(57)【要約】【課題】１パス両面方式において、先に転写した画像品質の劣化を確実に防止することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】像形成手段によって形成されたトナー像を担持する第１の中間転写体３及び第２の中間転写体１５と、その第１の中間転写体３と第２の中間転写体１５の一方に担持されたトナー像を記録媒体Ｐの一方の面に転写する上流転写部と、第１の中間転写体３と第２の中間転写体１５の他方に担持されたトナー像を記録媒体Ｐの他方の面に転写する上流転写部より記録媒体搬送方向下流側の下流転写部とを有し、記録媒体Ｐを上流転写部と下流転写部を順次通過させることにより、第１の中間転写体３及び第２の中間転写体１５のにそれぞれ担持されたトナー像が記録媒体の両面に転写される画像形成装置において、上流転写部と下流転写部の間に、加熱によりトナー像の記録媒体Ｐへの付着力を高めるローラ６１，６２が設けられている【選択図】  図２
2005049517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像形成手段によって形成されたトナー像を担持する第１の像担持体及び第２の像担持体と、該第１の像担持体と第２の像担持体の一方に担持されたトナー像を記録媒体の一方の面に転写する上流転写部と、前記第１の像担持体と第２の像担持体の他方に担持されたトナー像を記録媒体の他方の面に転写する前記上流転写部より記録媒体搬送方向下流側の下流転写部とを有し、記録媒体を上流転写部と下流転写部を順次通過させることにより、前記第１の像担持体及び第２の像担持体にそれぞれ担持されたトナー像が記録媒体の両面に転写される画像形成装置において、
前記上流転写部と下流転写部の間に、加熱によりトナー像の前記記録媒体への付着力を高める手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像形成手段によって形成されたトナー像を担持する第１の像担持体及び第２の像担持体と、該第１の像担持体と第２の像担持体の一方に担持されたトナー像を記録媒体の一方の面に転写する上流転写部と、前記第１の像担持体と第２の像担持体の他方に担持されたトナー像を記録媒体の他方の面に転写する前記上流転写部より記録媒体搬送方向下流側の下流転写部とを有し、記録媒体を上流転写部と下流転写部を順次通過させることにより、前記第１の像担持体及び第２の像担持体にそれぞれ担持されたトナー像が記録媒体の両面に転写される画像形成装置において、
前記上流転写部と下流転写部の間に、加圧によりトナー像の前記記録媒体への付着力を高める手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記付着力を高める手段がローラ状またはブレード状に形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記付着力を高める手段をアースにすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２ないし４の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記付着力を高める手段が弾性を有する材質であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２ないし４の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記付着力を高める手段が剛性を有する材質であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記第１の像担持体の表面離型性をＳ１、前記第２の像担持体の表面離型性をＳ２とするとき、前記記録媒体の表面離型性をＳｒとするとき、Ｓ１＞Ｓｒ＜Ｓ２の関係に設定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、記録媒体の両面に画像を形成する、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体（以下、用紙という）の両面に画像を形成できるように構成された種々の画像形成装置が提案され実施されている。従来の両面記録可能な画像形成装置においては、像担持体上に形成した一方の面の画像（トナー像）を用紙に転写して定着し、その用紙を反転路等により反転させ、再度給送して用紙の裏面にもう一方の面の画像（トナー像）を転写して定着させる方式が一般に使用されている。
【０００３】
この方式による両面記録の場合、用紙の搬送方向切り換えや、片面画像の定着による用紙カールなどにより、用紙搬送の信頼性確保等に多くの課題を有している。
【０００４】
これに対し、１回の通紙で用紙の両面にトナー像を転写する方式のもの（以下、１パス両面方式と呼ぶ）が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１０５５１３号公報
【特許文献２】特開２００２−２９３０６５号公報
【０００５】
特許文献１には、極性の異なる現像剤が入った２つの現像装置を用いて、表裏画像の一方を中間転写体に移し、他方を像担持体作成後、像担持体と中間転写体の画像を一度に用紙の両面へ転写する装置が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、２つの中間転写体を用いて、像担持体に形成した一方の画像を第１の中間転写体を介して第２の中間転写体に転写し、像担持体に形成した他方の画像を第１の中間転写体転写後、第１、第２の中間転写体から一括して用紙の両面にトナー像を転写する装置が開示されている。
【０００７】
１パス両面方式のシステムに関する発明は、多数提案されているが、上記文献に記載された方式がその典型的なものと言える。
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献２に記載された装置では用紙が転写部を通過すると、その表裏に画像が転写されるが、用紙の一面に転写する転写位置と他面に転写する転写位置とが離れており、一方の面に未定着画像を担持したまま下流の転写位置に搬送されて他面に画像が転写される。このような装置では、先に転写した画像が次に転写工程時に元の担持体へ再転写してしまうことがあり、画像品質が劣化することがあった。
【０００９】
図９は、公知ではないが、本発明者が提案している１パス両面方式の転写部１００を図式的に示し、記録媒体Ｐは下方から上方へ搬送されて転写部１００を通過する。この転写部には、図示していない画像形成手段によって形成されたトナー画像を担持するベルト状の第１の像担持体１０１と第２の像担持体１０２が記録媒体Ｐの搬送方向にある幅を持って互いに接触されている。第１の像担持体１０１と第２の像担持体１０２は、転写部１００の入口と出口にそれぞれ設けられた転写ローラ対１０３，１０４，１０５，１０６にベルトを介して当接していることにより接触している（図９では離して示している。）。
【００１０】
かかる構成において、第２の像担持体１０２に担持された画像が転写ローラ１０３，１０４によって記録媒体Ｐの片面、すなわち図の右面に転写される。さらに、記録媒体Ｐが搬送されると、第１の像担持体１０１に担持された画像が転写ローラ１０５，１０６によって記録媒体Ｐの他方の面、すなわち図の左面に転写される。このとき、上流側で記録媒体上に転写されたトナー像が転写する力の影響で再び第２の像担持体１０２に戻される再転写が発生し、画像品質が劣化した。
【００１１】
本発明は、１パス両面方式において、先に転写した画像品質の劣化を確実に防止することができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明は、像形成手段によって形成されたトナー像を担持する第１の像担持体及び第２の像担持体と、該第１の像担持体と第２の像担持体の一方に担持されたトナー像を記録媒体の一方の面に転写する上流転写部と、前記第１の像担持体と第２の像担持体の他方に担持されたトナー像を記録媒体の他方の面に転写する前記上流転写部より記録媒体搬送方向下流側の下流転写部とを有し、記録媒体を上流転写部と下流転写部を順次通過させることにより、前記第１の像担持体及び第２の像担持体にそれぞれ担持されたトナー像が記録媒体の両面に転写される画像形成装置において、前記上流転写部と下流転写部の間に、加熱によりトナー像の前記記録媒体への付着力を高める手段が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
さらに、上記課題を解決するため、本発明は、像形成手段によって形成されたトナー像を担持する第１の像担持体及び第２の像担持体と、該第１の像担持体と第２の像担持体の一方に担持されたトナー像を記録媒体の一方の面に転写する上流転写部と、前記第１の像担持体と第２の像担持体の他方に担持されたトナー像を記録媒体の他方の面に転写する前記上流転写部より記録媒体搬送方向下流側の下流転写部とを有し、記録媒体を上流転写部と下流転写部を順次通過させることにより、前記第１の像担持体及び第２の像担持体にそれぞれ担持されたトナー像が記録媒体の両面に転写される画像形成装置において、前記上流転写部と下流転写部の間に、加圧によりトナー像の前記記録媒体への付着力を高める手段が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
なお、本発明は、前記付着力を高める手段がローラ状またはブレード状に形成されていると、効果的である。
さらに、本発明は、前記付着力を高める手段をアースにすると、効果的である。
【００１５】
さらにまた、本発明は、前記付着力を高める手段が弾性を有する材質であると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記付着力を高める手段が剛性を有する材質であると、効果的である。
【００１６】
さらにまた、本発明は、前記第１の像担持体の表面離型性をＳ１、前記第２の像担持体の表面離型性をＳ２とするとき、前記記録媒体の表面離型性をＳｒとするとき、Ｓ１＞Ｓｒ＜Ｓ２の関係に設定すると、効果的である。
【発明の実施の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
図１はプリンタとして構成された画像形成装置の一例を示す垂直断面図である。ここに示した画像形成装置は、その本体筐体１内に配置された第１の像担持体２Ａ、第２の像担持体２Ｂ、第３の像担持体２Ｃ及び第４の像担持体２Ｄを有している。図１に示した各像担持体２Ａ〜２Ｄは、それぞれ矢印方向に回転駆動されるドラム状の感光体より成るが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体より成る像担持体などを用いることもできる。ドラム状の像担持体は、例えば、直径が３０乃至１００ｍｍ程度のアルミニウム製の円筒状の基体の表面に、光導電性物質である有機半導体の層を設けたものから構成されているが、有機半導体以外の光導電性物質も使用することができる。
【００１８】
第１〜第４の像担持体２Ａ〜２Ｄに対向して第１の中間転写体３が配置され、各像担持体２Ａ〜２Ｄが第１の中間転写体３の表面に当接している。第１の中間転写体としてドラム状の中間転写体を用いることもできるが、図１に示した例では、第１の中間転写体３が、支持ローラ４，５，６，７より成る複数の支持部材に巻き掛けられて矢印Ａ方向に回転駆動される無端ベルトにより構成されている。
【００１９】
第１の像担持体２Ａのまわりには、除電装置８、帯電装置９、現像装置１０及びクリーニング装置１１の各作像手段がそれぞれ配設されている。同じく、第２〜第４の像担持体２Ｂ〜２Ｄのまわりにも、除電装置８、帯電装置９、現像装置１０及びクリーニング装置１１の各作像手段がブラックトナー像をそれぞれ形成するものとする。また、第１〜第４の像担持体２Ａ〜２Ｄの上方には、露光装置１４が配置されている。
【００２０】
各現像装置１０は、トナーとキャリアを有する乾式の二成分系現像剤またはキャリアを有さない一成分系現像剤を担持する現像ローラを有し、その現像ローラに担持された現像剤のトナーによって各像担持体２Ａ〜２Ｄ上にトナー像を形成するそれ自体周知な現像装置が用いられているが、液状の現像剤を用いる現像装置を採用することもできる。
【００２１】
また、無端ベルトより成る第１の中間転写体３の内側には、その第１の中間転写体３を挟んで第１〜第４の像担持体２Ａ〜２Ｄにそれぞれほぼ対向して位置する第１の転写手段１２と、裏当てローラ１３が配置されている。図１に示した例では第１の転写手段１２が転写ローラにより構成され、その各転写ローラと裏当てローラが第１の中間転写体３の裏面に当接し、第１〜第４の像担持体２Ａ〜２Ｄと第１の中間転写体３との適正な転写ニップを確保している。
【００２２】
さらに、第１の中間転写体３の右方には第２の中間転写体１５が配置されている。この第２の中間転写体１５も支持ローラ１８，１９，２０より成る複数の支持部材に巻き掛けられて、第１の中間転写体３に同期して矢印Ｂ方向に回転駆動される無端ベルトにより構成されているが、ドラム状の第２の中間転写体を用いることもできる。第２の中間転写体１５の内側には、第１の中間転写体３の支持ローラ６，７とそれぞれ対向してローラ１６、１７が設けられ、記録媒体の搬送方向上流側のローラ６とローラ１６、その下流側のローラ７とローラ１７が互いに対を成して第１及び第２の中間転写体３、１５を介して適正な転写ニップをもって互いに当接する転写部を構成する。すなわち、ローラ６、７、１６及び１７は第２の転写手段２１であり、このとき、ローラ６とローラ１６及びローラ７とローラ１７はそれぞれ一方のローラが高電圧を印加する転写ローラとするとき、その対向するローラはアースまたは転写ローラと逆極性の電荷を印加する電極ローラとなる。
【００２３】
第２の中間転写体１５、これを支持する支持ローラ１８，１９，２０、転写ローラ１６．１７及び後述する第２の中間転写体用のクリーニング装置３２は、一体的なユニット５０として構成され、このユニット５０は、支持ローラ１９のまわりに揺動可能に支持され、図示していない駆動装置によって、第２の中間転写体１５が第１の中間転写体３に接触した当接位置と、該第２の中間転写体１５が第１の中間転写体３からわずかに離れた離間位置をそれぞれ占めることができる。
【００２４】
画像形成動作時に、第１の中間転写体３は矢印Ａ方向に回転駆動され、第１〜第４の像担持体２Ａ〜２Ｄはそれぞれ矢印方向に回転駆動され、次に説明するように各像担持体２Ａ〜２Ｄ上にそれぞれトナー像が形成される。
【００２５】
すなわち、第１の像担持体２Ａの表面が帯電装置９によって所定の極性、例えばマイナス極性に均一に帯電され、その帯電面には露光装置１４からの書き込み情報に対応したレーザ光Ｌが選択的に照射され、第１の像担持体２Ａの表面にその情報に対応した静電潜像が形成される。この例では、露光装置１４によりレーザ光を照射されて表面電位の絶対値が低下した像担持体部分が静電潜像、すなわち画像部となる。
【００２６】
この静電潜像は、現像装置１０によりマゼンタトナー像として可視像化される。図１に示した例ではレーザ光を出射するレーザ書き込み装置より成る露光装置９が用いられているが、ＬＥＤアレイと結像手段を有する露光装置などを用いることもできる。
【００２７】
第１の像担持体２Ａに形成されたトナー像は、第１の中間転写体３の裏面側に配置された第１の転写ローラ１２によって、第１の中間転写体３の表面に静電的に転写される。すなわち第１の転写ローラ１２には、第１の像担持体２Ａ上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性、この例ではプラス極性の転写電圧が印加され、これにより、第１の像担持体２Ａと第１の中間転写体３との間に転写電界が形成され、第１の像担持体２Ａ上のマゼンタトナー像が、その像担持体２Ａと同期して回転駆動される第１の中間転写体３上に静電的に転写される。
【００２８】
トナー像を第１の中間転写体３に転写したあとの第１の像担持体２Ａ表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１１によって除去され、第１の像担持体２Ａの表面が清掃され、その像担持体表面には除電装置８からの光が照射されてその表面電位が初期化される。第１の中間転写体３上に転写されたマゼンタトナー像は第１の中間転写体３に担持されて第２の像担持体２Ｂと第１の中間転写体３との当接部へ向けて移動する。
【００２９】
一方、第２〜第４の像担持体２Ｂ〜２Ｄ上にも、第１の像担持体２Ａの場合と全く同様にして、帯電、露光、現像によりトナー像が形成される。この場合、第２の像担持体２Ｂ上にイエローのトナー像、第３の像担持体２Ｃ上にシアンのトナー像、第４の像担持体２Ｄにブラックのトナー像が形成される。この２色目以降のトナー像は第１の転写手段１２の作用により、第１の中間転写体３上に、既に転写されているマゼンタトナー像に重ねて順次静電転写される。そのトナー像の転写後に第２〜第４の像担持体２Ｂ〜２Ｄの表面に付着する転写残トナーもクリーニング装置１１によって除去され、次いで除電装置８によってその表面電位が初期化される。
【００３０】
第１の中間転写体上に転写された重ねトナー像より成る画像を必要に応じて第１の画像と称することにするが、この第１の画像が第１の中間転写体３と第２の中間転写体１５との間に進入するとき、ユニット５０が支持ローラ１９のまわりに回動して当接位置を占め、第２の中間転写体１５が第１の中間転写体３の表面に接触しており、このとき第２の中間転写体１５は第１の中間転写体３に同期して矢印Ｂ方向に回転している。
【００３１】
ここで、前述の第２の転写手段２１には、第１の中間転写体３上の第１の画像のトナー帯電極性と逆極性（図した例ではプラス極性）の転写電圧がローラ６、７，１６，１７の何れか一つに印加され、その印加したローラと対向ローラが電極ローラとなる。例えば、ローラ６に電圧を印加した場合は、対向するローラ１６は例えばアースした電極ローラとなる。また、このときローラ７，１７は単なる支持ローラである。ローラ６に電圧を印加すると、第１の中間転写体３と第２の中間転写体１５との間に転写電界が形成され、これにより、第１の中間転写体３上の第１の画像が、第１の中間転写体３と第２の中間転写体１５との間の転写位置に達したとき、第１の中間転写体３上の第１の画像が第２の中間転写体１５上に静電的に転写される。このように第２の中間転写体１５に、第１の中間転写体３に転写された重ねトナー像より成る第１の画像が転写される。
【００３２】
また、第１の中間転写体３に対向して該第１の中間転写体用のクリーニング装置２２が設けられており、第２の中間転写体１５に第１の画像を転写したあとの第１の中間転写体３の表面に付着する転写残トナーは、その表面に当接したクリーニング装置２２のクリーニング部材２２Ａによって、紙粉などと共に除去され、第１の中間転写体３の表面が清掃される。
【００３３】
第２の中間転写体１５上に第１の画像の全体が転写された後、ユニット５０は離間位置に回動し、第２の中間転写体１５は第１の中間転写体３から離れ、第１の画像を担持したまま待機する。このとき、第２の中間転写体１５は停止していても、また回転していてもよい。
【００３４】
一方、前述したところと全く同様にして第１〜第４の像担持体２Ａ〜２Ｄ上に各色のトナー像が形成され、このトナー像も第１の中間転写ベルト３に重ねて静電転写される。このようにして第１の中間転写体３上に得られた重ねトナー像より成る画像を必要に応じて第２の画像と称することにする。
【００３５】
一方、本体筐体内の下部には、給紙装置２３が設けられている。ここに例示した給紙装置２３は、転写紙や樹脂シートなどから成る記録媒体Ｐを積載収容した２つの給紙カセット２４，２４Ａと、その各給紙カセットから記録媒体Ｐを送り出す給紙ローラ２５，２５Ａを有し、そのいずれかの給紙ローラが最上位の記録媒体上面に当接して回転することにより、その最上位の記録媒体が送り出され、レジスト手段の一例であるレジストローラ対２６へ搬送される。
【００３６】
レジストローラ対２６は、第１の中間転写体３上の第２の画像と、第２の中間転写体１５に転写された第１の画像が記録媒体Ｐの各面にそれぞれ整合して転写されるタイミングで記録媒体Ｐを送り出す。このようにしてレジストローラ対２６から送り出された記録媒体Ｐは、ユニット５０が回動して当接位置を占めることにより、第１の中間転写体３と第２の中間転写体１５とが当接した転写部を通過し、上方に搬送される。この搬送過程中に、第２の中間転写体１５上の第１の画像が記録媒体Ｐの一方の面に静電転写されると共に、第１の中間転写体３上の第２の画像が、同じ記録媒体Ｐの他方の面に静電転写される。
【００３７】
記録媒体の各面への第１の画像と第２の画像の転写は、ローラ６、１６とローラ７，１７の位置で行われるが、図１に示した画像形成装置においては、先ず第１の中間転写体３上の第２の画像を記録媒体Ｐの他方の面に転写し始め、次いで第２の中間転写体１５上の第１の画像を記録媒体Ｐの一方の面に転写し始めるように構成されている。すなわち、記録媒体Ｐが第１及び第２の中間転写体３，１５の間を通過するとき、ローラ６に第１の中間転写体３上の第２の画像のトナー帯電極性と逆極性（図の例ではプラス）の転写電圧が印加され、これによって記録媒体Ｐの他方の面に第１の中間転写体３上の第２の画像が静電転写される。なお、ローラ１６はアースされている。このようにして第２の画像を転写された記録媒体Ｐは、引き続き第２の中間転写体１５の表面に密着しながら上方に搬送される。次に、ローラ１７に第２の中間転写体１５上の第１の画像のトナー帯電極性と逆極性（本例ではプラス極性）の転写電圧が印加される。なお、ローラ７はアースされている。これによって第２の中間転写体１５と記録媒体Ｐとの間に転写電界が形成され、第２の中間転写体１５上の第１の画像が記録媒体Ｐの一方の面に静電的に転写される。
【００３８】
このようにして、第１の画像と第２の画像を転写された記録媒体Ｐは第２の中間転写体１５から離れてさらに上方に搬送され、第２の中間転写体１５よりも上方に配置された定着手段２８を通過する。ここに示した定着手段２８は、定着ローラとして構成された第１の加熱手段２９と第２の加熱手段３０を有し、これらの加熱手段はその内部に設けられたヒータなどの熱源によって加熱され、それぞれ矢印方向に回転しながら互いに当接する。記録媒体Ｐは、かかる第１及び第２の加熱手段２９，３０の間を搬送され、このとき両加熱手段２９，３０から受ける熱と圧力の作用によって、記録媒体Ｐに転写された第１の画像と第２の画像が一度に記録媒体Ｐに定着される。定着手段２８を通過した記録媒体Ｐは、その各面に定着されたフルカラー画像を担持して排紙部３１上に矢印Ｃで示すように排出される。
【００３９】
第１及び第２の加熱手段２９，３０の表層を、例えば離型性に優れたシリコーンゴムなどにより構成することができるが、その表層の材質を同じにしておくと、記録媒体Ｐの各面に定着された第１及び第２の画像の光沢度や色合いなどを同じにすることができる。
【００４０】
第２の中間転写体１５に第２の画像を転写したあとの第１の中間転写体３の表面に付着する転写残トナーは、第１のクリーニング装置２２のクリーニング部材２２Ａによって除去される。
【００４１】
一方、第１の画像を転写したあとの第２の中間転写体１５の表面に付着する転写残トナーは、その第２の中間転写体１５の表面に圧接する第２のクリーニング装置３２によって除去され、その表面が清掃される。除去されたトナーは図示していないトナー搬送手段により同じく図示していない収納部に集められる。ここに示したクリーニング装置３２はクリーニングブレードにより構成されており、かかるクリーニングブレードは、回動支点（図示せず）のまわりに回動可能に支持され、第２の中間転写体１５に担持された第１の画像がその第２のクリーニング装置３２を通るとき、クリーニング部材３２Ｅは第２の中間転写体１５の表面から離間し、その表面に付着した転写残トナーを除去する時だけ、当該表面に当接する。
【００４２】
以上のように、本例の画像形成装置は第１の画像と第２の画像を記録媒体Ｐの両面にそれぞれ転写すると共に、その記録媒体に転写した第１の画像と第２の画像を当該記録媒体に一度に定着するように構成されている。
【００４３】
以上説明した画像形成装置の構成によれば、第１の中間転写体３と第２の中間転写体１５との間に記録媒体を一度送り込むだけで、その両面にカラー画像を形成することができるので、記録媒体の両面にカラー画像を形成し終えるまでの時間を短縮でき、その生産性を高めることができる。しかも、一方の面に画像が転写された記録媒体を反転させて再びその記録媒体を像担持体へ向けて搬送する必要はないので、記録媒体の搬送トラブルの発生を抑制できる。さらに記録媒体が像担持体に接触することはないので、像担持体に紙粉が付着して、像担持体上に形成されるトナー像の品質が低下する不具合も抑制できる。
【００４４】
なお、無端ベルトより成る第１の中間転写体３は、第１〜第４の像担持体２Ａ〜２Ｄからのトナー像の転写を可能とし、そのトナー像を担持できる抵抗値を備えたベルトより成り、例えば、厚さが５０乃至５００μｍの樹脂フィルム又はゴムなどから成るベルト基体に低表面エネルギーの表層をコートしたものから構成することができる。
【００４５】
同様に無端ベルトより成る第２の中間転写体１５は、第１の中間転写体３からのトナー像の転写を可能とし、そのトナー像を担持できる抵抗値を備えたベルトより成り、例えば、厚さが５０乃至５００μｍのポリイミド或いはポリアミドイミドなど耐熱性に優れたベルト基体にフッ素樹脂などから成る低表面エネルギーの離型層が積層されたものから構成することができる。このように、耐熱性に優れた第２の中間転写体１５を用いれば、この第２の中間転写体１５を定着手段２８に接近させて配置しても、その第２の中間転写体が早期に熱劣化することを防止できる。
【００４６】
さらに、第１の中間転写体３と第２の中間転写体１５の体積抵抗率は、１０５乃至１０１２Ω・ｃｍで、特に１０７乃至１０１１Ω・ｃｍであることが好ましい。また、これらの中間転写体３，１５の表面抵抗率は、１０６乃至１０１３Ω／□、特に１０８乃至１０１２Ω／□であることが好ましい。
【００４７】
その際、第１の中間転写体３上の第１の画像を第２の中間転写体１５に効率よく静電的に転写するには、第１の中間転写体３の体積抵抗率を、第２の中間転写体１５の体積抵抗率よりも高く設定し、また第１の中間転写体３の表面抵抗率を、第２の中間転写体１５の表面抵抗率よりも高く設定することが好ましい。
【００４８】
また、第１及び第２の中間転写体３，１５の内側に設けられる支持ローラや裏当てローラなどの各部材のうち、第１の転写手段１２Ａ，１２Ｂと第２及び第４の転写手段２０を構成する各転写ローラ以外の部材は、接地しておくことが好ましく、これによって転写効率を高め、異常画像の発生を防止する効果が得られる。
【００４９】
さらに、記録媒体Ｐの一方の面に転写された第１の画像と、その他方の面に転写された第２の画像が共に正像となるようにするには、第１の画像用のトナー像を第１及び第２の像担持体２Ａ，２Ｂ上に形成するとき、その各像担持体に逆像の静電潜像を形成し、第２の画像用のトナー像を第１及び第２の像担持体２Ａ，２Ｂ上に形成するときは、その各像担持体に正像の静電潜像を形成する必要があるが、このような露光の切り換えは、図示していない書き込み制御コントローラによって制御される。
【００５０】
また、排紙部３１を図１に示したように配置した場合、記録媒体は、第１の中間転写体３から直に第２の画像を転写された他方の面を下にして排紙部３１に載置されるので、排紙部３１に排出された記録媒体の頁順が揃うようにするには、第１の画像が２頁目の画像となり、第２の画像が１頁目の画像となるように、各像担持体にトナー像を形成すればよい。このようにすれば多数枚の記録媒体を排紙部３１に排出したときも、その頁順を全て揃えることができる。かかる頁揃えを行うには、画像データをメモリに貯蔵する公知の技術で実現できる。
【００５１】
また、図１に示した画像形成装置の本体筐体１内には、制御装置及び電源装置が収納され、定着手段２８の近傍にはファンＦ１が設けられていて、本体筐体内の温度過昇防止のために、ファンＦ１によって本体筐体内の空気を外部に排出するように構成されている。
【００５２】
図１に示した第１の転写手段１２と、第２の転写手段２１は、第１及び第２の中間転写体３，１５の裏面にそれぞれ接触した転写ローラによって構成されているが、中間転写体の裏面に接触するブラシ、またはブラシローラなどからなる転写手段や、中間転写体から離間して配置される放電ワイヤを有するチャージャより成る転写手段などを採用することもできる。但し、転写時に第１の中間転写体３を各像担持体に押し付け、また第２の中間転写体１５を第１の中間転写体３に押し付けて良好な転写効果が得られる転写ローラを採用することが好都合である。
【００５３】
ところで、図１に示した画像形成装置において、記録媒体Ｐの両面にトナー像を転写するとき、ローラ対６，１６の位置で一方の面に転写され、その後ローラ対７，１７の位置で他方の面に転写されるので、ローラ対６，１６の位置が上流転写部、ローラ対７，１７の位置が下流転写部と言える。このように、記録媒体のＰの両面に時間差を持って順次転写する画像形成装置では他面に第２の画像が転写された記録媒体Ｐの一面に第１の画像を転写するとき、第１の画像を転写する力の影響で記録媒体Ｐに転写されていた第１の画像の一部が記録媒体から第１の中間転写体３へ再転写して画像品質を劣化させるという不具合が生ずることは図９を用いて先に説明した。
【００５４】
かかる再転写を防ぐには、第１の中間転写体３の表面離型性をＳ１、第２の中間転写体１５の表面離型性をＳ２、記録媒体Ｐの表面離型性をＳｒとしたときに、Ｓ１＞Ｓｒ＜Ｓ２の関係を保つように第１及び第２の中間転写体３、１５及び記録媒体Ｐを選定する。すなわち、記録媒体Ｐの表面離型性Ｓｒを最も悪くすることで、記録媒体Ｐに転写されたトナー像が中間転写体に再転写しにくくなる。しかし、かかる離型性の設定だけでは、再転写を確実に防止することは難しいので、先に転写したトナー像と記録媒体との吸着力を高めて他面の転写時に受ける剥がれ方向の力に打ち勝つことが重要である。
【００５５】
そこで、本発明では図２に示すように、一面の転写位置と他面の転写位置との間にトナー像の記録媒体への付着を補う付着力を高める手段６０を設けている。付着力を高める手段６０は、図２に示す例では対をなすローラ６１，６２で構成され、ローラ６１，６２は第１の中間転写体３と第２の中間転写体１５を介して互いに当接されている。このとき、トナー像の記録媒体への付着力を高めるには加圧するもしくは加熱することでトナー像を記録媒体に固着させることが有効であるから、ローラ６１，６２を互いに圧接する加圧ローラ対として構成させている。また、加熱によってもトナー像の記録媒体Ｐへの付着力を高められるので、ローラ６１、６２の少なくとも一方を加熱ローラで構成させてもよい。
【００５６】
このようにローラ６１、６２を加圧ローラ対として構成すると、一面にトナー像が転写された記録媒体Ｐはローラ６１、６２の加圧によってトナー像が固着し記録媒体Ｐへの付着力を高められる。また、ローラ６１、６２の少なくとも一方を加熱ローラとして構成すると、一面にトナー像が転写された記録媒体Ｐはローラ６１、６２の加熱によってトナー像が固着され記録媒体Ｐへの付着力を高められる。
【００５７】
以上、図２に示した構成が本発明の基本構成であるが、本発明は各種改変できるものであり、その好ましい実施例について図３ないし図８を用いて説明する。
【００５８】
【実施例１】
図３において、記録媒体Ｐの一方の面に転写するトナー像とその他方の面に転写するトナー像を担持する第１と第２の像担持体は、上記実施形態と同様なフルカラーのトナー像を担持可能なベルト状の第１及び第２の中間転写体３，１５であり、両中間転写体としてはポリイミドベルトを採用した。このとき、両中間転写体３，１５の表面離型性Ｓ１、Ｓ２と記録媒体Ｐの表面離型性Ｓｒの関係はＳ＞Ｓｒ＜Ｓ２に設定した。そして、第１及び第２の中間転写体３，１５にそれぞれ設けた支持ローラ４１と５１、４２と５２が互いに対をなし、支持ローラ４１，５１から支持ローラ４２，５２まで間には第１の中間転写体３の内側に転写手段としてチャージャ６３が、第２の中間転写体１５の内側に転写手段としてチャージャ６４がそれぞれ設けられている。この場合、一方のチャージャ６３を設けた位置が下から上に向かって搬送される記録媒体の上流側に位置する上流転写部で、もう一方のチャージャ６４を設けた位置が上流転写部と時間差を持って転写する下流転写部である。そして、上流転写部と下流転写部との間には付着力を高める手段として互いに圧接するゴムローラ７１，７２を設けている。ゴムローラ７１，７２は、加圧によりトナー像の記録媒体への付着力を増すもので、導電性のゴムからなり、それぞれアースをしている。なお、チャージャ６３と対向する第２の中間転写体１５の内側と、チャージャ６４と対向する第１の中間転写体３の内側には電極（アース）６５、第２の中間転写体１５の内側には電極（アース）６６をそれぞれ設けている。
【００５９】
このように構成した画像形成装置において、両中間転写体３，１５にそれぞれトナー像を担持させ、記録媒体Ｐが両転写部を通過するように、両中間転写体３，１５間に走行させて転写を行った。そして、記録媒体Ｐの両面にトナー像を転写し、そして定着して画像を確認したところ、再転写による画像品質の劣化がない良好なフルカラー両面画像が得られた。また、付着力を高める手段として互いに圧接するゴムローラ７１，７２を設けると、圧接幅を広くとることができ、トナー像の記録媒体への固着の余裕度が増し、安定したトナー像の記録媒体への固着が得られた。
【００６０】
【実施例２】
図４において、記録媒体Ｐの一方の面に転写するトナー像とその他方の面に転写するトナー像を担持する第１と第２の像担持体は、第１の像担持体に耐熱性の導電層付きフィルム表面に耐熱性を有した光導電性物質の層を設けた感光体３Ａを、第２の像担持体に中間転写体１５としてポリイミドベルトを採用した。このとき、感光体３Ａの表面離型性Ｓ１、中間転写体１５の表面離型性Ｓ２と記録媒体Ｐの表面離型性Ｓｒの関係はＳ＞Ｓｒ＜Ｓ２に設定した。そして、感光体３Ａと第２の中間転写体１５にそれぞれ設けた支持ローラ４１と５１、４２と５２が互いに対をなし、支持ローラ４１，５１から支持ローラ４２，５２まで間には第１の中間転写体３の内側に転写手段としてチャージャ６３が設けられている。この場合、チャージャ６３を設けた位置が下から上に向かって搬送される記録媒体の上流側に位置する上流転写部であり、下流転写部は支持ローラ５２を転写ローラとして構成することで設けている。そして、チャージャ６３の上流転写部と転写ローラ５２の下流転写部との間には付着力を高める手段として互いに圧接するスポンジローラ７３，７４を設けている。スポンジローラ７３，７４は、導電性のスポンジからなり、それぞれアースをしている。なお、チャージャ６３と対向する第２の中間転写体１５の内側に電極（アース）６５を設け、また転写ローラ５２と対向する支持ローラ４２も図示していないがアースをしている。
【００６１】
このように構成した画像形成装置において、感光体３Ａと中間転写体１５にそれぞれトナー像を担持させ、記録媒体Ｐが両転写部を通過するように、感光体３Ａと中間転写体１５間に走行させて転写を行った。そして、記録媒体Ｐの両面にトナー像を転写し、そして定着して画像を確認したところ、再転写による画像品質の劣化がない良好なフルカラー両面画像が得られた。また、付着力を高める手段として互いに圧接するスポンジローラ７３，７４を設けると、圧接幅を容易に広くとることができ、トナー像の記録媒体への固着の余裕度が増し、安定したトナー像の記録媒体への固着が得られた。
【００６２】
【実施例３】
図５において、記録媒体Ｐの一方の面に転写するトナー像とその他方の面に転写するトナー像を担持する第１と第２の像担持体は、第１の像担持体に第１の中間転写体３Ｂとして絶縁性の円筒表面にポリイミドの層を設けた中間転写ドラムを、第２の像担持体１５に第２の中間転写体１５としてポリイミドベルトを採用した。このとき、両中間転写体３Ｂ，１５の表面離型性Ｓ１、Ｓ２と記録媒体Ｐの表面離型性Ｓｒの関係はＳ＞Ｓｒ＜Ｓ２に設定した。そして、第２の中間転写体１５の内側に設けた支持ローラ５１、５２を中間転写ドラムである第１の中間転写体３Ｂに当接させ、支持ローラ５１から５２まで間には第２の中間転写体１５の内側に転写手段としてチャージャ６４を設けている。また、支持ローラ５１は転写ローラとして構成され、この転写ローラ５１が上流転写部で上記チャージャ６４が下流転写部となる。そして、転写ローラ５１の上流転写部とチャージャ６４の下流転写部との間には付着力を高める手段として第２の中間転写体１５の内側から中間転写ドラムである第１の中間転写体３Ｂに圧接する金属ブレード７５を設けている。なお、金属ブレード７５は、アースをしており、また第１の中間転写体３Ｂ内には転写ローラ５１と対向して電極ローラ（もしくはアースローラ）４１を設けている。
【００６３】
このように構成した画像形成装置において、第１及び第２の中間転写体３Ｂ，１５にそれぞれトナー像を担持させ、記録媒体Ｐが両転写部を通過するように、第１及び第２の中間転写体３Ｂ，１５間に走行させて転写を行った。そして、記録媒体Ｐの両面にトナー像を転写し、そして定着して画像を確認したところ、再転写による画像品質の劣化がない良好なフルカラー両面画像が得られた。また、付着力を高める手段として第１の中間転写体３Ｂに圧接する金属ブレード７５を用いると、硬度が高いので圧を高められ、安定した圧着が得られ、さらにスポンジやゴムに比べて低コストにすることができる。
【００６４】
【実施例４】
図６において、記録媒体Ｐの一方の面に転写するトナー像とその他方の面に転写するトナー像を担持する第１と第２の像担持体は、上記実施形態と同様なフルカラーのトナー像を担持可能なベルト状の第１及び第２の中間転写体３，１５であり、両中間転写体としてはポリイミドベルトを採用した。このとき、両中間転写体３，１５の表面離型性Ｓ１、Ｓ２と記録媒体Ｐの表面離型性Ｓｒの関係はＳ＞Ｓｒ＜Ｓ２に設定した。そして、第１及び第２の中間転写体３，１５にそれぞれ設けた支持ローラ４１と５１、４２と５２が互いに対をなし、支持ローラ４１，５１から支持ローラ４２，５２まで間には第２の中間転写体１５の内側には転写手段として印加ブレード６７、６８が記録媒体Ｐの搬送方向に間隔を持って設けられている。この場合、一方の印加ブレード６７を設けた位置が下から上に向かって搬送される記録媒体の上流側に位置する上流転写部で、もう一方の印加ブレード６８を設けた位置が上流転写部と時間差を持って転写する下流転写部である。そして、上流転写部と下流転写部との間には付着力を高める手段として互いに圧接する樹脂ローラ７６，７７を設けている。樹脂ローラ７６，７７は、加圧によりトナー像の記録媒体への付着力を増すもので、導電性の樹脂からなり、それぞれアースをしている。なお、印加ブレード６７，６８と対向する第１の中間転写体３の内側には電極ローラ６５，６６を設けている。
【００６５】
このように構成した画像形成装置において、両中間転写体３，１５にそれぞれトナー像を担持させ、記録媒体Ｐが両転写部を通過するように、両中間転写体３，１５間に走行させて転写を行った。そして、記録媒体Ｐの両面にトナー像を転写し、そして定着して画像を確認したところ、再転写による画像品質の劣化がない良好なフルカラー両面画像が得られた。また、付着力を高める手段として互いに圧接する樹脂ローラ７６，７７を用いると、硬度が高くすることで接触圧を高められ、安定した圧着が得られた。
【００６６】
【実施例５】
図７において、記録媒体Ｐの一方の面に転写するトナー像とその他方の面に転写するトナー像を担持する第１と第２の像担持体は、第１の像担持体に第１の中間転写体３としてポリイミドベルトを、第２の像担持体にアルミニウム円筒表面に耐熱性を有した光導電性物質の層を設けた感光体１５Ａをそれぞれ採用した。このとき、第１の中間転写体３，１５Ａの表面離型性Ｓ１、Ｓ２と記録媒体Ｐの表面離型性Ｓｒの関係はＳ＞Ｓｒ＜Ｓ２に設定した。そして、第１の中間転写体３の内側に設けた支持ローラ４１、４２を感光体である第２の像担持体１５Ａに当接させ、支持ローラ５１から５２まで間には第２の中間転写体１５の内側に転写手段としてチャージャ６４を設けている。また、支持ローラ４１は転写ローラとして構成され、この転写ローラ４１が上流転写部で上記チャージャ６４が下流転写部となる。そして、転写ローラ４１の上流転写部とチャージャ６４の下流転写部との間には付着力を高める手段として第１の中間転写体３の内側から感光体である第２の像担持体１５Ａに圧接する耐熱ゴムからなる熱ゴムブレード７８を設けている。なお、熱ゴムブレード７８は、アースをしており、また感光体１５Ａもその基体からアースを取っている。
【００６７】
このように構成した画像形成装置において、第１の中間転写体３と感光体１５Ａにそれぞれトナー像を担持させ、記録媒体Ｐが両転写部を通過するように、第１の中間転写体３と感光体１５Ａ間に走行させて転写を行った。そして、記録媒体Ｐの両面にトナー像を転写し、そして定着して画像を確認したところ、再転写による画像品質の劣化がない良好なフルカラー両面画像が得られた。また、付着力を高める手段として熱ゴムブレード７８は図示していない加熱手段によって加熱されており、その熱により先に転写されたトナー像の記録媒体への付着力が高められた。
【００６８】
【実施例６】
図８において、記録媒体Ｐの一方の面に転写するトナー像とその他方の面に転写するトナー像を担持する第１と第２の像担持体は、第１及び第２の中間転写体３，１５であり、両中間転写体としてはポリイミドベルトを採用した。このとき、両中間転写体３，１５の表面離型性Ｓ１、Ｓ２と記録媒体Ｐの表面離型性Ｓｒの関係はＳ＞Ｓｒ＜Ｓ２に設定した。そして、第１及び第２の中間転写体３，１５にそれぞれ設けた支持ローラ４１と５１、４２と５２が互いに対をなし、支持ローラ５１と支持ローラ４２がそれぞれ転写手段としての転写ローラとして構成されている。この場合、支持ローラ４１と５１を設けた位置が下から上に向かって搬送される記録媒体の上流側に位置する上流転写部で、支持ローラ４２と５２を設けた位置が上流転写部と時間差を持って転写する下流転写部である。そして、上流転写部と下流転写部との間には付着力を高める手段として互いに圧接する耐熱樹脂からなる樹脂ローラ７９，８０を設けている。樹脂ローラ７９，８０は、図示していない加熱手段により加熱され、熱によりトナー像の記録媒体への付着力を増すもので、それぞれアースをしている。なお、転写ローラ５１、４２にそれぞれ対向する支持ローラ４１，５２は図示していないがアースをしている。
【００６９】
このように構成した画像形成装置において、両中間転写体３，１５にそれぞれトナー像を担持させ、記録媒体Ｐが両転写部を通過するように、両中間転写体３，１５間に走行させて転写を行った。そして、記録媒体Ｐの両面にトナー像を転写し、そして定着して画像を確認したところ、再転写による画像品質の劣化がない良好なフルカラー両面画像が得られた。
【００７０】
以上のように、本発明は上流転写部と下流転写部の間に付着を高める手段を設けたので、上流側転写部で記録媒体に転写したトナー像の記録媒体への付着力が高められ、下流転写部での転写時に記録媒体に転写したトナー像が再転写して画像が乱れることを防止できる。
【００７１】
ところで、図１に示した画像形成装置には、像担持体２Ａ〜２Ｄにそれぞれトナー像を形成する複数の現像装置１１が設けられているが、これらの現像装置のトナーの量が減少したとき、その各現像装置にトナーを補給する必要がある。そこで、図１に示した画像形成装置においては、各現像装置１１のそれぞれに補給されるトナーを収容した複数のトナー容器ＴＣが設けられている。その各トナー容器ＴＣにはイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー及びブラックトナーがそれぞれ収容され、各現像装置においてトナー不足が検知されたとき、図示していない粉体ポンプによって、各トナー容器からこれに対応する色の現像装置にトナーが供給される。
【００７２】
本発明は、プリンタ以外の各種形式の画像形成装置、例えば複写機やファクシミリのほか、プリンタ、複写機、ファクシミリの少なくとも２つの機能を備えた複合機などにも広く適用できるものである。したがって、上記実施例では上流転写部と下流転写部間において、第１の像担持体と第２の像担持体が摺接するが、第１の像担持体と第２の像担持体が接している位置で、第１の像担持体のトナー像を記録媒体の一方の面に転写し、第１の像担持体と第２の像担持体が離れた位置で、第２の像担持体のトナー像を記録媒体の他方の面に転写する方式のものにも適用することができる。
【００７３】
【発明の効果】
請求項１の構成によれば、上流転写部で記録媒体上へ転写したトナー像が下流転写部の手前で加熱により付着を高められるので、下流転写部において像担持体への再転写することを抑制することができる。
【００７４】
請求項２の構成によれば、上流転写部で記録媒体上へ転写したトナー像が下流転写部の手前で加圧により付着を高められるので、下流転写部において像担持体への再転写することを抑制することができる。
【００７５】
請求項３の構成によれば、付着を高める手段がローラ状またはブレード状とすることで、記録媒体上のトナー像に圧や熱の伝達が均一に行うことができ、トナー像と記録材の付着力を均一に効率良く高めることができる。
【００７６】
請求項４の構成によれば、アースにより転写電流の整流性を高められ、上流または下流の一方の転写部で印加された転写電流が像担持体へ逃げ込み、もう他方の転写部へ向かうことで転写に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。
【００７７】
請求項５の構成によれば、付着を高める手段のニップ幅を広くとることが容易になり、トナー像の記録媒体上への固着の余裕度を向上させ、安定した固着が可能となる。
【００７８】
請求項６の構成によれば、付着を高める手段の接触圧を高めることが容易となり、安定した圧着が可能となる。また、材質を金属とすることで、スポンジやゴムにくらべて低コストにすることができる。
【００７９】
請求項７の構成によれば、トナー像が記録媒体から像担持体へ再転写してしまうことを抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略を示す断面構成図である。
【図２】本発明の基本構成に示す説明図である。
【図３】本発明の実施例１を示す転写領域付近を説明図である。
【図４】本発明の実施例２を示す転写領域付近を説明図である。
【図５】本発明の実施例３を示す転写領域付近を説明図である。
【図６】本発明の実施例４を示す転写領域付近を説明図である。
【図７】本発明の実施例５を示す転写領域付近を説明図である。
【図８】本発明の実施例６を示す転写領域付近を説明図である。
【図９】提案済み画像形成装置の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
３  第１中間転写ベルト（第１の像担持体）
３Ａ  感光体
３Ｂ  中間転写ドラム
６  転写ローラ又はアースローラ
７  転写ローラ又はアースローラ
１５  第２中間転写ベルト（第２の像担持体）
１５Ａ  感光体
１６  転写ローラ又はアースローラ
１７  転写ローラ又はアースローラ
４１  転写ローラ又はアースローラ
４２  転写ローラ又はアースローラ
５１  転写ローラ又はアースローラ
５２  転写ローラ又はアースローラ
６１，６２  ローラ（付着を高める手段）
６３，６３  チャージャ
６７，６８  印加ブレード
７１，７２  ゴムローラ
７３，７４  スポンジローラ
７５  金属ブレード
７６，７７  樹脂ローラ
７８  熱ゴムブレード
７９，８０  熱樹脂ローラ
【図１】
2005049517.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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