(57)【要約】【課題】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【解決手段】第１の像形成ユニット８０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）で形成される第１の像を、第１の像担持ベルト２１に担持させることが可能な第１の像担持ユニット２０と、第２の像形成ユニット８１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）で形成される第２の像を第２の像担持ベルト３１に担持させることが可能な第２の像担持ユニット３０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Ｐの両面に転写させるための第１、第２の転写手段２８，３４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４２Ａ，４５を含む記録媒体搬送路４３Ａと、記録媒体の両面に転写された画像を定着させる加熱定着装置６０を備え、第１の像担持ベルト２１及び第２の像担持ベルト３１に５０μ〜５００μの弾性層を持たせ、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Ｐの表裏に転写させる。【選択図】図１
2010060705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
【特許文献１】特許第４０３１９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【発明の効果】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、１０６〜１０１２Ωｃｍ程度に抵抗が調整されたものである。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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１０５Ωｃｍ程度に抵抗が調整されている。
【００４５】
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。
【００４６】
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１０７Ωｃｍ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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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）２／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。
【００７８】
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）２／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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】像担持ベルトの構成を示す断面図である。
【図４】画像形成のための一方の主要部を示す拡大図である。
【図５】画像形成のための他方の主要部を示す拡大図である。
【図６】トナーの形状係数ＳＦ−１を説明するための拡大図である。
【図７】トナーの形状係数ＳＦ−２を説明するための拡大図である。
【符号の説明】
【００９２】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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