JP2004191774A - Double-sided transfer method, double-sided transfer device, image forming method, and image forming apparatus - Google Patents

Double-sided transfer method, double-sided transfer device, image forming method, and image forming apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate cost increase, jamming and speed reduction of double-sided transfer due to switchback of transfer paper P; to eliminate the cost increase and deterioration in maintainability due to formation of toners different from each other in polarity; to suppress dislocation in superposition when a tandem system is adopted as well as to suppress degradation in image quality due to adhesion of paper powder from transfer paper P to each photoreceptor; and to prevent spotting of image's peripheries due to imparting of charges to a second face of transfer paper P by a transfer charger, with respect to an image forming apparatus by a one-pass double-sided transfer system. <P>SOLUTION: A static transfer system is adopted for a plurality of primary transfer nips which are contact parts of photoreceptors and a primary intermediate transfer belt, and for a secondary transfer nip which is a contact part of the primary intermediate transfer belt 8 and a secondary intermediate transfer belt 16, and a heat transfer system is adopted to transfer from the secondary intermediate transfer belt 16 onto transfer paper P. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆる１パス方式によって転写紙等の記録体の両面に画像を転写する両面転写方法、並びにこれを用いる両面転写装置、画像形成方法及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、記録体の両面にトナー像等の可視像を転写する両面転写方式として、いわゆるスイッチバック方式のものを採用した画像形成装置が知られている（例えば特許文献１等）。スイッチバック方式とは、記録体を転写手段と定着手段とに通してその一方の面だけに可視像を定着せしめた後、記録体を反転させて再び転写手段と定着手段とにスイッチバックさせる方式である。かかるスイッチバック方式を用いる画像形成装置においては、定着手段に一旦通した記録体を反転させてスイッチバックさせるための複雑なスイッチバック機構が必要になってコスト高になるという不具合があった。また、記録体のスイッチバックによって両面転写の高速化が困難になるという不具合もあった。更には、スイッチバック前の記録体を定着手段内で加熱してカールさせてしまい、スイッチバック時にジャムを発生させ易くなるという不具合もあった。
【０００３】
そこで、記録体を内部の搬送経路内に１回だけ通過させる間に、その両面に可視像を転写するいわゆる１パス両面転写を行う画像形成装置が種々提案されている。かかる１パス両面転写によれば、記録体のスイッチバックを行う必要がないので、スイッチバック機構の付設によるコストアップやスイッチバック時のジャムを解消することができる。また、スイッチバックによって両面転写の高速化を妨げるといった事態も解消することができる。
【０００４】
上記１パス両面転写には、像担持体上の可視像を記録体の両面に対してそれぞれ直接的に転写する直接転写方式と、少なくとも記録体の一方の面に対しては中間転写体を介して可視像を間接的に転写する間接転写方式とがある。
【０００５】
上記直接転写方式の１パス両面転写を行う画像形成装置としては、例えば、特許文献２に記載のものが知られている。この画像形成装置は、互いに帯電極性（以下、単に極性という）の異なるトナーからなる２種類のトナー像をそれぞれ個別に形成するための第１感光体、第２感光体を有している。互いに極性の異なるトナー像を形成するのは、次の理由による。即ち、互いに同じ極性の２つのトナー像を、記録体を介して向かい合わせながら、それぞれ記録体に向けて静電移動させることは極めて困難である。一方のトナー像を記録体の一方の面に向けて静電移動させようとすると、もう一方のトナー像を記録体のもう一方の面から遠ざける方向に静電移動させてしまうからである。これは、２つのトナー像を両者間に介在する記録体に向けてそれぞれ反対方向に同時に静電移動させる電界を形成することができないからである。たとえ、所定の周期で方向の反転する交番電界を形成して対処しようとしても、電界の向きを途中で逆転させてしまうため、逆転時に何れか一方のトナー像を記録体から転写元に向けて逆移動させてしまう。そこで、互いに極性の異なるトナー像を形成するための第１感光体、第２感光体を対向配設し、その対向部に記録体を通すのである。すると、例えば、両感光体間に負極性のトナー像を第１感光体側から第２感光体側に静電移動させる電界を形成していれば、第１感光体上の負極性のトナー像を両感光体に挟まれている記録体一方の面に向けて静電移動させる。そして、この静電移動によって一方の面に転写することができる。同時に、記録体の反対面側では、第２感光体上の正極性のトナー像を第１感光体に向けて静電移動させて、記録体の反対面に転写することができる。しかしながら、かかる構成では、互いに極性の異なるトナー像をそれぞれ別々に形成するための２つの感光体や光書込手段を設ける必要があるため、コストアップを招来してしまう。また、これら感光体や光書込手段について、トナー極性の違いから共通仕様のものを用いることができないため、メンテナンス性を悪化させるという不具合があった。更には、互いに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いた。
【０００６】
一方、上記間接転写方式の１パス両面転写を行う画像形成装置としては、例えば特許文献３に記載のものが知られている。この画像形成装置は、まず、感光体と中間転写ベルトとを対向させて前段転写部において、感光体から中間転写ベルトに第１トナー像を静電転写した後、その感光体上に第１トナー像と同じ極性の第２トナー像を形成する。次に、上記前段転写部に送り込んだ記録体に対し、その第２面に感光体上の第２トナー像を密着させながら、反対側の第１面に中間転写体ベルトの第１トナー像を密着させる。そして、第２トナー像を感光体から記録体の第２面に静電転写する。感光体上の第２トナー像を記録体の第２面に静電転写する際、記録体の第１面に密着している第１トナー像に対しては第１面から離間させてベルト側に移動させる方向の電界を作用させる。このため、第１トナー像については、第１面に静電転写しないままでいる。上記前段転写部を通過させた記録体については、感光体表面から分離して中間転写ベルト表面だけに保持させるようになっており、その第２面を露出させながら後段転写部まで搬送する。この後段転写部には、転写チャージャを、中間転写ベルトの表面に保持されながら搬送される記録体の第２面に所定の間隙を介して対向させるように配設している。この転写チャージャにより、記録体の第２面にトナーとは逆極性の電荷を付与させる。そうすると、記録体の第１面に転写しないままでいた第１トナー像を、その電荷の影響によって中間転写ベルトから第１面に静電転写することができる。かかる構成の画像形成装置においては、記録体のそれぞれの面に転写するための２つのトナー像を互いに同じ極性のトナーで形成することができるので、上述したメンテナンス性の悪化を解消することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−６１２８８号公報
【特許文献２】
特開平２−２５９６７０号公報
【特許文献３】
特開平１０−１４２８６９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献３に記載の画像形成装置においては、記録体として転写紙等の紙材を用いると、その紙材の第２面からこれに接触する感光体に紙粉を付着させることがある。そして、付着させた紙粉により、感光体表面における後の作像工程に悪影響を及ぼして画質劣化を引き起こすことがあった。更に、いわゆるタンデム方式を採用すると、重ね合わせズレを引き起こし易くなるという不具合も生ずる。このタンデム方式とは、感光体等の像担持体を複数配設しておき、移動体に保持させた記録体を各像担持体との対向部に順次通していく過程で、各トナー像を重ね合わせて静電転写してカラー画像等の多重像を形成する方式である。記録体を中間転写ベルト表面に保持させながら搬送する際、ベルト表面に厳密に追従させて移動させたいのであるが、ベルト表面で微妙にスリップさせることがある。同画像形成装置のように各トナー像を感光体から記録体に直接重ね合わせる構成にタンデム方式を採用した場合、かかるスリップが起こると、各感光体から記録体への重ね合わせ位置が相対的にずれる。このずれによって重ね合わせズレが生じてしまうのである。
【０００９】
そこで、本発明者らは、２つの中間転写ベルトを用いて間接転写方式の１パス両面転写を行う画像形成装置を開発中である。この画像形成装置（以下、開発装置という）は、１次転写部、前段転写部、後段転写部という３つの転写部を有している。１次転写部では、感光体と第１中間転写ベルトとが当接しており、感光体上の第１トナー像や第２トナー像が第１中間転写ベルトに静電転写される。両可視像は互いに同極性のトナーによって形成される。前段転写部では、第１中間転写ベルトと第２中間転写ベルトとが当接しており、まず、第１中間転写ベルト上の第１トナー像が第２中間転写ベルトに静電転写される。次に、感光体上に第２トナー像が形成される。そして、タイミングを計って送られてきた記録体に対し、その第２面に感光体上の第２トナー像が密着する一方で、その第１面に第２中間転写ベルト上の第１トナー像が密着する。そして、感光体上の第２トナー像が記録体の第２面に静電転写される。このとき、第２中間転写ベルト上の第１トナー像は、上記特許文献３の画像形成装置と同様の理由により、記録体の第１面に静電転写されないままでいる。そして、後段転写部において、上記特許文献３の画像形成装置と同様に記録体の第２面に転写チャージャによるチャージがかけられることで、第２中間転写ベルトから記録体の第１面に転写される。かかる構成では、感光体と記録体とを直接接触させずに１パス両面転写を行うので、記録体から感光体に紙粉を付着させることによる画像劣化を抑えることができる。また、タンデム方式を採用した場合には、第１中間転写ベルト上で微妙にスリップする記録体に各感光体上のトナー像を重ね合わせるのではなく、第１中間転写ベルトそのものに重ね合わせることになる。このため、重ね合わせズレを起こし難い。
【００１０】
ところが、この開発装置や上記特許文献３に記載の画像形成装置においては、画像からその周囲に飛び散ったトナーによる斑点状の汚れを発生させ易いという不具合があった。特に、開発装置では、この斑点状の汚れが顕著であった。そこで、本発明者らがこの原因について鋭意研究を行ったところ、次のようなことを見出した。即ち、これらの装置では、上述の後段転写部で転写チャージャによって記録体の第２面に電荷を付与する際の衝撃により、トナーを第２面上の第２トナー像からその周囲に飛び散らせ易くなる。また、この際、記録体を中間転写ベルト（又は第２中間転写ベルト）の表面に向けて強く押圧しておらず、記録体の第１面と中間転写ベルトとの密着性を良好に確保していない。このため、上記電荷の付与の影響によって第１面上の第１トナー像からもトナーを飛び散らせ易い。更には、重ね合わせ転写の工程や、上述の前段転写部において、いわゆる転写チリという現象が多少なりとも生じてしまう。これは、転写部の入口や出口で放電が生じたり弱電界が形成されたりして、トナー像中のトナーが周囲に飛び散ってしまう現象である。この転写チリによるトナーの飛び散りと、上記後段転写部におけるトナーの飛び散りとが累積されて、斑点状の汚れが視認される程度まで悪化し易くなっていた。特に、開発装置では、上記特許文献３に記載の画像形成装置よりも静電転写工程が１回多くなるため、斑点上の汚れが更に顕著になっていたのである。
【００１１】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次に列記する事項を何れも実現することができる両面転写方法等、並びにこれを用いる両面転写装置、画像形成方法及び画像形成装置を提供することである。
（１）記録体のスイッチバックに起因してコストアップやジャムを生じたり、両面転写の高速化を困難にしたりといった事態を解消する。
（２）互いに極性の異なる可視像を形成するための２つの可視像形成手段を設けることによるコストアップやメンテナンス性の悪化を解消する。
（３）記録体から像担持体に紙粉を付着させることによる画質劣化を抑えるとともに、タンデム方式を採用した場合の重ね合わせズレを抑える。
（４）転写チャージャによって記録体の第２面に電荷を付与することに起因する画像周囲の斑点状の汚れを解消する。
【００１２】
【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、第１中間転写体と第２中間転写体との対向部よりも上流側から該対向部を経て下流側へと延びる経路に記録体を１回だけ通過させる間に、該経路を通過する記録体に対し、予め像担持体から第１中間転写体を介して第２中間転写体上に転写しておいた第１可視像をその第１面に転写する一方で、予め該像担持体から該第１中間転写体に転写しておいた第２可視像をその第２面に転写する両面転写工程を実施する両面転写方法において、上記像担持体から上記第１中間転写体、上記第１中間転写体から上記第２中間転写体、及び上記第１中間転写体から記録体の第２面については、それぞれ可視像の転写を静電転写方式で行う一方で、上記第２中間転写体から記録体の第１面については、上記第１可視像の転写を加熱転写方式で行うことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、第１中間転写体と第２中間転写体との対向部よりも上流側から該対向部を経て下流側へと延びる経路を１回だけ通過する記録体に対し、予め像担持体から第１中間転写体を介して第２中間転写体上に転写しておいた第１可視像をその第１面に転写する一方で、予め該像担持体から該第１中間転写体に転写しておいた第２可視像をその第２面に転写する両面転写装置において、上記像担持体から上記第１中間転写体、上記第１中間転写体から上記第２中間転写体、及び上記第１中間転写体から記録体の第２面については、それぞれ可視像の転写を静電転写方式で行う一方で、上記第２中間転写体から記録体の第１面については、上記第１可視像の転写を加熱転写方式で行う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２の両面転写装置において、上記第１中間転写体から上記第２中間転写体への上記第１可視像の静電転写、及び、上記第１中間転写体から記録体の第２面への上記第２可視像の静電転写については、それぞれ同一の静電転写手段で行う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３の両面転写装置において、上記第１可視像を上記第２中間転写体から記録体の第１面に加熱転写するための加熱転写手段として、上記静電転写手段とは別体で構成したものを用い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２、３又は４の両面転写装置において、上記加熱転写手段を上記上流側で且つ上記第１中間転写体に対して非接触で配設した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２、３又は４の両面転写装置において、上記加熱転写手段を上記下流側で且つ上記第１中間転写体に対して非接触で配設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２、３、４、５又は６の両面転写装置において、上記第２中間転写体として、表面粗さＲｚが２０［μｍ］未満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８の発明は、請求項７の両面転写装置において、上記第２中間転写体として、表面粗さＲｚが５［μｍ］以上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、像担持体の表面に可視像を形成する工程と、該像担持体上の可視像を記録体の両面に転写する両面転写工程とを実施して、記録体の両面に画像を形成する画像形成方法において、上記両面転写工程として、請求項１の両面転写方法における両面転写工程を実施することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、表面に可視像を担持する像担持体と、該像担持体上に可視像を形成する可視像形成手段と、該像担持体上の可視像を記録体の両面に転写する両面転写装置とを備える画像形成装置において、上記両面転写装置として、請求項２、３、４、５、６、７又は８のものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記像担持体を複数設けるとともに、上記第１可視像や第２可視像として、各像担持体上の可視像を上記第１中間転写体に重ね合わせ転写した多重像を形成させるように、上記両面転写装置を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０又は１１の画像形成装置において、上記両面転写装置として請求項５のものを用いるとともに、該両面転写装置を経た記録体の両面に可視像を加熱定着せしめる加熱定着手段を設け、且つ、上記加熱転写手段による加熱温度を該加熱定着手段による加熱温度よりも低くしたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２の画像形成装置において、上記加熱定着手段として、記録体を両面から加熱す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１４の発明は、請求項１３の画像形成装置において、上記加熱定着手段として、記録体の第１面を接触方式によって加熱する第１加熱部材と、記録体の第２面を接触方式によって加熱する第２加熱部材とを有し、且つ両加熱部材の少なくとも表面が同じ材料から構成され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１５の発明は、請求項１２、１３又は１４の画像形成装置において、記録体の片面だけに可視像を形成する場合には、該可視像として上記第２可視像を形成させ、且つ、上記加熱転写手段による加熱を実施させないようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１０又は１１の画像形成装置において、上記両面転写装置として請求項６のものを用いるとともに、可視像をその軟化温度以上に昇温せしめ得る程度に、上記加熱転写手段による加熱温度を高く設定したことを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１６の両面転写装置において、上記第２中間転写体として、無端移動せしめられる第２中間転写ベルトを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６又は１７の画像形成装置において、可視像の形成に用いる像形成物質として、平均円形度が０．９０〜０．９９であるトナー粉体を指定したことを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１８の画像形成装置において、上記トナー粉体として、形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０で且つ形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０であるものを指定したことを特徴とするものである。
また、請求項２０の発明は、請求項１９の画像形成装置において、上記トナー粉体として、粒度分布（体積平均粒径／個数平均粒径）が１．０５〜１．３０であるものを指定したことを特徴とするものである。
【００１３】
これらの発明においては、対向部よりも上流側から対向部を経て下流側へと延びる経路を１回だけ通過する記録体に対して、その両面に可視像を転写する１パス両面転写を行う。よって、記録体のスイッチバックに起因してコストアップやジャムを生じたり、両面転写の高速化を困難にしたりといった事態を解消することができる。
また、第２中間転写体から記録体の第１面への第１可視像の転写については、転写チャージャによって記録体の第２面に電荷を付与する方式ではなく、電荷によらない加熱転写方式によって行う。このため、転写チャージャによって記録体の第２面に電荷を付与することに起因する画像周囲の斑点状の汚れを解消することができる。
また、第１可視像を記録体の第１面に対して静電力によらない加熱転写方式で転写することで、第１可視像と第２可視像とを互いに同極性の像形成物質で形成しても、両可視像を記録体のそれぞれ反対面に転写することが可能になる。よって、互いに極性の異なる可視像を形成するための２つの可視像形成手段を設けることにあるコストアップやメンテナンス性の悪化を解消することができる。
また、像担持体と記録体とを直接接触させずに１パス両面転写を行うので、記録体から像担持体に紙粉を付着させることによる画像劣化を抑えることができる。更には、タンデム方式を採用した場合には、第１中間転写体上で微妙にスリップする転写紙ではなく、第１中間転写体そのものに各可視像を重ね合わせるので、重ね合わせズレを抑えることができる。
これらの結果、上述した（１）から（４）までの事項を何れも実現することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）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１は、本プリンタの概略構成図である。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つのプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、互いに異なる色の像形成物質たる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ユニット６Ｙを例にすると、図２に示すように、ドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電手段３Ｙ、帯電装置４Ｙ、現像手段５Ｙ等を備えている。像担持体たる感光体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手段５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、後述の第１中間転写ベルト８上に静電的に中間転写される。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、除電手段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。他のプロセスユニット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中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００１５】
先に示した図１において、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中下方には、露光装置７が配設されている。潜像形成手段たる露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に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。
【００１６】
露光装置７の図中下側には、２つの紙収容カセット４１，４２、これらに個々に組み込まれた給紙ローラ４３，４４、レジストローラ対４５など有する給紙手段が配設されている。２つの紙収容カセット４１，４２は、それぞれ記録体たる転写紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収納しており、一番上の転写紙Ｐにはそれぞれ給紙ローラ４３，４４が当接している。給紙ローラ４３，４４が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Ｐがレジストローラ対４５のローラ間に向けて給紙される。レジストローラ対４５は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
【００１７】
プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中上方には、第１中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる第１転写ユニット１５が配設されている。この第１転写ユニット１５は、第１中間転写ベルト８の他、第１クリーニング装置１０、ヒートパイプ１１などを有している。また、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、第１クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４なども有している。第１中間転写ベルト８は、これら７つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラ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。１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる第１中間転写ベルト８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。これらバイアスローラは、第１中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものであるが、電極から放電するチャージャ方式のものであってもよい。１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。第１中間転写ベルト８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過程で、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が重ね合わせて静電的に１次転写される。これにより、第１中間転写ベルト８上に多色像たる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。かかる構成では、露光装置７や各プロセスユニット（６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって像担持体たる感光体に可視像たるトナー像を形成する可視像形成手段が構成されている。
【００１８】
上記２次転写バックアップローラ１２は、後述の２次転写バイアスローラ１９やニップ拡張ローラとの間に、第１中間転写ベルト８及び第２中間転写ベルト１６（後述する）を挟み込んで２次転写ニップを形成している。第１中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで第２中間転写ベルト１６あるいは転写紙Ｐに加熱転写される。２次転写ニップを通過した後の第１中間転写ベルト８には、第２中間転写ベルト１６あるいは転写紙Ｐに加熱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１０によってクリーニングされる。具体的には、第１中間転写ベルト８は、そのループ外面（おもて面）側に配設された第１クリーニング装置１０のクリーニングローラ１０ａ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１３との間に挟まれる。そして、おもて面上の転写残トナーがクリーニングローラ１０ａ上に転移することでクリーニングされる。クリーニングローラ１０ａ上に転移した転写残トナーは、第１クリーニング装置１０内部の掻き取りブレード１０ｂによって掻き取られた後、搬送スクリュウ１０ｃによって図示しない回収部に搬送される。中間転写ベルト８は、後述する理由によって２次転写ニップで若干ながら加熱される。ヒートパイプ１１は、第１クリーニング装置１０よりもベルト移動方向下流側で第１中間転写ベルト８のおもて面に接触するように配設され、２次転写ニップで加熱された第１中間転写ベルト８を冷却する。なお、第１クリーニングローラ１０ａは、その表面粗さが第１中間転写ベルト８よりも粗くなっているローラである。転写残トナーのローラ表面への転移が困難である場合には、内部に熱源を設けてもよく、この場合、熱伝導率の良好な銅やアルミをローラ素材として用いることが可能である。
【００１９】
上記第１転写ユニット１５の図中右側方には、第２中間転写ベルト１６を張架しながら無端移動せしめる第２転写ユニット２５が配設されている。この第２転写ユニット２５は、第２中間転写ベルト１６の他、第２加熱ローラ１８や第２クリーニング装置１７などを有している。また、２次転写バイアスローラ１９、ニップ拡張ローラ２０、第１加熱ローラ２１、第２クリーニングバックアップローラ２２、テンションローラ２３なども有している。第２中間転写ベルト１６は、これら５つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラ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。上述の第１転写ユニット１５の２次転写バックアップローラ１２は、その周面の一部に第１中間転写ベルト８を巻き掛けている。そして、その巻き掛け部分を、第２中間転写ベルト１６における２次転写バイアスローラ１９からニップ拡張ローラ２０に至るまでの展張部分に食い込ませるように配設されている。このような食い込み配設により、第２中間転写ベルト１６は第１中間転写ベルト８を介して、上記展張部分の一部を２次転写バックアップローラ１２に巻き掛けて、その長さ方向において第１中間転写ベルト８に広く当接している。このように広く当接している箇所が２次転写ニップである。ここには、図３に示すように、アース接続されている２次転写バックアップローラ１２と、負極性のトナーとは逆極性である正極性の２次転写バイアスが印加される２次転写バイアスローラ１９との電位差によって２次転写電界が形成されている。なお、２次転写ニップのベルト周長方向の長さとしては、５〜１０［ｍｍ］程度がよい。
【００２０】
先に図１に示したレジストローラ対４５は、転写紙Ｐを第１中間転写ベルト８上の４色トナー像に密着させ得るタイミングで上記２次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の第１面（後述のスタック部６５上で上を向く面）に転写される第１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、第１中間転写ベルト８上の第１トナー像は、２次転写ニップで２次転写電界の影響を受けながら押圧されて第２中間転写ベルト１６上に静電２次転写される。一方、第１中間転写ベルト８上の４色トナー像が転写紙Ｐの第２面（スタック部６５上で下を向く面）に転写される第２トナー像である場合、レジストローラ対４５は転写紙Ｐを第２トナー像に同期させるように２次転写ニップに送り出す。よって、第１中間転写ベルト８上の第２トナー像は、２次転写ニップで転写紙Ｐの第２面に静電２次転写される。これにより、第２トナー像は転写紙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中間転写ベルト１６上に２次転写されていた第１トナー像は、ベルトとともに一周して２次転写ニップに戻ってきているため、転写紙Ｐの第１面に密着している。但し、２次転写ニップには、第１面から第２中間転写ベルト１６表面に向かう静電力が作用する２次転写電界が形成されているため、第１面に密着しているだけでそこに２次転写されないままでいる。
【００２１】
両中間転写ベルトの無端移動に伴って２次転写ニップを通過した転写紙Ｐは、第１中間転写ベルト８表面から分離され、第２中間転写ベルト１６表面に保持されながら図中上方に向けて搬送される。そして、後述の加熱転写ニップで加熱されながら、その第１面に第２中間転写ベルト１６上の第１トナー像が加熱転写された後、第２中間転写ベルト１６から分離される。
【００２２】
第２中間転写ベルト１６から分離された転写紙Ｐは、反転ガイド板対５０に沿って反転せしめられながら、排紙ローラ対５１に送られる。そして、プリンタ筺体の上面に設けられたスタック部６５に排出されてそこにスタックされる。
【００２３】
２次転写ニップを通過した後の第２中間転写ベルト１６は、後述の第１加熱ローラ２１による張架位置を経た後、第２クリーニングバックアップローラ２２と第２クリーニング装置１７の間に挟み込まれる。そして、ここで、おもて面に残留していた転写残トナーがクリーニングローラ１７ｂによってクリーニングされる。クリーニングされた転写残トナーは、第２クリーニング装置１７内部で、掻き取りブレードによって掻き取られた後、搬送スクリュウによって図示しない回収部に搬送される。第２クリーニング装置１７のクリーニングローラ１７ｂが第２中間転写ベルト１６に常に当接していると、第２中間転写ベルト１６上に静電２次転写された第１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１７は、図示しない揺動機構によって揺動軸１７ａを中心に図中矢印方向に揺動することで、そのクリーニングローラ１７ｂを第２中間転写ベルト１６に接離させるように構成されている。そして、少なくともその対向位置を第１トナー像が通過する間は、クリーニングローラ１７ａを第２中間転写ベルト１６から離間させることで、第１トナー像のクリーニングを回避する。なお、第２クリーニングローラ１７ｂは、その表面粗さが第２中間転写ベルト１６よりも粗くなっているローラである。転写残トナーのローラ表面への転移が困難である場合には、内部に熱源を設けてもよく、この場合、熱伝導率の良好な銅やアルミをローラ素材として用いることが可能である。
【００２４】
第１転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部６５との間には、ボトル収容部６０が配設されている。このボトル収容部６０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを内包するトナーボトルＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫを収容している。ボトルＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫ内のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーは、それぞれ図示しない粉体ポンプ等の補給手段により、対応するプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内の現像手段に適宜補給される。
【００２５】
なお、先に図３では、第１中間転写ベルト８上のトナー像を２次転写バイアスローラ１９側に静電的に引き寄せる方式の静電２次転写を用いた例を示している。具体的には、２次転写バックアップローラ１２をアース接続し、且つ２次転写バイアスローラ１９にトナーと逆極性の２次転写バイアスを印加して、第１中間転写ベルト上のトナー像を２次転写バイアスローラ１９側に引き寄せている。このように引き寄せる方式の静電２次転写方式に代えて、静電的に押し出す方式の静電２次転写方式を採用することも可能である。具体的には、図４に示すように、２次転写バックアップローラ１２に対してトナーと同じ負極性の２次転写バイアスを印加して実質的にバイアスローラとしての機能をもたせる。この一方で、２次転写バイアスローラ１９をアース接続して実質的にバックアップローラとして機能させる。そうすると、第１中間転写ベルト８上のトナー像を実質的にバックアップローラとして機能する２次転写バイアスローラ１９側に向けて静電的に押し出して静電２次転写すことができる。
【００２６】
先に示した図１において、第１トナー像は、第２トナー像に先行して形成されて第２中間転写ベルト１６上に静電２次転写された後、転写紙Ｐの第１面に加熱転写されてスタック部６５で上を向く。これに対し、第１トナー像よりも後に形成される上記第２トナー像は、転写紙Ｐの第２面に静電２次転写されてスタック部６５で下を向く。よって、スタック部６５にスタックされていく転写紙Ｐは、先行して形成された第１トナー像を上に向け、且つその後に形成された第２トナー像を下に向ける。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上記第１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６５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２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それぞれ第２トナー像として形成していく。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６５で頁番号を下から順に揃えることができる。
【００２７】
本プリンタ１００の４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上において、第２トナー像用の単色トナー像は、それぞれ非鏡像（以下、正像という）として形成される。これは、形成された単色トナー像が、１次転写、加熱転写という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。各感光体ドラム上で正像として形成されることで、転写紙Ｐ上においても正像になるのである。これに対し、第１トナー像用の単色トナー像は、静電２次転写工程の後に更に加熱転写工程を経るため、第２トナー像よりも転写工程が１回多くなる。よって、各感光体ドラム上で鏡像として形成される。このことにより、第１トナー像も、転写紙Ｐ上において正像となることができる。
【００２８】
以上の基本的な構成を備える本プリンタ１００では、第１転写ユニット１５と第２転写ユニット２３との組合せにより、記録体たる転写紙Ｐの両面に可視像たる４色トナー像を転写する両面転写装置が構成されている。また、潜像担持体たる感光体（１）と現像手段たる現像手段（５）とを有する４つのプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋや、潜像形成手段たる露光装置７などによってトナー像形成手段が構成されている。
【００２９】
次に、本プリンタ１００の特徴的な構成について説明する。
上記第２転写ユニット２５において、２次転写ニップよりも下流側には、第２中間転写ベルト１６を張架しながら回転する第１加熱ローラ２１と、これとの間に第２中間転写ベルト１６を挟み込む第２加熱ローラ１８とが配設されている。この挟み込みにより、第２加熱ローラ１８と、第２中間転写ベルト１６とが当接する加熱ニップが形成されている。第１加熱ローラ２１、第２加熱ローラ１８は、それぞれ内部に図示しないハロゲンランプ等の熱源を有しており、第２中間転写ベルト１６を裏面、おもて面側から加熱する。２次転写ニップを通過した転写紙Ｐは、第２トナー像が静電２次転写せしめられた第２面を露出させ、且つ第１面と第２中間転写ベルト１６との間に第１トナー像を介在させながら、加熱ニップに送られる。すると、第２中間転写ベルト１６上の第１トナー像が軟化しながら押圧されて転写紙Ｐの第１面に加熱転写され、更にはそこに定着せしめられる。また、同時に転写紙Ｐの第２面上の第２トナー像が軟化しながら押圧されて第２面に定着せしめられる。かかる構成では、第１加熱ローラ２１と第２加熱ローラ１８との組合せが、第２中間転写体上の第１トナー像を転写紙Ｐの第１面に加熱転写せしめる加熱転写手段として機能している。そして、転写チャージャによって転写紙Ｐの第２面に電荷を付与する方式ではなく、電荷によらない加熱転写方式にて第１トナー像を転写紙Ｐの第１面に転写する。このことにより、転写紙Ｐの第２面に電荷を付与することによる画像周囲の斑点状の汚れを解消することができる。なお、図１では、第１加熱ローラ２１と第２加熱ローラ１８とによって転写紙Ｐを両面から加熱する加熱転写手段の例を示したが、１つの加熱部材だけを用いて転写紙Ｐを片面側だけから加熱する加熱転写手段を用いてもよい。但し、この場合、熱伝導効率の観点から、転写紙Ｐを第１面側から加熱させるように加熱部材を設けることが望ましい。図示の例では、第１加熱ローラ２１だけを設けるのである。
【００３０】
図１において、転写紙Ｐを両面から加熱する加熱転写手段を用いているのは、次に説明する理由による。即ち、第１トナー像を転写紙Ｐの第１面に定着させずに、加熱転写せしめるだけであれば、定着までさせる場合よりも低い加熱温度に設定することができる。但し、第１トナー像については、少なくとも本体からの転写紙排出に先立って転写紙Ｐの第１面に定着させる必要がある。そこで、本プリンタ１００では、加熱転写と並行して定着まで行うべく、第１加熱ローラ２１の設定温度を加熱転写だけの場合よりも高く設定している。そして、このとき、同時に転写紙Ｐを第２面側からも加熱して第２トナー像に対する定着処理も行ってしまえば、各面で別々に定着処理を施す場合よりも効率良い両面定着処理を実施することができる。そこで、２つの加熱ローラを用いて転写紙Ｐを両面から加熱するようにしているのである。そうすると、効率良く両面定着処理を実施することができるとともに、加熱転写手段を加熱定着手段としても機能させることができるため、これらを別々に設ける場合よりもイニシャルコストを低減することができる。
【００３１】
加熱転写におけるトナー像の転写方向は、加熱ニップでトナー像を挟み込んでいる２つの部材間における表面性の差に依存する。具体的には、例えば加熱ニップにおいて２つの部材Ａ，Ｂが互いに接触しながら順方向に表面移動していると仮定する。これら部材Ａ，Ｂ間に挟み込まれながら加熱されてガラス転移点以上まで昇温せしめられたトナー像は、部材Ａ，Ｂが離間すると、表面粗さの大きい方の部材に転移する。表面粗さの大きい方の部材がその表面の凹凸によってトナー像との接触面積をより広くして、トナー離型性を発揮し難くなるからである。よって、表面粗さが「部材Ａ＞部材Ｂ」という関係であれば、トナー像は部材Ａの方に転写される。
【００３２】
このような加熱転写を採用する本プリンタにおいて、第１トナー像の転写元となる第２中間転写ベルト１６に求められる条件は、次に列記する通りである。
・熱による伸縮率が極めて低い
・第１中間転写ベルト１６からのトナー像の静電２次転写を実現するのに適した抵抗値（表面抵抗値及び体積抵抗値）である
・表面粗さが転写紙Ｐよりも小さい（一般的な転写紙Ｐの表面粗さＲｚは２０〜４０［μｍ］程度である）。
本プリンタ１００では、これらの条件を具備させるべく、第２中間転写ベルト１６として次に説明するものを用いた。即ち、厚み２０〜５０［μｍ］のシームレスポリイミドベルトのおもて面に、ＥＴＦＥ（エチレン・四フッ化エチレン共重合体）を厚み２０〜１００［μｍ］の表面層をコーティングしたものである。なお、このＥＴＦＥからなる表面層の表面粗さ（ＲＺ）は転写紙よりも小さくなっている。
【００３３】
上述の２次転写ニップにおいて、２次転写バックアップローラ１２と、２次転写バイアスローラ１９と、ニップ拡張ローラ２０との組合せは、第１トナー像を第２中間転写ベルト１６に静電２次転写せしめる静電転写手段として機能している。また、第２トナー像を転写紙Ｐの第２面に静電２次転写せしめる静電転写手段としても機能している。本プリンタでは、第１可視像の第２中間転写体への静電転写と、第２可視像の記録体の第２面への静電転写とを同一の静電転写手段で行っているのである。かかる構成では、前者の静電２次転写と後者の静電２次転写とをそれぞれ別々の静電転写手段によって行う場合よりも、装置を小型化するとともにコストと低減することができる。
【００３４】
また、本プリンタ１００においては、上述の加熱転写手段（２１，１８）を、第１中間転写ベルト８から上記第２面や第２中間転写ベルトにトナー像を静電転写するための静電転写手段（１２，１９，２０）とは別体で構成している。かかる構成では、両者を同一体で構成してトナー像を静電転写するときに同時に加熱してしまうことによる静電転写性能の悪化を回避することができる。
【００３５】
第１加熱ローラ２１と第２加熱ローラ１８とからなる加熱転写手段は、何れも第１中間転写ベルト８に対して非接触で配設されている。かかる構成では、第１中間転写ベルト８に加熱転写手段を直接接触せしめて加熱してしまうことによる各感光体への熱影響を回避することができる。
【００３６】
本プリンタ１００においては、第１加熱ローラ２１と第２加熱ローラ１８とからなる加熱転写手段を加熱定着手段としても機能させるようにしている。かかる構成が可能になっているのは、加熱転写手段を２次転写ニップよりも下流側に設けているからである。第２中間転写ベルトから転写紙Ｐの第１面への加熱転写については、加熱定着手段を２次転写ニップよりも上流側に設け、この上流側にて、第１中間転写ベルト８上の第２トナー像を転写紙Ｐの第２面に静電２次転写するのに先立って実施してもよい。しかしながら、このような加熱転写では、まだ第２面に第２トナー像が転写されていない転写紙Ｐに対して加熱転写処理を実施するので、同時に転写紙Ｐに対して両面定着処理を施すことができない。これに対し、２次転写ニップよりも下流側に設けた加熱転写手段では、既に第２面に第２トナー像が転写されている転写紙Ｐの第１面に対して加熱転写処理を実施するので、加熱温度の設定次第で同時に両面定着処理を施すことができる。
【００３７】
このように加熱転写手段を加熱定着手段としても機能させる場合には、第２中間転写体として図示のように無端移動せしめられる第２中間転写ベルトを用いることが望ましい。これは次に説明する理由による。即ち、加熱定着手段については、転写紙Ｐの両面で定着性の差が生じないように、転写紙Ｐを両面から加熱するものを用いることが望ましい。そうすると、転写紙Ｐの第１面については、これに接している第２中間転写体側から加熱処理を施す必要がある。このため、第２中間転写体としてローラやドラム等を用いると、それ自体を内部の熱源によって発熱させて加熱転写手段又はこれの一部として機能させざるを得ない。一方、静電２次転写については、ローラやドラム等からなる第２中間転写体に２次転写バイアスを印加するなどして第２中間転写体自体を静電転写手段又はこれの一部として機能させざるを得ない。これらの結果、加熱転写手段と静電転写手段とを別体で構成することが非常に困難になる。但し、第２中間転写体として第２中間転写ベルト１６を用いれば、その裏面における一部の箇所に当接する加熱部材と、他の箇所に当接するバイアス部材とを別々に設けることができるので、加熱転写手段と静電転写手段とを容易に別体で構成することができる。よって、第２中間転写体としてベルトを用いることで、加熱転写手段を加熱定着手段としても機能させつつ、転写紙Ｐの両面における定着性の差を抑え、且つ、加熱転写手段と静電転写手段とを容易に別体で構成することができる。
【００３８】
上述のように、第２中間転写ベルト１６から転写紙Ｐの第１面への加熱転写を実現するためには、第２中間転写ベルト１６として記録体よりも表面粗さの小さなものを用いる必要がある。転写紙Ｐの一般的な表面粗さＲｚは、２０〜４０［μｍ］程度である。そこで、本プリンタ１００では、第２中間転写ベルト１６として、表面粗さＲｚを２０［μｍ］未満に調整したものを用いている。かかる構成では、記録体として一般に最も使用頻度の高い転写紙Ｐが用いられている限り、「第２中間転写ベルトの表面粗さ＜記録体の表面粗さ」という条件を具備しないことによる加熱転写不足を抑えることができる。
【００３９】
本発明における第２中間転写体としては、加熱転写の際にその表面を良好に弾性変形させて転写紙Ｐとの密着性を高め、もって密着不良による加熱転写不良を抑えるという観点から、少なくとも表面を弾性材料で構成することが望ましい。一方、一般に、ゴム等の弾性材料については、現状の製造技術では表面粗さを５［μｍ］未満に加工することが困難である。このため、第２中間転写体の表面粗さの設計値を５［μｍ］未満に設定すると、歩留まりの悪い高価な第２中間転写体を用いる必要が生じ、コストアップを招来してしまう。そこで、本プリンタ１００においては、第２中間転写ベルト１６として、その表面粗さを５［μｍ］以上に調整したものを用いるようにしている。かかる構成では、第２中間転写ベルト１６の表面を良好に弾性変形させてベルトと転写紙Ｐとの密着不良による加熱転写不良を抑えながら、歩留まりの悪い高価な第２中間転写ベルト１６を用いることによるコストアップを解消することができる。
【００４０】
上記第２中間転写ベルト１６は、上記加熱ニップを通過する際に、第１加熱ローラ２１や第２加熱ローラ１８に加熱され、ほぼ定着温度に近い温度まで昇温せしめられる。このままの温度で２次転写ニップに進入してしまうと、接触熱伝導によって第１中間転写ベルト８を大きく昇温せしめ、各感光体に熱による悪影響を及ぼすおそれがある。しかしながら、加熱ニップで加熱された第２中間転写ベルト１６は、２次転写ニップに進入するまでの間に、ほぼ１周に近い移動量での無端移動する。そして、このように無端移動する間にある程度まで自然冷却されるため、感光体に対する熱影響は殆ど起こらない。また、熱影響が危惧される場合には、加熱ニップから２次転写ニップに至るまでの無端移動軌道内で第２中間転写ベルト１６を冷却するヒートパイプ等の冷却手段を設ければよい。
【００４１】
各色のトナーとしては、平均円形度が０．９０〜０．９９に調整されたものを用いることが望ましい。真球からの誤差が比較的大きい平均円形度が０．９０未満のトナーを用いると、静電転写における転写率（転写後重量／転写前重量）が急激に悪くなって高画質な画像を得ることが困難になるからである。また、平均円形度が０．９９を越えるという真球に近いトナーを用いると、その流動性の高さから転写チリを急激に発生させ易くなるからである。なお、トナーの平均円形度については、次のようにして求めることが可能である。即ち、トナー粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的に粒子画像を検知した光学的検知帯にて、得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値に基づいて求めるのである。具体的には、例えば、まず、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。そして、試料を分散した懸濁液を超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌとした被検液を得る。この被検液をフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００（東亜医用電子株式会社製）にて分析して、平均円形度を求めることが可能である。
【００４２】
また、各色のトナーとしては、形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０であり、且つ形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０であるものを用いることが望ましい。形状係数ＳＦ−１やＳＦ−２が１２０未満で真球に限りなく近づいたトナーでは、その流動性の高さから転写チリから急激に発生し易くなるからである。また、形状係数ＳＦ−１が１８０を超えたり、ＳＦ−２が１９０を越えたりして、真球からの誤差が比較的大きくなっているトナーでは、静電転写における転写率が急激に悪くなって高画質な画像を得ることが困難になるからである。
【００４３】
なお、ここで言う形状係数ＳＦ−１とは、球形物質の形状の丸さの割合を示す値である。球形物質を２次元平面上に投影して出来る楕円状図形の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００π／４を乗じたときの値で表される。つまり、形状係数ＳＦ−１は、次式で定義されるものである。
【数１】
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）
このＳＦ−１の値が１００の場合には、物質の形状が真球状となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど、物質の形状は不定形となる。
【００４４】
また、形状係数ＳＦ−２とは、物質形状の凹凸の割合を示す数値であり、球形物質を２次元平面上に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００／４πを乗じたときの値で表される。つまり、形状係数ＳＦ−２は、次式で定義されるものである。
【数２】
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）
このＳＦ−２の値が１００の場合には、物質の表面に凹凸が存在しないことになり、ＳＦ−２の値が大きくなるほど、物質の表面の凹凸は顕著となる。
【００４５】
これら形状係数ＳＦ−１や、ＳＦ−２の具体的な測定方法としては、例えば次のようなものを挙げることができる。即ち、球形物質を日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）により撮影して、画像として１００回無作為にサンプリングする。そして、これら画像をニレコ社製画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３）に導入して解析して、先に示した式に基づいて算出するのである。
【００４６】
各色のトナーとしては、体積平均粒径（Ｄｖ）が４〜８［μｍ］であり、且つ、粒度分布（体積平均粒径Ｄｖ／個数平均粒径Ｄｎ）が１．０５〜１．３０であるものを用いることが望ましい。これは次に説明する理由による。即ち、粒度分布が１．０５〜１．３０の範囲にあるトナー粉体では、その中から、静電潜像のパターンに適した粒径のトナー粒子が他のトナーに優先して現像に寄与するといった現象が進みやすいため、様々なパターンの画像を安定して形成することができる。また、感光体等の像担持体に残留したトナーを回収してリサイクル使用する構成を装置に採用している場合、転写されにくい小サイズのトナー粒子が量的に多くリサイクルされる。このようなリサイクルにおいて粒度分布の比較的大きいものを用いると、新たなトナー補給から次のトナー補給に至るまでの粒度変動が大きくなり、現像性能に悪影響を及ぼしてしまう。また、体積平均粒子径（Ｄｖ）が上述の範囲よりも小さいトナーでは、二成分現像剤として用いた場合に現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させる。また、一成分現像剤として用いた場合には現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させ易くなる。逆に、体積平均粒子系（Ｄｖ）が上述の範囲よりも大きいと、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなることが多くなる。
【００４７】
なお、トナーの粒度分布については、コールターカウンター法による測定装置、例えば、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）によって測定することができる。具体的には、まず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。電解水溶液としては１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）を用いることができる。得られた溶液に更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。そして、その溶液を超音波分散器で約１〜３分間分散処理し、上述した測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径（Ｄｖ）、個数平均粒径（Ｄｎ）を求めることができる。
【００４８】
以上のようなトナー性状に鑑みて、本プリンタ１００では、本体にセットするトナー粉体として、次に掲げる条件を具備するものを使用するように、ユーザーに対して指定している。
▲１▼平均円形度が０．９０〜０．９９である。
▲２▼形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０で且つ形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０である。▲３▼粒度分布が１．０５〜１．３０である。
【００４９】
ユーザーに対する指定については、例えば、上に掲げた条件を具備するトナー粉体を、プリンタ本体にセットして出荷したり、プリンタ本体と一緒に梱包して出荷したりすることによって行う。また例えば、プリンタ本体やそれに付属される取扱説明書などの書類に、プリンタ本体に適用可能なトナー粉体の製品番号や商品名として、上に掲げた条件を具備するトナー粉体のものを記載することによって行う。また例えば、プリンタ本体の製造元や販売元などが、かかる製品番号や商品名と、プリンタ本体の製品番号や商品名とが関連付けられた情報を、文章や電子データをもって頒布することによって行う。
【００５０】
なお、上記２次転写ニップにて静電２次転写ではなく加熱転写を行って、転写紙Ｐの両面に対してトナー像を加熱転写するように構成することも考えられるが、本プリンタ１００はかかる構成よりも次に列記する点で優れている。即ち、２次転写ニップで加熱転写を行う場合、第１トナー像には、第１中間転写ベルト８から第２中間転写ベルト１６への加熱転写、及び、第２中間転写ベルト１６から転写紙Ｐの第１面への加熱転写という２度の加熱転写工程を施すことになる。そうすると、その度に第１トナー像を軟化させるため、面方向にダレさせてシャープ性に欠けた画像にしてしまうおそれがある。また、加熱転写では、上述したように、転写先の表面粗さを転写元よりも大きくする必要があるため、２次転写ニップでの加熱転写を行うと、第１中間転写ベルト８からの転写先となる第２中間転写ベルト１６の表面粗さがかなり限定されてしまう。具体的には、本プリンタの場合、第２中間転写ベルト１６は転写紙Ｐよりも表面粗さが小さいという条件を具備するだけでよい。しかし、２次転写ニップでの加熱転写方式の場合、この条件に加えて、第１中間転写ベルト８よりも表面粗さが大きいという条件も要求される。よって、本プリンタは、２次転写ニップで加熱転写を行うものに比べ、第２中間転写ベルト１６の表面材料の選択自由度を向上させることができる。
【００５１】
次に、以上の構成を備えるプリンタ１００の変形例装置について説明する。なお、この変形例装置の構成において、以下に説明する事項の他は、実施形態に係るプリンタ１００と同様である。
図５は、本変形例装置の２次転写ニップとその周囲とを示す拡大構成図である。この変形例装置１００Ａには、上述の第１加熱ローラ（２１）や第２加熱ローラ（１８）が設けられていない。実施形態に係るプリンタ１００においては、第１加熱ローラ（２１）が加熱転写手段の一部として機能するとともに、第２中間転写ベルト１６を張架する張架ローラとしての機能していた。本変形例装置１００Ａでは、このように張架ローラとしても機能していた第１加熱ローラ（２１）を設けていない代わりとして、これと同じ位置に張架ローラ２７を設けている。
【００５２】
２次転写ニップの下流側近傍では、第１中間転写ベルト８に対して非接触に配設された加熱ローラ２６が、第２中間転写ベルト１６のおもて面に当接して加熱ニップを形成している。そして、この当接を第２中間転写ベルト１６の裏面からバックアップするように、加熱バックアップローラ２４が設けられている。加熱ローラ２６は、アルミニュウム等からなる金属製の素管の外面に、弾性変形可能なゴム層等の弾性層が設けられた外径２０〜４０［ｍｍ］のローラである。
【００５３】
２次転写ニップで第２中間転写ベルト１６に静電２次転写された第１トナー像は、ベルトの無端移動に伴って１周して再び２次転写ニップに進入する前に、上記加熱ニップに進入する。レジストローラ対４５は、この進入と同期させるように、転写紙Ｐを加熱ニップに向けて送り出す。すると、第２中間転写ベルト１６上の第１トナー像が加熱ローラ２６によって転写紙Ｐを介して加熱されて、転写紙Ｐの第１面に加熱転写される。かかる構成では、加熱ローラ２６と、加熱バックアップローラ２４との組合せが加熱転写手段として機能している。なお、加熱ニップにおけるニップ圧としては、２〜１０［Ｎ／ｃｍ２］程度が良好である。
【００５４】
上記加熱ニップを通過した転写紙Ｐは、第２中間転写ベルト１６の無端移動に伴って２次転写ニップに進入し、ここでその第２面に第１中間転写ベルト８上の第２トナー像が静電２次転写される。そして、２次転写ニップを通過した後、張架ローラ２７によるベルト張架位置で第２中間転写ベルト１６から分離される。
【００５５】
第２転写ユニット２５の図中上方には、加熱定着手段たる定着手段６１が配設されている。この定着手段６１は、互いに当接して定着ニップを形成しながらニップ部で順方向に表面移動するように回転駆動される定着ローラ対６２を有している。定着ローラ対６２の各ローラは、それぞれ図示しないハロゲンランプ等からなる熱源を有しており、定着ニップを加熱する。
【００５６】
第２中間転写ベルト１６から分離された転写紙Ｐは、上述の反転ガイド板対５０に進入する前に、上記定着手段６１を通過する。そして、この際、定着ニップでその両面側から加熱されて、両面に第１トナー像、第２トナー像が定着せしめられる。
【００５７】
本変形例装置では、上記加熱ローラ２６による加熱温度を、定着手段６１による加熱定着温度（１６０〜２００℃）よりも低く設定している。これは次に説明する理由による。即ち、本発明者らは鋭意研究により、トナー像をトナーのガラス転移点以上の温度まで昇温せしめれば加熱転写することができるのに対し、トナー像を定着せしめるにはガラス転移点よりも高いトナーの軟化温度以上まで昇温せしめる必要があることを見出した。加熱ローラ２６を用いた加熱によって第１トナー像を加熱転写すると同時に定着せしめることも可能であるが、このとき、転写紙Ｐの第２面に第２トナー像が存在していないため、第２トナー像に対する定着処理を行うことができない。よって、せっかく第１トナー像に対して加熱ローラ２６による定着処理を施しても、第２トナー像については別の定着手段によって定着処理を施す必要がある。そこで、本変形例装置１００Ａでは、第１トナー像については上記加熱ニップでとりあえず加熱転写するだけに留めておき、最終的に第２トナー像と一緒に上記定着手段６１で定着処理を施すようにしている。すると、加熱ローラ２６による加熱温度を定着に必要な温度よりも低くして、省エネルギー化を図ることができる。
【００５８】
なお、加熱ローラ２６と加熱バックアップローラ２４とについては、図６に示すように、両者の配設位置を逆転させて、加熱ローラ２６によって第２中間転写ベルト１６を介して転写紙Ｐを加熱させるようにしてもよい。但し、この場合、図５に示したように転写紙Ｐを直接接触によって加熱する場合に比べ、第２中間転写ベルト１６への熱伝導による熱損量が多くなる。よって、図５に示したように転写紙Ｐを直接接触によって加熱させるように加熱ローラ２６を配設することで、更なる省エネルギー化を図ることができる。
【００５９】
先に示した図５において、加熱定着手段たる定着手段６１は、転写紙Ｐを両面から加熱しながら、その各面にトナー像を定着せしめている。かかる構成では、転写紙Ｐを片面側だけから加熱することに起因する両面での定着性の差を解消することができる。
【００６０】
定着手段６１の定着ローラ対６２における一方の定着ローラは、転写紙Ｐの第１面を接触方式によって加熱する第１加熱部材として機能している。また、もう一方の定着ローラは、転写紙Ｐの第２面を接触方式によって加熱する第２加熱部材として機能している。そして、転写紙Ｐを両面から加熱している。２つの定着ローラはそれぞれ同じ構成となっている。熱源を内包する芯金の外面にシリコーンゴム層等の弾性層が設けられたローラである。弾性層の上に、テフロン（登録商標）など離型性の良い材料からなる離型促進層を設けてもよい。一般に、トナー像は加熱部材に押圧されながら加熱定着処理が施されると光沢性を帯びるが、この光沢性は加熱部材の弾性度合いや両面粗さに影響される。よって、第１加熱部材、第２加熱部材として、それぞれ表面材料の異なるものを用いると、転写紙Ｐの両面で定着トナー像の光沢性に差を生じてしまう。そこで、本変形例装置１００Ａでは、定着ローラ対６２の各定着ローラとして、それぞれ同じ構成のものを用い、両加熱部材の表面材料を同じにしている。かかる構成では、両加熱部材の表面材料の違いに起因して転写紙Ｐの両面で定着トナー像の光沢性に差を生じてしまうといった事態を解消することができる。
【００６１】
本変形例装置１００Ａは、転写紙Ｐの片面だけに画像を形成する片面モードが選択されている場合、その画像を第２トナー像として形成して転写紙Ｐの第２面に静電２次転写せしめるようになっている。そして、この際、加熱ローラ２６の熱源への給電を停止して、加熱転写手段による加熱を行わないようになっている。かかる構成では、加熱転写の必要のない片面モードの際にも加熱転写手段の熱源を発熱させてしまうことによる無駄なエネルギー消費を回避することができる。
【００６２】
これまで、像担持体としてドラム状の感光体を用いた例について説明したが、ベルト状の感光体など、他の方式のものを用いてもよい。また、第１中間転写体については、ベルト方式のものに限られず、ローラ方式などでも良い。また、粉体トナーではなく、トナーと液体キャリアとを含有する液体現像剤を用いる画像形成装置にも本発明の適用が可能である。
【００６３】
以上、実施形態に係るプリンタや変形例装置においては、第１トナー像の静電２次転写と、第２トナー像の静電２次転写とについては、それぞれ同一の静電転写手段で行うので、別々の静電転写手段によって行う場合よりも、装置を小型化するとともにコストと低減することができる。
また、加熱転写手段として、静電２次転写用の静電転写手段とは別体で構成したものを用いているので、両者を同一体で構成してトナー像を静電転写するときに同時に加熱してしまうことによる静電転写性能の悪化を回避することができる。
また、加熱転写手段を第１中間転写ベルト８に対して非接触で配設しているので、第１中間転写ベルト８に加熱転写手段を直接接触せしめて加熱してしまうことによる各感光体への熱影響を回避することができる。
【００６４】
また、変形例装置においては、加熱転写手段を２次転写ニップよりも上流側に配設しているので、第２中間転写ベルト１６上に静電２次転写せしめた第１トナー像に対して、定着処理を施す前に再び２次転写ニップで静電力を付与しまうことによる第１トナー像の画質劣化を解消することができる。
【００６５】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、加熱転写手段を２次転写ニップよりも上流側に配設しているので、転写紙Ｐの両面に対してトナー像を同時に定着せしめる両面加熱定着手段としても加熱転写手段を機能させることができる。
【００６６】
また、実施形態に係るプリンタや変形例装置においては、第２中間転写ベルト１６として、表面粗さＲｚが２０［μｍ］未満であるものを用いている。かかる構成では、記録体として一般に最も使用頻度の高い転写紙Ｐが用いられている限り、「第２中間転写ベルトの表面粗さ＜記録体の表面粗さ」という条件を具備しないことによる加熱転写不足を抑えることができる。
また、第２中間転写ベルト１６として、表面粗さＲｚが５［μｍ］以上であるものを用いている。かかる構成では、第２中間転写ベルト１６の表面を良好に弾性変形させてベルトと転写紙Ｐとの密着不良による加熱転写不良を抑えながら、歩留まりの悪い高価な第２中間転写ベルト１６を用いることによるコストアップを解消することができる。
また、像担持体たる感光体を複数設けるとともに、第１トナー像や第２トナー像として、各感光体のトナー像を第１中間転写ベルト８に重ね合わせ転写した多重像を形成させるように両面転写装置を構成している。このことにより、４色トナー像などといった多色トナー像を形成することができる。更には、加熱転写方式を併用していることで、単色トナー像よりもトナー付着量の多くなる多色トナー像を形成する場合であっても、画像の周囲における斑点状の汚れが目立たない高画質の画像を形成することができる。
【００６７】
また、変形例装置においては、加熱転写手段による加熱温度を、加熱定着手段たる定着手段６１による加熱定着温度よりも低くしているので、同じ温度に設定する場合に比べて省エネルギー化を図ることができる。
また、定着手段６１として、転写紙を両面から加熱するものを用いているので、転写紙Ｐを片面側だけから加熱して両面に対する定着処理を施すことに起因する両面での定着性の差を解消することができる。
また、第１加熱部材たる一方の定着ローラ、第２加熱部材たるもう一方の定着ローラとして、それぞれ同じ表面材料のものを用いているので、表面材料の違いに起因して転写紙Ｐの両面で定着トナー像の光沢性に差を生じてしまうといった事態を解消することができる。
また、片面モードを実行する際には、画像として第２トナー像を形成し、且つ加熱転写手段による加熱を実施しないようになっているので、加熱転写の必要のない片面モードの際にも加熱転写手段の熱源を発熱させてしまうことによる無駄なエネルギー消費を回避することができる。
【００６８】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、転写紙Ｐの両面に転写されたトナー像をそれぞれトナーの軟化温度以上まで昇温せしめ得る程度に、第１加熱ローラ２１と第２加熱ローラ１８とからなる加熱転写手段による加熱温度を高く設定しているので、加熱転写手段を加熱定着手段としても機能させることができる。そして、このことにより、装置構成の簡素化を図って、コストを低減することができる。
また、第２中間転写体として、無端移動せしめられる第２中間転写ベルト１６を用いているので、加熱転写手段を加熱定着手段としても機能させつつ、転写紙Ｐの両面における定着性の差を抑え、且つ、加熱転写手段と静電転写手段とを容易に別体で構成することができる。
【００６９】
また、実施形態に係るプリンタや変形例装置においては、装置本体にセットするトナー粉体として、平均円形度が０．９０〜０．９９であるものを指定しているので、安定した静電転写率を発揮して転写不足を抑えながら、転写チリをも抑えた高画質の画像を形成することができる。
また、装置本体にセットするトナー粉体として、形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０で且つ形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０であるものを指定しているので、転写不足と転写チリとを更に抑えた高画質の画像を形成することができる。
また、装置本体にセットするトナー粉体として、粒度分布が１．０５〜１．３０であるものを指定しているので、安定した現像性能で現像された高画質の画像を得ることができる。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１乃至２０の発明によれば、上述した（１）から（４）までの事項を何れも実現す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の概略構成図。
【図２】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３】同プリンタにおける２次転写ニップとその周囲構成を示す拡大構成図。
【図４】押し出し転写方式を採用した場合の同２次転写ニップとその周囲構成を示す拡大構成図。
【図５】変形例装置の２次転写ニップとその周囲構成とを示す拡大構成図。
【図６】加熱転写手段の加熱ローラと加熱バックアップローラとの配設位置を逆にした場合の同２次転写ニップとその周囲構成とを示す拡大構成図。
【符号の説明】
１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ 感光体（像担持体）
６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ プロセスユニット（可視像形成手段の一部）
７ 露光装置（可視像形成手段の一部）
８ 第１中間転写ベルト（第１中間転写体）
１２ ２次転写バックアップローラ（静電転写手段の一部）
１９ ２次転写バイアスローラ（静電転写手段の一部）
２０ ニップ拡張ローラ（静電転写手段の一部）
１５ 第１転写ユニット（両面転写装置の一部）
１６ 第２中間転写ベルト（第２中間転写体）
１８ 第２加熱ローラ（加熱転写手段の一部）
２１ 第１加熱ローラ（加熱転写手段の一部）
２４ 加熱バックアップローラ（加熱転写手段の一部）
２５ 第２転写ユニット（両面転写装置の一部）
２６ 加熱ローラ（加熱転写手段の一部）
６１ 定着手段（加熱定着手段）
６２ 定着ローラ対（第１、第２加熱部材）
Ｐ 転写紙（記録体）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a two-sided transfer method for transferring an image to both sides of a recording medium such as transfer paper by a so-called one-pass method, and a two-sided transfer apparatus, an image forming method, and an image forming apparatus using the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an image forming apparatus employing a so-called switchback system as a double-side transfer system for transferring a visible image such as a toner image to both surfaces of a recording medium (for example, Patent Document 1). In the switchback method, a recording medium is passed through a transfer unit and a fixing unit to fix a visible image only on one surface thereof, and then the recording unit is reversed and switched back to the transfer unit and the fixing unit again. It is a method. In the image forming apparatus using such a switchback method, there is a problem that a complicated switchback mechanism for inverting and switching back the recording medium once passed through the fixing unit is required, resulting in an increase in cost. In addition, there is also a problem that it is difficult to increase the speed of double-sided transfer by switchback of the recording medium. Furthermore, the recording medium before the switchback is heated and curled in the fixing unit, which causes a problem that a jam easily occurs at the time of the switchback.
[0003]
In view of this, various image forming apparatuses have been proposed which perform so-called one-pass double-side transfer in which a visible image is transferred to both surfaces of a recording medium while the recording medium is passed only once through an internal conveyance path. According to the one-pass double-sided transfer, since it is not necessary to switch back the recording medium, it is possible to eliminate a cost increase due to the provision of the switchback mechanism and a jam at the time of switchback. In addition, it is possible to solve a situation in which the high speed of the double-sided transfer is prevented by the switchback.
[0004]
The one-pass two-sided transfer includes a direct transfer system in which a visible image on an image carrier is directly transferred to both sides of a recording body, and an intermediate transfer body at least on one side of the recording body. There is an indirect transfer method in which a visible image is indirectly transferred via a printer.
[0005]
As an image forming apparatus that performs one-pass double-side transfer of the direct transfer method, for example, an image forming apparatus described in Patent Literature 2 is known. This image forming apparatus has a first photoconductor and a second photoconductor for individually forming two types of toner images each composed of toners having different charging polarities (hereinafter simply referred to as polarities). The reason why toner images having different polarities are formed is as follows. That is, it is extremely difficult to electrostatically move two toner images having the same polarity toward the recording body while facing each other via the recording body. This is because if one toner image is electrostatically moved toward one surface of the recording medium, the other toner image is electrostatically moved in a direction away from the other surface of the recording medium. This is because it is not possible to form an electric field that simultaneously electrostatically moves the two toner images in opposite directions toward a recording medium interposed therebetween. For example, even if an attempt is made to form an alternating electric field in which the direction is reversed at a predetermined cycle, the direction of the electric field is reversed halfway, so that one of the toner images is directed from the recording medium to the transfer source during the reverse rotation. It will move backward. Therefore, a first photoconductor and a second photoconductor for forming toner images having different polarities are disposed opposite to each other, and the recording medium is passed through the opposing portions. Then, for example, if an electric field for electrostatically moving the negative polarity toner image from the first photoconductor to the second photoconductor is formed between the two photoconductors, the negative toner image on the first photoconductor is transferred to both the photoconductors. The recording medium is electrostatically moved toward one surface of the recording medium sandwiched between the photoconductors. Then, the image can be transferred onto one surface by the electrostatic movement. At the same time, on the opposite side of the recording medium, the positive toner image on the second photoconductor can be electrostatically moved toward the first photoconductor and transferred to the opposite side of the recording medium. However, in such a configuration, it is necessary to provide two photoconductors and optical writing means for separately forming toner images having different polarities from each other, which leads to an increase in cost. In addition, these photoconductors and optical writing means cannot be used with common specifications due to the difference in toner polarity, so that there is a problem that the maintainability is deteriorated. Further, toners that have almost the same appearance, such as color, but differ only in polarity must be separately managed, which further deteriorates the maintainability.
[0006]
On the other hand, as an image forming apparatus that performs one-pass double-sided transfer of the indirect transfer method, for example, an image forming apparatus described in Patent Document 3 is known. In this image forming apparatus, first, a first toner image is electrostatically transferred from a photoconductor to an intermediate transfer belt in a pre-stage transfer unit with a photoconductor and an intermediate transfer belt facing each other, and then a first toner image is formed on the photoconductor. A second toner image having the same polarity as the image is formed. Next, the first toner image of the intermediate transfer belt is applied to the first surface on the opposite side while the second toner image on the photoconductor is brought into close contact with the second surface of the recording material sent to the preceding transfer unit. Adhere. Then, the second toner image is electrostatically transferred from the photoconductor to the second surface of the recording medium. When the second toner image on the photoreceptor is electrostatically transferred to the second surface of the recording medium, the first toner image that is in close contact with the first surface of the recording medium is separated from the first surface by the belt side. An electric field in the direction of movement is applied. Therefore, the first toner image is not electrostatically transferred to the first surface. The recording material that has passed through the preceding transfer unit is separated from the photoreceptor surface and held only on the surface of the intermediate transfer belt, and is conveyed to the subsequent transfer unit while exposing the second surface. A transfer charger is disposed in the rear transfer unit so as to face a second surface of a recording medium conveyed while being held on the surface of the intermediate transfer belt with a predetermined gap therebetween. With this transfer charger, a charge having a polarity opposite to that of the toner is applied to the second surface of the recording medium. Then, the first toner image which has not been transferred to the first surface of the recording medium can be electrostatically transferred from the intermediate transfer belt to the first surface by the influence of the charge. In the image forming apparatus having such a configuration, the two toner images to be transferred to the respective surfaces of the recording medium can be formed with toners having the same polarity, and thus the above-described deterioration in the maintainability can be solved. .
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-5-61288
[Patent Document 2]
JP-A-2-259670
[Patent Document 3]
JP-A-10-142869
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the image forming apparatus described in Patent Document 3, when a paper material such as a transfer paper is used as a recording material, paper powder may adhere to the photoconductor contacting the second surface of the paper material. is there. Then, the attached paper dust may adversely affect a subsequent image forming process on the surface of the photoreceptor, causing image quality deterioration. Furthermore, when a so-called tandem system is employed, there is a problem that overlay misalignment is easily caused. In the tandem method, a plurality of image carriers such as photoconductors are arranged, and each toner image is formed in a process of sequentially passing a recording body held by a moving body to a portion facing each image carrier. This is a method of forming a multiple image such as a color image by overlapping and electrostatically transferring. When the recording medium is conveyed while being held on the surface of the intermediate transfer belt, it is desired that the recording medium be moved strictly following the surface of the belt. When the tandem system is adopted in a configuration in which each toner image is directly superimposed on the recording medium from the photoconductor as in the same image forming apparatus, when such a slip occurs, the superimposition position from each photoconductor to the recording medium is relatively changed. Shift. This shift causes an overlay shift.
[0009]
Therefore, the present inventors are developing an image forming apparatus that performs one-pass double-sided transfer of an indirect transfer method using two intermediate transfer belts. This image forming apparatus (hereinafter, referred to as a development apparatus) has three transfer units: a primary transfer unit, a pre-stage transfer unit, and a post-stage transfer unit. In the primary transfer section, the photoconductor and the first intermediate transfer belt are in contact with each other, and the first toner image and the second toner image on the photoconductor are electrostatically transferred to the first intermediate transfer belt. Both visible images are formed by toners of the same polarity. In the former-stage transfer section, the first intermediate transfer belt and the second intermediate transfer belt are in contact with each other, and first, the first toner image on the first intermediate transfer belt is electrostatically transferred to the second intermediate transfer belt. Next, a second toner image is formed on the photoconductor. The second toner image on the photoreceptor adheres to the second surface of the recording medium sent in a timely manner, while the first toner image on the second intermediate transfer belt adheres to the first surface. Will adhere. Then, the second toner image on the photoconductor is electrostatically transferred to the second surface of the recording medium. At this time, the first toner image on the second intermediate transfer belt is not electrostatically transferred to the first surface of the recording body for the same reason as in the image forming apparatus of Patent Document 3. Then, in the subsequent transfer section, the second surface of the recording medium is charged by the transfer charger in the same manner as in the image forming apparatus of Patent Document 3, so that the image is transferred from the second intermediate transfer belt to the first surface of the recording medium. You. In such a configuration, since the one-pass double-side transfer is performed without directly contacting the photosensitive member and the recording member, image deterioration due to paper dust adhering from the recording member to the photosensitive member can be suppressed. Further, when the tandem method is adopted, the toner image on each photoconductor is not superimposed on the recording medium that slightly slips on the first intermediate transfer belt, but is superimposed on the first intermediate transfer belt itself. Become. For this reason, overlay displacement is unlikely to occur.
[0010]
However, the developed apparatus and the image forming apparatus described in Patent Document 3 have a problem that spot-like stains are easily generated from an image due to toner scattered around the image. In particular, in the developed apparatus, the spot-like stain was remarkable. Then, the present inventors conducted intensive research on the cause, and found the following. That is, in these apparatuses, the toner is easily scattered from the second toner image on the second surface to the periphery thereof due to the impact at the time of applying a charge to the second surface of the recording medium by the transfer charger in the above-described second-stage transfer section. Become. Also, at this time, the recording medium is not strongly pressed against the surface of the intermediate transfer belt (or the second intermediate transfer belt), and the adhesion between the first surface of the recording medium and the intermediate transfer belt is sufficiently ensured. Not. For this reason, the toner is easily scattered from the first toner image on the first surface due to the influence of the charge. Further, in the superposition transfer process and the above-described pre-transfer section, a phenomenon of so-called transfer dust occurs to some extent. This is a phenomenon in which a discharge occurs at the entrance or exit of the transfer unit or a weak electric field is formed, and the toner in the toner image scatters around. The scattering of the toner due to the transfer dust and the scattering of the toner in the post-transfer section are accumulated, and are likely to be deteriorated to such an extent that spot-like stains are visually recognized. In particular, in the development apparatus, the number of electrostatic transfer steps is one more than that in the image forming apparatus described in Patent Document 3, so that the stain on the spots is more remarkable.
[0011]
The present invention has been made in view of the above background, and a purpose thereof is to provide a double-sided transfer method capable of realizing any of the following items, a double-sided transfer apparatus using the same, An object of the present invention is to provide a forming method and an image forming apparatus.
(1) It is possible to eliminate a situation such as an increase in cost and a jam due to switchback of a recording medium, and a difficulty in increasing the speed of double-sided transfer.
(2) It is possible to eliminate the cost increase and the deterioration of maintenance due to the provision of two visible image forming means for forming visible images having different polarities.
(3) Deterioration of image quality due to adhesion of paper powder from the recording medium to the image carrier is suppressed, and superposition misalignment when a tandem method is adopted is suppressed.
(4) Eliminates spot-like stains around the image caused by applying charges to the second surface of the recording medium by the transfer charger.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is to provide a recording medium on a path extending from an upstream side of a facing portion of a first intermediate transfer body and a second intermediate transfer body to a downstream side via the facing portion. During the single pass, the first visible image previously transferred from the image carrier to the second intermediate transfer member via the first intermediate transfer member is applied to the recording medium passing through the path. A double-sided transfer method for performing a double-sided transfer step of transferring a second visible image previously transferred from the image carrier to the first intermediate transfer body to the second surface while transferring the image to the first surface. The transfer of a visible image from the image bearing member to the first intermediate transfer member, from the first intermediate transfer member to the second intermediate transfer member, and from the first intermediate transfer member to the second surface of the recording member. Is performed by the electrostatic transfer method, while the first surface of the recording medium from the second intermediate transfer body is It is characterized in carrying out the transfer of a visible image by thermal transfer method.
The invention according to claim 2 is directed to a recording medium that passes only once through a path extending from an upstream side to a downstream side of the opposing portion between the first intermediate transfer member and the second intermediate transfer member through the opposing portion. Transferring the first visible image previously transferred from the image bearing member onto the second intermediate transfer member via the first intermediate transfer member to the first surface thereof, while previously transferring the first visible image from the image bearing member to the second intermediate transfer member. In a two-sided transfer apparatus for transferring the second visible image transferred to the first intermediate transfer member to the second surface thereof, the first intermediate transfer member is transferred from the image carrier and the second transfer member is transferred to the second transfer member from the first intermediate transfer member. The transfer of the visible image is performed by the electrostatic transfer method on the intermediate transfer member and the second surface of the recording member from the first intermediate transfer member. Is characterized in that the first visible image is transferred by a heat transfer method.
According to a third aspect of the present invention, in the double-sided transfer device according to the second aspect, the first visible image is electrostatically transferred from the first intermediate transfer member to the second intermediate transfer member, and the first intermediate image is transferred. The electrostatic transfer of the second visible image from the transfer member to the second surface of the recording member is performed by the same electrostatic transfer unit.
According to a fourth aspect of the present invention, in the double-sided transfer device according to the third aspect, the heat transfer unit for heat-transferring the first visible image from the second intermediate transfer member to the first surface of the recording medium is provided. The present invention is characterized in that a device constituted separately from the electrostatic transfer means is used.
According to a fifth aspect of the present invention, in the double-sided transfer device according to the second, third or fourth aspect, the heat transfer unit is disposed on the upstream side and in non-contact with the first intermediate transfer body. It is assumed that.
According to a sixth aspect of the present invention, in the double-sided transfer device of the second, third or fourth aspect, the heat transfer unit is disposed on the downstream side and in non-contact with the first intermediate transfer body. It is assumed that.
According to a seventh aspect of the present invention, in the double-sided transfer device according to the second, third, fourth, fifth or sixth aspect, the second intermediate transfer body has a surface roughness Rz of less than 20 [μm]. It is characterized by the following.
An eighth aspect of the present invention is the double-sided transfer device according to the seventh aspect, wherein the second intermediate transfer body has a surface roughness Rz of 5 [μm] or more. .
Further, the invention of claim 9 performs a step of forming a visible image on the surface of the image carrier and a double-side transfer step of transferring the visible image on the image carrier to both sides of the recording medium, In an image forming method for forming an image on both sides of a recording medium, the double-sided transfer step in the double-sided transfer method of the first aspect is performed as the double-sided transfer step.
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an image carrier having a surface on which a visible image is carried, a visible image forming means for forming a visible image on the image carrier, and a visible image on the image carrier. And a double-side transfer device for transferring the image to both sides of the recording medium, wherein the double-side transfer device is one of claims 2, 3, 4, 5, 6, 7, or 8. Things.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the tenth aspect, a plurality of the image carriers are provided and the first visible image and the second visible image are each a visible image on each image carrier. Is formed on the first intermediate transfer member so as to form a multiple image by superimposing and transferring the image.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the tenth or eleventh aspect, the double-sided transfer device according to the fifth aspect is used, and a visible image is heated on both sides of the recording medium having passed through the two-sided transfer device. A heat fixing means for fixing is provided, and a heating temperature of the heat transfer means is set lower than a heating temperature of the heat fixing means.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the twelfth aspect, as the heat fixing means, a means for heating a recording material from both sides is used.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the thirteenth aspect, as the heating and fixing means, a first heating member that heats the first surface of the recording medium by a contact method and a second surface of the recording medium are brought into contact. And a second heating member for heating by a method, wherein at least surfaces of both heating members are made of the same material.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the twelfth, thirteenth, or fourteenth aspect, when the visible image is formed only on one surface of the recording medium, the second visible image is used as the visible image. It is characterized in that it is formed and that heating by the heating transfer means is not performed.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the tenth or eleventh aspect, the double-sided transfer device uses the one of the sixth aspect, and the visible image can be heated to a temperature higher than its softening temperature. The heating temperature of the heating transfer means is set high.
A seventeenth aspect of the present invention is the double-side transfer device according to the sixteenth aspect, wherein a second intermediate transfer belt that is moved endlessly is used as the second intermediate transfer body.
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the tenth, eleventh, twelve, thirteenth, thirteenth, fifteenth, sixteenth, or seventeenth aspect, the image forming substance used for forming a visible image has an average circularity of 0.1. A toner powder having a particle size of 90 to 0.99 is designated.
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the eighteenth aspect, the toner powder has a shape factor SF-1 of 120 to 180 and a shape factor SF-2 of 120 to 190. It is characterized by the following.
According to a twentieth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the nineteenth aspect, the toner powder has a particle size distribution (volume average particle size / number average particle size) of 1.05 to 1.30. It is characterized by having done.
[0013]
In these inventions, one-pass double-sided transfer of transferring a visible image to both sides of a recording medium that passes only once through a path extending from an upstream side to a downstream side through the opposite part from the opposite part is performed. . Therefore, it is possible to solve the problems such as the cost increase and the jam caused by the switchback of the recording medium, and the difficulty in increasing the speed of the double-sided transfer.
Further, the transfer of the first visible image from the second intermediate transfer member to the first surface of the recording medium is not a method in which electric charges are applied to the second surface of the recording medium by a transfer charger, but is a heat transfer that does not depend on electric charges. It is done by the method. For this reason, it is possible to eliminate spot-like stains around the image caused by applying charges to the second surface of the recording medium by the transfer charger.
The first visible image is transferred to the first surface of the recording body by a heating transfer method without using electrostatic force, so that the first visible image and the second visible image are formed to have the same polarity. Even if it is formed of a substance, it becomes possible to transfer both visible images to respective opposite surfaces of the recording medium. Therefore, it is possible to eliminate the cost increase and the deterioration of maintenance performance due to providing two visible image forming units for forming visible images having different polarities.
In addition, since one-pass double-sided transfer is performed without bringing the image carrier and the recording body into direct contact with each other, it is possible to suppress image deterioration due to paper dust adhering from the recording body to the image carrier. Furthermore, when the tandem method is adopted, each visible image is superimposed on the first intermediate transfer body itself, not on the transfer paper that delicately slips on the first intermediate transfer body. Can be.
As a result, any of the above items (1) to (4) can be realized.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an electrophotographic printer (hereinafter, simply referred to as a printer) will be described as an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
First, a basic configuration of the printer will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the present printer. In FIG. 1, the printer 100 includes four process units 6Y, M, C, and K for generating toner images of yellow, magenta, cyan, and black (hereinafter, referred to as Y, M, C, and K). I have. These use Y, M, C, and K toners, which are image forming substances of different colors from each other, but have the same configuration except for the above, and are replaced at the end of their life. Taking a process unit 6Y for generating a Y toner image as an example, as shown in FIG. 2, a drum-shaped photoreceptor 1Y, a drum cleaning device 2Y, a discharging unit 3Y, a charging device 4Y, a developing unit 5Y, and the like are provided. I have. The photoreceptor 1Y serving as an image carrier has an aluminum cylinder having a diameter of 30 to 100 [mm] covered with a surface layer of an organic semiconductor which is a photoconductive substance. An amorphous silicon surface layer may be coated. Further, instead of the drum shape, a belt shape may be used. The charging device 4Y uniformly charges the surface of the photoconductor 1Y rotated clockwise in the figure by a driving unit (not shown). The uniformly charged surface of the photoreceptor 1Y is exposed and scanned by a laser beam L to carry a Y electrostatic latent image. This Y electrostatic latent image is developed into a Y toner image by developing means 5Y using Y toner. Then, the intermediate transfer is electrostatically transferred onto a first intermediate transfer belt 8 described later. The drum cleaning device 2Y removes toner remaining on the surface of the photoconductor 1Y after the intermediate transfer process. Further, the charge removing means 3Y removes the charge remaining on the photoconductor 1Y after cleaning. By this charge elimination, the surface of the photoreceptor 1Y is initialized and prepared for the next image formation. In the other process units 6M, 6C, and 6K, M, C, and K toner images are similarly formed on the photoconductors 1M, 1C, and 1K, and are intermediately transferred onto the first intermediate transfer belt 8.
[0015]
In FIG. 1 described above, an exposure device 7 is disposed below the process units 6Y, M, C, and K in the figure. The exposure device 7 serving as a latent image forming unit irradiates the photosensitive members in the process units 6Y, 6M, 6C, and 7K with laser light L emitted based on image information to expose them. By this exposure, electrostatic latent images for Y, M, C, and K are formed on the photoconductors 1Y, 1M, 1C, and 1K. The exposure device 7 irradiates a photoconductor with laser light (L) emitted from a light source via a plurality of optical lenses and mirrors while scanning with a polygon mirror rotated by a motor. Instead of the exposure device 7 having such a configuration, an exposure unit that irradiates the LED light from the LED array may be employed.
[0016]
At the lower side of the exposure device 7 in the figure, there are provided paper feed means having two paper storage cassettes 41 and 42, paper feed rollers 43 and 44 individually incorporated in these cassettes, a registration roller pair 45, and the like. The two paper storage cassettes 41 and 42 store a plurality of transfer papers P, which are recording bodies, in a state of a paper bundle in which a plurality of transfer papers P are stacked. In contact. When the paper feed rollers 43 and 44 are rotated counterclockwise in the figure by driving means (not shown), the uppermost transfer paper P is fed between the registration rollers 45. The registration roller pair 45 rotationally drives both rollers so as to sandwich the transfer sheet P, but stops the rotation immediately after sandwiching. Then, the transfer paper P is sent out to a secondary transfer nip described later at an appropriate timing.
[0017]
Above the process units 6Y, 6M, 6C, and 6K, a first transfer unit 15 that moves the first intermediate transfer belt 8 endlessly while stretching it is provided. The first transfer unit 15 includes the first intermediate transfer belt 8, a first cleaning device 10, a heat pipe 11, and the like. Further, it also has four primary transfer bias rollers 9Y, M, C, K, a secondary transfer backup roller 12, a first cleaning backup roller 13, a tension roller 14, and the like. The first intermediate transfer belt 8 is endlessly moved in a counterclockwise direction in the figure by the rotational driving of at least one of the rollers while being stretched by these seven rollers. The primary transfer bias rollers 9Y, 9M, C, and K sandwich the first intermediate transfer belt 8 thus moved endlessly between the photoconductors 1Y, 1M, 1C, and 1K to form primary transfer nips. are doing. These bias rollers apply a transfer bias of the opposite polarity (for example, plus) to the toner on the back surface (the inner peripheral surface of the loop) of the first intermediate transfer belt 8, but use a charger method of discharging from the electrodes. It may be. The rollers except for the primary transfer bias rollers 9Y, M, C, and K are all electrically grounded. As the first intermediate transfer belt 8 passes through the primary transfer nips for Y, M, C, and K sequentially with its endless movement, the Y, M on the photoconductors 1Y, M, C, and K are moved. , C, and K toner images are superimposed and primary-transferred electrostatically. As a result, a four-color superimposed toner image (hereinafter, referred to as a four-color toner image) as a multicolor image is formed on the first intermediate transfer belt 8. In such a configuration, a visible image forming unit that forms a toner image as a visible image on a photoconductor as an image carrier is configured by the exposure device 7 and each of the process units (6Y, M, C, and K).
[0018]
The secondary transfer backup roller 12 sandwiches the first intermediate transfer belt 8 and the second intermediate transfer belt 16 (described later) between a secondary transfer bias roller 19 and a nip extension roller described later to form a secondary transfer nip. Is formed. The four-color toner image formed on the first intermediate transfer belt 8 is heated and transferred to the second intermediate transfer belt 16 or the transfer paper P at the secondary transfer nip. After passing through the secondary transfer nip, untransferred toner that has not been heat-transferred onto the second intermediate transfer belt 16 or the transfer paper P adheres to the first intermediate transfer belt 8. This is cleaned by the first cleaning device 10. Specifically, the first intermediate transfer belt 8 includes a cleaning roller 10a of the first cleaning device 10 provided on the outer surface (front surface) of the loop and a first roller provided on the inner surface of the loop. It is sandwiched between the cleaning backup roller 13. Then, the transfer residual toner on the front surface is transferred to the cleaning roller 10a to be cleaned. The transfer residual toner transferred onto the cleaning roller 10a is scraped off by a scraping blade 10b inside the first cleaning device 10, and then is conveyed to a collection unit (not shown) by a conveying screw 10c. The intermediate transfer belt 8 is slightly heated at the secondary transfer nip for a reason described later. The heat pipe 11 is disposed so as to be in contact with the front surface of the first intermediate transfer belt 8 downstream of the first cleaning device 10 in the belt movement direction, and the first intermediate transfer heated by the secondary transfer nip The belt 8 is cooled. The first cleaning roller 10a is a roller having a surface roughness greater than that of the first intermediate transfer belt 8. If transfer of the transfer residual toner to the roller surface is difficult, a heat source may be provided inside. In this case, copper or aluminum having good thermal conductivity can be used as the roller material.
[0019]
On the right side of the first transfer unit 15 in the drawing, a second transfer unit 25 for moving the second intermediate transfer belt 16 endlessly while stretching it is disposed. The second transfer unit 25 includes, in addition to the second intermediate transfer belt 16, a second heating roller 18, a second cleaning device 17, and the like. Further, it also has a secondary transfer bias roller 19, a nip extension roller 20, a first heating roller 21, a second cleaning backup roller 22, a tension roller 23, and the like. The second intermediate transfer belt 16 is endlessly moved clockwise in the figure by the rotational driving of at least one of the rollers while being stretched over these five rollers. The secondary transfer backup roller 12 of the above-described first transfer unit 15 has the first intermediate transfer belt 8 wound around a part of its peripheral surface. The wrapped portion is disposed so as to bite into the extended portion of the second intermediate transfer belt 16 from the secondary transfer bias roller 19 to the nip extension roller 20. With such a bite arrangement, the second intermediate transfer belt 16 wraps a part of the expanded portion around the secondary transfer backup roller 12 via the first intermediate transfer belt 8, and the first intermediate transfer belt 16 extends in the first direction in the length direction. It is in wide contact with the intermediate transfer belt 8. Such a wide contact area is a secondary transfer nip. Here, as shown in FIG. 3, a secondary transfer backup roller 12 connected to the ground, and a secondary transfer bias roller to which a positive secondary transfer bias having a polarity opposite to that of the negative toner is applied. A secondary transfer electric field is formed by a potential difference from the electric potential of the secondary transfer. The length of the secondary transfer nip in the belt circumferential direction is preferably about 5 to 10 [mm].
[0020]
The registration roller pair 45 previously shown in FIG. 1 sends the transfer paper P toward the secondary transfer nip at a timing at which the transfer paper P can be brought into close contact with the four-color toner image on the first intermediate transfer belt 8. However, if the four-color toner image is the first toner image transferred onto the first surface of the transfer paper P (the surface facing upward on the stack unit 65 described later), the transfer paper P is not sent out. Therefore, the first toner image on the first intermediate transfer belt 8 is pressed by the secondary transfer nip while being affected by the secondary transfer electric field, and is electrostatically secondary-transferred onto the second intermediate transfer belt 16. On the other hand, when the four-color toner image on the first intermediate transfer belt 8 is the second toner image to be transferred to the second surface of the transfer paper P (the surface facing downward on the stack unit 65), the registration roller pair 45 The transfer paper P is sent out to the secondary transfer nip so as to be synchronized with the second toner image. Therefore, the second toner image on the first intermediate transfer belt 8 is electrostatically secondary-transferred to the second surface of the transfer paper P at the secondary transfer nip. Accordingly, the second toner image becomes a full-color image in combination with the white color of the transfer paper P. At this time, the first toner image which has been secondarily transferred onto the second intermediate transfer belt 16 has returned to the secondary transfer nip after making a round with the belt. are doing. However, in the secondary transfer nip, a secondary transfer electric field in which an electrostatic force acts from the first surface toward the surface of the second intermediate transfer belt 16 is formed. It remains untransferred.
[0021]
The transfer paper P that has passed through the secondary transfer nip with the endless movement of both the intermediate transfer belts is separated from the surface of the first intermediate transfer belt 8, and is held upward on the surface of the second intermediate transfer belt 16 while facing upward in the figure. Conveyed. Then, the first toner image on the second intermediate transfer belt 16 is heat-transferred onto the first surface thereof while being heated by a heat transfer nip described later, and then separated from the second intermediate transfer belt 16.
[0022]
The transfer paper P separated from the second intermediate transfer belt 16 is sent to the paper ejection roller pair 51 while being inverted along the inversion guide plate pair 50. Then, the sheet is discharged to a stack section 65 provided on the upper surface of the printer housing, and is stacked there.
[0023]
After passing through the secondary transfer nip, the second intermediate transfer belt 16 passes through a stretching position by a first heating roller 21 described later, and is then sandwiched between the second cleaning backup roller 22 and the second cleaning device 17. Then, here, the transfer residual toner remaining on the front surface is cleaned by the cleaning roller 17b. The cleaned transfer residual toner is scraped off by a scraping blade inside the second cleaning device 17, and then transported by a transport screw to a collection unit (not shown). If the cleaning roller 17b of the second cleaning device 17 is always in contact with the second intermediate transfer belt 16, the first toner image electrostatically transferred onto the second intermediate transfer belt 16 is also cleaned. Become. Therefore, the second cleaning device 17 swings around the swing shaft 17a in the direction of the arrow by a swing mechanism (not shown) so that the cleaning roller 17b contacts and separates from the second intermediate transfer belt 16. It is configured. The cleaning roller 17a is separated from the second intermediate transfer belt 16 at least while the first toner image passes through the facing position, thereby avoiding the cleaning of the first toner image. The second cleaning roller 17b is a roller having a surface roughness greater than that of the second intermediate transfer belt 16. If transfer of the transfer residual toner to the roller surface is difficult, a heat source may be provided inside. In this case, copper or aluminum having good thermal conductivity can be used as the roller material.
[0024]
Between the first transfer unit 15 and the stack unit 65 located above the first transfer unit 15, a bottle storage unit 60 is provided. The bottle housing section 60 houses toner bottles BY, BM, BC, and BK containing Y, M, C, and K toners. The Y, M, C, and K toners in the bottles BY, BM, BC, and BK are appropriately replenished to developing means in the corresponding process units 6Y, M, C, and K by replenishing means such as a powder pump (not shown). Is done.
[0025]
FIG. 3 shows an example in which electrostatic secondary transfer of a method of electrostatically attracting the toner image on the first intermediate transfer belt 8 to the secondary transfer bias roller 19 is used. Specifically, the secondary transfer backup roller 12 is grounded, and a secondary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the secondary transfer bias roller 19 to transfer the toner image on the first intermediate transfer belt to the secondary transfer. It is drawn to the transfer bias roller 19 side. Instead of the electrostatic secondary transfer method of the pulling method, an electrostatic secondary transfer method of an electrostatic extruding method can be adopted. More specifically, as shown in FIG. 4, a secondary transfer bias having the same negative polarity as that of the toner is applied to the secondary transfer backup roller 12 so that the secondary transfer backup roller 12 substantially has a function as a bias roller. On the other hand, the secondary transfer bias roller 19 is connected to the ground to function substantially as a backup roller. Then, the toner image on the first intermediate transfer belt 8 can be electrostatically extruded toward the secondary transfer bias roller 19, which functions substantially as a backup roller, to perform electrostatic secondary transfer.
[0026]
In FIG. 1 described above, the first toner image is formed prior to the second toner image and is electrostatically secondary-transferred onto the second intermediate transfer belt 16, and then is transferred onto the first surface of the transfer paper P. It is transferred by heating and faces upward at the stack section 65. On the other hand, the second toner image formed after the first toner image is electrostatically secondary-transferred to the second surface of the transfer paper P and faces downward in the stack unit 65. Therefore, the transfer paper P stacked on the stack unit 65 has the first toner image formed earlier facing upward and the second toner image formed thereafter facing downward. In order to arrange the page numbers of the transfer sheets P stacked in this manner in ascending order, the printer 100 performs the above-described operations for the image having two consecutive page numbers of odd and even numbers, with the page number having the larger page number first. Formed as one toner image. For example, the image of the second page is formed prior to the image of the first page. In this case, even if originals over several pages are continuously output, the stack section 65 can arrange the page numbers in order from the bottom. However, when executing the one-sided print mode for forming an image only on the second side of the transfer sheet P, the images are formed as the second toner images in order from the image with the smallest page number. Thus, even in the single-sided print mode, the page numbers can be aligned in the stack unit 65 in order from the bottom.
[0027]
On the four photoconductors 1Y, 1M, 1C, and 1K of the printer 100, the single-color toner images for the second toner image are respectively formed as non-mirror images (hereinafter, referred to as normal images). This is because the formed monochromatic toner image changes to a mirror image and a normal image in the process of reaching the transfer paper P through two transfer steps of primary transfer and heat transfer. By forming a normal image on each photosensitive drum, a normal image is formed on the transfer paper P. On the other hand, since the single-color toner image for the first toner image further undergoes the heat transfer process after the electrostatic secondary transfer process, the transfer process is performed once more than the second toner image. Therefore, a mirror image is formed on each photosensitive drum. Thus, the first toner image can also be a normal image on the transfer paper P.
[0028]
In the printer 100 having the above-described basic configuration, the first transfer unit 15 and the second transfer unit 23 are combined to transfer a four-color toner image as a visible image to both sides of the transfer paper P as a recording medium. A transfer device is configured. Further, four process units 6Y, 6M, 6C, and 8K having a photosensitive member (1) as a latent image carrier and a developing unit (5) as a developing unit, and an exposure device 7 as a latent image forming unit, etc. Means are configured.
[0029]
Next, a characteristic configuration of the printer 100 will be described.
In the second transfer unit 25, a first heating roller 21 that rotates while stretching the second intermediate transfer belt 16 is provided downstream of the secondary transfer nip, and a second intermediate transfer belt 16 is And a second heating roller 18 for sandwiching the same. This sandwiching forms a heating nip where the second heating roller 18 and the second intermediate transfer belt 16 abut. Each of the first heating roller 21 and the second heating roller 18 has a heat source such as a halogen lamp (not shown) therein, and heats the second intermediate transfer belt 16 from the back side and the front side. The transfer paper P that has passed through the secondary transfer nip exposes the second surface on which the second toner image has been subjected to the electrostatic secondary transfer, and has the first toner between the first surface and the second intermediate transfer belt 16. It is sent to the heating nip with the image interposed. Then, the first toner image on the second intermediate transfer belt 16 is pressed while being softened, is heated and transferred to the first surface of the transfer paper P, and is further fixed thereon. At the same time, the second toner image on the second surface of the transfer paper P is pressed while being softened and fixed on the second surface. In such a configuration, the combination of the first heating roller 21 and the second heating roller 18 functions as a heat transfer unit that heat-transfers the first toner image on the second intermediate transfer member onto the first surface of the transfer paper P. I have. Then, the first toner image is transferred onto the first surface of the transfer sheet P by a heating transfer method that does not use charges, instead of applying a charge to the second surface of the transfer sheet P by the transfer charger. This makes it possible to eliminate spot-like stains around the image caused by applying charges to the second surface of the transfer paper P. Although FIG. 1 shows an example of the heat transfer unit that heats the transfer paper P from both sides by the first heating roller 21 and the second heating roller 18, the transfer paper P is heated on one side by using only one heating member. Heat transfer means for heating from only the side may be used. However, in this case, from the viewpoint of heat conduction efficiency, it is desirable to provide a heating member so as to heat the transfer paper P from the first surface side. In the illustrated example, only the first heating roller 21 is provided.
[0030]
In FIG. 1, the reason why the heat transfer means for heating the transfer paper P from both sides is used is as follows. That is, if the first toner image is only transferred by heating without being fixed to the first surface of the transfer paper P, the heating temperature can be set lower than in the case of fixing. However, the first toner image needs to be fixed on the first surface of the transfer sheet P at least before the transfer sheet is discharged from the main body. Therefore, in the printer 100, the set temperature of the first heating roller 21 is set higher than that in the case of only the heat transfer so that the fixing is performed in parallel with the heat transfer. At this time, if the transfer paper P is also heated from the second surface side and the fixing process for the second toner image is performed at the same time, a more efficient double-side fixing process is performed than when the fixing process is performed separately on each surface. Can be implemented. Therefore, the transfer paper P is heated from both sides by using two heating rollers. Then, the double-sided fixing process can be performed efficiently, and the heat transfer unit can also function as the heat fixing unit, so that the initial cost can be reduced as compared with the case where these are separately provided.
[0031]
The transfer direction of the toner image in the heat transfer depends on a difference in surface properties between two members sandwiching the toner image by the heat nip. Specifically, for example, it is assumed that the two members A and B move in the forward direction while contacting each other in the heating nip. The toner image heated while being sandwiched between the members A and B and heated to a temperature equal to or higher than the glass transition point is transferred to the member having the larger surface roughness when the members A and B are separated. This is because the member having the larger surface roughness has a larger contact area with the toner image due to the unevenness of the surface, and it is difficult to exhibit the toner releasability. Therefore, if the surface roughness is in the relationship of “member A> member B”, the toner image is transferred to member A.
[0032]
In the printer employing such heat transfer, the conditions required for the second intermediate transfer belt 16 as the transfer source of the first toner image are as follows.
・ Extremely low expansion and contraction ratio due to heat
• Resistance values (surface resistance value and volume resistance value) suitable for realizing electrostatic secondary transfer of the toner image from the first intermediate transfer belt 16.
The surface roughness is smaller than that of the transfer paper P (the surface roughness Rz of a general transfer paper P is about 20 to 40 [μm]).
In the printer 100, in order to satisfy these conditions, the second intermediate transfer belt 16 described below is used. That is, the front surface of a seamless polyimide belt having a thickness of 20 to 50 [μm] is coated with a surface layer of ETFE (ethylene / tetrafluoroethylene copolymer) having a thickness of 20 to 100 [μm]. The surface roughness (RZ) of the surface layer made of ETFE is smaller than that of the transfer paper.
[0033]
In the above-described secondary transfer nip, the combination of the secondary transfer backup roller 12, the secondary transfer bias roller 19, and the nip extension roller 20 causes the electrostatic transfer of the first toner image to the second intermediate transfer belt 16. It functions as electrostatic transfer means. Further, it also functions as an electrostatic transfer unit for performing the electrostatic secondary transfer of the second toner image to the second surface of the transfer paper P. In this printer, electrostatic transfer of the first visible image to the second intermediate transfer member and electrostatic transfer of the second visible image to the second surface of the recording member are performed by the same electrostatic transfer unit. It is. In such a configuration, the size and cost of the apparatus can be reduced as compared with the case where the former electrostatic secondary transfer and the latter electrostatic secondary transfer are performed by separate electrostatic transfer units.
[0034]
Further, in the present printer 100, the above-mentioned heating transfer means (21, 18) is used as an electrostatic transfer for electrostatically transferring a toner image from the first intermediate transfer belt 8 to the second surface or the second intermediate transfer belt. It is constituted separately from the means (12, 19, 20). With such a configuration, it is possible to avoid deterioration of the electrostatic transfer performance due to simultaneous heating when the toner images are electrostatically transferred by forming both of them as the same body.
[0035]
Each of the heat transfer units including the first heating roller 21 and the second heating roller 18 is disposed in non-contact with the first intermediate transfer belt 8. With such a configuration, it is possible to avoid a thermal effect on each photoconductor due to the direct transfer of the heating transfer unit to the first intermediate transfer belt 8 for heating.
[0036]
In the printer 100, the heat transfer unit including the first heating roller 21 and the second heating roller 18 also functions as a heat fixing unit. Such a configuration is possible because the heat transfer unit is provided downstream of the secondary transfer nip. For the heat transfer from the second intermediate transfer belt to the first surface of the transfer paper P, the heat fixing means is provided upstream of the secondary transfer nip, and the heat fixing means is provided on the first intermediate transfer belt 8 on the upstream side. This may be performed prior to the electrostatic secondary transfer of the two toner images to the second surface of the transfer paper P. However, in such heat transfer, the heat transfer process is performed on the transfer paper P on which the second toner image has not yet been transferred to the second surface. Can not. On the other hand, the heat transfer unit provided downstream of the secondary transfer nip performs the heat transfer process on the first surface of the transfer paper P on which the second toner image has already been transferred to the second surface. Therefore, both-side fixing can be performed simultaneously depending on the setting of the heating temperature.
[0037]
When the heat transfer unit also functions as a heat fixing unit, it is desirable to use a second intermediate transfer belt that can be moved endlessly as shown in the figure as the second intermediate transfer body. This is for the following reason. That is, it is desirable to use a heating and fixing unit that heats the transfer paper P from both sides so that a difference in fixability does not occur between both sides of the transfer paper P. Then, it is necessary to perform a heat treatment on the first surface of the transfer paper P from the side of the second intermediate transfer body that is in contact with the first surface. For this reason, if a roller, a drum, or the like is used as the second intermediate transfer member, it must generate heat by an internal heat source and function as a heat transfer unit or a part thereof. On the other hand, as for the electrostatic secondary transfer, the second intermediate transfer body itself functions as an electrostatic transfer unit or a part thereof by applying a secondary transfer bias to the second intermediate transfer body composed of a roller, a drum, or the like. I have to do it. As a result, it is very difficult to form the heat transfer unit and the electrostatic transfer unit separately. However, if the second intermediate transfer belt 16 is used as the second intermediate transfer member, a heating member that contacts a part of the back surface thereof and a bias member that contacts another part can be separately provided. The heat transfer unit and the electrostatic transfer unit can be easily configured separately. Therefore, by using the belt as the second intermediate transfer member, the difference between the fixing properties on both sides of the transfer paper P is suppressed while the heat transfer unit also functions as the heat fixing unit, and the heat transfer unit and the electrostatic transfer unit are used. Can easily be configured separately.
[0038]
As described above, in order to realize the heat transfer from the second intermediate transfer belt 16 to the first surface of the transfer paper P, it is necessary to use the second intermediate transfer belt 16 having a smaller surface roughness than the recording medium. There is. The general surface roughness Rz of the transfer paper P is about 20 to 40 [μm]. Therefore, in the present printer 100, a belt whose surface roughness Rz is adjusted to less than 20 [μm] is used as the second intermediate transfer belt 16. In such a configuration, as long as the recording paper P, which is generally used most frequently, is used as a recording medium, the heat transfer is not performed because the condition “surface roughness of the second intermediate transfer belt <surface roughness of the recording medium” is not satisfied. Shortage can be suppressed.
[0039]
The second intermediate transfer member in the present invention has at least a surface from the viewpoint that the surface thereof is elastically deformed favorably during the heat transfer to enhance the adhesion to the transfer paper P, thereby suppressing the poor heat transfer due to the poor adhesion. Is desirably made of an elastic material. On the other hand, in general, it is difficult to process an elastic material such as rubber to a surface roughness of less than 5 [μm] with the current manufacturing technology. Therefore, if the design value of the surface roughness of the second intermediate transfer member is set to less than 5 [μm], it is necessary to use an expensive second intermediate transfer member having a low yield, which leads to an increase in cost. Therefore, in the printer 100, the second intermediate transfer belt 16 whose surface roughness is adjusted to 5 [μm] or more is used. In such a configuration, the expensive second intermediate transfer belt 16 having a low yield is used while the surface of the second intermediate transfer belt 16 is satisfactorily elastically deformed to suppress the heat transfer failure due to the poor adhesion between the belt and the transfer paper P. Cost can be eliminated.
[0040]
The second intermediate transfer belt 16 is heated by the first heating roller 21 and the second heating roller 18 when passing through the heating nip, and is heated to a temperature close to the fixing temperature. If the intermediate transfer belt enters the secondary transfer nip at this temperature, the first intermediate transfer belt 8 may be significantly heated by contact heat conduction, and each photoconductor may be adversely affected by heat. However, the second intermediate transfer belt 16 heated by the heating nip moves endlessly by a movement amount almost equal to one rotation before entering the secondary transfer nip. Then, since it is naturally cooled to some extent during the endless movement, there is almost no thermal effect on the photoconductor. If there is a concern that thermal effects may occur, a cooling means such as a heat pipe for cooling the second intermediate transfer belt 16 in an endless movement path from the heating nip to the secondary transfer nip may be provided.
[0041]
As the toner of each color, it is desirable to use toner whose average circularity is adjusted to 0.90 to 0.99. When a toner having a relatively large error from a true sphere and an average circularity of less than 0.90 is used, the transfer rate (weight after transfer / weight before transfer) in electrostatic transfer is rapidly deteriorated, and a high-quality image is obtained. It becomes difficult. Further, if toner having an average circularity exceeding 0.99, which is close to a true sphere, is used, transfer dust tends to rapidly occur due to its high fluidity. The average circularity of the toner can be obtained as follows. That is, a suspension containing toner particles is passed through a detection band on an imaging unit on a flat plate, and a perimeter of an equivalent circle having an equal projected area is obtained in an optical detection band obtained by optically detecting a particle image with a CCD camera. Is calculated based on the value obtained by dividing by the perimeter of the actual particle. Specifically, for example, first, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impurity solids have been removed in advance in a container. About 0.1 to 0.5 g of a measurement sample is added. Then, the suspension in which the sample is dispersed is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes to obtain a test liquid having a dispersion liquid concentration of 3,000 to 10,000 / μl. The test liquid can be analyzed with a flow-type particle image analyzer FPIA-2100 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.) to determine the average circularity.
[0042]
Further, as the toner of each color, it is desirable to use a toner having a shape factor SF-1 of 120 to 180 and a shape factor SF-2 of 120 to 190. This is because toner having a shape factor SF-1 or SF-2 of less than 120 and having a shape close to a true sphere is likely to be rapidly generated from transfer dust due to its high fluidity. Further, in a toner having a relatively large error from a true sphere due to the shape factor SF-1 exceeding 180 or SF-2 exceeding 190, the transfer rate in electrostatic transfer rapidly decreases. This makes it difficult to obtain a high-quality image.
[0043]
Here, the shape factor SF-1 is a value indicating the ratio of the roundness of the shape of the spherical substance. It is expressed by a value obtained by dividing the square of the maximum length MXLNG of an elliptical figure formed by projecting a spherical substance on a two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4. That is, the shape factor SF-1 is defined by the following equation.
(Equation 1)
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4)
When the value of SF-1 is 100, the shape of the substance becomes a true sphere, and as the value of SF-1 increases, the shape of the substance becomes more amorphous.
[0044]
The shape factor SF-2 is a numerical value indicating the ratio of irregularities in the material shape, and is obtained by dividing the square of the perimeter PERI of a figure formed by projecting a spherical substance on a two-dimensional plane by the figure area AREA, and calculating 100 It is expressed by a value when multiplied by / 4π. That is, the shape factor SF-2 is defined by the following equation.
(Equation 2)
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100 / 4π)
When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness on the surface of the substance. As the value of SF-2 increases, the unevenness on the surface of the substance becomes more remarkable.
[0045]
Specific methods for measuring these shape factors SF-1 and SF-2 include, for example, the following. That is, the spherical substance is photographed by FE-SEM (S-800) manufactured by Hitachi, Ltd., and is randomly sampled as an image 100 times. Then, these images are introduced into an image analysis device (LUSEX3) manufactured by Nireco and analyzed, and calculated based on the above-described equation.
[0046]
The toner of each color has a volume average particle size (Dv) of 4 to 8 [μm] and a particle size distribution (volume average particle size Dv / number average particle size Dn) of 1.05 to 1.30. It is desirable to use one. This is for the following reason. That is, among toner powders having a particle size distribution in the range of 1.05 to 1.30, toner particles having a particle size suitable for the electrostatic latent image pattern contribute to development in preference to other toners. Since such a phenomenon easily occurs, images of various patterns can be stably formed. In addition, when a configuration is adopted in which the toner remaining on the image carrier such as a photoconductor is collected and recycled, the small-sized toner particles that are difficult to be transferred are recycled in a large amount. If a material having a relatively large particle size distribution is used in such recycling, the variation in particle size from the replenishment of a new toner to the replenishment of the next toner becomes large, which adversely affects the developing performance. In the case of a toner having a volume average particle size (Dv) smaller than the above range, when used as a two-component developer, the toner is fused to the surface of the carrier in a long-term stirring in a developing device, and the chargeability of the carrier is reduced. Lower. Further, when used as a one-component developer, filming of the toner on the developing roller and fusion of the toner to a member such as a blade for thinning the toner are likely to occur. On the other hand, when the volume average particle system (Dv) is larger than the above range, it becomes difficult to obtain a high-resolution image with high resolution, and when the balance of the toner in the developer is Variations in particle diameter often increase.
[0047]
The particle size distribution of the toner can be measured by a Coulter counter method such as a Coulter counter TA-II or a Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). Specifically, first, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably an alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the aqueous electrolytic solution. As the electrolytic aqueous solution, an approximately 1% NaCl aqueous solution is prepared using primary sodium chloride, and for example, ISOTON-II (manufactured by Coulter Corporation) can be used. 2 to 20 mg of a measurement sample is further added to the obtained solution. Then, the solution is subjected to dispersion treatment for about 1 to 3 minutes by an ultrasonic disperser, and the volume and number of the toner particles or toner are measured by using the measuring device described above, using a 100 μm aperture as the aperture. Calculate the distribution. From the obtained distribution, the volume average particle diameter (Dv) and the number average particle diameter (Dn) of the toner can be obtained.
[0048]
In view of the above toner properties, the printer 100 is instructed by the user to use a toner powder set in the main body that satisfies the following conditions.
{Circle around (1)} The average circularity is 0.90 to 0.99.
(2) The shape factor SF-1 is 120 to 180 and the shape factor SF-2 is 120 to 190. {Circle around (3)} The particle size distribution is 1.05 to 1.30.
[0049]
The designation to the user is performed by, for example, setting and shipping the toner powder satisfying the above-mentioned conditions in the printer main body, or packing and shipping the toner powder together with the printer main body. Further, for example, in a document such as a printer main body or an instruction manual attached thereto, a product number and a product name of the toner powder applicable to the printer main body include a toner powder satisfying the above-mentioned conditions. Do it by doing. Further, for example, a manufacturer or a distributor of the printer body distributes information in which the product number or the product name is associated with the product number or the product name of the printer body in the form of text or electronic data.
[0050]
It should be noted that the toner image may be heated and transferred to both surfaces of the transfer paper P by performing heat transfer instead of electrostatic secondary transfer in the secondary transfer nip. It is superior to this configuration in the following points. That is, when heat transfer is performed at the secondary transfer nip, the first toner image is subjected to heat transfer from the first intermediate transfer belt 8 to the second intermediate transfer belt 16 and from the second intermediate transfer belt 16 to the transfer paper P Is performed twice, that is, heat transfer to the first surface. In this case, the first toner image is softened each time, so that the first toner image may sag in the surface direction, resulting in an image lacking sharpness. Further, in the heat transfer, as described above, the surface roughness of the transfer destination needs to be larger than that of the transfer source. Therefore, when the heat transfer is performed in the secondary transfer nip, the transfer from the first intermediate transfer belt 8 is performed. The surface roughness of the second intermediate transfer belt 16 is considerably limited. Specifically, in the case of this printer, the second intermediate transfer belt 16 only needs to satisfy the condition that the surface roughness is smaller than that of the transfer paper P. However, in the case of the heat transfer system using the secondary transfer nip, a condition that the surface roughness is larger than that of the first intermediate transfer belt 8 is also required in addition to this condition. Therefore, in the present printer, the degree of freedom in selecting the surface material of the second intermediate transfer belt 16 can be improved as compared with the printer that performs the heat transfer at the secondary transfer nip.
[0051]
Next, a modified example of the printer 100 having the above configuration will be described. The configuration of the modified example apparatus is the same as that of the printer 100 according to the embodiment, except for the matters described below.
FIG. 5 is an enlarged configuration diagram showing the secondary transfer nip and its surroundings of this modified example device. This modified example apparatus 100A is not provided with the first heating roller (21) and the second heating roller (18) described above. In the printer 100 according to the embodiment, the first heating roller (21) functions as a part of the heat transfer unit and also functions as a stretching roller that stretches the second intermediate transfer belt 16. In the present modified example device 100A, instead of providing the first heating roller (21) which also functions as a stretching roller, a stretching roller 27 is provided at the same position as the first heating roller (21).
[0052]
In the vicinity of the downstream side of the secondary transfer nip, a heating roller 26 disposed in non-contact with the first intermediate transfer belt 8 contacts the front surface of the second intermediate transfer belt 16 to form a heating nip. are doing. A heating backup roller 24 is provided so as to back up this contact from the back surface of the second intermediate transfer belt 16. The heating roller 26 is a roller having an outer diameter of 20 to 40 [mm] in which an elastic layer such as an elastically deformable rubber layer is provided on the outer surface of a metal tube made of aluminum or the like.
[0053]
The first toner image electrostatically secondary-transferred to the second intermediate transfer belt 16 at the secondary transfer nip makes one round with the endless movement of the belt, and before entering the secondary transfer nip again, the heating nip To enter. The registration roller pair 45 sends out the transfer paper P toward the heating nip so as to synchronize with the entry. Then, the first toner image on the second intermediate transfer belt 16 is heated by the heating roller 26 via the transfer paper P, and is heated and transferred to the first surface of the transfer paper P. In such a configuration, the combination of the heating roller 26 and the heating backup roller 24 functions as a heating transfer unit. The nip pressure in the heating nip is 2 to 10 [N / cm 2 ] Degree is good.
[0054]
The transfer paper P that has passed through the heating nip enters the secondary transfer nip with the endless movement of the second intermediate transfer belt 16, where the second toner image on the first intermediate transfer belt 8 is placed on the second surface. Is electrostatically secondary-transferred. Then, after passing through the secondary transfer nip, the sheet is separated from the second intermediate transfer belt 16 at a belt stretching position by the stretching roller 27.
[0055]
Above the second transfer unit 25 in the figure, a fixing unit 61 serving as a heat fixing unit is provided. The fixing unit 61 includes a pair of fixing rollers 62 that are rotationally driven so as to move in the forward direction at the nip portion while forming a fixing nip by contacting each other. Each roller of the fixing roller pair 62 has a heat source such as a halogen lamp (not shown) and heats the fixing nip.
[0056]
The transfer paper P separated from the second intermediate transfer belt 16 passes through the fixing unit 61 before entering the reversing guide plate pair 50 described above. Then, at this time, the toner is heated from both sides by the fixing nip, and the first toner image and the second toner image are fixed on both sides.
[0057]
In this modification, the heating temperature of the heating roller 26 is set lower than the heating and fixing temperature (160 to 200 ° C.) of the fixing unit 61. This is for the following reason. In other words, the inventors of the present invention have conducted intensive research and found that while a toner image can be heated and transferred to a temperature higher than or equal to the glass transition point of the toner, it can be heated and transferred. It has been found that it is necessary to raise the temperature to a high toner softening temperature or higher. Although it is possible to heat and transfer the first toner image by heating using the heating roller 26 and simultaneously fix the first toner image, the second toner image does not exist on the second surface of the transfer paper P. The fixing process for the toner image cannot be performed. Therefore, even if the fixing process by the heating roller 26 is performed on the first toner image, it is necessary to perform the fixing process on the second toner image by another fixing unit. Therefore, in the present modified example apparatus 100A, the first toner image is only temporarily transferred by heating in the heating nip, and finally the fixing process is performed by the fixing unit 61 together with the second toner image. ing. Then, the heating temperature of the heating roller 26 can be made lower than the temperature required for fixing, and energy can be saved.
[0058]
As shown in FIG. 6, the positions of the heating roller 26 and the heating backup roller 24 are reversed, and the transfer sheet P is heated by the heating roller 26 via the second intermediate transfer belt 16. You may do so. However, in this case, the amount of heat loss due to heat conduction to the second intermediate transfer belt 16 is larger than when the transfer paper P is heated by direct contact as shown in FIG. Therefore, by arranging the heating roller 26 so as to heat the transfer sheet P by direct contact as shown in FIG. 5, further energy saving can be achieved.
[0059]
In FIG. 5 described above, the fixing unit 61 serving as a heating and fixing unit fixes the toner image on each surface of the transfer sheet P while heating the transfer sheet P from both sides. With such a configuration, it is possible to eliminate a difference in fixability between the two sides caused by heating the transfer sheet P from only one side.
[0060]
One of the fixing rollers of the fixing roller pair 62 of the fixing unit 61 functions as a first heating member that heats the first surface of the transfer paper P by a contact method. Further, the other fixing roller functions as a second heating member that heats the second surface of the transfer paper P by a contact method. Then, the transfer paper P is heated from both sides. The two fixing rollers have the same configuration. This is a roller in which an elastic layer such as a silicone rubber layer is provided on the outer surface of a core metal containing a heat source. A release-promoting layer made of a material having good release properties such as Teflon (registered trademark) may be provided on the elastic layer. Generally, when a toner image is subjected to a heat fixing process while being pressed by a heating member, the toner image becomes glossy, and the glossiness is affected by the degree of elasticity of the heating member and the roughness of both surfaces. Therefore, if different materials are used for the first heating member and the second heating member, the glossiness of the fixed toner image on both surfaces of the transfer paper P will be different. Therefore, in the modification 100A, the fixing rollers of the fixing roller pair 62 have the same configuration, and the surface materials of both heating members are the same. With such a configuration, it is possible to eliminate a situation in which the difference in the glossiness of the fixed toner image on both sides of the transfer paper P due to the difference in the surface material of the two heating members.
[0061]
When the one-side mode in which an image is formed only on one side of the transfer sheet P is selected, the modification 100A forms the image as a second toner image, and forms an electrostatic secondary image on the second side of the transfer sheet P. It is designed to be transcribed. At this time, the power supply to the heat source of the heating roller 26 is stopped, and the heating by the heating transfer unit is not performed. With this configuration, it is possible to avoid wasteful energy consumption caused by causing the heat source of the heat transfer unit to generate heat even in the one-sided mode in which the heat transfer is not required.
[0062]
So far, an example in which a drum-shaped photoconductor is used as the image carrier has been described, but another system such as a belt-shaped photoconductor may be used. The first intermediate transfer member is not limited to the belt type, but may be a roller type. Further, the present invention can be applied to an image forming apparatus using a liquid developer containing a toner and a liquid carrier instead of the powder toner.
[0063]
As described above, in the printer and the modified apparatus according to the embodiment, the electrostatic secondary transfer of the first toner image and the electrostatic secondary transfer of the second toner image are performed by the same electrostatic transfer unit. The size and the cost of the apparatus can be reduced as compared with the case where separate electrostatic transfer units are used.
In addition, since the heat transfer unit is configured separately from the electrostatic transfer unit for electrostatic secondary transfer, the two units are formed of the same unit and the toner image is simultaneously transferred when the toner image is electrostatically transferred. Deterioration of the electrostatic transfer performance due to heating can be avoided.
In addition, since the heat transfer unit is provided in non-contact with the first intermediate transfer belt 8, the heat transfer unit is brought into direct contact with the first intermediate transfer belt 8 to heat each photosensitive member. Can avoid the heat effect.
[0064]
Further, in the modified apparatus, since the heat transfer unit is disposed on the upstream side of the secondary transfer nip, the heat transfer unit is configured to perform the electrostatic secondary transfer on the second intermediate transfer belt 16 with respect to the first toner image. In addition, it is possible to eliminate the deterioration of the image quality of the first toner image caused by applying the electrostatic force again at the secondary transfer nip before performing the fixing process.
[0065]
Further, in the printer according to the embodiment, since the heat transfer unit is disposed on the upstream side of the secondary transfer nip, it can be used as a double-sided heat fixing unit that simultaneously fixes the toner images on both sides of the transfer paper P. The heat transfer unit can function.
[0066]
Further, in the printer and the modified apparatus according to the embodiment, the second intermediate transfer belt 16 having a surface roughness Rz of less than 20 [μm] is used. In such a configuration, as long as the recording paper P, which is generally used most frequently, is used as a recording medium, the heat transfer is not performed because the condition “surface roughness of the second intermediate transfer belt <surface roughness of the recording medium” is not satisfied. Shortage can be suppressed.
The second intermediate transfer belt 16 has a surface roughness Rz of 5 μm or more. In such a configuration, the expensive second intermediate transfer belt 16 having a low yield is used while the surface of the second intermediate transfer belt 16 is satisfactorily elastically deformed to suppress the heat transfer failure due to the poor adhesion between the belt and the transfer paper P. Cost can be eliminated.
In addition, a plurality of photoconductors as image carriers are provided, and a double-sided image is formed such that a toner image of each photoconductor is superimposed and transferred on the first intermediate transfer belt 8 as a first toner image or a second toner image. A transfer device is configured. Thus, a multicolor toner image such as a four-color toner image can be formed. Furthermore, by using the heat transfer method together, even when a multicolor toner image having a larger toner adhesion amount than a single color toner image is formed, spot-like stains around the image are not noticeable. An image of high quality can be formed.
[0067]
Further, in the modified apparatus, the heating temperature of the heating transfer unit is set lower than the heating and fixing temperature of the fixing unit 61 as the heating and fixing unit. Therefore, energy saving can be achieved as compared with the case where the same temperature is set. it can.
In addition, since the fixing unit 61 uses a device that heats the transfer paper from both sides, the difference in the fixability between the two surfaces due to heating the transfer paper P from only one side and performing the fixing process on both surfaces is eliminated. Can be eliminated.
In addition, since one fixing roller serving as the first heating member and the other fixing roller serving as the second heating member are made of the same surface material, both of the two surfaces of the transfer paper P are caused by the difference in the surface material. It is possible to eliminate a situation where a difference occurs in glossiness of the fixed toner image.
Further, when the one-sided mode is executed, the second toner image is formed as an image, and heating by the heat transfer unit is not performed. It is possible to avoid wasteful energy consumption caused by causing the heat source of the thermal transfer unit to generate heat.
[0068]
In addition, the printer according to the embodiment includes the first heating roller 21 and the second heating roller 18 to such an extent that the toner images transferred to both sides of the transfer paper P can be heated to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the toner. Since the heating temperature of the heat transfer unit is set high, the heat transfer unit can also function as a heat fixing unit. Thus, the configuration of the apparatus can be simplified, and the cost can be reduced.
Further, since the second intermediate transfer belt 16 that can be moved endlessly is used as the second intermediate transfer member, the difference in the fixing property between the both sides of the transfer paper P is suppressed while the heat transfer unit also functions as the heat fixing unit. In addition, the heat transfer unit and the electrostatic transfer unit can be easily configured separately.
[0069]
In the printer and the modified device according to the embodiment, the toner having an average circularity of 0.90 to 0.99 is specified as the toner powder to be set in the device main body. It is possible to form a high-quality image with reduced transfer dust while exhibiting a sufficient transfer rate to suppress transfer deficiency.
Further, as the toner powder to be set in the apparatus main body, a toner having a shape factor SF-1 of 120 to 180 and a shape factor SF-2 of 120 to 190 is specified. A suppressed high-quality image can be formed.
In addition, since the toner powder set in the apparatus main body has a particle size distribution of 1.05 to 1.30, a high-quality image developed with stable developing performance can be obtained.
[0070]
【The invention's effect】
According to the first to twentieth aspects of the invention, there is an excellent effect that any of the above items (1) to (4) can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printer according to an embodiment.
FIG. 2 is an enlarged configuration diagram illustrating a process unit for Y of the printer.
FIG. 3 is an enlarged configuration diagram illustrating a secondary transfer nip and a configuration around the secondary transfer nip in the printer.
FIG. 4 is an enlarged configuration diagram showing the secondary transfer nip and its surrounding configuration when an extrusion transfer method is adopted.
FIG. 5 is an enlarged configuration diagram illustrating a secondary transfer nip and a configuration around the secondary transfer nip of the modified example device.
FIG. 6 is an enlarged configuration diagram showing the secondary transfer nip and its surrounding configuration when the positions of the heating roller and the heating backup roller of the heating transfer unit are reversed.
[Explanation of symbols]
1Y, M, C, K Photoconductor (image carrier)
6Y, M, C, K process unit (part of visible image forming means)
7 Exposure device (part of visible image forming means)
8 1st intermediate transfer belt (1st intermediate transfer body)
12 Secondary transfer backup roller (part of electrostatic transfer means)
19 Secondary transfer bias roller (part of electrostatic transfer means)
20 Nip expansion roller (part of electrostatic transfer means)
15 First transfer unit (part of double-sided transfer device)
16 Second intermediate transfer belt (second intermediate transfer body)
18 Second heating roller (part of heating transfer means)
21 1st heating roller (part of heating transfer means)
24 Heating backup roller (part of heating transfer means)
25 Second transfer unit (part of double-sided transfer device)
26 Heating roller (part of heating transfer means)
61 fixing means (heat fixing means)
62 Fixing Roller Pair (First and Second Heating Members)
P Transfer paper (recording material)

Claims (20)

第１中間転写体と第２中間転写体との対向部よりも上流側から該対向部を経て下流側へと延びる経路に記録体を１回だけ通過させる間に、該経路を通過する記録体に対し、予め像担持体から第１中間転写体を介して第２中間転写体上に転写しておいた第１可視像をその第１面に転写する一方で、予め該像担持体から該第１中間転写体に転写しておいた第２可視像をその第２面に転写する両面転写工程を実施する両面転写方法において、
上記像担持体から上記第１中間転写体、上記第１中間転写体から上記第２中間転写体、及び上記第１中間転写体から記録体の第２面については、それぞれ可視像の転写を静電転写方式で行う一方で、上記第２中間転写体から記録体の第１面については、上記第１可視像の転写を加熱転写方式で行うことを特徴とする両面転写方法。A recording medium that passes through a path extending from an upstream side of an opposing portion between the first intermediate transfer member and the second intermediate transfer member to a downstream side through the opposing portion only once while passing the recording medium only once; While the first visible image previously transferred from the image carrier to the second intermediate transfer body via the first intermediate transfer body is transferred to the first surface, In a double-sided transfer method for performing a double-sided transfer step of transferring the second visible image transferred to the first intermediate transfer body to the second surface,
The visible image is transferred from the image carrier to the first intermediate transfer member, from the first intermediate transfer member to the second intermediate transfer member, and from the first intermediate transfer member to the second surface of the recording member. A double-sided transfer method, wherein the transfer of the first visible image is performed by a heat transfer method on the first surface of the recording medium from the second intermediate transfer body while performing the electrostatic transfer method. 第１中間転写体と第２中間転写体との対向部よりも上流側から該対向部を経て下流側へと延びる経路を１回だけ通過する記録体に対し、予め像担持体から第１中間転写体を介して第２中間転写体上に転写しておいた第１可視像をその第１面に転写する一方で、予め該像担持体から該第１中間転写体に転写しておいた第２可視像をその第２面に転写する両面転写装置において、
上記像担持体から上記第１中間転写体、上記第１中間転写体から上記第２中間転写体、及び上記第１中間転写体から記録体の第２面については、それぞれ可視像の転写を静電転写方式で行う一方で、上記第２中間転写体から記録体の第１面については、上記第１可視像の転写を加熱転写方式で行うことを特徴とする両面転写装置。For a recording medium that passes only once through a path extending from the upstream side of the facing portion of the first intermediate transfer body and the second intermediate transfer body to the downstream side via the facing portion, the first intermediate transfer body is moved from the first intermediate transfer body to the first intermediate transfer body in advance. The first visible image, which has been transferred onto the second intermediate transfer member via the transfer member, is transferred onto the first surface, while being transferred from the image carrier to the first intermediate transfer member in advance. A two-sided transfer device that transfers the second visible image to the second surface thereof.
The visible image is transferred from the image carrier to the first intermediate transfer member, from the first intermediate transfer member to the second intermediate transfer member, and from the first intermediate transfer member to the second surface of the recording member. A double-sided transfer apparatus, wherein the transfer of the first visible image from the second intermediate transfer body to the first surface of the recording medium is performed by a heat transfer method while performing the electrostatic transfer method. 請求項２の両面転写装置において、
上記第１中間転写体から上記第２中間転写体への上記第１可視像の静電転写、及び、上記第１中間転写体から記録体の第２面への上記第２可視像の静電転写については、それぞれ同一の静電転写手段で行うことを特徴とする両面転写装置。The double-sided transfer device according to claim 2,
Electrostatic transfer of the first visible image from the first intermediate transfer member to the second intermediate transfer member, and transfer of the second visible image from the first intermediate transfer member to the second surface of the recording member A two-sided transfer apparatus wherein electrostatic transfer is performed by the same electrostatic transfer means. 請求項３の両面転写装置において、
上記第１可視像を上記第２中間転写体から記録体の第１面に加熱転写するための加熱転写手段として、上記静電転写手段とは別体で構成したものを用いたことを特徴とする両面転写装置。The double-sided transfer device according to claim 3,
As the heat transfer means for heat-transferring the first visible image from the second intermediate transfer body to the first surface of the recording medium, an apparatus separately formed from the electrostatic transfer means is used. Double-sided transfer device. 請求項２、３又は４の両面転写装置において、
上記加熱転写手段を上記上流側で且つ上記第１中間転写体に対して非接触で配設したことを特徴とする両面転写装置。The double-sided transfer device according to claim 2, 3 or 4,
A double-sided transfer device, wherein the heat transfer means is disposed on the upstream side and in non-contact with the first intermediate transfer body. 請求項２、３又は４の両面転写装置において、
上記加熱転写手段を上記下流側で且つ上記第１中間転写体に対して非接触で配設したことを特徴とする両面転写装置。The double-sided transfer device according to claim 2, 3 or 4,
A double-sided transfer apparatus, wherein the heat transfer unit is disposed on the downstream side and in non-contact with the first intermediate transfer body. 請求項２、３、４、５又は６の両面転写装置において、
上記第２中間転写体として、表面粗さＲｚが２０［μｍ］未満であるものを用いたことを特徴とする両面転写装置。The double-side transfer device according to claim 2, 3, 4, 5, or 6,
A double-sided transfer device, wherein the second intermediate transfer member has a surface roughness Rz of less than 20 [μm]. 請求項７の両面転写装置において、
上記第２中間転写体として、表面粗さＲｚが５［μｍ］以上であるものを用いたことを特徴とする両面転写装置。The double-sided transfer device according to claim 7,
A double-sided transfer device, wherein the second intermediate transfer member has a surface roughness Rz of 5 [μm] or more. 像担持体の表面に可視像を形成する工程と、該像担持体上の可視像を記録体の両面に転写する両面転写工程とを実施して、記録体の両面に画像を形成する画像形成方法において、
上記両面転写工程として、請求項１の両面転写方法における両面転写工程を実施することを特徴とする画像形成方法。Forming a visible image on the surface of the image carrier, and performing a double-side transfer process of transferring the visible image on the image carrier to both surfaces of the recording medium to form images on both surfaces of the recording medium In the image forming method,
An image forming method, wherein the double-sided transfer step in the double-sided transfer method according to claim 1 is performed as the double-sided transfer step. 表面に可視像を担持する像担持体と、該像担持体上に可視像を形成する可視像形成手段と、該像担持体上の可視像を記録体の両面に転写する両面転写装置とを備える画像形成装置において、
上記両面転写装置として、請求項２、３、４、５、６、７又は８のものを用いたことを特徴とする画像形成装置。An image carrier that carries a visible image on its surface; a visible image forming unit that forms a visible image on the image carrier; and both surfaces that transfer the visible image on the image carrier to both surfaces of the recording medium An image forming apparatus including a transfer device;
9. An image forming apparatus according to claim 2, wherein said double-sided transfer device is a double-sided transfer device. 請求項１０の画像形成装置において、
上記像担持体を複数設けるとともに、上記第１可視像や第２可視像として、各像担持体上の可視像を上記第１中間転写体に重ね合わせ転写した多重像を形成させるように、上記両面転写装置を構成したことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 10,
A plurality of the image carriers are provided, and as the first visible image and the second visible image, a multiple image is formed by superimposing and transferring the visible image on each image carrier onto the first intermediate transfer member. An image forming apparatus comprising the double-side transfer device. 請求項１０又は１１の画像形成装置において、
上記両面転写装置として請求項５のものを用いるとともに、該両面転写装置を経た記録体の両面に可視像を加熱定着せしめる加熱定着手段を設け、且つ、上記加熱転写手段による加熱温度を該加熱定着手段による加熱温度よりも低くしたことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 10, wherein
6. The apparatus according to claim 5, wherein said double-sided transfer device is provided with a heat-fixing means for heating and fixing a visible image on both surfaces of the recording medium having passed through said double-sided transfer device. An image forming apparatus wherein the heating temperature is lower than a heating temperature of a fixing unit. 請求項１２の画像形成装置において、
上記加熱定着手段として、記録体を両面から加熱するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 12,
An image forming apparatus, wherein a means for heating a recording body from both sides is used as the heat fixing means. 請求項１３の画像形成装置において、
上記加熱定着手段として、記録体の第１面を接触方式によって加熱する第１加熱部材と、記録体の第２面を接触方式によって加熱する第２加熱部材とを有し、且つ両加熱部材の少なくとも表面が同じ材料から構成されるものを用いたことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 13,
The heating and fixing unit includes a first heating member for heating the first surface of the recording body by a contact method, and a second heating member for heating the second surface of the recording body by a contact method. An image forming apparatus, wherein at least the surface is made of the same material. 請求項１２、１３又は１４の画像形成装置において、
記録体の片面だけに可視像を形成する場合には、該可視像として上記第２可視像を形成させ、且つ、上記加熱転写手段による加熱を実施させないようにしたことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 12, 13 or 14,
When a visible image is formed only on one side of the recording medium, the second visible image is formed as the visible image, and the heating by the heating transfer unit is not performed. Image forming device. 請求項１０又は１１の画像形成装置において、
上記両面転写装置として請求項６のものを用いるとともに、可視像をその軟化温度以上に昇温せしめ得る程度に、上記加熱転写手段による加熱温度を高く設定したことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 10, wherein
7. The image forming apparatus according to claim 6, wherein a heating temperature of the heating transfer unit is set high enough to raise a visible image to a temperature equal to or higher than a softening temperature thereof. 請求項１６の両面転写装置において、
上記第２中間転写体として、無端移動せしめられる第２中間転写ベルトを用いたことを特徴とする両面転写装置。The double-sided transfer device according to claim 16,
A double-sided transfer device, wherein a second intermediate transfer belt that is moved endlessly is used as the second intermediate transfer body. 請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６又は１７の画像形成装置において、
可視像の形成に用いる像形成物質として、平均円形度が０．９０〜０．９９であるトナー粉体を指定したことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, or 17,
An image forming apparatus, wherein a toner powder having an average circularity of 0.90 to 0.99 is designated as an image forming substance used for forming a visible image. 請求項１８の画像形成装置において、
上記トナー粉体として、形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０で且つ形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０であるものを指定したことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 18,
An image forming apparatus, wherein the toner powder has a shape factor SF-1 of 120 to 180 and a shape factor SF-2 of 120 to 190. 請求項１９の画像形成装置において、
上記トナー粉体として、粒度分布（体積平均粒径／個数平均粒径）が１．０５〜１．３０であるものを指定したことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 19,
An image forming apparatus, wherein the toner powder has a particle size distribution (volume average particle diameter / number average particle diameter) of 1.05 to 1.30.
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