JPH0377986A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、複写機やプリンタなどに用いられる画像形成
装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、プリンタや複写機に用いられる画像形成装置にお
いて、記録速度が速いこと、高画質であること、普通紙
に記録することができることから、一般にカールソン方
式による電子写真記録方法が採用されている（Ｕ、Ｓ、
Ｐ　２．２９７．６９Ｈ１９４１）参照）。

この方法においては、感光体に対して帯電、露光、現像
の各プロセスが行われ、トナー像が形成される。そして
、この感光体上のトナー像に記録媒体を重ねて転写を行
い、その後、記録媒体上に転写されたトナー像が定着さ
れる。

また、感光体を繰り返し使用するためにクリーニングプ
ロセスが設けられていて、転写後の感光体上に残留した
粉体トナーが除去される。

すなわち、該カールソン方式による電子写真記録方法は
上記６つの基本プロセスにより構成される。

（発明が解決しようとする課Ｂ） しかしながら、上記従来の画像形成装置においては、転
写プロセスにおいて、静電気力を用いてトナーを記録媒
体に転写しているが、（以下、ｒ静電転写」と言う。）
転写効率が悪いため転写後に感光体上を清掃するクリー
ニングプロセスが必要となる。また、それに伴い、回収
された残留トナーを廃棄する保守作業が必要となり、そ
の際にオペレータの身体や衣類などを汚染したり、装置
の内外にトナーが飛散するなどの問題があった。

そこで、転写後の残留トナーの量を減少させる方法が提
供されている（特公昭４６−４１６７９号公報参照）、
この方法によれば、従来のように静電転写を行うのでは
なく、−旦トナー像を中間転写ブランケットに圧力転写
し、これを記録媒体に転移する。

ところが、この方法を用いた場合、転写効率は向上する
が、トナーを完全に転写することができず、クリーニン
グプロセスが依然必要となる。

本発明は、上記従来の画像形成装置の問題点を解決して
、転写後に感光体上に残留した粉体トナーのクリーニン
グプロセスを除去し、回収された残留トナーの廃棄を不
要として廃棄作業の際に、オペレータの身体や衣類がト
ナーにより汚染されたり、装置内又は装置周辺にトナー
が飛散して汚染することを防止するとともに、プロセス
を減らして装置を小型化し低価格化することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） そのために、本発明の画像形成装置においては、感光体
と、その一部が上記感光体と接し、送紙方向に端部を有
する転写媒体と、上記感光体面を帯電する手段と、上記
感光体を露光して静電潜像を形成する手段と、上記感光
体面に密接するように重ねられた上記転写媒体上に対向
して設けられ、トナー像を形成する現像手段と、上記転
写媒体上のトナー像を記録媒体に転写すると同時に定着
する転写・定着手段を設けるようにしている。

上記転写媒体は露光で用いる光源波長に対して透光性と
し、上記感光体を露光して静電潜像を形成する手段は、
感光体面に密接するように重ねられた転写媒体上に対向
して設けられる。

上記転写・定着手段は、ヒートロール定着装置か、圧力
定着装置のどちらかとする。転写・定着プロセスの転写
媒体を清掃するため転写媒体クリーナが設けられていて
、転写媒体には、表面にテフロンコートが施されている
。また、巻取りロールに回収した転写媒体は供給ロール
に戻して再使用することが可能にしである。

さらに、上記感光体に帯電する手段は、プラス極性のコ
ロナ帯電装！である。

（作用） 本発明によれば、上記のように感光体と、上記感光体と
一部が接し、送紙方向に端部を有する転写媒体と、上記
感光体面を帯電する手段と、上記感光体を露光して静電
潜像を形成する手段と、上記感光体面に密接するように
重ねられた上記転写媒体上に対向して設けられ、トナー
像を形成する現像手段と、上記転写媒体上のトナー像を
記録媒体に転写すると同時に定着する転写・定着手段を
設けるようにしている。

また、露光装置によって画像信号に対応した光が感光体
に照射され、静電潜像が形成され、現像プロセスにおい
て、感光体に密接して送られる転写媒体上にトナーが付
着して現像が行われる。

一方、カセットに収容された記録媒体は、給紙ロールに
より給紙され送紙ロールによって転写・定着プロセスに
送られる。転写・定着プロセスにおいては、トナー像が
形成された転写媒体に記録媒体が重ねられ、発熱ロール
と加圧ロールにより圧接され、転写媒体上のトナー像が
記録媒体上に転写・定着される。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す画像形成装置の概略構成
図、第２図は本発明の画像形成装置における画像形成シ
ステムの構成図である。

第１図において、ｌはドラム状に形成された感光体であ
って、導電性支持体上に光導電層を設けである。セレン
感光体、有機系感光体、酸化亜鉛感光体、アモルファス
シリコン感光体などいずれも使用される。

本実施例においては、導電性支持体上に、光導電層とし
て電荷輸送層と電荷発生層を順に積層したプラス帯電型
有機系感光体を用いており、感光体ｌは図示しないモー
タにより駆動され、図中矢印方向に一定速度で回転する
。

２は転写媒体であり、ロール状の供給ロール３から供給
されζ図に示すような経路を通り感光体ｌと密接して送
られ、巻取りロール４に回収される。５は記録媒体であ
り一般には複写紙等が用いられる。

６は帯電手段となる帯電装置であり、上記感光体ｌの表
面に対向して配設される。該帯電装置６は、図に示すよ
うなコロナ帯電器が一般的であるが、このほかにブラシ
帯電器なども利用することができる。

７は露光手段となる露光装置であり、光を感光体１に照
射してその表面に静電潜像を形成する。

露光装置７としては、レーザ、ＬＥＤアレイ等の光源と
作像光学系を組み合わせたもの、又は複写機において一
般に用いられている原稿の反射光を投影する光学系など
いずれのものも利用することができる。

８は現像手段となる現像装置であり、トナー担持体９上
にトナー１０を吸着して図示矢印方向に搬送し、静電潜
像が形成された感光体ｌに密接して移動する転写媒体２
に現像する。現像装置としては、二成分磁気ブラシ現像
器、−成分磁気ブラシ現像器、−成分非磁性現像器など
いずれのものも利用することができる。

１１は転写及び定着手段となる転写、定着装置であり、
図に示されるようなヒートロール定着装置を用いること
ができる。これは発熱ロール１２と、加圧ロール１３を
対向させて構成される。この発熱ロール１２は金属製中
空部材にハロゲンランプを内蔵したもの、あるいは金属
面に直接発熱体を設けたものなどを利用することができ
る。

次に、上記構成からなる画像形成装置の動作、作用につ
いて説明する。

感光体１と発熱ロール１２とが図示しない駆動手段によ
り、図示矢印方向に一定周速度で回転させられると、転
写媒体２は感光体１との摩擦力と、発熱ロール１２と加
圧ロール１３間の圧接力により、図示矢印方向に移動す
る。

転写媒体２は供給ロール３に巻かれて収容されており、
転勤ロール１４を経由して感光体ｌに密接して送られる
ような構成となっている。転写媒体２とを光体ｌの接触
部の反対側に現像装置８が配置される。そして、転写媒
体２が感光体１と同速度で移動するように、転勤ロール
１４には図示しない張力機構が設けられ転写媒体２に適
度な張力を与えている。

すなわち、第２図に示すように、現像プロセスにおいて
、感光体ｌと転写媒体２が接触し、転写・定着プロセス
において、転写媒体２と記録媒体５が接触する。

ここで、第３図を併用して説明する。

第３図は本発明の画像形成装置の画像形成プロセスを示
す図、第３図（Ａ）は帯電プロセスを示す図、第３図（
Ｂ）は露光プロセスを示す図、第３図（Ｃ）は現像プロ
セスを示す図、第３図（Ｄ）は転写・定着プロセスを示
す図である。

図において、感光体１は導電性支持体ｌｂ上に光導電層
１ａを形成しており、帯電プロセスにおいて帯電装置６
を用いて光導電層１ａの表面に一様均一に帯電される（
第３図（Ａ））、図ではプラス型感光体が使用されてお
り、表面にプラスの極性の電荷が示される。

露光プロセス（第３図（Ｂ））においては、露光装置７
によって、画像信号に対応した光が感光体１に照射され
、静電潜像が形成される。

現像プロセス（第３図（Ｃ））においては、感光体１に
密接して送られる転写媒体２にトナー担持体９が当接さ
れる。

本実施例においては反転現像が採用され、感光体１の導
電性支持体１ｂとトナー担持体９間にはバイアス電位付
与手段１５が設けられ、バイアス電位が印加される。こ
のような構成で、トナー担持体９と転写媒体５の空間に
は、感光体１に形成された静電潜像に伴う電気力線が、
転写媒体２を貫通して発生する。このため、トナー担持
体９上の帯電したトナーｌＯは静電気力により、転写媒
体２上に付着し現像される。

一方、カセッ）１６に収容された記録媒体５は、給紙ロ
ール１７により給紙され、送紙ロールＩ８により転写・
定着プロセス（第３図（Ｄ））に入る。

転写・定着プロセスでは、トナー像が形成された転写媒
体２に記録媒体５が重ねられ、発熱ロール１２と加圧ロ
ール１３に挾まれて、図示しない手段により圧接される
０発熱ロール１２の熱は、転写媒体２を通してトナーに
伝達され、それを加熱溶融する。熔融したトナーは転写
媒体２から記録媒体５に転移し、同時に定着される。そ
の後、記録媒体５はトナー像面を下側にして装置外の図
示しないスタッカへ積み重ねられる。

一方、記録媒体５への転写後の転写媒体２は巻取りロー
ル４に回収される。転写媒体２には記録媒体５への転写
後、わずかのトナーが残留することがあるが、転写媒体
２はその残留トナーを付着したまま巻取りロール４に回
収される。ここで、巻取りロール４に回収された残留ト
ナーは転写・定着プロセスで溶融され、転写媒体に固着
している。したがって、巻取りロール４を回収する際に
、装置の内外やオペレータにトナーが飛散して汚染する
ことはない。

一方、現像プロセスが終了して転写媒体２と分離した後
の感光体ｌは、除電ランプ１９により全面に光が照射さ
れて、感光体１上の残留電荷が除去される。こうして感
光体１は繰り返し利用される。

ここで用いる転写媒体２は転写・定着プロセスにおいて
発熱ロール１２により加熱され、１６０°Ｃ前後に達す
る。したがってその材質は、耐熱性を考慮して選択する
必要があり、またある程度の絶縁性も必要である。そこ
で、ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、
ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン
等の材料を用いたフィルムが用いられる。

ここでは、転写媒体２はコストを考慮してポリエステル
フィルムを用いである。また、現像プロセスにおいて転
写媒体２とトナー担持体９間に電気力線を発生させる必
要がある。フィルムの厚さは引張り強度と取扱性を考慮
すると５μ−以上１００μ−以下にするのが望ましい。

ここでは、トナーに熱定着用のものを用いているが、微
弱な圧力で定着可能に製法したマイクロカプセルトナー
を使用すれば、圧力を利用した定着袋！とすることがで
きる。

また、上記実施例においては、露光プロセスで直接感光
体１上が露光され、その後、現像プロセスに至るまでに
、感光体１面に転写媒体が密接される構成となっている
が、第４図に示すように露光プロセスの前に感光体ｌに
転写媒体２を重ね、転写媒体２上から感光体１上に光を
照射して静電潜像を形成する構成にしても同様の効果を
期待することができる。この場合、転写媒体２は、露光
手段で用いる光源の発光波長に対し透光性の性質を持つ
必要がある。

さらに、上記実施例においては、記録媒体５に転写が行
われた後、転写媒体２は巻取りロール４に回収されるが
、転写媒体２をより経済的に使用するため、発熱ロール
１２上で転写媒体２に定着クリーナを圧接して設け、転
写媒体２に固着した残留トナーを簡単にふき取ることが
できる。この場合、巻取りロール４に回収された転写媒
体２は、供給ロール３側に配置して再び利用することが
できる。また、転写・定着プロセスにおける転写率を高
くするため転写媒体２にテフロンコートが施される。

その結果、定着クリーナの負担が少なくなって、その寿
命を延ばすことができ、定着クリーナによりふき取られ
たトナーは、定着プロセス時に溶融されて定着クリーナ
に固着する。したがって、粉体トナーを使用した場合の
ように、定着クリーナを回収して交換する際にトナーが
装置の内外やオペレータに飛散して汚染することはない
。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、この発明によれば、以下に
述べるような効果を奏することができる。

（１）静電潜像が形成された感光体上に転写媒体が密接
するように重ねられ該転写媒体上に現像が行われてトナ
ー像が形成され、さらに、該トナー像が記録媒体に転写
された後に、残留トナーが溶融して固着した転写媒体は
そのまま回収されるので、トナーのクリーニングプロセ
スが不要となる。

このため装置内へのトナーの飛散、汚染を減少すること
ができるだけでなく、トナーによるオペレータの身体や
衣類及び装置周辺の汚染を防止することができる。

（２）クリーニングプロセスを除去することにより、転
写プロセスと定着プロセスを１プロセスで同時に行うこ
とができるので、プロセスが削減され装置を筒素化する
ことができる。

さらに、従来の電子写真装置では、感光体周辺に帯電、
露光、現像、転写、クリーニングの５つのプロセス装置
が必要であって、感光体をドラム状にした場合、径を小
さくするには限界があった。

しかし、本装置では転写及びクリーニングのプロセス装
置が不要なため、小型の感光体を使用することが可能に
なり、画像形成装置を小型化することができる。

（３）転写媒体上に形成されたトナー像を記録媒体に転
写する場合、熱及び圧力が利用されるので、静電転写に
比べて画像の乱れが抑制される。

また、従来、転写後静電的な微弱な力で付着したトナー
によりトナー像が形成されるため、記録媒体を搬送する
際にトナー像の乱れが発生した。

しかし、本発明の画像形成装置では、未定着トナー像が
記録媒体に形成されることがないため、記録媒体の取扱
いが簡単になる。

また、感光体から記録媒体を分離するための手。

段が不要となり、装置価格を低減することができるだけ
でなく、分離時における祇詰まりを解消することができ
る。また、分離フィルムにより分離する場合には全面印
字を行うことが不可能であるが、本発明の画像形成装置
においては分離が不要であるため記録媒体への全面印字
が可能となる。

したがって、記録媒体の取り扱いが容易となり、スタッ
カにフェイスダウン機構を採用することができる。

そして、記録媒体を怒光体面に静電的に接触させる必要
が無いため、装置外へ排出された後に、多数の記録媒体
が残留帯電による影響で、互いに付着するようなことが
なくなる。また、転写プロセスを静電的に行わないので
、静電転写においては困難とされたボンド紙等の粗い紙
面への転写が可能となり、現像プロセスにおける現像が
容品な導電性トナーを利用することもできる。

さらに、従来の静電転写ではトナーの転写率はおよそ７
０％前後でありトナーの使用効率が低いが、本発明の画
像形成装置においては、１００％に近い転写率が得られ
、トナーの使用率が高くなる。

（４）従来の現像プロセスや、クリーニングプロセスで
あったような感光体への接触摩擦が無いので、感光体の
寿命が長くなり、摩耗に弱いプラス帯電型の有機系感光
体を使用することができる。

その場合、有害なオゾンの発生が少なく、安定した放電
が得られるプラスのコロナ帯電器が使用できる。

（５）無端状でなく、送り方向に端部を有する転写媒体
を用いて、該転写媒体を回収しているため、定着プロセ
スで転写媒体に伝達された熱が感光体に伝達されないた
め、熱による感光体への様々な弊害を除去することがで
き、安定した記録を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す画像形成装置の概略図、
第２図は本発明の画像形成装置における画像形成システ
ムの構成図、第３図は本発明の画像形成装置の画像形成
プロセスを示す図、第３図（Ａ）は帯電プロセスを示す
図、第３図（Ｂ）は露光プロセスを示す図、第３図（Ｃ
）は現像プロセスを示す図、第３図（Ｄ）は転写・定着
プロセスを示す図、第４図は他の画像形成プロセスを示
す図、第４図（Ａ）は帯電プロセスを示す図、第４図（
Ｂ）は露光プロセスを示す図、第４図（Ｃ）は現像プロ
セスを示す図、第４図（Ｄ）は転写・定着プロセスを示
す図である。 ■・・・感光体、２・・・転写媒体、３・・・供給ロー
ル、４・・・巻取りロール、５・・・記録媒体、６・・
・帯電装置、７・・・露光装置、８・・・現像装置、９
・・・トナー担持体、ｌＯ・・・トナー、１１・・・転
写・定着装置、１２・・・発熱ロール、１３・・・加圧
ロール、１４・・・転動ロール、１６・・・カセット、
１７・・・給紙ロール、１８・・・送紙ロール、１９・
・・除電ランプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）（ａ）感光体と、 （ｂ）その一部が上記感光体と接し、送紙方向に端部を
   有する転写媒体と、 （ｃ）上記感光体面を帯電する手段と、 （ｄ）上記感光体を露光して静電潜像を形成する手段と
   、 （ｅ）上記感光体面に密接するように重ねられた上記転
   写媒体上に対向して設けられ、トナー像を形成する現像
   手段と、 （ｆ）上記転写媒体上のトナー像を記録媒体に転写する
   と同時に定着する転写・定着手段を設けたことを特徴と
   する画像形成装置 （２）上記転写媒体は露光で用いる光源波長に対して透
   光性であり、上記感光体を露光して静電潜像を形成する
   手段は、感光体面に密接するように重ねられた転写媒体
   上に対向して設けられる請求項１記載の画像形成装置 （３）上記転写・定着手段は、ヒートロール定着装置で
   ある請求項１又は２記載の画像形成装置。 （４）上記転写・定着手段は、圧力定着装置である請求
   項１又は２記載の画像形成装置。（５）転写・定着プロ
   セスの転写媒体を清掃する転写媒体クリーナを設けた請
   求項１、２、３又は４記載の画像形成装置。 （６）上記転写媒体は、表面にテフロンコートを施した
   請求項１、２、３、４又は５記載の画像形成装置。 （７）巻取りロールに回収した転写媒体は供給ロールに
   戻して再使用することが可能な請求項１、２、３、４、
   ５又は６記載の画像形成装置。 （８）上記感光体に帯電する手段は、プラス極性のコロ
   ナ帯電装置である請求項１、２、３、４、５、６又は７
   記載の画像形成装置。