JP2851215B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザビーム
プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、記録材上
にトナー像を定着する際に離型剤を使用する定着装置を
備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、レーザビームプリンタ等の画像
形成装置において、帯電、露光、現像等のプロセスを経
て感光ドラム（像担持体）上に形成されたトナー像は、
転写装置によって紙等の記録材上に転写され、その後、
定着装置の定着ローラ、加圧ローラ等によって加熱加圧
され、永久像として記録材上に固着される。

【０００３】ところで、多色の画像形成装置、例えば４
色フルカラーの画像形成装置では、それぞれ色の異なっ
た４色のトナーが使用されるが、これら４色のトナー
は、転写ドラム（転写装置）に巻き付けられた記録材上
に重ねるようにして順次転写された後、定着装置による
定着が行われる。したがってカラー用のトナーの特性と
しては、定着装置で加熱したときの、溶融性、混色性が
よいことが要求される。溶融、混色が不良であると、ト
ナー粒子間にエアギャップが多くなり、空気との界面で
の光の散乱によって、トナー色素本来の色調が失われた
り、トナーの重なった部分では下層のトナーが上層のト
ナーに隠蔽されて色の再現性が低下したりするからであ
る。これら溶融性、混色性を満たすものとして、軟化点
が低く、しかも溶融粘度が低い、いわゆるシャープメル
ト性のトナーが使用される。このようなトナーを使用す
ることにより、色の再現性を高めて原稿に忠実なカラー
コピーを得ることができる。

【０００４】しかし、一方シャープメルト性のトナー
は、親和力が大ききため、定着ローラにオフセットしや
すいという欠点がある。４色のトナー像が積層された記
録材は、定着装置において、加熱されるのに加えて加圧
も行われる。したがって親和力の大きいトナーは、この
加熱加圧によって、定着ローラに転移し付着しがちとな
る。定着ローラにトナーが転移すると、このトナーは、
次の記録材に転写されてしまったり、あるいは定着ロー
ラ上で固まったりし、いずれも画像不良の原因となる。

【０００５】そこで、これらの不良を防止するために離
型剤を使用する。定着装置での記録材上のトナー像の定
着に先立ち、定着ローラ上にオイル等の液体の離型剤を
塗布するのである。これによって、トナー像を加熱加圧
する際、定着ローラは、記録材上のトナー像に対して直
接接触することなく、離型剤を介して接触することにな
り、トナーが定着ローラ側に転移して付着するのを有効
に防止している。

【０００６】なお、トナー像の定着後に、定着ローラ上
に残った離型剤は、例えば不織布を備えたクリーニング
装置によって拭い取るようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術によると、離型剤を使用することによってトナーが定
着ローラに転移することは防げるものの、記録材の両面
にコピーを行うと、今度は、離型剤が記録材から転写ド
ラムに、さらには転写ドラムから感光ドラムに転移し
て、画像不良を引き起こすという新たな問題が発生す
る。

【０００８】すなわち、両面コピーの際に、記録材のは
じめにコピーを取る面を１面、次にコピーを取る面を２
面とすると、はじめのコピーのよって記録材の１面には
離型剤が転移する。この離型剤の転移は、２面にコピー
を行わない場合には、何ら支承を来さない。ところが、
２面にコピーを取る場合に、トナー像の記録材への転写
に備えて、記録材が転写ドラムの表面に巻き付くと、記
録材の１面、つまりはじめのコピーで離型剤が転移した
面が転写ドラム表面に接触することになり、これによっ
て、離型剤が転写ドラム表面に転移してしまう。その
後、定着に向けて、記録材が転写ドラムから離れると、
転写ドラム上の離型剤が、今度は転写ドラムに当接して
いる感光ドラムの表面に転移し付着する。

【０００９】このようにして、離型剤が感光ドラムに転
移付着すると、この離型剤は、もともと感光ドラム上の
残留トナーを除去するのが目的の感光ドラムのクリーニ
ング装置では、十分に拭い去ることができない。このた
め、感光ドラム上の残留トナーがオイル等の離型剤上に
載ってしまうために、残留トナーの感光ドラムからの剥
離性が悪くなって、クリーニング装置による残留トナー
の除去が十分に行えない。さらに、感光ドラム上に離型
剤が付着していると、残留トナー以外にも、現像時のト
ナーが画像形成領域外の部分にも付着しやすくなる（特
に、ジャンピング現像のように、トナーを飛翔させるも
のでは、余分なトナーの付着が多くなる）。このよう
に、感光ドラム上の離型剤によって、残留トナーや現像
時のトナーが、感光ドラム上の本来トナーが付着してい
てはいけない部分に付着してしまい、これらのトナーが
以後のコピーに転写されて、汚れた画像が形成されてし
まう。

【００１０】そこで、本発明は、像担持体（感光ドラ
ム）表面にスペーサ粒子層を形成することにより、像担
持体と記録材支持体との直接接触を防止し、記録材支持
体から像担持体に離型剤が転移付着するのを防いで、画
像不良の発生を防止するようにした画像形成装置を提供
することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、表面にトナー像が形成され
る像担持体と、記録材を担持し搬送する記録材支持体
と、前記像担持体上のトナー像を前記記録材支持体上の
記録材に転写する転写装置と、前記記録材上に転写され
たトナー像を離型剤が塗布された定着部材により加熱加
圧して前記記録材上に定着する定着装置と、を備えた画
像形成装置において、前記像担持体と記録材支持体とが
直接接触するのを防止するためのスペーサ粒子層を、前
記像担持体の表面に形成してなる、ことを特徴とする。

【００１２】

【作用】以上構成に基づき、像担持体と記録材支持体と
は、例えば、記録材支持体上に記録材が担持されている
ときは、この記録材を介して、また、記録材を担持して
いないときは、スペーサ粒子層を介して接触することに
なり、像担持体と記録材支持体とが直接接触するのを防
止している。したがって、例えば両面コピー時、はじめ
のコピーの定着時に付着した離型剤が、記録材を介して
記録材支持体に転移付着した場合でも、この離型剤が、
記録材支持体から像担持体に転移付着することはない。

【００１３】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。 〈実施例１〉本発明に係る画像形成装置の一例として、
図１に４色フルカラーのレーザビームプリンタ１の概要
を図示する。

【００１４】レーザビームプリンタ１は、装置本体２の
ほぼ中央に、像担持体としての感光ドラム３を備えてい
る。感光ドラム３は、その表面に感光層が形成されてお
り、装置本体２によって回転自在に支持され、駆動装置
（不図示）によって矢印Ｒ１方向に回転駆動されるよう
になっている。

【００１５】感光ドラム３の周囲には、その回転方向に
沿って、順に、感光ドラム３表面を均一に帯電する１次
帯電器（帯電装置）５、感光ドラム３表面を光照射して
静電潜像を形成するレーザビーム露光装置（露光手段）
６、静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する
現像装置７を備えている。

【００１６】図１に示す現像装置７は、回転式のもので
あり、装置本体２に支持された回転体７ａと、この回転
体７ａに搭載された４個の現像器、すなわち、マゼン
タ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー（現像
剤）をそれぞれ収納した現像器７Ｍ、７Ｃ、７Ｙ、７Ｂ
Ｋとによって構成されている。各現像器７Ｍ、７Ｃ、７
Ｙ、７ＢＫは、回転体７ａの回転によって、感光ドラム
３に対向する現像位置に順次移動し、それぞれの色に対
応する静電潜像にトナーを付着させて各色のトナー像を
形成する。４色フルカラーのコピーを行うには、それぞ
れが１回ずつ感光ドラム３上の静電潜像を現像すること
になる。現像装置７の上方には、各現像器７Ｍ、７Ｃ、
７Ｙ、７ＢＫにトナーを補給するための４個のホッパ７
ｂが配置されている。

【００１７】感光ドラム３の回転方向に沿った、現像装
置７の下流には、転写ドラム（記録材支持体）９が配設
されている。全体として円筒状に形成された転写ドラム
９は、装置本体２によって回動自在に支持されており、
感光ドラム３に当接しながら矢印Ｒ２方向に回転するよ
うになっている。

【００１８】図２に転写ドラム９の詳細を図示する。転
写ドラム９は、金属等の導電部材からなるベース部材１
０と、これに張設された記録材担持シート１１とによっ
て構成されている。ベース部材１０は、左右一対の環状
のシリンダ部１０ａ、１０ｂと、これらシリンダ部１０
ａ、１０ｂの一部を連結する連結部１０ｃ、そして連結
部１０ｃに沿って取り付けられた記録材グリッパ１０ｄ
によって一体的に構成されている。記録材グリッパ１０
ｄは、長手方向の１辺が連結部１０ｃから少し浮いて、
この隙間に、記録材Ｐの先端縁を把持することができる
ようになっている。記録材担持シート１１としては、例
えば、ポリエチレンテレフタレートやポリフッ化ビニリ
デン樹脂（ＰＶｄＦ）フィルム等の離型性のよいフィル
ム状の誘電体シートであって、厚さが２５〜２０００μ
ｍ、好ましくは７０〜２００μｍのものがよい。記録材
担持シート１１は、左右のシリンダ部１０ａ、１０ｂの
間の、連結部１０ｃ以外の部分をほぼ円筒状に覆うよう
にして張設されている。記録材担持シート１１は、その
先端部を連結部１０ｃ上に固定し、左右のシリンダ部１
０ａ、１０ｂに沿ってグルリとほぼ１周して、その後端
部を先端部付近において先端部と同様に連結部１０ｃ上
に固定している。したがって、転写ドラム９の外周面
は、その大部分が記録材担持シート１１によって占めら
れることになる。

【００１９】転写ドラム９の内側の、感光ドラム３と対
向する位置には、図１、図３に示すように転写用放電器
（転写装置）１２が配設されている。そして、この下流
側の隣に内側除電用放電器１３、これに対向して外側に
２個の外側除電用放電器１５、１６が配設されている。
さらに、転写ドラム９の内側には、上述の転写用放電器
１２の斜め上方に、押圧部材１７が配置されている。押
圧部材１７は、取付ベース１７ａに基端部を固着した弾
性シート１７ｂを有する。弾性シート１７ｂは、なだら
かに湾曲して、その先端部を転写ドラム９の回転方向
（矢印Ｒ２方向）下流側に配置するとともに、この先端
部によって記録材担持シート１１の内周側を押圧して、
記録材担持シート１１を感光ドラム３の表面に押し付け
ている。これにより、トナー像の記録材Ｐに対する転写
効率を向上させて鮮明な転写像を得るようにしている。

【００２０】本実施例では、転写ドラム９の直径を１６
０ｍｍ、移動速度を１６０ｍｍ／秒に設定した。同じく
感光ドラム３等の移動速度であるプロセススピードも１
６０ｍｍ／秒に設定した。また、転写用放電器１２は、
放電ワイヤ１２ａ（図３参照）とシールド板１２ｂとを
有するコロナ帯電器とし、シールド板１２ｂの開口幅Ｗ
を１９ｍｍに、放電ワイヤ１２ａと感光ドラム３表面と
の間の距離ｒ１を１０．５ｍｍに、放電ワイヤ１２ａと
シールド板底面との間の距離ｒ２を１６ｍｍにそれぞれ
設定した。また転写用放電器１２には、例えば＋４〜＋
１０ｋＶの電圧を印加し、転写電流を＋２５〜＋５００
μＡとした。

【００２１】転写ドラム９の斜め下方には、クリーニン
グ装置１８（図１参照）が配設されている。クリーニン
グ装置１８は、記録材担持シート１１の表面の残留トナ
ーを除去するファーブラシ１８ａと、これに対向して転
写ドラム９の内側に配置されたクリーニング補助手段１
８ｂとを備えている。ファーブラシ１８ａは、不図示の
駆動手段によって回転駆動されるようになっている。

【００２２】感光ドラム３の回転方向（矢印Ｒ１方向）
に沿った、転写ドラム９の下流側には、前述の１次帯電
器５に隣接するようにしてクリーニング装置１９が配設
されている。このクリーニング装置１９は、弾性体から
なるクリーニングブレード１９ａを有し、このクリーニ
ングブレード１９ａ先端を感光ドラム３表面に押し付け
ることによって、感光ドラム３上の残留トナーを除去す
るようにしている。

【００２３】つづいて、記録材Ｐの搬送系について説明
する。記録材Ｐの搬送路Ｒｕは、全体としては、記録材
Ｐが装置本体２の右側面２Ｒの下部から給紙され、転写
ドラム９に向けて搬送され、転写ドラム９等によってト
ナー像が転写された後、転写ドラム９から遠ざかるよう
にして右側面２Ｒの上部に排出されるように構成されて
いる。

【００２４】搬送路Ｒｕの最上流側には、異なるサイズ
の記録材Ｐを積載収納した給紙カセット２０、２０が、
装置本体２の右側面２Ｒに対して着脱自在に装着されて
いる。各給紙カセット２０の先端側上方には、給紙カセ
ット２０から搬送路Ｒｕに向けて記録材Ｐを供給する給
紙ローラ２１が、そしてその下流側には搬送ローラ２
２、レジストローラ２３が配置されている。前述の転写
ドラム９の記録材グリッパ１０ｄは、レジストローラ２
３から転写ドラム９に供給された記録材Ｐの先端縁を把
持する。記録材Ｐは、先端縁が記録材グリッパ１０ｄに
把持された状態で転写ドラム９が回転すると、全体がＺ
転写ドラム９の記録材担持シート１１に巻き付くように
なっている。転写ドラム９の右側上方には、先端部を転
写ドラム９表面に近接させて、トナー像転写後の記録材
Ｐを転写ドラム９から剥離する分離爪２５が配置され、
その下流側には、分離爪２５で剥離された記録材Ｐを次
に説明する定着装置３０に向けて搬送する搬送ベルト２
６、トナー像定着後の記録材Ｐが排出される排紙トレイ
２７が配置されている。

【００２５】定着装置３０は、内部にヒータ３３を収納
した定着部材としての定着ローラ３１と、同じくヒータ
３５を収納した加圧ローラ３２とを有し、トナー像が転
写された記録材Ｐが両ローラ３１、３２間を通過する際
に、これを加熱加圧してトナー像を記録材Ｐ上に永久像
として固着する。

【００２６】次に、上述の構成のレーザビームプリンタ
１による４色フルカラーの画像形成プロセスを簡単に説
明する。

【００２７】感光ドラム３を矢印Ｒ１方向に回転駆動
し、１次帯電器５によって、感光ドラム３表面を均一に
帯電する。帯電済の感光ドラム３に対し、レーザビーム
露光装置６によって露光を行う。この際、まず、マゼン
タ色の画像情報に対応する露光を行い、静電潜像を形成
する。現像装置７のマゼンタの現像器７Ｍを感光ドラム
３に対向させ、静電潜像を現像して可視化し、感光ドラ
ム３上にマゼンタのトナー像を形成する。

【００２８】一方、給紙カセット２０に収納されている
記録材Ｐは、給紙ローラ２１の回転によって、搬送路Ｒ
ｕに供給され、その後搬送ローラ２２、レジストローラ
２３を介して転写ドラム９に供給される。供給された記
録材Ｐは、その先端縁を記録材グリッパ１０ｄによって
把持され、転写ドラム９の矢印Ｒ２方向の回転に伴っ
て、転写ドラム９表面に密着するようにして巻き付けら
れる。

【００２９】この転写ドラム９に巻き付いた状態の記録
材Ｐに対して、前述のマゼンタのトナー像が転写され
る。感光ドラム３上のマゼンタのトナー像が、転写領域
（感光ドラム３と転写ドラム９との当接部）に達する
と、このトナー像は、記録材担持シート１１の背面側か
ら転写用放電器１２によって逆極性のコロナ放電を受
け、転写ドラム９に巻き付いた状態の記録材Ｐに転写さ
れる。これでマゼンタのトナー像の転写が完了する。

【００３０】以下同様のプロセスを経て、転写ドラム９
上の記録材Ｐ上に、シアン、イエロー、ブラックの各色
のトナー像が順次転写され、記録材Ｐ上には、４色のト
ナー像が重ねられる。

【００３１】４色のトナー像が転写された記録材Ｐは、
内側及び外側の除電用放電器１３、１５、１６によって
除電されつつ、分離爪２５によって転写ドラム９から剥
離される。剥離された記録材Ｐは、搬送ベルト２６によ
って定着装置３０に搬送される。ここで、トナー像は、
加熱加圧されて、記録材Ｐ上に永久像として固着され
る。この際、定着装置３０での定着動作速度は、装置本
体２のプロセススピード１６０ｍｍ／秒より遅い９０ｍ
ｍ／秒で行われる。これは、後述するようにトナーが２
層から４層積層された未定着画像を溶融混色させる場
合、十分な加熱量をトナーに与えなければならないため
で、装置本体２より遅い速度で定着を行うことにより、
トナーに対する加熱量を多くしているのである。トナー
像が定着された記録材Ｐは、その後、排紙トレイ２７上
に排出される。

【００３２】上述の４色フルカラーのレーザビームプリ
ンタ１をはじめとして、一般に多色のトナー像を形成す
る画像形成装置においては、トナーは、単色のものに使
用されるものとは異なり、４層積層されることから、軟
化点が低く、しかも溶融粘度が低い、いわゆるシャープ
メルト性のものが使用される。シャープメルト性のトナ
ーは、熱を加えたときの溶融性、混色性がよく、この特
性により、複写物の色再現範囲を拡大して、原稿の色に
忠実なカラーコピーを得ることができる。

【００３３】以下に４色フルカラーのレーザビームプリ
ンタ（画像形成装置）１の第１の特徴であるトナー、す
なわちシャープメルト性のトナーについて詳述する。シ
ャープメルト性のトナーは、例えばポリエステル樹脂ま
たはスチレン−アクリルエステル樹脂等の結着樹脂、着
色剤（染料、昇華性染料）、荷電制御剤等からなるトナ
ー形成用材料を溶融混練、粉砕、分級することにより製
造される。また、必要に応じ、トナーに各種外添剤（例
えば、疎水性コロイダルシリカ）を添加する外添工程を
付加してもよい。このようなカラー用のトナーとして
は、定着性、シャープメルト性を考慮すると結着樹脂と
してポリエステル樹脂を使用したものが特に好ましい。
シャープメルト性ポリエステル樹脂としては、ジオール
化合物とジカルボン酸とから合成される分子の主鎖にエ
ステル結合を有する高分子化合物が例示される。

【００３４】特に、次式

【００３５】

【化１】 （式中Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、ｘ、ｙ
は、それぞれ１以上の正の整数であり、かつ（ｘ＋ｙ）
の平均値が２〜１０である。）で代表されるビスフェノ
ール誘導体もしくはその置換体をジオール成分とし、２
価以上のカルボン酸またはその酸無水物またはその低級
アルキルエステルとからなるカルボン酸成分（例えば、
フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テ
レフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等）とを
少なくとも共縮重合したポリエステル樹脂がシャープな
溶融特性を有するのでより一層好ましい。このポリエス
テル樹脂の軟化点は、７５〜１５０℃、好ましくは８０
〜１２０℃がよい。

【００３６】このようなポリエステル樹脂を結着樹脂と
して含有するシャープメルト性のトナーの軟化特性の例
を図４に示す。測定条件は次のとおりである。

【００３７】フローテスターＣＦＴ−５００Ａ型（島津
製作所）を使用し、ダイ（ノズル）の直径０．２ｍｍ、
厚み１．０ｍｍとして２０ｋｇの押出荷重を加え、初期
設定温度７０℃で、予熱時間３００秒の後、６℃／分の
速度で等速昇温したとき描かれるトナーのプランジャー
降下量−温度曲線（以下「軟化Ｓ字曲線」という）を求
めた。試料となるトナーは１〜３ｇ精秤した微粉末を用
い、プランジャー断面積は１．０ｃｍ² とする。軟化Ｓ
字次曲線は図４のようなカーブとなる。等速昇温するに
従い、トナーは徐々に加熱され流出が開始される（プラ
ンジャー降下Ａ→Ｂ）。さらに昇温すると溶融状態とな
ったトナーは大きく流出し（Ｂ→Ｃ→Ｄ）プランジャー
降下が停止し終了する（Ｄ→Ｅ）。軟化Ｓ字曲線の高さ
Ｈは、全流出量を示し、Ｈ／２のＣ点に対応する温度Ｔ
０がトナーの軟化点を示す。

【００３８】トナー及び結着樹脂がシャープメルト性を
有するか否かは、トナーまたは結着樹脂の見かけの溶融
粘度を測定することにより判定できる。このシャープメ
ルト性を有するトナーまたは結着樹脂とは、見かけの溶
融粘度が１０³ ポイズを示すときの温度をＴ１、同じく
５×１０² ポイズを示すときの温度をＴ２としたとき、 Ｔ１＝９０〜１５０℃ ｜ΔＴ｜＝｜Ｔ１−Ｔ２｜＝５〜２０℃ の条件を満たすものをいう。

【００３９】これらの温度−溶融粘度特性を有するシャ
ープメルト性樹脂は、加熱されることによって極めてシ
ャープに粘度低下を起こすことが特徴であり、この粘度
低下が、トナーを積層したときの最上層のトナーと最下
層のトナーとの適度な混合を生じさせ、さらにトナー層
自体の透明性を急激に増加させて、良好な減色混合を起
こすものである。

【００４０】一方、このようなシャープメルト性のカラ
ートナーは、親和力が大きく、定着ローラにオフセット
しやすいという欠点をもっている。

【００４１】したがって、以上のようなカラートナーを
用いる画像形成装置の定着装置３０においては、定着ロ
ーラが長時間にわたって高い離型性を示すことが必要と
なる。以下に、４色フルカラーのレーザビームプリンタ
（画像形成装置）１の第２の特徴である定着装置３０に
ついて詳説する。

【００４２】定着装置３０は、図５に図示するように、
定着ローラ３１、加圧ローラ３２を備えている。定着ロ
ーラ３１は、アルミニウム製の芯金３１ａを有し、芯金
３１ａの外側にはＨＴＶ（高温加硫型）シリコーンゴム
層３１ｂが、さらにその外側にはＲＴＶ（室温加硫型）
シリコーンゴム層３１ｃが形成されており、両シリコー
ンゴム層３１ｂ、３１ｃの厚さの合計は３ｍｍ、定着ロ
ーラ３１全体としての直径は４０ｍｍに形成されてい
る。一方、加圧ローラ３２は、アルミニウム製の芯金３
２ａの上に１ｍｍ厚のＨＴＶシリコーンゴム層３２ｂ
と、さらにその表面にＲＴＶシリコーンゴム層３２ｃと
を設け、全体として直径４０ｍｍに形成されている。

【００４３】上述の定着ローラ３１には、芯金３１ａ内
に発熱手段であるハロゲンヒータ３３が配設され、ま
た、加圧ローラ３２には、同じく芯金３２ａ内にハロゲ
ンヒータ３５が配設され、両ハロゲンヒータ３３、３５
によって、記録材Ｐに対し、表裏両面からの加熱を行っ
ている。温度制御については、加圧ローラ３２に当接さ
せたサーミスタ３６により、加圧ローラ３２の温度が検
知され、この検知温度に基づいて制御装置３７により、
両ハロゲンヒータ３３、３５の温度を制御して、定着ロ
ーラ３１及び加圧ローラ３２の温度をともに約１７０℃
の一定温度に維持するようにしている。なお、これら定
着ローラ３１と加圧ローラ３２とは、加圧機構（不図
示）によって総圧約４０ｋｇで加圧されて相互に当接し
ている。

【００４４】また、図５において、定着ローラ３１の、
記録材Ｐ搬送方向上流側には離型剤塗布手段としてのオ
イル塗布装置３９が、また定着ローラ３１の上方にはク
リーニング装置４０がそれぞれ配設され、さらに加圧ロ
ーラ３２の下方には、加圧ローラ３２のオイル汚れを除
去するクリーニングブレード４１が配置されている。オ
イル塗布装置３９は、オイルパン４２内のジメチルシリ
コーンオイル４３（離型剤、信越化学性ＫＦ９６ ３０
０ｃｓ、以下単に「オイル」という））をオイル汲み上
げローラ４５で汲み上げてオイル塗布ローラ４６に塗布
し、さらにオイル塗布ローラ４６上のオイル塗布量をオ
イル塗布量調整ブレード４７によって規制した後、適量
のオイル４３を定着ローラ３１上に塗布する。図５に示
すオイル塗布装置３９では、オイル塗布量として後述す
る測定方法により、Ａ４サイズの記録材Ｐに対して０．
０８ｇ／Ａ４のオイル４３を塗布している。

【００４５】上述のオイル塗布装置３９によるオイル塗
布量は、次のようにして求める。まず、Ａ４サイズの白
紙５０枚の重量をＡ１（ｇ）とし、この白紙への画像の
転写及び定着ローラ３１へのオイル４３の塗布を行わな
いで、定着ローラ３１と加圧ローラ３２との間を通紙し
た白紙５０枚の重量をＢ（ｇ）とする。次に、同様に別
のＡ４サイズの白紙５０枚の重量をＡ２（ｇ）とし、こ
の白紙への画像の転写はしないが、定着ローラ３１への
オイル４３の塗布は行って、定着ローラ３１と加圧ロー
ラ３２との間を通紙した白紙５０枚の重量をＣ（ｇ）と
する。以上のＡ１、Ｂ、Ａ２、Ｃを用いるとＡ４サイズ
の白紙１枚あたりのオイルの塗布量Ｘ（ｇ）は、次式の
ようにして求められる。

【００４６】Ｘ＝（Ｃ＋Ａ１−Ｂ−Ａ２）／５０ 一方、クリーニング装置４０は、ノーメックス（商品
名）よりなる不織布ウェブ４９を押圧ローラ５０によっ
て定着ローラ３１に押し当ててクリーニングしている。
また、この不織布ウェブ４９は、巻き取り装置（不図
示）によって適宜巻き取られ、当接部にトナー等が堆積
しないようにしてある。

【００４７】以上に説明した４色フルカラーのレーザビ
ームプリンタ（画像形成装置）１は、記録材Ｐの片面の
みにトナー像による画像を形成するものであるが、この
画像を記録材Ｐの表面及び裏面の双方に形成できる方
法、装置がすでに提案され、また実用化されている。

【００４８】これは、一度、記録材Ｐの表面側にトナー
像を転写し、定着装置３０によって、そのトナー像を定
着した後、再度、同一の記録材Ｐを装置本体に給送し、
今度は前回とは反対の裏面側に画像形成するものであ
る。このように、記録材Ｐの両面に画像形成を行う場合
には、記録材Ｐのはじめにコピーを取る面を１面、次に
コピーを取る面を２面とすると、はじめのコピーによっ
て記録材Ｐの１面には離型剤４３が付着する。この離型
剤４３の付着は、２面にコピーを行わない場合には、何
ら支承を来さない。ところが、２面にコピーを取る場合
に、トナー像の記録材Ｐへの転写に備えて、記録材Ｐが
転写ドラム９の表面に巻き付くと、記録材Ｐの１面、つ
まりはじめのコピーで離型剤４３が付着された面が転写
ドラム９表面に接触することになり、これによって、離
型剤４３が転写ドラム９表面に付着してしまう。その
後、記録材Ｐが転写ドラム９から離れると、転写ドラム
９上の離型剤４３が、転写ドラム９に当接している感光
ドラム３の表面に付着する。そして、感光ドラム３に付
着した離型剤４３に不要なトナーが付着して、このトナ
ーが後続の記録材Ｐ上に付着してしまい、画像汚れ等の
画像不良を発生する。

【００４９】そこで、本実施例では、一連の画像形成動
作の中で、転写ドラム９上に記録材Ｐが担持されていな
い間、すなわち、感光ドラム３と転写ドラム９の記録材
担持シート１１とが直接、接触する期間中、感光ドラム
３上に常にスペーサ粒子層としてのトナー層を形成する
ことができるような構成とした。

【００５０】このような構成において、図６のタイミン
グチャートを参照して、画像形成を行う際の上述感光ド
ラム３の回転を基準とした１次帯電、画像露光、現像ユ
ニット移動、現像駆動、転写ドラム回転、転写帯電、記
録材担持シート除電の各動作について詳細に説明する。
なお、トナー像の転写対象となる記録材Ｐは、Ａ３サイ
ズの紙を使用しているものとする。

【００５１】画像形成開始の信号が入力されると、ま
ず、感光ドラム３が回転をはじめ、１次帯電器５によっ
てコロナ放電が行われ、感光ドラム３表面が一様に帯電
される。一方、現像部では、マゼンタ現像器７Ｍが、休
止状態におけるホームポジションの位置から現像位置へ
と移動する。感光ドラム３においては、通常、画像形成
時における最大画像濃度を得るのに必要なトナー量のほ
ぼ１／１０程度あるいはそれ以下のトナーを現像しうる
だけのレーザ光を照射し、感光ドラム３表面全体に潜像
を形成する。そして、現像位置にて待機しているマゼン
タ現像器７Ｍにて現像を行い、感光ドラム３上にトナー
像を形成する。トナー像を形成しはじめた後、感光ドラ
ム３上に形成したトナー像が、ほぼ転写位置に達したと
きに、転写ドラム９の回転を開始する。また、このとき
転写ドラム９上の転写位置の１８０度反対側の位置で
は、給紙カセット２０から搬送路Ｒｕを経由してあらか
じめ給送されていた記録材Ｐが、転写ドラム９の回転開
始とほぼ同時に記録材担持シート１１に担持され、転写
位置へと運ばれる。

【００５２】現像部では、感光ドラム３のほぼ１回転分
の現像を行った後、マゼンタの現像器７Ｍは、移動せず
に、次なるマゼンタ画像の現像に備え待機する。露光部
では、やはり、感光ドラム３のほぼ１回転分のレーザ光
照射の後、感光ドラム３のほぼ１／５回転分相当の時間
をおいて、マゼンタ像の画像情報に応じて、レーザ光を
変調して潜像を形成する。この潜像は、現像部にて待機
していたマゼンタ現像器７Ｍにてマゼンタのトナーが付
着され、トナー像となる。このトナー像は、次なる転写
部にて、転写用放電器１２を動作させて、記録材担持シ
ート１１上に担持された記録材Ｐ上に転写される。現像
部では、マゼンタ像の現像が終了すると、マゼンタ現像
器７Ｍは、速やかに移動し、シアン現像器７Ｃが、現像
位置に待機し、次のシアン画像形成に供せられる。そし
て、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー像も同
様の方法で、記録材Ｐ上に転写された後、記録材Ｐは、
転写ドラム９から分離されて、定着装置３０に送られ、
トナー像が熱による定着を受けて永久トナー像とされ
る。転写ドラム９は、ブラックの画像転写後にさらに１
回転してその記録材担持シート１１上に残った電荷を除
電用放電器１３、１５の交流コロナ放電によって除電す
る。

【００５３】現像部では、ブラックのトナー像の現像が
終了した後も、ブラック現像器７ＢＫは、移動せずに引
き続き、現像位置に停止させる。露光部において、ブラ
ックのトナー像の露光が終了した後、感光ドラム３のほ
ぼ１／５回転分相当の時間をおいて、通常、画像形成時
における最大画像濃度を得るのに必要なトナー量のほぼ
１／１０の程度あるいはそれ以下のトナーを現像しうる
だけレーザ光を、転写ドラム９が除電される時間と同じ
時間だけ照射し、潜像を形成する。この潜像を現像位置
にて再びブラック現像器７ＢＫにて現像し、感光ドラム
３上にブラックトナー層を形成する。ブラックの現像器
７ＢＫは、この現像が終了した後に移動し、現像装置７
は、休止状態におけるホームポジションの位置に固定さ
れる。感光ドラム３は、転写ドラム９が記録材Ｐを分離
し終った後、除電のために感光ドラム３に接触しながら
回転している間は、その表面にブラックのトナー層が形
成された状態で回転している。このブラックのトナー層
は、前述のタイミングチャートの説明からもわかるよう
に、転写ドラム９の回転が終了すると同時に、転写位置
において感光ドラム３上にてトナー層が終了するように
形成されている。感光ドラム３は、さらに回転を続け、
その表面に形成されたブラックのトナー層がクリーニン
グ装置１９にて清掃させた後、その回転動作を停止す
る。

【００５４】さて、このような構成のレーザビームプリ
ンタ１にて、両面コピーを複数回行ったところ、感光ド
ラム３と転写ドラム９の記録材Ｐを担持する記録材担持
シート１１とが直接、接触するときには、感光ドラム３
上にトナー層を形成するようにしたので、記録材Ｐから
記録材担持シート１１に転移付着した離型剤４３が感光
ドラム３に再付着することを防止する。これにより、感
光ドラム３に付着した離型剤４３にトナー等が付着し、
このトナーが後続の記録材Ｐに転写されて発生するよう
な画像不良の発生を有効に防止することができる。

【００５５】また、本実施例では、回転移動式の現像装
置７を用いる構成としたので、現像装置７が移動すると
きは、感光ドラム３上に、トナー層を形成できない領域
が存在してしまう。この領域に対しては、転写ドラム９
上の連結部１０ｃが、ちょうど相対するようなタイミン
グで制御するようにしたので、トナー層がない領域でも
離型剤４３の再付着の心配はない。 〈実施例２〉本実施例においては、図７に示すように、
スペーサ粒子としてトナーを使用するのではなく、図１
の実施例１にて示したレーザビームプリンタ１におい
て、スペーサ粒子Ｓを感光ドラム３上に塗布するための
スペーサ粒子塗布装置６０を、感光ドラム３の外周面近
傍の、現像位置と転写位置との間に設けるようにした。

【００５６】スペーサ粒子Ｓは、例えば、フルオロカー
ボン、アルミナ、酸化チタン、酸化セリウム、水酸化ア
ルミニウム、炭酸カルシウム、シリカ、ＰＶｄＦ、ある
いは活性炭等の粉末もしくは画像形成用のトナーで、粒
径が０．０５〜２０μｍ程度のものが好適に用いられ
る。また、適当な、摩擦帯電性を有するものであれば、
さらに好ましい。摩擦帯電性を有する場合は、例えば容
器６１内に攪拌部材や帯電部材を設け、適当量、帯電電
荷を与えた後、塗布ローラ６２によって感光ドラム３に
静電気的な力で安定に付着させることができるからであ
る。

【００５７】本実施例においては、図８に示すタイミン
グチャート、すなわち感光ドラム３の回転を基準とした
１次帯電、画像露光、現像ユニット移動、現像駆動、ス
ペーサ粒子塗布装置駆動、転写ドラム回転、転写帯電、
記録材担持シート除電の各動作を示すタイミングチャー
トを参照するとよりよくわかるように、前述の実施例１
と比して、実際の画像形成を行う前後で、感光ドラム３
上に、トナー層を形成するのではなく、スペーサ粒子層
を形成する点が異なる。

【００５８】このような構成のレーザビームプリンタ１
にて、両面コピーを複数回行ったところ、感光ドラム３
と転写ドラム９の記録材担持シート１１とが直接、接触
するときには、感光ドラム３上に、スペーサ粒子Ｓの層
が形成されるので、本実施例においても、記録材担持シ
ート１１上に記録材Ｐから付着した離型剤４３が、感光
ドラム３上に再付着することが防止され、画像不良の発
生が防止できる。 〈実施例３〉また、本発明は、図９に示すような４個の
画像形成ユニットＩ、II、 III、IVを有する多色電子写真
複写装置（画像形成装置）にも広く適用することができ
る。

【００５９】本実施例において、各画像形成ユニットＩ
〜IVは、感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３ＢＫを有し、
その周囲に１次帯電器５Ｍ、５Ｃ、５Ｙ、５ＢＫ、露光
手段６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６ＢＫ、現像器７Ｍ、７Ｃ、７
Ｙ、７ＢＫ、転写用放電器１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１
２ＢＹ、除電放電器１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３ＢＫ
及び１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５ＢＫ、クリーナ１９
Ｍ、１９Ｃ、１９Ｙ、１９ＢＫが配置され、さらに各画
像形成ユニットＩ〜IVを貫通する状態で感光ドラム３
Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３ＢＫの下方に、記録材支持体として
の無端の搬送ベルト２４が配置されている。

【００６０】一方、転写用放電器１２Ｍ、１２Ｃ、１２
Ｙ、１２ＢＹのそれぞれの放電幅内にて搬送ベルト２４
をそれぞれ感光ドラム側へと押圧する押圧部材１４Ｍ、
１４Ｃ、１４Ｙ、１４ＢＫが設けられている。

【００６１】本実施例においても、実際の画像形成を行
う前後で各感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３ＢＫが直
接、搬送ベルト２４に接触するときには、前述実施例１
と同様、感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３ＢＫ上にトナ
ー層を形成するようにしたので、画像不良の発生が防止
できる。 〈実施例４〉本実施例においては、前述実施例３にて示
した画像形成装置に、各感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、
３ＢＫの外周面近傍で、かつ現像部と転写部との間にス
ペーサ粒子塗布装置６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄを
設けた。本実施例においても、実際の画像形成を行う前
後で各感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３ＢＫが直接、搬
送ベルト２４に接触するときには、前述実施例２と同
様、感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３ＢＫ上にスペーサ
粒子層を形成するようにしたので、画像不良を防止して
良好な画像を得ることができた。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
像担持体（感光ドラム）と記録材支持体（転写ドラム）
とが直接、接触するときには、像担持体表面にスペーサ
粒子層（トナー層を含む）を形成するようにしたので、
両面コピー後、記録材から記録材支持体表面に付着され
た離型剤（オイル）が像担持体表面に再付着することを
防止でき、離型剤にトナーが付着してこのトナーが画像
を汚すような画像不良を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像形成装置の概略を示す断面図。

【図２】転写ドラムの一部を破断した斜視図。

【図３】転写装置の要部断面図。

【図４】シャープメルト性のトナーの軟化特性を示す
図。

【図５】定着装置の概略を示す断面図。

【図６】実施例１の画像形成装置の動作を示すタイミン
グチャート。

【図７】実施例２の画像形成装置の概略を示す断面図。

【図８】実施例２の画像形成装置の動作を示すタイミン
グチャート。

【図９】実施例３の画像形成装置の概略を示す断面図。

【図１０】実施例４の画像形成装置の概略を示す断面
図。

【符号の説明】

１ 画像形成装置（レーザビームプリンタ） ３ 像担持体（感光ドラム） ９ 記録材支持体（転写ドラム） １１ 記録材担持シート １２ 転写装置（転写用放電器） ３０ 定着装置 ３１ 定着部材（定着ローラ） ４３ 離型剤（シリコーンオイル） Ｐ 記録材 Ｓ スペーサ粒子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/00 106 G03G 15/20 104

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面にトナー像が形成される像担持体
   と、記録材を担持し搬送する記録材支持体と、前記像担
   持体上のトナー像を前記記録材支持体上の記録材に転写
   する転写装置と、前記記録材上に転写されたトナー像を
   離型剤が塗布された定着部材により加熱加圧して前記記
   録材上に定着する定着装置と、を備えた画像形成装置に
   おいて、 前記像担持体と記録材支持体とが直接接触するのを防止
   するためのスペーサ粒子層を、前記像担持体の表面に形
   成してなる、 ことを特徴とする画像形成装置。