JPH04104669U - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】現像媒体の寿命を２倍にし、消耗品コストを半
分にする。 【構成】感光体１と、該感光体１と一部が密接し、送行
方向に端部を有する現像媒体２と、感光体面を帯電する
手段と、露光して静電潜像を形成する手段と、上記現像
媒体２の上記感光体１に密接する部分に対向して設けら
れる現像手段と、トナー像を記録媒体５に転写すると同
時に定着する転写・定着手段を有している。ここで、上
記現像媒体２を供給する供給ロール３と、現像媒体２を
巻き取る巻取りロール４が設けられ、上記供給ロール３
において外周側に面していた現像媒体２の面は、巻取り
ロール４に巻き取られる時には裏側になる。したがっ
て、両ロール３，４を交換することにより、現像媒体２
の両面を利用することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、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。

【０００２】

【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 ，６９１（１９４１年）参照）。

【０００３】 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。

【０００４】 すなわち、上記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。 ところが、上記カールソン方式による電子写真記録方法においては、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（静電転写）している が、転写効率が悪いため転写後に感光体の表面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る。

【０００５】 そこで、現像媒体の一部を感光体と密接させて上記現像媒体の上にトナー像を 形成するようにし、該トナー像を記録媒体に転写するとともに、転写後の現像媒 体を回収するようにしたものが提供されている。 図２は従来の画像形成装置の概略図である。 図において、１はドラム状に形成された感光体、２は現像媒体であり、ロール 状の供給ロール３から供給され、図に示すような経路を通り感光体１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紙などが用 いられる。

【０００６】 ６は上記感光体１の表面に対向して配設される帯電装置、７は光を感光体１に 照射してその表面に静電潜像を形成する露光装置、８は現像装置であり、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１に密接して移動する現像媒体２に現像して、現像トナー８Ａによるト ナー像を形成する。

【０００７】 １１は転写及び定着手段となる転写・定着装置であり、発熱ロール１２と加圧 ロール１３を対向させて構成される。 上記構成の画像形成装置において、画像を形成する場合、感光体１は帯電装置 ６によって一様に帯電させられ、露光装置７によって静電潜像が形成される。こ の静電潜像が形成された感光体１に、現像媒体２が密着されるように搬送され、 現像媒体２にトナー像が形成される。続いて現像媒体２上のトナー像は記録媒体 ５に重ねられ、発熱ロール１２及び加圧ロール１３間で加熱、加圧されて記録媒 体５上に転写され、同時に定着される。

【０００８】 この場合、転写後の現像媒体２上にトナーは残留するが、残留トナー８Ｂは転 写プロセスで、加熱、溶融されて粉体から変化して現像媒体２に固着しているの で容易に飛散することはない。しかも、この残留トナー８Ｂは現像媒体２に付着 したまま巻取りロール４に回収され、巻取りロール４と共に廃棄することができ る。したがって、残留トナー８Ｂの廃棄作業が不要となる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】 しかしながら、上記従来の画像形成装置においては、トナー像が記録媒体５に 転写された後の現像媒体２は次々と巻取りロール４に回収されるが、一度用いた 現像媒体２には前回記録したトナーが残留しており、これを再び用いると残留ト ナー８Ｂの影響により、始めの時と同じように現像することができなかったり、 あるいは転写プロセスにおいて記録媒体５に残留トナー８Ｂが転写されて残像と なってしまう。したがって、現像媒体２は一回限りの寿命となり、供給ロール３ 側の現像媒体２がなくなると、新しい供給ロール３をセットしなければならない 。

【００１０】 本考案は、上記従来の画像形成装置の問題点を解決して、現像媒体の寿命を２ 倍にし、消耗品コストを半分にす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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

そのために、本考案の画像形成装置においては、送行方向に端部を有する現像 媒体の一部が上記感光体と密接させられる。そして、上記感光体の表面は帯電さ れ露光されて静電潜像が形成される。上記感光体の表面に密接するように重ねら れた上記現像媒体に対向して現像手段が設けられ、トナー像を形成する。また、 上記現像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。

【００１２】 そして、上記現像媒体を供給する供給ロールと、現像媒体を巻き取る巻取りロ ールが設けられ、現像媒体は供給ロールにおいて外周側にあった面が巻取りロー ルで回転中心側になるように送られる。

【００１３】

【作用】

本考案によれば、上記のように感光体と、上記感光体と一部が密接し、送行方 向に端部を有する現像媒体と、上記感光体の表面を帯電する手段と、上記感光体 の帯電された表面を露光して静電潜像を形成する手段と、トナー像を形成する現 像手段と、上記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 を有している。

【００１４】 また、上記露光手段によって画像信号に対応した光が感光体に照射されると、 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現像媒 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現像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、現像媒体上のトナー像が記録媒体上に転写・定着される。

【００１５】 ここで、上記供給ロールにおいて外周側に面していた現像媒体の面は、巻取り ロールに巻き取られる時には裏側になる。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。 図１は本考案の実施例を示す画像形成装置の概略構成図、図３は従来の画像形 成装置における現像媒体の使用状態説明図、図４は本考案の画像形成装置におけ る現像媒体の使用状態説明図、図５は本考案の画像形成装置における現像媒体の 再使用状態説明図、図６は本考案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。

【００１７】 供給ロール３に巻かれている現像媒体２は現像プロセスと転写プロセスを経て 巻取りロール４に回収される。ここでは、現像プロセスと転写プロセスをブロッ クで表し、そして記録媒体を省略している。 図３に示すように従来の画像形成装置の場合、巻取りロール４は供給ロール３ と同じ方向に回転させられる。上記供給ロール３において外周側に面する現像媒 体２の第１面２Ａは、現像プロセスを経て現像されて現像トナー１０Ａが付着す る。そして、転写プロセスにおいて、現像媒体２上の現像トナー１０Ａは図示し ない記録媒体に転写される。その後、残留トナー１０Ｂが付着した転写後の現像 媒体２は、上記第１面２Ａを外側にした状態のまま巻取りロール４に巻かれる。

【００１８】 一方、本考案の画像形成装置の場合、図４に示すように巻取りロール４は供給 ロール３とは逆方向に回転するように駆動される。上記供給ロール３において外 周側に面する現像媒体２の第１面２Ａは、同様に現像プロセスを経て現像されて 現像トナー１０Ａが付着し、転写プロセスにおいて、現像媒体２上の現像トナー １０Ａは図示しない記録媒体に転写される。

【００１９】 その後、残留トナー１０Ｂが付着した転写後の現像媒体２は、上記第１面２Ａ を回転中心側にした状態で巻取りロール４に巻かれる。この時、巻取りロール４ においては、上記現像媒体２の第１面２Ａとは反対側の第２面２Ｂが外周側に面 する。該第２面２Ｂには転写後の残留トナー１０Ｂはない。 そして、供給ロール３が空になり、すべての現像媒体２が使用されて巻取りロ ール４に巻き取られると、図５に示すように供給ロール３と巻取りロール４が交 換され、前の巻取りロール４が供給ロール３′となり、前の供給ロール３が巻取 りロール４′となる。

【００２０】 その結果、残留トナー１０Ｂが存在する使用済みの第１面２Ａが裏側になり、 使用されていない第２面２Ｂが供給ロール３′において外周側に位置し、該第２ 面２Ｂに対して現像を行うことができる。 次に、本考案の画像形成装置について説明する。 図１において、１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 光導電層を設けてある。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等いずれも使用される。

【００２１】 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１は図示し ないモータにより駆動され、図示矢印方向に一定速度で回転する。 ２はフィルム状の現像媒体であり、送行方向において端部を有するとともにロ ール状の供給ロール３に収納され、画像形成プロセスにおいて供給ロール３から 供給される。該供給ロール３においては、第１面２Ａが外周側に位置しており、 図に示すような経路を通り感光体１に送られ、第２面２Ｂが上記感光体１と密接 して重ねられる。この密接する部分の周長の一部に上記感光体１と対向するよう に現像装置８が設けられる。

【００２２】 上記第１面２Ａは現像プロセスにおいて現像され、現像トナー１０Ａが付着し てトナー像が形成される。上記第１面２Ａは、その後記録媒体５と密着し、上記 トナー像は記録媒体５に転写される。転写後の現像媒体２は巻取りロール４に送 られ、第２面２Ｂを外周側に位置させるようにして巻き取られる。 ５は記録媒体であり一般には紙などが用いられる。

【００２３】 ６は帯電手段となる帯電装置であり、上記感光体１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。

【００２４】 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１に密接して移動する現 像媒体２に現像する。現像装置８としては、二成分磁気ブラシ現像器、一成分磁 気ブラシ現像器、一成分非磁性現像器等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は金属製の中空部材にハロ 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。また、発熱ロール１２ではなく、帯状の発熱体としてもよ い。

【００２５】 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、現像媒体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。 現像媒体２は供給ロール３に巻かれて収容されており、転動ロール１４を経由 して感光体１に密接して送られるような構成となっている。現像媒体２と感光体 １の接触部の反対側に現像装置８が配置される。そして、現像媒体２が感光体１ と同速度で移動するように、転動ロール１４には図示しない張力機構が設けられ 現像媒体２に適度な張力を与えている。

【００２６】 ここで、図６を併用して説明する。 図６において、（Ａ）は帯電プロセスを、（Ｂ）は露光プロセスを、（Ｃ）は 現像プロセスを、（Ｄ）は転写・定着プロセスを示している。 上記感光体１は導電性支持体１ｂ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の表面に一様かつ均一に帯電され る（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。

【００２７】 露光プロセスにおいては、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（Ｂ）。 現像プロセスにおいては、感光体１に密接して送られる現像媒体２にトナー担 持体９が当接される（Ｃ）。 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と現像媒体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、現像媒体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１０は静電気力により、現像媒体２上に 付着し現像される。

【００２８】 一方、カセット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１８により転写・定着プロセスに入る。 転写・定着プロセスでは、トナー像が形成された現像媒体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に挟まれて、図示しない手段により圧 接される（Ｄ）。発熱ロール１２の熱は現像媒体２を通してトナー１０に伝達さ れ、それを加熱溶融する。溶融したトナー１０は現像媒体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に積み重ねられる。

【００２９】 一方、記録媒体５への転写後の現像媒体２は巻取りロール４に回収される。現 像媒体２には記録媒体５への転写後、わずかなトナー１０が残留することがある が、現像媒体２はその残留トナー１０Ｂ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１０Ｂは転写・定着プロ セスで溶融され、現像媒体２に固着している。したがって、巻取りロール４を交 換したり回収する際に、装置の内外やオペレータにトナー１０が飛散して汚染す ることはない。

【００３０】 そして、供給ロール３が空になり、すべての現像媒体２が使用されて巻取りロ ール４に巻き取られると、供給ロール３と巻取りロール４が交換される。 その結果、残留トナー１０Ｂが存在する使用済みの第１面２Ａが裏側になり、 使用されていない第２面２Ｂが表側になり、該第２面２Ｂに対して再び現像を行 うことができる。

【００３１】 一方、現像プロセスが終了して現像媒体２と分離した後の感光体１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。 ここで用いる現像媒体２は転写・定着プロセスにおいて発熱ロール１２によっ て加熱され、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。

【００３２】 ここでは、現像媒体２はコストを考慮してポリエステルフィルムを用いてある 。また、現像プロセスにおいて現像媒体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。現像媒体２の厚さは引張強度と取扱性を考慮すると５μｍ以 上１００μｍ以下にするのが望ましい。 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、本考案の趣旨に基づい て種々変形することが可能であり、これらを本考案の範囲から排除するものでは ない。

【００３３】 例えば、上記実施例では、供給ロール３の外周側の第１面２Ａをトナー付着面 にして、巻取りロール４の内周側に回収する構成としているが、供給ロール３の 内周側の第２面２Ｂをトナー付着面にして、巻取りロール４の外周側に回収する 構成としても同様の効果が期待できる。

【００３４】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、この考案によれば、現像媒体を供給する供給ロー ルと、現像媒体を巻き取る巻取りロールが設けられ、上記供給ロールにおいて外 周側に面していた現像媒体の面は、巻取りロールに巻き取られる時には裏側にな る。

【００３５】 したがって、供給ロールが空になり、すべての現像媒体が使用されて巻取りロ ールに巻き取られると、供給ロールと巻取りロールを交換することができる。そ の結果、転写後の残留トナーが存在する使用済みの面が裏側になり、使用されて いない面が表側になり、未使用の面に対して再び現像を行うことができ、現像媒 体の使用効率が２倍となり、消耗品コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す画像形成装置の概略構成
図である。

【図２】従来の画像形成装置の概略図である。

【図３】従来の画像形成装置における現像媒体の使用状
態説明図である。

【図４】本考案の画像形成装置における現像媒体の使用
状態説明図である。

【図５】本考案の画像形成装置における現像媒体の再使
用状態説明図である。

【図６】本考案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。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 現像媒体 ３ 供給ロール ４ 巻取りロール １１ 転写・定着装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）感光体と、（ｂ）一部が上記感光
   体と密接し、送行方向に端部を有する現像媒体と、
   （ｃ）上記感光体の表面を帯電する手段と、（ｄ）上記
   感光体の帯電された表面を露光して静電潜像を形成する
   手段と、（ｅ）上記現像媒体の上記感光体に密接する部
   分に対向して設けられ、トナー像を形成する現像手段
   と、（ｆ）上記現像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・定着手段と、（ｇ）上記現
   像媒体の第１の面を外周側に、第２の面を回転中心側に
   置いた状態で上記現像媒体を供給する供給ロールと、
   （ｈ）上記現像媒体の第１の面を回転中心側に、第２の
   面を外周側に置いた状態で上記現像媒体を巻き取る巻取
   りロールを有することを特徴とする画像形成装置。