(57)【要約】【課題】画像形成装置において転写紙の１回の通紙だけで両面に対し同時に良質の画像を形成することを目的とする。【解決手段】第１のトナー像を形成する第１画像形成部１と、第２のトナー像を形成する第２画像形成部２と、表面に電荷注入抑止層が形成され、第１画像形成部１で形成された第１のトナー像を担持して搬送するとともに、記録媒体Ｐを担持して搬送する用紙トナー搬送ベルト３とで構成し、第１のトナー像を用紙トナー搬送ベルト３へ第１転写ロール１６によって転写し、用紙トナー搬送ベルト３に担持された第１のトナー像をコロナ放電器１９で帯電した後、用紙トナー搬送ベルト３に担持された第１のトナー像を第２転写ロール２８によって記録媒体Ｐに転写し、第２画像形成部２で形成された第２のトナー像を第３転写ロール２７によって用紙トナー搬送ベルト３に担持された記録媒体Ｐに転写する。【選択図】      図１
2004279552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持するトナー像担持手段と記録媒体を担持搬送する記録媒体搬送手段とを兼ねる用紙トナー搬送手段と、
前記用紙トナー搬送手段を帯電する帯電手段とを備え、
前記用紙トナー搬送手段は、表面に電荷注入抑止層が形成されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記用紙トナー搬送手段は、前記電荷注入抑止層が感光体で形成されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記用紙トナー搬送手段は、弾性層をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
第１のトナー像を形成する第１画像形成手段と、
第２のトナー像を形成する第２画像形成手段と、
表面に電荷注入抑止層が形成され、前記第１画像形成手段で形成された前記第１のトナー像を担持して搬送するとともに、記録媒体を担持して搬送する用紙トナー搬送手段と、
前記第１のトナー像を前記用紙トナー搬送手段へ転写する第１転写手段と、
前記用紙トナー搬送手段に担持された前記第１のトナー像を帯電する帯電手段と、
前記用紙トナー搬送手段に担持された前記第１のトナー像を前記記録媒体に転写する第２転写手段と、
前記第２画像形成手段で形成された前記第２のトナー像を前記用紙トナー搬送手段に担持された記録媒体に転写する第３転写手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記用紙トナー搬送手段は、前記電荷注入抑止層が感光体で形成されたことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記用紙トナー搬送手段は、弾性層をさらに備えたことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記用紙トナー搬送手段は、前記電荷注入抑止層が体積抵抗率を１０１２Ωｃｍ以上に構成されたことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１転写手段に記録媒体を給送する記録媒体給送手段をさらに備え、前記第１のトナー像を当該第１転写手段により当該記録媒体に転写することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項９】
第１のトナー像を形成する第１画像形成手段と、
第２のトナー像を形成する第２画像形成手段と、
表面に電荷注入抑止層が形成され、前記第１画像形成手段で形成された前記第１のトナー像を担持して搬送するとともに、記録媒体を担持して搬送する用紙トナー搬送手段と、
前記第１のトナー像を前記用紙トナー搬送手段へ転写する第１転写手段と、
前記用紙トナー搬送手段に担持された前記第１のトナー像を帯電する帯電手段と、
前記用紙トナー搬送手段に担持された前記第１のトナー像を前記記録媒体に転写するとともに、前記第２画像形成手段で形成された前記第２のトナー像を当該記録媒体に転写する同時転写手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記用紙トナー搬送手段は、前記電荷注入抑止層が感光体で形成されたことを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機などの画像形成装置に係り、より詳しくは、電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、例えばフルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものにおいては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写体である中間転写ベルト上に一旦、多重に転写（一次転写）した後、この中間転写ベルトから転写紙上に一括して転写（二次転写）し、この転写紙上に形成されたトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒（モノクロ）の画像を形成するものが挙げられる。
かかる画像形成装置において両面画像を形成する場合には、中間転写ベルト上に形成した一方の面のカラートナー像を転写紙上に二次転写および定着を行い、これを一旦両面反転給送装置に収納し、再び中間転写ベルト上に形成された他方の面のカラートナー像とタイミングを合わせて両面反転給送装置から転写紙を給送して、転写紙の他方の面にもう一方のカラートナー像を二次転写および定着する方式が採られている。
【０００３】
このような両面画像を形成する従来の画像形成装置では、転写紙のそれぞれの面にカラー画像を形成する際に、中間転写ベルトから転写紙への二次転写およびトナー像の定着をそれぞれの面毎に行う必要があるとともに、一旦転写紙を両面反転給送装置に収納しなければならないために、時間がかかるという制約がある。また、１回の両面画像の形成に際して定着を２度行うことから、１面目の定着で転写紙に縮みが生じて、２面目の画像形成時に画像の倍率が異なったり、レジストレーションが合わないという不都合が生じる場合もある。
【０００４】
そこで、両面画像を形成するに際し、１面目のトナー像を形成し終えた時点でこれを一旦トナー像受像体に転写して保持し、２面目のトナー像の形成が完了するのと同期して、トナー像受像体に転写紙を給送し、トナー像受像体上に転写紙を載置させてこれを搬送する経路内で、２面目のトナー像は像担持体から転写紙に転写し、１面目のトナー像はトナー像受像体から転写紙に転写するというように１パス両面転写を行い、その後に一括定着を行う方法が提案されている。
【０００５】
ここで、従来技術として、感光体ドラム上に裏面画像となる重ね合わせカラートナー像（裏面カラートナー像）を形成し、これを一括してトナー像受像体に転写し、このトナー像受像体に形成されている裏面画像と同期して、感光体ドラム上に表面画像となる重ね合わせカラートナー像（表面カラートナー像）を形成し、この裏面カラートナー像と表面カラートナー像とに同期して転写紙を給送し、その転写紙給送経路内において、まず感光体ドラム上の表面カラートナー像を転写紙に転写した後、トナー像受像体上の裏面カラートナー像を転写紙に転写して、その後一括定着する技術が存在する  （特許文献１参照）。
【０００６】
また、複数の像担持体上に形成された各トナー像を第１の中間転写ベルトに順次転写して重ね合わせカラートナー像を形成した後、この重ね合わせカラートナー像を第２の中間転写ベルトに第１のカラートナー像として転写し、続いて像担持体上に形成され、順次第１の中間転写ベルトに転写して重ね合わせたカラートナー像を第２のカラートナー像とし、第１の中間転写ベルトと第２の中間転写ベルトの位置移動に同期して搬送される転写紙を給送し、その転写紙給送経路内において、まず第１の中間転写ベルト上の第２のカラートナー像を転写した後、第２の中間転写ベルト上の第１のカラートナー像を転写して、一括定着する技術が存在する  （特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２５８４９２号公報（第３−５頁、図１）
【特許文献２】
特開２００２−４９２１２号公報（第３−５頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の特許文献１に記載された技術では、感光体ドラム上に担持された表面カラートナー像のトナー帯電極性とトナー像受像体上に担持された裏面カラートナー像のトナー帯電極性とが同極性であるために、それぞれを転写紙に転写する際には、２つの転写帯電器をそれぞれ転写紙の表側と裏側とに配設し、ともに同極性（トナー極性とは反対極性）の転写電界を転写紙の表側と裏側とから別個に印加する必要がある。そのため、２回目の転写時には、既に転写されたトナー像が付着した面の側からそのトナー像とは反対極性の電荷を供給することとなるので、トナー像の電荷が転写帯電器から供給された電荷によって中和されて帯電量が減少し、そのために転写紙への付着力が弱まって、トナー像の飛び散りが生じたり、定着時のオフセットが増加して定着部において転写紙へのトナー汚れが生じる等の問題があった。
【０００９】
なお、特許文献２に記載された技術においても、第１の中間転写ベルト上の第２のカラートナー像のトナー帯電極性と第２の中間転写ベルト上に担持された第１のカラートナー像のトナー帯電極性とが同極性であるために、上述した特許文献１に記載された技術と同様の問題が生じる。
【００１０】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、転写紙の１回の通紙だけで両面に対し同時に良質の画像を形成することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明の画像形成装置は、トナー像を担持するトナー像担持手段と記録媒体を担持搬送する記録媒体搬送手段とを兼ねる用紙トナー搬送手段と、この用紙トナー搬送手段を帯電する帯電手段とを備え、用紙トナー搬送手段は、表面に電荷注入抑止層が形成されたことを特徴としている。ここで、用紙トナー搬送手段は、電荷注入抑止層が感光体で形成されたことを特徴とすることができる。また、用紙トナー搬送手段は、弾性層をさらに備えたことを特徴とすることもできる。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置は、第１のトナー像を形成する第１画像形成手段と、第２のトナー像を形成する第２画像形成手段と、表面に電荷注入抑止層が形成され、第１画像形成手段で形成された第１のトナー像を担持して搬送するとともに、記録媒体を担持して搬送する用紙トナー搬送手段とで構成し、第１のトナー像を用紙トナー搬送手段へ第１転写手段によって転写し、用紙トナー搬送手段に担持された第１のトナー像を帯電手段で帯電した後、用紙トナー搬送手段に担持された第１のトナー像を第２転写手段によって記録媒体に転写し、第２画像形成手段で形成された第２のトナー像を第３転写手段によって用紙トナー搬送手段に担持された記録媒体に転写することを特徴としている。
【００１３】
ここで、用紙トナー搬送手段は、電荷注入抑止層が感光体で形成されたことを特徴とすることができる。また、用紙トナー搬送手段は、弾性層をさらに備えたことを特徴とすることもできる。さらに、用紙トナー搬送手段は、電荷注入抑止層が体積抵抗率を１０１２Ωｃｍ以上に構成されたことを特徴とすることもできる。さらにまた、第１転写手段に記録媒体を給送する記録媒体給送手段をさらに備え、第１のトナー像を第１転写手段により記録媒体に転写することを特徴とすることもできる。
【００１４】
さらに、本発明の画像形成装置は、第１のトナー像を形成する第１画像形成手段と、第２のトナー像を形成する第２画像形成手段と、表面に電荷注入抑止層が形成され、第１画像形成手段で形成された第１のトナー像を担持して搬送するとともに、記録媒体を担持して搬送する用紙トナー搬送手段とで構成され、第１のトナー像を用紙トナー搬送手段へ第１転写手段によって転写し、用紙トナー搬送手段に担持された第１のトナー像を帯電手段で帯電した後、同時転写手段によって用紙トナー搬送手段に担持された第１のトナー像を記録媒体に転写するとともに、第２画像形成手段で形成された第２のトナー像を記録媒体に転写することを特徴としている。また、用紙トナー搬送手段は、電荷注入抑止層が感光体で形成されたことを特徴とすることもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
［実施の形態１］
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。図１に示す画像形成装置は、用紙トナー搬送ベルト３を挟んで第１画像形成部１と第２画像形成部２とを両側に配設して構成されている。第１画像形成部１および第２画像形成部２は共に所謂中間転写方式を用いた画像形成モジュールであって、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）して保持させる中間転写ベルト１５を備え、それぞれの中間転写ベルト１５上に重畳トナー像を形成する。また用紙トナー搬送ベルト３は、第１画像形成部１の中間転写ベルト１５上に形成された重畳トナー像が転写されてこれを担持搬送するとともに、第２画像形成部２側において記録材（転写紙）である用紙Ｐを担持して搬送するように構成されている。また、用紙Ｐ上のトナー像を定着させる定着器６０、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０が備えられている。
【００１６】
本実施の形態において、第１画像形成部１および第２画像形成部２は配置方向が異なる以外は同様に構成され、一例として第１画像形成部１について説明する。第１画像形成部１の各画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を形成するレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７等の電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１０は、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。
【００１７】
中間転写体である中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が１０６〜１０１４Ωｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０．１ｍｍ程度のフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図に示すＢ方向に所定の速度で循環駆動（回動）されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ（図示せず）により駆動されて中間転写ベルト１５を循環駆動させる駆動ロール３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３、第１転写部２０に設けられるバックアップロール２５、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール３４を有している。
【００１８】
そして、各々の一次転写ロール１６は、各感光体ドラム１１に対向し、略直線状に延びる中間転写ベルト１５の内側に設けられている。また、各一次転写ロール１６にはトナーの帯電極性（ここでは、マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（プラス極性）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
【００１９】
また、中間転写ベルト１５の第１転写部２０の下流側には、中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングするベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１０Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配置され、また、黒の画像形成ユニット１０Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は画像形成を開始するように構成されている。
【００２０】
次に、用紙トナー搬送ベルト３は、第１画像形成部１と第２画像形成部２との間に挟まれるように配設され、第１画像形成部１とは第１転写部２０で当接し、第２画像形成部２とは第３転写部２２で当接するように配置されている。そして用紙トナー搬送ベルト３は、各種ロールによって図に示すＣ方向に第１画像形成部１の中間転写ベルト１５および第２画像形成部２の中間転写ベルト１５と等速で循環駆動（回動）されている。
【００２１】
この各種ロールとして、定速性に優れたモータ（図示せず）により駆動されて用紙トナー搬送ベルト３を循環駆動させる駆動ロール７１、用紙トナー搬送ベルト３上の残留トナーを掻き取る用紙トナー搬送ベルトクリーナ７０に対向して設けられるクリーニングバックアップロール７２、用紙トナー搬送ベルト３に対して一定の張力を与えると共に用紙トナー搬送ベルト３の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール７３、用紙トナー搬送ベルト３を支持する支持ロール７４を有している。
【００２２】
なお、用紙トナー搬送ベルト３においては、用紙トナー搬送ベルト３の搬送方向に沿って、第１画像形成部１の中間転写ベルト１５上のトナー像を用紙トナー搬送ベルト３に転写する部分を第１転写部２０、用紙トナー搬送ベルト３上に転写されたトナー像を用紙Ｐに転写する部分を第２転写部２１、第２画像形成部２の中間転写ベルト１５上のトナー像を用紙Ｐに転写する部分を第３転写部２２と表現している。
【００２３】
用紙トナー搬送ベルト３には、第１転写部２０と第２転写部２１との間にコロナ放電器１９が配設されている。そして、コロナ放電器１９は第１転写部２０で転写されたトナー像のトナー帯電極性を反対極性に帯電するように、プラス電荷を放電することができるように構成されている。さらに、コロナ放電器１９の用紙トナー搬送ベルト３の搬送方向下流側には、除電ランプ１８が配設され、用紙トナー搬送ベルト３の表面を光照射することができるように構成されている。除電ランプ１８は、ＬＥＤ、ハロゲンランプまたはキセノンランプ等で構成され、５００〜９００ｎｍの波長成分を含んだ光を照射することができる。
【００２４】
ここで、用紙トナー搬送ベルト３の層構造について説明する。図２は用紙トナー搬送ベルト３の層構造を説明する図である。図２に示すように、用紙トナー搬送ベルト３は、基層３ａと、基層３ａに積層され用紙トナー搬送ベルト３に弾性を付与する弾性層３ｂと、用紙トナー搬送ベルト３の表面に形成された感光層３ｃとが積層されて構成されている。
基層３ａは、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられ、厚さは８５μｍで、その体積抵抗率が１０６〜１０１４Ωｃｍとなるように形成されている。
弾性層３ｂは、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、フッ素系ゴム等のゴムやエラストマーにカーボンファイバを混入させて形成され、各転写部においてトナー像の厚みに対応して用紙トナー搬送ベルト３が変形するように構成したものである。なお、弾性層３ｂの厚さは９５μｍ、体積抵抗率は１０６〜１０１４Ωｃｍとなるように形成されている。
【００２５】
感光層３ｃは、フタロシアニン系、ビスアゾ系の顔料等を分散させた光キャリア発生層と、ヒドラゾン系、アリールアミン系等の化合物をポリカーボネート等の樹脂に相溶させたキャリア輸送層とを厚さ２０μｍに積層して構成されている。
そして、感光層３ｃは用紙トナー搬送ベルト３の表面に形成されてトナー像を担持するが、一般に用紙トナー搬送ベルト３の表面が低抵抗である場合には、用紙トナー搬送ベルト３に与えられた転写電荷が横方向に広がるため、転写プレニップ部において、中間転写ベルト１５と用紙トナー搬送ベルト３とが密着していない領域で転写電界が作用し、トナーの飛散が生じる。これに対し、かかる用紙トナー搬送ベルト３の表面には感光層３ｃを形成しているので、感光層３ｃの暗抵抗が１０１２Ωｃｍ以上と高抵抗であることから転写電界が広がることはなく、かかるトナー飛散を抑止することができる。
【００２６】
また一方で、一般に用紙トナー搬送ベルト３の表面が高抵抗である場合には、転写動作を繰り返し行う間に、用紙トナー搬送ベルト３の表面に電荷が蓄積されて電位が上がり、必要な転写電荷を第１転写部２０、第２転写部２１、第３転写部２２において供給することができなくなる。これに対し、かかる用紙トナー搬送ベルト３の表面には感光層３ｃを形成しているので、除電ランプ１８を用いて用紙トナー搬送ベルト３の表面を５００〜９００ｎｍの波長成分を含んだ光で照射することによって感光層３ｃを励起して、用紙トナー搬送ベルト３の表面を除電することで電荷の蓄積を抑制でき、それぞれの転写の際には充分な転写電荷を供給することができる。
【００２７】
次に、第１転写部２０、第２転写部２１、第３転写部２２について説明する。まず第１転写部２０は、第１転写ロール２６と第１画像形成部１の中間転写ベルト１５の裏面側に配置されたバックアップロール２５とによって構成される。第１転写ロール２６とバックアップロール２５とは、表面にカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はカーボンを分散したＥＰＤＭゴムからなり、ロール径がそれぞれ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば第１転写ロール２６は２５°（アスカーＣ：高分子計器社製、以下同様。）に、バックアップロール２５は７０°（アスカーＣ）に設定される。第１転写ロール２６にはトナー極性（マイナス極性）とは反対極性（プラス極性）の転写バイアスが安定的に印加されている。またバックアップロール２５は接地され、第１転写ロール２６の対向電極をなしている。
そして、第１転写部２０において、第１画像形成部１の中間転写ベルト１５上に形成されている重畳トナー像を用紙トナー搬送ベルト３上に転写する。
【００２８】
第２転写部２１は、第２転写ロール２８と用紙トナー搬送ベルト３を挟んで対向して配置されたバックアップロール２９とによって構成される。第２転写ロール２８とバックアップロール２９とは、表面にカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はカーボンを分散したＥＰＤＭゴムからなり、ロール径がそれぞれ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば第２転写ロール２８は７０°（アスカーＣ）に、  バックアップロール２９は２５°（アスカーＣ）に設定される。第２転写ロール２８には、コロナ放電器１９によってトナー帯電極性が反対極性（プラス極性）に帯電されたトナー像と同極性（プラス極性）の転写バイアスが安定的に印加されている。またバックアップロール２９は接地され、第２転写ロール２８の対向電極をなしている。
そして、第２転写部２１において、用紙トナー搬送ベルト３上に転写され担持された重畳トナー像を用紙Ｐの裏面側に転写する。
【００２９】
第３転写部２２は、第３転写ロール２７と第２画像形成部２の中間転写ベルト１５の裏面側に配置されたバックアップロール２５とによって構成される。第３転写ロール２７とバックアップロール２５とは、表面にカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はカーボンを分散したＥＰＤＭゴムからなり、ロール径がそれぞれ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば第３転写ロール２７は２５°（アスカーＣ）、バックアップロール２５は７０°（アスカーＣ）に設定される。第３転写ロール２７にはトナー極性（マイナス極性）とは反対極性（プラス極性）の転写バイアスが安定的に印加されている。またバックアップロール２５は接地され、第３転写ロール２７の対向電極をなしている。
そして、第３転写部２２において、第２画像形成部２の中間転写ベルト１５上に形成されている重畳トナー像を用紙Ｐの表面側に転写する。
【００３０】
ところで、用紙トナー搬送ベルト３には、第１転写部２０の上流側に用紙トナー搬送ベルト３の搬送タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４４が配置されている。この基準センサ４４は、用紙トナー搬送ベルト３の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、第１画像形成部１および第２画像形成部２における画像形成を開始したり、さらには用紙Ｐを第２転写部２１へ搬送するように構成されている。
【００３１】
さらに本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１にて繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを第２転写部２１へと送り込む搬送シュート５３、また用紙トナー搬送ベルト３によって第３転写部２２と通過した後に搬送される用紙Ｐを定着器６０へと搬送する搬送ベルト５５を備えている。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）や図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から出力される画像データは、それぞれ表面側画像データと裏面側画像データとが順に図１に示すような画像形成装置に入力される。画像形成装置では、図示しない画像処理装置（ＩＰＳ）にて所定の画像処理が施された後、まず裏面側画像データが第１画像形成部１にて画像形成ユニット１０等によって作像作業が実行される。画像処理装置（ＩＰＳ）では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
【００３３】
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
【００３４】
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部にて、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部において、一次転写ロール１６にて中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性（プラス極性）の電圧を付加され、未定着トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせられて一次転写が行われる。このようにして一次転写された裏面画像に関するトナー像は、中間転写ベルト１５の回転に伴って第１転写部２０に搬送される。
【００３５】
第１転写部２０では、用紙トナー搬送ベルト３および中間転写ベルト１５を介して、第１転写ロール２６がバックアップロール２５に押圧される。このとき、第１転写ロール２６にトナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性（プラス極性）の電圧（転写バイアス）が印加されると、第１転写ロール２６とバックアップロール２５との間に転写電界が形成され、中間転写ベルト１５上に担持されたトナー像は、用紙トナー搬送ベルト３に静電転写される。
【００３６】
この第１転写部２０における転写の際に、用紙トナー搬送ベルト３の表面には感光層３ｃが形成されているので、この感光層３ｃの暗抵抗が１０１２Ωｃｍ以上と高抵抗であることから、転写電界が転写プレニップ部まで広がることがなく、トナー飛散を抑止することができる。また、用紙トナー搬送ベルト３には弾性層３ｂが形成されているので、用紙トナー搬送ベルト３が中間転写ベルト１５上に担持されたトナー像の厚みに応じて変形するので、転写電界がトナー像のエッジ部に集中することがなく、所謂中抜け現象が発生するのを抑制することができる。
【００３７】
その後、トナー像が転写された用紙トナー搬送ベルト３は、コロナ放電器１９が配設された領域に搬送され、コロナ放電器１９によってトナー像は帯電極性とは反対極性に帯電される。具体的には、コロナ放電器１９は用紙トナー搬送ベルト３に対してプラスのコロナ放電を行い、トナー像をプラス極性に帯電する。
ここで、用紙トナー搬送ベルト３の表面には感光層３ｃが形成されたことによって、感光層３ｃの暗抵抗が１０１２Ωｃｍ以上と高抵抗であることから感光層３ｃが電荷注入抑止層として働き、トナー像に対して効果的にプラス電荷を帯電することができる。すなわち、コロナ放電器１９によって放電されたプラス電荷は、感光層３ｃが高抵抗であることから電荷の減衰が抑止され、そのために用紙トナー搬送ベルト３の表面が高電圧に帯電されて、トナー像を構成するトナー粒子の各々に高電荷密度のプラス電荷を供給することが可能となる。
【００３８】
コロナ放電器１９によってプラス極性に帯電された用紙トナー搬送ベルト３は、除電ランプ１８が配設された領域に搬送され、除電ランプ１８によって光照射される。除電ランプ１８による光照射によって、用紙トナー搬送ベルト３の表面の感光層３ｃは除電されて略０Ｖまで電位が低下する。一方、用紙トナー搬送ベルト３上のトナー像は除電ランプ１８による光照射によっても電荷が低下することはなく、プラス電荷を保持したまま維持される。
【００３９】
プラス極性に帯電されたトナー像を担持した用紙トナー搬送ベルト３は、第２転写部２１に搬送される。その際、用紙搬送系では、用紙トナー搬送ベルト３の搬送タイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経て第２転写部２１に到達する。この第２転写部２１に到達する前に、用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が担持された用紙トナー搬送ベルト３の搬送タイミングに合わせてレジストロール（図示せず）が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【００４０】
そして、第２転写部２１では、用紙トナー搬送ベルト３および用紙Ｐを介して、第２転写ロール２８がバックアップロール２９に押圧される。このとき、第２転写ロール２８にトナーの帯電極性（プラス極性）と同極性（プラス極性）の電圧（転写バイアス）が印加されて、第２転写ロール２８とバックアップロール２９との間に転写電界が形成され、用紙トナー搬送ベルト３上に担持されたトナー像は、用紙Ｐの裏面側に静電転写される。
この際、用紙トナー搬送ベルト３には弾性層３ｂおよび感光層３ｃが形成されているので、第１転写部２０における場合と同様に、トナー飛散および中抜け現象が生じることはない。
トナー像が転写された用紙Ｐは、第２転写ロール２８によって供給された電荷によって用紙トナー搬送ベルト３上に静電吸着され、第３転写部２２に搬送される。
【００４１】
一方、第２画像形成部２では、用紙トナー搬送ベルト３における用紙Ｐの搬送タイミングに合わせて表面側画像データに関して画像形成ユニット１０等によって作像作業が実行される。そして、第１画像形成部１における裏面側画像データに関する画像形成作業と同様のプロセスを経て、第２画像形成部２の中間転写ベルト１５上には表面画像に関する重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト１５に担持されたトナー像は、用紙トナー搬送ベルト３における用紙Ｐの搬送タイミングに合わせて第３転写部２２に搬送される。
【００４２】
第３転写部２２では、用紙トナー搬送ベルト３、用紙Ｐおよび中間転写ベルト１５を介して、第３転写ロール２７がバックアップロール２５に押圧される。このとき、第３転写ロール２７にトナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性（プラス極性）の電圧（転写バイアス）が印加されると、第３転写ロール２７とバックアップロール２５との間に転写電界が形成され、中間転写ベルト１５上に担持されたトナー像は、用紙Ｐの表面側に静電転写される。
【００４３】
この際、用紙Ｐの裏面側には、第２転写部２１で転写されたトナー像が担持されているが、用紙Ｐの裏面側に担持されたトナー像はプラス電荷に帯電されているため、第３転写ロール２７によって印加されるプラス極性の転写バイアスによってトナー像が乱されたり、電荷量が減少することはない。すなわち、用紙Ｐの裏面側に担持されたプラス電荷のトナー像には、第３転写ロール２７から用紙Ｐに向かう静電力が働くとともに、さらにプラス電荷が供給されるのでトナー像の電荷密度が高まり用紙Ｐへの吸着力は強くなる。
また、用紙トナー搬送ベルト３には弾性層３ｂおよび感光層３ｃが形成されているので、第１転写部２０、第２転写部２１における場合と同様に、トナー飛散および中抜け現象が生じることはない。
【００４４】
第３転写部２２を通過して、表裏両面にトナー像が転写された用紙Ｐは、用紙トナー搬送ベルト３に静電吸着されたまま搬送され、駆動ロール７１部において曲率分離されて用紙トナー搬送ベルト３から剥離される。用紙トナー搬送ベルト３から剥離された用紙Ｐは、用紙トナー搬送ベルト３の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５まで搬送される。搬送ベルト５５では、定着器６０における最適な搬送速度に合わせて、用紙Ｐを定着器６０まで搬送する。ここで、搬送ベルト５５は導電性に構成され、図示しない電源によってプラスの電圧が印加されている。これによって、用紙Ｐの裏面側に担持されたトナー像が搬送ベルト５５に付着し、画像乱れが生じるのを防いでいる。
【００４５】
定着器６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器６０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。定着画像が形成された用紙Ｐは、排出ロール（図示せず）によって画像形成装置の外部に排出される。一方、用紙Ｐへの両面転写が終了した後、用紙トナー搬送ベルト３上に残った残留トナーは、用紙トナー搬送ベルト３の回動に伴って用紙トナー搬送ベルトクリーナ７０まで搬送され、クリーニングバックアップロール７２および用紙トナー搬送ベルトクリーナ７０によって用紙トナー搬送ベルト３上から除去される。
その際に、用紙トナー搬送ベルトクリーナ７０の上流側に除電ランプを配設するように構成してもよい。そしてこの除電ランプを用いることによって、用紙Ｐへの両面転写が終了した後に用紙トナー搬送ベルト３上に残留した電荷を除去して電荷の蓄積を抑制することで、繰り返される作像作業において、それぞれの転写の際にさらに充分な転写電荷を供給することが可能となる。
【００４６】
本実施の形態の画像形成装置では、第１画像形成部１で形成された裏面画像に関するトナー像を用紙トナー搬送ベルト３に転写して担持搬送し、このトナー像をコロナ放電器１９によってトナー像の帯電極性とは反対極性に帯電した後に、裏面画像に関するトナー像を用紙トナー搬送ベルト３に給送した用紙Ｐの裏面に転写し、その裏面にトナー像が転写された用紙Ｐを用紙トナー搬送ベルト３で搬送しながら、第２画像形成部２で形成された表面画像に関するトナー像を用紙Ｐの表面に転写するので、用紙Ｐを１回通紙するだけで、同時に両面に画像を形成することができる。さらに本実施の形態では、用紙トナー搬送ベルト３の表面には感光層３ｃが形成されているため、第１転写部２０を通過した後にトナー像をコロナ放電器１９によって反対極性に帯電する際には、感光層３ｃが電荷注入抑止層として働くので、トナー像に対し充分な反対極性の電荷を付与することができる。また、コロナ放電器１９による帯電後に除電ランプ１８によって用紙トナー搬送ベルト３の表面を除電できる。このため、第２転写部２１において、充分に帯電されたトナー像を供給できると共に、第２転写ロール２８によって充分な転写バイアスを印加できるので、良好な転写画像を得ることができる。
【００４７】
また、用紙トナー搬送ベルト３の表面には感光層３ｃが形成されているため、第１転写部２０、第２転写部２１、第３転写部２２の各転写部において、用紙トナー搬送ベルト３の表面が高抵抗であることによりトナー飛散を抑止することができ、さらに、用紙トナー搬送ベルト３の表面を光照射して除電することで電荷の蓄積を抑制でき、充分な転写電荷を供給することができるので、良好な転写画像を得ることができる。
【００４８】
特に、用紙Ｐの表裏両面にトナー像を転写する第２転写部２１と第３転写部２２において、それぞれのトナー像の帯電極性が異なるために、転写バイアスの極性を逆極性に設定できるので、第３転写部２２における転写時にトナー像の飛び散りを抑制することができると共に、定着時のオフセットを抑えて定着器６０における用紙Ｐへのトナー汚れが生じるのを抑制することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、第２転写部２１から用紙Ｐが供給され、第２転写部２１および第３転写部２２において、用紙Ｐの両面に画像を形成したが、図３に示したように、第１転写部２０に用紙Ｐを供給する用紙トレイ５５を備えた用紙搬送系を配設し、第１画像形成部１で形成したトナー像を第１転写部２０において用紙トレイ５５から給送された用紙Ｐに転写して、その後定着器６１で定着する片面プリントと、第２画像形成部２で形成したトナー像を第３転写部２２において用紙トレイ５０から給送された用紙Ｐに転写して、その後定着器６０で定着する片面プリントとを同時に行う同時片面プリントが可能なように構成することもできる。
その際、第２転写部２１および第３転写部２２において、用紙Ｐの両面に画像を形成する同時両面プリントモードと、第１画像形成部１で形成したトナー像を用紙Ｐに転写して画像形成する片面プリントと第２画像形成部２で形成したトナー像を用紙Ｐに転写して画像形成する片面プリントとを同時に行う同時片面プリントモードとを切り替えることができるように構成することもできる。
【００５０】
また、本実施の形態では、第１画像形成部１および第２画像形成部２において、中間転写ベルト１５の周囲に４つの画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）を配設した構成を用いたが、中間転写ベルト１５に代わって中間転写ドラムを用いることもできる。また、第１画像形成部１および第２画像形成部２に、中間転写ベルト１５または中間転写ドラムを複数個配設し、それそれの中間転写ベルト１５または中間転写ドラムに画像形成ユニットを分けて配設することも可能である。
また第１画像形成部１および第２画像形成部２において、中間転写ベルト１５を使わない方式でも用紙トナー搬送ベルト３の構成で、同様の効果が得られる。
【００５１】
［実施の形態２］
実施の形態１では、第２転写部２１と第３転写部２２とを別個に構成した画像形成装置を説明したが、第２転写部２１での転写と第３転写部２２での転写とを同一の転写ロールで同時に行う構成とすることもできる。そこで、実施の形態２として第２転写部２１と第３転写部２２とを１つの同時転写部２３で構成した画像形成装置について説明する。尚、実施の形態１と同様の構成については、同様の符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
図４は、第２転写部２１での転写と第３転写部２２での転写とを同一の転写ロールで同時に行う画像形成装置を示した図である。図４に示す画像形成装置では、第１画像形成部１で形成された裏面画像に関するトナー像を用紙トナー搬送ベルト３に転写して担持搬送し、このトナー像をコロナ放電器１９によってトナー像の帯電極性とは反対極性に帯電した後に、裏面画像に関するトナー像を用紙トナー搬送ベルト３に担持搬送したまま同時転写部２３まで搬送する。この用紙トナー搬送ベルト３の搬送タイミングに同期させて第２画像形成部２で表面画像に関するトナー像を形成する。そして、用紙トナー搬送ベルト３上の裏面画像に関するトナー像と、第２画像形成部２の中間転写ベルト１５上の表面画像に関するトナー像とを同期させて同時転写部２３に搬送し、その搬送タイミングに合わせて、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。
【００５２】
同時転写部２３では、用紙Ｐの表面側には第２画像形成部２の中間転写ベルト１５上の表面画像に関するトナー像が搬送され、用紙Ｐの裏面側には用紙トナー搬送ベルト３上の裏面画像に関するトナー像が搬送されてくる。そして、同時転写部２３を構成する同時転写ロールは第３転写ロール２７が兼用して用いられ、同時転写部２３において第３転写ロール２７とバックアップロール２５とにより用紙Ｐを押圧するとともに、第３転写ロール２７にプラス極性の転写バイアスを印加する。
第２画像形成部２の中間転写ベルト１５上の表面画像に関するトナー像はマイナス極性に帯電しており、用紙トナー搬送ベルト３上の裏面画像に関するトナー像はプラス極性に帯電されているので、第３転写ロール２７にプラス極性の転写バイアスを印加することで、それぞれのトナー像は用紙Ｐに同時に転写することができる。
【００５３】
かかる構成においても、用紙Ｐを１回通紙するだけで、同時に両面に画像を形成することができる。さらに、用紙トナー搬送ベルト３の表面には感光層３ｃが形成されているため、第１転写部２０を通過した後にトナー像をコロナ放電器１９によって反対極性に帯電する際には、感光層３ｃが電荷注入抑止層として働くので、トナー像に対し充分な反対極性の電荷を付与することができる。また、コロナ放電器１９による帯電後に除電ランプ１８によって用紙トナー搬送ベルト３の表面を除電できる。このため、同時転写部２３において、充分に帯電されたトナー像を供給できると共に、第３転写ロール２７によって充分な転写バイアスを印加できるので、良好な転写画像を得ることができる。
【００５４】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、画像形成装置において転写紙の１回の通紙だけで両面に対し同時に良質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。
【図２】用紙トナー搬送ベルトの層構造を説明する図である。
【図３】本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。
【図４】本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。
【符号の説明】
１…第１画像形成部、２…第２画像形成部、３…用紙トナー搬送ベルト、１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…レーザ露光器、１４…現像装置、１５…中間転写ベルト、３ａ…基層、３ｂ…弾性層、３ｃ…感光層、１６…一次転写ロール、１７…ドラムクリーナ、１８…除電ランプ、１９…コロナ放電器、２０…第１転写部、２１…第２転写部、２２…第３転写部、２５，２９…バックアップロール、２６…第１転写ロール、２７…第３転写ロール、２８…第２転写ロール、３１，７１…駆動ロール、３２，７４…支持ロール、３３，７３…テンションロール、３４，７２…クリーニングバックアップロール、４０…制御部、６０，６１…定着器
【図１】
2004279552.tif 000003
【図２】
2004279552.tif 000004
【図３】
2004279552.tif 000005
【図４】
2004279552.tif 000006