JPH0313981A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、磁気潜像等を用いて用紙に画像を形成する画
像形成装置に関する。

（従来の技術） 現在、電子複写機と同様な操作によって、印刷機と同様
に高速度で多数枚の複製が行える画像形成装置の開発が
進められている。この画像形成装置は、像担持体上に静
電潜像を形成してこの静電潜像を第１の磁性現像剤で現
像した後、この現像剤像を像担持体上に定着してマスタ
ー像を得、次いで、このマスター像を磁化してその上に
第２の磁性現像剤を付着させて被転写像を得、この被転
写像を転写部材に転写させる。この画像形成装置は、マ
スター像として第１の現像剤像を像担持体上に定着させ
るため、マスター像上の第２の現像剤の被転写像が転写
部材に転写された後も、上記マスター像はそのまま磁力
を保持した状態で像担持体上に残る。この画像形成装置
には、マスター像を磁化する磁化手段が設けられていた
。

（発明が解決しようとする課題） 従来は、第１の現像剤を磁化手段で磁化した後に第２の
現像剤を付着させて被転写像を得てぃた。また、この磁
化するための磁気ヘッドに現像剤が付着し、磁気ヘッド
が汚れることがあった。

このため、常に均一な磁気像を形成することが困難であ
った。

本願は、上記事情に基づいてなされたもので、容易に常
に均一なマスター像を得られる画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために、移動する像担持体
上に画像に応じた磁性体像を形成する像形成手段と、こ
の像形成手段で形成された磁性体像に対応して現像剤で
現像する現像手段と、この現像手段で現像された現像剤
を用紙に転写する転写手段と、前記像形成手段で形成さ
れた磁性体像を磁化するため前記像担持体と近接および
離間する着磁手段と、この着磁手段が前記像担持体から
離間しているときに清掃する清掃手段とを具備した画像
形成装置を提供するものである。

（作用） 清掃手段を設けることで、磁気ヘッドを常に清掃でき、
磁化が常に均一に行なえる。このため、常に確実に画像
の得られる画像形成装置を提供することができる。

（実施例） 本願の発明を用いた画像形成装置の一実施例を図面を参
照して説明する。

第１図は、本発明の画像形成装置１の概略構成図である
。この画像形成装置１内のほぼ中央にはドラム状像担持
体２が配置されており、この像担持体２の周囲には、そ
の回転方向（矢印ａ方向）に沿って帯電手段３．静電潜
像形成手段４の露光部４ａ、第１の現像手段５．第２の
現像手段６゜転写前帯電手段７．転写手段８．マスター
像定着手段９．除電手段１０及びマスター像磁化手段１
１が順次配設されている。

また、画像形成装置１内には、装置本体の右側に装着さ
れた給紙カセット１２から給紙手段１３を介して給紙さ
れた転写部材としての用紙Ｐを前記像担持体２と転写手
段８との間の像転写部１４を経て装置本体の左側に装着
された排紙トレイ１５に搬送する用紙搬送路１６が形成
されている。

さらに、前記用紙搬送路１６の上流側にはアライニング
ローラ対１７が配置され、下流側には定着手段及び排紙
ローラ対１９が配置されている。

さらに、定着手段′１８の上方には冷却ファンユニット
２０が設けられている。

また、装置本体の上部には、原稿載置台２１上に載置さ
れた原稿りを読取って画像信号を出力する原稿読取手段
２２が設けられている。この原稿読取手段２２は、原稿
面に沿って水平方向（矢印す方向）に往復動するキャリ
ッジ２３上に、原稿りに光を照射する露光ランプ２４．
原稿りからの反射光を伝送する光伝送体２５及び光伝送
体２５を介して伝送された光信号を電気信号に変換する
光電変換素子（ＣＣＤ）２６を搭載させた周知のスキャ
ナユニットで構成されている。なお、２７１よ原稿りを
押える開閉可能な原稿押え体である。

また、前記像担持体２は、非磁性ドラム３０の外周にロ
ーズベンガル等の色素により長波長増感された酸化亜鉛
の感光層３１ａを有する感光体ベルト３１を巻付けた構
成となっており、図示しない駆動機構によって、少なく
とも第１の速度Ｖ１とこれよりも数倍乃至数十倍速い第
２の速度ｖ２で回転するようになっている。また、前記
感光体ベルト３１は、その両端部を非磁性ドラム３０内
に配設された繰出用巻芯３２及び巻取り用巻芯３３に巻
回されるとともに中途部が非磁性ドラム３０の外周をほ
ぼ１周するように巻付けられている前記繰出用巻芯３２
には感光体ベルト３１がロール状に巻回されており、後
述する印刷モードを行なう毎に、新たに所定のサイズ分
ずつ非磁性ドラム３０上に繰出せるようになっており、
使用済みの部分は巻取り用巻芯３３に巻取られる。非磁
性ドラム３０には感光体ベルト３１の新たな部分を繰出
したり使用済み部分を導入するためスリット３４が形成
されている。

また、前記帯電手段３は、コロトロン方式コロナ帯電器
からなり、像担持体２上、すなわち感光層３１ａを−３
００乃至−５００ボルトに均一に帯電させるようになっ
ている。

静電潜像形成手段４は、公知のレーザー露光装置からな
り、原稿読取手段２２で読取られた画像情報に基づいて
レーザービーム光を感光層３１ａ上に露光して感光層３
１ａに画像情報に対応した静電潜像を形成するようにな
っている。

第１の現像手段５は、磁性−成分現像方式を採用した現
像装置からなり、キャリアレスドナーである第１の磁性
現像剤Ｔ１を使用するようになっている。第１の磁性現
像剤Ｔ１中の磁性体は、従来用いられる磁性体より残留
磁化が大きく保磁力も大きなものを用いる。これらの材
料としてγ−Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、Ｃｏ　−７−Ｆ
ｅ２０３、ＣｒＯ２、Ｆｅ（メタル粉）やバリウムフェ
ライトなどが適している。そして、これらの微粉を樹脂
に対して２０〜８０重量％混合させ、平均粒径が１〜３
０μ−の粒子としてこれを現像剤Ｔ１とするなお、この
第１の現像手段５は、磁性現像剤Ｔ１をマグネットスリ
ーブ４０の回転に伴って像担持体２側に運ぶようになっ
ている。

第２の現像手段６は、磁性−成分現像方式を採用した現
像装置からなり、高抵抗で、かつ残留磁化の少な１％Ｆ
ｅ２Ｏ４等の磁性粉を用いた第２の磁性現像剤Ｔ２を使
用し、この磁性現像剤Ｔ２をマグネットスリーブ４１の
回転に伴って像担持体２側に運ぶようになっている。

前記第２の現像手段６のマグネットスリーブ４１の磁力
は、第１の現像手段５により現像された現像剤像の磁力
を考慮して設定しである。つまり第２の現像手段６のマ
グネットスリーブ４１の磁力が大きすぎると現像効率が
低くなってしまい、鮮明な画像が得られず、また小さす
ぎると第２現像剤Ｔ２の搬送が旨く行かない。さらに、
第１の現像手段５により現像された現像剤像の保磁力以
上の外部磁場をこの第２の現像手段６のマグネットスリ
ーブ４１が形成すると磁気潜像が消失してしまうことに
なる。以上を考慮して第２現像手段６のマグネットスリ
ーブ４１の磁力を選ぶ必要がある。

転写前帯電手段７は、コロナ帯電器からなり、感光層３
１ａに残留する電荷の消失を光除電できるようにマイナ
ス極性を用いる。

転写手段８は、導電材料からなるベルト本体の表面に厚
さが２０〜４０μ−程度のポリエステル等の誘電体フィ
ルムを積層した無端状の転写ベルト４３からなり、前記
転写前帯電手段７としてのコロナ帯電器とは逆極性の約
１０００ボルトのバイアス電圧が印加される。また、転
写ベルト４３は用紙搬送路１６の一部を形成しており、
その搬送終端側は定着手段１８の入口部まで延出してい
る。そして、被転写像を用紙Ｐ側に転写させるとともに
用紙Ｐを像担持体２から剥離して定着手段１８に導くよ
うになっている。なお、転写ベルト４３に上記バイアス
電圧を印加する代わりに、コロナ放電によって用紙Ｐに
電荷を付与することにより転写及び剥離を行なうように
してもよい。

マスター像定着手段９は、像担持体２に対向して設けら
れたキセノンランプ等が使用される発光体５０．この発
光体の前記転写手段８側に設けられた第１の遮蔽板５１
及び発光体５０より像担持体２の回転方向下流側に設け
られた第２の遮蔽板５２から構成されている。このマス
ター像定着手段９は、感光体ベルト３１上の現像剤Ｔ１
を定着させている。このため、発光体５０は像担持体２
の回転に同期して発光するようになっている。そして、
この発光体５０の発する光及び熱で現像剤Ｔ１の定着を
行なう。また、第１の遮蔽板５１は弾性材からなり、像
担持体２の表面とわずかな間隙を持って設けられている
。このため、像担持体２上の感光体ベルト３１上の現像
剤を除去することはない。この第１の遮蔽板５１は発光
体５０が発光する光をそのマスター像定着手段９の外部
に漏れることを防止している。

また、第２の遮蔽板５２は、弾性材からなり、像担持体
２に近付く方向及び遠ざかる方向に移動可能に支持され
ている。そして、マスター像の形成時には、第２の遮蔽
板５２の先端は像担持体の表面に接触し、印刷時には、
第２の遮蔽板５２の先端と像担持体２の表面には間隙が
設けられるように、第２の遮蔽板５２は移動する。この
為、マスター像の形成時には、発光体５０の発光する光
をそのマスター像定着手段９の外部に漏れることを防止
している。

除電手段１０は、除電光を像担持体２に照射することに
より残留電荷の除去を行なう除電ランプからなっている
。

マスター像磁化手段１１は、消磁を行なう消磁ヘッドｌ
ｌａ及び磁化を行なう磁気ヘッド１１ｂから構成される
。これらの消磁ヘッドｌｌａ及び磁気ヘッドｌｌｂは、
感光体ベルト３１の有効幅分に設けられている°。そし
て、この有効幅を複数の領域に分割して、その領域毎に
消磁ヘッド１１ａ及び磁気ヘッド１１ｂを駆動させるこ
とができる。これによって、画像の編集をマスター像上
で行なうことができる。

次に、第２図は、マスター像磁化手段１１の磁気ヘッド
ｌｌｂの駆動機構を示した図である。この磁気ヘッド１
１ｂはドラム３０に近付く方向及び遠ざかる方向に自由
に移動する。この磁気ヘッド１１ｂは前記ドラム３０上
のマスター像の磁化時にドラム３０に近付き、マスター
像の磁化時以外ではドラム３０から遠ざかる方向に移動
する。

磁気ヘッドｌｌｂは、部材２００の一端に取付けられて
いる。そして、部材２００の他の一端には、回転自在に
部材２０１が取付けられている。

この部材２０１は支点２０２を中心に回転を行う。

また、部材２０１の他の一端には部材２０３が回転自在
に取付けられている。この部材２０３はソレノイド２０
４の駆動によって、移動する。このため、磁気ヘッドｌ
ｌｂはソレノイド２０４の駆動によってドラム３０に近
付く方向および遠ざかる方向に移動する。また、磁気ヘ
ッド１１ｂには、磁気ヘッド１１ｂの移動に伴って回動
するクリーニングパッド取付は部材２０５．２０６が取
付けられている。そして、このクリーニングパッド取付
は部材２０５．２０６の一端には、バネ２０７が取付け
られている。また、クリーニングパッド取付は部材２０
５．２０６の他端には、磁気ヘッドｌｌｂを清掃するク
リーニングパッド２０８．２０９が取付けられている。

この磁気ヘッド１１ｂがドラム３０に近付いているとき
は、クリーニングパッド取付は部材２０５．２０６が開
き、クリーニングパッド２０８．２０９が磁気ヘッド１
１ｂと接触していない。また、磁気ヘッドｌｌｂがドラ
ム３０から遠ざかっているときには、クリ−ニグパッド
取付は部材２０５．２０６が閉じ、クリーニングパッド
２０８．２０９が磁気ヘッド１１ｂに接触している。す
なわち、磁気ヘッド１１ｂがドラム３０から外れている
ときには、磁気ヘッドｌｌｂのギャップ近辺をクリーニ
ングパッド２０８．２０９で清掃するようになっている
。

このため、磁気ヘッドｌｌｂが清掃され、磁気の書込み
の誤りを減少できる。第２図（ａ）は、磁気ヘッド１１
ｂがドラム３０に近付いている状態を示し、第２図（ｂ
）は、磁気ヘッドｌｌｂがドラム３０から遠ざかつてい
る状態を示している。

また、第３図は、マスター像磁化手段１１の磁気ヘッド
ｌｌｂの駆動機構の他の実施例を示した図である。この
磁気ヘッドｌｌｂのドラム方向の移動は、ソレノイド２
０４によって部材２００．２０１．２０３を介して行わ
れる。

また、この磁気ヘッド１１ｂのドラム３０の軸方向に沿
ってレール２２０．２２１が設けられている。そして、
このレール２２０．２２１上にはクリーニングユニット
２２２が、このレール２２０．２２１に沿って移動でき
るよう設けられている。このクリーニングユニット２２
２にはベルト２２３が取付けられている。そして、この
ベルト２２３は、磁気ヘッドｌｌｂの外側に設けられた
モータ２２４に掛渡されている。このため、モータ２２
４の駆動によってクリーニングユニット２２２は、レー
ル２２０．２２１上を移動するようになっている。この
クリーニングユニット２２２には、クリーニングパッド
２２５が取付けられている。このため、クリーニングユ
ニット２２２が移動することで磁気ヘッド１１ｂのドラ
ム３０と対向する部位を清掃するようになっている。第
３図（ａ）は磁気ヘッド１１ｂの側面図を示し、第３図
（ｂ）は磁気ヘッド１１ｂの正面図を示している。

さらに、第４図は、マスター像磁化手段１１の磁気ヘッ
ド１１ｂの駆動機構の他の実施例を示した図である。こ
の磁気ヘッド１１ｂのドラム方向の移動は、ソレノイド
２０４によって部材２００．２０１．２０３を介して行
われる。

また、この磁気ヘッド１１ｂのドラム３０の軸方向に沿
ってレール２２０．２２１が設けられている。そして、
このレール２２０．２２１上には、モータ２０４の回転
にともなってベルト２２３を介して移動するクリ−ニン
グフィルム２３０が設けられている。このクリーニング
ユニット２３０には、クリーニングフィルム２３１が巻
かれた繰出ローラ２３２および巻きとりローラ２３３が
設けられている。そして、繰出ローラ２３２および巻き
とリローラ２３３は、磁気ヘッド１１ｂの両脇に設けら
れている。このため、繰出ローラ２３２から繰出され、
巻きとりローラ２３３に巻きとられるクリーニングフィ
ルム２３１が磁気ヘッド１１ｂのドラム３０と対向する
部位を清掃するようになっている。この磁気ヘッド１１
ｂがドラム３０から離れた位置でクリーニングユニット
２３０がレール２２０．２２１上を移動して磁気ヘッド
１１ｂを清掃するようになっている。

この装置は、同一の原稿りからの多数枚複製に好適な印
刷モードと、小数枚複製に適する複写モードのいずれか
任意のモードで原稿りの複製を行なうことができる。こ
こでは、印刷モードについて第５図に示す工程図を用い
て説明する。

原稿読取手段２２によって原稿りの読取りを開始するこ
とに伴い、非磁性ドラム３０と感光体ベルト３１からな
る像担持体２が第１の速度ｖ１で矢印ａ方向に回転する
とともに、第５図（ａ）に示されるように帯電手段３に
よって前記感光体ベルト３１の感光層３１ａが均一にマ
イナス帯電させられる。

上記原稿読取手段２２により読取られた画像情報は、公
知の手段により光電変換されて信号化されるともに、静
電潜像形成手段４により感光層３１ａに画像情報に対応
したレーザービーム尭の照射が行なわれることによって
第５図（ｂ）で示すように次々に静電潜像が形成される
。

こうして得られた静電潜像は、第１の現像手段５を通過
することによって現像される。

この第１の現像手段５による現像剤形成工程においては
、第５図（Ｃ）に示されるように、プラスの電荷を誘起
された第１の磁性現像剤Ｔ１が感光層３１ａのマイナス
電荷の所に静電的に付着することによって画像に対応し
た現像剤像５１が得られる。

この現像剤５１は、像担持体２が第１の速度Ｖ１で回転
することによ゛す、第２現像手段６．転写前帯電量手段
７．像転写部１４を通過しマスター像定着手段９に対向
し、キセノンランプの発光体９ａの発光する光により熱
定着される。このときキセノンランプの発光体９ａは、
発光を繰返し行ない、画像全体の定着を行なう。このと
き、第１の遮蔽板９ｂで転写手段、８方向への光の漏れ
を防止している。また、第２の遮蔽板９Ｃは、その先端
が像担持体２の表面に接し、除電手段１０方向への光の
漏れを防止している。

こうして像担持体２上に定着させられたこマスター像５
′２は、第５図（ｅ）に示されるようにマスター像磁化
手段１１に対向する。

そして、マスター像磁化手段１１を構成する磁気ヘッド
１１ｂによって永久磁化される。このとき、感光層３１
ａ自体は非磁性体であるので磁化されることはなく、マ
スター像５２のみが磁化される。

このとき、マスター像５２は均一な厚みｔとなっている
ためマスター像５２の着磁面と磁気ヘッド５０との距離
がほぼ一定の値Ｇ■に保たれ、マスター像５２に対する
磁化強度が均一になる。

このように像担持体２のドラム７が最初の１回転を行な
う間に、磁化されたマスター像５３の形成、すなわち、
磁気潜像としての磁化パターンが形成される。

引続き像担持体２は回転させられるが、２回転目以降は
第２の速度ｖ２で高速回転させられる。

そして、前記磁化されたマスター像５３が第２の現像手
段６のところまで移動してくると、第５図（ｆ）に示さ
れるよう１；第２の磁性現像剤Ｔ２がマスター像５３の
表面上に付着し、被転写像５４が形成される。

第２の磁性現像剤Ｔ２は、磁力によりマスター像５３に
吸着されるため、必ずしも電荷を与えておく必要はない
。また、被転写像５４の現像後は第５図（ｇ）に示され
るように転写前帯電手段７のコロナ放電を受けることに
よって、マイナス電荷が与えられる。

一方、用紙Ｐがアライニングローラ対１７を介して像転
写部１４に送込まれて、用紙Ｐが転写ベルト４３と像担
持体２との間に挾まれる。転写ベルト４３には転写前帯
電手段７のコロナと逆極性のバイアス電圧が印加されて
いるため、第５図（ｈ）に示されるように被転写像５４
が次々と用紙Ｐに静電転写される。

転写後の用紙Ｐは、転写ベルト４３の走行に伴って像担
持体２から剥離されて定着手段１８の所まで送られ、加
熱と同時に加圧されることにより画像の定着が行なわれ
たのち、排紙ローラ対１９を介してトレイ１５上に排出
される。

なお、第２の磁性現像剤Ｔ２に摩擦帯電性のあるトナー
を用いることにより、現像時に充分帯電させておくこと
ができれば、上記転写前帯電手段７による転写前コロナ
放電を省略するこことが可能である。但し高速転写を行
なう必要がある場合などのように短時間で確実に静電転
写させるには転写前コロナ放電を実施することで第２の
磁性現像剤Ｔ２に充分な電荷を与えておくのがよい。

引続きこの印刷モードにおいて同一原稿から２枚目以降
の複製を行なうためには、第５図＜ｒ＞で示す被転写像
形成工程、第５図（ｇ）で示す転写前コロナ放電工程、
及び第５図（ｈ）で示す転写工程を第２の速度ｖ２で繰
返すことにより、同じ内容のものを何枚でも複製するこ
とができる。

つまり、−旦像担持体２上に磁化したマスター像５３を
形成した後は、第５図（ａ）で示す帯電工程、第５図（
ｂ）で示す露光工程、第５図（Ｃ）で示す現像剤像形成
工程（未定着マスター像形成工程）、第５図（ｄ）で示
すマスター像定着工程及び第５図（ｅ）で示すマスター
像磁化工程を一切行なわずに済む。そして、帯電や像露
光などに要する電力を定着手段１８に充当することがで
きる。

なお、上記印刷モードにおいて像担持体２の２回転目以
降に感光層３１ａが残留電荷により帯電することを防ぐ
ために、除電手段１０を構成する除電ランプは点灯させ
ておいた方がよい。印刷モードによるある原稿りの複数
枚複製が終了すると像担持体２の感光体ベルト３１が新
規なものと交換される。すなわち、巻取り用巻芯３３が
回転してマスター像５３が定着しているサイズ分だけ巻
取り用巻芯３３に巻きとられるとともに、未使用の新た
な長さ分が非磁性ドラム３０上に繰出される。

また、−度巻取り用巻芯３３に巻取られたマスター像も
、再度像担持体上に戻すことができる。

そして、磁化手段１１の消磁ヘッドｌｌａで不必要な部
分の磁気を消磁することも可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、容易に均一なマス
ター像が得られる画像形成装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成装置の概略構成図、第２図は
第１図に示す画像形成装置の磁化手段を示す概略構成図
、第３図は第２図に示す磁化手段の他の実施例を示す概
略構成図、第４図は第２図に示す磁化手段の他の実施例
を示す概略構成図、第５図は印刷モードにおける画像形
成プロセスの工程図である。 ２・・・像担持体、９・・・マスター像定着手段、９ａ
・・・発光手段、ｌｌａ・・・消磁ヘッド、１１ｂ・・
・磁気ヘッド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 移動する像担持体上に画像に応じた磁性体像を形成する
   像形成手段と、 この像形成手段で形成された磁性体像に対応して現像剤
   で現像する現像手段と、 この現像手段で現像された現像剤を用紙に転写する転写
   手段と、 前記像形成手段で形成された磁性体像を磁化するため前
   記像担持体と近接および離間する着磁手段と、 この着磁手段が前記像担持体から離間しているときに清
   掃する清掃手段とを具備したことを特徴とする画像形成
   装置。