JP2005266167A - Image forming apparatus and intermediate transfer body used for it - Google Patents

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充博 松本
Takayuki Yamashita
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus of a small type whose energy consumption is less, the image forming apparatus being of a type in which toner transferred to an intermediate transfer body is melted under heat and transferred to a recording material. <P>SOLUTION: In the image forming apparatus of the system in which a toner image formed on an image carrier 1 is transferred to the intermediate transfer body 2 and then to the recording material 3, the intermediate transfer body 2 has a multilayer structure at least one layer of which is a heat insulation layer 2b containing ≥30% gas in volume ratio. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、中間転写方式による複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、溶融トナーを転写する画像形成装置及びこれに用いられる中間転写体の改良に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an intermediate transfer system, and more particularly to an improvement in an image forming apparatus for transferring molten toner and an intermediate transfer member used therefor.

従来より、電子写真方式を利用する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、例えば、感光体ドラム上にトナー像を形成した後、中間転写体上に転写させ、この中間転写体上に転写されたトナーを加熱溶融させて、その溶融トナーを用紙等の記録材上に転写定着するタイプのものが知られている。
この種の画像形成装置にあっては、通常、中間転写体の熱容量が大きいため、中間転写体上のトナーの加熱に際し、中間転写体を加熱するための大きな熱エネルギを消費する。そのため、一般的な複写機やプリンタで通常使用される電力の範囲では、トナーが溶融できず、加熱溶融させて転写定着させるタイプの画像形成装置を実現し難い。一方、トナー溶融ができる電力を備えた装置では、中間転写体の熱容量のために、加熱された中間転写体が冷却しきれず蓄熱されたまま感光体ドラムと接触し、感光体ドラムの温度上昇を起こし、感光体ドラムへのトナー固着を生じることがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, for example, a toner image is formed on a photosensitive drum, and then transferred onto an intermediate transfer member and transferred onto the intermediate transfer member. There is known a type in which the toner thus melted is heated and melted, and the melted toner is transferred and fixed onto a recording material such as paper.
In this type of image forming apparatus, since the heat capacity of the intermediate transfer member is usually large, large heat energy for heating the intermediate transfer member is consumed when the toner on the intermediate transfer member is heated. For this reason, the toner cannot be melted within the range of power normally used in a general copying machine or printer, and it is difficult to realize an image forming apparatus of a type in which the toner is heated and melted and transferred and fixed. On the other hand, in an apparatus equipped with electric power capable of melting the toner, due to the heat capacity of the intermediate transfer member, the heated intermediate transfer member cannot be cooled down and is in contact with the photosensitive drum while being stored, thus increasing the temperature of the photosensitive drum. The toner may stick to the photosensitive drum.

これらの問題を解決するため、中間転写体の加熱部位での熱容量を小さくして中間転写体上のトナーに対する加熱効率を高め、中間転写体への蓄熱を最小限に抑える方式が提示されている(例えば特許文献1参照)。
特許文献1では、中間転写体としてベルト状部材を使用し、回転支持ドラムに中間転写ベルトを周回させ、加熱部位では中間転写ベルトの一部を回転支持ドラムから離した構造とし、その部位で、中間転写ベルト裏面から加熱するようになっている。
In order to solve these problems, a method has been proposed in which the heat capacity at the heating portion of the intermediate transfer member is reduced to increase the heating efficiency for the toner on the intermediate transfer member, and the heat storage on the intermediate transfer member is minimized. (For example, refer to Patent Document 1).
In Patent Document 1, a belt-like member is used as an intermediate transfer member, the intermediate transfer belt is made to circulate around the rotation support drum, and a part of the intermediate transfer belt is separated from the rotation support drum at the heating portion. Heating is performed from the back surface of the intermediate transfer belt.

特開2001−183923号公報(発明の実施の形態の欄、図1)JP 2001-183923 A (column of embodiment of the invention, FIG. 1)

しかしながら、特許文献1に提示された技術では、中間転写体を回転支持ドラムから大きく離して回動させることが必要であったり、中間転写体内部に加熱源を配置することなどから、勢い装置が大型化、複雑化するという課題がある。
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、中間転写体上に転写されたトナーを加熱溶融させ、この溶融トナーを記録材に転写するタイプの画像形成装置において、トナーを溶融するための消費エネルギの少ない、小型の画像形成装置及びこれに用いられる中間転写体を提供するものである。
However, in the technique presented in Patent Document 1, it is necessary to rotate the intermediate transfer member away from the rotation support drum, or a heating source is disposed inside the intermediate transfer member. There is a problem of increasing size and complexity.
The present invention has been made to solve the technical problems as described above, and heat-melts the toner transferred onto the intermediate transfer member, and transfers the molten toner to a recording material. The present invention provides a small-sized image forming apparatus that consumes less energy for melting toner and an intermediate transfer member used therefor.

すなわち、本発明は、図1(a)(b)に示すように、像担持体1上に形成されたトナー像を中間転写体2に転写させ、中間転写体2上のトナー像を記録材3上に転写する方式の画像形成装置において、中間転写体2は、少なくとも一層が体積比30%以上の割合で気体を含む断熱層2bである多層構造で構成されることを特徴とするものである。   That is, according to the present invention, as shown in FIGS. 1A and 1B, the toner image formed on the image carrier 1 is transferred to the intermediate transfer member 2, and the toner image on the intermediate transfer member 2 is transferred to the recording material. 3, the intermediate transfer member 2 has a multilayer structure in which at least one layer is a heat insulating layer 2 b containing gas at a volume ratio of 30% or more. is there.

このような技術的手段において、本発明に係る画像形成装置は、フルカラー、モノクロを問わず、また、像担持体1としては、画像を担持し得るものであれば、感光体、誘電体等適宜選定してよく、その形態についてもロール状、ベルト状いずれであってもよい。
更に、中間転写体2はロール状、ベルト状を問わないが、断熱層2bが安定した構造を保つ観点からはロール状が好ましい。更にまた、中間転写体2上のトナーを溶融して記録材3に転写する際に、トナーを加熱溶融させる加熱手段4を備える方が好ましい。
In such technical means, the image forming apparatus according to the present invention may be full-color or monochrome, and the image carrier 1 may be a photoconductor, dielectric, or the like as long as it can carry an image. It may be selected, and the form thereof may be either a roll shape or a belt shape.
Further, the intermediate transfer body 2 may be in the form of a roll or a belt, but is preferably a roll from the viewpoint of maintaining a stable structure of the heat insulating layer 2b. Furthermore, it is preferable to provide heating means 4 for heating and melting the toner when the toner on the intermediate transfer body 2 is melted and transferred to the recording material 3.

そして、本件の断熱層2bは、断熱層2bの表面側の熱を容易に伝達させないようにするため、断熱層2bに空気等の気体を含むことで熱伝導率を低下させようとするものである。そのため、断熱層2bの代表的態様としては、この断熱層2bを挟む層(図1(a)(b)の保持層2aと弾性層2cに相当)との両端部間を封止体にて封止した中空層で構成された態様が挙げられる。また、一方、断熱層2bとして弾性変形可能な導電性発泡体を使用する態様にあっては、導電性発泡体が加熱手段4よって加熱される熱に耐えられる耐熱性を備えていることが好ましい。尚、ここで、導電性とは、中間転写体2上に像担持体1からのトナー像が静電転写される程度の導電性を備えていればよい。
更にまた、断熱層2bの断熱性を維持する観点からは、気体の体積比が少なくとも30%以上あればよく、より好ましくは50%以上あればよい。
And the heat insulation layer 2b of this case is trying to reduce thermal conductivity by including gas, such as air, in the heat insulation layer 2b, in order not to transmit the heat | fever of the surface side of the heat insulation layer 2b easily. is there. Therefore, as a typical aspect of the heat insulating layer 2b, a sealing body is used between both ends of the layer sandwiching the heat insulating layer 2b (corresponding to the holding layer 2a and the elastic layer 2c in FIGS. 1A and 1B). The aspect comprised by the sealed hollow layer is mentioned. On the other hand, in an embodiment in which an elastically deformable conductive foam is used as the heat insulating layer 2b, the conductive foam preferably has heat resistance that can withstand the heat heated by the heating means 4. . Here, the term “conductivity” is sufficient if the toner image from the image carrier 1 is electrostatically transferred onto the intermediate transfer member 2.
Furthermore, from the viewpoint of maintaining the heat insulating property of the heat insulating layer 2b, the volume ratio of the gas may be at least 30%, more preferably 50% or more.

更に、中間転写体2の断熱層2bの下層には、導電性弾性体で構成される弾性層2cを備えることで、像担持体1と中間転写体2との対向部位、中間転写体2と記録材3との対向部位にて、十分な弾性変形が可能になり、転写効率が向上するようになる。尚、ここでいう導電性も上述と同様に、像担持体1上のトナー像が中間転写体2へ静電転写されるに十分な導電性を備えていればよい。
更にまた、中間転写体2の外表面に配設される保持層2aを、遠赤外線吸収部材にて構成することで、加熱手段4からの熱を有効に吸収するようになり、加熱に対するエネルギ効率が一層向上する。このとき、遠赤外線吸収部材としては、例えばセラミックス等の遠赤外線吸収放射材料が添加された絶縁性部材の態様が挙げられる。尚、保持層2aとしては、剛性、弾性いずれでも差し支えないが、転写時の伸びを抑え且つ色むらを抑える観点からは剛性部材が好ましい。また、保持層2aの絶縁性部材は、像担持体1上に形成されたトナー像を転写保持できる程度の絶縁性を備えていればよい。
Further, an elastic layer 2c made of a conductive elastic body is provided below the heat insulating layer 2b of the intermediate transfer body 2, so that the opposite portion between the image carrier 1 and the intermediate transfer body 2, the intermediate transfer body 2 and Sufficient elastic deformation is possible at the portion facing the recording material 3, and the transfer efficiency is improved. It should be noted that the conductivity here may be sufficient as long as the toner image on the image carrier 1 is electrostatically transferred to the intermediate transfer member 2 as described above.
Furthermore, the holding layer 2a disposed on the outer surface of the intermediate transfer member 2 is composed of a far-infrared absorbing member, so that the heat from the heating means 4 is effectively absorbed, and the energy efficiency with respect to the heating is increased. Is further improved. At this time, examples of the far-infrared absorbing member include an insulating member to which a far-infrared absorbing radiation material such as ceramics is added. The holding layer 2a may be either rigid or elastic, but a rigid member is preferable from the viewpoint of suppressing elongation during transfer and suppressing color unevenness. Further, the insulating member of the holding layer 2a only needs to have an insulating property that can transfer and hold the toner image formed on the image carrier 1.

そして、加熱手段4としては、中間転写体2の外部に対向配置される非接触加熱源を備えることで、この加熱源から放射される遠赤外線(赤外線含む)を、前記保持層2aで吸収し易くなり、一層のエネルギ効率が向上する。また、加熱手段4を中間転写体2の外部に設けることで、装置の小型化が可能になる。仮に、加熱手段4を中間転写体2の内部に設けることを想定すると、構造が複雑化すると共に、加熱のエネルギも大きく必要となり、装置の大型化も招く虞がある。   The heating unit 4 includes a non-contact heating source disposed opposite to the outside of the intermediate transfer body 2 so that far infrared rays (including infrared rays) emitted from the heating source are absorbed by the holding layer 2a. Easier and more energy efficient. Further, by providing the heating means 4 outside the intermediate transfer member 2, the apparatus can be miniaturized. If it is assumed that the heating means 4 is provided inside the intermediate transfer member 2, the structure becomes complicated, the heating energy is required to be large, and the apparatus may be increased in size.

また、本発明においては、像担持体1の軸方向長さを中間転写体2より短くする方が好ましく、このことで、中間転写体2の断熱層2bの変形が像担持体1の軸方向で一様になり、像担持体1から中間転写体2への転写が軸方向で一様に行われるようになる。
かかる態様によって、中間転写体2の保持層2aへ加えられた熱は、主として保持層2aにのみ集中させることが可能になり、中間転写体2上のトナー像を溶融するための加熱を少なくでき、エネルギ効率が向上するようになる。
更に、本発明による中間転写体2の態様としては、像担持体1と記録材3との間に介在され且つ像担持体1上のトナー像を記録材3に転写する中間転写体2において、少なくとも一層が体積比30%以上の割合で気体を含む断熱層2bである多層構造で構成されることに特徴を有するものである。
Further, in the present invention, it is preferable that the axial length of the image carrier 1 is shorter than that of the intermediate transfer member 2, so that the heat insulating layer 2 b of the intermediate transfer member 2 is deformed in the axial direction of the image carrier 1. Thus, the transfer from the image carrier 1 to the intermediate transfer member 2 is uniformly performed in the axial direction.
According to such an embodiment, the heat applied to the holding layer 2a of the intermediate transfer body 2 can be concentrated mainly only on the holding layer 2a, and the heating for melting the toner image on the intermediate transfer body 2 can be reduced. As a result, energy efficiency is improved.
Further, as an aspect of the intermediate transfer member 2 according to the present invention, an intermediate transfer member 2 interposed between the image carrier 1 and the recording material 3 and transferring a toner image on the image carrier 1 to the recording material 3 It is characterized in that at least one layer is constituted by a multilayer structure which is a heat insulating layer 2b containing a gas in a ratio of 30% or more by volume.

本発明によれば、溶融トナーを記録材に転写定着するタイプの画像形成装置において、中間転写体を少なくとも一層が気体を含む断熱層である多層構造で構成したので、中間転写体上のトナーを加熱溶融させる際のエネルギ消費が大幅に軽減される。   According to the present invention, in the image forming apparatus of the type in which the molten toner is transferred and fixed to the recording material, the intermediate transfer member is constituted by a multilayer structure in which at least one layer is a heat insulating layer containing a gas. Energy consumption during heating and melting is greatly reduced.

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態1
図2は、本発明が適用されたタンデム型画像形成装置の実施の形態1を示す説明図である。同図における画像形成装置は、記録材としてのシート46上にカラー画像を形成するものであり、例えば電子写真方式にて各色成分(例えばイエロ(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K))トナー像が形成される画像形成ユニット10(具体的には10a〜10d)を配設し、この画像形成ユニット10をシート搬送ベルト40に並列配置したものである。
ここで、本実施の形態で用いられる画像形成ユニット10は、各色成分トナー像を形成担持する感光体ドラム11と、この感光体ドラム11と対向配置されて感光体ドラム11上のトナー像が転写されて担持される中間転写ロール20と、この中間転写ロール20上の加熱溶融されたトナー像をシート搬送ベルト40上の記録材としてのシート46上へ転写定着する転写ロール29とで構成されている。そして、本実施の形態においては、中間転写ロール20の軸方向長さは、感光体ドラム11及び転写ロール29の軸方向長さより長く設定されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
Embodiment 1
FIG. 2 is an explanatory diagram showing Embodiment 1 of a tandem type image forming apparatus to which the present invention is applied. The image forming apparatus in the figure forms a color image on a sheet 46 as a recording material. For example, each color component (for example, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), An image forming unit 10 (specifically, 10a to 10d) on which a black (K) toner image is formed is disposed, and the image forming unit 10 is disposed in parallel with the sheet conveying belt 40.
Here, the image forming unit 10 used in this embodiment includes a photosensitive drum 11 that forms and supports each color component toner image, and the toner image on the photosensitive drum 11 is transferred so as to be opposed to the photosensitive drum 11. The intermediate transfer roll 20 thus carried, and the transfer roll 29 for transferring and fixing the heat-melted toner image on the intermediate transfer roll 20 onto a sheet 46 as a recording material on the sheet conveying belt 40. Yes. In this embodiment, the axial length of the intermediate transfer roll 20 is set to be longer than the axial lengths of the photosensitive drum 11 and the transfer roll 29.

本実施の形態において、矢印A方向に回転する感光体ドラム11の周囲には、感光体ドラム11を帯電する帯電ロール等の帯電器12、帯電された感光体ドラム11上に静電潜像を書き込む半導体レーザ等からなる露光装置13、感光体ドラム11上に形成された静電潜像を各色成分トナーで可視像化する現像装置14、感光体ドラム11上の残留トナーをクリーニングするクリーニングブレード15が配設されている。
また、矢印B方向に回転する中間転写ロール20の周囲には、中間転写ロール20上のトナー像を加熱溶融するための図示外の加熱手段として、例えば遠赤外ヒータ(図4にて示す)が中間転写ロール20と転写ロール29とが対向する位置より上流側に配設され、中間転写ロール20を加熱できるように構成されている。尚、符号30は、中間転写ロール20上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置である。
In the present embodiment, an electrostatic latent image is formed on the charged photosensitive drum 11 around the photosensitive drum 11 rotating in the direction of arrow A, such as a charger 12 such as a charging roll for charging the photosensitive drum 11. An exposure device 13 composed of a semiconductor laser for writing, a developing device 14 that visualizes the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 11 with each color component toner, and a cleaning blade that cleans residual toner on the photosensitive drum 11 15 is disposed.
Further, around the intermediate transfer roll 20 rotating in the direction of arrow B, as a heating means (not shown) for heating and melting the toner image on the intermediate transfer roll 20, for example, a far infrared heater (shown in FIG. 4). Is disposed upstream of the position where the intermediate transfer roll 20 and the transfer roll 29 face each other, and is configured to heat the intermediate transfer roll 20. Reference numeral 30 denotes a cleaning device that cleans residual toner on the intermediate transfer roll 20.

一方、本実施の形態におけるシート搬送ベルト40は、複数の張架ロール41〜43に掛け渡され、例えば張架ロール41を駆動ロールとして回動自在に構成され、矢印C方向に移動するように構成されている。また、シート搬送ベルト40の画像形成ユニット10aが配設された位置より上流側には、シート搬送ベルト40へシート46を吸着するためのコロトロン等からなる帯電器44が配設され、シート搬送ベルト40に所定の帯電を行い、シート46を吸着できるようになっている。尚、この帯電器44の帯電性能を確保するために、帯電器44とシート搬送ベルト40を挟んで対向する位置には、バックアップロール45が設けられている。   On the other hand, the sheet conveying belt 40 in the present embodiment is stretched around a plurality of stretching rolls 41 to 43, and is configured to be rotatable with the stretching roll 41 as a driving roll, for example, so as to move in the direction of arrow C. It is configured. Further, on the upstream side of the position where the image forming unit 10a of the sheet conveying belt 40 is disposed, a charger 44 made of corotron or the like for adsorbing the sheet 46 to the sheet conveying belt 40 is disposed. A predetermined charge is applied to 40 so that the sheet 46 can be adsorbed. In order to secure the charging performance of the charger 44, a backup roll 45 is provided at a position facing the charger 44 with the sheet conveying belt 40 therebetween.

ここで、本実施の形態における中間転写ロール20について、図3(a)(b)を用いて詳述する。尚、図3(a)は中間転写ロール20の構造図、図3(b)は(a)の断面拡大図を示している。
本実施の形態における中間転写ロール20は、アルミ等の金属コア24上に半導電性弾性体として、例えば抵抗調整を行ったシリコーンゴムの弾性層23を被覆した構成を採っており、シリコーン変性アクリル樹脂層等からなる最外層の保持層21との間には、断熱層22として両端を弾性リブ22a(本実施の形態では弾性層23と同時に作製)で封止された空気層22bが形成されている。
Here, the intermediate transfer roll 20 in the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3A is a structural diagram of the intermediate transfer roll 20, and FIG. 3B is an enlarged sectional view of FIG.
The intermediate transfer roll 20 according to the present embodiment has a configuration in which, for example, a silicone rubber elastic layer 23 subjected to resistance adjustment is coated on a metal core 24 such as aluminum as a semiconductive elastic body. Between the outermost holding layer 21 made of a resin layer or the like, an air layer 22b is formed as a heat insulating layer 22 sealed at both ends with elastic ribs 22a (produced simultaneously with the elastic layer 23 in the present embodiment). ing.

次に、本実施の形態における画像形成装置の作動について、図2及び図3を基に説明する。
本実施の形態において、感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、感光体ドラム11と中間転写ロール20との対向部位で、図示外の一次転写バイアスによって中間転写ロール20側へ転写される。中間転写ロール20へ転写されたトナー像は、加熱溶融され、中間転写ロール20と転写ロール29との対向部位にて、シート搬送ベルト40上を搬送されたシート46上に転写されて定着される。夫々の画像形成ユニット10(10a〜10d)にて転写を終えたシート46は、張架ロール42のところでシート搬送ベルト40から離れ、例えば図示外の排紙トレイ等へ搬送される。
Next, the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, the toner image formed on the photosensitive drum 11 is transferred to the intermediate transfer roll 20 side by a primary transfer bias (not shown) at a portion where the photosensitive drum 11 and the intermediate transfer roll 20 face each other. . The toner image transferred to the intermediate transfer roll 20 is heated and melted, and transferred and fixed on the sheet 46 conveyed on the sheet conveyance belt 40 at a portion where the intermediate transfer roll 20 and the transfer roll 29 face each other. . The sheet 46 that has been transferred by each of the image forming units 10 (10a to 10d) is separated from the sheet conveying belt 40 at the stretching roll 42 and is conveyed to, for example, a discharge tray (not shown).

ここで、感光体ドラム11から中間転写ロール20への転写工程、中間転写ロール20からシート46への転写工程について、図4を用いて詳述する。
感光体ドラム11と中間転写ロール20との転写ニップ領域(D領域)では、空気層22bからなる断熱層22が圧縮され、金属コア24と感光体ドラム11との間に印加された図示外の転写バイアスが有効に作用し、感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、中間転写ロール20上に転写(一次転写)される。
中間転写ロール20上に転写されたトナーは、中間転写ロール20と対向配置された遠赤外ヒータ28によって加熱される。このとき、遠赤外ヒータ28は、ヒータ28aからの放射をリフレクタ28bにより有効に中間転写ロール20側に向けるようになっているため、中間転写ロール20を有効に加熱できる。
この加熱により、中間転写ロール20の表面の保持層21並びに保持層21上に転写されたトナーは共に加熱され、トナーのみが溶融するようになる。
そして、溶融されたトナーが続く転写ニップ領域(E領域)に到達すると、シート搬送ベルト40上を搬送されたシート46上に転写される。このとき、中間転写ロール20と転写ロール29との圧接により、中間転写ロール20の断熱層22は圧縮され、中間転写ロール20側の金属コア24からの荷重は、弾性層23を通して有効に転写ロール29側へ加えられるようになり、シート46上へのトナーの転写が確実に行われる。
よって、本実施の形態では、中間転写ロール20上のトナー加熱に際し、保持層21のみを有効に加熱することができ、トナー溶融に対する加熱エネルギが少なくなる。
Here, the transfer process from the photosensitive drum 11 to the intermediate transfer roll 20 and the transfer process from the intermediate transfer roll 20 to the sheet 46 will be described in detail with reference to FIG.
In the transfer nip region (D region) between the photosensitive drum 11 and the intermediate transfer roll 20, the heat insulating layer 22 made of the air layer 22 b is compressed and applied between the metal core 24 and the photosensitive drum 11 (not shown). The transfer bias acts effectively, and the toner image formed on the photosensitive drum 11 is transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer roll 20.
The toner transferred onto the intermediate transfer roll 20 is heated by a far infrared heater 28 disposed so as to face the intermediate transfer roll 20. At this time, the far-infrared heater 28 can effectively heat the intermediate transfer roll 20 because the radiation from the heater 28a is effectively directed to the intermediate transfer roll 20 side by the reflector 28b.
By this heating, both the holding layer 21 on the surface of the intermediate transfer roll 20 and the toner transferred onto the holding layer 21 are heated, so that only the toner is melted.
When the melted toner reaches the subsequent transfer nip region (E region), the toner is transferred onto the sheet 46 conveyed on the sheet conveying belt 40. At this time, the heat transfer layer 22 of the intermediate transfer roll 20 is compressed by the pressure contact between the intermediate transfer roll 20 and the transfer roll 29, and the load from the metal core 24 on the intermediate transfer roll 20 side is effectively transferred through the elastic layer 23. Thus, the toner is transferred onto the sheet 46 with certainty.
Therefore, in the present embodiment, when the toner on the intermediate transfer roll 20 is heated, only the holding layer 21 can be effectively heated, and the heating energy for melting the toner is reduced.

本実施の形態では、断熱層22として、空気層22bを利用したが、例えばタイガースポリマー株式会社製 SR導電性スポンジシートからなる発泡体を使用することも可能で、この場合、空気の断熱性の特徴を使え、空気層22bを使用した場合と同様の効果を得ることができる。尚、発泡体としては、連続気泡、独立気泡のいずれでもよいが、耐熱性、圧力変化の均一性等から独立気泡のタイプが好ましい。
また、保持層21としてシリコーン変性アクリル樹脂を使用したが、これに限らず、加熱源(本実施の形態では遠赤外ヒータ28を使用)からの加熱に耐え、感光体ドラム11からのトナー像転写が可能な絶縁性を備えているものであればよく、例えばポリイミドフィルム等でもよい。
更に、本実施の形態では、断熱層22の下層には弾性層23を備える態様を示したが、例えば、弾性層23を備えずに、金属コア24がこの弾性層23まで達する態様であってもよく、その場合、保持層21が弾性を備えることで上述の転写ニップ領域での同様の作用が可能になる。
In the present embodiment, the air layer 22b is used as the heat insulating layer 22. However, for example, a foam made of SR conductive sponge sheet manufactured by Tigers Polymer Co., Ltd. can be used. Features can be used, and the same effects as when the air layer 22b is used can be obtained. The foam may be open-celled or closed-celled, but the closed-cell type is preferred from the standpoint of heat resistance and uniformity of pressure change.
Further, although the silicone-modified acrylic resin is used as the holding layer 21, the present invention is not limited to this, and the toner image from the photosensitive drum 11 can withstand the heating from the heating source (in this embodiment, the far infrared heater 28 is used). Any insulating material that can be transferred may be used. For example, a polyimide film may be used.
Further, in the present embodiment, the mode in which the elastic layer 23 is provided in the lower layer of the heat insulating layer 22 is shown. However, for example, the metal core 24 reaches the elastic layer 23 without the elastic layer 23. In this case, since the holding layer 21 has elasticity, the same operation in the transfer nip region described above can be performed.

本実施例では、実施の形態1と同様の構成の画像形成装置にて、三種類の中間転写ロールを用いて、中間転写ロールの熱容量に関連する評価として、シートへの転写性能及び感光体ドラムへのトナー固着について評価確認したものである。
本実施例で使用した中間転写ロールとしては、φ50mm、厚さ3mmのアルミコアを使用し、その上に半導電性弾性体として、厚さ5mm、JIS−A硬度10度、体積抵抗率3logΩ・cm(100V印加時)のシリコーンゴムを被覆したものとし、表層としては、厚さ10μm、体積抵抗率12logΩ・cmのシリコーン変性アクリル樹脂を使用した。そして、断熱層として、次の(a)〜(c)の三種で比較した。
(a)厚さ2mm、体積抵抗率4logΩ・cm(試験法 SRIS2301 電圧電流法)、発泡倍率3倍の耐熱発泡体(タイガースポリマー株式会社製 SR導電性スポンジシート)を使用した。ここで、発泡倍率とは、原料樹脂密度を発泡体密度で除した値を示している。
(b)弾性体の両端に同じシリコーンゴムで一体成形にてリブ(高さ3mm、幅5mm)を設けたものを使用した。
(c)比較例として、断熱層を弾性体のシリコーンゴムを厚く(5mmを7mmに)したものを使用した。
本実施例での評価は、シートとしてA4判の富士ゼロックス(株)製JC紙を用い、富士ゼロックス(株)製DocuCentre Color 500のトナーにて、100枚の連続プリントを行った。尚、プロセススピードは351mm/secとし、(a)(b)での加熱源への投入電力は、四色のトナー(トナー量17mg/m)が溶融する電力とした。
本実施例の結果は、図5に示すようになった。
すなわち、(a)及び(b)の中間転写ロールでは、1枚目からのシートへの転写は良好で、感光体ドラムへのトナー固着も発生しない。
一方、比較例として、断熱層を持たない(c)の中間転写ロールでは、通常使用可能な電源(200V、30A)において電力の上限6kWをかけた場合でも1枚目の転写ではトナーが溶融不足のため転写不良を発生した。また、100枚目では、中間転写ロールの温度が上昇したため感光体ドラムの温度も上昇し、感光体ドラムでのトナー固着が発生した。更に、この(c)で、プロセススピードを遅くして1枚目から転写不良が発生しない条件を求めると、10〜15mm/secであったが、感光体ドラムへのトナー固着の点で適用できない。
以上のように、本実施例において、本件発明の有効性が確認された。
In this example, in an image forming apparatus having the same configuration as that of the first embodiment, three types of intermediate transfer rolls were used, and as an evaluation related to the heat capacity of the intermediate transfer roll, the transfer performance to the sheet and the photosensitive drum The toner adhesion to the toner was evaluated and confirmed.
As an intermediate transfer roll used in this example, an aluminum core having a diameter of 50 mm and a thickness of 3 mm was used, and a semiconductive elastic body having a thickness of 5 mm, a JIS-A hardness of 10 degrees, and a volume resistivity of 3 log Ω · cm. The silicone rubber was coated with (when 100 V was applied), and a silicone-modified acrylic resin having a thickness of 10 μm and a volume resistivity of 12 logΩ · cm was used as the surface layer. And as a heat insulation layer, it compared with the following three types (a)-(c).
(A) A heat-resistant foam (SR conductive sponge sheet manufactured by Tigers Polymer Co., Ltd.) having a thickness of 2 mm, a volume resistivity of 4 logΩ · cm (test method SRIS2301 voltage-current method) and a foaming ratio of 3 times was used. Here, the expansion ratio indicates a value obtained by dividing the raw resin density by the foam density.
(B) One having ribs (height 3 mm, width 5 mm) formed by integral molding with the same silicone rubber at both ends of the elastic body was used.
(C) As a comparative example, a heat insulating layer made of a thick silicone rubber (5 mm to 7 mm) was used.
In the evaluation in this example, A4 size Fuji Xerox Co., Ltd. JC paper was used as a sheet, and 100 sheets of continuous printing were performed with Fuji Xerox Co., Ltd. DocuCentre Color 500 toner. The process speed was 351 mm / sec, and the input power to the heating source in (a) and (b) was the power at which the four color toners (toner amount 17 mg / m 2 ) were melted.
The result of this example is as shown in FIG.
That is, in the intermediate transfer rolls (a) and (b), the transfer from the first sheet to the sheet is good and the toner does not adhere to the photosensitive drum.
On the other hand, as a comparative example, in the intermediate transfer roll (c) having no heat insulating layer, the toner is insufficiently melted in the first transfer even when an upper limit of 6 kW is applied to the power supply (200 V, 30 A) that can be normally used. Therefore, transfer failure occurred. On the 100th sheet, since the temperature of the intermediate transfer roll increased, the temperature of the photosensitive drum also increased, and toner fixation on the photosensitive drum occurred. Further, in this (c), when the process speed is slowed down and the condition under which transfer failure does not occur from the first sheet is 10-15 mm / sec, it is not applicable in terms of toner fixing to the photosensitive drum. .
As described above, the effectiveness of the present invention was confirmed in this example.

(a)(b)は本発明が適用された画像形成装置の概要を示す説明図である。(A) (b) is explanatory drawing which shows the outline | summary of the image forming apparatus to which this invention was applied. 実施の形態1に係る画像形成装置を示す説明図である。1 is an explanatory diagram illustrating an image forming apparatus according to Embodiment 1. FIG. (a)(b)は実施の形態1の要部拡大図である。(A) and (b) are the principal part enlarged views of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の作動を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operation of the first embodiment. 実施例の結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the result of an Example.

符号の説明Explanation of symbols

1…像担持体,2…中間転写体,2a…保持層,2b…断熱層,2c…弾性層,3…記録材,4…加熱手段   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image carrier, 2 ... Intermediate transfer body, 2a ... Holding layer, 2b ... Heat insulation layer, 2c ... Elastic layer, 3 ... Recording material, 4 ... Heating means

Claims (9)

像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体に転写させ、中間転写体上のトナー像を記録材上に転写する方式の画像形成装置において、
中間転写体は、少なくとも一層が体積比30%以上の割合で気体を含む断熱層である多層構造で構成されることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus of a type in which a toner image formed on an image carrier is transferred to an intermediate transfer member, and the toner image on the intermediate transfer member is transferred onto a recording material.
The image forming apparatus, wherein the intermediate transfer member has a multilayer structure in which at least one layer is a heat insulating layer containing a gas at a volume ratio of 30% or more.
請求項1記載の画像形成装置において、
中間転写体上のトナー像を記録材上に転写する際に前記トナー像を加熱溶融させる加熱手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus comprising heating means for heating and melting the toner image when transferring the toner image on the intermediate transfer member onto a recording material.
請求項1又は2記載の画像形成装置において、
断熱層は、この断熱層を挟む層との両端部間を封止体にて封止した中空層であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the heat insulating layer is a hollow layer in which a gap between both ends of the heat insulating layer is sealed with a sealing body.
請求項1又は2記載の画像形成装置において、
断熱層は、導電性発泡体にて構成されていることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the heat insulating layer is made of a conductive foam.
請求項1又は2記載の画像形成装置において、
中間転写体の断熱層の下層には、導電性弾性体で構成される弾性層を備えることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
An image forming apparatus comprising an elastic layer made of a conductive elastic body under a heat insulating layer of an intermediate transfer member.
請求項1又は2記載の画像形成装置において、
中間転写体の外表面には、遠赤外線吸収部材で構成され且つトナー像を保持する保持層を備えることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
An image forming apparatus comprising a holding layer configured to include a far infrared ray absorbing member and holding a toner image on an outer surface of an intermediate transfer member.
請求項2記載の画像形成装置において、
加熱手段は、中間転写体に対向して配設される非接触加熱源を備えていることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 2.
The image forming apparatus, wherein the heating unit includes a non-contact heating source disposed to face the intermediate transfer member.
請求項1又は2記載の画像形成装置において、
像担持体の軸方向長さは、中間転写体の軸方向長さより短いことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
An image forming apparatus characterized in that the axial length of the image carrier is shorter than the axial length of the intermediate transfer member.
像担持体と記録材との間に介在され且つ像担持体上のトナー像を記録材に転写する中間転写体において、
少なくとも一層が体積比30%以上の割合で気体を含む断熱層である多層構造で構成されることを特徴とする中間転写体。
In an intermediate transfer member that is interposed between the image carrier and the recording material and transfers the toner image on the image carrier to the recording material,
An intermediate transfer member comprising a multilayer structure in which at least one layer is a heat insulating layer containing a gas at a volume ratio of 30% or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017531586A (en) * 2014-10-03 2017-10-26 ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ Soundproof tire for vehicle wheel

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