JPS5885467A - 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中間転
写体を介して押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、これを熱可塑性着色微粉末を主
成分とする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
放電やバイアスローラ等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により、転写材等
の上に転写される。そして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１オ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
つ転写画像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４９−７８５５
９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中間ブランケット中に包塑せ
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が必要
となり、押圧と加熱による中間転写体特にベルト状中間
転写体を用いたトナー像の転写、定着方式の複写装置に
関しても特に定着効率の向上を意図する各種手段による
試みが表されている。

そこで本発明の目的は、転写画像の画質において優れて
おり、転写定着効率が向上したベルト状中間転写体を用
いた複写装置を提供するととにある。

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ベルト状中間転写体を用いて抑
圧および熱により転写材に転写定着ぜしめる複写装置に
おいて、前記ベルトの内側に位置しベルトを支持する支
持ローラとしてその材質が熱伝導率］０’−２ｃａｌ　
／　ＣｒｒＬｅ　ＳｅＣｅ　ｄ−６ｇ以上であるローラ
を用い、かつ前記ベルトの外側に位置し一層記支持ロー
ラと前記ベルト状中間転写体を介して圧接する圧接ロー
、、うとしてその材質が熱伝導率１０−３〜１ｏ−５ｃ
ａ、１　／　ＣｒｒＬｅ　ｓｅｃ　＊　ｄｅｇ　　であ
るローラを用いた複写装置により前記目的を礫成し得る
ことを見出した。

本発明によりトナーに対し効率良く熱を付与すると共に
圧接ローラを低温としながらもトナー及び転写材に与え
られた熱が圧接ローラに移動しないようになって熱効率
の良い転写定着部を形成することができた。

以下、従来例及び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図は従来のベルト状中間転写体を用いた複写装置の
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電荷保持体で、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
体よりなる場合に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。

　５　− 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の回転に伴ない転写部位′ｒ（（至る。８は前記転写
用叩圧ローラ５支持ローラ９及び搬送ローラ１１に掛け
まわされているベルト状中間転写体で、該ベルト状中間
転写体は、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、ポリアクリ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、室温加泥型若
しくは低温加泥型のシリコン系ゴムが特に好ましい。例
えば［ＬＴＶ１３００　Ｊ、［ＬＴＶ１８００　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。

電荷保持体１の回動に伴ない転写部位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　６− によってベルト状中間転写体８の弾性体からなる転写層
に粘着するような形で転写される。

９は熱源を内蔵する支持ローラで、１０は上記ベルト状
中間転写体８を介して支持ローラ９と圧接している圧接
ローラであり、熱源を内蔵している。

１１は図示されない、駆動源により駆動される搬送ロー
ラであって、ベルト状中間転写体８は転写用押圧ローラ
５、支持ローラ９および殴込ローラ１１によって張架さ
れ、電荷保持体１の回転と同期して回動するべく構成さ
れている。１２は転写紙Ｐの加熱装置であり、転写紙Ｐ
を予熱することができる。

このようにベルト状中間転写体を用いる装置では、ベル
ト状中間転写体８が支持ローラ９から熱を受けだ後転写
定着部を過ぎた該ベルトが熱を保持した１−まで再び電
荷保持体と圧接する場合にはＩＥ電荷保持体対して熱的
影響を与え、その特性を劣化させるので好ましくない。

そこで加熱された上記ベルト状中間転写体が再び電荷保
持体と圧接する以前に、該ベルトの熱を失わさせること
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８−１を設けることも好ましい。

上記のように構成された複写装置において、ベルト状中
間転写体８上に転写されたトナー録は、ベルト状中間転
写体８の回動に伴ない支持ローラ９によって加熱されつ
つ転写定着部に移動し、支持ローラ９と圧接ローラ１０
とにより、給紙装置（図示なし）から給送され、紙加熱
装置１２によって加熱された転写紙Ｐ上に圧接されて転
写紙Ｐ上に転写定着される。

従来の複写装置においてはトナー溶融温度以上に設定さ
れる支持ローラにシリコｙ　ｗ’Ｘ＠−ｔＤ　ｉＭ熱樹
脂で表面層を構成しだローラが用いられ、比較的低幅に
設定される圧接ローラに熱伝導性の良い金属ローラが用
いられていた。そして転写定着に際しては上記の支持ロ
ーラ９はトナー溶融温度以上の温度に設定され、また一
方の圧接ローラ１０にはこれより低い温度に設定されて
いる。従ってこのように構成された転写定着部において
は、支持ローラ９よりも圧接ローラ１０の方が温晩が低
く、かつ圧接ロー２１０は熱伝導性が優れている金属か
らなっているので、温度勾配により定まる支持ローラ９
から圧接ローラ１０側への熱の移動が生ずる。

このため支持ローラ９の表面の熱が急速に圧接ローラ１
０に奪われ、支持ローラ９の表面温度は低下する。一方
、圧接ローラ１０はその熱伝導性が優れているだめに支
持ローラ９から移動した熱は、瞬時のうちに拡散し、圧
接ローラ１よ設定温ＩＩを維持するに留捷る。

従って支持ローラ９からベルト状中間転写体８を通して
転写紙Ｐ上のトナー像に伝導される熱がトナーの溶融温
度よシ低くなっているだめに十分にトナー像の転写定着
を行うことができない。そこで従来装置では転写定着を
行なうだめには、支持ローラ９の設定加熱温度を（に高
くする必要があった。

第２図は従来の複写装置における上記熱の移動による転
写定着部における圧接・支持両ローラ間にベルト状中間
転写体及び転写紙を挾んだ状態での温度分布を示す図で
ある。

すなわち転写定着に際して支持ローラはトナー９− 溶融温度以上のｉａ度（例えば設定温度１４０℃）に加
熱され、また圧接ローラはこれより低い温度（（例えば
設定温度６０℃）に加熱される。しかしながら上記支持
ローラの表面温度は前述の理由により圧接ローラ側への
熱の移動が起るため急激に低下し約１２０°Ｃを示すに
過ぎない。そして圧接ローラ表面はその良好な熱伝導性
のために、支持ローラ側からの熱は急速に拡散し、設定
温度である６０℃に近い温度を維持している。

このような温度勾配が形成されている場合、支持ローラ
から該ベルト状中間転写体を通してトナ゛−転写面のト
ナー像に伝達される熱はトナーの溶融には十分ではなく
転写面の温度は約８０℃程度の温度を保有するに過ぎな
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転写定着を行
うことができない。

第３図は本発明の複写装置の一実施例を示す概観図であ
る。

図中、１３はベルト状中間転写体８の内側にあり１０− て該ベルトを支持し、かつ転写定着時にトナー溶融温度
以上の温度に加熱される支持ローラである。

また１４は上記ベルトの外側に位置し、該ベルトを介し
て上記支持ローラ１３と圧接するトナー溶融温度以下の
温度に加熱される圧接ローラである。

前記支持ローラＩ３は金属にて構成されているか、ある
いは、その表面に金属層を有しており、本発１・鴫にお
ける上記金属層１３Ａはその熱伝導率が１Ｏ−２ｃａ１
／ＣｒｒＬＩＩＳｅＣ＠ｄｅｇ以上ノ金属カラナルモノ
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、ジュラルミン、ステンレス・スチール
、鉄、ニッケル、銅、および黄銅等を挙げることができ
る。

１３　Ｂは例えば赤外線ヒータの如き熱源である。

一方、圧接ローラ１４け中心部近くに金属層１４Ａが形
成されており、更に、最外層には例えば樹脂等による被
覆１ｆｉｔｆ１４Ｂが形成されている。そして上記金属
層１４Ａけその熱伝導率が１Ｏ−２ｃａｌ　／　ｃｒｒ
Ｌ＊　ｓｅｃ　＠ｄｅｇ以上である前記１３Ａの金属と
同じ金属を使用して形成しても差支えないが、最外層の
被覆層１４　Ｂはその熱伝導率が１０−８〜１．０−Ｉ
ｌｃａｌ　／　ｃｒｒＬ嘩ｓｅｃ　−ｄｅｇである各種
の樹脂物質等を用いて形成さ起・て＼゛）３ｅ、とのよ
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、ポリカーボネート、ポリサルファイド、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Ｓ＞等を
挙げることができる。１４０は例えば赤外線ヒータの如
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せる熱伝導率
を有する物質により、それぞれ支持ローラ１３と圧接ロ
ーラ１４を構成せしめた。すなわちトナー溶融温度以上
の温度に加熱される支持ローラの熱伝導率を太きくシ、
同時にこれより低い温度に加熱される圧接ローラの熱伝
導率を小さくした。

従ってこのような支持ローラと圧接ローラとによって転
写定着部において挟圧されたベルト状中間転写体と転写
紙の界面温度は、熱の圧接ローラ側への移動等が少なく
なって、支持ローラの温度がその設定温度より低下しな
いので、かなり高温（例えば１２０℃程度）に維持され
て、効率良くトナーを溶融せしめることができる。

第４図は本発明の複写装置の他の実施例を示す概観図で
ある。本実施例においては第３図で示された支持ローラ
１３の金属ロールもしくは金鴇表面層の金属部分１３　
Ａの上に更に５μｍ〜５００μｍ厚のゴムまたは樹脂か
らなる被ａ　’督ｔ３ｃを形成せしめたことを特徴とす
るものである。このような被覆層１３　Ｃを形成させる
ために使用し得るゴムまたは樹脂としては、例えばシリ
コンゴムを始めとして前記のポリエステル、ポリカーボ
ネート、ポリウレタン等の樹脂が用いられるが、被覆層
１３　Ｃの厚さが極めて薄いために支持ローラ１３の前
記の熱伝導の効果を低下させることはない。

従って本実施例による支持ロー２１３の構成においても
本発明による前記効果を十分に得ることができる。

第５図は本発明の複写装置の第一の実施例（第３図）に
おける転写定着部での温度分布を図示したものである。

１３− すなわち、転写定着時に支持ローラ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。本発明による支持ローラは
前記の通り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が樹脂等の
低い熱伝導率であるために、支持ローラからの熱の移動
量も少ない。たとえ、熱の移動があっても圧接ローラ表
面温度は、圧接ローラの表面部の熱拡散が遅いだめ圧接
ローラの設定温度（６０℃）より温度が上昇している。

このように、転写定着部におけるベルト状中間転写体の
転写粘着層と、転写紙との圧接面での界面温度ははホ１
２０℃を維持し、適切なトナー溶融温度の領域にある。

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、支持ローラの設定温度は比較的低温である
薔１４０℃程度であっても十分に転写定着を行なうこと
ができる。

１４− 特に設定温度を高める必要もないので省資源化の観点か
らも有用である。

同本発明においては、前記の紙加熱装置は必ずしも転写
紙と圧接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。また転写紙とベルト状中間
転写体との分離位置を転写定着直後に行なうことも勿論
できる。

【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観同第２図は同
上装置における転写定着部で温度分布を示す図、第３図
、第４図は本発明の複写装置の一実施例を示す概観図、
第５図は第３図に示した装置における転写定着部での温
度分布を示す図である。 １・・・電荷保持体、　　　４・・・トナー像、５・・
・転写用押圧ローラ、　８・・・ベルト状中間転写体、
１４・・・圧接ローラ、 代理人　東　原　義　美 　１５−

Claims (3)

【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ベルト状中
   間転写体を用いて押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、前記ベルトの内側に位置し
   ベルトを支持する支持ローラとしてその材質が熱伝導率 １Ｏ−２ｃａｌ　／　ｃＴＬ−ｓｅｃ　−ｄｅｇ　　以
   上であるローラヲ用い、かつ前記ベルトの外側に位置し
   上記支持ローラと前記ベルト状中間転写体を介して圧接
   する圧接ローラとしてその材質が熱伝導率１０−３〜１
   ０−’　　ｃａｌ　／　ｃｒＬ＠ｓｅＣ＠　ｄｅｇ　　
   であるローラを用いたことを特徴とする複写装置。
2. （２）前記支持ローラの加熱温度をトナー溶融温度以上
   の温度に設定するとともに、前記圧接ローラの加熱温度
   を前記トナー溶融温度より但い温度に設定したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の複写装置。
3. （３）前記支持ローラの表面に５μｍ〜５００μｍ厚の
   ゴムまたは樹脂からなる被膜を形成せしめたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の複写装置
   。