JPH0816012A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポジモード又はネガモードにより像担持体上
に未定着トナー像を形成し、該未定着トナー像を記録材
に転写し、次いで一対の回転体からなる熱ローラ方式に
より定着する画像形成装置において、定着回転体表面の
バイアス電圧が不適正のために生ずるオフセットを防止
すること。 【構成】 像担持体上にトナー像を静電的に形成し、該
トナー像を記録材に静電的に転写し、該記録材にその分
離のために除電手段（６）により除電電荷を付与し、弾
性層を有する定着回転体で記録材の未定着トナーを支持
する面とは反対側の面と接して定着する画像形成装置に
おいて、定着回転体に表面電位を所定電位に除電する除
電ブラシ（２９）を有し、前記除電手段による除電電荷
量の変化に連動（２６）して除電ブラシによるオフセッ
ト防止電圧が変化するように構成し、定着回転体の表面
電位を適正な値にしてオフセットを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電気を帯びたトナーで
像担持体上に像を形成し、この像担持体上のトナー像を
静電的に転写し、像が転写された記録材に除電電荷を付
与する除電手段を有し、像を定着する肉厚の弾性層を持
った定着回転体が記録材の未定着トナー像を支持する側
と反対側の面と接する画像形成装置に関する。特には、
マイクロリーダプリンタ等の様に互いに極性の異なるネ
ガ現像剤とポジ現像剤を用いる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に本発明の一実施例の画像形成装置
としての電子写真方式を用いたマイクロリーダプリンタ
の主要断面図を示すが、該図を援用して従来技術を説明
する。矢示する方向に回転する像担持体としての感光体
１上を一次帯電器２によって均一に帯電した後、画像パ
ターン３を感光体上に投影して、静電潜像を形成する。
ポジモードではこの時にポジ像が投影される。次に現像
器４ｐで、未露光の部分を静電荷を有する有彩色の現像
剤である微粉体（トナー）によって現像し、可視像を得
る。ついでこの可視像を紙等の記録材又は転写材にコロ
ナ帯電器等の帯電手段５によって静電的に転写する。そ
の後転写材をコロナ放電器からなる分離手段６によって
除電し、記録材を感光体から引き剥がし、定着装置７に
送り込む。

【０００３】ネガモードでは帯電された感光体上にネガ
像が投影される。次いで現像器４ｎで、露光された部分
をポジモードとは逆極性の静電荷を有するトナーで現像
する。

【０００４】この定着装置７で転写材上のトナー像は熱
と圧力により定着された後、機外に排出される。

【０００５】この転写後の転写材を感光体から分離する
分離手段としては、コロナ放電器や除電針が用いられ
る。

【０００６】この分離手段は転写帯電器によって転写材
に付与された、トナーとは逆極性の電荷を除去するため
に、主にトナーと同極性の電荷を与えるような放電が行
われる。

【０００７】また、未定着トナー像を定着する装置とし
ては効率の良さ等の理由から一対の回転体からなる熱ロ
ーラ方式が広く用いられている。

【０００８】熱ローラ方式における問題の一つにオフセ
ット現象が挙げられる。これはトナーの一部が定着時に
接触する回転体に付着して、画像欠陥を生じる現象であ
る。理由は様々あるが、最大のものの一つに、回転体か
らトナーに及ぼす静電気力が挙げられる。これは、加圧
ローラが通紙時にトナーとは同極性に摩擦帯電し、加圧
ローラとトナーが静電気的に反発するため、トナーが定
着ローラ側に移動する事によってオフセット現象が生じ
るものである。

【０００９】また、ローラの表層に適当な材質を選択す
ることによって加圧ローラの表面がトナーと逆極性に帯
電し、静電気的に吸着力を持たせる方法も考えられる
が、異なる極性のトナーを扱うネガ・ポジリーダプリン
タでは一方のトナーにとっては不利な条件になってしま
う。

【００１０】そこで、加圧ローラにバイアス電圧を印加
し、加圧ローラ表面の電位を適正な値に制御すること
で、逆に静電気的吸引力を利用してオフセットを防止す
ることも考えられている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この様に定着回転体に
バイアス電圧を印加することはオフセット防止策として
は優れているが、転写後に分離チャージャを有する装置
では紙の種類や環境によって、オフセットが防ぎきれな
いことがあるという問題が発生した。

【００１２】この現象は、結果として分離工程におい
て、紙の除電が強く行われた場合に起こり易い。加圧ロ
ーラの表面電位を左右するもう一つの要因として、定着
工程における転写材の裏側の電位が挙げられる。これを
例えばマイナス帯電したトナーを用いる系で説明する。
感光体上のトナーを転写する際に、紙等の転写材にトナ
ーとは逆極性のプラス電荷が付与され、さらに感光体に
密着した転写材を静電的に分離する為に交流成分にマイ
ナスの直流成分が重畳された除電が行われる。この工程
で転写材の裏側の電位は理想的には除電が行われて０ボ
ルト付近になるはずであるが、場合によっては転写材の
裏側がトナーと同極性のマイナス側に帯電していること
もある。この場合は、特に連続通紙時に加圧ローラの表
面電位がトナーとは同極性の強いマイナス側に帯電す
る。従って通常ならオフセットを防止するのに十分な値
のプラスバイアスが加圧ローラに与えられていても、こ
の様な場合は不十分となり、オフセットが生じてしま
う。

【００１３】転写材への除電工程の際、転写材の材質や
厚さによる抵抗値の違いや環境条件などに左右されて除
電流が強く流れた場合はこうした現象が起こりやすい。

【００１４】また、シリコンゴム等の高抵抗な肉厚の弾
性層を持つ加圧ローラでは、芯金に対してオフセット防
止バイアスを印加しても、ローラ表層においては十分な
除電効果が得られないという問題もあった。

【００１５】さらに、特にネガ・ポジリーダプリンタに
おいてはポジモードとネガモードでトナーや除電の極性
が異なることから、オフセット防止バイアス印加手段に
ついても、各モード毎に別々の電源が必要となる。もと
もと転写や除電の電源をモード毎に用意するネガ・ポジ
リーダプリンタでは複写機やレーザプリンタ等に比べて
高圧電源にかかるコストが高く、オフセット防止バイア
ス印加手段にも二つの電源を設けることは装置の大幅な
コストアップとなる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明はトナー像
を担持する像担持体と、この像担持体上のトナー像を記
録材に静電的に転写する転写手段と、トナー像が転写さ
れた記録材に除電電荷を付与する除電手段と、トナー像
を支持した記録材を挟持搬送してトナー像を定着し、記
録材の未定着トナー像を支持する側と反対側の面と接
し、肉厚の弾性層を有する定着回転体と、を有する画像
形成装置に於いて、この定着回転体にオフセット防止電
界を印加する除電ブラシと、オフセット防止電界を発生
する電源とを有し、上記除電手段による除電電荷量の変
化に連動して上記オフセット防止電界印加手段によるオ
フセット防止電界の強度が変化するように構成したこと
を特徴とするものである。

【００１７】また、異なる２極性のトナーを処理する上
記画像形成装置において、オフセット防止バイアス印加
手段に除電と共通の電源から電圧を印加することを特徴
としている。

【００１８】

【実施例】

〈実施例１〉以下にマイナス帯電の感光体を用いたネガ
・ポジリーダプリンタにおいて分離除電とオフセット防
止バイアスを連動させてオフセット防止効果を上げる例
を挙げて本発明の実施例を説明する。

【００１９】図３は画像形成装置の概略を示すものであ
る。

【００２０】この実施例では一次帯電器２にはマイナス
のバイアスが印加され、感光体１はマイナスに帯電され
る。

【００２１】また画像形成装置はポジ原稿からポジプリ
ントを得るポジモード、またはネガ原稿からポジプリン
トを得るネガモードのいずれかを選択する手段を有し、
装置がポジモードに選択されているときは、使われるト
ナーはプラス帯電トナーであり、転写帯電器５にはマイ
ナスバイアスが、分離帯電器６には交流成分に直流成分
を重畳したバイアスが印加される。

【００２２】また、装置がネガモードに選択されている
ときは使われるトナーはマイナス帯電トナーであり、転
写帯電器５にはプラスバイアスが印加される。

【００２３】図１は、分離帯電器６と定着ローラ１０に
バイアスを印加する電源の接続関係を示している。分離
用電源２３には、分離帯電器６へ除電用の電流を供給す
るライン２１と、分離用電源２３の出力をＣＰＵ２６で
モニターするライン２４が設けられている。オフセット
防止バイアス用電源１９には加圧ローラ１１へバイアス
を付与するライン２２と電源１９の出力をＣＰＵ２６か
ら制御するライン２５が設けられている。オフセット防
止バイアス用電源１９からのバイアスは除電ブラシ２９
によって加圧ローラ１１の表面に印加される。この様な
構成において分離帯電器に流れる電流が変動した場合は
定着ローラに印加する電圧を連動して制御し適正な電圧
が印加される。これによって定着ローラーへの紙の巻き
付きや定着オフセットの増大を防止することができた。

【００２４】このようにネガ及びポジのモードで分離除
電と定着バイアスの高圧が互いに連動することによって
ネガモード、ポジモードにかかわらず紙の種類や環境が
変わっても常にオフセット量を最小限にすることが達成
できた。

【００２５】〈実施例２〉図２に本発明の第２実施例を
説明する。

【００２６】本発明は第１実施例において分離除電の高
圧電源と定着バイアスの高圧電源を共通化した別の実施
例である。

【００２７】分離用電源部は直流電源２８と交流電源２
０とからなり、直流電源２８が低電位側（片側が接地さ
れている）にある。直流電源からは、分離帯電器６へ除
電用の電流を供給するライン２１と、分離帯電器６への
出力をＣＰＵ２６でモニターするライン２４と直流電流
２８へフィードバックをかけるライン２７と、加圧ロー
ラ１１へバイアスを付与するライン２２、さらにその先
に除電ブラシ２９が設けられている。ＣＰＵ２６はライ
ン２１に流れる出力電流の大きさを検知して電源２８に
フィードバックをかけている。

【００２８】例えばポジモードにおいては分離帯電器６
に対する直流電源２８ｐの出力をＣＰＵ２６がモニター
し、その値に応じて直流電源２８ｎを制御することで加
圧ローラに適正なバイアスを印加している。

【００２９】以上のように分離除電の直流電源と定着バ
イアスの直流電源を共通化することによって、第１実施
例において前記高圧電源がネガ、ポジ４つ必要としてい
たが２つに減らすことが可能となり、装置の小型化とコ
ストダウンを達成することができた。

【００３０】なお、以上の構成に於いてはマイナス帯電
の感光体を例としているが、プラス帯電の場合でも本発
明の請求範囲に含まれる。この場合は使うトナーの極
性、各帯電プロセスの極性がポジモードとネガモードで
反対になる。また現像剤も１成分現像剤、２成分現像剤
のどちらでもよい。さらに静電的な除電手段として、コ
ロナ帯電器や除電針を例に挙げてきたが、本発明はその
他の帯電手段、たとえばローラ状の物やブラシ状の帯電
部材などに広く適応できる。同様に加圧ローラにオフセ
ット防止電界を加える手段として、代表的な熱ローラ定
着装置を例にとっているが、他の定着装置、例えば定着
ローラの代わりに薄いフィルムを用いた定着装置などに
も適用できる事はいうまでもない。

【００３１】またポジ現像器とネガ現像器の両方を有す
る装置について説明したが、現像器や現像器と感光体等
が一体となったカートリッジ等をモードごとに交換する
方式でも、１台の画像形成装置で異なる極性のトナーを
扱うものであれば構わない。

【００３２】

【発明の効果】以上、本発明によれば分離のための除電
手段の除電電荷が環境変動や両面、多重時と片面時の様
に出力が変化してもオフセットを防止し、且つ記録材の
回転体への巻き付きを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画像形成装置の電圧印加部
を示す図。

【図２】本発明の他の実施例の画像形成装置の電圧印加
部を示す図。

【図３】本発明の実施例の画像形成装置の概要を示す
図。

【符号の説明】

１…感光体 ２…一次帯電器 ３…画像露光 ４ｐ…ポジ現像
器 ４ｎ…ネガ現像器 ５…転写帯電器 ６…分離帯電器 ７…定着装置 １０…定着ローラ １１…加圧ロー
ラ １２…ヒータ １３…芯金 １４…コーティング １５…芯金 １６…弾性層 １７…温度制御
素子 １８…ニップ部 １９ｐ…ポジ用オフセット防止バイアス電源 １９ｎ…ネガ用オフセット防止バイアス電源 ２０…交流電源 ２３ｐ…ポジ用
分離帯電電源 ２３ｎ…ネガ用ポジ分離帯電電源 ２１，２２…高
圧接続線 ２４，２５，２７…信号線 ２６…ＣＰＵ ２８ｐ…ポジ用高圧電源 ２８ｎ…ネガ用
高圧電源 ２９…除電ブラシ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポジ原稿からポジプリントを得るポジモ
   ード、またはネガ原稿からポジプリントを得るネガモー
   ドのいずれかを選択する手段と、それぞれのモードでは
   互いに異なる極性のネガモード用現像剤またはポジモー
   ド用現像剤にて像担持体上に未定着トナー像を形成する
   手段と、この像担持体上の未定着トナー像を記録材に静
   電的に転写する転写手段と、未定着トナー像が転写され
   た記録材に除電電荷を付与する除電手段と、未定着トナ
   ー像を支持した記録材を挟持搬送して未定着トナー像を
   定着する定着回転体を有し、この定着回転体は記録材の
   未定着トナー像を支持する側と反対側の面と接し、肉厚
   の弾性層を有する画像形成装置に於いて、 この定着回転体にオフセット防止電圧を与えてローラ表
   面電位を所定電位に除電する除電ブラシと、該除電ブラ
   シにオフセット防止電圧を印加する電源とを有し、上記
   除電手段による除電電荷量の変化に連動して上記除電ブ
   ラシによるオフセット防止電圧が変化するように構成し
   たことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 上記除電手段と上記除電ブラシの両者に
   電圧を印加する電源は共通とされていることを特徴とす
   る請求項１の画像形成装置。