のポイントＢの位置より下流になるように配設される。加熱手段である懸架ローラ２６は、肉厚１．５ｍｍのアルミパイプで構成され、内部には加熱源としてハロゲンランプＨを配設してあり、実施例１の加熱プレート１９と同様に２００℃で制御されている。また、コロナ帯電器１８からの出力は、実施例１と同様である。
【００５８】
従来より、中間転写体１７上のトナー像は、中間転写体１７を支持する懸架ローラを通過する際、とくに懸架ローラから離れる際に剥離放電が発生し、「トナー飛び散り」を発生することがあることが知られている。しかしながら、本実施例のように、作像ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋをタンデムに構成し、かつ最終の作像ユニットＫの１次転写終了後の最初の懸架ローラ２６上で、再帯電手段および加熱手段を有する構成にすることによって、懸架ローラ２６から離れる際にはすでに、トナー同士間やトナーと中間転写体間の付着力が向上しているので、懸架ローラ剥離時に画像を乱すことがない。
【００５９】
以上説明してきたように、最終の作像ユニットＫの１次転写終了後の最初の懸架ローラ２６上で再帯電と加熱を併用することにより、より高画質を得ることができ、またコロナ帯電器１８の汚染防止に関しても、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００６０】
図１０に本発明の画像形成装置の第３実施形態を示す。本例の画像形成装置１０は、前記実施例１の画像形成装置（図１）との対比において、
１）２次転写同時定着部Ｔ２の中間転写体１７の回転方向上流側に配設したコロナ帯電器１８により中間転写体１７上の１次転写トナー像を除電するようにしたこと、
２）２次転写同時定着部Ｔ２には転写バイアスを印加しないこと、
の２点において相違し、その他の構成は同じである。実施例１の画像形成装置と同じ構成部材・部分に関しては同符号を付して再度の説明を省略する。
【００６１】
すなわち、本実施例では、転写同時定着工程の上流側に除電帯電器としてのコロナ帯電器１８を配設している。
【００６２】
コロナ帯電器１８の放電ワイヤ１８ａに、交流バイアス電源Ｅ１から９ｋＶｐｐ、５００Ｈｚの正弦波の交流バイアスが印加される。この交流バイアスの印加によりコロナ帯電器１８から放出される交流コロナ放電により、中間転写体１７上の１次転写トナー像のトナーの帯電量分布は除電により図１１のようにＱ１のような帯電量分布から、帯電量が０μＣ／ｇ近傍となったＱ２のような帯電量分布にシフトし、中間転写体１７への静電吸着力は低下する。
【００６３】
本実施例の特徴とするところは、２次転写同時定着部Ｔ２にはバイアスを印加をせず、中間転写体１７上のトナー像を２次転写手段としての転写同時定着手段の加熱ローラ２０と加圧ローラ２１の加熱と加圧のみで記録材Ｐに転移させる。この方法で、中間転写体１７上のトナー像を記録材Ｐ上に転写させる場合には、トナーがある帯電量をもっていると、トナーの中間転写体１７への静電吸着力が存在するために、転写同時定着後に中間転写体１７上に残存してしまうことがあった。
【００６４】
そこで本実施例のように、中間転写体１７上の１次転写トナー像を十分に除電してから、２次転写同時定着部Ｔ２で記録材Ｐに転写同時定着することにより、高い転写効率を得ることができる。
【００６５】
以上説明してきたように、中間転写体上のトナー像を除電し、中間転写体との静電吸着力を十分に落としてから記録材に転写同時定着するので、転写同時定着部において中間転写体上のトナー像を効率よく記録材上に転写することできる。同時に、加熱手段１９の存在により実施例１と同様にトナー飛び散りや除電帯電器としてコロナ帯電器１８の汚れを防止することができる。
【実施例４】
【００６６】
図１２に本発明の画像形成装置の第４実施形態を示す。本例の画像形成装置１０も前記実施例１の画像形成装置と同様に、電子写真プロセスを用いた、タンデム型、転写同時定着方式のフルカラー画像形成装置であるけれども、中間転写体は用いずに、像担持体として無端ベルト状の電子写真感光体（以下、感光体ベルト）１１Ａを用い、この感光体ベルト１１Ａ上に第１〜第４の作像ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋによって未定着のフルカラートナー画像を合成形成し、そのトナー画像を転写同時定着部Ｔ３において感光体ベルト１１Ａから直接に記録材Ｐに転写すると同時に定着することを特徴とする。実施例１の画像形成装置と同じ構成部材・部分に関しては同符号を付して再度の説明を省略する。
【００６７】
感光体ベルト１１Ａは、裏面（基材）を接地された金属で構成し、その上に感光層有する、フレキシブルな部材であり、駆動ローラ２５、予備加熱ローラ２６、加熱ローラ２０、補助ローラ２７、分離ローラ２８の５本の懸架ローラ間に懸回張設してあり、駆動ローラ２５が回転駆動されることで矢印Ｘの反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００６８】
第１〜第４の作像ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋは駆動ローラ２５と予備加熱ローラ２６との間の感光体ベルト部分の表面側に駆動ローラ２５側から予備加熱ローラ２６側に順に配設してある。第１〜第４の作像ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋはそれぞれ、感光体ベルト１１Ａの表面を所定の極性・電位に一様に帯電する帯電器１２と、その感光体ベルト１１Ａの一様帯電面に光像露光Ｌして静電潜像を書き込み形成するレーザースキャナやＬＥＤアレイ等の露光器１３と、その静電潜像をトナー像として現像する現像器１４と、を有している。
【００６９】
そして、回転駆動される感光体ベルト１１Ａの表面に対して、第１の作像ユニットＹによりフルカラー画像のイエロー成分のトナー像が、第２の作像ユニットＭによりフルカラー画像のマゼンタ成分のトナー像が、第３の作像ユニットＣによりフルカラー画像のシアン成分のトナー像が、第４の作像ユニットＫによりフルカラー画像のブラック成分のトナー像が、それぞれ所定に重ね合わせ状態で形成される。これにより感光体ベルト１１Ａ上に未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。
【００７０】
続いて、この感光体ベルト１１Ａ上の未定着のフルカラートナー画像を感光体ベルト１１Ａを懸架させた、テンションローラ兼用の予備加熱ローラ２６の熱で加熱しながら、この予備加熱ローラ２６の、感光体ベルトを介して対向配置されたコロナ帯電器１８に直流電圧を重畳した交番電圧を印加する。これによって、感光体ベルト上に形成された複数色のトナーの帯電量を比較的均一にすることができる。
【００７１】
その後、転写同時定着手段としての加熱ローラ２０と加圧ローラ２１の転写同時定着部Ｔ３において、転写バイアスを熱と圧力によって、記録材Ｐ上に、感光体ベルト上のトナー像を転写すると同時に定着させる。記録材Ｐは転写同時定着部Ｔ３を出て感光体ベルト１１Ａの表面から分離されて排出搬送される。記録材分離後の感光体ベルト１１Ａは冷却ファンユニット２２により強制冷却される。また感光体ベルト１１Ａ上に残ったトナーは、クリーニングユニット２４のウエブで除去され、感光体ベルト１１Ａは繰り返して作像に使用される。クリーニングユニット２４は補助ローラ２７に対して感光体ベルト１１Ａを挟ませて対抗させて配設してある。
【００７２】
このように、感光体ベルト１１Ａ上に形成されたトナー像をコロナ帯電器１８で帯電する際に、予備加熱ローラ２６によりトナーを予備加熱しながら、帯電を行ったため、感光体ベルト１１Ａ上のトナー像を乱さないばかりか、コロナ帯電器１８の放電ワイヤ１８ａを汚すことなく、コロナ帯電器１８の寿命を延ばすことができた。
【００７３】
以上より、潜像形成をする感光体ベルト１１Ａから直接記録材Ｐに転写同時定着する画像形成装置においても、本発明の効果が認められることがわかった。
【００７４】
［その他］
１）実施例１〜４の各画像形成装置において、モノクロ画像形成モード時には第１〜第４の作像ユニットの内、ブラックトナー像を形成する第４の作像ユニットＫだけが作像動作する。
【００７５】
２）本発明は実施例のフルカラー画像形成装置に限られず、モノカラー画像形成装置にも適用できる。
【００７６】
３）実施例１〜３の各画像形成装置において、第２の像担持体としての中間転写体１７は無端ベルト部材に限られず、ドラム状部材とすることもできる。また実施例４の画像形成装置において、感光体ベルトはドラム状部材とすることもできる。
【００７７】
４）画像形成装置の作像原理・プロセスは、電子写真プロセスに限られず、静電記録プロセスや磁気記録プロセス等であってもよい。
【００７８】
５）実施例１、２、４の画像形成装置は、帯電用のコロナ帯電器１８を、実施例３のように除電用のコロナ帯電器１８にした装置構成にすることもできる。
【００７９】
６）コロナ帯電器１８は、他の帯電あるいは除電手段でも構わないことは言うまでもない。例えば、一般に知られるワイヤや、除電針、あるいは表層がトナー離型性に優れたローラ等で置き換えても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施例１における画像形成装置の概略断面図
【図２】コロナ帯電器部通過前と同通過後の中間転写体上のトナーの帯電量分布図
【図３】（ａ）と（ｂ）はコロナ帯電器が無い場合と有る場合の転写同時定着におけるトナー挙動説明図
【図４】コロナ帯電器近傍の詳細断面図
【図５】（ａ）と（ｂ）は加熱プレート無い場合と有る場合のコロナ帯電器近傍のトナー挙動説明図
【図６】加熱プレートの有無による飛び散り画像の説明図
【図７】加熱プレートの有無によるコロナ帯電器のシールド板汚れの耐久変動差
【図８】実施例２における画像形成装置の概略断面図
【図９】コロナ帯電器近傍の詳細断面図
【図１０】実施例３における画像形成装置の概略断面図
【図１１】除電用コロナ帯電器部通過前と同通過後の中間転写体上のトナーの帯電量分布
【図１２】実施例４における画像形成装置の概略断面図
【符号の説明】
【００８１】
１１，１１Ａ・・感光体、１２・・帯電器、１３・・露光器、１４・・現像器、１５・・転写帯電器、１６・・クリーニングユニット、１７・・中間転写体、１９・・加熱プレート（加熱部材）、１８・・コロナ帯電器（帯電または除電手段）、１８ａ・・放電ワイヤ、１８ｂ・・シールド板、２０・・加熱ローラ、２１・・加圧ローラ、２２・・冷却ファン、２４・・ウェブ型クリーニングユニット、２５・・駆動ローラ、２６・・テンションローラ  ２７・・補助ローラ、２８・・分離（剥離）ローラ、Ｔ１・・１次転写部、Ｔ２・・２次転写同時定着部、Ｘ・・中間転写体回転方向、Ｐ・・記録材、Ｙ・・記録材の進行方向、Ｚ・・帯電有効領域
【図１】
2005234292.tif 000003
【図２】
2005234292.tif 000004
【図３】
2005234292.tif 000005
【図４】
2005234292.tif 000006
【図５】
2005234292.tif 000007
【図６】
2005234292.tif 000008
【図７】
2005234292.tif 000009
【図８】
2005234292.tif 000010
【図９】
2005234292.tif 000011
【図１０】
2005234292.tif 000012
【図１１】
2005234292.tif 000013
【図１２】
2005234292.tif 000014