JPH1172973A

JPH1172973A - 両面画像形成装置

Info

Publication number: JPH1172973A
Application number: JP9233684A
Authority: JP
Inventors: Kunio Shigeta; 邦男重田; Yotaro Sato; 洋太郎佐藤; Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】像形成体上に形成されたトナー像を記録紙に
転写する工程と、像形成体上に形成されたトナー像を中
間転写体を介して記録紙へ再転写する工程を有した両面
画像形成装置で、記録紙を中間転写体に吸着状態とする
紙帯電手段と中間転写体とのトナー汚れを防止する。【解決手段】記録紙を同期搬送するタイミングローラ
１５ｃと紙帯電ブラシ１４ｆとの間の搬送路１５ｆに紙
検知センサＳ２を設け、紙検知センサＳ２の情報に基づ
いて、紙帯電ブラシ１４ｆの記録紙への当接及び当接解
除を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体の周辺に
帯電手段、像露光手段と現像手段を配置して像担持体に
形成されたトナー像を転写材の両面に転写、定着する複
写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式の両面画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、両面コピーにおいては、像担持体
上に形成され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、再び像担持
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
給紙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】この両面コピー装置は、上記の如く、両面
反転給紙装置への給送や定着装置を２度通す等の転写材
の搬送が行われるので、転写材搬送の信頼性が低く、ジ
ャムや転写材のシワ等を引き起こす原因となっていた。
また周知の如く転写材の搬送距離が長くなるためコピー
に多くの処理時間がかかるという問題もあった。

【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、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。

【０００５】また本発明者は、２つの像担持手段と２つ
の転写手段を設けることにより、転写材の両面に対しト
ナー像を転写し、両面にトナー像を有した転写材を同時
に定着する装置について研究を行い、転写材搬送の信頼
性が高く、ジャムやシワの発生がなく、また両面コピー
の処理速度を著しく早めることの出来る両面画像形成装
置の実現を可能とした。

【０００６】前記の両面画像形成装置においては、表裏
にトナー像を転写した転写材を、定着装置に１度通すだ
けで済むため、転写材搬送の信頼性が高く、また転写材
の搬送路を短縮してコピーの処理速度も早められるよう
になっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにかかる優
れた特徴を用いている半面問題点をも有していた。後に
詳述するように本発明の画像形成装置にあっては、像形
成体上に形成した裏面画像を中間転写体上に転写を行
い、再び像形成体上に形成した表面画像と中間転写体上
の裏面画像とを記録紙の表裏に転写を行い、これを一括
して定着を行うこととなるが、図５に示すように、給紙
手段によって給紙される記録紙Ｐは反時計方向に回転す
る中間転写体１４ａに密着した状態で転写域１４ｂに給
送され、ここで表面画像の記録紙Ｐ上への転写が行われ
る。この際記録紙Ｐが中間転写体１４ａに吸着状態とし
て転写域１４ｂに移動するために、記録紙Ｐが中間転写
体１４ａに到達する直前に従動ローラ１４ｅに対向して
中間転写体１４ａに摺動する紙帯電ブラシ１４ｆを設け
て記録紙Ｐをトナーと同極性に帯電して紙帯電を行い、
中間転写体１４ａに静電的に吸着状態となって転写域１
４ｂに到達するような構成がとられている。

【０００８】かかる構成によるときは紙帯電ブラシ１４
ｆはトナーが付着して汚染しやすく、紙帯電ブラシ１４
ｆのブラシ部分が汚染されると記録紙Ｐ上に形成される
画像は著しく汚れてしまう。

【０００９】本発明はかかる問題点を解決して汚れのな
い良好な両面画像が一貫して得られる両面画像形成装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体
と、像形成体上にトナー像を形成する手段と、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、像形成体上及び中間転写体上の
トナー像と同期して転写材を供給する転写材供給手段
と、転写材を帯電して中間転写体に静電吸着させる転写
材帯電手段と、像形成体上のトナー像を中間転写体又は
転写材の表面に転写する第１の転写手段と、中間転写体
上のトナー像を転写材の裏面に転写する第２の転写手段
と、転写材上のトナー像を定着する定着手段とを有する
両面画像形成装置において、転写材を前記転写材帯電手
段を通して転写部へと搬送する際、前記転写材帯電手段
の当接あるいは解除の動作は、転写材サイズ検知手段か
らの情報に基づき制御することを特徴とする両面画像形
成装置（請求項１に係わる発明）及び、像形成体と、像
形成体上にトナー像を形成する手段と、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、像形成体上及び中間転写体上のトナー
像と同期して転写材を供給する転写材供給手段と、転写
材を帯電して中間転写体に静電吸着させる転写材帯電手
段と、像形成体上のトナー像を中間転写体又は転写材の
表面に転写する第１の転写手段と、中間転写体上のトナ
ー像を転写材の裏面に転写する第２の転写手段と、転写
材上のトナー像を定着する定着手段とを有する両面画像
形成装置において、転写材を前記転写材帯電手段を通し
て転写部へと搬送する際、前記転写材帯電手段の当接あ
るいは解除の動作は、転写材給送部の転写材検知手段か
らの情報に基づき制御することを特徴とする両面画像形
成装置（請求項４に係わる発明）及び、像形成体と、像
形成体上にトナー像を形成する手段と、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、像形成体上及び中間転写体上のトナー
像と同期して転写材を供給する転写材供給手段と、転写
材を帯電して中間転写体に静電吸着させる転写材帯電手
段と、像形成体上のトナー像を中間転写体又は転写材の
表面に転写する第１の転写手段と、中間転写体上のトナ
ー像を転写材の裏面に転写する第２の転写手段と、転写
材上のトナー像を定着する定着手段とを有する両面画像
形成装置において、転写材を前記転写材帯電手段を通し
て転写部へと搬送する際、前記転写材帯電手段の当接あ
るいは解除の動作は、転写材のサイズ内で行うことを特
徴とする両面画像形成装置（請求項６に係わる発明）及
び、像形成体と、像形成体上にトナー像を形成する手段
と、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、像形成体上及び中
間転写体上のトナー像と同期して転写材を供給する転写
材供給手段と、転写材を帯電して中間転写体に静電吸着
させる転写材帯電手段と、像形成体上のトナー像を中間
転写体又は転写材の表面に転写する第１の転写手段と、
中間転写体上のトナー像を転写材の裏面に転写する第２
の転写手段と、転写材上のトナー像を定着する定着手段
とを有する両面画像形成装置において、転写材を前記転
写材帯電手段を通して転写部へと搬送する際、前記転写
材帯電手段の当接する幅は前記転写材のサイズ内で行わ
れることを特徴とする両面画像形成装置（請求項７に係
わる発明）によって達成される。

【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。本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限
定するものではなく、以下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、転写域において像担持体に対向する側
の転写材の面を表面、転写材の他方の側の面即ち中間転
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、転写材の他方の側の面
に転写する画像を裏面画像という。

【００１２】本発明の両面画像形成装置の実施形態の画
像形成プロセス及び各機構について図１〜図３を用いて
説明する。図１は本発明の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は転写材の両面に画像形成を行う
ときのトナー像の形成状態と転写材の供給を示す図であ
る。

【００１３】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層或いは有機感光層（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。

【００１４】感光体ドラム１０は図２に示す如く、それ
を係合固定する両端面のフランジ部材１０ａ及び１０ｂ
が装置本体に架設固定されるドラム軸１１０に対し両端
面のフランジ部材１０ａ及び１０ｂに嵌込まれたベアリ
ング１１０ａ、１１０ｂにより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。

【００１５】帯電手段としてのスコロトロン帯電器１
１、像露光手段としての露光ユニット１２、現像手段と
しての現像器１３は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の各色の画像
形成プロセスに用いられ、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。

【００１６】各色毎の帯電手段としてのスコロトロン帯
電器１１は、鋸歯状電極或いはワイヤ電極からなるコロ
ナ放電電極１１ａと、感光体ドラム１０の前述した有機
感光体層に対し所定の電位に保持された制御グリッドと
で構成され、感光体ドラム１０の移動方向に対して直交
する方向に感光体ドラム１０と対峙し近接して取り付け
られる。スコロトロン帯電器１１は、トナーと同極性の
コロナ放電（本実施形態においてはマイナス帯電）を行
い、感光体ドラム１０に対し一様な電位を与える。

【００１７】各色毎の像露光手段としての露光ユニット
１２は、感光体ドラム１０上での露光位置が各色毎のス
コロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１０の回転
方向下流側になるようにして、感光体ドラム１０の内部
に配置される。

【００１８】各色毎の露光ユニット１２は、それぞれ、
感光体ドラム１０の軸１１０と平行に主走査方向に配列
された像露光光発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオー
ド）を複数個アレイ状に並べた線状の露光素子１２ａ
と、等倍結像素子としてのセルフォックレンズ１２ｂと
が、不図示のホルダに取付けられた露光用ユニットとし
て構成される。これら各色毎の露光ユニット１２は、一
様露光器１２ｃ及び転写同時露光器１２ｄとともに保持
部材２０に取付けられ、保持部材２０を装置本体に固定
することにより、各色毎の露光ユニット１２、一様露光
器１２ｃ及び転写同時露光器１２ｄが一体となって感光
体ドラム１０の基体内部に収容される。露光素子として
は、その他ＦＬ（蛍光体発光），ＥＬ（エレクトロルミ
ネッセンス），ＰＬ（プラズマ放電）等の複数の発光素
子をアレイ状に並べた線状のものが用いられる。露光ユ
ニット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基づいて感
光体ドラム１０に像露光を行い、感光体ドラム１０上に
潜像を形成する。この実施形態で使用される発光素子の
発光波長は、通常Ｙ、Ｍ、Ｃのトナーの透過性の高い６
８０〜９００ｎｍの範囲のものが良好であるが、裏面か
ら像露光を行うことからカラートナーに透明性を十分に
有しないこれより短い波長でもよい。

【００１９】各色毎の現像手段としての現像器１３は、
それぞれ、例えば厚み０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５
ｍｍの円筒状の非磁性のステンレス或いはアルミ材で形
成された現像スリーブ１３１と、現像ケーシング１３８
とを備え、内部にＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの一成分或いは二成
分の現像剤を収容している。現像スリーブ１３１は、不
図示の突き当てコロにより感光体ドラム１０と所定の値
の間隙、例えば１００〜１０００μｍをあけて非接触に
保たれ、感光体ドラム１０の回転方向と順方向に回転し
ており、現像スリーブ１３１に対しトナーと同極性（本
実施形態においてはマイナス極性）の直流電圧或いは更
に交流を加えた現像バイアスを印加することにより、感
光体ドラム１０の露光部に対して非接触の状態で反転現
像が行われる。この時の現像間隔精度は画像ムラを防ぐ
ために２０μｍ程度以下が必要である。

【００２０】中間転写体としてのトナー像受像体１４ａ
は、駆動ローラ１４ｄ及び従動ローラ１４ｅ間に張架さ
れ、感光体ドラム１０に接触して設けられた無端状のベ
ルトであり、例えば厚さ０．５〜２．０ｍｍ、体積抵抗
率１０⁸〜１０¹⁴Ω・ｃｍのシリコンゴム或いはウレタ
ンゴムからなる半導電性のゴムベルト基体の外側に、ト
ナーフィルミング防止層として厚さ５〜５０μｍの半導
電性のフッ素コーティングを行った２層構成とされる。
ゴムベルト基体の代わりに、厚さ０．１〜０．５ｍｍ、
体積抵抗率１０⁸〜１０¹⁴Ω・ｃｍの半導電性のポリエ
ステル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリイミド、変性ポリイミドやＥＴＦＥ
(エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）等を使
用することもできる。

【００２１】転写材帯電手段としての紙帯電器１４ｆは
トナー像受像体１４ａに当接及び当接解除可能な帯電ブ
ラシであり、トナー像受像体１４ａを張架する接地され
た従動ローラ１４ｅに対向して配置される。紙帯電器１
４ｆは転写材としての記録紙Ｐの通過にともない記録紙
Ｐに当接状態とされ、記録紙Ｐは、紙帯電器１４ｆによ
りトナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極
性）に帯電され、トナー像受像体１４ａに吸着されて転
写域１４ｂへ給送される。トナーと同極性に帯電を行う
ことにより、記録紙Ｐが転写部以外でトナー像受像体１
４ａ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。転写材帯電手段としては、その他に、トナー像受像
体１４ａに当接及び当接解除可能な導通ローラや導電性
フィルム等を用いることも可能である。

【００２２】第１の転写手段としての転写器１４ｃ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コロトロン帯電器であり、トナー像
受像体１４ａを介して感光体ドラム１０に対向して配置
される。転写器１４ｃはトナー像受像体１４ａの背面を
トナーと反対極性に帯電することにより感光体ドラム１
０との間に転写域１４ｂを形成し、感光体ドラム１０上
の裏面画像のトナー像をトナー像受像体１４ａに転写
し、また感光体ドラム１０上の表面画像のトナー像を記
録紙Ｐの表面に転写する。

【００２３】第２の転写手段としての裏面転写器１４ｇ
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コロトロン帯電器であり、接地
された駆動ローラ１４ｄに対向してトナー像受像体１４
ａ上を搬送される記録紙Ｐの表面側に配置される。裏面
転写器１４ｇは記録紙Ｐの表面をトナーと反対極性に帯
電し、トナー像受像体１４ａ上の裏面画像のトナー像を
記録紙Ｐの裏面に転写する。

【００２４】定着手段としての定着装置１７は、ともに
内部にヒータを有する２本のローラ１７ａと１７ｂとで
構成される熱ローラ定着器であり、トナー像受像体１４
ａから分離され両面にトナー像を有する記録紙Ｐをロー
ラ１７ａとローラ１７ｂとの間で挟持搬送することによ
り熱と圧力とを加え、記録紙Ｐ上のトナー像を定着す
る。

【００２５】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、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。

【００２６】また原稿画像として、本装置とは別体の画
像読取装置の撮像素子により読み取られた画像或いはコ
ンピュータで編集された画像が、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの各
色別の画像データとして一旦メモリに記憶され格納され
る。

【００２７】感光体ドラム１０は電位を付与された後、
Ｙの露光ユニット１２によって第１の色信号即ちＹの画
像データに対応する電気信号による露光走査が開始さ
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。

【００２８】感光体ドラム１０上に形成されたＹの静電
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。

【００２９】次いで感光体ドラム１０は、前記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の露光ユニット１
２によって第２の色信号即ちＭの画像データに対応する
電気信号による露光が行われ、Ｍの静電潜像が形成され
る。Ｍの静電潜像は、Ｍの現像器１３により非接触の状
態で反転現像され、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。

【００３０】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の露光ユニット１２及びＣの
現像器１３によって更に第３の色信号に対応するシアン
（Ｃ）のトナー像が、また黒色（Ｋ）のスコロトロン帯
電器１１、Ｋの露光ユニット１２及び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Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫ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）。

【００３１】これらＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの露光ユニット１
２による感光体ドラム１０の有機感光層に対する露光は
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
ため、第２，第３及び第４の色信号に対応する画像の露
光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。

【００３２】上記の画像形成プロセスによって感光体ド
ラム１０（像形成体）の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、転写域１４ｂにおいて、転
写器１４ｃ（第１の転写手段）により、トナー像受像体
１４ａ（中間転写体）の上に一括して転写される。この
際、良好な転写がなされるように、例えばＬＥＤ（発光
ダイオード）を用いた転写同時露光器１２ｄによる一様
露光を行ってもよい。

【００３３】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１０の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ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた帯
電前の一様露光器１２ｃによる露光によって除電され、
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。

【００３４】以上のようにしてトナー像受像体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、引き続き表面画像とな
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。なお感光体ドラム１
０上に形成する表面画像は、先に形成した裏面画像に対
して鏡像になる様に、画像データを変更する必要があ
る。

【００３５】また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、給送ローラ１５ｂにより給送されて
転写材供給手段たるタイミングローラ１５ｃへ搬送され
る。

【００３６】記録紙Ｐは、タイミングローラ１５ｃの駆
動によって、図３に示すように、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は、紙帯電器１４ｆによりトナーと同極性
に帯電され、トナー像受像体１４ａ上に担持されている
裏面画像のカラートナー像を介してトナー像受像体１４
ａに吸着され、トナー像受像体１４ａの移動とともに給
送される。

【００３７】転写域１４ｂでは、転写器１４ｃ（第１の
転写手段）により感光体ドラム１０上の表面画像のカラ
ートナー像が一括して記録紙Ｐの表面に転写される。こ
の際、トナー像受像体１４ａ上に担持されている裏面画
像のカラートナー像は記録紙Ｐに転写されないでトナー
像受像体１４ａ上に存在する。なお転写器１４ｃによる
転写の際、良好な転写がなされるように、転写器１４ｃ
と対向して感光体ドラム１０の内部に設けられた、例え
ばＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた転写同時露光器１
２ｄにより一様露光を行うようにしてもよい。

【００３８】表面にカラートナー像が転写された記録紙
Ｐは、次に裏面転写器１４ｇ（第２の転写手段）へと搬
送され、裏面転写器１４ｇによりトナー像受像体１４ａ
上に担持されている裏面画像のカラートナーが記録紙Ｐ
の裏面に一括して転写される。

【００３９】各色のトナー像は互いに重なり合うことか
ら、一括転写を可能とするにはトナー層の上層と下層の
トナーとが同様の帯電量で同一極性に帯電していること
が好ましい。トナー像受像体１４ａ上に形成したカラー
トナー像をコロナ帯電により極性反転を行ったり、感光
体ドラム１０上に形成したカラートナー像をコロナ帯電
により極性反転を行う両面画像形成では、下層のトナー
が同極性に十分帯電されにくく転写不良となるので、好
ましくない。

【００４０】即ち、感光体ドラム１０上で反転現像を繰
り返し、重ね合わせて形成した同極性のカラートナー像
を極性を変えずにトナー像受像体１４ａに一括転写し、
次に極性を変えずに記録紙Ｐに一括転写することが裏面
画像形成の転写性の向上に寄与するので好ましい。表面
画像形成に対しても、感光体ドラム１０上に反転現像を
繰り返し、重ね合わせて形成した同極性のカラートナー
像を極性を変えずに記録紙Ｐに一括転写することが、表
面画像形成の転写性の向上に寄与するので好ましい。

【００４１】以上のことからカラー画像形成において
は、上記の表面や裏面の画像形成法を用いて、第１の転
写手段を動作させて転写材の表面にカラートナー像を形
成し、次に、第２の転写手段を動作させて転写材の裏面
にカラートナー像を形成する両面画像形成法が好ましく
採用される。

【００４２】以上のようにして両面にカラートナー像が
転写された記録紙Ｐは、接地された駆動ローラ１４ｄに
対向して裏面転写器１４ｇの下流側に配置される転写材
分離用としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈ（以後分離極と
もいう）により除電されてトナー像受像体１４ａから分
離され、定着手段としての定着装置１７へと搬送され
て、熱と圧力によって表面及び裏面に付着したトナーが
定着された後、排紙ローラ１８を経て、装置外部のトレ
イへ排出される。

【００４３】裏面画像のトナー像を記録紙Ｐへ転写した
後にトナー像受像体１４ａ上に残ったトナーは、従動ロ
ーラ１４ｅと対向して設けられ、トナー像受像体１４ａ
に当接及び当接の解除可能なブレード部材を有する、ト
ナー像受像体のクリーニング手段とあいてのトナー像受
像体クリーニング装置１４ｉによりクリーニングされ
る。また、表面画像のトナー像を記録紙Ｐへ転写した後
に感光体ドラム１０上に残ったトナーは、裏面画像形成
時と同様に、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装置１９によって
残留トナーを除去される。残留トナーを除去された感光
体ドラム１０の周面は、帯電前の一様露光器１２ｃによ
る露光によって除電され、引き続き、次の画像形成サイ
クルにはいる。

【００４４】上記の画像形成装置においては、以上のよ
うにして重ね合わせカラートナー像を一括転写して記録
紙Ｐの両面にカラー画像を形成するので、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
ー画像を形成することができる。

【００４５】前記のカラー画像形成装置に入力される原
稿の各色別の画像データは、例えば図４に示す装置本体
とは別体又は装置本体上部に設けた画像読取装置５０に
よって読み取られる。

【００４６】前記の画像読取装置５０による場合、原稿
Ｄは表面を下向きとして下側よりページ順に積層されて
いて、搬出ベルト５１とさばきローラ５２の作動により
最下層の原稿Ｄが搬送路５３に向け搬出される。

【００４７】搬出された原稿Ｄは実線にて示す位置に付
勢されているガイド板５３ａを排除して破線にて示す位
置に退避させ、搬送ベルト５４を介して透明体のプラテ
ンガラス５５上に給紙されて、裏面を下向きにした状態
で原稿読取位置に一時停止される。

【００４８】プラテンガラス５５上の原稿Ｄの裏面画像
は、走査光学系を構成する照明ランプと第１ミラーから
成る第１ミラーユニット５６と、Ｖ字状に位置した第２
ミラーと第３ミラーから成る第２ミラーユニット５７
の、第１ミラーユニット５６の速度Ｖによる読み取り動
作と、第２ミラーユニットによる同方向への速度Ｖ／２
による移動露光により読み取られて、投影レンズＬとダ
イクロイックプリズムＭを通して３個の撮像素子ＣＣＤ
上に結像される。色分離して撮像素子ＣＣＤ上に結像し
た裏面画像は、画像処理がなされた後各色の画像データ
として画像メモリ（Ｉ）に格納されると共に、前記の各
露光ユニット１２に電気信号として出力されて感光体ド
ラム１０上に潜像が形成され、現像を終えて形成された
トナー像は転写器１４ｃによって転写されて、前述した
トナー像受像体１４ａ上には裏面画像の形成が行われ
る。

【００４９】画像読取装置５０では裏面画像の読み取り
が終了すると、原稿Ｄは搬送ベルト５４の一時的な逆回
転により反転給紙路５８を経て表裏を反転し、再び搬送
路５３を経て搬送ベルト５４を介してプラテンガラス５
５上に給紙され、表面を下向きにした状態で原稿読取位
置に一時停止される。

【００５０】プラテンガラス５５上の原稿Ｄは表面画像
を前記の走査光学系によって読み取られ、画像処理がな
された後各色毎の画像データとして画像メモリ（II）に
一旦格納されると共に前記の各露光ユニット１２に電気
信号として出力されて前述した感光体ドラム１０上の表
面画像の形成が行われる。

【００５１】トナー像受像体１４ａ上に形成された前記
の裏面画像と感光体ドラム１０上に形成された前記の表
面画像は給紙カセット１５より給紙される１枚目の記録
紙Ｐの表裏に転写されて１枚目のコピーサイクルが終了
される。表面トナー像及び裏面トナー像を保持した記録
紙Ｐは定着装置１７によって定着され、表裏を反転して
表面を下側にして装置外のトレイ上に排出される。

【００５２】２枚目以降のコピーに際しては原稿Ｄの画
像読み取りは行われず、前記の画像メモリ（Ｉ）からの
画像データを出力することによって裏面画像が、また前
記の画像メモリ（II）からの画像データを出力すること
によって表面画像が形成されて、給紙カセット１５より
給紙される２枚目以降の各記録紙Ｐの表裏に対してそれ
ぞれ表面画像及び裏面画像の転写がなされる。表面トナ
ー像及び裏面トナー像を保持した記録紙Ｐは定着装置１
７によって定着され、表面を下側にして先に排出した記
録紙上にページ順に積層される。

【００５３】一方、画像読取装置５０では、画像の読み
取りを終了した原稿Ｄは、搬送ベルト５４の作動により
排紙ローラ５９を介してトレイ６０上に表面が下向きの
状態で下側よりページ順に積み重なるように排紙され
る。

【００５４】図５は前記の装置における画像の転写部と
定着部の一構成例を示したもので、本例においては前記
の駆動ローラ１４ｄに径の比較的小さいローラを使用
し、分離極１４ｈを当該個所に設けることによって、紙
帯電器１４ｆによって像受像体１４ａに吸着状態にある
記録紙Ｐのトナー像受像体１４ａからの分離性を高め、
ローラ１４０ｄと１４０ｅをさらに追設し、ローラ１４
０ｄを付勢することによってトナー像受像体１４ａにテ
ンションを加え、一方ローラ１４０ｅに対向してクリー
ニング装置１４ｉを設けることにより、トナー像受像体
１４ａは前記のクリーニング装置１４ｉのブレードの圧
接を受けてクリーニングを行う構成をとっている。

【００５５】（実施の形態１）請求項１〜３の実施の形
態について説明する。本実施の形態においては記録紙が
帯電ブラシである紙帯電器１４ｆによって帯電されてト
ナー像受像体１４ａに吸着状態となり、転写部へと搬送
する際、紙帯電器１４ｆの記録紙への当接あるいは解除
の動作は、転写材サイズ検知手段からの情報に基づいて
制御する。図６は本実施の形態の制御ブロック図を示し
たもので、制御部７０では操作盤に設けた紙サイズ指定
釦によって入力された紙サイズ情報７２を検知し、この
情報に基づいて制御部７０は紙帯電器動作手段７４を作
動し、記録紙Ｐへの当接および当接解除を行っている。

【００５６】本実施の形態においては、制御部７０では
紙サイズ情報７２と共に画像サイズ情報７１が入力され
るようになっている。画像サイズ情報７１は、プリント
に当たってメモりから出力される画像情報又は画像読取
装置５０での原稿読み取り時に読み取られた画像情報に
基づいて検知されるもので、制御部７０では紙サイズ情
報７２を画像サイズ情報７１、特に裏面画像の画像形成
サイズ情報に優先し画像形成を行う。検知された紙サイ
ズより検知された画像形成サイズの方が大きな場合に
は、制御部７０では少なくも裏面画像については紙サイ
ズより大きな画像部分（紙サイズからはみ出した部分）
についてはトナー像の形成は行わない。即ち露光ユニッ
ト１２では、紙サイズからはみ出した裏面画像部分に対
しては走査露光時に像露光を行わない。このことは、ト
ナー像受像体１４ａと紙帯電ブラシ１４ｆとの汚れを防
止し、良質で汚れのない画像を得るための条件となって
いる。

【００５７】更にこの効果を確実とするためには、図７
に示すように、紙サイズよりも画像の形成範囲を僅かに
小さくし、４端面に対してそれぞれ１〜５ｍｍのトナー
像形成を行わない白枠部分を形成する。制御部７０では
画像形成領域決定手段７３によって、画像サイズ情報に
優先して紙サイズ情報により紙サイズに対応した画像形
成範囲とし、更に端面部の白枠部分だけ画像形成範囲が
小さくなるよう画像形成領域決定手段７３によって画像
形成領域を決定し、制御部７０ではこの決定した画像形
成領域に対して露光ユニット１２によって像露光を行
い、また決定した前記の紙サイズの記録紙に対して紙帯
電器動作手段７４を介して紙帯電ブラシ１４ｆの当接お
よび当接解除を行う。この紙帯電ブラシ１４ｆの当接お
よび当接解除の動作については実施の形態３において説
明する。

【００５８】（実施の形態２）請求項４、５の実施の形
態について説明する。本実施の形態においては記録紙Ｐ
が紙帯電ブラシ１４ｆによって帯電されてトナー像受像
体１４ａに吸着状態となり、転写部へと搬送される際、
紙帯電ブラシ１４ｆの記録紙Ｐへの当接あるいは当接解
除の動作は、給紙搬送路５ｆに沿って記録紙Ｐの通過を
検知する検知手段を設け、この検知手段によって動作制
御を行う。図５において給紙搬送路１５ｆに沿っては、
タイミングローラ１５ｃの僅か上流側には同期して給紙
される記録紙の有無を検知する紙検知センサＳ１と、タ
イミングローラ１５ｃと紙帯電ブラシ１４ｆとの間には
同期して搬送される記録紙の先端及び後端を検知する紙
検知センサＳ２が設けられていて、紙帯電ブラシ１４ｆ
の当接あるいは当接解除の制御は紙検知センサＳ２の情
報によって行われる。

【００５９】図８に示したのは両面画像形成過程での紙
帯電ブラシ１４ｆの動作制御を示すフローチャートであ
る。両面画像形成モードが選択されコピー釦をＯＮする
と（Ｆ１）、裏面画像の感光体ドラム１０上での形成が
開始される。本実施形態の画像形成装置では裏面画像形
成がスタート（Ｆ２）後、表面画像形成がスタートする
までの間にタイミングローラ１５ｃまで給紙がなされ
て、同期しての給紙の準備がなされる構成となっている
ので、紙検知センサＳ１によって記録紙がタイミングロ
ーラ１５ｃまで到達しているか否かのチェックがなされ
（Ｆ３）、記録紙が到達していることが検知されると、
裏面画像に引き続いて表面画像の形成がスタートする
（Ｆ４）。またＦ３において紙検知センサＳ１による記
録紙の検知が所定時間に行われなかったときは、画像形
成を中止する。

【００６０】表面画像の形成がスタートすると、この形
成された表面画像の先端部と同期をとって記録紙先端部
が転写部に到達するようタイミングローラ１５ｃによる
給紙がスタートする（Ｆ５）。

【００６１】タイミングローラ１５ｃと紙帯電ブラシ１
４ｆとの間に設けた紙検知センサＳ２が記録紙の先端通
過を検知すると（Ｆ６）、紙帯電ブラシ１４ｆは所定時
間、即ち記録紙先端が紙検知センサＳ２を通過してより
紙帯電ブラシ１４ｆに到達するまでの時間より僅かに遅
れて、当接動作を行う（Ｆ７）。紙帯電ブラシ１４ｆに
近接して位置した紙検知センサＳ２による記録紙先端検
知に基づいて紙帯電ブラシの当接動作の制御がなされる
ので、紙帯電ブラシ１４ｆによる動作は精度よく記録紙
の先端または記録紙の先端から５ｍｍ位の間に当接を開
始することとなる。またジャム等の理由によって紙検知
センサＳ２が紙先端検知がなされなかったときは、紙帯
電ブラシ１４ｆは非当接とし、トナー像受像体１４ａに
記録紙を介さないで直接紙帯電ブラシ１４ｆが当接しな
いよう制御がなされる。

【００６２】紙帯電ブラシ１４ｆによる記録紙の後端検
知がなされると（Ｆ８）、この検知信号により或いはこ
れより僅かに遅れて記録紙の後端から外れない範囲内に
おいて紙帯電ブラシ１４ｆの当接解除が行われる（Ｆ
９）。またＦ８において紙検知センサＳ２による記録紙
の後端検知がなされないときは、紙サイズ指定釦によっ
て指定された紙サイズ情報によって記録紙の後端位置を
算出し、記録紙後端が紙帯電ブラシ１４ｆの当接部を通
過する以前に当接解除を行う。このように本実施の形態
においては、紙帯電ブラシ１４ｆの当接及び当接解除の
動作の制御は、紙検知センサＳ２の検知情報により行わ
れ、紙サイズ情報や画像サイズ情報に優先して行われ
る。

【００６３】本実施の形態によるときは給紙部での記録
紙の給紙状況によって紙帯電ブラシの作動制御がなされ
るので、紙帯電ブラシは記録紙から外れて汚れることは
全くないこととなった。

【００６４】（実施の形態３）請求項６〜８の実施の形
態について説明する。本実施の形態においては記録紙が
紙帯電ブラシ１４ｆによって帯電されてトナー像受像体
１４ａに吸着状態となり、転写部へと搬送する際、紙帯
電ブラシ１４ｆの当接あるいは当接解除の動作は記録紙
のサイズ内で行い、紙帯電ブラシ１４ｆの当接する幅は
記録紙の幅サイズ内で行われる。また紙帯電ブラシ１４
ｆは分割されていて、記録紙の幅サイズに応じて分割さ
れた紙帯電ブラシの何れかが当接する構成となってい
る。

【００６５】図９は記録紙のサイズと斜線をもって示し
た紙帯電領域の関係を示したもので、（ａ）は縦送りの
Ａ４サイズの記録紙の紙帯電領域を、（ｂ）は横送りの
Ａ３サイズの記録紙の紙帯電領域を示している。搬送さ
れる記録紙の前後方向及び幅方向の端面と紙帯電領域と
の間には１〜５ｍｍ程度の非当接の枠部分があるよう紙
帯電ブラシ１４ｆの当接及び当接解除の動作がなされ
る。

【００６６】図１０は紙帯電ブラシ１４ｆの当接及び当
接解除の動作を示す説明図で、（ａ）は非当接の状態
を、（ｂ）は当接の状態を示している。

【００６７】紙帯電ブラシ１４ｆは中心軸１４２ｆを中
心として揺動可能とし、遙動部分には中心軸１４２ｆの
軸芯に沿ってライン状に設けた金属ブラシ１４１ｆと、
レバー１４３ｆが設けられている。レバー１４３ｆは一
方には引張バネ１４４ｆが、他方にはソレノイド１４５
ｆが設けられている。ソレノイド１４５ｆに通電しない
状態ではレバー１４３ｆは引張バネ１４４ｆに引張られ
て時計方向に回動し、ストッパピン１４６ｆに当接して
いる。この状態を示したのが（ａ）で、金属ブラシ１４
１ｆはトナー像受像体１４ａに対して浮かび上がった離
間位置にある。

【００６８】ソレノイド１４５ｆに通電すると、（ｂ）
に示すようにレバー１４３ｆは引張バネ１４４ｆの引っ
張り力に抗して反時計方向に回動し、金属ブラシ１４１
ｆのブラシ先端部は記録紙Ｐに摺接した状態となる。従
動ローラ１４ｅは接地状態にあり、金属ブラシ１４１ｆ
には中心軸１４２ｆを介してトナーと同極性の高電圧が
印加されているので、金属ブラシ１４１ｆのブラシ先端
部が摺接した記録紙部分は帯電して紙帯電領域となる。

【００６９】搬送方向への紙幅の異なる記録紙の紙帯電
を行う紙帯電ブラシ１４ｆとしては、紙帯電ブラシを複
数に分割し、紙幅に応じて当接する紙帯電ブラシを選択
作動することがなされる。図１１はその１例として、Ａ
３，Ａ４の両サイズの紙帯電を行う紙帯電ブラシを示し
たものて、Ａ４サイズの記録紙に対しては紙帯電ブラシ
１４ｆＡのみを作動させて紙帯電を行う。またＡ３サイ
ズの記録紙に対しては紙帯電ブラシ１４ｆＡと共にその
両側に設けた紙帯電ブラシ１４ｆＢを作動させて紙帯電
を行う。図９（ｂ）に示したのは、このようにしてＡ３
サイズの記録紙に対して紙帯電ブラシ１４ｆＡ，１４ｆ
Ｂを作動して行われた紙帯電領域である。

【００７０】以上の説明において紙帯電器としては紙帯
電ブラシについて説明したが、紙帯電器としてはブラシ
に代えて導電性でスポンジ状の紙帯電ローラを用い、こ
の紙帯電ローラを当接及び当接解除する構成のものであ
っても差し支えない。

【００７１】

【発明の効果】本発明の両面画像形成装置は、裏面画像
のトナー像を一旦中間転写体上に転写し、この中間転写
体上のトナー像を給紙されて中間転写体上に紙帯電手段
によって密着し吸着状態にある記録紙上に転写するが、
かかる構成の両面画像形成装置での最大の課題は記録紙
上に形成された両面画像にトナー汚れが生じ易いという
問題であった。本発明はこの原因となる中間転写体自体
のトナー汚れと、当接および当接解除を繰り返す紙帯電
手段のトナー汚れを防止するもので、本発明によって長
期に亘ってトナー汚れのない良質の両面画像が得られる
両面画像形成装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の両面画像形成装置の断面構成図。

【図２】像形成体の側断面図。

【図３】トナー像の形成状態と転写材の供給を示す説明
図。

【図４】画像読取装置の断面構成図。

【図５】画像読取装置の要部構成図。

【図６】実施の形態１の制御ブロック図。

【図７】紙サイズと画像形成範囲との関係を示す説明
図。

【図８】実施の形態２のフローチャート。

【図９】紙サイズと帯電範囲との関係を示す説明図。

【図１０】紙帯電ブラシの動作説明図。

【図１１】分割状態にある紙帯電ブラシの説明図。

【符号の説明】

１０感光体ドラム（像形成体）１１スコロトロン帯電器１２露光ユニット１３現像器１４ａトナー像受像体（中間転写体）１４ｂ転写域１４ｃ転写器（第１の転写手段）１４ｄ駆動ローラ１４ｆ紙帯電ブラシ、紙帯電器（転写材帯電手段）１４ｇ裏面転写器（第２の転写手段）１４ｈ分離極（紙分離ＡＣ除電器）１５給紙カセット１５ｃタイミングローラ（転写材供給手段）１５ｆ給紙搬送路１７定着装置（定着手段）Ｓ１，Ｓ２紙検知センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成体と、像形成体上にトナー像を形
成する手段と、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、像形成
体上及び中間転写体上のトナー像と同期して転写材を供
給する転写材供給手段と、転写材を帯電して中間転写体
に静電吸着させる転写材帯電手段と、像形成体上のトナ
ー像を中間転写体又は転写材の表面に転写する第１の転
写手段と、中間転写体上のトナー像を転写材の裏面に転
写する第２の転写手段と、転写材上のトナー像を定着す
る定着手段とを有する両面画像形成装置において、転写
材を前記転写材帯電手段を通して転写部へと搬送する
際、前記転写材帯電手段の当接あるいは解除の動作は、
転写材サイズ検知手段からの情報に基づき制御すること
を特徴とする両面画像形成装置。
【請求項２】前記転写材サイズ検知手段からの情報に
基づく制御は画像サイズ情報より優先することを特徴と
する請求項１に記載の両面画像形成装置。
【請求項３】前記転写材サイズ検知手段からの情報に
基づく制御は、転写材上の画像に白枠部分を形成するこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の両面画像形成装
置。
【請求項４】像形成体と、像形成体上にトナー像を形
成する手段と、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、像形成
体上及び中間転写体上のトナー像と同期して転写材を供
給する転写材供給手段と、転写材を帯電して中間転写体
に静電吸着させる転写材帯電手段と、像形成体上のトナ
ー像を中間転写体又は転写材の表面に転写する第１の転
写手段と、中間転写体上のトナー像を転写材の裏面に転
写する第２の転写手段と、転写材上のトナー像を定着す
る定着手段とを有する両面画像形成装置において、転写
材を前記転写材帯電手段を通して転写部へと搬送する
際、前記転写材帯電手段の当接あるいは解除の動作は、
転写材給送部の転写材検知手段からの情報に基づき制御
することを特徴とする両面画像形成装置。
【請求項５】前記転写材検知手段からの情報に基づく
制御は、転写材サイズ情報及び画像サイズ情報より優先
することを特徴とする請求項４に記載の両面画像形成装
置。
【請求項６】像形成体と、像形成体上にトナー像を形
成する手段と、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、像形成
体上及び中間転写体上のトナー像と同期して転写材を供
給する転写材供給手段と、転写材を帯電して中間転写体
に静電吸着させる転写材帯電手段と、像形成体上のトナ
ー像を中間転写体又は転写材の表面に転写する第１の転
写手段と、中間転写体上のトナー像を転写材の裏面に転
写する第２の転写手段と、転写材上のトナー像を定着す
る定着手段とを有する両面画像形成装置において、転写
材を前記転写材帯電手段を通して転写部へと搬送する
際、前記転写材帯電手段の当接あるいは解除の動作は、
転写材のサイズ内で行うことを特徴とする両面画像形成
装置。
【請求項７】像形成体と、像形成体上にトナー像を形
成する手段と、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、像形成
体上及び中間転写体上のトナー像と同期して転写材を供
給する転写材供給手段と、転写材を帯電して中間転写体
に静電吸着させる転写材帯電手段と、像形成体上のトナ
ー像を中間転写体又は転写材の表面に転写する第１の転
写手段と、中間転写体上のトナー像を転写材の裏面に転
写する第２の転写手段と、転写材上のトナー像を定着す
る定着手段とを有する両面画像形成装置において、転写
材を前記転写材帯電手段を通して転写部へと搬送する
際、前記転写材帯電手段の当接する幅は前記転写材のサ
イズ内で行われることを特徴とする両面画像形成装置。
【請求項８】前記転写材帯電手段は分割されて当接す
る構成となっていることを特徴とする請求項７に記載の
両面画像形成装置。