JP2006251127A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。より詳しくは、転写紙等の記録紙の両面に可視像を転写し、両面の可視像を同時に定着する方式の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile. More specifically, the present invention relates to an image forming apparatus that transfers a visible image onto both sides of a recording sheet such as a transfer sheet and fixes the visible images on both sides at the same time.
従来、転写紙等の記録体の両面に画像を転写する方式として、いわゆるスイッチバック方式と、ワンパス方式とが知られている。スイッチバック方式では、まず、感光体等の像担持体上の可視像を記録体に転写する転写手段に記録体を通してその一方の面に可視像を転写する。そして、記録体を反転させて転写手段にスイッチバックさせた後、そのもう一方の面にも可視像を転写する方式である。これに対し、ワンパス方式は、転写手段として、記録体に対してその表裏の両側から可視像の転写処理を施すことで、記録体をスイッチバックさせることなくその両面に画像を形成する。ワンパス方式は、次の点でスイッチバック方式よりも優れている。即ち、スイッチバック用の複雑な機構を設けることによるコストアップや、スイッチバックによる画像形成時間の長期化を回避し得る点である。かかるワンパス方式を実現する画像形成装置としては、例えば特許文献1に記載のものが知られている。
Conventionally, a so-called switchback method and a one-pass method are known as methods for transferring an image onto both surfaces of a recording medium such as transfer paper. In the switchback method, first, a visible image is transferred to one surface of the transfer member that transfers a visible image on an image carrier such as a photosensitive member to the recording member through the recording member. Then, after the recording medium is inverted and switched back to the transfer means, the visible image is transferred to the other surface. On the other hand, the one-pass method forms images on both sides of the recording medium without switching back the recording medium by applying a visible image transfer process to both sides of the recording medium as a transfer means. The one-pass method is superior to the switchback method in the following points. That is, it is possible to avoid an increase in cost by providing a complicated mechanism for switchback and an increase in image formation time due to switchback. As an image forming apparatus that realizes such a one-pass method, for example, the one described in
図10は、ワンパス方式の画像形成装置の要部を示す図である。図10に示すように、第1の中間転写ベルト221に担持されたトナー像が転写ローラ246によって記録体Pの上面に転写され、第2の中間転写ベルト231に担持されたトナー像が、転写チャージャー247によって記録体Pの搬送部材側の面である下面に転写される。このようにして両面にトナー像が転写された記録体Pは、記録体の搬送部材を兼ねた第2の中間転写ベルト231によって搬送され、別の搬送部材である搬送ベルト251へ受け渡される。受け渡された記録体Pは、搬送ベルト251によって定着装置260へ搬送される。
FIG. 10 is a diagram illustrating a main part of a one-pass image forming apparatus. As shown in FIG. 10, the toner image carried on the first
記録体Pが第2中間転写ベルト231から離れて搬送ベルト251へ移動するとき、記録体Pの下面に静電的に付着しているトナーが飛散して、装置を汚す問題があった。これは、記録体Pは、転写ローラ246や転写チャージャー247によって電荷が注入されプラス極性に帯電する。このため、第2中間転写ベルト231と記録体Pとの間に電位差が生じる。このような電位差があると、記録体Pが第2中間転写ベルト31から離れる際、記録体Pと第2中間転写ベルト31との間の電位差が大きくなり剥離放電が生じる。この剥離放電の衝撃により、記録体の下面に静電的に付着していたトナーが飛散したと考えられる。このように、記録体Pの下面に付着したトナーが飛散する結果、第2中間転写ベルト231から搬送ベルト251へ記録体Pが渡される受渡し領域周辺をトナーで汚してしまう問題があった。また、この剥離放電によって、記録体Pの下面の未定着画像が乱れるという問題があった。
When the recording medium P moves away from the second
また、このような放電は、図10に示すように、記録体Pが第2中間転写ベルト231から離れる部分だけでなく、記録体Pが搬送ベルト51と当接する部分や、記録体Pが搬送ベルト51から離れる部分などでも発生する。
Further, as shown in FIG. 10, such discharge is caused not only by the portion where the recording body P is separated from the second
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、記録体の搬送部材側の面への剥離放電を抑制して、記録体の搬送部材側の面に付着したトナーの飛散や画像の乱れを抑制することができる画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to prevent toner from adhering to the surface of the recording medium on the conveying member side while suppressing discharge discharge on the surface of the recording medium on the conveying member side. It is an object to provide an image forming apparatus capable of suppressing the scattering of the image and the disturbance of the image.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、記録体を搬送する過程で第1トナー像を該記録体の一方の面に転写し、第2トナー像を該記録体のもう一方の面に転写して該記録体の両面にトナー像を転写し、トナー像が転写された記録体を定着手段へ搬送して該記録体上に該トナー像を定着させる画像形成装置において、該トナー像が転写された記録体を担持して搬送する搬送部材から記録体が分離するときおよび近接するときに搬送部材と記録体との電位差が大きくなるのを抑制する電位差抑制手段を設け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、上記電位差抑制手段は、上記記録体を除電する記録体除電手段を備えた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2の画像形成装置において、上記搬送部材を複数備え、上記トナー像が転写された記録体は、定着手段に搬送されるまで複数の搬送部材へ受け渡される構成であって、上記記録体除電手段は、上記記録体が上記搬送部材から分離する最初の分離領域に設けられた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2または3の画像形成装置において、上記記録体除電手段は、除電ブラシまたは除電針であ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2乃至4いずれかの画像形成装置において、上記記録体除電手段は、上記記録体と接触し該記録体に帯電した電荷をアースに逃がす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2乃至4いずれかの画像形成装置において、上記記録体除電手段は、バイアス印加手段を備え、該バイアス印加手段から該記録体の帯電極性と反対の極性の電荷を該記録体に付与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1の画像形成装置において、上記記録体が上記搬送部材から分離する分離領域および/または該記録体が該搬送部材へ近接する近接領域で該搬送部材側が該記録体と同極性に帯電してい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7の画像形成装置において、上記搬送部材側の上記分離領域および/または上記近接領域に上記記録体と同極性の電荷を付与する電荷付与手段を備えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first toner image is transferred to one surface of the recording medium in the course of conveying the recording medium, and the second toner image is transferred to the other surface of the recording medium. In the image forming apparatus, the toner image is transferred onto both sides of the recording medium, transferred onto the recording medium, the toner image is transferred to the fixing unit, and the toner image is fixed on the recording medium. Providing a potential difference suppressing means for suppressing an increase in potential difference between the transport member and the recording body when the recording body separates from and close to the transport member that carries and transports the recording body to which the image has been transferred. It is a feature.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the potential difference suppressing unit includes a recording body neutralizing unit that neutralizes the recording body.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second aspect, a plurality of the conveying members are provided, and the recording medium onto which the toner image has been transferred is delivered to the plurality of conveying members until conveyed to the fixing unit. The recording body neutralizing means is provided in an initial separation region where the recording body is separated from the conveying member.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second or third aspect, the recording member neutralizing means is a neutralizing brush or a neutralizing needle.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to fourth aspects, the recording member charge eliminating means contacts the recording member and releases charges charged in the recording member to the ground. To do.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to fourth aspects, the recording member charge eliminating unit includes a bias applying unit, and a polarity opposite to the charging polarity of the recording member from the bias applying unit. The charge is imparted to the recording medium.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, in the separation region where the recording body separates from the conveying member and / or the proximity region where the recording body is close to the conveying member, The recording medium is charged to the same polarity as the recording medium.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the seventh aspect, the image forming apparatus further includes a charge applying unit that applies a charge having the same polarity as that of the recording body to the separation region and / or the proximity region on the transport member side. It is characterized by this.
請求項1乃至8の発明によれば、電位差抑制手段を設けることで、記録体が分離するときおよび近接するときに搬送部材と記録体との電位差が大きくなるのを抑制することができる。これにより、記録体と搬送部材との間で電位差が大きくなることによって生じる放電を抑制することができる。その結果、記録体の搬送部材側の面に形成されたトナー画像が放電による衝撃を直接受けて乱されることを抑制することができる。また、記録体の搬送部材側の面に付着しているトナーが放電による衝撃を直接受けて飛散するのを抑制することができ、装置の汚れを抑制することができる。 According to the first to eighth aspects of the present invention, by providing the potential difference suppressing means, it is possible to suppress an increase in the potential difference between the conveying member and the recording body when the recording body separates and approaches. As a result, it is possible to suppress the discharge that occurs due to an increase in the potential difference between the recording medium and the conveying member. As a result, the toner image formed on the surface of the recording member on the conveying member side can be prevented from being directly disturbed by the impact caused by the discharge. In addition, it is possible to suppress the toner adhering to the surface of the recording member on the conveying member side from being directly impacted by the discharge and scattering, thereby suppressing the contamination of the apparatus.
以下、本発明を画像形成装置に適用した実施形態について説明する。図1は、実施形態1にかかる画像形成装置100としての電子写真方式で両面プリント可能なフルカラープリンタを示す。
図1に示す画像形成装置本体100の内部において、記録体搬送経路43Aを境にして、上部には第1画像ユニット20を配置し、下部には第2画像ユニット30を配置している。第1画像ユニット20は矢印方向に無端移動する第1トナー像搬送ベルトである第1中間転写ベルト21を備え、第2画像ユニット30は矢印方向に無端移動する第2トナー像搬送ベルトである第2中間転写ベルト31を備えている。第1中間転写ベルト21の上部張架面には、4個の第1トナー像形成手段である第1画像形成ユニット80Y、80C、80M、80Kが配置されている。一方、第2中間転写ベルト31の上部張架面には、4個の第2トナー像形成手段である第2画像形成ユニット81Y、81C、81M、81Kが配置されている。これら第1、第2画像形成ユニットの番号に沿えたY、C、M、Kは、扱うトナーの色と対応させているもので、Yはイエロー、Cはシアン、Mはマゼンタ、Kはブラックを意味している。第1、第2画像形成ユニットに備えられ、第1中間転写ベルト21と第2中間転写ベルト31とともに回転する感光体1に対しても同じようにY、C、M、Kを沿えている。なお感光体1Yから1Kは各画像形成ユニット内では同間隔に配置され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ中間転写ベルト21、31との張架部の一部と接触する。この接触する面をそれぞれ第1受像面F1、第2受像面F2と呼び、互いの位置関係を図2に示す。
Embodiments in which the present invention is applied to an image forming apparatus will be described below. FIG. 1 illustrates a full-color printer capable of duplex printing by an electrophotographic method as the
In the image forming apparatus
図2に示すように、第1受像面F1と第2受像面F2とが形成する角のうち、第1、第2画像形成ユニットを含む角の角度をαとした時、αの値が180°より大きく、270°以下となるようにする。
さらに、上部にある第1中間転写ベルト21の水平投影面と、下部にある第2中間転写ベルト31の水平投影面との少なくとも一部が、重なるような構成を採用している。つまり下部にある第2中間転写ベル31トが、上部にある第1中間転写ベルト21の下方にもぐりこむような形状である。このような構成を採用することにより、横方向についてよりコンパクトなレイアウトが可能となる。
As shown in FIG. 2, when the angle of the angle including the first and second image forming units among the angles formed by the first image receiving surface F1 and the second image receiving surface F2 is α, the value of α is 180. It should be larger than 270 ° and smaller than 270 °.
Further, a configuration is employed in which at least a part of the horizontal projection surface of the first
扱うトナーの色は異なるが、第1画像形成ユニット80Y、80C、80M、80Kの構成はそれぞれ同じであるので、第1画像形成ユニット80としてその構成を図3により説明する。
図3において、画像形成装置100の動作時に、不図示の駆動源により、矢印方向に回転するよう回転可能に支持された円筒状の感光体1が配設されている。そして、感光体1の周囲に、静電写真プロセスに従い帯電手段であるスコロトロンチャージャ3、露光装置4、現像装置5、クリーニング装置2、光除電装置Q等の作像部材や電位センサS1、画像センサS2が配設されている。
感光体1は、例えば直径30〜120mm程度のアルミニウム円筒表面に光導電性物質である有機感光層(OPC)を形成したものである。アモルファスシリコン(a−Si)層を形成した感光体も採用可能である。またベルト状の感光体も採用できる。クリーニング装置2は、クリーニングブラシ2a、クリーニングブレード2b、回収部材2cを備え、感光体表面に残留するトナー等の異物を除去、回収する。
Although the toner colors to be handled are different, the configurations of the first
In FIG. 3, when the
The
露光装置4は、各色毎の画像データ対応の光を、帯電手段で一様に帯電済みの各感光体1の表面に走査し、静電潜像を形成する。図示例の露光装置4は、発光素子としてLED(発光ダイオード)アレイと結像素子からなる露光装置であるが、レーザ光源、ポリゴンミラー等を用い、形成すべき画像データに応じて変調したビーム光によるレーザスキャン方式の露光装置も採用できる。また、帯電手段として、チャージャ3のほかに、感光体1の表面に接触させるタイプ、たとえば帯電ローラも採用できる。
The
このときの現像は、トナーとキャリヤからなる二成分現像剤を採用している現像方式である。負荷電の感光体1に対し露光装置4により各感光体1の表面に形成された色毎の静電潜像は、感光体の帯電極性と同極性(マイナス極性)の所定の色のトナーで現像され、顕像となる。いわゆる反転現像がおこなわれる。
イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色トナーは、各色を扱う現像装置で消費されると、透磁式のトナー検知手段5eにより検知される。そして、画像形成装置100内部のトナーカートリッジ収納部85に備えるトナーカートリッジ86から、不図示の供給手段により、各色のトナーを各現像装置5に供給される。
この供給手段として、公知のモーノポンプを用いる方式のものが採用できる。この方式によればトナーカートリッジの設置場所の制約が少ないため、画像形成装置内部のスペース配分に対し有利である。またトナーが適時補給できるため、現像装置に大きなトナー貯留スペースを設けなくてすみ、現像装置の小型化がはかれる。
The development at this time is a development system that employs a two-component developer composed of toner and carrier. The electrostatic latent image for each color formed on the surface of each
The yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) toners are detected by the magnetically permeable
As this supply means, a system using a known MONO pump can be adopted. According to this method, there are few restrictions on the installation location of the toner cartridge, which is advantageous for space allocation in the image forming apparatus. Further, since the toner can be replenished in a timely manner, it is not necessary to provide a large toner storage space in the developing device, and the developing device can be downsized.
現像装置5には、トナーとキャリヤの攪拌、搬送用のスクリュー5cや5dが備えてある。現像装置5が画像形成装置100に装着されているとき、トナー補給手段の一端が、スクリュー5dの一部に接続されている。スクリュー5cによりトナーは、矢印方向に回転する現像ローラ5aに供給されるが、ブレード5bにより、現像ローラ5a表面のトナー層の厚みは、所定の厚みになるよう規制される。現像ローラ5aは、ステンレスやアルミニュウム製の円筒で、回転可能にかつ感光体との距離が正規に確保されるように現像装置5のフレームに支持され、内部には所定の磁力線が構成されるようにマグネットが備えてある。なおトナーは従来から公知の方法で得られる球形や不定形のトナーが用いられる。体積平均粒径が20μm以下、好ましくは10μm以下4μm以上の粒子からなるものである。またキャリヤも従来公知の方法で得られるものが用いられる。キャリヤの粒径として、体積平均粒径が25μmから60μm程度である。
The developing device 5 is provided with
第2画像ユニット30に使われる第2の画像形成ユニット81Y、M、C、Kの構成はそれぞれ同じなので、第2の画像形成ユニット81として、図4により説明する。
図4に示した第2の画像形成ユニット81は、第1の画像形成ユニット80と構成部材が同じであるが、図3のものと比べ感光体1の回転方向が異なっている。しかし互いに、図中の矢印で示す感光体1の回転軸1aを通るy軸に対し対象の形をしている。この形状は、感光体1の周囲に配備する画像形成用部材の配置にも関係するが、重要な事項である。つまり画像形成装置100との結合部、たとえば駆動手段との結合部、電気的接続部、トナー供給部、トナー排出部の結合方法を配慮している。これにより、第1の画像形成ユニット80Y、M、C、Kと、第2の画像形成ユニット81Y、M、C、Kとに互換性をもたせることができる。従って第1の画像形成ユニットと第2の画像形成ユニット用に個別に現像装置、クリーニング装置、部品を製造する必要がなく、部品製造、部品の管理上での効率が高く、全体のコスト低減がはかれる。
第1と第2の画像形成ユニットをy軸中心にした軸対象の形で、第1の画像ユニット20と第2の画像ユニット30で使用できる以下の二つの条件がある。第1条件として、感光体1の周囲で画像形成のための部材を配備していない周面が確保されていること、つまり中間転写ベルトが当接可能な範囲が広く確保されていること。そして第2条件として、第1の中間転写ベルト21の受像面F1と第2の中間転写ベルト31受像面F2の配置角度が適切であることがあげられる。
Since the second
The second
There are the following two conditions that can be used in the
第1条件、第2条件について図3、図4により説明する。図3あるいは図4において、中間転写ベルト21あるいは31は、矢印A1とA2の間に設置可能である。つまりA1側は現像装置5で、A2側はクリーニング装置2にベルトが接触しない範囲に中間転写ベルトが設置できることを示している。図3に第2の像担持ベルト31を含めているのは、感光体1の回転軸1aを含むy軸に対し対象の画像形成ユニットが配置できる中間転写ベルトを示している。
もし、画像形成ユニット80をy軸に直交する軸を対象に上下反転して画像形成ユニット81として使うとすると、地球重力の影響により少なくとも現像装置5において、トナーの攪拌、現像ローラ5aへのトナー補給等の条件は異なる。これにより、画像形成ユニット80の部材をそれぞれ最適化しなければならず、部品の共通化も不可能となる。
The first condition and the second condition will be described with reference to FIGS. 3 or 4, the
If the
図2に示すように、第1像担持ベルト21の受像面に対し第2像担持ベルト31の受像面との位置関係として角度αを180度より大きく270度以下とする。好ましくは210度から255度としたとき、画像形成ユニットとして、第1像担持ベルトには図3に示す形態、第2像担持ベルトには図4に示す形態のものが採用できる。つまり上述のごとく部品の共通化を不可能にしてしまう画像形成ユニットとなることが回避できる。
As shown in FIG. 2, the angle α is greater than 180 degrees and less than or equal to 270 degrees as a positional relationship between the image receiving surface of the first
また図2に示すように、第2の画像形成ユニット81の上方に、記録体搬送経路43をほぼ水平にかつ直線的に確保できるので、記録体の搬送・信頼性に優れ、画像形成装置全体のまとまりが良好となる。
特に第1の像担持ベルトを水平方向に長く、扁平に張架し、第2中間転写ベルト31を縦方向に長くかつ傾斜させて張架したので、記録体搬送経路43を境にして下方に第2中間転写ベルト31の高さ方向のスペースが大きくなる。但し、図3、図4に示されるように、画像形成ユニットが中間転写ベルトの当接可能な範囲が広く確保されていることにより、画像形成ユニットは横方向の寸法に対し、縦方向の寸法が短い構成となる。そのため、画像形成ユニットがほぼ水平に配置された第1画像ユニットに対し、第2画像ユニットでは、画像形成ユニットが縦方向に斜めに配置される。そして、画像形成ユニットの間隔を短く設定でき、第2画像ユニットの高さ方向の省スペース化を図ることができる。これにより、高さ方向のレイアウトの自由度が増すため、記録体搬送経路を操作性、及び、給紙装置、不図示の後処理装置も考慮した理想的な高さに設定可能となっている。
Further, as shown in FIG. 2, since the recording
In particular, the first image bearing belt is stretched horizontally and flatly, and the second
また、この第2中間転写ベルト31の占める高さとほぼ同じ高さの給紙装置が並べて設置できるため、これにより大量の記録体が収納可能な給紙装置が設置できるようになる。しかも給紙装置の上面の給紙面と記録体搬送経路とがほぼ同じ高さにでき、記録体の給紙・搬送信頼性が確保できる。
上述のように、感光体周囲の画像形成用の装置の配置と、中間転写ベルトの配置、つまり第2条件の実現により、画像形成ユニット80と81で共通点を多く有しており、製造面でも非常に有利となっている。
In addition, since the sheet feeders having the same height as that occupied by the second
As described above, the
次に中間転写ベルトについて説明する。第1トナー像搬送ベルトとしての第1中間転写ベルト21は複数のローラ23、24、25、26(2個)、27、28、29により支持されて矢印方向に走行する。そして、第1の画像形成ユニット80Y〜80Kにおける感光体1Y、1C、1M、1Kの下部に設けられている。この第1中間転写ベルト21は無端状で、各感光体の現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。また第1中間転写ベルト21の内周部には各感光体1Y、1C、1M、1Kに対向させて1次転写ローラ22が設けられている。
第1中間転写ベルト21の外周部には、ローラ23に対向する位置にクリーニング装置20Aが設けられている。このクリーニング装置20Aは、第1中間転写ベルト21の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。
この第1中間転写ベルト21に関連する部材は、第1画像ユニット20として一体的に構成してあり、画像形成装置100に対し着脱が可能となっている。
Next, the intermediate transfer belt will be described. The first
A
Members related to the first
一方、第2トナー像搬送ベルトとしての、第2中間転写ベルト31は複数のローラ33、34、35、36(2個)、37、38により支持されて矢印方向に走行する。そして、第2の画像形成ユニット81Y〜81Kにおける感光体1Y、1C、1M、1Kに接触して、設けられている。この第2中間転写ベルト31は無端状で、各感光体の現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。第2中間転写ベルト31の内周部には各感光体1Y、1C、1M、1Kに対向させて1次転写ローラ32が設けられている。また、搬送ベルト51と対向するローラ34は、アースに接続されている。
第2中間転写ベルト31の外周部には、ローラ33に対向する位置にクリーニング装置30Aが設けられている。このクリーニング装置30Aは、中間転写ベルト31の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。
第2中間転写ベルト31に関連する部材は、第2画像ユニット30として一体的に構成してあり、画像形成装置100に対し着脱が可能となっている。
On the other hand, the second
A
Members related to the second
また、中間転写ベルト21、31は、例えば、基体の厚さが50〜600μmの樹脂フィルム或いはゴムを基体とするベルトである。そして、各感光体1が担持するトナー像を、1次転写ローラ22、32に印加するバイアスにより静電的にベルト表面に転写を可能とする抵抗値を有する。このようなベルトの一例として、ポリアミドにカーボンを分散し、その体積抵抗値は、106〜1012Ωcm程度に抵抗が調整されたものである。ベルトの走行を安定させるためのベルト寄り止めリブを、ベルト片側あるいは両側端部に設けてある。
The
1次転写ローラ22、32としては、芯金たる金属ローラの表面に、導電性ゴム材料を被覆したもので、芯金部に、不図示の電源からバイアスが印加されるものが上げられる。ここでは、導電性ゴム材料はウレタンゴムにカーボンが分散され、体積抵抗105Ωcm程度に抵抗が調整されている。
As the
画像形成装置100は、ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。このようなケースにあっては、使用されない感光体が存在する。そこで使用されない感光体1Y、1C、1Mあるいは現像装置5を稼動させないだけでなく、これら使用されない感光体と像担持ベルト21あるいは31とを非接触に保つための機構を備えている。ローラ26と1次転写ローラ22を支持する内部フレーム(不図示)を設けておき、ある点を中心に回動可能に支持している。そして、感光体から遠ざかる方向に回動させることにより、感光体1Kだけが像担持ベルト21あるいは31と接触して、作像工程を実行することにより、ブラックトナーによるモノクロ画像を作成する。感光体の寿命向上の点で有利である。
The
さらに第1中間転写ベルト21の外周で、支持ローラ28の近傍には、第1の2次転写ローラ46が設けてある。2次転写ローラ46は芯金たる金属ローラの表面に、導電性ゴムを被覆したもので、芯金部に、不図示の電源からバイアスが印加される。導電性ゴムにはカーボンが分散されており、体積抵抗は107Ωcm程度に抵抗が調整されたものである。第1中間転写ベルト21と2次転写ローラ46の間に記録体Pを通過させながら、第1の2次転写ローラ46にバイアスを印加することで第1像担持ベルト21が担持するトナーによる画像が記録体Pに転写される。
Further, a first
第2中間転写ベルト31の外周で、支持ローラ34の近傍には、第2の2次転写手段である転写チャージャ47が設けてある。転写チャージャ47は公知のタイプで、タングステンや金の細い線を放電電極とし、ケーシングで保持し、放電電極に不図示の電源から転写電流が供給される。第2中間転写ベルト31と転写チャージャ47の間に記録体Pを通過させながら、転写電流を供給することで第2像担持ベルト31が担持するトナーによる画像が記録体Pに転写される。転写ローラ46と転写チャージャ47に供給される転写電流の極性は、ともにトナーの極性と逆のプラス極性である。
上述のように、第1中間転写ベルト21、2次転写ローラ46及び第2中間転写ベルト31、転写チャージャ47などで構成される両面転写手段によって、記録体Pの両面にトナー像が転写される。
A
As described above, the toner images are transferred onto both sides of the recording medium P by the double-side transfer means including the first
画像形成装置100の右側には記録体Pを供給可能に収納した給紙装置40が配備されている。複数段、例えば上段に大量の記録体を収納した給紙装置(トレイ)40a、その下方に3段の給紙カセット40b、40c、40dがそれぞれ紙面に対し直角手前側(操作面側)に引出し可能に配設されている。これらの給紙トレイ40aや給紙カセット40b、40c、40d内にそれぞれ異なる種類の記録体Pが収納されている。このうち、最上位置の記録体は、対応する給紙・分離手段41a〜41dにより選択的に給紙、分離され、確実に一枚だけが複数の搬送ローラ対42Bにより記録体搬送経路43Bや43Aに送られる。
On the right side of the
記録体搬送経路43Aには、第1および第2転写位置である2次転写位置へ記録体Pを送り出す給送タイミングをとるため、一対のレジストローラ45が設けられている。さらに記録体の搬送方向に対し直角方向の位置を正規の位置にするための横レジ補正機構44が、記録体搬送経路43Aに設けてある。横レジ補正機構44は、次のものがある。不図示の横方向の基準ガイドと斜行コロ対から構成され、記録体の横方向端部を該基準ガイドに押付けるように記録体Pをスライド搬送する。そして、記録体を所定の位置に整合させる。この基準ガイドは記録体のサイズにより、所定の位置に移動、配置される。なお、横レジ補正機構44は記録体の搬送方向に対し記録体の両方の横方向から、記録体の両辺を短時間及び複数回押し、記録体を所定の位置に整合させる規制部材から構成されるジョガー方式でもよい。
A pair of registration rollers 45 is provided in the recording
記録体Pは、レジストローラ対45から、第1中間転写ベルト21と二次転写ローラ46で構成される第1転写位置たる転写領域に向けて搬送される。その後、第2中間転写ベルト31と転写チャージャ47で構成される第2転写位置たる転写領域に向けて搬送される。
なお、搬送ローラ対42Cを有する記録体搬送経路43Cには、その搬送方向上流に設置可能な別の給紙装置300から、記録体が供給可能となっている。給紙トレイ40aの最上位の記録体が給紙され、その後曲げられることなく、ほぼ水平に真直ぐ搬送されるように、給紙トレイ40aの上部給紙面が配備してある。そのため厚い記録体、剛性の高い板紙でも確実に給紙できる。なお給紙トレイ40aには、多様な特性の記録体が収納されても確実に給紙できるよう、バキューム機構からなるエアー給紙を採用すると好都合である。図示していないが、記録体搬送経路の要所には記録体を検知するためのセンサが具備させていて、記録体の存在を基準とする各種信号のトリガーとしている。
The recording material P is conveyed from the registration roller pair 45 toward a transfer area which is a first transfer position constituted by the first
Note that the recording medium can be supplied to the recording medium conveyance path 43C having the
記録体搬送経路43Aの延長上に、第2転写位置を通過した記録体を、記録体の搬送方向下流に備えた定着装置60における定着ニップまで、平面状態を保って搬送させるための、記録体搬送装置50を備えている。
A recording body for transporting the recording body that has passed the second transfer position on the extension of the recording
記録体搬送装置50の記録体搬送方向下流側には、加熱手段を有する定着装置60が設けられている。ローラ内部にヒータを備えるタイプ、加熱されるベルトを走行させるベルト定着装置、また加熱の方式に誘導加熱を採用した定着装置などが採用できる。記録体両面の画像の色合い、光沢度を同じにするため、定着ローラ、定着ベルトの材質、硬度、表面性などを上下同等にしてある。また、フルカラーとモノクロ画像、あるいは片面か両面かにより定着条件を制御したり、記録体の種類に応じて最適な定着条件となるよう、不図示の制御手段により制御される。定着の終了した記録体を冷却し、不安定なトナーの状態を早期に安定させるため、冷却機能を有した冷却ローラ対70を定着後の搬送路に備えている。この冷却ローラ対70としては、放熱部を有するヒートパイプ構造のローラが採用できる。冷却された記録体は、排紙ローラ対71により、プリンタ本体100の左側に設けた排紙スタック部75に排紙、スタックさせる。この排紙スタック部は、大量の記録体をスタック可能にするため、不図示のエレベータ機構により、スタックレベルに応じて、受け部材が上下する機構を採用している。なお排紙スタック部75を通過させ、別の後処理装置に向けて記録体を搬送させることもできる。別の後処理装置としては、穴あけ、断裁、折、綴じなど製本のための装置が接続できる。
A fixing device 60 having a heating unit is provided on the downstream side in the recording material conveyance direction of the recording
未使用のトナーが収納された各色のトナーカートリッジ86Y、86C、86M、86Kが、着脱可能に空間85に収納される。不図示のトナー搬送手段により、各現像装置に必要に応じトナーを供給するようになっている。図1に示す構成は、上下に配された画像形成ユニットに対し、トナーカートリッジは共通にしているが、別々にすることもできる。消耗の多いブラックトナー用のトナーカートリッジ86Kは、特に大容量としておくことも可能である。この収納空間85は、画像形成装置上面で操作方向から見て奥側にあって、画像形成装置上面の手前側は平面部分が確保されているため、作業台として利用できる。
The
画像形成装置100の上面に備えた操作、表示ユニット90には、キーボード等が備えてある。これにより、画像形成のための条件などがインプットでき、装置の状態等を表示部に表示され、操作者と画像形成装置100との情報交換を容易なものとする。画像形成装置100内部に備える廃トナー収納部87は、画像形成ユニットのクリーニング装置2、中間転写ベルトのクリーニング装置20Aと30A、および搬送ベルト51のクリーニング装置50Aと連結されている。そして、これらから送られる廃トナーや紙粉等の異物を一括して回収して収納する。これらのクリーニング装置(2、20A、20B、50A)に大容量の廃トナー収納部を備えないため、クリーニング装置が小型にでき、さらに廃トナーの廃棄の操作性も良好となっている。満杯センサ(不図示)を使って廃トナー収納部87内のトナー廃棄、あるいは容器交換などの警告を発する。
また画像形成装置100内部に備える電装・制御装置95には、各種電源や制御基板などが板金フレームに保護され収納されている。
定着装置60による熱や電装装置からの発熱により、画像形成装置内部は高温になるが、その対策としてファン96を設けて、内部部材の熱による機能低下を防止している。またこのファン96は冷却ローラ対70の放熱部と結合してあり、冷却ローラ対70の冷却効果を確実にしている。
図1において、200で示すのは原稿読取装置、300は別途追加設置可能の給紙装置である。
The operation and
Further, in the electrical /
The inside of the image forming apparatus becomes hot due to heat from the fixing device 60 or heat generated from the electrical device. However, as a countermeasure against this, a
In FIG. 1,
次に画像形成装置100において、記録体Pの片面にフルカラー画像を形成する片面記録時の動作について説明する。
片面記録の方法は基本的に2種類あって、選択が可能となっている。2種類のうちの一つは、第1中間転写ベルト21に担持させた画像を記録体の片面に直接転写する方法であり、他の方法は、第2中間転写ベルト31に担持させた画像を記録体の片面に直接転写する方法である。ここでは、画像形成装置100の構成から、第1中間転写ベルト21に担持させた画像を記録体の片面に直接転写する場合には、画像が記録体の上面に形成される。一方、第2中間転写ベルト31に担持させた画像を記録体の片面に直接転写する場合には、画像が記録体の下面に形成される。記録するべきデータが複数の頁になるケースでは、排紙スタック部75上で頁が揃うように作像順序を制御するのが好都合である。最後の頁の画像データから順に記録して頁順を揃わせるよう、第1中間転写ベルト21に画像を担持させた後、記録体に転写させる方法について説明する。
Next, an operation at the time of single-sided recording in which the
There are basically two types of single-sided recording methods that can be selected. One of the two types is a method in which an image carried on the first
画像形成装置100を稼動させると、第1中間転写ベルト21と第1画像形成ユニット80Y〜80Kにおける感光体1Y、1C、1M、1Kが回動する。同時に第2中間転写ベルト31が回動するが、第2画像形成ユニット81Y〜81Kにおける感光体1Y、1C、1M、1Kは第2中間転写ベルト31と離間されるとともに不回転状態にされる。まず、画像形成ユニット80Yによる画像形成から開始される。LED(発光ダイオード)アレイと結像素子からなる露光装置4の作動により、LEDから出射されたイエロー用の画像データ対応の光が、帯電装置3により一様帯電された感光体1Yの表面に照射されて静電潜像が形成される。
この静電潜像は現像ローラ5aによりイエロートナーで現像され、可視像となり、1次転写ローラ22の転写作用により感光体1Yと同期して移動する第1中間転写ベルト21上に静電的に1次転写される。このような潜像形成、現像、1次転写動作が感光体1C、1M、1K側でもタイミングをとって順次同様に行われる。
この後、第1中間転写ベルト21上には、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色トナー画像が、順次重なり合ったフルカラートナー画像として担持され、第1中間転写ベルト21とともに矢印の方向に移動される。
When the
This electrostatic latent image is developed with yellow toner by the developing roller 5a, becomes a visible image, and is electrostatically transferred onto the first
Thereafter, yellow, cyan, magenta, and black toner images are carried on the first
同時に給紙装置40のなかの給紙トレイ40aあるいは給紙カセット40b〜40dから、記録に使われる記録体Pがその供給のための給紙・分離手段41aから41dの一つにより繰り出される。そして、搬送ローラ対42B,42Cにより記録体搬送経路43Aに搬送される。さらにローラ42Aを通過中に記録体Pの表面粗さを光センサユニット140によって測定する。記録体の先端がレジストローラ対45に咥えられない前に、横レジ補正機構44は記録体の搬送方向に対し両方の横方向から記録体の両辺を押すように作動し、記録体横方向の位置整合がはかられる。レジストローラ対45は静止しており、記録体の先端はレジストローラ対45のニップに入り込んだ状態で静止する。そして、第1中間転写ベルト21上の画像との位置が正規なものとなるよう、タイミングをとってレジストローラ対45が回転し、記録体を転写領域に搬送する。
At the same time, the recording material P used for recording is fed out from the paper feed tray 40a or the paper feed cassettes 40b to 40d in the paper feed device 40 by one of the paper feed / separation means 41a to 41d for its supply. Then, it is conveyed to the recording
第1中間転写ベルト21上のこのフルカラートナー画像は、第1中間転写ベルト21と同期して搬送される記録体Pの上面に、二次転写ローラ46による転写作用を受けて転写される。二次転写ローラ46に与えられるバイアスは、トナーの帯電極性と逆のプラス極性である。転写後、第1中間転写ベルト21の表面が、ベルトクリーニング装置20Aによりクリーニングされる。また1次転写を終了した第1の画像形成ユニット80Y〜80Kにおける感光体1Y、1C、1M、1Kの表面に残留するトナー等の異物はクリーニング装置2のクリーニングブラシ2a、クリーニングブレード2bにより除去がなされる。各感光体の表面は除電装置Qによる残留電位の除電作用がおこなわれて次の作像・転写工程に備える。除去されたトナー等の異物は、回収手段2cにより、回収部87に送られる。なおセンサS1、S2は、感光体表面の露光後の表面電位と、現像工程後の感光体表面に付着しているトナーの濃度が適切なものであるかを検知し、適宜作像条件の設定、制御のために不図示の制御手段に情報を出す。
The full color toner image on the first
第1中間転写ベルト21に重ねられて担持されていたトナー画像が転写された記録体Pは、記録体搬送装置50の搬送ベルト51により定着装置60に向け移送される。
記録体P上に重ねられていた各色のトナーが定着装置60の熱による定着作用を受け、溶融、混色されて完全にカラー画像となる。記録体の片面(上面)だけにトナーを有しているので、両面にトナーを有している両面記録時に比べ、定着に要する熱エネルギーは少なくて済む。不図示の制御手段が画像に応じて定着装置の使用する電力を最適に制御する。定着されたトナーも記録体上で完全に固着するまでは、搬送路のガイド部材等にこすられ、画像が欠落したり、乱れたりする。この不具合を防止するため、冷却手段である冷却ローラ対70が作動し、トナーと記録体を冷却する。その後、排紙ローラ71により排紙スタック部75に、画像面が上向きとなって排紙される。排紙スタック部75では若い頁の記録物が順次上に重ねられるようにスタックされるよう、作像順序がプログラムされているので、頁順が揃う。排紙スタック部75は、排紙される記録体の増加に従って下降するので、記録体は整然と確実にスタックでき、頁順が乱れることがない。記録済みの記録体を排紙スタック部75に直接スタックする代わりに、穴あけ加工処理を実施したり、ソータ、コレータや綴じ装置や折り装置など後処理装置に搬送することもできる。
The recording material P onto which the toner image that has been superposed and carried on the first
The toners of the respective colors superimposed on the recording medium P are subjected to a fixing action by the heat of the fixing device 60, and are melted and mixed to form a completely color image. Since the toner is provided on only one side (upper surface) of the recording medium, less heat energy is required for fixing compared to double-sided recording having toner on both sides. A control means (not shown) optimally controls the power used by the fixing device according to the image. Until the fixed toner is completely fixed on the recording medium, it is rubbed against a guide member or the like on the conveyance path, and an image is lost or distorted. In order to prevent this problem, the cooling
記録体Pの片面に画像を形成させる他の方法では、第1画像形成ユニット80Y〜80Kにおける画像の形成をおこなわないようにするのと、頁揃えのために若い頁の画像データから順に像形成をさせる点が異なる。しかし、基本的には上述の片面記録の工程と同じなので、詳細を省く。 In another method of forming an image on one side of the recording medium P, image formation is not performed in the first image forming units 80Y to 80K, and image formation is performed in order from image data of young pages for page alignment. The difference is that However, since it is basically the same as the single-sided recording process described above, details are omitted.
次に記録体Pの両面に画像を形成する両面記録時の動作について説明する。プリンタ本体に開始信号が入力されると、片面記録の動作で説明した第1画像形成ユニット80Y、80C、80M、80Kで順次形成する各色ごとの画像を、第1中間転写ベルト21に順次1次転写させる。第1の画像として担持させる工程とほぼ平行して、第2画像形成ユニット81Y、81C、81M、81Kで順次形成する各色ごとの画像を第2中間転写ベルト31に順次1次転写させ、第2の画像として担持させる工程がおこなわれる。図1に示すように、第2画像形成ユニット同士のベルト搬送方向についての間隔は、第1画像形成ユニット同士の間隔よりも、詰めた状態で設置されている。これにより、第1の画像と第2の画像が、記録体の搬送方向先端で位置的に合致するためには、第1の画像の形成開始より遅れて第2の画像の形成が開始される。また記録体はレジストローラ対45で静止と再送がおこなわれるので、その時間も見込んで給紙され、横レジ補正機構44で整合される。レジストローラ対45は、タイミングをとって記録体を第1の2次転写手段である転写ローラ46と第1中間転写ベルト21で構成された第1転写位置である第1転写ステーションに搬送する。転写ローラ46にプラス極性の転写電流が供給され、第1中間転写ベルトから記録体Pの片面(図では上面)に画像が転写される。
このようにして片面に画像を有した記録体Pは、転写ローラ46の搬送作用により、引き続き第2の二次転写手段たる転写チャージャ47がある第2転写位置である第2転写ステーションに送られる。そしてチャージャにプラス極性の転写電流が供給されることにより、第2中間転写ベルト31にあらかじめ担持されているフルカラーの第2の画像が、一括して記録体Pの下面に転写される。
Next, the operation during double-sided recording in which images are formed on both sides of the recording medium P will be described. When a start signal is input to the printer main body, images for each color sequentially formed by the first
In this way, the recording material P having an image on one side is continuously sent to the second transfer station, which is the second transfer position where the
このようにして両面にフルカラートナー像が転写された記録体Pは、搬送ベルト51により定着装置60へと移送される。そして、定着装置60の熱による定着処理を受け、記録体の両面のトナー画像が溶融、混合される。記録体は引き続いて冷却ローラ対を通過し、排紙ローラ71により排紙スタック部75上に排紙される。
複数の頁の記録体に両面記録する場合、若い頁の画像が下面となって排紙スタック部75にスタックされるように作像順序を制御する。作像終了後、スタックから取り出し、上下面を逆にしたとき記録物は上から順に1頁、その裏に2頁、2枚目が3頁、その裏が4頁となり頁順が揃う。このような作像順序の制御や、定着装置に入力する電力を片面記録時より増やすなどの制御は、制御手段(不図示)により実行される。
The recording material P having the full color toner image transferred on both sides in this way is transferred to the fixing device 60 by the
When double-sided recording is performed on a recording medium of a plurality of pages, the image forming order is controlled so that an image of a young page becomes the bottom surface and is stacked on the paper
片面記録、両面記録動作に関して、フルカラー記録を実行させる例で説明したが、ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。メンテナンスや部品交換等の必要性が生じた場合には、不図示の外装カバー等を開放し、メンテナンスをおこなう。この時、図3、図4に示した画像形成部80、81を構成する部材をユニット化し、プロセスカートリッジとして交換すると都合がよい。プロセスカートリッジの形態は、図3、図4に示した構成から中間転写ベルト21、31と1次転写ローラ22、露光装置4などを除いた作像用部材を、正規の位置関係を保つようフレームの内部に納めて構成する。そして、着脱させるためのガイド部や把手を適宜設けてプリンタ本体100に対し着脱可能にすることで実現可能である。
As for the single-sided recording and the double-sided recording operation, an example in which full-color recording is executed has been described, but monochrome recording using only black toner is also possible. When the need for maintenance or replacement of parts arises, maintenance is performed by opening an unillustrated exterior cover or the like. At this time, it is convenient to unitize the members constituting the
次に、記録体搬送装置50について詳述する。図5は、記録体搬送装置50の概略図である。記録体搬送装置50は、第2中間転写ベルト31から受け渡された記録体Pを定着装置60へ搬送する搬送部150と、搬送部150によって搬送された記録体Pを定着装置60へ案内する案内部140とを有している。搬送部150は、第2中間転写ベルト31と対向する位置に設けられた入り口ローラ53と、案内部140と対向する位置に設けられた出口ローラ54とに張架された搬送ベルト51を備えている。入り口ローラ53または出口ローラ54のどちらか一方は、図示しない駆動手段によって回転駆動して、搬送ベルト51を図中の矢印方向に移動させている。また、入り口ローラ53および出口ローラ54は、アースに接続されている。
Next, the recording
搬送ベルト51としては、金属ベルト、ポリイミドベルト、ポリアミドベルトなどが採用できる。表面にトナーとの離型性を与えるとともに、帯電可能の抵抗値を備える。このベルト51の走行速度は、定着装置60における記録体の走行速度と合わせてある。また、搬送ベルト51は画像形成可能な最大サイズの記録体Pが1枚乗るような長さと幅である。搬送ベルト51上に最大サイズの記録体Pが乗らない場合、特に搬送ベルト51の長さが足りない場合、記録体Pの後縁が転写位置を通過する前に前縁が定着装置60に達してしまい定着速度にあわせた搬送が困難となる。また、幅が足りない場合は、記録体のベルト幅側の両端部に弛みが生じ、定着部通過後に記録体に皺が発生したり、定着部での紙ジャム発生率が非常に高くなったりする。
As the
案内部140は、複数の拍車141を備えており、搬送ベルト51によって搬送された記録体Pを複数の拍車141によって定着装置60へ案内している。また、案内部140は、アースに接続されている。
The
次に、本実施形態の特徴点について説明する。記録体Pが第2中間転写ベルト31から離れて搬送ベルト51へ移動するとき、記録体Pの下面に静電的に付着しているトナーが飛散してしまう問題があった。これは、記録体Pは、転写ローラ46や転写チャージャー47によって電荷が注入されプラス極性に帯電する。一方、入り口ローラ53と対向する位置に設けられている受渡しローラ34は、アースに接続されており、第2中間転写ベルト31が帯電しないようになっている。このため第2中間転写ベルト31と記録体Pとの間に電位差が生じる。このような電位差があると、記録体Pが第2中間転写ベルト31から離れる際、記録体Pと第2中間転写ベルト31との間の電位差が大きくなり剥離放電が生じる。この剥離放電の衝撃により、記録体の下面に静電的に付着していたトナーが飛散したと考えられる。このように、記録体Pの下面に付着したトナーが飛散する結果、第2中間転写ベルト31から搬送ベルト51へ記録体Pが渡される受渡し領域周辺をトナーで汚してしまう問題があった。また、この剥離放電によって、記録体Pの下面の未定着画像が乱れるという問題もあった。そして、記録体Pと第2中間転写ベルト31との電位差が大きければ、大きいほど剥離放電が起こり易い。また、このような放電は、図5に示すように、記録体Pが第2中間転写ベルト31から離れる第1分離領域Aだけでなく、記録体Pが搬送ベルト51と当接する近接領域Fや、記録体Pが搬送ベルト51から離れる第2分離領域Gなどでも発生する。
Next, features of the present embodiment will be described. When the recording medium P moves away from the second
そこで、本実施形態においては、記録体Pを担持搬送する搬送部材としての第2中間転写ベルト31や搬送ベルト51と記録体との間の電位差が大きくなるの抑制する電位差抑制手段を設けている。以下に、この電位差抑制手段について、図6〜図9に基づき説明する。
Therefore, in the present embodiment, a second
図6は、電位差抑制手段を記録体除電手段としての除電ブラシ110とした図である。図6に示すように、除電ブラシ110は、第2中間転写ベルト31から搬送ベルト51へ記録体Pが渡される受渡し領域Dに設けられている。この除電ブラシ110は、アースに接続されている。除電ブラシ110は、除電ブラシの先端が記録体Pと摺接するように配置されている。また、除電ブラシ110の先端が、記録体Pが第2中間転写ベルト31から離れる第1分離領域Aにくるように除電ブラシは配置されている。第1分離領域Aは、図7に示すように、記録体Pが第2中間転写ベルト31から分離する点Bから、受渡しローラ34の半径距離分進んだ点Cまでの領域である。また、除電ブラシ110は、記録体Pの画像が形成されない領域と摺接するように配置して、除電ブラシ110で記録体下面に形成された未定着トナー像を乱さないようにしている。
FIG. 6 is a diagram in which the potential difference suppressing unit is a neutralizing
第2中間転写ベルト31によって、第1分離領域Aに記録体Pが搬送されると、記録体Pが第2中間転写ベルト31から曲率分離する。このとき、上記曲率領域Aに配置された除電ブラシ110の先端が記録体Pと接触する。記録体Pが除電ブラシ110と接触すると、記録体P上のプラス極性の電荷が除電ブラシ110へ逃げ、記録体Pの電荷が除電される。これにより、記録体Pの帯電量が減少し、第2中間転写ベルト31との間の電位差が大きくなるのを抑制する。その結果、第2中間転写ベルト31と記録体Pとの間で剥離放電が生じることが抑制される。よって、記録体Pの下面に付着したトナーが剥離放電による衝撃によって飛散することが抑制される。また、剥離放電による衝撃によって記録体の下面に付着したトナーが乱されることを抑制することができる。
When the recording medium P is conveyed to the first separation area A by the second
上記においては、除電ブラシ110はアースに接続されているがマイナスの電荷を供給するバイアス印加手段に接続してもよい。これにより、第1分離領域Aに搬送された記録体Pは、除電ブラシ110からマイナス極性の電荷が付与され、記録体上のプラス極性の電荷と打ち消しあう。その結果、記録体の帯電量が減少して、記録体と第2中間転写ベルトとの電位差が大きくなるのを抑制することができる。
In the above description, the
図8は、電位差抑制手段を記録体除電手段としての除電針120とした図である。上述の除電ブラシ110同様除電針120の先端は、上記した第1分離領域Aにくるように配置される。また、除電針120には、除電針120にマイナスの電荷を付与するバイアス印加手段121が接続されている。この除電針120においても、上記の除電ブラシ110同様に、受渡し領域Dに搬送された記録体Pにマイナスの電荷を付与して記録体Pの帯電量を減少させる。これにより、記録体と第2中間転写ベルト31との電位差が大きくなるのを抑制し、剥離放電を抑制することができる。なお、図8においては、除電針120にマイナスの電荷を付与するバイアス印加手段121が接続されているが、除電針120をアースに接続して、記録体上のプラス電荷を逃がすことで、記録体Pの帯電量を減少させるようにしても良い。
FIG. 8 is a diagram in which the potential difference suppressing unit is a neutralizing
先の図6、図8に示したように、除電ブラシ110や除電針120は、少なくともプラス極性に帯電した記録体がはじめて搬送部材から分離する第1分離領域Aに設けておけば良い。なぜなら、第1分離領域Aで記録体の電荷が除去されているので、近接領域Fや第2分離領域Gで記録体と搬送ベルト51との電位差が、放電が発生するほど大きくなることがないからである。
As shown in FIGS. 6 and 8, the neutralizing
図9は、他の電位差抑制手段を示す図である。図9に示す電位差抑制手段は、受渡しローラ34、入り口ローラ53、出口ローラ54、案内部140にそれぞれプラスの電荷を付与する電荷付与手段130、151、152、142を接続したものである。受渡しローラ34に電荷付与手段130によってプラスの電荷を付与することで、第2中間転写ベルト31側が第1分離領域Aにおいて記録体と同極性のプラスに帯電する。これにより、第2中間転写ベルトと記録体との電位差が大きくなるのを抑制することができる。その結果、第2中間転写ベルト31と記録体Pとの間の剥離放電を抑制することができ、記録体の下面に付着したトナーが飛散したり、記録体の下面のトナー画像が乱れたりするのを抑制することができる。
FIG. 9 is a diagram showing another potential difference suppressing means. The potential difference suppressing means shown in FIG. 9 is obtained by connecting charge applying means 130, 151, 152, 142 for applying positive charges to the
また、上記受渡しローラ34にプラス極性の電荷を付与して、剥離放電を抑制する場合は、記録体を除電しないため、近接領域Fや第2分離領域Gで搬送ベルトと記録体との拍車141と記録体との剥離放電が生じる。さらに、案内部140の拍車141と記録体との間でも拍車141と記録体との電位差が大きくなり放電が起こるおそれがある。
Further, when a positive polarity charge is applied to the
そこで、入り口ローラ53に電荷付与手段151によってプラス極性の電荷を付与する。また、出口ローラ54に電荷付与手段によって出口ローラにプラス極性の電荷を付与する。さらに、案内部140にも、電荷付与手段142によって案内部を記録体と同極性のプラス極性に帯電させておく。
Therefore, a positive polarity charge is imparted to the
入り口ローラ53および出口ローラ54は記録体と同極性のプラス極性に帯電しているので、近接領域Fや第2分離領域Gで記録体Pと搬送ベルト51との間の電位差が大きくなるのを抑制することができる。よって、プラス極性に帯電した記録体Pが近接領域Fや第2分離領域Gに搬送されても、放電が起きるのを抑制することができ、トナー飛散や記録体下面の画像を乱すことを抑制することができる。
Since the
また、案内部140も同様に電荷付与手段142でプラス極性の電荷を付与して記録体と同極性のプラス極性に帯電させる。その結果、記録体Pと拍車141との間の電位差が大きくなるのを抑制することができる。よって、プラス極性に帯電した記録体Pが案内部140に搬送されても、放電が起きるのを抑制することができトナー飛散や記録体下面の画像を乱すことを抑制することができる。
Similarly, the
また、受渡しローラ34、入り口ローラ53、出口ローラ54、案内部140などの各部材の電位は、記録体の電位よりも低くすることが好ましい。各部材の電位が記録体の電位より高いと、記録体の下面に静電的に付着しているマイナス極性のトナーが上記各部材側へ静電的に移動して、第2中間転写ベルト31、拍車141、搬送ベルト51に付着してしまう。その結果、記録体下面の画像濃度が薄くなるなどの不具合を生じるおそれがある。しかし、上記各部材の電位を記録体の電位よりも低くすれば、記録体の下面に付着しているトナーが上記各部材側へ静電的に移動するのを抑制することができる。
Further, it is preferable that the potential of each member such as the
また、電位差抑制手段は、上記に示したものに限られない。例えば、第1分離領域Aでは、受渡しローラ34にプラスの電荷を付与して、剥離放電の発生を抑制する。そして、近接領域Fに除電ブラシ110を設けて、記録体の帯電量を減少させて近接領域F以降の放電の発生を抑制する。これにより、例えば、装置の配置関係によって第1分離領域Aに除電ブラシ110を配置することができなくても、各領域で放電の発生を抑制することができる。また、第1分離領域A、近接領域F、第2分離領域Gそれぞれに除電ブラシを配置して、剥離放電を抑制するようにしても良い。しかし、記録体を除電しすぎると、記録体とトナーとの静電的な付着力が弱まるので、除電しすぎないように、各除電ブラシ110の材質などを調整する必要がある。
Further, the potential difference suppressing means is not limited to the one shown above. For example, in the first separation region A, a positive charge is applied to the
また、第1分離領域Aに除電ブラシ110を配置して記録体の帯電量を減少させるとともに、受渡しローラ34、入り口ローラ53や出口ローラ54、案内部140にプラス極性の電荷付与して、記録体との電位差を減少させるようにしても良い。
In addition, the
次に、実施例および比較例の画像形成装置に基づき、本実施形態の特徴部の効果について具体的に説明する。
(比較例1)
Next, based on the image forming apparatuses of the examples and comparative examples, the effects of the features of the present embodiment will be specifically described.
(Comparative Example 1)
まず、比較例1の画像形成装置について説明する。比較例1の画像形成装置は、先の図1乃至図5に示したワンパス方式の画像形成装置の基本構成を有している。
この比較例1の第1中間転写ベルト21は、厚さ150[μm]のポリフッ化ビニデンからなる無端状ベルトとした。また、第2中間転写ベルト31および搬送ベルト51は、厚さ80[μm]のポリイミドからなる無端状のベルトとした。第1中間転写ベルト21は、三菱油化製ハイレスタIPを用いて印加電圧500[V]測定時間10秒の測定条件で体積抵抗が13.1[logΩcm]のものを使用した。また、第2中間転写ベルト31および、搬送ベルト51は、三菱油化製ハイレスタIPを用いて印加電圧500[V]測定時間10秒の測定条件で体積抵抗が7.5[logΩcm]のものを使用した。また、転写ローラ46に70[μA]の転写電流が流れるように転写バイアスを印加し、第2中間転写ベルト31に100[μA]の電流が流れるように転写チャージャー47に転写バイアスを印加した。
(実施例1)
First, the image forming apparatus of Comparative Example 1 will be described. The image forming apparatus of Comparative Example 1 has the basic configuration of the one-pass image forming apparatus shown in FIGS.
The first
Example 1
実施例1の画像形成装置は、比較例1の画像形成装置に、第2中間転写ベルト31から記録体が分離する第1分離領域Aに除電ブラシ110を設けたものである。なお、除電ブラシ110は、アースに接続されいる。
(実施例2)
In the image forming apparatus of Example 1, the image forming apparatus of Comparative Example 1 is provided with a neutralizing
(Example 2)
実施例2の画像形成装置は、比較例1の画像形成装置に、第2中間転写ベルト31から記録体が分離する第1分離領域Aに除電針120を設けたものである。また、除電針120には、バイアス印加手段121が接続されており、除電針120にマイナス極性の電荷が付与される構成となっている。
(比較例2)
In the image forming apparatus of Example 2, the image forming apparatus of Comparative Example 1 is provided with a
(Comparative Example 2)
比較例2の画像形成装置は、実施例2の画像形成装置と同様に、比較例1の画像形成装置に、第2中間転写ベルト31から記録体が分離する第1分離領域Aに除電針120を設けたものである。そして、除電針120には、バイアス印加手段121が接続されており、除電針120にプラス極性の電荷が付与される構成となっている。
(実施例3)
Similar to the image forming apparatus of the second embodiment, the image forming apparatus of the second comparative example is different from the image forming apparatus of the first comparative example in the first separation region A where the recording medium is separated from the second
(Example 3)
実施例2の画像形成装置は、比較例1の画像形成装置に、受渡しローラ34、入り口ローラ53、出口ローラ54、案内部140にそれぞれプラス極性の電荷付与する電荷付与手段130、151、152、142を設けたものである。
The image forming apparatus according to the second embodiment is different from the image forming apparatus according to the first comparative example in that
上記比較例1、2、実施例1〜3の画像形成装置を用いて、記録体の両面に所定の画像を印刷した。その結果、比較例1、2の画像形成装置においては、記録体の画像に劣化が確認された。特に、記録体の一方の面の画像の劣化は顕著であった。これは、第1分離領域A、近接領域F、第2分離領域Gなどで、記録体に放電が生じ、未定着画像が乱れた結果と考えられる。また、劣化が顕著に現れた画像は、第2画像形成部で形成された画像であった。すなわち、記録体の搬送部材側の面に形成された画像である。記録体の搬送部材側の面に形成された画像が顕著に乱れるのは、搬送部材側の面は、放電による衝撃を直接受けるためと考えられる。
一方、実施例1乃至3の画像形成装置においては、記録体の画像の劣化は確認されなかった。これは、第1分離領域A、近接領域F、第2分離領域Gなどで、放電が抑えられたためと考えられる。
Using the image forming apparatuses of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 3, predetermined images were printed on both sides of the recording medium. As a result, in the image forming apparatuses of Comparative Examples 1 and 2, it was confirmed that the image on the recording body was deteriorated. In particular, the deterioration of the image on one side of the recording medium was significant. This is considered to be a result of discharge occurring in the recording medium in the first separation area A, the proximity area F, the second separation area G, and the like, and the unfixed image is disturbed. Further, the image in which the deterioration appears noticeably is an image formed by the second image forming unit. That is, it is an image formed on the surface of the recording medium on the conveying member side. The reason why the image formed on the surface of the recording member on the conveying member side is significantly disturbed is that the surface on the conveying member side is directly subjected to an impact due to electric discharge.
On the other hand, in the image forming apparatuses of Examples 1 to 3, no deterioration of the image on the recording material was confirmed. This is considered to be because the discharge was suppressed in the first separation region A, the proximity region F, the second separation region G, and the like.
次に、連続10枚両面黒ベタ画像を作像し、画像形成装置の汚れ具合を調べた。比較例1、2の画像形成装置は、第1分離領域A、近接領域F、第2分離領域G付近にトナー飛散による汚れが確認された。特に、第1分離領域A付近の汚れが顕著であった。一方、実施例1乃至3の画像形成装置においては、第1分離領域A、近接領域F、第2分離領域G付近にトナー飛散による汚れは、確認されなかった。 Next, ten continuous double-sided black solid images were formed, and the degree of contamination of the image forming apparatus was examined. In the image forming apparatuses of Comparative Examples 1 and 2, contamination due to toner scattering was confirmed in the vicinity of the first separation area A, the proximity area F, and the second separation area G. In particular, the contamination near the first separation region A was remarkable. On the other hand, in the image forming apparatuses of Examples 1 to 3, no contamination due to toner scattering was confirmed in the vicinity of the first separation area A, the proximity area F, and the second separation area G.
このように、実施例1〜3の画像形成装置は、画像の乱れのない良好な両面印刷を行うことができ、また、画像形成装置が汚れを抑制することができることがわかる。 Thus, it can be seen that the image forming apparatuses of Examples 1 to 3 can perform good double-sided printing without image distortion, and the image forming apparatus can suppress contamination.
(1)
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、電位差抑制手段を設けることで、記録体が搬送部材から分離するときや記録体が搬送部材へ近接するとき、記録体と搬送部材との電位差が大きくなるのを抑制することができる。これにより、記録体と搬送部材との間で電位差が大きくなることによって生じる放電を抑制することができる。その結果、記録体の搬送部材側の面に形成されたトナー画像が放電による衝撃によって乱されることを抑制することができる。また、記録体の搬送部材側の面に形成されたトナー画像が放電による衝撃によって飛散するのを抑制することができ、装置の汚れを抑制することができる。
(2)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、電位差抑制手段を、記録体を除電する記録体除電手段としている。記録体を除電することで、記録体が搬送部材から分離するときや記録体が搬送部材へ近接するとき、記録体と搬送部材との電位差が大きくなるのを抑制することができ、剥離放電の発生を抑制することができる。
(3)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、記録体除電手段を、上記記録体が上記搬送部材から分離する最初の分離領域である、記録体が第2中間転写ベルトから分離する第1分離領域Aに設けている。第1分離領域Aで記録体の除電を行っておけば、記録体が搬送ベルトに近接する近接領域や、記録体が搬送ベルトから分離する第2分離領域で記録体と搬送ベルトとの電位差が大きくなるのを抑制できる。これにより、近接領域や第2分離領域に電位抑制手段を設ける必要がなくなる。よって、部品点数を削減することができる。
(4)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記記録体除電手段を、除電ブラシまたは除電針とすることで、記録体の除電を効果的に行うことができる。
(5)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、記録体と接触しこの記録体に帯電した電荷をアースに逃がすことで、記録体を除電することができる。
(6)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、バイアス印加手段で記録体の帯電極性と反対の極性の電荷を記録体に付与することで、記録体に帯電した電荷を消すことができ、記録体を除電することができる。
(7)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、第1分離領域Aを形成する受渡しローラ、第2分離領域Gを形成する出口ローラ、近接領域Fを形成する入り口ローラを記録体と同極性に帯電させている。これにより、搬送部材側が記録体と同極性に帯電し、上記各領域での記録体と搬送部材との電位差が減少する。これにより、記録体が搬送部材から分離するときや近接するときの電位差が大きくなるのを抑制することができる。その結果、記録体に放電が発生するのを抑制することができ、記録体下面のトナー飛散や画像乱れを抑制することができる。
(8)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、受渡しローラ、出口ローラ、入り口ローラは、記録体と同極性の電荷を付与する電荷付与手段をそれぞれ備えている。これにより、受渡しローラ、出口ローラ、入り口ローラが記録体と同極性のプラス極性に帯電させることができる。
(1)
As described above, according to the image forming apparatus of the present embodiment, by providing the potential difference suppression unit, when the recording body is separated from the transport member or when the recording body is close to the transport member, the potential difference between the recording body and the transport member is reduced. It is possible to suppress the increase. As a result, it is possible to suppress the discharge that occurs due to an increase in the potential difference between the recording medium and the conveying member. As a result, it is possible to suppress the toner image formed on the surface of the recording member on the conveying member side from being disturbed by an impact caused by discharge. Further, the toner image formed on the surface of the recording member on the conveying member side can be prevented from being scattered due to the impact caused by the discharge, and the contamination of the apparatus can be suppressed.
(2)
In addition, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the potential difference suppressing unit is a recording body neutralizing unit that neutralizes the recording body. By neutralizing the recording body, when the recording body is separated from the transport member or when the recording body is close to the transport member, it is possible to suppress an increase in potential difference between the recording body and the transport member. Occurrence can be suppressed.
(3)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the recording body neutralizing means is the first separation area where the recording body is separated from the second intermediate transfer belt, which is the first separation region where the recording body is separated from the conveying member. It is provided in region A. If neutralization of the recording medium is performed in the first separation area A, the potential difference between the recording medium and the conveyance belt is close to the proximity area where the recording medium is close to the conveyance belt or the second separation area where the recording medium is separated from the conveyance belt. It is possible to suppress the increase. Thereby, it is not necessary to provide a potential suppressing means in the proximity region or the second separation region. Therefore, the number of parts can be reduced.
(4)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the recording member can be effectively discharged by using the discharging member as the discharging brush or the discharging needle.
(5)
In addition, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the recording medium can be discharged by discharging the electric charges charged on the recording medium and contacting the recording medium to the ground.
(6)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the charge applied to the recording medium can be erased by applying a charge having a polarity opposite to the charging polarity of the recording medium by the bias applying unit, and the recording medium can be erased. The body can be neutralized.
(7)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the delivery roller that forms the first separation area A, the exit roller that forms the second separation area G, and the entrance roller that forms the proximity area F have the same polarity as the recording medium. It is charged. As a result, the conveying member side is charged to the same polarity as the recording body, and the potential difference between the recording body and the conveying member in each of the above regions is reduced. Thereby, it is possible to suppress an increase in potential difference when the recording body is separated from the conveying member or close to the recording body. As a result, the occurrence of discharge on the recording medium can be suppressed, and toner scattering and image disturbance on the lower surface of the recording medium can be suppressed.
(8)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the delivery roller, the exit roller, and the entrance roller are each provided with a charge imparting unit that imparts a charge having the same polarity as that of the recording medium. As a result, the delivery roller, the exit roller, and the entrance roller can be charged to the same positive polarity as the recording medium.
1 感光体
5 現像装置
20 第1画像ユニット
21 第1中間転写ベルト
30 第2像担持体ユニット
31 第2中間転写ベルト
34 受渡しローラ
46 転写ローラ
47 転写チャージャー
50 記録体搬送装置
51 搬送ベルト
53 入り口ローラ
54 出口ローラ
60 定着装置
80 第1画像形成ユニット
81 第2画像形成ユニット
100 プリンタ本体(画像形成装置)
110 除電ブラシ
120 除電針
140 案内部
141 拍車
DESCRIPTION OF
110
Claims (8)
該トナー像が転写された記録体を担持して搬送する搬送部材から記録体が分離するときおよび近接するときに搬送部材と記録体との電位差が大きくなるのを抑制する電位差抑制手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 In the course of transporting the recording medium, the first toner image is transferred to one side of the recording body, the second toner image is transferred to the other side of the recording body, and the toner image is transferred to both sides of the recording body. In the image forming apparatus for transporting the recording body onto which the toner image has been transferred to a fixing unit and fixing the toner image on the recording body,
There is provided a potential difference suppressing means for suppressing an increase in potential difference between the transport member and the recording body when the recording body is separated from and close to the transport member that carries and transports the recording body to which the toner image is transferred. An image forming apparatus.
上記電位差抑制手段は、上記記録体を除電する記録体除電手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the potential difference suppressing unit includes a recording body discharging unit that discharges the recording body.
上記搬送部材を複数備え、上記トナー像が転写された記録体は、定着手段に搬送されるまで複数の搬送部材へ受け渡される構成であって、上記記録体除電手段は、上記記録体が上記搬送部材から分離する最初の分離領域に設けられたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2.
The recording medium provided with a plurality of the conveying members and transferred with the toner image is transferred to the plurality of conveying members until conveyed to the fixing unit. An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is provided in a first separation region separated from a conveying member.
上記記録体除電手段は、除電ブラシまたは除電針であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2 or 3,
The image forming apparatus, wherein the recording body charge eliminating means is a charge eliminating brush or a charge eliminating needle.
上記記録体除電手段は、上記記録体と接触し該記録体に帯電した電荷をアースに逃がすことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 2 to 4,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the recording member charge-eliminating means releases the electric charge charged in the recording member in contact with the recording member to the ground.
上記記録体除電手段は、バイアス印加手段を備え、該バイアス印加手段から該記録体の帯電極性と反対の極性の電荷を該記録体に付与することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 2 to 4,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the recording member neutralizing unit includes a bias applying unit, and applies a charge having a polarity opposite to a charging polarity of the recording member from the bias applying unit to the recording member.
上記記録体が上記搬送部材から分離する分離領域および/または該記録体が該搬送部材へ近接する近接領域で該搬送部材側が該記録体と同極性に帯電していることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
Image formation characterized in that the conveying member side is charged to the same polarity as the recording member in a separation region where the recording member separates from the conveying member and / or a proximity region where the recording member is close to the conveying member apparatus.
上記搬送部材側の上記分離領域および/または上記近接領域に上記記録体と同極性の電荷を付与する電荷付与手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7.
An image forming apparatus comprising: a charge applying unit configured to apply a charge having the same polarity as that of the recording body to the separation region and / or the proximity region on the transport member side.
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021084310A (en) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | 株式会社リコー | Liquid discharge device |
-
2005
- 2005-03-09 JP JP2005065138A patent/JP2006251127A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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