JP3815012B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持手段にトナー像を形成し、像担持手段上のトナー像を転写材に転写、定着して画像を形成する複写機、プリンタ、FAX等の電子写真方式の画像形成装置、特に、転写材の両面に画像形成をすることが可能な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、像担持手段上に形成したトナー像を転写材の一方の面に転写、定着し、転写材を一旦両面反転給紙装置に収納した後、再び像担持手段上に形成したトナー像とタイミングを合わせて転写材を両面反転給紙装置より給送し、像担持手段上のトナー像を転写材の他方の面に転写、定着して転写材の両面に画像を形成する方法がとられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この両面画像形成装置は、上記の如く、両面反転給紙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、ジャムや転写材のシワ等を引き起こす原因となる。さらに、転写材の搬送距離が長くなるため画像形成に多くの処理時間がかかり、また転写材を画像定着のため2度加熱処理することから紙質を傷める等の問題があった。
【0004】
そこで本発明者は先に、2つの像形成手段と2つの転写手段を設けることにより、転写材の両面に対しトナー像を転写し、両面にトナー像を有した転写材を同時に定着する装置について研究を行い、両面画像形成の処理速度を著しく早めることのできる両面画像形成装置の実現を可能とした。
【0005】
この両面画像形成装置においては、表裏にトナー像を転写した転写材は、定着装置による1度の加熱処理により両面のトナー像が同時に定着されるので、転写材の紙質を傷めるおそれがなく、また転写材の搬送路を短縮して画像形成の処理速度も早められるようになっている。
【0006】
本発明者はさらにコピーの処理時間の短縮などについて研究を続け、先に提案した両面画像形成装置に比して、画像形成スピードを著しく早めることのできる画像形成装置の実現を課題とした。更に、上記の機能に加えて良好な画像形成を行うことができる画像形成装置の提供、及び、この画像形成ユニットの使い勝手の向上を課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の構成により解決することができる。
【0008】
トナー像を担持する第1像担持手段、第2像担持手段、第3像担持手段と、前記第1像担持手段上にトナー像を形成する第1トナー像形成手段と、前記第1トナー像形成手段における画像形成用のγ補正よりも低γ補正を含む画像形成条件で前記第2像担持手段上にトナー像を形成する第2トナー像形成手段と、前記第1トナー像形成手段により前記第1像担持手段に形成されたトナー像を、転写材の第1面に転写する第1転写手段と、前記第2トナー像形成手段により前記第2像担持手段に形成されたトナー像を、前記第3像担持手段に転写する第2転写手段と、前記第2転写手段により前記第3像担持手段に転写されたトナー像を、転写材の第1面とは反対側の第2面に転写する第3転写手段と、転写材に転写されたトナー像を定着する定着手段と、を有する画像形成装置。
【0009】
すなわち、第1、2像担持手段上にそれぞれ第1、2トナー像形成手段でトナー像を形成し、第2像担持手段上に形成されたトナー像は一旦第3像担持手段上に転写し、その後、第1、3像担持手段上のトナー像を転写材の両面に転写し、同時に定着するので、画像形成スピードを著しく早めることができる。さらに、この場合、転写材の第1面への画像形成は第1像担持手段から転写材への1回の転写で済むのに対し、転写材の第2面への画像形成は第2像担持手段から第3像担持手段、第3像担持手段から転写材へと2回の転写を行うため、第1面に対して第2面の画像濃度が低くなる(転写率が100%でないことからトナー付着量が低下することに起因)。また、トナー像の2回の転写により階調性が変化し、良好な画像形成を行うことができない。しかしながら、本第1発明においては、第1トナー像形成手段と第2トナー像形成手段とは異なる画像形成条件とするので、このような画像濃度の低下や階調性の変化に対応して、良好な画像形成を行うことができる。
【0016】
【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、以下の説明において、転写域において第1像担持手段に対向する側の転写材の面を表面(第1面)、転写材の他方の側の面を裏面(第2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。
【0017】
まず、本発明の一実施形態の画像形成プロセス及び各機構について、図1〜図3を用いて説明する。図1は本発明の画像形成装置の一実施形態を示す画像形成装置の断面構成図である。
【0018】
第3像担持手段である中間転写体10は、周面上にトナー像の保持を可能とした無端状のベルトであり、例えば厚さ0.5〜2.0mm、体積抵抗率108〜1014Ω・cmのシリコンゴム或いはウレタンゴムからなる半導電性のゴムベルト基体の外側に、トナーフィルミング防止層として厚さ5〜50μmの半導電性のフッ素コーティングを行った2層構成とされる。ゴムベルト基体の代わりに、厚さ0.1〜0.5mm、体積抵抗率108〜1014Ω・cmの半導電性のポリエステル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、変性ポリイミドやETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体)等を使用することもできる。
【0019】
この中間転写体10は、駆動ローラ11A、テンションローラ13、従動ローラ11B、案内ローラ12B、従動ローラ11C、案内ローラ12Bとにより水平方向に張設された状態で、駆動ローラ11Aに伝達される動力により反時計方向に循環して搬送され、回転する。
【0020】
回転する中間転写体10上面には、第1及び第2プロセスユニット20A、20Bが水平配置されている。この第1及び第2プロセスユニット20A、20Bそれぞれは、トナー像を担持する像担持手段である感光体ドラム21と感光体ドラム21上にトナー像を形成するトナー像形成手段26とで構成され、周知の電子写真プロセスで感光体ドラム21上にトナー像を形成するプロセスユニット20であり、後段において詳述するように、制御を除いて同じ構成を有している。なお、第1及び第2プロセスユニット20A、20Bとで同じ構成の場合A,Bの添え字を除いて符号を記す。プロセスユニット20は、図示しないガイド部材を介して装置本体の上方から各感光体ドラム21の周面が前記の中間転写体10に所定の当接圧をもって接するよう位置規制して装着される。なお、トナー像形成手段26は、帯電手段であるスコロトロン帯電器22、露光手段である露光ユニット25、現像手段である現像器23及びクリーニング手段であるクリーニング装置24とから構成されている。
【0021】
第1及び第2像担持手段である感光体ドラム21A、21Bは外径30〜80mmの接地された円筒状のアルミニウム基体の外周に、有機感光層(OPC)を形成したもので、装置本体の動力により時計方向に前記中間転写体10の周速度と同速度をもって駆動回転される。
【0022】
スコロトロン帯電器22は、鋸歯状電極或いはワイヤ電極からなるコロナ放電電極と、感光体ドラム10の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持された制御グリッドとで構成され、感光体ドラム21の移動方向に対して直交する方向に感光体ドラム21と対峙し近接して取り付けられる。スコロトロン帯電器22は、トナーと同極性のコロナ放電(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21に対し一様な電位を与える。
【0023】
露光ユニット25は、感光体ドラム21の軸と平行に主走査方向に配列された像露光光発光素子としての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と、等倍結像素子としてのセルフォックレンズから構成される。露光素子としては、その他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線状のものが用いられる。露光ユニットは、別体の画像読み取り装置によって読み取られメモリに記憶された画像データに基づいて感光体ドラム21に像露光を行い、感光体ドラム21上に潜像を形成する。
【0024】
現像器23は、例えば厚み0.5〜1mm、外径10〜30mm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230を備え、内部に一成分あるいは二成分の現像剤を収容している。現像スリーブ230は、感光体ドラム21の回転方向と順方向に回転しており、現像スリーブ230に対しトナーと同極性(本実施形態においてはマイナス極性)の直流電圧あるいはさらに交流を加えた現像バイアスを印加することにより、感光体ドラム21の露光部に対して接触又は非接触状態で反転現像が行われる。
【0025】
第1転写手段である転写器14A及び第2転写手段である転写器14Bは、前記の中間転写体10の背面にトナーと反対極性の電荷を付与して感光体ドラム21との間にトナー像の転写域を形成するもので、それぞれの感光体ドラム21の周面に対向して配置され、転写器14Aは感光体ドラム21Aのトナー像を供給される転写材である記録紙Pの上面(表面)に、一方転写器14Bは感光体ドラム21Bのトナー像を中間転写体10上にそれぞれ転写する。
【0026】
転写材帯電手段である紙帯電器14Cは、ブラシ状をなした帯電器で、第1プロセスユニット20Aと第2プロセスユニット20Bとの間に位置していて、接地した従動ローラ11Cの周面に対向して配置され、中間転写体10に接離を可能とし、記録紙Pの中間転写体10への搬送時には摺接し供給される記録紙Pをトナーと同一極性に帯電し、帯電された記録紙Pは中間転写体10上に転写器14Bにより転写されたトナー像を介して或いは直接吸着して感光体ドラム21Aとの転写域へと搬送される。なお紙帯電器14Cはコロナ帯電器であってもよい。
【0027】
第3転写手段である転写器14Dは、中間転写体10上の記録紙Pの上面(表面)にトナーと反対極性の電荷を付与することによって中間転写体10上のトナー像を記録紙Pの下面(裏面)に転写するもので、接地した駆動ローラ11Aの周面に対向して配置される。
【0028】
分離手段である除電器14Eは、上下すなわち表裏両面にトナー像を転写された記録紙Pを、放電により除電して、中間転写体10の周面より分離するもので、転写器14Dに隣接して設けられ、接地した駆動ローラ11Aの周面に対向して配置される。
【0029】
定着手段である定着装置18は、共に内部にヒータを有する第1ローラ18Aと第2ローラ18Bとから構成される熱ローラ方式の定着器であり、除電器14Eで中間転写体10から分離した記録紙Pを挟着搬送することにより表裏両面に転写されたトナー像を同時に圧着加熱して定着する。
【0030】
次に、この画像形成装置のプロセスについて説明する。図示しない画像読取装置或いはパソコンなどから画像データが入力されると、後段において詳述する画像処理を施した後、一旦メモリに格納されて画像形成のプロセスに対応して表面と裏面の画像データが鏡像関係に処理されて、順次(それぞれ選択されて)露光ユニット25A、25Bに出力される。
【0031】
先ず裏面の画像データが第2プロセスユニット20Bの露光ユニット25Bに入力され、第2プロセスユニット20B(の第2トナー像形成手段26B)においてはスコロトロン帯電器22B、露光ユニット25B、現像器23Bの作用により第2像担持手段である感光体ドラム21Bの周面上に、裏面の画像データに基づいた裏面のトナー像が形成され、このトナー像は第2転写手段である転写器14Bにより中間転写体10の背面を帯電して、中間転写体10の周面上に一旦転写される。
【0032】
裏面のトナー像の形成及び転写に並行して給紙カセット15から記録紙Pが搬出ローラ15Aの作動により給紙を開始され、記録紙Pは給紙経路16を経由してタイミングローラ17に給送される。
【0033】
一方、裏面の画像データの入力に所定の時間差を置いて表面の画像データが第1プロセスユニット20Aの露光ユニット25Aに入力され、第1プロセスユニット20A(の第1トナー像形成手段26A)においてはスコロトロン帯電器22A、露光ユニット25A、現像器23Aの作用により第1像担持手段である感光体ドラム21Aの周面上に表面のトナー像が形成される。
【0034】
第1プロセスユニット20Aにおける感光体ドラム21Aの周面上の表面のトナー像の形成と、中間転写体10上に転写した裏面のトナー像の位置の双方に同期してタイミングローラ17の作動が開始され、表裏のトナー像先端位置と記録紙Pの先端位置が合致するように中間転写体10上の裏面のトナー像を介して中間転写体10上に給紙される。
【0035】
このとき、記録紙Pは紙帯電器14Cの帯電により中間転写体10上のトナー像を介して中間転写体10上に吸着し、中間転写体10と一体で搬送される。そして、第1転写手段である転写器14Aにより中間転写体10の背面を帯電して、第1プロセスユニット20Aの感光体ドラム21Aの担持する表面のトナー像を、搬送されている記録紙Pの上面(第1面)に、転写する。次いで、第3転写手段である転写器14Dにより記録紙Pの表面を帯電して、第2プロセスユニット20Bの感光体ドラム21Bより転写された中間転写体10上の裏面のトナー像を、記録紙Pの下面(第2面)に再転写する。
【0036】
かくして表裏両面にトナー像が転写された記録紙Pは除電器14Eの放電により除電されて中間転写体10の周面より分離され、記録紙Pの下面をガイドする拍車部材18Cを経て定着装置18へと搬送され、定着装置18においてトナー像を溶着したのち排紙ローラ19Aを経てトレイ19Bに排出される。なお、曲率分離を利用する場合、除電器14Eは省略することができる。一方、トナー像の転写を終えた各感光体ドラム21及び中間転写体10はそれぞれの備えるクリーニング装置24あるいは140によって残留トナーを除去、清掃されて、続くトナー像の形成と転写に備える。
【0037】
このように本実施の形態の画像形成装置においては、感光体ドラム21A、21B上にそれぞれトナー像形成手段26A、26Bでトナー像を形成し、感光体ドラム21B上に形成されたトナー像は一旦中間転写体10上に転写し、その後、感光体ドラム21A、中間転写体10上のトナー像を記録紙Pの両面に転写し、同時に定着するので、画像形成スピードを著しく早めることができる。特に、表裏の各トナー像が僅かな時間間隔で形成され、記録紙Pの表裏への転写が中間転写体10の一回転中に行われることとなるので、両面画像の記録に要する時間が著しく短縮されることとなる。
【0038】
なお、上述した記録紙Pの両面に画像形成する際には、転写器14A、14B、14Dの転写条件を各々異ならせている。これは、各転写器14A、14B、14Dによりトナー像を転写するときには、転写するトナー像と転写器との間に介在する記録紙やトナー像が異なるためである。そのため、本実施の形態では、各転写器14A、14B、14に最適な転写条件を記憶手段(後段において説明する)に記憶させておき、上述の記録紙Pの両面に画像形成する際には、各転写器14A、14B、14の各転写条件を記憶手段から読み出し、これに基づいて各転写器に転写電流を供給或いは転写電圧を印加する電源140A、140B、140D(図3参照)を制御する。これにより、良好な両面画像が形成できる。
【0039】
さらに、詳述すると、転写器14Aによる転写においては、記録紙Pと裏面のトナー像とにより転写電界が転写器14Bによる転写に比して弱められるため、転写器14Aの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を、転写器14Bの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値より大きくする。さらに、転写器14Dによる転写においては、中間転写体10の背面の電荷(転写器14A、14Bによる電荷)を打ち消し、かつ、記録紙Pの表面のトナー像を極性変換する必要があるため、転写器14Dの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を、転写器14Aの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値より大きくする。
【0040】
ところで、上述した両面画像形成においては、第1トナー像形成手段26Aと第2トナー像形成手段26Bとを同じ制御(プロセス)条件で画像形成を行うと、第1プロセスユニット20Aによる(表面の)画像形成は感光体ドラム21Aから記録紙Pの表面への1回の転写で済むのに対し、第2プロセスユニット20Bによる(裏面)の画像形成は感光体ドラム21Bから中間転写体10、中間転写体10から記録紙Pの裏面へと2回の転写を行うため、第2プロセスユニット20Bにより形成された裏面画像の画像濃度が低くなる。これは転写の際に転写率が100%でないことからトナー付着量が低下することに起因する。
【0041】
この問題を解決するために、本実施形態においては、第1トナー像形成手段26Aと第2トナー像形成手段26Bとは異なるプロセス条件とする。ここで、プロセス条件とは、帯電、露光、現像の条件であり、更に詳しくは、感光体ドラム21の帯電電位、露光量(露光強度或いは露光時間)、現像バイアス或いは現像スリーブ230の回転速度のことである。このように、第1、第2プロセスユニット20A、20Bを同じプロセスユニットとして構成させて低コスト化を図るとともに、変更が容易なプロセス条件を異ならせることにより、表面及び裏面ともに最適な画像形成を可能とする。特に、上述したように、裏面の画像形成にはトナー付着量が低下するため、感光体ドラム21Bに付着するトナー量が、感光体ドラム21Aに付着するトナー量より多くなる(同じ画像を形成する場合)ように異ならせる。
【0042】
例えば、スコロトロン帯電器22Bのコロナ放電電極或いは制御グリッドに印加する電流若しくは電圧の絶対値を、スコロトロン帯電器22Aのコロナ放電電極或いは制御グリッドに印加する電流若しくは電圧の絶対値よりも大きくするように帯電条件を変更する。画像の最大濃度に対応する露光ユニット25Bからの露光量を、同じ画像の最大濃度に対応する露光ユニット25Aからの露光量より多くするように、露光ユニットの発光強度或いはパルス幅を変更する。現像スリーブ230Bに印加するバイアス電圧の絶対値或いは交流電圧を、現像スリーブ230Aに印加するバイアス電圧の絶対値或いは交流電圧より大きくする。現像スリーブ230Bの回転速度を、現像スリーブ230Aの回転速度より速くする。
【0043】
ところで、本実施の形態の画像形成装置において、原稿の画像を複写(画像形成)する場合、デジタル画像処理系の一例を示す図2で示すように、スキャナーなどのセンサにより原稿の画像を読み取り(S1)、読み取った画像情報をA/D変換(S2)した後、シェーディング補正(S3)した後、画像信号は、データ圧縮後(S4)、画像メモリ(S5)に蓄えられる。なお、コンピュータなどからの信号を用いて画像形成する場合、その信号は、フォントデータなどからビットマップデータに展開されてラスタライズされた後、画像メモリ(S5)に入力される。次に、出力命令に従って、順次画像メモリ(S5)から読み出された画像データは、データ復元処理(S6)された後、セレクタ(S7)によって、第2プロセスユニット20Bで形成すべき画像データ、すなわち、裏面画像の画像データと、第1プロセスユニット20Aで形成すべき画像データ、すなわち、表面画像の画像データに振り分けられる。表面画像の画像データはそのままフレームメモリ(SA9)に蓄えられるが、裏面画像の画像データは画像の左右を反転する鏡像処理された後(S8)フレームメモリ(SB9)に蓄えられる。各フレームメモリ(SA9,SB9)は各々2画面分のメモリを有しており、1画面分のメモリは上記画像データの展開用として、他の1画面のメモリは画像データの出力用として交互に使用される。
【0044】
フレームメモリ(SA9)からの画像データは、γ変換(SA10)、フィルタリング(SA11)及び多値化(SA12)等の表面画像に応じた画像処理を経て第1プロセスユニット20Aの第1露光ユニット25Aに出力されるとともに、フレームメモリSB9からの画像データは、γ変換(SB10)、MTF補正等のフィルタリング(SB11)及び多値化(SB12)等の裏面画像に応じた画像処理を経て、第2プロセスユニット20Bの第2露光ユニット25Bに出力される。
【0045】
そして、本実施形態のような画像形成装置においては、表面の画像形成をするときと裏面の画像形成をするときとでは、すなわち、第1プロセスユニット20Aによる画像形成と第2プロセスユニット20Bによる画像形成とでは、画像処理の条件を変更することが好ましい。すなわち、本実施形態のように、第2プロセスユニット20Bによる(裏面の)画像形成は2回の転写を行うため、中間調がつぶれ(γが高くなる)線が太くなるという傾向がある。そこで本実施形態では、画像処理のうち1つであるγ変換に関して、第1プロセスユニット20Aによる(表面の)画像形成用のγ変換(SA10)に比して、第2プロセスユニット20B(裏面の)画像形成用のγ変換(SB10)を、低γ補正を(ねかせたγ補正曲線を用いて)行う(すなわち、表面の画像形成時と裏面の画像形成時とでγ補正曲線を異ならせる)。また、画像処理のうち1つであるフィルタリングに関して、第1プロセスユニット20Aによる(表面の)画像形成用のフィルタリング(SA11)に比して、第2プロセスユニット20B(裏面の)画像形成用のフィルタリング(SB11)の方を、細線処理が強くなるような(MTFフィルターを強くする。すなわち、表面の画像形成時と裏面の画像形成時とでMTFフィルターを異ならせる)処理を施す。これら画像処理におけるγ補正曲線やMTFフィルターは、予め決めておき(表面の画像形成時と裏面の画像形成時とで異なり、各々独立して設定され)、記録紙P上で表面画像と裏面画像が同じくなるように調整が行われることが好ましい。
【0046】
上述したプロセス条件や画像処理条件などの画像形成条件を異ならせることは、本実施の形態の画像形成装置において、記録紙Pの両面に画像形成を行う場合に限らず、表面或いは裏面の片面のみに画像形成を行う場合でも同様である。
【0047】
ここで、本実施の形態の画像形成装置における記録紙Pの片面のみの画像形成について説明する。
【0048】
まず、記録紙Pの表面のみに画像形成を行う場合、図示しない画像読取装置或いはコンピュータなどから画像データが入力されると、前述の画像処理を施した後、一旦メモリに格納されて、順次露光ユニット25Aに出力される。第1プロセスユニット20A(の第1トナー像形成手段26A)においてはスコロトロン帯電器22A、露光ユニット25A、現像器23Aの作用により感光体ドラム21Aの周面上に、画像データに基づいたトナー像が形成される。一方、トナー像の形成に並行して給紙カセット15から記録紙Pが搬出ローラ15Aの作動により給紙を開始され、記録紙Pは給紙経路16を経由してタイミングローラ17に給送されており、感光体ドラム21Aの周面上のトナー像の形成に同期してタイミングローラ17の作動が開始され、トナー像先端位置と記録紙Pの先端位置が合致するように中間転写体10上に給紙される。記録紙Pは紙帯電器14Cの帯電により中間転写体10と一体で搬送されて、その上面(第1面)に第1プロセスユニット20Aの感光体ドラム21Aの担持するトナー像が転写器14Aにより転写される。表面のみにトナー像が転写された記録紙Pは除電器14Eの放電により除電されて中間転写体10の周面より分離され、拍車部材18Cを経て定着装置18へと搬送され、定着装置18においてトナー像を溶着したのち、排紙ローラ19Aを経てトレイ19Bに排出される。
【0049】
次に、記録紙Pの裏面のみに画像形成を行う場合、図示しない画像読取装置或いはコンピュータなどから画像データが入力されると、前述の画像処理(勿論、上述したように、低γ補正や細線処理)を施した後、一旦メモリに格納されて、順次露光ユニット25Bに出力される。第2プロセスユニット20B(の第2トナー像形成手段26B)においてはスコロトロン帯電器22B、露光ユニット25B、現像器23Bの作用により感光体ドラム21Bの周面上に、画像データに基づいたトナー像が形成され(勿論、上述したようにプロセス条件を異ならせて)、このトナー像は転写器14Bにより中間転写体10の周面上に一旦転写される。一方、トナー像の形成及び転写に並行して給紙カセット15から記録紙Pが搬出ローラ15Aの作動により給紙を開始され、記録紙Pは給紙経路16を経由してタイミングローラ17に給送されており、中間転写体10上に転写したトナー像の位置に同期してタイミングローラ17の作動が開始され、トナー像先端位置と記録紙Pの先端位置が合致するように中間転写体10上のトナー像を介して中間転写体10上に給紙される。記録紙Pは紙帯電器14Cの帯電により中間転写体10と一体で搬送されて、第1プロセスユニット20Aの直下を通過した後、その下面(第2面)に第2プロセスユニット20Bの感光体ドラム21Bより転写された中間転写体10上のトナー像が転写器14Dにより再転写される。裏面のみにトナー像を転写された記録紙Pは除電器14Eの放電により除電されて中間転写体10の周面より分離され、拍車部材18Cを経て定着装置18へと搬送され、定着装置18においてトナー像を溶着したのち排紙ローラ19Aを経てトレイ19Bに排出される。
【0050】
このように、本実施の形態の画像形成装置においては、記録紙Pの両面に画像形成を行う(両面画像形成モードともいう、ただし、後段において詳述するがこの両面画像形成モードは2つのモードがある)だけでなく、記録紙Pの表面あるいは裏面の片面のみに画像形成を行う(それぞれ、表面画像形成モード、裏面画像形成モードともいう)ことができる。
【0051】
ところで、この画像形成装置において、記録紙Pの両面に画像形成を行う場合と、片面(第1面あるいは第2面)に画像形成を行う場合とで、トナー像を記録紙Pに転写する転写器14A及び/又は転写器14Dの各転写の条件を同じ条件とすると、トナー像の有無等により、転写を行わないトナー像の存在によって、転写しようとするトナー像の転写が影響を受け、転写の不良、トナー像の乱れなどの問題が生じる。詳述すると、転写器14Aの位置では、両面画像形成モード時には記録紙Pと中間転写体10との間に裏面のトナー像が存在するが、表面画像形成モード時には裏面のトナー像が存在しない。また、転写器14Dの位置では、両面画像形成モード時には記録紙Pの表面に表面のトナー像が存在するが、裏面画像形成モード時には表面のトナー像が存在しない。そして、両面画像形成モード時は、各転写器による転写させないトナー像が存在するため、片面画像形成モード(表面画像形成モード或いは裏面画像形成モード)時に比して、転写電界が弱められ、いずれのモードであって同じ転写条件とすると、転写の不良が生じる。
【0052】
この問題を解決するために、本実施の形態においては、転写器14A及び/又は転写器14Dの転写条件を、記録紙Pの片面のみに画像形成を行うときと、記録紙Pの両面に画像形成を行うときとで、異ならせている。これについて、制御ブロックの概念図である図3に基づいて、詳細に説明する。不図示の操作パネルに設けられた画像形成モード選択釦41によって、両面画像形成モード(後段において詳述するがこの両面画像形成モードは2つのモードがあるが、ここでは1つのモードとして説明する)、表面画像形成モード、裏面画像形成モードのうち、いずれか1つが選択される。なお、この選択は、コンピュータなど外部機器からでも行うことができる。モードが選択されると、制御部(CPU)42は、選択されたモードに応じて、記憶手段であるROMやRAMに記憶されたシーケンス(上述したプロセス)に基づいて、画像形成装置を制御して、画像形成を行う。このとき、記憶手段には予め実験等により求められた転写器14A、14Dの最適な転写条件が記憶されており、この転写条件に基づいて制御部42は転写器14Aに転写電流を供給或いは転写電圧を印加する電源140A及び転写器14Dに転写電流を供給或いは転写電圧を印加する電源140Dを制御する。
【0053】
そして、上述したように、両面画像形成モードと片面画像形成モードとで転写器14A、14Dの転写条件を異ならせるために、本実施の形態では、記憶手段に記憶されている転写条件を、両面画像形成モード用と片面画像形成モード用の少なくとも2つ記憶させておき、画像形成モード選択釦41の選択に応じた転写条件を記憶手段から読み出し、これに基づいて電源140A、140Dを制御するようにする。これにより、両面画像形成モードと片面画像形成モードいずれのモードであっても、良好な転写が行われ、良好な画像形成ができる。
【0054】
さらに、詳述すると、表面画像形成モード時(記録紙Pの表面のみに画像形成を行う場合)は、転写器14Aの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を、両面画像形成モード時(記録紙Pの両面に画像形成を行うとき)より小さくするとよい。また、裏面画像形成モード時(記録紙Pの裏面のみに画像形成を行う場合)は、転写器14Dの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を、両面画像形成時より小さくするとよい。換言すると、両面画像形成モード時の転写電流或いは転写電圧の絶対値を、片面画像形成モード時に比して大きくするとよい。
【0055】
上述の転写器14A、14Dの転写条件を両面画像形成モード時と片面画像形成モード時とで異ならせることと同様のことが、除電器14Eについてもいえる。すなわち、この場合は、記録紙Pの両面或いは裏面に画像形成を行う場合と、表面に画像形成を行う場合とで、除電器14Eの分離条件を同じ条件とすると、転写器14Dによる放電や記録紙Pの表面或いは裏面のトナー像の有無等により、記録紙P上に留まる電荷が異なり記録紙Pと中間転写体10との付着力が異なるために、記録紙Pの分離性に影響を受け、分離が良好に行われない。
【0056】
そのため、本実施の形態においては、除電器14Eの分離条件を、記録紙Pの表面のみに画像形成を行うときと、記録紙Pの両面或いは裏面のみに画像形成を行うときとで、異ならせている。そのために、本実施の形態では、記憶手段に記憶されている分離条件を、画像形成モード選択釦41の選択に応じて読み出し、これに基づいて分離器14Eに除電電流を供給或いは除電電圧を印加する電源140Eを制御するようにする。これにより、いずれのモードであっても、良好な分離が行われ、良好な画像形成ができる。
【0057】
さらに、詳述すると、表面画像形成モード時は、除電器14Eの分離条件である除電電流或いは除電電圧の値を、裏面画像形成モード時より小さくするとよい。また/さらに、裏面画像形成モード時は、除電器14Eの分離条件である除電電流或いは除電電圧を、両面画像形成モード時と等しいか或いは小さくするとよい。
【0058】
上述の転写器14A、14Dの転写条件、除電器14Eの分離条件を両面画像形成モード時と片面画像形成モード時とで異ならせることと同様のことが、紙帯電器14Cについてもいえる。すなわち、この場合は、記録紙Pの両面或いは裏面に画像形成を行う場合と、表面に画像形成を行う場合とで、紙帯電器14Cの帯電条件を同じ条件とすると、中間転写体10上にトナー像があるかないかによって、記録紙Pと中間転写体10との密着性が不良となり、中間転写体10上のトナー像の乱れなど生じ、良好な画像形成ができない。
【0059】
そのため、本実施の形態においては、紙帯電器14Cの帯電条件を、記録紙Pの表面のみに画像形成を行うときと、記録紙Pの両面或いは裏面のみに画像形成を行うときとで、異ならせている。そのために、本実施の形態では、記憶手段に記憶されている帯電条件を、画像形成モード選択釦41の選択に応じて読み出し、これに基づいて紙帯電器14Cに帯電電流を供給或いは帯電電圧を印加する電源140Cを制御するようにする。これにより、いずれのモードであっても、良好な密着性が得られ、良好な画像形成ができる。
【0060】
さらに、詳述すると、表面画像形成モード時は、紙帯電器14Cの帯電条件である帯電電流或いは帯電電圧の絶対値を、両面画像形成モード時より小さくするとよい。また/さらに、両面画像形成モード時は、紙帯電器14Cの帯電条件である帯電電流或いは帯電電圧の絶対値を、裏面画像形成モード時と等しいか或いは小さくするとよい。
【0061】
ところで、上述した転写器14A、14D、除電器14E、紙帯電器14Cさらには転写器14Bによる帯電、転写、分離特性は、記録紙Pの種類や環境条件の変化(さらには、繰り返し使用による中間転写体10の変化や劣化)によって、変化するため、本実施の形態では、これらにも適応し、常に良好な画像形成が可能なように構成している。以下、これについて図3を参照しながら説明する。
【0062】
環境条件検出手段として画像形成装置内の湿度を検出する湿度検出センサ43(図1においては図示せず)が、プロセスユニット20A、20Bの間であって、中間転写体10に近接して設けられ、湿度検知信号として制御部42に入力される。なお、環境条件を検出するために、本実施の形態では湿度検出センサ43を設けたが、この他に画像形成装置内の温度を測定する温度検出センサを設け、これにより検出された温度と合わせて環境条件を検出してもよい。
【0063】
また、記録紙Pの種類は、不図示の操作パネル等に設けられた記録紙Pの種類を選択するスイッチ(例えば、記録紙Pが厚紙であるとき押圧する厚紙スイッチやOHPであるとき押圧するOHPスイッチなど)からの信号が転写材検知信号として制御部42に入力される。記録紙Pの種類の検出は、これに限らず、記録紙Pの抵抗や容量などを検出することにより、記録紙Pの種類を検出してもよい。例えば、紙帯電器14Cを用いて、記録紙Pの先端部分での通電電流値を検出することにより、記録紙Pの抵抗や容量を検出することができる。なお、この場合、記録紙Pの巾が変化した場合、通電電流値が変化するので、記録紙Pの巾情報も参照しながら、記録紙Pの抵抗や容量を検出することが好ましい。
【0064】
さらに、繰り返し使用による中間転写体10の変化や劣化を検出するために、本実施の形態では、紙帯電器14Cを用いて検出している。すなわち、中間転写体10の変化や劣化は、中間転写体10の抵抗や容量によって検出することができるので、記録紙Pが中間転写体10上を通過しないときに、紙帯電器14Cを中間転写体10に当接させて電圧を印加し、通電電流値を検知する。そして、この信号を、中間転写体抵抗・容量検知信号として制御部42に入力する。
【0065】
制御部42では、これら入力された湿度検知信号、転写材検知信号、中間転写体抵抗・容量検知信号に応じて、転写器14A、14B、14Dの各転写条件、除電器14Eの分離条件、紙帯電器14Cの帯電条件を、記憶手段から読み出し或いは演算して、この条件に基づいて各々を制御する。これにより、帯電、転写、分離の不良の発生をなくし、良好な画像形成が可能となる。すなわち、湿度が高くなる、記録紙Pの帯電特性が悪化する、中間転写体10の帯電特性が悪化するなどが発生した場合、各条件の電流或いは電圧の絶対値を大きくすることにより、これらの影響をカバーすることができる。なお、本実施の形態では、転写器14A、14B、14Dの各転写条件、除電器14Eの分離条件、紙帯電器14Cの帯電条件の制御は、記録紙Pの種類、環境条件、中間転写体10の劣化の3つに応じて行ったが、これに限らず、この3つのうちの少なくとも1つに応じて行ってもよい。
【0066】
さらに、本実施の形態では、転写器14A、14B、14Dの各転写条件、除電器14Eの分離条件、紙帯電器14Cの帯電条件のうち少なくとも2つを連動して変更するようにしている。これは、既に述べたように、本実施の形態の画像形成装置においては、両面画像形成モード、表面画像形成モード、裏面画像形成モードの各モードによって、駆動(制御)する手段が各々異なり、これら複雑に絡み合う制御を、少なくとも2つを連動して変更することにより、容易に最適条件に設定することができる。例えば、それぞれの制御を独立に行った場合、各制御は各々独立したものではなく、複雑に関連したものであり、各制御の最適設定範囲が極大値を持っているので、例えば電流値を大きくしすぎたり、或いは電流値の増加幅を少なくしすぎたりするような場合が生じ、必ずしも最適条件に設定することができないばかりでなく、この制御が非常に複雑となる。
【0067】
さらに詳細にこの制御について説明すると、以下のa)〜i)のうち少なくとも1つを行うことが好ましい。
【0068】
a)両面画像形成モード時に、転写器14Bの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を大きくしたとき、転写器14Aの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を大きくする、又は、転写器14Dの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を大きくする。これにより、良好な両面画像を形成することができる。
【0069】
b)両面画像形成モード時に、転写器14Aの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を大きくしたとき、転写器14Dの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を大きくする、又は、除電器14Eの分離条件である除電電流或いは除電電圧の値を大きくする。これにより、良好な両面画像を形成することができる。
【0070】
c)両面画像形成モード時に、転写器14Dの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を大きくしたとき、除電器14Eの分離条件である除電電流或いは除電電圧の値を大きくする。これにより、良好な両面画像を形成することができる。
【0071】
d)両面画像形成モード時に、紙帯電器14Cの帯電条件である帯電電流或いは帯電電圧の絶対値を大きくしたとき、転写器14Aの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を大きくする、又は、転写器14Dの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を大きくする、又は、除電器14Eの分離条件である除電電流或いは除電電圧の値を大きくする。これにより、良好な両面画像を形成することができる。
【0072】
e)表面画像形成モード時に、転写器14Aの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を大きくしたとき、除電器14Eの分離条件である除電電流或いは除電電圧の値を大きくする。これにより、良好な表面画像を形成することができる。
【0073】
f)表面画像形成モード時に、紙帯電器14Cの帯電条件である帯電電流或いは帯電電圧の絶対値を大きくしたとき、転写器14Aの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を大きくする、又は、除電器14Eの分離条件である除電電流或いは除電電圧の値を大きくする。これにより、良好な表面画像を形成することができる。
【0074】
g)裏面画像形成モード時に、転写器14Bの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を大きくしたとき、転写器14Dの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を大きくする。これにより、良好な裏面画像を形成することができる。
【0075】
h)裏面画像形成モード時に、転写器14Dの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を大きくしたとき、除電器14Eの分離条件である除電電流或いは除電電圧の値を大きくする。これにより、良好な裏面画像を形成することができる。
【0076】
i)裏面画像形成モード時に、紙帯電器14Cの帯電条件である帯電電流或いは帯電電圧の絶対値を大きくしたとき、転写器14Dの転写条件である転写電流或いは転写電圧の絶対値を大きくする、又は、除電器14Eの分離条件である除電電流或いは除電電圧の値を大きくする。これにより、良好な裏面画像を形成することができる。
【0077】
ところで、両面画像形成モード(以下、第1両面画像形成モードともいう)で奇数頁の画像を第1感光体ドラム21A上(記録紙Pの表面)に形成し、偶数頁の画像を第2感光体ドラム21B上(記録紙Pの裏面)に形成した場合、トレイ19B上に排紙される記録紙Pは、図4(a)に示すように、1頁目の画像が下側に向いた、所謂フェイスダウンの状態で排紙され、全ての頁の画像形成が終了すると、頁の揃った画像形成が可能となる。ところが、ユーザー側の要望としては、1頁目の画像が上側に向いた、所謂フェイスアップの状態で画像形成しようとする場合がある。本実施の形態の画像形成装置は、このようなユーザーの要望にも対応することができ、使い勝手の向上を図ることができる。これについて、以下、画像形成された記録紙Pの排紙状態を模式的に示した図4に基づき説明する。
【0078】
上述したように、第1両面画像形成モードで画像形成を行うとフェイスダウンの状態で頁の揃った画像となる。これに対して、ユーザーが排紙の形態としてフェイスアップを要望した場合、本実施の形態では、画像信号の出力先及び出力順を変更した第2両面画像形成モードで画像形成を行う。すなわち、偶数頁の画像を第1感光体ドラム21A上(記録紙Pの表面)に形成し、奇数頁の画像を第2感光体ドラム21B上(記録紙Pの裏面)に形成し(換言すると、画像信号の出力先を第1両面画像形成モードとは逆にする)、さらに、n頁の画像に対しては1、2頁目から画像形成を行うのではなくn、n−1頁目から画像形成をするように画像信号の出力順を変更する。これによって、図4(b)に示す如く、フェイスアップの状態で、頁の揃った画像を形成することができる。
【0079】
また、同様なことが片面画像形成時にもいえる。すなわち、トレイ19B上に排紙された記録紙Pは、フェイスダウンの状態となっているので、既に述べた表面画像形成モードでは、1頁目から画像形成を行うことにより、頁の揃った画像を形成することができる(図4(c))。これに対して、裏面画像形成モードにおいては、トレイ19B上に排紙された記録紙Pは、フェイスアップの状態となっているので、1頁目から画像形成を行うのではなく、n頁目から画像形成をするように画像信号の出力順を変更する。これによって、図4(d)に示す如く、フェイスアップの状態で、頁の揃った画像を形成することができる。
【0080】
このように、本実施の形態では、記録紙Pの排紙形態(フェイスアップかフェイスダウンか)に応じて、トナー像を形成するための画像信号の出力先又は/及び出力順を変更するよう構成したので、頁の揃った画像形成が可能となり、使い勝手の向上となる。
【0081】
なお、本実施の形態では、記録紙Pは画像形成装置の上部に設けたトレイ19B(第2排紙手段)上に排紙するように構成したので、トレイ19B上の記録紙Pは第2面を上側にして排紙されるが、定着装置18から排出された記録紙Pを画像形成装置の側方(第1図において左方)に排紙できるように、トレイ19Bとは別体の不図示のトレイ(第1排紙手段)を設け、記録紙Pの第1面を上側にして排紙するように構成しても良い。この場合、第1両面画像形成モード時においては、第1感光体ドラム21A上に奇数頁を、第2感光体ドラム21B上に偶数頁を画像形成し、n、n−1頁目から画像形成をするように画像信号の出力順を変更することにより、フェイスアップ状態で頁の揃った画像を形成することができる。また、この場合、第2両面画像形成モード時においては、第1感光体ドラム21A上に偶数頁を、第2感光体ドラム21B上に奇数頁を画像形成し、1、2頁目から画像形成をするように画像信号の出力順を変更することにより、フェイスダウン状態で頁の揃った画像を形成することができる。また、この場合、表面画像形成モード時においては、n頁目から画像形成を行うことにより、フェイスアップ状態で頁の揃った画像を形成することができる。また、この場合、裏面画像形成モード時においては、1頁目から画像形成を行うことにより、フェイスダウン状態で頁の揃った画像を形成することができる。
【0082】
さらに、記録紙Pの第1面を上側にして排紙するトレイ19Bと、記録紙Pの第2面を上側にして排紙するトレイと、定着装置18以降にこの両トレイのいずれか一方に記録紙Pを排紙するように切り替える切換手段とを設け、この切換手段の切換に応じて、上述したように、頁が揃った状態となるにように、画像信号の出力先又は/及び出力順を変更してもよい。
【0083】
以上説明した本実施の形態のトナー像形成手段26A、26Bは、感光体ドラム21A、21B上にモノクロのトナー像を形成する手段であるが、これに限らず、カラーのトナー像を形成する手段であってもよい。この場合、少なくとも、イエロー、マゼンタ、シアン(好ましくは、更に黒)のトナー像を形成するために、スコロトロン帯電器22、露光ユニット25、現像器23を各色毎に設ければよい。さらに、感光体ドラム21A、21B上で重ね合わせてカラートナー像を形成するのではなく、プロセスユニット20A、20Bを、それぞれ色毎に設け、各プロセスユニットで形成されたトナー像を、中間転写体10或いは記録紙P上で重ね合わせてカラートナー像を形成する画像形成装置であってもよい。
【0084】
【発明の効果】
以上詳述したように、発明によれば、画像形成スピードを著しく早めることができる。
【0085】
さらに、発明によれば、表裏面で転写回数が異なることに伴う画像濃度の低下や階調性の変化に対応して、良好な画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の一実施形態を示す画像形成装置の断面構成図である。
【図2】デジタル画像処理系の一例を示す図である。
【図3】制御ブロックの概念図である。
【図4】画像形成された転写材の排紙状態を模式的に示した図である。
【符号の説明】
10 中間転写体(第3像担持手段)
14A 転写器(第1転写手段)
14B 転写器(第2転写手段)
14C 紙帯電器(転写材帯電手段)
14D 転写器(第3転写手段)
14E 除電器(分離手段)
20A,20B プロセスユニット
21A,21B 感光体ドラム(第1、2像担持手段)
26A,26B トナー像形成手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus, such as a copying machine, a printer, and a FAX, which forms a toner image on an image carrying means, and transfers and fixes the toner image on the image carrying means to a transfer material. In particular, the present invention relates to an image forming apparatus capable of forming an image on both sides of a transfer material.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in double-sided image formation, a toner image formed on an image carrying unit is transferred and fixed on one side of a transfer material, and after the transfer material is once stored in a double-sided reversing paper feeder, it is again placed on the image carrying unit. The transfer material is fed from the double-sided reversing paper feeder in time with the formed toner image, and the toner image on the image carrier is transferred and fixed to the other surface of the transfer material to form an image on both sides of the transfer material. The way to do it is taken.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, this double-sided image forming apparatus transports a transfer material such as feeding to a double-sided reversing paper feeding device or passing through a fixing device twice. Causes wrinkling of the material. In addition, since the transfer distance of the transfer material becomes long, it takes a lot of processing time to form an image, and the transfer material is heat-treated twice for image fixing, so that the paper quality is damaged.
[0004]
Therefore, the present inventor previously provided an apparatus for transferring a toner image onto both sides of a transfer material and fixing a transfer material having the toner image on both sides simultaneously by providing two image forming means and two transfer means. Research has made it possible to realize a double-sided image forming apparatus that can significantly increase the processing speed of double-sided image formation.
[0005]
In this double-sided image forming apparatus, the transfer material on which the toner images are transferred to the front and back surfaces is fixed at the same time by a single heat treatment by the fixing device, so there is no risk of damaging the paper quality of the transfer material. The transfer path for the transfer material can be shortened to increase the processing speed of image formation.
[0006]
The present inventor has continued research on shortening of the copy processing time, and has made it an object to realize an image forming apparatus capable of remarkably increasing the image forming speed as compared with the previously proposed double-sided image forming apparatus. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of performing good image formation in addition to the above functions and to improve the usability of the image forming unit.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The above problem can be solved by the following configuration.
[0008]
First image carrying means for carrying a toner image, second image carrying means, third image carrying means, first toner image forming means for forming a toner image on the first image carrying means, and the first toner image Forming means Includes lower γ correction than γ correction for image formation in With image forming conditions , Second toner image forming means for forming a toner image on the second image carrying means, and a toner image formed on the first image carrying means by the first toner image forming means on the first surface of the transfer material A first transfer means for transferring; a second transfer means for transferring the toner image formed on the second image carrying means by the second toner image forming means to the third image carrying means; and the second transfer means. The third transfer means for transferring the toner image transferred to the third image carrying means to the second surface opposite to the first surface of the transfer material, and the fixing for fixing the toner image transferred to the transfer material. And an image forming apparatus.
[0009]
That is, a toner image is formed on the first and second image carrying means by the first and second toner image forming means, respectively, and the toner image formed on the second image carrying means is temporarily transferred onto the third image carrying means. Thereafter, the toner images on the first and third image carrying means are transferred onto both surfaces of the transfer material and fixed simultaneously, so that the image forming speed can be remarkably increased. Further, in this case, the image formation on the first surface of the transfer material may be performed only once from the first image carrying means to the transfer material, whereas the image formation on the second surface of the transfer material is the second image. Since the transfer is performed twice from the carrying means to the third image carrying means and from the third image carrying means to the transfer material, the image density on the second surface is lower than the first surface (the transfer rate is not 100%). This is because the toner adhesion amount decreases. Further, the gradation is changed by the transfer of the toner image twice, and a good image cannot be formed. However, in the first invention, since the first toner image forming unit and the second toner image forming unit have different image forming conditions, in response to such a decrease in image density and a change in gradation, Good image formation can be performed.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below. In the following description, the surface of the transfer material facing the first image carrying means in the transfer area is referred to as the front surface (first surface), and the other surface of the transfer material is referred to as the back surface (second surface). An image transferred onto the surface of the transfer material is referred to as a front image, and an image transferred onto the back surface of the transfer material is referred to as a back image.
[0017]
First, an image forming process and each mechanism according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of an image forming apparatus showing an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
[0018]
The intermediate transfer member 10 serving as a third image carrier is an endless belt capable of holding a toner image on its peripheral surface, and has a thickness of, for example, 0.5 to 2.0 mm and a volume resistivity of 10 8 -10 14 A two-layer structure is provided in which a semiconductive fluorine coating having a thickness of 5 to 50 μm is applied to the outside of a semiconductive rubber belt substrate made of Ω · cm silicon rubber or urethane rubber as a toner filming prevention layer. Instead of rubber belt substrate, thickness 0.1-0.5mm, volume resistivity 10 8 -10 14 Ω · cm semiconductive polyester, polystyrene, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyimide, modified polyimide, ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), or the like can also be used.
[0019]
The intermediate transfer member 10 is transmitted to the driving roller 11A while being stretched horizontally by the driving roller 11A, the tension roller 13, the driven roller 11B, the guide roller 12B, the driven roller 11C, and the guide roller 12B. Circulates counterclockwise and is conveyed and rotated.
[0020]
First and second process units 20A and 20B are horizontally arranged on the upper surface of the rotating intermediate transfer body 10. Each of the first and second process units 20A and 20B is composed of a photosensitive drum 21 which is an image carrying means for carrying a toner image and a toner image forming means 26 for forming a toner image on the photosensitive drum 21. The process unit 20 forms a toner image on the photosensitive drum 21 by a known electrophotographic process, and has the same configuration except for control, as will be described in detail later. In the case where the first and second process units 20A and 20B have the same configuration, the reference numerals are used except for the suffixes A and B. The process unit 20 is mounted with its position regulated via a guide member (not shown) so that the peripheral surface of each photosensitive drum 21 comes into contact with the intermediate transfer body 10 with a predetermined contact pressure from above the apparatus main body. The toner image forming unit 26 includes a scorotron charger 22 as a charging unit, an exposure unit 25 as an exposure unit, a developing unit 23 as a developing unit, and a cleaning device 24 as a cleaning unit.
[0021]
The photosensitive drums 21A and 21B as the first and second image carrying means are formed by forming an organic photosensitive layer (OPC) on the outer periphery of a grounded cylindrical aluminum substrate having an outer diameter of 30 to 80 mm. Driven and rotated in the clockwise direction by the power at the same speed as the peripheral speed of the intermediate transfer member 10.
[0022]
The scorotron charger 22 includes a corona discharge electrode formed of a sawtooth electrode or a wire electrode, and a control grid held at a predetermined potential with respect to the above-described organic photoreceptor layer of the photoreceptor drum 10. The photosensitive drum 21 is mounted in close proximity to the photosensitive drum 21 in a direction perpendicular to the moving direction of the photosensitive drum. The scorotron charger 22 performs corona discharge having the same polarity as the toner (in this embodiment, negative charging) and applies a uniform potential to the photosensitive drum 21.
[0023]
The exposure unit 25 has the same magnification as a linear exposure element in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) as image exposure light emitting elements arranged in the main scanning direction parallel to the axis of the photosensitive drum 21 are arranged in an array. It is composed of a SELFOC lens as an imaging element. As the exposure element, a linear element in which a plurality of light emitting elements such as FL (phosphor light emission), EL (electroluminescence), and PL (plasma discharge) are arranged in an array is used. The exposure unit performs image exposure on the photosensitive drum 21 based on image data read by a separate image reading device and stored in the memory, and forms a latent image on the photosensitive drum 21.
[0024]
The developing unit 23 includes a developing sleeve 230 formed of, for example, a cylindrical nonmagnetic stainless steel or aluminum material having a thickness of 0.5 to 1 mm and an outer diameter of 10 to 30 mm, and a one-component or two-component developer is contained therein. Contained. The developing sleeve 230 rotates in the forward direction with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 21, and a developing bias in which a DC voltage having the same polarity as the toner (negative polarity in the present embodiment) or further AC is applied to the developing sleeve 230. Is applied to the exposed portion of the photosensitive drum 21 so that reversal development is performed in a contact or non-contact state.
[0025]
The transfer device 14A, which is the first transfer means, and the transfer device 14B, which is the second transfer means, apply a charge having a polarity opposite to that of the toner to the back surface of the intermediate transfer body 10 to form a toner image between the photosensitive drum 21. The transfer device 14A is arranged to face the peripheral surface of each photoconductive drum 21, and the transfer unit 14A is an upper surface of a recording paper P (transfer material to which the toner image of the photoconductive drum 21A is supplied ( On the other hand, the transfer unit 14B transfers the toner image on the photosensitive drum 21B onto the intermediate transfer member 10, respectively.
[0026]
The paper charger 14C, which is a transfer material charging means, is a brush-like charger, which is located between the first process unit 20A and the second process unit 20B and is disposed on the peripheral surface of the grounded driven roller 11C. The recording paper P, which is disposed oppositely, enables contact with and separation from the intermediate transfer body 10, and charges the recording paper P supplied in sliding contact with the same polarity as the toner when transporting the recording paper P to the intermediate transfer body 10, thereby charging the recording medium. The paper P is conveyed to the transfer area with the photosensitive drum 21A via the toner image transferred onto the intermediate transfer body 10 by the transfer device 14B or directly adsorbed. The paper charger 14C may be a corona charger.
[0027]
The transfer device 14D, which is a third transfer unit, applies a charge having a polarity opposite to that of the toner to the upper surface (front surface) of the recording paper P on the intermediate transfer member 10 to transfer the toner image on the intermediate transfer member 10 to the recording paper P. It is transferred to the lower surface (back surface), and is arranged to face the peripheral surface of the grounded driving roller 11A.
[0028]
The static eliminator 14E, which is a separation means, discharges the recording paper P, to which the toner image has been transferred on the upper and lower sides, that is, both the front and back surfaces, to separate it from the peripheral surface of the intermediate transfer body 10, and is adjacent to the transfer unit 14D. The drive roller 11A is provided so as to face the peripheral surface of the grounded drive roller 11A.
[0029]
The fixing device 18 serving as a fixing unit is a heat roller type fixing device that includes a first roller 18A and a second roller 18B both having a heater therein, and is a recording separated from the intermediate transfer member 10 by a static eliminator 14E. When the paper P is nipped and conveyed, the toner images transferred to both the front and back surfaces are simultaneously pressed and fixed.
[0030]
Next, the process of this image forming apparatus will be described. When image data is input from an image reading device or a personal computer (not shown), the image processing described in detail later is performed, and then the image data on the front and back surfaces is temporarily stored in a memory and corresponding to the image forming process. The images are processed in a mirror image relationship and sequentially output to the exposure units 25A and 25B (respectively selected).
[0031]
First, the back side image data is input to the exposure unit 25B of the second process unit 20B. In the second process unit 20B (the second toner image forming means 26B), the operations of the scorotron charger 22B, the exposure unit 25B, and the developing unit 23B. As a result, a toner image on the back surface based on the image data on the back surface is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 21B as the second image carrying means, and this toner image is transferred to the intermediate transfer body by the transfer device 14B as the second transfer means. The back surface of the battery 10 is charged and temporarily transferred onto the peripheral surface of the intermediate transfer member 10.
[0032]
In parallel with the formation and transfer of the toner image on the back side, the recording paper P is fed from the paper feeding cassette 15 by the operation of the carry-out roller 15A, and the recording paper P is fed to the timing roller 17 through the paper feeding path 16. Sent.
[0033]
On the other hand, the front side image data is input to the exposure unit 25A of the first process unit 20A with a predetermined time difference from the input of the back side image data, and the first process unit 20A (the first toner image forming unit 26A) By the action of the scorotron charger 22A, the exposure unit 25A, and the developing unit 23A, a toner image on the surface is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 21A as the first image carrying means.
[0034]
The operation of the timing roller 17 is started in synchronization with both the formation of the front toner image on the peripheral surface of the photosensitive drum 21A in the first process unit 20A and the position of the back toner image transferred onto the intermediate transfer member 10. Then, the toner image is fed onto the intermediate transfer member 10 via the toner image on the back surface of the intermediate transfer member 10 so that the leading edge position of the front and back toner images matches the leading edge position of the recording paper P.
[0035]
At this time, the recording paper P is attracted onto the intermediate transfer member 10 via the toner image on the intermediate transfer member 10 due to the charging of the paper charger 14C, and is conveyed integrally with the intermediate transfer member 10. Then, the back surface of the intermediate transfer member 10 is charged by the transfer device 14A as the first transfer means, and the toner image on the surface carried by the photosensitive drum 21A of the first process unit 20A is transferred to the recording paper P being conveyed. Transfer to the upper surface (first surface). Next, the surface of the recording paper P is charged by the transfer device 14D as the third transfer means, and the toner image on the back surface of the intermediate transfer body 10 transferred from the photosensitive drum 21B of the second process unit 20B is recorded on the recording paper. Retransfer to the lower surface (second surface) of P.
[0036]
Thus, the recording paper P on which the toner images are transferred on both the front and back surfaces is discharged by the discharge of the charge eliminator 14E, separated from the peripheral surface of the intermediate transfer body 10, and passed through a spur member 18C that guides the lower surface of the recording paper P. After the toner image is welded in the fixing device 18, it is discharged to the tray 19B through the discharge roller 19A. In addition, when using curvature separation, the static eliminator 14E can be omitted. On the other hand, the photosensitive drum 21 and the intermediate transfer body 10 that have finished transferring the toner image are removed and cleaned by the cleaning device 24 or 140 provided for the respective toner drums 21 and 140 to prepare for the subsequent formation and transfer of the toner image.
[0037]
As described above, in the image forming apparatus according to the present embodiment, toner images are formed on the photosensitive drums 21A and 21B by the toner image forming units 26A and 26B, respectively, and the toner images formed on the photosensitive drum 21B are temporarily stored. Since the toner image on the photosensitive drum 21A and the intermediate transfer body 10 is transferred onto both surfaces of the recording paper P and fixed at the same time, the image forming speed can be significantly increased. In particular, the front and back toner images are formed at a slight time interval, and the transfer of the recording paper P to the front and back is performed during one rotation of the intermediate transfer body 10, so that the time required for recording the double-sided image is remarkably large. It will be shortened.
[0038]
When images are formed on both sides of the recording paper P described above, the transfer conditions of the transfer units 14A, 14B, and 14D are different. This is because when a toner image is transferred by each of the transfer units 14A, 14B, and 14D, the recording paper and the toner image interposed between the transferred toner image and the transfer unit are different. Therefore, in the present embodiment, each transfer device 14A, 14B, 14 D When the image forming is performed on both sides of the recording paper P, the transfer units 14A, 14B, and 14 are stored in a storage means (described later). D These transfer conditions are read out from the storage means, and based on this, the power supplies 140A, 140B and 140D (see FIG. 3) for supplying a transfer current or applying a transfer voltage to each transfer device are controlled. Thereby, a good double-sided image can be formed.
[0039]
More specifically, in the transfer by the transfer device 14A, the transfer electric field is weakened by the recording paper P and the toner image on the back surface as compared with the transfer by the transfer device 14B. Alternatively, the absolute value of the transfer voltage is made larger than the absolute value of the transfer current or transfer voltage, which is the transfer condition of the transfer device 14B. Further, in the transfer by the transfer device 14D, it is necessary to cancel the charge on the back surface of the intermediate transfer body 10 (charges by the transfer devices 14A and 14B) and to change the polarity of the toner image on the surface of the recording paper P. The absolute value of the transfer current or transfer voltage, which is the transfer condition of the transfer device 14D, is made larger than the absolute value of the transfer current or transfer voltage, which is the transfer condition of the transfer device 14A.
[0040]
By the way, in the above-described double-sided image formation, when the first toner image forming unit 26A and the second toner image forming unit 26B perform image formation under the same control (process) conditions, the first process unit 20A (on the front side) The image formation may be performed only once from the photosensitive drum 21A to the front surface of the recording paper P, whereas the image formation on the (back side) by the second process unit 20B is performed from the photosensitive drum 21B to the intermediate transfer body 10, the intermediate transfer. Since the transfer is performed twice from the body 10 to the back side of the recording paper P, the image density of the back side image formed by the second process unit 20B becomes low. This is because the toner adhesion amount is reduced because the transfer rate is not 100% during the transfer.
[0041]
In order to solve this problem, in this embodiment, the first toner image forming unit 26A and the second toner image forming unit 26B have different process conditions. Here, the process conditions are charging, exposure, and development conditions, and more specifically, the charging potential of the photosensitive drum 21, the exposure amount (exposure intensity or exposure time), the development bias, or the rotation speed of the development sleeve 230. That is. In this way, the first and second process units 20A and 20B are configured as the same process unit to reduce the cost, and the process conditions that can be easily changed are made different so that optimum image formation on the front and back surfaces can be achieved. Make it possible. In particular, as described above, since the toner adhesion amount is reduced in the image formation on the back surface, the toner amount adhering to the photosensitive drum 21B is larger than the toner amount adhering to the photosensitive drum 21A (forms the same image). If so) different.
[0042]
For example, the absolute value of the current or voltage applied to the corona discharge electrode or control grid of the scorotron charger 22B is made larger than the absolute value of the current or voltage applied to the corona discharge electrode or control grid of the scorotron charger 22A. Change the charging conditions. The light emission intensity or pulse width of the exposure unit is changed so that the exposure amount from the exposure unit 25B corresponding to the maximum density of the image is larger than the exposure amount from the exposure unit 25A corresponding to the maximum density of the same image. The absolute value or AC voltage of the bias voltage applied to the developing sleeve 230B is made larger than the absolute value or AC voltage of the bias voltage applied to the developing sleeve 230A. The rotational speed of the developing sleeve 230B is made faster than the rotational speed of the developing sleeve 230A.
[0043]
By the way, in the image forming apparatus of the present embodiment, when copying an image of an original (image formation), as shown in FIG. 2 showing an example of a digital image processing system, the image of the original is read by a sensor such as a scanner ( S1) After the A / D conversion (S2) of the read image information and the shading correction (S3), the image signal is stored in the image memory (S5) after data compression (S4). When an image is formed by using a signal from a computer or the like, the signal is developed from font data or the like into bitmap data and rasterized, and then input to the image memory (S5). Next, the image data sequentially read from the image memory (S5) according to the output command is subjected to data restoration processing (S6), and then the image data to be formed by the second process unit 20B by the selector (S7). That is, the image data is sorted into the image data of the back image and the image data to be formed by the first process unit 20A, that is, the image data of the front image. The image data of the front image is stored in the frame memory (SA9) as it is, but the image data of the back image is stored in the frame memory (SB9) after mirror image processing for inverting the left and right of the image (S8). Each frame memory (SA9, SB9) has a memory for two screens. The memory for one screen is used for developing the image data, and the other one screen memory is used for outputting the image data alternately. used.
[0044]
The image data from the frame memory (SA9) is subjected to image processing corresponding to the surface image such as γ conversion (SA10), filtering (SA11) and multi-value (SA12), and then the first exposure unit 25A of the first process unit 20A. The image data from the frame memory SB9 is subjected to image processing according to the back image such as γ conversion (SB10), filtering such as MTF correction (SB11), and multi-valued (SB12), and the like. It is output to the second exposure unit 25B of the process unit 20B.
[0045]
In the image forming apparatus as in the present embodiment, when the front side image is formed and when the back side image is formed, that is, the image formation by the first process unit 20A and the image by the second process unit 20B. In the formation, it is preferable to change the image processing conditions. That is, as in the present embodiment, since the image formation (on the back surface) by the second process unit 20B performs the transfer twice, there is a tendency that the halftone is crushed (γ increases) and the line becomes thick. Therefore, in the present embodiment, the second process unit 20B (on the back surface) is related to the γ conversion, which is one of the image processes, as compared with the γ conversion (SA10) for image formation (front surface) by the first process unit 20A. ) Perform γ conversion (SB10) for image formation and perform low γ correction (using a distorted γ correction curve) (that is, make the γ correction curve different between the front side image formation and the back side image formation) . Further, regarding filtering which is one of the image processing, filtering for image formation of the second process unit 20B (back side) is compared with filtering for image formation (SA11) of the (front surface) by the first process unit 20A. (SB11) is processed so that the fine line processing becomes stronger (the MTF filter is strengthened, that is, the MTF filter is different between the front side image formation and the rear side image formation). The γ correction curve and the MTF filter in these image processes are determined in advance (different during front side image formation and back side image formation, and are set independently), and the front side image and the back side image on the recording paper P. It is preferable that the adjustment is made so that the
[0046]
The image forming conditions such as the process conditions and the image processing conditions described above are not limited to the case where image formation is performed on both sides of the recording paper P in the image forming apparatus of the present embodiment, but only on one side of the front or back side. The same applies to image formation.
[0047]
Here, image formation on only one side of the recording paper P in the image forming apparatus of the present embodiment will be described.
[0048]
First, when image formation is performed only on the surface of the recording paper P, when image data is input from an image reading device or a computer (not shown), the image processing is performed, and then stored in a memory and sequentially exposed. It is output to the unit 25A. In the first process unit 20A (first toner image forming means 26A), a toner image based on image data is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 21A by the action of the scorotron charger 22A, the exposure unit 25A, and the developing unit 23A. It is formed. On the other hand, in parallel with the formation of the toner image, the recording paper P is started to be fed from the paper feeding cassette 15 by the operation of the carry-out roller 15A, and the recording paper P is fed to the timing roller 17 via the paper feeding path 16. The operation of the timing roller 17 is started in synchronism with the formation of the toner image on the peripheral surface of the photosensitive drum 21A, so that the front end position of the toner image and the front end position of the recording paper P coincide with each other. Paper is fed to The recording paper P is conveyed integrally with the intermediate transfer member 10 by charging of the paper charger 14C, and a toner image carried on the photosensitive drum 21A of the first process unit 20A is transferred to the upper surface (first surface) by the transfer device 14A. Transcribed. The recording paper P on which the toner image is transferred only on the surface is discharged by the discharge of the charge eliminator 14E, separated from the peripheral surface of the intermediate transfer member 10, and conveyed to the fixing device 18 through the spur member 18C. After the toner image is welded, the toner image is discharged to a tray 19B through a discharge roller 19A.
[0049]
Next, when image formation is performed only on the back surface of the recording paper P, when image data is input from an image reading device or a computer (not shown), the above-described image processing (of course, as described above, low γ correction and fine line correction are performed. After processing, the data is once stored in the memory and sequentially output to the exposure unit 25B. In the second process unit 20B (second toner image forming means 26B), a toner image based on the image data is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 21B by the action of the scorotron charger 22B, the exposure unit 25B, and the developing unit 23B. The toner image is formed (of course, with different process conditions as described above), and this toner image is once transferred onto the peripheral surface of the intermediate transfer body 10 by the transfer device 14B. On the other hand, in parallel with the formation and transfer of the toner image, the recording paper P is started to be fed from the paper feeding cassette 15 by the operation of the carry-out roller 15A, and the recording paper P is fed to the timing roller 17 via the paper feeding path 16. The operation of the timing roller 17 is started in synchronization with the position of the toner image transferred to the intermediate transfer body 10 and the intermediate transfer body 10 so that the leading edge position of the toner image and the leading edge position of the recording paper P coincide with each other. The sheet is fed onto the intermediate transfer member 10 via the upper toner image. The recording paper P is transported integrally with the intermediate transfer member 10 by the charging of the paper charger 14C, passes directly under the first process unit 20A, and then the photosensitive member of the second process unit 20B on its lower surface (second surface). The toner image on the intermediate transfer body 10 transferred from the drum 21B is retransferred by the transfer device 14D. The recording paper P, to which the toner image is transferred only on the back side, is neutralized by the discharge of the static eliminator 14E, separated from the peripheral surface of the intermediate transfer member 10, and conveyed to the fixing device 18 via the spur member 18C. After the toner image is welded, the toner image is discharged to a tray 19B through a discharge roller 19A.
[0050]
As described above, in the image forming apparatus according to the present embodiment, image formation is performed on both sides of the recording paper P (also referred to as a double-sided image formation mode, but this double-sided image formation mode has two modes as described in detail later. In addition, image formation can be performed only on one side of the front surface or the back surface of the recording paper P (also referred to as a front surface image formation mode and a back surface image formation mode, respectively).
[0051]
By the way, in this image forming apparatus, the transfer for transferring the toner image onto the recording paper P when the image is formed on both sides of the recording paper P and when the image is formed on one side (the first side or the second side). If the transfer conditions of the transfer device 14A and / or the transfer device 14D are the same, the transfer of the toner image to be transferred is affected by the presence of the toner image that is not transferred due to the presence or absence of the toner image. Problems such as poor toner quality and toner image distortion occur. More specifically, at the position of the transfer device 14A, the back side toner image exists between the recording paper P and the intermediate transfer body 10 in the double-sided image forming mode, but the back side toner image does not exist in the front side image forming mode. Further, at the position of the transfer unit 14D, the front toner image exists on the surface of the recording paper P in the double-sided image forming mode, but the front toner image does not exist in the back-side image forming mode. In the double-sided image forming mode, since there is a toner image that is not transferred by each transfer device, the transfer electric field is weakened compared to the single-sided image forming mode (front surface image forming mode or back surface image forming mode). If the transfer conditions are the same and the transfer conditions are the same, transfer defects occur.
[0052]
In order to solve this problem, in the present embodiment, the transfer conditions of the transfer device 14A and / or the transfer device 14D are set such that an image is formed on only one side of the recording paper P, and an image is formed on both sides of the recording paper P. It differs depending on when the formation is performed. This will be described in detail with reference to FIG. 3 which is a conceptual diagram of the control block. A double-sided image forming mode is provided by an image forming mode selection button 41 provided on an operation panel (not shown) (although this will be described in detail later, this double-sided image forming mode has two modes, but will be described as one mode here). Any one of the front surface image forming mode and the back surface image forming mode is selected. This selection can also be performed from an external device such as a computer. When the mode is selected, the control unit (CPU) 42 controls the image forming apparatus based on the sequence (the above-described process) stored in the ROM or RAM as the storage unit according to the selected mode. Then, image formation is performed. At this time, the optimum transfer conditions of the transfer units 14A and 14D obtained in advance by experiments or the like are stored in the storage means. Based on the transfer conditions, the control unit 42 supplies or transfers the transfer current to the transfer unit 14A. A power source 140A for applying a voltage and a power source 140D for supplying a transfer current to the transfer device 14D or applying a transfer voltage are controlled.
[0053]
As described above, in order to make the transfer conditions of the transfer units 14A and 14D different between the double-sided image forming mode and the single-sided image forming mode, in this embodiment, the transfer conditions stored in the storage means are set to the double-sided image forming mode. At least two images for the image forming mode and one-sided image forming mode are stored, and the transfer conditions corresponding to the selection of the image forming mode selection button 41 are read from the storage means, and the power supplies 140A and 140D are controlled based on this. To. Thereby, in both the double-sided image forming mode and the single-sided image forming mode, good transfer can be performed and good image formation can be performed.
[0054]
More specifically, in the front surface image formation mode (when image formation is performed only on the surface of the recording paper P), the absolute value of the transfer current or transfer voltage, which is the transfer condition of the transfer device 14A, is set in the double-side image formation mode. It may be smaller than (when image formation is performed on both sides of the recording paper P). In the back side image formation mode (when image formation is performed only on the back side of the recording paper P), the absolute value of the transfer current or transfer voltage, which is the transfer condition of the transfer unit 14D, may be smaller than that in double side image formation. In other words, the absolute value of the transfer current or transfer voltage in the double-sided image formation mode may be larger than that in the single-sided image formation mode.
[0055]
The same thing can be said for the static eliminator 14E as the transfer conditions of the transfer units 14A and 14D described above are different between the double-sided image forming mode and the single-sided image forming mode. That is, in this case, if the image forming is performed on both sides or the back surface of the recording paper P and the image forming is performed on the front surface, the discharge or recording by the transfer device 14D is performed under the same separation conditions. Depending on the presence or absence of a toner image on the front or back surface of the paper P, the charge staying on the recording paper P is different, and the adhesion between the recording paper P and the intermediate transfer member 10 is different. , Separation is not done well.
[0056]
Therefore, in the present embodiment, the separation condition of the static eliminator 14E is different between when the image is formed only on the front surface of the recording paper P and when the image is formed only on both sides or the back surface of the recording paper P. ing. Therefore, in the present embodiment, the separation condition stored in the storage unit is read according to the selection of the image forming mode selection button 41, and based on this, the charge removal current is supplied to the separator 14E or the charge removal voltage is applied. The power supply 140E to be controlled is controlled. Thereby, in any mode, good separation is performed and good image formation can be performed.
[0057]
More specifically, in the front surface image formation mode, the value of the neutralization current or the neutralization voltage, which is the separation condition of the static eliminator 14E, may be made smaller than that in the back surface image formation mode. In addition, in the back surface image formation mode, the neutralization current or the neutralization voltage, which is the separation condition of the static eliminator 14E, may be equal to or smaller than that in the double-side image formation mode.
[0058]
The same can be said for the paper charger 14C in that the transfer conditions of the transfer units 14A and 14D and the separation condition of the static eliminator 14E are different between the double-sided image forming mode and the single-sided image forming mode. In other words, in this case, if the charging condition of the paper charger 14C is the same in both the case where the image is formed on both sides or the back side of the recording paper P and the case where the image is formed on the front side, the image is formed on the intermediate transfer member 10. Depending on whether or not there is a toner image, the adhesiveness between the recording paper P and the intermediate transfer member 10 becomes poor, and the toner image on the intermediate transfer member 10 is disturbed, making it impossible to form a good image.
[0059]
Therefore, in the present embodiment, the charging condition of the paper charger 14C is different between when the image is formed only on the front surface of the recording paper P and when the image is formed only on both sides or the back surface of the recording paper P. It is Therefore, in the present embodiment, the charging condition stored in the storage unit is read according to the selection of the image forming mode selection button 41, and based on this, the charging current is supplied to the paper charger 14C or the charging voltage is set. The power supply 140C to be applied is controlled. Thereby, in any mode, good adhesion can be obtained, and good image formation can be performed.
[0060]
More specifically, in the surface image forming mode, the absolute value of the charging current or charging voltage, which is the charging condition of the paper charger 14C, may be made smaller than that in the double-sided image forming mode. In addition, in the double-sided image forming mode, the absolute value of the charging current or charging voltage, which is the charging condition of the paper charger 14C, may be equal to or smaller than that in the back-side image forming mode.
[0061]
By the way, the above-described transfer devices 14A, 14D, static eliminator 14E, paper charger 14C, and transfer device 14B are charged, transferred, and separated according to changes in the type of recording paper P and environmental conditions (in addition, intermediate characteristics due to repeated use). In the present exemplary embodiment, the transfer body 10 is adapted to the above and is configured so that good image formation is always possible. This will be described below with reference to FIG.
[0062]
A humidity detection sensor 43 (not shown in FIG. 1) for detecting the humidity in the image forming apparatus as environmental condition detection means is provided between the process units 20A and 20B and close to the intermediate transfer member 10. The humidity detection signal is input to the control unit 42. In order to detect the environmental conditions, the humidity detection sensor 43 is provided in the present embodiment, but in addition to this, a temperature detection sensor for measuring the temperature in the image forming apparatus is provided, and the temperature detected by this is adjusted. And environmental conditions may be detected.
[0063]
The type of the recording paper P is a switch for selecting the type of the recording paper P provided on an operation panel (not shown) (for example, a thick paper switch that is pressed when the recording paper P is a thick paper or a switch that is pressed when the recording paper P is an OHP. A signal from an OHP switch or the like is input to the control unit 42 as a transfer material detection signal. The detection of the type of the recording paper P is not limited to this, and the type of the recording paper P may be detected by detecting the resistance or capacity of the recording paper P. For example, the resistance and capacity of the recording paper P can be detected by detecting the energization current value at the leading end portion of the recording paper P using the paper charger 14C. In this case, when the width of the recording paper P changes, the energization current value changes. Therefore, it is preferable to detect the resistance and capacity of the recording paper P while referring to the width information of the recording paper P.
[0064]
Further, in order to detect a change or deterioration of the intermediate transfer member 10 due to repeated use, in the present embodiment, detection is performed using a paper charger 14C. That is, since the change or deterioration of the intermediate transfer member 10 can be detected by the resistance or capacity of the intermediate transfer member 10, when the recording paper P does not pass over the intermediate transfer member 10, the paper charger 14 </ b> C is transferred to the intermediate transfer member 10. A voltage is applied in contact with the body 10 to detect an energization current value. Then, this signal is input to the control unit 42 as an intermediate transfer body resistance / capacitance detection signal.
[0065]
In the control unit 42, according to the input humidity detection signal, transfer material detection signal, and intermediate transfer body resistance / capacitance detection signal, the transfer conditions of the transfer units 14A, 14B, and 14D, the separation conditions of the static eliminator 14E, the paper The charging condition of the charger 14C is read or calculated from the storage means, and each is controlled based on this condition. This eliminates the occurrence of charging, transfer, and separation defects, and enables good image formation. That is, when the humidity increases, the charging characteristics of the recording paper P deteriorate, the charging characteristics of the intermediate transfer member 10 deteriorate, etc., by increasing the absolute value of the current or voltage of each condition, The impact can be covered. In this embodiment, the transfer conditions of the transfer units 14A, 14B, and 14D, the separation conditions of the static eliminator 14E, and the charging conditions of the paper charger 14C are controlled by the type of recording paper P, environmental conditions, and the intermediate transfer member. However, the present invention is not limited to this, and may be performed according to at least one of the three deteriorations.
[0066]
Furthermore, in the present embodiment, at least two of the transfer conditions of the transfer units 14A, 14B, and 14D, the separation condition of the static eliminator 14E, and the charging condition of the paper charger 14C are changed in conjunction with each other. As described above, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the means for driving (controlling) differs depending on each mode of the double-sided image forming mode, the front-side image forming mode, and the back-side image forming mode. By changing at least two of the complicatedly intertwined controls in conjunction with each other, the optimum conditions can be easily set. For example, when each control is performed independently, each control is not independent but complicatedly related, and the optimum setting range of each control has a maximum value. In some cases, the current value increases too much or the current value increases too little, and not only the optimum condition cannot be set, but also this control becomes very complicated.
[0067]
This control will be described in more detail. At least one of the following a) to i) is preferably performed.
[0068]
a) In the double-sided image forming mode, when the absolute value of the transfer current or transfer voltage that is the transfer condition of the transfer device 14B is increased, the absolute value of the transfer current or transfer voltage that is the transfer condition of the transfer device 14A is increased, or The absolute value of the transfer current or transfer voltage, which is the transfer condition of the transfer device 14D, is increased. Thereby, a good double-sided image can be formed.
[0069]
b) In the double-sided image forming mode, when the absolute value of the transfer current or transfer voltage, which is the transfer condition of the transfer device 14A, is increased, the transfer current or transfer voltage, which is the transfer condition of the transfer device 14D, is increased, or The value of the static elimination current or the static elimination voltage, which is the separation condition of the static eliminator 14E, is increased. Thereby, a good double-sided image can be formed.
[0070]
c) In the double-sided image forming mode, when the absolute value of the transfer current or transfer voltage, which is the transfer condition of the transfer device 14D, is increased, the value of the discharge current or discharge voltage, which is the separation condition of the charge remover 14E, is increased. Thereby, a good double-sided image can be formed.
[0071]
d) In the double-sided image forming mode, when the absolute value of the charging current or charging voltage that is the charging condition of the paper charger 14C is increased, the absolute value of the transfer current or transfer voltage that is the transfer condition of the transfer device 14A is increased. Alternatively, the absolute value of the transfer current or transfer voltage that is the transfer condition of the transfer device 14D is increased, or the value of the charge removal current or charge removal voltage that is the separation condition of the charge remover 14E is increased. Thereby, a good double-sided image can be formed.
[0072]
e) In the surface image forming mode, when the absolute value of the transfer current or transfer voltage, which is the transfer condition of the transfer device 14A, is increased, the value of the charge removal current or charge removal voltage, which is the separation condition of the charge remover 14E, is increased. Thereby, a favorable surface image can be formed.
[0073]
f) In the surface image forming mode, when the absolute value of the charging current or charging voltage as the charging condition of the paper charger 14C is increased, the absolute value of the transfer current or transfer voltage as the transfer condition of the transfer device 14A is increased. Alternatively, the value of the static elimination current or static elimination voltage, which is the separation condition of the static eliminator 14E, is increased. Thereby, a favorable surface image can be formed.
[0074]
g) When the absolute value of the transfer current or transfer voltage that is the transfer condition of the transfer device 14B is increased in the back surface image forming mode, the absolute value of the transfer current or transfer voltage that is the transfer condition of the transfer device 14D is increased. Thereby, a favorable back image can be formed.
[0075]
h) When the absolute value of the transfer current or transfer voltage, which is the transfer condition of the transfer device 14D, is increased in the back surface image forming mode, the value of the charge removal current or the discharge voltage, which is the separation condition of the charge remover 14E, is increased. Thereby, a favorable back image can be formed.
[0076]
i) When the absolute value of the charging current or charging voltage that is the charging condition of the paper charger 14C is increased in the back surface image forming mode, the absolute value of the transfer current or transfer voltage that is the transfer condition of the transfer device 14D is increased. Alternatively, the value of the static elimination current or static elimination voltage, which is the separation condition of the static eliminator 14E, is increased. Thereby, a favorable back image can be formed.
[0077]
By the way, in the double-sided image forming mode (hereinafter also referred to as the first double-sided image forming mode), an odd-numbered page image is formed on the first photosensitive drum 21A (the surface of the recording paper P), and an even-numbered page image is formed by the second photosensitive material. When formed on the body drum 21B (the back surface of the recording paper P), the recording paper P discharged on the tray 19B has the image on the first page facing downward as shown in FIG. When the paper is discharged in a so-called face-down state and image formation on all pages is completed, image formation with the pages aligned becomes possible. However, as a request from the user side, there is a case where an image is formed in a so-called face-up state in which the image on the first page faces upward. The image forming apparatus according to the present embodiment can cope with such user requests and can improve usability. This will be described below with reference to FIG. 4 schematically showing the discharge state of the recording paper P on which an image has been formed.
[0078]
As described above, when image formation is performed in the first double-sided image formation mode, images with pages aligned in a face-down state. On the other hand, when the user requests face-up as a form of paper discharge, in this embodiment, image formation is performed in the second double-sided image formation mode in which the output destination and output order of image signals are changed. That is, an image of even pages is formed on the first photosensitive drum 21A (the front surface of the recording paper P), and an image of odd pages is formed on the second photosensitive drum 21B (the back surface of the recording paper P) (in other words, The output destination of the image signal is opposite to that in the first double-sided image formation mode). Further, for the n-page image, the n, n-1 page is not formed from the first and second pages. The output order of image signals is changed so as to form an image. As a result, as shown in FIG. 4B, it is possible to form a page-aligned image in a face-up state.
[0079]
The same can be said for single-sided image formation. That is, since the recording paper P discharged on the tray 19B is in a face-down state, in the surface image forming mode already described, image formation is performed by performing image formation from the first page. Can be formed (FIG. 4C). On the other hand, in the back side image forming mode, the recording paper P discharged onto the tray 19B is in a face-up state, so that image formation is not performed from the first page, but the nth page. The output order of image signals is changed so as to form an image. As a result, as shown in FIG. 4D, it is possible to form a page-aligned image in a face-up state.
[0080]
As described above, in the present embodiment, the output destination or / and the output order of the image signal for forming the toner image are changed according to the discharge form (face-up or face-down) of the recording paper P. Since the image forming apparatus is configured, it is possible to form an image with uniform pages and to improve usability.
[0081]
In the present embodiment, since the recording paper P is discharged onto the tray 19B (second paper discharge means) provided at the top of the image forming apparatus, the recording paper P on the tray 19B is the second paper. The paper is discharged with its surface facing up, but is separate from the tray 19B so that the recording paper P discharged from the fixing device 18 can be discharged to the side of the image forming apparatus (left side in FIG. 1). A tray (first paper discharge means) (not shown) may be provided so that paper is discharged with the first surface of the recording paper P facing upward. In this case, in the first double-sided image forming mode, odd-numbered pages are formed on the first photosensitive drum 21A, and even-numbered pages are formed on the second photosensitive drum 21B, and images are formed from the nth and (n-1) th pages. By changing the output order of the image signals so as to perform the above, it is possible to form a page-aligned image in the face-up state. In this case, in the second double-sided image formation mode, even-numbered pages are imaged on the first photosensitive drum 21A, and odd-numbered pages are imaged on the second photosensitive drum 21B, and image formation is performed from the first and second pages. By changing the output order of the image signals so as to perform the above, it is possible to form an image in which pages are aligned in the face-down state. Further, in this case, in the surface image forming mode, by forming an image from the nth page, it is possible to form an image with pages aligned in the face-up state. Further, in this case, in the back side image forming mode, by forming an image from the first page, it is possible to form an image with pages aligned in a face-down state.
[0082]
Further, a tray 19B that discharges with the first side of the recording paper P facing upward, a tray that discharges with the second side of the recording paper P facing upward, and either of these trays after the fixing device 18 Switching means for switching to discharge the recording paper P is provided, and according to the switching of the switching means, as described above, the output destination or / and output of the image signal so that the pages are aligned. The order may be changed.
[0083]
The toner image forming units 26A and 26B of the present embodiment described above are units for forming a monochrome toner image on the photosensitive drums 21A and 21B. However, the present invention is not limited to this, and a unit for forming a color toner image. It may be. In this case, in order to form toner images of at least yellow, magenta, and cyan (preferably further black), a scorotron charger 22, an exposure unit 25, and a developer 23 may be provided for each color. Further, instead of superimposing the color toner images on the photosensitive drums 21A and 21B, process units 20A and 20B are provided for the respective colors, and the toner images formed by the respective process units are transferred to the intermediate transfer body. 10 or an image forming apparatus that forms a color toner image by superimposing on the recording paper P.
[0084]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the invention, the image forming speed can be remarkably increased.
[0085]
further , Departure According to Akira, satisfactory image formation can be performed in response to a decrease in image density and a change in gradation due to a difference in the number of transfers on the front and back surfaces.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of an image forming apparatus showing an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a digital image processing system.
FIG. 3 is a conceptual diagram of a control block.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a discharge state of an image-formed transfer material.
[Explanation of symbols]
10 Intermediate transfer member (third image carrier)
14A transfer device (first transfer means)
14B Transfer device (second transfer means)
14C paper charger (transfer material charging means)
14D transfer device (third transfer means)
14E Static eliminator (separation means)
20A, 20B process unit
21A, 21B Photosensitive drum (first and second image carrying means)
26A, 26B Toner image forming means

Claims (2)

トナー像を担持する第1像担持手段、第2像担持手段、第3像担持手段と、
前記第1像担持手段上にトナー像を形成する第1トナー像形成手段と、
前記第1トナー像形成手段における画像形成用のγ補正よりも低γ補正を含む画像形成条件で、前記第2像担持手段上にトナー像を形成する第2トナー像形成手段と、
前記第1トナー像形成手段により前記第1像担持手段に形成されたトナー像を、転写材の第1面に転写する第1転写手段と、
前記第2トナー像形成手段により前記第2像担持手段に形成されたトナー像を、前記第3像担持手段に転写する第2転写手段と、
前記第2転写手段により前記第3像担持手段に転写されたトナー像を、転写材の第1面とは反対側の第2面に転写する第3転写手段と、
転写材に転写されたトナー像を定着する定着手段と、
を有する画像形成装置。
A first image carrying means for carrying a toner image, a second image carrying means, a third image carrying means,
First toner image forming means for forming a toner image on the first image carrying means;
Second toner image forming means for forming a toner image on the second image carrying means under image forming conditions including low γ correction rather than γ correction for image formation in the first toner image forming means;
First transfer means for transferring a toner image formed on the first image carrying means by the first toner image forming means to a first surface of a transfer material;
Second transfer means for transferring the toner image formed on the second image carrying means by the second toner image forming means to the third image carrying means;
Third transfer means for transferring the toner image transferred to the third image carrying means by the second transfer means to a second surface opposite to the first surface of the transfer material;
Fixing means for fixing the toner image transferred to the transfer material;
An image forming apparatus.
前記第1トナー像形成手段と前記第2トナー像形成手段とで異ならせる画像形成条件は、プロセス条件を含むことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The image forming condition varied by the first toner image forming means and the second toner image forming means, the image forming apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a process condition.
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