画像形成装置
【課題】 本発明は、装置本体の小型化が出来、コストアップせずに画像上の汚れの発生を無くすことが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】 感光ドラム101と接しつつ回転する転写ローラ106と、感光ドラム101に担持されたトナー像を記録材２へ静電的に転写するために転写ローラ106に転写電圧を印加する転写電圧電源11と、記録材２上に転写されたトナー像を定着する定着装置107と、トナー像を定着した記録材２を裏返して感光ドラム101と転写ローラ106との間に再給送する再給送路301とを有し、該再給送路301の記録材２を搬送するための再給装ローラ201が転写ローラ106と対向して圧接していることを特徴とする。
【解決手段】 感光ドラム101と接しつつ回転する転写ローラ106と、感光ドラム101に担持されたトナー像を記録材２へ静電的に転写するために転写ローラ106に転写電圧を印加する転写電圧電源11と、記録材２上に転写されたトナー像を定着する定着装置107と、トナー像を定着した記録材２を裏返して感光ドラム101と転写ローラ106との間に再給送する再給送路301とを有し、該再給送路301の記録材２を搬送するための再給装ローラ201が転写ローラ106と対向して圧接していることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複写機やＬＢＰ（レーザビームプリンタ）などの電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、画像形成部で記録材収納部から供給される記録材（例えば紙）の一面側（表面）にまず画像形成（印字）を行う。その後、記録材を裏返して、再び画像形成部に搬送して記録材の二面側（裏面）に画像形成を行い、記録材の両面に画像を形成する画像形成装置が知られている。
【０００３】
この両面印刷に対応するために、画像形成装置に再給送路を備え、両面印刷モードを指定したときには、片面に画像形成された記録材を再給送路に送り出し、再度、画像形成部に送って裏面側に画像形成を行うようにしている。
【０００４】
従来の画像形成装置では、再給送路内に設置されている搬送部材は、図３に示すように、２個の再給送ローラ202，203を対向させて圧接させたものである。そして、これらの搬送部材を一つもしくは複数個設置して記録材２を挟持搬送する構成である（例えば特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１５８４２号公報（図１、図６）
【特許文献２】特許第３０５３２８２号公報（図１、図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、再給送路内の搬送部材が図３や特許文献１、２のような構成の場合、画像形成装置内で搬送部材を設けるスペースが必要になる。また搬送部材を複数個設けると更にスペースが必要となり、装置本体が大型化してしまう。近年、市場では特に机上などに画像形成装置を設置して使用することが多くなってきており、小型、省スペース化が求められている。
【０００７】
本発明の目的は、装置本体の小型化が出来、コストアップせずに画像上の汚れの発生を無くすことが可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、画像情報に応じたトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と接しつつ回転する転写部材と、前記像担持体に担持されたトナー像を記録材へ静電的に転写するために前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加手段と、記録材上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、トナー像を定着した記録材を裏返して前記像担持体と前記転写部材との間に再給送する再給送手段とを有し、前記再給送手段の記録材を搬送するための搬送部材が前記転写部材と対向して圧接していることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
記録材の裏面側に転写、定着を行うために該記録材を像担持体と転写部材との間に再給送する再給送手段の搬送部材を、転写部材と対向して圧接することによって、搬送部材を減らすことが可能となり装置の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す断面説明図である。
【図２】転写電圧印加手段の構成を示すブロック図である。
【図３】比較例の画像形成装置の概略構成を示す断面説明図である。
【図４】第１実施形態の転写電圧の制御を示す図である。
【図５】第２実施形態の転写電圧の制御を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明に係る画像形成装置の一実施形態について説明する。
【実施例１】
【００１２】
＜画像形成装置の全体構成＞
図１は本発明に係る画像形成装置の一例として構成されたレーザービームプリンタである。図１の画像形成装置１において、91は給送ローラである。92は転写前搬送ローラである。101は画像情報に応じたトナー像を担持する像担持体としての感光ドラムである。102は帯電部材としての帯電ローラである。103はレーザ露光装置である。104は現像スリーブ108及び現像ブレードならびに１成分磁性トナー等からなる現像装置である。
【００１３】
105はクリーニングブレードである。106は感光ドラム101と接しつつ回転する転写部材となる転写ローラ106である。107は記録材２上（記録材上）に転写されたトナー像を定着する定着手段となる定着装置である。93は排出反転ローラである。301はトナー像を定着した記録材２を裏返して感光ドラム101と転写ローラ106との間に再給送する再給送手段を構成する再給送路である。201は再給送路301に設けられ、記録材２を搬送するための搬送部材となる再給送ローラである。再給送ローラ201は転写ローラ106と対向して圧接されており、再給送ローラ201と転写ローラ106とにより挟持されて記録材２が再給送される。
【００１４】
＜片面印字動作＞
感光ドラム101は帯電ローラ102によって一様に負極性（マイナス）の電荷に帯電し、レーザ露光装置103からのレーザービームによって感光ドラム101に静電潜像が形成される。次に、現像装置104の中で負極性（マイナス）に帯電したトナーが感光ドラム101上の静電潜像に付着して可視像となる。記録材２は給送ローラ91により転写前搬送ローラ92に搬送された後、転写ローラ106の作用により感光ドラム101上のトナー像が記録材２に転写され、定着装置107でトナー像が定着される。
【００１５】
定着装置107でトナー像が定着された記録材２は排出反転ローラ93によって排出トレイ３に排出される。クリーニングブレード105は感光ドラム101上に残ったトナーを除去する。以上の各ユニットの働きにより画像が形成される。
【００１６】
＜両面印字動作＞
本実施形態では、記録材２の一面目を画像形成した後、二面目の画像形成も続けて行い、完全に両面の画像形成が終了し、排出されるまでは次の記録材２の画像形成動作は行われない。記録材２に一枚ずつ画像形成を行う制御となっている。
【００１７】
記録材２の一面目側の印字手順は、定着装置107までの記録材２の動きは前述した片面印字動作と同じであるので省略する。
【００１８】
排出反転ローラ93のところまできた記録材２は、定着装置107を抜けた後、記録材２の後端部が排出反転ローラ93に到達すると、該排出反転ローラ93が逆回転を始めて記録材２は再給送路301に送られる。再給送路301に送られた記録材２は再給送ローラ201と転写ローラ106とにより挟持搬送されて転写前搬送ローラ92まで送られる。
【００１９】
記録材２が再給送路301に送られている間に、感光ドラム101上には前述したと同様にトナー像が作られる。記録材２は転写ローラ106と感光ドラム101とのニップ部に送られ、転写ローラ106の作用により感光ドラム101上のトナー像は記録材２の二面目側に転写され、定着装置107で定着される。定着装置107でトナー像が定着された記録材２は排出反転ローラ93によって排出トレイ３に排出される。
【００２０】
＜転写部の構成＞
接触転写部材としての転写ローラ106は、感光ドラム101の表面に所定の押圧力、本実施形態では９．８Ｎ（１kgf）で接触している。そして、感光ドラム101に担持されたトナー像を記録材２へ静電的に転写するために転写電圧印加手段となる図２に示す転写高圧電源11から転写ローラ106に転写電圧を印加する。転写高圧電源11から印加される転写電圧により、感光ドラム101と転写ローラ106との間のニップ部で感光ドラム101の表面のトナー像を記録材２に転写する。本実施形態の転写ローラ106は図示しない駆動伝達ギアを介して感光ドラム101から駆動力が伝達される。
【００２１】
本実施形態で用いた転写ローラ106は、芯金の表面に導電性のゴム材からなる弾性層を形成して構成されており、転写ローラ106の抵抗値は１０６Ω〜１０１０Ωに調整されている。転写ローラ106の直径は１４mm、芯金の直径は６mm、ゴム材の厚みは４mm、ゴム材としては発泡タイプのＮＢＲ（nitril-butadiene rubber；ニトリルブタジエンゴムゴム）を用いている。本実施形態の転写ローラ106の抵抗値は２３℃／５０％Ｒ.Ｈ.（相対湿度）環境で１．０×１０８Ωとしている。
【００２２】
＜転写制御＞
以下に図２を用いて感光ドラム101から記録材２にトナーを転写するときの制御について説明する。
【００２３】
転写ローラ106では記録材２に対してトナーと逆極性の電圧を印加して、記録材２にトナーを転写させる。どのような環境においても転写できるように以下のような制御を行う。
【００２４】
転写ローラ106は単体でも環境でも抵抗値が変わり、最適に転写ができる電圧が変わるが、その場合、ＡＴＶＣ（Active Transfer Voltage Control）制御を行い、最適な転写電圧を印加する。
【００２５】
ＡＴＶＣの制御方法は、転写電圧の印加制御を行う際、図２に示すように、非画像形成時において、制御装置（ＣＰＵ）10からＤ／Ａ（デジタル／アナログ）コンバータ12を介して転写高圧電源11が制御される。そして、転写高圧電源11に出力される転写出力値（デジタル値０〜２５５）によって転写ローラ106に電圧が印加される。なお、非画像形成時とは、レーザ露光装置103から感光ドラム101に画像露光して画像情報を書き込むまでの時間、もしくは記録材２相互間等である。
【００２６】
このときに流れる電流を電流検知手段14で検知し、検知した電流値をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ13を介して制御装置10にフィードバックし、転写ローラ106に流れる電流値を判断して一定の電流値Ｉ０（２μＡ〜４μＡ）で定電流制御を行う。本実施形態においては３μＡの定電流制御を行った。
【００２７】
そして、この定電流制御時に転写ローラ106に生じた電圧Ｖ０を検出し、この電圧Ｖ０を基に適正な範囲で電圧を印加する。
【００２８】
次に本発明の特徴的な構成である再給送路301内の搬送部材となる再給送ローラ201の構成について説明する。
【００２９】
再給送ローラ201は、転写ローラ106に所定の押圧力、本実施形態においては２．９４Ｎ（０．３kgf）で接触し、そのニップ部で記録材２を挟持搬送する。再給送ローラ201そのものの構成は、金属や樹脂などの芯軸の表面に樹脂材料、ゴム材料またはそれに近い材料を長手方向の一部、もしくは長手方向の全域に渡って被覆した構成である。
【００３０】
再給送ローラ201は装置本体の構成により、駆動回転される場合、もしくは従動回転される場合がある。本実施形態では転写ローラ106は感光ドラム101との間で図示しない駆動伝達ギアを介して回転駆動され、再給送ローラ201は転写ローラ106に圧接して従動回転する構成としている。
【００３１】
これは、再給送ローラ201を駆動回転しようとした場合、例えば感光ドラム101から駆動力を伝達しようとした場合、図１の矢線で示すように、感光ドラム101と再給送ローラ201との回転方向が同方向になるため駆動伝達ギアを１つ増やす必要がある。そのため本実施形態においては装置本体のスペースやコストの観点から転写ローラ106を駆動回転させ、再給送ローラ201を転写ローラ106に従動回転させる構成とした。
【００３２】
尚、再給送ローラ201を駆動回転する構成であっても良い。このように感光ドラム101、転写ローラ106、再給送ローラ201の駆動伝達が連結している。このため、感光ドラム101、転写ローラ106、再給送ローラ201のうちの何れを回転させる場合も最短のギア連結となり、図３に示して後述する従来構成の比較例と比べても装置本体のスペースやコストの面で有利である。
【００３３】
本実施形態で用いた再給送ローラ201は、ＳＵＳ（Stainless；ステンレス）製の芯金を有する。その芯金の表面に絶縁性を有するＥＰＤＭ（Ethylene Propylene Diene Terpolymer；エチレンプロピレンジエンゴム）のソリッドゴムを長手方向に設置する。本実施形態では給送される記録材２の中央部から左右に１００mmの位置に幅２０mmのものを２箇所設置した構成である。ゴムが被覆された部分の直径は１４mmである。
【００３４】
再給送ローラ201から、転写ローラ106と感光ドラム101とのニップ部までの搬送経路上の離間距離は、ＬＧＬサイズ（２１５．９mm×３５５．６mm）の記録材２の長さよりも長い。そして、再給送ローラ201と転写ローラ106とのニップ部と、該転写ローラ106と感光ドラム101とのニップ部とを記録材２が同時に通過することがないように構成される。
【００３５】
上記構成を用いて本実施形態の画像形成装置１を作成した。また、比較例として図３に示すような従来構成の画像形成装置21を作成した。
【００３６】
図３に示す比較例の画像形成装置21は再給送ローラ202，203の構成、及びそれを含む再給送路301の構成が異なる以外は、図１に示す画像形成装置１の構成と略同じであるので重複する説明は省略する。
【００３７】
比較例の再給送ローラ202，203は一対のローラ対が対向する構成になっており、再給送路301に再給送された記録材２は再給送ローラ202，203により挟持されて搬送される。比較例の再給送ローラ202，203には電圧を印加するような装置は設けられていない。再給送ローラ202，203はＳＵＳ製の芯金の表面にＥＰＤＭのソリッドゴムを長手方向に給送される記録材２の中央部から左右に１００mmの位置に、幅２０mmのものを２箇所設置した構成である。ゴムが被覆された部分の直径は１４mmである。再給送ローラ203が駆動回転され、再給送ローラ202は再給送ローラ203に従動回転する。
【００３８】
図１に示す本実施形態の画像形成装置１本体と、図３に示す比較例の画像形成装置21本体とを比較する。図１に示す本実施形態の画像形成装置１本体では転写ローラ106が、図３に示す比較例の再給送ローラ203の機能を兼ねるので、再給送ローラ203を省略することが出来る。これにより装置本体内でスペースが生まれ、図１の矢印ａ方向の幅で３０mm程度狭めることが可能となった。また、転写ローラ106を駆動回転し、再給送ローラ201を該転写ローラ106に従動回転する構成とすることにより、駆動系のギアを付け加えることがなく更にスペースを確保することが可能となった。これにより部品点数を削減することが可能となり、装置本体を小型化することが出来る。
【００３９】
次に図４を用いて記録材２が再給送ローラ201で再給送されているときの転写ローラ106に印加される転写電圧の制御について説明する。
【００４０】
記録材２の一面目に印字され、二面目に印字するために再給送路301に再給送されてきた記録材２は、再給送ローラ201に送られてきたときには一面目の印字された面が転写ローラ106側になる。表面には当然印字されたトナーが定着されているが、転写ローラ106と接触するため印字されたトナーが転写ローラ106側に少量付着する。
【００４１】
記録材２に印字されたトナーが転写ローラ106に付着しないようにするために転写高圧電源11によりトナーが帯電している極性と同極性の電圧を転写ローラ106に印加する。即ち、記録材２が再給送ローラ201と転写ローラ106との圧接部を通過している間は、該転写ローラ106にトナーの帯電極性と同極性の転写電圧を印加する。本実施形態においては、トナーは負（マイナス）に帯電しているため再給送ローラ201と転写ローラ106との圧接部に記録材２が存在するときには、転写ローラ106には−１ｋＶの負の電圧を印加する制御となる。
【００４２】
再給送路301の二面目側の面（図１の左側の面）には不図示のリブが存在し、記録材２は前記リブに接触しながら搬送される。本実施形態においては前記リブは導電性の鉄製でできており、リブはアースされている。一方、記録材２は絶縁体ではないため転写ローラ106に負の電圧を印加することにより、記録材２から転写ローラ106の方向に電界ができ、転写ローラ106の汚れ防止効果がある。また、再給送ローラを兼ねる転写ローラ106の清掃が可能になるため汚れを防止することが可能となる。
【００４３】
図４は両面印字を１枚おこなうときの転写ローラ106に印加される電圧を時間でモニタしたグラフである。記録材２の一面目に感光ドラム101からトナーを転写している状態がＣ区間、再給送路301を通って、再給送ローラ201で搬送されている状態がＦ区間である。
【００４４】
画像形成動作がスタートし、感光ドラム101上にトナーが現像される前段階である前回転時に、転写ローラ106上に付着している微小なトナーを感光ドラム101側に転移させる。その目的でＡＴＶＣ前にトナーと同極性の負電圧、本実施形態においては−１ｋＶの転写クリーニング電圧を印加する（Ａ区間）。その後、ＡＴＶＣ制御を行い転写出力電圧を決定し（Ｂ区間）、記録材２の一面目が感光ドラム101からトナーを転写されている状態（Ｃ区間）となる。Ｃ区間では記録材２にトナーを転写するために、本実施形態ではＡＴＶＣで決定した＋１．３ｋＶの印加電圧を転写ローラ106に印加する。
【００４５】
記録材２が転写ローラ106を通過した後に、該転写ローラ106に付着した微小なトナーを感光ドラム101に転移する目的で−１ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加する（Ｄ区間）。Ｅ区間は記録材２が転写後に、定着装置107、排出反転ローラ93、再給送路301を通り再給送ローラ201にくる直前までの時間であり、このときは転写ローラ106に転写電圧は印加されない。
【００４６】
Ｆ区間では記録材２が再給送ローラ201と転写ローラ106とにより挟持搬送されている区間であり、転写ローラ106に記録材２の一面目側のトナーが付着しないように−１ｋＶの負の電圧を転写ローラ106に印加する。Ｇ区間は記録材２が再給送ローラ201を通過した後、転写ローラ106上の微小なトナーを感光ドラム101に転移する目的で−１ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加する。
【００４７】
Ｈ区間は記録材２の二面目に転写ローラ106でトナーを転写している区間であり、＋１．３ｋＶの転写電圧を転写ローラ106に印加する。その後、Ｉ区間で最後に転写ローラ106上の微小なトナーを感光ドラム101に転移する目的で−１ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加して終了する。
【００４８】
上記構成の画像形成装置１を用いて、５０００枚の記録材２の両面に１００００イメージの印字を行い、画像上に再給送ローラ201と転写ローラ106とのニップ部で画像汚れが発生するか否かの確認を行った。また、比較例として、図３に示すように、従来の再給送ローラ202，203を備えた画像形成装置21を用いて画像上に再給送ローラ202，203のニップ部で発生する画像汚れの確認を行った。
【００４９】
＜実験条件＞
実験環境は２３℃、５０％Ｒ.Ｈ.（相対湿度）である。実験装置はＨＰ（ヒューレット パッカード）社製のＬａｓｅｒｊｅｔ １０２０をプロセススピード１６０mm/sec、片面印字時にはＡ４サイズ紙で２２ppm、両面印字時には１０ppmで通紙できるように変更したプリンターを使用した。今回の実験では両面印字でプリントを行った。印字した記録材２はキヤノン株式会社製のＣＳ−６８０、印字した画像パターンは記録材２の一面に文字を印刷したもので通紙枚数は５０００枚である。以下の表１に実験結果を示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
上記表１に示すように、比較例の画像形成装置21では、１２１１枚以降の記録材２の画像上に再給送ローラ203に相当する画像位置に縦黒帯状の画像汚れが発生した。これは、表面を印字した紙が再給送ローラ203を通過するときに、該再給送ローラ203側に表面に印字されたトナーを少量ずつ付着させ、堆積したトナーが１２１１枚目に吐き出され、再給送ローラ203の縦黒帯状の汚れとなったものである。１２１１枚目以降も耐久終了まで画像汚れの発生は続いた。
【００５２】
一方、図１に示す本実施形態の画像形成装置１では画像上に汚れの発生は全くなかった。これは記録材２の一面目の印字面側が転写ローラ106側になり、転写ローラ106に接触はしている。しかし、トナーと同極性の−１ｋＶの負電圧を転写ローラ106に印加しているためトナーが転写ローラ106に付着することなく、画像上に吐き出されることがないためである。
【００５３】
つまり図３に示す従来の画像形成装置21の構成では再給送ローラ203上のトナー除去清掃はできなかった。しかし、本実施形態においては再給送ローラを兼ねた転写ローラ106にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加する。これにより転写ローラ106に付着したトナーを感光ドラム101に戻すことが出来る。そして、転写ローラ106上のトナーの清掃を行い、きれいな状態を保つことができる。そして、その汚れを画像上に吐き出すことがなく高品質な画像を提供することが可能となった。
【００５４】
本実施形態では、記録材２が再給送ローラ201と転写ローラ106との圧接部を通過している間に転写ローラ106に印加する電圧としてトナーの帯電極性と同極性である−１ｋＶを印加した。他に、同様の効果が得られればこの電圧の大きさに限定されるものではない。
【００５５】
また、本実施形態では、再給送ローラ201の構成をＳＵＳ製の芯金の表面に絶縁性を有するＥＰＤＭソリッドゴムを長手方向に給送される記録材２の中央部から左右に１００mmの位置に、幅２０mmのものを２箇所設置した構成とした。他に、転写ローラ106と同じようにゴム被覆部を長手方向全面とし、導電タイプにしたものでも良い。
【実施例２】
【００５６】
前記第１実施形態では、記録材２が再給送ローラ201で送られるときに、転写ローラ106にトナーと同極性の電圧を印加する構成とした。上記構成によれば常温から高温環境においては画像上に汚れが発生しなかったものの、低温環境においてはわずかに汚れが発生する場合があった。
【００５７】
本実施形態では、記録材２が再給送ローラ201と転写ローラ106との圧接部を通過した後に、該転写ローラ106に転写クリーニング電圧として正（プラス）の電圧を印加した。その後に、更に負（マイナス）の電圧を印加し、該転写ローラ106に付着したトナーを感光ドラム101上に転移させて吐き出す制御を行う。それ以外の制御は前記第１実施形態と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００５８】
転写クリーニング電圧として転写ローラ106に正の電圧を印加することで正極性を持ったトナーも感光ドラム101上に転移させることが可能となる。
【００５９】
正極性トナーは、現像装置104に設けられた現像ブレードに直接触れて負極性に摩擦帯電されたトナーの近傍のトナーが、電気的な極性を打ち消そうとして正極性に帯電するものである。
【００６０】
正極性トナーは通常、トナーの中に微少量存在するが、例えば環境が低温低湿に変化すると、通常、負極性に帯電しているトナーの帯電量が大きくなるため、大きくなった負の電荷を打ち消そうとして正の電荷を持ったトナーの量も増加する。そこで、どのような環境においても、トナーの極性によらず転写ローラ106から吐き出させるようにする必要がある。
【００６１】
図５は本実施形態において両面印字を１枚おこなうときの転写ローラ106に印加される電圧を時間でモニタしたグラフである。記録材２の一面目が感光ドラム101からトナーを転写されている状態がＣ区間、再給送路301を通って、再給送ローラ201で搬送されている状態がＦ区間である。
【００６２】
画像形成動作がスタートし、感光ドラム101上にトナーが現像される前段階である前回転時に、転写ローラ106上に付着している微小なトナーを感光ドラム101側に転移させる。その目的でＡＴＶＣ前にトナーと同極性の負電圧、本実施形態においては−１ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加する（Ａ区間）。
【００６３】
その後、ＡＴＶＣ制御を行い転写出力電圧を決定し（Ｂ区間）、記録材２の一面目が感光ドラム101からトナーを転写されている状態（Ｃ区間）となる。Ｃ区間では記録材２にトナーを転写するために、ＡＴＶＣで決定した印加電圧として＋１．３ｋＶを転写ローラ106に印加する。記録材２が転写ローラ106を通過後に、微小なトナーを感光ドラム101に転移する目的で−１ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加する（Ｄ区間）。
【００６４】
Ｅ区間は記録材２が転写後に、定着装置107、排出反転ローラ93、再給送路301を通り再給送ローラ201にくる直前までの時間であり、このとき、転写ローラ106に転写電圧は印加されない。Ｆ区間は記録材２が再給送ローラ201と転写ローラ106とに挟持搬送されている区間であり、転写ローラ106に記録材２の一面目側のトナーが付着しないように−１ｋＶの負の電圧を転写ローラ106に印加する。
【００６５】
Ｇ区間では記録材２が再給送ローラ201を通過した後、転写ローラ106上に付着した微小な反転極性トナーを感光ドラム101に転移する目的で、正の電圧である＋１．３ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加する。Ｈ区間ではＧ区間とは逆極性である負の電圧である−１ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加する。Ｉ区間は記録材２の二面目側に転写ローラ106でトナーを転写している区間であり、＋１．３ｋＶの転写電圧を転写ローラ106に印加する。その後、Ｊ区間で最後に転写ローラ106上の微小なトナーを感光ドラム101に転移する目的で−１ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加して終了する。
【００６６】
本実施形態の構成を用いて、前記第１実施形態と同じ条件で実験を行ったところ、本実施形態でも画像上の汚れは全く発生しなかった。更には環境を１０℃、１０％Ｒ.Ｈ.（相対湿度）とした以外は全て前記第１実施形態と同じ条件で実験を行ったが画像上の汚れは全く発生しなかった。
【００６７】
これは、記録材２の一面目の印字面側が転写ローラ106側になり、転写ローラ106に接触はしている。しかし、トナーと同極性の負の電圧として−１ｋＶを転写ローラ106に印加している（図５のＦ区間）ためトナーが転写ローラ106に付着することなく、画像上に吐き出されることがないためである。
【００６８】
また、記録材２が再給送ローラ201を通過した後の図５のＧ区間において転写クリーニング電圧として＋１．３ｋＶの正の電圧を転写ローラ106に印加する。これにより、トナー中に微小に存在する反転極性トナーである正極性の帯電トナーも転写ローラ106から感光ドラム101に吐き出すことが可能となる。このため、どのような環境下でも前記第１実施形態よりも更に画像上の汚れが発生しなかった。
【００６９】
特に１０℃、１０％Ｒ.Ｈ.（相対湿度）などの低温低湿環境下では反転極性トナーが通常環境よりも多く存在する。そこで、正の電圧の転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加することで反転極性トナーを感光ドラム101上に転移することができるため画像上の汚れが発生しない。
【００７０】
つまり図３に示す従来の構成では再給送ローラ203上のトナー除去清掃はできなかった。しかし、本実施形態では、いかなる環境下においても再給送ローラを兼ねた転写ローラ106に正の電圧及び負の電圧を印加して転写ローラ106に付着した微小なトナーを感光ドラム101に戻す。これにより、転写ローラ106上のトナーの清掃を行い、きれいな状態を保つことができる。そして、その汚れを画像上に吐き出すことがなく高品質な画像を提供することが可能である。
【００７１】
なお、本実施形態において再給送ローラ201を記録材２が通過した後に、転写ローラ106に印加する電圧を−１ｋＶと＋１．３ｋＶとに設定したが、同様の効果が得られれば、この電圧の大きさは限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７２】
２ …記録材
11 …転写高圧電源(転写電圧印加手段)
101 …感光ドラム(像担持体)
106 …転写ローラ(転写部材)
107 …定着装置(定着手段)
201 …再給送ローラ(搬送部材)
301 …再給送路(再給送手段)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複写機やＬＢＰ（レーザビームプリンタ）などの電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、画像形成部で記録材収納部から供給される記録材（例えば紙）の一面側（表面）にまず画像形成（印字）を行う。その後、記録材を裏返して、再び画像形成部に搬送して記録材の二面側（裏面）に画像形成を行い、記録材の両面に画像を形成する画像形成装置が知られている。
【０００３】
この両面印刷に対応するために、画像形成装置に再給送路を備え、両面印刷モードを指定したときには、片面に画像形成された記録材を再給送路に送り出し、再度、画像形成部に送って裏面側に画像形成を行うようにしている。
【０００４】
従来の画像形成装置では、再給送路内に設置されている搬送部材は、図３に示すように、２個の再給送ローラ202，203を対向させて圧接させたものである。そして、これらの搬送部材を一つもしくは複数個設置して記録材２を挟持搬送する構成である（例えば特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１５８４２号公報（図１、図６）
【特許文献２】特許第３０５３２８２号公報（図１、図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、再給送路内の搬送部材が図３や特許文献１、２のような構成の場合、画像形成装置内で搬送部材を設けるスペースが必要になる。また搬送部材を複数個設けると更にスペースが必要となり、装置本体が大型化してしまう。近年、市場では特に机上などに画像形成装置を設置して使用することが多くなってきており、小型、省スペース化が求められている。
【０００７】
本発明の目的は、装置本体の小型化が出来、コストアップせずに画像上の汚れの発生を無くすことが可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、画像情報に応じたトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と接しつつ回転する転写部材と、前記像担持体に担持されたトナー像を記録材へ静電的に転写するために前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加手段と、記録材上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、トナー像を定着した記録材を裏返して前記像担持体と前記転写部材との間に再給送する再給送手段とを有し、前記再給送手段の記録材を搬送するための搬送部材が前記転写部材と対向して圧接していることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
記録材の裏面側に転写、定着を行うために該記録材を像担持体と転写部材との間に再給送する再給送手段の搬送部材を、転写部材と対向して圧接することによって、搬送部材を減らすことが可能となり装置の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す断面説明図である。
【図２】転写電圧印加手段の構成を示すブロック図である。
【図３】比較例の画像形成装置の概略構成を示す断面説明図である。
【図４】第１実施形態の転写電圧の制御を示す図である。
【図５】第２実施形態の転写電圧の制御を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明に係る画像形成装置の一実施形態について説明する。
【実施例１】
【００１２】
＜画像形成装置の全体構成＞
図１は本発明に係る画像形成装置の一例として構成されたレーザービームプリンタである。図１の画像形成装置１において、91は給送ローラである。92は転写前搬送ローラである。101は画像情報に応じたトナー像を担持する像担持体としての感光ドラムである。102は帯電部材としての帯電ローラである。103はレーザ露光装置である。104は現像スリーブ108及び現像ブレードならびに１成分磁性トナー等からなる現像装置である。
【００１３】
105はクリーニングブレードである。106は感光ドラム101と接しつつ回転する転写部材となる転写ローラ106である。107は記録材２上（記録材上）に転写されたトナー像を定着する定着手段となる定着装置である。93は排出反転ローラである。301はトナー像を定着した記録材２を裏返して感光ドラム101と転写ローラ106との間に再給送する再給送手段を構成する再給送路である。201は再給送路301に設けられ、記録材２を搬送するための搬送部材となる再給送ローラである。再給送ローラ201は転写ローラ106と対向して圧接されており、再給送ローラ201と転写ローラ106とにより挟持されて記録材２が再給送される。
【００１４】
＜片面印字動作＞
感光ドラム101は帯電ローラ102によって一様に負極性（マイナス）の電荷に帯電し、レーザ露光装置103からのレーザービームによって感光ドラム101に静電潜像が形成される。次に、現像装置104の中で負極性（マイナス）に帯電したトナーが感光ドラム101上の静電潜像に付着して可視像となる。記録材２は給送ローラ91により転写前搬送ローラ92に搬送された後、転写ローラ106の作用により感光ドラム101上のトナー像が記録材２に転写され、定着装置107でトナー像が定着される。
【００１５】
定着装置107でトナー像が定着された記録材２は排出反転ローラ93によって排出トレイ３に排出される。クリーニングブレード105は感光ドラム101上に残ったトナーを除去する。以上の各ユニットの働きにより画像が形成される。
【００１６】
＜両面印字動作＞
本実施形態では、記録材２の一面目を画像形成した後、二面目の画像形成も続けて行い、完全に両面の画像形成が終了し、排出されるまでは次の記録材２の画像形成動作は行われない。記録材２に一枚ずつ画像形成を行う制御となっている。
【００１７】
記録材２の一面目側の印字手順は、定着装置107までの記録材２の動きは前述した片面印字動作と同じであるので省略する。
【００１８】
排出反転ローラ93のところまできた記録材２は、定着装置107を抜けた後、記録材２の後端部が排出反転ローラ93に到達すると、該排出反転ローラ93が逆回転を始めて記録材２は再給送路301に送られる。再給送路301に送られた記録材２は再給送ローラ201と転写ローラ106とにより挟持搬送されて転写前搬送ローラ92まで送られる。
【００１９】
記録材２が再給送路301に送られている間に、感光ドラム101上には前述したと同様にトナー像が作られる。記録材２は転写ローラ106と感光ドラム101とのニップ部に送られ、転写ローラ106の作用により感光ドラム101上のトナー像は記録材２の二面目側に転写され、定着装置107で定着される。定着装置107でトナー像が定着された記録材２は排出反転ローラ93によって排出トレイ３に排出される。
【００２０】
＜転写部の構成＞
接触転写部材としての転写ローラ106は、感光ドラム101の表面に所定の押圧力、本実施形態では９．８Ｎ（１kgf）で接触している。そして、感光ドラム101に担持されたトナー像を記録材２へ静電的に転写するために転写電圧印加手段となる図２に示す転写高圧電源11から転写ローラ106に転写電圧を印加する。転写高圧電源11から印加される転写電圧により、感光ドラム101と転写ローラ106との間のニップ部で感光ドラム101の表面のトナー像を記録材２に転写する。本実施形態の転写ローラ106は図示しない駆動伝達ギアを介して感光ドラム101から駆動力が伝達される。
【００２１】
本実施形態で用いた転写ローラ106は、芯金の表面に導電性のゴム材からなる弾性層を形成して構成されており、転写ローラ106の抵抗値は１０６Ω〜１０１０Ωに調整されている。転写ローラ106の直径は１４mm、芯金の直径は６mm、ゴム材の厚みは４mm、ゴム材としては発泡タイプのＮＢＲ（nitril-butadiene rubber；ニトリルブタジエンゴムゴム）を用いている。本実施形態の転写ローラ106の抵抗値は２３℃／５０％Ｒ.Ｈ.（相対湿度）環境で１．０×１０８Ωとしている。
【００２２】
＜転写制御＞
以下に図２を用いて感光ドラム101から記録材２にトナーを転写するときの制御について説明する。
【００２３】
転写ローラ106では記録材２に対してトナーと逆極性の電圧を印加して、記録材２にトナーを転写させる。どのような環境においても転写できるように以下のような制御を行う。
【００２４】
転写ローラ106は単体でも環境でも抵抗値が変わり、最適に転写ができる電圧が変わるが、その場合、ＡＴＶＣ（Active Transfer Voltage Control）制御を行い、最適な転写電圧を印加する。
【００２５】
ＡＴＶＣの制御方法は、転写電圧の印加制御を行う際、図２に示すように、非画像形成時において、制御装置（ＣＰＵ）10からＤ／Ａ（デジタル／アナログ）コンバータ12を介して転写高圧電源11が制御される。そして、転写高圧電源11に出力される転写出力値（デジタル値０〜２５５）によって転写ローラ106に電圧が印加される。なお、非画像形成時とは、レーザ露光装置103から感光ドラム101に画像露光して画像情報を書き込むまでの時間、もしくは記録材２相互間等である。
【００２６】
このときに流れる電流を電流検知手段14で検知し、検知した電流値をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ13を介して制御装置10にフィードバックし、転写ローラ106に流れる電流値を判断して一定の電流値Ｉ０（２μＡ〜４μＡ）で定電流制御を行う。本実施形態においては３μＡの定電流制御を行った。
【００２７】
そして、この定電流制御時に転写ローラ106に生じた電圧Ｖ０を検出し、この電圧Ｖ０を基に適正な範囲で電圧を印加する。
【００２８】
次に本発明の特徴的な構成である再給送路301内の搬送部材となる再給送ローラ201の構成について説明する。
【００２９】
再給送ローラ201は、転写ローラ106に所定の押圧力、本実施形態においては２．９４Ｎ（０．３kgf）で接触し、そのニップ部で記録材２を挟持搬送する。再給送ローラ201そのものの構成は、金属や樹脂などの芯軸の表面に樹脂材料、ゴム材料またはそれに近い材料を長手方向の一部、もしくは長手方向の全域に渡って被覆した構成である。
【００３０】
再給送ローラ201は装置本体の構成により、駆動回転される場合、もしくは従動回転される場合がある。本実施形態では転写ローラ106は感光ドラム101との間で図示しない駆動伝達ギアを介して回転駆動され、再給送ローラ201は転写ローラ106に圧接して従動回転する構成としている。
【００３１】
これは、再給送ローラ201を駆動回転しようとした場合、例えば感光ドラム101から駆動力を伝達しようとした場合、図１の矢線で示すように、感光ドラム101と再給送ローラ201との回転方向が同方向になるため駆動伝達ギアを１つ増やす必要がある。そのため本実施形態においては装置本体のスペースやコストの観点から転写ローラ106を駆動回転させ、再給送ローラ201を転写ローラ106に従動回転させる構成とした。
【００３２】
尚、再給送ローラ201を駆動回転する構成であっても良い。このように感光ドラム101、転写ローラ106、再給送ローラ201の駆動伝達が連結している。このため、感光ドラム101、転写ローラ106、再給送ローラ201のうちの何れを回転させる場合も最短のギア連結となり、図３に示して後述する従来構成の比較例と比べても装置本体のスペースやコストの面で有利である。
【００３３】
本実施形態で用いた再給送ローラ201は、ＳＵＳ（Stainless；ステンレス）製の芯金を有する。その芯金の表面に絶縁性を有するＥＰＤＭ（Ethylene Propylene Diene Terpolymer；エチレンプロピレンジエンゴム）のソリッドゴムを長手方向に設置する。本実施形態では給送される記録材２の中央部から左右に１００mmの位置に幅２０mmのものを２箇所設置した構成である。ゴムが被覆された部分の直径は１４mmである。
【００３４】
再給送ローラ201から、転写ローラ106と感光ドラム101とのニップ部までの搬送経路上の離間距離は、ＬＧＬサイズ（２１５．９mm×３５５．６mm）の記録材２の長さよりも長い。そして、再給送ローラ201と転写ローラ106とのニップ部と、該転写ローラ106と感光ドラム101とのニップ部とを記録材２が同時に通過することがないように構成される。
【００３５】
上記構成を用いて本実施形態の画像形成装置１を作成した。また、比較例として図３に示すような従来構成の画像形成装置21を作成した。
【００３６】
図３に示す比較例の画像形成装置21は再給送ローラ202，203の構成、及びそれを含む再給送路301の構成が異なる以外は、図１に示す画像形成装置１の構成と略同じであるので重複する説明は省略する。
【００３７】
比較例の再給送ローラ202，203は一対のローラ対が対向する構成になっており、再給送路301に再給送された記録材２は再給送ローラ202，203により挟持されて搬送される。比較例の再給送ローラ202，203には電圧を印加するような装置は設けられていない。再給送ローラ202，203はＳＵＳ製の芯金の表面にＥＰＤＭのソリッドゴムを長手方向に給送される記録材２の中央部から左右に１００mmの位置に、幅２０mmのものを２箇所設置した構成である。ゴムが被覆された部分の直径は１４mmである。再給送ローラ203が駆動回転され、再給送ローラ202は再給送ローラ203に従動回転する。
【００３８】
図１に示す本実施形態の画像形成装置１本体と、図３に示す比較例の画像形成装置21本体とを比較する。図１に示す本実施形態の画像形成装置１本体では転写ローラ106が、図３に示す比較例の再給送ローラ203の機能を兼ねるので、再給送ローラ203を省略することが出来る。これにより装置本体内でスペースが生まれ、図１の矢印ａ方向の幅で３０mm程度狭めることが可能となった。また、転写ローラ106を駆動回転し、再給送ローラ201を該転写ローラ106に従動回転する構成とすることにより、駆動系のギアを付け加えることがなく更にスペースを確保することが可能となった。これにより部品点数を削減することが可能となり、装置本体を小型化することが出来る。
【００３９】
次に図４を用いて記録材２が再給送ローラ201で再給送されているときの転写ローラ106に印加される転写電圧の制御について説明する。
【００４０】
記録材２の一面目に印字され、二面目に印字するために再給送路301に再給送されてきた記録材２は、再給送ローラ201に送られてきたときには一面目の印字された面が転写ローラ106側になる。表面には当然印字されたトナーが定着されているが、転写ローラ106と接触するため印字されたトナーが転写ローラ106側に少量付着する。
【００４１】
記録材２に印字されたトナーが転写ローラ106に付着しないようにするために転写高圧電源11によりトナーが帯電している極性と同極性の電圧を転写ローラ106に印加する。即ち、記録材２が再給送ローラ201と転写ローラ106との圧接部を通過している間は、該転写ローラ106にトナーの帯電極性と同極性の転写電圧を印加する。本実施形態においては、トナーは負（マイナス）に帯電しているため再給送ローラ201と転写ローラ106との圧接部に記録材２が存在するときには、転写ローラ106には−１ｋＶの負の電圧を印加する制御となる。
【００４２】
再給送路301の二面目側の面（図１の左側の面）には不図示のリブが存在し、記録材２は前記リブに接触しながら搬送される。本実施形態においては前記リブは導電性の鉄製でできており、リブはアースされている。一方、記録材２は絶縁体ではないため転写ローラ106に負の電圧を印加することにより、記録材２から転写ローラ106の方向に電界ができ、転写ローラ106の汚れ防止効果がある。また、再給送ローラを兼ねる転写ローラ106の清掃が可能になるため汚れを防止することが可能となる。
【００４３】
図４は両面印字を１枚おこなうときの転写ローラ106に印加される電圧を時間でモニタしたグラフである。記録材２の一面目に感光ドラム101からトナーを転写している状態がＣ区間、再給送路301を通って、再給送ローラ201で搬送されている状態がＦ区間である。
【００４４】
画像形成動作がスタートし、感光ドラム101上にトナーが現像される前段階である前回転時に、転写ローラ106上に付着している微小なトナーを感光ドラム101側に転移させる。その目的でＡＴＶＣ前にトナーと同極性の負電圧、本実施形態においては−１ｋＶの転写クリーニング電圧を印加する（Ａ区間）。その後、ＡＴＶＣ制御を行い転写出力電圧を決定し（Ｂ区間）、記録材２の一面目が感光ドラム101からトナーを転写されている状態（Ｃ区間）となる。Ｃ区間では記録材２にトナーを転写するために、本実施形態ではＡＴＶＣで決定した＋１．３ｋＶの印加電圧を転写ローラ106に印加する。
【００４５】
記録材２が転写ローラ106を通過した後に、該転写ローラ106に付着した微小なトナーを感光ドラム101に転移する目的で−１ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加する（Ｄ区間）。Ｅ区間は記録材２が転写後に、定着装置107、排出反転ローラ93、再給送路301を通り再給送ローラ201にくる直前までの時間であり、このときは転写ローラ106に転写電圧は印加されない。
【００４６】
Ｆ区間では記録材２が再給送ローラ201と転写ローラ106とにより挟持搬送されている区間であり、転写ローラ106に記録材２の一面目側のトナーが付着しないように−１ｋＶの負の電圧を転写ローラ106に印加する。Ｇ区間は記録材２が再給送ローラ201を通過した後、転写ローラ106上の微小なトナーを感光ドラム101に転移する目的で−１ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加する。
【００４７】
Ｈ区間は記録材２の二面目に転写ローラ106でトナーを転写している区間であり、＋１．３ｋＶの転写電圧を転写ローラ106に印加する。その後、Ｉ区間で最後に転写ローラ106上の微小なトナーを感光ドラム101に転移する目的で−１ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加して終了する。
【００４８】
上記構成の画像形成装置１を用いて、５０００枚の記録材２の両面に１００００イメージの印字を行い、画像上に再給送ローラ201と転写ローラ106とのニップ部で画像汚れが発生するか否かの確認を行った。また、比較例として、図３に示すように、従来の再給送ローラ202，203を備えた画像形成装置21を用いて画像上に再給送ローラ202，203のニップ部で発生する画像汚れの確認を行った。
【００４９】
＜実験条件＞
実験環境は２３℃、５０％Ｒ.Ｈ.（相対湿度）である。実験装置はＨＰ（ヒューレット パッカード）社製のＬａｓｅｒｊｅｔ １０２０をプロセススピード１６０mm/sec、片面印字時にはＡ４サイズ紙で２２ppm、両面印字時には１０ppmで通紙できるように変更したプリンターを使用した。今回の実験では両面印字でプリントを行った。印字した記録材２はキヤノン株式会社製のＣＳ−６８０、印字した画像パターンは記録材２の一面に文字を印刷したもので通紙枚数は５０００枚である。以下の表１に実験結果を示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
上記表１に示すように、比較例の画像形成装置21では、１２１１枚以降の記録材２の画像上に再給送ローラ203に相当する画像位置に縦黒帯状の画像汚れが発生した。これは、表面を印字した紙が再給送ローラ203を通過するときに、該再給送ローラ203側に表面に印字されたトナーを少量ずつ付着させ、堆積したトナーが１２１１枚目に吐き出され、再給送ローラ203の縦黒帯状の汚れとなったものである。１２１１枚目以降も耐久終了まで画像汚れの発生は続いた。
【００５２】
一方、図１に示す本実施形態の画像形成装置１では画像上に汚れの発生は全くなかった。これは記録材２の一面目の印字面側が転写ローラ106側になり、転写ローラ106に接触はしている。しかし、トナーと同極性の−１ｋＶの負電圧を転写ローラ106に印加しているためトナーが転写ローラ106に付着することなく、画像上に吐き出されることがないためである。
【００５３】
つまり図３に示す従来の画像形成装置21の構成では再給送ローラ203上のトナー除去清掃はできなかった。しかし、本実施形態においては再給送ローラを兼ねた転写ローラ106にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加する。これにより転写ローラ106に付着したトナーを感光ドラム101に戻すことが出来る。そして、転写ローラ106上のトナーの清掃を行い、きれいな状態を保つことができる。そして、その汚れを画像上に吐き出すことがなく高品質な画像を提供することが可能となった。
【００５４】
本実施形態では、記録材２が再給送ローラ201と転写ローラ106との圧接部を通過している間に転写ローラ106に印加する電圧としてトナーの帯電極性と同極性である−１ｋＶを印加した。他に、同様の効果が得られればこの電圧の大きさに限定されるものではない。
【００５５】
また、本実施形態では、再給送ローラ201の構成をＳＵＳ製の芯金の表面に絶縁性を有するＥＰＤＭソリッドゴムを長手方向に給送される記録材２の中央部から左右に１００mmの位置に、幅２０mmのものを２箇所設置した構成とした。他に、転写ローラ106と同じようにゴム被覆部を長手方向全面とし、導電タイプにしたものでも良い。
【実施例２】
【００５６】
前記第１実施形態では、記録材２が再給送ローラ201で送られるときに、転写ローラ106にトナーと同極性の電圧を印加する構成とした。上記構成によれば常温から高温環境においては画像上に汚れが発生しなかったものの、低温環境においてはわずかに汚れが発生する場合があった。
【００５７】
本実施形態では、記録材２が再給送ローラ201と転写ローラ106との圧接部を通過した後に、該転写ローラ106に転写クリーニング電圧として正（プラス）の電圧を印加した。その後に、更に負（マイナス）の電圧を印加し、該転写ローラ106に付着したトナーを感光ドラム101上に転移させて吐き出す制御を行う。それ以外の制御は前記第１実施形態と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００５８】
転写クリーニング電圧として転写ローラ106に正の電圧を印加することで正極性を持ったトナーも感光ドラム101上に転移させることが可能となる。
【００５９】
正極性トナーは、現像装置104に設けられた現像ブレードに直接触れて負極性に摩擦帯電されたトナーの近傍のトナーが、電気的な極性を打ち消そうとして正極性に帯電するものである。
【００６０】
正極性トナーは通常、トナーの中に微少量存在するが、例えば環境が低温低湿に変化すると、通常、負極性に帯電しているトナーの帯電量が大きくなるため、大きくなった負の電荷を打ち消そうとして正の電荷を持ったトナーの量も増加する。そこで、どのような環境においても、トナーの極性によらず転写ローラ106から吐き出させるようにする必要がある。
【００６１】
図５は本実施形態において両面印字を１枚おこなうときの転写ローラ106に印加される電圧を時間でモニタしたグラフである。記録材２の一面目が感光ドラム101からトナーを転写されている状態がＣ区間、再給送路301を通って、再給送ローラ201で搬送されている状態がＦ区間である。
【００６２】
画像形成動作がスタートし、感光ドラム101上にトナーが現像される前段階である前回転時に、転写ローラ106上に付着している微小なトナーを感光ドラム101側に転移させる。その目的でＡＴＶＣ前にトナーと同極性の負電圧、本実施形態においては−１ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加する（Ａ区間）。
【００６３】
その後、ＡＴＶＣ制御を行い転写出力電圧を決定し（Ｂ区間）、記録材２の一面目が感光ドラム101からトナーを転写されている状態（Ｃ区間）となる。Ｃ区間では記録材２にトナーを転写するために、ＡＴＶＣで決定した印加電圧として＋１．３ｋＶを転写ローラ106に印加する。記録材２が転写ローラ106を通過後に、微小なトナーを感光ドラム101に転移する目的で−１ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加する（Ｄ区間）。
【００６４】
Ｅ区間は記録材２が転写後に、定着装置107、排出反転ローラ93、再給送路301を通り再給送ローラ201にくる直前までの時間であり、このとき、転写ローラ106に転写電圧は印加されない。Ｆ区間は記録材２が再給送ローラ201と転写ローラ106とに挟持搬送されている区間であり、転写ローラ106に記録材２の一面目側のトナーが付着しないように−１ｋＶの負の電圧を転写ローラ106に印加する。
【００６５】
Ｇ区間では記録材２が再給送ローラ201を通過した後、転写ローラ106上に付着した微小な反転極性トナーを感光ドラム101に転移する目的で、正の電圧である＋１．３ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加する。Ｈ区間ではＧ区間とは逆極性である負の電圧である−１ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加する。Ｉ区間は記録材２の二面目側に転写ローラ106でトナーを転写している区間であり、＋１．３ｋＶの転写電圧を転写ローラ106に印加する。その後、Ｊ区間で最後に転写ローラ106上の微小なトナーを感光ドラム101に転移する目的で−１ｋＶの転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加して終了する。
【００６６】
本実施形態の構成を用いて、前記第１実施形態と同じ条件で実験を行ったところ、本実施形態でも画像上の汚れは全く発生しなかった。更には環境を１０℃、１０％Ｒ.Ｈ.（相対湿度）とした以外は全て前記第１実施形態と同じ条件で実験を行ったが画像上の汚れは全く発生しなかった。
【００６７】
これは、記録材２の一面目の印字面側が転写ローラ106側になり、転写ローラ106に接触はしている。しかし、トナーと同極性の負の電圧として−１ｋＶを転写ローラ106に印加している（図５のＦ区間）ためトナーが転写ローラ106に付着することなく、画像上に吐き出されることがないためである。
【００６８】
また、記録材２が再給送ローラ201を通過した後の図５のＧ区間において転写クリーニング電圧として＋１．３ｋＶの正の電圧を転写ローラ106に印加する。これにより、トナー中に微小に存在する反転極性トナーである正極性の帯電トナーも転写ローラ106から感光ドラム101に吐き出すことが可能となる。このため、どのような環境下でも前記第１実施形態よりも更に画像上の汚れが発生しなかった。
【００６９】
特に１０℃、１０％Ｒ.Ｈ.（相対湿度）などの低温低湿環境下では反転極性トナーが通常環境よりも多く存在する。そこで、正の電圧の転写クリーニング電圧を転写ローラ106に印加することで反転極性トナーを感光ドラム101上に転移することができるため画像上の汚れが発生しない。
【００７０】
つまり図３に示す従来の構成では再給送ローラ203上のトナー除去清掃はできなかった。しかし、本実施形態では、いかなる環境下においても再給送ローラを兼ねた転写ローラ106に正の電圧及び負の電圧を印加して転写ローラ106に付着した微小なトナーを感光ドラム101に戻す。これにより、転写ローラ106上のトナーの清掃を行い、きれいな状態を保つことができる。そして、その汚れを画像上に吐き出すことがなく高品質な画像を提供することが可能である。
【００７１】
なお、本実施形態において再給送ローラ201を記録材２が通過した後に、転写ローラ106に印加する電圧を−１ｋＶと＋１．３ｋＶとに設定したが、同様の効果が得られれば、この電圧の大きさは限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７２】
２ …記録材
11 …転写高圧電源(転写電圧印加手段)
101 …感光ドラム(像担持体)
106 …転写ローラ(転写部材)
107 …定着装置(定着手段)
201 …再給送ローラ(搬送部材)
301 …再給送路(再給送手段)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に応じたトナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体と接しつつ回転する転写部材と、
前記像担持体に担持されたトナー像を記録材へ静電的に転写するために前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加手段と、
記録材上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、
トナー像を定着した記録材を裏返して前記像担持体と前記転写部材との間に再給送する再給送手段と、
を有し、
前記再給送手段の記録材を搬送するための搬送部材が前記転写部材と対向して圧接していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材が前記搬送部材と前記転写部材との圧接部を通過している間は、前記転写部材にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
記録材が前記搬送部材と前記転写部材との圧接部を通過した後は、前記転写部材に正または負の電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１】
画像情報に応じたトナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体と接しつつ回転する転写部材と、
前記像担持体に担持されたトナー像を記録材へ静電的に転写するために前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加手段と、
記録材上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、
トナー像を定着した記録材を裏返して前記像担持体と前記転写部材との間に再給送する再給送手段と、
を有し、
前記再給送手段の記録材を搬送するための搬送部材が前記転写部材と対向して圧接していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材が前記搬送部材と前記転写部材との圧接部を通過している間は、前記転写部材にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
記録材が前記搬送部材と前記転写部材との圧接部を通過した後は、前記転写部材に正または負の電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【図２】
【図４】
【図５】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図１】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２２０８７０（Ｐ２０１２−２２０８７０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８８９９７（Ｐ２０１１−８８９９７）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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