JPH05341666A

JPH05341666A - トナー像を形成する方法及び装置

Info

Publication number: JPH05341666A
Application number: JP5038515A
Authority: JP
Inventors: Muhammad Aslam; ムハマド・アスラム; Lawrence P Demejo; ローレンス・ポール・デメジョ; Alec N Mutz; アレク・ナフタリ・マッツ; John M Mccabe; ジョン・マレー・マッケーブ; Michel Jhonson Kevin; ケビン・マイケル・ジョンソン
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1993-12-24
Also published as: EP0557858A1

Abstract

(57)【要約】【目的】小さなトナー粒子のトナー像を形成するため
の方法を提供する。【構成】本方法は、像部材１にトナー像を形成する形
成段階と、上記トナー像を中間部材２０の転写面に転写
する転写段階とを備える。中間部材２０は熱的及び電気
的に伝導性を有する。転写段階は、トナー像を転写面に
転写させる方向を有する電場の存在下で、転写面を像部
材１のトナー像に圧接させながら転写面を加熱する段階
を含む。転写面は、トナー粒子のガラス遷移温度よりも
高い温度まで加熱される。その温度は、少なくともトナ
ー粒子が転写面に接触しかつトナー粒子が相互に接触す
るようにトナー粒子を焼結させるに十分な温度である。
しかしながら、その温度は、像部材に損傷を与えたり、
あるいはトナーを像部材１に粘着させるような温度より
も低く維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナー像を形成する際
に介在物を使用する技術に関する。特に限定するもので
はないが、本発明は、２以上の単色のトナー像を、熱支
援型の転写によって、介在物上に整合した状態で多色像
を形成する際に特に使用可能であり、また、本発明は、
そのような多色像を融解して介在物から受け取りシート
へ単一の段階で転写し且つ融着させる技術に関する。特
に限定するものではないが、本発明は特に、小さく且つ
乾燥したトナー粒子と共に使用することができる。

【０００２】

【従来の技術】小さく且つ乾燥したトナー粒子、例えば
５ミクロンよりも小さなサイズのトナー粒子を、光伝導
体又は他の像部材から受け取りシートへ転写することは
極めて興味のあることである。小さな粒子を動かす力の
研究により、粒子に作用する静電場の効果は、粒子が小
さくなるに連れ、通常の吸着力の効果に比較して小さく
なることが分かっている。これにより、上述の如き小さ
な粒子を転写する際には、静電場を使用する通常の転写
はその効果をかなり失うことになる。この点に関して
は、１９９２年１月２８日発行のリメイ外の米国特許第
５，０８４，７３５号明細書、並びに、リメイ外の米国
特許第４，７３７，４３３号明細書を参照されたい。

【０００３】１９９０年１１月６日発行のライト外の米
国特許第４，９６８，５７８号明細書、１９９０年５月
２２日発行のリメイ外の米国特許第４，９２７，７２７
号明細書、及び１９９１年６月４日発行のジョンソン外
の米国特許第５，０２１，８３５号明細書は総て、特に
小さな粒子に使用可能な熱支援型のトナー像転写方法を
記載している。受け取りシートをある温度まで加熱する
ことによって、２又はそれ以上の単色の像が、整合され
た状態で、像部材から受け取りシートへ転写される。受
け取りシートの上記温度は、トナーが受け取りシートに
粘着し且つトナー同士が粘着するように、十分に高い温
度とされる。受け取りシートは、該受け取りシートが固
定されている転写ドラムの内側から加熱されるのが好ま
しい。転写ドラム及び像部材は、像を転写する熱及び圧
力と共に圧力ニップを形成する。この方法は、極めて小
さく且つ乾燥したトナー粒子、例えば５ミクロンあるい
はそれ以下の平均粒子径を有するトナー粒子を転写する
際に特に有用である。

【０００４】上記米国特許明細書に記載される熱支援型
の転写の好ましい形態においては、熱軟化性の外側層を
有する受け取りシートが使用されている。受け取りシー
トは、外側層を軟化させる温度まで加熱され、トナー像
の第１の層又は複数の第１の層が熱により軟化した層の
中に部分的に入り込み、第１の像等の転写を助ける。そ
の後の像からの別のトナー層又は第１の像の密度の高い
部分が、部分的に入り込んだトナー粒子に接着する。極
めて小さく且つ乾燥したトナー粒子を使用した場合に
は、上記方法は、極めて優れた分解能で極めて効率的な
転写を行う。

【０００５】熱により軟化した層への熱支援型の転写
は、当業界において知られている極めて小さなトナー粒
子を非常に効率的に且つ非常に高い分解能で転写する
が、問題がない訳ではない。材料に幾分依存するが、例
えば、約３５．２ｋｇ／ｃｍ²（５００ポンド／平方イ
ンチすなわち５００ｐｓｉ）あるいはそれ以上の比較的
高い圧力が望ましい。加熱は一般に、受け取りシートを
介して行われる。受け取りシートが金属製のドラムの周
囲に担持されている場合でも、像部材を過熱させること
なく、あるいは受け取りシートを火ぶくれさせることな
く、トナーを焼結させる温度範囲内に熱可塑性の層の温
度を保つことは幾分困難である。像部材が過熱すると像
部材が損傷を受け、例えば、電荷を保持する能力が減少
してしまうことがある。トナー像が過熱すると、トナー
像が像部材に粘着したり、あるいは像が広がってしまう
ことがある。光導電性のドラムの内側に加熱要素を設
け、該加熱要素により、像部材に対して安全なある温度
までドラムを加熱し、これにより転写部材からの加熱を
少なくすることが知られている。この有用な方法の場合
でも、光伝導体から像を受け取る受け取りシートの転写
の際の温度制御を行うことは困難である。

【０００６】特に一連の単色トナー像を転写して多色ト
ナー像を形成する際には、十分な圧力を用い、且つ熱で
軟化したトナーを受け取る層を用いた場合でも、トナー
の層が受け取りシートの高さよりも高く積み重なる。こ
れにより、像の光学密度に概ね対応する許容できない浮
き彫り像が生ずる。１９９１年６月１１日発行のアスラ
ム外の米国特許第５，０２３，０３８号明細書、及びリ
メイ外の米国特許第５，０８９，３６３号明細書は、熱
軟化性の熱可塑性外側層を有する受け取りシートに上述
の如きトナー像を定着させる方法を記載している。上に
述べた浮き彫り像はかなり減少し、像はより恒久的に定
着され、また、熱及び圧力を作用させて像をフェロタイ
プ面に接触させることにより光沢を増すことができる。
上記熱及び圧力により、像は熱可塑性樹脂層の中へ更に
入り込む。フェロタイプ面は円滑で且つ硬く、良好な解
放特性を有している。例えば、フェロタイプ面は、ニッ
ケル、ステンレス鋼あるいは他の金属で形成することが
でき、シリコン等により表面処理を行っても行わなくて
も良い。極めて高品質の撮像を行うために、像及び熱軟
化性の層が裏移りすることなく分離されるそれぞれのガ
ラス遷移温度よりも低い温度まで冷却されるまで、フェ
ロタイプ面は像と接触した状態のままにされる。

【０００７】規則的なトナー像を紙あるいは透明素材等
に直接定着させるために無端状のベルトを使用すること
は以前から知られており、これについては、例えば、米
国特許第３，９４８，２１５号明細書、並びに欧州特許
出願第０３０１５８５号及び同第０２９５９０１号の明
細書を参照されたい。一般に、上記総ての定着プロセス
においては、受け取りシートを裏移りすることなくトナ
ー像から分離することのできるトナーのガラス遷移温度
よりも低い温度までトナー像が冷却されるまで、トナー
像はウエブに接触された状態に保たれる。ウエブに接触
させた状態で冷却することにより裏移りを防止すること
によって、高品質の像を劣化させる裏移り防止液を使用
する必要がない。

【０００８】生産性の高い像形成装置において、ウエブ
のシステム、特に無端状のベルトのシステムを使用する
際に生ずる問題は、ベルト及び像を接触させた状態で冷
却するのに時間を必要とすることである。定着装置の速
度を転写ステーションの速度よりも低い速度まで下げて
冷却を行った場合には、転写ステーションと定着装置と
の間の速度の不整合を受け入れなければならない。その
ようにすることは一般に、転写ステーションすなわちド
ラムと定着装置との間にイントラック（ｉｎ−ｔｒａｃ
ｋ）方向において十分なフレーム距離を設けることを必
要とするか、あるいは、速度差を吸収すなわち緩衝する
ためのループあるいは他の機構を設けることを必要とす
る。

【０００９】ベルト式の定着装置は、無視できない他の
問題も生ずる。例えば、ベルトの移動を制御する必要が
ある。ベルトは高価であり且つ交換が困難である。ベル
トが縫い目を有している場合には、装置の調時すなわち
タイミングを制御し、像の中に縫い目が現れないように
する必要がある。一般にベルトを交換することにより、
異なった肌合いを得ることができるという便利さはある
が、ベルトの交換には時間がかかり、装置が熱い場合に
は特に困難である。ベルトの内部に冷却構造を設ける余
裕はほとんど無い。

【００１０】中間転写部材（本明細書においては、「介
在物」、「中間シート」あるいは「中間部材」と呼称す
る）は、単色の静電写真装置及び多色静電写真装置の両
方に使用されて来た。例えば、米国特許第４，９３１，
８３９号明細書は、中程度の伝導性を有する中間ウエブ
を使用し、別個の静電的な転写により光導電性のウエブ
から幾つかの単色トナー像を積み重ねることを開示して
いる。介在物に形成された多色像は、静電的に受け取り
シートに転写され、その後別個の定着ステーションに供
給される。米国特許第４，６５７，３７３号、第４，０
６８，９３７号、第３，８９３，７６１号、第４，４５
３，８２０号及び第４，５４２，９７８号の各号明細書
も参照されたい。上記各々の特許明細書においては、介
在物はシリコンゴムあるいは他の材料のしなやかな表面
を有しており、この表面は、トナーに対して親和性を有
しているので、第１の転写段階において使用される。第
２の転写段階においてあるいはこの転写段階の前に、像
（ある場合には像及び受け取りシート）が予熱され、こ
れにより、転写及び融解を単一の段階で行うことができ
る。介在物は一般に、オリジナルの像部材に戻って次の
像を拾う前に冷却されるが、そのようにする理由は、オ
リジナルの像部材の光伝導体あるいは他の繊細な部分に
損傷を与えないためである。

【００１１】単色像を介在物に転写し、次に、熱及び圧
力の作用下で介在物から受け取りシートへ像を転写させ
且つ同時に定着させる複合された段階に供することが多
くの文献に示されている。例えば、米国特許第４，６５
７，３７３号、第４，０６８，９３７号、第３，８９
３，７６１号、第４，４５３，８２０号及び第４，５４
２，９７８号の各号明細書を参照されたい。上記各々の
特許明細書においては、介在物はシリコンゴムあるいは
他の材料のしなやかな表面を有しており、この表面は、
トナーに対して親和性を有しているので、第１の転写段
階において使用される。第２の転写段階においてあるい
はこの転写段階の前に、像（ある場合には像及び受け取
りシート）が予熱され、これにより、転写及び融解を単
一の段階で行うことができる。介在物は一般に、オリジ
ナルの像部材に戻って次の像を拾う前に冷却されるが、
そのようにする理由は、オリジナルの像部材の光伝導体
あるいは他の繊細な部分に損傷を与えないためである。

【００１２】米国特許第４，５８８，２７９号、第４，
４５５，０７９号及び第４，５１８，９７６号の各号明
細書においては、分離される前に像が冷却されるまで、
受け取りシートは中間シートに接触した状態に保たれ
る。上述の特許明細書と同様に、介在物には一般にシリ
コンゴムが用いられ、これにより、第１の転写すなわち
オリジナルの転写においては熱を加えることなく圧力で
転写を行う。

【００１３】米国特許第４，９１０，５５８号明細書
は、内部から加熱されると共に圧縮可能なシリコンゴム
で被覆された中間ドラムを開示している。受け取りシー
トは、水の沸点まで予熱され、両方の転写において圧力
が使用される。

【００１４】米国特許第４，９１２，５１４号明細書
は、伝導性のベースと、フッ素コーティングとを有する
中間ウエブを開示しており、光導電性のドラムからのオ
リジナルの転写すなわち最初の転写に対応する位置に、
また、単一の像が受け取りシートに転写され且つ融着さ
れる複合的な転写／融着位置に対応する位置に、それぞ
れ別個の急速加熱要素が設けられる。最初の転写すなわ
ち第１の転写とは、光導電性のドラムのトナーを融着さ
せ、該トナーを介在物の表面に転写し且つ該表面に一時
的に定着させることを含む。

【００１５】米国特許第４，５３１，８２５号明細書
は、シリコン又はフッ素樹脂のコーティングを備えた熱
伝導性のコアを有する中間ローラを開示している。オリ
ジナルの像部材は、第１の転写に対して大きなニップ
（挟持部）を与える柔らかい裏当てを有し、転写された
像は、単一の段階で予熱された受け取りシートへ転写さ
れ且つ融着される。

【００１６】米国特許第４，９９２，８３３号は、説明
しない手段によって単色像が転写される中間シートすな
わちウエブを開示している。転写の後に、像は介在物に
融着され、受け取りシートが重ねられるまで暖かい状態
に保たれる。受け取りシート及び中間シートは分離され
る前に一緒に冷却される。中間シートは再使用のために
清掃される。

【００１７】１９９２年５月５日発行のＹ．Ｎｇの米国
特許第５，１１０，７０２号（現在は放棄された米国特
許出願第４４８，４８７号の一部継続出願）明細書は、
３つ又は４つの小さな粒子のカラートナーを介在物へ熱
支援により転写し、その結果生じた多色トナー像を受け
取りシートに複合的に転写し且つ融着させることを開示
している。

【００１８】１９８９年７月１７日に公開された特開平
１−１７９１８１号公報は、ドラム又はベルトによって
担持された受け取りシートにトナー像を転写するために
熱及び電場を複合的に使用することを開示している。こ
の像は、受け取りシートがまだドラムあるいはベルトに
ある間に、加熱されたローラに圧接されることにより定
着される。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段】本発明の目的は、熱支援型の転写によって小さ
な粒子から成るトナー像を転写し、その際に熱及び圧力
のパラメータを容易に制御することのできる方法及び装
置を提供することである。

【００２０】上記並びに他の目的は、小さな粒子から成
るトナー像を像部材に形成する方法及び装置によって達
成される。熱及び電場の組み合わせによって、伝導性を
有し好ましくは金属製の中間部材の転写面へ像が転写さ
れる。

【００２１】好ましい実施例によれば、小さな乾燥した
トナー粒子すなわち５ミクロンよりも小さな平均直径
（例えば、約３．５ミクロン）を有するトナー粒子によ
って、別個の色の複数の単色のトナー像が１又はそれ以
上の像部材に形成される。トナー像は、金属製の中間部
材すなわち介在物に接触することにより、整合した状態
で転写される。金属製の介在物は、少なくともトナーが
介在物に接触しまたトナー粒子が互いに接触するように
トナー粒子を焼結させるに十分な温度まで加熱される。
介在物へのトナーの転写を促進して多色トナー像を形成
するために電場が与えられる。多色像は、介在物から受
け取りシートへ転写することができる。

【００２２】好ましい実施例においては、熱軟化性の受
け取りシートすなわちレシーバを用いた場合の転写効率
に比肩し得る転写効率が得られ、その際には、従来技術
のプロセスのように熱及び圧力の変動に対して敏感では
ない。熱及び圧力により像部材に損傷を与える危険性は
大幅に低下する。

【００２３】本発明の別の目的は、定着されたトナー像
を形成するための装置を提供することであり、この装置
においては、介在物を使用すると共に、従来技術のある
もののように転写及び融着を組み合わせており、コンパ
クトさ、速度及び便利さの中の１又はそれ以上の点にお
いて従来技術よりも利点がある。特に限定するものでは
ないが、特に非常に小さな乾燥したトナー粒子を用いて
高品質の融着された多色像を形成する際に特に有用であ
る。

【００２４】上記目的は、トナー像を像部材に形成し、
そのトナー像を中間シートへ転写する装置によって達成
される。トナー像に受け取りシートと重ね合わせ、熱及
び圧力を組み合わせて用いて単一の段階でトナー像を受
け取りシートに転写し且つ定着させる。中間シート及び
受け取りシートは、圧力付与手段から離れている間に冷
却され、そのような冷却の後に互いに分離される。

【００２５】好ましい実施例によれば、本発明は、別個
の色の一連の単色トナー像を１又はそれ以上の像部材に
形成する方法及び装置において、顕著な結果をもたら
す。上記トナー像は、整合された状態で中間シートの表
面に転写される。像が転写される表面は硬く且つ円滑で
ある。例えば、そのような表面は、全体が金属シートで
形成されるものの金属表面であるのが好ましい。少なく
ともトナー像の部分を焼結するに十分な温度まで中間シ
ートを加熱し、また、転写を促進する電場を付与するこ
とによって、像の転写が行われる。多色像は中間シート
に形成される。上記多色トナー像に受け取りシートを重
ね、中間シート及び受け取りシートをサンドイッチ体と
して十分な熱及び圧力の下で圧力部材の間に供給し、多
色トナー像を受け取りシートに転写し且つ定着させる。
上記圧力部材から離れた受け取りシート及び中間シート
は一体の状態で冷却され、次に分離される。

【００２６】シート状の介在物を使用することにより、
２回の転写に対して中間シートを主として単一の熱源に
よって加熱し、また、定着段階では通常の機械速度で圧
力を与えることができ、中間シート及び受け取りシート
の複合体はより遅い速度で冷やす（あるいは積極的に冷
却する）ことができる。これにより、装置を極端に大き
くすることなく冷却を行うことができる。上記構成は、
転写定着のスペース及び熱を節約し、分離前に冷却する
ことに伴う裏移り防止効果をもたらし、また、装置の主
要部の速度を下げたりあるいは中間シートを長くするこ
とを必要としない。

【００２７】他の実施例によれば、中間シートを転写ド
ラムの周囲に巻き、１又はそれ以上の像部材を繰り返し
通過させることができる。これにより、分離の前に冷却
を必要とする転写定着装置では通常得ることのできない
ドラムの整合性に関する利点がもたらされる。

【００２８】

【実施例】図１、図３、図４及び図５は、トナー像転写
介在物を用いた像形成装置の代替例をそれぞれ示してい
る。各々の介在物は伝導性を有するのが好ましく、ま
た、介在物への像の転写は、以下に十分に説明するプロ
セスに従って、熱及び電場の存在の下で行うのが好まし
い。介在物の像は、単一の段階で受け取りシートへ転写
及び融解され、また、受け取りシート及び介在物は、像
が十分に冷却されて裏移りすることなく分離するまで、
接触した状態に保持される。

【００２９】本明細書に開示する方法及び装置は、普通
紙、透明材料、上仕上げ紙等で形成された受け取りシー
トと共に用いることができる。しかしながら、受け取り
シートが熱軟化性の熱可塑性樹脂製の外側面を有し、該
外側面に像が転写される場合に最も良好な結果が得られ
る。

【００３０】最初に装置を説明し、その後、トナー像を
介在物に転写するプロセスを説明する。本発明の範囲
は、特許請求の範囲に記載されている。

【００３１】図１を参照すると、静電像を形成すること
のできる像部材は、ドラム又はベルトを含む種々のタイ
プのものとすることができる。図１に示すように、像部
材１は、光導電性の外側面を有するドラムであり、この
ドラムは、一連のステーションを通過するように回転可
能である。一連のステーションには、光導電性の表面を
均一に帯電させる帯電ステーション３が含まれる。例え
ばレーザ４等の適宜な露光手段によって一連の静電像が
形成され、像部材１の光導電性の表面に一連の静電像が
形成される。各々の静電像は、トナー付けステーション
５、６、７、８の中のいずれかのステーションによって
トナー付けされ、一連のトナー像が形成される。トナー
付けステーション５、６、７、８は、別個の色のトナー
を有しており、これにより、一連の静電像は別個の色の
一連のトナー像になる。静電像は、例えば、イメージ的
なイオン蒸着による非静電写真的な他の方法によって形
成することもできる。

【００３２】介在物シートすなわち中間シート２０が、
中間シート供給源３３から転写ドラム２の周囲に供給さ
れ、真空、把持フィンガ又は他の手段によって保持され
る。ドラム２（無端状ベルトとすることもできる）は複
数回回転され、中間シート２０を像部材１に担持された
トナー像と転写関係に置く。各々のトナー像は、ドラム
２が回転する毎に中間シート２０へ転写されてトナー像
の上に整合した状態で重ねられ、これにより、多色トナ
ー像を形成する。この転写は、ランプ２４からの熱、並
びに、トナー像を中間シート２０へ転写させる電位源１
２からの電場によって支援される。

【００３３】中間シートは伝導性を有するのが好まし
く、例えば、約０．０７６ｍｍ（３ミル）乃至約０．２
５４ｍｍ（１０ミル）の厚みを有するニッケルからその
全体を形成することができる。トナー像を受け取る中間
シート２０の表面は硬くかつ円滑に形成される。ドラム
２も金属製とし、これにより、ランプ２４からの熱、並
びに電位源１２からのバイアスを良好に通すようにする
のが好ましい。

【００３４】像部材１と中間シート２０との間にある幅
のニップ（挟着部）を設けるために、像部材１は、光導
電性並びに伝導性を有する適宜な層の下に設けられるし
なやかな層を備えることができる。例えば、像部材１を
アルミニウムのドラムとし、このドラムに薄くしなやか
なシリコンゴム又は他の材料を取り付け、その上に、接
地された伝導性の裏当て層を有するウエブ又はシートの
光伝導体を張設することができる。像部材１から中間シ
ート２０への転写は、像部材１をその内部から穏やかに
加熱することによって支援することもできる。しかしな
がら、後に説明するように、このような方法は、金属製
の介在物を使用する際には必要でないように思われる。

【００３５】２以上の像を整合した状態で中間シート２
０に転写して所望の多色像を形成した後に、ウエッジす
なわちスカイブ１５を作動させてドラム２に接触させ、
中間シート２０をドラムから離す。受け取りシート供給
源２２から供給される受け取りシート１０、及び中間シ
ート２０が圧力ローラ３２、３４の間のニップ７９に入
る際に、受け取りシートは中間シートの像に重なる。少
なくとも一方のローラ、例えばローラ３２がランプ３６
によって内部から加熱されると共に、両方のローラの間
に十分な圧力が与えられ、これにより、多色トナー像が
受け取りシートへ転写される。

【００３６】介在物２０及び受け取りシート１０はサン
ドイッチ体を形成し、このサンドイッチ体は、ローラ３
２、３４によって搬送体４０の上に供給され、加熱ラン
プ３６、２４から離れる方向へ搬送される。ローラ３
２、３４を越えた後には、サンドイッチ体を停止しさせ
て冷却するか、あるいは、搬送体４０によって非常にゆ
っくりと動かしてそのような冷却に必要とされる経路を
大幅に短くすることができる。搬送体４０によって搬送
される間に、シート２０及び１０は、搬送体４０の内側
に設けられる強制的な空気冷却機構４９によって冷却す
ることができる。冷却機構は、サンドイッチ体の反対側
に設けることもできる。サンドイッチ体をドラム２、並
びにローラ３２、３４と同じ速度で動かさないことによ
り、冷却の柔軟性を大きくすることができる。

【００３７】トナー像がそのガラス遷移温度よりも低い
温度まで冷却された後に、受け取りシート１０は、図２
においてより明瞭に示す機構によって、中間シート２０
から分離される。受け取りシート１０の先端部は、中間
シート２０の先端部よりも若干遅れてニップ７９の中に
供給されるが、これは、分離を行う際に利用するために
行う。図２を参照すると、搬送体４０は、搬送ローラ４
６を備えている。受け取りシート１０及び中間シート２
０の先端部が搬送体４０によって動かされて搬送ローラ
４６を通過する際に、シート２０の先端部は、光学的な
センサあるいは他の適宜なセンサ８３によって検知され
る。センサ８３に応答して分離爪７５がソレノイド８０
によって作動されて時計方向に回転し、受け取りシート
１０の先端部が到着する前に、中間シート２０の先端部
に係合する。爪７５は、中間シート２０をその経路から
大きく反らす。そのガラス遷移温度よりも低い温度まで
冷却されたトナー像は上記両シートを一緒に保持してお
らず、受け取りシート１０の剛性すなわち梁強度により
上記２つのシートは分離され、受け取りシートは分離爪
７５の上方へ、また、中間シート２０は分離爪の下方へ
移動する。

【００３８】受け取りシート１０は更に処理を受ける。
例えば、受け取りシートは、図示しないステーションで
布目処理を受けたり、切断ステーション６０で切断さ
れ、最終的には排出ホッパ６２に置かれる。その間に、
中間シート２０は搬送ローラ８５へ進み、該搬送ローラ
は、中間シートをある経路を介して最終的には中間シー
ト供給源３３へ戻す。

【００３９】高品質の作業を行うために、受け取りシー
ト１０は、図１に示すように、その底面に熱軟化性の熱
可塑性樹脂製の外側層を有する。熱可塑性樹脂製の外側
層は適宜な手段によって予熱することができ、そのよう
な予熱は、例えば、一方が加熱される一対のローラ９５
の間を通過させることにより、又は、受け取りシートが
ニップ７９に入る直前に該受け取りシート１０の裏側に
接触する適宜なシューによって行うことができる。熱可
塑性樹脂製の外側層は、予熱装置により、又は中間シー
ト２０あるいはローラ３２、３４と接触することによ
り、若しくは、中間シート及びローラ３２、３４と接触
することにより、その軟化点まで加熱される。シート１
０、２０がローラ３２、３４の間を通過する際に、トナ
ー像は熱可塑性樹脂製の層の中に少なくとも部分的に埋
め込まれており、埋め込まれていないトナーは総て上記
ローラを通過する際に均される。大部分のトナーは、ロ
ーラ３２、３４によって広げられるというよりも埋め込
まれ、また、全面にわたって熱可塑性樹脂が存在するの
で、熱軟化性の層をもたない受け取りシートに比較し
て、より高い分解能並びにより良好な光沢が得られる。
受け取りシート１０が中間シート２０から分離した後
に、当業界において周知のように、その表面に布目処理
を加えたり、あるいは更に光沢を与えたりすることがで
きる。

【００４０】上述の構成を用いた場合には、ドラム２は
常に最高機械速度、例えば約１０２ｍｍ／秒（４インチ
／秒）で運動し続ける。圧力ローラ３２、３４もドラム
２と同じ速度で作動することになる。これにより、ドラ
ム２とローラ３２、３４との間にスラック・ボックス
（ｓｌａｃｋｂｏｘ）又はループを介在させることな
く、上記両ローラをドラム２に隣接して設けることが可
能となる。次に、搬送体４０を約２５ｍｍ／秒（１イン
チ／秒）あるいはそれ以下の速度で作動させるか、ある
いは該搬送体を停止させ、これにより、ドラム２の速度
を緩めることなくサンドイッチ体を冷却させる。ローラ
３２、３４をドラム２に接近させて設けることにより、
ドラム２０によって中間シート２０に与えられた熱の大
部分は失われない。全体としては、定着及び冷却の両段
階に融着ベルトを用いる場合に比較して（例えば、図５
に示す構造と比較して）、よりコンパクトで且つより良
好な熱効率を有する装置が得られる。

【００４１】恒久的に相互に押圧される圧力ローラ３
２、３４を用いて中間シート２０及び受け取りシート１
０をニップ７９に供給することができるが、上記両ロー
ラを分離し、受け取りシート１０の先端部がニップの中
心に到達する際に互いに向けて動かすようにするとより
良好な結果が得られる。

【００４２】図３は、図１に示す構造の代替的な実施例
を示しており、この実施例の像部材１及びドラム２の構
造及び作用は、図１に示すものと同一である。しかしな
がら、圧力ローラ３２、３４は、関節運動可能な単一の
圧力ローラ３２で置き換えられており、このローラは、
総ての像が中間シート２０へ転写された後に、ドラム２
に圧力を付与する関係に移動する。

【００４３】すなわち、最後の単色像が中間シート２０
に転写されて所望の多色像を形成した後に、該中間シー
トの先端部が像部材１との間の転写ニップを出ると、上
記先端部は、ドラム２と加熱された圧力ローラ３２との
間に形成されるニップ７９に接近する。受け取りシート
供給源２２から供給される受け取りシート１０がニップ
７９に入る際に、該受け取りシートはトナー像と重な
る。受け取りシート１０の先端部がニップ７９の中心に
到達すると、圧力ローラ３２がドラム２に向かって動
き、図１の実施例と同様に、十分な力で多色像を受け取
りシート１０に融着させる。この場合にも、特に受け取
りシート１０が熱可塑性樹脂製の外側層を有する場合に
は、受け取りシート１０は、適宜なシュー又は加熱され
たローラによって予熱されるのが好ましい。中間シート
２０及び受け取りシート１０のサンドイッチ体が、図１
の場合と同様に関節運動可能なスカイブ１５によって分
離され、これもまた図１と同様に、搬送体４０によって
搬送されて冷却及び分離される。

【００４４】本実施例は、部品点数が少なく、よりコン
パクトであるという利点を有する。本実施例はまた熱を
良好に保存するが、その理由は、中間シート２０は、図
１の場合のように融解段階の前にドラム２を出ることに
より冷却されることが全くないからである。本実施例に
おいて高品質の作業を行わせるためには、関節運動可能
な加熱されたローラ３２を受け取りシート１０に接触さ
せる際に、像部材１に別の静電像を形成している露光操
作に影響を与えないように注意する必要がある。これ
は、ローラ３２が受け取りシート及び中間シートに圧力
を与えた後に、次の像の露光を開始することにより達成
することができるが、定着が完了した時にローラ３２が
ドラム２から離れる方向に動くことによっても、上述の
如き露光操作への影響が生ずる。この場合にも、注意深
く調時することにより、静電像への有害な影響を防止す
ることができるが、上述の如き高品質の作業を行うため
の詳細にについては、上記米国特許第５、０２１、８３
５号を参照されたい。

【００４５】図４は、図１乃至図３に示す構造に類似し
た更に別の実施例を示している。図４においては、像部
材１は、当業界において一般に知られている４つの像部
材１０１、１０２、１０３、１０４によって置き換えら
れている。これら像部材の各々は、光導電性の外側面、
あるいは静電像を形成するための他の手段を備えること
ができる。図４に示すように、各々の像部材は、帯電装
置１１３によって均一に帯電され、例えば、レーザ１１
５、１１６、１１７、１１８等の各像部材に単一の静電
像を形成する適宜な露光装置によって露光される。各々
の静電像は、それぞれのトナー付けステーション１０
５、１０６、１０７、１０８によってトナー付けされ
る。各々のトナー付けステーションは別個の色のトナー
を有し、各像部材に別個の色のトナー像を形成する。像
部材は、帯電される前に、適宜な帯電装置１０９によっ
て連続的に清掃される。（図１においても、像部材１は
適宜な清掃装置９によって連続的に清掃される。）図１
乃至図３で用いた中間シートと同一の中間シート２０
は、中間シート供給源３３から大きな転写ドラム１０２
へ供給され、真空、把持フィンガ、あるいは他の適宜な
手段によって保持される。図１乃至図３と同様に、中間
シート２０は、各像部材のトナー像の温度がそれぞれの
ガラス遷移温度よりも高く、少なくともトナー粒子が中
間シート２０に又はトナー粒子同士が接触する温度まで
上昇するに十分な温度まで、転写ドラム１０２の内側の
ランプ２４によって加熱される。転写は、電源１２から
ドラム１０２を通って中間シート２０に作用する静電場
によって更に支援される。図１乃至図３と同様に、像部
材１０１、１０２、１０３、１０４の周囲のしなやかな
裏当て層によって、ある幅のニップが形成される。

【００４６】各々別個の色のトナー像は、それぞれの像
部材から中間シートの外側面へ整合された状態で転写さ
れて多色像を形成する。次に多色像は、受け取りシート
供給源から中間シート２０に重なる関係で供給される受
け取りシート１０に転写され、図３の実施例とほぼ同様
の加熱された圧力ローラ３２によって受け取りシートに
定着される。受け取りシート及び中間シートは、恒久的
なスカイブ１５によって、サンドイッチ体としてドラム
１０２から分離され、図３に示すような搬送装置４０に
よって拾い上げられる。

【００４７】本実施例は、ドラム１０２の１回転未満の
回転により、３色あるいは４色のカラー像を形成し、従
って、図１乃至図３の構造に比較して４倍程度の速度を
有する。この実施例は、図１乃至図３に示す単一の転写
位置を有する実施例に比較して、像間の整合を保ち高品
質の作業を行うのが困難であるという周知の欠点を有し
ている。他の実施例と同様に、高品質の作業を行うため
に、受け取りシート１０は熱軟化性の外側層を有する。
圧力ローラ３２を関節運動可能にすることは絶対的に必
要なことではないが、両シートの先端部を非常に良好に
重ね合わせるためには、圧力ローラを関節運動可能にす
ることが好ましい。

【００４８】図５は、無端状ベルトの介在物を使用する
例を示しており、この介在物は、図１乃至図４に示す別
個の中間シートの利点はもたないが、静電気及び熱の支
援を受ける転写が行われる伝導性の介在物の利点を利用
することができる。図１乃至図４の実施例と同様に、こ
の実施例は以下に述べる転写プロセスを行う。この実施
例は別個の中間シートを備えていないので、中間シート
を有する実施例の特徴と比較するのに有用である。

【００４９】図５を参照すると、像部材１は図１と同様
に構成され、別個の色の一連の単色トナー像を形成す
る。これらトナー像は、整合された状態で介在物２２０
に転写され、該介在物は電鋳ニッケルで形成された無端
状ベルトである。ニッケルの表面には適宜なシリコン又
はフッ化物の非常に薄い層を被覆し、その解放特性を向
上させることができる。単色トナー像は、介在物２２０
に接触することにより加熱された後に、電位源１２から
の電場の影響下で、整合された状態で介在物２２０へ転
写される。この転写は、介在物２２０と像部材１との間
のニップ２７９で行われ、上記ニップにおいては、像部
材２２０は金属製のローラ２０２によって裏当てされ、
該ローラ２０２は、このローラ及び中間ベルト２２０の
両方を加熱するためのランプ２２４を有している。多色
像が中間ベルト２２０に形成され、上記多色像は、第１
のローラ２３４において、受け取りシート供給源２２か
ら供給される受け取りシート１０へ転写される。受け取
りシート１０は、圧力ローラ２３２によって、ローラ２
３４によって裏当てされた介在物２２０に向けて押圧さ
れる。圧力ローラ２３２は、中間ベルト２２０に多色像
が形成された後に、ローラ２３４に向かって関節運動す
ることができる。受け取りシート１０は中間ベルト２２
０と接触し続け、この間に、ベルトの平坦な移動部分に
沿って設けられる強制空気冷却機構２４９によって冷却
される。像が十分に冷たくなり中間ベルト２２０から分
離するようになった後に、ベルトは小さなローラ２４２
の周囲を通過し、上記ローラ２４２において、受け取り
シート１０はその剛性によって分離し、カッタ６０並び
に排出トレイ６２へ移動する。

【００５０】冷却部分の寸法をかなり大きくする必要が
あるので、この実施例は図１乃至図４の実施例程にはコ
ンパクトではない。すなわち、ベルト２２２は、１つの
多色像を得るためには大き過ぎるかも知れない。従っ
て、例えば、同一の色の２又は３の像を同時に形成し、
この２又は３の像をベルト２２０に置いてから別の色の
次の３つの像が形成されてベルト２２０へ転写されるよ
うにして、幾つかの多色像を同時に形成することができ
る。例えば、ベルト２２０は長手方向において２つの像
となる。そうではなく、ベルト２２０を長手方向におい
て１又は２の帳票寸法（ｌｅｄｇｅｒ−ｓｉｚｅ）の
像、あるいは長手方向において２又は４のレターサイズ
（ｌｅｔｔｅｒ−ｓｉｚｅ）の像とし、各モードにおい
て最大効率で作動させることができる（例えば、ボスナ
外の米国特許第４，７１２，９０６号参照）。

【００５１】また、高品質の作業を行うために、受け取
りシート１０に熱可塑性樹脂製の外側層を設け、最終的
な像の分解能及び光沢を改善することができる。

【００５２】総ての図における像部材１から伝導性の介
在物への転写のプロセスの詳細及び例を説明する。図１
乃至図４に関して説明した装置は、硬質で円滑な表面を
有する総ての介在物、並びに、どのような寸法のトナー
とも共に使用し、上述の利点の多くを得ることができ
る。しかしながら、極めて小さなトナーで高品質の作業
を行うためには、特別の転写プロセス及び介在物を用い
るのが好ましい。すなわち、この好ましいプロセスは、
５ミクロンあるいはそれ以下のトナー粒子に対して特に
使用することができる。

【００５３】極めて小さなトナーを転写しようとする時
には、従来においては、熱支援型の転写を用いて熱軟化
性の外側層を有する受け取りシートに直接転写すること
によって最も良好な結果が得られていた。このプロセス
においては、転写プロセスの一部として外側層を軟化さ
せ、また転写プロセスの一部として、単数また複数のト
ナーの初期層を熱軟化性の層の中に部分的に埋め込む。
後続する層を埋め込みあるいは融解させ、これにより、
実際に埋め込まれておりまた転写されている粒子に後続
する層の粒子を接触させる。このプロセスはある範囲の
圧力にわたってうまく行くが、高品質の作業を行うため
には極めて高い圧力が必要とされる。例えば、トナーの
ガラス遷移温度並びに熱可塑性樹脂製の層にもよるが、
３．５ミクロンのトナーの４つのトナー像を転写しよう
とすると、約３５．２ｋｇ／ｃｍ²（５００ｐｓｉ）の
圧力を必要とする。

【００５４】同時に、熱軟化性の層の温度は、トナーが
転写される光伝導体に損傷を与える恐れがあるために、
過度に熱くすることができない。また、光伝導体に接触
すると熱くなり、光伝導体に融着して転写効率を大幅に
低下させることがある。ある程度の湿分を含有する受け
取りシートを用いて温度制御を行うことは興味のあるこ
とである。温度が１００°Ｃよりも高くなると湿分が蒸
気になり、シートに水ぶくれ（かえるはだ）を生じさ
せ、また、温度が１００°Ｃよりもかなり低いと、熱可
塑性樹脂製の層を均一に軟化させることが困難となる。
光伝導体を予熱することは役には立つが、光伝導体に損
傷を与えない程度の温度までしか加熱できない。

【００５５】熱伝導度の高い介在物、例えば、全体がニ
ッケルで形成された介在物、あるいは、ニッケルで被覆
されたステンレス鋼で形成された介在物を使用すると、
より低い熱伝導度を有する受け取りシートに比較して、
加熱するためのエネルギが少なくて済む。そのような介
在物の温度制御はかなり容易である。しかしながら、伝
導性の介在物は、熱軟化性の熱可塑性樹脂で被覆された
受け取りシートが有するトナーに対する親和性をもたな
いので、単数又は複数の層の転写は幾分困難である。し
かしながら、熱的及び電気的な伝導性を有する介在物を
使用し、この介在物に接触するトナーがそのガラス遷移
温度まで加熱されるに十分な温度まで上記介在物を加熱
し、また、介在物と像部材との間に電場を与えることに
より、熱可塑性樹脂で被覆されたレシーバすなわち受け
取りシートを用いた場合の転写効率に比肩し得る転写効
率が得られる。大部分のトナーに関しては、９０−９６
％の転写効率が得られる。幾つかのトナーに関しては、
９９％あるいはそれ以上の転写効率が得られる。

【００５６】より大きな温度制御に加えて、上記転写
は、約３．５ｋｇ／ｃｍ²（５０ｐｓｉ）あるいはそれ
以下の圧力で得られ、熱可塑性樹脂で被覆された受け取
りシートの約４２．２ｋｇ／ｃｍ²（６００ｐｓｉ）で
得られる質に比肩する。これにより、像部材の寿命が大
幅に改善されると共に、装置の製造及び設計を容易にす
る。最も高品質な作業においては、高圧の転写がより動
揺を受け易く、これにより、露光の間における像部材の
運動が変わり、像に悪影響を与える。

【００５７】より高い熱伝導度を有すると共に、温度制
御が容易であるということを主な理由として、第１の転
写に必要とされるエネルギはかなり少ない。例えば、６
６°Ｃのガラス遷移温度を有するトナーを使用した場合
には、７０°Ｃの中間ベルトで良好な転写が行われる。
この結果は、ドラムを１１０−１２０°Ｃまで加熱し、
受け取りシートを介して同一のトナーの焼結を行う熱可
塑性樹脂被覆された受け取りシートの場合と比肩し得
る。

【００５８】介在物としては、ステンレス鋼、ニッケル
あるいは他の金属が好ましいが、そのような介在物を非
常に薄い伝導性の解放材料の層で被覆し、上記解放材料
には十分な量のカーボンあるいは他の粒子を含ませ、こ
れにより、上記層が熱伝導性及び導電性を有するように
することができる。金属製の介在物用の適宜な表面処理
材料としては、酸化アルミニウム等の金属塩及びカーボ
ンを充填材粒子として含むシリコン及びフッ素ポリマ等
の低い界面エネルギを有するポリマ、及び、電着ニッケ
ル／フッ素ポリマ・コーティング等の金属／ポリマ合金
がある。後に挙げる例に示すように、一般には上述の如
き解放材料を用いることなく顕著な結果が得られる。

【００５９】上記特別のプロセスは、平均粒径が５ミク
ロンよりも小さなトナー粒子を転写する際に特に有用で
あり、その理由は、そのようなトナー粒子は、電場だけ
を使用して高効率で転写させることは事実上不可能であ
るからである。これは、上述のように、小さな粒子に対
してはファンデルワールス力及び他の類似の接着力が電
場からの力よりもより大きく作用することに起因する。
この理由により、上述の如き微細な粒子に関しては、あ
る種の熱支援が必要である。電場は、従来の熱支援装置
の受け取りシートの熱可塑性樹脂層の代わりとなり、上
述の十分な改善をもたらすように思われる。

【００６０】以下に示す例は、圧力、温度及びトナーの
タイプに対する転写効率並びにその感度（あるいは欠
点）を示している。最小限の何等かの圧力は必要であろ
うが、実際の大きさが重要とは思われないことに注意す
る必要がある。また、幾つかのトナーに関しては、ガラ
ス遷移温度よりも高い温度であれば良好な転写をもたら
すが、そのようなガラス遷移温度よりもかなり高い温度
は大部分の光伝導体に悪影響を及ぼし、トナーが像部材
に接着してしまう原因になることにも注意する必要があ
る。更に、電場がかなり大きな効果をもたらすことにも
注意する必要がある。

【００６１】例以下の総ての例において、アルミニウム製のドラムを最
初に、８７ショアＡ硬度を有し約０．８３８ｍｍ（３３
ミル）の厚みを有するポリカーボネートのシートで覆
い、次に、反対の性質の複合有機物の光伝導体素子で覆
った。光伝導体素子は、基材上に設けられた通常の伝導
性及び光導電性を有する層を含む。光導電性の層を−４
００乃至−４５０ボルトまで帯電させ、０．７の中性フ
ィルタを通して２秒間露光させた。光伝導体の帯電され
た領域は、４５ボルトのバイアスを受けた磁気ブラシに
より、正に帯電されたシアン・トナーでトナー付けし
た。このように形成された３つのシアン・トナー像を、
金属製のドラムの周囲に巻かれたニッケルのシートに順
次重なるように転写した。熱、圧力及び電場の条件を変
えて、実験を繰り返した。その結果を表にして以下に示
す。

【００６２】試験トナー転写ドラム電場転写数圧力転写％温度（°Ｃ）（ボルト） (ＰＬＩ) １＃１１００ −４００１３０９３１００ −４００２３０９２１００ −４００３３０９１２＃１１００ −４００１３０９５１０５ −４００２３０９７１１０ −４００３３０９３３＃２１００ −４００１３０９５１００ −４００２３０９７１００ −４００３３０９９４＃２１０００１３０９３１０００２３０９３１０００３３０９４５＃３１００ −４００１３０９７１００ −４００２３０９６１００ −４００３３０９５６＃２７０ −４５０１３０１００７０ −４５０２３０９９７０ −４５０３３０９８７＃２８０ −４５０１３０９９８０ −４５０２３０９９８０ −４５０３３０９９８＃２９０ −４５０１３０９９９０ −４５０２３０９９９０ −４５０３３０９９９＃２１００ −４５０１３０９９１００ −４５０２３０９９１００ −４５０３３０９９１０＃２９００１３０９４９００２３０９３９００３３０９０１１＃４９０ −４５０１３０９７９０ −４５０２３０９６９０ −４５０３３０９３１２＃２８０ −４５０１１５９９８０ −４５０２１５９８８０ −４５０３１５９７１３＃２８０ −４５０１２０９８８０ −４５０２２０９９８０ −４５０３２０９９１４＃２８０ −４５０１２５９９８０ −４５０２２５１００８０ −４５０３２５９９１５＃２８０ −４５０１３０９９８０ −４５０２３０９９８０ −４５０３３０９９圧力は、直線インチ当たりのポンド数（ＰＬＩ）で示さ
れている。２０ＰＬＩの圧力は、上述の如きニップにお
ける約１４．１ｋｇ／ｃｍ²（２００ｐｓｉ）のピーク
圧力に概ね相当する。電場は、金属製の転写ドラムにバ
イアスを加え、光伝導体素子の伝導性の層を接地するこ
とにより形成される。

【００６３】トナーの種類は以下の通りである。

【００６４】＃１：粉砕されたピコトナー（Ｐｉｃｃ
ｏｔｏｎｅｒ）１２２１バインダの中に３．８ミクロン
の平均粒径を有する凝集制限型（ｌｉｍｉｔｅｄｃｏ
ａｌｅｓｃｅｎｃｅ）のラテックス・トナーを含むも
の。

【００６５】＃２：シリカ表面処理されたピコトナー
（Ｐｉｃｃｏｔｏｎｅｒ）１２２１の中に３．５ミクロ
ンの平均粒径を有する凝集制限型のトナーを含むもの
（このトナーは、例１６−２４に関して更に説明す
る）。

【００６６】＃３：低分子ポリスチレン・バインダ
と、３．５ミクロンの平均粒径を有する凝集制限型のラ
テックス・トナーとを含むもの。

【００６７】＃４：＃２と同じであるが、シリカ・コ
ーティングされていないもの。

【００６８】転写されたトナーの割合（％）は、転写さ
れた像、及び光伝導体に残った像を転写し、受け取りシ
ートを分離することによって測定した。受け取りシート
の像の反射濃度は、Ｘ線濃度計で測定して比較した。

【００６９】追加の例１６−２４を行ったが、これらの
例においては、トナーの転写を一回だけ行い、上記手順
と同じ手順で測定した。また、各々異なったコーティン
グを有する追加の２つのトナーを使用し、トナー＃２と
比較した。

【００７０】例１６−２４は総て、−４５０ボルトの電場、２０ＰＬ
Ｉの圧力、及び毎秒約１０１．６ｍｍ（４インチ）の速
度で行った。

【００７１】トナー＃２、＃５及び＃６は、コロイド状
のシリカ、コロイド状のポリマあるいはコロイド状のア
ルミナの微細な転写支援粒子で被覆された小さな粒子径
のコア粒子を含む粉末組成物である。その主要な成分が
熱可塑性樹脂のバインダ・ポリマであるコア粒子は染色
されており、イオン性の電荷制御剤を含んでいる。転写
支援粒子の寸法は、０．０１乃至０．２ミクロンとする
ことができ、トナーの表面に均一に分布している。上記
トナーは、米国特許出願第０７／８４３，６６４号明細
書の主題である。

【００７２】バインダのポリマは、ハーキュルズ社（Ｈ
ｅｒｃｕｌｅｓＣｏ．）によって提供されるピコトナ
ー１２２１（Ｐｉｃｃｏｔｏｎｅｒ１２２１：登録商
標）等の低分子スチレン−ブチル・アクリレート共重合
体であるのが好ましい。顔料は架橋されたアルミニウム
・フタロシアニンである。３．５ミクロンの平均直径を
有するコア粒子は、米国特許第４，８３３，０６０号明
細書に開示される蒸発制限型の凝集プロセスによって形
成される。本明細書においては、上記米国特許明細書を
参照している。

【００７３】トナーのコア粒子は、被覆された粒子の約
３重量％（ｗｔ％）を占める保護膜を有し、上記保護膜
は、選択されたコロイド寸法の材料から成る水溶性の分
散剤で粒子を被覆することにより形成される。コア粒子
を被覆すなわちコーティングするために有用な手順及び
材料の例を以下に挙げる。

【００７４】トナー＃２：ブレンダ（混合機）の中にあ
るトナーのコア粒子４０グラムに、４重量％の固体を含
むシリカの水溶性コロイド分散剤２９．２グラムを滴下
する。上記水溶性コロイド分散剤は、約０．０６０ミク
ロンの平均粒径のシリカの５０重量％の分散剤であるナ
ルコアグ１０６０（Ｎａｌｃｏａｇ１０６０：登録商
標）シリカを希釈することにより作成される。約３０分
間撹拌した後に、被覆されたトナーを室温で乾燥させ
る。

【００７５】トナー＃５：ブレンダの中のトナーのコ
ア粒子４０グラムを、スチレン−スチレンスルフォネー
ト・ソーダ共重合体の単分散ラテックス（固体分２．４
重量％：平均粒径約０．１ミクロン）５０グラムと水７
グラムとから成る混合物で処理する。更に簡単に撹拌し
た後に、被覆されたトナーを、トナー粒子が融着しない
ように、マイクロ波オーブンの中で３０％の電力で３０
分間真空下で乾燥させる。

【００７６】トナー＃６：上記トナー＃２と同様に、
５重量％の固体分を含む酸化アルミニウムの水溶性分散
剤（デガサ社のアルミナム・オキシドＣ（Ａｌｕｍｉｎ
ｕｍＯｘｉｄＣ：登録商標））２４グラムを１６グラ
ムの水で希釈したものを、ブレンダの中のトナーのコア
粒子４０グラムに加える。更に簡単に撹拌した後に、被
覆されたトナーを上記トナー＃５と同様に乾燥させる。

【００７７】上記プロセスは、５ミクロンよりも小さな
粒子径を有する種々のトナーに関して、良好な結果をも
たらすことが上記例から分かる。例え、紙又は透明な素
材の受け取りシートを熱可塑性樹脂材料の熱軟化性の層
で被覆し、電場を使用しないでそのような受け取りシー
トに転写する場合に比較して、上記プロセスは、かなり
低い温度及び圧力において効果的である。

【００７８】最高の転写効率はトナー＃２及び＃５を使
用した場合に得られ、特に＃２のトナーではその転写効
率はほぼ１００％に達する。これは実に注目すべき結果
である。

【００７９】本方法を用いることにより得ることのでき
る大きな温度制御の利点を最大に利用するために、トナ
ーのガラス遷移温度はかなり低いのが好ましく、例え
ば、５５°Ｃ乃至７０°Ｃであるのが好ましい。上記ガ
ラス遷移温度よりも１０°Ｃを越えない値だけ高い温度
で良好な転写を得ることができる。９０°Ｃあるいは１
００°Ｃでも良好な転写が得られるが、そのような高い
温度を用いた場合には、温度制御を上手く行わないと、
像部材に損傷を与える可能性がある。上記例のトナー＃
２は約６０°Ｃのガラス遷移温度を有している。また、
本方法はより高い圧力でも実施されるが、圧力を約２
１．１ｋｇ／ｃｍ²（３００ｐｓｉ）あるいはそれ以下
に維持すると十分なシステム効果が得られる。本方法は
約７．０３ｋｇ／ｃｍ²（１００ｐｓｉ）で実施され
る。

【００８０】例１−１５においては、３つの像が転写さ
れた後に、ニッケルのシートを取り除き、その上に高品
質のレーザ印刷紙の受け取りシートを重ね、共に加熱さ
れる一対の融着ローラに手で供給した。シートを冷却
し、次に受け取りシートから分離した結果、３つの像が
重なり合った関係で受け取りシートに記録された。その
ような像について、転写効率を判定するための測定を行
った。

【００８１】介在物に形成された多色像の受け取りシー
トへの転写は、従来技術における転写融着又は転写定着
プロセスと同様である。紙の受け取りシートへの通常の
転写は、通常の融着温度及び圧力を用いて行われる。

【００８２】上述のように、介在物から分離する前にト
ナー像を冷却することが最も良い。これにより、像部材
からの高品質の転写を阻害し、像に悪影響を与えること
のある解放オイルを使用する必要がない。

【００８３】非常に高品質の転写が行われた場合には、
熱軟化性の熱可塑性樹脂製の外側層を有する受け取りシ
ートに対する第２の転写が非常に良好に行われる。上記
外側層をその軟化点まで予熱するのが好ましい。通常の
融着に比較してより高い圧力が望ましく、例えば、約
７．０３ｋｇ／ｃｍ²（１００ｐｓｉ）よりもかなり高
い圧力が望ましい。また、非常に高品質の像を得るため
には、像及び熱可塑性樹脂製の層が共にそれぞれの軟化
温度よりも低い温度まで冷却されるまで、図１乃至図５
に示すように受け取りシート及び介在物を接触した状態
にしておくべきである。

【００８４】好ましい実施例を特に参照して本発明を詳
細に説明したが、上述しまた特許請求の範囲に記載した
本発明の原理及び範囲内において種々の変形及び変更を
行うことができることは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】多色像形成装置の概略的な側面図である。

【図２】図１に示す装置の一部の概略的な側面図であっ
て、介在物及び受け取りシートの分離を示している。

【図３】代替例の像形成装置の概略的な側面図である。

【図４】代替例の像形成装置の概略的な側面図である。

【図５】代替例の像形成装置の概略的な側面図である。

【符号の説明】

１、１０１、１０２、１０３、１０４像部材２転写ドラム３帯電ステーシ
ョン４レーザ５、６、７、８トナー付けステーション１０受け取りシート２０、２２０中
間シート３２、３４圧力ローラ１０５、１０６、１０７、１０８トナー付けステーシ
ョン

フロントページの続き (72)発明者アレク・ナフタリ・マッツアメリカ合衆国ニューヨーク州14618，ロチェスター，ウィロークレスト・ドライブ 119 (72)発明者ジョン・マレー・マッケーブアメリカ合衆国ニューヨーク州14534，ピッツフォード，キャバン・ウェイ６ (72)発明者ケビン・マイケル・ジョンソンアメリカ合衆国ニューヨーク州14607，ロチェスター，バークレー・ストリート 260

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】小さなトナー粒子から構成されるトナー
像を形成するための方法であって、像部材（１；１０１、１０２、１０３、１０４）にトナ
ー像を形成する形成段階と、前記トナー像を中間部材（２０；２２０）の転写面に転
写する転写段階とを備え、前記中間部材（２０；２２０）は熱的及び電気的に伝導
性を有し、前記転写段階は、前記トナー像を前記転写面
に転写させる方向を有する電場の存在下で、前記転写面
を前記像部材の前記トナー像に圧接させながら前記転写
面を加熱する段階を含み、前記転写面は、少なくともト
ナー粒子が前記転写面に接触しかつトナー粒子が相互に
接触する場所において前記トナー粒子を焼結させるに十
分ではあるが、前記像部材に損傷を与えたり、あるいは
トナーを前記像部材に粘着させるには不十分な温度まで
加熱されることを特徴とする方法。
【請求項２】請求項１の方法において、前記中間部材
が金属製であることを特徴とする方法。
【請求項３】請求項１の方法において、前記中間部材
が実質的に金属製であり、前記転写面に薄い解放コーテ
ィングを有していることを特徴とする方法。
【請求項４】請求項１の方法において、前記トナー粒
子は、５ミクロンよりも小さな平均直径を有することを
特徴とする方法。
【請求項５】請求項４の方法において、前記トナー粒
子は、約３．５ミクロンの平均直径を有することを特徴
とする方法。
【請求項６】請求項１の方法において、前記中間部材
は、前記トナーのガラス遷移温度よりも高く且つ１００
°Ｃよりも低い温度まで加熱されることを特徴とする方
法。
【請求項７】請求項１の方法において、前記中間部材
は、前記トナーのガラス遷移温度と該ガラス遷移温度よ
りも１０°Ｃ高い温度の間の温度まで加熱されることを
特徴とする方法。
【請求項８】請求項１又は７の方法において、前記圧
力が、約２１．１ｋｇ／ｃｍ²（３００ｐｓｉ）を越え
ないことを特徴とする方法。
【請求項９】請求項１の方法において、前記トナー像
を前記中間部材から受け取りシートへ転写する段階を更
に備え、該段階は、前記トナー像を前記受け取りシート
に定着するに十分な熱及び圧力を加えることにより実行
されることを特徴とする方法。
【請求項１０】請求項１乃至９のいずれかの方法にお
いて、前記形成段階は、別個の色の複数のトナー像を１
又はそれ以上の像部材に形成する段階を含み、また、前
記転写段階は、前記複数のトナー像を整合した状態で前
記中間部材に転写して多色像を形成する段階を含むこと
を特徴とする方法。
【請求項１１】請求項１０の方法において、受け取り
シートの熱軟化性の層を十分な熱及び圧力で前記トナー
像に接触させることにより、前記多色トナー像を前記受
け取りシートへ転写させ、これにより、前記トナー像を
前記熱軟化性の層に定着させる段階を更に備えることを
特徴とする方法。
【請求項１２】請求項１０の方法において、前記トナ
ー像の少なくとも１つが、微細な転写支援粒子の表面コ
ーティングを含むトナーから形成されることを特徴とす
る方法。
【請求項１３】請求項１２の方法において、前記転写
支援粒子は、水性の分散剤から堆積されたコロイド状の
シリカであることを特徴とする方法。
【請求項１４】請求項１３の方法において、前記転写
支援粒子は、約０．０６ミクロンの平均直径を有するこ
とを特徴とする方法。
【請求項１５】請求項１２の方法において、前記転写
支援粒子は、水溶液から堆積されたポリマ粒子であるこ
とを特徴とする方法。
【請求項１６】請求項１５の方法において、前記転写
支援粒子は、約０．１ミクロンの平均直径を有すること
を特徴とする方法。
【請求項１７】請求項１２の方法において、前記転写
支援粒子は、水性の分散剤から堆積されたコロイド状の
アルミナであることを特徴とする方法。
【請求項１８】請求項１２の方法において、前記各々
のトナー像は、微細な転写支援粒子の表面コーティング
を含むトナーから形成されることを特徴とする方法。
【請求項１９】像形成装置において、像部材（１；１０１、１０２、１０３、１０４）と、前記像部材に静電像を形成する手段（３、４；１１３、
１１５、１１７、１１８）と、前記静電像にトナー付けを行い、前記像部材にトナー像
を形成するための手段（５、６、７、８；１０５、１０
６、１０７、１０８）と、前記トナー像を中間部材（２０）に転写する手段（１
２、２４）とを備え、前記中間部材は中間シート（２０）であり、該像形成装置は更に、前記中間シート（２０）の前記トナー像を受け取りシー
ト（１０）の上に置く手段と、前記トナー像を加熱すると共に、前記シート（３２、３
４、３２；２、３２、１０２）を十分な圧力及び熱で互
いに押圧し、単一の段階で前記トナー像を融解して前記
受け取りシートに転写するようにする加熱及び押圧手段
であって、前記転写及び融解の単一の段階の間に前記両
シートを第１の速度で動かす手段を具備する加熱及び押
圧手段と、転写及び融解を行う前記単一の段階の後に、前記トナー
像がそのガラス遷移温度よりも低い温度まで冷える間
に、前記両シートを保持する保持手段（４０）であっ
て、前記両シートを静止した状態に保持するかあるいは
前記シートを前記第１の速度よりも小さな第２の速度で
搬送するための手段を具備する保持手段と、前記トナー像がそのガラス遷移温度よりも低い温度まで
冷却された後に、前記両シートを分離するための手段
（７５）とを備えることを特徴とする像形成装置。
【請求項２０】請求項１９の像形成装置において、前
記トナー像が融解されて前記受け取りシートに転写され
た後で且つ前記両シートが分離される前に、前記両シー
トを冷却する手段を更に備えることを特徴とする像形成
装置。
【請求項２１】請求項１９の像形成装置において、静
電像を形成する前記手段は、１又はそれ以上の像部材に
複数の静電像を形成する手段を備え、前記トナー付けす
る手段は、別個の色のトナーを前記像に付与して別個の
色の複数のトナー像を形成する手段を備え、前記中間シ
ートに転写する前記手段は、前記トナー像を整合した状
態で前記中間シートに転写して多色像を形成する手段を
備えることを特徴とする像形成装置。
【請求項２２】請求項２１の像形成装置において、転
写部材と、前記中間シートを前記転写部材に固定する手
段とを更に備え、前記転写部材は、前記中間シートを前
記トナー像が転写される関係で前記第１の速度で動かす
ように運動可能であることを特徴とする像形成装置。
【請求項２３】請求項１９の像形成装置において、前
記加熱及び押圧手段は、前記両シートを前記第１の速度
で駆動するように回転可能な一対のローラを備えること
を特徴とする像形成装置。
【請求項２４】請求項１９乃至２３のいずれかの像形
成装置において、前記中間シートと前記像部材との間に
電場を与え、これにより、前記トナー像を前記中間シー
トへ押圧する手段を更に備えることを特徴とする像形成
装置。
【請求項２５】請求項１９の像形成装置において、中
間シートの供給源と、前記受け取りシートから分離され
た後に前記中間シートを前記供給源に戻す手段とを更に
備えることを特徴とする像形成装置。
【請求項２６】請求項１９乃至２４のいずれかの像形
成装置において、前記中間シートは、電気的及び熱的に
伝導性を有することを特徴とする像形成装置。
【請求項２７】請求項２６の像形成装置において、前
記中間シートは実質的に金属製であることを特徴とする
像形成装置。
【請求項２８】請求項２７の像形成装置において、前
記中間シートの前記像受け取り面は硬く且つ円滑である
ことを特徴とする像形成装置。
【請求項２９】請求項２１の像形成装置において、転
写ドラムと、該転写ドラムに中間シートを取り付ける手
段とを更に備え、前記転写ドラムは、前記別個の色のト
ナー像を整合した関係で受け取るように、前記中間シー
トの前記受け取り面を前記１又はそれ以上の像部材と転
写関係に置くように回転可能であることを特徴とする像
形成装置。
【請求項３０】請求項２９の像形成装置において、前
記受け取りシート及び中間シートを相互に押圧する手段
が前記転写ドラムを含むことを特徴とする像形成装置。
【請求項３１】請求項３０の像形成装置において、前
記転写ドラムは内側から加熱され、該内側の熱は、前記
１又はそれ以上の像部材からトナー像を転写させると共
に、前記トナー像をガラス遷移温度あるいはそれよりも
高い温度に維持するための熱の主要な部分を提供し、前
記受け取りシート及び中間シートを相互に押圧する力が
加えられることを特徴とする像形成装置。
【請求項３２】請求項３１の像形成装置において、前
記両シートを相互に押圧する前記手段は加熱されたロー
ラを備え、該加熱されたローラは、前記両シートが前記
ローラと前記転写ドラムの間にある間に、前記転写ドラ
ムに向けて押圧されることを特徴とする像形成装置。