JP2006327737A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着直後に起こる、ローラ跡やこすれといった画質の悪化を更に強力に解消すると共に、両側画面を作成する時に、前記搬送ローラで表面の画像に生じたローラ跡やこすれは、裏面の画像作成時に転写性に差異を生じ、すじムラとなって現れる現象も皆無にすることを課題にする。
【解決手段】 ワックスを１０質量％以上含有する電子写真用のトナーを２色以上使用し、転写材の第１面にトナー像を作成し、定着してから第２面にもトナー像を作成する画像形成装置において、第１面のトナー像を定着後に、少なくとも転写材の移動方向を曲げる搬送経路のガイド面はトナー像面側に対して均一に接触させる構成としたことを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図７

Description

本発明は、ワックス含有のトナーを用いて両面複写をするとき、作成された画像に白抜け等の画像ムラを起こさないように改良した画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置で記録シート等の転写材に画像を形成する場合には、定着装置によって定着処理を受ける際に、転写材が十分加熱された状態にあり、転写材は、定着装置のニップ部を通過した後も冷却され難く、ニップ直後に設けられた転写材の搬送ローラを通過すると、画像面の溶融したトナーが前記搬送ローラで加圧され、ローラ跡やこすれといった画質の悪化が発生するという問題点を有していた。特に、上記ローラ跡やこすれといった画質損傷は、転写材への加筆性や接着性等を向上させるため、定着装置の加熱ローラの表面に、シリコンオイル等の離型剤を供給する代わりに、トナー中にワックス等の離型剤を分散させたものを使用し、定着時にトナー像の部分にのみワックス等の離型剤を染みださせて介在させるように構成した場合に起こる。そして、その中でもフルカラーの画像等においては、トナー像の表面がワックス層で覆っている状態になるので顕著に発生する。

そこで、特許文献１及び２では、未定着トナー像を記録シート等の転写材に定着する定着装置と、該定着装置によって定着された転写材を定着直後、挟持搬送する搬送ローラ対を備えた画像形成装置において、その定着装置のニップ部下流に最も近接する搬送ローラ対は、転写材のトナー像側に位置する表面がスポンジ状のローラであり、転写材のトナー像と反対側に位置する表面が剛体状のローラにしてある。特許文献１では前記ローラ対の各ローラはお互いに押圧しあっているが、特許文献２においては、所定の間隙を介して非接触状態に配置している。

このようにして、上述のローラ跡やこすれといった画質の悪化の発生を防止しようとしている。そして特許文献１よりも特許文献２の方がその効果が大きいとされているが、まだ十分とは言えない状況である。また、このようなローラ跡やこすれといった画質の悪化の現象は片側画面の作成の場合に限らず、両側画面の作成の場合にも発生する。
特開２００１−１８３８８０号公報 特開２００３−２０１４９号公報

本発明は上述の従来技術における、ローラ跡やこすれといった画質の悪化を更に強力に解消すると共に、両側画面を作成する時に前記搬送ローラで表面の画像に生じたローラ跡やこすれは、裏面の画像作成時に転写性に差異を生じ、すじムラとなって現れる現象も皆無にすることを課題目的にする。

この目的は次の技術手段（１）又は（２）によって達成される。

（１）ワックスを１０質量％以上含有する電子写真用のトナーを２色以上使用し、転写材の第１面にトナー像を作成し、定着してから第２面にもトナー像を作成する画像形成装置において、第１面のトナー像を定着後に、少なくとも転写材の移動方向を曲げる搬送経路のガイド面はトナー像面側に対して均一に接触させる構成としたことを特徴とする画像形成装置。

（２）前記転写材の基準ラインと前記搬送経路の基準ラインとは同一平面内にあることを特徴とする（１）項に記載の画像形成装置。

本発明の画像形成装置により、転写材の表面画像のローラ跡やこすれといった画質の悪化が解消されると共に、それに対応する裏面位置の画像に発生する、すじムラも解消され、安定した高画質の画像が得られるようになった。

以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。

図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態としてのカラー用の画像形成装置を示す概略構成図である。

この画像形成装置１００は、タンデム構成のフルカラーの画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、中間転写体のユニットとして無端ベルト状中間転写体ユニット７と、給紙搬送手段２１及び定着装置２４とから成る。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。

イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、ドラム状の感光体１Ｙ、該感光体１Ｙの周囲に配置された帯電装置２Ｙ、像露光手段３Ｙ、現像器４Ｙ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、ドラム状の感光体１Ｍ、該感光体１Ｍの周囲に配置された帯電装置２Ｍ、像露光手段３Ｍ、現像器４Ｍ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、ドラム状の感光体１Ｃ、該感光体１Ｃの周囲に配置された帯電装置２Ｃ、像露光手段３Ｃ、現像器４Ｃ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、ドラム状の感光体１Ｋ、該感光体１Ｋの周囲に配置された帯電装置２Ｋ、像露光手段３Ｋ、現像器４Ｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。

中間転写体ユニットとしての無端ベルト状中間転写体ユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の中間転写体としての無端ベルト状中間転写体７０を有する。

画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより、回動する無端ベルト状中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録媒体として用紙やシート等の転写材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、搬送路２２上を複数の中間ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、レジストローラ２３によって、二次転写手段としての二次転写ローラ５Ａに搬送され、転写材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された転写材Ｐは、定着装置２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。

以上は転写材Ｐの片側である第１面への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材１７０が切り替わり、シート案内部１７７が開放され、転写材Ｐは破線矢印の方向に搬送される。

更に、搬送機構１７８により転写材Ｐは下方に搬送され、シート反転部１７９によりスイッチバックさせられ、今までの転写材Ｐの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット１３０内に搬送される。

転写材Ｐは両面複写用給紙ユニット１３０に設けられた搬送ガイド１３１を給紙方向に移動し、給紙ローラ１３２で転写材Ｐを再給紙し、転写材Ｐを前記搬送路２２に案内する。

再び、上述したように感光体２１の方向に転写材Ｐを搬送し、転写材Ｐの裏面である第２面にトナー画像を転写し、定着装置２４で定着した後、排紙トレイ２６上に排紙する。

さて、定着装置２４の直後に設置された、両面複写の場合と片面複写で排紙する場合とを切り換える排紙切換部材１７０が作動して、転写材Ｐが裏面複写のため、両面複写用給紙ユニット１３０に搬送されて行く。このとき排紙切換部材１７０のガイド面は、図５に示す従来のリブ形状のガイド面１７１Ｌから、図２に示すように本発明に用いるような、円筒内面形状で一様に滑らかなガイド面１７１になる。

転写材Ｐの裏面複写の結果として、従来のリブ形状のガイド面１７１Ｌに対応する転写材の表側の画像面のこすれに起因する、転写材裏側の画像面の白すじ発生が図６のように見られるのに対し、本発明に用いたガイド面１７１を装着した場合は図３に示すように転写材Ｐ裏面の白すじ発生は全く見られなかった。

また、図４（ａ）の斜視図、（ｂ）の平面図に示すように、斜行リブ形状のガイド面１７１Ｍを斜めに配し、定着直後の転写材の表面側のトナー画像面の全面が結果的に平等に接触するようにしたものでは、ローラ跡やこすれやそれによる裏面画像の白すじ発生等の画質の悪化、損傷は図２に示したものと同様に見られなかった。

このような本発明に用いるガイド面が有効なことは次のように考えられる。

無端ベルト状中間転写体７０に担持されている一次転写されたトナー像は、二次転写の位置で、そこに搬送されてきた転写材Ｐと共に二次転写ローラ５Ａとバックアップローラ７４によって挟持され、転写材Ｐに二次転写される。図７（ａ）は二次転写材位置における、二次転写ローラ５Ａとバックアップローラ７４の各軸を含む平面で切った断面図である。ワックスを内包するトナー粒子が無端ベルト状中間転写体７０から転写材Ｐへ将に転写しようとする過渡期を表す。バックアップローラ７４へは−１〜−２ｋＶの転写電圧が印加され、二次転写ローラ５Ａは接地されている。

二次転写が終了し更に定着が完了すると図７（ｂ）のように、転写材上のワックスを内包するトナー粒子がワックスを分離してトナー層とワックス層を転写材上に形成することになる。

そしてこの状態で両面複写の時に反転経路に搬送されて行くと、排紙切換部材１７０のガイド面が、図５に示したような、従来型のリブ形状のガイド面１７１Ｌになっていると、図７（ｃ）に示すように、ワックス層の一部が掻き取られてしまう。

この状態で転写材の第２面である裏面への転写を行うと、図７（ｄ）に示すようにそのこすり取られた場所に対応する転写材の裏側の像形成部に白すじとなって画像ムラが現れる。

このような現象はトナーに含有されるワックス量が１０質量％を超えると目立つようになるが、それを超えなければ実用上許せる状態と言える。また、単色のものよりも、２色以上のトナーを使用するカラー画像作成時に顕著に現れることも確認した。

これは必然的に印字率も高くなるので、白すじが発生すると、それだけかなり目立ってくると考えられる。

トナー表面抵抗ρｔは１×１０¹⁷Ω／□未満であり、ワックスの表面抵抗ρｔは１×１０¹⁷Ω／□以上であり、両者には僅かとはいいながら差がありワックスが掻き取られたところと、そうでないところとでは図８に示すように抵抗変化に伴い電流値が異なり、トナー層とワックス層とでは転写率が異なってくる。従って上述のように画像に白すじのような画像ムラが出てくるものと考えられる。

尚、このような現象は定着直後において顕著に起こるものであり、それ以後、転写まで搬送が進むと途中でワックス層がこすれることは無くなり白すじの発生になることは無いと思われる。定着後の早い時間におけるこすれに対する対応が重要であるといえる。

このように、片面複写及び両面複写のどちらであっても、二次転写手段としての二次転写ローラ５Ａにより転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材Ｐを曲率分離した無端ベルト状中間転写体７０は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。

画像形成処理中、一次転写ローラ５Ｋは常時、感光体１Ｋに圧接している。他の一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに圧接する。

二次転写ローラ５Ａは、ここを転写材Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体７０に圧接する。

尚、ここで本発明の画像形成装置のその他の付帯機能についても述べておく。

装置本体Ａから筐体８を支持レール８２Ｌ，８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。

筐体８は、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とから成る。

画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット７は、ローラ７１，７２，７３，７４，７６，７７を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体７０、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ及びクリーニング手段６Ａとから成る。

筐体８の引き出し操作により、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とは、一体となって、本体Ａから引き出される。

このように感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に帯電、露光、現像によりトナー像を形成し、無端ベルト状中間転写体７０上に各色のトナー像を一次転写して重ね合わせ、それを一括して転写材Ｐに二次転写し、定着装置２４で加圧及び加熱により固定して定着する。トナー像を無端ベルト状中間転写体７０に転写させた後の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、クリーニング手段６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋで転写時に各感光体上に残された残留トナーを清掃した後、上記の帯電、露光、現像のサイクルに入り、次の像形成が行われる。

本発明の画像形成装置の実施の形態としてカラー用の画像形成装置を示す概略構成図である。 本発明に用いる円筒内面形状のガイド面を有する排紙切換部材の斜視図である。 本発明の画像形成装置によって、転写材の両面に形成されて、画像ムラの無い転写材の状態を示す平面図である。 本発明の画像形成装置に用いる、斜めに配した斜行リブ形状のガイド面を有する排紙切換部材の図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。 従来の画像形成装置に用いる、リブ形状のガイド面を有する排紙切換部材の斜視図である。 従来の画像形成装置によって、転写材に両面複写がなされたとき、裏面画像にできた白すじムラを示す平面図である。 （ａ）は二次転写材位置において、転写材Ｐに二次転写がなされる状態を、二次転写ローラ５Ａとバックアップローラ７４の各軸を含む平面で切って示した断面図である。（ｂ）は（ａ）の状態のものが定着を終えた状態を示す断面図である。（ｃ）は定着直後搬送ガイド経路上のリブ等によってワックスのこすれ部分を生じた画像を示す断面図である。（ｄ）は（ｃ）の状態のものが、裏面転写されたときの白すじ発生を示す平面図である。 ワックスが掻き取られたところと、そうでないところとで転写率が異なることを示すグラフである。

符号の説明

１ 画像形成装置
５Ａ 二次転写ローラ
２１ 感光体
２２ 搬送路
２３ 現像器
２４ 定着装置
５１ 加熱ローラ
５９ 加圧ローラ
７０ 無端ベルト状中間転写体
７４ バックアップローラ
１３０ 両面複写用給紙ユニット
１３１ 搬送ガイド
１７０ 排紙切換部材
１７１ ガイド面
１７１Ｌ リブ形状のガイド面
１７１Ｍ 斜行リブ形状のガイド面
１７７ シート案内部
１７８ 搬送機構
１７９ シート反転部

Claims (2)

1. ワックスを１０質量％以上含有する電子写真用のトナーを２色以上使用し、転写材の第１面にトナー像を作成し、定着してから第２面にもトナー像を作成する画像形成装置において、第１面のトナー像を定着後に、少なくとも転写材の移動方向を曲げる搬送経路のガイド面はトナー像面側に対して均一に接触させる構成としたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写材の基準ラインと前記搬送経路の基準ラインとは同一平面内にあることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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