JPH1184918A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低熱容量の無端状フィルムに摺擦する加熱体を
用いる定着手段を具備する画像形成装置における該フィ
ルムの有効利用、転写環境の向上をはかる。 【解決手段】加熱体を備えて定着部位を形成する無端状
フィルムを、像担持体と転写部材が対向する転写部位ま
で延在させ、転写終了後の転写材の走行方向を反転させ
て定着部位に供給する手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、静電複写機、同
プリンタなど静電転写プロセスを利用する画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来技術】上記のような周知の画像形成装置では、当
初、紙等の転写材に静電的にトナー像を形成するので、
このトナー像を転写材に定着する定着手段が必須であ
る。このための定着手段として従来から種々の提案がな
されているが、無端ベルト状に形成された耐熱性フイル
ムを走行させ、その一方の面側に加熱体を配設し、該加
熱体に対向する位置で前記フィルムの他方の面側に加圧
部材を当接させるとともに、前記フィルムと前記加圧部
材との間に、トナー像を担持する転写材を通過させて、
トナーを融解、転写材に固定させるように構成したもの
が広く実用されている。

【０００３】このような定着方式は低熱容量の加熱体を
用い得るのでスタート時の待ち時間が短くてすみ、定着
点と分離点とを各別に設定できるのなどの利点がある
が、この種のフィルムは高度の耐熱性を必要とするう
え、加熱体に摺擦しているために相当な強度を必要と
し、当然ながら高コストの材料を使用せざるを得ず、単
に加熱体が存在する狭小な区域でのみ作用して、その他
の区域では何等有効な利用が図られていないと云うのが
実態であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
態に対処すべくなされたものであって、無端ベルト状の
フイルムの所定個所に、該フィルムをはさんで加熱体と
加圧部材とを配置し、この加圧体とフィルムとの間にト
ナー像を担持する転写材を通過させるように構成した定
着手段を具備する画像形成装置において、前記フィルム
を像担持体側の転写部位まで関連するように配設して、
定着用の前記フィルムの有効利用をはかり得るようにし
た画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決する技術手段、その作用】上記の目的を達
成するため、本発明は、加熱体と、これに摺擦しながら
走行する無端状のフィルムとによって形成される定着部
位と、前記フィルムの、前記加熱体が存在しない位置に
おいて該フィルムを挟持するように配設された像担持体
とこれに対向する転写手段とからなる転写部位と、前記
転写部位によってトナー像を担持した転写材が、前記フ
ィルムの走行にともなってこのフィルム区域から排出さ
れた後、該転写材を前記定着部位に反転搬送する手段
と、を具備することを特徴とする画像形成装置（１）、
または、上記（１）のものにおいて、転写済みの転写材
を反転搬送する手段が、転写材の前記フィルム区域から
の排出を検知する手段と、該転写材を受容して定着部位
に搬送する無端状の吸引ベルトとからなることを特徴と
する画像形成装置（２）、または、上記（１）のものに
おいて、転写済みの転写材を反転搬送する手段が、転写
材の前記フィルム区域からの排出を検知する手段と、転
写材を排出するまでは排出方向に、排出後は転写材を定
着部位に搬送する方向に反転駆動される吸引ベルトから
なることを特徴とする画像形成装置（３）、または、上
記（１）のものにおいて、転写済みの転写材を反転搬送
する手段が、転写材の前記フィルム区域からの排出を検
知する手段と、転写材を排出する間では排出方向に、排
出後は定着部位に搬送する方向に反転駆動されるバイア
スローラ対からなることを特徴とする画像形成装置
（４）である。

【０００６】このように構成することによって、無端状
フィルムに摺擦する加熱体を用いる定着手段を備えた画
像形成装置において、このフィルムの有効利用を図り得
るとともに、ある程度加温されている該フィルムを転写
ベルトとして使用するので環境変動による悪影響を受け
にくく良好なプリントを得られる。

【０００７】

【実施例】「図１」は本発明の実施態様を示す画像形成
装置の概略側断面図である。これについて略述すると、
この装置は、原稿を読み取るための走査系１０、これか
ら送られた画像を信号に変換して処理する画像処理部２
０、処理された画像信号に基づいて半導体レーザ６３に
画像データを出力する印字処理部４０、画像変調された
レーザビームを像担持体７１に投射する光学系６０、像
担持体に形成された静電潜像を顕像化し、これを転写材
に転写した後定着する作像系７０を具有している。そし
て該作像系７０は、現像転写系７０Ａ、搬送系７０Ｂ、
定着系７０Ｃを包含している。

【０００８】画像形成装置頂部の原稿台ガラスに載置さ
れた原稿が、ランプ１１を具備するスキャナ１９によっ
て走査され、その反射光がミラー１２、１３ａ、１３ｂ
を経て、ＣＣＤアレイを用いた光電変換素子１６によっ
て電気信号に変換される。前記光電変換素子１６から出
力される画像信号を処理し、印字処理部４０へ画像デー
タとして出力する。

【０００９】印字処理部４０は送られてきた画像データ
を半導体レーザ６３に転送する。光学系６０は、コリメ
ータレンズ６３ａ、レーザ光を偏向走査するためのポリ
ゴンミラー６５、集光レンズ６９、反射ミラー６７ａか
らなり、これによって前記画像データによって変調され
たレーザ光が上記光学系を介して像担持体７１上に投射
される。

【００１０】前記作像系７０は、像担持体７１を含む現
像転写系７０Ａ、転写材を搬送する搬送系７０Ｂ、定着
系７０Ｃからなっており、これらが、図示のように、後
述する無端ベルト状のフィルム６２を中心として配設さ
れている。

【００１１】前記フィルム６２は、駆動ローラ６２ａ、
従動ローラ６２ｂ、テンションローラ６２ｃ、６２ｄに
わたって懸架されており、さらに、その内部に線状加熱
体９４及びフィルム６２からみて該加熱体と反対側にシ
リコンゴム等離型性のよい材料からなる加圧ローラ９５
が配置してある。

【００１２】前述のように、光学系６０から付与される
画像信号が像担持体７１に達するとき、このときまでに
像担持体７１表面は一次帯電器７２のよって一様に帯電
されており、この帯電面に前記画像信号が投射されて静
電潜像が形成される。その後、像担持体が図示矢印方向
に回転走行して前記潜像が、現像器７３が配置された現
像部位に至ると、該現像器からトナーが前記潜像に付与
されてトナー像が形成される。

【００１３】ついで前記トナー像は、像担持体７１の回
転にともなって転写帯電器６１ｃが配設されている転写
部位に至るが、このとき迄にカセット８０ａから取り出
された転写材が搬送路８１を経てレジストローラ対８２
によって、像担持体上の前記トナー像とタイミングを合
わせて前記転写部位に達し、これとともに印加される転
写バイアスの作用で前記トナー像が転写材に転移する。

【００１４】転写部位で転写材に転移せず像担持体上に
残る残留トナーは、そのまま進行してクリーナ７６の位
置に至って像担持体から除去されて像担持体は次の画像
形成に寄与できる状態になる。

【００１５】「図２」によって、前記無端フィルム６２
まわりの構成についてさらに説明すると、前記レジスト
ローラ対８２のすぐ下流側には搬送路から搬送されてき
た転写材表面に、トナーの帯電極性とは反対極性の電荷
を付与するためのコロナ放電器６１ａが配設してあり、
また、フィルム６２の内側、転写部位の上流側にはトナ
ーの帯電極性と同極性の電荷を付与ためのコロナ放電器
６１ｂが配設してある。また、前記フィルム６２の内
部、転写帯電器６１ｃとはほぼ反対側位置には、線状加
熱体９４が配設してあり、フィルム６２からみて前記加
熱体と対向する位置には離型性のよい加圧ローラ９５が
圧接配置してある。

【００１６】このような構成によって、搬送路側から転
写部位に供給される転写材は、公知の転写ベルトと同様
に、フィルム６２によく密着して転写部位に進行する。

【００１７】転写部位に達した転写材には前述のように
転写が行われた後、そのまま進行し、分離帯電器６１ｄ
によってフィルム６２から分離され、バイアスローラ対
９０、９１によってベルト搬送部８３に至る。該搬送部
８３には転写材サイズに合わせて位置決めされる可動の
規制板９２が配置してあり、これによって転写材端部が
所定位置にあるように収納される。

【００１８】なお、前記バイアスローラ対９０、９１
は、高抵抗を介してアースされた金属軸に所定の体積固
有抵抗値を有するゴムなどをコーティングした下ローラ
９１と、高抵抗を介してアースされ金属よりなる上ロー
ラ９０とからなり、下ローラ９１にはトナーと逆極性の
電圧が印加されていて、これによって上ローラ９０への
転写材のトナーの付着を防いでいる。

【００１９】一旦、搬送部８３に収納された転写材が不
図示のセンサによって検知されると、無端状の孔あきベ
ルト９３とその内部に設けた吸引ファンによって構成さ
れた搬送部材が作動して転写材は前記孔あきベルト９４
上をこれに吸着されながら進行して、前記加熱体９４、
フィルム６２、加圧ローラ９５が互いに当接する定着部
位を通過して転写材上のトナー像が転写材に定着固定さ
れる。

【００２０】定着後、転写材はさらに進行し、搬送ロー
ラ９６、９７、９８を経て排出カセット９９に収納され
る。転写材の片面に絵出しする場合はこれで終了となる
が、両面プリントの場合には、定着部位を通過して搬送
ローラ９８に転写材が到達するまでにフラッパ１００が
両面プリント側に反転し、片面プリントを終了した転写
材は搬送路１０１に至り、ついで搬送路８１を経て再び
前述の場合と同様に作像作用を受けた後、このとき迄に
再度反転したフラッパ１００の作用でカセット９９内に
収納される。

【００２１】つぎに、前記フィルム６２の材質について
説明する。該フィルムは、定着用部材としては耐熱性、
離型性、耐久性にすぐれた１００μ以下の薄肉のものが
好ましく、また、転写ベルトとしては、表面に付与され
たトナーと逆極性の電荷が減衰することなく維持される
ため、導電性基体の表面に絶縁層を設け導電性基体をア
ースできれば良い。さらに転写ベルトとしても、薄肉の
ほうが、転写に際して転写帯電器による転写電界が転写
に寄与する率が高く、像担持体とフィルムによる当接ニ
ップ部が形成され易く転写ズレも生じにくく好適であ
る。

【００２２】以上のような観点から、フィルム６２の材
質は、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ、ＰＦ
Ａ等の耐熱性樹脂の単層フィルムに導電材を添加したも
のを基体とし、その画像に当接する側の表面にＰＴＦ
Ｅ、ＰＦＡなどの絶縁性の離型コートを施した、厚み１
００μ以下の複合フィルムが好適である。

【００２３】「図３」は本発明の他の実施例を示す画像
形成装置の概略側断面図である。この装置は基本的には
前記「図１」に示す装置と同様の構成を具備していて、
対応する部位には同一の符号を付してあり、それらにつ
いての説明は省略する。

【００２４】「図１」に示す装置と同様の仕方で転写を
終了してフィルム６２から排出された転写材が該フイル
ム６２を出た位置に、内部に吸引ファンを設けた無端状
の孔あきベルトからなる搬送ベルト部材１０２が配設し
てあ。

【００２５】転写を終了した転写材がフィルム６２から
排出されるまでは前記搬送ベルト部材１０２は排出方向
に駆動されて転写材を排出し、排出が終了した時点で、
不図示のセンサでこれを検知して前記搬送ベルト部材を
反転駆動する。

【００２６】これによってトナー像を有する転写材が、
加熱体９４、加圧ローラ９５をそなえた定着部位に搬送
されて定着が行われる。その他の動作は前記「図１」に
示す装置の場合と同様である。

【００２７】なお、前記「図１」に示す装置において、
前述のバイアスローラ対９０、９１を適宜の位置に配設
し、不図示のセンサで転写済転写材の後端が排出された
ところでこれを検知し、前記バイアスローラ対を反転駆
動して転写材を定着部位に供給するように構成すること
も可能である。

【００２８】以上、本発明の実施例を単色プリントの装
置について説明したが、現像器として各色トナーを収納
する複数個のものを用いて、各現像器が順次像担持体に
近接する作動位置をとり得るようにし、転写材を吸着す
るフィルムを複数回循環させて各現像器によって各色ト
ナー像を重畳形成した後、これを転写部位において転写
材に転写し、転写後に反転搬送して定着部位において定
着するように構成してカラー画像の形成にも利用でき
る。なお、この場合には加圧ローラ９５は寝転写中は作
動位置から退避させて、転写に妨害にならないようにす
る必要があることは云う迄もない。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
薄肉の無端フィルムに低熱容量の加熱体を用いて定着を
行う画像形成装置において、前記フィルムを像担持体に
も対向するように延在配置して転写ベルトとして利用す
るようにしたから、前記加熱体から離隔した部分も、定
着部位程ではなくともある程度の温度に加温されている
ので、転写部位の温室度が環境の温室度に影響されにく
く、とくに像担持体にヒータを配置して転写環境の維持
を図る必要もなく、良質の転写の遂行が可能となり、良
質の画像を得るのに顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す画像形成装置の概略側
断面図

【図２】 同上要部の側断面図

【図３】 本発明の他の実施例を示す画像形成装置の概
略側断面図

【符号の説明】

１０ 画像形成装置の走査系 ２０ 画像処理部 ４０ 印字処理部 ６０ 光学系 ７０ 作像系 ６１ｃ 転写帯電器 ６２ 無端フィルム ７１ 像担持体 ７２ 一次帯電器 ７３ 現像器 ７６ クリーナ ８０ａ カセット ８１ 搬送路 ８３ 搬送部 ９０、９１ バイアスローラ対 ９４ 線状加熱体 ９５ 加圧ローラ ９９ 排出カセット １０１ 搬送路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱体と、これに摺擦しながら走行する無
   端状のフィルムとによって形成される定着部位と、 前記フィルムの、前記加熱体が存在しない位置において
   該フィルムを挟持するように配設された像担持体とこれ
   に対向する転写手段とからなる転写部位と、 前記転写部位によってトナー像を担持した転写材が、前
   記フィルムの走行にともなってこのフィルム区域から排
   出された後、該転写材を前記定着部位に反転搬送する手
   段と、 を具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】転写済みの転写材を反転搬送する手段が、
   転写材の前記フィルム区域からの排出を検知する手段
   と、該転写材を受容して定着部位に搬送する無端状の吸
   引ベルトとからなることを特徴とする「請求項１」記載
   の画像形成装置。
3. 【請求項３】転写済みの転写材を反転搬送する手段が、
   転写材の前記フィルム区域からの排出を検知する手段
   と、転写材を排出するまでは排出方向に、排出後は転写
   材を定着部位に搬送する方向に反転駆動される吸引ベル
   トからなることを特徴とする「請求項１」記載の画像形
   成装置。
4. 【請求項４】転写済みの転写材を反転搬送する手段が、
   転写材の前記フィルム区域からの排出を検知する手段
   と、転写材を排出する間では排出方向に、排出後は定着
   部位に搬送する方向に反転駆動されるバイアスローラ対
   からなることを特徴とする「請求項１」記載の画像形成
   装置。