JP2009175548A - 画像投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便に両面に高品質の画像を形成できる画像形成装置の提供。
【解決手段】像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、像担持体上の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、像担持体上のトナー像を転写材の表面、又は第１の中間転写体上に転写する第１転写手段と、第１の中間転写体上のトナー像を第２の中間転写体上に転写する第２転写手段と、第２の中間転写体上のトナー像を第３の中間転写体上に転写する第３転写手段と、第３の中間転写体上のトナー像を前記転写材の裏面に転写する第４転写手段とを備え、第１の中間転写体及び第３の中間転写体はローラ状であり、第２の中間転写体はベルト状であり、前記転写材の搬送経路上において、転写材の表面にトナー像を転写する第1転写部より下流に、前記転写材の裏面にトナー像を転写する第４転写部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像投射装置に関する。

従来から、電子写真方式の画像投射装置において、コピー用紙等の転写材の両面に画像を形成する方法として、いわゆるスイッチバック方式と、ワンパス方式とが知られていた。スイッチバック方式は、転写手段により一方の面（表面）に形成された画像を定着手段で定着させてから、転写材を反転（スイッチバック）させて、反対側の面（裏面）に再度転写と定着を行い画像を形成する方式である。これに対し、ワンパス方式は、両面転写手段によって両面に画像を転写した後に、転写材を定着手段に通すことで、転写材をスイッチバックさせることなく、両面に画像を形成する方式である。

ワンパス方式は、以下の点でスイッチバック方式よりも優れている。即ち、転写材を反転させるための複雑なスイッチバック機構を設けることによるコストアップや、スイッチバックによる画像形成時間の長期化、最初の定着手段による加熱でカールした転写材をスイッチバックさせることによるジャムの発生などを回避できる。

両面反転機構や両面搬送経路を必要としない、ワンパス方式の両面印刷の画像形成装置の例としては、次のようなものが知られている。
特許文献１には、第１,第２の中間転写ベルトを有し、第２の中間転写ベルトは印刷紙などの転写材を搬送可能で、かつ第１の中間転写ベルト上のトナー像を転写することが可能であることを特徴とする画像形成装置が開示されている。

特許文献２には、互いに帯電極性の異なるトナー像をそれぞれ個別に形成するための対になった感光体を用いて、転写紙の両面にトナー像を転写することを特徴とする画像形成装置が開示されている。

特許文献３には、各色で裏面画像を保持しておく個別の中間転写ベルトと、それと感光体との接離機構を用いて、転写紙の両面にトナー像を形成することを特徴とする画像形成装置が開示されている。
特開２００２−１８９３５８号公報 特開平２−２５９６７０号公報 特開平９−２１１９００号公報

上述のように、特色のあるワンパス方式の画像形成装置が開示されているが、画像形成の速度、装置の小型化や低価格化、形成された画像の品質などの点でさらに改良の余地があった。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置においては、裏面のトナー像を第２の中間転写ベルト上に転写後に、そのトナー像を転写された中間転写ベルト上に転写材を重ねて搬送するため、中間転写ベルト上の裏面のトナー像が転写材とこすれることでの画像の品質不良を起こす恐れがあり、また裏面が転写されるまでに２つの中間転写ベルト長だけトナー像の搬送が必要なことで、印刷時間が長くなるという問題があった。

特許文献２に記載の画像形成装置においては、表裏各面にそれぞれにトナー像を形成するための１対の感光体や現像ユニットなどが必要となり、部品数の増加による高コスト化や装置の大型化という問題があった。

特許文献３に記載の画像形成装置においては、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用の４つの中間転写ベルトが必要となり、部品数の増加による高コスト化や装置の大型化という問題の他に、色合わせ調整が難しいという問題があった。

本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、ワンパス方式で転写材の両面に高画質の画像を形成でき、かつ装置の簡素化を実現する画像形成装置を提供することである。

本発明は、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、像担持体上の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、像担持体上のトナー像を転写材の表面、又は第１の中間転写体上に転写する第１転写手段と、第１の中間転写体上のトナー像を第２の中間転写体上に転写する第２転写手段と、第２の中間転写体上のトナー像を第３の中間転写体上に転写する第３転写手段と、第３の中間転写体上のトナー像を前記転写材の裏面に転写する第４転写手段とを備え、第１の中間転写体及び第２の中間転写体はベルト状であり、第３の中間転写体はローラ状であり、前記転写材の搬送経路上における、前記像担持体から転写材の表面にトナー像を転写する第1転写部より下流に、第３の中間転写体から前記転写材の裏面にトナー像を転写する第４転写部を設けたことを特徴とする画像形成装置である。

好ましい本発明は、前記搬送経路上の第1転写部同士の間及び／又は第1転写部と第４転写部の間に、転写材の搬送を補助する転写材搬送補助手段を備えることを特徴とする前記画像形成装置である。

好ましい本発明は、第４転写手段が、前記転写材を第４転写部から隔離する隔離手段を備えることを特徴とする前記画像形成装置である。

好ましい本発明は、前記搬送経路における、第１転写手段と第４転写手段との間にプレ定着手段を備えることを特徴とする前記画像形成装置である。

好ましい本発明は、第４転写手段が、非接触型の転写手段であることを特徴とする前記画像形成装置である。

好ましい本発明は、第２転写手段によりトナー像を第２の中間転写体上に転写された第１の中間転写体を清掃するクリーニング装置を備えたことを特徴とする前記画像形成装置である。

好ましい本発明は、第３転写手段によりトナー像を第３の中間転写体上に転写された第２の中間転写体を清掃するクリーニング装置を備えたことを特徴とする前記画像形成装置である。

好ましい本発明は、第４転写手段によりトナー像を転写材に転写された第３の中間転写体を清掃するクリーニング装置を備えたことを特徴とする前記画像形成装置である。

好ましい本発明は、第２の中間転写体を第１の中間転写体及び第３の中間転写体から隔離する隔離手段を備えたことを特徴とする前記画像形成装置である。

好ましい本発明は、第1の中間転写体上に転写されたトナー像の濃度及び転写位置を検知するトナー像検知手段を備えたことを特徴とする前記画像形成装置である。

好ましい本発明は、第１の中間転写体、第２の中間転写体、及び第３の中間転写体における第1転写部から第４転写部までのトナー像の移動距離と、前記搬送経路における第1転写部から第４転写部までの距離との差から求められる、トナー像を転写できる転写材の最大長さを記憶する記憶装置を備えたことを特徴とする前記画像形成装置である。

本発明によれば、ワンパス方式で転写材の両面に高画質の画像を形成でき、かつ装置の簡素化を実現する画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施の形態を図面と共に説明する。まず、本発明の画像形成装置の基本的な構成について説明する。図１は本発明の画像形成装置の概略構成図の例である。この実施形態の画像形成装置はブラック,イエロー,マゼンタ,シアン(以下、それぞれＢｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの記号で表す)のトナー像を形成するためのそれぞれ感光体１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃを含む４つのプロセスカートリッジを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＢｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナーを用いるが、それ以外は同様の構成となっており、それぞれ寿命到達時に交換することができる。なお、本発明の画像形成装置は１色用でもよいし、勿論２色、３色用又は５色以上のカラー用画像形成装置でもよい。

Ｂｋトナー像を形成するためのプロセスカートリッジを例に説明すると、像担持体たるドラム状の感光体１Ｂｋ、帯電装置２Ｂｋ、現像装置３Ｂｋ、ドラムクリーニング装置４Ｂｋ、露光装置１０などを備えている。感光体１Ｂｋは、直径２５〜１００ｍｍ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が、アモルファスシリコン製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。帯電ローラなどの帯電装置２Ｂｋは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転する感光体１Ｂｋの表面を一様帯電させる。一様に帯電した感光体１Ｂｋの表面は、画像情報書き込みユニットである露光装置１０から照射されたレーザ光によって露光走査されて、Ｂｋ用の静電潜像を形成される。

このＢｋ用の静電潜像は、Ｂｋトナーを用いる現像装置３ＢｋによってＢｋトナー像に現像される。感光体１Ｂｋ上に現像されたＢｋトナー像は、第１転写手段である第１の転写ローラ６Ｂｋにより、転写材表面に転写され、もしくは第1の中間転写体５上に1次転写される。この第１の転写ローラ６ＢｋによりＢｋトナー像が転写される位置を第1転写部とする。転写材表面に転写されるか、第1の中間転写体５上に1次転写されるかは、搬送経路上の第1転写部に転写材が搬送されてきているかどうかで決まる。

ドラムクリーニング装置４Ｂｋは、第1転写部でＢｋトナー像を転写した後の感光体１Ｂｋ表面上に残留したトナーを除去する。この際、ドラムクリーニング装置４Ｂｋで回収した残留トナーは現像装置３Ｂｋに戻して再使用してもよい。また、残留トナーを除去した後の感光体１Ｂｋの残留電荷を除電する図示しない除電装置を設けてもよい。この除電により、感光体１Ｂｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジＹ，Ｍ，Ｃにおいても、同様にして感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ上にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成され、転写材表面、もしくは第１の中間転写体５上に転写される。

図示しない画像データ処理装置では、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報信号に基づいて、露光走査制御信号を生成して露光装置１０に送る。潜像形成手段たる露光装置１０は、この露光走査制御信号に基づいて発したレーザ光を、プロセスカートリッジにおけるそれぞれの感光体１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに照射する。この照射を受けて露光された感光体１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ上には、Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の静電潜像が形成される。なお、露光装置１０は、光源から発したレーザ光を、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１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに照射するものである。上述の構成の露光装置１０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。

感光体１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの図中下方には、それぞれ第１転写手段兼第１の中間転写体である第１の転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃが配設されている。第１の転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃは、感光体１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃと接触して、連動しながら回転（連れまわり）するように配置されており、この第１の転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ上の感光体１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃとの接触部が第１転写部である。この形態の画像形成装置では、第１の転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃには、感光体１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ上のトナーとは逆極性の１次転写バイアスを印加する方式のものであるが、電極から放電させるチャージャ方式のものであっても良い。

これら４つの第１の転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃは、無端移動する第２の中間転写体である転写ベルト７と接触して第２転写部を形成している。第２転写部には、４つの転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃに対応して、それぞれ第２の転写ベルト７を介して第２の転写ローラ６Ｂｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃが配置されている。すなわち、４つの第１の転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃと第２の転写ローラ６Ｂｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃがそれぞれ２次転写ニップを形成している。第２の転写ベルト７は、第１の転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃと接触して、連動しながら回転（連れまわり）する。この形態の画像形成装置では、第２の転写ベルト７の裏面(図のループ内周面)に、第１の転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ上のトナーとは逆極性の２次転写バイアスを印加する方式のものであるが、電極から放電させるチャージャ方式のものであっても良い。

感光体１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ上のトナー像の転写材表面への転写の場合は、転写材を搬送経路１５上を搬送しながら、それぞれの感光体１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの第１転写部で、感光体１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ上にそれぞれ形成されたＢｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像を第１の転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃの１次転写バイアス強度の調整によって、転写材表面上に順次重ね合わせて転写する。これにより、転写材表面に４色重ね合わせたトナー像(以下、４色トナー像という。)が形成される。

一方、転写材裏面への転写の場合は、搬送経路１５上に転写材を搬送しないで、４つの感光体１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ上に形成されたＢｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像が、それぞれの第１転写部で１次転写バイアスを調整して、第１の中間転写体である第１の転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ上に１次転写する。

第１の転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ上に１次転写された各色のトナー像は、さらに、第２転写部において第２転写手段である第２の転写ローラ６Ｂｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃによって、第２の転写ベルト７上に転写される。第２転写部を通過した後の第１の転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ上には、第２の転写ベルト７上に２次転写されなかった残留トナーが付着している。これは、第２転写部より下流に配設された図２に示す第１の中間転写体のクリーニング装置１２によってクリーニングされる。ここで、第１の中間転写体のクリーニング装置１２は機械的あるいは静電的のどちらのクリーニング方法であっても良い。クリーニングにより回収されたトナーは、それぞれの色のトナーとして再利用してもよい。

第２の転写ベルト７は、２次転写バイアスによる静電転写を実現するのに適した電気抵抗条件になっている。具体的には、樹脂フィルムやゴムなどからなるおよそ５０〜１０００μｍの厚みのあるベルト基体に、必要に応じて低表面エネルギーの材料からなる表面層がコートされ、全体の体積抵抗値が１０^６〜１０^１４Ωｃｍになっている。第１の中間転写ベルトは、その無端移動に伴ってＢｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用それぞれの第２転写部の２次転写ニップを順次通過する。４つの第１の転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ上にそれぞれ個別に転写されている４種のＢｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像は第２の転写ベルト７上に４色トナー像に合成されて形成される。

ここで、４つの第２の転写ローラ６Ｂｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃは、金属製ローラか、あるいは芯金に導電性のゴム層やスポンジ層などが被覆されたローラで、図示しない電源によって第１の転写ローラ５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ上のトナーと反対極性の２次転写バイアスが印加されている。

第２の転写ベルト７の第２転写部下流には、トナー像検知手段である光センサ１１が配設されており、第２の転写ベルト７上の４色トナー像の相対位置関係および濃度を検知する。この光センサ１１で検知した４色トナー像の相対位置関係により各色の色ずれを調整する色合わせ調整を行い、４色トナー像の各色の濃度により各色のトナー付着量を調整する濃度調整を行うことができる。

図１において、第２の転写ベルト７の左上方には、第３の中間転写体８が配設されている。ローラ状をした第３の中間転写体８（第３の転写ローラ８）は、第２の転写ベルト７と連動して回転するように、第２の転写ベルト７と接触して配置されており、図１の例においては、反時計回りに回転する。第３の中間転写体８は、第２の転写ベルト７との接触によって３次転写ニップを形成しており、第３転写手段でもある。この３次転写ニップの位置が第３転写手段の第３転写部である。第３の中間転写体８側には、第２の転写ベルト７上のトナーとは逆極性の３次転写バイアスを印加する。上記第３の中間転写体８は、３次転写バイアスによる静電転写を実現するのに適した電気抵抗条件になっている。ここで、第２の転写ベルト７上に形成された４色トナー像が、第３の中間転写体８上に３次転写される。

第２の転写ベルト７上に形成された可視像たる４色トナー像は、第３転写部の３次転写ニップで第３の転写ローラ８上に３次転写される。３次転写ニップを通過した後の第２の転写ベルト７上には、第３の転写ローラ８上に３次転写されなかった残留トナーが付着していることがある。図２には、このような中間転写体上の残留トナーのクリーニングを模式的に表している。図２に示すように、３次転写されず第２の転写ベルト７上に付着したままの残留トナーは、第２転写部より下流に配設された第２の中間転写体のクリーニング装置１３によってクリーニングされる。ここで、第２の中間転写体のクリーニング装置１３は、クリーニングブレードのような機械的クリーナーでも、静電的なクリーナーのどちらでもよい。クリーニングにより回収されたトナーは回収して再利用してもよいが、４色トナー像の場合は４色のトナーが混合されてしまっているので、一般にそのままでは使用できない。

第２の中間転写体７は、不図示のリンク機構などの隔離手段を有しており、第２の中間転写体７を第１の中間転写体５および第３の中間転写体８と隔離が可能となっている。これにより、両面印刷時や濃度調整および色合わせ調整時など、第２の中間転写体７と第１の中間転写体５および第３の中間転写体９を接触させておく必要がある場合以外は、これらを離間させておくことができる。

第３の中間転写体８の図１中の上方には、第３の中間転写体８に対向して、転写材の搬送経路１５を挟むように第４の転写ローラ９が配設されている。第４の転写ローラ９は、第３の中間転写体８と連動して回転するように接触して配置されており、この形態例では時計回りに回転する。この第３の中間転写体８と第４の転写ローラ９の接触によって４次転写ニップを形成しており、第４の転写ローラ９側に第３の中間転写体８上のトナーとは逆極性の４次転写バイアスを印加する。この位置を第４転写部とする。上記第４の転写ローラ９は、４次転写バイアスによる静電転写を実現するのに適した電気抵抗条件になっている。ここで、第３の中間転写体８上に形成された４色トナー像が、搬送路１５上を搬送されてきた転写材の裏面上に転写されることになる。

第３の中間転写体８上に形成された可視像たる４色トナー像は、４次転写ニップで転写材の裏面へ４次転写される。４次転写ニップを通過した後の第３の中間転写体８上には、転写材裏面に４次転写されなかった残留トナーが付着している。これは、第４転写部より下流に配設された図２に示す第３の中間転写体のクリーニング装置１４によってクリーニングされる。ここで、第３の中間転写体のクリーニング装置１４は機械的あるいは静電的のどちらのクリーニング方法であっても良い。

両面にトナー像が転写された転写材は、搬送経路１５に沿ってさらに搬送され、不図示の定着装置に搬送される。この定着装置を図４に示す。この定着装置は２つの定着ローラで構成され、いずれのローラもハロゲンランプ等の発熱手段を有しており、定着ニップに挟み込まれた転写材を両面から加熱する。この加熱により、転写材の両面にそれぞれ形成されたフルカラー画像が、これを構成するトナーの軟化によって転写材に定着される。両面のフルカラー画像が一度の定着操作で一気に定着される。この為、トナーの加熱は一度で済み、トナーの不必要な軟化によるにじみや剥離（トナーオフセット）の恐れがなくなる。定着後の転写材は、排紙ローラ等を経て、機外へと排出される。

２つの定着ローラは、温度検知手段によって表面温度が検知される。この温度検知手段で検知した表面温度の検知結果に基づいて、各定着ローラの発熱手段に対する電源供給のＯＮ／ＯＦＦを制御して、定着ローラの表面温度を一定範囲(目標範囲)に維持する。転写材の片面にだけ画像を形成する片面印刷の場合は、両面印刷に比べて少ない熱量で画像を定着させることができる。よって、片面印刷時は両面印刷時よりも表面温度の目標範囲を低くすれば、省エネルギー化が可能となる。また、単色画像はフルカラー画像よりもトナー量が少なくなるので、単色印刷時とフルカラー印刷時でも表面温度の目標範囲を切り替えることで省エネルギー化が可能となる。

転写材にトナー像が転写される転写工程での搬送経路１５は、直線状の水平方向に移動する経路である。ここで、Ｂｋの１次転写ニップを通過した転写材の先端を正確にＹの１次転写ニップに搬送しなければならない。しかし、薄紙のような腰が弱い転写材の場合、各色の1次転写ニップによる搬送のみでは、転写材の自重や転写材表面に形成されたトナー像の重みなどにより、前の1次転写ニップ（例えばＢｋの1次転写ニップ）を通過した後に次の1次転写ニップ（例えばＹの1次転写ニップ）までの間に転写材が垂れ下がってしまい、次の1次転写ニップ（Ｙの1次転写ニップ）まで搬送できないことがある。そこで、図３に示すように、各色の1次転写ニップ間および４次転写ニップ間の搬送経路下側に、転写材搬送補助手段である搬送ガイド板１７を設けて、転写材が垂れ下がらないようにしてやることにより、転写材の先端を確実に搬送経路下流の転写ニップに挟みこませる。この搬送ガイド板１７は、1次転写ニップと定着装置との間の搬送経路下側に設けることもできる。転写材搬送補助手段としては、搬送ガイド板の代わりに搬送ローラを用いてもよい。

ここで、定着装置の概略構成を、図４を参照して詳しく説明する。上下一対の定着ローラ２０の芯金部上に高離型性を有し、かつ表面粗さが小さい材料の層(例えばＲＴＶシリコーンゴム層)が形成され、芯金部の内部にはヒータ２６を有している。このように表面部を高離型性を有し、かつ表面粗さが小さく平滑性に優れた材料で構成することにより、色再現性を良くするために軟化温度の低いカラートナーによるトナー像が転写材上に形成されている場合でも、定着ローラ２０へのトナーオフセットを起こすことなく、転写材の両面において良好なカラートナー像の定着を行うことができる。なお、上記定着ローラ２０の表面粗さは、ＪＩＳ１０点平均のＲｚで４μｍ以下が好ましく、更に２μm程度が好適である。

また、定着ローラ２０の周辺には、クリーニング部材２１、オイル供給部材２２、温度検知部材２３、剥離爪２４、温度過昇防止部材２５等が設けられている。本実施形態の定着装置では、上下定着ローラ２０が同一部品で構成されるとともに、各ローラ周辺に設けた各種部材を共通化することにより、低コスト化を図っている。

片面印刷時には第４転写部は機能しなくてもよい。しかし、第４転写部において、片面印刷時には転写材表面上の未定着のトナー像が第４の転写ローラ９と接触することで、転写材表面トナー像が乱れてしまう恐れがある。そこで、第４の転写ローラ９と第３の中間転写体８を接触および離間が可能な隔離手段を設けてある。これにより、片面印刷時には転写材表面と第４の転写ローラ９を隔離することで、転写材表面のトナー像の乱れを抑止できる。

前記第４転写部において、両面印刷時に第４の転写ローラ９にトナーとは逆極性の４次転写バイアスを印加すると、転写材表面上に形成されていた４色トナー像が第４の転写ローラ９に逆転写されてしまい、転写材表面トナー像が乱れてしまう。そこで、図１に示すように転写材の搬送経路１５において、第一の転写手段のうち最下流のシアンの第１転写手段６Ｃの第１転写ニップ部と、第４転写ニップ部との間で、転写材表面にトナー像を定着させるプレ定着装置１６を設ける。このプレ定着装置１６では、４次転写バイアスを印加しても第４の転写ローラ９に逆転写しない程度の定着ができれば良いことから、定着ローラの表面温度の目標範囲も低くすることが可能である。このような加熱方式のプレ定着装置１６の代わりに、転写材表面上のトナー像に圧力を加えてプレ定着するプレ定着手段や両者を併用したプレ定着手段を用いても良い。

前記第４転写部において、第４の転写ローラ９の代わりに非接触型の転写チャージャを用いることで、プレ定着装置なしでも転写材表面トナー像の乱れを抑止したまま、転写材裏面へ４色トナー像を４次転写することも可能である。

両面印刷時には、まずそれぞれの像担持体である感光体１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ上に転写材の裏面用のトナー像を形成する。転写材は、各トナー像が第1の中間転写体５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ、第２の中間転写体７、第３の中間転写体９を経由して転写材の裏面の転写位置である第４転写部に到達するタイミングに併せて、搬送経路１５上を第４転写部に到達するように搬送されてくる。この転写材には、感光体１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃが裏面用のトナー像の形成を終えた後に、第１の転写部で転写材の表面にトナー像が転写されるようにタイミングが合わされている。このようにして、転写材上の表裏のトナー像の位置合わせをする。

この場合、形成するひとつのトナー像が副走査方向に長すぎると、像担持体１上に裏面のトナー像後部を形成中にトナー像先端が第４転写部に到達してしまい、表面のトナー像先端を形成するタイミングを取れなくなってしまう。そうすると、転写材の表裏のトナー像の位置合わせが正常にできなくなる。そこで、転写材の搬送経路１５において、例えばＢｋの第１転写部から第４転写部までの距離をＬ１とし、トナー像の移動経路においてＢｋの第１転写部から第４転写部までの距離をＬ２とすると、両面印刷時に転写材裏面に形成される画像の副走査方向の最大用紙長Ｌは以下の式で表される。

Ｌ＝Ｌ２−Ｌ１
この両面印刷時の副走査方向の最大用紙長Ｌを、あらかじめ内部メモリに記憶しておき、ユーザーからの両面印刷指示があった場合にはＬと印刷指示された用紙長を比較し、Ｌより印刷指示の方が大きければ印刷エラーとして、表示したり、画像形成装置を停止したりすることができるようにしておく。

この実施形態の画像形成装置においては、転写材の表面への転写については像担持体からの直接転写を行い、裏面への転写においては３つの中間転写体を経由して中間転写することで、転写材の両面に高画質な画像を形成し、かつ安価で小型な画像形成装置が提供できる。

この実施形態の画像形成装置においては、転写材が転写部に突入する際の角度や搬送力を搬送ガイド板や搬送ローラで調節することで、転写材の材質の違いなどによる影響を受けず、正確に像担持体と第1の中間転写体のニップ部に転写材を搬送できる。

この実施形態の画像形成装置においては、片面印刷時には転写材の表面に転写したトナー像と接触する第４の転写ローラ１０を転写材から離間することで、未定着トナー像と第４の転写ローラ１０が接触することによるトナー像の劣化を防止できる。

この実施形態の画像形成装置においては、転写材表面への転写後にプレ定着を実施することで、転写材転写材裏面へのトナー像転写時に、転写材の表面のトナー像の第４の転写ローラ１０への逆転写を防止できる。

この実施形態の画像形成装置においては、転写材の裏面へのトナー像転写を転写チャージャなど非接触型の転写手段を用いることで、転写材の表面トナー像の逆転写を防止できる。

この実施形態の画像形成装置においては、第１の中間転写体上にクリーニングブレードなどトナークリーニング手段を用いることで、転写材表面へのトナー像転写時に、第１の中間転写体の残留トナーによる裏汚れを防止でき、残留トナーによるトナー像の劣化を防止できる。また、回収トナーを再利用することもできる。

この実施形態の画像形成装置においては、第２の中間転写体上にクリーニングブレードなどトナークリーニング手段を用いることで、第２の中間転写体へのトナー像転写時に、第２の中間転写体の残留トナーによるトナー像の劣化を防止できる。

この実施形態の画像形成装置においては、第３の中間転写体上にクリーニングブレードなどトナークリーニング手段を用いることで、転写材裏面へのトナー像転写時に、第３の中間転写体の残留トナーによるトナー像の劣化を防止できる。

この実施形態の画像形成装置においては、片面印刷時に第２の中間転写体と第１の中間転写体および第３の中間転写体を離間することで、第２の中間転写体の残留トナーによる転写材裏面への裏汚れを防止できる。

この実施形態の画像形成装置においては、濃度調整や色合わせ調整時に第２の中間転写体と第１の中間転写体および第３の中間転写体を離間することで、裏面用のトナー像についても表面用のトナー像についても濃度調整や色合わせ調整が容易にできる。

この実施形態の画像形成装置においては、トナー像の第１転写部から第４転写部までの移動距離と転写材の第１転写部から第４転写部の搬送距離の差を記憶しておくことにより、両面印刷可能な最大用紙長を判断でき、表面と裏面のトナー像の形成が重なることでの異常画像を出現させるトラブルを防止できる。

以上、本発明の実施の形態例を図を参照にして具体的に説明してきたが、本発明は、これらの実施の形態例に限定されるものではなく、これら本発明の実施の形態例を、本発明の主旨及び範囲を逸脱することなく、変更又は変形することができる。

本発明の画像形成装置の概略構成図 本発明の画像形成装置における中間転写体のクリーニング図 本発明の画像形成装置における搬送ガイド板を備えた搬送経路の模式図 本発明の画像形成装置における定着装置の概略構成図

符号の説明

１，１Ｂｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ 像担持体（感光体、Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃはそれぞれ色相、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンを表す。）
２Ｂｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ 帯電装置（帯電ローラ）
３Ｂｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ 現像手段（現像装置）
４Ｂｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ ドラムクリーニング装置（感光体のクリーニングブレード）
５，５Ｂｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ 第１転写手段兼第１の中間転写体（第１の転写ローラ）
６Ｂｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ 第２転写手段（第２の転写ローラ）
７ 第２の中間転写体（第２の転写ベルト）
８ 第３転写手段兼第３の中間転写体（第３の転写ローラ）
９ 第４転写手段（第４の転写ローラ）
１０ 画像情報書き込みユニット（露光装置、潜像形成手段）
１１ トナー像検知手段（光センサー）
１２ 第１の中間転写体のクリーニング装置（クリーニングブレード）
１３ 第２の中間転写体のクリーニング装置（クリーニングブレード）
１４ 第３の中間転写体のクリーニング装置（クリーニングブレード）
１５ 搬送経路
１６ プレ定着装置
１７ 転写材搬送補助手段（搬送ガイド板）
２０ 定着ローラ
２１ クリーニング部材
２２ オイル供給部材
２３ 温度検知部材
２４ 剥離爪
２５ 過熱防止装置
２６ ヒータ

Claims (11)

1. 像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
   像担持体上の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
   像担持体上のトナー像を転写材の表面、又は第１の中間転写体上に転写する第１転写手段と、
   第１の中間転写体上のトナー像を第２の中間転写体上に転写する第２転写手段と、
   第２の中間転写体上のトナー像を第３の中間転写体上に転写する第３転写手段と、
   第３の中間転写体上のトナー像を前記転写材の裏面に転写する第４転写手段とを備え、
   第１の中間転写体及び第３の中間転写体はローラ状であり、
   第２の中間転写体はベルト状であり、
   前記転写材の搬送経路上において、前記像担持体から転写材の表面にトナー像を転写する第1転写部より下流に、第３の中間転写体から前記転写材の裏面にトナー像を転写する第４転写部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送経路上の第1転写部同士の間及び／又は第1転写部と第４転写部の間に、転写材の搬送を補助する転写材搬送補助手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 第４転写手段は、前記転写材を第４転写部から隔離する隔離手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記搬送経路における、第１転写手段と第４転写手段との間にプレ定着手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 第４転写手段は、非接触型の転写手段であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 第２転写手段によりトナー像を第２の中間転写体上に転写された第１の中間転写体を清掃するクリーニング装置を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 第３転写手段によりトナー像を第３の中間転写体上に転写された第２の中間転写体を清掃するクリーニング装置を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 第４転写手段によりトナー像を転写材に転写された第３の中間転写体を清掃するクリーニング装置を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 第２の中間転写体を第１の中間転写体及び第３の中間転写体から隔離する隔離手段を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 第1の中間転写体上に転写されたトナー像の濃度及び転写位置を検知するトナー像検知手段を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 第１の中間転写体、第２の中間転写体、及び第３の中間転写体における第1転写部から第４転写部までのトナー像の移動距離と、前記搬送経路における第1転写部から第４転写部までの距離との差から求められる、トナー像を転写できる転写材の最大長さを記憶する記憶装置を備えたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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