(57)【要約】【課題】両面印刷時においても第１面（表面）が第２面（裏面）比べて定着される熱量が多いことに由来する表面と裏面の光沢の差及び表面が受ける熱量が多過ぎことによるホットオフセットや分離不良等の問題が発生しないような画像形成装置を提供すること。【解決手段】トナー像が形成される像担持体と、該トナー像を記録材に転写する転写手段と、該記録材上に転写されたトナー像を定着する複数の定着手段を設けた画像形成装置において、記録材の両面に画像形成時する手段を有し、１面目であるか２面目であるかを記憶する手段を備え、画像形成面が１面目であるか２面目であるかに応じて、該複数の定着手段の状態を切り替える手段を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される像担持体と、該トナー像を記録材に転写する転写手段と、該記録材上に転写されたトナー像を定着する複数の定着手段を設けた画像形成装置において、
記録材の両面に画像形成時する手段を有し、１面目であるか２面目であるかを記憶する手段を備え、画像形成面が１面目であるか２面目であるかに応じて、該複数の定着手段の状態を切り替える手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の定着手段の状態を切り替える手段として、複数の定着器間に記録材の搬送経路を切り替える手段を具備し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】
複数の定着手段の状態を切り替える手段として、記録材が複数の定着器を通過する回数を切り替える手段を具備し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４】
両面画像形成時における１面目の定着時の方が、２面目の定着時よりも定着回数が少なくなるように状態を切り替えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
記録材が定着手段から受ける熱量として、記録面の表側から受ける熱量の方が裏側から受ける熱量よりも多くしたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
定着手段は加熱部材と加圧部材から成り、加熱部材の温度が加圧部材の温度よりも高温になるようにしたことを特徴とする請求項１〜３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、電子写真方式を利用して、画像を記録材上に形成してハードコピーを得る複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数個の定着手段を有する定着装置を備えた画像形成装置として、以下のようなものが知られている。
【０００３】
（１）特許文献１によれば、互いに圧接される加熱ローラと圧接ローラを一対として構成するの定着ローラ群を２組備え、トナー画像を転写された紙を第１段と第２段の圧接部を通過させることにより、定着後のトナー画像に光沢を与えるように構成していると開示されており、２組の定着器を用いて光沢のある画像を得られることが知られている。
【０００４】
（２）特許文献２によれば、未定着トナー像が形成されたシートを定着器ニップに通して、未定着トナー像をシートに定着させる定着装置において、通紙方向に直列に並んだ複数の定着装置に形成されるニップの使用個数及び位置を切り替えることで、印刷画像の光沢を任意に調節できる定着装置が開示されている。
【０００５】
（３）特許文献３には、転写紙の両面印刷時に一度画像の印刷された画像を再給紙する再に、再転写する側の面を予備加熱することで、両面印刷の第１面と第２面の画像の光沢差を少なくすると開示している。
【０００６】
以上のように、２つの定着器を用いて高光沢の画像を出力する画像形成装置の例及び光沢の調整を行う例は数多く提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平４−２４５２７５号公報
【特許文献２】特開２０００−２２１８２１号公報
【特許文献３】特開平９−０３４１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置に対して、薄紙から厚紙まで、従来以上に様々な紙種の記録媒体に、該記録媒体上の未定着像を定着させることへの要求が高まってきている。
【０００９】
更に、記録紙の光沢が高い場合や低い場合に応じて、画像面の光沢も調節できる定着方法への要求が高まってきている。又、これらの要求を満たしつつ、各種記録媒体に対してスループットを落とすことなく高生産性を維持することも必要となってきている。
【００１０】
しかし、上述したような記録材の光沢を調整しようとする定着装置においても解決し切れない問題があった。
【００１１】
つまり、（１）特許文献１（特開平４−２４５２７５号公報）の場合においては、記録種に応じて画像の光沢度を調節できないという問題点があった。
【００１２】
又、（２）特許文献２（特開２０００−２２１８２１号公報）においては、複数の定着器の使用個数を定着ローラの位置を切り替えることで行っているが、切り替えに発生する時間のため、スループットが落ちてしまうという問題があった。
【００１３】
更に、（３）特許文献３（特開平９−０３４１８０号公報）においては、両面印刷時に再転写する側の面を予備加熱するだけでは効果が小さく、特に高光沢画像を形成する場合には余り効果がないという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、複数の定着手段を備える画像形成装置において、両面印刷時においても第１面（表面）が第２面（裏面）比べて定着される熱量が多いことに由来する表面と裏面の光沢の差及び表面が受ける熱量が多過ぎことによるホットオフセットや分離不良等の問題が発生しないような画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、トナー像が形成される像担持体と、該トナー像を記録材に転写する転写手段と、該記録材上に転写されたトナー像を定着する複数の定着手段を設けた画像形成装置において、
記録材の両面に画像形成時する手段を有し、１面目であるか２面目であるかを記憶する手段を備え、画像形成面が１面目であるか２面目であるかに応じて、該複数の定着手段の状態を切り替える手段を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、複数の定着手段の状態を切り替える手段として、複数の定着器間に記録材の搬送経路を切り替える手段を具備したことを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、複数の定着手段の状態を切り替える手段として、記録材が複数の定着器を通過する回数を切り替える手段を具備したことを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、両面画像形成時における１面目の定着時の方が、２面目の定着時よりも定着回数が少なくなるように状態を切り替えることを特徴とする。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、記録材が定着手段から受ける熱量として、記録面の表側から受ける熱量の方が裏側から受ける熱量よりも多くしたことを特徴とする。
【００２０】
請求項６記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、定着手段は加熱部材と加圧部材から成り、加熱部材の温度が加圧部材の温度よりも高温になるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、トナー像が形成される像担持体と、該トナー像を記録材に転写する転写手段と、該記録材上に転写されたトナー像を定着する複数の定着手段を設けた画像形成装置において、記録材の両面に画像形成時する手段を有し、１面目であるか２面目であるかを記憶する手段を備え、画像形成面が１面目であるか２面目であるかに応じて、該複数の定着手段の状態を切り替える手段を有する事を特徴としているので、両面印刷時の表面と裏面の光沢差を無くすことが可能となる。
【００２２】
又、複数の定着手段の状態を切り替える手段として、複数の定着器間に記録材の搬送経路を切り替える手段を具備したことを特徴とする、又は、複数の定着手段の状態を切り替える手段として、記録材が複数の定着器間を通過する回数を切り替える手段を具備したことを特徴とするので、定着手段の状態切り替えがスムーズに行われ、コピー枚数を多く保証できる。
【００２３】
更に、両面画像形成時における１面目の定着時の方が、２面目の定着時よりも定着回数が少なくなるように状態を切り替えることを特徴とする、又は、記録材が定着手段から受ける熱量として、記録面の表側から受ける熱量の方が裏側から受ける熱量よりも多くしたことを特徴とする、或は、定着手段は加熱部材と加圧部材から成り、加熱部材の温度が加圧部材の温度よりも高温になるようにしたことを特徴とするので、１面目の熱量を少なすることが可能となり、熱量が多過ぎることによる両面での光沢差、ホットオフセットや分離不良等の問題を解決できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
＜実施の形態１＞
図１により本発明に係る画像形成装置の実施の形態１について説明する。
【００２５】
図１に示す装置内には第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが並設され、各々異なった色のトナー像が潜像、現像、転写のプロセスを経て形成される。
【００２６】
画像形成部ーＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは、それぞれ専用の像担持体、本例では電子写真感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを具備し、各感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上に各色のトナー像が形成される。各感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに隣接して中間転写体１３０が設置され、感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上に形成された各色のトナー像が中間転写体１３０上に１次転写され、２次転写部で記録材Ｐ上に転写される。更に、トナー像が転写された記録材Ｐは、定着部９ａ，９ｂで加熱及び加圧によりトナー像を定着した後、記録画像として装置外に排出される。
【００２７】
感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの外周には、それぞれドラム帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、１次転写帯電器２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ及びクリーナー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが設けられ、装置の上方部には更に図示しない光源装置及びポリゴンミラーが設置されている。
【００２８】
光源装置から発せられたレーザー光をポリゴンミラーを回転して走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズにより感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの母線上に集光して露光することにより、感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。
【００２９】
現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄには、現像剤としてそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーが図示しない供給装置により所定量充填されている。現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、それぞれ感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上の潜像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像として可視化する。
【００３０】
中間転写体１３０は、矢示の方向に感光ドラム３と同じ周速度をもって回転駆動されている。
【００３１】
感光ドラム３ａ上に形成担持された上記第１色のイエロートナー画像は、感光ドラム３と中間転写体１３０とのニップ部を通過する過程で、中間転写体１３０に印加される１次転写バイアスにより形成される電界と圧力により、中間転写体１３０の外周面に中間転写されていく。
【００３２】
１１は２次転写ローラで、中間転写体１３０に対応し平行に軸受させて下面部に接触させて配設してある。２次転写ローラ１１には、２次転写バイアス源によって所望の２次転写バイアスが印加されている。中間転写体１３０上に重畳転写された合成カラートナー画像の記録材Ｐへの転写は、給紙カセット１０からレジストローラ１２、転写前ガイドを通過して中間転写体１３０と２次転写ローラ１１との当接ニップに所定のタイミングで記録材Ｐが給送され、同時に２次転写バイアスがバイアス電源からに印加される。この２次転写バイアスにより中間転写体１３０から記録材Ｐへ合成カラートナー画像が転写される。  
以下、同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次中間転写体１３０上に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。
【００３３】
一次転写が終了した感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、それぞれのクリーナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにより転写残トナーをクリーニング、除去され、引き続き次の潜像の形成に備えられる。尚、転写ベルト１３０上に残留したトナー及びその他の異物は、転写ベルト１３０の表面にクリーニングウエブ（不織布）１９を当接させて拭い取るようにしている。
【００３４】
トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、定着器９ａ，９ｂへ順次導入され、転写材に熱と圧力を加えることで定着される。
【００３５】
図３は定着装置の具体例として、熱ローラ方式の定着装置の基本構成を示すもので、この定着装置は、加熱体たるハロゲンランプヒータ５６を内包する円筒状芯金７１の表面に離型性層７０を設けた定着ローラ５１と、棒状芯金７３の周囲に耐熱性ゴム層７２を設け、更にその表面に離型性層７０を形成した加圧ローラ５２で構成されており、両者の対向ニップ部で記録材Ｐの搬送を行うと同時に熱と圧力によってトナーを記録材Ｐに定着させるものであり、カラー用の定着装置では定着ローラ５１の表面の離型性層７０の代わりにシリコーンオイルを含浸させたシリコーンゴム層を用いたものもある。又、定着ローラ５１には不図示のサーミスタが接触又は非接触に配設されており、温度調節回路を介してヒータへの電圧を制御することにより定着ローラ５１の表面の温度調節を行っている。
【００３６】
次に、図２に基づき本実施の形態で検討した定着部９ａ，９ｂについて更に詳細に説明する。２つの定着器９ａ，９ｂは全く同じものを同じ条件で使用している。
【００３７】
定着ローラ５１は、外径φ７５．０ｍｍのＡｌから成る中空芯金上に、シリコーンゴムを２．５ｍｍ成形し、更にその表面に３０μｍ厚みのＰＦＡチューブを被覆した外径φ８０ｍｍの定着ローラを用いた。又、定着ローラ５１内部にハロゲンヒータを用い、不図示の温度センサーと不図示の温度制御回路によって表面温度を１７０℃に温調した。
【００３８】
加圧ローラ５２は、外径φ７６ｍｍのＡｌから成る中空芯金７３の周囲にシリコーンゴムから成る弾性層７２を２．０ｍｍ設け、更にその表面に３０μｍ厚みのＰＦＡチューブを被覆、外径φ８０ｍｍとし、定着ローラ５１に総圧７０ｋｇｆで加圧され、従動回転されるようにした。又、加圧ローラ５２内部にハロゲンヒータを用い、不図示の温度センサーと不図示の温度制御回路によって表面温度を１４０℃に温調した。
【００３９】
次に、本実施の形態における定着条件の切り替え方法について説明する。
【００４０】
先ず、片面印刷の場合に付いて説明する。
【００４１】
２次転写部を通過した記録材は第１定着器９ａで１回目の定着が行われた後、記録材がコート紙のように、画像に光沢が必要な場合は、そのまま第２定着器９ｂを通過して２回目の定着が行われた後に本体外の排紙トレイ６３に排紙される。
【００４２】
もし画像に光沢が必要ない場合には、第１定着器９ａを通過した後に第２定着器９ｂを通過せず、図に示されたような第２定着回避パスを通過して排紙トレイ６３に排紙される。
【００４３】
次に、両面印刷の場合に付いて説明する。
【００４４】
先ず、第１面（以下、表面）印刷時には、第１定着器９ａで1 回目の定着が行われた後の記録材は第２定着器９ｂを通過せず、回避パスを通過する。その後、反転パスを経て記録材の表裏が反転された後に、第２面（以下、裏面）に画像形成がなされる。
【００４５】
裏面印刷時には片面印刷と同様に、２次転写部を通過した記録材は、第１定着器９ａで１回目の定着が行われた後、記録材がコート紙のように、画像に光沢が必要な場合は、そのまま第２定着器９ｂを通過して２回目の定着が行われた後に本体外の排紙トレイ６３に排紙される。
【００４６】
画像面に対して定着ローラ側が接している場合の定着（表面の定着）を表定着、加圧ローラ側が接している場合の定着（裏面の定着）を裏定着と呼ぶと、両面印刷時の画像面の定着回数としては
表面・・・ 表定着１回＋裏定着２回
裏面・・・ 表定着２回
となる。実際には、裏面は裏定着が１回行われているのであるが、その時には未だ画像が表面しかなく、裏面は白紙状態であるため画像の光沢に及ぼす影響は少ない。
【００４７】
一方、裏定着時には加圧ローラが画像面に接するのであるが、加圧ローラの温調は定着ローラに比べて低く保たれているため、裏定着時に受ける熱量は表定着時に受ける熱量よりも小さい。その結果、表面と裏面の画像面が受ける熱量をほぼ同じ量とすることができる。
【００４８】
以上のように、両面印刷時の表面印刷時と裏面印刷時に第１定着器と第２定着器の使用状態を変えることで、表面と裏面の熱量差をなるべく小さくすることが可能となり、光沢の高い画像を両面に形成する場合であっても、表面と裏面の光沢差を無くすことが可能となる。
【００４９】
又、両面印刷時に表面が受ける熱量が多過ぎることによるホットオフセットや分離不良等の問題も回避することが可能となった。
【００５０】
＜実施の形態２＞
本発明の実施の形態２を図３に基づいて説明する
図３の構成においては、基本的な画像形成部の構成は実施の形態１と同じである。第１定着器９ａを抜けた後、光沢が必要ない画像や、両面印刷時に第２定着器９ｂを回避する回避パスが第２定茶器９ｂの下側を通過する。
【００５１】
而して、本実施の形態においても、実施の形態１と同じ効果が確認できた。
【００５２】
＜実施の形態３＞
本発明に係る画像形成装置の実施の形態３について図４に基づいて説明する。尚、前出の部材と同一の部材には同一の符号を付してある。
【００５３】
実施の形態１では、定着部を加熱ローラと加圧ローラのローラ対としたが、本例では加熱ローラに複数のローラで張架された定着ベルトを当接させ、定着ベルト内から加圧部材で加熱ローラを加圧する構成とした。２つの定着器９ａ，９ｂは全く同じものを同じ条件で使用している。
【００５４】
定着装置９は、図５に詳細に示すように、回転自在に配設された定着ローラ５１と、複数のローラ５５，５６，５７に張架され定着ローラ５１に圧接しながら回転するエンドレスベルト５２とエンドレスベルトを定着ローラ５１へ加圧する加圧パッド７０及び加圧パッド支持部７１とを有した構成となっている。
【００５５】
定着ローラ５１は、Ａｌ、Ｆｅ等から成る芯金上にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体層を被覆した構成になっている。エンドレスベルト５２は、ポリイミド等の樹脂又はニッケル等の金属から成る基材の表面にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体層を被覆した構成になっている。
【００５６】
定着ローラ５１の内部には、ハロゲンランプ等のヒータがそれぞれ配設されている。又、定着ローラ５１には不図示のサーミスタが接触又は非接触に配設されており、温度調節回路を介してヒータへの電圧を制御することにより定着ローラ５１の表面の温度調節を行っている。
【００５７】
ローラ５６は金属から成る分離ローラでエンドレスベルト５２を介して定着ローラ５１に食い込むように加圧することにより定着ローラ５１の弾性体を変形させ転写紙Ｐを定着ローラ５１表面から分離している。
【００５８】
以上のように、定着ローラ５１とエンドレスベルト５２、加圧パッド７０によって定着ニップを形成すると定着ローラ５１の外周に巻き付くように幅広いニップを形成することが可能となり、高速化に対して有利になる。又、従来のローラ対による定着装置の場合はニップ幅を広く取る場合は弾性体層を厚くしなければならず、省エネに対して不利になっていたのに対し、このようなベルトを用いた定着装置では、定着ローラ５１の弾性体層を厚くすることなく広いニップを形成することが可能となるので、弾性体層による熱伝達のロスを防ぐことが可能となり、省エネに有効である。
【００５９】
本実施の形態の構成により、毎分１００枚、プロセススピード５００ｍｍ／ｓｅｃで他の条件は同じとして実施の形態１と同様の実験を行ったところ、上記定着条件でも同様の効果があることが確認できた。
【００６０】
以上のように、定着ローラ及び定着ベルトによって定着ニップを広くし、記録材に十分熱を加える構成とすることによって、高生産性の画像形成装置でも同様の効果を得られることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、画像を記録材上に形成してハードコピーを得る複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の定着装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の定着装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
３      感光ドラム（像担持体）
９      定着器
５１    定着ローラ
５２    加圧ローラ又は定着ベルト
７０    加圧パッド
１３０  中間転写体
【図１】
2005258263.tif 000003
【図２】
2005258263.tif 000004
【図３】
2005258263.tif 000005
【図４】
2005258263.tif 000006
【図５】
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