JPH0546037A - 液体トナー画像の転写装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中間転写体表面の材質の改良を特に実施する
ことなく、中間転写体の交換周期を延長させ装置として
の使用期間を長くすることにある。 【構成】 静電潜像担持体と、液体トナーにより該担持
体上に現像形成されたトナー画像が静電転写される中間
転写体と、該中間転写体上のトナー画像を加熱するため
の手段と、加熱溶融したトナー画像を転写材に熱転写す
る手段とを具備する液体トナーの転写装置において、中
間転写体の表面にフィルム状転写体を設け、該フィルム
状転写体を適宜移動させることにより、中間転写体の使
用寿命を延期させた液体トナー画像の転写装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体トナー画像の転写装
置に関する。さらに詳しくは中間転写体のライフを延長
した転写装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真現像方法としては、粉体トナー
を用いる乾式現像法と液体トナーを用いる湿式現像方法
とがある。その中でも、取扱いの容易さ、臭気の点にお
いて湿式現像方法よりも優れた、乾式現像法を用いたコ
ピーマシンが主流を占めてきた。

【０００３】しかしながら、高画質化を求める近年の動
向から、粒子径の小さなトナー粒子を用いることができ
るため、高解像度が得られ易い湿式現像方法が見直され
て来ている。湿式現像法とは、高電気絶縁性の溶媒中
に、着色した樹脂からなるトナー粒子を懸濁させ、静電
潜像担持体と接触させてトナー画像を形成する方法であ
る。

【０００４】湿式現像法を用いたコピーマシンでは、静
電潜像担持体である感光体上にトナー画像を形成させ、
感光体から直接に紙等の転写材に転写し、最後に熱をか
けることによりトナー画像を転写材例えば紙に定着させ
るのが一般的である。また、WO 90/04216 に記載されて
いるような、感光体と転写材との間にシリンダ状の中間
転写体を用いる装置が実用化されている。具体的には、
感光体上に現像形成されたトナー画像を電気泳動により
シリンダ状の中間転写体に一旦転写し、中間転写体上で
トナー画像を加熱溶融し、転写材へと転写する装置であ
る。このような中間転写体を使用する理由は、感光体を
保護するということと、従来の、感光体から転写材への
転写が電気泳動による方法では、転写材の材質に適合さ
せた液体トナーの特性が要求されるため、一つの液体ト
ナーでいろいろな転写材に使用することが難しかったと
いう理由からである。

【０００５】さらに、WO 90/05942 では、シリンダ状の
中間転写体を用いた装置の中での中間転写体上の画像の
状態について言及しており、それは加熱することによ
り、画像を一部溶融させること、画像をフィルム化する
ことである。加熱方法以外にも、紫外線の照射により画
像中の樹脂を架橋させる方法や触媒をもちいて架橋させ
る方法についても言及している。

【０００６】こうした装置で使用されている中間転写体
の表面の材質は、その物理的特性、化学的特性、熱的特
性に依存してライフが短いという問題がある。長時間中
間転写体を使用すると、中間転写体の劣化により、中間
転写体から転写材への転写効率が低下し、その結果、転
写材に前回の転写残りが付着して、転写材が製品として
の価値を失うことになる。また、同じパターンを有する
画像の転写を続けると、中間転写体の表面に上記パター
ンが物理的な窪みとなって記憶され、画質の低下を招く
といった問題もある。

【０００７】さらには、中間転写体の交換に時間がかか
ることによるコスト高の問題や、中間転写体自体の値段
が高いといった問題がある。

【０００８】その他の問題点としては、トナー粒子の転
写のため感光体と中間転写体が接触するときに、トナー
粒子を溶融するために中間転写体にかけられた熱によ
り、感光体が熱ダメージを受けるといった問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、中間
転写体表面の材質の改良を行わずに従来の材質のフィル
ムを用いて、中間転写体の交換周期を延長させ装置とし
ての使用期間を長くすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の本発明は、静電潜
像担持体と、液体トナーにより該担持体上に現像形成さ
れたトナー画像が静電転写される中間転写体と、該中間
転写体上のトナー画像を加熱するための手段と、加熱溶
融したトナー画像を転写材に熱転写する手段とを具備す
る液体トナーの転写装置において、中間転写体が回転す
るシリンダー状支持体と、該シリンダー状支持体内部に
配置されたフィルム状転写体の供給ロールと巻取ロール
とからなり、該フィルム状転写体が供給ロールからシリ
ンダー状支持体の表面を経て巻取ロールに至るように配
置され、かつシリンダー状支持体の回転と一体に回転で
きることを特徴とする液体トナー画像の転写装置を提供
する。

【００１１】第２の本発明は、静電潜像担持体と、液体
トナーにより該担持体上に現像形成されたトナー画像が
静電転写される中間転写体と、該中間転写体上のトナー
画像を加熱するための手段と、加熱溶融したトナー画像
を転写材に熱転写する手段とを具備する液体トナーの転
写装置において、中間転写体が回転するシリンダー状支
持体と、該シリンダー状支持体外部に配置されたフィル
ム状転写体の供給ロールと巻取ロールとからなり、該フ
ィルム状転写体が供給ロールからシリンダー状支持体の
表面を経て巻取ロールに至るように配置され、かつシリ
ンダー状支持体の回転に同調して巻き取られることを特
徴とする液体トナー画像の転写装置を提供する。

【００１２】液体トナーは、アイソパーＬ（エクソン
社）に代表される電気抵抗率１０¹⁰Ωｃｍ以上、誘電率
３以下の溶剤に、顔料または染料で着色した樹脂を主成
分とするトナー粒子を懸濁させ、さらに、電荷調整剤と
してレシチン、ステアリン酸バリウム等の金属石鹸を添
加したものである。

【００１３】静電潜像担持体は、一般に使用されている
無機感光体および有機感光体であるが、その他の材質の
ものであっても構わない。

【００１４】中間転写体の回転するシリンダー状支持体
は、アルミニウム等の導電性金属から構成され、フィル
ム状転写体の材質が弾性の少ないものである場合には、
上記支持体の外側にウレタン樹脂の層を被覆したものを
使用する等して、中間転写体としての弾性をある一定以
上に保つのが好ましい。その理由は、中間転写体の硬度
が高いと中間転写体と接触する感光体の寿命が短くなる
ためである。また、特に第１の本発明においては、シリ
ンダー状支持体内部にフィルム状転写体の供給ロールと
巻取りロールを配置するため、第一図のように、支持体
の一部をカットしたものが使用される。

【００１５】フィルム状転写体は、５μｍ〜３ｍｍの厚
さのものが好ましく使用され、その材質は、ポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、カプトン、シリコンゴ
ム、テフロン、ウレタン樹脂等であり、引張り強さ、耐
熱性、誘電性を考慮して選択される。また、感光体から
中間転写体への電気泳動により移動するときのトナー粒
子のフィルムへの付着性、転写材へ転写するときのフィ
ルムからのトナーの剥離性を考えてフィルムの表面にシ
リコーン樹脂等を被覆するのが好ましい。

【００１６】中間転写体上のトナー画像を加熱するため
の手段は、電気泳動させて中間転写体上にトナー画像を
転写した後に、転写材に転写する前処理として、シリン
ダ状の支持体の内側あるいは外側からヒータを使用し加
熱して、トナー粒子を溶融する手段である。

【００１７】カラー画像を形成する場合は、液体トナー
の色をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色を
使用し、その４色の重ね合わせを行うか、あるいは上記
の４色に限定されないような色の重ね合わせでもよい。
色の重ね合わせの方法は、感光体上で色の重ね合わせを
行う方法、中間転写体上で色の重ね合わせを行う方法、
転写材上で前記の色の重ね合わせを行う方法があるが、
実質上、感光体上での色の重ね合わせは難しい。よっ
て、第１の本発明の場合の色の重ね合わせは、中間転写
体上で行う方法、転写材上で行う方法の２つが採用され
る。中間転写体上で４色の重ね合わせを行う方法は、単
色の現像を行い中間転写体に転写する操作を、中間転写
体上に形成されるトナー画像の位置あわせをしながら色
を替えて４回繰り返すものである。そして、この重ね合
わせた画像を最終的に転写材に転写するといった方法で
ある。また、転写材上で色の重ね合わせを行う方法は、
転写材上での画像の位置あわせをしながら、単色で行う
ときと同じ操作を色を替えながら４回繰り返すことであ
る。第２の本発明では、フィルムの使用が一度きりであ
るという性質上、中間転写体上での色の重ね合わせが出
来ないので転写材上でのみ、色の重ね合わせが可能であ
る。

【００１８】第２の本発明におけるフィルム状転写体の
供給ロールおよび巻取りロールは、シリンダ状の支持体
内部に配置されるため、そのフィルム巻量、寸法ともに
上記支持体の寸法に依存する所が大きい。また、フィル
ム巻量は、フィルムの供給ロール、巻取りロールの機械
的能力に依存する。フィルムの巻取り周期は全くの任意
で、使用者の設定により同一周期（例えば3000回の使用
毎）で巻取ることもでき、また任意の時期例えば、転写
効率が低下したり画質の低下が見られた時に巻取っても
よい。

【００１９】第２の本発明におけるフィルム状転写体の
供給ロールおよび巻取りロールは、シリンダ状の支持体
外部に配置されるため、そのフィルム巻量、寸法ともに
全く自由である。また、一度の転写のみの使用であるこ
とから、多少転写効率の悪い材質のフィルムを使用した
としても、前回の使用時の転写残りが原因で生じる転写
材の画像汚れは発生しない。さらには、トナー粒子を溶
融させるために加熱されたフィルムは巻取られ、常に新
しいフィルムを供給することから、従来の問題であっ
た、加熱した中間転写体との接触によって起こる感光体
の熱ダメージを抑制する効果もある。

【００２０】以下本発明の装置を添付図面に基づいて詳
細に説明する。

【００２１】図１は第１の本発明の装置の態様を示し、
図２は第２の本発明の装置の態様を示し、図３〜５は本
発明の装置の中間転写作用を示す説明図である。１は静
電潜像担持体である感光体、２はシリンダー状支持体、
３は圧胴、４はフィルム供給ロール、５はフィルム巻取
りロール、６は加熱手段、７はフィルム状転写体、８は
フィルム支持ロール、９は普通紙、１０はコロナ荷電
器、１１はレーザ、１２は静電潜像、１３は現像部、１
４は余剰溶剤掻き取りロール、１５はクリーニング用ス
ポンジロール、１６はクリーニングブレード、１７はト
ナー粒子を示す。図１はフィルム供給ロール４と巻取ロ
ール５とをシリンダー支持体２の内部に配置した例を示
す。感光体１の表面に形成された静電潜像１２は、現像
部１３で現像されトナー画像を形成する。感光体１は矢
印方向に回転し、シリンダー状支持体２とのニップで電
気泳動によりトナー画像はフィルム状転写体７に転写さ
れる。シリンダー状支持体２は矢印方向に回転し、圧胴
３とのニップで普通紙９に転写される。フィルム状転写
体７は、シリンダー状支持体２と共に回転するが、転写
効率が低下した時等必要に応じ供給ロール４および／ま
たは巻取ロール５を回転して、シリンダー状支持体２の
表面のフィルム状転写体７を新しいものに代えることが
できる。なおシリンダー状支持体２に印加する電圧の極
性はトナー粒子１７の極性と逆極性となるように印加さ
れる。

【００２２】図２はフィルム供給ロール４と巻取ロール
５とをシリンダー状支持体２の外部に配置した例を示
す。図２の場合には、フィルム状転写体７は、シリンダ
ー状支持体２と共に回転移動して、供給ロール４から巻
取ロール５に巻き取られる。

【００２３】図３は、感光体表面に形成された静電潜像
１２に反転現像によりトナー粒子１７による画像を形成
した例を示す。図４は、感光体上のトナー画像がシリン
ダー状支持体２の表面に囲周されたフィルム状転写体７
上に転写された例を示す。図５はフィルム状転写体７上
のトナー画像が圧胴３とのニップで普通紙９に転写され
た状態を示す。

【００２４】

【実施例】

（実施例１）正電荷を有し、不揮発分1.5%電導度30pSの
黒色液体トナーを現像剤として用いた。フィルム状転写
体としては、厚さ20μｍのポリエチレンテレフタレート
（東洋紡社）にシリコーン樹脂を均一に5μｍの厚さで
被覆したものを用いた。

【００２５】上記液体トナーと上記フィルムを図１で示
した電子写真装置に適用し、連続的に画像の出力を行っ
た。

【００２６】感光体１をコロナ荷電器１０により+1000V
に荷電し、レーザ１１により露光して静電潜像１２を作
成した。続いて現像部１３にて、現像バイアス+300Vで
現像を行い感光体１上に液体トナー画像を作成した。中
間転写体のシリンダ状支持体２に-200Vの電圧を印加
し、画像を電気泳動によりフィルム７に転写した。加熱
手段６によりフィルム７上の画像中に含まれるトナー粒
子を溶融し、圧胴装置３により搬送された普通紙からな
る記録紙９に転写した。

【００２７】このようにして得られた普通紙９の画像
は、鮮明で高画質であった。

【００２８】以上の操作を連続して6000枚出力した所で
転写不良が発生したため、フィルム７の巻取り周期を50
00枚毎にして出力を行った。フィルム送り出し装置４お
よびフィルム巻取り装置５の軸の直径が20mm、最大に巻
いた時の直径が80mm、中間転写装置の支持体となるシリ
ンダ２の直径が220mmで設計した装置では、前記厚さの
フィルムを使用すると約250回のフィルム巻取り操作が
可能となり、中間転写体を無交換で実に約1,250,000枚
の画像出力が可能となった。

【００２９】（実施例２）実施例１のフィルム状転写体
７を厚さ１ｍｍのシリコーンゴム（飯田ゴム社）にかえ
て、実施例１を繰り返した。フィルム巻取り操作が５回
可能で、中間転写体を無交換で30,000枚の画像出力が行
えることになった。

【００３０】（実施例３）実施例１と同じ条件で、イエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色を用いカラー
画像出力を行った。フィルム巻取り操作が約２５０回可
能で、中間転写体を無交換で約312,500枚の画像出力が
行えることになった。

【００３１】（実施例４）実施例１と液体トナー、現像
条件、転写条件、フィルム状転写体７が同じものを図２
の装置に適用した。フィルム送り出し装置４およびフィ
ルム巻取り装置５を電子写真装置の外部に設置できるた
め、フィルムの巻量を増やすことが可能となった。ま
た、巻取ったフィルム状転写体７を送り出し装置５に戻
して再使用することもできた。

【００３２】（比較例１）アルミニウム製シリンダに３
ｍｍのポリウレタンの層を被覆した中間転写体に、５μ
ｍのシリコーン樹脂を均一にコートしたものを用いて、
実施例１と同じ操作を繰り返した。

【００３３】その結果、約6000枚の画像を出力したとこ
ろで転写残りによる画像不良が発生した。このため中間
転写体は以後使用できなくなった。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、中間転写体の使用期間
を大幅に増加できる液体トナー画像用の転写装置が提供
される。例えば、第１の本発明によれば中間転写体の装
置としての寿命がフィルムの巻量に比例して増大し、例
えば、厚さ２５μｍのフィルムを使用したときには、そ
の寿命は約２５０倍にもなった。また第２の本発明によ
れば、フィルム状転写体として、転写効率が多少劣るよ
うな安価の材質を用いても、中間転写体としての使用期
間を大幅に増加することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の本発明の装置の概略断面図である。

【図２】 第２の本発明の装置の概略断面図である。

【図３】 感光体上のトナー画像形成を示す説明図であ
る。

【図４】 中間転写体上に転写されたトナー画像を示す
説明図である。

【図５】 普通紙上に転写されたトナー画像を示す説明
図である。

【符号の説明】

１：感光体、 ２：シリンダ状支持体、 ４：フィルム供給ロール、 ５：フィルム巻取りロール、 ７：フィルム状転写体、 ９：普通紙、 １７：トナー粒子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 繁和 東京都中央区京橋２丁目３番13号 東洋イ ンキ製造株式会社内 (72)発明者 清宮 龍文 東京都日野市多摩平７−16−７

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像担持体と、液体トナーにより該
   担持体上に現像形成されたトナー画像が静電転写される
   中間転写体と、該中間転写体上のトナー画像を加熱する
   ための手段と、加熱溶融したトナー画像を転写材に熱転
   写する手段とを具備する液体トナーの転写装置におい
   て、中間転写体が回転するシリンダー状支持体と、該シ
   リンダー状支持体内部に配置されたフィルム状転写体の
   供給ロールと巻取ロールとからなり、該フィルム状転写
   体が供給ロールからシリンダー状支持体の表面を経て巻
   取ロールに至るように配置され、かつシリンダー状支持
   体の回転と一体に回転できることを特徴とする液体トナ
   ー画像の転写装置。
2. 【請求項２】 静電潜像担持体と、液体トナーにより該
   担持体上に現像形成されたトナー画像が静電転写される
   中間転写体と、該中間転写体上のトナー画像を加熱する
   ための手段と、加熱溶融したトナー画像を転写材に熱転
   写する手段とを具備する液体トナーの転写装置におい
   て、中間転写体が回転するシリンダー状支持体と、該シ
   リンダー状支持体外部に配置されたフィルム状転写体の
   供給ロールと巻取ロールとからなり、該フィルム状転写
   体が供給ロールからシリンダー状支持体の表面を経て巻
   取ロールに至るように配置され、かつシリンダー状支持
   体の回転に同調して巻き取られることを特徴とする液体
   トナー画像の転写装置。