JPH09258518A

JPH09258518A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH09258518A
Application number: JP8070323A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田; Kunio Shigeta; 邦男重田; Yotaro Sato; 洋太郎佐藤; Masakazu Fukuchi; 真和福地; Akitoshi Matsubara; 昭年松原; Tadayoshi Ikeda; 忠義池田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1996-03-26
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】画像劣化の少ない両面カラー画像形成装置を
提供すること。【解決手段】像担持体に対し、帯電、像露光、反転現
像を繰り返し、トナー像を重ね合わせて形成されたカラ
ートナー像を担持する第１の像担持手段と、第１の像担
持手段に担持されたカラートナー像が一括して転写さ
れ、転写された該トナー像を再び表面に担持する第２の
像担持手段と、第１の像担持手段に担持されているカラ
ートナー像を転写材の一方の面に転写する第１の転写手
段と、第２の像担持手段に担持されているカラートナー
像を転写材の他方の面に転写する第２の転写手段と、第
１の転写手段を動作させ、次に第２の転写手段を動作さ
せて転写材の両面にカラートナー像を転写した後、転写
されたカラートナー像を定着する定着手段とを有するこ
とを特徴とするカラー画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ＦＡＸ等のカラー画像形成装置で、像担持体の周辺
に帯電手段、像露光手段と現像手段を配置して像担持体
にトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する電子写
真方式のカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、両面コピーにおいては、像担持体
上に形成され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紙装置に収納し、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
給紙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】この両面コピー装置は、上記の如く、両面
反転給紙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、ジ
ャム等を引き起こす原因となっていた。これに対し、特
公昭４９−３７５３８号公報、特公昭５４−２８７４０
号公報や特開平１−４４４５７号公報や特開平４−２１
４５７６号公報等により転写材の両面に形成後、１回で
定着を行うものが提案され、特に、特開平１−４４４５
７号公報や特開平４−２１４５７６号公報等には像担持
体、帯電手段、像露光手段、現像手段等よりなる像形成
手段を複数組トナー像受像体上に並列に配置し、カラー
画像の両面コピーを形成する方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平１−４４４５７号公報や特開平４−２１４５７６
号公報等により提案される両面カラー画像形成は、転写
材の搬送性は向上するが、トナー像受像体上に１色ずつ
カラートナー像を重ねて行くので、色ズレやトナーの散
りやこすれ等の画像劣化が起き易い。

【０００５】本発明は上記の問題点を解決し、画像劣化
の少ない両面カラー画像形成装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像担持体に
対し、帯電、像露光、反転現像を繰り返し、トナー像を
重ね合わせて形成されたカラー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カ
ラートナー像が一括して転写され、転写された該トナー
像を再び表面に担持する第２の像担持手段と、前記第１
の像担持手段に担持されているカラートナー像を転写材
の一方の面に転写する第１の転写手段と、前記第２の像
担持手段に担持されているカラートナー像を前記転写材
の他方の面に転写する第２の転写手段と、前記第１の転
写手段を動作させ、次に前記第２の転写手段を動作させ
て前記転写材の両面にカラートナー像を転写した後、転
写されたカラートナー像を定着する定着手段とを有する
ことを特徴とするカラー画像形成装置によって達成され
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、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い。また、以下の、本発明の
実施の形態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。また、以下の実施形態の説明にお
いて、カラートナー像の転写材への転写の際に、転写域
において像担持体に対向する側の転写材の面に転写する
画像を表面画像、転写材の他方の側の面に転写する画像
を裏面画像という。

【０００８】実施形態１本発明のカラー画像形成装置の第一の実施形態の画像形
成プロセスおよび各機構について、図１〜図３を用いて
説明する。図１は、本発明のカラー画像形成装置の第一
の実施形態の断面構成図であり、図２は、図１の像担持
体の側断面図であり、図３は、第一の実施形態にかかわ
る両面のトナー像形成状態を示す図である。

【０００９】像担持体である感光体ドラム１０は、例え
ば、ガラスや透明アクリル樹脂の透明部材によって形成
される円筒状の基体を内側に設け、透明の導電層、ａ−
Ｓｉ層あるいは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層を該基
体の外周に形成したものである。

【００１０】感光体ドラム１０は前フランジ１０ａと後
フランジ１０ｂとにより挟持され、前フランジ１０ａが
装置本体の前側板１０１に取付けられるカバー１０３に
設けられたガイドピン１０Ｐ１によって軸受支持され、
後フランジ１０ｂが装置本体の後側板１０２に取付けら
れる複数のガイドローラ１０Ｒに外嵌して感光体ドラム
１０が保持される。後フランジ１０ｂの外周に設けられ
た歯車１０Ｇを駆動用の歯車Ｇ１に噛合し、その動力に
より透明の導電層を接地された状態で図１の矢印で示す
時計方向に感光体ドラム１０が回転される。

【００１１】本実施形態では、感光体ドラムの光導電体
層において適切なコントラストを付与できる露光光量を
有していればよい。従って、本実施形態における感光体
ドラムの透明基体の光透過率は、１００％である必要は
なく、露光ビームの透過時にある程度の光が吸収される
ような特性であっても構わない。透光性基体の素材とし
ては、アクリル樹脂、特にメタクリル酸メチルエステル
モノマーを用い重合したものが、透明性、強度、精度、
表面性等において優れており好ましく用いられるが、そ
の他一般光学部材などに使用されるアクリル、フッ素、
ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフ
タレート、などの各種透光性樹脂が使用可能である。ま
た、露光光に対し透光性を有していれば、着色していて
もよい。透光性導電層としては、インジウム・スズ・酸
化物（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨ
ウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなどからなる透光性
を維持した金属薄膜が用いられ、成膜法としては、真空
蒸着法、活性反応蒸着法、各種スパッタリング法、各種
ＣＶＤ法、浸漬塗工法、スプレー塗布法などが利用され
る。また、光導電体層としては、アモルファスシリコン
（ａ−Ｓｉ）合金感光層、アモルファスセレン合金感光
層や、各種有機感光層（ＯＰＣ）が使用可能である。

【００１２】帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１
はイエロー（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に用いられ、像
担持体である感光体ドラム１０の移動方向に対して直交
する方向に感光体ドラム１０と対峙して取り付けられ、
感光体ドラム１０の前述した有機感光体層に対し所定の
電位に保持された制御グリッドと、放電電極１１ａとし
て、例えば鋸歯状電極を用いトナーと同極性のコロナ放
電とによって帯電作用（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、その他ワイヤ電極を用
いることも可能である。

【００１３】各色毎の像露光手段としての露光ユニット
１２は、感光体ドラム１０上での露光位置を、スコロト
ロン帯電器１１の放電電極１１ａと現像器１３の現像位
置との間で、現像スリーブ１３１に対して感光体ドラム
の回転方向上流側に設けた状態で配置される。

【００１４】露光ユニット１２は、感光体ドラム１０の
軸と平行に主走査方向に配列された像露光光発光素子と
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、等倍結像素子としてのセ
ルフォックレンズ１２ｂとが、不図示のホルダに取付け
られた露光用ユニットとして構成される。装置本体の後
側板１０２に設けられたガイドピン１０Ｐ２と、前側板
１０１に取付けられるカバー１０３に設けられたガイド
ピン１０Ｐ１と、を案内として固定される円柱状の保持
部材２０に、各色毎の露光ユニット１２、一様露光器１
２ｃ及び転写同時露光器１２ｄが取付けられて感光体ド
ラム１０の基体内部に収容される。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
像データがメモリより順次読み出されて各色毎の露光ユ
ニット１２にそれぞれ電気信号として入力される。

【００１５】露光素子としては、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），ＬＥＤ（発光ダイオード）等の複数の発光
素子をアレイ状に並べた線状のものが用いられる。この
実施形態で使用される発光素子の発光波長は、通常Ｙ，
Ｍ，Ｃのトナーの透過性の高い６８０〜９００ｎｍの範
囲のものが良好であるが、裏面から像露光を行うことか
らカラートナーに透明性を十分に有しないこれより短い
波長でもよい。

【００１６】画像形成される色順序と、回転される感光
体ドラムに、該色順序に従って設けられる現像器は、本
実施形態においては、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の現像器１３が感光体ド
ラム１０の左側に、また、Ｃ，Ｋの現像器１３が感光体
ドラム１０の右側に配置され、Ｙ，Ｍの現像器１３の現
像ケーシング１３８の下方にＹ，Ｍのスコロトロン帯電
器１１が、また、Ｃ，Ｋの現像器１３の現像ケーシング
１３８の上方にＣ，Ｋのスコロトロン帯電器１１が配置
される。

【００１７】各色毎の現像手段である現像器１３は、イ
エロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒
色（Ｋ）の一成分あるいは二成分の現像剤をそれぞれ収
容し、それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し所定の間
隙を保って、現像位置において感光体ドラム１０の回転
方向と同方向に回転する、例えば厚み０．５ｍｍ〜１ｍ
ｍ、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を備
えている。

【００１８】現像器１３が不図示の突き当てコロにより
感光体ドラム１０と所定の値の間隙、例えば１００μｍ
〜１０００μｍをあけて非接触に保たれ、各色毎の現像
器１３による現像作用に際しては、現像スリーブ１３１
に対し直流電圧あるいはさらに交流電圧ＡＣを加えた現
像バイアスが印加され、現像器の収容する一成分或いは
二成分現像剤によるジャンピング現像が行われて、透明
な導電層を接地する負荷電の感光体ドラム１０に対して
トナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極性）
の直流バイアスを印加して、露光部にトナーを付着させ
る非接触の反転現像が行われる。

【００１９】上記の各色毎の現像器１３は、前述したス
コロトロン帯電器１１による帯電と露光ユニット１２と
による像露光によって形成される感光体ドラム１０上の
静電潜像を現像バイアス電圧の電圧印加による非接触現
像法により非接触の状態で帯電極性と同極性のトナー
（本実施形態においては感光体ドラムは負帯電であり、
マイナス極性のトナー）により反転現像する。

【００２０】原稿画像として本装置とは別体の画像読取
装置の撮像素子により読み取られた画像あるいは、コン
ピュータで編集された画像が、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＫの各
色別の画像データとして一旦メモリに記憶し格納され
る。

【００２１】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駆動用の歯車Ｇ１を通して感光
体ドラム１０の後フランジ１０ｂに設けられた歯車１０
Ｇが回動され感光体ドラム１０を図１の矢印で示す時計
方向へ回転し、同時に感光体ドラム１０の左方でイエロ
ー（Ｙ）の現像器１３の現像ケーシング１３８の下方に
配置された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。

【００２２】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、Ｙの露光ユニット１２において第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露光が開始
されドラムの回転走査によってその表面の感光層に原稿
画像のＹの画像に対応する静電潜像を形成する。

【００２３】前記の潜像はＹの現像器１３により現像ス
リーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体
ドラム１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形
成される。

【００２４】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に、さらに感光体ドラム１０の左
方、イエロー（Ｙ）の上部でマゼンタ（Ｍ）の現像器１
３の現像ケーシング１３８の下方に配置されたマゼンタ
（Ｍ）のスコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位
を付与され、Ｍの露光ユニット１２の第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露光が行
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）
のトナー像が順次重ね合わせて形成される。

【００２５】同様のプロセスにより感光体ドラム１０の
右方でシアン（Ｃ）の現像器１３の現像ケーシング１３
８の上方に配置されたシアン（Ｃ）のスコロトロン帯電
器１１、Ｃの露光ユニット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、また感光体ドラム１０の右方、Ｃの下部で黒
色（Ｋ）の現像器１３の現像ケーシング１３８の上方に
配置された黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、露光
ユニット１２および現像器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カ
ラーのトナー像が形成される（トナー像形成手段）。

【００２６】これ等Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの露光ユニット１
２による感光体ドラム１０の有機感光層に対する露光は
ドラムの内部より前述した透明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
像の露光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。なお各露
光光学系１２の発熱による感光体ドラム１０内の温度の
安定化及び温度上昇の防止は、前記保持部材２０に熱伝
導性の良好な材料を用い、低温の場合はヒータ２０１を
用い、高温の場合はヒートパイプ２０２を介して外部に
放熱する等の措置を講ずることにより支障のない程度迄
抑制することができる。

【００２７】上記の画像形成プロセスによって像担持体
としての感光体ドラム１０（第１の像担持手段）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、感
光体ドラム１０上の裏面画像の重ね合わせカラートナー
像が転写域１４ｂ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転写器
１４ｃにより、駆動ローラ１４ｄと従動ローラ１４ｅ間
に張架され、感光体ドラム１０に近接あるいは接触して
設けられたトナー像受像体１４ａ（第２の像担持手段）
上に一括して転写される。この際、良好な転写がなされ
るように、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。

【００２８】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは像担持体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、更に、前プリントまでの感
光体の履歴をなくすために、例えば発光ダイオードを用
いた帯電前の一様露光器１２ｃによる露光による感光体
周面の除電がなされ、前回プリント時の帯電が除去され
て引き続き次の表面画像のカラー画像形成が行われる。

【００２９】トナー像受像体１４ａ上に形成されている
裏面画像と転写域１４ｂにおける同期がとられて、上記
のカラー画像形成プロセスと同様にして、重ね合わせカ
ラートナー像の表面画像が感光体ドラム１０上に形成さ
れる。この時に形成される表面画像は、像担持体上では
裏面画像形成とは、互いに鏡像になる様に画像データを
変更する必要がある。

【００３０】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、給送ローラ１５ｂにより給送されてタイ
ミングローラ１５ｃへ搬送される。

【００３１】記録紙Ｐは、タイミングローラ１５ｃ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、記録紙Ｐは、紙帯
電器１４ｆによりトナーと同極性に紙帯電され、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
像受像体上のトナー像や像担持体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。

【００３２】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転写器１４ｃにより感
光体ドラム１０の周面上の表面画像が一括して記録紙Ｐ
の上面側に転写される（第１の転写手段）。この際、ト
ナー像受像体１４ａの周面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に存在する。次に、
トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極性）
の電圧を印加した裏面転写器１４ｇによりトナー像受像
体１４ａの周面上の裏面画像を一括して記録紙Ｐの下面
側に転写する（第２の転写手段）。転写器１４ｃによる
転写の際、良好な転写がなされるように、転写器１４ｃ
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。

【００３３】各色のトナー像は互いに重なり合うことか
ら、一括転写を可能とするにはトナー層の上層と下層の
トナーとが同様の帯電量で同一極性に帯電していること
が好ましい。このことから、トナー像受像体１４ａ上に
形成したカラートナー像をコロナ帯電により極性反転を
行ったり、像担持体上に形成したカラートナー像をコロ
ナ帯電により極性反転を行う両面画像形成では、下層の
トナーが同極性に十分帯電されないことから、転写が不
良となるので好ましくない。

【００３４】像担持体上で反転現像を繰り返し、重ね合
わせて形成した同極性のカラートナー像を極性を変えず
にトナー像受像体１４ａに一括転写し、次に、極性を変
えずに記録紙Ｐに一括転写することが、裏面画像形成の
転写性の向上に寄与するので好ましい。表面画像形成に
対しても、像担持体上に反転現像を繰り返し、重ね合わ
せて形成した同極性のカラートナー像を極性を変えずに
記録紙Ｐに一括転写することが、表面画像形成の転写性
の向上に寄与するので好ましい。

【００３５】以上のことからカラー画像形成において
は、上記の表面や裏面の画像形成法を用いて、第１の転
写手段を動作させて転写材の表面にカラートナー像を形
成し、次に、第２の転写手段を動作させて転写材の裏面
にカラートナー像を形成する両面画像形成法が好ましく
採用される。

【００３６】トナー像受像体１４ａは厚さ０．５〜２．
０ｍｍの無端状のゴムベルトで、シリコンゴム或いはウ
レタンゴムの１０⁸〜１０¹²Ω・ｃｍの抵抗値をもつ半
導電性基体と、ゴムの基体の外側にトナーフィルミング
防止層として厚さ５μｍ〜５０μｍのフッ素コーティン
グを行った２層構成とされる。この層も同様な半導電性
が好ましい。ゴムベルト基体の代わりに厚さ０．１〜
０．５ｍｍの半導電性のポリエステルやポリスチレン、
ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等を使用す
ることもできる。

【００３７】両面にカラートナー像が形成された記録紙
Ｐが、転写材分離用としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈに
より除電され、トナー像受像体１４ａから分離され、両
方のローラの内部にヒータを有する２本のローラで構成
される定着手段としての定着装置１７へと搬送される。
定着ローラ１７ａと、圧着ローラ１７ｂとの間で熱と圧
力とを加えられることにより記録紙Ｐ上の表裏の付着ト
ナーが定着され、両面画像記録がなされた記録紙Ｐが排
紙ローラ１８により送られて、装置外部のトレイへ排出
される。

【００３８】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クリーニング装置１４ｉ
によりクリーニングされる。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像担持体ＡＣ除電器１
６により除電を受けた後、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装置１９内
に掻き落とされ、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。クリーニング装置１９により
残留トナーを除去された感光体ドラム１０はＹのスコロ
トロン帯電器１１によって一様帯電を受け、次の画像形
成サイクルにはいる。

【００３９】上記の方法により、重ね合わせカラートナ
ー像の一括転写であるので、トナー像受像体上のカラー
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。

【００４０】実施形態２本発明のカラー画像形成装置の第二の実施形態の画像形
成プロセスおよび各機構について、図４及び図５を用い
て説明する。図４は、本発明のカラー画像形成装置の第
二の実施形態の断面構成図であり、図５は、第二の実施
形態にかかわる両面のトナー像形成状態を示す図であ
る。第一の実施形態と同様の機能、構造を有する部材に
は同一の符号を付した。

【００４１】駆動ローラ１４ｄと従動ローラ１４ｅ間に
張架されたトナー像受像体１４ａが、駆動ローラ１４ｄ
の軸を中心として図４の点線矢印ａで示す方向に回動さ
れ、感光体ドラム１０と離間された状態で以下の画像形
成が行われる。

【００４２】像担持体である感光体ドラム１０は、円筒
状の基体を内側に設け、導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有
機感光層（ＯＰＣ）等の感光層を基体の外周に形成した
ものであり、接地された状態で図４の矢印で示す時計方
向に回転される。

【００４３】像担持体としての感光体ドラム１０が駆動
回転され、前プリントまでの感光体ドラム１０の履歴を
なくすために、帯電前の除電手段としての一様露光器１
２１ａ、例えば発光ダイオードによる一様露光が行なわ
れ、感光体周面の除電がなされ、前回プリント時の帯電
が除去される。

【００４４】帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１
が感光体ドラム１０の前述した有機感光体層に対し所定
の電位に保持された制御グリッドと放電電極１１ａによ
るコロナ放電とによって帯電作用（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。

【００４５】感光体ドラム１０はスコロトロン帯電器１
１により周面に対し一様に帯電された後、像露光手段と
しての露光ユニット１２１により画像信号に基づいた像
露光が行われ、感光体ドラム１０上に潜像が形成され
る。

【００４６】像露光手段としての露光ユニット１２１は
不図示の発光素子としての半導体レーザ、半導体レーザ
から発光されるレーザ光を回転走査する回転多面鏡１２
１ｂ、ｆθレンズ１２１ｃ、反射ミラー１２１ｄ等によ
り構成され、不図示の半導体レーザから発光されるレー
ザ光を回転多面鏡１２１ｂにより回転走査し、ｆθレン
ズ１２１ｃ、反射ミラー１２１ｄ等を経て、回転する感
光体ドラム１０の主走査方向に画像信号に基づいた像露
光が行われ、感光体ドラム１０上に潜像が形成される。

【００４７】感光体ドラム１０の周縁にはイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとで構成される現像剤をそれぞれ充
填した現像手段である各色毎の現像器１３が設けられて
いて、まず、１色目の現像（例えばイエロー）が現像ス
リーブ１３１によって行われる。

【００４８】現像器１３は、前述したスコロトロン帯電
器１１による帯電と露光ユニット１２１とによる像露光
によって形成される感光体ドラム１０上の静電潜像を現
像バイアス電圧の印加による非接触現像法により非接触
の状態で帯電極性と同極性のトナー（本実施形態におい
ては感光体ドラムは負帯電であり、マイナス極性のトナ
ー）による反転現像により現像する。

【００４９】現像器１３が不図示の突き当てコロにより
感光体ドラム１０と所定の値、例えば１００μｍ〜１０
００μｍの間隙をあけて非接触に保たれ、現像器１３に
よる現像作用に際しては、現像スリーブ１３１に対し直
流あるいはさらに交流を加えた現像バイアスが印加さ
れ、現像器の収容する一成分或いは二成分現像剤による
ジャンピング現像が行われて、透明な導電層を接地する
負荷電の感光体ドラム１０に対してトナーと同極性（本
実施形態においてはマイナス極性）の直流バイアスを印
加して露光部にトナーを付着させる非接触の反転現像が
行われる。

【００５０】１色目の現像が終わった後、２色目（例え
ばマゼンタ）の画像工程に入り、再び感光体ドラム１０
がスコロトロン帯電器１１により一様帯電され、２色目
の画像データによる潜像が露光ユニット１２１によって
形成される。このとき、１色目の画像形成プロセスで行
われた一様露光手段１２１ａによる除電は行わない。２
色目のマゼンタの現像剤による現像が現像スリーブ１３
１によって行われる。現像は現像スリーブ１３１と感光
体ドラム１０との間に交流バイアスと直流バイアスを重
畳して印加し、非接触の反転現像にて行われる。

【００５１】３色目（シアン）、４色目（黒色）につい
ても２色目と同様の画像形成工程が行われ、感光体ドラ
ム１０上には４色のトナー像が重ね合わせて現像される
（トナー像形成手段）。

【００５２】上記の画像形成プロセスによって像担持体
としての感光体ドラム１０（第１の像担持手段）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る。
トナー像受像体１４ａが駆動ローラ１４ｄの軸を中心と
して図４の点線矢印ｂで示す方向に回動され、感光体ド
ラム１０と接触される。感光体ドラム１０の５回転目
に、感光体ドラム１０上の裏面画像の重ね合わせカラー
トナー像が、転写域１４ｂ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
る転写器１４ｃにより、感光体ドラム１０に接触して設
けられたトナー像受像体１４ａ（第２の像担持手段）上
に一括して転写される。この時に形成される表面画像
は、像担持体上では裏面画像形成とは、互いに鏡像にな
る様に画像データを変更する必要がある。

【００５３】感光体ドラム１０上の裏面画像の重ね合わ
せカラートナー像がトナー像受像体１４ａ上に一括して
転写された後、再度トナー像受像体１４ａが駆動ローラ
１４ｄの軸を中心として図４の点線矢印ａで示す方向に
回動され、感光体ドラム１０と離間される。

【００５４】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは像担持体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、更に、前プリントまでの感
光体の履歴をなくすために、例えば発光ダイオードを用
いた帯電前の一様露光器１２１ａによる露光による感光
体周面の除電がなされ、前回プリント時の帯電が除去さ
れて引き続き次の表面画像のカラー画像形成が行われ
る。

【００５５】上記のカラー画像形成プロセスと同様にし
て、重ね合わせカラートナー像の表面画像が感光体ドラ
ム１０上に形成される。

【００５６】次に、感光体ドラム１０上に形成された表
面画像と、トナー像受像体１４ａ上に形成されている裏
面画像とが転写域１４ｂにおいて同期がとられるように
して、トナー像受像体１４ａが駆動ローラ１４ｄの軸を
中心として図４の点線矢印ｂで示す方向に回動され、感
光体ドラム１０と接触される。

【００５７】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、給送ローラ１５ｂにより給送されてタイ
ミングローラ１５ｃへ搬送される。

【００５８】記録紙Ｐは、タイミングローラ１５ｃ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、記録紙Ｐは、紙帯
電器１４ｆによりトナーと同極性に紙帯電され、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
像受像体上のトナー像や像担持体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。

【００５９】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転写器１４ｃにより感
光体ドラム１０の周面上の表面画像が一括して記録紙Ｐ
の上面側に転写される（第１の転写手段）。この際、ト
ナー像受像体１４ａの周面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に存在する。次に、
トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極性）
の電圧を印加した裏面転写器１４ｇによりトナー像受像
体１４ａの周面上の裏面画像を一括して記録紙Ｐの下面
側に転写する（第２の転写手段）。

【００６０】各色のトナー像は互いに重なり合うことか
ら、一括転写を可能とするにはトナー層の上層と下層の
トナーとが同様の帯電量で同一極性に帯電していること
が好ましい。このことから、トナー像受像体１４ａ上に
形成したカラートナー像をコロナ帯電により極性反転を
行ったり、像担持体上に形成したカラートナー像をコロ
ナ帯電により極性反転を行う両面画像形成では、下層の
トナーが同極性に十分帯電されないことから、転写が不
良となるので好ましくない。

【００６１】像担持体上で反転現像を繰り返し、重ね合
わせて形成した同極性のカラートナー像を極性を変えず
にトナー像受像体１４ａに一括転写し、次に、極性を変
えずに記録紙Ｐに一括転写することが、裏面画像形成の
転写性の向上に寄与するので好ましい。表面画像形成に
対しても、像担持体上に反転現像を繰り返し、重ね合わ
せて形成した同極性のカラートナー像を極性を変えずに
記録紙Ｐに一括転写することが、表面画像形成の転写性
の向上に寄与するので好ましい。

【００６２】以上のことからカラー画像形成において
は、上記の表面や裏面の画像形成法を用いて、第１の転
写手段を動作させて転写材の表面にカラートナー像を形
成し、次に、第２の転写手段を動作させて転写材の裏面
にカラートナー像を形成する両面画像形成法が好ましく
採用される。

【００６３】トナー像受像体１４ａは厚さ０．５〜２．
０ｍｍの無端状のゴムベルトで、シリコンゴム或いはウ
レタンゴムの１０⁸〜１０¹²Ω・ｃｍの抵抗値をもつ半
導電性基体と、ゴムの基体の外側にトナーフィルミング
防止層として厚さ５μｍ〜５０μｍのフッ素コーティン
グを行った２層構成とされる。この層も同様な半導電性
が好ましい。ゴムベルト基体の代わりに厚さ０．１〜
０．５ｍｍの半導電性のポリエステルやポリスチレン、
ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等を使用す
ることもできる。

【００６４】両面にカラートナー像が形成された記録紙
Ｐが、転写材分離用としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈに
より除電されトナー像受像体１４ａから分離され、両方
のローラの内部にヒータを有する２本のローラで構成さ
れる定着手段としての定着装置１７へと搬送される。定
着ローラ１７ａと、圧着ローラ１７ｂとの間で熱と圧力
とを加えられることにより記録紙Ｐ上の表裏の付着トナ
ーが定着され、両面画像記録がなされた記録紙Ｐが排紙
ローラ１８により送られて、装置外部のトレイへ排出さ
れる。

【００６５】再度トナー像受像体１４ａが駆動ローラ１
４ｄの軸を中心として図４の点線矢印ａで示す方向に回
動され、感光体ドラム１０と離間される。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に当接されるトナー像受像体クリーニング装
置１４ｉのブレードによりクリーニングされる。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像
担持体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
ーニング装置１９内に掻き落とされ、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。クリーニ
ング装置１９により残留トナーを除去された感光体ドラ
ム１０はスコロトロン帯電器１１によって一様帯電を受
け、次の画像形成サイクルにはいる。

【００６６】上記の方法により、重ね合わせカラートナ
ー像の一括転写であるので、トナー像受像体上のカラー
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。

【００６７】実施形態３本発明のカラー画像形成装置の第三の実施形態の画像形
成プロセスおよび各機構について、図６を用いて説明す
る。図６は、本発明のカラー画像形成装置の第三の実施
形態の断面構成図である。本実施形態では、像担持体上
へのカラートナー像を第一の実施形態と同一の画像形成
プロセスで形成し、像担持体上のカラートナー像を中間
転写体を介してトナー像受像体あるいは転写材に転写す
るものであり、従ってトナー像受像体の配置及び転写材
の給送方向が第一の実施形態と反対方向となる。第一の
実施形態と同様の機能、構造を有する部材には同一の符
号を付した。

【００６８】中間転写体としての転写ベルト４１が、像
担持体としての感光体ドラム１０に対向して設けられ、
中間転写ベルト４１を感光体ドラム１０に押圧する転写
ローラとしての第１ローラ４２と、転写域１４ｂにおい
てトナー像受像体１４ａに中間転写ベルト４１を押圧す
る第２ローラ４３と、バックアップローラ４４と、の間
に張架される。４５は中間転写ベルトクリーニング装置
である。

【００６９】第一の実施形態にて説明したと同様にし
て、各色毎の帯電手段としてのスコロトロン帯電器１
１、像露光手段としての露光ユニット１２、現像手段と
しての現像器１３により重ね合わせカラートナー像が感
光体ドラム１０の一回転以内に感光体ドラム１０の周面
上に形成される（トナー像形成手段）。

【００７０】トナー像形成手段により像担持体としての
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、感光体ドラム１０上の裏面画像の
重ね合わせカラートナー像が、転写ローラ４２により中
間転写ベルト４１（第１の像担持手段）に一旦転写され
た後、転写域１４ｂ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転写
器１４ｃにより、駆動ローラ１４ｄと従動ローラ１４ｅ
間に張架され、感光体ドラム１０に近接あるいは接触し
て設けられたトナー像受像体１４ａ（第２の像担持手
段）上に一括して転写される。

【００７１】再度、トナー像形成手段により重ね合わせ
カラートナー像の表面画像が感光体ドラム１０上に形成
され中間転写ベルト４１に転写される。この時に形成さ
れる表面画像は、像担持体上では裏面画像形成とは、互
いに鏡像になる様に画像データを変更する必要がある。

【００７２】転写材としての記録紙Ｐが、感光体ドラム
１０上に形成され、中間転写ベルト４１に一旦転写され
て中間転写ベルト４１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１４
ｂへ給送される。この際、記録紙Ｐは、紙帯電器１４ｆ
によりトナーと同極性に紙帯電され、トナー像受像体１
４ａ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、トナー像受像体上の
トナー像や像担持体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。

【００７３】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転写器１４ｃにより中
間転写ベルト４１の周面上の表面画像が一括して記録紙
Ｐの上面側に転写される（第１の転写手段）。この際、
トナー像受像体１４ａの周面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に存在する。次
に、トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極
性）の電圧を印加した裏面転写器１４ｇによりトナー像
受像体１４ａの周面上の裏面画像を一括して記録紙Ｐの
下面側に転写する（第２の転写手段）。

【００７４】トナー像受像体１４ａは厚さ０．５〜２．
０ｍｍの無端状のゴムベルトで、シリコンゴム或いはウ
レタンゴムの１０⁸〜１０¹²Ω・ｃｍの抵抗値をもつ半
導電性基体と、ゴムの基体の外側にトナーフィルミング
防止層として厚さ５μｍ〜５０μｍのフッ素コーティン
グを行った２層構成とされる。この層も同様な半導電性
が好ましい。ゴムベルト基体の代わりに厚さ０．１〜
０．５ｍｍの半導電性のポリエステルやポリスチレン、
ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等を使用す
ることもできる。

【００７５】両面にカラートナー像が形成された記録紙
Ｐが、転写材分離用としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈに
より除電されトナー像受像体１４ａから分離され、両方
のローラの内部にヒータを有する２本のローラで構成さ
れる定着手段としての定着装置１７へと搬送され、熱と
圧力とを加えられることにより記録紙Ｐ上の表裏の付着
トナーが定着されて両面画像記録がなされ、装置外部の
トレイへ排出される。

【００７６】本実施形態での転写後のトナー像受像体１
４ａ上の周面上に残ったトナーはトナー像受像体１４ａ
に当接・解除可能なトナー像受像体クリーニング装置１
４ｉのブレードによりクリーニングされる。

【００７７】上記の方法により、重ね合わせカラートナ
ー像の一括転写であるので、トナー像受像体上のカラー
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。

【００７８】上記第一〜第三の実施形態において、第一
の画像形成手段による片面のみのコピーがなされること
は勿論である。

【００７９】

【発明の効果】請求項１または４によれば、重ね合わせ
カラートナー像の一括転写であるので、トナー像受像体
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。

【００８０】請求項２によれば、像担持体が小型化さ
れ、カラー画像形成装置の小型化が図られる。

【００８１】請求項３によれば、像担持体の周囲に配設
される帯電手段、像露光手段、現像手段等の配置が容易
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の第一の実施形態
の断面構成図である。

【図２】図１の像担持体の側断面図である。

【図３】第一の実施形態にかかわる両面のトナー像形成
状態を示す図である。

【図４】本発明のカラー画像形成装置の第二の実施形態
の断面構成図である。

【図５】第二の実施形態にかかわる両面のトナー像形成
状態を示す図である。

【図６】本発明のカラー画像形成装置の第三の実施形態
の断面構成図である。

【符号の説明】１０感光体ドラム１１スコロトロン帯電器１２，１２１露光ユニット１３現像器１４ａトナー像受像体１４ｃ転写器１４ｇ裏面転写器１７定着装置４１中間転写ベルトＰ記録紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福地真和東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者松原昭年東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者池田忠義東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に対し、帯電、像露光、反転現
像を繰り返し、トナー像を重ね合わせて形成されたカラ
ー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カラートナー像が一
括して転写され、転写された該トナー像を再び表面に担
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ているカラートナー像
を転写材の一方の面に転写する第１の転写手段と、前記第２の像担持手段に担持されているカラートナー像
を前記転写材の他方の面に転写する第２の転写手段と、前記第１の転写手段を動作させ、次に前記第２の転写手
段を動作させて前記転写材の両面にカラートナー像を転
写した後、転写されたカラートナー像を定着する定着手
段とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】前記像担持体に対し、帯電、像露光、現
像を繰り返し、前記像担持体の一回転でカラートナー像
を重ね合わせて形成することを特徴とする請求項１に記
載のカラー画像形成装置。
【請求項３】一回転でカラートナー像を重ね合わせて
形成した後、中間転写体を介して前記第２の像担持手段
へ転写することを特徴とする請求項２に記載のカラー画
像形成装置。
【請求項４】前記像担持体に対し、帯電、像露光、現
像を繰り返し、前記像担持体の多回転でカラートナー像
を重ね合わせて形成することを特徴とする請求項１に記
載のカラー画像形成装置。