JP3142877B2 - トナー画像印刷システム - Google Patents
トナー画像印刷システムInfo
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- JP3142877B2 JP3142877B2 JP08533281A JP53328196A JP3142877B2 JP 3142877 B2 JP3142877 B2 JP 3142877B2 JP 08533281 A JP08533281 A JP 08533281A JP 53328196 A JP53328196 A JP 53328196A JP 3142877 B2 JP3142877 B2 JP 3142877B2
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- toner image
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/75—Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
- G03G15/16—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
- G03G15/1605—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support
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- G03G15/161—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support with means for handling the intermediate support, e.g. heating, cleaning, coating with a transfer agent
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、電荷潜像が顔料トナーを使用して現像さ
れ、現像された画像が受け取り部材に転写されて印刷画
像となる形式のトナー画像システムに関する。
れ、現像された画像が受け取り部材に転写されて印刷画
像となる形式のトナー画像システムに関する。
電荷潜像を形成するための技法には多くのものがあ
り、それらには、帯電した光導電性ベルト或はドラム上
に光学画像を投影するもの、静電ピン列或は電子ビーム
を使用して誘電部材を帯電させるもの、所謂イオノグラ
フプリントカートリッジ或はプラズマゼネレーターから
電荷を射出するもの、が含まれる。形成された潜像は、
コスト、スピード、好ましい形式の調色システム又は意
図する受け取り基材、といった異なるプロセス優先順位
を取り扱うための、進歩した、異なるシステム構成を使
用して、現像に先立って中間部材に転写され、或は潜像
が形成されると同じ部材上に現像され得る。トナーは、
液体に担持された形式或は乾燥粉末の形式のものであり
得るが、前者の場合は、特に、所謂普通紙或いはボンド
紙に印刷するに際し、溶剤或は担体の処理に関わる環境
問題が生じ、一方、後者では現像材が、特にトナー粒子
寸法を微細化する時のダスト管理の問題が有る。
り、それらには、帯電した光導電性ベルト或はドラム上
に光学画像を投影するもの、静電ピン列或は電子ビーム
を使用して誘電部材を帯電させるもの、所謂イオノグラ
フプリントカートリッジ或はプラズマゼネレーターから
電荷を射出するもの、が含まれる。形成された潜像は、
コスト、スピード、好ましい形式の調色システム又は意
図する受け取り基材、といった異なるプロセス優先順位
を取り扱うための、進歩した、異なるシステム構成を使
用して、現像に先立って中間部材に転写され、或は潜像
が形成されると同じ部材上に現像され得る。トナーは、
液体に担持された形式或は乾燥粉末の形式のものであり
得るが、前者の場合は、特に、所謂普通紙或いはボンド
紙に印刷するに際し、溶剤或は担体の処理に関わる環境
問題が生じ、一方、後者では現像材が、特にトナー粒子
寸法を微細化する時のダスト管理の問題が有る。
一般に、トナー画像は、受け取り部材に転写した後、
最終画像を乾燥、即ち、固定させるために加熱する必要
があるが、トナーを電荷潜像にダスト或は液体懸濁物と
して付着させる場合には、初期ステージでの熱に耐える
ことができない。そればかりか、初期ステージでさえ
も、光導伝性部材への或はその近辺への加熱は避けるべ
きである。電荷が、光導伝性部材ではなく誘電部材に印
加される電荷付着システムでさえも、幾つかの一般的な
画像保持材料の誘電特性は熱によって損なわれ得る。
最終画像を乾燥、即ち、固定させるために加熱する必要
があるが、トナーを電荷潜像にダスト或は液体懸濁物と
して付着させる場合には、初期ステージでの熱に耐える
ことができない。そればかりか、初期ステージでさえ
も、光導伝性部材への或はその近辺への加熱は避けるべ
きである。電荷が、光導伝性部材ではなく誘電部材に印
加される電荷付着システムでさえも、幾つかの一般的な
画像保持材料の誘電特性は熱によって損なわれ得る。
かくして、完全な画像システムはしばしば、最終印刷
段階に先立って画像を１度以上転写し、１つの画像プロ
セスステーションの化学薬品、温度その他の環境から別
のステーションを隔絶させることによる恩恵を受けてお
り、またそうする必要があり得る。
段階に先立って画像を１度以上転写し、１つの画像プロ
セスステーションの化学薬品、温度その他の環境から別
のステーションを隔絶させることによる恩恵を受けてお
り、またそうする必要があり得る。
前述の形式の画像システムに顕著であると思われる別
の要因は、熱転写、即ち、最終受け取り基材上へのトナ
ー画像の移入である。種々の従来構造において、トナー
画像は、溶融或は融解状態下に、最終受け取り基材上に
転写され、同時に定着される。更に、例えばロール間で
のトナー画像の転写を最適化するために、或は、最終記
録用のシートに転写する場合にはトナー画像の反射特性
を最適化するために、加熱されたトナーの相対的な粘着
性或は自己粘着性を変動させるための正確な温度制御を
行う必要もある。米国特許第3,554,836号には、そうし
た多重転移システムにおいて有益な一般的な方策が記載
される。この米国特許によれば、中間の各ロールはシリ
コーンエラストマーから形成され、転写を有効に行うた
めに、連続する２つの画像担持部材間で、着色されたト
ナー画像層を弾性状態に維持する一方で、これら連続す
る２つの画像担持部材のシリコーンエラストマーから成
る表面の、加熱された画像材料を一方のロールから他方
のロールへと比較的有効に転写することができるように
するためのエネルギーが大きくなるように、前記着色さ
れたトナー画像層の温度を制御している。
の要因は、熱転写、即ち、最終受け取り基材上へのトナ
ー画像の移入である。種々の従来構造において、トナー
画像は、溶融或は融解状態下に、最終受け取り基材上に
転写され、同時に定着される。更に、例えばロール間で
のトナー画像の転写を最適化するために、或は、最終記
録用のシートに転写する場合にはトナー画像の反射特性
を最適化するために、加熱されたトナーの相対的な粘着
性或は自己粘着性を変動させるための正確な温度制御を
行う必要もある。米国特許第3,554,836号には、そうし
た多重転移システムにおいて有益な一般的な方策が記載
される。この米国特許によれば、中間の各ロールはシリ
コーンエラストマーから形成され、転写を有効に行うた
めに、連続する２つの画像担持部材間で、着色されたト
ナー画像層を弾性状態に維持する一方で、これら連続す
る２つの画像担持部材のシリコーンエラストマーから成
る表面の、加熱された画像材料を一方のロールから他方
のロールへと比較的有効に転写することができるように
するためのエネルギーが大きくなるように、前記着色さ
れたトナー画像層の温度を制御している。
にもかかわらず、画像担持部材の一方から他方へのト
ナー画像の転写は、使用する材料のみならず、変数、中
でも、転写のためのニップ及び接触速度の特性に対する
依存度が大きい。１つ以上の変数を、それのみを考慮し
て選択すると、今度は選んだそれらの変数を使用して好
適な転写速度或は転写効率を実現するのが難しくなる。
ナー画像の転写は、使用する材料のみならず、変数、中
でも、転写のためのニップ及び接触速度の特性に対する
依存度が大きい。１つ以上の変数を、それのみを考慮し
て選択すると、今度は選んだそれらの変数を使用して好
適な転写速度或は転写効率を実現するのが難しくなる。
トナー画像を素早く且つ効率的に転写させる印刷シス
テムを実現することであり、調色された多数の画像を連
続的に転写することによりマルチカラー画像を形成する
そうした印刷システムを実現することである。
テムを実現することであり、調色された多数の画像を連
続的に転写することによりマルチカラー画像を形成する
そうした印刷システムを実現することである。
本発明に従えば、ベルト或はドラムのような無端の第
１の画像部材が画像ステーションを通過し、この画像ス
テーションで乾燥したトナー画像を受け、ニップ位置で
無端の第２の画像部材と接触してこの第２の無端の画像
部材に乾燥トナー画像を転写する印刷システムにおい
て、前述の及びその他の望ましい特性が入手される。第
１の画像部材及び第２の画像部材の各々は、少なくとも
第２の画像部材が、トナーの軟化温度よりも高く、結
局、好ましくは第１の画像部材の温度T1よりも高い温度
T2で等温下に運転される。
１の画像部材が画像ステーションを通過し、この画像ス
テーションで乾燥したトナー画像を受け、ニップ位置で
無端の第２の画像部材と接触してこの第２の無端の画像
部材に乾燥トナー画像を転写する印刷システムにおい
て、前述の及びその他の望ましい特性が入手される。第
１の画像部材及び第２の画像部材の各々は、少なくとも
第２の画像部材が、トナーの軟化温度よりも高く、結
局、好ましくは第１の画像部材の温度T1よりも高い温度
T2で等温下に運転される。
第１の画像部材は表面エネルギーが小さく、好ましく
はその値は約20ダインcm以下であり、また、耐摩耗性が
大きく硬い且つ円滑な表面を有し、一方、第２の画像部
材はもっと軟質で且つ表面エネルギーは一般にずっと大
きい。トナー画像がこれらの第１及び第２の画像部材に
より形成されるニップに入ると、第２の画像部材への基
本的に完全な転写が行われる。第２の画像部材は更に、
最終的な受け取り基材、例えば紙のそれよりも小さい表
面エネルギーを有し、一方、その肉厚及び圧縮性は、そ
うした最終的な受け取り基材と合致することができるよ
うに選択する。第２の画像部材が加圧ロール位置で第２
のニップを形成し、この第２のニップ位置で最終的な受
け取り基材と接触することにより、第２の画像部材が受
けたトナー画像が最終的な受け取り基材に転写される。
はその値は約20ダインcm以下であり、また、耐摩耗性が
大きく硬い且つ円滑な表面を有し、一方、第２の画像部
材はもっと軟質で且つ表面エネルギーは一般にずっと大
きい。トナー画像がこれらの第１及び第２の画像部材に
より形成されるニップに入ると、第２の画像部材への基
本的に完全な転写が行われる。第２の画像部材は更に、
最終的な受け取り基材、例えば紙のそれよりも小さい表
面エネルギーを有し、一方、その肉厚及び圧縮性は、そ
うした最終的な受け取り基材と合致することができるよ
うに選択する。第２の画像部材が加圧ロール位置で第２
のニップを形成し、この第２のニップ位置で最終的な受
け取り基材と接触することにより、第２の画像部材が受
けたトナー画像が最終的な受け取り基材に転写される。
印刷システムの好ましい実施例では、電荷付着カート
リッジが第１の画像部材上に電荷ドット列を付着させて
電荷潜像を形成し、第１の画像部材が、各電荷ドット位
置でトナー粒子を引き付け且つ保持するために有効な電
圧レベルに帯電される誘電表面層を有する。例えば、５
マイクロメーターの厚さのテフロンPFAから成る誘電表
面層が、好適なキャパシタンスと低表面エネルギーとを
同時に提供する。電荷潜像が付着された後、第１の画像
部材がトナーを使用して現像される。使用するトナー
は、ワックス或はオイルを含まず、第２の画像部材の運
転温度T2よりも幾分低い軟化温度を有する高分子から形
成した硬質粒状のトナー粒子を使用して好ましく調製さ
れた単一成分の磁気トナーのようなものであり、Coates
RP1442トナーが好適である。このトナーは粒子寸法が1
2〜15マイクロメーターであり、粘着温度は90〜110℃で
ある。第２の画像部材は、織ったNomexカーカスと、0.5
〜2.0mmのシリコーンゴムエラストマーのオーバーレイ
とを有し、105〜120℃の温度で運転されるベルトとする
ことができる。シリコーンラバーはショアＡ硬さが約50
から80ジュロメーターであり、約200℃以下の温度で運
転されている限り、その物理的状態の劣化或は変化に対
する抵抗性がある。
リッジが第１の画像部材上に電荷ドット列を付着させて
電荷潜像を形成し、第１の画像部材が、各電荷ドット位
置でトナー粒子を引き付け且つ保持するために有効な電
圧レベルに帯電される誘電表面層を有する。例えば、５
マイクロメーターの厚さのテフロンPFAから成る誘電表
面層が、好適なキャパシタンスと低表面エネルギーとを
同時に提供する。電荷潜像が付着された後、第１の画像
部材がトナーを使用して現像される。使用するトナー
は、ワックス或はオイルを含まず、第２の画像部材の運
転温度T2よりも幾分低い軟化温度を有する高分子から形
成した硬質粒状のトナー粒子を使用して好ましく調製さ
れた単一成分の磁気トナーのようなものであり、Coates
RP1442トナーが好適である。このトナーは粒子寸法が1
2〜15マイクロメーターであり、粘着温度は90〜110℃で
ある。第２の画像部材は、織ったNomexカーカスと、0.5
〜2.0mmのシリコーンゴムエラストマーのオーバーレイ
とを有し、105〜120℃の温度で運転されるベルトとする
ことができる。シリコーンラバーはショアＡ硬さが約50
から80ジュロメーターであり、約200℃以下の温度で運
転されている限り、その物理的状態の劣化或は変化に対
する抵抗性がある。
これら２つの画像部材を使用し、第１及び第２の各画
像部材を60〜65℃及び115〜120℃の各等温下に運転する
と、毎秒15〜30インチ（約38〜76cm）の速度でトナー画
像の完全な転写が実現される。第２の画像部材の肉厚と
ジュロメーター値での軟性とにより、ニップ幅が拡大さ
れ、入力するトナー画像と合致するために第２の画像部
材が若干変形することができるようになり、更に、ニッ
プでのドエルタイムが増長され、トナー画像との接触面
積も増大する。第１の画像部材は、簡単なブロワーによ
りトナー凝集温度以下の温度に維持され、一方、第２の
画像部材内のヒーターが第２の画像部材を温度T2に維持
する。基本的には、少量の熱が第１のニップを通して第
１の画像部材に入るのみであるから、第１及び第２の各
画像部材は等温的に運転され、これらの部材間の外側へ
の熱損失は殆どない。
像部材を60〜65℃及び115〜120℃の各等温下に運転する
と、毎秒15〜30インチ（約38〜76cm）の速度でトナー画
像の完全な転写が実現される。第２の画像部材の肉厚と
ジュロメーター値での軟性とにより、ニップ幅が拡大さ
れ、入力するトナー画像と合致するために第２の画像部
材が若干変形することができるようになり、更に、ニッ
プでのドエルタイムが増長され、トナー画像との接触面
積も増大する。第１の画像部材は、簡単なブロワーによ
りトナー凝集温度以下の温度に維持され、一方、第２の
画像部材内のヒーターが第２の画像部材を温度T2に維持
する。基本的には、少量の熱が第１のニップを通して第
１の画像部材に入るのみであるから、第１及び第２の各
画像部材は等温的に運転され、これらの部材間の外側へ
の熱損失は殆どない。
最終的な印刷或は画像は、第２の画像部材に担持され
る高温のトナー画像を、第２のニップを通過するシート
或は受け取り基材上に転写することにより創出される。
受け取り基材は、第２のニップを通過するに際してトナ
ー画像と完全に接触し且つ加熱されたトナーがこの受け
取り基材上に移入して第２の画像部材から分離されるよ
うに実質的にトナー軟化温度以下ではない温度に予め加
熱するのが好ましい。
る高温のトナー画像を、第２のニップを通過するシート
或は受け取り基材上に転写することにより創出される。
受け取り基材は、第２のニップを通過するに際してトナ
ー画像と完全に接触し且つ加熱されたトナーがこの受け
取り基材上に移入して第２の画像部材から分離されるよ
うに実質的にトナー軟化温度以下ではない温度に予め加
熱するのが好ましい。
図１は、本発明の方法の基本的な実施例の各段階の例
示図である。
示図である。
図２は、本発明を具現する単一色プリンター実施例の
概略断面図である。
概略断面図である。
図３は図１の実施例の詳細図である。
図４は図２及び図３のプリンター内部の温度状況を表
す例示図である。
す例示図である。
図５はマルチカラー型の実施例の例示図である。
図5Aは別のマルチカラー型の実施例の例示図である。
図１には本発明に従う印刷方法10が例示される。図１
の方法は基本的には、ファクシミリのプリンターの乾燥
したトナー画像の有効な転写を取り扱うものである。本
方法には、硬質の、表面エネルギーの小さい第１の画像
部材上にトナー画像を形成する段階２と、トナー画像
が、第１の画像部材と、表面エネルギーがもっと大きく
且つずっと柔らかいバルク硬さ特性を有す第２の画像部
材との間に形成された、接触のためのニップ位置を加圧
下に通過する際の短いドエルタイム間にトナー画像を加
熱する段階４とを含んでいる。
の方法は基本的には、ファクシミリのプリンターの乾燥
したトナー画像の有効な転写を取り扱うものである。本
方法には、硬質の、表面エネルギーの小さい第１の画像
部材上にトナー画像を形成する段階２と、トナー画像
が、第１の画像部材と、表面エネルギーがもっと大きく
且つずっと柔らかいバルク硬さ特性を有す第２の画像部
材との間に形成された、接触のためのニップ位置を加圧
下に通過する際の短いドエルタイム間にトナー画像を加
熱する段階４とを含んでいる。
本方法は更に、第２の画像部材を回転させつつニップ
に通し、この第２の画像部材上へとトナー画像を分離さ
せる段階６を含んでいる。この時、第１及び第２の各画
像部材は、少なくとも第２の画像部材がニップ位置での
トナー画像の温度を上回る温度で等温的に維持される。
第２の画像部材を、第２の転写段階８で、第１のニップ
位置で受けた加熱されたトナー画像の通過と同期して受
け取り基材が通過するところの、第２のニップを形成す
るように配列するのが有益である。受け取り基材を第２
の画像部材の温度よりも幾分低い温度に予め加熱してお
き、トナー画像が、この受け取り基材が第２の画像部材
と加圧ロールとの間に形成されるニップ位置を通過する
時に、受け取り基材上に粘着しそして冷却される最終段
階を受けるようにするのが好ましい。
に通し、この第２の画像部材上へとトナー画像を分離さ
せる段階６を含んでいる。この時、第１及び第２の各画
像部材は、少なくとも第２の画像部材がニップ位置での
トナー画像の温度を上回る温度で等温的に維持される。
第２の画像部材を、第２の転写段階８で、第１のニップ
位置で受けた加熱されたトナー画像の通過と同期して受
け取り基材が通過するところの、第２のニップを形成す
るように配列するのが有益である。受け取り基材を第２
の画像部材の温度よりも幾分低い温度に予め加熱してお
き、トナー画像が、この受け取り基材が第２の画像部材
と加圧ロールとの間に形成されるニップ位置を通過する
時に、受け取り基材上に粘着しそして冷却される最終段
階を受けるようにするのが好ましい。
かくして、第２の画像部材或は中間部材はトナー画像
を、トナー温度を上昇させつつ転写させ、次いで、トナ
ー温度を低下させつつ受け取り基材に釈放することとな
る。この温度変化は、第２の画像部材が、第１の段階と
最後の段階との間を等温下に運転される時、転写のため
のニップ位置でのドエルタイム間に殆ど瞬間的に生じ
る。
を、トナー温度を上昇させつつ転写させ、次いで、トナ
ー温度を低下させつつ受け取り基材に釈放することとな
る。この温度変化は、第２の画像部材が、第１の段階と
最後の段階との間を等温下に運転される時、転写のため
のニップ位置でのドエルタイム間に殆ど瞬間的に生じ
る。
図２は、図１に示した方法に従い、画像の単一色印刷
を行うための実施例としての完全なプリンター100の概
略断面図である。
を行うための実施例としての完全なプリンター100の概
略断面図である。
この実施例では第１の画像部材、即ち第１の画像ベル
ト102が画像を受け取り、受け取った画像を、この第１
の画像ベルト102と、第２の画像部材、即ち第２の画像
ベルト104との間に形成される第１のニップ110に運ぶ。
この第１のニップ110の位置で、現像されたトナー画像
が第２の画像ベルト104に転写される。第２の画像ベル
ト104は走行し、転写されたトナー画像をこの第２の画
像ベルト104と、加圧ロール105との間に形成される第２
のニップ120に搬送すると、この第２のニップ120の位置
で、第２の画像ベルト104から、紙板のような受け取り
基材107への二度目の転写が行なわれる。駆動ロール10
8、109は同期的に廻動し、第１の画像ベルト102と第２
の画像ベルト104とが接触する精密なニップを画定す
る。同様に、加圧ロール105が駆動ロール109と同期的に
被駆動され得る。１つ以上の上記ロールが、相対する紙
板、ベルト或はドラムと接触することにより被駆動され
るアイドラーロールであり得ることを理解されたい。
ト102が画像を受け取り、受け取った画像を、この第１
の画像ベルト102と、第２の画像部材、即ち第２の画像
ベルト104との間に形成される第１のニップ110に運ぶ。
この第１のニップ110の位置で、現像されたトナー画像
が第２の画像ベルト104に転写される。第２の画像ベル
ト104は走行し、転写されたトナー画像をこの第２の画
像ベルト104と、加圧ロール105との間に形成される第２
のニップ120に搬送すると、この第２のニップ120の位置
で、第２の画像ベルト104から、紙板のような受け取り
基材107への二度目の転写が行なわれる。駆動ロール10
8、109は同期的に廻動し、第１の画像ベルト102と第２
の画像ベルト104とが接触する精密なニップを画定す
る。同様に、加圧ロール105が駆動ロール109と同期的に
被駆動され得る。１つ以上の上記ロールが、相対する紙
板、ベルト或はドラムと接触することにより被駆動され
るアイドラーロールであり得ることを理解されたい。
図２の実施例では、第１の画像ベルト102は薄肉の硬
質ベルトであり、表面エネルギーは極めて小さく、また
少なくとも薄い表面部分が、電荷潜像を受けそして保持
するための誘電材料から形成される。そうした画像部材
を形成するために好適なベルト構造は米国特許第5,103,
263号及び同第5,012,291号に示される。ベルトは、ベル
ト表面の電荷の一様なレベル或はゼロレベルを確立する
ための、バイアスをかけたコロナロッド112を通過して
反時計回りに走行し、引き続き、電荷付着用カートリッ
ジ114を通過する。この、電荷付着用カートリッジ114は
局部的な無音のグロー放電を発生し、また、例えば米国
特許第4,160,257号及び同第4,992,807号その他に示され
るような電極列の尖端状部分から電荷の粒子を第１の画
像ベルト102に配向させるように形状付けられ、制御さ
れた電極列である。画像モジュール116が、テキスト、
写真その他の所望の潜像を付着させるための適宜のオー
ダーで、電子制御信号を電荷付着用カートリッジ114の
電極に提供する。
質ベルトであり、表面エネルギーは極めて小さく、また
少なくとも薄い表面部分が、電荷潜像を受けそして保持
するための誘電材料から形成される。そうした画像部材
を形成するために好適なベルト構造は米国特許第5,103,
263号及び同第5,012,291号に示される。ベルトは、ベル
ト表面の電荷の一様なレベル或はゼロレベルを確立する
ための、バイアスをかけたコロナロッド112を通過して
反時計回りに走行し、引き続き、電荷付着用カートリッ
ジ114を通過する。この、電荷付着用カートリッジ114は
局部的な無音のグロー放電を発生し、また、例えば米国
特許第4,160,257号及び同第4,992,807号その他に示され
るような電極列の尖端状部分から電荷の粒子を第１の画
像ベルト102に配向させるように形状付けられ、制御さ
れた電極列である。画像モジュール116が、テキスト、
写真その他の所望の潜像を付着させるための適宜のオー
ダーで、電子制御信号を電荷付着用カートリッジ114の
電極に提供する。
第１の画像ベルト102上に付着された潜像はトナーア
プリケーター124を通過して移動する。このトナーアプ
リケーターの磁気ブラシ122が単一成分の磁気トナーの
薄層を第１の画像ベルト102の表面に近接して付着させ
ることにより、磁気トナーが潜像の帯電部分に選択的に
付着する。トナーは硬質の高分子粒子から調製され、ワ
ックスを含まず、第１の画像ベルト102は円滑且つ硬質
であるから、トナーは基本的には電荷潜像による引きつ
けによってのみ付着し、これにより潜像が着色される。
例示しないが、温度制御スイッチが、第１の画像ベルト
の内面或は、第１の画像ベルトと接触する駆動ロールに
沿った室内の空気流れを維持し、これらの部材の温度が
所定の限界温度、例えば約65〜75℃以下に維持されるよ
うにブロワを好ましく作動させる。
プリケーター124を通過して移動する。このトナーアプ
リケーターの磁気ブラシ122が単一成分の磁気トナーの
薄層を第１の画像ベルト102の表面に近接して付着させ
ることにより、磁気トナーが潜像の帯電部分に選択的に
付着する。トナーは硬質の高分子粒子から調製され、ワ
ックスを含まず、第１の画像ベルト102は円滑且つ硬質
であるから、トナーは基本的には電荷潜像による引きつ
けによってのみ付着し、これにより潜像が着色される。
例示しないが、温度制御スイッチが、第１の画像ベルト
の内面或は、第１の画像ベルトと接触する駆動ロールに
沿った室内の空気流れを維持し、これらの部材の温度が
所定の限界温度、例えば約65〜75℃以下に維持されるよ
うにブロワを好ましく作動させる。
本発明の主要な様相に従えば、第１の画像ベルト10
2、第２の画像ベルト104は等温下に運転される。つまり
各画像ベルトは定温運転され、トナー画像の実質的に完
全な転写は各画像ベルトの表面特性に依存して達成され
る。そうした完全な転写を達成するために、第１の画像
ベルト102は、65〜70のショアＤ値を有し、表面エネル
ギーは約20ダイン/cm以下であり、厚さは約５マイクロ
メーターであり、その結果、表面キャパシタンスが約40
0pf/cm2であるテフロンPFAからなる非弾性的な硬質コー
ティングを有している。この材料によれば、電荷付着用
カートリッジ114は表面ドットを50〜250ボルト電位に帯
電させ、優れた電荷ドット解像力を維持することができ
るようになる。本件出願人は、表面エネルギーの幾分大
きい、非導電性の硬質のシリコーンゴムも成功裡に使用
した。潜像形成のために好適な電荷付着用カートリッジ
は、例えば、カナダ国オンタリオ州、Mississaugaのデ
ルファクスシステムス社から販売される。裏当てされる
ベルトは、Kapton導電性のポリイミドフィルム、ステン
レス鋼ベルトその他の、導電性のバックプレーンを有す
る薄い連続シート或は表面とすることができる。これと
は対照的に、第２の画像ベルト104はもっと肉厚であ
り、しかも全く異なる表面特性を有する。代表的な第２
の画像ベルト104としてのベルトは、織ったNomex本体を
使用して作成され、表面エネルギーが約22〜35ダイン/c
mであるシリコーン或はフルオロシリコーンゴムの1/2−
2mm厚の層でコーティングされ、約50〜80の範囲のショ
アＡ値を有する。これらの材料は、200℃までの温度で
の運転に際しては、弾性、機械的及び釈放特性に対する
影響を殆ど受けず、従って、転写のための第１のニップ
110及び第２のニップ120の位置で生じる歪みエネルギー
水準に持ちこたえるに十分な強度を有するようにも選択
される。また第２の画像ベルト104を導電性を有するシ
リコーンゴムでコーティンググしても良い。
2、第２の画像ベルト104は等温下に運転される。つまり
各画像ベルトは定温運転され、トナー画像の実質的に完
全な転写は各画像ベルトの表面特性に依存して達成され
る。そうした完全な転写を達成するために、第１の画像
ベルト102は、65〜70のショアＤ値を有し、表面エネル
ギーは約20ダイン/cm以下であり、厚さは約５マイクロ
メーターであり、その結果、表面キャパシタンスが約40
0pf/cm2であるテフロンPFAからなる非弾性的な硬質コー
ティングを有している。この材料によれば、電荷付着用
カートリッジ114は表面ドットを50〜250ボルト電位に帯
電させ、優れた電荷ドット解像力を維持することができ
るようになる。本件出願人は、表面エネルギーの幾分大
きい、非導電性の硬質のシリコーンゴムも成功裡に使用
した。潜像形成のために好適な電荷付着用カートリッジ
は、例えば、カナダ国オンタリオ州、Mississaugaのデ
ルファクスシステムス社から販売される。裏当てされる
ベルトは、Kapton導電性のポリイミドフィルム、ステン
レス鋼ベルトその他の、導電性のバックプレーンを有す
る薄い連続シート或は表面とすることができる。これと
は対照的に、第２の画像ベルト104はもっと肉厚であ
り、しかも全く異なる表面特性を有する。代表的な第２
の画像ベルト104としてのベルトは、織ったNomex本体を
使用して作成され、表面エネルギーが約22〜35ダイン/c
mであるシリコーン或はフルオロシリコーンゴムの1/2−
2mm厚の層でコーティングされ、約50〜80の範囲のショ
アＡ値を有する。これらの材料は、200℃までの温度で
の運転に際しては、弾性、機械的及び釈放特性に対する
影響を殆ど受けず、従って、転写のための第１のニップ
110及び第２のニップ120の位置で生じる歪みエネルギー
水準に持ちこたえるに十分な強度を有するようにも選択
される。また第２の画像ベルト104を導電性を有するシ
リコーンゴムでコーティンググしても良い。
一般に、平坦な紙に最終的に印刷する場合、シリコー
ンゴム或はフルオロシリコーンゴム層の厚さとその硬さ
とは、米国特許第5,012,291号及び同第5,103,263号に記
載されるように、受け取り基材に対する高度の合致性が
保証されるように選択されるが、その一方で、もっと円
滑な受け取り基材に印刷或は転写するためには、ずっと
薄く及び或は圧縮性の一段と小さいものを使用すること
もできる。シリコーンゴム或はフルオロシリコーンゴム
層の厚さは、第１のニップ110での有効ドエルタイムに
も影響を与える。第１のニップ110及び第２のニップ120
は直線インチ当り約25ポンド（約2.5cm当り約11.4kg）
である中庸のニップ圧力によってのみ形成され、紙送り
速度が毎秒15〜30直線インチ（約38〜106cm）である時
のドエルタイムは２〜20ミリ秒或はそれ以上の範囲であ
る。10ミクロンのトナー粒子の熱的時定数は極めて短い
ことから、この範囲のドエルタイムで、トナー画像は第
１のニップ110の位置で全体的に有効に加熱される。
ンゴム或はフルオロシリコーンゴム層の厚さとその硬さ
とは、米国特許第5,012,291号及び同第5,103,263号に記
載されるように、受け取り基材に対する高度の合致性が
保証されるように選択されるが、その一方で、もっと円
滑な受け取り基材に印刷或は転写するためには、ずっと
薄く及び或は圧縮性の一段と小さいものを使用すること
もできる。シリコーンゴム或はフルオロシリコーンゴム
層の厚さは、第１のニップ110での有効ドエルタイムに
も影響を与える。第１のニップ110及び第２のニップ120
は直線インチ当り約25ポンド（約2.5cm当り約11.4kg）
である中庸のニップ圧力によってのみ形成され、紙送り
速度が毎秒15〜30直線インチ（約38〜106cm）である時
のドエルタイムは２〜20ミリ秒或はそれ以上の範囲であ
る。10ミクロンのトナー粒子の熱的時定数は極めて短い
ことから、この範囲のドエルタイムで、トナー画像は第
１のニップ110の位置で全体的に有効に加熱される。
図３には第１の画像ベルト102と第２の画像ベルト104
との間の第１のニップ110を通過するトナー画像200の断
面の詳細が拡大して示されている。図示されるように、
第２の画像ベルト104は、シリコーンエラストマー表面
層104bでコーティングした非伸長性の且つ強靱な支持体
104aを有し、一方、第１の画像ベルト102は、導電性の
カプトンフィルム102aから形成した支持体上に、もっと
肉薄の誘電表面コーティング102bを有している。導電性
のカプトンフィルム102aと誘電表面コーティング102bと
は、何れも極めて薄く且つ硬質である。
との間の第１のニップ110を通過するトナー画像200の断
面の詳細が拡大して示されている。図示されるように、
第２の画像ベルト104は、シリコーンエラストマー表面
層104bでコーティングした非伸長性の且つ強靱な支持体
104aを有し、一方、第１の画像ベルト102は、導電性の
カプトンフィルム102aから形成した支持体上に、もっと
肉薄の誘電表面コーティング102bを有している。導電性
のカプトンフィルム102aと誘電表面コーティング102bと
は、何れも極めて薄く且つ硬質である。
酸化鉄、ランプブラック、熱可塑性樹脂或は溶融性ポ
リマーから形成することのできるトナー粒子は、直径が
10から15マイクロメーターである平均粒子寸法を有し、
ワックス或は低温バインダーを含まずに合成される。第
１の画像ベルト102及び第２の画像ベルト104は、少なく
とも第２の画像ベルト104がトナー溶融温度以上の温度
である一定の温度に各々維持される。一例として、Cort
esRP1442トナーは90〜110℃で粘着性を生じ、約105℃で
溶融する。第１の画像ベルト102は、第２の画像ベルト1
04を120℃で走行させる間、比較的低温である約65℃以
下に維持される。これにより、トナー画像200はその軟
化温度よりも高い平衡温度に到達することができる。
リマーから形成することのできるトナー粒子は、直径が
10から15マイクロメーターである平均粒子寸法を有し、
ワックス或は低温バインダーを含まずに合成される。第
１の画像ベルト102及び第２の画像ベルト104は、少なく
とも第２の画像ベルト104がトナー溶融温度以上の温度
である一定の温度に各々維持される。一例として、Cort
esRP1442トナーは90〜110℃で粘着性を生じ、約105℃で
溶融する。第１の画像ベルト102は、第２の画像ベルト1
04を120℃で走行させる間、比較的低温である約65℃以
下に維持される。これにより、トナー画像200はその軟
化温度よりも高い平衡温度に到達することができる。
図３に更に示されるように、この状態ではトナー粒子
は第１の画像ベルト102を湿らせず、第１の画像ベルト1
02との接触面積は比較的小さいのに対し、もっと高温の
且つ軟質の中間体、即ち第２の画像ベルト104と接触す
る側のトナー画像はこの第２の画像ベルト104を湿らせ
ると共に、比較的広い面積に渡り第２の画像ベルトの表
面に押し付けられ且つ合致する。トナー画像と画像ベル
トとの間の粘着力は一般に、接触面積のみならず表面エ
ネルギーと比例することから、加熱状態で接触させるこ
とでトナー画像は第２の画像ベルト104に優先的に粘着
せしめられ、基本的に100％の効率での画像転写が得ら
れる。別のトナーを使用しての室温での関連実験では、
粉末トナーのニップ位置での軟化による利益を得られ
ず、転写効率は約80％に過ぎなかった。図３に更に示さ
れるように、トナー画像200を形成するトナー粒子201
a、201b、201c、はニップ位置での温度及び圧力の影響
下に、隣接する粒子と合着する。これにより転写される
画像は極めて安定したものとなる。
は第１の画像ベルト102を湿らせず、第１の画像ベルト1
02との接触面積は比較的小さいのに対し、もっと高温の
且つ軟質の中間体、即ち第２の画像ベルト104と接触す
る側のトナー画像はこの第２の画像ベルト104を湿らせ
ると共に、比較的広い面積に渡り第２の画像ベルトの表
面に押し付けられ且つ合致する。トナー画像と画像ベル
トとの間の粘着力は一般に、接触面積のみならず表面エ
ネルギーと比例することから、加熱状態で接触させるこ
とでトナー画像は第２の画像ベルト104に優先的に粘着
せしめられ、基本的に100％の効率での画像転写が得ら
れる。別のトナーを使用しての室温での関連実験では、
粉末トナーのニップ位置での軟化による利益を得られ
ず、転写効率は約80％に過ぎなかった。図３に更に示さ
れるように、トナー画像200を形成するトナー粒子201
a、201b、201c、はニップ位置での温度及び圧力の影響
下に、隣接する粒子と合着する。これにより転写される
画像は極めて安定したものとなる。
図２及び図３を参照して説明を続けるに、第２の画像
ベルト104は次いで、受け取った加熱されたトナー画像
を第２のニップ120に搬送する。この第２のニップ位置
で、トナー画像は米国特許第5,012,291号及び同第5,10
3,263号に記載されるように、転写されると同時に受け
取り基材であるシートに“移入”、即ち溶融される。第
２の画像ベルト104の表面エネルギーは図２に示すシー
ト107のそれ未満であり、これが、シート内への、熱可
塑性プラスチックであるトナーの“移入”と相俟って、
第２の画像ベルト104から最終的な受け取り基材である
シート上へのトナー画像の完全な転写を促進する。
ベルト104は次いで、受け取った加熱されたトナー画像
を第２のニップ120に搬送する。この第２のニップ位置
で、トナー画像は米国特許第5,012,291号及び同第5,10
3,263号に記載されるように、転写されると同時に受け
取り基材であるシートに“移入”、即ち溶融される。第
２の画像ベルト104の表面エネルギーは図２に示すシー
ト107のそれ未満であり、これが、シート内への、熱可
塑性プラスチックであるトナーの“移入”と相俟って、
第２の画像ベルト104から最終的な受け取り基材である
シート上へのトナー画像の完全な転写を促進する。
先に言及したように、第２の画像ベルト104はトナー
の軟化及び溶融温度よりも高い温度下に運転される。例
えば20ポンド（約9Kg）紙素材であるシート107は、従っ
て、第２のニップ位置で流動性のトナーと接触する。こ
の接触と移入とが比較的完全に行われ、また、急過ぎる
冷却によりそうした接触と移入とが乱されないようにす
るために、シート107を、例えば、説明したトナーのた
めには約85℃であるところのトナー軟化温度よりも若干
低めの温度に予め加熱し、第２のニップ位置でシートの
表面温度が、トナー画像200をして、紙と接触してトナ
ー自体が温度降下を生じたとしても、紙の表面を流動せ
しめ或はその内部に移入させ得る温度に素早く到達する
ようにするのが好ましい。一般的に、シート107の表面
エネルギーは40ダイン/cm以上であるから、第２の画像
ベルト104により優先的に保持されたトナー画像は、第
２のニップを通過するに際し、この第２の画像ベルト10
4から釈放されてシートに転写される。
の軟化及び溶融温度よりも高い温度下に運転される。例
えば20ポンド（約9Kg）紙素材であるシート107は、従っ
て、第２のニップ位置で流動性のトナーと接触する。こ
の接触と移入とが比較的完全に行われ、また、急過ぎる
冷却によりそうした接触と移入とが乱されないようにす
るために、シート107を、例えば、説明したトナーのた
めには約85℃であるところのトナー軟化温度よりも若干
低めの温度に予め加熱し、第２のニップ位置でシートの
表面温度が、トナー画像200をして、紙と接触してトナ
ー自体が温度降下を生じたとしても、紙の表面を流動せ
しめ或はその内部に移入させ得る温度に素早く到達する
ようにするのが好ましい。一般的に、シート107の表面
エネルギーは40ダイン/cm以上であるから、第２の画像
ベルト104により優先的に保持されたトナー画像は、第
２のニップを通過するに際し、この第２の画像ベルト10
4から釈放されてシートに転写される。
説明した実施例では第１及び第２の各画像部材102、1
04はベルトとして示したが、別の実施例ではその一方或
は両方をドラム或は平坦なプレートとすることができ
る。ベルトは第１の画像部材102として好ましい。と言
うのは、高温の第１のニップ110と接触する部分を、好
都合なことにカートリッジ114及びトナーリザーバ124と
から離して位置決めすることができるからである。更に
は、誘電性のベルトは、これを非常に薄く作製すれば、
第２の画像部材から取り込む熱エネルギー量が制限さ
れ、第１の画像部材102をして、画像ステーション間を
巡る通路を移動するに際し、小型ファン以外のなんらの
冷却手段をも使用することなく低い熱的状況に到達させ
ることが可能となる。
04はベルトとして示したが、別の実施例ではその一方或
は両方をドラム或は平坦なプレートとすることができ
る。ベルトは第１の画像部材102として好ましい。と言
うのは、高温の第１のニップ110と接触する部分を、好
都合なことにカートリッジ114及びトナーリザーバ124と
から離して位置決めすることができるからである。更に
は、誘電性のベルトは、これを非常に薄く作製すれば、
第２の画像部材から取り込む熱エネルギー量が制限さ
れ、第１の画像部材102をして、画像ステーション間を
巡る通路を移動するに際し、小型ファン以外のなんらの
冷却手段をも使用することなく低い熱的状況に到達させ
ることが可能となる。
一般に、ニップ位置でのドエルタイムは、試験装置で
のそれが毎秒15〜30インチ（約38〜76cm）であるベルト
速度と、弾性層の厚さ及び圧縮状態、そして転写のため
の各ニップを画定するドラム或は加圧ロールの直径及び
間隔とに依存する。こうしたドエルタイムは、トナー画
像が融解すると言う事実にも関わらず極めて短いもので
あり得る。それは、転写プロセスが、表面対表面特性
と、薄いトナー画像層の温度とに全面的に依存している
からである。トナー粒子或はトナー画像の、熱による弛
緩時間は特徴的には１ミリ秒以下であるから、先に説明
した設計形状のトナーは急速にニップ位置での温度に到
達、即ち、ニップ位置での状態に変化する。一般に、こ
こで説明するプロセス速度では、トナーは、ニップ位置
で、転写用の部材の温度と、受け取り基材、即ちシート
の温度との実質的に中間の温度であるところの一様な温
度に達するものと考えられる。かくして、各ニップでの
トナー画像の実際の温度は、ドナー、即ち、トナー画像
を受け取る側の部材の温度を調整することのみにより、
非常に精密に制御することができる。
のそれが毎秒15〜30インチ（約38〜76cm）であるベルト
速度と、弾性層の厚さ及び圧縮状態、そして転写のため
の各ニップを画定するドラム或は加圧ロールの直径及び
間隔とに依存する。こうしたドエルタイムは、トナー画
像が融解すると言う事実にも関わらず極めて短いもので
あり得る。それは、転写プロセスが、表面対表面特性
と、薄いトナー画像層の温度とに全面的に依存している
からである。トナー粒子或はトナー画像の、熱による弛
緩時間は特徴的には１ミリ秒以下であるから、先に説明
した設計形状のトナーは急速にニップ位置での温度に到
達、即ち、ニップ位置での状態に変化する。一般に、こ
こで説明するプロセス速度では、トナーは、ニップ位置
で、転写用の部材の温度と、受け取り基材、即ちシート
の温度との実質的に中間の温度であるところの一様な温
度に達するものと考えられる。かくして、各ニップでの
トナー画像の実際の温度は、ドナー、即ち、トナー画像
を受け取る側の部材の温度を調整することのみにより、
非常に精密に制御することができる。
図４には非次元単位での、図２及び図３の印刷装置の
種々の要素の温度が例示される。
種々の要素の温度が例示される。
この図４では、温度はニップを通過するトナー画像部
分に相当する短い時間線上にプロットされ、垂直の点線
間にはニップ位置での接触時間を表すセグメントが示さ
れる。温度曲線102′で示されるように、第１の画像ベ
ルト102は実質的に一様な温度T1にあって、第１のニッ
プ位置で若干上昇し、ベルトが移動してニップを出ると
急速に平衡温度に戻る。第２の画像ベルト104は、一般
に、トナー軟化温度であるところの温度T2よりもずっと
高因温度曲線104′上にある。温度曲線104′は第１のニ
ップ位置では若干低下するが、尚、トナー軟化温度の範
囲であるtsよりも高い温度に維持される。トナー画像20
0は温度曲線200′で表される温度を有する。このトナー
画像はそれが存在するところの画像ベルトの温度にあっ
て、第１のニップ位置では、トナー軟化温度を上回る温
度（T1＋T2）/2へと急速に上昇しそれにより、トナーは
第２の画像ベルト104にニップ位置での圧力下に合着
し、のみならず粘着する。第２のニップ位置では、受け
取り基材であるシート107が、例示されるように温度T2
よりも低い第３の温度T3で送られる。一般に、画像を受
ける受け取り基材は、トナー画像200の層よりも実質的
に肉厚であり、即ち、0.1乃至0.3mmの厚さを有し、しか
もトナー画像とは異なり、実質的に連続する一様なシー
トである。従って、受け取り基材の温度変化はずっと緩
やかであるから、転写のためのニップ位置ではその接触
表面のみが、相対する部材に依存して、この部材との熱
的平衡状態に素早く到達することが予想される。シート
のこの部分での温度は温度曲線107′で表される。ニッ
プを通過するに際し、シート107の温度は、約（T2＋T
3）/2であるトナーの軟化温度範囲tfに上昇する。ニッ
プ通過後、シートの温度は低下して、結局、図の範囲外
の室温となる。図４では、トナー温度を表す温度曲線20
0′の右側部分が、第２の画像ベルト104上の、シート10
7と接触し且つ転写されるトナー画像の温度に相当す
る。温度曲線107′の右側の部分は温度曲線200′から連
続する部分であり、第２のニップ位置でのトナー画像の
温度の移動を表している。説明したように、温度曲線10
7′は、送られるシート107の温度を変化させることによ
り上下に変動させることができる。シート107のそうし
た温度変化は、加圧ロール105を追加的に加熱する、或
いはその他の斯界に既知の手段を使用する放射熱セクシ
ョンを通してシート107を移動させることにより実現さ
れ得る。
分に相当する短い時間線上にプロットされ、垂直の点線
間にはニップ位置での接触時間を表すセグメントが示さ
れる。温度曲線102′で示されるように、第１の画像ベ
ルト102は実質的に一様な温度T1にあって、第１のニッ
プ位置で若干上昇し、ベルトが移動してニップを出ると
急速に平衡温度に戻る。第２の画像ベルト104は、一般
に、トナー軟化温度であるところの温度T2よりもずっと
高因温度曲線104′上にある。温度曲線104′は第１のニ
ップ位置では若干低下するが、尚、トナー軟化温度の範
囲であるtsよりも高い温度に維持される。トナー画像20
0は温度曲線200′で表される温度を有する。このトナー
画像はそれが存在するところの画像ベルトの温度にあっ
て、第１のニップ位置では、トナー軟化温度を上回る温
度（T1＋T2）/2へと急速に上昇しそれにより、トナーは
第２の画像ベルト104にニップ位置での圧力下に合着
し、のみならず粘着する。第２のニップ位置では、受け
取り基材であるシート107が、例示されるように温度T2
よりも低い第３の温度T3で送られる。一般に、画像を受
ける受け取り基材は、トナー画像200の層よりも実質的
に肉厚であり、即ち、0.1乃至0.3mmの厚さを有し、しか
もトナー画像とは異なり、実質的に連続する一様なシー
トである。従って、受け取り基材の温度変化はずっと緩
やかであるから、転写のためのニップ位置ではその接触
表面のみが、相対する部材に依存して、この部材との熱
的平衡状態に素早く到達することが予想される。シート
のこの部分での温度は温度曲線107′で表される。ニッ
プを通過するに際し、シート107の温度は、約（T2＋T
3）/2であるトナーの軟化温度範囲tfに上昇する。ニッ
プ通過後、シートの温度は低下して、結局、図の範囲外
の室温となる。図４では、トナー温度を表す温度曲線20
0′の右側部分が、第２の画像ベルト104上の、シート10
7と接触し且つ転写されるトナー画像の温度に相当す
る。温度曲線107′の右側の部分は温度曲線200′から連
続する部分であり、第２のニップ位置でのトナー画像の
温度の移動を表している。説明したように、温度曲線10
7′は、送られるシート107の温度を変化させることによ
り上下に変動させることができる。シート107のそうし
た温度変化は、加圧ロール105を追加的に加熱する、或
いはその他の斯界に既知の手段を使用する放射熱セクシ
ョンを通してシート107を移動させることにより実現さ
れ得る。
単一色を使用するプリンターを参照して例示目的のた
めに画像転写プロセスを説明したが、本発明は、別の実
施例ではマルチカラー或はマルチステージ型の多様な形
式のプリンターを含むものとする。
めに画像転写プロセスを説明したが、本発明は、別の実
施例ではマルチカラー或はマルチステージ型の多様な形
式のプリンターを含むものとする。
図５には、本発明のそうした様相に従うマルチカラー
プリンター500が示される。マルチカラープリンター500
では、中間画像転写部材としての共通ベルト504が、図
２の第２の画像ベルト104に匹敵する機能及び物理特性
を有し、複数の画像形成ステーション510、520、530、5
40の各々から各１つのトナー画像を受けるように配列さ
れている。これらの画像形成ステーションの画像ベルト
512、522、532或は542は、夫々図２の第１の画像ベルト
102に相当し、トナー画像を形成する単一色のトナーで
着色された潜像を受け取る。各トナー画像は各転写位置
T1、T2、T3或はT4に移動し、これらの位置で乾燥粉末の
トナー画像が加熱され、共通ベルト504上に釈放され
る。各画像ベルトでの画像の帯電、着色そして釈放作業
は、図２の単一色を使用する実施例のために示したそれ
と基本的に同じであって良い。画像の転写及び消去のた
めの各ステーション間には清浄ステーションを設けるこ
ともできる。転写が完全であることから、簡単なフェル
トワイパー或は布ロールで十分にベルトを清掃すること
ができる。
プリンター500が示される。マルチカラープリンター500
では、中間画像転写部材としての共通ベルト504が、図
２の第２の画像ベルト104に匹敵する機能及び物理特性
を有し、複数の画像形成ステーション510、520、530、5
40の各々から各１つのトナー画像を受けるように配列さ
れている。これらの画像形成ステーションの画像ベルト
512、522、532或は542は、夫々図２の第１の画像ベルト
102に相当し、トナー画像を形成する単一色のトナーで
着色された潜像を受け取る。各トナー画像は各転写位置
T1、T2、T3或はT4に移動し、これらの位置で乾燥粉末の
トナー画像が加熱され、共通ベルト504上に釈放され
る。各画像ベルトでの画像の帯電、着色そして釈放作業
は、図２の単一色を使用する実施例のために示したそれ
と基本的に同じであって良い。画像の転写及び消去のた
めの各ステーション間には清浄ステーションを設けるこ
ともできる。転写が完全であることから、簡単なフェル
トワイパー或は布ロールで十分にベルトを清掃すること
ができる。
単一色を使用する実施例におけるように、各画像ベル
ト並びに共通ベルト504は共に等温下に、また相互に異
なる温度で運転される。共通ベルト504は熱的質量が比
較的大きく、１つ以上の搬送ロール内のヒーター（図示
せず）により、或は走行経路に沿って位置決めした放射
ヒーターにより加熱することができる。図５の実施例で
は、各画像ベルトから受け取り部材へのトナー画像の転
写は、相対するロール対間に画定されるニップ位置で行
われる。
ト並びに共通ベルト504は共に等温下に、また相互に異
なる温度で運転される。共通ベルト504は熱的質量が比
較的大きく、１つ以上の搬送ロール内のヒーター（図示
せず）により、或は走行経路に沿って位置決めした放射
ヒーターにより加熱することができる。図５の実施例で
は、各画像ベルトから受け取り部材へのトナー画像の転
写は、相対するロール対間に画定されるニップ位置で行
われる。
図5Aは別のマルチカラープリンター500′を示す。マ
ルチカラープリンター500′もやはり、共通の受け取り
部材としての共通ベルト504上にトナー画像を転写す
る、複数の、別個の単一色画像ステーションを使用す
る。代表的には４つの単一色が３原色と黒色とを含み、
黒画像ステーションは、トナー画像転写のための最後の
画像ステーション、つまり例示システムの画像ベルトが
時計回りに移動する場合のボトムステーションとなる。
本実施例では、各対を（Ra、Rb）として示す一対の位置
決めロールが、共通ベルト504が、各トナー画像を担持
する画像ベルト或は画像ドラムと共に、それらと接触す
るニップ位置で、これらの画像ベルト或は画像ドラムの
円周に沿って接線方向に走行するように共通ベルト504
を支持する。これにより、ニップ位置でのドエルタイム
が円周方向の接触通路の長さに比例して増長され、共通
ベルト504をその搬送速度を低下させることなく、もっ
と低い温度下に運転することができるようになる。
ルチカラープリンター500′もやはり、共通の受け取り
部材としての共通ベルト504上にトナー画像を転写す
る、複数の、別個の単一色画像ステーションを使用す
る。代表的には４つの単一色が３原色と黒色とを含み、
黒画像ステーションは、トナー画像転写のための最後の
画像ステーション、つまり例示システムの画像ベルトが
時計回りに移動する場合のボトムステーションとなる。
本実施例では、各対を（Ra、Rb）として示す一対の位置
決めロールが、共通ベルト504が、各トナー画像を担持
する画像ベルト或は画像ドラムと共に、それらと接触す
るニップ位置で、これらの画像ベルト或は画像ドラムの
円周に沿って接線方向に走行するように共通ベルト504
を支持する。これにより、ニップ位置でのドエルタイム
が円周方向の接触通路の長さに比例して増長され、共通
ベルト504をその搬送速度を低下させることなく、もっ
と低い温度下に運転することができるようになる。
本発明は更に、可動部材上に位置決めロールRa、Rbを
設け、それらの可動部材の選択的な位置決めを調節或は
変更できるようにし、共通ベルトと、各トナー画像の担
体としての画像ベルトとのドエルタイム、即ち、接触時
間を個別に設定できるようにすることをも意図する。そ
うすることにより、共通ベルトを１色以上の画像ベルト
との接線状態から引き離し、プリンターを、画像品質を
低下させることなく、即ち、使用しない画像ベルトを無
用に損耗させることなく、１色、２色、或は３色の各モ
ードで作動させることもできるようになる。各色は、共
通ベルト504上での各色の相対位置を検出し、画像カー
トリッジに対する電気制御信号の調時を調整し、各画像
ベルト上でのカラー画像の位置を適宜の距離移動させて
そうした相対位置を補償することにより、簡単に整合さ
せることができる。
設け、それらの可動部材の選択的な位置決めを調節或は
変更できるようにし、共通ベルトと、各トナー画像の担
体としての画像ベルトとのドエルタイム、即ち、接触時
間を個別に設定できるようにすることをも意図する。そ
うすることにより、共通ベルトを１色以上の画像ベルト
との接線状態から引き離し、プリンターを、画像品質を
低下させることなく、即ち、使用しない画像ベルトを無
用に損耗させることなく、１色、２色、或は３色の各モ
ードで作動させることもできるようになる。各色は、共
通ベルト504上での各色の相対位置を検出し、画像カー
トリッジに対する電気制御信号の調時を調整し、各画像
ベルト上でのカラー画像の位置を適宜の距離移動させて
そうした相対位置を補償することにより、簡単に整合さ
せることができる。
運転に際し、図５及び図5Aのプリンターは、引き続く
画像ベルト間のオフセット距離、即ち移相の遅れが、引
き続くトナー画像を受け取るための共通ベルト504の移
動距離に相当する状態下に、各画像形成ステーション51
0、520、530、540の位置で所望のトナー画像の特定の色
分け部分が別々に形成されるように運転される。共通ベ
ルト504に運ばれ且つこの共通ベルト504に転写された最
初の色の粉末トナーによるトナー画像は溶融した画像と
して維持され、共通ベルト504に優先的に付着する。次
ぎの色のトナー画像は、すでに受け取られたこの最初の
カラー画像上に同様に転写される。図5Aの実施例では共
通ベルトは、非常に低い接触圧力下に画像ベルトと接触
しつつ画像ベルトと同期して移動する。一般に、すでに
付着したトナー画像に対する引き続くトナー画像の付着
性は、少なくとも共通ベルトに対するそれと同程度であ
り、しかもこの引き続くトナー画像自体を担持する低エ
ネルギーの画像ベルトに対する付着性よりも大きいこと
から、この引き続くトナー画像は、小さい接触圧力で、
しかもすでに付着したトナー画像に影響を与えることも
なく、共通ベルト504との接触に際して釈放される。こ
のプロセスが引き続くトナー画像において断続され、共
通ベルトの温度T2にある既存のトナー画像上に転写され
る。次いで、合体された多重トナー画像が、加圧のため
のニップ位置で、単色を使用する実施例におけるような
ロール105を使用して受け取り基材であるシート107に転
写される。
画像ベルト間のオフセット距離、即ち移相の遅れが、引
き続くトナー画像を受け取るための共通ベルト504の移
動距離に相当する状態下に、各画像形成ステーション51
0、520、530、540の位置で所望のトナー画像の特定の色
分け部分が別々に形成されるように運転される。共通ベ
ルト504に運ばれ且つこの共通ベルト504に転写された最
初の色の粉末トナーによるトナー画像は溶融した画像と
して維持され、共通ベルト504に優先的に付着する。次
ぎの色のトナー画像は、すでに受け取られたこの最初の
カラー画像上に同様に転写される。図5Aの実施例では共
通ベルトは、非常に低い接触圧力下に画像ベルトと接触
しつつ画像ベルトと同期して移動する。一般に、すでに
付着したトナー画像に対する引き続くトナー画像の付着
性は、少なくとも共通ベルトに対するそれと同程度であ
り、しかもこの引き続くトナー画像自体を担持する低エ
ネルギーの画像ベルトに対する付着性よりも大きいこと
から、この引き続くトナー画像は、小さい接触圧力で、
しかもすでに付着したトナー画像に影響を与えることも
なく、共通ベルト504との接触に際して釈放される。こ
のプロセスが引き続くトナー画像において断続され、共
通ベルトの温度T2にある既存のトナー画像上に転写され
る。次いで、合体された多重トナー画像が、加圧のため
のニップ位置で、単色を使用する実施例におけるような
ロール105を使用して受け取り基材であるシート107に転
写される。
以上本発明を具体例を参照して説明したが、本発明の
内で多くの変更を成し得ることを理解されたい。例え
ば、画像ベルト102、512〜の１つ以上に釈放材を塗布し
或はまた、１つ以上のトナーに釈放剤を組み入れること
により、速度、温度或は湿度が変化する条件下での画像
の完全な転写を補償させるようにすることができる。同
様に、プリンターを、各色のトナー画像のための画像ベ
ルトが、例えば、色の異なるトナー画像のための画像ベ
ルト毎に別の温度T11に加熱されるようにして運転し、
共通ベルト504が等温下に運転される時でも、各色のト
ナー画像が、最初に付着したトナー画像が次ぎのトナー
による影響を受けない状態で、若干異なる温度で共通ベ
ルトに確実に転写されるようにすることも可能である。
内で多くの変更を成し得ることを理解されたい。例え
ば、画像ベルト102、512〜の１つ以上に釈放材を塗布し
或はまた、１つ以上のトナーに釈放剤を組み入れること
により、速度、温度或は湿度が変化する条件下での画像
の完全な転写を補償させるようにすることができる。同
様に、プリンターを、各色のトナー画像のための画像ベ
ルトが、例えば、色の異なるトナー画像のための画像ベ
ルト毎に別の温度T11に加熱されるようにして運転し、
共通ベルト504が等温下に運転される時でも、各色のト
ナー画像が、最初に付着したトナー画像が次ぎのトナー
による影響を受けない状態で、若干異なる温度で共通ベ
ルトに確実に転写されるようにすることも可能である。
１）画像（ベルト）部材が、円滑の、硬質の、表面エネ
ルギーが約20ダイン/cm以下である誘導性の表面層を有
し、転写（ベルト）部材が、圧縮性を有し且つ表面エネ
ルギーが約20ダイン/cm以上である画像受け取り表面を
有する構成としたことにより、基本的に100％の効率で
の画像転写が可能となり得る。
ルギーが約20ダイン/cm以下である誘導性の表面層を有
し、転写（ベルト）部材が、圧縮性を有し且つ表面エネ
ルギーが約20ダイン/cm以上である画像受け取り表面を
有する構成としたことにより、基本的に100％の効率で
の画像転写が可能となり得る。
２）画像（ベルト）部材が等温運転されることにより、
画像（ベルト）部材をただ１つのブロワを使用してトナ
ー凝集温度以下の温度に維持することが可能となりそれ
により、そうしたブロワを好ましく作動させることに基
づき、例えば、プリンタを高速給紙下に作動させること
が出来るようになる。
画像（ベルト）部材をただ１つのブロワを使用してトナ
ー凝集温度以下の温度に維持することが可能となりそれ
により、そうしたブロワを好ましく作動させることに基
づき、例えば、プリンタを高速給紙下に作動させること
が出来るようになる。
３）画像（ベルト）部材のトナー画像が転写（ベルト）
部材に対して二段階的に転写、即ち、転写（ベルト）部
材の画像受け取り表面に受容された後、転写（ベルト）
部材と画像（ベルト）部材との形成するニップ位置で固
形粒子の状態から転写部材に粘着する凝集性を有し流動
する軟化体に変化されて転写されるようにしたことか
ら、異なる画像ステーション間での温度が実質的に相互
に隔絶されるようになりそれにより、トナー画像を急速
且つ効率的に転写することが出来るようになる。
部材に対して二段階的に転写、即ち、転写（ベルト）部
材の画像受け取り表面に受容された後、転写（ベルト）
部材と画像（ベルト）部材との形成するニップ位置で固
形粒子の状態から転写部材に粘着する凝集性を有し流動
する軟化体に変化されて転写されるようにしたことか
ら、異なる画像ステーション間での温度が実質的に相互
に隔絶されるようになりそれにより、トナー画像を急速
且つ効率的に転写することが出来るようになる。
フロントページの続き (72)発明者 ムーア，ロバート エイ. アメリカ合衆国 02536 マサチューセ ッツ，ウォクウォイト，ソルト ヘイ ロード ６ (72)発明者 ザレウスキ，ボイテク カナダ国 エル４ダブリュー ２エス５ オンタリオ，ミシソーガ，バータンド ロード 3652 (56)参考文献 特開 昭58−163973（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−298777（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/16 101
Claims (14)
- 【請求項１】トナー画像を形成するための画像部材と、
該画像部材からトナー画像を受け取り、受け取ったトナ
ー画像を受け取り基材に転写して印刷を形成するための
転写部材と、を含む形式の印刷システムであって、 画像部材が、円滑の、硬質の、表面エネルギーが約20ダ
イン/cm以下である誘導性の表面層を有し、該画像部材
が実質的に等温運転され、 転写部材が、圧縮性を有し且つ表面エネルギーが約20ダ
イン/cm以上である画像受け取り表面にして、画像部材
と共に転写のためのニップを形成し、トナー画像が該ニ
ップ位置で、固形粒子の状態から、転写部材に粘着す
る、凝集性を有し流動する軟化体に変化される温度で実
質的に等温運転される画像受け取り表面を有し、 前記画像部材及び転写部材の各々がベルトである印刷シ
ステム。 - 【請求項２】転写部材が約28〜30ダイン/cmの表面エネ
ルギーと、50〜80ショアＡ値の圧縮性とを有する請求項
１の印刷システム。 - 【請求項３】トナーの凝集温度がTagであり、トナー軟
化温度がTsであるトナーと共に使用され、画像部材及び
転写部材が温度T1及びT2で夫々実質的に等温運転され、
その場合、T1＜Tag＜Ts＜T2である請求項２の印刷シス
テム。 - 【請求項４】転写部材がトナー画像を第２のニップに搬
送し、該第２のニップ位置で転写部材が受け取り基材で
あるシートと接触し、トナー画像の温度が低下するに際
して該シートにトナー画像を溶融状態下に転写する請求
項３の印刷システム。 - 【請求項５】受け取り基材であるシートを、T1＜T3＜Ts
であるような温度T3に加熱するための加熱手段を有して
いる請求項４の印刷システム。 - 【請求項６】画像部材の誘電性の表面層が、１平方セン
チメートル当り数百ピコファラド以上のキャパシタンス
を有している請求項１の印刷システム。 - 【請求項７】転写部材の画像受け取り表面がシリコーン
ゴムを含んでいる請求項１の印刷システム。 - 【請求項８】シリコーンゴムが導電性を有している請求
項７の印刷システム。 - 【請求項９】転写部材の画像受け取り表面がフルオロシ
リコーンを含んでいる請求項１の印刷システム。 - 【請求項１０】追加の色のトナー画像を形成し、該追加
の色のトナー画像を転写部材に転写することにより、該
転写部材上に多重のトナー画像を形成するような、少な
くとも１つの更に他の画像部材を含んでいる請求項１の
印刷システム。 - 【請求項１１】転写部材の圧縮性を有する画像受け取り
表面が0.5mm以上の肉厚を有している請求項１の印刷シ
ステム。 - 【請求項１２】トナー画像を形成するためのトナー画像
形成手段にして、 画像部材上に直接、電荷潜像を付着させるための潜像手
段と、 乾燥粉末トナーを使用して電荷潜像を現像し、画像部材
上にトナー画像を形成するための調色手段と、 を有するトナー画像形成手段を含み、 画像部材が、潜像手段、調色手段、転写のためのニッ
プ、を順次移動して転写部材にトナー画像を転写する請
求項１の印刷システム。 - 【請求項１３】トナーがワックスを含まずに調製される
請求項12の印刷システム。 - 【請求項１４】トナー画像を形成するための画像部材
と、該画像部材からトナー画像を受け取り、受け取った
トナー画像を受け取り基材に転写して印刷を形成するた
めの転写部材と、を含む形式の印刷システムであって、 画像部材が、円滑の、硬質の、表面エネルギーが約20ダ
イン/cm以下である誘電性の表面層を有し、該画像部材
が実質的に等温運転され、 転写部材が、圧縮性を有し且つ表面エネルギーが約20ダ
イン/cm以上である画像受け取り表面にして、画像部材
と共に転写のたのニップを形成し、トナー画像が該ニッ
プ位置で、固形粒子の状態から、転写部材に付着する、
凝集性を有し流動する軟化体に変化される温度で実質的
に等温運転される画像受け取り表面を有し、 該転写部材の画像受け取り表面が、導電性を有するシリ
コーンゴムを含んでいる印刷システム。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US435,517 | 1995-05-04 | ||
| US08/435,517 | 1995-05-04 | ||
| US08/435,517 US5629761A (en) | 1995-05-04 | 1995-05-04 | Toner print system with heated intermediate transfer member |
| PCT/US1995/016874 WO1996035149A1 (en) | 1995-05-04 | 1995-12-28 | Toner imaging print system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10509530A JPH10509530A (ja) | 1998-09-14 |
| JP3142877B2 true JP3142877B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=23728725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08533281A Expired - Fee Related JP3142877B2 (ja) | 1995-05-04 | 1995-12-28 | トナー画像印刷システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5629761A (ja) |
| EP (1) | EP0827601B1 (ja) |
| JP (1) | JP3142877B2 (ja) |
| DE (1) | DE69518930T2 (ja) |
| WO (1) | WO1996035149A1 (ja) |
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| JP3042414B2 (ja) * | 1996-08-13 | 2000-05-15 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
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