CN100495244C

CN100495244C - 图像形成装置

Info

Publication number: CN100495244C
Application number: CNB2006101699080A
Authority: CN
Inventors: 龟井幸和; 道正田洋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2026-12-22
Also published as: US20070147910A1; JP4528258B2; CN1987681A; US7706732B2; JP2007171685A

Abstract

本发明提供一种在高速印刷中可实现调色剂像的高画质转印定影、并能提高转印效率、而且在较低的定影温度下可形成具有良好定影强度图像的、图像形成装置。通过该图像形成装置(1)的使用可做到：将已被一级转印到了中间转印带(21)上的调色剂像，在由二级转印辊(43)和转印定影辊(41)所形成的第一夹持部(50)处，在压力为5.3N/cm²～20N/cm²以及中间转印部与转印定影部的驱动速度比为1.02～1.04的条件下，向转印定影辊上实施二级转印，然后将在从第一夹持部(50)到由转印定影辊与加压辊所形成的第二夹持部(55)的搬运过程中、被充分加热并熔融的调色剂，在第二夹持部以13.3N/cm²～33.3N/cm²的压力，三级转印并定影在记录介质P上。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及采用电子照相制版的图像形成装置。

背景技术

采用电子照相制版的成像技术被广泛应用于复印机、打印机、传真装置等领域。采用电子照相制版的成像工艺是如下所述这样一个过程，即：利用在表面上形成含有光导电性物质的感光层的感光体，对感光体表面施加电荷并使其均匀带电后，通过种种成像工艺处理，形成与图像信息相对应的静电潜像，并通过由显像装置所提供的调色剂对该静电潜像进行显像而成为调色剂像，然后，将调色剂像转印并定影在记录纸等记录介质上。

为了提高转印并定影在记录介质上的图像质量，并提高作为转印在记录介质上的调色剂量与在感光体上所形成的调色剂像的调色剂量之比的转印效率，此前就有人提出了种种转印以及定影方法。

在这种现有技术中，存在一种由下列工艺流程所构成的转印方法，即：将在感光体上所形成的调色剂像转移到一级转印介质的工艺流程、将已转移到一级转印介质上的调色剂像转印到内部含有热源的二级转印介质上的工艺流程、以及将已转移到二级转印介质上的调色剂像再转移并定影在作为记录介质的转印纸上的工艺流程(参照日本特开昭63—34572号公报)。

根据日本特开昭63—34572号公报所公开的技术显示，通过在二级转印介质上对调色剂进行预加热，而可以在转印到记录介质之前对调色剂实施充分加热。在二级转印介质上将调色剂的温度加热到临界界面温度附近之后，在定影夹持(nip)部将调色剂转印并定影在作为记录介质的记录纸上，通过这种方法，即使在高速印刷机上也可以在较低的定影温度条件下确保定影强度。而且，在将调色剂像从一级转印介质转移到二级转印介质上时，由于采用非电场转印系统(利用热能的热转印系统)，与现有的电场转印方式相比，其转印效率高，而且调色剂飞散少，能得到高画质的图像。

但是，在日本特开昭63—34572号公报中存在如下问题。在日本特开昭63—34572号公报的技术中，采用的是表面平滑性好的硅酮RTV(Room Temperature Vulcanizable)带作为一级转印介质，并采用在内设卤灯的铝制(AL)芯骨上装有硅酮RTV的、直径为120mm的加热辊来作二级转印介质。

在日本特开昭63—34572号公报的技术中，将调色剂依次从感光带转移到一级转印介质、再从一级转印介质转移到二级转印介质、最后从二级转印介质转移到记录纸的转移过程中，如果采用硅酮RTV来作转印介质的表面材料，则在从一级转印介质到二级转印介质的转移时通过热转印转移调色剂的情况下，硅酮RTV由于与调色剂间的分型性不充分，调色剂就容易定影并残留在一级转印介质的硅酮RTV表面上，从而，在感光带与一级转印介质间的夹持部引起调色剂的截断和偏移(offset)。

如果发生调色剂的截断和偏移，则有一部分调色剂残留在一级转印介质上，造成其后形成调色剂像所用的调色剂量不足，从而出现画质低下的问题。而且，在从二级转印介质到记录纸的调色剂像转移时，同样由于分型性的不良，产生偏移现象，调色剂残留在二级转印介质上，从而引起明显的画质低下问题。

如果想通过通常的定影系统来解决这类由偏移引起的画质低下问题，那么为了提高调色剂的分型性，就必须在硅酮RTV上涂敷硅油等具有分型性的液体。但是，如果采用如日本特开昭63—34572号公报中所示的、实施从感光带到一级转印介质和从一级转印介质到二级转印介质的热转印后、再在记录纸上进行转印定影的、所谓的两级转换系统，则会产生因涂盖硅油所带来的弊端，即：硅油对感光带以及显像部的油污染问题。

这些问题的出现，是由于一级转印介质与感光带存在着接触，油就从一级转印介质传到感光带侧上，而这又会给静电潜像的形成以及显像时调色剂像的形成带来不良影响的缘故。特别是，通过感光带，油被传到显像槽内，从而还会出现显像不良的问题。

此外，还有其他弊端，即：由于分型性良好的硅油存在于一级转印介质和二级转印介质之间的夹持部，这样二级转印介质就因硅油而具有较高的分型性，那么，就无法很好地实施从一级转印介质到二级转印介质的调色剂的热转印，也就是，发生了热转印性被大大损害的问题。

在日本特开昭63—34572号公报中，为了避免因用油所引起的各种问题，而在显像剂中添加有具有分型性的分型剂。通过在显像剂中添加分型剂，即使在转印介质以及定影辊上不涂硅油，也能够实现转印以及定影的无油方式。不过，采用无油方式时的转印介质以及定影辊的表面，通常由四氟乙烯(tetrafluoroethylene)和全氟烷基乙烯基醚(perfluoroalkyl vinyl ether)的共聚物(简称PFA)的软管(tube)所构成，或被PFA所涂覆，在使用添加有分型剂的显像剂的情况下，如果要想得到所希望的分型性，则其实是很难用PFA以外的东西来替代它作为表面材质的。

有人认为：在日本特开昭63—34572号公报中，作为一级转印介质和二级转印介质的表面材质而被举例的硅RTV由于分型性差，即使采用添加分型剂的显像剂，也会在一级转印介质或二级转印介质上，因分型性不良而出现画质低下现象。

而且，从省电的角度来看，日本特开昭63—34572号公报中的技术也存在如下问题。

目前，在提高图像形成处理效率的需求下，对彩色复印机、多功能复合机的作业速度，一般要求要在200mm/sec～400mm/sec左右。但是，使用上述这样的高速印刷机，通常其最大耗电量远远超过商用电源的电力许可范围1.5kVA(100V，15A)，所以，在一般办公室或家庭等使用高速印刷机，就必须有大容量的电源。

在图像形成装置的耗电之中，定影部的耗电为最多，在高速连续打印多枚纸张时，为了不引起偏移，就必须将定影温度设定得很高，从而有进一步加大耗电的倾向。

而且，由于高速印刷机在单位时间内成像张数增多，在连续过纸时，定影辊表面的热能就被记录纸带走，于是，定影辊表面的温度就急剧降低，这样一来，要回复到所定定影温度就会花更多时间，也就是出现了所谓的热随动性低下的问题。

在现有的定影方式，即：在转印部通过静电作用将调色剂像转印到记录纸上之后，将记录纸搬运到由一对经加热的辊(在定影辊内配设卤灯进行加热的同时，在定影辊与挤压在其上的加压辊间形成夹持(nip)的该一对辊)所形成的夹持(nip)部，然后在夹持部将调色剂熔融并定影在记录纸上的方式中，曾做过如下尝试。即：将定影辊表面的橡胶层做薄，并选择瓦数高的灯来作为设置在定影辊内部的加热灯，以提高其热随动性来解决连续过纸时定影温度的降低。

因此，在高速印刷机上，为了满足偏移(offset)性的同时并实施充分的定影，而采用各种手段，如：设置高瓦数的热源，通过加大定影辊的口径来提高加热效率，或者对定影辊采取缠绕作为加压部件的无缝带(环状带)并使其紧接，以确保夹持宽幅等。

在日本特开昭63—34572号公报的技术中，作为将被转移的调色剂转印并定影在转印纸上的二级转印介质，采用的是配设直径为120mm大口径加热辊的方法。加热辊如果达到120mm大口径，则由于卤灯与辊芯骨，即AL芯骨之间的空隙就会过大，因此传热效率差，升温所用时间变长。而且，由于二级转印介质的表面积较大，从二级转印介质上散放到大气中的放热量变多，从而加大了加热损失。因此，如果使用日本特开昭63—34572号公报中的大口径辊，则会增大电力损耗，这与节能背道而驰，从而出现这样的问题，即：以低电耗实现高效定影的转印定影方式的宗旨不能得到充分的发挥。

另外，在高速印刷时，由于转印调色剂像所需时间变短，因此转印效率也就降低到85％～95％，调色剂的使用效率变差，废调色剂增多，浪费增多。因此，希望在高速印刷中要提高转印效率，并减少废调色剂的生成量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像形成装置，即：能够在高速印刷中，在实现调色剂像的高画质转印定影的同时，提高转印效率，并减少废调色剂的生成量，即使在较低的定影温度下也能够形成具有良好定影强度的图像。

本发明的图像形成装置，包括：设置在形成含有单色或两色以上调色剂的调色剂像的成像部上，并对调色剂像进行承载的调色剂像承载体；从调色剂像承载体对调色剂像进行一级转印的中间转印部；以及从中间转印部对调色剂像进行二级转印，将转印后的调色剂像三级转印到记录介质上，并将其定影在记录介质上的转印定影部，其特征在于：

包括以经由中间转印部对转印定影部进行挤压的方式而设置的二级转印部件，

作为通过二级转印部件经由中间转印部对转印定影部进行挤压而形成的压接部的第一夹持部的压力为5.3N/cm²～20N/cm²，

转印定影部以及中间转印部是被驱动的、且中间转印部的驱动速度大于转印定影部的驱动速度。

此外，在本发明中，中间转印部的驱动速度相对于转印定影部的驱动速度的比值为1.02～1.04。

根据本发明，在从调色剂像承载体向中间转印部对调色剂像进行一级转印后、从中间转印部将调色剂像二级转印到转印定影部、从转印定影部并将调色剂像三级转印到记录介质、而且使其定影在记录介质上的图像形成装置中，通过二级转印部件经中间转印部对转印定影部实施挤压而形成的第一夹持部的压力被设定为5.3N/cm²～20N/cm²，设定中间转印部的驱动速度大于转印定影部的驱动速度，优选中间转印部的驱动速度与转印定影部的驱动速度的比值为1.02～1.04。这样一来，由于第一夹持部的压力以及中间转印部与转印定影部的驱动速度比被设定在适当的范围内，因此，能够提高从中间转印部到转印定影部的调色剂转印效率，减少废调色剂的生成量，从而，能够在不引起画质低下的情况下而实现对调色剂像的转印。

另外，在本发明中，其特征在于：转印定影部含有从中间转印部对调色剂像进行二级转印的转印定影辊，其中，

该转印定影辊至少具有橡胶层，并且橡胶层的硬度为ASKER(公司名ASK)C硬度标准的70°～90°。

根据本发明，转印定影部含有从中间转印部对调色剂像进行二级转印的转印定影辊，其中，转印定影辊至少具有橡胶层，而且橡胶层的硬度被设定为ASKER C硬度标准的70°～90°。这样一来，由于橡胶层的弹性变形，对于记录介质表面的凹凸就能够发挥良好的随动性，因而可以防止微小偏移的产生，并发挥由橡胶层的剪切变形而产生的刮取力，从而可以实现高效率的转印。

另外，在本发明中，其特征在于：转印定影辊在其表层上具有四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物的涂敷层。

根据本发明，对于转印定影辊而言，由于在其表层上具有四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物(下面，标记为简称的PFA)的涂敷层，因此，可以实现分型性优良的薄表层。由此，由于PFA涂敷层的存在，使得在不妨碍转印定影辊弹性变形的情况下，转印定影辊上的橡胶层能够很好地保持对记录介质表面凹凸的随动性，从而可以防止微小偏移的产生，并发挥由橡胶层的剪切变形而产生的刮取力，并以此来实现高效率的转印。

而且，在本发明中，其特征在于：转印定影部含有对转印定影辊进行挤压的加压部件，作为由加压部件对转印定影辊进行挤压而形成的压接部的第二夹持部的压力为13.3N/cm²～33.3N/cm²。

根据本发明，转印定影部含有对转印定影辊进行挤压的加压部件，在由加压部件对转印定影辊进行挤压而形成的压接部、即第二夹持部的压力，被设定为13.3N/cm²～33.3N/cm²。由此，可以延长转印定影辊的使用寿命，而且还能够防止微小偏移的产生。

另外，在本发明中，转印定影辊从二级转印部件对转印定影辊进行挤压而形成的第一夹持部、到加压部件对转印定影辊进行挤压而形成的第二夹持部的圆周方向上的长度是在50mm以上。

根据本发明，转印定影辊由于从第一夹持部到第二夹持部的圆周方向上的长度足有50mm以上，所以，在转印到记录介质前的这段期间内，可以在转印定影辊上对从中间转印部上被转印来的调色剂，进行充分的预加热。由此，即使在较低的定影温度条件下，也能够确保记录介质上的调色剂像具有非常良好的定影强度，从而能够得到高画质的图像。

另外，在本发明中，其特征在于：中间转印部含有从调色剂像承载体对调色剂像进行一级转印的中间转印带，而且中间转印带的体积电阻率为1×10⁷Ω·cm～1×10⁹Ω·cm。

根据本发明，由于中间转印部含有中间转印带，而且中间转印带的体积电阻率被设定为1×10⁷Ω·cm～1×10⁹Ω·cm，因此，能够抑制中间转印带的带电现象，从而，能够在将调色剂像从中间转印带热转印到转印定影辊上时，实现良好的调色剂脱离。

附图说明

通过下列详细的说明和附图，将会进一步明确本发明的目的、特征以及优点。

图1是本发明实施方式之一的图像形成装置构造的示意图。

图2是成像单元构造的放大示意图。

图3是中间转印带构造的断面示意图。

图4是转印定影部构造的放大示意图。

具体实施方式

下面，将参照着附图，对本发明的最佳实施方式予以详细说明。

图1是本发明实施方式之一的图像形成装置1的构造示意图。图像形成装置1是一种具有串联结构的彩色激光打印机，它根据从个人电脑等外部装置输入进来的图像信息，在作为记录介质的记录纸上制成单色(monochrome)图像，或者将黑色、青色、品红以及黄色这四色调色剂像依次叠加后而制成全色(full color)图像。

图像形成装置1在构造上大致包括：形成调色剂像的成像部2、对调色剂像(图中以T来标记)实施一级转印的中间转印部3、以及在从中间转印部3上对调色剂像实施二级转印后，将转印的调色剂像通过三级转印到记录介质P上，并使其定影在记录介质P上的转印定影部4。

成像部2包括：从包含在后述的中间转印部3内的中间转印带21的旋转驱动方向、即矢量符z方向的上流侧开始依次配置的成像单元10b、10c、10m、10y。由于成像单元10b、10c、10m、10y除了分别使用黑色、青色、品红、黄色的调色剂以外，都具有相同的结构，所以对相应的部分均标注相同的参照符号，并在各参照符号尾部加上表示调色剂颜色的字母，即：黑色为b、青色为c、品红为m、黄色为y，以此来对各个单元进行标记。另外，在对成像单元以及成像单元各个部分进行统称时，只使用参照符号来表示，在对各单元进行区分表示时，则在参照符号尾部标注上表示上述调色剂颜色的字母。

如上所述，由于成像单元10各部均具有相同的结构，因此就以使用黑色调色剂的成像单元10b为代表对其构造进行说明，而对其他成像单元的说明则予以省略。

图2是成像单元10b的构造放大示意图。成像单元10b在构造上包括：作为调色剂像承载部的感光鼓11b、带电器12b、曝光单元13b、显像装置14b、以及清洁单元15b。

感光鼓11b是被配置在图像形成装置1上部的、并被没有在附图上显示出来的驱动机关所支撑的、且能够围绕轴心自由旋转的一种辊状部件，在其表面上，具有用于通过曝光单元13b中所发出的激光照射来形成与图像信息相对应的静电潜像目的的感光层。

带电器12b是一种为使感光鼓11b表面按规定电位均匀带电的带电部件。带电器12b可以采用接触式辊型、毛刷型或者加载(charger)型中的任何一种。

曝光单元13b由激光扫描元件(LSU)构成。曝光单元13b通过对处于均匀带电状态的感光鼓11b施以与图像信息相对应的激光照射，而在感光鼓11b的表面上形成与黑色图像信息相对应的静电潜像。

就显像装置14b而言，其对从显像辊16b处向感光鼓11b表面的静电潜像提供收纳在显像槽内的显像剂调色剂并进行显像，也就是形成调色剂像。显像辊16b被设置在感光鼓11b的正对面并能够围绕轴心驱动旋转，在显像装置14b内被加载电荷而产生带电，并将附着在显像辊16b表面的调色剂提供给感光鼓11b表面的静电潜像。

清洁单元15b，对在感光鼓11b表面的调色剂像被一级转印到中间转印部3上后而残留在感光鼓11b表面的调色剂，进行清除回收。

成像单元10b的作业流程是：通过带电器12b使旋转驱动的感光鼓11b表面均匀带电，并由曝光单元13b发出与图像信息相对应的激光进行照射而形成静电潜像，从显像装置14b向静电潜像提供黑色调色剂并进行显像，从而形成黑色调色剂像。在该调色剂像被一级转印到中间转印部3上后，由清洁单元15b对残留在感光鼓11b表面的调色剂进行清除回收。此后，反复进行同样的成像动作。

另外，在成像单元10b以外的成像单元10中，成像单元10c形成与青色图像信息相对应的调色剂像，成像单元10m形成与品红色图像信息相对应的调色剂像，成像单元10y形成与黄色图像信息相对应的调色剂像。

回到图1，中间转印部3包括：中间转印带21、驱动辊22、从动辊23、对应于各个成像单元10而设置的一级转印辊24b、24c、24m、24y(统称时只标记参照符号24)。中间转印部3被配置在成像部2的下方，以便使作为一级转印介质的中间转印带21与感光鼓11相接。

中间转印带21被绕挂在驱动辊22和从动辊23以及一级转印辊24上。在驱动辊22上设置有未被图示的旋转驱动机关。通过由旋转驱动机关带动驱动辊22绕轴心的旋转，而带动中间转印带21沿矢量符z方向转动。

本实施方式中的驱动辊22，由壁厚为0.5mm的钢制空心管25和在空心管25表面涂上厚度为100μm的硅橡胶材料的覆盖层26构成，驱动辊的直径为50mm。配设覆盖层26的目的在于：加大与中间转印带21之间的摩擦力，以确保驱动辊22对中间转印带21的驱动力。中间转印带21以大约180°的接触角而被卷挂在驱动辊22上。

从动辊23与驱动辊22一样，由钢制空心管27和覆盖层28构成，其一方面向被绕挂的中间转印带21提供张力的同时，另一方面利用驱动辊22经由中间转印带21所传递过来的旋转驱动力进行从动旋转。

一级转印辊24被配设成经由中间转印带21实现与感光鼓11的对面相向而能够旋转。在一级转印辊24上施加与感光鼓11表面形成的调色剂像极性相反的转印偏置，并将在感光鼓11上所形成的各色调色剂像通过一级转印辊24顺次在中间转印带21上重复进行一级转印，由此，在中间转印带21上便形成全色调色剂像。

图3是中间转印带21的构造断面示意图。中间转印带21，具有环形且无缝带结构，并由带基材料31以及在带基材料31的外周面上形成的分型层32所构成。

在本实施方式中，中间转印带21的总带长为500mm。带基材料31由厚度为90μm的聚酰亚胺(polyimide)构成。在带基材料31中搀有导电性填充料，其电阻被调整到体积电阻率为1×10⁷Ω·cm以上至1×10⁹Ω·cm以下。导电性填充料采用碳黑(carbon black)等材料。而且，体积电阻率可采用如Hiresta UP(株式会社DIAINSTRUMENTS制造)产品进行测定。

通过体积电阻率为1×10⁷Ω·cm～1×10⁹Ω·cm范围内的中间转印带21的使用，来抑制中间转印带21的带电状况，在通过由二级转印辊43对后述转印定影辊41实施挤压而形成的压接部、即第一夹持部50，向转印定影部4上实施热转印时，中间转印带21上的调色剂脱离情况就会变得良好。

中间转印带21的体积电阻率如果超过1×10⁹Ω·cm，则一旦当中间转印带21的带电电位上升时(主要是指在一级转印辊24上施加用于转印的偏置(偏置电压)时，中间转印带21带电)，电位就难以衰减，那么，中间转印带21就具有与调色剂的带电电位相反的电位，从而，调色剂就会被静电吸附在中间转印带21上，中间转印带21上的调色剂离脱情况就会变差。

中间转印带21的体积电阻率如果达不到1×10⁷Ω·cm，则在实施从感光鼓11向中间转印带21上转印调色剂的一级转印时，由于中间转印带21的体积电阻率低下的缘故，会出现转印分散的现象，这种情况将导致转印效率的降低，另一方面，由于散落的调色剂对装置内部及记录纸的污染，从而引发画质低下。因此，应将中间转印带21的体积电阻率设定在1×10⁷Ω·cm～1×10⁹Ω·cm的范围内，优选是1×10⁸Ω·cm。

在本实施方式中，分型层32由含有FTA、即全氟烷基乙烯基醚树脂的涂敷层所构成。分型层32的厚度例如为10μm，其表面粗糙度Ra(JIS—B0601所规定的中心线平均粗糙度Ra)要控制在0.6μm以下。若以外涂PFA分型层32来作中间转印带21表层，则从中间转印带21向转印定影部4上实施二级转印过程中的调色剂脱离情况会更加良好。

图4是转印定影部4的构造的放大示意图。转印定影部4在构造上包括：从中间转印带21处对调色剂像进行二级转印的转印定影辊41、以及作为对转印定影辊41进行挤压的加压部件的加压辊42。相对于转印定影部4的转印定影辊41，设置有经中间转印带21对其实施挤压的、作为二级转印部件的二级转印辊43。

转印定影部4位于中间转印带21旋转驱动方向z上的、比黄色成像单元10y更远的下流侧，在黑色成像单元10b与青色成像单元10c的下方的、而且几乎是正中间处，在上下方向上分别叠设置着转印定影辊41和加压辊42。

被转印定影辊41所挤压的本实施方式中的二级转印辊43，在其圆柱形铝制芯骨44的外周面上，形成泡沫性硅橡胶材料的弹性层45。在二级转印辊43的尺寸方面，例如，其外径为40mm，弹性层45的厚度为5mm。

二级转印辊43的弹性层45的硬度，优选设定为ASKER C硬度(负荷9.8N)标准的30°～60°之间。将二级转印辊43的ASKER C硬度(负荷9.8N)定为30°～60°之后，即使是较弱的加压力度，也可以形成既均匀、幅度又宽的夹持部，从而实现良好的热转印效率。弹性层45的硬度在达不到ASKER C硬度30°时，在二级转印辊43上就会产生塑性变形，耐久性方面就会出现问题。另一方面，弹性层45的硬度如果超过了ASKER C硬度标准的60°，二级转印辊43就会变得过硬，从而不能充分保证夹持的幅度(夹持部圆周方向的距离)，转印效率变差，而且还会产生由面压上升所带来的转印遗漏现象(hollow defects)。

该二级转印辊43位于中间转印带21的内侧，并被配置在转印定影辊41的上方，在其与被配置在中间转印带21外侧的转印定影辊41之间，经中间转印带21，并由加压机关(未做图示)实施挤压，形成第一夹持部50。

转印定影辊41在构造上包括：空心管46、在空心管46外周面上形成的中间层47、在中间层47上形成的涂敷层48、以及设置在空心管46内部的加热源、即加热器49。该转印定影辊41由未做图示的旋转驱动机关带动，沿矢量符51方向进行旋转。

在本实施方式中，转印定影辊41的外径被设为40mm。空心管46是厚度为3mm的铝材管。中间层47为由硅橡胶制成的橡胶层，其硬度被设定在ASKER C硬度(负荷9.8N)标准的70°～90°之间。

作为硅橡胶材料，如果采用JIS—K6301所规定的弹簧式硬度试验为A5°、橡胶厚度为1.5mm的型号，则可达到ASKER C硬度(负荷9.8N)标准的70°。而且，如果采用上述JIS标准的硬度为A20°、厚度为0.5mm的型号，则可达到ASKER C硬度(负荷9.8N)标准的90°。

在采用该范围内硬度的橡胶形成中间层47之后，中间层47对记录纸表面微小凹凸的变形随动性就会变好，从而防止被称为微小偏移(micro-offset)的画质不良现象的发生，并能得到具有良好画质的图像。此处所指的微小偏移是指，辊的橡胶层和调色剂层不能与记录纸的凹部充分密接，凹部的调色剂在转印定影后出现脱落的现象。

构成转印定影辊41的中间层47的橡胶层的硬度，优选在ASKERC硬度(负荷9.8N)标准的70°～90°范围内的80°。在考虑到防止微小位移的发生和中间层47的耐久性，在橡胶具有一定抗断裂强度及变形功能的前提下，优选采用耐用的、下限值为JIS—K6301标准A20°硬度的橡胶，而且在考虑到辊中间层47的厚度的情况下，将其硬度设定为ASKERC硬度(负荷9.8N)标准的80°。

转印定影辊41的最外层由PFA涂敷层48构成。涂敷PFA，可将涂敷层厚度做薄。如果采用PFA软管(tube)形成辊最外层，则由于制造工艺以及材料的原因，最薄也只能做成20～30μm厚，而如果采用涂敷方式，则厚度则可做到10μm左右。

由于形成厚度薄的PFA涂敷层48后并未消掉中间层47的弹性，而是提高其对记录纸表面凹凸的变形随动性，从而可以防止微小偏移的发生，并能充分发挥由中间层47的剪切变形所带来的调色剂刮取力，实现高效率的转印。另外，PFA涂敷层48对调色剂的分型性也很优秀，所以可防止偏移的发生，并在记录纸上形成画质良好的图像。

设置在空心管46内的加热器49使用的是卤灯等器材。另外，转印定影辊41的加热温度，通过由设置在转印定影辊41附近的温度传感器、和根据温度传感器输出的检测结果对控制加热器49的开关进行操作的控制电源，来实施设定控制。在此，将温度传感器和控制电源的图示予以省略。

该转印定影辊41经中间转印带21对上述二级转印辊43实施挤压，从而形成作为两者压接部的第一夹持部50。由转印定影辊41和二级转印辊43进行挤压所产生的第一夹持部50的压力，应在5.3N/cm²～20N/cm²的范围内，优选是12N/cm²。

如果第一夹持部50的压力达不到5.3N/cm²，则会由于面压不足而不能确保稳定的夹持宽幅，从而产生由转印效率低下所引起的转印不良现象，而且，由于转印不良，彩色的颜色再现性就会变得极差。反过来，如果第一夹持部50的压力超过20N/cm²，就会产生因调色剂的成膜和遗漏所引起的画质劣化现象，进而出现二级转印辊43容易塑性变形、辊寿命变短等问题。

下面，对第一夹持部50的压力范围的算定理由予以说明。在第一夹持部50上所形成的夹持宽幅为0.4cm～0.5cm。关于为形成夹持部所附加的力度，如果考虑到二级转印辊43的强度(如果加压力度过高就会产生弹性橡胶的塑性变形)及热转印效率，则合适值为40N至120N左右。如果将其换算成面压力，最小值运用公式(1)，最大值运用公式(2)。另外，公式(1)以及公式(2)中的“30cm”是夹持长度、即辊长度。

40N×2/(0.5cm×30cm)＝5.3N/cm²............(1)

120N×2/(0.4cm×30cm)＝20N/cm²............(2)

而且，在第一夹持部50处，中间转印带21被驱动着朝矢量符z方向旋转，转印定影辊41被驱动着沿矢量符51方向旋转，中间转印带21的驱动速度Vb与转印定影辊的驱动速度Vr比(Vb/Vr，以下称之为驱动速度比)应设定在1.02～1.04之间。由此，就可提高从中间转印带21到转印定影辊41上的调色剂像的二级转印效率。

关于将驱动速度比(Vb/Vr)设定为1.02～1.04之间就可提高转印效率的理由，做如下推断。

由于转印定影辊41的速度Vr比中间转印带21的速度Vb慢一些，转印定影辊41的中间层47的橡胶部分在第一夹持部50处，受到来自与旋转驱动方向相反的方向上的应力，发生剪切变形。不过，在通过第一夹持部50处之后，中间层47将从剪切变形中恢复，并回到原来的状态中去。由于使转印定影辊41的中间层47恢复到原来状态中去的力，变为了从中间转印带21上刮切调色剂的刮切力，所以转印效率就得到提高。

如果驱动速度比(Vb/Vr)未达到1.02，那么在转印定影辊41的中间层47上就不能产生足够的剪切变形，因而调色剂的刮切力就变弱，从而不能获得充分的转印效率。与此相反，如果驱动速度比(Vb/Vr)超过1.04，就会产生过度的剪切变形，因此在与转印定影辊41轴线方向相平行的地方就会产生横皱纹，从而与由横皱纹而引起的画质低下、以及因速度差而引起的图像拉长相伴而生的白筋，就会明显出现。

由在各个成像单元10的感光鼓11上所形成的各色调色剂像经各个一级转印辊24顺次反复一级转印到中间转印带21上后、所形成的全色调色剂像，伴随着中间转印带21沿矢量符z方向的旋转，就传到由二级转印辊43与转印定影辊41所形成的第一夹持部50处。

到达至第一夹持部50处的调色剂像，通过转印定影辊41的热作用，被热转印到转印定影辊41上。此时，如前所述，由于第一夹持部50的压力被设定在适当范围内，中间转印带21的表层是由分型性能优良的PFA构成，而且驱动速度比(Vb/Vr)也被设定在适当范围内，因此，就能以较高的转印效率将调色剂像从中间转印带21转印到转印定影辊41上。

加压辊42在结构上包括：芯骨52、在芯骨52上形成的弹性层53、和在弹性层53上形成的涂敷层54。在本实施方式中，加压辊42的外径被设定为40mm。芯骨52呈圆柱形，由铝材制成。弹性层53由硅橡胶制成。涂敷层54由PFA软管做成。另外，在为高速印刷而在芯骨内配设卤灯的情况下，芯骨采用空心型。

加压辊42通过未做图示的加压机关对转印定影辊41实施挤压后，与转印定影辊41之间形成压接部、即第二夹持部55。第二夹持部55被设置在转印定影辊41的圆周上的、几乎与在二级转印辊43和转印定影辊41间所形成的第一夹持部50呈180°的相向位置上。

由转印定影辊41和加压辊42进行挤压而产生的第二夹持部55的压力，应在13.3N/cm²～33.3N/cm²的范围内，优选是22N/cm²。

如果第二夹持部55的压力达不到13.3N/cm²，则由于面压不足，转印定影辊41的中间层47就不能产生变形，而且不能产生对记录纸凹部的变形随动，从而就会出现微小偏移现象。与此相反，如果第二夹持部55的压力超过33.3N/cm²，虽然可防止出现微小偏移现象，并能提高定影强度，但在连续旋转驱动时间超过500小时之后，就会出现转印定影辊41的PFA涂敷层从作为中间层47的橡胶层上脱落的现象，并产生中间层47从转印定影辊41的空心管46上脱落的问题。

下面，对第二夹持部55压力范围的算定理由进行说明。在第二夹持部55上所形成的夹持宽幅为0.4cm～0.5cm。关于为形成夹持部所施加的力度，如果考虑到辊强度(如果加压力度过高，就会产生表面涂敷层的脱落以及橡胶与芯骨之间的脱离)，而且为了确保转印定影性，并有效地防止微小偏移的发生，那么就需要一定强度的力度。在综合考虑到这些情况的基础上，适当值则为单侧100N至200N左右。

如果将其换算成面压力的话，最小值运用公式(3)，最大值运用公式(4)。另外，公式(3)以及公式(4)中的“30cm”，是夹持长度、即辊长度。

100N×2/(0.5cm×30cm)＝13.3N/cm²...............(3)

200N×2/(0.4cm×30cm)＝33.3N/cm²...............(4)

另外，作为第二夹持部55的压力最佳值，如果定为取夹持宽幅以及力的中间值，则因夹持宽幅为0.45cm，力的单侧值为150N，那么就可得到22N/cm²的结果。

在转印定影辊41的第一夹持部50处，从中间转印带21上转印到转印定影辊41的调色剂像，通过转印定影辊41沿矢量符51方向的转动，被传送到第二夹持部55处。在从第一夹持部50到第二夹持部55的这一传送过程中，由于转印定影辊41上的调色剂被转印定影辊41充分加热，因此点纹(dot)以及细线图像在适度的热凝固作用下，再现性得到提高，而且在整个图像上调色剂粒彼此的吸引力发挥作用并成膜，使得整个浓度提高，从而，可以得到极高画质的图像。

因此，为了对转印定影辊41上的调色剂进行充分加热，转印定影辊41的外周面上的、从第一夹持部50到第二夹持部55的这段距离就非常重要。由于通过加长从第一夹持部50到第二夹持部55间的距离，而可以延长调色剂加热时间，从而能够在转印定影辊41表面上对调色剂进行充分熔融。

在本发明所假定的高速印刷机的、作业速度为100mm/sec～400mm/sec的图像形成装置中，通过将第一夹持部50到第二夹持部55间的距离设为50mm以上，而可以对转印定影辊41上的调色剂进行充分加热，从而能够发挥上述效果。

另外，在本实施方式中，由于第一夹持部50和第二夹持部55被设置在转印定影辊41外周面上的、呈180°的相向位置上，那么，将第一夹持部50到第二夹持部55间的距离定为50mm以上，就意味着将转印定影辊41的周长设定为100mm(50mm×2)以上。如上所述，由于在本实施方式中的转印定影辊41的外径为40mm，所以其周长就是40mm×3.14＝125.6mm，从而达到其设定值100mm以上。

随着转印定影辊41的转动而被传送到第二夹持部55处的转印定影辊41上的调色剂像，在第二夹持部55处被三级转印到由未做图示的送纸部送到第二夹持部55处的记录纸P上，同时，通过转印定影辊41和加压辊42的加热以及加压后予以定影，由此产生最终图像。

此时，在第二夹持部55处，由于夹持宽幅拥有适当的加热宽度(4mm～5mm)，并能够对被搬运到第二夹持部55内的记录纸P也做加热处理的同时，对调色剂像实施转印定影，因此不会造成位于调色剂与记录纸P间界面上的调色剂的急剧降温，而且在转印定影辊41的搬运过程中事先被充分加热的调色剂，深深地渗入到记录纸P的纤维内部，从而通过固化效果而得到定影强度极高的最终图像。

如上所述，由于图像形成装置1在从第一夹持部50到第二夹持部55的调色剂像传送过程中，能够在转印定影辊41的外周面对三级转印前的调色剂进行加热并充分熔融，因此，即使在假定的最高速度、即作业速度为400mm/sec的时候，在转印定影辊41的定影设定温度为180°左右的情况下，也能获得足够的定影强度。由此，就可以大大地降低在图像形成装置1的定影部所消耗的电量，从而能够将最大电耗控制在1.5kVA(100V，15A)以内，于是，就具有将图像形成装置1引进到一般办公室以及家庭的可能性。

而且，由于在图像形成装置1中采用了通过热转印作用的转印方式来实施二级及三级转印，所以，作为电场转印所特有的问题，即转印分散的发生、中间转印带上的转印残留(转印效率低下)现象，也就不会发生。那么，由于调色剂的利用非常高效，所以可以不用配设用于回收中间转印带上所产生的废调色剂的机关和对中间转印带实施清洁的机关。

另外，本发明并非仅局限于上述实施方式，可包含其他各种变形例。例如，在本实施方式中，关于图像形成装置的说明是以彩色激光打印机为例的，但是并非仅仅局限于此，也可以是单色激光打印机等单色图像形成装置、构成彩色复印机的图像形成装置、或者是构成具备打印、复印、扫描等多功能复合机的图像形成装置。而且，关于中间转印部的中间转印介质的说明，采用的是中间转印带的例子，不过并非仅限于此，也可以采用其他形状，如鼓(筒)形。

本发明也可实施未超出其宗旨或其主要特征的、其他各种方式。所以，上述实施方式只不过仅仅是示例而已，本发明的范围是专利权利要求中所显示的范围，而不受明细书本文的任何限制。另外，属于权利要求范围的变形或修改均归于本发明范围之内。

Claims

1.一种图像形成装置，包括：

设置在形成含有单色或两色以上调色剂的调色剂像的成像部上，并对调色剂像进行承载的调色剂像承载体；包括从调色剂像承载体对调色剂像进行一级转印的中间转印带的中间转印部；以及包括从中间转印部对调色剂像进行二级转印的转印定影辊、将转印后的调色剂像三级转印到记录介质上并将其定影在记录介质上的转印定影部，其特征在于：

所述图像形成装置包括以经由中间转印带对转印定影辊进行挤压的方式而设置的二级转印部件，

作为通过二级转印部件经由中间转印带对转印定影辊进行挤压而形成的压接部的第一夹持部的压力为5.3N/cm²～20N/cm²，

转印定影部以及中间转印部是被驱动的、并且中间转印带的驱动速度与转印定影辊的驱动速度的比值为1.02～1.04。

2.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于：

转印定影辊至少具有橡胶层，并且橡胶层的硬度为ASKER C硬度标准的70°～90°。

3.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于：

转印定影辊在其表面具有四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物的涂敷层。

4.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于：

转印定影部含有对转印定影辊进行挤压的加压部件，其中，

作为通过加压部件对转印定影辊进行挤压而形成的压接部的第二夹持部的压力为13.3N/cm²～33.3N/cm²。

5.如权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于：

转印定影辊从二级转印部件对转印定影辊进行挤压而形成的第一夹持部开始、到加压部件对转印定影辊进行挤压而形成的第二夹持部为止的圆周方向上的长度为50mm以上。

6.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于：

中间转印带的体积电阻率为1×10⁷Ω·cm～1×10⁹Ω·cm。