JPH0363757B2 - - Google Patents

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JPH0363757B2
JPH0363757B2 JP18229281A JP18229281A JPH0363757B2 JP H0363757 B2 JPH0363757 B2 JP H0363757B2 JP 18229281 A JP18229281 A JP 18229281A JP 18229281 A JP18229281 A JP 18229281A JP H0363757 B2 JPH0363757 B2 JP H0363757B2
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toner image
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JPS5885463A (ja
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Tadashi Miwa
Kyoshi Kimura
Koji Komya
Noryoshi Tarumi
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Konica Minolta Inc
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Publication of JPH0363757B2 publication Critical patent/JPH0363757B2/ja
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/1605Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support
    • G03G15/161Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support with means for handling the intermediate support, e.g. heating, cleaning, coating with a transfer agent
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03G2215/16Transferring device, details
    • G03G2215/1676Simultaneous toner image transfer and fixing
    • G03G2215/1695Simultaneous toner image transfer and fixing at the second or higher order transfer point

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、中間転写体を用いたトナー像転写定
着方法および装置の改良に関する。
一般に中間転写体を具える画像記録装置におい
ては、潜像が現像トナーにより現像されて形成さ
れるトナー像担持体上のトナー像を、無端ベルト
状或いはロール状の中間転写体に転写し、この中
間転写体上に転写されたトナー像を更に転写紙等
の転写材上に再転写し定着せしめて画像が記録さ
れる。斯かる装置によれば、高品位の記録画像が
得られる可能性があると共に、一度形成された潜
像を、現像及び転写を繰り返すことにより複数回
に亘つて利用して多数の同一画像を記録する、い
わゆるリテンシヨン方式の導入が可能となり、画
像記録の高速化を容易に計り得る利点がある。加
えて、一成分導電性トナーを現像トナーとして用
いた場合にも普通紙より成る転写材への転写が可
能となることから、現像系の簡略化、画質の向上
等を図ることができる利点もある。
而して、前記中間転写体上のトナー像を転写材
に転写すると共に定着をも同時に行なうためには
種々の厳しい条件があり、良好なトナー像の転写
定着を達成することは相当に困難である。
従来、例えば特公昭46−41679号公報に記載さ
れているように、中間転写体上のトナー像のトナ
ーを加熱せしめずに転写材を加熱し、この転写材
の熱によつてトナー像を転写定着せしめる手段が
知られている。
この手段は、中間転写体を過熱するおそれがな
くてトナー像担持体に熱的悪影響を与えることが
防止できる点では好ましいものであるが、熱の利
用率が低く、通常紙より成る転写材に相当多量の
熱エネルギーを加える必要がある。しかも通常は
紙より成る転写材の種類によつて当該転写材に与
えるべき熱エネルギー量が異なり、例えば重量の
大きい紙或いは多孔質の紙より成る転写材には多
量の熱エネルギーが必要であるが、これと同等の
熱エネルギーを重量の小さい紙或いは厚みの小さ
な紙より成る転写材に与えると過熱状態となり、
転写材が変形し或いは焼け焦げが発生するように
なり、結局良好な転写定着を達成するためには、
転写材の種類に応じて供給熱エネルギーを調整す
ることが必要となる。更にトナー像の転写定着を
高速で行なう場合には、転写材に更に多量の熱エ
ネルギーを与えることが必要となり、その結果、
消費エネルギーが増大し、転写材の円滑な搬送が
行なわれずにジヤムが起つたときには発火の危険
性が大きい。
一方、特開昭49−78559号公報に記載されてい
るように、転写材の加熱を行なわずに、中間転写
体上のトナー像のトナーをその融解温度にまで加
熱することにより、中間転写体上のトナー像を転
写材に転写定着せしめる手段も知られている。
しかしながら、この手段においては、転写材が
トナーより多量の熱を奪うため、トナーの転写材
に接する側の流動性が低下して定着を確実に行な
うことが困難となり、このため実際には中間転写
体をも相当に加熱することが必要となる。この結
果、中間転写体を介してトナー像担持体に熱が加
えられることとなり、トナー像担持体が電子写真
感光体である場合には初期電位の低下による画像
濃度低下、及び中間転写体の材料成分がトナー像
担持体の表面に付着することによるカブリが発生
するようになると共に、中間転写体の劣化が速く
なつて大きな耐久性を得ることができない。
斯かる問題を解決するためには、中間転写体を
転写定着後の移動路領域において冷却することも
考えられるが、強制冷却する場合には更に多くの
エネルギーを消費することとなり、又自然冷却に
よる場合には、トナー像担持体と接するに至るま
での移動路を長くする必要があり、装置が大型化
することとなる。
又転写定着時におけるトナーは、既述のように
転写材に接する側が先行して冷却されてその流動
性が低下するため、トナーが完全に転写材に転移
せず、一部が中間転写体上に付着したまま残留す
るようになつてトナー担持体が汚染し、またオフ
セツト現像が生ずるようになる。
本発明は、以上の如き事情に基いてなされたも
のであつて、中間転写体を利用してトナー像担持
体上のトナー像を転写材に確実に転写し定着せし
めることができ、したがつてオフセツト現像が生
ぜず、リテンシヨン方式によつても解像度の高い
高品位の記録画像を得ることができ、トナー成分
材料の選択範囲を拡大することができて、しか
も、消費エネルギーが少なくて済み、装置をコン
パクトに構成できるようなトナー像転写定着方法
および装置を提供することを目的としてなされた
ものである。
本発明の上記目的は、トナー像をトナー像担持
体から中間転写体に転写し、該中間転写体から転
写材に転写、定着するトナー像転写定着方法にお
いて、上記中間転写体上のトナー像をトナーの溶
融温度より低い温度に加熱するとともに、トナー
の溶融温度より低い温度に加熱した押圧体を前記
中間転写体に圧接せしめ、該圧接部に、トナーの
溶融温度以上の温度に加熱した転写材を送り込む
ことにより、トナー像を上記転写材に転写、定着
することを特徴とするトナー像転写定着方法およ
びトナー像がトナー像担持体から中間転写体に転
写され、該中間転写体から転写材に再転写されて
定着せしめられるトナー像転写定着装置におい
て、上記中間転写体上のトナー像を該トナーの溶
融温度より低い温度に加熱する手段と、上記転写
材を中間転写体に圧接させる押圧体と、該押圧体
の溶融温度より低い温度に加熱する手段と、上記
転写材を中間転写体に圧接する前にトナーの溶融
温度以上に加熱する手段とを設けたことを特徴と
するトナー像転写定着装置によつて達成される。
なお、本発明において、トナーの溶融温度は、
高化式フローテスター(島津製作所製)によつて
求めた値が基準にされる。すなわち、高化式フロ
ーテスターを用い、荷重20Kg/cm2、ノズルの直径
1mm、ノズルの長さ1mm、上昇温速度6℃/min
の条件で測定を行ない、プランジヤー降下量をh
としたときにh/10だけ降下した時点の温度がト
ナーの溶融温度とされる。この測定には1cm3の量
のトナーが試料として用いられる。
以下、本発明を図示例に基づいて説明する。
第1図は本発明の一実施例の説明図であり、こ
の例では、回転ドラム型のトナー像担持体1の外
周面に沿つた領域において、潜像形成機構2、現
像機構3及びクリーニング機構4が回転方向にこ
の順に設けられ、現像機構3とクリーニング機構
4との間の転写領域Aにおいて、無端ベルトより
成る中間転写体5が押圧ローラ6によりトナー像
担持体1の外周面に押圧される。この中間転写体
5は、押圧ローラ6のほか、熱ローラ7とテンシ
ヨンローラ8とに懸架され、前記転写領域Aにお
いてトナー像担持体1と同方向に等速で移動され
て熱ローラ7における中間転写体加熱領域Bに向
う。
この熱ローラ7における中間転写体5の離脱点
又はその近傍における転写定着領域Cにおいて、
該熱ローラ7との間で中間転写体5と転写材(通
常は転写紙よりなる)を挾圧して送る熱押圧ロー
ラ9が設けられており、また、転写材が熱ローラ
7と熱押圧ローラ9とによつて挾圧されるように
なる直前の転写材移動路Pに沿つて転写材加熱領
域Dを与える転写材加熱板10も設けられてい
る。
以上のような構成の装置においては、次のよう
にしてトナー像担持体1に形成されたトナー像が
最終的に転写材に転写定着される。
先ずトナー像担持体1上のトナー像Tは、潜像
形成機構2により形成された潜像を現像機構3に
より現像することによつて形成される。即ち、電
子写真法を利用する場合においては、トナー像担
持体1は、セレン系、有機化合物系、酸化亜鉛又
は硫化カドミウム系のバインダー型、その他の電
子写真感光体により構成され、潜像形成機構2に
より、トナー像担持体1の外周面を全面帯電せし
めた後画像露光を行なうことにより静電潜像を形
成する。又静電記録法を利用する場合には、トナ
ー像担持体1を導電性基体と誘電体表層より成る
誘電体により構成し、画像信号をマルチスタイラ
ス電極又はイオン制御電極により静電潜像に変換
することにより潜像を形成せしめる。又磁気記録
法を利用する場合には、トナー像担持体1を磁性
体により構成し、画像信号を磁化ヘツドにより磁
気信号に変換して磁気潜像を形成してもよい。
このようにして形成された潜像は、それが静電
潜像である場合には、現像機構3により、潜像を
形成する電荷と反対極性に帯電された着色荷電粒
子であるトナーにより可視像とされる。ここに使
用されるトナーが一成分導電性磁性トナーである
場合には、トナーに誘起された電荷により現像さ
れる。一成分導電性磁性トナーを使用し磁気ブラ
シ現像法を用いた場合には、トナー層が単一粒子
層又はそれに近い薄層として形成されるので、最
終的に得られる画像の画質、耐久性、高速現像性
において優れ、又転写材を選択することなく良好
な転写が可能である点で特に好ましい。潜像が磁
気潜像である場合には、磁性トナーにより現像す
ればよく、転写時の画像のにじみの発生を防止す
ることができて鮮明な画像が得られる。
以上のようにして形成されたトナー像担持体1
上のトナー像Tを、転写領域Aにおいて中間転写
体5上に押圧ローラ6の押圧力により転写せしめ
る。
ここで中間転写体5は、シリコン系ゴム或いは
フツ素系ゴムなどの耐熱性の弾性体から成る転写
層と、耐熱性の基本例えばスレンレス鋼板、ポリ
イミド、ポリイミドアミド、ポリアミド、ポリエ
ステル、ポリアリレート等の樹脂を材質とする耐
熱性フイルム(例えば「Uシート」大平化学社
製)などの耐熱性の高分子フイルムとの積層体に
より形成されるものであり、転写層の材質は、室
温加硫型若しくは定温加硫型のシリコン系ゴムが
特に好ましい。例えば「LTV1300」、
「LTV1800」(何れも信越化学工業社製)は、付
加重合型のシリコンゴムであり、、転写層の材質
として特に好ましい材料である。これらのシリコ
ンゴム層は、定温では表面の適度な粘着性とトナ
ーを包含するゴム弾性とにより、転写領域Aにお
いて、トナー像担持体1のトナー保持力に打ち勝
つて中間転写体側にトナーを充分に捕獲すること
ができる一方、その表面エネルギーは通常の転写
材材料に比して充分に小さいものであるため、後
述する転写定着領域Cにおいて、トナーの転写材
側の表面から当該トナーが加熱されて流動性を帯
びた状態で転写材が圧接せしめられると、トナー
は転写材に強く付着するようになつて転写材へ殆
ど完全に転写定着されるようになる。そして熱ロ
ーラ7により、トナー像T及び中間転写体5が高
速に加熱されることが好ましい点から、転写層及
び基体の膜厚は、所期の性能を有する範囲内で小
さい方が好ましく、例えば転写層の厚さは10〜
500ミクロン、基体の厚さは10〜500ミクロンであ
ることが最適である。
尚中間転写体としては、無端ベルトに限らず、
例えばアルミニウム又はステンレス鋼製の中空ロ
ーラ表面に転写層を設け、その中空ローラの内部
にヒータを設けるようにしてもよい。そのような
中間転写体を用いると、ベルトを用いたよりもト
ナー像転写定着装置を小型軽量化することができ
る。
また、図示の熱ローラ7は、中空のアルミニウ
ム等の金属ローラ内に例えば赤外線ランプ等によ
り成るヒータ7Aを内蔵するものであり、この金
属ローラの表面を適当な範囲の温度に制御し、こ
れにより無端ベルトより成る中間転写体5との接
触開始点Eと、転写定着領域Cとの間の領域即ち
中間転写体加熱領域Bにおいて無端ベルトより成
る中間転写体5及びその上のトナー像Tを、当該
トナーの溶融温度より低い温度に加熱する。この
熱ローラ7の表面にシリコン系ゴム等よりなる耐
熱性弾性層を設けるようにしてもよい。
上述のように加熱される中間転写体5の温度
は、転写定着領域Cにおいて充分に転写材上に転
写定着が行なわれるのであれば、できるだけ低温
であることが好ましい。これは中間転写体5の温
度が高くなると転写領域Aにおいて中間転写体5
の熱によりトナー像担持体1が加熱されるように
なつてトナー像担持体1が低温で有する性能が低
下すると同時に、トナー或いは中間転写体5の材
料成分がトナー像担持体1上に移動することによ
る画像劣化が発生するようになるからである。従
つて、もし中間転写体5の温度が高くなると、従
来のように転写領域Aの手前で強制冷却を行なう
ことが必要となる。
転写定着領域Cにおける熱押圧ローラ9として
は、中空のアルミニウム等の金属ローラ、あるい
はそれにシリコン系ゴムなどの耐熱性弾性表層を
設けた中空の内部に、例えば赤外線ランプより成
るヒータ9Aを内蔵したものが用いられ、このヒ
ータ9Aの発熱を適当に制御して、それにより熱
押圧ローラ9の表面温度がトナー像のトナーの溶
融温度以下であつて、好ましくは中間転写体5の
上面温度以上に保持する。そして、図示の転写材
加熱板10は、その伝熱面が熱押圧ローラ9の外
周面に沿つて近接する形状を有し、転写材が熱押
圧ローラ9の表面と転写材加熱板10の伝熱面と
の間を通過するときに、転写材を前記トナーの溶
融温度より充分高い温度に加熱する。ここで、熱
押圧ローラ9の表面の摩擦係数を転写材加熱板1
0の表面のそれよりも大きくしておくと、それに
よつて転写材の移動は熱押圧ローラ9の回転によ
る表面の移動に伴うことになり、加熱効率をよく
するために、固定された転写材加熱板10の伝熱
面を転写材が接触して移動するようにしても、転
写材は円滑に転写定着領域Cへ搬送されることに
なる。このようにしてトナーの溶融温度より充分
高い温度に加熱された転写材は、転写定着領域C
において、予め熱ローラ7によりトナー像と共に
加熱された中間転写体5と重なり合うことにな
り、その重なりが熱ローラ7と前述のようにトナ
ー像のトナー溶融温度以下に加熱された熱押圧ロ
ーラ9により挾圧されて、それにより、トナー像
のトナーの少なくとも転写材と接する側が転写材
よりの熱によつて溶融し、さらに圧接されること
によつて、中間転写体5のトナー像は確実に転写
材に転写定着される。
前記転写材加熱板10は、図示の例のように、
転写材の表面に接して加熱することが最も好まし
いが、その場合には、転写材加熱板10と転写材
との摩擦係数は小さいことが重要であり、このた
め転写材加熱板10の伝熱面を滑面とし、或いは
フツ素系樹脂などの低い摩擦係数の材質のコーテ
イングを施すことが効果的である。例えばアルミ
ニウム、スチレン鋼等の素材にポリテトラフルオ
ロエチレン、パーフルオロアルコキシ樹脂、ポリ
フルオロエチレン・プロピレン等の樹脂をコーテ
イングすること、又はこのような樹脂中に金属
粉、無機酸化物を混合分散した、例えば「ルーロ
ン」(デイノツクス社製)等をコーテイングする
こと、或いは硬質アルマイト処理した多孔質の素
材にテフロン登録商標)を含浸させるタフラム処
理することは耐摩耗強度、低摩擦係数という点で
特に優れている。又上記コーテイング処理または
タフラム処理したものは表面エネルギドが低くて
トナー等の汚れが蓄積することがなく、この点で
も優れている。さらにハードクロムメツキによる
鏡面を有する金属板も好ましい材料である。転写
材加熱板10のヒータとしては板状に加工したも
のが好ましく正温度特性を有する抵抗発熱体より
成るPTCプレートは温度コントロールを要せず
又電力量からみても有利である。
転写材加熱板10の伝熱面は、以上のように転
写材に接触することが好ましいが、部分的に転写
材の表面に接触するようにしてもよい。又非常に
接近した状態であれば、必ずしも接触しなくても
充分な加熱効果を得ることが可能である。この場
合において、転写材表面との離間間隔は通常3mm
以下とされる。或いは熱ローラを使用したピンチ
ローラ系を転写定着領域Cの前に設けることによ
り転写材を加熱することも有効である。
転写定着領域Cを通過した転写材は通常中間転
写体5に沿つて搬送され、テンシヨンローラ8に
より中間転写体5より分離される。ここで、テン
シヨンローラ8の径を小さくしておくと、転写材
の中間転写体5よりの分離を容易に行なうことが
できるが、更に揺動せしめることにより無端ベル
トより成る中間転写体5の偏倚を防止することも
できる。
転写定着領域Cを通過した中間転写体5は自然
冷却され、再び転写領域Aにおいて転写を受け、
更に転写定着領域Cにおいて転写定着プロセスを
繰り返す。
図中、11はクリーニングローラであつて、熱
押圧ローラ9にトナーが付着したときにこれを除
去するものである。
本発明においては、以上のように、トナー像担
持体1から転写された中間転写体5上のトナー像
のトナーを、これを支持する中間転写体5と共
に、当該トナーの溶融温度より低い温度に加熱す
る一方、転写材を上記溶融温度以上に加熱して、
その状態で中間転写体5と転写材とを互いに圧接
するようにしているため、トナー像の状態を乱す
ことなくこれを転写材に転写定着することができ
る。
即ち、中間転写体加熱領域Bにおいては、トナ
ー像を形成するトナーが溶融しないで固体の状態
或いは圧力下では変形するような状態をなお保持
している温度に加熱されるのみであるため、転写
定着領域Cに到達するトナー像はトナー像担持体
1より転写されたままの状態であつてトナーが流
動性を帯びることによる画像の乱れがなく、しか
もこの状態のトナーが転写定着領域Cにおいて転
写材と圧接される。従つて当該転写材よりの熱に
よつてトナーの温度が転写材と接触する側から上
昇してこの部分が溶融し、或いは圧接力によつて
変形して当該転写材に接着せしめられるため、ト
ナーが潰れることがなくてにじみが発生せず、従
つて高い解像度を保持したまま、転写定着される
こととなる。
以上の如く、転写定着部Cに入るトナー像は、
予めそのトナーの溶融温度以下の適当な温度まで
加熱されているため、例えば前述の特公昭46−
41679号公報記載の方法におけるような、転写材
を高温に加熱することによる熱的な非効率を防ぐ
ことができる。しかもトナーは固体の状態或いは
高粘度状態を保持したままであるので、オフセツ
ト現象も極めて生じにくい。
また、熱押圧ローラ9の表面温度をトナーの溶
融温度以下に保持するようにしたことは、中間転
写体5上のトナー像が、転写定着部Cにおいて、
トナー溶融温度より高温の転写材からの熱により
一旦トナー溶融温度以上になつて、転写材に充分
接着した後の状態を、トナー溶融温度付近または
それ以下の温度に冷却する。従つて、トナー像は
充分に定着されてから転写定着部Cを出ることに
なり、オフセツトが発生することはない。この効
果は、軟化特性の鋭いトナー、すなわち、温度上
昇に対して粘度低下が急激に生じるようなトナー
の使用も可能にするし、さらに、中間転写体5が
上面の粗になるような劣化をして、トナー像の付
着力が増加するようになつても、転写材への転写
が安定して完全に行なわれるようにする。
さらに、中間転写体5とトナー像、転写材およ
び熱押圧ローラ9の四者を共に加熱するため、そ
の各々における必要な加熱温度を低下せしめるこ
とが可能となり、これによつてその各々を過度に
加熱することが不要となり、しかも逃散する熱量
を小さく抑制することができて全体の熱利用率を
大幅に向上せしめることができることも加わつ
て、全消費エネルギーを大幅に減少せしめること
ができる。又トナー像の転写定着を高速で行なう
ことが可能となる。
そして、特に、熱押圧ローラ9の表面温度を中
間転写体5の上面温度以上、トナーの溶融温度以
下すなわち、実際上は中間転写体5の上面温度と
ほぼ等しい温度に保持することによつて、簡単な
制御手段で容易に安定した温度保持がなされる
し、また、熱押圧ローラ9をトナーの溶融温度以
上に設定した場合のように、中間転写体5の温度
が上昇したりする惧れはなくなる。
さらにまた、転写材加熱板10をトナーの溶融
温度より高い高温レベルに保持する一方で、中間
転写体5および熱押圧ローラ9をトナーの溶融温
度以下の低温レベルに保持するようにしたこと
は、装置内部における高温部分と低温部分を分離
することができ、したがつて高温熱源が集中でき
て、熱の雰囲気への放散を最小限にとどめること
ができる。
第2図および第3図は、上述の第1図の装置に
ついて、熱ローラ7と熱押圧ローラ9の挾圧部分
近傍における中間転写体5の上面温度またはトナ
ー像の温度T5、転写材の転写面温度Tpおよび熱
押圧ローラ9の表面温度T9の温度変化を示し、
横軸は熱ローラ7と熱Vローラ9の挾圧点より直
前の位置を0として、そこから両ローラの回転方
向にとつた距離を示している。そして、第2図
は、中間転写体5の上面温度T5が60℃になるよ
うに熱ローラ7の温度制御を行ない、熱押圧ロー
ラ9の表面温度T9が80℃になるように制御して、
転写材加熱板10の伝熱面温度を160℃に制御し
た場合を示し、第3図は、中間転写体5の上面温
度T5の熱押圧ローラ9の表面温度t9を共に80℃に
なるように制御し、転写材加熱板10の伝熱面温
度を140℃に制御した場合を示している。なお、
いずれの場合も、トナーの溶融温度が略100℃の
条件によつている。この第2図、第3図から分る
ように、中間転写体5の上面温度T5を低く設定
しても、それに応じて転写材加熱板10により転
写材の転写面温度Tpを高くするようにすれば、
熱ローラ7と熱押圧ローラの挾圧点に達するとき
に中間転写体5の上面温度T5は十分トナーの溶
融温度を越え、したがつて中間転写体5上のトナ
ー像のトナーは溶融して、転写材に転写定着され
る。しかも、第2図、第3図いずれの場合も熱ロ
ーラ7と熱押圧ローラ9の挾圧点を過ぎると、転
写材の転写面温度Tpおよび中間転写体5の上面
温度T5が共にトナーの溶融温度以下になるから、
トナー像のオフセツトが防止される。
本発明の装置によれば、以上述べたように、転
写領域Cを通過した中間転写体5の温度を低く抑
えることができ、中間転写体5を強制冷却せしめ
る必要がなくて自然放熱による冷却で十分であ
り、トナー像担持体1が光導電性感光体のよう
な、その基本特性において熱に対して繊細な性質
を有するものであつてもその良好な特性を阻害す
ることがなく、或いは中間転写体5の材料成分の
一部がトナー像担持体1に付着すること、等の不
都合を防止することができると共に、中間転写体
5が高温に加熱されず又温度変化に曝されないこ
とによりその耐久性を長期間に亘つて保有せしめ
ることができ、或いは当該中間転写体5の材質に
必要とされる耐熱性の条件が緩和され、材質の選
択範囲が拡大されてコストの低下を図ることがで
きる。
又トナーの定着は既述のように行なわれるの
で、転写定着領域Cにおけるトナー像の中間転写
体5よりの分離が略完全に行なわれ、従つて転写
定着後に中間転写体5にはトナーが残留すること
がなくてトナー像担持体1が汚れること、並びに
オフセツト現像の発生が防止される。
本発明においては、中間転写体5或いはトナー
像担持体1の強制冷却を禁ずるものではない。
本発明においては、無端ベルトにより構成され
た中間転写体5及びトナーは、図示の例における
ように当該中間転写体5の懸架支持を兼ねて中間
転写体5と接触する熱ローラ7よりの伝導熱によ
つて加熱されており、熱使用の効率上好ましい。
又この場合において、中間転写体5を当該熱ロー
ラ7の中心角90度以上の中間転写体加熱領域Bに
おいて接触加熱せしめることが望ましい。このよ
うに中間転写体加熱領域Bを充分大きくとること
により、転写定着領域Cに達したときには中間転
写体5と熱ローラ7との温度がほぼ平衡となつた
状態が得られ、中間転写体5上のトナーの転写定
着領域Cに入る直前の温度を高い精度で制御する
ことができて安定した転写定着を行なうことがで
き、併せて熱ローラ7を小径なものとすることに
より装置の小型化を図ることができる。
中間転写体5及びトナー像のトナーを加熱する
ためには、第4図に示すように前記熱ローラ7を
単なるローラ12に代え、これにヒータ13Aを
有する熱ローラ13を接触して回転するよう設け
てもよい。この熱ローラ13の表層はテフロンす
なわちフツ素系或いはシリコン系のゴムにより形
成して離型性を有せしめることが好ましい。この
場合においてはローラ12と熱ローラ13との接
触幅は大きいことが望ましい。
第5図は本発明の他の実施例を示し、この例
は、第1図の例における転写材加熱板10の代り
に、ヒータ14Aを有する転写材加熱ローラ14
を熱押圧ローラ9に対接して設け、更に転写材ガ
イド板15を設けたものである。そして転写材は
第6図に示すように、転写材加熱ローラ14と熱
押圧ローラ9との挾圧部による転写材加熱領域D
を通過するときに転写材加熱ローラ14により加
熱された後転写材ガイド板15に沿つて転写定着
領域Cに至り、その後は第1図の例と同様にして
中間転写体5上のトナー像が転写材上に転写定着
される。前記転写材加熱ローラ14は第1図の場
合と異なり、転写材に瞬時的に熱を与えるもので
ある。この転写材加熱ローラ14の表面には、ト
ナー等が付着しないよう、例えばポリテトラフル
オロエチレン、パーフルオロアルコキシ樹脂、或
いはポリフルオロエチレン・プロピレン等のフツ
素系樹脂のコーテイング処理又はタフラム処理を
行なつて離型性を付与しておくことが好ましく、
或いは付着トナーを除去するためにフエルト若し
くはブレードを並設してもよい。
第7図は本発明の更に他の実施例を示し、この
例は、熱押圧ローラ9とテンシヨンローラ16と
に無端ベルト17を懸架し、その無端ベルト17
の直進部を転写材移動路Pに沿つて配置すると共
に、これに対接するように転写材加熱板10を設
けたものであり、転写材加熱板10は支持部18
において回動自在に枢支されている。19はヒー
タである。このような構成によれば、転写材加熱
板10と転写材との接触時間を自由に長くするこ
とが可能であつて、転写材を高速で移動せしめな
がら確実に加熱することができる。又転写材の搬
送が確実となつて大きな信頼性が得られ、更に転
写材加熱板10の形状も平板でよいので製造が容
易となる。
前記無端ベルト17の材質は、シリコン系ゴ
ム、ポリイミド、ポリイミドアミド等の耐熱性弾
性体とするのが好ましく、その厚さは材質によつ
て異なるが、例えば0.1〜5mm、得にシリコン系
ゴムの場合には0.5〜3mmであることが好ましい。
転写材加熱板10には、既述のように適当な表面
処理を施してその摩擦係数を小さくし、耐摩耗性
更には離型性を与えることが好ましい。又無端ベ
ルト17との摩擦力を大きくするために、熱押圧
ローラ9及びテンシヨンローラ16の外周面に溝
を形成してもよく、この場合に溝の深さは0.1mm
程度とするのが好ましい。尚テンシヨンローラ1
6は、無端ベルト17の片寄りを防止するため
に、中央部の外径を両端部に比して大きくしたク
ラウンローラにより構成すると一層好ましい。
第8図は本発明の他の実施例を示し、この例に
おいては、転写材移動路Pにおける転写定着領域
Cより上流側において、熱押圧ローラ9とは独立
して、転写材加熱ローラ14と、これと共に転写
材を挾圧するローラ20を設けて構成される。こ
のような構成によれば、転写材の加熱が熱押圧ロ
ーラ9とは無関係に行なわれるため、熱押圧ロー
ラ9を加熱することが抑制され、ローラ20は単
に転写材を転写材加熱ローラ14に圧接せしめる
機能を果せばよいから、転写材加熱ローラ14の
加熱効率の向上と、転写材の加熱温度の制御制度
の向上を図ることができ、従つて過度の加熱によ
るオフセツト現象の発生を防止することができ
る。しかも転写材の加熱が、熱押圧ローラ9と分
離した位置で行なわれるため、熱押圧ローラ9に
付着したトナーが熱によつて転写材に付着するこ
とが防止される。15A,15Bは転写材ガイド
板である。
実施例 1 使用トナーは、溶融温度が115℃であるものを
用いた。中間転写体として、50μmのベルト状の
ポリイミド基体に50μmの厚さに、信越化学工業
製のシリコンエラストマーRTV−KE1300をトル
エンに溶解し、50μmスプレー塗布したベルト状
中間転写体を用いた。感光体上の一次画像を転写
部において、中間転写体に転写し、中間転写体の
内側に50φ2mm厚のアルミロールに2mm厚のシリ
コンゴムを被覆したゴムロールを設け、支持ロー
ルとし、支持ロールの内部に設けたハロゲンラン
プのヒータにより中間転写体上のトナー像を中間
転写体とともに60℃に加熱した。熱押圧ロールと
しては50φ2mm厚のアルミロールに1mm厚のシリ
コンゴムを被覆したものを用いて、内部に設けた
ハロゲン・ランプのヒータにより80℃に加熱し、
これを中間転写体に押圧することによつて転写定
着部を構成した。板状のシリコン内部に膜状のニ
クロム系発熱体を埋込んだ面状発熱体をアルミ板
に接着した加熱板により、160℃に加熱した転写
紙をこの転写定着部へ、ラインスピード150mm/
mm給紙速度で通過させたところ、高温高湿の悪条
件下においても定着性にすぐれ、しかも文字や線
ににじみ、ふとりがなく、また黒ベタや写真など
のハーフ・トーンまでの再現性のよい最終画像を
得ることができた。
実施例 2 使用トナーは溶融温度が115℃であるものを用
いた。中間転写体として、2mm厚50φのSUSロー
ラの表面に2mm厚のシリコンゴムを被覆したゴム
ロールの表面に信越化学工業社製のシリコンエラ
ストマーRTV−KE1300をトルエンに溶解し、
100μmの厚さにスプレー塗布したロール状の中
間転写体を用いた感光体上の一次画像を転写部に
おいて、この中間転写体に押圧転写し、このトナ
ー像を中間転写体の内部に設けたハロゲン・ラン
プのヒータにより中間転写体とともに60℃に加熱
した。押圧ロールとしては、50φ2mm厚のアルミ
ロールに1mm厚のシリコンゴムを被覆したゴムロ
ールを用いた。中間転写体と、これに押圧する熱
押圧ロールにより転写定着部を構成した。熱押圧
ロールは内部に設けたハロゲン・ランプヒータに
より80℃に加熱した。板状のシリコンゴム内部に
膜状のニクロム系発熱体を埋込んだ面状発熱体を
アルミ板に接着した加熱板により160℃に加熱し
た転写紙をこの転写定着部へ、ライン・スピード
150mm/mmの給紙速度で通過させたところ、高温
高湿の悪条件下においても定着性にすぐれ、しか
も文字や線ににじみ、ふとりがなく、黒ベタや写
真などのハーフ・トーンまで再現性のよい最終画
像を得ることができた。
本発明においては中間転写体をトナーの溶融温
度より低いことが要件の1つとなつているが、中
間転写体は望ましくはトナーの溶融温度より1〜
60℃低く加熱される。また、押圧体は1〜40℃低
く、転写紙は0〜60℃高く加熱されるのが望まし
い。
以上、本発明の実施例について説明したが、本
発明はそれに限られるものではなく、例えば熱押
圧ローラ9のヒータ9Aを装着しないようにして
もよい。その場合も、中間転写体5を加熱する熱
ローラ7や転写材加熱板10からの熱により、平
衡状態において熱押圧ローラ9がトナーの溶融温
度以下の適当な温度に上昇して、本発明の目的を
達成することが可能である。
本発明によれば、中間転写体5上のトナー像を
高い解像度を保持したまま確実に又好適に転写材
に転写定着できる上、トナー像担持体1上のトナ
ーが押圧によつて中間転写体5上に転写され、従
つてトナー像担持体1上の潜像を基本的に破壊す
ることがないからこの潜像を再び現像することに
よつて同一の鮮明なトナー像を形成することがで
き、従つてリテンシヨン方式を確実に実現するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における装置の構成
を示す説明図、第2図および第3図は第1図の例
におけるトナー像を有する中間転写体と転写材お
よび熱押圧体の温度変化を示すグラフ、第4図お
よび第5図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す
部分図、第6図は第5図の例における全体図、第
7図および第8図もそれぞれ本発明の他の実施例
を示す装置の構成説明図である。 1……トナー像担持体、2……潜像形成機構、
3……現像機構、5……中間転写体、6……押圧
ローラ、7……熱ローラ、7A……ヒータ、8…
テンシヨンローラ、9……熱押圧ローラ、9A…
ヒータ、10……転写材加熱板、13……熱ロー
ラ、14……転写材加熱ローラ、15……転写材
ガイド板、16……テンシヨンローラ、17……
無端ベルト、18……支持部、19……ヒータ、
A……転写領域、B……中間転写体加熱領域、C
……転写定着領域、D……転写材加熱領域、P…
転写材移動路、T……トナー像。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 トナー像をトナー像担持体から中間転写体に
    転写し、該中間転写体から転写材に転写、定着す
    るトナー像転写定着方法において、上記中間転写
    体上のトナー像をトナーの溶融温度より低い温度
    に加熱するとともに、トナーの溶融温度より低い
    温度に加熱した押圧体を前記中間転写体に圧接せ
    しめ、該圧接部にトナーの溶融温度以上の温度に
    加熱した転写材を送り込むことにより、トナー像
    を上記転写材に転写、定着することを特徴とする
    トナー像転写定着方法。 2 トナー像がトナー像担持体から中間転写体に
    転写され、該中間転写体から転写材に再転写され
    て定着せしめられるトナー像転写定着装置におい
    て、上記中間転写体上のトナー像をトナーの溶融
    温度より低い温度に加熱する手段と、上記転写材
    を中間転写体に圧接させる押圧体と、核押圧体を
    トナーの溶融温度より低い温度に加熱する手段
    と、上記転写材を中間転写体に圧接する前にトナ
    ーの溶融温度以上に加熱する手段とを設けたこと
    を特徴とするトナー像転写定着装置。 3 前記トナー像担持体と中間転写体とが共にそ
    れぞれロール状またはベルト状の回動体である特
    許請求の範囲第2項記載のトナー像転写定着装
    置。 4 前記中間転写体の上面がシリコン系ゴムまた
    はフツ素系ゴムよりなる特許請求の範囲第2項ま
    たは第3項記載のトナー像転写定着装置。 5 前記中間転写体上のトナー像を加熱する手段
    が中間転写体の下面側に接して中間転写体を回動
    せしめる熱ローラであり、前記押圧体が上記熱ロ
    ーラとの間で中間転写体と転写材とを挟圧して送
    る加熱手段を内蔵した熱押圧ローラである特許請
    求の範囲第3項または第4項記載のトナー像転写
    定着装置。 6 前記中間転写体がベルト状の回動体であり、
    前記熱ローラとは別に中間転写体の下面側に中間
    転写体をトナー像担持体に圧接させる押圧ローラ
    が設けられている特許請求の範囲第5項記載のト
    ナー像転写定着装置。
JP18229281A 1981-11-13 1981-11-16 トナ−像転写定着方法および装置 Granted JPS5885463A (ja)

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DE19823241816 DE3241816A1 (de) 1981-11-13 1982-11-11 Verfahren und vorrichtung zum uebertragen und fixieren eines tonerbilds

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