JP2001183924A - 画像保持部材の伝熱方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写定着部材と中間転写部材を一定の温度差
に保つことによりトナー像の転写を流動学的に補助して
転写効率を高める。 【解決手段】 プリント装置は、基材７０へのトナー像
の最終的な転写定着の前に、流動学的な補助によって中
間転写部材１２から転写定着部材５０にトナー像を転写
する。転写定着部材５０と中間転写部材１２は所定の温
度差に保たれる。中間転写部材１２は周囲温度以上に加
熱されている。前記所定の温度差によって、トナー像の
転写が流動学的に補助され、トナー像が完全に転写され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電プリンタのク
リーニング方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】感光性の画像支持部材上に静電気により
単色トナー像を形成する、静電写真プリンタ（electros
tatographic printers）が知られている。トナー像は、
通常紙又は他のプリント受像部材である、受像基材に転
写され、つづいてこの基材に定着（fuse）する。

【０００３】静電写真プリンタの１構成においては、そ
れぞれが画像支持部材を備える複数のドライトナーイメ
ージングシステムを使用して複数のカラートナー像を現
像する。各カラートナー像は、各画像支持部材から中間
転写部材に静電的に転写され、複数層から成る合成トナ
ー像を形成する。合成トナー像は、続いて転写定着部材
に静電的に転写され、最後に最終転写基材に転写されて
定着する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】静電転写を利用して中
間転写部材から転写定着部材にトナー像を転写する、こ
のようなシステムでは、転写制限がある場合がある。す
なわち、動作時には、転写定着部材を、中間転写部材と
の転写ニップより手前でトナーのガラス遷移温度以下に
冷却する。転写定着部材を冷却するためには、転写定着
部材を比較的薄くする必要があるが、転写定着部材が薄
いと、適合性（conformance）が低くなり、転写ニップ
における転写効率が低下する。また、適合性が低いと、
転写ニップにおいてトナー像のつや出しに要する電位が
高くなる。さらには、転写定着部材が薄いことにより、
動作寿命が縮小する場合もある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】要約すると、本発明に従
って動作するプリント装置は、トナー像保持部材と転写
定着部材とを備え、トナー像がトナー像保持部材から転
写定着部材に転写される。トナー像保持部材から転写定
着部材への転写は、流動学的な補助を用いて行われる。
このような転写をさらに静電的に補助することもでき
る。

【０００６】転写定着部材とトナー像保持部材とが一定
の温度差に保たれることにより、トナー像の転写が流動
学的に強化される。すなわち、トナー像保持部材は転写
部材に対して低温に保たれる。転写定着部材は好ましい
温度領域内に維持され、トナー支持部材はこの転写定着
部材の温度から予め選択された温度差に維持される。

【０００７】温度勾配は、トナー像保持部材と転写定着
部材とで形成される転写ニップにおいて、トナー像の厚
さ全体に展開される。相対的により高温の転写定着部材
に接触しているトナー像の上部層は、転写定着部材の熱
によって軟化し、転写定着部材との接触及び接着が強ま
る。一方、トナー像の下部層は、相対的により低温のト
ナー像保持部材との接触により比較的硬い状態を維持す
る。したがって、転写定着部材へのトナー像の転写は、
トナー像保持部材と転写定着部材との温度差により強化
される。所望であれば、転写をさらに静電的に補助する
ことにより、転写効率をいっそう高めることができる。

【０００８】本発明によって流動学的に補助された転写
は、転写定着部材とトナー像保持部材との間のトナー像
の転写効率を高める。トナー像保持部材と転写定着部材
とで形成される転写ニップにおいて、このように流動学
的に補助された転写を行うことにより、転写定着ニップ
より手前で、転写基材を予熱する量又はその必要自体を
低減することがさらに可能になる。

【０００９】本発明による好ましい静電写真プリント装
置は、複数のトナー像生成ステーションを備え、その各
々において単一成分カラーのトナー像が現像される。現
像されたこれらのトナー像が、第１の転写ニップにおい
て中間転写部材に静電的に転写され、中間転写部材に合
成トナー像が形成される。つづいて、この合成トナー像
は、第２の転写ニップにおいて、静電的かつ流動学的に
補助され、転写定着部材に転写される。転写定着部材
は、好ましくは高い適合性及びその他の特性を備えるこ
とにより、合成トナー像の転写基材（用紙など）への転
写定着が改良される。合成トナー像及び転写基材は共に
第３の転写ニップに搬送され、ここで、合成トナー像の
基材への転写と定着とがほぼ同時に行われて最終文書が
形成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１及び図２において、マルチカ
ラーカットシートデュプレクス（二重）静電写真プリン
タ１０は、中間転写ベルト１２を備える。中間転写ベル
ト１２は、ガイドローラ１４，１６，１８，２０上を駆
動され、矢印Ａで示される処理方向に移動する。説明の
目的で、中間転写部材１２は、その単一部分にトナー領
域を形成する。トナー領域とは、中間転写部材１２の周
囲に配置されたステーションにより種々の処理を受ける
中間転写部材１２の部分をいう。中間転写部材１２は多
数のトナー領域を備えてもよいが、その場合各トナー領
域は同様に処理される。

【００１１】トナー領域は、４つのトナー像生成ステー
ション２２，２４，２６，２８を通過して移動する。各
トナー像生成ステーション２２，２４，２６，２８は、
各カラートナー像を中間転写部材１２のトナー像上に重
ねるべく動作する。各トナー像生成ステーション２２，
２４，２６，２８は同様に動作し、中間転写部材１２に
転写される現像トナー像を生成する。

【００１２】ここでは画像生成ステーション２２，２
４，２６，２８を感光体システムとして説明している
が、イオノグラフィックシステム及び他のマーキングシ
ステムを利用してもトナー像を容易に現像できること
が、当業者には認識されよう。各トナー像生成ステーシ
ョン２２，２４，２６，２８は、感光体を支持するドラ
ムまたはベルトである、画像支持部材３０を有する。

【００１３】画像支持部材３０は、帯電ステーション３
２において均一に帯電される。帯電ステーションは周知
の構造で、画像支持部材３０の表面上に電荷を均一に分
散するコロトロン（corotrons）やセクロトロン（scoro
trons）などの電荷生成装置を備える。露光ステーショ
ン３４は、帯電した画像支持部材３０を画像に関連して
（image-wise fashion）露光し、画像領域に静電潜像を
形成する。なお、説明のために、画像支持部材３０は画
像領域を形成する。画像領域とは、画像支持部材３０の
周囲に配置されたステーションによって種々の処理を受
ける画像支持部材の部分である。画像支持部材３０は多
数の画像領域を備えてもよいが、その場合各画像領域は
同様に処理される。

【００１４】露光ステーション３４は、好ましくは、変
調されたレーザビームを発光するレーザを有し、変調レ
ーザビームによって、帯電された画像領域をラスタスキ
ャンする。あるいは、露光ステーション３４が、ＬＥＤ
アレイ又は当業界で既知の他の構成を使用し、画像支持
部材３０の画像領域に投射される光画像表示を生成する
こともできる。露光ステーション３４は、合成カラー画
像の１カラー成分の光画像表示を画像領域に露光し、第
１の静電潜像を形成する。同様に、各トナー像生成ステ
ーション２２，２４，２６，２８が、合成カラー画像の
特定１カラー成分に対応する静電潜像を形成する。

【００１５】続いて、画像領域は現像ステーション３６
に進む。現像ステーション３６は、合成カラー画像のカ
ラー成分に対応する現像部材を有する。よって、通常、
各トナー像生成ステーション２２，２４，２６，２８
は、一般的な合成カラー画像を構成するシアン、マゼン
タ、イエロー及びブラックを個々に現像する。さらなる
トナー像生成ステーションを設け、ハイライトカラーや
他のカスタムカラーを含む、追加色または別の色に対応
することもできる。このように、トナー像生成ステーシ
ョン２２，２４，２６，２８のそれぞれにおいて、中間
転写部材１２のトナー領域に転写される成分トナー像が
現像される。現像ステーション３６は、好ましくは帯電
した乾燥トナー粉で潜像を現像し、現像された成分トナ
ー像を生成する。現像部材には、磁気トナーブラシまた
は他の周知の現像構造を使用することができる。

【００１６】成分トナー像を有する画像領域は、続いて
プレ転写ステーション３８に進む。プレ転写ステーショ
ン３８は、好ましくはプレ転写帯電装置を備え、成分ト
ナー像を帯電させ、画像支持部材３０上部の表面電圧を
一定化（leveling）することにより、画像支持部材３０
から中間転写部材１２への成分画像の転写を向上させ
る。あるいは、プレ転写ステーション３８は、プレ転写
光により画像支持部材３０上部の表面電圧を一定化する
こともできる。さらに、これをプレ転写帯電装置と協働
させてもよい。続いて、画像領域は画像支持部材３０と
中間転写部材１２との間に形成された第１転写ニップ４
０に進む。画像支持部材３０と中間転写部材１２は、そ
れぞれの線速度が第１転写ニップ４０においてほぼ同一
になるように同期化されている。そして、成分トナー像
は、電界生成ステーション４２を使用することにより、
画像支持部材３０から中間転写部材１２に静電的に転写
される。電界生成ステーション４２は、好ましくは、成
分トナー像と極性が逆の十分な静電界を生成すべく電気
的にバイアスされたバイアスローラであり、これにより
成分トナー像を中間転写部材１２に転写する。電界生成
ステーション４２は、コロナ装置や当業界で知られた他
の種々の電界生成システムでもよい。プレニップ転写ブ
レード４４が中間転写部材１２を画像支持部材３０に抗
して機械的に付勢し、これにより成分トナー像の転写を
補助する。このようにトナー像生成ステーション２２か
ら成分トナー像を受像した中間転写部材１２のトナー領
域は、処理方向にさらに前進する。

【００１７】成分トナー像の転写後も、画像支持部材３
０は、引き続き画像領域をプレクリーンステーション３
９を通過すべく搬送する。プレクリーンステーション３
９はプレクリーンコロトロンを用いてトナー電荷及び画
像支持部材３０の電荷を調整することにより、画像領域
を効果的な清浄を可能にする。画像領域は、続いてクリ
ーニングステーション４１に進む。クリーニングステー
ション４１では、画像領域から残留トナーまたは汚れが
除去される。クリーニングステーション４１は、好まし
くはブレードを有し、残留トナー粒子を画像領域から除
去する。あるいは、静電ブラシクリーナやその他の周知
のクリーニングシステムを使用することもできる。この
クリーニングステーション４１の動作にて各トナー像生
成ステーション２２，２４，２６，２８のトナー像生成
工程が完了する。

【００１８】第１の成分トナー像は、画像領域（トナー
領域）において、画像生成ステーション２２の第１転写
ニップ４０から、トナー像生成ステーション２４の第１
転写ニップ４０に進む。トナー像生成ステーション２４
の第１転写ニップ４０への進入に先立ち、成分トナー像
を画像調整ステーション４６により均一に帯電すること
により、浮遊するトナーや低く又は逆に帯電したトナー
が除去される。このようなトナーを除去しないと、第１
の成分トナー像の一部が次のトナー像生成ステーション
２４に逆転写されてしまう。画像調整ステーション、特
に第１のトナー像生成ステーション２２の手前の画像調
整ステーション４６は、中間転写部材１２上の表面電荷
の調整も行う。それぞれの第１転写ニップ４０におい
て、次の成分トナー像が前の成分トナー像と位置合わせ
され、トナー像生成ステーション２８による最終トナー
像の転写後に合成トナー像が完成する。

【００１９】中間転写部材１２の、画像支持部材３０と
の界面のジオメトリは、成分トナー像の良好な転写を保
証するために重要な役割を有する。中間転写部材１２
は、電界生成ステーション４２による静電界生成領域の
手前で、好ましくは密接な接触を保証すべくある程度の
圧力によって、画像支持部材３０の表面に接触すべきで
ある。一般的には、画像支持部材３０に対して中間転写
部材１２をプレニップ位置においてわずかに巻き付ける
（プレニップ接触：pre-nip wrap）のが好ましい。ある
いは、プレニップ圧力ブレード４４やその他の機械的な
付勢構造を設けてこのような密接なプレニップ接触を生
成することもできる。このような接触は、プレニップ領
域において中間転写部材１２と成分トナー像との間の空
隙（air gaps）に生成される高い静電界を減少させるた
めに重要である。例えば、バイアス帯電ローラの電界生
成ステーション４２にコロトロンを使用した場合、中間
転写部材１２は好ましくは、バイアス帯電ローラによる
接触ニップより十分手前のプレニップ領域においてトナ
ー像に接触すべきである。任意の電界生成装置に対し、
「十分手前で」という表現は、中間転写部材１２と成分
トナー像との間の約５０ミクロン以上の空隙における電
界が、第１転写ニップ４０からのプレニップ距離に伴う
電界の減少により約４ボルト／μｍ（ミクロン）以下に
減少したプレニップ領域より手前を意味する。電界の減
少は一部静電容量効果にも起因し、これは種々の要因に
依る。例えば、バイアスローラの場合、プレニップ距離
に伴うこの電界の減少は、バイアスローラの直径がより
大きい場合、バイアスローラの抵抗がより高い場合、あ
るいは第１転写ニップ４０において絶縁層の面積当たり
の静電容量が最も低い場合の少なくともいずれかの場合
に最も遅い。中間転写部材１２に沿った横方向の導電に
より、転写ベルトの抵抗率及び他の物理的要因によっ
て、転写電界領域をプレニップにおいてさらに拡大でき
る。後述する好適な範囲の下限に近い抵抗率を有する中
間転写部材１２と、大型バイアスローラを使用するシス
テムなどを少なくともいずれかを使用し、プレニップ接
触距離がより大きいことが好ましい。一般的に、抵抗率
が所望の範囲内で、バイアスローラの直径が約１２ｍｍ
から５０ｍｍの間である場合、望ましいプレニップ接触
距離は約２〜１０ｍｍである。

【００２０】電界生成ステーション４２は、理想的には
約３０ショア（Ｓｈｏｒｅ）Ａ未満の実効的に非常に低
い硬度（デュロメータ）を有する発泡剤や他のローラ材
料など、極めて適合性の高いバイアスローラを第１転写
ニップ４０において使用するのが好ましい。イメージン
グモジュールにベルトを使用するシステムでは、オプシ
ョンとして、第１転写ニップ４０が、転写を補助するた
めに成分トナー像の音響的緩み（acoustic loosening）
を含むことができる。

【００２１】好ましい構成においては、カラー画像の位
置合わせに「スリップ転写（slip transfer）」が用い
られる。スリップ転写では、プレニップの制約を受ける
と、好ましくは中間転写部材１２と画像支持部材３０と
の接触ゾーンは最小になる。この構成では、電界生成ス
テーション４２を通過した後のポスト転写（転写後）接
触ゾーンは優先的に小さくなる。一般的に、中間転写部
材１２の張力によりバイアスローラが画像支持部材の表
面を離れて持ち上がらないことを保証する適当な構造が
設けられれば、中間転写部材１２は、ポストニップ領域
において、電界生成ステーション４２の好ましいバイア
スローラに沿って離間していてもよい。スリップ転写で
は、電界生成ステーションにおいて使用されるバイアス
ローラの圧力は最小限にすべきである。接触ゾーン及び
圧力を最小限にすることにより、画像支持部材３０に作
用する摩擦力が最小化され、これにより、色合わせ（co
lor registrataion）の劣化の原因となりうる第１転写
ニップ４０間における中間転写部材１２の弾性伸張問題
（elastic stretch issues）が低減する。さらには、中
間転写部材１の駆動部と画像支持部材３０の駆動部との
運動の相互作用も減少する。

【００２２】スリップ転写では、さらに中間転写部材１
２の抵抗率を、後述する最も好ましい範囲の実質的に範
囲内さらにはその中間値あるいは上限近く高く選択し、
要求されるプレニップ接触距離を最小限にすべきであ
る。さらに、中間転写部材の最上表面材料の摩擦係数を
特に最小化することにより、スリップ転写位置合わせ運
動品質アプローチにおける動作自由度が高められる。

【００２３】別の実施形態においては、光電導ドラムな
どの画像支持部材３０は別途駆動部を持たず、第１転写
ニップ４０における摩擦により駆動される。言い換えれ
ば、画像支持部材３０は中間転写部材１２により駆動さ
れる。よって、第１転写ニップ４０は、現像ステーショ
ン３６、クリーナステーション４１、さらなるサブシス
テム及び軸受荷重（bearing load）によって生成される
抗力（drag）を克服すべく十分な摩擦力を画像支持部材
３０に与える。摩擦駆動された画像支持部材３０では、
最適な転写設計要件は前記スリップ転写の場合とほぼ逆
である。例えば、第１転写ゾーンへの中間転写部材１２
の導入部（lead in）をとりわけ大きくすることによ
り、中間転写部材１２の張力による摩擦力を最大化する
ことができる。ポスト転写ゾーンにおいては、中間転写
部材１２を画像支持部材３０に沿って接触させることに
より、接触ゾーンをさらに拡大して摩擦駆動力を高め
る。プレニップにおける接触を増大するよりも、ポスト
ニップにおける接触を増大させた方が効果が大きいが、
これはポストニップにおいて静電粘着力（electrostati
c tacking force）による圧力が高まるためである。別
の例としては、電界生成装置により印加された圧力によ
り摩擦力をさらに高める。さらには、かかるシステムの
場合には、中間転写部材１２の最上層の材料の摩擦係数
は、動作自由度を高めるべく特に高くすべきである。

【００２４】続いて、トナー領域は次の第１転写ニップ
４０に移動する。トナー像生成ステーションどうしの間
には、画像調節ステーション４６が設けられている。第
１転写ニップ４０における電荷の移動は通常少なくとも
部分的に空気破壊（air breakdown）に起因し、この結
果各トナー像生成ステーション２２，２４，２６，２８
で中間転写部材１２における電荷パタンが不均一にな
る。後述するように、中間転写部材１２は任意に絶縁最
上層を含むことができ、この場合には、電荷が不均一で
あると、次の第１転写ニップ４０において印加される電
界が不均一になる。この影響は、中間転写部材１２がさ
らに次の第１転写ニップ４０を通過して進むにつれて、
さらに増大する。そこで、画像調節ステーション４６
は、トナー像生成ステーション２２，２４，２６，２８
の間で、ベルト上の電荷パタンを「平均化（level）」
し、次の第１転写ニップ４０への移動に先立ち、中間転
写部材１２の電荷パタンの均一性を高める。画像調節ス
テーション４６は好ましくはスコロトロンであるが、種
々のコロナ装置にすることもできる。既に説明したよう
に、この画像調節ステーション４６をトナー電荷の調整
のためにさらに使用することにより、トナーが次のトナ
ー像生成ステーションへ再転写されるのを防ぐ。中間転
写部材１２が、後述する望ましい抵抗率の範囲内にある
半導性層だけで構成されている場合には、画像調整ステ
ーション４６の必要性は低減する。以下にさらに説明す
るように、中間転写部材１２が絶縁層を含んでいる場合
でも、その絶縁層が十分に薄ければ、トナー像生成ステ
ーション２２，２４，２６，２８の間に画像調節ステー
ション４６を設ける必要は低下する。

【００２５】ガイドローラ１４は好ましくは、中間転写
部材１２の張力を調整すべく調節可能である。さらに、
ガイドローラ１４は、中間転写部材１２の端部を検出す
るセンサとの組み合わせにより、中間転写部材１２を能
動的に駆動し（active steering）、合成トナー像を形
成するための成分トナー像の位置合わせを劣化させる中
間転写部材１２の横断方向のふらつき（wander）を低減
する。

【００２６】各トナー像生成ステーションが中間転写部
材１２のトナー領域に成分トナー像を配置することによ
り、合成トナー像が完成する。中間転写部材１２は、こ
の完成した合成トナー像を最終トナー像生成ステーショ
ン２８からプレ転写電荷調節ステーション５２に運ぶ。
中間転写部材１２が絶縁層を少なくとも１層含んでいる
場合には、プレ転写電荷調節ステーション５２が中間転
写部材１２のトナー領域における電荷を平均化する。プ
レ転写電荷調節ステーション５２は、さらに、転写定着
部材５０に転写されるトナー電荷の調整にも用いられ
る。プレ転写電荷調節ステーション５２は、好ましくは
スコロトロンであるが、種々のコロナ装置を用いてもよ
い。第２転写ニップ４８が中間転写部材１２と転写定着
部材５０との間に形成されている。第２転写ニップ４８
に近接して中間転写部材１２に係合する電界生成ステー
ション４２及びプレ転写ニップブレード４４は、第１転
写ニップ４０に近接する電界生成ステーション４２及び
プレ転写ブレード４４と同じ機能を果たす。しかしなが
ら、第２転写ニップ４８に位置する電界生成ステーショ
ンは、適合可能な転写定着部材５０に係合すべく相対的
により硬いことがある。合成トナー像は、静電的にかつ
熱の補助により転写定着部材５０に転写される。

【００２７】中間転写部材１２の電気的特性もさらに重
要である。中間転写部材１２は、選択的に単一層でも複
数層でも構成できる。いずれの場合にも、中間転写部材
１２の電気的特性を、中間転写部材全体での高電圧降下
を低減すべく選択するのが好ましい。高電圧降下を低減
するために、中間転写部材１２の裏側層（back layer）
は好ましくは十分に低い抵抗率を有する。さらには、第
１及び第２転写ニップ４０，４８のプレニップ領域にお
いて高い静電転写電界が発生しないように電気的特性及
び転写ジオメトリを選択しなければならない。成分トナ
ー像と中間転写部材１２との間の、一般的に約５０μｍ
以上の空隙におけるプレニップ電界が高いと、空隙を通
過するトナー転写により像に歪みが発生し、さらにはプ
レニップにおける空気破壊により像の欠陥が発生する。
中間転写部材１２の任意の層の抵抗率が十分に高けれ
ば、中間転写部材１２を電界生成ステーション手前の早
い段階で成分トナー像に接触させることより上記の問題
を避けることができる。また、第１及び第２転写ニップ
４０，４８において極めて高い電流が発生しないよう
に、中間転写部材１２はその最上層が十分に高い抵抗率
を持たなければならない。さらには、中間転写部材１２
及びシステムデザインにより、中間転写部材１２の第１
転写ニップ４０間において発生しうる高電荷または不均
一電荷の蓄積による影響を最小化する必要がある。

【００２８】単一層から成る中間転写部材１２の好まし
い材料は、トナー像生成ステーション間のドエル時間
（dwell time）に相当するか、これより短い「帯電緩和
時間（charge relaxation time）」を有する半導体材
料、より好ましくは転写ニップドエル時間（transfer n
ip dwell time）に相当するかそれより短い「ニップ緩
和時間（nip relaxation time）」を有する材料であ
る。ここで用いる「緩和時間」とは、中間転写部材の層
の厚さ全体で電圧降下が減衰するための特性時間であ
る。ドエル時間とは、中間転写部材１２の基本部分が所
与の領域を通過して移動するのにかかる時間である。例
えば、画像生成ステーション２２と２４との間のドエル
時間は、これらのステーション２２，２４の間の距離を
転写部材１２の処理速度で割った時間である。転写ニッ
プドエル時間は、電界生成ステーション４２の影響によ
り生成される接触ニップの幅を転写部材１２の処理速度
で割った時間である。

【００２９】「帯電緩和時間」とは、中間転写部材１２
が転写ニップ４０内で他の部材の静電容量の影響から実
質的に解放されている時の緩和時間である。一般的に、
帯電緩和時間は転写ニップ４０の前又は後の領域に適応
し、古典的な「ＲＣ時定数」すなわち、誘電定数Ｋ
₁と、抵抗率ＰＬと、真空誘電率ｅ₀の積Ｋ_LPLEOであ
る。一般に、材料の抵抗率は、材料中の印加電界によっ
て決定できる。この場合、抵抗率は、層の厚み全体で約
２５〜１００ボルトに相当する電界を印加した場合に決
定すべきである。「ニップ緩和時間」とは、転写ニップ
４０などの領域内における緩和時間である。電界生成ス
テーション４２がコロナ電界生成装置であれば、「ニッ
プ緩和時間」は帯電緩和時間に実質的に等しい。しかし
ながら、バイアス転写装置を用いる場合には、ニップ緩
和時間は一般的に帯電緩和時間より長い。これは、ニッ
プ緩和時間が、中間転写部材１２自体の静電容量のみな
らず、転写ニップ４０内に存在するいずれの絶縁層の単
位面積当たりの静電容量にも影響されるためである。例
えば、画像支持部材３０上の光電導コーティングの単位
面積当たりの静電容量及びトナー像の単位面積当たりの
静電容量がニップ緩和時間に影響を及ぼす。ここで、中
間転写部材１２の層の単位面積当たりの静電容量を
Ｃ_I、第１転写ニップ４０における中間転写部材１２以
外のすべての絶縁層の単位面積当たりの合計静電容量を
Ｃ_IOIで表す。電界生成ステーション４２がバイアスロ
ーラの場合、ニップ緩和時間は、帯電緩和時間に量［１
＋（Ｃ_IOI／Ｃ_I）］を乗算した時間である。

【００３０】上記の説明において定義した抵抗率条件の
範囲によって、第１転写ニップ４０での成分トナー像の
転写時における中間転写部材１２全体の高電圧降下が回
避される。プレニップにおける高い電界を避けるため
に、中間転写部材１２の横方向または処理方向における
体積抵抗率は低すぎてはならない。すなわち、第１転写
ニップ４０における電界生成ステーション４２間の電荷
の流れの横方向緩和時間は、第１転写ニップ４０のリー
ドイン（導入）ドエル時間より大きくなければならな
い。リードインドエル時間は、量Ｌ／ｖで表される。こ
こで、Ｌは、中間転写部材１２が成分トナー像に最初に
接触するプレニップ領域から、第１転写ニップ４０内で
の電界生成ステーション４２のスタート位置までの距離
であり、量ｖは処理速度である。横方向の緩和時間は、
電界生成ステーション４２と、最初に接触するプレニッ
プ領域との間のベルトに沿った横方向の抵抗、及び中間
転写部材１２と、トナー像生成ステーション２２，２
４，２６，２８の画像支持部材３０の基材との間での第
１転写ニップ４０における絶縁層の単位面積当たりの全
静電容量Ｃ_IOIに比例する。電界生成ステーション４２
付近での望ましくないプレニップ高電界を避けるための
好ましい抵抗率範囲を推定する有効な式を、［ＬｖＰ_L
Ｃ_IOI］＞１で示す。ここで、この量は、中間転写部材
１２の「横方向の抵抗率」であり、部材の体積抵抗率を
部材の厚さで割って求められる。部材１２の電気的特性
が等方性でない場合、高いプレニップ電界を避けるため
の体積抵抗率は、処理方向における層の抵抗率である。
さらに、抵抗率が印加電界に依存する場合、横方向の抵
抗率を、約５００〜１５００ボルト／ｃｍの印加電界で
決定しなければならない。

【００３１】このように、単一層で構成される中間転写
部材１２の好ましい抵抗率範囲は、例えば、システムジ
オメトリ、転写部材の厚さ、処理速度及び第１転写ニッ
プ４０における種々の材料の単位面積当たりの静電容量
など、多くの要因に依って決定する。広範囲の一般的な
システムジオメトリ及び処理速度に対して、単一層の転
写ベルトの好ましい抵抗率は、通常約１０¹³Ω・ｃｍ未
満の体積抵抗率であり、より好ましい範囲は通常１０¹¹
Ω・ｃｍより小さい体積抵抗率である。好ましい抵抗率
の下限は、通常約１０⁸Ω／平方以上の横方向抵抗率で
あり、より好ましくは、通常、１０⁸Ω・ｃｍ以上の体
積抵抗率に相当する約１０¹⁰Ω／平方以上の横方向抵抗
率である。

【００３２】次に、第２転写ニップ４８における良好な
転写を実現するために、転写定着部材５０の電気的特性
の好ましい範囲を以下の説明により特定する。転写定着
部材５０は好ましくは複数層を有し、このうちの最上層
について選択された電気的特性が単一層から成る中間転
写部材１２の好ましい抵抗率に影響する。転写定着部材
５０の最上表面層が十分に高い抵抗率、一般的には１０
⁹Ω・ｃｍ以上を有していれば、上述の単一層から成る
中間転写部材１２の好ましい抵抗率の下限が適用でき
る。一方、転写定着部材５０の最上表面層の抵抗率が約
１０⁹Ω・ｃｍより幾分低い場合には、第２転写ニップ
４８における転写の問題を回避するために、単一層の中
間転写部材１２の好ましい抵抗率の下限を高める必要が
ある。前記転写の問題には、中間転写部材１２と転写定
着部材５０の間を流れる望ましくない高電流、及び転写
電界の低下による転写の劣化が含まれる。よって、転写
定着部材５０の最上表面層の抵抗率が約１０⁹Ω・ｃｍ
より低い場合には、単一層の中間転写部材１２の好まし
い体積抵抗率の下限を通常約１０⁹Ω・ｃｍ以上とす
る。

【００３３】さらに、中間転写部材１２は、弾性伸張
（elastic stretch）によるトナー像生成ステーション
２２，２４，２６，２８間の位置合わせ問題を回避する
ために、十分な横方向の剛性を持たなければならない。
剛性は、ヤング係数と中間転写部材の各層の厚さの積の
総和である。この剛性の好ましい範囲は、種々のシステ
ムパラメータによって決定する。要求される剛性値は、
トナー像生成ステーション２２，２４，２６，２８にお
ける又はこれらの間の摩擦抗力の量が増大するに連れて
増加する。また、好ましい剛性は、トナー像生成ステー
ション間における中間転写部材１２の長さの増加及びカ
ラー位置合わせ要件の増大とともに増加する。剛性は、
好ましくは８００ＰＳＩ−インチより大きく、より好ま
しくは．２０００ＰＳＩ−インチより大きい。

【００３４】単一層中間転写部材１２の好ましい材料
は、導電率制御添加剤（conductivitycontrolling addi
tives）を介して良好な電気的制御を行うポリイミドで
ある。

【００３５】さらに、中間転写部材１２を複数層で構成
してもよい。ここで、トナー領域に対向する裏側層は、
好ましくは上述の範囲で半導性である。複数層中間転写
部材１２の裏側層の好ましい材料は、単一層中間ベルト
１２について上述した材料と同一である。制限範囲内に
おいて、最上層を任意に「絶縁性」または半導性にする
こともできるが、いずれにも特定の利点および欠点があ
る。

【００３６】電界流の緩和時間がそのドエル時間よりか
なり長い場合には、説明の目的で、ここでは中間転写部
材１２のある層が「絶縁性」を有すると考えることがで
きる。例えば、ある層の第１転写ニップ４０におけるニ
ップ緩和時間が、その層の一部が第１転写ニップ４０を
通過するのに要する時間より大幅に長い場合には、第１
転写ニップ４０におけるドエル時間の間その層は「絶縁
性」として機能する。また、ある層の帯電緩和時間が、
トナー像生成ステーション２２，２４，２６，２８間を
その層の一部が移動するドエル時間よりかなり長い場合
には、その層はトナー像生成ステーション２２，２４，
２６，２８間において絶縁層として機能する。一方、緩
和時間が適当なドエル時間に相当するまたはこれより短
い場合には、層はここで意味する半導層として機能す
る。例えば、第１転写ニップ４０においてニップ転写時
間がドエル時間より短い場合、層は第１転写ニップ４０
のドエル時間の間、半導層として機能する。さらに、中
間転写部材１２のある層は、その層の緩和時間がトナー
像生成ステーションの間におけるドエル時間より短い場
合には、トナー像生成ステーション２２，２４，２６，
２８の間のドエル時間のあいだ、半導層として機能す
る。中間転写部材１２における任意の最上層の緩和時間
を決定する式は、単一層で成る中間転写部材に関して既
に説明した式と実質的に同一である。よって、複数層の
中間転写部材１２上のある層が、特定ドエル時間の間に
「絶縁性」として機能するか「半導性」として機能する
かは、その層の電気的特性だけでなく、処理速度、シス
テムジオメトリ、及び層の厚さにも依存する。

【００３７】体積抵抗率が一般的に約１０¹³Ω・ｃｍよ
り大きい場合には、転写ベルトの層はたいていの転写シ
ステムにおいて通常「絶縁性」として機能する。中間転
写部材１２の絶縁最上層は、その層全体の電圧降下を引
き起こし、それにより第１転写ニップ４０において合成
トナー層全体の電圧降下を低減する。したがって、絶縁
層がある場合には、帯電した合成トナー像に作用する同
一の静電界を生成するために、第１及び第２の転写ニッ
プ４０，４８において、より高い印加電圧が必要であ
る。このような電圧要件は、ある層をその層の誘電定数
で割った実際の厚さである、かかる絶縁層の「誘電厚
さ」により主として決定する。絶縁層の潜在的な問題の
１つは、中間転写部材１２の絶縁層の誘電厚さの合計が
大きすぎる場合、成分トナー像を良好に静電転写するた
めに、望ましくない極めて高い電圧が中間転写部材１２
に要求されることである。この問題は、特に、中間転写
部材１２の１周（rotation）より長いドエル時間のあい
だ「絶縁性」として機能する層を備えたカラーイメージ
ングシステムにおいて顕著である。各電界生成ステーシ
ョン４２における電荷の移動により、この絶縁最上層に
電荷が蓄積する。次の成分トナー像を良好に転写するた
めに、このような電荷の蓄積は、次の電界生成ステーシ
ョン４２において中間転写部材１２の裏側により高電圧
を要求する。画像調節ステーション４６がコロナ装置の
場合、第１転写ニップ４０の間でこの電荷を十分に中和
するためには、さらなる望ましくない中和、または中間
転写部材１２に転写された合成トナー像の電荷の反転を
避けることができない。したがって、中間転写部材１２
の裏側において許容できない程の高電圧を不要にするた
めには、中間転写部材１２のかかる絶縁性最上層の合計
誘電厚さを、良好で安定した転写性能を得るべく小さく
維持するべきである。許容可能な合計誘電厚さは、最大
約５０μｍであり、好ましくは１０μｍ未満である。

【００３８】中間転写部材１２の最上層は、好ましく
は、低表面エネルギなどの優れたトナー剥離特性を有
し、好ましくは、シリコーンオイルなどのオイルに対し
て親和性が低い。ＰＦＡ、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）及
び種々のフルオロポリマが、優れたトナー剥離特性を有
する望ましいオーバーコート材料の例である。中間転写
層１２において、半導性裏側層より絶縁性コーティング
層が優る点は、半導性としても同時に機能しなければな
らない制約がなければ、良好なトナー剥離特性を有する
このような材料は入手がより簡単であることである。抵
抗率の高いコーティングを設ける別の潜在的な利点は、
低い抵抗率、例えば１０⁹Ω・ｃｍ以下（＜＜）の最上
層を含む転写定着部材５０の使用が望まれる実施形態に
適用する。上述のように、単一層の中間転写部材１２の
抵抗率は、転写定着部材５０の最上層の抵抗率が約１０
⁹Ω・ｃｍ以下である場合、第２転写ニップ４８におけ
る転写の問題を回避するために、好ましくは約１０⁹Ω
・ｃｍ以上に制限される。一方、複数層から成る中間転
写部材１２では、好ましくは１０⁹Ω・ｃｍ以上の十分
に高い抵抗率の最上層を含む場合には裏側層の抵抗率を
さらに低くできる。

【００３９】中間転写部材１２の半導性コーティング
は、トナー像生成ステーション２２，２４，２６，２８
の手前かつその間で中間転写部材１２上の電荷を平均化
する必要がないという点で効果的である。中間転写部材
１２に設けた半導性コーティングは、絶縁性コーティン
グに比べてかなり厚い上部層を許容できるという点でも
また効果的である。このような効果を得るために必要な
帯電緩和条件及び対応する抵抗率範囲の条件は、既に説
明した裏側層の条件と同様である。一般的に、半導性の
形態として、帯電緩和時間がトナー像生成ステーション
２２，２４，２６，２８の間で要するドエル時間より短
くなるような抵抗率を備える。抵抗率の構成がより好ま
しければ、厚い層を許容できる。このような構成は、第
１転写ニップ４０内のニップ緩和時間が、中間転写部材
１２の一部が第１転写ニップ４０を通過するのに要する
ドエル時間より短くなるような抵抗率の範囲である。こ
のような好ましい抵抗率の形態では、層における電荷の
伝導により、転写ニップドエル時間の終わりには層全体
の電圧降下は小さい。

【００４０】横方向の抵抗率に関連する抵抗率の下限に
ついての制約は、複数層から成る中間転写部材１２の半
導性最上層、任意の半導性中間層、及び半導性裏側層に
適用される。これらの各層に対する好ましい抵抗率範囲
は、単一層の中間転写部材１２に関して既に説明した範
囲とほぼ同じである。また、第２転写ニップ４８におけ
る転写問題に関連する抵抗率のさらなる制約は、複数層
中間転写部材１２の最上層に適用される。好ましくは、
転写定着部材５０の最上層が一般的に１０⁹Ω・ｃｍよ
り幾分小さい場合、中間転写部材１２の最上半導性層は
通常１０⁹Ω・ｃｍより大きくすべきである。

【００４１】第２転写ニップ４８における合成トナー像
の転写は、静電転写と熱補助転写との組み合わせによっ
て行われる。電界生成ステーション４２及びガイドロー
ラ７４が電気的にバイアスされ、帯電した合成トナー像
を中間転写部材１２から転写定着部材５０に転写する。

【００４２】転写定着部材５０の温度が十分に高い最適
なレベルに維持され、中間転写部材１２の温度が第２転
写ニップの手前でそれよりかなり低い最適なレベルに維
持されていれば、第２転写ニップ４８における合成トナ
ー像の転写を熱によって補助することができる。熱補助
転写のメカニズムは、第２転写ニップ４８でのトナー接
触のドエル時間における合成トナー像の軟化（softenin
g）であると考えられる。トナーの軟化は、より高温の
転写定着部材５０との接触により起こる。合成トナーの
軟化により、合成トナー像と転写定着部材５０との界面
において、転写定着部材５０に対する合成トナー像の接
着力が強化される。さらには、合成トナー像のトナー積
層どうしがより強く密着する。第２転写ニップ４８の手
前においては、中間転写部材１２の温度を十分に下げ、
トナーの軟化及びその結果として中間転写部材１２に対
するトナーの接着が強すぎないようにする必要がある。
第２転写ニップ４８における最適な熱補助を確保するた
めに、転写定着部材５０の温度は、第２転写ニップ４８
の手前においてトナー軟化点よりかなり高くしなければ
ならない。さらには、第２転写ニップにおける最適な転
写のために、中間転写部材１２の温度を、第２転写ニッ
プ４８の直前で転写定着部材５０の温度よりかなり低く
なければならない。

【００４３】第２転写ニップ４８手前の中間転写部材１
２の温度は、合成トナー像の良好な転写を維持するため
に重要である。中間転写部材１２の温度を最適に上昇さ
せることにより合成トナー像の望ましい軟化が可能にな
る。合成トナー像の軟化は、転写定着部材５０におい
て、より低温で第２転写ニップの静電転写を熱補助をす
るために必要である。しかしながら、中間転写部材１２
の温度が上がりすぎると、第２転写ニップ４８の手前で
中間転写部材１２上の合成トナー像が必要以上に軟化す
る危険がある。このような状況では、合成トナー像が中
間転写部材１２に対して許容できないほど強く接着する
結果、良好な第２の転写が得られない。よって、好まし
くは、中間転写部材１２の温度は、第２転写ニップ４８
の手前においてトナーのＴｇ（ガラス転移温度）以下又
はその範囲に維持される。

【００４４】転写定着部材５０は、ガイドローラ７４，
７６，７８，８０により円筒形パスをガイドされる。好
ましくは、ガイドローラ７４，７６は単独でまたは共に
加熱されることにより転写定着部材５０を加熱する。中
間転写部材１２と転写定着部材５０は、転写ニップ４８
においてほぼ同じ速度を有するように好ましくは同期化
される。転写定着部材５０は加熱ステーション８２によ
ってさらに加熱される。加熱ステーション８２は、好ま
しくは、転写定着部材５０によって決定するパスの内部
に配置された赤外線ランプによって形成される。あるい
は、加熱ステーション８２は、転写定着部材５０の裏側
に接触する加熱されたシュー（shoe）でもよいし、転写
定着部材５０の内側又は外側に配置された他の熱供給源
でもよい。転写定着部材５０と圧力ローラ８４とによっ
て、これらの間に第３転写ニップ８６が形成される。

【００４５】剥離剤アプリケータ８８は、シリコーンオ
イルなどの剥離材料を、制御された量だけ転写定着部材
５０の表面に供給する。剥離剤は、合成トナー像が第３
の転写ニップ８６において転写定着部材５０から剥離す
るのを助ける。

【００４６】転写定着部材５０は、好ましくは複数層で
構成され、第２転写ニップ４８において高い静電界を生
成できるように適当な電気的特性を備えなければならな
い。許容できない程の高電圧を必要としないために、転
写定着部材５０は、好ましくは、第２転写ニップ４８に
おいて転写定着部材５０全体で十分に低い電圧降下を可
能にする電気的特性を備える。さらに、転写定着部材５
０は、好ましくは中間転写部材１２との間に許容可能な
低電流を保証する。転写定着部材５０に対する要件は、
中間転写部材１２の選択された特性に依存する。言い換
えれば、転写定着部材５０は中間転写部材１２と共に、
第２転写ニップ４８において十分に高い抵抗を有する。

【００４７】転写定着部材５０は、好ましくは、横方向
に剛性のある裏側層、厚みのある適合可能な中間ゴム
層、及び薄い外側層を有する。好ましくは、適合可能な
中間層と最上層とを合わせた厚さは０．２５ｍｍ以上、
より好ましくは１．０ｍｍ以上である。第２転写ゾーン
４８で許容できない高電圧が要求されないように、裏側
及び中間層の抵抗率は十分に低い必要がある。好ましい
抵抗率条件は、中間転写部材１２についての前述の説明
に従う。すなわち、複数層から成る転写定着部材５０の
裏側層及び中間層の好ましい抵抗率範囲は、第２転写ニ
ップ４８の電界生成領域におけるこれらの層のニップ緩
和時間が、第２転写ニップ４８の電界生成領域における
ドエル時間より短いことを保証する。ニップ緩和時間及
びニップドエル時間を表す式は、単一層から成る中間転
写部材１２について説明した前出の式と実質的に同じで
ある。よって、裏側層及び中間層の特定の好ましい抵抗
率範囲は、システムジオメトリ、層の厚さ、処理速度、
及び転写ニップ４８内における絶縁層の単位面積当たり
の静電容量によって決定する。一般的に、複数層転写定
着部材５０の裏側層及び中間層の体積抵抗率は、通常約
１０¹¹Ω・ｃｍ以下、より好ましくはほとんどのシステ
ムに対して約１０⁸Ω・ｃｍ以下である必要がある。あ
るいは、転写定着部材５０の裏側層は、金属など、高い
導電性を備えることもできる。

【００４８】複数層から成る中間転写部材１２の場合と
同様に、転写定着部材５０の最上層を、転写ニップ４８
のドエル時間あいだ選択的に「絶縁性」（通常、１０¹²
Ω・ｃｍ以上）にもできるし、転写ニップ４８の間を半
導性（通常１０⁶ 〜１０¹²Ω・ｃｍ）に機能させること
もできる。しかしながら、最上層が絶縁性である場合に
は、このような層の誘電厚さを十分に小さくして、許容
できない高電圧を不要にしなければならない。好ましく
は、かかる絶縁性最上層の誘電厚さは、一般的に約５０
μｍ未満にすべきであり、より好ましくは約１０μｍ未
満である。抵抗率が極めて高い絶縁性の最上層が用いら
れ、帯電緩和時間が転写定着部材の周期時間より長い場
合、転写ニップ４８における電荷の移動のために転写定
着部材５０に電荷が蓄積する。このため、スコロトロン
や他の電荷生成装置などの周期的放電ステーション７７
により、電荷の均一性を制御し、周期的な電荷蓄積レベ
ルを低減する必要がある。

【００４９】転写定着部材５０は、中間層をさらに備え
ることもできる。通常約１０μｍ以上の高い誘電厚さを
有する任意のかかる追加中間層は、好ましくは十分に低
い抵抗率を有し、これら追加的な中間層の低い電圧降下
を保証する。

【００５０】好ましくは、転写定着部材５０は、例えば
シリコーンエラストマ、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）などの
フルオロエラストマ、ポリテトラフルオロエチレン、ペ
ルフルオロアルカン（perfluoroalkane）及び他のフッ
素化ポリマなど、表面エネルギの低い材料から成る最上
層を有する。転写定着部材５０は、Ｖｉｔｏｎ（登録商
標）又は好ましくはシリコーンと炭素又は他の導電性強
化添加剤とから構成され、望ましい電気的特性を実現す
る中間層を、最上層と裏側層との間に備える。裏側層
は、好ましくは望ましい電気的特性を有するべく修正さ
れた布帛でもよいし、ステンレススチールなどの金属で
もよい。転写定着部材５０は、選択的に転写定着ローラ
（図示せず）の形状でもよいし、好ましくは転写定着ベ
ルトでもよい。転写定着部材５０として転写定着ローラ
を使用した場合、転写定着ベルトに比べて小型化が可能
であるとともに、カラーシステムの優れた動きの品質を
得るために必要な駆動及び操作要件が簡素化する点が優
る。一方、転写定着ベルトは転写ローラに比べて、円周
がより長いために寿命が長く、基材に対する剥離能力が
より良好で、一般的に交換費用も安い。

【００５１】転写定着部材５０の中間層は、より強固な
基材７０に対して高い適合性を持ち、その結果プリンタ
１０に使用できる基材の自由度の範囲を広げるべく厚い
ことが好ましい。さらに、約０．２５ｍｍ以上、好まし
くは１．０ｍｍ以上の比較的厚い中間層を使用すること
により、第３転写ニップ８６の出力から文書が良好に排
出される。別の実施形態においては、シリコーンなど
の、厚みがあり硬度の低い適合可能な中間及び最上層を
転写定着部材５０に設け、動作自由度（operating lati
tude）の大きい転写定着システムによる低画像光沢（lo
w image gloss）の生成を可能にする。

【００５２】第２転写ニップ４８の手前で転写定着部材
５０を比較的高温にすることが、転写定着システムにと
って効果的である。第２転写ニップ４８における転写ス
テップでは、合成トナー像の単一カラートナー層と複数
カラートナー積層が同時に転写される。ここで転写ベル
ト界面に最も近いトナー層の転写が最も難しい。任意の
特定領域に転写されるカラートナー層に応じて、所与の
カラートナー層が中間転写部材１２の表面に最も近く位
置する場合もあるし、この層が該表面から離れている場
合もある。例えば、マゼンタのトナー層が、最後に転写
ベルトに積層された層である場合、このマゼンタ層はあ
るカラープリント領域では中間転写部材１２の表面に直
接対向し、別のカラー領域ではシアンとイエローの少な
くともいずれかの上に重なっている可能性がある。転写
効率が低すぎると、中間転写部材１２に近接するカラー
トナーの大部分が転写されず、別のカラートナー層上に
積層された同じ色のトナー層は大部分が転写される。し
たがって、例えば合成トナー像の転写効率があまり高く
ない場合、シアントナーが中間転写部材１２の表面に直
接接触する合成トナー像の領域は、イエロートナー層の
上部にシアントナー層が重なる合成トナー像の領域に比
べ、転写されるシアントナー層が少ない。本発明では、
第２転写ニップ４８における転写効率は９５％以上であ
り、かかる重大なカラーシフト問題を防ぐことができ
る。

【００５３】図４には、中間転写部材１２の残留トナー
量を転写定着部材５０の温度の関数として示した実験デ
ータが示される。曲線９２は、電界、圧力及び熱による
補助を加えた場合、曲線９０は電界による補助を加え
ず、圧力及び熱補助を加えた場合の結果をそれぞれ表
す。残留トナーの量が極めて少ないのは、転写効率が極
めて高いことを意味する。実験に使用したトナーは、約
５５℃のガラス転移温度範囲Ｔｇを有する。実質的な熱
補助は、転写定着部材の温度がＴｇ以上で観察される。
電界が印加され、転写定着部材５０の温度が、トナーの
Ｔｇ範囲を大きく上回る約１６５℃以上で作動した場合
に、ほぼ１００％のトナー転写が起こる。好ましい温度
はトナーの特性によって変わるが、一般的に、Ｔｇを上
回る温度での作動が、多種にわたるトナー及びシステム
条件での静電転写における熱補助に効果的であるとされ
る。

【００５４】第２転写ニップ４８において転写定着部材
５０の温度が高すぎると、合成トナー層の中間転写部材
側においてトナーが必要以上に軟化するため、問題が起
こりうる。よって、第２転写ニップ４８手前において、
転写定着部材５０の温度を最適な範囲に制御しなければ
ならない。第２転写ニップ４８における合成トナー像の
最適な温度は、第３転写ニップ８６における合成トナー
像の最適な温度より低い。第２転写ニップにおける熱補
助のための望ましい転写定着部材５０の温度は簡単に実
現でき、さらに同時に、第３転写ニップ８６におけるよ
り完全なトナー溶解に必要な、望ましいより高いトナー
温度を基材の予熱を利用することによって実現できる。
基材７０への転写及び定着は、基材７０と合成トナー像
との界面温度により制御される。熱分析により、基材７
０の温度上昇と転写定着部材５０の温度上昇の両者に伴
って界面温度が上昇することが示されている。

【００５５】第２及び第３の転写ニップ４８，８６にお
いて転写定着部材５０がほぼ一定温度であれば、第２転
写ニップ４８における転写の最適温度は、中間転写部材
１２の温度調節により制御される。第２転写ニップにお
ける中間転写部材１２の温度は、熱シェアリング（heat
sharing）によって調整できる。すなわち、中間転写部
材のポスト第２転写ニップ領域における部分の温度を、
中間転写部材のプレ第２転写ニップ領域における部分に
移動することができる。

【００５６】第３転写ニップ８６における転写定着は、
基材７０の予熱により最適化される。しかしながら、ト
ナーの調合又は動作の形態によっては、基材７０の予熱
は必要ない。

【００５７】基材（転写用紙）７０は、給紙及び位置合
わせシステム６９により、基材予熱器７３に搬送され
て、ここに位置あわせされる。基材予熱器７３は、好ま
しくは、基材７０を加熱されたプラテンに搬送する搬送
ベルトにより形成される。または、基材予熱器７３は、
間に加熱ニップを形成する加熱ローラで形成することも
できる。基材予熱器７３によって加熱された基材７０
は、第３転写ニップ８６に移動する。

【００５８】図５には、基材の異なる予熱温度に対し、
クリース（折り曲げ性：crease）と呼ばれる定着の基準
を、転写定着部材５０の温度の関数として実験的に示し
た曲線９４，９６が示される。曲線９４は予熱した基材
を示し、曲線９６は室温の基材を示す。実験結果によ
り、定着レベルが同等の場合、転写定着部材５０の温度
は、低温で予熱した基材の曲線９６に比べ、より高温で
予熱した基材の曲線９４で大きく下がっている。このよ
うに、第３転写ニップ８６の手前で基材７０を基材予熱
器７３によって加熱することにより、第２転写ニップ４
８における好ましい合成トナー像の転写のために転写定
着部材５０の温度を最適化することができる。したがっ
て、基材７０の温度を、第３転写ニップ８６において基
材への良好な定着転写を転写定着部材５０の制御された
温度で行うために必要な対応温度に制御することによ
り、転写定着部材５０の温度を第２転写ニップ４８にお
ける最適な転写のための望ましい温度に制御することが
できる。これにより、第２転写ニップ４８における最適
な転写のために、第２転写ニップ４８の手前で転写定着
部材５０を冷却する必要はない。すなわち、転写定着部
材５０は、第２及び第３転写ニップ４８，８６のいずれ
においてもほぼ同じ温度に維持することができる。

【００５９】さらに、第２転写ニップ４８の手前で転写
定着部材５０の実質的な冷却が不要であるため、転写定
着部材５０の被覆層、すなわち中間及び最上層を、比較
的厚く、好ましくは約１．０ｍｍ以上にすることができ
る。転写定着部材５０の中間及び最上層が比較的厚けれ
ば適合性が高まり、その結果、プリント品質を実質的に
低下させることなく、より広範囲の基材７０への印刷が
可能になる。すなわち、合成トナー像を非常に効率よ
く、比較的粗い基材７０に転写できる。

【００６０】さらに、転写定着部材５０は好ましくは第
２及び第３転写ニップ４８，８６のいずれにおいてもほ
ぼ同じ温度であるが、合成トナー像は、好ましくは、第
２転写ニップ４８より、第３転写ニップ８６において高
温を有する。したがって、第３転写ニップ８６におい
て、基材７０の温度は、第２転写ニップ４８における中
間転写部材１２の温度よりも高い。あるいは、転写定着
部材５０を第２転写ニップの手前で冷却することもでき
るが、転写定着部材５０の温度は、合成トナー像のＴｇ
以上、実質的にＴｇ以上に維持されるのが好ましい。さ
らに、ある特定の動作条件下では、転写定着部材５０の
上部層を、第２転写ニップの直前で加熱することもでき
る。

【００６１】合成トナー像は、第３転写ニップ８６にお
いて基材７０に転写、定着し、文書７２が完成する。第
３転写ニップ８６における基材７０及び転写定着部材５
０からの熱に、ガイドローラ７６に抗して作用する圧力
ローラ８４によって印加される圧力が加わり、合成トナ
ー像が基材７０に転写定着される。第３転写ニップ８６
における圧力は、好ましくは約４０〜５００ｐｓｉの範
囲であり、より好ましくは６０ｐｓｉ〜２００ｐｓｉの
範囲である。転写定着部材５０は、第３転写ニップ８６
における圧力と転写定着部材５０の適当な硬度との組み
合わせにより、第３転写ニップ８６におけるクリープを
誘発し、転写定着部材５０からを合成トナー像及び基材
７０を剥離する。好ましいクリープは４％以上である。
好ましくは、ガイドローラ７８をガイドローラ７６及び
圧力ローラ８４に対して配置することにより、剥離がさ
らに強化される。ガイドローラ７８は、転写定着部材５
０が圧力ローラ８４に少量重なるように配置される。ガ
イドローラ７６，７８及び圧力ローラ８４の配列によ
り、高圧力ゾーン及び処理方向に隣接する低圧力ゾーン
を有する第３転写ニップ８６が形成される。低圧力ゾー
ンの幅は、高圧力ゾーンの幅の好ましくは１倍から３
倍、より好ましくは約２倍である。低圧力ゾーンでは２
〜３％のさらなるクリープが効果的に追加されることに
より剥離がさらに強化される。加えて、剥離システム８
７、好ましくは給気システム（air puffing system）に
よってさらに剥離が強化される。または、剥離システム
８７は、剥離ブレードあるいはローラ又はベルトから文
書を剥離する他の既知のシステムでもよい。また、圧力
ローラを圧力ベルトなどの他の圧力アプリケータで代用
することもできる。

【００６２】剥離した文書７２は、選択的に駆動可能な
光沢ステーション１１０に移動し、さらにシートスタッ
カまたは他の既知の文書処理システム（図示せず）に送
られる。文書７２を反転装置７１に送り、ここで文書を
反転させて、文書７２の反対側に印刷を行うべくプレ転
写加熱ステーション７３に再導入することにより、プリ
ンタ１０は二重印刷を追加的に行うことができる。

【００６３】伝熱ステーション６６は、処理方向におい
て第２転写ニップ後に中間転写部材を冷却し、第２転写
ニップ４８の手前で中間転写部材を加熱する。伝熱ステ
ーション６６は、中間転写部材１２の熱の一部を、第２
転写ニップ４８の出口側から入り口側に移す。中間転写
部材１２は、第２転写ニップにおいては転写定着部材に
よって加熱されるが、感光体に接触する前に冷却されな
ければならない。これは、摂氏５０度以上に加熱される
と、有機感光体は動作寿命が短くなったり、他の性能上
の問題を生じるためである。伝熱ステーション６６は熱
交換器である。伝熱ステーション６６は、処理方向にお
いて第２転写ニップ後に中間転写部材１２と接触する冷
却プラテンを有し、処理方向において第２転写ニップよ
り手前で中間転写部材１２に接触すべく加熱プラテンを
さらに有する。加熱プラテンと冷却プラテンとは、熱パ
イプにより熱的に接続されている。

【００６４】伝熱ステーション６６（図３参照のこと）
は、処理方向において第２転写ニップ後に中間転写部材
１２を冷却し、第２転写ニップ４８の手前で中間転写部
材１２を加熱する。伝熱ステーション６６は、中間転写
部材１２の熱の一部を、第２転写ニップ４８の出口側ま
たはポスト転写領域から入り口側またはプレ転写領域に
移す。中間転写部材１２は、第２転写ニップにおいては
転写定着部材によって加熱され、好ましくはトナー像生
成ステーションの感光体に接触する前に冷却される。こ
れは、摂氏５０度以上に加熱されると、有機感光体は動
作寿命が短くなったり、他の性能劣化の問題を生じる可
能性があるためである。したがって、第１転写ニップよ
り手前で、中間転写部材から熱を移動させることによ
り、プリンタ装置の性能全体を高めることができる。

【００６５】伝熱ステーション６６は熱交換器であり、
処理方向において第２転写ニップ後に中間転写部材１２
と接触する冷却プラテン２６８を有し、処理方向におい
て第２転写ニップより手前で中間転写部材１２に接触す
る加熱プラテン２７０をさらに有する。好ましくは、熱
は液体２７４の蒸発と凝縮により、加熱プラテン２７０
と冷却プラテン２６８の間を移動する。液体２７４は、
実質的には、水、アルコール、または他の蒸発しやすい
液体から生成することができる。

【００６６】熱パイプ２７２が加熱プラテン２７０と冷
却プラテン２６８とを接続し、液体２７４及び蒸発した
液体２７４の通路を提供する。熱パイプ２７２どうし
は、熱パイプ２７２の壁部における蒸発液体の凝縮を防
止または低減するため、好ましくは絶縁されている。熱
は、中間転写部材から冷却プラテン２６８に熱伝導によ
り移動する。冷却プラテン２６８は、液体２７４の収容
部となる内側チャンバを形成している。中間転写部材１
２から熱を吸収すると、冷却プラテン２６８は液体２７
４を加熱して液体を蒸発させる。蒸発した液体は、対流
によって上昇し、少なくとも１つの熱パイプ２７２を通
過して加熱プラテン２７０に移動する。加熱プラテン
は、蒸発した液体２７４を収容するチャンバを形成す
る。加熱プラテン２７０に進入した蒸発液体は、凝縮し
て熱を加熱プラテンに移す。そして、中間転写部材１２
が加熱プラテン２７０による熱伝導で加熱される。凝縮
した液体２７４は、本来の重力により、熱パイプ２７２
を通過して下降し、再び冷却プラテン２６８の収容部に
収集される。

【００６７】本発明の好ましい実施形態においては、加
熱プラテン２７０と冷却プラテン２６８の間で効率的に
熱を移動するために可動部材は必要ないので、システム
全体でエネルギを節約できる。蒸発した液体が移動でき
るように加熱プラテンと冷却プラテンを互いに対して配
置できない場合には、ポンプ（図示せず）を使用するこ
とにより、蒸着した液体を循環させる、より好ましくは
蒸発周期を利用しないで液体を循環させることが可能で
ある。本発明の本実施形態では、ポンプによって、液体
２７４を加熱プラテンと冷却プラテンの間で循環させ、
これらの間で熱を移動させている。

【００６８】第２転写ニップにおける適温により、転写
定着部材がより低い温度で、流動学的転写を実現でき
る。中間転写部材が周囲温度以上であれば、第２転写ニ
ップにおける流動学的に補助された転写は、より低い転
写定着部材温度で行われる。例として、下記の表によ
り、６３ｍｓという長いドエル時間のあいだ流動学的転
写が１２０度で起こることが示されている（長いドエル
時間では、転写ベルトはより高温となる。）

【表１】 上記のデータ表中の値は、第２転写における残留トナー
質量濃度の光学的濃度である。転写定着部材の温度は１
２０℃、第２転写ニップにおけるドエル時間は６３ｍｓ
であった。長いドエル時間のデータが示すように、流動
学的転写（Ｅ＝０）はトナー転写全体に大きく貢献し、
プロセスブラックについては１００％の流動学的転写が
達成された。

【００６９】同様に、図６から図９には、中間転写部材
及び転写定着部材の異なる温度に対して種々のトナーの
転写効率が示されている。図６は、転写定着部材の温度
に対して、第２転写ニップにおけるトナーの単位面積当
たりの残留質量を示し、ライン６１０がトナーＡの面積
当たりの残留質量を表している。転写定着部材が１６５
℃を超えると、流動学的な補助によって１００％のトナ
ー転写が得られる。ライン６１２は、３ｕｍのポリエス
テルイエロートナーに関して、転写定着部材の温度に対
する第２転写ニップにおけるトナーの面積当たりの残留
質量を示し、流動学的に補助された転写は、１３０℃か
ら１５０℃のあいだで起こる。

【００７０】図７は、中間転写部材の温度が３３℃と一
定の場合、転写定着部材の温度に対する第２転写ニップ
における特定トナーの残留質量を示している。ライン７
１０はプロセスブラックトナーの残留質量を表し、ライ
ン７１２はレッドトナーの残留質量、ライン７１４はシ
アントナーの残留質量を示している。これらのライン７
１０，７１２，７１４により、実質的に１６０℃以上、
より好ましくは約１７０℃以上で流動学的転写が実現す
ることが示されている。

【００７１】図９は、中間転写部材の温度が５０℃で一
定の場合、転写定着部材の温度に対する第２転写ニップ
における特定トナーの残留質量を示している。ライン９
１０はプロセスブラックトナーの残留質量を表し、ライ
ン９１２はレッドトナーの残留質量、ライン９１４はシ
アントナーの残留質量を示している。これらのライン９
１０，９１２，９１４により、実質的に１５０℃以上、
より好ましくは約１６０℃以上で流動学的転写が実現す
ることが示されている。

【００７２】図８は、中間転写部材の温度が６５℃の場
合の、転写定着部材の温度に対する第２転写ニップにお
ける特定トナーの残留質量を示している。ライン８１０
はプロセスブラックトナーの残留質量を表し、ライン８
１２はレッドトナーの残留質量、ライン８１４はシアン
トナーの残留質量を示している。これらのライン８１
０，８１２，８１４により、実質的に１４０℃から１６
０℃のあいだ、より好ましくは約１５５℃以上で流動学
的転写が実現することが示されている。

【００７３】このように、中間転写部材を第２転写ニッ
プの手前で加熱することにより、転写定着部材を比較的
低温で作用させることができる。中間転写部材を周囲温
度以上に加熱すれば、合成トナー像は中間転写部材によ
って加熱できる。従って、第２転写ニップにおける流動
学的補助に必要な熱をすべて転写定着部材によって供給
する必要はない。そのため、転写定着部材は比較的低温
での作用が可能である。図７から図９に示されるよう
に、中間転写部材を３３℃から６５℃に加熱することに
よって、実質的にに１００％の転写効率での流動学的な
補助を実現できる転写定着部材の温度が１７０℃より低
温の１５５℃になる。転写定着部材の温度が低温であれ
ば、転写定着部材の動作寿命が延びる。さらに、転写定
着部材の加熱を弱めることにより、プリント装置の全体
的な電力消費を低減できる。加えて、中間転写部材のポ
スト第２転写ニップ部からの熱回収も、プリント装置全
体の全体的な電力低減の１要因になっている。伝熱ステ
ーション６６は、ドライ粉末トナー及び液体インク現像
システムのいずれにも適用が可能である。クリーニング
ステーション５４は、中間転写部材１２に係合し、好ま
しくは、第２転写ニップにおいて転写定着部材５０から
中間転写部材１２に移動したオイルを取り除く。例え
ば、転写定着部材５０に好ましいシリコーン最上層が用
いられている場合、そのシリコーン材料中に存在するシ
リコーンオイルの一部が転写定着部材５０から中間転写
部材１２に移動し、最終的には画像支持部材３０を汚す
可能性がある。さらに、クリーニングステーション５４
は中間転写部材１２に残る残留トナーを取り除く。ま
た、クリーニングステーション５４は、剥離剤管理シス
テム８８によって転写定着部材５０上に堆積して画像支
持部材３０を汚す可能性のあるオイルの清浄も行う。ク
リーニングステーション５４は、好ましくは単独のクリ
ーニングブレードでもよいし、静電ブラシクリーナまた
はクリーニングウェブに組み合わせてもよい。

【００７４】クリーニングシステム５８は、第３転写ニ
ップ８６を通過した転写定着部材５０の表面に係合し、
転写定着部材５０の表面から残留トナー及び汚れを取り
除く。クリーニングシステム５８は、好ましくは金属製
のチューブ又は円筒で形成された第１のクリーナローラ
２５９を含む。クリーナローラの好適な実施形態が図１
０，１１，１２に示されている。部分的に溶けたトナー
が、第１のクリーナローラ２５９の外表面上に第１のト
ナー層を形成する。部分的に溶解した第１のトナー層
は、接着性又は粘着性を持つ。第１のクリーナローラ２
５９は、転写定着部材５０の処理方向に直交して配置さ
れ、好ましくは転写定着部材５０のほぼ全幅にわたって
延びている。第１のクリーナローラは好ましくは、駆動
されるのではなく、第１トナー層と転写定着部材５０と
の摩擦係合により回転運動するアイドラローラである。

【００７５】第１のクリーナローラ２５９は、転写定着
部材５０の表面に圧力により接触して保持されている。
第１のクリーナローラは、ガイドローラ８０に対向して
配置されている。あるいは、圧力ローラ２６１を第１の
クリーナローラ２５９に対向して配置することにより、
転写定着部材５０と第１のクリーナローラ２５９との間
に十分な圧力が維持される。第１のクリーナローラ２５
９は、回転しながら転写定着部材５０に係合し、１０〜
５０ｐｓｉの圧力を転写定着部材５０に与える。第２の
クリーナローラ２６０が、回転しながら第１のクリーナ
ローラ２５９に係合する。好ましくは、第２のクリーナ
ローラ２６０も同様に、第１のクリーナローラとの接触
摩擦によって動くアイドラローラである。第１及び第２
のクリーナローラにより、ほぼ平行な回転軸が形成され
る。第２のクリーナローラ２６０の外表面には第２トナ
ー層が形成され、第１及び第２のトナー層が互いに接触
している。

【００７６】第２のクリーナローラ２６０は、内部収容
部２６４を有する管又は中空円筒であり、また表面を通
過する複数のアパーチャを有する円筒形でもある。この
アパーチャは、第２クリーナローラ２６０の長さに沿っ
て軸方向に延びる、一連の穴または単一の螺旋状に形成
されたカット部である。このアパーチャ２６６を通過し
て、第２トナー層の余分なトナーが第２クリーナローラ
２６０の内部収容部２６４に送り込まれる結果、第２ク
リーナローラ２６０の表面上の第２トナー層２６３の厚
さが維持される。

【００７７】第１のクリーナローラ２５９は、転写定着
部材５０の表面から、予め設定された第１の一定距離だ
け隔てて支持される。ここで、第１のクリーナローラ２
５９の第１トナー層の厚さが実際的に前記予め設定され
た距離に相当する。第１クリーナローラ２５９の第１ト
ナー層の余分なトナーは、第２クリーナローラ２６０の
第２トナー層に移される。第２トナー層２６３の余分な
トナーは、アパーチャ２６６を通って第２クリーナロー
ラ２６０の内部収容部２６４に送られる。このように、
第２クリーナローラ２６０の内部収容部２６４は、第１
及び第２のクリーナローラ２５９，２６０からの余分な
トナーの収容部として機能する。

【００７８】第１及び第２のクリーナローラ２５９，２
６０は、それぞれがまず第１及び第２トナー層２６２，
２６３によりコーティングされる。クリーニングステー
ション５８を作動する際には、第１及び第２トナー層２
６２，２６３が粘着力又は接着力を持つまでこれらのロ
ーラ２５９，２６０を加熱する。第１及び第２のクリー
ナローラは、転写定着部材５０によって加熱でき、さら
には、放射クリーニングヒータ２６５によって加熱でき
る。転写定着部材５０上のトナー粒子及びその他の粒子
や汚れは、第１クリーナローラ２５９の粘着性の第１ト
ナー層２６２に付着する。転写定着部材５０からのトナ
ー粒子が蓄積して第１トナー層２６２の厚みが増すと、
余分なトナーは第２クリーナローラ２６０の第２トナー
層２６３に移動する。この余分なトナーは、第１クリー
ナローラ２５９と第２クリーナローラ２６０との間に生
じる圧力によって第２クリーナローラ２６０の内部収容
部２６４に送り込まれる。こうして、第２クリーナロー
ラ２６０の内部収容部２６４は、ルーチンサービスを行
いながらクリーニングシステム５８の動作寿命を延ばし
ている。ほとんどの動作環境においては、クリーナシス
テム５８は一周のうちに転写定着部材５０をクリーニン
グし、転写定着部材５０が新しい合成トナー像を受け取
るべく準備する。

【００７９】第１及び第２のクリーナローラ２５９，２
６０は、好ましくは、スチールなどの耐摩耗性で熱伝導
性の材料で形成されるが、真鍮、アルミニウムステンレ
ス鋼などで生成することもできる。いずれかのローラを
エラストマ材料で被覆してもよい。第１のクリーナロー
ラ２５９は好ましくは転写定着部材５０によって加熱さ
れ、第１クリーナローラ２５９の第１トナー層２６２を
部分的な溶解状態に維持する。第１トナー層２６２の動
作温度範囲は、通常１００℃以上と、トナーを溶融すべ
く十分に高い。トナー層の温度が低すぎると、トナーが
第１クリーナローラに接着しなかったり、あるいはトナ
ー層自体にトナーが付着できない。同時に、トナー層の
分裂を防ぐためには、トナーの温度は一般的に８０℃未
満と、十分に低い。部分的に溶解したトナーは、転写定
着部材５０の温度によって、さらに、必要であればクリ
ーニングヒータ２６５によるさらなる加熱を組み合わせ
て、１００〜１８０℃の最適な温度範囲に保たれる。第
２トナー層２６３は好ましくは、第１トナー層２６２と
の接触により、第１トナー層２６２とほぼ同じ温度範囲
に保たれる。さらなるクリーニングヒータ（図示せず）
によって、さらに加熱を加えることもできる。２つのク
リーナローラは、非作動時には、離間させてもよい。動
作モードの一つの可能性としては、第２のローラ２６０
を周期的にのみ係合させて余分なトナーの集積を除去す
ることができる。第１のローラ２５９から余分なトナー
を周期的に除去する間、第１のローラ２５９は転写定着
部材５０から離間する。

【００８０】転写定着部材５０は、圧力ローラ８４によ
り循環パスを駆動される。あるいは、駆動ガイドローラ
７４により、駆動されるか、駆動を強化される。中間転
写部材１２は、好ましくは転写定着部材５０との圧力接
触により駆動される。中間転写部材１２は、中間転写部
材１２と転写定着部材５０との付着力による接触を利用
することにより、転写定着部材５０に駆動される。この
付着的接触により、転写定着部材５０と中間転写部材１
２とが第２転写ニップ４８において互いに同期して移動
する。また、中間転写部材１２とトナー像生成ステーシ
ョン２２，２４，２６，２８との付着的接触は、中間転
写部材１２を介して転写定着部材５０により実現でき
る。あるいは、中間転写部材１２を独立的に駆動するこ
ともできる。中間転写部材１２を独立的に駆動する場合
は、中間転写部材１２に係合する運動緩衝器（motion b
uffer）により、中間転写部材１２と転写定着部材５０
との相対運動を緩衝する。運動緩衝システムは、フィー
ドバック及び制御システムを備えた張力システムを含
み、第２転写ニップ４８において中間転写部材１２に移
される動きの不規則性から独立して、第１転写ニップ４
０における中間転写部材１２の良好な運動を維持するこ
とができる。フィードバック及び制御システムは、中間
転写部材１２の運動と転写定着部材５０の運動の少なく
ともいずれかを検出する位置合わせセンサを含み、合成
トナー像を基材７０に転写する位置合わせタイミングを
調整できる。

【００８１】光沢補強ステーション１１０は、好ましく
は、第３転写ニップ８６から処理方向下流に配置され、
文書７２の光沢特性を選択的に補強する。光沢補強ステ
ーション１１０は、光沢ニップ１１６を間に形成する、
互いに向き合う溶融（fusing）部材１１２，１１４を有
する。光沢ニップ１１６は光沢補強が選択的にできるよ
う調節が可能である。特に、溶融部材のカム構造（camm
ed）により、転写定着ニップ１１６は十分な大きさを有
し、光沢を提供する溶融部材１１２，１１４のいずれに
も文書が実質的に接触せずに通過できる。オペレータが
光沢補強を選択すると、溶融部材１１２，１１４は圧力
によりカム駆動され、光沢ニップ１１６を形成する。光
沢補強の量は、溶融部材１１２，１１４の温度調節によ
りオペレータが選択できる。溶融部材１１２，１１４の
温度が高いほど、光沢補強も強くなる。米国特許第５，
５２１，６８８号（Hybrid Color Fuser）には、放射溶
融器を備える光沢補強ステーションが記載されている。

【００８２】定着（固着）機能とつや出し機能とを分離
することにより、以下の動作上の効果がある。すなわ
ち、このような機能の分離により、文書７２の好ましい
光沢レベルをオペレータが選択できる。カラーシステム
の高い光沢性能を実現するためには、一般的に、第３転
写ニップ８６で比較的高温が要求される。さらに、通常
は、転写定着部材５０としてＶｉｔｏｎ（登録商標）な
どの、熱及び摩耗抵抗のより高い材料が要求される。こ
れは、摩耗により転写定着部材５０の表面粗度が変化し
て生じる光沢差の原因である摩耗の問題を防ぐためであ
る。このように高温が要求され、熱及び摩耗抵抗性の高
い材料が使用されると、一般的に、剥離剤管理システム
８８によるオイル供給速度を速める必要がある。プリン
タ１０などの転写定着システムにおいては、転写定着部
材５０の温度が上昇し、オイル量が増加すると、強い光
沢が要求され、システムは厚く適合性のない転写定着部
材又は比較的薄い転写定着部材を用いることになる。し
かしながら、相対的に適合不可能な転写定着部材及び比
較的薄い転写定着部材は、例えばより粗い用紙ストック
などの好ましい印刷に必要な高レベルの適合性を備える
ことができない。

【００８３】光沢補強ステーション１１０の使用によ
り、第３転写ニップ８６における光沢生成の必要が実質
的に低減又は省かれる。この結果、カラー転写定着部材
の材料の表面摩耗問題が減少するとともに、入手の容易
なシリコーンまたは他の同様の軟性転写定着部材材料で
生成される寿命の長い転写定着部材５０を得ることがで
きる。これにより、転写定着部材５０上に比較的厚い層
を使用できる結果、転写定着部材の材料の動作寿命が延
び、かつより粗い基材での画像生成に要する高い適合性
が得られる。さらに、転写定着材料に対する温度要求が
低減してその寿命が延びるとともに、第３転写ニップ８
６における要求オイル量が実質的に減少する。光沢補強
ステーション１１０は、第３転写ニップ８６における文
書の温度上昇を利用できるよう、好ましくは第３転写ニ
ップ８６に十分に近接して配置される。文書７２の上昇
温度により、光沢補強ステーション１１０に必要な動作
温度を低くすることができる。光沢補強ステーションの
温度が下がることにより、光沢補強材料の寿命及び信頼
性が高まる。

【００８４】適合性の高いシリコーン製の転写定着部材
５０の使用は、低光沢で良好な動作定着自由度を実現す
る１つの重要な手段の一例である。ここで重大なパラメ
ータは、好ましくはゴム製の転写定着部材５０の最上層
の硬度（デュロメータ）が十分に低く、同じく好ましく
はゴム製の転写定着部材５０の中間層の厚さが比較的厚
いことである。好ましい硬度範囲は、合成トナー層の厚
さ及び転写定着部材５０の厚さに依って決まる。具体的
には、好ましい範囲は２５〜５５ショア（Ｓｈｏｒｅ）
Ａであり、３５〜４５ショア（Ｓｈｏｒｅ）Ａの範囲が
一般的に好ましい。したがって、好ましい材料には多く
のシリコーン生成物（silicone material formulation
s）が含まれる。転写定着部材５０の中間及び最上層の
厚さ範囲は、好ましくは約０．２５ｍｍ以上であり、よ
り好ましくは１．０ｍｍ以上である。トナー剥離寿命の
延長、粗い基材への適合、ニップドエル時間の拡大、文
書剥離の増強を実現するために、低光沢に対して一般的
により厚い層の方が好ましい。任意の実施形態では、転
写定着部材５０の表面にわずかな表面粗度を導入し、許
容される転写定着材料の剛性範囲を広げ、低い転写定着
光沢を実現する。特に、材料の硬度がより高く、層の厚
さが薄くなると、転写定着部材の表面テクスチャが再生
される傾向がある。よって、転写定着部材５０の表面粗
度の一部が、高硬度ではなく低光沢の実現に利用され
る。転写定着部材の表面光沢数が３０ＧＵ未満が好まし
い。

【００８５】面積当たりのトナー質量が比較的高いとい
う条件では、転写定着において、低光沢で良好な定着を
得るための動作範囲自由度は狭かった。例えば、約７μ
ｍのトナーは、約１ｍｇ／ｃｍ²のトナー質量を要し、
３０ＧＵ未満の光沢レベルを達成すると同時に４０未満
の許容可能なクリースレベルを達成するために、１１０
〜１２０℃の転写定着部材５０の温度及び約８５℃まで
の用紙の予熱を必要とする。しかしながら、面積当たり
のトナー質量が低い場合は、良好な定着及び低光沢のた
めの動作転写定着システムの温度範囲を広げることがで
きた。顔料添加量（loading）の高い小径トナーと、適
合可能な転写定着部材５０と組み合わせて使用すること
により、カラーシステムの面積当たりのトナー質量を低
減することができ、この結果、第３転写ニップ８６にお
いて低光沢を得るべく動作温度の自由度を高めることが
できる。その結果、約３μｍのトナーでは、約０．４ｍ
ｇ／ｃｍ²のトナー質量を要し、３０ＧＵ未満の光沢レ
ベルを達成すると同時に４０未満の許容可能なクリース
レベルを達成するために、１１０〜１５０℃の転写定着
部材５０の温度及び約８５℃までの用紙の予熱を必要と
する。

【００８６】光沢補強ステーション１１０は、好ましく
は、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）からなる溶融部材１１２，
１１４を有する。あるいは、剛性ローラまたはベルト上
に設けられた厚みの小さい及び大きいテフロン（登録商
標）製のスリーブ／オーバーコート、またはゴムの下部
層上に設けたこのようなオーバーコートなどの硬い溶融
部材を、転写定着後の光沢強化に用いてもよい。溶融部
材１１２，１１４は、好ましくは、転写定着部材５０の
最上層より硬い最上定着層を有し、その表面平滑度が高
レベルである（表面光沢が好ましくは５０ＧＵ以上、よ
り好ましくは７０ＧＵ以上）。または、最上表面を織布
とし、文書７２にテクスチャを供給することもできる。
光沢補強ステーション１１０は、好ましくは剥離剤管理
供給システム（図示せず）を含む。光沢補強ステーショ
ンは、溶融部材１１２，１１４からの文書７２の剥離を
補助するためのエアパフ（air puffer）などの剥離機構
をさらに含むことができる。

【００８７】また、トナー剤にワックスを含ませ、光沢
補強ステーション１１０に要するオイルを低減させても
よい。

【００８８】なお、光沢補強ステーション１１０を、中
間転写部材１２及び転写定着部材５０を有するプリンタ
に組み合わせて説明したが、光沢補強ステーション１１
０は、低光沢の文書７２を生成する、転写定着システム
を備えたあらゆるプリンタに適用できる。特に、単一の
転写／転写定着部材を用いる転写定着システムを含むこ
とができる。

【００８９】システムの１例として、転写定着部材５０
は第３転写ニップ８６において好ましくは１２０℃であ
り、基材７０は８５℃に予熱されている。この結果、光
沢値が１０〜３０ＧＵの文書７２が生成される。溶融部
材１１２，１１４は好ましくは１２０℃に加熱されてい
る。オペレータの選択に応じて異なる程度またはレベル
の光沢を各プリント毎に提供できるように、好ましくは
溶融部材１１２，１１４の温度は調節自在である。溶融
部材１１２，１１４の温度が高いほど光沢補強が高ま
り、低温になるほど文書７２における光沢強化の量が低
減する。

【００９０】溶融部材１１２、１１４は好ましくは溶融
ローラであるが、溶融ベルトでもよい。各溶融部材１１
２，１１４の最上層は比較的適合性に乏しく、好ましく
は５５ショアＡ以上の硬度を有する。光沢補強ステーシ
ョン１１０は、第３転写ニップ８６において低光沢を実
現すべく動作する転写定着システムを用いたプリンタ１
０を通過後に光沢強化を提供する。プリンタ１０は、好
ましくは、第３転写ニップ８６の後に、１０〜３０ガー
ドナー光沢単位（ＧＵ：Gardner Gloss Units）を有す
る文書７２を生成する。文書７２上の光沢は、単位面積
当たりのトナー質量に応じて変化する。光沢補強ユニッ
ト１００は、好ましくは、SD Warren Companyから市販
されるLustro Gloss（登録商標）用紙において、文書７
２の光沢を約５０ＧＵ以上まで高める。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による伝熱ステーションを備えるデュ
プレクス（二重）カットシート静電写真プリンタの概略
側面図である。

【図２】 図１のプリンタの転写ニップの拡大概略側面
図である。

【図３】 図２の伝熱ステーションの拡大概略断面図で
ある。

【図４】 転写定着部材の温度の関数として残留トナー
を示したグラフである。

【図５】 所与の基材温度に対する転写定着部材の温度
の関数としてクリースを示したグラフである。

【図６】 転写定着部材の温度の対して、第２転写時の
面積当たりの残留トナー質量を示したグラフである。

【図７】 転写定着ベルトの温度に対して、残留トナー
質量を示したグラフである

【図８】 中間転写部材の温度が一定の場合の、転写定
着部材の温度に対する残留トナー質量を示したグラフで
ある。

【図９】 転写定着部材の温度に対して、残留トナー質
量を示したグラフである。

【図１０】 第１のクリーナローラを概略的に示す断面
図である。

【図１１】 第２のクリーナローラを概略的に示す断面
図である。

【図１２】 第１のクリーナローラ及び第２のクリーナ
ローラを概略的に示す断面図である。

【符号の説明】

１０ プリンタ、１２ 中間転写ベルト、１４，１６，
１８，２０ ガイドローラ、２２，２４，２６，２８
トナー像生成ステーション、３０ 画像支持部材、３２
帯電ステーション、３４ 露光ステーション、３６
現像ステーション、３８ プレ転写ステーション、４０
第１転写ニップ、４１ クリーニングステーション、
４２ 電界生成ステーション、４６ 画像調整ステーシ
ョン、４８ 第２転写ニップ、５０ 転写定着部材、５
２ プレ転写電荷調節ステーション、６６ 伝熱ステー
ション、６９ 供紙及び位置合わせシステム、７０ 基
材、７１ 反転装置、７２ 文書、７３ 基材予熱器、
７４，７６，７８，８０ガイドローラ、７７ 放電ステ
ーション、８２ 加熱ステーション、８４ 圧力ロー
ラ、８６ 第３転写ニップ、８８，１８８ 剥離剤アプ
リケータ、１１０光沢補強ステーション、１１２，１１
４ 溶融部材、１１６ 光沢ニップ、２５９ 第１のク
リーナローラ、２６０ 第２のクリーナローラ、２６１
圧力ローラ、２６２ 第１のトナー層、２６３ 第２
のトナー層、２６４ 内部収容部、２６５ 放射クリー
ニングヒータ、２６６ アパーチャ、２６８ 冷却プラ
テン、２７０ 加熱プラテン、２７２ 熱パイプ、２７
４ 液体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェラルド エム フレッチャー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ピッツ フォード カリッジ コート 19 (72)発明者 ジョン エス バークス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ウェブ スター ヒデン バレー トレイル 1137

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像を転写ニップにおいて中間転写
   部材から転写定着部材に転写する方法であって、 前記中間転写部材を、周囲温度より高い第１の予め設定
   した温度に加熱するステップと、 前記転写定着部材を、前記第１の温度より高い第２の予
   め設定した温度に加熱するステップと、 前記転写ニップにおいて、前記中間転写部材から前記転
   写定着部材にトナー像を流動学的な補助を用いて転写す
   るステップと、 を含む方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記転
   写ニップにおいて前記トナー像全体に温度差を生成する
   ことを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、前記第
   ２の予め設定した温度は１６０℃未満であることを特徴
   とする方法。