JP2007293134A

JP2007293134A - 画像形成装置

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Publication number: JP2007293134A
Application number: JP2006122715A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yamaji; 博之山地; Hiroshi Doshoda; 洋道正田; Yukikazu Kamei; 幸和亀井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2026-04-26
Also published as: JP4153530B2; CN101063864A; US20070253753A1; CN100527014C; US7418226B2

Abstract

【課題】転写定着同時方式の画像形成装置において、装置の大型化せずに、トナー像の中間転写部材から転写定着部材への転写効率を向上させ、高速画像形成での高画質画像の安定的形成を可能にし、消費電力の一層の低減化、感光体の熱劣化防止などを図る。
【解決手段】トナー像担持手段２と、第１の中間転写手段３と、転写定着手段５と、電界印加手段６とを含む画像形成装置１において、第１の中間転写手段３と転写定着手段５との間に第２の中間転写手段４を介在させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真プロセスを利用する画像形成装置においては、トナー像形成工程と、転写工程と、定着工程とを含む方法が広く利用される。トナー像形成工程では感光体表面にトナー像を形成する。転写工程では感光体表面のトナー像を電界の作用によって記録媒体上に転写する。定着工程では、未定着トナー像と記録媒体とを加熱加圧することで、永久定着像を記録媒体上に形成する。定着工程では、定着部材でありかつ内部に加熱手段を含む定着ローラと、定着ローラに圧接するように設けられる加圧部材である加圧ローラとを含む定着手段が汎用され、定着ローラと加圧ローラとの圧接部（定着ニップ部）に未定着トナー像を担持する記録媒体を導入して加熱加圧することによって、トナー像が記録媒体に定着される。電子写真プロセスを利用する画像形成装置においては、カラー画像を形成するカラー画像形成装置が急速に普及しつつある。カラー画像はモノクロ画像に比べて単位面積あたりのトナー付着量が多い。このため、トナーを記録媒体に充分に定着するためには、より多くの熱量が必要になる。前述のような定着装置によってトナー像を記録媒体に定着させる構成では、定着ローラと加圧ローラとの間に形成される通常５〜６ｍｍ程度の定着ニップ部でトナーおよび記録媒体を急速に加熱する必要がある。たとえば、定着ローラの表面温度はトナーの溶融温度よりもかなり高い１７０〜１８０℃程度に設定される。

このようなカラー画像形成装置においても、モノクロ画像を形成するモノクロ画像形成装置と同様に、画像形成速度の高速化、消費電力の低減化などが要求される。これらの要求を満たすには、定着ニップ部の幅（定着ニップ幅）を広げ、未定着トナー像を記録媒体に定着させるための加熱温度（定着温度）を下げることが一般的である。しかしながら、定着ニップ幅を広げると、必要以上の熱エネルギが記録媒体に奪われ、連続通紙時に定着ローラの表面温度が設定温度よりも低下し、定着不良を起こす可能性が高くなる。また、定着ニップ幅を広げるために、定着ローラおよび加圧ローラの外径を大きくすると、各ローラからの放熱量が増加し、定着不良が発生し易い。また、定着ローラおよび加圧ローラの表面にゴムなどを含む弾性層の厚みを大きくすることによっても、定着ニップ幅を拡大できるけれども、定着ローラ内部の熱源から定着ローラ表面への熱伝導性が低下し、やはり定着不良を発生し易い。したがって、単に定着ニップ幅を広げるだけでは、画像形成速度の高速化および消費電力の低減化を実現しつつ、記録媒体に対する定着強度の高いカラー画像を安定的に形成することは困難である。このように、定着ニップ部のみでトナー像と記録媒体とを同時に加熱加圧する定着方法では、トナー像を記録媒体に定着するのに多くの消費電力を要する。

また、内部に加熱手段を有する転写定着ローラと、転写定着ローラに圧接するように設けられる加圧ローラとを含む転写定着手段を用い、転写定着ローラ上のトナー像を加熱によって溶融させた後、記録媒体へ転写と同時に定着する転写定着同時方式が知られている。この方式では、転写定着手段上でトナー像を加熱し、転写定着手段におけるトナー像の加熱領域の幅を長く取るのは容易であることから、トナー像を比較的低温で加熱しても転写定着ニップ部に至るまでにトナー像を構成するトナーを充分に溶融させることができる。また、転写定着ローラと加圧ローラとの圧接部（転写定着ニップ部）に導入される前に、トナー像が加熱によってある程度の溶融状態になっているので、転写定着ニップ部の幅を大きくする必要がない。その結果、転写定着に要する消費電力を低減することが可能となり、画像形成速度の高速化にも有利である。したがって、転写定着同時方式をさらに改良するため、種々の提案がなされている。

たとえば、トナー像形成手段と、中間転写ベルトと、浸透ベルトと、加圧ローラとを含む画像形成装置が提案されている。トナー像形成手段は感光体を含む。中間転写ベルトは、複数のローラ部材に張架されてループ状の移動経路を形成して回転駆動する無端ベルト部材である。浸透ベルトは、加熱ローラを含む複数のローラ部材に張架されてループ状の移動経路を形成して回転駆動する無端ベルト状転写定着部材であって、中間転写ベルトと部分的に圧接して転写ニップ部を形成する。加圧ローラは、浸透ベルトが張架される加熱ローラを含む複数のローラ部材の１つと、浸透ベルトを介して圧接して転写定着ニップ部を形成するローラ部材である（たとえば、特許文献１参照）。この画像形成装置によれば、トナー像形成手段において感光体上のトナー像を中間転写ベルトに転写し、転写ニップ部において、中間転写ベルト上のトナー像を表面にシリコーンオイルなどの離型剤を塗布されかつ転写ニップ部における表面温度がトナーの軟化温度以上に制御される浸透ベルトに転写し、浸透ベルト上でトナー像を溶融させた後、溶融状態のトナー像を転写定着ニップ部において記録媒体に転写定着することによって、記録媒体上に画像が形成される。このように、転写定着部材としてベルト部材を用いると、転写定着部材上のトナー像を充分に加熱するために、加熱ローラの表面積を増加させる必要がある。しかしながら、加熱ローラの表面積を増加させると、加熱ローラ表面からの放熱量も増加し、熱効率が低下して消費電力が増大するとともに、装置構成が複雑かつ大型になる。また、ベルト部材の加熱ローラに対する巻掛距離が短くなり、しかもベルト部材を介してトナー像を加熱することになるので、トナー像を充分に溶融させるためには加熱温度を通常よりもさらに高くする必要が生じ、この点からも消費電力の増大を免れ得ない。また、ベルト部材温度の安定的な制御が困難になり、定着不良を生じるおそれがある。また、ベルト部材表面にシリコーンオイルなどの離型剤を塗布すると、離型剤が中間転写ベルトを介して感光体などに付着し、画像不良を発生させる原因になる。さらに、特許文献１の画像形成装置では、転写ニップ部を通過した中間転写ベルトを冷却し、中間転写ベルトから回収される熱を、転写ニップ部の前の領域において中間転写ベルトに戻す熱循環構成を採る。このような構成では、中間転写ベルトが徐々に昇温するのを防止できず、最終的には感光体などが熱劣化を起こす程度の温度にまで到達する。

また、加熱ローラおよびそれ以外の２つのローラ部材に張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状の粘着性転写定着ベルトと、粘着性転写定着ベルトを介して加熱ローラと圧接して転写定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有する転写定着手段を含む画像形成装置が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。この画像形成装置においては、感光体表面に形成されるトナー像を中間転写ベルトに静電転写し、中間転写ベルト上のトナー像を粘着性転写定着ベルトに再転写して転写定着ニップ部に導入し、トナー像と記録媒体とを重ね合わせて加熱加圧することによって、トナー像を記録媒体に転写定着させる。特許文献２の画像形成装置でも転写定着部材としてベルト部材を用いるので、特許文献１の画像形成装置と同様の欠点を有する。また、ベルト部材の最表層にシリコーンゴム層が形成される構成を採るので、シリコーンゴム層からブリードアウトするシリコーンオイルが中間転写ベルトを介して感光体などに付着し、画像不良を発生させる原因になる。

また、トナー像形成手段と、中間転写ベルトと、内部に加熱手段を備える転写定着ローラおよび転写定着ローラに圧接して転写定着ニップ部を形成する加圧ローラを有する転写定着手段と、加熱ローラおよび加熱ローラに圧接して記録媒体を加熱するための加熱ニップ部を形成する加圧ローラを有する記録媒体加熱手段とを含み、記録媒体加熱手段が記録媒体搬送方向において転写定着手段の上流側に設けられる画像形成装置が提案されている（たとえば、特許文献３参照）。この画像形成装置においては、転写定着部材としてローラ部材を用いるけれども、転写定着ローラおよび加熱ローラという２つの熱源を有することから、構造が複雑になると同時に、消費電力の増加を招く。また、加熱ローラが中間転写ベルトに近接配置されるため、中間転写ベルトが必要以上に昇温する。それに伴って、感光体などが昇温し、感光体の劣化、画像不良などが発生するおそれがある。さらには、中間転写ベルトから転写定着ローラへのトナー像の転写に関して特段の記載はなく、加熱のみによってトナー像を転写すると解される。しかしながら、熱のみでトナー像を転写する場合は、転写不良が発生するおそれがある。

特開２０００−１９４２０５号公報特開２００２−２５８３６０号公報特開２００４−１５１６２６号公報

本発明の目的は、転写定着同時方式を利用する画像形成装置において、比較的簡易で大型化を伴わない構造によって、高速で画像形成を行っても、中間転写部材から転写定着部材へのトナー像の転写効率が高く、高画質画像を安定的に形成でき、消費電力のさらなる低減化を図り得る画像形成装置を提供することである。

本発明は、
感光体を含み、感光体表面にトナー像が形成されるトナー像担持手段と、
トナー像担持手段からトナー像の転写を受け、該トナー像を表面に担持して回転駆動する第１の中間転写手段と、
第１の中間転写手段からトナー像の転写を受け、該トナー像を表面に担持して回転駆動する第２の中間転写手段と、
第２の中間転写手段に担持されるトナー像の転写を受け、該トナー像を表面に担持して溶融させるトナー像加熱手段を含み、溶融したトナー像を記録媒体上に転写するのと同時に定着させる転写定着手段とを含むことを特徴とする画像形成装置である。

また本発明の画像形成装置は、
トナー像加熱手段よる転写定着手段の加熱を制御する加熱制御手段をさらに含み、
加熱制御手段が、
転写定着手段の表面温度がトナーのガラス転移温度またはそれよりも高くなるようにトナー像加熱手段による加熱を制御することを特徴とする。

さらに本発明の画像形成装置は、
第１の中間転写手段と第２の中間転写手段との間に電圧を印加するように設けられて、第１の中間転写手段に担持されるトナー像を第２の中間転写手段に転写する電圧印加手段をさらに含むことを特徴とする。

さらに本発明の
転写定着手段および／または転写定着手段上に担持されるトナー像に、トナー像を構成するトナーを軟化させる作用を有する定着液を付与する定着液付与手段をさらに含むことを特徴とする。

本発明によれば、感光体を備えるトナー像担持手段と、第１の中間転写手段と、第２の中間転写手段と、トナー像加熱手段を備える転写定着手段とを含む画像形成装置が提供される。本発明の画像形成装置においては、第１の中間転写手段と、トナー像加熱手段を備える転写定着手段との間に第２の中間転写手段を設けることによって、第２の中間転写手段が熱緩衝部材として機能し、転写定着手段のトナー像加熱手段から発生する熱がトナー像担持手段における感光体などに移行し、感光体が昇温して熱劣化するのを防止できる。したがって、感光体からトナー像の転写を受ける第１の中間転写手段を強制冷却する必要がなくなり、強制冷却に伴う消費電力の増加を抑制できる。また、熱伝導量が少なくなるので、その点からも消費電力を減らすことができる。したがって、感光体の熱劣化防止と、特に転写定着手段おける消費電力の低減化とを同時に達成できる。また、第１の中間転写手段から第２の中間転写手段へのトナー像の転写および第２の中間転写手段から転写定着手段へのトナー像の転写が加熱加圧下に行われる。加熱加圧下での転写は、トナー像をフィルム化させる。本発明のように、２度にわたってフィルム化を行うと、光沢性の高い高画質画像が形成される。しかも、第２の中間転写手段は、比較的寸法の小さいローラ、ベルトなどの部材で構成できるので、装置の大型化を伴わずに、前述のような優れた効果が得られる。

本発明によれば、トナー像加熱手段よる転写定着手段の加熱を制御する加熱制御手段をさらに含み、転写定着手段の表面温度がトナーのガラス転移温度またはそれよりも高くなるようにトナー像加熱手段による加熱を制御することによって、表面温度が、転写定着手段、第２の中間転写手段、第１の中間転写手段の順番で低くなり、トナー像が効率良く転写される。すなわち、第１の中間転写手段と第２の中間転写手段とで形成される１次中間転写ニップ部および第２の中間転写手段と転写定着手段とで形成される２次中間転写ニップ部において、トナー像の転写を受ける側の表面温度が高くなるような温度勾配が発生する。これによって、トナー像が各ニップ領域内を通過する際に、転写を受ける側の表面を臨むトナー像表面の温度が高くなり、表面温度の高い方に転写されることになるので、トナー像の転写性能が向上する。そして、転写定着手段の表面温度をトナーのガラス転移温度またはそれよりも高い温度に制御すると、熱がトナー像の転写を補助するように機能するので、たとえば、転写回数の増加によって転写性能が低下した場合などに有効である。

本発明によれば、第１の中間転写手段と第２の中間転写手段との間に電圧を印加する電圧印加手段を設けることによって、第１の中間転写手段から第２の中間転写手段に向けてトナー像を転写する際に、熱勾配に基づくトナー像の転写に加えて、電圧の印加によって発生する電界の作用を利用するトナーの転写も可能となる。したがって、特に異なる色のトナー像を２層以上重ね合わせ、単位面積当りのトナー付着量が多い多色トナー像を転写する場合には、熱勾配と電界の作用との相乗効果によって、転写性能が一層向上し、色再現性の良好な画像が得られる。

本発明によれば、トナー像を構成するトナーを軟化させる作用を有する定着液を付与する定着液付与手段を設け、転写定着手段および／または転写定着手段上に担持されるトナー像に定着液を付与することによって、定着液付与手段を設けない場合に比べて、転写定着手段の加熱温度を下げることができる。その結果、転写定着手段の表面温度が設定温度まで上昇する時間であるウォームアップ時間の短縮、消費電力の低減化などを図り得る。また、転写定着手段の加熱温度を下げることによって、感光体などに対する熱の影響も一層低減化できる。

図１は、本発明の実施の第１形態である画像形成装置１の構成を模式的に示す断面図である。画像形成装置１は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のトナー像を順次重ね合わせて転写するタンデム構成のカラーレーザプリンタである。画像形成装置１は、トナー像担持手段２と、第１の中間転写手段３と、第２の中間転写手段４と、転写定着手段５と、電界印加手段６とを含む。トナー像担持手段２を構成する各部材および第１の中間転写手段３に含まれる一部の部材は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。ここでは、各色に応じて４つずつ設けられる各部材は、各色を表すアルファベットを参照符号の末尾に付して区別し、総称する場合は参照符号のみで表す。

トナー像担持手段２は、可視像形成ユニット１０ｂ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙを含む。可視像形成ユニット１０ｂ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙは、後述する第１の中間転写ベルト２０の回転駆動方向（副走査方向）、すなわち矢符２５の方向の上流側からこの順番に一列に配置され、デジタル信号などとして入力される各色の画像情報に対応する静電潜像を形成し、該静電潜像に対応する色のトナーを供給し、現像して各色のトナー像を形成する。すなわち、可視像形成ユニット１０ｂはブラックトナーを用いてブラックの画像情報に対応するトナー像を形成し、可視像形成ユニット１０ｃはシアントナーを用いてシアンの画像情報に対応するトナー像を形成し、可視像形成ユニット１０ｍはマゼンタトナーを用いてマゼンタの画像情報に対応するトナー像を形成し、可視像形成ユニット１０ｙはイエロートナーを用いてイエローの画像情報に対応するトナー像を形成する。可視像形成ユニット１０は、感光体ドラム１１と、帯電ローラ１２と、レーザ光照射手段１３と、現像装置１４と、ドラムクリーナ１６とを含む。

感光体ドラム１１は、図示しない駆動手段によって軸心回りに回転自在に支持され、その表面に光の照射によって静電潜像を形成するための図示しない感光層を有するローラ部材である。なお、感光体ドラム１１はローラ部材に限定されず、円柱状、薄膜シート状などの部材であってもよい。感光体ドラム１１の周囲には、帯電ローラ１２、レーザ光照射手段１２、現像装置１４およびドラムクリーナ１６がこの順番で配置される。帯電ローラ１２は、感光体ドラム１１の表面を所定の極性および電位に帯電させるローラ部材である。帯電ローラ１２には図示しない電源が接続され、該電源から電圧の印加を受けて感光体ドラム１１表面を帯電させる。なお、感光体ドラム１１を帯電させる帯電器としては、帯電ローラ以外にも、ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、スコロトロン型帯電器などを使用できる。レーザ光照射手段１２は、帯電状態にある感光体ドラム１１表面にブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの各色の画像情報に対応する静電潜像を形成する。レーザ光照射手段１２には、たとえば、半導体レーザなどを使用できる。現像装置１４は内部空間を有する容器状部材であり、ブラック、シアン、マゼンタまたはブラックのトナーと、現像ローラ１５とを収容する。現像ローラ１５は感光体ドラム１１に対して間隙を有して離隔するように設けられ、図示しない駆動手段によって回転可能に支持されるローラ部材であり、感光体ドラム１１表面の静電潜像にブラック、シアン、マゼンタまたはブラックのトナーを供給する。現像装置１４には、図示しないトナーホッパ、トナーカートリッジなどのトナー供給手段によってトナーが供給され、トナーは現像装置１４内でキャリアとの混合などによって電荷を付与されて帯電し、現像ローラ１５表面に担持され、感光体ドラム１１表面の静電潜像に供給される。ドラムクリーナ１６は、後述するように、感光体ドラム表面のトナー像を第１の中間転写ベルト２０に転写した後に、感光体ドラム１１表面に残留するトナーを除去、回収する。可視像形成ユニット１０によれば、回転駆動する感光体ドラム１１表面を帯電ローラ１２によって帯電させ、さらにレーザ光照射手段１３からレーザ光を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像ローラ１５からトナーを供給してトナー像を形成する。該トナー像を第１の中間転写ベルト２０に中間転写し、感光体ドラム１１表面に残留するトナーをドラムクリーナ１５によって除去し、回収する。以後、同様のトナー像形成動作が繰返し実行される。

第１の中間転写手段３は、第１の中間転写ベルト２０と、テンションローラ２１と、駆動ローラ２２と、１次転写ローラ２３と、クリーニングユニット２４とを含む。

第１の中間転写ベルト２０は、テンションローラ２１と駆動ローラ２２とに張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状部材である。また、第１の中間転写ベルト２０は、後述のように、通常室温以上の表面温度を有する中間転写ローラ２６と接触して第１の中間転写ニップ部を形成する。このとき、第１の中間転写ベルト２０の表面温度は、中間転写ローラ２６の表面温度よりも低くなる。第１の中間転写ベルト２０には、たとえば、基材と、基材表面に形成される表面層とを含むベルト状部材が用いられる。基材には、中間転写ベルト２１が中間転写ローラ２６と接触することから、良好な耐熱性を有する材料によって形成されるのが好ましい。このような材料の具体例としては、ポリイミド、ポリカーボネートなどの中間転写ベルト用合成樹脂材料が挙げられる。これらの中でも、ポリイミドが好ましい。基材の厚みは、中間転写ローラ２６から伝わる熱によって第１の中間転写ベルト２０の温度が上昇し、感光体ドラム１１の熱劣化などが起こらない程度に熱容量が小さく、かつ適度な機械的強度を有し、長期的な耐用性を有する厚みであることが好ましく、具体的には好ましくは３０〜１５０μｍ、より好ましくは４０〜８０μｍである。また、後述するように、感光体ドラム１１と１次転写ローラ２３との圧接部に形成される１次転写ニップ部において、１次転写ローラ２３に電圧を印加することによって感光体ドラム１１表面から第１の中間転写ベルト２０表面にトナー像を転写する構成を採るので、基材はトナー像の転写を妨げない程度の体積抵抗値を有するものであることが好ましい。具体的には、１０^１３Ω・ｃｍ以下の体積抵抗値を有する基材が好ましい。表面層は、後述するように、第１の中間転写ベルト２０と中間転写ローラ２６との圧接部に形成される第１の中間転写ニップ部において、第１の中間転写ベルト２０上のトナー像が室温以上の表面温度を有する中間転写ローラ２６によって加熱され、第１の中間転写ベルト２０に対して粘着力を示す可能性があることから、離型性を有する材料によって形成されるのが好ましい。離型性を有する材料としては、たとえば、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂が挙げられる。表面層には、第１の中間転写ベルト２０全体しての堆積抵抗、表面抵抗などを調整するために、導電性を付与しても良い。導電性の付与は、たとえば、カーボンブラックその他の導電材を添加することによって行われる。また、表面層の厚みは少なくとも１μｍ以上であり、耐用性などを考慮すると５〜３０μｍ程度が好ましい。

テンションローラ２１は、第１の中間転写ベルト２０のたるみを防止するために、第１の中間転写ベルト２０に所定の張力を付与するローラ部材であり、駆動ローラ２２の回転駆動に従動回転するかまたは図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動可能に設けられる。駆動ローラ２２は、図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動可能に設けられるローラ部材である。テンションローラ２１および駆動ローラ２２には、たとえば、アルミニウムなどの金属からなる中空ローラが使用できる。４つの１次転写ローラ２３は、それぞれ、第１の中間転写ベルト２０を介して４つの感光体ドラム１１に対向し、第１の中間転写ベルト２０におけるトナー像担持面の反対側の面に圧接し、かつ図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられるローラ部材である。１次転写ローラ２３は図示しない電源と電気的に接続され、該電源からトナーの帯電極性とは逆極性の１次転写バイアス電圧の印加を受け、感光体ドラム１１と第１の中間転写ベルト２０との間に電界を形成し、感光体ドラム１１表面から第１の中間転写ベルト２０表面にトナー像を電界転写する。これによって、４つの感光体ドラム１１表面に形成されるブラック、シアン、マゼンタおよびイエローのトナー像が、第１の中間転写ベルト２０の所定位置に順次重ね合わされて転写され、多色トナー像が形成される。ただし、４色全てではなく、一部の色の画像情報のみが入力される場合は、それに対応する可視像形成ユニットのみにおいてトナー像が形成され、第１の中間転写ベルト２０に転写される。ベルトクリーナ２４は、第１の中間転写ベルト２０を介して駆動ローラ２２に対向するように設けられ、第１の中間転写ベルト２０表面のトナー像を中間転写ローラ２６に転写した後に、第１の中間転写ベルト２０表面に残留するトナーを除去、回収し、第１の中間転写ベルト２０表面を清浄化する。

第１の中間転写手段３によれば、感光体ドラム１１上に形成される各色トナー像が、第１の中間転写ベルト２０表面の所定位置に重ね合わされて転写される。このトナー像が中間転写ローラ２６に転写された後、第１の中間転写ベルト２０表面に残留するトナー、オフセットトナーなどがベルトクリーナ２４によって除去され、第１の中間転写ベルト２０表面には再度多色トナー像が転写され、同じ動作が繰り返し実行される。

第２の中間転写手段４は、中間転写ローラ２６を含む。中間転写ローラ２６は、一方で第１の中間転写ベルト２０を介してテンションローラ２１に圧接して第１の中間転写ニップ部を形成し、他方で後述する転写定着ローラ２７に圧接して第２の中間転写ニップ部を形成するローラ部材である。中間転写ローラ２６は、たとえば、第１の中間転写ベルト２０の回転駆動に従動回転するように設けてもよく、また、図示しない駆動手段によってまたはテンションローラ２１の回転駆動に連動して軸心回りに回転駆動可能に設けられるローラ部材である。中間転写ローラ２６は、第２の中間転写ニップ部を経由して転写定着ローラ２７から熱の伝達を受けてその表面温度は通常室温以上になり、第１の中間転写ベルト２０の表面温度よりも高い。中間転写ローラ２６には、たとえば、芯金と、芯金の表面に形成される断熱層と、断熱層の表面に形成される表面層とを含むローラ部材が用いられる。芯金としては、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼などの一般的な金属材料を使用でき、中空形状または中実形状のいずれでもよい。断熱層は、転写定着ローラ２７から中間転写ローラ２６への熱移動の移動量を減少させ、消費電力の削減を図る上で有効である。から、断熱層を形成する材料には、この分野で常用される断熱性材料を使用でき、たとえば、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどのゴム材料、シリコーンスポンジなどのゴム材料発泡体などを使用できる。断熱性材料は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。表面層はトナー像を担持し、かつ加熱状態にある転写定着ローラ２７と接触し、第２の中間転写ニップ部においてある程度の加熱下で中間転写ローラ２６表面から転写定着ローラ２７表面に転写する構成を採ることから、トナー離型性を有する材料によって形成されるのが好ましい。トナー離型性を有する材料としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、これらの混合物などのフッ素樹脂が好ましい。また表面層の厚みは特に制限されないけれども、５〜３０μｍ程度が好ましい。第１の中間転写ベルト２０のトナー像は、中間転写ローラ２６との間の温度勾配を利用して中間転写ローラ２６に転写できるけれども、さらに本実施の形態では、電圧印加手段６を利用してトナー像を中間転写ローラ２６に一層確実に転写する。電圧印加手段６は、電源３２を含む。電源３２は、テンションローラ２１および中間転写ローラ２６に電気的に接続され、両者に異なる極性の電圧を印加し、テンションローラ２１と中間転写ローラ２６との間に電界を形成する。たとえば、負帯電トナーが用いられる場合、テンションローラ２１に負極性の電圧を印加し、中間転写ローラ２６に正極性の電圧を印加すると、第１の中間転写ベルト２０上のトナー像が中間転写ローラ２６に引き付けられ、トナー像が電界転写される。

転写定着手段５は、転写定着ローラ２７と、加圧ローラ２８と、温度検知手段３３とを含む。

転写定着ローラ２７は、一方で中間転写ローラ２６に圧接して第２の中間転写ニップ部を形成し、他方で加圧ローラ２８に圧接して転写定着ニップ部を形成し、図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられるローラ部材である。本実施の形態では、転写定着ローラ２７は、図２に示す構成を有する。図２は、転写定着ローラ２７の要部の構成を模式的に示す断面図である。転写定着ローラ２７は、基材３２ａと、基材３２ａの表面に形成される弾性層３２ｂと、弾性層３２ｂの表面に形成される離型層３２ｃとを含む。基材３２ａは、アルミニウム、ステンレス鋼、鉄、銅などの金属からなる芯金である。弾性層３２ｂは、転写定着ニップ部において記録媒体９の搬送方向に対して適度な転写定着ニップ幅を確保するとともに、転写定着ニップ部におけるトナー像の記録媒体９表面の凹凸に対する充分な追従性を確保するために設けられる。これによって、転写定着ローラ２７上で後述する加熱手段２９による加熱を受けて溶融状態にあるトナー像をほぼ完全に記録媒体９に転写できるとともに、充分な定着強度でトナー像を記録媒体９に定着できる。弾性層３２ｂの厚みは特に制限されず、数百μｍ〜数ｍｍ程度の範囲から適宜選択できるけれども、転写定着ローラ２７の記録媒体９に対する追従性、ランニングコストの低減などを考慮すると、好ましくは２００μｍ〜２ｍｍである。離型層３２ｃは、好ましくは離型性を有する材料によって形成される。該材料としては、たとえば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、これらの混合物などのフッ素樹脂が挙げられる。離型層３２ｃの厚みは特に制限されず、数μｍから数十μｍの範囲から適宜選択できるけれども、転写定着ローラ２７の耐久性、記録媒体９への追従性などを考慮すると、好ましくは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍである。

転写定着ローラ２７の内部には、加熱手段２９が設けられる。本実施の形態では、加熱手段２９にはハロゲンランプが用いられるけれども、それに限定されず、赤外線ヒータなども使用できる。加熱手段２９は、転写定着ローラ２７上でトナー像８ａに含まれるトナー８を溶融軟化させ、加圧などによって記録媒体９への定着が状態にするために、転写定着ローラ２７を加熱する。転写定着ローラ２７の表面温度は、トナー８に含まれる結着樹脂などの種類、プロセス速度、転写定着ニップ部におけるニップ幅、加圧ローラ２８の転写定着ローラ２７に対する圧接圧などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは、トナーのガラス転移温度またはそれよりも高い温度であり、より好ましくは１２０〜１８０℃である。これによって、転写定着ローラ２７の表面温度が中間転写ローラ２６の表面温度よりも高く、中間転写ローラ２６の表面温度が第１の中間転写ベルト２０の表面温度よりも高いという温度勾配が形成される。転写定着ローラ２７の表面温度の制御は、たとえば、温度検知手段３０と、画像形成装置１の全動作を制御する図示しないＣＰＵとを用いて行われる。すなわち、温度検知手段３０とＣＰとは加熱制御手段として機能する。温度検知手段３０は、転写定着ローラ２７の表面近傍に設けられ、転写定着ローラ２７の表面温度を検知する。温度検知手段３０には、たとえば、温度センサが用いられる。ＣＰＵは後述するように記憶部と演算部と制御部とを含み、記憶部には、トナー８に含まれる結着樹脂などの種類、プロセス速度、転写定着ニップ部におけるニップ幅、加圧ローラ２８の転写定着ローラ２７に対する圧接圧などの各種条件に応じた表面温度の設定値がデータテーブルとして予め入力される。また、前記各種条件の設定値が入力される。このようなデータが入力された記憶部に、温度検知手段３０の検知結果が入力される。演算部は記憶部から検知結果および前記データテーブルを取り出して比較を行い、現在の表面温度が設定範囲内にあるか否かを判定する。現在の表面温度が設定範囲内より低いとの判定結果が得られた場合には、制御部はこの演算部の判定結果に応じて、加熱手段２９に発熱用の電力を供給する図示しない電源に制御信号を送り、電源から加熱手段２９へ電圧を印加させ、加熱手段２９の発熱を促す。

中間転写ローラ２６から転写定着ローラ２７へのトナー像８ａの転写は、たとえば、両者の表面温度差を利用して実施される。すなわち、転写定着ローラ２７は、その表面温度がトナー像８ａを含むトナー８を溶融軟化させ、トナー像８ａの記録媒体９への転写定着が容易に状態になるように設定される。これに対して、中間転写ローラ２６は、第１の中間転写ニップ部で第１の中間転写ベルト２０と接触し、第２の中間転写ニップ部において転写定着ローラ２７と接触する。中間転写ローラ２６は、転写定着ローラ２７から熱を伝達されるものの、第１の中間転写ベルト２０によって熱を奪われ、かつそれ自体が加熱手段を有しないことから、その表面温度は、転写定着ローラ２７の表面温度よりも低くなる。このため、第２の中間転写ニップ部において、トナー像８ａの層温度は、転写定着ローラ２７の接触界面と中間転写ローラ２６との接触界面とでは異なり、トナー像８ａ内部に温度差を生じる。中間転写ローラ２６から転写定着ローラ２７に転写されるトナー像８ａは、転写定着ローラ３１との接触界面側の温度が高く、中間転写ローラ２６との接触界面側の温度が低くなる。そして、転写定着ローラ２７との接触界面では、トナー８に含まれる結着樹脂、ワックスなどがたとえばガラス転移温度以上に加熱されて溶融し、転写定着ローラ２７表面に対して粘着性を示すようになる。一方、中間転写ローラ２６との接触界面では、中間転写ローラ２６の表面温度が少なくとも転写定着ローラ２７の表面温度よりも低いことから、トナー８の中間転写ローラ２６に対する粘着力は、転写定着ローラ２７に対する粘着力よりも弱くなる。したがって、トナー像８ａが転写定着ローラ２７側に転写される。なお、トナー像８ａが複数色のトナー像の積層体であり、トナー付着量が相対的に多いと、トナー像８ａの転写定着ローラ２７側であっても充分に加熱されず、特に中間転写ローラ２６の表面温度が低い場合には、トナー像８ａの転写定着ローラ２７への転写効率が低下するおそれがある。このような場合に、トナー像８ａの転写を一層確実にするために、中間転写ローラ２６と転写定着ローラ２７との間に、転写定着ローラ２７側にトナーを引き付けるような電界を作用させる構成を採ることもできる。たとえば、転写定着ローラ２７にトナー８の帯電極性と反対の極性の電圧を印加し、中間転写ローラ２６から電界を作用させることで転写効率は向上し、中間転写ローラ２６の表面温度、トナー付着量などに関係なく、ほぼ１００％に近い高効率転写を実現できる。転写定着ローラ２７に転写されるトナー像８ａは、転写定着ローラ２７における円周長さの１／４程度の長さにわたって加熱を受け、軟化して溶融状態になって転写定着ニップ部に導入される。なお、トナー像８ａが加熱される加熱領域の円周方向の幅（加熱領域の長さ）は、転写定着ローラ２７の中間転写ローラ２６に対する圧接位置を適宜選択することによって、容易に変更できる。なお、第２の中間転写部材である中間転写ローラ２６の表面温度が高くなりすぎると、中間転写ローラ２６と転写定着ローラ２７との間でのトナー８の転写性能が低下することがある。これは、中間転写ローラ２６上でトナー８がある程度溶融され、中間転写ローラ２６との粘着性が増加し、転写定着ローラ２７へのトナー８の転写の際に、トナー８が完全に転写しきれないためである。これを防止するには、たとえば、中間転写ローラ２６の表面層の離型性能を、転写定着ローラ２７の表面層の離型性能よりも低くすることによって解決できる。

加圧ローラ２８は、転写定着ローラ２７に圧接するように設けられるローラ部材である。加圧ローラ２８は、転写定着ローラ２７の回転駆動に従動回転させてもよく、転写定着ローラ２７の図示しない駆動手段から駆動ギアなどを介して駆動力の伝達を受け、駆動回転させてもよい。駆動回転させる場合は、転写定着ローラ２７と加圧ローラ２８の回転周速度を異なる値に設定し、速度差を設けても良い。速度差を設けると、表面粗度の高い記録媒体９に対するトナー８の転写定着効率が向上し、一層の高画質化を実現できる。加圧ローラ２８は、たとえば、図示しない付勢手段によって転写定着ローラ２７に圧接される。加圧ローラ２８には、基材と、基材の表面に形成される離型層とを含むローラ部材、基材と、基材の表面に形成される弾性層と、弾性層表面に形成される離型層とを含むローラ部材などが挙げられる。ここで、基材、離型層および弾性層を形成する材料は、転写定着ローラ２７における材料と同じものである。

転写定着手段５によれば、転写定着ローラ２７上で加熱を受け、溶融状態になったトナー像８ａが、転写定着ローラ２７の回転駆動に伴って転写定着ニップ部に導入され、それに同期して転写定着ニップ部に送給される記録媒体９と重ね合わされ、加熱加圧を受けることによって、トナー像８ａが記録媒体９表面に転写されると同時に定着され、記録媒体９表面に定着画像８ｃが形成される。この定着画像８ｃが形成された記録媒体９は、図示しない搬送ローラなどによって矢符３１の方向に搬送され、画像形成装置１の外部に設けられる図示しない搬送トレイなどに排出され、積載される。

画像形成装置１には、図示しない制御手段が設けられる。制御手段は、たとえば、画像形成装置１の内部空間における上部に設けられ、図示しない、制御部、演算部、記憶部などからなる中央処理装置（ＣＰＵ）を備えるマイクロコンピュータなどによって実現される処理回路を含む。ＣＰＵの記憶部には、画像形成装置１の上面に配置される図示しない操作パネルを介する画像形成命令、画像形成装置１内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力され、入力される各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）に基づいて演算部による判定が行われ、演算部の判定結果に応じて制御部から制御信号が送付され、画像形成装置１の全動作が制御される。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置１に電気的に接続可能な電気・電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビ、ビデオレコーダ、ＤＶＤレコーダ、ファクシミリ装置などが挙げられる。制御手段は、前述の処理回路とともに電源を含み、電源は制御手段だけでなく、画像形成装置１内部における各装置にも電力を供給する。

画像形成装置１によれば、トナー像担持手段２において感光体ドラム１１上に形成されるトナー像が、温度勾配さらには電界作用などを利用して、第１の中間転写ベルト２０および中間転写ローラ２６という２つの中間転写部材を介して転写定着ローラ２７に転写され、そこで加熱を受けて溶融状態になった後、記録媒体９に転写定着され、記録媒体９上に定着画像８ｂが形成される。このとき、２つの中間転写部材を介することによって、加熱ローラでもある転写定着ローラ２７の中間転写部材への放熱量を低減化できるとともに、中間転写部材を介して感光体ドラム１１などへ熱が伝わり難くなるので、感光体ドラム１１の熱劣化などが防止される。

図３は、本発明の実施の第２形態である画像形成装置３５の構成を模式的に示す断面図である。画像形成装置３５は画像形成装置１に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。画像形成装置３５は、画像形成装置１における第２の中間転写手段４に代えて第２の中間転写手段３６を含み、画像形成装置１における電圧印加手段６を含まないことを特徴とする。第２の中間転写手段３６は、テンションローラ３７と、駆動ローラ３８と、第２の中間転写ベルト３９と、冷却手段４０とを含む。テンションローラ３７はテンション２１と同様の構成を有する。駆動ローラ３８は駆動ローラ２２と同様の構成を有する。第２の中間転写ベルト３９は、テンションローラ３７と駆動ローラ３８とによって張架されてループ状の移動経路を形成し、矢符４１の方向に回転駆動する無端状ベルト部材であり、その構造は第１の中間転写ベルト２０と同様である。このように、熱緩衝部材として機能する第２の中間転写手段３６において、ベルト部材である第２の中間転写ベルト３９を用いることによって、放熱面積が増加し、第１の中間転写ベルト２０ひいては感光体ドラム１１などへの熱の伝達を一層低減化できる。冷却手段４０は、第２の中間転写ベルト３９の回転駆動方向（矢符４１の方向）において、駆動ローラ３８上流側における第２の中間転写ベルト３９のトナー像担持面とは反対側面近傍に設けられ、第２の中間転写ベルト３９の表面温度を低下させる。冷却手段４０には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ファン、冷却ローラ、冷却パイプなどが挙げられる。冷却ローラおよび冷却パイプの内部には、水、空気、冷媒などの冷却用媒体を循環させても良い。画像形成装置３５では、放熱面積の大きい第１の中間転写ベルト２０および第２の中間転写ベルト３９が用いられる、第１の中間転写ベルト２０と第２の中間転写ベルト３９とが接触し、両ベルトの間で熱交換が行われるので、冷却能力が比較的低い冷却手段４０を用いても充分な効果（第２の中間転写ベルト３９の冷却効果）が得られる。したがって、冷却手段４０を用いることによる消費電力の増加は非常に少ない。このような構成と採ることによって、第２の中間転写ベルト３９上でトナー８が必要以上に溶融するのを防止し、転写定着ローラ２７への転写性能を高い水準に維持できる。画像形成装置３５においては、第２の中間転写ベルト３９の表面温度をトナー８のガラス転移温度程度に保持すれば、良好な転写性能が得られる。第２の中間転写ベルトが存在せず、第１の中間転写ベルトを直接冷却する場合と比較して、本構成では、第２の中間転写中間ベルトが熱緩衝部材として働くことから、第２の中間転写ベルトを冷却する場合においてもその冷却性能を著しく向上させる必要がない。すなわち極端にその温度を低下させる必要がない。このため、冷却手段４０を設けても、従来の構成と比較して消費電力の増加を抑制することができる。画像形成装置３５によれば、トナー像担持手段２において感光体ドラム１１上に形成されるトナー像が、温度勾配を利用して、第１の中間転写ベルト２０および第２の中間転写ベルト３９という２つの中間転写部材を介して転写定着ローラ２７に転写され、そこで充分な加熱を受けて溶融状態になった後、記録媒体９に転写定着され、記録媒体９上に定着画像８ｂが形成される。

図４は、本発明の実施の第３形態である画像形成装置４５の構成を模式的に示す断面図である。画像形成装置４５は画像形成装置１に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。画像形成装置４５は、画像形成装置１における転写定着手段５に代えて転写定着手段４６を有することを特徴とする。転写定着手段４６は、転写定着ローラ２７の表面に担持されるトナー像８ａに定着液を付与する定着液塗布手段４７を有する以外は、転写定着手段５と同様の構成を有する。すなわち、転写定着手段４６は、転写定着ローラ２７と、加圧ローラ２８と、温度検知手段３３と、定着液塗布手段４７とを含む。定着液塗布手段４７は、転写定着ローラ２７表面に当接して定着液ニップ部を形成し、かつ図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられるローラ部材である。定着液塗布手段４７は、転写定着ローラ２７表面に転写されたトナー像８ａを加熱によって溶融させる際に、トナー８の溶融を促進する定着液を塗布する。定着液塗布手段４７は、たとえば、図示しない容器状部材の中に定着液を貯留し、この定着液中に定着液塗布手段４７の一部を浸漬させることによって、その表面に定着液を担持させる。定着液塗布手段４７の表面に担持される定着液は、定着液塗布手段４７の回転駆動によって転写定着ローラ２７表面のトナー像８ａに塗布される。定着液の塗布によって、転写定着ローラ２７のトナー像８ａを構成するトナー８は定着液の塗布と加熱との相乗作用によって溶融状態になり、転写定着ニップ部において記録媒体９に転写定着される。定着液を塗布することで、トナー８が溶融し易くなるので、転写定着ローラ２７の表面温度を低下させることが可能となり、消費電力の一層の低減化を図り得ると同時に、感光体ドラム１１などへの熱の影響をより一層低減化することも可能となる。ただし、定着液塗布手段４７を用いて、定着液をトナー８に接触塗布する場合、トナー８がある程度加熱されていて転写定着ローラ２７に対して粘着性を有していることが重要である。転写定着ローラ２７に対して粘着性を有しない状態で定着液の接触塗布を行うと、トナー８が定着液塗布手段４７側に付着するからである。そのため、転写定着ローラ２７は、トナー８が粘着性を示す温度であるガラス転移温度以上に加熱することが必要である。

なお、定着液には、たとえば、トナーを軟化および／または膨潤させる液状物であり、トナーを軟化および／または膨潤させる作用を有する有機化合物（以後「トナー定着用有機化合物」と称す）と、トナー定着用有機化合物を溶解または分散できる溶媒成分とを含むものが好ましい。トナー定着用有機化合物としては、たとえば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトンなどのケトン類、メチルエチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルブチルエーテル、メチルイソブチルエーテル、ジメチルエーテルなどのエーテル類、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸などのカルボン酸とメタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類とのエステル類などが挙げられる。これらの中でも、エーテル類およびエステル類が好ましく、エステル類が特に好ましい。エーテル類の中では、ジエチルエーテルが特に好ましい。エステル類の中では、酢酸エチル、酢酸メチル、蟻酸メチル、蟻酸エチルなどがさらに好ましく、酢酸エチルが特に好ましい。このようなトナー定着用有機化合物は常温での揮発性を有するとともに、ポリエステルなどのトナー用結着樹脂を軟化および／または膨潤させる作用に優れる。トナー定着用有機化合物は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。トナー定着用有機化合物の定着液における含有量は特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは定着液全量の１〜５０重量％、さらに好ましくは定着液全量の５〜５０重量％、特に好ましくは定着液全量の１０〜４０重量％である。１重量％未満では、トナー８の軟化および／または膨潤作用が不充分になり、トナー像の記録媒体９への定着強度が低下するおそれがある。また、５０重量％を超えると、相対的に溶媒成分の含有量が減少することによって、定着液のトナー像に対する浸透性が低下し、トナー像の表層のみが軟化および／または膨潤するので、トナー像の記録媒体９に対する定着強度が低下するおそれがある。

溶媒成分としては、トナー定着用有機化合物を溶解または分散し得る液体成分であれば特に制限されないけれども、トナー像への浸透性などを考慮すると、ハイドロフルオロエーテルが好ましい。ハイドロフルオロエーテルは表面張力および粘度が小さいので、トナー粒子間、トナー８と記録媒体９との接触面などに良く浸透する。このため、トナー定着用有機化合物が、ハイドロフルオロエーテルとともにトナー粒子間、トナー８と記録媒体９との接触面などに運ばれ、トナーを瞬時に軟化および／または膨潤させ得る。また、ハイドロフルオロエーテルは、蒸発潜熱が小さいので、室温でも短時間で揮発し、記録媒体の乾燥が速くなる。ハイドロフルオロエーテルとしては公知のものを使用でき、たとえば、メチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロイソブチルエーテル（Ｃ_３Ｆ_９ＯＣＨ_３）、エチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナフルオロイソブチルエーテル（Ｃ_３Ｆ_９ＯＣ_２Ｈ_５）、１，１，２，２−テトラノナフルオロエチル２，２，２−トリフルオロエチルエーテル（ＣＨＦ_２ＣＦ_２ＯＣＨ_２ＣＦ_３）などが挙げられる。ハイドロフルオロエーテルは１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。ハイドロフルオロエーテルの定着液における含有量は特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは定着液全量の５０〜９９重量％、さらに好ましくは定着液全量の５０〜９５重量％、特に好ましくは定着液全量の６０〜９０重量％である。５０重量％未満では、定着液のトナー像に対する浸透性が低下し、トナー像の表層のみが軟化および／または膨潤するに留まり、トナー像の記録媒体９に対する定着強度が低くなるおそれがある。一方、９９重量％を超えると、相対的にトナー定着用有機化合物の含有量が少なくなり、定着液のトナーに対する軟化・膨潤作用が低下し、トナー像の記録媒体に対する定着強度が不充分になるおそれがある。

定着液には、トナー定着用有機化合物および溶媒成分のほかに、トナー定着用有機化合物の水中での分散状態を保ち、定着液のトナー８との濡れ性を向上させる界面活性剤を添加できる。界面活性剤としては公知のものを使用でき、たとえば、脂肪酸誘導体硫酸エステル塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、四級アンモニウム塩、複素環アミンなどの陽イオン界面活性剤、アミノ酸エステル、アミノ酸などの両性イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどが挙げられる。

［実験例］
本発明の画像形成装置（画像形成装置１）と、画像形成装置１において第１の中間転写ベルト２０と転写定着ローラ２７との間に中間転写ローラ２６を設けず、第１の中間転写ベルト２０を冷却するファンを設けた従来の画像形成装置について、４０枚／分の速度で連続通紙した時の、感光体ドラム１１の表面温度およびの消費電力を測定した。結果を表１に示す。なお、中間転写ローラ２６は、外径３０ｍｍのアルミニウム製芯金と、シリコーンゴムからなる厚さ２ｍｍの弾性層と、厚さ３０μｍのＰＦＡ層とを含むローラ部材である。第１の中間転写ベルト２０は、内周径２７３ｍｍであり、厚さ６０μｍのポリイミド基材と、厚さ２０μｍのＰＦＡ層とを含むベルト部材である。転写定着ローラ２７は、外径３８ｍｍのアルミニウム製芯金と、シリコーンゴムからなる厚さ１ｍｍの弾性層と、ＰＦＡからなる厚さ３０μｍの離型層とを含むローラ部材である。転写定着ローラ２７の内部にはハロゲンランプが挿入され、ハロゲンランプは転写定着ローラ２７を周方向にほぼ均一に１５０℃に加熱し、転写定着ローラ２７上に転写されるトナー８を加熱溶融できる構成とした。

表１から、従来の画像形成装置のように中間転写ローラ２６のない構成では、転写定着ローラ２７から第１の中間転写ベルト２０に直接熱が流入し、その影響で感光体ドラム１１の表面温度は５０℃まで上昇することが判る。このような感光体ドラム１１の昇温を抑制するために、第１の中間転写ベルト２０の冷却が必要になる。そこで、第１の中間転写ベルト２０の外部に冷却ファンを設置し、冷却風を吹き付け冷却した。冷却により感光体１１の表面温度は４０℃程度まで低下させることができたが、消費電力は増加する結果となった。一方、本発明の画像形成装置では、第１の中間転写ベルト２０の冷却を行わない状態でも、感光体ドラム１１の表面温度は４０℃に抑制でき、通紙時の消費電力も約２割低下させることができた。

本発明の実施の第１形態である画像形成装置の構成を模式的に示す断面図である。転写定着ローラの要部の構成を模式的に示す断面図である。本発明の実施の第２形態である画像形成装置の構成を模式的に示す断面図である。本発明の実施の第３形態である画像形成装置の構成を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１，３５，４５画像形成装置
２トナー像担持手段
３第１の中間転写手段
４，３６第２の中間転写手段
５，４６転写定着手段
６電界印加手段
８トナー
９記録媒体
１０ｂ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙ可視像形成ユニット
１１感光体ドラム
１２帯電ローラ
１３レーザ光照射手段
１４現像装置
１５現像ローラ
１６ドラムクリーナ
２０第１の中間転写ベルト
２１，３７テンションローラ
２２，３８駆動ローラ
２３１次転写ローラ
２４クリーニングユニット
２６中間転写ローラ
２７転写定着ローラ
２８加圧ローラ
２９加熱手段
３３温度検知手段
３９第２の中間転写ベルト
４０冷却手段
４７定着液塗布手段

Claims

感光体を含み、感光体表面にトナー像が形成されるトナー像担持手段と、
トナー像担持手段からトナー像の転写を受け、該トナー像を表面に担持して回転駆動する第１の中間転写手段と、
第１の中間転写手段からトナー像の転写を受け、該トナー像を表面に担持して回転駆動する第２の中間転写手段と、
第２の中間転写手段に担持されるトナー像の転写を受け、該トナー像を表面に担持して溶融させるトナー像加熱手段を含み、溶融したトナー像を記録媒体上に転写するのと同時に定着させる転写定着手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
トナー像加熱手段よる転写定着手段の加熱を制御する加熱制御手段をさらに含み、
加熱制御手段は、
転写定着手段の表面温度がトナーのガラス転移温度またはそれよりも高くなるようにトナー像加熱手段による加熱を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
第１の中間転写手段と第２の中間転写手段との間に電圧を印加するように設けられて、第１の中間転写手段に担持されるトナー像を第２の中間転写手段に転写する電圧印加手段をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
転写定着手段および／または転写定着手段上に担持されるトナー像に、トナー像を構成するトナーを軟化させる作用を有する定着液を付与する定着液付与手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。