JP2006323301A - Image forming apparatus - Google Patents

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Hirokatsu Suzuki
宏克 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of suppressing distortion of an unfixed toner image formed on the carrying member side surface of a recording body. <P>SOLUTION: The toner image height (pile height) of a solid image on the carrying belt side surface of recording paper is made smaller than the pile height of a solid image on a surface of the recording paper different from the carrying belt side surface. Distortion of the unfixed image on the carrying belt side surface of the recording paper due to rubbing with a carrying belt 51 can be suppressed as compared with the case of the same pile height of solid images on both surfaces of recording paper. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、ワンパス方式で転写紙等の記録体の両面に画像を形成する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 facsimile machine, and a printer, and more particularly to an image forming apparatus that forms an image on both sides of a recording medium such as transfer paper by a one-pass method.

従来、記録体の両面に画像を形成する方式としては、スイッチバック方式やワンパス方式などが知られている。スイッチバック方式は、記録体を転写手段と定着手段とに通してその一方の面に画像を記録した後、反転搬送路で記録体を反転させる。そして、転写手段及び定着手段にスイッチバックさせて、もう一方の面にも画像を記録する方式である。これに対し、ワンパス方式は、両面転写手段によって画像を両面に転写した記録体を定着手段に通す方式で、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記録することができる。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、スイッチバックによる画像形成時間の長時間化、定着手段による加熱でカールさせた記録体をスイッチバックさせることによるジャムを、何れも回避し得る点である。   Conventionally, as a method for forming images on both sides of a recording medium, a switchback method, a one-pass method, and the like are known. In the switchback method, the recording medium is passed through a transfer unit and a fixing unit, an image is recorded on one surface of the recording unit, and then the recording unit is reversed by a reverse conveyance path. Then, the image is recorded on the other side by switching back to the transfer unit and the fixing unit. On the other hand, the one-pass method is a method in which a recording body on which images are transferred on both sides by a double-side transfer means is passed through a fixing means, and an image can be recorded on both sides without switching back the recording medium. The one-pass method is superior to the switchback method in the following points. In other words, cost increases by providing a complicated mechanism for switchback, longer image formation time by switchback, and jamming by switching back the curled recording medium by heating by the fixing means are all avoided. It is a point to get.

しかしながら、かかるワンパス方式においては、両面転写後の記録体を両面転写手段から定着手段に送る際に、画像を乱し易いという不具合があった。両面転写手段から離間した記録体が定着手段に受け渡される際に、両面転写手段と定着手段内部との間に配設されたガイド部材などに摺擦するのに伴って、その摺擦面の未定着トナー像が乱れてしまうのである。転写紙の片面だけにトナー像を転写する装置の場合には、ガイド部材やレイアウトなどの工夫によってトナー像の非転写面とガイド部材とを摺擦させるように設計することで、摺擦による未定着トナー像の乱れを回避することができる。しかし、両面転写の場合には、どうしてもトナー像の転写面をガイド部材との摺擦面にしてしまうため、画像を乱し易くなるのである。   However, such a one-pass method has a problem that the image is easily disturbed when the recording medium after the double-side transfer is sent from the double-side transfer means to the fixing means. When the recording medium separated from the double-sided transfer unit is transferred to the fixing unit, the sliding surface of the recording surface is slid along with the guide member disposed between the double-sided transfer unit and the inside of the fixing unit. The unfixed toner image is disturbed. In the case of an apparatus that transfers a toner image to only one side of a transfer paper, the design is such that the non-transfer surface of the toner image and the guide member are rubbed by means such as a guide member and layout, etc. It is possible to avoid disturbance of the toner image. However, in the case of double-sided transfer, the transfer surface of the toner image inevitably becomes a sliding surface with the guide member, so that the image is easily disturbed.

そこで、特許文献1において、周面に複数の突起を有する従動回転可能な拍車を両面転写手段と定着手段との間に設け、これによって両面転写手段から定着手段に向けて記録体をガイドさせるようにした画像形成装置が提案されている。特許文献1によれば、下側から突起を突き刺しながら記録体を支える上記拍車を記録体の移動に伴って従動回転させることで、拍車で支えている側の記録体面の画像を乱すことなく、記録体を両面転写手段から定着手段に案内することができるとしている。しかしながら、上記拍車の突起がたとえ鋭利なものであっても、それを突き刺してしまえば、未定着の画像は少なからず乱れることになる。   Therefore, in Patent Document 1, a driven rotatable spur having a plurality of protrusions on the peripheral surface is provided between the double-sided transfer unit and the fixing unit, thereby guiding the recording body from the double-sided transfer unit to the fixing unit. An image forming apparatus has been proposed. According to Patent Document 1, by rotating the spur that supports the recording body while piercing the protrusion from the lower side with the movement of the recording body, without disturbing the image of the recording body surface on the side supported by the spur, The recording medium can be guided from the double-side transfer means to the fixing means. However, even if the spur protrusion is sharp, if it is pierced, the unfixed image will be disturbed.

特開平10−142869号公報JP-A-10-142869

一方、本出願人は、次のような新規な画像形成装置を開発中である。即ち、両面転写手段から送り出される記録体を、複数の張架ローラによって張架されながら無端移動する搬送ベルトで受け取って定着手段に向けて搬送しながら、その先端を定着手段に直接受け渡しする搬送手段を設けた画像形成装置である。この画像形成装置によれば、搬送ベルトが両面転写手段から送り出される記録体をそれと同じ速度で移動しながら支えることで、記録体との摺擦を抑えながらその記録体を定着手段に向けて案内する。そして、このことにより、摺擦による未定着トナー像の乱れを抑えることができる。   On the other hand, the present applicant is developing the following new image forming apparatus. That is, the conveying means for receiving the recording body fed from the double-side transfer means by the conveying belt which is endlessly moved while being stretched by a plurality of stretching rollers and conveying it toward the fixing means, and directly delivering the leading edge to the fixing means. Is an image forming apparatus. According to this image forming apparatus, the conveyance belt supports the recording body sent out from the double-side transfer means while moving at the same speed, thereby guiding the recording body toward the fixing means while suppressing the friction with the recording body. To do. As a result, disturbance of the unfixed toner image due to rubbing can be suppressed.

ところが、この画像形成装置においても、以下の理由により記録体上の未定着画像を乱すことがあった。
両面転写手段と定着手段との間での搬送及び受け渡しのために設けた拍車や搬送ベルト等が記録体上の未定着トナー像を擦り、未定着画像を乱す。
また、両面転写手段から搬送手段の搬送ベルトへの記録体受渡しの際に、搬送ベルトとの接触による反動などによって記録体をベルトに僅かながら摺擦させて、未定着トナー像を僅かに乱す。
更に、搬送ベルトによって定着手段の近傍まで搬送がなされるが、搬送ベルトから定着手段への記録体受け渡しの際に、定着手段内の搬送部材と記録体との接触による反動などによって、記録体を定着装置内の搬送部材に僅かながら摺擦させて、未定着トナー像を僅かに乱す。
However, even in this image forming apparatus, an unfixed image on the recording medium may be disturbed for the following reason.
A spur, a conveyor belt, or the like provided for conveyance and delivery between the double-side transfer unit and the fixing unit rubs the unfixed toner image on the recording medium and disturbs the unfixed image.
Further, when the recording medium is transferred from the double-side transfer means to the conveying belt of the conveying means, the recording medium is slightly rubbed against the belt by a reaction caused by contact with the conveying belt, and the unfixed toner image is slightly disturbed.
Further, the conveyance is performed to the vicinity of the fixing unit by the conveyance belt. When the recording medium is transferred from the conveyance belt to the fixing unit, the recording medium is moved by a reaction caused by contact between the conveyance member in the fixing unit and the recording medium. The unfixed toner image is slightly disturbed by slightly sliding on the conveying member in the fixing device.

そこで、本発明者は、上記搬送ベルト側の記録体面の未定着トナー像を乱す原因について鋭意研究を行ったところ、トナー像高さ(以下、パイルハイト)が高い未定着トナー像ほど、搬送部材の摺擦によって未定着トナー像が乱されることがわかった。   In view of this, the present inventor conducted intensive research on the cause of disturbing the unfixed toner image on the surface of the recording medium on the conveying belt side. As a result, the unfixed toner image having a higher toner image height (hereinafter referred to as pile height) It was found that the unfixed toner image was disturbed by rubbing.

本発明は、上記背景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面に形成された未定着トナー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 An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of suppressing disturbance of an unfixed toner image formed on a side surface of a conveyance member of a recording medium. It is.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、画像形成手段で形成された第1トナー像を記録体の第1面に転写し、画像形成手段で形成された第2トナー像を記録体の第2面に転写する両面転写手段と、該記録体を担持する搬送部材を有し、該両面転写手段から、該記録体上のトナー像を該記録体上に定着させる定着手段まで記録体を搬送する記録体搬送手段とを備えた画像形成装置において、該記録体の搬送部材側の面の未定着ベタ画像のトナー像高さを、該記録体の搬送部材側の面と異なる面の未定着ベタ画像のトナー像高さよりも低く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、上記画像形成手段は、潜像を担持する像担持体と、該像担持体に潜像を形成する露光装置と、該像担持体上の潜像を現像する現像装置とを備えており、該像担持体上の潜像を現像するときの現像ポテンシャルによって、該記録体の搬送部材側の面の未定着ベタ画像のトナー像高さを、該記録体の搬送部材側の面と異なる面の未定着ベタ画像のトナー像高さよりも低くし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、上記記録体の搬送部材側の面に転写される未定着ベタ画像のトナー像高さを検知する検知手段を備え、該検知手段の検知結果に基づいて、上記現像ポテンシャルを制御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乃至3いずれかの画像形成装置において、上記記録体の搬送部材側の面に転写される単色未定着ベタ画像のトナー像高さをトナー粒径に対して1.25倍以下と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1乃至4いずれかの画像形成装置において、上記第1トナー像を形成する第1画像形成手段と、上記第2トナー像を形成する第2画像形成手段とを備えた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1乃至5いずれかの画像形成装置において、上記トナー像の形成に用いるトナーとして、重量平均粒径が3〜7[μm]で、且つ重量平均粒径を個数平均粒径で除算した値が1.05〜1.30であるものを用いた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乃至6いずれかの画像形成装置において、上記トナー像の形成に用いるトナーとして、形状係数SF−1が100〜180であり、形状係数SF−2が100〜180であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、現像装置を備えた請求項1の画像形成装置または請求項2乃至7いずれかの画像形成装置において、該現像装置は、現像剤を担持して、上記像担持体へ搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備えており、上記トナー像の形成に用いるトナーとして、該現像剤規制部材通過後の該現像剤担持体上のトナーのうち、−0.1[femtoC/μm]以上のトナーの個数が10[%]未満であるトナーを用いた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いずれかの画像形成装置において、上記トナー像の形成に用いるトナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤とからなる母体粒子に添加剤を外添してなり、かつ、該添加剤として、その平均一次粒径が50〜500[nm]で、かつ、嵩密度が0.3[g/cm]以上であるものを用いた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いずれかの画像形成装置において、上記記録体の搬送部材側の面に転写されるトナー像の形成に用いるトナーの重量平均粒径を、該記録体の搬送部材側の面と異なる面に転写されるトナー像に用いられるトナーの重量平均粒径よりも小さくした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1乃至10いずれかの画像形成装置において、上記記録体の搬送部材側の面のトナー像の形成に用いるトナーの形状係数SF−1およびSF−2を、該記録体の搬送部材側の面と異なる面のトナー像の形成に用いられるトナーの形状係数SF−1および形状係数SF−2よりも小さくした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1乃至11いずれかの画像形成装置において、上記搬送部材の両面転写手段から定着手段に至るまでの部分長さを、画像形成可能な最大サイズの記録体の長さよりも大きくした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1乃至12いずれかの画像形成装置において、上記記録体が上記両面転写手段を通過しおえた後に、上記記録体を定着手段まで搬送する搬送部材の速度を該記録体の種類に基づいて制御す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1乃至13いずれかの画像形成装置において、記録体を上記両面転写手段から受け取る前の上記搬送部材の表面に電荷を付与する電荷付与手段を設け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 formed by the image forming means is transferred to the first surface of the recording medium, and the second toner image formed by the image forming means is recorded. A double-sided transfer means for transferring to the second surface of the body and a conveying member for carrying the recording body, and recording from the double-sided transfer means to a fixing means for fixing the toner image on the recording body onto the recording body. In an image forming apparatus comprising a recording medium conveying means for conveying a recording medium, the surface of the recording medium on the conveying member side of the unfixed solid image has a surface different from the surface of the recording medium on the conveying member side. The height of the toner image is lower than that of the unfixed solid image.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the image forming means includes an image carrier that carries a latent image, an exposure device that forms a latent image on the image carrier, and the image And a developing device that develops the latent image on the carrier, and the toner of the unfixed solid image on the surface of the recording member on the conveying member side according to the development potential when developing the latent image on the image carrier. The image height is lower than the toner image height of an unfixed solid image on a surface different from the surface on the conveying member side of the recording medium.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the image forming apparatus further comprises a detecting means for detecting a toner image height of an unfixed solid image transferred to the surface of the recording member on the conveying member side. The developing potential is controlled based on the detection result of the means.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the toner image height of the single-color unfixed solid image transferred to the surface of the recording member on the conveying member side is set to a toner particle size. On the other hand, it is characterized by being 1.25 times or less.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, a first image forming unit that forms the first toner image and a second image forming unit that forms the second toner image. It is characterized by comprising.
The invention according to claim 6 is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the toner used for forming the toner image has a weight average particle diameter of 3 to 7 [μm] and a weight average particle diameter. The value obtained by dividing the number by the number average particle diameter is 1.05-1.30.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, as the toner used for forming the toner image, the shape factor SF-1 is 100 to 180, and the shape factor SF-2 is What is 100-180 is used.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, or the image forming apparatus according to any one of the second to seventh aspects, comprising the developing device, the developing device carries a developer and the image carrying device. And a developer regulating member for regulating the amount of the developer carried on the developer carrying body, and the developer regulating member is used as the toner for forming the toner image. Among the toners on the developer carrying member that has passed through the member, a toner in which the number of toners of −0.1 [femto C / μm] or more is less than 10 [%] is used.
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the toner used for forming the toner image is formed by adding an additive to the base particles composed of at least a binder resin and a colorant. And an additive having an average primary particle size of 50 to 500 [nm] and a bulk density of 0.3 [g / cm 3 ] or more is used as the additive. To do.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to ninth aspects, the weight average particle diameter of the toner used for forming a toner image transferred to the surface of the recording member on the conveying member side is It is characterized in that it is smaller than the weight average particle diameter of the toner used for the toner image transferred to a surface different from the surface on the conveying member side of the recording medium.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to tenth aspects, the toner shape factors SF-1 and SF-2 used for forming a toner image on the surface of the recording member on the conveying member side are determined. The shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 of the toner used for forming a toner image on a surface different from the surface on the conveying member side of the recording body are characterized by being smaller.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, the length of a part of the conveying member from the double-sided transfer unit to the fixing unit is set to the maximum size capable of image formation. It is characterized in that it is larger than the length of.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to twelfth aspects, the speed of the conveying member that conveys the recording body to the fixing means after the recording body has passed through the double-side transfer means. Is controlled based on the type of the recording medium.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, a charge imparting unit that imparts a charge to the surface of the conveying member before receiving the recording material from the double-sided transfer unit is provided. It is characterized by.

請求項1乃至14の発明によれば、記録体の搬送部材側のベタトナー像高さを、記録体の搬送部材側の面と異なる面のベタトナー像高さよりも低くしている。これにより、記録体両面のベタトナー像高さを同一としたものに比べて、搬送部材の摺擦によって記録体の搬送部材側の面の未定着画像が乱れるのを抑制することができる。   According to the first to fourteenth aspects of the present invention, the solid toner image height on the conveyance member side of the recording medium is set lower than the solid toner image height on the surface different from the surface on the conveyance member side of the recording medium. Thereby, it is possible to suppress the unfixed image on the surface of the recording member on the conveying member side from being disturbed by the sliding of the conveying member as compared with the case where the solid toner image heights on both surfaces of the recording member are the same.

以下、本発明の画像形成装置の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、記録紙搬送経路43Aを境にして、上部には第1画像形成部20を配置し、下部には第2画像形成部30を配置している。第1画像形成部20は矢印方向に無端移動する第1トナー像担持体たる第1中間転写ベルト21を備え、第2画像形成部30は矢印方向に無端移動する第2トナー像担持体たる第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画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画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とともに回転する像担持体たる感光体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。
Hereinafter, embodiments of the image forming apparatus of the present invention will be described. FIG. 1 illustrates a full-color printer capable of duplex printing by an electrophotographic method as the image forming apparatus 100 according to the first embodiment.
In the image forming apparatus main body 100 shown in FIG. 1, the first image forming unit 20 is disposed at the upper part and the second image forming unit 30 is disposed at the lower part with the recording paper conveyance path 43A as a boundary. . The first image forming unit 20 includes a first intermediate transfer belt 21 that is a first toner image carrier that moves endlessly in the direction of the arrow, and the second image forming unit 30 is a second toner image carrier that is endlessly moved in the direction of the arrow. Two intermediate transfer belts 31 are provided. Four first image forming units 80 </ b> Y, 80 </ b> C, 80 </ b> M, and 80 </ b> K, which are first image forming units, are arranged on the upper tension surface of the first intermediate transfer belt 21. On the other hand, four second image forming units 81Y, 81C, 81M, and 81K as second image forming units are disposed on the upper stretched surface of the second intermediate transfer belt 31. Y, C, M, and K along the numbers of the first and second image forming units correspond to the colors of the toner to be handled. Y is yellow, C is cyan, M is magenta, and K is black. Means. Y, C, M, and K are similarly applied to the photosensitive member 1 that is provided in the first and second image forming units and rotates together with the first intermediate transfer belt 21 and the second intermediate transfer belt 31. It is along. The photoreceptors 1Y to 1K are arranged at the same interval in each image forming unit, and at least at the time of image formation, are in contact with a part of the stretched portion between the intermediate transfer belts 21 and 31, respectively. These contacting surfaces are referred to as a first image receiving surface F1 and a second image receiving surface F2, respectively, and their positional relationships are shown in FIG.

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 intermediate transfer belt 21 in the upper portion and the horizontal projection surface of the second intermediate transfer belt 31 in the lower portion overlap each other. That is, the second intermediate transfer belt 31 at the lower part is shaped so as to be recessed below the first intermediate transfer belt 21 at the upper part. By adopting such a configuration, a more compact layout is possible in the lateral direction.

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像担持体たる感光体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 image forming units 80Y, 80C, 80M, and 80K are the same. Therefore, the configuration of the first image forming unit 80 will be described with reference to FIG.
In FIG. 3, when the image forming apparatus 100 is in operation, a photosensitive member 1 that is a cylindrical image carrier that is rotatably supported by a drive source (not shown) so as to rotate in the direction of the arrow is disposed. Then, an image forming member such as a scorotron charger 3, an exposure device 4, a developing device 5, a cleaning device 2, and a photostatic device Q, which are charging means according to an electrophotographic process, an electric potential sensor S1, and an image around the photoreceptor 1. A sensor S2 is provided.
The photoreceptor 1 is obtained by forming an organic photosensitive layer (OPC), which is a photoconductive substance, on an aluminum cylinder surface having a diameter of about 30 to 120 mm, for example. A photoconductor on which an amorphous silicon (a-Si) layer is formed can also be used. A belt-like photoreceptor can also be employed. The cleaning device 2 includes a cleaning brush 2a, a cleaning blade 2b, and a recovery member 2c, and removes and recovers foreign matters such as toner remaining on the surface of the photoreceptor.

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 exposure device 4 scans the light corresponding to the image data for each color on the surface of each photoreceptor 1 that has been uniformly charged by the charging means, and forms an electrostatic latent image. The exposure apparatus 4 in the illustrated example is an exposure apparatus that includes an LED (light emitting diode) array and an imaging element as light emitting elements, but uses a laser light source, a polygon mirror, etc., and beam light modulated according to image data to be formed. It is also possible to adopt a laser scanning type exposure apparatus. In addition to the charger 3, a type that makes contact with the surface of the photoreceptor 1, such as a charging roller, can be used as the charging means.

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または87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 photoconductor 1 by the exposure device 4 with respect to the negatively charged photoconductor 1 is a toner of a predetermined color having the same polarity (negative polarity) as the charged polarity of the photoconductor. Developed to become a visible image. So-called reversal development is performed.
The yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) toners are detected by the magnetically permeable toner detecting means 5e when consumed by the developing device that handles each color. Then, the toner of each color is supplied to each developing device 5 from a toner cartridge 86 or 87 provided in the toner cartridge housing portion 85 inside the image forming apparatus 100 by a supply unit (not shown).
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剤担持体たる現像ローラ5aに供給されるが、現像剤規制部材たるブレード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。   The developing device 5 is provided with screws 5c and 5d for stirring and conveying the toner and carrier. When the developing device 5 is mounted on the image forming apparatus 100, one end of the toner replenishing unit is connected to a part of the screw 5d. The toner is supplied by the screw 5c to the developing roller 5a that is a developer carrying member that rotates in the direction of the arrow, but the thickness of the toner layer on the surface of the developing roller 5a becomes a predetermined thickness by the blade 5b that is a developer regulating member. It is regulated as follows. The developing roller 5a is a cylinder made of stainless steel or aluminum, and is supported by the frame of the developing device 5 so as to be rotatable and a distance from the photoreceptor is properly secured, and a predetermined magnetic force line is formed inside. Has a magnet.

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 image forming units 81Y, 81M, 81C, and 81K used in the second image unit 30 have the same configuration, the second image forming unit 81 will be described with reference to FIG.
The second image forming unit 81 shown in FIG. 4 has the same constituent members as the first image forming unit 80, but the rotational direction of the photosensitive member 1 is different from that of FIG. However, they are mutually shaped with respect to the y-axis passing through the rotation axis 1a of the photosensitive member 1 indicated by an arrow in the drawing. This shape is an important matter although it is related to the arrangement of image forming members provided around the photoreceptor 1. In other words, consideration is given to a method of connecting a connecting portion with the image forming apparatus 100, for example, a connecting portion with a driving unit, an electrical connecting portion, a toner supplying portion, and a toner discharging portion. Thereby, the first image forming units 80Y, 80M, 80C, and 80K can be compatible with the second image forming units 81Y, 81M, 81C, 81K. Therefore, it is not necessary to manufacture the developing device, the cleaning device, and the parts individually for the first image forming unit and the second image forming unit, and the efficiency in manufacturing parts and managing parts is high, and the overall cost can be reduced. It is peeled off.
There are the following two conditions that can be used in the first image unit 20 and the second image unit 30 in the form of an axial object with the first and second image forming units as the center of the y-axis. As a first condition, a peripheral surface where no member for image formation is provided around the photosensitive member 1 is secured, that is, a wide range in which the intermediate transfer belt can contact is secured. The second condition is that the arrangement angle between the image receiving surface F1 of the first intermediate transfer belt 21 and the image receiving surface F2 of the second intermediate transfer belt 31 is appropriate.

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 intermediate transfer belt 21 or 31 can be installed between the arrows A1 and A2. That is, the A1 side is the developing device 5, and the A2 side is that the intermediate transfer belt can be installed in a range where the belt does not contact the cleaning device 2. The inclusion of the second image bearing belt 31 in FIG. 3 shows an intermediate transfer belt on which the target image forming unit can be arranged with respect to the y axis including the rotation axis 1 a of the photoreceptor 1.
If the image forming unit 80 is turned upside down with respect to an axis orthogonal to the y axis and used as the image forming unit 81, the toner is stirred at least in the developing device 5 due to the influence of the earth's gravity and the toner on the developing roller 5a. Conditions such as replenishment are different. As a result, the members of the image forming unit 80 must be optimized, and parts cannot be shared.

図2に示すように、第1中間転写ベルト21の受像面に対し第2中間転写ベルト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中間転写ベルトには図3に示す形態、第2中間転写ベルトには図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, as the positional relationship between the image receiving surface of the first intermediate transfer belt 21 and the image receiving surface of the second intermediate transfer belt 31, the angle α is greater than 180 degrees and 270 degrees or less. When the angle is preferably 210 ° to 255 °, the first intermediate transfer belt shown in FIG. 3 and the second intermediate transfer belt shown in FIG. 4 can be used as the image forming unit. That is, it is possible to avoid an image forming unit that makes it impossible to share parts as described above.

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、記録紙搬送経路43をほぼ水平にかつ直線的に確保できるので、記録紙の搬送・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中間転写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、記録紙搬送経路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、記録紙搬送経路を操作性、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。
As shown in FIG. 2, since the recording paper conveyance path 43 can be secured almost horizontally and linearly above the second image forming unit 81, the recording paper conveyance and reliability are excellent, and the entire image forming apparatus The unity becomes good.
In particular, the first intermediate transfer belt is long and flat in the horizontal direction, and the second intermediate transfer belt 31 is long and inclined in the vertical direction. 2 The space in the height direction of the intermediate transfer belt 31 is increased. However, as shown in FIGS. 3 and 4, the image forming unit has a vertical dimension with respect to the horizontal dimension by ensuring a wide range in which the image forming unit can contact the intermediate transfer belt. Is a short configuration. For this reason, in the second image unit, the image forming unit is disposed obliquely in the vertical direction with respect to the first image unit in which the image forming unit is disposed substantially horizontally. In addition, the interval between the image forming units can be set short, and the space in the height direction of the second image unit can be saved. As a result, the degree of freedom in layout in the height direction is increased, so that the recording paper conveyance path can be set to an ideal height considering operability, a paper feeding device, and a post-processing device (not shown). .

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紙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紙搬送経路とがほぼ同じ高さにでき、記録紙の給紙・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 paper feeders having the same height as that occupied by the second intermediate transfer belt 31 can be installed side by side, a paper feeder capable of storing a large amount of recording paper can be installed. In addition, the sheet feeding surface on the upper surface of the sheet feeding device and the recording sheet conveyance path can be made substantially the same height, and the recording sheet feeding / conveying reliability can be ensured.
As described above, the image forming units 80 and 81 have many common points due to the arrangement of the image forming apparatus around the photosensitive member and the arrangement of the intermediate transfer belt, that is, the realization of the second condition. But it is very advantageous.

次に中間転写ベルトについて説明する。第1トナー像担持体たる第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に対向させて中間転写手段たる1次転写ローラ22が設けられている。   Next, the intermediate transfer belt will be described. The first intermediate transfer belt 21 as a first toner image carrier is supported by a plurality of rollers 23, 24, 25, 26 (two), 27, 28, 29 and travels in the direction of the arrow. The first image forming units 80Y to 80K are provided below the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K. The first intermediate transfer belt 21 is endless, and is stretched and arranged so that a part of each photoconductor after the developing process comes into contact. In addition, a primary transfer roller 22 serving as an intermediate transfer unit is provided on the inner peripheral portion of the first intermediate transfer belt 21 so as to face the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K.

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画像形成部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。
A cleaning device 20 </ b> A is provided on the outer periphery of the first intermediate transfer belt 21 at a position facing the roller 23. The cleaning device 20 </ b> A wipes away unnecessary toner remaining on the surface of the first intermediate transfer belt 21 and foreign matters such as paper dust.
Members related to the first intermediate transfer belt 21 are integrally configured as the first image forming unit 20 and can be attached to and detached from the image forming apparatus 100.

一方、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に対向させて中間転写手段たる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画像形成部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 intermediate transfer belt 31 is supported by a plurality of rollers 33, 34, 35, 36 (two), 37, 38 and travels in the direction of the arrow. The second image forming units 81Y to 81K are provided in contact with the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K. The second intermediate transfer belt 31 is endless, and is stretched and arranged so that a part of each photoconductor after the developing process comes into contact. A primary transfer roller 32 serving as an intermediate transfer unit is provided on the inner peripheral portion of the second intermediate transfer belt 31 so as to face the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K. Further, the roller 34 facing the conveyor belt 51 is connected to the ground.
A cleaning device 30 </ b> A is provided on the outer periphery of the second intermediate transfer belt 31 at a position facing the roller 33. The cleaning device 30 </ b> A wipes off unnecessary toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 31 and foreign matters such as paper dust.
Members related to the second intermediate transfer belt 31 are integrally configured as the second image forming unit 30 and can be attached to and detached from the image forming apparatus 100.

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、10〜1012Ωcm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 intermediate transfer belts 21 and 31 are belts having, for example, a resin film or rubber having a base thickness of 50 to 600 μm as a base. The toner image carried by each photoconductor 1 has a resistance value that enables electrostatic transfer onto the belt surface by a bias applied to the primary transfer rollers 22 and 32. As an example of such a belt, carbon is dispersed in polyamide, and the volume resistance value thereof is adjusted to a resistance of about 10 6 to 10 12 Ωcm. Belt detent ribs for stabilizing the running of the belt are provided on one side or both ends of the belt.

中間転写手段たる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10Ωcm程度に抵抗が調整されている。 As the primary transfer rollers 22 and 32 serving as intermediate transfer means, a metal roller serving as a core metal is coated with a conductive rubber material, and a bias is applied to the core metal part from a power source (not shown). Raised. Here, as for the conductive rubber material, carbon is dispersed in urethane rubber, and the resistance is adjusted to a volume resistance of about 10 5 Ωcm.

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だけが第1中間転写ベルト21あるいは第2中間転写ベルト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 image forming apparatus 100 can perform monochrome recording using only black toner. In such a case, there are photosensitive members that are not used. Therefore, not only the unused photoreceptors 1Y, 1C, 1M or the developing device 5 are operated, but also a mechanism for keeping these unused photoreceptors and the image carrying belt 21 or 31 in a non-contact state is provided. An internal frame (not shown) that supports the roller 26 and the primary transfer roller 22 is provided, and is supported so as to be rotatable about a certain point. Then, by rotating in a direction away from the photosensitive member, only the photosensitive member 1K comes into contact with the first intermediate transfer belt 21 or the second intermediate transfer belt 31, and an image forming process is executed, whereby monochrome with black toner is performed. Create an image. This is advantageous in terms of improving the life of the photoreceptor.

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、前段転写手段たる第1の2次転写ローラ46が設けてある。この2次転写ローラ46は、第2中間転写ベルト31の内周部に設けられており、第2中間転写ベルトの内周面に当接している。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10Ωcm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の間に記録紙Pを通過させながら、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紙Pに転写される。 Further, on the outer periphery of the first intermediate transfer belt 21, in the vicinity of the support roller 28, a first secondary transfer roller 46 serving as a pre-stage transfer unit is provided. The secondary transfer roller 46 is provided on the inner peripheral portion of the second intermediate transfer belt 31 and is in contact with the inner peripheral surface of the second intermediate transfer belt. The secondary transfer roller 46 is made of a metal roller serving as a core metal and is coated with conductive rubber, and a bias is applied to the core metal part from a power source (not shown). Carbon is dispersed in the conductive rubber, and the volume resistance is adjusted to about 10 7 Ωcm. By applying a bias to the secondary transfer roller 46 while passing the recording paper P between the first intermediate transfer belt 21 and the secondary transfer roller 46, an image by the toner carried by the first image carrying belt 21 is recorded on the recording paper. Transferred to P.

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、後段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の間に記録紙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紙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たる両面転写装置によって、記録紙Pの両面にトナー像が転写される。
On the outer periphery of the second intermediate transfer belt 31, in the vicinity of the support roller 34, a transfer charger 47, which is a subsequent transfer means, is provided. The transfer charger 47 is a known type, and a thin wire of tungsten or gold is used as a discharge electrode, held by a casing, and a transfer current is supplied to the discharge electrode from a power source (not shown). By supplying a transfer current while passing the recording paper P between the second intermediate transfer belt 31 and the transfer charger 47, an image by the toner carried by the second image carrying belt 31 is transferred to the recording paper P. The polarity of the transfer current supplied to the transfer roller 46 and the transfer charger 47 is a positive polarity opposite to the polarity of the toner.
As described above, the toner image is formed on both sides of the recording paper P by the double-sided transfer device as the double-sided transfer means including the first intermediate transfer belt 21, the secondary transfer roller 46, the second intermediate transfer belt 31, and the transfer charger 47. Is transcribed.

画像形成装置100の右側には記録紙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紙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紙Pが収納されている。このうち、最上位置の記録紙は、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により記録紙搬送経路43Bや43Aに送られる。   On the right side of the image forming apparatus 100, a paper feeding device 40 that accommodates the recording paper P is provided. Paper feed device (tray) 40a storing a large amount of recording paper in a plurality of stages, for example, the upper stage, and three stages of paper feed cassettes 40b, 40c, and 40d below each are pulled out to the front (operation surface side) perpendicular to the paper surface. It is arranged to be possible. Different types of recording paper P are stored in the paper feed tray 40a and the paper feed cassettes 40b, 40c, and 40d, respectively. Among these, the uppermost recording paper is selectively fed and separated by the corresponding paper feeding / separating means 41a to 41d, and only one sheet is reliably fed by the recording paper transport paths 43B and 43A by the plurality of transport roller pairs 42B. Sent to.

記録紙搬送経路43Aには、第1および第2転写位置である2次転写位置へ記録紙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。さらに記録紙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、記録紙搬送経路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、記録紙の横方向端部を該基準ガイドに押付けるように記録紙Pをスライド搬送する。そして、記録紙を所定の位置に整合させる。この基準ガイドは記録紙のサイズにより、所定の位置に移動、配置される。なお、横レジ補正機構44は記録紙の搬送方向に対し記録紙の両方の横方向から、記録紙の両辺を短時間及び複数回押し、記録紙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 are provided in the recording paper conveyance path 43A in order to take a feeding timing for sending the recording paper P to the secondary transfer position which is the first and second transfer positions. Further, a lateral registration correction mechanism 44 for setting the position perpendicular to the conveyance direction of the recording paper to a normal position is provided in the recording paper conveyance path 43A. The lateral registration correction mechanism 44 includes the following. The recording paper P is slid and conveyed so that a horizontal reference guide (not shown) and a skew roller pair are formed, and the horizontal end of the recording paper is pressed against the reference guide. Then, the recording paper is aligned with a predetermined position. The reference guide is moved and arranged at a predetermined position depending on the size of the recording paper. The lateral registration correction mechanism 44 is composed of a regulating member that presses both sides of the recording paper for a short time and a plurality of times from both lateral directions of the recording paper with respect to the recording paper conveyance direction to align the recording paper at a predetermined position. The jogger method may be used.

記録紙Pは、レジストローラ対45から、第1中間転写ベルト21と、第2中間転写ベルト31とが互いに当接して形成される前段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で構成される後段転写領域に向けて搬送される。
なお、搬送ローラ対42Cを有する記録紙搬送経路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、記録紙が供給可能となっている。給紙トレイ40aの最上位の記録紙が給紙され、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。そのため厚い記録紙、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、多様な特性の記録紙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、記録紙搬送経路の要所には記録紙を検知するためのセンサが具備させていて、記録紙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 paper P is conveyed from the registration roller pair 45 toward the preceding transfer area formed by the first intermediate transfer belt 21 and the second intermediate transfer belt 31 contacting each other. Thereafter, the sheet is conveyed toward a subsequent transfer area constituted by the second intermediate transfer belt 31 and the transfer charger 47.
Note that recording paper can be supplied to the recording paper conveyance path 43C having the conveyance roller pair 42C from another paper feeding device 300 that can be installed upstream in the conveyance direction. The upper paper feed surface of the paper feed tray 40a is arranged so that the uppermost recording paper of the paper feed tray 40a is fed and then conveyed substantially horizontally without being bent. Therefore, even thick recording paper and highly rigid paperboard can be reliably fed. In addition, it is convenient to adopt an air paper feed composed of a vacuum mechanism so that the paper feed tray 40a can reliably feed even when recording papers having various characteristics are stored. Although not shown, a sensor for detecting a recording sheet is provided at a key point of the recording sheet conveyance path, and serves as a trigger for various signals based on the presence of the recording sheet.

記録紙搬送経路43Aの延長上に、後段転写領域を通過した記録紙を、記録紙の搬送方向下流に備えた定着手段たる定着装置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、記録紙搬送装置50を備えている。   In order to convey the recording sheet that has passed through the latter transfer area on the extension of the recording sheet conveying path 43A to the fixing nip in the fixing device 60 as fixing means provided downstream in the conveying direction of the recording sheet while maintaining a flat state. A recording paper transport device 50 is provided.

図5は、記録紙搬送装置50の概略構成図である。記録紙搬送装置50は、矢印方向に無端移動する搬送部材たる搬送ベルト51を支持するローラ52、53、54、55、56を有している。搬送ベルト51は、第2の画像ユニット30の第2転写部から排出される記録紙Pを、複数の張架ローラの1つである受入ローラ52によるベルト掛け回し箇所にて、紙搬送ベルト51上に受け取る。この受け取りよりも早いタイミングで、搬送ベルト51のおもて面には、電荷付与手段たる静電吸着チャージャ57によってマイナス極性の電荷が付与される。記録紙Pは、転写チャージャ47などによってプラス極性に帯電しており、搬送ベルト51のおもて面にマイナス極性の電荷を付与することにより、記録紙Pを搬送ベルト51のおもて面に静電吸着させることができる。   FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the recording paper transport device 50. The recording paper transport device 50 includes rollers 52, 53, 54, 55, and 56 that support a transport belt 51 that is a transport member that moves endlessly in the direction of the arrow. The conveyance belt 51 is a sheet conveyance belt 51 where the recording paper P discharged from the second transfer unit of the second image unit 30 is wound around a belt by a receiving roller 52 which is one of a plurality of stretching rollers. Receive on. At a timing earlier than this reception, a negative polarity charge is applied to the front surface of the conveyor belt 51 by the electrostatic chuck charger 57 as charge applying means. The recording paper P is charged with a positive polarity by the transfer charger 47 or the like, and the recording paper P is applied to the front surface of the transport belt 51 by applying a negative polarity charge to the front surface of the transport belt 51. It can be electrostatically adsorbed.

記録紙Pをおもて面に静電吸着させた搬送ベルト51は、その無端移動に伴って記録紙Pを図中右側から左側へと搬送する。そして、紙搬送ユニット50の図中左側方に配設されている定着手段たる定着装置60に向けて、記録紙Pを受け渡す。この受け渡しよりも早いタイミングで、搬送ベルト51に対して、除電チャージャ58によってプラス極性の電荷が付与される。この電荷の付与により、それまでマイナス極性に帯電していた搬送ベルト51が除電される。この除電チャージャ58によって搬送ベルト51を除電することで、それまで搬送ベルト51のおもて面に静電吸着していた記録紙Pがベルトから容易に分離されるようになる。そして、複数の張架ローラのうち、定着装置60の最も近くに配設されている分離ローラ54によるベルト掛け回し箇所で、分離ローラ54の曲率にならって急激に移動方向を変えようとするベルトから記録紙Pが分離して、定着装置60に受け渡される。
また、搬送ベルト51の外側にはローラ55に対向させて、クリーニングブレード50Bを当接させるクリーニング装置50Aが備えている。
The conveyance belt 51 having the recording paper P electrostatically attracted to the front surface conveys the recording paper P from the right side to the left side in the drawing along with its endless movement. Then, the recording paper P is delivered to the fixing device 60 as fixing means disposed on the left side of the paper transport unit 50 in the drawing. At a timing earlier than this delivery, a positive polarity charge is applied to the transport belt 51 by the charge removal charger 58. By applying this electric charge, the transport belt 51 that has been charged with a negative polarity is discharged. By neutralizing the transport belt 51 by the charge removal charger 58, the recording paper P that has been electrostatically attracted to the front surface of the transport belt 51 until then is easily separated from the belt. Of the plurality of stretching rollers, a belt that suddenly changes the moving direction in accordance with the curvature of the separation roller 54 at a belt winding position by the separation roller 54 disposed closest to the fixing device 60. The recording paper P is separated from the paper and transferred to the fixing device 60.
Further, a cleaning device 50 </ b> A is provided outside the transport belt 51 so as to contact the cleaning blade 50 </ b> B so as to face the roller 55.

搬送ベルト51としては、基材がポリイミド又はポリアミドからなるものが用いられている。この基材とは、搬送ベルト51が単層構造である場合にはベルトそのもののことである。また、搬送ベルト51が多層構造である場合には、最も厚みの大きい層のことである。ポリイミドやポリアミドは非常に耐熱性に優れた材料であるため、搬送ベルト51の基材にそれらを用いることにより、紙受け渡しのために定着装置60の近傍に配設しなければならない搬送ベルト51に優れた耐熱性を発揮させる。そして、定着装置60からの熱の影響による搬送ベルト51の伸縮や寿命低下を抑えることができる   As the conveyance belt 51, a base material made of polyimide or polyamide is used. This base material is the belt itself when the transport belt 51 has a single-layer structure. Further, when the conveyor belt 51 has a multilayer structure, it is the thickest layer. Since polyimide or polyamide is a material having extremely high heat resistance, the use of them as the base material of the transport belt 51 allows the transport belt 51 to be disposed in the vicinity of the fixing device 60 for paper delivery. Exhibits excellent heat resistance. Further, the expansion and contraction of the conveyance belt 51 and the life reduction due to the influence of heat from the fixing device 60 can be suppressed.

また、受入ローラ52から分離ローラ54までの距離L2を、給紙カセット40等の記録紙収容手段に収容され得る最大サイズの記録紙Pの長さよりも大きくしている。これにより、両面転写装置と定着装置60との間の紙搬送を、両面転写装置から独立させることができる。具体的には、後段転写領域を通過した記録紙Pを、第2中間転写ベルト31から完全に離間させ、且つ定着ニップに進入させない状態をつくりだすことができる。このような状態では、各中間転写ベルトや各感光体の線速であるプロセス線速と、紙搬送ベルト51の線速とを異ならせても、記録紙Pを良好に搬送することができる。このような構成とすることで、定着装置60による紙搬送速度を必要定着熱量に応じて変更することができ、記録紙に対する単位時間あたりの定着熱量を変化させることができる。すると、定着装置60による加熱温度を変化させることなく、記録紙Pに対する定着熱量を変化させることができる。このため、必要定着熱量がかなり大きくなる場合であっても、定着装置60による加熱温度を相当に高めることなく、記録紙に対して十分な加熱量で定着処理を施すことができる。また、必要定着熱量がかなり小さくなる場合であっても、記録紙を過剰に加熱することなく、適切な加熱量で定着処理を行うことができる。よって、必要定着熱量が相当に大きくなることを想定して定着装置60の耐熱性を設定することによるコストアップを回避しつつ、必要定着熱量がプリントアウト毎に変化することによる定着不良及びホットオフセットの発生を抑えることができる。   Further, the distance L2 from the receiving roller 52 to the separation roller 54 is set to be longer than the length of the maximum size recording paper P that can be stored in the recording paper storage means such as the paper feed cassette 40. Thereby, the paper conveyance between the double-sided transfer device and the fixing device 60 can be made independent of the double-sided transfer device. Specifically, it is possible to create a state in which the recording paper P that has passed through the latter transfer area is completely separated from the second intermediate transfer belt 31 and does not enter the fixing nip. In such a state, the recording paper P can be transported satisfactorily even if the process linear speed, which is the linear speed of each intermediate transfer belt or each photoconductor, is different from the linear speed of the paper transport belt 51. With such a configuration, the paper conveyance speed by the fixing device 60 can be changed according to the required amount of fixing heat, and the amount of fixing heat per unit time for the recording paper can be changed. Then, the amount of heat for fixing the recording paper P can be changed without changing the heating temperature by the fixing device 60. For this reason, even when the required fixing heat amount becomes considerably large, the fixing process can be performed on the recording paper with a sufficient heating amount without considerably increasing the heating temperature by the fixing device 60. Even if the required fixing heat amount is considerably small, the fixing process can be performed with an appropriate heating amount without excessively heating the recording paper. Therefore, it is assumed that the required fixing heat amount becomes considerably large, and avoiding an increase in cost due to setting the heat resistance of the fixing device 60, and fixing failure and hot offset due to a change in the required fixing heat amount for each printout. Can be suppressed.

記録紙の検知は、例えば、給紙トレイ40a〜40dの一つを厚紙専用に設定しておき、この厚紙専用の給紙トレイから記録紙が給紙されたら、搬送ベルトの速度をこの厚紙に対応した速度に減速する。また、ローラ42Aを通過中に記録紙Pの表面粗さや厚さなどを光センサによって測定し、この測定結果に基づいて搬送ベルトの速度を変更させてもよい。   For the detection of the recording paper, for example, one of the paper feed trays 40a to 40d is set exclusively for the thick paper, and when the recording paper is fed from the paper feeding tray dedicated to the thick paper, the speed of the conveying belt is set to the thick paper. Decelerate to the corresponding speed. Further, the surface roughness or thickness of the recording paper P may be measured by an optical sensor while passing through the roller 42A, and the speed of the conveying belt may be changed based on the measurement result.

また、記録紙の後端が転写チャージャ47を通過したか否かは、次のように判断している。転写チャージャ47を通過した直後の転写紙を検知するセンサを備えておき、このセンサが転写紙の先端を検知したら時間計測を開始する。記憶部には、用紙サイズにそれぞれ対応した時間がテーブル化されて記憶されている。搬送された転写紙のサイズの情報は、露光装置に入力される画像データや給紙トレイ40から取得する。この取得された転写紙サイズ情報から、対応する時間を決定する。そして、計測時間が決定された時間を径過したら、転写紙が転写チャージャ47を通過したと判断して、搬送ベルト51の搬送速度を減速させる。   Whether the trailing edge of the recording paper has passed through the transfer charger 47 is determined as follows. A sensor for detecting the transfer paper immediately after passing through the transfer charger 47 is provided, and when this sensor detects the leading edge of the transfer paper, time measurement is started. The storage unit stores a time corresponding to each paper size in a table form. Information on the size of the transferred transfer paper is acquired from the image data input to the exposure apparatus or the paper feed tray 40. A corresponding time is determined from the acquired transfer sheet size information. If the measured time exceeds the determined time, it is determined that the transfer paper has passed the transfer charger 47, and the transport speed of the transport belt 51 is reduced.

記録紙搬送装置50の記録紙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。記録紙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、記録紙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紙を冷却し、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。冷却された記録紙は、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、大量の記録紙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紙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 of the recording paper transport device 50 in the recording paper transport direction. A type having a heater inside the roller, a belt fixing device that runs a heated belt, a fixing device that employs induction heating as a heating method, and the like can be employed. In order to make the color and glossiness of the images on both sides of the recording paper the same, the material, hardness, surface property, etc. of the fixing roller and the fixing belt are made up and down the same. Further, the fixing condition is controlled by a full color and monochrome image, or one side or both sides, or controlled by a control unit (not shown) so as to obtain an optimum fixing condition according to the type of recording paper. A cooling roller pair 70 having a cooling function is provided in the conveyance path after fixing in order to cool the recording sheet after fixing and stabilize the unstable toner state at an early stage. As the cooling roller pair 70, a heat pipe structure roller having a heat radiating portion can be adopted. The cooled recording sheet is discharged and stacked on a discharge stack unit 75 provided on the left side of the printer main body 100 by a discharge roller pair 71. In order to stack a large amount of recording paper, the paper discharge stack unit employs a mechanism in which a receiving member moves up and down according to a stack level by an elevator mechanism (not shown). Note that the recording paper can also be transported to another post-processing apparatus through the paper discharge stack unit 75. As another post-processing apparatus, an apparatus for bookbinding such as drilling, cutting, folding, and binding can be connected.

空間85には、不図示のトナー搬送手段により、各色の第1画像形成ユニットの現像装置に対応する未使用のトナーが収納された各色の第1トナーカートリッジ86Y〜Kが、着脱可能に収納されている。また、空間85には、不図示のトナー搬送手段により、各色の第2画像形成ユニットの現像装置に対応する未使用のトナーが収納された各色の第2トナーカートリッジ87Y〜Kも、着脱可能に収納されている。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別々にしているが、共通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および87K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。   In the space 85, the first toner cartridges 86 </ b> Y to 86 </ b> K for the respective colors in which unused toner corresponding to the developing devices of the first image forming units for the respective colors are accommodated are detachably accommodated by a toner conveyance unit (not illustrated). ing. In addition, in the space 85, the second toner cartridges 87Y to 87K for each color in which unused toner corresponding to the developing device of the second image forming unit for each color is accommodated by a toner conveying unit (not shown) can also be attached and detached. It is stored. In the configuration shown in FIG. 1, the toner cartridges are separated for the image forming units arranged above and below, but they can be shared. The toner cartridges 86K and 87K for black toner, which is highly consumed, can have a particularly large capacity. This storage space 85 is on the back side when viewed from the operation direction on the upper surface of the image forming apparatus, and a plane portion is secured on the front side of the upper surface of the image forming apparatus, so that it can be used as a work table.

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88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88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 display unit 90 provided on the upper surface of the image forming apparatus 100 includes a keyboard and the like. Accordingly, conditions for image formation can be input, the state of the apparatus is displayed on the display unit, and information exchange between the operator and the image forming apparatus 100 is facilitated. The waste toner storage unit 88 provided in the image forming apparatus 100 is connected to the image forming unit cleaning device 2, the intermediate transfer belt cleaning devices 20 </ b> A and 30 </ b> A, and the conveyance belt 51 cleaning device 50 </ b> A. Then, foreign substances such as waste toner and paper dust sent from these are collected and stored in a lump. Since these cleaning devices (2, 20A, 20B, 50A) are not provided with a large-capacity waste toner storage section, the cleaning device can be reduced in size, and the waste toner disposal operability is also good. A full sensor (not shown) is used to issue a warning about toner disposal in the waste toner storage unit 88 or container replacement.
Further, in the electrical / control device 95 provided inside the image forming apparatus 100, various power supplies, control boards, and the like are protected and housed in a sheet metal frame.
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 fan 96 is provided to prevent deterioration of the function due to heat of the internal members. The fan 96 is coupled to the heat radiating portion of the cooling roller pair 70 to ensure the cooling effect of the cooling roller pair 70.
In FIG. 1, reference numeral 200 denotes a document reading device, and 300 denotes a paper feeding device that can be additionally installed.

次に、画像形成装置100において、記録紙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紙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紙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紙の片面に直接転写する場合には、画像が記録紙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紙の片面に直接転写する場合には、画像が記録紙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、記録紙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 image forming apparatus 100 forms a full-color image on one side of the recording paper P will be described.
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 intermediate transfer belt 21 is directly transferred to one side of the recording paper, and the other method is that an image carried on the second intermediate transfer belt 31 is transferred. This is a method of transferring directly to one side of a recording paper. Here, due to the configuration of the image forming apparatus 100, when the image carried on the first intermediate transfer belt 21 is directly transferred to one side of the recording paper, the image is formed on the upper surface of the recording paper. On the other hand, when the image carried on the second intermediate transfer belt 31 is directly transferred to one side of the recording paper, the image is formed on the lower surface of the recording paper. In the case where the data to be recorded is a plurality of pages, it is convenient to control the image forming order so that the pages are aligned on the paper discharge stack unit 75. An explanation will be given of a method in which an image is carried on the first intermediate transfer belt 21 and then transferred onto a recording sheet so that the pages are arranged in order from the image data of the last page.

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 image forming apparatus 100 is operated, the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K in the first intermediate transfer belt 21 and the first image forming units 80Y to 80K rotate. At the same time, the second intermediate transfer belt 31 rotates, but the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K in the second image forming units 81Y to 81K are separated from the second intermediate transfer belt 31 and are not rotated. First, image formation by the image forming unit 80Y is started. By the operation of the exposure device 4 composed of an LED (light emitting diode) array and an imaging element, light corresponding to image data for yellow emitted from the LED is irradiated onto the surface of the photoreceptor 1Y uniformly charged by the charging device 3. Thus, an electrostatic latent image is formed.
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 intermediate transfer belt 21 that moves in synchronization with the photoreceptor 1Y by the transfer action of the primary transfer roller 22. Primary transfer. Such latent image formation, development, and primary transfer operations are sequentially performed in the same manner on the photosensitive members 1C, 1M, and 1K.
Thereafter, yellow, cyan, magenta, and black toner images are carried on the first intermediate transfer belt 21 as sequentially overlapping full-color toner images and are moved in the direction of the arrow together with the first intermediate transfer belt 21. .

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紙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により記録紙搬送経路43Aに搬送される。さらにローラ42Aを通過中に記録紙Pの表面粗さや厚保さなどを光センサユニット140によって測定する。記録紙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は記録紙の搬送方向に対し両方の横方向から記録紙の両辺を押すように作動し、記録紙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、記録紙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、記録紙を転写領域に搬送する。   At the same time, the recording paper 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, the paper is transported to the recording paper transport path 43A by the transport roller pairs 42B and 42C. Further, the surface roughness and thickness maintenance of the recording paper P are measured by the optical sensor unit 140 while passing through the roller 42A. Before the leading edge of the recording paper is not picked up by the registration roller pair 45, the lateral registration correction mechanism 44 operates so as to push both sides of the recording paper from both lateral directions with respect to the conveyance direction of the recording paper. Can be aligned. The registration roller pair 45 is stationary, and the leading edge of the recording paper is stationary while entering the nip of the registration roller pair 45. Then, the registration roller pair 45 is rotated at a timing so that the position of the image on the first intermediate transfer belt 21 is normal, and the recording paper is conveyed to the transfer area.

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紙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88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 intermediate transfer belt 21 is transferred to the upper surface of the recording paper P conveyed in synchronization with the first intermediate transfer belt 21 by receiving a transfer action by the secondary transfer roller 46. The bias applied to the secondary transfer roller 46 has a positive polarity opposite to the charging polarity of the toner. After the transfer, the surface of the first intermediate transfer belt 21 is cleaned by the belt cleaning device 20A. Further, foreign matters such as toner remaining on the surfaces of the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K in the first image forming units 80Y to 80K that have finished the primary transfer are removed by the cleaning brush 2a and the cleaning blade 2b of the cleaning device 2. Made. The surface of each photoconductor is neutralized by a residual potential by the static eliminator Q to prepare for the next image formation / transfer process. The removed foreign matter such as toner is sent to the collection unit 88 by the collection unit 2c. Sensors S1 and S2 detect whether the surface potential after exposure on the surface of the photoconductor and the concentration of toner attached to the surface of the photoconductor after the development process are appropriate, and appropriately set image forming conditions. Information is sent to a control means (not shown) for control.

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紙Pは、記録紙搬送装置50の搬送ベルト51により定着装置60に向け移送される。
記録紙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。記録紙の片面(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紙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、トナーと記録紙を冷却する。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、排紙される記録紙の増加に従って下降するので、記録紙は整然と確実にスタックでき、頁順が乱れることがない。記録済みの記録紙を排紙スタック部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 paper P onto which the toner image that has been superposed on the first intermediate transfer belt 21 is transferred is transported toward the fixing device 60 by the transport belt 51 of the recording paper transport device 50.
The toners of the respective colors superimposed on the recording paper P are subjected to the fixing action by the heat of the fixing device 60, and are melted and mixed to form a completely color image. Since toner is contained only on one side (upper surface) of the recording paper, 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 paper, it is rubbed against a guide member or the like in the conveyance path, and an image is lost or distorted. In order to prevent this problem, the cooling roller pair 70 which is a cooling means is operated to cool the toner and the recording paper. Thereafter, the paper is discharged by the paper discharge roller 71 onto the paper discharge stack 75 with the image surface facing upward. In the paper discharge stack section 75, the image forming order is programmed so that the recorded matter of the young pages is stacked so as to be sequentially stacked on top, so the page order is aligned. Since the paper discharge stack unit 75 descends as the number of discharged recording sheets increases, the recording sheets can be stacked in an orderly and reliable manner, and the page order is not disturbed. Instead of directly stacking the recorded recording paper on the paper discharge stack section 75, a punching process can be performed, or the recording paper can be conveyed to a post-processing device such as a sorter, a collator, a binding device, or a folding device.

次に記録紙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、記録紙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。また記録紙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紙を前段転写手段である転写ローラ46と第1中間転写ベルト21で構成された前段転写領域に搬送する。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紙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紙Pは、第2中間転写ベルト31の搬送作用により、引き続き後段転写手段たる転写チャージャ47がある後段転写領域に送られる。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、一括して記録紙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 paper P will be described. When a start signal is input to the printer main body, images for each color sequentially formed by the first image forming units 80Y, 80C, 80M, and 80K described in the single-sided recording operation are sequentially applied to the first intermediate transfer belt 21 in order. Transfer. Substantially in parallel with the step of supporting the first image, the images for the respective colors sequentially formed by the second image forming units 81Y, 81C, 81M, 81K are sequentially primary-transferred to the second intermediate transfer belt 31, and the second The process of carrying as an image is performed. As shown in FIG. 1, the interval between the second image forming units in the belt conveyance direction is set closer than the interval between the first image forming units. Thereby, in order for the first image and the second image to coincide with each other at the leading end of the recording paper in the conveyance direction, the formation of the second image is started after the start of the formation of the first image. . Since the recording paper is stopped and retransmitted by the registration roller pair 45, the recording paper is fed in consideration of the time, and is aligned by the lateral registration correction mechanism 44. The registration roller pair 45 transports the recording paper to the preceding transfer area constituted by the transfer roller 46 serving as the preceding transfer means and the first intermediate transfer belt 21 at a timing. A transfer current having a positive polarity is supplied to the transfer roller 46, and the image is transferred from the first intermediate transfer belt to one side (upper surface in the drawing) of the recording paper P.
In this way, the recording paper P having an image on one side is continuously fed to the subsequent transfer area where the transfer charger 47 as the subsequent transfer means is provided by the conveying action of the second intermediate transfer belt 31. Then, by supplying a positive polarity transfer current to the charger, the full-color second image previously carried on the second intermediate transfer belt 31 is collectively transferred onto the lower surface of the recording paper P.

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紙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、記録紙の両面のトナー画像が溶融、混合される。記録紙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。
複数の頁の記録紙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 paper P having the full color toner image transferred on both sides in this way is transported to the fixing device 60 by the transport belt 51. Then, the toner image on both sides of the recording paper is melted and mixed under the fixing process by heat of the fixing device 60. The recording sheet subsequently passes through the cooling roller pair and is discharged onto the discharge stack unit 75 by the discharge roller 71.
When double-sided recording is performed on a plurality of pages of recording paper, the image forming order is controlled so that an image of a young page becomes the lower surface and is stacked on the paper discharge stack unit 75. When the image formation is completed, it is taken out from the stack, and when the top and bottom surfaces are reversed, the recorded matter is one page in order from the top, the second page on the back, the third page on the second sheet, and the fourth page on the back. Such control of image forming sequence and control such as increasing the power input to the fixing device compared to the one-side recording are executed by a control means (not shown).

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に示した画像形成ユニット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 image forming units 80 and 81 shown in FIGS. 3 and 4 and replace them as process cartridges. The configuration of the process cartridge is such that the image forming members excluding the intermediate transfer belts 21 and 31 and the primary transfer roller 22 and the exposure device 4 from the configuration shown in FIGS. It is housed and configured. Further, it can be realized by appropriately providing a guide part and a handle for attaching and detaching to the printer main body 100.

次に、本実施形態の特徴点について説明する。図6は、記録紙下面に形成された第2トナー像高さ(以下、パイルハイト)と、記録紙下面に形成された画像の粒状度との関係を調べたグラフである。パイルハイトは、付着量を変えて両面転写装置でコート紙上にベタ画像を転写し、このコート紙上に転写されたベタ画像を測定した。パイルハイトの測定は、キーエンス社製のレーザ顕微鏡(VK−9500)を用いて行った。画像の粒状度は、各パイルハイトに対応した付着量でコート紙の下面にベタ画像を転写して、搬送ベルト51で定着装置へ搬送し、定着されたコート紙の下面に定着したベタ画像に基づき評価した。なお、トナーの粒径は、6.5[μm]のものを使用した。   Next, features of the present embodiment will be described. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the height of the second toner image formed on the lower surface of the recording paper (hereinafter referred to as pile height) and the granularity of the image formed on the lower surface of the recording paper. For pile height, the solid image was transferred onto the coated paper with a double-sided transfer device while changing the adhesion amount, and the solid image transferred onto the coated paper was measured. The pile height was measured using a laser microscope (VK-9500) manufactured by Keyence Corporation. The granularity of the image is based on the solid image that is transferred onto the lower surface of the coated paper with the amount of adhesion corresponding to each pile height, conveyed to the fixing device by the conveyor belt 51, and fixed on the lower surface of the fixed coated paper. evaluated. A toner having a particle diameter of 6.5 [μm] was used.

図6に示すように、パイルハイトが高くなるにつれて画像の粒状度が悪化し、ザラツキ感のある画像となっていた。これは、パイルハイトが高いため、記録紙の搬送ベルト側の面に形成された未定着画像が搬送ベルト51によって乱されたためと考えられる。   As shown in FIG. 6, as the pile height increases, the granularity of the image deteriorates and the image has a rough feeling. This is presumably because the unfixed image formed on the surface of the recording paper on the conveyance belt side was disturbed by the conveyance belt 51 because the pile height was high.

以下に具体的に説明する。図7(a)は、パイルハイトの高い未定着像が搬送ベルト51によって乱される様子を示した図である。図7(b)は、パイルハイトの低い未定着像が搬送ベルト51によって乱される様子を示したものである。
記録紙P上には、トナー粒子Tが層になって付着しており、図7(a)、(b)からわるように、パイルハイトの高い未定着画像は、パイルハイトの低い未定着画像に比べて、多くのトナー粒子Tが積み重なっている。ここで、第2中間転写ベルト31と紙搬送ベルト51との速度に差が生じていると、記録紙Pが搬送ベルト51に受け渡されるときに記録紙Pの搬送スピードと、搬送ベルト51の搬送スピードとに速度差が生じる。また、搬送ベルト51が記録紙Pを搬送中に、搬送ベルト51の速度を急激に変動させると、記録紙Pは、慣性で等速で移動しようとするため、搬送ベルト51と記録紙Pとの間に速度差が生じる。このような速度差が生じると(図中では、搬送ベルト51の速度が記録紙Pの搬送速度に比べて低くなっている)、搬送ベルト51が未定着像と摺擦し、積み重なったトナー粒子Tをずらしてしまう。このとき、図7(a)の3つのトナー粒子Tが積み重なって形成された未定着トナー像の場合は、2層目と3層目のトナー粒子Tが搬送ベルト51によってずらされてしまう。一方、図7(b)の2つのトナー粒子Tが積み重なって形成された未定着トナー像の場合は、2層目のトナー像のみが搬送ベルト51によってずらされるだけであるため、図7(a)のパイルハイトの高い3層の未定着像のズレ量D比べて、ズレ量D´が少なくてすむ。このように、搬送ベルト51と記録紙Pとの間に同じ速度差が生じた場合、パイルハイトの低い方が、パイルハイトの高いものに比べて、画像の乱れを抑制できるのがわかる。上記説明では、わかりやすくするため、模式的にして説明しているが、実際においては、未定着像のパイルハイトの高さがトナー粒径に対して、2.7倍を越えると、画像の乱れが顕著になっていた。
This will be specifically described below. FIG. 7A is a diagram illustrating a state in which an unfixed image having a high pile height is disturbed by the conveyance belt 51. FIG. 7B shows a state in which an unfixed image having a low pile height is disturbed by the conveyance belt 51.
On the recording paper P, toner particles T are adhered in layers, and as shown in FIGS. 7A and 7B, an unfixed image having a high pile height is compared with an unfixed image having a low pile height. Many toner particles T are stacked. Here, if there is a difference in speed between the second intermediate transfer belt 31 and the paper conveyance belt 51, the conveyance speed of the recording paper P when the recording paper P is transferred to the conveyance belt 51 and the conveyance belt 51. There is a speed difference between the transfer speed. Further, when the speed of the transport belt 51 is rapidly changed while the transport belt 51 is transporting the recording paper P, the recording paper P tends to move at a constant speed due to inertia. A speed difference occurs between the two. When such a speed difference occurs (in the drawing, the speed of the transport belt 51 is lower than the transport speed of the recording paper P), the transport belt 51 rubs against the unfixed image, and the stacked toner particles. T is shifted. At this time, in the case of an unfixed toner image formed by stacking the three toner particles T in FIG. 7A, the toner particles T in the second layer and the third layer are shifted by the conveying belt 51. On the other hand, in the case of the unfixed toner image formed by stacking the two toner particles T in FIG. 7B, only the toner image in the second layer is merely shifted by the conveying belt 51, so that FIG. The amount of displacement D ′ is smaller than the amount of displacement D of the unfixed image of the three layers having a high pile height. As described above, when the same speed difference is generated between the conveyance belt 51 and the recording paper P, it can be seen that the lower pile height can suppress the image disturbance than the higher pile height. In the above description, for the sake of simplicity, the description is given schematically. However, in practice, if the height of the pile height of the unfixed image exceeds 2.7 times the toner particle size, the image is distorted. Became prominent.

そこで、本実施形態においては、記録紙の搬送ベルト側の面(下面)に形成される未定着画像のパイルハイトを記録紙の上面に形成される未定着画像のパイルハイトよりも低くして、記録紙の搬送ベルト側の面(下面)に形成される未定着画像が搬送ベルト51によって乱されるのを抑制している。   Therefore, in this embodiment, the pile height of the unfixed image formed on the surface (lower surface) of the recording paper on the conveyance belt side is set lower than the pile height of the unfixed image formed on the upper surface of the recording paper. The unfixed image formed on the surface (lower surface) on the side of the conveying belt is prevented from being disturbed by the conveying belt 51.

上記フルカラー画像で、未定着像のパイルハイトの高さを2.7倍以下に抑えるためには、トナー粒径が6.5[μm]において、単色ベタ画像のパイルハイトが10[μm]以下、すなわちトナー粒径に対して1.25倍以下に抑える必要があることが実験により確認された。なお、トナー粒径が小さくなれば、トナー粒子間の隙間のうまりがよくなるため、搬送ベルト51によるズレ量が低減され、トナー粒径に対するパイルハイトの高さに多少の余裕度を持つことができる。   In order to suppress the pile height of the unfixed image to 2.7 times or less in the full-color image, the pile height of the monochromatic solid image is 10 [μm] or less when the toner particle size is 6.5 [μm]. Experiments have confirmed that the toner particle size needs to be 1.25 times or less. If the toner particle size is reduced, the gap between the toner particles is improved, so that the amount of deviation by the conveying belt 51 is reduced, and there is some margin in the height of the pile height with respect to the toner particle size. .

単色ベタ画像のパイルハイトをトナー粒径に対して1.25倍以下となるように、実施形態1の画像形成装置においては、第2画像形成ユニット81の現像ポテンシャルを制御している。単色ベタ画像を形成したときのパイルハイトと現像ポテンシャルとの関係は、図8に示すような関係にあるので、この関係に基づいて、単色ベタ画像のパイルハイトがトナー粒径に対して1.25倍以下となる現像ポテンシャルとなるように第2画像形成ユニット81を制御する。現像ポテンシャルの制御は、現像ローラ5aに印加する現像バイアスを制御することで行ってもよいし、露光装置4での露光エネルギーを制御することで行ってもよい。   In the image forming apparatus of Embodiment 1, the development potential of the second image forming unit 81 is controlled so that the pile height of the single-color solid image is 1.25 times or less of the toner particle size. The relationship between the pile height and the development potential when a monochromatic solid image is formed is as shown in FIG. 8, and based on this relationship, the pile height of the monochromatic solid image is 1.25 times the toner particle size. The second image forming unit 81 is controlled so as to have the following development potential. The development potential may be controlled by controlling the development bias applied to the development roller 5a, or by controlling the exposure energy in the exposure apparatus 4.

また、現像ポテンシャルの制御は、第2中間転写ベルト上に形成された単色ベタ画像のパイルハイトを検知するパイルハイト検知手段を設け、このパイルハイト検知手段の検知結果に基づき行っても良い。パイルハイトの検知は、電源投入時、または所定枚数通紙後等、所定のタイミングで行う。
図9は、パイルハイトの検知を説明する説明図である。図9に示すように、パイルハイト検知手段100は、第1の光学センサ101と、第2の光学センサ102を備えている。第1の光学センサ101は、図10の(a)に示すように、正反射した発光部101aからの光を検知する位置に受光部101bを配置した正反射型の光学センサである。第2の光学センサ102は、図10(b)に示すように、乱反射した発光部102aからの光を検知する位置に受光部102bを配置した乱反射型の光学センサである。第1の光学センサ101は、K色のベタ画像のパイルハイトを検知するものである。K色トナーの場合は、トナーによる反射光成分を考慮する必要がない。このため、第2中間転写ベルト31から正反射した光を検知することで、第2中間転写ベルト31上のK色トナーがどれだけ光を遮蔽したかがわかる。図11は、第1の光学センサ出力値とベタ画像のパイルハイトとの関係を示した図である。図からわかるように、パイルハイトが高くなると、その分トナーが光を遮蔽する確率が高まるため、受光部101bで検知される光の量が減少し、出力値が減少している。そして、この図11の関係に基づいて、K色ベタ画像のパイルハイトが検知される。
第2の光学センサ102は、C,M、K色の各ベタ画像のパイルハイトを検知するものである。カラートナーの場合は、トナーが光を乱反射するため、トナーが乱反射した成分を受光部102bで検知することで、C,M、K色の各ベタ画像のパイルハイトを検知する。図12は、第2の光学センサ出力値とベタ画像のパイルハイトとの関係を示した図である。ベタ画像のパイルハイトが高いと、トナーが光を乱反射する成分が多くなるので、受光部102bで検知される光の量が増加し、出力値が増加する。そして、この図12の関係に基づいて、各カラー色ベタ画像のパイルハイトが検知される。
Further, the development potential may be controlled based on the detection result of the pile height detecting means provided with a pile height detecting means for detecting the pile height of the single color solid image formed on the second intermediate transfer belt. The pile height is detected at a predetermined timing such as when the power is turned on or after a predetermined number of sheets are passed.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining detection of pile height. As shown in FIG. 9, the pile height detection means 100 includes a first optical sensor 101 and a second optical sensor 102. As shown in FIG. 10A, the first optical sensor 101 is a regular reflection type optical sensor in which a light receiving unit 101b is disposed at a position where light from a regularly reflected light emitting unit 101a is detected. As shown in FIG. 10B, the second optical sensor 102 is an irregular reflection type optical sensor in which a light receiving portion 102b is disposed at a position where light from the irregularly reflected light emitting portion 102a is detected. The first optical sensor 101 detects the pile height of a solid image of K color. In the case of K color toner, it is not necessary to consider the reflected light component of the toner. Therefore, by detecting the light regularly reflected from the second intermediate transfer belt 31, it is possible to know how much light is blocked by the K color toner on the second intermediate transfer belt 31. FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between the output value of the first optical sensor and the pile height of the solid image. As can be seen from the figure, the higher the pile height, the higher the probability that the toner shields the light. Therefore, the amount of light detected by the light receiving unit 101b decreases and the output value decreases. Based on the relationship shown in FIG. 11, the pile height of the K-color solid image is detected.
The second optical sensor 102 detects the pile height of each solid image of C, M, and K colors. In the case of color toner, since the toner irregularly reflects light, the pile height of each solid image of C, M, and K colors is detected by detecting the component of the irregularly reflected toner by the light receiving unit 102b. FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the second optical sensor output value and the pile height of the solid image. When the pile height of the solid image is high, the amount of components in which the toner diffuses and reflects light increases, so that the amount of light detected by the light receiving unit 102b increases and the output value increases. Then, the pile height of each color solid image is detected based on the relationship shown in FIG.

パイルハイトの検知は、図9に示すように、所定枚数通紙後など所定のタイミングとなったら、まず、第2中間転写ベルト31の画像間にK色のベタやハーフトーンのテストパターンと、M色のベタやハーフトーンのテストパターンを作成する。次に、第1の光学センサ101でK色テストパターンのパイルハイト検知し、第2の光学センサ102でM色のテストパターンのパイルハイト検知する。そして、この検知されたパイルハイトに基づき、K色の第2画像形成ユニット81KとM色の第2画像形成ユニット81Mの現像ポテンシャルをそれぞれ変更する。次の第2中間転写ベルト31の画像間では、C色のテストパターンを作成して、第2の光学センサ102でC色のテストパターンのパイルハイト検知する。そして、この検知されたパイルハイトに基づき、C色の第2画像形成ユニット81Cの現像ポテンシャルを変更する。次の第2中間転写ベルト31の画像間にY色のテストパターンを作成して、第2の光学センサ102でY色のテストパターンのパイルハイト検知する。そして、この検知されたパイルハイトに基づき、Y色の第2画像形成ユニット81Yの現像ポテンシャルを変更する。このようにして、K、M、C、Y色のベタ画像のパイルハイトが所定の高さとなるような現像ポテンシャルに変更される。   As shown in FIG. 9, when the pile height is detected at a predetermined timing such as after a predetermined number of sheets have passed, first, a solid color of K color or a halftone test pattern between images on the second intermediate transfer belt 31, and M Create a solid color or halftone test pattern. Next, the pile height of the K color test pattern is detected by the first optical sensor 101, and the pile height of the M color test pattern is detected by the second optical sensor 102. Then, based on the detected pile height, the development potentials of the K-color second image forming unit 81K and the M-color second image forming unit 81M are changed. Between the next images on the second intermediate transfer belt 31, a C-color test pattern is created, and the pile height of the C-color test pattern is detected by the second optical sensor 102. Then, based on the detected pile height, the developing potential of the C-color second image forming unit 81C is changed. A Y-color test pattern is created between the next images on the second intermediate transfer belt 31, and the pile height of the Y-color test pattern is detected by the second optical sensor 102. Then, based on the detected pile height, the developing potential of the Y-color second image forming unit 81Y is changed. In this way, the development potential is changed so that the pile height of the solid images of K, M, C, and Y colors becomes a predetermined height.

また、上記、Y,C、M、Kの検知結果をトナー補給制御や画像形成条件設定などに用いても良い。また、上記においては、第2中間転写ベルト31上にテストパターンを形成して、パイルハイトを検知しているが、これに限られない。図4に示すように、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するが画像センサS2を用いて、各色のパイルハイトを検知しても良い。   The detection results of Y, C, M, and K may be used for toner replenishment control and image formation condition setting. In the above description, a test pattern is formed on the second intermediate transfer belt 31 to detect the pile height. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 4, it is detected whether the density of the toner adhering to the surface of the photoconductor after the development process is appropriate, but the pile height of each color may be detected using the image sensor S2.

次に、本実施形態に好適に用いられるトナーについて説明する。
本実施形態の画像形成装置は、トナー像の形成に用いるY,M,C,Kトナーとして、次の(a)〜(f)の条件を何れも具備するものを使用するように、ユーザーに対して指定する。
(a)重量平均粒径D4が3〜7[μm]である。
(b)重量平均粒径D4を個数平均粒径D1で除算した値(D4/D1)が1.05〜1.30である。
(c)形状係数SF−1が100〜180である。
(d)形状係数SF−2が100〜180である。
(e)平均粒径が50〜300[nm]で嵩密度が0.3[g/cm]以上の微粒子を、表面に保持している(外添している)。
(f)現像装置のブレード5b通過後の現像ローラ5a上のトナーのうち、−0.1[femtoC/μm]以上のトナーの個数が10[%]未満である。
Next, a toner suitably used in the present embodiment will be described.
The image forming apparatus according to the present embodiment allows the user to use Y, M, C, and K toners that satisfy the following conditions (a) to (f) as toner images. To be specified.
(A) The weight average particle diameter D4 is 3 to 7 [μm].
(B) A value (D4 / D1) obtained by dividing the weight average particle diameter D4 by the number average particle diameter D1 is 1.05 to 1.30.
(C) The shape factor SF-1 is 100 to 180.
(D) The shape factor SF-2 is 100 to 180.
(E) Fine particles having an average particle diameter of 50 to 300 [nm] and a bulk density of 0.3 [g / cm 3 ] or more are held on the surface (externally added).
(F) Among the toner on the developing roller 5a after passing through the blade 5b of the developing device, the number of toners of −0.1 [femto C / μm] or more is less than 10 [%].

上記(a)〜(f)の条件を何れも具備したトナーを用いることで、各転写領域におけるトナーの転写性を向上させることができる。また、ドット再現性に優れた画像にすることができ、記録紙の上面の画像を高品位な画像にすることができる。特に、上記(a)〜(f)の条件を何れも具備したトナーを記録紙の下面に未定着像を形成する第2画像形成ユニットに用いることで、以下のようなメリットが得られる。すなわち、パイルハイトを低く抑えても、所定の画像濃度を得ることができる。よって、記録紙の搬送ベルト側の面に形成される未定着像のパイルハイトを低くすることができ、記録紙の搬送ベルト側の面に形成される未定着像が、搬送ベルト51によって乱されるのを抑制することができる。また、ドット再現性に優れた高品位な未定着画像が形成されるため、搬送ベルト51によって、未定着画像が多少乱されても、大きく粒状度が損なわれたザラツキ感のある画像となることがない。すなわち、未定着画像の乱れに対する余裕度が向上するのである。   By using a toner having any of the above conditions (a) to (f), the transferability of the toner in each transfer region can be improved. In addition, an image having excellent dot reproducibility can be obtained, and an image on the upper surface of the recording paper can be made a high quality image. In particular, the following merits can be obtained by using the toner having any of the above conditions (a) to (f) in the second image forming unit for forming an unfixed image on the lower surface of the recording paper. That is, a predetermined image density can be obtained even if the pile height is kept low. Therefore, the pile height of the unfixed image formed on the conveyance belt side surface of the recording paper can be lowered, and the unfixed image formed on the conveyance belt side surface of the recording paper is disturbed by the conveyance belt 51. Can be suppressed. In addition, since a high-quality unfixed image having excellent dot reproducibility is formed, even if the unfixed image is somewhat disturbed by the conveyor belt 51, a grainy image with a large loss of granularity can be obtained. There is no. In other words, the margin for undisturbed images is improved.

かかるトナーを使用させるようにユーザーに指定する方法としては、例えば、上記(a)〜(f)の条件を全て具備するトナーを、画像形成装置とともに梱包して出荷することが挙げられる。また例えば、かかるトナーの製品番号や商品名などを、画像形成装置本体やこの取扱説明書などに明記することによって行ってもよい。また例えば、ユーザーに対して書面や電子データ等をもって上記製品番号や商品名などを通知することによって行ってもよい。また例えば、かかるトナーを収容しているトナー収容手段であるトナーボトルを画像形成装置本体にセットした状態で出荷することによって行うこともできる。本画像形成装置では、これら全ての方法を採用しているが、少なくとも何れか1つの方法を採用すれば足りる。   As a method for instructing the user to use such toner, for example, a toner having all of the above conditions (a) to (f) can be packaged and shipped together with the image forming apparatus. Further, for example, the product number or product name of the toner may be specified in the image forming apparatus main body or the instruction manual. Further, for example, it may be performed by notifying the user of the product number, product name, etc. in writing or electronic data. Further, for example, it can be performed by shipping a toner bottle, which is a toner storage unit that stores such toner, in a state of being set in the main body of the image forming apparatus. The image forming apparatus employs all these methods, but it is sufficient to employ at least one of the methods.

上記(a)の条件を具備するトナーを指定したのは次に説明する理由による。即ち、重量平均粒径が3[μm]よりも小さいトナーでは、二成分現像剤として用いた場合に現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させるからである。また、一成分現像剤として用いた場合には現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させ易くなる。   The reason why the toner satisfying the condition (a) is designated is as follows. In other words, when the toner has a weight average particle size smaller than 3 [μm], when used as a two-component developer, the toner fuses to the surface of the carrier during long-term agitation in the developing device, thereby reducing the charging ability of the carrier Because. When used as a one-component developer, toner filming on the developing roller and toner fusion to a member such as a blade for thinning the toner are likely to occur.

解像度600dpi以上の微少ドットを再現する場合には、特に重量平均粒径3〜7[μm]という特性が有効になる。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。また、記録紙上に付着したトナー間のミクロな空隙が小さくなりトナー画像中のトナー密度が上がる(いわゆるベタ埋まりがよくなる)ため、より少ない付着量で十分な画像濃度を得ることができる。図13は、所定濃度を得るための最小パイルハイトとトナー粒径との関係を示す図である。図13からわかるように、トナー粒径が小さくなるにつれ、所定濃度を得るためのパイルハイトの高さが低くなることがわかる。すなわち、小粒径のトナーを用いることで、パイルハイトを低く抑えて、所定の画像濃度を得ることができる。よって、重量平均粒径が3〜7[μm]のトナーを用いることで、パイルハイトを低くしても、良好な画像濃度を得ることができる。
なお、重量平均粒径が3[μm]未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。また、重量平均粒径(D4)が7[μm]を超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。
In the case of reproducing minute dots having a resolution of 600 dpi or more, the characteristic of weight average particle diameter of 3 to 7 [μm] is particularly effective. In this range, since the toner particles have a sufficiently small particle size with respect to the minute latent image dots, the dot reproducibility is excellent. Further, since the micro gap between the toner adhering on the recording paper is reduced and the toner density in the toner image is increased (so-called solid filling is improved), a sufficient image density can be obtained with a smaller amount of adhesion. FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the minimum pile height for obtaining a predetermined density and the toner particle size. As can be seen from FIG. 13, as the toner particle size decreases, the height of the pile height for obtaining a predetermined density decreases. That is, by using a toner having a small particle diameter, it is possible to obtain a predetermined image density while keeping the pile height low. Therefore, by using a toner having a weight average particle diameter of 3 to 7 [μm], a good image density can be obtained even if the pile height is lowered.
If the weight average particle size is less than 3 [μm], phenomena such as a decrease in transfer efficiency and a decrease in blade cleaning properties tend to occur. Moreover, when the weight average particle diameter (D4) exceeds 7 [μm], it is difficult to suppress scattering of characters and lines.

上記(b)の条件を具備するトナーを指定したのは次に説明する理由による。重量平均粒径を個数平均粒径で除算した値が1.00に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。即ち、重量平均粒径を個数平均粒径で除算した値が1.05〜1.30の範囲にあるトナーは、粒径分布が狭いため様々なメリットが発生する。例えば、トナーの中から、静電潜像のパターンに適した粒径のトナー粒子が他のトナーに優先して現像に寄与するといった現象が進みやすいため、様々なパターンの画像を安定して形成することが可能になるというメリットがある。また、感光体等の像担持体に残留したトナーを回収してリサイクル使用する構成を装置に採用している場合、転写されにくい小サイズのトナー粒子が量的に多くリサイクルされる。このようなリサイクルにおいて上述の値の比較的大きいものを用いると、新たなトナー補給から次のトナー補給に至るまでのトナー粒径変動が大きいことにより、現像性能に悪影響を及ぼしてしまう。また、トナーの帯電分布が均一となり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができる。また、静電転写方式においては、転写率を高くすることができる。   The reason why the toner satisfying the condition (b) is specified is as follows. The closer the value obtained by dividing the weight average particle size by the number average particle size is closer to 1.00, the sharper the particle size distribution. That is, a toner in which the value obtained by dividing the weight average particle diameter by the number average particle diameter is in the range of 1.05 to 1.30 has various merits because the particle diameter distribution is narrow. For example, a phenomenon in which toner particles having a particle size suitable for an electrostatic latent image pattern contributes to development preferentially over other toners, so that various patterns of images can be stably formed. There is a merit that it becomes possible to do. In addition, when the apparatus adopts a configuration in which toner remaining on an image carrier such as a photoreceptor is collected and recycled, a large amount of small-size toner particles that are difficult to be transferred are recycled. In such recycling, when the above-mentioned one having a relatively large value is used, the development performance is adversely affected due to a large change in the toner particle size from the new toner supply to the next toner supply. Further, the toner charge distribution is uniform, and a high-quality image with little background fogging can be obtained. In the electrostatic transfer method, the transfer rate can be increased.

なお、トナーの重量平均粒径や個数平均粒径については、コールターカウンター法による測定装置、例えば、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)によって測定することができる。具体的には、まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。電解水溶液としては1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)を用いることができる。得られた溶液に更に測定試料を2〜20mg加える。そして、その溶液を超音波分散器で約1〜3分間分散処理し、上述した測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナーの重量及び個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径と、個数平均粒径とを求めることができる。なお、チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上40.30μm未満のトナー粒子を対象とする。   The weight average particle diameter and number average particle diameter of the toner can be measured by a measuring device using a Coulter counter method, for example, Coulter Counter TA-II or Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). Specifically, first, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution. As the electrolytic aqueous solution, approximately 1% NaCl aqueous solution is prepared using primary sodium chloride, and for example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Further, 2 to 20 mg of a measurement sample is added to the obtained solution. Then, the solution is dispersed for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the weight and number of toners are measured by the above-described measuring apparatus using a 100 μm aperture as an aperture to calculate the weight distribution and the number distribution. To do. From the obtained distribution, the weight average particle diameter and the number average particle diameter of the toner can be obtained. In addition, as a channel, it is less than 2.00-2.52 micrometer; 2.52-3.17 micrometer; 3.17-4.00 micrometer; 4.00-5.04 micrometer; 5.04-6.35 micrometer 6.35 to less than 8.00 μm; 8.00 to less than 10.08 μm; 10.08 to less than 12.70 μm; 12.70 to less than 16.00 μm; 16.00 to less than 20.20 μm; Intended for toner particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm using 13 channels of less than 25.40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm.

トナーとして、上記(c)〜(d)の条件を具備するものを指定したのは、次に説明する理由による。即ち、形状係数SF−1や形状係数SF−2は、トナーの形状を表すパラメータの一つであり、粉体工学の分野では馴染みのパラメータである。ここで言う形状係数SF−1とは、トナー粒子等の球形物質における丸さの度合いを示す値である。図14に示すように、球形物質を2次元平面上に投影して得られる楕円状図形における最大径箇所の長さMXLNGの二乗を面積AREAで除算し、更に100π/4を乗じた値である。つまり、「形状係数SF−1={(MXLNG)/AREA}×(100π/4)」という数式で表すことができる。なお、形状係数SF−1の値が100の球形物質は真球であり、SF−1の値が大きくなるほど、球形物質の形状は不定形となる。 The reason why the toner having the above conditions (c) to (d) is specified is as follows. That is, the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 are parameters representing the shape of the toner, and are familiar parameters in the field of powder engineering. The shape factor SF-1 referred to here is a value indicating the degree of roundness in a spherical substance such as toner particles. As shown in FIG. 14, the square of the maximum diameter portion length MXLNG in an elliptical figure obtained by projecting a spherical substance on a two-dimensional plane is divided by the area AREA, and further multiplied by 100π / 4. . That is, it can be expressed by an equation “shape factor SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4)”. A spherical substance having a shape factor SF-1 of 100 is a true sphere, and the larger the value of SF-1, the more irregular the shape of the spherical substance.

また、形状係数SF−2は、球形物質の表面における凹凸の度合いを示す数値である。図15に示すように、球形物質を2次元平面上に投影して得られる図形の周長PERIの二乗を面積AREAで除算し、更に100/4πを乗じて求められる値である。つまり、形状係数SF−2は、「形状係数SF−2={(PERI)/AREA}×(100/4π)」という数式で表すことができる。なお、形状係数SF−2の値が100である球形物質は、その表面に凹凸が全く存在しない。形状係数SF−2の値が大きくなるほど、球形物質の表面の凹凸は顕著となる。 The shape factor SF-2 is a numerical value indicating the degree of unevenness on the surface of the spherical substance. As shown in FIG. 15, the value obtained by dividing the square of the perimeter PERI of the figure obtained by projecting the spherical substance on the two-dimensional plane by the area AREA, and further multiplying by 100 / 4π. In other words, the shape factor SF-2 can be expressed by a mathematical expression of “shape factor SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100 / 4π)”. Note that the spherical material having a shape factor SF-2 of 100 has no irregularities on the surface. As the value of the shape factor SF-2 increases, the irregularities on the surface of the spherical substance become more prominent.

トナーの形状が真球に近づく(SF−1、SF−2ともに100に近づく)ほど、転写効率が高くなることが本発明者の検討により明らかになっている。これは、真球に近づくほど、トナー粒子とこれに接触するモノ(トナー粒子同士、像担持体など)との間の接触面積が小さくなって、トナー流動性が高まったり、モノに対する吸着力(鏡映力)が弱まって転写電界の影響を受け易くなったりするためと考えられる。また、搬送ベルト51と記録紙上の未定着像との吸着力も低減されるため、搬送ベルト51によって未定着画像が乱されるのを抑制することができる。本発明者の研究によれば、形状係数SF−1が180を超えるか、形状係数SF−2が180を超えるかすると、転写効率を急激に悪化させ始めることが明らかになった。また、搬送ベルト51と未定着画像との吸着力が増し、記録紙の第2面の画像に乱れが大きくなった。それぞれを180以下にすることで、良好な転写率を維持して、平滑度の比較的低い紙面の凹凸に対してもドットを安定して形成することが可能になるため、小ドットを安定した形状で形成することができる。また、真球に近づくほど、記録紙上に付着したトナー間のミクロな空隙が小さくなりトナー画像中のトナー密度が上がる(いわゆるベタ埋まりがよくなる)ため、より少ない付着量で十分な画像濃度を得ることができる。その結果、パイルハイトを低く抑えても、所定の画像濃度を得ることができる。上記の形状のトナーは、外添剤の埋没の進行が早いため現像における撹拌条件を適正に制御する必要がある。   It has been clarified by the present inventors that the transfer efficiency increases as the toner shape approaches a true sphere (both SF-1 and SF-2 approach 100). This is because the closer to the true sphere, the smaller the contact area between the toner particles and the thing (toner particles, image carrier, etc.) in contact with the toner particles, and the toner fluidity is increased. This is considered to be because the (mirror power) is weakened and is easily affected by the transfer electric field. Further, since the suction force between the conveyance belt 51 and the unfixed image on the recording paper is also reduced, it is possible to suppress the unfixed image from being disturbed by the conveyance belt 51. According to the inventor's research, it has been clarified that when the shape factor SF-1 exceeds 180 or the shape factor SF-2 exceeds 180, the transfer efficiency starts to deteriorate rapidly. Further, the suction force between the conveyance belt 51 and the unfixed image is increased, and the image on the second surface of the recording paper is greatly disturbed. By setting each to 180 or less, it is possible to maintain a good transfer rate and stably form dots even on unevenness on the paper surface with relatively low smoothness, so that small dots can be stabilized. It can be formed in a shape. Further, the closer to the true sphere, the smaller the micro gap between the toner adhering on the recording paper and the toner density in the toner image increases (so-called solid filling is improved), so that a sufficient image density can be obtained with a smaller amount of adhesion. be able to. As a result, a predetermined image density can be obtained even if the pile height is kept low. In the toner having the above shape, since the progress of the burying of the external additive is fast, it is necessary to appropriately control the stirring conditions in the development.

上記(e)の条件を具備するトナーを指定したのは以下に説明する理由による。トナーの表面に適切な特性の微粒子が存在することで、トナー粒子とこれに接触するモノ(トナー粒子同士、像担持体など)の間に適度な空隙が形成される。また、微粒子は、トナー粒子、感光体、搬送ベルト等との接触面積が非常に小さく、均等に接触する。このため、モノに対する吸着力(鏡映力)が弱まり、記録紙の搬送ベルト側の面に形成された未定着像のトナーが搬送ベルト51に吸着しづらくなって画像の乱れが抑制される。また、現像・転写効率が向上し、ドットの再現性が向上する。このため、記録紙の搬送ベルト側の面に形成された未定着像が、搬送ベルト51による画像乱れに対して余裕度が高くなる。さらに、微粒子がコロの役割を果たすため、感光体を摩耗または損傷させることなく、クリーニングブレードと感光体との高ストレス(高荷重、高速度等)下でのクリーニングの際も、トナー粒子に埋没し難く、あるいは少々埋没しても離脱、復帰が可能であるので、長期間にわたって安定したトナー特性を維持することができる。さらに、微粒子がトナーの表面から適度に脱離し、クリーニングブレードの先端部に蓄積し、いわゆるダム効果によって、ブレードからトナーが通過する現象を防止する効果がある。これらの特性は、トナー粒子の受けるシェアを低減させる作用を示すので、高速定着(低エネルギー定着)のためトナーに含有されている低レオロジー成分によるトナー自身のフィルミングの低減効果を発揮する。しかも、微粒子として、平均一次粒径が50〜500[nm]の範囲のものを用いると、十分にその優れたクリーニング性能を活かすことができる上、極めて小粒径であるため、トナーの粉体流動性を低下させることがない。さらに、詳細は明らかでないが、仮に微粒子がキャリアを汚染した場合においても現像剤劣化の度合が少ない。よって、経時的にトナーの流動性および帯電性の変化が少ないため、常に安定した画質の形成がなされるとともに、記録紙の搬送ベルトに面に形成された画像乱れが出力枚数に応じて進行することもない。   The reason why the toner satisfying the condition (e) is specified is as follows. Due to the presence of fine particles having appropriate characteristics on the surface of the toner, an appropriate gap is formed between the toner particles and the thing (toner particles, image carrier, etc.) in contact therewith. Further, the fine particles have a very small contact area with toner particles, a photoconductor, a conveyance belt, and the like, and are in uniform contact. For this reason, the attracting force (mirroring force) to the object is weakened, and the toner of the unfixed image formed on the surface of the recording paper on the conveying belt side is difficult to be attracted to the conveying belt 51, thereby suppressing the image disturbance. Further, development / transfer efficiency is improved, and dot reproducibility is improved. For this reason, an unfixed image formed on the surface of the recording paper on the conveyance belt side has a high margin against image disturbance caused by the conveyance belt 51. In addition, since the fine particles play a role of roller, they are buried in the toner particles even during cleaning under high stress (high load, high speed, etc.) between the cleaning blade and the photoconductor without wearing or damaging the photoconductor. Therefore, the toner can be detached and restored even if it is buried a little, so that stable toner characteristics can be maintained over a long period of time. Further, the fine particles are appropriately detached from the surface of the toner and accumulated at the tip of the cleaning blade, and the so-called dam effect has an effect of preventing the toner from passing through the blade. Since these characteristics have an effect of reducing the share received by the toner particles, the filming effect of the toner itself due to the low rheological component contained in the toner is exhibited for high-speed fixing (low energy fixing). In addition, when fine particles having an average primary particle size in the range of 50 to 500 [nm] are used, the excellent cleaning performance can be fully utilized and the particle size of the toner is extremely small. Does not reduce fluidity. Further, although details are not clear, even when fine particles contaminate the carrier, the degree of developer deterioration is small. Therefore, since there is little change in toner fluidity and chargeability over time, stable image quality is always formed, and image disturbances formed on the surface of the recording paper conveyance belt proceed according to the number of output sheets. There is nothing.

微粒子の平均一次粒径(以下、平均粒径という)は、50〜500[nm]のものが用いられ、特に100〜400[nm]のものが好ましい。50[nm]未満であると、微粒子がトナー表面の凹凸の凹部分に埋没してコロの役割を低下する場合が生じる。一方、500[nm]よりも大きいと、微粒子がブレードと感光体表面の間に位置した場合、トナー自身の接触面積と同レベルのオーダーとなり、クリーニングされるべきトナー粒子を通過させる、即ちクリーニング不良を発生させやすくなる。また、嵩密度が0.3[mg/cm]未満では、流動性向上への寄与はあるものの、トナー及び微粒子の飛散性および付着性が高くなるために、トナーとコロとしての効果や、クリーニング部で蓄積して、トナーのクリーニング不良を防止するいわゆるダム効果といった働きが低下してしまう。 The average primary particle size (hereinafter referred to as the average particle size) of the fine particles is 50 to 500 [nm], and particularly preferably 100 to 400 [nm]. If it is less than 50 [nm], the fine particles may be buried in the concave and convex portions of the unevenness of the toner surface, reducing the role of the rollers. On the other hand, when the particle size is larger than 500 [nm], when the fine particles are positioned between the blade and the surface of the photoreceptor, the toner particles are in the same order as the contact area of the toner itself, and the toner particles to be cleaned are allowed to pass through. It becomes easy to generate. In addition, when the bulk density is less than 0.3 [mg / cm 3 ], although there is a contribution to the improvement of fluidity, the scattering property and adhesion of the toner and fine particles are increased, so the effect as a toner and a roller, A function such as a so-called dam effect that accumulates in the cleaning unit and prevents toner cleaning failure is reduced.

上記微粒子としては、無機化合物、有機化合物を用いることができる。無機化合物としては、SiO2、TiO2、Al23、MgO、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe23、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2 、K2O(TiO2)n、Al23・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4、SrTiO3等を例示することができ、好ましくは、SiO2、TiO2、Al23があげられる。特に、好ましいのはSiO2である。これら無機化合物は各種のカップリング剤、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、オクチルトリメトキシシラン等で疎水化処理が施されていてもよい。
また,有機化合物の微粒子としては、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよく、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を2 種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。ビニル系樹脂の具体的な例としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等が挙げられる。
As the fine particles, inorganic compounds and organic compounds can be used. Examples of inorganic compounds include SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, CuO, ZnO, SnO 2 , CeO 2 , Fe 2 O 3 , BaO, CaO, K 2 O, Na 2 O, ZrO 2 , CaO. Examples thereof include SiO 2 , K 2 O (TiO 2 ) n, Al 2 O 3 .2SiO 2 , CaCO 3 , MgCO 3 , BaSO 4 , MgSO 4 , SrTiO 3 and the like, preferably SiO 2 , TiO 2. Al 2 O 3 . Particularly, preferred is SiO 2. These inorganic compounds may be hydrophobized with various coupling agents, hexamethyldisilazane, dimethyldichlorosilane, octyltrimethoxysilane, and the like.
The organic compound fine particles may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. For example, vinyl resin, polyurethane resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, silicon resin, phenol resin, melamine resin, Examples include urea resin, aniline resin, ionomer resin, and polycarbonate resin. As the resin fine particles, two or more of the above resins may be used in combination. Of these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, and combinations thereof are preferred because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles is easily obtained. Specific examples of vinyl resins include polymers obtained by homopolymerization or copolymerization of vinyl monomers, such as styrene- (meth) acrylic acid ester copolymers, styrene-butadiene copolymers, (meth) acrylic acid. -Acrylic ester copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, styrene- (meth) acrylic acid copolymer, and the like.

微粒子の嵩密度は、「嵩密度(g/cm)=微粒子量(g/100ml)÷100」という数式で表すことができ、微粒子量は、下記の方法により測定した。100mlのメスシリンダーを用いて、微粒子を徐々に加え100mlにした。その際、振動は与えなかった。このメスシリンダーの微粒子を入れる前後の重量差により微粒子量を測定した。 The bulk density of the fine particles can be expressed by a mathematical formula: “bulk density (g / cm 3 ) = fine particle amount (g / 100 ml) ÷ 100”, and the fine particle amount was measured by the following method. Using a 100 ml graduated cylinder, fine particles were gradually added to make 100 ml. At that time, no vibration was applied. The amount of fine particles was measured by the difference in weight before and after the fine particles in the graduated cylinder were placed.

上記微粒子をトナー表面に外添加し付着させる方法としては、トナー母体粒子と微粒子を各種の公知の混合装置を用いて、機械的に混合して付着させる方法や、液相中でトナー母体粒子と微粒子を界面活性剤などで均一に分散させ、付着処理後、乾燥させる方法などがある。   The fine particles are externally added and adhered to the toner surface by a method in which the toner base particles and the fine particles are mechanically mixed and adhered using various known mixing devices, or the toner base particles in the liquid phase. There is a method in which fine particles are uniformly dispersed with a surfactant or the like, and are dried after an adhesion treatment.

上記(f)の条件を具備するトナーを指定したのは次に説明する理由による。図16(a)、(b)は、現像規制ブレード通過後の現像スリーブ上のトナーの帯電量分布を測定したものである。図16(a)、(b)の実線は、本実施形態に好適に用いられるトナーの帯電量分布を示しており、図中点線は、従来のトナーの帯電量分布を示すものである。なお、帯電量分布の測定は、ホソカワミクロン社製Eスパートアナライザーを用いた。このEスパートアナライザーの測定原理を簡単に説明する。音響振動する極性が互いに逆の2枚の電極間にトナー粒子を落下させることにより、トナー粒子を振動させ、また、電極の電界作用によりトナー粒子を電極へ移動させる。この時のトナーの振動数と移動距離をレーザードップラー法で同時に測定することにより、個々の粒子の粒子径と帯電量とが算出される。この装置によれば特定の粒子径範囲にある粒子群の帯電量分布を測定できると共に、それら粒子群の総帯電量を容易に測定することができる。なお、本実施例においては、測定トナーの総個数は3000個である。   The reason why the toner satisfying the condition (f) is designated is as follows. FIGS. 16A and 16B show the measurement of the toner charge amount distribution on the developing sleeve after passing through the development regulating blade. The solid lines in FIGS. 16A and 16B indicate the charge amount distribution of the toner suitably used in the present embodiment, and the dotted line in the drawing indicates the charge amount distribution of the conventional toner. In addition, the charge amount distribution was measured using an E-spart analyzer manufactured by Hosokawa Micron. The measurement principle of this E spurt analyzer will be briefly described. The toner particles are vibrated by dropping the toner particles between two electrodes having opposite acoustic polarities, and the toner particles are moved to the electrodes by the electric field action of the electrodes. By simultaneously measuring the frequency and moving distance of the toner at this time by the laser Doppler method, the particle diameter and the charge amount of each particle are calculated. According to this apparatus, it is possible to measure the charge amount distribution of particle groups in a specific particle diameter range and to easily measure the total charge amount of these particle groups. In this embodiment, the total number of measurement toners is 3000.

図16の(a)、(b)に示すように、、本実施形態に好適に用いられるトナーにおいては、−0.1[femtoC/μm]以上の弱帯電および逆帯電トナーの個数比率が10%未満であり、正常に帯電しているのがわかる。しかし、従来のトナーにおいては、図16(a)に示すように、帯電量分布が本実施形態に好適に用いられるトナーに比べて低帯電側シフトしていたり、図16(b)に示すように、低帯電側に小さな山が形成された2山分布になったりしている。その結果、従来のトナーにおいては、−0.1[femtoC/μm]以上の弱帯電および逆帯電トナーの個数比率が10%以上となってしまっている。このように、逆帯電トナーの個数比率が10%以上となると、現像部にてトナー飛散がおこりやすくなったり、非画像部にトナー付着するいわゆる地肌汚れが発生したりして画質を著しく損なう。また転写においてはドットやライン部でチリが発生し画質を劣化させる。一方、本実施形態に好適に用いられるトナーにおいては、弱帯電および逆帯電トナーの個数比率が10%以下であるので、現像電界および転写電界に対して忠実に移動して、トナーの付着量が安定する。その結果、パイルハイトが制御しやすく、かつ画質安定性も高い。よって、記録紙の搬送ベルトに当接した面の画像の画像乱れに対する余裕度を高くすることができる。   As shown in FIGS. 16A and 16B, in the toner suitably used in this embodiment, the number ratio of weakly charged and reversely charged toner of −0.1 [femto C / μm] or more is 10%. It can be seen that it is normally charged. However, in the conventional toner, as shown in FIG. 16A, the charge amount distribution is shifted to a lower charge side than the toner suitably used in the present embodiment, or as shown in FIG. In addition, there is a two-peak distribution in which small peaks are formed on the low charging side. As a result, in the conventional toner, the number ratio of weakly charged and reversely charged toner of −0.1 [femto C / μm] or more is 10% or more. As described above, when the number ratio of the reversely charged toner is 10% or more, the toner image is easily scattered at the developing portion, or the so-called background stain that adheres the toner to the non-image portion is generated. Also, in transfer, dust is generated at the dots and line portions and the image quality is deteriorated. On the other hand, in the toner suitably used in the present embodiment, the number ratio of the weakly charged toner and the reversely charged toner is 10% or less. Stabilize. As a result, pile height is easy to control and image quality stability is high. Therefore, it is possible to increase the margin for image disturbance of the image of the surface of the recording paper that is in contact with the conveyance belt.

上記のように、記録紙の搬送ベルト側の面のパイルハイトを記録紙の上面のパイルハイトよりも低くすると、記録紙の上面に比べて、記録紙の下面のトナー付着量が減るため、記録紙の上面に比べて、記録紙の下面の画像濃度が薄くなってしまう。このような濃度差を無くすために、第1画像形成ユニット80で使用されるトナーと第2画像形成ユニット81で使用されるトナーとを異ならせる。具体的には、第2画像形成ユニット81で使用されるトナーの重量平均粒径を、第1画像形成ユニット80で使用されるトナーに比べて小さくする。これにより、第2画像形成ユニット81で使用されるトナーは、第1画像形成ユニット80で使用されるトナーに比べて、ベタ埋まりが良くなり、少ない付着量で所定の画像濃度を得ることができる。その結果、記録紙の下面の画像濃度が記録紙の上面の画像濃度よりも薄くなることなく、記録紙の下面の未定着像のパイルハイトを記録紙の上面の未定着像のパイルハイトよりも低くすることができる。   As described above, if the pile height on the surface of the recording paper on the conveyor belt side is lower than the pile height on the upper surface of the recording paper, the amount of toner attached to the lower surface of the recording paper is reduced compared to the upper surface of the recording paper. Compared with the upper surface, the image density on the lower surface of the recording paper becomes lighter. In order to eliminate such a density difference, the toner used in the first image forming unit 80 and the toner used in the second image forming unit 81 are made different. Specifically, the weight average particle diameter of the toner used in the second image forming unit 81 is made smaller than that of the toner used in the first image forming unit 80. Thus, the toner used in the second image forming unit 81 is more solid than the toner used in the first image forming unit 80, and a predetermined image density can be obtained with a small amount of adhesion. . As a result, the pile height of the unfixed image on the lower surface of the recording paper is made lower than the pile height of the unfixed image on the upper surface of the recording paper without the image density on the lower surface of the recording paper becoming lower than the image density on the upper surface of the recording paper. be able to.

また、第2画像形成ユニット81で使用されるトナーの形状係数SF−1および形状係数SF−2を、第1画像形成ユニット80で使用されるトナーに比べて小さくする。これにより、第2画像形成ユニット81で使用されるトナーは、第1画像形成ユニット80で使用されるトナーに比べて、ベタ埋まりが良くなり、少ない付着量で所定の画像濃度を得ることができる。その結果、記録紙の下面の画像濃度が記録紙の上面の画像濃度よりも薄くなることなく、記録紙の下面の未定着像のパイルハイトを記録紙の上面の未定着像のパイルハイトよりも低くすることができる。   Further, the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 of the toner used in the second image forming unit 81 are made smaller than the toner used in the first image forming unit 80. Thus, the toner used in the second image forming unit 81 is more solid than the toner used in the first image forming unit 80, and a predetermined image density can be obtained with a small amount of adhesion. . As a result, the pile height of the unfixed image on the lower surface of the recording paper is made lower than the pile height of the unfixed image on the upper surface of the recording paper without the image density on the lower surface of the recording paper becoming lower than the image density on the upper surface of the recording paper. be able to.

[実施形態2]
次に、実施形態2にかかる画像形成装置について説明する。なお、実施形態2に係る画像形成装置の構成は、以下に特筆しない限り、実施形態1にかかる画像形成装置と同様である。
[Embodiment 2]
Next, an image forming apparatus according to the second embodiment will be described. Note that the configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment is the same as that of the image forming apparatus according to the first embodiment unless otherwise specified.

図17は、実施形態2にかかる画像形成装置の要部構成を示す概略構成図である。この画像形成装置は、次に掲げる点が実施形態1に係る画像形成装置と異なっている。即ち、実施形態1に係る画像形成装置においては、第1トナー像と第2トナー像とのうち、第1トナー像だけを専用に形成するための第1画像形成ユニット80Y,M,C,Kと、第2トナー像だけを専用に形成するための第2画像形成ユニット(81Y,M,C,K)とを有していた。これに対し、実施形態2に係る画像形成装置では、画像形成ユニットとして、4つの第1画像形成ユニット80Y,M,C,Kだけしか有していない。これら第1画像形成ユニット80Y,M,C,Kは、第1トナー像と第2トナー像とをそれぞれ第1トナー像担持体である第1中間転写ベルト21上に形成するものである。また、実施形態2の画像形成装置では、第1中間転写ベルト21と第2中間転写ベルト31とが接触する前段転写領域を、第1中間転写ベルト上の第2トナー像を第2中間転写ベルトへ転写する中間転写領域としても用いる構成となっている。なお、同図においては、便宜上、画像読取装置(スキャナ)の図示を省略している。   FIG. 17 is a schematic configuration diagram illustrating a main configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment. This image forming apparatus is different from the image forming apparatus according to the first embodiment in the following points. That is, in the image forming apparatus according to the first embodiment, the first image forming units 80Y, 80M, 80C, 80K, and 80K for exclusively forming only the first toner image out of the first toner image and the second toner image. And a second image forming unit (81Y, M, C, K) for exclusively forming the second toner image. On the other hand, the image forming apparatus according to the second embodiment has only four first image forming units 80Y, 80M, 80C, 80K as image forming units. These first image forming units 80Y, 80M, 80C, 80K, and 80K form a first toner image and a second toner image on the first intermediate transfer belt 21, which is a first toner image carrier. In the image forming apparatus according to the second embodiment, the first intermediate transfer belt 21 and the second intermediate transfer belt 31 are in contact with the preceding transfer area, and the second toner image on the first intermediate transfer belt is transferred to the second intermediate transfer belt. It is configured to be used as an intermediate transfer area for transferring to the medium. In the figure, the illustration of the image reading device (scanner) is omitted for convenience.

実施形態2の画像形成装置では、まず、各第1画像形成ユニット80Y,M,C,Kにて、記録紙の第2面に転写するための第2単色トナー像を、記録紙の第1面に転写するための第1単色トナー像よりも先に形成する。そして、それぞれを第1中間転写ベルト21上に重ね合わせて転写する。これにより、第1中間転写ベルト21上には、まず、第2多色トナー像が形成される。この第2多色トナー像は、第1中間転写ベルト21と第2中間転写ベルト31とが当接する前段転写領域にて、第2中間転写ベルト31上に2次転写される。   In the image forming apparatus according to the second embodiment, first, each first image forming unit 80Y, 80M, 80M, 80C, 80K, the second single-color toner image to be transferred to the second surface of the recording paper. It is formed before the first single color toner image to be transferred onto the surface. Then, each of them is transferred onto the first intermediate transfer belt 21 in a superimposed manner. Thus, a second multicolor toner image is first formed on the first intermediate transfer belt 21. The second multi-color toner image is secondarily transferred onto the second intermediate transfer belt 31 in a front transfer area where the first intermediate transfer belt 21 and the second intermediate transfer belt 31 are in contact with each other.

各第1画像形成ユニット80Y,M,C,Kは、それぞれ第2単色トナー像を形成してしばらくすると、今度はそれぞれ第1単色トナー像を形成して第1中間転写ベルト21上に重ね合わせて転写する。その後、前段転写領域に、記録紙Pが送り込まれる。そして、前段転写領域において、第1中間転写ベルト21上の第1多色トナー像が記録紙Pの第1面に密着して一括2次転写される。次いで、記録紙Pが前段転写領域を通過して転写チャージャ47との対向位置まで搬送されると、第2中間転写ベルト31上の第2多色トナー像が記録紙Pの第2面に一括2次転写される。   Each of the first image forming units 80Y, 80M, 80C, 80K forms a second single color toner image and after a while, forms a first single color toner image and superimposes it on the first intermediate transfer belt 21. And transcribe. Thereafter, the recording paper P is fed into the preceding transfer area. In the preceding transfer area, the first multicolor toner image on the first intermediate transfer belt 21 is in close contact with the first surface of the recording paper P and is collectively secondary transferred. Next, when the recording paper P passes through the preceding transfer area and is conveyed to a position facing the transfer charger 47, the second multicolor toner image on the second intermediate transfer belt 31 is collectively on the second surface of the recording paper P. Secondary transferred.

かかる構成の画像形成装置においては、第1トナー像を形成するための専用の第1画像形成ユニット等からなる第1画像形成部20と、第2トナー像を形成するための専用の第2画像形成ユニット等からなる第2画像形成部30との両方を設けなくても、記録紙の両面に対してそれぞれワンパス方式でトナー像を形成することができる。但し、第1トナー像と第2トナー像とをそれぞれ時間をずらして形成する必要があることから、両トナー像を並行して形成することができる実施形態1に係る画像形成装置に比べて、画像形成速度を低下させてしまう。これに対し、実施形態1に係る画像形成装置では、第1画像形成部20と第2画像形成部30との両方を設けることでコストアップを引き起こす代わりに、画像形成速度を高速化させることができる。   In the image forming apparatus having such a configuration, the first image forming unit 20 including the first image forming unit dedicated for forming the first toner image and the second image dedicated for forming the second toner image. A toner image can be formed on each side of the recording paper by the one-pass method without providing both the second image forming unit 30 including a forming unit. However, since it is necessary to form the first toner image and the second toner image at different times, compared to the image forming apparatus according to the first embodiment that can form both the toner images in parallel. The image forming speed is reduced. In contrast, in the image forming apparatus according to the first embodiment, providing both the first image forming unit 20 and the second image forming unit 30 can increase the image forming speed instead of causing an increase in cost. it can.

実施形態2の画像形成装置においても、記録紙の搬送ベルト側の面(下面)に形成された未定着画像のパイルハイトが高いと、記録紙を中間転写ベルト31から搬送ベルト51へ受け渡すときなどに、未定着画像が乱れてしまう。よって、この実施形態2の画像形成装置においても、記録紙の搬送ベルト側の面(下面)に形成された未定着画像のパイルハイトを、記録紙の上面に形成された未定着画像のパイルハイトよりも低くなるようにしている。
具体的には、第1トナー像を形成するときの現像ポテンシャルと、第2トナー像を形成するときの現像ポテンシャルとを異ならせている。第2トナー像を形成するときは、上記図8に示した関係に基づき求められた単色ベタ画像のパイルハイトがトナー粒径の1.25倍以下となる現像ポテンシャルで行うようにする。これにより、記録紙の下面に形成された、Y、M、C、K色のトナー像が重なって形成されたカラートナー像のパイルハイトをトナー粒径の2.7倍以下にすることができる。これにより、記録紙の下面に形成された未定着画像が搬送ベルト51によって乱されることが抑制される。
Also in the image forming apparatus according to the second embodiment, when the pile height of an unfixed image formed on the surface (lower surface) of the recording paper on the conveyance belt side is high, the recording paper is transferred from the intermediate transfer belt 31 to the conveyance belt 51. In addition, the unfixed image is disturbed. Therefore, also in the image forming apparatus of the second embodiment, the pile height of the unfixed image formed on the surface (lower surface) of the recording paper on the conveying belt side is set to be higher than the pile height of the unfixed image formed on the upper surface of the recording paper. I try to lower it.
Specifically, the development potential when forming the first toner image is different from the development potential when forming the second toner image. The second toner image is formed at a development potential at which the pile height of the single color solid image obtained based on the relationship shown in FIG. 8 is 1.25 times or less of the toner particle size. Accordingly, the pile height of the color toner image formed by overlapping the Y, M, C, and K toner images formed on the lower surface of the recording paper can be made 2.7 times or less of the toner particle diameter. This suppresses the unfixed image formed on the lower surface of the recording paper from being disturbed by the conveyance belt 51.

また、第1中間転写ベルト上または各感光体上にパイルハイト検知手段100を設け、このパイルハイト検知手段100の検知結果に基づいて、第2トナー像を形成するときの現像ポテンシャルを制御するようにしてもよい。また、上記に示した(a)〜(f)の条件を具備したトナーを使用することで、記録紙の下面に形成された未定着画像の濃度低下を抑制することができる。   Further, a pile height detection unit 100 is provided on the first intermediate transfer belt or on each photoconductor, and the development potential when the second toner image is formed is controlled based on the detection result of the pile height detection unit 100. Also good. Further, by using the toner satisfying the conditions (a) to (f) described above, it is possible to suppress a decrease in density of the unfixed image formed on the lower surface of the recording paper.

また、各画像形成ユニットを図18に示すように、第1トナー像を現像する第1現像装置500と、第2トナー像を現像する第2現像装置501を備えた構成としてもよい。この場合、第2トナー像を現像する第2現像装置501に収納するトナーを、第2現像装置501に収納するトナーに比べて重量平均粒径や形状係数(SF−1、SF−2)の小さいものとしておく。これにより、記録紙の下面に形成される未定着画像(第2トナー像)のパイルハイトが低くても、所定の画像濃度を得ることができ、記録紙の上面に形成された画像濃度と記録紙の下面に形成された画像濃度が異なることを抑制することができる。また、記録紙の下面に形成される未定着画像のドット再現性が向上するため、搬送ベルト51によって未定着画像が多少乱されても、画像品質に影響が出ることがない。   Further, as shown in FIG. 18, each image forming unit may include a first developing device 500 that develops the first toner image and a second developing device 501 that develops the second toner image. In this case, the toner stored in the second developing device 501 that develops the second toner image has a weight average particle size or shape factor (SF-1, SF-2) as compared with the toner stored in the second developing device 501. Keep it small. As a result, even if the pile height of the unfixed image (second toner image) formed on the lower surface of the recording paper is low, a predetermined image density can be obtained, and the image density formed on the upper surface of the recording paper and the recording paper can be obtained. It is possible to suppress the difference in image density formed on the lower surface. Further, since the dot reproducibility of the unfixed image formed on the lower surface of the recording paper is improved, even if the unfixed image is somewhat disturbed by the transport belt 51, the image quality is not affected.

上記実施形態においては、両面転写手段と定着装置60との間に紙搬送ユニット50を設けているが、これに限られない。図19に示すように、両面転写手段と定着装置60との間に紙搬送ユニット50を設けずに、第2中間転写ベルト31で両面転写装置から定着装置60まで記録体を搬送する搬送ベルトとを兼ねるようにしても良い。このように構成することで、両面転写装置から定着位置であるニップ部まで記録紙の部材間の受け渡しを行わなくて済む。よって、記録体上の未定着トナー像を擦ることなく、記録体を両面転写手段から定着装置に受け渡すことができるので、未定着トナー像の擦れによる乱れを抑えることができる。しかも、両面転写装置から搬送ベルトへの記録体の受け渡しを行わないので、両者間で生ずる記録体のジャムを回避することができる。   In the above embodiment, the paper transport unit 50 is provided between the double-side transfer means and the fixing device 60, but the present invention is not limited to this. As illustrated in FIG. 19, a conveyance belt that conveys a recording medium from the double-side transfer device to the fixing device 60 by the second intermediate transfer belt 31 without providing the paper conveyance unit 50 between the double-side transfer unit and the fixing device 60. You may make it serve as. With this configuration, it is not necessary to transfer the recording paper between the double-sided transfer device and the nip portion that is the fixing position. Therefore, since the recording medium can be transferred from the double-side transfer means to the fixing device without rubbing the unfixed toner image on the recording medium, the disturbance due to the rubbing of the unfixed toner image can be suppressed. In addition, since the recording medium is not transferred from the double-sided transfer device to the conveying belt, it is possible to avoid the jamming of the recording medium that occurs between them.

この図19の画像形成装置の場合、第2中間転写ベルト31は高温の定着装置付近を通過するので、第2中間転写ベルト31として、耐熱性の高いベルトを用いることが好ましい。耐熱性の高いベルトとしては、ベルト基体がポリイミド又はポリアミド等からなるものが挙げられる。このベルト基体とは、第2中間転写ベルト31を単層構造とする場合には、ベルトそのもののことを意味する。また、多層構造とする場合には、各層のうち、最も厚みの大きい層のことを意味する。少なくともベルト基体をポリイミド又はポリアミドで構成することにより、加熱によるベルト全体の伸び縮みを抑えて、その劣化を抑えることが可能になる。   In the case of the image forming apparatus of FIG. 19, since the second intermediate transfer belt 31 passes near the high-temperature fixing device, it is preferable to use a belt having high heat resistance as the second intermediate transfer belt 31. Examples of the belt having high heat resistance include a belt whose base is made of polyimide or polyamide. The belt base means the belt itself when the second intermediate transfer belt 31 has a single layer structure. Moreover, when it is set as a multilayer structure, it means the layer with the largest thickness among each layer. By constituting at least the belt substrate with polyimide or polyamide, it is possible to suppress the expansion and contraction of the entire belt due to heating and to suppress the deterioration thereof.

この図19に示す画像形成装置においても、記録紙の第2中間転写ベルト側の面(下面)に形成された未定着画像のパイルハイトが高いと、記録紙が転写チャージャ47を通過後に、記録紙の種類に応じて記録紙が定着装置を通過する速度となるように第2中間転写ベルト31の速度を加減速した際に、下面に形成された未定着画像が乱れる。このため、図19に示す画像形成装置においても、第2トナー像を形成する画像形成ユニット81の現像ポテンシャルを制御して、記録紙下面に形成された未定着画像のパイルハイトを記録紙の上面に形成された未定着画像のパイルハイトに比べて低くする。これにより、記録紙の下面に形成される未定着画像が第2中間転写ベルト31によって乱されるのを抑制することができる。   In the image forming apparatus shown in FIG. 19 as well, if the pile height of an unfixed image formed on the surface (lower surface) of the recording paper on the second intermediate transfer belt side is high, the recording paper passes through the transfer charger 47 and then passes through the recording paper. When the speed of the second intermediate transfer belt 31 is increased or decreased so that the recording paper passes through the fixing device according to the type, the unfixed image formed on the lower surface is disturbed. For this reason, also in the image forming apparatus shown in FIG. 19, the development potential of the image forming unit 81 for forming the second toner image is controlled so that the pile height of the unfixed image formed on the lower surface of the recording paper is placed on the upper surface of the recording paper. Lower than the pile height of the formed unfixed image. Thereby, it is possible to suppress the unfixed image formed on the lower surface of the recording paper from being disturbed by the second intermediate transfer belt 31.

(1)
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、記録紙の搬送ベルト側のベタ画像のトナー像高さ(パイルハイト)を、記録紙の搬送ベルト側の面と異なる面のベタ画像のパイルハイトよりも低くしている。これにより、記録紙両面のベタ画像のパイルハイトを同一としたものに比べて、搬送ベルトの摺擦によって記録紙の搬送ベルト側の面の未定着画像が乱れるの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、像担持体たる感光体上の潜像を現像するときの現像ポテンシャルによって、記録紙の搬送ベルト側の面に転写されるベタ画像のパイルハイトを、記録紙の搬送ベルト側の面と異なる面に転写されるベタ画像のパイルハイトよりも低くしている。このように、現像ポテンシャルによって、記録紙の搬送ベルト側の面と異なる面に転写されるベタ画像のパイルハイトを制御することで、簡単な制御で記録紙の搬送ベルト側の面に形成されるベタ画像のパイルハイトを制御することができる。
(3)
また、環境変動や感光体の劣化などによって、初期に設定した現像ポテンシャルでは、記録紙の搬送ベルト側の面に転写される未定着像のパイルハイトが所定の高さにならない場合がある。しかしながら、本実施形態においては、パイルハイト検知手段の検知結果に基づいて、上記現像ポテンシャルを制御することで、環境変動や感光体が劣化しても、記録紙の搬送ベルト側の面に転写される未定着像のパイルハイトが所定の高さとなるような現像ポテンシャルを設定することができる。よって、長期にわたり、記録紙の搬送ベルト側の未定着画像が搬送ベルトによって乱されるのを抑制することができる。
(4)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記記録紙の搬送ベルト側の面に転写される単色ベタ画像のパイルハイトをトナー粒径に対して1.25倍以下とすることで、複数のトナー色が重ね合って形成されるカラー画像のパイルハイトをトナー粒径に対して2.7倍以下にすることができる。これにより、記録紙の搬送ベルト側の面にカラー画像を形成しても、搬送ベルトによって、大きく画像が乱されるのを抑制することができる。
(5)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、第1トナー像を形成する第1画像形成手段たる第1画像形成ユニットと、第2トナー像を形成する第2画像形成手段たる第2画像形成ユニットとを備えることで、一つの画像形成ユニットで第1トナー像および第2トナー像を形成するものに比べて、画像形成速度を高速化させることができる。
(6)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記トナー像の形成に用いるトナーとして、重量平均粒径が3〜7[μm]を用いることで、ベタ埋まりが良くなり、少ない付着量で所定の画像濃度を得ることができる。また、ドット再現性に優れるため、記録紙の搬送ベルト側の面に形成された未定着像が搬送ベルトによって多少乱されても、画像品質に大きく影響することがない。すなわち、記録紙の搬送ベルト側の面に形成された未定着像が搬送ベルトによる画像乱れに対して余裕度が向上する。また、重量平均粒径を個数平均粒径で除算した値が1.05〜1.30であるものを用いるので、安定した現像性能で現像された高画質の画像を得ることができる。
(7)
また、本実施形態の画像形成装置において、上記トナー像の形成に用いるトナーとして、形状係数SF−1が100〜180であり、形状係数SF−2が100〜180であるものを用いている。これにより、トナー粒子とこれに接触するモノ(トナー粒子同士、像担持体など)との間に適度な空隙が形成され、モノに対する吸着力(鏡映力)が弱まる。よって、転写ベルトなどの転写元からのトナーの離型性が良好になり、優れた転写性を発揮させることができる。このため、画像のドット再現性が向上し、記録紙の搬送ベルト側の面に形成された未定着像が搬送ベルトによって多少乱されても、画像品質に大きく影響することがない。すなわち、記録紙の搬送ベルト側の面に形成された未定着像が搬送ベルトによる画像乱れに対して余裕度が向上する。また、搬送ベルトとの吸着力も弱まるため、記録紙の搬送ベルト側の面に形成された未定着像が搬送ベルトによって乱されるのを抑制することができる。
また、記録紙上に付着したトナー間のミクロな空隙が小さくなりトナー画像中のトナー密度が上がるため、より少ない付着量で十分な画像濃度を得ることができる。その結果、パイルハイトを低くしたときの画像濃度の低下を抑えることができる。
(8)
また、本実施形態の画像形成装置において、上記トナー像の形成に用いるトナーとして、現像剤規制部材たるブレード通過後の現像剤担持体たる現像ローラ上のトナーのうち、−0.1[femtoC/μm]以上のトナーの個数が10[%]未満であるものを用いている。これにより、現像電界および転写電界に対してトナーが忠実に移動して、トナーの付着量が安定する。その結果、記録紙の搬送ベルト側の面に形成される未定着像のパイルハイトが制御しやすく、かつ画質安定性も高い。よって、記録紙の搬送ベルト側の面に形成された未定着画像の乱れを安定的に抑制することができる。
(9)
また、本実施形態の画像形成装置において、上記トナー像の形成に用いるトナーの添加剤として、その平均一次粒径が50〜500[nm]で、かつ、嵩密度が0.3[g/cm]以上であるものを用いている。この添加剤によりトナー粒子とこれに接触するモノ(トナー粒子同士、像担持体など)の間に適度な空隙が形成され、モノに対する吸着力(鏡映力)が弱まる。よって、転写ベルトなどの転写元からのトナーの離型性が良好になり、優れた転写性を発揮させることができる。このため、画像のドット再現性が向上し、記録紙の搬送ベルト側の面に形成された未定着像が搬送ベルトによって多少乱されても、画像品質に大きく影響することがない。すなわち、記録紙の搬送ベルト側の面に形成された未定着像が搬送ベルトによる画像乱れに対して余裕度が向上する。また、搬送ベルトとの吸着力も弱まるため、記録紙の搬送ベルト側の面に形成された未定着像が搬送ベルトによって乱されるのを抑制することができる。また、現像剤に劣化を抑制することができ、長期にわたり安定した画質を得ることができる。
(10)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記記録紙の搬送ベルト側の面に転写されるトナー像の形成に用いるトナーの重量平均粒径を、記録紙の搬送部材側の面と異なる面に転写されるトナー像に用いられるトナーの重量平均粒径よりも小さくしている。これにより、第2画像形成ユニットで使用されるトナーは、第1画像形成ユニットで使用されるトナーに比べて、ベタ埋まりが良くなり、少ない付着量で所定の画像濃度を得ることができる。その結果、記録紙の下面の画像濃度が記録紙の上面の画像濃度よりも薄くなることなく、記録紙の下面の未定着像のパイルハイトを記録紙の上面の未定着像のパイルハイトよりも低くすることができる。
(11)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記記録紙の搬送部材側の面に転写されるトナー像の形成に用いるトナーの形状係数SF−1およびSF−2を、該記録体の搬送部材側の面と異なる面に転写されるトナー像に用いられるトナーの形状係数SF−1およびSF−2よりも小さくしている。これにより、第2画像形成ユニットで使用されるトナーは、第1画像形成ユニットで使用されるトナーに比べて、ベタ埋まりが良くなり、少ない付着量で所定の画像濃度を得ることができる。その結果、記録紙の下面の画像濃度が記録紙の上面の画像濃度よりも薄くなることなく、記録紙の下面の未定着像のパイルハイトを記録紙の上面の未定着像のパイルハイトよりも低くすることができる。
(12)
また、本実施形態の画像形成装置において、上記搬送ベルトの両面転写装置から定着装置に至るまでの部分長さを、画像形成可能な最大サイズの記録体の長さよりも大きくしている。かかる構成では、記録紙の先端を定着装置60の定着ニップに挟み込ませる前に、記録紙の後端を2次転写ニップから抜け出させることができる。そうすると、2次転写ニップで記録紙の後端を挟み込みながら、定着ニップで記録紙の先端を挟み込むといった事態を回避する。そして、両ニップ間で記録紙にテンションをかけてしまうことによる記録紙と第2中間転写ベルト31との摺擦を回避して、より確実に未定着トナー像の擦れによる乱れを抑えることができる。更に、図示した例とは異なり、たとえ後段転写領域で記録紙の第2面用の2次転写ニップを形成したとしても、第2中間転写ベルト31から分離した記録紙の先端を定着装置60の定着ニップに挟み込ませる前に、記録紙の後端をこの後段転写領域の2次転写ニップから抜け出させることができる。よって、これらニップ間で記録紙にテンションをかけてしまうことによる未定着トナー像の乱れをも回避することができる。
(13)
また、本実施形態の画像形成装置において、上記記録紙が上記両面転写手段を通過しおえた後に、上記搬送ベルトの速度を記録紙の種類に基づいて制御することで、記録紙に対する単位時間あたりの定着熱量を変化させることができる。すなわち、厚紙など、必要定着熱量の大きな記録紙の場合は、搬送ベルトの速度を減速させることで、記録紙の定着装置通過時間を長くできる。すると、定着装置60による加熱温度を変化させることなく、記録紙Pに対する定着熱量を増大させることができる。このため、必要定着熱量がかなり大きくなる場合であっても、定着装置60による加熱温度を相当に高めることなく、記録紙に対して十分な加熱量で定着処理を施すことができる。よって、必要定着熱量が相当に大きくなることを想定して定着装置60の耐熱性を設定することによるコストアップを回避しつつ、必要定着熱量がプリントアウト毎に変化することによる定着不良及びホットオフセットの発生を抑えることができる。また、薄紙など必要定着熱量がかなり小さくなる記録紙の場合は、搬送ベルトの速度を上げることで、記録紙の定着装置通過時間を短くする。これにより、記録紙を過剰に加熱することなく、適切な加熱量で定着処理を行うことができる。
(14)
また、本実施形態の画像形成装置において、記録紙を上記両面転写手段から受け取る前の上記搬送ベルトの表面に電荷を付与する電荷付与手段たる静電吸着チャージャを設けている。これにより、搬送ベルトのおもて面に、静電吸着チャージャによってマイナス極性の電荷が付与される。記録紙は、転写チャージャなどによってプラス極性に帯電しており、搬送ベルトのおもて面にマイナス極性の電荷を付与することにより、搬送ベルトのおもて面に記録紙を静電吸着させることができる。その結果、記録紙を安定的に定着装置へ搬送することができ、搬送ベルトを加減速させても、記録紙が搬送ベルトからずれるのを抑制することができる。よって、搬送ベルトの摺擦によって未定着画像が乱されるのを抑制することができる。また、静電吸着チャージャによってマイナス極性の電荷が付与されることで、紙搬送ベルト上の帯電極性がトナーと同極性となる。よって、搬送ベルト51と記録紙上の未定着像との吸着力が低減され、搬送ベルトの摺擦によって未定着画像が乱されるのを抑制することができる。
(1)
As described above, according to the image forming apparatus of this embodiment, the toner image height (pile height) of the solid image on the conveyance belt side of the recording paper is set higher than the pile height of the solid image on the surface different from the surface on the conveyance belt side of the recording paper. It is low. As a result, it is possible to suppress the unfixed image on the surface of the recording paper on the conveyance belt side from being disturbed by the friction of the conveyance belt, as compared with the case where the pile heights of the solid images on both sides of the recording paper are the same.
(2)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the pile height of the solid image transferred to the surface on the conveyance belt side of the recording paper by the development potential when developing the latent image on the photoconductor as the image carrier, It is lower than the pile height of a solid image transferred to a surface different from the surface on the conveyance belt side of the recording paper. In this way, by controlling the pile height of a solid image transferred to a surface different from the surface on the conveyance belt side of the recording paper by the development potential, a solid image formed on the surface of the recording paper on the conveyance belt side can be easily controlled. The pile height of the image can be controlled.
(3)
Further, the pile height of the unfixed image transferred to the surface of the recording paper on the conveyance belt side may not reach a predetermined height with the development potential set at the initial stage due to environmental fluctuations or deterioration of the photoreceptor. However, in the present embodiment, by controlling the development potential based on the detection result of the pile height detection means, even if the environmental change or the photoconductor deteriorates, it is transferred to the surface of the recording paper on the conveying belt side. The development potential can be set so that the pile height of the unfixed image becomes a predetermined height. Therefore, it is possible to suppress the unfixed image on the conveyance belt side of the recording paper from being disturbed by the conveyance belt over a long period of time.
(4)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the pile height of the single-color solid image transferred to the surface of the recording paper on the conveying belt side is set to 1.25 times or less with respect to the toner particle diameter, thereby The pile height of a color image formed by overlapping toner colors can be made 2.7 times or less with respect to the toner particle diameter. Thereby, even if a color image is formed on the surface of the recording paper on the conveying belt side, it is possible to suppress the image from being largely disturbed by the conveying belt.
(5)
In addition, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the first image forming unit that is the first image forming unit that forms the first toner image and the second image forming unit that is the second image forming unit that forms the second toner image. By providing the unit, the image forming speed can be increased as compared with the case where the first toner image and the second toner image are formed by one image forming unit.
(6)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the solid filling is improved by using a weight average particle diameter of 3 to 7 [μm] as the toner used for forming the toner image. Image density can be obtained. Further, since the dot reproducibility is excellent, even if an unfixed image formed on the surface of the recording paper on the conveying belt side is somewhat disturbed by the conveying belt, the image quality is not greatly affected. In other words, the margin of the unfixed image formed on the conveyance belt side surface of the recording paper is improved against image disturbance caused by the conveyance belt. In addition, since a value obtained by dividing the weight average particle diameter by the number average particle diameter is 1.05 to 1.30, a high-quality image developed with stable development performance can be obtained.
(7)
In the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment, toner having a shape factor SF-1 of 100 to 180 and a shape factor SF-2 of 100 to 180 is used as the toner used for forming the toner image. As a result, an appropriate gap is formed between the toner particles and the thing (toner particles, image carrier, etc.) in contact therewith, and the adsorption force (mirror power) to the thing is weakened. Therefore, the releasability of toner from a transfer source such as a transfer belt is improved, and excellent transfer properties can be exhibited. Therefore, the dot reproducibility of the image is improved, and even if the unfixed image formed on the surface of the recording paper on the conveyance belt side is somewhat disturbed by the conveyance belt, the image quality is not greatly affected. In other words, the margin of the unfixed image formed on the conveyance belt side surface of the recording paper is improved against image disturbance caused by the conveyance belt. In addition, since the adsorption force with the conveyance belt is weakened, it is possible to suppress the unfixed image formed on the conveyance belt side surface of the recording paper from being disturbed by the conveyance belt.
In addition, since the micro gap between the toner adhering on the recording paper is reduced and the toner density in the toner image is increased, a sufficient image density can be obtained with a smaller adhering amount. As a result, it is possible to suppress a decrease in image density when the pile height is lowered.
(8)
In the image forming apparatus according to the present embodiment, as the toner used for forming the toner image, −0.1 [femtoC / of toner on the developing roller that is a developer carrying member after passing through the blade that is a developer regulating member. [mu] m] or more is used in which the number of toners is less than 10%. As a result, the toner moves faithfully with respect to the development electric field and the transfer electric field, and the adhesion amount of the toner is stabilized. As a result, the pile height of the unfixed image formed on the surface of the recording paper on the conveying belt side can be easily controlled, and the image quality stability is high. Therefore, the disturbance of the unfixed image formed on the surface of the recording paper on the conveyance belt side can be stably suppressed.
(9)
In the image forming apparatus of the present embodiment, as an additive for the toner used for forming the toner image, the average primary particle size is 50 to 500 [nm] and the bulk density is 0.3 [g / cm. 3 ] or more is used. Due to this additive, an appropriate gap is formed between the toner particles and the thing (toner particles, image carrier, etc.) in contact therewith, and the adsorbing power (mirror power) to the thing is weakened. Therefore, the releasability of toner from a transfer source such as a transfer belt is improved, and excellent transfer properties can be exhibited. Therefore, the dot reproducibility of the image is improved, and even if the unfixed image formed on the surface of the recording paper on the conveyance belt side is somewhat disturbed by the conveyance belt, the image quality is not greatly affected. In other words, the margin of the unfixed image formed on the conveyance belt side surface of the recording paper is improved against image disturbance caused by the conveyance belt. In addition, since the adsorption force with the conveyance belt is weakened, it is possible to suppress the unfixed image formed on the conveyance belt side surface of the recording paper from being disturbed by the conveyance belt. In addition, deterioration of the developer can be suppressed, and stable image quality can be obtained over a long period of time.
(10)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the weight average particle diameter of the toner used for forming the toner image transferred onto the surface of the recording paper on the conveyance belt side is different from the surface of the recording paper on the conveyance member side. It is smaller than the weight average particle diameter of the toner used for the toner image transferred to the surface. As a result, the toner used in the second image forming unit is more solid than the toner used in the first image forming unit, and a predetermined image density can be obtained with a small amount of adhesion. As a result, the pile height of the unfixed image on the lower surface of the recording paper is made lower than the pile height of the unfixed image on the upper surface of the recording paper without the image density on the lower surface of the recording paper becoming lower than the image density on the upper surface of the recording paper. be able to.
(11)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the toner shape factors SF-1 and SF-2 used for forming the toner image transferred onto the surface of the recording paper on the conveying member side are transferred to the recording medium. It is made smaller than the shape factors SF-1 and SF-2 of the toner used for the toner image transferred to a surface different from the member side surface. As a result, the toner used in the second image forming unit is more solid than the toner used in the first image forming unit, and a predetermined image density can be obtained with a small amount of adhesion. As a result, the pile height of the unfixed image on the lower surface of the recording paper is made lower than the pile height of the unfixed image on the upper surface of the recording paper without the image density on the lower surface of the recording paper becoming lower than the image density on the upper surface of the recording paper. be able to.
(12)
Further, in the image forming apparatus of the present embodiment, the partial length of the conveying belt from the double-sided transfer device to the fixing device is made larger than the length of the maximum size recording body capable of image formation. With such a configuration, the trailing edge of the recording paper can be removed from the secondary transfer nip before the leading edge of the recording paper is sandwiched in the fixing nip of the fixing device 60. This avoids a situation in which the leading edge of the recording paper is caught in the fixing nip while the trailing edge of the recording paper is caught in the secondary transfer nip. Further, it is possible to avoid the rubbing between the recording paper and the second intermediate transfer belt 31 due to the tension applied to the recording paper between both nips, and to more reliably suppress the disturbance due to the rubbing of the unfixed toner image. . Further, unlike the illustrated example, even if the secondary transfer nip for the second surface of the recording paper is formed in the post-transfer area, the leading edge of the recording paper separated from the second intermediate transfer belt 31 is connected to the fixing device 60. Prior to being inserted into the fixing nip, the trailing edge of the recording sheet can be removed from the secondary transfer nip in the subsequent transfer area. Therefore, it is possible to avoid the disturbance of the unfixed toner image due to the tension applied to the recording paper between these nips.
(13)
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, after the recording paper passes through the double-side transfer unit, the speed of the conveying belt is controlled based on the type of the recording paper, so The amount of fixing heat can be changed. In other words, in the case of recording paper having a large amount of heat required for fixing, such as thick paper, it is possible to lengthen the passage time of the recording paper through the fixing device by reducing the speed of the conveying belt. Then, the amount of heat for fixing the recording paper P can be increased without changing the heating temperature by the fixing device 60. For this reason, even when the required fixing heat amount becomes considerably large, the fixing process can be performed on the recording paper with a sufficient heating amount without considerably increasing the heating temperature by the fixing device 60. Therefore, it is assumed that the required fixing heat amount becomes considerably large, and avoiding an increase in cost due to setting the heat resistance of the fixing device 60, and fixing failure and hot offset due to a change in the required fixing heat amount for each printout. Can be suppressed. Also, in the case of recording paper such as thin paper that requires a relatively small amount of heat for fixing, the time for which the recording paper passes through the fixing device is shortened by increasing the speed of the conveying belt. As a result, the fixing process can be performed with an appropriate heating amount without excessively heating the recording paper.
(14)
Further, in the image forming apparatus of the present embodiment, an electrostatic adsorption charger is provided as a charge applying unit that applies a charge to the surface of the transport belt before receiving the recording paper from the double-side transfer unit. As a result, a negative polarity charge is applied to the front surface of the conveyor belt by the electrostatic chuck charger. The recording paper is charged with a positive polarity by a transfer charger or the like, and the recording paper is electrostatically attracted to the front surface of the transport belt by applying a negative polarity charge to the front surface of the transport belt. Can do. As a result, the recording paper can be stably conveyed to the fixing device, and even when the conveyance belt is accelerated / decelerated, the recording paper can be prevented from being deviated from the conveyance belt. Therefore, it is possible to suppress the unfixed image from being disturbed by the rubbing of the conveyance belt. Further, a negative polarity charge is applied by the electrostatic adsorption charger, so that the charge polarity on the paper transport belt is the same as that of the toner. Therefore, the adsorption force between the conveyance belt 51 and the unfixed image on the recording paper is reduced, and the unfixed image can be prevented from being disturbed by the sliding of the conveyance belt.

実施形態1に係る画像形成装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to Embodiment 1. FIG. 2つの受像面が形成する角度αの説明図。Explanatory drawing of angle (alpha) which two image receiving surfaces form. 同画像形成装置のプリンタ部における4つの第1プロセスユニットの1つを示す拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram illustrating one of four first process units in a printer unit of the image forming apparatus. 同画像形成装置のプリンタ部における4つの第2プロセスユニットの1つを示す拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram illustrating one of four second process units in the printer unit of the image forming apparatus. 同画像形成装置の記録紙搬送装置を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a recording paper conveyance device of the image forming apparatus. パイルハイトと画像の粒状度との関係を示す図。The figure which shows the relationship between a pile height and the granularity of an image. (a)は、パイルハイトの高い未定着像が搬送ベルト51によって乱される様子を示した図。(b)は、パイルハイトの低い未定着像が搬送ベルト51によって乱される様子を示した図。FIG. 6A is a diagram illustrating a state in which an unfixed image having a high pile height is disturbed by the conveyance belt 51. FIG. 6B is a diagram illustrating a state in which an unfixed image having a low pile height is disturbed by the conveyance belt 51. パイルハイトと現像ポテンシャルとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between pile height and development potential. パイルハイトの検知を説明する図。The figure explaining the detection of pile height. (a)は、第1光学センサを示す図。(b)は、第2光学センサを示す図。(A) is a figure which shows a 1st optical sensor. (B) is a figure which shows a 2nd optical sensor. 第1光学センサの出力値とパイルハイトとの関係を示した図。The figure which showed the relationship between the output value of a 1st optical sensor, and pile height. 第2光学センサの出力値とパイルハイトとの関係を示した図。The figure which showed the relationship between the output value of a 2nd optical sensor, and pile height. トナー粒径とパイルハイトとの関係を示した図。The figure which showed the relationship between a toner particle size and pile height. 形状係数SF−1を説明するためにトナー形状を模式的に表した説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing a toner shape for explaining a shape factor SF-1. 形状係数SF−2を説明するためにトナー形状を模式的に表した説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a toner shape for explaining a shape factor SF-2. (a)、(b)は、トナー帯電分布を示した図。(A), (b) is a diagram showing toner charge distribution. 実施形態2に係る画像形成装置の概略構成図。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a second embodiment. 同画像形成装置のプリンタ部における4つのプロセスユニットの1つを示す拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram illustrating one of four process units in the printer unit of the image forming apparatus. その他の画像形成装置を示す概略構成図。FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating another image forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1Y,M,C,K 感光体
5 現像装置
20 第1転写ユニット
21 第1中間転写ベルト
30 第2転写ユニット
31 第2中間転写ベルト
46 2次転写ローラ
47 転写チャージャ
50 記録紙搬送装置
51 搬送ベルト
60 定着装置
80Y、M、C、K 第1画像形成ユニット
81Y、M、C、K 第2画像形成ユニット
100 パイルハイト検知手段
101 第1の光学センサ
102 第2の光学センサ
1Y, M, C, K photoconductor 5 developing device 20 first transfer unit 21 first intermediate transfer belt 30 second transfer unit 31 second intermediate transfer belt 46 secondary transfer roller 47 transfer charger 50 recording paper transport device 51 transport belt 60 fixing device 80Y, M, C, K first image forming unit 81Y, M, C, K second image forming unit 100 pile height detecting means 101 first optical sensor 102 second optical sensor

Claims (14)

画像形成手段で形成された第1トナー像を記録体の第1面に転写し、画像形成手段で形成された第2トナー像を記録体の第2面に転写する両面転写手段と、該記録体を担持する搬送部材を有し、該両面転写手段から、該記録体上のトナー像を該記録体上に定着させる定着手段まで記録体を搬送する記録体搬送手段とを備えた画像形成装置において、
該記録体の搬送部材側の面の未定着ベタ画像のトナー像高さを、該記録体の搬送部材側の面と異なる面の未定着ベタ画像のトナー像高さよりも低くしたことを特徴とする画像形成装置。
A double-side transfer means for transferring the first toner image formed by the image forming means to the first surface of the recording medium, and transferring the second toner image formed by the image forming means to the second surface of the recording medium; An image forming apparatus comprising: a conveying member that supports the recording medium; and a recording medium conveying unit that conveys the recording medium from the double-sided transfer unit to a fixing unit that fixes the toner image on the recording medium onto the recording medium. In
The toner image height of the unfixed solid image on the surface of the recording member on the conveying member side is set lower than the toner image height of the unfixed solid image on the surface different from the surface on the conveying member side of the recording member. Image forming apparatus.
請求項1の画像形成装置において、
上記画像形成手段は、潜像を担持する像担持体と、該像担持体に潜像を形成する露光装置と、該像担持体上の潜像を現像する現像装置とを備えており、該像担持体上の潜像を現像するときの現像ポテンシャルによって、該記録体の搬送部材側の面の未定着ベタ画像のトナー像高さを、該記録体の搬送部材側の面と異なる面の未定着ベタ画像のトナー像高さよりも低くし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 means includes an image carrier that carries a latent image, an exposure device that forms a latent image on the image carrier, and a developing device that develops the latent image on the image carrier. Due to the development potential when developing the latent image on the image carrier, the toner image height of the unfixed solid image on the surface of the recording member on the conveying member side is different from the surface on the conveying member side of the recording member. An image forming apparatus having a toner image height lower than that of an unfixed solid image.
請求項2の画像形成装置において、
上記記録体の搬送部材側の面に転写される未定着ベタ画像のトナー像高さを検知する検知手段を備え、該検知手段の検知結果に基づいて、上記現像ポテンシャルを制御することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 2.
The image forming apparatus includes a detecting unit that detects a height of a toner image of an unfixed solid image transferred to the surface of the recording member on the conveying member side, and controls the development potential based on a detection result of the detecting unit. Image forming apparatus.
請求項1乃至3いずれかの画像形成装置において、
上記記録体の搬送部材側の面に転写される単色未定着ベタ画像のトナー像高さをトナー粒径に対して1.25倍以下と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 1 to 3,
An image forming apparatus characterized in that the height of a toner image of a single-color unfixed solid image transferred to the surface of the recording member on the conveying member side is 1.25 times or less with respect to the toner particle diameter.
請求項1乃至4いずれかの画像形成装置において、上記第1トナー像を形成する第1画像形成手段と、上記第2トナー像を形成する第2画像形成手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。   5. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a first image forming unit that forms the first toner image; and a second image forming unit that forms the second toner image. Image forming apparatus. 請求項1乃至5いずれかの画像形成装置において、
上記トナー像の形成に用いるトナーとして、重量平均粒径が3〜7[μm]で、且つ重量平均粒径を個数平均粒径で除算した値が1.05〜1.30であるものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
As the toner used for forming the toner image, a toner having a weight average particle diameter of 3 to 7 [μm] and a value obtained by dividing the weight average particle diameter by the number average particle diameter is 1.05 to 1.30. An image forming apparatus characterized by comprising:
請求項1乃至6いずれかの画像形成装置において、
上記トナー像の形成に用いるトナーとして、形状係数SF−1が100〜180であり、形状係数SF−2が100〜180であるものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus using a toner having a shape factor SF-1 of 100 to 180 and a shape factor SF-2 of 100 to 180 as toner used for forming the toner image.
現像装置を備えた請求項1の画像形成装置または請求項2乃至7いずれかの画像形成装置において、
該現像装置は、現像剤を担持して、上記像担持体へ搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備えており、上記トナー像の形成に用いるトナーとして、該現像剤規制部材通過後の該現像剤担持体上のトナーのうち、−0.1[femtoC/μm]以上のトナーの個数が10[%]未満であるトナーを用いたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, or the image forming apparatus according to claim 2, comprising a developing device.
The developing device includes a developer carrier that carries a developer and conveys the developer to the image carrier, and a developer regulating member that regulates the amount of the developer carried on the developer carrier. Among the toners on the developer carrier after passing through the developer regulating member, the number of toners of −0.1 [femto C / μm] or more is less than 10 [%] as the toner used for forming the toner image. An image forming apparatus using the toner.
請求項1乃至8いずれかの画像形成装置において、
上記トナー像の形成に用いるトナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤とからなる母体粒子に添加剤を外添してなり、かつ、該添加剤として、その平均一次粒径が50〜500[nm]で、かつ、嵩密度が0.3[g/cm]以上であるものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The toner used for forming the toner image is obtained by externally adding an additive to base particles composed of at least a binder resin and a colorant, and the average primary particle size of the additive is 50 to 500 [nm. ] And having a bulk density of 0.3 [g / cm 3 ] or more.
請求項1乃至9いずれかの画像形成装置において、
上記記録体の搬送部材側の面に転写されるトナー像の形成に用いるトナーの重量平均粒径を、該記録体の搬送部材側の面と異なる面に転写されるトナー像に用いられるトナーの重量平均粒径よりも小さくしたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The weight average particle diameter of the toner used for forming the toner image transferred to the surface of the recording member on the conveying member side is set to be the same as that of the toner used for the toner image transferred to a surface different from the surface of the recording member on the conveying member side. An image forming apparatus characterized by being smaller than the weight average particle diameter.
請求項1乃至10いずれかの画像形成装置において、
上記記録体の搬送部材側の面のトナー像の形成に用いるトナーの形状係数SF−1およびSF−2を、該記録体の搬送部材側の面と異なる面のトナー像の形成に用いられるトナーの形状係数SF−1および形状係数SF−2よりも小さくしたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
Toner used for forming a toner image on a surface different from the surface on the conveying member side of the recording medium, using the toner shape factors SF-1 and SF-2 used for forming the toner image on the conveying member side surface of the recording medium. An image forming apparatus characterized in that it is smaller than the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2.
請求項1乃至11いずれかの画像形成装置において、
上記搬送部材の両面転写手段から定着手段に至るまでの部分長さを、画像形成可能な最大サイズの記録体の長さよりも大きくしたことを特徴とする画像形成装置。
12. The image forming apparatus according to claim 1, wherein
An image forming apparatus, wherein a partial length of the conveying member from a double-sided transfer unit to a fixing unit is made larger than a maximum length of a recording medium capable of forming an image.
請求項1乃至12いずれかの画像形成装置において、
上記記録体が上記両面転写手段を通過しおえた後に、上記記録体を定着手段まで搬送する搬送部材の速度を該記録体の種類に基づいて制御することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus, comprising: controlling a speed of a conveying member that conveys the recording body to a fixing unit after the recording body has passed through the double-side transfer means, based on a type of the recording body.
請求項1乃至13いずれかの画像形成装置において、
記録体を上記両面転写手段から受け取る前の上記搬送部材の表面に電荷を付与する電荷付与手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, comprising: a charge applying unit configured to apply a charge to the surface of the conveying member before receiving the recording body from the double-sided transfer unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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