JPH11174887A

JPH11174887A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11174887A
Application number: JP9337097A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】オイル回収用の手段を必要とせず、簡単な手
段によって、オイル消費量を節約することのできる定着
手段を備えた画像形成装置を提供する。【構成】転写材である記録紙Ｐ上に形成されたトナー
像を溶融して固着する、回動する定着手段である定着器
１７を有する画像形成装置において、定着器１７のロー
ラ１７１，１７２へピエゾ素子７５を有するオイルジェ
ットユニット７０ｂによって選択的にオイル滴を供給す
ることを特徴とする画像形成装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機等の画
像形成装置に係わり、特にオフセット防止用のオイルを
定着手段に供給するようにした画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成機器等で
多く用いられている定着方法は、圧着熱定着方式であ
る。圧着熱定着方式では、未定着のトナー画像を担持し
た記録媒体（普通紙等の転写材）を、少なくとも一方が
加熱されている互いに圧接回動する一対のローラ間に通
し、圧着加熱して定着する方法である。このときトナー
を構成する主要成分である熱可塑性樹脂が溶融軟化して
記録媒体に粘着しトナー画像が定着される。

【０００３】この方法は高速で定着が可能であり、装置
も小型化でき、加熱ローラの温度も２００℃程度と比較
的低いことから火災等の危険性も少ない優れた性能を有
する。しかし、記録媒体上のトナーと加熱定着ローラが
圧接されるため、一部のトナーが定着ローラに付着す
る、所謂オフセット現象を起こしがちである。

【０００４】このオフセットを防止するためシリコンオ
イル等のオフセット防止オイルを定着手段に自動補給す
る手段を設けている。オフセットを防止するためには十
分なオイルを定着ローラに対して供給しなければならな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、転写材のサイ
ズが小さい場合にはオイルが定着ローラ上に過剰に残留
し、このために、次に供給されてきた転写材の両側部や
先端部に過剰のオイルが付着したり、定着ローラ上にオ
イルが溜まるという状態が起こり、コピー品質として好
ましくなく、溜まったオイルの回収処理の必要が生じる
ので、この余分なオイルを回収する手段が必要となり、
また、オイルが無用に消費されるという問題点があっ
た。

【０００６】本発明は上記問題点を解決し、転写材の先
端や両側部に過剰のオイル付着を防止し、オイル回収用
の手段を必要とせず、簡単な手段によって、必要とする
オイルが必要個所に適確に供給されて、オイル消費量を
節約することのできる画像形成装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的は、転写材上に
形成されたトナー像を溶融して固着する、回動する定着
手段を有する画像形成装置において、転写材サイズに応
じて定着手段へ選択的にオイル滴を供給するオイル供給
手段を有することを特徴とする画像形成装置によって達
成される。

【０００８】なお、上記発明において、前記オイル供給
手段によるオイルの供給は、ピエゾ素子によりオイル滴
を飛翔させて供給することを特徴とする画像形成装置、
あるいは、前記オイル滴を直接的、又は間接的に定着手
段に供給することを特徴とする画像形成装置は好ましい
実施態様である。

【０００９】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本発明の画像形成
装置の第一の実施形態の画像形成プロセスおよび各機構
について、図１〜図６を用いて説明する。図１は本発明
の画像形成装置の一例を示す断面図、図２は装置本体上
部に設けた操作部の一例の要部を示す平面図、図３は制
御回路を示すブロック図、図４はオイル滴を供給する手
段であるオイルジェットユニットの一例を示す図、図５
は図１の像担持体の側断面図であり、図６は第一の実施
形態にかかわる両面のトナー像形成状態を示す図であ
る。

【００１０】なお、以下の実施形態の説明において、ト
ナー像の転写材への転写の際に、転写域において像担持
体に対向する側の転写材の面に転写する画像を表面画
像、転写材の他方の側の面に転写する画像を裏面画像と
いう。以下説明する実施の形態は何れもカラー画像を転
写材の両面に形成するカラー画像形成装置の実施例であ
るが、本発明はモノクロ用の画像形成装置は勿論、転写
材の片面にのみ画像形成を行う画像形成装置についても
適用される。

【００１１】先ず、前記画像形成装置による両面画像形
成の大要について、図１〜図６を用いて説明する。

【００１２】両面画像形成に先立って転写材サイズの設
定が行われる。転写材サイズの設定は、図２に示す
操作パネル１００の転写材サイズ設定ボタン１０２によ
って使用する転写材サイズを事前に設定して画像形成を
行う場合と、操作パネル１００の自動転写材サイズ
選択ボタン１０３を押圧して自動的に転写材サイズを原
稿サイズから選択する自動転写材サイズ選定モードを選
定して画像形成を行う場合とがある。

【００１３】の場合、転写材サイズ設定ボタン１０
２を押圧する度にサイズ表示部１０５のサイズ表示が循
環表示するので希望するサイズが表示された時点で停止
し、コピーボタン１０１を押釦すると、図３のＣＰＵ８
１は、画像形成時指示されたサイズの記録紙Ｐを転写部
１４ｂに供給し、また定着時に定着器１７のオイルジェ
ットユニット７０ｂにオイルジェット制御信号を送出
し、そのサイズに対応するオイル噴射開始位置、オイル
噴射幅、オイル噴射終了位置で決まる範囲に適正な噴射
量のオイル滴を定着ローラ１７１，１７２に噴射するよ
う制御する。

【００１４】の自動転写材サイズ選定モードの場合
は、画像読取り部Ａの予備走査により原稿載置台に載置
される原稿Ｄのサイズに対応する転写材サイズの判別デ
ータが読み取られ、その後本走査により各色別の画像デ
ータは読み取られる。

【００１５】操作パネル１００のコピーボタン１０１が
押圧されてコピーが開始されると、本走査に先立って行
われる予備走査では、原稿画像全体を画像読み取り部Ａ
によって走査し得られた画像データをＣＰＵ８１に送出
する。ＣＰＵ８１では、原稿画像の領域を判断し対応す
る転写材のサイズを判別して、必要なサイズの記録紙Ｐ
を供給し、必要な領域に必要量のオイル滴を供給するた
めのデータをＲＡＭ８３に格納する。

【００１６】転写材サイズ判別用のデータは必ずしも細
かいデータを必要としない。本走査では例えばＣＣＤに
よって１６ドット／ｍｍ、各Ｂ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ
（赤）について８ビットで画像データの読み取りが行わ
れるが、読み取られた原稿データの輪郭に基づいて或い
は予備走査時のＣＣＤによる原稿サイズの検出に基づい
て、規格化された紙サイズ例えばＡ３，Ａ４，Ｂ４，Ｂ
５等の何れが転写材サイズとして最適かの判別が行われ
る。

【００１７】この転写材サイズの判別は予備走査の形で
も行われ、また原稿が自動送りされる場合には原稿搬送
路において原稿サイズの検知を行い、転写材サイズの選
定を行うことができる。

【００１８】前記画像形成装置の画像読取り部Ａにおい
て、原稿Ｄは表面を下向きとして下側より頁順に原稿載
置台６０上に積層されていて、搬出ローラ５１とさばき
ローラ５２の作動により最下層の原稿Ｄは１枚ずつ順次
搬送路５３に向け搬送される。搬出された原稿Ｄは実線
にて示す位置に付勢されているガイド板６１を排除して
破線にて示す位置に退避させ、搬送ベルト５４を介して
透明体のプラテンガラス５５上に給紙されて、表面を下
向きにした状態で原稿読取り位置に一時停止される。

【００１９】プラテンガラス５５上の原稿Ｄの表面画像
は、走査光学系を構成する照明ランプ５６ａと第１ミラ
ー５６ｂからなる第１ミラーユニット５６と、Ｖ字状に
位置した第２ミラー５７ａと第３ミラー５７ｂからなる
第２ミラーユニット５７の、第１ミラーユニット５６の
速度Ｖの移動と、第２ミラーユニット５７による同方向
への速度Ｖ／２による移動により読み取られて、投影レ
ンズ６２とダイクロイックプリズム６３を通して３個の
撮像素子ＣＣＤ（Ｂ），ＣＣＤ（Ｇ），ＣＣＤ（Ｒ）上
に結像される。これにより色分離して撮像素子ＣＣＤ上
に結像した裏面画像は、前述の予備走査および本走査が
行われる。本走査において読取られた画像データは画像
信号処理回路８２において画像処理されたのち画像メモ
リ８４に、頁順又は読み取り順に格納される。

【００２０】画像読取り部Ａでは予備走査および本走査
が終了する度に第１ミラーユニット５６および第２ミラ
ーユニット５７は元の位置に戻る。表面画像の読み取り
が終了すると、原稿Ｄは搬送ベルト５４の一時的な逆回
転により反転給紙路５８を経て表裏を反転し、再び搬送
路５３を経て搬送ベルト５４を介してプラテンガラス５
５上に給紙され、裏面を下向きにした状態で原稿読取り
位置に一時停止される。

【００２１】画像形成に当たって、画像メモリ８４から
読み出された画像信号は各露光ユニット１２に電気信号
として出力されて感光体ドラム１０上には先ず裏面画像
の形成が行われたのち、トナー受像体１４ａ上に転写さ
れる。次いで感光体ドラム１０上には表面画像の形成が
行われる。

【００２２】トナー受像体１４ａ上に転写された前記の
裏面画像と感光体ドラム１０上に形成された前記の表面
画像は転写材である記録紙Ｐを収容する給紙カセット１
５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃよりサイズが選択されて給紙され
る１枚目の記録紙Ｐの表裏に転写されて１枚目のコピー
サイクルが終了される。表面トナー像及び裏面トナー像
を担持した記録紙Ｐは、後述する定着器１７によって定
着され、表裏を反転して表面を下向きにして装置上部の
トレイＴ上に排出される。

【００２３】一方、画像読取り部Ａでは、画像の読み取
りを終了した原稿Ｄは、搬送ベルト５４の動作により排
紙ローラ５９を介してトレイ６４上に排紙される。

【００２４】次に本実施形態の画像形成部Ｈの詳細につ
いて説明する。

【００２５】像担持体である感光体ドラム１０は、例え
ば、ガラスや透明アクリル樹脂の透明部材によって形成
される円筒状の基体を内側に設け、透明の導電層、ａ−
Ｓｉ層あるいは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層を該基
体の外周に形成したものである。

【００２６】感光体ドラム１０は前フランジ１０ａと後
フランジ１０ｂとにより挟持され、前フランジ１０ａが
不図示の装置本体の前側板に取付けられるカバーに設け
られたガイドピンによって軸受支持され、後フランジ１
０ｂが不図示の装置本体の後側板に取付けられる複数の
ガイドローラに外嵌して感光体ドラム１０が保持され
る。後フランジ１０ｂの外周に設けられた歯車１０Ｇを
不図示の駆動用の歯車に噛合し、その動力により透光性
の導電層を接地された状態で図１の矢印で示す時計方向
に感光体ドラム１０が回転される。

【００２７】本実施形態では、感光体ドラム１０の光導
電体層において適切なコントラストを付与できる露光光
量を有していればよい。従って、本実施形態における感
光体ドラムの透明基体の光透過率は、１００％である必
要はなく、露光ビームの透過時にある程度の光が吸収さ
れるような特性であっても構わない。透光性基体の素材
としては、アクリル樹脂、特にメタクリル酸メチルエス
テルモノマーを用い重合したものが、透明性、強度、精
度、表面性等において優れており好ましく用いられる
が、その他一般光学部材などに使用されるアクリル、フ
ッ素、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン
テレフタレート、などの各種透光性樹脂が使用可能であ
る。また、露光光に対し透光性を有していれば、着色し
ていてもよい。透光性導電層としては、インジウム・ス
ズ・酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウ
ム、ヨウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなどからなる
透光性を維持した金属薄膜が用いられ、成膜法として
は、真空蒸着法、活性反応蒸着法、各種スパッタリング
法、各種ＣＶＤ法、浸漬塗工法、スプレー塗布法などが
利用される。また、光導電体層としては、アモルファス
シリコン（ａ−Ｓｉ）合金感光層、アモルファスセレン
合金感光層や、各種有機感光層（ＯＰＣ）が使用可能で
ある。

【００２８】帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１
はイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）およ
び黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセスに用いられ、像
担持体である感光体ドラム１０の移動方向に対して直交
する方向に感光体ドラム１０と対峙して取り付けられ、
感光体ドラム１０の前述した有機感光体層に対し所定の
電位に保持された制御グリッドと、放電電極１１ａとし
て、例えば鋸歯状電極を用いトナーと同極性のコロナ放
電とによって帯電作用（本実施形態においてはマイナス
帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し一様な電位を与
える。放電電極１１ａとしては、その他ワイヤ電極を用
いることも可能である。

【００２９】各色毎の像露光手段としての露光ユニット
１２は、感光体ドラム１０上での露光位置を、スコロト
ロン帯電器１１の放電電極１１ａと現像器１３の現像位
置との間で、現像スリーブ１３１に対して感光体ドラム
の回転方向上流側に設けた状態で配置される。

【００３０】露光ユニット１２は、感光体ドラム１０の
軸と平行に主走査方向に配列された像露光用発光素子と
してのＬＥＤ（発光ダイオード）を複数個アレイ状に並
べた線状の露光素子１２ａと、等倍結像素子としてのセ
ルフォックレンズ１２ｂとが、ホルダに取付けられた露
光用ユニットとして構成される。装置本体の後側板に設
けられたガイドピンと、前側板に取付けられるカバーに
設けられたガイドピンと、を案内として固定される円柱
状の保持部材２０に、各色毎の露光ユニット１２、一様
露光器１２ｃ及び転写同時露光器１２ｄが取付けられて
感光体ドラム１０の基体内部に収容される。別体又は装
置上面に設けた画像読取手段によって読み取られ、画像
メモリ８４に格納された各色の画像データが順次読み出
されて各色毎の露光ユニット１２にそれぞれ電気信号と
して入力される。

【００３１】露光素子としては、その他ＦＬ（蛍光体発
光），ＥＬ（エレクトロルミネッセンス），ＰＬ（プラ
ズマ放電），ＬＥＤ（発光ダイオード）等の複数の発光
素子をアレイ状に並べた線状のものが用いられる。この
実施形態で使用される発光素子の発光波長は、通常Ｙ，
Ｍ，Ｃのトナーの透過性の高い６８０〜９００ｎｍの範
囲のものが良好であるが、裏面から像露光を行うことか
ら上記波長やカラートナーに透明性を十分に有しないこ
れより短い波長でもよい。

【００３２】画像形成される色順序と、回転される感光
体ドラム１０に、該色順序に従って設けられる現像器１
３は、本実施形態においては、図１の矢印にて示す感光
体ドラム１０の回転方向に対してＹ，Ｍの現像器１３が
感光体ドラム１０の左側に、また、Ｃ，Ｋの現像器１３
が感光体ドラム１０の右側に配置され、Ｙ，Ｍの現像器
１３の現像ケーシング１３８の下方にＹ，Ｍのスコロト
ロン帯電器１１が、また、Ｃ，Ｋの現像器１３の現像ケ
ーシング１３８の上方にＣ，Ｋのスコロトロン帯電器１
１が配置される。

【００３３】各色毎の現像手段である現像器１３は、イ
エロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒
色（Ｋ）の一成分あるいは二成分の現像剤をそれぞれ収
容し、それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し所定の間
隙を保って、現像位置において感光体ドラム１０の回転
方向と同方向に回転する、例えば厚み０．５ｍｍ〜１ｍ
ｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレス
あるいはアルミニウム材で形成された現像スリーブ１３
１を備えている。

【００３４】現像器１３が不図示の突き当てコロにより
感光体ドラム１０と所定の値の間隙、例えば１００μｍ
〜１０００μｍをあけて非接触に保たれ、各色毎の現像
器１３による現像作用に際しては、現像スリーブ１３１
に対し直流電圧あるいはさらに交流電圧を加えた現像バ
イアス電圧が印加され、現像器１３の収容する一成分或
いは二成分現像剤によるジャンピング現像が行われて、
透明な導電層を接地する負荷電の感光体ドラム１０に対
してトナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極
性）の直流バイアスを印加して、露光部にトナーを付着
させる非接触の反転現像が行われる。

【００３５】上記の各色毎の現像器１３は、前述したス
コロトロン帯電器１１による帯電と露光ユニット１２と
による像露光によって形成される感光体ドラム１０上の
静電潜像を現像バイアス電圧の印加による非接触現像法
により非接触の状態で帯電極性と同極性のトナー（本実
施形態においては感光体ドラムは負帯電であり、マイナ
ス極性のトナー）により反転現像する。

【００３６】画像記録のスタートにより、不図示の感光
体駆動モータの始動により駆動用の歯車を通して感光体
ドラム１０の後フランジ１０ｂに設けられた歯車１０Ｇ
が回動され感光体ドラム１０を図１の矢印で示す時計方
向へ回転し、同時に感光体ドラム１０の左方でイエロー
（Ｙ）の現像器１３の現像ケーシング１３８の下方に配
置されたＹのスコロトロン帯電器１１の帯電作用により
感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。

【００３７】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、Ｙの露光ユニット１２において第１の色信号すなわ
ちＹの画像データに対応する電気信号による露光が開始
されドラムの回転走査によってその表面の感光層に原稿
画像のＹの画像に対応する静電潜像を形成する。

【００３８】前記の潜像はＹの現像器１３により現像ス
リーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体
ドラム１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形
成される。

【００３９】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に、さらに感光体ドラム１０の左
方、イエロー（Ｙ）の上部でマゼンタ（Ｍ）の現像器１
３の現像ケーシング１３８の下方に配置されたマゼンタ
（Ｍ）のスコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位
を付与され、Ｍの露光ユニット１２の第２の色信号すな
わちＭの画像データに対応する電気信号による露光が行
われ、Ｍの現像器１３による非接触の反転現像によって
前記のイエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）
のトナー像が順次重ね合わせて形成される。

【００４０】同様のプロセスにより感光体ドラム１０の
右方でシアン（Ｃ）の現像器１３の現像ケーシング１３
８の上方に配置されたシアン（Ｃ）のスコロトロン帯電
器１１、Ｃの露光ユニット１２およびＣの現像器１３に
よって、さらに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）の
トナー像が、また感光体ドラム１０の右方、Ｃの下部で
黒色（Ｋ）の現像器１３の現像ケーシング１３８の上方
に配置された黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、露
光ユニット１２および現像器１３によって第４の色信号
に対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形
成され、感光体ドラム１０の一回転以内にその周面上に
カラーのトナー像が形成される（トナー像形成手段）。

【００４１】これ等Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの露光ユニット１
２による感光体ドラム１０の有機感光層に対する露光は
ドラムの内部より前述した透明の基体を通して行われ
る。従って第２，第３および第４の色信号に対応する画
像の露光は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く
受けることなく行われ、第１の色信号に対応する画像と
同等の静電潜像を形成することが可能となる。なお各露
光光学系１２の発熱による感光体ドラム１０内の温度の
安定化及び温度上昇の防止は、前記保持部材２０に熱伝
導性の良好な材料を用い、低温の場合は不支持のヒータ
を用い、高温の場合は不支持のヒートパイプを介して外
部に放熱する等の措置を講ずることにより支障のない程
度迄抑制することができる。

【００４２】上記の画像形成プロセスによって像担持体
としての感光体ドラム１０（第１の像担持手段）上に裏
面画像となる重ね合わせカラートナー像が形成され、感
光体ドラム１０上の裏面画像の重ね合わせカラートナー
像が転写域１４ｂにおいて、トナーと反対極性（本実施
形態においてはプラス極性）の電圧が印加される転写器
１４ｃにより、駆動ローラ１４ｄと従動ローラ１４ｅ間
に張架され、感光体ドラム１０に近接あるいは接触して
設けられたトナー像受像体１４ａ（第２の像担持手段）
上に一括して転写される。この際、良好な転写がなされ
るように、例えば発光ダイオードを用いた転写同時露光
器１２ｄによる一様露光が行われる。

【００４３】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは像担持体ＡＣ除電器１６により除電を受けた
後、クリーニング装置１９にいたり、感光体ドラム１０
に当接したゴム材から成るクリーニングブレード１９ａ
によってクリーニングされ、さらに、前プリントまでの
感光体の履歴をなくすために、例えば発光ダイオードを
用いた帯電前の一様露光器１２ｃによる露光による感光
体周面の除電がなされ、前回プリント時の帯電が除去さ
れて引き続き次の表面画像のカラー画像形成が行われ
る。

【００４４】以上のようにしてトナー像受像体１４ａ上
に裏面画像となる重ね合わせトナー像が形成されたの
ち、感光体ドラム１０上には引き続き表面画像となる重
ね合わせトナー像が上記のカラー画像形成プロセスと同
様にして形成される。この時トナー像受像体１４ａに形
成されている裏面画像と感光体ドラム１０上に形成され
る表面画像とは、転写域１４ｂにおける同期がとられ、
図６に示すようなトナー像の形成状態となる。なお、こ
の時に形成される表面画像は、感光体ドラム１０上では
裏面画像形成とは、互いに鏡像になる様に画像データを
変更する必要がある。

【００４５】転写材である記録紙Ｐが各サイズ毎に収納
された給紙カセット１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃのいずれか
１つより、前記操作パネル１００において設定された記
録紙サイズ、又は予備走査によって判別・決定されたサ
イズの記録紙Ｐが送り出しローラ１５ａにより送り出さ
れ、給送ローラ１５ｂにより給送されてタイミングロー
ラ１５ｃへ搬送される。

【００４６】記録紙Ｐは、タイミングローラ１５ｃの駆
動によって、感光体ドラム１０上に担持された表面画像
のカラートナー像と、トナー像受像体１４ａに担持され
ている裏面画像のカラートナー像と、の同期がとられて
転写域１４ｂへ給送される。この際、記録紙Ｐは、紙帯
電器１４ｆによりトナーと同極性に紙帯電され、トナー
像受像体１４ａに吸着されて転写域１４ｂへ給送され
る。トナーと同極性に紙帯電を行うことにより、記録紙
Ｐが転写部以外でトナー像受像体１４ａ上のトナー像や
感光体ドラム１０上のトナー像と引き合うことを防止し
て、トナー像の乱れを防止している。

【００４７】トナーと反対極性（本実施形態においては
プラス極性）の電圧が印加される転写器１４ｃにより感
光体ドラム１０の周面上の表面画像が一括して記録紙Ｐ
の上面側（表面側）に転写される（第１の転写手段）。
この際、トナー像受像体１４ａの周面上の裏面画像は記
録紙Ｐに転写されないでトナー像受像体１４ａに存在す
る。次に、トナーと反対極性（本実施形態においてはプ
ラス極性）の電圧を印加した裏面転写器１４ｇによりト
ナー像受像体１４ａの周面上の裏面画像を一括して記録
紙Ｐの下面側（裏面側）に転写する（第２の転写手
段）。転写器１４ｃによる転写の際、良好な転写がなさ
れるように、転写器１４ｃと対向して感光体ドラム１０
の内部に設けられた、例えば発光ダイオードを用いた転
写同時露光器１２ｄによる一様露光が行われる。

【００４８】各色のトナー像は互いに重なり合うことか
ら、一括転写を可能とするにはトナー層の上層と下層の
トナーとが同様の帯電量で同一極性に帯電していること
が好ましい。このことから、トナー像受像体１４ａ上に
形成したカラートナー像をコロナ帯電により極性反転を
行ったり、感光体ドラム１０上に形成したカラートナー
像をコロナ帯電により極性反転を行う両面画像形成で
は、下層のトナーが同極性に十分帯電されないことか
ら、転写が不良となるので好ましくない。

【００４９】感光体ドラム１０上で反転現像を繰り返
し、重ね合わせて形成した同極性のカラートナー像を極
性を変えずにトナー像受像体１４ａに一括転写し、次
に、極性を変えずに記録紙Ｐに一括転写することが、裏
面画像形成の転写性の向上に寄与するので好ましい。表
面画像形成に対しても、感光体ドラム１０上に反転現像
を繰り返し、重ね合わせて形成した同極性のカラートナ
ー像を極性を変えずに記録紙Ｐに一括転写することが、
表面画像形成の転写性の向上に寄与するので好ましい。

【００５０】以上のことからカラー画像形成において
は、上記の表面や裏面の画像形成法を用いて、第１の転
写手段を動作させて転写材の表面にカラートナー像を形
成し、次に、第２の転写手段を動作させて転写材の裏面
にカラートナー像を形成する両面画像形成法が好ましく
採用される。

【００５１】トナー像受像体１４ａは厚さ０．５〜２．
０ｍｍの無端状のゴムベルトで、シリコンゴム或いはウ
レタンゴムの１０⁸〜１０¹⁴Ω・ｃｍの抵抗値をもつ半
導電性基体と、ゴムの基体の外側にトナーフィルミング
防止層として厚さ５μｍ〜５０μｍのフッ素コーティン
グを行った２層構成とされる。この層も同様な半導電性
が好ましい。ゴムベルト基体の代わりに厚さ０．１〜
０．５ｍｍの半導電性のポリエステルやポリスチレン、
ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等を使用す
ることもできる。

【００５２】両面にカラートナー像が形成された記録紙
Ｐが、転写材分離用としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈに
より除電され、トナー像受像体１４ａから分離され後述
する定着手段である定着器１７へと搬送される。定着器
１７において熱定着ローラであるローラ１７１と、ロー
ラ１７２との間で熱と圧力とを加えられることにより記
録紙Ｐ上の表裏の付着トナーが定着される。両面画像記
録のなされた記録紙Ｐは排紙ローラ１８ａ，ｂ，ｃによ
り送られて、画像形成部Ｈ上のトレイＴへ排出される。

【００５３】転写後のトナー像受像体１４ａの周面上に
残ったトナーは、トナー像受像体クリーニング装置１４
ｉに設けられトナー受像体１４ａに当接および解除可能
なブレードによりクリーニングされる。また、転写後の
感光体ドラム１０の周面上に残ったトナーは像担持体Ａ
Ｃ除電器１６により除電を受けた後、クリーニング装置
１９にいたり、感光体ドラム１０に当接した、ゴム材か
ら成るクリーニングブレード１９ａによってクリーニン
グ装置１９内に掻き落とされ、スクリュウ１９ｂによっ
て不図示の排トナー容器に回収される。さらに、前プリ
ントまでの感光体の履歴を除去するために、例えば発光
ダイオードを用いた帯電前の一様露光器１２ｃによる感
光体周面の除電がなされ、前回プリント時の帯電が除去
されて引き続き次のカラー画像形成が行われる。

【００５４】上記の方法は、重ね合わせたカラートナー
像の一括転写であるので、トナー像受像体１４ａ上のカ
ラー画像の色ズレやトナーの散りやこすれ等が起こりに
くく、画像劣化が少ない良好な両面カラー画像形成がな
される。

【００５５】上記の方法は、一回で両面の画像形成と定
着を行えることから、従来の両面画像形成のように一度
片面に定着した際にオイルが付着した転写材を再給送し
て給送系や像形成体を汚染する問題を解決する。

【００５６】定着器１７は図１に示すように、表面画像
のトナー像を熱定着するための第１の回動部であるパイ
プ状回転部材としての熱定着ローラであるローラ１７１
と、裏面画像のトナー像を熱定着するための第２の回動
部である回転部材としての熱定着ローラであるローラ１
７２とにより構成され、不図示の定着駆動モータにより
ローラ１７１が駆動回転され、ローラ１７２が従動回転
される。ローラ１７１とローラ１７２とで形成されるニ
ップ部で熱と圧力とを加えられることにより、ニップ部
に給送される記録紙Ｐ上の付着トナーが定着される。

【００５７】ローラ１７１，１７２は、薄肉のパイプ状
金属ローラと、金属ローラの内部に設けられた発熱手段
しての例えばハロゲンランプからなる発熱ランプ１７７
とにより構成される。金属ローラは厚さ０．７５ｍｍ前
後の炭素鋼などから成るパイプ状金属ローラで極めて熱
容量の小さいものが用いられる。金属ローラの外周には
金属ローラと一体に、例えば厚さ３ｍｍのシリコンゴム
とその表面にフッ素ゴムラテックスがコートされたゴム
層を設けることもなされる。ローラ１７１，１７２の少
なくも一方は、弾性層をもったソフトローラとし、ロー
ラ１７１，１７２の押圧部には適当なニップ幅を設け
て、トナー画像を両面に保持した転写材が圧接状態にあ
るローラ１７１，１７２のニップ部を通過する間に加熱
定着がなされるよう構成している。１７３，１７４はク
リーニングローラであり、１７５，１７６はオイル均し
ローラである。

【００５８】ローラ１７１，１７２には、ＣＰＵ８１の
制御によってＲＡＭ８３から読み出されたオイルジェッ
ト制御信号によりオイル供給手段であるピエゾ素子７６
が作動して、必要なオイル供給範囲に適正量のオイル滴
が供給される。ローラ１７１，１７２上に吹付けられた
オイル滴はオイル均しローラ１７５，１７６によって必
要範囲が一様でしかも適量のオイル塗布状態となる。こ
れにより高い離型性を有しトナーで汚れないオフセット
防止が行われる。

【００５９】図４は前記オイルジェットユニット７０ｂ
の一例の構造を示したもので、図４（ａ）はオイルジェ
ットユニットの外観斜視図、図４（ｂ）、（ｃ）はその
ＸＸ断面、ＹＹ断面を示している。吐出口７１ａを有す
る複数のオイルジェットセル７２を一列に設けたオイル
ジェットヘッド７１はケース７３内にあって、ケース７
３に設けた長穴７３ａの内側には対応して一列に例えば
１ｍｍ間隔で吐出口７１ａが並んでいる（オイル滴の噴
射間隔はトナー画素ピッチに較べて遙かに粗となってい
るのでオイルジェットセル７２の厚みは画像記録に用い
るインクジェットと較べて大幅に大きくすることができ
製造容易である）。オイルジェットセル７２は吐出口を
設けた内部にオイルを充たした袋状部材からなってい
て、袋状部材の後端にはピエゾ素子７６が設けてあり、
ピエゾ素子７６にパルス状の電圧を印加するとピエゾ素
子７６の厚みが瞬間的に増大して袋状部材の可撓性の壁
面を変形し、オイルジェットセル７２内のシリコンオイ
ルをオイル滴として吐出口７１ａより吐出・飛翔させ
る。ピエゾ素子７６をオイル滴の供給手段として用いた
ので、例えばピエゾ素子７６に印加するパルス状電圧の
周波数を変更することによってオイル滴の吐出量を変更
することができる。

【００６０】なお、オイルジェットヘッド７１に設ける
隣り合うヘッド間における吐出口７１ａのピッチは、オ
イル滴のオイル量と関連し、予め設定された時間間隔を
もって一斉に吐出されてローラ１７１，１７２上に付着
したオイル滴群がオイル均しローラ１７５，１７６によ
って均されて、必要でかつ充分なオイル量、例えば８ｍ
ｇ／ｃｍ²になるよう予め実験的に求められたところに
従って吐出口７１ａのピッチ及び吐出しの時間間隔が設
定される。

【００６１】オイル滴の吐出量はシリコンオイルの粘度
に関連し、粘度はシリコンオイルの温度にも関連するの
で、オイルジェットヘッド７１近傍に温度センサを設
け、温度センサによる検知情報に基づいてピエゾ素子７
６に印加する電圧の制御を行い、吐出されるオイル滴の
オイル量が常に一定になるよう自動制御を行うことも可
能である。

【００６２】ケース７３内のバネ７４ａ、７４ｂおよび
その反対端にあるスペーサ７５ａ，７５ｂが位置決め用
に設けられている。各オイルジェットセル７２の上部に
は各セル７２に連通した連結口があり、またケース７３
の上辺には図示しないオイル貯留部と電気的なターミナ
ルが設けられていて、内部のオイルジェットセル７２と
の間には可撓性のパイプやコードによって接続され、吐
出されるオイルＯの補給や各ピエゾ素子７６への選択的
な電圧印加がなされる。

【００６３】以上説明したオイルジェットはＣＰＵ８１
の制御によって記録紙Ｐのサイズ全域に亘って、或いは
トナー画像の存在する範囲全域に亘ってオイル滴の吐出
がなされる。具体的に説明すれば、転写を終えて定着手
段へと移行する記録紙Ｐの先端位置を検出するセンサが
記録紙Ｐの先端を検知すると、ＣＰＵ８１は予め算定さ
れたところに従って記録紙Ｐの先端が前記のニップ部に
到達する時点で、ローラ１７１，１７２上に最初に吐出
されたオイル滴がニップ部に到達するようなタイミング
で、記録紙Ｐの紙サイズに応じて例えばＡ４サイズの場
合は吐出口７０ａのｂ番目からｙ番目までの、またＢ４
サイズの場合はｃ番目からｘ番目までの間の吐出口７０
ａから一斉にオイル滴の吐出しが連続して行われる。そ
してこのオイル滴の吐出しは一定時間間隔をもって長手
方向の紙サイズの記録紙Ｐが通過し終わるまで継続され
る。

【００６４】以上、オイルジェットユニットをライン状
に設けたラインヘッドについて説明したが、オイルジェ
ットユニットヘッドをライン方向に移動できるように
し、ヘッド部分が往復移動しながら紙幅サイズに対応し
た間連続的にオイル滴の吐出しを行うよう構成したオイ
ル供給手段によっても同様な効果が得られる。

【００６５】（実施形態２）本実施形態はオイル滴を間
接的に定着手段に供給するようにしたものである。第１
実施形態の定着器１７と異なり、定着器１７ａへのオイ
ルジェットユニット７０ｂの取り付け位置が図７に示す
ように、オイル滴をオイル均しローラ１７５，１７６に
向かって噴射し、オイル均しローラ１７５，１７６を介
して間接的に定着ローラ１７１，１７２に付着させるよ
うにした実施例である。オイル均しローラ１７５，１７
６によりオイルは均一に均されて定着ローラ１７１，１
７２に塗布されることとなる。その他の部分は実施形態
１と全く同一であるので説明は省略する。

【００６６】以上、両面にトナー像を保持した転写材を
一括して定着を行う両面画像形成装置について、転写材
の両面に定着手段を介してオフセット防止用のオイル塗
布を行うのにオイルジェットを用いて転写材のサイズ範
囲に対して行うことについて説明した。本発明はこれに
限定するものではなく、転写材の片面にトナー像を保持
した転写材の定着を行う画像形成装置について、トナー
像を保持した転写材に対向した定着ローラに対して、オ
イルジェットを用いて転写材サイズ範囲に対してオイル
滴を供給するよう構成することは本発明に含まれる。

【００６７】

【発明の効果】本発明は請求項１によれば、オフセット
防止用のオイルを定着ローラ上の必要な領域にのみ塗布
できるので、オイル回収用の手段を必要とせず、コスト
の増大を伴わずにオイル消費量を節約することのでき、
転写材に不均一なオイル付着を防止した優れたコピーを
得る画像形成装置を提供できる。

【００６８】また、請求項２によれば、オイルジェット
駆動素子としてピエゾ素子を用いたので、簡単な構成と
駆動回路によって必要領域に必要量のオイル滴を定着ロ
ーラ上に塗布することができ、製造コストの安価な画像
形成装置を提供することができる。

【００６９】さらに、請求項４によれば塗布されるオイ
ル滴がオイル均しローラにより均一に均されて定着ロー
ラに塗布される画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の第１の実施形態を示す
断面図である。

【図２】操作パネルの一例の要部を示す平面図である。

【図３】制御回路を示すブロック図である。

【図４】図１のオイルジェットユニットの外観斜視図お
よび断面図である。

【図５】図１の感光体ドラムの構成を示す側断面図であ
る。

【図６】図１の装置による両面のトナー像形成状態を示
す図である。

【図７】本発明の画像形成装置の第２実施形態の定着器
を示す断面図である。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１帯電器（スコロトロン帯電器）１２露光ユニット１３現像器１４ａトナー像受像体１４ｃ転写器１９クリーニング装置１７，１７ａ定着器７０ｂオイルジェットユニット７１オイルジェットヘッド７２オイルジェットセル７６ピエゾ素子８１ＣＰＵ８２画像信号処理回路８３ＲＡＭ１００操作パネル１０１コピーボタン１０２転写材サイズ設定ボタン１０３自動転写材サイズ選択ボタン１７１，１７２ローラ（定着ローラ）１７３，１７４クリーニングローラ１７５，１７６オイル均しローラＡ画像読取り部Ｈ画像形成部Ｐ記録紙（転写材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写材上に形成されたトナー像を溶融し
て固着する、回動する定着手段を有する画像形成装置に
おいて、転写材サイズに応じて定着手段へ選択的にオイ
ル滴を供給するオイル供給手段を有することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】前記オイル供給手段は、オイル滴をピエ
ゾ素子により飛翔させて供給することを特徴とする請求
項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記オイル供給手段は、オイル滴を直接
的に定着手段へ供給することを特徴とする請求項１又は
２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記オイル供給手段は、オイル滴を間接
的に定着手段へ供給することを特徴とする請求項１又は
２に記載の画像形成装置。