JPH08101602A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】イオンフロー技術の利点を十分に活かした画像
形成装置を提供する。 【構成】像担持体ベルト１２０は駆動ローラ１２６と加
熱ローラ１０４と背面電極ローラ１１０に掛けられてい
る。駆動ローラ１２６の近くにはイオンヘッド１０１と
イレーサー１０９が配置されている。背面電極ローラ１
１０の近くには冷却手段１０９を有する現像器１０３が
配置されている。背面電極ローラ１１０はベルト１２０
を緩めることなく移動できるように支持されている。加
熱ローラ１０４の周囲のベルト１２０に接していて、そ
の移動に伴ない回転する転写ローラ１０５が設けられて
いる。加熱ローラ１０４と転写ローラ１０５にはハロゲ
ンランプ１１８と１１７が内蔵されている。その後方に
はトナーを除去するクリーナー１０８が配置されてい
る。イオンヘッド１０１とベルト１２０と転写ローラ１
０５とイレーサー１０９とクリーナー１０８は断熱材１
１６で覆われている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンターや印刷機等
の画像形成装置に関する。特に、最初に潜像を形成し、
この潜像を現像して得た顕像を記録媒体に熱転写するタ
イプの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】イオンにより記録画像の潜像を形成し、
この潜像を現像して得た顕像を記録媒体に熱転写する公
知技術としては、本発明に最も関連の深いものとして、
特表昭５７−５０１３４８とＵＳＰ５０１２２９１に開
示されたものが知られている。

【０００３】特表昭５７−５０１３４８に記載されてい
るドラム式の画像形成装置の構成を図１に示す。この装
置では、静電ドラム４にイオンヘッド１で静電潜像を形
成し、この静電潜像を乾式現像器２で現像して顕像を得
た後、圧力転写ローラ５により記録紙７に顕像を転写す
ると同時に定着する。静電ドラム４上に残っている静電
潜像は、次回の画像形成に備えてイレーサ３で消去され
る。

【０００４】しかし、静電ドラム４上の顕像は圧力転写
によって記録紙に転写されるため、記録紙上の画像の定
着性が悪い。また、記録媒体も上質の記録紙に限られ
る。

【０００５】ＵＳＰ５０１２２９１に記載されているベ
ルト式の画像形成装置の構成を図２に示す。この装置で
は、イオンヘッド１２によりベルト１４上に潜像を形成
し、この潜像を現像器１３によりトナーで現像して顕像
（トナー像）を形成し、ヒートローラ９でベルトを加熱
してトナー像を溶融し、これを記録紙８に転写する。ベ
ルト上の潜像はイレーサー１１で消去される。この装置
で使用できる記録媒体は、上質紙の他にも、表面の荒い
低級紙、金属、プラスチック等と幅が広い。

【０００６】トナー像の転写部すなわちヒートローラ９
はトナー像を溶かすために１２０〜１５０℃まで上げら
れる。これに反して、現像器は乾式現像器で、５０℃以
上の温度で使用することはできない。このため、支持ロ
ーラ１５にはベルト１４を冷却する機構が設けられてい
て、支持ローラ１５上においてベルト１４が冷却され
る。ベルト１４の加熱の冷却の間の熱損失を少なくする
ため、支持ローラ１５とヒートローラ９の間に熱交換器
１０が設けられている。この熱交換器１０は逆向きに進
むベルト同士を擦り合わせ、これにより逆向きに進むベ
ルトの間で熱の交換を行なう。

【０００７】図２の画像形成装置は、ベルトを加熱する
と同時に冷却もするので消費電力が大きい。また、ベル
トは加熱と冷却が繰り返されるため寿命が短い。さら
に、熱交換のためにベルトは薄い（０．１ｍｍ程度）こ
とが要求される。このため、記録媒体の凹凸に順応して
密着するだけの柔軟性や弾力性がベルトになく、転写抜
けが発生し易い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このようなイオンフロ
ー技術を用いた画像形成装置は、レーザーを用いた電子
写真装置に比べて高速性と信頼性の面に優れている。そ
の理由は次のとおりである。レーザー方式では、感光体
上に潜像を形成するが、感光体は感度が経時的に変化
し、熱に対しても特性の劣化が大きい。これに対してイ
オンフロー方式では、絶縁層上に直接静電潜像を形成す
るので、経時的変化や熱による特性劣化が生じないから
である。

【０００９】にもかかわらず、前述の従来例は、改善で
きる箇所が多々あり、イオンフロー方式の利点を十分に
活かしているとはいえない。

【００１０】本発明の目的は、イオンフロー技術に代表
されるように感光体を用いない方式の利点を十分に活か
した画像形成装置を得ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、画像信号に基づいて記録媒体上に画像を形成する画
像形成装置であって、像担持体と、像担持体に潜像を形
成する潜像形成手段と、潜像をトナーで現像し、顕像を
形成する現像器と、像担持体を加熱し、顕像のトナーを
溶かして溶融像を形成する加熱手段と、像担持体上の溶
融像を記録媒体に転写する転写手段と、像担持体全体を
トナーの溶融温度の近傍の温度に保つ手段とを備えてい
る。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の画像形成装置において、現像器で使用される現像剤
は、常温で固化している高分子有機化合物を主成分とす
るキャリアーと、キャリアーの溶融点よりも高温で溶融
する有機化合物からなるトナーとを有し、現像器は、現
像剤をキャリアーの溶融点以上でトナーの溶融点よりも
低い温度に加熱して現像剤を溶かす溶融化手段と、溶融
化された現像剤を像担持体に供給する現像剤供給手段と
を有している。

【００１３】請求項３に記載の発明は、画像信号に基づ
いて記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であっ
て、像担持体と、像担持体に潜像を形成するイオン発生
手段と、潜像をトナーで現像し、顕像を形成する現像器
で、冷却手段を内蔵している現像器と、像担持体を加熱
し、顕像のトナーを溶かして溶融像を形成する加熱手段
と、像担持体上の溶融像を記録媒体に転写する転写手段
と、像担持体全体をトナーの溶融温度の近傍の温度に保
つ手段とを備えている。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の画像形成装置では、像担持体
は、全体が常にトナーの溶融温度に近い温度に保たれ
る。これにより、像担持体に対して冷却と加熱を繰り返
し行なう従来例に比べて、消費電力が少なく、像担持体
の寿命が長い、経済的な画像形成装置が得られる。

【００１５】請求項２に記載の画像形成装置では、固体
の現像剤（ソリッドトナー）は溶融化手段により溶融化
される。ここで溶融化とは、完全に溶けて液状にするこ
とに限らず、一部のみを溶融することも含む。溶融化さ
れた現像剤は現像剤供給手段により像担持体に供給さ
れ、像担持体上の潜像を現像する。

【００１６】請求項３に記載の発明では、像担持体は、
全体が常にトナーの溶融温度に近い温度に保たれる。こ
れにより、像担持体に対して冷却と加熱を繰り返し行な
う従来例に比べて、消費電力が少なく、像担持体の寿命
の長い、経済的な画像形成装置が得られる。

【００１７】

【実施例】次に図面を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明する。以下では、最初にベルト状の像担持体を
用いた「ベルト式画像形成装置」を例にあげて説明し、
続いてドラム状の像担持体を用いた「ドラム式画像形成
装置」について説明し、最後にソリッドトナー現像器を
用いた「ソリッドトナー式画像形成装置」について説明
する。なお、説明の中に具体的な数値があらわれるが、
これらの数値は単なる一例に過ぎず、本発明の構成を何
ら限定するものではない。

【００１８】１．「ベルト式画像形成装置」 ＜全体構成＞図３に示すように、像担持体であるベルト
１２０は、駆動ローラ１２６と加熱ローラ１０４と背面
電極ローラ１１０にかかっていて、駆動ローラ１２６に
よりこれらの周りを周回するようになっている。

【００１９】ベルト１２０に静電潜像を形成するための
イオンヘッド１０１は駆動ローラ１２６の近くに配置さ
れている。イオンヘッド１０１としては、公知例特公表
５７−５０１３４８に記載されているものと基本的に同
じものが使用できる。ベルト１２０の進む方向に関して
イオンヘッド１０１の手前には、静電潜像の形成に備え
てベルト１２０上に残っている前回形成した静電潜像を
消去するイレーサー１０９が配置されている。

【００２０】背面電極ローラ１１０の近くには、冷却手
段１０９を有する現像器１０３が配置されている。現像
器１０３は一成分乾式現像器で、現像ローラ１２７は通
常のものと同様にマグネットローラと現像スリーブで構
成されている。そのトナーには、熱損失を少なくするた
めに低融点トナーたとえばＣｏａｔｅ社製Ｍ７０９４を
使用する。背面電極ローラ１１０は、ベルト１２０の張
力を一定に保ったまま、現像器１０３の現像ローラ１２
７に対して近づいたり離れたりできるように支持されて
いる。さらに、背面電極ローラ１１０は接地されてい
て、ベルト１２０の内部に設けられている導電層に接触
していて、この導電層を接地電位に保つようになってい
る。この接地電位は、現像器１０３にバイアス電圧を印
加する際の基準電位となる。

【００２１】転写ローラ１０５は、加熱ローラ１０４の
周囲のベルト１２０に接するように配置されている。加
熱ローラ１０４はベルトの搬送用の耐熱弾性ローラで、
これを加熱するハロゲンランプ１１８を内部に有し、加
熱ローラ１０４に巻き付くベルトを高温に保持する。転
写ローラ１０５も耐熱弾性ローラで、トナーの定着性を
良くするために記録紙１０７を温めるため、転写ローラ
１０５を加熱してその表面を高温に保持するハロゲンラ
ンプ１１７を内部に有している。転写ローラ１０５は、
加熱ローラ１０４の周囲のベルト１２０と相俟って、フ
ィーダー１０６により送られてくる記録紙１０７を間に
挟んで圧接しながら送りだし、ハロゲンランプ１１８と
１１７の発熱により溶融したトナー像を記録紙１０７に
転写する。また、ベルト１２０の進行方向に沿って、そ
の後方に、転写後にベルト１２０上に残っているトナー
を除去するクリーナー１０８が配置されている。

【００２２】イオンヘッド１０１とベルト１２０と転写
ローラ１０５とイレーサー１０９とクリーナー１０８の
周囲には、これらの画像形成プロセスユニット全体を覆
うように断熱材１１６が設けられている。現像器１０３
は断熱材１１６の外側に配置されている。断熱材１１６
は、トナーの融点の近傍の高温に維持される上述の画像
形成ユニットを低温の外気から遮断して熱損失を抑えて
いる。また、画像形成ユニットの各々は、サイドフレー
ムに逃げる熱を防ぐため、その軸受け等には熱伝導性の
小さいプラスチック材が使用され、金属が必要な部分に
は熱伝導性の小さいＳＵＳ（ステンレススチール）を使
用されている。また固定部は熱絶縁性材料を挟み込んで
取り付けられている。

【００２３】イオンヘッド１０１は画像信号に基づき画
像の画素毎のイオンの発生して、ベルト１２０上に静電
潜像を形成する。たとえば、印字速度は２５０ｍｍ／ｓ
ｅｃ、静電潜像のドット密度は３００ＤＰＩ、潜像電位
は２５０Ｖの条件で静電潜像が形成される。ベルト１２
０上に形成された静電潜像は、現像器１０３でトナーに
より現像されて、トナー像（顕像）が得られる。このト
ナー像は、加熱ローラ１０４においてベルト１２０がト
ナーの溶融温度の約１０５〜１４５℃に加熱されること
により溶けて溶融像となる。フィーダー１０６より搬送
されてきた記録媒体１０７は転写ローラ１０５で背面よ
り画像担持体１２０に圧接される。その圧接力はたとえ
ば１５〜３０Ｋｇ／ｃｍと通常の加熱ローラ定着器とほ
ぼ同じ値である。トナー像は溶融しているため記録媒体
１０７上に比較的弱い圧接力でも容易に転写される。実
際、転写率は９８〜９９．５％と非常に良好な結果が得
られた。また、普通紙の他にも、薄紙（ティッシュペー
パー）、厚紙（段ボール紙）や金属箔、硝子板、プラス
チックシート等の記録媒体に対しても良好な転写結果が
得られた。転写後にもベルト１２０上に残っているトナ
ーは、クリーナー１０８によりクリーニング用のウェブ
で拭き取られる。クリーニングの別の例として、粘着性
の良い材料たとえば塩化ビニルポリエステルでできたフ
ィルムを巻き付けたローラをベルト１２０に圧接し、こ
れをベルト１２０と等速で動かす方法でも良好の結果が
得られた。その後、静電潜像はイレーサー１０９により
消去される。

【００２４】ところで、図２に示した従来例では、定着
部で１１０〜１２０℃に加熱された像担持体ベルトは、
現像器のトナーの変質や凝集を防止するため、現像部に
達する前に５０℃以下に冷却される構成となっている。
このように像担持体ベルトを一回転毎に加熱と冷却を繰
り返すため莫大なエネルギーの損失を招いている。この
構成において、たとえばシリコン樹脂とポリアミドイミ
ド樹脂からなる厚さ７５μｍ、幅を２１ｃｍのベルトを
速度を２５０ｃｍ／ｓｅｃで回動させた場合、４５０〜
５５０Ｗａｔｔ相当の熱量の冷却が必要である。ところ
が、実測データによれば、１２０℃の像担持体から５０
℃の現像器へ伝わる熱は約４０〜７０Ｗａｔｔである。

【００２５】本発明の特徴は、このような事実に基づ
き、ベルト１２０は高温に保ったままで、現像器１０３
に冷却手段１１９を設けて、この冷却手段１１９でベル
ト１２０から現像器１０３へ伝わる熱を取り除く構成と
した点にある。前述の事実から、冷却手段１１９で除去
すべき熱量は、図２の従来例で除去する熱量の１／１０
程度に過ぎないことが容易に分かる。これにより消費電
力の少ない装置が得られる。なお、冷却手段１１９の具
体的な構成については後述する。

【００２６】＜ベルト＞ベルト１２０は、図４に示すよ
うに、像形成用絶縁層１２１と導電層１２２と弾性体層
１２３と支持体層１２４からなる四層構造となってい
る。実際に記録紙１０７に接触する最も上の像形成層用
絶縁層１２１は、たとえば１０〜２５μｍ程度の厚さの
シリコン樹脂やテフロン樹脂の層で構成される。その下
の導電層１２２は、たとえば金属ヒラーやカーボンの入
った１〜１０μｍ程度の厚さのポリイミド樹脂の層で構
成される。その下の弾性体層１２３は、たとえば５０〜
１０００μｍ程度の厚さの導電性の耐熱性ゴムの層で構
成される。最も下の支持体層１２４は、たとえば７５〜
１００μｍ程度の厚さのニッケル金属箔で構成される。
弾性体層１２３と支持体層１２４は、その上の導電層１
２２を背面電極ローラ１１０と導通するために導電性材
料で構成されている。

【００２７】画像形成領域外のベルトの端部に像形成用
絶縁層１２１を形成せずに導電層１２２を露出させたベ
ルト構成とし、この露出した導電層１２２に導電性ブラ
シや導電性ローラで接地する構成とすれば、弾性体層１
２３と支持体層１２４は絶縁性としてもよい。

【００２８】また他の機能材料としては、像形成用絶縁
層１２１にはフッ素系の樹脂たとえばフルオロシリコン
ゴムやＰＦＡやＰＴＦＥが使用できる。導電層１２２に
は、ＰＦＡやＰＴＦＥやポリイミド（ＰＩ）等にカーボ
ンブラックや金属フィラーやチタンホワイトや金属酸化
物や有機ハロゲン化合物等を混入させたものや、金属の
蒸着層等が使用できる。弾性体層１２３には、クロロブ
チレンゴムやシリコンゴム（メチルシリコンゴムやメチ
ルフェニルシリコンゴム等）やニトリルブタジエンゴム
やウレタンゴム等が使用できる。支持体層１２４には、
金属箔やポリイミド樹脂やＰＦＡやＰＴＦＥやこれらを
繊維にした布材等が使用できる。

【００２９】図２に示した従来例では、加熱と冷却を繰
り返すため、ベルトは５０〜１００μｍ程度の厚さのも
のしか使用できなかったが、本発明では、ベルト１２０
は冷却されないので、十分な厚さの弾性体層１２３を有
するものとすることができる。これにより、記録紙１０
７との接触性が向上し、印字抜け等が少なくなる。

【００３０】＜背面電極ローラ＞現像時、ベルト１２０
と現像ローラ１２７の隙間は、トナーが常にベルトに触
れるように、たとえば２５０μｍに調整される。この状
態のままで現像ローラ１２７が停止した場合、たとえ現
像器１０３が冷却手段１１９を有していても、現像ロー
ラ１２７上のトナーが溶融し後に固化するおそれがあ
る。このような事態を回避するため、背面電極ローラ１
１０は、ベルト１２０を緩ませることなく、現像ローラ
１２７に対して接近し離脱できるように支持されてい
る。

【００３１】図６はベルト１２０が緩むことなく背面電
極ローラ１１０が移動する原理を説明したものである。
楕円１１５は、二点Ａ、Ｂを焦点とし、線分ＡＣＢ（ｌ
１＋ｌ２）を固定長とした条件下で、点Ｃを移動させた
ときの軌跡を示したものである。背面電極ローラ１１０
とベルト１２０の接点Ｃが常に楕円１１５の上に位置す
るように背面電極ローラ１１０を移動させた場合、移動
の最中にベルト１２０が緩むことはない。背面電極ロー
ラ１１０が想像線で示される位置に移動したとき、ベル
ト１２０は現像ローラ１２７から距離ｄはなれる。

【００３２】このような移動を行なうための具体的な機
構を図５に示す。背面電極ローラ１１０の軸は、タイバ
ー１３０で結合された二つの移動用レバー１２９ａと１
２９ｂの溝に収まり、ガイド部材１１７ａと１１７ｂに
常に接している。ガイド部材１１７ａと１１７ｂは、背
面電極ローラ１１０の軸が接触する部分は軸方向から見
たときに図６の楕円１１５の一部Ｙとなる形状に作られ
ている。移動用レバー１２９ａと１２９ｂはそれぞれガ
イド部材１１７ａと１１７ｂに回転可能に支持されてい
て、背面電極ローラ１１０を図６の想像線の位置に移動
させるばね１２８と、ばね１２８の力に逆らって背面電
極ローラ１１０を図６の実線の位置に移動させるソレノ
イド１３１が取り付けられている。

【００３３】電源が切れいている時や現像不要時には、
背面電極ローラ１１０はばね１２８の力によって図６に
想像線で示すように現像ローラ１２７から遠ざけられて
いる。現像動作開始時にはソレノイドが起動して、背面
電極ローラ１１０は図６に実線で示すように現像ローラ
１２７に近づけられ、ベルト１２０と現像ローラ１２７
の隙間はトナーがベルトに接触する距離に狭まる。電源
が切れるなどの異常動作時や現像動作終了時にはソレノ
イドが切れ、ばね１２８の力によって背面電極ローラ１
１０が移動され、ベルト１２０が現像ローラ１２７から
離れる。

【００３４】＜現像器＞現像器１０３は基本的には通常
の現像器に冷却手段１１９を付加したものである。通常
の現像器の構成を図７に示す。現像ローラ１２７はスリ
ーブ１３１とその中に配置されたマグネットローラ１３
２とで構成されている。また、スリーブ１３１の近く
に、スリーブ１３１に付着するトナーの厚さを定めるブ
レード１３３が設けられている。

【００３５】このような現像器に適用できる冷却装置と
しては、特開平１−２１９８５４に開示されているもの
がある。その構成を図８に示す。この構成では、スリー
ブ１３１の内壁に冷却素子７４１が貼り付けられ、マグ
ネットローラ１３２の芯金に冷却素子７４２が設けられ
ている。

【００３６】しかし、この冷却装置を図７の現像器にそ
のまま適用した場合には、次に述べるような不都合な点
がある。

【００３７】第一に、スリーブ１３１の内壁に冷却素子
７４１を貼り付けるため、マグネットローラ１３２から
スリーブ１３１の表面までの距離が長くなるため、スリ
ーブ表面の磁力が低下してしまう。換言すれば、同じ磁
力を得るには、強力なマグネットローラを使用しなけれ
ばならない。

【００３８】第二に、スリーブ１３１の表面を冷却する
ために、マグネットローラ１３２を冷却するのでは、あ
きらかに効率が悪い。

【００３９】第三に、冷却素子７４１と７４２は冷却部
の反対側に放熱部が存在し、この例の構成のように現像
ローラの内部に組み込むことが非常に難しい。

【００４０】これらの事情を考慮した上で本発明の画像
形成装置に適用できる良好な現像器の例を以下に説明す
る。

【００４１】［現像器１］現像器の第一例を図９に示
す。現像器７００は像担持体７３０に近接して配置され
ている。現像器７００のフレーム７０１は断熱材料で構
成されており、このフレーム内には、像担持体７３０に
近接して配置されるトナー担持体としてのスリーブ７０
２と、フレーム７０１内に収容されているトナー７０６
を攪拌するアジテータ７０４が設けられている。スリー
ブ７０２の上部側には、現像ローラ上に供給されたトナ
ー層を一定の厚さに規制するブレード７０３が設けられ
ている。さらに、スリーブ７０２の上には、ペルチェ素
子等を利用した冷却素子７０５が配置されている。冷却
素子７０５は、好ましくは、スリーブ７０２までの距離
がブレード７０３とスリーブ７０２の間隔と等しくなる
ように配置される。この場合、冷却素子７０５はブレー
ド７０３と同じ機能を果たすので、ブレード７０３を省
いてもよい。

【００４２】現像動作を開始すると、フレーム７０１に
蓄えられたトナー７０６がアジテータ７０４によって攪
拌されスリーブ７０２に供給される。供給されたトナー
はブレード７０３の規制作用によって均一薄層状にされ
る。さらに、スリーブ７０２上のトナーは冷却素子７０
５によって外側から冷却されながら搬送される。トナー
排出口に達したトナーは、スリーブ７０２から像担持体
７３０上に形成された静電潜像に選択的に移行され現像
が行われる。

【００４３】現像時、トナーは像担持体７３０より熱を
受けるが、現像前に冷却素子７０５により十分冷やされ
ているため、溶融することなく現像が行われる。

【００４４】［現像器２］現像器の第二例を図１０に示
す。現像器７００の構成は上述の現像器１と同じであ
る。像担持体７３０の近傍に温度センサ７１０が配置さ
れ、冷却素子７０５を制御する温度制御装置７１１が設
けられている。温度制御装置７１１は、温度センサ７１
０が検知した像担持体７３０の温度を入力データとし、
この入力データを基にしてトナーの冷却素子７０５の設
定温度を算出して、冷却温度を変えるものである。

【００４５】画像形成の動作を開始すると、温度センサ
７１０が像担持体７３０の温度を検出する。この温度を
基にして、現像時に溶融しない温度にトナーを冷却する
よう冷却素子７０５の温度設定を行う。

【００４６】転写媒体により、定着部の温度制御等を行
った場合、像担持体７３０の温度が変化する。この変化
する何れの温度にも適した温度設定が行え、最適の現像
が行える。

【００４７】［現像器３］現像器の第三例を図１１に示
す。現像器７００は像担持体７３０に近接して配置され
ている。像担持体７３０に近接して配置されるトナー担
持体としてのベルト状のスリーブ７０７を有している。
このスリーブ７０７は二つの支持ローラ７０８と７０９
に掛けられている。フレーム７０１内には、蓄えられて
いるトナー７０６を攪拌しスリーブ７０７に供給するア
ジテータ７０４が設られている。スリーブ７０７の上部
側には、スリーブ上に供給されたトナー層を一定の厚さ
に規制するブレード７０３が設けられている。さらに、
ベルト状スリーブ７０７の上部側には、ペルチェ素子等
を利用した冷却素子７０５が配置されている。冷却素子
７０５は、好ましくは、スリーブ７０２までの距離がブ
レード７０３とスリーブ７０２の間隔と等しくなるよう
に配置される。この場合、冷却素子７０５はブレード７
０３と同じ機能を果たすので、ブレード７０３を省いて
もよい。

【００４８】現像動作を開始すると、フレーム７０１に
蓄えられたトナー７０６がアジテータ７０４によって攪
拌されスリーブ７０７に供給される。供給されたトナー
はブレード７０３の規制作用によって均一薄層状にされ
る。さらに、トナーはベルト状のスリーブ７０７上で冷
却素子７０５によって外側から冷却されながら搬送され
る。現像領域に達したトナーは、スリーブ７０７から像
担持体７３０上に形成された静電潜像に選択的に移行さ
れ現像が行われる。

【００４９】現像時、トナーは像担持体７３０より熱が
受けるが、現像前に冷却素子７０５により十分冷やされ
るため、溶融することなく現像が行われる。

【００５０】［現像器４］現像器の第四例の構成を図１
２と図１３に示す。図１２に示すように、現像器７００
は像担持体７３０に近接して配置されている。現像器７
００のフレーム７０１は断熱材料で構成されており、こ
のフレーム内には、像担持体７３０に近接して配置され
るトナー担持体としてのスリーブ７０２と、フレーム７
０１内に蓄えられているトナー７０６を攪拌し、スリー
ブ７０２に供給するアジテータ７０４が設けられてい
る。スリーブ７０２の上部側には、スリーブ上に供給さ
れたトナー層を一定の厚さに規制するブレード７０３が
設けられている。さらに、スリーブ７０２の上部側に
は、ペルチェ素子等を利用した冷却素子７０５が配置さ
れている。この冷却素子７０５は、スリーブ７０２まで
の間隔がトナー層の厚さにぼぼ等しくなるように配設さ
れている。ヒートパイプ７１２は、スリーブ７０２の表
面に接しながら従動回転するようフレーム７０１に軸支
されている。また、図１３に示すように、ヒートパイプ
７１２の片側の端部は現像器７００の外部に突出してお
り、その端部には放熱フィン７１３が設けられている。

【００５１】現像動作を開始すると、フレーム７０１に
蓄えられたトナー７０４がアジテータ７０４によって攪
拌されスリーブ７０２に供給される。供給されたトナー
はブレード７０３の規制作用によって均一薄層状にされ
る。さらに、スリーブ７０２上のトナーは冷却素子７０
５によって外側から冷却されながら搬送される。現像領
域に達したトナーは、スリーブ７０２から像担持体７３
０上に形成された静電潜像に選択的に移行され現像が行
われる。現像後、スリーブ表面に伝わった熱はヒートパ
イプ７１２により吸熱され、ヒートパイプ７１２を介し
て現像器の外部に排出される。

【００５２】スリーブ７０２が蓄熱しないため、現像器
内のトナーの温度または現像器の温度を上昇させず、ト
ナーのブロッキングを防止することができ、良好な現像
を行なえる。この例ではヒートパイプを使用したが、こ
れに限定されることなく、他の冷却手段を使用しても同
様の効果が得られる。

【００５３】［現像器５］現像器の第五例の構成を図１
４に示す。現像器７００は、像担持体７３０にトナーを
搬送するためのベルト状のスリーブ７０７を有してい
る。スリーブ７０７は支持ローラ７０８と７０９に掛け
られている。フレーム７０１内には、蓄えられているト
ナー７０６を攪拌しスリーブ７０７に供給するアジテー
タ７０４が設けられている。スリーブ７０７の上部側に
は、スリーブ上に供給されたトナー層を一定の厚さに規
制するブレード７０３が設けられている。さらに、ベル
ト状スリーブ７０７の上部側には、ペルチェ素子等を利
用した冷却素子７０５が配置されている。この冷却素子
７０５は、冷却素子とスリーブの間隔がトナーの層の厚
さにほぼ等しくなるように配置されている。ヒートパイ
プ７１２は、ベルト状スリーブ７０７に接しながら従動
回転するようフレーム７０１に軸支されている。ヒート
パイプ７１２は、図１３に示した現像器４と同様に、片
側の端部は現像器７００の外部に突出しており、その端
部には放熱フィン７１３が取り付けられている。

【００５４】現像動作を開始すると、フレーム７０１に
蓄えられたトナー７０６がアジテータ７０４によって攪
拌されスリーブ７０７に供給される。供給されたトナー
はブレード７０３の規制作用によって均一薄層状にされ
る。さらに、トナーはベルト状のスリーブ７０７上で冷
却素子７０５によって外側から冷却されながら搬送され
る。現像領域に達したスリーブは、スリーブ７０７から
像担持体７３０上に形成された静電潜像に選択的に移行
され現像が行われる。現像終了後、像担持体からスリー
ブに伝わった熱はヒートパイプ７１２に吸収され、ヒー
トパイプの端部の放熱フィンを介して現像器の外部に放
射される。

【００５５】スリーブ７０７に溜まった熱がヒートパイ
プ７１２を介して外部に放射されるので、現像器とトナ
ーの温度上昇が抑えられ、トナーのブロッキングが防止
され、良好な現像が行なえる。この例では、ヒートパイ
プを使用したが、他の冷却手段を使用してもよい。

【００５６】［現像器６］これまで説明した現像器１な
いし現像器５は冷却素子でトナーの温度上昇を抑える構
成であったが、ここでは別の手法によりトナーの温度上
昇を抑える現像器について図１５を参照しながら説明す
る。なお、ここで説明する現像器は、前述の現像器１な
いし現像器５の構成と組み合わせて使用すると更に好ま
しい。

【００５７】本例は、トナーが像担持体ベルトに接触し
ない非接触式の現像器で、現像間隔は０．５〜１ｍｍ程
度である。トナーは一成分の絶縁性で、ブレード１３３
または攪拌器７０４で帯電させる。現像ローラ１３１
は、表面が導電層で構成されており、この導電層に現像
バイアスとしてＤＣ２５０〜５００ＶにＡＣ５００〜１
ＫＨｚを重乗した電圧が印加される。これにより、帯電
したトナー粒子は振動しながら現像ローラ１３１上で保
持搬送され、ベルト１２０上の潜像電荷に引きつけら
れ、ジャンプして現像に供せられる。この方式によれ
ば、接触式の現像器に比べてベルト１２０からの熱伝導
量は更に少なくなった。このように非接触式の現像器で
は、高温の像担持体と低温の現像器との隙間を大きくで
きるため熱の移動量を小さくできる。非接触式の現像器
としては、このほかにミスと現像法やクラウド現像法等
を使用したものがある。接触式では現像間隔は２５０μ
ｍであるが、ジャンピング現像では３００〜１０００μ
ｍ、クラウド現像法では１〜１０ｍｍ離すことができ
る。

【００５８】［現像器の制御］これまで説明した現像器
のシーケンス制御回路を図１６に示す。制御手順を記述
したプログラムを記憶したＲＯＭおよびワークメモリ用
ＲＡＭをチップ外に持ったマイクロコンピュータ（ＣＰ
Ｕ）５０２に操作パネル５０３からプリント指令等を入
力する。像担持体ベルトの駆動軸に取付けられたエンコ
ーダ５０５、記録用紙の搬送路に設けられた用紙タイミ
ング検知センサー等の各種センサー５０６からの状態信
号はＩ／Ｏドライバー５０７を介してＣＰＵ５０２に入
力される。ホストコンピューターからの画像信号は画像
処理装置５２０で印字タイミング順に配列されたり階調
信号に変換された後、イオンヘッド１０１に入力され
る。イオンヘッド１０１は画像に対応したイオンを発生
し、像担持体上に潜像を形成する。ＣＰＵ５０２の制御
出力信号は、Ｉ／Ｏドライバー５０８により分離増幅さ
れ、駆動モータ５０８やソレノイド１３１等の各種アク
チュエータを駆動する。上述したベルトの離間動作のた
めのソレノイド１３１の動作手順はメモリ５０１上にＲ
ＡＭのプログラムに記述されている。

【００５９】２．「ドラム式画像形成装置」図１８に示
すように、ドラム１４０は、アルミ材の円筒１４４の上
に、５〜２０００μｍの厚さの弾性体層１４３、１〜５
μｍの厚さの導電層１４２、１０〜２５μｍの厚さの像
形成用の絶縁層１４１を順に積層した構造となってい
る。絶縁層１４１、導電層１４２、弾性体層１４３、円
筒１４４の材料としては、それぞれ、前述のベルト１２
０における絶縁層１２１、導電層１２２、弾性体層１２
３、支持体層１２４と同じものが使用できる。また各層
の機能は適時統合したり省略できる、たとえば、ドラム
１４０は、アルミの円筒に１０〜３０μｍの厚さのテフ
ロンを一層だけコートしたものでもよい。

【００６０】図１７に示すように、ドラム１４０の内部
には、その表面温度を１０５〜１４５℃に保つためのハ
ロゲンランプ等の発熱体１５０が設けられている。ドラ
ム１４０の周りには、イオンヘッド１０１、現像器７０
０、圧接ローラ４０７、クリーナー４０８が設けられて
いる。これらは、いずれも機能的には、「ベルト式画像
形成装置」で説明したものと同じものである。

【００６１】現像器７００は、ドラム１４０から必要に
応じて遠ざけることができるように設けられている。現
像器７００は、支持体１３７の上に移動可能に配置され
ていて、支持体１３７に設けた軸を中心に回転可能なレ
バー１３６の端部に連結されている。レバー１３６の反
対側の端部には、現像器７００をドラム１４０から遠ざ
ける方向に弾性力が働くばね１３４と、その反対方向に
力を与えるソレノイド１３５が取り付けられている。こ
れにより現像器７００は、ソレノイドのオンオフに対応
して、ドラム１４０に接近した現像位置とドラム１４０
から離れた退避位置との間を移動する構成となってい
る。現像ローラとドラム１４の間隔は、現像位置で０．
２５ｍｍ、退避位置で１〜５ｍｍとなるように設定され
ている。

【００６２】イオンヘッド１０１により像担持体ドラム
１４０に画像信号に基づき静電潜像を形成する。このと
きドラム１４０の表面温度は１０５〜１４５℃に保たれ
ている。ドラム１４０上の静電潜像は現像器７００によ
り現像されトナー像の顕像となる。更にトナー像はこの
ドラム１４０上で溶融された後、圧接ローラ１０５で圧
接された記録紙１０７に転写される。現像器７００は、
現像が不要なときは、退避位置にまで遠ざけられてい
る。

【００６３】現像器７００は、現像動作中と退避中とを
問わず、現像ローラが回転され、冷却素子が運転され
る。これにより、高温のドラム１４０から直接伝わる熱
あるいは空気層や支持部材を介して間接的に伝わる熱に
よる温度上昇が防止される。現像器７００は、用紙詰ま
り（ジャム）や、停電等の異常時に現像ローラの回転が
止まったときだけ退避される構成としてもよい。あるい
は、現像器７００の温度がトナーの硝子転移点の温度
（約４０〜５０℃）以上になった時だけ冷却素子が運転
される構成としてもよい。

【００６４】３．「ソリッドトナー式画像形成装置」 〈装置全体〉この装置の特徴は、トナーの溶融温度に非
常に近い高温で現像を行ない、ドラム上でトナーを溶融
し、熱転写する点である。現像と転写の間の温度差が２
０〜３０℃と小さいため、高速プリントにおいても熱損
失の小さいという利点がある。

【００６５】装置構成は、図１９に示すように、図１７
の装置と似ていて、イオンヘッド１０１、ドラム１４
０、圧接ローラ４０７、クリーナー４０８は、図１７の
装置と全く同じである。ただ、ドラム１４０の内部のハ
ロゲンランプ１５０は、ドラム温度センサーとハロゲン
ランプ用電力制御手段により、ドラム１４０の表面温度
を１１０〜１３０℃に保つように制御される。

【００６６】異なる構成としては、現像器７００に代え
てソリッドトナー現像器４００が使用されている点、転
写前に予め記録紙４０５を加熱する加熱器４０６が設け
られている点、さらに、イオンヘッド１０１のイオン発
生部、ドラム１４０、ソリッドトナー現像器４００、加
熱器４０６、圧接ローラ４０７を覆う断熱材４１０が設
けられている点である。断熱材４１０は硝子繊維をサン
ドイッチした難燃材が使用され、その内部のユニットの
表面には難燃の発泡材または植毛布が張り合わせされて
いる。

【００６７】イオンヘッド１０１により像担持体ドラム
１４０に画像信号に基づき静電潜像を形成する。ドラム
１４０の表面温度は１１０〜１３０℃に保たれている。
ドラム１４０上の静電潜像は現像器４００で現像されト
ナー像の顕像となる。トナー像はドラム１４０上で溶融
された後、記録紙４０５に圧接ローラ４０７で圧接転写
される。記録紙４０５は、溶融したトナーが繊維の中ま
で浸透するように、加熱器４０６によりトナーの溶融温
度近くまで予め加熱される。記録媒体が熱容量の大きい
厚手の用紙や熱伝導性の悪いプラスチック材の場合は全
体を温めずに記録表面を集中加熱する方法が電力消費の
点からも効率がよい。熱容量の小さい薄い用紙などでは
転写ローラ４０７をヒートローラにすることで予備加熱
がなくても十分な定着性が得られる。

【００６８】〈現像器〉現像器４００は、常温で固形の
現像剤いわゆるソリッドトナー３２０の供給手段３０２
と、ソリッドトナー３２０を溶融するため８０〜９０℃
に保たれたヒートローラ４０３と、溶融したソリッドト
ナーをヒートローラ４０３との間で練り合わせながら薄
い被膜を表面に形成し、これをドラム１４０に供給する
ことで静電潜像を現像する現像ローラ４０４とを備えて
いる。

【００６９】〈ソリッドトナー〉常温で固形の現像剤い
わゆるソリッドトナー３２０については、特開昭６３−
１６７３７５、特開平２−８１０７３、特開平５−１９
７２９７に記載されており、詳しくはそちらを参照され
たし。

【００７０】６０〜１００℃で溶融して分散媒体（キャ
リアー）となる材料としては、パラフィン類（炭素数１
９〜６０の正パラフィン）、ロウ類（カルナウバロウ、
ミツロウ、パラフィンロウ）があげられる。溶融した分
散媒体（キャリアー）の中で固形のまま存在するトナー
成分は、発色材とバインダー樹脂と帯電制御剤で構成さ
れ、粒径は０．２〜１．５μｍ程度である。発色材とし
ては、無機顔料（クロム系顔料、カドミューム系顔料鉄
系顔料、コバルト系顔料）、有機顔料、染料、カーボン
ブラック等が用いられる。バインダー樹脂としては、ゴ
ム類、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル
系樹脂、アルキド樹脂等が用いられる。帯電制御剤とし
ては、ナフテン酸、オクテン酸、オレイン酸、等が用い
られる。さらにＡｌ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、Ｃａ2 Ｏ3 等の
金属酸化物等の微粉体を混入してもよい。これらの組み
合わせで分散用媒体（キャリアー）とバインダー樹脂の
融点をできるだけ近くした構成を選択することで、熱損
失を少なくすることができる。

【００７１】〈別の現像器〉図１９の装置に使用できる
別の現像器を図２０に示す。図２０に示すように、常温
で固形のソリッドトナー３２０はホルダー３２１に納め
られ、現像ローラ３０１に軽く押し付けられている。現
像ローラ３０１の内部には、これを加熱する発熱体３１
３、これを冷却する冷却体３１６ａと３１６ｂ、その温
度を検知する温度センサー３１２が設けられている。

【００７２】装置の電源投入時時点では現像ローラ３０
１は発熱体３１３により加熱され素早く約８０〜９０℃
になる。現像ローラ３０１は像形成ドラム１４０と接し
ているためドラムの温度が高くなるとこちらからも温め
られる。したがって、この時点で発熱体３１３への通電
を切り、冷却するために冷却器３１６ａと３１６ｂを動
作させる。冷却器３１６ａと３１６ｂは図２１に示すよ
うにヒートパイプ３１８とその先に放熱フィン３１７が
取付けられており、その放熱フィン３１７は冷却ファン
３１４により冷却効果が高められている。

【００７３】〈現像器の温度制御〉現像ローラ３０１の
温度を一定に保つための制御は温度センサー３１２によ
り温度を検知し、温度が所定値Ｂより低ければ発熱体を
オンし、別の所定の値Ａより高ければ冷却器のファンを
オンする。この構成を制御する回路例を図２２に示す。
マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）５１０は制御プログラ
ムを記述したＲＯＭおよびＲＡＭおよびＣＰＵとＡ／Ｄ
変換機能を持つワンチップマイクロコンピュータであ
る。マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）５１０は入力され
た温度センサー３１２のアナログ信号をデジタル信号に
変換した後、あらかじめ設定さた値Ｂおよび値Ｂより幾
分高く設定された値Ａと比較し、その結果により制御信
号をドライバー５１３に出力し、ヒーター３１３とファ
ン５１４を制御する。

【００７４】ヒーター３１３の制御手順は値Ｂより低い
場合はヒーター３１３をオンさせ、高い場合はオフさせ
る。またファンの制御手順は値Ａより低い場合はオフと
し、高い場合はオンさせる。これらの制御状態を電源オ
ン時からプリント動作時で安定するまでの一例を図２３
に示す。

【００７５】〈現像器のトナー量制御〉ローラーに押し
当てられたソリッドトナー３２０は溶融し、膜厚制御ロ
ーラ３２２により薄い層を現像ローラー３０１上に形成
する。ブレード３２４は、濃度が著しく薄くなったり、
紙粉等が混入して現像むらが生じたとき等に、必要に応
じローラー３１２に押し当てられ、現像後のトナーを掻
き落とす。

【００７６】ローラ上に薄い層を形成している分散剤
（キャリアー）は、現像により減少した分が新しく自動
的に補給される。具体的には、反射型光学センサー３１
１により溶融したソリッドトナーの滞留量が検出され、
検出量が少ない場合、モーター３１５が運転され、これ
に取り付けられたリードスクリュー３２３によりソリッ
ドトナー３２０が送り出され、検出値が一定値になった
時点でモーター３１５が停止される。こうして溶融して
いるソリッドトナー量は常に一定に保たれる。補給の動
作の制御回路は図２２に示す如く温度制御用のＣＰＵで
併用でき、制御手順もプログラムに並記できる。

【００７７】以上、実施例に基づいて本発明を説明した
が、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内において種々の変形や応用が可能
である。たとえば本発明において、溶融したトナーは半
溶融状態のトナーも含まれることは、本発明が定着性の
改善に主眼をおいたものである上からも自明である。

【００７８】また、潜像形成手段としては、イオンフロ
ーの手段と同等の機能を持つ多針電極記録ヘッドにより
潜像を形成する手段や、感光体上に静電潜像を形成した
後で像転写して静電潜像を像担持体に形成する手段を採
用してもよい。像担持体としてはドラム方式とベルト方
式について、また現像器については乾式現像法とソリッ
ドトナー法について述べたが、これらは自由に組み合わ
せてもよい。また本発明はプリンターを例にとって説明
したが、これらに限定されるものでなく、印刷機などに
も適用でき、モノクロからカラーの画像形成装置まで広
く活用ができるものである。

【００７９】以上、実施例に基づいて説明したが、本明
細書には以下の発明が含まれる。

【００８０】１． （構成） 画像信号に基づいて記録媒体上に画像を形成
する画像形成装置であって、像担持体と、像担持体に潜
像を形成する潜像形成手段と、潜像をトナーで現像し、
顕像を形成する現像器と、像担持体を加熱し、顕像のト
ナーを溶かして溶融像を形成する加熱手段と、像担持体
上の溶融像を記録媒体に転写する転写手段と、像担持体
全体をトナーの溶融温度の近傍の温度に保つ手段とを備
えている画像形成装置。

【００８１】（作用） 像担持体は、全体が常にトナー
の溶融温度に近い温度に保たれる。

【００８２】（効果） 像担持体を１サイクル内で冷却
と加熱を繰り返し行なっている従来例に比べると、消費
電力が少なく、像担持体の寿命が長く、したがって経済
的な画像形成装置が得られる。

【００８３】２． （構成） 前項１において、像担持体が、絶縁性の外側
層と導電性の内側層とを有する二層構造のエンドレスの
ベルトで構成されている画像形成装置。

【００８４】（作用） ベルトは所定の位置に設けられ
たローラーに巻き付けられ、それらの周りを巡回する。
絶縁層一層だけではベルトが薄すぎ、単に絶縁層を厚く
して対処するのでは誘電体としての特性に悪影響がでる
ため、ベース層として導電層が設けられている。

【００８５】（効果） 各部材のレイアウトの自由度が
高く、設計時の制約が少ない。

【００８６】３． （構成） 前項１において、像担持体が、絶縁性の最外
層と、その内側にある導電性の中間層と、その内側にあ
る弾性層と、最も内側にある支持基盤層とを有する四層
構造のエンドレスのベルトで構成されている画像形成装
置。

【００８７】（作用） 四層構造のベルトは０．５〜５
ｍｍ厚の弾性層を有している。

【００８８】（効果） 弾性層が厚いので、顕像転写時
に記録媒体の凹凸に順応し易く、転写抜けのない画像が
得られる。

【００８９】４． （構成） 前項２または前項３において、ベルトを現像
器から遠ざける退避手段を更に備えている画像形成装
置。

【００９０】（作用） たとえば、現像が必要なとき、
ベルトは現像器から現像に適した距離に配置され、現像
が不要なとき、ベルトは現像器から遠ざけられる。これ
により、トナーの溶融温度近くの温度に保たれている像
担持体の熱が現像器に伝わり難くなる。

【００９１】（効果） 現像器に収容されている粉体ト
ナーの性質の変化や凝集が防止される。

【００９２】５． （構成） 前項４において、退避手段は、現像器の近く
にベルトを案内する案内ローラーと、現像器のトナー供
給口に向かう位置とそこから外れた位置との間で、ベル
トの周長を変えることなく案内ローラーを移動させる手
段とを備えている画像形成装置。

【００９３】（作用） 現像時、案内ローラーは現像器
のトナー供給口に向かう位置に移動され、現像不要時、
案内ローラーは現像器のトナー供給口に向かう位置から
外れた位置に移動される。これにより、トナーの溶融温
度近くの温度に保たれている像担持体の熱が現像器に伝
わり難くなる。

【００９４】（効果） 現像器に収容されている粉体ト
ナーの性質の変化や凝集が防止される。

【００９５】６． （構成） 前項１において、現像器は潜像を非接触で現
像するタイプのものである、画像形成装置。

【００９６】（作用） 非接触で現像するタイプの現像
器は、接触で現像するタイプの現像器に比べて、高温の
像担持体から大きく離して配置される。これにより、ト
ナーの溶融温度近くの温度に保たれている像担持体の熱
が現像器に伝わり難くなる。

【００９７】（効果） 現像器に収容されている粉体ト
ナーの性質の変化や凝集が防止される。

【００９８】７． （構成） 前項１において、現像器は、記録媒体にトナ
ーを供給するため、トナーをスリーブの表面に保持して
トナー排出口まで搬送する搬送手段と、スリーブに保持
されるトナーを冷却する冷却手段とを備えている、画像
形成装置。

【００９９】（作用） 像担持体の熱を最も受けるトナ
ー排出口付近のトナーが冷却される。

【０１００】（効果） 像担持体からの熱によってトナ
ーが記録媒体に供給される前に溶融するのが防止され
る。

【０１０１】８． （構成） 前項７において、冷却手段は、スリーブの表
面に保持されたトナーを外側から冷却する冷却素子を有
している、画像形成装置。

【０１０２】（作用） スリーブに保持されているトナ
ーが、トナー排出口に搬送される間に冷却される。

【０１０３】（効果） 像担持体からの熱によってトナ
ーが記録媒体に供給される前に溶融するのが防止され
る。

【０１０４】９． （構成） 前項８において、冷却素子はスリーブと相俟
って一定幅の隙間を形成している、画像形成装置。

【０１０５】（作用） スリーブに保持されたトナーの
層は冷却素子を通過する際に冷却素子とスリーブの隙間
に等しい厚さにならされる。

【０１０６】（効果） 通常、トナーの層の厚さを規定
するために設けられるブレードを省くことができる。

【０１０７】１０． （構成） 前項８または前項９において、スリーブが、
従動ローラーにより巡回されるベルト状スリーブであ
る、画像形成装置。

【０１０８】（作用） スリーブに保持されているトナ
ーはトナー排出口に搬送される間に冷却されるが、スリ
ーブがベルト状であるため、トナーがスリーブに供給さ
れる位置からトナー排出口までを長く設定できる。これ
により冷却効果が高められる。

【０１０９】（効果） 像担持体からの熱によってトナ
ーが記録媒体に供給される前に溶融するのが防止され
る。

【０１１０】１１． （構成） 前項８において、冷却手段は、温度を検出す
るセンサーと、センサーで検出した温度に基づいて冷却
素子を制御する手段とを更に有している、画像形成装
置。

【０１１１】（作用） センサーにより像担持体の温度
を検出し、検出した温度に基づいて冷却素子を制御し、
像担持体に供給されるトナーをたとえば現像時に溶融し
ない所定の温度に保つ。

【０１１２】（効果） 記録媒体の種類によっては、転
写定着性を良くするために定着部の温度制御等を行なう
ことがある。この場合には像担持体の温度が変わる。ト
ナーは像担持体の温度に応じた適温に保たれ、良好な現
像が行なえる。

【０１１３】１２． （構成） 前項７において、冷却手段は、スリーブの表
面に接して配置されたヒートパイプで、少なくとも一方
の端部は冷却器の外部に延出しており、その端部には空
冷フィンが設けられているヒートパイプを有している、
画像形成装置。

【０１１４】（作用） 像担持体からの放熱等によって
スリーブに蓄積した熱はヒートパイプを介して現像器の
外部に放射される。

【０１１５】（効果） スリーブに熱が蓄積しないた
め、トナーの温度上昇が抑制される。

【０１１６】１３． （構成） 前項１において、現像器のフレームは少なく
とも像担持体に近い部分が断熱材料で作られている、画
像形成装置。

【０１１７】（作用） 像担持体や装置内部からの熱が
現像器のフレームに伝わり難くなる。

【０１１８】（効果） 現像器のフレームに熱が伝わり
難いので、トナーの温度上昇が抑えられる。

【０１１９】１４． （構成） 前項１において、像担持体は最も外側にある
絶縁層とその内側にある導電層とを備えたドラムであ
り、現像器を像担持体から遠ざける退避手段を更に備え
ている画像形成装置。

【０１２０】（作用） たとえば、現像時、現像器は像
担持体から現像に適した距離に近づけられ、現像不要
時、現像器は像担持体から遠ざけられる。これにより、
トナーの溶融温度近くの温度に保たれている像担持体の
熱が現像器に伝わり難くなる。

【０１２１】（効果） 現像器に収容されている粉体ト
ナーの性質の変化や凝集が防止される。

【０１２２】１５． （構成） 前項１において、潜像形成手段と転写手段を
他の構成から熱的に遮断する遮断手段を更に備えている
画像形成装置。

【０１２３】（作用） 画像形成時に高温で駆動される
像担持体と潜像形成手段と転写手段から発生する熱が逃
げ難くなる。また、高温になることが好ましくない他の
構成が加熱され難くなる。

【０１２４】（効果） 消費エネルギーが節約される。

【０１２５】１６． （構成） 前項１において、現像器で使用される現像剤
は、常温で固化している高分子有機化合物を主成分とす
るキャリアーと、キャリアーの溶融点よりも高温で溶融
する有機化合物からなるトナーとを有し、現像器は、現
像剤をキャリアーの溶融点以上でトナーの溶融点よりも
低い温度に加熱して現像剤を溶かす溶融化手段と、溶融
化された現像剤を像担持体に供給する現像剤供給手段と
を有している、画像形成装置。

【０１２６】（作用） 固体の現像剤（ソリッドトナ
ー）は溶融化手段により溶かされ、溶けて液状となった
現像剤は現像剤供給手段により像担持体に供給され、像
担持体上の潜像を現像する。

【０１２７】（効果） 現像部において、ソリッドトナ
ーを溶融するために温度を上げるが、この温度は乾式ト
ナーがブロッキングを起こす温度よりも高い。現像部の
温度を上げることができ、転写部との温度差を小さくで
きる。

【０１２８】１７． （構成） 前項１６において、現像器は、現像剤供給手
段の温度を検出するセンサーと、現像剤供給手段を冷却
する冷却手段と、検出した温度に基づいて溶融化手段と
冷却手段を制御する手段とを更に備えている、画像形成
装置。

【０１２９】（作用） 最初、現像剤供給手段は常温で
固体の現像剤が十分に溶融する温度まで加熱される。そ
の後、像担持体から熱を受けるため、特に加熱する必要
がなくなると、溶融化手段の運転が停止される。引き続
き像担持体から熱を受けることで温度が上がり過ぎる
と、現像剤供給手段は冷却手段によって冷却される。こ
れにより現像剤供給手段は適正な温度に保たれる。

【０１３０】（効果） 現像剤供給手段が常に適正な温
度に保たれるので、良好な現像が行なえる。

【０１３１】１８． （構成） 前項１において、潜像形成手段がイオン発生
手段である画像形成装置。

【０１３２】（作用） イオン発生手段により記録媒体
に直接、潜像が形成される。

【０１３３】（効果） 感光体を使用しないので経時変
化による画像の低下が生じない。

【０１３４】

【発明の効果】これまでに説明したように、本発明によ
れば、イオンフロー技術に代表される感光体を用いてい
ない方式の利点を十分に活かした画像形成装置が得られ
る。すなわち、省電力で、像担持体の寿命が長く、記録
媒体の選択幅が広く、高速で信頼性が高く、メンテナン
ス等での作業性の良い画像形成装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ドラム式の画像形成装置の従来例を示した図で
ある。

【図２】ベルト式の画像形成装置の従来例を示した図で
ある。

【図３】本発明によるベルト式画像形成装置の全体構成
を示した図である。

【図４】図３の装置のベルトの構造を示した図である。

【図５】図３に示される背面電極ローラの支持構造を示
した図である。

【図６】背面電極ローラの移動の軌跡を示した図であ
る。

【図７】画像形成装置で一般に使用される通常の現像器
の構造を示した図である。

【図８】現像器に適用できる公知の冷却装置の構成を示
した図である。

【図９】図３の装置に良好に適用できる現像器の第一例
の構成を示した図である。

【図１０】図３の装置に良好に適用できる現像器の第二
例の構成を示した図である。

【図１１】図３の装置に良好に適用できる現像器の第三
例の構成を示した図である。

【図１２】図３の装置に良好に適用できる現像器の第四
例の構成を示した図である。

【図１３】図１２の現像器の外観を示した斜視図であ
る。

【図１４】図３の装置に良好に適用できる現像器の第五
例の構成を示した図である。

【図１５】図３の装置に適用できる非接触式の現像器の
構成を示した図である。

【図１６】図９ないし図１５の現像器に適用できるシー
ケンス制御回路図である。

【図１７】本発明によるドラム式画像形成装置の全体構
成を示した図である。

【図１８】図１７に示したドラムの構造を示した断面図
である。

【図１９】本発明によるソリッドトナー式画像形成装置
の全体構成を示した図である。

【図２０】図１９の装置に適用可能なソリッドトナー現
像器の構成を示した図である。

【図２１】図２０の現像器に取り付けられたヒートパイ
プを示した図である。

【図２２】図２０の現像器を制御する回路を示した図で
ある。

【図２３】図２２の回路による温度制御の一例を示した
図である。

【符号の説明】

１０１…イオンヘッド、１０３…現像器、１０４…加熱
ローラ、１０５…転写ローラ、１２０…像担持体ベル
ト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像信号に基づいて記録媒体上に画像を形
   成する画像形成装置であって、 像担持体と、 像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、 潜像をトナーで現像し、顕像を形成する現像器と、 像担持体を加熱し、顕像のトナーを溶かして溶融像を形
   成する加熱手段と、 像担持体上の溶融像を記録媒体に転写する転写手段と、 像担持体全体をトナーの溶融温度の近傍の温度に保つ手
   段とを備えている画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１において、現像器で使用される現
   像剤は、常温で固化している高分子有機化合物を主成分
   とするキャリアーと、キャリアーの溶融点よりも高温で
   溶融する有機化合物からなるトナーとを有し、 現像器は、現像剤をキャリアーの溶融点以上でトナーの
   溶融点よりも低い温度に加熱して現像剤を溶かす溶融化
   手段と、溶融化された現像剤を像担持体に供給する現像
   剤供給手段とを有している、画像形成装置。
3. 【請求項３】画像信号に基づいて記録媒体上に画像を形
   成する画像形成装置であって、 像担持体と、 像担持体に潜像を形成するイオン発生手段と、 潜像をトナーで現像し、顕像を形成する現像器で、冷却
   手段を内蔵している現像器と、 像担持体を加熱し、顕像のトナーを溶かして溶融像を形
   成する加熱手段と、 像担持体上の溶融像を記録媒体に転写する転写手段と、 像担持体全体をトナーの溶融温度の近傍の温度に保つ手
   段とを備えている画像形成装置。