(57)【要約】【課題】  転写同時定着方式の高速化対応の画像形成装置を主として対象とし、単色画像と複数色画像との間の光沢差をなくし、濃度むらのない高光沢で高画質の均一画像を得る。【解決手段】  複数の色成分からなる熱溶融性の粉体画像Ｇを形成する作像手段１（例えば１ａ〜１ｄ）と、この作像手段１にて形成された複数の色成分画像Ｇを順次重ね転写して担持搬送する像担持搬送体２と、この像担持搬送体２上に順次重ね転写された各色成分画像Ｇを記録媒体５に転写同時定着する転写定着手段３と、この転写定着手段３の上流側に設けられ且つ像担持搬送体２上の各色成分画像Ｇを加熱溶融する加熱手段４とを備え、像担持搬送体２上に各色成分画像Ｇを重ね転写する間の領域で、像担持搬送体２上に形成された各色成分画像Ｇを加熱溶融し且つ像担持搬送体２の表面電位を減衰させる加熱電位調整手段６を設ける。【選択図】  図１
2005092095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色成分からなる熱溶融性の粉体画像を形成する作像手段と、
この作像手段にて形成された複数の色成分画像を順次重ね転写して担持搬送する像担持搬送体と、
この像担持搬送体上に順次重ね転写された各色成分画像を記録媒体に転写同時定着する転写定着手段と、
この転写定着手段の上流側に設けられ且つ像担持搬送体上の各色成分画像を加熱溶融する加熱手段とを備え、
像担持搬送体上に各色成分画像を重ね転写する間の領域で、像担持搬送体上に形成された各色成分画像を加熱溶融し且つ像担持搬送体の表面電位を減衰させる加熱電位調整手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
加熱電位調整手段は、像担持搬送体上での各色成分画像の重ね転写間に設けられ且つ像担持搬送体上に形成された各色成分画像を加熱溶融する加熱手段と、
像担持搬送体上での各色成分画像の重ね転写間に設けられ且つ像担持搬送体の表面電位を減衰させる電位減衰手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、
加熱電位調整手段は、像担持搬送体上での各色成分画像の重ね転写間に夫々加熱源を具備させる一方、
像担持搬送体側には、前記加熱源により加熱せしめられる発熱機能と、表面電位が減衰せしめられる電位減衰機能とを具備させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成装置において、
加熱電位調整手段を構成する加熱源は、赤外領域に発光ピークのある光源であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
像担持搬送体は、複数の層からなり、粉体画像が保持せしめられる面に赤外光を吸収し且つ熱により電荷が減衰する機能を有する第１層と、この第１層の粉体画像が保持されない側の面に接触して導電性且つ断熱性の機能を有する第２層とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４記載の画像形成装置において、
像担持搬送体は、複数の層からなり、粉体画像が保持せしめられる面に光により電荷が減衰する第１層と、この第１層の粉体画像が保持されない側の面に接触して赤外光を吸収し且つ熱により電荷が減衰する機能を有する第２層と、この第２層の第１層と接する面とは反対側の面に接触して導電性且つ断熱性の機能を有する第３層とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４記載の画像形成装置において、
像担持搬送体は、複数の層からなり、粉体画像が保持せしめられる面に光により電荷が減衰する第１層と、この第１層の粉体画像が保持されない側の面に接触して赤外光を吸収し且つ導電性の機能を有する第２層と、この第２層の第１層と接する面とは反対側の面に接触して導電性且つ断熱性の機能を有する第３層とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１記載の画像形成装置において、
加熱電位減衰手段は、像担持搬送体の表面電位を０付近まで減衰させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項５ないし７いずれかに記載の画像形成装置において、
導電性の機能としては、体積抵抗率が１０１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項５ないし７いずれかに記載の画像形成装置において、
断熱性の機能としては、熱伝導率が０．１３Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
複数の色成分からなる熱溶融性の粉体画像を形成する作像手段と、
この作像手段にて形成された複数の色成分画像を順次重ね転写して担持搬送する像担持搬送体と、
この像担持搬送体上に順次重ね転写された各色成分画像を記録媒体に転写する転写手段とを備え、
像担持搬送体上に各色成分画像を重ね転写する間の領域で、像担持搬送体上に形成された各色成分画像を加熱溶融し且つ像担持搬送体の表面電位を減衰させる加熱電位調整手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の色成分画像を記録媒体に転写する複写機、プリンタ等の画像形成装置に係り、特に、複数の色成分からなる粉体画像を像担持搬送体上に重ね転写した後に記録媒体に転写する方式、主としての転写同時定着方式に対して有効な画像形成装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における画像形成装置としては、例えば感光体ドラム等の像担持搬送体上に静電潜像を形成し、それを乾式トナーで現像した後、静電的にそのトナー像（粉体画像）を記録媒体に転写し、定着する方式が広く知られている。
しかしながら、この種の画像形成装置にあっては、例えば記録媒体としての用紙の表面には凹凸が存在するため、用紙と感光体ドラム等の像担持搬送体とが完全に密着せず、不均一なギャップが生ずる。この結果、不均一な凹凸により、転写電界が乱れたり、トナー同士のクーロン反発力を招いたりするために、画像が乱れるなどの技術的課題が見られる。
【０００３】
このような技術的課題を解決する手段として、中間転写体に色の異なる複数のトナー像を静電的に重ね転写することで、中間転写体上に多重トナー像を形成し、２本のロールによる圧接部で記録媒体に前記多重トナー像を転写すると同時に定着し、カラー画像を得るようにした態様や、感光体ベルトや感光体ドラム等の像担持搬送体上の各色成分トナー像を記録媒体に転写同時定着してカラー画像を得るようにした態様が既に提案されている（例えば特許文献１〜４参照）。
このような態様によれば、記録媒体へのトナー像の転写を非静電的に行うので、前述したような画像品質の劣化が生じにくくなる。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第２９９０２７８号明細書（実施例，Ｆｉｇ．１）
【特許文献２】特開平５−１９６４２号公報（実施例，図８）
【特許文献３】特開平５−１０７９５０号公報（実施例，図１）
【特許文献４】特開平５−２４９７９８号公報（実施例，図１，図７）
【特許文献５】特公昭６４−１０２７号公報（実施例，第１図，第２図）
【特許文献６】特開平８−１６０００号公報（実施例，図１）
【特許文献７】特開平６−１９４９６９号公報（実施例，図１）
【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、上述した特許文献１〜４所載の先行技術にあっては、中間転写体や感光体ベルト等の像担持搬送体を通してトナーに熱を与えるため、中間転写体や感光体ベルト等の像担持搬送体上のトナーを溶融させるのに長い加熱時間を必要とする。従って、例えば二つのロールを互いに圧接させてなる圧接部だけでトナーを溶融し転写定着を行おうとすると、前記圧接部の長さはせいぜい１０〜２０ｍｍであるから、画像形成装置を高速化することは困難である。
このような不具合を解消するには、例えば転写同時定着を行う圧接部（転写定着デバイス）の前に加熱部材を配設し、中間転写体上のトナーを予め溶融させることで、トナーの溶融時間を稼ぎ、画像形成装置の高速化に対応するようにした技術が既に提案されている（例えば特許文献５参照）。
【０００６】
この特許文献５所載の画像形成装置（転写定着部の前に加熱部材を有し、予備加熱する態様）を用い、実際に画像を形成したところ、確かに、高速で且つハイライトから高濃度部まで画像の乱れがなく、転写定着率の高いシャープな画像が得られたが、単色画像の光沢が２次色画像、３次色画像などの複数色画像に比べて低下するという現象が生じた。
このように、単色画像の光沢が低くなると、複数色画像との間に光沢むらが生じ、画像品質が著しく悪化するという技術的課題が見られた。
尚、上述した技術的課題は、転写同時定着方式で、転写定着部の前に加熱部材を有する態様にて顕著に現れるが、この態様に限られるものではなく、転写工程と定着工程とが別工程である態様や、転写同時転写方式の前に加熱手段を備えていない態様等の他の態様にあっても、単色画像と複数色画像との間で光沢差が生ずるという現象は起こり得る。
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、転写同時定着方式の高速化対応の画像形成装置を主として対象とし、単色画像と複数色画像との間の光沢差をなくし、濃度むらのない高光沢で高画質の均一画像を得ることができる画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上述した技術的課題の発生原因を分析した結果、以下のような知見を得て本発明を案出するに至ったものである。
今、転写同時定着方式で転写定着部の前に加熱部材を配設した態様の例えば中間転写方式の画像形成装置モデル（実験モデル１：図４参照）を用い、濃度むらの原因を調べるために、記録媒体である用紙上の画像を観察したところ、図２（ａ）に示すように、単色画像Ｇ１にはところどころ空隙１０があり、その周りのトナーが盛り上がっていることで表面に起伏が生じ、平滑になっていないことが判明した。一方、図２（ｂ）に示すように、２次色画像、３次色画像などの複数色画像Ｇ２にはこのような空隙１０は見られず、表面は平滑であった。
【０００８】
ここで、図４の画像形成装置モデルについて概要を説明すると、図４において、符号６００（具体的には６００ａ〜６００ｄ）は各色成分トナー像を形成する画像形成ユニットで、例えば感光体ドラム６０１の周囲に電子写真方式の帯電、露光、現像、転写などの各デバイス６０２〜６０５を配設し、コントローラ６０６にて作像制御するものである。また、符号６３０は前記感光体ドラム６０１に対向配置される中間転写ベルト、符号６５０は記録媒体である用紙６６１に中間転写ベルト６３０上の各色成分トナー像をＢ領域にて転写同時定着する転写定着部で、例えば加熱ロール６５１と加圧ロール６５２とで構成される。符号６４０は転写定着部６５０の上流側のＡ領域にて中間転写ベルト６３０を加熱する加熱部材としての加熱板、符号６４５は転写定着部６５０の下流側のＣ領域にて中間転写ベルト６３０及び用紙６６１上の画像を冷却する冷却装置、また、用紙搬送系は、供給トレイ６６０内の用紙６６１を前記転写定着部６５０のＢ領域に導いた後に冷却装置６４５のＣ領域を経て中間転写ベルト６３０から離れ、搬送ベルト６６５を介して排出トレイ６６６へと排出されるものである。
【０００９】
次に、図２（ａ）に示すように、単色画像Ｇ１での空隙１０の原因について検討するため、トナーを溶融する前の像と溶融させた後の像とを比較したところ、溶融させる前にあった空隙１０が埋まらず、逆に、転写定着部６５０前の長い加熱により空隙１０が拡大し、溶融させた後も空隙１０として残っていることが判明した。
そして更に、この溶融前画像の空隙１０の原因を調べるために、図２（ａ）（ｂ）に示すように、中間転写ベルト６３０（図２（ａ）（ｂ）では像担持搬送体２に相当）上に順次重ねられていく画像Ｇの状態を顕微鏡にて観察した。その結果、単色、２次色、３次色と色を重ねていくときに、中間転写ベルト６３０上にあったトナーが感光体ドラム６０１側へ戻り、特に、単色画像Ｇ１では、中間転写ベルト６３０上のトナー重量が少ないために空隙１０ができることが判明した。尚、図２（ｂ）に示すように、複数色画像Ｇ２では、各色成分トナー像Ｇ２１〜Ｇ２３が順次積層されるため、例えば第１層目のトナー像Ｇ２１に空隙１０が形成されたとしても、その上層のトナー像Ｇ２２，Ｇ２３にて前記空隙１０が埋められ、中間転写ベルト６３０が露出する部分がなくなる。そのため、表面に空隙が形成されても、下層のトナーとの濡れにより上層のトナーの流動が促進されることで上層のトナーの凝集が抑制されるので、前記空隙１０は埋められ、複数色画像Ｇ２全体としては表面が平滑に保たれるものと推測される。
【００１０】
そこで、発明者らは、中間転写ベルト６３０上にあったトナーが感光体ドラム６０１側へ戻らないようにするため、画像形成ユニット６００が一つで、中間転写ベルト６３０上に形成した画像がもう一度感光体ドラム６０１に接しないような画像形成装置モデル（実験モデル２：図５参照）を用いることによって、単色画像を中間転写ベルト６３０上に形成し、その後加熱溶融して記録媒体である用紙６６１へ転写同時定着を行った。尚、図５中、図４と同様な構成要素については同様な符号付してここではその詳細を省略する。その結果、加熱溶融前の中間転写ベルト６３０上の画像に空隙の発生は見られず、また、このようにして画像形成した単色画像の光沢度は、色重ねを行う画像形成装置モデル（図４参照）で画像形成した単色画像の光沢度より高くなり、色重ねを行う画像形成装置モデル（図４参照）で画像形成した２次色画像の光沢度と略同じになった。これらの結果より、発明者らは、中間転写ベルト６３０上で色重ねした粉体画像を加熱溶融した後、用紙６６１へ転写同時定着する画像形成装置モデル（図４参照）において、単色画像での光沢度の低下の原因を溶融前画像の空隙であると特定した。
【００１１】
また、図４に示す画像形成装置モデルにおいて、前述の中間転写ベルト６３０上にあったトナーが感光体ドラム６０１へ戻る現象は、一般にリトランスファ（再転写）と呼ばれ、転写時の放電などによるトナーの逆帯電や感光体ドラム６０１との接触時の非静電的付着力が原因であることが知られている。
このリトランスファの防止策については、特許文献６，７に示すように、各色成分トナー像の色重ねの前に中間転写体若しくは用紙上のトナー像を溶融し、中間転写体若しくは用紙上にトナー像を仮定着する方法が既に提案されている。
本発明者らは、前述の単色画像での光沢低下が発生する画像形成装置モデル、すなわち、中間転写ベルト上で各色成分トナー像を重ね、中間転写ベルト上で加熱溶融させたトナー像を用紙へ転写同時定着する画像形成装置モデルに対し、上記公知のリトランスファ防止策を適用し、各色成分トナー像の色重ねの前に中間転写ベルト上のトナー像を熱により溶融させて中間転写ベルト上に仮定着を行った。
【００１２】
しかし、このような方法においては、単色画像の光沢低下が改善するどころか逆に悪化することが判明した。
この原因について、詳細に調査した結果、図３（ｂ）の比較モデルに示すように、仮定着用加熱手段の加熱により、単色画像Ｇ１を構成するトナーは溶融し電荷を失うが、中間転写ベルト（像担持搬送体２に相当）の電荷はそのまま保持されており、そのため、中間転写ベルト（像担持搬送体２に相当）上の電位が、トナー像があるところ（Ｖ＝Ｖｄ）とないところとで不均一となり、これに伴って、各色成分トナー像の色重ねのときの転写電界が不均一となって転写像が乱れ、空隙１０が増したことが判明した。
そこで、発明者らは、図４に示す画像形成装置モデルにおいて、各色成分トナー像の色重ねの前にトナーを溶融させた後、交番電界をかけたコロトロンにより中間転写ベルト６３０を除電し、中間転写ベルト６３０の電位を各色重ねの前に均一となるようにし、画像を形成してみた。その結果、各色重ね前の中間転写ベルト６３０の電位は略０Ｖとなり、また、単色画像と２次色画像との光沢度も略同じになり、単色画像の光沢低下が改善されることが判明した。
これらの結果より、発明者らは、例えば図４に示す画像形成装置モデルにおいて、各色成分トナー像の色重ねの前にトナーを溶融し、かつ、中間転写ベルト６３０の表面電位を均一となるようにおおよそ０Ｖにすることで、２次色画像及び３次色画像の複数色画像と単色画像との光沢差を改善することができることを見出した。
【００１３】
本発明は、上述したような知見に基づいてなされたものであり、図１示すように、複数の色成分からなる熱溶融性の粉体画像Ｇを形成する作像手段１（例えば１ａ〜１ｄ）と、この作像手段１にて形成された複数の色成分画像Ｇを順次重ね転写して担持搬送する像担持搬送体２と、この像担持搬送体２上に順次重ね転写された各色成分画像Ｇを記録媒体５に転写同時定着する転写定着手段３と、この転写定着手段３の上流側に設けられ且つ像担持搬送体２上の各色成分画像Ｇを加熱溶融する加熱手段４とを備え、像担持搬送体２上に各色成分画像Ｇを重ね転写する間の領域で、像担持搬送体２上に形成された各色成分画像Ｇを加熱溶融し且つ像担持搬送体２の表面電位を減衰させる加熱電位調整手段６を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
このような技術的手段において、作像手段１は、熱溶融性の粉体を作像材料とするものであれば、電子写真方式、静電記録方式を始め適宜選定して差し支えない。また、作像手段１の数についても、色成分毎に設けてもよいし、一若しくは各色成分数よりも少ない数の作像手段１を複数サイクル働かせ、各色成分画像Ｇを形成するようにしてもよい。
また、像担持搬送体２には、中間転写体は勿論、中間転写体を用いずに複数サイクルにて多重転写する感光体なども含む。
【００１５】
更に、転写定着手段３としては、転写動作と定着動作とが同時進行的に行われるものであれば適宜選定して差し支えなく、転写域と定着域とが完全に一致する態様であることは必ずしも要するものではなく、例えば中間転写体に接触するベルト状の転写定着部材の入口側を転写域とし、出口側を定着域とするような手段については含むものである。また、転写定着手段３については加熱転写方式を主として想定しているが、静電転写方式を併用することは差し支えない。
【００１６】
更にまた、加熱手段４は転写定着動作前に粉体画像を予め加熱溶融するものであれば適宜選定して差し支えなく、加熱方式については公知の手法のものを広く含む。
この加熱手段４による予熱は本件の技術的課題の大きな要因、すなわち、単色画像に空隙が存在する状態で当該画像が加熱手段４による加熱領域を通過すると、空隙縁部にてトナー像の凝集現象が起こり、却って、空隙が拡大するという現象が見られるため、本発明は、加熱手段４を備えた態様において特に有効である。
【００１７】
また、加熱電位調整手段６は、各色成分画像Ｇの重ね転写間にて、各色成分画像Ｇを加熱溶融させるほか、像担持搬送体２の表面電位を減衰させる機能を発揮するものであれば、適宜選定して差し支えない。特に、電位減衰機能としては、可能な限り０付近まで減衰することが好ましいが、若干の残留電位が生ずる態様をも含む。
ここで、加熱電位調整手段６の作用について説明すると、図１及び図３（ａ）に示すように、第１の作像手段１ａによる単色画像Ｇ１が像担持搬送体２上に生成された後、第２の作像手段１ｂによる画像転写域に至る前に、第１、第２の作像手段１ａ，１ｂ間に位置する加熱電位調整手段６は、前記単色画像Ｇ１を加熱溶融し、しかも、像担持搬送体２の表面電位を減衰せしめる。この状態において、前記単色画像Ｇ１は像担持搬送体２上に仮定着されると共に、第２の作像手段１ｂによる画像転写域での転写電界は均一に作用する。このため、第２の作像手段１ｂによる画像転写域では、第２の作像手段１ｂによる色成分画像が均一な転写電界の下で像担持搬送体２に確実に転写される。一方、前記単色画像Ｇ１は加熱溶融により電荷減衰し、また、像担持搬送体２は電位減衰機能により電荷減衰することから、前記単色画像Ｇ１のあるところとないところとで、像担持搬送体２上の表面電位差はほとんどなくなる。このため、単色画像Ｇ１の一部が電位的に他の部分と大きく異なる状態はなく、像担持搬送体２に仮定着されている単色画像Ｇ１はリトランスファし難い状態で第２の作像手段１ｂによる画像転写域を通過する。
【００１８】
この点、図３（ｂ）に示す比較モデルにあっては、以下のような現象によりリトランスファ現象（他の色画像の転写時に、それまで転写されたトナーが作像手段１側へ再転移する現象）による空隙が発生してしまう。
単色画像Ｇ１には、リトランスファ現象で生じる空隙より小さい微小な空隙１０が存在する。この空隙１０は、画像の転写中でのトナーの凝集によるものであったり、トナーが球状であるために生じるものである。この微小な空隙１０は、加熱溶融による仮定着においても、トナーの熱凝集により消失しない。また、微小であるために、最終画像の光沢度にはほとんど影響しない。
転写後の加熱により、単色画像Ｇ１の画像部分では電荷が減衰するが、単色画像Ｇ１の空隙１０部分では電荷が減衰せず残留電位Ｖｄが存在するため、単色画像Ｇ１の画像部分と前記空隙１０部分との間で像担持搬送体２の表面に電位差が生じてしまう。
このとき、単色画像Ｇ１が次の画像転写域を通過しようとすると、空隙１０部分に残留電位Ｖｄが存在するために電位が高くなり、また、周りの画像部の電位差があるために微小な空隙１０内で放電が発生する。そのために、微小空隙１０の周りのトナーが逆帯電してリトランスファし易い状態に至り、リトランスファ現象により前記トナーが作像手段１側に再転移すると空隙１０が増大し、最終画像の光沢度を低下させてしまう。
【００１９】
一方、本発明においては、図３（ａ）に示すように、単色画像Ｇ１及び空隙１０に対応する像担持搬送体２の表面電位はいずれも減衰せしめられ、両者間の電位はほとんど減衰し電位差のない状態（残留電位Ｖｄ≒０）に保たれる。そのため、単色画像Ｇ１が次の画像転写域を通過しようとすると、空隙１０部分の電位が高くなく、また、周りの画像部との電位差がないので微小な空隙１０内で放電が発生しない。よって、リトランスファし易い状態に至ることがなく、最終画像の光沢度も低下しない。
すなわち、本発明は、リトランスファ現象で生じる大きな空隙を、発生した後になくすものではなく、像担持搬送体２上への単色画像Ｇ１の仮固定（仮定着）及び転写時に生じた微小空隙１０で発生する他の色画像の転写時での放電を抑えることで、リトランスファ現象により生じる大きな空隙の発生そのものをなくすものである。
【００２０】
また、加熱電位調整手段６の基本的機能を個別に実現する代表的態様としては、像担持搬送体２上での各色成分画像Ｇの重ね転写間に設けられ且つ像担持搬送体２上に形成された各色成分画像Ｇを加熱溶融する加熱手段と、像担持搬送体２上での各色成分画像Ｇの重ね転写間に設けられ且つ像担持搬送体２の表面電位を減衰させる電位減衰手段とを備えたものが挙げられる。
ここで、加熱手段としては、各色成分画像Ｇを直接的又は間接的に加熱する各種ヒータを始め、像担持搬送体２に電磁誘導加熱層を具備させ、この電磁誘導加熱層を電磁誘導加熱する態様など適宜選定して差し支えない。
また、電位減衰手段としては、像担持搬送体２の表面電位を減衰させるデバイスであれば、コロトロンを始め、除電針など適宜選定して差し支えない。
【００２１】
更に、加熱電位調整手段６の別の代表的態様としては、像担持搬送体２上での各色成分画像Ｇの重ね転写間に夫々加熱源を具備させる一方、像担持搬送体２側には、前記加熱源により加熱せしめられる発熱機能と、表面電位が減衰せしめられる電位減衰機能とを具備させるようにしたものが挙げられる。
本態様は、発熱電位減衰型の像担持搬送体２を利用した態様であり、この種の機能は像担持搬送体２の層構成を工夫することで簡単に得ることができ、その分、加熱電位調整手段６の構成を簡略化することができる。
【００２２】
ここで、発熱電位減衰型の像担持搬送体２を利用した態様において、加熱源の代表的態様としては、赤外域に発光ピークのある光源を利用することが挙げられる。
一方、像担持搬送体２としては、通常複数の機能層を備えていることが必要であり、代表的な２層構成例としては、粉体画像Ｇが保持せしめられる面に赤外光を吸収し且つ熱により電荷が減衰する機能を有する第１層と、この第１層の粉体画像Ｇが保持されない側の面に接触して導電性且つ断熱性の機能を有する第２層とを少なくとも含むものが挙げられる。
本態様において、像担持搬送体２の第１層には、赤外光を吸収する機能が付与されている。一般に、赤外光を吸収すると物質の温度は上昇することから、加熱源として赤外域に発光ピークのある光源を用い、この光源にて像担持搬送体２を照射することにより、この第１層の温度が上昇し、表面に保持されたトナー等の粉体画像Ｇが溶融する。第２層には断熱機能が付与されており、第１層に与えられた赤外光のエネルギが有効に第１層の温度上昇に使われるようにしている。このような構造にすることで、用紙等の記録媒体５の凹凸に対応できるように厚い像担持搬送体２を用いる場合でも、表面の第１層のみを加熱することが可能なため、消費電力を低く抑えることができる。
また、第１層には、熱により電荷が減衰する機能が付与されているため、赤外光の吸収により温度が上昇すると共に、その表面電荷が減衰する。第２層は導電性であるため、第１層の表面電荷はこの第２層を通じて減衰する。
以上の作用により、本態様の画像形成装置は、像担持搬送体２上の粉体画像Ｇを加熱溶融させる共に、加熱によりその表面電位を０付近まで減衰することが可能である。
【００２３】
また、像担持搬送体２の代表的な３層構成例としては、粉体画像Ｇが保持せしめられる面に光により電荷が減衰する第１層と、この第１層の粉体画像Ｇが保持されない側の面に接触して赤外光を吸収し且つ熱により電荷が減衰する機能を有する第２層と、この第２層の第１層と接する面とは反対側の面に接触して導電性且つ断熱性の機能を有する第３層とを少なくとも含むものが挙げられる。
本態様において、像担持搬送体２の第１層には、光により電荷が減衰する機能が付与されている。このため、加熱源として赤外域に発光ピークのある光源を用い、この光源にて像担持搬送体２を照射することにより、この第１層の表面電荷は減衰する。
また、第２層には、赤外光を吸収し、かつ、熱により電荷が減衰する機能が付与されていることより、上述した２層構成例の第１層と同様の作用により、赤外域に発光ピークのある光源の照射で、温度が上昇、電荷が減衰する。これにより、第１層の表面電荷は光源の照射により減衰する。
更に、導電性、かつ、断熱性の第３層は、上述した２層構成例の第２層と同様の作用を生じ、第１層の表面電荷を減衰させると共に、第２層の温度を有効に上昇させて、第１層表面に保持されたトナーを溶融する。
以上の作用により、本態様の画像形成装置は、像担持搬送体２上の粉体画像Ｇを加熱溶融させると共に、加熱によりその表面電位を０付近まで減衰させることが可能である。
【００２４】
更に、像担持搬送体２の代表的な別の３層構成例としては、粉体画像Ｇが保持せしめられる面に光により電荷が減衰する第１層と、この第１層の粉体画像Ｇが保持されない側の面に接触して赤外光を吸収し且つ導電性の機能を有する第２層と、この第２層の第１層と接する面とは反対側の面に接触して導電性且つ断熱性の機能を有する第３層とを少なくとも含むものが挙げられる。
本態様において、像担持搬送体２の第１層には、光により電荷が減衰する機能が付与されている。従って、加熱源として赤外域に発光ピークのある光源を用い、この光源にて像担持搬送体２を照射することにより、この第１層の表面電荷は減衰する。
第２層、第３層は導電性であるため、第１層の表面電荷は、これらの層を通じて減衰する。
また、第２層には、赤外光を吸収する機能が付与されているため、赤外域に発光ピークのある光源の照射により、上述した２層構成例の第１層と同様の作用を生じ、温度が上昇する。
更に、断熱性の第３層は、上述した２層構成例の第２層と同様の作用を生じ、第２層の温度を有効に上昇させることができる。これらの第２層、第３層の作用により、第１層表面に保持された粉体画像Ｇが溶融する。
以上の作用により、本態様の画像形成装置は、像担持搬送体２上の粉体画像Ｇを加熱溶融させると共に、加熱によりその表面電位を略０付近まで減衰させることが可能である。
【００２５】
また、像担持搬送体２の層構成のうち、導電性の機能としては、像担持搬送体２の表面電位を減衰させることが可能であればよく、導電層の体積抵抗率が１０１０Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
更に、像担持搬送体２の層構成のうち、断熱性の機能としては、像担持搬送体２の粉体画像Ｇの保持面側に向けて熱伝達が効率的に行われ、像担持搬送体２の反対側面に向かう熱伝達を有効に阻止できればよく、断熱層の熱伝導率が０．１３Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。
【００２６】
また、加熱手段４を具備した転写同時定着方式では、加熱手段４の存在により、単色画像と複数色画像との間の光沢ムラが顕著であるという技術的課題が見られるため、本発明は、加熱手段４を具備した転写同時定着方式の画像形成装置を主として想定しているが、転写同時定着方式以外の画像形成装置モデルへの適用も可能である。
この場合、本発明は、図１に示すように、複数の色成分からなる熱溶融性の粉体画像Ｇを形成する作像手段１（例えば１ａ〜１ｄ）と、この作像手段１にて形成された複数の色成分画像Ｇを順次重ね転写して担持搬送する像担持搬送体２と、この像担持搬送体２上に順次重ね転写された各色成分画像Ｇを記録媒体５に転写する転写手段（図示せず）とを備え、像担持搬送体２上に各色成分画像Ｇを重ね転写する間の領域で、像担持搬送体２上に形成された各色成分画像Ｇを加熱溶融し且つ像担持搬送体２の表面電位を減衰させる加熱電位調整手段６を設けたものである。尚、本態様の転写手段は、転写機能を実現できるものであればよく、転写同時定着手段をも含む。
本態様によれば、単色画像と、複数色画像との間の表面状態を均等に平滑化することができる分、両者間での光沢ムラを有効に回避できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、像担持搬送体上での各色成分画像の重ね転写間にて、像担持搬送体上に形成された各色成分画像を加熱溶融し且つ像担持搬送体の表面電位を減衰させるようにしたので、単色画像と複数色画像との表面状態を均一に平滑化することができ、その分、両者間での光沢ムラを有効に回避し、もって、画像乱れ、濃度ムラのない高光沢、高画質の画像を得ることができる。
特に、加熱手段を有する転写同時定着方式の画像形成装置にあっては、画像形成動作の高速化という要請を満たすものの、単色画像の一部にリトランスファ現象に伴う空隙が生じ、これに起因して単色画像の光沢が低減し、単色画像と複数色画像との間での光沢ムラが生ずるという技術的課題が顕著であったが、本発明を適用することにより、前記単色画像と複数色画像との間の光沢差をなくすことが可能になるため、画像形成動作の高速化という要請を満たしながら、単色画像と複数色画像との間の光沢ムラを有効に回避し、もって、画像乱れ、濃度ムラのない高光沢、高画質の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図６は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
同図において、画像形成装置は、装置本体７０上に画像読取ユニット７１を有するものであり、装置本体７０内には、例えばブラック（Ｋ）、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色成分トナー像を形成する複数の画像形成ユニット２０（具体的には２０ａ〜２０ｄ）を横方向に配設し、各画像形成ユニット２０に対向した部位に中間転写ベルト３０を配設すると共に、この中間転写ベルト３０の一部には中間転写ベルト３０上の画像が記録媒体である用紙６１に転写同時定着せしめられる転写定着装置５０を設けたものである。
【００２９】
本実施の形態において、画像形成ユニット２０は感光体ドラム２１を有し、この感光体ドラム２１の周囲には電子写真方式の各デバイスを配設したものである。
具体的には、感光体ドラム２１は、帯電器２２により一様に帯電された後、濃度信号に応じ光ビームパルス幅変調装置によってオンオフされる光ビーム走査装置２３（本例では各画像形成ユニット２０に共通）により露光され、感光体ドラム２１上に静電潜像が形成される。各感光体ドラム２０上の静電潜像は、それぞれ、ブラック、イエロ、マゼンタ、シアンの各色トナーが入った現像器２４により現像され、面積変調により濃度を表す、いわゆるデジタル画像の各色トナー像が各感光体ドラム２１上に形成される。この各色トナー像は、転写器２５により順次中間転写ベルト３０へ転写され、中間転写ベルト３０上に複数色の多重トナー像が形成される。尚、符号２６は画像形成ユニット２０を制御するコントローラである。
ここで、感光体ドラム２１としては、各種無機感光体（Ｓｅ，ａ−Ｓｉ，ａ−ＳｉＣ，ＣｄＳ等）の他に、各種有機感光体を用いることができる。
また、トナーはイエロ、マゼンタ、シアン等の色素を含有した熱可塑性のバインダで構成され、公知の材料を用いることができる。
更に、転写器２５としては、感光体ドラム２１上のトナーが効率良く中間転写ベルト３０へ転写されるように、中間転写ベルト３０の裏面に電荷を与えるコロトロンやバイアスロールが用いられる。
【００３０】
また、中間転写ベルト３０は複数の張架ロール３１〜３５及び湾曲状のガイド板３６に掛け渡され、矢印方向に循環移動するようになっている。本例では、張架ロール３１〜３５のいずれか一つが駆動ロールとして機能し、また、例えば張架ロール３５が中間転写ベルト３０の転写定着領域Ｂへの入口側位置を規制する位置規制ロールとして機能する。更に、張架ロール３３，３４は転写定着装置５０を通過した中間転写ベルト３０を水平方向に導いた後略９０°屈曲配置させるものであり、張架ロール３４に対応する屈曲部を記録媒体である用紙６１の中間転写ベルト３０からの剥離ポイントとして機能させるものである。
そして、本実施の形態において、前記ガイド板３６は中間転写ベルト３０の転写定着領域Ｂの上流裏面側に所定の領域Ａに亘って設けられ、加熱板４０として兼用されている。この加熱板４０としては、例えばアルミニウム板の裏にシリコンラバーヒータを付けたものや、セラミックヒータなどを用いることができる。
【００３１】
更にまた、転写定着装置５０は、例えば中間転写ベルト３０の裏面側に接触配置される加熱ロール５１と、この加熱ロール５１に対向して中間転写ベルト３０の表面側に圧接配置される加圧ロール５２とを備えている。尚、加熱ロール５１と加圧ロール５２とを逆配置にしてもよいし、また、加圧ロール５２として内部に熱源を有する加熱ロールを用いても差し支えない。
ここで、加熱ロール５１及び加圧ロール５２としては、金属ロール、又は、金属ロール上にシリコーンゴム等の耐熱弾性層を有したものを用いることができる。加熱ロール５１の内部には熱源が配置され、その加熱温度は、加熱領域でのトナー粘度（損失弾性率）が１０３Ｐａ・ｓ以下となる温度となるように設定制御される。
更に、中間転写ベルト３０の転写定着領域Ｂの下流裏面側には冷却装置４５が設けられ、この冷却装置４５は転写定着領域Ｂから一体となって搬送される中間転写ベルト３０及び記録媒体としての用紙６１を冷却するものである。
ここで、冷却装置４５としては、ペルチェ素子などの熱電変換素子や、冷却ファンなどが用いられる。
【００３２】
また、本実施の形態では、中間転写ベルト３０の下方側に用紙搬送系が設けられている。この用紙搬送系は、供給トレイ６０内に記録媒体である用紙６１を収容し、フィードロール６２にて供給トレイ６０内の用紙６１を送出した後、搬送ロール６３、位置決め用のレジストロール６４を経て転写定着領域Ｂに前記用紙６１を導き、中間転写ベルト３０と共に冷却装置４５による冷却領域Ｃを経た後、中間転写ベルト３０から剥離し、搬送ベルト６５を介して排出トレイ６６へと排出するようにしたものである。
【００３３】
特に、本実施の形態では、中間転写ベルト３０のうち、各画像形成ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）間には加熱電位調整装置１００（具体的には１００ａ〜１００ｃ）が設けられている。
本例では、加熱電位調整装置１００は、例えば図７（ａ）（ｂ）に示すように、赤外光を照射する光源ユニット１１０と、この光源ユニット１１０からの赤外光を受けて発熱し且つ表面電位が減衰する中間転写ベルト３０と、前記光源ユニット１１０に対応する中間転写ベルト３０の裏面側に接触配置され且つ接地される金属製の導電ロール１２０とを備えている。
【００３４】
ここで、光源ユニット１１０としては、例えば赤外域に発光ピークを持つ光源１１１と、この光源１１１の背面側を覆う反射板１１２とを備えた態様のものが用いられる。
また、中間転写ベルト３０としては、図７（ｂ）に示すような２層構造のものが用いられる。第１層３０１は、赤外光を吸収し、かつ、熱により電荷が減衰する機能を有する層である。また、第２層３０２は、導電性、かつ、断熱性の機能を有する層であり、導電性の程度としては、体積抵抗率が１０１０Ω・ｃｍ以下に設定され、一方、断熱性の程度としては、熱伝導率が０．１３Ｗ／ｍ・Ｋ以下に設定される。更に、導電ロール１２０は中間転写ベルト３０の電荷を効率良く逃がす用途で設けられている。
【００３５】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
今、各画像形成ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）では、各感光体ドラム２１上に各色成分トナー像が形成され、各色トナー像は、転写器２５にて中間転写ベルト３０へ順次転写され、中間転写ベルト３０上に複数色のトナー像が形成される。
このとき、加熱電位調整装置１００の光源ユニット１１０は、図７及び図８に示すように、中間転写ベルト３０に赤外光を照射し、中間転写ベルト３０の第１層３０１が赤外光を吸収して発熱する。この結果、この第１層３０１から第２層３０２への熱伝達は第２層３０２の断熱性により有効に遮られるため、中間転写ベルト３０上の各色のトナー像が次色トナー像の転写前に加熱溶融され、中間転写ベルト３０上に仮固定される。一方、第１層３０１は熱により電荷が減衰し、当該電荷は導電性の第２層３０２を通じて導電ロール１２０へと逃げるため、中間転写ベルト３０の表面電位は略０Ｖまで減衰する。
このため、中間転写ベルト３０上の単色画像、２次色画像、３次色画像の表面状態は均一で平滑に保たれる。
【００３６】
特に、中間転写ベルト３０上の単色画像Ｇ１が各画像形成ユニット２０の転写部位を通過する場合の挙動について考察してみるに、仮に、図９（ａ）に示すように、単色画像Ｇ１の一部に微小な空隙１３０が存在するとすれば、本実施の形態では、加熱電位調整装置１００により、単色画像Ｇ１が加熱されて電荷が減衰し、しかも、中間転写ベルト３０の表面電荷も減衰する。このため、図９（ｂ）に示すように、単色画像Ｇ１及び空隙１３０に対応する中間転写ベルト３０の表面電位はいずれも減衰せしめられ、両者間の電位はほとんど減衰し電位差のない状態（残留電位Ｖｄ≒０）に保たれる。
この状態において、単色画像Ｇ１が次の画像転写域を通過しようとすると、空隙１３０部分の電位が高くなく、また、周りの画像部との電位差がないので、微小な空隙１３０内で放電が発生しない。
よって、リトランスファし易い状態に至ることがなく、リトランスファ現象により前記微小な空隙１３０が増大する状態は生ぜず、最終画像の光沢度が低下する要因にはならない。
尚、微小な空隙１３０は、加熱溶融による仮定着においても、トナーの熱凝集により消失しないが、そもそも微小であるため、最終画像の光沢度にはほとんど影響しない。
【００３７】
このように、各画像形成ユニット２０にて各色成分トナー像が中間転写ベルト３０に転写された後、中間転写ベルト３０上の各色のトナー像は加熱板４０による加熱領域Ａを経て加熱溶融される。
この後、加熱溶融された各色トナー像は中間転写ベルト３０と共に転写定着領域Ｂへと導かれる。一方、供給トレイ６０からの用紙６１もタイミングを合わせて前記転写定着領域Ｂへ搬送され、転写定着装置５０による転写定着動作が行われる。すなわち、複数色のトナー像を保持した中間転写ベルト３０と用紙６１とがタイミングを合わせて加熱ロール５１及び加圧ロール５２間のニップ域（転写定着領域Ｂ）を移動し、加圧加熱される。このとき、溶融温度以上に加熱されたトナーは軟化、溶融し、用紙６１に浸透、その後固化することで転写定着が行われる。
【００３８】
この後、転写定着領域Ｂを通過した中間転写ベルト３０及び用紙６１は冷却装置４５による冷却領域Ｃにて冷却される。これにより、トナーは凝集固化し、用紙６１との間に強い接着力が生じる。そして、冷却装置４５により冷却された中間転写ベルト３０及び用紙６１は搬送され、曲率半径の小さな張架ロール３４において用紙６１が用紙６１自体の腰の強さによって中間転写ベルト３０からトナーと共に分離され、用紙６１上にカラー画像が形成される。このとき、用紙６１に転写定着されたトナー像の表面は中間転写ベルト３０の表面にならい平滑化され、高光沢となる。
この後、カラー画像が形成された用紙６１は搬送ベルト６５を経て排出トレイ６６へと排出される。
【００３９】
◎変形形態１
また、本実施の形態において、中間転写ベルト３０は、加熱電位調整装置１００の一要素を構成しているが、中間転写ベルト３０の層構造は図７（ｂ）に示す態様に限られるものではなく、例えば図１０に示すような変形形態１であっても差し支えない。
図１０において、中間転写ベルト３０としては５層構造のものが用いられる。尚、符号１２０は導電ロールである。
第１層３１１から第３層３１３は光により電荷が減衰する機能を有する感光層であり、第１層３１１は電荷輸送剤を混合した電荷輸送層、第２層３１２は電荷発生剤を混合した電荷発生層、第３層３１３は下地層である。尚、第１層３１１上に各色トナー像が保持される。
また、第４層３１４は赤外光を吸収し、かつ、熱により電荷が減衰する機能を有する層である。更に、第５層３１５は導電性、かつ、絶縁性の機能を有する層であり、絶縁性の程度、導電性の程度については上述した実施の形態と同程度に設定することが好ましい。
【００４０】
本変形態様によれば、図示外の光源ユニットから赤外光が中間転写ベルト３０に照射されると、中間転写ベルト３０の第４層３１４が赤外光を吸収して発熱し、第５層３１５の断熱性にて熱伝達が遮断されることから、各色のトナー像は、次色の転写前に加熱溶融され、中間転写ベルト３０上に仮固定される。一方、中間転写ベルト３０の第１層３１１から第３層３１３の感光機能（電荷減衰機能）と第４層３１４の熱による電荷減衰機能とが働き、これらの電荷は導電性を有する第５層３１５を介して導電ロール１２０へと逃げるため、中間転写ベルト３０の表面電荷が減衰し、その表面電位が略０Ｖまで減衰する。
この結果、実施の形態１と同様に、各色のトナー像の表面状態は均一で平滑化したものになり、単色画像と複数色画像との間の光沢差のない良好なカラー画像が得られる。
【００４１】
◎変形形態２
更に、中間転写ベルト３０の別の層構造としては、例えば図１１に示す変形形態２であっても差し支えない。
図１１において、中間転写ベルト３０としては５層構造のものが用いられる。尚、符号１２０は導電ロールである。
第１層３１１から第３層３１３は光により電荷が減衰する機能を有する感光層であり、第１層３１１は電荷輸送剤を混合した電荷輸送層、第２層３１２は電荷発生剤を混合した電荷発生層、第３層３１３は下地層である。尚、第１層３１１上に各色トナー像が保持される。
また、第４層３１６は、導電性、かつ、赤外光を吸収する機能を有する層である。更に、第５層３１５は導電性、かつ、絶縁性の機能を有する層であり、絶縁性の程度、導電性の程度については上述した実施の形態と同程度に設定することが好ましい。
【００４２】
本変形態様によれば、図示外の光源ユニットから赤外光が中間転写ベルト３０に照射されると、中間転写ベルト３０の第４層３１６が赤外光を吸収して発熱し、第５層３１５の断熱性にて熱伝達が遮断されることから、各色のトナー像は、次色の転写前に加熱溶融され、中間転写ベルト３０上に仮固定される。一方、中間転写ベルト３０の第１層３１１から第３層３１３の感光機能（電荷減衰機能）が働き、これらの電荷は導電性を有する第４層３１６、第５層３１５を介して導電ロール１２０へと逃げるため、中間転写ベルト３０の表面電荷が減衰し、その表面電位が略０Ｖまで減衰する。
この結果、実施の形態１と同様に、各色のトナー像の表面状態は均一で平滑化したものになり、単色画像と複数色画像との間の光沢差のない良好なカラー画像が得られる。
【００４３】
◎実施の形態２
図１２は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態２を示す説明図である。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、中間転写ベルト３０の層構造及び加熱電位調整装置２００（具体的には２００ａ〜２００ｃ）が実施の形態と異なっている。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、中間転写ベルト３０としては、図１３に示すように、表面層３２１とベース層３２２との２層構造のものが用いられる。
ここで、ベース層３２２としては任意の樹脂フィルムが用いられる。
一方、表面層３２１としては、トナー像を感光体ドラム２１から中間転写ベルト３０に静電的に画像乱れなく転写するために、その体積抵抗率を調整し、また、中間転写ベルト３０から用紙６１への転写同時定着を行うときに、トナー像を挟み中間転写ベルト３０と用紙６１との密着性を良くし、更に、用紙６１へトナーを効率的に移行させるために、溶融して流動化したトナーを離し易くする特性を有する弾性体が用いられる。
【００４４】
また、加熱電位調整装置２００は、図１３に示すように、中間転写ベルト３０上のトナーを溶融させ中間転写ベルト３０上に保持させる加熱装置２１０と、中間転写ベルト３０の表面電位を減衰させるべく調整する電位調整装置２２０とを備えている。
本実施の形態において、加熱装置２１０としては、代表的には、加熱ロール２１１とこれに対向配置される加圧ロール２１２とを備えたものが挙げられるが、これに限られるものではなく、例えば反射板を備えたハロゲンランプを用いた態様や、図１５（ａ）に示すように、ケース２３１内にニクロム線等のヒータ線２３２を内包したファン２３３などを用いることができる。また、図１５（ｂ）に示すように、中間転写ベルト３０の表面層３２１とベース層３２２との間に薄い銅層などからなる電磁誘導層３２３を具備させ、この中間転写ベルト３０に対向した部位に電磁誘導加熱装置２４０を設け、この電磁誘導加熱装置２４０にて電磁誘導層３２３を貫く変動磁界Ｈを発生させ、前記電磁誘導層３２３に渦電流Ｉｃを生成させることにより、電磁誘導層３２３を発熱させるようにしてもよい。尚、電磁誘導加熱装置２４０としては、台座２４１内にフェライト等の磁性コア２４２を配設し、この磁性コア２４２に励磁コイル２４３を巻回させ、励磁回路２４４にて励磁コイル２４３に給電するものであればよい。
一方、電位調整装置２２０としては、図１３に示すように、例えばシールド２２２内に放電ワイヤ２２１を配設してなるコロトロンなどを用い、前記放電ワイヤ２２１に交番電界を印加するようにしたものが用いられるが、これに限られるものではなく、電位減衰機能を付与するものであれば適宜選定して差し支えない。
【００４５】
従って、本実施の形態によれば、実施の形態１と略同様な作用を奏するが、加熱電位調整装置２００の作用が実施の形態１の加熱電位調整装置１００の作用と異なる。
すなわち、本実施の形態によれば、図１４（ａ）に示すように、加熱装置２１０による加熱工程と、電位調整装置２２０による電位減衰工程とが別々に行われている。従って、本実施の形態では、加熱装置２１０により、各色のトナー像は、次色画像の転写前に加熱溶融され、中間転写ベルト３０上に仮固定される。しかる後、電位調整装置２２０により、中間転写ベルト３０の表面電位が略０Ｖまで減衰せしめられる。
それゆえ、本実施の形態にあっても、実施の形態１と同様に、各色のトナー像の表面状態は均一で平滑化したものになり、単色画像と複数色画像との間の光沢差のない良好なカラー画像が得られる。
特に、図１４（ｂ）に示すように、仮に、単色画像Ｇ１の一部に微小な空隙１３０が存在するとしても、加熱作用と電位減衰作用（Ｖｄ≒０≪Ｖ１）とにより、単色画像Ｇ１及び空隙１３０に対応する中間転写ベルト３０の電位はほとんど減衰し電位差のない状態に保たれる。
この状態において、単色画像Ｇ１が次の画像転写域を通過しようとしても、微小な空隙１３０内で放電が発生しないため、リトランスファし易い状態に至ることがなく、リトランスファ現象により前記微小な空隙１３０が増大し、最終画像の光沢度が低下することはない。
【実施例１】
【００４６】
本実施例は実施の形態１に係る画像形成装置を具現化したものである。
本実施例において、トナーとしては、重量平均分子量（Ｍｗ）３３０００のスチレンアクリルトナーを用いた。尚、トナーの平均粒径は５．５μｍ、トナーの形状指数ＳＦ値１１０のものを用いた。また、各色の記録紙上のトナー量は、前記露光条件または現像条件を調整し、各色０．４５ｍｇ／ｃｍ２に設定した。
また、中間転写ベルト３０は２層構造であり、第１層３０１としては、厚さ２０μｍの信越シリコーン製ＳＩＦＥＬにカーボンブラックを添加したものを用いた。そして、第２層３０２としては、厚さ２ｍｍ、体積抵抗率４．８×１０４Ω・ｃｍ、熱伝導率０．０８Ｗ／ｍ・Ｋのタイガースポリマ製導電性発泡シリコーンを用いた。
更に、光源ユニット１１０としては、反射板１１２を備えたハロゲンランプ１１１を用いた。
更にまた、転写器２５としては、コロトロンを用い、３１５μＣ／ｍ２の電位密度を与えるように放電ワイヤへの印加電圧を調整した。
また、加熱板４０としては、アルミニウム板の裏にシリコンラバーヒータを付けたものを用い、加熱領域Ａの長さを２５０ｍｍ、加熱温度を１８５℃に設定、制御した。
また、転写定着装置５０としては、アルミニウムの中空ロール上に硬度３０度のシリコーンゴムを厚さ２ｍｍで積層した、外径５０ｍｍのロールを加熱ロール５１、加圧ロール５２に用い、加熱ロール５１内部の熱源はハロゲンランプを使用した。また、２つのロールによる挟持幅は、７．５ｍｍになるように、加熱ロール５１、加圧ロール５２の押し付け力を変化させ調節した。
用紙６１としては、富士ゼロックス（株）製Ｊコート紙を用いた。
上記構成で、中間転写ベルト３０、トナー像の搬送速度(転写定着速度)が２５０ｍｍ／ｓで画像出力し、画像の光沢度の測定を行った。画像の光沢度は、ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ社製マイクロ−トリ−グロス光沢計を用いて６０度で測定した。
単色画像の光沢度は３０％で、２次色画像の光沢度は３０％であった。単色画像と２次色画像との光沢度の差はなく、光沢度の差は感じられなかった。
【実施例２】
【００４７】
本実施例は実施の形態１の変形形態１に係る画像形成装置（図６，図７（ａ），図１０参照）を具現化したものである。
本実施例において、中間転写ベルト３０は５層構造であって、第１層３１１から第３層３１３は光により電荷が減衰する機能を有する感光層で、第１層３１１は厚さ２０μｍのポリカーボネートに電荷輸送剤を混合した電荷輸送層、第２層３１２は厚さ０．２μｍのポリビニルクロライドに電荷発生剤を混合した電荷発生層、第３層３１３は厚さ１．５μｍのポリアミドの下地層である。また、第４層３１４は厚さ１０μｍの信越シリコーン製ＳＩＦＥＬにカーボンブラックを添加したものを使用した。更に、第５層３１５は厚さ２ｍｍ、体積抵抗率４．８×１０４Ω・ｃｍ、熱伝導率０．０８Ｗ／ｍ・Ｋのタイガースポリマー製導電性発泡シリコーンを用いた。
また、用紙６１は、王子製紙（株）製ＯＫトップコート紙を用いた。
尚、その他の構成は実施例１と同様である。
上記構成で、実施例１と同様な条件で画像の光沢度を測定したところ、単色画像の光沢度は６０％で、２次色画像の光沢度は６５％であった。単色画像と２次色画像との光沢度の差は５％で光沢度の差は感じられなかった。
【実施例３】
【００４８】
本実施例は実施の形態１の変形形態２に係る画像形成装置（図６，図７（ａ），図１１参照）を具現化したものである。
本実施例において、中間転写ベルト３０は５層構造であって、第１層３１１から第３層３１３は光により電荷が減衰する機能を有する感光層で、第１層３１１は厚さ２０μｍのポリカーボネートに電荷輸送剤を混合した電荷輸送層、第２層３１２は厚さ０．２μｍのポリビニルクロライドに電荷発生剤を混合した電荷発生層、第３層３１３は厚さ１．５μｍのポリアミドの下地層である。また、第４層３１６は厚さ１０μｍ、体積抵抗率５．５×１０５Ω・ｃｍのカーボンブラックを添加したシリコーンゴムを使用した。更に、第５層３１５は厚さ２ｍｍ、体積抵抗率４．８×１０４Ω・ｃｍ、熱伝導率０．０８Ｗ／ｍ・Ｋのタイガースポリマー製導電性発泡シリコーンを用いた。
また、用紙６１は王子製紙(株)製ミラーコートプラチナ紙を用いた。
上記構成において、実施例１と同様な条件で画像の光沢度を測定したところ、単色画像の光沢度は８０％で、２次色画像の光沢度は８５％であった。単色画像と２次色画像との光沢度の差は５％で光沢度の差は感じられなかった。
【実施例４】
【００４９】
本実施例は実施の形態２に係る画像形成装置を具現化したものである。
本実施の形態において、中間転写ベルト３０は表面層３２１とベース層３２２との２層構造のものを用いた。
ベース層３２２は、カーボンブラックを添加した厚さ５０μｍのテフロン（登録商標）フィルムを用いた。一方、表面層３２１は体積抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ、ゴム硬度３０度、厚さ８０μｍのＦＥＰを用いた。
また、加熱電位調整装置２００の加熱装置２１０としては、内部にハロゲンランプを内包し、表面にシリコーンゴムの耐熱弾性層を有した金属ロール（加熱ロール２１１）と表面にシリコーンゴムの耐熱弾性層を有した金属ロール（加圧ロール２１２）からなる一対のロールを用いた。
一方、電位調整装置２２０としては、直流成分０Ｖ、ピークツーピーク１ｋＶの交番電界をかけたコロトロンを用いた。
更に、用紙６１は、王子製紙（株）製ミラーコートプラチナ紙を用いた。
上記構成において、実施例１と同様な条件で画像の光沢度を測定したところ、単色画像の光沢度は８０％で、２次色画像の光沢度は８５％であった。単色画像と２次色画像との光沢度の差は５％で光沢度の差は感じられなかった。
【実施例５】
【００５０】
本実施例は、実施の形態１に係る画像形成装置モデルで使用される中間転写ベルトに関し、断熱性の機能としてどのくらいの熱伝導率が必要であるかを検討した。
今、図１６（ａ）（ｂ）に示す実験モデルにおいて、中間転写ベルト４００（赤外光を吸収する表面層４０１の背面に断熱層４０２を具備：図１６（ｂ）参照）の周囲に赤外光が照射される光源ユニット５００を配設し、赤外光が吸収される表面層４０１の温度上昇量を、断熱層４０２の熱伝導率を変化させて測定した。
ここで、断熱層４０２の熱伝導率は、シリコーンゴムの種類及び発泡シリコーンゴムの発泡率を変えることにより変化させた。光源ユニット５００は反射板５０２を有するハロゲンランプ５０１（３種の光源エネルギを使用）を用い、表面層４０１にはデュポン社製バイトンを用いた。更に、温度の測定には非接触放射温度計５１０を用いた。
測定結果を図１７に示す。
同図によれば、断熱層４０２の熱伝導率が０．１３Ｗ／ｍ・Ｋ以下であると表面層４０１の温度上昇に非常に有効となることがわかった。
【実施例６】
【００５１】
本実施例は、実施の形態１に係る画像形成装置モデルで使用される中間転写ベルトに関し、導電性の機能としてどのくらいの体積抵抗率が必要であるかを検討した。
今、図１８（ａ）（ｂ）に示す実験モデルにおいて、中間転写ベルト４００（赤外光を吸収し、かつ、熱により電荷が減衰する材料からなる表面層４１１と、この背面側に設けられる導電層４１２とを具備：図１８（ｂ）参照）の周囲に赤外光が照射される光源ユニット５００を配設し、表面層４１１に電荷を与えた後、赤外光を照射することにより表面層４１１を加熱し、そのときの表面層４１１の電荷の減衰を、導電層４１２の体積抵抗率を変化させて測定した。
ここで、導電層４１２の体積抵抗率は、発泡シリコーンゴムのカーボンブラックの添加量を変えることにより変化させた。表面層４１１には、シリコーンゴムにカーボンブラックを分散させることにより赤外光を吸収させるようにしたものを使用した。表面層４１１への電荷付与にはコロトロン５２０を用い、光源ユニット５００には反射板５０２を有するハロゲンランプ５０１を用いた。表面電荷量の測定は、表面電位を測定することで代用し、トレック社製表面電位計５３０を使用した。
測定結果を図１９に示す。
同図によれば、導電層４１２の体積抵抗率が１０１０Ω・ｃｍ以下であると表面層４１１の電荷が非常に有効に減衰することがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】加熱手段を有する転写同時定着方式の画像形成装置モデルで作成した画像の表面状態を示す説明図で、（ａ）は単色画像の表面状態、（ｂ）は複数色画像の表面状態を夫々示す説明図である。
【図３】（ａ）は本発明モデルの加熱電位調整手段の作用を示す説明図、（ｂ）は比較モデルの仮定着要加熱手段の作用を示す説明図である。
【図４】技術的課題の発生原因を分析する際に用いられた画像形成装置モデル例（実験モデル１）を示す説明図である。
【図５】技術的課題の発生原因を分析する際に用いられた画像形成装置モデル例（実験モデル２）を示す説明図である。
【図６】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１の全体構成を示す説明図である。
【図７】（ａ）は本実施の形態で用いられる加熱電位調整装置を示す説明図、（ｂ）は中間転写ベルトの層構成例を示す（ａ）中Ｂ−Ｂ線断面である。
【図８】本実施の形態の加熱電位調整装置の作用を示す説明図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は単色画像の表面状態変化を示す説明図である。
【図１０】実施の形態１の変形形態１の要部を示す説明図である。
【図１１】実施の形態１の変形形態２の要部を示す説明図である。
【図１２】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態２の全体構成を示す説明図である。
【図１３】本実施の形態で用いられる加熱電位調整装置の詳細を示す説明図である。
【図１４】（ａ）は加熱電位調整装置の作用を示す説明図、（ｂ）は単色画像の表面状態変化を示す説明図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）は加熱電位調整装置の加熱装置の変形態様を夫々示す説明図である。
【図１６】（ａ）は中間転写ベルトの断熱性に関する実験モデルを示す説明図、（ｂ）は中間転写ベルトの層構成を示す説明図である。
【図１７】図１６の実験モデルによる断熱層熱伝導率と温度変化との関係を示す説明図である。
【図１８】（ａ）は中間転写ベルトの導電性に関する実験モデルを示す説明図、（ｂ）は中間転写ベルトの層構成を示す説明図である。
【図１９】図１８の実験モデルによる体積抵抗率と表面電位との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１（１ａ〜１ｄ）…作像手段，２…像担持搬送体，３…転写定着手段，４…加熱手段，５…記録媒体，６…加熱電位調整手段，Ｇ…画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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