JP3336773B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式を利用し
た複写機やレーザービームプリンタ等の画像形成装置で
あって、現像剤として圧力定着マイクロカプセルトナー
を用いる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、像担持体上に静電潜像を形成
し、該静電潜像に現像剤であるトナーを供給して現像
し、この現像によって形成されたトナー像を被転写材に
転写させる電子写真方式を利用した複写機やレーザービ
ームプリンタ等の画像形成装置であって、現像剤とし
て、圧力定着マイクロカプセルトナーを用いるものが知
られている。

【０００３】かかる圧力定着マイクロカプセルトナー
は、圧力を付与することによりトナーを破裂させて定着
を行うものであり、例えば接着剤として機能する芯材と
該芯材を外側から密封する色材として機能する殻とから
成るマイクロカプセルトナーが知られている。この圧力
定着マイクロカプセルトナーを用いるものは、熱溶融に
より定着させる一般のトナーを用いるものに比して、定
着のための加熱が不要であるので消費電力が節約でき、
あるいは早期スタートが可能である等の利点を有してい
る。

【０００４】従来の圧力定着マイクロカプセルトナーを
用いる電子写真方式の画像形成装置においては、例え
ば、像担持体上に現像させたトナー像を被転写材として
の被転写紙上に転写し、しかる後この被転写紙を一対の
加圧ロール間に通してその加圧ロールによりマイクロカ
プセルトナーを被転写紙上で加圧して破裂させ、内部の
芯材を露出させてトナー像を定着する方法が知られてい
る。

【０００５】しかしながら、この様にマイクロカプセル
トナーを被転写紙上で加圧して破裂させる方法は、加圧
により被転写紙に与えるダメージが大きく、また被転写
紙のサイズや種類によっては荷重制御等が必要となり、
また被転写紙を介してマイクロカプセルトナーに荷重を
付与するため必要定着荷重が大きくなって装置の大型
化、高重量化、トルクアップ、騒音等を招来し、さらに
は画質向上のためマイクロカプセルトナーの小径化を図
りたいが小径化すると被転写紙の繊維間にトナーが入り
込んで加圧してもトナーが破裂せず定着不良が生じる等
の問題がある。

【０００６】そこで、この様な問題を解決するため、近
年、例えば特開昭６３−４３１６３号公報に記載されて
いるように、加圧ロールを像担持体である感光体ドラム
に圧接させて配設し、感光体ドラム上にマイクロカプセ
ルトナー像を形成した後そのマイクロカプセルトナーを
感光体ドラム上で加圧して破裂させ、しかる後トナー像
を被転写紙に転写して定着させる方法が提案されてい
る。

【０００７】また、特開昭５８−４８０８２号公報に記
載されているように、感光体ドラム上に形成したマイク
ロカプセルトナー像を中間転写体上に転写し、この中間
転写体と加圧ロールとの間に被転写紙を搬送してこの加
圧ロールにより被転写紙上のマイクロカプセルトナー像
を転写すると同時にマイクロカプセルトナーを加圧し破
裂させて被転写紙上に定着させる方法も提案されてい
る。

【０００８】また、マイクロカプセルトナーを用いて被
転写紙の両面にトナー像を転写するものにおいて、例え
ば特開平４−１６３５６２号公報に記載されているよう
に、感光体ドラムと互いに圧接する第１および第２中間
転写体とを備え、感光体ドラム上に第１マイクロカプセ
ルトナー像を形成し、この第１マイクロカプセルトナー
像を第１中間転写体に転写して、さらにこの第１中間転
写体から第２中間転写体に転写し、その後感光体ドラム
上に第２マイクロカプセルトナー像を形成し、この第２
マイクロカプセルトナー像を第１中間転写体に転写し、
しかる後第１および第２中間転写体間に被転写紙を搬送
してこの第１および第２中間転写体から第１および第２
マイクロカプセルトナー像を被転写紙の両面にそれぞれ
加圧して転写すると同時にマイクロカプセルトナーを破
裂させて定着する方法が提案されている。

【０００９】更に、マイクロカプセルトナーを用いて被
転写紙の両面にトナー像を転写するものにおいて、例え
ば特開昭６２−５０８６８号公報に記載されている様
に、互いに圧接する第１および第２中間転写体と、この
第１および第２中間転写体にそれぞれ圧接する第１およ
び第２感光体ドラムとを備え、それぞれ感光体ドラム上
に形成した第１および第２マイクロカプセルトナー像を
それぞれ第１および第２中間転写体に転写し、しかる後
両中間転写体間に被転写紙を搬送して両トナー像を被転
写紙の両面にそれぞれ加圧して転写すると同時にマイク
ロカプセルトナーを破裂させて定着する方法が提案され
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
感光体ドラム上でマイクロカプセルトナーを加圧して破
裂させる方法は、トナーの小粒径化に対しては有効であ
るものの、感光体ドラム上にトナーの残留成分が残るこ
とによるかぶりやクリーニングトラブルが発生するとい
う問題がある。また感光体ドラムと圧力転写ロールとの
間で被転写紙に転写定着する場合、被転写紙の突入排出
時の騒音およびその衝撃による像の歪が発生し、更に、
感光体ドラムに強度が必要なため、その材質がａ−Ｓｉ
等の硬質なものに限定されるという問題がある。

【００１１】また、上記の、中間転写体上のマイクロカ
プセルトナー像を加圧ロールにより被転写紙に転写する
と同時に定着させる方法は、感光体ドラム上でマイクロ
カプセルトナーを加圧して破裂させることによる問題は
回避し得るが、この方法は、結局、被転写紙上でマイク
ロカプセルトナーを加圧して破裂させるものであるの
で、前述の一対の加圧ローラ間に被転写紙を搬送して該
被転写紙上でマイクロカプセルトナーを加圧し破裂させ
て定着させる方法と同様に、被転写紙に与えるダメージ
が大きく、また被転写紙のサイズや種類によっては荷重
制御等が必要となり、また必要定着荷重が大きくなって
装置の大型化、高重量化、トルクアップ、騒音等を招来
し、さらにマイクロカプセルトナーの小径化が困難であ
るという問題を有している。

【００１２】更に、上記の、両面転写を行う２つの方法
においても、結局は被転写紙上でマイクロカプセルトナ
ーを加圧し破裂させて定着させるものであるので、被転
写紙に与えるダメージが大きく、また被転写紙のサイズ
や種類によっては荷重制御等が必要となり、また必要定
着荷重が大きくなって装置の大型化、高重量化、トルク
アップ、騒音等を招来し、さらにマイクロカプセルトナ
ーの小径化が困難であるという問題を有している。

【００１３】本発明の目的は、上記事情に鑑み、マイク
ロカプセルトナーを像担持体や被転写材上で加圧し破裂
させて定着させる従来の方法の問題を解決し、従って像
担持体上にトナーの残留成分が残ることによるかぶりや
クリーニングトラブル等を回避でき、像担持体の強度を
必要とせず、また被転写材に与えるダメージが小さく、
被転写材のサイズや種類による荷重制御が不要であり、
マイクロカプセルトナーの小粒径化が可能な、マイクロ
カプセルトナーを用いる画像形成装置を提供することに
ある。

【００１４】また、本発明の他の目的は、上記事情に鑑
み、マイクロカプセルトナーを像担持体や被転写材上で
加圧し破裂させて定着させる上記のごとき従来の方法の
問題を解決した、マイクロカプセルトナーを用いる両面
転写タイプの画像形成装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の画像形成
装置は、圧力定着マイクロカプセルトナーを用いて像担
持体上にトナー像を形成し、このトナー像を被転写材に
転写する画像形成装置において、像担持体上のトナー像
が転写される中間転写体と、中間転写体上のトナーを加
圧して破裂させる加圧破裂手段と、トナーを破裂させた
後に中間転写体上のトナー像を被転写材に転写するとと
もに定着する転写定着手段とを備えて成ることを特徴と
する。

【００１６】本発明の第２の画像形成装置は、圧力定着
マイクロカプセルトナーを用いて像担持体上にトナー像
を形成し、このトナー像を被転写材に転写する画像形成
装置において、トナー像が形成される第１像担持体およ
び第２像担持体と、互いに対向して配設された、第１像
担持体上のトナー像が転写される第１中間転写体および
第２像担持体上のトナー像が転写される第２中間転写体
と、第１中間転写体上のトナーおよび第２中間転写体上
のトナーを加圧して破裂させる加圧破裂手段とを備え、
両中間転写体上のトナーを破裂させた後に両中間転写体
間に被転写材を搬送して両中間転写体上のトナー像を被
転写材の両面に同時に転写および定着するように構成し
たことを特徴とする。

【００１７】本発明の第３の画像形成装置は、圧力定着
マイクロカプセルトナーを用いて像担持体上にトナー像
を形成し、このトナー像を被転写材に転写する画像形成
装置において、像担持体上のトナー像が転写される第１
中間転写体と、第１中間転写体上のトナー像が転写され
る第２中間転写体と、第１中間転写体上のトナーを加圧
して破裂させる加圧破裂手段とを備え、像担持体上に第
１トナー像を形成し、この第１トナー像を第１中間転写
体上に転写し、この第１中間転写体上の第１トナー像の
トナーを破裂させた後第１トナー像を第２中間転写体上
に転写し、続いて像担持体上に第２トナー像を形成し、
この第２トナー像を第１中間転写体上に転写し、この第
１中間転写体上の第２トナー像のトナーを破裂させた
後、両中間転写体間に被転写材を搬送して両中間転写体
上のトナー像を被転写材の両面に同時に転写および定着
するように構成したことを特徴とする。本発明の第４の
画像形成装置は、 圧力定着マイクロカプセルトナーを用
いて像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を被
転写材に転写する画像形成装置において、 像担持体上の
トナー像が転写される第１中間転写体と、第１中間転写
体上のトナー像が転写される第２中間転写体と、第１中
間転写体上のトナーおよび第２中間転写体上のトナーを
加圧して破裂させる加圧破裂手段とを備え、 像担持体上
に第１トナー像を形成し、この第１トナー像を第１中間
転写体上に転写し、この第１中間転写体上の第１トナー
像のトナーを破裂させた後、もしくは破裂させずに第１
トナー像を第２中間転写体上に転写し、続いて像担持体
上に第２トナー像を形成し、この第２トナー像を第１中
間転写体上に転写し、この第１中間転写体上の第２トナ
ー像のトナーを破裂させるとともに、第１トナー像を破
裂させずに第２中間転写体に転写させた場合の第１トナ
ー像のトナーを破裂させた後、両中間転写体間に被転写
材を搬送して両中間転写体上のトナー像を被転写材の両
面に同時に転写および定着させるように構成したことを
特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明にかかる画像形成装置は、上記のよう
に、像担持体上のマイクロカプセルトナー像を中間転写
体に転写し、この中間転写体上のマイクロカプセルトナ
ーを加圧して破裂させ、しかる後、マイクロカプセルト
ナーが破裂せしめられたトナー像を被転写材に転写する
ように構成されており、この様にマイクロカプセルトナ
ーは中間転写体上で加圧して破裂させ、従来のように被
転写材や像担持体上では破裂させないので、上述の被転
写材や像担持体上で破裂させて定着させる場合の種々の
問題を解決することができる。

【００１９】即ち、マイクロカプセルトナーを被転写材
上で加圧して破裂させないので、被転写材に与えるダメ
ージを大幅に低減でき、被転写材のサイズや種類による
荷重制御の必要がなく、また中間転写体上で加圧して破
裂させるので、必要荷重の低減が図られ、装置の大型
化、高重量化、トルクアップ、騒音等の問題を解決で
き、またマイクロカプセルトナーの小径化が可能とな
る。更に、像担持体上ではなく中間転写体上でマイクロ
カプセルトナーを加圧して破裂させるので、像担持体上
の残留トナー成分によるかぶりやクリーニングトラブル
を回避でき、像担持体を硬質材料で形成しなければなら
ないという制約もなく、また像担持体に衝撃が加わるこ
とによる種々の問題も解決することができる。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて詳細に説明する。図１は本発明にかかる画像形成
装置のうち片面転写タイプの第１実施例を示す概略構成
図である。図示の装置は、像担持体として、矢印方向に
回避する感光体ドラム１を備え、この感光体ドラム１上
には画像情報を担持したレーザビームが照射されて静電
潜像が形成される。この静電潜像に対して、図示しない
現像手段によりマイクロカプセルトナーＴが供給されて
現像が行われ、静電潜像に対応したトナー像が形成され
る。感光体ドラム１に対向する位置には矢印方向に回転
する中間転写体としての中間転写ロール２が感光体ドラ
ム１と所定の間隔をおいて配設されており、感光体ドラ
ム１上のトナー像は、この中間転写ロール２上にバイア
スにより転写される。

【００２１】中間転写ロール２に対向する位置には矢印
方向に回転する加圧破裂手段としての加圧ロール３が中
間転写ロール２に圧接させて設けられ、中間転写ロール
２上のトナー像のマイクロカプセルトナーＴは中間転写
ロール２上で加圧ロール３により高圧力が付与されて破
裂せしめられる。また、中間転写ロール２に対向する位
置には矢印方向に回避する転写定着手段としての２次転
写ロール４が中間転写ロール２に圧接させて設けられ、
被転写材としての被転写紙Ｐが中間転写ロール２と２次
転写ロール４との間に矢印方向に搬送され、被転写紙Ｐ
が中間転写ロール２と２次転写ロール４との間を通過す
ることにより被転写紙Ｐ上に、中間転写ロール２上の、
既に破裂せしめられているマイクロカプセルトナー像Ｔ
が低圧力で転写される。

【００２２】中間転写ロール２は、例えば０．１〜０．
５ｍｍの間隙を保ちながら感光体ドラム１に対向し、転
写時に例えば電位差５００〜１５００Ｖの電圧を印可す
ることによりトナー像の転写が行われる。本実施例では
中間転写ロール２として外径φ５０ｍｍ、有効長３１０
ｍｍで、表面が焼き入れされた一般構造用炭素鋼（Ｓ４
５Ｃ）に硬質クロムメッキ処理を施したものを使用して
いる。

【００２３】前記加圧ロール３は外径φ３０ｍｍ、有効
長３１０ｍｍの金属ロール表面にポリエステルやＰＥＴ
等の樹脂を被覆したものを使用している。加圧ロール３
はロール中央部を回転中心として、中間転写ロール２に
対して０．９度の角度で交差し、両端部から２００ｋｇ
ｆの荷重を圧縮コイルバネ（図示せず）により負荷して
いる。この際、負荷する荷重は、被転写紙Ｐ上のマイク
ロカプセルトナーＴを破壊する時に必要な荷重の約半分
の荷重である。

【００２４】転写ロール４は外径φ２５ｍｍ、有効長３
１０ｍｍの発泡ウレタン、シリコンゴム等を被覆した弾
性ロールを使用し、その両端部から例えば１０〜５０ｋ
ｇｆの荷重を圧縮コイルバネ（図示せず）により負荷し
ている。中間転写ロール２の材料、加圧ロール３の被覆
材料としては、マイクロカプセルトナーＴとの付着力
が、被転写紙Ｐ＞中間転写ロール２≧加圧ロール３とな
るように選択している。

【００２５】以上の構成において、感光体ドラム１上に
形成されたトナー像は転写部において電界により中間転
写ロール２上に転写され、加圧ロール３によって加圧さ
れることにより中間転写ロール２上で破裂せしめられ
る。そして、熱定着装置において通常負荷している程度
の低荷重負荷により、トナー像が被転写紙Ｐ上に２次転
写される。

【００２６】本実施例ではマイクロカプセルトナーＴと
して、芯材とこの芯材を外側から密封する圧力定着性溶
液封入型磁性マイクロカプセルトナーを用いている。本
マイクロカプセルトナーＴは界面重合法で作製した。本
マイクロカプセルトナーＴとしては、芯材がラウリルメ
タクリレート／スチレン共重合体２５重量％と溶剤であ
るイソパラフィン１５重量％の組成から成り、上記殻
は、ポリウレア１５重量％、磁性粉４３重量％、シリコ
ーンオイル１重量％、帯電ポリマ制御材重量０．９％、
外添剤としてのカーボンブラック０．１重量％の組成か
らなる、平均粒径１５μｍの負帯電トナーを使用してい
る。

【００２７】上記圧力定着性溶液封入型マイクロカプセ
ルトナーＴは圧力を負荷されることにより殻が割れ、芯
材が被転写紙Ｐ上に流れ出す、そして、芯材中から溶剤
が蒸発することによりマイクロカプセルトナーＴが被転
写紙Ｐに定着する。そのため、定着完了までに若干の時
間が必要となる。本発明ではこの定着飽和時間を利用し
ている。即ち、中間転写ロール２上で破壊されたマイク
ロカプセルトナーＴは、溶剤が余り蒸発しないうちに被
転写紙Ｐに２次転写される。マイクロカプセルトナーＴ
は被転写紙Ｐとの付着力が強いので低圧力でも被転写紙
Ｐ上に２次転写し、この際に負荷される圧力により、マ
イクロカプセルトナーＴの殻の中に残留している芯材が
流れ出し、このような構成においても十分な定着強度を
得ることができる。

【００２８】この第１実施例においては、トナー像を一
旦中間転写ロール２に転写し、この中間転写ロール２上
でマイクロカプセルトナーＴを加圧ロール３で加圧して
破裂させ、しかる後被転写紙Ｐに転写して定着させるの
で、圧力定着クロカプセルトナーＴを用いても、従来の
様に被転写紙上で加圧して破裂させる場合に比して、被
転写紙Ｐに対するダメージが小さく、被転写紙Ｐのサイ
ズや種類による荷重制御の必要がなく、破裂させるため
の必要荷重が小さくて良いので装置の大型化、高重量
化、トルクアップ、騒音等の問題を解消でき、さらにマ
イクロカプセルトナーＴの小粒径化を図ることができ
る。

【００２９】なお、このマイクロカプセルトナーの小粒
径化に関しては、平均粒径９μｍのマイクロカプセルト
ナーを使用試験したところ、被転写紙Ｐ上でマイクロカ
プセルトナーを加圧して破裂させる場合における平均粒
径１５μｍのマイクロカプセルトナーを使用した場合と
同じ定着強度を得ることができた。また、本発明者らの
実験では、被転写紙Ｐ上でマイクロカプセルトナーを加
圧して破裂させる方式では、平均粒径１１μｍ以下のマ
イクロカプセルトナーを用いると、定着荷重を上げても
十分な定着強度を得ることができなかった。

【００３０】さらに、上記第１実施例においては、上記
の様に感光体ドラム１上ではなく中間転写ロール２上で
マイクロカプセルトナーＴを加圧して破裂させるので、
感光体ドラム１の残留トナー成分による汚染がなく、ま
た感光体ドラム１をａ−Ｓｉの様な硬質材料で形成する
必要がなく、感光体ドラム１に衝撃が加わることによる
像の歪等の種々の問題も回避することができる。

【００３１】図２は片面転写タイプの第２実施例を示す
概略構成図である。この第２実施例は中間転写体として
中間転写ベルト５を用いたものであり、この中間転写ベ
ルト５以外の構成は第１実施例と同様であるので、同様
の構成部材には同じ番号を付し、詳しい説明は省略す
る。図において、中間転写ベルト５は４つのロール７
_a ，７_b ，８，９に架け渡されて感光体ドラム１に対向
しつつ矢印方向に回動せしめられ、感光体ドラム１に対
向した中間転写ベルト５の内側には転写コロトロン１０
が配設されている。ロール７_a ，７_b は、テンションロ
ールであり、ロール８は、加圧ローラ３と対向して配設
されて両ロール８，３間で中間転写ベルト５上に転写さ
れたトナー像がマイクロカプセルトナーＴを加圧して破
裂させる加圧バックアップロールであり、ロール９は、
２次転写ロール４に対向して配設されて、両ロール９，
４間で、中間転写ベルト５上のマイクロカプセルトナー
Ｔが破裂せしめられたトナー像を被転写紙Ｐに転写し定
着させる２次転写バックアップロールである。

【００３２】中間転写ベルト５は、アクリル、塩化ビニ
ル、ポリエステル、ポリカーボネート等の樹脂または各
種ゴムにカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有
させて、その体積抵抗率が１０⁹ 〜１０¹³Ω・ｃｍとな
るように形成されたものであり、その厚みは例えば０．
５ｍｍに設定されている。中間転写ベルト５の内側に設
けた転写コロトロン１０に例えば５００〜１５００Ｖの
電圧を印加することにより、感光体ドラム１上のトナー
像が中間転写ベルト５上に転写される。

【００３３】加圧ロール３としては外径φ３０ｍｍ、有
効長３１０ｍｍで金属ロール表面にポリエステルやＰＥ
Ｔ等の樹脂を被覆したものを使用し、加圧バックアップ
ロール８としては金属ロールを使用している。加圧ロー
ル３は、ロール中央部を回転中心として、加圧バックア
ップロール８に対して１．２度の角度で交差し、両端部
から２００ｋｇｆの荷重を圧縮コイルバネ（図示せず）
により負荷している。加圧ロール３に被覆する樹脂とし
ては、マイクロカプセルトナーＴとの付着力が、中間転
写ベルト５の被覆材料≧加圧ロール３の被覆材料となる
ものを選定している。

【００３４】２次転写ロール４としては、実施例１と同
様に、外径φ２５ｍｍ、有効長３１０ｍｍの発泡ウレタ
ン、シリコンゴム等を被覆した弾性ロールを使用し、２
次転写バックアップロール９との間に両端部から例えば
１０〜５０ｋｇｆの荷重を圧縮コイルバネ（図示せず）
により負荷している。以上の構成において、感光体ドラ
ム１上に形成されたトナー像は転写部において電界によ
り中間転写ベルト５上に転写され、加圧ロール３と加圧
バックアップロール８とで加圧されることによりマイク
ロカプセルトナーＴが中間転写ベルト５上で破壊され、
しかる後２次転写ロール４と２次転写バックアップロー
ル９とでトナー像が被転写紙Ｐ上に２次転写される。

【００３５】本実施例ではマイクロカプセルトナーＴと
して、芯材とこの芯材を外側から密封する殻とから成る
圧力定着性溶液封入型非磁性マイクロカプセルトナーを
用いている。本マイクロカプセルトナーＴは界面重合法
で作製した。本マイクロカプセルトナーＴとしては、芯
材がラウリルメタクリレート／スチレン共重合体４４．
５重量％と溶剤であるイソパラフィン２６重量％の組成
から成り、上記殻は、ポリウレア２６重量％、シリコー
ンオイル１．８重量％、帯電ポリマ制御材１．５重量
％、外添剤としてのカーボンブラック０．２重量％の組
成からなる、平均粒径１０μｍの負帯電トナーを使用し
ている。

【００３６】この第２実施例においても、マイクロカプ
セルトナーＴを被転写紙や感光体ドラム上ではなく中間
転写ベルト５上で加圧して破裂させるので、第１実施例
と同様の作用効果を得ることができる。なお、２次転写
ロール４を体積抵抗率が１０⁹ 〜１０¹³Ω・ｃｍの導電
性を有する弾性ロールとし、２次転写バックアップロー
ル９を導電性として、これを接地し、２次転写ロール４
と２次転写バックアップロール９間に例えば電位差５０
０〜１５００Ｖの電圧を印加することにより、加圧のみ
の場合に比べて転写効率を向上させることができる。ま
た、転写コロトロン６の代わりにバイアスロールを用い
てもよい。

【００３７】図３、図４および図５は、それぞれ片面転
写タイプであって中間転写体として中間転写ベルト５を
用いた他の実施例を示す概略構成図である。図３に示す
第３実施例は、中間転写ベルト５を、テンションロール
７と、感光体ドラム１に対向して近接配置されたバイア
スロール１１と、加圧ロール３および２次転写ロール４
に対向して近接配置された、加圧バックアップロール兼
２次転写バックアップロール１２とに架け渡したもので
ある。

【００３８】図４に示す第４実施例は、中間転写ベルト
５を、感光体ドラム１に対向して近接配置されたバイア
スロール１１と、加圧ロール３および２次転写ロール４
に対向して近接配置された加圧バックアップロール兼２
次転写バックアップロール１２とに架け渡したものであ
る。図５に示す第５実施例は、中間転写ベルト５を、テ
ンションロール７_a ，７_bと、加圧ロール３および２次
転写ロール４に対向して近接配置された、加圧バックア
ップロール兼２次転写バックアップロール１２とに架け
渡し、かつ感光体ドラム１に対向して、中間転写ベルト
５の内側に転写コロトロン１０を配設したものである。

【００３９】次に、本発明にかかる画像形成装置のう
ち、両面転写タイプの実施例について説明する。図６は
両面転写タイプの第１実施例を示す概略構成図である。
図示の装置は、同一構成の第１画像形成部２０と第２画
像形成部２０′とを備えて成る。両画像形成部２０，２
０′は、それぞれ像担持体としての矢印方向に回転する
第１感光体ドラム１、第２感光体ドラム１′を備え、こ
の第１感光体ドラム１上には第１画像情報を担持したレ
ーザビームが照射されて第１静電潜像が形成され、第２
感光体ドラム１′上には第２画像情報を担持したレーザ
ビームが照射されて第２静電潜像が形成される。これら
の静電潜像に対してそれぞれ図示しない現像手段により
マイクロカプセルトナーＴが供給されて現像が行われ、
第１および第２感光体ドラム１，１′上にはそれぞれ第
１、第２静電潜像に対応した第１、第２トナー像Ｔ１，
Ｔ２が形成される。第１、第２感光体ドラム１，１′に
はそれぞれ中間転写体としての矢印方向に回転する第
１、第２中間転写ロール２，２′が所定の間隙をおいて
対向して配設されており、両感光体ドラム１，１′上の
第１、第２トナー像Ｔ１，Ｔ２はこの第１、第２中間転
写ロール２，２′上にバイアスにより転写され、第１、
第２中間転写ロール２，２′にはそれぞれ第１、第２加
圧ロール３，３′が圧接させて設けられ、両中間転写ロ
ール２，２′上の第１、第２トナー像Ｔ１，Ｔ２のマイ
クロカプセルトナーＴは中間転写ロール２，２′上で加
圧ロール３，３′により高圧力が付与されて破裂せしめ
られる。そして、中間転写ロール２，２′は、加圧ロー
ル３，３′よりも中間転写ロール２，２′回転方向下流
側の位置において互いに圧接して配置されることにより
転写定着手段を構成しており、被転写紙Ｐが両中間転写
ロール２，２′間に矢印方向に搬送され、被転写紙Ｐが
両中間転写ロール２，２′間を通過する際に、被転写紙
Ｐの両面に、両中間転写ロール２，２′上の、マイクロ
カプセルトナーＴが既に破裂せしめられた第１、第２ト
ナー像Ｔ１，Ｔ２が低圧力でそれぞれ転写される。

【００４０】中間転写ロール２，２′は例えば０．１〜
０．５ｍｍの間隙を保ちながら感光体ドラム１，１′に
対向し、転写時に例えば電位差５００〜１５００Ｖの電
圧を印加することによりトナー像を転写する。本実施例
では中間転写ロール２，２′として外径φ５０ｍｍ、有
効長３１０ｍｍであって、焼き入れされた一般構造用炭
素鋼（Ｓ４５Ｃ）表面にアルマイト処理を施した誘電体
ドラムを使用している。

【００４１】加圧ロール３，３′としては外径φ３０ｍ
ｍ、有効長３１０ｍｍの金属ロール表面にポリエステル
やＰＥＴ等の樹脂を被覆したものを使用している。加圧
ロール３，３′は、ロール中央部を回転中心として、中
間転写ロール２，２′に対して０．７度の角度で交差
し、両端部から２００ｋｇｆの荷重を圧縮コイルバネ
（図示せず）により負荷している。

【００４２】中間転写ロール２，２′間には例えば１０
〜５０ｋｇｆの荷重を負荷している。中間転写ロール
２，２′の材料、加圧ロール３，３′の被覆材料として
は、マイクロカプセルトナーＴとの付着力が、被転写紙
Ｐ＞中間転写ロール２，２′≧加圧ロール３，３′とな
るように選択している。

【００４３】以上の構成において、感光体ドラム１，
１′上にそれぞれ形成された第１，第２トナー像Ｔ１，
Ｔ２は転写部において電界により中間転写ロール２，
２′上に転写され、加圧ロール３，３′によって加圧さ
れることにより中間転写ロール２，２′上で破壊され
る。そして、熱定着装置において通常、負荷している程
度の荷重負荷により、トナー像Ｔ１，Ｔ２を被転写紙Ｐ
上に両面同時に２次転写定着する。

【００４４】本実施例ではマイクロカプセルトナーＴと
して、芯材とこの芯材を外側から密封する殻とからなる
圧力定着性溶液封入型非磁性マイクロカプセルトナーを
用いている。本マイクロカプセルトナーＴは界面重合法
で作製した。本マイクロカプセルトナーＴとしては、芯
材がラウリルメタクリレート／スチレン共重合体４４．
５重量％と溶剤であるイソパラフィン２６重量％の組成
から成り、上記殻は、ポリウレア２６重量％、シリコー
ンオイルは１．８重量％、帯電ポリマ制御材１．５重量
％、外添剤としてのカーボンブラック０．２重量％の組
成からなる、平均粒径１０μｍの負帯電トナーを使用し
ている。

【００４５】上記圧力定着性溶液封入型マイクロカプセ
ルトナーＴは圧力を負荷されることにより殻が割れ、芯
材が被転写紙Ｐ上に流れ出す。そして、芯材中から溶剤
が蒸発することによりマイクロカプセルトナーＴが被転
写紙Ｐに定着する。そのため、定着完了までに若干の時
間が必要となる。本発明ではこの定着飽和時間を利用し
ている。即ち、中間転写ロール２，２′上で加圧ロール
３，３′により破壊されたマイクロカプセルトナーＴ
は、溶剤が余り蒸発しないうちに被転写紙Ｐに２次転写
される。マイクロカプセルトナーＴは被転写紙Ｐとの付
着力が強いので、従来のマイクロカプセルトナーを被転
写紙上で加圧ロールにより加圧して破裂させる方式に比
べて低圧力でも被転写紙Ｐ上に２次転写し、この際に負
荷される圧力により、マイクロカプセルトナーＴの殻の
中に残留している芯材が流れ出し、このような構成にお
いても十分な定着強度を得ることができる。

【００４６】この両面転写タイプの第１実施例において
は、前述した片面タイプの第１実施例（図１参照）と同
様にマイクロカプセルトナーＴを被転写紙上や感光体ド
ラム上ではなく中間転写ドラム２，２′上で加圧して破
裂させるので、片面タイプの第１実施例と同様の作用効
果を得ることができると共に、高速で両面同時転写を行
うことができる。なお、マイクロカプセルトナーＴの小
粒径化に関する実験結果も片面タイプの第１実施例の場
合と同様であった。

【００４７】図７は両面転写タイプの第２実施例を示す
概略構成図である。この第２実施例は中間転写体として
中間転写ベルト５，５′を用いたものであり、この中間
転写ベルト５，５′以外の構成は両面転写タイプの第１
実施例と同様であるので、同様の構成部材には同じ番号
を付し、詳しい説明は省略する。図７において、第１、
第２中間転写ベルト５，５′は、それぞれ４つのローラ
７_a ，７_b ，８，４；７_a ′，７_b ′，８′，４′に架
け渡され、第１、第２感光体ドラム１，１′に対向して
矢印方向に回動し、第１、第２感光体ドラム１，１′に
対向して第１、第２中間転写ベルト５，５′の内側に第
１、第２転写コロトロン１０，１０′が配設されてい
る。ロール７_a ，７_b ；７_a ′，７_b ′は、テンション
ロールであり、ロール８，８′は、第１、第２加圧ロー
ル３，３′と対向して配設されて、両ロール８，３；
８′，３′間で第１、第２中間転写ベルト５，５′上に
転写された第１，第２マイクロカプセルトナー像Ｔを加
圧して破裂させる第１、第２加圧バックアップロールで
あり、ロール４，４′は、互いに対向して配設され、両
ロール４，４′間で第１、第２中間転写ベルト５，５′
を互いに圧接させ、それらのベルト５，５′上の、既に
破裂せしめられた第１、第２マイクロカプセルトナー像
Ｔを被転写紙Ｐの両面に転写し定着させる第１、第２の
２次転写ロールである。

【００４８】中間転写ベルト５，５′はアクリル、塩化
ビニル、ポリエステル、ポリカーボネート等の樹脂また
は各種ゴムにカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量
含有させて、その体積抵抗率が１０⁹ 〜１０¹³Ω・ｃｍ
となるように形成されたものであり、その厚みは例えば
０．５ｍｍに設定されている。中間転写ベルト５，５′
の内側に設けた転写コロトロン１０，１０′に例えば５
００〜１５００Ｖの電圧を印加することにより、感光体
ドラム１，１′上のトナー像が中間転写ベルト５，５′
上に転写される。

【００４９】加圧ロール３，３′としては、外径φ３０
ｍｍ、有効長３１０ｍｍであって、中空ロール内に支持
軸を固定し、その支持軸を両端で支持するロール（所謂
センターサポートロール）の表面にポリエステルやＰＥ
Ｔ等の樹脂を被覆したものを使用し、加圧バックアップ
ロール８，８′としては、中実の金属ロールを使用して
いる。加圧ロール３，３′と加圧バックアップロール
８，８′とは平行に配置され、両端部から２００ｋｇｆ
の荷重を圧縮コイルバネ（図示せず）により負荷してい
る。この際、負荷する荷重は、被転写紙Ｐ上のマイクロ
カプセルトナーＴを破壊する時に必要な荷重の約半分の
荷重である。本発明では平滑な中間転写ベルト５，５′
上でマイクロカプセルトナーＴを破壊するために荷重を
大幅に低減させることができる。

【００５０】２次転写ロール４，４′は外径φ２５ｍ
ｍ、有効長３１０ｍｍの発泡ウレタン、シリコンゴム等
を被覆した弾性ロールを使用し、両端部から例えば１０
〜５０ｋｇｆの荷重を圧縮コイルバネ（図示せず）によ
り負荷している。中間転写ベルト５，５′の材料、加圧
ロール３，３′の被覆材料としては、マイクロカプセル
トナーＴとの付着力が、被転写紙Ｐ＞中間転写ベルト
５，５′≧加圧ロール３，３′となるように選択されて
いる。

【００５１】以上の構成において、第１，第２の感光体
ドラム１，１′上にそれぞれ形成された第１，第２のト
ナー像は転写部において電界により第１，第２の中間転
写ベルト５，５′上に転写され、第１，第２の加圧ロー
ル３，３′によって加圧されることにより第１，第２の
中間転写ベルト５，５′上でマイクロカプセルトナーＴ
が破壊される。そして、熱定着装置において通常、負荷
している程度の荷重負荷により、第１，第２トナー像を
被転写紙Ｐ上に両面同時に２次転写定着する。

【００５２】本実施例ではマイクロカプセルトナーＴと
して、芯材とこの芯材を外側から密封する殻とから成る
圧力定着性溶液封入型磁性マイクロカプセルトナーを用
いている。本マイクロカプセルトナーＴは界面重合法で
作製した。本マイクロカプセルトナーＴとしては、芯材
がラウリルメタクリレート／スチレン共重合体２５重量
％と溶剤であるイソパラフィン１５重量％の組成から成
り、上記殻は、ポリウレア１５重量％、磁性粉４３重量
％、シリコーンオイル１重量％、帯電ポリマ制御材０．
９重量％、外添剤としてのカーボンブラック０．１重量
％の組成からなる、平均粒径１５μｍの負帯電トナーを
使用している。

【００５３】この第２実施例においても、マイクロカプ
セルトナーＴを被転写紙や感光体ドラム上ではなく中間
転写ベルト５，５′上で加圧して破裂させるので、両面
転写タイプの第１実施例（図６参照）と同様の作用効果
を得ることができる。図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は両
面転写タイプの第３実施例を示す概略構成図である。こ
の第３実施例は、矢印方向に回転する感光体ドラム１
と、該感光体ドラム１に対向して近接配置された、矢印
方向に回転する第１中間転写ロール２と、該第１中間転
写ロール２に圧接させて設けられた加圧ロール３と、同
じく第１中間転写ロール２に圧接させて設けられた第２
中間転写ロール１３とを備えて成る。

【００５４】第１中間転写ロール２は、例えば０．１〜
０．５ｍｍの間隙を保ちながら感光体ドラム１に対向
し、転写時に例えば電位差５００〜１５００Ｖの電圧を
印加することによりトナー像を転写する。本実施例で
は、第１中間転写ロール２として、外径φ１００ｍｍ、
有効長２２０ｍｍであって、焼き入れされた一般構造用
炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）表面にアルマイト処理を施した誘電
体ドラムを使用している。

【００５５】第２中間転写ロール１３は、第１中間転写
ロール２と外径・有効長は同一であって、センターサポ
ートロールの表面にウレタンやポリアセタールを被覆し
たものを使用している。第２中間転写ロール１３は、第
１中間転写ロール２と平行に配置し、両端部から５０ｋ
ｇｆの荷重を負荷している。第２中間転写ロール１３の
周長は最大用紙長さよりも長くする必要がある。

【００５６】加圧ロール３としては、外径φ３０ｍｍ、
有効長２２０ｍｍであって、センターサポートロールの
表面にポリエステルやＰＥＴ等の樹脂を被覆したものを
使用している。加圧ロール３は、第１中間転写ロール２
と平行に配置し、両端部から１５０ｋｇｆの荷重を負荷
している。第１中間転写ロール２の材料、第２中間転写
ロール１３、加圧ロール３の被覆材料としては、マイク
ロカプセルトナーＴとの付着力が、被転写紙Ｐ＞第２中
間転写ロール１３＞第１中間転写ロール２≧加圧ロール
３となるように選択されている。

【００５７】本実施例ではマイクロカプセルトナーＴと
して、平均粒径１５μｍで負帯電の圧力定着性溶液封入
型磁性マイクロカプセルトナーを用いている。以上の構
成において、まず、感光体ドラム１上第１トナー像Ｔ１
を作像し、この第１トナー像Ｔ１を転写部において電界
により第１中間転写ロール２上に転写し（図８
（Ａ））、加圧ロール３によって加圧することにより第
１中間転写ロール２上で破壊し、圧力により第２中間転
写ロール１３′に転写する（図８（Ｂ））。続いて、第
２中間転写ロール１３の回転とタイミングを合わせて第
２トナー像Ｔ２を感光体ドラム１上に作像し、第１中間
転写ロール２に転写してトナーを破壊した後、被転写紙
Ｐを両中間転写ロール２，１３間に搬送して両面同時に
転写、定着する（図８（Ｃ））。

【００５８】この第３実施例においても、マイクロカプ
セルトナーＴを被転写紙や感光体ドラム上ではなく第１
中間転写ロール２上で加圧して破裂させるので、両面転
写タイプの第１実施例と同様の作用効果を得ることがで
きる。図９は両面転写タイプの第４の実施例を示す概略
構成図である。この第４実施例は、図８に示す第３実施
例の第１中間転写ロール２および第２中間転写ロール１
３の代わりに第１中間転写ベルト５および第２中間転写
ベルト５′を用い、かつ第２転写ベルト５′に対しても
第２加圧ロール３′を圧接させて設けたものである。な
お、第１および第２中間転写ベルト５，５′、該第１お
よび第２中間転写ベルト５，５′を架け渡している各ロ
ール７_a，７_b，８，４；７_a′，７_b′，８′，４′およ
び第１、第２加圧ロール３，３′の構成は図７に示す両
面転写タイプの第２実施例と同様であり、第１中間転写
ベルト５においては図７に示す第２実施例における転写
コロトロン１０の代わりにバイアスロール１１を用いて
いる。

【００５９】この第５実施例においては、まず感光体ド
ラム１上に第１トナー像を作像し、この第１のトナー像
をバイアスロール１１により第１中間転写ベルト５上に
転写し、さらに２次転写ロール４，４′により第２中間
転写ベルト１４上に転写する。この時、第１加圧ロール
３は第１中間転写ベルト５から離間しており、第１トナ
ー像のマイクロカプセルトナーは破裂されることなく第
２中間転写ベルト５′上に転写される。続いて、第２中
間転写ベルト５′の回転とタイミングを合わせて第２ト
ナー像を感光体ドラム１上に作像する。その後加圧ロー
ル３，３′および加圧バックアップロール８，８′によ
りそれぞれの中間転写ベルト５，１４上のマイクロカプ
セルトナーを破壊し、被転写紙Ｐを搬送して両面同時に
転写、定着する。

【００６０】この第４実施例においても、マイクロカプ
セルトナーＴを被転写紙や感光体ドラム上ではなく第１
および第２中間転写ベルト５，５′上で加圧して破裂さ
せるので、両面転写タイプの第１実施例と同様の作用効
果を得ることができる。なお、図８に示す第３実施例に
おいても第２中間転写ロール１３に圧接させて第２加圧
ロールを設け、図９に示す第４実施例と同様のプロセス
で両面転写を行ってもよく、また図９に示す第４実施例
においても第２加圧ロール３′を省略して図８に示す第
３実施例と同様のプロセスで両面転写を行ってもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置は、上記のように、像担持体上のマイクロカプセル
トナー像を中間転写体上に転写し、この中間転写体のマ
イクロカプセルトナーを加圧して破裂させ、しかる後、
マイクロカプセルトナーが破裂せしめられたトナー像を
被転写材に転写するように構成されており、この様にマ
イクロカプセルトナーは中間転写体上で加圧して破裂さ
せ、従来のように被転写材や像担持体上では破裂させな
いので、上述の被転写材や像担持体上で破裂させて定着
させる場合の種々の問題を解決することができる。

【００６２】即ち、マイクロカプセルトナーを被転写材
上で加圧して破裂させないので、被転写材に与えるダメ
ージを大幅に低減でき、被転写材のサイズや種類による
荷重制御の必要がなく、また中間転写体上で加圧して破
裂させるので必要荷重の低減が図られ、装置の大型化、
高重量化、トルクアップ、騒音等の問題を解決でき、ま
たマイクロカプセルトナーの小径化が可能となる。更
に、像担持体上ではなく中間転写体上でマイクロカプセ
ルトナーを加圧して破裂させるので、像担持体上の残留
トナー成分によるかぶりやクリーニングトラブルを回避
でき、像担持体を硬質材料で形成しなければならないと
いう制約もなく、また像担持体に衝撃が加わることによ
る種々の問題も解決することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の片面転写タイプの第１
実施例の概略構成図である。

【図２】本発明の画像形成装置の片面転写タイプの第２
実施例の概略構成図である。

【図３】本発明の画像形成装置の片面転写タイプの第３
実施例の概略構成図である。

【図４】本発明の画像形成装置の片面転写タイプの第４
実施例の概略構成図である。

【図５】本発明の画像形成装置の片面転写タイプの第５
実施例の概略構成図である。

【図６】本発明の画像形成装置の両面転写タイプの第１
実施例の概略構成図である。

【図７】本発明の画像形成装置の両面転写タイプの第２
実施例の概略構成図である。

【図８】本発明の画像形成装置の両面転写タイプの第３
実施例の概略構成図である。

【図９】本発明の画像形成装置の両面転写タイプの第４
実施例の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 像担持体、第１像担持体 １′ 第２像担持体 ２，５ 中間転写体、第１中間転写体兼転写定着手段 ２′ 第２中間転写体兼転写定着手段 ３ 加圧破裂手段、第１加圧破裂手段 ３′ 第２加圧破裂手段 ４ 転写定着手段 １３ 第２中間転写体兼転写定着手段 １４ 第２中間転写体 Ｔ マイクロカプセルトナー Ｔ１ 第１トナー像 Ｔ２ 第２トナー像 Ｐ 被転写材

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−43163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−87184（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−106681（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/20 111

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力定着マイクロカプセルトナーを用い
   て像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を被転
   写材に転写する画像形成装置において、 前記像担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、
   該中間転写体上のトナーを加圧して破裂させる加圧破裂
   手段と、前記トナーを破裂させた後に前記中間転写体上
   のトナー像を被転写材に転写するとともに定着する転写
   定着手段とを備えてなることを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 圧力定着マイクロカプセルトナーを用い
   て像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を被転
   写材に転写する画像形成装置において、 前記トナー像が形成される第１像担持体および第２像担
   持体と、互いに対向して配置された、前記第１像担持体
   上のトナー像が転写される第１中間転写体および前記第
   ２像担持体上のトナー像が転写される第２中間転写体
   と、前記第１中間転写体上のトナーおよび前記第２中間
   転写体上のトナーを加圧して破裂させる加圧破裂手段と
   を備え、 両中間転写体上のトナーを破裂させた後に該両中間転写
   体間に被転写材を搬送して前記両中間転写体上のトナー
   像を前記被転写材の両面に同時に転写および定着するよ
   うに構成したことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 圧力定着マイクロカプセルトナーを用い
   て像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を被転
   写材に転写する画像形成装置において、 前記像担持体上のトナー像が転写される第１中間転写体
   と、該第１中間転写体上のトナー像が転写される第２中
   間転写体と、前記第１中間転写体上のトナーを加圧して
   破裂させる加圧破裂手段とを備え、 前記像担持体上に第１トナー像を形成し、この第１トナ
   ー像を前記第１中間転写体上に転写し、この第１中間転
   写体上の第１トナー像のトナーを破裂させた後該第１ト
   ナー像を前記第２中間転写体上に転写し、続いて前記像
   担持体上に第２トナー像を形成し、この第２トナー像を
   前記第１中間転写体上に転写し、この第１中間転写体上
   の第２トナー像のトナーを破裂させた後、両中間転写体
   間に被転写材を搬送して前記両中間転写体上のトナー像
   を前記被転写材の両面に同時に転写および定着させるよ
   うに構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 圧力定着マイクロカプセルトナーを用い
   て像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を被転
   写材に転写する画像形成装置において、 前記像担持体上のトナー像が転写される第１中間転写体
   と、該第１中間転写体上のトナー像が転写される第２中
   間転写体と、前記第１中間転写体上のトナーおよび前記
   第２中間転写体上のトナーを加圧して破裂させる加圧破
   裂手段とを備え、 前記像担持体上に第１トナー像を形成し、この第１トナ
   ー像を前記第１中間転写体上に転写し、この第１中間転
   写体上の第１トナー像のトナーを破裂させた後、もしく
   は破裂させずに該第１トナー像を前記第２中間転写体上
   に転写し、続いて前記像担持体上に第２トナー像を形成
   し、この第２トナー像を前記第１中間転写体上に転写
   し、この第１中間転写体上の第２トナー像のトナーを破
   裂させるとともに、前記第１トナー像を破裂させずに前
   記第２中間転写体に転写させた場合の該第１トナー像の
   トナーを破裂させた後、両中間転写体間に被転写材を搬
   送して前記両中間転写体上のトナー像を前記被転写材の
   両面に同時に転写および定着させるように構成したこと
   を特徴とする画像形成装置。