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JP2010060705A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2010060705A
JP2010060705A JP2008224614A JP2008224614A JP2010060705A JP 2010060705 A JP2010060705 A JP 2010060705A JP 2008224614 A JP2008224614 A JP 2008224614A JP 2008224614 A JP2008224614 A JP 2008224614A JP 2010060705 A JP2010060705 A JP 2010060705A
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JP
Japan
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image
image forming
toner
belt
recording medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008224614A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasukuni Komata
安国 小俣
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of double-sided printing, which makes productivity compatible with high image quality without decreasing printing speed. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes: a first image carrying unit 20 in which a first image carrying belt 21 is allowed to carry a first image formed by a first image forming unit 80 (Y, C, M and K); a second image carrying unit 30 in which a second image carrying belt 31 is allowed to carry a second image formed by a second image forming unit 81 (Y, C, M and K); first and second transfer means 28 and 34 which transfer the first and the second images carried by the first and the second image carrying units to both sides of a recording medium P; a recording medium conveyance path 43A which includes conveying means 42A and 45 for supplying and conveying the recording medium to space between the first and the second transfer means; and a thermal fixing device 60 which fixes the image transferred to both sides of the recording medium. The first and the second image carrying belts 21 and 31 have an elastic layer of 50 to 500 μ, and the first and the second transfer means transfer toner having a different sign to front and back surfaces of the recording medium P simultaneously. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、像担持体に形成されたトナー画像を転写紙等の記録媒体の両面に転写し、転写トナー像を定着する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus for transferring a toner image formed on an image carrier onto both surfaces of a recording medium such as transfer paper and fixing the transferred toner image.

従来、転写媒体となる転写紙の表裏両面に画像を記録させる方式として、一度定着装置を通過させた転写紙を反転させ、再度転写紙の別の面にトナーを転写させて定着する方式が一般的に使用されている。ところが、この方式では、転写紙の搬送方向切り換えや、一度転写紙が定着装置を通って加熱・加圧されることによって転写紙にカールが発生するため、搬送の信頼性確保に多くの課題を有している。   Conventionally, as a method for recording an image on both front and back sides of a transfer paper as a transfer medium, a method in which the transfer paper once passed through a fixing device is reversed and toner is transferred again to another side of the transfer paper and fixed. Has been used. However, in this method, the transfer paper is changed in the transport direction, and once the transfer paper is heated and pressurized through the fixing device, the transfer paper is curled. Have.

このような不具合を解消する方式として、例えば、特許文献1では、転写紙の両面にトナー像を転写した後、一度に定着を行う画像形成装置が特許文献1で提案されている。詳細には、像担持体上に形成した第1の像を第1の転写手段で第1の像担持ベルトに転写したのち、第1の像担持ベルトと対向配置された第2の像担持ベルトに第2の転写手段で転写する。次いで同一の像担持体上に形成した第2の像を第1の転写手段で第1の像担持ベルトに転写する。そして第2の像は第1の像担持ベルトから、第1の像は第2の像担持ベルトからそれぞれ転写紙に転写することで、転写紙の両面に印刷している。   As a method for solving such a problem, for example, Patent Document 1 proposes an image forming apparatus that fixes a toner image on both sides of a transfer sheet and then fixes the image at once. More specifically, after the first image formed on the image carrier is transferred to the first image carrier belt by the first transfer means, the second image carrier belt disposed opposite to the first image carrier belt. The image is transferred by the second transfer means. Next, the second image formed on the same image carrier is transferred to the first image carrier belt by the first transfer means. The second image is transferred from the first image carrier belt, and the first image is transferred from the second image carrier belt to the transfer paper, thereby printing on both sides of the transfer paper.

特許第4031923号公報Japanese Patent No. 4031923

特許文献1に記載の両面印刷可能な画像形成装置では、転写紙の両面に転写する第1及び第2の像を共通の像担持体で形成するとともに、第1の像を一旦、第2の像担持ベルトに転写する必要があるので、印刷の生産性が落ちるばかりでなく、第1の像の転写回数が増えるため画像劣化を起こす要因となってしまう。このような第1の像と第2の像の転写回数の違いは、転写紙の両面において画質差となって現れています。また、転写画質は、使用するトナーの特性、すなわち、トナーの平均円形度、トナーの形状係数、トナーの体積平均粒径Dvと個数平均粒径Dnの関係などの影響を受けるので、高画質を得ようとするにはトナーの特性にも配慮が必要である。   In the image forming apparatus capable of double-sided printing described in Patent Document 1, the first and second images to be transferred onto both sides of the transfer paper are formed by a common image carrier, and the first image is temporarily set to the second image. Since it is necessary to transfer the image onto the image bearing belt, not only the productivity of printing decreases, but also the number of times of transfer of the first image increases, which causes image deterioration. This difference in the number of transfers between the first and second images appears as a difference in image quality on both sides of the transfer paper. Further, the transfer image quality is affected by the characteristics of the toner used, that is, the average circularity of the toner, the shape factor of the toner, the relationship between the volume average particle diameter Dv and the number average particle diameter Dn of the toner, etc. In order to obtain the toner, consideration must be given to the characteristics of the toner.

本発明は、印刷速度を落とすことなく生産性と高画質の両立を図った両面印刷可能な画像形成装置を提供することを、その目的とする。   An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of double-sided printing that achieves both productivity and high image quality without reducing the printing speed.

前記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、現像剤を用いて第1の像形成ユニットで形成される第1の像を、第1の像担持ベルトに担持させることが可能な第1の像担持ユニットと、現像剤を用いて第2の像形成ユニットで形成される第2の像を第2の像担持ベルトに担持させることが可能な第2の像担持ユニットと、第1、第2の像担持ユニットが担持する第1、第2の像を記録媒体の両面に転写させる第1、第2の転写手段と、第1、第2の転写手段の間に記録媒体を供給、搬送させる搬送手段を含む記録媒体搬送路と、記録媒体の両面に転写された第1及び第2の像を定着させる加熱定着装置とを備え、第1の像担持ベルト及び第2の像担持ベルトが50μ〜500μの弾性層をそれぞれ有し、第1、第2の転写手段において異符号のトナーを同時に記録媒体の両面に転写することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to the present invention can support the first image formed by the first image forming unit using a developer on the first image bearing belt. A first image carrying unit; a second image carrying unit capable of carrying a second image formed by the second image forming unit using a developer on a second image carrying belt; The first and second transfer means for transferring the first and second images carried by the first and second image carrying units onto both sides of the recording medium, and the recording medium between the first and second transfer means. A recording medium conveyance path including conveyance means for supplying and conveying; and a heat fixing device for fixing the first and second images transferred on both sides of the recording medium, the first image carrying belt and the second image. Each of the carrying belts has an elastic layer of 50 μm to 500 μm, and the first and second transfer means Thus, toners having different signs are simultaneously transferred onto both sides of the recording medium.

本発明に係る画像形成装置は、現像剤を用いて第1の像形成ユニットで形成される第1の像を、第1の像担持ベルトに担持させることが可能な第1の像担持ユニットと、現像剤を用いて第2の像形成ユニットで形成される第2の像を第2の像担持ベルトに担持させることが可能な第2の像担持ユニットと、第1、第2の像担持ユニットが担持する第1の像と第2の像を記録媒体の両面に転写させる第1、第2の転写手段と、第1、第2の転写手段の間に記録媒体を供給、搬送させる搬送手段を含む記録媒体搬送路と、記録媒体の両面に転写された第1及び第2の像を定着させる加熱定着装置を備え、第1の像担持ベルト及び第2の像担持ベルトが50μ〜500μの弾性層をそれぞれ有し、第2の像形成ユニットで形成される第2の像を第2の像担持ベルトに担持させた後、第2の転写手段による転写前に極性変換手段により極性を変換し、第2の転写手段において記録媒体の表裏に同時転写することを特徴としている。   An image forming apparatus according to the present invention includes a first image carrying unit capable of carrying a first image formed by a first image forming unit using a developer on a first image carrying belt. A second image carrying unit capable of carrying a second image formed by the second image forming unit using a developer on the second image carrying belt, and first and second image carrying Transport for supplying and transporting the recording medium between the first and second transfer means for transferring the first image and the second image carried by the unit to both surfaces of the recording medium, and the first and second transfer means A recording medium conveyance path including means, and a heat fixing device for fixing the first and second images transferred on both sides of the recording medium. The first image bearing belt and the second image bearing belt are 50 μm to 500 μm. The second image formed by the second image forming unit is It is characterized in that after being carried on the image carrying belt, the polarity is changed by the polarity changing means before transferring by the second transferring means, and simultaneously transferred onto the front and back of the recording medium by the second transferring means.

本発明に係る画像形成装置において、第1の像担持ベルト及び第2の像担持ベルトは、ポリイミドを基体とし、この基体の上部に弾性層を設けたことを特徴としている。   In the image forming apparatus according to the present invention, the first image carrying belt and the second image carrying belt have polyimide as a base, and an elastic layer is provided on the base.

本発明に係る画像形成装置において、極性変換手段による極性変換は非接触で行うことを特徴としている。   In the image forming apparatus according to the present invention, the polarity conversion by the polarity conversion unit is performed in a non-contact manner.

本発明に係る画像形成装置は、現像剤を用いて第1の像形成ユニットで形成される第1の像を第1の像担持ベルトに担持させることが可能な第1の像担持ユニットと、現像剤を用いて第2の像形成ユニットで形成される第2の像を第2の像担持ベルトに担持させることが可能な第2の像担持ユニットと、第1、第2の像担持ユニットが担持する第1の像と第2の像を記録媒体の両面に同時に転写させる第1、第2の転写手段と、第1、第2の転写手段の間に記録媒体を供給、搬送させる搬送手段を含む記録媒体搬送路と、記録媒体の両面に転写された第1及び第2の像を定着させる加熱定着装置と、装置の稼動情報に応じて、第1の像担持ユニットまたは第2の像担持ユニットの動作を制御する制御手段を有することを特徴としている。   An image forming apparatus according to the present invention includes a first image carrying unit capable of carrying a first image formed by a first image forming unit using a developer on a first image carrying belt; A second image carrying unit capable of carrying a second image formed by the second image forming unit using a developer on a second image carrying belt; and first and second image carrying units The first and second transfer means for simultaneously transferring the first image and the second image carried on the recording medium to both sides of the recording medium, and the conveyance for supplying and conveying the recording medium between the first and second transfer means A recording medium conveyance path including means, a heat fixing device for fixing the first and second images transferred on both sides of the recording medium, and the first image carrier unit or the second image fixing device according to the operation information of the device. It has a control means for controlling the operation of the image carrier unit.

本発明に係る画像形成装置において、稼動情報とは、第1の像担持ユニットと第2の像形成ユニットの異常情報であり、この異常情報とは、第1の像担持ユニットと第2の像形成ユニットに使用するトナー切れである。   In the image forming apparatus according to the present invention, the operation information is abnormality information of the first image carrying unit and the second image forming unit, and the abnormality information is the first image carrying unit and the second image. The toner used for the forming unit has run out.

本発明に係る画像形成装置において、現像剤はトナーを有し、当該トナーの平均円形度が0.90〜0.99、トナーの形状係数SF−1が120〜180であり、形状係数SF−2が120〜190であり、トナーの体積平均粒径をDv、個数平均粒径をDnとしたとき、Dv/Dnが1.05〜1.30であることを特徴としている。   In the image forming apparatus according to the present invention, the developer includes toner, the toner has an average circularity of 0.90 to 0.99, a toner shape factor SF-1 of 120 to 180, and a shape factor SF−. 2 is 120 to 190, and Dv / Dn is 1.05 to 1.30, where Dv is the volume average particle diameter of the toner and Dn is the number average particle diameter of the toner.

本発明によれば、第1の像と第2の像を形成する像形成ユニットと、これらユニットで形成された像を第1及び第2の像担持ベルトにそれぞれ担持させる第1及び第2の像担持ユニットと、第1、第2の像担持ユニットに担持された第1、第2の像を記録媒体の両面に転写させる第1、第2の転写手段を有するので、従来のように第1の像を別なベルトに転写させる必要がなくなり、第1の像と第2の転写回数は等しくなる。このため、印刷速度の低下がなくなり印刷の生産性を高めることができるとともに、画像劣化の要因がなくなることで両面印刷物の高画質化を図ることができる。   According to the present invention, the first and second image forming units for forming the first image and the second image, and the first and second image holding belts that hold the images formed by these units on the first and second image holding belts, respectively. Since the image bearing unit and the first and second transfer means for transferring the first and second images carried on the first and second image bearing units onto both sides of the recording medium are provided, There is no need to transfer one image to another belt, and the first image and the second transfer count are equal. For this reason, it is possible to increase the productivity of printing without decreasing the printing speed and to improve the image quality of the double-sided printed matter by eliminating the cause of image deterioration.

また、第1の像担持ベルト及び第2の像担持ベルトが50μ〜500μの弾性層をそれぞれ有し、第1、第2の転写手段において異符号のトナーを同時に記録媒体の両面に転写するので、一方のトナーの極性が異なることで1度に転写が可能になり、さらに弾性層の作用により記録媒体の凹凸にベルトがなじみ表面の荒れた記録媒体に対しても高画質の両面画像を行える。   Further, the first image carrying belt and the second image carrying belt each have an elastic layer of 50 μm to 500 μm, and toners having different signs are simultaneously transferred to both surfaces of the recording medium in the first and second transfer means. However, the toner can be transferred at a time by changing the polarity of one of the toners, and further, a high-quality double-sided image can be obtained even on a recording medium having a rough surface due to the elastic layer acting on the irregularities of the recording medium. .

本発明によれば、第1の像担持ベルト及び第2の像担持ベルトが50μ〜500μの弾性層をそれぞれ有するとともに、第2の像形成ユニットで形成される第2の像を第2の像担持ベルトに担持させた後、第2の転写手段による転写前に極性変換手段により極性を変換し、第2の転写手段において記録媒体の表裏に同時転写するので、一方のトナー像の極性が異なることで1度に転写が可能になり、さらに弾性層の作用により記録媒体の凹凸にベルトがなじみ表面の荒れた記録媒体に対しても高画質の両面画像を行える。   According to the present invention, the first image bearing belt and the second image bearing belt each have an elastic layer of 50 μm to 500 μm, and the second image formed by the second image forming unit is converted into the second image. After being carried on the carrying belt, the polarity is changed by the polarity changing means before transferring by the second transferring means, and the second transferring means is simultaneously transferred to the front and back of the recording medium, so that the polarity of one toner image is different. As a result, transfer can be performed at a time, and a high-quality double-sided image can be obtained even on a recording medium having a rough surface with the belt conforming to the irregularities of the recording medium by the action of the elastic layer.

本発明によれば、極性変換手段による極性変換が非接触で行われるので、転写された画像に乱れが生じないので、より高品質な画像を得ることができる。   According to the present invention, since the polarity conversion by the polarity conversion means is performed in a non-contact manner, the transferred image is not disturbed, so that a higher quality image can be obtained.

本発明によれば、装置の稼動情報に応じて、第1の像担持ユニットまたは第2の像担持ユニットの動作を制御するので、ダウンタイムを低減することができ、より印刷の生産性を高めることができる。   According to the present invention, since the operation of the first image carrying unit or the second image carrying unit is controlled according to the operation information of the apparatus, the downtime can be reduced and the printing productivity can be further increased. be able to.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図1に示す画像形成装置は、装置本体100の内部に、略水平に配置された記録媒体搬送路43Aを境にして、上部には矢印方向に無端移動する第1の像担持ベルト21を備えた第1の像担持体ユニット20を、下部には矢印方向に無端移動する第2の像担持ベルト31を備えた第2の像担持体ユニット30がそれぞれ配備されている。第1の像担持ベルト21の上部張架面には、4つの第1の像形成ユニット80Y、80C、80M、80Kが、第2の像担持ベルト31の傾斜した張架面には、4つの第2の像形成ユニット81Y、81C、81M、81Kがそれぞれ配備されている。これら第1、第2の像形成ユニットの符号番号に沿えたY,C,M,Kは、扱うトナーの色と対応させているもので、Yはイエロー、Cはシアン、Mはマゼンタ、Kはブラックを意味している。第1、第2の像形成ユニットに備えられ、第1の像担持ベルト21と第2の像担持ベルト31とともに回転する像担持体としての感光体1に対しても同じ意味あいでY,C,M,Kを沿えている。なお感光体1Yから1Kは同間隔で配置され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ像担持ベルト21,31との張架部の一部とそれぞれが接触する。この接触する面を受像面と呼び、互いの位置関係を図2に示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a first image carrier belt 21 that moves endlessly in the direction of an arrow at the top, with a recording medium conveyance path 43A disposed substantially horizontally as a boundary, inside the apparatus main body 100. The first image carrier unit 20 is provided at the lower part thereof, and the second image carrier unit 30 provided with the second image carrier belt 31 that moves endlessly in the direction of the arrow is provided respectively. Four first image forming units 80Y, 80C, 80M, and 80K are provided on the upper tension surface of the first image carrier belt 21, and four first image forming units 80Y, 80C, 80M, and 80K are provided on the inclined tension surface of the second image carrier belt 31. Second image forming units 81Y, 81C, 81M, 81K are respectively provided. Y, C, M, and K along the code numbers of the first and second image forming units correspond to the colors of the toner to be handled, Y is yellow, C is cyan, M is magenta, K Means black. Y, C have the same meaning for the photosensitive member 1 as an image carrier that is provided in the first and second image forming units and rotates together with the first image carrier belt 21 and the second image carrier belt 31. , M, K. The photoreceptors 1Y to 1K are arranged at the same interval, and at least at the time of image formation, a part of the stretched portion between the image bearing belts 21 and 31 is in contact with each other. This contacting surface is called an image receiving surface, and the mutual positional relationship is shown in FIG.

扱うトナーの色は異なるが、第1の像形成ユニット80Y,80C,80M,80Kの構成は同じであるので、代表として第1の像形成ユニット80の構成について図4を用いて説明する。画像形成装置の動作時に、不図示の駆動源により、矢印方向に回転するよう回転可能に支持された円筒状の感光体1の周囲には、静電写真プロセスに従い帯電手段であるスコロトロンチャージャ(以下「帯電チャージャ」と記す)3、露光装置4、現像装置5、クリーニング装置2、光除電装置Q等の作像部材や電位センサS1、画像センサS2が配設されている。   Although the toner colors to be handled are different, the configurations of the first image forming units 80Y, 80C, 80M, and 80K are the same. Therefore, the configuration of the first image forming unit 80 will be described as a representative with reference to FIG. During the operation of the image forming apparatus, a scorotron charger (charging means) is provided around the cylindrical photosensitive member 1 rotatably supported by a drive source (not shown) so as to rotate in the direction of the arrow according to an electrostatic photographic process. (Hereinafter referred to as “charging charger”) 3, an image forming member such as an exposure device 4, a developing device 5, a cleaning device 2 and a photostatic device Q, a potential sensor S1, and an image sensor S2.

感光体1は、例えば直径30〜120mm程度のアルミニウム円筒の表面に光導電性物質である有機感光層(OPC)を形成したものである。アルミニウム円筒の表面にアモルファスシリコン(a−Si)層を形成した感光体も採用可能である。またベルト状の感光体も採用できる。クリーニング装置2は、クリーニングブラシ2a、クリーニングブレード2b、回収部材2cを備え、感光体表面に残留するトナー等の異物を除去、回収する機能を有している。   The photoreceptor 1 is obtained by forming an organic photosensitive layer (OPC), which is a photoconductive substance, on the surface of an aluminum cylinder having a diameter of about 30 to 120 mm, for example. A photoreceptor having an amorphous silicon (a-Si) layer formed on the surface of an aluminum cylinder can also be used. A belt-like photoreceptor can also be employed. The cleaning device 2 includes a cleaning brush 2a, a cleaning blade 2b, and a recovery member 2c, and has a function of removing and recovering foreign matters such as toner remaining on the surface of the photoreceptor.

露光装置4は、各色毎の画像データ対応の光を、帯電チャージャ3で一様に帯電済みとされた各感光体1の表面に走査し、静電潜像を形成する。図示例の露光装置4は、発光素子としてLED(発光ダイオード)アレイと結像素子からなる露光装置であるが、レーザ光源、ポリゴンミラー等を用い、形成すべき画像データに応じて変調したビーム光によるレーザスキャン方式の露光装置も採用することもできる。帯電手段として、帯電チャージャ3のほかに、感光体1の表面に接触させるタイプ、たとえば帯電ローラを採用することもできる。   The exposure device 4 scans light corresponding to image data for each color on the surface of each photoconductor 1 that has been uniformly charged by the charging charger 3 to form an electrostatic latent image. The exposure apparatus 4 in the illustrated example is an exposure apparatus that includes an LED (light emitting diode) array and an imaging element as light emitting elements, but uses a laser light source, a polygon mirror, etc., and beam light modulated according to image data to be formed. It is also possible to employ a laser scanning type exposure apparatus based on the above. As the charging means, in addition to the charging charger 3, a type that is brought into contact with the surface of the photoreceptor 1, for example, a charging roller can be adopted.

本形態の現像は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を採用している現像方式である。負荷電の感光体1に対しレーザビームにより各感光体1の表面に形成された色毎の静電潜像は、感光体の帯電極性と同極性(マイナス極性)の所定の色のトナーで現像され、顕像となる。いわゆる反転現像が行われる。   The development in this embodiment is a development system that employs a two-component developer composed of toner and carrier. The electrostatic latent image for each color formed on the surface of each photosensitive member 1 by a laser beam with respect to the negatively charged photosensitive member 1 is developed with toner of a predetermined color having the same polarity (negative polarity) as the charged polarity of the photosensitive member. And become a visible image. So-called reversal development is performed.

イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色トナーは、各色を扱う現像装置5で消費されると、現像装置5が備える透磁式のトナー検知手段5eにより検知され、図1に示す装置本体100に装着されているトナーカートリッジ収納部85に備えるトナーカートリッジ86から、不図示の供給手段により各現像装置5に供給される。   When each color toner of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) is consumed by the developing device 5 that handles each color, the magnetic toner detection means 5e provided in the developing device 5 Detected and supplied to each developing device 5 from a toner cartridge 86 provided in the toner cartridge housing portion 85 mounted on the apparatus main body 100 shown in FIG.

この供給手段として、公知のモーノポンプを用いる方式のものが採用できる。この方式によれば各色のトナーカートリッジ86の設置場所の制約が少ないため、装置本体内部のスペース配分に対し有利である。またトナーが適時補給できるため、各現像装置5に大きなトナー貯留スペースを設けなくて済み、現像装置5の小型化が図れる。   As this supply means, a system using a known MONO pump can be adopted. According to this method, there are few restrictions on the installation locations of the toner cartridges 86 for the respective colors, which is advantageous for space allocation inside the apparatus main body. Further, since toner can be replenished in a timely manner, it is not necessary to provide a large toner storage space in each developing device 5, and the developing device 5 can be downsized.

現像装置5には、トナーとキャリアの攪拌、搬送用のスクリュー5cとスクリュー5dが備えてある。現像装置5が装置本体100に装着されているとき、上記トナー補給手段の一端が、スクリュー5dの一部に接続されている。スクリュー5cによりトナーは、矢印方向に回転する現像ローラ5aに供給されるが、ブレード5bにより現像ローラ5a表面での厚さが所定の厚みになるよう規制される。現像ローラ5aは、ステンレスやアルミニュウム製の円筒で、回転可能にかつ感光体1との距離が正規に確保されるように現像装置5のフレームに支持され、内部には所定の磁力線が構成されるようにマグネットが備えてある。   The developing device 5 includes a screw 5c and a screw 5d for stirring and conveying the toner and the carrier. When the developing device 5 is mounted on the apparatus main body 100, one end of the toner replenishing means is connected to a part of the screw 5d. The toner is supplied to the developing roller 5a rotating in the direction of the arrow by the screw 5c, but the thickness on the surface of the developing roller 5a is regulated to a predetermined thickness by the blade 5b. The developing roller 5a is a cylinder made of stainless steel or aluminum, and is supported by the frame of the developing device 5 so as to be rotatable and a distance from the photosensitive member 1 is properly secured, and a predetermined line of magnetic force is formed inside. A magnet is provided.

本形態において、使用するトナーは平均円形度が0.90〜0.99、形状係数SF−1が120〜180、形状係数SF−2が120〜190であり、体積平均粒径Dv/個数平均粒径Dnが1.05〜1.3μmとされている。またキャリアの粒径として、体積平均粒径が25μmから60μm程度である。これらの数値の根拠については後述する。   In this embodiment, the toner used has an average circularity of 0.90 to 0.99, a shape factor SF-1 of 120 to 180, a shape factor SF-2 of 120 to 190, and a volume average particle diameter Dv / number average. The particle diameter Dn is 1.05 to 1.3 μm. The carrier has a volume average particle size of about 25 to 60 μm. The basis for these numbers will be described later.

第2の像担持体ユニット30に使われる第2の画像形成ユニット81Y〜81Kについても、代表して第2の画像形成ユニット81について図5を用いて説明する。図5に示す第2の画像形成ユニット81は、第1の画像形成ユニット80と構成部材が同じであるが、図4のものと比べ感光体1の回転方向が異なっている。しかし互いに、図中の矢印で示す感光体1の回転軸1aを通るy軸に対し対象の形をしている。この形状は、感光体1の周囲に配備する画像形成用部材の配置にも関係するが、重要な事項である。つまり画像形成装置との結合部、たとえば駆動手段との結合部、電気的接続部、トナー供給部、トナー排出部の結合方法を配慮しておけば、第1の画像形成ユニット80Y〜80Kと、第2の画像形成ユニット81Y〜81Kとに互換性をもたせることができる。従って第1の画像形成ユニット80と第2の画像形成ユニット81用に個別に現像装置、クリーニング装置、部品を製造する必要がなく、部品製造、部品の管理上での効率が高く、全体のコスト低減がはかれる。   As for the second image forming units 81Y to 81K used in the second image carrier unit 30, the second image forming unit 81 will be described as a representative with reference to FIG. The second image forming unit 81 shown in FIG. 5 has the same constituent members as the first image forming unit 80, but the rotational direction of the photoreceptor 1 is different from that of FIG. However, they are mutually shaped with respect to the y-axis passing through the rotation axis 1a of the photosensitive member 1 indicated by an arrow in the drawing. This shape is an important matter although it is related to the arrangement of image forming members provided around the photoreceptor 1. In other words, the first image forming units 80Y to 80K can be combined with a coupling unit with the image forming apparatus, for example, a coupling unit with a driving unit, an electrical connection unit, a toner supply unit, and a toner discharge unit. The second image forming units 81Y to 81K can be compatible. Therefore, it is not necessary to separately manufacture the developing device, the cleaning device, and the parts for the first image forming unit 80 and the second image forming unit 81, and the efficiency in manufacturing parts and managing parts is high. Reduction is achieved.

第1及び第2の画像形成ユニット80、81をy軸中心にした軸対象の形で、第1の像担持体ユニット20と第2の像担持体ユニット30で使用できる第1条件として、感光体1の周囲で画像形成のための部材を配備していない周面が確保されていること、つまり像担持ベルトが当接可能な範囲が広く確保されていること。そして第2条件として、第1の像担持ベルト21と第2の像担持ベルト31の配置角度が適切であることがあげられる。   As a first condition that can be used in the first image carrier unit 20 and the second image carrier unit 30 in the form of an axis object with the first and second image forming units 80 and 81 as the center of the y axis, photosensitive is used. The peripheral surface on which the member for image formation is not provided around the body 1 is secured, that is, a wide range where the image bearing belt can contact is secured. The second condition is that the arrangement angle of the first image carrier belt 21 and the second image carrier belt 31 is appropriate.

上記の第1条件、第2条件について図4、図5により説明する。図4、図5において、像担持ベルト21あるいは像担持ベルト31は、矢印A1とA2の間に設置可能である。つまりA1側は現像装置5で、A2側はクリーニング装置2に像担持ベルトが接触しない範囲に像担持ベルトが設置できることを示している。図4に第2の像担持ベルト31を含めているのは、感光体1の回転軸1aを含むy軸に対し、対象の画像形成ユニットが配置できる像担持ベルトを示している。   The above first condition and second condition will be described with reference to FIGS. 4 and 5, the image carrier belt 21 or the image carrier belt 31 can be installed between the arrows A1 and A2. That is, the A1 side indicates that the developing device 5 can be installed, and the A2 side indicates that the image bearing belt can be installed in a range where the image bearing belt does not contact the cleaning device 2. The inclusion of the second image carrier belt 31 in FIG. 4 shows an image carrier belt on which the target image forming unit can be arranged with respect to the y axis including the rotation shaft 1 a of the photoreceptor 1.

仮に、画像形成ユニット80をy軸に直交する軸を対象に上下反転して画像形成ユニット81として使うとすると、地球重力の影響があり、少なくとも現像装置5において、トナーの攪拌、現像ローラ5aへのトナー補給等の条件は異なり、それぞれ最適化しなければならず、部品の共通化も不可能となる。   If the image forming unit 80 is turned upside down with respect to an axis orthogonal to the y-axis and used as the image forming unit 81, there is an influence of earth gravity. At least in the developing device 5, the toner is agitated and the developing roller 5a is moved. The toner replenishment conditions are different and must be optimized, and it is impossible to share parts.

図2に示すように、第1の像担持ベルト21の受像面210に対し第2の像担持ベルト31の受像面310との位置関係として角度αが180度を越え270度、好ましくは210度から255度としたとき、画像形成ユニット80として、第1の像担持ベルト21には図4に示す形態、第2の像担持ベルト31には図5に示す形態のものが採用できる。つまり上記のごとく部品の共通化を不可能にしてしまう画像形成ユニットとなることが回避できた。   As shown in FIG. 2, as the positional relationship between the image receiving surface 210 of the first image bearing belt 21 and the image receiving surface 310 of the second image bearing belt 31, the angle α exceeds 180 degrees and is 270 degrees, preferably 210 degrees. As the image forming unit 80, the first image carrier belt 21 may have the form shown in FIG. 4 and the second image carrier belt 31 may have the form shown in FIG. In other words, as described above, it is possible to avoid an image forming unit that makes it impossible to share parts.

本形態では、図2に示すように、第2の画像形成ユニット81の上方に、記録媒体搬送路43Aをほぼ水平にかつ直線的に確保できるので、記録媒体となる用紙Pの搬送・信頼性に優れ、画像形成装置全体のまとまりが良好となる。   In this embodiment, as shown in FIG. 2, since the recording medium conveyance path 43A can be secured almost horizontally and linearly above the second image forming unit 81, the conveyance / reliability of the paper P as the recording medium can be secured. And the unity of the entire image forming apparatus is good.

特に第1の像担持ベルト21を水平方向に長く、扁平に張架し、第2の像担持ベルト31を縦方向に長くかつ傾斜させて張架したので、記録媒体搬送路43Aを境にして下方に第2の像担持ベルト31の高さ方向のスペースが大きくなるが、図1に示すように、この第2の像担持ベルト31の占める高さとほぼ同じ高さの給紙装置40a〜40dを並べて設置できる。これにより大量の用紙Pが収納可能な給紙装置が設置でき、しかも給紙装置40aの上面の給紙面と記録媒体搬送路43Aとがほぼ同じ高さにでき、用紙Pの給紙・搬送信頼性が確保できる。   In particular, since the first image carrying belt 21 is stretched in the horizontal direction and is flattened, and the second image carrying belt 31 is stretched in the vertical direction to be long and inclined, the recording medium conveyance path 43A is used as a boundary. The space in the height direction of the second image carrier belt 31 increases below, but as shown in FIG. 1, the sheet feeders 40 a to 40 d having the same height as that occupied by the second image carrier belt 31. Can be installed side by side. Thus, a paper feeding device capable of storing a large amount of paper P can be installed, and the paper feeding surface on the upper surface of the paper feeding device 40a and the recording medium conveyance path 43A can be made substantially the same height. Sex can be secured.

上記の通り、本形態においては、感光体1周囲の画像形成に必要な構成要素の配置と、像担持ベルトの配置、つまり上記第2条件の実現により、画像形成ユニット80と画像形成ユニット81で共通点を多く有しており、製造面でも非常に有利となっている。   As described above, in the present embodiment, the image forming unit 80 and the image forming unit 81 can realize the arrangement of the components necessary for image formation around the photoreceptor 1 and the arrangement of the image bearing belt, that is, the second condition. It has a lot in common and is very advantageous in terms of manufacturing.

図1に示す複数のローラ23,24,25、26(2個)、27、28、29により支持されて矢印方向に走行する第1の像担持ベルト21は、第1の画像形成ユニット80Y〜80Kにおける感光体1Y,1C,1M,1Kの下部に設けられている。この像担持ベルト21は無端状で、各感光体の現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。また第1の像担持ベルト21の内周部には、感光体1Y,1C,1M,1Kにそれぞれ対向させて1次転写部を構成する1次転写ローラ22がそれぞれ設けられている。   A first image carrying belt 21 supported by a plurality of rollers 23, 24, 25, 26 (two), 27, 28, and 29 shown in FIG. It is provided below the photoconductors 1Y, 1C, 1M, and 1K at 80K. The image bearing belt 21 is endless, and is stretched and arranged so that a part of each photoconductor after the developing process comes into contact. Further, on the inner peripheral portion of the first image carrying belt 21, a primary transfer roller 22 constituting a primary transfer portion is provided so as to face the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K, respectively.

第1の像担持ベルト21の外周部には、ローラ23に対向する位置にクリーニング装置20Aが設けられている。このクリーニング装置20Aは、第1の像担持ベルト21の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。像担持ベルト21に関連する部材は、第1の像担持体ユニット20として一体的に構成してあり、装置本体100に対し着脱可能となっている。   A cleaning device 20 </ b> A is provided on the outer periphery of the first image carrying belt 21 at a position facing the roller 23. The cleaning device 20 </ b> A wipes off unnecessary toner remaining on the surface of the first image carrying belt 21 and foreign matters such as paper dust. The members related to the image carrier belt 21 are integrally configured as the first image carrier unit 20 and can be attached to and detached from the apparatus main body 100.

複数のローラ33、34、35、36(2個)、37、38により支持されて矢印方向に走行する第2の像担持ベルト31は、第2の画像形成ユニット81Y〜81Kにおける感光体1Y,1C,1M,1Kと対向して設けられている。この像担持ベルト31は無端状で、各感光体の現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。像担持ベルト31の内周部には、感光体1Y,1C,1M,1Kに対向させて1次転写部を構成する1次転写ローラ32がそれぞれ設けられている。   The second image carrier belt 31 that is supported by a plurality of rollers 33, 34, 35, 36 (two), 37, 38 and travels in the direction of the arrow is a photosensitive member 1Y in the second image forming units 81Y to 81K. It is provided to face 1C, 1M, and 1K. The image carrying belt 31 is endless and is stretched and arranged so that a part of each photoconductor after the developing process comes into contact. A primary transfer roller 32 constituting a primary transfer portion is provided on the inner peripheral portion of the image carrying belt 31 so as to face the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K.

第2の像担持ベルト31の外周部には、ローラ33に対向する位置にクリーニング装置30Aが設けられている。このクリーニング装置30Aは、像担持ベルトベルト31の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。像担持ベルト31に関連する部材は、第2の像担持体ユニット30として一体的に構成してあり、装置本体100に対し着脱が可能となっている。
(像担持ベルトの構成、材質について)
第1及び第2の像担持ベルト21,31は、図3に示すように、厚さが50〜100μmの樹脂フィルム、例えばポリイミドで構成された基体21a,31aと、基体21a,31aの上に50〜500μmの弾性層としてゴム弾性層21b,31bを設けたベルトであって、各感光体1がそれぞれ担持する第1の像及び第2の像となるトナー像を、1次転写ローラ22,32に印加するバイアスにより静電的にベルト表面に転写を可能とする抵抗値を有する。その体積抵抗値は、10〜1012Ωcm程度に抵抗が調整されたものである。
A cleaning device 30 </ b> A is provided on the outer periphery of the second image bearing belt 31 at a position facing the roller 33. The cleaning device 30 </ b> A wipes away unnecessary toner remaining on the surface of the image bearing belt 31 and foreign matters such as paper dust. Members related to the image carrier belt 31 are integrally formed as the second image carrier unit 30 and can be attached to and detached from the apparatus main body 100.
(Image carrier belt configuration and materials)
As shown in FIG. 3, the first and second image bearing belts 21 and 31 are formed on resin substrates having a thickness of 50 to 100 μm, for example, substrates 21a and 31a made of polyimide, and substrates 21a and 31a. A belt provided with rubber elastic layers 21b and 31b as an elastic layer of 50 to 500 μm, and a toner image to be a first image and a second image carried by each photoconductor 1 is transferred to a primary transfer roller 22, 32 has a resistance value that enables electrostatic transfer to the belt surface by a bias applied to the belt 32. The volume resistance value is a resistance adjusted to about 10 6 to 10 12 Ωcm.

本形態では、Y,M,C,Kのトナー像を重ねることによりカラー画像を形成しているため、各像担持体ベルトの伸び縮は画像の色ズレ、画像伸び等に影響を与えることになる。そこで、本願発明者は各像担持体ベルトの基体21a,31aの材料として、機械強度の優れた材料であり、特に伸び縮の少ないポリイミドを選択して採用した。   In this embodiment, since color images are formed by superimposing toner images of Y, M, C, and K, the expansion and contraction of each image carrier belt affects the color misregistration of the image, the image expansion, and the like. Become. Accordingly, the inventor of the present application has selected and adopted polyimide, which is a material having excellent mechanical strength, and has particularly low expansion and contraction, as the material for the bases 21a and 31a of each image carrier belt.

基体21a,31a上にゴム弾性層21b,31bを設ける理由は、紙種対応性特を向上させるものであり、特に表面性の悪い用紙Pに対して画質を向上させるものである。一般に用紙Pの凹部はトナー(ベルト)と用紙Pの接触がないため転写不良となるが、このようなゴム弾性層21b,31bを設けることで、像担持ベルト21,31が用紙Pの凹凸に倣うため、凹部においても転写が可能となり高画質化が達成できる。   The reason for providing the rubber elastic layers 21b and 31b on the bases 21a and 31a is to improve the paper type compatibility characteristic, and in particular to improve the image quality for the paper P having poor surface properties. In general, the concave portion of the paper P is inferior in transfer because there is no contact between the toner (belt) and the paper P. By providing such rubber elastic layers 21b and 31b, the image bearing belts 21 and 31 become uneven on the paper P. Therefore, the image can be transferred even in the concave portion, and high image quality can be achieved.

ゴム弾性層21b,31bには、弾性材ゴム、エラストマーとしては、ブチルゴム,フッ素系ゴム,アクリルゴム,EPDM,NBR,アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、リコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー(例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア,ポリエステル系、フッ素樹脂系)等からなる群より選ばれる1種類あるいは2種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではないことは当然である
ゴム弾性層21b,31bの厚さは、弾性層の硬度にもよるが、厚すぎると表面の伸縮が大きくなり表層に亀裂の発生し易くなる。また伸縮量が大きくなることから画像に伸び縮みが大きくなること等から厚すぎる(およそ500μm以上)事は好ましくない。また薄すぎる(およそ50μm以下)と弾性ベルトとしての効果が得られない。
The rubber elastic layers 21b and 31b include elastic rubber, elastomers such as butyl rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, EPDM, NBR, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, Ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene terpolymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, urethane rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene, epichlorohydrin rubber, ricone rubber, fluorine rubber, polysulfide rubber , Polynorbornene rubber, hydrogenated nitrile rubber, thermoplastic elastomer (eg polystyrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, polyamide, polyurea, polyester, fluorine It is possible to use one kind or two kinds or more selected from the group consisting of fat-based) or the like. However, it is a matter of course that the thickness of the rubber elastic layers 21b and 31b depends on the hardness of the elastic layer, but if it is too thick, the surface will expand and contract and the surface layer will crack. It becomes easy to do. Further, since the amount of expansion / contraction increases, it is not preferable that the image is too thick (approximately 500 μm or more) due to the expansion / contraction of the image. If it is too thin (approximately 50 μm or less), the effect as an elastic belt cannot be obtained.

ゴム弾性層21b,31bの硬度の適正範囲は、10≦HS≦60゜(JIS−A)であるが、これはベルトの層厚によって最適硬度が異なってくるためである。硬度10゜JIS−Aより下のものは、寸法精度良く成形する事が非常に困難である。これは成型時に収縮・膨張を受け易い事に起因する。また柔らかくする場合には、基材へオイル成分を含有させる事が一般的な方法であるが、加圧状態で連続作動させると滲みだしてくるという欠点を有している。これにより中間転写体となる第1及び第2の像担持ベルト21,31の表面に接触する各感光体を汚染し横帯状ムラを発生させる事が分かった。これに対して硬度60゜JIS−A以上のものは、硬度が上がった分精度良く成形できるのと、オイルを含まない、または含有させるオイル量を少なく抑えることが可能となるので、各感光体に対する汚染性は低減可能であるが、前記弾性体の効果が得られなくなる。   The appropriate range of the hardness of the rubber elastic layers 21b and 31b is 10 ≦ HS ≦ 60 ° (JIS-A) because the optimum hardness differs depending on the belt layer thickness. Those having a hardness of less than 10 ° JIS-A are very difficult to mold with high dimensional accuracy. This is due to the fact that it is susceptible to shrinkage and expansion during molding. When softening, it is a general method to contain an oil component in the base material, but it has a drawback that it is oozed out when continuously operated in a pressurized state. As a result, it has been found that each photosensitive member in contact with the surfaces of the first and second image bearing belts 21 and 31 serving as an intermediate transfer member is contaminated to cause horizontal band unevenness. On the other hand, those having a hardness of 60 ° JIS-A or higher can be molded with high accuracy and the amount of oil that does not contain or contain oil can be reduced. However, the effect of the elastic body cannot be obtained.

抵抗値調節用導電剤に特に制限はないが、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫,酸化チタン,酸化アンチモン,酸化インジウム,チタン酸カリウム,酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物(ATO),酸化インジウム−酸化錫複合酸化物(ITO)等の導電性金属酸化物が挙げられる。導電性金属酸化物としては、硫酸バリウム,ケイ酸マグネシウム,炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。上記導電剤に限定されるものではないことは当然である。ベルトの走行を安定させるためのベルト寄り止めリブを、ベルト片側あるいは両側端部に設けてある。
(1次転写ローラの構成について)
一つの実施形態として、1次転写ローラ22、32は、芯金たる金属ローラの表面に、導電性ゴム材料を被覆したもので、芯金部に、不図示の電源から1次転写バイアスが印加される。導電性ゴム材料はウレタンゴムにカーボンが分散され、体積抵抗10Ωcm程度に抵抗が調整されている。
There are no particular restrictions on the conductive agent for adjusting the resistance value. For example, carbon black, graphite, metal powder such as aluminum or nickel, tin oxide, titanium oxide, antimony oxide, indium oxide, potassium titanate, antimony oxide-tin oxide composite Examples thereof include conductive metal oxides such as oxide (ATO) and indium oxide-tin oxide composite oxide (ITO). The conductive metal oxide may be coated with insulating fine particles such as barium sulfate, magnesium silicate, and calcium carbonate. Of course, the conductive agent is not limited thereto. Belt detent ribs for stabilizing the running of the belt are provided on one side or both ends of the belt.
(Regarding the configuration of the primary transfer roller)
As one embodiment, the primary transfer rollers 22 and 32 are obtained by coating the surface of a metal roller serving as a core metal with a conductive rubber material, and applying a primary transfer bias to a core metal portion from a power source (not shown). Is done. In the conductive rubber material, carbon is dispersed in urethane rubber, and the resistance is adjusted to a volume resistance of about 10 5 Ωcm.

本形態では、ブラック(K)トナー単独によるモノクロ印刷も可能である。このような場合にあっては、使用されない感光体が存在する。すなわち使用されない感光体1Y,1C,1Mあるいは現像装置5を稼動させないだけでなく、これら使用されない感光体と像担持ベルト21あるいは像担持ベルト31とを非接触に保つための機構を備えている。本実施の形態では、ローラ26と1次転写ローラ22を支持する内部フレーム(不図示)を設けておき、ある点を中心に回動可能に支持し、感光体1Y,1C,1M体から遠ざかる方向に回動させることにより、感光体1Kだけが像担持ベルト21あるいは像担持ベルト31と接触して、作像工程を実行することにより、ブラックトナーによるモノクロ画像を作成することができる。このように非使用時において、感光体と像担持ベルト21、31の接触状態を回避することは、感光体の寿命向上の点で有利である。   In this embodiment, monochrome printing with black (K) toner alone is also possible. In such a case, there are photosensitive members that are not used. That is, not only the unused photoreceptors 1Y, 1C, 1M or the developing device 5 are operated, but also a mechanism for keeping these unused photoreceptors and the image bearing belt 21 or the image bearing belt 31 in a non-contact state. In this embodiment, an internal frame (not shown) that supports the roller 26 and the primary transfer roller 22 is provided, is supported so as to be rotatable around a certain point, and moves away from the photoreceptors 1Y, 1C, and 1M. By rotating in the direction, only the photosensitive member 1K comes into contact with the image bearing belt 21 or the image bearing belt 31 and the image forming process is executed, so that a monochrome image with black toner can be created. Thus, avoiding contact between the photoconductor and the image bearing belts 21 and 31 when not in use is advantageous in terms of improving the life of the photoconductor.

第1の像担持ベルト21の内周には、2次転写部となる第1の2次転写ローラ28が配設されている。この2次転写ローラ28は芯金たる金属ローラの表面に、導電性ゴムを被覆したもので、芯金部に、不図示の電源から2次転写バイアスが印加される。上記導電ゴムにはカーボンが分散されており、体積抵抗は10Ωcm程度に抵抗が調整されたものである。本形態では、第1の像担持ベルト21と第2の像担持ベルト31の間に用紙Pを通過させながら、第1の2次転写ローラ28に2次転写バイアスを印加することで第1の像担持ベルト21が担持する第1の像となるトナー画像が用紙Pの表面に転写される。 A first secondary transfer roller 28 serving as a secondary transfer portion is disposed on the inner periphery of the first image carrying belt 21. The secondary transfer roller 28 is made of a metal roller serving as a core metal and is coated with conductive rubber, and a secondary transfer bias is applied to the core metal part from a power source (not shown). Carbon is dispersed in the conductive rubber, and the volume resistance is adjusted to about 10 7 Ωcm. In the present embodiment, the first transfer roller 28 is applied with a secondary transfer bias while passing the paper P between the first image carrier belt 21 and the second image carrier belt 31, so that the first A toner image to be a first image carried by the image carrying belt 21 is transferred onto the surface of the paper P.

第2の像担持ベルト31の内周には、2次転写部となる第2の2次転写ローラ34が配設されている。この第2の2次転写ローラ34は金属ローラが使用され、第1の像担持ベルト21と第2の像担持ベルト31の間に用紙Pを通過させながら、第1の2次転写ローラ28のバイアス印加によって第2の像担持ベルト31が担持する第2の像となるトナー画像が用紙Pの裏面に転写される。   A second secondary transfer roller 34 serving as a secondary transfer portion is disposed on the inner periphery of the second image carrying belt 31. A metal roller is used as the second secondary transfer roller 34, and the sheet P is passed between the first image carrying belt 21 and the second image carrying belt 31, while the first secondary transfer roller 28. A toner image to be a second image carried by the second image carrying belt 31 is transferred to the back surface of the paper P by applying a bias.

本形態で使用されるトナーの極性はマイナス極性であり、第1の2次転写ローラ28に負極の転写バイアスを印加することで、第1の像担持ベルト21上のトナーは用紙Pに斥力転写される。このとき第2の像担持ベルト31上のトナーは、第2の像形成ユニット(81Y、C,M,K)で形成されて第2の像担持ベルト31に担持させた後、2次転写ローラ34の手前に配置された転写チャージャで構成された極性変換手段47により極性をマイナス極からプラス極に変換される。このため、第2の像担持ベルト31上のトナーは、第1の2次転写ローラ28のバイアスにより用紙Pに吸引転写される。なお、始めから第2の像形成ユニット(81Y、C,M,K)にプラス極のトナー使用することで、極性変換手段47を用いずに用紙Pの両面にトナー画像を転写するようにしてもよい。   The toner used in this embodiment has a negative polarity. By applying a negative transfer bias to the first secondary transfer roller 28, the toner on the first image carrying belt 21 is repulsively transferred to the paper P. Is done. At this time, the toner on the second image carrying belt 31 is formed by the second image forming unit (81Y, C, M, K) and carried on the second image carrying belt 31, and then the secondary transfer roller. The polarity is converted from the minus pole to the plus pole by the polarity converting means 47 constituted by the transfer charger arranged before 34. Therefore, the toner on the second image bearing belt 31 is sucked and transferred to the paper P by the bias of the first secondary transfer roller 28. By using positive polarity toner in the second image forming unit (81Y, C, M, K) from the beginning, the toner image is transferred onto both sides of the paper P without using the polarity conversion means 47. Also good.

極性変換手段47による極性変換は、第2の像形成ユニット(81Y、C,M,K)で形成される第2の像を第2の像担持ベル31に担持させた後、極性変換手段47にプラス極のイオンを降りかけることで達成している。つまり、本形態において、極性変換手段47による極性変換は、第2の像担持ベルト31に対して非接触状態で行われている。   The polarity conversion by the polarity conversion means 47 is carried out after the second image formed by the second image forming unit (81Y, C, M, K) is carried on the second image carrying bell 31 and then the polarity conversion means 47. This is achieved by applying positive ions to the surface. That is, in this embodiment, the polarity conversion by the polarity conversion means 47 is performed in a non-contact state with respect to the second image carrier belt 31.

装置本体100の右側には。用紙Pを供給可能に収納した給紙装置40が配備されている。給紙装置40は、複数段、例えば上段に大量の用紙Pを収納した給紙装置(トレイ)40a、その下方に3段の給紙カセット40b,40c,40dが夫々紙面に対し直角手前側(操作面側)に引出し可能に配設されている。これらの給紙トレイ40aや給紙カセット40b,40c,40d内に収納された用紙Pのうち、最上位置の用紙Pは、対応する給紙・分離手段41A〜41Dにより選択的に給紙、分離され、確実に一枚だけが複数の搬送ローラ対42Bにより記録媒体搬送経路43Bや記録媒体搬送経路43Aに送られる。   On the right side of the apparatus body 100. A paper feeding device 40 that accommodates the paper P is provided. The paper feeding device 40 includes a paper feeding device (tray) 40a storing a large amount of paper P in a plurality of stages, for example, an upper stage, and three lower paper feeding cassettes 40b, 40c, and 40d below the paper surface on the right side ( It is arranged on the operation surface side so that it can be pulled out. Among the sheets P stored in the sheet feed tray 40a and the sheet cassettes 40b, 40c, and 40d, the uppermost sheet P is selectively fed and separated by the corresponding sheet feeding / separating means 41A to 41D. Thus, only one sheet is reliably sent to the recording medium conveyance path 43B and the recording medium conveyance path 43A by the plurality of conveyance roller pairs 42B.

記録媒体搬送経路43Aには、2次転写ローラ28,34が像担持ベルト21、31を介して互いに対向して配置された2次転写位置へ用紙Pを送り出す給送タイミングをとるため、一対のレジストローラ45が設けられている。記録媒体搬送経路43Bには、用紙Pの搬送方向に対し直角方向の位置を正規の位置にするためのジョガー44が設けられている。ジョガー44は、用紙Pの搬送方向に対し両側から用紙Pの端部に向け移動するガイド部材を備えていて、走行中の用紙Pの両側からガイドが用紙Pを一瞬押しつけることで用紙Pを所定の位置に整合させる。用紙Pは、レジストローラ対45から、2次転写位置に向けて搬送される。   In the recording medium conveyance path 43A, the secondary transfer rollers 28 and 34 take a feeding timing for feeding the paper P to the secondary transfer position disposed opposite to each other via the image bearing belts 21 and 31, and therefore, a pair of A registration roller 45 is provided. In the recording medium conveyance path 43B, a jogger 44 for setting the position perpendicular to the conveyance direction of the paper P to a normal position is provided. The jogger 44 includes a guide member that moves from both sides toward the edge of the paper P in the conveyance direction of the paper P, and the guide presses the paper P for a moment from both sides of the paper P that is running. Align with the position of. The sheet P is conveyed from the registration roller pair 45 toward the secondary transfer position.

給紙装置40に設けられた搬送ローラ対42Cを有する記録媒体搬送路43Cには、その搬送方向上流に設置可能な別の給紙装置300から、用紙Pが供給可能となっている。給紙トレイ40aの最上位の用紙Pが給紙され、その後曲げられることなく、ほぼ水平に真直ぐ搬送されるように、給紙トレイ40aの上部給紙面が配備してある。そのため厚い用紙、剛性の高い板紙でも確実に給紙できる。なお給紙トレイ40aには、多様な特性の用紙Pが収納されても確実に給紙できるよう、バキューム機構からなるエアー給紙を採用すると好都合である。図示していないが、記録媒体搬送路43A、記録媒体搬送路43Cの要所には用紙Pを検知するためのセンサが配備されていて、用紙Pの存在を基準とする各種信号のトリガーとしている。給紙装置40の上部には原稿読取装置200が設けられている
記録媒体搬送路43Aの延長上で、2次転写ローラ28,34による2次転写部よりも用紙搬送方向の下流側には、定着装置60と記録媒体移送手段50が設けられている。記録媒体移送手段50は、2次転写部を通過した用紙Pを、定着装置60における定着ニップまで平面状態を保って搬送させるためのものである。記録媒体移送手段50は、複数のローラ52、53,54,55,56に支持されて矢印方向に無端移動する搬送ベルト51と、搬送ベルト51の外側に、ローラ55に対向させて配置されたクリーニング装置50Aと、ローラ56に対向させて用紙Pを吸着させるための吸着用チャージャ57と、ローラ57に対向させた除電・分離チャージャ58を備えている。この搬送ベルト51の走行速度は、定着装置60における用紙Pの走行速度と合わせてある。
A sheet P can be supplied to a recording medium conveyance path 43 </ b> C having a conveyance roller pair 42 </ b> C provided in the sheet feeding device 40 from another sheet feeding device 300 that can be installed upstream in the conveyance direction. The upper sheet feed surface of the sheet feed tray 40a is arranged so that the uppermost sheet P of the sheet feed tray 40a is fed and then conveyed straight without being bent. Therefore, even thick paper and highly rigid paperboard can be reliably fed. In addition, it is convenient to adopt an air paper feed comprising a vacuum mechanism so that the paper feed tray 40a can reliably feed paper P having various characteristics. Although not shown in the drawing, sensors for detecting the paper P are arranged at important points of the recording medium conveyance path 43A and the recording medium conveyance path 43C, and serve as triggers for various signals based on the presence of the paper P. . An original reading device 200 is provided above the paper feeding device 40. On the extension of the recording medium conveyance path 43A, on the downstream side of the secondary transfer portion by the secondary transfer rollers 28 and 34 in the paper conveyance direction, A fixing device 60 and a recording medium transfer means 50 are provided. The recording medium transport means 50 is for transporting the paper P that has passed through the secondary transfer portion while maintaining a flat state to the fixing nip in the fixing device 60. The recording medium transfer means 50 is supported by a plurality of rollers 52, 53, 54, 55, 56 and is disposed endlessly moving in the direction of the arrow, and is disposed outside the conveyance belt 51 so as to face the roller 55. A cleaning device 50 </ b> A, a suction charger 57 for sucking the paper P so as to face the roller 56, and a static elimination / separation charger 58 facing the roller 57 are provided. The traveling speed of the conveyance belt 51 is matched with the traveling speed of the paper P in the fixing device 60.

定着装置60は、2次転写部で用紙Pに2次転写されたトナー像を熱と圧力により用紙Pに定着させるものである。定着装置60の構成としては、互いに対向配置されて定着ニップを構成する内部にヒータを備えたローラ部材を有するローラタイプ、加熱手段で加熱されるベルトを走行させるベルト定着装置、また加熱の方式に誘導加熱を採用した定着装置などが適宜採用できる。用紙両面の画像の色合い、光沢度を同じにするため、用紙Pの両面に接触する定着ローラ、定着ベルトの材質、硬度、表面性などは上下同等にしてある。また、定着装置60は、フルカラーとモノクロ画像、あるいは片面か両面かにより定着条件を制御し、用紙Pの種類に応じて最適な定着条件となるよう、制御手段95により制御される。   The fixing device 60 fixes the toner image secondarily transferred to the paper P by the secondary transfer unit to the paper P by heat and pressure. The fixing device 60 includes a roller type having a roller member provided with a heater inside which constitutes a fixing nip arranged opposite to each other, a belt fixing device for running a belt heated by heating means, and a heating method. A fixing device using induction heating can be used as appropriate. In order to make the hue and glossiness of the images on both sides of the paper the same, the material, hardness, surface property, etc. of the fixing roller and the fixing belt that are in contact with both sides of the paper P are the same up and down. Further, the fixing device 60 controls the fixing conditions based on full-color and monochrome images, or single-sided or double-sided, and is controlled by the control unit 95 so that the optimal fixing conditions are obtained according to the type of the paper P.

定着装置60よりも用紙搬送方向の下流側には、定着の終了した用紙Pを冷却し、不安定なトナーの状態を早期に安定させるため、冷却機能を有した冷却手段となる冷却ローラ対70が配設されている。これら冷却ローラ対70を構成するローラ部材には、放熱部を有するヒートパイプ構造のローラが採用できる。冷却ローラ対70で冷却された用紙Pは、排紙ローラ対71により、装置本体100の左側に設けた排紙スタック部75に排紙、スタックさせる。この排紙スタック部75は、大量の用紙をスタック可能にするため、不図示のエレベータ機構により、スタックレベルに応じて、受け部材が上下する機構を採用している。なお排紙スタック部75を通過させ、別の後処理装置に向けて定着後の用紙Pを搬送させることもできる。別の後処理装置としては、穴あけ、断裁、折、綴じなど製本のための装置である。   A cooling roller pair 70 serving as a cooling unit having a cooling function is provided on the downstream side of the fixing device 60 in the paper conveyance direction to cool the paper P after the fixing and stabilize the unstable toner state at an early stage. Is arranged. As the roller member constituting the cooling roller pair 70, a heat pipe structure roller having a heat radiating portion can be adopted. The paper P cooled by the cooling roller pair 70 is discharged and stacked by a paper discharge roller pair 71 on a paper discharge stack portion 75 provided on the left side of the apparatus main body 100. The discharge stacking unit 75 employs a mechanism in which a receiving member moves up and down according to a stack level by an elevator mechanism (not shown) so that a large amount of sheets can be stacked. It is also possible to pass the paper P after fixing through the paper discharge stack unit 75 toward another post-processing apparatus. Another post-processing apparatus is an apparatus for bookbinding such as punching, cutting, folding, and binding.

未使用のトナーが収納された各色のトナーカートリッジ86Y,86C,86M、86Kは、着脱可能に装置本体100の上部の形成された収納空間85に収納されている。これらトナーカートリッジ86Y,86C,86M、86Kからは、不図示のトナー搬送手段により、各現像装置に必要に応じトナーを供給するように構成されている。本形態の構成は、上下に配された画像形成ユニット80,81に対し、トナーカートリッジは共通にしているが、別々にすることもできる。消耗の多いブラックトナー用のトナーカートリッジ86Kを、特に大容量としておくことも可能である。この収納空間85は、装置本体100の平面的な上面から上方に突出していて操作方向から見て奥側に配置されている。このため、装置本体100の上面の手前側は平面部分が確保されているため、作業台として利用できる。   The toner cartridges 86Y, 86C, 86M, and 86K for each color in which unused toner is stored are stored in a storage space 85 formed in the upper portion of the apparatus main body 100 in a detachable manner. The toner cartridges 86Y, 86C, 86M, and 86K are configured to supply toner to each developing device as required by a toner transport unit (not shown). In the configuration of this embodiment, the toner cartridge is common to the upper and lower image forming units 80 and 81, but may be separated. The toner cartridge 86K for black toner, which is highly consumed, can be set to have a particularly large capacity. The storage space 85 protrudes upward from the planar upper surface of the apparatus main body 100 and is disposed on the back side when viewed from the operation direction. For this reason, since a plane portion is secured on the near side of the upper surface of the apparatus main body 100, it can be used as a work table.

装置本体100の上面に備えた操作、表示ユニット90には、図示しないキーボード等が備えてあり、画像形成のための条件などがインプットできるとともに、装置の状態等が表示部に表示され、操作者と画像形成装置との情報交換を容易なものとしている。   The operation provided on the upper surface of the apparatus main body 100 and the display unit 90 are provided with a keyboard (not shown) and the like, and conditions for image formation can be input, and the state of the apparatus is displayed on the display unit. Exchange of information with the image forming apparatus is facilitated.

装置本体100内部に備える廃トナー収納部87は、各画像形成ユニット80,81のクリーニング装置2、各像担持ベルトのクリーニング装置20A,30A、および搬送ベルト51のクリーニング装置50Aと図示しない回収経路で連結されており、一括して廃トナーや紙粉等の異物を回収して収納するように構成されている。本形態では、大きな廃トナー収納部87を備えているため、クリーニング装置(2、20A,20B、50A)に大容量の廃トナー収納部を備える必要が無く、各クリーニング装置を小型にでき、さらに廃トナーの廃棄の操作性も良好となっている。満杯センサ(不図示)を使って廃トナー収納部87内のトナー廃棄、あるいは容器交換などの警告を発する。また装置本体100内部には、制御装置95が配備されている。この制御装置95は、周知のコンピュータから構成されていて、装置本体100内部の各駆動源やユニットなどの動作を制御する。符号96は、外部電源と接続された電源装置を示す。   The waste toner storage portion 87 provided inside the apparatus main body 100 is connected to the cleaning device 2 of the image forming units 80 and 81, the cleaning devices 20A and 30A of the image bearing belts, and the cleaning device 50A of the conveyance belt 51 through a collection path (not shown). It is connected and configured to collect and store foreign matters such as waste toner and paper dust all at once. In the present embodiment, since the large waste toner storage portion 87 is provided, it is not necessary to provide the cleaning device (2, 20A, 20B, 50A) with a large capacity waste toner storage portion, and each cleaning device can be reduced in size. The operability of waste toner disposal is also good. A full sensor (not shown) is used to issue a warning such as toner disposal in the waste toner storage unit 87 or container replacement. A control device 95 is provided inside the apparatus main body 100. The control device 95 is composed of a well-known computer, and controls the operation of each drive source, unit, etc. inside the apparatus main body 100. Reference numeral 96 denotes a power supply device connected to an external power supply.

装置本体100には、定着装置60による熱や電装装置からの発熱により装置本体内部が高温になるので、その対策としてファン98が設けられている。このファン98の機能により内部部材の熱による機能低下を防止している。またこのファン98は、冷却ローラ対70の放熱部とも結合してあり、冷却ローラ対70の冷却効果を確実にしている。なお、本装置本体100は、第1の画像形成ユニット80と第2の画像形成ユニット81により同時両面印刷を達成しているが、前記ユニットの何れか側が故障、及びトナー切れ等のトラブルが発生した場合には、制御手段95でその状態を検出し、正常側のユニットを使用することで装置を休ませせる必要がなく片面印刷が可能になっている。   The apparatus main body 100 is provided with a fan 98 as a countermeasure against the high temperature inside the apparatus main body due to heat from the fixing device 60 and heat generated from the electrical device. The function of the fan 98 prevents deterioration of the function due to the heat of the internal member. The fan 98 is also coupled to the heat radiating portion of the cooling roller pair 70 to ensure the cooling effect of the cooling roller pair 70. The apparatus main body 100 achieves simultaneous double-sided printing by the first image forming unit 80 and the second image forming unit 81, but troubles such as failure of one of the units and running out of toner occur. In such a case, the control means 95 detects the state and uses the normal unit, so that it is not necessary to rest the apparatus and single-sided printing is possible.

すなわち、本形態において、制御手段95は、装置の稼動情報に応じて、第1の像担持ユニット80または第2の像担持ユニット90の動作を制御する機能を備えている。ここで言う装置の稼動情報とは、第1の像担持ユニット80と第2の像形成ユニット81の異常情報であり、異常情報でとは、第1の像担持ユニットと第2の像形成ユニットで使用するトナー切れあるいは故障状態である。トナー切れはトナーカートリッジ86に図示しないセンサを設け、その信号を制御手段95に出力したり、トナー検知手段5eにより検知される信号を用いて制御手段95が判定する。そして、トナー切れと判定して場合には未使用のユニット側で画像形成動作を実行させる。一方のユニットの故障は、図示しない故障診断センサを各ユニットに配備し、当該センサの出力信号から故障判定を制御手段95が実行し、故障信号の出ていないユニットを使用すべく未使用のユニットに画像形成動作を実行させる。
(片面記録の動作)
上記の構成において、用紙Pの片面にフルカラー画像を形成する片面記録時の動作について説明する。片面記録の方法は基本的に2種類あって、選択が可能となっている。2種類のうちの一つは、第1の像担持ベルト21に担持させた画像を用紙Pの片面に直接転写する方法であり、他の方法は、第2の像担持ベルト31に担持させた画像を用紙Pの片面に直接転写する方法である。本実施の形態では装置本体100の構成から、第1の像担持ベルト21に担持させた画像を用紙Pの片面に直接転写する場合には、画像が用紙Pの上面に、第2の像担持ベルト31に担持させた画像を用紙Pの片面に直接転写する場合には、画像が用紙Pの下面に形成される。記録するべきデータが複数の頁になるケースでは、排紙スタック部75上で頁が揃うように作像順序を制御するのが好都合である。最後の頁の画像データから順に記録して頁順を揃わせるよう、第1の像担持ベルト21に画像を担持させた後、用紙Pに転写させる方法について説明する。
That is, in this embodiment, the control means 95 has a function of controlling the operation of the first image carrier unit 80 or the second image carrier unit 90 in accordance with the operation information of the apparatus. The operation information of the apparatus referred to here is abnormality information of the first image carrying unit 80 and the second image forming unit 81, and the abnormality information is the first image carrying unit and the second image forming unit. The toner used in is out of toner or in a failure state. Toner out is provided with a sensor (not shown) in the toner cartridge 86, and the control means 95 determines that the signal is output to the control means 95 or is detected by the toner detection means 5e. If it is determined that the toner has run out, the image forming operation is executed on the unused unit side. For a failure of one unit, a failure diagnosis sensor (not shown) is provided in each unit, the control unit 95 executes failure determination from the output signal of the sensor, and an unused unit to use a unit that does not output a failure signal. Causes the image forming operation to be executed.
(Single-sided recording operation)
An operation during single-sided recording in which a full-color image is formed on one side of the paper P in the above configuration will be described. There are basically two types of single-sided recording methods that can be selected. One of the two methods is a method of directly transferring an image carried on the first image carrying belt 21 onto one side of the paper P, and the other method is carried on the second image carrying belt 31. In this method, the image is directly transferred to one side of the paper P. In the present embodiment, due to the configuration of the apparatus main body 100, when the image carried on the first image carrying belt 21 is directly transferred to one side of the paper P, the image is placed on the upper surface of the paper P and the second image carrying is carried. When the image carried on the belt 31 is directly transferred to one side of the paper P, the image is formed on the lower surface of the paper P. In the case where the data to be recorded is a plurality of pages, it is convenient to control the image forming order so that the pages are aligned on the paper discharge stack unit 75. An explanation will be given of a method in which an image is carried on the first image carrying belt 21 and then transferred onto the paper P so that the image order is recorded in order from the image data of the last page.

画像形成装置を稼動させると、第1の像担持ベルト21と第1の画像形成ユニット80Y〜80Kにおける感光体1Y,1C、1M,1Kが回動する。同時に第2の像担持ベルト31が回動するが、第2の画像形成ユニット81Y〜81Kにおける感光体1Y,1C、1M,1Kは第2の像担持ベルト31と離間されるとともに不回転状態にされる。まず、画像形成ユニット80Yによる画像形成から開始される。LED(発光ダイオード)アレイと結像素子からなる露光装置4の作動により、LEDから出射されたイエロー用の画像データ対応の光が、帯電チャージャ3により一様帯電された感光体1Yの表面に照射されて静電潜像が形成される。   When the image forming apparatus is operated, the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K in the first image carrying belt 21 and the first image forming units 80Y to 80K rotate. At the same time, the second image carrier belt 31 rotates. However, the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K in the second image forming units 81Y to 81K are separated from the second image carrier belt 31 and are not rotated. Is done. First, image formation by the image forming unit 80Y is started. By the operation of the exposure device 4 composed of an LED (light emitting diode) array and an imaging element, light corresponding to image data for yellow emitted from the LED is irradiated onto the surface of the photoreceptor 1Y uniformly charged by the charging charger 3. Thus, an electrostatic latent image is formed.

この静電潜像は現像ローラ5aによりイエロートナーで現像されて可視像となり、1次転写ローラ22の転写作用により感光体1Yと同期して移動する第1の像担持ベルト21上に静電的に1次転写される。このような潜像形成、現像、1次転写動作が感光体1C,1M,1K側でもタイミングをとって順次同様に行われる。   This electrostatic latent image is developed with yellow toner by the developing roller 5a to become a visible image, and is electrostatically applied on the first image carrying belt 21 that moves in synchronization with the photoreceptor 1Y by the transfer action of the primary transfer roller 22. Primary transfer. Such latent image formation, development, and primary transfer operations are sequentially performed in the same manner on the photosensitive members 1C, 1M, and 1K.

この結果、第1の像担持ベルト21上には、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色トナー画像が、順次重なり合ったフルカラートナー画像として担持され、第1の像担持ベルト21とともに矢印の方向に移動される。   As a result, yellow, cyan, magenta, and black color toner images are carried on the first image carrying belt 21 as sequentially overlapping full-color toner images, and move together with the first image carrying belt 21 in the direction of the arrow. Is done.

同時に給紙装置40のなかの給紙トレイ40aあるいは給紙カセット40b〜40dから、記録に使われる用紙Pがその供給のための給紙・分離手段41Aから41Dの一つにより繰り出され、搬送ローラ対42B,42Cにより記録媒体搬送路43Cに搬送される。用紙Pの先端がレジストローラ対45に咥えられない前に、ジョガー44は、用紙Pの搬送方向に対し上流及び下流の両方の横方向から、用紙Pの両辺を押すように作動し、用紙横方向の位置整合がはかられる。このときレジストローラ対45は静止しており、用紙Pの先端はレジストローラ対45のニップに入り込んだ状態で静止するが、第1の像担持ベルト21上の画像との位置が正規なものとなるよう、タイミングをとってレジストローラ対45が回転し、用紙Pを2次転写部(2次転写領域)に搬送する。   At the same time, the paper P used for recording is fed out from the paper feed tray 40a or the paper feed cassettes 40b to 40d in the paper feed device 40 by one of the paper feed / separation means 41A to 41D for feeding the paper P. The pair 42B and 42C are conveyed to the recording medium conveyance path 43C. Before the leading edge of the paper P is not picked up by the registration roller pair 45, the jogger 44 operates to push both sides of the paper P from both the upstream and downstream sides with respect to the conveyance direction of the paper P. Horizontal alignment is achieved. At this time, the registration roller pair 45 is stationary, and the leading edge of the paper P is stationary while entering the nip of the registration roller pair 45, but the position of the image on the first image carrier belt 21 is normal. Thus, the registration roller pair 45 is rotated at a timing to convey the paper P to the secondary transfer portion (secondary transfer region).

第1の像担持ベルト21上のこのフルカラートナー画像は、第1の像担持ベルト21と同期して搬送される用紙Pの上面に、二次転写ローラ28による転写作用を受けて転写される。二次転写ローラ28に与えられる2次転写バイアスは、トナーの帯電極性と同極のマイナス極性である。   The full-color toner image on the first image carrying belt 21 is transferred to the upper surface of the paper P conveyed in synchronization with the first image carrying belt 21 by receiving a transfer action by the secondary transfer roller 28. The secondary transfer bias applied to the secondary transfer roller 28 has a negative polarity that is the same polarity as the charging polarity of the toner.

その後、第1の像担持ベルト21の表面が、ベルトクリーニング装置20Aによりクリーニングされる。また1次転写を終了した第1の画像形成ユニット80Y〜80Kにおける感光体1Y,1C、1M,1Kの表面に残留するトナー等の異物は、クリーニング装置2のクリーニングブラシ2aとクリーニングブレード2bにより、各感光体の表面から除去される。各感光体の表面は除電装置Qによる残留電位の除電作用が行われて次の作像・転写工程に備える。除去されたトナー等の異物は、回収手段2cにより、回収部87に送られる。なおセンサS1、S2は、感光体表面の露光後の表面電位と、現像工程後の感光体表面に付着しているトナーの濃度が適切なものであるかを検知し、適宜作像条件の設定、制御のために制御手段95に情報を出力する。   Thereafter, the surface of the first image carrying belt 21 is cleaned by the belt cleaning device 20A. Further, foreign matters such as toner remaining on the surfaces of the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K in the first image forming units 80Y to 80K that have finished the primary transfer are removed by the cleaning brush 2a and the cleaning blade 2b of the cleaning device 2. It is removed from the surface of each photoconductor. The surface of each photoconductor is subjected to a discharging operation of residual potential by the discharging device Q to prepare for the next image formation / transfer process. The removed foreign matter such as toner is sent to the collecting unit 87 by the collecting unit 2c. Sensors S1 and S2 detect whether the surface potential after exposure on the surface of the photoconductor and the concentration of toner attached to the surface of the photoconductor after the development process are appropriate, and appropriately set image forming conditions. Information is output to the control means 95 for control.

像担持ベルト21に重ねられて担持されていたトナー画像が転写された用紙Pは、搬送装置50の搬送ベルト51により定着装置60に向け移送される。用紙Pを確実に搬送ベルト51とともに移送できるよう、あらかじめ移送ベルト51の表面を、用紙Pの吸着用チャージャ57により帯電する。用紙Pが搬送ベルト51から分離され、確実に定着装置60に送られるように、除電・分離チャージャ58が作動して除電する。   The paper P onto which the toner image that has been superposed and carried on the image carrying belt 21 is transferred is transferred toward the fixing device 60 by the carrying belt 51 of the carrying device 50. The surface of the transfer belt 51 is charged in advance by an adsorption charger 57 for the paper P so that the paper P can be reliably transferred together with the transport belt 51. The neutralization / separation charger 58 operates to neutralize the paper so that the paper P is separated from the transport belt 51 and is reliably sent to the fixing device 60.

用紙P上に重ねられていた各色のトナーは、定着装置60に到達すると、熱による定着作用を受け、溶融、混色されて完全にカラー画像となる。用紙の片面(上面)だけにトナーを有しているので、両面にトナーを有している両面記録時に比べ、定着に要する熱エネルギーは少なくて済む。また制御手段95が画像に応じて定着装置60の使用する電力を最適に制御する。定着されたトナーも用紙上で完全に固着するまでは、搬送中に、ガイド部材などと擦られ、画像が欠落したり、乱れたりする。この不具合を防止するため、冷却手段である冷却ローラ対70が作動し、トナーと用紙Pを冷却する。その後、排紙ローラ71により排紙スタック部75に、画像面が上向きとなって排紙される。排紙スタック部75では若い頁の記録物が順次上に重ねられるようにスタックされるように、作像順序がプログラムされているので、頁順が揃う。排紙スタック部75は、排紙される用紙Pの増加に従って下降するように構成されているため、用紙Pは整然と確実にスタックでき、頁順が乱れることがない。記録済みの用紙Pを排紙スタック部75に直接スタックする代わりに、穴あけ加工処理を実施するとか、ソータ、コレータや綴じ装置や折り装置など後処理装置に搬送することもできる。   When the toners of the respective colors superimposed on the paper P reach the fixing device 60, they are subjected to a fixing action by heat, and are melted and mixed to completely form a color image. Since toner is contained only on one side (upper surface) of the paper, less heat energy is required for fixing compared to double-sided recording with toner on both sides. Further, the control means 95 optimally controls the power used by the fixing device 60 according to the image. Until the fixed toner is completely fixed on the paper, it is rubbed with a guide member or the like during conveyance, and an image is lost or distorted. In order to prevent this problem, the cooling roller pair 70 as a cooling unit is operated to cool the toner and the paper P. Thereafter, the paper is discharged by the paper discharge roller 71 onto the paper discharge stack 75 with the image surface facing upward. In the paper discharge stack 75, the image forming order is programmed so that the recorded matter of young pages is stacked so as to be sequentially stacked on top of each other. Since the paper discharge stack section 75 is configured to descend as the number of paper P to be discharged increases, the paper P can be stacked in an orderly and reliable manner, and the page order is not disturbed. Instead of directly stacking the recorded paper P on the paper discharge stack section 75, it is possible to carry out a punching process or to transport it to a post-processing device such as a sorter, a collator, a binding device or a folding device.

用紙Pの片面に画像を形成させる他の方法では、第1の画像形成ユニット80Y〜80Kにおける画像の形成を行わないようにするのと、頁揃えのために若い頁の画像データから順に像形成をさせる点が異なるが、基本的には上記の片面記録の工程と同じなので、詳細を省く。   In another method of forming an image on one side of the paper P, image formation is performed in order from the image data of young pages in order not to form images in the first image forming units 80Y to 80K. However, since it is basically the same as the one-side recording process described above, details are omitted.

本形態において、第1の像担持ベルト21に担持させる方法で画像形成を行なっている途中で、第1の画像形成ユニット80Y〜80Kの何れかのユニットが故障あるいはトナーがなくなった場合、制御手段95は、第2の像担持ベルト31に担持させる方法に切り替えるように第2の画像形成ユニット81Y〜81を制御する。このため、保守作業やトナー交換のために画像形成動作を止めること必要がなくなるので、連続した画像記録が可能になり、ダウンタイムを低減することができ、印刷の生産性を高めることができる。
(両面記録時の作動)
つぎに用紙Pの両面に画像を形成する両面記録時の動作について説明する。画像形成装置に開始信号が入力されると、上記、片面記録の動作で説明した第1の画像形成ユニット80Y、80C、80M、80Kで順次形成する各色ごとのトナー画像を、第1の像担持ベルト21に順次1次転写させ、第1の画像として担持させる工程とほぼ平行して、第2の画像形成ユニット81Y、81C、81M、81Kで順次形成する各色ごとのトナー画像を第2の像担持ベルト31に順次1次転写させ、第2の画像として担持させる工程がおこなわれる。そして、第1の画像と第2の画像が、用紙Pの搬送方向先端で位置的に合致するためには、第1の画像の形成開始より遅れて第2の画像の形成が開始される。また用紙Pはレジストローラ対45で静止と再送が行われるので、その時間も見込んで給紙され、ジョガー44で整合される。レジストローラ対45は、タイミングをとって用紙Pを2次転写部に搬送する。ここでは転写ローラ28にマイナス極性の転写バイアスが印加され、第1の像担持ベルト21から用紙Pの片面(図では上面)に、また、第2の像担持ベルト31にあらかじめ担持されているフルカラーの第2の画像が極性変換装置47によりプラス極に極性変換され、用紙Pの片面(下面)に一括して転写される。
In this embodiment, if any one of the first image forming units 80Y to 80K fails or the toner runs out during the image formation by the method carried on the first image carrying belt 21, the control means 95 controls the second image forming units 81 </ b> Y to 81 </ b> 81 so as to switch to the method of supporting the second image bearing belt 31. Therefore, it is not necessary to stop the image forming operation for maintenance work or toner replacement, so that continuous image recording is possible, downtime can be reduced, and printing productivity can be increased.
(Operation during double-sided recording)
Next, the operation during double-sided recording in which images are formed on both sides of the paper P will be described. When a start signal is input to the image forming apparatus, a toner image for each color sequentially formed by the first image forming units 80Y, 80C, 80M, and 80K described in the single-sided recording operation is transferred to the first image carrier. The toner images for the respective colors sequentially formed by the second image forming units 81Y, 81C, 81M, 81K are substantially in parallel with the step of sequentially transferring the images to the belt 21 and carrying them as the first images. A step of carrying out primary transfer sequentially onto the support belt 31 and supporting it as a second image is performed. Then, in order for the first image and the second image to coincide with each other at the leading end in the transport direction of the paper P, the formation of the second image is started after the start of the formation of the first image. Further, since the sheet P is stopped and retransmitted by the registration roller pair 45, the sheet P is fed in consideration of the time and aligned by the jogger 44. The registration roller pair 45 conveys the paper P to the secondary transfer unit at a timing. Here, a transfer bias having a negative polarity is applied to the transfer roller 28, and the full color previously carried on the one side (upper surface in the drawing) of the paper P from the first image carrying belt 21 and on the second image carrying belt 31. The second image is converted into a positive polarity by the polarity conversion device 47 and transferred to one side (lower surface) of the paper P at a time.

このようにして両面にフルカラートナー像が転写された用紙Pは、搬送ベルト51により定着装置60へと移送される。除電・分離チャージャ58に印加された交流のバイアスにより搬送ベルト51から分離され、定着装置60へと移送される。両面にフルカラートナー像が転写された用紙Pは、定着装置60の熱による定着処理を受け、用紙の両面のトナー画像が溶融、混合されて固定される。この用紙Pは引き続いて冷却ローラ対70を通過して冷却され、排紙ローラ71により排紙スタック部75上に排紙される。   The paper P on which the full color toner images are transferred on both sides in this way is transported to the fixing device 60 by the transport belt 51. The sheet is separated from the conveying belt 51 by an AC bias applied to the charge eliminating / separating charger 58 and transferred to the fixing device 60. The paper P on which the full color toner images are transferred on both sides is subjected to fixing processing by heat of the fixing device 60, and the toner images on both sides of the paper are melted, mixed and fixed. The sheet P is subsequently cooled by passing through the cooling roller pair 70 and is discharged onto the discharge stack unit 75 by the discharge roller 71.

複数の頁の用紙Pに両面記録する場合、若い頁の画像が下面となって排紙スタック部75にスタックされるように作像順序を制御すると、そこから取り出し、上下面を逆にしたとき記録物は上から順に1頁、その裏に2頁、2枚目が3頁、その裏が4頁となり頁順が揃う。このような作像順序の制御や、定着装置60に入力する電力を片面記録時より増やすなどの制御は、制御手段95により実行される。   When double-sided recording is performed on a plurality of pages of paper P, when the image forming order is controlled so that the image of a young page becomes the bottom surface and is stacked on the paper discharge stack section 75, the top and bottom surfaces are reversed. The recorded material is one page in order from the top, two pages on the back, three pages on the second sheet, four pages on the back, and the page order is aligned. Such control of the image forming order and control such as increasing the power input to the fixing device 60 from that during single-sided recording are executed by the control means 95.

本形態では、片面記録、両面記録動作に関して、フルカラー記録を実行させる例で説明したが、ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。   In this embodiment, an example in which full-color recording is executed regarding single-sided recording and double-sided recording operations has been described, but monochrome recording using only black toner is also possible.

このように、本形態によれば、第1の画像と第2の画像を第1及び第2の像担持ベルト21,31にそれぞれ担持させる第1及び第2の像担持ユニット20,30と、第1、第2の像担持ユニット20,30に担持された第1、第2の像を用紙Pの両面に転写させる第1、第2の転写手段28、34を有するので、従来のように第1の像を別なベルトに転写させる必要がなくなり、第1の像と第2の転写回数は等しくなる。このため、印刷速度の低下がなくなり印刷の生産性を高めることができるとともに、画像劣化の要因がなくなるため、両面印刷物の高画質化を図ることができる。   Thus, according to the present embodiment, the first and second image bearing units 20 and 30 that carry the first image and the second image on the first and second image bearing belts 21 and 31, respectively, Since the first and second transfer means 28 and 34 for transferring the first and second images carried on the first and second image carrying units 20 and 30 onto both sides of the paper P are provided, There is no need to transfer the first image to another belt, and the first image and the second transfer count are equal. For this reason, the reduction in printing speed is eliminated and the productivity of printing can be improved, and the cause of image deterioration is eliminated, so that it is possible to improve the image quality of the double-sided printed matter.

また、第1の像担持ベルト21及び第2の像担持ベルト31が50μ〜500μの弾性層21b,31bをそれぞれ有し、第1、第2の転写手段28,32において異符号のトナーを同時に用紙Pの両面に転写するので、一方のトナーの極性が異なることで1度に転写が可能になり、さらに弾性層21b,31bの作用により用紙Pの凹凸に各ベルトがなじみ、表面の荒れた用紙Pに対しても高画質の両面画像を行える。   The first image carrying belt 21 and the second image carrying belt 31 have elastic layers 21b and 31b of 50 μm to 500 μm, respectively, and toners having different signs are simultaneously applied to the first and second transfer units 28 and 32. Since the transfer is performed on both sides of the paper P, the transfer can be performed at one time because the polarity of one of the toners is different. Further, the elastic layers 21b and 31b cause the belts to become familiar with the irregularities of the paper P, resulting in rough surfaces. A high-quality double-sided image can be performed on the paper P as well.

本形態によると、第1の像担持ベルト21及び第2の像担持ベルト31が50μ〜500μの弾性層21b,31bをそれぞれ有するとともに、第2の像形成ユニットで形成される第2の像を第2の像担持ベルト31に担持させた後、第2の転写手段32による転写前に極性変換手段47により極性を変換し、第2の転写手段32において用紙の表裏に同時トナー像を転写するので、一方のトナー像の極性が異なることで1度に転写が可能になり、さらに弾性層21b,31bの作用により記録媒体の凹凸に各ベルトがなじみ、表面の荒れた用紙Pに対しても高画質の両面画像を行える。   According to this embodiment, the first image carrier belt 21 and the second image carrier belt 31 have the elastic layers 21b and 31b of 50 μm to 500 μm, respectively, and the second image formed by the second image forming unit is displayed. After being carried on the second image carrying belt 31, the polarity is converted by the polarity converting means 47 before the transfer by the second transfer means 32, and the simultaneous toner images are transferred onto the front and back of the paper in the second transfer means 32. As a result, the toner image can be transferred at one time because the polarity of one of the toner images is different. Further, the belts are adapted to the irregularities of the recording medium by the action of the elastic layers 21b and 31b, and the paper P is rough. High-quality double-sided images can be created.

本形態によると、極性変換手段47による極性変換が非接触で行われるので、転写された画像に乱れが生じないので、より高品質な両面画像を得ることができる。   According to this embodiment, since the polarity conversion by the polarity conversion means 47 is performed in a non-contact manner, the transferred image is not disturbed, so that a higher quality double-sided image can be obtained.

次にトナーの特性について説明する。
(トナー円形度および円形度分布)
本形態におけるトナーの円形度とはトナーの形状を表すパラメータの一つである。本形態におけるトナーは、特定の形状と形状の分布を有すことが重要であり、平均円形度が0.90未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。なお形状の計測方法としては粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が0.90〜0.99のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効である事が判明した。平均円形度が0.93〜0.97で円形度が0.94未満の粒子が10%以下であるのがより好ましい。また、平均円形度が0.99を越えた場合、ブレードクリーニングなどを採用しているシステムでは、感光体1上および各像担持ベルト21、31などのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れを引き起こす要因となる。例えば、画像面積率の低い画像を出力する場合、転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、カラー写真画像など画像面積率の高い画像を出力する場合、さらには給紙不良等で未転写の状態の画像が感光体1上に残ってしまった場合、クリーニング不良が発生し易い。上述したクリーニング不良を頻発するようになると、更には、感光体1を帯電させる帯電装置として接触方式の帯電ローラを用いている場合には装置等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。この様な観点からも、平均円形度が0.90〜0.99、好ましくは平均円形度が0.93〜0.97で円形度が0.94未満の粒子が10%以下のトナーを用いるのが好ましい。
(トナーの円形度の測定方法)
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置FPIA−2100(東亜医用電子株式会社製)により計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
(トナーの形状係数SF−1、SF−2)
本形体にかかるトナーは、形状係数SF−1が120〜180であり、形状係数SF−2が120〜190であることを特徴としている。ここでいう形状係数SF−1とは、図6に示すように、球形物質の形状の丸さの割合を示す値(パラメータ)であり、球形物質を2次元平面上に投影して出来る楕円状図形の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで割って、100π/4を乗じたときの値で表される。
つまり、形状係数SF−1は、次式、
SF−1={(MXLNG)/AREA}×(100π/4)
で定義されるものである。
このSF−1の値が100の場合には、物質の形状が真球状となり、SF−1の値が大きくなるほど、物質の形状は不定形となる。
Next, the characteristics of the toner will be described.
(Toner circularity and circularity distribution)
In this embodiment, the circularity of the toner is one of parameters representing the shape of the toner. It is important for the toner in this embodiment to have a specific shape and distribution of the shape. With an irregularly shaped toner having an average circularity of less than 0.90 and far from a spherical shape, satisfactory transferability and High-quality images without dust cannot be obtained. As a method for measuring the shape, an optical detection band method is suitable in which a suspension containing particles is passed through an imaging unit detection band on a flat plate, and a particle image is optically detected and analyzed by a CCD camera. Toner having an average circularity of 0.90 to 0.99, which is a value obtained by dividing the perimeter of an equivalent circle having the same projected area obtained by this method by the perimeter of the actual particle, has high reproducibility with an appropriate density reproducibility. It was found to be effective in forming a clear image. More preferably, the particles having an average circularity of 0.93 to 0.97 and a circularity of less than 0.94 are 10% or less. Further, when the average circularity exceeds 0.99, in a system employing blade cleaning or the like, poor cleaning occurs on the photosensitive member 1 and each of the image bearing belts 21 and 31 and stains on the image. It becomes a cause. For example, when outputting an image with a low image area ratio, there is little transfer residual toner and cleaning defects do not become a problem. However, when outputting an image with a high image area ratio such as a color photographic image, a paper feed failure is further caused. If an untransferred image remains on the photoconductor 1 or the like, a cleaning failure is likely to occur. If the above-mentioned cleaning failures occur frequently, further, if a contact-type charging roller is used as a charging device for charging the photoreceptor 1, the device or the like is contaminated, and the original charging ability can be exhibited. It will disappear. From this point of view, a toner having an average circularity of 0.90 to 0.99, preferably an average circularity of 0.93 to 0.97 and particles having a circularity of less than 0.94 of 10% or less is used. Is preferred.
(Measurement method of toner circularity)
The average circularity of the toner can be measured by a flow type particle image analyzer FPIA-2100 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). As a specific measuring method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and further measurement is performed. Add about 0.1-0.5g of sample. The suspension in which the sample is dispersed is obtained by performing dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes and measuring the shape and distribution of the toner with the above apparatus at a dispersion concentration of 3000 to 10,000 / μl. .
(Toner shape factors SF-1 and SF-2)
The toner according to the present feature is characterized in that the shape factor SF-1 is 120 to 180 and the shape factor SF-2 is 120 to 190. The shape factor SF-1 here is a value (parameter) indicating the ratio of the roundness of the shape of the spherical substance, as shown in FIG. 6, and is an elliptical shape formed by projecting the spherical substance on a two-dimensional plane. It is represented by a value obtained by dividing the square of the maximum length of the figure MXLNG by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
That is, the shape factor SF-1 is expressed by the following equation:
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4)
Is defined by
When the value of SF-1 is 100, the shape of the substance becomes a true sphere, and as the value of SF-1 increases, the shape of the substance becomes indefinite.

形状係数SF−2は、図7に示すように、物質の形状の凹凸の割合を示す数値であり、物質を2次元平面上に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで割って、100/4πを乗じたときの値で表される。
つまり、形状係数SF−2は、次式、
SF−2={(PERI)/AREA}×(100/4π)で定義されるものである。
SF−2の値が100の場合には、物質の表面に凹凸が存在しないことになり、SF−2の値が大きくなるほど、物質の表面の凹凸は顕著となる。
As shown in FIG. 7, the shape factor SF-2 is a numerical value indicating the ratio of the unevenness of the shape of the substance, and the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the substance on the two-dimensional plane is represented by the figure area AREA. It is expressed as a value when divided and multiplied by 100 / 4π.
That is, the shape factor SF-2 is expressed by the following equation:
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100 / 4π).
When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness on the surface of the substance, and as the value of SF-2 increases, the unevenness on the surface of the substance becomes more prominent.

本形態では、日立製作所製FE−SEM(S−800)を用い、トナー像を100回無作為にサンプリングし、その画像情報は、ニレコ社製画像解析装置(LUSEX3)に導入して解析を行い、上式より算出したものである。   In this embodiment, a FE-SEM (S-800) manufactured by Hitachi, Ltd. is used, and a toner image is randomly sampled 100 times, and the image information is introduced into an image analysis apparatus (LUSEX3) manufactured by Nireco Corporation for analysis. , Calculated from the above equation.

トナーの形状が球形に限りなく近づく(SF−1、SF−2ともに100に近づく)と、転写効率が高くなることが本願発明者の検討により明らかになった。これは、形状効果によりトナー粒子と該トナー粒子と接触するモノ(トナー粒子同士、像担持体等)との間では点接触しかしないために、トナー流動性が高まることや、像担持体等に対する吸着力(鏡映力)が弱まって、転写電界の影響を受け易くなるためと考えられる。   The inventors of the present invention have clarified that the transfer efficiency increases when the toner shape approaches the spherical shape as much as possible (both SF-1 and SF-2 approach 100). This is because there is only point contact between the toner particles and the thing (toner particles, image carrier, etc.) in contact with the toner particles due to the shape effect. This is probably because the attracting force (mirror force) is weakened and is easily affected by the transfer electric field.

一方、トナーの形状が球形に近づくと、メカ的なクリーニング(ブレードクリーニング等)に対して不利に働く。このことは上述したように、トナー流動性が高まることや、像担持体等に対する吸着力(鏡映力)が弱まって、クリーニング部材と像担持体との僅かな間隙を容易にトナーが通過してしまう。よってクリーニング性の面から、トナーの形状としては、ある程度、異形化(SF−1の値が100より大きくなる方向)していたり、ある程度、凸凹(SF−2の値が100より大きくなる方向)していた方が好ましい。   On the other hand, when the shape of the toner approaches a spherical shape, it is disadvantageous for mechanical cleaning (such as blade cleaning). As described above, this is because the toner fluidity is increased and the adsorbing force (mirroring force) to the image carrier is weakened so that the toner easily passes through a slight gap between the cleaning member and the image carrier. End up. Therefore, from the viewpoint of cleaning properties, the shape of the toner is somewhat deformed (in the direction in which the value of SF-1 is larger than 100) or uneven (in the direction in which the value of SF-2 is larger than 100) to some extent. It is preferable to have done.

本形態において、Dvとはトナーの体積平均粒径(μm)示し、Dnはトナーの個数平均粒径(μm)を示す。そして、本形態で用いるトナーは、Dv/Dnが、1.05〜1.30であることを特徴としている。Dv/Dnとは、トナーの粒度分布を表すパラメータの一つである。
(Dv/Dn(体積平均粒径/個数平均粒径の比))
トナーの体積平均粒径(Dv)が4〜8μmであり、個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.05〜1.30、好ましくは1.10〜1.25である乾式トナーによると、トナーの粒度分布が狭くなるため、以下のメリットがある。
In this embodiment, Dv represents the volume average particle diameter (μm) of the toner, and Dn represents the number average particle diameter (μm) of the toner. The toner used in this embodiment is characterized in that Dv / Dn is 1.05 to 1.30. Dv / Dn is one of the parameters representing the toner particle size distribution.
(Dv / Dn (ratio of volume average particle diameter / number average particle diameter))
The volume average particle diameter (Dv) of the toner is 4 to 8 μm, and the ratio (Dv / Dn) to the number average particle diameter (Dn) is 1.05 to 1.30, preferably 1.10 to 1.25. Some dry toners have the following advantages because the toner particle size distribution is narrow.

1.トナー粒径面での選択現像(画像パターンに応じた(適した)トナー粒径を持つトナー粒子が選択的に現像される)といった現象が発生しにくいため、常時、安定した画像を形成することができる。   1. A stable image can be formed at all times because a phenomenon such as selective development on the toner particle size surface (toner particles having a (suitable) toner particle size corresponding to the image pattern are selectively developed) hardly occurs. Can do.

2.トナーリサイクルシステムを備えている場合、転写されにくい小サイズのトナー粒子が量的に多くリサイクルされることになるが、もともとトナーの粒度分布が狭いため、上述した作用を受けにくく、このことからも常時、安定した画像を形成することができる。   2. When a toner recycling system is provided, a large amount of small-sized toner particles that are difficult to transfer are recycled in quantity. However, since the toner particle size distribution is originally narrow, it is difficult to receive the above-described effects. A stable image can always be formed.

3.二成分現像剤においては、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なくなり、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られる。   3. In the two-component developer, even if the toner balance for a long time is performed, the fluctuation of the toner particle diameter in the developer is reduced, and good and stable developability can be obtained even in the long-term stirring in the developing device.

4.一成分現像剤として用いた場合においても、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期の使用(攪拌)においても、良好で安定した現像性及び画像が得られた。   4). Even when used as a one-component developer, even if the balance of the toner is performed, the fluctuation of the toner particle diameter is reduced, the filming of the toner on the developing roller, and a blade for thinning the toner The toner was not fused to a member such as the above, and good and stable developability and an image were obtained even in the long-term use (stirring) of the developing device.

一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得る為に有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、本形態の範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置5における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたり、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させ易くなる。また、これらの現象は微粉の含有率が本形態の範囲より多いトナーにおいても同様である。   In general, it is said that the smaller the particle size of the toner, the more advantageous it is to obtain a high-resolution and high-quality image, but it is disadvantageous for transferability and cleaning properties. is there. Further, when the volume average particle diameter is smaller than the range of the present embodiment, in the case of the two-component developer, the toner is fused to the surface of the carrier during long-term stirring in the developing device 5, and the charging ability of the carrier is reduced. When used as a developer, toner filming on the developing roller and toner fusion to a member such as a blade for thinning the toner are likely to occur. In addition, these phenomena are the same for the toner having a fine powder content higher than the range of the present embodiment.

逆に、トナーの粒子径が本形態の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。また、体積平均粒子径/個数平均粒子径 が1.30よりも大きい場合も同様であることが明らかとなった。また、体積平均粒子径/個数平均粒子径 が1.05より小さい場合には、トナーの挙動の安定化、帯電量の均一化の面から好ましい面もあるが、細線部分を小サイズ粒子で現像、一方、大サイズ粒子を中心にベタ画像を現像するといったトナー粒径による機能分離ができにくくなるため、かえって好ましくない。
(トナー粒径に関わる測定方法)
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)が挙げられる。以下に測定方法について述べる。
Conversely, when the toner particle diameter is larger than the range of this embodiment, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and when the toner balance in the developer is performed, In many cases, the variation of the particle size becomes large. It was also clarified that the same applies when the volume average particle diameter / number average particle diameter is larger than 1.30. Further, when the volume average particle size / number average particle size is smaller than 1.05, there are preferable aspects from the viewpoint of stabilizing the behavior of the toner and uniformizing the charge amount, but the fine line portion is developed with small size particles. On the other hand, since it becomes difficult to separate the functions depending on the toner particle size, such as developing a solid image centering on large-size particles, it is not preferable.
(Measurement method related to toner particle size)
Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles by the Coulter counter method include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below.

まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径(Dv)、個数平均粒径(Dn)を求めることができる。   First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of an aqueous electrolytic solution. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the volume and number of toner particles or toner using a 100 μm aperture as an aperture. Volume distribution and number distribution are calculated. From the obtained distribution, the volume average particle diameter (Dv) and the number average particle diameter (Dn) of the toner can be obtained.

チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。   As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.

本発明が適用される両面印刷可能な画像形成装置の内部の構成を示した略中央断面図である。1 is a schematic central sectional view showing an internal configuration of an image forming apparatus capable of duplex printing to which the present invention is applied. 図1における像担持体ベルトの配置を示す簡略図である。FIG. 2 is a simplified diagram showing an arrangement of image carrier belts in FIG. 1. 像担持ベルトの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of an image carrier belt. 画像形成のための一方の主要部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows one main part for image formation. 画像形成のための他方の主要部を示す拡大図である。It is an enlarged view showing the other main part for image formation. トナーの形状係数SF−1を説明するための拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view for explaining a toner shape factor SF-1. トナーの形状係数SF−2を説明するための拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view for explaining a toner shape factor SF-2.

符号の説明Explanation of symbols

20 第1の像担持ユニット
21 第1の像担持ベルト
21a 基体
21b 弾性層
28 第1の転写手段
30 第2の像担持ユニット
31 第2の像担持ベルト
31a 基体
31b 弾性層
34 第2の転写手段
42A,45 搬送手段
43A 記録媒体搬送路
47 極性変換手段
60 加熱定着装置
80(Y,C,M,K) 第1の画像形成ユニット
81(Y,C,M,K) 第2の画像形成ユニット
95 制御手段
P 記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 1st image carrying unit 21 1st image carrying belt 21a Base | substrate 21b Elastic layer 28 1st transfer means 30 2nd image carrying unit 31 2nd image carrying belt 31a Base | substrate 31b Elastic layer 34 2nd transfer means 42A, 45 Conveying means 43A Recording medium conveying path 47 Polarity converting means 60 Heat fixing device 80 (Y, C, M, K) First image forming unit 81 (Y, C, M, K) Second image forming unit 95 Control means P Recording medium

Claims (11)

現像剤を用いて第1の像形成ユニットで形成される第1の像を、第1の像担持ベルトに担持させることが可能な第1の像担持ユニットと、
現像剤を用いて第2の像形成ユニットで形成される第2の像を第2の像担持ベルトに担持させることが可能な第2の像担持ユニットと、
前記第1、第2の像担持ユニットが担持する第1、第2の像を記録媒体の両面に転写させる第1、第2の転写手段と、
前記第1、第2の転写手段の間に前記記録媒体を供給、搬送させる搬送手段を含む記録媒体搬送路と、
前記記録媒体の両面に転写された第1及び第2の像を定着させる加熱定着装置を備える画像形成装置であって、
第1の像担持ベルト及び第2の像担持ベルトは、50μ〜500μの弾性層をそれぞれ有し、
前記第1、第2の転写手段において異符号のトナーを同時に前記記録媒体の両面に転写することを特徴とする画像形成装置。
A first image carrying unit capable of carrying a first image formed by the first image forming unit using a developer on a first image carrying belt;
A second image carrying unit capable of carrying a second image formed by the second image forming unit using a developer on the second image carrying belt;
First and second transfer means for transferring the first and second images carried by the first and second image carrying units to both sides of the recording medium;
A recording medium conveyance path including conveyance means for supplying and conveying the recording medium between the first and second transfer means;
An image forming apparatus comprising a heat fixing device for fixing the first and second images transferred on both sides of the recording medium,
The first image bearing belt and the second image bearing belt each have an elastic layer of 50 μm to 500 μm,
An image forming apparatus, wherein the first and second transfer units simultaneously transfer toners having different signs onto both sides of the recording medium.
前記第1の像担持ベルト及び第2の像担持ベルトは、ポリイミドを基体とし、この基体の上部に前記弾性層を設けたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first image carrying belt and the second image carrying belt have polyimide as a base and the elastic layer is provided on the base. 現像剤を用いて第1の像形成ユニットで形成される第1の像を、第1の像担持ベルトに担持させることが可能な第1の像担持ユニットと、
現像剤を用いて第2の像形成ユニットで形成される第2の像を第2の像担持ベルトに担持させることが可能な第2の像担持ユニットと、
前記第1、第2の像担持ユニットが担持する第1の像と第2の像を記録媒体の両面に転写させる第1、第2の転写手段と、
前記第1、第2の転写手段の間に記録媒体を供給、搬送させる搬送手段を含む記録媒体搬送路と、
前記記録媒体の両面に転写された第1及び第2の像を定着させる加熱定着装置を備える画像形成装置であって、
第1の像担持ベルト及び第2の像担持ベルトは、50μ〜500μの弾性層をそれぞれ有し、
第2の像形成ユニットで形成される第2の像を第2の像担持ベルトに担持させた後、前記第2の転写手段による転写前に極性変換手段により極性を変換し、前記第2の転写手段において記録媒体の表裏に同時転写させたことを特徴とする画像形成装置。
A first image carrying unit capable of carrying a first image formed by the first image forming unit using a developer on a first image carrying belt;
A second image carrying unit capable of carrying a second image formed by the second image forming unit using a developer on the second image carrying belt;
First and second transfer means for transferring the first image and the second image carried by the first and second image carrying units to both surfaces of the recording medium;
A recording medium conveying path including conveying means for supplying and conveying the recording medium between the first and second transfer means;
An image forming apparatus comprising a heat fixing device for fixing the first and second images transferred on both sides of the recording medium,
The first image bearing belt and the second image bearing belt each have an elastic layer of 50 μm to 500 μm,
After the second image formed by the second image forming unit is carried on the second image carrying belt, the polarity is converted by the polarity conversion unit before transfer by the second transfer unit, and the second image forming unit An image forming apparatus wherein transfer is performed simultaneously on the front and back of a recording medium in a transfer means.
前記第1の像担持ベルト及び第2の像担持ベルトはポリイミドを基体とし、この基体の上部に前記弾性層を設けたことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the first image carrying belt and the second image carrying belt have polyimide as a base, and the elastic layer is provided on the base. 前記極性変換手段による極性変換は非接触で行うことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the polarity conversion by the polarity conversion means is performed in a non-contact manner. 現像剤を用いて第1の像形成ユニットで形成される第1の像を第1の像担持ベルトに担持させることが可能な第1の像担持ユニットと、
現像剤を用いて第2の像形成ユニットで形成される第2の像を第2の像担持ベルトに担持させることが可能な第2の像担持ユニットと、
前記第1、第2の像担持ユニットが担持する前記第1の像と前記第2の像を記録媒体の両面に同時に転写させる第1、第2の転写手段と、
前記第1、第2の転写手段の間に前記記録媒体を供給、搬送させる搬送手段を含む記録媒体搬送路と、
前記記録媒体の両面に転写された第1及び第2の像を定着させる加熱定着装置を備える画像形成装置であって、
装置の稼動情報に応じて、第1の像担持ユニットまたは第2の像担持ユニットの動作を制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
A first image carrying unit capable of carrying a first image formed by the first image forming unit using a developer on a first image carrying belt;
A second image carrying unit capable of carrying a second image formed by the second image forming unit using a developer on the second image carrying belt;
First and second transfer means for simultaneously transferring the first image and the second image carried by the first and second image carrying units to both surfaces of a recording medium;
A recording medium conveyance path including conveyance means for supplying and conveying the recording medium between the first and second transfer means;
An image forming apparatus comprising a heat fixing device for fixing the first and second images transferred on both sides of the recording medium,
An image forming apparatus comprising control means for controlling the operation of the first image carrying unit or the second image carrying unit in accordance with operation information of the apparatus.
前記稼動情報とは、第1の像担持ユニットと第2の像形成ユニットの異常情報であることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。   7. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the operation information is abnormality information of the first image carrying unit and the second image forming unit. 前記異常情報とは、第1の像担持ユニットと第2の像形成ユニットに使用するトナー切れであることを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。   8. The image forming apparatus according to claim 7, wherein the abnormality information is out of toner used for the first image carrying unit and the second image forming unit. 前記現像剤はトナーを有し、当該トナーの平均円形度が0.90〜0.99であることを特徴とする請求項1ないし8の何れかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer includes a toner, and the average circularity of the toner is 0.90 to 0.99. 前記現像剤はトナーを有し、当該トナーの形状係数SF−1が120〜180であり、形状係数SF−2が120〜190であることを特徴とする請求項1ないし8の何れかに記載の画像形成装置。   9. The developer according to claim 1, wherein the developer includes a toner, and the toner has a shape factor SF-1 of 120 to 180 and a shape factor SF-2 of 120 to 190. Image forming apparatus. 前記現像剤はトナーを有し、当該トナーの体積平均粒径をDv、個数平均粒径をDnとしたとき、Dv/Dnが1.05〜1.30であることを特徴とする請求項1ないし8の何れかに記載の画像形成装置。   2. The developer according to claim 1, wherein the developer has a toner, and Dv / Dn is 1.05 to 1.30, where Dv is a volume average particle diameter of the toner and Dn is a number average particle diameter of the toner. Or an image forming apparatus according to any one of items 8 to 8;
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