JP2002049255A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】逆ニップ構成の定着装置を用い且つ両面印刷を
行う方式の画像形成装置において、裏面印刷時における
中間転写ベルトからの転写材の剥離を行う。 【解決手段】中間転写ベルト７と逆ニップ構成の定着装
置２０を用い且つ両面印刷を行う方式の画像形成装置に
おいて、二次転写部１３における二次転写ローラ１３ａ
とバックアップローラ１３ｂのニップ１３ｃを逆ニップ
または水平ニップにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法等を用
いる複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置
において、とくに、両面印刷を行う方式の画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３により従来の両面印刷を行う方式の
画像形成装置について説明する。図中、７は中間転写ベ
ルト、１３は二次転写部、１３ａは二次転写ローラ、１
３ｂは二次転写バックアップローラ、３０は転写材ガイ
ド部材、２０は定着装置、２０ａは定着ローラ、２０ｂ
は加圧ローラ、２０ｃは駆動ローラ、２０ｄは定着ベル
トを示している。一次転写部（図示せず）において像担
持体から中間転写ベルト７に転写されたトナー像は、二
次転写部１３において搬送されてくる転写材上に転写さ
れた後、転写材上に転写されたトナー像は定着装置２０
により加熱、加圧され定着される。両面印刷時に転写材
の裏面に印刷する場合には、定着装置２０を通過した転
写材は、転写材の後端が先端となって転写材ガイド部材
３０に案内され、二次転写部１３において転写材の裏面
に印刷され、定着装置２０にて定着される。

【０００３】上記定着装置２０においては、定着ローラ
２０ａの材質を加圧ローラ２０ｂの材質より硬くし、両
者のニップ（加圧面）Ｎを図４（Ａ）に示すように、凹
状の面（以下、順ニップという）になるように構成する
方式がある。この場合、定着ローラ２０ａから出る転写
材の先端は定着ローラ２０ａ側にカールする上カールＵ
の状態となる。その結果、転写材が定着ベルト２０ｄに
巻き付いてしまうという問題を有し、これを防止するた
めに定着ベルト２０ｄにオイルを塗布したり、トナーの
組成を変更したりする方法が知られているが、オイルの
塗布やトナーの組成の変更は、他のプロセスへの影響が
大きいため、剥離爪により転写材を剥離するするのが普
通であった。しかしながら、剥離爪は定着ローラ２０ａ
或いは定着ベルト２０ｄの表面を削ってしまい画像上に
爪跡が残るという欠陥が発生し、定着装置の寿命が短く
なるという欠点を有している。

【０００４】そこで、加圧ローラ２０ｂの材質を定着ロ
ーラ２０ａの材質より硬くし、両者のニップ（加圧面）
Ｎを図４（Ｂ）に示すように、凸状の面（以下、逆ニッ
プという）になるように構成する方式が知られている。
この場合、定着ローラ２０ａから出る転写材の先端は加
圧ローラ２０ｂ側にカールする下カールＤの状態とな
り、転写材の定着ローラ２０ａへの巻き付きを防止する
ことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、定着ローラ２０ａと加圧ローラ２０ｂの関係を
逆ニップの構成とした場合、片面印刷では全体プロセス
として成り立っているが、両面印刷となると下記の問題
が生じる。すなわち、裏面印刷時、転写材が裏返しにな
った状態で転写材ガイド部材３０に案内されてくると、
転写材の先端が上カールＵ′の状態になる。しかも裏面
印刷時においては、転写材が乾燥しており、搬送経路で
の摩擦帯電および転写バイアスにより静電気が溜まって
いる。これらの条件が重なると、回転する中間転写ベル
ト７に接触または近接するため、静電吸着してまい、転
写材先端が剥離されないために転写材が転写後に矢印Ｙ
に示すように、中間転写ベルト７に巻き付いてしまうと
いう問題を有している。

【０００６】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であって、逆ニップ構成の定着装置を用い且つ両面印刷
を行う方式の画像形成装置において、裏面印刷時におけ
る中間転写ベルトからの転写材の剥離を行うことができ
る画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の請求
項１記載の画像形成装置は、中間転写ベルトと逆ニップ
構成の定着装置を用い且つ両面印刷を行う方式の画像形
成装置において、二次転写部における二次転写ローラと
バックアップローラのニップを逆ニップまたは水平ニッ
プにすることを特徴とし、請求項２記載の発明は、請求
項１において、二次転写ローラの回転速度を中間転写ベ
ルトの回転速度より遅くすることを特徴とし、請求項３
記載の発明は、請求項１において、バックアップローラ
を転写材搬送方向にオフセットさせることを特徴とす
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、本発明が適用される画
像形成装置の例を示す全体構成図である。この画像形成
装置は、４色のトナーによりフルカラー画像を形成する
ことができるカラー電子写真プリンタであるが、本発明
はこれに限定されるものではなく、複写機、ファクシミ
リ等の画像形成装置の全てに適用可能である。

【０００９】画像形成装置１はハウジング本体２を備
え、ハウジング本体２内に感光体３が配設され、図示し
ない駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。
この感光体３の周囲には、その回転方向に沿って、帯電
手段としての帯電ローラ４、感光体３上に静電潜像を形
成するための露光ユニット５、静電潜像を現像するため
の現像器ユニット６、感光体３上に形成されたトナー像
を中間転写ベルト７上に転写するための中間転写装置
９、感光体３上に残留するトナーを除去するためのクリ
ーニング装置１０が配置されている。

【００１０】現像器ユニット６は、イエロー用現像器６
Ｙ、シアン用現像器６Ｃ、マゼンタ用現像器６Ｍおよび
ブラック用現像器６Ｋからなり、各現像器は、現像ハウ
ジング６ａ内に配設された現像ローラ６ｂを備えてい
る。そして、これらの現像器６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋは
それぞれ感光体３に対して揺動可能に配設され、感光体
３の１回転毎に選択的に一つの現像器の現像ローラ６ｂ
のみが感光体３に当接可能にされている。

【００１１】中間転写装置９は、ＰＥＴフィルムの表面
にアルミ蒸着層を設けさらにその表層に半導電塗料を形
成、積層した中間転写ベルト７、中間転写ベルト７を一
様帯電させるための一次転写電極ローラ８、中間転写ベ
ルト７を回動させるための駆動ローラ１１、感光体３上
のトナー像を中間転写ベルト７に転写するための一次転
写部１２、中間転写ベルト７上のトナー像を転写材に転
写するための二次転写部１３、中間転写ベルト７上の残
留トナーを除去するためのクリーニング手段１４等から
構成されている。二次転写部１３およびクリーニング手
段１４は、中間転写ベルト７から離接可能にされてい
る。

【００１２】ケース本体２内には転写材の束が収納され
る給紙カセット１５が配設され、ケース本体２の側面に
は薄紙、ＯＨＰシート、封筒等の特殊転写材を供給する
ための給紙トレイ１６が設けられ、また、ケース本体２
の上部には画像が転写された転写材を収容する排紙トレ
イ１７が設けられ、給紙カセット１５および給紙トレイ
１６と排紙トレイ１７との間に転写材搬送路１９が形成
されている。転写材搬送路１９には、給紙カセット１５
からの転写材搬送路１９ａと給紙トレイ１６からの転写
材搬送路１９ｂが連結されている。転写材搬送路１９の
二次転写部１３の下流側には定着装置２０が配設されて
いる。なお、２１は両面印刷のための転写材搬送路、２
７は片面／両面印刷切換手段である。

【００１３】給紙カセット１５および給紙トレイ１６の
転写材排出部には、転写材の束に圧接するようにピック
アップローラ２２が設けられ、ピックアップローラ２２
に近接してその下流側に捌き機構２３が配設されてい
る。また、捌き機構の下流側には一対のスキュー補正ロ
ーラ２４が設けられ、スキュー補正ローラ２４の下流側
に一対のゲートローラ２５が配設されている。なお、２
６は、給紙カセット１５からの転写材を搬送する搬送ロ
ーラである。

【００１４】上記構成からなる画像形成装置の作用につ
いて説明する。図示しないコンピュータからの画像形成
信号が入力されると、感光体３が回転駆動され、先ず、
感光体３の表面が帯電ローラ４によって一様に帯電さ
れ、一様に帯電された感光体３の表面に、露光ユニット
５によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応
じた選択的な露光Ｌがなされ、イエローの静電潜像が形
成される。

【００１５】感光体３には、イエロー用現像器６Ｙの現
像ローラ６ｂのみが接触し、これによってイエローの静
電潜像のトナー像が感光体３上に形成される。中間転写
ベルト７の側端部には一次転写電極ローラ８により上記
トナー像の帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加さ
れ、感光体３上に形成されたトナー像が、一次転写部１
２において中間転写ベルト７上に転写される。このと
き、二次転写部１３およびクリーニング手段１４は、中
間転写ベルト７から離間、退避されている。感光体３上
の残留トナーはその都度クリーニング装置１０によって
除去された後、感光体３の表面は除電手段（図示せず）
により除電される。

【００１６】上記の動作が画像形成信号の第２色目、第
３色目、第４色目に対応して、感光体３と中間転写ベル
ト７の１回転による潜像形成、現像、転写が繰り返さ
れ、前記画像形成信号の内容に応じた４色のトナー像が
中間転写ベルト７上において重ね会わされて転写され
る。そして、このフルカラー画像が二次転写部１３に達
するタイミングで、レジストローラ２５が駆動し転写材
が転写材搬送路１９を経て二次転写部１３に供給され、
このとき、二次転写部１３およびクリーニング手段１４
が中間転写ベルト７に当接されるとともに二次転写部１
３に二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト７上のフ
ルカラートナー像が転写材上に転写される。中間転写ベ
ルト７上の残留トナーはクリーニング手段１４により除
去される。転写材上に転写された転写像は定着装置２０
により定着され排紙トレイ１７に排紙される。両面印刷
の場合には、定着装置２０を通過した転写材は、片面／
両面印刷切換手段２７により転写材の後端が先端となっ
て、ゲートローラ２５に送られ、ここで転写タイミング
に合わせて、転写材ガイド部材３０に案内され、二次転
写部１３において転写材の裏面に印刷され、定着装置２
０にて定着される。

【００１７】図２は、本発明の画像形成装置の１実施形
態を示し、図２（Ａ）は要部構成図、図２（Ｂ）は二次
転写部の１例を示す拡大図、図２（Ｃ）は二次転写部の
他例を示す拡大図である。

【００１８】図２（Ａ）には、図１で説明した中間転写
ベルト７、二次転写部１３、定着装置２０、転写材ガイ
ド部材３０が示されている。二次転写部１３は、二次転
写ローラ１３ａと、これに対向して中間転写ベルト７の
裏側に設けられたバックアップローラ１３ｂとからな
り、定着装置２０は、定着ローラ２０ａ、定着ローラ２
０ａに圧接される加圧ローラ２０ｂ、駆動ローラ２０
ｃ、定着ローラ２０ａと駆動ローラ２０ｃ間に巻回され
る定着ベルト２０ｄから構成されている。加圧ローラ２
０ｂと駆動ローラ２０ｃにはヒータが設けられている。

【００１９】本発明においては、定着装置２０の加圧ロ
ーラ２０ｂの材質を定着ローラ２０ａの材質より硬く
し、両者のニップ（加圧面）Ｎを図４（Ｂ）に示すよう
に、凸状の面（逆ニップ）になるように構成する方式を
採用し、定着ローラ２０ａから出る転写材の先端は加圧
ローラ２０ｂ側にカールする下カールＤの状態となり、
転写材の定着ベルト２０ｄへの巻き付きを防止するよう
にしている。しかし、裏面印刷時、転写材が裏返しにな
った状態で転写材ガイド部材３０に案内されてくると、
転写材の先端が上カールＵ′の状態になる。このとき、
転写材には搬送経路での摩擦帯電および転写バイアスに
より静電気が溜まっており、回転する中間転写ベルト７
に接触または近接するため、静電吸着してまい、転写材
先端が剥離されないために転写材が転写後に中間転写ベ
ルト７に巻き付いてしまうという問題を生じる。

【００２０】そこで、本発明においては、二次転写部１
３の二次転写ローラ１３ａの材質をバックアップローラ
１３ｂの材質より硬くし、両者のニップ（加圧面）１３
ｃを図２（Ｂ）に示すように、凸状の面（逆ニップ）に
なるように構成している。したがって、二次転写ローラ
１３ａから出る転写材の先端は二次転写ローラ１３ａ側
にカールする下カールＤ′の力が作用し、転写材の中間
転写ベルト７からの剥離を容易に行うことができる。

【００２１】なお、図２（Ｃ）に示すように、二次転写
部１３の二次転写ローラ１３ａの材質をバックアップロ
ーラ１３ｂの材質と略同等にし、両者のニップ（加圧
面）１３ｃを水平状の面（水平ニップ）になるように構
成してもよい。

【００２２】また、上記構成に加えて、中間転写ベルト
７の回転速度よりも二次転写ローラ１３ａの回転速度を
遅くし、転写材裏側に二次転写ローラ１３ａの負荷をか
けるようにすれば、より剥離を容易にすることができ
る。

【００２３】また、バックアップローラ１３ｂを、図示
矢印Ｅに示すように、転写材搬送方向にオフセットする
ようにすれば、より剥離を容易にすることができる。

【００２４】さらに、二次転写部１３の出口に転写材の
裏面に当接可能な除電針を配設し、除電針を接地もしく
は転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加するように
すれば、より剥離を容易にすることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、逆ニップ構成の定着装置を用い且つ両面印刷
を行う方式の画像形成装置において、裏面印刷時におけ
る中間転写ベルトからの転写材の剥離を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される画像形成装置の例を示す全
体構成図である。

【図２】本発明の画像形成装置の１実施形態を示し、図
２（Ａ）は要部構成図、図２（Ｂ）は二次転写部の１例
を示す拡大図、図２（Ｃ）は二次転写部の他例を示す拡
大図である。

【図３】従来の画像形成装置の例を示す図である。

【図４】本発明の課題を説明するための図である。

【符号の説明】

７…中間転写ベルト １３…二次転写部 １３ａ…二次転写ローラ １３ｂ…バックアップローラ １３ｃ…ニップ ２０…定着装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中間転写ベルトと逆ニップ構成の定着装置
   を用い且つ両面印刷を行う方式の画像形成装置におい
   て、二次転写部における二次転写ローラとバックアップ
   ローラのニップを逆ニップまたは水平ニップにすること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】二次転写ローラの回転速度を中間転写ベル
   トの回転速度より遅くすることを特徴とする請求項１記
   載の画像形成装置。
3. 【請求項３】バックアップローラを転写材搬送方向にオ
   フセットさせることを特徴とする請求項１記載の画像形
   成装置。