JP3026642B2 - 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】本発明は軽印刷機とプリンタの双
方の機能を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】印刷機と複写機との双方の機能をもつ画
像形成装置があるが、この装置は静電潜像を形成する像
担持体に酸化亜鉛シートを用いている。凹版、凸版印刷
においては、光硬化性樹脂によって原版を構成するよう
にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら酸化亜鉛
シートや光硬化性樹脂は高価であるため、ランニングコ
ストが高いという欠点がある。本発明は上記従来の問題
点に着目してなされたものであり、印刷機と複写機との
双方の機能をもち、しかもランニングコストを低く抑え
ることができる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、所定
温度になると導電化し且つ所定温度になると溶融する誘
電層と所定温度になると溶融する導電層とが積層されて
構成された像担持体を支持する支持体と、前記像担持体
を誘電層側が表面となって支持体に支持される状態と導
電層が表面となって支持体に支持される状態とに選択的
に前記支持体上へ送る像担持体搬送手段と、前記支持体
上に担持された像担持体を帯電する帯電手段と、前記支
持体上に担持された像担持体に所定の画像情報に基づい
て加熱書き込みを行ない静電潜像を形成する加熱手段
と、像担持体上の静電潜像を現像し顕像を形成する現像
手段と、像担持体上の顕像を転写紙に転写する転写手段
を有する画像形成装置である。

【０００５】

【作用】本発明によれば、プリンタとして使用する場合
は、像担持体が像担持体搬送手段によって支持体に像担
持体を誘電層側が表面となって支持体に支持される状態
となるように送られ、像担持体は支持体上に支持され
る。この像担持体は、帯電手段によって帯電され、さら
にサーマルヘッドによって誘電層が導電化する温度にて
所定の画像情報に基づいて加熱書き込みが行なわれ、像
担持体上に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像
手段によって現像され、顕像が形成される。この像担持
体上の顕像は、転写手段によって転写紙に転写される。

【０００６】また印刷機として使用する場合は、像担持
体が像担持体搬送手段によって支持体に像担持体を導電
層側が表面となって支持体に支持される状態となるよう
に送られ、像担持体は支持体上に支持される。この像担
持体は、加熱手段によって誘電体が溶融する温度にて所
定の画像情報に基づいて加熱書き込みが行なわれ、導電
層側に誘電層が露出する部分が形成される。そしてこの
露出部分が帯電手段によって帯電され、この帯電された
誘電層の露出部分に現像手段によって現像剤が供給さ
れ、顕像が形成される。この像担持体上の顕像は、転写
手段によって転写紙に転写される。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例を図面にしたがって説明す
る。図１において符号１は像担持体を支持するシート支
持ドラムを示し、このシート支持ドラム１は時計方向へ
回転する。シート支持ドラム１の周面は、硬度５０°か
ら８０°の弾性を有する導電体によって構成されてお
り、この周面は接地されている。シート支持ドラム１に
はクランパー２が備えられている。

【０００８】シート支持ドラム１の周囲には、帯電手段
として帯電チャージャー３、加熱手段としてのサーマル
ヘッド４、現像手段としての現像ユニット５、転写手段
としての転写チャージャー６、クリーニングブラシ７ａ
を有するクリーニングユニット７、除電器８、シート除
去爪９および接地された導通ローラ１０が配置されてい
る。

【０００９】サーマルヘッド４はシート支持ドラム１に
近接離間できる。また現像ユニット５には現像スリーブ
５ａが備えられ、この現像スリーブ５ａはシート支持ド
ラム１に近接離間できる。シート除去爪９は支点９ａを
中心に揺動できる。除電器８は、ヒートローラ、シート
ヒータ、ＡＣコロナ放電装置のいずれかによって構成す
る。

【００１０】図２において符号１５は像担持体搬送手段
としてのシート搬送装置を示し、このシート搬送装置１
５はストック部１６上に反転部１７が取り付けられて構
成されている。ストック部１６に開口部１６ａが形成さ
れている。またストック部１６にはカセットケース１８
が備えられ、このカセットケース１８には像担持体であ
るシートＳが収容されている。下段コロ１９はカセット
ケース１８内のシートＳの最も上のものに接触してい
る。

【００１１】反転部１７は一点鎖線で示す姿勢に開放で
きるようになっており、また反転部１７には開口部１７
ａが形成されている。この反転部１７には上段ベルトコ
ロ２０が設けられている。符号２３は通路爪を示し、こ
の通路爪２３は実線で示す姿勢と点線で示す姿勢とに動
作できるようになっている。

【００１２】図３に像担持体としてのシートＳの拡大断
面図を示す。シートＳは誘電層Ｓ１と導電層Ｓ２とが積
層されて構成されている。図４のグラフに示すように誘
電層Ｓ１は、温度ＴｇからＴｒｔより低い範囲で加熱さ
れると電位が減衰し、また温度Ｔｒｔ以上で加熱すると
溶融変形する。なおシートＳは誘電層Ｓ１を上側にして
カセットケース１８に収容されている。

【００１３】次にこの画像形成装置の動作について説明
する。プリントモードの動作について説明する。プリン
トモードにおいて、導通ローラ１０はシート支持ドラム
１から離間した状態となっている。また図２に示したシ
ート搬送装置１５の通路爪２３は実線で示す姿勢となっ
ている。下段コロ２３が回転しシートＳを開口部１６ａ
から送り出す、このシートＳは図１において矢印Ａで示
す経路でシート支持ドラム１上に送られ、クランパー２
によってシートＳの先端部がクランパー２によって保持
されてシートＳはシート支持ドラム１に巻き付く。

【００１４】そして帯電チャージャー３がシートＳをマ
イナス極性に均一帯電させる。次いでサーマルヘッド４
が点線で示す姿勢から実線で示す姿勢に移動し、図５に
示すようにシート支持ドラム１上のシートＳに所定の画
像情報に基づいて書き込みが行なわれ、サーマルへッド
４によって加熱された部分の電位が減衰されて、図６に
示すように静電潜像Ｚが形成される。このときのサーマ
ルヘッド４は図４に示した温度Ｔｓｖで、静電潜像の書
き込みを行なう。なおシート支持ドラム１は周面が弾性
体によって構成されているので、サーマルヘッド４のシ
ートＳに対する密着性が確保されることになる。

【００１５】次いで現像ユニット５の現像スリーブ５ａ
が実線で示す位置に移動し、現像スリーブ５ａ上に担持
されたトナーが、静電潜像Ｚに供給され、シートＳ上に
トナー像が形成される。かかる現像動作時において、シ
ートＳと現像スリーブ５ａとの間に３００Ｖの現像バイ
アスを印加する。一方図示しない給紙装置から転写紙が
矢印Ｂで示す経路で供給され、この転写紙にシートＳ上
のトナー像が転写チャージャー６の作用によって転写さ
れる。そして転写紙は定着装置１１に送られ、転写紙上
のトナー像が定着された後、機外に排出される。

【００１６】シート支持ドラム１は、さらに時計方向へ
回転し、クリーング装置７のクリーニングブラシ７ａに
よってクリーニングシートＳの残留トナーが除去され
る。そして除電器８によってシートＳ電位が除去され、
次のプリント動作に備える。また印刷モードの動作を行
う場合は、シートＳはシート除去爪９によってシート支
持ドラム１から除去され、図示しない回収ポットに回収
される。

【００１７】印刷モードの動作について説明する。印刷
モードにおいては図２に示したシート搬送装置１５の通
路爪２３は点線で示す姿勢となっている。下段コロ１９
が回転し、シートＳが開口部１６ａから送り出される。
このシートＳは通路爪２３に案内され反転されて開口部
１７ａを通り反転部１７に送られ、矢印Ｃで示す方向へ
駆動する上段コロ２０によって反転部１７に搬送され、
導電層Ｓ２が上側となる。

【００１８】次いで通路爪２３が実線で示す姿勢に戻
り、上段コロ２０が矢印Ｄで示す方向へ駆動し、反転部
１７内のシートＳが開口部１７ａから送り出される。こ
のシートＳは図１において矢印Ａで示す経路でシート支
持ドラム１上に送られ、クランパー２によってシートＳ
の先端部がクランパー２によって保持されてシートＳは
導電部Ｓ２を表面としてシート支持ドラム１に巻き付
く。

【００１９】次にサーマルヘッド４が点線で示す姿勢か
ら実線で示す姿勢に移動し、且つ、現像スリーブ５ａは
破線位置に後退してしる。図７に示すようにシート支持
ドラム１上のシートＳに所定の画像情報に基づいて書き
込みが行なわれ、図８に示すようにサーマルへッド４に
よって加熱された部分の誘電層Ｓ１が溶融変形し、凹部
Ｙが形成される。それにともない導電層Ｓ２が剥離した
り溶融して変形を起こす。このときのサーマルヘッド４
の温度は図４に示した温度Ｔｔｒ以上である。

【００２０】シートＳ全面に加熱書き込みが終了すると
サーマルヘッド４が点線で示すように後退し、シート支
持ドラム１はさらに時計方向へ回転し、帯電チャージャ
ー３によって帯電され、図９に示すように誘電層Ｓ１の
凹部Ｙが帯電する。導電層Ｓ２は導通ローラ１０を介し
て接地されているので、帯電しない。次に現像ユニット
５の現像スリーブ５ａが実線で示す位置に移動し、現像
スリーブ５ａ上に担持されたトナーが凹部Ｙ内に供給さ
れ、トナー像が形成される。かかる現像動作時におい
て、シートＳと現像スリーブとの間に２００Ｖ程度の現
像バイアスを印加する。

【００２１】一方図示しない給紙装置から転写紙が矢印
Ｂで示す経路で供給され、この転写紙にシートＳの凹部
Ｙ内のトナーが転写チャージャー６の作用によって転写
される。そして転写紙は定着装置１１に送られ、転写紙
上のトナー像が定着された後、機外に排出される。上記
帯電、凹部Ｙ内へのトナーの供給、転写の各工程が繰り
返され、所定数の印刷が行なわれる。

【００２２】所定数の印刷が終了すると、シートＳはシ
ート除去爪９によってシート支持ドラム１から除去さ
れ、図示しない回収ポットに回収される。印刷モードで
は、同じ画像である限り、サーマルヘッド４により一度
書き込みを行なえば、２回目以降は書き込みを行なう必
要がないので、プリントモードより印刷時間を短くする
ことができる。

【００２３】転写紙支持ドラム１を用いる代わりに無端
ベルト状のシート支持体を使用することも可能である。
上記のようにサーマルヘッド４による書き込みは、プリ
ントモードより印刷モードの方が高い温度で行なってい
るが、この他サーマルヘッド４の温度を一定としシート
支持ドラム１の回転速度を遅くする方法でもよい。サー
マルヘッド４の他、半導体レーザ、赤外線レーザを用い
てもよい。シートＳの誘電体として、ポリプロピレン、
ポリエチレンテレフタレート等の低価格の材料が図４に
示した特性を満たし使用することが可能である。レーザ
を使用する場合、前記材料中に光を吸収しやすくするた
め粒子を混合させ誘電層を構成する。

【００２４】導通ローラ１０のかわりに、周面が導電性
材料によって構成されたヒートローラを備え、このヒー
トローラをプリントモードにおいては除電器として用
い、また印刷モードにおいては導通ローラとして用いる
構成としてもよい。かかる構成とした場合には、除電器
８は設けない。導通ローラ１０を使用しているが、導通
ブラシを用いることも可能である。なお帯電チャージャ
ー３によるシートＳの帯電極性をプリントモードと印刷
モードとにおいて逆極性としてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来のよ
うに酸化亜鉛シートや光硬化性樹脂を用いないので、ラ
ンニングコストを低く抑えることができるようになる。
また一つの装置に印刷機とプリンタの双方の機能が備え
られているので、設置スペース上有利である。さらに印
刷にトナーを用いるので、転写紙などの画像形成面が平
滑でなくても、きれいな画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる画像形成装置の構成を
示す図である。

【図２】本発明の実施例にかかる画像形成装置に搭載さ
れるシート搬送装置の構成を示す図である。

【図３】本発明の実施例にかかる画像形成装置のプリン
ト、印刷される画像を形成するために用いられるシート
の部分断面図である。

【図４】図３に示したシートの加熱温度と表面電位およ
び変形度との関係を示すグラフである。

【図５】本発明の実施例にかかる画像形成装置のプリン
トモードにおける工程を説明するための図である。

【図６】本発明の実施例にかかる画像形成装置のプリン
トモードにおける工程を説明するための図である。

【図７】本発明の実施例にかかる画像形成装置の印刷モ
ードにおける工程を説明するための図である。

【図８】本発明の実施例にかかる画像形成装置の印刷モ
ードにおける工程を説明するための図である。

【図９】本発明の実施例にかかる画像形成装置の印刷モ
ードにおける工程を説明するための図である。

【符号の説明】

１ シート支持ドラム ３ 帯電チャージャー ４ サーマルヘッド ５ 現像ユニット ５ａ 現像スリーブ ６ 転写チャージャー ８ 除電器 １５ シート搬送装置 Ｓ シート

フロントページの続き (72)発明者 樽見 紀慶 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株 式会社リコー内 (72)発明者 五十嵐 正人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株 式会社リコー内 (72)発明者 宮脇 勝明 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株 式会社リコー内 (72)発明者 森 隆志 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平１−255560（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−338962（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41C 1/00 - 1/18 B41J 2/42 B41M 1/10 G03G 13/26 - 13/32 G03G 15/05

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定温度になると導電化し且つ所定温度に
   なると溶融する誘電層と所定温度になると溶融する導電
   層とが積層されて構成された像担持体を支持する支持体
   と、前記像担持体を誘電層側が表面となって支持体に支
   持される状態と導電層が表面となって支持体に支持され
   る状態とに選択的に前記支持体上へ送る像担持体搬送手
   段と、前記支持体上に担持された像担持体を帯電する帯
   電手段と、前記支持体上に担持された像担持体に所定の
   画像情報に基づいて加熱書き込みを行ない静電潜像を形
   成する加熱手段と、像担持体上の静電潜像を現像し顕像
   を形成する現像手段と、像担持体上の顕像を転写紙に転
   写する転写手段を有する画像形成装置。