JP2009020467A

JP2009020467A - 中間転写装置、及び画像形成装置

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Publication number: JP2009020467A
Application number: JP2007184951A
Authority: JP
Inventors: Misaki Shimizu; 美沙紀清水; Yukimichi Someya; 幸通染矢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2007-07-13
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2027-07-13
Also published as: JP5169044B2

Abstract

【課題】被記録媒体上に転写定着されるトナー画像を変形効率よく引き伸ばして変形面積のバラツキが少なく高品質のトナー画像を形成する。そして、他装置の性能に悪影響を与えることなく、耐久性にも優れ、トナー画像が加熱している部材へのオフセットの発生も防止する。更に、消費熱量も少なく省資源で低コストの中間転写装置、及びその中間転写装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】移動可能に保持されてトナー画像（Ｔ）が転写される中間転写体１と、前記中間転写体１上に保持する前記トナー画像（Ｔ）を加熱する加熱手段２と、前記加熱手段２で加熱する前記トナー画像（Ｔ）を加圧して変形する回動可能に保持される変形手段３と、前記変形手段３上のトナー画像変形領域部（Ａ）の線速度と前記トナー画像（Ｔ）を保持する前記中間転写体１上の線速度に線速度差を付与する線速度差付与手段４を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、中間転写装置、及びその中間転写装置を備える画像形成装置に関する。詳しくは、トナー画像を中間転写体上に転写後に変形してから被記録媒体に転写する中間転写装置、及びその中間転写装置を備える複写機、ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれ等の複合機等の画像形成装置に関する。

従来の一般的な画像形成装置では、記録用紙等の被記録媒体上のトナー画像を定着装置で加熱加圧するが、このとき被記録媒体の表面に存在する繊維の凹凸に沿ってトナー画像が変形することから、繊維の凹凸でトナー画像の変形率が異なり、特に凸部の変形率が大きくなる。
表面の粗い被記録媒体の場合、この粗面の影響で前述のトナー画像の変形が顕著に表れ、加圧定着後のトナー画像の面積にバラツキが生じ粒状性が低下する。また、繊維の凹部にあるトナー画像は加圧部材とは非接触、または加圧力が小さいため、変形が小さくなり、凹凸部でのトナー画像の表面性に差が生じて光沢ムラ等となり画質が低下する不具合が生じていた。
そこで、中間転写体を用いた画像形成装置が提案されている。
例えば、ベルト状の像担持体と、そのベルト状の像担持体に接触状態に配置されて周回移動する無端状の中間転写ベルトと、その中間転写ベルトに転写されたトナー画像をトナーの溶融温度以上に加熱溶融する加熱ローラを備えている画像形成装置が提案されている。該画像形成装置は更に、その加熱ローラの下流側で中間転写ベルトを支持する支持ローラと中間転写ベルトを介して圧接する加圧ローラとを備え、その加圧ローラと中間転写ベルトとの間に送り込まれる転写材に中間転写ベルト上のトナー画像を転写定着するようにしている（特許文献１を参照）。
しかしながら、転写材に転写する前の中間転写ベルト上のトナー画像を加熱ローラによりトナーの溶融温度以上に加熱してトナー画像全体が変形した状態で転写材に転写されるとともに、転写定着時の定着ニップ部での加圧によって、転写材表面に存在する紙繊維の凹凸の影響を受けてトナー画像全体が変形しやすくなり、凸部は変形面積が広がり、凹部では加圧力があまり伝わらず変形面積が小さくなる。よってトナー画像の面積バラツキが大きくなって、粒状性のムラや光沢ムラ等が生じて画質が低下してしまうという問題がある。

また、他の中間転写体を備えた画像形成装置では、像担持体上のトナー画像をベルト状の中間転写体上に転写して、その中間転写体上のトナー画像を、加熱ローラと加圧ローラとが中間転写体を介して圧接する定着ニップ部に達する前に中間転写体のベルト内面側に設けた像形成物質一体化手段の面状ヒータにより中間転写体を通して加熱する。そのトナー画像を軟化、溶融させることにより結合させて少なくとも一部を結着させて一体化させ、その一体化したトナー画像を定着ニップ部で被記録媒体に転写定着させるようにすることも提案されている（特許文献２を参照）。
しかしながら、同様に、トナー画像全体が加熱され変形し、トナー画像全体の粘度が低下するため、像保持体の被記録媒体への定着時にはトナー画像の高さが、例えば、４０〜８０％程度変化してしまう。そのため、被記録媒体表面の凹凸によりトナー像の面積の広がりにバラツキが生じて画質が低下する。
更に、別の転写定着装置としては、像形成物質を担持する像担持体と、その像担持体上の像形成物質を一体化する像形成物質一体化手段とを備え、その一体化手段により一体化した未定着画像を記録体に転写定着部で転写定着を行うものが提案されている。この転写定着装置では転写定着部の記録体搬送方向上流側に、像形成物質一体化手段により一体化したトナーの記録体と接触する面に粘着性を付与する粘着付与手段を設け、その粘着付与手段としては輻射熱により粘着性を付与するものや、定着助剤を塗布することにより粘着性を付与することが提案されている（特許文献３を参照）。
しかしながら、このような転写定着装置の場合、中間転写体上でトナー画像を変形するのに中間転写体と対向するトナー一体化ローラの回転体を加熱してトナー画像を溶融しているが、トナー画像と部材の付着力は、高温な部材の方がトナーとの付着力が高いため、トナー画像が加熱している部材へオフセットしやすいという問題がある。

図１０は、従来の中間転写装置２００におけるトナー画像（Ｔ）が変形する過程を示す図である。
図１１は、従来の中間転写装置２００における粗い表面を有する被記録媒体（Ｐ）上でのトナー画像の画質劣化状態を示す図である。
図１０と図１１に示す中間転写装置２００において、トナー画像を作成する場合、必要な画像濃度を得ることが目標の一つとなる。必要な画像濃度は、被記録媒体の表面粗さによって適正値が異なり、表面粗さが粗いほどトナー量が必要になってくる。それは、被記録媒体へトナー画像を転写すると、被記録媒体表面の凹凸が影響し、凹部へトナーが入り込むため１００％ベタ画像ではそのトナー面積率が低くなるためである。
従来、被記録媒体へトナー画像を転写した後に定着装置で定着するとトナー面積率は若干広がるが、粗い被記録媒体の場合には加圧変形されるのは凸部なのでより変形率は小さい。従って、粗い表面の被記録媒体では目標となる画像濃度を満足するにはトナー量を多くする必要があった。
例えば、トナー粒径６μｍを用いてトナー量０．４ｍｇ／ｃｍ^２で１００％ベタ画像を作成する場合、トナー画像転写後は平滑度の高い（Ｒｚ２μｍ）被記録媒体ではトナー面積率は９０％になる。これに対し、平滑度の悪い（Ｒｚ５０μｍ）被記録媒体では８０％となり、定着装置で変形後の面積は高平滑９７％で低平滑は８２％と変形率は小さく目標とする画像濃度を得るには０．５ｍｇ／ｃｍ^２のトナー量が必要であった。

更に、トナー画像を被記録媒体と接触する前に変形させ、被記録媒体へ転写したトナー画像の表面は、中間転写体２０１の表面が転写され、平滑な状態となっている。だが、被記録媒体の表面が粗い場合は、この平滑なトナー画像部と表面が粗い被記録媒体の表面との光沢差が大きいトナー画像となる。
上記の中間転写装置、及びその中間転写装置を備える画像形成装置では、定着速度、定着画像品質等の点から、被記録媒体上のトナー画像を加熱溶融し、加圧することで定着させる熱定着方式を採用している。その定着性能は、被記録媒体の表面性に大きく影響される。表面が粗い被記録媒体の場合、定着性を満足させるためには、加熱温度を高温にするか、又は、被記録媒体への転写定着部の加圧力を大きくする必要がある。
然し、高温にすると中間転写体の温度も上昇し、その熱が像担持体へ移動し、像担持体の温度が上昇することになる。この温度上昇により像担持体近傍にある他の装置や部材の温度が上昇してその性能に影響を及ぼすことになる。例えば、画像形成装置内の現像装置やクリーニング装置内のトナーが凝集したり固着したりする等の不具合が生ずる。
また、転写定着時の加圧力を大きくした場合には、中間転写体の耐久性が低下する等の不具合も生ずることになる。
特許第３５２８３７１号特開２００１−１３７９８公報特開２００５−２６６３０４公報

本発明の課題は、前述の従来の中間転写装置、及びその中間転写装置を備える画像形成装置における問題点を解決するものである。即ち、被記録媒体の表面粗さに関係なく高品質のトナー画像を形成する中間転写装置、及びその中間転写装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。また、他装置の性能に悪影響を与えることなく、耐久性にも優れ、トナー画像が加熱している部材へのオフセットの発生も防止し、更に、消費熱量も少なく省資源で低コストの中間転写装置、及びその中間転写装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、像担持部材からトナー画像を中間転写体上に転写後、被記録媒体に転写する中間転写装置において、前記トナー画像を保持する前記中間転写体と、該中間転写体の移動経路に配置されてトナー画像を加熱軟化せしめる加熱手段および加熱軟化せしめられたトナー画像を前記中間転写体上で変形させる変形手段と、を備えることを特徴とする。
請求項２の発明は、前記中間転写体に対して、前記中間転写体とは別の中間転写体からトナー画像が転写されることを特徴とする。
請求項３の発明は、前記変形手段を適用する際の前記中間転写体の線速度と、加熱軟化せしめられたトナー画像を前記中間転写体上で変形させる前記変形手段の適用線速度との間に線速度差を付与する線速度付与手段を備えることを特徴とする。
請求項４の発明は、前記トナー画像を被記録媒体に転写する被記録媒体転写手段を更に備えることを特徴とする。
請求項５の発明は、前記中間転写体は、前記変形手段に当接する中間転写ベルト又は中間転写ローラであることを特徴とする。

請求項６の発明は、前記中間転写ベルトは、前記変形手段に当接して形成される巻き付き部を備えることを特徴とする。
請求項７の発明は、前記巻き付き部の下流端を前記変形手段に当接して押し付ける押さえ部材を備えることを特徴とする。
請求項８の発明は、前記押さえ部材は、前記トナー画像を被記録媒体に転写する前記被記録媒体転写手段の構成部品と兼用されることを特徴とする。
請求項９の発明は、前記中間転写体は、多層構造であり、且つ少なくとも外側に弾性層を備えることを特徴とする。
請求項１０の発明は、前記加熱手段が適用される前記中間転写体の領域は、前記変形手段が適用される前記中間転写体の領域よりも広いことを特徴とする。
請求項１１の発明は、前記変形手段は、前記中間転写体上の前記トナー画像の表面から加圧して変形させることを特徴とする。
請求項１２の発明は、前記被記録媒体転写手段は、前記中間転写体上の前記トナー画像を挟持して搬送する一対の被記録媒体転写加圧ローラ対を備えることを特徴とする。
請求項１３の発明は、前記被記録媒体転写手段は、前記中間転写体より硬い被記録媒体側転写加圧ローラを備えることを特徴とする。

請求項１４の発明は、前記被記録媒体転写手段は、前記中間転写体の曲率部より小径の前記被記録媒体側転写加圧ローラを備えることを特徴とする。
請求項１５の発明は、前記被記録媒体転写手段は、前記トナー画像を保持する前記中間転写体の移動する線速度と線速度差を付与される前記被記録媒体転写加圧ローラを備えることを特徴とする。
請求項１６の発明は、前記変形手段が適用される際の前記中間転写体の移動線速度に対する変形手段との線速差と、前記中間転写体の移動線速度に対する被記録媒体側転写加圧ローラとの線速差との関係を互いに正負の関係とすることを特徴とする。
請求項１７の発明は、前記中間転写体上の前記トナー画像は、ワックス入りトナーを含むこと特徴とする。
請求項１８の発明に係る画像形成装置は、被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置において、被記録媒体に記録画像を形成する画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットの形成する前記トナー画像を移動可能な中間転写体上に転写後に変形してから被記録媒体に転写する請求項１乃至１７の何れか一項に記載の前記中間転写装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、被記録媒体上に転写定着されるトナー画像を、被記録媒体の表面粗さの凹凸に関係なく、常に高画質かつ、安定した所望の画像濃度を有するトナー画像作成することが出来る。

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態例にかかる中間転写装置１０の拡大基本構成図である。
図１において、無端状に張設されて回転駆動する中間転写体上にトナー像を転写し、トナーを変形させてから被記録媒体に転写する中間転写装置１０は、像担持体１４０から転写されたトナー画像（Ｔ）を保持する移動可能な中間転写体１を備えている。そして、中間転写体１を構成する２次中間転写ベルト１１上に保持するトナー画像（Ｔ）を加熱する加熱手段２と、加熱手段２の加熱ローラ２０で加熱するトナー画像を加圧して変形させる回動可能に保持される変形手段３と、を備えている。
このような構成により、被記録媒体（Ｐ）へのトナー画像の転写前に、第２次中間転写ベルト１１の平滑な面上にてトナー画像が均一に変形され、被記録媒体の表面粗さが大きい場合でも、高い平滑性を有する被記録媒体に適用される同一のトナー量で同様な画像濃度を形成できる。
更に、本発明の実施形態の一つとして、変形ローラ３０上のトナー画像変形領域部（Ａ）の線速度とトナー画像（Ｔ）を保持する２次中間転写ベルト１１上の線速度に線速度差を付与する線速度差付与手段４を具備させることもできる

以下に本発明の実施形態の詳細を図１により説明する。
画像形成ユニット１０１における像担持部材１４０からトナー画像を転写する１次転写装置１０４の駆動ローラ１４１と対向して、２次中間転写を行う中間転写装置１０の２次転写手段５の２次転写ローラ５０を設けてある。そして、１次転写ベルト１４０及び２次中間転写ベルト１１を介して２次転写部（Ｔ２）を形成している。
また、２次転写ローラ５０と駆動ローラ１４１との間には、トナー画像を構成するトナーを転写させるために、２次転写ローラ５０に電圧を印加して電界を発生させるようになっている。
２次中間転写ベルト１１は、２次転写ローラ５０と加熱ローラ２０と被記録媒体転写手段６における被記録媒体転写加圧ローラ対６０の中間転写体側転写加圧ローラ６１を内包して張架されている。そして、２次中間転写ベルト１１は、図示の矢印（Ｅ）方向に移動可能に保持されている。

中間転写体側転写加圧ローラ６１は、２次中間転写ベルト１１を介して対向する位置に被記録媒体側転写加圧ローラ６２を配置している。そして、不図示の加圧手段により被記録媒体側転写加圧ローラ６２を中間転写体側転写加圧ローラ６１へ加圧し被記録媒体へトナー画像を転写する３次転写部（Ｔ３）を形成している。
加熱ローラ２０は、２次中間転写ベルト１１を介して対向する位置に変形手段３としての変形ローラ３０を配置している。そして、不図示の加圧手段により加熱ローラ２０を加圧し、加熱ローラ２０によるトナー画像加熱領域部（Ｂ）と変形ローラ３０によるトナー画像変形領域部（Ａ）とで変形部（Ｇ）を形成している。
トナー画像加熱領域部（Ｂ）は、変形ローラ３０によるトナー画像変形領域部（Ａ）より上流の位置から開始する構成にしている。トナー画像加熱領域部（Ｂ）を上流側の位置に配置することで、トナー画像がトナー画像変形領域部（Ａ）に入る前に、トナー画像が溶融し変形しやすくなる効果がある。
また、トナー画像加熱領域部（Ｂ）をトナー画像変形領域部（Ａ）より広くすることで、よりトナー画像に熱を与えることができ、溶融しやすくなる効果がある。
尚、被記録媒体転写手段６の３次転写部（Ｔ３）では、加圧力を２Ｋｇｆ／ｃｍ^２〜５Ｋｇｆ／ｃｍ^２にしている。変形部（Ｇ）では、加圧力を０．５Ｋｇｆ／ｃｍ^２〜３Ｋｇｆ／ｃｍ^２にしている。変形部（Ｇ）では、トナー画像を熱と圧によって変形させるため、圧のみによる変形より低い面圧にすることが可能になっている。

２次中間転写ベルト１１及び図２に図示する２次中間転写ローラ１４は、多層構造である。例えば、２層構造で構成し、内側の基層をポリイミド樹脂で形成し、その外側に弾性層１５として厚さ０．０５ｍｍ乃至０．５ｍｍのシリコンゴム層を形成している。
２次中間転写ベルト１１をその裏面から加熱するので薄層にするほど加熱効率は高くなるが、寿命や耐久性を考慮する必要がある。
また、２次中間転写ベルト１１の外側表層の弾性層１５は、変形したトナー画像を被記録媒体へ転写する３次転写部（Ｔ３）において、トナー画像を被記録媒体の表面に追従させることが出来る。そして、３次転写部（Ｔ３）において転写性を確保するのにも効果的である。
例えば、粗い表面を有する被記録媒体へ薄層化されたトナー画像を転写するには、３次転写部（Ｔ３）の加圧力を高くするか、トナー画像（Ｔ）を軟化させるために２次中間転写ベルト１１をより高温に加熱することが効果的である。然し、高加圧による部材の耐久性の低下や、高温加熱による消費エネルギーが増大する。更に、２次中間転写ベルト１１を通じて１次転写ベルト１４０に熱が回り込み、１次転写装置１０４の画像形成ユニット１０１が昇温して画像流れやブロッキング等の問題が発生する。

このような問題の発生を防止するため、中間転写装置１０において、２次中間転写ベルト１１及び図２に図示する２次中間転写ローラ１４としては、被記録媒体の表面凹凸に追従する部材が使用されている。
２次中間転写ベルト１１及び図２に図示する２次中間転写ローラ１４の被記録媒体の表面凹凸に追従する部材特性としては、中間転写体１のその表面硬度が従来のＪＩＳ硬度のように紙繊維間隔より広い領域で測定する硬度で選択するのではなく、ミクロ的な硬度であるユニバーサル硬度で選択することが好ましい。
そこで、被記録媒体と接触する中間転写体１の２次中間転写ベルト１１及び図２に図示する２次中間転写ローラ１４の弾性層１５の表層硬度としては、押し込み深さ２０μｍで、ＨＵ１．０Ｎ／ｍｍ^２以下のユニバーサル硬度の部材を用いる。
または、中間転写装置１０では、トナー画像の安定した離型性と劣化防止のため、さらに表層として弾性層１５を厚さ５μｍ乃至２０μｍのフッ素系樹脂系材料であるＰＦＡの四フッ化エチレンパーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂やＰＴＦＥの四フッ化エチレン共重合体樹脂でチューブ形状に形成しても有効である。

変形部（Ｇ）における変形ローラ３０は、金属製の芯金の表層をフッ素系樹脂材料であるＰＦＡの四フッ化エチレンパーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂をコートした層を形成している。又は、ＰＴＦＥの四フッ化エチレン共重合体樹脂をコートした層を形成している。
中間転写装置１０では、前述のとおり、２次中間転写ベルト１１が加熱ローラ２０と接触してから変形部（Ｇ）までのトナー画像加熱領域部（Ｂ）を形成する。そして、加熱ローラ２０を通して２次中間転写ベルト１１を加熱する。その熱でトナー画像を加熱した後、加熱ローラ２０と変形ローラ３０とのトナー画像変形領域部（Ａ）により、熱と圧によってトナー画像を変形する。
このトナー画像加熱領域部（Ｂ）において２次中間転写ベルト１１が加熱ローラ２０に接している時間は、２次中間転写ベルト１１が加熱ローラ２０を通して２次中間転写ベルト１１上へ熱を伝達できる時間以上の時間となるような長さ領域にする。このことにより、トナー画像の加熱温度を十分変形させるために必要な軟化温度にすることができ、より効率的に変形させることができる。
また、トナー画像加熱領域部（Ｂ）をトナー画像変形領域部（Ａ）より広くとることで、トナー画像により多くの熱を与えることから、変形時に必要かつ十分な軟化状態にすることができる。

また、加熱ローラ２０は、２次中間転写ベルト１１上のトナー画像を２次中間転写ベルト１１側から加熱する。そして、変形ローラ３０は、２次中間転写ベルト１１上のトナー画像の表面から加圧して変形させる構成になっている。
従って、トナー画像の温度は、２次中間転写ベルト１１との接触面側の温度が変形ローラ３０との接触面側の温度より高温になっている。このため、トナー画像変形領域部（Ａ）で加圧されたトナー画像は温度の高い２次中間転写ベルト１１との付着力が高くなり、変形ローラ３０へトナーがオフセットするのを防止する効果がある。
その後、変形部（Ｇ）を通過した後のトナー画像は、３次転写部（Ｔ３）へ搬送され、被記録媒体転写手段６で被記録媒体（Ｐ）と接触侠圧することでトナー画像を被記録媒体へ転写する。この３次転写部（Ｔ３）の転写は、上流でトナー画像に与えた熱により軟化しているので被記録媒体に付着しやすいという効果を利用している。よりこの効果を得るには３次転写部（Ｔ３）と変形部（Ｇ）との間の時間と距離を短くすることで、トナー画像からの放熱を少なくトナー温度を維持するので、省資源でより付着しやすい効果が得られる。
中間転写装置１０では、トナー画像変形領域部（Ａ）に達するまでに事前にトナー画像を加熱軟化した状態で平滑な部材上で加圧変形している。従って、トナー画像への圧力バラツキが小さくなりトナー画像の変形が画像領域にわたり均一なものとなる。このように、被記録媒体へ転写する前にトナー画像の変形が均一になっているため、被記録媒体の表面粗さの凹凸に関係なく、常に所望の画像濃度を有したトナー画像を作成することが出来る。

また、２次中間転写ベルト１１は、３次転写部（Ｔ３）での転写性を確保するため表層の弾性層１５を低硬度にしている。そのため、変形部（Ｇ）において、より変形させるために、変形ローラ３０の表層は２次中間転写ベルト１１より高硬度としている。そのため、トナー画像の変形率を大きくでき、少ないトナーの量でトナーの面積率を確保することが出来る。
また、線速度差付与手段４としての駆動源４０の電動駆動モ−タと歯車列４１によって、２次中間転写ベルト１１と変形ローラ３０は、所定速度で安定した回動駆動が保持されて両線速度間に線速度差を持たせている。そして、変形ローラ３０上のトナー画像変形領域部（Ａ）の線速度とトナー画像を保持する２次中間転写ベルト１１上の線速度に線速度差を付与する。この両者間に線速度差を付与することで、２次中間転写ベルト１１上のトナー画像を変形するときに、トナー画像の速度と変形ローラ３０の速度との差によりトナー画像を引き延ばしやすくすることが出来る。
２次中間転写ベルト１１と変形ローラ３０の線速度は、共有する一個の駆動源４０のモータと歯車列４１を用いて異なる所定の線速度に固定することで安定した線速度差をもたせる。または、各々に駆動源を持たせて、異なる所定の線速度に固定することで安定した線速度差をもたせることも出来る。いずれにしても、２次中間転写ベルト１１と変形ローラ３０の線速度間には、安定した線速度差にすることでトナー画像を安定して変形することが出来る。
従って、２次中間転写ベルト１１上のトナー画像は、引き伸ばしやすくなり、限られたトナー画像変形領域部（Ａ）でトナー画像を効率良く延展することが出来る。

図２は、本発明の他の実施の形態例にかかる中間転写装置１０の基本構成図である。
図２における中間転写体１は、２次中間転写ベルト１１に替えて変形ローラ３０に当接する２次中間転写ローラ１４を備えている。そして、自身が発熱する発熱手段２１の電磁誘導加熱装置（ＩＨコイル）２２を備えている加熱手段２によりトナー画像を加熱する。
中間転写体１の２次中間転写ローラ１４は、加熱ローラ２０を用いた構成よりもトナー画像加熱領域部（Ｂ）をより広く確保することが出来る。そして、加熱ローラ２０による２次中間転写ベルト１１への熱伝導の場合よりも、瞬時に２次中間転写ローラ１４を加熱することができ、低エネルギーで更に省資源でトナー画像の加熱を行うことが出来る。
図３は、本発明の実施の形態例にかかる中間転写装置１０の巻き付き部１２の基本構成図である。
図３において、２次中間転写ベルト１１は、変形ローラ３０に当接して形成する巻き付き部１２を形成する構成になっている。
２次中間転写ベルト１１が変形ローラ３０に当接して巻き付き部１２に巻きつくようになっている。そして、トナー画像変形領域部（Ａ）における２次中間転写ベルト１１の線速度と変形ローラ３０の線速度に曲率による線速度差が出来て、更に、安定的に効率良いトナー画像の変形を得ることが出来る。

図４は、本発明の実施の形態例にかかる中間転写装置１０の押さえ部材１３の基本構成図である。
図４において、２次中間転写ベルト１１は、巻き付き部１２の下流端を変形ローラ３０に当接して押し付ける押さえ部材１３を備えている。
ベルト状の弾性体で構成される２次中間転写ベルト１１が変形ローラ３０に巻きついている構成において、トナー画像変形領域部（Ａ）の下流側の近傍に押さえ部材１３を設けている。押さえ部材１３を設けることで、線速度差を利用したトナー画像の変形効率だけでなく、トナー画像変形領域部（Ａ）の下流近傍で２次中間転写ベルト１１と変形ローラ３０を密着させる。そして、その密着効果により２次中間転写ベルト１１と変形ローラ３０を押圧することで、２次中間転写ベルト１１と変形ローラ３０に挟まれているトナー画像を加圧によって、更に、確実且つ均一に変形することが出来る。

図５は、本発明の実施の形態例にかかる中間転写装置１０の兼用する押さえ部材１３の基本構成図である。
図５において、押さえ部材１３は、トナー画像を被記録媒体（Ｐ）に転写する被記録媒体転写手段６の構成部品である中間転写体側転写加圧ローラ６１と兼用で備えている。
押さえ部材１３が、変形したトナー画像を被記録媒体へ転写する機能を持つ中間転写体側転写加圧ローラ６１の役割を兼ね備えていることで、部品点数を低減しつつ同様の効果が低コストで得られる。更に、トナー画像変形領域部（Ａ１〜Ａ２）から被記録媒体への３次転写部（Ｔ３）までのトナー画像の搬送距離と時間が短くなるため、変形したトナー画像が被記録媒体へ搬送中に凝集するのを防止することが出来る。

図６は、本発明の実施の形態例にかかる中間転写装置１０の被記録媒体転写手段６の拡大基本構成図である。
図７は、本発明の他の実施の形態例にかかる中間転写装置１０の被記録媒体転写手段６の基本構成図である。
図８は、本発明の実施の形態例にかかる中間転写装置１０の被記録媒体転写手段６の拡大図である。
図６乃至図８において、被記録媒体転写手段６は、２次中間転写ベルト１１上または２次中間転写ローラ１４上のトナー画像を挟持して搬送する一対の被記録媒体転写加圧ローラ対６０を備えている。被記録媒体転写加圧ローラ対６０は、中間転写体側転写加圧ローラ６１または中間転写体側転写加圧ローラ６１を兼用する２次中間転写ローラ１４と被記録媒体側転写加圧ローラ６２を備えている。
被記録媒体側転写加圧ローラ６２は、２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４より硬く、２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４の曲率部より小径である。
被記録媒体側転写加圧ローラ６２は、線速度差付与手段４の駆動源４０によって歯車列４１を介して、所定速度で安定した回動駆動が保持されるようになっている。そして、トナー画像を保持する２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４が移動する線速度との間に線速度差が付与される。そして、変形ローラ３０上のトナー画像変形領域部（Ａ）の線速度よりも遅く、トナー画像を保持する２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４の移動する線速度よりも遅い線速度で回動する。

中間転写装置１０において、２次中間転写ベルト１１及び図７に図示する２次中間転写ローラ１４の多層構造で外側の表層の弾性層１５の表層硬度は、押し込み深さ２０μｍで、ＨＵ１．０Ｎ／ｍｍ^２以下を用いる。
３次転写部（Ｔ３）において、被記録媒体側転写加圧ローラ６２は、対向する２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４より硬度を高くして、更に小径に構成されている。
従って、被記録媒体側転写加圧ローラ６２は、２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４の弾性層１５の表層を押圧して食い込んで、図８に図示するようなニップ部（Ｎ）を形成する。３次転写部（Ｔ３）を形成している２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４よりも被記録媒体側転写加圧ローラ６２の曲率が大きい（曲率半径が小さい）構成になっている。この曲率の違いによって、トナー画像と被記録媒体（Ｐ）は、ニップ部（Ｎ）を通過後、被記録媒体側転写加圧ローラ６２側、即ち、２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４から離れる方向へ規制される。そして、トナー画像が２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４上から離型しやすくなり、被記録媒体（Ｐ）へ転写されやすくなる。

２次中間転写ベルト１１または図７に図示する２次中間転写ローラ１４と被記録媒体側転写加圧ローラ６２の線速度に差が付与されている。このように両者間に線速度に差を持たせることにより、３次転写部（Ｔ３）において２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４上のトナー画像は、離型しやすくなり、被記録媒体へ転写しやすくなる。
２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４と変形ローラ３０、２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４と被記録媒体側転写加圧ローラ６２に線速度に差をつける。線速度に差をつけることで、変形効率や転写効率や離型性は良くなるが、トナー画像を過剰に延展することがある。
そこで、延展したトナー画像を被記録媒体へ転写する際、被記録媒体側転写加圧ローラ６２の線速度を２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４の線速度より遅くする。被記録媒体側転写加圧ローラ６２の線速度を２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４の線速度より遅くすることで、過剰に延展したトナー画像を圧縮しつつ元に戻して被記録媒体へ転写される。そして、被記録媒体へ転写するトナー画像の乱れを抑えることが出来る。
ここでは、被記録媒体側転写加圧ローラの線速度を中間転写体の線速度より遅くするとしたが、前記変形手段が適用される際の前記中間転写体の移動線速度に対する変形手段との線速差と、前記中間転写体の移動線速度に対する被記録媒体側転写加圧ローラとの線速差との関係を互いに正負の関係とすればよい。つまり、延展したトナー画像の延展方向に対して逆向きに作用する、前記中間転写体の移動線速度に対する被記録媒体側転写加圧ローラとの線速差とすることで、前述のように被記録媒体へ転写するトナー画像の乱れを抑えることが出来る。

２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４に転写されるトナー画像は、ワックス（ＷＡＸ）入りトナーを備えている。
ワックス（ＷＡＸ）入りトナーを使用することにより、トナー画像へ熱が伝わりやすく変形しやすい効果が得られ、低熱量でトナー画像のトナーを溶融することが出来る。そして、加圧による変形もしやすいため、２次中間転写ベルト１１上または２次中間転写ローラ１４上でトナー画像の変形を効率良く行うことが出来る。
特に、中間転写装置１０の主機能である２次中間転写ベルト１１上または２次中間転写ローラ１４上でトナー画像を変形する変形部（Ｇ）において、トナー画像へ熱が伝わりやすく変形しやすい効果が得られる。更に、２次中間転写ベルト１１または２次中間転写ローラ１４に対し離型しやすくなる。
従って、被記録媒体（Ｐ）上に転写定着されるトナー画像を変形効率よく引き伸ばして変形面積のバラツキが少なく高品質のトナー画像を形成する。そして、他装置の性能に悪影響を与えることなく、耐久性にも優れ、トナー画像が加熱している部材へのオフセットの発生も防止する。更に、消費熱量も少なく省資源で低コストの中間転写装置１０を提供することが出来る。

図９は、本発明の実施の形態例にかかる中間転写装置１０を備える画像形成装置１００の基本構成図である。
図９において、被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置１００は、被記録媒体（Ｐ）に記録画像を形成する画像形成ユニット１０１と、画像形成ユニット１０１の形成するトナー画像を移動可能な中間転写体上に転写後に変形してから被記録媒体に転写する請求項１乃至２６の何れか一項に記載の中間転写装置１０を備えている。
画像形成装置１００であるタンデム型カラー複写機は、装置本体中央部に画像形成ユニット１０１と、中間転写装置１０と、その上方に原稿画像読取ユニット１０２と、その下方に被記録媒体給送ユニット１０３を設けている。
画像形成ユニット１０１には、水平方向に延びる転写面を有する１次転写ベルト１４０を、駆動ローラ１４１と従動ローラ１４２の間に張架して図示の矢示（Ｃ）方向に回動可能に保持する１次転写装置１０４を備えている。

１次転写ベルト１４０の転写面上には、各色のトナーによる潜像を表面に形成するドラム状の感光体１１０が配置されている。感光体１１０の各イエロー感光体１１０（Ｙ）、マゼンタ感光体１１０（Ｍ）、シアン感光体１１０（Ｃ）、ブラック感光体１１０（Ｂｋ）を、１次転写ベルト１４０の図示の矢示（Ｃ）方向の移動方向に沿って間隔を置いて並置している。
各感光体１１０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）は、図示の矢示（Ｄ）方向のそれぞれ同じ反時計回り方向に回転可能であり、その周りには、画像形成処理を実行するために使用する各帯電装置１１１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）を配置している。そして、光書き込み手段としての各書き込み装置１１２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）と、各現像装置１１３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）を配置している。更に、各１次転写ローラ１１４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）と、各クリーニング装置１１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）とをそれぞれ配置している。
そして、各現像装置１１３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）には、それぞれ現像する色に対応したカラーのトナーが収容されている。従動ローラ１４２と対向する位置には、１次転写ベルト１４０の表面をクリーニングする１次転写ベルトクリーニング装置１４３を設けている。

被記録媒体給送ユニット１０３のカセット１３０に載置される被記録媒体（Ｐ）は、給送ローラ１３１、搬送ローラ対１３２、レジストローラ１３３を用いて図示の矢印（Ｆ）方向の中間転写装置１０の３次転写部（Ｔ３）に搬送する。そして、３次転写部（Ｔ３）を通過後、定着装置１０５へ搬送する。
定着装置１０５は、定着ローラ方式を用いる。定着装置１０５の定着ローラ１５０はハロゲンヒータを内包している。定着ローラ１５０に対向した加圧ローラ１５１は定着ローラ１５０を加圧している。定着ローラ１５０は所定の温度に制御され、搬送される被記録媒体を前記圧接部で加熱、加圧する。
定着ローラ１５０は、金属製の芯金に弾性層を持ち、０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍのシリコンゴム層を設ける。更に、表面に離型性向上のためにシリコンオイルのような離型剤を塗布したり、フッ素系樹脂の層を施したものを使用する。ここではフッ素系樹脂層は表層硬度を低硬度にするために１０μｍのＰＦＡの四フッ化エチレンパーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂チューブを使用している。シリコン層のみでも低硬度であるが、その耐久性を考慮すると、薄層のフッ素系樹脂の使用が効果的である。
ここで言う低硬度とは微小硬度であり、例えば、使用温度におけるユニバーサル硬度において、被記録媒体（Ｐ）の粗さに対応した押し込み深さ２０μｍで、ＨＵ１．０Ｎ／ｃｍ^２以下が好ましい。薄層となったトナー画像（Ｔ）を被記録媒体（Ｐ）の凹凸へ追従させる効果がある。

次に、中間転写装置１０を備える画像形成装置１００の動作を説明する。
画像形成装置１００のタンデム型カラー複写機は、作像動作を開始させると、フルカラーの画像形成時にはイエロー感光体１１０（Ｙ）の表面がイエロー帯電装置１１１（Ｙ）により一様に帯電される。そして、その帯電面にイエロー書き込み装置１１２（Ｙ）による光書き込みが原稿画像読取ユニット１０２からの画像情報に基づいて行われ、そこにイエロー（Ｙ）色に対応した静電潜像が形成される。
その静電潜像は、イエロー（Ｙ）のトナーを収容したイエロー現像装置１１３（Ｙ）により現像されて可視像のトナー画像となる。そのトナー画像は、所定のバイアスが印加されたイエロー１次転写ローラ１１４（Ｙ）により、１次転写部（Ｔ１）で１次転写ベルト１４０上に１次転写される。

同様に、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に対応する各マゼンタ感光体１１０（Ｍ）、シアン感光体１１０（Ｃ）、ブラック感光体１１０（Ｂｋ）上にもそれぞれ対応する色のトナー画像（Ｔ）が形成される。これらの図示及び説明は重複するので省略するが、そのマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー画像が１次転写ベルト１４０上の１次転写部（Ｔ１）で順次重ね合わせ状態に一次転写される。
その一次転写後に、各イエロー感光体１１０（Ｙ）、マゼンタ感光体１１０（Ｍ）、シアン感光体１１０（Ｃ）、ブラック感光体１１０（Ｂｋ）上に残留したトナーは、各クリーニング装置１１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）により除去される。

また、各色のトナー画像（Ｔ）の転写後に、各感光体１１０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の電位が図示しない除電ランプにより除電されて初期化され、次の作像工程に備えられようになっている。
１次転写ベルト１４０上に重ね合わせ状態にて一次転写されたカラーのトナー画像は、駆動ローラ１４１と２次転写ローラ５０との間に印加される転写バイアスにより、２次転写部（Ｔ２）で中間転写体１側に静電気力で２次転写される。
２次中間転写ベルト１１へ２次転写されるトナー画像は加熱ローラ２０と変形ローラ３０との間の変形部（Ｇ）に搬送される。加熱ローラ２０は所定の温度に制御されている。搬送されるトナー画像は加熱ローラ２０の熱によって加熱され、変形ローラ３０の加圧によって変形し、トナー画像の面積率が高くなる。
その後、被記録媒体転写手段６の中間転写体側転写加圧ローラ６１と被記録媒体側転写加圧ローラ６２との間の３次転写部（Ｔ３）に搬送される。

トナー画像が３次転写部（Ｔ３）のニップ部（Ｎ）に突入するタイミングに合わせ、被記録媒体給送ユニット１０３のカセット１３０の給送ローラ１３１が回転を開始する。そして、カセット１３０内の被記録媒体の最上位から１枚ずつ分離されて給送される。その給送される被記録媒体は、搬送ローラ対１３２により停止状態にあるレジストローラ対１３３まで搬送されて一旦停止する。そして、そのレジストローラ対１３３に先端が突き当てられて斜め送りのスキューが修正されて、２次中間転写ベルト１１上のトナー画像の先端と一致するタイミングで３次転写部（Ｔ３）に向けて送り出される。
変形部（Ｇ）で変形されたトナー画像と被記録媒体は、３次転写部（Ｔ３）で圧接すると同時に加圧されながら搬送される。
トナー画像（Ｔ）が転写された後の被記録媒体は定着装置１０５へ搬送される。その後、排紙トレイ１０６に排出されて収納される。
従って、被記録媒体上に転写定着されるトナー画像を変形効率よく引き伸ばして変形面積のバラツキが少なく高品質のトナー画像を形成する。そして、他装置の性能に悪影響を与えることなく、耐久性にも優れ、トナー画像が加熱している部材へのオフセットの発生も防止する。更に、消費熱量も少なく省資源で低コストの中間転写装置１０を備える画像形成装置１００を提供することが出来る。

本発明の実施の形態例にかかる中間転写装置の拡大基本構成図である。本発明の他の実施の形態例にかかる中間転写装置の基本構成図である。本発明の実施の形態例にかかる中間転写装置の巻き付き部の基本構成図である。本発明の実施の形態例にかかる中間転写装置の押さえ部材の基本構成図である。本発明の実施の形態例にかかる中間転写装置の兼用する押さえ部材の基本構成図である。本発明の実施の形態例にかかる中間転写装置の被記録媒体転写手段の拡大基本構成図である。本発明の他の実施の形態例にかかる中間転写装置の被記録媒体転写手段の基本構成図である。本発明の実施の形態例にかかる中間転写装置の被記録媒体転写手段の拡大図である。本発明の実施の形態例にかかる中間転写装置を備える画像形成装置の基本構成図である。従来の中間転写装置におけるトナー画像の変形状態図である。従来の中間転写装置における粗い表面の被記録媒体上でのトナー画像の画質劣化状態図である。

符号の説明

１中間転写体、２加熱手段、３変形手段、４線速度差付与手段、５２次転写手段、６被記録媒体転写手段、１０中間転写装置、１１２次中間転写ベルト、１２巻き付き部、１３押さえ部材、１４２次中間転写ローラ、１５弾性層、２０加熱ローラ、２１発熱手段、２２電磁誘導加熱装置（ＩＨコイル）、３０変形ローラ、４０駆動源、４１歯車列、５０２次転写ローラ、６０被記録媒体転写加圧ローラ対、６１中間転写体側転写加圧ローラ、６２被記録媒体側転写加圧ローラ、１００画像形成装置、１０１画像形成ユニット、１０２原稿画像読取ユニット、１０３被記録媒体給送ユニット、１０４１次転写装置、１０５定着装置、１０６排紙トレイ、１１０感光体、１１０（Ｙ）イエロー感光体、１１０（Ｍ）マゼンタ感光体、１１０（Ｃ）シアン感光体、１１０（Ｂｋ）ブラック感光体、１１１帯電装置、１１１（Ｙ）イエロー帯電装置、１１１（Ｍ）マゼンタ帯電装置、１１１（Ｃ）シアン帯電装置、１１１（Ｂｋ）ブラック帯電装置、１１２書き込み装置、１１２（Ｙ）イエロー書き込み装置、１１２（Ｍ）マゼンタ書き込み装置、１１２（Ｃ）シアン書き込み装置、１１２（Ｂｋ）ブラック書き込み装置、１１３現像装置、１１３（Ｙ）イエロー現像装置、１１３（Ｍ）マゼンタ現像装置、１１３（Ｃ）シアン現像装置、１１３（Ｂｋ）ブラック現像装置、１１４１次転写ローラ、１１４（Ｙ）イエロー１次転写ローラ、１１４（Ｍ）マゼンタ１次転写ローラ、１１４（Ｃ）シアン１次転写ローラ、１１４（Ｂｋ）ブラック１次転写ローラ、１１５クリーニング装置、１１５（Ｙ）イエロークリーニング装置、１１５（Ｍ）マゼンタクリーニング装置、１１５（Ｃ）シアンクリーニング装置、１１５（Ｂｋ）ブラッククリーニング装置、１３０カセット、１３１給送ローラ、１３２搬送ローラ対、１３３レジストローラ対、１４０１次転写ベルト、１４１駆動ローラ、１４２従動ローラ、１４３１次転写ベルトクリーニング装置、１５０定着ローラ、１５１加圧ローラ、２００中間転写装置、２０１中間転写体

Claims

像担持部材からトナー画像を中間転写体上に転写後、被記録媒体に転写する中間転写装置において、前記トナー画像を保持する前記中間転写体と、該中間転写体の移動経路に配置されてトナー画像を加熱軟化せしめる加熱手段および加熱軟化せしめられたトナー画像を前記中間転写体上で変形させる変形手段と、を備えることを特徴とする中間転写装置。
前記中間転写体に対して、前記中間転写体とは別の中間転写体からトナー画像が転写されることを特徴とする請求項１記載の中間転写装置。
前記変形手段を適用する際の前記中間転写体の線速度と、加熱軟化せしめられたトナー画像を前記中間転写体上で変形させる前記変形手段の適用線速度との間に線速度差を付与する線速度付与手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の中間転写装置。
前記トナー画像を被記録媒体に転写する被記録媒体転写手段を更に備えることを特徴とする請求項１、２又は３記載の中間転写装置。
前記中間転写体は、前記変形手段に当接する中間転写ベルト又は中間転写ローラであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の中間転写装置。
前記中間転写ベルトは、前記変形手段に当接して形成される巻き付き部を備えることを特徴とする請求項５記載の中間転写装置。
前記巻き付き部の下流端を前記変形手段に当接して押し付ける押さえ部材を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載の中間転写装置。
前記押さえ部材は、前記トナー画像を被記録媒体に転写する前記被記録媒体転写手段の構成部品と兼用されることを特徴とする請求項７記載の中間転写装置。
前記中間転写体は、多層構造であり、且つ少なくとも外側に弾性層を備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の中間転写装置。
前記加熱手段が適用される前記中間転写体の領域は、前記変形手段が適用される前記中間転写体の領域よりも広いことを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の中間転写装置。
前記変形手段は、前記中間転写体上の前記トナー画像の表面から加圧して変形させることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の中間転写装置。
前記被記録媒体転写手段は、前記中間転写体上の前記トナー画像を挟持して搬送する一対の被記録媒体転写加圧ローラ対を備えることを特徴とする請求項４乃至１１の何れか一項に記載の中間転写装置。
前記被記録媒体転写手段は、前記中間転写体より硬い被記録媒体側転写加圧ローラを備えることを特徴とする請求項１２記載の中間転写装置。
前記被記録媒体転写手段は、前記中間転写体の曲率部より小径の前記被記録媒体側転写加圧ローラを備えることを特徴とする請求項１２記載の中間転写装置。
前記被記録媒体転写手段は、前記トナー画像を保持する前記中間転写体の移動する線速度と線速度差を付与される前記被記録媒体転写加圧ローラを備えることを特徴とする請求項１２記載の中間転写装置。
前記変形手段が適用される際の前記中間転写体の移動線速度に対する変形手段との線速差と、前記中間転写体の移動線速度に対する被記録媒体側転写加圧ローラとの線速差との関係を互いに正負の関係とすることを特徴とする請求項１２記載の中間転写装置。
前記中間転写体上の前記トナー画像は、ワックス入りトナーを含むこと特徴とする請求項１乃至１６の何れか一項に記載の中間転写装置。
被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置において、被記録媒体に記録画像を形成する画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットの形成する前記トナー画像を移動可能な中間転写体上に転写後に変形してから被記録媒体に転写する請求項１乃至１７の何れか一項に記載の前記中間転写装置を備えることを特徴とする画像形成装置。