画像形成装置
【課題】、トナー像形成位置よりも潜像担持体の表面移動方向上流側で潜像担持体の表面に潜像担持体被膜フィルムを巻きつける構成で、画像形成装置を大型化することなく、潜像担持体被覆フィルムの交換の負担を軽減できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】複写機５００は、潜像担持体である感光体１０表面から分離した該潜像担持体被覆フィルムである被覆フィルムＦを再び感光体１０表面に巻きつけるように、被覆フィルムＦを無端ループ状に構成する。
【解決手段】複写機５００は、潜像担持体である感光体１０表面から分離した該潜像担持体被覆フィルムである被覆フィルムＦを再び感光体１０表面に巻きつけるように、被覆フィルムＦを無端ループ状に構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式を用いた画像形成装置が広く知られている。この方式はカールソンプロセスと呼ばれ、潜像担持体表面に対して、帯電・露光・現像・転写・クリーニング・初期化の工程を繰り返すことで普通紙等の各種転写媒体にトナー像を得ている。そして転写されたトナー像を加熱溶融して当該転写媒体に定着し、最終画像を得るものである。従ってクリーニング工程は上記カールソンプロセスでは欠くことが出来ないものであった。クリーニング工程としては、潜像担持体表面に対してクリーニングブレードやクリーニングブラシ等のクリーニング部材を摺擦させることによって潜像担持体上の転写残トナーを除去するものが知られている。
このようなクリーニング部材を備える構成では、クリーニング部材の摺擦によって潜像担持体の表面が磨耗して潜像担持体の寿命が低下するという問題が生じる。また、クリーニング部材の摺擦によって潜像担持体の寿命が低下すること抑制するために、耐磨耗性の材料からなる潜像担持体を用いると、潜像担持体として光導電性を有しつつ、耐磨耗性に優れた材料を用いることになり、潜像担持体の材料選択の幅が狭まるという問題が生じる。
【０００３】
近年、このクリーニング工程で捨てていたトナーを再利用するクリーナレス方式を搭載した画像形成装置も散見される。このクリーナレス方式の特徴は、転写位置を通過後の転写残トナーが存在する潜像担持体表面をそのまま帯電・露光工程を通過させて現像工程で不要なトナーを回収するところにある。そこで、この方式は現像同時クリーニング方式と呼ばれることもある。このようなクリーナレス方式の画像形成装置としては、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置がある。
このクリーナレス方式を搭載した画像形成装置ではクリーニング部材が完全に無くなった訳ではなく代替の部材を必要とするものである。すなわち、転写工程を通過した後の感光体に残留したトナーは、その帯電極性が反転したトナーや弱帯電トナーが比較的多く存在するものである。このため転写残トナーは必ずしも現像工程に対してそのまま好適に使えるトナーとは言い難い。したがって、従来のクリーナレス方式の画像形成装置では、転写残トナーの帯電極性を正常に戻すためのトナー帯電極性制御用の帯電部材をクリーニング工程の替わりに搭載したものがある。このようなクリーナレス方式では、潜像担持体上にトナー像を形成するために必要な帯電とは別にトナー帯電極性制御用の帯電部材によって帯電を行うため、潜像担持体表面は帯電による静電ハザードによって潜像担持体の寿命が低下するという問題が生じる。また、帯電によるハザードに対する耐性のある材料からなる潜像担持体を用いると、上述した耐磨耗性の材料を用いる場合と同様に、潜像担持体の材料選択の幅が狭まるという問題が生じる。
このように、潜像担持体の表面に直接トナー像を形成する構成では、潜像担持体の寿命の低下や潜像担持体の材料選択の幅が狭まるといった問題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願人は、潜像担持体の表面に直接にはトナー像を形成しない構成として、特願２００８−２３８４４９号（以下、先願と呼ぶ）において、少なくとも現像によって潜像担持体上のトナー像が形成されるトナー像形成位置で潜像担持体表面を被覆するように、潜像担持体表面に潜像担持体被膜フィルムを巻きつける構成を提案している。先願に記載された構成では、潜像担持体上に形成された静電潜像は潜像担持体被覆フィルムを介して現像され、表面にトナー像が形成された潜像担持体被覆フィルムは次回のトナー像が形成される前に潜像担持体表面から分離される。このため、トナーが潜像担持体表面に直接接触することがなく画像形成を行うことができ、上述した従来の潜像担持体の表面に直接トナー像を形成する構成で生じる問題を改善することができる。
【０００５】
先願に記載の画像形成装置では、潜像担持体の表面に巻きつける前の潜像担持体被覆フィルムをロール状に収容し、潜像担持体の表面に巻きつけた潜像担持体被覆フィルムは記録媒体とともに装置外に排出したり、装置内に配置された回収装置で回収したりしている。すなわち、潜像担持体の表面上に巻きつけた後、潜像担持体表面から分離した潜像担持体被覆フィルムを、再び潜像担持体表面の表面上に巻きつけない構成である。このため、潜像担持体の表面に巻きつける前の潜像担持体被覆フィルムのロールが無くなると、画像形成装置に新しい潜像担持体被覆フィルムのロールをセットする必要がある。ここで、画像形成装置にセットする新しい潜像担持体被覆フィルムのロールが小さいと、頻繁に潜像担持体被覆フィルムのロールが無くなり、メンテナンスの負担が大きくなる。一方、新しい潜像担持体被覆フィルムのロールが大きいと、新しい潜像担持体被覆フィルムのロールをセットする画像形成装置内のスペースが大きくなり、画像形成装置の大型化に繋がる。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、トナー像形成位置よりも潜像担持体の表面移動方向上流側で潜像担持体の表面に潜像担持体被膜フィルムを巻きつける構成で、画像形成装置を大型化することなく、潜像担持体被覆フィルムの交換の負担を軽減できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する潜像担持体と、該潜像担持体表面を一様帯電する帯電手段と、該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成するトナー像形成手段とを備えた画像形成装置であって、少なくとも上記トナー像形成手段によってトナー像が形成されるトナー像形成位置で潜像担持体被覆フィルムが上記潜像担持体の表面を被覆する該潜像担持体被覆フィルムを該潜像担持体表面に巻きつける被覆フィルム巻きつけ手段と、該潜像担持体被覆フィルムによって被覆された該潜像担持体表面が該被覆フィルム巻きつけ手段によって再び潜像担持体被覆フィルムを巻きつけられる位置に到達する前に、該潜像担持体表面を被覆した状態で該トナー像形成位置を通過した該潜像担持体被覆フィルムを該潜像担持体表面から分離させる被覆フィルム分離手段と、該トナー像形成位置で該潜像担持体被覆フィルム上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備え、該潜像担持体表面から分離した該潜像担持体被覆フィルムを再び該潜像担持体表面に巻きつけるように、該潜像担持体被覆フィルムを無端ループ状に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記被覆フィルム巻きつけ手段は、上記潜像形成手段によって潜像が形成される潜像形成位置よりも該潜像担持体の表面移動方向下流側で、上記トナー像形成位置よりも該潜像担持体の表面移動方向上流側の上記潜像担持体の表面に上記潜像担持体被覆フィルムを巻きつけ、上記被覆フィルム分離手段は、上記帯電手段によって一様帯電される一様帯電位置よりも該潜像担持体の表面移動方向上流側で該潜像担持体の表面から該潜像担持体被覆フィルムを分離させる構成であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記転写手段は、上記潜像担持体被覆フィルムを挟んで上記潜像担持体との間で転写ニップを形成する転写ローラを備え、該転写ニップの入口側では該潜像担持体被覆フィルムと記録媒体とがそれぞれ進入し、該転写ニップでは記録媒体が該潜像担持体被覆フィルムを介して該潜像担持体に当接し、該転写ニップの出口側では該潜像担持体の表面を被覆する該潜像担持体被覆フィルムに対して記録媒体が分離し、その後、該潜像担持体の表面から該潜像担持体被覆フィルムが分離することを特徴とすることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記転写手段は、上記潜像担持体被覆フィルムを挟んで上記潜像担持体との間で転写ニップを形成する転写ローラを備え、該転写ニップの入口側では該潜像担持体被覆フィルムと記録媒体とがそれぞれ進入し、該転写ニップでは記録媒体が該潜像担持体被覆フィルムを介して該潜像担持体に当接し、該転写ニップの出口側では該潜像担持体被覆フィルムが記録媒体とともに該潜像担持体から分離することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、記録媒体とともに上記転写ニップを通過した上記潜像担持体被覆フィルムは、記録媒体上にトナー像を加熱して定着する定着装置の定着部に記録媒体とともに進入し、該定着部を通過した後に記録媒体から分離することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置において、上記定着装置は内部に熱源を備えた加熱ローラと、該加熱ローラに接触して加圧する加圧ローラとを備え、該加熱ローラと該加圧ローラとの接触部で上記定着部としての定着ニップを形成することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項５の画像形成装置において、上記定着装置は、上記定着部で上記潜像担持体被覆フィルムに対向し、該潜像担持体被覆フィルムの移動方向に直交する方向に延在する板状の加熱体を備えることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記定着部よりも上記潜像担持体被覆フィルムの移動方向下流側、且つ、該潜像担持体被覆フィルムが記録媒体から分離する位置よりも上流側で該潜像担持体被覆フィルムを冷却するフィルム冷却手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記潜像担持体被覆フィルムが上記潜像担持体表面から分離した後、再び該潜像担持体表面に巻きつけられるまでの間の該潜像担持体被覆フィルム表面上の異物を除去するフィルムクリーニング手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記潜像担持体被覆フィルムが上記潜像担持体表面から分離した後、再び該潜像担持体表面に巻きつけられるまでの間の該潜像担持体被覆フィルム表面上に存在するトナーの帯電極性を所定の帯電極性に揃える極性制御手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記極性制御手段はトナー像形成で用いられるトナーと同極性の電圧が印加されたブラシローラ状の極性制御ブラシを備えることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記帯電手段はローラ状の帯電ローラを備え、上記極性制御手段はトナー像形成で用いられるトナーと同極性の電圧が印加されたローラ状の極性制御ローラを備え、該帯電ローラと該極性制御ローラとが共通のローラ部材であることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１０または１２の画像形成装置において、上記極性制御手段が上記潜像担持体被覆フィルム表面上に存在するトナーの帯電極性を所定の帯電極性に揃える位置よりも該潜像担持体被覆フィルムの移動方向下流側で、上記トナー像形成位置よりも該潜像担持体被覆フィルムの移動方向上流側で、所定の帯電極性となったトナーを回収するフィルム上トナー回収手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１３の画像形成装置において、上記フィルム上トナー回収手段は、上記トナー像形成位置に対して上記潜像担持体の表面移動方向上流側で上記潜像担持体被覆フィルムによって被覆された該潜像担持体に対向するように上記トナー像形成手段である現像装置内に配置された回転可能なスリーブ部材と、該スリーブ部材の内部に配置され複数の磁極を備えるマグネットローラと、該スリーブ部材に上記所定の帯電極性とは逆極性の電圧を印加する電圧印加手段とを備えることを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１４の画像形成装置において、上記スリーブ部材が上記潜像担持体被覆フィルムによって被覆された該潜像担持体に対向する位置における該スリーブ部材の表面移動方向が、該潜像担持体被覆フィルムの表面移動方向に対して逆方向となるように該スリーブ部材が回転することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、潜像担持体被覆フィルムを無端ループ状に構成しているため、ロール状の潜像担持体被覆フィルムを潜像担持体表面上に巻きつける構成のように潜像担持体表面上に巻きつける潜像担持体被覆フィルムが無くなることは無いので、画像形成装置を大型化することなく、潜像担持体被覆フィルムの交換の負担を軽減できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係る複写機全体の概略構成図。
【図２】実施形態１の複写機の画像形成部の拡大説明図。
【図３】実施形態１の複写機の画像形成部の転写位置で被覆フィルムとシートとが対向する状態の説明図。
【図４】実施形態２の複写機の画像形成部の拡大説明図。
【図５】実施形態２の複写機が備えるトナー回収ローラへの印加バイアスの一例を示す説明図。
【図６】実施形態２の複写機が備える現像ローラへの印加バイアスの一例を示す説明図。
【図７】実施形態３に係る複写機全体の概略構成図。
【図８】実施形態３の複写機の画像形成部の転写位置で被覆フィルムとシートとが対向する状態の説明図。
【図９】実施形態３の複写機が備える熱定着装置の拡大説明図。
【図１０】実施形態４の複写機が備える熱定着装置の拡大説明図。
【図１１】実施形態４の複写機が適用可能な冷却手段を備える熱定着装置の拡大説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔実施形態１〕
以下、本発明を、画像形成装置に適用した一つ目の実施形態（以下、実施形態１と呼ぶ）について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施形態は以下述べるものに限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。
【００１１】
図１は、実施形態１に係る画像形成装置としての複写機（以下、複写機５００という）全体の概略構成図である。
複写機５００は画像形成を行う複写機本体部１００を給紙装置としてのシートバンク３００の上に載置しており、複写機本体部１００の上部に画像読取装置２００が取り付けられている。また、画像読取装置２００の上には、背面側を支点に上下に開閉自在の自動原稿搬送装置４００が取り付けられている。
【００１２】
複写機本体部１００には、内部に像担持体として、ドラム状の感光体１０が設けられている。
図２は、実施形態１の複写機本体部１００の感光体１０近傍である画像形成部の拡大説明図であり、図３は、図２で示した画像形成部の転写位置Ｂで被覆フィルムＦとシートＳとが対向する状態の説明図である。
感光体１０の周りには、感光体１０の左側に帯電ローラ８を備える帯電装置が配置されている。感光体１０の回りには、図中矢印Ａで示す感光体１０の表面移動方向（反時計方向）について、表面移動方向上流側から帯電ローラ８、現像装置１２、及び転写装置１３が順に配置されている。なお、複写機５００は、感光体１０をクリーニングするクリーニング装置は備えられてない。
なお、現像装置１２においては、現像ローラ４を用いることにより、詳細は後述する被覆フィルムＦ上にトナーを付着させて感光体１０上の静電潜像を可視像化する。
【００１３】
また、転写装置１３は上下に配置された第一張架ローラ１５と第二張架ローラ１６との間に転写ベルト１７が張架されて構成されるとともに、転写位置Ｂで感光体１０の周面に押圧されて当接される。なお転写位置Ｂでは転写ベルト１７を挟んで感光体１０と対向する転写ローラ７が配置されており、感光体１０と転写ローラ７とが形成する転写ニップによって転写ベルト１７が後述する被覆フィルムＦを挟んで感光体１０に当接する。
複写機本体部１００には、現像ローラ４が感光体１０の表面に対向する現像位置における感光体１０の表面を被覆する「潜像担持体被覆フィルム」である被覆フィルムＦを搬送する被覆フィルム搬送装置２０が配置されている。被覆フィルム搬送装置２０は、ループ状の被覆フィルムＦと、第一フィルム張架ローラ２０１、第二フィルム張架ローラ２０２、第三フィルム張架ローラ２０３、及び、第四フィルム張架ローラ２０４を備え、感光体１０の表面移動に合わせて被覆フィルムＦを無端移動させる。なお、本実施形態１の被覆フィルム搬送装置２０では第一フィルム張架ローラ２０１が駆動ローラであり、不図示の駆動源を駆動することによって第一フィルム張架ローラ２０１が回転駆動し、被覆フィルムＦを無端移動させる。
【００１４】
被覆フィルム搬送装置２０によって搬送される被覆フィルムＦは、巻きつけローラ８１の表面を経て感光体１０表面に密着するように巻きつけられ、感光体１０の表面を被覆する。すなわち、本実施形態１では、巻きつけローラ８１と感光体１０とが対向する位置が潜像担持体被覆フィルム巻きつけ位置となる。被覆フィルムＦはこの巻きつけローラ８１の押圧力とにより、感光体１０に張り付いてそのまま下流へと搬送され、感光体１０の表面を被覆した状態で現像位置及び転写位置Ｂを通過する。
被覆フィルムＦのループの内側に感光体１０、帯電ローラ８、及び、レーザ書込装置４７が配置され、被覆フィルムＦのループの外側に現像装置１２と転写装置１３とが配置されている。そして、現像装置１２の現像ローラ４と転写装置１３の転写ベルト１７とが被覆フィルムＦに外接している。
【００１５】
また、複写機本体部１００の内部には、シートバンク３００内の、後述するシートカセット６１から送り出した記録媒体であるシートＳを、転写位置Ｂを経てスタック位置まで下方から上方へと搬送するシート搬送装置Ｃを備える。シート搬送装置Ｃは、供給路Ｒ１、手差し供給路Ｒ２、および、シート搬送路Ｒを形成する。
【００１６】
そして、シート搬送路Ｒにおける、感光体１０に対してシートＳの搬送方向上流側の位置にレジストローラ２１を配置している。また、感光体１０の搬送方向下流側の位置には、熱定着装置２２を配置している。熱定着装置２２は、内部に熱源を有する加熱部材としての加熱ローラ３０と加圧部材としての加圧ローラ３２とを備える。
【００１７】
また、熱定着装置２２のさらに搬送方向下流側には、排出ローラ３５を配置し、さらにその先に、画像形成済みのシートをスタックする排出スタック部３９を設ける。
【００１８】
上述したように被覆フィルムＦのループの内側には、レーザ書込装置４７を備える。レーザ書込装置４７には、不図示のレーザ光源、その他、走査用の回転多面鏡４８、ポリゴンモータ４９、ｆθレンズ等の走査光学系５０などを備える。
【００１９】
画像読取装置２００には、光源５３、複数のミラー５４、結像用光学レンズ５５、ＣＣＤ等のイメージセンサ５６などを備える。そして、上面にはコンタクトガラス５７を備える。
【００２０】
このコンタクトガラス５７の上の自動原稿搬送装置４００には、原稿の載置位置に不図示の原稿セット台を設けるとともに、排出位置に不図示の原稿スタック台を設ける。また、原稿シートを、原稿セット台から画像読取装置２００のコンタクトガラス５７上の読取位置を経て原稿スタック台まで搬送する不図示の原稿搬送路を有するシート搬送装置を備える。このシート搬送装置には、原稿シートを搬送する不図示のシート搬送ローラを複数備える。
【００２１】
シートバンク３００には、内部に、記録媒体である転写紙やＯＨＰフィルム等のシートＳを収納するシートカセット６１を多段に備える。各シートカセット６１には、それぞれ対応して呼出ローラ６２と、供給ローラ６３と、分離ローラ６４とを備える。多段に備えるシートカセット６１の図中右側には、複写機本体部１００のシート搬送路Ｒへと通じる供給路Ｒ１を形成する。供給路Ｒ１にも、回転することによりシートＳに搬送力を付与し、シートＳを搬送する複数のシート搬送ローラ６６を備える。
【００２２】
複写機本体部１００の図中右側面には、手差し給紙部６８を備える。その手差し給紙部６８には、手差しトレイ６７を開閉自在に設けるとともに、その手差しトレイ６７上にセットした手差しのシートＳをシート搬送路Ｒへと導く手差し供給路Ｒ２を備える。また、手差しトレイ６７にも同様に、呼出ローラ６２と供給ローラ６３と分離ローラ６４とを配置している。
【００２３】
このような構成の複写機５００を用いてコピーを行うときには、まず、不図示のメインスイッチをオンにするとともに、自動原稿搬送装置４００の原稿セット台に原稿をセットする。ブック原稿のような場合には、自動原稿搬送装置４００を開いて画像読取装置２００のコンタクトガラス５７上に直接原稿をセットし、自動原稿搬送装置４００を閉じて原稿を押える。
【００２４】
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿をシート搬送ローラにより原稿搬送路を通して、コンタクトガラス５７上へと移動してから画像読取装置２００が駆動し、原稿内容を読み取って原稿スタック台上に排出する。一方、コンタクトガラス５７上に直接原稿をセットしたときには、直ちに画像読取装置２００が駆動して原稿内容を読み取る。
【００２５】
画像読取装置２００が駆動すると、画像読取装置２００は、光源５３をコンタクトガラス５７に沿って移動させるとともに、光源５３からの光をコンタクトガラス５７上の原稿面で反射し、その反射光を複数のミラー５４で反射し、結像用光学レンズ５５を経て、イメージセンサ５６に入れ、そのイメージセンサ５６で原稿内容を読み取る。
【００２６】
また、このとき同時に、静電潜像形成工程として不図示の感光体駆動モータで感光体１０を回転し、帯電ローラ８を備える帯電装置によって感光体１０の表面を一様に帯電する。次いで、画像読取装置２００によって読み取った原稿内容に応じて書き込み光３をレーザ書込装置４７から照射して書き込み工程を実行する。次に、感光体１０と巻きつけローラ８１との対向部で被覆フィルム搬送装置２０によって搬送される被覆フィルムＦを感光体１０の表面に巻きつけて、感光体１０の表面を被覆フィルムＦで被覆する。その後、現像装置１２を用いて感光体１０表面上を被覆する被覆フィルムＦ上に被覆フィルムＦの下の感光体１０上に形成された潜像に応じてトナーを付着し、静電潜像の可視像化（現像）がなされる。
【００２７】
一方、スタートスイッチを押したと同時に、シートバンク３００中の多段のシートカセット６１のうち、選択されたサイズのシートＳを収容するシートカセット６１内から呼出ローラ６２によりシートＳが送り出される。呼出ローラ６２によって送り出されたシートＳは、呼出ローラ６２に続く、供給ローラ６３と分離ローラ６４とによって１枚ずつ分離して搬送され、供給路Ｒ１に送られる。供給路Ｒ１に送られたシートＳは、シート搬送ローラ６６で搬送されてシート搬送路Ｒへと導かれ、レジストローラ２１に突き当てて止められる。そして、感光体１０表面の被覆フィルムＦ上に可視像化したトナー像とシートＳとの転写位置Ｂに到達するタイミングが一致するように、レジストローラ２１が回転し、シートＳが感光体１０の右側へと送り込まれる。
また、手差しトレイ６７上にセットされた手差しのシートＳに画像を形成する場合は、手差し給紙部６８の手差しトレイ６７上にセットされた手差しのシートＳが手差し供給路Ｒ２に送られる。そして、上述したシートカセット６１内のシートＳに画像形成を行う場合と同様に、レジストローラ２１で感光体１０の回転にタイミングが合わせられて手差しのシートＳが感光体１０の右側へと送り込まれる。
【００２８】
感光体１０の右側へと送り込まれたシートＳは、転写位置Ｂで感光体１０表面を被覆し、表面にトナー像が形成された被覆フィルムＦと重なり合う。実施形態１の複写機５００は、転写ローラ７には不図示のバイアス印加装置によって転写バイアスが印加されており、転写位置Ｂで感光体１０との間に転写電界を形成している。このため、転写位置ＢでシートＳと対向したトナー像は、図３に示すように、転写電界によって感光体１０を被覆する被覆フィルムＦの表面からシートＳへと移動し、トナー像が被覆フィルムＦの表面からシートＳの表面へと転写される。トナー像が転写された後のシートＳは、被覆フィルムＦによって被覆された感光体１０から離れて、熱定着装置２２へと搬送される。
【００２９】
実施形態１の複写機５００では転写位置Ｂよりも表面移動方向下流側の感光体１０表面と第三フィルム張架ローラ２０３との間で被覆フィルムＦが張架されている。このため、被覆フィルムＦはシートＳの搬送方向とは異なる方向に配置された第三フィルム張架ローラ２０３の方向に引っ張られ、感光体１０の表面に沿ってシートＳから分離し、その後、感光体１０の表面からも分離する。このような実施形態１の複写機５００では、第三フィルム張架ローラ２０３と感光体１０との間で被覆フィルムＦを張架する構成が潜像担持体被覆フィルム分離手段として機能する。
なお、転写位置Ｂを通過し、被覆フィルムＦが分離した感光体１０の表面は不図示の除電装置によって残留電位が除去され、上述した帯電ローラ８から始まる次の画像形成に備える状態となる。
【００３０】
一方、トナー像が転写され、熱定着装置２２へと搬送されたシートＳは、加熱ローラ３０と加圧ローラ３２とによって形成される定着部としての定着ニップに通されて、これらのローラに搬送されながら、熱と圧力とが印加されてシートＳに対してトナー像が定着される。
その後、トナー像が定着されたシートＳは排出ローラ３５を通過して、排出スタック部３９上に排出されてスタックされる。
なお、本実施形態１の複写機５００は、感光体と現像装置とをそれぞれ一つずつ備えるモノクロの画像形成装置であるが、一つの感光体に４つの現像装置を配置したフルカラーの画像形成装置であっても、感光体表面に潜像担持体被覆フィルムを巻きつける構成は適用可能である。
【００３１】
被覆フィルムＦとしては、食品用ラップフィルムとして一般に使用されている食材や料理を包む為の厚さが十数［μｍ］程度の透明・軽量で柔軟な膜状素材のフィルムを使用することが出来る。これらのフィルムは耐熱性・耐水性に富み、摂氏マイナス６０［℃］からプラス１５０［℃］前後までの温度に適応できるとされている。ラップフィルム材料としては、セロハン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ナイロン（ＮＹ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）が挙げられる。さらに複合材からなるラップフィルムとして、ポリエチレン＋ポリプロピレン（ＰＥ＋ＰＰ）や、ナイロン＋ポリエチレン（ＮＹ＋ＰＥ）なども使用することが可能である。
本実施形態１に使用できる被覆フィルムＦとしては、静電気を保持出来ること、ある程度の応力に耐えることができ、引っ張られてもフィルム状態を維持できること、ある程度は水に溶けずにフィルム状態を維持できること、といった特性も求められる。これらの特性を備えているものであれば、本実施形態１に使用する被覆フィルムＦとしては、先に述べた食品用ラップフィルムの例に限らないことは言うまでもない。
【００３２】
本実施形態１の被覆フィルムＦは、継ぎ目の無いループ状の部材である。これは例えば次のように製造したものを用いることができる。回転する円筒形の金型に、上述した被覆フィルムＦの樹脂材料を流動性を持たせた状態で投入する。遠心成形により使用時よりも寸法の長い樹脂層を形成させ、溶剤揮発あるいは反応固化させる。金型から樹脂層を剥離し、樹脂層の開口部を切断して製造する方法である。ここでループ状に製造された被覆フィルムＦの内側をエアー面、外側を金型面とすると、複写機５００でトナー像を作成するのは金型面ということになる。ただし、ループ状の被覆フィルムＦはこの限りではなく、継ぎ目のある被覆フィルムＦでも構わない。
【００３３】
次に、トナー像を転写した後の被覆フィルムＦの搬送動作について説明する。
本実施形態１の複写機本体部１００では、被覆フィルムＦが感光体１０から分離する位置よりも被覆フィルムＦの移動方向下流側で、被覆フィルムＦが再び感光体１０に巻きつく潜像担持体被覆フィルム巻きつけ位置よりも被覆フィルムＦの移動方向上流側の位置に、極性制御手段である現像回収補助ブラシ２３が配置されている。現像回収補助ブラシ２３は、不図示のバイアス印加手段によって現像装置１２内の現像剤中に含まれるトナーと同極性であるマイナス極性のバイアスが印加されたブラシローラである。
【００３４】
被覆フィルムＦはトナー像がシートＳに転写された後、感光体１０から分離して、第三フィルム張架ローラ２０３、及び、第四フィルム張架ローラ２０４を通過して、現像回収補助ブラシ２３と対向する位置に到達する。ここで、被覆フィルムＦ上に残留している転写残トナーはマイナス電荷が付与され、転写残トナーの帯電極性がマイナス極性側に揃えられる。
一方、被覆フィルムＦが分離した後の感光体１０表面は、不図示の除電装置によって残留電位が除去され、帯電ローラ８による帯電、続いて、レーザ書込装置４７によって静電潜像の形成が施される。表面上の転写残トナーの帯電極性がマイナス極性側に揃えられた被覆フィルムＦは、第一フィルム張架ローラ２０１及び第二フィルム張架ローラ２０２を通過して、巻きつけローラ８１によって張架される位置に到達する。ここで、除電、帯電、及び、静電潜像の形成が済んだ感光体１０の表面に被覆フィルムＦが巻きつけローラ８１によって再び巻きつけられ、被覆フィルムＦが現像位置へと搬送される。現像位置では、被覆フィルムＦ上のマイナス極性に帯電極性が揃えられた転写残トナーが現像ローラ４上の現像剤に混ざり込み、現像装置１２内に入っていたトナーとともに再び現像に寄与する。
現像位置を通過した被覆フィルムＦは、転写位置Ｂへ搬送され、上述したようにシートＳと重なり合い、トナー像がシートＳに転写される。この工程を繰り返して作像が続けられる。
【００３５】
なお、本実施形態１では、転写位置Ｂを通過した後の被覆フィルムＦの表面上の転写残トナーを極性制御手段によって帯電極性を揃え、現像装置１２で回収する構成であるが、被覆フィルムＦの表面上の転写残トナーを除去する構成としてはブレードやブラシ等の機械的な摺擦によってトナーをクリーニングするクリーニング手段を備えた構成であってもよい。
【００３６】
なお、本実施形態１では、極性制御手段としてブラシローラからなる現像回収補助ブラシ２３を用いているが極性制御手段として用いる部材はブラシローラに限るものではなく、ローラ部材を用いてもよい。極性制御手段としてローラ部材を用いる場合は帯電ローラ８と共通のローラ部材を用いることで二箇所の部材で部品を共通化することができ、製造コストの削減を図ることができる。
【００３７】
本実施形態１の複写機５００では、感光体１０の表面移動方向について、現像装置１２の現像ローラ４と感光体１０表面とが対向する現像位置から転写位置Ｂまでの間は、感光体１０の表面を被覆フィルムＦが被覆している。そして、転写位置Ｂを通過したあとに、感光体１０表面から被覆フィルムＦが分離し、現像位置よりも感光体１０の表面移動方向上流側に配置された巻きつけローラ８１によって現像前の感光体１０の表面に被覆フィルムＦを巻きつけている。このような構成により、複写機５００ではトナー像は感光体１０を被覆する被覆フィルムＦ上に形成され、感光体１０の表面にトナーが直接付着することが無い。このため、感光体１０の表面をクリーニングする感光体クリーニング手段が不要である。
【００３８】
感光体クリーニング手段が不要な従来の画像形成装置の一例としては、特許文献１に、現像工程で不要なトナーを回収するクリーナレス方式で、転写残トナーの帯電効率を高め、かぶりトナーを効率的に除去して画像形成品質を高め得るクリーナレス方式の画像形成装置が開示されている。この装置では、感光体ドラムを囲んで帯電ローラ、現像装置、一次転写ローラ、帯電補助手段（帯電ブラシ）を配置する。現像装置は、負極性に帯電したトナーを回転スリーブからトナー像の形成領域に移動させつつ非形成領域から回転スリーブへ移動させて、現像同時クリーニングを行う。一次転写ローラの下流に帯電ブラシ帯電補助手段（帯電ブラシ）を配置して−１０００［Ｖ］を印加することにより、感光体ドラム上の転写残トナーを負極性に帯電させる。感光体ドラムから中間転写ベルトへの一次転写において、トナー像が形成されない紙間スペースでは、トナー像の形成領域で印加する５００［Ｖ］よりも高い７００［Ｖ］の一次転写バイアス電圧を一次転写ローラに印加する、などによって 転写残トナーの不具合を防止するものである。
【００３９】
電子写真方式のクリーナレス方式を搭載した画像形成装置で、特許文献１に開示されるものにあってはクリーニング部材が完全に無くなった訳ではなく代替の部材を必要としている。
この理由は、「転写残トナーは、正規な帯電極性に帯電したトナーを記録材や中間転写ベルトに引き寄せる転写装置の転写バイアス電圧に逆らって像担持体に残留している。従って、転写残トナーの多くは、帯電が不足しているか、正規な帯電極性とは逆の極性に帯電しており、正規な帯電極性に帯電したトナーのようには、動的な現像によって現像部材へ回収されない」からであり、「特に、高温高湿環境下や耐久時、画像比率の高い画像形成が連続して行われてトナー補給が多い場合、帯電が不足したトナーの割合が高まり、いわゆるかぶりトナーとして像担持体に大量に付着する。現像装置内の電荷が低い状態であるため、電荷付与が厳しい状態であるような環境下だからである。そして、かぶりトナーが像担持体に大量に付着すると、像担持体の正常な帯電や露光を妨げて画像形成品質が低下する。 そこで、クリーナレス方式の画像形成装置では、転写装置の下流側に帯電補助手段を配置して、帯電が不足した転写残トナーや逆の極性に帯電した転写残トナーを正常な帯電極性に帯電させている。」ということが必要になる。つまり、クリーナレス方式とは言ってもクリーニング部材の機能を代替する部材を必要とするのである。
【００４０】
また、特許文献１のように転写装置の下流側に帯電補助手段を設ける構成では、トナー像の形成に必要な帯電及び露光とは別に潜像担持体表面に静電ハザードを与える構成となり、帯電補助手段を備えない構成に比して静電ハザードに起因する潜像担持体表面の光導電性の変化による潜像担持体の寿命の低下が生じ易い。
本実施形態１の複写機５００では、従来の帯電補助手段と同様に転写残トナーを正常な帯電極性に帯電させる現像回収補助ブラシ２３を備えている。しかし、現像回収補助ブラシ２３によって静電ハザードを受ける対象は被覆フィルムＦであるため、静電潜像が形成される潜像担持体とは異なり静電ハザードによる影響は少ない。また、本実施形態１の複写機５００では、感光体１０は被覆フィルムＦのループの内側にあり、被覆フィルムＦの周長は感光体１０の周長よりも長い。このため、被覆フィルムＦの周面上の一箇所が現像回収補助ブラシ２３の帯電による静電ハザードの影響を受ける機会は、従来の構成の潜像担持体の周面上の一箇所が帯電補助手段の帯電による静電ハザードの影響を受ける機会よりも大幅に少なくなる。
また、クリーニング部材の機能を代替する部材を設けたとしても、一度、感光体表面に直接付着したトナーを除去することには限界がある。
【００４１】
感光体クリーニング手段が不要な従来の画像形成装置の他の例としては、例えば実開平０３−０６５１４６号公報にシートフィルムを繰り出して他の転写媒体と重ね合わせることで画像を得る装置が開示されている。この装置は、感光感圧紙であるマイクロカプセル紙のフィルムシートに画像露光して潜像を得た後、記録用紙となる顕色紙と重ね合わせて画像を得るものである。そして、この両者を圧力現像装置を通過させることにより、マイクロカプセル紙のマイクロカプセルが破壊されることで未露光部分の染料前躯体が記録用紙である顕色紙の表面に塗布されている顕色剤と反応して発色する。ついで熱定着装置により発色を促進して最終画像を得るという装置である。
この公報に記載の装置は、シートと記録用紙を重ね合わせて画像を得る装置の例があるが、これは電子写真方式を用いたものでは無く、トナーが残留したときのクリーニングの課題も無いため、本実施形態１の複写機５００とは本質的に異なる画像形成装置である。
【００４２】
一方、本実施形態１の複写機５００では、フィルム層である被覆フィルムＦを介して電子写真感光体である感光体１０上の静電潜像を現像し、次いでこのトナー像をシートＳに転写し、被覆フィルムＦを感光体１０から分離する工程を繰り返すことにより、本質的にトナーが感光体１０に残らないようにすることができる。このため、感光体１０をクリーニングするクリーニング手段が不要である。このため、感光体１０に対する機械的な摩耗の影響を避けつつ、電気的な影響が増加することも無いため感光体１０の耐久性が飛躍的に良くなる。
【００４３】
次に、感光体１０の表面に形成された静電潜像に対応したトナー像を被覆フィルムＦ上に形成する現像装置１２について説明する。
複写機５００が備える現像装置１２は磁性キャリアとトナーからなる二成分現像装置である。複写機５００は現像装置１２で使用するトナーを収容する不図示のトナーボトルを備え、トナーボトル内のトナーは不図示のトナー補給装置によって現像装置１２に供給される。
トナー補給装置によって不図示のトナー補給口から供給されたトナーは、現像装置１２のケーシングである現像容器１２ａ内の磁性キャリアとトナーとからなる現像剤の上に供給される。供給されたトナーは、現像剤とともに螺旋形状の第二搬送スクリュ２で攪拌されながら図２中の紙面奥方向に搬送される。第二搬送スクリュ２を備える搬送路と第一搬送スクリュ１を備える搬送路とは、図２中の紙面奥方向端部と紙面手前方向端部とで連通している。そして、第二搬送スクリュ２によって図２中の紙面奥方向端部まで到達した現像剤は、第一搬送スクリュ１が配置された搬送路に移動し、第一搬送スクリュ１によって図２中の紙面奥方向から手前方向への搬送される。そして、第一搬送スクリュ１によって図２中の紙面手前方向端部まで到達した現像剤は、第二搬送スクリュ２が配置された搬送路に移動する。このように、現像装置１２内では現像剤が循環している。
供給されたトナーが攪拌された現像剤は、第一搬送スクリュ１によって搬送される搬送路内で、磁石が内蔵されている現像ローラ４の磁力によって、現像ローラ４の表面に汲み上げられる。図中矢印Ｄで示すように、図中時計回りに回転している現像ローラ４の表面に磁力で吸着した現像剤は、現像ドクタ７０で一定量に規制されるとともにトナーと磁性キャリアとが摩擦帯電される。
【００４４】
帯電した磁性キャリアとトナーとからなる現像剤は現像ローラ４の最大磁力強度の主極で穂立ちして感光体１０の表面を被覆する被覆フィルムＦに接触する。現像ローラ４にはバイアス電圧が印加されており、感光体１０上の静電潜像により選択的にトナーが被覆フィルムＦの表面に付着して現像される。なお、現像容器１２ａ内の現像剤のトナー濃度は、トナー濃度センサ５によって監視している。トナー濃度が低い場合は、不図示のトナー補給装置を駆動して、不図示のトナーボトルからトナーを補給して、トナー濃度を一定に保つように制御する。
また、感光体１０表面を覆う被覆フィルムＦ上にはトナーによって基準パターンが形成され、この基準パターンの反射濃度をパターン濃度センサ６が測定している。そしてこのパターン濃度センサ６の測定結果を基に、トナー濃度センサ５がどのような出力値の時にトナー補給動作を開始させれば良いかが自動的に選ばれるようになっている。
【００４５】
図２に示すように、トナー濃度センサ５は、現像剤を搬送する第二搬送スクリュ２の下に設置されており、現像剤の透磁率から現像剤のトナー濃度を測定している。トナー濃度が低くなると磁性体キャリアが密集してくるので透磁率が高くなる。このトナー濃度センサ５が検知した透磁率の値がある所定値（閾値）を超えれば、トナー濃度が低くなったと判断されて、所定のトナー濃度になるまで不図示の制御部からトナー補給装置へトナー補給動作のための信号が送られる。
【００４６】
このような補給制御によって、感光体１０の表面を覆う被覆フィルムＦ上に形成される基準パターンの濃度を一定に保つように制御しているが、トナーボトル内のトナーがなくなった場合には、不図示の判断機構を用いて基準パターンの濃度を検知するパターン濃度センサ６とトナー濃度センサ５との両方の出力から、トナーがなくなったことを判断する。
【００４７】
本実施形態１では、トナーボトルからトナーが補給されるものである。また、複写機５００に使用されるトナーは、ポリエステル樹脂を含有するトナーを好適に使用する事が出来るが、これに限定されるものではない。
【００４８】
次に、複写機５００で用いるトナーについて説明する。
ポリエステル樹脂を含有するトナーのポリエステルは、多価アルコールと多価酸（大多数がジオール基を有する化合物と二酸（−（ＣＯＯＨ）２）またはジエステル（−（ＣＯＯＲ）２）を有する２酸化合物またはジエステル化合物）とを脱水（あるいは脱アルコール）縮合反応によってポリエステル化合物（未変性ポリエステル）とした未変性ポリエステル樹脂を用いる。また、ジイソシアネート（−ＮＣＯ基を２個有する化合物）と活性水素化合物（特にジオール、ジオイックアシドまたはＯＨ基とＣＯＯＨ基の両方の基を有する化合物）との縮合反応によって得られる多価イソシアネート化合物とをさらに含む変性ポリエステル樹脂を含んでいてもよい。
【００４９】
多価イソシアネート化合物の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。
【００５０】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。なお、未変性ポリエステルは、ウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。
【００５１】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５程度である。
プレポリマーとして用いるウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０である。
【００５２】
なお、実施形態１の複写機５００では、融点が約１２０［℃］のトナーを用い、定着温度は１５０［℃］に設定し、１５０［℃］以上に適応できる被覆フィルムＦを用いる。
【００５３】
次に、感光体の表面を潜像担持体被覆フィルムで被覆した状態で現像ができることを確認した実験について説明する。
〔実験１〕
実験１として、画像形成装置として、ｉｍａｇｉｏ ＭＰ ５０００（リコー製）を用いて以下に述べる実験を行った。
潜像担持体被覆フィルムとして厚さ１０［μｍ］のＰＶＤＣフィルム、商品名：クレラップ（登録商標）を用意した。予め帯電した感光体ドラムを暗所で取り出し、このＰＶＤＣ製のフィルムを感光体ドラムに巻きつけた。画像形成装置に装着して帯電装置は機能させないで画像形成させた。用紙の供給は行わないで感光体ドラムの１周分にトナー像が形成されるタイミングを見計らって、画像形成装置を停止する。感光体ドラムを取り外し、観察したところ、画像が形成されていることを認めた。表面からラップフィルムを引き剥がしてトナー面を用紙に合わせて貼り付けたところ、鮮明な画像であることが確認できた。
【００５４】
〔実験２〕
実験２として、画像形成装置として、ｉｍａｇｉｏ ＭＰ ５０００（リコー製）を用いて以下に述べる実験を行った。
潜像担持体被覆フィルムとして厚さ７．５［μｍ］のポリメチルペンテン（ＰＭＰ）フィルム、商品名：コープラップ（登録商標）を用意した。実験１及び実験２と同様の実験を行ったところいずれもフィルム表面上に画像形成できることが確認できた。
【００５５】
なお、実験１と同様の実験としては、クレラップ（登録商標）及びコープラップ（登録商標）を含めた５種類の透明フィルムについて実施した。
実際の実験に用いた透明フィルムの各条件を表１に示す。
また、表１中の「公称値」は各透明フィルムの厚みの代表値であり、表１中の「厚み」は実際の計測値である。
【表１】
表１に示す５種類の透明フィルムのうち、厚さが１００［μｍ］のプリンタック（登録商標）以外は画像形成が可能であることが確認された。このように、厚さが１００［μｍ］のプリンタック（登録商標）では画像形成ができないのは、フィルムの厚みが厚すぎることによって、感光体ドラム上の静電潜像を形成する静電電荷に感応して静電潜像をその表面に保持することができないためと考えられる。
【００５６】
〔実施形態２〕
上述した実施形態１の複写機５００では、極性制御手段である現像回収補助ブラシ２３で帯電極性が揃えられた転写残トナーを現像装置１２の現像ローラ４で回収し、再び現像に寄与させる構成である。転写残トナーを現像装置１２で回収して再び現像に寄与させる構成としては、現像ローラ４とは別のトナー回収部材を設けてもよい。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、ループ状の潜像担持体被覆フィルムによって少なくとも現像位置では感光体表面を被覆し、潜像担持体被覆フィルム上の転写残トナーを現像装置で回収する構成で、現像装置が現像ローラとは別にトナーの回収部材を備える本発明の二つ目の実施形態（以下、実施形態２と呼ぶ）について説明する。
図４は、実施形態２の複写機本体部１００の感光体１０近傍である画像形成部の拡大説明図である。
実施形態２の複写機５００は、現像装置１２の構成と、極性制御手段の構成とが実施形態１の複写機５００と異なり、他の構成は共通するため、共通する構成についての説明は省略し、相違点について説明する。
【００５７】
図４に示すように、実施形態２の複写機本体部１００では、被覆フィルムＦが感光体１０から分離する位置よりも被覆フィルムＦの移動方向下流側で、被覆フィルムＦが再び感光体１０に巻きつく潜像担持体被覆フィルム巻きつけ位置よりも被覆フィルムＦの移動方向上流側の位置に、極性制御手段であるトナー極性制御ローラ２４が配置されている。トナー極性制御ローラ２４は、不図示のバイアス印加手段によって現像装置１２内の現像剤中に含まれるトナーと同極性であるマイナス極性のバイアスが印加されたローラ部材である。トナー極性制御ローラ２４に用いるローラ部材として帯電ローラ８と同一のものを使用することで、製品コストの低減を図ることができる。
【００５８】
次に、実施形態２の複写機５００が備える現像装置１２について説明する。
実施形態１と同様に実施形態２の現像装置１２もキャリアとトナーからなる二成分現像装置であるが、実施形態２の現像装置１２は、第三搬送スクリュ４１及びトナー回収ローラ４０を配置している点で実施形態１の現像装置１２と異なる。現像装置１２の第三搬送スクリュ４１及びトナー回収ローラ４０を配置した現像剤の搬送路は、第一仕切り板４３によって現像ローラ４及び第一搬送スクリュ１が配置された現像剤の搬送路と仕切られ、第二仕切り板４４によって、第二搬送スクリュ２が配置された現像剤の搬送路と仕切られている。第一仕切り板４３及び第二仕切り板４４は、図４中の紙面奥方向端部と紙面手前方向端部とに開口部を備え、仕切り板を挟んで隣り合う搬送路を連通している。
【００５９】
複写機５００は現像装置１２で使用するトナーを収容する不図示のトナーボトルを備え、トナーボトル内のトナーは不図示のトナー補給装置によって現像装置１２に供給される。トナー補給装置によって不図示のトナー補給口から供給されたトナーは、現像装置１２のケーシングである現像容器１２ａ内の磁性キャリアとトナーとからなる現像剤の上に供給される。このとき、第二搬送スクリュ２によって搬送される現像剤の上に供給される。
供給されたトナーは、現像剤とともに第二搬送スクリュ２で攪拌されながら図４中の紙面奥方向に搬送される。上述したように、第二搬送スクリュ２が配置された搬送路と、第三搬送スクリュ４１が配置された搬送路と、第一搬送スクリュ１が配置された搬送路とは、図４中の紙面奥方向端部と紙面手前方向端部とで連通している。そして、第二搬送スクリュ２によって図４中の紙面奥方向端部まで到達した現像剤は、第三搬送スクリュ４１が配置された搬送路や第一搬送スクリュ１が配置された搬送路に移動し、第一搬送スクリュ１及び第三搬送スクリュ４１によって図４中の紙面奥方向から手前方向への搬送される。そして、第一搬送スクリュ１及び第三搬送スクリュ４１によって図４中の紙面手前方向端部まで到達した現像剤は、第二搬送スクリュ２が配置された搬送路に移動する。このように、現像装置１２内では現像剤が循環している。
【００６０】
実施形態２の現像装置１２では、第一搬送スクリュ１と第三搬送スクリュ４１とのスクリュピッチ、条数、軸直径、羽根直径、材質、回転数は同じである。ただし、第一搬送スクリュ１と第三搬送スクリュ４１の構成はこの限りではない。また、第一搬送スクリュ１と第三搬送スクリュ４１との代わりに１本の搬送スクリュを配置して、１本の搬送スクリュで現像剤を搬送しながら現像ローラ４に現像剤を供給し、後述するトナー回収ローラ４０で回収されたトナーを現像剤に取り込んで攪拌して搬送する構成であってもよい。
【００６１】
第三搬送スクリュ４１によって搬送される搬送路内の現像剤は、磁石が内蔵されているトナー回収ローラ４０の磁力によって、トナー回収ローラ４０の表面に汲み上げられる。なお、現像ローラ４とトナー回収ローラ４０との間は第一仕切り板４３によって仕切られており、２つのローラ上に汲み上げた現像剤同士が接触しないように隔てられている。
図中矢印Ｅで示すように、図中反時計回りに回転しているトナー回収ローラ４０の表面に磁力で吸着した現像剤は、回収ローラドクタ７１で一定量に規制されるとともにトナーと磁性キャリアとが摩擦帯電される。
トナー回収ローラ４０上の帯電した現像剤はトナー回収ローラ４０の最大磁力強度の主極で穂立ちして感光体１０の表面を被覆する被覆フィルムＦに接触する。トナー回収ローラ４０には現像剤中のトナーの帯電極性とは逆極性（プラス極性）のバイアス電圧が印加されており、トナー極性制御ローラ２４によってマイナス極性に帯電極性が揃えられた被覆フィルムＦ上の転写残トナーを回収する。トナー回収ローラ４０上の転写残トナーが混ざった現像剤は、剤離れ極にてトナー回収ローラ４０表面から離間し、第三搬送スクリュ４１によって搬送される現像剤の上方の剤面に落下する。これにより、被覆フィルムＦ上の転写残トナーを現像装置１２内の現像剤に取り込むことができる。
【００６２】
一方、第一搬送スクリュ１によって搬送される搬送路内の現像剤は、磁石が内蔵されている現像ローラ４の磁力によって、現像ローラ４の表面に汲み上げられる。図中矢印Ｄで示すように、図中時計回りに回転している現像ローラ４の表面に磁力で吸着した現像剤は、現像ドクタ７０で一定量に規制されるとともにトナーと磁性キャリアとが摩擦帯電される。
現像ローラ４上の帯電した現像剤は現像ローラ４の最大磁力強度の主極で穂立ちして、現像位置で感光体１０の表面を被覆する被覆フィルムＦに接触する。現像ローラ４にはバイアス電圧が印加されており、感光体１０上の静電潜像により選択的にトナーが被覆フィルムＦの表面に付着して現像される。現像位置を通過した後の現像ローラ４上の現像剤は、剤離れ極にて現像ローラ４表面から離間し、第一搬送スクリュ１によって搬送される現像剤の上方の剤面に落下する。
なお、画像形成時に現像ローラ４及びトナー回収ローラ４０の回転を開始させるタイミングは、被覆フィルムＦの駆動ローラである第一フィルム張架ローラ２０１や感光体１０の回転駆動を開始させるタイミングと一致する。
【００６３】
次に、実施形態２の現像装置１２が備えるトナー回収ローラ４０及び現像ローラ４に対する印加バイアスについて説明する。
図５は、トナー回収ローラ４０への印加バイアスの一例を示す説明図であり、図６は、現像ローラ４への印加バイアスの一例を示す説明図である。図５及び図６では、縦軸が感光体１０、トナー回収ローラ４０及び現像ローラ４の各部材の表面電位であり、横軸は経過時間を示す。横軸のｔ１〜ｔ４はそれぞれ、ｔ１は駆動開始のタイミング、ｔ２は感光体へのバイアス印加開始のタイミング（帯電ローラによって帯電された表面の先端がローラとの対向部に到達するタイミング）、ｔ３は感光体へのバイアス印加終了のタイミング（帯電ローラによって帯電された表面の後端がローラとの対向部に到達するタイミング）、ｔ４は、駆動終了のタイミングを示している。
また、図５及び図６中の実線で示す電位の変化は感光体１０の表面電位の変化を示している。また、図５及び図６中のＶａは帯電された感光体１０表面の非画像部の電位（以下、非画像部電位Ｖａ）を示し、Ｖｂは帯電された感光体１０表面の画像部の電位（以下、画像部電位Ｖｂ）を示す。
さらに、図５中の破線で示す電位の変化はトナー回収ローラ４０の表面電位の変化を示しており、図５中の斜線の領域は、マイナス極性のトナーが感光体１０側からトナー回収ローラ４０へと移動するように作用する電位差を示している。
また、図６中の破線で示す電位の変化は現像ローラ４の表面電位の変化を示しており、図６中の斜線の領域は、マイナス極性のトナーが現像ローラ４から感光体１０側へと移動するように作用する電位差を示している。
【００６４】
図５及び図６に示すように、この一例では、感光体１０の非画像部電位Ｖａは−６５０［Ｖ］、画像部電位Ｖｂは−５０［Ｖ］としている。図５に示すように、トナー回収ローラ４０のバイアス印加による表面電位は＋１５０［Ｖ］である。トナー回収ローラ４０に対するバイアス印加の開始及び終了は、トナー回収ローラ４０の駆動開始のタイミング（ｔ１）及び駆動終了のタイミング（ｔ４）である。このようにバイアス印加を行うことにより、被覆フィルムＦ上にあるマイナス極性の転写残トナーがトナー回収ローラ４０側に引き付けられ、回収される。この際、主に非画像部には現像在中の磁性キャリアが感光体１０側に引き付けられて被覆フィルムＦに付着する電位差が生じる。これについては、トナー回収ローラ４０の主極に希土類マグネットを使用することで１６０［ｍＴ］の強磁力とし（現像ローラ４の主極のフェライトマグネットは１００［ｍＴ］程度）、キャリアの付着を抑えている。また、被覆フィルムＦに磁性キャリアが付着した場合でも、トナー回収ローラ４０と被覆フィルムＦとが対向する位置よりも被覆フィルムＦの移動方向下流側の現像位置で現像ローラ４によって被覆フィルムＦ上のキャリアは現像容器１２ａ内に回収される。
【００６５】
一方、図６に示すように、現像ローラ４のバイアス印加による表面電位は、−５００［Ｖ］であって、プラス極性方向について、感光体１０の非画像部電位Ｖａよりも高電位であり、感光体の画像部電位Ｖｂよりも低電位である。現像ローラ４に対するバイアス印加の開始及び終了は、一般的な電子写真の現像バイアスのタイミングである。このようなバイアス印加を行う事により、現像ローラ４上の現像剤中のマイナス極性のトナーが感光体１０の画像部（静電潜像部）に引き付けられ、被覆フィルムＦ越しに付着して現像される。なお、ここで説明した印加バイアスの値は固定ではなく、ユーザーの使用環境などにより制御される。なお、トナー回収ローラ４０の表面電位と現像ローラ４表面電位との間には、数百［Ｖ］の電位差があるが、第一仕切り版４３によって絶縁されている。
【００６６】
なお、実施形態２の複写機５００は、実施形態１と同様にパターン濃度センサ６やトナー濃度センサ５の出力に基づいて、現像装置１２に対するトナーの補給を制御している。
【００６７】
〔実施形態３〕
上述した実施形態１及び実施形態２の複写機５００では、転写位置Ｂを通過した被覆フィルムＦは記録媒体であるシートＳと分離した後、感光体１０の表面から分離する構成である。ループ状の被覆フィルムＦを備える構成としては、転写位置Ｂを通過した被覆フィルムＦがシートＳとともに感光体１０の表面から分離する構成であってもよい。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、ループ状の潜像担持体被覆フィルムによって少なくとも現像位置では感光体表面を被覆し、転写位置を通過した潜像担持体被覆フィルムが記録媒体とともに潜像担持体の表面から分離する、本発明の三つ目の実施形態（以下、実施形態３と呼ぶ）について説明する。
【００６８】
図７は、実施形態３に係る複写機５００全体の概略構成図である。図８は、実施形態３の複写機本体部１００の感光体１０近傍である画像形成部の転写位置Ｂで被覆フィルムＦとシートＳとが対向する状態の説明図である。また、図９は、実施形態３の複写機５００が備える熱定着装置２２の拡大説明図である。
実施形態３の複写機５００は、ループ状の被覆フィルムＦを熱定着装置２２まで掛けまわす構成と、極性制御手段を備えていない構成とが実施形態１の複写機５００と異なり、他の構成は共通するため、共通する構成についての説明は省略し、相違点について説明する。
【００６９】
実施形態３の複写機５００が備える被覆フィルム搬送装置２０は、実施形態１及び実施形態２と同様に、ループ状の被覆フィルムＦと、第一フィルム張架ローラ２０１、第二フィルム張架ローラ２０２、第三フィルム張架ローラ２０３、及び、第四フィルム張架ローラ２０４を備え、感光体１０の表面移動に合わせて被覆フィルムＦを無端移動させる。また、実施形態３の被覆フィルム搬送装置２０でも第一フィルム張架ローラ２０１が駆動ローラである。
【００７０】
被覆フィルム搬送装置２０によって搬送される被覆フィルムＦは、巻きつけローラ８１の表面を経て感光体１０表面に密着するように巻きつけられ、感光体１０の表面を被覆する。すなわち、実施形態３も、実施形態１と同様に巻きつけローラ８１と感光体１０とが対向する位置が潜像担持体被覆フィルム巻きつけ位置となる。被覆フィルムＦはこの巻きつけローラ８１の押圧力とにより、感光体１０に張り付いてそのまま下流へと搬送され、感光体１０の表面を被覆した状態で現像位置及び転写位置Ｂを通過する。さらに、本実施形態３の複写機５００は、図７及び図９に示すように転写位置Ｂを通過した被覆フィルムＦは熱定着装置２２の定着ニップも通過する。
被覆フィルムＦのループの内側には感光体１０、帯電ローラ８、及び、レーザ書込装置４７が配置され、さらに、熱定着装置２２の加熱ローラ３０が配置されている。また、被覆フィルムＦのループの外側には現像装置１２と転写装置１３とが配置され、さらに、熱定着装置２２の加圧ローラ３２が配置されている。そして、現像装置１２の現像ローラ４、転写装置１３の転写ベルト１７、及び、熱定着装置２２の加圧ローラ３２が被覆フィルムＦに外接し、熱定着装置２２の加熱ローラ３０が被覆フィルムＦに内接している。
また、実施形態１の被覆フィルム搬送装置２０では、第三フィルム張架ローラ２０３が被覆フィルムＦに内接しているが、本実施形態３では第三フィルム張架ローラ２０３が被覆フィルムＦに外接する構成である。
【００７１】
実施形態３の複写機５００を用いてコピーを行うときの原稿内容の読み込みから、感光体１０表面上の被覆フィルムＦの表面上にトナー像を形成するまでの工程は実施形態１の複写機５００と同様である。また、シートカセット６１内や手差しトレイ６７上のシートＳが、感光体１０の右側へと送り込まれるまでの工程も実施形態１の複写機５００と同様である。
【００７２】
感光体１０の右側へと送り込まれたシートＳは、転写位置Ｂで感光体１０表面を被覆し、表面にトナー像が形成された被覆フィルムＦと重なり合う。実施形態３の複写機５００は、転写ローラ７には不図示のバイアス印加装置によって転写バイアスが印加されており、転写位置Ｂで感光体１０との間に転写電界を形成している。転写位置ＢでシートＳと対向したトナー像は、図８に示すように、被覆フィルムＦとシートＳとの間に挟まれた状態となるが、静電的には転写電界によって感光体１０を被覆する被覆フィルムＦの表面からシートＳへと移動した状態となり、シートＳ上のトナー像が転写された状態となる。トナー像が転写された後のシートＳは、被覆フィルムＦとともに感光体１０から離れて、熱定着装置２２へと搬送される。
【００７３】
実施形態３の複写機５００では感光体１０表面と加熱ローラ３０との間で被覆フィルムＦが張架されている。このため、転写位置Ｂでは被覆フィルムＦはシートＳの搬送方向と同じ方向に配置された加熱ローラ３０の方向に引っ張られ、シートＳとともに感光体１０の表面から分離する。このような実施形態３の複写機５００では、加熱ローラ３０と感光体１０との間で被覆フィルムＦを張架する構成が潜像担持体被覆フィルム分離手段として機能する。
なお、転写位置Ｂで被覆フィルムＦが分離した感光体１０の表面は不図示の除電装置によって残留電位が除去され、帯電ローラ８から始まる次の画像形成に備える状態となる。
【００７４】
一方、トナー像が転写され、被覆フィルムＦとともに熱定着装置２２へと搬送されたシートＳは、被覆フィルムＦとともに加熱ローラ３０と加圧ローラ３２とによって形成される定着ニップに通される。熱定着装置２２では被覆フィルムＦ及びシートＳがこれらのローラに搬送されながら、熱と圧力とが印加されてシートＳに対してトナー像が定着される。
実施形態３の複写機５００では定着ニップよりも表面移動方向下流側の加熱ローラ３０の表面と第三フィルム張架ローラ２０３との間で被覆フィルムＦが張架されている。このため、被覆フィルムＦはシートＳの搬送方向とは異なる方向に配置された第三フィルム張架ローラ２０３の方向に引っ張られ、被覆フィルムＦが加熱ローラ３０の表面に沿ってシートＳから分離する。定着ニップを通過して、被覆フィルムＦと分離したシートＳは排出ローラ３５を通過して、排出スタック部３９上に排出されてスタックされる。また、定着ニップを通過して、シートＳと分離した被覆フィルムＦは各張架ローラによって張架される位置を通過して、巻きつけローラ８１の表面を経て再び感光体１０表面に密着するように巻きつけられ、感光体１０の表面を被覆する。この工程を繰り返して作像が続けられる。
【００７５】
本実施形態３の複写機５００では、感光体１０の表面移動方向について、現像装置１２の現像ローラ４と感光体１０表面とが対向する現像位置からトナー像が感光体１０の上からシートＳに移動する転写位置Ｂまでの間は、感光体１０の表面を被覆フィルムＦが被覆している。そして、転写位置Ｂで被覆フィルムＦは感光体１０の表面からトナー像と共に分離する。また、感光体１０の表面からトナー像とともに分離した被覆フィルムＦは熱定着装置２２を通過し、各張架ローラによる張架位置を通過した後に、潜像形成後で現像前の感光体１０の表面に再び巻きつく構成である。このような構成により、複写機５００ではトナー像は感光体１０を被覆する被覆フィルムＦ上に形成され、感光体１０の表面にトナーが直接付着することが無い。このため、感光体１０の表面をクリーニングする感光体クリーニング手段が不要である。
なお、本実施形態３の複写機５００は、感光体と現像装置とをそれぞれ一つずつ備えるモノクロの画像形成装置であるが、一つの感光体に４つの現像装置を配置したフルカラーの画像形成装置であっても、感光体表面に潜像担持体被覆フィルムを巻きつける構成は適用可能である。
【００７６】
熱定着装置２２では熱がかけられるため、被覆フィルムＦが定着装置まで掛けまわされている構成では、被覆フィルムＦとシートＳとの分離性、及び、被覆フィルムＦと加熱ローラ３０との分離性が懸念される。
しかし、本実施形態３の複写機５００では、特に対策を行わなくてもシートＳや加熱ローラ３０に対して良好に分離することが可能であったため、大きな懸念とはならないと考えられる。
【００７７】
まず、被覆フィルムＦと加熱ローラ３０との分離性については、被覆フィルムＦがループ上になったおり、さらに、転写等の作像工程で被覆フィルムＦに対してテンションがかかっていないと画像不良が発生するため被覆フィルムＦにはある程度のテンションがかかっていると考えられる。そして、加熱ローラ３０よりも被覆フィルムＦの移動方向下流側に配置された第三フィルム張架ローラ２０３からの引張力により被覆フィルムＦを加熱ローラ３０から物理的な力で分離させることができるものと考えられる。
また、被覆フィルムＦとシートＳとの分離性については、シートＳが被覆フィルムＦと分離するときには被覆フィルムＦは上述したように作像工程内でテンションがかかった状態でループを形成しているため、シートＳと被覆フィルムＦとが分離する位置では被覆フィルムＦが加熱ローラ３０と一体となっていると考えられる。このとき、本実施形態３の被覆フィルムＦと加熱ローラ３０との関係は、従来の定着装置の定着ベルトと加熱ローラとの関係と同等と考えることができる。このため、本実施形態３の複写機５００では被覆フィルムＦとシートＳとの分離は、従来の定着装置における定着ベルトと記録媒体との分離お堂ように、極率分離や分離板を利用して分離することが可能である。
【００７８】
また、実施形態３の複写機５００では、熱定着装置２２でシートＳと分離した被覆フィルムＦ上にオフセットトナーが残ると次の現像、帯電工程でも被覆フィルムＦの表面がオフセットトナーにより汚れていることになり、現像性や帯電性等、不具合を起こす可能性がある。
ここで、熱定着装置２２において、加熱ローラ３０、または、加圧ローラ３２の離型性が不良であると、一部のトナーが加熱ローラ３０、または、加圧ローラ３２に付着してオフセットが発生する。
潜像担持体被覆フィルムを備えない従来の画像形成装置の定着装置としては、定着ローラや加圧ローラで良好な離型性が得られるように、これらの外周に離型層を形成し、この離型層にシリコーンオイルを塗布するオイル塗布ローラを設けた構成が公知となっている。
しかし、このような構成ではオフセットが発生するのを完全に防止することが困難である。そして、微量なオフセットトナーが定着ローラ又は加圧ローラに残留して、オイル塗布ローラの表面がトナーや紙粉で汚損され、経時使用によってオイル塗布ローラによるオイル塗布量が低下又は表面がオフセットトナーによって汚損することがある。オイル塗布ローラの表面が汚損すると、その汚損のオフセットトナーが定着ローラ又は加圧ローラに逆転写されて記録紙に画像汚れを発生するという問題があった。
【００７９】
このような問題は、特開平７-２３４６００号公報や特開平９-６１７３号公報に記載された定着装置の構成により改善することができる。
特開平７-２３４６００号公報に記載の定着装置は、オイル塗布ローラが、発泡体によって形成されたローラ基体に、定着ローラ又は加圧ローラの離型層と同質のフッ素樹脂に無数の微細な孔を設けた表層を設け、ローラ基体にシリコーンオイルを充填し、さらにオイル塗布ローラの表面をクリーニングするクリーニング部材を設けたものである。
また、特開平９-６１７３号公報に記載の定着装置は、オイル塗布ローラの表面をクリーニングするクリーニングローラと、このクリーニングローラの外周面に付着した異物を除去するブレードとを設けたものである。
そして、本実施形態３の複写機５００の熱定着装置２２は、これらの公報に記載の構成の原理を用いて検討した構成である。図９に示すように、本実施形態３の複写機５００の熱定着装置２２は、上述した公報の定着ローラに相当する加熱ローラ３０側に被覆フィルムＦが巻きついており、加圧ローラ３２に微量オイル塗布ローラ８２が接触し、さらに、微量オイル塗布ローラ８２にクリーニングローラ８３が接触する構成となっている。
このような構成により、オフセットの発生を防止することができ、経時に渡って良好な画像形成を行うことができる。
【００８０】
なお、本実施形態３の複写機５００では、熱定着装置２２でシートＳから分離した被覆フィルムＦが再び感光体１０に巻きつきまでの間に、被覆フィルムＦの表面をクリーニングする構成は備えていない。実施形態３のように被覆フィルムＦが熱定着装置２２を通過する構成であってもシートＳから分離した被覆フィルムＦが再び感光体１０に巻きつきまでの間に被覆フィルムＦの表面をクリーニングするクリーニング手段を備える構成であってもよい。
このクリーニング手段の一例としては、第三フィルム張架ローラ２０３をクリーニングローラとして、被覆フィルムＦの表面のオフセットトナーを除去するように構成してもよい。このような構成の場合、被覆フィルムＦ上のオフセットトナーは熱定着装置２２を通過するときに柔らかくなっているため、クリーニングローラでふき取るような構成で簡単に除去することができる。なお、被覆フィルムＦのクリーニング手段としては、このような構成に限るものではなく、熱定着装置２２を通過した後の被覆フィルムＦ上のオフセットトナーを除去することができるものであれば、どのような構成であってもよい。
【００８１】
〔実施形態４〕
上述した実施形態３の複写機５００では、熱定着装置２２の定着部をループ状の被覆フィルムＦが通過する構成で、加熱部材がローラ状の加熱ローラ３０を用いた構成である。定着部を構成する加熱部材としてはローラ状の部材に限るものではない。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、ループ状の潜像担持体被覆フィルムによって少なくとも現像位置の感光体表面を被覆し、転写位置を通過した潜像担持体被覆フィルムが記録媒体とともに潜像担持体の表面から分離する、潜像担持体被覆フィルムを記録媒体とともに定着装置を通過する構成で、加熱部材がローラ形状とは異なる構成である本発明の四つ目の実施形態（以下、実施形態４と呼ぶ）について説明する。
図１０は、実施形態４の複写機本体部１００が備える熱定着装置２２の拡大説明図である。
実施形態４の複写機５００は、熱定着装置２２の加熱部材の構造が実施形態３の複写機５００と異なり、他の構成は共通するため、共通する構成についての説明は省略し、相違点について説明する。
【００８２】
本実施形態３の熱定着装置２２は、図１０で示すように、ヒータ支持部材９２に支持された板状の加熱体９１を備えるセラミックヒータ９０を加熱部材として備えている。被覆フィルムＦは加熱体９１と対向する位置に加圧ローラ３２を備え、加熱体９１と加圧ローラ３２との間で定着ニップ形成している。さらに、熱定着装置２２は、定着ニップに対して被覆フィルムＦの移動方向上流側に定着入口ローラ９３を備え、定着ニップに対して被覆フィルムＦの移動方向下流側に定着出口ローラ９４を備える。
【００８３】
被覆フィルムＦは、エンドレスベルト状の耐熱フィルムであり、ヒータ支持部材９２に固定支持させて配設した加熱体９１に対して並列して配置された定着入口ローラ９３と定着出口ローラ９４とによって張架されている。被覆フィルムＦは、これら２つのローラ（９３、９４）と、各張架ローラ（２０１〜２０４）、巻きつけローラ８１、及び、感光体１０によって、テンションが掛けられた状態で張架されている。また、被覆フィルムＦは感光体１０から未定着トナーを担持したシートＳに密着してシートＳとともに熱定着装置２２に進入するため、未定着トナーを担持したシートＳがシワや蛇行、速度遅れなく熱定着装置２２を通過することができる。
加圧ローラ３２はシリコンゴム等の離型性のよい弾性層を有するローラ部材であり、被覆フィルムＦを挟んで加熱体９１に当接し、不図示の付勢手段によって、例えば、総圧３９．２［Ｎ］〜９．８［Ｎ］の当接圧をもって対向圧接させて定着ニップを形成している。
また、複写機５００で用いる被覆フィルムＦは、繰り返してトナー画像の加熱定着に供されるため、耐熱性、離型性、耐久性に優れ、さらに、厚みの薄いものが望ましい。
【００８４】
本実施形態４の加熱体９１を構成する平面基板は、アルミナ等の高熱伝導度且つ高電気抵抗率を有する材料からなっており、厚み０．６［ｍｍ］、幅１０［ｍｍ］、長さ３１０［ｍｍ］であり、加熱体９１の被覆フィルムＦと接触する表面には長手方向（図１０中の紙面手前奥方向）に延在する抵抗発熱体を具備する。
ヒータ支持部材９２は例えばＰＰＳ（ポロフェニレンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミクス、金属、ガラス等の複合材料などで構成できる。本実施形態４に係る熱定着装置２２が備えるセラミックヒータ９０は、立ち上がり時に最大電力を供給することによって、シートＳ上のトナー画像を定着させるに足る所定温度近傍まで加熱体９１を加熱する。
【００８５】
上述した実施形態３の複写機５００が備える熱定着装置２２のように加熱部材である加熱ローラ３０に被覆フィルムＦを張架させる構成であると、被覆フィルムＦはトナーを定着させる定着ニップの領域だけでなく、加熱ローラ３０に張架されるために加熱ローラ３０の表面に接触している領域全体で加熱された状態となり、被覆フィルムＦに対して熱による不要なダメージを与えるおそれがある。
一方、本実施形態４のセラミックヒータ９０が定着ニップでのみ被覆フィルムＦを加熱するように、被覆フィルムＦを局所的に加熱する構成であれば、加熱に起因する被覆フィルムＦに対するダメージが小さくなる。また、加熱ローラによって加熱する構成に比べて、定着の立ち上がり時間が短縮できる。
【００８６】
なお、熱定着装置２２としては、トナー像を加熱してシートＳに定着させる定着ニップを通過した被覆フィルムＦを冷却する冷却手段を備える構成であっても良い。
図１１は、図１０を用いて説明した実施形態４の熱定着装置２２に冷却手段としてのヒートシンク９５を備える構成の熱定着装置２２の拡大説明図である。
図１１に示す熱定着装置２２では、定着ニップを通過したトナー像を担持するシートＳヒートシンク９５によって被覆フィルムＦごと冷却する。ヒートシンク９５との対向部を通過した被覆フィルムＦは、定着出口ローラ９４に対して被覆フィルムＦの移動方向下流側に配置された第三フィルム張架ローラ２０３の方向に引っ張られ、定着出口ローラ９４の表面に沿ってシートＳから分離する。
【００８７】
次に、冷却した後に被覆フィルムＦとシートＳとを分離させる構成についてより詳しく説明する。
加熱、加圧されてベルト状の被覆フィルムＦに密着したシートＳは被覆フィルムＦの移動に伴い冷却部であるヒートシンク９５との対向部に搬送される。冷却部では被覆フィルムＦの裏面にヒートシンク９５を接触させて、被覆フィルムＦとともに密着しているシートＳの熱エネルギーを吸収している。そして、ヒートシンク９５が備えるフィン表面には空気を通し、空気中に熱エネルギーを放出する。すなわち、被覆フィルムＦ及びシートＳからヒートシンク９５へ、更に、空気中へと連続して熱エネルギーを移動させて、シートＳを所定温度に冷却している。
そして被覆フィルムＦとシートＳとを所定温度まで冷却した後に、被覆フィルムＦからシートＳを分離する。このように、被覆フィルムＦとシートＳとを所定温度まで冷却した後に分離させる。これにより、トナー、および、用紙表面の樹脂をそれぞれのガラス転位点温度の近くまで冷却することで被覆フィルムＦ表面の鏡面性を写し取って高光沢なプリントに仕上げることができ、シートＳ上のトナー像に対して光沢化処理を施すことができる。
【００８８】
一方、十分に冷却しないで被覆フィルムＦからシートＳを分離した場合には、分離時にトナー、および、シートＳ表面の樹脂が被覆フィルムＦに対する付着力によって被覆フィルムＦに引っ張られ、シートＳの表面やトナー像の表面に微小な凹凸が連続的に発生して、光沢度が低くなってしまう。光沢度が安定する温度域では、トナー、および、シートＳ表面の樹脂は冷却することで凝集力が大きくなるため、被覆フィルムＦからシートＳを分離する際にこれらの樹脂が分断して被覆フィルムＦ表面に残ることもなく、被覆フィルムＦの表面を常に鏡面状態に維持することができる。
以上のように、被覆フィルムＦと加熱後、冷却することで高光沢画像を得ることが可能となり、さらに、冷却することでシートＳと被覆フィルムＦとの良好な分離が可能となる。
また、本実施形態４の複写機５００では被覆フィルムＦをループ状として、被覆フィルムＦを繰り返し使用する構成であるため、冷却することで、定着後、再び作像部へ被覆フィルムＦが到達するときに熱を持っておらず、現像装置１２内の現像剤や感光体１０など作像部の温度が上がって起こる不具合を防止することができる。
【００８９】
実施形態４の熱定着装置２２のように加熱部材がローラ状ではない構成であっても、実施形態３の熱定着装置２２と同様に、加圧ローラ３２に対して微量オイル塗布ローラ８２やクリーニングローラ８３を配置する構成であってもよい。
また、図１１に示すように、定着位置を通過した後の被覆フィルムＦを冷却する冷却手段を備える構成は、実施形態４のように加熱部材がセラミックヒータである構成に限らず、実施形態３のように加熱ローラの構成など、加熱定着を行う構成であれば適用可能である。
【００９０】
上述した実施形態１〜４では、感光体１０の表面移動方向について静電潜像が形成される潜像形成位置よりも下流側、且つ、現像位置よりも上流側となる位置に巻きつけローラ８１を配置し、被覆フィルムＦを感光体１０の表面と密着させて、感光体１０の表面を被覆する構成である。感光体１０の表面を被覆する位置は、現像位置よりも上流側であればよく、帯電ローラ８によって一様帯電される一様帯電位置と静電潜像形成位置との間や、一様帯電位置よりも上流側であってもよい。しかし、上述した実施形態１〜４のように、帯電及び静電潜像の形成が成された感光体１０の表面を被覆フィルムＦで被覆することにより、一様帯電時や静電潜像の形成時に被覆フィルムＦの影響がなく、比較的に高画質な画像形成を行うことができる。
【００９１】
以上、上述した各実施形態の複写機５００は、表面移動する潜像担持体である感光体１０と、感光体１０表面を一様帯電する帯電手段である帯電ローラ８と、感光体１０上に静電潜像を形成する潜像形成手段であるとレーザ書込装置４７と、感光体１０上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成するトナー像形成手段である現像装置１２とを備え、少なくとも現像装置１２によってトナー像が形成されるトナー像形成位置でである現像位置で、潜像担持体被覆フィルムである被覆フィルムＦが感光体１０表面を被覆するように被覆フィルムＦを感光体１０の表面に巻きつける被覆フィルム巻きつけ手段である巻きつけローラ８１と被覆フィルムＦによって被覆された感光体１０の表面が再び巻きつけローラ８１によって被覆フィルムＦを巻きつけられる位置に到達する前に、感光体１０の表面を被覆した状態で現像位置を通過した被覆フィルムＦを感光体１０表面から分離させる被覆フィルム分離手段と、現像位置で被覆フィルムＦ上に形成されたトナー像を記録媒体であるシートＳに転写する転写手段である転写装置１３とを備え、感光体１０表面から分離した被覆フィルムＦを再び感光体１０表面に巻きつけるように、被覆フィルムＦを無端ループ状に構成している。このため、ロール状の被覆フィルムＦを感光体１０表面上に巻きつける構成のように感光体１０表面上に巻きつける被覆フィルムＦが無くなることは無いので、複写機５００を大型化することなく、被覆フィルムＦの交換の負担を軽減できる。また、少なくとも現像位置からシートＳにトナー像を転写する転写位置Ｂまでは感光体１０の表面上を被覆フィルムＦが被覆するため、感光体１０の表面に直接トナーが付着することがなく、感光体１０をクリーニングする構成が不要となり、感光体１０の長寿命化を図ることができる。
なお、ロール状の被覆フィルムＦを感光体１０表面上に巻きつける構成で、被覆フィルムＦをシートＳに貼り付けず、トナー像が定着されたシートＳのみを排出する構成では、感光体１０から分離した被覆フィルムＦを回収するスペースが必要であるが、本発明を適用した各実施形態の複写機５００であれば、被覆フィルムＦがループ状で繰り返し使用するため、被覆フィルムＦを回収するスペースも不要となり、省スペースとなる。また、被覆フィルムＦがループ状ではない構成に比べて、被覆フィルムＦの補充や廃棄などのユーザーメンテナンスと、経済的な負担を軽減することができる。
なお、実施形態１及び実施形態２の複写機５００では、第三フィルム張架ローラ２０３と感光体１０との間で被覆フィルムＦを張架する構成が潜像担持体被覆フィルム分離手段として機能する。
また、実施形態３の複写機５００では、加熱ローラ３０と感光体１０との間で被覆フィルムＦを張架する構成が潜像担持体被覆フィルム分離手段として機能し、実施形態４の複写機５００では、定着入口ローラ９３と感光体１０との間で被覆フィルムＦを張架する構成が潜像担持体被覆フィルム分離手段として機能する。
【００９２】
また、上述した各実施形態の複写機５００は、巻きつけローラ８１は、レーザ書込装置４７によって潜像が形成される潜像形成位置よりも感光体１０の表面移動方向下流側で、現像位置よりも感光体１０の表面移動方向上流側の感光体１０の表面に被覆フィルムＦを巻きつけ、被覆フィルム分離手段は、帯電ローラ８に一様帯電される一様帯電位置よりも感光体１０の表面移動方向上流側で感光体１０の表面から被覆フィルムＦを分離させる構成である。この構成により、転写残トナーが微量に付着している可能性がある被覆フィルムＦに対して、被覆フィルムＦ越しに感光体１０を一様帯電するのではなく、被覆フィルムＦが巻きつく前に感光体１０を帯電することで、帯電によってトナー添加剤が被覆フィルムＦに固着すること回避することができる。さらに、被覆フィルムＦが巻きつく前に感光体１０に書き込み光３を照射して静電潜像を形成することで、フィルム越しに露光するよりもシャープな潜像が得られる。
【００９３】
また、実施形態１及び実施形態２の複写機５００の転写装置１３は、転写位置Ｂで被覆フィルムＦを挟んで感光体１０との間で転写ニップを形成する転写ローラ７を備え、転写ニップの入口側では被覆フィルムＦとシートＳとがそれぞれ進入し、転写ニップではシートＳが被覆フィルムＦを介して潜像担持体に当接して感光体１０と転写ローラ７との間に形成される転写電界によって被覆フィルムＦ上のトナー像がシートＳに移動し、転写ニップの出口側では感光体１０の表面を被覆する被覆フィルムＦに対してシートＳが分離し、その後、感光体１０の表面から被覆フィルムＦが分離するため、被覆フィルムＦが感光体１０から分離するときには、被覆フィルムＦがトナー像の載ったシートＳから離れているので、被覆フィルムＦを感光体１０から分離するときの剥離放電によるトナー像の乱れを防ぐことができる。
【００９４】
また、実施形態３及び実施形態４の複写機５００の転写装置１３は、転写位置Ｂで被覆フィルムＦを挟んで感光体１０との間で転写ニップを形成する転写ローラ７を備え、転写ニップの入口側では被覆フィルムＦとシートＳとがそれぞれ進入し、転写ニップではシートＳが被覆フィルムＦを介して潜像担持体に当接して感光体１０と転写ローラ７との間に形成される転写電界によって被覆フィルムＦ上のトナー像がシートＳに移動し、転写ニップの出口側では被覆フィルムＦがシートＳとともに感光体１０から分離するため、被覆フィルムＦが感光体１０から分離するときには、トナー像の載ったシートＳと被覆フィルムＦとがトナー像を挟んで密着しているので、被覆フィルムＦを感光体１０から分離するときの剥離放電によるトナー像の乱れを防ぐことができる。
【００９５】
また、実施形態３及び実施形態４の複写機５００は、シートＳとともに転写ニップを通過した被覆フィルムＦは、シートＳ上にトナー像を加熱して定着する熱定着装置２２の定着部である定着ニップにシートＳとともに進入し、定着ニップを通過した後にシートＳから分離する。特に、実施形態３の複写機５００では、被覆フィルムＦが感光体１０から加熱ローラ３０まで張架されているため、被覆フィルムＦに密着して移動するシートＳの転写位置から定着位置までの搬送経路が安定し、シワなどの定着異常の発生を抑制することができる。また、特に、実施形態４の複写機５００では、被覆フィルムＦが感光体１０から定着ニップの下流側の定着出口ローラ９４まで張架されているため、被覆フィルムＦに密着して移動するシートＳの転写位置から定着位置までの搬送経路が安定し、シワなどの定着異常の発生を抑制することができる。
【００９６】
また、実施形態３の熱定着装置２２は内部に熱源を備えた加熱ローラ３０と、加熱ローラ３０に接触して加圧する加圧ローラ３２とを備え、加熱ローラ３０と加圧ローラ３２との接触部で定着部としての定着ニップを形成することにより、加熱ローラ３０に被覆フィルムＦを掛けまわして、被覆フィルムＦを従来の定着装置の定着ベルトのように用いることができ、安定した定着を実現することができる。また、加熱ローラ３０に被覆フィルムＦを掛けまわすことで、加熱ローラ３０に沿った被覆フィルムＦの曲率と、シートＳの腰の強さとによって従来の定着装置の定着ベルトと転写紙との分離と同様に、被覆フィルムＦとシートＳとを容易に分離することができる。
【００９７】
また、実施形態４の熱定着装置２２は、定着部である定着ニップで被覆フィルムＦに対向し、被覆フィルムＦの移動方向に直交する方向に延在する板状の加熱体９１を備える。被覆フィルムＦの移動方向の加熱体９１の長さは定着ニップのニップ幅と略同じであり、加熱部材の加熱ローラ３０に被覆フィルムＦを掛けまわして、被覆フィルムＦと加熱ローラ３０とが接触する領域の全域で被覆フィルムＦを加熱するローラ定着に比べて、局部的に加熱するため被覆フィルムＦへのダメージが少なくてすむ。さらに、被覆フィルムＦは薄いため熱容量が低く、待機時の加熱が不要となり、消費電力を抑えることができ、定着の立ち上がり時間を短縮できる。
【００９８】
また、実施形態４の図１１を用いて説明した熱定着装置２２は、定着ニップよりも被覆フィルムＦの移動方向下流側、且つ、被覆フィルムＦがシートＳから分離する位置よりも上流側で被覆フィルムＦを冷却するフィルム冷却手段であるヒートシンク９５を有するため、シートＳ上のトナー像が冷却され固化した後に被覆フィルムＦとシートＳとを分離させることができる。これにより、定着後の被覆フィルムＦとシートＳとの分離性の向上をはかることができる。さらに、繰り返し使用される被覆フィルムＦが定着で加熱されたまま作像部へ到達することに起因する問題の発生を抑制することができる。
【００９９】
また、ループ状の被覆フィルムＦを備える複写機５００では、実施形態１に記載のように、被覆フィルムＦが感光体１０表面から分離した後、且つ、シートＳへのトナー像の転写が終わった後、再び感光体１０表面に巻きつけられるまでの間の被覆フィルムＦ表面上の転写残トナー等の異物をブレードやブラシ等の機械的な摺擦によって除去するフィルムクリーニング手段を配置してもよい。フィルムクリーニング手段を設けることによって、表面に異物が付着した被覆フィルムＦが作像工程や転写工程に至ることで生じる不具合を防止することができる。
また、実施形態３及び実施形態４の複写機５００のように、被覆フィルムＦをシートＳとともに定着まで回す構成では、被覆フィルムＦが感光体１０表面から分離し、さらに、熱定着装置２２を通過した後、再び感光体１０表面に巻きつけられるまでの間の被覆フィルムＦ表面上のオフセットトナー等の異物を除去するフィルムクリーニング手段を配置してもよい。これにより、オフセットトナーとして被覆フィルムＦに残ったトナーを除去することで、被覆フィルムＦを繰り返し使用するときの不具合の発生を防止することができる。
なお、実施形態３や実施形態４の複写機５００のように、被覆フィルムＦをシートＳとともに定着まで回す構成では、従来の定着ベルトを備えた定着装置で定着ベルトのクリーニングが不要なものがあるのと同様に被覆フィルムＦのクリーニングを行わなくてよい場合があり得る。
【０１００】
また、実施形態１及び実施形態２の複写機５００は、被覆フィルムＦが感光体１０表面から分離した後、且つ、シートＳへのトナー像の転写が終わった後、再び感光体１０表面に巻きつけられるまでの間の被覆フィルムＦ表面上に存在するトナーの帯電極性を現像装置１２内の現像剤に含まれるトナーと同極性のマイナス極性に揃える極性制御手段である現像回収補助ブラシ２３やトナー極性制御ローラ２４を備える。転写残トナーとして被覆フィルムＦに残ったトナーを現像装置１２内の現像剤中のトナーと同極性にすることで、現像位置で転写残トナーを回収することができ、転写残トナーとして回収したトナーを破棄することで、無駄になるトナーを無くし、ユーザーの経済的負担を低減することができる。
なお、被覆フィルムＦ上のトナーの極性を揃えるものであれば、現像装置１２で回収する構成に限らず、被覆フィルムＦ上の転写残トナーを静電的に除去することができる。被覆フィルムＦ上の転写残トナーを静電的に除去することで、潜像に忠実な現像を行うことができる。
【０１０１】
また、実施形態１の複写機５００は、極性制御手段として、トナー像形成で用いられるトナーである現像装置１２内の現像剤中のトナーと同極性のマイナス極性の電圧が印加されたブラシローラ状の現像回収補助ブラシ２３を備えることで、被覆フィルムＦ上のトナーの帯電極性をマイナス極性に揃えることができる。
【０１０２】
また、実施形態２の複写機５００は、極性制御手段として、トナー像形成で用いられるトナーである現像装置１２内の現像剤中のトナーと同極性のマイナス極性の電圧が印加されたローラ状のトナー極性制御ローラ２４を備えることで、被覆フィルムＦ上のトナーの帯電極性をマイナス極性に揃えることができる。さらに、帯電手段としてローラ状の帯電ローラ８を備え、帯電ローラ８とトナー極性制御ローラ２４とが共通のローラ部材であるで、製品コストが下がり、ユーザーの経済的負担を低減することができる。
【０１０３】
また、実施形態２の複写機５００は、トナー極性制御ローラ２４が被覆フィルムＦ表面上に存在するトナーの帯電極性を所定の帯電極性に揃える位置よりも被覆フィルムＦの移動方向下流側で、現像位置よりも被覆フィルムＦの移動方向上流側で、マイナスの帯電極性となったトナーを回収するフィルム上トナー回収手段を構成するトナー回収ローラ４０を備えることにより、転写残トナーとして被覆フィルムＦ上に残ったトナーを現像前に回収することができるので、現像装置１２内で良好に帯電したトナーによる潜像に忠実な現像を行うことができる。
【０１０４】
また、実施形態２の複写機５００は、トナー回収ローラ４０は、現像位置に対して感光体１０の表面移動方向上流側で被覆フィルムＦによって被覆された感光体１０に対向するようにトナー像形成手段である現像装置１２内に配置された回転可能なスリーブ部材と、スリーブ部材の内部に配置され複数の磁極を備えるマグネットローラとを備え、さらに、フィルム上トナー回収手段を構成する装置として、トナー回収ローラ４０のスリーブ部材に所定の帯電極性とは逆極性のマイナス極性の電圧を印加する電圧印加手段としての不図示のトナー回収電圧印加電源を備える。このような構成では、トナー回収ローラ４０のスリーブ部材のみが回転することによって、マグネットローラの磁極によって形成される汲み上げ極の磁力で該スリーブ部材表面上に汲み上げられた現像剤を被覆フィルムＦとの対向部に搬送し、この対向部において、スリーブ部材に印加されたプラス極性のバイアスによって、被覆フィルムＦ表面上でマイナスの帯電極性となったトナーをスリーブ部材表面上の現像剤内に取り込むことができる。そして、この被覆フィルムＦ上のトナーを取り込んだ現像剤をスリーブ部材の回転によってマグネットローラの磁極によって形成される剤離れ極まで搬送して現像装置１２内の現像剤中に落とすことで、転写残トナーを再利用する構成を実現することができる。このため、転写残トナーが再び現像に寄与し、無駄になるトナーを無くし、ユーザーの経済的負担を低減することができる。
【０１０５】
また、実施形態２の複写機５００では、トナー回収ローラ４０のスリーブ部材が被覆フィルムＦによって被覆された感光体１０に対向する位置におけるスリーブ部材の表面移動方向が、被覆フィルムＦの表面移動方向に対して逆方向（図４中の矢印Ｅ方向）となるようにスリーブ部材が回転することにより、トナー回収ローラ４０の表面上に担持される現像剤の磁気穂の移動方向が被覆フィルムＦの移動方向に対して反対方向となり、トナー回収ローラ４０上の現像剤がカウンタで被覆フィルムＦに接触するため、被覆フィルムＦ上の転写残トナーの回収を良好に行うことができる。これにより、転写残トナーをより確実に回収し、潜像に忠実な現像を行うことができる。なお、実施形態２の現像装置１２は現像位置での現像ローラ４のスリーブ部材の表面移動方向が、被覆フィルムＦの表面移動方向に対して順方向（図４中の矢印Ｄ方向）となるようにスリーブ部材が回転することにより、現像ローラ４の表面上に担持される現像剤の磁気穂の移動方向が被覆フィルムＦの移動方向に対して順方向となる。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 第一搬送スクリュ
２ 第二搬送スクリュ
３ 書き込み光
４ 現像ローラ
５ トナー濃度センサ
６ パターン濃度センサ
７ 転写ローラ
８ 帯電ローラ
１０ 感光体
１２ 現像装置
１２ａ 現像容器
１３ 転写装置
１５ 第一張架ローラ
１６ 第二張架ローラ
１７ 転写ベルト
２０ 被覆フィルム搬送装置
２１ レジストローラ
２２ 熱定着装置
２３ 現像回収補助ブラシ
２４ トナー極性制御ローラ
３０ 加熱ローラ
３２ 加圧ローラ
３５ 排出ローラ
３９ 排出スタック部
４０ トナー回収ローラ
４１ 第三搬送スクリュ
４３ 第一仕切り板
４４ 第二仕切り板
４７ レーザ書込装置
４８ 回転多面鏡
４９ ポリゴンモータ
５０ 走査光学系
５３ 光源
５４ ミラー
５５ 結像用光学レンズ
５６ イメージセンサ
５７ コンタクトガラス
６１ シートカセット
６２ 呼出ローラ
６３ 供給ローラ
６４ 分離ローラ
６６ シート搬送ローラ
６７ 手差しトレイ
６８ 手差し給紙部
７０ 現像ドクタ
７１ 回収ローラドクタ
９０ セラミックヒータ
８１ 巻きつけローラ
８２ 微量オイル塗布ローラ
８３ クリーニングローラ
９１ 加熱体
９２ ヒータ支持部材
９３ 定着入口ローラ
９４ 定着出口ローラ
９５ ヒートシンク
１００ 複写機本体部
２００ 画像読取装置
２０１ 第一フィルム張架ローラ
２０２ 第二フィルム張架ローラ
２０３ 第三フィルム張架ローラ
２０４ 第四フィルム張架ローラ
３００ シートバンク
４００ 自動原稿搬送装置
５００ 複写機
Ｂ 転写位置
Ｃ シート搬送装置
Ｆ 被覆フィルム
Ｓ シート
Ｒ シート搬送路
Ｒ１ 供給路
Ｒ２ 手差し供給路
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０７】
【特許文献１】特開２００８−０３２８５１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式を用いた画像形成装置が広く知られている。この方式はカールソンプロセスと呼ばれ、潜像担持体表面に対して、帯電・露光・現像・転写・クリーニング・初期化の工程を繰り返すことで普通紙等の各種転写媒体にトナー像を得ている。そして転写されたトナー像を加熱溶融して当該転写媒体に定着し、最終画像を得るものである。従ってクリーニング工程は上記カールソンプロセスでは欠くことが出来ないものであった。クリーニング工程としては、潜像担持体表面に対してクリーニングブレードやクリーニングブラシ等のクリーニング部材を摺擦させることによって潜像担持体上の転写残トナーを除去するものが知られている。
このようなクリーニング部材を備える構成では、クリーニング部材の摺擦によって潜像担持体の表面が磨耗して潜像担持体の寿命が低下するという問題が生じる。また、クリーニング部材の摺擦によって潜像担持体の寿命が低下すること抑制するために、耐磨耗性の材料からなる潜像担持体を用いると、潜像担持体として光導電性を有しつつ、耐磨耗性に優れた材料を用いることになり、潜像担持体の材料選択の幅が狭まるという問題が生じる。
【０００３】
近年、このクリーニング工程で捨てていたトナーを再利用するクリーナレス方式を搭載した画像形成装置も散見される。このクリーナレス方式の特徴は、転写位置を通過後の転写残トナーが存在する潜像担持体表面をそのまま帯電・露光工程を通過させて現像工程で不要なトナーを回収するところにある。そこで、この方式は現像同時クリーニング方式と呼ばれることもある。このようなクリーナレス方式の画像形成装置としては、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置がある。
このクリーナレス方式を搭載した画像形成装置ではクリーニング部材が完全に無くなった訳ではなく代替の部材を必要とするものである。すなわち、転写工程を通過した後の感光体に残留したトナーは、その帯電極性が反転したトナーや弱帯電トナーが比較的多く存在するものである。このため転写残トナーは必ずしも現像工程に対してそのまま好適に使えるトナーとは言い難い。したがって、従来のクリーナレス方式の画像形成装置では、転写残トナーの帯電極性を正常に戻すためのトナー帯電極性制御用の帯電部材をクリーニング工程の替わりに搭載したものがある。このようなクリーナレス方式では、潜像担持体上にトナー像を形成するために必要な帯電とは別にトナー帯電極性制御用の帯電部材によって帯電を行うため、潜像担持体表面は帯電による静電ハザードによって潜像担持体の寿命が低下するという問題が生じる。また、帯電によるハザードに対する耐性のある材料からなる潜像担持体を用いると、上述した耐磨耗性の材料を用いる場合と同様に、潜像担持体の材料選択の幅が狭まるという問題が生じる。
このように、潜像担持体の表面に直接トナー像を形成する構成では、潜像担持体の寿命の低下や潜像担持体の材料選択の幅が狭まるといった問題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願人は、潜像担持体の表面に直接にはトナー像を形成しない構成として、特願２００８−２３８４４９号（以下、先願と呼ぶ）において、少なくとも現像によって潜像担持体上のトナー像が形成されるトナー像形成位置で潜像担持体表面を被覆するように、潜像担持体表面に潜像担持体被膜フィルムを巻きつける構成を提案している。先願に記載された構成では、潜像担持体上に形成された静電潜像は潜像担持体被覆フィルムを介して現像され、表面にトナー像が形成された潜像担持体被覆フィルムは次回のトナー像が形成される前に潜像担持体表面から分離される。このため、トナーが潜像担持体表面に直接接触することがなく画像形成を行うことができ、上述した従来の潜像担持体の表面に直接トナー像を形成する構成で生じる問題を改善することができる。
【０００５】
先願に記載の画像形成装置では、潜像担持体の表面に巻きつける前の潜像担持体被覆フィルムをロール状に収容し、潜像担持体の表面に巻きつけた潜像担持体被覆フィルムは記録媒体とともに装置外に排出したり、装置内に配置された回収装置で回収したりしている。すなわち、潜像担持体の表面上に巻きつけた後、潜像担持体表面から分離した潜像担持体被覆フィルムを、再び潜像担持体表面の表面上に巻きつけない構成である。このため、潜像担持体の表面に巻きつける前の潜像担持体被覆フィルムのロールが無くなると、画像形成装置に新しい潜像担持体被覆フィルムのロールをセットする必要がある。ここで、画像形成装置にセットする新しい潜像担持体被覆フィルムのロールが小さいと、頻繁に潜像担持体被覆フィルムのロールが無くなり、メンテナンスの負担が大きくなる。一方、新しい潜像担持体被覆フィルムのロールが大きいと、新しい潜像担持体被覆フィルムのロールをセットする画像形成装置内のスペースが大きくなり、画像形成装置の大型化に繋がる。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、トナー像形成位置よりも潜像担持体の表面移動方向上流側で潜像担持体の表面に潜像担持体被膜フィルムを巻きつける構成で、画像形成装置を大型化することなく、潜像担持体被覆フィルムの交換の負担を軽減できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する潜像担持体と、該潜像担持体表面を一様帯電する帯電手段と、該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成するトナー像形成手段とを備えた画像形成装置であって、少なくとも上記トナー像形成手段によってトナー像が形成されるトナー像形成位置で潜像担持体被覆フィルムが上記潜像担持体の表面を被覆する該潜像担持体被覆フィルムを該潜像担持体表面に巻きつける被覆フィルム巻きつけ手段と、該潜像担持体被覆フィルムによって被覆された該潜像担持体表面が該被覆フィルム巻きつけ手段によって再び潜像担持体被覆フィルムを巻きつけられる位置に到達する前に、該潜像担持体表面を被覆した状態で該トナー像形成位置を通過した該潜像担持体被覆フィルムを該潜像担持体表面から分離させる被覆フィルム分離手段と、該トナー像形成位置で該潜像担持体被覆フィルム上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備え、該潜像担持体表面から分離した該潜像担持体被覆フィルムを再び該潜像担持体表面に巻きつけるように、該潜像担持体被覆フィルムを無端ループ状に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記被覆フィルム巻きつけ手段は、上記潜像形成手段によって潜像が形成される潜像形成位置よりも該潜像担持体の表面移動方向下流側で、上記トナー像形成位置よりも該潜像担持体の表面移動方向上流側の上記潜像担持体の表面に上記潜像担持体被覆フィルムを巻きつけ、上記被覆フィルム分離手段は、上記帯電手段によって一様帯電される一様帯電位置よりも該潜像担持体の表面移動方向上流側で該潜像担持体の表面から該潜像担持体被覆フィルムを分離させる構成であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記転写手段は、上記潜像担持体被覆フィルムを挟んで上記潜像担持体との間で転写ニップを形成する転写ローラを備え、該転写ニップの入口側では該潜像担持体被覆フィルムと記録媒体とがそれぞれ進入し、該転写ニップでは記録媒体が該潜像担持体被覆フィルムを介して該潜像担持体に当接し、該転写ニップの出口側では該潜像担持体の表面を被覆する該潜像担持体被覆フィルムに対して記録媒体が分離し、その後、該潜像担持体の表面から該潜像担持体被覆フィルムが分離することを特徴とすることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記転写手段は、上記潜像担持体被覆フィルムを挟んで上記潜像担持体との間で転写ニップを形成する転写ローラを備え、該転写ニップの入口側では該潜像担持体被覆フィルムと記録媒体とがそれぞれ進入し、該転写ニップでは記録媒体が該潜像担持体被覆フィルムを介して該潜像担持体に当接し、該転写ニップの出口側では該潜像担持体被覆フィルムが記録媒体とともに該潜像担持体から分離することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、記録媒体とともに上記転写ニップを通過した上記潜像担持体被覆フィルムは、記録媒体上にトナー像を加熱して定着する定着装置の定着部に記録媒体とともに進入し、該定着部を通過した後に記録媒体から分離することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置において、上記定着装置は内部に熱源を備えた加熱ローラと、該加熱ローラに接触して加圧する加圧ローラとを備え、該加熱ローラと該加圧ローラとの接触部で上記定着部としての定着ニップを形成することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項５の画像形成装置において、上記定着装置は、上記定着部で上記潜像担持体被覆フィルムに対向し、該潜像担持体被覆フィルムの移動方向に直交する方向に延在する板状の加熱体を備えることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記定着部よりも上記潜像担持体被覆フィルムの移動方向下流側、且つ、該潜像担持体被覆フィルムが記録媒体から分離する位置よりも上流側で該潜像担持体被覆フィルムを冷却するフィルム冷却手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記潜像担持体被覆フィルムが上記潜像担持体表面から分離した後、再び該潜像担持体表面に巻きつけられるまでの間の該潜像担持体被覆フィルム表面上の異物を除去するフィルムクリーニング手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記潜像担持体被覆フィルムが上記潜像担持体表面から分離した後、再び該潜像担持体表面に巻きつけられるまでの間の該潜像担持体被覆フィルム表面上に存在するトナーの帯電極性を所定の帯電極性に揃える極性制御手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記極性制御手段はトナー像形成で用いられるトナーと同極性の電圧が印加されたブラシローラ状の極性制御ブラシを備えることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記帯電手段はローラ状の帯電ローラを備え、上記極性制御手段はトナー像形成で用いられるトナーと同極性の電圧が印加されたローラ状の極性制御ローラを備え、該帯電ローラと該極性制御ローラとが共通のローラ部材であることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１０または１２の画像形成装置において、上記極性制御手段が上記潜像担持体被覆フィルム表面上に存在するトナーの帯電極性を所定の帯電極性に揃える位置よりも該潜像担持体被覆フィルムの移動方向下流側で、上記トナー像形成位置よりも該潜像担持体被覆フィルムの移動方向上流側で、所定の帯電極性となったトナーを回収するフィルム上トナー回収手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１３の画像形成装置において、上記フィルム上トナー回収手段は、上記トナー像形成位置に対して上記潜像担持体の表面移動方向上流側で上記潜像担持体被覆フィルムによって被覆された該潜像担持体に対向するように上記トナー像形成手段である現像装置内に配置された回転可能なスリーブ部材と、該スリーブ部材の内部に配置され複数の磁極を備えるマグネットローラと、該スリーブ部材に上記所定の帯電極性とは逆極性の電圧を印加する電圧印加手段とを備えることを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１４の画像形成装置において、上記スリーブ部材が上記潜像担持体被覆フィルムによって被覆された該潜像担持体に対向する位置における該スリーブ部材の表面移動方向が、該潜像担持体被覆フィルムの表面移動方向に対して逆方向となるように該スリーブ部材が回転することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、潜像担持体被覆フィルムを無端ループ状に構成しているため、ロール状の潜像担持体被覆フィルムを潜像担持体表面上に巻きつける構成のように潜像担持体表面上に巻きつける潜像担持体被覆フィルムが無くなることは無いので、画像形成装置を大型化することなく、潜像担持体被覆フィルムの交換の負担を軽減できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係る複写機全体の概略構成図。
【図２】実施形態１の複写機の画像形成部の拡大説明図。
【図３】実施形態１の複写機の画像形成部の転写位置で被覆フィルムとシートとが対向する状態の説明図。
【図４】実施形態２の複写機の画像形成部の拡大説明図。
【図５】実施形態２の複写機が備えるトナー回収ローラへの印加バイアスの一例を示す説明図。
【図６】実施形態２の複写機が備える現像ローラへの印加バイアスの一例を示す説明図。
【図７】実施形態３に係る複写機全体の概略構成図。
【図８】実施形態３の複写機の画像形成部の転写位置で被覆フィルムとシートとが対向する状態の説明図。
【図９】実施形態３の複写機が備える熱定着装置の拡大説明図。
【図１０】実施形態４の複写機が備える熱定着装置の拡大説明図。
【図１１】実施形態４の複写機が適用可能な冷却手段を備える熱定着装置の拡大説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔実施形態１〕
以下、本発明を、画像形成装置に適用した一つ目の実施形態（以下、実施形態１と呼ぶ）について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施形態は以下述べるものに限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。
【００１１】
図１は、実施形態１に係る画像形成装置としての複写機（以下、複写機５００という）全体の概略構成図である。
複写機５００は画像形成を行う複写機本体部１００を給紙装置としてのシートバンク３００の上に載置しており、複写機本体部１００の上部に画像読取装置２００が取り付けられている。また、画像読取装置２００の上には、背面側を支点に上下に開閉自在の自動原稿搬送装置４００が取り付けられている。
【００１２】
複写機本体部１００には、内部に像担持体として、ドラム状の感光体１０が設けられている。
図２は、実施形態１の複写機本体部１００の感光体１０近傍である画像形成部の拡大説明図であり、図３は、図２で示した画像形成部の転写位置Ｂで被覆フィルムＦとシートＳとが対向する状態の説明図である。
感光体１０の周りには、感光体１０の左側に帯電ローラ８を備える帯電装置が配置されている。感光体１０の回りには、図中矢印Ａで示す感光体１０の表面移動方向（反時計方向）について、表面移動方向上流側から帯電ローラ８、現像装置１２、及び転写装置１３が順に配置されている。なお、複写機５００は、感光体１０をクリーニングするクリーニング装置は備えられてない。
なお、現像装置１２においては、現像ローラ４を用いることにより、詳細は後述する被覆フィルムＦ上にトナーを付着させて感光体１０上の静電潜像を可視像化する。
【００１３】
また、転写装置１３は上下に配置された第一張架ローラ１５と第二張架ローラ１６との間に転写ベルト１７が張架されて構成されるとともに、転写位置Ｂで感光体１０の周面に押圧されて当接される。なお転写位置Ｂでは転写ベルト１７を挟んで感光体１０と対向する転写ローラ７が配置されており、感光体１０と転写ローラ７とが形成する転写ニップによって転写ベルト１７が後述する被覆フィルムＦを挟んで感光体１０に当接する。
複写機本体部１００には、現像ローラ４が感光体１０の表面に対向する現像位置における感光体１０の表面を被覆する「潜像担持体被覆フィルム」である被覆フィルムＦを搬送する被覆フィルム搬送装置２０が配置されている。被覆フィルム搬送装置２０は、ループ状の被覆フィルムＦと、第一フィルム張架ローラ２０１、第二フィルム張架ローラ２０２、第三フィルム張架ローラ２０３、及び、第四フィルム張架ローラ２０４を備え、感光体１０の表面移動に合わせて被覆フィルムＦを無端移動させる。なお、本実施形態１の被覆フィルム搬送装置２０では第一フィルム張架ローラ２０１が駆動ローラであり、不図示の駆動源を駆動することによって第一フィルム張架ローラ２０１が回転駆動し、被覆フィルムＦを無端移動させる。
【００１４】
被覆フィルム搬送装置２０によって搬送される被覆フィルムＦは、巻きつけローラ８１の表面を経て感光体１０表面に密着するように巻きつけられ、感光体１０の表面を被覆する。すなわち、本実施形態１では、巻きつけローラ８１と感光体１０とが対向する位置が潜像担持体被覆フィルム巻きつけ位置となる。被覆フィルムＦはこの巻きつけローラ８１の押圧力とにより、感光体１０に張り付いてそのまま下流へと搬送され、感光体１０の表面を被覆した状態で現像位置及び転写位置Ｂを通過する。
被覆フィルムＦのループの内側に感光体１０、帯電ローラ８、及び、レーザ書込装置４７が配置され、被覆フィルムＦのループの外側に現像装置１２と転写装置１３とが配置されている。そして、現像装置１２の現像ローラ４と転写装置１３の転写ベルト１７とが被覆フィルムＦに外接している。
【００１５】
また、複写機本体部１００の内部には、シートバンク３００内の、後述するシートカセット６１から送り出した記録媒体であるシートＳを、転写位置Ｂを経てスタック位置まで下方から上方へと搬送するシート搬送装置Ｃを備える。シート搬送装置Ｃは、供給路Ｒ１、手差し供給路Ｒ２、および、シート搬送路Ｒを形成する。
【００１６】
そして、シート搬送路Ｒにおける、感光体１０に対してシートＳの搬送方向上流側の位置にレジストローラ２１を配置している。また、感光体１０の搬送方向下流側の位置には、熱定着装置２２を配置している。熱定着装置２２は、内部に熱源を有する加熱部材としての加熱ローラ３０と加圧部材としての加圧ローラ３２とを備える。
【００１７】
また、熱定着装置２２のさらに搬送方向下流側には、排出ローラ３５を配置し、さらにその先に、画像形成済みのシートをスタックする排出スタック部３９を設ける。
【００１８】
上述したように被覆フィルムＦのループの内側には、レーザ書込装置４７を備える。レーザ書込装置４７には、不図示のレーザ光源、その他、走査用の回転多面鏡４８、ポリゴンモータ４９、ｆθレンズ等の走査光学系５０などを備える。
【００１９】
画像読取装置２００には、光源５３、複数のミラー５４、結像用光学レンズ５５、ＣＣＤ等のイメージセンサ５６などを備える。そして、上面にはコンタクトガラス５７を備える。
【００２０】
このコンタクトガラス５７の上の自動原稿搬送装置４００には、原稿の載置位置に不図示の原稿セット台を設けるとともに、排出位置に不図示の原稿スタック台を設ける。また、原稿シートを、原稿セット台から画像読取装置２００のコンタクトガラス５７上の読取位置を経て原稿スタック台まで搬送する不図示の原稿搬送路を有するシート搬送装置を備える。このシート搬送装置には、原稿シートを搬送する不図示のシート搬送ローラを複数備える。
【００２１】
シートバンク３００には、内部に、記録媒体である転写紙やＯＨＰフィルム等のシートＳを収納するシートカセット６１を多段に備える。各シートカセット６１には、それぞれ対応して呼出ローラ６２と、供給ローラ６３と、分離ローラ６４とを備える。多段に備えるシートカセット６１の図中右側には、複写機本体部１００のシート搬送路Ｒへと通じる供給路Ｒ１を形成する。供給路Ｒ１にも、回転することによりシートＳに搬送力を付与し、シートＳを搬送する複数のシート搬送ローラ６６を備える。
【００２２】
複写機本体部１００の図中右側面には、手差し給紙部６８を備える。その手差し給紙部６８には、手差しトレイ６７を開閉自在に設けるとともに、その手差しトレイ６７上にセットした手差しのシートＳをシート搬送路Ｒへと導く手差し供給路Ｒ２を備える。また、手差しトレイ６７にも同様に、呼出ローラ６２と供給ローラ６３と分離ローラ６４とを配置している。
【００２３】
このような構成の複写機５００を用いてコピーを行うときには、まず、不図示のメインスイッチをオンにするとともに、自動原稿搬送装置４００の原稿セット台に原稿をセットする。ブック原稿のような場合には、自動原稿搬送装置４００を開いて画像読取装置２００のコンタクトガラス５７上に直接原稿をセットし、自動原稿搬送装置４００を閉じて原稿を押える。
【００２４】
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿をシート搬送ローラにより原稿搬送路を通して、コンタクトガラス５７上へと移動してから画像読取装置２００が駆動し、原稿内容を読み取って原稿スタック台上に排出する。一方、コンタクトガラス５７上に直接原稿をセットしたときには、直ちに画像読取装置２００が駆動して原稿内容を読み取る。
【００２５】
画像読取装置２００が駆動すると、画像読取装置２００は、光源５３をコンタクトガラス５７に沿って移動させるとともに、光源５３からの光をコンタクトガラス５７上の原稿面で反射し、その反射光を複数のミラー５４で反射し、結像用光学レンズ５５を経て、イメージセンサ５６に入れ、そのイメージセンサ５６で原稿内容を読み取る。
【００２６】
また、このとき同時に、静電潜像形成工程として不図示の感光体駆動モータで感光体１０を回転し、帯電ローラ８を備える帯電装置によって感光体１０の表面を一様に帯電する。次いで、画像読取装置２００によって読み取った原稿内容に応じて書き込み光３をレーザ書込装置４７から照射して書き込み工程を実行する。次に、感光体１０と巻きつけローラ８１との対向部で被覆フィルム搬送装置２０によって搬送される被覆フィルムＦを感光体１０の表面に巻きつけて、感光体１０の表面を被覆フィルムＦで被覆する。その後、現像装置１２を用いて感光体１０表面上を被覆する被覆フィルムＦ上に被覆フィルムＦの下の感光体１０上に形成された潜像に応じてトナーを付着し、静電潜像の可視像化（現像）がなされる。
【００２７】
一方、スタートスイッチを押したと同時に、シートバンク３００中の多段のシートカセット６１のうち、選択されたサイズのシートＳを収容するシートカセット６１内から呼出ローラ６２によりシートＳが送り出される。呼出ローラ６２によって送り出されたシートＳは、呼出ローラ６２に続く、供給ローラ６３と分離ローラ６４とによって１枚ずつ分離して搬送され、供給路Ｒ１に送られる。供給路Ｒ１に送られたシートＳは、シート搬送ローラ６６で搬送されてシート搬送路Ｒへと導かれ、レジストローラ２１に突き当てて止められる。そして、感光体１０表面の被覆フィルムＦ上に可視像化したトナー像とシートＳとの転写位置Ｂに到達するタイミングが一致するように、レジストローラ２１が回転し、シートＳが感光体１０の右側へと送り込まれる。
また、手差しトレイ６７上にセットされた手差しのシートＳに画像を形成する場合は、手差し給紙部６８の手差しトレイ６７上にセットされた手差しのシートＳが手差し供給路Ｒ２に送られる。そして、上述したシートカセット６１内のシートＳに画像形成を行う場合と同様に、レジストローラ２１で感光体１０の回転にタイミングが合わせられて手差しのシートＳが感光体１０の右側へと送り込まれる。
【００２８】
感光体１０の右側へと送り込まれたシートＳは、転写位置Ｂで感光体１０表面を被覆し、表面にトナー像が形成された被覆フィルムＦと重なり合う。実施形態１の複写機５００は、転写ローラ７には不図示のバイアス印加装置によって転写バイアスが印加されており、転写位置Ｂで感光体１０との間に転写電界を形成している。このため、転写位置ＢでシートＳと対向したトナー像は、図３に示すように、転写電界によって感光体１０を被覆する被覆フィルムＦの表面からシートＳへと移動し、トナー像が被覆フィルムＦの表面からシートＳの表面へと転写される。トナー像が転写された後のシートＳは、被覆フィルムＦによって被覆された感光体１０から離れて、熱定着装置２２へと搬送される。
【００２９】
実施形態１の複写機５００では転写位置Ｂよりも表面移動方向下流側の感光体１０表面と第三フィルム張架ローラ２０３との間で被覆フィルムＦが張架されている。このため、被覆フィルムＦはシートＳの搬送方向とは異なる方向に配置された第三フィルム張架ローラ２０３の方向に引っ張られ、感光体１０の表面に沿ってシートＳから分離し、その後、感光体１０の表面からも分離する。このような実施形態１の複写機５００では、第三フィルム張架ローラ２０３と感光体１０との間で被覆フィルムＦを張架する構成が潜像担持体被覆フィルム分離手段として機能する。
なお、転写位置Ｂを通過し、被覆フィルムＦが分離した感光体１０の表面は不図示の除電装置によって残留電位が除去され、上述した帯電ローラ８から始まる次の画像形成に備える状態となる。
【００３０】
一方、トナー像が転写され、熱定着装置２２へと搬送されたシートＳは、加熱ローラ３０と加圧ローラ３２とによって形成される定着部としての定着ニップに通されて、これらのローラに搬送されながら、熱と圧力とが印加されてシートＳに対してトナー像が定着される。
その後、トナー像が定着されたシートＳは排出ローラ３５を通過して、排出スタック部３９上に排出されてスタックされる。
なお、本実施形態１の複写機５００は、感光体と現像装置とをそれぞれ一つずつ備えるモノクロの画像形成装置であるが、一つの感光体に４つの現像装置を配置したフルカラーの画像形成装置であっても、感光体表面に潜像担持体被覆フィルムを巻きつける構成は適用可能である。
【００３１】
被覆フィルムＦとしては、食品用ラップフィルムとして一般に使用されている食材や料理を包む為の厚さが十数［μｍ］程度の透明・軽量で柔軟な膜状素材のフィルムを使用することが出来る。これらのフィルムは耐熱性・耐水性に富み、摂氏マイナス６０［℃］からプラス１５０［℃］前後までの温度に適応できるとされている。ラップフィルム材料としては、セロハン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ナイロン（ＮＹ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）が挙げられる。さらに複合材からなるラップフィルムとして、ポリエチレン＋ポリプロピレン（ＰＥ＋ＰＰ）や、ナイロン＋ポリエチレン（ＮＹ＋ＰＥ）なども使用することが可能である。
本実施形態１に使用できる被覆フィルムＦとしては、静電気を保持出来ること、ある程度の応力に耐えることができ、引っ張られてもフィルム状態を維持できること、ある程度は水に溶けずにフィルム状態を維持できること、といった特性も求められる。これらの特性を備えているものであれば、本実施形態１に使用する被覆フィルムＦとしては、先に述べた食品用ラップフィルムの例に限らないことは言うまでもない。
【００３２】
本実施形態１の被覆フィルムＦは、継ぎ目の無いループ状の部材である。これは例えば次のように製造したものを用いることができる。回転する円筒形の金型に、上述した被覆フィルムＦの樹脂材料を流動性を持たせた状態で投入する。遠心成形により使用時よりも寸法の長い樹脂層を形成させ、溶剤揮発あるいは反応固化させる。金型から樹脂層を剥離し、樹脂層の開口部を切断して製造する方法である。ここでループ状に製造された被覆フィルムＦの内側をエアー面、外側を金型面とすると、複写機５００でトナー像を作成するのは金型面ということになる。ただし、ループ状の被覆フィルムＦはこの限りではなく、継ぎ目のある被覆フィルムＦでも構わない。
【００３３】
次に、トナー像を転写した後の被覆フィルムＦの搬送動作について説明する。
本実施形態１の複写機本体部１００では、被覆フィルムＦが感光体１０から分離する位置よりも被覆フィルムＦの移動方向下流側で、被覆フィルムＦが再び感光体１０に巻きつく潜像担持体被覆フィルム巻きつけ位置よりも被覆フィルムＦの移動方向上流側の位置に、極性制御手段である現像回収補助ブラシ２３が配置されている。現像回収補助ブラシ２３は、不図示のバイアス印加手段によって現像装置１２内の現像剤中に含まれるトナーと同極性であるマイナス極性のバイアスが印加されたブラシローラである。
【００３４】
被覆フィルムＦはトナー像がシートＳに転写された後、感光体１０から分離して、第三フィルム張架ローラ２０３、及び、第四フィルム張架ローラ２０４を通過して、現像回収補助ブラシ２３と対向する位置に到達する。ここで、被覆フィルムＦ上に残留している転写残トナーはマイナス電荷が付与され、転写残トナーの帯電極性がマイナス極性側に揃えられる。
一方、被覆フィルムＦが分離した後の感光体１０表面は、不図示の除電装置によって残留電位が除去され、帯電ローラ８による帯電、続いて、レーザ書込装置４７によって静電潜像の形成が施される。表面上の転写残トナーの帯電極性がマイナス極性側に揃えられた被覆フィルムＦは、第一フィルム張架ローラ２０１及び第二フィルム張架ローラ２０２を通過して、巻きつけローラ８１によって張架される位置に到達する。ここで、除電、帯電、及び、静電潜像の形成が済んだ感光体１０の表面に被覆フィルムＦが巻きつけローラ８１によって再び巻きつけられ、被覆フィルムＦが現像位置へと搬送される。現像位置では、被覆フィルムＦ上のマイナス極性に帯電極性が揃えられた転写残トナーが現像ローラ４上の現像剤に混ざり込み、現像装置１２内に入っていたトナーとともに再び現像に寄与する。
現像位置を通過した被覆フィルムＦは、転写位置Ｂへ搬送され、上述したようにシートＳと重なり合い、トナー像がシートＳに転写される。この工程を繰り返して作像が続けられる。
【００３５】
なお、本実施形態１では、転写位置Ｂを通過した後の被覆フィルムＦの表面上の転写残トナーを極性制御手段によって帯電極性を揃え、現像装置１２で回収する構成であるが、被覆フィルムＦの表面上の転写残トナーを除去する構成としてはブレードやブラシ等の機械的な摺擦によってトナーをクリーニングするクリーニング手段を備えた構成であってもよい。
【００３６】
なお、本実施形態１では、極性制御手段としてブラシローラからなる現像回収補助ブラシ２３を用いているが極性制御手段として用いる部材はブラシローラに限るものではなく、ローラ部材を用いてもよい。極性制御手段としてローラ部材を用いる場合は帯電ローラ８と共通のローラ部材を用いることで二箇所の部材で部品を共通化することができ、製造コストの削減を図ることができる。
【００３７】
本実施形態１の複写機５００では、感光体１０の表面移動方向について、現像装置１２の現像ローラ４と感光体１０表面とが対向する現像位置から転写位置Ｂまでの間は、感光体１０の表面を被覆フィルムＦが被覆している。そして、転写位置Ｂを通過したあとに、感光体１０表面から被覆フィルムＦが分離し、現像位置よりも感光体１０の表面移動方向上流側に配置された巻きつけローラ８１によって現像前の感光体１０の表面に被覆フィルムＦを巻きつけている。このような構成により、複写機５００ではトナー像は感光体１０を被覆する被覆フィルムＦ上に形成され、感光体１０の表面にトナーが直接付着することが無い。このため、感光体１０の表面をクリーニングする感光体クリーニング手段が不要である。
【００３８】
感光体クリーニング手段が不要な従来の画像形成装置の一例としては、特許文献１に、現像工程で不要なトナーを回収するクリーナレス方式で、転写残トナーの帯電効率を高め、かぶりトナーを効率的に除去して画像形成品質を高め得るクリーナレス方式の画像形成装置が開示されている。この装置では、感光体ドラムを囲んで帯電ローラ、現像装置、一次転写ローラ、帯電補助手段（帯電ブラシ）を配置する。現像装置は、負極性に帯電したトナーを回転スリーブからトナー像の形成領域に移動させつつ非形成領域から回転スリーブへ移動させて、現像同時クリーニングを行う。一次転写ローラの下流に帯電ブラシ帯電補助手段（帯電ブラシ）を配置して−１０００［Ｖ］を印加することにより、感光体ドラム上の転写残トナーを負極性に帯電させる。感光体ドラムから中間転写ベルトへの一次転写において、トナー像が形成されない紙間スペースでは、トナー像の形成領域で印加する５００［Ｖ］よりも高い７００［Ｖ］の一次転写バイアス電圧を一次転写ローラに印加する、などによって 転写残トナーの不具合を防止するものである。
【００３９】
電子写真方式のクリーナレス方式を搭載した画像形成装置で、特許文献１に開示されるものにあってはクリーニング部材が完全に無くなった訳ではなく代替の部材を必要としている。
この理由は、「転写残トナーは、正規な帯電極性に帯電したトナーを記録材や中間転写ベルトに引き寄せる転写装置の転写バイアス電圧に逆らって像担持体に残留している。従って、転写残トナーの多くは、帯電が不足しているか、正規な帯電極性とは逆の極性に帯電しており、正規な帯電極性に帯電したトナーのようには、動的な現像によって現像部材へ回収されない」からであり、「特に、高温高湿環境下や耐久時、画像比率の高い画像形成が連続して行われてトナー補給が多い場合、帯電が不足したトナーの割合が高まり、いわゆるかぶりトナーとして像担持体に大量に付着する。現像装置内の電荷が低い状態であるため、電荷付与が厳しい状態であるような環境下だからである。そして、かぶりトナーが像担持体に大量に付着すると、像担持体の正常な帯電や露光を妨げて画像形成品質が低下する。 そこで、クリーナレス方式の画像形成装置では、転写装置の下流側に帯電補助手段を配置して、帯電が不足した転写残トナーや逆の極性に帯電した転写残トナーを正常な帯電極性に帯電させている。」ということが必要になる。つまり、クリーナレス方式とは言ってもクリーニング部材の機能を代替する部材を必要とするのである。
【００４０】
また、特許文献１のように転写装置の下流側に帯電補助手段を設ける構成では、トナー像の形成に必要な帯電及び露光とは別に潜像担持体表面に静電ハザードを与える構成となり、帯電補助手段を備えない構成に比して静電ハザードに起因する潜像担持体表面の光導電性の変化による潜像担持体の寿命の低下が生じ易い。
本実施形態１の複写機５００では、従来の帯電補助手段と同様に転写残トナーを正常な帯電極性に帯電させる現像回収補助ブラシ２３を備えている。しかし、現像回収補助ブラシ２３によって静電ハザードを受ける対象は被覆フィルムＦであるため、静電潜像が形成される潜像担持体とは異なり静電ハザードによる影響は少ない。また、本実施形態１の複写機５００では、感光体１０は被覆フィルムＦのループの内側にあり、被覆フィルムＦの周長は感光体１０の周長よりも長い。このため、被覆フィルムＦの周面上の一箇所が現像回収補助ブラシ２３の帯電による静電ハザードの影響を受ける機会は、従来の構成の潜像担持体の周面上の一箇所が帯電補助手段の帯電による静電ハザードの影響を受ける機会よりも大幅に少なくなる。
また、クリーニング部材の機能を代替する部材を設けたとしても、一度、感光体表面に直接付着したトナーを除去することには限界がある。
【００４１】
感光体クリーニング手段が不要な従来の画像形成装置の他の例としては、例えば実開平０３−０６５１４６号公報にシートフィルムを繰り出して他の転写媒体と重ね合わせることで画像を得る装置が開示されている。この装置は、感光感圧紙であるマイクロカプセル紙のフィルムシートに画像露光して潜像を得た後、記録用紙となる顕色紙と重ね合わせて画像を得るものである。そして、この両者を圧力現像装置を通過させることにより、マイクロカプセル紙のマイクロカプセルが破壊されることで未露光部分の染料前躯体が記録用紙である顕色紙の表面に塗布されている顕色剤と反応して発色する。ついで熱定着装置により発色を促進して最終画像を得るという装置である。
この公報に記載の装置は、シートと記録用紙を重ね合わせて画像を得る装置の例があるが、これは電子写真方式を用いたものでは無く、トナーが残留したときのクリーニングの課題も無いため、本実施形態１の複写機５００とは本質的に異なる画像形成装置である。
【００４２】
一方、本実施形態１の複写機５００では、フィルム層である被覆フィルムＦを介して電子写真感光体である感光体１０上の静電潜像を現像し、次いでこのトナー像をシートＳに転写し、被覆フィルムＦを感光体１０から分離する工程を繰り返すことにより、本質的にトナーが感光体１０に残らないようにすることができる。このため、感光体１０をクリーニングするクリーニング手段が不要である。このため、感光体１０に対する機械的な摩耗の影響を避けつつ、電気的な影響が増加することも無いため感光体１０の耐久性が飛躍的に良くなる。
【００４３】
次に、感光体１０の表面に形成された静電潜像に対応したトナー像を被覆フィルムＦ上に形成する現像装置１２について説明する。
複写機５００が備える現像装置１２は磁性キャリアとトナーからなる二成分現像装置である。複写機５００は現像装置１２で使用するトナーを収容する不図示のトナーボトルを備え、トナーボトル内のトナーは不図示のトナー補給装置によって現像装置１２に供給される。
トナー補給装置によって不図示のトナー補給口から供給されたトナーは、現像装置１２のケーシングである現像容器１２ａ内の磁性キャリアとトナーとからなる現像剤の上に供給される。供給されたトナーは、現像剤とともに螺旋形状の第二搬送スクリュ２で攪拌されながら図２中の紙面奥方向に搬送される。第二搬送スクリュ２を備える搬送路と第一搬送スクリュ１を備える搬送路とは、図２中の紙面奥方向端部と紙面手前方向端部とで連通している。そして、第二搬送スクリュ２によって図２中の紙面奥方向端部まで到達した現像剤は、第一搬送スクリュ１が配置された搬送路に移動し、第一搬送スクリュ１によって図２中の紙面奥方向から手前方向への搬送される。そして、第一搬送スクリュ１によって図２中の紙面手前方向端部まで到達した現像剤は、第二搬送スクリュ２が配置された搬送路に移動する。このように、現像装置１２内では現像剤が循環している。
供給されたトナーが攪拌された現像剤は、第一搬送スクリュ１によって搬送される搬送路内で、磁石が内蔵されている現像ローラ４の磁力によって、現像ローラ４の表面に汲み上げられる。図中矢印Ｄで示すように、図中時計回りに回転している現像ローラ４の表面に磁力で吸着した現像剤は、現像ドクタ７０で一定量に規制されるとともにトナーと磁性キャリアとが摩擦帯電される。
【００４４】
帯電した磁性キャリアとトナーとからなる現像剤は現像ローラ４の最大磁力強度の主極で穂立ちして感光体１０の表面を被覆する被覆フィルムＦに接触する。現像ローラ４にはバイアス電圧が印加されており、感光体１０上の静電潜像により選択的にトナーが被覆フィルムＦの表面に付着して現像される。なお、現像容器１２ａ内の現像剤のトナー濃度は、トナー濃度センサ５によって監視している。トナー濃度が低い場合は、不図示のトナー補給装置を駆動して、不図示のトナーボトルからトナーを補給して、トナー濃度を一定に保つように制御する。
また、感光体１０表面を覆う被覆フィルムＦ上にはトナーによって基準パターンが形成され、この基準パターンの反射濃度をパターン濃度センサ６が測定している。そしてこのパターン濃度センサ６の測定結果を基に、トナー濃度センサ５がどのような出力値の時にトナー補給動作を開始させれば良いかが自動的に選ばれるようになっている。
【００４５】
図２に示すように、トナー濃度センサ５は、現像剤を搬送する第二搬送スクリュ２の下に設置されており、現像剤の透磁率から現像剤のトナー濃度を測定している。トナー濃度が低くなると磁性体キャリアが密集してくるので透磁率が高くなる。このトナー濃度センサ５が検知した透磁率の値がある所定値（閾値）を超えれば、トナー濃度が低くなったと判断されて、所定のトナー濃度になるまで不図示の制御部からトナー補給装置へトナー補給動作のための信号が送られる。
【００４６】
このような補給制御によって、感光体１０の表面を覆う被覆フィルムＦ上に形成される基準パターンの濃度を一定に保つように制御しているが、トナーボトル内のトナーがなくなった場合には、不図示の判断機構を用いて基準パターンの濃度を検知するパターン濃度センサ６とトナー濃度センサ５との両方の出力から、トナーがなくなったことを判断する。
【００４７】
本実施形態１では、トナーボトルからトナーが補給されるものである。また、複写機５００に使用されるトナーは、ポリエステル樹脂を含有するトナーを好適に使用する事が出来るが、これに限定されるものではない。
【００４８】
次に、複写機５００で用いるトナーについて説明する。
ポリエステル樹脂を含有するトナーのポリエステルは、多価アルコールと多価酸（大多数がジオール基を有する化合物と二酸（−（ＣＯＯＨ）２）またはジエステル（−（ＣＯＯＲ）２）を有する２酸化合物またはジエステル化合物）とを脱水（あるいは脱アルコール）縮合反応によってポリエステル化合物（未変性ポリエステル）とした未変性ポリエステル樹脂を用いる。また、ジイソシアネート（−ＮＣＯ基を２個有する化合物）と活性水素化合物（特にジオール、ジオイックアシドまたはＯＨ基とＣＯＯＨ基の両方の基を有する化合物）との縮合反応によって得られる多価イソシアネート化合物とをさらに含む変性ポリエステル樹脂を含んでいてもよい。
【００４９】
多価イソシアネート化合物の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。
【００５０】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。なお、未変性ポリエステルは、ウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。
【００５１】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５程度である。
プレポリマーとして用いるウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０である。
【００５２】
なお、実施形態１の複写機５００では、融点が約１２０［℃］のトナーを用い、定着温度は１５０［℃］に設定し、１５０［℃］以上に適応できる被覆フィルムＦを用いる。
【００５３】
次に、感光体の表面を潜像担持体被覆フィルムで被覆した状態で現像ができることを確認した実験について説明する。
〔実験１〕
実験１として、画像形成装置として、ｉｍａｇｉｏ ＭＰ ５０００（リコー製）を用いて以下に述べる実験を行った。
潜像担持体被覆フィルムとして厚さ１０［μｍ］のＰＶＤＣフィルム、商品名：クレラップ（登録商標）を用意した。予め帯電した感光体ドラムを暗所で取り出し、このＰＶＤＣ製のフィルムを感光体ドラムに巻きつけた。画像形成装置に装着して帯電装置は機能させないで画像形成させた。用紙の供給は行わないで感光体ドラムの１周分にトナー像が形成されるタイミングを見計らって、画像形成装置を停止する。感光体ドラムを取り外し、観察したところ、画像が形成されていることを認めた。表面からラップフィルムを引き剥がしてトナー面を用紙に合わせて貼り付けたところ、鮮明な画像であることが確認できた。
【００５４】
〔実験２〕
実験２として、画像形成装置として、ｉｍａｇｉｏ ＭＰ ５０００（リコー製）を用いて以下に述べる実験を行った。
潜像担持体被覆フィルムとして厚さ７．５［μｍ］のポリメチルペンテン（ＰＭＰ）フィルム、商品名：コープラップ（登録商標）を用意した。実験１及び実験２と同様の実験を行ったところいずれもフィルム表面上に画像形成できることが確認できた。
【００５５】
なお、実験１と同様の実験としては、クレラップ（登録商標）及びコープラップ（登録商標）を含めた５種類の透明フィルムについて実施した。
実際の実験に用いた透明フィルムの各条件を表１に示す。
また、表１中の「公称値」は各透明フィルムの厚みの代表値であり、表１中の「厚み」は実際の計測値である。
【表１】
表１に示す５種類の透明フィルムのうち、厚さが１００［μｍ］のプリンタック（登録商標）以外は画像形成が可能であることが確認された。このように、厚さが１００［μｍ］のプリンタック（登録商標）では画像形成ができないのは、フィルムの厚みが厚すぎることによって、感光体ドラム上の静電潜像を形成する静電電荷に感応して静電潜像をその表面に保持することができないためと考えられる。
【００５６】
〔実施形態２〕
上述した実施形態１の複写機５００では、極性制御手段である現像回収補助ブラシ２３で帯電極性が揃えられた転写残トナーを現像装置１２の現像ローラ４で回収し、再び現像に寄与させる構成である。転写残トナーを現像装置１２で回収して再び現像に寄与させる構成としては、現像ローラ４とは別のトナー回収部材を設けてもよい。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、ループ状の潜像担持体被覆フィルムによって少なくとも現像位置では感光体表面を被覆し、潜像担持体被覆フィルム上の転写残トナーを現像装置で回収する構成で、現像装置が現像ローラとは別にトナーの回収部材を備える本発明の二つ目の実施形態（以下、実施形態２と呼ぶ）について説明する。
図４は、実施形態２の複写機本体部１００の感光体１０近傍である画像形成部の拡大説明図である。
実施形態２の複写機５００は、現像装置１２の構成と、極性制御手段の構成とが実施形態１の複写機５００と異なり、他の構成は共通するため、共通する構成についての説明は省略し、相違点について説明する。
【００５７】
図４に示すように、実施形態２の複写機本体部１００では、被覆フィルムＦが感光体１０から分離する位置よりも被覆フィルムＦの移動方向下流側で、被覆フィルムＦが再び感光体１０に巻きつく潜像担持体被覆フィルム巻きつけ位置よりも被覆フィルムＦの移動方向上流側の位置に、極性制御手段であるトナー極性制御ローラ２４が配置されている。トナー極性制御ローラ２４は、不図示のバイアス印加手段によって現像装置１２内の現像剤中に含まれるトナーと同極性であるマイナス極性のバイアスが印加されたローラ部材である。トナー極性制御ローラ２４に用いるローラ部材として帯電ローラ８と同一のものを使用することで、製品コストの低減を図ることができる。
【００５８】
次に、実施形態２の複写機５００が備える現像装置１２について説明する。
実施形態１と同様に実施形態２の現像装置１２もキャリアとトナーからなる二成分現像装置であるが、実施形態２の現像装置１２は、第三搬送スクリュ４１及びトナー回収ローラ４０を配置している点で実施形態１の現像装置１２と異なる。現像装置１２の第三搬送スクリュ４１及びトナー回収ローラ４０を配置した現像剤の搬送路は、第一仕切り板４３によって現像ローラ４及び第一搬送スクリュ１が配置された現像剤の搬送路と仕切られ、第二仕切り板４４によって、第二搬送スクリュ２が配置された現像剤の搬送路と仕切られている。第一仕切り板４３及び第二仕切り板４４は、図４中の紙面奥方向端部と紙面手前方向端部とに開口部を備え、仕切り板を挟んで隣り合う搬送路を連通している。
【００５９】
複写機５００は現像装置１２で使用するトナーを収容する不図示のトナーボトルを備え、トナーボトル内のトナーは不図示のトナー補給装置によって現像装置１２に供給される。トナー補給装置によって不図示のトナー補給口から供給されたトナーは、現像装置１２のケーシングである現像容器１２ａ内の磁性キャリアとトナーとからなる現像剤の上に供給される。このとき、第二搬送スクリュ２によって搬送される現像剤の上に供給される。
供給されたトナーは、現像剤とともに第二搬送スクリュ２で攪拌されながら図４中の紙面奥方向に搬送される。上述したように、第二搬送スクリュ２が配置された搬送路と、第三搬送スクリュ４１が配置された搬送路と、第一搬送スクリュ１が配置された搬送路とは、図４中の紙面奥方向端部と紙面手前方向端部とで連通している。そして、第二搬送スクリュ２によって図４中の紙面奥方向端部まで到達した現像剤は、第三搬送スクリュ４１が配置された搬送路や第一搬送スクリュ１が配置された搬送路に移動し、第一搬送スクリュ１及び第三搬送スクリュ４１によって図４中の紙面奥方向から手前方向への搬送される。そして、第一搬送スクリュ１及び第三搬送スクリュ４１によって図４中の紙面手前方向端部まで到達した現像剤は、第二搬送スクリュ２が配置された搬送路に移動する。このように、現像装置１２内では現像剤が循環している。
【００６０】
実施形態２の現像装置１２では、第一搬送スクリュ１と第三搬送スクリュ４１とのスクリュピッチ、条数、軸直径、羽根直径、材質、回転数は同じである。ただし、第一搬送スクリュ１と第三搬送スクリュ４１の構成はこの限りではない。また、第一搬送スクリュ１と第三搬送スクリュ４１との代わりに１本の搬送スクリュを配置して、１本の搬送スクリュで現像剤を搬送しながら現像ローラ４に現像剤を供給し、後述するトナー回収ローラ４０で回収されたトナーを現像剤に取り込んで攪拌して搬送する構成であってもよい。
【００６１】
第三搬送スクリュ４１によって搬送される搬送路内の現像剤は、磁石が内蔵されているトナー回収ローラ４０の磁力によって、トナー回収ローラ４０の表面に汲み上げられる。なお、現像ローラ４とトナー回収ローラ４０との間は第一仕切り板４３によって仕切られており、２つのローラ上に汲み上げた現像剤同士が接触しないように隔てられている。
図中矢印Ｅで示すように、図中反時計回りに回転しているトナー回収ローラ４０の表面に磁力で吸着した現像剤は、回収ローラドクタ７１で一定量に規制されるとともにトナーと磁性キャリアとが摩擦帯電される。
トナー回収ローラ４０上の帯電した現像剤はトナー回収ローラ４０の最大磁力強度の主極で穂立ちして感光体１０の表面を被覆する被覆フィルムＦに接触する。トナー回収ローラ４０には現像剤中のトナーの帯電極性とは逆極性（プラス極性）のバイアス電圧が印加されており、トナー極性制御ローラ２４によってマイナス極性に帯電極性が揃えられた被覆フィルムＦ上の転写残トナーを回収する。トナー回収ローラ４０上の転写残トナーが混ざった現像剤は、剤離れ極にてトナー回収ローラ４０表面から離間し、第三搬送スクリュ４１によって搬送される現像剤の上方の剤面に落下する。これにより、被覆フィルムＦ上の転写残トナーを現像装置１２内の現像剤に取り込むことができる。
【００６２】
一方、第一搬送スクリュ１によって搬送される搬送路内の現像剤は、磁石が内蔵されている現像ローラ４の磁力によって、現像ローラ４の表面に汲み上げられる。図中矢印Ｄで示すように、図中時計回りに回転している現像ローラ４の表面に磁力で吸着した現像剤は、現像ドクタ７０で一定量に規制されるとともにトナーと磁性キャリアとが摩擦帯電される。
現像ローラ４上の帯電した現像剤は現像ローラ４の最大磁力強度の主極で穂立ちして、現像位置で感光体１０の表面を被覆する被覆フィルムＦに接触する。現像ローラ４にはバイアス電圧が印加されており、感光体１０上の静電潜像により選択的にトナーが被覆フィルムＦの表面に付着して現像される。現像位置を通過した後の現像ローラ４上の現像剤は、剤離れ極にて現像ローラ４表面から離間し、第一搬送スクリュ１によって搬送される現像剤の上方の剤面に落下する。
なお、画像形成時に現像ローラ４及びトナー回収ローラ４０の回転を開始させるタイミングは、被覆フィルムＦの駆動ローラである第一フィルム張架ローラ２０１や感光体１０の回転駆動を開始させるタイミングと一致する。
【００６３】
次に、実施形態２の現像装置１２が備えるトナー回収ローラ４０及び現像ローラ４に対する印加バイアスについて説明する。
図５は、トナー回収ローラ４０への印加バイアスの一例を示す説明図であり、図６は、現像ローラ４への印加バイアスの一例を示す説明図である。図５及び図６では、縦軸が感光体１０、トナー回収ローラ４０及び現像ローラ４の各部材の表面電位であり、横軸は経過時間を示す。横軸のｔ１〜ｔ４はそれぞれ、ｔ１は駆動開始のタイミング、ｔ２は感光体へのバイアス印加開始のタイミング（帯電ローラによって帯電された表面の先端がローラとの対向部に到達するタイミング）、ｔ３は感光体へのバイアス印加終了のタイミング（帯電ローラによって帯電された表面の後端がローラとの対向部に到達するタイミング）、ｔ４は、駆動終了のタイミングを示している。
また、図５及び図６中の実線で示す電位の変化は感光体１０の表面電位の変化を示している。また、図５及び図６中のＶａは帯電された感光体１０表面の非画像部の電位（以下、非画像部電位Ｖａ）を示し、Ｖｂは帯電された感光体１０表面の画像部の電位（以下、画像部電位Ｖｂ）を示す。
さらに、図５中の破線で示す電位の変化はトナー回収ローラ４０の表面電位の変化を示しており、図５中の斜線の領域は、マイナス極性のトナーが感光体１０側からトナー回収ローラ４０へと移動するように作用する電位差を示している。
また、図６中の破線で示す電位の変化は現像ローラ４の表面電位の変化を示しており、図６中の斜線の領域は、マイナス極性のトナーが現像ローラ４から感光体１０側へと移動するように作用する電位差を示している。
【００６４】
図５及び図６に示すように、この一例では、感光体１０の非画像部電位Ｖａは−６５０［Ｖ］、画像部電位Ｖｂは−５０［Ｖ］としている。図５に示すように、トナー回収ローラ４０のバイアス印加による表面電位は＋１５０［Ｖ］である。トナー回収ローラ４０に対するバイアス印加の開始及び終了は、トナー回収ローラ４０の駆動開始のタイミング（ｔ１）及び駆動終了のタイミング（ｔ４）である。このようにバイアス印加を行うことにより、被覆フィルムＦ上にあるマイナス極性の転写残トナーがトナー回収ローラ４０側に引き付けられ、回収される。この際、主に非画像部には現像在中の磁性キャリアが感光体１０側に引き付けられて被覆フィルムＦに付着する電位差が生じる。これについては、トナー回収ローラ４０の主極に希土類マグネットを使用することで１６０［ｍＴ］の強磁力とし（現像ローラ４の主極のフェライトマグネットは１００［ｍＴ］程度）、キャリアの付着を抑えている。また、被覆フィルムＦに磁性キャリアが付着した場合でも、トナー回収ローラ４０と被覆フィルムＦとが対向する位置よりも被覆フィルムＦの移動方向下流側の現像位置で現像ローラ４によって被覆フィルムＦ上のキャリアは現像容器１２ａ内に回収される。
【００６５】
一方、図６に示すように、現像ローラ４のバイアス印加による表面電位は、−５００［Ｖ］であって、プラス極性方向について、感光体１０の非画像部電位Ｖａよりも高電位であり、感光体の画像部電位Ｖｂよりも低電位である。現像ローラ４に対するバイアス印加の開始及び終了は、一般的な電子写真の現像バイアスのタイミングである。このようなバイアス印加を行う事により、現像ローラ４上の現像剤中のマイナス極性のトナーが感光体１０の画像部（静電潜像部）に引き付けられ、被覆フィルムＦ越しに付着して現像される。なお、ここで説明した印加バイアスの値は固定ではなく、ユーザーの使用環境などにより制御される。なお、トナー回収ローラ４０の表面電位と現像ローラ４表面電位との間には、数百［Ｖ］の電位差があるが、第一仕切り版４３によって絶縁されている。
【００６６】
なお、実施形態２の複写機５００は、実施形態１と同様にパターン濃度センサ６やトナー濃度センサ５の出力に基づいて、現像装置１２に対するトナーの補給を制御している。
【００６７】
〔実施形態３〕
上述した実施形態１及び実施形態２の複写機５００では、転写位置Ｂを通過した被覆フィルムＦは記録媒体であるシートＳと分離した後、感光体１０の表面から分離する構成である。ループ状の被覆フィルムＦを備える構成としては、転写位置Ｂを通過した被覆フィルムＦがシートＳとともに感光体１０の表面から分離する構成であってもよい。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、ループ状の潜像担持体被覆フィルムによって少なくとも現像位置では感光体表面を被覆し、転写位置を通過した潜像担持体被覆フィルムが記録媒体とともに潜像担持体の表面から分離する、本発明の三つ目の実施形態（以下、実施形態３と呼ぶ）について説明する。
【００６８】
図７は、実施形態３に係る複写機５００全体の概略構成図である。図８は、実施形態３の複写機本体部１００の感光体１０近傍である画像形成部の転写位置Ｂで被覆フィルムＦとシートＳとが対向する状態の説明図である。また、図９は、実施形態３の複写機５００が備える熱定着装置２２の拡大説明図である。
実施形態３の複写機５００は、ループ状の被覆フィルムＦを熱定着装置２２まで掛けまわす構成と、極性制御手段を備えていない構成とが実施形態１の複写機５００と異なり、他の構成は共通するため、共通する構成についての説明は省略し、相違点について説明する。
【００６９】
実施形態３の複写機５００が備える被覆フィルム搬送装置２０は、実施形態１及び実施形態２と同様に、ループ状の被覆フィルムＦと、第一フィルム張架ローラ２０１、第二フィルム張架ローラ２０２、第三フィルム張架ローラ２０３、及び、第四フィルム張架ローラ２０４を備え、感光体１０の表面移動に合わせて被覆フィルムＦを無端移動させる。また、実施形態３の被覆フィルム搬送装置２０でも第一フィルム張架ローラ２０１が駆動ローラである。
【００７０】
被覆フィルム搬送装置２０によって搬送される被覆フィルムＦは、巻きつけローラ８１の表面を経て感光体１０表面に密着するように巻きつけられ、感光体１０の表面を被覆する。すなわち、実施形態３も、実施形態１と同様に巻きつけローラ８１と感光体１０とが対向する位置が潜像担持体被覆フィルム巻きつけ位置となる。被覆フィルムＦはこの巻きつけローラ８１の押圧力とにより、感光体１０に張り付いてそのまま下流へと搬送され、感光体１０の表面を被覆した状態で現像位置及び転写位置Ｂを通過する。さらに、本実施形態３の複写機５００は、図７及び図９に示すように転写位置Ｂを通過した被覆フィルムＦは熱定着装置２２の定着ニップも通過する。
被覆フィルムＦのループの内側には感光体１０、帯電ローラ８、及び、レーザ書込装置４７が配置され、さらに、熱定着装置２２の加熱ローラ３０が配置されている。また、被覆フィルムＦのループの外側には現像装置１２と転写装置１３とが配置され、さらに、熱定着装置２２の加圧ローラ３２が配置されている。そして、現像装置１２の現像ローラ４、転写装置１３の転写ベルト１７、及び、熱定着装置２２の加圧ローラ３２が被覆フィルムＦに外接し、熱定着装置２２の加熱ローラ３０が被覆フィルムＦに内接している。
また、実施形態１の被覆フィルム搬送装置２０では、第三フィルム張架ローラ２０３が被覆フィルムＦに内接しているが、本実施形態３では第三フィルム張架ローラ２０３が被覆フィルムＦに外接する構成である。
【００７１】
実施形態３の複写機５００を用いてコピーを行うときの原稿内容の読み込みから、感光体１０表面上の被覆フィルムＦの表面上にトナー像を形成するまでの工程は実施形態１の複写機５００と同様である。また、シートカセット６１内や手差しトレイ６７上のシートＳが、感光体１０の右側へと送り込まれるまでの工程も実施形態１の複写機５００と同様である。
【００７２】
感光体１０の右側へと送り込まれたシートＳは、転写位置Ｂで感光体１０表面を被覆し、表面にトナー像が形成された被覆フィルムＦと重なり合う。実施形態３の複写機５００は、転写ローラ７には不図示のバイアス印加装置によって転写バイアスが印加されており、転写位置Ｂで感光体１０との間に転写電界を形成している。転写位置ＢでシートＳと対向したトナー像は、図８に示すように、被覆フィルムＦとシートＳとの間に挟まれた状態となるが、静電的には転写電界によって感光体１０を被覆する被覆フィルムＦの表面からシートＳへと移動した状態となり、シートＳ上のトナー像が転写された状態となる。トナー像が転写された後のシートＳは、被覆フィルムＦとともに感光体１０から離れて、熱定着装置２２へと搬送される。
【００７３】
実施形態３の複写機５００では感光体１０表面と加熱ローラ３０との間で被覆フィルムＦが張架されている。このため、転写位置Ｂでは被覆フィルムＦはシートＳの搬送方向と同じ方向に配置された加熱ローラ３０の方向に引っ張られ、シートＳとともに感光体１０の表面から分離する。このような実施形態３の複写機５００では、加熱ローラ３０と感光体１０との間で被覆フィルムＦを張架する構成が潜像担持体被覆フィルム分離手段として機能する。
なお、転写位置Ｂで被覆フィルムＦが分離した感光体１０の表面は不図示の除電装置によって残留電位が除去され、帯電ローラ８から始まる次の画像形成に備える状態となる。
【００７４】
一方、トナー像が転写され、被覆フィルムＦとともに熱定着装置２２へと搬送されたシートＳは、被覆フィルムＦとともに加熱ローラ３０と加圧ローラ３２とによって形成される定着ニップに通される。熱定着装置２２では被覆フィルムＦ及びシートＳがこれらのローラに搬送されながら、熱と圧力とが印加されてシートＳに対してトナー像が定着される。
実施形態３の複写機５００では定着ニップよりも表面移動方向下流側の加熱ローラ３０の表面と第三フィルム張架ローラ２０３との間で被覆フィルムＦが張架されている。このため、被覆フィルムＦはシートＳの搬送方向とは異なる方向に配置された第三フィルム張架ローラ２０３の方向に引っ張られ、被覆フィルムＦが加熱ローラ３０の表面に沿ってシートＳから分離する。定着ニップを通過して、被覆フィルムＦと分離したシートＳは排出ローラ３５を通過して、排出スタック部３９上に排出されてスタックされる。また、定着ニップを通過して、シートＳと分離した被覆フィルムＦは各張架ローラによって張架される位置を通過して、巻きつけローラ８１の表面を経て再び感光体１０表面に密着するように巻きつけられ、感光体１０の表面を被覆する。この工程を繰り返して作像が続けられる。
【００７５】
本実施形態３の複写機５００では、感光体１０の表面移動方向について、現像装置１２の現像ローラ４と感光体１０表面とが対向する現像位置からトナー像が感光体１０の上からシートＳに移動する転写位置Ｂまでの間は、感光体１０の表面を被覆フィルムＦが被覆している。そして、転写位置Ｂで被覆フィルムＦは感光体１０の表面からトナー像と共に分離する。また、感光体１０の表面からトナー像とともに分離した被覆フィルムＦは熱定着装置２２を通過し、各張架ローラによる張架位置を通過した後に、潜像形成後で現像前の感光体１０の表面に再び巻きつく構成である。このような構成により、複写機５００ではトナー像は感光体１０を被覆する被覆フィルムＦ上に形成され、感光体１０の表面にトナーが直接付着することが無い。このため、感光体１０の表面をクリーニングする感光体クリーニング手段が不要である。
なお、本実施形態３の複写機５００は、感光体と現像装置とをそれぞれ一つずつ備えるモノクロの画像形成装置であるが、一つの感光体に４つの現像装置を配置したフルカラーの画像形成装置であっても、感光体表面に潜像担持体被覆フィルムを巻きつける構成は適用可能である。
【００７６】
熱定着装置２２では熱がかけられるため、被覆フィルムＦが定着装置まで掛けまわされている構成では、被覆フィルムＦとシートＳとの分離性、及び、被覆フィルムＦと加熱ローラ３０との分離性が懸念される。
しかし、本実施形態３の複写機５００では、特に対策を行わなくてもシートＳや加熱ローラ３０に対して良好に分離することが可能であったため、大きな懸念とはならないと考えられる。
【００７７】
まず、被覆フィルムＦと加熱ローラ３０との分離性については、被覆フィルムＦがループ上になったおり、さらに、転写等の作像工程で被覆フィルムＦに対してテンションがかかっていないと画像不良が発生するため被覆フィルムＦにはある程度のテンションがかかっていると考えられる。そして、加熱ローラ３０よりも被覆フィルムＦの移動方向下流側に配置された第三フィルム張架ローラ２０３からの引張力により被覆フィルムＦを加熱ローラ３０から物理的な力で分離させることができるものと考えられる。
また、被覆フィルムＦとシートＳとの分離性については、シートＳが被覆フィルムＦと分離するときには被覆フィルムＦは上述したように作像工程内でテンションがかかった状態でループを形成しているため、シートＳと被覆フィルムＦとが分離する位置では被覆フィルムＦが加熱ローラ３０と一体となっていると考えられる。このとき、本実施形態３の被覆フィルムＦと加熱ローラ３０との関係は、従来の定着装置の定着ベルトと加熱ローラとの関係と同等と考えることができる。このため、本実施形態３の複写機５００では被覆フィルムＦとシートＳとの分離は、従来の定着装置における定着ベルトと記録媒体との分離お堂ように、極率分離や分離板を利用して分離することが可能である。
【００７８】
また、実施形態３の複写機５００では、熱定着装置２２でシートＳと分離した被覆フィルムＦ上にオフセットトナーが残ると次の現像、帯電工程でも被覆フィルムＦの表面がオフセットトナーにより汚れていることになり、現像性や帯電性等、不具合を起こす可能性がある。
ここで、熱定着装置２２において、加熱ローラ３０、または、加圧ローラ３２の離型性が不良であると、一部のトナーが加熱ローラ３０、または、加圧ローラ３２に付着してオフセットが発生する。
潜像担持体被覆フィルムを備えない従来の画像形成装置の定着装置としては、定着ローラや加圧ローラで良好な離型性が得られるように、これらの外周に離型層を形成し、この離型層にシリコーンオイルを塗布するオイル塗布ローラを設けた構成が公知となっている。
しかし、このような構成ではオフセットが発生するのを完全に防止することが困難である。そして、微量なオフセットトナーが定着ローラ又は加圧ローラに残留して、オイル塗布ローラの表面がトナーや紙粉で汚損され、経時使用によってオイル塗布ローラによるオイル塗布量が低下又は表面がオフセットトナーによって汚損することがある。オイル塗布ローラの表面が汚損すると、その汚損のオフセットトナーが定着ローラ又は加圧ローラに逆転写されて記録紙に画像汚れを発生するという問題があった。
【００７９】
このような問題は、特開平７-２３４６００号公報や特開平９-６１７３号公報に記載された定着装置の構成により改善することができる。
特開平７-２３４６００号公報に記載の定着装置は、オイル塗布ローラが、発泡体によって形成されたローラ基体に、定着ローラ又は加圧ローラの離型層と同質のフッ素樹脂に無数の微細な孔を設けた表層を設け、ローラ基体にシリコーンオイルを充填し、さらにオイル塗布ローラの表面をクリーニングするクリーニング部材を設けたものである。
また、特開平９-６１７３号公報に記載の定着装置は、オイル塗布ローラの表面をクリーニングするクリーニングローラと、このクリーニングローラの外周面に付着した異物を除去するブレードとを設けたものである。
そして、本実施形態３の複写機５００の熱定着装置２２は、これらの公報に記載の構成の原理を用いて検討した構成である。図９に示すように、本実施形態３の複写機５００の熱定着装置２２は、上述した公報の定着ローラに相当する加熱ローラ３０側に被覆フィルムＦが巻きついており、加圧ローラ３２に微量オイル塗布ローラ８２が接触し、さらに、微量オイル塗布ローラ８２にクリーニングローラ８３が接触する構成となっている。
このような構成により、オフセットの発生を防止することができ、経時に渡って良好な画像形成を行うことができる。
【００８０】
なお、本実施形態３の複写機５００では、熱定着装置２２でシートＳから分離した被覆フィルムＦが再び感光体１０に巻きつきまでの間に、被覆フィルムＦの表面をクリーニングする構成は備えていない。実施形態３のように被覆フィルムＦが熱定着装置２２を通過する構成であってもシートＳから分離した被覆フィルムＦが再び感光体１０に巻きつきまでの間に被覆フィルムＦの表面をクリーニングするクリーニング手段を備える構成であってもよい。
このクリーニング手段の一例としては、第三フィルム張架ローラ２０３をクリーニングローラとして、被覆フィルムＦの表面のオフセットトナーを除去するように構成してもよい。このような構成の場合、被覆フィルムＦ上のオフセットトナーは熱定着装置２２を通過するときに柔らかくなっているため、クリーニングローラでふき取るような構成で簡単に除去することができる。なお、被覆フィルムＦのクリーニング手段としては、このような構成に限るものではなく、熱定着装置２２を通過した後の被覆フィルムＦ上のオフセットトナーを除去することができるものであれば、どのような構成であってもよい。
【００８１】
〔実施形態４〕
上述した実施形態３の複写機５００では、熱定着装置２２の定着部をループ状の被覆フィルムＦが通過する構成で、加熱部材がローラ状の加熱ローラ３０を用いた構成である。定着部を構成する加熱部材としてはローラ状の部材に限るものではない。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、ループ状の潜像担持体被覆フィルムによって少なくとも現像位置の感光体表面を被覆し、転写位置を通過した潜像担持体被覆フィルムが記録媒体とともに潜像担持体の表面から分離する、潜像担持体被覆フィルムを記録媒体とともに定着装置を通過する構成で、加熱部材がローラ形状とは異なる構成である本発明の四つ目の実施形態（以下、実施形態４と呼ぶ）について説明する。
図１０は、実施形態４の複写機本体部１００が備える熱定着装置２２の拡大説明図である。
実施形態４の複写機５００は、熱定着装置２２の加熱部材の構造が実施形態３の複写機５００と異なり、他の構成は共通するため、共通する構成についての説明は省略し、相違点について説明する。
【００８２】
本実施形態３の熱定着装置２２は、図１０で示すように、ヒータ支持部材９２に支持された板状の加熱体９１を備えるセラミックヒータ９０を加熱部材として備えている。被覆フィルムＦは加熱体９１と対向する位置に加圧ローラ３２を備え、加熱体９１と加圧ローラ３２との間で定着ニップ形成している。さらに、熱定着装置２２は、定着ニップに対して被覆フィルムＦの移動方向上流側に定着入口ローラ９３を備え、定着ニップに対して被覆フィルムＦの移動方向下流側に定着出口ローラ９４を備える。
【００８３】
被覆フィルムＦは、エンドレスベルト状の耐熱フィルムであり、ヒータ支持部材９２に固定支持させて配設した加熱体９１に対して並列して配置された定着入口ローラ９３と定着出口ローラ９４とによって張架されている。被覆フィルムＦは、これら２つのローラ（９３、９４）と、各張架ローラ（２０１〜２０４）、巻きつけローラ８１、及び、感光体１０によって、テンションが掛けられた状態で張架されている。また、被覆フィルムＦは感光体１０から未定着トナーを担持したシートＳに密着してシートＳとともに熱定着装置２２に進入するため、未定着トナーを担持したシートＳがシワや蛇行、速度遅れなく熱定着装置２２を通過することができる。
加圧ローラ３２はシリコンゴム等の離型性のよい弾性層を有するローラ部材であり、被覆フィルムＦを挟んで加熱体９１に当接し、不図示の付勢手段によって、例えば、総圧３９．２［Ｎ］〜９．８［Ｎ］の当接圧をもって対向圧接させて定着ニップを形成している。
また、複写機５００で用いる被覆フィルムＦは、繰り返してトナー画像の加熱定着に供されるため、耐熱性、離型性、耐久性に優れ、さらに、厚みの薄いものが望ましい。
【００８４】
本実施形態４の加熱体９１を構成する平面基板は、アルミナ等の高熱伝導度且つ高電気抵抗率を有する材料からなっており、厚み０．６［ｍｍ］、幅１０［ｍｍ］、長さ３１０［ｍｍ］であり、加熱体９１の被覆フィルムＦと接触する表面には長手方向（図１０中の紙面手前奥方向）に延在する抵抗発熱体を具備する。
ヒータ支持部材９２は例えばＰＰＳ（ポロフェニレンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミクス、金属、ガラス等の複合材料などで構成できる。本実施形態４に係る熱定着装置２２が備えるセラミックヒータ９０は、立ち上がり時に最大電力を供給することによって、シートＳ上のトナー画像を定着させるに足る所定温度近傍まで加熱体９１を加熱する。
【００８５】
上述した実施形態３の複写機５００が備える熱定着装置２２のように加熱部材である加熱ローラ３０に被覆フィルムＦを張架させる構成であると、被覆フィルムＦはトナーを定着させる定着ニップの領域だけでなく、加熱ローラ３０に張架されるために加熱ローラ３０の表面に接触している領域全体で加熱された状態となり、被覆フィルムＦに対して熱による不要なダメージを与えるおそれがある。
一方、本実施形態４のセラミックヒータ９０が定着ニップでのみ被覆フィルムＦを加熱するように、被覆フィルムＦを局所的に加熱する構成であれば、加熱に起因する被覆フィルムＦに対するダメージが小さくなる。また、加熱ローラによって加熱する構成に比べて、定着の立ち上がり時間が短縮できる。
【００８６】
なお、熱定着装置２２としては、トナー像を加熱してシートＳに定着させる定着ニップを通過した被覆フィルムＦを冷却する冷却手段を備える構成であっても良い。
図１１は、図１０を用いて説明した実施形態４の熱定着装置２２に冷却手段としてのヒートシンク９５を備える構成の熱定着装置２２の拡大説明図である。
図１１に示す熱定着装置２２では、定着ニップを通過したトナー像を担持するシートＳヒートシンク９５によって被覆フィルムＦごと冷却する。ヒートシンク９５との対向部を通過した被覆フィルムＦは、定着出口ローラ９４に対して被覆フィルムＦの移動方向下流側に配置された第三フィルム張架ローラ２０３の方向に引っ張られ、定着出口ローラ９４の表面に沿ってシートＳから分離する。
【００８７】
次に、冷却した後に被覆フィルムＦとシートＳとを分離させる構成についてより詳しく説明する。
加熱、加圧されてベルト状の被覆フィルムＦに密着したシートＳは被覆フィルムＦの移動に伴い冷却部であるヒートシンク９５との対向部に搬送される。冷却部では被覆フィルムＦの裏面にヒートシンク９５を接触させて、被覆フィルムＦとともに密着しているシートＳの熱エネルギーを吸収している。そして、ヒートシンク９５が備えるフィン表面には空気を通し、空気中に熱エネルギーを放出する。すなわち、被覆フィルムＦ及びシートＳからヒートシンク９５へ、更に、空気中へと連続して熱エネルギーを移動させて、シートＳを所定温度に冷却している。
そして被覆フィルムＦとシートＳとを所定温度まで冷却した後に、被覆フィルムＦからシートＳを分離する。このように、被覆フィルムＦとシートＳとを所定温度まで冷却した後に分離させる。これにより、トナー、および、用紙表面の樹脂をそれぞれのガラス転位点温度の近くまで冷却することで被覆フィルムＦ表面の鏡面性を写し取って高光沢なプリントに仕上げることができ、シートＳ上のトナー像に対して光沢化処理を施すことができる。
【００８８】
一方、十分に冷却しないで被覆フィルムＦからシートＳを分離した場合には、分離時にトナー、および、シートＳ表面の樹脂が被覆フィルムＦに対する付着力によって被覆フィルムＦに引っ張られ、シートＳの表面やトナー像の表面に微小な凹凸が連続的に発生して、光沢度が低くなってしまう。光沢度が安定する温度域では、トナー、および、シートＳ表面の樹脂は冷却することで凝集力が大きくなるため、被覆フィルムＦからシートＳを分離する際にこれらの樹脂が分断して被覆フィルムＦ表面に残ることもなく、被覆フィルムＦの表面を常に鏡面状態に維持することができる。
以上のように、被覆フィルムＦと加熱後、冷却することで高光沢画像を得ることが可能となり、さらに、冷却することでシートＳと被覆フィルムＦとの良好な分離が可能となる。
また、本実施形態４の複写機５００では被覆フィルムＦをループ状として、被覆フィルムＦを繰り返し使用する構成であるため、冷却することで、定着後、再び作像部へ被覆フィルムＦが到達するときに熱を持っておらず、現像装置１２内の現像剤や感光体１０など作像部の温度が上がって起こる不具合を防止することができる。
【００８９】
実施形態４の熱定着装置２２のように加熱部材がローラ状ではない構成であっても、実施形態３の熱定着装置２２と同様に、加圧ローラ３２に対して微量オイル塗布ローラ８２やクリーニングローラ８３を配置する構成であってもよい。
また、図１１に示すように、定着位置を通過した後の被覆フィルムＦを冷却する冷却手段を備える構成は、実施形態４のように加熱部材がセラミックヒータである構成に限らず、実施形態３のように加熱ローラの構成など、加熱定着を行う構成であれば適用可能である。
【００９０】
上述した実施形態１〜４では、感光体１０の表面移動方向について静電潜像が形成される潜像形成位置よりも下流側、且つ、現像位置よりも上流側となる位置に巻きつけローラ８１を配置し、被覆フィルムＦを感光体１０の表面と密着させて、感光体１０の表面を被覆する構成である。感光体１０の表面を被覆する位置は、現像位置よりも上流側であればよく、帯電ローラ８によって一様帯電される一様帯電位置と静電潜像形成位置との間や、一様帯電位置よりも上流側であってもよい。しかし、上述した実施形態１〜４のように、帯電及び静電潜像の形成が成された感光体１０の表面を被覆フィルムＦで被覆することにより、一様帯電時や静電潜像の形成時に被覆フィルムＦの影響がなく、比較的に高画質な画像形成を行うことができる。
【００９１】
以上、上述した各実施形態の複写機５００は、表面移動する潜像担持体である感光体１０と、感光体１０表面を一様帯電する帯電手段である帯電ローラ８と、感光体１０上に静電潜像を形成する潜像形成手段であるとレーザ書込装置４７と、感光体１０上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成するトナー像形成手段である現像装置１２とを備え、少なくとも現像装置１２によってトナー像が形成されるトナー像形成位置でである現像位置で、潜像担持体被覆フィルムである被覆フィルムＦが感光体１０表面を被覆するように被覆フィルムＦを感光体１０の表面に巻きつける被覆フィルム巻きつけ手段である巻きつけローラ８１と被覆フィルムＦによって被覆された感光体１０の表面が再び巻きつけローラ８１によって被覆フィルムＦを巻きつけられる位置に到達する前に、感光体１０の表面を被覆した状態で現像位置を通過した被覆フィルムＦを感光体１０表面から分離させる被覆フィルム分離手段と、現像位置で被覆フィルムＦ上に形成されたトナー像を記録媒体であるシートＳに転写する転写手段である転写装置１３とを備え、感光体１０表面から分離した被覆フィルムＦを再び感光体１０表面に巻きつけるように、被覆フィルムＦを無端ループ状に構成している。このため、ロール状の被覆フィルムＦを感光体１０表面上に巻きつける構成のように感光体１０表面上に巻きつける被覆フィルムＦが無くなることは無いので、複写機５００を大型化することなく、被覆フィルムＦの交換の負担を軽減できる。また、少なくとも現像位置からシートＳにトナー像を転写する転写位置Ｂまでは感光体１０の表面上を被覆フィルムＦが被覆するため、感光体１０の表面に直接トナーが付着することがなく、感光体１０をクリーニングする構成が不要となり、感光体１０の長寿命化を図ることができる。
なお、ロール状の被覆フィルムＦを感光体１０表面上に巻きつける構成で、被覆フィルムＦをシートＳに貼り付けず、トナー像が定着されたシートＳのみを排出する構成では、感光体１０から分離した被覆フィルムＦを回収するスペースが必要であるが、本発明を適用した各実施形態の複写機５００であれば、被覆フィルムＦがループ状で繰り返し使用するため、被覆フィルムＦを回収するスペースも不要となり、省スペースとなる。また、被覆フィルムＦがループ状ではない構成に比べて、被覆フィルムＦの補充や廃棄などのユーザーメンテナンスと、経済的な負担を軽減することができる。
なお、実施形態１及び実施形態２の複写機５００では、第三フィルム張架ローラ２０３と感光体１０との間で被覆フィルムＦを張架する構成が潜像担持体被覆フィルム分離手段として機能する。
また、実施形態３の複写機５００では、加熱ローラ３０と感光体１０との間で被覆フィルムＦを張架する構成が潜像担持体被覆フィルム分離手段として機能し、実施形態４の複写機５００では、定着入口ローラ９３と感光体１０との間で被覆フィルムＦを張架する構成が潜像担持体被覆フィルム分離手段として機能する。
【００９２】
また、上述した各実施形態の複写機５００は、巻きつけローラ８１は、レーザ書込装置４７によって潜像が形成される潜像形成位置よりも感光体１０の表面移動方向下流側で、現像位置よりも感光体１０の表面移動方向上流側の感光体１０の表面に被覆フィルムＦを巻きつけ、被覆フィルム分離手段は、帯電ローラ８に一様帯電される一様帯電位置よりも感光体１０の表面移動方向上流側で感光体１０の表面から被覆フィルムＦを分離させる構成である。この構成により、転写残トナーが微量に付着している可能性がある被覆フィルムＦに対して、被覆フィルムＦ越しに感光体１０を一様帯電するのではなく、被覆フィルムＦが巻きつく前に感光体１０を帯電することで、帯電によってトナー添加剤が被覆フィルムＦに固着すること回避することができる。さらに、被覆フィルムＦが巻きつく前に感光体１０に書き込み光３を照射して静電潜像を形成することで、フィルム越しに露光するよりもシャープな潜像が得られる。
【００９３】
また、実施形態１及び実施形態２の複写機５００の転写装置１３は、転写位置Ｂで被覆フィルムＦを挟んで感光体１０との間で転写ニップを形成する転写ローラ７を備え、転写ニップの入口側では被覆フィルムＦとシートＳとがそれぞれ進入し、転写ニップではシートＳが被覆フィルムＦを介して潜像担持体に当接して感光体１０と転写ローラ７との間に形成される転写電界によって被覆フィルムＦ上のトナー像がシートＳに移動し、転写ニップの出口側では感光体１０の表面を被覆する被覆フィルムＦに対してシートＳが分離し、その後、感光体１０の表面から被覆フィルムＦが分離するため、被覆フィルムＦが感光体１０から分離するときには、被覆フィルムＦがトナー像の載ったシートＳから離れているので、被覆フィルムＦを感光体１０から分離するときの剥離放電によるトナー像の乱れを防ぐことができる。
【００９４】
また、実施形態３及び実施形態４の複写機５００の転写装置１３は、転写位置Ｂで被覆フィルムＦを挟んで感光体１０との間で転写ニップを形成する転写ローラ７を備え、転写ニップの入口側では被覆フィルムＦとシートＳとがそれぞれ進入し、転写ニップではシートＳが被覆フィルムＦを介して潜像担持体に当接して感光体１０と転写ローラ７との間に形成される転写電界によって被覆フィルムＦ上のトナー像がシートＳに移動し、転写ニップの出口側では被覆フィルムＦがシートＳとともに感光体１０から分離するため、被覆フィルムＦが感光体１０から分離するときには、トナー像の載ったシートＳと被覆フィルムＦとがトナー像を挟んで密着しているので、被覆フィルムＦを感光体１０から分離するときの剥離放電によるトナー像の乱れを防ぐことができる。
【００９５】
また、実施形態３及び実施形態４の複写機５００は、シートＳとともに転写ニップを通過した被覆フィルムＦは、シートＳ上にトナー像を加熱して定着する熱定着装置２２の定着部である定着ニップにシートＳとともに進入し、定着ニップを通過した後にシートＳから分離する。特に、実施形態３の複写機５００では、被覆フィルムＦが感光体１０から加熱ローラ３０まで張架されているため、被覆フィルムＦに密着して移動するシートＳの転写位置から定着位置までの搬送経路が安定し、シワなどの定着異常の発生を抑制することができる。また、特に、実施形態４の複写機５００では、被覆フィルムＦが感光体１０から定着ニップの下流側の定着出口ローラ９４まで張架されているため、被覆フィルムＦに密着して移動するシートＳの転写位置から定着位置までの搬送経路が安定し、シワなどの定着異常の発生を抑制することができる。
【００９６】
また、実施形態３の熱定着装置２２は内部に熱源を備えた加熱ローラ３０と、加熱ローラ３０に接触して加圧する加圧ローラ３２とを備え、加熱ローラ３０と加圧ローラ３２との接触部で定着部としての定着ニップを形成することにより、加熱ローラ３０に被覆フィルムＦを掛けまわして、被覆フィルムＦを従来の定着装置の定着ベルトのように用いることができ、安定した定着を実現することができる。また、加熱ローラ３０に被覆フィルムＦを掛けまわすことで、加熱ローラ３０に沿った被覆フィルムＦの曲率と、シートＳの腰の強さとによって従来の定着装置の定着ベルトと転写紙との分離と同様に、被覆フィルムＦとシートＳとを容易に分離することができる。
【００９７】
また、実施形態４の熱定着装置２２は、定着部である定着ニップで被覆フィルムＦに対向し、被覆フィルムＦの移動方向に直交する方向に延在する板状の加熱体９１を備える。被覆フィルムＦの移動方向の加熱体９１の長さは定着ニップのニップ幅と略同じであり、加熱部材の加熱ローラ３０に被覆フィルムＦを掛けまわして、被覆フィルムＦと加熱ローラ３０とが接触する領域の全域で被覆フィルムＦを加熱するローラ定着に比べて、局部的に加熱するため被覆フィルムＦへのダメージが少なくてすむ。さらに、被覆フィルムＦは薄いため熱容量が低く、待機時の加熱が不要となり、消費電力を抑えることができ、定着の立ち上がり時間を短縮できる。
【００９８】
また、実施形態４の図１１を用いて説明した熱定着装置２２は、定着ニップよりも被覆フィルムＦの移動方向下流側、且つ、被覆フィルムＦがシートＳから分離する位置よりも上流側で被覆フィルムＦを冷却するフィルム冷却手段であるヒートシンク９５を有するため、シートＳ上のトナー像が冷却され固化した後に被覆フィルムＦとシートＳとを分離させることができる。これにより、定着後の被覆フィルムＦとシートＳとの分離性の向上をはかることができる。さらに、繰り返し使用される被覆フィルムＦが定着で加熱されたまま作像部へ到達することに起因する問題の発生を抑制することができる。
【００９９】
また、ループ状の被覆フィルムＦを備える複写機５００では、実施形態１に記載のように、被覆フィルムＦが感光体１０表面から分離した後、且つ、シートＳへのトナー像の転写が終わった後、再び感光体１０表面に巻きつけられるまでの間の被覆フィルムＦ表面上の転写残トナー等の異物をブレードやブラシ等の機械的な摺擦によって除去するフィルムクリーニング手段を配置してもよい。フィルムクリーニング手段を設けることによって、表面に異物が付着した被覆フィルムＦが作像工程や転写工程に至ることで生じる不具合を防止することができる。
また、実施形態３及び実施形態４の複写機５００のように、被覆フィルムＦをシートＳとともに定着まで回す構成では、被覆フィルムＦが感光体１０表面から分離し、さらに、熱定着装置２２を通過した後、再び感光体１０表面に巻きつけられるまでの間の被覆フィルムＦ表面上のオフセットトナー等の異物を除去するフィルムクリーニング手段を配置してもよい。これにより、オフセットトナーとして被覆フィルムＦに残ったトナーを除去することで、被覆フィルムＦを繰り返し使用するときの不具合の発生を防止することができる。
なお、実施形態３や実施形態４の複写機５００のように、被覆フィルムＦをシートＳとともに定着まで回す構成では、従来の定着ベルトを備えた定着装置で定着ベルトのクリーニングが不要なものがあるのと同様に被覆フィルムＦのクリーニングを行わなくてよい場合があり得る。
【０１００】
また、実施形態１及び実施形態２の複写機５００は、被覆フィルムＦが感光体１０表面から分離した後、且つ、シートＳへのトナー像の転写が終わった後、再び感光体１０表面に巻きつけられるまでの間の被覆フィルムＦ表面上に存在するトナーの帯電極性を現像装置１２内の現像剤に含まれるトナーと同極性のマイナス極性に揃える極性制御手段である現像回収補助ブラシ２３やトナー極性制御ローラ２４を備える。転写残トナーとして被覆フィルムＦに残ったトナーを現像装置１２内の現像剤中のトナーと同極性にすることで、現像位置で転写残トナーを回収することができ、転写残トナーとして回収したトナーを破棄することで、無駄になるトナーを無くし、ユーザーの経済的負担を低減することができる。
なお、被覆フィルムＦ上のトナーの極性を揃えるものであれば、現像装置１２で回収する構成に限らず、被覆フィルムＦ上の転写残トナーを静電的に除去することができる。被覆フィルムＦ上の転写残トナーを静電的に除去することで、潜像に忠実な現像を行うことができる。
【０１０１】
また、実施形態１の複写機５００は、極性制御手段として、トナー像形成で用いられるトナーである現像装置１２内の現像剤中のトナーと同極性のマイナス極性の電圧が印加されたブラシローラ状の現像回収補助ブラシ２３を備えることで、被覆フィルムＦ上のトナーの帯電極性をマイナス極性に揃えることができる。
【０１０２】
また、実施形態２の複写機５００は、極性制御手段として、トナー像形成で用いられるトナーである現像装置１２内の現像剤中のトナーと同極性のマイナス極性の電圧が印加されたローラ状のトナー極性制御ローラ２４を備えることで、被覆フィルムＦ上のトナーの帯電極性をマイナス極性に揃えることができる。さらに、帯電手段としてローラ状の帯電ローラ８を備え、帯電ローラ８とトナー極性制御ローラ２４とが共通のローラ部材であるで、製品コストが下がり、ユーザーの経済的負担を低減することができる。
【０１０３】
また、実施形態２の複写機５００は、トナー極性制御ローラ２４が被覆フィルムＦ表面上に存在するトナーの帯電極性を所定の帯電極性に揃える位置よりも被覆フィルムＦの移動方向下流側で、現像位置よりも被覆フィルムＦの移動方向上流側で、マイナスの帯電極性となったトナーを回収するフィルム上トナー回収手段を構成するトナー回収ローラ４０を備えることにより、転写残トナーとして被覆フィルムＦ上に残ったトナーを現像前に回収することができるので、現像装置１２内で良好に帯電したトナーによる潜像に忠実な現像を行うことができる。
【０１０４】
また、実施形態２の複写機５００は、トナー回収ローラ４０は、現像位置に対して感光体１０の表面移動方向上流側で被覆フィルムＦによって被覆された感光体１０に対向するようにトナー像形成手段である現像装置１２内に配置された回転可能なスリーブ部材と、スリーブ部材の内部に配置され複数の磁極を備えるマグネットローラとを備え、さらに、フィルム上トナー回収手段を構成する装置として、トナー回収ローラ４０のスリーブ部材に所定の帯電極性とは逆極性のマイナス極性の電圧を印加する電圧印加手段としての不図示のトナー回収電圧印加電源を備える。このような構成では、トナー回収ローラ４０のスリーブ部材のみが回転することによって、マグネットローラの磁極によって形成される汲み上げ極の磁力で該スリーブ部材表面上に汲み上げられた現像剤を被覆フィルムＦとの対向部に搬送し、この対向部において、スリーブ部材に印加されたプラス極性のバイアスによって、被覆フィルムＦ表面上でマイナスの帯電極性となったトナーをスリーブ部材表面上の現像剤内に取り込むことができる。そして、この被覆フィルムＦ上のトナーを取り込んだ現像剤をスリーブ部材の回転によってマグネットローラの磁極によって形成される剤離れ極まで搬送して現像装置１２内の現像剤中に落とすことで、転写残トナーを再利用する構成を実現することができる。このため、転写残トナーが再び現像に寄与し、無駄になるトナーを無くし、ユーザーの経済的負担を低減することができる。
【０１０５】
また、実施形態２の複写機５００では、トナー回収ローラ４０のスリーブ部材が被覆フィルムＦによって被覆された感光体１０に対向する位置におけるスリーブ部材の表面移動方向が、被覆フィルムＦの表面移動方向に対して逆方向（図４中の矢印Ｅ方向）となるようにスリーブ部材が回転することにより、トナー回収ローラ４０の表面上に担持される現像剤の磁気穂の移動方向が被覆フィルムＦの移動方向に対して反対方向となり、トナー回収ローラ４０上の現像剤がカウンタで被覆フィルムＦに接触するため、被覆フィルムＦ上の転写残トナーの回収を良好に行うことができる。これにより、転写残トナーをより確実に回収し、潜像に忠実な現像を行うことができる。なお、実施形態２の現像装置１２は現像位置での現像ローラ４のスリーブ部材の表面移動方向が、被覆フィルムＦの表面移動方向に対して順方向（図４中の矢印Ｄ方向）となるようにスリーブ部材が回転することにより、現像ローラ４の表面上に担持される現像剤の磁気穂の移動方向が被覆フィルムＦの移動方向に対して順方向となる。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 第一搬送スクリュ
２ 第二搬送スクリュ
３ 書き込み光
４ 現像ローラ
５ トナー濃度センサ
６ パターン濃度センサ
７ 転写ローラ
８ 帯電ローラ
１０ 感光体
１２ 現像装置
１２ａ 現像容器
１３ 転写装置
１５ 第一張架ローラ
１６ 第二張架ローラ
１７ 転写ベルト
２０ 被覆フィルム搬送装置
２１ レジストローラ
２２ 熱定着装置
２３ 現像回収補助ブラシ
２４ トナー極性制御ローラ
３０ 加熱ローラ
３２ 加圧ローラ
３５ 排出ローラ
３９ 排出スタック部
４０ トナー回収ローラ
４１ 第三搬送スクリュ
４３ 第一仕切り板
４４ 第二仕切り板
４７ レーザ書込装置
４８ 回転多面鏡
４９ ポリゴンモータ
５０ 走査光学系
５３ 光源
５４ ミラー
５５ 結像用光学レンズ
５６ イメージセンサ
５７ コンタクトガラス
６１ シートカセット
６２ 呼出ローラ
６３ 供給ローラ
６４ 分離ローラ
６６ シート搬送ローラ
６７ 手差しトレイ
６８ 手差し給紙部
７０ 現像ドクタ
７１ 回収ローラドクタ
９０ セラミックヒータ
８１ 巻きつけローラ
８２ 微量オイル塗布ローラ
８３ クリーニングローラ
９１ 加熱体
９２ ヒータ支持部材
９３ 定着入口ローラ
９４ 定着出口ローラ
９５ ヒートシンク
１００ 複写機本体部
２００ 画像読取装置
２０１ 第一フィルム張架ローラ
２０２ 第二フィルム張架ローラ
２０３ 第三フィルム張架ローラ
２０４ 第四フィルム張架ローラ
３００ シートバンク
４００ 自動原稿搬送装置
５００ 複写機
Ｂ 転写位置
Ｃ シート搬送装置
Ｆ 被覆フィルム
Ｓ シート
Ｒ シート搬送路
Ｒ１ 供給路
Ｒ２ 手差し供給路
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０７】
【特許文献１】特開２００８−０３２８５１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する潜像担持体と、
該潜像担持体表面を一様帯電する帯電手段と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成するトナー像形成手段とを備えた画像形成装置であって、
少なくとも上記トナー像形成手段によってトナー像が形成されるトナー像形成位置で潜像担持体被覆フィルムが上記潜像担持体の表面を被覆する該潜像担持体被覆フィルムを該潜像担持体表面に巻きつける被覆フィルム巻きつけ手段と、
該潜像担持体被覆フィルムによって被覆された該潜像担持体表面が該被覆フィルム巻きつけ手段によって再び潜像担持体被覆フィルムを巻きつけられる位置に到達する前に、該潜像担持体表面を被覆した状態で該トナー像形成位置を通過した該潜像担持体被覆フィルムを該潜像担持体表面から分離させる被覆フィルム分離手段と、
該トナー像形成位置で該潜像担持体被覆フィルム上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備え、
該潜像担持体表面から分離した該潜像担持体被覆フィルムを再び該潜像担持体表面に巻きつけるように、該潜像担持体被覆フィルムを無端ループ状に構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記被覆フィルム巻きつけ手段は、上記潜像形成手段によって潜像が形成される潜像形成位置よりも該潜像担持体の表面移動方向下流側で、上記トナー像形成位置よりも該潜像担持体の表面移動方向上流側の上記潜像担持体の表面に上記潜像担持体被覆フィルムを巻きつけ、
上記被覆フィルム分離手段は、上記帯電手段によって一様帯電される一様帯電位置よりも該潜像担持体の表面移動方向上流側で該潜像担持体の表面から該潜像担持体被覆フィルムを分離させる構成であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、
上記転写手段は、上記潜像担持体被覆フィルムを挟んで上記潜像担持体との間で転写ニップを形成する転写ローラを備え、
該転写ニップの入口側では該潜像担持体被覆フィルムと記録媒体とがそれぞれ進入し、該転写ニップでは記録媒体が該潜像担持体被覆フィルムを介して該潜像担持体に当接し、該転写ニップの出口側では該潜像担持体の表面を被覆する該潜像担持体被覆フィルムに対して記録媒体が分離し、その後、該潜像担持体の表面から該潜像担持体被覆フィルムが分離することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１または２の画像形成装置において、
上記転写手段は、上記潜像担持体被覆フィルムを挟んで上記潜像担持体との間で転写ニップを形成する転写ローラを備え、
該転写ニップの入口側では該潜像担持体被覆フィルムと記録媒体とがそれぞれ進入し、該転写ニップでは記録媒体が該潜像担持体被覆フィルムを介して該潜像担持体に当接し、該転写ニップの出口側では該潜像担持体被覆フィルムが記録媒体とともに該潜像担持体から分離することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
記録媒体とともに上記転写ニップを通過した上記潜像担持体被覆フィルムは、記録媒体上にトナー像を加熱して定着する定着装置の定着部に記録媒体とともに進入し、該定着部を通過した後に記録媒体から分離することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
上記定着装置は内部に熱源を備えた加熱ローラと、該加熱ローラに接触して加圧する加圧ローラとを備え、
該加熱ローラと該加圧ローラとの接触部で上記定着部としての定着ニップを形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５の画像形成装置において、
上記定着装置は、上記定着部で上記潜像担持体被覆フィルムに対向し、該潜像担持体被覆フィルムの移動方向に直交する方向に延在する板状の加熱体を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記定着部よりも上記潜像担持体被覆フィルムの移動方向下流側、且つ、該潜像担持体被覆フィルムが記録媒体から分離する位置よりも上流側で該潜像担持体被覆フィルムを冷却するフィルム冷却手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記潜像担持体被覆フィルムが上記潜像担持体表面から分離した後、再び該潜像担持体表面に巻きつけられるまでの間の該潜像担持体被覆フィルム表面上の異物を除去するフィルムクリーニング手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記潜像担持体被覆フィルムが上記潜像担持体表面から分離した後、再び該潜像担持体表面に巻きつけられるまでの間の該潜像担持体被覆フィルム表面上に存在するトナーの帯電極性を所定の帯電極性に揃える極性制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０の画像形成装置において、
上記極性制御手段はトナー像形成で用いられるトナーと同極性の電圧が印加されたブラシローラ状の極性制御ブラシを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０の画像形成装置において、
上記帯電手段はローラ状の帯電ローラを備え、
上記極性制御手段はトナー像形成で用いられるトナーと同極性の電圧が印加されたローラ状の極性制御ローラを備え、
該帯電ローラと該極性制御ローラとが共通のローラ部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１０または１２の画像形成装置において、
上記極性制御手段が上記潜像担持体被覆フィルム表面上に存在するトナーの帯電極性を所定の帯電極性に揃える位置よりも該潜像担持体被覆フィルムの移動方向下流側で、上記トナー像形成位置よりも該潜像担持体被覆フィルムの移動方向上流側で、所定の帯電極性となったトナーを回収するフィルム上トナー回収手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３の画像形成装置において、
上記フィルム上トナー回収手段は、上記トナー像形成位置に対して上記潜像担持体の表面移動方向上流側で上記潜像担持体被覆フィルムによって被覆された該潜像担持体に対向するように上記トナー像形成手段である現像装置内に配置された回転可能なスリーブ部材と、
該スリーブ部材の内部に配置され複数の磁極を備えるマグネットローラと、
該スリーブ部材に上記所定の帯電極性とは逆極性の電圧を印加する電圧印加手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４の画像形成装置において、
上記スリーブ部材が上記潜像担持体被覆フィルムによって被覆された該潜像担持体に対向する位置における該スリーブ部材の表面移動方向が、該潜像担持体被覆フィルムの表面移動方向に対して逆方向となるように該スリーブ部材が回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
表面移動する潜像担持体と、
該潜像担持体表面を一様帯電する帯電手段と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成するトナー像形成手段とを備えた画像形成装置であって、
少なくとも上記トナー像形成手段によってトナー像が形成されるトナー像形成位置で潜像担持体被覆フィルムが上記潜像担持体の表面を被覆する該潜像担持体被覆フィルムを該潜像担持体表面に巻きつける被覆フィルム巻きつけ手段と、
該潜像担持体被覆フィルムによって被覆された該潜像担持体表面が該被覆フィルム巻きつけ手段によって再び潜像担持体被覆フィルムを巻きつけられる位置に到達する前に、該潜像担持体表面を被覆した状態で該トナー像形成位置を通過した該潜像担持体被覆フィルムを該潜像担持体表面から分離させる被覆フィルム分離手段と、
該トナー像形成位置で該潜像担持体被覆フィルム上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備え、
該潜像担持体表面から分離した該潜像担持体被覆フィルムを再び該潜像担持体表面に巻きつけるように、該潜像担持体被覆フィルムを無端ループ状に構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記被覆フィルム巻きつけ手段は、上記潜像形成手段によって潜像が形成される潜像形成位置よりも該潜像担持体の表面移動方向下流側で、上記トナー像形成位置よりも該潜像担持体の表面移動方向上流側の上記潜像担持体の表面に上記潜像担持体被覆フィルムを巻きつけ、
上記被覆フィルム分離手段は、上記帯電手段によって一様帯電される一様帯電位置よりも該潜像担持体の表面移動方向上流側で該潜像担持体の表面から該潜像担持体被覆フィルムを分離させる構成であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、
上記転写手段は、上記潜像担持体被覆フィルムを挟んで上記潜像担持体との間で転写ニップを形成する転写ローラを備え、
該転写ニップの入口側では該潜像担持体被覆フィルムと記録媒体とがそれぞれ進入し、該転写ニップでは記録媒体が該潜像担持体被覆フィルムを介して該潜像担持体に当接し、該転写ニップの出口側では該潜像担持体の表面を被覆する該潜像担持体被覆フィルムに対して記録媒体が分離し、その後、該潜像担持体の表面から該潜像担持体被覆フィルムが分離することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１または２の画像形成装置において、
上記転写手段は、上記潜像担持体被覆フィルムを挟んで上記潜像担持体との間で転写ニップを形成する転写ローラを備え、
該転写ニップの入口側では該潜像担持体被覆フィルムと記録媒体とがそれぞれ進入し、該転写ニップでは記録媒体が該潜像担持体被覆フィルムを介して該潜像担持体に当接し、該転写ニップの出口側では該潜像担持体被覆フィルムが記録媒体とともに該潜像担持体から分離することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
記録媒体とともに上記転写ニップを通過した上記潜像担持体被覆フィルムは、記録媒体上にトナー像を加熱して定着する定着装置の定着部に記録媒体とともに進入し、該定着部を通過した後に記録媒体から分離することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
上記定着装置は内部に熱源を備えた加熱ローラと、該加熱ローラに接触して加圧する加圧ローラとを備え、
該加熱ローラと該加圧ローラとの接触部で上記定着部としての定着ニップを形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５の画像形成装置において、
上記定着装置は、上記定着部で上記潜像担持体被覆フィルムに対向し、該潜像担持体被覆フィルムの移動方向に直交する方向に延在する板状の加熱体を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記定着部よりも上記潜像担持体被覆フィルムの移動方向下流側、且つ、該潜像担持体被覆フィルムが記録媒体から分離する位置よりも上流側で該潜像担持体被覆フィルムを冷却するフィルム冷却手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記潜像担持体被覆フィルムが上記潜像担持体表面から分離した後、再び該潜像担持体表面に巻きつけられるまでの間の該潜像担持体被覆フィルム表面上の異物を除去するフィルムクリーニング手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記潜像担持体被覆フィルムが上記潜像担持体表面から分離した後、再び該潜像担持体表面に巻きつけられるまでの間の該潜像担持体被覆フィルム表面上に存在するトナーの帯電極性を所定の帯電極性に揃える極性制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０の画像形成装置において、
上記極性制御手段はトナー像形成で用いられるトナーと同極性の電圧が印加されたブラシローラ状の極性制御ブラシを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０の画像形成装置において、
上記帯電手段はローラ状の帯電ローラを備え、
上記極性制御手段はトナー像形成で用いられるトナーと同極性の電圧が印加されたローラ状の極性制御ローラを備え、
該帯電ローラと該極性制御ローラとが共通のローラ部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１０または１２の画像形成装置において、
上記極性制御手段が上記潜像担持体被覆フィルム表面上に存在するトナーの帯電極性を所定の帯電極性に揃える位置よりも該潜像担持体被覆フィルムの移動方向下流側で、上記トナー像形成位置よりも該潜像担持体被覆フィルムの移動方向上流側で、所定の帯電極性となったトナーを回収するフィルム上トナー回収手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３の画像形成装置において、
上記フィルム上トナー回収手段は、上記トナー像形成位置に対して上記潜像担持体の表面移動方向上流側で上記潜像担持体被覆フィルムによって被覆された該潜像担持体に対向するように上記トナー像形成手段である現像装置内に配置された回転可能なスリーブ部材と、
該スリーブ部材の内部に配置され複数の磁極を備えるマグネットローラと、
該スリーブ部材に上記所定の帯電極性とは逆極性の電圧を印加する電圧印加手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４の画像形成装置において、
上記スリーブ部材が上記潜像担持体被覆フィルムによって被覆された該潜像担持体に対向する位置における該スリーブ部材の表面移動方向が、該潜像担持体被覆フィルムの表面移動方向に対して逆方向となるように該スリーブ部材が回転することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２１０６８９（Ｐ２０１０−２１０６８９Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３９２４（Ｐ２００９−５３９２４）
【出願日】平成２１年３月６日（２００９．３．６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月６日（２００９．３．６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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