JP3910127B2 - Simultaneous double-sided image forming device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、印刷機、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機など、用紙・OHPフィルム等の記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、この種の画像形成装置において、記録媒体の両面に画像を形成するものがある。
【0003】
そのような画像形成装置として、例えば記録媒体を反転する反転装置を備えるものがあった。
【0004】
この画像形成装置において、記録媒体の両面に画像を形成する場合、表面に画像を形成した記録媒体を、反転装置に入れて反転してから、今度は記録媒体の裏面に画像を形成して排出していた。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−352889号公報
また、特許文献1には、2つの作像装置を筐体内に備える画像形成装置の技術が記載されている。
【0006】
この画像形成装置において、記録媒体の両面に画像を形成する場合、一方の作像装置により記録媒体の表面に画像を形成するとともに、他方の画像形成装置により記録媒体の裏面に画像を形成することにより、記録媒体の表裏両面に、同時に画像を形成して排出していた。
【0007】
しかし、前者の反転装置を備える画像形成装置は、記録媒体の表面に画像を形成した後、反転装置に入れて記録媒体を反転してから、裏面に画像を形成するので、記録媒体の表裏両面に画像を形成するのに時間がかかる問題があった。
【0008】
また、後者の画像形成装置は、筐体内に2つの作像装置を備えるので、画像形成装置のサイズが大きくなる問題、および画像形成装置が高価となる問題があった。
【0009】
そこで、それらの問題を解決すべく、例えば図9に示す、各色の作像担持体12、一次像担持体20、一次転写手段25、二次像担持体30、二次クリーニング手段35、二次転写手段36などを備える同時両面画像形成装置があった。
【0010】
この同時両面画像形成装置において、記録媒体Pの表裏両面に画像を形成する場合、先ず、それぞれの作像担持体12に色別のトナー画像を形成し、その色別のトナー画像を一次像担持体20に転写して第1のフルカラー画像を形成してから、その一次像担持体上の第1のフルカラー画像を一次転写手段25により二次像担持体30へ転写し、二次像担持体30はその第1のフルカラー画像を保持する。
【0011】
次に、作像担持体12、および一次像担持体20をクリーニングしてから、それぞれの作像担持体12に色別のトナー画像を別途形成し、その色別のトナー画像を一次像担持体20に転写して第2のフルカラー画像を形成し、一次像担持体20はその第2のフルカラー画像を保持する。
【0012】
次いで、前述した第1のフルカラー画像および第2のフルカラー画像にタイミングを合わせて記録媒体Pを搬送して、一次像担持体20上の第2のフルカラー画像を一次転写手段25により記録媒体Pの表面へ転写するとともに、二次像担持体30上の第1のフルカラー画像を二次転写手段36により記録媒体Pの裏面へ転写していた。
【0013】
最後に、一次像担持体20上および二次像担持体30上の転写残トナーを、それぞれのクリーニング手段によりクリーニングして、次の転写に備えていた。
【0014】
ところで、この同時両面画像形成装置の二次像担持体30に備える二次クリーニング手段35は、例えばブラシローラ59A、バイアスローラ59B、クリーニングブレード59Cなどを備える。
【0015】
そして、クリーニングするとき、支軸56を中心として矢印c方向に回動して、バイアスローラ59Bを不図示の電圧印加手段により帯電し、それにより、ブラシローラ59Aを帯電して、二次像担持体30の転写残トナーを電気的に吸着してクリーニングするとともに、ブラシローラ59Aの毛の先端を二次像担持体30に押し当てて、表面を掻きとり、物理的にクリーニングし、転写残トナーを除去するクリーニング状態としていた。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、記録媒体Pの裏面に転写後の二次像担持体30上の転写残トナーは、転写を3回した後であり、転写残トナーの帯電分布が広くなるため、前述した二次クリーニング手段35では、きれいに除去できない問題があった。
【0017】
また、同時両面画像形成装置の設置場所等の環境により、特定の材質を用いた二次像担持体30は、表面抵抗、離面抵抗、体積抵抗等が変化するため、一層、転写残トナーをきれいに除去できない問題があった。
【0018】
そこで、この発明の第1の目的は、上述した、一次像担持体上に担持する第1の画像を一次転写手段で二次像担持体に転写して後、一次像担持体上に別途第2の画像を担持し、第2の画像を一次転写手段で、第1の画像を二次転写手段でそれぞれ転写して記録媒体の両面に画像を形成する同時両面画像形成装置において、二次像担持体上の転写残トナーをきれいに除去することにより、画像形成を良好にすることにある。
【0019】
この発明の第2の目的は、剥離剤の取り扱いを容易とすることにある。
【0020】
この発明の第3の目的は安価な同時両面画像形成装置を提供することにある。
【0021】
この発明の第4の目的は、二次像担持体上の転写残トナーを一層きれいに除去することにより、画像形成を一層良好にすることにある。
【0022】
この発明の第5の目的は、二次像担持体上の第1の画像に与える影響を少なくすることにより、画像形成を一層良好にすることにある。
【0023】
この発明の第6の目的は、転写残トナーを回収して、資源の再利用を図ることにある。
【0024】
この発明の第7の目的は、二次像担持体から記録媒体への転写性能の向上を計ることにより、画像形成を一層良好にすることにある。
【0025】
この発明の第8の目的は、高精細な画像を得ることにある。
【0026】
そのため、請求項1に係る発明は、上述した第1、第4、第5の目的を達成すべく、
一次像担持体上に担持する第1の画像を一次転写手段で二次像担持体に転写して後、一次像担持体上に別途第2の画像を担持し、第2の画像を一次転写手段で、第1の画像を二次転写手段でそれぞれ転写して記録媒体の両面に画像を形成する同時両面画像形成装置において、
前記二次像担持体上の転写残トナーを除去する二次クリーニング手段が、前記二次像担持体の回転搬送方向における前記一次転写手段による転写位置および前記二次転写手段による転写位置の下流に配置して、転写残トナーの除去を容易とする剥離剤を二次像担持体上の塗布位置へ塗布する塗布部材と、その塗布部材のさらに下流に配置して、前記二次像担持体に対して接離可能に設けるクリーニング部材とを備えるとともに、
前記剥離剤を塗布するとき、前記塗布部材が前記二次像担持体に接して後、前記クリーニング部材が接するようにし、
前記剥離剤を塗布しないとき、前記塗布部材が前記二次像担持体から離れるようにすることを特徴とする。
【0027】
請求項2に係る発明は、上述した第1、第4、第5の目的を達成すべく、
一次像担持体上に担持する第1の画像を一次転写手段で二次像担持体に転写して後、一次像担持体上に別途第2の画像を担持し、第2の画像を一次転写手段で、第1の画像を二次転写手段でそれぞれ転写して記録媒体の両面に画像を形成する同時両面画像形成装置において、
前記二次像担持体上の転写残トナーを除去する二次クリーニング手段が、前記二次像担持体の回転搬送方向における前記一次転写手段による転写位置および前記二次転写手段による転写位置の下流に配置して、転写残トナーの除去を容易とする剥離剤を二次像担持体上の塗布位置へ塗布する塗布部材と、その塗布部材のさらに下流に配置して、前記二次像担持体に対して接離可能に設けるクリーニング部材とを備えるとともに、
前記剥離剤を塗布するとき、前記塗布部材が前記二次像担持体に接するようにし、
前記剥離剤を塗布しないとき、前記二次像担持体から前記クリーニング部材が離れて後、前記塗布部材が前記二次像担持体から離れるようにすることを特徴とする。
【0049】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。図1は、この発明に係る同時両面画像形成装置の一例である同時両面画像形成プリンタで、その内部機構の全体概略構成を示す。
【0050】
図示する同時両面画像形成プリンタは、用紙・OHPフィルム等の記録媒体Pの表裏両面にほぼ同時に画像形成を可能とするものであり、図1に示すように、外装カバー10内に、例えば、4つの作像装置A・B・C・D、一次像担持装置E、二次像担持装置F、記録媒体搬送装置G、定着装置H、排出スタック装置I、トナー補給装置Jなどを備えている。
【0051】
4つの作像装置A・B・C・Dは、それぞれイエロ・マゼンタ・シアン・ブラックの各色トナーを用いて異なる単色画像を形成するものであり、それぞれ回転可能に支持するドラム状の作像担持体12をタンデム式に並べて備え、それら各作像担持体12のまわりに、帯電手段13、現像手段14、作像転写手段15、作像クリーニング手段16、作像除電手段17を配置している。そして、それらの作像装置A・B・C・Dの下には、個々の作像担持体12上を各別に露光する共通の露光手段18を設けている。
【0052】
作像担持体12は、直径が30から100mm程度のアルミニウム円筒表面に、光導電性物質である有機半導体の層を設けた感光体である。この例では、ドラム状のものを用いたが、ベルト状のものを用いてもよい。
【0053】
露光手段18は、公知のレーザ方式で、不図示のLD光源からの光を不図示の光学部品で作像担持体12の表面に向けて照射し、その作像担持体12の表面を走査してそれに書込みを行うものである。この例では、レーザ方式を用いるが、LEDアレイと結像部品を用いる露光方式を採用してもよい。
【0054】
一次像担持装置Eは、各作像装置A・B・C・Dで形成した画像をそれぞれ転写して担持するものであり、ベルト状の一次像担持体20を、各作像担持体12に接触して、各作像担持体12とそれに対応する各作像転写手段15との間を通して3つの一次ローラ21・22・23に掛け回し、まわりに一次クリーニング手段24、一次転写手段25を配置している。
【0055】
一次像担持体20は、厚みが50μmないし600μmの樹脂フィルムまたはゴムを基体としたベルトであり、各作像担持体12からトナーを転写可能とする抵抗値を有している。
【0056】
二次像担持装置Fは、一次像担持装置Eで担持する画像を一次転写して担持するものであり、ベルト状の二次像担持体30を、一次像担持体20に接触してそれとの間で所定の転写ニップを形成し、その一次像担持体20と一次転写手段25との間を通して3つの二次ローラ31・32・33に掛け回し、まわりに二次クリーニング手段35、二次転写手段36を配置している。
【0057】
二次像担持体30は、一次像担持体20と同様に、厚みが50μmないし600μmの樹脂フィルムまたはゴムを基体にしたベルトであり、一次像担持体20からトナーを転写可能とする抵抗値を有している。
【0058】
記録媒体搬送装置Gは、一次像担持装置Eと二次像担持装置F間を通過して図中下方から上方へとのびる媒体搬送路を通して記録媒体Pを搬送するものであり、上下二段に備えて各々に記録媒体Pを収納する媒体収納容器40と、その各媒体収納容器40から各々記録媒体Pを順次上から一枚ずつ送り出す供給ローラ41と、それら送り出した記録媒体Pを案内する媒体ガイド42と、その媒体ガイド42で案内して搬送する記録媒体Pの先端を突き当てて止めるレジストローラ43と、画像定着後の記録媒体Pを案内する排出ガイド44と、その排出ガイド44で案内して搬送する記録媒体Pを矢印a方向に排出する排出ローラ45などを備えている。
【0059】
定着装置Hは、一次像担持装置Eおよび二次像担持装置Fから記録媒体Pに転写した転写画像を定着するものであり、一対の加熱ローラ47を備えている。
【0060】
排出スタック装置Iは、定着装置Hで画像定着後の記録媒体Pをスタックするものであり、外装カバー10上に形成したスタック部50を備えている。
【0061】
トナー補給装置Jは、各作像装置A・B・C・Dに粉体ポンプ等を用いて新規トナーを補給するものであり、トナー収納部52内に各色のトナーカートリッジ53を備えている。
【0062】
そして、この同時両面画像形成プリンタで、記録媒体Pの表裏両面にカラー画像を形成するときは、不図示のホストからのプリント信号に基づき、作像担持体12、一次ローラ21・22・23の1つ、二次ローラ31・32・33の1つ、供給ローラ41などをタイミングを取って回転する。
【0063】
各作像装置A・B・C・Dでは、個々の作像担持体12の図中時計まわりの回転にともない、それぞれ各帯電手段13で表面を一様に帯電し、共通の露光手段18からの個別の書込み光で書込みを行って色別の潜像を形成し、各現像手段14で各色トナーを付着して個々の作像担持体12上にそれぞれ色別のトナー画像を形成する。図示例では、このとき作像担持体12上のトナーの極性は、マイナスとする。
【0064】
一次像担持装置Eでは、一次ローラ21・22・23の1つのローラを回転するとともに他の2つのローラを従動回転し、一次像担持体20を作像担持体12に同期して図中反時計まわりに回転搬送し、その一次像担持体20上に、各作像転写手段15でプラスの電荷を与えてそれぞれ作像担持体12上の画像を順次転写し、4色重ね合わせた第1のフルカラー画像を形成する。
【0065】
画像転写後、各作像装置A・B・C・Dの作像担持体12は、それぞれ転写残トナーを作像クリーニング手段16で除去し、作像除電手段17で除電する。その後、再び各帯電手段13で帯電して露光手段18で書込みを行い、各現像手段14で現像して個々の作像担持体12上にそれぞれ再度色別のトナー画像を形成する。
【0066】
二次像担持装置Fでは、二次ローラ31・32・33の1つのローラを回転するとともに他の2つのローラを従動回転し、二次像担持体30を一次像担持体20に同期して図中時計まわりに回転搬送し、その二次像担持体30上に、一次転写手段25でプラスの電荷を与えて一次像担持体20上の画像を転写する。このとき、二次クリーニング手段35は、支軸56を中心として矢印b方向に回動して非クリーニング状態にある。
【0067】
画像転写後、一次像担持装置Eの一次像担持体20は、転写残トナーを一次クリーニング手段24で除去する。その後、再びその一次像担持体20上に各作像転写手段15でそれぞれ作像担持体12上の画像を順次転写し、4色重ね合わせた第2のフルカラー画像を形成する。
【0068】
画像転写後、各作像装置A・B・C・Dの作像担持体12は、それぞれ転写残トナーを作像クリーニング手段16で除去し、作像除電手段17で除電して次の作像サイクルに備える。
【0069】
一方、記録媒体搬送装置Gでは、適宜選択的に供給ローラ41の1つを回転して媒体収納容器40内の記録媒体Pを送り出し、媒体ガイド42で案内して先端をレジストローラ43間に突き当てて止め、上述した第1のフルカラー画像および第2のフルカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ43を回転し、一次像担持体20と二次像担持体30間の転写ニップに送り込む。
【0070】
そして、まず記録媒体Pの表面に一次転写手段25でプラスの電荷を与えて、一次像担持体20上の第2のフルカラー画像を転写し、次いで記録媒体Pを若干上方へと搬送したところで裏面に二次転写手段36でプラスの電荷を与えて、二次像担持体30上の第1のフルカラー画像を転写する。その後、表裏両面に画像転写後の記録媒体Pを定着装置Hへと導き、一対の加熱ローラ47間を通して熱と圧力とを加えて両面の転写画像を定着し、排出ガイド44で案内して排出ローラ45で外装カバー10の外に排出し、排出スタック装置Iのスタック部50上に表面を下にしてフェイスダウンでスタックする。
【0071】
よって、第2頁目を第1のフルカラー画像として先に形成し、次いで第1頁目を第2のフルカラー画像として後に形成し、続けて同様に後の頁を先に形成して記録媒体Pの裏面側に転写し、先の頁を後に形成して表面側に転写し、フェイスダウンで出力するようにすれば、スタック部50上で記録媒体Pを頁順に揃えることができる。
【0072】
このとき、公知の画像処理技術を用いて、一次像担持体20上の第2のフルカラー画像は、作像担持体12上では正像とし、二次像担持体30上の第1のフルカラー画像は、作像担持体12上では逆像(鏡像)とする必要がある。
【0073】
画像転写後、一次像担持装置Eの一次像担持体20は、転写残トナーを一次クリーニング手段24で除去する。二次像担持装置Fの二次像担持体30は、二次クリーニング手段35を支軸56を中心として矢印c方向に回動してクリーニング状態とし、その二次クリーニング手段35で転写残トナーを除去し、それぞれ次の画像担持に備える。
【0074】
使用により、各現像手段14のトナーがなくなったときには、トナー補給装置Jのトナー収納部52の対応するトナーカートリッジ53から粉体ポンプ等で搬送して同色のトナーを補給する。
【0075】
ジャムにより記録媒体Pの搬送が妨げられたときには、外装カバー10の正面カバー10Aを支軸55を中心として矢印d方向に開き、媒体搬送路を開放してジャム処理を行う。
【0076】
この同時両面画像形成プリンタで、記録媒体Pの片面にフルカラー画像を形成するときは、作像装置A・B・C・Dの各作像担持体12上に形成した画像を一次像担持装置Eの一次像担持体20に転写して後、その画像を二次像担持装置Fの二次像担持体30に転写することなく、記録媒体搬送装置Gで搬送する記録媒体Pの片面に順次直接転写するようにする。そして、定着装置Hで転写画像を定着し、排出スタック装置Iにフェイスダウンで頁順に揃えて排出する。
【0077】
また、図示プリンタで、記録媒体Pに二色画像やモノクロ画像を形成するときは、4つの作像装置A・B・C・Dのうちの対応する色の作像装置を用いて画像を形成し、その画像を一次像担持装置Eの一次像担持体20や二次像担持装置Fの二次像担持体30を介して記録媒体Pに転写する。
【0078】
次に、前述した図1に示す同時両面画像形成プリンタに備える二次クリーニング手段35を図2を用いて詳細に説明する。
【0079】
二次クリーニング手段35は、二次像担持体30上の転写残トナーの除去を容易とする剥離剤60を固めた剥離剤固形体61を備える。その剥離剤固形体61は、例えばステアリン酸亜鉛等を含み、直方体として不図示のブラケットで支持する。
【0080】
二次クリーニング手段35は、また、二次像担持体30上の塗布位置Zへ剥離剤60を塗布する塗布部材を例えば回転体の一例であるブラシローラ62として備える。
【0081】
そのブラシローラ62は、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミドなどを含み、弾性を有する細繊維の毛62Bを多数用い、その毛62Bの基端を芯材62Cに植え付けて構成する。
【0082】
そのようなブラシローラ62は、その毛62Bの先端を剥離剤固形体61に押し当てるよう配置するとともに、回転軸62Aを不図示のブラケットに回転自在に取り付ける。なお、この例では、二次像担持体30のまわりに、ブラシローラ62を配置し、二次像担持体30の表面に、ブラシローラ62の毛62Bが接触しなようにしている。
【0083】
そして、ブラシローラ62は、回転軸62Aを中心に回転し、剥離剤固形体61の表面をけずりつつ、そのけずった剥離剤60を塗布位置Zに塗布する。
【0084】
なお、ブラシローラ62の代わりに、発砲タイプのゴムを用いて弾性ローラとした回転体を塗布部材として用いても良い。
【0085】
ところで、図示のように、ブラシローラ62を塗布位置Zの上方に設ければ、剥離剤60を塗布するとき、重力の作用により塗布位置Zに集中的に塗布することができる。
【0086】
また、ブラシローラ62の接線方向、かつ矢印g方向で示す回転方向の下流に、塗布位置Zを設ければ、ブラシローラ62の回転による慣性の作用により剥離剤60を塗布位置Zに集中的に塗布することができる。
【0087】
加えて、二次像担持体30の表面に、ブラシローラ62の毛62Bが接触しなようにして、ブラシローラ62の毛62Bが転写残トナーで汚れるのを防止できる。
【0088】
ところで、このような二次クリーニング手段35には、クリーニング部材63を設けることが好ましい。このクリーニング部材63は、例えば、ゴム製で、二次像担持体30よりもやや幅広のブレード形状をしている。そのクリーニング部材63先端を、二次像担持体30上のクリーニング位置Yにおいて接するように配置する。そして、塗布位置Zの下流に、クリーニング位置Yがくるように、ブラシローラ62、クリーニング部材63などを配置する。
【0089】
このようにすれば、ブラシローラ62により剥離剤固形体61から塗布位置Zへ剥離剤60を塗布して、転写残トナーの除去を容易とした後、クリーニング位置Yにおいてクリーニング部材63でクリーニングするので、二次像担持体30上の転写残トナーをきれいに除去できる。
【0090】
ところで、二次クリーニング手段35の別の例を図3に示す。この図3に示す二次クリーニング手段35において、図2に示したものと同様のものには、同じ符号をつけて説明を省略する。
【0091】
この二次クリーニング手段35には、二次像担持体30の幅よりも、やや幅広なクリーニングケース65を設ける。そのクリーニングケース65には、ブレードホルダ65Aと剥離剤固形体ホルダ65Bと不図示の塗布部材ホルダと支軸56とを設け、その支軸56を不図示のブラケットに回動自在に取り付ける。
【0092】
ブレードホルダ65Aにはクリーニング部材63を取り付け、剥離剤固形体ホルダ65Bには剥離剤固形体61を取り付け、塗布部材ホルダには、ブラシローラ62の回転軸62Aを回転自在に取り付ける。
【0093】
また、クリーニングケース65には、略並行に設けた板状のカム保持部65Cを2つ備え、それらカム保持部65Cの間にカム66をはさんで接離機構67を設ける。
【0094】
前述のように、1つにクリ−ニングケース65に、剥離剤固形体61とブラシローラ62とクリーニング部材63とを設ければ、それぞれに接離機構を設けることを不要にできる。
【0095】
そして、剥離剤60を塗布するとき、カム66を回転して、支軸56を中心に、クリーニングケース65を矢印c方向に回動し、二次像担持体30上の塗布位置Zにブラシローラ62が接するようにする。その後、さらにカム66を回転して、クリーニング位置Yにクリーニング部材63が接するようにしてクリーニング状態とする。
【0096】
このようにすれば、先に、剥離剤60の塗布を行って、転写残トナーの除去を容易として後、クリーニング部材63でクリーニングを行うので、二次像担持体30上の転写残トナーをきれいに除去できる。
【0097】
一方、剥離剤60を塗布しないとき、カム66を回転して、支軸56を中心に、クリーニングケース65を矢印b方向に回動し、二次像担持体30上のクリーニング位置Yからクリーニング部材63が離れるようにする。その後、さらにカム66を回転して、塗布位置Zからブラシローラ62が離れるようにして非クリーニング状態とする。
【0098】
このようにすれば、二次像担持体30が第1のフルカラー画像を担持している場合、二次像担持体30からブラシローラ62とクリーニング部材63とを離れるようにし、剥離剤60の塗布とクリーニングを行わないようにできる。
【0099】
加えて、常に、剥離剤60の塗布を行った後、クリーニング部材63によるクリーニングを行うので、二次像担持体30上の転写残トナーをきれいに除去できる。
【0100】
ところで、二次クリーニング手段35のまた別の例を図4に示す。この図4に示す二次クリーニング手段35において、図2、または図3に示したものと同様のものには、同じ符号をつけて説明を省略する。
【0101】
このクリーニングケース65は、ケース65に取り付けるクリーニング部材63のクリーニング位置Yを、同じくケース65に取り付けるブラシローラ62の塗布位置Zの上流に設けるように、ブレードホルダ65Aと剥離剤固形体ホルダ65Bと塗布部材ホルダとを設ける。
【0102】
そのようなクリーニングケース65のブレードホルダ65Aにはクリーニング部材63を、剥離剤固形体ホルダ65Bには剥離剤固形体61を、塗布部材ホルダにはブラシローラ62をそれぞれ取り付ける。
【0103】
そして、剥離剤60を塗布するとき、カム66を回転して、支軸56を中心に、クリーニングケース65を矢印c方向に回動し、二次像担持体30上のクリーニング位置Yにクリーニング部材63が接するようにする。その後、さらにカム66を回転して、二次像担持体30上の塗布位置Zにブラシローラ62が接するようにしてクリーニング状態とする。
【0104】
このようにすれば、先に、クリーニング部材63でクリーニングを行った後、剥離剤60を塗布するので、ブラシローラ62が転写残トナーで汚れるのを防止できる。
【0105】
一方、剥離剤60を塗布しないとき、カム66を回転して、支軸56を中心に、クリーニングケース65を矢印b方向に回動し、塗布位置Zからブラシローラ62が離れるようにする。その後、さらにカム66を回転して、二次像担持体30上のクリーニング位置Yからクリーニング部材63が離れるようにして非クリーニング状態とする。
【0106】
このようにすれば、常に、クリーニング部材63によるクリーニングを行って後、剥離剤60を塗布するので、ブラシローラ62が転写残トナーで汚れるのを防止できる。
【0107】
ところで、二次クリーニング手段35のまた別の例を図5に示す。この図5に示す二次クリーニング手段35において、図2、図3または図4に示したものと同様のものには、同じ符号をつけて説明を省略する。
【0108】
この二次クリーニング手段35は、前述した塗布部材とクリーニング部材とを1つのクリーニング塗布部材70としたものを備えている。このクリーニング塗布部材70には、例えば、導電性を有する弾性ローラ、導電性を有するブラシローラなどがあり、図示ではブラシローラの例を示す。
【0109】
その導電性を有するブラシローラを用いるには、例えば、上述と同様の毛62Bに導電性を付与した毛70Bを用い、その毛70Bの基端を芯材70Cに取り付けるとともに、クリーニング塗布部材70の回転軸70Aを不図示のブラケットに回転自在に取り付ける。
【0110】
そして、塗布するとき、クリーニング塗布部材70の毛70Bの先端を剥離剤固形体61に押し当てつつ、クリーニング塗布部材70を回転して、クリーニング塗布位置Xで、剥離剤60を塗布しつつクリーニングを行う。
【0111】
ところで、同時両面画像形成プリンタの別の例を図6に示す。この図6に示すプリンタにおいて、図1、または図9に示したものと同様のものには、同じ符号をつけて説明を省略する。
【0112】
このプリンタの一次クリーニング手段24には、ブラシローラ59Aとバイアスローラ59Bとクリーニング部材59Cと、ブラシローラ62(塗布部材)と、剥離剤固形体61とを備える。
【0113】
そして、一次像担持体20上の転写残トナーを除去するとき、支軸56を回転して、一次クリーニング手段24を矢印c方向に回動し、ブラシローラ62を剥離剤固形体61に押し当てながら、ブラシローラ62を回転し、剥離剤60を塗布位置Zで塗布しつつ、それと同時に、バイアスローラ59Bを不図示の電圧印加手段により帯電し、それによりブラシローラ59を帯電して、一次像担持体20の転写残トナーを電気的に吸着して除去するとともに、ブラシローラ59Aの毛の先端を一次像担持体20に押し当てて、表面を掻きとって、物理的に除去する。
【0114】
一方、二次像担持体30をクリーニングするとき、前述と同様にして、剥離剤60を塗布位置Zで塗布しつつ、クリーニング部材63をクリーニング位置Yで当てて、物理的に除去する。
【0115】
一次像担持体20の一次クリーニング手段24は、前述したように、電気的、かつ物理的に転写残トナーを除去するのに対し、二次像担持体30の二次クリーニング手段35は、物理的に転写残トナーを除去する。
【0116】
このようにして、転写残トナーを除去する一次クリーニング手段24のクリーニング性能を、二次クリーニング手段35のクリーニング性能よりも高くするので、一次像担持体20から二次像担持体30へのフルカラー画像の転写性能を損なわずに、二次像担持体30から記録媒体Pへの転写性能の向上を計れる。
【0117】
ところで、この発明に用いる各色のトナーは、平均円形度が0.90ないし0.99、形状係数SF−1が120ないし180、形状係数SF−2が120ないし190、個数平均粒径に対する体積平均粒径の割合(Dv/Dn)が1.05ないし1.30であるとき、高精細な画像が得られる。
【0118】
なお、平均円形度は、より好ましくは、0.93ないし0.97でかつ、円形度が0.94未満の粒子が10%以下となることがよく、個数平均粒径に対する体積平均粒径の割合(Dv/Dn)は、より好ましくは、1.10ないし1.25である乾式トナーであることがよい。
【0119】
ここで、平均円形度は、東亜医用電子株式会社製のフロー式粒子分析装置FPIA−2100を用いて、次に示す要領で計測する。すなわち、予め不純固形物を除去した水を100ないし150ml入れた容器中に、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1ないし0.5ml加える。そして、測定試料であるトナーを0.1ないし0.5g程度加える。トナーを分散した懸濁液は、超音波分散器で約1ないし3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000ないし10000個/μlとした後、前記分析装置によりトナーの形状および分布を測定することによって得る。
【0120】
このようにして測定される平均円形度については、次のようなことがいえる。
【0121】
平均円形度が0.90未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。また、平均円形度が0.99を越えた場合、ブレードクリーニングなどを採用しているシステムでは、感光体上および転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れを引き起こす。
【0122】
例えば、画像面積率の低い画像を出力する場合、転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、カラー写真画像など画像面積率の高い画像を出力する場合、さらには、給紙不良等で未転写の状態の画像が感光体上に残ってしまった場合、クリーニング不良が発生しやすい。上述したクリーニング不良を頻発するようになると、更には、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。
【0123】
また、形状係数SF−1は、図7に示すように、球形物質の形状の丸さの割合を示す値であり、球状物質を二次元平面上に投影してできる楕円状図形の最大長さQの二乗を図形面積Xで割って、100π/4を乗じたときの値である。つまり、形状係数SF−1は、次式で定義される。
SF−1=(Q2/X)×(100π/4)
【0124】
このSF−1の値が100の場合には、物質の形状が真球状となり、SF−1の値が大きくなるほど、物質の形状は不安定となる。
【0125】
さらに、形状係数SF−2は、図8に示すように、物質の形状の凹凸の割合を示す数値であり、物質を二次元平面上に投影してできる図形の周長Pの二乗を図形面積Yで割って、100/4πを乗じたときの値である。つまり、形状係数SF−2は、次式で定義される。
SF−2=(P2/Y)×(100/4π)
【0126】
SF−2の値が100の場合は、物質の表面に凹凸が存在しないことになり、SF−2の値が大きくなるほど、物質の表面の凹凸は顕著になる。なお、この例では、日立製作所製のFE−SEM(S−800)を用いて、トナー像を100回無作為にサンプリングし、その画像情報は、ニレコ社製画像解析装置(LUSEX3)に導入して解析を行い、上記の式より算出したものである。
【0127】
このようにして測定される形状係数SF−1および形状係数SF−2については、次のようなことがいえる。
【0128】
SF−1とSF−2の値がともに100に近づき、トナーの形状が球形に限りなく近づくと、転写効率が高くなることが本発明者の検討により明らかになった。これは、形状効果によりトナー粒子と接触する他のトナー粒子あるいは像担持体等との間は点接触のため、トナーの流動性が高まったり、像担持体等に対する吸着力あるいは鏡映力が弱まって、転写電界の影響を受けやすくなるためと考えられる。その一方、トナーの形状が球形に近づくと、ブレードクリーニング等のメカ的なクリーニング性能が悪くなる傾向にある。
【0129】
このことは上述したように、トナーの流動性が高まったり、像担持体等に対する吸着力あるいは鏡映力が弱まり、クリーニング手段と像担持体との僅かな間隙を容易にトナーが通過してしまうことによる。よって、クリーニング性能の面からは、トナーの形状としては、ある程度異形化、すなわちSF−1の値が100より大きくなり、ある程度凸凹を有する、すなわち、SF−2の値が100より大きくなる方が好ましい。
【0130】
また、個数平均粒径に対する体積平均粒径の割合は、次の要領で算出する。まず、1級塩化ナトリウムを用いて調製した約1%NaCl水溶液(例えば、コールター社製のISOTON−II)100ないし150ml中に、分散剤としてアルキルベンゼンスルフォン酸塩などによる界面活性剤を0.1ないし5.0ml加え、さらに、トナーを2ないし20mg加えて懸濁する。次に、この懸濁液を超音波分散器で約1ないし3分間分散処理し、粒度分布の測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いてトナー粒子またはトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。
【0131】
これらの体積分布と個数分布からトナーの体積平均粒径(Dv)、個数平均粒径(Dn)を求め、個数平均粒径に対する体積平均粒径の割合(Dv/Dn)を算出する。なお、粒度分布の測定装置としては、コールター社製のコールターカウンターTA−IIやコールターマルチタイザーIIを用いる。
【0132】
また、チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満、2.52〜3.17μm未満、3.17〜4.00μm未満、4.00〜5.04μm未満、5.04〜6.35μm未満、6.35〜8.00μm未満、8.00〜10.08μm未満、10.08〜12.70μm未満、12.70〜16.00μm未満、16.00〜20.20μm未満、20.20〜25.40μm未満、25.40〜32.00μm未満、32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上40.30μm未満の粒子を対象とする。
【0133】
このようにして測定される個数平均粒径に対する体積平均粒径の割合(Dv/Dn)については、次のようなことがいえる。
【0134】
一般的には、トナーの粒子径が小さいほど、高解像で高画質の画像を得る為には適当であると言われるが、その一方、転写性能やクリーニング性能は低下する傾向にある。また、本発明の範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させる。
【0135】
また、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラーへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。これらの現象は、微粉の含有率が本発明の範囲より多いトナーにおいても同様である。逆に、トナーの体積平均粒子径が本発明の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。
【0136】
また、体積平均粒径/個数平均粒径(Dv/Dn)が1.30よりも大きい場合も同様であることが明らかとなった。体積平均粒子径/個数平均粒子径が1.05より小さい場合には、トナーの挙動の安定化、帯電量の均一化の面から好ましい面もあるが、細線部分を小サイズ粒子で現像、一方、ベタ画像を大サイズ粒子を中心に現像するといったトナー粒径による機能分離ができにくくなるため、かえって好ましくない。
【0137】
したがって、トナーの体積平均粒径(Dv)が4〜8μmであり、個数平均粒径に対する体積平均粒径の割合(Dv/Dn)が1.05ないし1.30、好ましくは1.10ないし1.25となるとき、トナーの粒度分布が狭くなり、次のような効果を得ることができる。
【0138】
まず、画像パターンに応じたトナー粒径を持つトナー粒子が選択的に現像される選択現像が発生しにくくなるため、常時、安定した画像を形成することができる。また、トナーの粒度分布を狭くするので、トナーリサイクルシステムを塔載した場合に生じる作用すなわち、転写されにくい小サイズのトナー粒子が量的に多くリサイクルされる作用を受けにくくなり、常時、安定した画像を形成することができる。
【0139】
さらに、二成分現像剤においては、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なくなり、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られる。加えて、一成分現像剤として用いた場合においても、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、現像ローラーへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着がなく、攪拌などによる現像装置の長期の使用においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
【0140】
なお、平均円形度、形状係数SF−1、形状係数SF−2、個数平均粒径に対する体積平均粒径は、それらすべてが上記の数値の範囲内にある必要はなく、いずれか1つの数値でも上記範囲内にあれば、高精細な画像を得ることができる。
【0141】
以上説明したとおり、請求項1および2に係る発明によれば、二次像担持体上の転写残トナーを除去する二次クリーニング手段が、転写残トナーの除去を容易とする剥離剤を二次像担持体上の塗布位置へ塗布する塗布部材を備えるので、転写残トナーに剥離剤を塗布し、除去を容易としてからクリーニングでき、同時両面画像形成装置の二次像担持体上の転写残トナーをきれいに除去することにより、画像形成を良好にできる。
【0149】
請求項1および2に係る発明によれば、また、二次クリーニング手段に接離機構を設け、剥離剤を塗布するとき、塗布部材が二次像担持体に接するようにし、剥離剤を塗布しないとき、塗布部材が二次像担持体から離れるようにするので、二次像担持体上に、第1の画像がある場合には、二次像担持体から塗布部材が離れるようにし、剥離剤を塗布しないようにして、二次像担持体上の第1の画像に与える影響を少なくするから、画像形成を一層良好にできる。
【0152】
請求項1に係る発明によれば、加えて、剥離剤を塗布するとき、二次像担持体に塗布部材が接して後、クリーニング部材が接するので、先に、剥離剤の塗布を行った後、クリーニング部材によりクリーニングを行い、二次像担持体上の転写残トナーを一層きれいに除去することにより、画像形成を一層良好にできる。
【0153】
請求項2に係る発明によれば、加えて、剥離剤を塗布しないとき、二次像担持体からクリーニング部材が離れて後、塗布部材が離れるので、常に剥離剤の塗布を行った後、クリーニング部材によりクリーニングを行い、二次像担持体上の転写残トナーを一層きれいに除去することにより、画像形成を一層良好にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る同時両面画像形成装置の一例であるプリンタの全体概略構成図である。
【図2】そのプリンタが備える二次クリーニング手段の構成図の一例である。
【図3】そのプリンタが備える二次クリーニング手段の別の構成図である。
【図4】そのプリンタが備える二次クリーニング手段のまた別の構成図である。
【図5】そのプリンタが備える二次クリーニング手段のさらにまた別の構成図である。
【図6】この発明に係るプリンタの別の例の全体概略構成図である。
【図7】球状物質を二次元平面上に投影してできる楕円状図形の最大長を示す説明図である。
【図8】物質の周長を示す説明図である。
【図9】従来のプリンタの全体概略構成図である。
【符号の説明】
20 一次像担持体
24 一次クリーニング手段
25 一次転写手段
30 二次像担持体
35 二次クリーニング手段
36 二次転写手段
60 剥離剤
61 剥離剤固形体
62 ブラシローラ(塗布部材)
63 クリーニング部材
65 クリーニングケース
67 接離機構
70 クリーニング塗布部材
P 記録媒体
Y クリーニング位置
Z 塗布位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a recording medium such as a sheet or an OHP film, such as a printing machine, a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a complex machine thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, some image forming apparatuses of this type form images on both sides of a recording medium.
[0003]
As such an image forming apparatus, for example, there is an apparatus including a reversing device that reverses a recording medium.
[0004]
In this image forming apparatus, when forming an image on both sides of the recording medium, the recording medium on which the image is formed on the front surface is reversed by putting it in the reversing device, and this time, an image is formed on the back surface of the recording medium and discharged. Was.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-352889 A
Patent Document 1 describes a technique of an image forming apparatus provided with two image forming apparatuses in a housing.
[0006]
In this image forming apparatus, when images are formed on both sides of a recording medium, one image forming apparatus forms an image on the surface of the recording medium, and the other image forming apparatus forms an image on the back surface of the recording medium. As a result, images were simultaneously formed and discharged on both the front and back sides of the recording medium.
[0007]
However, the image forming apparatus having the former reversing device forms an image on the front surface of the recording medium after forming the image on the front surface of the recording medium and then inverting the recording medium in the reversing device and then forming the image on the back surface. However, it takes time to form an image.
[0008]
Further, since the latter image forming apparatus includes two image forming apparatuses in the housing, there are problems that the size of the image forming apparatus is increased and the image forming apparatus is expensive.
[0009]
In order to solve these problems, for example, as shown in FIG. 9, the
[0010]
In this simultaneous double-sided image forming apparatus, when images are formed on both the front and back sides of the recording medium P, first, a toner image for each color is formed on each
[0011]
Next, after the
[0012]
Next, the recording medium P is conveyed in time with the first full-color image and the second full-color image described above, and the second full-color image on the
[0013]
Finally, the transfer residual toner on the
[0014]
By the way, the secondary cleaning means 35 provided in the
[0015]
When cleaning is performed, the
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, the transfer residual toner on the
[0017]
Further, the
[0018]
Therefore, a first object of the present invention is to transfer the first image carried on the primary image carrier described above to the secondary image carrier by the primary transfer means, and then separately transfer the first image onto the primary image carrier. In a simultaneous double-sided image forming apparatus that forms two images on both sides of a recording medium by carrying two images, transferring the second image by a primary transfer unit, and transferring the first image by a secondary transfer unit, respectively. The purpose is to improve image formation by neatly removing the transfer residual toner on the carrier.
[0019]
The second object of the present invention is to facilitate handling of the release agent.
[0020]
A third object of the present invention is to provide an inexpensive simultaneous double-sided image forming apparatus.
[0021]
A fourth object of the present invention is to further improve image formation by further removing the transfer residual toner on the secondary image carrier.
[0022]
A fifth object of the present invention is to further improve image formation by reducing the influence on the first image on the secondary image carrier.
[0023]
A sixth object of the present invention is to collect residual transfer toner and reuse resources.
[0024]
A seventh object of the present invention is to further improve image formation by improving the transfer performance from a secondary image carrier to a recording medium.
[0025]
An eighth object of the present invention is to obtain a high-definition image.
[0026]
Therefore, the invention according to claim 1 is to achieve the above first, fourth, and fifth objects.
After the first image carried on the primary image carrier is transferred to the secondary image carrier by the primary transfer means, a second image is separately carried on the primary image carrier, and the second image is primary transferred. In the simultaneous double-sided image forming apparatus for forming the images on both sides of the recording medium by respectively transferring the first image by the secondary transfer means,
Secondary cleaning means for removing transfer residual toner on the secondary image carrier,Arranged downstream of the transfer position by the primary transfer means and the transfer position by the secondary transfer means in the rotational conveyance direction of the secondary image carrier,Application member for applying release agent for easy removal of transfer residual toner to application position on secondary image carrierAnd a cleaning member disposed further downstream of the coating member and provided so as to be able to contact and separate from the secondary image carrier.With,
in frontWhen applying the release agent, after the application member is in contact with the secondary image carrier, the cleaning member is in contact,
When the release agent is not applied, the application member is separated from the secondary image carrier.
[0027]
The invention according to claim 2 is to achieve the above first, fourth, and fifth objects.
After the first image carried on the primary image carrier is transferred to the secondary image carrier by the primary transfer means, a second image is separately carried on the primary image carrier, and the second image is primary transferred. In the simultaneous double-sided image forming apparatus for forming the images on both sides of the recording medium by respectively transferring the first image by the secondary transfer means,
Secondary cleaning means for removing transfer residual toner on the secondary image carrier,Arranged downstream of the transfer position by the primary transfer means and the transfer position by the secondary transfer means in the rotational conveyance direction of the secondary image carrier,Application member for applying release agent for easy removal of transfer residual toner to application position on secondary image carrierAnd a cleaning member disposed further downstream of the coating member and provided so as to be able to contact and separate from the secondary image carrier.With,
in frontWhen applying the release agent, the application member is in contact with the secondary image carrier,
When the release agent is not applied, the application member is separated from the secondary image carrier after the cleaning member is separated from the secondary image carrier.
[0049]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall schematic configuration of an internal mechanism of a simultaneous double-sided image forming printer as an example of a simultaneous double-sided image forming apparatus according to the present invention.
[0050]
The illustrated simultaneous double-sided image forming printer is capable of forming images on both front and back sides of a recording medium P such as paper and OHP film almost simultaneously. As shown in FIG. The image forming apparatuses A, B, C, and D, a primary image carrying apparatus E, a secondary image carrying apparatus F, a recording medium transport apparatus G, a fixing apparatus H, a discharge stack apparatus I, and a toner replenishing apparatus J are provided.
[0051]
The four image forming devices A, B, C, and D form different single-color images using yellow, magenta, cyan, and black toners, respectively, and support drum-shaped image formation that is rotatably supported. The
[0052]
The
[0053]
The
[0054]
The primary image holding device E transfers and supports the images formed by the image forming devices A, B, C, and D, and the belt-like
[0055]
The
[0056]
The secondary image carrier device F is to primarily transfer and carry the image carried by the primary image carrier device E. The secondary
[0057]
Similar to the
[0058]
The recording medium conveyance device G conveys the recording medium P through a medium conveyance path that passes between the primary image carrying device E and the secondary image carrying device F and extends from the lower side to the upper side in the drawing, and is arranged in two stages, upper and lower. A
[0059]
The fixing device H fixes a transfer image transferred from the primary image carrying device E and the secondary image carrying device F to the recording medium P, and includes a pair of
[0060]
The discharge stack apparatus I stacks the recording medium P after image fixing by the fixing apparatus H, and includes a
[0061]
The toner replenishing device J replenishes each image forming device A, B, C, and D with a new toner using a powder pump or the like, and includes a
[0062]
When the simultaneous double-sided image forming printer forms color images on both the front and back sides of the recording medium P, the
[0063]
In each of the image forming apparatuses A, B, C, and D, as the individual
[0064]
In the primary image carrier E, one of the
[0065]
After the image transfer, the
[0066]
In the secondary image carrier device F, one of the
[0067]
After the image transfer, the
[0068]
After the image transfer, the
[0069]
On the other hand, in the recording medium transport apparatus G, one of the
[0070]
First, a positive charge is applied to the surface of the recording medium P by the primary transfer means 25 to transfer the second full-color image on the
[0071]
Therefore, the second page is formed first as the first full-color image, the first page is formed later as the second full-color image, and the subsequent page is formed first in the same manner, so that the recording medium P The recording medium P can be arranged in the page order on the
[0072]
At this time, by using a known image processing technique, the second full-color image on the
[0073]
After the image transfer, the
[0074]
When the toner of each developing means 14 is used up, the toner of the same color is replenished by being conveyed from the corresponding
[0075]
When the conveyance of the recording medium P is hindered by the jam, the
[0076]
When a full-color image is formed on one side of the recording medium P with this simultaneous double-sided image forming printer, the images formed on the respective
[0077]
In addition, when a two-color image or a monochrome image is formed on the recording medium P with the illustrated printer, the image is formed by using the corresponding color image forming device among the four image forming devices A, B, C, and D. Then, the image is transferred to the recording medium P via the
[0078]
Next, the secondary cleaning means 35 provided in the simultaneous double-sided image forming printer shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIG.
[0079]
The
[0080]
The
[0081]
The
[0082]
Such a
[0083]
Then, the
[0084]
Instead of the
[0085]
By the way, if the
[0086]
Further, if the application position Z is provided in the tangential direction of the
[0087]
In addition, the
[0088]
Incidentally, such a secondary cleaning means 35 is preferably provided with a cleaning
[0089]
In this case, the
[0090]
Incidentally, another example of the secondary cleaning means 35 is shown in FIG. In the secondary cleaning means 35 shown in FIG. 3, the same components as those shown in FIG.
[0091]
The
[0092]
The cleaning
[0093]
The cleaning
[0094]
As described above, if the release agent
[0095]
When the
[0096]
In this way, the
[0097]
On the other hand, when the
[0098]
In this way, when the
[0099]
In addition, since the cleaning
[0100]
Incidentally, another example of the secondary cleaning means 35 is shown in FIG. In the secondary cleaning means 35 shown in FIG. 4, the same components as those shown in FIG. 2 or FIG.
[0101]
The cleaning
[0102]
The cleaning
[0103]
When the
[0104]
In this way, since the
[0105]
On the other hand, when the
[0106]
In this way, since the
[0107]
Incidentally, another example of the secondary cleaning means 35 is shown in FIG. In the secondary cleaning means 35 shown in FIG. 5, the same components as those shown in FIG. 2, FIG. 3, or FIG.
[0108]
The secondary cleaning means 35 is provided with the above-described application member and cleaning member as one
[0109]
In order to use the conductive brush roller, for example, the
[0110]
Then, when applying, cleaning is performed while applying the
[0111]
FIG. 6 shows another example of the simultaneous double-sided image forming printer. In the printer shown in FIG. 6, the same components as those shown in FIG. 1 or FIG.
[0112]
The
[0113]
When the transfer residual toner on the
[0114]
On the other hand, when the
[0115]
As described above, the
[0116]
In this wayRemove untransferred tonerCleaning the primary cleaning means 24PerformanceCleaning the secondary cleaning means 35PerformanceTherefore, the transfer performance from the
[0117]
By the way, each color toner used in the present invention has an average circularity of 0.90 to 0.99, a shape factor SF-1 of 120 to 180, a shape factor SF-2 of 120 to 190, and a volume average with respect to the number average particle size. When the particle size ratio (Dv / Dn) is 1.05 to 1.30, a high-definition image can be obtained.
[0118]
The average circularity is more preferably 0.93 to 0.97, and the number of particles having a circularity of less than 0.94 is preferably 10% or less. The ratio (Dv / Dn) is more preferably a dry toner having a ratio of 1.10 to 1.25.
[0119]
Here, the average circularity is measured in the following manner using a flow type particle analyzer FPIA-2100 manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd. That is, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to a container in which 100 to 150 ml of water from which impure solids have been previously removed is placed. Then, about 0.1 to 0.5 g of toner as a measurement sample is added. The suspension in which the toner is dispersed is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, the dispersion concentration is adjusted to 3000 to 10,000 / μl, and the shape and distribution of the toner are measured by the analyzer. Get by.
[0120]
The following can be said about the average circularity measured in this way.
[0121]
With an irregularly shaped toner having an average circularity of less than 0.90 and too far from a spherical shape, satisfactory transferability and high-quality images without dust cannot be obtained. When the average circularity exceeds 0.99, in a system that employs blade cleaning or the like, poor cleaning occurs on the photosensitive member and the transfer belt, causing stains on the image.
[0122]
For example, when outputting an image with a low image area ratio, there is little transfer residual toner and there is no problem with poor cleaning. However, when outputting an image with a high image area ratio such as a color photographic image, If an untransferred image remains on the photoreceptor due to a defect or the like, a cleaning defect is likely to occur. If the above-mentioned cleaning failures occur frequently, further, the charging roller that contacts and charges the photoreceptor is contaminated, and the original charging ability cannot be exhibited.
[0123]
Further, as shown in FIG. 7, the shape factor SF-1 is a value indicating the ratio of the roundness of the shape of the spherical substance, and the maximum length of the elliptical figure formed by projecting the spherical substance on a two-dimensional plane. This is a value obtained by dividing the square of Q by the figure area X and multiplying by 100π / 4. That is, the shape factor SF-1 is defined by the following equation.
SF-1 = (Q2/ X) × (100π / 4)
[0124]
When the value of SF-1 is 100, the shape of the substance becomes a true sphere, and the larger the value of SF-1, the more unstable the shape of the substance.
[0125]
Further, as shown in FIG. 8, the shape factor SF-2 is a numerical value indicating the ratio of the unevenness of the shape of the substance, and the square of the perimeter P of the figure formed by projecting the substance on the two-dimensional plane is the figure area. It is the value when divided by Y and multiplied by 100 / 4π. That is, the shape factor SF-2 is defined by the following equation.
SF-2 = (P2/ Y) × (100 / 4π)
[0126]
When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness on the surface of the substance, and as the value of SF-2 increases, the unevenness on the surface of the substance becomes more prominent. In this example, a toner image was randomly sampled 100 times using an FE-SEM (S-800) manufactured by Hitachi, and the image information was introduced into an image analysis apparatus (LUSEX3) manufactured by Nireco. This is calculated from the above formula.
[0127]
The following can be said about the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 measured in this way.
[0128]
The inventors have clarified that the transfer efficiency increases when the values of SF-1 and SF-2 approach 100 and the shape of the toner approaches a spherical shape. This is due to point contact with other toner particles that contact the toner particles or the image carrier due to the shape effect, so that the fluidity of the toner is increased, or the adsorbing force or the reflection force on the image carrier is weakened. This is considered to be easily affected by the transfer electric field. On the other hand, when the shape of the toner approaches a spherical shape, mechanical cleaning performance such as blade cleaning tends to deteriorate.
[0129]
As described above, this increases the fluidity of the toner, weakens the attracting force or the reflecting force on the image carrier and the like, and the toner easily passes through a slight gap between the cleaning means and the image carrier. It depends. Therefore, from the viewpoint of cleaning performance, the toner shape is somewhat deformed, that is, the value of SF-1 is larger than 100, and has a certain degree of unevenness, that is, the value of SF-2 is larger than 100. preferable.
[0130]
The ratio of the volume average particle diameter to the number average particle diameter is calculated as follows. First, in 100 to 150 ml of about 1% NaCl aqueous solution (for example, ISOTON-II manufactured by Coulter, Inc.) prepared using primary sodium chloride, a surfactant such as alkylbenzene sulfonate as a dispersant is added in an amount of 0.1 to Add 5.0 ml and add 2 to 20 mg of toner to suspend. Next, this suspension is dispersed for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the volume and number of toner particles or toner are measured using a 100 μm aperture as an aperture with a particle size distribution measuring device. Calculate distribution and number distribution.
[0131]
From these volume distribution and number distribution, the volume average particle diameter (Dv) and number average particle diameter (Dn) of the toner are obtained, and the ratio of the volume average particle diameter to the number average particle diameter (Dv / Dn) is calculated. In addition, as a particle size distribution measuring apparatus, Coulter Counter TA-II and Coulter Multitizer II manufactured by Coulter are used.
[0132]
Also, the channel is less than 2.00 to less than 2.52 μm, less than 2.52 to 3.17 μm, less than 3.17 to 4.00 μm, less than 4.00 to 5.04 μm, and less than 5.04 to 6.35 μm. 6.35-8.00 μm, 8.00-10.08 μm, 10.08-12.70 μm, 12.70-16.00 μm, 16.00-20.20 μm, 20.20-20
[0133]
About the ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter to the number average particle diameter thus measured, the following can be said.
[0134]
In general, it is said that the smaller the toner particle size, the more suitable for obtaining a high-resolution and high-quality image. On the other hand, the transfer performance and the cleaning performance tend to be lowered. Further, when the volume average particle diameter is smaller than the range of the present invention, in the two-component developer, the toner is fused to the surface of the carrier during a long period of stirring in the developing device, and the charging ability of the carrier is lowered.
[0135]
When used as a one-component developer, toner filming on the developing roller and toner fusion to a member such as a blade for thinning the toner are likely to occur. These phenomena are the same for the toner having a fine powder content higher than the range of the present invention. On the contrary, when the volume average particle diameter of the toner is larger than the range of the present invention, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image and the balance of the toner in the developer is performed. In many cases, the variation in the particle diameter of the toner increases.
[0136]
It was also clarified that the same is true when the volume average particle diameter / number average particle diameter (Dv / Dn) is larger than 1.30. When the volume average particle diameter / number average particle diameter is smaller than 1.05, there are some aspects that are preferable from the viewpoint of stabilizing the behavior of the toner and uniformizing the charge amount. In addition, it is difficult to separate the functions depending on the toner particle size, such as developing a solid image mainly with large-size particles.
[0137]
Therefore, the volume average particle diameter (Dv) of the toner is 4 to 8 μm, and the ratio of the volume average particle diameter to the number average particle diameter (Dv / Dn) is 1.05 to 1.30, preferably 1.10 to 1. .25, the toner particle size distribution becomes narrow, and the following effects can be obtained.
[0138]
First, since selective development in which toner particles having a toner particle diameter corresponding to an image pattern are selectively developed is less likely to occur, a stable image can always be formed. In addition, since the particle size distribution of the toner is narrowed, it is less susceptible to the effect that occurs when a toner recycling system is mounted, that is, the effect that many small-sized toner particles that are difficult to transfer are recycled in quantity, and is always stable. An image can be formed.
[0139]
Furthermore, in the case of a two-component developer, even if a long-term balance of toner is performed, fluctuations in the toner particle diameter in the developer are reduced, and good and stable developability can be obtained even with long-term stirring in the developing device. It is done. In addition, even when used as a one-component developer, even if the balance of the toner is performed, fluctuations in the particle diameter of the toner are reduced, and the filming of the toner on the developing roller and the toner layer are reduced. Therefore, the toner is not fused to a member such as a blade, and good and stable developability and an image can be obtained even when the developing device is used for a long time by stirring or the like.
[0140]
In addition, the average circularity, the shape factor SF-1, the shape factor SF-2, and the volume average particle size with respect to the number average particle size do not have to be all within the above numerical range, and any one of the numerical values may be used. If it exists in the said range, a high-definition image can be obtained.
[0141]
As explained above, claim 1And 2According to the invention, the secondary cleaning unit that removes the transfer residual toner on the secondary image carrier applies the release agent that facilitates the removal of the transfer residual toner to the application position on the secondary image carrier. Since it has an application member, it can be cleaned after applying a release agent to the transfer residual toner to facilitate removal, and image transfer can be performed by cleanly removing the transfer residual toner on the secondary image carrier of the simultaneous double-sided image forming apparatus. Can be good.
[0149]
Claim1 and 2According to the invention according toAlso,The secondary cleaning means is provided with a contact / separation mechanism so that when the release agent is applied, the application member is in contact with the secondary image carrier, and when the release agent is not applied, the application member is separated from the secondary image carrier. Therefore, when there is a first image on the secondary image carrier, the coating member is separated from the secondary image carrier and no release agent is applied. Since the influence on the first image is reduced, image formation can be further improved.
[0152]
Claim1According to the invention according toin addition,When the release agent is applied, the application member comes into contact with the secondary image carrier, and then the cleaning member comes into contact. Therefore, after the release agent is applied first, cleaning is performed with the cleaning member. Image formation can be further improved by removing the transfer residual toner above more cleanly.
[0153]
Claim2According to the invention according toin addition,When the release agent is not applied, since the cleaning member is separated from the secondary image carrier and then the application member is separated, the release member is always applied, and then the cleaning member is used to perform cleaning on the secondary image carrier. Image formation can be further improved by removing the transfer residual toner more cleanly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a printer as an example of a simultaneous double-sided image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an example of a configuration diagram of secondary cleaning means provided in the printer.
FIG. 3 is another configuration diagram of secondary cleaning means provided in the printer.
FIG. 4 is another configuration diagram of secondary cleaning means provided in the printer.
FIG. 5 is still another configuration diagram of secondary cleaning means provided in the printer.
FIG. 6 is an overall schematic configuration diagram of another example of a printer according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the maximum length of an elliptical figure formed by projecting a spherical substance on a two-dimensional plane.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the perimeter of a substance.
FIG. 9 is an overall schematic configuration diagram of a conventional printer.
[Explanation of symbols]
20 Primary image carrier
24 Primary cleaning means
25 Primary transfer means
30 Secondary image carrier
35 Secondary cleaning means
36 Secondary transfer means
60 Release agent
61 Release agent solid
62 Brush roller (application member)
63 Cleaning member
65 Cleaning case
67 Contact / separation mechanism
70 Cleaning application member
P Recording medium
Y Cleaning position
Z application position
Claims (2)
前記二次像担持体上の転写残トナーを除去する二次クリーニング手段が、前記二次像担持体の回転搬送方向における前記一次転写手段による転写位置および前記二次転写手段による転写位置の下流に配置して、転写残トナーの除去を容易とする剥離剤を二次像担持体上の塗布位置へ塗布する塗布部材と、その塗布部材のさらに下流に配置して、前記二次像担持体に対して接離可能に設けるクリーニング部材とを備えるとともに、
前記剥離剤を塗布するとき、前記塗布部材が前記二次像担持体に接して後、前記クリーニング部材が接するようにし、
前記剥離剤を塗布しないとき、前記塗布部材が前記二次像担持体から離れるようにすることを特徴とする、同時両面画像形成装置。After the first image carried on the primary image carrier is transferred to the secondary image carrier by the primary transfer means, a second image is separately carried on the primary image carrier, and the second image is transferred to the secondary image carrier. In a simultaneous double-sided image forming apparatus that forms images on both sides of a recording medium by transferring the first image by a secondary transfer unit by a primary transfer unit,
Secondary cleaning means for removing transfer residual toner on the secondary image carrier is disposed downstream of the transfer position by the primary transfer means and the transfer position by the secondary transfer means in the rotational conveyance direction of the secondary image carrier. And an application member for applying a release agent for facilitating removal of the transfer residual toner to the application position on the secondary image carrier , and further arranged downstream of the application member. And a cleaning member provided so as to be able to come in contact with and away from ,
When applying the pre-Symbol release agent, after the coating member in contact with the secondary image bearing member, as the cleaning member is in contact,
The simultaneous double-sided image forming apparatus, wherein when the release agent is not applied, the application member is separated from the secondary image carrier.
前記二次像担持体上の転写残トナーを除去する二次クリーニング手段が、前記二次像担持体の回転搬送方向における前記一次転写手段による転写位置および前記二次転写手段による転写位置の下流に配置して、転写残トナーの除去を容易とする剥離剤を二次像担持体上の塗布位置へ塗布する塗布部材と、その塗布部材のさらに下流に配置して、前記二次像担持体に対して接離可能に設けるクリーニング部材とを備えるとともに、
前記剥離剤を塗布するとき、前記塗布部材が前記二次像担持体に接するようにし、
前記剥離剤を塗布しないとき、前記二次像担持体から前記クリーニング部材が離れて後、前記塗布部材が前記二次像担持体から離れるようにすることを特徴とする、同時両面画像形成装置。After the first image carried on the primary image carrier is transferred to the secondary image carrier by the primary transfer means, a second image is separately carried on the primary image carrier, and the second image is transferred to the secondary image carrier. In a simultaneous double-sided image forming apparatus that forms images on both sides of a recording medium by transferring the first image by a secondary transfer unit by a primary transfer unit,
Secondary cleaning means for removing transfer residual toner on the secondary image carrier is disposed downstream of the transfer position by the primary transfer means and the transfer position by the secondary transfer means in the rotational conveyance direction of the secondary image carrier. And an application member for applying a release agent for facilitating removal of the transfer residual toner to the application position on the secondary image carrier , and further arranged downstream of the application member. And a cleaning member provided so as to be able to come in contact with and away from ,
When applying the pre-Symbol release agent, wherein the coating member is in contact with the secondary image bearing member,
The simultaneous double-sided image forming apparatus, wherein when the release agent is not applied, the application member is separated from the secondary image carrier after the cleaning member is separated from the secondary image carrier.
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