JP3791588B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法等を用いる複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、とくに、両面印刷を行う方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３により従来の両面印刷を行う方式の画像形成装置について説明する。図中、７は中間転写ベルト、１３は二次転写部、１３ａは二次転写ローラ、１３ｂは二次転写バックアップローラ、３０は転写材ガイド部材、２０は定着装置、２０ａは定着ローラ、２０ｂは加圧ローラ、２０ｃは駆動ローラ、２０ｄは定着ベルトを示している。一次転写部（図示せず）において像担持体から中間転写ベルト７に転写されたトナー像は、二次転写部１３において搬送されてくる転写材上に転写された後、転写材上に転写されたトナー像は定着装置２０により加熱、加圧され定着される。両面印刷時に転写材の裏面に印刷する場合には、定着装置２０を通過した転写材は、転写材の後端が先端となって転写材ガイド部材３０に案内され、二次転写部１３において転写材の裏面に印刷され、定着装置２０にて定着される。
【０００３】
上記定着装置２０においては、定着ローラ２０ａの材質を加圧ローラ２０ｂの材質より硬くし、両者のニップ（加圧面）Ｎを図４（Ａ）に示すように、凹状の面（以下、順ニップという）になるように構成する方式がある。この場合、定着ローラ２０ａから出る転写材の先端は定着ローラ２０ａ側にカールする上カールＵの状態となる。その結果、転写材が定着ベルト２０ｄに巻き付いてしまうという問題を有し、これを防止するために定着ベルト２０ｄにオイルを塗布したり、トナーの組成を変更したりする方法が知られているが、オイルの塗布やトナーの組成の変更は、他のプロセスへの影響が大きいため、剥離爪により転写材を剥離するするのが普通であった。しかしながら、剥離爪は定着ローラ２０ａ或いは定着ベルト２０ｄの表面を削ってしまい画像上に爪跡が残るという欠陥が発生し、定着装置の寿命が短くなるという欠点を有している。
【０００４】
そこで、加圧ローラ２０ｂの材質を定着ローラ２０ａの材質より硬くし、両者のニップ（加圧面）Ｎを図４（Ｂ）に示すように、凸状の面（以下、逆ニップという）になるように構成する方式が知られている。この場合、定着ローラ２０ａから出る転写材の先端は加圧ローラ２０ｂ側にカールする下カールＤの状態となり、転写材の定着ローラ２０ａへの巻き付きを防止することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、定着ローラ２０ａと加圧ローラ２０ｂの関係を逆ニップの構成とした場合、片面印刷では全体プロセスとして成り立っているが、両面印刷となると下記の問題が生じる。すなわち、裏面印刷時、転写材が裏返しになった状態で転写材ガイド部材３０に案内されてくると、転写材の先端が上カールＵ′の状態になる。しかも裏面印刷時においては、転写材が乾燥しており、搬送経路での摩擦帯電および転写バイアスにより静電気が溜まっている。これらの条件が重なると、回転する中間転写ベルト７に接触または近接するため、静電吸着してまい、転写材先端が剥離されないために転写材が転写後に矢印Ｙに示すように、中間転写ベルト７に巻き付いてしまうという問題を有している。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、逆ニップ構成の定着装置を用い且つ両面印刷を行う方式の画像形成装置において、裏面印刷時における中間転写ベルトからの転写材の剥離を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明の請求項１記載の画像形成装置は、中間転写ベルトと逆ニップ構成の定着装置を用い且つ両面印刷を行う方式の画像形成装置において、二次転写部における二次転写ローラとバックアップローラのニップを水平ニップとすることを特徴とし、請求項２きさいの発明は、請求項１において、二次転写部の出口に転写材の裏面に当接可能な除電針を配設し、除電針を接地もしくは転写バイアスと逆極性のバイアスを印加することを特徴とする。
以上
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明が適用される画像形成装置の例を示す全体構成図である。この画像形成装置は、４色のトナーによりフルカラー画像を形成することができるカラー電子写真プリンタであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置の全てに適用可能である。
【０００９】
画像形成装置１はハウジング本体２を備え、ハウジング本体２内に感光体３が配設され、図示しない駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。この感光体３の周囲には、その回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ４、感光体３上に静電潜像を形成するための露光ユニット５、静電潜像を現像するための現像器ユニット６、感光体３上に形成されたトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための中間転写装置９、感光体３上に残留するトナーを除去するためのクリーニング装置１０が配置されている。
【００１０】
現像器ユニット６は、イエロー用現像器６Ｙ、シアン用現像器６Ｃ、マゼンタ用現像器６Ｍおよびブラック用現像器６Ｋからなり、各現像器は、現像ハウジング６ａ内に配設された現像ローラ６ｂを備えている。そして、これらの現像器６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋはそれぞれ感光体３に対して揺動可能に配設され、感光体３の１回転毎に選択的に一つの現像器の現像ローラ６ｂのみが感光体３に当接可能にされている。
【００１１】
中間転写装置９は、ＰＥＴフィルムの表面にアルミ蒸着層を設けさらにその表層に半導電塗料を形成、積層した中間転写ベルト７、中間転写ベルト７を一様帯電させるための一次転写電極ローラ８、中間転写ベルト７を回動させるための駆動ローラ１１、感光体３上のトナー像を中間転写ベルト７に転写するための一次転写部１２、中間転写ベルト７上のトナー像を転写材に転写するための二次転写部１３、中間転写ベルト７上の残留トナーを除去するためのクリーニング手段１４等から構成されている。二次転写部１３およびクリーニング手段１４は、中間転写ベルト７から離接可能にされている。
【００１２】
ケース本体２内には転写材の束が収納される給紙カセット１５が配設され、ケース本体２の側面には薄紙、ＯＨＰシート、封筒等の特殊転写材を供給するための給紙トレイ１６が設けられ、また、ケース本体２の上部には画像が転写された転写材を収容する排紙トレイ１７が設けられ、給紙カセット１５および給紙トレイ１６と排紙トレイ１７との間に転写材搬送路１９が形成されている。転写材搬送路１９には、給紙カセット１５からの転写材搬送路１９ａと給紙トレイ１６からの転写材搬送路１９ｂが連結されている。転写材搬送路１９の二次転写部１３の下流側には定着装置２０が配設されている。なお、２１は両面印刷のための転写材搬送路、２７は片面／両面印刷切換手段である。
【００１３】
給紙カセット１５および給紙トレイ１６の転写材排出部には、転写材の束に圧接するようにピックアップローラ２２が設けられ、ピックアップローラ２２に近接してその下流側に捌き機構２３が配設されている。また、捌き機構の下流側には一対のスキュー補正ローラ２４が設けられ、スキュー補正ローラ２４の下流側に一対のゲートローラ２５が配設されている。なお、２６は、給紙カセット１５からの転写材を搬送する搬送ローラである。
【００１４】
上記構成からなる画像形成装置の作用について説明する。図示しないコンピュータからの画像形成信号が入力されると、感光体３が回転駆動され、先ず、感光体３の表面が帯電ローラ４によって一様に帯電され、一様に帯電された感光体３の表面に、露光ユニット５によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光Ｌがなされ、イエローの静電潜像が形成される。
【００１５】
感光体３には、イエロー用現像器６Ｙの現像ローラ６ｂのみが接触し、これによってイエローの静電潜像のトナー像が感光体３上に形成される。中間転写ベルト７の側端部には一次転写電極ローラ８により上記トナー像の帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、感光体３上に形成されたトナー像が、一次転写部１２において中間転写ベルト７上に転写される。このとき、二次転写部１３およびクリーニング手段１４は、中間転写ベルト７から離間、退避されている。感光体３上の残留トナーはその都度クリーニング装置１０によって除去された後、感光体３の表面は除電手段（図示せず）により除電される。
【００１６】
上記の動作が画像形成信号の第２色目、第３色目、第４色目に対応して、感光体３と中間転写ベルト７の１回転による潜像形成、現像、転写が繰り返され、前記画像形成信号の内容に応じた４色のトナー像が中間転写ベルト７上において重ね会わされて転写される。そして、このフルカラー画像が二次転写部１３に達するタイミングで、レジストローラ２５が駆動し転写材が転写材搬送路１９を経て二次転写部１３に供給され、このとき、二次転写部１３およびクリーニング手段１４が中間転写ベルト７に当接されるとともに二次転写部１３に二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト７上のフルカラートナー像が転写材上に転写される。中間転写ベルト７上の残留トナーはクリーニング手段１４により除去される。転写材上に転写された転写像は定着装置２０により定着され排紙トレイ１７に排紙される。両面印刷の場合には、定着装置２０を通過した転写材は、片面／両面印刷切換手段２７により転写材の後端が先端となって、ゲートローラ２５に送られ、ここで転写タイミングに合わせて、転写材ガイド部材３０に案内され、二次転写部１３において転写材の裏面に印刷され、定着装置２０にて定着される。
【００１７】
図２は、本発明の画像形成装置の１実施形態を示し、図２（Ａ）は要部構成図、図２（Ｂ）は二次転写部の１例を示す拡大図、図２（Ｃ）は二次転写部の他例を示す拡大図である。
【００１８】
図２（Ａ）には、図１で説明した中間転写ベルト７、二次転写部１３、定着装置２０、転写材ガイド部材３０が示されている。二次転写部１３は、二次転写ローラ１３ａと、これに対向して中間転写ベルト７の裏側に設けられたバックアップローラ１３ｂとからなり、定着装置２０は、定着ローラ２０ａ、定着ローラ２０ａに圧接される加圧ローラ２０ｂ、駆動ローラ２０ｃ、定着ローラ２０ａと駆動ローラ２０ｃ間に巻回される定着ベルト２０ｄから構成されている。加圧ローラ２０ｂと駆動ローラ２０ｃにはヒータが設けられている。
【００１９】
本発明においては、定着装置２０の加圧ローラ２０ｂの材質を定着ローラ２０ａの材質より硬くし、両者のニップ（加圧面）Ｎを図４（Ｂ）に示すように、凸状の面（逆ニップ）になるように構成する方式を採用し、定着ローラ２０ａから出る転写材の先端は加圧ローラ２０ｂ側にカールする下カールＤの状態となり、転写材の定着ベルト２０ｄへの巻き付きを防止するようにしている。しかし、裏面印刷時、転写材が裏返しになった状態で転写材ガイド部材３０に案内されてくると、転写材の先端が上カールＵ′の状態になる。このとき、転写材には搬送経路での摩擦帯電および転写バイアスにより静電気が溜まっており、回転する中間転写ベルト７に接触または近接するため、静電吸着してまい、転写材先端が剥離されないために転写材が転写後に中間転写ベルト７に巻き付いてしまうという問題を生じる。
【００２０】
そこで、本発明においては、二次転写部１３の二次転写ローラ１３ａの材質をバックアップローラ１３ｂの材質より硬くし、両者のニップ（加圧面）１３ｃを図２（Ｂ）に示すように、凸状の面（逆ニップ）になるように構成している。したがって、二次転写ローラ１３ａから出る転写材の先端は二次転写ローラ１３ａ側にカールする下カールＤ′の力が作用し、転写材の中間転写ベルト７からの剥離を容易に行うことができる。
【００２１】
なお、図２（Ｃ）に示すように、二次転写部１３の二次転写ローラ１３ａの材質をバックアップローラ１３ｂの材質と略同等にし、両者のニップ（加圧面）１３ｃを水平状の面（水平ニップ）になるように構成してもよい。
【００２２】
また、上記構成に加えて、中間転写ベルト７の回転速度よりも二次転写ローラ１３ａの回転速度を遅くし、転写材裏側に二次転写ローラ１３ａの負荷をかけるようにすれば、より剥離を容易にすることができる。
【００２３】
また、バックアップローラ１３ｂを、図示矢印Ｅに示すように、転写材搬送方向にオフセットするようにすれば、より剥離を容易にすることができる。
【００２４】
さらに、二次転写部１３の出口に転写材の裏面に当接可能な除電針を配設し、除電針を接地もしくは転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加するようにすれば、より剥離を容易にすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、逆ニップ構成の定着装置を用い且つ両面印刷を行う方式の画像形成装置において、裏面印刷時における中間転写ベルトからの転写材の剥離を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の例を示す全体構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の１実施形態を示し、図２（Ａ）は要部構成図、図２（Ｂ）は二次転写部の１例を示す拡大図、図２（Ｃ）は二次転写部の他例を示す拡大図である。
【図３】従来の画像形成装置の例を示す図である。
【図４】本発明の課題を説明するための図である。
【符号の説明】
７…中間転写ベルト
１３…二次転写部
１３ａ…二次転写ローラ
１３ｂ…バックアップローラ
１３ｃ…ニップ
２０…定着装置

Claims (2)

1. 中間転写ベルトと逆ニップ構成の定着装置を用い且つ両面印刷を行う方式の画像形成装置において、二次転写部における二次転写ローラとバックアップローラのニップを水平ニップとすることを特徴とする画像形成装置。
2. 二次転写部の出口に転写材の裏面に当接可能な除電針を配設し、除電針を接地もしくは転写バイアスと逆極性のバイアスを印加することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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