JPH08227237A

JPH08227237A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08227237A
Application number: JP3361395A
Authority: JP
Inventors: Chiseki Yamaguchi; 智責山口
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-02-22
Filing date: 1995-02-22
Publication date: 1996-09-03
Anticipated expiration: 2013-01-21
Also published as: JP2701768B2

Abstract

(57)【要約】【目的】転写同時定着により画像形成を行う画像形成装
置において、高品質画像が得られる小型・高信頼の装置
を供給する。【構成】この画像形成装置は、静電潜像形成体であるド
ラム状感光体１と、このドラム状感光体１を密着内接す
るベルト状現像像担持体２と、ドラム状感光体１への潜
像形成手段であるＬＥＤ光学系３と、ベルト状現像像担
持体２上に現像剤を供給する現像器４とを備える。ま
た、ベルト状現像像担持体２内面に密着しベルト状現像
像担持体２上の現像剤を予備加熱する第１のライン状固
体発熱体５と、ベルト状現像像担持体２内面に密着し第
１のライン状固体発熱体５により予備加熱された現像剤
を記録媒体１２に転写定着する第２のライン状固体発熱
体６と、ベルト状現像像担持体２表面の残留現像剤除去
および残留電荷分布の均一化を行なうクリーナ１０およ
び除電器１１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に関し、特
にレーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ等の電子写真方式を
使用する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子写真方式を用いた画
像形成装置は、いわゆるカールソン法が一般的であり、
静電潜像形成体である感光体に対して帯電・露光・現像
が行なわれ、感光体面上現像像を記録媒体へ転写、その
後記録媒体上現像剤を定着させ画像形成させるものであ
る。また、感光体面上に形成された現像像をベルト状の
中間転写担持体に転写し、中間転写担持体上の画像を記
録媒体へ転写・同時定着させ、画像形成させるものが特
開平５−７２９１７号公報に紹介されている。さらに、
同様の方式によるカラー電子写真装置の構成が特開平４
−３７２９７２号公報に示されている。両装置共にライ
ン状固体発熱体を用いて定着部を構成するものが示され
ている。さらにまた、特開平３−５４５８５号公報には
ベルト状感光体内に発熱体が配設され、感光体上に形成
された現像像を記録媒体へ転写すると同時に定着させる
ものが提案されている。さらにまた、特開平４−１８１
９６１号公報では静電潜像形成体に形成した静電潜像を
フィルムに潜像転写させ、その後フィルム上に現像像を
形成しフィルム上現像像を記録媒体へ２つのローラから
構成される熱定着部を通過させることで転写定着させ、
画像形成させるものが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来技術によ
るものでは次のような課題がある。まず、一般的に用い
られているカールソン法によるものでは、たとえば静電
潜像形成体である感光体の周りに多くのプロセスを配設
させ、かつ定着部を配設させるための全体が横長の構成
となり小型化しずらいという課題がある。そこで静電潜
像形成体横側で記録媒体に転写させ静電潜像形成体配設
上方に定着部を配設させた構成もあるが、単に横長を縦
長にしたのみでかえって設置安定性に欠けることなどの
課題がある。特開平５−７２９１７号公報にあっては、
感光体駆動の外に中間転写担持体の駆動系による原価
高、現像像の２回転写による画像劣化および小型化の困
難性などの課題がある。特開平４−３７２９７２号公報
にあっても、同様の課題があげられる。特開平３−５４
５８５号公報にあっては、感光体が直接過熱されること
で感光体の特性変化、信頼性問題、ベルト駆動用ローラ
群の配設による複雑メカ系などの課題がある。また、小
型化にも疑問がある。特開平４−１８１９６１号公報で
は、静電潜像形成体表面が保護され長寿命使用出来る利
点があるものの、巻取りフィルムを用いることで駆動・
装置サイズに課題がある。もしエンドレスフィルムを用
いたにしてもヒートローラによりフィルムが過熱され静
電潜像形成体へ影響し、特性変化、信頼性に課題があ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、静電潜像形成体と、この静電潜像形成体を密着内接
するベルト状現像像担持体と、前記静電潜像形成体への
潜像形成手段と、前記ベルト状現像像担持体上に現像剤
を供給する現像器と、前記ベルト状現像像担持体内面に
密着し前記ベルト状現像像担持体上の前記現像剤を予備
加熱する第１のライン状固体発熱体と、前記ベルト状現
像像担持体内面に密着し前記第１のライン状固体発熱体
により予備加熱された前記現像剤を記録媒体に転写定着
する第２のライン状固体発熱体とを備える。

【０００５】また、本発明の画像形成装置は、前記潜像
形成手段が、前記ベルト状現像像担持体の内側に配設さ
れていることを特徴とする。

【０００６】さらに、本発明の画像形成装置は、前記潜
像形成手段が、前記ベルト状現像像担持体と前記静電潜
像形成体とが密着する位置にて潜像形成作用するように
前記ベルト状現像像担持体周辺に配設されていることを
特徴とする。

【０００７】さらに、本発明の画像形成装置は、前記現
像器が、前記ベルト状現像像担持体と前記静電潜像形成
体とが密着する位置にて対向配設されていることを特徴
とする。

【０００８】さらに、本発明の画像形成装置は、前記現
像器が、前記ベルト状現像像担持体と前記静電潜像形成
体とが密着する位置以外で前記ベルト状現像像担持体外
面と対向配設されていることを特徴とする。

【０００９】さらに、本発明の画像形成装置は、前記静
電潜像形成体が、ドラム状であることを特徴とする。

【００１０】さらに、本発明の画像形成装置は、前記静
電潜像形成体が、ベルト状であることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の画像形成装置では、静電潜像形成体に
静電潜像を形成させ、その静電潜像形成体をベルト状現
像像担持体内面に密着させて静電潜像を転写し、現像器
より供給される現像剤でベルト状現像像担持体の静電潜
像を現像して現像像とし、ベルト状現像像担持体上の現
像像を第１のライン状固体発熱体で予備加熱させ、その
次に第２のライン状固体発熱体の位置にて記録媒体に現
像像を転写同時定着させる。

【００１２】また、本発明の画像形成装置では、ベルト
状現像像担持体内面に一部密着する静電潜像形成体に静
電潜像形成すると同時に、ベルト状現像像担持体にも静
電潜像を形成し、次に現像器にてベルト状現像像担持体
上に現像像を形成し、ベルト状現像像担持体上の現像像
を第１のライン状固体発熱体で予備加熱させ、その次に
第２のライン状固体発熱体の位置にて記録媒体に現像像
を転写同時定着させる。

【００１３】このように、共に第１のライン状固体発熱
体で現像像を形成している現像剤を予備加熱仮溶融状態
としておき、次に第２のライン状固体発熱体部分で記録
媒体へ転写同時定着させるようにしているため、従来か
らの一度に転写同時定着させるものと比べ発熱体・現像
像担持体への熱ストレスが低減され、それぞれの信頼性
が向上し、また仮溶融状態にされた現像像を記録媒体へ
転写し、また同時に定着させることで転写効率・チリの
ない画像品質定着性においても優れたものとなり、熱容
量のほとんどないベルト状現像像担持体の温度上昇も防
止出来、このことが次に静電潜像形成体と接する際に熱
的影響を与えず、安定した静電潜像形成が実行されるこ
とになる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の第１の実施例の構成を示す図であ
る。図１を参照すると、この実施例の画像形成装置は、
静電潜像形成体であるドラム状感光体１と、このドラム
状感光体１表面と密着内接するベルト状現像像担持体２
と、ドラム状感光体１への潜像形成手段である帯電ロー
ラ８とＬＥＤ光学系３と、ベルト状現像像担持体２上に
現像剤を供給する現像器４と、ベルト状現像像担持体２
内面に密着しベルト状現像像担持体２上の現像剤を予備
加熱する第１のライン状固体発熱体５と、ベルト状現像
像担持体２内面に密着し第１のライン状固体発熱体５に
より予備加熱された現像剤を記録媒体１２に転写定着す
る第２のライン状固体発熱体６と、ベルト状現像像担持
体２表面の残留現像剤除去および残留電荷分布の除電均
一化を行なうクリーナ１０および除電器１１とから構成
される。

【００１５】静電潜像形成体であるドラム状感光体１
は、有機系感光剤（ＯＰＣ）あるいは無機系感光剤を表
面に形成している。ベルト状現像像担持体２は、ドラム
状感光体１の内面でその表面曲率にそって密着し、ドラ
ム状感光体１の回転移動と同速で回転移動する。ベルト
状現像像担持体２には、さらにその内面にて第１および
第２のライン状固体発熱体５および６が密着配設されて
おり、さらに回転移動支持用のアイドラテンションロー
ラ７も配設されている。ベルト状現像像担持体２内部に
は、静電潜像形成体であるドラム状感光体１への帯電を
行う帯電ローラ８および画像データに従って像露光しド
ラム状感光体１に静電潜像を形成させるためのライン状
ＬＥＤを有する潜像形成手段であるＬＥＤ光学系３が、
ドラム状感光体１の回転方向にそってドラム状感光体１
表面に密着または接近して配設されている。第２のライ
ン状固体発熱体６の位置する部分では、第２のライン状
固体発熱体６に対してベルト状現像像担持体２を介して
加圧ローラ９が回転可能にして圧接されている。また、
ベルト状現像像担持体２のドラム状感光体１とアイドラ
テンションローラ７で支持される間の部分のベルト状現
像像担持体２外面には、現像像形成のための現像剤をベ
ルト状現像像担持体２へ供給する現像器４が接近または
接触して配設されている。さらに同じくベルト状現像像
担持体２の第２のライン状固体発熱体６とドラム状感光
体１で支持される間の部分には、その外面にクリーナ１
０および除電器１１が配設されている。クリーナ１０は
ブレードクリーナでベルト状現像像担持体２上の現像像
を記録媒体１２に転写定着させた後、その表面に残留す
る現像剤を除去するためのものであり、除電器１１はベ
ルト状現像像担持体２の電荷分布を均一化するためのも
ので、ここではＡＣコロナ放電器を示しており、共に次
なるベルト状現像像担持体２上への画像形成にそなえる
ためのプロセスデバイスである。なお、クリーナ１０お
よび除電器１１に対向してベルト状現像像担持体２の内
面側には対向支持部材が配設されている。この実施例で
は、ベルト状現像像担持体２は、耐熱性を有するポリイ
ミド、ポリエーテルイミド、ポリエステル等からなり、
厚み１００μｍ以下程度のものが使用されている。ま
た、その外表面には現像像の離型性をもたせるためのシ
リコン、フッ素系の表面処理が施されている。第１およ
び第２のライン状固体発熱体５および６は、セラミック
ス発熱体、シーズヒータ、薄膜高抵抗体を表面に形成さ
せた表面発熱体などが使用される。

【００１６】次に、この実施例の動作について説明す
る。ドラム状感光体１は駆動モータ（図示せず）により
回転駆動させられ、帯電ローラ８にて表面が均一帯電さ
れた後、画像情報に従って選択的に発光するＬＥＤ光学
系３により静電潜像が形成される。ドラム状感光体１と
ベルト状現像像担持体２とは回転と共に接触し、密着重
ねられる。従って、ドラム状感光体１表面に形成された
静電潜像の電荷分布に従った電荷パターンがベルト状現
像像担持体２外表面に形成される。ドラム状感光体１表
面の電荷分布に対応して、その表面に密着されたベルト
状現像像担持体２内表面に逆極性電荷による電荷分布が
形成され、そのことでベルト状現像像担持体２外表面に
も電荷分布が形成されることになる。ドラム状感光体１
の回転周速と同速で移動するベルト状現像像担持体２
は、次に現像器４と対向し現像剤がその外表面に供給さ
れ、先の電荷分布に対応して現像像を形成する。一方、
ドラム状感光体１はベルト状現像像担持体２から離れ、
再び次なる静電潜像形成へと進む。表面に現像像を形成
したベルト状現像像担持体２は、移動と共に第１のライ
ン状固体発熱体５上に移動し、第１のライン状固体発熱
体５により加熱される。ベルト状現像像担持体２はほと
んど熱容量がないため、加熱供給された熱量は現像像を
形成している現像剤に与えられ現像剤を溶融させる。し
かし、完全溶融させるほどまでには至らず、次の第２の
ライン状固体発熱体６の部分で給紙ローラ１３により同
期して搬送されて来る記録媒体１２に、第２のライン状
固体発熱体６からの加熱および記録媒体１２裏面からの
加圧ローラ９による加圧および転写バイアス印加（図示
せず）によって現像像を転写させると同時に完全溶融定
着させる。このようにして記録媒体１２表面に定着画像
が形成される。記録媒体１２へ現像像を移行させた後の
ベルト状現像像担持体２は、クリーナ１０により表面残
留現像剤を除去し、また除電器１１により残留電荷分布
も除電均一化され、次なる画像形成へと使用される。第
２のライン状固体発熱体６の部分を通過したベルト状現
像像担持体２は、多量の熱容量を有するヒートローラの
場合や１つの固体発熱体のみの場合と比べ加熱熱量が少
ないこと、ベルト状現像像担持体２自体の熱容量がほと
んどないことのために、またクリーナ１０および除電器
１１配設対向裏面に配設した対向部材との接続による放
熱効果もあって温度上昇がほとんどなく、次なる画像形
成に対しても問題なく使用される。

【００１７】図２は、本発明の第２の実施例の構成を示
す図である。図２を参照すると、この実施例の画像形成
装置において、ベルト状現像像担持体２はその内面の一
部に密着し同時移動する静電潜像形成体であるベルト状
感光体１４を配設している。ベルト状感光体１４とベル
ト状現像像担持体２とは回転駆動用ローラ１５にてスリ
ップなく同時移動駆動される。ベルト状現像像担持体２
外表面側からベルト状感光体１４へ静電潜像を形成させ
る静電潜像形成手段である半導体レーザ光学系から成る
ＬＤ光学系１７は回転駆動用ローラ１５部分に向けて露
光するよう配設されている。露光位置後においてベルト
状感光体１４とベルト状現像像担持体２とが密着してい
る部分のベルト状現像像担持体２側には、現像像形成の
ための現像剤を供給する現像器４が接近または接触して
配設されている。ベルト状現像像担持体２の内面には第
１および第２のライン状固体発熱体５および６が密着配
設されている。特に第２のライン状固体発熱体６の位置
する部分では、第２のライン状固体発熱体６に対してベ
ルト状現像像担持体２を介して、加圧ローラ９が回転可
能にして圧接されている。ベルト状現像像担持体２と第
２のライン状固体発熱体６とが接する部分と、ベルト状
現像像担持体２とベルト状感光体１４とが接する部分と
の間には接地された導電性ブレードを有するクリーナ１
０が配設されている。また第１および第２のライン状固
体発熱体５および６の支持部材はベルト状感光体１４帯
電のための帯電ブレード１６を絶縁支持しており、クリ
ーナ対向部材も兼ねている。ベルト状感光体１４として
はポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリイ
ミド、ポリエステル等からなるベース材の上に導電層並
びに感光材層を形成したもので、感光材としては有機系
感光材（ＯＰＣ）あるいは無機系感光材が使用される。
ベルト状現像像担持体２としては第１の実施例と同様の
ものが使用されるが、ＬＤ光学系１７にて使用される光
波長に対して透光性のあるようにしてある。また第１お
よび第２のライン状固体発熱体５および６も第１の実施
例と同様のものが使用されている。

【００１８】次に、この実施例の動作について説明す
る。回転駆動用ローラ１５の回転によりベルト状感光体
１４およびベルト状現像像担持体２が回転移動される。
ベルト状感光体１４は図示省略の電源出力に接続された
帯電ブレード１６により均一帯電させられた後、ベルト
状現像像担持体２と密着重ねられ回転駆動用ローラ１５
付近でベルト状現像像担持体２を通してＬＤ光学系１７
により画像情報に従って選択的に露光される。露光によ
りベルト状感光体１４は静電潜像を形成し、同時にその
静電潜像の電荷分布に対応してベルト状現像像担持体２
にも電荷分布が形成される。そのプロセスは第１の実施
例動作の場合と同じである。静電潜像形成後、ベルト状
感光体１４およびベルト状現像像担持体２は移動して現
像器４と対向し、そこで現像剤により電荷分布に対応し
て現像され、ベルト状現像像担持体２上に現像像が形成
される。現像像を表面に形成されたベルト状現像像担持
体２は第１のライン状固体発熱体５により加熱され、表
面の現像剤が加熱溶融される。しかし、完全溶融される
までにはいたらず、次の第２のライン状固体発熱体６部
分へと搬送される。第２のライン状固体発熱体６の部分
では第２のライン状固体発熱体６からの加熱および記録
媒体１２裏面からの加圧ローラ９による加圧および転写
バイアス印加（図示せず）により給紙ローラ１３により
同期して搬送されて来る記録媒体１２へ現像像を転写さ
せると同時に、完全溶融定着される。このようにして記
録媒体１２表面に定着画像が形成される。一方、ベルト
状感光体１４は現像プロセス後、ベルト状現像像担持体
２と離れ、帯電ブレード１６部へと進み次なる画像形成
のための静電潜像形成へと進む。記録媒体１２へ現像像
を転写移行させた後のベルト状現像像担持体２は接地さ
れた導電性ブレードを有するクリーナ１０により表面残
留現像剤の除去および除電がなされ、次なる画像形成へ
と進む。ここでも第１の実施例の場合と同じく、第２の
ライン状固体発熱体６を通過した後においては、ベルト
状現像像担持体２の温度上昇はほとんどんなく、次にベ
ルト状感光体１４と接触密着してもベルト状感光体１４
に対して熱的影響は与えない。

【００１９】以上、２つの実施例を示したが本発明はこ
れらに限定されるものではない。静電潜像形成手段とし
て述べた光学系の種類と位置、静電潜像形成体形状との
関係、現像器の配設位置の各組み合せはどれであっても
かまわない。さらに、静電潜像形成体としては感光体に
限定されるものでなく、誘電性部材であってもよい。そ
の場合、静電潜像形成手段としては静電ヘッド、イオン
フローヘッド等が用いられる。現像剤としては粉体現像
剤ばかりでなく、液体現像剤や高粘性現像剤でもかまわ
ない。ベルト状現像像担持体の送行形状も略三角のみを
示したが、特にこれに限定されるものでない。その他本
発明の範囲内においてなされる構成・形状・デバイス配
設は、特に限定されるものでないことはもちろんであ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
静電潜像形成体と、この静電潜像形成体を密着内接する
ベルト状現像像担持体と、静電潜像形成体への潜像形成
手段と、ベルト状現像像担持体上に現像剤を供給する現
像器と、ベルト状現像像担持体内面に密着しベルト状現
像像担持体上の現像剤を予備加熱する第１のライン状固
体発熱体と、ベルト状現像像担持体内面に密着し第１の
ライン状固体発熱体により予備加熱された現像剤を記録
媒体に転写定着する第２のライン状固体発熱体とを備え
ることにより、次のような効果があげられる。１．静電潜像形成体は直接現像像を付着させることがな
いので、現像剤による汚染やクリーナ・記録媒体による
削れ・キズ等の発生がなく、長期にわたり安定して使用
出来る。２．記録媒体へ転写同時定着を行うため画像劣化の少な
い高画質画像形成が出来る。３．現像剤溶融にあたりあらかじめ仮溶融状態にしてお
き、次に転写時に再加熱定着させるようにしているた
め、従来の転写同時定着のように一度に加熱させ定着さ
せるものと比べ現像剤の飛散も少なく、また転写効率も
向上し定着性も優れたものとなる。４．ベルト状現像像担持体への熱ストレスも低減でき、
ライン状固体発熱体としても熱供給において分散される
ため、低コストのまた発熱量の少ない発熱体も使用でき
てさらに信頼性を高められる。５．熱容量の少ないベルト状現像像担持体と、２つの固
体発熱体の組み合せによる熱分散で従来のヒートローラ
定着や１つの固体発熱体のみによる定着の場合と比べ、
ベルト状現像像担持体への熱ストレス、温度上昇も大幅
に低減でき、ベルト状現像像担持体の動作時特性安定が
はかれ、材質としても低コストのものの使用も可能とな
る。６．ベルト状現像像担持体の温度上昇がないことで静電
潜像形成体への熱的影響も大幅低減されるため、小型の
画像形成装置構成が実現できる。７．装置内の各プロセス配置において自由度が増し、多
様な装置設計が可能となる。

【００２１】このように本発明の画像形成装置によって
小型・高信頼・低コストの画像形成装置が実現でき、そ
の効果は絶大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。

【図２】本発明の第２の実施例の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ドラム状感光体（静電潜像形成体）２ベルト状現像像担持体３ＬＥＤ光学系４現像器５第１のライン状固体発熱体６第２のライン状固体発熱体７アイドラテンションローラ８帯電ローラ９加圧ローラ１０クリーナ１１除電器１２記録媒体１３給紙ローラ１４ベルト状感光体（静電潜像形成体）１５回転駆動用ローラ１６帯電ブレード１７ＬＤ光学系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像形成体と、この静電潜像形成体
を密着内接するベルト状現像像担持体と、前記静電潜像
形成体への潜像形成手段と、前記ベルト状現像像担持体
上に現像剤を供給する現像器と、前記ベルト状現像像担
持体内面に密着し前記ベルト状現像像担持体上の前記現
像剤を予備加熱する第１のライン状固体発熱体と、前記
ベルト状現像像担持体内面に密着し前記第１のライン状
固体発熱体により予備加熱された前記現像剤を記録媒体
に転写定着する第２のライン状固体発熱体とを備えるこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記潜像形成手段が、前記ベルト状現像
像担持体の内側に配設されてい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】前記潜像形成手段が、前記ベルト状現像
像担持体と前記静電潜像形成体とが密着する位置にて潜
像形成作用するように前記ベルト状現像像担持体周辺に
配設されてい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】前記現像器が、前記ベルト状現像像担持
体と前記静電潜像形成体とが密着する位置にて対向配設
されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載
の画像形成装置。
【請求項５】前記現像器が、前記ベルト状現像像担持
体と前記静電潜像形成体とが密着する位置以外で前記ベ
ルト状現像像担持体外面と対向配設されていることを特
徴とする請求項１〜３いずれか記載の画像形成装置。
【請求項６】前記静電潜像形成体が、ドラム状である
ことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の画像形成
装置。
【請求項７】前記静電潜像形成体が、ベルト状である
ことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の画像形成
装置。