JPS6281681A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は′重子写真複写機、同プリンタなど静電的に
画像を形成する画像形成装置に関するものである。

（従来技術と解決すべき課ａ） 表面に光導電層をそなえた感光体の、該光導電層を一様
かつ４４シ定極性に帯電し、これに適宜の画像信号占き
込み手段で光像を投射して静電潜像を形成し、ついで、
これに該潜像と反対極性に帯電した微粒状のトナーを静
電的に付与してトナー像を形成したのち、このトナー像
に紙を主とするシート状の転写材を接触ないし近接させ
るとともに、該転写材にトナーと反対極性の電荷を印加
して静電的にトナー像を転写材に転写し、さらにこの転
写材を定着部位に持ち来たして、圧力あるいは熱と圧力
をこれに加えてトナー像を転写材に定着固定するように
構成した画像形成装置は従来から広範に実用されている
。

このような画像形成装置はトナー像を静電的に転写材に
１１持させているために転写後にも相当量のトナーが感
光体表面に残り（転写率は８０ないし９０％程度）、画
像濃度が低くなることを免れなかった。また静電的にト
ナーを移動するためにトナーの飛散を完全に阻止するこ
とが困難で、このため画像の鮮明さを損なったり、装置
内各部を汚損するおそれがあった。

このような欠点を回避するために、たとえば、特開昭５
５−１３４８７２号公報あるいは米国特許第４１９５９
２７号明細書などにみるように、圧力を用いた転写手段
が提案されている。

しかしながらこの種のものは、転写、定着を行なうため
に２００Ｋｇ／ｃｒｎ’程度の圧力を用いるので、感光
体表面のトナー像を直接転写材に転写することが困難で
、中間転写体たる誘電体層に一旦静電潜像を転写する必
要があり、このために装置の大型化、機構の複雑化を招
いたり、また静電潜像の転写を行なうために画像の解像
度の低下を生来するなどの不都合があった。

また、米国特許第３０１３８７８号明細書、同第３６６
９７０６号明細書などにみるように、感光体に形成した
潜像を顕像化し、これをシリコンゴム層を有する中間転
写体に転写したのち、この転写像を、熱を加えることに
よって転写材転写するようなものが提案されている。

ところが、このようなものは、トナーの融点以上となる
ように熱を加える必要があるので、多ＦＭの熱、＋、Ｈ
コが必要であり、またこの熱が中間転写体を介して感光
体をＡ温させ、このために感光体の特性を損なう欠点が
あった。

本発明は以−りのような４１態に対処すべくなされたも
のであって、高い転写効率と低い消費熱着を有し、長期
にわたって良質の画像を安定的に得られるような画像形
成装置を提供することを目的とするものである。

（２）発明の構成 （課題を解決する技術手段、その作用）」二記の目的を
達成するために１本発明においては、導電性基体上に光
導電層をもうけた感光体の、該光導電層に形成した静電
潜像を粉体トナーで顕像とし、前記感光体に圧接する中
間転写体にこの顕像を転写し、この転写された像を、前
記中間転写体と、前記感光体と中間転写体との圧接力よ
りも大きい圧接力で中間転写体に圧接する加圧体との間
を通過させるとともに、これをトナーの融点以下でかつ
ガラス転移点景Ｊ−に加熱することを特徴とするもので
ある。

このように構成することによって、感光体に形成された
トナー像を転写材に転写するさいにおける転写効率が高
く、感光体を過度に加熱することもなく長期にわたって
安定した機能を維持することができる。

（実施例の説明） 第１図は本発明の実施例を示す画像形成装置の概略側面
図であって、表面に光導電層をもうけた感光体ｌは、不
図示の駆動源によって矢印Ａ方向に回転する。

符号２は、表面にシリコンゴムなどを成膜した鋼などの
剛性材料で回転円筒状に構成した中間転写体で、その軸
受端部に配したばね（不図示）など適宜の手段で前記感
光体に圧接して従動回転する。

前記中間転写体２には、表面に適宜膜厚の樹脂をコーテ
ィングした剛性材料からなる回転円筒状の加圧体３が圧
接しており、これら両者の圧接力は、前述の、感光体と
中間転写体との間のそれよりも大となっていて、さらに
、この加圧体内部にはこれを加熱するためのヒータ１２
が配されている。

前記感光体１の表面にもうけた光導電層としては比較的
耐圧性の大きいアモルファスシリコン。

有機半導体を用いるのが好適であり、さらにその表面に
、表面エネルギーが３５ダイン／ｃｍ以下の物質、たと
えばシリコン樹脂、ふっ素樹脂またはこれらの官能基を
右するブロックポリマーなどを直接塗布するか混合して
感光層を形成するのが好適である。このとき形成される
表面層の厚みは２ル以下、望ましくは１７ｚｍで、表面
粗さはＱ、５４ｔｒｒＲＭＳ以」二、望ましくは０．２
弘ｍＲＭｓ程度とするのがよい、感光体の芯金はアルミ
ニューム、同合金、銅合金などの導電性材料で形成しそ
の肉厚は中間転写体との接触圧に充分耐えられるようす
る。

中間転写体２は鋼などの剛性材料からなる芯金の表面に
シリコンゴＬ＼あるいはウレタンゴムなどの樹脂を、圧
接時の圧力によって１ないし５ｐｍの範囲内で適宜に定
めるものとする。

加圧体３は、中空鋼製の芯金上にポリアセタール、ポリ
イミド、ポリカーボネートなど耐圧縮性にすぐれた樹脂
を、前記中間転写体との接触圧力に応して２ないし５ｍ
ｍの範囲で適宜に定めるものとする。

さらに、前記加圧体の内部に内装した熱源としては、ハ
ロゲンランプ、面状発熱体など適宜のものを使用でき、
不図示の制御手段によって加圧体の表面温度が８０ない
し１１０℃に維持されるようになっている。

前記感光体１の周縁にはよく知られているように、光導
電層を一様に帯電させるための一次イ（）電＋！：４５
、この帯電面に画像情報をあたえて静電潜像形成を形成
させるための露光部６、該潜像を顕像化するためにトナ
ーを供給する現像器７、転写後感光体表面に残る残留ト
ナーを除去するクリーナ４、残留電荷を除去するイレー
ズランプ４ｂ、除電帯電器４ａなどが配設されている。

このような構成の画像形成手段は従来から周知であるの
で詳述はしないが、現像器７の位置で形成されたトナー
像は感光体１の回転にともなって中間転写体２との圧接
ニップ部Ｎ、に至る。

この位置で感光体上のトナー像は中間転写体に圧力転写
される。

このようにして中間転写体に転移したトナー像は、該転
写体の回転にともなって、加圧体３との圧接ニップ部Ｎ
２に至る。

一方、カセットなどのリザーバ９から増り出されて搬送
路１３に送出された転写紙は一旦レジストローラ１０の
位置で待機し、ついで中間転写体」−を進行するトナー
像とタイミングを合せてニップ部Ｎ２においてトナー像
に接触し、圧力と熱の作用でトナー像を受容したのち、
排出ローラを経て装置外に排出される。

なお図中、符号８は残留トナーを除去するためのクリー
ナである。

このような画像形成装置において、感光体にはシリコン
樹脂で表面を覆った有機半導体を、中間転写体としてシ
リコンゴム層をそなえたローラを用い、トナーには中お
よび低分子量のポリエチレンの混練物に磁性体粉を混ぜ
、これを粉砕、分級したものに荷電制御剤および電荷付
与剤を添加した１成分絶縁性磁性トナーを用いた。

以上の条件で複写を行なったところ、ニップ部Ｎ１、Ｎ
２の位置におイテ、夫ｔｚ３０Ｋｇ／ｃｍ’および８０
　Ｋ　ｇ／　ａｍ’の転写圧、加圧体の表面温度９０　
Ｌ：ｃ、９９％、９８％の転写率を得た。

同様の条件で感光体から直接転写紙に転写を行なった場
合の転写率は８８％であった。

さらに前述の装置によって連続通紙テストを行んったと
ころ、１０万枚通紙後にも画像に変化なく、感光体表面
にも損傷、特性の劣化などは見られなかった。

ニップ部Ｎ、における圧力を０．１Ｋｇ／ｃｍ’以ドに
すると転写率も６０％以下になり実用的でない。

また、この圧力を１００　Ｋｇ／　ｃｍ’以上では、感
光体の４、ν性の変化や摩耗が大きくなって耐久性に欠
けるので好ましくなく、望ましくは３０　Ｋ　ｇ　／　
ｃ　ｒｒ？以下がよい。

ニップ部Ｎ２における圧力は高いほど転写率は向トする
が、極端に高いと、たとえば３００　Ｋｇ／ｃｍ’以」
二になると転写紙が透明化したり、光沢が増して見にく
くなり好ましくない。反面この圧力が７０　Ｋｇ／　ｃ
ｍ’以下では転写率が６０％以下となって実用的でない
。またニップ部Ｎ、での転写圧がニップ部Ｎ２における
そのより高い場合、ニップ部Ｎ２における転写率が低下
するため実用的でない、実用的にはニップ部Ｎ、の転写
圧はニップ部Ｎ２のそれよりも３０　Ｋｇ／　ｃｍ’以
上低いことが望ましい。

さらに、前述の公知のこの種の画像形成装置におけるよ
うに熱のみで転写、定着を行なう場合には、当該部分の
温度を１８０乃至２５０℃に加熱する必要があるが、こ
のために感光体表面の温度が８０℃以上となり、暗抵抗
の減少など特性に変化をきたして安定した潜像が得難く
なる。

これに対して本発明のものにおいては、　７ＩＯ熱温度
が低いので感光体の昇温も４０℃程度に抑えられるので
、上記のような次点がない。

以上のものにおいてはトナーとしてポリエチレンを用い
たが、ガラス転移温度５０℃、溶融点１３０　’Ｏのポ
リアミドを用いた場合、ニップ部Ｎ１での転写圧を５Ｋ
ｇ／　ｃｒｎ’とし、中間転写体と加圧体との圧力を６
０　Ｋｇ／　ｃｍ’、温度を１００°Ｃとすることによ
ってニップ部Ｎｌで９９％、ニップ部Ｎ２でほぼ１００
％の高転写率を得た。

このように、感光体に静電的に形成したトナー像を中間
転写体に圧力転写し、この転写像を、前記圧力転写のさ
いよりも大きい圧力を用い、比較的低温に加熱すること
によって転写紙に転写、定着させることができる。

第２図は本発明による画像形成装置の他の実施ｙ〃；様
を模式的に示したものであって、このものにおいては、
中間転写体がエンドレスベルト状に形成され、感光体ｌ
に当接するローラ２ａと加圧体３にち接するローラ２ｂ
に捲回されている。

このようものが前述の実施例のものと同様の作用を奏す
ることは直ちに理解できるところであろう。

（３）発明の効果 本発明は以上のような構成をそなえているから、転写に
あたって静電的な転写手段をとらないのでトナーの転写
材への付着力の弱さにもとず〈画像の乱れや鮮明度の低
下を阻止でき、感光体に、転写時に過大な圧力がかかる
ことを回避でき、さらに感光体の昇温を充分に抑えて特
性の変化を生じ難くするので、その寿命を大幅に増大せ
しめることが可能で、長期にわたって良質の画像を安定
的に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例たる画像形成装置の構成を示す
概略側面図。 第２図は本発明の他の実施例を模式的に示す側面図であ
る。 １ｅｓｓ感光体、２．２０・・・中間転写体、３・・・
加圧体、　Ｎ　　、Ｎ　　・・・ニップ部、゛、−−二
′二）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 感光体と、これに圧接する中間転写体と、該中間転写体
   に圧接する加圧体とをそなえてなり、感光体表面に形成
   した静電潜像を現像して可視画像とし、この画像を前記
   中間転写体に圧力転写し、さらにこの転写された画像を
   、該中間転写体と前記加圧体間を通過する転写材に圧力
   転写させるようにした画像形成装置において、 前記中間転写体と前記加圧体との圧接力を、前記感光体
   と前記中間転写体との圧接力よりも大きくするとともに
   、前記後者の圧力転写時に、画像を形成するための現像
   剤を、ガラス転移点よりも高く、融点よりも低い温度に
   加熱する手段を設けてなる画像形成装置。