JP2001272866A - Image forming method and image forming apparatus - Google Patents

Image forming method and image forming apparatus

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JP2001272866A
JP2001272866A JP2000083426A JP2000083426A JP2001272866A JP 2001272866 A JP2001272866 A JP 2001272866A JP 2000083426 A JP2000083426 A JP 2000083426A JP 2000083426 A JP2000083426 A JP 2000083426A JP 2001272866 A JP2001272866 A JP 2001272866A
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JP
Japan
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toner image
toner
recording medium
transfer
image
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Application number
JP2000083426A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Machida
義則 町田
Shinichi Kuramoto
新一 倉本
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming method and an image forming apparatus capable of stably forming a high-quality image with little density irregularity and little transfer omission without causing the lowering of image forming speed and the increase of energy consumption and making the device larger and cost higher even when forming a high-resolution digital image on a variety of paper having different surface shape. SOLUTION: By heating and melting a toner image formed on an intermediate transfer belt 5, bringing the desired paper 8 into contact with the belt 5 through the toner image and applying pressure to the back surface of the paper 8, the toner image on the belt 5 is transferred and fixed simultaneously on the paper 8 in this image forming method. Before heating the toner image after bringing the paper 8 into contact with the belt 5, the toner image on the belt 5 is previously moved to the paper 8 by a corotron 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー像を形成
し、形成したトナー像を最終的に所定の記録媒体上に転
写および定着することにより、記録媒体上に定着トナー
像からなる画像を形成する画像形成方法、およびその画
像形成方法を採用したプリンタや複写機などの画像形成
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming an image comprising a fixed toner image on a recording medium by forming a toner image and finally transferring and fixing the formed toner image on a predetermined recording medium. The present invention relates to an image forming method and an image forming apparatus such as a printer or a copier employing the image forming method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、熱可塑性のトナーを用いた方式の
画像形成装置としては、電子写真方式の画像形成装置が
代表的である。電子写真方式の画像形成装置は、感光体
上に画像信号に応じて静電潜像を形成し、その静電潜像
をトナーで現像してその感光体上にトナー像を形成し、
さらにそのトナー像を所望の用紙に静電的に転写し、転
写されたトナー像を加熱して用紙上に定着するものであ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus using a thermoplastic toner, an electrophotographic image forming apparatus is representative. An electrophotographic image forming apparatus forms an electrostatic latent image on a photoconductor in accordance with an image signal, develops the electrostatic latent image with toner to form a toner image on the photoconductor,
Further, the toner image is electrostatically transferred to a desired sheet, and the transferred toner image is heated and fixed on the sheet.

【0003】近年では、コンピュータの発達、カラーデ
ィスプレイの一般化、通信ネットワークの整備、大容量
の記憶媒体の出現に加え、スキャナやデジタルカメラの
普及が進み、高画質なカラー画像の出力装置が期待さ
れ、カラー電子写真装置の開発が盛んに行なわれてい
る。カラー電子写真装置は、色分解された黒,イエロ
ー,マゼンタ,シアンの各色のトナー像を形成し、それ
ら各色のトナー像を順次被転写媒体に重ねて転写するこ
とによってカラー画像を形成するものである。
In recent years, with the development of computers, generalization of color displays, maintenance of communication networks, and the emergence of large-capacity storage media, scanners and digital cameras have become widespread, and high-quality color image output devices are expected. As a result, color electrophotographic apparatuses have been actively developed. 2. Description of the Related Art A color electrophotographic apparatus forms a color image by forming color-separated toner images of black, yellow, magenta, and cyan, and sequentially superimposing and transferring the toner images of each color onto a transfer-receiving medium. is there.

【0004】カラー電子写真装置では、それまでの白黒
電子写真装置における文字や線画像を中心とした単色画
像と比較して、濃淡表現を中心とした画像が中心となる
ため、濃度均一性に対して非常に高い要求がある。しか
しながら実際には、各色のトナー像を重ねるためにトナ
ー層厚が大きくなり、これに起因してトナー像転写部に
おけるトナーの飛散や転写ムラが顕著になり、画質の劣
化を招きやすいという大きな問題点を抱えている。
[0004] In a color electrophotographic apparatus, an image centered on a gray scale expression is centered compared to a monochromatic image centered on a character or line image in a conventional black-and-white electrophotographic apparatus. Have very high demands. However, in actuality, the toner layer thickness is increased due to the superposition of the toner images of each color, and as a result, toner scattering and transfer unevenness in the toner image transfer portion become remarkable, and the image quality is easily deteriorated. Holding a point.

【0005】静電転写方式の画像形成装置では、トナー
像の転写効率はトナー層に印加される電界の強さに比例
して増加する。従って、トナー層厚の不均一性や、用紙
の表面凹凸および電気物性ムラなどにより電界の強さが
変動すると、転写効率も変動してしまい、結果的に転写
ムラが発生してしまう。また、単純に転写電界を強くす
ると、いわゆるパッシェン放電が生じ、トナー層に印加
される電界の強さが低下したり、トナーの一部が逆極性
に帯電され、転写効率がかえって減少してしまう。従っ
て、転写効率はある電界値でピークを示し、一般的に静
電転写の効率のピークは100%に達することはなく、
最大でも95%程度、通常は80%程度である。
In the electrostatic transfer type image forming apparatus, the transfer efficiency of the toner image increases in proportion to the strength of the electric field applied to the toner layer. Therefore, when the electric field intensity fluctuates due to unevenness in the thickness of the toner layer, unevenness on the surface of the paper, and unevenness in electrical properties, the transfer efficiency also fluctuates, resulting in transfer unevenness. Further, if the transfer electric field is simply increased, a so-called Paschen discharge occurs, and the intensity of the electric field applied to the toner layer is reduced, or a part of the toner is charged to the opposite polarity, and the transfer efficiency is rather reduced. . Therefore, the transfer efficiency shows a peak at a certain electric field value, and the peak of the efficiency of electrostatic transfer generally does not reach 100%.
The maximum is about 95%, usually about 80%.

【0006】また、感光体上に形成したトナー像を用紙
に直接転写する方式の画像形成装置では、主に用紙の表
面凹凸や電気物性ムラによって電界の強さが変動し、転
写ムラが発生する。用紙はそれ自体の電気物性にムラが
あるばかりでなく、吸湿性が高く、吸湿量によって電気
抵抗値が大きく変動してしまう。また、使用される用紙
の種類は多様であり、オフィスやパーソナルユースでは
表面凹凸が大きい普通紙やラフ紙の使用が多く、この表
面凹凸による転写効率の変動も大きい。さらに、別々に
形成された各色のトナー像を用紙上に重ね転写する場合
には、各色のトナー像転写毎に、前述したような転写ム
ラが発生し、それが累積されて濃度ムラが顕著になるた
め、高画質な画像を安定して形成することは困難であ
る。
In an image forming apparatus of the type in which a toner image formed on a photoreceptor is directly transferred to a sheet, the intensity of an electric field fluctuates mainly due to unevenness of the surface of the sheet and unevenness of electric properties, and transfer unevenness occurs. . The paper has not only unevenness in its own electrical properties, but also high hygroscopicity, and the electrical resistance value greatly varies depending on the amount of moisture absorption. In addition, various types of paper are used, and plain paper and rough paper having large surface irregularities are often used in office and personal use, and the transfer efficiency is largely fluctuated by the surface irregularities. Further, when the toner images of each color formed separately are transferred onto a sheet in a superimposed manner, the above-mentioned transfer unevenness occurs every time the toner image of each color is transferred, and the accumulated unevenness causes the density unevenness to be remarkable. Therefore, it is difficult to stably form a high-quality image.

【0007】これに対し、表面形状および電気物性を制
御した中間転写媒体を使用し、感光体上に別々に形成し
た各色のトナー像を、中間転写媒体上に重ね合わせるよ
うに一次転写し、次いで中間転写媒体上に形成された多
色トナー像を用紙に二次転写する、いわゆる中間転写方
式の画像形成装置では、一次転写の転写効率の変動が少
なく、用紙に直接転写した画像に比べ、転写ムラの少な
い良好な画像を得ることができる。
On the other hand, using an intermediate transfer medium whose surface shape and electrical properties are controlled, toner images of each color separately formed on a photoreceptor are primarily transferred so as to be superimposed on the intermediate transfer medium. In a so-called intermediate transfer type image forming apparatus, in which a multicolor toner image formed on an intermediate transfer medium is secondarily transferred to paper, the transfer efficiency of the primary transfer is small, and the transfer efficiency is smaller than that of an image directly transferred to paper. A good image with less unevenness can be obtained.

【0008】しかしながら中間転写媒体を使用した場
合、中間転写媒体上に形成された多色トナー像を用紙に
転写する二次転写が大きな問題となる。二次転写では、
前述したような用紙の表面凹凸や電気物性ムラの影響を
受け、また、中間転写媒体上に形成された多色トナー像
は、多いところでは3層以上、少ないところでは1層以
下と、トナー層厚の変動が大きいため、トナー像に一定
の電界を印加することが極めて困難である。
However, when an intermediate transfer medium is used, a secondary transfer of transferring a multicolor toner image formed on the intermediate transfer medium to a sheet becomes a serious problem. In the secondary transfer,
The multi-color toner image formed on the intermediate transfer medium is affected by the unevenness of the surface of the paper and the unevenness of the electrical properties as described above. Since the thickness varies greatly, it is extremely difficult to apply a constant electric field to the toner image.

【0009】従って、中間転写媒体を使用した電子写真
方式の画像形成装置では、中間転写媒体上に一次転写さ
れた濃度ムラの少ない多色トナー像を、用紙にそのまま
二次転写すると、二次転写時に結局転写ムラが発生して
画質を劣化させてしまう。特に、二次転写における転写
ムラは、中間転写媒体上のトナー層厚の影響を強く受け
るために、用紙上に転写されるカラー画像の色バランス
が大きくずれてしまい、所望のカラー画像を得ることは
難しい。
Therefore, in an electrophotographic image forming apparatus using an intermediate transfer medium, a secondary transfer of a multicolor toner image, which is primarily transferred on the intermediate transfer medium and has little density unevenness, to a sheet as it is, causes a secondary transfer. Eventually, transfer unevenness occurs and image quality deteriorates. In particular, since the transfer unevenness in the secondary transfer is strongly influenced by the thickness of the toner layer on the intermediate transfer medium, the color balance of the color image transferred on the paper is largely shifted, and a desired color image is obtained. Is difficult.

【0010】このような問題点に対して、特公昭46―
41679号公報には、感光体上に形成したトナー像
を、弾性を有する中間転写ベルト表面に粘着転写し、次
いで加熱ローラを用いて、中間転写ベルトと加熱ローラ
との間に供給された用紙と中間転写ベルトを加熱し、中
間転写ベルト上のトナー像を加熱溶融して用紙上に熱転
写する画像形成方法が開示されている。この方法では、
中間転写ベルトから用紙へのトナー像転写が非静電的に
行なわれるので、前述したような静電転写方式における
画像品質の劣化は生じにくい。
[0010] In response to such a problem,
No. 41679 discloses that a toner image formed on a photoreceptor is adhesively transferred to the surface of an intermediate transfer belt having elasticity, and then, using a heating roller, a sheet supplied between the intermediate transfer belt and the heating roller is used. There is disclosed an image forming method in which an intermediate transfer belt is heated, a toner image on the intermediate transfer belt is heated and melted, and the image is thermally transferred onto a sheet. in this way,
Since the transfer of the toner image from the intermediate transfer belt to the sheet is performed in a non-electrostatic manner, the image quality in the electrostatic transfer system as described above hardly deteriorates.

【0011】また、特開昭51―94939号公報に
は、複数色のトナー像を、中間転写ドラムに静電的に重
ね合わせるように一次転写し、中間転写ドラム上に形成
された多色トナー像を加熱溶融した後、用紙と圧接させ
ることによって多重トナー像を用紙上に二次転写し、同
時に定着させてカラー画像を得る画像形成装置が開示さ
れている。このような転写同時定着方式を採用した画像
形成装置も、用紙へのトナー像転写は非静電的に行なわ
れるので、前述したような静電転写方式における画像品
質の劣化が生じることは少ない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-94939 discloses a multicolor toner image formed on an intermediate transfer drum by primary-transferring a plurality of color toner images so as to be electrostatically superimposed on the intermediate transfer drum. An image forming apparatus is disclosed in which a multi-toner image is secondarily transferred onto a sheet by heating and fusing the image and then pressed against the sheet, and simultaneously fixed to obtain a color image. Also in the image forming apparatus employing such a simultaneous transfer fixing method, since the toner image is transferred to the sheet in a non-electrostatic manner, the deterioration of the image quality in the above-mentioned electrostatic transfer method rarely occurs.

【0012】また、これらの転写同時定着方式を一部改
良した技術が、特開平5―19642号公報および特開
平5―249798号公報に開示されている。これらの
公報には、トナー像担持体から用紙へのトナー像の移行
を完全に行なわせるために、トナー像担持体と用紙を加
熱および加圧してトナー像を用紙に転写させた後、トナ
ー間の凝集力がトナーと中間転写媒体との接着力より大
きくなるまで密着状態のまま搬送して冷却し、その後用
紙を中間転写媒体から剥離するという画像形成方法が開
示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 5-196442 and Hei 5-249798 disclose a technique in which these simultaneous transfer fixing methods are partially improved. In these publications, in order to completely transfer the toner image from the toner image carrier to the paper, the toner image carrier and the paper are heated and pressed to transfer the toner image onto the paper, and then the toner An image forming method is disclosed in which the sheet is conveyed in a contact state and cooled until the cohesive force becomes larger than the adhesive force between the toner and the intermediate transfer medium, and then the sheet is separated from the intermediate transfer medium.

【0013】また、特開平5―6059号公報には、感
光体の代わりに誘電体ベルトを使用し、イオン記録ヘッ
ドで誘電体ベルト上に静電潜像を形成し、これを現像し
てトナー像を形成した後、誘電体ベルト裏面からトナー
像を加熱するとともに用紙を圧接させて、トナー像を用
紙上に転写同時定着する画像形成装置が開示されてい
る。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-6059, a dielectric belt is used in place of a photoreceptor, an electrostatic latent image is formed on the dielectric belt by an ion recording head, and the electrostatic latent image is developed to form a toner. An image forming apparatus is disclosed in which after forming an image, the toner image is heated from the back surface of the dielectric belt and the sheet is pressed against the sheet to transfer and fix the toner image onto the sheet at the same time.

【0014】図10は、従来の、転写同時定着方式を採
用した画像形成装置の概略構成図である。
FIG. 10 is a schematic structural view of a conventional image forming apparatus employing the simultaneous transfer and fixing method.

【0015】この画像形成装置500には、表面に静電
潜像が形成されるイエロー,マゼンタ,シアン,黒の各
色に対応して図中に示す矢印A方向に回転する感光体ド
ラム1Y,1M,1C,1Kと、これら感光体ドラム1
Y,1M,1C,1Kを一様に帯電する帯電器2Y,2
M,2C,2Kが備えられている。
In the image forming apparatus 500, photosensitive drums 1Y and 1M which rotate in the direction of arrow A shown in the figure corresponding to each color of yellow, magenta, cyan, and black on which an electrostatic latent image is formed on the surface. , 1C, 1K, and the photosensitive drum 1
Chargers 2Y, 2 for uniformly charging Y, 1M, 1C, 1K
M, 2C and 2K are provided.

【0016】また、画像形成装置500には、各感光体
ドラム1Y,1M,1C,1K表面に上記各色の画像に
対応する各露光光3Y,3M,3C,3Kを照射して、
各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kそれぞれに静電
潜像を形成する像露光装置(図示せず)と、各感光体ドラ
ム1Y,1M,1C,1K上に形成された静電潜像を各
色のトナーで現像して各色のトナー像を形成する現像器
4Y,4M,4C,4Kと、図中に示す矢印B方向に循
環移動する中間転写ベルト5とが備えられている。
Further, the image forming apparatus 500 irradiates the exposure light 3Y, 3M, 3C, 3K corresponding to the image of each color onto the surface of each of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, 1K.
An image exposure device (not shown) for forming an electrostatic latent image on each of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C and 1K, and an electrostatic latent image formed on each of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C and 1K Are developed with toner of each color to form toner images of each color, and an intermediate transfer belt 5 circulating and moving in the direction of arrow B shown in the figure.

【0017】さらに、画像形成装置500には、各感光
体ドラム1Y,1M,1C,1K上の各色トナー像を重
ね合わせるように中間転写ベルト5に転写する一次転写
手段6Y,6M,6C,6Kと、中間転写ベルト5上に
重ね転写された多色トナー像を加熱する加熱ロール11
と、溶融された多色トナー像を間に挟むように用紙8と
重ね合わせて加圧する加圧ロール12と、感光体ドラム
1Y,1M,1C,1K上に残留したトナーを除去する
クリーニング手段13Y,13M,13C,13Kと、
中間転写ベルト5上に残留したトナーや紙粉を除去する
ベルトクリーニング手段14と、熱転写定着された用紙
8上のトナー像を冷却する冷却手段15とが備えられて
いる。
Further, in the image forming apparatus 500, primary transfer means 6Y, 6M, 6C, 6K for transferring the respective color toner images on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, 1K to the intermediate transfer belt 5 so as to overlap each other. And a heating roll 11 for heating the multicolor toner image superimposed and transferred on the intermediate transfer belt 5
And a pressure roll 12 that presses the fused multicolor toner image with the sheet 8 so as to sandwich the fused multicolor toner image therebetween, and a cleaning unit 13Y that removes toner remaining on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K. , 13M, 13C, 13K,
A belt cleaning unit 14 that removes toner and paper dust remaining on the intermediate transfer belt 5 and a cooling unit 15 that cools the toner image on the sheet 8 on which the heat transfer and fixing have been performed are provided.

【0018】このような画像形成装置500では、中間
転写ベルト5上に形成された多色トナー像を、加熱ロー
ル11によって加熱溶融させ、加圧ロール12によって
用紙8を中間転写ベルト5上の溶融したトナー像と密着
させることによって、溶融したトナー像を用紙8上に付
着させ、さらにトナー像が用紙8に十分接着するまで冷
却手段15で冷却する。このようにして、トナー像を用
紙8に転写させるとともに定着させている。
In the image forming apparatus 500, the multicolor toner image formed on the intermediate transfer belt 5 is heated and melted by the heating roll 11, and the paper 8 is melted on the intermediate transfer belt 5 by the pressure roll 12. By bringing the toner image into close contact with the formed toner image, the melted toner image is adhered to the sheet 8 and further cooled by the cooling unit 15 until the toner image is sufficiently adhered to the sheet 8. In this way, the toner image is transferred onto the sheet 8 and fixed.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た、非静電的な転写同時定着方法を採用した画像形成装
置では、以下のような問題点がある。
However, the image forming apparatus employing the above-described non-electrostatic transfer simultaneous fixing method has the following problems.

【0020】電子写真方式の画像形成装置としては、ア
ナログ方式とデジタル方式との2方式があるが、最近は
高品質の画像をより安定して得ることのできるデジタル
方式の画像形成装置の方がより多く用いられるようにな
りつつある。デジタル方式の画像形成装置では、文字デ
ータあるいは画像データは、トナー像担持体上の予め決
められた場所に対する2次元情報として、オン,オフの
2値情報として与えられる。この2値情報を用いて中間
調画像を記録する方法としては、ドットの大きさを変え
て階調を表現する網点構造や、ラインの太さを変えて階
調を表現する万線構造などの面積変調法がある。このよ
うな方法はアルゴリズムも比較的簡易であり低コストで
もあるため、多くのデジタル方式の画像形成装置に採用
されてきている。
There are two types of electrophotographic image forming apparatuses, an analog type and a digital type. Recently, a digital type image forming apparatus capable of more stably obtaining a high quality image has been used. It is becoming more and more used. In a digital image forming apparatus, character data or image data is given as binary information of ON and OFF as two-dimensional information for a predetermined location on a toner image carrier. As a method of recording a halftone image using the binary information, there are a halftone dot structure in which the gradation is expressed by changing the dot size, and a line structure in which the gradation is expressed by changing the line thickness. Area modulation method. Such a method has been adopted in many digital image forming apparatuses because the algorithm is relatively simple and the cost is low.

【0021】本発明者が、前述したような網点構造や万
線構造を用いた面積変調法によって中間調画像を形成す
るデジタル方式の画像形成装置に、前述した熱による転
写同時定着方式を取り入れて画像形成テストを重ねた結
果、低濃度部の画像や細線および細かい文字の細部が転
写されずに抜けてしまうという大きな問題があることが
確認された。
The present inventor has adopted the above-described simultaneous transfer and fixing method by heat in a digital image forming apparatus for forming a halftone image by an area modulation method using a halftone dot structure or a line structure as described above. As a result of repeated image forming tests, it was confirmed that there was a serious problem that an image in a low density portion and fine lines and fine characters were missing without being transferred.

【0022】これは、トナー像と用紙の接触状態による
ものであり、トナー像担持体上に形成されたトナー像の
構造と用紙表面形状に起因している。前述した従来の画
像形成装置に採用された熱による転写同時定着方法は、
トナー像を挟むかたちでトナー像担持体と用紙を密着さ
せ、熱溶融させたトナー像を用紙に付着させた後、トナ
ー像を冷却してからトナー像担持体と用紙を剥離するも
のである。
This is due to the state of contact between the toner image and the paper, and is due to the structure of the toner image formed on the toner image carrier and the surface shape of the paper. The simultaneous transfer and fixing method using heat employed in the above-described conventional image forming apparatus includes:
The toner image carrier and the sheet are brought into close contact with each other with the toner image interposed therebetween, and the heat-fused toner image is attached to the sheet. After cooling the toner image, the toner image carrier and the sheet are separated.

【0023】図11は、トナーと用紙の付着力,トナー
どうしの凝集力,トナーとトナー像担持体の付着力それ
ぞれの力の大小関係によるトナー像の転写状態を示す図
である。
FIG. 11 is a view showing the state of transfer of a toner image based on the magnitude relationship between the adhesion between toner and paper, the cohesion between toners, and the adhesion between toner and a toner image carrier.

【0024】図11(a)には、トナー像101を挟む
かたちでトナー像担持体102と用紙8が密着した状態
が示されている。この状態から、用紙8を剥離した場合
の、それぞれの力の大小関係によるトナー像101の転
写状態が、図11(b),図11(c),図11(d)
にそれぞれ示されている。ここで、トナー101aと用
紙8の付着力をFp、トナー101aどうしの凝集力を
Ft、トナー101aとトナー像担持体102の付着力
をFrとする。図11(b)には、Fr<FpおよびF
r<Ftの力関係が成立した場合の状態が示されてお
り、この状態の場合はトナー101aは用紙8に付着す
る。また、図11(c)には、Ft<FrおよびFt<
Fpの力関係が成立した場合の状態が示されており、こ
の状態の場合はトナー101aはトナー像担持体102
および用紙8の双方に付着する。さらに、図11(d)
には、Fp<FrおよびFp<Ftの力関係が成立した
場合の状態が示されており、この状態の場合はトナー1
01aはトナー像担持体102に付着する。
FIG. 11A shows a state in which the toner image carrier 102 and the sheet 8 are in close contact with the toner image 101 therebetween. 11 (b), 11 (c) and 11 (d) show the transfer state of the toner image 101 based on the magnitude relationship of the respective forces when the sheet 8 is peeled from this state.
Respectively. Here, the adhesive force between the toner 101a and the paper 8 is Fp, the cohesive force between the toners 101a is Ft, and the adhesive force between the toner 101a and the toner image carrier 102 is Fr. FIG. 11B shows that Fr <Fp and F
A state in which a force relationship of r <Ft is established is shown. In this state, the toner 101a adheres to the sheet 8. FIG. 11C shows that Ft <Fr and Ft <
The state where the force relationship of Fp is established is shown. In this state, the toner 101a is
And paper 8. Further, FIG.
Shows a state where the force relations of Fp <Fr and Fp <Ft are established. In this state, the toner 1
01a adheres to the toner image carrier 102.

【0025】図11(b)から明らかなように、Fr<
FpおよびFr<Ftの力関係が成立したときに、トナ
ー101aは用紙8に付着したままトナー像担持体10
2と剥離し、その後転写と定着が同時に達成される。
As is apparent from FIG. 11B, Fr <
When the force relationship of Fp and Fr <Ft is established, the toner 101 a
Then, transfer and fixing are simultaneously achieved.

【0026】一般的に、熱融着したトナー101aの凝
集力Ftは大きく、所定の温度まで冷却されていればF
r<Ft,Fp<Ftが成立する。またFrは、トナー
像担持体102表面のトナー101aに対する離型性を
高くするように処理することによって小さくすることが
できるため、Fr<Fpを比較的容易に実現することが
できる。しかしながら、トナー像101を挟むかたちで
トナー像担持体102と用紙8を密着させた際に、トナ
ー像101と用紙8が十分に接触しないとFr>Fpと
なってしまい、トナー像101は用紙8へ転写されず像
担持体102上に残留してしまうのである。
Generally, the cohesive force Ft of the thermally fused toner 101a is large, and if the toner 101a is cooled to a predetermined temperature,
r <Ft and Fp <Ft hold. Further, Fr can be reduced by performing processing so as to increase the releasability of the toner 101a from the surface of the toner image carrier 102, so that Fr <Fp can be realized relatively easily. However, when the toner image 101 and the sheet 8 are brought into close contact with each other with the toner image 101 sandwiched therebetween, if the toner image 101 and the sheet 8 do not sufficiently contact each other, Fr> Fp, and the toner image 101 is That is, it is not transferred to the image carrier 102 and remains on the image carrier 102.

【0027】ここで、トナー像担持体上に形成されたト
ナー像の構造と用紙表面形状の関係であるが、近年のデ
ジタル画像は、高画質化を狙いとして高解像度化が進
み、現在では400線(line/inch)や120
0dpi(dot/inch)が主流になりつつある。
これらの解像度で画像を形成した場合、網点方式の画像
では最小ドット径が20μm〜30μm以下、万線方式
の画像でもライン幅が20μm〜30μm以下という非
常に微細な画素を形成することが必要になる。また、高
解像度化を実現するために、トナーの小粒径化が進み、
現状では7μm〜10μm程度のトナーが使用され、ト
ナー像の高さは、単色で10μm〜20μm程度、3色
で30μm〜60μm程度である。これに対し用紙表面
の凹凸は、アート紙などの平滑紙では凹部の深さが2〜
5μm程度であるが、通常普通紙と呼ばれて使用される
ものは凹部の深さが5〜20μm程度あり、さらに再生
紙やラフ紙では凹部の深さが30μmを超えるところも
ある。また凹部の大きさは、数μm程度の小さなものか
ら、100μmを超えるものまである。
Here, the relationship between the structure of the toner image formed on the toner image carrier and the shape of the paper surface is increasing. In recent years, the resolution of digital images has been increased with the aim of improving the image quality. Line (line / inch) or 120
0 dpi (dot / inch) is becoming mainstream.
When an image is formed with these resolutions, it is necessary to form very fine pixels having a minimum dot diameter of 20 μm to 30 μm or less in a halftone dot image and a line width of 20 μm to 30 μm or less in a line image. become. Also, in order to realize higher resolution, the toner particle size has been reduced,
At present, toner of about 7 μm to 10 μm is used, and the height of a toner image is about 10 μm to 20 μm for a single color and about 30 μm to 60 μm for three colors. On the other hand, the unevenness of the paper surface is such that the depth of
Although it is about 5 μm, the one usually used as plain paper has a concave portion having a depth of about 5 to 20 μm, and in the case of recycled paper or rough paper, the concave portion has a depth exceeding 30 μm in some cases. The size of the concave portion ranges from a small size of about several μm to a size exceeding 100 μm.

【0028】図12は、トナー像担持体上に形成された
高解像度なトナー像の画素と、用紙の表面形状と、熱転
写定着の状況を模式的に示す図である。
FIG. 12 is a diagram schematically showing pixels of a high-resolution toner image formed on a toner image carrier, a surface shape of a sheet, and a state of thermal transfer fixing.

【0029】図12(a)には、トナー像担持体102
上に形成されたトナー像101が、平滑紙8_1に熱転
写定着されて剥離する状態が示されている。また、図1
2(b)には、トナー像担持体102上に形成されたト
ナー像101が、普通紙8_2に熱転写定着されて剥離
する状態が示されている。さらに、図12(c)には、
トナー像担持体102上に形成されたトナー像101
が、ラフ紙8_3に熱転写定着されて剥離する状態が示
されている。これらからわかるように、表面凹凸が大き
い用紙を使用すると、単色画像の低濃度部や細線および
細かい文字の細部などに相当する個所では、トナー像と
用紙が一部しか接触しない画素や、全く接触しない画素
が発生する。従って、前述した力の関係(Fr<Fp)
を満足することができず、トナーが用紙に転写されずに
抜けてしまうのである。
FIG. 12A shows the toner image carrier 102.
A state in which the toner image 101 formed thereon is thermally transferred and fixed to the smooth paper 8_1 and peeled off is shown. FIG.
FIG. 2B shows a state in which the toner image 101 formed on the toner image carrier 102 is thermally transferred and fixed to the plain paper 8_2 and peeled off. Further, in FIG.
Toner image 101 formed on toner image carrier 102
However, a state where the sheet is thermally transferred and fixed to the rough paper 8_3 and peeled off is shown. As can be seen from these figures, when paper with large surface irregularities is used, in areas corresponding to low-density areas, fine lines, and fine character details in monochrome images, pixels where the toner image and paper only partially touch Pixels that do not occur. Accordingly, the above-described force relationship (Fr <Fp)
Is not satisfied, and the toner comes off without being transferred to the paper.

【0030】この問題を解決する方法として、トナー像
担持体に弾性層を形成し、圧力によって弾性層を用紙の
表面凹凸に沿って変形させ、トナー像と用紙との密着性
を高めることも可能であるが、そのためにはトナー像担
持体上に数十μm以上の弾性層を形成しなければならな
い。しかしながら、このような厚いトナー像担持体を用
いると、トナー像担持体を加熱するのに大きなエネルギ
ーを要してしまい、消費エネルギーが非常に大きくなっ
てしまう。また熱伝導率の高い弾性部材が世の中にあま
り存在しないため、このような弾性部材が用いられる場
合は少なく、従って熱源からの熱がトナー像担持体を介
してトナー像を加熱するのに時間がかかり、連続して高
速に画像を形成することができないという問題点があ
る。
As a method for solving this problem, it is also possible to form an elastic layer on the toner image carrier and deform the elastic layer along the surface irregularities of the paper by applying pressure to enhance the adhesion between the toner image and the paper. However, for that purpose, an elastic layer having a thickness of several tens of μm or more must be formed on the toner image carrier. However, when such a thick toner image carrier is used, a large amount of energy is required to heat the toner image carrier, and the energy consumption becomes extremely large. In addition, since there are few elastic members having high thermal conductivity in the world, such elastic members are rarely used, so that it takes time for heat from a heat source to heat the toner image via the toner image carrier. Therefore, there is a problem that an image cannot be continuously formed at a high speed.

【0031】また、非常に高い圧力を印加することによ
って用紙の表面を変形させ、トナー像と用紙との密着性
を上げることも可能であるが、そのためには耐圧性の高
い加熱部材、例えば肉厚の厚い金属パイプをコアに用い
たヒートロールなどを使用する必要があり、従って加熱
部材の熱容量が増大してウオームアップのための時間が
非常に長くなる。また、高い荷重に耐えられるように支
持部材なども大掛かりになり、装置の大型化、重量増
大、高コスト化が避けられないという大きな問題点があ
る。
It is also possible to deform the surface of the paper by applying a very high pressure to increase the adhesion between the toner image and the paper. It is necessary to use a heat roll or the like in which a thick metal pipe is used for the core, so that the heat capacity of the heating member increases and the time for warming up becomes very long. In addition, there is a large problem that the supporting member and the like become large-scale so as to endure a high load, and it is unavoidable to increase the size, weight, and cost of the apparatus.

【0032】本発明は、上記事情に鑑み、高解像度なデ
ジタル画像を表面形状の異なる様々な用紙に形成する場
合であっても、画像形成速度の低下や消費エネルギーの
増大、装置の大型化や高コスト化を招くことなく、濃度
ムラや転写抜けの少ない高画質な画像を安定して形成す
ることのできる画像形成方法および画像形成装置装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when a high-resolution digital image is formed on various sheets having different surface shapes, the image forming speed is reduced, the energy consumption is increased, and the size of the apparatus is increased. It is an object of the present invention to provide an image forming method and an image forming apparatus capable of stably forming a high-quality image with less density unevenness and transfer omission without increasing cost.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像形成方法は、トナー像を形成し、形成したトナ
ー像を最終的に所定の記録媒体上に転写および定着する
ことにより、その記録媒体上に定着トナー像からなる画
像を形成する画像形成方法において、トナー像を担持す
るトナー像担持体と記録媒体とを、そのトナー像担持体
上に担持されたトナー像を間に挟むように重ね合わせる
重ね合わせ過程と、記録媒体が重ね合わされた状態にあ
るトナー像担持体上のトナー像に、そのトナー像担持体
からその記録媒体にトナー像が転写される方向の力を付
与することにより、予備転写を行なう予備転写過程と、
上記予備転写過程終了後の、重ね合わされた状態にある
トナー像担持体と記録媒体を加熱し、さらに加圧するこ
とにより、そのトナー像担持体からその記録媒体へのト
ナー像の転写および定着を行なう転写定着過程とを有す
ることを特徴とする。
According to the image forming method of the present invention, which achieves the above object, a toner image is formed, and the formed toner image is finally transferred and fixed onto a predetermined recording medium. In an image forming method for forming an image composed of a fixed toner image on a recording medium, a toner image carrier for carrying a toner image and a recording medium are sandwiched between the toner image carried on the toner image carrier. And applying a force in a direction in which the toner image is transferred from the toner image carrier to the recording medium to the toner image on the toner image carrier in a state where the recording medium is superimposed. A pre-transfer process for performing pre-transfer,
After completion of the pre-transfer process, the toner image carrier and the recording medium in a superimposed state are heated and further pressed to transfer and fix the toner image from the toner image carrier to the recording medium. And a transfer fixing step.

【0034】ここで、上記予備転写過程が、上記トナー
像に静電的な力を付与する過程であることが好ましい。
Here, it is preferable that the preliminary transfer step is a step of applying an electrostatic force to the toner image.

【0035】また、上記目的を達成する本発明の画像形
成装置は、トナー像を形成し、形成したトナー像を最終
的に所定の記録媒体上に転写および定着することによ
り、その記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成
する画像形成装置において、所定のトナー像担持体と、
そのトナー像担持体上にトナー像を担持させるトナー像
形成手段と、そのトナー像担持体に、そのトナー像担持
体上に担持されたトナー像を間に挟むように記録媒体を
重ね合わせて搬送する記録媒体搬送手段と、上記トナー
像担持体と記録媒体とが重ね合わされた状態で搬送され
る途中の所定の予備転写位置において、記録媒体が重ね
合わされた状態にあるトナー像担持体上のトナー像に、
そのトナー像担持体からその記録媒体にトナー像が転写
される方向の力を付与する予備転写手段と、上記記録媒
体搬送手段による記録媒体搬送方向について上記予備転
写位置よりも下流側において、重ね合わされた状態のト
ナー像担持体と記録媒体を加熱し、さらに加圧すること
により、そのトナー像担持体からその記録媒体へのトナ
ー像の転写および定着を行なう転写定着手段とを備えた
ことを特徴とする。
The image forming apparatus of the present invention that achieves the above object forms a toner image, and finally transfers and fixes the formed toner image on a predetermined recording medium, so that the image is formed on the recording medium. In an image forming apparatus that forms an image composed of a fixed toner image, a predetermined toner image carrier,
A toner image forming means for carrying a toner image on the toner image carrier, and a recording medium conveyed on the toner image carrier with the toner image carried on the toner image carrier interposed therebetween Recording medium conveying means, and the toner on the toner image carrier in a state where the recording medium is superimposed at a predetermined preliminary transfer position in the middle of being conveyed in a state where the toner image carrier and the recording medium are superimposed. In the statue,
A pre-transfer unit for applying a force in the direction in which the toner image is transferred from the toner image carrier to the recording medium; and Transfer and fixing means for transferring and fixing the toner image from the toner image carrier to the recording medium by heating and pressurizing the toner image carrier and the recording medium in a state where the toner image carrier is in a state of being pressed. I do.

【0036】ここで、上記予備転写手段が、トナー像に
静電的な力を付与するものであることが好ましい。
Here, it is preferable that the preliminary transfer means applies an electrostatic force to the toner image.

【0037】また、上記予備転写手段による予備転写の
際に、上記トナー像担持体および記録媒体を振動させる
振動付与手段を備えることも好ましい態様である。
In a preferred embodiment, the apparatus further comprises a vibration applying means for vibrating the toner image carrier and the recording medium during the preliminary transfer by the preliminary transfer means.

【0038】さらに、記録媒体が重ね合わされる前のト
ナー像担持体上に担持されたトナー像に、上記予備転写
手段による予備転写を助ける極性の電荷を付与する電荷
付与手段を備えることも好ましい態様である。
Further, it is preferable that the image forming apparatus further comprises a charge applying means for applying to the toner image carried on the toner image carrier before the recording medium is superposed a charge having a polarity which assists the preliminary transfer by the preliminary transfer means. It is.

【0039】また、画像が記録される前の記録媒体の表
面形状を計測する表面形状計測手段と、その表面形状計
測手段による計測結果に基づいて上記予備転写手段を作
用させるか否かを制御する予備転写制御手段とを備えて
もよい。
A surface shape measuring means for measuring the surface shape of the recording medium before the image is recorded, and whether or not the preliminary transfer means is operated based on the measurement result by the surface shape measuring means. A preliminary transfer control unit may be provided.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0041】図1は、本発明の画像形成装置の第1実施
形態の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【0042】図1に示す画像形成装置100には、イエ
ロー,マゼンタ,シアン,黒の各色に対応する感光体ド
ラム1Y,1M,1C,1Kが備えられている。これら
感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kは、図1に示す矢
印A方向に回転する。
The image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 is provided with photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K corresponding to yellow, magenta, cyan, and black, respectively. These photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, 1K rotate in the direction of arrow A shown in FIG.

【0043】また、画像形成装置100には、感光体ド
ラム1Y,1M,1C,1Kを一様に帯電する帯電器2
Y,2M,2C,2Kと、各感光体ドラム1Y,1M,
1C,1K表面に各色の画像信号に応じてスポット光3
Y,3M,3C,3Kを照射して各感光体ドラム1Y,
1M,1C,1K上に各色の静電潜像を形成する像露光
装置(図示せず)と、静電潜像が形成された各感光体ドラ
ム1Y,1M,1C,1Kをイエロー,マゼンタ,シア
ン,黒の各色トナーを用いて現像する各色現像器4Y,
4M,4C,4Kと、各感光体ドラム1Y,1M,1
C,1K上に形成されたトナー像が一次転写される中間
転写ベルト5とが備えられている。
The image forming apparatus 100 includes a charger 2 for uniformly charging the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K.
Y, 2M, 2C, and 2K, and each photosensitive drum 1Y, 1M,
1C, 1K spot light 3 according to the image signal of each color
Y, 3M, 3C, and 3K are irradiated to each photosensitive drum 1Y,
An image exposure device (not shown) for forming an electrostatic latent image of each color on 1M, 1C, 1K, and a photosensitive drum 1Y, 1M, 1C, 1K on which the electrostatic latent image has been formed, are arranged in yellow, magenta, Each of the color developing units 4Y, which develop using cyan and black color toners,
4M, 4C, and 4K, and each of the photosensitive drums 1Y, 1M, and 1
And an intermediate transfer belt 5 to which a toner image formed on C and 1K is primarily transferred.

【0044】さらに、画像形成装置100には、各感光
体ドラム1Y,1M,1C,1K上のトナー像を中間転
写ベルト5上に重ね合わせるように静電転写する各一次
転写手段6Y,6M,6C,6Kと、中間転写ベルト5
を架橋するロール部材7と、その中間転写ベルト5に、
その中間転写ベルト5上に静電転写されたトナー像を間
に挟むように用紙8を重ね合せて搬送する用紙搬送手段
9とが備えられている。
Further, in the image forming apparatus 100, each of the primary transfer means 6Y, 6M, 6E, 6M, which electrostatically transfers the toner images on each of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, 1K so as to be superimposed on the intermediate transfer belt 5. 6C and 6K, and the intermediate transfer belt 5
The roll member 7 that bridges the intermediate transfer belt 5
There is provided a paper transporting unit 9 for transporting the paper 8 in a superposed manner so as to sandwich the toner image electrostatically transferred onto the intermediate transfer belt 5 therebetween.

【0045】また、画像形成装置100には、中間転写
ベルト5と用紙8とが重ね合わされた状態で搬送される
途中の所定の予備転写位置において、用紙8が重ね合わ
された状態にある中間転写ベルト5上のトナー像に、そ
の中間転写ベルト5から用紙8にトナー像が転写される
方向の力を付与するコロトロン10が備えられている。
このコロトロン10は、詳細には、トナー像に静電的な
力を付与する。
In the image forming apparatus 100, at a predetermined pre-transfer position where the intermediate transfer belt 5 and the sheet 8 are conveyed in a superimposed state, the intermediate transfer belt in which the sheet 8 is superimposed is provided. A corotron 10 is provided to apply a force in a direction in which the toner image is transferred from the intermediate transfer belt 5 to the sheet 8 to the toner image on the sheet 5.
Specifically, the corotron 10 applies an electrostatic force to the toner image.

【0046】さらに、画像形成装置100には、用紙搬
送手段9による用紙8の搬送方向について、上記予備転
写位置よりも下流側において、重ね合わされた状態の中
間転写ベルト5と用紙8を加熱し、さらに加圧すること
により、中間転写ベルト5から用紙8へのトナー像の転
写および定着を行なう加熱ロール11および加圧ロール
12からなる転写定着手段が備えられている。
Further, the image forming apparatus 100 heats the superposed intermediate transfer belt 5 and the sheet 8 in the conveying direction of the sheet 8 by the sheet conveying means 9 on the downstream side of the preliminary transfer position. A transfer / fixing unit including a heating roll 11 and a pressure roll 12 for transferring and fixing the toner image from the intermediate transfer belt 5 to the paper 8 by further pressing is provided.

【0047】尚、この画像形成装置100には、必要に
応じて、トナー像を一次転写した後の感光体ドラム1
Y,1M,1C,1K上に残留したトナーを除去するク
リーニング手段13Y,13M,13C,13Kや、ト
ナー像を用紙8に転写した後の中間転写ベルト5上に残
留したトナーや紙粉等を除去するベルトクリーニング手
段14、熱転写定着後のトナー像を挟んで密着した中間
転写ベルト5と用紙8を冷却する冷却手段15が備えら
れる。
The image forming apparatus 100 includes, if necessary, the photosensitive drum 1 after the primary transfer of the toner image.
Cleaning means 13Y, 13M, 13C, 13K for removing the toner remaining on Y, 1M, 1C, 1K, and toner and paper dust remaining on the intermediate transfer belt 5 after the toner image is transferred onto the paper 8. There are provided a belt cleaning unit 14 for removal, an intermediate transfer belt 5 closely contacting the toner image after the thermal transfer fixing, and a cooling unit 15 for cooling the sheet 8.

【0048】ここで、本実施形態の画像形成装置100
における中間転写ベルト5が、本発明にいうトナー像担
持体に相当するものであり、感光体ドラム1Y,1M,
1C,1K上にトナー像を形成して中間転写ベルト5に
転写するまでの手段が、本発明にいうトナー像形成手段
に相当する。また、コロトロン10が本発明における予
備転写手段に相当する。
Here, the image forming apparatus 100 of the present embodiment
Is equivalent to the toner image carrier in the present invention, and the photosensitive drums 1Y, 1M,
The means from the formation of the toner image on 1C and 1K to the transfer to the intermediate transfer belt 5 corresponds to the toner image forming means according to the present invention. Further, the corotron 10 corresponds to a pre-transfer unit in the present invention.

【0049】感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに
は、アルミニウムなどの導電性ドラム上に、有機あるい
は無機の光導電層を形成した一般的な感光体ドラムを用
いることができる。
As the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, 1K, a general photosensitive drum in which an organic or inorganic photoconductive layer is formed on a conductive drum such as aluminum can be used.

【0050】またトナーとしては、各色の色素を含有し
た透明な熱可塑性樹脂で構成された公知のトナーを用い
ることができる。本実施形態では、ポリエステル樹脂を
バインダとして、各色顔料および帯電制御剤を分散した
ものが用いられる。またトナーの平均粒径は、画質とハ
ンドリング性を考慮して約7μmのものが用いられる。
尚、本実施形態で用いられるトナーの帯電極性は負であ
る。
As the toner, a known toner composed of a transparent thermoplastic resin containing dyes of each color can be used. In the present embodiment, a dispersion in which each color pigment and a charge control agent are dispersed using a polyester resin as a binder is used. The average particle diameter of the toner is about 7 μm in consideration of image quality and handling.
The charge polarity of the toner used in the present embodiment is negative.

【0051】本実施形態における中間転写ベルト5は、
静電的な一次転写性と加熱による二次転写性を考慮し、
ベース層と表面層とからなる2層構造のベルトが用いら
れる。ベース層には、導電性の酸化すずフィラーを添加
して電気抵抗値を107Ω・cm〜1010Ω・cmに調整
したポリイミド樹脂を用い、これを遠心成形法によって
厚さ30μmのベルト状とする。ベース層としてはこの
他にも、耐熱性の高い材料であれば用いることができ、
例えば、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリサ
ルフォン、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアミド
などのポリマーシート、SUSやNiなどの金属などを
用いることができる。
The intermediate transfer belt 5 in this embodiment is
In consideration of electrostatic primary transfer and secondary transfer by heating,
A belt having a two-layer structure including a base layer and a surface layer is used. For the base layer, a polyimide resin whose electric resistance value was adjusted to 10 7 Ω · cm to 10 10 Ω · cm by adding a conductive tin oxide filler was used. And In addition to this, any other material having high heat resistance can be used as the base layer.
For example, polyester, polyethylene terephthalate,
Polymer sheets such as polyethersulfone, polyetherketone, polysulfone, polyimide, polyimideamide, and polyamide, and metals such as SUS and Ni can be used.

【0052】また表面層には、厚さ5μmのシリコン共
重合体が用いられる。シリコン共重合体は、熱溶融して
流動化したトナーと離れやすい特性を示すので、中間転
写ベルト5から用紙8へトナー像を効率的に移行させる
ために適当である。尚、表面層には上記シリコン共重合
体の他にも、離型性の高い次のような材料を用いること
ができる。例えば、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、ポリテトラフル
オロエチレンなどを用いることができる。
For the surface layer, a 5 μm thick silicon copolymer is used. Since the silicone copolymer has a property of easily separating from the toner which has been melted and fluidized by heat, it is suitable for efficiently transferring the toner image from the intermediate transfer belt 5 to the paper 8. In addition, the following materials having high releasability can be used for the surface layer in addition to the silicon copolymer. For example, a tetrafluoroethylene_perfluoroalkylvinyl ether copolymer, polytetrafluoroethylene, or the like can be used.

【0053】また一次転写手段6としては、本実施形態
ではバイアス転写ロールが用いられる。このバイアス転
写ロールは、電気抵抗を106Ω・cm〜108Ω・cmに
制御したポリウレタンゴムを金属ロールに被覆したもの
である。このバイアス転写ロールを中間転写ベルト5の
裏面に約9.8N(1kgf)の荷重で当接させて1k
V〜2kVの正電圧を印加する。尚、本実施形態におけ
る一次転写は、感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kか
ら中間転写ベルト5へのトナー像転写であり、前述した
ように両者の表面形状および電気特性を十分に制御する
ことによって、ムラや乱れの少ない静電転写を行なうこ
とができる。
In this embodiment, a bias transfer roll is used as the primary transfer means 6. This bias transfer roll is formed by coating a metal roll with polyurethane rubber whose electric resistance is controlled to 10 6 Ω · cm to 10 8 Ω · cm. This bias transfer roll is brought into contact with the back surface of the intermediate transfer belt 5 with a load of about 9.8 N (1 kgf), and
A positive voltage of V to 2 kV is applied. Note that the primary transfer in the present embodiment is the transfer of the toner image from the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, 1K to the intermediate transfer belt 5. As described above, the surface shape and electrical characteristics of both are sufficiently controlled. Thus, electrostatic transfer with less unevenness and disturbance can be performed.

【0054】予備転写手段としては、電極ワイヤに高電
圧を印加し、シールド部材との間でコロナ放電を起こさ
せることによって気中イオンを発生させるコロトロン1
0を使用し、これを用紙8の背面に設置する。本実施形
態で用いられるトナーは負に帯電しているため、電極ワ
イヤには+6kVの電圧が印加されて正電荷が用紙8の
裏面に付与される。尚、コロトロン10は、中間転写ベ
ルト5の背面に配置し、中間転写ベルト5の裏面にトナ
ーと同極性の負電荷を付与するようにしてもよい。
As a pre-transfer means, a corotron 1 for generating aerial ions by applying a high voltage to the electrode wire and causing a corona discharge between the electrode wire and the shield member.
0, and set it on the back of the paper 8. Since the toner used in the present embodiment is negatively charged, a voltage of +6 kV is applied to the electrode wires to apply a positive charge to the back surface of the paper 8. Incidentally, the corotron 10 may be arranged on the back surface of the intermediate transfer belt 5 so as to apply a negative charge of the same polarity as the toner to the back surface of the intermediate transfer belt 5.

【0055】加熱ロール11は、内部にハロゲンランプ
などの熱源を配置した金属ロール、または金属ロールの
表面にシリコンゴムなどの耐熱弾性層を形成したものを
用いることができる。本実施形態では、熱源として定格
電力650Wのハロゲンランプが用いられる。また、ロ
ール部材には、直径が30mm、肉厚が0.5mmのス
テンレスパイプが用いられる。また、加熱ロール11の
温度は、トナーが必要十分に軟化するように120℃か
ら200℃程度に設定される。
As the heating roll 11, a metal roll having a heat source such as a halogen lamp disposed therein, or a metal roll having a heat-resistant elastic layer such as silicon rubber formed on the surface thereof can be used. In the present embodiment, a halogen lamp having a rated power of 650 W is used as a heat source. A stainless steel pipe having a diameter of 30 mm and a thickness of 0.5 mm is used for the roll member. The temperature of the heating roll 11 is set at about 120 ° C. to about 200 ° C. so that the toner is softened as necessary.

【0056】加圧ロール12は、前述した加熱ロール1
1と同様の構成のものを用いることができる。本実施形
態では、圧力を軸方向により均一に印加するため、直径
が30mm、肉厚が1mmのステンレスパイプに0.5
mm厚のシリコンゴム層を形成したものが用いられる。
尚、加圧ロール12の内部にハロゲンランプなどの熱源
を配置し、用紙8の裏面から補助的に加熱してもよい。
The pressure roll 12 is the same as the heating roll 1 described above.
The same configuration as that of 1 can be used. In this embodiment, in order to apply pressure more uniformly in the axial direction, 0.5 mm is applied to a stainless steel pipe having a diameter of 30 mm and a thickness of 1 mm.
One having a silicon rubber layer having a thickness of mm is used.
Note that a heat source such as a halogen lamp may be disposed inside the pressure roll 12 to heat the paper 8 from the back side.

【0057】また、加圧ロール12には、用紙8および
中間転写ベルト5を加熱ロール11に押圧するための加
圧機構が備えられており、本実施形態では加圧ロール1
2は49N〜196N(5kgf〜20kgf)の荷重
で加熱ロール11に圧接される。
The pressure roll 12 is provided with a pressure mechanism for pressing the paper 8 and the intermediate transfer belt 5 against the heating roll 11.
2 is pressed against the heating roll 11 with a load of 49 N to 196 N (5 kgf to 20 kgf).

【0058】クリーニング手段13Y,13M,13
C,13Kとしては、ゴム硬度が60度程度、厚さが2mm
のシリコンゴムのブレードが用いられる。このブレード
が感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに当接して、感
光体ドラム1Y,1M,1C,1K表面に残留したトナ
ーが除去される。この他にも、ブラシ状のロール部材な
どを用いることができる。
Cleaning means 13Y, 13M, 13
For C and 13K, rubber hardness is about 60 degrees and thickness is 2mm
Is used. The blade comes into contact with the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K, and the toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K is removed. In addition, a brush-shaped roll member or the like can be used.

【0059】また、ベルトクリーニング手段14にも同
様のブレードが用いられる。本実施形態で用いられる中
間転写ベルト5は、トナーとの剥離性が優れているた
め、残留トナーを上記ブレードで十分に掻き落とすこと
ができる。この他にも、表面にトナーのバインダと同様
の樹脂材料を被覆した加熱ロールを使用して、残留トナ
ーを加熱しながらロール表面に付着させて除去するもの
なども用いることができる。尚、ベルトクリーニング手
段14は、加圧機構がリトラクト可能に構成されてお
り、中間転写ベルト5上に各色のトナー像を形成してい
る間は、リトラクト位置に待避させられて中間転写ベル
ト5と切り離される。さらに、中間転写ベルト5上への
多色トナー像の形成および用紙8への転写が完了した
後、中間転写ベルト5に圧接する位置にセットされる。
A similar blade is used for the belt cleaning means 14. Since the intermediate transfer belt 5 used in the present embodiment has excellent releasability from the toner, the residual toner can be sufficiently scraped off by the blade. In addition, a heating roller having a surface coated with a resin material similar to that of the toner binder may be used, and the remaining toner may be adhered to the roll surface while being heated and removed. The belt cleaning means 14 is configured such that the pressing mechanism is retractable, and while forming the toner images of the respective colors on the intermediate transfer belt 5, the belt cleaning means 14 is retracted to the retract position so that the intermediate transfer belt 5 Be separated. Further, after the formation of the multicolor toner image on the intermediate transfer belt 5 and the transfer to the paper 8 are completed, it is set at a position where it is pressed against the intermediate transfer belt 5.

【0060】図1に戻り、本実施形態における画像形成
方法について説明する。この画像形成方法は、トナー像
を担持する中間転写ベルト5と用紙8とを、その中間転
写ベルト5上に担持されたトナー像を間に挟むように重
ね合わせる重ね合わせ過程を有する。また、用紙8が重
ね合わされた状態にある中間転写ベルト5上のトナー像
に、その中間転写ベルト5から用紙8にトナー像が転写
される方向の力を付与することにより予備転写を行なう
予備転写過程を有する。さらに、この予備転写過程終了
後の、重ね合わされた状態にある中間転写ベルト5と用
紙8を加熱し、さらに加圧することにより、中間転写ベ
ルト5から用紙8へのトナー像の転写および定着を行な
う転写定着過程を有する。ここで、上記予備転写過程
は、トナー像に静電的な力を付与する過程である。以
下、詳細に説明する。
Returning to FIG. 1, the image forming method according to the present embodiment will be described. This image forming method has a superimposing step of superimposing an intermediate transfer belt 5 carrying a toner image and a sheet 8 such that the toner image carried on the intermediate transfer belt 5 is sandwiched therebetween. Preliminary transfer in which preliminary transfer is performed by applying a force in the direction in which the toner image is transferred from the intermediate transfer belt 5 to the paper 8 to the toner image on the intermediate transfer belt 5 in a state where the paper 8 is superimposed. Having a process. Further, after the completion of the preliminary transfer process, the intermediate transfer belt 5 and the sheet 8 in a superimposed state are heated and further pressed to transfer and fix the toner image from the intermediate transfer belt 5 to the sheet 8. It has a transfer fixing process. Here, the preliminary transfer process is a process of applying an electrostatic force to the toner image. The details will be described below.

【0061】図1に示す、矢印A方向に回転する各色に
対応する感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの表面
を、帯電器2Y,2M,2C,2Kにより一様に帯電す
る。次に、各色のトナー像形成信号に応じて、各色に対
応する感光体ドラム1Y,1M,1C,1K表面をスポ
ット光3Y,3M,3C,3Kで走査し、各色の静電潜
像を形成する。次いで、現像器4Y,4M,4C,4K
により各色のトナーで現像して、各感光体ドラム1Y,
1M,1C,1K上に各色のトナー像を形成する。中間
転写ベルト5は、加熱ロール11と複数のロール部材7
に張架され、感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kと同
速度で矢印B方向に回転しており、感光体ドラム1Y,
1M,1C,1K上に形成された各色トナー像は、一次
転写手段6(バイアス転写ロール)によって順次中間転
写ベルト5上に重ねて転写される。このとき、中間転写
ベルト5上に各色トナー像が精度良く重なるようにタイ
ミングを合わせることが重要である。
The surfaces of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, 1K corresponding to the respective colors rotating in the direction of arrow A shown in FIG. 1 are uniformly charged by the chargers 2Y, 2M, 2C, 2K. Next, in response to the toner image forming signals of the respective colors, the surfaces of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, 1K corresponding to the respective colors are scanned with spot lights 3Y, 3M, 3C, 3K to form electrostatic latent images of the respective colors. I do. Next, the developing units 4Y, 4M, 4C, 4K
To develop with the toner of each color, and the respective photosensitive drums 1Y,
A toner image of each color is formed on 1M, 1C, and 1K. The intermediate transfer belt 5 includes a heating roll 11 and a plurality of roll members 7.
And rotates in the direction of arrow B at the same speed as the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K.
The toner images of the respective colors formed on 1M, 1C, and 1K are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 5 by primary transfer means 6 (bias transfer rolls). At this time, it is important to adjust the timing so that the toner images of the respective colors are accurately overlapped on the intermediate transfer belt 5.

【0062】多色トナー像が形成された中間転写ベルト
5は、用紙搬送手段9によって搬送される用紙8と重ね
合わされる。さらに、用紙8の先頭部分が予備転写手段
であるコロトロン10まで達すると、コロナ放電が開始
され、用紙8の背面に正電荷が付与される。これによっ
て、中間転写ベルト5と用紙8に挟まれたトナーには、
用紙8の方向へ静電的な吸引力が作用し、後述する図2
に示すように中間転写ベルト5上に形成されたトナー像
の、用紙8と接触していない部分のトナーが、用紙8へ
移動する。
The intermediate transfer belt 5 on which the multicolor toner image is formed is superimposed on the sheet 8 conveyed by the sheet conveying means 9. Further, when the leading portion of the sheet 8 reaches the corotron 10 serving as the preliminary transfer unit, corona discharge is started, and a positive charge is applied to the back surface of the sheet 8. As a result, the toner sandwiched between the intermediate transfer belt 5 and the paper 8 has
An electrostatic attraction force acts in the direction of the sheet 8, and FIG.
As shown in (2), the toner of the portion of the toner image formed on the intermediate transfer belt 5 that is not in contact with the paper 8 moves to the paper 8.

【0063】さらに、用紙8の先端が加熱ロール11ま
で達すると、中間転写ベルト5は加熱ロール11によっ
て加熱され、さらに加圧ロール12によって用紙8を介
して加圧される。これにより、中間転写ベルト5と用紙
8にパッキングされた状態のトナーは、加熱溶融されて
用紙8に熱転写される。このようにして、コロトロン1
0によって予備転写されたトナーが、用紙8上で加熱溶
融されて定着される。
When the leading end of the paper 8 reaches the heating roll 11, the intermediate transfer belt 5 is heated by the heating roll 11, and is further pressed by the pressing roll 12 via the paper 8. As a result, the toner packed in the intermediate transfer belt 5 and the paper 8 is heated and melted and thermally transferred to the paper 8. In this way, Corotron 1
0, the toner preliminarily transferred is heated and melted and fixed on the sheet 8.

【0064】図2は、図1に示す画像形成装置における
予備転写の様子を模式的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the state of preliminary transfer in the image forming apparatus shown in FIG.

【0065】図2に示すステップ1では、トナー像10
1が形成された中間転写ベルト5と用紙8は、重ね合わ
される前の状態にある。ステップ2に進むと、中間転写
ベルト5と用紙8が重ね合わされた状態になる。この状
態では、領域Aに示すように、トナー像101は中間転
写ベルト5と用紙8に挟まれ、パッキングされた状態で
あるが、用紙8の表面粗さに起因して、領域Bにはトナ
ー像101と用紙8とが密着していない部分がある。こ
の部分のトナーが、ステップ3に示すように、あらかじ
め用紙8へ予備転写させられる。さらに、中間転写ベル
ト5と用紙8は、重ね合わされたまま加熱および加圧さ
れ、それら中間転写ベルト5と用紙8にパッキングされ
た領域Aの部分のトナーは、熱的に用紙8に転写同時定
着される。パッキングされない領域Bの部分のトナー
は、あらかじめ用紙8側に移動しているため、そのまま
用紙8上で加熱定着される。最終的に、ステップ4にお
いて、中間転写ベルト5と用紙8は剥離され、中間転写
ベルト5上に形成されたトナー像101は、転写抜けを
起こすことなく用紙8へ転写定着される。
In Step 1 shown in FIG. 2, the toner image 10
The intermediate transfer belt 5 on which 1 is formed and the sheet 8 are in a state before being superposed. In step 2, the intermediate transfer belt 5 and the sheet 8 are superimposed. In this state, as shown in the area A, the toner image 101 is sandwiched between the intermediate transfer belt 5 and the paper 8 and packed, but due to the surface roughness of the paper 8, the toner image 101 There is a portion where the image 101 and the sheet 8 are not in close contact. The toner in this portion is preliminarily transferred to the sheet 8 as shown in step 3. Further, the intermediate transfer belt 5 and the sheet 8 are heated and pressurized while being superposed, and the toner in the area A packed between the intermediate transfer belt 5 and the sheet 8 is thermally transferred and fixed to the sheet 8 simultaneously. Is done. Since the toner in the area B in the unpacked area has been moved to the sheet 8 in advance, it is heated and fixed on the sheet 8 as it is. Finally, in step 4, the intermediate transfer belt 5 and the sheet 8 are separated, and the toner image 101 formed on the intermediate transfer belt 5 is transferred and fixed to the sheet 8 without causing transfer omission.

【0066】従って、中間転写ベルト5の表面に厚い弾
性層を形成したり、熱転写定着部に高い荷重を印加しな
くても、用紙8の表面粗さに起因する転写不良の発生が
防止される。これにより、ベルトの薄膜化による高速適
性、および熱エネルギーの低減が実現され、また、加熱
手段の薄肉化によるウオームアップ時間の短縮化が実現
される。さらに、熱転写定着部に大きな荷重を印加する
必要がないため、簡単な支持機構で実現され、装置の大
型化、重量の増大化、および高コスト化が防止される。
Accordingly, even if a thick elastic layer is formed on the surface of the intermediate transfer belt 5 or a high load is not applied to the thermal transfer fixing section, the occurrence of transfer failure due to the surface roughness of the paper 8 can be prevented. . Thereby, high-speed suitability and reduction of heat energy can be realized by thinning the belt, and shortening of warm-up time can be realized by thinning the heating means. Further, since it is not necessary to apply a large load to the thermal transfer fixing unit, the thermal transfer fixing unit can be realized with a simple support mechanism, thereby preventing an increase in the size, weight, and cost of the apparatus.

【0067】このように、本実施形態では、コロトロン
10(予備転写手段)によって用紙8と密着していない
トナーをあらかじめ中間転写ベルト5から用紙8へ移動
させた後で熱転写定着が行なわれるため、図2を参照し
て説明したように、用紙8の表面粗さに起因して発生す
るトナー像101と用紙8の密着不良があっても、その
部分のトナーはあらかじめ用紙8へ転写されており、表
面が粗い用紙8を使用しても転写抜けが発生することが
防止される。また、前述したように中間転写ベルト5と
用紙8が終始重ね合わされた状態で予備転写が行なわれ
るため、予備転写によるトナー像の乱れはほとんど発生
しない。また、熱転写定着部では物理的な付着力によっ
て非静電的に転写されるため、トナーの層厚や用紙の電
気物性によらず、むらや乱れの少ない転写定着ができ
る。
As described above, in this embodiment, thermal transfer fixing is performed after the toner which is not in close contact with the paper 8 is moved from the intermediate transfer belt 5 to the paper 8 in advance by the corotron 10 (preliminary transfer means). As described with reference to FIG. 2, even if there is a poor adhesion between the toner image 101 and the paper 8 due to the surface roughness of the paper 8, the toner in that portion is transferred to the paper 8 in advance. In addition, even when the paper 8 having a rough surface is used, transfer omission is prevented from occurring. Further, as described above, since the preliminary transfer is performed in a state where the intermediate transfer belt 5 and the sheet 8 are always overlapped, the toner image is hardly disturbed by the preliminary transfer. Further, in the thermal transfer fixing section, since the image is non-electrostatically transferred by the physical adhesive force, the transfer and fixing with less unevenness and disturbance can be performed irrespective of the layer thickness of the toner and the electrical properties of the paper.

【0068】その後、加圧ロール12によって加圧され
た中間転写ベルト5と用紙8は、密着した状態のまま搬
送され、曲率の小さいロール部材7に達すると、用紙8
はその用紙8自体のこしの強さにより中間転写ベルト5
から剥離される。尚、剥離される部分に到達するまで
に、中間転写ベルト5と用紙8に挟まれたトナー像が十
分に冷却されないと、トナー像の凝集力Ftが、Ft>
Fr(Fr:トナーと中間転写ベルト5の付着力)の力
関係を達成しないため、本実施形態では冷却手段15を
配置し、上記力の関係が成立する状態までトナー像が冷
却される。冷却手段15としては、簡単な空冷ファンな
どが用いられる。
Thereafter, the intermediate transfer belt 5 and the paper 8 pressed by the pressure roll 12 are conveyed in a state of being in close contact with each other, and reach the roll member 7 having a small curvature.
Is the intermediate transfer belt 5 depending on the strength of the paper 8 itself.
Peeled off from If the toner image sandwiched between the intermediate transfer belt 5 and the sheet 8 is not sufficiently cooled before reaching the part to be separated, the cohesive force Ft of the toner image becomes Ft>
Since the force relationship of Fr (Fr: adhesion force between the toner and the intermediate transfer belt 5) is not achieved, in the present embodiment, the cooling unit 15 is disposed, and the toner image is cooled until the relationship of the force is established. As the cooling means 15, a simple air cooling fan or the like is used.

【0069】本実施形態の画像形成装置100では、表
面が粗い用紙(前述した普通紙や再生紙)を使用し、高
解像度のデジタル画像を形成しても、単色画像の低濃度
部や細線および細かい文字の細部など、従来の技術では
転写抜けが顕著に発生した部位も良好に転写され、また
濃度ムラもほとんどなく、非常に高画質な画像を形成す
ることができる。
In the image forming apparatus 100 of this embodiment, even if a high-resolution digital image is formed using a paper having a rough surface (the above-described plain paper or recycled paper), a low density portion, a fine line, According to the conventional technique, a portion where transfer omission is remarkable, such as fine character details, is well transferred, and a very high quality image can be formed with almost no density unevenness.

【0070】また、本実施形態で用いられる中間転写ベ
ルト5は、厚みがトータルで35μmと薄く、ベルトの
熱容量が小さいため、加熱ロール11で中間転写ベルト
5を介してトナーを加熱する際のエネルギーが小さくて
済む。本実施形態では、前述した定格電力650Wの熱
源を内蔵した加熱ロール11によって、A4サイズの用
紙の画像を分当たり30枚以上熱転写定着することがで
きる。
The intermediate transfer belt 5 used in the present embodiment has a small thickness of 35 μm in total and has a small heat capacity. Therefore, the energy required for heating the toner via the intermediate transfer belt 5 by the heating roll 11 is sufficient. Is small. In the present embodiment, it is possible to thermally transfer and fix 30 or more A4-size paper images per minute by the heating roll 11 having the built-in heat source having the rated power of 650 W.

【0071】尚、従来の、図10に示した画像形成装置
500において、本実施形態で用いた薄膜の中間転写ベ
ルト5を使用し、本実施形態と同等の圧力で熱転写定着
を行なうと、表面の粗い用紙を使用した場合、トナーと
用紙の密着不足による転写抜けが顕著に発生し、許容さ
れる画質は得られなかった。また、中間転写ベルト5の
表面に弾性層を形成し、本実施形態で形成される画像と
同等の画質を実現しようとする場合、ベース層の上にシ
リコンゴムなどの弾性層を50μmから100μmも形
成しなくてはならず、消費エネルギーが2倍以上必要と
される。
In the conventional image forming apparatus 500 shown in FIG. 10, when the thin-film intermediate transfer belt 5 used in the present embodiment is used and thermal transfer fixing is performed under the same pressure as in the present embodiment, the front surface is fixed. When a rough paper was used, transfer omission occurred remarkably due to insufficient adhesion between the toner and the paper, and an acceptable image quality was not obtained. When an elastic layer is formed on the surface of the intermediate transfer belt 5 and an image quality equivalent to the image formed in the present embodiment is to be realized, an elastic layer of silicon rubber or the like is formed on the base layer by 50 μm to 100 μm. Must be formed, and the energy consumption is more than doubled.

【0072】また、本実施形態では、前述したように中
間転写ベルト5の厚みが薄いため、これを介して加熱ロ
ール11からトナーにすばやく熱が伝導される。従っ
て、トナーの加熱時間が短くて済み、中間転写ベルト5
と加熱ロール11の接触部を長くとる必要はなく、小径
の加熱ロール11を用いることができる。本実施形態で
は、前述したような直径30mmの加熱ロール11を使
用し、A4サイズの画像を分当たり30枚以上熱転写定
着することができる。
In this embodiment, since the thickness of the intermediate transfer belt 5 is small as described above, heat is quickly transmitted from the heating roll 11 to the toner via the intermediate transfer belt 5. Therefore, the heating time of the toner is short, and the intermediate transfer belt 5
It is not necessary to lengthen the contact portion between the heating roll 11 and the heating roll 11, and a small-diameter heating roll 11 can be used. In the present embodiment, 30 or more A4-size images can be thermally transferred and fixed per minute by using the heating roll 11 having a diameter of 30 mm as described above.

【0073】尚、本実施形態と同様の加熱ロールを使用
し、表面に50μmのシリコン弾性層を形成した中間転
写ベルトを使用した場合、トナーへの熱伝導が悪く、短
時間でトナーを十分加熱することができず、A4サイズ
の画像を分当たり10枚程度しか熱転写定着することが
できない。これを高速化するには、加熱ロールの温度を
高くしたり、加熱ロールの径を大きくする必要があり、
消費エネルギーの増大や装置の大型化を招いてしまうと
いう問題が発生する。
When an intermediate transfer belt having a 50 μm silicon elastic layer formed on its surface is used by using the same heating roll as in this embodiment, heat conduction to the toner is poor, and the toner is sufficiently heated in a short time. Therefore, only about 10 A4 size images can be thermally transferred and fixed per minute. To increase the speed, it is necessary to increase the temperature of the heating roll or increase the diameter of the heating roll,
There is a problem that energy consumption is increased and the size of the device is increased.

【0074】また、従来の画像形成装置500におい
て、本実施形態で用いた薄膜の中間転写ベルト5を使用
し、熱転写定着部の圧力を大きくして、本実施形態で形
成される画像と同等の画質を実現しようとする場合、ニ
ップ圧が10kg/cm2を超えて必要になり、中間転写
ベルト5および用紙8への応力が強くなり過ぎて、用紙
8にしわが発生したり、中間転写ベルト5が損傷を受け
るという問題が発生する。また、高ニップ圧に耐えるた
めに、加熱ロールの肉厚を数mm以上に厚くしなければ
ならず、加熱ロールの熱容量が増大し、ウオームアップ
時間が非常に長くなるという問題も発生する。さらに、
高ニップ荷重を支えるための機構が複雑になり、装置が
大型化、高コスト化するという問題もある。
Further, in the conventional image forming apparatus 500, the pressure of the thermal transfer fixing section is increased by using the thin-film intermediate transfer belt 5 used in this embodiment, and the same as the image formed in this embodiment. In order to realize image quality, the nip pressure is required to exceed 10 kg / cm 2 , and the stress on the intermediate transfer belt 5 and the paper 8 becomes too strong, causing wrinkles on the paper 8 and the intermediate transfer belt 5. The problem arises that is damaged. Further, in order to withstand a high nip pressure, the thickness of the heating roll must be increased to several mm or more, which causes a problem that the heat capacity of the heating roll increases and the warm-up time becomes extremely long. further,
There is also a problem that a mechanism for supporting a high nip load becomes complicated, and the device becomes large in size and high in cost.

【0075】尚、本実施形態では、中間転写ベルト5か
ら用紙8にトナー像が転写される方向の力を付与する予
備転写手段として、トナー像に静電的な力を付与するコ
ロトロンの例で説明したが、これに限られるものではな
く、本発明の予備転写手段は、圧力転写や粘着転写など
の物理的付着力を利用したものや、磁気力を利用したも
のであってもよい。この中で特に静電気力によるもの
は、トナー自体の帯電性をそのまま利用でき、従来のト
ナー像転写手段として使用されている簡単な静電転写手
段を用いてトナー像を用紙に移動させることができる。
In the present embodiment, a corotron, which applies an electrostatic force to a toner image, is used as a pre-transfer unit that applies a force in the direction in which the toner image is transferred from the intermediate transfer belt 5 to the sheet 8. Although described above, the present invention is not limited to this, and the pre-transfer unit of the present invention may be one using physical adhesion such as pressure transfer or adhesive transfer, or one using magnetic force. Among them, particularly, those using electrostatic force can use the chargeability of the toner itself as it is, and can transfer the toner image to the paper using a simple electrostatic transfer unit used as a conventional toner image transfer unit. .

【0076】また、予備転写として静電転写を採用する
と、中間転写ベルト5と用紙8が重ね合わされた状態で
静電的にトナーを移動させ、その後中間転写ベルト5と
用紙8は剥離されることなく熱転写定着部に搬送される
という利点を有する。
When the electrostatic transfer is adopted as the preliminary transfer, the toner is electrostatically moved in a state where the intermediate transfer belt 5 and the sheet 8 are overlapped, and then the intermediate transfer belt 5 and the sheet 8 are separated. And has the advantage of being transported to the thermal transfer fixing unit.

【0077】図3は、比較例としての画像形成装置にお
けるトナー像の乱れを説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining disturbance of a toner image in an image forming apparatus as a comparative example.

【0078】図3に示す比較例としての、従来の画像形
成装置600には、トナー像担持体31(感光体ドラ
ム)を一様に帯電する帯電器2と、露光光3を照射して
トナー像担持体31に静電潜像を形成する像露光装置
(図示せず)と、トナー像担持体31上に形成された静電
潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像器4
と、クリーニング手段13と、バイアス転写ロール6と
が備えられている。
A conventional image forming apparatus 600 as a comparative example shown in FIG. 3 has a charger 2 for uniformly charging the toner image carrier 31 (photosensitive drum), and a toner 2 by irradiating exposure light 3 to the toner. Image exposure apparatus for forming an electrostatic latent image on image carrier 31
(Not shown) and a developing device 4 for developing the electrostatic latent image formed on the toner image carrier 31 with toner to form a toner image
, A cleaning unit 13 and a bias transfer roll 6.

【0079】従来の画像形成装置600では、トナー像
担持体31から用紙8へ静電転写する際に、トナーの層
厚や用紙8の表面形状および電気特性に起因して、トナ
ー像担持体31とバイアス転写ロール6との、互いに対
向する部分である転写部で転写むらが発生するが、この
他にも図中Cで示した転写部直前において発生するギャ
ップ転写によるトナー像の散らばりや、図中Dで示した
トナー像担持体31上と用紙8の剥離部において発生す
る剥離放電によるトナー像の乱れが大きな課題となって
いる。
In the conventional image forming apparatus 600, when the toner image carrier 31 is electrostatically transferred from the toner image carrier 31 to the sheet 8, the toner image carrier 31 Transfer unevenness occurs at a transfer portion, which is a portion facing the bias transfer roll 6 and the bias transfer roll 6. In addition to this, the toner image is scattered due to gap transfer occurring immediately before the transfer portion shown in FIG. Disturbance of the toner image due to peeling discharge generated at the peeling portion between the toner image carrier 31 and the sheet 8 shown in the middle D is a major problem.

【0080】これに対して、本実施形態における静電的
な予備転写は、前述したように中間転写ベルト5と用紙
8が重ね合わされた状態で行なわれるため、転写部直前
のギャップがなく、また中間転写ベルト5と用紙8は加
熱後に剥離させられる。従って、静電的な予備転写の前
後で上述したようなトナー像の乱れが発生することが防
止される。また転写部においては、中間転写ベルト5と
用紙8にパッキングされていないトナーのみが静電的に
移動させられ、極微小なギャップを移動する際に若干の
乱れは発生するものの、それによる画質の劣化は非常に
小さい。従って、静電的な予備転写によって、用紙8と
接触していないトナーを、静電的な画質の劣化をほとん
ど発生させずに、用紙8へ移動させることができる。
On the other hand, since the electrostatic pre-transfer in the present embodiment is performed in a state where the intermediate transfer belt 5 and the paper 8 are superimposed as described above, there is no gap immediately before the transfer section, and The intermediate transfer belt 5 and the sheet 8 are separated after heating. Therefore, the above-described disturbance of the toner image before and after the electrostatic preliminary transfer is prevented. In the transfer section, only the toner that is not packed in the intermediate transfer belt 5 and the paper 8 is electrostatically moved, and while moving through a very small gap, slight disturbance occurs, but the image quality due to the disturbance is reduced. Deterioration is very small. Therefore, the toner that is not in contact with the paper 8 can be moved to the paper 8 by the electrostatic pre-transfer with almost no deterioration of the electrostatic image quality.

【0081】また、本実施形態の画像形成装置100に
よれば、肉厚の薄い中間転写ベルト5を使用しても、ま
た熱転写定着部に高い荷重を印加しなくても、従来の転
写同時定着方式の画像形成装置で問題となっていた用紙
の表面粗さに起因する転写不良が発生することが防止さ
れ、多種多様な用紙に高画質な画像を形成することがで
きる。
Further, according to the image forming apparatus 100 of the present embodiment, even if the intermediate transfer belt 5 having a small thickness is used and a high load is not applied to the thermal transfer fixing section, the conventional transfer simultaneous fixing can be performed. The transfer failure caused by the surface roughness of the sheet, which has been a problem in the image forming apparatus of the system, can be prevented from occurring, and a high-quality image can be formed on various kinds of sheets.

【0082】さらに、中間転写ベルト5の薄肉化によ
り、高速化および熱エネルギーの低減化が実現され、ま
た、加熱手段の薄肉化によるウオームアップ時間の短縮
化も実現される。しかも、熱転写定着部に大きな荷重を
印加する必要がないため、簡単な支持機構で実現するこ
とができ、装置の大型化、重量の増大化、および高コス
ト化が防止される。
Further, by making the intermediate transfer belt 5 thinner, the speed and heat energy can be reduced, and the warm-up time can be shortened by making the heating means thinner. Moreover, since it is not necessary to apply a large load to the thermal transfer fixing section, the apparatus can be realized with a simple supporting mechanism, and the apparatus can be prevented from increasing in size, weight, and cost.

【0083】また、従来のトナー像転写手段として使用
されている簡単な静電転写手段を用いて、予備転写の際
にトナー像の乱れをほとんど発生させることなく、用紙
と接触していないトナーをその用紙に移動させることが
できる。
Further, by using the simple electrostatic transfer means used as the conventional toner image transfer means, the toner which is not in contact with the sheet is hardly disturbed at the time of preliminary transfer. It can be moved to the paper.

【0084】図4は、本発明の画像形成装置の第2実施
形態の概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【0085】尚、図1に示す画像形成装置100の構成
要素と同じの構成要素には同じ符号を付して説明する。
The same components as those of the image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 will be described with the same reference numerals.

【0086】図4に示す画像形成装置200には、矢印
A方向に回転する感光体ドラム1と、その感光体ドラム
1の表面を所望の電位に一様に帯電する帯電器2と、感
光体ドラム1表面に画像信号に応じてスポット光3を走
査し、感光体ドラム1上に静電潜像を形成する像露光装
置(図示なし)と、静電潜像が形成された感光体ドラム1
をイエロー,マゼンタ,シアン,黒の各色トナーを用い
て現像する各色現像器4Y,4M,4C,4Kが備えら
れている。
The image forming apparatus 200 shown in FIG. 4 includes a photosensitive drum 1 rotating in the direction of arrow A, a charger 2 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 1 to a desired potential, and a photosensitive member. An image exposure device (not shown) that scans the surface of the drum 1 with a spot light 3 according to an image signal to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1, and a photosensitive drum 1 on which the electrostatic latent image is formed
Are developed using color toners of yellow, magenta, cyan, and black, respectively.

【0087】また、この画像形成装置200には、感光
体ドラム1上に形成されたトナー像が一次転写される中
間転写ベルト5と、感光体ドラム1上のトナー像を中間
転写ベルト5上に重ね合わせるように静電転写する一次
転写手段6と、中間転写ベルト5を架橋するロール部材
7とが備えられている。
The image forming apparatus 200 includes an intermediate transfer belt 5 on which the toner image formed on the photosensitive drum 1 is primarily transferred, and a toner image on the photosensitive drum 1 on the intermediate transfer belt 5. A primary transfer means 6 for performing electrostatic transfer so as to be superposed on each other and a roll member 7 for bridging the intermediate transfer belt 5 are provided.

【0088】さらに、この画像形成装置200には、ト
ナー像が形成された中間転写ベルト5と用紙8とを重ね
合せて搬送する用紙搬送手段9と、中間転写ベルト5上
に形成されたトナー像を、重ね合わせた用紙8に静電的
に移動させるロール状電極部材16と、中間転写ベルト
5の裏面からトナー像を加熱する加熱ロール11と、加
熱ロール11に当接され中間転写ベルト5および用紙8
に圧力を印加する加圧ロール12とが備えられている。
Further, the image forming apparatus 200 includes a sheet conveying means 9 for conveying the intermediate transfer belt 5 on which the toner image is formed and the sheet 8 in a superposed manner, and a toner image formed on the intermediate transfer belt 5. , A roll-shaped electrode member 16 for electrostatically moving the intermediate transfer belt 5, a heating roll 11 for heating the toner image from the back surface of the intermediate transfer belt 5, Paper 8
And a pressure roll 12 for applying pressure to the pressure roller.

【0089】また、この画像形成装置200には、中間
転写ベルト5にトナー像を転写した後、感光体ドラム1
上の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段1
3と、トナー像を用紙8に転写した後の中間転写ベルト
5上に残留したトナーや紙粉等を除去するベルトクリー
ニング手段14と、加熱加圧後にトナー像を挟んで密着
した中間転写ベルト5と用紙8を冷却する冷却手段15
とが備えられる。
Further, after the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 5, the photosensitive drum 1
Cleaning means 1 for cleaning the residual toner on the surface
3, a belt cleaning unit 14 for removing toner, paper dust, and the like remaining on the intermediate transfer belt 5 after transferring the toner image onto the paper 8; And cooling means 15 for cooling paper 8
And are provided.

【0090】ここで、本実施形態における中間転写ベル
ト5が、本発明にいうトナー像担持体に相当するもので
あり、感光体ドラム1上にトナー像を形成し、中間転写
ベルト5に転写するまでの手段が、本発明にいうトナー
像形成手段に相当する。また、ロール状電極部材16が
本発明における予備転写手段に相当する。
Here, the intermediate transfer belt 5 in this embodiment corresponds to the toner image carrier of the present invention, and forms a toner image on the photosensitive drum 1 and transfers it to the intermediate transfer belt 5. The above steps correspond to the toner image forming means of the present invention. Further, the roll-shaped electrode member 16 corresponds to a preliminary transfer unit in the present invention.

【0091】本実施形態における中間転写ベルト5は、
第1実施形態の画像形成装置100と同様のものを使用
し、加熱ロール11と複数のロール部材7に張架され、
感光体ドラム1とある幅を持って接触させられており、
感光体ドラム1と同速度で矢印B方向に回転する。
The intermediate transfer belt 5 in this embodiment is
The same one as the image forming apparatus 100 of the first embodiment is used, and is stretched around the heating roll 11 and the plurality of roll members 7.
The photosensitive drum 1 is contacted with a certain width,
The photosensitive drum 1 rotates in the direction of arrow B at the same speed.

【0092】本実施形態の一次転写手段6としては、電
極ワイヤに高電圧を印加し、コロナ放電を発生させるコ
ロトロンが用いられる。これに4kV〜7kVの電圧を
印加し、中間転写ベルト5の背面からトナーと逆極性の
正電荷を与え、感光体ドラム1上のトナー像を中間転写
ベルト5に転写する。本実施形態の一次転写も、感光体
ドラム1から中間転写ベルト5へのトナー像転写であ
り、前述したように両者の表面形状および電気特性を制
御することが可能であるため、ムラや乱れの少ない静電
転写を行なうことができる。
As the primary transfer means 6 of this embodiment, a corotron which applies a high voltage to the electrode wires and generates corona discharge is used. A voltage of 4 kV to 7 kV is applied thereto, and a positive charge having a polarity opposite to that of the toner is applied from the back surface of the intermediate transfer belt 5, and the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred to the intermediate transfer belt 5. The primary transfer of the present embodiment is also a transfer of the toner image from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer belt 5, and since the surface shape and the electrical characteristics of both can be controlled as described above, unevenness and disturbance Less electrostatic transfer can be performed.

【0093】本実施形態における予備転写手段として
は、中空の金属ロールに発泡させたシリコーンゴムを被
覆したロール状の電極部材16が用いられる。シリコー
ンゴムにはイオン導電体が配合され、電気抵抗は106
Ω・cm〜108Ω・cmに制御される。このロール状電
極部材16の配置の仕方にはいくつかの方法があり、本
実施形態では、図4に示したように2本のロール状電極
部材16を用いて、中間転写ベルト5と用紙8を挟みこ
むように配置される。2本のロール状電極部材16の間
には、トナーを用紙8側に移動させる電界を形成するよ
うに、1kV〜2kVの電圧が印加される。尚、2本の
ロール状電極部材16は約9.8N〜98N(1kgf
〜10kgf)の荷重で当接し、ロール状電極部材16
の回転は中間転写ベルト5に連れて回る、いわゆる連れ
回りである。
As the pre-transfer means in this embodiment, a roll-shaped electrode member 16 coated with silicone rubber foamed on a hollow metal roll is used. Ion conductor is compounded in silicone rubber, and electric resistance is 10 6
Ω · cm to 10 8 Ω · cm. There are several methods for arranging the roll-shaped electrode members 16. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the intermediate transfer belt 5 and the paper 8 are used by using two roll-shaped electrode members 16. Are arranged so as to sandwich them. A voltage of 1 kV to 2 kV is applied between the two roll-shaped electrode members 16 so as to form an electric field for moving the toner to the paper 8 side. The two roll-shaped electrode members 16 are about 9.8 N to 98 N (1 kgf).
A roll electrode member 16
Is so-called co-rotation, which is accompanied by the intermediate transfer belt 5.

【0094】図5は、図4に示す画像形成装置における
予備転写手段とは異なる予備転写手段の周辺部を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a peripheral portion of the pre-transfer device different from the pre-transfer device in the image forming apparatus shown in FIG.

【0095】図4に示す画像形成装置200では、2本
のロール状電極部材16を備えた例で説明したが、この
図5に示すように1本のロール状電極部材16を用い、
中間転写ベルト5の裏面に約9.8N〜98N(1kg
f〜10kgf)の荷重で当接させるように配置しても
よい。このようにすると、ロール状電極部材16に−1
kVから−2kVの電圧を印加して、中間転写ベルト5
裏面へトナーと同極性の負電荷を付与し、この電荷との
反発力でトナーを用紙8側へ移動させることができる。
また、ロール状電極部材16を用紙8側に配置し、トナ
ーと逆極性の正電荷を用紙8の裏面に付与するようにし
てもよい。
The image forming apparatus 200 shown in FIG. 4 has been described by way of an example having two roll-shaped electrode members 16. However, as shown in FIG.
About 9.8 N to 98 N (1 kg)
f to 10 kgf). By doing so, the roll-shaped electrode member 16 has -1.
A voltage of kV to -2 kV is applied to the intermediate transfer belt 5.
A negative charge having the same polarity as that of the toner is applied to the back surface, and the toner can be moved toward the paper 8 by a repulsive force against the charge.
Alternatively, the roll-shaped electrode member 16 may be disposed on the paper 8 side, and a positive charge having a polarity opposite to that of the toner may be applied to the back surface of the paper 8.

【0096】再び、図4を参照して説明を続ける。本実
施形態の画像形成装置200における用紙搬送手段9、
ロール状電極部材16、および加圧ロール12は、加圧
機構がリトラクト可能に構成されており、中間転写ベル
ト5上に各色のトナー像が形成されている間はリトラク
ト位置に待避させられて、中間転写ベルト5と切り離さ
れる。中間転写ベルト5上への、多色トナー像の形成が
完了し、用紙8が上述したそれぞれの部材位置に搬送さ
れるタイミングに合わせて、それら各部材が中間転写ベ
ルト5に圧接する位置にセットされる。また、ベルトク
リーニング手段14も同様に加圧機構がリトラクト可能
に構成されており、中間転写ベルト5上に形成された多
色トナー像が用紙8へ転写された後、中間転写ベルト5
に圧接する位置にセットされる。
The description will be continued with reference to FIG. The sheet conveying unit 9 in the image forming apparatus 200 of the present embodiment,
The roll-shaped electrode member 16 and the pressure roll 12 are configured such that the pressure mechanism can be retracted, and are retracted to the retract position while the toner image of each color is formed on the intermediate transfer belt 5. It is separated from the intermediate transfer belt 5. At the timing when the formation of the multicolor toner image on the intermediate transfer belt 5 is completed and the sheet 8 is conveyed to the above-described respective member positions, the respective members are set at the positions where they are pressed against the intermediate transfer belt 5. Is done. Similarly, the belt cleaning means 14 is configured such that the pressure mechanism can be retracted, and after the multicolor toner image formed on the intermediate transfer belt 5 is transferred to the paper 8, the intermediate transfer belt 5
It is set at the position where it is pressed against.

【0097】本実施形態の画像形成装置200の画像形
成方法によれば、先ず、矢印A方向に回転駆動する感光
体ドラム1の表面が、帯電器2により一様に帯電され
る。次に、第1色目(例えば黒)の画像信号に応じて、感
光体ドラム1の表面がスポット光3で走査され、静電潜
像が形成される。次いで、現像器4Kによって黒のトナ
ーで現像され、感光体ドラム1上に黒のトナー像が形成
される。感光体ドラム1上に形成された第1色目のトナ
ー像は、一次転写部材6によって中間転写ベルト5上に
一次転写され、転写されなかった感光体ドラム1上の不
要なトナーは、クリーニング手段13によって掻き取ら
れる。感光体ドラム1はさらに回転移動し、感光体ドラ
ム1のトナー像形成開始点が再び帯電器2との対向位置
に戻ってきたタイミングに合わせて第2色目(例えばシ
アン)の画像形成サイクルが開始される。また中間転写
ベルト5の周長は、感光体ドラム1の外周の整数倍、特
に本実施形態では等倍になっており、感光体ドラム1上
に形成されたトナー像が、一次転写部材6によって順次
重ね合わされて転写される。このようにして、各色のト
ナー像が重ね合わされて中間転写ベルト5上に多色トナ
ー像が形成される。
According to the image forming method of the image forming apparatus 200 of this embodiment, first, the surface of the photosensitive drum 1 that is driven to rotate in the direction of arrow A is uniformly charged by the charger 2. Next, the surface of the photosensitive drum 1 is scanned with the spot light 3 according to the image signal of the first color (for example, black), and an electrostatic latent image is formed. Next, the toner is developed with black toner by the developing device 4K, and a black toner image is formed on the photosensitive drum 1. The first color toner image formed on the photosensitive drum 1 is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 5 by the primary transfer member 6, and unnecessary toner on the photosensitive drum 1 that has not been transferred is removed by the cleaning unit 13. Is scraped off. The photosensitive drum 1 further rotates, and the second color (for example, cyan) image forming cycle starts at the timing when the toner image formation start point on the photosensitive drum 1 returns to the position facing the charger 2 again. Is done. The circumferential length of the intermediate transfer belt 5 is an integral multiple of the outer circumference of the photosensitive drum 1, particularly, is equal to one in the present embodiment, and the toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred by the primary transfer member 6. The images are sequentially superimposed and transferred. In this way, the multicolor toner images are formed on the intermediate transfer belt 5 by superimposing the toner images of the respective colors.

【0098】多色トナー像が形成された中間転写ベルト
5は、用紙搬送手段9によって搬送される用紙8と重ね
合わされる。用紙8の先頭部分が予備転写手段であるロ
ール状電極部材16まで達すると、ロール状電極部材1
6にトナー像を用紙8側へ移動するように電圧が印加さ
れる。これにより、中間転写ベルト5と用紙8に挟まれ
たトナーには、用紙8方向へ静電的な吸引力が作用し、
前述した図2に示したように中間転写ベルト5上に形成
されたトナー像の、用紙8と接触していない部分(図2
の領域B)のトナーは、用紙8へ移動する。
The intermediate transfer belt 5 on which the multicolor toner image is formed is superimposed on the sheet 8 conveyed by the sheet conveying means 9. When the leading portion of the paper 8 reaches the roll-shaped electrode member 16 serving as the preliminary transfer means, the roll-shaped electrode member 1
A voltage is applied to the sheet 6 so as to move the toner image toward the sheet 8. As a result, an electrostatic suction force acts on the toner sandwiched between the intermediate transfer belt 5 and the paper 8 in the paper 8 direction,
The portion of the toner image formed on the intermediate transfer belt 5 that is not in contact with the sheet 8 as shown in FIG.
The toner in the area B) moves to the sheet 8.

【0099】また、本実施形態で用いられるロール状電
極部材16によれば、中間転写ベルト5と用紙8を加圧
しながら電界を作用させるため、両者がより密着した状
態でトナーの移動が行なわれ、より乱れの少ない予備転
写を行なうことができる。
Further, according to the roll-shaped electrode member 16 used in the present embodiment, the electric field is applied while the intermediate transfer belt 5 and the paper 8 are being pressed, so that the toner is moved in a state where both are more closely contacted. Thus, preliminary transfer with less disturbance can be performed.

【0100】その後、熱転写定着工程以降は、第1実施
形態と同様であるため、説明を省略する。
After that, since the steps after the thermal transfer fixing step are the same as those in the first embodiment, the description is omitted.

【0101】本実施形態の画像形成装置200によれ
ば、第1実施形態の画像形成装置100と同様に、濃度
ムラがほとんどなく、高解像度のデジタル画像を形成し
ても転写抜けのほとんどない高画質な画像を、表面形状
の異なる様々な用紙に安定して形成することができる。
According to the image forming apparatus 200 of the present embodiment, similarly to the image forming apparatus 100 of the first embodiment, there is almost no density unevenness, and even when a high-resolution digital image is formed, there is almost no transfer omission. High-quality images can be stably formed on various sheets having different surface shapes.

【0102】また、トナー像担持体(中間転写ベルト
5)に弾性層などを形成する必要がないため、ベルトの
薄膜化による高速適性、および熱エネルギーの低減化が
実現される。また、熱転写定着部に大きな荷重を印加す
る必要がないため、加熱手段の薄肉化によるウオームア
ップ時間の短縮化も実現される。さらに、熱転写定着部
が簡単な支持機構で実現され、装置の大型化、重量の増
大化、および高コスト化が防止される。
Further, since it is not necessary to form an elastic layer or the like on the toner image carrier (intermediate transfer belt 5), high-speed suitability by reducing the thickness of the belt and reduction of thermal energy are realized. Further, since it is not necessary to apply a large load to the thermal transfer fixing unit, the warm-up time can be shortened by reducing the thickness of the heating unit. Further, the thermal transfer fixing section is realized by a simple supporting mechanism, and it is possible to prevent an increase in the size, weight, and cost of the apparatus.

【0103】図6は、本発明の画像形成装置の第3実施
形態の概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a third embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【0104】尚、図1に示す画像形成装置100の構成
要素と同じ構成要素には同じ符号を付して説明する。
The same components as those of the image forming apparatus 100 shown in FIG.

【0105】図6に示す画像形成装置300には、矢印
B方向に回転する誘電体ベルト17と、誘電体ベルト1
7の表面に画像信号に応じて電荷を付与し、静電潜像を
形成するイオンフロー記録ヘッド18と、静電潜像が形
成された誘電体ベルト17をイエロー,マゼンタ,シア
ン,黒の各色トナーを用いて現像する各色現像器4Y,
4M,4C,4Kと、誘電体ベルト17を張架するロー
ル部材7とが備えられている。
The image forming apparatus 300 shown in FIG. 6 includes a dielectric belt 17 rotating in the direction of arrow B and a dielectric belt 1.
An ion flow recording head 18 for forming an electrostatic latent image by applying a charge to the surface of the recording medium 7 in accordance with an image signal and a dielectric belt 17 on which the electrostatic latent image is formed are separated into yellow, magenta, cyan and black colors. Each color developing device 4Y for developing using toner,
4M, 4C, and 4K, and a roll member 7 for stretching the dielectric belt 17 are provided.

【0106】また、画像形成装置300には、多色トナ
ー像が形成される誘電体ベルト17と用紙8とを重ね合
わせて搬送する用紙搬送手段9と、誘電体ベルト17と
重ね合わせた用紙8の背面からコロナ電荷を放射するコ
ロトロン10と、コロトロン10と対向して誘電体ベル
ト17の裏面に当接され、誘電体ベルト17および用紙
8を振動させる振動供与手段19とが備えられている。
この振動供与手段19により、誘電体ベルト17上のト
ナー像に対して、静電気力に加えて、振動による剥離力
も加わるため、トナーを用紙8へ移動させやすく、より
確実に予備転写させることができる。また、誘電体ベル
ト17と用紙8は重ね合わされた状態であり、振動によ
る不要なトナー像の乱れはほとんど発生しない。
Further, the image forming apparatus 300 includes a sheet conveying unit 9 for conveying the dielectric belt 17 on which the multicolor toner image is formed and the sheet 8 in a superposed manner, and a sheet 8 superposed on the dielectric belt 17. A corotron 10 that emits a corona charge from the back surface thereof, and a vibration providing unit 19 that is in contact with the back surface of the dielectric belt 17 facing the corotron 10 and vibrates the dielectric belt 17 and the sheet 8 are provided.
The vibration applying means 19 applies a peeling force due to vibration to the toner image on the dielectric belt 17 in addition to the electrostatic force, so that the toner can be easily moved to the paper 8 and the preliminary transfer can be performed more reliably. . In addition, the dielectric belt 17 and the sheet 8 are in a state of being superposed, and unnecessary disturbance of the toner image due to vibration hardly occurs.

【0107】さらに、画像形成装置300には、誘電体
ベルト17の裏面から多色トナー像を加熱する加熱ロー
ル11と、加熱ロール11と当接され誘電体ベルト17
と用紙8に圧力を印加する加圧ロール12と、トナー像
を用紙8に転写した後の誘電体ベルト17上に残留した
トナーや紙粉等を除去するベルトクリーニング手段14
とが備えられている。また必要に応じて、加熱加圧され
た誘電体ベルト17と用紙8を冷却する冷却手段15が
備えられる。
Further, the image forming apparatus 300 includes a heating roll 11 for heating the multicolor toner image from the back surface of the dielectric belt 17,
And a pressure roller 12 for applying pressure to the paper 8, and a belt cleaning unit 14 for removing toner, paper dust, and the like remaining on the dielectric belt 17 after transferring the toner image onto the paper 8.
And are provided. Further, if necessary, a cooling unit 15 for cooling the heated and pressurized dielectric belt 17 and the paper 8 is provided.

【0108】尚、誘電体ベルト17が、本発明にいうト
ナー像担持体に相当し、各色の現像器4Y,4M,4
C,4Kが、本発明にいうトナー像形成手段に相当す
る。また、コロトロン10および振動供与手段19が本
発明における予備転写手段に相当する。
Incidentally, the dielectric belt 17 corresponds to the toner image carrier of the present invention, and the developing units 4Y, 4M, 4
C and 4K correspond to the toner image forming means of the present invention. Further, the corotron 10 and the vibration providing unit 19 correspond to a preliminary transfer unit in the present invention.

【0109】誘電体ベルト17としては、SUSやアル
ミニウムなどの導電性ベルト上に絶縁性の高い熱可塑性
樹脂をコートしたものや、絶縁性の高い樹脂をそのまま
ベルト状に成形したものを用いることができる。但し、
SUSやアルミニウムなどの金属ベルトをベースとした
ものは、金属の比熱が大きいため、同じ厚みでもベルト
の熱容量が大きくなってしまい、消費エネルギーが増大
してしまう。従って、本実施形態では、ポリイミド樹脂
を遠心成形法によってベルト状に成形したものが用いら
れる。尚、厚みは30μmである。
As the dielectric belt 17, a conductive belt such as SUS or aluminum coated with a thermoplastic resin having a high insulating property, or a belt obtained by molding a resin having a high insulating property as it is, may be used. it can. However,
A metal belt based on a metal belt such as SUS or aluminum has a large specific heat of metal, so that even if the belt has the same thickness, the heat capacity of the belt becomes large and energy consumption increases. Therefore, in this embodiment, a polyimide resin molded in a belt shape by a centrifugal molding method is used. The thickness is 30 μm.

【0110】また、第1,第2実施形態と同様に、上記
ポリイミドベルトに表面層として、厚さ5μmのシリコ
ン共重合体をコートして用いる。シリコン共重合体は、
前述したように熱溶融して流動化したトナーと離れやす
い特性を有し、また絶縁性も十分高いため、誘電体ベル
ト17の表面層として適当である。
As in the first and second embodiments, the polyimide belt is coated with a 5 μm-thick silicon copolymer as a surface layer. Silicon copolymer is
As described above, it has the property of easily separating from the toner that has been melted and fluidized by heat, and has sufficiently high insulation properties, so that it is suitable as a surface layer of the dielectric belt 17.

【0111】図7は、図6に示す画像形成装置における
イオンフロー記録ヘッドの概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an ion flow recording head in the image forming apparatus shown in FIG.

【0112】図7に示すイオンフロー記録ヘッド18
は、気中イオン発生部20と、イオン流制御部21から
構成されている。気中イオン発生部20は、図7に示す
ように、電極ワイヤに高電圧を印加し、シールド部材と
の間でコロナ放電を起こさせることによって、気中イオ
ンを発生させる。また、イオン流制御部21は、記録幅
方向に所望の解像度に分割された制御電極と、気中イオ
ン発生部20で発生したイオンを誘電体ベルト17の表
面へ照射する開口部を有しており、制御電極への印加電
圧極性により、発生したイオンの開口部の通過を制御す
る。またイオン流制御部21は、誘電体ベルト17と対
向して配置され、開口部を通過したイオンは制御電極と
誘電体ベルト17との間に形成される電界にしたがって
誘電体ベルト17上に付着する。各制御電極には、画像
信号にしたがって電圧が印加され、誘電体ベルト17上
に静電潜像が形成される。
An ion flow recording head 18 shown in FIG.
Comprises an air ion generator 20 and an ion flow controller 21. As shown in FIG. 7, the air ion generator 20 generates air ions by applying a high voltage to the electrode wires and causing corona discharge between the electrode wires and the shield member. Further, the ion flow control unit 21 has a control electrode divided into a desired resolution in the recording width direction and an opening for irradiating the surface of the dielectric belt 17 with ions generated by the aerial ion generation unit 20. The passing of the generated ions through the opening is controlled by the polarity of the voltage applied to the control electrode. The ion flow control unit 21 is disposed so as to face the dielectric belt 17, and ions passing through the opening adhere to the dielectric belt 17 according to an electric field formed between the control electrode and the dielectric belt 17. I do. A voltage is applied to each control electrode according to an image signal, and an electrostatic latent image is formed on the dielectric belt 17.

【0113】尚、本実施形態で用いられる誘電体ベルト
17は導電層を含まないため、イオンフロー記録ヘッド
18と対向する位置に電極部材22が配置されており、
これにより安定して静電潜像が形成される。同様に、現
像器4Y,4M,4C,4Kと対向する位置にも電極部
材22Y,22M,22C,22Kが配置されており、
これにより安定して現像が行なわれる。尚、本実施形態
では、電極部材22,22Y,22M,22C,22K
は接地されている。
Incidentally, since the dielectric belt 17 used in this embodiment does not include a conductive layer, the electrode member 22 is disposed at a position facing the ion flow recording head 18.
Thereby, an electrostatic latent image is formed stably. Similarly, electrode members 22Y, 22M, 22C, and 22K are arranged at positions facing the developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4K, respectively.
Thereby, development is stably performed. In the present embodiment, the electrode members 22, 22Y, 22M, 22C, 22K are used.
Is grounded.

【0114】また、本実施形態で用いられる振動供与手
段19は、セラミック系の圧電素子をSUSプレートの
背面に貼り付けたものを使用し、圧電素子を高周波数で
駆動することによってSUSプレートを共振させる。こ
こで、圧電素子は、騒音を考慮し、共振周波数が可聴域
を越える40kHzのものが用いられる。また、SUS
プレートを、約9.8N(1kgf)の荷重で誘電体ベ
ルト17に当接させて誘電体ベルト17を振動させる。
さらに、誘電体ベルト17と当接するSUSプレートの
エッジ部は丸く処理され、誘電体ベルト17の磨耗が極
力抑えられるように配慮されている。尚、この振動供与
手段19に限られるものではなく、他にも誘電体ベルト
17に振動を与えるものであればよい。
The vibration providing means 19 used in the present embodiment uses a ceramic-based piezoelectric element attached to the back surface of a SUS plate, and drives the piezoelectric element at a high frequency to resonate the SUS plate. Let it. Here, the piezoelectric element having a resonance frequency of 40 kHz exceeding an audible range is used in consideration of noise. Also, SUS
The plate is brought into contact with the dielectric belt 17 with a load of about 9.8 N (1 kgf) to vibrate the dielectric belt 17.
Furthermore, the edge of the SUS plate that contacts the dielectric belt 17 is rounded, so that the wear of the dielectric belt 17 is minimized. It should be noted that the vibration providing means 19 is not limited to this, and any other means for providing vibration to the dielectric belt 17 may be used.

【0115】次に、本実施形態における画像形成方法に
ついて説明する。矢印B方向に循環移動する誘電体ベル
ト17の表面は、まずイオンフロー記録ヘッド18によ
り第1色目(例えば黒)の画像信号に応じて静電潜像が形
成され、現像器4Kにより黒のトナーで現像されて誘電
体ベルト17上に黒のトナー像が形成される。次いで、
黒のトナー像が形成された誘電体ベルト17は矢印B方
向に循環移動し、誘電体ベルト17のトナー像形成開始
点が再びイオンフロー記録ヘッド18との対向位置に戻
ってきたタイミングに合わせて第2色目(例えばシア
ン)の画像形成サイクルが開始される。
Next, an image forming method according to the present embodiment will be described. First, an electrostatic latent image is formed on the surface of the dielectric belt 17 circulating in the direction of the arrow B in accordance with an image signal of the first color (for example, black) by the ion flow recording head 18, and the black toner is formed by the developing device 4 </ b> K. And a black toner image is formed on the dielectric belt 17. Then
The dielectric belt 17 on which the black toner image is formed circulates in the direction of arrow B, and coincides with the timing at which the toner image formation start point of the dielectric belt 17 returns to the position facing the ion flow recording head 18 again. The image forming cycle for the second color (for example, cyan) is started.

【0116】こうして、誘電体ベルト17上に黒、イエ
ロー、マゼンタ、シアンの各色トナー像が重ね合わされ
て多色トナー像が形成された後、誘電体ベルト17はさ
らに循環移動し、用紙搬送手段9によって搬送される用
紙8と重ね合わされる。用紙8の先頭部分が予備転写手
段であるコロトロン10まで達すると、コロナ放電が開
始され、用紙6の背面に正電荷が付与される。また同時
に、振動供与手段19によって誘電体ベルト17が振動
される。これにより、誘電体ベルト17と用紙8に挟ま
れたトナーには、用紙方向への静電的な吸引力と、振動
による剥離力が作用し、誘電体ベルト17上に形成され
たトナー像の、用紙8と接触していない部分のトナー
は、用紙8へ速やかに移動する。尚、コロトロン10
は、第1実施形態で用いたものと同じものを用い、印加
電圧も同様の値である。
After the black, yellow, magenta, and cyan toner images are superimposed on the dielectric belt 17 to form a multicolor toner image, the dielectric belt 17 further circulates, and the paper conveying means 9 Is superimposed on the sheet 8 conveyed. When the leading portion of the sheet 8 reaches the corotron 10 serving as the preliminary transfer unit, corona discharge is started, and a positive charge is applied to the back of the sheet 6. At the same time, the dielectric belt 17 is vibrated by the vibration providing means 19. As a result, an electrostatic attraction force in the paper direction and a peeling force due to vibration act on the toner sandwiched between the dielectric belt 17 and the paper 8, and a toner image formed on the dielectric belt 17 is formed. The portion of the toner that is not in contact with the sheet 8 moves to the sheet 8 quickly. In addition, Corotron 10
Are the same as those used in the first embodiment, and the applied voltage has the same value.

【0117】本実施形態の画像形成装置300によれ
ば、第1,第2実施形態と同様に、濃度ムラがほとんど
なく、高解像度のデジタル画像を形成しても転写抜けの
ほとんどない高画質な画像を、表面形状の異なる様々な
用紙に安定して形成することができる。
According to the image forming apparatus 300 of the present embodiment, similarly to the first and second embodiments, there is almost no density unevenness, and even if a high-resolution digital image is formed, high image quality with almost no transfer omission is obtained. An image can be stably formed on various sheets having different surface shapes.

【0118】また、トナー像担持体(誘電体ベルト1
7)に弾性層などを形成する必要がないため、ベルトの
薄膜化による高速適性、および熱エネルギーの低減化が
実現される。、また、熱転写定着部に大きな荷重を印加
する必要がないため、加熱手段の薄肉化によるウオーム
アップ時間の短縮化も実現される。さらに、熱転写定着
部が簡単な支持機構で実現され、装置の大型化、重量の
増大化、および高コスト化が防止される。
Further, the toner image carrier (the dielectric belt 1)
Since it is not necessary to form an elastic layer or the like in 7), high-speed suitability by reducing the thickness of the belt and reduction of thermal energy are realized. Also, since it is not necessary to apply a large load to the thermal transfer fixing unit, the warm-up time can be shortened by reducing the thickness of the heating unit. Further, the thermal transfer fixing section is realized by a simple supporting mechanism, and it is possible to prevent an increase in the size, weight, and cost of the apparatus.

【0119】さらに、第1,第2実施形態で説明した静
電的な予備転写よりも、より効率よく予備転写を行なう
ことができ、より転写抜けのない画像を形成することが
できる。
Further, the pre-transfer can be performed more efficiently than the electrostatic pre-transfer described in the first and second embodiments, and an image without transfer omission can be formed.

【0120】図8は、本発明の画像形成装置の第4実施
形態における予備転写手段の周辺部を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the peripheral portion of the pre-transfer means in the fourth embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【0121】尚、図1に示す画像形成装置100の構成
要素と同じの構成要素には同じ符号を付して説明する。
Note that the same components as those of the image forming apparatus 100 shown in FIG.

【0122】本実施形態では、中間転写ベルト5上に形
成されたトナー像と用紙8とを重ね合せる前に、トナー
像が形成された中間転写ベルト5にトナーと同極性の電
荷を付与する電荷付与手段23が設けられている。ま
た、予備転写手段としては第2実施形態で説明したロー
ル状電極部材16が用いられる。
In the present embodiment, before the toner image formed on the intermediate transfer belt 5 and the sheet 8 are superimposed, the electric charge for giving the electric charge of the same polarity as the toner to the intermediate transfer belt 5 on which the toner image is formed is provided. An application unit 23 is provided. The roll-shaped electrode member 16 described in the second embodiment is used as the preliminary transfer unit.

【0123】電荷付与手段23としては、本実施形態で
はコロトロンが用いられる。コロトロンは、非接触で電
荷の付与を行なうことができるため、トナー像を乱さず
に電荷の付与が行なわれる。コロトロンのワイヤ電極に
は、−5kV〜−6kVの電圧が印加され、トナー像が
形成された中間転写ベルト5上にトナーと同極性の負電
荷が付与される。
As the charge applying means 23, a corotron is used in the present embodiment. Since the corotron can apply the electric charge without contact, the electric charge is applied without disturbing the toner image. A voltage of −5 kV to −6 kV is applied to the wire electrode of the corotron, and a negative charge having the same polarity as the toner is applied to the intermediate transfer belt 5 on which the toner image is formed.

【0124】本実施形態の画像形成装置400によれ
ば、用紙8が重ね合わされる前の中間転写ベルト5上に
担持されたトナー像に、ロール状電極部材16による予
備転写を助ける極性の電荷を付与する電荷付与手段23
が備えられているため、中間転写ベルト5上に保持され
たトナーの電荷量が増大し、また中間転写ベルト5がト
ナーと同極性に帯電させられる。従って、ロール状電極
部材16によってトナーを用紙8側に吸引する電界を作
用させた際に、トナーがより大きな静電吸引力を受ける
とともに、中間転写ベルト5との間には静電的な反発力
が働くため、トナーを用紙8へ移動させやすく、より確
実に予備転写させることができる。また、用紙8を重ね
合せたときに、静電的な吸引力によって中間転写ベルト
5と用紙8の密着性が向上し、より乱れのない予備転写
が可能となる。従って、第1,第2実施形態で説明した
静電的な予備転写よりも、より効率よく予備転写を行な
うことができ、より転写抜けのない画像を形成すること
ができる。
According to the image forming apparatus 400 of this embodiment, a charge having a polarity which assists the preliminary transfer by the roll-shaped electrode member 16 is applied to the toner image carried on the intermediate transfer belt 5 before the paper 8 is superimposed. Charge applying means 23 for applying
Is provided, the charge amount of the toner held on the intermediate transfer belt 5 increases, and the intermediate transfer belt 5 is charged to the same polarity as the toner. Therefore, when an electric field for attracting the toner toward the paper 8 is applied by the roll-shaped electrode member 16, the toner receives a larger electrostatic attraction force, and the electrostatic repulsion between the toner and the intermediate transfer belt 5 occurs. Since the force acts, the toner can be easily moved to the sheet 8, and the preliminary transfer can be performed more reliably. Further, when the sheets 8 are superimposed, the adhesion between the intermediate transfer belt 5 and the sheet 8 is improved by the electrostatic attraction force, so that preliminary transfer with less disturbance can be performed. Therefore, the pre-transfer can be performed more efficiently than the electrostatic pre-transfer described in the first and second embodiments, and an image without transfer omission can be formed.

【0125】ここで、前述した各実施形態において、用
紙トレイあるいは用紙搬送経路に、画像が形成される前
の用紙8の表面形状を計測する表面形状計測手段と、そ
の表面形状計測手段による計測結果に基づいて上記予備
転写手段を作用させるか否かを制御する予備転写制御手
段とを備えてもよい。
Here, in each of the above-described embodiments, the surface shape measuring means for measuring the surface shape of the sheet 8 before the image is formed on the sheet tray or the sheet conveying path, and the measurement result by the surface shape measuring means. Pre-transfer control means for controlling whether or not to activate the pre-transfer means based on

【0126】図9は、表面形状計測手段の概略構成図で
ある。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of the surface shape measuring means.

【0127】図9に示す表面形状計測手段24には、用
紙8の表面に計測用の光を照射するLEDランプ25
と、用紙8の表面からの反射光をレンズ26を介して取
込む2次元のCCDセンサ27が備えられている。この
表面形状計測手段24は、CCDセンサ27の出力デー
タから、用紙8の表面形状を計測する。
The surface shape measuring means 24 shown in FIG. 9 has an LED lamp 25 for irradiating the surface of the sheet 8 with light for measurement.
And a two-dimensional CCD sensor 27 for taking in reflected light from the surface of the paper 8 via a lens 26. The surface shape measuring means 24 measures the surface shape of the sheet 8 from the output data of the CCD sensor 27.

【0128】CCDセンサ27から取り込まれた2次元
データは、図示しないバンドパスフィルタにより空間周
波数帯域を制限され、その空間周波数帯域が制限された
2次元データから用紙8の表面粗さが算出される。算出
された用紙8の表面粗さのデータは、予備転写を制御す
る予備転写制御手段(図示なし)に入力され、この表面粗
さデータに基づいて、予備転写制御手段で予備転写を行
なうか否かが判定される。
The two-dimensional data taken in from the CCD sensor 27 is limited in spatial frequency band by a band-pass filter (not shown), and the surface roughness of the sheet 8 is calculated from the two-dimensional data in which the spatial frequency band is limited. . The calculated data of the surface roughness of the sheet 8 is input to a pre-transfer control means (not shown) for controlling the pre-transfer, and based on the surface roughness data, whether or not the pre-transfer control means performs pre-transfer. Is determined.

【0129】表面が平滑な用紙8を使用する際は、トナ
ー像と用紙8の密着性はよく、従って予備転写を行なわ
なくても良好な熱転写定着が可能である。そこで、本実
施形態では、表面形状計測手段24によって用紙8の表
面形状を計測し、その計測結果に基づいて、即ち表面が
粗い用紙8を使用したときのみ予備転写制御手段によっ
て予備転写を行なう。このようにすると、予備転写によ
る不要な消費エネルギーを低減することができる。尚、
用紙8の表面形状の計測には、他にも触針式の形状測定
器やレーザ変位計など公知の種々の変位計を使用するこ
とができる。
When the paper 8 having a smooth surface is used, the adhesion between the toner image and the paper 8 is good, so that good thermal transfer fixing can be performed without performing preliminary transfer. Therefore, in the present embodiment, the surface shape of the sheet 8 is measured by the surface shape measuring unit 24, and the preliminary transfer is performed by the preliminary transfer control unit based on the measurement result, that is, only when the paper 8 having a rough surface is used. In this way, unnecessary energy consumption due to the preliminary transfer can be reduced. still,
For the measurement of the surface shape of the sheet 8, various known displacement meters such as a stylus type shape measuring device and a laser displacement meter can be used.

【0130】用紙8の種類は、表面が平滑な平滑紙と、
表面が粗い普通紙との2段階に設定される。ここでは、
表面粗さの幾つかの指標のうち十点平均粗さが用いら
れ、十点平均粗さの値が10μm以下の時は平滑紙、そ
れ以上の時は普通紙と判定される。もちろん、使用する
トナーやトナー像担持体、熱転写定着部の構成や条件な
どによって、上記判定の基準とする値を変更することが
できる。また、表面粗さの別の指標である中心面粗さや
面積平均粗さによって、用紙8の種類の判定を行なって
もよい。
The types of paper 8 include smooth paper having a smooth surface,
It is set in two stages with plain paper having a rough surface. here,
The ten-point average roughness is used among several indices of the surface roughness. When the value of the ten-point average roughness is 10 μm or less, it is determined that the paper is smooth. Needless to say, the reference value for the above determination can be changed depending on the toner used, the toner image carrier, and the configuration and conditions of the thermal transfer fixing unit. Further, the type of the paper 8 may be determined based on the center surface roughness or the area average roughness which is another index of the surface roughness.

【0131】尚、各実施形態で用いられる各種部材と熱
転写定着部の構成および条件によれば、十点平均粗さの
値が10μm以下の平滑紙を使用した場合、予備転写を
行なわなくても転写抜けのない高画質な画像を形成する
ことができるが、それ以上の粗さの用紙を使用すると予
備転写なしでは転写抜けが発生し始める。
According to the configuration and conditions of the various members and the thermal transfer fixing section used in each embodiment, when smooth paper having a ten-point average roughness value of 10 μm or less is used, even if preliminary transfer is not performed. Although a high-quality image without transfer omission can be formed, transfer omission starts to occur without pre-transfer when a paper having a higher roughness is used.

【0132】このように、画像が記録される前の用紙8
の表面形状を計測する表面形状計測手段24を備え、用
紙8の種類によって自動的に予備転写を行なうか否かの
判定をすることによって、予備転写の必要のない平滑な
用紙を使用する際には予備転写を行なわないようにする
と、予備転写による不要な消費エネルギーを低減するこ
とができる。尚、表面形状計測手段24を備えることな
く、予備転写を行なうか否かを手動で切り替えるするよ
うにしてもよい。
Thus, the sheet 8 before the image is recorded
When using smooth paper that does not require pre-transfer, it is provided with surface shape measuring means 24 for measuring the surface shape of the paper 8 and automatically determining whether or not to perform pre-transfer according to the type of paper 8. By not performing the preliminary transfer, unnecessary energy consumption due to the preliminary transfer can be reduced. In addition, whether or not to perform the preliminary transfer may be manually switched without providing the surface shape measuring means 24.

【0133】本発明は、以上説明してきた実施形態に限
定されるものではなく、目的を同じとした種々の変形、
組合わせを含むものである。また、トナー像形成手段が
静電記録方式のもので説明してきたが、もちろんこれに
限られるものではなく、例えば、所定のトナー像担持体
上に、デジタル処理された画像データに基づいてトナー
を直接飛翔させてトナー像を形成する方式であってもよ
く、また、所定のトナー像担持体上に、デジタル処理さ
れた画像データに基づいて磁気潜像を形成し、その磁気
潜像に基づいてトナー像を形成する方式などであっても
よい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modifications having the same purpose.
It includes combinations. Also, the toner image forming means has been described as an electrostatic recording type, but is not limited to this. For example, a toner is formed on a predetermined toner image carrier based on digitally processed image data. A method in which a toner image is formed by direct flight may be used, or a magnetic latent image is formed on a predetermined toner image carrier based on digitally processed image data, and based on the magnetic latent image. A method of forming a toner image may be used.

【0134】[0134]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
方法によれば、表面が粗い記録媒体に高解像度なデジタ
ル画像を形成しても、単色画像の低濃度部や細線および
細かい文字の細部など、従来の方法ではトナーと記録媒
体の密着不足によって転写抜けが顕著に発生していた部
位も、予備転写によってあらかじめ記録媒体に移動させ
られるため、トナー像を用紙に確実に転写することがで
きる。
As described above, according to the image forming method of the present invention, even if a high-resolution digital image is formed on a recording medium having a rough surface, even if a low-density portion, a fine line, or a fine character of a monochromatic image is formed. Parts such as details, in which transfer omission has been noticeable due to insufficient adhesion between the toner and the recording medium in the conventional method, can be moved to the recording medium in advance by preliminary transfer, so that the toner image can be reliably transferred to the paper. it can.

【0135】また、本発明の画像形成装置によれば、濃
度ムラがほとんどなく、高解像度のデジタル画像を形成
しても転写抜けのほとんどない高画質な画像を、表面形
状の異なる様々な記録媒体に安定して形成することがで
きる。
Further, according to the image forming apparatus of the present invention, a high-quality image having almost no density unevenness and almost no transfer omission even when a high-resolution digital image is formed can be transferred to various recording media having different surface shapes. Can be formed stably.

【0136】また、トナー像担持体に弾性層などを形成
する必要がないため、ベルトの薄膜化による高速適性、
および熱エネルギーの低減化が実現される。また、熱転
写定着部に大きな荷重を印加する必要がないため、加熱
手段の薄肉化によるウオームアップ時間の短縮化が実現
される。さらに、熱転写定着部が簡単な支持機構で実現
され、装置の大型化、重量の増大化、および高コスト化
が防止される。
Further, since it is not necessary to form an elastic layer or the like on the toner image carrier, high speed suitability by thinning the belt,
In addition, reduction of heat energy is realized. Further, since it is not necessary to apply a large load to the thermal transfer fixing unit, the warm-up time can be reduced by reducing the thickness of the heating unit. Further, the thermal transfer fixing section is realized by a simple supporting mechanism, and it is possible to prevent an increase in the size, weight, and cost of the apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の画像形成装置の第1実施形態の概略構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

【図2】図1に示す画像形成装置における予備転写の様
子を模式的に示す図である。
FIG. 2 is a view schematically showing a state of preliminary transfer in the image forming apparatus shown in FIG.

【図3】比較例としての画像形成装置におけるトナー像
の乱れを説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining disturbance of a toner image in an image forming apparatus as a comparative example.

【図4】本発明の画像形成装置の第2実施形態の概略構
成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【図5】図4に示す画像形成装置における予備転写手段
とは異なる予備転写手段の周辺部を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a peripheral portion of a pre-transfer unit different from the pre-transfer unit in the image forming apparatus shown in FIG.

【図6】本発明の画像形成装置の第3実施形態の概略構
成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a third embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【図7】図6に示す画像形成装置におけるイオンフロー
記録ヘッドの概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an ion flow recording head in the image forming apparatus shown in FIG.

【図8】本発明の画像形成装置の第4実施形態における
予備転写手段の周辺部を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a peripheral portion of a pre-transfer unit in a fourth embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【図9】表面形状計測手段の概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a surface shape measuring unit.

【図10】従来の、転写同時定着方式を採用した画像形
成装置の概略構成図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a conventional image forming apparatus employing a simultaneous transfer fixing method.

【図11】トナーと用紙の付着力,トナーどうしの凝集
力,トナーとトナー像担持体の付着力それぞれの力の大
小関係によるトナー像の転写状態を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a transfer state of a toner image based on a magnitude relationship among the respective adhesive forces between the toner and the paper, the cohesive force between the toners, and the adhesive force between the toner and the toner image carrier.

【図12】トナー像担持体上に形成された高解像度なト
ナー像の画素と、用紙の表面形状と、熱転写定着の状況
を模式的に示す図である。トナー像担持体上に形成され
た高解像度なトナー像の画素と、用紙の表面形状と、熱
転写定着の状況を模式的に示す図である。
FIG. 12 is a diagram schematically illustrating pixels of a high-resolution toner image formed on a toner image carrier, a surface shape of a sheet, and a state of thermal transfer fixing. FIG. 4 is a diagram schematically illustrating pixels of a high-resolution toner image formed on a toner image carrier, a surface shape of a sheet, and a state of thermal transfer fixing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1Y,1M,1C,1K 感光体ドラム 2,2Y,2M,2C,2K 帯電器 3,3Y,3M,3C,3K スポット光 4,4Y,4M,4C,4K 現像器 5 中間転写ベルト 6 一次転写手段 7 ロール部材 8 用紙 9 用紙搬送手段 10 コロトロン 11 加熱ロール 12 加圧ロール 13,13Y,13M,13C,13K クリーニング手
段 14 ベルトクリーニング手段 15 冷却手段 16 ロール状電極部材 17 誘電体ベルト 18 イオンフロー記録ヘッド 19 振動供与手段 20 イオン発生部 21 イオン流制御部 22,22Y,22M,22C,22K 電極部材 23 電荷付与手段 24 表面形状計測手段 25 LEDランプ 26 レンズ 27 CCDセンサ 100,200,300,400 画像形成装置 101 トナー像
1,1Y, 1M, 1C, 1K Photoconductor drum 2,2Y, 2M, 2C, 2K Charger 3,3Y, 3M, 3C, 3K Spot light 4,4Y, 4M, 4C, 4K Developing device 5 Intermediate transfer belt 6 Primary transfer means 7 Roll member 8 Paper 9 Paper transport means 10 Corotron 11 Heating roll 12 Pressure roll 13, 13Y, 13M, 13C, 13K Cleaning means 14 Belt cleaning means 15 Cooling means 16 Roll electrode member 17 Dielectric belt 18 Ion Flow recording head 19 Vibration providing means 20 Ion generating section 21 Ion flow controlling section 22, 22Y, 22M, 22C, 22K Electrode member 23 Charge applying means 24 Surface shape measuring means 25 LED lamp 26 Lens 27 CCD sensor 100, 200, 300, 400 Image forming apparatus 101 Toner image

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H032 AA05 AA14 AA15 BA09 BA21 BA25 BA27 2H033 AA21 AA30 AA32 BA29 BB06 BB29 BE09 2H078 AA18 AA29 BB12 CC06 DD03 DD29 DD42 DD53 DD57 DD73 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H032 AA05 AA14 AA15 BA09 BA21 BA25 BA27 2H033 AA21 AA30 AA32 BA29 BB06 BB29 BE09 2H078 AA18 AA29 BB12 CC06 DD03 DD29 DD42 DD53 DD57 DD73

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トナー像を形成し、形成したトナー像を
最終的に所定の記録媒体上に転写および定着することに
より、該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成
する画像形成方法において、 トナー像を担持するトナー像担持体と記録媒体とを、該
トナー像担持体上に担持されたトナー像を間に挟むよう
に重ね合わせる重ね合わせ過程と、 記録媒体が重ね合わされた状態にあるトナー像担持体上
のトナー像に、該トナー像担持体から該記録媒体にトナ
ー像が転写される方向の力を付与することにより、予備
転写を行なう予備転写過程と、 前記予備転写過程終了後の、重ね合わされた状態にある
トナー像担持体と記録媒体を加熱し、さらに加圧するこ
とにより、該トナー像担持体から該記録媒体へのトナー
像の転写および定着を行なう転写定着過程とを有するこ
とを特徴とする画像形成方法。
An image forming method for forming a toner image on a recording medium by forming a toner image and finally transferring and fixing the formed toner image on a predetermined recording medium. A superimposing step of superposing a toner image carrier carrying a toner image and a recording medium so as to sandwich the toner image carried on the toner image carrier between the recording medium and the recording medium; A pre-transfer step of performing pre-transfer by applying a force to the toner image on the toner image carrier in a direction in which the toner image is transferred from the toner image carrier to the recording medium; Transferring the toner image from the toner image carrier to the recording medium by heating and pressurizing the toner image carrier and the recording medium in the superimposed state. An image forming method comprising: a fixing step.
【請求項2】 前記予備転写過程が、前記トナー像に静
電的な力を付与する過程であることを特徴とする請求項
1記載の画像形成方法。
2. The image forming method according to claim 1, wherein the preliminary transfer step is a step of applying an electrostatic force to the toner image.
【請求項3】 トナー像を形成し、形成したトナー像を
最終的に所定の記録媒体上に転写および定着することに
より、該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成
する画像形成装置において、 所定のトナー像担持体と、 該トナー像担持体上にトナー像を担持させるトナー像形
成手段と、 該トナー像担持体に、該トナー像担持体上に担持された
トナー像を間に挟むように記録媒体を重ね合わせて搬送
する記録媒体搬送手段と、 前記トナー像担持体と記録媒体とが重ね合わされた状態
で搬送される途中の所定の予備転写位置において、記録
媒体が重ね合わされた状態にあるトナー像担持体上のト
ナー像に、該トナー像担持体から該記録媒体にトナー像
が転写される方向の力を付与する予備転写手段と、 前記記録媒体搬送手段による記録媒体搬送方向について
前記予備転写位置よりも下流側において、重ね合わされ
た状態のトナー像担持体と記録媒体を加熱し、さらに加
圧することにより、該トナー像担持体から該記録媒体へ
のトナー像の転写および定着を行なう転写定着手段とを
備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. An image forming apparatus that forms a toner image on a recording medium by forming a toner image and finally transferring and fixing the formed toner image on a predetermined recording medium. A predetermined toner image carrier, a toner image forming means for carrying a toner image on the toner image carrier, and a toner image carried on the toner image carrier interposed between the toner image carriers A recording medium conveying means for conveying the recording medium in an overlapping manner, and a state in which the recording medium is superimposed at a predetermined preliminary transfer position in the middle of being conveyed in a state where the toner image carrier and the recording medium are superimposed. A pre-transfer unit for applying a force to the toner image on the toner image carrier in the direction in which the toner image is transferred from the toner image carrier to the recording medium; and a recording medium by the recording medium conveying unit. The toner image carrier and the recording medium in a superimposed state are heated and further pressurized on the downstream side of the preliminary transfer position in the feeding direction, thereby transferring the toner image from the toner image carrier to the recording medium. And an image forming apparatus comprising: a transfer fixing unit for performing fixing.
【請求項4】 前記予備転写手段が、トナー像に静電的
な力を付与するものであることを特徴とする請求項3記
載の画像形成装置。
4. An image forming apparatus according to claim 3, wherein said pre-transfer means applies an electrostatic force to the toner image.
【請求項5】 前記予備転写手段による予備転写の際
に、前記トナー像担持体および記録媒体を振動させる振
動付与手段を備えたことを特徴とする請求項3記載の画
像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 3, further comprising a vibration applying unit that vibrates the toner image carrier and the recording medium during the preliminary transfer by the preliminary transfer unit.
【請求項6】 記録媒体が重ね合わされる前のトナー像
担持体上に担持されたトナー像に、前記予備転写手段に
よる予備転写を助ける極性の電荷を付与する電荷付与手
段を備えたことを特徴とする請求項4記載の画像形成装
置。
6. A method according to claim 1, further comprising the step of: applying a charge having a polarity which assists the preliminary transfer by the preliminary transfer unit to the toner image carried on the toner image carrier before the recording medium is superimposed. The image forming apparatus according to claim 4, wherein
【請求項7】 画像が記録される前の記録媒体の表面形
状を計測する表面形状計測手段と、該表面形状計測手段
による計測結果に基づいて前記予備転写手段を作用させ
るか否かを制御する予備転写制御手段とを備えたことを
特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
7. A surface shape measuring means for measuring a surface shape of a recording medium before an image is recorded, and whether or not the preliminary transfer means is operated based on a measurement result by the surface shape measuring means. 4. The image forming apparatus according to claim 3, further comprising a preliminary transfer control unit.
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