| 【発明の名称】 |
画像形成装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】羽根田 哲
【氏名】重田 邦男
【氏名】佐藤 洋太郎
【氏名】永瀬 久喜
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| 【要約】 |
【課題】第２の像担持手段に担持される裏面トナー像が、第２の像担持手段に対向して設けられるローラ部材通過時に、第２の像担持手段に担持される裏面トナー像よりのトナーの散りを防止する画像形成装置を提供すること。
【解決手段】第２の転写手段に対向して設けられるローラ部材に、第２の像担持手段に担持される裏面トナー像の通過時は、フローティング或いはトナーと逆極性のバイアス電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 トナー像形成手段により形成されたトナー像を担持する第１の像担持手段と、前記第１の像担持手段に担持されたトナー像が転写され、転写された該トナー像を担持する第２の像担持手段と、前記第１の像担持手段に担持されたトナー像を前記第２の像担持手段および転写材の表面に転写する第１の転写手段と、前記第２の像担持手段に担持されたトナー像を前記転写材の裏面に転写する第２の転写手段と、前記転写材の両面に転写された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、前記第２の転写手段に対向して設けられるローラ部材に、前記第２の像担持手段に担持される裏面トナー像の通過時は、フローティング或いはトナーと逆極性のバイアス電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】 トナー像形成手段により形成されたトナー像を担持する第１の像担持手段と、前記第１の像担持手段に担持されたトナー像が転写され、転写された該トナー像を担持する第２の像担持手段と、前記第１の像担持手段に担持されたトナー像を前記第２の像担持手段および転写材の表面に転写する第１の転写手段と、前記第２の像担持手段に担持されたトナー像を前記転写材の裏面に転写する第２の転写手段と、前記転写材の両面に転写された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、前記第２の転写手段に対向して設けられるローラ部材に、前記第２の転写手段による前記第２の像担持手段に担持される裏面トナー像の前記転写材への転写時は、トナーと同極性のバイアス電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
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【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、画像書込手段と現像手段を配置して像担持体に形成されるトナー像を転写材上に転写、定着する複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、両面画像形成においては、像担持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、特公昭５４−２８７４０号公報、特開平１−４４４５７号公報や特開平４−２１４５７６号公報等により、第１の像担持手段と第２の像担持手段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（第１の像担持手段）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トナー像受像体（第２の像担持手段）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トナー像受像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トナー像受像体に吸着させ、トナー像受像体上を搬送される転写材の両面にそれぞれ、感光体ドラム上のトナー像を表面画像として第１の転写手段により転写し、またトナー像受像体上のトナー像を裏面画像として第２の転写手段により転写した後、転写材分離手段の除電によりトナー像受像体から転写材を分離し、転写材上のトナー像を定着手段（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検討している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の画像形成装置において、第２の像担持手段を張架し、第２の転写手段に対向して接地されるローラ部材を設けているが、感光体ドラムよりトナー像受像体へ転写された裏面トナー像がローラ部材上を通過する際に、裏面トナー像をトナー像受像体上に保持させているトナー像受像体のトナーと逆極性の電荷が、接地されるローラ部材を通して放電（除電）されるため、第２の像担持手段に担持される裏面トナー像のトナーの散りが発生するという問題が生じる。
【０００７】本発明は上記の問題点を改良し、第２の像担持手段に担持される裏面トナー像が、第２の像担持手段に対向して設けられるローラ部材通過時に、第２の像担持手段に担持される裏面トナー像よりのトナーの散り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】また、第２の転写手段によるトナー像受像体上のトナー像を転写材上に転写する際に、第２の転写手段のコロナ放電が接地されるローラ部材を介してトナー像受像体に落雷しトナー像受像体が破損されたり、画像乱れが発生するという問題点が起こったりする。特に高圧の転写バイアス電圧を必要とする厚紙での転写時は、転写率の低下や第２の像担持手段への落雷が起こり、トナー像受像体が破損されたり、画像乱れが発生するという問題点が大きくなる。
【０００９】本発明は上記の問題点をも改良し、第２の転写手段による転写時のコロナ放電時の第２の像担持手段への落雷や、厚紙での転写時の転写率の向上や第２の像担持手段への落雷を防止し、第２の転写手段の転写効率をアップする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、トナー像形成手段により形成されたトナー像を担持する第１の像担持手段と、前記第１の像担持手段に担持されたトナー像が転写され、転写された該トナー像を担持する第２の像担持手段と、前記第１の像担持手段に担持されたトナー像を前記第２の像担持手段および転写材の表面に転写する第１の転写手段と、前記第２の像担持手段に担持されたトナー像を前記転写材の裏面に転写する第２の転写手段と、前記転写材の両面に転写された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、前記第２の転写手段に対向して設けられるローラ部材に、前記第２の像担持手段に担持される裏面トナー像の通過時は、フローティング或いはトナーと逆極性のバイアス電圧を印加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）。
【００１１】また、上記目的は、トナー像形成手段により形成されたトナー像を担持する第１の像担持手段と、前記第１の像担持手段に担持されたトナー像が転写され、転写された該トナー像を担持する第２の像担持手段と、前記第１の像担持手段に担持されたトナー像を前記第２の像担持手段および転写材の表面に転写する第１の転写手段と、前記第２の像担持手段に担持されたトナー像を前記転写材の裏面に転写する第２の転写手段と、前記転写材の両面に転写された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、前記第２の転写手段に対向して設けられるローラ部材に、前記第２の転写手段による前記第２の像担持手段に担持される裏面トナー像の前記転写材への転写時は、トナーと同極性のバイアス電圧を印加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）。
【００１２】
【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、転写域において第１の像担持手段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第２の像担持手段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。
【００１３】本発明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、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、本発明にかかわる画像形成装置の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図であり、図２は、図１の第１の像担持手段の側断面図であり、図３は、本発明にかかわる画像形成装置の両面のトナー像形成状態を示す図であり、図３（Ａ）は、第１の像担持手段に形成したトナー像を第２の像担持手段上に転写し裏面画像を形成する図であり、図３（Ｂ）は、第２の像担持手段上の裏面画像と同期して第１の像担持手段に表面画像を形成する図であり、図３（Ｃ）は、転写材上への両面画像形成を示す図である。
【００１４】図１において、１０は第１の像担持手段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は第２の像担持手段であるトナー像受像体、１４ｃは第１の転写手段である転写器、１４ｇは第２の転写手段である裏面転写器、１５０は転写材帯電手段である紙帯電器、１４ｈは転写材分離手段である紙分離ＡＣ除電器、１６０は拍車１６２を有する搬送部、１７は定着手段である定着装置である。
【００１５】第１の像担持手段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。
【００１６】感光体ドラム１０は、図２に示すように、それを係合固定する両端部のフランジ部材１０ａ及び１０ｂに嵌込まれたベアリングＢ１，Ｂ２により、装置本体に架設固定されるドラム軸３０に対し軸受けされて回転自在に支持され、フランジ部材１０ｂの一体とする歯車Ｇが装置本体側の不図示の駆動歯車と噛合して駆動されることにより所定の方向に定速で回転される。
【００１７】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電器１１、各色毎の画像書込手段である露光光学系１２及び各色毎の現像手段である現像器１３は、これらを１組として、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセス用として４組設けられ、図１の矢印にて示す感光体ドラム１０の回転方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配置される。
【００１８】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電器１１は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッドと例えば鋸歯状電極からなる放電電極１１ａとを有し、感光体ドラム１０の感光層と対峙して取付けられ、トナーと同極性のコロナ放電によって帯電作用（本実施形態においてはマイナス帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し一様な電位を与える。放電電極１１ａとしては、その他ワイヤ電極や針状電極を用いることも可能である。
【００１９】各色毎の画像書込手段である露光光学系１２は、感光体ドラム１０上での露光位置が、前述した各色毎のスコロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１０の回転方向下流側に位置するようにして感光体ドラム１０の内部に配置される。図２に示すように、それぞれの露光光学系１２は、ドラム軸３０と平行に主走査方向に配列された像露光光の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）を複数個アレイ状に並べた線状の露光素子１２ａと、結像素子としての光集束性光伝送体（商品名：セルフォックレンズアレイ）１２ｂと、レンズホルダ１２ｃとで構成される露光用ユニットであり、保持部材２０に取付けられる。保持部材２０には各色毎の露光光学系１２の他に転写同時露光器１２ｄ及び一様露光器１２ｅが取付けられ、一体となって感光体ドラム１０の透光性の基体内部に収容される。各色毎の露光光学系１２は、別体の画像読み取り装置によって読み取られメモリに記憶された各色の画像データに従って感光体ドラム１０の感光層を裏面から像露光し、感光体ドラム１０上に静電潜像を形成する。露光素子１２ａとしては、その他ＦＬ（蛍光体発光），ＥＬ（エレクトロルミネッセンス），ＰＬ（プラズマ放電）等の複数の発光素子をアレイ状に並べたものを用いることも可能である。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光性の高い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光性を十分に有しないこれより短い４００〜７８０ｎｍの波長でもよい。なお図２において、ＷＡは像露光光の発光素子（ＬＥＤ）よりのリード線である。
【００２０】各色毎の現像手段である現像器１３は、感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保ち、感光体ドラム１０の回転方向と順方向に回転する例えば厚み０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１３１と、現像ケーシング１３８を有し、内部にイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の一成分或いは二成分現像剤を収容している。それぞれの現像器１３は不図示の突き当てコロにより感光体ドラム１０と所定の間隙、例えば１００〜５００μｍをあけて非接触に保たれており、現像スリーブ１３１に対して直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加することにより、非接触の反転現像を行い、感光体ドラム１０上にトナー像を形成する。
【００２１】第２の像担持手段であるトナー像受像体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０．３〜２．０ｍｍの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。トナー像受像体１４ａは、駆動ローラ１４ｄと従動ローラ１４ｅとガイドローラ１４ｆとテンションローラ１４ｉとに内接して張架され、図１の矢印で示す反時計方向に回転される。トナー像受像体１４ａの回転方向に従い、従動ローラ１４ｅ、駆動ローラ１４ｄ、テンションローラ１４ｉ、ガイドローラ１４ｆの順に設けられ、従動ローラ１４ｅ、駆動ローラ１４ｄ及びガイドローラ１４ｆは固定して回転され、テンションローラ１４ｉは不図示のバネ等の弾力により移動可能に支持され、トナー像受像体１４ａを張架して回転される。不図示の駆動モータよりの駆動をうけてローラ部材である駆動ローラ１４ｄが回転され、トナー像受像体１４ａが駆動回転される。トナー像受像体１４ａの回転により従動ローラ１４ｅ、ガイドローラ１４ｆ及びテンションローラ１４ｉが従動回転される。回転中のトナー像受像体１４ａのベルト弛みがテンションローラ１４ｉにより緊張される。ローラ部材である駆動ローラ１４ｄに張架されるトナー像受像体１４ａの定着装置１７側の端部の曲率部ＫＴにおいて曲率分離により記録紙Ｐが分離される。
【００２２】第１の転写手段である転写器１４ｃは、トナー像受像体１４ａを挟んで感光体ドラム１０に対向して設けられるコロナ放電器であり、トナー像受像体１４ａと感光体ドラム１０との間に転写域１４ｂを形成する。転写器１４ｃにはトナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極性）の直流電圧が印加され、感光体ドラム１０上のトナー像をトナー像受像体１４ａ上または転写材である記録紙Ｐの表面に転写する。
【００２３】第２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、トナー像受像体１４ａを挟んで駆動ローラ１４ｄに対向して設けられ、トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極性）の直流電圧が印加され、トナー像受像体１４ａ上のトナー像を記録紙Ｐの裏面に転写する。
【００２４】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、トナー像受像体１４ａを挟んで従動ローラ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を帯電してトナー像受像体１４ａに吸着させる。
【００２５】転写材分離手段である紙分離ＡＣ除電器１４ｈは好ましくはコロナ放電器により構成され、トナー像受像体１４ａの定着装置１７側端部にトナー像受像体１４ａを挟んで駆動ローラ１４ｄに対向して必要に応じて設けられ、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印加され、トナー像受像体１４ａにより搬送される記録紙Ｐを除電してトナー像受像体１４ａから記録紙Ｐを分離する。
【００２６】搬送部１６０はトナー像受像体１４ａと定着装置１７との間に設けられ、搬送部１６０の上面には拍車部材である拍車１６２が設けられる。拍車１６２は、曲率部ＫＴの曲率と必要に応じて設けられる紙分離ＡＣ除電器１４ｈの除電とにより分離された記録紙Ｐの先端部をすくい上げ、記録紙Ｐの裏面側をガイドして記録紙Ｐを搬送し、裏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、定着装置１７への進入方向を一定にしながら記録紙Ｐを定着装置１７へと搬送する。
【００２７】定着手段である定着装置１７は、内部にヒータを有する定着ローラ１７ａと圧着ローラ１７ｂとの２本のローラ状の定着部材で構成され、定着ローラ１７ａと圧着ローラ１７ｂとの間のニップ部Ｔで熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のトナー像を定着する。
【００２８】次に画像形成プロセスを説明する。
【００２９】画像記録のスタートにより不図示の感光体駆動モータの始動により感光体ドラム１０が図１の矢印で示す時計方向へ回転され、同時にイエロー（Ｙ）のスコロトロン帯電器１１の帯電作用により感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。
【００３０】感光体ドラム１０は電位を付与されたあと、Ｙの露光光学系１２によって第１の色信号すなわちＹの画像データに対応する電気信号による画像書込が開始され、感光体ドラム１０の表面に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像を形成される。
【００３１】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。
【００３２】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。
【００３３】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）。
【００３４】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。
【００３５】上記の画像形成プロセスによって第１の像担持手段である感光体ドラム１０上に形成された裏面画像となる重ね合わせカラートナー像は、転写域１４ｂにおいて、第１の転写手段である転写器１４ｃによって、第２の像担持手段であるトナー像受像体１４ａ上に一括して転写される（図３（Ａ））。この際、良好な転写がなされるように、感光体ドラム１０の内部に設けた転写同時露光器１２ｄによる一様露光が行われるようにしてもよい。
【００３６】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、第１の像担持手段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によって図示せぬ排トナー容器に回収される。また、感光体ドラム１０の周面は、例えば発光ダイオードを用いた帯電前の一様露光器１２ｅによる露光によって先の画像形成における感光体ドラム１０の履歴が解消される。
【００３７】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。
【００３８】感光体ドラム１０上への表面画像形成にともなって転写材である記録紙Ｐが転写材収納手段である給紙カセット１５より、送り出しローラ１５ａにより送り出され、転写材給送手段としてのタイミングローラ１５ｂへ搬送され、タイミングローラ１５ｂの駆動によって、感光体ドラム１０上に担持された表面画像のカラートナー像と、トナー像受像体１４ａに担持されている裏面画像のカラートナー像との同期がとられて転写域１４ｂへ給送される。この際、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、トナー像受像体１４ａに吸着されて転写域１４ｂへ給送される。トナーと同極性に紙帯電を行うことにより、トナー像受像体１４ａ上のトナー像や感光体ドラム１０上のトナー像と引き合うことを防止して、トナー像の乱れを防止している。転写材帯電手段である紙帯電器１５０への電圧の印加は、記録紙Ｐの送られているときのみであり、記録紙Ｐの通過と同時に紙帯電器１５０へ印加されている電圧が切断される。紙帯電器１５０としてはコロナ放電器の他に、トナー像受像体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。
【００３９】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１の転写手段としての転写器１４ｃによって感光体ドラム１０上の表面画像が一括して記録紙Ｐの表面に転写される。このとき、トナー像受像体１４ａ上の裏面画像は記録紙Ｐに転写されないでトナー像受像体１４ａ上に存在する。転写器１４ｃによる転写の際、良好な転写がなされるように、転写域１４ｂと対向して感光体ドラム１０の内部に設けられた、例えば発光ダイオードを用いた転写同時露光器１２ｄによる一様露光が行われるようにしてもよい。
【００４０】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２の転写手段としての裏面転写器１４ｇへと搬送され、裏面転写器１４ｇによりトナー像受像体１４ａの周面上の裏面画像が一括して記録紙Ｐの裏面に転写される（図３（Ｃ））。
【００４１】両面にカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、トナー像受像体１４ａの曲率部ＫＴの曲率と、トナー像受像体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の除電作用とにより、トナー像受像体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、定着ローラ１７ａと圧着ローラ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。
【００４２】転写後のトナー像受像体１４ａの周面上に残ったトナーは、トナー像受像体１４ａを挟んでガイドローラ１４ｆに対向して設けられ、支軸１４２を回転支点としてトナー像受像体１４ａに当接及び当接解除可能なトナー像受像体クリーニングブレード１４１を有する第２の像担持手段クリーニング手段であるトナー像受像体クリーニング装置１４０によりクリーニングされる。
【００４３】また、転写後の感光体ドラム１０の周面上に残ったトナーは、感光体ドラムＡＣ除電器１６により除電を受けた後、クリーニング装置１９により残留トナーを除去され、帯電前の一様露光器１２ｅにより先の画像形成における感光体ドラム１０の履歴が解消されて、次の画像形成サイクルにはいる。
【００４４】上記の方法を用いることにより、重ね合わせカラートナー像を一括転写するので、トナー像受像体１４ａ上のカラー画像の色ズレやトナーの散りやこすれ等が起こりにくく、画像劣化が少ない良好な両面カラー画像形成がなされる。
【００４５】また、上記両面画像形成装置の実施形態としてカラー画像形成装置にて説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものでなく、図１にて説明したと同様のプロセスによるモノクロの両面画像形成装置にも適用されるものである。
【００４６】さらに、本発明の画像形成装置では、上述の実施形態で説明したような転写材の両面に画像を形成する両面画像形成のほかに、転写材の表面または裏面の片面のみ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。
【００４７】請求項１にかかわる第１の発明について図４を用いて説明する。図４は、第１の像担持手段上の裏面トナー像の第２の像担持手段への形成状態を示す図である。
【００４８】前記画像形成プロセスによって、第１の像担持手段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が形成され、裏面画像となるマイナス極性の重ね合わせカラートナー像は、転写域１４ｂにおいてトナーと逆極性（本実施形態においてはプラス極性）の直流電圧Ｅ１が印加される第１の転写手段である転写器１４ｃによって、第２の像担持手段であるトナー像受像体１４ａ上に一括して転写される。
【００４９】トナー像受像体１４ａ上のトナー像はトナー像受像体１４ａを張架するローラ部材である駆動ローラ１４ｄの周面を通過するが、この際トナー像受像体１４ａに対向して設けられる駆動ローラ１４ｄにはトナーと逆極性（本実施形態においてはプラス極性）の直流電圧Ｅ３による５００Ｖ〜２ｋＶのバイアス電圧が印加され、通常駆動ローラ１４ｄを接地する場合にトナー像受像体１４ａより散ってしまう裏面トナー像を、トナー像受像体１４ａ上に確実に付着させたままの状態でトナー像受像体１４ａが搬送される。
【００５０】上記において、バイアス電圧を印加せずに駆動ローラ１４ｄをフローティングとし、トナー像受像体１４ａよりのトナーの散りを防止してもよい。なお、上記において、トナー像受像体１４ａを張架する従動ローラ１４ｅ、ガイドローラ１４ｆ及びテンションローラ１４ｉ等の他のローラも上記と同じく、裏面トナー像の通常時にフローティング或いはトナーと逆極性のバイアス電圧を印加してもよく、あるいはローラを絶縁体で形成したり、絶縁コートを施したものを用いる構成としてもよい。
【００５１】上記により、ローラ部材をフローティング或いはトナーと逆極性のバイアス電圧を印加することにより、第２の像担持手段に対向して設けられるローラ部材通過時の第２の像担持手段に担持される裏面トナー像のトナーの散りが防止される。
【００５２】請求項２にかかわる第２の発明について図５及び図１を用いて説明する。図５は、転写材上への両面トナー像の形成状態を示す図である。
【００５３】前記のカラー画像形成プロセスにより、トナー像受像体１４ａ上に裏面画像となるマイナス極性の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上に引続き表面画像となるマイナス極性の重ね合わせカラートナー像が形成され、図１にて説明した如く、感光体ドラム１０上への表面画像形成にともなって転写材である記録紙Ｐが転写材収納手段である給紙カセット１５より、送り出しローラ１５ａにより送り出され、転写材給送手段としてのタイミングローラ１５ｂへ搬送され、タイミングローラ１５ｂの駆動によって、感光体ドラム１０上に担持された表面画像のカラートナー像と、トナー像受像体１４ａに担持されている裏面画像のカラートナー像との同期がとられて転写域１４ｂへ給送される。この際、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、トナー像受像体１４ａに吸着されて転写域１４ｂへ給送される。
【００５４】図５に示すように、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７００Ｖ〜２．５ｋＶの直流電圧Ｅ１が印加される第１の転写手段としての転写器１４ｃによって感光体ドラム１０上のマイナス極性の表面画像のトナー像が一括して記録紙Ｐの表面に転写される。このとき、トナー像受像体１４ａ上の裏面画像は記録紙Ｐに転写されないでトナー像受像体１４ａ上に存在する。次に、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５００Ｖ〜２ｋＶの直流電圧Ｅ２が印加される第２の転写手段としての裏面転写器１４ｇへと搬送され、裏面転写器１４ｇにより（本実施形態ではプラスのコロナ放電）トナー像受像体１４ａの周面上の裏面画像が一括して記録紙Ｐの裏面に転写される。このコロナ放電により記録紙Ｐの表面側はプラスに帯電される。
【００５５】この際、転写工程ではトナー像受像体１４ａに対向して設けられる駆動ローラ１４ｄへのバイアス電圧はトナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極性）の直流電圧Ｅ４に切替えられ、直流電圧Ｅ４による−５００Ｖ〜−２ｋＶのバイアス電圧が印加され、トナー像受像体１４ａ上の裏面トナー像の記録紙Ｐへのトナーの移行をし易くする。また、記録紙Ｐとして厚紙が用いられた場合においても、低い転写電流により（低いバイアス電圧により）裏面トナー像の転写が行われる。すなわち、駆動ローラ１４ｄへトナーと同極性のバイアス電圧を印加することにより、裏面転写器１４ｇのコロナ放電電流を少なくすることが可能となる。
【００５６】裏面転写器１４ｇにより帯電した記録紙Ｐは、交流の紙分離ＡＣ除電器１４ｈにより除電されながら駆動ローラ１４ｄから分離された後、前記定着装置１７へと搬送される。
【００５７】上記の如く、ローラ部材にトナーと同極性のバイアス電圧を印加することにより、第２の像担持手段よりの裏面トナー像の第２の転写手段による転写材への転写が低いコロナ放電電圧によっても効率良く行われ、第２の転写手段による転写時のコロナ放電時の第２の像担持手段への落雷による第２の像担持手段の破損、画像乱れや、通常高圧を必要とする厚紙での転写時の第２の像担持手段への落雷が防止されるとともに、第２の転写手段による裏面トナー像の転写効率もアップされる。また、バイアス電圧を低く押さえることができるので、第２の像担持手段の寿命のアップも図られる。
【００５８】
【発明の効果】請求項１によれば、第２の像担持手段に対向して設けられるローラ部材通過時の第２の像担持手段に担持される裏面トナー像のトナーの散りが防止される。
【００５９】請求項２によれば、第２の像担持手段よりの裏面トナー像の第２の転写手段による転写材への転写が低いコロナ放電電圧によっても効率良く行われ、第２の転写手段による転写時のコロナ放電時の第２の像担持手段への落雷による第２の像担持手段の破損、画像乱れや、通常高圧を必要とする厚紙での転写時の第２の像担持手段への落雷が防止されるとともに、第２の転写手段の転写効率もアップされる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１２７０
【氏名又は名称】コニカ株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）９月４日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−８４８９９ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）３月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２３９５３７ |
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