JPH04338951A - 圧力転写装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンタに応
用される、感光部材上に像露光し転写部材に加圧転写し
て画像を形成する感光転写型画像形成装置の、圧力転写
装置に関する。更に詳しくは圧力転写装置の加熱装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成の方法、装置としては多種多様
なものが知られているが、感光転写型の感光材料を用い
た画像形成装置の従来例としては、例えば特開昭６２ー
１４７４６１号を挙げることが出来る。さらに感光転写
型画像形成装置の圧力転写装置に加熱装置を備えること
によって、加圧力を軽減し、装置の小型低価格化を実現
できることは、特開昭６２−２３２６５３号によって知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来例の加熱装置では、１対の加圧ローラ両方を加熱す
る熱源を備えているのみである。ところが、感光転写型
画像形成装置においては、圧力転写時の感光部材の被転
写液の温度が所定の値に精密に保たれていなければ均一
、一定の画像濃度が得られない。これは、転写プロセス
における被転写液の浸透速度と粘度の関係、温度による
粘度変化等によるものである。従って、従来の加熱装置
を備えた圧力転写装置では、感光部材への加熱量を精密
に制御することは不可能でるため高品質の画像が得られ
ないという欠点を有する。また加熱装置が複数であって
コストが高いという欠点も有する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置は
、内部に少なくとも感光性物質と色材を封入したマイク
ロカプセルが表面に多数コートされている感光部材を、
像露光後転写部材と重ね合わせて加圧し前記転写部材に
画像を形成する画像形成装置に用いられる圧力転写装置
において、１対の加圧ローラを有し、前記加圧ローラ対
のいずれか１本を加熱する熱源と、前記加圧ローラ対の
いずれか１本の表面の温度を検出する温度センサと、該
温度センサの出力信号に応じて前記熱源の発熱量を制御
する制御装置とを備えることを特徴としており、（ａ）
前記熱源は前記加圧ローラ対の前記感光部材と接触する
側のローラを加熱し、前記温度センサは、前記加圧ロー
ラ対の前記感光部材と接触する側のローラの表面を温度
検出することや、（ｂ）前記感光部材が加圧ローラ対の
前記感光部材と接触する側の加圧ローラに所定の角度巻
き付けられるごとく構成されていることや、（ｃ）加熱
装置自体の温度を検出する温度センサを備えていること
を特徴とする。

【０００５】

【実施例】以下実施例に従って本発明の画像形成装置に
ついて詳しく説明する。

【０００６】図３は本発明の一実施例の圧力転写装置を
用いた複写機の正面断面図であって、まず本機の構成、
動作について説明する。

【０００７】感光部材２は特開昭６１−２７５７４２号
に示される如き感光性熱現像材料であって、支持体上に
感光性ハロゲン化銀、還元剤、重合性化合物、及び色材
が封入されたマイクロカプセルが塗設されている。感光
部材２に像用露光一様加熱現像する事によってマイクロ
カプセル内の重合性化合物を重合させ、カプセルを選択
的に硬化させる。転写部材５は色材を転写しうる表面性
を有しており、感光部材２と重ねて加圧することによっ
て感光部材２上の硬化していないマイクロカプセルが破
壊され内部の色材が転写されて画像を得ることが出来る
。

【０００８】露光装置１は原稿１１を照明する光源１２
とリフレクタ１３、原稿１１を載置して図３の矢印Ａ方
向に移動する原稿台１４、原稿１１の像を露光台１５上
の感光部材２に結像させるレンズ１６、および露光台１
５から構成されている。なお、１７は原稿１１を保持す
るための原稿カバー、１８はおもに光源１２を冷却する
ための冷却ファンである。

【０００９】感光部材を収納する感光部材収納容器であ
るカセット３より排出された未露光の感光部材２は露光
台１５上で原稿１１の像が露光され潜像が形成される。 この後、熱現像装置４を構成する面状ヒータ４１と搬送
ベルト４２で加熱現像される。一方、給紙トレイ５１に
収納された転写部材５は給紙装置５２によって送り出さ
れ、感光部材２の画像領域と同期して感光部材２と重ね
合わされてローラ加圧方式の圧力転写装置６で加圧転写
される。圧力転写装置６の加圧部は上加圧ローラ６００
と下加圧ローラ６１０から構成されており、上加圧ロー
ラ６００と下加圧ローラ６１０との間で加圧転写が行わ
れる。後に詳しく述べるように、紙幅方向の圧力分布を
均一にするために、下加圧ローラ６１０はバックアップ
軸６２０に回動可能に配設された２個の支持輪６２２に
よって紙幅よりも内側の位置で支持されている。この後
転写部材５は外部に排出されるが、感光部材２は分離ロ
ーラ６０６で転写部材５と分離された後再び前記のカセ
ット３に巻き取られる。ここで、７２，７３は転写部材
をガイド搬送する搬送ローラ、７４はガイドプレートで
ある。

【００１０】次に本発明の圧力転写装置の実施例につい
て図１の側面断面図と図２の正面断面図にしたがって説
明する。

【００１１】鋼製の上加圧ローラ６００は両側板６４１
、６４２に樹脂製の断熱用軸受け６０９とベアリング６
０１によって回動可能に取り付けられている。上加圧ロ
ーラはギアヘッド６０２を介してモータ６０３によって
回転され感光部材２と転写部材５を加圧しながら搬送す
る。感光部材２は上加圧ローラ６００に３０度程度巻き
付けられて加圧領域へ搬送されていく。装置の小型化、
低価格化のためギアヘッドの出力軸６０７は直接上加圧
ローラ６００に設けられた接合穴６０８に埋め込まれ固
定されている。出力軸６０７と上加圧ローラ６００の偏
心による回転不良を防止するため、モータ６０３とギア
ヘッド６０２は取付板６４４に対して偏心方向の移動が
可能なよう取り付けられてある。

【００１２】鋼製の下加圧ローラ６１０は両側板６４１
、６４２に軸受け６１１によって回動可能かつ上下方向
に摺動可能に取り付けられている。上加圧ローラ６００
及び下加圧ローラ６１０には転写の際感光部材２あるい
は転写部材５からの被転写液の洩れ等による汚れが付着
して画質を損ねるのを防止するためにクリーニング用の
フェルト材６０４、６１２がそれぞれ支持板６０５、６
１３によって圧接されている。

【００１３】バックアップ軸６２０は両側板６４１、６
４２に軸受け６２１によって回動可能に取り付けられて
いる。またバックアップ軸６２０には下加圧ローラを支
持加圧する２個の支持輪６２２が回動可能に配設されて
いる。バックアップ軸６２０の両端軸受け部６２８は中
心軸がバックアップ軸の本来の中心軸から所定の距離偏
心しており、ギア６２５、６２４を介してモータ６２３
により回転されると、半回転につき偏心量の２倍の距離
だけバックアップ軸６２０が上下する。バックアップ軸
が上下することによって、感光部材２と転写部材５への
加圧力の印加、解除が行われる。これは感光部材２のみ
を加圧すると多量の被転写液が装置内に流出してしまい
各部の機能を損なうことを防ぐ等のために行われる。ギ
ア６２５と左側板６４１にはそれぞれ突起６２７、６４
３が配設され、後に図４を用いて説明するようにバック
アップ軸６２０を上方に移動するよう回転させたときに
両者が当接することによってオーバーランが防止される
。

【００１４】ヒートローラ６３０はアルミニウムのパイ
プでできており、なかにハロゲンランプヒータ６３１が
熱源として配設されている。ヒートローラ６３０は両側
板６４１、６４２に耐熱性樹脂製の断熱用軸受け６３６
によって回動可能かつ上下方向に摺動可能に取り付けら
れ、板バネ６３７によって上加圧ローラに圧接されてい
る。ハロゲンランプヒータ６３１は端子６３２から電力
を供給されているが、供給電力は、上加圧ローラ６００
の表面に圧接された温度検出用のサーミスタ６３５と、
ヒートローラ６３０の表面に圧接された温度検出用のサ
ーミスタ６３４の検出温度に基づいて図示しない制御装
置によって上加圧ローラの表面温度を一定に保つよう制
御される。　　ハロゲンランプヒータ６３１は輻射熱の
みならず、感光部材２が感度を有する可視光領域の光も
放射するため、感光部材２に光が到達しないようにカバ
ー６３３が設けられている。

【００１５】次に、圧力転写装置の動作について図４、
図５の側面断面図、図６、図７の正面断面図に基づいて
説明する。

【００１６】図４、図５は圧力転写装置の加圧力の印加
、解除動作を説明するための図である。図４は解除状態
を示しており、上加圧ローラ６００と下加圧ローラ６１
０の間には間隙Ｓがあって転写部材５が間隙Ｓに挿入さ
れる。突起６２７はリミットスイッチ６２６のレバー６
２９を押し上げる、すなわちスイッチのオフ状態の位置
にあり、解除状態にあるという信号を図示しない制御装
置に送っている。転写部材５が間隙Ｓに挿入され、感光
部材上の画像先端位置が間隙Ｓに達すると、図１で説明
したモータ６２３がバックアップ軸６２０を駆動し、バ
ックアップ軸６２０は偏心された両端軸受け部の中心軸
に従って回転する。図５に示されるようにモータはバッ
クアップ軸６２０をほぼ１８０度回転するだけ駆動し、
突起６２７が図１で説明した左側板上の突起６４３に当
接して静止する。この時リミットスイッチ６２６のレバ
ー６２９は既に押し上げられなくなる、すなわちスイッ
チのオン状態にあり、加圧状態にあるという信号を図示
しない制御装置に送っている。回転の途中で上加圧ロー
ラ６００と下加圧ローラ６１０は感光部材２と転写部材
５を挟んで接し、その後は上加圧ローラ６００、下加圧
ローラ６１０、バックアップ軸６２０が撓むことによっ
て下加圧ローラ６１０の上方への移動が継続される。

【００１７】図６は加圧状態の上加圧ローラ６００、下
加圧ローラ６１０、バックアップ軸６２０の撓みを示し
ている。上加圧ローラ６００とバックアップ軸６２０の
両端部での中心間距離と、バックアップ軸両端軸受け部
６２８の偏心量によって各軸の撓み量が決まり、各軸の
撓みが発揮する曲げ力が感光部材２と転写部材５を加圧
する加圧力になる。すなわち、バックアップ軸が所定の
一定荷重を発生するバネの働きをしているということが
出来る。本実施例の圧力転写装置は、平方センチメート
ル当り１０Ｋｇ乃至１０００Ｋｇの荷重を加えることが
出来る。

【００１８】図７は紙幅方向の加圧力分布がほぼ均一に
なることを示す図である。上加圧ローラ６００と下加圧
ローラ６１０の径、支持輪６２２の支持位置を適切に設
定することによって、上加圧ローラ６００及び下加圧ロ
ーラ６１０が感光部材２と転写部材５に及ぼす分布荷重
Ｗをほぼ均一にすることが出来る。本実施例では、上加
圧ローラ６００の直径を３０ｍｍ、下加圧ローラ６１０
の直径を２２ｍｍ、紙幅が２１０ｍｍのとき、支持輪６
２２を、紙幅方向の中心からそれぞれ４０ｍｍの位置に
配することによって、圧力分布±１０％以下を達成して
いる。

【００１９】次に本発明の圧力転写装置の加圧ローラ表
面の加熱方法について図８のブロック図を用いて説明す
る。

【００２０】図８は本実施例に於ける温度制御の流れを
示すブロック図である。図中破線は状態量の流れを表わ
し、実線は制御の流れを表わす。感光転写型画像形成装
置の圧力転写装置の加圧ローラは加圧力が平方センチメ
ートル当り１００ｋｇ乃至１０００ｋｇと大きくまた均
一な圧力が必要であるため、剛性が高くなければならず
、金属材料で直径の太い、熱容量の大きなものにならざ
るを得ない。従って、加熱に対する温度の応答性が悪く
、きめ細かな制御を行わなければ表面温度を一定に保つ
ことは不可能である。本実施例では、感光部材の加圧時
の温度に最も近い上加圧ローラの表面温度を温度センサ
で検出し、制御装置が、表面温度の値そのものだけでな
く、温度変化の勾配、曲率を加味してヒータへの通電を
オンオフする、いわゆるＰＩＤ制御を行っている。また
、状態量の流れとしてヒータ発熱量と上加圧ローラの表
面温度の中間に介在するヒートローラの表面温度を温度
センサで検出してその情報を加味して制御すればよりき
め細かな温度制御を行うことが出来る。

【００２１】また、上加圧ローラの温度情報のみに基づ
いてヒータをオンオフしていれば、必要以上にヒートロ
ーラを加熱してしまう場合があり、ヒートローラの温度
を検出することは加熱装置の各部の温度を一定値以下に
抑える事が出来るという効果も有する。これにより、装
置の安全性が増すのみならず、加熱装置に使用する材料
の耐熱性を下げる事が出来、より一層の低価格化を図る
ことが出来る。

【００２２】上加圧ローラの表面温度をきめ細かに制御
しても、それと感光部材の温度の関係が不安定であれば
前述したように安定した画像品質は得られない。感光部
材と転写部材は通常の画像形成速度であれば加圧部分を
２ｍｓｅｃ乃至２００ｍｓｅｃという短時間のうちに通
過する。本実施例の複写機では毎分５枚の出力画像を得
るのに３０ｍｓｅｃで加圧部分を通過することになる。 このような短時間の内に感光部材と転写部材の両方が加
圧ローラ温度とほぼ同じ温度になることは難しい。また
それを行うために上加圧ローラと下加圧ローラ両方に加
熱装置をつけることは装置の複雑化、高価格化につなが
る。そこで本発明では、図２を用いて説明されたように
感光部材を所定の角度表面温度が制御されている上加圧
ローラ巻き付けることにより、感光部材温度がローラ表
面温度とほぼ同じになるよう十分加熱時間をとることが
でき、短時間の加圧中には下加圧ローラの温度の影響を
ほとんど受けない様にすることが出来た。

【００２３】図９は本実施例に於ける上加圧ローラの表
面温度を室温から設定温度である７０℃にたちあげたと
きの温度制御状態を示している。ヒータをオンオフの２
状態に制御しているだけにもかかわらず温度がきわめて
安定に保たれていることが分かる。

【００２４】図１０は本実施例において上加圧ローラ表
面の温度を７０℃一定に保ったときの、下加圧ローラ表
面の温度と出力画像濃度の関係を示したものである。下
加圧ローラの表面温度が大きく変化しても、出力画像濃
度はほとんど変化しないことがわかる。これにより、使
用状態の変化に対して安定した画像出力濃度が得られる
ことが示される。

【００２５】上記の実施例は熱現像工程を必要とする感
光転写型画像形成装置に本発明を適用したものであるが
、本発明は、特開昭５９−３０５３７号に開示されてい
るような、熱現像工程を必要としない感光転写型画像形
成装置にも適用可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように本発明の圧力転写装置
によれば、加圧ローラ対のいずれか１本を加熱する熱源
と、前記加圧ローラ対のいずれか１本の表面の温度を検
出する温度センサと、該温度センサの出力信号に応じて
前記熱源の発熱量を制御する制御装置とを備え、（ａ）
前記熱源は前記加圧ローラ対の前記感光部材と接触する
側のローラを加熱し、前記温度センサは、前記加圧ロー
ラ対の前記感光部材と接触する側のローラの表面を温度
検出することや、（ｂ）前記感光部材が加圧ローラ対の
前記感光部材と接触する側の加圧ローラに所定の角度巻
き付けられるごとく構成されていることや、（ｃ）加熱
装置自体の温度を検出する温度センサを備えていること
を特徴とするため、加圧時の感光部材温度をきわめて安
定に制御することができることによって常に安定した品
質の画像を得ることが可能になり、また装置構成を簡単
にして、小型低価格化を実現することが出来るという効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧力転写装置の一実施例を示す側面断
面図。

【図２】本発明の圧力転写装置の一実施例を示す正面断
面図。

【図３】本発明を複写機に応用した実施例を示す側面断
面図。

【図４】圧力の解除状態を説明するための側面断面図。

【図５】圧力の印加動作を説明するための側面断面図。

【図６】圧力の印加状態を示す正面断面図。

【図７】圧力分布状態を示す正面断面図。

【図８】本発明の圧力転写装置の温度制御系の一実施例
を示すブロック図。

【図９】本発明の圧力転写装置の温度制御系の温度制御
状態を示すグラフ。

【図１０】本発明の圧力転写装置の下加圧ローラの温度
と出力画像濃度の関係をしめすグラフ。

【符号の説明】

１　　　　露光装置 ２　　　　感光部材 ３　　　　カセット ４　　　　熱現像装置 ５　　　　転写部材 ６　　　　圧力転写装置 １１　　　　原稿 １２　　　　光源 １３　　　　リフレクタ １４　　　　原稿台 １５　　　　露光台 １６　　　　レンズ １７　　　　原稿カバー １８　　　　冷却ファン ４１　　　　面状ヒータ ４２　　　　搬送ベルト ５１　　　　給紙トレイ ５２　　　　給紙装置 ７２、７３　　　　搬送ローラ ７４　　　　ガイドプレート ６００　　　　上加圧ローラ ６０１　　　　ベアリング ６０２　　　　ギアヘッド ６０３、６２３　　　　モータ ６０４、６１２　　　　フェルト材 ６０５、６１３　　　　支持板 ６０６　　　　分離ローラ ６０７　　　　出力軸 ６０８　　　　接合穴 ６０９、６３６　　　　断熱用軸受け ６１０　　　　下加圧ローラ ６１１、６２１　　　　軸受け ６２０　　　　バックアップ軸 ６２２　　　　支持輪 ６２４、６２５　　　　ギア ６２６　　　　リミットスイッチ ６２７、６４３　　　　突起 ６２８　　　　両端軸受け部 ６２９　　　　レバー ６３０　　　　ヒートローラ ６３１　　　　ハロゲンランプヒータ ６３２　　　　端子 ６３３　　　　カバー ６３４、６３５　　　　サーミスタ ６３７　　　　板バネ ６４１、６４２　　　　両側板 ６４４　　　　取付板 Ｓ　　　　間隙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内部に少なくとも感光性物質と色材を
   封入したマイクロカプセルが表面に多数コートされてい
   る感光部材を、像露光後転写部材と重ね合わせて加圧し
   前記転写部材に画像を形成する画像形成装置に用いられ
   る圧力転写装置において、１対の加圧ローラを有し、前
   記加圧ローラ対のいずれか１本を加熱する加熱装置と、
   前記加圧ローラ対のいずれか１本の表面の温度を検出す
   る温度センサと、該温度センサの出力信号に応じて前記
   加熱装置の発熱量を制御する制御装置とを備えることを
   特徴とする圧力転写装置。
2. 【請求項２】　　前記加熱装置は前記加圧ローラ対の前
   記感光部材と接触する側のローラを加熱し、前記温度セ
   ンサは、前記加圧ローラ対の前記感光部材と接触する側
   のローラの表面を温度検出する事を特徴とする請求項１
   記載の圧力転写装置。
3. 【請求項３】　　前記感光部材が前記加圧ローラ対の前
   記感光部材と接触する側の加圧ローラに所定の角度巻き
   付けられるごとく構成されていることを特徴とする請求
   項２記載の圧力転写装置。
4. 【請求項４】　　前記加熱装置は、該加熱装置自体の温
   度を検出する温度センサを備えていることを特徴とする
   請求項１記載の圧力転写装置。