JPH0736292A

JPH0736292A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0736292A
Application number: JP5200185A
Authority: JP
Inventors: Toshio Watanabe; 敏男渡辺
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-07-21
Filing date: 1993-07-21
Publication date: 1995-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、小型化及び低コスト化の実
現が可能な画像形成装置を提供することにある。【構成】転写ローラと加圧ローラをローラ２００で兼
用し、該ローラ２００を感光ドラム１０１に直接に、ま
た、定着フィルム１１４を介して発熱体１１０に圧接せ
しめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリンタ
や電子写真複写機等の画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真法を用いた画像形成装置
の一例としては、図１０に示すようなレーザビームプリ
ンタが挙げられる。

【０００３】図１０において、１は像担持体である感光
ドラム（有機光導電体、セレン、アモルファスシリコー
ン等）、２は帯電ローラ、３はレーザ光、４は現像装
置、５は転写ローラ、６はクリーナ、Ｐは記録材、Ｔは
トナーである。

【０００４】このレーザビームプリンタにおいて、ホス
トコンピュータ（図示せず）から電気信号化された文字
や画像情報が出力されると、該画像情報はプリンタ内の
インターフェースコントローラ（図示せず）に入力さ
れ、該コントローラにて信号処理される。そして、処理
されたデータに基づいてレーザ光３の発光が行われ、該
レーザ光３は感光ドラム１の表面にその回転方向と直角
な方向に走査しながら投影される。この感光ドラム１
は、ａ方向に回転し、帯電ローラ２により一様に帯電さ
れているため、上記レーザ光３が照射されたところは、
感光ドラム１上の電荷が減衰し、レーザ光３が照射され
ないところは感光ドラム１上の電荷は残留するので、レ
ーザ光３のＯＮ、ＯＦＦに応じた静電潜像が形成され
る。

【０００５】次いで、この静電潜像は感光ドラム１の回
転により現像装置４との対向位置に搬送され、該現像装
置４内のトナーにより反転現像されて顕画像化される。
一方、これらの動作と並行して記録材Ｐは給紙ローラ
（図示せず）で一枚づつ取り出され、レジストローラ
（図示せず）でタイミングを合わせつつ、ペーパーガイ
ド（図示せず）を介して、感光ドラム１と転写ローラ５
の対向位置に搬送される。従って、感光ドラム１上の顕
画像は記録材Ｐに接触し、トナーの極性と逆極性の電圧
を印加されている転写ローラ５により記録材Ｐ上に転写
される。その後、記録材Ｐは自重や他の除電手段により
感光ドラム１から分離され、定着フィルム１４を介して
形成される発熱体１０と加圧ローラ１１のニップ部に搬
送される。これにより、記録材Ｐ上のトナー像は熱及び
圧力を受けて記録材Ｐ上に定着された後、トレイ（図示
せず）に排出される。なお、感光ドラム１は転写工程終
了後、クリーナ６により残留トナー（現像剤）を除去さ
れた後、次の画像プロセスに入る。

【０００６】このような従来のレーザビームプリンタに
おいては、感光ドラム１、現像装置４、転写ローラ５、
定着フィルム１４等の手段を必要とするため、各手段を
小径化する等の方法により装置全体の小型化を図ってい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記各従来例においては、転写部と定着部の間に所定の距
離を設けていたため、小型化するのに限度があった。ま
た、転写部での転写ローラと定着部での加圧ローラの二
本のローラが必要となり、コスト、省資源の点から問題
があった。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決し、小型化及
び低コスト化の実現が可能な画像形成装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、未定着現像剤像を担持する像担持体と、該像担持
体に圧接するように配設され該未定着現像剤像を記録材
に転写せしめる転写ローラと、加熱手段を内包した定着
手段及び加圧ローラにより記録材を挟持搬送して上記未
定着現像剤像を記録材に定着せしめる定着装置を備えた
画像形成装置において、上記転写ローラと加圧ローラは
一つのローラであり、上記像担持体と定着手段の双方に
圧接するように配設されていることにより達成される。

【００１０】

【作用】本発明によれば、転写ローラと加圧ローラが一
つのローラで兼用されており、像担持体と定着手段の双
方に圧接するように配設されているので、転写部と定着
部との距離が短縮され、画像形成装置の小型化が図られ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１２】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１ないし図３に基づいて説明する。図１は本発明の実施
例１を示す図である。本実施例装置は、レーザビームプ
リンタであり、図１において、１０１は像担持体として
の感光ドラム（有機光導電体、セレン、アモルファスシ
リコーン、酸化亜鉛、ＣｄＳ等）、１０２は帯電ロー
ラ、１０３はレーザ光、１０４は現像装置、２００は転
写ローラと加圧ローラを兼用したローラ、１０６はクリ
ーナ、Ｐは記録材である。

【００１３】このレーザビームプリンタにおいて、ホス
トコンピュータ（図示せず）から電気信号化された文字
や画像情報が出力されると、該画像情報はプリンタ内の
インターフェースコントローラ（図示せず）に入力さ
れ、該コントローラにて信号処理される。そして、処理
されたデータに基づいてレーザ光１０３の発光が行わ
れ、該レーザ光１０３は感光ドラム１の表面にその回転
方向と直角な方向に走査しながら投影される。この感光
ドラム１０１は、ｂ方向に回転し、帯電ローラ１０２に
より一様に帯電されているため、上記レーザ光１０３が
照射されたところは、感光ドラム１０１上の電荷が減衰
し、レーザ光１０３が照射されないところは感光ドラム
１０１上の電荷は残留するので、レーザ光１０３のＯ
Ｎ、ＯＦＦに応じた静電潜像が形成される。

【００１４】次いで、この静電潜像は感光ドラム１０１
の回転により現像装置１０４との対向位置に搬送され、
該現像装置１０４内のトナーにより反転現像されて顕画
像化される。一方、これらの動作と並行して記録材Ｐは
給紙ローラ（図示せず）で一枚づつ取り出され、レジス
トローラ（図示せず）でタイミングを合わせつつ、ペー
パーガイド（図示せず）を介して、感光ドラム１０１と
転写・加圧兼用ローラ２００の対向位置に搬送される。
従って、感光ドラム１０１上の顕画像は記録材Ｐに接触
し、電源１１１によりトナーの極性と逆極性で、２〜５
ｋＶの電圧を印加されている転写・加圧兼用ローラ２０
０により記録材Ｐ上に転写される。その後、記録材Ｐは
自重や他の除電手段により感光ドラム１０１から分離さ
れ、定着フィルム１１４を介して形成されるヒータ１１
０と転写・加圧兼用ローラ２００のニップ部に搬送され
る。

【００１５】この定着フィルム１１４の内側には、該定
着フィルム１１４の走行方向に直角な方向を長手方向と
する高剛性・高耐熱性・高断熱性を有する支持体（ヒー
タステイ）１０７が設けられおり、この支持体１０７の
上方にはヒータステイ１０８を介して発熱体１１０が取
り付けられている。この発熱体１１０は、銀パラジュー
ム等の電気抵抗材料を均一な幅１．０ｍｍに塗工（スク
リーン印刷等）して具備させた線状もしくは帯状の低熱
容量の通電発熱体である。一方、ヒータステイ１０８の
反対側にはサーミスタ等の検温素子１０９が配設されて
おり、長手方向両端部から行われる発熱体１１０への通
電は、検温素子１０９により温度を検知しながら、定着
可能温度に維持するように行われる。

【００１６】従って、記録材Ｐ上のトナー像は熱及び圧
力を受けて記録材Ｐ上に定着された後、トレイ（図示せ
ず）に排出される。なお、感光ドラム１は転写工程終了
後、クリーナ６により残留トナー（現像剤）を除去され
た後、次の画像プロセスに入る。

【００１７】次に、本実施例における転写部と定着部を
さらに詳細に説明する。転写ローラと加圧ローラの機能
を備える転写・加圧兼用ローラ２００は、鉄の芯金２０
２を有し、該芯金２０２の外周面に弾性層２０１である
シリコーンゴム材またはシリコーンゴムのスポンジを備
え、カーボンの分散により導電処理されている。弾性層
２０１は厚さ４ｍｍであり、体積抵抗値は１０⁴〜１０⁹
Ω・ｃｍで中抵抗のローラとなっている。もちろん、他
の耐熱ゴムを用いても良い。

【００１８】また、上記発熱体１１０は、上記エンドレ
スベルト状定着フィルム１１４を介してバネ等の付勢手
段（図示せず）により４〜７ｋｇｆの当接圧をもって上
記転写・加圧兼用ローラ２００に対して対向圧接させて
ある。

【００１９】なお、上記定着フィルム１１４は繰り返し
てトナーがの加熱定着に供されるため、耐熱性、離型
性、耐久性に優れ、４０μｍ以下の厚みを使用する。例
えば、ポリイミド等の耐熱樹脂の単層フィルム２５μｍ
厚あるいは、複合層フィルム例えば２０μｍ厚フィルム
のポリイミドに少なくとも画像当接面側にＰＴＦＥやＰ
ＦＡ等のフッ素樹脂に導電材を添加した離型性コート層
を１０μｍ厚で施したもの等である。

【００２０】以上のような本実施例装置によれば、転写
・加圧兼用ローラ２００は、感光ドラム１０１と高剛性
・高耐熱性・高断熱性を有する支持体（ヒータステイ）
１０７に挟まれる形となるため、ローラの撓みを抑える
ことができる。特に、幅の広い記録材に印字できる長尺
のローラに対して、有効である。その結果、転写時、定
着時のニップを左右と中央の差を少なくでき、良好な転
写と定着ができる。

【００２１】さらに、本出願人の特願平３−１００３８
９号の明細書に記載した如く、加圧ローラにトナーの極
性と逆極性の電圧を印加して、加圧ローラ方向の電界を
かけることにより、定着ローラのオフセット現象を減ら
すことができ、結果として、加圧ローラの表面の汚れが
減る。従って、本実施例でも、転写目的の電圧印加がオ
フセットを減らせることになる。

【００２２】また、ローラは湿度の高い場所に置かれる
と、吸湿して抵抗が下がり、そのまま、転写のための電
圧をかけると良好な転写が行われなくなったり、感光体
にダメージを与える場合があるが、本実施例で画像を出
す前に定着のためのヒータをＯＮさせて、エンドレスベ
ルト状の定着フィルム１１４を暖め、転写・加圧用ロー
ラ２００を暖め水分を除去し、ローラを所定の抵抗にす
ることができる。従って、上記の問題も解決できる。

【００２３】特に感光体が熱に弱い有機光導電体の場合
は、図２、図３のようにローラをファン３０１やペルチ
ェ素子３０２等で冷却してもよい。

【００２４】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
４に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００２５】本実施例の転写・加圧兼用ローラ２０３
は、図４に示す如く、芯金２０４の外周面に、シリコー
ンゴム材またシリコーンゴムのスポンジの弾性層２０５
を有しており、カーボンの分散により導電処理されて、
１０³〜１０⁴Ω・ｃｍの体積抵抗値を有している。さら
に、その弾性層２０５の外周には、離型層２０６として
カーボンを入れて抵抗を下げたＰＦＡチューブを有して
おり、その厚さは５０μｍである。硬度は、シリコーン
ゴムがソリッドのローラはＡｓｋｅｒ硬度で５０±３度
であり、シリコーンゴムのスポンジのローラは硬度３８
±３度である。

【００２６】また、ローラ２００の芯金２０４と表面と
の抵抗が１０⁷〜１０⁹Ωである。このような離型層２０
６を設けることにより、エンドレスベルト状定着フィル
ム１１４にオフセットのトナーがついても、汚れが着き
にくい。

【００２７】また、感光体１０１ａはアモルファスシリ
コーンゴムであり、耐熱性がある。一般にアモルファス
シリコーン感光体は湿度に弱く、高湿に使用されると、
画像が流れたようになるので、ドラムヒータをつけて感
光体表面に吸湿した水分を気化させていたが、本実施例
では、画像を出す前に定着のためのヒータをＯＮさせ
て、エンドレスベルト状の定着フィルム１１４を暖め、
ローラを介して感光体を暖めて、感光体表面に吸湿した
水分を気化させることができるので、ドラムヒータは必
要でなくなり、実施例１と同様の画像形成手段により良
好な画像が形成される。

【００２８】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
５に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００２９】本実施例は、図５の如く、記録材Ｐにロー
ル紙を用いる系で、ローラ２００のトナー汚れはなくな
る。

【００３０】Ａ０，Ａ１機のような大判サイズの記録材
を用いる画像形成装置では、ローラの長さが長くなるの
で、ローラの撓みが大きくなるが、本実施例装置によれ
ば、撓みを少なくできる。

【００３１】変形例として、図６に光源としてＬＥＤ１
０３ａ、ＬＥＤ光１０３ｂを用いて画像を形成する装置
を示す。このように、本発明によれば、レーザビームプ
リンタ、ＰＰＣファクシミリ等を接地面積の少ない小型
の装置にすることが可能となる。

【００３２】〈実施例４〉次に、本発明の実施例４を図
７に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００３３】本実施例は、実施例１と定着位置が異な
り、また、帯電ローラ１０２と感光体１０１ａと現像装
置１０４が一体となったプロセスカートリッジ１００を
備えている。また、転写後の紙分離のために分離爪３０
３を備えている。

【００３４】一般に、転写ローラと感光体との圧が大き
いと文字と中央が抜ける中抜け現象が起こるが、本発明
によれば、カートリッジ１００をローラ２００の中心方
向の圧を可変できるので、都合が良い。

【００３５】〈実施例５〉次に、本発明の実施例５を図
８に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００３６】本実施例は、定着装置が加熱ローラの系で
ある。加熱ローラ３０４は、ハロゲンヒータ３０５を内
包しており、上記定着フィルム１１４と同様に転写・加
圧ローラ２００に圧接させている。

【００３７】〈実施例６〉次に、本発明の実施例６を図
９に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００３８】本実施例は、カラーレーザプリンタに本発
明を適用したものであり、黒トナーを備えた現像装置１
０４、シアントナーを備えた色現像装置１０４ａ、マゼ
ンタトナーを備えた色現像装置１０４ｂ、イエロートナ
ーを備えた色現像装置１０４ｃを備えている。なお、黒
現像装置１０４の構成は実施例１と同様の構成である。

【００３９】感光ドラム１０１ａはアモルファスシリコ
ーン、感光体１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは有機光導
電体で形成されている。

【００４０】このように、本発明は、カラーレーザプリ
ンタでも同様の効果が得られる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転写ローラと加圧ローラを兼用することにより、転写部
と定着部を近接させ、画像形成装置の小型化が実現でき
る。また、部品点数を減らすことにより、低コスト化、
省資源化を実現することができる。さらに、転写ローラ
と加圧ローラの兼用ローラを像担持体と定着手段で挟持
するので、ローラの撓みを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における画像形成装置の概略
構成を示す縦断面図である。

【図２】本発明の実施例１におけるローラ用冷却手段を
備えた画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。

【図３】本発明の実施例１における他のローラ用冷却手
段を備えた画像形成装置の概略構成を示す縦断面図であ
る。

【図４】本発明の実施例２における画像形成装置の概略
構成を示す縦断面図である。

【図５】本発明の実施例３における画像形成装置の概略
構成を示す縦断面図である。

【図６】本発明の実施例３における光源としてＬＥＤを
備えた画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。

【図７】本発明の実施例４における画像形成装置の概略
構成を示す縦断面図である。

【図８】本発明の実施例５における画像形成装置の概略
構成を示す縦断面図である。

【図９】本発明の実施例６における画像形成装置の概略
構成を示す縦断面図である。

【図１０】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

１０１感光ドラム（像担持体）１０１ａアモルファスシリコーン感光体（像担持体）１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ有機光導電体感光体
（像担持体）１１０通電発熱体（加熱手段）１１４定着フィルム（定着手段）２００，２０３転写・加圧兼用ローラ３０４定着ローラ（定着手段）Ｐ記録材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未定着現像剤像を担持する像担持体と、
該像担持体に圧接するように配設され該未定着現像剤像
を記録材に転写せしめる転写ローラと、加熱手段を内包
した定着手段及び加圧ローラにより記録材を挟持搬送し
て上記未定着現像剤像を記録材に定着せしめる定着装置
を備えた画像形成装置において、上記転写ローラと加圧
ローラは一つのローラであり、上記像担持体と定着手段
の双方に圧接するように配設されていることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】ローラのゴム層は、導電性耐熱ゴムであ
ることとする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】ローラのゴム層は、導電性シリコーンゴ
ムであることとする請求項１または請求項２に記載の画
像形成装置。
【請求項４】ローラは、導電性耐熱チューブの外層
と、導電性シリコーンゴムの内層を有していることとす
る請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成
装置。
【請求項５】ローラは、導電性ＰＦＡチューブの外層
と、導電性シリコーンゴムの内層を有していることとす
る請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成
装置。
【請求項６】像担持体は、アモルファスシリコーン感
光体であることとする請求項１ないし請求項５のいずれ
かに記載の画像形成装置。