JP3835654B2 - Electrophotographic apparatus for double-sided recording - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真装置に係り、特に高速で連続紙の両面にモノ黒あるいはカラーのトナー画像を印刷するのに適した電子写真装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来公知の電子写真技術を用いた両面印刷の代表的な方法として、記録用紙がカット紙の場合には一個又は複数の感光体を用い、感光体から記録用紙のおもて面にトナー画像を転写してから一度定着した後に記録用紙の表裏を反転し、再度記録用紙の裏面に感光体からトナー画像を転写して定着する方法が知られている。
【0003】
記録用紙が連続紙の場合には、例えば特開平7−72776号公報に示されているごとくシアン、マゼンタ、イエロ、ブラック用の4個の感光体を1組として、表裏印刷用に2組の計8個の感光体を連続的に千鳥状に配置して、その間を連続紙である記録用紙を搬送せしめ、記録用紙に従動して感光体を駆動して記録用紙の両面に一プロセスでカラー画像を印刷する方法が知られている。しかしながらこの方法では感光体は記録用紙に従動して回転するため、高速で印刷する場合には記録用紙への負荷が増大して記録用紙が破断するという問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記事情に鑑み、連続紙である記録用紙のおもて面側と裏面側に各々配置した感光体や中間転写体などのトナー担持体から記録用紙の両面にトナー画像を転写し、両面同時に定着する両面記録用の電子写真装置において、トナー担持体と記録用紙を各々独立に駆動する方式とし、その時加熱ローラなどの接触型の定着手段の上流側に生ずる記録用紙バッファ部での記録用紙のたるみや振動がそのまま定着手段に伝わって画像の乱れなどが発生するのを防止できる両面記録用の電子写真装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、連続紙である記録用紙のおもて面と裏面に形成されたトナー画像を定着手段により定着する両面記録用の電子写真装置において、最終段にある用紙駆動手段と定着手段の間に、未定着状態のトナー画像を乱さないような記録用紙に従動して回転する用紙保持手段を設け、用紙保持手段と定着手段の間では記録用紙にたるみや振動が発生しないようにしたものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明では、おもて面記録用の印刷ステーションを第1の印刷ステーション、裏面記録用の印刷ステーションを第2の印刷ステーションと名付ける。以下、本発明の実施例を図面により説明する。
【0007】
本発明の第1の実施例を図1において説明する。図は本発明の連続紙を用いた両面モノ黒印刷用の電子写真装置の概略構成例を示したものである。
【0008】
第1の印刷ステーション1の第1のトナー担持体11の上に形成された黒色の第1のトナー画像12を第1の転写手段13により連続紙である記録用紙3のおもて面に転写し、次いで第2の印刷ステーション2の第2のトナー担持体21の上に形成された黒色の第2のトナー画像22を第2の転写手段23により記録用紙3の裏面に転写して記録用紙3の両面にトナー画像を形成する。次に記録用紙3の両面に形成されたトナー画像を2本の加熱ローラ41よりなる定着手段4により同時に定着して両面印刷を完了する。
【0009】
第1の印刷ステーション1における印刷プロセスを説明する。第1の帯電器14により帯電したドラム状の光導電体よりなる第1のトナー担持体11は時計方向に回転し、第1のレーザ光線15により静電潜像を形成したのち現像部に運ばれる。この静電潜像は第1の現像機16の負に帯電したトナーにより現像されて第1のトナー担持体11の表面に第1のトナー画像12を形成する。これを記録用紙3にコロナ放電器である第1の転写手段13により静電的に転写する。第1のトナー担持体11表面上の残留電荷を第1のイレーザ17により除電し、残留トナーを第1のクリーナ18により除去する。
【0010】
第2の印刷ステーション2においても同様に、第2の帯電器24により帯電したドラム状の光導電体よりなる第2のトナー担持体22は反時計方向に回転し、第2のレーザ光線25により静電潜像を形成したのち現像部に運ばれる。この静電潜像は第2の現像機26の正に帯電したトナーにより現像されて第2のトナー担持体22の表面に第2のトナー画像22を形成する。これを記録用紙3に第2の転写手段23により静電的に転写する。トナー担持体22表面上の残留電荷を第2のイレーザ27により除電し、残留トナーを第2のクリーナ28により除去する。
【0011】
用紙端部に送り穴付きの記録用紙3は送り穴に適合するピンの付いた回転ベルトいわゆるトラクタよりなる第1の用紙駆動手段51および第2の用紙駆動手段52によって両端を保持され引っ張られて搬送する。トラクタには用紙押えカバー53が付いており記録用紙3がトラクタから外れるのを防いでいる。
【0012】
記録用紙3は加熱ローラ41でも引っ張られるので破断しないように加熱ローラ41と第2の用紙駆動手段52の間では記録用紙3がたるみを持つように加熱ローラ41と第2の用紙駆動手段52による記録用紙3の搬送速度を制御する。
【0013】
第2の用紙駆動手段52と加熱ローラ41の間には記録用紙3の両端を保持し記録用紙3に従動して回転するピン付きローラ61よりなる用紙保持手段6が固定位置に設置されている。ピン付きローラ61にはピン付きローラ61の回転に対する負荷、すなわち記録用紙3の搬送に対する機械的あるいは電気的な負荷を与える負荷手段60を付与している。従って、記録用紙3のたるみは用紙保持手段6と第2の用紙駆動手段52の間で発生し、加熱ローラ41と用紙保持手段6の間では発生しない。このため加熱ローラ41に記録用紙3がたるんだり振動した状態で接触しないため、オフセットなどによる画像乱れを防止できる。また、記録用紙3の両端を保持しているピン付きローラ61にバネなどの弾性体により外側に張力を与え、記録用紙3を幅方向に引っ張ることにより記録用紙3にしわが発生するのを抑制できる。
【0014】
ピン付きローラ61と第2の用紙駆動手段52の間での記録用紙3のたるみ状態を光学的なセンサで観測して加熱ローラ41と第2の用紙駆動手段52による記録用紙3の搬送速度を制御する。
【0015】
本実施例によれば第2の用紙駆動手段52および用紙保持手段6において記録用紙3の端部を保持しているので記録用紙3の両面にある未定着のトナー画像を乱すことはない。
【0016】
本発明の第2の実施例を図2において説明する。図2には第2の印刷ステーション2およびその下流部を示している。本実施例では用紙保持手段6として第1の実施例で用いたピン付きローラ61の代わりに記録用紙3の裏面の全幅と接触し記録用紙3に従動して固定位置のまわりに回転するバイアスローラ62を用いている。バイアスローラ62は金属の円柱の上にゴム層や樹脂層を設けたもので、記録用紙3の裏面に付着しているプラスの電荷を持つトナーがバイアスローラ62に付着するのを防止するため金属円柱にはプラスの電圧を印加し、さらに帯電器33にて記録用紙3のおもて面にマイナスのコロナ放電を行って記録用紙3の裏面に付着しているプラスの電荷をもつトナーに記録用紙3に吸着する方向の静電力を与えている。バイアスローラ62としては、ローラの表面にコロナ帯電により電荷を与えるものでもよい。バイアスローラ62にはバイアスローラ62表面の微量な付着トナーを除去するためのクリーナ63が接触して回転している。クリーナ63の回転方向をバイアスローラ62の回転方向(反時計方向)と同じ方向に回転させることにより接触面での移動方向が逆になりクリーナ63はバイアスローラ62の回転に対する負荷手段となる。バイアスローラ62の横にはピン付きローラ61と同じ構造で記録用紙3の送り穴に適合して両端を保持し記録用紙3に従動して固定位置のまわりに回転する用紙押えローラ7を設けてバイアスローラ62に記録用紙3を密着させている。本実施例においては用紙保持手段6として記録用紙3の裏面の全幅と接触するバイアスローラ62を用いているので、記録用紙3にはたるみがなく均一に力が加わり、記録用紙3のしわの発生を抑制できるので高速記録に適するという長所がある。
【0017】
本発明の第3の実施例を図3において説明する。図3には第2の印刷ステーション2およびその下流部を示している。本実施例ではさらに高速記録に適合するため定着手段4として加熱ローラ41と記録用紙3を挟むように設置した平行な2枚のヒートプレート42を併用している。本実施例では第2の実施例と同じバイアスローラ62を用いている。バイアスローラ62の回転方向と同じ方向に回転クリーナ63が負荷手段として作用している。また記録用紙3のたるみ部に記録用紙3の送り穴に適合して両端を保持し記録用紙3に従動して回転するピンの付いたアイドラローラ8を設ける。アイドラローラ8は記録用紙3のたるみの程度に応じて移動し記録用紙3に一定の張力を与える。アイドラローラ8の位置は正確に測定できるので、より正確に加熱ローラ41と第2の用紙駆動手段52による記録用紙3の搬送速度を制御できる。本実施例においてはより高速記録が可能になるという長所がある。
【0018】
本発明では、記録用紙3のおもて面記録用の印刷ステーションを第1の印刷ステーション、裏面記録用の印刷ステーションを第2の印刷ステーションと名付けているが、本発明を適用する第1の印刷ステーションと第2の印刷ステーションの配置や構成には本発明の実施例で述べたものに限定されるものではなく多くの変形例がある。図4にその1例を示した。図4では簡単のため印刷ステーションの構成要素のうちでトナー担持体のみを丸で示した。
【0019】
(A)は記録用紙3が直線的に搬送し、その両側に第1の印刷ステーション1と第2の印刷ステーション2を設置した両面モノ黒印刷の装置構成の例。
【0020】
(B)は第1の印刷ステーション1と第2の印刷ステーション2の間に記録用紙3の表裏反転装置9がある両面モノ黒印刷の装置構成の例。
【0021】
(C)は記録用紙3が直線的に搬送し、その両側にシアン、マゼンタ、イエロ、ブラックのトナー画像形成用の4個の感光体を持つ中間転写ドラムからなる第1の印刷ステーション1と第2の印刷ステーション2を設置した両面フルカラー印刷の装置構成の例。
【0022】
(D)は記録用紙3がコの字型に搬送し、第1の印刷ステーション1と第2の印刷ステーション2は各々4個のトナー担持体を有する両面フルカラー印刷の装置構成の例。
【0023】
これらの例では記録用紙が主に水平方向に搬送しているが、垂直方向に搬送する構成などの多くの変形例がある。
【0024】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、両面記録用の電子写真装置において、トナー担持体と記録用紙を各々独立に駆動する方式とし、その時加熱ローラのなどの定着手段の上流側に生ずる記録用紙バッファ部での記録用紙のたるみや振動がそのまま定着手段に伝わって画像の乱れなどが発生するのを防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す両面刷装置の構成図。
【図2】本発明の第2の実施例を示す両面刷装置の構成図。
【図3】本発明の第3の実施例を示す両面刷装置の構成図。
【図4】本発明の変形例を示す印刷装置の構成図。
【符号の説明】
1…第1の印刷ステーション、2…第2の印刷ステーション、3…記録用紙、4…定着手段、6…用紙保持手段、7…用紙押えローラ、8…アイドラローラ、11…第1のトナー担持体、12…第1のトナー画像、41…加熱ローラ、42…ヒートプレート、51…第1の用紙駆動手段、52…第2の用紙駆動手段、60…負荷手段、61…ピン付きローラ、62…バイアスローラ、63…クリーナ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic apparatus, and more particularly to an electrophotographic apparatus suitable for printing a mono-black or color toner image on both sides of continuous paper at high speed.
[0002]
[Prior art]
As a typical method of double-sided printing using a conventionally known electrophotographic technique, when the recording paper is cut paper, one or a plurality of photoconductors are used, and a toner image is transferred from the photoconductor to the front surface of the recording paper. A method is known in which the recording paper is fixed once after transfer, and the recording paper is turned upside down, and the toner image is transferred from the photosensitive member to the back side of the recording paper again and fixed.
[0003]
When the recording paper is continuous paper, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-72776, one set of four photosensitive members for cyan, magenta, yellow, and black is used, and two sets for front and back printing. A total of 8 photoconductors are continuously arranged in a staggered pattern, and the recording paper, which is continuous paper, is transported between them. The photoconductor is driven by the recording paper to perform color printing on both sides of the recording paper in one process. A method for printing an image is known. However, in this method, since the photosensitive member rotates following the recording paper, there is a problem in that when printing at high speed, the load on the recording paper increases and the recording paper breaks.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the circumstances described above, an object of the present invention is to transfer toner images from a toner carrier such as a photosensitive member or an intermediate transfer member arranged on the front side and the back side of a recording sheet, which is a continuous sheet, on both sides of the recording sheet. In a double-sided recording electrophotographic apparatus that transfers and fixes both sides simultaneously, the toner carrier and the recording paper are driven independently, and at that time, a recording paper buffer section generated upstream of contact-type fixing means such as a heating roller It is an object of the present invention to provide an electrophotographic apparatus for double-sided recording, which can prevent the sag and vibration of the recording sheet from being transmitted to the fixing means as it is and causing image distortion.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is the final stage in an electrophotographic apparatus for double-sided recording, in which a toner image formed on the front and back surfaces of a recording sheet that is continuous paper is fixed by a fixing unit. Between the paper driving means and the fixing means, there is provided a paper holding means that rotates following the recording paper so as not to disturb the toner image in the unfixed state. Is to prevent the occurrence of
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the front surface recording printing station is named the first printing station, and the back surface recording printing station is named the second printing station. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0007]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The figure shows an example of a schematic configuration of an electrophotographic apparatus for double-sided mono black printing using the continuous paper of the present invention.
[0008]
The black
[0009]
A printing process in the first printing station 1 will be described. The first toner carrier 11 made of a drum-shaped photoconductor charged by the
[0010]
Similarly, in the
[0011]
The
[0012]
Since the
[0013]
Between the second paper driving means 52 and the
[0014]
The sagging state of the
[0015]
According to the present embodiment, since the end of the
[0016]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows the
[0017]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the
[0018]
In the present invention, the printing station for recording the front surface of the
[0019]
(A) is an example of a double-sided mono black printing apparatus configuration in which the
[0020]
(B) is an example of a double-sided mono black printing apparatus configuration in which a front / back reversing device 9 for the
[0021]
(C) shows a first printing station 1 including an intermediate transfer drum having four photosensitive members for forming cyan, magenta, yellow, and black toner images on both sides of the
[0022]
(D) is an example of a double-sided full-color printing apparatus configuration in which the
[0023]
In these examples, the recording paper is mainly conveyed in the horizontal direction, but there are many variations such as a configuration in which the recording paper is conveyed in the vertical direction.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the electrophotographic apparatus for double-sided recording, the toner carrier and the recording paper are driven independently, and the recording that occurs upstream of the fixing means such as a heating roller at that time. There is an effect that it is possible to prevent the sag and vibration of the recording paper in the paper buffer section from being transmitted to the fixing means as they are, and the occurrence of image distortion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a duplex printing apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a duplex printing apparatus showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a duplex printing apparatus showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a printing apparatus showing a modification of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st printing station, 2 ... 2nd printing station, 3 ... Recording paper, 4 ... Fixing means, 6 ... Paper holding means, 7 ... Paper pressing roller, 8 ... Idler roller, 11 ... 1st toner carrying Body, 12 ... first toner image, 41 ... heating roller, 42 ... heat plate, 51 ... first paper driving means, 52 ... second paper driving means, 60 ... loading means, 61 ... roller with pin, 62 ... Bias roller, 63 ... Cleaner.
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