(57)【要約】【課題】中間転写体を有して一次転写及び二次転写を行う電子写真装置における装置もしくは部品の長寿命化を図る。【解決手段】前記課題を解決するために、現像手段によって感光体上にトナー像を形成し、一次転写によってトナー像を中間転写体に転写し、二次転写によって中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する電子写真装置において、二次転写部の中間転写体の搬送方向上流側に加熱手段を設け、二次転写部の中間転写体の搬送方向下流側に冷却手段を設けた構成とした。【選択図】　図１
2004126318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する像担持体と、前記像担持体表面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段によって帯電した前記像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体にトナーを供給して前記像担持体表面の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、回転し一次転写によって前記像担持体のトナー像が転写される中間転写体と、前記中間転写体とニップ部を形成し回転する接触ローラを設け、前記ニップ部に記録媒体を搬送し、二次転写によって前記記録媒体に前記トナー像を転写する電子写真装置において、
前記中間転写体の回転軸と前記接触ローラの回転軸を結ぶ線に対して、前記中間転写体の搬送方向上流側に前記中間転写体のトナー像を加熱する加熱手段と、前記中間転写体の搬送方向下流側に前記中間転写体を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】
前記トナーは液体状のトナーであり、主に液体状トナーの粘着力によって前記中間転写体に一次転写し、主に前記加熱手段によって与えられた熱と接触ローラとの加圧によって前記記録媒体に二次転写を行うことを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。
【請求項３】
前記中間転写体は、二つ以上のローラにより張架されたベルト上部材であることを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。
【請求項４】
前記加熱手段は、中間転写体表面付近に配置された通電発熱体であることを特徴とする請求項３記載の電子写真装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、薄膜抵抗体であることを特徴とする請求項３記載の電子写真装置。
【請求項６】
前記加熱手段に印刷時のみ通電することを特徴とする請求項３記載の電子写真装置。
【請求項７】
前記加熱手段の中間転写体搬送方向上流側に予備加熱手段を設けたことを特徴とする請求項３記載の電子写真装置。
【請求項８】
前記中間転写体は、円筒状のローラもしくはドラムであることを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。
【請求項９】
前記加熱手段は、中間転写体表面付近に配置された通電発熱体であることを特徴とする請求項８記載の電子写真装置。
【請求項１０】
前記冷却手段は、二つ以上のローラと前記二つ以上のローラにより張架されたベルトを有することを特徴とする請求項８記載の電子写真装置。
【請求項１１】
回転する像担持体と、前記像担持体表面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段によって帯電した前記像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体にトナーを供給して前記像担持体表面の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、一次転写によって前記像担持体のトナー像が転写される中間転写体と、前記中間転写体とニップ部を形成する接触部材を設け、前記ニップ部に記録媒体を搬送し、二次転写によって前記記録媒体にトナー像を転写する電子写真装置において、
前記ニップ部に対して、前記中間転写体の搬送方向上流側に前記中間転写体のトナー像を加熱する加熱手段と、前記中間転写体の搬送方向下流側に前記中間転写体を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする電子写真装置。
【請求項１２】
回転する像担持体と、前記像担持体表面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段によって帯電した前記像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体にトナーを供給して前記像担持体表面の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を前記像担持体表面から中間転写体へ一次転写し、前記中間転写体から記録媒体へ二次転写する転写手段を備えた電子写真装置において、
前記転写手段は、２つ以上の搬送用ローラにより張架されたベルト状の中間転写体と、前記中間転写体を挟んで１つの搬送用ローラに押し当てられた加圧ローラを備え、前記加圧ローラに当接している搬送ローラ表面の一部と前記加圧ローラに加熱手段を設けたことを特徴とする電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中間転写体を用いて印刷を行う電子写真装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式における転写プロセスでは、感光体表面で現像されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写と、中間転写体から記録媒体へ転写する二次転写に分ける方法が知られている。本構成では、中間転写体表面が二次転写時に与えられた熱が十分に放熱されないまま、一次転写側に戻ってくると、加熱された状態の中間転写体が感光体と接触することになる。セレンや有機感光材料などの感光体材料は耐熱性に弱いものが多いので、上述のように熱せられた中間転写体が感光体に接触している状態が続くと、感光体の感光特性の劣化を促進させてしまう。そこで、従来技術では二次転写側から一次転写側に戻ってくる経路において、中間転写体を十分に放熱させるために、ベルト状の中間転写体において二次転写位置から一次転写位置に戻る経路を長くすることにより、中間転写体を十分に放熱できるような構成が知られている。（例えば、特許文献１参照）
特許文献１では、二次転写位置から一次転写位置に戻る経路を長くしたために複数の補助ローラを通してジグザグ上にベルトを通した構成となっている。このような構成では、転写装置が複雑化すると共に、ベルト搬送において蛇行を抑制するためのテンションの調整方法が煩雑になるという課題がある。特に、高速印写プロセスによる電子写真装置において顕著になる。
【特許文献１】特開昭６２−９５５６８号公報
【発明が解決しようとする課題】
中間転写体を有する電子写真装置において、中間転写体の放熱構造を複雑化させることがなく、高速転写プロセスに適用しても、急速に中間転写体の熱を放熱させることができる電子写真装置を提供する。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、現像手段によって感光体上にトナー像を形成し、一次転写によって前記トナー像を中間転写体に転写し、二次転写によって前記中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する電子写真装置において、二次転写部の前記中間転写体の搬送方向上流側に加熱手段を設け、二次転写部の前記中間転写体の搬送方向下流側に冷却手段を設けた構成の電子写真装置とした。
【０００４】
【発明の実施の形態】
本発明における実施例を図に基づいて具体的に説明する。
電子写真装置は、記録媒体上に鮮明な画像を記録する技術として広く利用されている。電子写真装置は大きく乾式と湿式とに分類されており、現在は乾式による電子写真装置が複写機やプリンタに多く利用されている。これは、湿式電子写真方式では絶縁性の有機溶媒に顔料粒子を分散させた液体トナーを用いて印刷しているのに対して、乾式では粉末状のトナーを用いているため扱いが簡便であるという理由からである。しかし、近年になって湿式による電子写真方式が注目され始めている。湿式の電子写真方式に用いられる液体状のトナーでは、顔料粒子の大きさが乾式に用いられるトナーに比べて５分の１から１０分の１程度になるため印刷された画像の解像度が格段に高くなる。そして、少量のトナーで十分な画像濃度が得られて、１ページ当たりに消費されるトナー量を削減できるので、ページコストが安価となる。また、微細トナーを用いているため、オフセット印刷並みの画質を実現できる。さらに、トナーの粒径が小さいので比較的低温で記録媒体に定着させることが可能であり、省エネルギー化が実現できるという利点を有している。
【０００５】
図１は本発明に関わる湿式電子写真装置の模式図である。像担持体である感光体２は、帯電器４によって表面を一様に帯電される。その後、露光装置５によって感光体２の表面上に静電潜像が形成される。感光体２の表面上に形成された静電潜像は、現像器３により現像されて感光体２の表面上にトナー像が形成される。前記トナー像は、感光体２の表面に接している中間転写体１１上に一次転写され、その後、中間転写体１１と接触ローラである加圧ローラ１３とのニップ部６０を通る記録媒体８に二次転写され、定着される。一次転写では主に粘着力による転写方式が採用されており、二次転写では主に熱と圧力による転写が採用されている。粘着力による転写は、トナーの極性に関わりない転写ができるので、乾式トナー等で課題となるかぶりを除去できるという利点がある。感光体２に転写されずに残ったトナーは、クリーニングローラ７によって清掃される。以上の工程を経て、１ページ分の印刷が実行される。
【０００６】
本発明の現像器３は現像ローラ３１、供給ローラ３２、ブレード板３３およびトナー容器３５で構成されている。現像ローラ３１は、感光体２の表面との間に、例えば３０μｍから０．５ｍｍの範囲の現像ギャップを隔てて設けられている。トナー容器３５内に蓄えられている液体トナー３４は、供給ローラ３２によって汲み上げられて、現像ローラ３１へと供給される。ここで、供給ローラ３２の表面は、サンドブラスト処理または段差加工により現像ローラ３１表面との間に５〜８μｍ程度の隙間を持たせ、現像ローラ３１表面の液体トナー層の厚さが１５μｍ程度になるように設計されている。また現像ローラ３１には、ブレード板３３が当接されている。現像ローラ３１および供給ローラ３２が回転して、液体トナー３４が現像ローラ３１と感光体２との間の現像領域に供給される時、ブレード板３３上に液体トナー３４の溜りが形成される。この溜りによって、現像領域におけるニップ幅を広げることができると共に、トナーの供給不足を防ぐことができる。ここで、現像器３で使用される液体トナー３４は、有機溶媒中に帯電した色剤粒子を分散させたものである。液体トナー３４は図中に明示されていない貯蔵タンクからトナー容器３５に供給される。
本実施例の特徴は、転写ユニット１の構成において、二次転写の直前で中間転写体１１を外部加熱手段１４で局所的に加熱することにより、ニップ部６０における中間転写体の温度低下を利用して、常温での一次転写と高温での二次転写のプロセスを共存させられることにある。
【０００７】
図１において、５０は駆動ローラ１２ｂの回転軸と加圧ローラ１３の回転軸を結ぶ線である。外部加熱手段１４は、線５０に対して中間転写体１１の搬送方向上流側に設けられ、冷却手段１５は中間転写体１１の搬送方向下流側に設けられている。また図１の構成では、ニップ部６０に対し、外部加熱手段１４は中間転写体１１の搬送方向上流側であり、冷却手段１５は中間転写体１１の搬送方向下流側に設けられている。
【０００８】
転写ユニット１は、駆動ローラ１２ａおよび１２ｂにより張り渡されたベルト状の中間転写体１１と加圧ローラ１３により構成されている。転写ユニット１は、メンテナンスや消耗品交換のため、電子写真装置本体に対して着脱できる構成としても良い。
【０００９】
図２は、転写ユニット１の駆動部および加熱部の構成を示した図である。駆動ローラ１２ａ側の中間転写体１１は、感光体２の表面に押し付けられている。したがって、感光体２の回転と共に中間転写体１１が従動するようになっている。図２において矢印は各ローラの回転方向を示す。他方、駆動ローラ１２ｂ側の中間転写体１１は、加圧ローラ１３と駆動ローラ１２ｂに挟まれている。加圧ローラ１３に付属している駆動軸１３１には、駆動ギア１３２ａおよび１３２ｂが取り付けられている。モータ１３４が軸１３３を介して駆動ギア１３２ｂを回転させる。駆動ギア１３２ｂにより駆動ギア１３２ａが回転させられて、駆動軸１３１を介して加圧ローラ１３が回転させられる。加圧ローラ１３の回転と共に中間転写体１１が送られる。この時、記録媒体８は、中間転写体１１と加圧ローラ１３とのニップ部６０を搬送されながら中間転写体１１上にあるトナー像を転写される。即ち、ニップ部６０が二次転写部となる。二次転写部で圧力と加熱によりトナー像を記録媒体８表面に転写するために、トナー像が二次転写部にさしかかる直前に加熱手段を設け、トナー像と共に中間転写体１１を加熱する必要がある。
【００１０】
本実施例では、外部加熱手段１４を中間転写体１１の表面の近くに配置している。外部加熱手段１４は、例えばハロゲンランプのような発熱体を図２に示すように中間転写体１１の幅方向にわたるように配置すれば良い。外部加熱手段１４の両端には通電加熱用の配線が取り付けられており、電源１４１により通電加熱されるようになっている。外部加熱手段１４では、外部加熱手段１４の抵抗値と通電電流の二乗の積で表わされる電力がジュール熱として熱エネルギーに変換される。この熱エネルギーによって、外部加熱手段１４近傍を通過する中間転写体１１表面を加熱している。さらに、外部加熱手段１４の周囲を断熱性の材質でできたシールド１４２で覆うことにより、熱の拡散を防いで外部加熱手段１４付近だけを効率よく加熱できる。その結果、中間転写体１１表面の周方向にわたる温度分布は図３に示すようになる。
【００１１】
図３の横軸には、それぞれ図２の中間転写体１１上の位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが示してある。一次転写を行う位置Ａから外部加熱手段１４を配置した位置Ｂ１まで、中間転写体１１表面は室温である。位置Ｂ付近で、外部加熱手段１４により中間転写体１１と共に中間転写体１１上のトナー像が、トナーのガラス転移点以上まで急速に加熱される。その後、二次転写を行う位置Ｃで中間転写体１１上のトナー像は記録媒体８表面に転写される。この時、中間転写体１１が保持している熱量の一部がニップ部６０での接触を通して記録媒体８へと伝達される。そのため、位置Ｃを通過した直後で、温度が低下する。さらに、位置Ｃから位置Ａに戻る途中の位置Ｄには、冷却手段１５が中間転写体に接するように配置されている。したがって、位置Ｄで中間転写体の残りの熱量が冷却手段１５に奪われる。その結果、中間転写体１１は、表面温度が室温まで低下した状態で位置Ａに戻ることになる。冷却手段１５は、例えばペルチェ素子のような電子冷却素子を使えば良い。もちろん、冷却素子の実現手段はこれに限定するものではなく、冷却水を流した状態の冷却管を中間転写体１１に接触させるなどの方法を使っても良い。
ところで、中間転写体１１上のトナー像を記録媒体８上に効率よく転写させるためには、二次転写部における加熱温度と圧力を適正な範囲に設定する必要がある。図４は、二次転写部における加熱温度と転写効率との関係を示したグラフである。ここで、ニップ部６０の線圧は３．１Ｎ／ｃｍの一定の条件下で、中間転写体１１の加熱温度を変化させながら転写効率を測定した。また、ここで転写効率とは、中間転写体１１上に形成された全べたのトナー像の反射濃度に対する記録媒体８に転写された像の反射濃度の比として定義するものとする。図４において、加熱温度が８０℃では転写効率が２０％程度であるが、加熱温度が１００℃以上では転写効率９７％が得られることが分かる。したがって、中間転写体１１の加熱温度は１００℃以上に設定すれば良い。なお、加熱温度の適正範囲は液体トナー３４に用いられる樹脂のガラス転移温度により変化するので、その都度、設定温度を調整すればよい。
【００１２】
他方、図５は、二次転写部における線圧と転写効率との関係を示したグラフである。ここで、二次転写部の加熱温度は１２０℃に固定して、中間転写体１１−加圧ローラ１３間の線圧を変化させながら転写効率を測定した。図５において、中間転写体１１−加圧ローラ１３間の線圧が増加するにしたがって、転写効率が増加していることが分かる。特に、線圧が３Ｎ／ｃｍ以上では、転写効率が９７％に達している。したがって、二次転写部における荷重は、中間転写体１１−加圧ローラ１３間の線圧を３Ｎ／ｃｍ以上にすれば適正である。なお、荷重の適正範囲は液体トナー３４に用いられる樹脂の種類により変化する場合があるので、その都度、設定荷重を調整すればよい。
【００１３】
以上の方法によって、中間転写体１１は二次転写部にさしかかる直前でのみ局所的に加熱される。さらに二次転写において、中間転写体の熱量の一部が記録媒体に伝達することを利用して、転写後の中間転写体１１の表面温度をある程度低下させることができる。その結果、冷却能力が低い安価な冷却手段でも中間転写体１１表面温度を室温まで低下させた状態にして、中間転写体１１を一次転写部の位置へ戻すことができる。
【００１４】
外部加熱手段１４への加熱方法として、電源１４１をリレー素子などで通電のタイミングを制御する構成にしても良い。図６は、電源１４１の制御動作を示したタイミング図である。図示しないコントローラから印刷開始信号が発せられると、図１に示した装置の各部が印刷前の予備動作を開始する。転写ユニット１では、図２に示してある中間転写体駆動用のモータ１３４が回転を開始する。この段階では、リレー素子は遮断状態になっており、電源１４１はＯＦＦ状態になっている。そして、１ページの印刷動作が開始すると同時に図示しない通電加熱用の電源コントローラがＯＮ状態になるため、リレー素子は接続状態となって電源もＯＮ状態となる。その結果、中間転写体１１表面の加熱が始まり、二次転写部において適正な温度でトナー像が転写される。
【００１５】
また、転写ユニット１の構成として図７に示すような構成にしても良い。図７において、ベルト状の中間転写体１１は駆動ローラ１２ａおよび１２ｂにより張られている。ニップ部６０からみて中間転写体１１の搬送方向上流側には外部加熱手段１４が配置されており、二次転写直前で中間転写体と共にトナー像を加熱する。外部加熱手段１４には通電加熱用の電源１４１が接続されており、周囲を断熱用シールド１４２で覆われている。また、一次転写部から外部加熱手段１４を配置した箇所への経路の途中に別の外部加熱手段１４３が挿入されている。外部加熱手段１４３は、例えば薄膜抵抗体のような素子を使うことができ、通電加熱用の直流電源１４４が接続されている。一次転写部において中間転写体１１に転写されたトナー像は、図７において位置Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１の経路で移動する。
【００１６】
図８は位置Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１に沿った中間転写体１１の表面温度の変化を示した図である。一次転写を行う位置Ａ１から外部加熱手段１４３の前端付近の位置Ｂの間では中間転写体１１表面温度は室温に保たれている。外部加熱手段１４３は、室温より高くトナーのガラス転移点より低い温度に加熱するように設定されている。そのため、位置Ｂ１から外部加熱手段１４３の終端部の位置Ｃ１を通過する間に、中間転写体１１の表面温度は、外部加熱手段１４３により設定された予備加熱温度まで上昇する。さらに中間転写体１１は搬送されて外部加熱手段１４まで到達すると、二次転写を行う位置Ｄ１の直前で二次転写における温度まで加熱されて、トナー像は記録媒体８に転写され、定着される。二次転写時に中間転写体１１の熱量の一部が記録媒体８へ奪われた結果、中間転写体１１の表面温度は急速に落ちる。さらに冷却手段１５が配置された位置Ｅ１へと移動してきた中間転写体１１は冷却手段１５によりさらに熱量を奪われて、表面温度が室温まで低下する。そして、表面温度が室温の状態で中間転写体１１は位置Ａの一次転写部へと戻される。したがって、一次転写部から二次転写部への途中に、予備加熱用の外部加熱手段１４３を挿入することにより、高速印写プロセスにおいても中間転写体１１上のトナー像を確実に二次転写温度まで加熱することができる。
【００１７】
以上、本実施例により、一次転写部では室温付近の温度で粘着力によりトナー像を転写し、その後、二次転写部において局所的に加熱して圧力と加熱による転写する構成が可能となる。その結果、高速印写プロセスにおいても一次転写部において熱による感光体へのダメージを防ぐことができる。さらに、一次転写時に感光体表面に残留したトナーの熱による変質を防ぐことができるため、クリーニング手段などにより回収されたトナーを再利用することが可能となる。
【００１８】
次に、本発明における第二の実施例について説明する。
図９は、本発明に関わる乾式電子写真装置の模式図である。像担持体である感光体２は、帯電器４によって表面を一様に帯電される。その後、露光装置５によって感光体２の表面上に静電潜像が形成される。感光体２の表面上に形成された前記静電潜像は、現像器３により現像されて感光体２の表面上にはトナー像３７が形成される。前記トナー像３７は、感光体２表面に接している中間転写体１１上に一次転写され、中間転写体１１と加圧ローラ１３との間を通る記録媒体８に二次転写され、定着される。以上の工程を経て、１ページ分の印刷が実行される。現像器３は現像ローラ３１、規制ブレード板３３ａ、攪拌パドル３６およびトナー容器３５ａで構成されている。図９では非磁性１成分トナーを用いた現像器３の構成例を示しており、現像ローラ３１は感光体２表面に接触している。トナー容器３５ａ内に蓄えられているトナー３４ａは攪拌パドル３６によって現像器３１側へ向かってトナー３４ａが送り出されて、現像ローラ３１へと供給される。ここで、現像ローラ３１には規制ブレード板３３ａが押し当てられており、現像ローラ３１表面のトナー層厚を規定する。また、現像ローラ３１表面に担持されたトナー３４ａと規制部ブレード板３３ａとの間での摩擦によりトナー３３ａが帯電して、感光体２表面の静電潜像を現像する。ここでは、非磁性１成分トナーの場合について説明したが、トナーとキャリアから構成される２成分現像剤を用いてもよい。その場合、現像ローラ３１をマグネットローラに置き換えて、磁気ブラシ現像により感光体２表面の静電潜像を現像すればよい。感光体２表面のトナー像３７は、感光体２の回転と共に転写ユニット１との接触位置まで運ばれる。転写ユニット１は、駆動ローラ１２ａおよび１２ｂにより張り渡された中間転写体１１と加圧ローラ１３により構成されている。駆動ローラ１２ａ側の中間転写体１１は、感光体２表面に押し付けられている。したがって、感光体２の回転と共に中間転写体１１が従動するようになっている。駆動ローラ１２ａには転写バイアス電源１６が接続されており、トナー３４ａと逆極性の転写バイアス電圧が駆動ローラ１２ａに印加されるようになっている。また、感光体２を保持するドラムは接地されている。したがって、感光体２と中間転写体１１が接触している一次転写部では、感光体２から中間転写体１１を介して駆動ローラ１２ａに向かって電界が発生している。したがって、感光体２表面のトナー像３７は、一次転写部においてこの電界により感光体２表面から中間転写体１１表面へと転写される。この時、潜像が形成されていた画像部以外の背景部にかぶりとして逆帯電トナーや弱帯電トナーが付着している場合、感光体２から駆動ローラ１２ａに向かう電界によりこれらのトナーには画像部にある良好なトナーと逆方向の静電気力が作用するので、背景部のかぶりが中間転写体１１に転写されることがない。図９において、５０は駆動ローラ１２ｂの回転軸と加圧ローラ１３の回転軸を結ぶ線である。外部加熱手段１４は、線５０に対して中間転写体１１の搬送方向上流側に設けられ、冷却手段１５は中間転写体１１の搬送方向下流側に設けられている。また図９の構成では、ニップ部６０に対し、外部加熱手段１４は中間転写体１１の搬送方向上流側であり、冷却手段１５は中間転写体１１の搬送方向下流側に設けられている。
【００１９】
次に、本発明における第三の実施例について説明する。
図１０は、第三の実施例に関わる電子写真装置の模式図である。転写ユニット１以外の部分は図１と同じ構成であるので、ここでは説明を省略する。転写ユニット１は、中間転写体１１ａ、加圧ローラ１３、外部加熱手段１４および中間転写体冷却部からなる。中間転写体冷却部は冷却手段１５ａ，１５ｂ、ベルト１５１およびベルト駆動ローラ１５２ａ，１５２ｂから構成されている。中間転写体１１ａは円筒状のローラ形状である。
【００２０】
図１０において、５１は中間転写体１１ａの回転軸と加圧ローラ１３の回転軸を結ぶ線である。外部加熱手段１４は、線５１に対して中間転写体１１ａの搬送方向上流側に設けられ、中間転写体冷却部は中間転写体１１ａの搬送方向下流側に設けられている。また、ニップ部６０に対し、外部加熱手段１４は中間転写体１１の搬送方向上流側であり、冷却手段１５は中間転写体１１の搬送方向下流側に設けられている。
【００２１】
中間転写体１１ａ表面の材質には、シリコンゴムなどを用いると良い。さらに、シリコンゴム表面にフッ素系樹脂をコートすると二次転写におけるトナー像の離型性が向上するので、なお良い。中間転写体１１ａは感光体２表面に押し当てられて、感光体２の回転に従動するようになっている。現像器３により現像された感光体２表面のトナー像は、一次転写部において粘着力により室温で感光体表面２から中間転写体１１ａ表面へと転写される。中間転写体１１ａ表面に転写されたトナー像は、中間転写体１１ａの回転と共にニップ部６０の二次転写部へと運ばれる。二次転写部にさしかかる直前には外部加熱手段１４が配置されている。外部加熱手段１４は、図中に明示していない電源により通電加熱される。また、外部加熱手段１４の周囲を断熱性の材質でできたシールドで覆うことにより、二次転写部直前の領域だけを局所的に加熱できるようになっている。したがって、一次転写部から二次転写部へと中間転写体１１ａ表面のトナー像が運ばれる時、二次転写の直前で加熱される。そして、二次転写部においてトナー像は中間転写体１１ａ表面から記録媒体８表面へと転写される。この時、中間転写体１１ａの熱量の一部が転写と共に記録媒体８へと奪われるので、二次転写後の中間転写体１１ａ表面の温度は低下する。さらに、一次転写部へと戻る経路の途中には中間転写体冷却部が接触している。中間転写体冷却部では、ベルト１５１が冷却手段１５ａおよび１５ｂにより表面が冷却された状態で中間転写体に接触する。したがって、中間転写体１１ａの熱量がさらにベルト１５１へと奪われるので、中間転写体１１ａは一次転写部に戻る間に室温まで冷却される。
【００２２】
以上、本実施例により、ローラもしくはドラム状の中間転写体を使用することによりベルト状の中間転写体で発生する恐れのあるベルトの蛇行による転写時の画像劣化を回避することができる。
【００２３】
次に、本発明における第四の実施例について説明する。本実施例の特長は、中間転写体１１の構成にある。以下、本実施例の詳細について説明する。
【００２４】
図１１は、第四の実施例に関わる電子写真装置の模式図である。転写ユニット１以外の部分の構成は図１と同一であるので、ここでは説明を省略する。図１１において、５２は駆動ローラ１２ｂの回転軸と加圧ローラ１３の回転軸を結ぶ線である。薄膜抵抗体１４５は、線５２に対して中間転写体１１の搬送方向上流側に設けられ、冷却手段１５は中間転写体１１の搬送方向下流側に設けられている。また、ニップ部６０に対し、薄膜抵抗体１４５は中間転写体１１搬送方向のほぼ上流側であり、冷却手段１５は中間転写体１１の搬送方向下流側に設けられている。転写ユニット１は、駆動ローラ１２ａおよび１２ｂにより張り渡された中間転写体１１と、加圧ローラ１３により構成されている。駆動ローラ１２ａ側の中間転写体１１は、感光体２表面に押し付けられている。したがって、感光体２の回転と共に中間転写体１１が従動するようになっている。他方、駆動ローラ１２ｂ側の中間転写体１１は、加圧ローラ１３と駆動ローラ１２ｂに挟まれている。
【００２５】
図１２は駆動ローラ１２ｂの構造を示した図である。駆動ローラ１２ｂは固定軸１２３ｂと固定軸１２３ｂに取り付けられた固定ローラ部１２２ｂ、そして固定ローラ部１２２ｂの両脇に取り付けられた回転ローラ部１２１ｂから構成されている。固定ローラ部１２２ｂ表面の一部には薄膜抵抗体１４５が取り付けられている。駆動ローラ１２ｂでは、回転ローラ部１２１ｂのみが中間転写体１１と共に回転している。固定ローラ部１２２ｂは回転しないように固定されているため、中間転写体１１が固定ローラ部１２２ｂおよび薄膜抵抗体１４５の表面を滑ることになる。そのため、薄膜抵抗体表面を、摩擦抵抗が少なくするためにポリイミドのような耐熱性のある樹脂で被覆すると良い。
【００２６】
図１３は、二次転写部において中間転写体１１を加熱する方法を説明するための図である。駆動ローラ１２ｂ両端の固定軸１２３ｂには通電加熱用の配線が取り付けられており、定電圧の電源１４６により薄膜抵抗体１４５に通電されるようになっている。薄膜抵抗体１４５では、薄膜抵抗体１４５の抵抗値と通電電流の二乗の積で表わされる電力がジュール熱として熱エネルギーに変換される。この熱エネルギーによって、薄膜抵抗体１４５表面を通過する中間転写体１１を加熱する構成になっている。以上の方法によって、中間転写体１１は二次転写ニップ部の直前でのみ局所的に加熱されるので、二次転写において中間転写体１１の熱量の一部が記録媒体８側に奪われるので、中間転写体１１表面温度は急速に低下する。さらに、二次転写部から一次転写部へと戻る経路の途中に配置された冷却手段１５により中間転写体１１の熱量がさらに奪われて室温まで冷却することができる。
【００２７】
ベルト駆動ローラ１２ｂ表面にある薄膜抵抗体１４５への加熱方法として、定電圧の電源１４６の代わりに図１４に示すようにパルス電源１４７を用いて通電のタイミングを制御する構成にしても良い。パルス電源１４７は、図示していないコントローラによりＯＮ−ＯＦＦ動作を制御されており、必要な時だけ薄膜抵抗体１４５に通電するように設定されている。薄膜抵抗体１４５への通電のタイミング制御は、図８に示したタイミング図に従って制御すれば良い。
【００２８】
また、加圧ローラ１３の構成を図１５に示すようにしてもよい。加圧ローラ１３は、中央の固定ローラ部１３６を挟んで両脇に回転ローラ部１３８を備えた構成になっている。固定ローラ部１３６表面で二次転写を行うニップ部に相当する部分には薄膜抵抗体１３９が貼り付けられている。薄膜抵抗体１３９には通電加熱用の直流電源１３７が接続されている。図１５の構成において、一次転写部で中間転写体１１上に転写されたトナー像は、中間転写体１１の移動と共に二次転写部に移動する。二次転写部では、記録媒体８が中間転写体１１と加圧ローラ１３との間を搬送されている。二次転写部の直前で、トナー像は中間転写体１１と共に薄膜抵抗体１４５により加熱され、二次転写部へ送られる。この時、記録媒体８が背面から薄膜抵抗体１３９により加熱されながら、二次転写部においてトナー像が記録媒体８上へと圧力により転写される。この場合でも、中間転写体１１は局所的にしか加熱されていないので、二次転写後、中間転写体１１の熱は急速に落ちながら一次転写部へと戻される。
なお、これまでの実施例において、加圧ローラ１３をベルト状の接触部材に置き換えても同様の効果を得ることができる。
【００２９】
以上、本実施例によれば、高速印写プロセスでも中間転写体１１上のトナー像を確実に二次転写温度まで加熱することが可能となると共に、一次転写部の位置へ常温の状態にして中間転写体１１を戻すことができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、転写部において熱による感光体へのダメージを防ぐことができ、感光体の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例である電子写真装置の模式図である。
【図２】本発明の第一の実施例に関わる転写ユニットの模式図である。
【図３】本発明の第一の実施例に関わる転写ユニット上の周方向の温度分布を示すグラフである。
【図４】本発明に関わる二次転写における加熱温度と転写効率との関係を示すグラフである。
【図５】本発明に関わる二次転写における荷重と転写効率との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第一の実施例に関わる別構成の加熱制御のタイミングを示す図である。
【図７】本発明の第一の実施例における予備加熱手段を備えた転写ユニットの模式図である。
【図８】本発明の第一の実施例における予備加熱手段を備えた転写ユニット上の周方向の温度分布を示すグラフである。
【図９】本発明の第二の実施例である電子写真装置の模式図である。
【図１０】本発明の第三の実施例である電子写真装置の模式図である。
【図１１】本発明の第四の実施例に関わる電子写真装置の模式図である。
【図１２】本発明の第四の実施例に関わる駆動ローラの模式図である。
【図１３】本発明の第四の実施例に関わる転写ユニットの模式図である。
【図１４】本発明の第四の実施例に関わる転写ユニットの別の構成を示す模式図である。
【図１５】本発明の第四の実施例における加圧ローラの別の構成による転写ユニットの模式図である。
【符号の説明】
１…転写ユニット、２…感光体、３…現像器、４…帯電器、５…露光装置、７…クリーニングローラ、８…記録媒体、１１、１１ａ…中間転写体、１２ａ、１２ｂ…駆動ローラ、１３…加圧ローラ、１４…外部加熱手段、１５、１５ａ、１５ｂ…冷却手段、３１…現像ローラ、３２…供給ローラ、３３…ブレード、３３ａ…規制部ブレード板、３４…液体トナー、３４ａ…トナー、３５，３５ａ…トナー容器、５０，５１，５２…線、６０…ニップ部、１２１ｂ…回転ローラ部、１２２ｂ…固定ローラ部、１２３ｂ…固定軸、１３６…固定ローラ部、１３７…電源、１３８…回転ローラ部、１３９…薄膜抵抗体、１４１…電源、１４２…断熱シールド、１４３…外部加熱手段、１４４…電源、１４５…薄膜抵抗体、１４６…直流電源、１４７…パルス電源、１５１…ベルト、１５２ａ，１５２ｂ…駆動ローラ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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