JPH11119475A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の乱れを防止可能であり、機械的に簡単
な構成でジャム等の誤りが起こり難い両面画像形成が可
能な画像形成装置を提供する。 【解決手段】 第１画像形成部５では、正電荷に帯電し
たトナー粒子（＋）からなるトナー像を、負電荷に帯電
した中間転写ベルト３３に転写する。次に、トナー粒子
（＋）からなるトナー像を、同じ正電荷に帯電した二次
転写ローラ３７で紙１５の表面に転写する。第２画像形
成部７でもトナー粒子（＋）からなるトナー像を、負電
荷に帯電した中間転写ベルト３３’に転写する。次い
で、反転チャージャ４５により正電荷に帯電したトナー
粒子（＋）を負電荷（−）に反転する。この後、このト
ナー粒子（＋）からなるトナー像を、同じ負電荷に帯電
した二次転写ローラ３７’で紙１５の裏面に転写する。
従って、紙１５の表裏面のトナー像の電位は反転してお
り、反発による画像の乱れが生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、出力媒体の両面に
対する印刷能力を有するプリンタまたはコピー機等に関
し、特に多色のプリンタまたはコピー機等の画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像形成装置（画像作像装置とも
いう）、特にカラー画像形成装置に対し、紙の両面に対
する出力機能を有することが望まれるようになってい
る。従来の画像形成装置では、片面に画像を形成し、定
着した後の紙を反転、蓄積し、再度給紙する反転給紙機
構を設け、片面に画像形成（作像）後定着した紙を反転
給紙機構によって再び画像形成部に給紙することによっ
て、両面出力を実現している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この反転給紙
機構は複雑であり、この中においてジャムを起こした
り、故障する等の障害の要因となり得る。また、紙種や
作像枚数に対する制約要因となっている。

【０００４】そこで、複数の画像形成手段を設けて、同
時にまたは連続して紙の両面に画像を形成することによ
り両面出力を達成することが考えられる。しかし、ここ
で同一構成の電子写真式作像手段を用いた場合、片方の
面に形成された定着処理前の画像は、反発により他方の
面に対する画像形成（作像）を乱す。しかし、当該画像
は、この帯電によって紙に付着しているので定着前に除
電できない。また、定着処理前の画像は、静電気力によ
って付着しているだけであるので、機械的接触により乱
されやすいため、搬送手段が限定される。

【０００５】一方、特開平７−７７８５１号公報には、
連続紙に対する両面印刷手段であり、表面と裏面を交互
に画像形成し、その間に出力媒体上のトナー像の帯電を
変更する機構を有する両面印刷用の静電写真式単一経路
型マルチステーションプリンタが開示されている。しか
し、この装置では、表面及び裏面に画像を形成する画像
形成手段が、互いに逆電位でトナー粒子を帯電させるた
め、異なる構造の画像形成手段を用意する必要があり、
全体構造も複雑になる。

【０００６】本発明は、画像の乱れを防止可能であり、
機械的に簡単な構成でジャム等の誤りが起こり難い両面
画像形成が可能な画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、出力媒体を供給する媒体
供給部と、媒体供給部から供給された出力媒体の表面に
画像を作成する第１画像形成部と、出力媒体に関して第
１画像形成部と対称な位置に配置され、出力媒体の裏面
に画像を形成する第２画像形成部と、出力媒体の表面お
よび裏面に形成した画像を固定する画像定着部と、を具
備する画像形成装置において、前記第１画像形成部およ
び前記第２画像形成部が、同一極性のトナー像を形成
し、前記第１画像形成部または前記第２画像形成部のい
ずれか一方が、前記出力媒体に転写する前にトナー像の
帯電極性を反転させる帯電反転手段を有することを特徴
とするものである。

【０００８】この請求項１に記載の発明によれば、第１
および第２画像形成部のいずれか一方に、出力媒体に転
写する前にトナー像の帯電極性を反転させる帯電反転手
段を有するので、出力媒体の表面および裏面に転写する
トナー像の電位は互いに逆電位になっており、互いのト
ナー像を反発により乱すおそれがない。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、第１画像形成部および第２画像形成部
におけるトナー像を転写後の出力媒体の移動方向が鉛直
方向下向きであり、かつ、前記移動方向の延長線上に画
像定着部を設けることにより、前記第１画像形成部およ
び前記第２画像形成部で両面に画像が形成された前記出
力媒体を他の部材に接触させることなく前記画像定着部
に供給することを特徴とするものである。

【００１０】この請求項２に記載の発明によれば、画像
形成の際の出力媒体の移動方向（以下、作像方向とい
う）が鉛直方向下向きであり、かつ、その延長上に画像
定着部を設けているので、表裏面に画像を形成した出力
媒体を、これに接触する支持機構を用いなくても画像定
着部に導入し得る。このため、支持機構により画像が乱
れるのを防止する。さらに、重力が作像方向と平行にな
るので第１画像形成部および第２画像形成部の構成の差
をほとんどなくすることが可能である。

【００１１】請求項３に記載の発明は、出力媒体を供給
する媒体供給部と、媒体供給部から供給された出力媒体
の表面に画像を作成する第１画像形成部と、出力媒体に
関して第１画像形成部と対称な位置に配置され、出力媒
体の裏面に画像を形成する第２画像形成部と、出力媒体
の表面および裏面に形成した画像を固定する画像定着部
と、を具備する画像形成装置において、第１画像形成部
および第２画像形成部が、出力媒体に同一極性の色素担
体を転写する昇華型熱転写式画像形成手段であり、か
つ、転写前に色素像を互いに反対の電位に帯電させる帯
電手段をそれぞれ有し、さらに前記画像定着部の前段に
前記色素像を転写した前記出力媒体の帯電を除去する除
電手段を有することを特徴とするものである。

【００１２】この請求項３に記載の発明によれば、第１
および第２画像形成部が転写前に色素担体を互いに反対
の電位に帯電させる帯電手段をそれぞれ有するので、出
力媒体の表面および裏面に転写する色素像の電位が互い
に逆電位になっており、互いの像を反発により乱すおそ
れがない。また、色素像を転写した出力媒体の電位は、
画像定着部の前段に設けた除電手段により除電する。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、第１画像形成部および第２画像形成部
での画像形成の際の出力媒体の移動方向が鉛直方向下向
きであり、かつ、前記移動方向の延長上に画像定着部を
設けることにより、前記第１画像形成部および前記第２
画像形成部で両面に画像が形成された前記出力媒体を他
の部材に接触させることなく前記画像定着部に供給する
ことを特徴とするものである。

【００１４】この請求項４に記載の発明によれば、画像
形成の際の作像方向が鉛直方向下向きであり、かつ、そ
の延長上に画像定着部を設けているので、表裏面に画像
を形成した出力媒体を、これに接触する支持機構を用い
なくても画像定着部に導入し得る。このため、支持機構
により画像が乱れるのを防止する。さらに、重力が作像
方向と平行になるので第１画像形成部および第２画像形
成部の構成の差をほとんどなくすることが可能である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図１〜３を参照して、本発
明の実施の形態について詳細に説明する。

【００１６】図１に示す本発明の画像形成装置を適用し
た、第１実施形態に係る両面印刷装置である。この装置
は、画像形成に電子写真式画像形成手段を利用してい
る。

【００１７】両面印刷装置１は、給紙部３、第１画像形
成（作像）部５、第２画像形成部７、画像定着部９およ
び後処理部１１を具備する。

【００１８】給紙部３は、給紙カセット１３に収容され
た出力媒体としての紙１５を、ガイドローラ１７、ガイ
ドローラ対１９により、給紙部３の下方に配置された第
１および第２画像形成部５、７に供給するようになって
いる。

【００１９】第１画像形成部５は、感光体としての円筒
状の感光体２１を備えている。この感光体２１の外周に
沿って、感光体２１の表面を負電荷で帯電させる一次与
電チャージャ２３と、感光体２１の表面を露光して荷電
を選択的に消散させ画像に対応した負の電荷分布を形成
する露光装置２５と、トナー粒子を正電荷で帯電させ感
光体２１の表面に静電力で吸引させてトナー像を形成す
る現像器２７と、後述のトナー像の転写後に感光体２１
の帯電を除去する一次除電チャージャ２９と、感光体２
１の表面に付着した残りのトナー粒子を除去する感光体
クリープ３１と、を順次設けている。

【００２０】また、第１画像形成部５は、感光体２１の
外周に沿って現像器２７よりも後でかつ一次除電チャー
ジャ２９よりも前に設けた一次転写ローラ３５と、紙１
５の搬送経路に沿って設けた二次転写ローラ３７と、両
者の間に掛け渡した中間転写ベルト３３と、中間転写ベ
ルト３３を負に帯電する二次与電チャージャ３９とを備
えている。従って、中間転写ベルト３３を、二次与電チ
ャージャ３９により負に帯電させた後、その表面に感光
体２１および一次転写ローラ３５の間で、感光体２１の
表面の正電荷で帯電したトナー像を中間転写ベルト３３
に転写し、次いで、トナー像を正電荷で帯電した二次転
写ローラ３７により紙１５の表面に転写するようになっ
ている。さらに、トナー像転写の後の中間転写ベルト３
３を除電する二次除電チャージャ４１と、残りのトナー
粒子を除去するベルトクリーナ４３とを設けている。

【００２１】第２画像形成部７は、トナー像を転写する
紙１５に対して対象に配置していること、および、中間
転写ベルト３３の表面に感光体２１から転写したトナー
像の電荷を正から負に反転する反転チャージャ４５を設
けたことを除き、第１画像形成部５と同じ構成からな
る。すなわち、第２画像形成部７は、感光体２１’、一
次与電チャージャ２３’、露光装置２５’、現像器２
７’、一次除電チャージャ２９’、感光体クリープ３
１’、中間転写ベルト３３’、一次転写ローラ３５’、
二次転写ローラ３７’、中間転写ベルト３３’、二次与
電チャージャ３９’、二次除電チャージャ４１’および
ベルトクリーナ４３’を具備する。

【００２２】このような構成の第１画像形成部５および
第２画像形成部７に対しては、給紙部３から給紙した紙
１５を、給紙部３の出口の直下に設けた紙搬送ベルト５
１、５３により搬送して、２つの二次転写ローラ３７、
３７’の間に供給するようになっている。従って、ここ
での紙１５の移動方向、すなわち作像方向が鉛直方向下
向きになるようになっている。

【００２３】第１画像形成部５および第２画像形成部７
の直下、すなわち作像方向の延長上に画像定着部９を設
けている。画像定着部９は、紙１５の表裏面に転写した
トナー像を固定する。この画像定着部９の直下には、画
像固定後の紙１５を整理して収納する後処理部１１が設
けられている。

【００２４】以上のような構成からなる第１実施形態に
係る両面印刷装置１での両面印刷処理を図２を参照して
説明する。

【００２５】第１画像形成部５では、感光体２１の表面
に形成した、正電荷に帯電したトナー粒子（＋）からな
るトナー像を、負電荷に帯電した中間転写ベルト３３に
転写する。次に、このトナー粒子（＋）からなるトナー
像を、同じ正電荷に帯電した二次転写ローラ３７で紙１
５の表面に転写する。

【００２６】一方、第２画像形成部７でも、感光体２
１’の表面に形成した、正電荷に帯電したトナー粒子
（＋）からなるトナー像を、負電荷に帯電した中間転写
ベルト３３’に転写する。次いで、反転チャージャ４５
により正電荷に帯電したトナー粒子（＋）を負電荷
（−）に反転する。この後、このトナー粒子（＋）から
なるトナー像を、同じ負電荷に帯電した二次転写ローラ
３７’で紙１５の裏面に転写する。

【００２７】このように、第２画像形成部７に反転チャ
ージャ４５を設け、トナー粒子の荷電を正から負に反転
することにより、紙１５の表裏面に転写されるトナー像
の電位は反転しており、二次転写ローラ３７、３７’に
よって構成される電界の支援を受け反発によって画像を
乱すことなく、紙１５の表裏面への画像形成を行うこと
ができる。

【００２８】また、第１実施形態に係る両面印刷装置１
では、第１画像形成部５および第２画像形成部７での画
像形成の際の紙１５の移動方向（作像方向）が、鉛直方
向下向きであり、かつ、この作像方向の延長上に画像定
着部９を設けているので、両面に画像が形成された紙１
５を、他の部材に接触させることなく画像定着部９に供
給できる。この結果、図４に示すような、中間転写ベル
ト６１、二次転写ローラ６３および二次転写チャージャ
６５を備えた画像形成部６７から、上定着ローラ７１お
よび下定着ローラ７３を備えた画像定着部７５へ、紙１
５を搬送する紙搬送ベルト７７のような搬送機構を設け
る必要がなく、定着前の画像への機械的接触をなくし、
画像の乱れを減少させることができる。

【００２９】また、作像方向が重力と並行になっている
ので、第１画像形成部５および第２画像形成部７の構成
の差をほとんどなくすことができる。

【００３０】さらに、第１画像形成部５および第２画像
形成部７に同電位でトナー粒子を帯電する同じものを用
い、第２画像形成部７に逆転チャージャ４５を設けると
いう簡単な構成により紙１５の表裏面にきれいに画像を
形成できる。

【００３１】なお、上記第１実施形態において、紙１
５、二次転写ローラ３７、３７’等の電位は全く逆であ
っても良い。すなわち、図２に示す＋、−の記号は直接
符号を表すものではなく、相対的な電位の関係を表すも
のであると解する。実際の正負は第１および第２画像形
成部５、７の構成により決まる。

【００３２】次に図３を参照して、第２実施形態に係る
両面印刷装置について説明する。この装置は、画像形成
に紙に色素像を転写する昇華型熱転写式画像形成手段を
用いた点で、第１実施形態に係る両面印刷装置１と相違
する。

【００３３】この両面印刷装置８１は、図３に示すよう
に、第１画像形成部８３では、転写前の第１色素担体８
５の表面の色素像を正電荷で帯電する第１荷電チャージ
ャ８７を、ガイドローラ８９の直上に設けている。ま
た、この第１色素担体８５は、正電荷を有する第１熱転
写ヘッド９１に導入し、色素像を紙１０３に熱転写した
後、ガイドローラ９３を経て送り返すようになってい
る。

【００３４】一方、第１画像形成部９５では、転写前の
第２色素担体９７の表面の色素像を負電荷で帯電する第
２荷電チャージャ９９を、ガイドローラ１０１の直上に
設けている。また、この第２色素担体９７は、熱転写ヘ
ッド９１に対して紙１０３を挟んで対象には位置した負
電荷を有する第２熱転写ヘッド１０５に導入し、色素像
を紙１０５に熱転写した後、ガイドローラ１０７を経て
送り返すようになっている。さらに、画像定着部１０９
の入り口に、紙１０５の帯電を除去する除電手段１１１
を設けている。

【００３５】このような構成を有する両面印刷装置８１
では、転写前に第１色素担体８５および第２色素担体９
７を互いに反対の電位に帯電させる第１荷電チャージャ
８７および第２荷電チャージャ９９をそれぞれ設けてい
るので、これらによって紙１０３の表裏面に転写する色
素像の電位が反転しており、第１熱転写ヘッド１および
第２熱転写ヘッド２によって構成される電界の支援を受
け反発によって画像を乱すことなく紙１０３に転写する
ことができる。

【００３６】なお、上記第２実施形態において、紙１０
３、二次転写ローラ８９、１０１、第１および第２熱転
写ヘッド９１、１０５等の電位は全く逆であっても良
い。すなわち、図３に示す＋、−の記号は直接符号を表
すものではなく、相対的な電位の関係を表すものである
と解する。実際の正負は第１および第２画像形成手段８
３、９５の構成により決まる。

【００３７】本発明は上述した実施形態に限定されず、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であ
る。第１実施形態の両面印刷装置１では、紙１５の裏面
に画像を形成する第２画像形成部７に反転チャージャ４
５を設けたが、紙１５の表面に画像を形成する第１画像
形成部５に設けても良い。

【００３８】また、第１および第２実施形態では、本発
明を両面印刷装置に適用した場合について説明したが、
複写機の出力装置としての画像形成装置にも適用可能で
ある。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、第１および第２画像形成部のいずれか一
方に、出力媒体に転写する前にトナー像の帯電を反転さ
せる帯電反転手段を有するので、出力媒体の両面に形成
したトナー像が反発により乱れるのを防止できると共
に、同一の構成からなる第１および第２画像形成部の組
み合わせにより、機械的に簡単な構成で両面画像形成を
行うことができる。

【００４０】請求項２に記載の発明によれば、画像形成
の際の作像方向が鉛直方向下向きであり、かつ、その延
長上に画像定着部を設けているので、出力媒体に接触す
る支持機構を排除し、支持機構による画像乱れの発生を
防止できる。

【００４１】請求項３に記載の発明によれば、第１およ
び第２画像形成部が転写前に色素担体を互いに反対の電
位に帯電させる帯電手段をそれぞれ有するので、出力媒
体の両面に形成した色素像が反発により乱れるのを防止
できると共に、同一の構成からなる第１および第２画像
形成部の組み合わせにより、機械的に簡単な構成で両面
画像形成を行うことができる。

【００４２】請求項４に記載の発明によれば、画像形成
の際の作像方向が鉛直方向下向きであり、かつ、その延
長上に画像定着部を設けているので、出力媒体に接触す
る支持機構を排除し支持機構による画像乱れの発生を防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る両面印刷装置の全
体構成を示す概略図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る両面印刷装置の主
要部を示す概略図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係る両面印刷装置の主
要部を示す概略図である。

【図４】参考例としての水平搬送機構を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１ 両面印刷装置 ３ 給紙部 ５ 第１画像形成部 ７ 第２画像形成部 １１ 後処理部 １５ 紙 ３３、３３’ 中間転写ベルト ３７、３７’ 二次転写ローラ ４５ 反転チャージャ ８３ 第１画像形成部 ８５ 第１色素担体 ８７ 第１荷電チャージャ ９５ 第２画像形成部 ９７ 第２色素担体 ９９ 第１荷電チャージャ １１１ 除電手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力媒体を供給する媒体供給部と、媒体
   供給部から供給された出力媒体の表面に画像を作成する
   第１画像形成部と、出力媒体に関して第１画像形成部と
   対称な位置に配置され、出力媒体の裏面に画像を形成す
   る第２画像形成部と、出力媒体の表面および裏面に形成
   した画像を固定する画像定着部と、を具備する画像形成
   装置において、 前記第１画像形成部および前記第２画像形成部が、同一
   極性のトナー像を形成し、前記第１画像形成部または前
   記第２画像形成部のいずれか一方が、前記出力媒体に転
   写する前にトナー像の帯電極性を反転させる帯電反転手
   段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 第１画像形成部および第２画像形成部に
   おけるトナー像を転写後の出力媒体の移動方向が鉛直方
   向下向きであり、かつ、前記移動方向の延長線上に画像
   定着部を設けることにより、前記第１画像形成部および
   前記第２画像形成部で両面に画像が形成された前記出力
   媒体を他の部材に接触させることなく前記画像定着部に
   供給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】 出力媒体を供給する媒体供給部と、媒体
   供給部から供給された出力媒体の表面に画像を作成する
   第１画像形成部と、出力媒体に関して第１画像形成部と
   対称な位置に配置され、出力媒体の裏面に画像を形成す
   る第２画像形成部と、出力媒体の表面および裏面に形成
   した画像を固定する画像定着部と、を具備する画像形成
   装置において、 第１画像形成部および第２画像形成部が、出力媒体に同
   一極性の色素担体を転写する昇華型熱転写式画像形成手
   段であり、かつ、転写前に色素像を互いに反対の電位に
   帯電させる帯電手段をそれぞれ有し、さらに前記画像定
   着部の前段に前記色素像を転写した前記出力媒体の帯電
   を除去する除電手段を有することを特徴とする画像形成
   装置。
4. 【請求項４】 第１画像形成部および第２画像形成部で
   の画像形成の際の出力媒体の移動方向が鉛直方向下向き
   であり、かつ、前記移動方向の延長上に画像定着部を設
   けることにより、前記第１画像形成部および前記第２画
   像形成部で両面に画像が形成された前記出力媒体を他の
   部材に接触させることなく前記画像定着部に供給するこ
   とを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。