JPS5885466A - 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像をベルト
状中間転写体を介して抑圧と熱により転写材に転写定着
せしめる方式の複写装置の改良に関する。

複写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、絶縁性光導電体を感光体として用いた電荷保持体
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、これをトナー現像剤にて現像す
ることにより可視像を形成せしめる。

この電荷保持体上の可視像すなわちトナー像はコロナ放
電か、バイアスローラなどによる電気的な転写法、ある
いは抑圧または加熱などの物理的な手段圧より、転写材
などの上に転写される。そして上記により転写材上に転
写されたトナー像は通常の加熱手段により転写材上に定
着されて画像形成プロセスは完了する。

上記画像形成プロセスにおいて述べた通り、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
たは湿度などの雰囲気において転写率が影響され、かつ
転写画像の乱れが発生するなど問題点が多いので、電気
的手段に頼らない他の方法も検討されており、その一手
段として押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的
で耐熱性の中間ブランケット中に色塑せしめ、感光体上
のトナー像を残留させることなく転写させることによっ
て、良好な画質の像転写を行わしめる方法と装置が開示
されている。

しかしながら、昨今の如く高速複写が要求される時代に
おいては、更に定着効率を高め定着速度を速めることも
必要とされ、中間転写体を用いた抑圧と加熱によるトナ
ー像の転写、定着方式の複写装置に関しても特に定着速
度の向上を意図する各種手段による試みがなされている
。例えば前記抑圧と加熱によりトナー像の転写定着を行
な５方式の複写装置としてベルト状の中間転写体を用い
た装置も知られているが、このような複写装置において
定着速度を高めるために定着装置の加熱温度を上げると
ともにトナー像の転写材への転写効率をも高める必要が
あり、特に上記目的のために定着装置の加熱温度を高め
ると繰返し複写に際してベルト状中間転写体（以下単罠
中間転写ベルトと呼ぶ）が加熱され、加熱されたままの
該中間転写ベルトが電荷保持体と圧接することによって
電荷保持体を加熱せしめ感光体としての特性を劣化させ
るという欠点を有している。

そこで本発明の目的は、転写材へのトナー像の転写効率
が優れ、同時に転写定着速度が速く、かつ感光体に対す
る熱的影響が改良された中間転写ベルトを用いた複写装
置を提供することにある。

本発明者等は種々検討を重ねた結果、中間転写ベルトの
内側に設けて、中間転写ベルトを支持するとともに該中
間転写ベルト上のトナー像を加熱し溶融せしめる支持ロ
ーラの温度を従来のように高温とせずトナーの溶融温度
より少し低い温度に設定し中間転写ベルトへの熱移動量
を減じ、さらに該支持ローラの転写定着部を経た表面部
と前記中間転写ベルトを補助圧接ローラを用いて接触面
積を大きくとるように構成するとともに転写定着部から
排出した転写紙を中間転写ベルトと密着させたまま補助
圧接ローラと支持ローラとの間に導入せしめるように構
成する　′ 　５− ことによって転写紙へのトナー像の転写効率を高めると
同時に中間転写ベルト及び排出された転写紙の熱を前記
支持ローラに逃がしてやることができる。さらに前記補
助圧接ローラを熱を吸収する部材等でなすことにより、
中間転写ベルト及び排出された転写紙の熱を補助圧接ロ
ーラへ逃がしてやることもでき、更に良い結果を得た。

すなわち、前記の目的は、電荷保持体上に形成されたト
ナー像を中間転写ベルトを用いて抑圧および熱により転
写材に転写定着せしめる複写装置において、該中間転写
ベルトの内側に位置し、該中間転写ベルトを介して圧接
ローラと対向し、転写定着部を構成する支持ローラに、
該中間転写ベルトを介して接し、且つ転写定着部の下流
側に補助圧接ローラを設げ、支持ローラとベルトおよび
転写紙との接触面積を大きくするとともに転写定着部か
ら排出された転写紙を前記中間転写ベルトと密着せしめ
たまま前記補助圧接ローラと支持ローラとの間に導入せ
しめるように構成した複写装置により達成し得ることを
見出した。

　６− 以下、本発明の複写装置をその実施態様と合わせて図面
の実施例に基き具体的に説明する。

第１図は従来の複写装置の一例を示す概観図である。図
中１は矢印方向に回転し得るドラム状の電荷保持体で、
その外周辺に沿って回転方向に対して頭圧静電荷像形成
部２、現像装置３、転写用押圧ローラ５、クリーニング
装置６および除電装置７が配設されている。そして４は
電荷保持体１上に形成されたトナー像である。上記静電
荷像形成部２は、電荷保持体１が光導電性感光体よりな
る場合には帯電器および露光用光学系により構成され、
電荷保持体１が誘電体よりなる場合ｆは針電極あるいは
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２により形成された静電荷像は、現
像装置３により現像されてトナー像４となり、電荷保持
体１の回転に伴い転写部位Ｔに到る・８は前記転写用抑
圧ローラ５等に掛けまわされている中間転写ベルトで、
シリコン系ゴム或いはテフロン系ゴムなどの耐熱性の弾
性体から成る転写層と、耐熱性の基体例えばステンレス
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、ポリ系レート等の樹脂を材質とする耐熱性
フィルム（例えば「Ｕシート」太平化学社製）などの耐
熱性の高分子フィ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低温加硫
型のシリコン系ゴムが特に好ましい。例えば「ＬＴＶ１
８００Ｊ、ｌ’−ＬＴＶ１３００Ｊ　　（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。

電荷保持体１０回動て伴ない転写部位Ｔに運ばれたトナ
ー像４は転写用押圧ローラ５の押圧作用によって上記中
間転写ベルト８の弾性体からなる転写層に転写される。

９は熱源を内蔵する加熱ローラ（支持ローラ）で、１０
は上記ベルト状中間転写ベルト８を介して加熱ローラ９
と圧接する圧接ローラであって、１１は図示されない駆
動源によって駆動される搬送ローラであって、中間転写
ベルト８は転写用押圧ローラ５、加熱ローラ９および搬
送ローラ１１により張架されて回動自在になされている
。

１２は転写紙の加熱装置であり、必要に応じて設げるこ
とができる。また圧接ローラ１０も必要に応じて熱源を
内蔵する加熱ローラとして用いてもよ（＼。

従って前述の中間転写ベルト８上に転写されたトナー像
は、ベルトの回動に伴ない加熱ローラ９によって加熱さ
れつつ転写定着部に移動し、加熱ローラ９と圧接ローラ
１０とにより給紙装置（図示なし）から搬送された転写
紙Ｐ（必要に応じて紙加熱装置１２により十分に加熱さ
れていることが好ましい）に圧接されて転写紙Ｐ上に転
写定着される。

上記従来の装置によれば、中間転写ベルト８上のトナー
像は、はぼ完全に転写紙Ｐに融着定着されるが、定着作
動後の中間転写ベルト８はかなり高温となり、十分に冷
却されずに熱を保有したままで電荷保持体１と圧接して
しまう。そこで電荷保持体１がこれにより熱的影響を受
けて、その結９− 来電荷保持体１の特性が劣化又は変化し、画質の良い複
写画像が安定して得られなくなるという問題点を有して
いた。

第２図は本発明の複写装置の概観図である。

図中１３は中間転写ベルト８と接触し転写定着部を構成
する支持ローラであり、１４は上記ベルトの外側に位置
し、支持ローラ１３と圧接する位置に配設された補助圧
接ローラである。また１５は転写定着部を排出した転写
紙Ｐを上記中間転写ベルト８と接した状態のまま搬送さ
せるための搬送ガイドである。

本発明においては上記のように補助圧接ローラ１４と共
に搬送ガイド１５をも設けたので、支持ローラ１３に対
する中間転写ベルト８と転写紙Ｐとの接触面積を大きく
した点に構成上の特徴を有するものである。

本発明を上記の第２図の実施例により説明する。

転写用押圧ローラ５の押圧作用により中間転写ベルト８
に転写したトナー像は、該ベルトの回動に伴ない転写定
着部に適度に加熱されながら運ばれ１／’ｌ　　＋＋ て、紙加熱装置１２または圧接ローラ１０によりトナー
溶融温度以上に加熱された転写紙Ｐと重ね合わさり、十
分に熱を受けると同時に支持ローラ１３と圧接ローラｌ
Ｏとによる押圧作用を受は転写紙Ｐ上に転写定着される
。この時の支持ローラ１３の温度はトナー溶融温度より
も低い温度に設定しである。

本実施例では支持ローラ１３と圧接ローラ１０とで形成
される転写定着部を通過するときの中間転写ベルト８及
びトナー及び転写紙Ｐの温度は従来装置と同様であるに
もかかわらず、トナー像を担持した転写紙Ｐは、搬送ガ
イド１５により前記ベルトと共に搬送され支持ローラ１
３と補助圧接ローラ１４の間を中間転写ベルト８と密着
して通過する間、転写紙Ｐと中間転写ベルト８及びトナ
ーから支持ローラ１３及び補助圧接ローラ１４に熱が流
入し、前記転写紙Ｐと中間転写ベルト及びトナーの温度
を充分に低下せしめてから中間転写ベルト８と転写紙Ｐ
とが分離せしめられるため、前記分離時のトナーの粘度
を充分に太ぎく又はトナーを固体状態にすることができ
、中間転写ベルト８に溶融トナーが残留付着するオフセ
ット現象の発生が防止された転写定着が行われるという
効果を本発明は有するものである。また、支持ローラ１
３に対する上記中間転写ベルトと転写紙による接触面積
を大きくしたので、転写紙へのトナー像の転写効率を向
上させることができた。

また本発明においては、転写定着部で最高に加熱された
中間転写ベルト８は転写定着部を過ぎると、より低い温
度に設定された支持ローラ１３と圧接状態で回動される
ので支持ローラ１３に熱を奪われ徐々に熱を失ないなが
ら補助圧接ローラ１４との圧接点に至る。

そして、これも上記同様にトナー溶融温度より低い温度
に設定された補助圧接ローラ１４との圧接により更に熱
を奪われ急速に温度を低下させるので、該中間転写ベル
ト８が再び電荷保持体１と圧接する位置に到達した時に
は最早電荷保持体１の特性を劣化せしめる如き熱影響を
与えることができない程度にまで中間転写ベルトの温度
が降下している。従って本発明によれば中間転写ベルト
による電荷保持体への熱的影響を防止することが可能に
なるので常に良質の複写画像を得ることができる０ 第３図は従来の装置と本発明の装置における上記の中間
転写ベルト及び転写紙の熱変動を比較して図示したもの
である。ここでは転写定着時における転写紙あるいはベ
ルト表面温度が従来装置および本発明装置でそれぞれ同
一温度と仮定している。図中、ＴＢとＴ　Ｂ／はそれぞ
れ本発明と従来装置における中間転写ベルトの表面温度
、またＴｐは同様に本発明における転写紙の表面温度を
示している。そしてＴ８Ｔはトナーの溶融温度、さらに
凧は支持ローラと圧接ローラによるニップ幅、異はこの
ベルトが圧接ローラによって圧接され始めてから支持ロ
ーラから離れるまでの距離である。

図によると、転写紙Ｐが紙加熱装置または圧接ローラに
よりトナー溶融温度以上に加熱され、中間転写ベルトと
転写定着部で圧接されると転写紙Ｐにより中間転写ベル
ト及びトナーが定着適正温度に加熱されて、トナー像の
転写定着が行われた１３− 後、転写紙Ｐは中間転写ベルト８と重ね合わされたまま
、尚支持ロール１３と圧接しながら移動する。

そしてこの圧接期間中に比較的低温に設定された本発明
による支持ローラ１３に中間転写ベルト８からの熱の移
動が起り、中間転写ベルト８は効果的に熱を失なってゆ
＜（ＴＢ温度）。従って中間転写ベルト８が支持ローラ
１３と離れる頃には、中間転写ベルト８の温度は本発明
圧おいては、従来装置での中間転写体の温度ＴＢ′（二
点鎖線で示す）と比較してＴ、−Ｔ、で示されるように
著しく温度を低下させることができる。ここで、温度Ｔ
１　、’ｒ、は、中間転写ベルトが圧接ローラと離れる
ニップ幅凧を経た地点での中間転写ベルトの表面温度弯
との、それぞれ中間転写ベルトが支持ローラを離れるＷ
□点での本発明での転写紙（中間転写ベルトと同温）の
温度との差であり、従来例での中間転写ベルトの温度と
の差である。

一方、転写紙も第３図のＴｒのカーブが示す如く、上記
により重ね合わされた中間転写ベルトの温度低下に伴っ
て急速に熱を失ない、転写定着し１４− たトナー像の温度もこれに伴って低下し、トナ一層も固
体状態及び高粘度状態に変化し、強固な層に変化してか
ら補助圧接ローラとの圧接点を過ぎたところで転写紙は
上記ベルトを剥離し、分離される。

第２図に示した実施例でのトナー溶融温度、支持ローラ
、圧接ローラ及び転写直前の転写紙の温度はそれぞれ１
３０℃、９０’Ｃ、２００℃、１４０℃程度であった。

これはほんの−例であり、本発明としての効果は所要の
構成であれば異なる温度もとり得る。

第４図は本発明の複写装置の他の実施例を示すものであ
る。この実施例では第２図の補助圧接ローラ１４として
、より効果的に本発明の目的を果すため熱の伝達効率の
優れたヒートツクイブローラ１６を使用した装置が示さ
れている。ヒートツクイブローラ１６として既存の熱の
伝達効率のよいものであれば、如何なるものでも使用す
ることができ、本実施例ではヒートパイプを補助圧接ロ
ーラそのものとして回転可能に設けたが、そうでなくヒ
ートパイプローラは固設し、該ヒートパイプローラと熱
的に密接に関係した回転可能になしたローラを補助圧接
ローラとすることもできる。

例えば熱伝導性の優れているアルミニウムからなるヒー
トパイプローラが一般的に用いられる。

勿論、ヒートパイプローラ１４０片端は転写定着部と距
離をへだてだ低温空間に設けられた冷却フィンと一体化
されている。従って補助圧接ローラは低温に保たれるた
め支持ローラ、中間転写ベルト補助圧接ローラ内での温
度勾配は支持ローラから補助圧接ローラに向って熱が流
れるようになっている。

第５図は本発明の更に他の実施例を示すものである。こ
の実施例も前回と同様に補助圧接ローラ１４として熱の
吸収効率の高いローラとして、熱伝導率が大きく、熱容
量の大きいローラー例えば鉄製のローラ１７を配設せし
めた装置に関するものである。

また更に他の実施例として第６図に示すように補助圧接
ローラを１個だけでなく複数個用いて、でき得る限り支
持ローラに対する中間転写ベルトの接触条件を良くする
ことは本発明にとって望ましい。

本発明の複写装置は以上詳細に説明した通り、補助圧接
ローラを設けることにより支持ローラとベルト状中間転
写体との接触面積を大きくなし得たので、支持ローラの
温度をトナー溶融温度以下に設定することにより上記ベ
ルトの熱を支持ローラに吸収させることができた。また
更に上記補助圧接ローラとして熱伝導性に優れたローラ
、あるいは熱容量の大きなローラを使用することにより
ベルトの熱を補助圧接ローラに逃がしてやることが可能
となり必然的に加熱許容度を広めることもできるので定
着速度を高速化し、かつベルトによる熱影響を電荷保持
体に与えることのない複写装置を得ることが容易にされ
た。

上記実施例を説明した図面では電荷保持体への中間転写
ベルトの圧接を行う転写用押圧ローラと中間転写ベルト
駆動用の搬送ローラを個別に示したが、この２本のロー
ラを一本で兼用しても差支１７− えない。支持または圧接ローラにベルトな回動せしめる
駆動源が備わっていて他のローラが従動するタイプでも
よい。ただし電荷保持体と同期してなければいけない。

また本発明による複写装置は％　ニリテンシぢンプロセ
スＶこも好ましく適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の中間転写ベルトを用いたタイプの複写装
置の概観図の一例、第２図は本発明の複写装置の概観図
の一例、第３図は本発明と従来装置に′：４６げる中間
転写ベルト表面温度の比較図、第４図乃至第６図は本発
明の他の実施例としての装置の概観図である。 １・・・電荷保持体　　　　４・・・トナー像５・・・
転写用抑圧ローラ　８・・・中間転写べ）＆トル・・・
圧接ローラ　　　　１２・・・紙加熱装置１３・・・支
持ローラ １４および１４　Ａ・・・補助圧接ローラ１５・・・搬
送ガイド　　　　］６・・・ヒートパイプローラ１７・
・・熱容量の大きいローラ 　１８− 第１図 堵４−閃 第５閉 第６閉

Claims (5)

【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
   写ベルトを用いて抑圧および熱により転写材に転写定着
   せしめる複写装置において、該中間転写ベルトの内側に
   位置し、該中間転写ベルトを介して圧接ローラと対向し
   転写定着部を構成する支持ローラに、該中間転写ベルト
   を介して接し、且つ転写定着部の下流側に補助圧接ロー
   ラを設け、支持ローラとベルトおよび転写紙との接触面
   積を大きくするとともに転写定着部から排出された転写
   紙を前記中間転写ベルトと密着せしめたまま前記補助圧
   接ローラと支持ローラとの間に導入せしめるように構成
   したことを特徴とする複写装置。
2. （２）前記支持ローラなトナー像のトナーの溶融温度よ
   りも低い温度となすと共に、転写定着部に導入される転
   写材または圧接ローラの少くともいずれか一方を上記ト
   ナーの溶融温度よりも高い温度となしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の複写装置。
3. （３）　　前記補助圧接ローラとして冷却手段を有する
   熱伝導率の良いローラを使用したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の複写装置。
4. （４）　　前記補助圧接ローラとしてヒートパイプから
   なるローラを使用したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第３項記載の複写装置。
5. （５）　　前記補助圧接ローラを複数個使用したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項記載の複写
   装置。