JPH09325663A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原稿の表裏画像の読み取り順序に関係なく表
裏の各トナー像を所定の像担持手段上に形成すると共
に、同一原稿による多数枚のコピーの能率向上を図る。 【解決手段】 裏面画像の読み取りが先の場合には裏面
のトナー像を第一の像担持手段上に形成してこれを第二
の像担持手段上に転写すると共に画像データをメモリに
格納し、次いで表面のトナー像を第一の像担持手段上に
形成すると共に画像データをメモリに格納して前記の各
トナー像を転写材の表裏に同時に転写する。また２枚目
以降のコピーに際しては各画像メモリより直接画像デー
タを出力して前記の各像担持手段上に裏面の次いで表面
の各トナー像を形成するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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
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トナー像を形成
後、１回で定着を行うものが提案さている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、前記の
両面反転給紙装置を用いて両面画像を形成する画像形成
装置は、周知の如く転写材の搬送距離が長くなるためコ
ピーに多くの処理時間がかかり、また転写材が画像定着
のため２度加熱を受けることから紙質を傷める等の問題
があった。

【０００５】そこで本発明者は先に、２つの像担持手段
と２つの転写手段を設けることにより、転写材の両面に
対しトナー像を転写し、両面にトナー像を有した転写材
を同時に定着する装置について研究を行い、両面コピー
の処理速度を著しく早めることの出来る画像形成装置の
実現を可能とした。

【０００６】本発明は、さらに原稿表裏の読み取り順序
に関係なく、表裏の画像を最も短時間で効率よく所定の
像担持手段上に形成して転写材の表裏に同時に転写出来
るようにすると共に、同一原稿による複数枚のコピーを
能率良く行えるようにした画像形成装置の提供を目的と
したものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、トナー像形
成手段により形成された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
に担持されているトナー像を転写材の表面に転写する第
１の転写手段と、前記第２の像担持手段に担持されてい
るトナー像を前記転写材の裏面に転写する第２の転写手
段と、前記第１の転写手段により前記第１の像担持手段
に担持されているトナー像を前記転写材の表面に転写
し、また、前記第２の転写手段により前記第２の像担持
手段に担持されているトナー像を前記転写材の裏面に転
写し、前記転写材の両面に転写されたトナー像を定着す
る定着手段とを有する画像形成装置において、原稿読み
取り手段により、表面および裏面に相当する原稿を読み
取って画像メモリに収納し、原稿読み取りに同期するか
若しくは前記画像メモリよりの出力によって、前記第２
の像担持手段への画像形成を転写材の表面に転写を行う
前記第１の像担持手段への画像形成より先に行うことを
特徴とする画像形成装置、によって達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明が適用される画像形成装置
について２つの実施の形態について説明する。なお、本
発明は以下に述べる実施の形態に限定されるものではな
い。また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。以下説明する実施例の形態は何れもカ
ラー画像を形成するカラー画像形成装置の実施例である
が、本発明はモノクロ用の画像形成装置についても適用
される。

【０００９】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る。

【００１０】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。

【００１１】感光体ドラム１０は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回転される。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。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。後に説明する別体又
は装置上面に設けた画像読取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。

【００１６】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
ら上記波長や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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【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１３
８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。

【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】次に、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２を用いて説明する。図２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２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２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により後に説明する別体又は
装置上面に設けた画像読取装置によって読み取られ、電
気的に画像処理がなされた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２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２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２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２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】前記の各実施形態のカラー画像形成装置に
入力される原稿の各色別の画像データは、例えば図３に
示す装置本体とは別体又は装置本体上部に設けた画像読
取装置５０Ａもしくは５０Ｂによって読み取られる。

【００６８】前記の画像読取装置５０Ａによる場合、原
稿Ｄは表面を下向きとして下側よりページ順に積層され
ていて、搬出ベルト５１Ａとさばきローラ５２の作動に
より最下層の原稿Ｄが搬送路５３に向け搬出される。

【００６９】搬出された原稿Ｄは実線にて示す位置に付
勢されているガイド板Ｇを排除して破線にて示す位置に
退避させ、搬送ベルト５４を介して透明体のプラテンガ
ラス５５上に給紙されて、裏面を下向きにした状態で原
稿読取位置に一時停止される。

【００７０】プラテンガラス５５上の原稿Ｄの裏面画像
は、走査光学系を構成する照明ランプと第１ミラーから
成る第１ミラーユニット５６と、Ｖ字状に位置した第２
ミラーと第３ミラーから成る第２ミラーユニット５７
の、第１ミラーユニット５６の速度Ｖによる読み取り動
作と、第２ミラーユニットによる同方向への速度Ｖ／２
による移動露光により読み取られて、投影レンズＬによ
り撮像素子ＣＣＤ上に結像される。撮像素子ＣＣＤ上に
結像した裏面画像は、各色別の画像データとして図４
（ａ）に示す如く画像メモリ（Ｉ）に一旦格納されると
共に、第一の実施形態のカラー画像形成装置に対しては
前記の各露光ユニット１２に、一方第二の実施形態のカ
ラー画像形成装置に対しては前記の露光ユニット１２１
にそれぞれ電気信号として出力されて感光体ドラム１０
上に潜像が形成され、現像を終えて形成されたトナー像
は転写器１４ｃによって転写されて、前述したトナー像
受像体１４ａ上には裏面画像の形成が行われる。

【００７１】画像読取装置５０Ａでは裏面画像の読み取
りが終了すると、原稿Ｄは搬送ベルト５４の一時的な逆
回転により反転給紙路５８を経て表裏を反転し、再び搬
送路５３を経て搬送ベルト５４を介してプラテンガラス
５５上に給紙され、表面を下向きにした状態で原稿読取
位置に一時停止される。

【００７２】プラテンガラス５５上の原稿Ｄは表面画像
を前記の走査光学系によって読み取られ、各色別の画像
データとして画像メモリ（II）に一旦格納されると共に
前記の各露光ユニット１２あるいは１２１に電気信号と
して出力されて前述した感光体ドラム１０上の表面画像
の形成が行われる。

【００７３】トナー像受像体１４ａ上に形成された前記
の裏面画像と感光体ドラム１０上に形成された前記の表
面画像は給紙カセット１５より給紙される１枚目の記録
紙Ｐの表裏に転写されて１枚目のコピーサイクルが終了
される。表面トナー像及び裏面トナー像を保持した記録
紙Ｐは定着装置１７によって定着され、表裏を反転して
表面を下側にして装置外のトレイ上に排出される。

【００７４】２枚目以降のコピーに際しては原稿Ｄの画
像読み取りは行われず、図４（ａ）において破線に示す
如く前記の画像メモリ（Ｉ）からの画像データを出力す
ることによって裏面画像が、また前記の画像メモリ（I
I）からの画像データを出力することによって表面画像
が形成されて、給紙カセット１５より給紙される２枚目
以降の各記録紙Ｐの表裏に対してそれぞれ表面画像及び
裏面画像の転写がなされる。表面トナー像及び裏面トナ
ー像を保持した記録紙Ｐは定着装置１７によって定着さ
れ、表面を下側にして先に排出した記録紙上にページ順
に積層される。

【００７５】一方、画像読取装置５０Ａでは、画像の読
み取りを終了した原稿Ｄは、搬送ベルト５４の作動によ
り排紙ローラ５９を介してトレイ６０上に表面が下向き
の状態で下側よりページ順に積み重なるように排紙され
る。

【００７６】一方前記の画像読取装置５０Ｂによる場
合、原稿Ｄは表面を上向きとして上側よりページ順に積
層されていて、搬出ローラ５１Ｂとさばきローラ５２の
作動により最上層の原稿Ｄが搬送路５３に向けて搬出さ
れる。

【００７７】搬出された原稿Ｄは、前述した画像読取装
置５０Ａの場合と同様のプロセスを経てプラテンガラス
５５上に給紙され、表面を下向きにした状態で原稿読取
位置に一時停止して、表面画像を走査光学系によって読
み取られ、図４（ｂ）に示す如く各色別の画像データと
して画像メモリ（Ｉ）に一旦格納される。

【００７８】表面画像の読み取りを終了すると、原稿Ｄ
は前述した画像読取装置５０Ａの場合と同様のプロセス
により、反転給紙路５８を経て再びプラテンガラス５５
上に給紙され、裏面を下向きにした状態で原稿読取位置
に一時停止される。

【００７９】プラテンガラス５５上の原稿Ｄは裏面画像
を前記の走査光学系によって読み取られ、各色別の画像
データとして画像メモリ（II）に一旦格納されると共に
前記の各露光ユニット１２あるいは１２１に電気信号と
して出力され、感光体ドラム１０上に形成された裏面画
像は転写器１４Ｃによって転写がなされて前述したトナ
ー像受像体１４ａ上に裏面画像の形成が行われる。

【００８０】次いで前記の画像メモリ（Ｉ）より表面画
像の画像データが出力されて感光体ドラム１０上に表面
画像が形成されて、給紙カセット１５より給紙される１
枚目の記録紙Ｐの表裏に表面及び裏面画像の転写がなさ
れて１枚目のコピーが終了される。表裏両面にトナー像
を保持した記録紙Ｐは定着装置１７によって定着され、
表裏を反転して表面を下側にして、装置外のトレイ上に
排出される。

【００８１】同一原稿による２枚目以降のコピーに際し
ては画像の読み取りは行わず図４（ｂ）において破線に
て示す如く前記の各画像メモリ（Ｉ）および（II）から
の画像データを出力することによって裏面画像の、つい
で表面画像の順に表裏の画像形成が行われる。表裏両面
にトナー像を保持した記録紙Ｐは定着されて順次装置外
に排出され、先に排出された記録紙上にページ順に積層
される。

【００８２】また、画像読取装置５０Ｂでは、画像の読
み取りを終了した原稿Ｄは、排紙ローラ６２を介して反
転し、表面が下向きの状態で下側よりページ順に積み重
ねるように排紙される。

【００８３】なお、画像読取装置５０Ａ，５０Ｂの何れ
の場合にも、画像メモリ（Ｉ）および（II）に格納され
た各画像データは、新たな原稿の画像読み取りの開始に
より消去されて、次なる画像データの格納に備える。

【００８４】

【発明の効果】本発明は、原稿画像の読み取り時に、像
担持体上への画像記録に要する時間が画像メモリに格納
するに要する時間よりも長時間を要することに注目して
なされたもので、本発明により、両面原稿の画像読み取
りを表裏の何れの面を優先して開始しても最も短時間内
に表裏の各トナー像を対象とする像担持手段上に形成し
て転写材の表裏に対し同時に転写することが可能となり
（請求項１，２および３）、さらに引き続いてなされる
同一原稿による複数枚のコピーも能率良く実施すること
の出来る（請求項４）処理速度の向上した実用的に優れ
た両面画像形成装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施形態の画像形成装置の断面構成図。

【図２】第二の実施形態の画像形成装置の断面構成図。

【図３】画像読取装置の断面構成図。

【図４】画像形成プロセスを示すフローチャート。

【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，１４ｇ 転写器 １５ 給紙カセット １７ 定着装置 １９ クリーニング装置 ５０Ａ，５０Ｂ 画像読取装置 ５４ 搬送ベルト ５５ プラテンガラス ５６ 第１ミラーユニット ５７ 第２ミラーユニット ５８ 反転給紙路 Ｄ （両面）原稿

───────────────────────────────────────────────────── 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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像形成手段により形成されたトナ
   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トナー像を転写
   材の表面に転写する第１の転写手段と、 前記第２の像担持手段に担持されているトナー像を前記
   転写材の裏面に転写する第２の転写手段と、 前記第１の転写手段により前記第１の像担持手段に担持
   されているトナー像を前記転写材の表面に転写し、ま
   た、前記第２の転写手段により前記第２の像担持手段に
   担持されているトナー像を前記転写材の裏面に転写し、 前記転写材の両面に転写されたトナー像を定着する定着
   手段とを有する画像形成装置において、 原稿読み取り手段により、表面および裏面に相当する原
   稿を読み取って画像メモリに格納し、 原稿読み取りに同期するか若しくは前記画像メモリより
   の出力によって、前記第２の像担持手段への画像形成を
   転写材の表面に転写を行う前記第１の像担持手段への画
   像形成より先に行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 最初に表面を読み取る時は、画像メモリ
   に収納し、裏面の読み取りと同期して第２の像担持体へ
   の画像形成を行い、次いで前記画像メモリよりの出力に
   よって第１の像担持体への画像形成を行うことを特徴と
   する請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 最初に裏面を読み取る時は、読み取りに
   同期して第２の像担持体への画像形成を行い、表面の読
   み取りに同期して第１の像担持体への画像形成を行うこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 画像メモリよりの出力を繰り返して行う
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の
   画像形成装置。