JP3421868B2 - 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、電子写真方式の画像形
成装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種プリンタや複写機等におい
て、画像形成のための方式として、電子写真プロセス
（いわゆるカールソンプロセス）が広く採用されてい
る。この電子写真プロセスは、帯電、露光、現像（乾式
現像または湿式現像）、転写、定着等の作像プロセスを
経て記録紙上に画像を形成するもので、この現像プロセ
スにおいて、例えば湿式現像法によれば、銀塩写真に匹
敵する解像度、階調を得ることが可能である。

【０００３】ところで、上述の電子写真プロセスにより
画像形成を行う画像形成装置においては、一連の作像プ
ロセスを連続的に行うために、感光体をドラム状とする
ドラム方式と、ベルト状とするベルト方式のものが知ら
れている。

【０００４】前者は、感光体として、Ｓｅ系感光材料
（例えばＳｅ−Ｔｅ）を表面に蒸着したアルミニウムド
ラムや有機光導電体をコーティングしたアルミニウムド
ラム等を用いるもので、回転駆動される感光体ドラムに
対して帯電、露光、現像、転写等の工程を行うものであ
る。一方、後者は、有機光導電体（オーガニック・フォ
ト・コンダクタ）等のベルトを用いるもので、ローラに
よって走行される感光体ベルトに対して同様の工程を行
うものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、湿式現
像法では、乾式現像法と比較して、きめ細かい印刷が可
能であり、高画質の画像を得ることができる。

【０００６】そこで、上記ドラム方式と比較して製造コ
ストの点で有利である上記ベルト方式を採用して湿式現
像を実現させることが考えられている。この場合、現像
工程においては、画像形成装置の構成要素である現像ロ
ーラを用い、この現像ローラを回転させることで現像剤
を感光体である感光体ベルトに供給して現像を行うが、
このとき現像ローラと上記感光体ベルトとの安定な当接
を確保する目的でこの感光体ベルトの内側（現像ローラ
と接触しない側の面）に裏打ち部材を設けることが案出
されている。

【０００７】しかしながら、この裏打ち部材は、現像ロ
ーラと上記感光体ベルトとを安定且つ確実に当接させる
という要求を満たす必要上、プロセス幅に渡り１／１０
０ｍｍオーダーの高精度の平面性を有することが必須で
ある。それに加えて、上記感光体ベルトにこの裏打ち部
材を設けることによって上記感光体ベルトの駆動負荷が
著しく増大するという問題が生じている。

【０００８】また、上述の安定且つ確実な当接を実現す
るためには、この感光体ベルトと当接する現像ローラに
も同様に、その偏芯度や真直度等において非常に高い加
工精度が要求されることとなる。

【０００９】ところで、上記感光体ベルトを張設するた
めのローラを大型化し、このローラをこの感光体ベルト
に対する裏打ち部材として上記現像ローラとこの感光体
ベルトを当接させて現像を行うことも考えられる。とこ
ろが、この場合においても、上記大型のローラや現像ロ
ーラに非常に高い加工精度が要求されるうえに、上記感
光体ベルトの厚みの均一性の確保や感光体ベルト−大型
のローラ間のゴミ等の排除法などを確立することが極め
て困難であるという問題がある。

【００１０】本発明は、上述の様々な課題に鑑みて提案
されたものであり、装置構成を大幅に簡略化且つ小型化
して安価な画像形成を可能とし、しかも作製において高
い加工精度が要求されることなく常に安定な高精細且つ
高品位の作像を容易に実現可能とする画像形成装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ベルト形状を
有する像担持体ベルトの表面を湿式現像剤により現像像
を形成する画像形成装置において、上記像担持体ベルト
の裏面に接触配置され上記像担持体ベルトを搬送する大
径ローラと、上記像担持体ベルトの裏面に接触配置され
上記像担持体ベルトに裏面から圧力を印加するテンショ
ンローラと、上記大径ローラと上記テンションローラに
より張設状態となった上記像担持体ベルトの表面に接触
配置され、上記像担持体ベルト表面に湿式現像剤を供給
する現像ローラとを備え、上記現像ローラは、長手方向
端部に上記現像ローラの直径より大きい直径を有する位
置決めコロを有し、上記大径ローラと上記テンションロ
ーラとの間において上記像担持体ベルト表面に接触若し
くは非接触状態で位置すると共に、上記位置決めコロが
上記大径ローラ若しくは上記テンションローラに当接す
ることで、式（１）を満たす位置に上記現像ローラが配
置するように構成する。 Ｒ３＝｛（Ｒ１＋Ｒ２−ｇ）^２＋Ｘ^２｝^１／２−Ｒ１・・・（１） (ここで、Ｒ１は上記大径ローラ若しくは上記テンショ
ンローラの半径、Ｒ２は上記現像ローラの半径、Ｒ３
は、上記位置決めコロの半径、ｇは、上記現像ローラの
上記像担持体ベルト表面への当接による上記像担持体ベ
ルトの移動量、Ｘは、ｇ＝０としたときの上記大径ロー
ラと上記現像ローラとの接線間の距離。）この場合、湿
式現像剤として常温において固体で加熱・冷却により溶
融・固化を繰り返す固形化湿式現像剤を用いてもよい。

【００１２】この場合、上記大径ローラ、上記現像ロー
ラ及び上記テンションローラの各中心軸を所定の各位置
に固定して構成してもよい。

【００１３】

【作用】本発明に係る画像形成装置においては、ベルト
形状を有する像担持体ベルトの表面を湿式現像剤により
現像像を形成する画像形成装置において、上記像担持体
ベルトの裏面に接触配置され上記像担持体ベルトを搬送
する大径ローラと、上記像担持体ベルトの裏面に接触配
置され上記像担持体ベルトに裏面から圧力を印加するテ
ンションローラと、上記大径ローラと上記テンションロ
ーラにより張設状態となった上記像担持体ベルトの表面
に接触配置され、上記像担持体ベルト表面に湿式現像剤
を供給する現像ローラとを備え、上記現像ローラは、長
手方向端部に上記現像ローラの直径より大きい直径を有
する位置決めコロを有し、上記大径ローラと上記テンシ
ョンローラとの間において上記像担持体ベルト表面に接
触若しくは非接触状態で位置すると共に、上記位置決め
コロが上記大径ローラ若しくは上記テンションローラに
当接することで、式（１）を満たす位置に上記現像ロー
ラが配置されることにより、上記像担持体ベルトに裏打
ち部材を設けなくとも、この像担持体ベルトの微弱な弾
性力によりこの像担持体ベルトに現像ローラが上記湿式
現像剤層を介して安定に接触することとなり、上記像担
持体ベルト表面にこの湿式現像剤が極めて高い均一性を
もって薄厚に供給される。従って、上記像担持体ベルト
表面に残存した使用済み現像剤を除去する部材が不要と
なり、余分な現像剤が供給されることなく少量の湿式現
像剤である上記湿式現像剤層により、上記像担持体ベル
ト表面の静電潜像に画像乱れのない高画質の現像剤画像
が形成されることになる。 Ｒ３＝｛（Ｒ１＋Ｒ２−ｇ）^２＋Ｘ^２｝^１／２−Ｒ１・・・（１） (ここで、Ｒ１は上記大径ローラ若しくは上記テンショ
ンローラの半径、Ｒ２は上記現像ローラの半径、Ｒ３
は、上記位置決めコロの半径、ｇは、上記現像ローラの
上記像担持体ベルト表面への当接による上記像担持体ベ
ルトの移動量、Ｘは、ｇ＝０としたときの上記大径ロー
ラと上記現像ローラとの接線間の距離。）また、湿式現
像剤として常温において固体で加熱・冷却により溶融・
固化を繰り返す固形化湿式現像剤が用いられるので、銀
塩写真に匹敵する解像度及び階調を得ることができると
ともに、現像剤の保存安定性及び取り扱い性の向上の実
現が可能となる。

【００１４】また、現像ローラの像担持体ベルトに対す
る当接位置から離間した箇所において、この像担持体ベ
ルトを裏側から当接保持するテンションローラが設けら
れ、駆動ローラである大径ローラから見て上記現像ロー
ラ、上記テンションローラの順に配設されているので、
上記現像ローラと像担持体ベルトとの間に働く微小な当
接力を所要の値に調節することが可能となる。

【００１５】さらに、本発明においては、大径ローラ、
現像ローラ及び上記テンションローラの各中心軸が所定
の各位置に固定されているので、微小な圧力で現像ロー
ラと像担持体ベルトとが当接された際に生じる上記像担
持体ベルトの移動ギャップ（現像ローラの当接による上
記像担持体ベルトの元の状態からの当接力方向の移動距
離）が所定値に規定されることとなる。

【００１６】この場合、具体例としては、現像ローラの
両端部にこの現像ローラ径よりも大径のコロ部材が設け
られ、大径ローラとテンションローラのうち少なくとも
一つがその両端部で前記コロ部材と当接し位置決めされ
ている構成とすることで、上記移動ギャップの量が幾何
的に規定された所定値となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１８】上記実施例に係る画像形成装置は、図１に
示すように、外筐であるプリンタ本体内に、感光体ベル
ト１や、帯電チャージャ（帯電部）２、レーザ光学系
（露光部）３、現像部（画像形成装置）４からなる作像
プロセス部、除電ランプ５、クリーニングブレード６か
らなるクリーニング機構、さらには転写機構部を内蔵し
てなるものである。

【００１９】上記プリンタ本体には、単数若しくは複数
の給紙カセット、本例では用紙サイズの異なる２つの給
紙カセット（図示は省略する。）が着脱自在に装填さ
れ、各給紙カセットにセットされた転写シート上に現像
剤画像が形成されることになる。

【００２０】ここで、転写シートとして使用できる材料
としては、現像剤に対する付着力が大きいものが好まし
く、用途に応じて適宜選択することができる。例示すれ
ば、天然紙，合成紙等の各種紙類、木綿，麻等の植物性
繊維や絹，羊毛等の動物性繊維からなる布あるいは不織
布、ポイリアミド，ポリエステル，ポリアセタール，ポ
リウレタン等の有機合成繊維やセラミックス，カーボン
等の無機繊維からなる布あるいは不織布、金属，有機高
分子等のメッシュ、ポリウレタンフォーム等の高分子発
泡体等である。通常の文書の形で保存するには、視認性
を高める観点から被転写体として白地の紙等を使用する
ことが好ましいが、もちろんこれに限られるものではな
い。

【００２１】なお、上記転写シートは、現像剤に対する
付着力を確保することを目的として、その表面に前記現
像剤の分散媒と相溶する樹脂層が形成されていてもよ
い。これにより、現像剤画像の転写をより確実なものと
することができる。

【００２２】転写シートの表面に形成される樹脂層を構
成する樹脂としては、分散媒と相溶するものであれば如
何なるものであってもよく、例えば熱可塑性エラストマ
ー、低密度ポリオレフィン、アイオノマー樹脂、酢酸ビ
ニル共重合ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィン、
ホットメルト用接着剤等が使用できる。これらは、商品
名ケミパール（Ａタイプ，Ｍタイプ，Ｓタイプ，Ｖタイ
プ，Ｗタイプ）（いずれも三井石油化学社製）や商品名
アクリフト（住友化学社製）として市販されている。本
例では、酢酸ビニル共重合ポリオレフィンを塗布したシ
ート（ビカット軟化点：４０℃）を用いた。

【００２３】一方、上記感光体ベルト１は、例えば負帯
電のフタロシアニン系の有機感光体をベルト状に成形し
てなるものであるが、フタロシアニン系の有機感光体の
他、周知の有機光導電体をいずれも使用することができ
る。具体的には、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールと２，
４，７−トリニトロフルオレン−９−オンとからなる電
子写真感光基材、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールをピリ
リウム塩系色素で増感したもの、ポリ−Ｎ−ビニルカル
バゾールをシアニン系色素で増感したもの、有機顔料を
主成分とする電子写真感光基材、染料と樹脂とからなる
共晶錯体を主体とする電子写真感光基材等が挙げられ
る。

【００２４】そして、この感光体ベルト１は、複数のロ
ーラ間、本例では、大径ローラ１０、圧接ローラ１１、
剥離ローラ１２及びテンションローラ２１の４つのロー
ラからなるローラ群間に掛け渡されて閉ループを形成
し、大径ローラ１０は駆動ローラとして図中反時計回り
方向に走行される。

【００２５】ここで、大径ローラ１０は、他のローラ
（圧接ローラ１１や剥離ローラ１２、テンションローラ
２１）よりも直径が大とされ、本例では直径１００ｍｍ
とされている。一方、圧接ローラ１１等は、直径３０ｍ
ｍ程度の小径ローラによって構成されている。

【００２６】なお、感光体ベルト１の走行系の任意の位
置には、上記第１実施例では現像部４と圧接ローラ１１
の間にはセンサが設置されており、これによって感光体
ベルト１の継ぎ目を検出して、画像形成開始位置を制御
するようにしている。

【００２７】上述のような構成を有する走行系において
は、感光体ベルト１は、大径ローラ１０の周面に沿って
走行した後、テンションローラ２１、圧接ローラ１１、
剥離ローラ１２を通り、再び大径ローラ１０上を走行す
る。そして、前記大径ローラ１０の周面に沿って走行す
る際には、感光体ベルト１の背面側がこの大径ローラ１
０によって支持される形になるので、感光体ベルト１に
弛みが生じたり、走行が不安定なものとなる虞れはな
い。

【００２８】そこで、本例においては、前記大径ローラ
１０の周面に沿って先の作像プロセス部及びクリーニン
グ機構を配置し、大径ローラ１０の周面に沿って走行す
る感光体ベルト１に対して作像プロセスを行うようにし
ている。すなわち、大径ローラ１０の周囲を取り囲むよ
うに、除電ランプ５、クリーニングブレード６、帯電チ
ャージャ２、レーザ光学系３、現像部４を配し、一連の
作像プロセス（除電→クリーニング→帯電→露光→現像
→・・・）を連続的に行うようになっている。したがっ
て、作像プロセスの安定性は、ドラム方式に匹敵するも
のとなる。なお、前記除電ランプ５については、必ずし
も大径ローラ１０の周囲に配置する必要はなく、剥離ロ
ーラ１２と大径ローラ１０の間の任意に位置に設置する
ことも可能である。

【００２９】上記作像プロセス部を構成する帯電チャー
ジャ２、レーザ光学系３、現像部４は、通常の電子写真
方式のものがいずれも使用でき、その形式は問わない
が、本例では、帯電チャージャ３としてはスコロトロン
を用いた。この帯電チャージャ（スコロトロン）２は、
放電ワイヤ（図示は省略する。）と、開口面に設けられ
グリッド電極として機能するメッシュ（図示は省略す
る。）とからなるもので、ムラのない均一な帯電を行う
ことができる。

【００３０】レーザ光学系３は、レーザ光源３１とレー
ザビームを感光体ベルト１上を走査させるためのポリゴ
ンミラー（図示は省略する。）、反射ミラー３２等によ
り構成されるもので、画像信号に応じて感光体ベルト１
を選択露光する。

【００３１】そして特に、本実施例に係る画像形成装置
である現像部４は、加熱，冷却により溶融，固化を繰り
返す固形化湿式現像剤を用いる現像部とする。この固形
化湿式現像剤を用いた湿式現像法によれば、銀塩写真に
匹敵する解像度及び階調を得ることが可能であり、現像
剤の保存安定性や取り扱い性等の点でも非常に優れたも
のである。

【００３２】この現像部４は、溶融された上記固形化湿
式現像剤を収容する現像剤収容部５１と、この現像剤収
容部５１から供給された現像剤を図中矢印Ｍで示す方向
に回転して感光体ベルト１にこの現像剤を供給する現像
ローラ５２とにより構成されている。

【００３３】この現像部４から所定距離離間した位置に
は感光体ベルト１の内側（大径ローラ１０側）に上記テ
ンションローラ２１が設けられ、大径ローラ１０から見
て現像ローラ５２、テンションローラ２１の順に配設さ
れている。ここで、現像ローラ５２の両端部にこの現像
ローラ径よりも大径のコロ部材５２ａが設けられ、これ
らコロ部材５２ａは大径ローラ１０の両端部と当接され
係合されている。なお、各コロ部材５２ａはテンション
ローラ２１の両端部と当接され係合されるように構成し
てもよい。

【００３４】そして、上記現像ローラ５２は、感光体ベ
ルト１のみの位置、即ちこの感光体ベルト１に裏打ち部
材の無い位置でこの感光体ベルト１と微小圧力をもって
当接する。このとき、テンションローラ２１により上記
微小圧力の調整が図られる。このように現像ローラ５２
と感光体ベルト１とは、いわゆる擬接触状態で当接して
いるために、この微小圧力の大きさが感光体ベルト１表
面上における湿式現像剤の表面張力の大きさと比較して
小さい値となり、現像ローラ５３表面と感光体ベルト１
表面との間に安定な湿式現像剤の層が形成される。

【００３５】この現像剤の層をより安定に保持するため
に、本実施例においては、大径ローラ１０、現像ローラ
５２及びテンションローラ２１の各中心軸を所定の各位
置に正確に固定して設置する。ここで、図２に示すよう
に、当接時に生じる感光体ベルト１の移動ギャップ（現
像ローラ５２の当接による感光体ベルト１の元の状態か
らの当接力方向の移動距離）をｇとして、大径ローラ１
０、現像ローラ５２、コロ部材５２ａの各半径、及び移
動ギャップｇを０とした時の大径ローラ１０と現像ロー
ラ５２との接線間距離をそれぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３及び
Ｘとすると、以下に示す関係が成立する。

【００３６】 Ｒ３＝｛（Ｒ１＋Ｒ２−ｇ）^２＋Ｘ^２｝^１／２−Ｒ１ ・・・（１） （１）式に従ってＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＸの値を決定、
即ち大径ローラ１０、現像ローラ５２（及びテンション
ローラ２１）の各中心軸を所定の各位置に正確に固定し
て設置することで移動ギャップｇを所要の値とすること
ができる。

【００３７】このようにして上記移動ギャップｇを所要
の値に設定し、現像ローラ５３表面と感光体ベルト１表
面との間に安定な湿式現像剤の層を形成することで、こ
の湿式現像剤が現像ローラ５２と接触している感光体ベ
ルト１表面の静電潜像の現像に供される。

【００３８】上記固形化湿式現像剤に用いられる分散媒
は電気絶縁性有機物であり、その融点は、通常の使用環
境や取り扱い性を考慮して３０℃以上とし、より好まし
くは４０℃以上とする。融点の上限は特に規定されるも
のではないが、実用的にはおよそ１００℃、より好まし
くは８０℃以下である。これは、融点があまり高過ぎて
も加熱に余分なエネルギーを消費すること、支持体上に
保持して使用する場合に、支持体として一般に使用され
る材料の耐熱温度を越えてはならないこと等を考慮して
のことである。本例では、現像剤の融点を４６℃に設定
した。

【００３９】これらの要求を満たす分散媒の材料として
は、パラフィン類、ロウ類、およびこれらの混合物が挙
げられる。まずパラフィン類としては、ノナデカンから
ヘキサコンタンに至る炭素数１９〜６０の各種の正パラ
フィンがある。またロウ類としては、カルナウバロウ,
綿ロウ等の植物ロウ、ミツロウ等の動物ロウ、オゾケラ
イト、およびパラフィンロウ,微晶ロウ,ペトロラタム等
の石油ロウ等が挙げられる。これらの材料は、一般に誘
電率εが１．９〜２．３程度の誘電体材料である。な
お、分散媒の凝集力を上げるために、エチレン酢酸ビニ
ル共重合体等を添加することもある。

【００４０】さらには、ポリエチレン，ポリアクリルア
ミドや、ポリ−ｎ−ステアリルアクリレート，ポリ−ｎ
−ステアリルメタクリレート等のポリアクリレートのホ
モポリマーあるいはコポリマー（例えばコポリ−ｎ−ス
テアリルアクリレート−エチルメタクリレート等）等の
側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子も使用可能
であるが、加熱時の粘度等を考慮すると先のパラフィン
類，ロウ類が好適である。

【００４１】また、上記電気絶縁性有機物に分散される
着色剤粒子としては、従来公知の無機顔料、有機顔料、
染料およびこれらの混合物が使用できる。たとえば無機
顔料としては、クロム系顔料、カドミウム系顔料、鉄系
顔料、コバルト系顔料、群青、紺青等が挙げられる。ま
た、有機顔料や染料としては、ハンザイエロー(C.I.116
80)、ベンジジンイエローＧ(C.I.21090)、ベンジジンオ
レンジ(C.I.21110)、ファーストレッド(C.I.37085)、ブ
リリアントカーミン３Ｂ(C.I.16015-Lake)、フタロシア
ニンブルー(C.I.74160)、ビクトリアブルー(C.I.42595-
Lake)、スピリットブラック(C.I.50415)、オイルブルー
(C.I.74350)、アルカリブルー(C.I.42770A)、ファース
トスカーレット(C.I.12315)、ローダミン６Ｂ(C.I.4516
0)、ローダミンレーキ(C.I.45160-Lake)、ファーストス
カイブルー(C.I.74200-Lake)、ニグロシン(C.I.5041
5)、カーボンブラック等が挙げられる。これらは単独で
も２種以上の混合物としても用いることができ、所望の
発色を有するものを選択して使用すればよい。

【００４２】現像剤には、これら電気絶縁性有機物や着
色剤粒子のほか、分散性や着色剤の帯電能等を向上させ
る目的で樹脂を併用しても良い。かかる樹脂としては公
知の材料を適宜選択して使用することができ、例示すれ
ばブタジエンゴム，スチレン−ブタジエンゴム，環化ゴ
ム，天然ゴム等のゴム類、スチレン系樹脂，ビニルトル
エン系樹脂，アクリル系樹脂，メタクリル系樹脂，ポリ
エステル系樹脂，ポリカーボネート系樹脂，ポリ酢酸ビ
ニル系樹脂等の合成樹脂類、ロジン系樹脂，水素添加ロ
ジン系樹脂，アマニ油変成アルキド樹脂等の変性アルキ
ドを含むアルキド樹脂類、ポリテルペン類等の天然樹脂
類等が挙げられる。その他、フェノール樹脂類、フェノ
ールホルマリン樹脂等の変成フェノール樹脂類、フタル
酸ペンタエリトリット、クマロン−インデン樹脂類、エ
ステルガム樹脂類、植物油ポリアミド樹脂類等も有用で
あるし、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリプロピレン等のよ
うなハロゲン化炭化水素重合体類、ビニルトルエン−ブ
タジエン，ブタジエン−イソプレン等の合成ゴム類、２
−エチルヘキシルメタクリレート，ラウリルメタクリレ
ート，ステアリルメタクリレート，ラウリルアクリレー
ト，オクチルアクリレート等の長鎖アルキル基を持つア
クリル系モノマーの重合体もしくはそれらと他の重合性
モノマーとの共重合体類（たとえば、スチレン−ラウリ
ルメタクリレート共重合体，アクリル酸−ラウリルメタ
クリレート共重合体等) 、ポリエチレン等のポリオレフ
ィン類、ポリテルペン類等も使用できる。

【００４３】さらに、上記現像剤には通常は電荷供与剤
が添加され、ここで使用される現像剤もその例外ではな
い。使用される電荷供与剤は、たとえばナフテン酸,オ
クテン酸,オレイン酸,ステアリン酸,イソステアリン酸
あるいはラウリン酸等の脂肪酸の金属塩、スルホコハク
酸エステル類の金属塩、油溶性スルホン酸金属塩、リン
酸エステル金属塩、アビエチン酸等の金属塩、芳香族カ
ルボン酸金属塩、芳香族スルホン酸金属塩等である。

【００４４】また、着色剤粒子(6) の帯電電荷を向上さ
せるために、ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＴｉＯ_２，Ｚｎ
Ｏ，Ｇａ_２Ｏ_３,Ｉｎ_２Ｏ_３，ＧｅＯ_２，ＳｎＯ_２，Ｐ
ｂＯ_２，ＭｇＯ等の金属酸化物微粒子やこれらの混合物
を電荷増強剤として添加しても良い。

【００４５】このような固形化湿式現像剤を用いた現像
方式では、現像プロセス及びクリーニングプロセスにお
いて、現像剤を溶融するために、感光体ベルト１を加熱
する必要がある。このため、本実施例においては、大径
ローラ１０を熱伝導の良いアルミニウムによって形成す
るとともに、内部に加熱手段（例えば抵抗体、図示は省
略する。）を設け、この熱を感光体ベルト１に伝達する
ようにしている。

【００４６】また、転写機構は、加圧ローラ１３と圧接
ローラ１１とからなるもので、これら加圧ローラ１３及
び圧接ローラ１１で感光体ベルト１を挟むように構成さ
れている。これらローラのうち、圧接ローラ１１は、感
光体ベルト１のガイドローラとしての役割も果たすもの
で、加圧ローラ１３は、転写シート１４を現像された感
光体ベルト１と重ね合わせる役割を果たす。ただし、転
写シート１４自体による押圧が十分な場合には、前記加
圧ローラ１３は省略することも可能である。

【００４７】また、感光体ベルト１から転写シート１４
が剥離される位置には、剥離ローラ１２が感光体ベルト
１の背面側に接するように設けられ、この剥離ローラ１
２がガイドローラとして機能し感光体ベルト１の走行方
向が転換される。この剥離ローラ１２の直前の位置に
は、冷却プレート１５が感光体ベルト１の背面側に接す
るように設けられており、必要に応じて感光体ベルト１
あるいは転写シート１４を加熱あるいは冷却するように
構成されている。

【００４８】剥離された転写シート１４の進行方向に
は、定着装置や排出部が配置されており、転写シート１
４が円滑に排出されるようになされている。なお、上記
排出部の手前に設けられる定着装置は、熱ロールや熱オ
ーブン等からなるものであり、転写後の転写シート１４
を所定の温度（例えば６０℃）に加熱して現像剤画像を
定着し得るような構造とされている。

【００４９】本実施例においては、転写シート１４の搬
送経路が、感光体ベルト１に対する圧接から剥離に至る
まで、ほぼ水平方向とされているので、転写シート１４
の給紙から排出までの搬送系を直線状に配置することが
でき、転写シート１４の搬送状態を安定化することが可
能になっている。なお、ここでは前記転写シート１４の
搬送経路を水平方向としたが、装置構成の都合等により
任意の方向に設定できることは言うまでもない。

【００５０】上述のプリンタ装置においては、像担持体
である感光体ベルト１上に静電潜像を形成し、固形化湿
式現像剤を用いて現像する。すなわち、感光体ベルト１
を図中反時計回り方向に回転駆動し、帯電チャージャ２
によって表面を帯電した後、レーザ光学系３からのレー
ザ光を照射して静電潜像を形成する。この静電潜像は、
現像部４を通るとき現像剤によって可視像化される。

【００５１】一方、給紙カセットからレジストローラ７
を介して転写シート１４を給送し、タイミングを捉えて
感光体ベルト１からなる像担持体へと搬送する。そし
て、前記現像剤からなる可視像を、感光体ベルト１から
転写シート１４へ転写し、さらに感光体ベルト１上に密
着した転写シート１４を機械的に分離する。

【００５２】転写は、感光体ベルト１を現像された画像
を保持した状態で走行させ、圧接ローラ１１により転写
シート１４とタイミングを合わせて密着し、加圧，加熱
（圧接加熱：温度４８℃）することにより行う。転写機
構は、先にも述べたように、加圧ローラ１３と圧接ロー
ラ１１で感光体ベルト１を挟むように構成されており、
これら加圧ローラ１３及び圧接ローラ１１の加圧，加熱
で現像剤画像を溶融あるいは軟化し、転写シート１４上
への転写が行われる。

【００５３】転写機構による圧接後、感光体ベルト１及
び転写シート１４は密着状態のまま搬送され、前記剥離
ローラ１２上で曲率分離により剥離が行われる。剥離に
際しては、前記剥離ローラ１２を加熱し、感光体ベルト
１を背面から若干加熱することにより、可視像が感光体
ベルト１から剥離し易くなるようにしてもよい。本例で
は、剥離温度３０℃とした。

【００５４】その後、転写シート１４は、定着装置に搬
送され、この定着装置により転写シート１４上の可視像
が定着され、排出部へと排出される。

【００５５】一方、可視像転写後の感光体ベルト１は、
除電ランプ５によって帯電電荷が消失され、さらにクリ
ーニングブレード６によって残留現像剤が除去され、繰
り返し使用される。なお、このクリーニングブレード６
による残留現像剤の除去に際しては、感光体ベルト１が
大径ローラ１０によって加熱され、残留現像剤が溶融状
態とされるので、残留現像剤はクリーニングブレード６
によって速やかに除去される。

【００５６】本実施例に係る画像形成装置においては、
基本的にはベルト方式であるので、ベルト方式の長所を
有する。すなわち、大画像化に容易に対応でき、しかも
ドラム方式に比べて製造コストが低減される。

【００５７】また、上記実施例においては、帯電、露
光、現像等の工程を大径ローラ１０の周面に沿って走行
する感光体ベルト１に対して行うようにしているので、
ドラム方式の長所をも併せ持ち、感光体ベルト１の走行
状態が安定なものとなり、画像の高精細化、高品質化が
図られる。

【００５８】表面に湿式現像剤が供給される現像ローラ
に５２対して静電潜像が形成された感光体ベルト１をそ
の弾性力により微小圧力をもって接触走行させること
で、この微小圧力の大きさが感光体ベルト１上における
湿式現像剤の表面張力の大きさと比較して小さい値であ
るために現像ローラ５２の表面と張設状態の感光体ベル
ト１の表面との間に安定な湿式現像剤層が形成されるの
で、この感光体ベルト１に裏打ち部材を設けなくとも、
感光体ベルト１の微弱な弾性力によりこの感光体ベルト
１に現像ローラ５２が上記湿式現像剤層を介して安定に
接触することとなり、感光体ベルト１の表面にこの湿式
現像剤が極めて高い均一性をもって薄厚に供給される。
従って、感光体ベルト１の表面に残存した使用済み現像
剤を除去する部材が不要となり、余分な現像剤が供給さ
れることなく少量の湿式現像剤である上記湿式現像剤層
により、感光体ベルト１の表面の静電潜像に画像乱れの
ない高画質の現像剤画像が形成されることになる。

【００５９】また、本実施例においては、湿式現像剤と
して常温において固体で加熱・冷却により溶融・固化を
繰り返す固形化湿式現像剤が用いられるので、銀塩写真
に匹敵する解像度及び階調を得ることができるととも
に、現像剤の保存安定性及び取り扱い性の向上の実現が
可能となる。

【００６０】また、現像ローラ５２の感光体ベルト１に
対する当接位置から離間した箇所において、この感光体
ベルト１を裏側から当接保持するテンションローラ２１
が設けられ、駆動ローラである大径ローラ１０から見て
現像ローラ５２、テンションローラ２１の順に配設され
ているので、現像ローラ５２と感光体ベルト１との間に
働く微小な当接力を所要の値に調節することが可能とな
る。

【００６１】さらに、本実施例においては、大径ローラ
１０、現像ローラ５２及びテンションローラ２１の各中
心軸が所定の各位置に固定されているので、微小な圧力
で現像ローラ５２と感光体ベルト１とが当接された際に
生じるこの感光体ベルト１の移動ギャップ（現像ローラ
５２の当接による感光体ベルト１の元の状態からの当接
力方向の移動距離）ｇが所定値に規定されることとな
る。

【００６２】この場合、具体例としては、現像ローラ５
２の両端部にこの現像ローラ径よりも大径のコロ部材５
２ａが設けられ、大径ローラ１０の両端部で前記コロ部
材と当接し位置決めされている構成とすることで、上記
移動ギャップｇが幾何的に規定された所定値となる。

【００６３】このように、上記実施例では、感光体ベル
ト１には常時一定の所定量の現像剤が供給されるため
に、常に同じ品位の高画質画像を得ることが可能とな
る。

【００６４】以上、本発明を適用した具体的な実施例に
ついて説明したが、本発明がこの実施例に限定されるも
のでないことは言うまでもない。例えば、大径ローラ１
０、現像ローラ５２及びテンションローラ２１の各中心
軸を所定の各位置に正確に固定して設置する代わりに、
現像ローラ５２にバネ等の部材を設置し、その弾発力を
利用して現像ローラ５２を感光体ベルト１に当接させる
ように現像部４を構成してもよい。

【００６５】また、現像ローラ５２と感光体ベルト１と
を接触させずに、これらの間に微小間隙を設けて上記現
像部４を構成してもよい。すなわち、表面に湿式現像剤
が供給される現像ローラ５２に対してこの微小間隙をも
って静電潜像が形成された感光体ベルト１を走行させる
ことで、現像ローラ５２の表面と張設状態の感光体ベル
ト１の表面との間に湿式現像剤が浸透して安定な湿式現
像剤層が形成されるので、感光体ベルト１に裏打ち部材
を設けなくとも、この安定な湿式現像剤層により感光体
ベルト１の表面にこの湿式現像剤が極めて高い均一性を
もって薄厚に供給される。従って、感光体ベルト１表面
に残存した使用済み現像剤を除去する部材が不要とな
り、余分な現像剤が供給されることなく少量の湿式現像
剤である上記湿式現像剤層により、感光体ベルト１の表
面の静電潜像に画像乱れのない高画質の現像剤画像が形
成されることになる。

【００６６】

【発明の効果】本発明に係る画像形成装置によれば、ベ
ルト形状を有する像担持体ベルトの表面を湿式現像剤に
より現像像を形成する画像形成装置において、上記像担
持体ベルトの裏面に接触配置され上記像担持体ベルトを
搬送する大径ローラと、上記像担持体ベルトの裏面に接
触配置され上記像担持体ベルトに裏面から圧力を印加す
るテンションローラと、上記大径ローラと上記テンショ
ンローラにより張設状態となった上記像担持体ベルトの
表面に接触配置され、上記像担持体ベルト表面に湿式現
像剤を供給する現像ローラとを備え、上記現像ローラ
は、長手方向端部に上記現像ローラの直径より大きい直
径を有する位置決めコロを有し、上記大径ローラと上記
テンションローラとの間において上記像担持体ベルト表
面に接触若しくは非接触状態で位置すると共に、上記位
置決めコロが上記大径ローラ若しくは上記テンションロ
ーラに当接することで、式（１）を満たす位置に上記現
像ローラが配置されるように構成したので、装置構成を
大幅に簡略化且つ小型化して安価な画像形成を可能とな
り、しかも作製において高い加工精度が要求されること
なく常に安定な高精細且つ高品位の作像を容易に実現可
能となる。 Ｒ３＝｛（Ｒ１＋Ｒ２−ｇ）^２＋Ｘ^２｝^１／２−Ｒ１・・・（１） (ここで、Ｒ１は上記大径ローラ若しくは上記テンショ
ンローラの半径、Ｒ２は上記現像ローラの半径、Ｒ３
は、上記位置決めコロの半径、ｇは、上記現像ローラの
上記像担持体ベルト表面への当接による上記像担持体ベ
ルトの移動量、Ｘは、ｇ＝０としたときの上記大径ロー
ラと上記現像ローラとの接線間の距離。）また、湿式現
像剤として常温において固体で加熱・冷却により溶融・
固化を繰り返す固形化湿式現像剤を用いたので、銀塩写
真に匹敵する解像度及び階調が得られ、常に安定な高精
細且つ高品位の作像を可能とする。

【００６７】また、現像ローラの像担持体ベルトに対す
る当接位置から離間した箇所において、この像担持体ベ
ルトを裏側から当接保持するテンションローラを設け、
駆動ローラである大径ローラから見て上記現像ローラ、
上記テンションローラの順に配設して構成したので、湿
式現像剤が更に均一に像担持体ベルト表面に供給され、
常に安定な高精細且つ高品位の作像を可能となる。

【００６８】このとき、上記大径ローラ、上記現像ロー
ラ及び上記テンションローラの各中心軸を所定の各位置
に固定して構成したので、所定量の湿式現像剤が更に均
一に像担持体ベルト表面に供給され、常に安定な高精細
且つ高品位の作像を可能となる。

【００６９】さらにこの場合、上記現像ローラの両端部
にこの現像ローラ径よりも大径のコロ部材が設けられ、
上記大径ローラと上記テンションローラのうち少なくと
も一つがその両端部で前記コロ部材と当接して位置決め
されるように構成したので、所定量の湿式現像剤が更に
均一に像担持体ベルト表面に供給され、常に安定な高精
細且つ高品位の作像を可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る画像形成装置を構成要素として
有する画像作製装置を示す模式図である。

【図２】本実施例に係る画像形成装置の構成要素である
現像ローラと、大径ローラ及びテンションローラとの位
置関係を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 感光体ベルト、２ 帯電チャージャ、３ レーザ光
学系、４ 現像部、５除電ランプ、６ クリーニングブ
レード、１０ 大径ローラ、１１ 圧接ローラ、１２
剥離ローラ、２１ テンションローラ、５１ 現像剤収
容部、５２ 現像ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢倉 雄次 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−278584（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−280783（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−62685（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−174177（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−72820（ＪＰ，Ａ) 実公 平１−32050（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルト形状を有する像担持体ベルトの表
   面を湿式現像剤により現像像を形成する画像形成装置に
   おいて、 上記像担持体ベルトの裏面に接触配置され上記像担持体
   ベルトを搬送する大径ローラと、 上記像担持体ベルトの裏面に接触配置され上記像担持体
   ベルトに裏面から圧力を印加するテンションローラと、 上記大径ローラと上記テンションローラにより張設状態
   となった上記像担持体ベルトの表面に接触配置され、上
   記像担持体ベルト表面に湿式現像剤を供給する現像ロー
   ラとを備え、 上記現像ローラは、長手方向端部に上記現像ローラの直
   径より大きい直径を有する位置決めコロを有し、上記大
   径ローラと上記テンションローラとの間において上記像
   担持体ベルト表面に接触若しくは非接触状態で位置する
   と共に、上記位置決めコロが上記大径ローラ若しくは上
   記テンションローラに当接することで、式（１）を満た
   す位置に上記現像ローラが配置されることを特徴とする
   画像形成装置。 Ｒ３＝｛（Ｒ１＋Ｒ２−ｇ）^２＋Ｘ^２｝^１／２−Ｒ１・・・（１） (ここで、Ｒ１は上記大径ローラ若しくは上記テンショ
   ンローラの半径、Ｒ２は上記現像ローラの半径、Ｒ３
   は、上記位置決めコロの半径、ｇは、上記現像ローラの
   上記像担持体ベルト表面への当接による上記像担持体ベ
   ルトの移動量、Ｘは、ｇ＝０としたときの上記大径ロー
   ラと上記現像ローラとの接線間の距離。)
2. 【請求項２】上記湿式現像剤が常温において固体で加熱
   ・冷却により溶融・固化を繰り返す固形化湿式現像剤で
   あることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】大径ローラ、現像ローラ及びテンションロ
   ーラの各中心軸が所定の各位置に固定されていることを
   特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。