JP2921066B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フルカラー画像を像担持体の両面に形成す
る画像形成装置に関し、特に像担持体への転写性を改善
する技術に関する。

〔従来の技術〕

従来の画像形成装置にはフルカラー画像を複写用紙等
の像担持体の表裏両面に転写するフルカラー複写機があ
る。前記フルカラー複写機としては、例えば転写ベルト
等の中間転写体を用いたものが公知となっている。これ
は複写すべき原画像をイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）の三原色に分解し、夫々の色の画
像の静電潜像を例えばイエローから順に１色ずつ感光体
上に形成して、これを各カラートナー像に現像し、現像
されたトナー像を転写ベルト等の中間転写体に１色ずつ
転写し、それらの工程を３回繰返して中間転写体上に最
大３層からなるフルカラー像を形成し、形成されたフル
カラー像に一定の電荷を付与することによってそのフル
カラー像を前記像担持体に一括転写するものであって、
このような転写を前記像担持体の表裏両面について順次
行うことによりフルカラーの両面複写を行っている。ま
たこのようなフルカラー複写機では単色のモノカラー複
写も行えるようになっており、モノカラー複写とフルカ
ラー複写とを選択的に行えるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の如きフルカラー複写機等の画像形成装置におい
ては、前記像担持体へ転写されるフルカラー像のトナー
量が多い。前記トナーは絶縁性を有しており、表面に転
写されたトナーは像担持体の絶縁度を高めるので、両面
複写を行う場合、表面の次に行われる裏面へのフルカラ
ー像転写時の像担持体の絶縁度が、表面へのフルカラー
像転写時の像担持体の絶縁度よりも高くなる。ところ
が、前記像担持体へのフルカラー像の一括転写時に転写
されるフルカラー像へ与えられる転写出力である電荷
は、像担持体の表面への転写時とその裏面への転写時と
で等しくされていた。このため、像担持体の裏面への転
写は像担持体の絶縁度が高いにもかかわらず、表面への
フルカラー像転写時と等しい転写出力が与えられている
のみであり、電荷の不足によって転写不良が発生し、転
写効率が低下するという問題があった。

本発明は斯かる事情に基いてなされたものであり、像
担持体の表面に形成された画像の１重又は多重の別に応
じてその裏面への転写出力を制御することより、像担持
体の裏面の転写不良の発生を抑制し、転写効率の向上を
図る画像形成装置を提供することを目的にする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る画像形成装置は、感光体表面に形成され
た静電潜像にトナーを付着させて１重又は多重のトナー
画像を形成し、形成されたトナー画像の像担持体への転
写を順次的又は一括的に行い、１重又は多重の画像を像
担持体の表面及び裏面に順次形成する画像形成装置にお
いて、前記像担持体の表面に形成される画像の１重又は
多重の別を判別する手段と、該手段の判別結果に基づい
て前記像担持体の裏面への前記転写の出力を制御する手
段とを具備することを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、像担持体の表面及び裏面に画像を
順次形成する場合、像担持体の表面に引き続いて裏面に
画像を転写するときの転写の出力が、表面に形成された
画像の１重又は多重の別、即ち、前記表面へのトナー付
着量の多，少に基づいて制御されるので、像担持体のト
ナー付着量が多量である多重の画像を前記表面に形成し
た場合には、１重の画像を形成した場合よりも転写出力
を高出力とし、多量のトナー付着によって絶縁度が高く
なった像担持体の裏面に効率良く画像を転写する前記転
写の出力を得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体
的に説明する。

第１図は本発明に係る画像形成装置であるアナログ式
のフルカラー複写機の構造を示す模式的縦断面図であ
る。図中Ｘは光学走査系、Ｙは画像形成部、Ｚは複写用
紙処理系を示している。

光学走査系Ｘは原稿ガラス板１上にセットされた原稿
の光学像を走査するスキャナ部2aと、レンズ及び反射鏡
等からなる光学系とから構成される。スキャナ部2aは原
稿ガラス板１を通して原稿面を照射する光源21、原稿面
からの反射光を反射するミラー23aより構成され、所定
の速度Ｖで矢符で示す方向に移動して原稿を走査する。
ミラー23aからの反射光は１対のミラー28a,28bにて逆方
向に反射される。このミラー28a,28bは一体的にスキャ
ナ部2aの半分の速度1/2Vで同方向に移動する。ミラー28
bで反射した光像はレンズ29にて結像され回転ミラー27
のいずれかのミラー27y,27m,27c,27b及びミラー28cで反
射して感光ドラム６上に照射される。

回転ミラー27は原稿の色を分解するためのブルー，グ
リーン，レッドの各フィルタを有する反射ミラー27y,27
m,27c及びNDフィルタを有する反射ミラー27bを備えてお
り、それらのミラー27y,27m,27c,27bを周方向に４等配
してある。これらの反射ミラー27y,27m,27c,27bを各色
毎に選択して各色に応じた光像が露光される。NDフィル
タは入射した光の光量を一定割合減少させるものであ
り、モノカラー画像形成時及び前画像形成時にこのフィ
ルタを有するミラー27bを用いる。

画像形成部Ｙは感光ドラム６及びその周囲に配置され
た現像器7y,7m,7c、中間転写体８等の各機器により構成
される。感光ドラム６は時計方向である矢符方向に回転
駆動されるように構成されており、その周囲には回転駆
動域の上方に位置して帯電チャージャ３が配設され、こ
こから周方向の下流側にイエロー（以下Ｙという），マ
ゼンダ（以下Ｍという），シアン（以下Ｃという）の各
現像器7y,7m,7cがこの順で配設されている。感光ドラム
６には、光学走査系Ｘにて色分解され、画像の階調に応
じた強度の光学像が照射され、照射された部分の電位が
階調に応じて降下して潜像が形成される。感光ドラム６
の１回転目には現像器7yからイエローのトナーが、光学
像の照射された部分に階調に応じて付着せしめられてイ
エローのトナー像として顕像化され、第１転写チャージ
ャ４によるトナーと逆電位の印加により後述する中間転
写体８に転写が行われる。

その後除電チャージャ５により中間転写体８を除電す
る。転写後の感光ドラム６上の残留トナーはブレード方
式のクリーナ10により除去される。続いて２回転目には
マゼンダのトナーが、光学像の照射された部分に付着せ
しめられて顕像化され、中間転写体８に転写され、以下
同様に３回転目には、シアンのトナーが、光学像の照射
された部分に順次付着せしめられて顕像され夫々中間転
写体８に転写され、フルカラーの画像が形成されるよう
になっている。

中間転写体８で３回の転写により得られたフルカラー
の画像は第２転写チャージャ11の作用により複写紙処理
系Ｚの搬送ローラ13a,13bにて給紙カセット20aから搬送
された複写用紙に一括転写される。転写後の中間転写体
上の残留トナーはベルトクリーナ９にて除去される。画
像を転写された複写用紙は分離チャージャ12で中間転写
体８より分離後、搬送ベルト13cを介して定着装置14に
搬送され、トナーを溶隔定着後、排出ローラ16にて排出
トレー17に排出される。

また、排出ローラ16の入側には複写用紙の後端部を検
出する後端検出器15が配設されており、該後端検出器15
が複写用紙の後端部を検出すると、排出ローラ16が逆転
するようになっている。定着装置14と排出ローラ16との
間には排出ローラ16が逆転した場合の複写用紙の搬送方
向を下方へ切り換える切換爪18が配設されており、排出
ローラ16の逆転により複写機内に再入した複写用紙は下
方へ送られ、再給紙ローラ19aにて複写機底部に配設さ
れた再給紙カセット20bに収納される。再給紙カセット2
0bに収納された複写用紙はその裏面に画像を形成させる
場合には再給紙ローラ19aと反対側にある再給紙ローラ1
9a,19bにて搬送ローラ13bの入側に送られるようになっ
ている。このようにして、再給紙された複写用紙はその
裏面に表面と同様の方法でフルカラーの画像が形成され
るようになっている。そして表裏両面の複写が終了した
複写用紙は排出トレー17に排出される。

第２図は中間転写体８周りの構造を示す模式的拡大断
面図であり、中間転写体８は転写ベルト81を用いた構成
となっている。転写ベルト81は誘電体製の複合材を用い
てなり、変形５角形状に配置された５つのローラ82〜86
に張架された構造となっている。転写ベルト81の内周側
には感光ドラム６上の画像の先端との位置合わせのタイ
ミングをとるためのマーク87が設けられている。マーク
87は例えば光を高効率で反射するようになしてあり、ロ
ーラ86とローラ87との間に設けられた投受光型の光検知
器88によりマーク87が検出される。そして検出されたタ
イミングに関連して感光ドラム６での画像形成のタイミ
ングが定められる。ローラ82は第１転写チャージャ４の
下流側に配設され、図示しないモータにより矢符で示す
反時計方向に回転駆動され、転写ベルト81を感光ドラム
６と同期して矢符で示す方向に移動させる。またローラ
83は第２転写チャージャ11に、ローラ85は後述するブラ
シローラ91に夫々対向して設けられており、ローラ84は
ローラ83と同85との中間に設けられている。これらのロ
ーラ83〜86は従動ローラとなっている。

中間転写体８のローラ86側の一面にはベルトクリーナ
９が設けられている。ベルトクリーナ９は転写ベルト81
に圧接し、反時計方向に回転して転写ベルト81に残留す
るトナーを除去するブラシローラ91及び該ブラシローラ
91に付着したトナーを回収する回収ローラ92を備えてい
る。回収ローラ92には図示しない電源によりトナーと逆
極性の電圧が印加されており、ブラシローラ91に付着し
たトナーを吸着し、それに接触しているスクレーパ92a
により吸着したトナーを回収する。ブラシローラ91及び
回収ローラ92は、断面略コ字状の長手部材とその両側に
固定されたフランジ部材とを有する取付フレーム94のフ
ランジ部材に回転自在に支持されている。

取付フレーム94は支軸93を旋回中心として、転写ベル
ト81に対して接離するように旋回可能であり、両側に一
端を係止されたスプリング95,95により時計方向（離反
する方向）に付勢されている。スプリング95,95の他端
は図示しない複写機のメインフレームに取付けられてい
る。また取付フレーム94の一側にはそれを旋回駆動する
ためのソレノイド96のスプールが取付けられており、ス
プールの進退動作により、取付フレーム94が旋回し、転
写ベルト81に対して離反又は接触する。

また、第２転写チャージャ11には、感光ドラム６上に
形成されたフルカラーの画像を複写用紙に転写させるた
めの電圧が転写チャージャ用トランス110から与えられ
るようになっている。前記転写チャージャ用トランス11
0は、複写機の略中央部に設けられたマイクロコンピュ
ータを用いた制御部100に接続されており、制御部100か
ら与えられる論理信号に基づいてその出力電圧を変更す
るようになっている。前記制御部100は、複写機上面に
設けられ各種キーの操作によるオペレータからの指示及
び後述する検出信号に基づき、各機器に対してその制御
信号を出力する操作部1000と接続されている。この操作
部1000から制御部100には、片面複写モード又は両面複
写モードとモノカラーモード（単色モード）又はフルカ
ラーモードとのコピーモードを指定する情報が与えられ
ており、その指定に基づいて前記出力電圧（電流）を制
御するための２つの論理信号PA0,PA1が制御部100から転
写チャージャ用トランス110に与えられるようになって
いる。

上述の如く構成された各機器の制御は制御部100によ
り行われる。即ち制御部100は操作部1000の各種キーの
操作によるオペレータからの指示及び後述する検出信号
に基づき、各機器に対してその制御信号を出力する。ま
た制御部100には各機器に取付けられた図示しないセン
サ等の検出手段からの検出信号が与えられる。

第３図は操作部1000の主要部分を示す模式的平面図で
ある。この操作部1000にはモノカラーモードを選択する
モノカラーモードセレクトキー1001,フルカラーモード
を選択するフルカラーモードセレクトキー1002,片面複
写モードを選択する片面複写モードセレクトキー1003,
両面複写モードを選択する両面複写モードセレクトキー
1004,複写を開始させるプリントキー1005が配されてい
る。これらのキーによって指定される夫々のコピーモー
ドの情報は前述した如く制御部100に与えられるように
なっている。

次に、本発明のフルカラー複写機にて複写用紙の表裏
両面にフルカラー画像形成を形成させる場合の動作につ
いて説明する。まず、原稿の表面を複写すべく操作部10
00で、モノカラーモードセレクトキー1001又はフルカラ
ーモードセレクトキー1002の選択及び片面複写モードセ
レクトキー1003又は両面複写モードセレクトキー1004の
選択によって両面モード及びフルカラーモードを選択
し、プリントキー1005を押すことにより、ブルー，グリ
ーン，レッドの各フィルタを介して感光ローラ６上に露
光された潜像をY,M,Cの各現像器7y,7m,7cにより順次顕
像化し、その後位置を合わせて転写ベルト81上に転写さ
れた合成像は、給紙カセット20aより給紙された複写用
紙上に二次転写チャージャ11によって転写され定着器に
より定着される。

このようにして表面に画像が形成された複写用紙は、
排出ローラ16によりその排出方向の後端部を残して排出
される。そして、後端検出器15が複写用紙の後端部を検
出すると排出ローラ16が逆転して複写用紙はスイッチバ
ックし、再給紙カセット20bに収納される。

次に、原稿の表裏を換えて再びプリントキー1005が押
されると、前途の如き転写動作を繰り返し再給紙カセッ
ト20bより給紙された複写用紙の裏面に画像を転写し、
その画像が定着器により定着される。このように両面複
写された複写用紙は排紙トレー17上に排出される。

第４図は表面のトナー付着量と２次転写チャージャ11
に付与される裏面の最適転写電流との関係を示すグラフ
であり、縦軸に裏面の最適転写電流（μＡ）を、また横
軸に表面のトナー付着量（mg/cm²）を夫々とっている。

実線はモノカラーモードの場合の関係を、破線はフル
カラーモードの場合の関係を夫々示している。図から明
らかな如く両モード共に表面のトナー付着量が増加する
につれて、最適転写電流が増加する傾向があり、また、
フルカラーモードの場合はモノカラーモードの場合に比
して一様に最適転写電流が大であり、その増加率も高
い。これは、複写用紙表面のトナーの付着量が増加する
と複写用紙の絶縁度が高くなり、裏面のトナーの付着に
表面よりも大なる電流が必要であることを示している。
即ち、両モードにおいても裏面に画像を転写させる場合
はその転写電流を、表面に画像を転写させる場合の転写
電流よりも大としなければ、裏面への転写効率が低下す
る。

このため、本発明では次に示す如く裏面に画像を転写
させる場合はその転写電流を、表面に画像を転写させる
場合の転写電流よりも大とする転写電流の制御を行うと
共に、フルカラーモードの転写電流をモノカラーモード
の転写電流よりも大とする制御を行う。フルカラーモー
ド又はモノカラーモードにて両面複写を行う場合の表面
の転写電流と表面の転写電流との関係の一例を下記第１
表に示す。

第５図は転写電流の制御の手順を示すフローチャート
である。

まず、プリントキー1005がオンエッジ（オフからオン
に操作）であるか否かを判別する（ステップS1）。

プリントキー1005がオンエッジである場合（ステップ
S1 YES）は表面の複写についてフルカラーモードが選択
されているか否かを判別する（ステップS2）。

表面の複写についてフルカラーモードが選択されてい
る場合（ステップS2 YES）は、裏面の複写についてフル
カラーモードが選択されているか否かを判別する（ステ
ップS3）。

ステップS3において裏面の複写についてフルカラーモ
ードが選択されていると判別された場合（ステップS3 Y
ES）は、制御部100から転写チャージャ用トランス110に
転写出力A₁を出力させる論理信号（PA0→1,PA1→１）を
与え、２次転写チャージャ11の転写出力を転写出力A₁と
する（ステップS4）。

一方、ステップS3において裏面の複写についてフルカ
ラーモードが選択されていない、即ちモノカラーモード
が選択されていると判別された場合（ステップS3 NO）
は、制御部100から転写チャージャ用トランス110に転写
出力A₂を出力させる論理信号（PA0→0,PA1→１）を与
え、２次転写チャージャ11の転写出力を転写出力A₂とす
る（ステップS5）。

また、ステップS2において、表面の複写についてフル
カラーモードが選択されていない、即ちモノカラーモー
ドが選択されていると判別された場合（ステップS2 N
O）は、裏面の複写についてフルカラーモードが選択さ
れているか否かを判別する（ステップS6）。

ステップS6において裏面の複写についてフルカラーモ
ードが選択されていると判別された場合（ステップS6 Y
ES）は、制御部100から転写チャージャ用トランス110に
転写出力A₃を出力させる論理信号（PA0→0,PA1→１）を
与え、２次転写チャージャ11の転写出力を転写出力A₃と
する（ステップS7）。

一方、ステップS6において裏面の複写についてフルカ
ラーモードが選択されていない、即ちモノカラーモード
が選択されていると判別された場合（ステップS6 NO）
は、制御部100から転写チャージャ用トランス110に転写
出力A₄を出力させる論理信号（PA0→1,PA1→０）を与
え、２次転写チャージャ11の転写出力を転写出力A₄とす
る（ステップS8）。

以上の如くフルカラーモード及びモノカラーモードで
の両面複写において、複写用紙の裏面の転写時の転写出
力をその表面の転写出力よりも大となるようにするの
で、表面よりも絶縁度が高まる複写用紙の裏面の転写時
により大なる転写出力が２次転写チャージャ11に付与さ
れることとなり、裏面の転写における転写効率が低下し
ない。

なお、本実施例では中間転写体を用いたフルカラー複
写機を例に説明したが、本発明はこれに限るものではな
く、中間転写体を用いる他の複写機、プリンタ等の画像
形成装置に適用できることは言うまでもなく、また、中
間転写体以外の転写ドラム式及びドラム重畳方式等の多
重転写方式を用いた画像形成装置にも適用できるように
なっている。

〔効果〕

以上説明したとおり、本発明においては像担持体の表
面に形成された画像の１重又は多重の別に応じてその裏
面への転写出力を制御するようにしたので、転写出力を
像担持体の表面と裏面とで異ならせることができるた
め、像担持体の裏面の転写不良の発生が抑制され、転写
効率が向上する等優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像形成装置であるアナログ式の
フルカラー複写機の構造を示す模式的縦断面図、第２図
は中間転写体周りの画像形成部の要部構造を示す拡大断
面図、第３図は操作部の主要部分を示す模式的平面図、
第４図は表面のトナー付着量と２次転写チャージャに付
与される裏面の最適転写電流との関係を示すグラフ、第
５図は転写電流の制御の手順を示すフローチャートであ
る。 ４……第１転写チャージャ、６……感光ドラム、7y,7m,
7c……現像器、11……第２転写チャージャ、100……制
御部、110……転写チャージャ用トランス

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−273771（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−284376（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−185676（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/00 106 G03G 15/00 303 G03G 15/01

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体表面に形成された静電潜像にトナー
   を付着させて１重又は多重のトナー画像を形成し、形成
   されたトナー画像の像担持体への転写を順次的又は一括
   的に行い、１重又は多重の画像を像担持体の表面及び裏
   面に順次形成する画像形成装置において、 前記像担持体の表面に形成される画像の１重又は多重の
   別を判別する手段と、 該手段の判別結果に基づいて前記像担持体の裏面への前
   記転写の出力を制御する手段と を具備することを特徴とする画像形成装置。