JPH07295344A

JPH07295344A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07295344A
Application number: JP11424894A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Kono; 康則児野; Yukihiro Ozeki; 行弘大関; Katsuhiro Sakaizawa; 勝弘境澤; Koji Sato; 康志佐藤; Yukihide Ushio; 行秀牛尾; Izumi Narita; 泉成田; Kazunori Taira; 和憲平; Naohiro Nakane; 直広中根; Kenji Muto; 健二武藤; Noboru Yukimura; 昇幸村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-04-27
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 1995-11-10

Abstract

(57)【要約】【目的】電子写真方式の画像形成手段から発生するオゾ
ンを低減して、記録ヘッド、インク等の劣化を防止す
る。【構成】上流側の電子写真方式の画像形成手段Ｉで白黒
のトナー画像を、また下流側のインクジェット方式の画
像形成手段IIでカラーのインク画像を形成する。感光ド
ラム１に対する帯電を、感光ドラム１表面に接触する帯
電ローラ（接触帯電部材）によって行う。これにより帯
電時のオゾンの発生を低減し、オゾンがインクジェット
方式の記録ヘッド２５ａやインクを劣化するのを防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成方式の異なる
複数の画像形成手段を有する画像形成装置に関する。

【０００２】

【背景の技術】従来、カラー画像と白黒画像とが混在す
る画像情報の出力手段（画像形成手段）としては、電子
写真方式、インクジェット方式、熱転写方式等がよく知
られている。

【０００３】このうち電子写真方式を採用し、トナーに
よって画像形成を行う画像形成装置は、高品位な画像を
高速で出力することができる反面、カラー化に伴い、装
置全体の大型化、高コスト化を招き、さらにメンテナン
スフリーの実現が難しいこともあって、デスクトップ型
プリンタとして用いるには適さない。

【０００４】一方、インクジェット方式や熱転写方式を
用いた画像形成装置は、装置本体の小型化、低コスト化
が可能でメンテナンスが容易である等の点から、デスク
トップ型プリンタとして好適である反面、特に、白黒の
文字画像等を出力した場合に、画像の鮮鋭さや印字速度
（出力速度）について問題がある。記録材として普通紙
を使用した場合には高品質の画像を形成することは難し
く、比較的高品質に出力しようとすると、記録材をコー
ト紙等のメーカ指定の特殊紙とする必要があり不便であ
る。また、デスクトップ型プリンタとして一般のオフィ
ス等で使用した場合、使用頻度の高い白黒画像について
も、その印字速度が遅く、作業能率の低下を招く。加え
て、インクジェット方式ではトナーに比べてインク自体
の濃度が低いために文字の黒さに欠け、またカラー画像
中に文字を出力すると、文字のにじみが発生するおそれ
がある。他方の熱転写方式では、ランニングコストが高
い、画像の定着性が低くインク層が剥離するなどの問題
がある。

【０００５】そこで、上述したような問題を解決すべ
く、例えば、特開昭５８−１６８０５７号公報には、白
黒画像を出力する電子写真方式とカラー画像を出力する
インクジェット方式とを組み合わせた画像形成装置が提
案されている。次に、実際の前図７を参照してこの画像
形成装置について簡単に説明する。

【０００６】同図に示す画像形成装置は、装置本体Ｍの
上流側（同図の右方）に配設した電子写真方式の画像形
成手段Ｉと、下流側（同図の左方）に配設したインクジ
ェット方式による画像形成手段IIとを組み合わせて全体
を構成している。

【０００７】画像形成手段Ｉは、感光体としての感光ド
ラム１と、その周囲に配した各プロセス機器等とによっ
て、記録材Ｐ上にトナーによる白黒画像を形成する。ま
ず、矢印Ｒ１方向に回転駆動された感光ドラム１表面
に、一次帯電器２、露光器３、現像器４によってトナー
画像を形成する。給紙カセット７からは、給紙ローラ
８、搬送ガイド９、レジストローラ１０、搬送ガイド１
１等を介して感光ドラム１に記録材Ｐが供給され、前述
の感光ドラム１上のトナー画像は、この記録材Ｐ上に、
転写帯電器５によって転写される。トナー画像転写後の
記録材Ｐは、搬送ガイド１２に沿って定着器１３に搬送
され、ここで、表面のトナー画像が加熱加圧されて定着
され、画像形成手段Ｉによる白黒のトナー画像の画像形
成が終了する。一方、トナー画像転写後の感光ドラム１
は、表面の転写残トナーがクリーナ６によって除去され
る。

【０００８】画像形成手段IIは、インクジェット記録部
２５を有し、これによりトナー画像定着後の記録材Ｐ上
に直接的にインクを付着させてカラーのインク画像を形
成する。画像形成手段Ｉによってトナー画像が形成され
た記録材Ｐは、搬送ガイド２１に沿って搬送ローラ２２
等によって搬送され、インクジェット記録部２５に供給
される。インクジェット記録部２５は、記録ヘッド２５
ａとインクタンク２５ｂとを有し、記録ヘッド２５ａに
設けられた３色ないし４色分のノズルアレイからインク
を吐出して記録材Ｐ上にカラーのインク画像を形成す
る。

【０００９】こうして白黒のトナー画像と、カラーのイ
ンク画像とが形成された記録材Ｐは、排紙ローラ２４に
よって排紙トレイ３０上に排出される。

【００１０】上述の、電子写真方式とインクジェット方
式とを組み合わせた画像形成装置は、１台の画像形成装
置で、装置全体の大型化は最小限にとどめ、白黒画像は
速くきれいに形成し、しかも必要に応じてカラー画像の
形成も行うことができるという便宜なものである。

【００１１】なお、上述の画像形成手段Ｉにおいては、
一次帯電器２としてコロナ帯電器を利用している。この
コロナ帯電器は、開口部を感光ドラム１表面に向けて配
設された断面コ字型のシールド部材２ａと、その開口部
近傍に張設されたコロナワイヤ２ｂとを有している。こ
のコロナワイヤ２ｂには、帯電電圧として−２〜−４ｋ
Ｖの負極性の高電圧が印加されており、これにより感光
ドラム１表面が、負極性の所定電圧に一様に帯電され
る。また、一次帯電器２の他に、転写帯電器５にも、こ
れとほぼ同じ構成のコロナ帯電器が利用されている。た
だし、こちらのコロナ帯電器には、正極性の電圧が印加
されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成の画像形成装置によると、一次帯電器２や転写帯電
器５から発生するオゾンの影響で、画像形成手段IIの記
録ヘッド２５ａやそれに使用するインクが劣化し、記録
ヘッド２５ａの動作不良や記録材Ｐ上での画像不良を引
き起こすおそれがあった。

【００１３】図７に示すように、一次帯電器２や転写帯
電器５を構成するコロナ帯電器は、コロナ放電時にオゾ
ンを発生する。そのオゾンの濃度は、印加電圧によって
も異なるが、例えば上述の一次帯電器２のように負極性
の帯電時には、その直下で１０ｐｐｍ以上、一方、上述
の転写帯電器５のように正極性の帯電時には、その直下
で１〜２ｐｐｍに達する。これらのオゾンは、オゾンフ
ィルタやファンを利用して除去し、最終的には、０．１
ｐｐｍ以下にして装置本体Ｍ外部に排気している。

【００１４】しかし、オゾンは、装置本体Ｍ内において
は、拡散し、対流し、また、記録材Ｐの搬送に伴って同
じ装置本体Ｍ内に配設されているインクジェット記録部
２５に及ぶ。この結果、記録ヘッド２５ａの腐食やイン
ク色素の脱色が助長され、動作不良や印字不良を起こす
ことになる。

【００１５】なお、上述のオゾンは、画像形成手段IIが
上述のインクジェット方式である場合に限らず、熱転写
方式やワイヤドット方式等の他の方式である場合におい
てもほぼ同様の影響を及ぼす。このオゾンの影響は、電
子写真方式の画像形成手段Ｉと他の方式の画像形成手段
IIとを組み合わせて、両方式の利点を引き出そうとした
上述の画像形成装置においての共通の問題点となる。

【００１６】そこで、本発明は、電子写真方式における
オゾンの発生を抑制することで、電子写真方式と他の方
式とを組み合わせたことによる利点を有効に引き出すよ
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。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、電子写真方式によって画像
を形成する画像形成手段を少なくとも１つ含む複数の画
像形成手段を備えた画像形成装置において、電子写真方
式の画像形成手段が、感光体と、この感光体表面を一様
に帯電する帯電手段と、感光体表面を露光して静電潜像
を形成する露光手段と、静電潜像にトナーを付着させて
トナー画像を形成する現像手段と、感光体上のトナー画
像を記録材上に転写する転写手段とを有し、上述の帯電
手段が、感光体に接触配置されるとともに帯電電圧が印
加される接触帯電部材を有することを特徴とする。

【００１８】この場合、上述の接触帯電部材は、所定の
抵抗値を有する回転可能なローラ部材とし、または所定
の抵抗値を有する導電性繊維が植毛されたブラシ部材と
し、または所定の抵抗値を有するブレード部材とするこ
とができる。

【００１９】また、上述の感光体表面に、微小電極を分
散させた電荷注入層を設けるようにしてもよい。

【００２０】次に、電子写真方式によって画像を形成す
る画像形成手段を少なくとも１つ含む複数の画像形成手
段を備えた画像形成装置において、電子写真方式の画像
形成手段が、感光体と、感光体表面を一様に帯電する帯
電手段と、感光体表面を露光して静電潜像を形成する露
光手段と、静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を
形成する現像手段と、感光体上のトナー画像を記録材上
に転写する転写手段とを有し、上述の転写手段が、感光
体に接触配置されるとともに帯電電圧が印加される接触
転写部材を有することを特徴とする。

【００２１】この場合、上述の転写帯電部材は、所定の
抵抗値を有する回転可能なローラ部材とし、または所定
の抵抗値を有する導電性繊維が植毛されたブラシ部材と
し、または所定の抵抗値を有するブレード部材とするこ
とができる。

【００２２】次に、電子写真方式によって画像を形成す
る画像形成手段を少なくとも１つ含む複数の画像形成手
段を備えた画像形成装置において、前記電子写真方式の
画像形成手段が、感光体と、感光体表面を一様に帯電す
る帯電手段と、感光体表面を露光して静電潜像を形成す
る露光手段と、静電潜像にトナーを付着させてトナー画
像を形成する現像手段と、感光体上のトナー画像を記録
材上に転写する転写手段とを有し、上述の帯電手段が、
感光体表面に対して１００μｍ以下の微小間隙を介して
非接触配置されるとともに帯電電圧が印加される近接帯
電部材を有することを特徴とする。

【００２３】最後に、複数の画像形成手段の１つは、記
録手段がインクを吐出して記録を行うインクジェット方
式とすることができる。この記録手段は、インク吐出用
の熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えて
いるものであってもよく、また、記録手段は、上述電気
熱変換体によって印加される熱エネルギーにより、イン
クに生ずる膜沸騰を利用して吐出口からインクを吐出さ
せるものであってもよい。

【００２４】

【作用】以上構成に基づき、帯電手段が接触帯電部材を
有するときは、この接触帯電部材を感光体に接触させ、
この接触させた接触帯電部材を介して感光体表面を帯電
するので、オゾンの発生を抑制することができる。

【００２５】また、転写手段が接触転写部材を有すると
きも、この接触転写部材を感光体に接触させ、この接触
させた接触転写部材を介してトナー画像の転写を行うの
で、同様にオゾンの発生を抑制することができる。

【００２６】さらに、帯電部材が近接帯電部材を有する
ときは、この近接帯電部材は、感光体表面に非接触では
あるが、感光体表面に対して１００μｍ以下の微小間隙
を介して対向しているので、この場合にも、帯電時のオ
ゾンの発生を低減させることができる。

【００２７】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。なお、以下の各図面中で同一の符号を付し
た部材等は、同一の構成、機能を有する部材等を示すも
のであり、これらについての重複説明は、適宜省略する
ものとする。〈実施例１〉図１は、実施例１に係る画像形成装置の全
体模式構成図である。概略を説明すると、同図に示す画
像形成装置は、装置本体Ｍの上流側（同図の右方）に配
設した電子写真方式の画像形成手段Ｉと、下流側（同図
の左方）に配設したインクジェット方式の画像形成手段
IIとを備え、上述の画像形成手段Ｉが、帯電手段（一次
帯電器）として、感光体１に接触配置した接触帯電部材
２Ａを有する。なお、装置本体Ｍの上流側、下流側と
は、画像形成対象となる記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋ方
向）についていうものとする。なお、本実施例の画像形
成装置は、同一の記録材に対し、インクジェット記録と
電子写真記録との両方の記録、すなわち「合成」あるい
は「多重」記録が可能である。ここでは、同一の記録材
面上で、インクジェット記録のインク画像域と電子写真
記録のトナー画像域とが重なり合わない記録を「合
成」、重なり合う記録を「多重」という。

【００２８】以下、画像形成手段Ｉ、画像形成手段IIの
それぞれの構成、画像形成装置全体としての動作、接触
帯電部材２Ａの構成及び動作の順に説明する。なお、本
実施例では、負極性に帯電させたトナーを使用して反転
現像を行う場合について説明する。

【００２９】電子写真方式の画像形成手段Ｉは、ドラム
状に形成された感光体（以下「感光ドラム」という。）
１を有する。本実施例での感光ドラム１は、負の帯電特
性をもつ有機半導体（ＯＰＣ）からなる感光層を有し、
矢印Ｒ１方向に回転駆動されるようになっている。感光
ドラム１の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、
感光ドラム１表面を一様に帯電する一次帯電器（帯電手
段）２としての接触帯電部材２Ａ、感光ドラム１表面を
露光して静電潜像を形成する露光器（露光手段）３、現
像ローラ４ａを介して静電潜像にトナー（現像剤）を付
着させてトナー画像を形成する現像器（現像手段）４、
感光ドラム１上のトナー画像を記録材Ｐ上に転写する転
写帯電器（転写手段）５、感光ドラム１表面の転写残ト
ナーを除去するクリーナ６が配設されている。また、感
光ドラム１の下方には、記録材Ｐの搬送路が形成されて
いる。搬送路は、上流側から順に、記録材Ｐを収納する
給紙カセット７、給紙カセット７から記録材Ｐを給紙す
る給紙ローラ８、記録材Ｐの搬送をガイドする搬送ガイ
ド９、感光ドラム１の回転に同期させて記録材Ｐを感光
ドラム１に供給するレジストローラ１０、転写前後の記
録材Ｐの搬送をそれぞれガイドする搬送ガイド１１、１
２等が配置されている。そして、搬送路の最下流側に
は、熱定着器（定着手段）１３が配置されている。熱定
着器１３は、ヒータ１３ａ₁ を内蔵した加熱ローラ１３
ａと、この加熱ローラ１３ａに下方から当接する加圧ロ
ーラ１３ｂとを備えている。

【００３０】画像形成手段IIは、上述の熱定着器１３か
ら排出された記録材Ｐをガイドする搬送ガイド２１、記
録材Ｐを間欠送りする搬送ローラ２２、画像印字時の記
録材Ｐを下方から支持するプラテン２３、印字後の記録
材Ｐを排紙トレイ３０上に排出する排紙ローラ２４、そ
してインクジェット記録部２５を備えている。インクジ
ェット記録部２５は、記録ヘッド２５ａとインクタンク
２５ｂを有し、記録ヘッド２５ａの設けた複数のノズル
アレイによって、３色ないし４色のインクを記録材Ｐに
向けて吐出するように構成されている。なお、記録ヘッ
ド２５ａのさらに具体的な構成については後に詳述す
る。

【００３１】つづいて、画像形成装置全体の動作を説明
する。まず、画像形成手段Ｉにプリント信号が入力され
ると、感光ドラム１は、矢印Ｒ１方向に回転駆動され、
負極性の帯電電圧が印加された帯電ローラ２Ａによっ
て、表面が負極性の所定の電位に均一に帯電される。こ
の感光ドラム１は、露光器３によって画像領域が光照射
され、その光照射部分の負電荷が除去される、いわゆる
イメージ露光を受けて表面に静電潜像が形成される。つ
づいて、現像器４による反転現像が行われる。現像器４
内で負極性に摩擦帯電されたトナーは、現像ローラ４ａ
によって担持搬送され、上述の感光ドラム１上の静電潜
像に付着されて、これにより感光ドラム１表面にトナー
画像が形成される。一方、給紙カセット７から給紙ロー
ラ８によって給紙された記録材Ｐは、レジストローラ１
０によって、所定のタイミングで感光ドラム１に供給さ
れ、この供給された記録材Ｐに、転写帯電器５によっ
て、上述の感光ドラム１上のトナー画像が転写される。

【００３２】トナー画像転写後の記録材Ｐは、熱定着器
１３の、加熱ローラ１３ａと加圧ローラ１３ｂとの間の
定着ニップ部を通過する際に、加熱加圧を受けて、表面
のトナー画像が溶融固着され、定着される。以上で、電
子写真方式の画像形成手段Ｉによる白黒のトナー画像の
形成が終了する。

【００３３】熱定着器１３から排出された記録材Ｐは、
搬送ガイド２１に沿って、搬送ローラ２２によって搬送
され、インクジェット記録部２５の下方に導入される。
インクジェット記録部２５の記録ヘッド２５ａは、前述
の複数のノズルアレイが電気的に制御され、カラーのイ
ンク画像を形成するに足る３色ないし４色のインクの吐
出が調整される。記録材Ｐに対する画像形成（印字）
は、記録ヘッド２５ａがインクを吐出しながら記録材Ｐ
の進行方向（矢印Ｋ方向）に向かって左右方向に移動す
る動作と、搬送ローラ２２が記録材Ｐを搬送方向に間欠
的に移動させる動作とによって達成される。これによ
り、記録材Ｐ上に、カラーのインク画像が形成される。

【００３４】このようにして記録材Ｐは、電子写真方式
の画像形成手段Ｉによる白黒のトナー画像と、インクジ
ェット方式の画像形成手段IIによるインク画像とが形成
されて画像形成を終了し、排紙ローラ２４を介して排紙
トレイ３０上に排出される。

【００３５】上述の電子写真方式の画像形成手段Ｉにお
いては、感光ドラム１を均一に帯電するための一次帯電
器（帯電手段）として、接触帯電部材２Ａを使用してい
る。接触帯電部材２Ａは、図２に示すように、全体とし
てローラ状に形成された回転可能なローラ部材である
（以下「帯電ローラ２Ａ」という。）。帯電ローラ２Ａ
は、中心に配置した芯金２Ａａと、その周囲を囲繞する
弾性層２Ａｂと、弾性層２Ａｂ表面を被覆する抵抗層２
Ａｃとによって構成されている。芯金２Ａａは、金属等
を棒状に形成したものであり、感光ドラム１表面の母線
に沿って配置されている。弾性層２Ａｂは、適度な弾性
を有する合成ゴムによって形成されており、合成ゴム中
に導電性微粉体を混入させることにより、抵抗値が１０
⁴ 〜１０⁸Ω・cmになるように調整されている。抵抗層
２Ａｃは、感光ドラム１表面に抵抗の低い欠陥部位があ
ったときに、この部分に電流が集中するのを防止するた
めに設けるものであり、導電性微粉体により抵抗値が１
０⁵ 〜１０⁹ Ω・cmに調整された合成樹脂によって形成
されている。ただし、抵抗層２Ａｃの抵抗値は、弾性層
２Ａｂの抵抗値よりも高く設定するものとする。帯電ロ
ーラ２Ａは、芯金２Ａａの両端を感光ドラム１表面に向
けて付勢する付勢部材（不図示）によって、外周面が感
光ドラム１表面に圧接されており、感光ドラム１との間
に適度なニップ幅を有する帯電ニップ部Ｎを形成してい
る。帯電ローラ２Ａには、帯電電圧が印加され、これに
より感光ドラム１を帯電する。帯電ローラ２Ａの芯金２
Ａａには、不図示の電源によって、直流電圧または直流
に交流を重畳した重畳電圧が印加され、これにより、帯
電ローラ２Ａは弾性層２Ａｂ、抵抗層２Ａｃを介して感
光ドラム１表面を負極性の所定の電位に帯電する。この
帯電ローラ２Ａによる感光ドラム１の帯電は、帯電ニッ
プ部Ｎからの直接的な電荷の注入によるものよりも、帯
電ニップ部Ｎの上流側及び下流側の領域Ｅにおける微小
ギャップ間での気中放電が支配的である。従来のコロナ
帯電器が、コロナワイヤと感光ドラム１表面との距離を
大きくとり、高電圧印加によって広範囲にコロナ放電を
起こして帯電を行っていたためにオゾンの発生量が多か
った（１０ｐｐｍ以上）のに対し、本実施例の帯電ロー
ラ２Ａでは、限定された領域Ｅでの微小ギャップにおい
て低電圧で帯電を行うことでオゾン発生量を０．０２〜
０．０３ｐｐｍに低減させることができた。したがっ
て、感光ドラム１の帯電時に発生するオゾンによる画像
形成手段IIの記録ヘッド２５ａの汚染や、インクの劣化
を抑制することができる。

【００３６】上述の実施例では、転写帯電器５としてコ
ロナ帯電器を使用しているが、トナー画像転写時の転写
帯電器５の極性が正極性であるため、負極性の従来の一
次帯電器２に比べてオゾンの発生が少ない。もちろん、
この転写帯電器５を、コロナ帯電器から接触転写部材に
変更することもできる。

【００３７】転写帯電器５の接触転写部材として、一次
帯電器と同様に、ローラ状のローラ部材（以下「転写ロ
ーラ」という。）を使用することができる。これによ
り、オゾン発生量を転写についても従来の１〜２ｐｐｍ
からほとんど０に減少させることができる。

【００３８】また、上述の画像領域を露光するイメージ
露光とは反対に、非画像領域を露光することによって感
光ドラム１上に静電潜像を形成する、いわゆるバックグ
ランド露光によって静電潜像を形成する場合を考える
と、現像はイメージ露光とは逆の正極性のトナーで行う
ため、転写は負極性帯電を行う必要がある。この場合に
は、負極性のコロナ帯電器を、接触転写部材である転写
ローラに変更する効果は、一次帯電器５の場合と同様に
非常に大きく、全体のオゾン発生量を低く抑え、記録ヘ
ッド２５ａの汚染等をなくすことができる。

【００３９】また、上述の実施例では、接触帯電部材や
接触転写部材として、ローラ状のローラ部材（帯電ロー
ラ、転写ローラ）を使用したが、これらをブラシ部材、
ブレード部材としてもよい。ローラ部材で説明したオゾ
ン発生量低減の原理と効果とはこれらブラシ部材、ブレ
ード部材でも同様である。すなわち、例えば、基体に導
電性繊維を植毛して構成した、固定式のブラシ部材また
は回転動作する移動式のブラシ部材を使用し、導電性繊
維の先端を感光ドラム１表面に接触させて帯電を行う場
合も、帯電に寄与する放電は、導電性繊維の先端付近と
感光ドラム１表面との近接した微小領域において行われ
る。また導電性のブレード部材を感光ドラム１表面に接
触させた場合も接触部近傍の近接した微小領域の放電に
よって帯電が行われる。

【００４０】上述の構成の画像形成装置においては、帯
電時や転写時に発生したオゾンは、装置本体Ｍ内のほぼ
全体にわたって拡散されるため、帯電手段や転写手段の
配設位置を変更したり、画像形成手段Ｉと画像形成手段
IIとの上流、下流の位置を逆にしたりすることによっ
て、オゾンの問題を回避することは困難である。したが
って、複数の画像形成手段のうちの１つに電子写真方式
による画像形成手段Ｉを有する画像形成装置において、
本実施例のように、オゾンの発生自体を抑制する方法
は、他の画像形成手段（例えばインクジェット方式の画
像形成手段II）にオゾンによる悪影響を与えないという
点で、非常に有効である。

【００４１】なお、本発明は、電子写真方式の画像形成
手段Ｉが他の画像形成手段の上流側にある場合、下流側
にある場合を問わずに有効であるが、記録材の移動に伴
ってオゾンが移動しやすいことを考えると、上述のよう
に、電子写真方式の画像形成手段Ｉが上流側に配設さ
れ、下流側に他の画像形成手段が配設されている場合に
特に顕著な効果を奏する。〈実施例２〉図３は、実施例２に係る画像形成装置の全
体模式構成図である。同図に示す画像形成装置は、感光
ドラム１Ａが正極性の帯電特性をもつ感光層を有する。
また、一次帯電器２は、シールド２ａ、コロナワイヤ２
ｂを有するコロナ放電器であり、感光ドラム１を正極性
に帯電し、現像器４Ａは、正極性に摩擦帯電させたトナ
ーによって反転現像を行い、転写帯電器５Ａは、接触転
写部材としてのローラ部材（以下「転写ローラ」とい
う。）であって、負極性の転写電圧が印加されることに
よってトナー画像を転写するように構成されている。な
お、その他の構成につては、実施例１と同様である。

【００４２】次に、上述構成の画像形成装置の動作につ
いて述べる。一次帯電器２によって表面が正極性に帯電
された感光ドラム１Ａは、露光器３によりイメージ露光
され、感光ドラム１Ａ上において画像データの画像部の
正電荷が除去された静電潜像が形成される。感光ドラム
１Ａ上の静電潜像は正極性トナーにより反転現像されト
ナー画像として可視化される。感光ドラム１Ａ上のトナ
ー画像は、転写ローラ５Ａによって記録材Ｐ上に静電的
に転写される。以下の動作は、実施例１と同様である。

【００４３】上述の構成の画像形成装置においては、画
像形成手段Ｉでのオゾンを発生しやすい負極性の転写帯
電を、従来のコロナ転写に代えて回転可能な転写ローラ
５Ａによって転写を行うことにより、オゾン発生を大幅
に抑制することができる。これは、実施例１の帯電ロー
ラ２Ａの場合と同様に、転写時の放電を微小領域に制限
でき、また印加電圧を下げることが可能だからである。
実際、従来のコロナ帯電器において１０ｐｐｍ以上発生
していたオゾンが、転写ローラ５Ａによる接触転写によ
り０．０２〜０．０３ｐｐｍに減少する。したがって、
画像形成手段IIの記録ヘッド２５ａの動作不良を低減
し、またインクの劣化を防止することができる。

【００４４】上述の実施例２において、バックグランド
露光により画像形成を行ってもよい。この場合には、転
写帯電は正極性になり、正極性のコロナ帯電時では１〜
２ｐｐｍのオゾンが発生していたものが、転写ローラ５
Ａを用いることで、ほとんど０にまで減少させることが
でき、記録ヘッド２５ａの汚染を防止することができ
る。

【００４５】また、上述の実施例２では一次帯電器は正
極性であるためコロナ帯電器２を用いたが、もちろんこ
れに代えて、実施例１で説明したような帯電ローラ２Ａ
を適用してもよい。すなわち、一次帯電についても、帯
電ローラ２Ａによって接触帯電を行うことにより、オゾ
ンの発生は、従来１〜２ｐｐｍであったものを、ほとん
ど０に減少させることができ、全体としてのオゾン発生
量は極めて微量になる。

【００４６】さらに、接触転写部材としては、転写ロー
ラ５Ａ以外にも、実施例１の接触帯電部材の場合と同様
に、ブラシ部材やブレード部材を使用することもでき
る。〈実施例３〉図４に、電荷注入層１ａを有する感光ドラ
ム１Ｂの縦断面図を示す。この電荷注入層１ａは、感光
体の最上層に電荷を保持するために新たに設けたもので
あり、接触当接する帯電部材から直接電荷を注入し帯電
する。したがって、オゾンの発生はほとんどない。電荷
注入層１ａは微小電極としての導電性微粒子を合成樹脂
中に分散し感光体の最上層に塗布したものである。接触
帯電部材としては、例えば、基体２Ｂａに導電性繊維２
Ｂｂを植毛した帯電ブラシ（ブラシ部材）２Ｂを用い、
導電性繊維２Ｂｂを電荷注入層１ａの母線方向全体にわ
たって万遍なく接触させ、これにより直接電荷を注入し
て帯電を行う。

【００４７】感光ドラム４ａ上に前述の電荷注入層１ａ
を設けた像担持体を用い、導電性繊維２Ｂｂを束ねた帯
電ブラシ２Ｂにより帯電を行う。本実施例３は、帯電部
材を感光ドラム１Ｂに接触させているという点では同じ
であるが、本実施例３においては電荷注入層１ａに電荷
を直接的に注入しているため、気中放電によるオゾン発
生は実施例１の場合よりも、さらに減少し、記録ヘッド
２５ａの汚染に対する効果は非常に大きい。

【００４８】また、帯電ブラシ２Ｂを回転可能なローラ
状に構成するときは、さらに効率のよい帯電を行うこと
ができる。

【００４９】さらに、実施例３は、実施例１の負極性の
感光ドラム１の場合について示したが、実施例２の正極
性の感光ドラム１Ａで一次帯電のオゾンを低減する場合
にもコロナ帯電に代えて適用することもでき、オゾン低
減に効果がある。この場合の、接触帯電部材を除く他の
装置の構成及び動作は実施例２と同様である。〈実施例４〉上述の実施例１及び実施例２では、接触帯
電（一次帯電、転写帯電）によってオゾン発生を抑制す
るものであるが、これに代えて帯電部材を非接触で、感
光ドラム１表面に近接させて配置し、実施例１及び実施
例２と同様に限定された微小領域で放電を起こすこと
で、ワイヤによるコロナ帯電器よりオゾン発生量を低減
させることができる。

【００５０】図５、図６は画像形成装置の負極性感光ド
ラム１と、帯電面２Ｃａが凹形状の近接帯電部材２Ｃ
と、両者の間に微小間隙Ｇを保持するためのスペーサ２
Ｃｂとを示す。装置全体の構成は実施例１に従う。近接
帯電部材２Ｃが感光ドラム１に対し非接触であっても、
導電層を有する近接帯電部材２Ｃを、スペーサ２Ｃｂに
より感光ドラム１表面から１００μｍ以下の微小間隙Ｇ
を確保するように保持し、この近接帯電部材２Ｃに直
流、または直流と交流とを重畳した電圧を印加すること
により、微小間隙Ｇにおいて気中放電を発生させて帯電
を行うことができる。この結果、オゾン発生量はコロナ
帯電器に比べ減少し、記録ヘッド２５ａの汚染を低減す
ることができる。

【００５１】なお、実施例４では実施例１の負極性の感
光ドラム１の場合について示したが、実施例２の正極性
の感光ドラム１Ａで一次帯電のオゾンを低減する場合に
もコロナ帯電に代えて適用することができ、オゾン低減
に効果がある。この場合の装置の構成と動作は実施例２
に従う。

【００５２】次に、第２の画像形成手段IIのインクジェ
ット記録部２５の記録ヘッド２５ａについて、さらに詳
述する。

【００５３】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド２５ａを用い
た記録装置において優れた効果をもたらすものである。

【００５４】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を超
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッド２５ａの熱作用面に膜沸騰を
生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した
液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。
この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体
（インク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成す
る。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気
泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体
（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。このパル
ス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９
号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されてい
るようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度
上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細
書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記
録を行うことができる。

【００５５】記録ヘッド２５ａの構成としては、上述の
各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱
変換体の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）
の他に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を
開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、同第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの
圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示
する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成と
しても本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッ
ド２５ａの形態がどのようなものであっても、本発明に
よれば記録を確実に効率よく行うことができるようにな
るからである。

【００５６】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッド２５ａに対しても本発明は有効に適用できる。そ
のような記録ヘッド２５ａとしては、複数記録ヘッド２
５ａの組合せによってその長さを満たす構成や、一体的
に形成された１個の記録ヘッド２５ａとしての構成のい
ずれでもよい。

【００５７】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド２５ａ、ある
いは装置本体に装着されることで装置本体との電気的な
接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自
在のチップタイプの記録ヘッド２５ａ、あるいは記録ヘ
ッド２５ａ自体に一体的にインクタンクが設けられたカ
ートリッジタイプの記録ヘッド２５ａを用いた場合にも
本発明は有効である。

【００５８】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッド２５ａの吐出回復手段、予備的な補助手段等を
付加することは本発明の効果を一層安定できるので、好
ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘ
ッド２５ａに対してのキャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるいはこれらの組合せを用いて加
熱を行う予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐
出手段を挙げることができる。

【００５９】また、搭載される記録ヘッド２５ａの種類
ないし個数についても、記録色や濃度を異にする複数の
インクに対応して２個以上の個数設けられるものであっ
てもよい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとし
ては黒色等の主流色のみの記録モードだけでなく、記録
ヘッド３５ａを一体的に構成するか複数個の組合せによ
るかはいずれでもよいが、異なる色の複色カラー、また
は混色によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一
つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００６０】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付加時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギーによる昇温を、インクの固形
状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用
せしめることで積極的に防止するため、またはインクの
蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液
化するインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネル
ギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、
液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時
点ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギ
ーの付与によって初めて液化する性質のインクを使用す
る場合も本発明は適用可能である。このような場合のイ
ンクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭
６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シ
ート凹部または貫通孔に液状または固形物として保持さ
れた状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態
としてもよい。本発明においては、上述した各インクに
対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行す
るものである。

【００６１】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力末端として用いられるものの他、リーダ等と組
み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファ
クシミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
接触帯電部材または接触転写部材によって、感光体を帯
電し、または転写を行うことにより、オゾンの発生を抑
制することができるので、電子写真方式の画像形成手段
と他の方式の画像形成手段とを組み合わせたことによる
利点を有効に引き出すようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係る画像形成装置の全体模式構成
図。

【図２】実施例１の帯電ローラの構成を示す縦断面図。

【図３】実施例２に係る画像形成装置の全体模式構成
図。

【図４】実施例３の、電荷注入層を有する感光ドラム及
び帯電ブラシの構成を示す縦断面図。

【図５】実施例４の帯電ブレードの構成を示す縦断面
図。

【図６】実施例４の感光ドラムと帯電ブレードとの間に
形成される微小間隙を示す正面図。

【図７】従来の画像形成装置の全体模式構成図。

【符号の説明】

Ｉ第１の画像形成手段（電子写真方式） II 第２の画像形成手段（インクジェット方
式）１、１Ａ、１Ｂ感光体（感光ドラム）２帯電手段（一次帯電器）２Ａ接触帯電部材（帯電ローラ）２Ｂ接触帯電部材（帯電ブラシ）２Ｃ接触帯電部材（帯電ブレード）３露光手段（露光器）４、４Ａ現像手段（現像器）５、５Ａ転写手段（転写帯電器）６クリーナ７給紙カセット８給紙ローラ１０レジストローラ１３定着手段（熱定着器）１３ａ加熱ローラ１３ｂ加圧ローラ２３プラテン２４排紙ローラ２５インクジェット記録部２５ａ記録手段（記録ヘッド）２５ＢインクタンクＧ微小間隙Ｍ装置本体Ｐ記録媒体（記録材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤康志東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者牛尾行秀東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者成田泉東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者平和憲東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者中根直広東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者武藤健二東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者幸村昇東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真方式によって画像を形成する画
像形成手段を少なくとも１つ含む複数の画像形成手段を
備えた画像形成装置において、前記電子写真方式の画像形成手段が、感光体と、該感光
体表面を一様に帯電する帯電手段と、前記感光体表面を
露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像
にトナーを付着させてトナー画像を形成する現像手段
と、前記感光体上のトナー画像を記録材上に転写する転
写手段とを有し、前記帯電手段が、前記感光体に接触配置されるとともに
帯電電圧が印加される接触帯電部材を有する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記接触帯電部材が、所定の抵抗値を有
する回転可能なローラ部材である、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記接触帯電部材が、所定の抵抗値を有
する導電性繊維が植毛されたブラシ部材である、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記接触帯電部材が、所定の抵抗値を有
するブレード部材である、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】前記感光体表面に、微小電極を分散させ
た電荷注入層を設ける、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記
載の画像形成装置。
【請求項６】電子写真方式によって画像を形成する画
像形成手段を少なくとも１つ含む複数の画像形成手段を
備えた画像形成装置において、前記電子写真方式の画像形成手段が、感光体と、該感光
体表面を一様に帯電する帯電手段と、前記感光体表面を
露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像
にトナーを付着させてトナー画像を形成する現像手段
と、前記感光体上のトナー画像を記録材上に転写する転
写手段とを有し、前記転写手段が、前記感光体に接触配置されるとともに
帯電電圧が印加される接触転写部材を有する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】前記接触転写部材が、所定の抵抗値を有
する回転可能なローラ部材である、ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】前記接触転写部材が、所定の抵抗値を有
する導電性繊維が植毛されたブラシ部材である、ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項９】前記接触転写部材が、所定の抵抗値を有
するブレード部材である、ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項１０】電子写真方式によって画像を形成する
画像形成手段を少なくとも１つ含む複数の画像形成手段
を備えた画像形成装置において、前記電子写真方式の画像形成手段が、感光体と、該感光
体表面を一様に帯電する帯電手段と、前記感光体表面を
露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像
にトナーを付着させてトナー画像を形成する現像手段
と、前記感光体上のトナー画像を記録材上に転写する転
写手段とを有し、前記帯電手段が、前記感光体表面に対して１００μｍ以
下の微小間隙を介して非接触配置されるとともに帯電電
圧が印加される近接帯電部材を有する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】前記複数の画像形成手段の１つは、記
録手段がインクを吐出して記録を行うインクジェット方
式である、ことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか
記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記記録手段が、インク吐出用の熱エ
ネルギーを発生するための電気熱変換体を備えている、ことを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記記録手段が、前記電気熱変換体に
よって印加される熱エネルギーにより、インクに生ずる
膜沸騰を利用して吐出口からインクを吐出させる、ことを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。