JPH03266860A - カラー画像形成装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真方式を利用して、複数色の画像を形
成するカラー画像形成装置に関し、さらに詳しくは、記
録媒体上或いは画像形成媒体上に帯電、露光等により現
像し、そしてこの像を中間転写体上に転写する行程を繰
り返して、中間転写体上に多色重ね画像を形成し、この
画像を記録紙上に一括して転写する中間転写画像形成方
式に属するカラー画像形成装置に関するものである。

（従来の技術） 従来カラー画像形成装置には、次のようなものが知られ
ている。即ち、 １）　記録媒体上にｉｔ、露光、現像等からなる工程を
複数回繰り返して画像を重ね合わせ、この像を記録紙上
に一括転写して画像を形成する、いわゆる多重−括転写
方式、 ２）　記録媒体上に帯電、露光等により現像し、この像
を中間転写体上に転写する工程を複数回繰り返して中間
転写体上に多色重ね画像を形成し、そして記録紙上に一
括して転写する、いわゆる中間転写画像形成方式、 ３）　記録媒体上に帯電、露光等により現像し、この像
を記録紙上に転写する。この工程を複数回繰り返して記
録紙上に多色重ね画像を形成する方式等が知られている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、１）の多重現象−括転写方式では、多重
現像時記録媒体上の画像を乱したり、先行して現像され
たトナーが後段の現像装置に混入し、長期の使用に際し
、色のバランスが悪くなり実用性に欠ける。

この解決手段として特開昭６２−４９３６９号公報に開
示さねているように！Ｆ電電−光−現像を複数回繰返す
工程で各現象後に像担持体上面を加熱加圧手段でトナー
像を固着させる方法等も試みられているが、像担持体と
しての感光体や訪電体の気温等による感光特性の変化、
加圧等による特性変化による劣化等に起因して実用化さ
れていない。

また２）の中間転写画像形成方式では、先行トナー像或
は記録像は中間転写体の移動によりトナー像が乱された
り一度転写されたトナー像が像担持体に再度移るいわゆ
る再転写が行なわれ、最終画像は乱れる等好ましい画像
形成を得ることが困難である。この解決策としては、中
間転写体を加熱後像担持体上のトナー像を溶融転写し、
中間転写体と転写紙とを重ねて熱ローラー等により加熱
し、転写紙上に定着画像を得る方法が知られている。こ
の方法によると、転写での画像孔れもなく高画質が得ら
れ、又転写紙の環境変化による転写条件の変化による問
題もない利点がある。しかしながら前述１）と同様に中
間転写体の昇温により像担持体が昇温する問題があり、
転写紙全体をトナーの定着温度迄加熱するため、熱効率
が悪く電力消費量か大きい等の欠点がある。

更に３）の多重転写に於いては、１色毎に記録媒体を清
掃し、画像形成する為に現像器内へ他のトナーの混入も
なくしかも記録媒体上の画像を直接、転写紙へ転写する
為、画像の乱れも少なく、画像が最も安定した画像形成
装置であるが、しかしながら各色のレジストレーション
を合わせる為に記録紙をドラム等に巻付ける必要があり
、複雑な機構が必要であったり又ドラム面上に静電吸着
手段では転写紙が環境によって左右され高温時には吸着
不良、低温時には分り不良等があり好ましくない。

以上のように、従来のカラー画像形成装置には色々欠点
があるが、そのなかでも、中間転写画像形成方式が有望
であり、特に中間転写体上にトナー像或は粉体像を加熱
により多重に形成する方式が、高画質が得られ、また転
写条件の変化にも問題が少ないという利点があるので、
本発明はこの中間転写画像形式を採用し、更に本方式の
欠点である像担持体の昇温の問題、消費電力の問題等を
解決した、カラー画像形成装置を提供することを目的と
している。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、画偉形成媒体上
に着色粉末により粉体像を形成する手段と、該手段によ
り形成された粉体像をその都度中間転写体上に転移し、
これを複数回繰り返して全体を転移させる手段と、中間
転写材上に複数回にわたって転移される像の、少なくと
も最終回以前に転移される粉体像をその都度加熱する第
１加熱手段と、中間転写体材上の多色重ね粉体像と転写
紙とを接触して加熱する第２加熱手段とを備え、前記第
１．２加熱手段は前記中間転写体の裏側に配置される。

また、他の発明においては、第１．２の加熱手段は１個
で兼用され、また３番目の発明では加熱手段は、パルス
波の電圧が印加される電気抵抗体から構成され、第４番
目の発明では第１加熱手段の中間転写体の進行方向下流
側に、冷却手段が設けられ、更に第５番目の発明におい
ては転写材に転写するための加熱手段から、中間転写材
の進行方向の所定量だけ下流側において、転写紙は中間
転写材から分離されるように構成される。

〔作　　　用〕

本発明は、以上のように構成されているので、まず画像
形成媒体上に着色粉末により粉体像が形成され、この像
は中間転写体上に転移させられ、そして加熱される。こ
の工程が複数回繰り返され、中間転写体上に多色重ね画
像が形成される。このとき最終回に移転される粉体像は
必ずしも加熱する必要ない。

次に、中間転写体上の多色重ね画像は転写紙に接触され
て、第２加熱手段により加熱されて、転写される。

ところで、本発明によると、第１加熱手段は中間転写体
の裏側に配置され、そして画像形成媒体上の粉体像の移
転後に加熱されるので、画像形成媒体の温度が中間転写
体の昇温により上昇するようなことはない。また中間転
写体は、一般に熱容量が小さいため、画像形成媒体を昇
温させることはない。更には第２加熱体も中間転写体の
裏側に配置され、そして粉体像を加熱し、転写紙を直接
加熱するものではないので、熱効率が高く消費電力も少
なくてすむ利点がある。

請求項２記載の発明は、前述した発明と略同様の作用を
し、また３番目の発明ではパルス幅或はパルス数を変え
て加熱体の発熱量を制御することができる。第４番目の
発明は、冷却手段により中間転写体を冷却することがで
き、画像形成媒体の昇温を確実に防止することができる
。また第５番目の発明によると、中間転写体上の粉体像
がより確実に転写紙上へ定着される。

（実　施　例） 本発明は、色々な形で実施できるが、添付の図面では画
像形成媒体は像担持体として実施され、そしてその上に
静ｉ！潜像が形成される例が示されている。また加熱体
も、１個て実施した例のみか示されている。

さて、第１図を参照すると、本実施例は像担持体部３Ａ
と、中間転写体部３Ｂとから概略構成されているという
ことが、−見して理解される。

また像担持体部３Ａの外周部には、これに付属して現像
器１０ｒ、ＩＯＭ、１０Ｃ，１０Ｂ、クリーニング装置
１８等が設けられていることも容易に理解され、中間転
写体部３Ｂには加熱手段１５．加圧ローラ１６等が設け
られているということも容易に認められる。

以下、具体的な数値或は材買名を例示しながら、これら
の部材を詳しく説明する。

直径６０ｍｍのアルミシリンダ−１上面に有機半導体（
ＯＰＣ）、酸化亜鉛セレン、アモルファスシリコンのよ
うな光導電体２を塗布又は蒸着等の手段で固定して像担
持体３を構成し、本実施例ではＯＰＣを塗布し、矢印方
向に図示されない駆動源により毎秒５０ｍｍの線速度で
駆動する。コロナｉｔ器４により像担持体３上を均一に
一６００Ｖに帯電する。次にイエロー画像模様に従った
電気信号を（図示せず）レーザーダイオード５に与える
ことによフて画像光りを作り、高速モーター６によフて
回転する多面鏡７に反射させ、反射光りをレンズ８．折
返しミラー９を介して像担持体３上に静電潜像が形成さ
れる。又光照射エネルギーは像担持体３表面が一６０ｖ
になる様選んだ。

次に、像担持体３上面に光照射された部位にイエロー現
像器１０ＹにてイエロートナーＹが付着するよう像担持
体３の帯電極性と同一で略同電位の電圧、例えば−５０
０ｖを印加して現像する、いわゆる反転現像を行なう。

必要に応じて直流電圧−５００ｖに交流電圧を数百Ｖか
ら数ＫＶ重畳してもよい。

又この時の現像手段としては公知の技術として２成分現
像方法カスケード現像、タッチダウン現像、ジャンピン
グ現像又はクラウド法等を使用することが出来る。又、
他の現像装置１０Ｍ１０Ｃ，ｌ０ＢＫは像担持体３と離
間する、又はトナー供給を停止するよう、充分な逆電圧
を印加するか、第１図に示されているトナー供給ローラ
ー１１を停止する。あるいは、これらを組合わせて実施
してもよい。

この像担持体３上のイエロートナーは中間転写体１２に
転写するようローラ１３，１４に懸架され矢印方向に移
動されかつローラー１３により像担持体３に押し付けら
れ転写される。この時にローラー１３は、導電性ゴム等
の弾性体が好ましく、かつイエロートナーの転写が容易
になるように図示されない電源よりトナーを逆極性の電
圧が導電性ゴムローラー１３に印加される。この時の電
流値は１〜５μ八程度へなる種設定する。この中間転写
体１２上のトナーは、トナー像の背面より加熱体１５で
加熱することで中間転写体１２上に固着される。又バッ
クアップローラー１６はトナー像を乱さない為に破線位
置１６’　に解除することが好ましいが、離型性のよい
表面材料例えはシリコンゴム、テフロン等構成されてい
るときは押圧したままでもよい。

又像担持体３上面の転写残りのトナーはブレード、ファ
ーブラシ、磁気ブラシ等のクリーニング装置１８によっ
て清掃される。

以下同様に像担持体３は再度帯電器４にて均一に帯電さ
れマゼンタ画像露光し、マゼンタ現像１０Ｍにてマゼン
タトナーＭを付着させ、中間転写体に重ね転写する。同
様にシアン現像器１０Ｃ１黒現僅器１０８Ｋについても
行ない中間転写体１２上にはイエロートナー、マゼンタ
トナーシアントナー、黒トナーが重ね転写される。

ペーパーカセット１９に積載された記録紙２０は、給紙
ローラー１７によフて、中間転写体１２とバックアップ
ローラー１６間に移送されかつ加熱体１５によって、転
写紙２ｏ上に転写し、そして本体２１より排出する。

第２図は、本実施例の中間転写体部３Ｂの拡大図である
が、同図において低熱容量の線状加熱体１５は、中間転
写体１２の裏側すなわちトナー像の反対側において装置
に固定支持されている。この加熱体１５は、例えば厚み
１．０ｍｍ、巾１０ｍｍ、長手長２．４０ｍｍのアルミ
ナ基板２２に抵抗材料２３を巾１．０ｍｍに塗工したも
ので、長手方向両端より通電される。通電は、ＤＣｌｏ
ｏＶの周期２０ｍ５ｅｃのパルス状波形で、検温素子２
４によりコントロールされた所望の温度、エネルギー放
出量に応じたパルスをそのパルス巾を変化させて与える
。略パルス巾は０．５ｍ５ｅｃ　〜５　ｍ５ｅｃとなる
。この様にエネルギー、温度制御された加熱体１５に当
接して図中矢印方向に中間転写体１２は移動する。この
中間転写体１２は、−例として厚み２０μｍの耐熱フィ
ルム、例えばポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ
、ＰＦＡから構成され、少なくとも画像当接面側にＰＴ
ＦＥ、ＰＡＦ等のフッ素樹脂導電材を添加した離型層を
１０μｍコートＬ、エンドレスフィルムどしてローラに
掛は回されている。一般的に総厚１００μ、より好まし
くは４０μ未満である。

フィルム１２は、ローラ１３，１４のうち少なくとも１
個が駆動ローラであり、この駆動ローラ３によりテンシ
ョン状態で矢印方向に駆動される。

加圧ローラー或はバックアップローラ１６は、シリコン
ゴム等の離型性の良いゴム弾性層を外周部に有し、総圧
４〜７ｋｇで、フィルムを介して加熱体１５を加圧し、
フィルムとともに圧接回転する。転写紙２ｏは、入口ガ
イド２５より加圧ローラ１６側へ導かれ、そして中間転
写体すなわちフィルム１２上の像が転写される。

本実施例の、中間転写体を使用した定着装置は、複写機
、プリンター　Ｆａｘ等のトナーを用いて画像を形成す
る装着全ての定着装置に適応するものである。

第３図は、他の実施例を示す図で、第２図に示す部材と
同様な部材には同じ参照符号が付されている。同図にお
いて、２６は中間転写体１２を強制冷却する為の冷却管
で図示されない送風装置によって冷却管２６内部を送風
することで、加熱体１５より得た熱を放出するものであ
る。

この場合冷却管はアルミニウム銅等良導体が好ましい。

なお冷却管２６を省略し、直接送風機から中間転写体１
２内部内を冷却してもよい。

以上の送風機を有する装置をカラープリンターに応用し
たところ像担持体３の温度上昇もなく長期間に渡フて安
定した画像形成が可能となった。

第４図は、他の実施例を示している。本実施例によると
、加熱体１５より中間転写体１２の進行方向において所
定距離下流側で、転写紙２０が中間転写体１２から分離
されるようになっている。他の要素は第１〜３図に示す
要素と同じである。

第１図に示すような記録装置に於いて、トナーとして例
えばキャノン販売■より発売されているカラー複写機Ｃ
ＬＣ２００用トナー（イエロートナー、マゼンタトナー
、シアントナー、黒トナー）を使用すると、このトナー
は、シャープメルト特性かあり画質の向上は図れるが、
第１〜３図に示す装置では、転写紙２０上へ充分なトナ
ー転位が行なわれず、中間転写体１２上へ残ることがあ
る。

これに対し、′ｉＪ、４図に示す実施例では、中間転写
体１２進行方向、加熱体１５より下流側で中間転写体１
２と転写紙２０を分離するので、前述の転写不良はない
。ＣＬＣ２００用トナーを使用した場合加熱体１５の位
置では１３０℃１分離位置では８０℃以下の温度であれ
ば、転写紙２０上へトナーは固着転写し、かつトナーが
中間転写体１２上へ残ることはない。尚冷却管２６等を
配置してもより効果は認められる。

第５図に、更に他の実施例を示す。本実施例ではローラ
１３，１４を上下方向に配置し、そして上側に位置する
ローラ１４の内部に加熱体１５が設けられている。また
図からも明らかなように、ローラ１４に対応してバック
アップローラ１６が、ローラ１３に対応して像担持体３
が配置されている。本実施例によると、熱源が像担持体
３より離れ、しかも上方に位置しているので、熱は上昇
し像担持体３を昇温させるようなことがない。またロー
ラ１４内に熱源が配置されているので、コンパクトに構
成できる効果もある。なお、この加熱源には、ハロゲン
ランプ等も通用できる。

〔発明の効果〕

以上、詳述したように本発明によると、粉体像を中間転
写体へ転移させ、そして加熱し、これらを繰り返して中
間転写体上に多色重ね画像を形成し、次いで転写紙に加
熱−括転写できるが、中間転写体へ転移させ、その都度
加熱するとき粉体像のない裏側より加熱することができ
るので、画像に乱がなく高質な画像の再現が可能である
。また、中間転移体へ最後に転移された像は必ずしも加
熱しないので、省エネにもなる。更には中間転写体へ転
移させたのちに、加熱するので、すなわち従来のように
中間転写体を加熱して像担持体の粉体像を転移しないの
で、像担持体を昇温させることなく、長期にわたって安
定した画像を形成することかできる。

また、転写紙へ転写すると包も、加熱体は中間転写体の
裏側に配置され、転写紙を加熱しないので、消費電力が
少なくてすむ。

第２番以下の発明によると、上記効果に加えて、第２番
目の発明では、構造がコンパクトになり、第３番目の発
明によると、加熱体の発熱量の制御が容易で、第４番目
の発明では画質の向上が、そして第５番目の発明による
と、中間転写体から転写紙への画像の転写がより安全に
行なわれるという効果が付加される。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の１実施例の全体を示す模式的断面図
、第２図は３４１図中の中間転写体部分の拡大断面図、
第３図、第４図、第５図は中間転写体部分の、それぞれ
異なる実施例を示す断面図である。 ３・・・像担持体　　　　３Ａ・・・像担持体部３Ｂ・
・・中間転写体部　　１２・・・中間転写体１５・・・
加熱手段　　　２０・・・転写紙２６・・・冷却管 化４名 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　画像形成媒体上に着色粉末により粉体像を形成する
   手段と、この粉体像をその都度中間転写材上に転移し、
   これを複数回繰り返して全体を転移させる手段と、中間
   転写体上に複数回にわたって転移される像の、少なくと
   も最終回以前に転移される粉体像をその都度加熱する第
   １加熱手段と、中間転写体上の多色重ね粉体像と転写紙
   とを接触して加熱する第２加熱手段とを備え、前記第１
   、２加熱手段は前記中間転写体の裏側に配置されている
   ことを特徴とするカラー画像形成装置。 ２　請求項１記載の第１、２加熱手段は、同一加熱手段
   であるカラー画像形成装置。 ３　請求項２記載の加熱手段が、パルス波形の電圧が印
   可される電気抵抗体から構成されているカラー画像形成
   装置。 ４　請求項１記載の第１加熱手段の中間転写体の進行方
   向下流側に、冷却手段が設けられているカラー画像形成
   装置。 ５　請求項２記載の加熱手段から、中間転写体の進行方
   向の所定量下流側において、転写紙は中間転写体から分
   離されるカラー画像形成装置。