JP4887096B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

特開平７−１２１０３５号公報 特開２００５−１８１８６３号公報 特開平４−２９１７７号公報 特開平５−２３２８２７号公報 特開平９−３２９９８６号公報 特開２００４−３７８８９号公報 特開２０００−２４２１０９号公報

電子写真方式を用いた複写機やプリンタあるいはファクシミリなどの画像形成装置においては、一般的に、感光体表面を帯電させ、その帯電させた感光体を露光して静電潜像を形成する。次いで、感光体上の静電潜像に現像装置よりトナーを付与し、感光体上にトナー像を形成する。さらに、そのトナー像を直接、または中間転写体を介して記録媒体（以下、用紙という）上に転写し、用紙上のトナー像を加熱，加圧もしくはこれらの併用によって定着することにより、用紙上に画像が形成された記録物が得られる。

用紙へのトナーの転写は、通常、転写ローラや転写ベルトと、それに対向して配置される対向ローラ等の対向部材（中間転写方式の場合）あるいは感光体（直接転写方式の場合）との間に設けられた電位差によって達成されるが、転写部で用紙裏面に付与される電荷による用紙の分離不良や、あるいはトナーが保持する電荷によって剥離時に発生する放電による画像乱れを防止するために、記録媒体を除電する除電手段を設けることが、例えば、特許文献１あるいは特許文献２などに開示されている。具体的には、用紙の表裏に存在する極性の異なる電荷を中和させるように、除電手段から電荷を付与することによって、分離不良や剥離放電を防止している。

ところが、通常の画像形成装置においては、画像形成時の環境（温度、湿度）や経時劣化等によってトナーの帯電量や用紙の抵抗が変化するため、上記のような除電手段を用いて用紙表裏の電荷のバランスを制御することは、現実的には困難である。そのため、どちらかの極性の電荷量が多いような状況においては、用紙の分離不良や剥離放電による画像乱れが発生するという課題があった。

これらの課題の対策として、特許文献３や特許文献４では、定着ローラと対向する加圧ローラに用紙を搬送するための搬送ベルトを巻き付け、加圧ローラを搬送ベルトの支持ローラの１つとすることで、分離不良や剥離放電による画像乱れを抑制することが提案されている。また、同様の構成として、特許文献５〜７において、転写同時定着方式の画像形成装置が開示されている。

しかしながら、特許文献３あるいは特許文献４の構成では、剥離放電による画像の乱れや分離不良は発生しないものの、用紙の表面と裏面の電荷量が異なる場合では新たなトナーチリの問題が発生する。このようなトナーチリは、定着ローラと対向する加圧ローラに搬送ベルトを巻き付けた構成に限らず、一般的な画像形成装置においても用紙を定着ニップへ搬送する過程で確認される現象であり、重合トナーのように球形度が高く、用紙との非静電的な付着力が小さいトナーで顕著に発生する。用紙裏面にあらかじめトナーと同極性の電荷が付与されていたり、あるいは表面のトナーの電荷量が裏面の電荷量に比べて過多になっていたりする場合は、主として用紙が電位的にフロートになるような場所（例えば、転写ローラ、搬送ベルト、ガイド部材、定着装置などの間）で、トナー間のクーロン反発力に基づく等方的なトナーチリが確認される。また、用紙裏面の電荷量が過多の場合は、用紙が電位的にフロートになる場所に近づくにしたがって用紙電位がトナーと反対極性に大きくなるため、搬送方向に向かってトナーが散る現象が確認される。このようなトナーのチリは画像品質を著しく低下させるため、特に非静電付着力の小さな球形の重合トナーを用いる画像形成装置においては大きな問題となっていた。

本発明の目的は、従来の画像形成装置における上述の問題を解決し、トナーチリを発生させることがなく良好な画像品質を得ることのできる画像形成装置を提供することにある。

前記の課題は、本発明により、像担持体上に担持したトナー像を転写部にて記録媒体上に転写し、定着部にて記録媒体上にトナー像を定着させる画像形成装置において、前記転写部から前記定着部へ記録媒体を搬送する導電性搬送ベルトを有し、該導電性搬送ベルトが金属層を有しており、前記導電性搬送ベルトの内部に配置した転写ローラに、前記導電性搬送ベルトを挟んで対向部材を配置させ、前記転写ローラと前記対向部材との間に電位差を設けてトナー像を記録媒体上に転写させる電界を形成するとともに、前記導電性搬送ベルトの内部に配置した加圧ローラに、前記導電性搬送ベルトを挟んで加熱源を持たない定着部材を対向配置させ、前記加圧ローラと前記定着部材とで定着ニップを形成し、前記導電性搬送ベルトの用紙搬送方向最上流側で前記導電性搬送ベルトを支持する支持ローラと最下流側で前記導電性搬送ベルトを支持する支持ローラとが同電位となるように構成されていることにより解決される。

また、前記転写ローラが、前記最上流側で前記導電性搬送ベルトを支持する支持ローラであると好ましい。
また、前記加圧ローラが、前記最下流側で前記導電性搬送ベルトを支持する支持ローラであると好ましい。

また、前記像担持体がベルト状中間転写体であり、前記対向部材が前記ベルト状中間転写体が巻き掛けられる対向ローラであると好ましい。
また、前記像担持体がドラム状感光体で且つ前記対向部材であり、前記導電性搬送ベルトに保持されて搬送される記録媒体に、前記ドラム状感光体から直接トナー像が転写されると好ましい。

また、前記定着部材に巻き掛けられた定着ベルトと、該定着ベルトを加熱する加熱手段とを有すると好ましい。
また、前記トナーのワーデル実用球形度ψが０．９３以上であると好ましい。

また、前記導電性搬送ベルトの電気的時定数τが、記録媒体が前記転写部から前記定着ニップまで移動するのに要する時間より小さいと好ましい。

また、前記導電性搬送ベルトが複数の層からなり、基層が金属であると好ましい。
また、前記導電性搬送ベルト回動方向における前記加圧ローラの下流側に、前記導電性搬送ベルトを冷却する冷却手段を設けると好ましい。

また、記録媒体が紙の場合のみ、前記冷却手段を稼動させると好ましい。
また、前記対向部材にトナーと同極性のバイアスが印加され、前記転写ローラ及び前記加圧ローラが接地されていると好ましい。

本発明の画像形成装置によれば、記録媒体に転写されたトナー像が定着前に乱れる現象と記録媒体のジャムの発生とを防止することができる。
請求項２の構成により、転写ローラが最上流側で導電性搬送ベルトを支持する支持ローラであるので、部材点数を少なくし転写部の構成を簡略化するとともに、記録媒体を電位的にフロート状態にすることなく転写部から定着部まで搬送することができる。

請求項３の構成により、加圧ローラが最下流側で導電性搬送ベルトを支持する支持ローラであるので、部材点数を少なくし定着加圧部の構成を簡略化するとともに、記録媒体を電位的にフロート状態にすることなく転写部から定着部まで搬送することができる。

請求項４の構成により、中間転写方式の画像形成装置におけるトナー象の乱れと記録媒体のジャムの発生とを防止することができる。
請求項５の構成により、直接転写方式の画像形成装置におけるトナー象の乱れと記録媒体のジャムの発生とを防止することができる。

請求項６の構成により、定着に必要な熱エネルギーを定着ベルトを介して供給することで導電性搬送ベルトの温度上昇を抑制し、定着部での記録媒体の加熱に伴う記録媒体とトナーとの付着力の低下を抑え、定着前のトナー像の乱れを防ぐことができる。

請求項７の構成により、トナーのワーデル実用球形度ψが０．９３以上の非静電的な付着力が小さいトナーを用いる場合でも、定着前のトナー像の乱れを抑制することができる。

請求項８の構成により、導電性搬送ベルトの電気的時定数τを記録媒体が転写部から定着ニップまで移動するのに要する時間より小さくすることによって、記録媒体とトナーの付着力を確保し、転写されたトナー像が定着前に乱れる現象を抑えることができる。

請求項９の構成により、導電性搬送ベルトの基層に金属を用いることによって、トナーと反対極性の電荷を記録媒体や搬送ベルト内に速やかに供給できるので、転写されたトナー像が定着前に乱れる現象を抑えることができる。

請求項１０の構成により、長時間連続印字のような厳しい条件においても、転写部領域における記録媒体の加熱が抑制され、転写されたトナー像が定着前に乱れる現象を抑えることができる。

請求項１１の構成により、記録媒体が紙の場合のみ冷却手段を稼動させることによって、無駄なエネルギーの消費を抑えつつ、転写されたトナー像が定着前に乱れる現象を抑えることができる。

請求項１２の構成により、対向部材にトナーと同極性のバイアスが印加され、転写ローラ及び加圧ローラが接地されていることによって、搬送ベルトや定着部材への電流の流れ込みを抑えるとともに、転写されたトナー像が定着前に乱れる現象を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置の要部を示す構成図である。この図に示すカラー画像形成装置は、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能な装置であり、中間転写ベルト１０の上側に４つの作像ユニットＡ１〜Ａ４を配設している。支持ローラ１１，１２及び対向ローラ１３に巻き掛けられた中間転写ベルト１０は図中時計回りに走行駆動される。中間転写ベルト１０はトナー像を担持する像担持体である。

４つの作像ユニットＡ１〜Ａ４は扱うトナーの色が異なるのみで構成は同一であり、各作像ユニットの感光体ドラム１（ａ〜ｄ）が中間転写ベルト１０の上部走行辺に沿って配置されている。図では代表してＡ１ユニットにを構成する機器に符号を付している。すなわち、像担持体としての感光体ドラム１の周りには、帯電手段２、現像装置３、クリーニング手段４等が配置されている。帯電手段２は、本例では非接触帯電ローラを用いており、電源５より帯電電荷が印加される。さらに各感光体ドラム１に対向するように中間転写ベルト１０の内側に一次転写手段としての転写ローラ６が設けられている。この転写ローラ６には、電源７より転写バイアスが印加される。

また本例では、各作像ユニットごとに光書込み装置８を備えている。この光書込み装置８としては、例えばＬＥＤアレイを用いた露光装置を用いることができる。なお、レーザ光学系を用いた露光装置を各作像ユニットに共通の光書込み装置として採用することも可能である。

中間転写ベルト１０を支持するローラの一つである対向ローラ１３と二次転写ローラ１５とで二次転写ニップ部を形成する。対向ローラ１３には電源１４よりトナーと同極性の転写バイアスが印加され、対向ローラ１３と二次転写ローラ１５の間に形成される電界によって、中間転写ベルト１０上のトナー像が用紙上に転写される。そして本例では、二次転写ローラ１５ともう一方のローラ（加圧ローラ）１６に搬送ベルト１７が掛け渡されている。この搬送ベルト１７により、用紙は二次転写部から定着部２０へと搬送される。

本例における定着部（定着装置）２０は、定着ローラ２２と加熱ローラ２３とに張設した定着ベルト２１を備えるベルト定着方式である。加熱ローラ２３の内部にはヒータ２４が配置されている。また、定着ローラ２２には、加圧ローラ１６が搬送ベルト１７を間に挟んで圧接され、定着ニップを形成する。搬送ベルト１７が定着部を通るため、二次転写部に戻る前に搬送ベルト１７を冷却する空冷ファン１８が、二次転写ローラ１５の近傍に設けられている。

さらに、装置の下部位置には用紙Ｐを収納する給紙トレイ３０が配置される。この給紙トレイ３０から用紙を給送するため、ピックアップローラ３１及び分離・給送ローラ対３２が設けられる。対向ローラ１３と二次転写ローラ１５が対向する転写ニップ部の手前にはレジストローラ３４が設けられ、給紙トレイ３０からの用紙をレジストローラ３４へ搬送する搬送ローラ３３が途中の用紙搬送路に配設されている。

上記のように構成されたカラー画像形成装置における画像形成動作について簡単に説明する。なお、本画像形成装置がプリンタとして構成される場合、ＬＡＮ等により外部のパーソナルコンピュータ等から受信した画像情報に基づいて画像形成が行なわれる。また、スキャナを有する場合は、スキャナにより読み取った原稿の画像情報に基づく画像形成も可能である。さらに、ファクシミリの機能を備える場合は、通信回線を介して受信した画像情報に基づく画像形成も可能である。

各作像ユニットＡ１〜Ａ４において、感光体ドラム１（ａ〜ｄ）が図示しない駆動手段によって図中反時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム１の表面が帯電手段２によって所定の極性に一様に帯電される。本例ではマイナスにバイアスされた非接触帯電ローラ２が感光体ドラム１をマイナス帯電させる。帯電された感光体表面に光書き込み装置８から走査光が照射され、これによって感光体ドラム１表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム１に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置３から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。なお、本例では、現像装置３はマイナスの電荷を有するトナーによって上記静電潜像を反転現像している。

また、中間転写ベルト１１が図中反時計回りに走行駆動され、各作像ユニットＡ１〜Ａ４において一次転写ローラ６の作用により感光体ドラム１から中間転写ベルト１０に各色トナー像が順次重ね転写される。このようにして中間転写ベルト１０はその表面にフルカラーのトナー像を担持する。

なお、作像ユニットのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、４個の作像ユニットのうち、黒トナーを用いる作像ユニットを使用して画像形成を行う。

そして、トナー像を転写した後の感光体ドラム表面に付着する残留トナーは、クリーニング手段４によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が図示しない除電器の作用を受けて表面電位が初期化されて次の画像形成に備える。

一方、給紙トレイ３０から用紙が給送され、レジストローラ対３４によって、中間転写ベルト１０上に担持されたトナー像とのタイミングを取って二次転写部に向けて送出される。本例では対向ローラ１３にはトナーと同極性のバイアスが印加されており、中間転写ベルト１０表面のトナー像が用紙上に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送ベルト１７によって定着部２０に送られ、搬送ベルト１７を挟んで定着ローラ２２と加圧ローラ１６が圧接される定着ニップを通過するとき、熱と圧力によってトナー像が用紙に熔融定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ２５により図示しない排紙トレイに排出される。

さて、本例の装置構成では、二次転写ローラ１５と加圧ローラ１６に巻き掛けた搬送ベルト１７により、二次転写部から定着部まで用紙を搬送するため、図２に示す比較例のように転写部から定着部までの間に用紙が電位的にフロートになる個所がないので、球形度が高くて非静電的な付着力の小さい重合トナーなどを使った場合でも、用紙の電位上昇やトナー間のクーロン反発力の上昇に伴うトナーチリが起こりにくい。

なお、図２に示す比較例では、二次転写部と定着装置１２０の間を別部材の搬送ベルト１１７で連絡し、その搬送ベルトの前後にガイド部材１１８，１１９を設けている。二次転写ローラ１１５、定着装置手前のガイド部材１１９及び加圧ローラ１１６は接地されている。このような構成において、ガイド部材１１８，１１９と搬送ベルト１１７の間や、ガイド部材１１９と加圧ローラ１１６の間などの部分（図中に斜線を付した範囲で示す）では用紙が電位的にフロートになる。

また、本実施例の画像形成装置に使用される搬送ベルト１７は導電性を有しており、二次転写ローラ１５と加圧ローラ１６はそれぞれ接地されているため、これらのローラから搬送ベルト１７へ注入されるトナーと反対極性の電荷は、速やかに用紙の裏面近傍に移動し、さらに用紙（記録媒体）が紙で、ある程度導電性を有する場合は、用紙の表面近傍へ電荷が移動するため、クーロン力に基づくトナーと用紙との付着力が強くなり、トナーチリを抑制できる。

搬送ベルト１７から紙へ注入される電荷とトナーとの間に働くクーロン力は、両者の距離が近いほど強くなるため、用紙の抵抗は低いことが望ましいのだが、二次転写ニップ部近傍の領域で紙が加熱されてしまうと、水分低下によって抵抗が高くなってしまい、その結果トナーと紙の付着力が小さくなってしまう。本実施例では、定着ローラ２２と加圧ローラ１６には熱源を設けず、加熱ローラ２３にのみ熱源を設けており、トナーの定着に必要な熱量だけを定着ベルト２１を介して供給するので、搬送ベルト１７への熱の流れ込みが抑えられ、その結果二次転写ニップ部近傍の紙の加熱に伴う抵抗上昇が抑えられるので、トナーと紙との充分な付着力が確保できる。

上記搬送ベルト１７としては、例えば図３に示すような構成のベルト部材を用いることができる。図３（ａ）図に示すものは、単層ニッケル電鋳ベルトである。（ｂ）図に示すものは、（半）導電性のポリイミドベルトの裏面にアルミニウム（Al）を蒸着したものである。（ｃ）図に示すものは、（半）導電性樹脂からなる弾性層とニッケル電鋳ベルトの積層ベルトである。

上述したように、トナーと紙あるいは搬送ベルト１７の間にクーロン力を作用させるためには、搬送ベルト１７に導電性をもたせる必要があるが、少なくとも用紙（記録媒体）が転写ニップから定着ニップまで移動するのに要する時間よりも電気的時定数τが小さい樹脂やゴム、あるいは金属を用いることによって、搬送過程におけるトナーと用紙との付着力を確保できる。例えば通常のプリンタの搬送ベルトに対して、樹脂層としてポリイミドを用いる場合は、体積抵抗率が１Ｅ１０Ωcm程度であれば十分である。材料としては、耐熱性を有するポリイミドやシリコーンなどの種々の樹脂やゴム、あるいはニッケルやＳＵＳなどの金属を使うことが可能である。特に図３に示されるような単層金属ベルトやベルトに金属層を有する搬送ベルトでは、トナーに強い鏡像力が作用するので、トナーチリの抑制効果は抜群である。さらにベルトの裏面や基層に金属層を有する場合は、加圧ローラ１６や二次転写ローラ１５からの電荷の供給が速やかに行われる点で高い効果が得られる。

次の表１は、図１に示す実施例の画像形成装置と、図２に示す比較例の画像形成装置を用いて、種々のワーデル実用球形度ψを有するトナーで画像を出力した時の、トナーチリの評価結果である。なお、ワーデル実用球形度ψは粒子の投影面積に等しい面積の円の直径を粒子の投影像に外接する最小円の直径で割ることによって算出される値であり、本検討ではスライドガラス上に採取したトナーから無作為に２００個のトナーを抽出し、光学顕微鏡で５００倍に拡大して算出した球形度の平均値を用いた。

表１に示されるように、図２の比較例の装置では、トナーの球形度が高くなるのに伴ってチリが発生するのに対し、本発明の実施例ではトナー球形度が高くなってもチリの程度が良好であることが判る。特に実施例の構成では、ワーデル実用球形度ψの値が０．９３以上であっても、ほぼ球形の重合トナーや熱処理によって球形化した粉砕トナーのような非静電的な付着力の小さいトナーでも良好な最終画像を得ることが可能である。

本実施例では図1に示すように空冷ファン１８を配設しており、長時間連続して画像が出力されるような場合はこれを稼動させることによって、二次転写ニップ部近傍で用紙の温度上昇を防いでいる。空冷ファン１８は、用紙の抵抗が加熱によって変化する場合にのみ、すなわちＯＨＰフィルムのような場合は稼動させず、紙の場合にのみ稼動させることによって、無駄なエネルギー消費を抑えている。

当然のことながら、本実施例では用紙分離時の剥離放電に伴う画像の乱れや、中間転写ベルト１０や搬送ベルト１７と用紙との分離不良などを発生させることもないので、用紙ジャムを発生させることがない。また、二次転写バイアスは二次転写ローラ１５には印加せず、対向ローラ１３に印加し、二次転写ローラ１５と加圧ローラ１６を接地して同電位とすることによって、搬送ベルト１７や定着ローラ２２に電流が流れ込まないように工夫している。

以下に評価に使用した各トナーの製法例を示す。なお、本発明の効果は以下に示される製法のトナーに限られるものではなく、球形度の高い一般的なトナーを用いる場合にも奏されるものである。

［粉砕トナーＡの製法］
スチレン樹脂 ８４部
カーボンブラック（＃４４：三菱化成製） １０部
金属錯塩型染料（スピロンブラックＴＲＨ、保土谷化学製） ２部
低分子量ポリプロピレン ４部
からなる混合物Ａをエクストルーダーで混練後ジェットミルにて粉砕し、これを分級して体積平均粒径８μｍの母体トナーを得た。得られた母体トナー９９部に対して疎水性シリカＲ９７６（日本アエロジル社製）１部を加え、ヘンシェルミキサー（三井三池制作所社製ＨＥＮＳＣＨＥＬＦＭ２０Ｂ改造機）で混合して粉砕トナーＡを得た。

［粉砕トナーＢの製法］
上述の粉砕トナー製造過程において、混合物Ａをエクストルーダーで混練し、ジェットミルで粉砕後、ハイブリダイゼーションシステム［（株）奈良機械製作所ＮＨＳ−Ｏ］で丸め処理し、これを分級して体積平均粒径８μｍの母体トナーを得た。得られた母体トナー９９部に対して疎水性シリカＲ９７６（日本アエロジル社製）１部を加え、ヘンシェルミキサーで混合してトナー粉砕トナーＢを得た。

［粉砕トナーＣ、Ｄの製法］
上述の粉砕トナー製造過程において、混合物Ａをエクストルーダーで混練し、ジェットミルで粉砕後、サーフュージングシステム（日本ニューマチック工業（株）製）で丸め処理し、これを分級して体積平均粒径８μｍの母体トナーを得た。得られた母体トナー９９部に対して疎水性シリカＲ９７６（日本アエロジル社製）１部を加え、ヘンシェルミキサーで混合してトナー粉砕トナーＣ、Ｄを得た。

［重合トナーＡの製法］
メタノール １００部
ポリビニルピロリドン（分子量４万，ＢＡＳＦ社製Ｋ−３０） ５部
を室温でゆるやかに撹拌し、完全に溶解させ、得られた分散安定剤のメタノール溶液２５０部に対し、
スチレン ６０部
アクリル酸メチル ３５部
ジエチルアミノエチルメタアクリレート ２部
ドデシルメルカプタン ０．５部
１，３−ブタシジオールジメタクリレート １部
をＮ２雰囲気中で撹拌しながら添加し、６５℃に上温後２，２’−アゾビスイソブチロニトリル２．０部を添加して重合を行った。その後、ドデシルメルカプタン０．２部をメタノール２０部に希釈して添加し、冷却して重合を停止させた。

このようにして得られた重合液に、
ターシャリブチルアクリルアミドスルホン酸 ４部
スチレン ３６部
から成るモノマーを添加し、６５℃に上温後、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル２．０部を添加して再度重合を行い、その後室１μｍのミクロフィルターで濾別して重合液Ａを得た。

次いでオイルブラック８６０（オリエント化学社製）１．０部にメタノール２０部を加えて５０℃に加熱溶解した溶液に、上述の重合液Ａ１４０部を加え、２時間撹拌後、得られた染着液の余剰成分を遠心分離で除去し、固形分をメタノール洗浄後、ろ過、乾燥して体積平均粒径５μｍの母体トナーを得た。

得られた母体トナー９９部に対して疎水性シリカＲ９７６（日本アエロジル社製）１部を加え、ヘンシェルミキサー（三井三池制作所社製ＨＥＮＳＣＨＥＬ ＦＭ２０Ｂ改造機）で混合してトナーを得た。

［重合トナーＢの製法］
メタノール ９０部
メチルビニルエーテル／無水マレイン酸（１／１）共重合体 ２部
からなる混合物を窒素雰囲気下で攪拌混合後、
スチレン ３０部
アクリル酸メチル １５部
ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン １部
ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミドスルフォン酸 １部
を添加し、６５℃に上温後２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部を添加して重合を行った。

これにディスパースレッドＦＢ（マゼンタ）４部を添加後、７０℃に昇温して５時間反応を行い、得られた染着液中の余剰成分を遠心分離で除去し、固形分をメタノール洗浄後、ろ過、乾燥して体積平均粒径５μｍの母体トナーを得た。

得られた母体トナー９９部に対して疎水性シリカＲ９７６（日本アエロジル社製）１部を加え、ヘンシェルミキサー（三井三池制作所社製ＨＥＮＳＣＨＥＬ ＦＭ２０Ｂ改造機）で混合してトナーを得た。

図４は、本発明の第２実施例の画像形成装置の要部を示す構成図である。この図に示す画像形成装置は、搬送ベルトによって搬送される用紙（記録媒体）に作像ユニットから直接トナー像を転写する直接転写方式のカラー画像形成装置である。図１の第１実施例と同じあるいは同等の部分には同じ符号を付すとともに、重複する説明は省略する。

図４に示すように、搬送ベルト５０は一方が駆動ローラで他方が従動ローラである支持ローラ５１，５２に張架され、図中反時計回りに回転駆動される。搬送ベルト５０の上辺には、Ａ１〜Ａ４の４つの作像ユニットが並設される。その搬送ベルト５０の支持ローラ５１には、ベルトを挟んで定着装置２０の定着ローラ２２が圧接され、定着ニップを形成している。したがって、本例では支持ローラ５１が加圧ローラである。また、支持ローラ５２の近傍には、搬送ベルト５０を冷却するための空冷ファン１８が設けられている。

そして、本第２実施例では、各作像ユニットの感光体ドラム１（ａ〜ｃ）の芯金にトナーと同極性のバイアスを電源９より印加し、転写ローラ６の芯金を接地することによって、感光体ドラム上のトナー像を用紙に転写させる電界を形成している。

本第２実施例において、図示しない給紙トレイより給紙された用紙はレジストローラ３４より搬送ベルト５０の上面に送出される。搬送ベルト５０に保持されて搬送される用紙上に各作像ユニットＡ１〜Ａ４から各色トナー像が順次重ね転写され、用紙上にフルカラー画像が形成される。未定着トナー像を担持する用紙は、搬送ベルト５０に保持されたまま定着ニップへ送り込まれ、熱と圧力とによりトナー像が用紙上に定着される。

本第２実施例においても、転写部から定着部までの間に用紙が電位的にフロートになる個所がなく、トナーチリが起こりにくい。また、搬送ベルト５０は導電性を有しており、支持ローラ５１及び５２はそれぞれ接地されているため、トナーチリを抑制できる。搬送ベルト５０としては、例えば図３に示すような構成のベルト部材を用いることができる。

また、本第２実施例でも、用紙分離時の剥離放電に伴う画像の乱れや、搬送ベルト５０と用紙との分離不良などを発生させることもないので、用紙ジャムを発生させることがない。また、転写バイアスは搬送ベルト５０の支持ローラには印加せず、感光体ドラム１に印加し、支持ローラ５１及び５２を接地して同電位とすることによって、搬送ベルト５０や定着ローラ２２に電流が流れ込まないように工夫している。

以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は中間転写方式あるいは直接転写方式のいずれの画像形成装置にも適用できるものである。また、カラー画像形成装置に限らず、モノクロ装置にも適用可能である。画像形成装置各部の構成は、本発明の範囲内で適宜変更可能である。また、中間転写ベルトあるいは搬送ベルトを冷却する冷却装置も、空冷ファンに限らず、ベルトの冷却作用があるものであればどのような形態のものでも良い。例えば、水冷機構やペルチェ素子などを使った冷却装置などを用いることも可能である。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。

本発明に係る画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置の要部を示す構成図である。 比較例の画像形成装置における転写部と定着部間におけるトナーチリが発生し易い個所を示す模式図である。 導電性搬送ベルトの構成例を示すベルトの部分断面図である。 本発明の第２実施例の画像形成装置の要部を示す構成図である。

符号の説明

１（ａ〜ｄ） 感光体ドラム（像担持体）
８ 光書込み装置
９，１４ 電源
１０ 中間転写ベルト（像担持体）
１３ 対向ローラ（対向部材）
１５ 二次転写ローラ（転写ローラ）
１６，５１ 加圧ローラ（支持ローラ）
１７，５０ 搬送ベルト（導電性搬送ベルト）
１８ 空冷ファン（冷却手段）
２０ 定着装置（定着部）
２１ 定着ベルト
２２ 定着ローラ（定着部材）
２３ 加熱ローラ
５６ 転写ローラ
Ａ１〜Ａ４ 作像ユニット

Claims (12)

1. 像担持体上に担持したトナー像を転写部にて記録媒体上に転写し、定着部にて記録媒体上にトナー像を定着させる画像形成装置において、
   前記転写部から前記定着部へ記録媒体を搬送する導電性搬送ベルトを有し、該導電性搬送ベルトが金属層を有しており、
   前記導電性搬送ベルトの内部に配置した転写ローラに、前記導電性搬送ベルトを挟んで対向部材を配置させ、前記転写ローラと前記対向部材との間に電位差を設けてトナー像を記録媒体上に転写させる電界を形成するとともに、
   前記導電性搬送ベルトの内部に配置した加圧ローラに、前記導電性搬送ベルトを挟んで加熱源を持たない定着部材を対向配置させ、前記加圧ローラと前記定着部材とで定着ニップを形成し、
   前記導電性搬送ベルトの用紙搬送方向最上流側で前記導電性搬送ベルトを支持する支持ローラと最下流側で前記導電性搬送ベルトを支持する支持ローラとが同電位となるように構成されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写ローラが、前記最上流側で前記導電性搬送ベルトを支持する支持ローラであることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記加圧ローラが、前記最下流側で前記導電性搬送ベルトを支持する支持ローラであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体がベルト状中間転写体であり、前記対向部材が前記ベルト状中間転写体が巻き掛けられる対向ローラであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体がドラム状感光体で且つ前記対向部材であり、前記導電性搬送ベルトに保持されて搬送される記録媒体に、前記ドラム状感光体から直接トナー像が転写されることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記定着部材に巻き掛けられた定着ベルトと、該定着ベルトを加熱する加熱手段とを有することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記トナーのワーデル実用球形度ψが０．９３以上であることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記導電性搬送ベルトの電気的時定数τが、記録媒体が前記転写部から前記定着ニップまで移動するのに要する時間より小さいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記導電性搬送ベルトが複数の層からなり、基層が金属であることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
10. 前記導電性搬送ベルト回動方向における前記加圧ローラの下流側に、前記導電性搬送ベルトを冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
11. 記録媒体が紙の場合のみ、前記冷却手段を稼動させることを特徴とする、請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記対向部材にトナーと同極性のバイアスが印加され、前記転写ローラ及び前記加圧ローラが接地されていることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。

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