JPS64698B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電荷保持体上のトナー像を迅速に転
写材に転写、定着せしめる複写装置に関する。

一般に、複写装置例えば電子写真装置による画
像形成のプロセスは、絶縁性光導電体を感光体と
して用いた電荷保持体上に、コロナ放電と光照射
によつて原稿の画像に対応する静電潜像を形成さ
せ、これをトナーと呼ばれる熱可塑性の着色微粉
末を主成分とする現像剤にて現像することにより
可視像を形成せしめる。

この電荷保持体上の可視像すなわちトナー像は
コロナ放電か、バイアスローラなどによる電気的
な転写法、あるいは押圧または加熱などの物理的
な手段により、転写材などの上に転写される。

上記の方法により転写材上に転写されたトナー
像は、通常の加熱手段により、転写材上に定着さ
れて、画像形成プロセスは完了する。

上記画像形成プロセスにおいて述べた通り、電
荷保持体上に形成されたトナー像を転写材などに
転写させる方法としては、前記せる如き電気的方
法があるが、この方法は、特に高湿度雰囲気下に
おいては転写率が低く、かつ転写画像の乱れが発
生するなどの問題が多いので、電気的手段に頼ら
ない他の方法も検討されており、その一手段とし
て押圧による転写法なども特開昭49−78559号、
同46−41679号公報などにより知られている。

例えば、特公昭46−41679号公報記載によれば、
感光体上のトナー像を弾性的で耐熱性の中間ブラ
ンケツト中に包塑せしめ、感光体上のトナー像を
残留させることなく転写させることにより、良質
の像転写を行わしめる方法および装置が記載され
ている。

しかしながら上記各公報に記載されている転
写、定着装置では、中間転写体上のトナー像を転
写材に熱と圧力の作用で転写と定着を同時に行わ
しめるために、定着に必要とされる十分な加熱が
要求され、消費電力が大きく不経済であるばかり
でなく、使用される中間転写体および転写、定着
のために使用されるローラなどの部材の機械的耐
久性をも低下させる。

特に最近のように高速コピーが要求される時代
においては、従来の定着スピードをより高速化す
ることが必要とされ、その方法としては、例えば
熱ローラの設定温度を上げるために電力量を大き
くしたり、あるいは押圧ローラ自体にも熱源を内
蔵させるか、または押圧ローラを外部から加熱す
るなどの手段が考えられるが、いずれも消費電力
コスト面等から問題を有している。

そして定着スピードの高速化に伴なう上記の問
題点に関しては、前記の如き中間転写体を使用せ
ずに電荷保持体上のトナー像を直接、転写材に転
写せしめる転写方式による複写装置においても全
く同じことが言い得るのである。

本発明の目的は、電荷保持体上のトナー像を高
速にかつ消費電力を大きくすることなく転写材上
に転写、定着し得る画像転写型の複写装置を提供
することにある。

上記発明の目的は電荷保持体上のトナー像を、
直接電荷保持体表面から転写材に転写せしめた
後、これを互いに圧接して対をなすローラにより
加熱定着せしめるか、あるいは、電荷保持体上の
トナー像を、一旦中間転写体に押圧転写し、これ
を中間転写体自身と、または中間転写体内側に設
けたローラと互いに圧接して対をなすローラによ
り加熱定着せしめる如き複写装置において、前記
対をなすローラの押圧ローラに、転写材が搬入す
る側で板状熱部材を接触させる如く配置せしめる
ことによつて達成し得る。

以下図面の実施例により本発明の複写装置を詳
細に説明する。

第１図は本発明の複写装置の構成を示す概念図
である。

図中、１はドラム表面上に装着された電荷保持
体、２は画像形成部で通常は帯電装置と露光装置
からなつている。３は現像部、４はクリーニング
部、５は除電部である。６は電荷保持体１上のト
ナー像を後述の中間転写体へ転写させるための押
圧ローラ、７は熱ローラ、８は押圧ローラ、９は
駆動ローラ、１０は前記ローラ６，７および９に
張架されたベルト状中間転写体で、トナー像を担
持面である上側がシリコン系ゴムまたはフツ素系
ゴムなどの耐熱性ゴム、および下層が耐熱性で伸
縮の小さいポリイミド、ポリアミド、ポリイミド
アミド、またはポリサルホンなどの如き合成樹脂
フイルムあるいはステンレスまたはニツケルベル
トの如き金属からなる二層構造をなしており、必
要に応じて接着層を上層と下層との間に挿入させ
てもよい。このベルト状中間転写体の上層と下層
の厚みはそれぞれ20〜150μ、好ましくは50μ程度
である。この中間転写体１０上のトナー像は熱ロ
ーラ７と押圧ローラ８とによる熱と押圧作用によ
つて転写材例えば転写紙Ｐ上に転写、定着され
る。

１１は板状発熱部材で、後述するが、一般的に
は熱伝導の優れた板状部材に板状ヒーターを設け
たものか、あるいは板状ヒーターそのものを使用
することができる。

そして上記板状発熱部材１１は、熱ローラ７と
押圧ローラ８によつて形成される押圧転写定着系
に搬入される転写紙Ｐと接触し、かつ転写紙Ｐに
予熱を与えるために好都合な位置になければなら
ないので、対をなす熱ローラ７と押圧ローラ８よ
りも転写紙Ｐの搬入側であつても、転写紙Ｐの搬
入ガイドをも兼ねて果すことを目的とするところ
から押圧ローラ８にその一端が接触する如き位置
にあることが好ましい。そしてこの場合、押圧ロ
ーラ８も加熱し得る如く熱源を設けて置けば、転
写、定着スピードを更に高速にすることができ
る。

尚、第１図に示した板状発熱部材１１は転写紙
Ｐの上部に設けてあり、転写紙Ｐのトナー像転写
面に効率よく加熱できるように配置されている。

一方、電荷保持体１上に転写されずに残つたト
ナーはクリーニング部４によつて除去され、さら
に電荷保持体１上に残留する電荷は除電部５によ
つて除電され、次のプロセスに使用される。

第２図は本発明に係る複写装置の他の実施例を
示す概念図である。

第２図において、参照番号１〜１０およびＰは
第１図に示した装置の場合と同じであるので説明
は省略する。１２は押圧ローラ８に接触面積が大
きくなる様円弧状の型をした板状発熱部材であ
り、接触部分が150〜180℃になる様発熱を制御さ
れており、押圧ローラ８への押圧はバネ１２ａで
されている。この場合、バネを用いずに自重で押
圧ローラに接触させてもよい。

この装置において、押圧ローラ８の表面はシリ
コン系ゴム等の耐熱性且つ表面エネルギーの低い
弾性ゴム部材で形成されており、押圧ローラ８の
内部にはヒーターを設けても、設けなくてもよ
い。

第２図に示した複写装置は、板状発熱部材と転
写紙との接触面積は大きく、従つて前記発熱部材
と転写紙との接触時間は長くなり、転写紙への加
熱は有効に行なわれる。

この場合、板状発熱部材の表面温度が200℃以
下の場合でも転写紙は充分に加熱されるので転写
紙の搬送速度が高速である場合でも定着不良を引
起こすことなく充分な転写定着が行なわれる。

板状発熱部材と転写紙との摩擦係数は、転写紙
と押圧ローラとの摩擦係数よりも小さく、従つて
転写紙は押圧ローラの外表面と一体になつて移動
するので転写紙の先端部が押圧ローラと一体とな
つて転写定着部Ａに搬入されることになり、転写
紙の搬送性に優れ、転写紙のシワの発生と云う問
題もない。

板状発熱部材の押圧ローラとの接触面は、押圧
ローラに付着しているトナーの汚れが転写される
のを防止する目的でテフロン処理をしてもよい。

第３図は本発明に係る複写装置の更に他の実施
例を示す概念図である。

図中、１３は板状熱部材で、対をなす熱ローラ
７と押圧ローラ８よりも転写紙Ｐの搬入側に位置
すると共に転写紙Ｐの下側にあつて、その一端を
押圧ローラ８に接するように配設されていて、転
写紙Ｐの予熱と同時に転写紙の搬入ガイドの役割
をも果している。

第４図は本発明に係る複写装置の更に他の実施
例を示す概念図である。

この実施例の複写装置では、第１図、第２図お
よび第３図に記載された複写装置におけるベルト
状中間転写体１０の代りにドラム型中間転写体１
４が使用されており、該ドラム型中間転写体１４
の内部にはヒーターが内蔵されており、それ以外
は全て前記実施例の装置と同じ構成になつてい
て、このようなドラム型中間転写体１４が使用さ
れている場合でも本発明による板状発熱部材１１
の使用が可能であることを示している。

第５図は本発明に係る複写装置の更に他の実施
例を示す概念図である。

第５図に示した装置では、前記の実施例による
装置の如く中間転写体を使用せずに、例えばバイ
アスローラ等を使用して電荷保持体上のトナー像
を転写紙に転写せしめ、この転写紙上のトナー像
を加熱定着ローラにより定着せしめている。

図中、１６はバイアスローラであり、１５は板
状発熱部材、１７は加熱定着ローラ、１８は押圧
ローラである。このような転写、定着方式の複写
装置においても前記実施例と同様に板状発熱部材
１５の使用は効果的であり、これにより転写紙Ｐ
の搬送を円滑にすると同時に低消費電力による定
着スピードの高速化を果すことができる。

次に第６図ａ〜ｆは本発明による板状熱部材の
各種実施例による構造を示す概念図である。

第６図ａは本発明による板状発熱部材の外観図
であつて、図中、２０は板状発熱部材で、通常、
板部材２１上に板状ヒーター２２を設けたものか
らなつている。上部板部材２１としては、一般に
熱伝導の優れた部材であれば何でも使用できる。

また上記板状ヒータ２２としては、更に下記に
具体的に説明するように例えばPTCプレイト、
ワイアヒーター、または箔ヒーターなどを用いる
ことができる。

第６図ｂは上記のPTCプレイトを用いた板状
発熱部材２０の正面概観図であり、またｃは同部
材２０の断面構成を示す概観図である。

先づ第６図ｂを参照すると、板状発熱部材２０
は、板部材３０の上にPTC組合体３１を配置し、
これを導線３２で連結せしめた構成であることが
理解される。さらにｃ図を参照すると、上記板部
材３０は例えば熱伝導のよいアルミニウム板３４
上に耐熱絶縁フイルム３３を塗設し、さらに電極
３１Ａ，３１ＢでサンドイツチされたPTC３１
ＣなるPTC組合体３１を配置させてからこの
PTC組合体３１を耐熱絶縁フイルム３５にて被
覆させた構成になつている。

この場合、使用されている耐熱絶縁フイルム３
５は熱伝導によつて熱が逃げることを防止するた
めのもので、例えばシリコン樹脂フイルム、テフ
ロンフイルム、ポリイミドフイルム、ポリイミド
アミドフイルム等が好ましく用いられる。また
PTC３１ｃは発熱効率がよい薄層のものが好ま
しく、形状は円形でも、角形でもよく、発熱温度
が150℃程度のものが使用に適する。

第６図ｄは本発明による板状発熱部材２０の他
の実施例を示す概観図である。図において４０は
板状材、４１はワイヤーヒーターであつて、ｅ図
に示される通り、上記ヒーター４１は耐熱絶縁フ
イルム４３および４４で被覆されている。ｅ図は
上記板状発熱部材２０の断面構成を示しており、
４２は熱伝導性のよい板部材で、この上に耐熱絶
縁性のシリコン樹脂フイルム、テフロンフイル
ム、ポリイミドフイルムあるいはポリイミドアミ
ドフイルム等によりサンドイツチされたワイヤヒ
ーター４１が接着、配置されている。

第６図ｆでは、板状発熱部材２０の押圧ローラ
ー１８へ接する側の面に押圧ローラーの回転方向
に向つて凸状構造を有して、板部材２１と押圧ロ
ーラー１８との間の摩擦抵抗を軽減している。

上記の本発明による板状発熱部材は本発明の目
的を達成するために効果がある如何なる構造にも
形成することができる。

また、本発明による板状発熱部材を転写紙ある
いは押圧ローラと接触させるために支持部材が使
用される場合には、前記同様に熱伝導による熱の
放散を防止するために例えば板状発熱部材と支持
部材との間に耐熱絶縁性フイルムを介在させるこ
とは好ましい手段である。

以上詳細に説明した通り、本発明の複写装置
は、電荷保持体上のトナー像を、直後に、あるい
は中間転写体を介して、転写紙に転写し、定着さ
せる際に使用される押圧熱固定ローラの転写紙搬
入側に、転写紙と接触し、かつ転写紙の搬入ガイ
ドとして効果がある位置に板状発熱部材を設けた
ので、転写紙の定着部への搬入を円滑にするとと
もに、転写紙に予熱を与えることができるので、
消費電力を大きくしなくとも定着スピードの高速
化をはかることができ、装置自身もコンパクト化
し得るので著しく効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の複写装置の構成を示す概念
図、第２図〜第５図は他の実施例による同上装置
の構成を示す概念図、第６図ａ〜ｆは本発明によ
る板状発熱部材の構造を示す概観図で、ａ，ｃ，
ｅは断面構成図、ｂ，ｄは正面図、ｆは板状発熱
部材の押圧ローラとの接触面を凸状にした図であ
る。 １……電荷保持体、２……画像形成部、３……
現像部、６，８，１８……押圧ローラ、７，１７
……熱ローラ、１０……ベルト状中間転写体、１
１，１２，１３および１５……板状発熱部材、Ｐ
……転写紙、１４……ドラム型中間転写体、１６
……バイアスローラ、２０……板状熱部材、２１
……板部材、２２……板状ヒーター、３１……
PTC、４１……ワイヤヒーター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電荷保持体上のトナー像を、一旦中間転写体
   に押圧転写し、これを熱ローラと押圧ローラとか
   らなる転写定着部で転写紙に転写すると同時に加
   熱定着する複写装置において、前記押圧ローラに
   板状発熱部材を近接または接触するように配設
   し、転写紙を前記板状発熱部材と押圧ローラとの
   間隙を通過させ加熱しながら転写定着部へ進入さ
   せることを特徴とする複写装置。