JP3079751B2 - 多色電子写真記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多色電子写真記録装置の
構造に関する。カラートナーを用いて多色表現するよう
な多色電子写真記録装置に於いては、１つの像担持体に
カラートナー画像を形成し、このカラートナー画像を順
次中間転写体に転写して、全色トナー画像が中間転写体
に形成された後に、全色トナー画像を記録紙上に一度に
転写して画像形成を行う方法が用いられている。

【０００２】これら電子写真記録装置には、転写効率と
記録品質の向上が要望されている。

【０００３】

【従来の技術】中間転写体を用いたカラーの電子写真記
録装置では、像担持体に形成された潜像を各色のトナー
に依って現像して画像を形成し、形成したトナー画像を
順次中間転写体上に静電的に転写（１次転写）し、全色
のトナー画像が中間転写体に形成された後に、これを記
録紙上に静電的に一度に転写（２次転写）して、定着器
に依って画像を記録紙に定着する方法と、特開平２−１
０８０７２に開示されているように中間転写体上への画
像形成迄は前者と同様に行い、記録紙への転写の場合に
トナー像に熱のみを与えて溶融し、粘着力で転写と定着
とを同時に行う方法とがある。

【０００４】前者の場合には、図４の説明図に示す如
く、感光ドラム等の像担持体１の周りに帯電器３、露光
を行う光学系４、Ｙ現像器５ａ、Ｍ現像器５ｂ、Ｃ現像
器５ｃ、Ｋ現像器５ｄ、クリーナー６があり、像担持体
１に順次各色トナー画像を形成し、ドラム状の中間転写
体２に順次重ね合わせるようにして転写する。

【０００５】そして中間転写体２の上に全色のトナー画
像が形成された後に、転写器７で記録紙等の記録媒体10
0 に１度で転写する。後者の場合には、図５の説明図に
示す如く、感光ドラム等の像担持体１の周りに帯電器
３、露光を行う光学系４、Ｙ現像器５ａ、Ｍ現像器５
ｂ、Ｃ現像器５ｃ、Ｋ現像器５ｄ、クリーナー６等を備
え、一次転写は無端帯状の中間転写ベルト14内部に設置
した静電転写器15に依り転写を行うこととし、二次転写
は、中間転写ベルト14の内部にある加熱ローラ16ｃをロ
ーラ内に内蔵した熱源17で加熱し、中間転写ベルト14を
加熱して中間転写ベルト14上のトナー画像を加熱溶融
し、溶融トナーの粘着力で転写と定着を同時に行うもの
である。

【０００６】図中16ａ、16ｂは中間転写ベルト14を張架
する支持軸であり、18は押圧ローラで軸を中心に上下に
移動可能となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き二次転写に
於いて、前者の静電力のみを用いた場合の、中間転写体
２の面に接触した色トナーの転写効率と転写電圧の変化
との関連を図６に示す。

【０００８】これに依ると、どんな場合でも転写効率が
90％以上となる範囲は、転写電圧が840 〜910 Ｖであっ
て、これ以外は急激に転写効率が低下し画像形成が不安
定となることが判る。

【０００９】転写効率が低下して中間転写体２の上にト
ナーが残留するとトナー画像の色相が変化する他に、一
次と二次のように２度の静電転写を行うことで、静電転
写に依って発生する画像端面の乱れ等が増大すると言う
問題点があった。

【００１０】一方、後者の場合には、二次転写がほぼ10
0 ％となる為には、一次の転写効率で決まり、二次転写
に於いては、中間転写ベルト14上に形成された大量のト
ナー画像全体を溶融する為に高い熱を必要とする。

【００１１】この為、中間転写ベルト14の温度は高くな
り、中間転写ベルト14を繰り返して加熱冷却させること
から寿命を短くする。又、熱せられた中間転写ベルト14
は、像担持体１を加熱しないように像担持体１に戻る迄
に十分に冷却されなければならず冷却方法が難しいと言
う問題点があった。

【００１２】本発明は、全体の転写効率を高くする為
に、二次転写部に於いて100 ％の転写効率となるように
し、更に画像濃度の低下やトナーの散り、画像の乱れ等
を防止することを目的としたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に於いては、図１
の説明図に示す如く、像担持体１上に１色ずつ形成され
たトナー画像を順次転写して重ね合わせる無端帯状の中
間転写ベルト21を備え、中間転写ベルト21上に重合して
転写された多色トナー画像を電圧を印加した転写ローラ
22で記録媒体100 に押圧して転写するカラー電子写真記
録装置に於いて、中間転写ベルト21は、耐熱性と導電性
のある基材で形成され、外側表面は離型性のあるトナー
画像保持面21ａとし、中間転写ベルト21の内側部から加
熱ローラ26に内蔵した加熱手段23で加熱ローラ26及び中
間転写ベルト21を通じて中間転写ベルト21の表面に接し
ている層のトナーのみを溶融するようにしたものであ
る。

【００１４】

【作用】二次転写に静電転写と補助手段としての加熱手
段を備えたもので、一次転写を静電転写とすることで必
要なトナー色全部を同一極性のものとすることが出来、
且つ転写トナー量も現像トナー量及び転写電界等で調整
出来る。

【００１５】この為、カラー画像に於ける階調表現が可
能となる。二次転写では、中間転写ベルト21に負担を与
えること無く100 ％の転写効率を得る為に、殆どのトナ
ー画像は静電力に依って転写を行い、中間転写ベルト21
の上に静電力以外の力で付着して残存しているトナーの
転写を加熱で溶融して行っている。

【００１６】そして中間転写ベルト21の表面は離型性の
あるトナー画像保持面21ａとなっている為に粘着性が無
く、よりトナーの離型性が向上する。

【００１７】

【実施例】本発明に於いては、図１の説明図に示す如
く、像担持体１上に１色ずつ形成されたトナー画像を順
次転写して重ね合わせる無端帯状の中間転写ベルト21を
備え、中間転写ベルト21上に重合して転写された多色ト
ナー画像を電圧を印加した転写ローラ22で記録媒体100
に押圧して転写するカラー電子写真記録装置に於いて、
中間転写ベルト21は、耐熱性と導電性のある基材で形成
され、外側表面は離型性のあるトナー画像保持面21ａと
し、中間転写ベルト21の内側部から加熱ローラ26に内蔵
した加熱手段23で加熱ローラ26及び中間転写ベルト21を
通じて中間転写ベルト21の表面に接している層のトナー
のみを溶融するようにしたものである。

【００１８】即ち、感光ドラム等の像担持体１と、像担
持体１の周りに帯電器３、露光を行う光学系４、Ｙ現像
器５ａ、Ｍ現像器５ｂ、Ｃ現像器５ｃ、Ｋ現像器５ｄ、
及びクリーナー６等を備えて像形成部を構成し、その他
には中間転写ベルト21、転写器24、中間転写ベルト21と
像担持体１との接触安定性を保つ為のニップ調整ローラ
25ａ及び25ｂ、テンションローラ25ｃ、及び加熱ローラ
26、ベルトクリーナ27、冷却ローラ28等を備えて画像保
持部を構成している。

【００１９】又、30は定着器である。中間転写ベルト21
は、一次転写に於いて各色のトナー画像が電界に依って
良好に転写されるように、基材は導電性を有するように
している。

【００２０】そして更に、二次転写に於いて加熱される
ことに対する耐熱性と、表面にトナーの剥離性を良好に
する為の離型性とを有している。この為に、例えば150
μｍの厚さのカーボンを分散させたポリカーボネイトフ
ィルムの表面にフッソ系樹脂をコーテイングしたものを
用いている。

【００２１】又、転写ローラ22は加熱ローラ26からの熱
に対抗する耐熱性をもたせる為に、例えば導電性のシリ
コーンゴムローラの表面を導電性を有するフッソチュー
ブで包んで形成した。

【００２２】動作を説明すると、先ず、像担持体１に帯
電器３で一様に帯電する。次に光学系４で露光して像担
持体１の上に静電潜像を形成する。そして、Ｙ現像器５
ａに依って潜像部分を現像して可視像化する。

【００２３】可視像化されたトナー像は、転写器24で中
間転写ベルト21上に転写される。転写されずに残留した
トナーは、クリーナー６で除去される。これらのプロセ
スを、Ｍ現像器５ｂ、Ｃ現像器５ｃ、Ｋ現像器５ｄにつ
いても同様に行い、中間転写ベルト21の上に各色のトナ
ー画像を重ね合わせる。

【００２４】ここで、中間転写ベルト21の上に転写を繰
り返している間は、転写ローラ22は加熱ローラ26から離
れていて、同様にベルトクリーナ27も中間転写ベルト21
から離れている。

【００２５】最後のトナー画像の転写が開始されると、
同時に加熱ローラ26に備えたヒータ等の加熱手段23に電
圧が印加されて加熱ローラ26の表面温度を上昇させる。
一次転写されたトナー画像は、中間転写ベルト21が回転
することで加熱ローラ26の位置に移動する。

【００２６】同時に記録媒体100 が二次転写位置迄搬送
され、加熱ローラ26と転写ローラ22との間に挿入され
る。この加熱ローラ26の表面温度は、中間転写ベルト21
に接しているトナーが溶融出来る温度を限界とし、トナ
ーの溶融に依る粘着力と転写ローラ22に印加した電圧に
依る静電力に依ってトナー画像を転写する。

【００２７】図２に二次転写に於ける中間転写ベルト側
トナー画像の転写効率を示し、図３にこの時の転写トナ
ー画像の定着性を示す。二次転写時に印加した電圧は、
従来技術で一次、二次色の転写効率が80％以上となって
いる600 Ｖとした。

【００２８】この電圧を印加した状態で二次転写を行っ
たところ、中間転写ベルト21の表面上の溶融したトナー
は、二次転写に於いて静電力に依って記録媒体100 上に
転写されたトナー画像に入り込み、離型性のある中間転
写ベルト21の表面を離れる。

【００２９】転写効率は、中間転写ベルト21を160 °C
以上とすることで、94％と非常に良好となった。然し乍
ら、この儘の状態では、図３に示す如く160 °C では定
着性が10％以下である為に、更に定着器30を通過させて
定着する。

【００３０】ここでもしも200 °C で二次転写を行った
とした場合は、定着性は90％以上と良好であるが、中間
転写ベルト21の冷却が困難となり、像担持体１の温度上
昇が見られた。

【００３１】これに依り、良好な転写電圧範囲が120 Ｖ
と言う電圧のみでの二次転写に比べ、補助的に熱を加え
ることで転写電圧の範囲が340 Ｖと広がることを確認し
た。尚、二次転写が終わった中間転写ベルト21は、熱源
を有するベルトクリーナ27に依って残留トナーが除去さ
れ、冷却ローラ28で室温迄冷却され、像担持体１との一
次転写に戻る。

【００３２】

【発明の効果】本発明に依って、中間転写ベルトを160
°C に加熱することで、中間転写ベルトに接しているト
ナー層の転写効率が94％となり、二次転写効率が向上す
る。

【００３３】又、中間転写ベルト上に残留トナーが無く
なることから、カラー画像の色相変化が発生しなくな
る。そして又、中間転写ベルトの温度を160 °C と低く
出来ることから、冷却部及び像担持体への負担を少なく
出来る等経済上及び産業上に多大の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の多色電子写真記録装置の説明図、

【図２】 二次転写に於ける中間転写ベルト側トナー画
像の転写効率を示す図、

【図３】 図２の時の転写トナー画像の定着性を示す図

【図４】 一次、二次の転写共静電的に行う従来の多色
電子写真記録装置の説明図、

【図５】 一次は静電、二次は加熱で転写を行う従来の
多色電子写真記録装置の説明図、

【図６】 中間転写体の面に最接近した最下層の色トナ
ーの転写効率と転写電圧の変化との関連を示す図、

【符号の説明】

１ 像担持体（感光ドラム）、 ３ 帯電器、４ 光
学系、 ５ａ Ｙ現像器、５ｂ Ｍ
現像器、 ５ｃ Ｃ現像器、５ｄ Ｋ現
像器、 ６ クリーナー、21 中間転写
ベルト、 21ａ トナー画像保持面、22 転
写ローラ、 23 加熱手段、24 転写
器、 25ａ、25ｂ ニップ調整ロー
ラ、25ｃ テンションローラ、 26 加熱ロー
ラ、27 ベルトクリーナ、 28 冷却ロー
ラ、30 定着器、 100 記録媒
体、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−106774（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−264476（ＪＰ，Ａ) 特表 平５−503166（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/01 114

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体(1) 上に１色ずつ形成されたト
   ナー画像を順次転写して重ね合わせる無端帯状の中間転
   写ベルト(21)を備え、 前記中間転写ベルト(21)上に重合して転写された多色ト
   ナー画像を電圧を印加した転写ローラ(22)で記録媒体(1
   00) に押圧して転写する多色電子写真記録装置に於い
   て、 前記中間転写ベルト(21)は、耐熱性と導電性のある基材
   で形成され、外側表面は離型性のあるトナー画像保持面
   (21a) とし、 前記中間転写ベルト(21)の内側部から加熱ローラ(26)に
   内蔵した加熱手段(23)で該加熱ローラ(26)及び該中間転
   写ベルト(21)を通じて該中間転写ベルト(21)の表面に接
   している層のトナーのみを溶融するようにしたことを特
   徴とする多色電子写真記録装置。