JP2002244450A

JP2002244450A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP2002244450A
Application number: JP2001044762A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2002-08-30

Abstract

(57)【要約】【課題】粘着転写法を用いて色再現に優れ、光沢ある
カラー画像を形成する。【解決手段】プロセスユニット１００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）で形成されたトナー像を中間転写ベルト１４ａ上に
重ね合わせて転写し、次いで粘着転写ベルト２１に転写
後記録紙上に転写・定着を行うが、粘着転写ベルト２１
は中間転写ベルト１４ａ上のトナー像の転写を行うとき
のみ当接し、その他では離間する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真法によって
像形成体上に形成したトナー像を、重ね合わせて記録材
上に転写、定着を行うカラー画像形成装置に係わり、特
に転写及び定着が同時に行われるようにしたカラー画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー画像形成装置では、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の
カラートナーを用い、像形成体上に各色毎のトナー像を
形成し、転写手段によって最終的に記録材上に重ね合わ
せたトナー像を保持状態とし、定着工程を経て記録材上
にカラー画像を固着することが行われる。具体的には、
像形成体の周縁部に帯電手段、像露光手段、現像手段か
ら成る像形成手段を複数組配列し、トナー像を像形成体
上に重ね合わせて形成し、これを一括して記録材上に静
電転写し、転写を終えてトナー像を保持する記録材を定
着するカラー画像形成装置や、タンデム方式と呼ばれ、
像形成体とその周縁部に１組の帯電手段、像露光手段、
現像手段から成る像形成手段を設け、単色のトナー像を
形成する像形成ユニットを中間転写体の周縁部に複数組
配設し、像形成ユニットで形成したトナー像を回転する
中間転写体上に順次重ね合わされるよう静電転写し、中
間転写体上に重ね合わせて転写されたトナー像を一括し
て記録材上に転写し、トナー像を保持する記録材を定着
するカラー画像形成装置が提案され、実用化されてい
る。

【０００３】カラー画像形成装置では、多層のトナー像
の転写が行われ、また定着に当たっては、多層のトナー
像を保持した記録材に対して定着が行われる。

【０００４】多層のトナー像は密着状態の像形成体と記
録材、或いは密着状態の中間転写体と記録材の間に挟ま
れて、転写バイアスが印加され静電的な引力によって記
録材側への転写が行われるが、１００％の転写がなされ
ることは困難で、特に転写しようとするトナー層が厚い
（単位面積当たりのトナー量が多い）場合には、転写率
は更に低くなる。

【０００５】また定着については、トナー像を保持した
記録材を圧接状態にある熱ローラ間を通過させて定着を
行う熱ローラ定着が多く行われている。熱ローラ定着に
あっては、トナーの粘度が一定値以下となると定着が可
能となるが、更にトナーの粘度が一定値以下となるとト
ナー層の一部が分断し熱ローラに付着するオフセット現
象が生じる。オフセット現象は溶融されたトナーと熱ロ
ーラとの間での付着力がトナー層の内部凝集力よりも強
くなったときに発生し、トナー層厚が厚い場合に発生し
易い。熱ローラに付着したトナーはローラ上で一回転し
次に接触する記録材上の別の場所に汚れとして付着する
ため、画像欠陥となる。

【０００６】転写率が高く、オフセット現象が生じ難い
画像形成方法として、粘着転写体を用いるカラー画像形
成方法がある。粘着転写体を用いるカラー画像形成方法
では、例えば像形成体上にトナー像を形成し、形成した
トナー像を中間転写体上に静電転写して重ね合わせてカ
ラートナー像を形成し、中間転写体上のカラートナー像
を粘着転写体上に一括転写した後、記録紙上に転写と同
時に定着する構成がとられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】粘着転写体を用いたカ
ラー画像形成装置では、転写・定着が同時にかつ同一部
所において行われる特長を有しているが、転写・定着は
加熱状態で行われることから、トナー像を形成するトナ
ー像形成部に近接して発熱体が存在することとなる。ト
ナー像形成部の部材、特に像形成体（感光体）は環境温
度が変動すると特性も変動し、甚だしい場合即ち環境温
度が所定温度より高い場合には感光体性能が劣化する現
象も生じる。

【０００８】本発明は何れも、トナー像形成部の画像形
成に伴う温度上昇を防止し、安定して良質なカラー画像
が継続して得られるカラー画像形成装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、トナー像形
成部で形成したトナー像を中間転写体上で静電転写して
重ね合わせてカラートナー像を形成し、次に粘着転写体
上に一括転写した後、記録紙上に転写・定着を行うカラ
ー画像形成装置において、前記中間転写体に対し温度制
御を行う温度制御部材を設けたことを特徴とするカラー
画像形成装置（請求項１の発明）及び、トナー像形成部
で形成したトナー像を中間転写体上で静電転写して重ね
合わせてカラートナー像を形成し、次に粘着転写体上一
括転写した後、記録紙上に転写・定着を行うカラー画像
形成装置において、前記粘着転写体はベルト状部材であ
り、内部に温度均一化手段を設けたことを特徴とするカ
ラー画像形成装置（請求項４の発明）及び、トナー像形
成部で形成したトナー像を中間転写体上で静電転写して
重ね合わせてカラートナー像を形成し、次に粘着転写体
上に一括転写した後、記録紙上に転写・定着を行うカラ
ー画像形成装置において、前記粘着転写体をベルト状部
材として前記粘着転写体からの発生熱を遮る手段を設け
ると共に、前記粘着転写体へ進入する記録紙を予備加熱
する予備加熱手段を設けたことを特徴とするカラー画像
形成装置（請求項７の発明）及び、トナー像形成部で形
成したトナー像を中間転写体上で静電転写して重ね合わ
せてカラートナー像を形成し、次に粘着転写体上一括転
写した後、記録紙上に転写・定着を行うカラー画像形成
装置において、前記粘着転写体は前記中間転写体に対し
て当接／解除が可能であることを特徴とするカラー画像
形成装置（請求項１０の発明）によって達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】本実施の形態の説明に先立って、
本発明のカラー画像形成装置に用いるトナーについて説
明を行う。

【００１１】カラートナーに使用される樹脂としてはス
チレン−アクリル共重合体、ポリエステル樹脂等挙げら
れる。

【００１２】スチレン−アクリル共重合体は単一のモノ
マーでポリマーとした場合のガラス転移温度の高いスチ
レンモノマーと低いアクリルモノマーの共重合比を変え
ることによりトナーとして適した５５〜６５℃のガラス
転移温度をもつ樹脂となるように設計される。また、架
橋樹脂とする場合にはジビニルベンゼンなどのラジカル
反応性基を２つ有するモノマーが少量添加される。これ
らのモノマーはアゾ系化合物、過酸化物系化合物を重合
開始剤としてラジカル重合されるが開始剤が分子末端に
結合することや重合に寄与しなかった分解物が存在する
ため開始剤は安全性に注意し選択されている。重合方法
としては、乳化重合、懸濁重合、溶液重合、塊状重合な
どの方法があり、目的とする分子量により重合方法は選
択される。重合に当たってはカラー顔料等の着色成分や
帯電制御剤等を加え、平均粒径が３〜１０μｍの球形ト
ナーを製造し使用される。

【００１３】また、ポリエステル樹脂については、アル
コールモノマーと酸モノマーの縮重合により合成され
る。また、架橋樹脂とする場合にはトリメリット酸やグ
リセリンなどの官能基を３つ以上有するモノマーが添加
される。ポリエステル樹脂は一般に水や溶剤を使用しな
い塊状重合により合成されている。また、ポリエステル
樹脂の製造上の特徴は反応が平衡反応であることが挙げ
られる。ポリエステル樹脂はアルコールモノマーの−Ｏ
Ｈ基と酸モノマーの−ＣＯＯＨ基が反応し脱水すること
によりエステル（−Ｏ−ＣＯ−）となることで重合が進
行する。この反応と同時に系中に存在する水による加水
分解も同時に進行する。したがって、反応で生じた水を
系外に除去することで反応が進行し高分子となる。その
ため、ポリエステル樹脂はスチレン−アクリル共重合体
のようにシャープな分子量分布にならず、分子量分布の
広い樹脂となるのが特徴である。

【００１４】加熱によりトナー温度が上昇してトナーの
粘度がある一定値以下になると定着が可能となり、熱ロ
ーラ定着の場合は更に粘度がある一定値以下になるとト
ナー層の一部が分断し熱ローラに付着するオフセット現
象が生じることとなる。オフセット現象は溶融されたト
ナーと熱ローラの付着力がトナー層の内部凝集力よりも
強くなったときに発生する。図２はトナー粘度と定着性
の関係を示す模式図で、本発明の転写・定着工程はゴム
状領域において行われるよう設計がなされる。

【００１５】通常、熱ローラ定着用として使用されるモ
ノクロ用の黒（Ｋ）トナーには低分子量樹脂と高分子量
樹脂もしくは架橋重合体とが混合して使用される。低分
子量樹脂は低温で溶融するためトナーの融合及び紙への
浸透を促進する働きをする。これに対し、高分子量樹脂
および架橋重合体は溶融したトナーの内部凝集力を高
め、熱ローラへの付着を防止する働きをする。

【００１６】ここで高分子量成分を増加させてゆくと、
高温域でのトナーの弾性が高くなる。これに従い、熱ロ
ーラでの最低定着温度は上昇するが、非オフセット域が
高温まで確保されるようになる。この、最低定着温度と
ホットオフセットの間の熱ローラ温度が熱ローラ定着に
おいて実際に使用可能な範囲となる。本発明のカラー画
像形成装置に用いるカラートナーは、低分子量樹脂と高
分子量樹脂とを適当な比率で混合し、転写・定着部にお
いてトナーはトナー粘度がゴム状領域にあるような温度
設定がなされる。

【００１７】従来のカラー画像形成装置にあっては、カ
ラートナーの定着は黒トナーのように紙に十分固定する
だけでは十分な発色は不可能で、カラートナーが十分に
発色し良好な色再現を達成するにはトナーが十分に溶融
し画像表面が平滑となることが必要である。そのため、
一般にカラートナーに使用される樹脂は低分子量で分子
量分布の狭いものが使用される。図３には従来用いられ
ているカラートナーと、本発明で使用するカラートナー
の樹脂の分子量分布を比較して示している。従来のカラ
ートナーにはこのような低分子量の樹脂が使用されてい
るため、トナーの機械的強度は比較的弱いものとなる。
本発明のカラートナーを用いるときは、転写・定着部に
おいて高い転写率をもって粘着転写体から記録材への転
写がなされると共に、オフセット現象を生じることなく
記録材上での定着が同時に行われる。

【００１８】本実施の形態で説明するカラー画像形成装
置は、何れも共通してイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色のそれぞれのト
ナー像を形成するプロセスユニットを中間転写体の周縁
部に配設し、各プロセスユニットで形成されたトナー像
を中間転写体上に重ね合わせて転写し、中間転写体上に
形成されたカラートナー像を粘着転写体上に転写し、粘
着転写体上のカラートナー像を記録紙上に転写・定着
し、転写・定着を行って、カラー画像が得られる構成と
したものである。

【００１９】図１は本実施の形態のカラー画像形成装置
の断面構成を示している。先ず中間転写体上にトナー像
を重ね合わせて形成する画像形成部の構成と作動につい
て説明する。

【００２０】図１に示すカラー画像形成装置は画像形成
部として中間転写体を用いたタンデム方式のカラー画像
形成装置であって、中間転写体である転写ベルト１４ａ
の周縁部にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、黒（Ｋ）から成る４組のトナー像形成部である
プロセスユニット１００が設けられていて、各プロセス
ユニット１００ではＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像が形成さ
れ、トナー像は転写ベルト１４ａの上で重ね合わせて転
写され、転写されたカラートナー像は次に説明する中間
転写体上に一括転写される構成となっている。

【００２１】４組のプロセスユニット１００は何れも共
通した構造となっているので、その１組について説明す
る。像形成体である感光体ドラム１０は、円筒状の基体
の外周に、導電層及び有機感光層（ＯＰＣ）の光導電体
層を形成したものである。

【００２２】感光体ドラム１０は、図示しない駆動源か
らの動力により、或いは転写ベルト１４ａに従動し、導
電層を接地された状態で矢印で示す時計方向に回転され
る。

【００２３】１１は帯電手段としてのスコロトロン帯電
器で、感光体ドラム１０の移動方向に対して直交する方
向に感光体ドラム１０と対峙し近接して取り付けられ、
トナーと同極性のコロナ放電によって、感光体ドラム１
０に対し一様な電位を与える。

【００２４】１２は画像データに基づいてＹ，Ｍ，Ｃ，
Ｋの像露光を行う露光光学系で、例えばポリゴンミラー
等によって感光体ドラム１０の回転軸と平行に走査を行
う走査光学系である。一様帯電された感光体ドラム１０
上に露光光学系１２によって像露光を行うことによって
潜像が形成される。

【００２５】感光体ドラム１０周縁には、負に帯電した
導電性のトナーと磁性キャリアから成る２成分の現像剤
を内蔵した現像器１３が設けられていて、磁石体を内蔵
し現像剤を保持して回転する現像スリーブ１３ａによっ
て反転現像する。

【００２６】現像剤はフェライトをコアとしてその周り
に絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、顔料ある
いはカーボンブラック等の着色剤を加えた重量平均粒径
が３〜１０μｍのトナーに、荷電制御剤、シリカ、酸化
チタン等を加え、トナー濃度５〜１０質量％になるよう
混合したもので、現像スリーブ１３ａ上に０．１〜０．
６ｍｍの層厚に規制されて現像域へと搬送される。

【００２７】現像域における現像スリーブ１３ａと感光
体ドラム１０との間隙は現像剤の層厚よりも大きい０．
２〜１．０ｍｍとして、現像スリーブ１３ａと感光体ド
ラム１０との間には直流電圧Ｖ_DCに交流電圧Ｖ_ACを重畳
した交流バイアス電圧を印加する。トナーの帯電は直流
電圧Ｖ_DCと同極性（負）であるため、交流電圧Ｖ_ACによ
ってキャリアから離脱するきっかけを与えられたトナー
は、直流電圧Ｖ_DCより電位の絶対値の高いＶ_Hの部分に
は付着せず、電位の絶対値の低いＶ_Lの部分にその電位
差に応じたトナー量が付着し顕像化（反転現像）する。
また、現像スリーブ１３ａと感光体ドラム１０との間に
は直流電圧Ｖ_DCのみを印加してもよい。なお現像は接触
現像であっても差し支えない。このトナー像は転写位置
において後に説明する転写ベルト１４ａ上に転写がなさ
れる。転写を終えてドラム上に残留した転写残トナー
は、静電的に回収を行うクリーニング装置１９によって
清掃が行われる。

【００２８】Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ４色のプロセスユニット１
００が並列して対向する転写ベルト１４ａは体積抵抗率
１０¹⁰〜１０¹⁵Ω・ｃｍ、表面抵抗率１０¹⁰〜１０¹⁵Ω
／□の無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬
化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合
体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジ
ニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ
０．１〜１．０ｍｍの半導電性フィルム基体の外側に、
好ましくはトナーフィルミング防止層として厚さ５〜５
０μｍのフッ素コーティングを行った、２層構成のシー
ムレスベルトである。転写ベルト１４ａの基体として
は、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導
電材料を分散した厚さ０．５〜２．０ｍｍの半導電性ゴ
ムベルトを使用することもできる。転写ベルト１４ａ
は、駆動ローラ１４ｄ、従動ローラ１４ｅ、テンション
ローラ１４ｋ及びバックアップローラ１４ｊに外接して
張架され、画像形成時には、不図示の駆動モータよりの
駆動をうけて駆動ローラ１４ｄが回転され、各色毎の転
写位置では１次転写器１４ｃにより感光体ドラム１０に
転写ベルト１４ａが押圧され、転写ベルト１４ａが図の
矢印で示す方向に回転される。

【００２９】各色毎の転写手段である転写ローラからな
る１次転写器１４ｃは、転写ベルト１４ａを挟んで各色
毎の感光体ドラム１０に対向して設けられ、転写ベルト
１４ａと各色毎の感光体ドラム１０との間に各色毎の転
写域（符号なし）を形成する。各色毎の１次転写器１４
ｃにはトナーと反対極性（本実施形態においてはプラス
極性）の直流電圧を印加し、転写域に転写電界を形成す
ることにより、各色毎の感光体ドラム１０上のトナー像
を転写ベルト１４ａ上に転写する。

【００３０】各色毎の除電手段である分離電極１４ｎ
は、好ましくはコロナ放電器により構成され、１次転写
器１４ｃにより帯電された転写ベルト１４ａを除電す
る。

【００３１】画像記録のスタートにより不図示の感光体
駆動モータの始動によりイエロー（Ｙ）のプロセスユニ
ット１００の感光体ドラム１０が図の矢印で示す方向へ
回転され、同時にＹのスコロトロン帯電器１１の帯電作
用によりＹの感光体ドラム１０に電位の付与が開始され
る。

【００３２】Ｙの感光体ドラム１０は電位を付与された
あと、Ｙの露光光学系１２によってＹの画像データに対
応する電気信号による画像書込が開始され、Ｙの感光体
ドラム１０の表面に原稿画像のＹの画像に対応する静電
潜像が形成される。

【００３３】前記のＹの潜像はＹの現像器１３により非
接触状態で反転現像がなされＹの感光体ドラム１０の回
転に応じＹトナーによるトナー像が形成される。

【００３４】上記の画像形成プロセスによって像形成体
であるＹの感光体ドラム１０上に形成されたＹのトナー
像が、Ｙの転写域（符号なし）において、Ｙの１次転写
器１４ｃによって、転写ベルト１４ａ上に転写される。

【００３５】次いで転写ベルト１４ａは、Ｙのトナー像
と同期が取られ、マゼンタ（Ｍ）のプロセスユニット１
００によりＭの感光体ドラム１０上に形成されたＭの画
像データに対応するＭのトナー像が、Ｍの転写域（符号
なし）において、Ｍの１次転写器１４ｃによって、前記
のＹのトナー像の上からＭのトナー像が重ね合わせて形
成される。

【００３６】同様のプロセスにより、Ｙ、Ｍの重ね合わ
せトナー像と同期が取られ、シアン（Ｃ）のプロセスユ
ニット１００によりＣの感光体ドラム１０上に形成され
た、Ｃの画像データに対応するＣのトナー像が、Ｃの転
写域（符号なし）において、Ｃの１次転写器１４ｃによ
って、前記のＹ、Ｍのトナー像の上からＣのトナー像が
重ね合わせて形成され、更にＹ、Ｍ、Ｃの重ね合わせト
ナー像と同期が取られ、黒（Ｋ）のプロセスユニット１
００によりＫの感光体ドラム１０上に形成された、Ｋの
画像データに対応するＫのトナー像が、Ｋの転写域（符
号なし）において、Ｋの１次転写器１４ｃによって、前
記のＹ、Ｍ、Ｃのトナー像の上からＫのトナー像が重ね
合わせて形成され、転写ベルト１４ａ上にＹ、Ｍ、Ｃ及
びＫの重ね合わせカラートナー像が形成される。

【００３７】転写後の各色毎の感光体ドラム１０の周面
上に残った転写残トナーは、各色毎の像形成体のクリー
ニング手段であるクリーニング装置１９によりクリーニ
ングされる。

【００３８】Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ４色の重ね合わされたトナ
ー像は、粘着転写体である粘着転写ベルト２１に一括転
写される。粘着転写ベルト２１はエンドレスの１００〜
２００μｍ厚のマイラー等の樹脂フィルム上に５０〜１
５０μｍの薄層のシリコンゴムコートをしたもので、２
次転写ローラ２２と転写定着ローラ２３との間に張架さ
れ、転写ベルト１４ａと同じ周速度をもって矢示方向に
回転する。転写ベルト１４ａと粘着転写ベルト２１と
は、バックアップローラ１４ｊと２次転写ローラ２２と
の間で挟持搬送されて２次転写域を形成し、バックアッ
プローラ１４ｊは接地され、２次転写ローラ２２にはト
ナーと反対極性のプラスの転写バイアスが印加され、ワ
ックス等を含有し粘弾性を有した前記のカラートナーは
吸着性をもった粘着転写ベルト２１上に極めて効率よく
転写される。

【００３９】ヒータを内蔵した転写定着ローラ２３に
は、ヒータを内蔵した加熱ローラ３５が粘着転写ベルト
２１を介して圧接状態にある。給紙カセット３１から排
出され、給紙ローラ３２、案内ローラ３３によって給紙
路３０に沿って給紙された記録紙Ｐは、タイミングロー
ラ３４によって粘着転写ベルト２１上のカラートナー像
と同期をとって給紙され、転写定着ローラ２３と加熱ロ
ーラ３５とが対向した転写定着位置において、カラート
ナー像は記録紙Ｐ上に転写・定着がなされる。転写定着
位置においては、粘着転写ベルト２１上のトナーの粘度
がゴム状領域となるようローラの温度設定がなされてい
る。これにより記録紙Ｐへのトナーの融着が起こり、良
好な転写と定着が同時に行われる。加熱ローラ３５は転
写定着ローラ２３と略同温度に保持されることが好まし
い。なお、本実施例においては、加熱ローラ３５は接地
状態とし、転写定着ローラ２３にはトナーと同極性の本
実施例ではマイナスのバイアス電圧が印加されて紙とト
ナーとの融着を助けるべく、転写定着位置における転写
が更に確実となるような対応がなされている。

【００４０】転写定着位置での転写は極めて高い転写率
をもって転写されるが、粘着転写ベルト２１に残留した
トナーはバックアップローラ２５に対向したクリーニン
グローラ２５ａによってクリーニングされる。

【００４１】（実施の形態１）請求項１に係わる発明に
ついて説明する。

【００４２】図１を用いて説明した粘着転写体を用いた
カラー画像形成装置では、記録紙に対して転写・定着を
行う粘着転写体は、画像形成時にあっては転写定着部が
相当温度の加熱状態が維持される関係から加熱されて高
温となる。高温状態にあって回動する粘着転写体からは
２次転写域において当接状態にある中間転写体へと熱が
伝わり、中間転写体も高温となる。更に高温となった中
間転写体からはトナー像形成部の像形成体へと熱が伝わ
る。像形成体の温度が変動すると感光体特性が変動し、
連続プリントを行うときはプリント初期と時間経過後と
では形成されるプリント画質は大きく変動することとな
る。また、像形成体が更に高温状態となると、感光体特
性の劣化を招くこととなる。また現像剤についても高温
となるとトナーフィルミングやトナー凝集が生じ画質の
低下を招く。

【００４３】本実施の形態は、中間転写体の温度制御を
行うことによって、トナー像形成部の温度上昇を防止す
るもので、図４は本発明の実施例を示すカラー画像形成
装置の断面構成図である。中間転写体はベルト部材から
成る転写ベルト１４ａとし、転写ベルト１４ａには２次
転写域の下流側でプロセスユニット１００までの間に、
ベルトが直線状に移動する平面部を設け、転写ベルト１
４ａの広い領域をもった平面部に対向して温度制御部４
１を設けている。

【００４４】温度制御部４１は空気流によって中間転写
体の温度制御を行うもので、ファン（図示せず）によっ
て温度制御部４１への送風量を調整して温度制御を行
う。２次転写域の近傍に不図示の温度センサを設け、検
知温度の上昇に応じてファンによる送風量を増加するよ
う制御し、或いは連続しての画像形成時間やプリント枚
数に応じて送風量を増加する制御が行われる。また、略
一定の温度条件下で画像形成がなされるよう制御を行う
ために、例えば画像形成の初期の環境条件が低温時にあ
ってはファンは温風を送風し加熱の役割を持たして温度
制御を行うこともなされる。

【００４５】図上で４２は断熱板である。転写定着部か
らの発熱が中間転写体へ輻射等による影響を阻止するた
めに設けたもので、断熱板４２は転写定着部を含む粘着
転写ベルト２１全体をカバーする断熱カバーとすること
も、中間転写体への発熱影響を阻止する観点から有効で
ある。

【００４６】（実施の形態２）請求項４に係わる発明に
ついて説明する。

【００４７】図１を用いて説明した粘着転写体を用いた
カラー画像形成装置では、回動する粘着転写体は２次転
写域で中間転写体からのトナー像の転写を受ける一方、
転写定着部で記録紙へトナー像の転写・定着が行われ
る。画像形成時にあっては、転写定着部は所定の高温状
態が維持されて転写・定着が行われる。記録紙は通紙時
に粘着転写体から熱を奪った形で定着がなされ３関係か
ら、粘着転写体は通紙部と非通紙部とで温度差が生じ
る。粘着転写体が部分的に温度差が生じると、粘着性に
差異が生じて２次転写域における転写性能も部分的に差
異が生じ、画質の低下を招くこととなる。更に、粘着転
写体が部分的に温度差が存在すると、中間転写体や感光
体にまで温度差の影響が伝わって画像特性が低下する。

【００４８】本発明は上記の温度差の解消手段として、
粘着転写体をベルト状部材の粘着ベルト２１とし、内部
に温度均一化手段を設けるもので、図５に示した粘着転
写体２０の実施例について説明する。

【００４９】図５（ａ）は第１の実施例を示すもので、
粘着転写ベルト２１の転写定着部の下流側で２次転写域
との間で、ベルトに内接する温度均一化手段として金属
ローラ５１を設けたもので、金属ローラ５１にはアルミ
ニウム等の熱伝導性の良好な金属パイプが用いられ、ベ
ルトの移動に伴って従動回転する。金属ローラ５１の軸
方向への熱伝導によって、粘着転写ベルト２１の通紙部
と非通紙部との間での温度差を均一化する効果が生じ
る。なお、金属ローラ５１はテンションローラを兼ねた
部材であっても、また図１に示すクリーニングローラ２
５ａに対向したバックアップローラ２５の機能を兼ねた
部材であってもよい。

【００５０】図５（ｂ）は第２の実施例を示すもので、
温度均一化手段として粘着転写ベルト２１の内側の転写
定着部の上流側と下流側との両面で当接する金属ローラ
５２を設けている。金属ローラ５２は熱伝導性の良好な
アルミニウム等の熱伝導性の良好な金属パイプが用いら
れ、内部にヒートパイプを設けることも行われる。金属
ローラ５２は回転軸を中心として粘着転写ベルト２１の
移動に伴い従動回転する。本実施例においても、金属ロ
ーラ５２の軸方向への熱伝導によって粘着転写ベルト２
１の通紙部と非通紙部との間での温度差を均一化する効
果と共に、転写・定着後の高温となったベルト部分から
吸熱し、転写・定着前のベルト部分に対して排熱がなさ
れ、転写定着部へと移動するベルト部分に対して予備加
熱する温度均一化の効果が生じる。

【００５１】図５（ｃ）は第３の実施例を示すもので、
温度均一化手段として粘着転写ベルト２１の内側の転写
定着部の上流側と下流側との両面で当接するヒートパイ
プ５３を設けている。図５（ｄ）はヒートパイプ５３の
断面構成を示したもので、パイプ５３ａ内には所定の温
度に管理された流体が回流し、一定温度が保持されてい
る。ヒートパイプ５３の粘着転写ベルト２１に対向する
パイプ５３ａには回動可能で熱伝導の良好なパイプ５３
ｂが被覆していて、粘着転写ベルト２１の移動に伴いパ
イプ５３ｂは従動回転し、その間熱の授受が行われて、
粘着転写ベルト２１はヒートパイプ５３によって一様な
所定温度に維持される。

【００５２】粘着転写ベルト２１内に実施例１〜３で説
明した温度均一手段を設けることによって、粘着転写ベ
ルト２１は２次転写域において所定の安定した温度条件
が維持されていて、良好な２次転写及び転写・定着が行
われることとなる。

【００５３】（実施の形態３）請求項７に係わる発明に
ついて説明する。

【００５４】図１を用いて説明した粘着転写体を用いた
カラー画像形成装置では、記録紙に対して転写・定着を
行う粘着転写体は、画像形成時にあっては転写定着部が
高温状態に維持されていることが必要で、特にトナー像
を保持した粘着転写体と、新たに転写・定着が行われる
記録紙表面との間では近似した高温状態にあることが良
好な転写・定着がなされる条件となる。

【００５５】本発明は、転写定着部に進入する記録紙に
対して予備加熱を行うと共に、転写定着部での発熱が徒
に発散するのを防止し、温度上昇を望まない中間転写体
への放射熱を遮断するよう遮閉部材を設けたものであ
る。

【００５６】図６は本発明の実施例を示す断面構成図で
ある。図において、６１Ａは予備加熱部である。同期し
て記録紙搬送を行うタイミングローラ３４と転写定着部
との間の給紙路に予備加熱部を設けたもので、駆動ロー
ラ６１１Ａ、従動ローラ６１２Ａ、テンションローラ６
１３Ａの間には搬送ベルト６１０Ａが張架され、駆動ロ
ーラ６１１Ａの回転により搬送ベルト６１０Ａは所定の
周速度をもって回転する。従動ローラ６１２Ａはヒータ
を内蔵し、接地されている。

【００５７】従動ローラ６１２Ａに対向して紙帯電器６
１４Ａが設けられていて、進入する記録紙に対してトナ
ーと同極性の本実施例ではプラス電極の帯電を行う。な
お、紙帯電器６１４Ａは挟持して帯電電圧の印加を行う
帯電ローラであっても、コロナ放電を行う放電器であっ
てもよい。紙帯電器６１４Ａによって帯電状態となった
記録紙Ｐは搬送ベルト６１０Ａに静電的に吸着し、ベル
ト回転に伴い搬送される。

【００５８】従動ローラ６１２Ａと駆動ローラ６１１Ａ
との間の直線部では、ベルトの上面及び背面より加熱す
る例えば赤外ランプ等を用いたヒータ６１６Ａが設けら
れていて、通過する記録紙Ｐに対して予備加熱を行う。
接地した駆動ローラ６１１Ａに対向しては除電器６１５
Ａが設けられていて、予備加熱された記録紙Ｐは、駆動
ローラ６１１Ａにおいて搬送ベルト６１０Ａより離れ、
転写定着部へと進入する。予備加熱された記録紙Ｐは、
共にヒータを内蔵した転写定着ローラ２３と加熱ローラ
３５との間に挟持されて良好な転写・定着が行われるこ
ととなる。

【００５９】図７は予備加熱部の他の実施例を示してい
る。図示した予備加熱部６１Ｂは記録紙Ｐの表面側を加
熱されて高温状態にある搬送ベルト６１０Ｂに吸着状態
とし、転写定着部に搬送するようにしたもので、６１１
Ｂは駆動ローラ、６１２Ｂはヒータを内蔵し周回する搬
送ベルト６１０Ｂの加熱を行う従動ローラで、６１４Ｂ
は紙帯電器、６１５Ｂは除電器、６１６Ｂはヒータであ
る。本実施例では、転写・定着が行われる記録紙Ｐの表
面が吸着状態にあった搬送ベルト６１０Ｂからの熱伝導
によって充分に予備加熱がなされ高温状態となっている
ので、より好ましい予備加熱手段である。

【００６０】６２はシールド部であって、粘着転写ベル
ト２１のベルトと、記録紙の通路を除いて転写定着部を
断熱材を用いて包囲する構成としている。かかる構成
と、転写定着部に進入する記録紙Ｐの予備加熱を行うこ
ととによって、転写定着部は安定した転写・定着条件が
維持される。またシールド部６２を設けることによって
熱の放射を遮り、転写ベルト１４ａが輻射熱によって温
度上昇するのを防止している。なお、本実施例において
は転写ベルト１４ａが温度上昇すると形成される画像品
質に影響が生じることからファン等を用いた冷却部６３
を設けてベルトの温度上昇を防止している。図６に示す
ように、予備加熱部６１Ａ（Ｂ）を中間転写体である転
写ベルト１４ａの下方に配置し、転写ベルト１４ａの上
方にトナー像形成部であるプロセスユニット１００
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を配設することは本発明の画像形成
装置の好ましい配置関係である。

【００６１】（実施の形態４）請求項１０に係わる発明
について説明する。

【００６２】図１を用いて説明した粘着転写体を用いた
カラー画像形成装置では、記録紙に対して転写・定着を
行う粘着転写体は、画像形成時にあっては転写定着部が
相当温度の加熱状態が維持される関係から加熱されて高
温となる。高温状態にあって回動する粘着転写体からは
２次転写域において当接状態にある中間転写体へと熱が
伝わり、中間転写体も高温となる。更に高温となった中
間転写体からはトナー像形成部の像形成体へと熱が伝わ
る。像形成体の温度が変動すると感光体特性が変動し、
連続プリントを行うときはプリント初期と時間経過後と
では形成されるプリント画質は大きく変動することとな
る。また、像形成体が更に高温状態となると、感光体特
性の劣化を招くこととなる。また現像剤についても高温
となるとトナーフィルミングやトナー凝集が生じ画質の
低下を招く。

【００６３】本発明は、２次転写域において当接状態に
ある粘着転写体から中間転写体へ熱が伝わることに注目
し、粘着転写体を中間転写体に対して当接／解除を可能
とし、必要時以外は解除して熱が粘着転写体から中間転
写体へと伝わる機会を短くし、中間転写体が温度上昇す
るのを防止している。

【００６４】図８は粘着転写体２０の転写ベルト１４ａ
への当接及び解除を行う当接／解除機構の１例を示した
もので、粘着転写体２０は粘着定着ローラ２３の回転軸
を中心として揺動可能の構造となっている。粘着転写体
２０には一体としたレバー２０ａが設けられていて、装
置本体に設けたピン２０ｂとレバー２０ａの先端部との
間には引張りバネ２０ｃが張設されていて、粘着転写体
２０を時計方向に回動するよう作用し、粘着転写ベルト
２１は転写ベルト１４ａにバネ力により当接して２次転
写域を形成する。（図８（ａ））装置本体にはカム２０ｄが設けられて、スイッチＯＮの
状態ではカム２０ｄは図８（ａ）に示した姿勢にある。
スイッチＯＦＦの状態でカム２０ｄは図８（ｂ）に示し
た姿勢となり、レバー２０ａを押して粘着転写ベルト２
１を反時計方向に回動させて粘着転写ベルト２１は転写
ベルト１４ａから離間した状態となる。

【００６５】スイッチＯＮ／ＯＦＦによる粘着転写体２
０の当接／解除の動作は次の条件下において行われる。

【００６６】粘着転写体２０は転写すべき中間転写
体上のトナー像の移動と同期して当接し、トナー像の粘
着転写ベルト２１上への転写が終わるのを待って離間す
る。なお、連続プリントを行う際は、連続プリントの最
後のトナー像の転写が終わるまで継続して当接状態を保
つこともある。画像形成中に当接或いは解除の動作があ
ると、一様な一定速度で回転していた転写ベルト１４ａ
がその衝撃によってリップル状の速度変動が生じ、形成
中の画像の画質を劣化させることとなる。本実施例にお
いては、カム２０ｄの形状を配慮することにより衝撃を
減らして回転状態にある粘着転写ベルト２１は転写ベル
ト１４ａに当接し、また等速回動中の転写ベルト１４ａ
のリップルはテンションローラ１４ｋによって吸収さ
れ、形成中の画像に対する粘着転写ベルト２１の当接／
解除による影響を除いている。

【００６７】ウォーミングアップ時には粘着転写体
２０は転写ベルト１４ａに対して解除状態にあって、転
写定着ローラ２３及び加熱ローラ３５内のヒータは加熱
状態にある。従って粘着転写ベルト２１は回動すること
によって一様の温度状態に加熱される。転写定着部には
図示しない温度センサがあって、該温度センサによって
ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御がなされ、転写定着部は所定
の転写・定着を可能とする温度状態に維持され、粘着転
写ベルト２１の転写ベルト１４ａに当接時には、粘着転
写ベルト２１は一様の温度状態で、転写定着部は２次転
写域で転写されたトナー像の転写・定着に最適とする温
度条件になっている。

【００６８】トラブル時には粘着転写体２０は転写
ベルト１４ａより離間し、粘着転写ベルト２１の回動も
停止する。また、加熱ローラ３５も転写定着ローラ２３
から離間し、加熱ローラ３５及び転写定着ローラ２３内
のヒータはＯＦＦの状態となる。

【００６９】制御部はトラブル処理が終了したのを検知
すると、粘着転写ベルト２１及び転写ベルト１４ａは離
間した状態のまま複数回回転するよう指示し、ベルト上
に付着したトナーのクリーニングを行う。ついでヒータ
もＯＮとなり、加熱ローラ３５は転写定着ローラ２３に
当接して、画像形成を待機する状態となる。

【００７０】基本トナー像を形成し、Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ各色について帯電、露光及び現像等の画像形成条件の
調整に当たっては、粘着転写体は中間転写体から離間し
た状態とし、各色のプロセスユニット１００で形成され
た基本トナー像の転写・定着は行わない。画像形成条件
の調整が終了しプリント動作にはいるときは、先に所定
の周速度で回転し転写・定着が可能となった状態で、粘
着転写ベルト２１は所定の周速度で回転する転写ベルト
１４ａへの当接が行われる。

【００７１】

【発明の効果】本発明は、粘着転写法を用いたカラー画
像形成装置では転写定着部での発熱の影響によって、形
成される画像の画質が変動し、甚だしい場合には感光体
特性の劣化を招くといった問題を解決し、長期に亘って
安定して良質のカラー画像が得られるカラー画像形成装
置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】粘着定着法を用いたカラー画像形成装置の断面
構成図。

【図２】トナー粘度と定着性の関係を示す模式図。

【図３】カラートナーの分子量分布を示す比較図。

【図４】実施の形態１のカラー画像形成装置の断面構成
図。

【図５】粘着転写体の実施例を示す説明図。

【図６】実施の形態３のカラー画像形成装置の断面構成
図。

【図７】予備加熱部の実施例を示す断面構成図。

【図８】粘着転写体の作動を示す説明図。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１スコロトロン帯電器１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）露光光学系１３現像器１４ａ転写ベルト１４ｃ１次転写器２０粘着転写体２１粘着転写ベルト２２２次転写ローラ２３転写定着ローラ３０給紙路３１給紙カセット３４タイミングローラ３５加熱ローラ６１（Ａ，Ｂ）予備加熱部６２シールド部１００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）プロセスユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/20 １０１Ｇ０３Ｇ 15/20 １０１ 15/24 15/24 21/14 21/00 ３７２Ｆターム(参考） 2H027 DA09 EA01 EA02 EA04 ED24 EF04 EK09 GB09 HA01 JA11 JB20 JC03 2H030 AA06 AB02 AD04 AD17 BB02 BB36 BB42 BB46 BB53 2H033 AA02 AA11 AA48 BA08 BA25 BB01 BB23 BE09 2H078 AA01 BB02 BB12 CC06 DD47 DD51 DD53 DD57 DD65 DD73 EE27 2H200 JA02 JA05 JA09 JA12 JB10 JB32 JC03 JC07 JC12 JC19 LA11 LA23 LA31 LB09 LB11 PA15 PA28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像形成部で形成したトナー像を中
間転写体上で静電転写して重ね合わせてカラートナー像
を形成し、次に粘着転写体上に一括転写した後、記録紙
上に転写・定着を行うカラー画像形成装置において、前
記中間転写体に対し温度制御を行う温度制御部材を設け
たことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】前記中間転写体はベルト部材としたこと
を特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】前記中間転写体のベルト平面部に温度制
御部材を設けたことを特徴とする請求項２に記載のカラ
ー画像形成装置。
【請求項４】トナー像形成部で形成したトナー像を中
間転写体上で静電転写して重ね合わせてカラートナー像
を形成し、次に粘着転写体上に一括転写した後、記録紙
上に転写・定着を行うカラー画像形成装置において、前
記粘着転写体はベルト状部材であり、内部に温度均一化
手段を設けたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】前記粘着転写体の転写・定着後のベルト
から吸熱し、転写・定着前のベルトへ排熱することを特
徴とする請求項４に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】前記温度均一化手段はヒートパイプであ
ることを特徴とする請求項４又は５に記載のカラー画像
形成装置。
【請求項７】トナー像形成部で形成したトナー像を中
間転写体上で静電転写して重ね合わせてカラートナー像
を形成し、次に粘着転写体上に一括転写した後、記録紙
上に転写・定着を行うカラー画像形成装置において、前
記中間転写体をベルト状部材として前記粘着転写体から
の発生熱を遮る手段を設けると共に、前記粘着転写体へ
進入する記録紙を予備加熱する予備加熱手段を設けたこ
とを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項８】前記中間転写体を冷却する冷却手段を有
することを特徴とする請求項７に記載のカラー画像形成
装置。
【請求項９】前記予備加熱手段を前記中間転写体の下
方に配置すると共に、前記中間転写体の上方に前記トナ
ー像形成部を配設することを特徴とする請求項７又は８
に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１０】トナー像形成部で形成したトナー像を
中間転写体上で静電転写して重ね合わせてカラートナー
像を形成し、次に粘着転写体上に一括転写した後、記録
紙上に転写・定着を行うカラー画像形成装置において、
前記粘着転写体は前記中間転写体に対して当接／解除が
可能であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１１】前記中間転写体はベルト状部材であっ
て、テンションローラにより張設されていることを特徴
とする請求項１０に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１２】前記粘着転写体は前記中間転写体上の
トナー像の移動と同期して当接することを特徴とする請
求項１０又は１１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１３】ウォーミングアップ時には前記粘着転
写体は解除状態にあって、前記粘着転写体が回動後前記
中間転写体に当接を行うことを特徴とする請求項１０又
は１１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１４】トラブル時には前記粘着転写体は解除
状態で停止状態とし、トラブル解消後に前記粘着転写体
及び中間転写体は回動し、クリーニングを行うことを特
徴とする請求項１０又は１１に記載のカラー画像形成装
置。
【請求項１５】調整用の基本トナー像形成時には前記
粘着転写体は解除状態にあって、前記粘着転写体が回動
後前記中間転写体に当接を行うことを特徴とする請求項
１０又は１１に記載のカラー画像形成装置。