JP2001075376A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
転写性・定着性を得る。 【解決手段】 感光ドラム1K、1Y、1M、1C上に
それぞれ形成したブラック、イエロー、マゼンタ、シア
ンのトナー像を、矢印R5方向に回転する中間転写ベル
ト5上に順次に一次転写して中間転写ベルト5上で4色
のトナー像を重ね合わせる。中間転写ベルト5を下加熱
ローラ72と上加熱ローラ72とで挟み込み、ニップN
に転写材を挿通して、中間転写ベルト5上の4色のトナ
ー像を転写材P上に二次転写すると同時に定着する。転
写同時定着装置7の下流側における、中間転写ベルト5
から転写材Pを分離する位置に配設した冷却装置73に
よって、中間転写ベルト5の裏面側からトナー像を冷却
する。転写材Pに定着されたトナー像は、冷却装置によ
って表面側が冷却されて、中間転写ベルト5から剥離し
やすくなる。
Description
したトナー像を一旦、中間転写ベルトに転写した後、中
間転写ベルトから転写材に転写同時定着する画像形成装
置に関する。
(中間転写体)を用いてトナー像を転写する技術とし
て、以下のようなものが知られている。 (1) 特公昭49−209号公報によれば、一次転写にお
いて静電転写を行い、二次転写において圧力転写を行う
技術が開示されている。これは、布、紙等の伸縮性のあ
る可撓性物質に多色刷りを行う場合、各色を重ねて転写
する際に画像がずれるいわゆる色ずれという欠点を改良
したものである。
なブランケットドラムに転写して重ね合わせた後、可撓
性物質に一括で転写することで、色ずれを少なくし、高
速多色の画像形成を可能としている。 (2) 特開昭50−23234号公報には、二次転写部に
おいて加圧・加熱手段を有することが開示されている。
すなわち、転写工程と定着工程とを同時に行うものであ
り(以下「転写同時定着」という。)、これらが別れて
いる場合の欠点である、 転写工程において紙粉等が感光ドラムに悪影響を与え
る点、 定着時、熱効率が悪い点、 転写部から定着部までトナー像を担持した転写材の搬
送中に画像が乱れる点、を改良したものである。
ー像を忠実に鮮明な画像のまま転写材に転写定着するこ
とを目的・効果としている。 (3) 特開昭59−12576号公報には、一次転写を圧
力で行い、二次転写で転写同時定着することが開示され
ている。
レジスト合わせが困難である点、転写材は転写されるト
ナー像を保持する力が不十分であって、次の転写時の搬
送中に先のトナー像が剥離するという点等を改良したも
のである。
像が転写されることから、中間転写体上への各色のトナ
ー像の転写位置合わせ精度を取り易く、常に高品質な画
像を再現性良く転写材に形成することができる。
写後に、転写材へさらに転写しているため、特に転写材
の搬送時にその同期の余裕が大きくなり搬送機構を簡素
化でき、信頼性も向上する。さらに、中間転写体は転写
されるトナー像を強力に保持できる転写層(特にゴム
系)を有するため、転写特性に優れている。
のものがある。 (1) 特開昭49−78559号公報には、中間転写材の
表面エネルギー(付着力)、硬度、熱量が規定されてい
る。 (2) 特開昭57−23975号公報、特開昭59−50
473号公報には、付加重合タイプのシリコーンゴムを
含有する中間転写層が開示されている。
は未反応部分、浸出部分が少ないため感光層汚染が少な
く、転写層の膜強度・加工性に優れ、良好な画像が得ら
れるとしている。 (3) 特開昭59−139070号公報には一次転写を静
電転写によって行い、二次転写で圧力定着することが開
示されている。その目的としては、低抵抗磁性トナーを
用いた普通紙コピーにおいても、また多湿時においても
良好なコピー画像が得られ、かつコンパクト化の容易な
装置を提供するとしている。 (4) 特開昭62−293270号公報には、中間転写体
がポリアミド繊維織布基材にシリコーンゴムの転写層を
有することが開示されている。ここでは、中間転写材の
基材としてポリアミド繊維織布を使用しているため、可
撓性であり、像担持体や転写材との密着性がよいので、
転写効率が向上し、またシリコーンゴム等の転写層との
密着性も良好でかつエンドレスベルト化も容易であると
している。
転写体の例、および転写同時定着の例は数多く提案され
ている。
例では、粘着性および離型性を有する中間転写体を用
い、一旦感光ドラム上のトナー像を中間転写体上に粘着
転写し、次に中間転写体から転写材上に溶融・定着させ
る方式がある。粘着転写である一次転写部では、シリコ
ーンゴムからなる中間転写体と感光ドラムとを圧接し、
トナー像を粘着性により中間転写体上に付着させる。次
に溶融転写である二次転写部では、熱ローラと中間転写
体が圧接され、トナー像は熱ローラにより転写材を介し
て加熱溶融される。溶融したトナーは圧力により転写材
の繊維内に浸透する。これと同時に、中間転写体の離型
性により、中間転写体から剥離する。
写部で粘着転写を用いるのは困難であるため、静電転写
を用いている例が多く見られる。転写同時定着装置は、
静電転写の転写効率が80〜90%と比較的低い点、転
写材の含水量変化に伴う抵抗・容量変化が転写効率に影
響を与える点、飛び散りが発生する点等の問題を解決す
るために提案されている。
像を中間転写体上に一次転写した後、中間転写体上のト
ナー像を転写材に対して熱によって二次転写同時定着を
行う方式は、中間転写体への一次転写は、高品位を保持
することができるが、転写材への二次転写同時定着が課
題となる。一般の定着方式においても、定着ローラの離
型性を確保するために定着ローラ表面にシリコーンオイ
ルなどの離型剤を塗布することが多い。上述のように、
中間転写体を使用し、二次転写として熱を用いる系の場
合、二次転写部にオイルなどの離型剤を用いると中間転
写体から感光ドラムなどに離型剤が転着し、様々なトラ
ブルを引き起こしやすい。したがって、オイルなどの離
型剤を用いない方式が好ましい。
写体から転写材への二次転写同時定着が良好に行われな
い場合がある。
であり、離型剤を使用することなく、中間転写ベルト上
のトナー像を転写材上へ良好に転写同時定着できるよう
にした画像形成装置を提供することを目的とするもので
ある。
めの請求項1に係る本発明は、像担持体上に形成された
トナー像を中間転写ベルト上に転写した後、前記中間転
写ベルト上のトナー像を転写同時定着装置により転写材
に転写すると同時に定着する画像形成装置において、前
記転写同時定着装置の下流側における、前記中間転写ベ
ルトから前記転写材を分離する位置に、前記中間転写ベ
ルト側を冷却する冷却部材を配設した、ことを特徴とす
る。
形成装置において、前記冷却部材が、冷却フィンを有す
る金属製の冷却ブロックである、ことを特徴とする。
形成装置において、前記冷却部材が、回転可能なローラ
状の冷却ローラである、ことを特徴とする。
または3の画像形成装置において、前記中間転写ベルト
は、厚さ方向の熱伝導率と移動方向の熱伝導率とが異な
る、ことを特徴とする。
形成装置において、前記厚さ方向の熱伝導率が移動方向
の熱伝導率よりも大きい、ことを特徴とする。
施の形態について説明する。
像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、
中間転写体としての中間転写ベルトの移動方向に沿って
4個の画像形成ユニットを配設した4色フルカラーの画
像形成装置であり、中間転写ベルト上のトナー像を、二
次転写部にて転写同時定着するようにしたものである。
また、同図は、画像形成装置の概略構成を示す縦断面図
である。
ナー像を形成する4個の画像形成ユニット、すなわち、
ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成ユニ
ットUK、UY、UM、UCを備えている。これらは、
トナーの色が異なる点を除いて、ほぼ同じ構成・作用で
ある。
持体としてのドラム形の電子写真感光体(以下「感光ド
ラム」という。)1Kを備えている。感光ドラム1K
は、アルミニウムのドラム状の基体の表面に、感光層と
してOPC(有機光半導体)を設けたものである。感光
ドラム1Kは、駆動手段(不図示)によって矢印方向
(時計回り)に回転駆動される。2Kは一次帯電器であ
り、感光ドラム1Kに対して非接触で配設されている。
一次帯電器2Kとしては、例えば、コロナ放電器を使用
することができ、感光ドラム1K表面を所定の極性、所
定の電位に均一に帯電する。3Kは露光手段であり、感
光ドラム1Kの回転方向についての一次帯電器2Kの下
流側で感光ドラム1K表面を露光する。これにより感光
ドラム1K表面に静電潜像が形成される。4Kは現像器
であり、露光位置よりもさらに下流側において、感光ド
ラム1と隣接するように設置されている。現像器4K
は、感光ドラム1K上の静電潜像にブラックのトナーを
付着させてトナー像として現像するものである。5は、
中間転写体としての中間転写ベルトであり、感光ドラム
1Kに接触して駆動されている。中間転写ベルト5は、
ローラ5a、5b、5c等の掛け渡されており、矢印R
5方向に移動(回転駆動)される。6Kは、一次転写ロ
ーラであり、一次転写位置で中間転写ベルト5を挟み、
感光ドラム1Kに対向するように配設されている。NK
は、一次転写ニップ部である。7は二次転写同時定着装
置(転写同時定着装置)である。二次転写同時定着装置
については後に詳述する。
UM、UCの構成および作用は、上述のブラックの画像
形成ユニットUBと同様なので、その説明は省略する。
1Y、6Y、NY は、この順にイエローの感光ドラム、
一次転写ローラ、一次転写ニップ部である。同様に、1
M、6M、NM は、この順にマゼンタの感光ドラム、一
次転写ローラ、一次転写ニップ部である。また、1C、
6C、NC は、この順にシアンの感光ドラム、一次転写
ローラ、一次転写ニップ部である。Pは、画像形成対象
となる紙等の転写材である。
明する。
(不図示)によって矢印方向に回転駆動された感光ドラ
ム1Kは、その表面が一次帯電器2Kによって、マイナ
スの極性の所定の電位に均一に帯電される。帯電後の感
光ドラム1K表面は、画像情報に基づく露光手段3Kの
露光によって静電潜像が形成される。現像器4Kは、マ
イナス帯電したトナーを静電潜像に付着させ、トナー像
として現像する。感光ドラム1Kの表面に形成されたト
ナー像は、矢印R5方向に移動する中間転写ベルト5上
に、転写ローラ6Kの電界によって一次転写ニップ部N
K を介して一次転写される。
いで感光ドラム1K上に残ったトナー(残留トナー)
は、クリーナ8Kによってクリーニングされる。
ットUY、UM、UCにおいても行われて感光ドラム1
Y、1M、1C上にトナー像が形成される。これらトナ
ー像は、中間転写ベルト5上に一次転写されているブラ
ックのトナー像の上に重ねるようにして、順次に一次転
写される。こうして、中間転写ベルト5上には、ブラッ
ク、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像が重なるよ
うにして一次転写される。なお、単色や2〜3色のトナ
ー像の形成の場合は、それぞれ選択された色のトナー像
が中間転写ベルト5上に形成される。
は、二次転写同時定着装置7によって転写材P上に一括
で熱的に二次転写され、同時に転写材P上に定着され
る。
ベルト5の縦断面を示す模式図である。51は耐熱樹脂
で形成されたフィルムの基層(ベースフィルム)であ
る。耐熱性樹脂としては、例えば、ポリエステル、PE
T(ポリエチレンテレフタレート)、PFA(テトラフ
ルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル
共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレ
ン)、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミ
ド、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポ
リマー等の高耐熱性樹脂や、アルミニウム、ニッケル等
の金属シート、またはこれらとセラミックス、金属、ガ
ラス等の複合材料を使用することができる。
高離型層で、例えば上述の基層51と同様のPET、P
FA、PTFE等のフッ素樹脂や、フッ素ゴム、シリコ
ーン樹脂や、シリコーンゴムが用いられる。
構成としては、全体としての体積抵抗率Rvが105 〜
1015Ω・cmとなるようにすることである。
その基層(ベースフィルム)51として、50μm厚の
ポリイミドフィルムを使用し、その表面に高離型層52
として、カーボン分散により低抵抗化した5μm厚のP
FA層を塗布して構成した。
て詳述する。二次転写同時定着装置7は、下加熱ローラ
71と上加熱ローラ72とを備えている。下加熱ローラ
71および上加熱ローラ72は、それぞれ内部にヒータ
を有しており、中間転写ベルト5を挟んで対向配置され
ている。これにより、中間転写ベルト5と下加熱ローラ
71との間にはニップ部Nが形成される。下加熱ローラ
71および上加熱ローラ72は、中間転写ベルト5上の
トナー像にタイミングに合わせて給紙部(不図示)から
ニップ部Nに矢印Kp方向に給紙された転写材Pと中間
転写ベルト5とを加熱・加圧することで、中間転写ベル
ト5上の複数色のトナー像を一括で二次転写転写同時定
着する。
方向に沿っての転写同時定着装置7のすぐ下流側に、冷
却部材73を設けたことにある。転写材Pと中間転写ベ
ルト5との分離部である下加熱ローラ71と上加熱ロー
ラ72の出口側に冷却部材73を設けている。冷却部材
73は、転写材Pに対して中間転写ベルト5の背面側に
配置されており、下加熱ローラ71と上加熱ローラ72
とのニップ部Nを通過して加熱された転写材Pおよび中
間転写ベルト5の、中間転写ベルト側のみを冷却する。
このような構成とすることで、転写材Pと中間転写ベル
ト5との間で溶融状態となっているトナー層(層状のト
ナー像)の中間転写ベルト側が冷やされ、このトナー層
の厚さ方向の温度分布によって中間転写ベルト5上のト
ナー像が転写材Pに速やかに転写されるようになる。つ
まり、中間転写ベルト5を冷却することにより、トナー
層と中間転写ベルト間の粘性による接着力を弱め、これ
に対して相対的にトナー層と転写材P間の粘性による接
着力が強くなるため、中間転写ベルト5上のトナー層は
ほぼ100%、転写材P表面に転写同時定着することが
できる。本構成によって転写材P上のトナー像を形成し
たところ、冷却部材がない状態に比べて、極めて良好な
転写同時定着を行うことができた。
ルト5の温度を下げることができるため、中間転写ベル
ト5に直接、接触している感光ドラム1K、1Y、1
M、1Cへの熱的な影響を減らすことができる。
写ベルト5に一次転写されたトナー像を、転写同時定着
する構成において、転写材Pの分離部に中間転写ベルト
5側を冷却する冷却部材73を設けたものであり、転写
同時定着に特有の問題点である、中間転写ベルト5から
のトナー像の離型性の問題と、中間転写ベルト5の熱の
問題との双方を解決することができる。
具体的な形状を示す。
数の冷却フィン73aを設けた金属製の冷却ブロックに
よって形成されている。このような構成とすることで、
中間転写ベルト5から奪った熱を雰囲気中に効果的に拡
散させることができる。さらに冷却効果を高めるため
に、この冷却部材73の冷却フィン73a上方にフィン
(不図示)を配置することも有効である。また、74
は、上加熱ローラ72の熱が冷却部材73に逃げるのを
防止するための断熱部材であり、高断熱性の材料で形成
された断熱シート74a、74bを冷却部材73の上加
熱ローラ72側に張り付けている。このような断熱部材
74を配置することで、二次転写同時定着装置7の熱効
率を上げることができ、さらに冷却効率も長期にわたっ
て安定させることが可能となる。
却ローラ73bによって構成している。同図では、3本
の冷却ローラ73bで冷却部材73を構成している。
ルト5と冷却部材73としての冷却ローラ73bとの接
触面積を増やすことが可能となり、より冷却効率を上げ
ることが可能となる。また、冷却ローラ73bは、中間
転写ベルト5に従動回転させることができるので、中間
転写ベルト5の摩耗等による劣化を低減することがで
き、中間転写ベルト5の寿命を延ばすことができる。さ
らには、冷却ローラ73bのローラを中空形状とし、そ
の内側に冷却水を循環させることで、安定した冷却効果
をあげることも可能である。
4と同様の、高断熱性の材料からなる断熱部材であり、
同図のものは断熱ブレード74dである。断熱ブレード
74dは、上加熱ローラ72および冷却部材73の熱効
率を上げる役割を果たす。なお、74cは、転写材Pに
中間転写ベルト5を密着させる押圧ローラである。
却部材73と組み合わせて効果のある中間転写ベルト8
の他の実施の形態を示す。
方向(矢印Y方向)の熱伝導率AYと移動方向(矢印X
方向)の熱伝導率AX とが異なり、厚み方向の熱伝導率
AY>走行方向の熱伝導率AX となっている。このよう
な熱伝導率が異方性を示す中間転写ベルト8を用いるこ
とで、加熱ローラ72の熱は中間転写ベルト8を厚さ方
向(矢印Y方向)に通過して転写材Pに効果的に伝わ
り、かつ、冷却部材73には伝わりにくい構成をとるこ
とが可能となる。このような中間転写ベルト8を本発明
の冷却部材73と組み合わせることで、長期にわたって
安定した転写性を実現することができ、転写同時定着に
特有の問題点である、中間転写ベルト8からの離型性の
問題と、中間転写ベルト8の熱の問題とを解決すること
ができる。
中間転写ベルトを用いて転写同時定着を行う画像形成装
置において、二次転写部の、中間転写ベルトから転写材
を分離する位置に中間転写ベルト側を冷却する冷却部材
を設けたことにより、離型剤を使用することなく良好な
トナー像の転写性・定着性を得ることができ、長期にわ
たって高画質な画像を形成することができる。
を示す縦断面図。
示す縦断面図。
す縦断面図。
す縦断面図。
説明する図。
Claims (6)
- 【請求項1】 像担持体上に形成されたトナー像を中間
転写ベルト上に転写した後、前記中間転写ベルト上のト
ナー像を転写同時定着装置により転写材に転写すると同
時に定着する画像形成装置において、 前記転写同時定着装置の下流側における、前記中間転写
ベルトから前記転写材を分離する位置に、前記中間転写
ベルト側を冷却する冷却部材を配設した、 ことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記冷却部材が、冷却フィンを有する金
属製の冷却ブロックである、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記冷却部材が、回転可能なローラ状の
冷却ローラである、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 前記中間転写ベルトは、厚さ方向の熱伝
導率と移動方向の熱伝導率とが異なる、 ことを特徴とする請求項1、2、または3に記載の画像
形成装置。 - 【請求項5】 前記厚さ方向の熱伝導率が移動方向の熱
伝導率よりも大きい、 ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記転写同時定着装置と前記冷却部材と
の間に、断熱部材を配設する、 ことを特徴とする請求項1、2、3、4、または5に記
載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25232399A JP2001075376A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25232399A JP2001075376A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001075376A true JP2001075376A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=17235673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25232399A Pending JP2001075376A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001075376A (ja) |
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