JP2004012580A - 両面画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表裏両面の光沢差を低減しつつ転写材としての紙のカール増大を抑制し、安定した転写や定着が行われ高画質が得られる電子写真方式の両面画像形成装置を提供すること。
【解決手段】加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Ｔｈと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Ｔｐが各々制御でき、前記Ｔｈと前記Ｔｐの設定温度差ΔＴが異なる装置作動モードを複数備えることを特徴とする両面画像形成装置。
【選択図】　　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表裏両面の光沢差を低減しつつ転写材のカールの増大を抑制し、安定した転写や定着が行える両面画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
転写材の第１面にトナー画像を形成し熱定着後、第２面にトナー画像を形成し熱定着するような両面画像形成装置の熱定着プロセスにおいては、第１面のトナー像が熱定着プロセスを２回通過するのに対し、第２面のトナー像が熱定着プロセスを１回のみ通過するために、両面画像の表裏の光沢差が問題となることがある。両面光沢差を低減するための技術手段としては、特開平５−１８８８０７号に記載されているように、既に定着されている第１面のトナー画像に接し第２面の未定着トナーに接しない加圧ローラの設定温度Ｔｐを、既に定着されている第１面のトナー画像に接せず第２面の未定着トナーに接する加熱ローラの設定温度Ｔｈの２０〜８０％とすることが知られている。しかしながら、加熱ローラの温度に対して加圧ローラの温度を低くすればするほど、定着後の転写材としての紙の含水率の表裏差を生じさせ、定着後の紙にバックカールを生じさせてしまう。この現象は、含水率が高く、特に印字率の低い画像の場合に顕著となり、その場合は第２面の画像形成時にフェイスカールが大きくなることとなり、転写前のトナー担持体としての感光体又は中間転写体の転写部での曲率をカール量が上回る場合は、第２面の画像転写時に分離不良や画像はじきの現象が顕著になってしまう。
【０００３】
図８の説明図に示すように、転写材の、転写や定着がなされる側の面をフェイス面といい、その反対面をバック面という。そしてバック面側に曲率中心があるカールをバックカールといい、フェイス面側に曲率中心があるカールをフェイスカールという。本発明の両面画像形成装置においては、定着直後の転写材はその定着面即ちその場合のフェイス面に対して反対面即ちその場合のバック面側に曲率中心があるのでバックカールになっているが、それが裏面画像形成のため再び転写位置に再搬送されると、その時転写される側の面がフェイス面になり、既に定着された面がバック面になっている。従ってこの位置では転写材Ｐはフェイスカールになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述のような両面画像形成装置における不具合を排除し、表裏両面の光沢差を低減しつつ転写材としての紙のカール増大を抑制し、安定した転写や定着が行われ高画質が得られる電子写真方式の両面画像形成装置を提供することを課題目的にするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的は次の技術手段（１）〜（１５）項の何れか１項によって達成される。
【０００６】
（１）　加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Ｔｈと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Ｔｐが各々制御でき、前記Ｔｈと前記Ｔｐの設定温度差ΔＴが異なる装置作動モードを複数備えることを特徴とする両面画像形成装置。
ここにΔＴ＝Ｔｈ−Ｔｐである。
【０００７】
（２）　前記転写材の光沢度を検知する光沢度センサを備え、前記転写材の光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔＴを正の値で且つ大きくすることを特徴とする（１）項に記載の両面画像形成装置。
【０００８】
（３）　前記転写材に形成されるべき画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔＴを正の値で且つ大きくすることを特徴とする（１）項に記載の両面画像形成装置。
【０００９】
（４）　少なくとも未定着トナーに接触しない側の前記加圧部材に近接させて冷却手段を備えたことを特徴とする（１）〜（３）項の何れか１項に記載の両面画像形成装置。
【００１０】
（５）　加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Ｔｈと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Ｔｐが各々制御でき、未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Ｔｐが異なる装置作動モードを複数備えることを特徴とする両面画像形成装置。
【００１１】
（６）　前記転写材の光沢度を検知する光沢度センサを備え、前記転写材の光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、前記Ｔｐを小さくすることを特徴とする（５）項に記載の両面画像形成装置。
【００１２】
（７）　前記転写材に形成されるべき画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記Ｔｐを小さくすることを特徴とする（５）項に記載の両面画像形成装置。
【００１３】
（８）　少なくとも未定着トナーに接触しない側の前記加圧部材に近接させて冷却手段を備えたことを特徴とする（５）〜（７）項の何れか１項に記載の両面画像形成装置。
【００１４】
（９）　加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、前記加熱部材の設定温度Ｔｈと前記加圧部材の設定温度Ｔｐが各々制御でき、前記Ｔｈと前記Ｔｐの設定温度差ΔＴは表裏の画像光沢度差が１０以下となるような値に設定され、第１面の画像定着後に第２面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が転写を行うときのトナー担持体の曲率以下になるようなカール低減手段を備えたことを特徴とする両面画像形成装置。
ここにΔＴ＝Ｔｈ−Ｔｐである。
【００１５】
（１０）　前記転写材の給紙部にヒータを備えたことを特徴とする（９）項に記載の両面画像形成装置。
【００１６】
（１１）　前記熱定着装置の下流側にカール低減手段としてのデカーラを備えたことを特徴とする（９）項に記載の両面画像形成装置。
【００１７】
（１２）　加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Ｔｈと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Ｔｐが各々制御でき、未定着トナーに接触しない加圧部材の設定温度Ｔｐは表裏の画像光沢度の差が１０以下となるような値に設定され、第１面の画像定着後に第２面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が転写を行うときのトナー担持体の曲率以下になるようなカール低減手段を備えたことを特徴とする両面画像形成装置。
【００１８】
（１３）　前記転写材の給紙部にヒータを備えたことを特徴とする（１２）項に記載の両面画像形成装置。
【００１９】
（１４）　前記熱定着装置の下流側にカール低減手段としてのデカーラを備えたことを特徴とする（１２）項に記載の両面画像形成装置。
【００２０】
（１５）　前記加熱部材及び前記加圧部材がいずれも弾性層を持ち、最表層は少なくともＰＦＡを含む離型層を有し、未定着トナーが接する加熱部材より未定着トナーが接しない加圧部材の方が歪みが小さく、使用するトナーが低融点ワックスを含有するものであり、前記加熱部材には離型剤が塗布されないことを特徴とする（１）〜（１４）項の何れか１項に記載の両面画像形成装置。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００２２】
図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態を示す断面構成図である。
このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７と、給紙搬送手段２１及び定着手段としての熱定着装置２４とから成る。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。
【００２３】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。
【００２４】
無端ベルト状中間転写体ユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第２の像担持体としての無端ベルト状中間転写体７０を有する。
【００２５】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより、回動する無端ベルト状中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙部２０内に収容された記録媒体としての転写材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段５Ａに搬送され、転写材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された転写材Ｐは、熱定着装置２４により定着処理され、場合によってはその下流側に設置したカール低減手段であるデカーラ８０を通って排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００２６】
以上は転写材Ｐの片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材１７０が切り替わり、用紙案内部１７７が開放され、転写材Ｐは破線矢印の方向に搬送される。
【００２７】
更に、搬送機構１７８により転写材Ｐは下方に搬送され、用紙反転部１７９によりスイッチバックさせられ、転写材Ｐの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット１３０内に搬送される。
【００２８】
転写材Ｐは両面複写用給紙ユニット１３０に設けられた搬送ガイド１３１を給紙方向に移動し、給紙ローラ１３２で転写材Ｐを再給紙し、転写材Ｐを搬送路２２に案内する。
【００２９】
このように再び、上述したように二次転写の位置に転写材Ｐを搬送し、転写材Ｐの裏面にトナー画像を転写し、熱定着装置２４で定着した後、排紙トレイ２６に排紙する。
【００３０】
また、二次転写手段５Ａにより転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材Ｐを曲率分離した無端ベルト状中間転写体７０は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。
【００３１】
画像形成処理中、一次転写ローラ５Ｋは常時、感光体１Ｋに圧接している。他の一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに圧接する。
【００３２】
二次転写手段５Ａは、ここを転写材Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体７０に圧接する。
【００３３】
また、装置本体Ａから筐体８を支持レール８２Ｌ，８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。
【００３４】
筐体８は、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とから成る。
【００３５】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット７は、ローラ７１，７２，７３，７４を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体７０、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、及びクリーニング手段６Ａとから成る。
【００３６】
筐体８の引き出し操作により、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とは、一体となって、本体Ａから引き出される。
【００３７】
筐体８の図示左側の支持レール８２Ｌは、無端ベルト状中間転写体７０の左方で、熱定着装置２４の上方空間部に配置されている。筐体８の図示右側の支持レール８２Ｒは、最下部の現像手段４Ｋの下方付近に配置されている。支持レール８２Ｒは、現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを筐体８に着脱する動作に支障を来さない位置に配置されている。
【００３８】
本発明の第１の発明は、このように加熱部材としての加熱ローラ２４０と加圧部材としての加圧ローラ２５０を圧接回転し形成されるニップ部に転写材Ｐを通過させることにより該転写材Ｐ上の未定着トナーを固着させる熱定着装置２４を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱ローラ２４０の設定温度Ｔｈと未定着トナーに接触しない前記加圧ローラ２５０の設定温度Ｔｐが各々制御でき、前記Ｔｈと前記Ｔｐの設定温度差ΔＴが異なる装置作動モードを複数備えている両面画像形成装置である。ここにΔＴ＝Ｔｈ−Ｔｐである。
【００３９】
その場合、前記転写材Ｐの光沢度を検知する光沢度センサ２５９Ａを備え、前記転写材Ｐの光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔＴを正の値で且つ大きくすることが好ましい。
【００４０】
また、前記転写材Ｐに形成されるべき画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔＴを正の値で且つ大きくすることが好ましい。
【００４１】
更に、前記ΔＴの変更時の待機時間がなるべく短くなるように、少なくとも未定着トナーに接触しない側の加圧ローラ２５０に近接させて、図３の模式図に示すように冷却ローラ２５８のような冷却手段を備えることが望ましい。この冷却ローラ２５８はΔＴ変更時のみ接触するようにし、加圧ローラを回転させながら従動回転することが望ましい。
【００４２】
本発明の第２の発明は、加熱部材としての加熱ローラ２４０と加圧部材としての加圧ローラ２５０を圧接回転し形成されるニップ部に転写材Ｐを通過させることにより該転写材Ｐ上の未定着トナーを固着させる熱定着装置２４を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、前記加熱ローラ２４０の設定温度Ｔｈと前記加圧ローラ２５０の設定温度Ｔｐが各々制御でき、未定着トナーに接触しない前記加圧ローラ２５０の設定温度Ｔｐが異なる装置作動モードを複数備えている両面画像形成装置である。
【００４３】
その場合、前記転写材Ｐの光沢度を検知する光沢度センサ２５９Ａを備え、前記転写材Ｐの光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、前記Ｔｐを小さくすることが好ましい。光沢度センサ２５９Ａは給紙手段の前後付近に設置しても良い。
【００４４】
また、前記転写材Ｐに形成される画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記Ｔｐを小さくすることが好ましい。
【００４５】
更に、前記Ｔｐの変更時の待機時間がなるべく短くなるように少なくとも未定着トナーに接触しない側の加圧ローラ２５０に近接させて冷却ローラ２５８のような冷却手段を備えることが好ましい。
【００４６】
この冷却ローラ２５８はΔＴ変更時のみ接触するようにし、加圧ローラを回転させながら従動回転することが望ましい。
【００４７】
本発明の第３の発明は、加熱部材としての加熱ローラ２４０と加圧部材としての加圧ローラ２５０を圧接回転し形成されるニップ部に転写材Ｐを通過させることにより該転写材Ｐ上の未定着トナーを固着させる熱定着装置２４を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、前記加熱ローラ２４０の設定温度Ｔｈと前記加圧ローラ２５０の設定温度Ｔｐが各々制御でき、前記Ｔｈと前記Ｔｐの設定温度差ΔＴは表裏の画像光沢度差が１０以下となるような値に設定され、第１面の画像定着後に第２面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が、転写を行うときのトナー担持体としての無端ベルト状中間転写体７０の曲率以下になるようなカール低減手段を備えている両面画像形成装置である。ここにΔＴ＝Ｔｈ−Ｔｐである。
【００４８】
尚、表裏の硬度はデカーラ８０の近傍に設けた光沢度センサ２５９Ｂによって読み取られ、表裏の硬度差も算出される。
【００４９】
この場合、前記転写材Ｐの給紙部２０にヒータとして自己温度制御機能を持つＰＴＣヒータ２０Ｈを備えていることが好ましい。
【００５０】
このことにより転写材Ｐの含水率の上昇を抑制でき、第１面定着後のバックカールを低減することができる。
【００５１】
また、前記熱定着装置２４の下流側に備えるカール低減手段としては図１の断面構成図や図５の正面図に示すようなデカーラ８０又は図９の断面構成図の中のデカーラ８０Ａであることが好ましい。このことにより第１面定着後のバックカールを低減することができる。因みにデカーラ８０は片面定着して回収する場合にも、両面定着して回収する場合にも適用可能であり、デカーラ８０Ａは両面定着して回収する場合及び片面定着後反転して回収する場合に適用可能である。
【００５２】
本発明の第４の発明は、加熱部材としての加熱ローラ２４０と加圧部材としての加圧ローラ２５０を圧接回転し形成されるニップ部に転写材Ｐを通過させることにより該転写材Ｐ上の未定着トナーを固着させる熱定着装置２４を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、前記加熱ローラ２４０の設定温度Ｔｈと前記加圧ローラ２５０の設定温度Ｔｐが各々制御でき、未定着トナーに接触しない加圧部材の設定温度Ｔｐは表裏の画像光沢度差が１０以下となるような値に設定され、第１面の画像定着後に第２面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が、転写を行うときのトナー担持体としての無端ベルト状中間転写体７０の曲率以下になるようなカール低減手段を備えている両面画像形成装置である。
【００５３】
この場合、前記転写材Ｐの給紙部２０にヒータとして自己温度制御機能を持つＰＴＣヒータ２０Ｈを備えることが好ましい。このことにより転写材Ｐの含水率の上昇を抑制でき、第１面定着後のバックカールを低減することができる。
【００５４】
また、前記熱定着装置２４の下流側に備えるカール低減手段としては図１の断面構成図や図５の正面図に示すようなデカーラ８０又は図９の断面構成図に示すようなデカーラ８０Ａであることが好ましい。このことにより第１面定着後のバックカールを低減することができる。
【００５５】
全体的に、本発明においては、前記加熱ローラ２４０及び前記加圧ローラ２５０は、いずれも弾性層を持ち、未定着トナーが接する加熱ローラ２４０より未定着トナーが接しない加圧ローラ２５０の方が歪みが小さく、使用するトナーは低融点ワックスを含有するものであり、前記加熱ローラ２４０には離型剤が塗布されてないことが好ましい。このことによりオイルレス定着が可能になる。
【００５６】
本出願人は、両面光沢度差は転写材（メディア）Ｐの光沢度が大きいほど両面光沢差が生じやすいこと、また、光沢度が大きい塗工紙のような転写材（メディア）Ｐほど定着工程通過後のカールが小さいことを見出した。そこで、請求項１に記載のように、光沢度が小さい転写材（メディア）Ｐに対しては転写材としての紙のカールを重視して前記加熱部材の設定温度Ｔｈと前記加圧部材の設定温度Ｔｐの温度差ΔＴを小さく設定し、光沢度が大きい転写材（メディア）Ｐに対しては両面光沢度差を重視して加熱部材及び加圧部材の温度差ΔＴを大きく設定するように複数の温度設定モードを備えることにより、様々な転写材Ｐに対して両面光沢差の低減、転写材としての紙カールの抑制を両立させることが可能になる。請求項２、３のように光沢度の高い転写材Ｐに対してはプロセス速度を落としトナー画像の光沢度が上昇するような制御を加えると、より転写材（メディア）Ｐとトナー画像の光沢がマッチングするようになる。
【００５７】
なお、加熱部材及び加圧部材の温度差を一定に保っても未定着トナーに接触しない加圧部材の設定温度Ｔｐが所定値（トナー熱物性や定着ニップ条件に依存する値）になってしまうと表裏の光沢差はやはり生じてしまうことがあり、その場合は、請求項５〜７のようにＴｐそのものを小さくすることが効果的である。なお、未定着トナーに接触しない加圧部材の設定温度Ｔｐを低く切り換える場合は、加圧部材の自然冷却を待っていると非常に長いウエイトタイムを生じてしまう。そのため図３の模式図に示すように請求項４、８に記載されているような冷却ローラ２５８等の冷却手段を備えていることが望ましい。
【００５８】
また、請求項９〜１４に記載のあるように、表裏光沢差が目視で判り難いレベルである１０以下にするように、加熱部材及び加圧部材の設定温度を決定しつつ、しかしこのままでは第１面定着後にバックカールを生じやすくまた第２面の転写不良を起こしやすいので、転写材としての紙が高湿になってよりバックカールを生じやすくならないように、給紙部２０にヒータ２０Ｈを設けたり、前述の図５の正面図や図９の断面構成図に示すように第１面の定着工程後に生じたバックカールを機械的に低減するような手段を設けることが望ましい。
【００５９】
尚、ヒータ２０Ｈは自己温度制御機能を持ち通電時の出力を断続的に使用しても長期に安定しているヒータであるＰＴＣヒータを用いた。また請求項１５に記載のあるような構成としてオイルレス定着にすると、より高画質化が図れる。
【００６０】
これらの制御関係を纏めると図６の回路図のようになる。
表１に示すように画像光沢レベルと加熱ローラの制御温度と加圧ローラの制御温度の適正関係を示す制御テーブルがあり、また、表２に示すように転写材の光沢レベルと加熱ローラの制御温度と加圧ローラの制御温度の適正関係を示す制御テーブルがある。
【００６１】
【表１】

【００６２】
【表２】

【００６３】
図６及び図７に示すように操作部上で画像光沢レベルの選択が行われるか、又は図１、図９、図１０に示すように、給紙部２０にある転写材Ｐの光沢度センサ２５９Ａによって転写材Ｐの光沢が検知されると上記した制御テーブルに基づいて制御手段が作動し、加熱ローラ２４０の加熱源２４２が表面温度センサ２４６によって計測されながら、また加圧ローラ２５０の加熱源２５２が表面温度センサ２５６によって計測されながら設定値になるように制御される。尚光沢度はＪＩＳ２８７４１に基づき入受光角７５°にした測定法及び図１０に示す光沢度センサ２５９Ａによって検知される。また、装置内の湿度センサの検出により湿度が高湿になることに基づいて給紙部２０のＰＴＣヒータ２０Ｈを作動させてカールを弱めたりすることができる。なお、ＰＴＣヒータ２０Ｈは湿度検知によらず常時ＯＮさせておいても良い。
【００６４】
このように表１及び表２に基づき下記のような制御ができる。
Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３且つＴｈ１−Ｔｐ１＜Ｔｈ２−Ｔｐ２＜Ｔｈ３−Ｔｐ３としたり、
Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３且つＴｐ１＞Ｔｐ２＞Ｔｐ３としたりする。
【００６５】
但し表２においてはＡ＜Ｂ＜Ｃである。
実施の形態例
次に実施の形態例１，２，３，４について説明するが各実施の形態例の共通仕様の記述を行う。
【００６６】
加熱ローラ２４０は図４の正面断面図に示すように、芯金２４１上に弾性体２４３としてリシリコーンゴム層を設け、その上に離型層２４４としてＰＦＡ樹脂コーティング又はチュービングを行ったものを用いた。芯金内側には加熱源２４２としてハロゲンランプを装着し、加熱ローラ２４０の表面に温度センサ２４６を設け、検知温度でランプの出力を制御した。
【００６７】
加圧ローラ２５０は芯金２５１上に弾性体２５３としてシリコーンゴム層を設け、その上に離型層２５４としてＰＦＡ樹脂コーティングか又はチュービングを行ったものを用いた。芯金２５１の内側には加熱源２５２としてハロゲンランプを装着し、加圧ローラ２５０の表面に温度センサ２５６を設け、検知温度でランプの出力を制御した。
【００６８】
図２，図３の模式図に示すように、加熱ローラの温度センサ２４６で検出して制御される設定温度をＴｈとし、加圧ローラの温度センサ２５６で検出して制御される設定温度をＴｐとした。そして、加熱ローラの製品硬度＜加圧ローラの製品硬度となるようにした。この製品硬度は高分子計器（株）製Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度計にて測定した値である。
【００６９】
トナーは低融点ワックス入りのスチレンアクリル重合トナー（Ｓｔ−Ａｃ重合トナー）を用いた。シリコーンオイル塗布は行わなかった。
【００７０】
ここで加熱部材及び加圧部材として加熱ローラ２４０及び加圧ローラ２５０を用いたが、ベルト形状のものであっても良い。
【００７１】
図１１の側面図に示すように冷却ローラ２５８はアルミニウム等の芯金にＰＦＡ樹脂をコーティング或いはチュウビングしたものを用いた。芯金にヒートパイプを挿入し端部を冷却するファン等の手段があるが冷却は効果的である。
【００７２】
実施の形態例１
上記共通仕様条件で、次の表３のテーブルに示されるように検知光沢度の大きさの範囲に応じて、加熱ローラ２４０及び加圧ローラ２５０がテーブル上の例えば３種類の何れかの適合する温度やプロセス速度に自動設定され制御されるようにした。
【００７３】
【表３】

【００７４】
実施の形態例２
上記共通仕様条件で、次の表４のテーブルに示されるように検知光沢度の大きさの範囲に応じて、加熱ローラ２４０及び加圧ローラ２５０がテーブル上の例えば３種類の何れかの適合する温度やプロセス速度に自動設定されて制御されるようにした。
【００７５】
【表４】

【００７６】
実施の形態例３
上記共通仕様条件で、次の表５のように複数の画像光沢度の何れかが操作部で選択されて入力されることにより、加熱ローラ２４０及び加圧ローラ２５０がテーブル上の対応する例えば３種類の何れかの温度やプロセス速度に自動設定されて制御されるようにした。
【００７７】
【表５】

【００７８】
実施の形態例４
上記共通仕様条件で、次の表６のように複数の画像光沢度の何れかが操作部で選択されて入力されることにより、加熱ローラ２４０及び加圧ローラ２５０がテーブル上の対応する例えば３種類の何れかの温度やプロセス速度に自動設定されて制御されるようにした。
【００７９】
【表６】

【００８０】
実施の形態例５
上記共通仕様条件で、加圧ローラ２５０の設定温度Ｔｐは各種転写材に対して光沢差が生じない程度に低く設定し、紙カール低減手段を持たせた。
▲１▼温度設定は常にＴｈを１８０℃、Ｔｐを１２０℃にし、
▲２▼給紙部に、自己温度制御機能を持ち通電時の出力が断続的に使用しても長期に安定しているヒータであるＰＴＣヒータを備えるようにした。これによって定着工程後転写材のフェースカールの曲率が転写前のトナー担持体の転写部での曲率（たとえば２次転写バックアップローラ７４の曲率）より小さくなるように、高湿環境下での紙含水率上昇を抑制するようにした。前記ＰＴＣヒータは装置内又は装置外にある湿度検知センサの出力によって、高湿時以外は作動しないようにしても良い。
【００８１】
実施の形態例６
上記共通仕様条件で、加圧ローラ２５０の設定温度Ｔｐは物性仕様の異なる各種の転写材に対しても光沢差が生じない程度に低く設定し、図４の正面図に示すような紙カールを低減する手段を持たせた。
▲１▼温度設定は常にＴｈを１８０℃、Ｔｐを１２０℃にし、
▲２▼定着工程の下流側にカール曲率が転写前のトナー担持体の転写部での曲率（たとえば２次転写バックアップローラ７４の曲率）より小さくなるように、定着工程後であって、第２面への転写前の間に、定着後のバックカールが平ら方向かもしくはフェイスカールになるようなニップ形状のローラ対を図５の正面図に示すようにデカーラ８０又は図９の断面構成図に示すようにデカーラ８０Ａとして設ける。
【００８２】
このような実施の形態例１〜６では表裏両面の光沢度の差が目立つことなくカールも正常であり、裏面転写時に中間転写体への巻き付きも起こらず高画質の画像の得られる両面画像形成装置が提供可能であることを確認した。
【００８３】
尚、画像形成プロセスが中間転写体を使用せず感光体に直接転写するプロセスであっても、カールの曲率が感光体の曲率よりも小さいようにできればよい。
【００８４】
【発明の効果】
本発明により、第１面（表面）のトナー画像が接し第２面（裏面）の未定着トナーに接しない加圧ローラの設定温度Ｔｐや、既に定着されている第１面のトナー画像に接せず第２面の未定着トナーに接する加熱ローラの設定温度Ｔｈやその温度差を転写材の光沢度を検知した結果に基づいて制御することにより、表裏両面の光沢差を低減しつつ転写材としての紙のカール増大を抑制し、安定した転写や定着が行われ高画質が得られる電子写真方式の両面画像形成装置を提供することができるようになった。
【００８５】
また、本発明によりＴｐやＴｈやその差を制御してどのような転写材に対しても光沢差が小さくなるような値にし且つ定着前の転写材としての紙の含水率上昇を抑制したり定着後にデカーラを設けたりして、表裏の光沢差を低減しつつ転写材としての紙のカールの増大を抑制し、安定した転写や定着が行われ高画質が得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の実施の形態の一例を示す断面構成図である。
【図２】加熱ローラと加圧ローラ及びその温度センサの配置を示す模式図である。
【図３】加熱ローラと加圧ローラ及びその温度センサの配置と冷却ローラの配置を示す模式図である。
【図４】加熱ローラと加圧ローラに転写材が挟持されて定着が行われる状態を示す正面断面図である。
【図５】熱定着装置とその下流側に置かれたデカーラの配置を示す正面図である。
【図６】本発明に用いる制御回路図である。
【図７】本発明に用いる操作部の転写材光沢度のグレードの入力部である。
【図８】バックカールとフェイスカールの説明図である。
【図９】本発明の画像形成装置の実施の形態の他の一例を示す断面構成図である。
【図１０】光沢度センサの概略図である。
【図１１】冷却ローラの側面図である。
【符号の説明】
２０　給紙部
２０Ｈ　ヒータ
２４　熱定着装置
８０，８０Ａ　デカーラ（カール低減手段）
２４０　加熱ローラ
２４１，２５１　芯金
２４２，２５２　加熱源
２４３，２５３　弾性体
２４４，２５４　離型層
２４６　加熱ローラの温度センサ
２５０　加圧ローラ
２５６　加圧ローラの温度センサ
２５８　冷却ローラ
２５９Ａ，２５９Ｂ　光沢度センサ

Claims (15)

1. 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Ｔｈと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Ｔｐが各々制御でき、前記Ｔｈと前記Ｔｐの設定温度差ΔＴが異なる装置作動モードを複数備えることを特徴とする両面画像形成装置。
   ここにΔＴ＝Ｔｈ−Ｔｐである。
2. 前記転写材の光沢度を検知する光沢度センサを備え、前記転写材の光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔＴを正の値で且つ大きくすることを特徴とする請求項１に記載の両面画像形成装置。
3. 前記転写材に形成されるべき画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔＴを正の値で且つ大きくすることを特徴とする請求項１に記載の両面画像形成装置。
4. 少なくとも未定着トナーに接触しない側の前記加圧部材に近接させて冷却手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の両面画像形成装置。
5. 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Ｔｈと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Ｔｐが各々制御でき、未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Ｔｐが異なる装置作動モードを複数備えることを特徴とする両面画像形成装置。
6. 前記転写材の光沢度を検知する光沢度センサを備え、前記転写材の光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、前記Ｔｐを小さくすることを特徴とする請求項５に記載の両面画像形成装置。
7. 前記転写材に形成されるべき画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記Ｔｐを小さくすることを特徴とする請求項５に記載の両面画像形成装置。
8. 少なくとも未定着トナーに接触しない側の前記加圧部材に近接させて冷却手段を備えたことを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載の両面画像形成装置。
9. 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、前記加熱部材の設定温度Ｔｈと前記加圧部材の設定温度Ｔｐが各々制御でき、前記Ｔｈと前記Ｔｐの設定温度差ΔＴは表裏の画像光沢度差が１０以下となるような値に設定され、第１面の画像定着後に第２面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が転写を行うときのトナー担持体の曲率以下になるようなカール低減手段を備えたことを特徴とする両面画像形成装置。
   ここにΔＴ＝Ｔｈ−Ｔｐである。
10. 前記転写材の給紙部にヒータを備えたことを特徴とする請求項９に記載の両面画像形成装置。
11. 前記熱定着装置の下流側にカール低減手段としてのデカーラを備えたことを特徴とする請求項９に記載の両面画像形成装置。
12. 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Ｔｈと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Ｔｐが各々制御でき、未定着トナーに接触しない加圧部材の設定温度Ｔｐは表裏の画像光沢度の差が１０以下となるような値に設定され、第１面の画像定着後に第２面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が転写を行うときのトナー担持体の曲率以下になるようなカール低減手段を備えたことを特徴とする両面画像形成装置。
13. 前記転写材の給紙部にヒータを備えたことを特徴とする請求項１２に記載の両面画像形成装置。
14. 前記熱定着装置の下流側にカール低減手段としてのデカーラを備えたことを特徴とする請求項１２に記載の両面画像形成装置。
15. 前記加熱部材及び前記加圧部材がいずれも弾性層を持ち、最表層は少なくともＰＦＡを含む離型層を有し、未定着トナーが接する加熱部材より未定着トナーが接しない加圧部材の方が歪みが小さく、使用するトナーが低融点ワックスを含有するものであり、前記加熱部材には離型剤が塗布されないことを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項に記載の両面画像形成装置。

Images