(57)【要約】【課題】  転写紙Ｐの両面に転写する２つのトナー像を互いに逆極性のトナーで形成することによるメンテナンス性の悪化と、後段転写部チャージの際の衝撃によって転写紙Ｐの一方の面におけるトナー像の乱れとを回避しつつ、分離爪を用いることなく、後段転写部を通過した後の転写紙Ｐをベルトから良好に分離する。【解決手段】  前段転写部で、第１ニップ入口ローラ１２による第１ベルト９支持箇所と、第２ニップ入口ローラ３３による第２ベルト３１支持箇所との当接部に挟み込んだ転写紙Ｐに対して一方のトナー像を転写させるとともに、後段転写部で、第１ニップ出口ローラ１３による第１ベルト９支持箇所と、第２ニップ出口ローラ３４による第２ベルト３１支持箇所との当接部に挟み込んだ転写紙Ｐに対してもう一方のトナー像を転写させるようにし、後段転写部を通過後の第１ベルト９と第２ベルト３１とに、互いに異なる曲率で移動する姿勢をとらせるようにした。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ帯電極性のトナーから構成される２つのトナー像の一方を転写体の一方の面に静電転写する前段転写部と、該前段転写部を通過した後の転写体の他方の面に他方のトナー像を転写する後段転写部とを用いて、転写体の両面にトナー像を静電転写する両面転写装置において、
上記一方のトナー像をおもて面に担持しながら無端移動する第１ベルトと、該第１ベルトを上記前段転写部でベルト裏面側から支持する第１ベルト前段支持部材と、該第１ベルトを上記後段転写部でベルト裏面側から支持する第１ベルト後段支持部材と、上記他方のトナー像をおもて面に担持しながら無端移動する第２ベルトと、該第２ベルトを上記前段転写部でベルト裏面側から支持する第２ベルト前段張支持部材と、該第２ベルトを上記後段転写部でベルト裏面側から支持する第２ベルト後段支持部材とを設け、
上記前段転写部で、該第１ベルト前段支持部材による第１ベルト支持箇所と、該第２ベルト前段支持部材による第２ベルト支持箇所との当接部に挟み込んだ転写体に対して上記一方のトナー像を転写させるようにするとともに、
上記後段転写部で、該第１ベルト後段支持部材による第１ベルト支持箇所と、該第２ベルト後段支持部材による第２ベルト支持箇所との当接部に挟み込んだ転写体に対して上記他方のトナー像を転写させるようにし、
且つ、該後段転写部を通過して互いに離間した該第１ベルトと該第２ベルトとに、互いに異なる曲率で移動する姿勢をとらせるようにしたことを特徴とする両面転写装置。
【請求項２】
請求項１の両面転写装置において、
上記後段転写部にて、上記第１ベルト後段支持部材と、上記第２ベルト後段支持部材とのうち、転写バイアスを印加する方から、印加しない方に向けて上記他方のトナー像を静電的に押し出して転写体の上記他方の面に転写させるようにしたことを特徴とする両面転写装置。
【請求項３】
請求項１又は２の両面転写装置において、
上記後段転写部を通過して互いに離間した上記第１ベルトと上記第２ベルトとのうち、第１ベルトの移動軌跡の曲率を、第２ベルトの移動軌跡の曲率よりも大きくし、且つ、上記後段転写部を通過した後の転写体を該第１ベルトから離間させる一方で、該第２ベルトの表面に保持させながら次工程に搬送させるようにしたことを特徴とする両面転写装置。
【請求項４】
請求項１又は２の両面転写装置において、
上記第１ベルト後段支持部材及び第２ベルト後段支持部材として、互いに径の異なる第１ベルト後段支持ローラ及び第２ベルト後段支持ローラを用い、両ローラの径の違いによって上記第１ベルトと上記第２ベルトとにそれぞれ上記姿勢をとらせるようにしたことを特徴とする両面転写装置。
【請求項５】
請求項４の両面転写装置であって、
上記第１ベルト後段支持ローラと上記第２ベルト後段支持ローラとのうち、径の小さい方が、上記第１ベルト前段支持部材と上記第２ベルト前段支持部材とのうち、電気抵抗の小さい方と同じベルトを支持するローラであることを特徴とする両面転写装置。
【請求項６】
請求項４又は５の両面転写装置において、
上記第１ベルト後段支持ローラと、上記第２ベルト後段支持ローラとのうち、径の小さい方の直径を、２０［ｍｍ］未満にしたことを特徴とする両面転写装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかの両面転写装置において、
上記第１ベルト前段支持部材、第２ベルト前段支持部材、第１ベルト後段支持部材及び第２ベルト後段支持部材として、何れも表面が導電性材料からなるものを用いたことを特徴とする両面転写装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかの両面転写装置において、
上記第１ベルト及び第２ベルトとして、それぞれおもて面の表面粗さＲｚが２〜３［μｍ］であるものを用いたことを特徴とする両面転写装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかの両面転写装置において、
上記第１ベルト及び第２ベルトとして、それぞれ表面抵抗が１０５〜１０１２［Ω/□］であるものを用いたことを特徴とする両面転写装置。
【請求項１０】
トナー像を担持する像担持体と、該像担持体上の可視像を転写体の両面に転写する両面転写手段とを用いて、転写体の両面に画像を形成する画像形成装置において、
上記両面転写手段として、請求項１乃至９の何れかの両面転写装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるワンパス方式によって転写紙等の転写体の両面にトナー像を転写する両面転写装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、転写紙等の記録体の両面に画像を転写する方式として、いわゆるスイッチバック方式と、ワンパス方式とが知られている。スイッチバック方式では、まず、感光体等の像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段に転写体を通してその一方の面にトナー像を転写する。そして、転写体を反転させて転写手段にスイッチバックさせた後、その他方の面にもトナー像を転写する方式である。これに対し、ワンパス方式は、転写手段として、転写体に対してその表裏の両側からトナー像の転写処理を施すことで、転写体をスイッチバックさせることなくその両面に画像を形成する。ワンパス方式は、次の点でスイッチバック方式よりも優れている。即ち、スイッチバック用の複雑な機構を設けることによるコストアップや、スイッチバックによる画像形成時間の長期化を回避し得る点である。
【０００３】
かかるワンパス両面転写を行う場合には、如何にして逆転写を回避するかのが重要な要素となる。ここで言う逆転写とは、転写体に一旦転写したトナー像を、転写体から、これに接触する押圧ローラ等の押圧体に逆転写してしまう現象である。この逆転写は、転写体の表面のトナー像に対して、その表面に向けて押し付ける方向とは逆方向の静電力を付与してしまうことによって発生する。具体的には、例えば、負極性に帯電した第１トナー像を転写紙のおもて面に静電転写した後、別の負極性の第２トナー像を転写紙の裏面に静電転写しようとしたとする。前段の転写では、転写紙のおもて面側に位置させた第１トナー像に対して、転写紙のおもて面に向かう静電力を付与する必要がある。一方、後段の転写では、転写紙の裏面側に位置させた第２トナー像に対して転写紙の裏面に向かう静電力を付与する必要がある。この後段の転写のとき、先に転写紙のおもて面に転写しておいた第１トナー像に対しては、おもて面から引き離すような静電力を付与してしまう。この静電力により、第１トナー像を、おもて面から、これに当接するローラ等に逆転写してしまう。
【０００４】
そこで、互いに帯電極性の異なるトナー像をそれぞれ個別に形成するための感光体対を用いて、転写紙の両面にトナー像を転写する画像形成装置が特許文献１等で提案されている。この画像形成装置では、互いに極性の異なるトナー像を担持する感光体対が当接しながら回転する転写位置に転写紙を挟み込む。この転写位置において、転写紙の一方の面に接触しながら負極性に帯電している一方のトナー像に対して、転写紙に向かう方向の静電力を付与する電界を形成したとする。すると、反対面で正極性に帯電している他方のトナー像に対しても、転写紙に向かう方向の静電力を付与することができる。このため、トナー像を感光体に逆転写することなく、ワンパス両面転写を実現することができる。しかしながら、かかる構成においては、極性の異なるトナー像を形成するための一対の感光体、光書込ユニット、現像ユニットなどをそれぞれ設けなければならない。このため、同じ帯電極性のトナーだけを用いるものに比べ、部品の種類数が遙かに多くなってメンテナンス性が悪くなるという不具合（以下、不具合１という）がある。また、互いに帯電極性が異なるだけで色等の外見は殆ど変わらないトナーを区別して管理しなければならず、このことがメンテナンス性をより一層悪くしてしまう。
【０００５】
一方、転写ニップで一方の面にトナー像が転写された転写紙に対して、そのトナー像と同極性に帯電しているトナー像を、コロナチャージャーによって転写ニップ外で転写する画像形成装置が知られている（例えば特許文献２に記載のもの）。この画像形成装置は、まず、感光体と中間転写ベルトとが当接する転写ニップで、感光体から中間転写ベルトに第１トナー像を静電転写する。次に、この第１トナー像が中間転写ベルトの無端移動に伴って再び転写ニップに進入するタイミングを見計らって、感光体上に第２トナー像を形成しつつ、転写ニップに転写紙を送り込む。そして、転写ニップにおいて、感光体上の第２トナー像と、転写紙と、中間転写ベルト上の第１トナー像とをサンドイッチ状に挟み込んで、感光体上の第２トナー像を転写紙の第２面に静電転写する。このとき、中間転写ベルト上の第１トナー像に対しては、ベルトに向けて移動させる静電力を付与するので、それを転写紙の第１面に静電転写することはできない。転写ニップを通過した転写紙は、感光体表面から離間した後、中間転写ベルトの表面に保持されながら、ベルトの無端移動に伴って搬送される。そして、コロナチャージャーが中間転写ベルトの表面に所定の間隙を介して対向している後段転写部に送られる。この後段転写部では、コロナチャージャーによって転写紙の第２面に電荷が付与されることで、転写紙と中間転写ベルトとの間に挟まれていた第１トナー像が、ベルトから転写紙の第１面に静電転写される。かかる構成では、同じ帯電極性のトナーだけを用いて２つのトナー像を形成するので、上述のようなメンテナンス性の悪化を解消しつつ、ワンパス両面転写を実現することができる。しかしながら、後段転写部において、チャージの際の衝撃によって転写紙の第２面上の第２トナー像を乱してしまうという不具合（以下、不具合２という）があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２５９６７０号公報
【特許文献２】特開平１−２０９４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、これまで説明してきた種々の不具合を全て解消すべく鋭意研究を行った結果、静電押し出し方式（斥力方式）でワンパス両面転写を実施する新規な画像形成装置を開発するに至った。この画像形成装置は、互いに同極性に帯電する２つのトナー像を、何れも転写ニップ内で転写紙に静電転写することが可能である。具体的には、この画像形成装置では、第１ベルト、第２ベルトという２つの中間転写ベルトを用い、両ベルトを互いに当接させながら無端移動させて転写ニップを形成する。そして、両ベルトにそれぞれ同極性のトナー像を中間転写した後、転写ニップに送り込む。転写ニップの入口付近では、第１ベルトを支持している第１ベルト前段支持ローラと、第２ベルトを支持している第２ベルト前段支持ローラとの間に、両ベルトが挟み込まれている。更に、両ベルトの間には転写紙が挟み込まれる。そして、両ローラ間に形成される転写電界により、転写紙の何れか一方の面に対して、何れか一方のベルト表面のトナー像が静電転写される。これに対し、転写ニップの出口付近では、第１ベルトを支持している第１ベルト後段支持ローラと、第２ベルトを支持している第２ベルト後段支持ローラとの間に両ベルトが挟み込まれている。そして、両ローラ間に形成される転写電界により、転写紙の他方の面に対して、他方のトナー像が静電転写される。この静電転写は、静電押し出し方式で行われる。転写バイアスが印加される転写バイアスローラに向けてトナー像を静電的に引き寄せるという一般的な静電引き寄せ方式ではなく、トナー像を転写バイアスローラ側から転写紙に向けて静電的に押し出す方式である。このとき、理論的には、トナー像の逆転写を引き起こしてしまう。２つの後段支持ローラのうち、転写バイアスローラとして機能する方から転写紙に向けて一方のトナー像を静電的に押し出す電界は、他方のトナー像を転写紙表面から他方のローラに向けて静電的に押し出してしまうからである。しかしながら、本発明者らの実験によれば、理由は定かでないが、転写ニップの出口付近で行う後段転写を静電押し出し方式で実施すると、他方のトナー像を逆転写することなく、一方のトナー像を転写することが可能であった。後段転写さえ静電押し出し方式にすれば、転写ニップの入口付近で行う前段転写については、静電引き寄せ方式、静電押し出し方式の何れでもよかった。
【０００８】
ところが、かかる構成の新規な画像形成装置においては、転写ニップ通過後の転写紙をベルトから分離し難くなるという新たな問題が発生してしまった。この問題について、静電押し出し方式によってワンパス両面転写を実現する転写ニップの一例を示す模式図である図１を用いながら詳述する。同図において、中間転写ベルトである第１ベルト９は、第１ニップ入口ローラ１２、第１ニップ出口ローラ１３等に支持されながら、図中反時計回りに無端移動せしめられる。また、中間転写ベルトである第２ベルト３１は、第２ニップ入口ローラ３３、第２ニップ出口ローラ３４等に支持されながら、図中時計回りに無端移動せしめられる。転写ニップは、第１ニップ入口ローラ１２から第１ニップ出口ローラ１３にかけての第１ベルト展張部分と、第２ニップ入口ローラ３３から第２ニップ出口ローラ３４にかけての第２ベルト展張部分との当接によって形成されている。第１ベルト９、第２ベルト３１は、それぞれ転写ニップに進入するのに先立って、図示しない領域にてマイナス極性のトナーからなるトナー像がおもて面に転写せしめられる。そして、これらトナー像が転写ニップに進入するのに同期して、図示しないレジストローラによって転写紙Ｐが転写ニップに送られて両ベルトに挟み込まれる。
【０００９】
転写ニップ入口では、マイナス極性の転写バイアスが印加される第１ニップ入口ローラ１２と、接地されている第２ニップ入口ローラ３３との間に、転写電界が形成されている。これにより、第１ベルト９表面のトナー像が、静電押し出し方式によって転写紙Ｐの一方の面である第１面（図中左側の面）に静電転写される。一方、転写ニップ出口では、マイナス極性の転写バイアスが印加される第２ニップ出口ローラ３４と、接地されている第１ニップ出口ローラ１３との間に、後段転写電界が形成されている。これにより、第２ベルト３１表面のトナー像が、静電押し出し方式によって転写紙Ｐの他方の面である第２面（図中右側の面）に静電転写される。
【００１０】
図示の例では、このようにして両面にトナー像が転写された転写紙Ｐが、転写ニップを通過した直後に、両方のベルトから分離される必要がある。しかし、転写ニップを通過した後の転写紙Ｐが、第２ベルト３１に巻き付いてしまって、うまく分離することができなかった。このような場合、片面転写であれば、転写紙Ｐを第２ベルト３１から分離するための分離爪を設けることで巻き付きを回避することができるが、両面転写の場合には、分離爪との接触によって未定着の画像を乱してしまう。よって、分離爪で対応することはできない。
【００１１】
そこで、本発明者らは、更に鋭意研究を行ったところ、次のようなことがわかってきた。即ち、転写ニップ内の前段転写部において、転写紙Ｐは、第１ベルト９と第２ベルト３１のうち、より電気抵抗の小さいローラにバックアップされる方に静電吸着する。電気抵抗の小さいローラにバックアップされることで、そのベルトの表面電位が転写紙Ｐをより吸着させ易い状態になるからと考えられる。そして、前段転写部で一旦静電吸着した転写紙Ｐは、その後の後段転写部における電界の状態にかかわらず、前段転写部で吸着した方のベルトに静電吸着したままでいる。一旦静電吸着すると、かなり強い電界を作用させない限り、その吸着状態を解くことができないからだと考えられる。
【００１２】
図示の例では、金属製の第２ニップ入口ローラ３３の方が、弾性材料からなる表面層を有する第１ニップ入口ローラ１２よりも電気抵抗が小さくなっているので、転写ニップを通過した後の転写紙Ｐが第２ベルト３１に巻き付いてしまう。試しに、第２ニップ入口ローラ３３を電気抵抗の比較的高いゴムローラにするとともに、第１ニップ入口ローラ１２を金属ローラにすると、転写ニップを通過した後の転写紙Ｐは第１ベルト３１に巻き付いた。
【００１３】
また、本発明者らは、転写ニップを通過した後における両ベルトの移動軌道の曲率（１／Ｒ）を調整することで、分離爪を設けることなく、転写紙Ｐを両ベルトから良好に分離し得ることも見出した。具体的には、図示の例では、第２ニップ出口ローラ３４として、径のかなり小さいものを用いて、ニップ通過後における第２ベルト３１の移動軌道の曲率（１／Ｒ）を第１ベルト９のものよりもかなり大きくしてみた。すると、ニップ通過後における転写紙Ｐの第２ベルト３１への巻き付きを回避して、転写紙Ｐを第２ベルト３１から良好に分離することができたのである。但し、第１ニップ出口ローラ１３として、径のかなり大きなものを用いると、今度は、第１ベルト９への転写紙Ｐの巻き付きが起こってしまった。これらの実験結果より、静電吸着による転写紙Ｐの巻き付きを起こす方のベルトの曲率（１／Ｒ）を起こさない方のベルトの曲率（１／Ｒ）よりも大きくすることで、転写紙Ｐを良好に分離し得ることがわかった。
【００１４】
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、次のような両面転写装置及びこれを備える画像形成装置を提供することである。即ち、上述の不具合１及び不具合２を回避しつつ、分離爪を用いることなく、後段転写部を通過した後の転写体をベルトから良好に分離することができる両面転写装置及び画像形成装置である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、同じ帯電極性のトナーから構成される２つのトナー像の一方を転写体の一方の面に静電転写する前段転写部と、該前段転写部を通過した後の転写体の他方の面に他方のトナー像を転写する後段転写部とを用いて、転写体の両面にトナー像を静電転写する両面転写装置において、上記一方のトナー像をおもて面に担持しながら無端移動する第１ベルトと、該第１ベルトを上記前段転写部でベルト裏面側から支持する第１ベルト前段支持部材と、該第１ベルトを上記後段転写部でベルト裏面側から支持する第１ベルト後段支持部材と、上記他方のトナー像をおもて面に担持しながら無端移動する第２ベルトと、該第２ベルトを上記前段転写部でベルト裏面側から支持する第２ベルト前段支持部材と、該第２ベルトを上記後段転写部でベルト裏面側から支持する第２ベルト後段支持部材とを設け、上記前段転写部で、該第１ベルト前段支持部材による第１ベルト支持箇所と、該第２ベルト前段支持部材による第２ベルト支持箇所との当接部に挟み込んだ転写体に対して上記一方のトナー像を転写させるようにするとともに、上記後段転写部で、該第１ベルト後段支持部材による第１ベルト支持箇所と、該第２ベルト後段支持部材による第２ベルト支持箇所との当接部に挟み込んだ転写体に対して上記他方のトナー像を転写させるようにし、且つ、該後段転写部を通過して互いに離間した該第１ベルトと該第２ベルトとに、互いに異なる曲率で移動する姿勢をとらせるようにし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の両面転写装置において、上記後段転写部にて、上記第１ベルト後段支持部材と、上記第２ベルト後段支持部材とのうち、転写バイアスを印加する方から、印加しない方に向けて上記他方のトナー像を静電的に押し出して転写体の上記他方の面に転写させるようにし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の両面転写装置において、上記後段転写部を通過して互いに離間した上記第１ベルトと上記第２ベルトとのうち、第１ベルトの移動軌跡の曲率を、第２ベルトの移動軌跡の曲率よりも大きくし、且つ、上記後段転写部を通過した後の転写体を該第１ベルトから離間させる一方で、該第２ベルトの表面に保持させながら次工程に搬送させるようにした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又は２の両面転写装置において、上記第１ベルト後段支持部材及び第２ベルト後段支持部材として、互いに径の異なる第１ベルト後段支持ローラ及び第２ベルト後段支持ローラを用い、両ローラの径の違いによって上記第１ベルトと上記第２ベルトとにそれぞれ上記姿勢をとらせるようにした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４の両面転写装置であって、上記第１ベルト後段支持ローラと上記第２ベルト後段支持ローラとのうち、径の小さい方が、上記第１ベルト前段支持部材と上記第２ベルト前段支持部材とのうち、電気抵抗の小さい方と同じベルトを支持するローラであ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４又は５の両面転写装置において、上記第１ベルト後段支持ローラと、上記第２ベルト後段支持ローラとのうち、径の小さい方の直径を、２０［ｍｍ］未満にしたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかの両面転写装置において、上記第１ベルト前段支持部材、第２ベルト前段支持部材、第１ベルト後段支持部材及び第２ベルト後段支持部材として、何れも表面が導電性材料からなるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れかの両面転写装置において、上記第１ベルト及び第２ベルトとして、それぞれおもて面の表面粗さＲｚが２〜３［μｍ］であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れかの両面転写装置において、上記第１ベルト及び第２ベルトとして、それぞれ表面抵抗が１０５〜１０１２［Ω/□］であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体上の可視像を転写体の両面に転写する両面転写手段とを用いて、転写体の両面に画像を形成する画像形成装置において、上記両面転写手段として、請求項１乃至９の何れかの両面転写装置を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
これらの発明においては、第１ベルトと第２ベルトとを当接させて前段転写部用及び後段転写部用の転写ニップを形成し、且つ、後段転写部用の転写ニップで静電押し出し方式の転写を行う。かかる構成では、互いに極性の異なるトナーで２つのトナー像を形成したり、トナー像にコロナチャージをかけたりすることなく、互いに同極性に帯電する２つのトナー像を、両ベルトが当接する転写ニップ内で転写紙のそれぞれ反対面に静電転写することができる。よって、極性の異なるトナーを用いることによるメンテナンス性の悪化（不具合１）や、コロナチャージの衝撃によるトナー像の乱れ（不具合２）を回避しつつ、転写体の両面にトナー像を転写することができる。
更に、これらの発明においては、後段転写部を通過して互いに離間した第１ベルトと第２ベルトとのうち、転写体が巻き付こうとするベルトの移動軌跡の曲率を、もう一方のベルトの移動軌跡の曲率よりも小さくすることで、分離爪を設けることなく、後段転写部を通過した後の転写体を前者のベルトから良好に分離することができる。
従って、これらの発明においては、上述の不具合１及び不具合２を回避しつつ、分離爪を用いることなく、後段転写部を通過した後の転写体をベルトから良好に分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図２は、本プリンタの概略構成図であり、プリンタをその正面方向から示している。図において、このプリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを例にすると、図３に示すように、像担持体たるドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置３Ｙ、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ等を備えている。感光体１Ｙは、直径３０〜１００［ｍｍ］のアルミ製円筒に、光導電性物質である有機半導体の表面層が被覆されている。アモルファスシリコン性の表面層が被覆されたものであってもよい。また、ドラム状ではなく、ベルト状のものであってもよい。帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体１Ｙの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、後述の第１ベルト９上に１次転写される。ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置３Ｙは、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ６Ｍ，Ｃ，Ｋにおいても、同様にして感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＭ，Ｃ，Ｋトナー像が形成され、第１ベルト９上に１次転写される。なお、現像装置は、トナーと磁性キャリアとを含有する２成分現像剤を用いるものでも、トナー粉体だけを用いるものでもよい。また、トナーは、粉砕法によって製造された粉砕トナーでも、球形に形成されたトナーでもよく、粒径で６［μｍ］程度のものが良好である。
【００１８】
先に示した図２において、上記プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中上方には露光装置７が配設され、その図中左側方には画像データ処理装置Ｅ１が配設されている。画像データ処理装置Ｅ１は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報信号に基づいて、露光走査制御信号を生成して露光装置７に送る。潜像形成手段たる露光装置７は、この露光走査制御信号に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射する。この照射を受けて露光された感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、露光装置７は、光源から発したレーザ光（Ｌ）を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。かかる構成の露光装置７に代えて、ＬＥＤアレイからのＬＥＤ光を照射する露光手段を採用しても良い。また、露光装置７の筐体には、その上方に配設された各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから落下してくるトナーによる内部部品の汚染を防止するために、図示しないシール部材を設けている。
【００１９】
上記露光装置７の図中下側には、第１給紙ローラ５０ａを有する第１紙カセット５０と、第２給紙ローラ５１ａを有する第２紙カセット５１とが、鉛直方向に重なるように配設されている。これらカセットはそれぞれ内部には転写体たる転写紙Ｐを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容している。
【００２０】
２つの給紙カセット（５０，５１）の図中右側方には、図中上下方向に延びる給紙路４２が配設されており、これの末端付近にはレジストローラ対５３が設けられている。上述の第１給紙ローラ５０ａ、第２給紙ローラ５１ａは、それぞれ上記第１紙カセット５０、第２紙カセット５１内に収容されている転写紙束の一番の転写紙Ｐに当接している。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、その一番上の転写紙Ｐを給紙路５２に向けて送り出す。送り出された転写紙Ｐは、給紙路５２のレジストローラ対５３のローラ間に挟まれる。レジストローラ対５３は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを互いに順方向に回転駆動させるが、ローラ間に転写体を挟み込むとすぐに両ローラの回転を一旦停止させる。そして、適切なタイミングで回転を再開して転写紙Ｐを後述の２段転写ニップに向けて送り出す。つまり、レジストローラ対５３は、タイミングローラ対として機能しているのである。
【００２１】
各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像は、両面転写装置の第１転写ユニット８による１次転写工程を経る。この第１転写ユニット８は、上述のプロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中下方に配設されており、中間転写ベルトたる第１ベルト９、４つの１次転写ローラ１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、第１クリーニング装置１１などを備えている。また、第１ニップ入口ローラ１２、第１ニップ出口ローラ１３、第１クリーニングバックアップローラ１４、駆動ローラ１５、テンションローラ１６なども備えている。第１ベルト９は、これら複数のローラに支持されながら、駆動ローラ１５の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。転写バイアスローラたる４つの１次転写ローラ１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる第１ベルト９を感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。そして、図示しない電源の供給を受けて、トナーとは逆極性（例えばプラス）の１次転写バイアスを第１ベルト９の裏面（ループ内周面）に印加する。
【００２２】
上記第１ベルト９は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく。各１次転写ニップでは、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像がニップ圧や１次転写バイアスの作用によって重ね合わせて１次転写される。これにより、第１ベルト９上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００２３】
上記両面転写装置は、第１転写ユニット８の他に、これの図中右側方に配設された第２転写ユニット３０を有している。この第２転写ユニット３０は、第２ベルト３１、第２クリーニング装置３２、第２ニップ入口ローラ３３、第２ニップ出口ローラ３４、分離ローラ３５、駆動ローラ３６、第２クリーニングバックアップローラ３７などを備えている。第２ベルト３１は、これら複数のローラに支持されながら、駆動ローラ３６の回転駆動によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
【００２４】
第１転写ユニット８の第１ニップ入口ローラ１２から第１ニップ出口ローラ１３にかけての第１ベルト展張部分は、第２転写ユニット３０の第２ベルト３１に幅広く当接して２段転写ニップを形成している。この２段転写ニップでは、第１ベルト９と第２ベルト３１とが、それぞれ互いの表面を同方向に移動させる。第１ベルト９上に形成された可視像たる４色トナー像は、後述する理由により、２段転写ニップで転写紙Ｐの両面に転写される。
【００２５】
２段転写ニップを通過した後の第１ベルト９には、第２ベルト３１あるいは転写紙Ｐに２次転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、第１クリーニング装置１１によってクリーニングされる。具体的には、第１ベルト９は、そのループ外面（おもて面）側に当接するように配設された第１クリーニング装置１１と、そのループ内面側に配設された第１クリーニングバックアップローラ１４との間に挟まれる。そして、おもて面上の転写残トナーが第１クリーニング装置１１に機械的あるいは静電的に回収されてクリーニングされる。なお、バイアス印加方式の４つの１次転写ローラ１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、電極から放電させるチャージャ方式のものを用いてもよい。
【００２６】
第２転写ユニット３０の図中上方には、定着手段たる定着装置５６が配設されている。この定着装置５６は、互いに順方向に回転しながら当接して定着ニップを形成する２つの定着ローラ５６ａ，ｂを有している。これら定着ローラ５６ａ，ｂは、何れも図示しないハロゲンランプ等の発熱手段を有しており、定着ニップに挟み込まれた転写紙Ｐを両面から加熱する。この加熱により、転写紙Ｐの両面にそれぞれ形成されたフルカラー画像が転写紙Ｐに定着せしめられる。定着後の転写紙Ｐは、反転ガイド部材５７に沿って反転せしめられた後、排紙ローラ対５８を経て機外へと排出される。そして、プリンタ本体の筺体の上面に形成されたスタック部５５にスタックされる。
【００２７】
２つの定着ローラ５６ａ，ｂは、それぞれ図示しない温度検知手段によって表面温度が検知される。この温度検知手段は、プリンタ本体の筺体内の最上部に配設された制御部Ｅ２に送信する。制御部Ｅ２は、温度検知手段から送られてくる表面温度の検知結果に基づいて、定着ローラ５６ａ，ｂの上記発熱手段に対する電源供給をＯＮ／ＯＦＦ制御して、定着ローラ５６ａ，ｂの表面温度を一定範囲（目標範囲）に維持する。但し、転写紙Ｐの片面にだけ画像を形成する片面プリントモードが実行されている場合には、両面プリントモードの場合に比べて少ない熱量で画像を定着させることができる。片面にしか画像が形成されていないため、両面のときよりも転写紙Ｐ上のトナー量が少なくなるからである。よって、片面プリントモードのときに、両面プリントモードのときよりも上記表面温度の目標範囲を低くすれば、省エネルギー化を図ることが可能になる。また、単色画像はフルカラー画像よりもトナー量が少なくなるので、単色プリントモードとフルカラープリントモードとの違いに応じて上記表面温度の目標範囲を切り替えることによっても、省エネルギー化を図ることが可能になる。
【００２８】
上述の２段転写ニップを通過した後の第１ベルト９のおもて面には、転写残トナーが付着している。これは、第１ベルト９が第１クリーニング装置１１と第１クリーニングバックアップローラ１４との間に挟み込まれるクリーニング位置において、第１ベルト９のおもて面から除去される。
【００２９】
先に示した図３において、感光体１Ｙと第１ベルト９とが当接するＹ用の１次転写ニップを通過した後の感光体１Ｙ表面は、ドラムクリーニング装置２Ｙによって転写残トナーがクリーニングされる。そして、除電装置３Ｙによって除電された後、帯電装置４Ｙによって一様帯電せしめられる。
【００３０】
第１転写ユニット８の図中上方には、ボトル収容器５４が配設されている。このボトル収容器５４内には、各プロセスカートリッジ（６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）内の現像器に補給するためのトナーを内包するトナーボトルＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが収められている。
【００３１】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図４は、上記２段転写ニップとその周囲構成とを示す模式図である。同図において、第２転写ユニット３０の第２ニップ入口ローラ３３は、第１転写ユニット８の第１ニップ入口ローラ１２との間に第１ベルト９及び第２ベルト３１を挟み込んでいる。このように両ベルトが挟み込まれている２段転写ニップ領域が前段転写部となっている。かかる前段転写部では、金属製の無垢の第１ニップ入口ローラ１２が接地されている。また、金属製の芯金にゴム等の弾性材料が被覆された第２ニップ入口ローラ３３に対して、プラス極性の２次転写バイアスが印加されている。この印加により、前段転写部には、マイナス極性のトナー像を第１ニップ入口ローラ１２側から第２ニップ入口ローラ３３側に向けて静電的に引き寄せる転写電界が形成される。
【００３２】
一方、第２転写ユニット３０の第２ニップ出口ローラ３４は、第１転写ユニット８の第１ニップ出口ローラ１３との間に第１ベルト９及び第２ベルト３１を挟み込んでいる。このように両ベルトが挟み込まれている２段転写ニップ領域が後段転写部となっている。かかる後段転写部では、金属製の無垢の第１ニップ出口ローラ１３が接地されている。また、金属製の芯金にゴム等の弾性材料が被覆された第２ニップ出口ローラ３４に対して、マイナス極性の３次転写バイアスが印加されている。この印加により、後段転写部には、トナー像を第２ニップ出口ローラ３４側から第１ニップ出口ローラ１３側に向けて静電的に押し出す転写電界が形成される。
【００３３】
上述のレジストローラ対５３は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを、第１ベルト９上に１次転写された上記４色トナー像に密着させ得るタイミングで図示の２段転写ニップに向けて送り出す。但し、この４色トナー像が、転写紙Ｐの他方の面である第２面（後述のスタック部５５上で上を向く面）に転写されるべき第２トナー像である場合には、転写紙Ｐを送り出さない。よって、このとき、第１ベルト９上の第２トナー像は、２段転写ニップの前段転写部でニップ圧や転写電界の作用を受けて第２ベルト３１上に２次転写される。このようにして第２トナー像が２次転写された第２ベルト３１は、その無端移動に伴って後段転写部に進入する。このとき、第２ニップ出口ローラ３４への３次転写バイアスの印加は行われないようになっている。よって、第２ベルト３１上の第２トナー像は、そのまま第２ベルト３１表面に保持されたまま、２段転写ニップを通過する。そして、第２ベルト３１の無端移動に伴って、再び２段転写ニップに戻ってくる。
【００３４】
これに対し、レジストローラ対５３は、第１ベルト９上の４色トナー像が転写紙Ｐの第１面（スタック部４０上で下を向く面）に転写されるべき第１トナー像である場合には、この第１トナー像に同期させて転写紙Ｐを送り出す。よって、第１トナー像は、２段転写ニップの前段転写部で転写紙Ｐの一方の面である第１面に２次転写されて、転写紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。このとき、先に第２ベルト３１に転写されていた第２トナー像は、前段転写部に送り込まれてきた転写紙Ｐの第２面に密着せしめられる。但し、この第２トナー像は、前段転写部の転写電界の作用によって第２ベルト３１側に引き寄せられるため、転写紙Ｐの第２面に密着しているが、そこに３次転写されるわけではない。
【００３５】
上述のように、前段転写部では、２次転写バイアスが印加される第２ニップ入口ローラ３３がゴム製の表面層を有する弾性ローラとなっているのに対し、接地されている第１ニップ入口ローラ１２が無垢の金属ローラとなっている。かかる構成では、第１ニップ入口ローラ１２の電気抵抗が、第２ニップ入口ローラ３３の電気抵抗よりも遙かに小さくなる。すると、前段転写部において、転写紙Ｐは電気抵抗の小さい方の第１ニップ入口ローラ１２に支持される第１ベルト９の表面に静電吸着する。なお、ここで言う電気抵抗とは、体積固有抵抗ではなく、ローラ全体の電気抵抗値のことを示す。
【００３６】
前段転写部で第１ベルト９に静電吸着した転写紙Ｐは、両ベルトの無端移動に伴って後段転写部に進入する。この際、第２ニップ出口ローラ３４には上述の３次転写バイアスが印加される。すると、第２ベルト３１の表面上の第２トナー像が、転写バイアス部材である第２ニップ出口ローラ３４側から転写紙Ｐに向けて静電的に押し出される静電押し出し方式によって転写紙Ｐの第２面に３次転写される。このとき、前段転写部で転写紙Ｐの第１面に２次転写された第１トナー像には、転写紙Ｐ側から第１ベルト９側に向かう静電気力が作用するが、本発明者らの実験によれば、第１ベルト９に逆転写されるようなことはなかった。
【００３７】
前段転写部で第２ベルト３１の表面に静電吸着した転写紙Ｐは、後段転写部の転写電界の影響を受けても、引き続き第２ベルト３１に静電吸着したままでいようとする。すると、そのままでは、２段転写ニップを通過した後に、第２ベルト３１に巻き付いてしまうおそれがある。そこで、本プリンタでは、図示のように、後段転写部を通過して互いに離間した第１ベルト９と第２ベルト３１とのうち、第１ベルト９の移動軌跡の曲率を、第２ベルト３１の移動軌跡の曲率よりも遙かに大きくしている。すると、後段転写部を通過した後の転写紙Ｐが、第１ベルト９の急激な移動方向の変化に追従することができず、自らの腰の強さによって第１ベルト９の表面から分離する。そして、後段転写部を通過した後も移動軌跡の方向を殆ど変化させない第２ベルト３１の表面に静電吸着して保持されながら、第２ベルト３１とともに図中下方から上方に向けて搬送される。
【００３８】
先に示した図２において、後段転写部を通過した後の第２ベルト３１は、ほぼ真っ直ぐな移動経路を辿るが、分離ローラ３５による支持位置に至ると、分離ローラ３５に対してその半周以上の部分に巻き付くように移動する。そして、それまで図中下方から上方に向けてほぼ一直線状に辿っていた移動経路を、ほぼ反転させるようになる。しかも、分離ローラ３５は、直径１０［ｍｍ］程度の小径のものが用いられていることから、分離ローラ３５による支持位置にさしかかった第２ベルト３１は、移動経路の曲率を急激に変化させることになる。すると、それまで第２ベルト３１に静電吸着していた転写紙Ｐは、その急激な曲率の変化に追従することができず、自らの腰の強さによって第２ベルト３１から分離して、それまでの移動経路と同様に一直線状の移動経路を辿る。そして、第２転写ユニット３０の上方に配設されている定着装置５６に受け渡される。
【００３９】
２段転写ニップの後段転写部を通過した後の第２ベルト３１は、分離ローラ３５、駆動ローラ３６による支持位置を順次通過した後、第２クリーニングバックアップローラ３７による支持位置に至る。ここでは、第２ベルト３１が第２クリーニングバックアップローラ３７と第２クリーニング装置３２との間に挟み込まれて、表面の転写残トナーが機械的又は静電的にクリーニングされる。但し、この第２クリーニング装置３２が第２ベルト３１に常に当接していると、第２ベルト３１上に２次転写された第２トナー像もクリーニングしてしまうことになる。そこで、第２クリーニング装置３２は、図示しない揺動機構によって揺動せしめられることで、第２ベルト３１に接離するようになっている。そして、少なくともそのクリーニング位置を第２トナー像が通過する間は、第２ベルト３１から離間して、第２トナー像のクリーニングを回避する。
【００４０】
上述したように、転写紙Ｐの第２面に転写される第２トナー像は、第１面に転写される第１トナー像に先行して形成される。そして、２段転写ニップで第１ベルト９から第２ベルト３１に２次転写された後、後段転写部で転写紙Ｐの第２面に３次転写される。この第２面とは、上記スタック部５５で上方を向く面である。よって、スタック部５５にスタックされる転写紙Ｐは、先行して形成された第２トナー像を上に向け、且つその後に形成された第１トナー像を上に向けた状態で順次スタックされていく。本プリンタ１００は、このようにスタックされていく転写紙Ｐの頁番号を小さい方から順に揃えるべく、奇数、偶数と連続する２つの頁番号の画像について、頁番号の大きい方を先に第２トナー像として形成する。例えば１頁目の画像に先行して２頁目の画像を第２トナー像として形成するのである。そうすると、数頁にわたる原稿を連続して出力しても、スタック部５５において、頁番号を下から順に揃えることが可能になる。但し、転写紙Ｐの第１面だけに画像を形成する片面プリントモードを実行する際には、頁番号の小さい画像から順に形成していき、それぞれ転写紙Ｐの第１面に２次転写せしめる。このことにより、片面プリントモードにおいても、スタック部５５で頁番号を下から順に揃えることができる。
【００４１】
４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいて、第１トナー像用に形成される各色トナー像は非鏡像（以下、正像という）として形成される。これは、形成された各色トナー像が、１次転写、２次転写という２回の転写工程を経て転写紙Ｐに至る過程で鏡像、正像と変化するからである。各感光体上で正像として形成されることで、転写紙Ｐの第１面においても正像になるのである。これに対し、第２トナー像用に形成される各色トナー像は、３次転写まで行われるため、第１トナー像よりも転写工程が１回多くなる。よって、各感光体上で鏡像として形成される。このことにより、転写毎に正像、鏡像、正像と変化して、転写紙Ｐの第２面において正像となることができる。
【００４２】
以上の構成の本プリンタにおいては、後段転写部を通過して互いに離間した第１ベルト９と第２ベルト３１とのうち、転写紙Ｐが巻き付こうとする第１ベルト９の移動軌跡の曲率を、第２ベルト３１の移動軌跡の曲率よりも小さくすることで、分離爪を設けることなく、転写紙Ｐを第１ベルト３１から良好に分離することができる。また、転写紙Ｐを２段転写ニップからこれよりもベルト移動方向下流側に搬送する過程で、転写紙Ｐに対して上記両面転写装置によってその両面側からトナー像の転写処理を施す。よって、転写紙Ｐの両面に対してワンパス方式での画像形成を行うことができる。また、転写紙Ｐを像担持体たる感光体（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に直接接触させることがないので、感光体への紙粉の付着を抑えることができる。なお、本プリンタ１００のように、感光体等の像担持体を複数並べて配設し、それぞれで形成した可視像を連続的に重ね合わせ転写して多色画像等の重ね合わせ画像を形成する方式をタンデム方式という。これに対し、１つの像担持体に可視像を形成して中間転写体に転写した後、再び像担持体に可視像を形成して中間転写体上の可視像に重ね合わせ転写する工程を繰り返して重ね合わせ画像を形成する方式もある。この方式では、可視像の形成、転写という工程を繰り返し行わなくてはならない。一方、タンデム方式では、重ね合わせ転写すべき複数の可視像をそれぞれに対応する像担持体上でほぼ同時に形成することができるので、画像形成時間を大幅に短縮することができる。
【００４３】
金属製の芯金にゴム等の弾性材料が被覆された第２ニップ入口ローラ３３、第２ニップ出口ローラ３４は、いずれも表面抵抗が１０５〜１０１２［Ω/□］の範囲になるように、絶縁性の弾性材料中に適量の抵抗調整剤を含有している。また、無垢の金属ローラからなる第１ベルト前段支持部材たる第１ニップ入口ローラ１２、及び第１ベルト後段支持部材たる第２ニップ出口ローラ１３は、何れも表面が良好な導電性を発揮する。かかる構成においては、前段転写部、後段転写部にて、いずれも転写バイアスが印加される弾性ローラ側から接地される金属ローラ側に向けて適量の転写電流を流して、良好な転写性を得ることができる。
【００４４】
第１ベルト９、第２ベルト３１は、何れも厚みのある基体ベルトの表面に良好な表面性と適度な電気抵抗とを発揮し得る材料からなる薄い表面層が被覆されている。これにより、両ベルトのおもて面は、何れも表面粗さＲｚが２〜３［μｍ］に調整されている。かかる構成では、ベルトの表面粗さＲｚが非常に小さいことにより、転写紙面がざらざらであることによるトナーの引っ掛かりを抑えて、後段転写部を通過する際の転写紙Ｐのベルトからの分離性を向上させる。よって、後段転写部を通過した後の転写紙Ｐを両ベルトからより良好に分離することができる。なお、現状の加工技術では、表面粗さＲｚが１［μｍ］以下のベルトを加工することが困難であるため、両ベルトの表面粗さＲｚを１［μｍ］以下にすると、２［μｍ］以上にする場合に比べてベルトの製造コストを大幅にアップさせてしまう。また、本発明者らの実験によれば、表面粗さＲｚを３［μｍ］超にすると、ベルトからの転写紙Ｐの分離性が急激に悪化した。
【００４５】
また、第１ベルト９、第２ベルト３１は、ベルト基体の表面に対して、抵抗調整剤の分散によって適度な電気抵抗を発揮させるようにした材料からなる表面層が被覆されたことで、それぞれ表面抵抗が１０５〜１０１２［Ω/□］の範囲になっている。かかる構成では、ベルトから転写紙Ｐへの２次転写や３次転写を実現するための最適な転写電流を得て、転写紙Ｐの両面にトナー像を良好に転写することができる。なお、表面層の材料としては、例えばウレタンゴムを例示することができる。
【００４６】
第２ベルト３１のベルト基体としては、ポリイミドやポリアミドなど、耐熱性に優れた材料からなるものを用いている。これは次に説明する理由による。即ち、第２ベルト３１に保持されながら搬送される転写紙Ｐは、トナー像の定着処理のために定着装置５６に送られる。この定着装置５６からは１４０［℃］程度の高温が発せられるため、定着装置５６と第２ベルト３１との配設距離が近いと、第２ベルト３１が定着装置５６からの熱によって加熱されてしまう。第２ベルト３１のベルト基体が耐熱性に劣る場合には、加熱によって劣化して種々の不具合を引き起こしてしまう。かかる不具合を抑えるべく、第２ベルト３１と定着装置５６とを十分に離して配設することが考えられる。しかしながら、第２ベルト３１と定着装置５６とを離して配設する場合、重力の影響で自在に撓んでしまう転写紙Ｐをベルトから定着装置５６に直接的に受け渡すことができなくなるため、両者間に紙ガイド部材を設ける必要がある。第２ベルト３１に保持される転写紙Ｐは、そのおもて面だけではなく裏面にもトナー像を担持しており、裏面のトナー像が紙ガイド部材に擦られて乱れてしまう。そこで、本プリンタでは、ベルト基材の材料にポリイミドやポリアミドを用いることで、第２ベルト３１を全体として耐熱性のものにしている。かかる構成では、紙ガイド部材を省略し得る距離まで第２ベルト３１と定着装置５６とを近づけて配設して、かかるトナー像の乱れを回避しながら、定着装置５６で第２ベルト３１を加熱することによる種々の不具合を抑えることができる。なお、後述する実施例や各変形例においては、第１ベルト９も第２ベルト３１と同様に定着装置５６に近づける必要があるため、第１ベルト９のベルト基体の材料にも、耐熱性に優れたポリイミドやポリアミドを用いている。
【００４７】
第１ベルト９や第２ベルト３１の厚みについては、５０〜６００［μｍ］の範囲内に調整することが望ましい。これは次に説明する理由による。即ち、厚みを５０［μｍ］未満にすると、中間転写ベルト１６を脆弱にして破き易くなるからである。また、厚みを６００［μｍ］よりも大きくすると、弾性を発揮する樹脂材料からなるベルト基体の厚みを大きくし過ぎて、ニップ内で厚み方向に自在に変形させる結果、ニップ入口や出口の弾性ローラを変形させ難くなる。そして、この結果、弾性ローラの変形によるローラ当接領域の拡張が難しくなってしまうからである。厚みを６００［μｍ］以下にすることで、弾性ローラの変形によってローラ当接領域を拡張して、トナー像への押圧時間を長く確保することができる。そして、良好な２次転写性や３次転写性を得ることができる。
【００４８】
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例のプリンタについて説明する。
図５は、本実施例に係るプリンタを示す概略構成図である。本プリンタでは、第１ベルト９と第２ベルト３１とが当接する２段転写ニップを通過した転写紙Ｐが、第２ベルト３１表面に保持されることなく、両ベルトから分離されて定着装置５６に受け渡されるようになっている。そして、第１転写ユニット８の第１ニップ出口ローラ１３や、第２転写ユニット３０の第２ニップ出口ローラ３４が、転写紙Ｐを両ベルトから分離する分離ローラとして機能している。
【００４９】
図６は、本実施例に係るプリンタの２段転写ニップとその周囲構成とを示す模式図である。同図の２段転写ニップの前段転写部において、第１ベルト前段支持部材たる第１ニップ入口ローラ１２は、金属製の芯金に弾性材料からなる弾性層が被覆された構成になっており、マイナス極性の２次転写バイアスが印加される。また、第２ベルト前段支持部材たる第２ニップ入口ローラ３３は、無垢の金属ローラからなり、電気的に接地されている。このような前段転写部では、第１ベルト上の第１トナー像や第２トナー像が、第１ニップ入口ローラ１２側から第２ニップ入口ローラ３３側に向けて静電的に押し出されて、転写紙Ｐの第１面や第２ベルト３１に転写される。また、転写紙Ｐが、両ローラのうち、電気抵抗の小さい方のローラである第２ニップ入口ローラ３３に支持される第２ベルト３１のおもて面に静電吸着する。
【００５０】
２段転写ニップの後段転写部においては、第１ベルト後段支持部材たる第１ニップ出口ローラ１３が、無垢の金属ローラからなり、電気的に接地されている。また、第２ベルト後段支持部材たる第２ニップ出口ローラ３４が、金属製の芯金に弾性材料からなる弾性層が被覆された構成になっており、マイナス極性の３次転写バイアスが印加される。このような後段転写部では、第２ベルト上の第２トナー像が、第２ニップ出口ローラ３４側から第１ニップ出口ローラ１３側に向けて静電的に押し出されて、転写紙Ｐの第２面に転写される。
【００５１】
後段転写部において、第１ベルト９、第２ベルト３１は、それぞれ、移動経路をほぼ９０［°］の角度で変化させるように、第１ニップ出口ローラ１３、第２ニップ出口ローラ３４の周面に大きく巻き掛けられている。そして、転写紙Ｐが静電吸着している第２ベルト３１を支持する第２ニップ出口ローラ３４は、第１ニップ出口ローラ１３よりも小径のローラとなっている。かかる構成では、第２ベルト３１に静電吸着していた転写紙Ｐが、後段転写部を通過した直後における第２ベルト３１の移動経路の急激な変化に追従して移動することができず、自らの腰の強さによって第２ベルト３１表面から分離する。ここで、後段転写部を通過した直後における第１ベルト９の移動経路の曲率がある程度小さいと、第２ベルト３１表面から分離した転写紙Ｐが、第１ベルト９の表面に静電吸着してしまう。そこで、本プリンタでは、第１ニップ出口ローラ１３として、第１ニップ出口ローラ３４よりも大きい径であるものの、ある程度の大きな曲率を発揮し得る比較的小径のものを用いている。よって、後段転写ニップを通過した直後の転写紙Ｐを両ベルトに巻き付けることなく良好に分離することができる。
【００５２】
以上のように本プリンタにおいては、第１ニップ出口ローラ１３と第２ニップ出口ローラ３４との径の違いにより、第１ベルト９と第２ベルト３１とに対して、それぞれ後段転写部通過後の移動軌跡の曲率を異ならせる姿勢をとらせている。かかる構成では、後段転写部を通過した直後の転写紙Ｐを、両ローラの径の違いによって両ベルトからほぼ同時に分離せしめて、次工程である定着工程に送ることができる。
【００５３】
また、本プリンタにおいては、第１ニップ出口ローラ１３と第２ニップ出口ローラ３４とのうち、径の小さい方である後者のローラが、次のようになっている。即ち、第１ニップ入口ローラ１２と第２ニップ入口ローラ３３とのうち、電気抵抗の小さい方である後者のローラと同じベルト（第２ベルト３１）を支持するローラとなっている。かかる構成では、前段転写部において、この後者のローラである第２ニップ入口ローラ３３の電気抵抗の小ささに起因してそれが支持する第２ベルト３１に静電吸着させてしまった転写紙Ｐを、次のようにして第２ベルト３１から分離することができる。即ち、後段転写部において、第２ニップ出口ローラ３４の径の小ささによって第２ベルト３１の移動軌跡の曲率を第１ベルト９のものよりも大きくして、転写紙Ｐを第２ベルト３１から分離するのである。
【００５４】
両ベルトから分離された転写紙Ｐは、先に図５に示したように、定着装置５６の定着ローラ５６ａと支持ローラ５６ｄとに支持される定着ベルト５６ｃに受け渡される。そして、２つの定着ローラ５６ａ，ｂが定着ベルト５６ｃを介して当接する定着ニップに進入して、両面にフルカラー画像が定着せしめられる。
【００５５】
本発明者らは、以上の構成のプリンタ試験機を試作して、後段転写部を通過した後の転写紙Ｐの第１ベルト９への巻き付きについて試験してみた。具体的には、第２ニップ出口ローラ３４として、直径２５［ｍｍ］のものを用い、第１ニップ出口ローラ１３の直径を２５［ｍｍ］から１８［ｍｍ］まで、７段階に変化させながら、第１ベルト９への紙巻き付きを調べてみた。この結果を次の表１に示す。
【表１】
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【００５６】
表１に示すように、第１ニップ出口ローラ１３として、直径２０［ｍｍ］以下のものを用いれば、第１ベルト９への転写紙Ｐの巻き付きを回避し得ることがわかった。
【００５７】
次に、本発明者らは、後段転写部を通過した後の転写紙Ｐの第２ベルト３１への巻き付きについて試験してみた。具体的には、第１ニップ出口ローラ１３として、第１ベルト９に転写紙Ｐを巻き付けない大きさである直径２０［ｍｍ］のものを用いた。そして、第２ニップ出口ローラ３４の直径２５［ｍｍ］から１８［ｍｍ］まで、７段階に変化させながら、第１ベルト９への紙巻き付きを調べてみた。この結果を次の表２に示す。
【表２】
2005181862.tif 000004
【００５８】
表２に示すように、第２ニップ出口ローラ３４の直径を第１ニップ出口ローラ１３と同等以上にすると、転写紙Ｐを静電吸着している第２ベルト３１に巻き付けてしまう。しかし、第１ニップ出口ローラよりも直径を小さくすると、第２ベルト３１に巻き付けることなく、しかも第１ベルト９への逆吸着も回避し得ることがわかった。これらの結果から、径を小さくする方のローラ（図示の例では第２ニップ出口ローラ３４）、即ち、前段転写部で転写紙Ｐを静電吸着させるベルトを支持するニップ出口ローラについては、その直径を２０［ｍｍ］未満にする必要があると考えられる。
【００５９】
図７は、本プリンタの第１変形例装置における２段転写ニップとその周囲構成とを示す模式図である。この第１変形例装置の前段転写部において、第１ニップ入口ローラ１２は、無垢の金属ローラからなり、電気的に接地されている。また、第２ニップ入口ローラ３３は、金属製の芯金に弾性材料からなる弾性層が被覆された構成になっており、プラス極性の２次転写バイアスが印加される。このような前段転写部では、第１ベルト上の第１トナー像や第２トナー像が、第１ニップ入口ローラ１２側から第２ニップ入口ローラ３３側に向けて静電的に引き寄せられて、転写紙Ｐの第１面や第２ベルト３１に転写される。また、転写紙Ｐが、両ローラのうち、電気抵抗の小さい方のローラである第１ニップ入口ローラ１２に支持される第１ベルト９のおもて面に静電吸着する。
【００６０】
一方、後段転写部においては、第１ニップ出口ローラ１３が、無垢の金属ローラからなり、電気的に接地されている。また、第２ニップ出口ローラ３４が、金属製の芯金に弾性材料からなる弾性層が被覆された構成になっており、マイナス極性の３次転写バイアスが印加される。このような後段転写部では、第２ベルト上の第２トナー像が、第２ニップ出口ローラ３４側から第１ニップ出口ローラ１３側に向けて静電的に押し出されて、転写紙Ｐの第２面に転写される。
【００６１】
後段転写部において、第１ベルト９、第２ベルト３１は、それぞれ、移動経路をほぼ９０［°］の角度で変化させるように、第１ニップ出口ローラ１３、第２ニップ出口ローラ３４の周面に大きく巻き掛けられている。そして、転写紙Ｐが静電吸着している第１ベルト９を支持する第１ニップ出口ローラ１３は、第２ニップ出口ローラ３４よりも小径のローラとなっている。かかる構成では、第１ベルト９に静電吸着していた転写紙Ｐが、後段転写部を通過した直後における第１ベルト９の移動経路の急激な変化に追従して移動することができず、自らの腰の強さによって第１ベルト９表面から分離する。そして、両ベルトに巻き付けることなく良好に分離することができる。
【００６２】
図８は、実施例に係るプリンタの第２変形例装置における２段転写ニップとその周囲構成とを示す模式図である。この第２変形例装置の前段転写部において、第１ニップ入口ローラ１２は、無垢の金属ローラからなり、電気的に接地されている。また、第２ニップ入口ローラ３３は、金属製の芯金に弾性材料からなる弾性層が被覆された構成になっており、マイナス極性の３次転写バイアスが印加される。このような前段転写部では、第２ベルト３１上の第２トナー像が、第２ニップ入口ローラ３３側から第１ニップ入口ローラ１２側に向けて静電的に押し出されて、転写紙Ｐの第２面に３次転写される。また、転写紙Ｐが、両ローラのうち、電気抵抗の小さい方のローラである第１ニップ入口ローラ１２に支持される第１ベルト９のおもて面に静電吸着する。
【００６３】
一方、後段転写部においては、第１ニップ出口ローラ１３が、金属製の芯金に弾性材料からなる弾性層が被覆された構成になっており、マイナス極性の２次転写バイアスが印加される。また、第２ニップ出口ローラ３４が、無垢の金属ローラからなり、電気的に接地されている。このような後段転写部では、第１ベルト９上の第１トナー像や第２トナー像が、第１ニップ出口ローラ１３側から第２ニップ出口ローラ３４側に向けて静電的に押し出されて、転写紙Ｐの第１面や第２ベルト３１に２次転写される。
【００６４】
後段転写部において、第１ベルト９、第２ベルト３１は、それぞれ、移動経路をほぼ９０［°］の角度で変化させるように、第１ニップ出口ローラ１３、第２ニップ出口ローラ３４の周面に大きく巻き掛けられている。そして、転写紙Ｐが静電吸着している第１ベルト９を支持する第１ニップ出口ローラ１３は、第２ニップ出口ローラ３４よりも小径のローラとなっている。かかる構成では、第１ベルト９に静電吸着していた転写紙Ｐが、後段転写部を通過した直後における第１ベルト９の移動経路の急激な変化に追従して移動することができず、自らの腰の強さによって第１ベルト９表面から分離する。そして、両ベルトに巻き付けることなく良好に分離することができる。
【００６５】
図９は、実施例に係るプリンタの第３変形例装置を示す概略構成図である。この第３変形例装置においては、第１転写ユニット８、第２転写ユニット３０が、それぞれ、第１ベルト９、第２ベルト３１を横長の形状で支持している。そして、第１ベルト９と、これの図中下方に配設された第２ベルト３１とを、互いに横長の支持箇所で当接させて２段転写ニップを形成している。
【００６６】
本プリンタは、各色についてプロセスカートリッジを２つずつ備えている。第１系統用のものと、第２系統用のものである。これらのうち、第１系統用のプロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、第１転写ユニット８の図中上方にて、それぞれ第１ベルト９に感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを当接させるように配設されている。そして、第１ベルト９に重ね合わせ１次転写するためのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を形成する。この重ね合わせ１次転写によって第１ベルト９上に得られた４色トナー像である第１トナー像は、第１ベルト９の図中時計回りの無端移動に伴って、第１ベルト９と第２ベルト３１とが当接する２段転写ニップに送られる。
【００６７】
一方、第２系統用のプロセスカートリッジ４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、第２転写ユニット３０の図中下方にて、それぞれ第２ベルト３１に感光体４１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを当接させるように配設されている。そして、第２ベルト３１に重ね合わせ１次転写するためのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を形成する。この重ね合わせ１次転写によって第２ベルト３１上に得られた４色トナー像たる第２トナー像は、第２ベルト３１の図中反時計回りの無端移動に伴って上述の２段転写ニップに送られる。なお、第２系統用のプロセスカートリッジ４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体４１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対する光書込は、第２系統用の露光装置７７によってなされる。この露光装置７７は、第２系統用のプロセスカートリッジ４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中下方に配設されている。一方、第１系統用の露光装置７は、第１系統用のプロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中上方に配設されている。
【００６８】
本プリンタは、転写紙Ｐ上に画像をプリントするためのプリンタ部１００と、このプリンタ部に供給するための転写紙Ｐを収容する転写体収容手段たる給紙部１０１とが別体で構成されている。給紙部１０１は、内部に収容している転写紙束の一番上の転写紙Ｐに押し当てている給紙ローラ９２を所定のタイミングで回転駆動させることで、その転写紙Ｐをプリンタ部９０の給紙路８８に向けて送り出す。送り出された転写紙Ｐは、複数の搬送ローラ対を経た後、給紙路８８の末端付近に配設されたレジストローラ対５３のローラ間に挟まれる。そして、第１転写ユニット８の第１ベルト９上の第１トナー像や、第２転写ユニット３０の第２ベルト３１上の第２トナー像に同期するように、２段転写ニップに向けて送り出される。
【００６９】
本第３変形例装置において、２段転写ニップやその周囲は、先に図６、図７、図８の何れかに示した構成と同様になっている。よって、後段転写部を通過した後の転写紙Ｐは、両ベルトから良好に分離されて定着装置５６に受け渡される。
【００７０】
これまで、前段転写部や後段転写部で互いにベルトを介して対向するローラ対のうち、弾性ローラの方に転写バイアスを印加する例について説明したが、電気抵抗の小さい金属ローラに転写バイアスを印加してもよい。
【００７１】
以上、実施形態、実施例、各変形例に係るプリンタにおいては、後段転写部にて、第１ベルト後段支持部材たる第１ニップ出口ローラ１３と、第２ベルト後段支持部材たる第２ニップ出口ローラ３４とのうち、転写バイアスを印加する方のローラから、印加しない方のローラに向けて、トナー像を静電的に押し出して転写紙Ｐの何れか一方の面に転写させるようにしている。かかる構成では、互いに同極性に帯電する２つのトナー像を、それぞれ転写ニップで転写紙Ｐの反対面に転写しつつ、何れのトナー像の逆転写を回避することができる。
【００７２】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、後段転写部を通過して互いに離間した第１ベルト９と第２ベルト３１とのうち、第１ベルト９の移動軌跡の曲率を、第２ベルト３１の移動軌跡の曲率よりも大きくしている。そして、後段転写部を通過した後の転写紙Ｐを第１ベルト９から離間させる一方で、第２ベルト３１の表面に保持させながら次工程である定着工程に向けて搬送させるようにしている。かかる構成では、レイアウト上の制約により、２段転写ニップから比較的離れた位置に定着装置を配設しなければならない場合でも、２段転写ニップを通過した後の転写紙Ｐを第２ベルト３１の表面に保持して、定着装置まで搬送することができる。
【００７３】
また、実施例に係るプリンタや各変形例装置においては、第１ニップ出口ローラ１３及び第２ニップ出口ローラ３４として、互いに径の異なるものを用い、両ローラの径の違いにより、第１ベルト９と第２ベルト３１とに対して、それぞれ後段転写部通過後の移動軌跡の曲率を異ならせる姿勢をとらせている。かかる構成では、後段転写部を通過した直後の転写紙Ｐを、両ローラの径の違いによって両ベルトからほぼ同時に分離せしめて、次工程である定着工程に送ることができる。
【００７４】
また、実施例に係るプリンタや各変形例装置においては、第１ニップ出口ローラ１３と第２ニップ出口ローラ３４とのうち、径の小さい方である後者のローラが、第１ニップ入口ローラ１２と第２ニップ入口ローラ３３とのうち、電気抵抗の小さい方である後者のローラと同じベルト（第２ベルト３１）を支持するローラとなっている。かかる構成では、前段転写部において、この後者のローラである第２ニップ入口ローラ３３の電気抵抗の小ささに起因してそれが支持する第２ベルト３１に静電吸着させてしまった転写紙Ｐを、次のようにして第２ベルト３１から分離することができる。即ち、後段転写部において、第２ニップ出口ローラ３４の径の小ささによって第２ベルト３１の移動軌跡の曲率を第１ベルト９のものよりも大きくして、転写紙Ｐを第２ベルト３１から分離するのである。
【００７５】
また、実施例に係るプリンタや各変形例装置においては、第１ニップ出口ローラ１３と、第２ニップ出口ローラ３４とのうち、径の小さい方の直径を、２０［ｍｍ］未満にしている。かかる構成では、後段転写部を通過した直後の転写紙Ｐを、前段転写部で静電吸着してしまったベルトを、後段転写部を通過した直後に直径２０［ｍｍ］未満のニップ出口ローラの大きな曲率にならわせて移動させて、そのベルトから転写紙Ｐを確実に分離することができる。
【００７６】
また、実施形態、実施例、各変形例のプリンタにおいては、第１ニップ入口ローラ１２、第２ニップ入口ローラ３３、第１ニップ出口ローラ１３、及び第２ニップ出口ローラ３４として、何れも表面が導電性材料からなるものを用いている。かかる構成では、前段転写部、後段転写部で、対をなすローラの一方から他方に向けて転写電流を生じせしめて、トナー像を転写紙Ｐに良好に転写することができる。
【００７７】
また、実施形態、実施例、各変形例のプリンタにおいては、第１ベルト９及び第２ベルト３１として、それぞれおもて面の表面粗さＲｚが２〜３［μｍ］であるものを用いている。かかる構成では、上述した理由により、後段転写部を通過した後の転写紙Ｐを両ベルトからより良好に分離することができる。
【００７８】
また、実施形態、実施例、各変形例のプリンタにおいては、第１ベルト９及び第２ベルト３１として、それぞれ表面抵抗が１０５〜１０１２［Ω/□］であるものを用いている。かかる構成では、上述した理由により、ベルトから転写紙Ｐへの２次転写や３次転写を実現するための最適な転写電流を得て、転写紙Ｐの両面にトナー像を良好に転写することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明者らが開発中の画像形成装置の転写ニップとその周囲構成とを示す模式図。
【図２】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図３】同プリンタのＹ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図４】同プリンタの２段転写ニップとその周囲構成とを示す模式図。
【図５】実施例に係るプリンタを示す概略構成図。
【図６】同プリンタの２段転写ニップとその周囲構成とを示す模式図。
【図７】第１変形例装置における２段転写ニップとその周囲構成とを示す模式図。
【図８】第２変形例装置における２段転写ニップとその周囲構成とを示す模式図。
【図９】第３変形例装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００８０】
１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ    感光体（像担持体）
８                    第１転写ユニット（両面転写装置の一部）
９                    第１ベルト
１２                  第１ニップ入口ローラ（第１ベルト前段支持部材）
１３                  第１ニップ出口ローラ（第１ベルト後段支持ローラ）
３０                  第２転写ユニット（両面転写装置の一部）
３１                  第２ベルト
３３                  第２ニップ入口ローラ（第２ベルト前段支持ローラ）
３４                  第２ニップ出口ローラ（第２ベルト後段支持ローラ）
４１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ    感光体（像担持体）
Ｐ                    転写紙（転写体）
【図１】
2005181862.tif 000005
【図２】
2005181862.tif 000006
【図３】
2005181862.tif 000007
【図４】
2005181862.tif 000008
【図５】
2005181862.tif 000009
【図６】
2005181862.tif 000010
【図７】
2005181862.tif 000011
【図８】
2005181862.tif 000012
【図９】
2005181862.tif 000013