JP3796999B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体の周辺に帯電手段と画像書込手段と現像手段とを配置して像担持体に形成したトナー像を転写材上に転写、定着する複写機、プリンタ、FAX等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に転写材の両面に画像を形成することができる画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、両面画像形成においては、像担持体上に形成した一方の面の画像を転写材上に転写、定着し、これを一旦両面反転給送装置に収納し、再び像担持体上に形成された画像とタイミングを合わせて両面反転給送装置より転写材を給送し、転写材上に他方の面の画像を転写、定着する方法がとられている。
【0003】
このように両面画像形成装置では、上記の如く、両面反転給送装置への給送や定着装置を2度通す等の転写材の搬送が行われるので、転写材搬送の信頼性が低く、転写材のジャムやしわ等を引き起こす原因となっていた。
【0004】
これに対し、特公昭49−37538号公報、同54−28740号公報、特開平1−44457号公報や同4−214576号公報等により、像担持体と中間転写体とを用いて転写材の両面にトナー像を形成後、1回で定着を行うものが提案されている。
【0005】
また、本願発明者らは、感光体ドラム(像担持体)の周りに帯電手段、画像書込手段、現像手段等よりなるトナー像形成手段を複数組配置し、感光体ドラム上に形成した重ね合わせカラートナー像を一旦ベルト状の中間転写体に一括して転写した後、再度感光体ドラム上に重ね合わせカラートナー像を形成し、感光体ドラム上のトナー像及び中間転写体上のトナー像とタイミングを合わせて給送され、中間転写体により搬送される転写材の両面にそれぞれ、感光体ドラム上のトナー像を表面画像として転写し、また中間転写体上のトナー像を裏面画像として転写した後、中間転写体から転写材を分離し、転写材上のトナー像を定着して両面カラー画像を形成する画像形成装置や画像形成方法を特開平9−258492号公報や特開平9−258516号公報にて開示した。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の如きベルト状の中間転写体を用いて転写材の両面に画像を形成する画像形成装置において、中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段の中間転写体クリーニングブレードの当接及び当接解除の機構としてソレノイドとバネとによる構成をとっているが、中間転写体クリーニングブレードの当接時の急激な押圧或いは当接解除時の急激な離間での衝撃により、ベルト状の中間転写体の速度が変化し画像に縮みや伸びが生じるという問題が起こる。また、衝撃により生じるトナー飛散により後の画像が汚れるという問題が起こる。
【0007】
本発明は上記の問題点を解決し、中間転写体クリーニングブレードの当接時或いは当接解除時の急激な押圧、離間での衝撃を防止して、衝撃によるベルト状の中間転写体の速度変化による画像の縮みや伸びの発生を防止し、また、衝撃により生じるトナー飛散による画像汚れの発生を防止する画像形成装置を提供することを第1の目的とする。
【0008】
また上記の如きベルト状の中間転写体を用いて転写材の両面に画像を形成する画像形成装置において、中間転写体上の裏面トナー像を、中間転写体を挟んでアースローラと対向する2次転写手段により転写材へ転写しているが、アースローラがベルト状の中間転写体と良好に接触されず、接点に放電が集中して2次転写手段の放電が不安定となり転写材上の表面トナー像の乱れが生じるという問題が起こる。
【0009】
本発明は上記の問題点を解決し、2次転写手段の放電を安定させ、2次転写手段の放電が不安定な際に生じる転写材上の表面トナー像の乱れを防止する画像形成装置を提供することを第2の目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的は、像担持体上に形成されたトナー像、および、像担持体上に形成されたトナー像を複数本のローラ部材により張架されるベルト状の中間転写体上に転写して得たトナー像を転写材の表面と裏面に転写する画像形成装置において、前記中間転写体に対して当接及び当接解除可能な中間転写体クリーニングブレードを有する中間転写体クリーニング手段を設けると共に、前記中間転写体クリーニングブレードの前記中間転写体への当接時、接触してから所定の押圧力に達するまでの時間t(sec)を、前記中間転写体の搬送速度をv(mm/sec)とするとき、t>10/vとし、また、前記中間転写体クリーニングブレードの前記中間転写体への当接をトレイル方式とすると共に、前記中間転写体クリーニングブレードの当接及び当接解除をソレノイドとバネとにより行い、動作速度をオイルダンパにて制限することを特徴とする画像形成装置(請求項1に記載の発明)。及び、像担持体上に形成されたトナー像、および、像担持体上に形成されたトナー像を複数本のローラ部材により張架されるベルト状の中間転写体上に転写して得たトナー像を転写材の表面と裏面に転写する画像形成装置において、前記中間転写体に対して当接及び当接解除可能な中間転写体クリーニングブレードを有する中間転写体クリーニング手段を設けると共に、前記中間転写体クリーニングブレードの前記中間転写体への当接時、接触してから所定の押圧力に達するまでの時間t(sec)を、前記中間転写体の搬送速度をv(mm/sec)とするとき、t>10/vとし、また、前記中間転写体クリーニングブレードの前記中間転写体への当接をトレイル方式とすると共に、前記中間転写体クリーニングブレードの当接及び当接解除動作をモータ駆動にて行い、駆動途中にトルクリミッタを設けることを特徴とする画像形成装置(請求項2に記載の発明)によって達成される。
【0011】
また、上記第2の目的は、像担持体により形成されたトナー像を、複数本のローラ部材により張架されるベルト状の中間転写体を介して転写材の両面に転写する画像形成装置において、前記転写材が搬送される前記中間転写体を介し、前記中間転写体上のトナー像を前記転写材の裏面に転写する2次転写手段を前記中間転写体の外側に、また前記2次転写手段と対向してAC放電手段を前記中間転写体内側に配置し、裏面トナー像の前記転写材への転写時に、前記2次転写手段及び前記AC放電手段を同時に動作させることを特徴とする画像形成装置によって達成される。
【0012】
【発明の実施の形態】
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。なお以下の実施形態の説明において、転写域において像担持体に対向する側の転写材の面を表面、転写材の他方の面すなわち中間転写体に対向する側の転写材の面を裏面といい、転写材の表面に転写される画像を表面画像、転写材の裏面に転写される画像を裏面画像という。
【0013】
各発明に共通する画像形成装置の一実施の形態の画像形成プロセス、各機構について、図1ないし図3を用いて説明する。図1は、各発明に共通する画像形成装置の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図であり、図2は、図1の像担持体の側断面図であり、図3は、図1の画像形成装置におけるトナー像形成状態を示す図であり、図3(A)は、像担持体に形成した裏面画像を中間転写体上に転写するときのトナー像形成状態を示す図であり、図3(B)は、中間転写体上の裏面画像と同期して像担持体に表面画像を形成するときのトナー像形成状態を示す図であり、図3(C)は、転写材上への両面画像形成を示す図である。
【0014】
図1において、10は像担持体である感光体ドラム、11は各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電器、12は各色毎の画像書込手段である露光光学系、13は各色毎の現像手段である現像器、14aは中間転写体である中間転写ベルト、14cは像担持体上のトナー像を中間転写体および転写材の表面に転写する1次転写手段である1次転写器、14gは中間転写体上のトナー像を転写材の裏面に転写する2次転写手段である2次転写器、14mは除電手段である除電器、150は転写材帯電手段である紙帯電器、14hは転写材分離手段である紙分離AC除電器、160は爪部材である分離爪210と拍車部材である拍車162とを有する搬送部、17は定着手段である定着装置、140は中間転写体クリーニングブレード141を有する中間転写体クリーニング手段である中間転写体クリーニング装置である。
【0015】
像担持体である感光体ドラム10は、例えば、光学ガラスや透明アクリル樹脂等の透明部材によって形成される円筒状の基体の外周に、透明の導電層、a−Si層あるいは有機感光層(OPC)等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図1の矢印で示す時計方向に、例えば80〜400mm/secの線速度にて回転される。
【0016】
感光体ドラム10は、図2に示すように、それを係合固定する両端部のフランジ部材10A及び10Bに嵌込まれたベアリングB1,B2により、装置本体に架設固定されるドラム軸30に対し軸受けされて回転自在に支持され、フランジ部材10Bの一体とする歯車Gが装置本体側の不図示の駆動歯車と噛合して駆動されることにより所定の方向に定速で回転される。
【0017】
像担持体上にトナー像を形成する手段は、帯電手段であるスコロトロン帯電器11、画像書込手段である露光光学系12及び現像手段である現像器13からなり、これらを1組として、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)および黒色(K)の各色の画像形成プロセス用として4組設けられ、図1の矢印にて示す感光体ドラム10の回転方向に対して、Y、M、C、Kの順に配置される。
【0018】
各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電器11は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッドと例えば鋸歯状電極からなる放電電極11aとを有し、感光体ドラム10の感光層と対峙して取付けられ、トナーと同極性のコロナ放電によって帯電作用(本実施形態においてはマイナス帯電)を行い、感光体ドラム10に対し一様な電位を与える。放電電極11aとしては、その他ワイヤ電極や針状電極を用いることも可能である。
【0019】
各色毎の画像書込手段である露光光学系12は、感光体ドラム10上での露光位置が、前述した各色毎のスコロトロン帯電器11に対して感光体ドラム10の回転方向下流側に位置するようにして感光体ドラム10の内部に配置される。図2に示すように、それぞれの露光光学系12は、ドラム軸30と平行に主走査方向に配列された像露光光(画像書込光)の発光素子としてのLED(発光ダイオード)を複数個アレイ状に並べた線状の露光素子12aと、結像素子としての光集束性光伝送体(商品名:セルフォックレンズアレイ)12bと、セルフォックレンズアレイ12bを保持するレンズホルダ12cとで構成される露光用ユニットであり、保持部材20に取付けられる。保持部材20には各色毎の露光光学系12の他に転写同時露光器12d及び一様露光器12eが取付けられ、一体となって感光体ドラム10の透光性の基体内部に収容される。各色毎の露光光学系12は、別体の画像読取装置によって読み取られメモリに記憶された各色の画像データに従って感光体ドラム10の感光層を裏面から画像書込し、感光体ドラム10上に静電潜像を形成する。露光素子12aとしては、LEDの他、FL(蛍光体発光)、EL(エレクトロルミネッセンス)、PL(プラズマ放電)等の複数の発光素子をアレイ状に並べたものを用いることも可能である。像露光光(画像書込光)の発光素子の発光波長は、通常Y、M、Cのトナーに対して透過性の高い780〜900nmの範囲のものが用いられるが、本実施形態においては裏面から画像書込を行う方式であるため、カラートナーに対して透過性を十分に有しないこれより短い400〜780nmの波長でもよい。また、像露光光の80%以上は感光体ドラム10の感光層で吸収されることから、感光体ドラム10表面のカラートナーによる反射や吸収の影響は無視することができる。一般にカラートナーの現像順はトナー像や現像器13への混色の関係からY、M、C、Kの順が好ましい。なお図2において、WAは像露光光の発光素子(LED)よりのリード線である。
【0020】
各色毎の現像手段である現像器13は、感光体ドラム10の周面に対し所定の間隙を保ち、感光体ドラム10の回転方向と順方向に回転する例えば厚み0.5〜1mm、外径15〜25mmの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ131と、現像ケーシング138とを有し、現像ケーシング138の内部には、各々イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)および黒色(K)の一成分或いは二成分現像剤を収容している。それぞれの現像器13は不図示の突き当てコロにより感光体ドラム10と所定の間隙、例えば100〜500μmをあけて非接触に保たれており、現像スリーブ131に対して直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加することにより、非接触の反転現像を行い、感光体ドラム10上にトナー像を形成する。
【0021】
中間転写体である中間転写ベルト14aは体積抵抗率が108Ω・cm以上、好ましくは1012Ω・cm未満の無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した厚さ0.1〜1.0mmの半導電性フィルム基体の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として厚さ5〜50μmのフッ素コーティングを行った2層構成のシームレスベルトである。中間転写ベルト14aの基体としては、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ0.5〜2.0mmの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。中間転写ベルト14aは、それぞれローラ部材である駆動ローラ14dと従動ローラ14eとガイドローラ14fとテンションローラ14iとに張架され、図1の矢印で示す反時計方向に回転される。ガイドローラ14f、従動ローラ14e及び駆動ローラ14dは固定位置で回転され、テンションローラ14iは不図示のバネ等の弾力により位置移動可能に支持されて回転される。不図示の中間転写体駆動モータよりの駆動をうけて駆動ローラ14dが回転され、中間転写ベルト14aを駆動して回転させる。中間転写ベルト14aの回転により従動ローラ14e、ガイドローラ14f及びテンションローラ14iが従動して回転される。回転中の中間転写ベルト14aのベルト弛みがテンションローラ14iにより緊張される。中間転写ベルト14aが従動ローラ14eに張架される位置に転写材である記録紙Pが供給され、中間転写ベルト14aによって搬送される。駆動ローラ14dに張架される中間転写ベルト14aの定着装置17側の端部の曲率部KTにおいて中間転写ベルト14aから記録紙Pが分離される。
【0022】
像担持体上のトナー像を中間転写体に転写および転写材の表面に転写する1次転写手段としての1次転写器14cは、中間転写ベルト14aを挟んで感光体ドラム10に対向して設けられるコロナ放電器であり、中間転写ベルト14aと感光体ドラム10との間に転写域14bを形成する。1次転写器14cにはトナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の直流電圧が印加され、感光体ドラム10上のトナー像を中間転写ベルト14a上または転写材である記録紙Pの表面に転写する。
【0023】
中間転写体上のトナー像を転写材の裏面に転写する2次転写手段である2次転写器14gはコロナ放電器により構成され、中間転写ベルト14aを挟んで1次転写器14cと駆動ローラ14dとの間に設けられ、後段において詳述するAC放電手段であるACコロナ放電器14pに対向して設けられ、2次転写器14gにはトナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の直流電圧が印加され、中間転写ベルト14a上のトナー像を記録紙Pの裏面に転写する。
【0024】
除電手段である除電器14mはコロナ放電器により構成され、中間転写ベルト14aの移動方向に対し、1次転写器14cの下流側に、1次転写器14cと並列して設けられ、交流電圧が印加され、1次転写器14cの電圧印加により荷電される中間転写ベルト14aの電荷を除電する。
【0025】
転写材帯電手段である紙帯電器150は好ましくは鋸歯状電極により構成され、中間転写ベルト14aを挟んで接地された従動ローラ14eと対向して設けられ、トナーと同極性(本実施形態においてはマイナス極性)の直流電圧が印加され、記録紙Pを帯電して中間転写ベルト14aに吸着させる。紙帯電器150としては鋸歯状電極の他に、コロナ放電器や中間転写ベルト14aに当接および当接解除可能な紙帯電ブラシや紙帯電ローラ等を用いることも可能である。
【0026】
転写材分離手段である紙分離AC除電器14hは好ましくはコロナ放電器により構成され、必要に応じて中間転写ベルト14aの定着装置17側端部に中間転写ベルト14aを挟んで接地された駆動ローラ14dに対向して設けられ、必要に応じてトナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印加され、中間転写ベルト14aにより搬送される記録紙Pを除電して中間転写ベルト14aから分離する。
【0027】
搬送部160は爪部材である分離爪210と拍車部材である拍車162とを有し、中間転写ベルト14aの定着装置17側の端部の曲率部KTと定着装置17との間に設けられる。搬送部160は、定着装置17からの熱により、中間転写ベルト14aが変形したり、中間転写ベルト14aに担持されるトナー像が融着気味になって転写しにくくなったり、中間転写ベルト14a上にトナーが固着したりすることを防止する。
【0028】
爪部材である分離爪210は中間転写ベルト14aの曲率部KTに近接し、中間転写ベルト14aと所定の間隔、好ましくは0.1〜2.0mmを空けて支持軸221に固定されて設けられ、記録紙Pが中間転写ベルト14aより分離される際に、中間転写ベルト14a方向へ曲がって搬送されようとする記録紙Pの先端部を当接させ、記録紙Pの分離を補助する。
【0029】
拍車部材である拍車162は、周面に複数の突起部162aを有し、回転支持軸165を中心として回転自在に設けられる。拍車162は、記録紙Pの裏面側をガイドして記録紙Pを搬送し、両面にトナー像を有する記録紙Pの裏面トナー像の乱れを防止するとともに、記録紙Pの定着装置17への進入方向を一定にしながら記録紙Pを安定して定着装置17へと搬送する。
【0030】
分離爪210と拍車162とは、中間転写ベルト14a上の転写材搬送面或いはその延長面に対し、感光体ドラム10の有る側と反対側に配設される。転写材搬送面或いはその延長面の両側に拍車部材である拍車162を設けることも可能である。
【0031】
定着手段である定着装置17は、内部にヒータを有する第1定着ローラ17aと第2定着ローラ17bとの2本のローラ状の定着部材で構成され、第1定着ローラ17aと第2定着ローラ17bとの間のニップ部Tで記録紙Pを挟持搬送し、熱と圧力とをくわえることにより、ニップ部Tを搬送される記録紙P上のトナー像を定着する。
【0032】
中間転写体クリーニング手段である中間転写体クリーニング装置140は、中間転写ベルト14aを挟んでガイドローラ14fに対向して設けられ、後段において詳述する中間転写ベルト14aに対して当接及び当接解除可能な中間転写体クリーニングブレード141により、中間転写ベルト14aの周面上に残った転写後のトナーをクリーニングする。中間転写体クリーニングブレード141は、例えばウレタン等のゴム材により形成される。
【0033】
次に画像形成プロセスを説明する。
【0034】
画像記録のスタートにより不図示の感光体駆動モータの始動により感光体ドラム10が図1の矢印で示す時計方向へ回転され、同時にイエロー(Y)のスコロトロン帯電器11の帯電作用により感光体ドラム10に電位の付与が開始される。
【0035】
感光体ドラム10は電位を付与されたあと、Yの露光光学系12によって第1の色信号すなわちYの画像データに対応する電気信号による画像書込が開始され、感光体ドラム10の表面に原稿画像のYの画像に対応する静電潜像が形成される。
【0036】
前記の潜像はYの現像器13により非接触の状態で反転現像され、感光体ドラム10上にイエロー(Y)のトナー像が形成される。
【0037】
次いで感光体ドラム10は、Yのトナー像の上からマゼンタ(M)のスコロトロン帯電器11の帯電作用により電位が付与され、Mの露光光学系12によって第2の色信号すなわちMの画像データに対応する電気信号による画像書込が行われ、Mの現像器13による非接触の反転現像によって前記のイエロー(Y)のトナー像の上にマゼンタ(M)のトナー像が重ね合わせて形成される。
【0038】
同様のプロセスにより、シアン(C)のスコロトロン帯電器11、Cの露光光学系12およびCの現像器13によってさらに第3の色信号に対応するシアン(C)のトナー像が重ね合わせて形成され、更にその上に黒色(K)のスコロトロン帯電器11、Kの露光光学系12およびKの現像器13によって第4の色信号に対応する黒色(K)のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム10の一回転以内にその周面上にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)および黒色(K)の4色の重ね合わせカラートナー像が形成される。
【0039】
これらY、M、C及びKの露光光学系12による感光体ドラム10の感光層に対する画像書込はドラムの内部より前述した透光性の基体を通して行われる。従って第2、第3および第4の色信号に対応する画像の書込は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く受けることなく行われ、第1の色信号に対応する画像と同等の静電潜像を形成することが可能となる。
【0040】
上記の画像形成プロセスによって像担持体である感光体ドラム10上に形成された裏面画像となる重ね合わせカラートナー像は、転写域14bにおいて、1次転写器14cによって、中間転写体である中間転写ベルト14a上に一括して転写される(図3(A))。この際、良好な転写がなされるように、感光体ドラム10の内部に設けた転写同時露光器12dによる一様露光が行われるようにしてもよい。また1次転写器14cにより荷電された中間転写ベルト14aの電荷は除電器14mにより除電される。
【0041】
転写後の感光体ドラム10の周面上に残ったトナーは感光体ドラムAC除電器16により除電を受けた後、像担持体クリーニング手段であるクリーニング装置19にいたり、感光体ドラム10に当接したゴム材から成るクリーニングブレード19aによってクリーニングされ、スクリュウ19bによって不図示の排トナー容器に回収される。また、感光体ドラム10の周面は、例えば発光ダイオードを用いた帯電前の一様露光器12eによる露光によって先の画像形成における感光体ドラム10の履歴が解消される。
【0042】
以上のようにして中間転写ベルト14a上に裏面画像となる重ね合わせカラートナー像が形成された後、感光体ドラム10上には上記のカラー画像形成プロセスと同様にして、引続き表面画像となる重ね合わせカラートナー像が形成される(図3(B))。この際、感光体ドラム10上に形成される表面画像は、前記感光体ドラム10上に形成した裏面画像に対して鏡像となるように画像データが変更される。
【0043】
感光体ドラム10上への表面画像形成にともなって転写材である記録紙Pが転写材収納手段である給紙カセット15より、送り出しローラ15aにより送り出され、転写材給送手段としてのタイミングローラ15bへ搬送され、タイミングローラ15bの駆動によって、感光体ドラム10上に形成される表面画像のカラートナー像と、中間転写ベルト14aに担持されている裏面画像のカラートナー像との同期がとられて転写域14bへ給送される。この際、給送される記録紙Pは、記録紙Pの表面側に設けられる転写材帯電手段である紙帯電器150によりトナーと同極性に帯電され、中間転写ベルト14aに吸着されて転写域14bへ搬送される。トナーと同極性に紙帯電を行うことにより、中間転写ベルト14a上のトナー像や感光体ドラム10上のトナー像と引き合うことを防止して、トナー像の乱れを防止している。
【0044】
転写域14bではトナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧が印加される1次転写器14cによって感光体ドラム10上の表面画像が一括して記録紙Pの表面に転写される。このとき、中間転写ベルト14a上の裏面画像は記録紙Pに転写されないで中間転写ベルト14a上に存在する。この際、良好な転写がなされるように、転写域14bと対向して感光体ドラム10の内部に設けられた、例えば発光ダイオードを用いた転写同時露光器12dによる一様露光が行われるようにしてもよい。また1次転写器14cにより荷電された中間転写ベルト14aの電荷は除電器14mにより除電される。
【0045】
表面にカラートナー像が転写された記録紙Pは、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧が印加される2次転写器14gへと搬送され、中間転写ベルト14aを挟んで2次転写器14gに対向して設けられるACコロナ放電器14pのAC放電と、2次転写器14gによるトナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)のDCコロナ放電とにより、記録紙P上の表面画像が乱されることなく安定した状態で、2次転写器14gにより中間転写ベルト14aの周面上の裏面画像が一括して記録紙Pの裏面に転写される(図3(C))。
【0046】
両面にカラートナー像が形成された記録紙Pは、中間転写ベルト14aの曲率部KTの曲率と、中間転写ベルト14aの端部に設けられる転写材分離手段としての紙分離AC除電器14hによる除電作用と、中間転写ベルト14aと所定の間隔を空けて搬送部160に設けられる分離爪210とにより、中間転写ベルト14aから分離され、搬送部160に設けられた拍車162を通して定着手段としての定着装置17へと搬送され、第1定着ローラ17aと第2定着ローラ17bとの間のニップ部T間を搬送され、ニップ部Tで熱と圧力とをくわえられることにより記録紙P上のトナー像が定着される。両面画像記録がなされた記録紙Pは表裏を反転されて送られ、排紙ローラ18により装置外部のトレイへ排出される。
【0047】
転写後の中間転写ベルト14aの周面上に残ったトナーは、中間転写ベルト14aに当接状態とされる中間転写体クリーニング装置140の中間転写体クリーニングブレード141によりクリーニングされる。中間転写ベルト14a上の転写残トナーのクリーニング後、中間転写ベルト14aから中間転写体クリーニングブレード141が当接解除(離間)される。
【0048】
また、転写後の感光体ドラム10の周面上に残ったトナーは、感光体ドラムAC除電器16により除電を受けた後、クリーニング装置19によりクリーニングされ、帯電前の一様露光器12eにより先の画像形成における感光体ドラム10の履歴が解消されて、次の画像形成サイクルにはいる。
【0049】
上記の方法を用いることにより、重ね合わせカラートナー像を一括転写するので、中間転写ベルト14a上のカラー画像の色ズレやトナーの散りやこすれ等が起こりにくく、画像劣化が少ない良好な両面カラー画像形成がなされる。
【0050】
実施形態1
第1の目的の第1の実施の形態について、図4ないし図6を用いて説明する。図4は、中間転写体クリーニングブレードの当接及び当接解除の一実施の形態を示す図であり、図5は、図4のオイルダンパの断面構成図であり、図6は、中間転写体クリーニングブレードの中間転写体への当接の仕方を示す図である。
【0051】
図1にて上述したように、転写材上に両面トナー像が転写された後、転写後の中間転写ベルト14aの周面上に残ったトナーは、中間転写ベルト14aを介してガイドローラ14fと対向して設けられ、中間転写ベルト14aに当接状態とされる中間転写体クリーニング装置140の、例えばウレタン等のゴム材を用いた中間転写体クリーニングブレード141によりクリーニングされる。また中間転写ベルト14a上の転写残トナーのクリーニング後、中間転写ベルト14aから中間転写体クリーニングブレード141が当接解除(離間)されるが、中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aへの当接時の急激な押圧、或いは中間転写ベルト14aからの当接解除時(離間時)の急激な離間での衝撃により、中間転写ベルト14aの速度が変化し画像に縮みや伸びが生じたり、また、衝撃により生じるトナー飛散により後の画像に画像汚れが生じる。これを抑制し、緩やかな中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aへの当接及び中間転写ベルト14aからの当接解除を行うため、中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aへの当接時、中間転写体クリーニングブレード141の先端部が中間転写ベルト14aに接触してから所定の押圧力に達するまでの時間t(sec)を、中間転写ベルト14aの搬送速度をv(mm/sec)とするとき、
t>10/v
とすべきことが実験的に確認された。ここで、計数10(mm)は中間転写体クリーニングブレード141が中間転写ベルト14aに当接してから所定の押圧力に達するまでの長さである。
【0052】
また、中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aへの当接直前及び/または中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aからの当接解除直前の速度を150mm/sec以下とすべきことが実験的に確認された。
【0053】
上記の具体的な構成を以下に説明する。なお図4において、実線矢印は中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aへの当接時の各部材の移動方向を示し、また点線矢印は中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aからの当接解除時(離間時)の各部材の移動方向を示す。
【0054】
図4ないし図6によれば、回転軸143を支軸として回転可能なホルダレバー142の一端142aに中間転写体クリーニングブレード141が取付けられる。また、ホルダレバー142の他端の片142bとL字状のスライドレバー146のL字部146aの一方の面との間に弾性部材である弾性バネ145が設けられ、平面状のスライド台148上を水平に移動可能でバネ147により図4の左方向に引かれるスライドレバー146により、ホルダレバー142の片142cと係合するスライドレバー146のL字部146aの他方の面が、ホルダレバー142の片142cを押圧し、ホルダレバー142をストッパ144に当接状態とする。この状態で中間転写体クリーニングブレード141は、中間転写ベルト14aから当接解除状態(離間状態)とされる。
【0055】
スライドレバー146のL字部146aと反対側の端部はソレノイドSDと結合されており、スライドレバー146に設けられるラックLKが、オイルダンパDPのピニオンPNと噛み合わされている。
【0056】
オイルダンパDPは、図5に示すように、そのケーシングKS内にグリースGRが詰め込まれて密閉されており、ピニオンPNと結合しバネ性を有する水車状のフィンFNがケーシングKS内に設けられ、ピニオンPNの回転に当たっては、フィンFNに加わるグリースGRの抵抗によりピニオンPNが粘性をもって緩やかに回転される。
【0057】
中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aへの当接に際しては、不図示の制御部よりの信号により先ずソレノイドSDがonされ、スライドレバー146が、バネ147の引っ張り力に抗してスライド台148上を図4の右方向にスライドされる。この際スライドレバー146の動きは、オイルダンパDPにより粘性をもって緩やかにスライドされる。スライドレバー146の図4における右方向への作動により、スライドレバー146のL字部146aが弾性バネ145を押圧してホルダレバー142が回転軸143を中心として反時計方向に回転され、中間転写体クリーニングブレード141が緩やかに、150mm/sec以下の速度で中間転写ベルト14aに当接される。更なるスライドレバー146の図4の右方向への動きにより、弾性部材である弾性バネ145をL字部146aがさらに押圧し続け、スライドレバー146のソレノイドSDの吸引の終了時に、中間転写体クリーニングブレード141が所定の押圧力で中間転写ベルト14aに当接し、中間転写ベルト14aを押圧する。オイルダンパDPがソレノイドSDの吸引速度を一定に押さえ、さらに弾性バネ145の徐々なる押圧により中間転写体クリーニングブレード141の押圧力がソフトに上がる。この際、中間転写体クリーニングブレード141が中間転写ベルト14aに接触してから所定の押圧力に達するまでの時間t(sec)は、中間転写ベルト14aの搬送速度をv(mm/sec)とするとき、
t>10/v
とする。
【0058】
上記における中間転写体クリーニングブレード141の先端部の中間転写ベルト14aとの当接方向は、図6(B)に示すカウンタ方向での、押圧力10〜20g/cm程度での当接よりも、図6(A)に示すトレイル方向での、押圧力20〜30g/cm程度での当接の方が好ましい。カウンタ方向では中間転写体クリーニングブレード141のゴムが、中間転写ベルト14aへ食い込み方向のため、押圧力が急激に上がり易い。
【0059】
中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aからの当接解除の際には、不図示の制御部よりの信号によりソレノイドSDがoffされると、スライドレバー146がバネ147の引っ張り力によりスライド台148上を図4左方向にスライドされる。この際スライドレバー146の動きは、オイルダンパDPにより粘性をもって緩やかにスライドされる。弾性バネ145の押圧力が徐々に緩やかとなり、更なるスライドレバー146の図4左方向への動きにより、スライドレバー146のL字部146aがホルダレバー142の片142cと当接しながら図4左方向に移動し、回転軸143を中心としてホルダレバー142が時計方向に回転され、中間転写体クリーニングブレード141が緩やかに、150mm/sec以下の速度で中間転写ベルト14aから当接解除(離間)される。オイルダンパDPがバネ147の吸引速度を一定に押さえ、さらに弾性バネ145により中間転写体クリーニングブレード141の押圧力がソフトに下がり、中間転写ベルト14aから中間転写体クリーニングブレード141がソフトに当接解除(離間)される。
【0060】
上記により、中間転写体クリーニングブレードの当接時或いは当接解除時の急激な押圧、離間での衝撃によるベルト状の中間転写体の速度変化により生じる画像の縮みや伸びの発生が防止され、また、衝撃により生じるトナー飛散による画像汚れの発生が防止される。
【0061】
実施形態2
第1の目的の第2の実施の形態について、図7または図8を用いて説明する。図7は、中間転写体クリーニングブレードの当接及び当接解除の他の実施の形態を示す図であり、図8は、図7のレバーの駆動系を示す図である。
【0062】
図1にて前述したように、転写材上に両面トナー像が転写された後、転写後の中間転写ベルト14aの周面上に残ったトナーは、中間転写ベルト14aを介してガイドローラ14fと対向して設けられ、中間転写ベルト14aに当接状態とされる中間転写体クリーニング装置140の、例えばウレタン等のゴム材を用いた中間転写体クリーニングブレード141によりクリーニングされる。また中間転写ベルト14a上の転写残トナーのクリーニング後、中間転写ベルト14aから中間転写体クリーニングブレード141が当接解除(離間)されるが、中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aへの当接時の急激な押圧、或いは中間転写ベルト14aからの当接解除時(離間時)の急激な離間での衝撃により、中間転写ベルト14aの速度が変化し画像に縮みや伸びが生じたり、また、衝撃により生じるトナー飛散により後の画像に画像が汚れる生じる。これを抑制し、緩やかな中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aへの当接及び中間転写ベルト14aからの当接解除を行うため、中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aへの当接時、中間転写体クリーニングブレード141が中間転写ベルト14aに接触してから所定の押圧力に達するまでの時間t(sec)を、中間転写ベルト14aの搬送速度をv(mm/sec)とするとき、
t>10/v
とすべきことが実験的に確認された。ここで、計数10(mm)は中間転写体クリーニングブレード141が中間転写ベルト14aに当接してから所定の押圧力に達するまでの長さである。
【0063】
また、中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aへの当接直前及び/または中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aからの当接解除直前の速度を150mm/sec以下とすべきことが実験的に確認された。
【0064】
上記の具体的な構成を以下に説明する。なお図7において、実線矢印は中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aへの当接時の各部材の移動方向を示し、また点線矢印は中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aからの当接解除時(離間時)の各部材の移動方向を示す。
【0065】
図7または図8によれば、回転軸243を支軸として回転可能な押圧板242に中間転写体クリーニングブレード141のホルダHDが取付けられ、ホルダHDに中間転写体クリーニングブレード141が取付けられる。同じく回転軸243を支軸として回転可能なレバー246が、回転軸243を一体として回転する歯車G1に設けられるピン244a及びピン244bに挟まれて、図7に実線で示す所定位置に停止される。この状態において、バネ用弾性体である弾性バネ245を挟んでレバー246の顎部246aに押圧板242の先端部が係止され、ホルダHDに保持される中間転写体クリーニングブレード141が中間転写ベルト14aと当接解除状態(離間状態)とされる。
【0066】
歯車G1の正逆回転(反時計方向、時計方向回転)により、歯車G1に設けられるピン244a,244bに挟まれるレバー246が回転されて、中間転写体クリーニングブレード141が中間転写ベルト14aへ当接及び中間転写ベルト14aから当接解除(離間)されるが、歯車G1を含むレバー246の駆動系GKとしては、駆動モータM1と直結する歯車G5と、これに連なる歯車G4,G3と、歯車G3と同軸で回転するトルクリミッタTRと、トルクリミッタTRを介して歯車G3と同軸で回転する歯車G2と、歯車G2に噛み合う歯車G1とにより構成される(図8参照)。
【0067】
中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aへの当接に際しては、不図示の制御部よりの信号により駆動モータM1が時計方向に回転され、駆動系GKを通して歯車G1が反時計方向に回転され、レバー246とレバー246の顎部246aに係止される押圧板242が反時計方向に回転され、ホルダHDに保持される中間転写体クリーニングブレード141が150mm/sec以下の速度でソフトで緩やかに中間転写ベルト14aに当接される。中間転写体クリーニングブレード141が中間転写ベルト14aに当接された状態で、押圧板242の先端部からレバー246の顎部246aが離間されながらレバー246が反時計方向へ更に回転され、レバー246に押圧されるバネ用弾性体である弾性バネ245により中間転写体クリーニングブレード141がさらに中間転写ベルト14aへ押圧される。弾性バネ245の押圧により中間転写体クリーニングブレード141の押圧が所定の押圧力に達すると、所定の押圧力に設定されたトルクリミッタTRの作用により歯車G1,G2の回転が停止される。中間転写体クリーニングブレード141の押圧力が所定の押圧力に達した後、不図示の制御部からの信号により駆動モータM1を停止する。バネ用弾性体である弾性バネ145の徐々なる押圧力の上昇により中間転写体クリーニングブレード141の押圧力がソフトに上がる。この際、中間転写体クリーニングブレード141が中間転写ベルト14aに接触してから所定の押圧力に達するまでの時間t(sec)は、中間転写ベルト14aの搬送速度をv(mm/sec)とするとき、
t>10/v
とする。
【0068】
実施形態1にかかわる図6にて前述したと同様に、中間転写体クリーニングブレード141の先端部の中間転写ベルト14aとの当接方向は、カウンタ方向では中間転写体クリーニングブレード141のゴムが、中間転写ベルト14aへ食い込み方向のため、押圧力が急激に上がり易いのでトレイル方向が好ましい。
【0069】
中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aからの当接解除の際には、不図示の制御部からの逆回転信号により駆動モータM1が反時計方向に回転されると、駆動系GKを通して歯車G1が時計方向に回転され、押圧板242の先端部と離間されていたレバー246の顎部246aが、徐々に押圧板242の先端部に近づき、これに伴いレバー246と押圧板242とに挟まれたバネ用弾性体である弾性バネ245が徐々に伸び、中間転写体クリーニングブレード141の押圧力が所定の押圧力より徐々に減少される。レバー246の更なる時計方向の回転により顎部246aと押圧板242の先端部とが係合し、顎部246aにより押圧板242の先端部が時計方向に回転されると、中間転写体クリーニングブレード141が緩やかに、150mm/sec以下の速度で中間転写ベルト14aから当接解除(離間)される。弾性バネ145の徐々なる押圧力の減少により中間転写体クリーニングブレード141の押圧力がソフトに下がり、中間転写ベルト14aから中間転写体クリーニングブレード141がソフトに当接解除(離間)される。
【0070】
上記により、中間転写体クリーニングブレードの当接時或いは当接解除時の急激な押圧、離間での衝撃によるベルト状の中間転写体の速度変化により生じる画像の縮みや伸びの発生が防止され、また、衝撃により生じるトナー飛散による画像汚れの発生が防止される。
【0071】
実施形態3
第2の目的の実施の形態について、図9を用いて説明する。図9は、図1の中間転写体周りの概要拡大説明図である。
【0072】
従来、中間転写ベルト14aを挟んで2次転写器14gと対向してアースローラを設け、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の直流電圧が印加される2次転写器14gにより中間転写ベルト14a上の裏面トナー像を転写材へ転写していたが、アースローラが中間転写ベルト14aと良好に接触されず、接点に放電が集中して2次転写器14gの放電が不安定となり転写材上の表面トナー像の乱れが生じるので、以下に説明するように、アースローラの代わりに2次転写器14gと対向してAC放電手段を設け、2次転写器14gの放電の安定化を図り転写材上の表面トナー像の乱れを防止する。
【0073】
図9によれば、感光体ドラム10上に形成される表面画像のカラートナー像と、中間転写ベルト14aに担持されている裏面画像のカラートナー像との同期がとられて転写域14bへ転写材である記録紙Pが給送される。この際、給送される記録紙Pは、記録紙Pの表面側に設けられる転写材帯電手段である紙帯電器150によりトナーと同極性に帯電され、中間転写ベルト14aに吸着されて転写域14bへ搬送される。
【0074】
転写域14bではトナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧が印加される1次転写器14cによって感光体ドラム10上の表面画像が一括して記録紙Pの表面に転写される。1次転写器14cによる表面画像のトナー像の転写は、中間転写ベルト14aと感光体ドラム10との間でニップが形成されているので安定して表面トナー像が記録紙P上に転写される。また1次転写器14cにより荷電された中間転写ベルト14aの電荷は除電器14mにより除電される。このとき、中間転写ベルト14a上の裏面画像は記録紙Pに転写されないで中間転写ベルト14a上に存在する。
【0075】
表面にカラートナー像が転写された記録紙Pは、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧が印加される2次転写器14gへと搬送され、中間転写ベルト14aを挟んで2次転写器14gに対向して設けられるACコロナ放電器14pには0.5〜2kHzで5〜6kVのAC電圧によるACコロナ放電と、2次転写器14gによるトナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の+4〜+6kV、電流100μA程度のDC電圧によるDCコロナ放電とにより、2次転写器14gによるDCコロナ放電が、図9に点線で示すように、幅広い領域で安定して放電されるので、記録紙P上の表面画像のトナー像が乱されることなく安定した状態で、2次転写器14gにより中間転写ベルト14aの周面上の裏面画像が一括して記録紙Pの裏面に良好に転写される。なお、ACコロナ放電には0〜−2kV程度のDC電圧を重畳してもよい。
【0076】
両面にカラートナー像が形成された記録紙Pは、中間転写ベルト14aの曲率部KTの曲率と、中間転写ベルト14aの端部に設けられる転写材分離手段としての紙分離AC除電器14hによる除電作用と、中間転写ベルト14aと所定の間隔を空けて設けられる分離爪210とにより、中間転写ベルト14aから分離される。
【0077】
さらに、ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト14aの体積抵抗率をR(Ω・cm)とするとき、2次転写手段である2次転写器14gによる転写電荷のリークが防止されて記録紙Pの良好な搬送がなされるように、また中間転写ベルト14aと感光体ドラム10との分離時、中間転写ベルト14aからの記録紙Pの分離時等に剥離放電が発生して、中間転写ベルト14a上や記録紙P上のトナー像が乱れてしまうことを防止するために、
108≦R
とすることが好ましい。中間転写ベルト14aの体積抵抗率Rが108Ω・cm未満で小さいと、2次転写器14gのコロナ放電が記録紙Pの領域以外に流れてしまい、十分な帯電が行われなくなる。また、落雷により中間転写ベルト14aが破損されてしまう。またさらに、中間転写ベルト14aの体積抵抗率Rが1012Ω・cm未満であることが望ましい。中間転写ベルト14aの体積抵抗率Rが1012Ω・cm以上で高いと、2次転写手段である2次転写器14gの転写電荷のリークが遅く記録紙Pと中間転写ベルト14aとの密着力が強いため、記録紙Pが曲率部KTに巻き付き気味になって分離しずらくなる傾向が生じる。また、分離時に剥離放電も生じ易い。
【0078】
上記により、2次転写手段の放電が安定され、2次転写手段の放電が不安定な際に生じる転写材上の表面トナー像の乱れが防止されて良好な搬送が行われ、また剥離放電によるトナー像の乱れも防止されて良好な両面画像形成がなされる。
【0079】
上記の各実施形態にて説明した各発明に共通する画像形成装置の他の実施の形態について図10にて説明する。図10は、各発明に共通する画像形成装置の他の実施の形態を示すカラー画像形成装置の概要断面構成図である。
【0080】
本例の画像形成装置では、図10に示すように、裏面画像となるトナー像(裏面トナー像)を形成する第1の像担持体である感光体ドラム10bと、表面画像となるトナー像(表面トナー像)を形成する第2の像担持体である感光体ドラム10aとをそれぞれ別々に設け、感光体ドラム10bに形成した裏面トナー像を、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧が印加される第1の1次転写手段である第1の1次転写器114bにより中間転写体である中間転写ベルト114a上に転写した後、感光体ドラム10bと感光体ドラム10aとの間で中間転写ベルト114a上に転写材である記録紙Pを供給し、中間転写ベルト114aを挟んでアースローラ14kと対向して設けられる紙帯電器150の帯電により、記録紙Pを中間転写ベルト114aに吸着させて搬送し、感光体ドラム10a上に形成した表面トナー像を、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧が印加される第2の1次転写手段である第2の1次転写器114cにより記録紙Pの表面に転写した後、中間転写ベルト114a上の裏面トナー像を、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧が印加される2次転写手段である2次転写器14gにより記録紙Pの裏面に転写して、記録紙P上に表裏のトナー像を形成し、両面にカラートナー像が形成された記録紙Pを、中間転写ベルト114aの曲率部KTの曲率と、中間転写ベルト114aの端部に必要に応じて設けられる転写材分離手段としての紙分離AC除電器14hによる除電作用と、中間転写ベルト114aと所定の間隔を空けて搬送部160に設けられる分離爪210とにより、中間転写ベルト114aから分離し、搬送部160に設けられた拍車部材である拍車162を通して定着手段としての定着装置17へと搬送し、第1定着ローラ17aと第2定着ローラ17bとの間のニップ部Tで記録紙P上のトナー像を定着し、両面画像を得るようにするものである。本例においても中間転写体クリーニング手段である中間転写体クリーニング装置140が、中間転写ベルト114aを挟んでガイドローラ14fに対向して設けられ、中間転写ベルト114aに対して当接及び当接解除可能な、例えばウレタン等のゴム材を用いた中間転写体クリーニングブレード141により、中間転写ベルト114aの周面上に残った転写後のトナーがクリーニングされる。
【0081】
本例の画像形成装置における感光体ドラム10a,10bや中間転写ベルト114aは、前記画像形成装置にて説明した感光体ドラム10や中間転写ベルト14aと同様な機能、構造のものが用いられる。中間転写ベルト114aは、それぞれローラ部材である駆動ローラ14dとアースローラ14kと従動ローラ14eとガイドローラ14fとテンションローラ14iとに内接して張架される。また、それぞれ除電手段である除電器114m,114nが、中間転写ベルト114aの移動方向に対し、第1の1次転写器114b及び第2の1次転写器114cの後に、第1の1次転写器114b及び第2の1次転写器114cと並列して設けられ、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印加され、第1の1次転写器114b及び第2の1次転写器114cの電圧印加により荷電される中間転写ベルト114aの電荷を除電する。また、中間転写ベルト114aを挟んで2次転写器14gに対向してAC放電手段であるACコロナ放電器14pが設けられる。
【0082】
裏面画像となるトナー像を第1の像担持体である感光体ドラム10bに形成する手段と表面画像となるトナー像を第2の像担持体である感光体ドラム10aに形成する手段とには、前述した画像形成装置にて用いられたと同様な、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)および黒色(K)の画像形成プロセス用の4組の現像器13(現像手段)、スコロトロン帯電器11(帯電手段)、露光光学系12(画像書込手段)が感光体ドラム10b,10aに対してそれぞれに用いられ、裏面画像のトナー像と表面画像のトナー像とをそれぞれ形成する。
【0083】
本例においても、中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト114aへの当接時の急激な押圧、或いは中間転写ベルト114aからの当接解除時(離間時)の急激な離間での衝撃により、中間転写ベルト114aの速度が変化し画像に縮みや伸びが生じたり、また、衝撃により生じるトナー飛散により後の画像に画像汚れが生じたりすることをを防止し、緩やかな中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト114aへの当接及び中間転写ベルト114aからの当接解除を行うため、前記実施形態1及び実施形態2にて説明したと同様な中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト114aへの当接及び当接解除(離間)機構が用いられ、中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト114aへの当接時、中間転写体クリーニングブレード141が中間転写ベルト114aに接触してから所定の押圧力に達するまでの時間t(sec)は、中間転写ベルト114aの搬送速度をv(mm/sec)とするとき、
t>10/v
とする。
【0084】
また、中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト114aへの当接直前及び/または中間転写体クリーニングブレード141の中間転写ベルト14aからの当接解除直前の速度を150mm/sec以下とする。
【0085】
上記により、中間転写体クリーニングブレードの当接時或いは当接解除時の急激な押圧、離間での衝撃によるベルト状の中間転写体の速度変化により生じる画像の縮みや伸びの発生が防止され、また、衝撃により生じるトナー飛散による画像汚れの発生が防止される。
【0086】
また従来、中間転写ベルト114aを挟んで2次転写器14gと対向してアースローラを設け、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の直流電圧が印加される2次転写器14gにより中間転写ベルト114a上の裏面トナー像を転写材へ転写していたが、アースローラが中間転写ベルト114aと良好に接触されず、接点に放電が集中して2次転写器14gの放電が不安定となり転写材上の表面トナー像の乱れが生じるので、前記実施形態3にて説明したと同様に、アースローラの代わりに2次転写器14gと対向してAC放電手段を設け、2次転写器14gの放電の安定化を図り転写材上の表面トナー像の乱れを防止する。即ち、中間転写ベルト114aを挟んで2次転写器14gに対向して設けられるACコロナ放電器14pには0.5〜2kHzで5〜6kVのACコロナ放電と、2次転写器14gによるトナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧+4〜+6kV、電流100μA程度のDCコロナ放電とにより、2次転写器14gによるDCコロナ放電を幅広い領域で安定して放電させ、記録紙P上の表面画像のトナー像が乱されることなく安定した状態で、2次転写器14gにより中間転写ベルト114aの周面上の裏面画像を一括して記録紙Pの裏面に転写するようにする。なお、ACコロナ放電には0〜−2kV程度のDC電圧を重畳してもよい。
【0087】
さらに、ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト114aの体積抵抗率をR(Ω・cm)とするとき、2次転写手段である2次転写器14gによる転写電荷のリークが防止されて記録紙Pの良好な搬送がなされるように、また中間転写ベルト114aと感光体ドラム10bとの分離時、中間転写ベルト114aからの記録紙Pの分離時等に剥離放電が発生して、中間転写ベルト114a上や記録紙P上のトナー像が乱れてしまうことを防止するために、
108≦R
とすることが好ましい。中間転写ベルト114aの体積抵抗率Rが108Ω・cm未満で小さいと、2次転写器14gのコロナ放電が記録紙Pの領域以外に流れてしまい、十分な帯電が行われなくなる。また、落雷により中間転写ベルト114aが破損されてしまう。またさらに、中間転写ベルト114aの体積抵抗率Rが1012Ω・cm未満であることが望ましい。中間転写ベルト114aの体積抵抗率Rが1012Ω・cm以上で高いと、2次転写手段である2次転写器14gの転写電荷のリークが遅く記録紙Pと中間転写ベルト114aとの密着力が強いため、記録紙Pが曲率部KTに巻き付き気味になって分離しずらくなる傾向が生じる。また、分離時に剥離放電も生じ易い。
【0088】
上記により、2次転写手段の放電が安定され、2次転写手段の放電が不安定な際に生じる転写材上の表面トナー像の乱れが防止されて良好な搬送が行われ、また剥離放電によるトナー像の乱れも防止されて良好な両面画像形成がなされる。
【0089】
なお、上記の画像形成装置の各例では像担持体上に直接トナー像を形成したが、像担持体とは別に像形成体を設け、該像形成体上に形成したトナー像を像担持体上に担持させてもよい。また、上記画像形成装置の各例としてカラー画像形成装置にて説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものでなく、図1或いは図10にて説明したと同様のプロセスによるモノクロの画像形成装置にも適用されるものである。また、画像書込手段を像担持体、第1の像担持体、第2の像担持体の内部に配設したが、外部に配設するようにしてもよい。
【0090】
さらに、本発明の画像形成装置では、上述の各画像形成装置で説明したような転写材の両面に画像を形成する両面画像形成のほかに、転写材の表面または裏面のみの片側に画像を形成する片面画像形成もなされ得ることは勿論である。
【0091】
なお、上記図1或いは図10にて説明した両面用の画像形成装置を用いることにより、従来の両面反転給送装置を用いた両面画像形成装置における問題点、即ち、
●両面時の1stプリント速度が遅い。
【0092】
●用紙(転写材)搬送の信頼性が低く、ジャムが発生しやすい。
【0093】
●ジャムが発生した場合、通紙経路が長いため、無駄になる用紙が多く、ジャム処理も大変である。
【0094】
●適用できる紙種に制限があり、厚紙や薄紙、はがき等の小サイズ紙や不定形紙には対応できない。
【0095】
●定着オイルによって通紙経路が汚染され、特にカラーの場合に問題となる。
【0096】
●機内への熱の持ち込みがあり、プロセスが安定しない。
【0097】
等を解決し、以下の如き効果を奏する。
【0098】
○用紙(転写材)反転の待ち時間がないため、用紙両面への画像形成を続けて行うことが可能となり、両面時の1stプリント速度が速くなる。
【0099】
○定着手段通過後の用紙を再給紙する必要がないため、用紙の給送信頼性が大幅に向上する。また定着オイルによる通紙経路の汚染や機内への熱の持ち込みもない。
【0100】
○片面時と全く同じ給送系で両面プリントが可能であるため、転写材種類の制限がなくなる。
【0101】
○用紙反転経路がないため、ジャム発生時に無駄になる用紙が少なく、ジャム処理も容易である。
【0102】
○両面時に定着手段を通過する用紙の数は片面時の半分であるため、定着消費電力が低減される。
【0103】
【発明の効果】
請求項1及び2に記載の発明によれば、中間転写体クリーニングブレードの当接時或いは当接解除時の急激な押圧、離間での衝撃によるベルト状の中間転写体の速度変化により生じる画像の縮みや伸びの発生が防止され、また、衝撃により生じるトナー飛散による画像汚れの発生が防止される。
【0104】
前記第2の目的に関する画像形成装置によれば、2次転写手段の放電が安定され、2次転写手段の放電が不安定な際に生じる転写材上の表面トナー像の乱れが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】各発明に共通する画像形成装置の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。
【図2】図1の像担持体の側断面図である。
【図3】図1の画像形成装置におけるトナー像形成状態を示す図である。
【図4】中間転写体クリーニングブレードの当接及び当接解除の一実施の形態を示す図である。
【図5】図4のオイルダンパの断面構成図である。
【図6】中間転写体クリーニングブレードの中間転写体への当接の仕方を示す図である。
【図7】中間転写体クリーニングブレードの当接及び当接解除の他の実施の形態を示す図である。
【図8】図7のレバーの駆動系を示す図である。
【図9】図1の中間転写体周りの概要拡大説明図である。
【図10】各発明に共通する画像形成装置の他の実施の形態を示すカラー画像形成装置の概要断面構成図である。
【符号の説明】
10,10a,10b 感光体ドラム
11 スコロトロン帯電器
12 露光光学系
13 現像器
14a,114a 中間転写ベルト
14c 1次転写器
14g 2次転写器
14h 紙分離AC除電器
14p ACコロナ放電器
14m,114m,114n 除電器
17 定着装置
114b 第1の1次転写器
114c 第2の1次転写器
141 中間転写体クリーニングブレード
145,245 弾性バネ
DP オイルダンパ
P 記録紙
SD ソレノイド
TR トルクリミッタ
Claims (2)
- 像担持体上に形成されたトナー像、および、像担持体上に形成されたトナー像を複数本のローラ部材により張架されるベルト状の中間転写体上に転写して得たトナー像を転写材の表面と裏面に転写する画像形成装置において、
前記中間転写体に対して当接及び当接解除可能な中間転写体クリーニングブレードを有する中間転写体クリーニング手段を設けると共に、前記中間転写体クリーニングブレードの前記中間転写体への当接時、接触してから所定の押圧力に達するまでの時間t(sec)を、前記中間転写体の搬送速度をv(mm/sec)とするとき、
t>10/v
とし、また、
前記中間転写体クリーニングブレードの前記中間転写体への当接をトレイル方式とすると共に、前記中間転写体クリーニングブレードの当接及び当接解除をソレノイドとバネとにより行い、動作速度をオイルダンパにて制限することを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体上に形成されたトナー像、および、像担持体上に形成されたトナー像を複数本のローラ部材により張架されるベルト状の中間転写体上に転写して得たトナー像を転写材の表面と裏面に転写する画像形成装置において、
前記中間転写体に対して当接及び当接解除可能な中間転写体クリーニングブレードを有する中間転写体クリーニング手段を設けると共に、前記中間転写体クリーニングブレードの前記中間転写体への当接時、接触してから所定の押圧力に達するまでの時間t(sec)を、前記中間転写体の搬送速度をv(mm/sec)とするとき、
t>10/v
とし、また、
前記中間転写体クリーニングブレードの前記中間転写体への当接をトレイル方式とすると共に、前記中間転写体クリーニングブレードの当接及び当接解除動作をモータ駆動にて行い、駆動途中にトルクリミッタを設けることを特徴とする画像形成装置。
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