JPH11288136A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルト状の中間転写体の張設しわを防止し、
中間転写体と転写材との密着ずれによる裏面トナー像の
乱れを防止する画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 転写材の進入位置と分離位置とに張設さ
れる中間転写体に対して、転写材の進入位置と分離位置
との間で、中間転写体の回転方向に対して像形成体の下
流に張設補助ローラを配置すると共に、転写材の進入位
置と張設補助ローラとの間に、像形成体ニップ深さが２
〜５ｍｍとなるように中間転写体に像形成体を落とし込
んで配設することを特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像形成体の周辺に
帯電手段と画像書込手段と現像手段とを配置して像形成
体に形成したトナー像を転写材上に転写、定着する複写
機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成装置
に関し、特に転写材の両面に画像を形成することができ
る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、両面画像形成においては、像形成
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送装置に収納し、再び像形成
体上に形成された画像とタイミングを合わせて両面反転
給送装置より転写材を給送し、転写材上に他方の面の画
像を転写、定着する方法がとられている。

【０００３】この両面画像形成装置では、上記の如く、
両面反転給送装置への給送や定着装置を２度通す等の転
写材の搬送が行われるので、転写材搬送の信頼性が低
く、転写材のジャムやしわ等を引き起こす原因となって
いた。

【０００４】これに対し、特公昭４９−３７５３８号公
報、同５４−２８７４０号公報、特開平１−４４４５７
号公報や同４−２１４５７６号公報等により、像形成体
と中間転写体とを用いて転写材の両面にトナー像を形成
後、１回で定着を行うものが提案されている。

【０００５】また、本願発明者らは、感光体ドラム（像
形成体）の周りに帯電手段、画像書込手段、現像手段等
よりなるトナー像形成手段を複数組配置し、感光体ドラ
ム上に形成した重ね合わせカラートナー像を一旦第１の
転写手段によりベルト状の中間転写体に一括して転写し
た後、再度感光体ドラム上に重ね合わせカラートナー像
を形成し、感光体ドラム上のトナー像及び中間転写体上
のトナー像とタイミングを合わせて給送される転写材を
転写材帯電手段により帯電して中間転写体に吸着させ、
中間転写体により搬送される転写材の両面にそれぞれ、
感光体ドラム上のトナー像を表面画像として第２の転写
手段（第１の転写手段と同一のものを用いる）により転
写し、また中間転写体上のトナー像を裏面画像として第
３の転写手段により転写した後、定着装置（定着手段）
側に設けられ中間転写体を張架するローラ部材の曲率、
及び必要に応じて設けられる転写材分離手段による除電
により中間転写体から転写材を分離し、転写材上のトナ
ー像を定着装置により定着して両面カラー画像を形成す
る画像形成装置や画像形成方法を特開平９−２５８４９
２号公報や特開平９−２５８５１６号公報にて開示し
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き像形成体とベルト状の中間転写体との表裏のトナー
像を転写材上に転写して両面画像を形成する両面画像形
成装置において、転写材の進入位置に従動ローラを配置
し、また分離位置に駆動ローラを配置して像形成体と当
接或いは近接して中間転写体を張設し、更にテンション
ローラ等を用いて、ベルト状の中間転写体を張架してい
るが、裏面画像全体のトナー像を中間転写体上に担持す
るので、駆動ローラと従動ローラとの間を長く取る必要
があり、駆動ローラと従動ローラとに張架されるベルト
状の中間転写体にしわが生じ、中間転写体により搬送さ
れる転写材と中間転写体との密着ずれによる中間転写体
上の裏面トナー像の乱れが生じ、画像汚れが発生すると
いう問題が起こる。

【０００７】本発明は上記の問題点を改良し、ベルト状
の中間転写体の張設しわを防止し、中間転写体と転写材
との密着ずれによる裏面トナー像の乱れを防止する画像
形成装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体
と、該像形成体上にトナー像を形成する手段と、前記像
形成体上のトナー像が転写され、転写された該トナー像
を表面に担持するとともに、転写材を搬送する無端ベル
ト状の中間転写体と、前記像形成体上のトナー像を前記
中間転写体に転写する第１の転写手段と、前記像形成体
上のトナー像を前記転写材の表面に転写する第２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３の転写手段と、対となって回動する定
着部材により前記転写材を挟持搬送し、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、前記転写材の進入位置と分離位置とに張設され
る中間転写体に対して、前記転写材の進入位置と分離位
置との間で、前記中間転写体の回転方向に対して前記像
形成体の下流に張設補助ローラを配置すると共に、前記
転写材の進入位置と前記張設補助ローラとの間に、像形
成体ニップ深さが１〜５ｍｍとなるように前記中間転写
体に前記像形成体を落とし込んで配設することを特徴と
する画像形成装置によって達成される（第１の発明）。

【０００９】また、上記目的は、像形成体と、該像形成
体上にトナー像を形成する手段と、前記像形成体上のト
ナー像が転写され、転写された該トナー像を表面に担持
するとともに、転写材を搬送する無端ベルト状の中間転
写体と、前記像形成体上のトナー像を前記中間転写体に
転写する第１の転写手段と、前記像形成体上のトナー像
を前記転写材の表面に転写する第２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３の転写手段と、対となって回動する定着部材により
前記転写材を挟持搬送し、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
転写材の進入位置と分離位置とに張設される中間転写体
に対して、前記転写材の進入位置と分離位置との間で、
前記中間転写体の回転方向に対して前記像形成体の下流
に張設補助ローラを配置すると共に、前記転写材の進入
位置に配置されるローラ部材の中心位置と前記転写材の
分離位置に配置されるローラ部材の中心位置との間隔を
Ｌ３、前記第１及び第２の転写手段と前記張設補助ロー
ラの中心位置との間隔をＬ２、前記張設補助ローラの中
心位置と前記転写材の分離位置に設けられるローラ部材
の中心位置との間隔をＬ１とするとき、Ｌ１＋Ｌ２＞Ｌ
３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（第２の発明）。

【００１０】また、上記目的は、像形成体と、該像形成
体上にトナー像を形成する手段と、前記像形成体上のト
ナー像が転写され、転写された該トナー像を表面に担持
するとともに、転写材を搬送する無端ベルト状の中間転
写体と、前記像形成体上のトナー像を前記中間転写体に
転写する第１の転写手段と、前記像形成体上のトナー像
を前記転写材の表面に転写する第２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３の転写手段と、対となって回動する定着部材により
前記転写材を挟持搬送し、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
転写材の進入位置と分離位置とに張設される中間転写体
に対して、前記転写材の進入位置と分離位置との間で、
前記中間転写体の回転方向に対して前記像形成体の下流
に張設補助ローラを配置すると共に、前記張設補助ロー
ラの外径Ｄ２は、前記分離位置に設けられるローラ部材
の外径Ｄ１に対し、Ｄ１≦Ｄ２であることを特徴とする
画像形成装置によって達成される（第３の発明）。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。なお以下の実施形態の説明におい
て、転写域において像形成体に対向する側の転写材の面
を表面、転写材の他方の面すなわち中間転写体に対向す
る側の転写材の面を裏面といい、転写材の表面に転写さ
れる画像を表面画像、転写材の裏面に転写される画像を
裏面画像という。

【００１２】本発明の各請求項に共通する画像形成装置
の一実施形態の画像形成プロセス及び各機構について、
図１ないし図３を用いて説明する。図１は、本発明の各
請求項に共通す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、図１の画像形成装置
におけるトナー像形成状態を示す図であり、図３（Ａ）
は、像形成体に形成した裏面画像を中間転写体上に転写
するときのトナー像形成状態を示す図であり、図３
（Ｂ）は、中間転写体上の裏面画像と同期して像形成体
に表面画像を形成するときのトナー像形成状態を示す図
であり、図３（Ｃ）は、転写材上への両面画像形成を示
す図である。

【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は張
設補助ローラが配設される中間転写体である中間転写ベ
ルト、１４ｃは第１及び第２の転写手段である転写器、
１４ｇは第３の転写手段である裏面転写器、１４ｍは除
電手段である除電器、１５０は転写材帯電手段である紙
帯電器、１４ｈは転写材分離手段である紙分離ＡＣ除電
器、１６０は爪部材である分離爪２１０と拍車部材であ
る拍車１６２とを有する搬送部、１７は定着手段である
定着装置である。

【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等の透明部材によっ
て形成される円筒状の基体の外周に、透明の導電層、ａ
−Ｓｉ層あるいは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層を形
成したものであり、導電層を接地した状態で図１の矢印
で示す時計方向に回転される。

【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１
０Ｂ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】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１
０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１
０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１
２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１
０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
透光性の基体内部に収容される。各色毎の露光光学系１
２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、ＬＥ
Ｄの他、ＦＬ（蛍光体発光），ＥＬ（エレクトロルミネ
ッセンス），ＰＬ（プラズマ放電）等の複数の発光素子
をアレイ状に並べたものを用いることも可能である。像
露光光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。また、像露光光の８０％以上は感光体ドラム
１０の感光層で吸収されることから、感光体ドラム１０
表面のカラートナーによる反射や吸収の影響は無視する
ことができる。一般にカラートナーの現像順はトナー像
や現像器１３への混色の関係からＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順が
好ましい。なお図２において、ＷＡは像露光光の発光素
子（ＬＥＤ）よりのリード線である。

【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とを有し、現像ケー
シング１３８の内部には、各々イエロー（Ｙ）、マゼン
タ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の一成分或い
は二成分現像剤を収容している。それぞれの現像器１３
は不図示の突き当てコロにより感光体ドラム１０と所定
の間隙、例えば１００〜５００μｍをあけて非接触に保
たれており、現像スリーブ１３１に対して直流電圧と交
流電圧を重畳した現像バイアスを印加することにより、
非接触の反転現像を行い、感光体ドラム１０上にトナー
像を形成する。

【００２０】中間転写体である中間転写ベルト１４ａは
体積抵抗率が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。中間転
写ベルト１４ａは、それぞれローラ部材である駆動ロー
ラ１４ｄと張設補助ローラ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。中間転写ベルト１４ａの回転方向に従い従動ローラ
１４ｅ、張設補助ローラ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、ガイドローラ１４ｆ、従動ローラ１４ｅ、張設補
助ローラ１４ｊ及び駆動ローラ１４ｄは固定して回転さ
れ、テンションローラ１４ｉは不図示のバネ等の弾力に
より移動可能に支持され、中間転写ベルト１４ａを張架
してテンションローラ１４ｉが回転される。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、中間転写ベルト１４ａを駆動して回転させる。中
間転写ベルト１４ａの回転により張設補助ローラ１４
ｊ、従動ローラ１４ｅ、ガイドローラ１４ｆ及びテンシ
ョンローラ１４ｉが従動して回転される。回転中の中間
転写ベルト１４ａのベルト弛みがテンションローラ１４
ｉにより緊張される。駆動ローラ１４ｄに張架される中
間転写ベルト１４ａの定着装置１７側の端部の曲率部Ｋ
Ｔにおいて中間転写ベルト１４ａから記録紙Ｐを分離す
る。

【００２１】張設補助ローラ１４ｊは後述するように、
記録紙Ｐの中間転写ベルト１４ａへの進入位置に設けら
れる従動ローラ１４ｅと、記録紙Ｐの中間転写ベルト１
４ａからの分離位置に設けられる駆動ローラ１４ｄとに
張設される中間転写ベルト１４ａに対して、上記記録紙
Ｐの進入位置と分離位置との間で、中間転写ベルト１４
ａの回転方向に対して感光体ドラム１０の下流に、中間
転写ベルト１４ａを張設するように配設される。中間転
写ベルト１４ａを挟んで張設補助ローラ１４ｊと対向し
て第３の転写手段である裏面転写器１４ｇが設けられ
る。

【００２２】第１及び第２の転写手段である転写器１４
ｃは、中間転写ベルト１４ａを挟んで感光体ドラム１０
に対向して設けられるコロナ放電器であり、中間転写ベ
ルト１４ａと感光体ドラム１０との間に転写域１４ｂを
形成する。転写器１４ｃにはトナーと反対極性（本実施
形態においてはプラス極性）の直流電圧が印加され、感
光体ドラム１０上のトナー像を中間転写ベルト１４ａ上
または転写材である記録紙Ｐの表面に転写する。

【００２３】第３の転写手段である裏面転写器１４ｇは
好ましくはコロナ放電器により構成され、感光体ドラム
１０と対向して設けられる転写器１４ｃと駆動ローラ１
４ｄとの間で中間転写ベルト１４ａを挟んで接地された
導電性の張設補助ローラ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、中間転写ベルト１４ａ上のトナー
像を記録紙Ｐの裏面に転写する。

【００２４】除電手段である除電器１４ｍは好ましくは
コロナ放電器により構成され、中間転写ベルト１４ａの
移動方向に対し、第１及び第２の転写手段である転写器
１４ｃの後に、転写器１４ｃと並列して設けられ、トナ
ーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧
が印加され、転写器１４ｃの電圧印加により荷電される
中間転写ベルト１４ａの電荷を除電する。

【００２５】転写材帯電手段である紙帯電器１５０は好
ましくはコロナ放電器により構成され、中間転写ベルト
１４ａを挟んで接地された従動ローラ１４ｅと対向して
設けられ、トナーと同極性（本実施形態においてはマイ
ナス極性）の直流電圧が印加され、記録紙Ｐを帯電して
中間転写ベルト１４ａに吸着させる。

【００２６】転写材分離手段である紙分離ＡＣ除電器１
４ｈは好ましくはコロナ放電器により構成され、必要に
応じて中間転写ベルト１４ａの定着装置１７側端部に中
間転写ベルト１４ａを挟んで接地された導電性の駆動ロ
ーラ１４ｄに対向して設けられ、必要に応じてトナーと
同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印
加され、中間転写ベルト１４ａにより搬送される記録紙
Ｐを除電して中間転写ベルト１４ａから分離する。

【００２７】搬送部１６０は爪部材である分離爪２１０
と拍車部材である拍車１６２とを有し、中間転写ベルト
１４ａの定着装置１７側の端部の曲率部ＫＴと定着装置
１７との間に設けられる。搬送部１６０は、定着装置１
７からの熱により、中間転写ベルト１４ａが変形した
り、中間転写ベルト１４ａに担持されるトナー像が融着
気味になって転写しにくくなったり、中間転写ベルト１
４ａ上にトナーが固着したりすることを防止する。

【００２８】爪部材である分離爪２１０は中間転写ベル
ト１４ａの曲率部ＫＴに近接し、中間転写ベルト１４ａ
と所定の間隔、好ましくは０．１〜２．０ｍｍを空けて
支持軸２２１に固定されて設けられ、記録紙Ｐが中間転
写ベルト１４ａより分離される際に、中間転写ベルト１
４ａ方向へ曲がって搬送されようとする記録紙Ｐの先端
部を当接させ、記録紙Ｐの分離を補助する。

【００２９】拍車部材である拍車１６２は、周面に複数
の突起部１６２ａを有し、回転支持軸１６５を中心とし
て回転自在に設けられる。拍車１６２は、記録紙Ｐの裏
面側をガイドして記録紙Ｐを搬送し、両面にトナー像を
有する記録紙Ｐの裏面トナー像の乱れを防止するととも
に、記録紙Ｐの定着装置１７への進入方向を一定にしな
がら記録紙Ｐを安定して定着装置１７へと搬送する。

【００３０】分離爪２１０と拍車１６２とは、中間転写
ベルト１４ａの転写材搬送面或いはその延長面に対し、
感光体ドラム１０の反対側に配設される。転写材搬送面
或いはその延長面の両側に拍車部材である拍車１６２を
設けることも可能である。

【００３１】定着手段である定着装置１７は、内部にヒ
ータを有する第１定着ローラ１７ａと第２定着ローラ１
７ｂとの２本のローラ状の定着部材で構成され、第１定
着ローラ１７ａと第２定着ローラ１７ｂとの間のニップ
部Ｔで記録紙Ｐを挟持し、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。

【００３２】次に画像形成プロセスを説明する。

【００３３】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１
０に電位の付与が開始される。

【００３４】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、Ｙの露光光学系１２によって第１の色信号すなわち
Ｙの画像データに対応する電気信号による画像書込が開
始され、感光体ドラム１０の表面に原稿画像のＹの画像
に対応する静電潜像が形成される。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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）。

【００３８】これらＹ，Ｍ，Ｃ及びＫの露光光学系１２
による感光体ドラム１０の感光層に対する画像書込はド
ラムの内部より前述した透光性の基体を通して行われ
る。従って第２、第３および第４の色信号に対応する画
像の書込は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く
受けることなく行われ、第１の色信号に対応する画像と
同等の静電潜像を形成することが可能となる。

【００３９】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の転写手段としての転写器１４ｃによって、中間転
写体である中間転写ベルト１４ａ上に一括して転写（１
次転写）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。

【００４０】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは感光体ドラムＡＣ除電器１６により除電を受
けた後、像形成体クリーニング手段であるクリーニング
装置１９にいたり、感光体ドラム１０に当接したゴム材
から成るクリーニングブレード１９ａによってクリーニ
ングされ、スクリュウ１９ｂによって不図示の排トナー
容器に回収される。また、感光体ドラム１０の周面は、
例えば発光ダイオードを用いた帯電前の一様露光器１２
ｅ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。

【００４１】以上のようにして中間転写ベルト１４ａ上
に裏面画像となる重ね合わせカラートナー像が形成され
た後、感光体ドラム１０上には上記のカラー画像形成プ
ロセスと同様にして、引続き表面画像となる重ね合わせ
カラートナー像が形成される（図３（Ｂ））。この際、
感光体ドラム１０上に形成される表面画像は、前記感光
体ドラム１０上に形成した裏面画像に対して鏡像となる
ように画像データが変更される。

【００４２】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１
５ｂへ搬送され、タイミングローラ１５ｂの駆動によっ
て、感光体ドラム１０上に形成される表面画像のカラー
トナー像と、中間転写ベルト１４ａに担持されている裏
面画像のカラートナー像との同期がとられて転写域１４
ｂへ給送される。この際、給送される記録紙Ｐは、記録
紙Ｐの表面側に設けられる転写材帯電手段である紙帯電
器１５０によりトナーと同極性に帯電され、中間転写ベ
ルト１４ａに吸着されて転写域１４ｂへ給送される。ト
ナーと同極性に紙帯電を行うことにより、中間転写ベル
ト１４ａ上のトナー像や感光体ドラム１０上のトナー像
と引き合うことを防止して、トナー像の乱れを防止して
いる。紙帯電器１５０としてはコロナ放電器の他に、中
間転写ベルト１４ａに当接および当接解除可能な紙帯電
ブラシや紙帯電ローラ等を用いることも可能である。

【００４３】転写域１４ｂではトナーと反対極性（本実
施形態においてはプラス極性）の電圧が印加される第２
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（２
次転写）される。このとき、中間転写ベルト１４ａ上の
裏面画像は記録紙Ｐに転写されないで中間転写ベルト１
４ａ上に存在する。第２の転写手段としての転写器１４
ｃによる２次転写の際、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。

【００４４】表面にカラートナー像が転写された記録紙
Ｐは、トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス
極性）の電圧が印加される第３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により中
間転写ベルト１４ａの周面上の裏面画像が一括して記録
紙Ｐの裏面に転写（３次転写）される（図３（Ｃ））。

【００４５】上記において、１次転写あるいは２次転写
の際に転写器１４ｃの電圧印加により荷電される中間転
写ベルト１４ａの電荷を除電する除電器１４ｍを作動さ
せ、１次転写あるいは２次転写除電器１４ｍ後の除電器
１４ｍの除電作用により、転写器１４ｃによる転写の際
の中間転写ベルト１４ａ上の電荷が確実に除去されて転
写の際のトナー像の乱れが防止される。特に表面画像の
トナー像を感光体ドラム１０より記録紙Ｐに転写する２
次転写の際、第２の転写手段としての転写器１４ｃによ
る転写の際の中間転写ベルト１４ａ上の電荷により、記
録紙Ｐが感光体ドラム１０から分離される際に起こる感
光体ドラム１０との剥離放電が、除電器１４ｍの除電に
より防止され、トナー像の乱れが防止される。

【００４６】両面にカラートナー像が形成された記録紙
Ｐは、中間転写ベルト１４ａの曲率部ＫＴの曲率と、中
間転写ベルト１４ａの端部に必要に応じて設けられる転
写材分離手段としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈによる除
電作用と、中間転写ベルト１４ａと所定の間隔を空けて
搬送部１６０に設けられる分離爪２１０とにより、中間
転写ベルト１４ａから分離され、搬送部１６０に設けら
れた拍車１６２を通して定着手段としての定着装置１７
へと搬送され、第１定着ローラ１７ａと第２定着ローラ
１７ｂとの間のニップ部Ｔ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る。両面画像
記録がなされた記録紙Ｐは表裏を反転されて送られ、排
紙ローラ１８により装置外部のトレイへ排出される。ま
た図１の一点鎖線で示すように、定着装置１７の出口に
不図示の切替部材を設け、表裏を反転させずに装置外部
のトレイへ排出するようにしてもよい。

【００４７】転写後の中間転写ベルト１４ａの周面上に
残ったトナーは、中間転写ベルト１４ａを挟んでガイド
ローラ１４ｆに対向して設けられ、支軸１４２を回転支
点として中間転写ベルト１４ａに当接及び当接解除可能
な中間転写体クリーニングブレード１４１を有する中間
転写体クリーニング手段である中間転写体クリーニング
装置１４０によりクリーニングされる。

【００４８】また、転写後の感光体ドラム１０の周面上
に残ったトナーは、感光体ドラムＡＣ除電器１６により
除電を受けた後、クリーニング装置１９によりクリーニ
ングされ、帯電前の一様露光器１２ｅにより先の画像形
成における感光体ドラム１０の履歴が解消されて、次の
画像形成サイクルにはいる。

【００４９】上記の方法を用いることにより、重ね合わ
せカラートナー像を一括転写するので、中間転写ベルト
１４ａ上のカラー画像の色ズレやトナーの散りやこすれ
等が起こりにくく、画像劣化が少ない良好な両面カラー
画像形成がなされる。

【００５０】上記本発明の両面画像形成装置の例として
カラー画像形成装置にて説明したが、本発明は必ずしも
これに限定されるものでなく、図１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。

【００５１】さらに、本発明の画像形成装置では、上述
の画像形成装置で説明したような転写材の両面に画像を
形成する両面画像形成のほかに、転写材の表面または裏
面のみの片側に画像を形成する片面画像形成もなされ得
ることは勿論である。

【００５２】各請求項の発明について図４を用いて以下
に説明する。図４は、張設補助ローラの配置と像形成体
ニップ深さ、及び各ローラ部材間の距離と外径とを示す
図である。

【００５３】まず、請求項１または２に関する発明につ
いて説明する。

【００５４】図４によれば、記録紙Ｐの中間転写ベルト
１４ａへの進入位置に設けられる従動ローラ１４ｅと、
記録紙Ｐの中間転写ベルト１４ａからの分離位置に設け
られる駆動ローラ１４ｄとに張設される中間転写ベルト
１４ａに対して、上記記録紙Ｐの進入位置と分離位置と
の間で、中間転写ベルト１４ａの回転方向に対して感光
体ドラム１０の下流に、中間転写ベルト１４ａを張設す
るように張設補助ローラ１４ｊが配設されるが、従動ロ
ーラ１４ｅ、張設補助ローラ１４ｊ及び駆動ローラ１４
ｄが略水平に配列されて中間転写ベルト１４ａを張設す
る。

【００５５】図４に一点鎖線で示す従動ローラ１４ｅと
駆動ローラ１４ｄとに張設される中間転写ベルト１４ａ
の水平面ＰＬ１（以下水平面ＰＬ１という）に対して、
張設補助ローラ１４ｊを中間転写ベルト１４ａに当接
し、張設補助ローラ１４ｊと従動ローラ１４ｅとの間で
感光体ドラム１０を中間転写ベルト１４ａに対し、像形
成体ニップ深さＴ１が１〜５ｍｍでニップが形成される
ように、感光体ドラム１０を中間転写ベルト１４ａに当
接させて落とし込む。感光体ドラム１０の落とし込みに
より、感光体ドラム１０により中間転写ベルト１４ａが
滑らかに張設されると共に、それぞれ中間転写ベルト１
４ａに押圧される張設補助ローラ１４ｊと感光体ドラム
１０とにより、中間転写ベルト１４ａが従動ローラ１４
ｅと駆動ローラ１４ｄとの間で緩やかな凹凸の湾曲形状
に張設され、記録紙Ｐを搬送する中間転写ベルト１４ａ
のフリーな状態部分の張設間隔幅（従動ローラ１４ｅと
感光体ドラム１０との間や感光体ドラム１０と張設補助
ローラ１４ｊとの間や張設補助ローラ１４ｊと駆動ロー
ラ１４ｄとの間に張設される中間転写ベルト１４ａの
幅）が狭く設定され、中間転写ベルト１４ａのしわが防
止される。像形成体ニップ深さＴ１が１ｍｍ未満だと中
間転写ベルト１４ａの張設が足りず、中間転写ベルト１
４ａのしわが防止されない。像形成体ニップ深さＴ１が
５ｍｍを越えると湾曲が緩やかでなくなり、記録紙Ｐの
搬送が円滑に行われない。また、感光体ドラム１０や張
設補助ローラ１４ｊと中間転写ベルト１４ａとの当接幅
は５〜２０ｍｍ程度が、張設補助ローラ１４ｊや感光体
ドラム１０と中間転写ベルト１４ａとが緩やかな凹凸の
湾曲形状に張設されて好ましい。

【００５６】さらに、中間転写ベルト１４ａを挟んで張
設補助ローラ１４ｊに対向して、第３の転写手段である
裏面転写器１４ｇを配置する。これにより、裏面転写器
１４ｇによる裏面トナー像の転写の際の、中間転写ベル
ト１４ａ上の電荷が駆動ローラ１４ｄに到達する間にリ
ークされ、記録紙Ｐの分離位置での分離の安定化が図ら
れると共に、裏面転写器１４ｇと紙分離ＡＣ除電器１４
ｈとを並べて配置する際の放電の干渉が防止され、放電
の安定化が図られる。また、裏面転写器１４ｇと紙分離
ＡＣ除電器１４ｈとを離して配置することにより、紙分
離ＡＣ除電器１４ｈの放電の安定化による記録紙Ｐの分
離位置での分離の安定化も図られる。

【００５７】次に、請求項３ないし５に関する発明につ
いて説明する。

【００５８】図４に示すように、記録紙Ｐの進入位置と
分離位置とに張設される中間転写ベルト１４ａに対し
て、記録紙Ｐの進入位置と分離位置との間で、中間転写
ベルト１４ａの回転方向に対し感光体ドラム１０の下流
に張設補助ローラ１４ｊを配置するが、記録紙Ｐの進入
位置に配置されるローラ部材である従動ローラ１４ｅの
中心位置と記録紙Ｐの分離位置に配置されるローラ部材
である駆動ローラ１４ｄの中心位置との間隔をＬ３、中
間転写ベルト１４ａに対して感光体ドラム１０の中心軸
の垂直下方に配置される第１及び第２の転写手段である
転写器１４ｃと張設補助ローラ１４ｊの中心位置との間
隔をＬ２、張設補助ローラ１４ｊの中心位置と記録紙Ｐ
の分離位置に設けられるローラ部材である駆動ローラ１
４ｄの中心位置との間隔をＬ１とするとき、前記図１に
て説明したＹ、Ｍの現像器１３やクリーニング装置１９
が配置される側の幅（Ｌ１＋Ｌ２）は１００〜３００ｍ
ｍ程度が好ましく、他方の幅（Ｌ３）より幅広くとる必
要があり、Ｌ１＋Ｌ２＞Ｌ３とする。

【００５９】さらに、中間転写ベルト１４ａが緩やかな
凹凸の湾曲形状に張設されてしわの発生が防止されるよ
う、間隔Ｌ１、Ｌ２の比、Ｌ１／Ｌ２は、実験的に０．
５≦Ｌ１／Ｌ２≦１．２程度とされるが、特に分離位置
に設けられるローラ部材である駆動ローラ１４ｄは分離
性を良好とするため、ローラ外径を小さくすることが好
ましく、駆動ローラ１４ｄの外径を小さくすると中間転
写ベルト１４ａのベルトしわが発生し易いので、Ｌ１≦
Ｌ２、即ちＬ１／Ｌ２≦１とすることにより、しわの発
生領域を狭くしてしわの発生を防止可能とする。即ち第
３の転写手段である裏面転写器１４ｇでの裏面トナー像
の転写の後は、中間転写ベルト１４ａのしわは画質問題
となりにくいので、Ｌ１≦Ｌ２とすることが好ましい。

【００６０】さらに、中間転写ベルト１４ａを挟んで張
設補助ローラ１４ｊに対向して、第３の転写手段である
裏面転写器１４ｇを配置する。これにより、裏面転写器
１４ｇによる裏面トナー像の転写の際の、中間転写ベル
ト１４ａ上の電荷が駆動ローラ１４ｄに到達する間にリ
ークされ、記録紙Ｐの分離位置での分離の安定化が図ら
れると共に、裏面転写器１４ｇと紙分離ＡＣ除電器１４
ｈとを並べて配置する際の放電の干渉が防止され、放電
の安定化が図られる。また、裏面転写器１４ｇと紙分離
ＡＣ除電器１４ｈとを離して配置することにより、紙分
離ＡＣ除電器１４ｈの放電の安定化による記録紙Ｐの分
離位置での分離の安定化も図られる。

【００６１】続いて、請求項６ないし９に関する発明に
ついて説明する。

【００６２】図４に示すように、記録紙Ｐの進入位置と
分離位置とに張設される中間転写ベルト１４ａに対し
て、記録紙Ｐの進入位置と分離位置との間で、中間転写
ベルト１４ａの回転方向に対し感光体ドラム１０の下流
に張設補助ローラ１４ｊを配置するが、分離位置に設け
られるローラ部材である駆動ローラ１４ｄは分離性を良
好とするため、駆動ローラ１４ｄの外径を小さくするこ
とが好ましく、また張設補助ローラ１４ｊの外径は中間
転写ベルト１４ａが緩やかな凹凸の湾曲形状に張設され
てしわの発生が防止されるよう大きく設定することが望
ましく、張設補助ローラ１４ｊの外径をＤ２、分離位置
に設けられる駆動ローラ１４ｄの外径をＤ１とすると
き、張設補助ローラ１４ｊの外径Ｄ２は駆動ローラ１４
ｄの外径Ｄ１に対し、Ｄ１≦Ｄ２とし、記録紙Ｐの中間
転写ベルト１４ａからの分離の安定性を図ると共に、中
間転写ベルト１４ａのしわの発生を防止する。張設補助
ローラ１４ｊの外径Ｄ２は２０〜５０ｍｍ程度としてし
わの発生を防止する一方、駆動ローラ１４ｄの外径Ｄ１
は１０〜２０ｍｍ程度として分離の安定性としわの発生
の防止を図るが、一般的に、０．２＜Ｄ１／Ｄ２＜０．
８とすることがさらに好ましい。

【００６３】また、張設補助ローラ１４ｊの外径Ｄ２は
駆動ローラ１４ｄの外径Ｄ１に対し、Ｄ１≦Ｄ２として
記録紙Ｐの中間転写ベルト１４ａからの分離の安定性
と、中間転写ベルト１４ａのしわの発生を防止する。さ
らに像形成体である感光体ドラム１０の外径Ｄ３は３０
〜２００ｍｍ程度であり、張設補助ローラ１４ｊの外径
Ｄ２に対し、Ｄ２＜Ｄ３とし、中間転写ベルト１４ａを
緩やかな凹凸の湾曲形状に張設してしわの発生を防止す
るようにすることが好ましい。従って、感光体ドラム１
０の外径Ｄ３、張設補助ローラ１４ｊの外径Ｄ２、駆動
ローラ１４ｄの外径Ｄ１の関係を、Ｄ１≦Ｄ２＜Ｄ３と
して、中間転写ベルト１４ａを緩やかな凹凸の湾曲形状
に張設し、中間転写ベルト１４ａのしわの発生を防止す
るようにする。一般的には、０．３＜Ｄ２／Ｄ３＜０．
８とすることがさらに好ましい。

【００６４】さらに、中間転写ベルト１４ａを挟んで張
設補助ローラ１４ｊに対向して、第３の転写手段である
裏面転写器１４ｇを配置する。これにより、裏面転写器
１４ｇによる裏面トナー像の転写の際の、中間転写ベル
ト１４ａ上の電荷が駆動ローラ１４ｄに到達する間にリ
ークされ、記録紙Ｐの分離位置での分離の安定化が図ら
れると共に、裏面転写器１４ｇと紙分離ＡＣ除電器１４
ｈとを並べて配置する際の放電の干渉が防止され、放電
の安定化が図られる。また、裏面転写器１４ｇと紙分離
ＡＣ除電器１４ｈとを離して配置することにより、紙分
離ＡＣ除電器１４ｈの放電の安定化による記録紙Ｐの分
離位置での分離の安定化も図られる。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、ベルト状の中間転写体
の張設しわが防止され、中間転写体と転写材との密着ず
れによる裏面トナー像の乱れが防止され、画像汚れが防
止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各請求項に共通す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】図１の画像形成装置におけるトナー像形成状態
を示す図である。

【図４】張設補助ローラの配置と像形成体ニップ深さ、
及び各ローラ部材間の距離と外径とを示す図である。

【符号の説明】

１０，１０ａ，１０ｂ 感光体ドラム １１ スコロトロン帯電器 １２ 露光光学系 １３ 現像器 １４ａ 中間転写ベルト １４ｃ 転写器 １４ｄ 駆動ローラ １４ｅ 従動ローラ １４ｇ 裏面転写器 １４ｈ 紙分離ＡＣ除電器 １４ｊ 張設補助ローラ １４ｍ 除電器 １７ 定着装置 Ｐ 記録紙 Ｔ１ 像形成体ニップ深さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永瀬 久喜 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像形成体と、 該像形成体上にトナー像を形成する手段と、 前記像形成体上のトナー像が転写され、転写された該ト
   ナー像を表面に担持するとともに、転写材を搬送する無
   端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に転写する
   第１の転写手段と、 前記像形成体上のトナー像を前記転写材の表面に転写す
   る第２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３の転写手段と、 対となって回動する定着部材により前記転写材を挟持搬
   送し、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、 前記転写材の進入位置と分離位置とに張設される中間転
   写体に対して、前記転写材の進入位置と分離位置との間
   で、前記中間転写体の回転方向に対して前記像形成体の
   下流に張設補助ローラを配置すると共に、 前記転写材の進入位置と前記張設補助ローラとの間に、
   像形成体ニップ深さが１〜５ｍｍとなるように前記中間
   転写体に前記像形成体を落とし込んで配設することを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記中間転写体を挟んで前記張設補助ロ
   ーラに対向して、第３の転写手段を配置することを特徴
   とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 像形成体と、 該像形成体上にトナー像を形成する手段と、 前記像形成体上のトナー像が転写され、転写された該ト
   ナー像を表面に担持するとともに、転写材を搬送する無
   端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に転写する
   第１の転写手段と、 前記像形成体上のトナー像を前記転写材の表面に転写す
   る第２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３の転写手段と、 対となって回動する定着部材により前記転写材を挟持搬
   送し、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、 前記転写材の進入位置と分離位置とに張設される中間転
   写体に対して、前記転写材の進入位置と分離位置との間
   で、前記中間転写体の回転方向に対して前記像形成体の
   下流に張設補助ローラを配置すると共に、 前記転写材の進入位置に配置されるローラ部材の中心位
   置と前記転写材の分離位置に配置されるローラ部材の中
   心位置との間隔をＬ３、前記第１及び第２の転写手段と
   前記張設補助ローラの中心位置との間隔をＬ２、前記張
   設補助ローラの中心位置と前記転写材の分離位置に設け
   られるローラ部材の中心位置との間隔をＬ１とすると
   き、 Ｌ１＋Ｌ２＞Ｌ３ とすることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記中間転写体を挟んで前記張設補助ロ
   ーラに対向して、第３の転写手段を配置することを特徴
   とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記間隔Ｌ１、Ｌ２が Ｌ１／Ｌ２≦１ であることを特徴とする請求項３または４に記載の画像
   形成装置。
6. 【請求項６】 像形成体と、 該像形成体上にトナー像を形成する手段と、 前記像形成体上のトナー像が転写され、転写された該ト
   ナー像を表面に担持するとともに、転写材を搬送する無
   端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に転写する
   第１の転写手段と、 前記像形成体上のトナー像を前記転写材の表面に転写す
   る第２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３の転写手段と、 対となって回動する定着部材により前記転写材を挟持搬
   送し、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、 前記転写材の進入位置と分離位置とに張設される中間転
   写体に対して、前記転写材の進入位置と分離位置との間
   で、前記中間転写体の回転方向に対して前記像形成体の
   下流に張設補助ローラを配置すると共に、 前記張設補助ローラの外径Ｄ２は、前記分離位置に設け
   られるローラ部材の外径Ｄ１に対し、 Ｄ１≦Ｄ２ であることを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記中間転写体を挟んで前記張設補助ロ
   ーラに対向して、第３の転写手段を配置することを特徴
   とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記外径Ｄ１、Ｄ２が、Ｄ１≦Ｄ２であ
   ると共に、 前記像形成体の外径Ｄ３に対し、前記外径Ｄ２が、Ｄ２
   ＜Ｄ３であることを特徴とする請求項６または７に記載
   の画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記外径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が、Ｄ１≦Ｄ
   ２＜Ｄ３であることを特徴とする請求項１〜３の何れか
   １項に記載の画像形成装置。