JP3826565B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像形成体の周辺に帯電手段、画像書込手段及び現像手段を配置して像形成体上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する。
【0002】
【従来の技術】
従来、両面画像形成においては、像形成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紙装置に収納し、再び像形成体上に形成した画像とタイミングを合わせて両面反転給紙装置より転写材を給送し、転写材の他方の面に画像を転写、定着する方法がとられている。
【0003】
この両面画像形成装置では、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、ジャムや転写材のしわ等を引き起こす原因となっていた。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、同4−214576号公報等により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。
【0004】
同様に本願発明者らは、像形成体(感光体ドラム)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配置し、感光体ドラム上に形成したトナー像を第1の転写手段により一旦ベルト状の中間転写体(トナー像受像体)に転写し、再度感光体ドラム上にトナー像を形成し、トナー像受像体上を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第1の転写手段により表面画像として転写し、またトナー像受像体上のトナー像を第2の転写手段により裏面画像として転写した後、転写材分離手段により転写材を除電してトナー像受像体から分離し、転写材上のトナー像を定着手段により定着して両面画像を形成する画像形成装置を作製し、該装置を用いて両面画像形成を検討している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記画像形成装置において、体積抵抗率が低いトナー像受像体を用いた場合、第2の転写手段や転写材分離手段よりの放電が転写材の前後或いは両端部においてトナー像受像体上に落雷し、トナー像受像体が破損されて裏面画像に画像欠陥が発生したり、表面画像に転写不良が生じるという問題が起こる。また、中間転写体から転写材を分離する際に第2の転写手段による転写を受けた後の転写材は、中間転写体に強固に静電吸着してしまうため非常に分離しづらく、そのために転写材分離手段を設けるが、第2の転写手段と転写材分離手段とを、共にトナー像受像体を搬送する駆動ローラに対向して設けた場合、第2の転写手段および転写材分離手段を共に小さくする必要があるため、第2の転写手段および転写材分離手段による放電が不足したり、或いは第2の転写手段および転写材分離手段が近接して配置されるため、第2の転写手段および転写材分離手段よりの放電が干渉したりして、トナー像受像体から転写材の裏面へのトナー像の転写や、トナー像受像体からの転写材の分離が安定して行われないという問題が生じる。
【0006】
特に、第2の転写手段および転写材分離手段を近接して配置すると、第2の転写手段によって帯電される中間転写体の電荷が分離位置までの間にリークされず分離が安定して行われないという問題が生じる。
【0007】
本発明は上記の問題点を改良し、中間転写体が破損されることなく、転写材裏面へのトナー像の転写や中間転写体からの転写材の分離が安定して行われる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、像形成体と、前記像形成体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像形成体上のトナー像を転写可能でありかつ転写材を搬送する手段であるベルト状の中間転写体と、前記像形成体上のトナー像を前記中間転写体または前記転写材の表面に転写する第1の転写手段と、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第2の転写手段と、前記転写材上のトナー像を定着する定着手段とを有する画像形成装置において、前記中間転写体の体積抵抗率を10 12 〜10 15 Ω・cmとするとともに、前記中間転写体を介して前記第2の転写手段に対向する位置および前記転写材を前記中間転写体より分離する位置のそれぞれに導電性の回動ローラを接地して設け、更に、分離する位置に設けられる前記回動ローラの中心位置と前記第2の転写手段に対向する位置に設けられる回動ローラの中心位置との間隔を30mm以上とする、ことを特徴とする画像形成装置によって達成される。
【0010】
【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、本願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。
【0011】
また、以下の実施形態の説明において、カラートナー像の転写材への転写の際に、像形成体に対向する側の転写材の面を表面、転写材の他方の側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する画像を表面画像、転写材の裏面に転写する画像を裏面画像という。
【0012】
本発明にかかわる画像形成装置の一実施形態の画像形成プロセス、各機構について、図1〜図5を用いて説明する。図1は、本発明にかかわる画像形成装置の一実施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の像形成体の側断面図であり、図3は、本発明にかかわる画像形成装置の両面のトナー像形成状態を示す図であり、図3(A)は、像形成体に形成したトナー像を中間転写体上に転写し裏面画像を形成する図であり、図3(B)は、中間転写体上の裏面画像と同期して像形成体に表面画像を形成する図であり、図3(C)は、転写材上への両面画像形成を示す図であり、図4は、第1の転写手段と第2の転写手段に対向する位置に設けられる回動ローラと中間転写体からの転写材分離位置に設けられる回動ローラとの位置関係を示す図であり、図5は、拍車による転写材の定着手段への誘導を示す図である。
【0013】
図1において、10は像形成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トナー像受像体、14cは第1の転写手段である転写器、14gは第2の転写手段である裏面転写器、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は拍車162を有する搬送部、17は定着手段である定着装置である。
【0014】
像形成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回転される。
【0015】
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。
【0016】
本実施形態においては、各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電器11、各色毎の画像書込手段である露光光学系12及び各色毎の現像手段である現像器13は、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。
【0017】
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。
【0018】
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、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、別体の画像読み取り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像露光し、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、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ものを用いることも可能である。なお、像露光光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像露光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。なお図2において、WAは像露光手段の発光素子(LED)よりのリード線である。
【0019】
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を有し、内部にイエロー(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。
【0020】
中間転写体であるトナー像受像体14aは体積抵抗率1010〜1016Ω・cm、好ましくは1012〜1015Ω・cm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。ベルトの基体としては、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。トナー像受像体14aは、駆動ローラ14dと支持ローラ14j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、図1の矢印で示す反時計方向に回転される。トナー像受像体14aの回転方向に従い従動ローラ14e、支持ローラ14j、駆動ローラ14d、テンションローラ14i、ガイドローラ14fの順に設けられ、従動ローラ14e、支持ローラ14j、駆動ローラ14d及びガイドローラ14fは固定して回転され、テンションローラ14iはトナー像受像体14aの弾力により回転中に移動可能である。後述するように駆動ローラ14dと支持ローラ14jと従動ローラ14eとは共に接地された導電性の回動ローラであり、中間転写体であるトナー像受像体14aを介して従動ローラ14eが転写材帯電手段である紙帯電器150と対向し、支持ローラ14jが第2の転写手段である裏面転写器14gと対向し、駆動ローラ14dが転写材分離手段である紙分離AC除電器14hと対向して設けられる。不図示の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、トナー像受像体14aが駆動回転される。トナー像受像体14aの回転により支持ローラ14j、従動ローラ14e、ガイドローラ14f及びテンションローラ14iが従動回転される。回転中のトナー像受像体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。
【0021】
第1の転写手段である転写器14cは、トナー像受像体14aを挟んで感光体ドラム10に対向して設けられ、トナー像受像体14aと感光体ドラム10との間に転写域14bを形成する。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)の直流電圧を印加し、転写域14bに転写電界を形成することにより、感光体ドラム10上のトナー像をトナー像受像体14a上または転写材である記録紙Pの表面に転写する。
【0022】
第2の転写手段である裏面転写器14gはトナー像受像体14aを挟んで接地された導電性の回動ローラである支持ローラ14jに対向して設けられ、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、トナー像受像体14a上のトナー像を記録紙Pの裏面に転写する。
【0023】
転写材帯電手段である紙帯電器150はトナー像受像体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、支軸152を回転支点としてトナー像受像体14aに当接及び当接解除であり、記録紙Pを帯電してトナー像受像体14aに吸着させる。
【0024】
転写材分離手段である紙分離AC除電器14hは必要に応じてトナー像受像体14aの定着装置17側端部にトナー像受像体14aを挟んで接地された導電性の回動ローラである駆動ローラ14dに対向して設けられ、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、トナー像受像体14aにより搬送される記録紙Pを除電する。
【0025】
搬送部160はトナー像受像体14aと定着装置17との間に設けられ、搬送部160の上面には拍車162が設けられる。拍車162は、記録紙Pがトナー像受像体14aより分離される際に、トナー像受像体14a方向へ曲がって搬送されようとする記録紙Pをすくい上げるとともに、裏面にトナー像を有する記録紙Pを裏面トナー像の乱れを防止しながら定着装置17へと搬送する。
【0026】
定着手段である定着装置17は、内部にヒータを有する定着ローラ17aと圧着ローラ17bとの2本のローラで構成され、定着ローラ17aと圧着ローラ17bとの間で熱と圧力とを加えることにより記録紙P上のトナー像を定着する。
【0027】
次に画像形成プロセスを説明する。
【0028】
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。
【0029】
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を形成される。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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(トナー像形成手段)。
【0033】
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明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。
【0034】
上記の画像形成プロセスによって像形成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、第1の転写手段である転写器14cによって、中間転写体であるトナー像受像体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。
【0035】
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、感光体ドラムクリーニング手段としてのクリーニング装置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によって図示せぬ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。
【0036】
以上のようにして感光体ドラム10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、引続き表面画像となる重ね合わせカラートナー像が上記のカラー画像形成プロセスと同様にして形成される(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。
【0037】
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上に担持された表面画像のカラートナー像と、トナー像受像体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、記録紙Pに当接状態とされトナーと同極性(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た先端がブラシ状の紙帯電器150により、記録紙Pがトナーと同極性に紙帯電され、トナー像受像体14aに吸着されて転写域14bへ給送される。トナーと同極性に紙帯電を行うことにより、トナー像受像体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。記録紙Pの通過と同時に紙帯電器150はトナー像受像体14aより離間され、当接が解除の状態となる。
【0038】
紙帯電器150は記録紙Pの後端の通過の直前或いは通過と同時にトナー像受像体14aより当接解除され記録紙Pと離間される。また、紙帯電器150への電圧の印加は記録紙Pの送られているときのみであり、記録紙Pとの離間と同時に紙帯電器150へ印加されている電圧が切断される。
【0039】
また、転写材帯電手段として、トナー像受像体14aに当接及び当接の解除可能でトナーと同極性の直流電圧が印加される導電性ローラや半導電性のフィルム部材またはブレード部材を用いることも可能である。
【0040】
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)の電圧が印加された第1の転写手段としての転写器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、トナー像受像体14a上の裏面画像は記録紙Pに転写されないでトナー像受像体14a上に存在する。転写器14cによる転写の際、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。
【0041】
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)の電圧を印加した第2の転写手段としての裏面転写器14gへと搬送され、裏面転写器14gによりトナー像受像体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))。
【0042】
両面にカラートナー像が形成された記録紙Pは、次に駆動ローラ14dの曲率或いは必要に応じて転写材分離手段としての紙分離AC除電器14hによる除電作用により、トナー像受像体14aから分離され、拍車162が設けられた搬送部160を経て、定着装置17へと搬送され、定着ローラ17aと圧着ローラ17bとの間で熱と圧力とを加えられることにより記録紙P上のトナー像が定着され、両面画像記録がなされた記録紙Pが表裏の画像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。
【0043】
転写後のトナー像受像体14aの周面上に残ったトナーは、トナー像受像体14aを挟んでガイドローラ14fに対向して設けられた、トナー像受像体14aに当接及び当接解除可能なトナー像受像体クリーニングブレード141とクリーニングローラ144とを有するトナー像受像体クリーニング装置140によりクリーニングされる。
【0044】
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により残留トナーを除去され、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。
【0045】
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、トナー像受像体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。
【0046】
上記の実施形態では、図4に示すように、共に接地された駆動ローラ14dと支持ローラ14jとは導電性の回動ローラであり、中間転写体であるトナー像受像体14aを挟んで支持ローラ14jが裏面転写器14gと対向し、駆動ローラ14dが紙分離AC除電器14hと対向し、裏面転写器14gと紙分離AC除電器14hとが所定の間隔を空けて配置される。裏面転写器14gと紙分離AC除電器14hのそれぞれに対して接地された導電性の回動ローラを設けてそれぞれの回動ローラに放電電流を流すようにすることにより裏面転写器14gと紙分離AC除電器14hとの放電の干渉が防止され、それぞれの放電の安定化が図られる。また第2の転写手段と分離位置とを間隔を空けて分けることにより、転写材の分離位置での分離も容易となる。さらに裏面転写器14gに対向する接地した導電部材を導電性の回動ローラである支持ローラ14jとすることにより、裏面転写器14gの放電時にトナー像受像体14aと接地した導電部材との間に強い静電気力が作用し、接地した導電部材にトナー像受像体14aが密着して搬送が不安定になるという問題もなくなる。
【0047】
記録紙Pを中間転写体であるトナー像受像体14aより分離する位置に設けられる回動ローラである駆動ローラ14dの中心位置とトナー像受像体14aを介して第2の転写手段である裏面転写器14gに対向する位置に設けられる回動ローラである支持ローラ14jの中心位置との間隔をL1、支持ローラ14jの中心位置と第1の転写手段である転写器14cの位置との間隔をL2、転写器14cの位置と中間転写体であるトナー像受像体14aを介して転写材帯電手段である紙帯電器150と対向する位置に接地されて設けられる回動ローラである従動ローラ14eの中心位置との間隔をL3とするとき、間隔L1,L2,L3はそれぞれ20mm以上あることが好ましい。これにより、紙分離AC除電器14hと裏面転写器14gとの放電の干渉、裏面転写器14gと転写器14cとの放電の干渉、転写器14cと紙帯電器150との放電の干渉がそれぞれ防止される。特に紙帯電器150として非接触のコロナ放電器を用いる場合に、紙帯電器150と転写器14cとの放電の干渉が防止される。
【0048】
更に間隔L1を間隔L2より大きくとり(L1≧L2)、裏面転写器14gの転写の際にトナー像受像体14aに強固に静電吸着される記録紙Pの電荷や裏面転写器14gの転写の際に荷電されるトナー像受像体14aの電荷を分離位置までの間にリークさせることが好ましく、駆動ローラ14dの中心位置と支持ローラ14jの中心位置との間隔L1は20mm以上、200mm以下が好ましい。間隔L1が20mm未満であると裏面転写器14gにより帯電されたトナー像受像体14a上の電荷が紙分離AC除電器14hが設けられた分離位置に到達するまでの間にリークされず記録紙Pが分離しづらくなり、間隔L1が200mmを越えるとリークが略完全に行われるが、記録紙Pとトナー像受像体14aとの密着性が弱くなり、裏面画像が乱されることがある。なお、駆動ローラ14dの外径は10〜40mm、支持ローラ14jの外径は6〜20mmのものが通常用いられる。
【0049】
また下記に説明するトナー像受像体14aの体積抵抗率の範囲において、さらに駆動ローラ14dの中心位置と支持ローラ14jの中心位置との間隔L1は30mm以上、200mm以下が好ましい。
【0050】
前述した如く中間転写体であるトナー像受像体14aの体積抵抗率は1010〜1016Ω・cm、好ましくは1012〜1015Ω・cmである。体積抵抗率が1012Ω・cm、特に1010Ω・cm未満であるとそれぞれ接地された導電性の回動ローラの対向して設けられた裏面転写器14gや紙分離AC除電器14hよりの放電がトナー像受像体14aへの落雷となってトナー像受像体14aを破損する。また体積抵抗率が1015Ω・cm、特に1016Ω・cmを越えると裏面転写器14gにより帯電されたトナー像受像体14a上の電荷が紙分離AC除電器14hが設けられた分離位置に到達するまでの間にリークせず、分離しづらくなる。
【0051】
なお電荷のリークは、トナー像受像体14aの体積抵抗率が1010〜1016Ω・cm、好ましくは1012〜1015Ω・cmで、トナー像受像体14aの移動速度が50〜500mm/secの範囲の場合、駆動ローラ14dの中心位置と支持ローラ14jの中心位置との間隔が30mm以上において良好に行われるため、駆動ローラ14dの外径を10〜20mmの小径とすることにより、紙分離AC除電器14hを省略することも可能である。また駆動ローラ14dと支持ローラ14jとの間にトナー像受像体14aに内接し接地された導電性のブラシ等を設置することにより、電荷のリークをさらに促進することも可能である。
【0052】
上記の如く中間転写体の体積抵抗率の値を設定することにより、中間転写体が破損されることがなく、また、第2の転写手段による中間転写体上の電荷が分離位置までの間にリークされ、転写材の分離が容易となる。
【0053】
以上のように中間転写体であるトナー像受像体14aの体積抵抗値を所定の値に設定し、第2の転写手段に対向する位置及び分離位置のそれぞれに導電性の回動ローラを設けることにより、転写材である記録紙Pの分離の安定が図られるが、トナー像受像体14aにより搬送される記録紙Pが紙分離AC除電器14hによる除電作用或いは駆動ローラ14dの曲率により分離される際に、トナー像受像体14aと記録紙Pの静電密着力により記録紙Pがトナー像受像体14aの方向にやや曲げられた状態となる。そこで、図5に示すように、拍車162を有する搬送部160を設け、拍車162により記録紙Pの先端部をすくい上げて定着装置17へ誘導することが好ましい。
【0054】
上記の如く、中間転写体から分離された転写材を、拍車によりすくい上げて定着装置へ誘導することにより、転写材上の裏面トナー像を乱されることなく転写材が定着手段へと良好に搬送される。
【0055】
なお、上記の実施形態の説明中にも述べた如く転写材分離手段である紙分離AC除電器14hは必ずしも設ける必要はなく、分離方法として駆動ローラ14dによる曲率分離を用いたものにも本発明は適用されるものである。また、上記両面画像形成装置の実施形態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にて説明したと同様のプロセスによるモノクロの両面画像形成装置にも適用されるものである。
【0056】
さらに、本発明の画像形成装置では、上述の実施形態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外に、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側画像形成もなされ得ることは勿論である。
【0057】
【発明の効果】
請求項1によれば、中間転写体の体積抵抗率の値を所定の範囲に設定し、第2の転写手段に対向する位置及び分離位置のそれぞれに導電性の回動ローラを設けることにより、中間転写体が破損されることなく、第2の転写手段による裏面画像の転写ならびに分離位置での分離の安定が図られる。
また、第2の転写手段による中間転写体上の電荷が分離位置までの間にリークされ、転写材の分離が確実となる。
【0060】
請求項によれば、中間転写体により搬送され分離された後の転写材が、拍車によりすくい上げられ、転写材上のトナー像を乱されることなく定着手段へと良好に搬送される。
【0061】
請求項によれば、分離位置での転写材の分離が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかわる画像形成装置の一実施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の像形成体の側断面図である。
【図3】本発明にかかわる画像形成装置の両面のトナー像形成状態を示す図である。
【図4】第1の転写手段と第2の転写手段に対向する位置に設けられる回動ローラと中間転写体からの転写材分離位置に設けられる回動ローラとの位置関係を示す図である。
【図5】拍車による転写材の定着手段への誘導を示す図である。
【符号の説明】
10 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 トナー像受像体
14c 転写器
14d 駆動ローラ
14g 裏面転写器
14h 紙分離AC除電器
14j 支持ローラ
17 定着装置
162 拍車
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a copying machine, a printer, a FAX, etc., in which a charging unit, an image writing unit, and a developing unit are arranged around an image forming body to transfer and fix a toner image formed on the image forming body onto a transfer material. The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in double-sided image formation, an image on one side formed on an image forming body is transferred and fixed onto a transfer material, which is once stored in a double-sided reversing paper feeding device and formed again on the image forming body. A method is adopted in which a transfer material is fed from a double-sided reversing paper feeding device in synchronization with the image, and the image is transferred and fixed on the other surface of the transfer material.
[0003]
In this double-sided image forming apparatus, as described above, the transfer material is conveyed such as feeding to the double-sided reversing paper feeding device and passing through the fixing device twice, so that the reliability of the transfer material conveyance is low, and jam and transfer It was a cause of wrinkling of the material. On the other hand, a toner image is formed on both surfaces of a transfer material according to Japanese Patent Publication Nos. 49-37538, 54-28740, JP-A-1-44457, and 4-214576, etc., and then fixed once. Something to do is proposed.
[0004]
Similarly, the inventors of the present application have arranged toner image forming means including charging means, image writing means, developing means, etc. around an image forming body (photosensitive drum), and a toner image formed on the photosensitive drum is obtained. The image is once transferred to a belt-like intermediate transfer member (toner image receiver) by the first transfer unit, and a toner image is formed again on the photosensitive drum, and the toner image receiver is conveyed on both sides of the transfer material. The toner image on the photosensitive drum is transferred as a front image by the first transfer unit, and the toner image on the toner image receiver is transferred as the back image by the second transfer unit and then transferred by the transfer material separating unit. An image forming apparatus for forming a double-sided image by forming the double-sided image by fixing the toner image on the transfer material by fixing the toner image from the toner image receiver and examining the double-sided image formation using the apparatus. Yes.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the image forming apparatus, when a toner image receiver having a low volume resistivity is used, the discharge from the second transfer unit or transfer material separating unit is generated on the toner image receiver before and after the transfer material or at both ends. There is a problem that lightning strikes and the toner image receiver is damaged to cause image defects on the back surface image or transfer defects on the front surface image. In addition, when separating the transfer material from the intermediate transfer body, the transfer material after being transferred by the second transfer means is strongly electrostatically adsorbed to the intermediate transfer body and is therefore very difficult to separate. The transfer material separating means is provided. When both the second transfer means and the transfer material separating means are provided facing the driving roller for conveying the toner image receiver, the second transfer means and the transfer material separating means are provided. Since it is necessary to make both small, the second transfer unit and the transfer material separating unit are insufficiently discharged, or the second transfer unit and the transfer material separating unit are arranged close to each other. In addition, the transfer of the toner image from the toner image receiver to the back surface of the transfer material and the separation of the transfer material from the toner image receiver are not performed stably due to interference from the discharge from the transfer material separating means. Problems arise.
[0006]
In particular, when the second transfer unit and the transfer material separating unit are arranged close to each other, the charge of the intermediate transfer member charged by the second transfer unit is not leaked until the separation position, and the separation is performed stably. The problem of not.
[0007]
The present invention improves the above-described problems and provides an image forming apparatus in which transfer of a toner image to the back surface of a transfer material and separation of the transfer material from the intermediate transfer member are stably performed without damage to the intermediate transfer member. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The object is to form an image forming body, a toner image forming means for forming a toner image on the image forming body, and a belt-like shape capable of transferring the toner image on the image forming body and conveying a transfer material. An intermediate transfer member, first transfer means for transferring the toner image on the image forming member to the surface of the intermediate transfer member or the transfer material, and the toner image on the intermediate transfer member on the back surface of the transfer material. In the image forming apparatus having the second transfer means for transferring and the fixing means for fixing the toner image on the transfer material, the volume resistivity of the intermediate transfer member is set to 10 12 to 10 15 Ω · cm, A conductive rotation roller is provided in contact with the second transfer means via the intermediate transfer member and a position where the transfer material is separated from the intermediate transfer member, and further separated. Of the rotating roller provided in The distance of the center position and the center position of the rotation rollers provided at a position opposite to the second transfer means and above 30 mm, it Ru is achieved by an image forming apparatus according to claim.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below. The description of the present application does not limit the technical scope of the claims or the meaning of the terms. In addition, the following assertive description in the embodiment of the present invention shows the best mode, and does not limit the meaning or technical scope of the terms of the present invention.
[0011]
In the description of the embodiments below, when transferring a color toner image to a transfer material, the surface of the transfer material facing the image forming body is the surface, and the other side of the transfer material, that is, an intermediate transfer body The surface of the transfer material facing the surface is called the back surface, the image transferred to the surface of the transfer material is called the front image, and the image transferred to the back surface of the transfer material is called the back image.
[0012]
An image forming process and each mechanism of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view of a color image forming apparatus showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of the image forming body of FIG. 1, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a toner image forming state on both sides of the image forming apparatus according to the invention, and FIG. 3A is a diagram for forming a back image by transferring the toner image formed on the image forming body onto the intermediate transfer member. FIG. 3B is a diagram in which a front surface image is formed on the image forming body in synchronization with the back surface image on the intermediate transfer member, and FIG. 3C is a diagram showing double-sided image formation on the transfer material. FIG. 4 shows the positional relationship between a rotation roller provided at a position facing the first transfer unit and the second transfer unit and a rotation roller provided at a transfer material separating position from the intermediate transfer member. FIG. 5 is a diagram showing guidance of the transfer material to the fixing means by a spur.
[0013]
In FIG. 1, 10 is a photosensitive drum as an image forming body, 11 is a scorotron charger as charging means for each color, 12 is an exposure optical system as image writing means for each color, and 13 is developing means for each color. 14a is a toner image receiver as an intermediate transfer member, 14c is a transfer device as a first transfer means, 14g is a back surface transfer device as a second transfer means, and 150 is a transfer material charging means. A paper charger, 14h is a paper separation AC static eliminator serving as a transfer material separating means, 160 is a transport unit having a spur 162, and 17 is a fixing device serving as a fixing means.
[0014]
The photosensitive drum 10 which is an image forming body has, for example, a transparent conductive layer, an a-Si layer or an organic photosensitive layer (OPC) on the outer periphery of a cylindrical base formed by a transparent member made of optical glass or transparent acrylic resin. 1 is formed, and is rotated clockwise as indicated by an arrow in FIG. 1 with the conductive layer grounded.
[0015]
As shown in FIG. 2, the photosensitive drum 10 has a bearing with respect to a drum shaft 30 that is installed and fixed to the apparatus main body by bearings B1 and B2 fitted into flange members 10a and 10b at both ends for engaging and fixing the photosensitive drum. The gear G, which is rotatably supported and integrated with the flange member 10b, is engaged with a drive gear (not shown) on the apparatus main body side and is driven at a constant speed in a predetermined direction.
[0016]
In the present embodiment, a scorotron charger 11 that is a charging unit for each color, an exposure optical system 12 that is an image writing unit for each color, and a developing unit 13 that is a developing unit for each color are set as one set. Four sets are provided for the image forming process of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), and with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 10 indicated by an arrow in FIG. Arranged in the order of Y, M, C, K.
[0017]
A scorotron charger 11 serving as a charging means for each color has a control grid held at a predetermined potential and a discharge electrode 11a made of, for example, a sawtooth electrode, and is mounted opposite to the photosensitive layer of the photosensitive drum 10. Then, a charging action (negative charging in the present embodiment) is performed by corona discharge having the same polarity as the toner, and a uniform potential is applied to the photosensitive drum 10. As the discharge electrode 11a, other wire electrodes or needle electrodes can be used.
[0018]
In the exposure optical system 12, which is an image writing unit for each color, the exposure position on the photosensitive drum 10 is located downstream in the rotation direction of the photosensitive drum 10 with respect to the aforementioned scorotron charger 11 for each color. In this way, it is arranged inside the photosensitive drum 10. As shown in FIG. 2, each exposure optical system 12 is a line in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) as light emitting elements for image exposure light arranged in the main scanning direction in parallel with the drum shaft 30 are arranged in an array. Exposure unit 12a, a light focusing optical transmission body (trade name: Selfoc lens array) 12b as an imaging element, and a lens holder 12c, and is attached to the holding member 20. . In addition to the exposure optical system 12 for each color, a simultaneous transfer exposure device 12 d and a uniform exposure device 12 e are attached to the holding member 20, and are integrally accommodated inside the substrate of the photosensitive drum 10. The exposure optical system 12 for each color image-exposes the photosensitive layer of the photosensitive drum 10 from the back according to the image data of each color read by a separate image reading device and stored in the memory, and electrostatically is applied on the photosensitive drum 10. A latent image is formed. As the exposure element 12a, a plurality of light emitting elements such as FL (phosphor light emission), EL (electroluminescence), and PL (plasma discharge) arranged in an array can be used. Note that the emission wavelength of the image exposure light emitting element is usually in the range of 780 to 900 nm, which is highly transmissive to Y, M, and C toners. In this embodiment, image exposure is performed from the back side. Since it is a system, it may have a shorter wavelength of 400 to 780 nm, which is not sufficiently transmissive to the color toner. In FIG. 2, WA is a lead wire from a light emitting element (LED) of the image exposure means.
[0019]
The developing device 13 which is a developing unit for each color maintains a predetermined gap with respect to the peripheral surface of the photosensitive drum 10 and rotates in the forward direction and the rotating direction of the photosensitive drum 10, for example, a thickness of 0.5 to 1 mm, an outer diameter. A developing sleeve 131 made of 15-25 mm cylindrical non-magnetic stainless steel or aluminum material and a developing casing 138 are provided, and yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are contained therein. 1-component or 2-component developer). Each developing device 13 is kept in contact with the photosensitive drum 10 with a predetermined gap, for example, 100 to 500 μm, by an abutting roller (not shown), and a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the developing sleeve 131. By applying the developed bias, non-contact reversal development is performed, and a toner image is formed on the photosensitive drum 10.
[0020]
The toner image receiver 14a, which is an intermediate transfer member, is an endless belt having a volume resistivity of 10 10 to 10 16 Ω · cm, preferably 10 12 to 10 15 Ω · cm. For example, modified polyimide, thermosetting polyimide, ethylene tetrafluoro A conductive film is dispersed in an engineering plastic such as ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, nylon alloy, etc., and is preferably provided on the outside of a semiconductive film substrate having a thickness of 0.1 to 1.0 mm, preferably as a toner filming prevention layer. This is a seamless belt having a two-layer structure and having a fluorine coating of 5 to 50 μm. In addition to this, a semiconductive rubber belt having a thickness of 0.5 to 2.0 mm in which a conductive material is dispersed in silicon rubber, urethane rubber, or the like can also be used. The toner image receiver 14a is stretched in contact with a drive roller 14d, a support roller 14j, a driven roller 14e, a guide roller 14f, and a tension roller 14i, and is rotated counterclockwise as indicated by an arrow in FIG. The driven roller 14e, the support roller 14j, the drive roller 14d, the tension roller 14i, and the guide roller 14f are provided in this order according to the rotation direction of the toner image receiver 14a. The driven roller 14e, the support roller 14j, the drive roller 14d, and the guide roller 14f are fixed. Thus, the tension roller 14i is movable during rotation by the elasticity of the toner image receiver 14a. As will be described later, the driving roller 14d, the supporting roller 14j, and the driven roller 14e are all conductive rotating rollers that are grounded, and the driven roller 14e is charged with a transfer material via a toner image receiver 14a that is an intermediate transfer member. The sheet charging device 150 is opposed to the paper transfer device 14, the support roller 14 j is opposed to the back surface transfer device 14 g serving as the second transfer device, and the driving roller 14 d is opposed to the paper separation AC charge removal device 14 h serving as the transfer material separation device. Provided. The drive roller 14d is rotated by driving from a drive motor (not shown), and the toner image receiver 14a is driven and rotated. The support roller 14j, the driven roller 14e, the guide roller 14f, and the tension roller 14i are driven and rotated by the rotation of the toner image receiver 14a. The slack of the belt of the rotating toner image receiver 14a is tensioned by the tension roller 14i.
[0021]
The transfer device 14c, which is a first transfer means, is provided to face the photosensitive drum 10 with the toner image receiver 14a interposed therebetween, and forms a transfer area 14b between the toner image receiver 14a and the photosensitive drum 10. To do. A DC voltage having a polarity opposite to that of the toner (plus polarity in the present embodiment) is applied to the transfer device 14c to form a transfer electric field in the transfer area 14b, whereby the toner image on the photosensitive drum 10 is transferred to the toner image receiver. The image is transferred onto 14a or the surface of the recording paper P which is a transfer material.
[0022]
A back transfer device 14g as a second transfer means is provided to face a support roller 14j as a conductive rotating roller that is grounded with the toner image receiver 14a interposed therebetween, and has a polarity opposite to that of the toner (in this embodiment). Is applied with a positive polarity), and the toner image on the toner image receiver 14a is transferred to the back surface of the recording paper P.
[0023]
The paper charger 150 serving as a transfer material charging unit is provided to face the driven roller 14e that is grounded with the toner image receiver 14a interposed therebetween, and contacts and contacts the toner image receiver 14a with the support shaft 152 as a rotation fulcrum. The recording paper P is charged and attracted to the toner image receiver 14a.
[0024]
A paper separation AC static eliminator 14h, which is a transfer material separation means, is a drive that is a conductive rotating roller that is grounded with the toner image receiver 14a sandwiched between ends of the toner image receiver 14a on the fixing device 17 side as necessary. An AC voltage, which is provided opposite to the roller 14d and is superimposed with a DC voltage having the same or opposite polarity as that of the toner, is applied to neutralize the recording paper P conveyed by the toner image receiver 14a.
[0025]
The conveyance unit 160 is provided between the toner image receiver 14 a and the fixing device 17, and a spur 162 is provided on the upper surface of the conveyance unit 160. When the recording paper P is separated from the toner image receiver 14a, the spur 162 scoops up the recording paper P to be bent and conveyed toward the toner image receiver 14a, and also has the toner image on the back surface. Is conveyed to the fixing device 17 while preventing the backside toner image from being disturbed.
[0026]
The fixing device 17 serving as fixing means is composed of two rollers, a fixing roller 17a having a heater therein and a pressure roller 17b, and applies heat and pressure between the fixing roller 17a and the pressure roller 17b. The toner image on the recording paper P is fixed.
[0027]
Next, the image forming process will be described.
[0028]
The photosensitive drum 10 is rotated in the clockwise direction indicated by the arrow in FIG. 1 by starting the photosensitive member driving motor (not shown) by the start of image recording, and at the same time, the photosensitive drum 10 is charged by the yellow (Y) scorotron charger 11. Application of a potential is started.
[0029]
After the photosensitive drum 10 is applied with an electric potential, image writing by an electric signal corresponding to the first color signal, that is, Y image data is started by the Y exposure optical system 12, and a document is formed on the surface of the photosensitive drum 10. An electrostatic latent image corresponding to the Y image of the image is formed.
[0030]
The latent image is reversely developed in a non-contact state by the Y developing device 13 to form a yellow (Y) toner image on the photosensitive drum 10.
[0031]
Next, a potential is applied to the photosensitive drum 10 from above the Y toner image by the charging action of the magenta (M) scorotron charger 11, and the M exposure optical system 12 applies a second color signal, that is, M image data. Image writing is performed by a corresponding electric signal, and a magenta (M) toner image is formed on the yellow (Y) toner image by non-contact reversal development by the M developing unit 13. .
[0032]
By a similar process, a cyan (C) toner image corresponding to the third color signal is further superimposed by the cyan (C) scorotron charger 11, the C exposure optical system 12, and the C developing unit 13. Further, a black (K) toner image corresponding to the fourth color signal is successively superimposed on the black (K) scorotron charger 11, the K exposure optical system 12, and the K developing device 13. Then, a superposed color toner image of four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K) is formed on the peripheral surface within one rotation of the photosensitive drum 10 (toner image). Forming means).
[0033]
Image writing to the photosensitive layer of the photosensitive drum 10 by the Y, M, C, and K exposure optical systems 12 is performed from the inside of the drum through the above-described transparent substrate. Therefore, writing of the images corresponding to the second, third, and fourth color signals is performed without any influence of the toner image formed earlier, and is equivalent to the image corresponding to the first color signal. It is possible to form an electrostatic latent image.
[0034]
The superimposed color toner image, which is the back image formed on the photosensitive drum 10 as an image forming body by the above image forming process, is intermediately transferred by the transfer device 14c as the first transfer means in the transfer area 14b. The toner image receiver 14a, which is a body, is collectively transferred (FIG. 3A). At this time, uniform exposure may be performed by the simultaneous transfer exposure unit 12d provided inside the photosensitive drum 10 so that good transfer is performed.
[0035]
The toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 after the transfer is subjected to static elimination by the photosensitive drum AC static eliminator 16, and then enters the cleaning device 19 as the photosensitive drum cleaning means or comes into contact with the photosensitive drum 10. It is cleaned by a cleaning blade 19a made of a rubber material and collected by a screw 19b in a waste toner container (not shown). Further, the history of the photosensitive drum 10 in the previous image formation is eliminated on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 by exposure by the uniform exposure device 12e before charging using, for example, a light emitting diode.
[0036]
After the superimposed color toner image to be the back image is formed on the photosensitive drum 10 as described above, the superimposed color toner image to be the front image is subsequently formed in the same manner as the above color image forming process. (FIG. 3B). At this time, the image data is changed so that the front surface image formed on the photoconductive drum 10 becomes a mirror image with respect to the back image formed on the photoconductive drum 10.
[0037]
Along with the surface image formation on the photosensitive drum 10, the recording paper P as a transfer material is sent out by a feed roller 15a from a paper feed cassette 15 as a transfer material storage means, and a timing roller 15b as a transfer material feed means. The color toner image of the front image carried on the photosensitive drum 10 and the color toner image of the back image carried on the toner image receiver 14a are synchronized by driving the timing roller 15b. To the transfer area 14b. At this time, the tip of the recording paper P that is brought into contact with the recording paper P and is applied with a DC voltage having the same polarity as the toner (negative polarity in this embodiment) is fed by the brush-shaped paper charger 150, and the recording paper P is the same as the toner. The paper is charged to the polarity, and is attracted to the toner image receiver 14a and fed to the transfer area 14b. By charging the paper with the same polarity as the toner, the toner image is prevented from being attracted by being attracted to the toner image on the toner image receiver 14a or the toner image on the photosensitive drum 10, thereby preventing the toner image from being disturbed. Simultaneously with the passage of the recording paper P, the paper charger 150 is separated from the toner image receiver 14a, and the contact is released.
[0038]
The paper charger 150 is released from contact with the toner image receiver 14 a immediately before or simultaneously with the passage of the trailing edge of the recording paper P and is separated from the recording paper P. Further, the voltage is applied to the paper charger 150 only when the recording paper P is being fed, and the voltage applied to the paper charger 150 is cut off simultaneously with the separation from the recording paper P.
[0039]
Further, as the transfer material charging means, a conductive roller, a semiconductive film member, or a blade member that can be contacted and released from the toner image receiver 14a and to which a DC voltage having the same polarity as the toner is applied is used. Is also possible.
[0040]
In the transfer area 14b, the surface image on the photosensitive drum 10 is collectively collected on the recording paper P by a transfer device 14c as a first transfer means to which a voltage having a polarity opposite to that of the toner (plus polarity in the present embodiment) is applied. Transferred to the surface. At this time, the back surface image on the toner image receiver 14a is not transferred to the recording paper P and exists on the toner image receiver 14a. Uniform exposure by a simultaneous transfer exposure device 12d using, for example, a light emitting diode provided inside the photosensitive drum 10 so as to face the transfer region 14b so that a good transfer can be performed at the time of transfer by the transfer device 14c. May be performed.
[0041]
The recording paper P on which the color toner image is transferred on the front surface is conveyed to a back surface transfer device 14g as a second transfer means to which a voltage having a polarity opposite to that of the toner (a positive polarity in the present embodiment) is applied. The back surface image on the peripheral surface of the toner image receiver 14a is collectively transferred to the back surface of the recording paper P by the container 14g (FIG. 3C).
[0042]
The recording paper P on which the color toner images are formed on both sides is then separated from the toner image receiver 14a by the curvature of the drive roller 14d or, if necessary, the charge removal action by the paper separation AC charge remover 14h as a transfer material separation means. Then, the toner image is conveyed to the fixing device 17 through the conveying unit 160 provided with a spur 162, and heat and pressure are applied between the fixing roller 17a and the pressure roller 17b so that the toner image on the recording paper P is formed. The recording paper P that has been fixed and on which double-sided image recording has been performed is sent with the front and back images reversed, and is discharged by a paper discharge roller 18 to a tray outside the apparatus.
[0043]
The toner remaining on the peripheral surface of the toner image receiver 14a after the transfer can be brought into and out of contact with the toner image receiver 14a provided opposite the guide roller 14f across the toner image receiver 14a. Cleaning is performed by a toner image receiver cleaning device 140 having a toner image receiver cleaning blade 141 and a cleaning roller 144.
[0044]
Further, the toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 after the transfer is subjected to static elimination by the photosensitive drum AC static eliminator 16, and then the residual toner is removed by the cleaning device 19. The history of the photosensitive drum 10 in the previous image formation is canceled by 12e, and the next image formation cycle is started.
[0045]
By using the above method, the superimposed color toner images are collectively transferred, so that color misregistration of the color image on the toner image receiver 14a, toner scattering and rubbing hardly occur, and good double-sided color with little image deterioration. Image formation is performed.
[0046]
In the above embodiment, as shown in FIG. 4, the drive roller 14 d and the support roller 14 j that are grounded together are conductive rotating rollers, and the support roller sandwiching the toner image receiver 14 a that is an intermediate transfer member. 14j faces the back surface transfer device 14g, the drive roller 14d faces the paper separation AC charge remover 14h, and the back surface transfer device 14g and the paper separation AC charge removal device 14h are arranged at a predetermined interval. A conductive rotating roller grounded to each of the back surface transfer device 14g and the paper separation AC static eliminator 14h is provided so that a discharge current flows through each rotating roller, thereby separating the paper from the back surface transfer device 14g and the paper. Interference of discharge with the AC static eliminator 14h is prevented, and each discharge is stabilized. Further, by separating the second transfer means and the separation position with a gap, the transfer material can be easily separated at the separation position. Further, the grounded conductive member facing the back surface transfer device 14g is a support roller 14j which is a conductive rotating roller, so that the toner image receiver 14a and the grounded conductive member are discharged when the back surface transfer device 14g is discharged. The problem that the electrostatic force acts and the toner image receiver 14a is in close contact with the grounded conductive member and the conveyance becomes unstable is eliminated.
[0047]
Back surface transfer as a second transfer means via the central position of a driving roller 14d as a rotation roller provided at a position where the recording paper P is separated from the toner image receiver 14a as an intermediate transfer member and the toner image receiver 14a. L1 is the distance between the center position of the support roller 14j, which is a rotation roller provided at a position facing the container 14g, and L2 is the distance between the center position of the support roller 14j and the position of the transfer device 14c, which is the first transfer means. The center of a follower roller 14e, which is a rotating roller, is provided in contact with the position of the transfer device 14c and the paper charger 150, which is a transfer material charging unit, via a toner image receiver 14a, which is an intermediate transfer member. When the distance from the position is L3, the distances L1, L2, and L3 are each preferably 20 mm or more. This prevents the interference of discharge between the paper separation AC neutralizer 14h and the back surface transfer device 14g, the interference of discharge between the back surface transfer device 14g and the transfer device 14c, and the interference of discharge between the transfer device 14c and the paper charger 150, respectively. Is done. In particular, when a non-contact corona discharger is used as the paper charger 150, the interference of discharge between the paper charger 150 and the transfer device 14c is prevented.
[0048]
Further, the interval L1 is set larger than the interval L2 (L1 ≧ L2), and the charge of the recording paper P that is strongly electrostatically attracted to the toner image receiver 14a during the transfer of the back surface transfer device 14g or the transfer of the back surface transfer device 14g. It is preferable to leak the charge of the toner image receiver 14a, which is charged at the time, to the separation position, and the distance L1 between the center position of the drive roller 14d and the center position of the support roller 14j is preferably 20 mm or more and 200 mm or less. . If the distance L1 is less than 20 mm, the recording paper P is not leaked until the charge on the toner image receiver 14a charged by the back surface transfer device 14g reaches the separation position where the paper separation AC neutralizer 14h is provided. However, when the distance L1 exceeds 200 mm, the leak is almost completely performed, but the adhesion between the recording paper P and the toner image receiver 14a is weakened, and the back surface image may be disturbed. In general, the outer diameter of the drive roller 14d is 10 to 40 mm, and the outer diameter of the support roller 14j is 6 to 20 mm.
[0049]
Further, in the volume resistivity range of the toner image receiver 14a described below, the distance L1 between the center position of the drive roller 14d and the center position of the support roller 14j is preferably 30 mm or more and 200 mm or less.
[0050]
As described above, the volume resistivity of the toner image receiver 14a as an intermediate transfer member is 10 10 to 10 16 Ω · cm, preferably 10 12 to 10 15 Ω · cm. When the volume resistivity is less than 10 12 Ω · cm, particularly less than 10 10 Ω · cm, the back surface transfer device 14g and the paper separation AC static eliminator 14h provided to face each other of the grounded conductive rotating roller. The discharge is a lightning strike on the toner image receiver 14a and damages the toner image receiver 14a. When the volume resistivity exceeds 10 15 Ω · cm, particularly 10 16 Ω · cm, the charge on the toner image receiver 14a charged by the back transfer device 14g is at the separation position where the paper separation AC neutralizer 14h is provided. It does not leak until it reaches, making it difficult to separate.
[0051]
The charge leakage is such that the volume resistivity of the toner image receiver 14a is 10 10 to 10 16 Ω · cm, preferably 10 12 to 10 15 Ω · cm, and the moving speed of the toner image receiver 14a is 50 to 500 mm / cm. In the case of the range of sec, since the distance between the center position of the drive roller 14d and the center position of the support roller 14j is good when it is 30 mm or more, the outer diameter of the drive roller 14d is reduced to a small diameter of 10 to 20 mm. It is also possible to omit the separated AC static eliminator 14h. It is also possible to further promote charge leakage by installing a conductive brush or the like inscribed in the toner image receiver 14a and grounded between the drive roller 14d and the support roller 14j.
[0052]
By setting the volume resistivity value of the intermediate transfer member as described above, the intermediate transfer member is not damaged, and the charge on the intermediate transfer member by the second transfer unit is not transferred until the separation position. Leakage occurs and transfer material is easily separated.
[0053]
As described above, the volume resistance value of the toner image receiver 14a which is an intermediate transfer member is set to a predetermined value, and the conductive rotation roller is provided at each of the position facing the second transfer unit and the separation position. This stabilizes the separation of the recording paper P, which is a transfer material, but the recording paper P conveyed by the toner image receiver 14a is separated by the charge removal action by the paper separation AC discharger 14h or the curvature of the drive roller 14d. At this time, the recording paper P is slightly bent in the direction of the toner image receiver 14a due to the electrostatic adhesion between the toner image receiver 14a and the recording paper P. Therefore, as shown in FIG. 5, it is preferable to provide a conveyance unit 160 having a spur 162 and to scoop up the leading end of the recording paper P by the spur 162 and guide it to the fixing device 17.
[0054]
As described above, the transfer material separated from the intermediate transfer member is scooped up by a spur and guided to the fixing device, so that the transfer material can be conveyed to the fixing unit without disturbing the back surface toner image on the transfer material. Is done.
[0055]
Note that the paper separation AC static eliminator 14h, which is a transfer material separation means, is not necessarily provided as described in the description of the above embodiment, and the present invention is also applied to a method using curvature separation by the drive roller 14d as a separation method. Is what applies. Further, although the color image forming apparatus has been described as an embodiment of the above double-sided image forming apparatus, the present invention is not necessarily limited to this, and monochrome double-sided image formation by the same process as described in FIG. This also applies to the device.
[0056]
Furthermore, in the image forming apparatus of the present invention, in addition to the double-sided image formation for forming images on both sides of the transfer material as described in the above embodiment, one side for forming an image on only one side of the front or back surface of the transfer material. Of course, image formation can also be performed.
[0057]
【The invention's effect】
According to the first aspect, by setting the volume resistivity value of the intermediate transfer member within a predetermined range, and providing a conductive rotation roller at each of the position facing the second transfer unit and the separation position, The intermediate transfer member is not damaged, and the transfer of the back image by the second transfer unit and the separation at the separation position can be stabilized.
Further, the charge on the intermediate transfer member by the second transfer means leaks until the separation position, and the transfer material is reliably separated.
[0060]
According to the second aspect , the transfer material after being transported and separated by the intermediate transfer member is picked up by the spur and is favorably transported to the fixing unit without disturbing the toner image on the transfer material.
[0061]
According to the third aspect , the transfer material can be easily separated at the separation position.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a color image forming apparatus showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of the image forming body of FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a toner image forming state on both sides of the image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a positional relationship between a rotation roller provided at a position facing the first transfer unit and the second transfer unit and a rotation roller provided at a transfer material separation position from the intermediate transfer member. .
FIG. 5 is a diagram showing guidance of a transfer material to a fixing unit by a spur.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Photosensitive drum 11 Scorotron charger 12 Exposure optical system 13 Developing device 14a Toner image receiver 14c Transfer device 14d Drive roller 14g Back surface transfer device 14h Paper separation AC neutralizer 14j Support roller 17 Fixing device 162 Spur

Claims (3)

像形成体と、前記像形成体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像形成体上のトナー像を転写可能でありかつ転写材を搬送する手段である中間転写体と、前記像形成体上のトナー像を前記中間転写体または前記転写材の表面に転写する第1の転写手段と、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第2の転写手段と、前記転写材上のトナー像を定着する定着手段とを有する画像形成装置において、
前記中間転写体の体積抵抗率を10 12 〜10 15 Ω・cmとするとともに、
前記中間転写体を介して前記第2の転写手段に対向する位置および前記転写材を前記中間転写体より分離する位置のそれぞれに導電性の回動ローラを接地して設け、更に、
分離する位置に設けられる前記回動ローラの中心位置と前記第2の転写手段に対向する位置に設けられる回動ローラの中心位置との間隔を30mm以上とする、
ことを特徴とする画像形成装置。
An image forming member, a toner image forming unit that forms a toner image on the image forming member, an intermediate transfer member that can transfer the toner image on the image forming member and conveys a transfer material, A first transfer unit that transfers the toner image on the image forming body to the surface of the intermediate transfer member or the transfer material; and a second transfer unit that transfers the toner image on the intermediate transfer member to the back surface of the transfer material. And an image forming apparatus having fixing means for fixing the toner image on the transfer material.
The volume resistivity of the intermediate transfer member is 10 12 to 10 15 Ω · cm,
A conductive rotation roller is provided in contact with the second transfer means via the intermediate transfer member and at a position where the transfer material is separated from the intermediate transfer member.
The interval between the center position of the rotation roller provided at the separating position and the center position of the rotation roller provided at a position facing the second transfer means is 30 mm or more.
An image forming apparatus.
前記転写材と前記中間転写体とが分離する位置と前記定着手段との間に前記転写材を搬送する拍車を設ける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 apparatus according to claim 1, wherein the transfer material and the intermediate transfer member and said Rukoto provided spur to convey the transfer material between the position and the fixing means for separating. 前記転写材と前記中間転写体とが分離する位置に前記転写材を除電する転写材分離手段を設けることを特徴とする請求項1または2の何れか1項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a transfer material separating unit that neutralizes the transfer material at a position where the transfer material and the intermediate transfer member are separated from each other .
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