JPH06222685A - 電子写真プリント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定着装置を省略して、転写と定着を兼用化す
る。小型化とコスト低減をする。 【構成】 感光体４と中間転写体５の双方がベルト状で
あるカラー電子写真プリンタ等において、ベルト状中間
転写体５から記録紙１８にトナーを移動させる熱エネル
ギーをトナーに与える加熱手段を内蔵した一対の転写ロ
ーラ８の間にベルト状中間転写体５と記録紙１８を挟持
し搬送し、前記転写ローラ８が転写工程でトナーを加熱
し、粘着力を発生させ、粘着力の差を用いて転写と定着
を行い、定着装置を省略して、転写と定着を兼用化した
電子写真プリント装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】この発明は粉体または液体の現像
剤を用いる電子写真方式カラープリンタや電子写真方式
カラーラスタープロッタにおける定着機構に関する。

【従来の技術】近年、プリンタや、コピー機やプロッタ
ーのカラー化が始まっている。カラーでは感光体上また
は中間転写体上に４色のトナーを重ねる必要がある。し
かし、従来は、カラーでもドラム状の感光体または中間
転写体を用いていた。

【発明が解決しようとする課題】カラーでは感光体上ま
たは中間転写体上に４色のトナーを重ねる必要があり、
感光体または中間転写体がドラム形状では、装置が大型
化しコスト高となる。また、転写方法に電界または静電
気、イオンフローにより、転写を行うと別途、定着手段
を必要とし、装置が複雑化、大型化、コスト高になる。

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、現像剤に含まれるトナーが熱で溶融し、かつ、熱で
粘着性を持つ特性の材料を含む物を使用する。又、感光
体上に静電潜像を生じさせる光学的露光手段やイオンフ
ローなどの書込手段と、前記静電潜像に現像剤を処理し
てトナー像を得る現像手段と、前記トナー像を中間転写
体に転写する中間転写手段と、前記中間転写体上のトナ
ー像をプリント用シートに転写する転写手段を備え、前
記感光体、もしくは前記中間転写体の内、少なくとも中
間転写体がベルト状である構成とする。更に、中間転写
体からプリント用シートにトナーを移動させる熱エネル
ギーをトナーに与える加熱手段を転写手段が備える様に
する。

【作用】このように構成すると、転写と定着を同一のユ
ニットで行い、別途定着機を設ける必要がなくなる。

【実施例】図１は本発明の第一実施例であり、ベルト状
の感光体と中間転写体を備える実施例である。１はレー
ザー光による露光手段、２は帯電器である。３は現像手
段であり４色分の現像器である。すなわち、イエロー
（以下Ｙとする）３−１，マゼンタ（Ｍ）３−２，シア
ン（Ｃ）３−３，ブラック（Ｋ）３−４から成ってい
る。４はフォトコンダクタを表面に形成したベルト状の
感光体である。上記レーザー光による露光手段１、帯電
器２及び現像手段３はベルト状感光体４下面の外側に設
置されている。５は中間転写手段の主体であるベルト状
の中間転写体、７は中間転写手段の構成要素である２個
の中間転写ローラでベルト状の感光体４の内側に設置さ
れている。この中間転写ローラ７は図示しない駆動装置
によって、ベルト状感光体４をベルト状中間転写体５へ
圧接と離脱がなされるようになっている。８は転写手段
を構成し記録紙１８への転写と定着を行う転写ローラで
一対でベルト状の中間転写体５と記録紙１８を挟持し、
図示しない駆動装置によって回転し搬送される。一対の
転写ローラ８は転写と定着動作をしていない時は離間し
ている。この転写ローラ８は図示しないヒータを内蔵
し、ベルト状の中間転写体５から記録紙１８へトナーの
移動させるため本実施例では７０℃の熱エネルギーをト
ナーに与える。転写ローラ８の加熱温度は下限５０℃以
上、上限１４０℃以下まで実用可能であることが確認さ
れている。９は記録紙１８の動く流れを示す矢印、１０
−１と１０−２はベルトの位置検出センサで、それぞれ
ベルト状感光体４とベルト状中間転写体５の内側に設置
されている。１１−１，１１−２はベルトテンショナ
ー、１２−１，１２−２はクリーニング機構でそれぞれ
ベルト状感光体４とベルト状中間転写体５の外側に設置
されている。図１の動作はベルト位置検出センサ１０−
１でベルト状の感光体４上の図示しないマーカーを検出
し位置出しをしてから、レーザー光による露光手段１で
書き込みを行う。現像手段３の各現像器３−１、３−
２、３−３、３−４は対応するベルト状の感光体４の色
の潜像が通過するとき、図示しない駆動装置で上方に移
動し、ベルト状の感光体４と接触しそれぞれ現像を行
う。ベルト状の中間転写体５に設置された図示しないマ
ークの位置を位置検出センサ１０−２で，１色毎に検出
し、各色が正確に重なるような位置で中間転写ローラ７
でベルト状の感光体４とベルト状の中間転写体５を圧接
させ、中間転写を行う。上記のような転写を４色分繰り
返し、ベルト状の中間転写体５に４色のトナーが乗った
ところで記録紙１８を供給し、一対の転写ローラ８でベ
ルト状の中間転写体５から記録紙１８に転写と定着を行
う。この時、この転写ローラ８は図示しないヒータを内
蔵し、ベルト状の中間転写体５から記録紙１８にトナー
を移動させる熱エネルギーをトナーに与える。トナーは
熱で柔らかくなり、粘着性を持つ。ベルト状の中間転写
体５より記録紙１８はトナーに対する粘着力が大きく、
トナーは記録紙１８へ移動する。上記トナーは７０℃の
熱で溶融する特性の材料をベースに色素を含ませた物で
ある。前記トナーの溶融温度は下限５０℃以上、上限１
４０℃以下で実用可能であることが確認されている。な
お、本発明に用いるトナーは熱可塑性がある重合体を主
材として色素等（有機顔料や染料など）を添加した物で
あり、主材としてエチレン共重合体やアルキル化重合体
等を用いる。本実施例では７０℃の融点で説明したが、
融点は５０℃以上、１４０℃以下の範囲が本発明に含ま
れる。この融点は前記重合体のグレードや添加材によっ
て制御し、現像特性と定着特性とトナーの保存条件とか
ら装置固有に決定する。本発明に用いるトナー用途の重
合体の具体例としてはエチレン−酢酸ビニル共重合体、
エチル酢酸ビニル共重合体、アインタクチックポリプロ
ピレン、ポリブチルテレフタレート、エチレンエチルア
クリルレート、エチレンビニルアセテート、ポリブチル
メタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリメチ
ルメタクリレート等があり、この樹脂を調合後、特定粒
子径に粉砕してトナーとする。転写ローラ８の温度をト
ナーの融点より高く、かつ、ベルト状の中間転写体５に
ダメージを与えない温度に設定してあり、トナーは徐々
に、融点を越える。すると、トナーは記録紙１８に溶着
し、定着される。このようにして、転写と定着機能を兼
用化する。図２は本発明の第二実施例であり、ドラム状
の感光体とベルト状の中間転写体を備える実施例であ
る。１７−１はイエロー（以下Ｙとする），１７−２は
マゼンタ（Ｍ），１７−３はシアン（Ｃ），１７−４は
ブラック（Ｋ）の現像ユニットであり、各現像ユニット
は帯電手段とドラム状の感光体と現像手段をそれぞれ備
える。５は、中間転写手段の主体であるベルト状の中間
転写体で各現像ユニットはベルト状の中間転写体５下面
の外側に設置されている。７は中間転写手段の構成要素
である中間転写ローラでベルト状の中間転写体５の内側
に設置され、各現像ユニットのドラム状感光体にベルト
状中間転写体５を図示しない駆動装置によって圧接と離
脱がなされるような構造になっている。８は転写手段を
構成し記録紙１８への転写と定着を行う一対の転写ロー
ラで１個はベルト状の中間転写体５の内側に接してお
り、転写と定着時には外側の転写ローラ８との間にベル
ト状中間転写体５と記録紙１８を挟持し図示しない駆動
装置によって回転し搬送する。終了すると両転写ローラ
８は離れる。この転写ローラ８は加熱手段を備え、図示
しないヒータを内蔵し、ベルト状の中間転写体５から記
録紙１８にトナーを移動させる熱エネルギーをトナーに
与える。９は記録紙１８の動く流れを示す矢印、１０−
２はベルトの位置検出センサ、１１−２はベルトテンシ
ョナー、１２−２はクリーニング機構で、いずれもベル
ト状の中間転写体５の外側に設置されている。図２の動
作はベルト位置センサ１０−２でベルト状の中間転写体
５に設定されている図示しないマーカーを検出し各色が
正確に重なるように、現像ユニット内の感光体とベルト
状の中間転写体５の位置出しをしてから、中間転写ロー
ラ７で現像ユニット内の感光体と中間転写体５を圧接さ
せ、中間転写を行う。上記を４色分繰り返し、ベルト状
の中間転写体５に４色のトナーが乗ったところで記録紙
１８を供給し、一対の転写ローラ８の間でベルト状の中
間転写体５から記録紙１８に転写と定着を行う。この
時、この転写ローラ８は加熱手段として図示しないヒー
タを内蔵し、ベルト状の中間転写体５から記録紙１８に
トナーを移動させる熱エネルギーをトナーに与える。ト
ナーは熱で柔らかくなり、粘着性を持つ。ベルト状の中
間転写体５より記録紙１８はトナーに対する粘着力が大
きく、トナーは記録紙１８へ移動する。上記トナーは第
一実施例と同じ７０℃の熱で溶融する特性の材料をベー
スに色素を含ませた物である。転写ローラ８の温度をト
ナーの融点より高く、かつ、ベルト状の中間転写体５に
ダメージを与えない温度に設定してあり、トナーは徐々
に、融点を越える。すると、トナーは記録紙１８に溶着
し、定着される。このようにして、転写と定着機能を兼
用化する。上記の本実施例では記録用媒体としては記録
紙１８を用いたが、ＯＨＰシート、不織布等、転写が可
能でベルト状の中間転写体５よりトナーに対する粘着力
の大きいものであれば材質を選ばない。図３は転写機構
を詳細に示す模式図であり、５はベルト状の中間転写
体、８はベルト状の中間転写体５の内側に配設された転
写ローラ、８−１，８−２は対向する転写ローラ、１８
は記録紙である。９は記録紙１８の動く方向を示す。記
録紙１８は搬送方向へＡ点、Ｂ点、Ｃ点を順次通過す
る。この時の記録紙１８シートとトナーの温度変化を図
４に示す。図４はＡ、Ｂ，Ｃ各点における記録紙１８と
トナーの温度変化を示し、Ｔ１は装置内温度を示し、外
気に依存するが５０℃以下の環境であることが必要であ
る。Ｔ２はトナーの融点付近であり、トナーの粘着性が
強くなる温度を示し７０℃である。Ｔ３はトナーが溶け
て最適な流動性を持つ温度８５℃を示す。このように、
Ｃ点ではトナーが粘性を持った状態で記録紙１８とベル
ト状の中間転写体５を引き剥す。この時、ベルト状の中
間転写体５より記録紙１８はトナーに対する粘着力が大
きく、トナーは記録紙１８へ移動する。このようにし
て、転写と定着を同時に行う。なお、本実施例に使用さ
れるトナーは、５０℃〜１４０℃の熱で溶融する特性の
材料を用いることができる。

【発明の効果】以上、本発明によれば次に効果を有す
る。 （１）ベルト状の中間転写体上で転写と定着を同時に行
う事が出来るので装置の簡単化、小型化、低コスト化を
行うと同時に信頼性と保守性を向上できる。 （２）ベルトで感光体や中間転写体を構成する事によ
り、ドラムを使う方式より、小型化、低コスト化が可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベルト状の感光体と中間転写体を備える本発明
の実施例である。

【図２】ドラム状の感光体とベルト状の中間転写体を備
える本発明の実施例である。

【図３】転写機構を詳細に示す模式図である。

【図４】転写ローラと記録紙の位置関係とトナーの温度
変化を示す図である。

【符号の説明】

１ レーザー光による露光手段、 ２ 帯電器 ３ 現像手段 ３−１，３−２，３−３，３−４ 現像器 ４ ベルト状の感光体 ５ ベルト状の中間転写体 ７ 中間転写ローラ ８ 転写ローラ １０−１，１０−２ ベルトの位置検出センサ １１−１，１１−２ ベルトテンショナー １２−１，１２−２ クリーニング機構 １７−１，１７−２，１７−３，１７−４ 現像ユニッ
ト １８ 記録紙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体とそれに静電潜像を生じさせる書
   込手段と、前記静電潜像に現像剤を処理してトナー像を
   得る現像手段と、中間転写体と前記トナー像を中間転写
   体に転写する中間転写手段と、前記中間転写体上のトナ
   ー像を記録用媒体に転写する転写手段を備え、 前記現像剤に含まれるトナーが熱で溶融し、かつ、熱で
   粘着性を持つ特性の材料を含む物であり、 前記感光体と前記中間転写体の双方あるいはそのうち少
   なくとも中間転写体がベルト状であり、 中間転写体から記録用媒体にトナー転写を助ける熱エネ
   ルギーを、トナーに与える加熱手段を前記転写手段が備
   え、前記転写手段が定着手段を兼用している事を特徴と
   する電子写真プリント装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤に含まれるトナーが５０℃以
   上１４０℃以下の熱で溶融する特性の材料を含む物であ
   る事を特徴とする請求項１記載の電子写真プリント装
   置。