JP2851216B2

JP2851216B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2851216B2
Application number: JP30500792A
Authority: JP
Inventors: 雅博井上; 芳博村澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-10-16
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 1999-01-27
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: JPH06130833A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザビーム
プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、記録材上
にトナー像を定着する際に離型剤を使用する定着装置を
備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、レーザビームプリンタ等の画像
形成装置において、帯電、露光、現像等のプロセスを経
て感光ドラム（像担持体）上に形成されたトナー像は、
転写装置によって紙等の記録材上に転写され、その後、
定着装置の定着ローラ、加圧ローラ等によって加熱加圧
され、永久像として記録材上に固着される。

【０００３】ところで、多色の画像形成装置、例えば４
色フルカラーの画像形成装置では、それぞれ色の異なっ
た４色のトナーが使用されるが、これら４色のトナー
は、転写ドラム（転写装置）に巻き付けられた記録材上
に重ねるようにして順次転写された後、定着装置による
定着が行われる。したがってカラー用のトナーの特性と
しては、定着装置で加熱したときの、溶融性、混色性が
よいことが要求される。溶融、混色が不良であると、ト
ナー粒子間にエアギャップが多くなり、空気との界面で
の光の散乱によって、トナー色素本来の色調が失われた
り、トナーの重なった部分では下層のトナーが上層のト
ナーに隠蔽されて色の再現性が低下したりするからであ
る。これら溶融性、混色性を満たすものとして、軟化点
が低く、しかも溶融粘度が低い、いわゆるシャープメル
ト性のトナーが使用される。このようなトナーを使用す
ることにより、色の再現性を高めて原稿に忠実なカラー
コピーを得ることができる。

【０００４】しかし、一方シャープメルト性のトナー
は、親和力が大ききため、定着ローラにオフセットしや
すいという欠点がある。４色のトナー像が積層された記
録材は、定着装置において、加熱されるのに加えて加圧
も行われる。したがって親和力の大きいトナーは、この
加熱加圧によって、定着ローラに転移し付着しがちとな
る。定着ローラにトナーが転移すると、このトナーは、
次の記録材に転写されてしまったり、あるいは定着ロー
ラ上で固まったりし、いずれも画像不良の原因となる。

【０００５】そこで、これらの不良を防止するために離
型剤を使用する。定着装置での記録材上のトナー像の定
着に先立ち、定着ローラ上にオイル等の液体の離型剤を
塗布するのである。これによって、トナー像を加熱加圧
する際、定着ローラは、記録材上のトナー像に対して直
接接触することなく、離型剤を介して接触することにな
り、トナーが定着ローラ側に転移して付着するのを有効
に防止している。

【０００６】なお、トナー像の定着後に、定着ローラ上
に残った離型剤は、例えば不織布を備えたクリーニング
装置によって拭い取るようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術によると、離型剤を使用することによってトナーが定
着ローラに転移することは防げるものの、記録材の両面
にコピーを行うと、今度は、離型剤が記録材から転写ド
ラムに、さらには転写ドラムから感光ドラムに転移し
て、画像不良を引き起こすという新たな問題が発生す
る。

【０００８】すなわち、両面コピーの際に、記録材のは
じめにコピーを取る面を１面、次にコピーを取る面を２
面とすると、はじめのコピーのよって記録材の１面には
離型剤が転移する。この離型剤の転移は、２面にコピー
を行わない場合には、何ら支承を来さない。ところが、
２面にコピーを取る場合に、トナー像の記録材への転写
に備えて、記録材が転写ドラムの表面に巻き付くと、記
録材の１面、つまりはじめのコピーで離型剤が転移した
面が転写ドラム表面に接触することになり、これによっ
て、離型剤が転写ドラム表面に転移してしまう。その
後、定着に向けて、記録材が転写ドラムから離れると、
転写ドラム上の離型剤が、今度は転写ドラムに当接して
いる感光ドラムの表面に転移し付着する。

【０００９】このようにして、離型剤が感光ドラムに転
移付着すると、この離型剤は、もともと感光ドラム上の
残留トナーを除去するのが目的の感光ドラムのクリーニ
ング装置では、十分に拭い去ることができない。このた
め、感光ドラム上の残留トナーがオイル等の離型剤上に
載ってしまうために、残留トナーの感光ドラムからの剥
離性が悪くなって、クリーニング装置による残留トナー
の除去が十分に行えない。さらに、感光ドラム上に離型
剤が付着していると、残留トナー以外にも、現像時のト
ナーが画像形成領域外の部分にも付着しやすくなる（特
に、ジャンピング現像のように、トナーを飛翔させるも
のでは、余分なトナーの付着が多くなる）。このよう
に、感光ドラム上の離型剤によって、残留トナーや現像
時のトナーが、感光ドラム上の本来トナーが付着してい
てはいけない部分に付着してしまい、これらのトナーが
以後のコピーに転写されて、汚れた画像が形成されてし
まう。

【００１０】そこで、本発明は、記録材担持体と記録材
との間にスペーサ粒子を介在させるためのスペーサ粒子
塗布手段を備えることにより、像担持体に離型剤が転移
付着するのを防いで、画像不良の発生を防止するように
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。

【００１１】

【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、表面にトナー像が形成され
る像担持体と、記録材を担持し搬送する記録材支持体
と、前記像担持体上のトナー像を前記記録材支持体上の
記録材に転写する転写装置と、前記記録材上に転写され
たトナー像を離型剤が塗布された定着部材により加熱加
圧して前記記録材上に定着する定着装置と、を備えた画
像形成装置において、前記記録材支持体と前記記録材と
の間にスペーサ粒子を介在させるスペーサ粒子塗布手段
を備える、ことを特徴とする。

【００１２】

【作用】以上構成に基づき、従来、両面コピー時、はじ
めの面に形成したトナー像の定着時に記録材に付着した
離型剤は、次の面のコピー時に、記録材支持体に付着し
がちとなるが、スペーサ粒子塗布手段によって、記録材
支持体と記録材との間にスペーサ粒子を介在させること
により、離型剤が記録材支持体に付着するのを防止す
る。

【００１３】

【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。〈実施例１〉本発明に係る画像形成装置の一例として、
図１に４色フルカラーのレーザビームプリンタ１の概要
を図示する。

【００１４】レーザビームプリンタ１は、装置本体２の
ほぼ中央に、像担持体としての感光ドラム３を備えてい
る。感光ドラム３は、その表面に感光層が形成されてお
り、装置本体２によって回転自在に支持され、駆動装置
（不図示）によって矢印Ｒ１方向に回転駆動されるよう
になっている。

【００１５】感光ドラム３の周囲には、その回転方向に
沿って、順に、感光ドラム３表面を均一に帯電する１次
帯電器（帯電装置）５、感光ドラム３表面を光照射して
静電潜像を形成するレーザビーム露光装置（露光手段）
６、静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する
現像装置７を備えている。

【００１６】図１に示す現像装置７は、回転式のもので
あり、装置本体２に支持された回転体７ａと、この回転
体７ａに搭載された４個の現像器、すなわち、マゼン
タ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー（現像
剤）をそれぞれ収納した現像器７Ｍ、７Ｃ、７Ｙ、７Ｂ
Ｋとによって構成されている。各現像器７Ｍ、７Ｃ、７
Ｙ、７ＢＫは、回転体７ａの回転によって、感光ドラム
３に対向する現像位置に順次移動し、それぞれの色に対
応する静電潜像にトナーを付着させて各色のトナー像を
形成する。４色フルカラーのコピーを行うには、それぞ
れが１回ずつ感光ドラム３上の静電潜像を現像すること
になる。現像装置７の上方には、各現像器７Ｍ、７Ｃ、
７Ｙ、７ＢＫにトナーを補給するための４個のホッパ７
ｂが配置されている。

【００１７】感光ドラム３の回転方向に沿った、現像装
置７の下流には、転写ドラム（記録材支持体）９が配設
されている。全体として円筒状に形成された転写ドラム
９は、装置本体２によって回動自在に支持されており、
感光ドラム３に当接しながら矢印Ｒ２方向に回転するよ
うになっている。

【００１８】図２に転写ドラム９の詳細を図示する。転
写ドラム９は、金属等の導電部材からなるベース部材１
０と、これに張設された記録材担持シート１１とによっ
て構成されている。ベース部材１０は、左右一対の環状
のシリンダ部１０ａ、１０ｂと、これらシリンダ部１０
ａ、１０ｂの一部を連結する連結部１０ｃ、そして連結
部１０ｃに沿って取り付けられた記録材グリッパ１０ｄ
によって一体的に構成されている。記録材グリッパ１０
ｄは、長手方向の１辺が連結部１０ｃから少し浮いて、
この隙間に、記録材Ｐの先端縁を把持することができる
ようになっている。記録材担持シート１１としては、例
えば、ポリエチレンテレフタレートやポリフッ化ビニリ
デン樹脂（ＰＶｄＦ）フィルム等の離型性のよいフィル
ム状の誘電体シートであって、厚さが２５〜２０００μ
ｍ、好ましくは７０〜２００μｍのものがよい。記録材
担持シート１１は、左右のシリンダ部１０ａ、１０ｂの
間の、連結部１０ｃ以外の部分をほぼ円筒状に覆うよう
にして張設されている。記録材担持シート１１は、その
先端部を連結部１０ｃ上に固定し、左右のシリンダ部１
０ａ、１０ｂに沿ってグルリとほぼ１周して、その後端
部を先端部付近において先端部と同様に連結部１０ｃ上
に固定している。したがって、転写ドラム９の外周面
は、その大部分が記録材担持シート１１によって占めら
れることになる。

【００１９】転写ドラム９の内側の、感光ドラム３と対
向する位置には、図１、図３に示すように転写用放電器
（転写装置）１２が配設されている。そして、この下流
側の隣に内側除電用放電器１３、これに対向して外側に
２個の外側除電用放電器１５、１６が配設されている。
さらに、転写ドラム９の内側には、上述の転写用放電器
１２の斜め上方に、押圧部材１７が配置されている。押
圧部材１７は、取付ベース１７ａに基端部を固着した弾
性シート１７ｂを有する。弾性シート１７ｂは、なだら
かに湾曲して、その先端部を転写ドラム９の回転方向
（矢印Ｒ２方向）下流側に配置するとともに、この先端
部によって記録材担持シート１１の内周側を押圧して、
記録材担持シート１１を感光ドラム３の表面に押し付け
ている。これにより、トナー像の記録材Ｐに対する転写
効率を向上させて鮮明な転写像を得るようにしている。

【００２０】本実施例では、転写ドラム９の直径を１６
０ｍｍ、移動速度を１６０ｍｍ／秒に設定した。同じく
感光ドラム３等の移動速度であるプロセススピードも１
６０ｍｍ／秒に設定した。また、転写用放電器１２は、
放電ワイヤ１２ａ（図３参照）とシールド板１２ｂとを
有するコロナ帯電器とし、シールド板１２ｂの開口幅Ｗ
を１９ｍｍに、放電ワイヤ１２ａと感光ドラム３表面と
の間の距離ｒ１を１０．５ｍｍに、放電ワイヤ１２ａと
シールド板底面との間の距離ｒ２を１６ｍｍにそれぞれ
設定した。また転写用放電器１２には、例えば＋４〜＋
１０ｋＶの電圧を印加し、転写電流を＋２５〜＋５００
μＡとした。

【００２１】転写ドラム９の斜め下方には、クリーニン
グ装置１８（図１参照）が配設されている。クリーニン
グ装置１８は、記録材担持シート１１の表面の残留トナ
ーを除去するファーブラシ１８ａと、これに対向して転
写ドラム９の内側に配置されたクリーニング補助手段１
８ｂとを備えている。ファーブラシ１８ａは、不図示の
駆動手段によって回転駆動されるようになっている。

【００２２】感光ドラム３の回転方向（矢印Ｒ１方向）
に沿った、転写ドラム９の下流側には、前述の１次帯電
器５に隣接するようにしてクリーニング装置１９が配設
されている。このクリーニング装置１９は、弾性体から
なるクリーニングブレード１９ａを有し、このクリーニ
ングブレード１９ａ先端を感光ドラム３表面に押し付け
ることによって、感光ドラム３上の残留トナーを除去す
るようにしている。

【００２３】つづいて、記録材Ｐの搬送系について説明
する。記録材Ｐの搬送路Ｒｕは、全体としては、記録材
Ｐが装置本体２の右側面２Ｒの下部から給紙され、転写
ドラム９に向けて搬送され、転写ドラム９等によってト
ナー像が転写された後、転写ドラム９から遠ざかるよう
にして右側面２Ｒの上部に排出されるように構成されて
いる。

【００２４】搬送路Ｒｕの最上流側には、異なるサイズ
の記録材Ｐを積載収納した給紙カセット２０、２０が、
装置本体２の右側面２Ｒに対して着脱自在に装着されて
いる。各給紙カセット２０の先端側上方には、給紙カセ
ット２０から搬送路Ｒｕに向けて記録材Ｐを供給する給
紙ローラ２１が、そしてその下流側には搬送ローラ２
２、レジストローラ２３が配置されている。前述の転写
ドラム９の記録材グリッパ１０ｄは、レジストローラ２
３から転写ドラム９に供給された記録材Ｐの先端縁を把
持する。記録材Ｐは、先端縁が記録材グリッパ１０ｄに
把持された状態で転写ドラム９が回転すると、全体がＺ
転写ドラム９の記録材担持シート１１に巻き付くように
なっている。転写ドラム９の右側上方には、先端部を転
写ドラム９表面に近接させて、トナー像転写後の記録材
Ｐを転写ドラム９から剥離する分離爪２５が配置され、
その下流側には、分離爪２５で剥離された記録材Ｐを次
に説明する定着装置３０に向けて搬送する搬送ベルト２
６、トナー像定着後の記録材Ｐが排出される排紙トレイ
２７が配置されている。

【００２５】定着装置３０は、内部にヒータ３３を収納
した定着部材としての定着ローラ３１と、同じくヒータ
３５を収納した加圧ローラ３２とを有し、トナー像が転
写された記録材Ｐが両ローラ３１、３２間を通過する際
に、これを加熱加圧してトナー像を記録材Ｐ上に永久像
として固着する。

【００２６】次に、上述の構成のレーザビームプリンタ
１による４色フルカラーの画像形成プロセスを簡単に説
明する。

【００２７】感光ドラム３を矢印Ｒ１方向に回転駆動
し、１次帯電器５によって、感光ドラム３表面を均一に
帯電する。帯電済の感光ドラム３に対し、レーザビーム
露光装置６によって露光を行う。この際、まず、マゼン
タ色の画像情報に対応する露光を行い、静電潜像を形成
する。現像装置７のマゼンタの現像器７Ｍを感光ドラム
３に対向させ、静電潜像を現像して可視化し、感光ドラ
ム３上にマゼンタのトナー像を形成する。

【００２８】一方、給紙カセット２０に収納されている
記録材Ｐは、給紙ローラ２１の回転によって、搬送路Ｒ
ｕに供給され、その後搬送ローラ２２、レジストローラ
２３を介して転写ドラム９に供給される。供給された記
録材Ｐは、その先端縁を記録材グリッパ１０ｄによって
把持され、転写ドラム９の矢印Ｒ２方向の回転に伴っ
て、転写ドラム９表面に密着するようにして巻き付けら
れる。

【００２９】この転写ドラム９に巻き付いた状態の記録
材Ｐに対して、前述のマゼンタのトナー像が転写され
る。感光ドラム３上のマゼンタのトナー像が、転写領域
（感光ドラム３と転写ドラム９との当接部）に達する
と、このトナー像は、記録材担持シート１１の背面側か
ら転写用放電器１２によって逆極性のコロナ放電を受
け、転写ドラム９に巻き付いた状態の記録材Ｐに転写さ
れる。これでマゼンタのトナー像の転写が完了する。

【００３０】以下同様のプロセスを経て、転写ドラム９
上の記録材Ｐ上に、シアン、イエロー、ブラックの各色
のトナー像が順次転写され、記録材Ｐ上には、４色のト
ナー像が重ねられる。

【００３１】４色のトナー像が転写された記録材Ｐは、
内側及び外側の除電用放電器１３、１５、１６によって
除電されつつ、分離爪２５によって転写ドラム９から剥
離される。剥離された記録材Ｐは、搬送ベルト２６によ
って定着装置３０に搬送される。ここで、トナー像は、
加熱加圧されて、記録材Ｐ上に永久像として固着され
る。この際、定着装置３０での定着動作速度は、装置本
体２のプロセススピード１６０ｍｍ／秒より遅い９０ｍ
ｍ／秒で行われる。これは、後述するようにトナーが２
層から４層積層された未定着画像を溶融混色させる場
合、十分な加熱量をトナーに与えなければならないため
で、装置本体２より遅い速度で定着を行うことにより、
トナーに対する加熱量を多くしているのである。トナー
像が定着された記録材Ｐは、その後、排紙トレイ２７上
に排出される。

【００３２】上述の４色フルカラーのレーザビームプリ
ンタ１をはじめとして、一般に多色のトナー像を形成す
る画像形成装置においては、トナーは、単色のものに使
用されるものとは異なり、４層積層されることから、軟
化点が低く、しかも溶融粘度が低い、いわゆるシャープ
メルト性のものが使用される。シャープメルト性のトナ
ーは、熱を加えたときの溶融性、混色性がよく、この特
性により、複写物の色再現範囲を拡大して、原稿の色に
忠実なカラーコピーを得ることができる。

【００３３】以下に４色フルカラーのレーザビームプリ
ンタ（画像形成装置）１の第１の特徴であるトナー、す
なわちシャープメルト性のトナーについて詳述する。シ
ャープメルト性のトナーは、例えばポリエステル樹脂ま
たはスチレン−アクリルエステル樹脂等の結着樹脂、着
色剤（染料、昇華性染料）、荷電制御剤等からなるトナ
ー形成用材料を溶融混練、粉砕、分級することにより製
造される。また、必要に応じ、トナーに各種外添剤（例
えば、疎水性コロイダルシリカ）を添加する外添工程を
付加してもよい。このようなカラー用のトナーとして
は、定着性、シャープメルト性を考慮すると結着樹脂と
してポリエステル樹脂を使用したものが特に好ましい。
シャープメルト性ポリエステル樹脂としては、ジオール
化合物とジカルボン酸とから合成される分子の主鎖にエ
ステル結合を有する高分子化合物が例示される。

【００３４】特に、次式

【００３５】

【化１】（式中Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、ｘ、ｙ
は、それぞれ１以上の正の整数であり、かつ（ｘ＋ｙ）
の平均値が２〜１０である。）で代表されるビスフェノ
ール誘導体もしくはその置換体をジオール成分とし、２
価以上のカルボン酸またはその酸無水物またはその低級
アルキルエステルとからなるカルボン酸成分（例えば、
フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テ
レフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等）とを
少なくとも共縮重合したポリエステル樹脂がシャープな
溶融特性を有するのでより一層好ましい。このポリエス
テル樹脂の軟化点は、７５〜１５０℃、好ましくは８０
〜１２０℃がよい。

【００３６】このようなポリエステル樹脂を結着樹脂と
して含有するシャープメルト性のトナーの軟化特性の例
を図４に示す。測定条件は次のとおりである。

【００３７】フローテスターＣＦＴ−５００Ａ型（島津
製作所）を使用し、ダイ（ノズル）の直径０．２ｍｍ、
厚み１．０ｍｍとして２０ｋｇの押出荷重を加え、初期
設定温度７０℃で、予熱時間３００秒の後、６℃／分の
速度で等速昇温したとき描かれるトナーのプランジャー
降下量−温度曲線（以下「軟化Ｓ字曲線」という）を求
めた。試料となるトナーは１〜３ｇ精秤した微粉末を用
い、プランジャー断面積は１．０ｃｍ² とする。軟化Ｓ
字次曲線は図４のようなカーブとなる。等速昇温するに
従い、トナーは徐々に加熱され流出が開始される（プラ
ンジャー降下Ａ→Ｂ）。さらに昇温すると溶融状態とな
ったトナーは大きく流出し（Ｂ→Ｃ→Ｄ）プランジャー
降下が停止し終了する（Ｄ→Ｅ）。軟化Ｓ字曲線の高さ
Ｈは、全流出量を示し、Ｈ／２のＣ点に対応する温度Ｔ
０がトナーの軟化点を示す。

【００３８】トナー及び結着樹脂がシャープメルト性を
有するか否かは、トナーまたは結着樹脂の見かけの溶融
粘度を測定することにより判定できる。このシャープメ
ルト性を有するトナーまたは結着樹脂とは、見かけの溶
融粘度が１０³ ポイズを示すときの温度をＴ１、同じく
５×１０² ポイズを示すときの温度をＴ２としたとき、Ｔ１＝９０〜１５０℃ ｜ΔＴ｜＝｜Ｔ１−Ｔ２｜＝５〜２０℃ の条件を満たすものをいう。

【００３９】これらの温度−溶融粘度特性を有するシャ
ープメルト性樹脂は、加熱されることによって極めてシ
ャープに粘度低下を起こすことが特徴であり、この粘度
低下が、トナーを積層したときの最上層のトナーと最下
層のトナーとの適度な混合を生じさせ、さらにトナー層
自体の透明性を急激に増加させて、良好な減色混合を起
こすものである。

【００４０】一方、このようなシャープメルト性のカラ
ートナーは、親和力が大きく、定着ローラにオフセット
しやすいという欠点をもっている。

【００４１】したがって、以上のようなカラートナーを
用いる画像形成装置の定着装置３０においては、定着ロ
ーラが長時間にわたって高い離型性を示すことが必要と
なる。以下に、４色フルカラーのレーザビームプリンタ
（画像形成装置）１の第２の特徴である定着装置３０に
ついて詳説する。

【００４２】定着装置３０は、図５に図示するように、
定着ローラ３１、加圧ローラ３２を備えている。定着ロ
ーラ３１は、アルミニウム製の芯金３１ａを有し、芯金
３１ａの外側にはＨＴＶ（高温加硫型）シリコーンゴム
層３１ｂが、さらにその外側にはＲＴＶ（室温加硫型）
シリコーンゴム層３１ｃが形成されており、両シリコー
ンゴム層３１ｂ、３１ｃの厚さの合計は３ｍｍ、定着ロ
ーラ３１全体としての直径は４０ｍｍに形成されてい
る。一方、加圧ローラ３２は、アルミニウム製の芯金３
２ａの上に１ｍｍ厚のＨＴＶシリコーンゴム層３２ｂ
と、さらにその表面にＲＴＶシリコーンゴム層３２ｃと
を設け、全体として直径４０ｍｍに形成されている。

【００４３】上述の定着ローラ３１には、芯金３１ａ内
に発熱手段であるハロゲンヒータ３３が配設され、ま
た、加圧ローラ３２には、同じく芯金３２ａ内にハロゲ
ンヒータ３５が配設され、両ハロゲンヒータ３３、３５
によって、記録材Ｐに対し、表裏両面からの加熱を行っ
ている。温度制御については、加圧ローラ３２に当接さ
せたサーミスタ３６により、加圧ローラ３２の温度が検
知され、この検知温度に基づいて制御装置３７により、
両ハロゲンヒータ３３、３５の温度を制御して、定着ロ
ーラ３１及び加圧ローラ３２の温度をともに約１７０℃
の一定温度に維持するようにしている。なお、これら定
着ローラ３１と加圧ローラ３２とは、加圧機構（不図
示）によって総圧約４０ｋｇで加圧されて相互に当接し
ている。

【００４４】また、図５において、定着ローラ３１の、
記録材Ｐ搬送方向上流側には離型剤塗布手段としてのオ
イル塗布装置３９が、また定着ローラ３１の上方にはク
リーニング装置４０がそれぞれ配設され、さらに加圧ロ
ーラ３２の下方には、加圧ローラ３２のオイル汚れを除
去するクリーニングブレード４１が配置されている。オ
イル塗布装置３９は、オイルパン４２内のジメチルシリ
コーンオイル４３（離型剤、信越化学性ＫＦ９６３０
０ｃｓ、以下単に「オイル」という））をオイル汲み上
げローラ４５で汲み上げてオイル塗布ローラ４６に塗布
し、さらにオイル塗布ローラ４６上のオイル塗布量をオ
イル塗布量調整ブレード４７によって規制した後、適量
のオイル４３を定着ローラ３１上に塗布する。図５に示
すオイル塗布装置３９では、オイル塗布量として後述す
る測定方法により、Ａ４サイズの記録材Ｐに対して０．
０８ｇ／Ａ４のオイル４３を塗布している。

【００４５】上述のオイル塗布装置３９によるオイル塗
布量は、次のようにして求める。まず、Ａ４サイズの白
紙５０枚の重量をＡ１（ｇ）とし、この白紙への画像の
転写及び定着ローラ３１へのオイル４３の塗布を行わな
いで、定着ローラ３１と加圧ローラ３２との間を通紙し
た白紙５０枚の重量をＢ（ｇ）とする。次に、同様に別
のＡ４サイズの白紙５０枚の重量をＡ２（ｇ）とし、こ
の白紙への画像の転写はしないが、定着ローラ３１への
オイル４３の塗布は行って、定着ローラ３１と加圧ロー
ラ３２との間を通紙した白紙５０枚の重量をＣ（ｇ）と
する。以上のＡ１、Ｂ、Ａ２、Ｃを用いるとＡ４サイズ
の白紙１枚あたりのオイルの塗布量Ｘ（ｇ）は、次式の
ようにして求められる。

【００４６】Ｘ＝（Ｃ＋Ａ１−Ｂ−Ａ２）／５０一方、クリーニング装置４０は、ノーメックス（商品
名）よりなる不織布ウェブ４９を押圧ローラ５０によっ
て定着ローラ３１に押し当ててクリーニングしている。
また、この不織布ウェブ４９は、巻き取り装置（不図
示）によって適宜巻き取られ、当接部にトナー等が堆積
しないようにしてある。

【００４７】以上に説明した４色フルカラーのレーザビ
ームプリンタ（画像形成装置）１は、記録材Ｐの片面の
みにトナー像による画像を形成するものであるが、この
画像を記録材Ｐの表面及び裏面の双方に形成できる方
法、装置がすでに提案され、また実用化されている。

【００４８】これは、一度、記録材Ｐの表面側にトナー
像を転写し、定着装置３０によって、そのトナー像を定
着した後、再度、同一の記録材Ｐを装置本体に給送し、
今度は前回とは反対の裏面側に画像形成するものであ
る。このように、記録材Ｐの両面に画像形成を行う場合
には、記録材Ｐのはじめにコピーを取る面を１面、次に
コピーを取る面を２面とすると、はじめのコピーによっ
て記録材Ｐの１面には離型剤４３が付着する。この離型
剤４３の付着は、２面にコピーを行わない場合には、何
ら支承を来さない。ところが、２面にコピーを取る場合
に、トナー像の記録材Ｐへの転写に備えて、記録材Ｐが
転写ドラム９の表面に巻き付くと、記録材Ｐの１面、つ
まりはじめのコピーで離型剤４３が付着された面が転写
ドラム９表面に接触することになり、これによって、離
型剤４３が転写ドラム９表面に付着してしまう。その
後、記録材Ｐが転写ドラム９から離れると、転写ドラム
９上の離型剤４３が、転写ドラム９に当接している感光
ドラム３の表面に付着する。そして、感光ドラム３に付
着した離型剤４３に不要なトナーが付着して、このトナ
ーが後続の記録材Ｐ上に付着してしまい、画像汚れ等の
画像不良を発生する。

【００４９】そこで、本実施例では、図６に示すよう
に、図１のレーザビームプリンタ１に対し、転写ドラム
（記録材支持体）９と記録材Ｐとの間にスペーサ粒子Ｓ
を介在させるためのスペーサ粒子塗布装置（スペーサ粒
子塗布手段）６０を追加装着するようにした。

【００５０】スペーサ粒子塗布装置６０は、スペーサ粒
子Ｓを収納する容器６１と、スペーサ粒子Ｓを記録材Ｐ
に塗布するための塗布ローラ６２とを備えている。塗布
ローラ６２は、記録材Ｐの搬送によって従動回転するも
のであっても、また、独立の駆動手段（不図示）によっ
て積極的に回転駆動されるものであってもよい。スペー
サ粒子塗布装置６０全体は、レジストローラ２３と転写
ドラム９との間の搬送路Ｒｕ中に、塗布ローラ６２が記
録材Ｐに対して上方から当接するように配設されてい
る。したがって、スペーサ粒子Ｓは、転写ドラム９に供
給される記録材Ｐの上面側、つまり転写ドラム９に巻き
付くように担持されたときに転写ドラム９表面に接触す
る側の面に、塗布されることになる。

【００５１】スペーサ粒子Ｓは、例えば、フルオロカー
ボン、アルミナ、酸化チタン、酸化セリウム、水酸化ア
ルミニウム、炭酸カルシウム、シリカ、ＰＶｄＦ、ある
いは活性炭等の粉末もしくは画像形成用のトナーで、粒
径が０．０５〜２０μｍ程度のものが好適に用いられ
る。また、適当な、摩擦帯電性を有するものであれば、
さらに好ましい。摩擦帯電性を有する場合は、例えば容
器６１内に攪拌部材や帯電部材を設け、適当量、帯電電
荷を与えた後、スペーサ粒子Ｓを塗布ローラ６２によっ
て記録材Ｐに静電気的な力で安定に付着させることがで
きるからである。上述のような構成のスペーサ粒子塗布
装置６０によって、スペーサ粒子Ｓを記録材Ｐに、ほぼ
１〜２０μｍの層厚で塗布されるように制御し、記録材
Ｐに対して両面コピーを行ったところ、感光ドラム３に
離型剤４３が付着して画像不良を発生するという問題を
解決することができた。

【００５２】これは、次に述べるような理由による。従
来、両面コピー時には、記録材Ｐが定着装置３０を通過
する際に、その画像面側にトナーの定着ローラ３１への
オフセットを防止するための離型剤４３、例えばシリコ
ーンオイルなどが付着されるため、この記録材上の離型
剤４３が、次なる面への画像形成時に転写ドラム９の記
録材担持体シート１１に直接接触することによって、こ
れに付着していた。本実施例においては、記録材Ｐ表面
に、スペーサ粒子Ｓを塗布することによって、記録材Ｐ
上に付着していた離型剤４３が直接、記録材担持シート
１１に触れなくなり、記録材担持シート１１への離型剤
４３の付着が有効に防止できる。このため、記録材担持
シート１１から感光ドラム３に転移付着する離型剤４３
もなくなり、感光ドラム３に離型剤４３、さらには不要
なトナーが付着することによる、後続の記録材Ｐの汚れ
等の画像不良をなくすことができる。

【００５３】記録材Ｐ上に塗布されるスペーサ粒子Ｓの
層厚は、ほぼ１μｍ以下の場合は、記録材担持シート１
１への離型剤付着防止効果が弱く、一方、ほぼ２０μｍ
以上とすると、両面画像形成時における転写電界強度を
弱めて、トナーの記録材Ｐに対する転写性を悪くしてし
まうので、上述の１〜２０μｍの範囲内にするのが好ま
しい。

【００５４】また、本実施例においては、スペーサ粒子
Ｓの塗布は、画像形成中は常時行うようにしているが、
例えば、装置本体２の操作部（不図示）に両面画像形成
選択用スイッチなどを設け、両面画像形成時にはレーザ
ビームプリンタ１の使用者がスイッチをオンするような
構成とし、両面画像形成が行われることをあらかじめ検
知し、両面画像形成であると検知したときのみ、スペー
サ粒子Ｓの塗布を行うような構成とすれば、スペーサ粒
子Ｓの無駄な消費が防止でき、さらに好ましい結果が得
られることはいうまでもない。さらに、両面画像形成で
あるかどうかを給紙部あるいは搬送路Ｒｕ中に設けた、
例えば記録材上の離型剤量検知手段や画像有無検知手段
などを用いて、自動的に検出し、スペーサ粒子Ｓの塗布
制御を自動制御してもよいのはもちろんである。〈実施例２〉本実施例においては、図６に示す実施例１
が記録材Ｐにスペーサ粒子Ｓを塗布していたのに対し、
図７に図示するように、転写ドラム９の記録材担持シー
ト１１に直接塗布するようにしている。

【００５５】スペーサ粒子塗布装置６０は、例えば、転
写ドラム９の外周面近傍の、分離爪２５の少し下流に配
設し、塗布ローラ６２を転写ドラム９の記録材担持シー
ト１１に当接させて、記録材担持シート１１にスペーサ
粒子Ｓを直接塗布するものである。

【００５６】本実施例においては、スペーサ粒子塗布装
置６０は、画像形成装置（レーザビームプリンタ）１
が、一連の画像形成動作を開始し、転写ドラム９が、画
像形成前回転を開始すると、記録材Ｐの移動と同期をと
って、記録材担持シート１１上の、記録材Ｐが担持され
る領域上に、スペーサ粒子Ｓが塗布されるよう駆動制御
される。

【００５７】このようにすることによって、本実施例に
おいても、前述の実施例１と同様、転写ドラム９への離
型剤４３の付着を防止して、画像不良の発生を防止でき
るようになった。〈実施例３〉本実施例においては、図１に示したレーザ
ビームプリンタ１における、実際の画像形成動作中の予
備動作中に、現像装置７を駆動して、感光ドラム３上に
スペーサ粒子層としてのトナー層を形成し、このトナー
層を記録材担持シート１１に直接転写して記録材担持シ
ート１１上にトナー層が形成された後、記録材Ｐを記録
材担持シート１１によって担持するという構成とした。

【００５８】このような構成において画像形成を行う再
の上述転写ドラム９を回転を基準とした、１次帯電、画
像露光、現像ユニット移動、現像駆動、転写帯電の動作
について、図８のタイミングチャートを参照しながら詳
しく説明する。なお、画像形成対象とする記録材Ｐは、
Ａ４サイズの紙である。

【００５９】画像形成開始のスイッチが入ると、感光ド
ラム３、転写ドラム９は、それぞれ回転を開始し、記録
材担持シート１１にトナー層を形成するため、１次帯電
器５によってコロナ放電を行い、感光ドラム３表面を一
様に帯電し、通常画像形成時における最大画像濃度のほ
ぼ１／１０以下程度のトナー量を現像させるだけのレー
ザ光をＡ４サイズ紙の幅に相当する時間だけ照射し、潜
像を感光ドラム３上に形成する。

【００６０】現像位置には、マゼンタ現像器７Ｍが前回
の画像形成装置終了時から待機しており、現像駆動を開
始し、マゼンタ像を顕像化する。現像駆動は、現像器７
Ｍ内のトナーを感光ドラム３の方へと担持し搬送する現
像剤担持体、すなわち現像スリーブが一定回転数に立ち
上がる時間ｔを見込んで、現像位置における画像先端よ
りも時間ｔだけ早く、駆動を開始している。

【００６１】転写位置では、感光ドラム３上に形成され
たトナー像がやってくるタイミングに合わせて、転写用
放電器１２が作動し、転写帯電を行い、記録材担持シー
ト１１上にマゼンタトナー層を形成する。この後、記録
材担持シート１１上には、給紙カセット２０から送られ
てきた記録材Ｐがマゼンタトナー層が形成されている部
分に対応して担持される。次に、感光ドラム３上に、同
様の方法で、画像情報に応じて変調したレーザ光によっ
て、１色目のマゼンタの潜像を形成し、この潜像を現像
して、トナー像化し、転写位置で今度は記録材Ｐ上に転
写する。この工程をシアン像、イエロー像、ブラック像
についても行うよう構成した。本実施例では、スペーサ
粒子Ｓはトナーであり、またスペーサ粒子塗布装置６０
は現像装置７である。すなわち、現像装置７を上述の所
定のタイミングで作動させ、これによってスペーサ粒子
層としてのトナー層を、記録材担持シート１１上に薄く
形成するものである。

【００６２】このような構成に基づいて、記録材Ｐの両
面にコピーを行ったところ、本実施例においても、前述
実施例１、２と同様、記録材担持シート１１への離型剤
４３の付着を防止することが可能となり、画像不良の発
生を防止できるようになった。

【００６３】また、本実施例においては、記録材担持シ
ート１１上にトナー層を形成する構成としたが、現像装
置７近傍または感光ドラム３の周囲に前述実施例１、２
で示したようなスペーサ粒子塗布装置６０を設け、前述
したようなスペーサ粒子層を記録材担持シート１１上に
形成する構成としてもよいのはもちろんである。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
記録材支持体と記録材との間に、スペーサ粒子を介在さ
せるスペーサ粒子塗布手段を設けることによって、両面
コピー時、記録材支持体と記録材とが直接に接触するこ
とがなくなり、記録材上に付着していた離型剤が記録材
支持体に転写し、さらに像担持体に転写付着するのを防
止できるので、像担持体上の離型剤に不要なトナーが付
着して後続の記録材の画像を汚す等の画像不良の発生を
有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像形成装置の概略を示す断面図。

【図２】転写ドラムの一部を破断した斜視図。

【図３】転写装置の要部断面図。

【図４】シャープメルト性のトナーの軟化特性を示す
図。

【図５】定着装置の概略を示す断面図。

【図６】実施例１の画像形成装置の概略を示す断面図。

【図７】実施例２の画像形成装置の概略を示す断面図。

【図８】実施例３の画像形成装置の動作を示すタイミン
グチャート。

【符号の説明】

１画像形成装置（レーザビームプリンタ）３像担持体（感光ドラム）９記録材支持体（転写ドラム）１１記録材担持シート１２転写装置（転写用放電器）３０定着装置３１定着部材（定着ローラ）４３離型剤（シリコーンオイル）６０スペーサ粒子塗布手段（スペーサ粒子塗布
装置）Ｐ記録材Ｓスペーサ粒子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/00 106 G03G 15/20 104

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にトナー像が形成される像担持体
と、記録材を担持し搬送する記録材支持体と、前記像担
持体上のトナー像を前記記録材支持体上の記録材に転写
する転写装置と、前記記録材上に転写されたトナー像を
離型剤が塗布された定着部材により加熱加圧して前記記
録材上に定着する定着装置と、を備えた画像形成装置に
おいて、前記記録材支持体と前記記録材との間にスペーサ粒子を
介在させるスペーサ粒子塗布手段を備える、ことを特徴とする画像形成装置。