(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の像担持手段上に形成された裏面画像のトナー像をベルト状の第２の像担持手段に移動させる第１の転写工程と、
前記第１の像担持手段上に形成された表面画像のトナー像を前記第２の像担持手段を挟んで転写材の表面に転写させる第２の転写工程と、
前記第１の転写工程での前記第２の像担持手段上の前記裏面画像のトナー像を前記転写材の裏面に転写させる第３の転写工程とからなる両面画像形成装置において、
前記第２の像担持手段の体積抵抗率は１０10〜１０16Ω・ｃｍであり、
前記第１及び第２の転写工程は、前記第１の像担持手段上に形成された裏面画像のトナー像を前記第２の像担持手段に移動、または前記第１の像担持手段上に形成された表面画像のトナー像を前記転写材の表面に転写する第１の転写手段と、前記第２の像担持手段を除電する第２の像担持手段除電手段とにより行われ、
前記第１の像担持手段上に形成されたトナー像を前記第２の像担持手段に移動させる第１の転写工程における前記第１の転写手段の転写電流より、前記第１の像担持手段上に形成されたトナー像を前記転写材の表面に転写する第２の転写工程における前記第１の転写手段の転写電流を大きくすることを特徴とする両面画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の転写工程後の前記第２の像担持手段除電手段の除電電流より、前記第２の転写工程後の前記第２の像担持手段除電手段の除電電流を大きくすること特徴とする請求項１に記載の両面画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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た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両面画像形成装置で、さらに詳しくは、第１及び第２の像担持手段を有し、第１の像担持手段上に形成したトナー像を一旦ベルト状の第２の像担持手段に転写し、再び第１の像担持手段に形成したトナー像及び第２の像担持手段上に転写されているトナー像を転写材の両面に転写、定着して両面画像を得る両面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（第１の転写工程）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表面に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（第２の転写工程）し、さらにトナー像受像体上のトナー像を裏面画像として転写材の裏面に第２の転写手段により転写（第３の転写工程）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、転写材上の両面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両面画像形成装置を検討している。
【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、トナー像受像体の体積抵抗率が低いと、第１の転写手段によりベルト状のトナー像受像体上に形成された裏面画像のトナー像をトナー像受像体に移動させる際や、感光体ドラム上に形成された表面画像のトナー像をトナー像受像体を挟んで転写材の表面に転写させる際に、トナー像受像体と感光体ドラムとの吸引力が大きく、トナー像受像体と感光体ドラムとの分離時の表面画像のトナー像の乱れが生じ、画像不良が発生するという問題が起こる。
【０００７】
また高い転写電圧を必要とする第２の転写手段による第３の転写工程でのトナー像受像体上の裏面画像のトナー像を転写材の裏面に転写する際に、トナー像受像体上で転写材が搬送されている両端の転写材のない無い部分へ落雷が起き、落雷によるトナー像受像体の破損が生じるという問題が起こる。
【０００８】
本発明は上記の問題点を解決し、第１の像担持手段上に形成された裏面画像のトナー像が第２の像担持手段に移動される際の裏面画像のトナー像の乱れや、第１の像担持手段上に形成された表面画像のトナー像が第２の像担持手段を挟んで転写材の表面に転写される際の表面画像のトナー像の乱れを防止するとともに、第３の転写工程での第２の像担持手段上の裏面画像のトナー像が転写材の裏面に転写される際の落雷の防止や裏面画像のトナー像の転写を良好に行う両面画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、第１の像担持手段上に形成された裏面画像のトナー像をベルト状の第２の像担持手段に移動させる第１の転写工程と、前記第１の像担持手段上に形成された表面画像のトナー像を前記第２の像担持手段を挟んで転写材の表面に転写させる第２の転写工程と、前記第１の転写工程での前記第２の像担持手段上の前記裏面画像のトナー像を前記転写材の裏面に転写させる第３の転写工程とからなる両面画像形成装置において、前記第２の像担持手段の体積抵抗率は１０10〜１０16Ω・ｃｍであり、前記第１及び第２の転写工程は、前記第１の像担持手段上に形成された裏面画像のトナー像を前記第２の像担持手段に移動、または前記第１の像担持手段上に形成された表面画像のトナー像を前記転写材の表面に転写する第１の転写手段と、前記第２の像担持手段を除電する第２の像担持手段除電手段とにより行われ、前記第１の像担持手段上に形成されたトナー像を前記第２の像担持手段に移動させる第１の転写工程における前記第１の転写手段の転写電流より、前記第１の像担持手段上に形成されたトナー像を前記転写材の表面に転写する第２の転写工程における前記第１の転写手段の転写電流を大きくすることを特徴とする両面画像形成装置によって達成される。
【００１０】
【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、本発明の技術的範囲や用語の意義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。
【００１１】
本発明にかかわる両面画像形成装置の一実施形態の画像形成プロセスと、第１の転写手段及び第２の像担持手段除電手段の第１の例を含む各機構とについて、図１ないし図４を用いて説明する。図１は、本発明にかかわる両面画像形成装置の一実施形態と、第１の転写手段及び第２の像担持手段除電手段の第１の例と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、本発明にかかわる両面画像形成装置における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裏面画像を第２の像担持手段上に転写するときのトナー像形成状態を示す図であり、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ときのトナー像形成状態を示す図であり、図３（Ｃ）は、転写材上への両面画像形成を示す図であり、図４は、第２の像担持手段と定着手段との間に設けられる搬送部を示す図である。
【００１２】
図１及び図４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１次転写器、１４ｊは第２の像担持手段除電手段であるトナー像受像体除電器、１４ｇは第２の転写手段である２次転写器、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、１４ｋは除電針、１６０は爪部材である分離爪２１０と拍車部材である拍車１６２とを有する搬送部、３２０は遮蔽部材である圧着ローラ遮蔽板、１７は定着手段である定着装置である。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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過性の高い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過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。
【００１８】
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。
【００１９】
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１０10〜１０16Ω・ｃｍ、好ましくは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の高抵抗ゴムベルトを使用することもできる。トナー像受像体１４ａの体積抵抗率を１０10〜１０16Ω・ｃｍ、好ましくは１０12〜１０15Ω・ｃｍの高抵抗とすることが好ましい。この抵抗より低いと、後述する第１或いは第２の転写工程での１次転写器１４ｃによる転写時の電荷が不均一にトナー像受像体１４ａへ流入し、感光体ドラム１０上に形成された裏面画像のトナー像がトナー像受像体１４ａに移動される際の裏面画像のトナー像の乱れや、感光体ドラム１０上に形成された表面画像のトナー像がトナー像受像体１４ａを挟んで記録紙Ｐの表面に転写される際の表面画像のトナー像の乱れによる画像不良が生じ易い。また２次転写器１４ｇによる転写（後述する第３の転写工程）の際に高圧を印加しても、２次転写器１４ｇの落雷によるトナー像受像体１４ａの破損が起こる。またこの抵抗が高いとトナー像受像体１４ａの電荷が放置してもリークしないので記録紙Ｐの分離性が低下し、トナー像受像体１４ａの除電も困難となり、またトナーの付着力が大きくトナー像受像体１４ａのクリーニングも問題となる。これ故、転写条件や分離条件を満たす抵抗値の範囲は１０10〜１０16Ω・ｃｍ、好ましくは１０12〜１０15Ω・ｃｍとなる。
【００２０】
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。またトナー像受像体１４ａの定着装置１７側の端部には、ローラ部材である駆動ローラ１４ｄの曲率により曲率部ＫＴが形成される。不図示の駆動モータよりの駆動をうけて駆動ローラ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。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側の端部には曲率部ＫＴが設けられ、曲率部ＫＴにおいてトナー像受像体１４ａにより搬送される転写材である記録紙Ｐが分離される。
【００２１】
第１の転写手段である１次転写器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。１次転写器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。
【００２２】
第２の像担持手段除電手段であるトナー像受像体除電器１４ｊは、トナー像受像体１４ａを挟んで感光体ドラム１０に対向し、１次転写器１４ｃと並列してトナー像受像体１４ａの回転方向下流側に設けられるコロナ放電器であり、交流電圧を印加してトナー像受像体１４ａを除電することが必要であることが判明した。トナー像受像体除電器１４ｊの除電作用がないと、トナー像受像体１４ａの体積抵抗率を１０10〜１０16Ω・ｃｍ、好ましくは１０12〜１０15Ω・ｃｍと高抵抗とすることによって生じる、感光体ドラム１０上のトナー像をトナー像受像体１４ａまたは記録紙Ｐに転写する際の１次転写器１４ｃへの高圧印加によるにトナー像受像体１４ａ上に蓄積される電荷（本実施形態においてはプラス極性の電荷）が分離時に放電を起こし、トナー像に乱れが生じる。またこの放電による不均一な蓄積電荷は後工程の２次転写器１４ｇによる記録紙Ｐへの裏面画像の転写時にも悪い影響を及ぼす。本発明である除電作用により、余分な蓄積電荷が除電されるので２次転写器１４ｇによる転写（第３の転写工程）でのトナー像受像体１４ａ上の裏面画像のトナー像の記録紙Ｐへの転写が良好に行われる。
【００２３】
第２の転写手段である２次転写器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を挟んで接地された導電性の駆動ローラ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には不要な蓄積電荷がないことからトナー像受像体１４ａ上のトナー像を記録紙Ｐの裏面に安定して転写することが行われる。
【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を挟んで接地された導電性の従動ローラ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を挟んで接地された導電性の駆動ローラ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】
除電針１４ｋはトナー像受像体１４ａの定着装置１７側の端部と搬送部１６０との間で曲率部ＫＴに近接して設けられ、記録紙Ｐ上の裏面画像のトナー像の電荷を逃がし、記録紙Ｐのトナー像受像体１４ａからの分離を補助するとともに、分離爪２１０や拍車１６２や不図示の転写材ガイド部材への記録紙Ｐの付着を防止する。
【００２７】
搬送部１６０は爪部材である分離爪２１０と拍車部材である拍車１６２とを有し、トナー像受像体１４ａの曲率部ＫＴと定着装置１７との間に設けられる。トナー像受像体１４ａと定着装置１７との間に搬送部１６０を設けることにより、定着装置１７の熱により、トナー像受像体１４ａが変形したり、トナー像受像体１４ａ上の裏面画像のトナー像が融着気味になって転写しにくくなったり、トナー像受像体１４ａ上にトナーが固着したりするという問題を回避することができる。
【００２８】
爪部材である分離爪２１０はトナー像受像体１４ａの曲率部ＫＴに近接して設けられ、搬送部１６０の記録紙Ｐの搬送方向上流側に設けられた爪部材支持部材である分離爪ホルダ２１３に固定される。分離爪２１０は、記録紙Ｐがトナー像受像体１４ａから分離される際に、トナー像受像体１４ａの曲率部ＫＴに沿って曲がって搬送されようとする記録紙Ｐの先端部を当接させて、記録紙Ｐを曲率部ＫＴからすくい上げ、記録紙Ｐのトナー像受像体１４ａからの分離を補助する。
【００２９】
分離爪２１０は搬送部１６０の底板１６１の所定位置に取付けられる分離爪ホルダ２１３に、分離爪２１０と一体に設けられる支持軸２１５が取付けられ、例えば接着剤にて位置出しされて固定される。分離爪２１０は、底板１６１の所定の位置に、記録紙Ｐの搬送方向に直交する方向、すなわち定着装置１７の長手方向に複数個並列に、トナー像受像体１４ａの曲率部ＫＴと、例えば０．１〜２．０ｍｍの所定の間隔をあけて設けられる。
【００３０】
拍車部材である拍車１６２は搬送部１６０の底板１６１に取付けられる拍車部材支持部材である拍車ホルダ１６３に、拍車１６２と一体に設けられる回転支持軸１６５を中心として回転自在に取付けられる。拍車１６２がトナー像受像体１４ａから分離された記録紙Ｐの先端部を分離爪２１０からすくい上げ、周面に設けられた複数の突起部１６２ａにより記録紙Ｐの裏面側をガイドして裏面トナー像の乱れを防止しながら記録紙Ｐを定着装置１７へと搬送する。
【００３１】
拍車１６２は搬送部１６０の底板１６１の所定位置に取付けられる拍車ホルダ１６３に拍車１６２と一体に設けられる回転支持軸１６５が取付けられ、回転支持軸１６５の先端部をＥリングＥで止められる。拍車１６２が回転自在に設けられる回転支持軸１６５が拍車ホルダ１６３に取付けられる。拍車１６２は、底板１６１の所定の位置に、記録紙Ｐの搬送方向に直交する方向、すなわち定着装置１７の長手方向に複数個並列に設けられ、記録紙Ｐの搬送方向と直交する方向に複数個の拍車１６２が拍車の組Ｈ１，Ｈ２として設けられる。拍車の組は少なくとも１組以上設けられる。
【００３２】
分離爪２１０や分離爪ホルダ２１３や拍車１６２や拍車ホルダ１６３には、例えばテフロン、ポリイミド、ポリカーボネート樹脂等を使用した体積抵抗率が１０13Ω・ｃｍ以上の高抵抗或いは絶縁性の樹脂成型部材が用いられるか或いはこれらの部材の記録紙Ｐの裏面側に接触或いは近接する部分、すなわち分離爪２１０の先端部及び上面部や分離爪ホルダ２１３や拍車１６２の突起部１６２ａや拍車ホルダ１６３には、例えばフッ素樹脂等を用いた体積抵抗率が１０13Ω・ｃｍ以上の高抵抗或いは絶縁性の樹脂コートによる被覆が設けられる。分離爪２１０や分離爪ホルダ２１３や拍車１６２や拍車ホルダ１６３を半導電性または絶縁性の部材で被覆あるいは構成することにより、これらの部材への裏面トナー像の静電付着によるトナー汚れや、分離爪２１０や分離爪ホルダ２１３や拍車１６２や拍車ホルダ１６３を接地する場合に、裏面トナーに静電誘導されて電荷が誘起され（裏面トナーと逆極性で極性変換後の表面トナーとは同極性）、この電荷によって表面トナーがはじき飛ばされて画像欠陥となるのではないかと考えられる表面画像のリング模様の画像欠陥の発生が防止される。
【００３３】
圧着ローラ遮蔽板３２０は例えばくの字状の長方形の板材よりなり、記録紙Ｐの搬送方向に直交する方向、すなわち定着装置１７の長手方向で、案内部３２０ａを記録紙Ｐの搬送側として装置本体或いは定着装置１７の所定位置に取付けられ、定着装置１７、特に裏面側の圧着ローラ１７ｂからの熱を遮蔽する。
【００３４】
圧着ローラ遮蔽板３２０には、例えばテフロン、ポリイミド、ポリカーボネート樹脂等を使用した体積抵抗率が１０13Ω・ｃｍ以上の高抵抗或いは絶縁性の樹脂成型部材が用いられるか或いは、例えばフッ素樹脂等を用いた体積抵抗率が１０13Ω・ｃｍ以上の高抵抗或いは絶縁性の樹脂コートによる被覆が設けられる。圧着ローラ遮蔽板３２０を半導電性または絶縁性の部材で被覆あるいは構成することにより、圧着ローラ遮蔽板３２０への電荷の誘起が起こらず、圧着ローラ遮蔽板３２０への裏面トナー像の静電付着によるトナー汚れや、圧着ローラ遮蔽板３２０を接地する場合に、裏面トナーに静電誘導されて電荷が誘起され（裏面トナーと逆極性で極性変換後の表面トナーとは同極性）、この電荷によって表面トナーがはじき飛ばされて画像欠陥となるのではないかと考えられる表面画像のリング模様の画像欠陥の発生が防止される。
【００３５】
定着手段である定着装置１７は、内部にヒータを有する表面側（上方）の定着部材である定着ローラ１７ａと裏面側（下方）の定着部材である圧着ローラ１７ｂとの対となって回動する定着部材で構成され、定着ローラ１７ａと圧着ローラ１７ｂとの間の圧接部（ニップ部）Ｔで記録紙Ｐを挟持し、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。
【００３６】
次に画像形成プロセスを説明する。
【００３７】
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。
【００３８】
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が形成される。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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）。
【００４２】
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。
【００４３】
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上に裏面画像となる重ね合わせカラートナー像が形成され、第１の転写工程として、感光体ドラム１０上に形成された裏面画像となるトナー像が転写域１４ｂにおいて、第１の転写手段である１次転写器１４ｃによって、ベルト状の第２の像担持手段であるトナー像受像体１４ａ上に一括して移動（転写）され、またトナー像受像体１４ａが第２の像担持手段除電手段であるトナー像受像体除電器１４ｊにより除電される（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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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上に形成される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、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。
【００４７】
転写域１４ｂでは第２の転写工程として、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１次転写器１４ｃによって感光体ドラム１０上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、またトナー像受像体１４ａが第２の像担持手段除電手段であるトナー像受像体除電器１４ｊにより除電される。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。１次転写器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。
【００４８】
上記において、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像をトナー像受像体１４ａに移動させる第１の転写工程における１次転写器１４ｃの転写電流より、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像を、記録紙Ｐを介在して記録紙Ｐの表面に転写する第２の転写工程における１次転写器１４ｃの転写電流の方を大きくすることが好ましい。通常第１の転写工程における１次転写器１４ｃの転写電流としては感光体ドラム１０の線速度に応じて、１０〜２００μＡ（本実施形態においてはトナーと反対極性のプラス極性）の転写電流が用いられるが、第２の転写工程における１次転写器１４ｃの転写電流は絶対値（マイナス極性の転写電流が用いられる場合もあり）で、第１の転写工程における１次転写器１４ｃの転写電流の１．２〜１．７倍の転写電流を用いることが好ましい。１．２倍未満であると第２の転写工程での表面画像のトナー像の記録紙Ｐへの転写が良好に行われず、また１．７倍以上であると電流が大きすぎ、表面画像のトナー像に乱れを生じる。また上記の転写電流の増加に応じて、蓄積電荷も増加することから、第１の転写工程後のトナー像受像体除電器１４ｊの除電電流より第２の転写工程後のトナー像受像体除電器１４ｊの除電電流を増加させることが行われる。
【００４９】
表面にカラートナー像が転写された記録紙Ｐは第２の転写手段としての２次転写器１４ｇへと搬送され、第３の転写工程として、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２次転写器１４ｇにより、第１の転写工程によりトナー像受像体１４ａの周面上に形成されている裏面画像のトナー像が一括して記録紙Ｐの裏面に転写される（図３（Ｃ））。
【００５０】
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、除電針１４ｋの除電作用と、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、トナー像受像体１４ａと所定の間隔を空けて設けられる分離爪２１０とにより、トナー像受像体１４ａから分離され、さらに除電針１４ｋの除電作用により分離爪２１０や拍車１６２への付着が防止されて、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、対となって回動される表裏の定着部材である定着ローラ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。
【００５１】
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。
【００５２】
また、転写後の感光体ドラム１０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により周面上に残ったトナーをクリーニングされ、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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
さらに、本発明の両面画像形成装置では、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。
【００５６】
第１の転写手段及び第２の像担持手段除電手段の他の例について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、第１の転写手段及び第２の像担持手段除電手段の第２の例を示す図であり、図６は、第１の転写手段及び第２の像担持手段除電手段の第３の例を示す図である。
【００５７】
図５に示す第２の例は、前記第１の例における第１の転写手段としてのコロナ放電器を用いた１次転写器１４ｃに代えてブラシ状の転写ブラシ１１４ｃを用い、また第２の像担持手段除電手段としてのコロナ放電器を用いたトナー像受像体除電器１４ｊに代えてブラシ状のトナー像受像体除電ブラシ１１４ｊを用いたものである。
【００５８】
第１の転写手段である転写ブラシ１１４ｃ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、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。
【００５９】
第２の像担持手段除電手段であるトナー像受像体除電ブラシ１１４ｊは、トナー像受像体１４ａを挟んで感光体ドラム１０に対向し、転写ブラシ１１４ｃと並列してトナー像受像体１４ａの回転方向下流側に設けられ、交流電圧が印加されてトナー像受像体１４ａを除電する。トナー像受像体除電ブラシ１１４ｊの除電作用により、トナー像受像体１４ａの体積抵抗率を１０10〜１０16Ω・ｃｍ、好ましくは１０12〜１０15Ω・ｃｍと高抵抗とすることによって生じる、感光体ドラム１０上のトナー像をトナー像受像体１４ａまたは記録紙Ｐに転写する際の転写ブラシ１１４ｃへの高圧印加によるにトナー像受像体１４ａ上に蓄積される電荷（本実施形態においてはプラス極性の電荷）が除電され、２次転写器１４ｇによる転写（第３の転写工程）でのトナー像受像体１４ａ上の裏面画像のトナー像の記録紙Ｐへの転写が良好に行われる。
【００６０】
前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上に裏面画像となる重ね合わせカラートナー像が形成され、第１の転写工程として、感光体ドラム１０上に形成された裏面画像となるトナー像が転写ブラシ１１４ｃの接触部において、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の転写手段である転写ブラシ１１４ｃによってベルト状の第２の像担持手段であるトナー像受像体１４ａ上に一括して移動（転写）され、またトナー像受像体１４ａが第２の像担持手段除電手段であるトナー像受像体除電ブラシ１１４ｊにより除電される。
【００６１】
また第２の転写工程として、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ブラシ１１４ｃによって感光体ドラム１０上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、またトナー像受像体１４ａが第２の像担持手段除電手段であるトナー像受像体除電ブラシ１１４ｊにより除電される。
【００６２】
上記において、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像をトナー像受像体１４ａに移動させる第１の転写工程における転写ブラシ１１４ｃの転写電流より、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像を、記録紙Ｐを介在して記録紙Ｐの表面に転写する第２の転写工程における転写ブラシ１１４ｃの転写電流の方を大きくすることが好ましい。通常第１の転写工程における転写ブラシ１１４ｃの転写電流としては感光体ドラム１０の線速度に応じて、１０〜２００μＡ（本実施形態においてはトナーと反対極性のプラス極性）の転写電流が用いられるが、第２の転写工程における転写ブラシ１１４ｃの転写電流は絶対値（プラス極性のトナーが用いられ、マイナス極性の転写電流が用いられる場合もあり）で、第１の転写工程における転写ブラシ１１４ｃの転写電流の１．２〜１．７倍の転写電流を用いることが好ましい。１．２倍未満であると第２の転写工程での表面画像のトナー像の記録紙Ｐへの転写が良好に行われず、また１．７倍以上であると電流が大きすぎ、表面画像のトナー像に乱れを生じる。また上記の転写電流の増加に応じて、蓄積電荷も増加することから、第１の転写工程後のトナー像受像体除電器１４ｊの除電電流より第２の転写工程後のトナー像受像体除電器１４ｊの除電電流を増加させることが行われる。
【００６３】
表面にカラートナー像が転写された記録紙Ｐは第２の転写手段としての２次転写器１４ｇへと搬送され、第３の転写工程として、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２次転写器１４ｇにより、第１の転写工程によりトナー像受像体１４ａの周面上に形成されている裏面画像のトナー像が一括して記録紙Ｐの裏面に転写され両面画像が形成される。
【００６４】
上記の説明においてトナー像受像体除電ブラシ１１４ｊに交流電圧を印加しトナー像受像体１４ａを除電したが、トナー像受像体除電ブラシ１１４ｊを接地してトナー像受像体１４ａを除電してもよい。
【００６５】
図６に示す第３の例では、前記第１の例における第１の転写手段としてのコロナ放電器を用いた１次転写器１４ｃに代えてローラ状の転写ローラ２１４ｃを用い、また第２の像担持手段除電手段としてのコロナ放電器を用いたトナー像受像体除電器１４ｊに代えてローラ状のトナー像受像体除電ローラ２１４ｊを用いたものである。
【００６６】
第１の転写手段である転写ローラ２１４ｃ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、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。
【００６７】
第２の像担持手段除電手段であるトナー像受像体除電ローラ２１４ｊは、トナー像受像体１４ａを挟んで感光体ドラム１０に対向し、転写ローラ２１４ｃと並列してトナー像受像体１４ａの回転方向下流側に設けられ、交流電圧が印加されてトナー像受像体１４ａを除電する。トナー像受像体除電ローラ２１４ｊの除電作用により、トナー像受像体１４ａの体積抵抗率を１０10〜１０16Ω・ｃｍ、好ましくは１０12〜１０15Ω・ｃｍと高抵抗とすることによって生じる、感光体ドラム１０上のトナー像をトナー像受像体１４ａまたは記録紙Ｐに転写する際の転写ローラ２１４ｃへの高圧印加によるにトナー像受像体１４ａ上に蓄積される電荷（本実施形態においてはプラス極性の電荷）が除電され、２次転写器１４ｇによる転写（第３の転写工程）でのトナー像受像体１４ａ上の裏面画像のトナー像の記録紙Ｐへの転写が良好に行われる。
【００６８】
前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上に裏面画像となる重ね合わせカラートナー像が形成され、第１の転写工程として、感光体ドラム１０上に形成された裏面画像となるトナー像が転写ローラ２１４ｃの圧接部において、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の転写手段である転写ローラ２１４ｃによって、ベルト状の第２の像担持手段であるトナー像受像体１４ａ上に一括して移動（転写）され、またトナー像受像体１４ａが第２の像担持手段除電手段であるトナー像受像体除電ローラ２１４ｊにより除電される。
【００６９】
また第２の転写工程として、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ローラ２１４ｃによって感光体ドラム１０上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、またトナー像受像体１４ａが第２の像担持手段除電手段であるトナー像受像体除電ローラ２１４ｊにより除電される。
【００７０】
上記において、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像をトナー像受像体１４ａに移動させる第１の転写工程における転写ローラ２１４ｃの転写電流より、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像を、記録紙Ｐを介在して記録紙Ｐの表面に転写する第２の転写工程における転写ローラ２１４ｃの転写電流の方を大きくすることが好ましい。通常第１の転写工程における転写ローラ２１４ｃの転写電流としては感光体ドラム１０の線速度に応じて、１０〜２００μＡ（本実施形態においてはトナーと反対極性のプラス極性）の転写電流が用いられるが、第２の転写工程における転写ローラ２１４ｃの転写電流は絶対値（プラス極性のトナーが用いられ、マイナス極性の転写電流が用いられる場合もあり）で、第１の転写工程における転写ローラ２１４ｃの転写電流の１．２〜１．７倍の転写電流を用いることが好ましい。１．２倍未満であると第２の転写工程での表面画像のトナー像の記録紙Ｐへの転写が良好に行われず、また１．７倍以上であると電流が大きすぎ、表面画像のトナー像に乱れを生じる。また上記の転写電流の増加に応じて、蓄積電荷も増加することから、第１の転写工程後のトナー像受像体除電器１４ｊの除電電流より第２の転写工程後のトナー像受像体除電器１４ｊの除電電流を増加させることが行われる。
【００７１】
表面にカラートナー像が転写された記録紙Ｐは第２の転写手段としての２次転写器１４ｇへと搬送され、第３の転写工程として、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２次転写器１４ｇにより、第１の転写工程によりトナー像受像体１４ａの周面上に形成されている裏面画像のトナー像が一括して記録紙Ｐの裏面に転写され両面画像が形成される。
【００７２】
上記の説明においてトナー像受像体除電ローラ２１４ｊに交流電圧を印加しトナー像受像体１４ａを除電したが、トナー像受像体除電ローラ２１４ｊを接地してトナー像受像体１４ａを除電してもよい。
【００７３】
【発明の効果】
請求項１によれば、第１の像担持手段上に形成された裏面画像のトナー像が第２の像担持手段に移動される際の裏面画像のトナー像の乱れや、第１の像担持手段上に形成された表面画像のトナー像が第２の像担持手段を挟んで転写材の表面に転写される際の表面画像のトナー像の乱れによる画像不良が防止されるとともに、第３の転写工程での第２の像担持手段上の裏面画像のトナー像が転写材の裏面に転写される際の落雷による第２の像担持手段の破損が防止され、且つ裏面画像のトナー像の転写が良好に行われる。また、第１の像担持手段上に形成されたトナー像の転写材の表面への転写及び除電が良好に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかわる両面画像形成装置の一実施形態と、第１の転写手段及び第２の像担持手段除電手段の第１の例とを示すカラー画像形成装置の断面構成図である。
【図２】図１の第１の像担持手段の側断面図である。
【図３】本発明にかかわる両面画像形成装置におけるトナー像形成状態を示す図である。
【図４】第２の像担持手段と定着手段との間に設けられる搬送部を示す図である。
【図５】第１の転写手段及び第２の像担持手段除電手段の第２の例を示す図である。
【図６】第１の転写手段及び第２の像担持手段除電手段の第３の例を示す図である。
【符号の説明】
１０  感光体ドラム
１１  スコロトロン帯電器
１２  露光光学系
１３  現像器
１４ａ  トナー像受像体
１４ｃ  １次転写器
１４ｄ  駆動ローラ
１４ｇ  ２次転写器
１４ｊ  トナー像受像体除電器
１７  定着装置
１１４ｃ  転写ブラシ
１１４ｊ  トナー像受像体除電ブラシ
２１４ｃ  転写ローラ
２１４ｊ  トナー像受像体除電ローラ
Ｐ  記録紙
【図１】
0003758363.tif 000002
【図２】
0003758363.tif 000003
【図３】
0003758363.tif 000004
【図４】
0003758363.tif 000005
【図５】
0003758363.tif 000006
【図６】
0003758363.tif 000007