JPS58163973A - 複写装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電荷保持体上に形成されたトナー画像を、ロ
ール状の中間転写体に転写させ、しかる後、抑圧と加熱
により転写機に転写定着させる方式の記録装置に関する
。

記録装置例えば電子写真複写装置による画像形成プロセ
スは、絶縁性光導電体を用いた電荷保持体上に、コロナ
帯電と光照射によって原稿の画像に対応する静電潜像を
形成させ、これをトナー現１象剤にて現像することによ
り可視像を形成せしめる。また静電記録装置の他の画像
形成プロセスは、誘電体の電荷保持体上に、マルチスタ
イラスやイオン流変調電極等による画１象記録用静電荷
印加によって、静電潜像を形成させ、これを前記と同じ
くトナー現像剤にて現像することにより可視像たるトナ
ー像を形成せしめる。その後、該トナー像を記録材（転
写材）上に転写し、トナー像を担持した記録材は、定着
された後、機外に排出されるようになっている。

ところで、電荷保持体上に形成されたトナー像を転写材
上に転写させる方法としては、コロナ放電による転写法
またはバイアスローラ転写法等の電気的方法があるが、
この方法は特に温度または湿度等の雰囲気において転写
率が影響され、かつ転写画１隊の乱れが発生するなどの
問題点が多いので、電気的手段によらない他の方法も検
討されており、その一手段として抑圧による転写法が知
られている。例えば特公昭４６−４１６７９号および特
開昭４９−７８５５９号公報などの記載によれば感光体
上のトナー像を弾性を有するとともに耐熱性の転写層を
有する中間転写ドラム上に転写させることにより感光体
上のトナー１象を残留させることなく転写させ、然る後
、圧接ローラによる押圧・加熱によって前記中間転写ド
ラム上のトナー像を紙などの転写林上に転写定着させる
方法と装置が開示されている。

第１図は前記中間転写ドラムを用いた従来の複写装置の
一例を示す概観図である。図において１は矢印方向に回
転し得るドラム状の光４′ｒＬ性感光体で、その周辺に
沿って回転方向に対して順に露光用光源やレンズ系等か
らなる露光用光学系２、現像装置３、クリーニング装置
５、帯電装置６が配設されている。そして４は前記感光
体１上に形成されたトナー像である。上記帯電装置６に
より光導電性感光体上に静電荷を一様に形成せしめた後
、露光用光学系２によるｆ家禄露光によって形成された
感光体１上の静電荷潜像は、現像装置３により現像され
て可視のトナー＠４となり、感光体１の回転に伴ない、
感光体１と中間転写ドラム７とが圧接する転写部位Ｔ、
に至る。

中間転写ドラム７は、粘着転写性を有する転写層７Ａで
被覆されたアルミニウム等のドラム支持体７Ｂによって
形成されている。

中間転写ドラム７は、図において時計方向に回転するよ
うに設けてあり、その表面速度は感光体１のそれと等速
度となるように構成され所定の圧力で接している。かく
して感光体１の表面上のトナー＠４は中間転写ドラム７
の転写層７Ａの表面上に粘着するような形で転写される
。

トナー像４が中間転写ドラム７０表面に転写され、トナ
ー＠４はドラム７の周辺に設けられた加　　　）熱装置
８により、トナーの溶融温度以上に加熱される。

ロール紙９が、中間転写ドラム７を押圧する圧接ロー２
１０　、１１を通過する際に、中間転写ドラム７上の溶
融状のトナー像はロール状の転写紙９上に転写され、ト
ナー像を担持した転写紙がドラム７から分離した後は、
カッター装置１２へ送られ、ロール紙は所定長さに切断
され、トレイ１３に収容される。

なお、中間転写ドラム７の転写層７Ａの材質としては、
シリコン系ゴム、フルオロエラストマーなどの耐熱性の
弾性体が用いられている。また支持体７Ｂの材質として
は、アルミニウム、ステンレス鋼材などの金属あるいは
、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアミド、ポリエ
ステル、ポリアクリレート等の剛性を有する耐熱性樹脂
が適材である。

また、圧接ローラ１０　、１１はロール紙を適当な圧力
で中間転写ドラム７に押圧せしめ加熱され溶融したトナ
ーを転写紙（ロール紙）に適当な深さまで浸入させた後
これを冷却し、定着させるものである。

　５　− このようなニジストマ一層を有する中間転写体を用いる
と転写効率は良い。近年、高速写真が要求され、そのた
め従来に比し、更に定着速度を速め、定着効率を高める
ととが必要となってきた。

このような中間転写体を用いたトナー像の転写、転写定
着部における安定な定着を達成するためには、中間転写
体と転写材の界面温度をトナーの溶融温度よりも高い温
度にする必要があるが、例えば第１図の従来例では中間
転写ドラムの転写層を十分加熱する必要があり、熱効率
は良くない。

即ち、中間転写体の熱伝導率が小さい値をもつ場合には
、中間転写体内にトナー融点以上に加熱される熱源を有
したとしても中間転写体の表層で急派な温度低下を引き
起し、その結果中間転写体表面の温度が設定温度より数
１０度低下してしまう。

更に圧接ロールの熱伝導率が大きな場合には、転写材お
よび中間転写体に辱えられた熱が圧接ロー　６− ルヘ移動しやすいため転写材および中間転写体の温度上
昇が防げられる。これらの場合には効率のよい転写定着
ができず、中間転写体を加熱する設定温度を必要以上に
高くする必要があり、低温度の効率よいプロセスとなら
ない。また、図示しないがベルト状中間転写体を用いた
複写装置の従来例においては、ベルト状中間転写体と転
写紙とを支持ローラと圧接ローラで圧接する構成のため
、定着に要する熱量は少なくても済む。しかしベルトを
張架する構造が大きくなってしまって不都合であった。

本発明の目的は、転写画像の画質において優れており、
安定かつ効率のよい転写定着を実現し、転写定着部を構
成する各部の設定温度をできるだけ低くした低温度プロ
セスをコンパクトな大きさで実現することにある。

本発明者等は、各種の検討を重ねた結果、電荷保持体上
に形成されたトナー像を中間転写体を用いて転写材に転
写定着せしめる記録装置において、前記中間転写体を、
表面に前記トナー像を担持する転写層を設け、該転写層
の支持体として熱伝導率が１Ｏ−２ｃａｌ　／　ｃＩｒ
Ｌ、　Ｓｅｃ　、　ｄｏｇ以上であル材料ヲ用いた中間
転写ローラとすると共に、該中間転写ローラと圧接して
転写定着部をなす圧接ローラの表面層を熱伝導率が１０
＝　〜１０−’　ｃａｌ　／　２　、　Ｓｅｃ　、　ｄ
ｏｇである材料を用いたことを特徴とする記録装置によ
って前記目的を達成することとなった。すなわち転写材
たる転写紙および中間転写ローラ表面のトナー像に効率
よい加熱ができ、従って中間転写ローラの設定温度を低
くできた。その理由として圧接ローラ表層で急激な温度
勾配をもたせ、圧接ローラ表面のみを高温に保ち、転写
材および中間転写体から圧接ロールへ移動する熱をでき
るだけ少くしたからである。更に本発明により、ベルト
状中間転写体を用いた複写装置に比して構成が簡単かつ
コンパクト化でき、この面でも熱効率を上げるのに効果
がある。

第２図は本発明の複写装置の一実施例の構成を示す概略
図である。図において、２１は電荷保持体で光導電性感
光体または誘電体より成り、その周辺に沿って回転方向
に対して順に静電荷像形成部２２、現像装置器、中間転
写体ｎ１クリーニング装置部および除電装置あが配設さ
れている。そしてＵは電荷保持体２１上に形成されたト
ナー像である。

静電荷１象形成部ｎは電荷保持体２１が光導電性感光体
の場合には第１図のように帯電器および椹光用光学系に
より構成され、電荷保持体２１が誘電体の場合には針電
極あるいはイオン流源及びイオン流変調電極等により構
成される。

上記静電荷像形成部ｎにより形成されたに電荷保持体２
１上の静電荷像（潜＠）は、電荷保持体２１の矢印方向
の回転によって現像装置器により現像されて可視のトナ
ー像澗となり、更に電荷保持体２１の回転に伴ない、電
荷保持体２１と中間転写体ａとが圧接する転写部位Ｔ、
に至る。

中間転写体（ローラ）２７は電荷保持体２１と所定圧力
で押圧され、その表面速度は２１のそれと等速度となる
ように設けられている。かくして２１の表面上のトナー
像ｕは中間転写体の表面上に粘着転写され□る。

９− トナー像２４が中間転写体ｎの表面に転写された後、ト
ナーｆ象Ｕは内蔵の熱源２７Ｃにより所定の設定温度に
加熱されながら中間転写体′２７と圧接ローラ関とが所
定圧力で圧接されている転写定着部位Ｔ２に至る。

一方、紙などの転写材四は圧接ローラヵ内の熱源３０Ｃ
からの熱を受けつつ加熱装置あを通過する際に予熱され
、その後転写定着部位Ｔ２に至る。ここで中間転写体ｎ
上のトナー像は転写材四に所定の圧力と熱により抑圧転
写されるとともに転写材２９上にて溶融され、前記Ｔ１
点通過後は冷却され、定着は完了する。

中間転写体ｎは、最外層をなす転写層２７Ａと、基体を
なす支持体２７Ｂと、熱源２′７Ｃとから構成されてい
る。２７０は例えば赤外線ヒーターの如き熱源であり、
支持体２７　Ｂを所定温度に加熱している。

本発明における支持体層２７Ｂはその熱伝導率が１（ｊ
２　ｃａｂ　／ｃ！ＩＬ、Ｓｅ’−ｄθｇ以上）材料、
例ｔ　ハ金Ｉｉ等からなるものである。このような熱伝
導率を示す金属としては、例えばアルミニウム、ジュラ
ル　１０− ミン、ステンレス鋼、鉄、ニッケル、銅、および黄銅等
を挙げることができる。

まだ転写層２７Ａは上記支持体２７　Ｂの表面上に形成
した厚さ５０〜５００μｍの粘着転写のできる被覆１＠
である。このような転写層２７　Ａの材質としては、シ
リコン系ゴムあるいはテフロン系ゴムなどの耐熱性の弾
性体が用いられるが、室温加泥型もしくは低温８１流型
のシリコン系ゴムが特に望ましい。

例えば［ＬＴＶ　１３００　ｊ　、　「ＬＴＶ　１８０
０　Ｊ　（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。

その他、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタ
ン等のニジストマー樹脂も用いられる。

尚、転写１ｔｉ２７　Ａの厚さは上記の如く薄いために
、支持体２７Ｂの前記熱伝導の効果を低下させることは
少ない。

圧接ローラ加は本実施例では中心部近くに形状保持のた
め金属層の支持体３０Ｂが形成されているが、最外層に
は例えば樹脂等による熱伝導率の低い被覆層３０Ａが形
成されている。

被覆層３０　Ａはその熱伝導率が１（ｒ”　〜１Ｏ−Ｉ
Ｉｃａ１／　ｃｍ　。

ｓｅｃ　、　ａθｇである各種の樹脂物質等を用いて形
成することか好ましい。このような、熱伝導率を示す樹
脂物質としては、例えばポリエステル、ポリエーテル、
ポリアミド、ポリペプチド、ポリウレタン、ポリシロキ
サン、さらにＳＰポリマー（デュポン社製）等を挙げる
ことができる。

３００は例えば赤外線ヒーターの如き熱源である。

本発明の複写装置では一実施例として上記のような熱伝
導率を有する物質により、それぞれ中間転写体ｎと圧接
ローラ（資）とを構成した。即ち、トナー溶融温度以上
の温度に加熱された中間転写体ｎの熱伝導率を大きくシ
、同時にこれより低い温度に加熱された圧接ロー２３０
の熱伝導率を小さくした。従ってこのような２７　、３
０両ローラによって転写定着部において挟圧された転写
紙の中間転写体ごとの界面温度は、圧接ローラ側への熱
移動が少く、かつ中間転写体ｎの転写層２７　Ａの温度
が中　　　）間転写体ｎの設定温度より余り低下しない
ので、かなり高温（例えば１２０℃程度）に維持される
ので、効率良くトナーを溶融することができる。

第３図のへ曲線は、本発明の複写装置の第一の実施列（
第２図）における転写定着部での温度分布を示している
。

即ち、転写定着時に中間転写体はトナー溶融温度以上に
加熱（例えば設定温度１４０℃）され、また同時に圧接
ローラはトナー溶融温度より低い温度（例えば設定温度
６０℃）に加熱される。本発明による中間転写体の転写
層以外の部分は前記の通り主に高い熱伝導率を有する金
属により構成されているので、その表面において上記の
設定温度を維持すると共に、これと圧接する圧接ローラ
の表面層は樹脂等の低い熱伝導率であるために、たとえ
熱の移動があっても圧接ローラの表面部の熱拡散が遅い
ため圧接ローラの表層温度は圧接ローラの設定温度（６
０℃）より高い温度に保持されている。

このように、転写定着部における中間転写体の粘着転写
層と、転写紙との圧接面での界面温度はほぼ１２０℃を
維持し、適切なトナー溶融温度の領　１３− 域にある。

従って本発明の装置では、熱の移動による損失は少なく
効率的なため、中間転写体の設定温度は比較的低温の１
４０℃であっても十分に転写定着を行なうことができる
。

第３図の３曲線は、従来例、例えば中間転写体の支持体
が樹脂等の熱伝導率が低く、逆に圧接ローラが熱伝導率
の高い材料で構成された場合であって、具体的に中間転
写体の支持体がトナー溶融温度以上の温度（例えば設定
温度１４０℃）に設定され、また圧接ローラの熱源はこ
れより低い温度（例えば設定温度ω℃）に設定されたと
する。中間転写体支持体の表面温度は圧接ローラ側への
熱移動のため急激に低下して約１００℃を示す。そして
圧接ローラ表面はその良好な熱伝導性のために、中間転
写体側からの熱は急激に拡散して、設定温度であるω℃
に近い温度に低下してしまっている。

このような温度勾配が形成されている場合、中間転写体
に接する転写材表面のトナー像に伝達される熱はトナー
の溶融には十分でなく転写面の温　１４− 度は約８０℃程度に過ぎない。一般的にはトナーの溶融
温度は１２０℃前後であるから上記８０℃前後の界面温
度では十分な定着を行なうことができ々い。

第４図は、本発明による他の一実施例である。

転写定着後、中間転写体２７上にトナーが残留すると、
中間転写体の転写層や電荷保持体表面を汚染し、その特
性を劣化させるので好ましくない。

このため中間転写体の周辺にクリーニング装置４１を配
設し、この残留トナーを除去することを特徴とした。

また、転写定着後、中間転写体表面が高熱を保持したま
まで再び電荷保持体２１と圧接すると、電荷保持体に対
して熱的影響を辱え、その特性を劣化させるので好まし
くない。そこで加熱された中間転写体が再び電荷保持体
と圧接する以前に中間転写体の熱を失わせることが必要
であり、例えば冷風等を吹きかけるような冷却装置４２
を設けることも好ましい。

同、本発明においては、前記の紙加熱装置あは補助的に
設けられる熱源であり、また必ずしも転写材と接触する
方式のものでなく、例えば熱放射を利用する加熱装置で
あってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の複写装置の一例を示す概念図。 第２図および第４図はそれぞれ本発明による複写装置の
実施例を示す概略図であって、第３図は本発明および従
来装置における転写定着部での熱伝導を説明する温度分
布図である。 ２１・・・電荷保持体　　　冴・・・トナー像２７・・
・中間転写体（中間転写ローラ）２７Ａ・・中転写層　
　　　　２７Ｂ−９・支持体３０＠・・圧接ローラ 代理人　桑　原　義　美

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電荷保持体上に形成されたトナー像を中間転写体
   を用いて転写材に転写定着せしめる記録装置において、
   前記中間転写体を、表面に前記トナー像を担持する転写
   層を設け、該転写層の支持体として熱伝導率が１０″”
   　ｃａｌ／Ｃｍ。 Ｓｅｃ　、　４６６以上である材料を用いた中間転写ロ
   ーラとすると共に、該中間転写ローラと圧接して転写定
   着部をなす圧接ローラの表面層を熱伝導率が１０−３〜
   １０−’　ｃａｌ　／　（ｚ　、　ＳｅＣ，ｄｅｇであ
   るＩ料を用いたことを特徴とする記録装置３（２）前記
   中間転写ローラを前記トナー像のトナー溶融温度以上の
   温度に設定した特許請求の範囲第１項記載の記録装置。