JP5455007B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
このようなクリーニング部材を備える構成では、クリーニング部材の摺擦によって潜像担持体の表面が磨耗して潜像担持体の寿命が低下するという問題が生じる。また、クリーニング部材の摺擦によって潜像担持体の寿命が低下すること抑制するために、耐磨耗性の材料からなる潜像担持体を用いると、潜像担持体として光導電性を有しつつ、耐磨耗性に優れた材料を用いることになり、潜像担持体の材料選択の幅が狭まるという問題が生じる。
しかしながら、転写工程を通過した後の感光体に残留したトナーは、その帯電極性が反転したトナーや弱帯電トナーが比較的多く存在するものである。このため転写残トナーは現像工程に対してそのまま好適に使えるトナーとは言い難い。したがって、従来のクリーナレス方式の画像形成装置では、現像工程で潜像担持体をクリーニングするために転写残トナーの帯電極性を正常に戻すトナー帯電極性制御用の帯電部材を新たに必要とするものである。このようなクリーナレス方式では、潜像担持体上にトナー像を形成するために必要な帯電とは別にトナー帯電極性制御用の帯電部材によって帯電を行うため、潜像担持体表面は帯電による静電ハザードによって潜像担持体の寿命が低下するという問題が生じる。また、帯電によるハザードに対する耐性のある材料からなる潜像担持体を用いると、上述した耐磨耗性の材料を用いる場合と同様に、潜像担持体の材料選択の幅が狭まるという問題が生じる。
このように、潜像担持体の表面に直接トナー像を形成する構成では、潜像担持体の寿命の低下や潜像担持体の材料選択の幅が狭まるといった問題が生じる。
このため、被覆フィルム供給装置の被覆フィルムの巻きが無くなった場合、被覆フィルム供給装置及び被覆フィルム回収装置の軸部材と被覆フィルムとを交換する。軸部材と被覆フィルムとを交換するときには、被覆フィルム供給装置の被覆フィルムを巻いていた軸部材と、被覆フィルム回収装置のロール状の被覆フィルム及び軸部材とを装置本体から取り外す。そして、ロール状に被覆フィルムが巻かれた軸部材を被覆フィルム供給装置側に装着し、潜像担持体から分離後の被覆フィルムを巻き取る軸部材を被覆フィルム回収装置側に装着することで、上述した使用開始当初の状態となり、軸部材と被覆フィルムとを交換が終了する。
この要求は、潜像担持体に供給する前の被覆フィルム、あるいは、潜像担持体から分離して回収した後の被覆フィルムを保持する構成が、被覆フィルムを軸部材に巻きつける構成である場合に限るものではない。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記供給フィルム保持部材は、上記潜像担持体に供給する前の上記被覆フィルムを軸部に巻きつけて供給フィルムロールとして保持する供給フィルム巻きつけ軸であり、上記回収フィルム保持部材は、該潜像担持体から分離した後の該被覆フィルムを軸部で巻き取って回収し、ロール状の回収フィルムロールとして保持する回収フィルム巻き取り軸であることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の画像形成装置において、上記被覆フィルム保持カートリッジを装置本体に装着した状態で上記被覆フィルムに対して接触または近接する部材を、該被覆フィルム保持カートリッジを装置本体から取り外すときに該被覆フィルムから離間させることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、上記被覆フィルム保持カートリッジを装置本体から取り外すときに上記潜像担持体に対する上記被覆フィルムの密着を解除するフィルム密着解除手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、被覆フィルム保持カートリッジは装置本体から取り外した後に装置本体に装着する向きを変えて、上記供給フィルム保持部材と上記回収フィルム保持部材との位置を入れ替えた状態で装置本体に装着可能であることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置において、上記被覆フィルムは上記潜像担持体表面から分離した後に記録媒体上にトナー像を定着する定着装置の定着部に記録媒体とともに進入し、該定着部を通過した後に記録媒体から分離することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置において、上記供給フィルム保持部材が保持する上記被覆フィルムと上記回収フィルム保持部材が保持する該被覆フィルムとは連続しており、該供給フィルム保持部材から上記潜像担持体を被覆した後、該回収フィルム保持部材に至る画像形成時の該被覆フィルムの搬送に対して、逆方向の被覆フィルムの搬送が可能となるように構成したことを特徴とするものである。
以下、本発明を、画像形成装置に適用した一つ目の実施形態(以下、実施形態1と呼ぶ)について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施形態は以下述べるものに限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。
複写機500は画像形成を行う複写機本体部100を給紙装置としてのシートバンク300の上に載置しており、複写機本体部100の上部に画像読取装置200が取り付けられている。また、画像読取装置200の上には、背面側を支点に上下に開閉自在の自動原稿搬送装置400が取り付けられている。
図2は、実施形態1の複写機本体部100の感光体10近傍である画像形成部の拡大説明図であり、図3は、図2で示した画像形成部の転写位置Bで被覆フィルムFとシートSとが対向する状態の説明図である。
感光体10の周りには、感光体10の左側に帯電ローラ8を備える帯電装置が配置されている。感光体10の回りには、図中矢印Aで示す感光体10の表面移動方向(反時計方向)について、表面移動方向上流側から帯電ローラ8、現像装置12、及び転写装置13が順に配置されている。なお、複写機500は、感光体10をクリーニングするクリーニング装置は備えられてない。
また、現像装置12においては、現像ローラ4を用いることにより、詳細は後述する被覆フィルムF上にトナーを付着させて感光体10上の静電潜像を可視像化する。
複写機本体部100には、現像ローラ4が感光体10の表面に対向する現像位置における感光体10の表面を被覆する「被覆フィルム」である被覆フィルムFを供給フィルムロール20rとして保持する供給フィルム巻きつけ軸20を備える。また、感光体10の表面から分離した被覆フィルムFを巻き取って回収し、回収フィルムロール19rとして保持する回収フィルム巻き取り軸19を備える。そして、本実施形態1の複写機500は、供給フィルム巻きつけ軸20と回収フィルム巻き取り軸19とを一体的に支持し、複写機500本体に対して着脱自在な被覆フィルム保持カートリッジ18を有する。
複写機500では、感光体10の表面移動に合わせて、被覆フィルム保持カートリッジ18に配置された供給フィルム巻きつけ軸20に巻きつけられた供給フィルムロール20rから感光体10の表面に新しい被覆フィルムFが供給される。
また、手差しトレイ67上にセットされた手差しのシートSに画像を形成する場合は、手差し給紙部68の手差しトレイ67上にセットされた手差しのシートSが手差し供給路R2に送られる。そして、上述したシートカセット61内のシートSに画像形成を行う場合と同様に、レジストローラ21で感光体10の回転にタイミングが合わせられて手差しのシートSが感光体10の右側へと送り込まれる。
なお、転写位置Bを通過し、被覆フィルムFが分離した感光体10の表面は不図示の除電装置によって残留電位が除去され、上述した帯電ローラ8から始まる次の画像形成に備える状態となる。
その後、トナー像が定着されたシートSは排出ローラ35を通過して、排出スタック部39上に排出されてスタックされる。
なお、本実施形態1の複写機500は、感光体と現像装置とをそれぞれ一つずつ備えるモノクロの画像形成装置であるが、一つの感光体に4つの現像装置を配置したフルカラーの画像形成装置であっても、感光体表面に被覆フィルムを巻きつける構成は適用可能である。
本実施形態1に使用できる被覆フィルムFとしては、光が透過すること、静電気を保持出来ること、ある程度の応力に耐えることができ、引っ張られてもフィルム状態を維持できること、ある程度は熱に熔けずにフィルム状態を維持できること、ある程度は水に溶けずにフィルム状態を維持できること、といった特性も求められる。これらの特性を備えているものであれば、本実施形態1に使用する被覆フィルムFとしては、先に述べた食品用ラップフィルムの例に限らないことは言うまでもない。
供給フィルム巻きつけ軸20から供給された被覆フィルムFは、帯電ローラ8の表面を経て感光体10表面に供給される。すなわち、本実施形態1では、帯電ローラ8と感光体10とが対向する位置が被覆フィルム供給位置となる。被覆フィルムFはこの帯電ローラ8の押圧力と感光体帯電のために印加されるバイアス電荷により、感光体10に張り付いてそのまま下流へと搬送される。このとき感光体10の表面が一様帯電される。感光体10の回転に伴い、供給フィルム巻きつけ軸20に巻き込まれている被覆フィルムFが順次送り出される。次いでレーザ書込装置47から発せられた書き込み光3によって一様帯電された感光体10上に光像が書き込まれて静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置12により現像されて感光体10の表面を覆っている被覆フィルムFの上にトナー像がもたらされる。
そして、転写位置BでシートSと対向したトナー像は、転写バイアスによって図3に示すように、感光体10を被覆する被覆フィルムFの表面からシートSへと移動する。被覆フィルムFはシートSの搬送方向とは異なる方向に配置された回収フィルム巻き取り軸19によって引っ張られ、シートSから分離し、その後、感光体10の表面からも分離する。そして、回収フィルム巻き取り軸19で使用済み被覆フィルムとしてロール状に回収される。一方、トナー像が転写されたシートSは従来の画像形成装置と同様に熱定着装置22に搬送され、その表面にトナー像が定着された後に排出スタック部39に排出される。
この理由は、「転写残トナーは、正規な帯電極性に帯電したトナーを記録材や中間転写ベルトに引き寄せる転写装置の転写バイアス電圧に逆らって像担持体に残留している。従って、転写残トナーの多くは、帯電が不足しているか、正規な帯電極性とは逆の極性に帯電しており、正規な帯電極性に帯電したトナーのようには、動的な現像によって現像部材へ回収されない」からであり、「特に、高温高湿環境下や耐久時、画像比率の高い画像形成が連続して行われてトナー補給が多い場合、帯電が不足したトナーの割合が高まり、いわゆるかぶりトナーとして像担持体に大量に付着する。現像装置内の電荷が低い状態であるため、電荷付与が厳しい状態であるような環境下だからである。そして、かぶりトナーが像担持体に大量に付着すると、像担持体の正常な帯電や露光を妨げて画像形成品質が低下する。 そこで、クリーナレス方式の画像形成装置では、転写装置の下流側に帯電補助手段を配置して、帯電が不足した転写残トナーや逆の極性に帯電した転写残トナーを正常な帯電極性に帯電させている。」ということが必要になる。つまり、クリーナレス方式とは言ってもクリーニング部材の機能を代替する部材を必要とするのである。
また、クリーニング部材の機能を代替する部材を設けたとしても、一度、感光体表面に直接付着したトナーを除去することには限界がある。
この公報に記載の装置は、シートと記録用紙を重ね合わせて画像を得る装置の例があるが、これは電子写真方式を用いたものでは無く、トナーが残留したときのクリーニングの課題も無いため、本実施形態1の複写機500とは本質的に異なる画像形成装置である。
さらに、被覆フィルムFからなるフィルム層が感光体10の感光層を保護するので、機械的な摩耗の影響を避けることが出来るだけでなく、電気的な影響も小さくすることが出来るため、感光体10の耐久性が飛躍的に良くなる効果もある。
複写機500が備える現像装置12は磁性キャリアとトナーからなる二成分現像装置である。複写機500は現像装置12で使用するトナーを収容する不図示のトナーボトルを備え、トナーボトル内のトナーは不図示のトナー補給装置によって現像装置12に供給される。
トナー補給装置によって不図示のトナー補給口から供給されたトナーは、現像装置12のケーシングである現像容器12a内の磁性キャリアとトナーとからなる現像剤の上に供給される。供給されたトナーは、現像剤とともに螺旋形状の第二搬送スクリュ2で攪拌されながら図2中の紙面奥方向に搬送される。第二搬送スクリュ2を備える搬送路と第一搬送スクリュ1を備える搬送路とは、図2中の紙面奥方向端部と紙面手前方向端部とで連通している。そして、第二搬送スクリュ2によって図2中の紙面奥方向端部まで到達した現像剤は、第一搬送スクリュ1が配置された搬送路に移動し、第一搬送スクリュ1によって図2中の紙面奥方向から手前方向への搬送される。そして、第一搬送スクリュ1によって図2中の紙面手前方向端部まで到達した現像剤は、第二搬送スクリュ2が配置された搬送路に移動する。このように、現像装置12内では現像剤が循環している。
供給されたトナーが攪拌された現像剤は、第一搬送スクリュ1によって搬送される搬送路内で、磁石が内蔵されている現像ローラ4の磁力によって、現像ローラ4の表面に汲み上げられる。図中矢印Dで示すように、図中時計回りに回転している現像ローラ4の表面に磁力で吸着した現像剤は、現像ドクタ70で一定量に規制されるとともにトナーと磁性キャリアとが摩擦帯電される。
また、感光体10表面を覆う被覆フィルムF上にはトナーによって基準パターンが形成され、この基準パターンの反射濃度をパターン濃度センサ6が測定している。そしてこのパターン濃度センサ6の測定結果を基に、トナー濃度センサ5がどのような出力値の時にトナー補給動作を開始させれば良いかが自動的に選ばれるようになっている。
ポリエステル樹脂を含有するトナーのポリエステルは、多価アルコールと多価酸(大多数がジオール基を有する化合物と二酸(−(COOH)2)またはジエステル(−(COOR)2)を有する2酸化合物またはジエステル化合物)とを脱水(あるいは脱アルコール)縮合反応によってポリエステル化合物(未変性ポリエステル)とした未変性ポリエステル樹脂を用いる。また、ジイソシアネート(−NCO基を2個有する化合物)と活性水素化合物(特にジオール、ジオイックアシドまたはOH基とCOOH基との両方の基を有する化合物)との縮合反応によって得られる多価イソシアネート化合物とをさらに含む変性ポリエステル樹脂を含んでいてもよい。
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常20/80〜95/5程度である。
プレポリマーとして用いるウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90である。
本実施形態1の複写機500では、被覆フィルム保持カートリッジ18の内部に供給フィルム巻きつけ軸20及び回収フィルム巻き取り軸19が配置されており、被覆フィルムFの交換時には被覆フィルム保持カートリッジ18のみを脱着することで交換可能となっている。
図4は、被覆フィルムFに対して接触または近接する部材を被覆フィルムFから離間させる工程の説明図である。図4中の矢印E1、E2及びE3で示すように、現像装置12、転写装置13及び帯電ローラ8を被覆フィルムFから離間させる。なお、実施形態1の複写機500が備える現像装置12、転写装置13及び帯電ローラ8は不図示の移動構造によって被覆フィルムFに対して接離する方向に移動可能に構成されている。
図4のように、被覆フィルムFに対して接触または近接する部材を被覆フィルムFから離間させることで、図5で示すように被覆フィルムFにかかる張力が弱まり、被覆フィルムFのテンションが解除された状態となって被覆フィルム保持カートリッジ18を取り外すことが可能な状態となる。
図5のように、被覆フィルムFのテンションを解除した被覆フィルム保持カートリッジ18を、使用済みカートリッジ18bとして図6中の矢印H1で示すように複写機500本体側のカートリッジ取り付け位置18cから取り外す。このときの使用済みカートリッジ18bが備える被覆フィルムFである使用済みフィルムFbはほとんど全てが回収フィルム巻き取り軸19に巻き取られた状態である。次に、未使用の被覆フィルムFである使用前フィルムFaを備える被覆フィルム保持カートリッジ18である使用前カートリッジ18aを図6中の矢印H2で示すように複写機500本体側のカートリッジ取り付け位置18cに取り付ける。このときの使用前カートリッジ18aが備える使用前フィルムFaはほとんど全てが供給フィルム巻きつけ軸20に巻きついた状態である。
図7の状態から図8中の矢印I1、I2及びI3で示すように、現像装置12、転写装置13及び帯電ローラ8を被覆フィルムFに接触させる。これにより、被覆フィルムFにテンションが掛かり、実施形態1の複写機500での被覆フィルムFの交換作業が終了する。
複写機500では、被覆フィルムFの一部が被覆フィルム保持カートリッジ18から出ており、画像形成時にはその一部が感光体10の表面に密着した状態である。このため、被覆フィルム保持カートリッジ18を交換するときに、図4で示すように被覆フィルムFに対して接触または近接する部材を被覆フィルムFから離間させても、画像形成時に感光体10に密着していた部分で被覆フィルムFが感光体10に密着したままの状態となることがある。このように被覆フィルムFの一部が感光体10に密着したままの状態では、被覆フィルム保持カートリッジ18を複写機500本体から取り外すことは困難になる。
ここで、変形例1として、被覆フィルム保持カートリッジ18を複写機500本体から取り外すときに感光体10に対する被覆フィルムFの密着を解除するフィルム密着解除手段を備える構成について説明する。
変形例1の複写機500は、図9に示すように、被覆フィルム保持カートリッジ18がフィルム密着解除部材14を備える構成が実施形態1の複写機500と相違するが、他の構成は共通するため、共通する構成についての説明は省略し、相違点について説明する。
図10〜図14を用いて変形例1の構成での被覆フィルムFを交換する手順について説明する。
図10は、変形例1の構成で被覆フィルムFに対して接触または近接する部材を被覆フィルムFから離間させる工程の説明図である。図10中の矢印E1、E2及びE3で示すように、現像装置12、転写装置13及び帯電ローラ8を被覆フィルムFから離間させる。
図10のように、被覆フィルムFに対して接触または近接する部材を被覆フィルムFから離間させることで、被覆フィルムFにかかる張力が弱まり、被覆フィルムFのテンションが解除された状態となるが、被覆フィルムFの一部が感光体10の表面に密着した状態である。そこで、フィルム密着解除部材14を図11中の矢印Jで示すようにスライドさせることによって、被覆フィルムFの感光体10に対する密着を解除することができる。
図11の状態から被覆フィルム保持カートリッジ18を図中手前側に引き出すことで、供給フィルム巻きつけ軸20の供給フィルムロール20rの巻きが無くなった被覆フィルム保持カートリッジ18を複写機500本体から取り出すことができる。次に、供給フィルム巻きつけ軸20に供給フィルムロール20rが巻かれ、回収フィルム巻き取り軸19に回収フィルムロール19rの巻きが無い被覆フィルム保持カートリッジ18を複写機500本体に取り付けると図12で示す状態となる。
図13で示すように、被覆フィルムFを感光体10に接触させた後、図14中の矢印I1、I2及びI3で示すように、現像装置12、転写装置13及び帯電ローラ8を被覆フィルムFに接触させる。
これにより、変形例1の複写機での被覆フィルムFの交換作業が終了する。
未使用の被覆フィルム保持カートリッジ18を複写機500に取り付けるときには、図15に示す状態から、フィルム密着解除部材14を図15中の矢印Jで示すようにスライドさせることによって、被覆フィルムFが図16に示すように、感光体通過孔10aよりも外側に位置する状態になる。そして、図16に示す状態の被覆フィルム保持カートリッジ18を複写機500に取り付け、フィルム密着解除部材14を図15の位置(セット位置)に戻すことで、被覆フィルムFを感光体10に接触させ、図13で示した状態となる。
この状態から、被覆フィルムFから離間させていた現像装置12、転写装置13及び帯電ローラ8を被覆フィルムFに接触させて、作像可能状態となる。
変形例1の複写機500のように、複写機500内における供給フィルム巻きつけ軸20の位置と回収フィルム巻き取り軸19の位置とを入れ替え可能に構成することで、1度使用した被覆フィルムFを再使用することが出来、ランニングコストが削減できる。さらに、供給フィルム巻きつけ軸20の供給フィルムロール20rの巻きが無くなった被覆フィルム保持カートリッジ18を廃棄することなく、再利用することができるため、環境を考慮した画像形成装置を提供できる。
このため、供給フィルム巻きつけ軸20の位置と回収フィルム巻き取り軸19の位置とを入れ替える構成の場合、感光体10から分離後、且つ、トナー像をシートSに転写した後の被覆フィルムFをクリーニングするフィルムクリーニング手段を設けても良い。このようなフィルムクリーニング手段を設けることで、クリーニングされた被覆フィルムFによって回収フィルムロール19rが形成されるため、供給フィルム巻きつけ軸20の位置と回収フィルム巻き取り軸19の位置とを入れ替えて供給フィルムロール20rとして感光体10に供給しても良好な画像形成を行うことができる。
〔実験1〕
実験1では、画像形成装置として、imagio MP 5000(リコー製)を用いて以下に述べる実験を行った。
被覆フィルムとして厚さ10[μm]のPVDCフィルム、商品名:クレラップ(登録商標)を用意した。予め感光体ドラムにこのフィルムを巻きつけておく。そして画像形成装置に装着して画像形成させた。記録媒体である用紙の供給は行わないで感光体ドラムの1周分にトナー像が形成されるタイミングを見計らって、画像形成装置を停止させた。感光体ドラムを取り外し、観察したところ、画像が形成されていることを認めた。感光体ドラム表面からフィルムを引き剥がしてトナー面を用紙に合わせて貼り付けたところ、鮮明な画像であることが確認できた。
実験2では、画像形成装置として、imagio MP 5000(リコー製)を用いて以下に述べる実験を行った。
予め帯電した感光体ドラムを暗所で取り出し、上述したPVDC製のフィルムを感光体ドラムに巻きつけた。画像形成装置に装着して帯電装置は機能させないで画像形成させた。記録媒体である用紙の供給は行わないで感光体ドラムの1周分にトナー像が形成されるタイミングを見計らって、画像形成装置を停止する。感光体ドラムを取り外し、観察したところ、感光体ドラムを被覆するフィルムの表面に画像が形成されていることを認めた。表面からフィルムを引き剥がしてトナー面を用紙に合わせて貼り付けたところ、鮮明な画像であることが確認できた。
実験3では、画像形成装置として、imagio MP 5000(リコー製)を用いて以下に述べる実験を行った。
図2に示す複写機500と同様に、PVDC製のフィルムが巻き取られているフィルム供給装置を装着し、フィルムを感光体ドラムの周囲に回して定着装置まで配置して、通常のコピー動作を実行した。この実験3では、排出スタック部上には画像が定着されたフィルムで覆われた転写紙がスタックされたことを確認できた。
実験4では、画像形成装置として、imagio MP 5000(リコー製)を用いて以下に述べる実験を行った。
被覆フィルムとして厚さ7.5[μm]のポリメチルペンテン(PMP)フィルム、商品名:コープラップ(登録商標)を用意した。実験1及び実験2と同様の実験を行ったところいずれもフィルム表面上に画像形成できることが確認できた。
実験5では、画像形成装置として、imagio MP 5000(リコー製)を用いて以下に述べる実験を行った。
被覆フィルムの代わりとして、厚さが20[μm]で半透明の第二原図用紙を用意し実験2と同様の実験を行った。予め帯電した感光体ドラムに第二原図用紙を巻きつけておく。そして画像形成装置に装着し帯電装置は機能させて画像形成させた。用紙の供給は行わないで感光体ドラムの1周分にトナー像が形成されるタイミングを見計らって、画像形成装置を停止させた。感光体ドラムを取り外し、観察したところ、画像が形成されていることを認めた。表面から第二原図用紙を引き剥がしてトナー面を他の用紙に合わせて貼り付けたところ、若干不鮮明ではあるが画像の文字の認識に問題はなかった。
実際の実験に用いた透明フィルムの各条件を表1に示す。
また、表1中の「公称値」は各透明フィルムの厚みの代表値であり、表1中の「厚み」は実際の計測値である。
上述した実施形態1の複写機500では、転写位置Bを通過した被覆フィルムFは記録媒体であるシートSと分離した後、感光体10の表面から分離する構成である。被覆フィルムFを備える構成としては、転写位置Bを通過した被覆フィルムFがシートSとともに感光体10の表面から分離する構成であってもよい。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、被覆フィルムによって少なくとも現像位置では感光体表面を被覆し、転写位置を通過した被覆フィルムが記録媒体とともに潜像担持体の表面から分離する、本発明の2つ目の実施形態(以下、実施形態2と呼ぶ)について説明する。
実施形態2の複写機500は、感光体10から分離した被覆フィルムFが熱定着装置22を通過した後に回収フィルムロール19rとして回収フィルム巻き取り軸19に巻き取られる構成が実施形態1の複写機500と異なり、他の構成は共通するため、共通する構成についての説明は省略し、相違点について説明する。
供給フィルムロール20rから供給される被覆フィルムFは、帯電ローラ8の表面を経て感光体10表面に巻きつけられ、感光体10の表面を被覆する。すなわち、実施形態2も、実施形態1と同様に帯電ローラ8と感光体10とが対向する位置が被覆フィルム供給位置となる。被覆フィルムFはこの帯電ローラ8の押圧力と感光体帯電のために印加されるバイアス電荷により、感光体10に張り付いてそのまま下流へと搬送される。このとき感光体10の表面が一様帯電される。なお、感光体10の回転に伴い、供給フィルム巻きつけ軸20に巻き込まれている被覆フィルムFが順次送り出される。次いでレーザ書込装置47から発せられた書き込み光3によって一様帯電された感光体10上に光像が書き込まれて静電潜像が形成される。この静電潜像は現像位置で現像装置12により現像されて感光体10の表面を覆っている被覆フィルムFの上にトナー像がもたらされる。現像位置を通過した被覆フィルムFは、図18に示すように転写位置Bを通過して熱定着装置22の定着ニップも通過する。
なお、転写位置Bで被覆フィルムFが分離した感光体10の表面は不図示の除電装置によって残留電位が除去され、帯電ローラ8から始まる次の画像形成に備える状態となる。
実施形態2の複写機500では定着ニップよりも表面移動方向下流側の加熱ローラ30の表面と回収フィルム巻き取り軸19の回収フィルムロール19rとの間で被覆フィルムFが張架されている。このため、被覆フィルムFはシートSの搬送方向(熱定着装置22から排出ローラ35に向かう方向)とは異なる方向に配置された回収フィルム巻き取り軸19の方向に引っ張られ、被覆フィルムFが加熱ローラ30の表面に沿ってシートSから分離する。定着ニップを通過して、被覆フィルムFと分離したシートSは排出ローラ35を通過して、排出スタック部39上に排出されてスタックされる。また、定着ニップを通過して、シートSと分離した被覆フィルムFは、回収フィルムロール19rとして回収フィルム巻き取り軸19に巻き取られる。
また、熱定着装置22では被覆フィルムFとシートSとの分離が行われるが、ラップフィルムは、テンションがかかった状態で加熱ローラ30に巻きつきているため、定着部において、一つの加熱ローラとみなすことができ、従来の熱定着方式で用いられている分離方法と同様に、分離爪、分離板等によって被覆フィルムFとシートSとを分離する事が可能である。
なお、本実施形態2の複写機500は、感光体と現像装置とをそれぞれ一つずつ備えるモノクロの画像形成装置であるが、一つの感光体に4つの現像装置を配置したフルカラーの画像形成装置であっても、感光体表面に被覆フィルムを巻きつける構成は適用可能である。
図20は、被覆フィルムFに対して接触または近接する部材を被覆フィルムFから離間させる工程の説明図である。供給フィルム巻きつけ軸20の供給フィルムロール20rを形成する被覆フィルムFを使いきったときには、図20中の矢印E1、E2及びE3で示すように、画像形成時に被覆フィルムFに当接する現像装置12、転写装置13及び帯電ローラ8を被覆フィルムFから離間させる。また、実施形態2の複写機500では、熱定着装置22内の加熱ローラ30も被覆フィルムFと当接しているため、図20中の矢印Mで示すように加熱ローラ30も被覆フィルムFから離間させる。
なお、実施形態2の複写機500が備える現像装置12、転写装置13、帯電ローラ8及び加熱ローラ30は不図示の移動構造によって被覆フィルムFに対して接離する方向に移動可能に構成されている。
図20のように、被覆フィルムFに対して接触または近接する部材を被覆フィルムFから離間させることで、図21で示すように被覆フィルムFにかかる張力が弱まり、被覆フィルムFのテンションが解除された状態となって被覆フィルム保持カートリッジ18を取り外すことが可能な状態となる。
図21のように、被覆フィルムFのテンションを解除した被覆フィルム保持カートリッジ18を、使用済みカートリッジ18bとして図22中の矢印H1で示すように複写機500本体側のカートリッジ取り付け位置18cから一度取り外す。このときの取り外した被覆フィルム保持カートリッジ18が備える使用済みフィルムFbはほとんど全てが回収フィルム巻き取り軸19に巻き取られた状態である。次に、使用済みカートリッジ18bとして複写機500から取り外した被覆フィルム保持カートリッジ18の複写機500本体に対する向きを反対側にして、使用前フィルムFaを備える使用前カートリッジ18aとして、図22中の矢印H2で示すように複写機500本体側のカートリッジ取り付け位置18cに再び取り付ける。このときの使用前カートリッジ18aである被覆フィルム保持カートリッジ18が備える使用前フィルムFaはほとんど全てが供給フィルム巻きつけ軸20に巻きついた状態である。
図23の状態から図24中の矢印I1、I2及びI3で示すように、現像装置12、転写装置13及び帯電ローラ8を被覆フィルムFに接触させるとともに、図24中の矢印Qで示すように熱定着装置22内の加熱ローラ30を被覆フィルムFに接触させる。これにより、被覆フィルムFが供給フィルム巻きつけ軸20に供給フィルムロール20rとして巻きつけられた状態に戻すことができ、被覆フィルムFを再び使用することができるようになり、実施形態2の複写機500での被覆フィルムFの再利用作業が終了する。
例えば、被覆フィルムFの供給フィルムロール20rの巻きが無くなった場合に、供給フィルム巻きつけ軸20から感光体10を被覆した後に回収フィルム巻き取り軸19に至る画像形成時の被覆フィルムFの搬送に対して、逆方向の被覆フィルムFの搬送を行っても良い。
詳しくは、被覆フィルムFの供給フィルムロール20rの巻きが無くなった場合には、被覆フィルムFに当接している、加熱ローラ30、加圧ローラ32、転写ベルト17、感光体10、帯電ローラ8、及び、供給フィルム巻きつけ軸20を画像形成時の回転方向とは逆方向に回転させることにより、回収フィルム巻き取り軸19で回収フィルムロール19rを形成する被覆フィルムFを供給フィルム巻きつけ軸20に巻きつけられた供給フィルムロール20rに戻す。これにより、供給フィルム巻きつけ軸20側に被覆フィルムFを蓄えることができ、回収フィルム巻き取り軸19に巻き取られた被覆フィルムFを再び使用することができる。
なお、被覆フィルムFを画像形成時とは逆方向に搬送して、再利用する構成は、供給フィルム巻きつけ軸20と回収フィルム巻き取り軸19とを一体的に支持して複写機500本体から着脱自在にした構成に限らず、適用可能である。
このように、フィルム層である被覆フィルムFを介して電子写真感光体である感光体10の静電潜像を現像し、次いでトナー像が形成された被覆フィルムFを感光体10から引き剥がす事を行えば、本質的にトナーが感光体10に残らないようにすることができるので、感光体10上に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング部材が不要になる。
また、供給フィルム保持部材である供給フィルム巻きつけ軸20と回収フィルム保持部材である回収フィルム巻き取り軸19とを一体的に支持し、複写機500装置本体に対して着脱自在な被覆フィルム保持カートリッジ18を有することにより、被覆フィルム保持カートリッジ18を交換することで、供給フィルム巻きつけ軸20と回収フィルム巻き取り軸19との交換が終わるため、供給フィルム巻きつけ軸20と回収フィルム巻き取り軸19とを容易に交換することができる。
詳しくは、被覆フィルムFの供給フィルムロール20rの巻きが無くなった場合には、被覆フィルムFに当接している、加熱ローラ30、加圧ローラ32、転写ベルト17、感光体10、帯電ローラ8、及び、供給フィルム巻きつけ軸20を画像形成時の回転方向とは逆方向に回転させることにより、回収フィルム巻き取り軸19で回収フィルムロール19rを形成する被覆フィルムFを供給フィルム巻きつけ軸20に巻きつけられた供給フィルムロール20rに戻す。これにより、供給フィルム巻きつけ軸20側に被覆フィルムFを蓄えることができ、回収フィルム巻き取り軸19に巻き取られた被覆フィルムFを再び使用することができ、廃棄物、及び、ユーザーの経済的負荷を低減することができる。
2 第二搬送スクリュ
3 書き込み光
4 現像ローラ
5 トナー濃度センサ
6 パターン濃度センサ
7 転写ローラ
8 帯電ローラ
10 感光体
11 帯電装置
12 現像装置
12a 現像容器
13 転写装置
15 第一張架ローラ
16 第二張架ローラ
17 転写ベルト
18 被覆フィルム保持カートリッジ
18a 使用前カートリッジ
18b 使用済みカートリッジ
18c カートリッジ取り付け位置
19 回収フィルム巻き取り軸
19r 回収フィルムロール
20 供給フィルム巻きつけ軸
20r 供給フィルムロール
21 レジストローラ
22 熱定着装置
30 加熱ローラ
32 加圧ローラ
35 排出ローラ
39 排出スタック部
47 レーザ書込装置
48 回転多面鏡
49 ポリゴンモータ
50 走査光学系
53 光源
54 ミラー
55 結像用光学レンズ
56 イメージセンサ
57 コンタクトガラス
61 シートカセット
62 呼出ローラ
63 供給ローラ
64 分離ローラ
66 シート搬送ローラ
67 手差しトレイ
68 手差し給紙部
70 現像ドクタ
100 複写機本体部
200 画像読取装置
300 シートバンク
400 自動原稿搬送装置
500 複写機
B 転写位置
C シート搬送装置
F 被覆フィルム
Fa 使用前フィルム
Fb 使用済みフィルム
S シート
R シート搬送路
R1 供給路
R2 手差し供給路
Claims (7)
- 表面移動する潜像担持体と、
該潜像担持体表面を一様帯電する帯電手段と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成するトナー像形成手段とを備えた画像形成装置であって、
少なくとも上記トナー像形成手段によってトナー像が形成されるトナー像形成位置で上記潜像担持体の表面を被覆する被覆フィルムを該潜像担持体表面に巻きつける被覆フィルム巻きつけ手段と、
該被覆フィルムによって被覆された該潜像担持体表面が該被覆フィルム巻きつけ手段によって再び被覆フィルムを巻きつけられる位置に到達する前に、該潜像担持体表面を被覆した状態で該トナー像形成位置を通過した該被覆フィルムを該潜像担持体表面から分離させる被覆フィルム分離手段と、
該トナー像形成位置で該被覆フィルム上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
該被覆フィルム巻きつけ手段によって該潜像担持体に巻きつけられる位置に供給する前の該被覆フィルムを保持する供給フィルム保持部材と、
該被覆フィルム分離手段によって該潜像担持体表面から分離した該被覆フィルムを回収して保持する回収フィルム保持部材とを備え、
該供給フィルム保持部材と該回収フィルム保持部材とを一体的に支持し、装置本体に対して着脱自在な被覆フィルム保持カートリッジを有し、
上記被覆フィルム巻きつけ手段は、上記帯電手段によって一様帯電される前の上記潜像担持体表面に上記被覆フィルムを巻きつける構成であり、
該被覆フィルム保持カートリッジは、上記潜像担持体の表面移動方向に該潜像担持体の表面上で直交する幅方向に引き出すことで装置本体から取り外す構成であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
上記供給フィルム保持部材は、上記潜像担持体に供給する前の上記被覆フィルムを軸部に巻きつけて供給フィルムロールとして保持する供給フィルム巻きつけ軸であり、
上記回収フィルム保持部材は、該潜像担持体から分離した後の該被覆フィルムを軸部で巻き取って回収し、ロール状の回収フィルムロールとして保持する回収フィルム巻き取り軸であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2の画像形成装置において、
上記被覆フィルム保持カートリッジを装置本体に装着した状態で上記被覆フィルムに対して接触または近接する部材を、該被覆フィルム保持カートリッジを装置本体から取り外すときに該被覆フィルムから離間させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
上記被覆フィルム保持カートリッジを装置本体から取り外すときに上記潜像担持体に対する上記被覆フィルムの密着を解除するフィルム密着解除手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
被覆フィルム保持カートリッジは装置本体から取り外した後に装置本体に装着する向きを変えて、上記供給フィルム保持部材と上記回収フィルム保持部材との位置を入れ替えた状態で装置本体に装着可能であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
上記被覆フィルムは上記潜像担持体表面から分離した後に記録媒体上にトナー像を定着する定着装置の定着部に記録媒体とともに進入し、該定着部を通過した後に記録媒体から分離することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
上記供給フィルム保持部材が保持する上記被覆フィルムと上記回収フィルム保持部材が保持する該被覆フィルムとは連続しており、
該供給フィルム保持部材から上記潜像担持体を被覆した後、該回収フィルム保持部材に至る画像形成時の該被覆フィルムの搬送に対して、逆方向の被覆フィルムの搬送が可能となるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
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