JPS5885468A - 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
体上にコロナ放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
電やパイ・スローラ等による電１気的な転写法、あるい
は押庄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これたトナー像
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、電性保持体
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
写画像の乱れが発生するなどの間鴎点が多いので、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。例えは特公
昭４６−４１６７９号および特開昭４９−７８５５９号
公報などの記載によれは感光体上のトナー像を弾性を有
すると共に耐熱性の中間プランタ・シト中に包塑せしめ
、感光体上のトナー像を残留させることなく転与させる
ことによって良好な画質の像転写を行なわしめる方法と
装置が開示でれている。

しかしながら、昨今の如く高速複写が斐求される時代に
おいては更に定着効率を高め定着速度を速めることが心
安となり、抑圧と加熱による中間転写体、％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
る試みがなされている。

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
いる方式の複写装置を提供することにある。

本発明者等は各種の検討を重ねた結果、＠荷保持体上に
形成されたトナーｆ象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せしめる複写装置に
おいて、前記ベルトの内側に位１置しベルトを支持する
支持ローラとして、その材質が熱体４ｉＩＯ”〜１０　
’　　Ｏａｆ／ｃｒｎ、ｓｅｃ−ｄｅｇ　テあるローラ
を用い、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ＩＱ　　Ｃａｌ／ＣＩ？
］・、８ｅＣ−ｄｅｇ　　以上であるローラを用いた腹
写装置によ・・り前記目的を達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　３− ると共に支持ローラを低温としながらもトナーおよび転
写材に与えられた熱が支持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。

以ド、従来列およ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
一列を示す概観図である。図に２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１、セして４は電荷保持体１上に形成
されたトナー１尿である。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
よび露光用光芋糸により構成され、電荷保持体ｌ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
に千り構成される。

上記静電荷像形成部２により形成された静電荷　４− 像は、現像装置３により現像されてトナー菅４となり、
電荷保持体１の回転に伴ない転写部位Ｔに至る。８は前
記転写用押圧ローラ５、支持ローラ９および搬送ローラ
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、シリコンゴム或いはテフロン糸ゴ
ムなどの耐熱性の弾性体から成る転写層と、耐熱性の基
本、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ｎ
ｔ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除型のシリコン糸ゴムが特に好
ましい。例えば［ＬＴ　Ｖ　１３００　Ｊ、［ＬＴＶ１
８．００ｊ　（何れも信越化学工業社ＩＢ）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ＴＫ　ｉＷ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ベ
ルト状中間転写体８の弾性体からなる転写層に押圧力に
より転写される。９は熱源を内蔵する支持ローラで、［
０はベルト状中間転写体８を介して上記支持ローラ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は転写用抑圧ローラ５、
支持ローラ９および搬送ローラ１１によって彊架され電
荷保持体の同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、図の従来例では転写紙
Ｐと接請する型の加熱ｉ置として示されている。この紙
加熱装置買１２は必要に応じて転写定着部に導入される
直前の転写紙Ｐに予じめ熱を与えることができる。１３
は冷却装置で、転写定着部を通過したベルト状中間転写
体８が圧接ローラｌＯ１または紙加熱装＃１２により加
熱された転写紙Ｐと接触した後、温度が高い状態のまま
で再び電荷保持体１と圧接すると電荷保持体１の特性に
慾影響を及はすことになるので、電荷保持体ｌと圧接す
る以前の工程において上記ベルト状中間転写体８を冷却
するために配設されたものであ４）。

冷却手段としては、例えば冷風を吹きつけるなど任意の
方法をとることができる１、 上記のように構成された複写装置によりベルト状中間転
写本８上に転写されたトナー像はベルト状中間転写体８
の回動に伴ない転写定着部に至り給紙装ｆ（図示なし）
から搬送され、紙加熱装置１２により予熱きれた転写紙
Ｐと重なり台って支持ローラ９と圧阪ローラ１０によっ
て挟圧されトナーの溶融温度以上に加熱せる圧接ローラ
１０からの熱により転写紙Ｐ上に転写定着される。

従来の複写装置において、比較的低温に設定される支持
は一うに熱伝導性の良い金属ローラを用いトナー溶融温
度以上に設定される圧俺ローラとして、シリコンゴムや
テフロン等の耐熱樹脂で表面層を構成したローラが用い
られてい／こ。そして転写定着に際しては、上記の圧接
ローラ１０にトナー浴融温ｉＫ以上の温度に設定され、
また一方の支持ローラ９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、圧接ローラ１０よりも支持ローラ９の方　７
− が温度が低く、かつ支持ローラ９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圧接
ローラｔＯから支持ローラ９側への熱の移動が生ずる。

このため圧接ローラ［Ｏの表面の熱が急速に支持ローラ
９に奪われ、圧接ローラｌＯの表面温度は低ドする。一
方、支持ローラ９は、その熱伝導性が優れているために
圧接ローラ１０から移動した熱をその表面に保有するこ
とができず支持ローラの設定温度を維持するに留まる。

従って圧接ローラｌＯから転写紙Ｐを通して、転写紙２
表面のトナー像に伝導される熱のため生ずる転写紙と中
間転写体との弁面の温度はトナーの溶融温度より低くな
っているために十分にトナー像の転写定着を行なうこと
ができない。そこで従来装（ｄでは転写定着を行なうた
めには、圧啜ローラｌＯの設定加熱温度を更に高くする
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
転写床および転写紙を挾んだ状態での温度分布を示す図
である。

＝　８− すなわち転写定着に際して圧接ローラはトナー浴融温度
以上の温度（例えば設定温度１４０℃）に加熱され、ま
た支持ローラは、これより低い温度（例えば設定温度印
て〕）に加熱される。しかしながら上記圧接ローラの表
面温度は、前述の理由により支持ローラ側への熱の移動
のため低下し、その友面では約１００’Ｃを示すに過ぎ
ない。そして支持ローラは、その良好な熱伝導性のため
に圧接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、圧接ローラ
から転写紙を通してトナー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
約閏℃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なうことができ
ない。

第３図は本発明の複写装置の一実ＩＩｆｆＡ例を示す概
殻図である。

図中１４はベルト状中間転写床８の外側にあって該ベル
ト状中間転写体を介して支持ローラ１５と圧接する圧接
ローラで転写定着時にはトナー溶融温度以上の温度に加
熱される。支持ローラ１５はベルト状中間転写体８の内
側にあって該ベルトを支持する如く設けられている。そ
して支持ローラ１５は転写定着時にはトナー溶融温度よ
り低い温度に加熱式れている。

ｒ￥ｆｌ記圧区ローラ１４は金属ローラで構成されてい
るか、あるいはその表面が金属層にて被覆層れており、
本発明における上記金（！色ローラもしくは金属表面層
の金属部分１６は、その熱伝導率がＩ（＋　”Ｃａｌ／
Ｃｍ−Ｇθｅ−ｄｅｇ　以上の金属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、ジュラルミン、ステンレス・スチール、鉄、ニ
ッケル、銅および黄銅等を李けることができる。、１７
ｖｉ例えば赤外線ヒータの如き熱源である。

支持ローラ１５は中心部近くに金、＠層１８があり、史
に最外層には、ｌ＋！ｌえは樹脂等による被へ鳩１１９
が形成さｉ’している。そして上記＠４層］８としては
、その熱伝導率がｔｏ　　Ｃａ　ｌ／Ｃｍ−６θｃ−ｄ
θｇ以上の前記圧接ローラの金嫉部分１６の金掲と同じ
材質を使用して形成しても差支えないが、最外ｔｇの被
覆Ｉ＃１９はぞの熱体４）＄が１０−３〜ｌ□−５ｃ、
８１７ａｍ−ｅｅｃ−ｄｅｇテある各種の物質、ｌ＋ｌ
Ｊえは樹脂等を剛いて形成さ東１いさ≠１半如。このよ
うな熱伝導率をボす樹脂としては、例えはポリエステル
、ホリヵーボ４−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、きらにＳＰポリマー（チーボン社製）等を挙け
ることができる。２０は例えは赤外１ｗヒータの如き熱
源である。

本発明の複写装置では一実施１クリとして、上制せる熱
伝導率を有する物質により、それぞれ支持ロー　７１５
　ト圧廣ローラ１４を構成せしめた。すなわちトナー溶
鴨温度以上の温度に加熱される圧破ローラの熱伝導率を
大きくし、同時にこれより低い温度に加熱される支持ロ
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１佼ローラとによって転写定ｒ＃　＠Ｓにお
いて挟圧されたベルト　１１− 状中間転写体と転写紙の界面の温度は、熱の支持ローラ
１１１１１への移動等が少なくなったため、圧接ローラ
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
浴融せしめることができる。

第４図は本発明の複写装置における池の実施例を示す概
観図である。本実姉例においては、前記第３図で示した
圧接ロー２１４の金属ロールもしくは金属表面層の金属
部分１６の上に更に５μｍ　〜５００μｍ厚のゴムまた
は樹脂からなる被覆層２１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２１を形成させるた
めに使用し得るゴムまたは樹月旨としては、汐１ｊえは
シリコンコ゛ムを始めとして前記せるポリエステル、ポ
リカーボネート、ポリウレタン等の樹脂？！ｌ質が用い
られるが、４Ｉｉ　ｒｊＥ層の厚さが惨めて薄いために
、このような被覆層を設けても圧接ローラ本来の前記の
熱伝導率を変化させることはない。従って本実施例によ
る圧接ローラの構成においても本発明による前記の効果
を十分に得ることができる。

　１２− 図）における転写定着部での温農分イわを図示したもの
である。

すなわち、転写定漸に除して圧接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
時に支持ローラは、トナー溶融温度より低い温度（例え
は設定温度６（ｉ　”Ｃ）に加熱される。本発明による
圧接ローラは前記のとおり、高い熱伝導率を有する金属
により形成でれて電ハるので、その表面において上記の
設定温度を均一に維持すると共に、これと圧接する支持
ローラの表面層が低い熱伝導率を有する樹脂層であるた
めに樹脂層表向において急＃な温度勾配がｑＥ、じ、樹
脂層表面とベルト状中間転写体および圧接ロールとの？
！！度差が小さくなるため、圧接ローラからの熱移動は
小感くなる。

また、上記により熱移動が必っても支持ローラ衣面温度
は支持ローラの表面部での熱拡散速度が遅いため、支持
ローラの設定温度（６０℃）より温度は上昇している。

このような圧接ローラと支持ローラとの間の温度差が小
さなＪ＃ｊ台、転写定着部におけるベルト状中間転写体
の転写層と、転写４ｔとの圧接面での界面温度はほぼ１
２０℃を維持し、適切なトナー浴一温度の領域にある。

便って＋：発明の装置唯では熱の移動による損失は極め
て少なく、効Ａ４的なので圧接ローラの設定温＃は比ｎ
ｉ１’：２低温である１４０℃であるが、十分に転写定
着を行なうことができる。特に設定温度を高める必要も
ないので省資源の観点からも有用である。

前記第３図および第４１！！／ｌにおける紙加熱装「４
１２は必要に応じて転写定着部に搬入される転写紙を０
口熱するために配設されており、必らずしもイ【実癲例
のように転写紙と接触させる方式のものでなく、例えば
熱放射を利用する方式の非接触加熱装置であってもよい
。

第６図は本発明の複写装置における史に他の実細例を示
す概観図である。

図中２２はベルト状中間転写体８の外側にあって転写定
着部を過き゛た点において、該ベルトを介して支？ＪＦ
ローラ１５と圧接する補助圧接ローラである。

補助圧［０−ラとして熱伝導性が良く、他へ熱を放散さ
せるようになしたローラでもよい。上記補助圧ｍローラ
を設けたことにより支狩ローラ１５に対するベルト状中
間転写体８の圧接面積を犬きくせしめたところに本実施
例の特徴がある。本実施例によると、転写定着部におい
一〇トナー１家を転写定席により担持せしめられた転写
紙Ｐは転写定着部を過ぎた地点でベルト状中間転写体８
と分離されて排紙される。一方、ベルト状中間転写体８
は転写層４佐も上記補助圧接ローラ２２によって形成さ
れた支持ローラ１５との幅広い圧接面にけ」っで回動す
る。本発明の装置ｄでは上記の支持ロー２１５はその設
定温度が圧接ローラ１４に比べて低温であるために転写
定着部で加熱されたベルト状中間転写１杢８の熱は上Ｉ
上支持ローラ１５への圧接期１ｉ、ｆＪ中に支持ローラ
１５１則に＃動じ、次第に失われてゆく。

そして再び該ベルト状中間転写体が竜萌保持本］と圧朗
する地点に到達したときには、既にベルト状中間１献−
８体８は電荷保持体１に対して熱的影　１５− 書を与えるほどの高い熱を保Ｈすることはない。

従って、本発明によれは上記ベルトの熱による電荷保持
体１の劣化を防１トするために特に付加的な冷却装置を
配設させる必砦もなく、本発明は装置のコンパクト化に
も効果的である。

本発明の第１と第２の実施例（第３図、第４図）におい
ても転写紙とベルト状中間転写体との分離位置を転写定
着部直後とすることも勿論可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来σ）複写装置の一例を示す概観図、第２図
は同上装置における転写定着部での温度分布を示す図面
、第３図は本発明の複写装置の一芙施例を示す概観図、
＠４図は同上装置の他の失晦例を示す概観図、第５図は
第３図実施の装置における転写定着部での温度分布を示
す図面、また第６図は同上装置の更に他の実施例を示す
概観図である。 ｌ・・・・・・電荷保持体　　４・・・・・・トナー像
５・・・・・・転写中抑圧ローラ １６− ８・・・・・・ベルト状中間転写体 １・４・・・・・・１（ミ→並ローラ １５・・・・・・支ツ、丁ローラ １６および１８・・・・・金叫ローラ（金属部分）１９
および２１・・・・・・被へ層 代理人　奈　原　義　美

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ＩＯ”　〜１０　’　ｃａｌ　／　ａｍ−ｓｅＣ
   −ｄｅｇ　　テあるローラを用い、かつ前記ベルトの外
   側に位置し手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　　ｃａｌ７　ａｍ−ｓｅｃ−ｄｅｇ　　以上ｆ、
   ？＋ルローラを用いたことを特徴とするぞシ写装置。
2. （２）前記支持ローラの加熱温度をトナー溶糠温度より
   も低い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以上の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）　　前記圧接ローラの表面に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項または第２項記載の複
   写装置。