(57)【要約】【課題】  画像品質の低下を抑制し、長期にわたって安定した良質のカラー画像が得られる定着装置と画像形成装置を提供する。【解決手段】  駆動ローラ１１０を回転中心としたレバー１０２は、スプリング１０４で引っ張られ、カム１３０によって可動することで、対向ローラ１０９が転写定着ローラ１３と接離するよう構成されている。中間転写ベルト２が転写定着ローラ１３から離間すると、対向ローラ１０９が転写定着ローラに接触している状態のベルト角度θ１に比べてベルト角度θ２はおおきくなり、該部分の中間転写ベルト２の曲率半径（Ｒ）が大きくなる。転写定着ローラ１３からの伝熱によるベルト変形時においては、曲率半径が大きい方が小さい時よりも変形を抑えることができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写体上のトナー画像を転写される転写定着部材と、該転写定着部材を加熱する加熱手段と、前記転写定着部材とニップを形成する加圧部材を備え、前記ニップを通過する記録媒体上に前記転写定着部材上のトナー画像を加圧して定着させる定着装置であって、前記転写定着部材が前記転写体と接離する定着装置において、前記転写体が前記転写定着部材より離間する位置を、前記転写定着部材との接触部に対向した前記転写体側の表面温度がトナー軟化点温度よりも低くなる位置としたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、前記転写体がベルト状体であり、該転写体の前記転写定着部材との接触部に対向した離間位置におけるベルト曲率半径を大きくする手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項２の定着装置において、前記転写体に対向するローラの直上流または直下流位置にベルト張架部材を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１または２の定着装置において、前記転写定着部材が内部の断熱ローラより周長が長いフリーテンションベルトを用い、該フリーテンションベルトの一部のフリーテンション部で前記トナー画像を加熱するものであり、該フリーテンション部を二次転写部として前記転写体に当接させるとともに、断熱ローラにより前記加圧部材に当接させることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項４の定着装置において、前記フリーテンションベルトと前記断熱ローラ部との間にフリーテンションベルト移動部材を設け、前記転写体との離間動作時に前記フリーテンションベルトを移動させ得るようにしてなることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項５の定着装置において、前記フリーテンションベルト移動部材が、ヒートパイプローラであることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかの定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、ワーデル実用球形度φが０．８以上の値をもつトナーを現像剤として用いる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、電子写真、静電記録、静電印刷等の画像形成を行う装置に用いる、中間転写ベルトを用いた定着装置と、これを用いたプリンタ、ファックス、複写機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写体を用いた画像形成装置においては、画像形成装置を一定時間以上放置した後、装置電源を投入して中間転写体としての中間転写ベルトを回転駆動させるとき、装置放置中に支持ローラにより支持された中間転写ベルトの部分に支持ローラ癖が形成され易い。この支持ローラ癖は、像担持体表面の損傷を起す原因となり易い。また像担持体の表面速度と中間転写体の表面速度に差が生じることにより、像担持体と中間転写体が接触し、画像転写が行なわれるときに両者の間にすべりが生じ、転写されたトナー像にかすれが起きる不具合が生じる（特許文献２参照）。支持ローラ癖に係る問題については解決のための技術が提案されている（特許文献３参照）が、後者の問題点は残されたままである。
【０００３】
また転写定着部を中間転写体に接触させて転写・定着させる画像形成装置においては、中間転写体のベルト表面に伝熱し、温度が上昇することによる不具合が懸念されている。その一つとして前記ベルト変形による問題は、一般的な画像形成装置よりも熱の影響を受け易いことから、大変大きな課題となっている。ベルト材質としては、耐熱性のポリイミドを使用しているため、簡単には変形が生じることはないが、放置時間が長くなったりすると、極力変形を避ける方法が必要となる。
【０００４】
この問題を解決する技術としては、例えば特許文献１に開示されているものがある。この技術は、一般に画像形成装置の消費電力の削減を図るために、記録体へのトナー像の転写定着が終了した後、中間転写体の回転は停止するので、このときに回転が停止した中間転写体の予備加熱ロールと接触する部分が、その予備加熱ロールの熱により変形し、中間転写体が変形したままで、感光体表面のトナー像をその中間転写体に転写すると、その中間転写体の変形のためにトナー像の転写位置にズレが生じる等の問題があるとして、予備加熱ロールが加熱状態にあっても中間転写体の変形を単純な構成で防止でき、かつ、停止した中間転写体を再度回転させるときに、その中間転写体の走行を短時間で安定させることができる画像形成装置を提供するために、予備加熱ロールの回転軸に回転自在に２つのカムを取り付け、これら２つのカムに、予備加熱ロールと離間した状態に筒状カバーを架け渡すようにしている。
【０００５】
この技術は、転写体の移動経路にある中間転写体が所定方向に移動するときの一次転写位置よりも下流側かつ転写定着位置よりも上流側においてその中間転写体の裏面に接して中間転写体を加熱する複数のロールのうち１つのロールをなす予備加熱ロールがあり、中間転写体が停止した状態において、中間転写体が予備加熱ロールと接離自在にして、中間転写体の内側から押し広げる接離制御である。しかし、転写定着部を中間転写体と接離させ、その後に中間転写体の内側から押し広げるという構成は、装置構成の複雑化を免れないし、中間転写体が押し広げられた結果、接触時よりも離間時の方がベルト曲率半径が小さくなってしまう。
【特許文献１】特開２０００−８９５８５号公報
【特許文献２】特開平０７−１９９６７６号公報（特許３５０４３１０号）
【特許文献３】特開平０７−１４０８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明においては、中間転写体を転写定着部から離間する位置の設定、中間転写体としての中間転写ベルトを転写定着部から離間してベルト曲率半径を大きくして変形を抑える構成、影響を受け難い転写定着部の構成をとることにより、上述した従来の問題点を解決し、画像品質の低下を抑制し、長期にわたって安定した良質のカラー画像が得られる定着装置と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】
【０００７】
本発明の請求項１に係る定着装置は、転写体上のトナー画像を転写される転写定着部材と、該転写定着部材を加熱する加熱手段と、前記転写定着部材とニップを形成する加圧部材を備え、前記ニップを通過する記録媒体上に前記転写定着部材上のトナー画像を加圧して定着させる定着装置であって、前記転写定着部材が前記転写体と接離する定着装置において、前記転写体が前記転写定着部材より離間する位置を、前記転写定着部材との接触部に対向した前記転写体側の表面温度がトナー軟化点温度よりも低くなる位置としたことを特徴とする。
【０００８】
同請求項２に係るものは、請求項１の定着装置において、前記転写体がベルト状体であり、該転写体の前記転写定着部材との接触部に対向した離間位置におけるベルト曲率半径を大きくする手段を有することを特徴とする。
【０００９】
同請求項３に係るものは、請求項２の定着装置において、前記転写体に対向するローラの直上流または直下流位置にベルト張架部材を設けたことを特徴とする。
【００１０】
同請求項４に係るものは、請求項１または２の定着装置において、前記転写定着部材が内部の断熱ローラより周長が長いフリーテンションベルトを用い、該フリーテンションベルトの一部のフリーテンション部で前記トナー画像を加熱するものであり、該フリーテンション部を二次転写部として前記転写体に当接させるとともに、断熱ローラにより前記加圧部材に当接させることを特徴とする。
【００１１】
同請求項５に係るものは、請求項４の定着装置において、前記フリーテンションベルトと前記断熱ローラ部との間にフリーテンションベルト移動部材を設け、前記転写体との離間動作時に前記フリーテンションベルトを移動させ得るようにしてなることを特徴とする。
【００１２】
同請求項６に係るものは、請求項５の定着装置において、前記フリーテンションベルト移動部材が、ヒートパイプローラであることを特徴とする。
【００１３】
同請求項７に係る画像形成装置は、請求項１から６のいずれかの定着装置を用いたことを特徴とする。
【００１４】
同請求項８に係る画像形成装置は、請求項７の画像形成装置において、ワーデル実用球形度φが０．８以上の値をもつトナーを現像剤として用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、転写体が転写定着部材より離間し、その離間位置は転写定着接触部に対向した転写体側の表面温度がトナー軟化点よりも低くなるように構成して、転写体表面温度が上昇することでトナーが溶融したことによるベルトへの付着力が増したことによる、転写残トナーのクリーニング不良を防止することができる。また、作像部への影響として感光体上のフィルミング防止や、現像部への影響として現像剤特性変化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１に基づいて本実施形態における画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の構成及び動作概要を説明する。カラー複写機は、装置本体中央部に位置する画像形成部１Ａと、該画像形成部１Ａの下方に位置する給紙部１Ｂと、画像形成部１Ａの上方に位置する図示しない画像読取部を有している。画像形成部１Ａには、水平方向に伸びる転写面を有する中間転写体としての中間転写ベルト２が配置されており、中間転写ベルト２の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。すなわち、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による像を担持可能な像担持体としての感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂが中間転写ベルト２の転写面に沿って並置されている。
【００１８】
各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂはそれぞれ同じ方向（図中反時計回り方向）に回転可能なドラムで構成されており、その周りには、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置４、光書き込み手段としての書き込み装置５、現像装置６、１次転写装置７、及びクリーニング装置８が配置されている。各符号に付記しているアルファベットは、感光体３と同様、トナーの色別に対応している。各現像装置６には、それぞれのカラートナーが収容されている。
【００１９】
中間転写体としての中間転写ベルト２は、対向ローラ１０９、テンションローラ１０１、駆動ローラ１１０、従動ローラ１１１に掛け回されて感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を有している。従動ローラ１１１と対向する位置には、中間転写ベルト２の表面をクリーニングするクリーニング装置１１が設けられている。なお駆動ローラを設ける位置は、図示の駆動ローラ１１０の位置に限定されるものではなく、対向ローラ１０９、従動ローラ１１１の位置での駆動であっても構わない。
【００２０】
感光体３Ｙの表面が帯電装置４により一様に帯電され、画像読取部からの画像情報に基づいて感光体３Ｙ上に静電潜像が形成される。該静電潜像はイエローのトナーを収容した現像装置６Ｙによりトナー像として可視像化され、該トナー像は所定のバイアスが印加される１次転写装置７Ｙにより中間転写ベルト２上に１次転写される。他の感光体３Ｍ、３Ｃ、３Ｂでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が中間転写ベルト２上に順に転写されて重ね合わせられる。転写後感光体３上に残留したトナーはクリーニング装置８により除去され、また、転写後図示しない除電ランプにより感光体３の電位が初期化され、次の作像工程に備えられる。
【００２１】
給紙部１Ｂは、記録媒体としての用紙Ｐを積載収容する給紙トレイ１６と、該給紙トレイ１６内の用紙Ｐを最上のものから順に１枚ずつ分離して給紙する給紙コロ１７と、用紙Ｐが一旦停止され、斜めずれを修正された後、転写定着ローラ１３上の画像の先端と搬送方向の所定位置とが一致するタイミングでニップＮに向けて送り出されるレジストローラ対１９を有している。給紙された用紙Ｐを搬送する搬送ローラ対が、レジストローラ対１９の前後に設けられる構成でも構わない。
【００２２】
対向ローラ９の近傍には、定着装置１２が設けられている。定着装置１２には、転写定着部材としての転写定着ローラ１３と対峙して設けられ、互いにバネなどの加圧手段によって押圧されニップＮを形成する加圧部材としての加圧ローラ１４を有している。
【００２３】
そして感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂから中間転写ベルト２上に１次転写されたトナー像Ｔ（以下、単にトナーともいう）は、不図示の２次バイアス印加手段により対向ローラ９に印加されるバイアス（ＡＣ、パルスなどの重畳を含む）により転写定着ローラ１３に静電気力で２次的に転写される。また、静電気力でないトナーを加熱することによる粘着転写方法や静電気力と粘着の両方を用いて転写する方式でも構わない。
【００２４】
また図１に示すように、中間転写ベルト２と転写定着ローラ１３との間には、転写定着ローラ１３から中間転写ベルト２への熱放射（熱移動）を抑制する熱遮蔽部材又は熱移動抑止部材としての断熱プレート２０が設けられている。断熱プレート２０は、中間転写ベルト２から転写定着ローラ１３への２次転写を阻害しない状態で中間転写ベルト２への熱放射を極力抑えるように、開口部を有する形状に形成されており、定着装置本体、画像形成装置本体のいずれの側に設けてもよい。熱移動抑止部材としては、放射率の低い金属光沢を有する板状のものが好ましく、特に２枚の金属シートを微小空隙又は断熱材を挟んで配置すると優れた効果が得られる。また、ノートパソコンのＣＰＵ冷却用に用いられるマイクロヒートパイプ構造を内包する薄板を用いた場合、熱移動抑止部材を低温に保ち熱移動を抑制することができる。断熱プレート２０によって、中間転写体の温度上昇をある程度低減でき、中間転写体側の熱劣化を抑制できる。本実施例では、転写定着ユニット外装部の一部として構成しているが、断熱プレート２０を別に設けても構わない。
【００２５】
さらに、転写定着ローラ１３及び加圧ローラ１４はアルミニウム等の金属製パイプ状芯金５３と、その表面には０．０５〜０．５ｍｍ程度の弾性層と１０〜３０μｍのフッ素系樹脂材料であるＰＦＡやＰＴＦＥ等の離型層がコーティング、あるいはチューブにより構成される。構成によっては、どちらかのローラだけの場合もある。また、転写定着ローラ１３のローラ表層上のトナー像を加熱する加熱手段としてハロゲンヒータ１５が設けられている。用紙長さ分の画像を保持する必要があるため、転写定着ローラ１３の外径は記録媒体長さと同等かそれ以上の長さにしてある。また、転写定着ローラ１３及び加圧ローラ１４の表面温度を測定するための非画像領域に設けられた不図示のサーミスタとそれぞれの表面温度に基づいてハロゲンヒータ１５のオン・オフをコントロールする不図示の温度コントローラが設けてあり、それぞれ独立に温度をコントロールできるようになっている。本実施例では、転写定着ローラ１３の外部に加熱手段としてハロゲンヒータ１５を構成しているが、転写定着ローラ１３や加圧ローラ１４の内部にハロゲンヒータ１５を設けても構わない。
【００２６】
また、転写定着ローラ１３及び加圧ローラ１４の離型層をカーボン等の導電物質を分散させた導電性のフッ素系樹脂材料で構成し芯金と接続することで、該離型層間に転写バイアスを印加することが可能となり、転写バイアスを低電圧にでき、かつ、転写時の飛び散りを抑制できる。
【００２７】
図２（Ａ）に基づいて本発明の画像形成装置に係る第１の実施例について説明する。中間転写ベルト２上に載ったトナー画像は、対向ローラ９と転写定着ローラ１３が接触、あるいは微小ギャップを持った状態で、中間転写ベルト２から転写定着ローラ１３に転写される。転写定着ローラ１３上のトナー画像は、転写定着ローラ１３上にハロゲンヒータ１５が発する輻射エネルギーをリフレクタ３２により集光することにより加熱されて半溶融状態になる。転写定着ローラ１３の表面温度は、装置本体の電源がオンとされてから複写工程に入るまでに、リフレクタ３２の内部に設けられたハロゲンヒータ１５により所定の温度に温調制御される。
【００２８】
転写定着ローラ１３の表面温度としては、中間転写ベルト２に対して過度に温度負荷をかけないように１００℃以下、望ましくは約８０℃以下に温調される。
【００２９】
複写工程に入ってトナー画像がリフレクタ３２、及びハロゲンヒータ１５の複写領域を通過した直後には、トナー層中の温度分布は転写定着ローラ１３に接触している側よりもハロゲンヒータ１５側に向いている側、すなわち記録シートを接触する側が高くなっている。具体的には、定着ローラ１３に接触している部分が前述の様に約８０℃であるのに対して、ハロゲンヒータ１５側に向いている部分は、記録シートに対して十分な定着強度が得られる温度が必要である。本願発明者の検討結果では、十分な定着強度が得られるのに必要なトナー画像と記録シートの接触界面温度は、１１０〜１２０℃程度であった。しかも、記録シートに比べて格段に熱容量の小さいトナー粒子が記録シートに接触した瞬間に温度が急激に低下してしまうため、定着ニップ出口で定着工程が完了するためには定着ニップ入口でトナー温度を持ち上げておく必要があることは明らかであり、定着ニップ出口でトナー画像と記録シートの接触界面温度が、１１０〜１２０℃程度になるように温度、あるいは電力が制御される。
【００３０】
熱源としては、図２（Ｂ）に示すように誘導加熱方式を用いても良い。転写定着ローラ１３の内部にはＡｇ等の金属層よりなる発熱層が設けられており、転写定着ローラ１３に対して近接して設けられた誘導コイルの作用により発熱層に渦電流が発生し発熱することで転写定着ローラ１３上のトナーが加熱されて樹脂粘度が低下し、転写定着ローラ１３と加圧ローラ１４により構成されるニップ部で記録シートに対して定着される。
【００３１】
中間転写ベルト２の温度として一番上昇する位置は、転写定着ローラ１３に対して接離する対向ローラ１０９位置から少し下流側に位置する辺りである。例えば、転写定着ローラ設定温度を１６０℃、線速３００ｍｍ／秒、中間転写ベルト厚み８０μｍの構成で、対向ローラ１０９を転写定着ローラ１３に接触させて空回しした１０分から１５分後には、約８０℃以上に達することが分かっている。この状態では、トナーの軟化点温度が７５〜８０℃付近とした時（トナー種によって異なるがおおよそ８０℃前後）に、通常の粉体状態からトナーが軟化する恐れがある。場合によっては、転写定着部へ転写されずに中間転写ベルト２上に残ったトナーは、ベルト温度が高温になることで、クリーニングされ難くなったり、感光体への温度上昇からトナーがフィルミングしたり、また現像部への温度上昇から現像剤が劣化したり等、画像への悪影響が発生する。
【００３２】
そこで、対向ローラ１０９を離間させて中間転写ベルト２上に伝熱されるのを防ぐ。具体的には、対向ローラ１０９に位置する中間転写ベルト２上の温度がトナー軟化点よりも低い温度になるようにＧａｐ位置を決めた構成にする。例えば、前記構成条件において、非接触状態（Ｇａｐを設けた状態）で同様に空回しした１０分から１５分後の中間転写ベルト２上温度は、Ｇａｐ＝１ｍｍの時４２℃、Ｇａｐ＝４ｍｍの時３７℃、Ｇａｐ＝７ｍｍの時３５℃となった。実際には、接触して温度上昇していた状態から離間するため、Ｇａｐの余裕を持った位置が望ましい。具体的には、離間時に２ｍｍ以上、望ましくは５ｍｍ以上のＧａｐ位置構成にすることによって、温度上昇を抑制する効果が得られ、転写体に温度が伝わることにより転写体側のトナーや作像部への悪影響を防げる。
【００３３】
図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）により中間転写ベルト２の接離方法、構造を説明する。駆動ローラ１１０を回転中心としたレバー１０２は、スプリング１０４で引っ張られ、カム１３０によって可動することで、対向ローラ１０９が転写定着ローラ１３と接離するよう構成されている。テンションローラ１０１は、レバー１０２とは別の位置から圧縮されたスプリング１０５（レバーには繋がっていない）によりベルト２を外側に張る方向に構成されている。図３（Ｂ）に示すように中間転写ベルト２が転写定着ローラ１３から離間すると、対向ローラ１０９が転写定着ローラに接触している状態である図３（Ａ）のベルト角度θ１に比べ、中間転写ベルト２のコーナー部分でのベルト角度θ２は、θ１＜θ２となる。すなわち該部分の中間転写ベルト２の曲率半径（Ｒ）が大きくなる。これにより、転写定着ローラ１３からの伝熱によるベルト変形時においては、曲率半径が大きい方が小さい時よりも変形を抑えることができる。
【００３４】
図３（Ｃ）は、テンションローラ１０１を対向ローラ１０９の下流側に位置させた構成である例を示す。図３(Ａ)、（Ｂ）と同様に、中間転写ベルト２が転写定着ローラ１３から離間すると、ベルト角度θ３は、θ１＜θ３となることから、やはりベルトの曲率半径（Ｒ）が大きくなる。
【００３５】
このように、テンションローラ１０１を設ける位置は対向ローラ１０９の上流側でも下流側でもよく、同様の効果が得られるので、駆動位置等を含めて構成を決めれば良い。
【００３６】
すなわち転写体に温度が伝わることにより転写体ベルトの変形による悪影響を防ぐために、転写定着部との接触部に対向するベルト曲率半径が、離間位置において大きくなるように構成する。転写体表面温度が高温になると転写体ベルトの変形が発生することにより、転写定着部への転写不良から、画像品質が低下するのを防止することができる。また転写体に温度が伝わることにより転写体ベルトの変形による悪影響を防ぐために、転写体対向ローラの直上流または直下流位置にベルト張架部材を設けた構成とすると、転写体対向ローラと直ぐ隣に位置する張架部材によってベルトが張られるので、張架部材がないよりも転写対向ローラに掛かるベルトの曲率半径を大きくすることができ、転写定着部への転写不良防止や画像品質が低下するのを防止することができる。
【実施例２】
【００３７】
図４に基づいてフリーテンションベルト方式の実施例について説明する。中間転写ベルト２上に載ったトナー画像は、対向ローラ１０９と転写定着ベルト２４が接触した状態で、中間転写ベルト２から転写定着ベルト２４に転写される。転写定着ベルト２４は両端の非通紙部に設けたベルトガイド手段でハロゲンヒータ側にフリーテンション部が発生するようにガイドされている。フリーテンション部はいずれの部材からも断熱されているので、輻射エネルギーをリフレクタ３２により集光することにより加熱されて容易に温度が上昇する。この熱により、フリーテンション部上のトナー画像は、瞬時に半溶融状態になる。
【００３８】
転写定着ベルト２４の表面温度は、装置本体の電源がオンとされてから複写工程に入るまでに、リフレクタ３２の内部に設けられたハロゲンヒータ２１により所定の温度に温調制御される。既に述べたように、十分な定着強度が得られるのに必要なトナー画像と記録シートの接触界面温度は、１１０〜１２０℃程度であり、しかも記録シートに比べて格段に熱容量の小さいトナー粒子が記録シートに接触した瞬間に温度が急激に低下してしまうため、定着ニップ出口で定着工程が完了するためには定着ニップ入口でトナー温度を持ち上げておく必要があることは明らかであり、定着ニップ出口でトナー画像と記録シートの接触界面温度が、１１０〜１２０℃程度になるように温度、あるいは電力を制御する。ニップＮ直前の温度が１６０℃になるまでの温度はハロゲンヒータ２１に１２００Ｗ投入した場合、９秒であった。
【００３９】
図７に示した比較例の構成では、転写定着部材がベルトではなく一体化されたローラである。比較のため、材料は全て同一のものとした場合、ニップＮ直前の温度が１６０℃になるまでの温度はハロゲンヒータ２１に１２００Ｗ投入した場合、１４秒であった。この差は、断熱ローラが以下に０．０８Ｗ／ｍＫといった高性能（シリコーンゴムなどは０．２４Ｗ／ｍＫ）であっても、空気（熱伝導率０．０２Ｗ／ｍＫ）に比べれば、断熱性に劣るためである。
【００４０】
熱源としては、図５に示すように電磁誘導加熱（ＩＨ）方式を用いても良い。転写定着ベルト２４の基材には金属からなる発熱層が設けられており転写定着ベルト２４に対して近接して設けられた誘導コイル２６の作用により発熱層に渦電流が発生し発熱することで、転写定着ベルト２４上のトナーが加熱されて樹脂粘度が低下し、転写定着ベルト２４と加圧ローラ１４により構成されるニップ部で記録シートに対して定着される。
【００４１】
すなわち本実施例では、転写体に温度が伝わることにより転写体側のトナーや作像部への悪影響を防ぐために、転写定着部材が内部の断熱ローラより周長が長いフリーテンションベルトの構成を用い、フリーテンションで軽圧で接触しているため、転写体への伝熱が抑制されるので、転写定着部がフリーテンションベルトでないローラ形状構成よりも転写体表面への温度上昇が抑えられ、トナーや作像部への悪影響を防ぐことができる。
【００４２】
図６（Ａ）、（Ｂ）により、フリーテンション部と断熱ローラ間に移動部材１２１を設けた構成を説明する。対向ローラ１０９がフリーテンション部に接触している状態（図６（Ａ））から離間する構成において、従来通り対向ローラ１０９を移動させて離間させる方法と、図６（Ｂ）に示すように転写定着部側のフリーテンション部を離間させる方法があるが、不図示のカムやソレノイド手段によって、移動部材１２１を矢印方向に移動させることにより、対向ローラ１０９が接触している時と同じ位置であっても離間した状態となる。本実施例では、移動部材１２１が１本で構成しているが、フリーテンション部が広がるように２本以上の移動部材を設けても同様の効果が得られる。また、より効果を得るために、対向ローラ１０９も併せて移動させて離間しても構わない。
【００４３】
また移動部材１２１をヒートパイプで構成することもできる。ヒートパイプは熱移動を軸方向に行う均熱作用とヒートパイプ自体から放熱する作用を持ち、特に転写定着部が高温となった時に中間転写ベルト２に伝わる熱を逃がすために、フリーテンション部に接触させることでその効果を得る構成とした。通常、対向ローラ１０９に接触する直前で温度を下げることと、離間した状態においても更に温度を下げることで、更に温度を伝えることを抑制することができる。
【００４４】
本願発明者の行った実験では、ヒートパイプローラを用いることにより、温度の均一化を達成できた。具体的には、Ａ４縦サイズの用紙を連続通紙しても、端部温度上昇は１０℃以下に押さえられた。すなわち、転写体との離間動作時にフリーテンションベルトを移動させる部材がヒートパイプローラであり、ベルト内面に接触することで、ベルト温度を瞬時に下げることができるため、転写定着部側からの転写体への温度移動を抑制することができる。なお図ではＩＨ方式構成で説明しているが、ハロゲンヒータを用いた外部過熱方式やローラやベルトの内部に設けた内部加熱方式でも構わない。
【００４５】
すなわち、転写体に温度が伝わることにより転写体側のトナーや作像部への悪影響を防ぐために、フリーテンションベルトと断熱ローラ部との間にフリーテンションベルト移動部材を設け、転写体との離間動作時にフリーテンションベルトを移動させる構成とすることで、転写体との離間動作時にフリーテンションベルトを移動させることにより、転写体への伝わりがなくなるため、温度上昇を防ぐことができる。
【実施例３】
【００４６】
図８に基づいてベルト方式の実施例について説明する。この例では、転写定着部材として転写定着ベルト３３が用いられている。感光体から中間転写ベルト２上に転写されたトナー画像は、更に中間転写ベルト２から転写定着ベルト３３上に転写され、定着ニップ中で定着工程が完了する。この実施例では、転写定着ローラ１３の替わりに転写定着ベルト３３を用いた構成になっているが、ベルト特有の効果として定着ニップ出口から中間転写ベルト２との当接位置までの距離を長くできるため、その間で転写定着ベルト３３が冷却され、そのため中間転写ベルト２が高温にならず、高耐久化が図れるとともに、定着消費電力も大幅に低減できる。
【実施例４】
【００４７】
球形トナーを用いる実施例を説明する。中間転写ベルト２から転写定着部材へのトナーの転写性（転写効率、忠実性）は高画質化に影響を及ぼし、このトナーの転写性はトナーの形状に関与していることが知られている。本実施例では、前記各実施形態における高画質化を達成するため、トナー形状の最適化を図るものである。特開平９−２５８４７４号公報には、ワーデル実用球形度φが０．８以上の値をもつトナーは転写性が向上することが記載されており、本実施例ではこれを利用して高画質化を図るものである。従って、トナーとして、ワーデル実用球形度φが０．８以上であるものを用いる。ここでの球形度φは、φ＝（粒子投影面積に等しい円の直径）／（粒子投影像に外接する円の直径）で表され、スライドグラス上にトナーを適当量とり、顕微鏡で拡大（５００倍）し、任意の１００個のトナーについて測定することで容易に計算することができる。本実施例では、２次転写効率、忠実性を高めることができ、高画質を実現できる。
【００４８】
なお本発明では、中間転写部が真上や真横になるように構成しているが、この配置形態に限定するものではない。すなわち、他の配置構成においても同様の効果が得られる。例えば、中間転写部が転写定着部に対して、斜め上方や斜め下方に配置されたり、真下に配置されたりする実施形態では、それに対応して記録媒体の搬送経路構成も変わってくるが、同様な効果は得られ問題はないことを追記しておく。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】タンデム型カラー複写機の構成を示す概要図
【図２】本発明の第１実施例の概念図
【図３】中間転写ベルトの接離方法、構造の説明図
【図４】本発明の第２実施例の概念図
【図５】第２実施例の変形例の概念図
【図６】第２実施例でフリーテンション部と断熱ローラ間に移動部材を設けた構成の概念図
【図７】第２実施例との比較例の概念図
【図８】本発明の第３実施例の概念図
【符号の説明】
【００５０】
１Ａ  画像形成部
１Ｂ  給紙部
２  中間転写ベルト
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂ  感光体
４  帯電装置
５  書き込み装置
６  現像装置
７  １次転写装置
８  クリーニング装置
９  対向ローラ
１１  クリーニング装置
１２  定着装置
１３  転写定着ローラ
１４  加圧ローラ
１５  ハロゲンヒータ
１６  給紙トレイ
１７  給紙コロ
１９  レジストローラ対
２０  断熱プレート
２１  ハロゲンヒータ
２４  転写定着ベルト
２６  誘導コイル
３２  リフレクタ
３３  定着ベルト
５３  芯金
１０１  テンションローラ
１０２  レバー
１０４  スプリング
１０５  スプリング
１０９  対向ローラ
１１０  駆動ローラ
１１１  従動ローラ
１２１  移動部材
１３０  カム
Ｐ  用紙
Ｎ  ニップ
【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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