(57)【要約】【課題】ワンパス両面転写方式を採用した場合における記録材各面の画像品質を高めることである。【解決手段】第１転写ベルト１０上に最初に形成される第１重ねトナー像を第２転写ベルト２０上に転写した後、第１転写ベルト上に新たに第２重ねトナー像を形成し、これらのトナー像を転写ニップ部を通過する記録材３０の各面にそれぞれ転写する。第１転写ベルトから第２転写ベルトへの第１転写後、偏心カム５２が反転して転写ニップ部の転写ニップ圧が上昇する。その後、第１転写ベルトから記録材への第２転写を行う。よって、第１転写時には第２転写ベルト表面にトナーが圧着しない程度の比較的低い転写ニップ圧に設定し、第２転写時には記録材に対して十分な転写率が得られる程度の比較的高い転写ニップ圧に設定するように、それぞれの転写時に適した転写ニップ圧を個別に設定できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持した状態で互いに連れ回り方向に表面移動する第１の像担持体及び第２の像担持体と、
該第１の像担持体上に形成された第１のトナー像を、該第２の像担持体との間に形成される転写ニップ部で該第２の像担持体上に転写するとともに、該第１の像担持体上の第１のトナー像を該第２の像担持体上に転写させた後、該第１の像担持体上に新たに形成された第２のトナー像を、該転写ニップ部で記録材の一方の面に転写するための第１の転写手段と、
該第２の像担持体上の第１のトナー像を該記録材の他方の面に転写するための第２の転写手段とを備えた画像形成装置において、
上記第１の転写手段により第１の像担持体上の第２のトナー像を上記記録材の一方の面に転写するとき、該第１の像担持体と該第２の像担持体との間の第２の転写ニップ圧が、該第１の像担持体の第１のトナー像を該第２の像担持体上に転写するときの第１の転写ニップ圧よりも高くなるように、上記転写ニップ部における転写ニップ圧を変更する圧力変更手段を設けたことを特徴とする転写装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記圧力変更手段として、無段階変圧装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記第１の転写手段によりトナー像が転写される記録材の種類を認識するための認識手段を有し、
上記圧力変更手段は、上記第１の像担持体上の第１のトナー像が上記第２の像担持体上に転写された後、該第１の像担持体上の第２のトナー像が上記記録材の一方の面に転写される前に、上記第１の転写ニップ圧から、該認識手段により認識した記録材の種類に応じて決定される第２の転写ニップ圧に変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の画像形成装置において、
上記第１の像担持体の表面移動速度を変更する速度変更手段を有し、
上記圧力変更手段は、該第１の像担持体上の第１のトナー像が上記第２の像担持体上に転写された後、該第１の像担持体上の第２のトナー像が上記記録材の一方の面に転写される前に、該速度変更手段により変更された表面移動速度に応じて決定された第１の転写ニップ圧から、該速度変更手段により変更された表面移動速度に応じて決定された第２の転写ニップ圧に変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、
湿度を検知する湿度検知手段を有し、
上記圧力変更手段は、上記第１の像担持体上の第１のトナー像が上記第２の像担持体上に転写された後、該第１の像担持体上の第２のトナー像が上記記録材の一方の面に転写される前に、該湿度検知手段の検知結果に応じて決定される第１の転写ニップ圧から、該湿度検知手段の検知結果に応じて決定される第２の転写ニップ圧に変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、
温度を検知する温度検知手段を有し、
上記圧力変更手段は、上記第１の像担持体上の第１のトナー像が上記第２の像担持体上に転写された後、該第１の像担持体上の第２のトナー像が上記記録材の一方の面に転写される前に、該温度検知手段の検知結果に応じて決定される第１の転写ニップ圧から、該温度検知手段の検知結果に応じて決定される第２の転写ニップ圧に変更することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは２つのトナー像を単一の記録材の各面にそれぞれ転写することができる画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成装置では、転写工程にワンパス両面転写方式を採用するものが知られている（特許文献１、特許文献２及び特許文献３等参照）。このワンパス両面転写方式を採用した画像形成装置では、記録材の各面に画像を形成する際に、その記録材を１回搬送するだけでその各面にトナー像を転写することができる。具体例の１つを挙げると、まず、第１のトナー像を潜像担持体上に形成し、その第１のトナー像を第１の像担持体上に転写した後、更に第２の像担持体上に転写する。その後、第２のトナー像を潜像担持体上に新たに形成し、これを第１の像担持体上に転写する。そして、搬送されてくる記録材の一方の面に第１の像担持体上の第２のトナー像を転写し、かつ、他方の面に第２の像担持体上の第１のトナー像を転写する。このようなワンパス両面転写方式を採用すれば、記録材の各面に画像を形成する場合、一度転写ニップ部を通過した記録材を反転してもう一度その転写ニップ部を通し、記録材の各面にトナー像を個別に転写する方式に比べて、画像形成スピードを向上させることができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２５８５１８号公報
【特許文献２】
特開２０００−２５０２７２号公報
【特許文献３】
特開２０００−２９３０６５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、第１の像担持体から第２の像担持体へトナー像を転写するときと、第１の像担持体から記録材へトナー像を転写するときとでは、適切な転写条件、特に転写ニップ圧が異なる。具体的に説明すると、前者の転写時においては、転写ニップ圧が高すぎると、トナーが第２の像担持体表面に圧着してしまい、第２の像担持体から記録材への転写が適正に行われないおそれがある。一方、比較的低い転写ニップ圧にすれば、前者の転写時にトナーが第２の像担持体表面に圧着することはなくなるが、後者の転写時における転写ニップ圧が不足し、第１の像担持体から記録材への転写率が低下する。従来、両転写時における適切な条件を同時に満たすような転写ニップ圧に設定することは困難であったため、記録材の各面の画像品質を高めることが難しかった。
【０００５】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、上述したようなワンパス両面転写方式を採用した場合における記録材各面の画像品質を高めることができる画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー像を担持した状態で互いに連れ回り方向に表面移動する第１の像担持体及び第２の像担持体と、該第１の像担持体上に形成された第１のトナー像を、該第２の像担持体との間に形成される転写ニップ部で該第２の像担持体上に転写するとともに、該第１の像担持体上の第１のトナー像を該第２の像担持体上に転写させた後、該第１の像担持体上に新たに形成された第２のトナー像を、該転写ニップ部で記録材の一方の面に転写するための第１の転写手段と、該第２の像担持体上の第１のトナー像を該記録材の他方の面に転写するための第２の転写手段とを備えた画像形成装置において、上記第１の転写手段により第１の像担持体上の第２のトナー像を上記記録材の一方の面に転写するとき、該第１の像担持体と該第２の像担持体との間の第２の転写ニップ圧が、該第１の像担持体の第１のトナー像を該第２の像担持体上に転写するときの第１の転写ニップ圧よりも高くなるように、上記転写ニップ部における転写ニップ圧を変更する圧力変更手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記圧力変更手段として、無段階変圧装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記第１の転写手段によりトナー像が転写される記録材の種類を認識するための認識手段を有し、上記圧力変更手段は、上記第１の像担持体上の第１のトナー像が上記第２の像担持体上に転写された後、該第１の像担持体上の第２のトナー像が上記記録材の一方の面に転写される前に、上記第１の転写ニップ圧から、該認識手段により認識した記録材の種類に応じて決定される第２の転写ニップ圧に変更することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記第１の像担持体の表面移動速度を変更する速度変更手段を有し、上記圧力変更手段は、該第１の像担持体上の第１のトナー像が上記第２の像担持体上に転写された後、該第１の像担持体上の第２のトナー像が上記記録材の一方の面に転写される前に、該速度変更手段により変更された表面移動速度に応じて決定された第１の転写ニップ圧から、該速度変更手段により変更された表面移動速度に応じて決定された第２の転写ニップ圧に変更することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、湿度を検知する湿度検知手段を有し、上記圧力変更手段は、上記第１の像担持体上の第１のトナー像が上記第２の像担持体上に転写された後、該第１の像担持体上の第２のトナー像が上記記録材の一方の面に転写される前に、該湿度検知手段の検知結果に応じて決定される第１の転写ニップ圧から、該湿度検知手段の検知結果に応じて決定される第２の転写ニップ圧に変更することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、温度を検知する温度検知手段を有し、上記圧力変更手段は、上記第１の像担持体上の第１のトナー像が上記第２の像担持体上に転写された後、該第１の像担持体上の第２のトナー像が上記記録材の一方の面に転写される前に、該温度検知手段の検知結果に応じて決定される第１の転写ニップ圧から、該温度検知手段の検知結果に応じて決定される第２の転写ニップ圧に変更することを特徴とするものである。
【０００７】
上記請求項１乃至６の画像形成装置においては、第１の像担持体上の第２のトナー像を記録材の一方の面に転写するときの第２の転写ニップ圧が、第１の像担持体の第１のトナー像を第２の像担持体上に転写するときの第１の転写ニップ圧よりも高くなるように、転写ニップ圧が変更される。これにより、第１の転写ニップ圧は第２の像担持体表面にトナーが圧着しない程度の比較的低い圧力に設定し、第２の転写ニップ圧は記録材に対して十分な転写率が得られる程度の比較的高い圧力に設定するように、転写ニップ圧をそれぞれ個別に設定することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した画像形成装置について説明する。
図２は、記録材の両面にほぼ同時に画像が形成可能な、いわゆるワンパス両面転写方式の画像形成装置であるプリンタの構成を示す概略構成図である。
図２に示すように、このプリンタは、潜像像担持体としてのドラム状の感光体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ（以下、適宜「感光体１」と記載する。）が図中矢印方向に回転可能に設けられている。この感光体１の周囲には、感光体１の表面を除電する除電装置２、感光体１の表面をクリーニングするクリーニング装置３、感光体１の表面を一様に帯電する帯電装置４がそれぞれ配置されている。また、この感光体１の周囲には、レーザ光による光書き込みを行って感光体１の帯電部分に静電潜像を形成する露光装置５、この静電潜像を現像する現像装置６がそれぞれ配置されている。このプリンタは、感光体１を４個用いた、いわゆるタンデム方式を採用しており、それぞれの感光体１の周囲に設けられる画像形成用の部品構成は、現像装置６が扱う色材（トナー）の色が異なるだけで、ほぼ同じ構成である。なお、図示では、同一構成部品には同一符号を付している。
【０００９】
本実施形態における感光体１は、直径が３０〜１００ｍｍ程度のアルミニウム円筒表面に、光導電性物質である有機半導体の層を設けたものを用いている。なお、本発明においては、ドラム状の感光体に代わってベルト状の感光体も採用可能であり、公知のレーザ方式を用いた露光装置５に代わってＬＥＤアレイと結像手段から成る露光装置も採用可能である。
【００１０】
感光体１の図中上方には、無端ベルト状の第１の像担持体としての第１転写ベルト１０が、回転ローラ１１，１２，１３間に支持、張架され、図中矢印方向に回転駆動されるようになっている。本実施形態における第１転写ベルト１０は、厚みが５０〜６００μｍの樹脂フィルム又はゴムを基体にした無端ベルトであり、感光体１からトナーを転写可能とする抵抗値を備えている。この第１転写ベルト１０の内側には、感光体１と対向して１次転写手段を構成する転写ローラ１４が配置されている。また、この第１転写ベルト１０の外側には、第１転写ベルト表面をクリーニングする第１ベルトクリーニング装置１５が配置されている。この第１ベルトクリーニング装置１５は、内部に公知のブラシローラ、回収ローラ、ブレード等を備え、第１転写ベルト１０の表面に残留する転写残トナーや紙粉を除去する。
【００１１】
第１転写ベルト１０の図中右方には、無端ベルト状の第２の像担持体としての第２転写ベルト２０が、回転する駆動ローラ２１及びローラ２２，２３間に支持、張架され、図中矢印方向に回転駆動されるようになっている。この第２転写ベルト２０は、厚みが５０〜６００μｍの樹脂フィルム又はゴムを基体にした無端ベルトであり、第１転写ベルト１０からトナーを転写可能とする抵抗値を備える。この第２転写ベルト２０の内側には、第１の転写手段を構成する転写ローラ２４が配置されている。また、この第２転写ベルト２０の外側には、第２転写ベルト表面をクリーニングする第２ベルトクリーニング装置２５、第２の転写手段である転写チャージャ２６等が配置されている。第１転写ベルト１０と第２転写ベルト２０は、ローラ１１、転写ローラ２４及びローラ２３により転写ニップ部を形成して接触している。
【００１２】
図中下方の給紙カセット３１、３２には記録材３０が収納されており、最上部に重ねられた記録材３０が給紙ローラ３３によって１枚づつ複数のガイド３４を経てレジストローラ対３５に搬送される。一方、図中上方には、トナー像が転写された記録材３０にトナー像を定着させる定着用加熱手段３６、排紙ガイド対３７、排紙ローラ対３８、排紙スタック部３９が配置され、レジストローラ対３５からの用紙搬送路を形成している。なお、装置本体の一部のフレーム４０は、開閉支軸４０Ａを中心として、回動・開放が可能な構造であるので、記録材３０の搬送路は大きく開き、ジャムした記録材３０の処理を容易にしている。
【００１３】
また、第１転写ベルト１０の上方で排紙スタック部３９の下方には、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のトナーがそれぞれ収容された４本のトナーカートリッジ４１を収容する補給用トナー収容部４２が配置される。補給用トナー収容部４２は、図示しない粉体ポンプ等により所定の対応する色のトナーを現像装置６に適宜補給する。
【００１４】
次に、本実施形態におけるプリンタにより、記録材３０の両面に画像を形成する場合の画像形成動作について説明する。
まず、各感光体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの表面をそれぞれ帯電装置４により一様に帯電する。そして、露光装置５の作動により、画信号（色に応じた情報）に対応して光変調されたレーザ光が出射され、この光による光書き込みが一様に帯電された感光体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの表面に対して行われてそれぞれ静電潜像が形成される。感光体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ上の静電潜像は、それぞれ現像装置６で現像され、これにより可視像化されたトナー像が感光体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ表面に形成、保持される。
【００１５】
感光体１Ａ上のトナー像は、転写ローラ１４により、感光体１Ａと同期して移動する第１転写ベルト１０の表面に転写される。第１転写ベルト１０は、表面に転写された感光体１Ａ上のトナー像を担時しながら、図中矢印方向に表面移動する。次いで、感光体１Ｂで形成されたトナー像は、すでに第１転写ベルト１０に担時されている感光体１Ａで形成されたトナー像に重ね合わされるようにして第１転写ベルト１０に転写される。同様に、感光体１Ｃ，１Ｄで形成されたトナー像は、すでに第１転写ベルト１０に担時されている前の色のトナー像に重ね合わされるようにして第１転写ベルト１０に転写される。そして、最終的には第１転写ベルト１０上に、第１のトナー像である４色重ねトナー像（以下、「第１重ねトナー像」という。）が形成される。転写後の感光体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの表面は、クリーニング装置３により残存するトナーが除去され、除電装置２で除電され次の作像サイクルに備える。
【００１６】
第２転写ベルト２０は、各感光体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ及び第１転写ベルト１０と同期して表面移動する。そして、上述のようにして第１転写ベルト１０の表面に形成された第１重ねトナー像は、第２転写ベルト２０表面に転写される。本実施形態においては、マイナス極性に帯電したトナーを用いているので、転写ローラ１４にはプラスの転写バイアスが印加され、上記転写ニップ部にトナーを第２転写ベルト２０側に引き寄せる転写電界が形成される。そして、第１転写ベルト１０上の第１重ねトナー像は、この転写電界並びに転写ニップ部における転写ニップ圧（第１の転写ニップ圧）の作用により第２転写ベルト２０表面に転写される。
【００１７】
上述のように第１転写ベルト１０上の第１重ねトナー像が第２転写ベルト２０に転写され、第１転写ベルト１０が所定位置まで移動すると、今度は記録材３０の一方の面（以下、「第１面」という。）に作成されるべきトナー像が、上述したような工程で再度感光体１に作像される。そして、感光体１上のトナー像が転写ローラ１４により第１転写ベルト１０に転写される。これに同期して、給紙カセット３１又は給紙カセット３２内から記録材３０が給紙ローラ３３によって引き出されてレジストローラ対３５まで搬送され、給紙が開始される。レジストローラ対３５を通過した記録材３０は第１転写ベルト１０と第２転写ベルト２０の間の転写ニップ部に送られ、第１転写ベルト１０表面の第２のトナー像である４色重ねトナー像（以下、「第２重ねトナー像」という。）は、記録材３０の第１面に転写される。このときも、転写ローラ１４にはプラスの転写バイアスが印加されるため、第１転写ベルト１０上の第２重ねトナー像は、この転写電界並びに転写ニップ部における転写ニップ圧（第２の転写ニップ圧）の作用により記録材３０の第１面に転写される。
【００１８】
このようにして第２重ねトナー像が転写された記録材３０は、その第２面が第２転写ベルト２０の表面と接触した状態で、一体的に図中上方に向けて搬送される。そして、第２転写ベルト２０上の第１重ねトナー像は、転写チャージャ２６により記録材３０の第２面に転写される。上述したように、本実施形態におけるトナーの極性はマイナスであるので、転写チャージャ２６は記録材３０にプラス電荷を付与するものを用いている。これにより、記録材３０はプラス帯電するため、上記転写ニップ部にトナーを第２転写ベルト２０側に引き寄せる転写電界が形成される。そして、第２転写ベルト２０上の第１重ねトナー像を構成するトナーを、記録材１０側に引き寄せる転写電界が形成される。この転写電界の作用により第２転写ベルト２０上の第１重ねトナー像は記録材３０の第２面に転写される。
【００１９】
以上のようにして、両面にそれぞれ４色重ねトナー像が転写された記録材３０は、定着用加熱手段３６に送られ、記録材上の４色重ねトナー像は、両面一度に溶融、定着され、ガイド対３７を経て排紙ローラ対３８により本体フレーム上部の排紙スタック部３９に排出される。
【００２０】
なお、本実施形態では、第２転写ベルト２０に転写された第１重ねトナー像の先端が次に転写ニップ部に到達するタイミングで、第１転写ベルト１０上の第２重ねトナー像の先端が転写ニップ部に到達するように構成されている。しかし、装置構成上、第１転写ベルト１０上の第２重ねトナー像の先端が転写ニップ部に到達する前に、第２転写ベルト２０上の第１重ねトナー像の先端が転写ニップ部に到達してしまう場合もある。このような場合には、例えば、第１転写ベルト１０に対して第２転写ベルト２０を接離させる接離機構を設け、第２転写ベルト２０への第１重ねトナー像の転写を終えた後に、第１転写ベルト１０と第２転写ベルト２０とを離間させる。これにより、離間中に第１重ねトナー像と第２重ねトナー像の転写ニップ部への進入タイミングの同期をとることができる。
【００２１】
また、本実施形態においては、第１転写ベルト１０から記録材３０に転写される第２重ねトナー像に関しては感光体１表面で正像となり、第２転写ベルト２０から記録材３０に転写される第１重ねトナー像に関しては感光体１表面で逆像（鏡像）になるように露光される。
また、本実施形態において、両面に画像が形成された記録材は、後に作像される第２重ねトナー像が形成された面（第１面）が下面となって排紙スタック部３９に載置される。したがって、頁揃えをしておくには、２頁目に対応するトナー像を先に感光体１に作像してから、１頁目に対応するトナー像を感光体１に作像するようにすればよい。このような頁揃えのための作像順は画像データをメモリーに貯蔵する公知の技術により、また正、逆像（鏡像）に切り換える露光も公知の画像処理技術により、実現できる。
【００２２】
以上の画像形成動作は、記録材３０の両面に画像形成を行う場合であるが、本プリンタは、記録材３０の片面にのみ画像形成を行うこともできる。この場合には、２通りの方法がある。第１の方法は、第２転写ベルト２０に一端転写したトナー像を記録材３０に転写する方法であり、第２の方法は、第２転写ベルト２０への転写を省いて第１転写ベルト１０から直接記録材３０に転写する方法である。後者の方法を例に挙げると、記録材３０は、第１転写ベルト１０上に形成されたトナー像との位置合わせのため同期をとって第１転写ベルト１０と第２転写ベルト２０の間の転写ニップ部に送られ、転写ローラ２４により第１転写ベルト１０上のトナー像が転写される。このとき、転写チャージャ２６は作動することなく、記録材３０は第２転写ベルト２０とともに移動し、定着用加熱手段３６のある領域に送られてトナーが定着される。その後、記録材３０は第２転写ベルト２０から離れ、ガイド対３７を経て排紙ローラ対３８により画像面が下になった状態（フェースダウン）で排紙スタック部３９に排出される。このような構成であると、数頁にわたる原稿を１頁から順に処理しても、排紙スタック部３９から取り出したとき、プリント物は頁順になっている。
【００２３】
次に、本発明の特徴部分である、上記転写ニップ部の転写ニップ圧を変更するための構成及び動作について説明する。
図１は、本プリンタにおける上記転写ニップ部周辺を示す拡大図である。本実施形態のプリンタには、転写ローラ２４をローラ１１側に付勢する付勢手段としてのバネ５１が設けられている。このバネ５１による付勢力により、第２転写ベルト２０は、ローラ１１に張架されている第１転写ベルト１０の表面部分に押し付けられている。これにより、上述した転写ニップ部が形成されている。また、本プリンタには、圧力変更手段としての偏心カム５２も設けられている。この偏心カム５２が図示の状態から反転すると、そのカム面がバネ５１の端部に設けられる受け板５３に当接し、バネ５１が圧縮する。これにより、転写ニップ部の転写ニップ圧は、偏心カム５２のカム面が受け板５３に当接していないときよりも高まることになる。
【００２４】
記録材３０の両面に画像形成を行う場合、第１重ねトナー像を第１転写ベルト１０から第２転写ベルト２０へ転写する際には、上記偏心カム５２は、図示の状態すなわちカム面が受け板５３に当接していない状態に維持されている。よって、この転写時における転写ニップ部の転写ニップ圧は比較的低いものとなっている。このときの転写ニップ圧は、トナーが第２転写ベルト２０の表面に圧着せず、かつ、第１重ねトナー像が効率よく第２転写ベルト２０上に転写されるような適切な圧力に設定されている。
そして、第２転写ベルト２０への第１重ねトナー像の転写が終わった後、第１転写ベルト１０上の第２重ねトナー像の先端が転写ニップ部に進入する前に、上記偏心カム５２が半回転し、そのカム面が受け板５３に当接した状態となる。よって、第２重ねトナー像を第１転写ベルト１０から記録材３０の第１面へ転写するときの転写ニップ部における転写ニップ圧は、比較的高いものとなる。このときの転写ニップ圧は、第２重ねトナー像が効率よく記録材３０上に転写されるような適切な圧力に設定されている。
【００２５】
〔変形例１〕
次に、上記圧力変更手段の変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
図３は、本変形例１における圧力変更手段である無段階変圧装置６０を示す概略構成図である。この図は、図１中上方から転写ニップ部を見たときの図である。
本変形例１において、転写ローラ２４は、その両端が図中上下方向に変位可能な軸受６１より支持されており、この軸受６１は、無段階変圧装置６０の付勢手段であるバネ６２に付勢されている。このバネ６２の付勢力により、第２転写ベルト２０はローラ１１に張架されている第１転写ベルト１０の表面部分に押し付けられ、転写ニップ部を形成する。この無段階変圧装置６０は、モータ６３を駆動させることにより、そのモータ軸に固定された駆動ギヤ６４を回転させ、従動ギヤ６５を介してスライド軸６６を回転させることができる。スライド軸６６にはネジ溝が形成されており、スライド軸６６の回転に伴ってスライド部材６７が図中左右方向に移動する。なお、スライド部材６７の移動の向きは、モータ６３の回転の向きによって決まる。スライド部材６７の上面は、スライド軸６６の軸方向に向かって傾斜している。このスライド部材６７の上面は、これと同じ向きに傾斜しているバネ台座６８の下面に当接している。バネ台座６８の上面は、上記バネ６２に連結されている。
【００２６】
モータ６３が正転すると、スライド部材６７は図中左方向へ移動する。これにより、そのスライド部材６７の上面とバネ台座６８の下部面とが相対移動し、バネ台座６８が図中上方向に変位する。このようにバネ台座６８が変位すると、バネが圧縮され、転写ニップ部の転写ニップ圧が高まることになる。一方、モータ６３が逆転すると、スライド部材６７は図中右方向へ移動する。これにより、そのスライド部材６７の上面とバネ台座６８の下部面とが相対移動し、バネ台座６８が図中下方向に変位する。このようにバネ台座６８が変位すると、バネ６２の圧縮量が少なくなり、転写ニップ部の転写ニップ圧が低くなる。このような構成により、転写ニップ部の転写ニップ圧を切れ目なく連続的に変化させることができ、無段階の圧力変更が可能となる。よって、転写ニップ圧を細かく設定することが可能となり、モータ６３の回転角又は回転位置を適切に制御することで、より適切な転写ニップ圧を得ることが可能となる。
【００２７】
〔変形例２〕
次に、上記変形例１における無段階変圧装置６０を制御して、より適切な転写ニップ圧を得るための変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
記録材３０の厚さや記録材３０の抵抗値などが異なると、転写ニップ部に形成される転写電界が変化するなど転写条件が変わるので、記録材３０に第２重ねトナー像を転写するときの転写率が変化する。そこで、本変形例２では、第１転写ベルト１０から第２重ねトナー像が転写される記録材３０の種類に応じて、第２の転写ニップ圧を変更する。
【００２８】
図４は、本変形例２におけるプリンタの制御部による転写ニップ圧の変更に関する主な制御の流れを示すフローチャートである。
プリンタの制御部は、プリンタに電源が入れられると、ユーザーによるプリント命令を待つジョブ待ち状態となる。ユーザーは、両面プリントする場合、図示しない操作部を操作して、記録材３０の種類を選択する。本変形例では、記録材３０の種類として、普通紙、薄紙、ＯＨＰシートの３種類が用意されており、ユーザーはいずれかの種類を選択する。ユーザーにより記録材３０の種類が選択されると、制御部は、認識手段として機能し、使用する記録材の種類を認識する。また、制御部には、記録材の種類に最適な第２の転写ニップ圧、すなわち、第２重ねトナー像を第１転写ベルト１０から記録材３０へ転写するときの転写ニップ圧が、記録材の種類ごとに予め記憶されている。
【００２９】
記録材３０の厚さが厚いほど第２の転写ニップ圧を高くする必要がある。また紙媒体とプラスチック等からなるＯＨＰシートとでは抵抗値が異なり、抵抗値が高いほど、転写電界が弱まり転写率が落ちることから転写ニップ圧を高くする必要がある。よって、本変形例２においては、薄紙に最適な転写ニップ圧Ｐ２が最も低く、普通紙に最適な転写ニップ圧Ｐ１が次に低く、ＯＨＰシートに最適な転写ニップ圧Ｐ３が最も高くなっている。
また、本変形例２では、記録材３０の種類を選択せずに、ユーザーやサービスマン等が第２の転写ニップ圧を任意に設定できるユーザー設定モードも備えている。このユーザー設定モードを使用すると、制御部は記録材３０の種類を特殊紙として認識する。この特殊紙における第２の転写ニップ圧Ｐ４は、ユーザー等により任意に設定される。
【００３０】
プリント命令（ジョブ）が入力されると（Ｓ１）、制御部は、まず、記録材３０の種類が普通紙である否かを判断する（Ｓ２）。普通紙であれば、第２重ねトナー像を第１転写ベルト１０から記録材３０へ転写するときの第２の転写ニップ圧Ｐｂを、普通紙に最適な転写ニップ圧Ｐ１に決定する（Ｓ３）。同様にして、記録材３０の種類が薄紙であれば（Ｓ４）、第２の転写ニップ圧Ｐｂを薄紙に最適な転写ニップ圧Ｐ２に決定し（Ｓ５）、記録材３０の種類がＯＨＰシートであれば（Ｓ６）、第２の転写ニップ圧ＰｂをＯＨＰシートに最適な転写ニップ圧Ｐ３に決定する（Ｓ７）。また、上記ユーザー設定モードを使用され、制御部が記録材３０の種類を特殊紙として認識した場合、第２の転写ニップ圧Ｐｂをユーザー設定モードで設定された転写ニップ圧Ｐ４に決定する（Ｓ８）。
なお、第１重ねトナー像を第１転写ベルト１０から第２転写ベルト２０へ転写するときの第１の転写ニップ圧Ｐａは、記録材３０の種類に関係なく一定である。この転写ニップ圧Ｐａは、上述したいずれの転写ニップ圧Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４よりも低い値である。
【００３１】
以上のように決定されたら、制御部は、転写ニップ圧Ｐが第１の転写ニップ圧Ｐａとなるように無段階変圧装置６０を制御する（Ｓ９）。この制御により、モータ６３が駆動し、スライド部材６７が移動してバネ台座６８が変位し、転写ニップ圧Ｐ＝Ｐａとなるように転写ニップ圧が設定される。その後、感光体１への作像が開始され、第１転写ベルト１０上に第１重ねトナー像が形成され、これが第２転写ベルト２０に転写される。第２転写ベルト２０への第１重ねトナー像の転写（第１転写）が終了したら（Ｓ１０）、制御部は、転写ニップ圧Ｐが上記で決定した第２の転写ニップ圧Ｐｂとなるように無段階変圧装置６０を制御する（Ｓ１１）。その後、第１転写ベルト１０上に形成された第２重ねトナー像が記録材３０の第１面に転写され、また、第２転写ベルト２０上に形成された第１重ねトナー像が記録材３０の第２面に転写される（Ｓ１２）。そして、両面に４色重ねトナー像が転写された記録材は定着を経て排紙される。
【００３２】
〔変形例３〕
次に、上記変形例１における無段階変圧装置６０を制御して、より適切な転写ニップ圧を得るための他の変形例（以下、本変形例を「変形例３」という。）について説明する。
近年では、例えば一般画質モード又は高画質モードをユーザーが選択して、形成される画像品質をユーザーが選択できるような構成を備えた画像形成装置がある。このような画像形成装置においては、高画質モード時には、第１転写ベルト１０の表面移動速度すなわちプロセススピードを一般画質モードよりも落として画像形成を行う。このようにプロセススピードが変化した場合、転写ニップ部における転写条件が変わるので、適切な転写ニップ圧も変わってくる。上記プリンタも、第１転写ベルト１０の駆動装置が速度変更手段として機能し、選択された画質モードに応じてプロセススピードを変更できる構成となっている。そこで、本変形例３では、プロセススピードに応じて、第１の転写ニップ圧及び第２の転写ニップ圧を変更する。
【００３３】
図５は、本変形例３におけるプリンタの制御部による転写ニップ圧の変更に関する主な制御の流れを示すフローチャートである。
ユーザーは、図示しない操作部を操作して、画質モードを選択する。本変形例では、画質モードとして、一般画質モードと高画質モードの２種類が用意されており、ユーザーはいずれかを選択する。ユーザーにより画質モードが選択されると、制御部は、利用する画質モードを認識する。また、制御部には、各画質モードにおいて最適な第１の転写ニップ圧及び第２の転写ニップ圧が、画質モードごとに予め記憶されている。通常、プロセススピードが速いほど転写ニップ圧を高くする必要がある。よって、本変形例３においては、プロセススピードが速い一般画質モードに最適な第１の転写ニップ圧及び第２の転写ニップ圧をそれぞれＰ５、Ｐ６とし、プロセススピードが遅い高画質モードに最適な第１の転写ニップ圧及び第２の転写ニップ圧をそれぞれＰ７、Ｐ８としたとき、Ｐ７＜Ｐ５＜Ｐ８＜Ｐ６の関係となっている。
【００３４】
プリント命令（ジョブ）が入力されると（Ｓ１）、制御部は、まず、画質モードが高画質モードか否かを判断する（Ｓ１３）。高画質モードでない場合すなわち一般画質モードの場合には、第１重ねトナー像を第１転写ベルト１０から第２転写ベルト２０へ転写するときの第１の転写ニップ圧Ｐａを、一般画質モードに最適な第１の転写ニップ圧Ｐ５に決定する（Ｓ１４）。そして、第２重ねトナー像を第１転写ベルト１０から記録材３０へ転写するときの第２の転写ニップ圧Ｐｂは、一般画質モードに最適な第２の転写ニップ圧Ｐ６に決定する（Ｓ１５）。一方、高画質モードである場合には、第１の転写ニップ圧Ｐａを高画質モードに最適な第１の転写ニップ圧Ｐ７に決定し（Ｓ１６）、第２の転写ニップ圧Ｐｂを高画質モードに最適な第２の転写ニップ圧Ｐ８に決定する（Ｓ１７）。その後、制御部は、上記変形例２と同様に、無段階変圧装置６０を制御して転写ニップ圧を変更する制御を行い、記録材３０の両面にそれぞれ４色重ねトナー像を転写する（Ｓ９〜１２）。
【００３５】
〔変形例４〕
次に、上記変形例１における無段階変圧装置６０を制御して、より適切な転写ニップ圧を得るための更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例４」という。）について説明する。
使用環境、特に湿度が異なると、転写ニップ部における抵抗値が変化し、転写ニップ部に流れる電流量が変わるため、転写条件が変わってくる。そこで、本変形例４では、上記プリンタに湿度検知手段としての湿度センサを設け（不図示）、その検知結果に応じて、第１の転写ニップ圧及び第２の転写ニップ圧を変更する。
【００３６】
図６は、本変形例４におけるプリンタの制御部による転写ニップ圧の変更に関する主な制御の流れを示すフローチャートである。
制御部には、各湿度範囲に応じて最適な第１の転写ニップ圧及び第２の転写ニップ圧が予め記憶されている。この湿度範囲は適宜設定することができ、本変形例４では、２つの湿度範囲を用意している。よって、本変形例４では、使用環境の湿度が規定値以上である場合、高湿度環境に最適な第１の転写ニップ圧及び第２の転写ニップ圧をそれぞれＰ９、Ｐ１０とし、低湿度環境に最適な第１の転写ニップ圧及び第２の転写ニップ圧をそれぞれＰ１１、Ｐ１２としている。通常、湿度が高くなるほど、転写ニップ部における抵抗値が高まり、転写率が低下するので、転写ニップ圧を高くする必要がある。よって、これらの圧の関係は、Ｐ１１＜Ｐ９＜Ｐ１２＜Ｐ１０の関係となっている。
【００３７】
プリント命令（ジョブ）が入力されると（Ｓ１）、制御部は、まず、湿度センサにより湿度を検知する（Ｓ１８）。そして、検知した湿度が規定値以上か否かを判断する（Ｓ１９）。湿度が規定値以上である場合には、第１重ねトナー像を第１転写ベルト１０から第２転写ベルト２０へ転写するときの第１の転写ニップ圧Ｐａを、高湿度環境に最適な第１の転写ニップ圧Ｐ９に決定する（Ｓ２０）。そして、第２重ねトナー像を第１転写ベルト１０から記録材３０へ転写するときの第２の転写ニップ圧Ｐｂは、高湿度環境に最適な第２の転写ニップ圧Ｐ１０に決定する（Ｓ２１）。一方、湿度が規定値よりも低い場合には、第１の転写ニップ圧Ｐａを低湿度環境に最適な第１の転写ニップ圧Ｐ１１に決定し（Ｓ２２）、第２の転写ニップ圧Ｐｂを低湿度環境に最適な第２の転写ニップ圧Ｐ１２に決定する（Ｓ２３）。その後、制御部は、上記変形例２と同様に、無段階変圧装置６０を制御して転写ニップ圧を変更する制御を行い、記録材３０の両面にそれぞれ４色重ねトナー像を転写する（Ｓ９〜１２）。
【００３８】
また、プリンタの使用環境において、温度と湿度との間には、一般に、温度が高いほど湿度も高くなり、温度が低いほど湿度も低くなるという相関関係がある。したがって、上記湿度センサの代わりに温度検知手段としての温度センサを設け、温度センサにより検知した使用環境の温度に応じて上述した制御を行うこともできる。
また、転写条件が湿度によって変化することは上述したとおりであるが、厳密には相対湿度が転写条件を変化させる原因である。この相対湿度は、温度と湿度から求められるものであるため、湿度センサと温度センサの両方を設け、これらの検知結果に基づいて転写ニップ圧を変更するように制御すれば、より使用環境に適した転写ニップ圧を使用することができる。
【００３９】
なお、上記変形例２乃至４における各制御は、適宜、互いに組み合わせることができる。例えば、上記変形例２における制御と上記変形例３における制御とを組み合わせる場合、記録材３０の種類ごとに決められている第２の転写ニップ圧Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が低湿度環境に適したものであるとき、湿度センサにより高湿度環境であることが検知されたときには、その第２の転写ニップ圧Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４よりも大きい第２の転写ニップ圧Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’，Ｐ４’を用いるようにする。
【００４０】
以上、本実施形態の画像形成装置であるプリンタは、トナー像を担持した状態で互いに連れ回り方向に表面移動する第１の像担持体としての第１転写ベルト１０及び第２の像担持体としての第２転写ベルト２０を備えている。また、第１転写ベルト１０上に形成された第１のトナー像である第１重ねトナー像を、第２転写ベルト２０との間に形成される転写ニップ部で第２転写ベルト２０上に転写する第１の転写手段としての転写ローラ２４も備えている。この転写ローラ２４は、第１転写ベルト１０上の第１重ねトナー像を第２転写ベルト２０上に転写させた後、第１転写ベルト１０上に新たに形成された第２のトナー像としての第２重ねトナー像を、上記転写ニップ部で記録材３０の一方の面である第１面に転写する機能も有している。また、本プリンタは、第２転写ベルト２０上の第１重ねトナー像を記録材３０の他方の面である第２面に転写するための第２の転写手段としての転写チャージャ２６も備えている。そして、本プリンタには、転写ローラ２４により第１転写ベルト１０上の第２重ねトナー像を記録材３０の第１面に転写するとき、第１転写ベルト１０と第２転写ベルト２０との間の第２の転写ニップ圧Ｐｂが、第１転写ベルト１０の第１重ねトナー像を第２転写ベルト２０上に転写するときの第１の転写ニップ圧Ｐａよりも高くなるように、転写ニップ部における転写ニップ圧を変更する圧力変更手段としての偏心カム５２や無段階変圧装置６０が設けられている。これにより、第１の転写ニップ圧Ｐａは第２転写ベルト２０の表面にトナーが圧着しない程度の比較的低い圧力に設定し、第２の転写ニップ圧Ｐｂは記録材３０に対して十分な転写率が得られる程度の比較的高い圧力に設定するように、転写ニップ圧をそれぞれ個別に設定することができる。したがって、第１転写ベルト１０から第２転写ベルト２０への転写、及び、第１転写ベルト１０から記録材３０への転写の両方で、最適な転写条件を得ることができ、記録材３０の両面に高品質の画像を形成することができる。
また、上記変形例１で説明したように、上記圧力変更手段として、無段階変圧装置６０を用いれば、転写ニップ部の転写ニップ圧を切れ目なく連続的に変化させることができるため、より適切な転写ニップ圧を得ることができる。
また、上記変形例２で説明したプリンタは、転写ローラ２４によりトナー像が転写される記録材３０の種類を認識するための認識手段としての制御部を有している。そして、第１転写ベルト１０上の第１重ねトナー像が第２転写ベルト２０上に転写された後、第１転写ベルト１０上の第２重ねトナー像が記録材３０の第１面に転写される前に、第１の転写ニップ圧Ｐａから、制御部により認識した記録材３０の種類に応じて決定される第２の転写ニップ圧Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に、転写ニップ圧が変更される。これにより、転写条件の変化の要因となる記録材３０の種類が変わっても、転写ニップ圧を調節して転写条件が悪化しないようにすることが可能となる。したがって、記録材３０の種類が変わっても、記録材３０の両面に高品質の画像を形成することが可能となる。
また、上記変形例３で説明したプリンタは、第１転写ベルト１０の表面移動速度を変更する駆動装置を有している。そして、第１転写ベルト１０上の第１重ねトナー像が第２転写ベルト２０上に転写された後、第１転写ベルト１０上の第２重ねトナー像が記録材３０の第１面に転写される前に、駆動装置により変更された表面移動速度としてのプロセススピードに応じて決定された第１の転写ニップ圧Ｐ５，Ｐ７から、駆動装置により変更された表面移動速度に応じて決定された第２の転写ニップ圧Ｐ６，Ｐ８に、転写ニップ圧が変更される。これにより、転写条件の変化の要因となるプロセススピードが変わっても、転写ニップ圧を調節して転写条件が悪化しないようにすることが可能となる。したがって、プロセススピードが変わっても、記録材３０の両面に高品質の画像を形成することが可能となる。
また、上記変形例４で説明したプリンタは、湿度を検知する湿度検知手段としての湿度センサを有している。そして、第１転写ベルト１０上の第１重ねトナー像が第２転写ベルト２０上に転写された後、第１転写ベルト１０上の第２重ねトナー像が記録材３０の第１面に転写される前に、湿度センサの検知結果に応じて決定される第１の転写ニップ圧Ｐ９，Ｐ１１から、湿度センサの検知結果に応じて決定される第２の転写ニップ圧Ｐ１０，Ｐ１２に、転写ニップ圧が変更される。これにより、転写条件の変化の要因となる湿度が変わっても、転写ニップ圧を調節して転写条件が悪化しないようにすることが可能となる。したがって、湿度が変わっても、記録材３０の両面に高品質の画像を形成することが可能となる。
また、上記変形例４で説明したように、温度を検知する温度検知手段としての温度センサを設け、第１転写ベルト１０上の第１重ねトナー像が第２転写ベルト２０上に転写された後、第１転写ベルト１０上の第２重ねトナー像が記録材３０の第１面に転写される前に、温度センサの検知結果に応じて決定される第１の転写ニップ圧から、温度センサの検知結果に応じて決定される第２の転写ニップ圧に、転写ニップ圧を変更するように構成しても、湿度に応じて転写ニップ圧を変更するのと同様の効果を得ることができる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１乃至６の発明によれば、第２転写ベルト２０表面へのトナーの圧着を抑制しつつ、記録材への十分な転写率が得られるため、記録材各面の画像品質を高めることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るプリンタにおける転写ニップ部周辺を示す拡大図。
【図２】同プリンタの構成を示す概略構成図。
【図３】変形例１における無段階変圧装置６０を示す概略構成図。
【図４】変形例２におけるプリンタの制御部による転写ニップ圧の変更に関する主な制御の流れを示すフローチャート。
【図５】変形例３におけるプリンタの制御部による転写ニップ圧の変更に関する主な制御の流れを示すフローチャート。
【図６】変形例４におけるプリンタの制御部による転写ニップ圧の変更に関する主な制御の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  感光体
１０  第１転写ベルト
２０  第２転写ベルト
２４  転写ローラ
２６  転写チャージャ
３０  記録材
５１，６２  バネ
５２  偏心カム
６０  無段階変圧装置
６３  モータ
【図１】
2004286857.tif 000003
【図２】
2004286857.tif 000004
【図３】
2004286857.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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