JP3893335B2 - 熱転写装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単一の記録材の各面にそれぞれトナー像を熱転写させる熱転写装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタ等の画像形成装置において、次のようなプロセスで画像を形成するものが知られている。すなわち、まず、感光体等の潜像担持体を露光走査するなどして静電潜像を形成し、これに負または正の極性に帯電したトナーを付着させてトナー像を得る。次いで、このトナー像を、潜像担持体上から転写紙等の記録材に、直接転写するか、あるいは中間転写体を介して間接的に転写するかした後、加熱定着装置によって記録材上に定着させる。このようなプロセスを実施する画像形成装置においては、近年の画像形成スピードの高速化の要求を満たすための対策を講ずる必要がある。
【０００３】
例えば、転写工程及び定着工程に転写・定着同時方式を採用する対策が考えられる。この転写・定着同時方式とは、像担持体上のトナー像を加熱によって軟化させながら記録材上に密着させて、そのトナー像の転写と定着を実質的に同時に行う方式のことである。この方式によれば、画像形成スピードの高速化を図ることができる。
また、例えば、転写工程にワンパス両面転写方式を採用する対策が考えられる。このワンパス両面転写方式とは、記録材の各面に画像を形成する際に、その記録材を１回搬送するだけでその両面に画像を転写することができる方式である。具体例の１つを挙げると、まず、記録材の第１面に保持させるための第１のトナー像を潜像担持体上に形成し、これを中間転写体に転写する。次に、第２のトナー像を潜像担持体上に形成し、これを中間転写体上の第１のトナー像とともに、潜像担持体と中間転写体との間の転写ニップに搬送されてくる単一の記録材の各面にそれぞれ同時に転写する。その後、記録材を加熱定着装置に送って両面のトナー像を記録材上に定着させる。このようなワンパス両面転写方式によれば、記録材の各面に画像を形成する場合、記録材を同一経路に２回搬送して各面にトナー像を個別に転写する方式に比べて、画像形成スピードの高速化を図ることができる。
【０００４】
本出願人は、画像形成スピードの更なる高速化を図るべく、上記ワンパス両面転写方式の記録材への転写工程及び定着工程に、上記転写・定着同時方式を採用した画像形成装置を提案している。この画像形成装置では、第１のトナー像及び第２のトナー像を記録材の各面にそれぞれ同時に転写する際、各トナー像を加熱して軟化させながら記録材の各面に密着させる。これにより、記録材の各面に画像を形成する際、その記録材を１回搬送するだけで、その各面へのトナー像の転写及び定着を実質的に同時に行うことができる。
しかし、この画像形成装置においては、記録材に転写される第１のトナー像及び第２のトナー像をそれぞれ担持する各像担持体は、耐熱性を有する必要があるなど種々の制約を受けることになる。そのため、通常では、潜像担持体とは別に、少なくとも２つの像担持体を設置する方式が採用するのが望ましい。この方式では、まず、潜像担持体上の潜像を現像して得た第１のトナー像を第１の像担持体上に転写した後、これを第２の像担持体上に転写する。その後、潜像担持体上の潜像を現像して新たに第２のトナー像を形成し、これを第１の像担持体上に転写する。そして、この第１の像担持体上の第２のトナー像と、第２の像担持体上の第１のトナー像とを、単一の記録材の各面にそれぞれ熱転写する。なお、この熱転写では、熱だけでなく圧力も作用して転写と定着が行われるものと考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したようなワンパス両面転写方式と転写・定着同時方式とを併用した画像形成装置では、記録材の各面に形成される画像の先端位置が互いにズレてしまうという問題が発生する。このような問題が発生する原因は次のように考えられる。
すなわち、ワンパス両面転写方式を採用した画像形成装置では、通常、第１の像担持体上の第２のトナー像は第１の像担持体と第２の像担持体との間の転写ニップで記録材上に転写される。一方、第２の像担持体上における第１のトナー像の記録材への転写は、その転写ニップで行ってもよいし、その転写ニップとは異なる記録材搬送経路上の位置で行ってもよい。後者の場合、第１のトナー像の記録材への転写を行うための新たな転写手段が必要になる。前者の場合でも後者の場合でも、第２のトナー像の先端位置が上記転写ニップに侵入するタイミングと同時に、第１のトナー像の先端が進入するように構成する必要がある。しかし、転写・定着同時方式のようにトナーを加熱して融解させる場合には、第１の像担持体及び第２の像担持体の温度は記録材への転写工程での加熱によって上昇する。その場合、この上昇した温度及び各像担持体が有する熱膨張率に応じて、各像担持体の無端移動経路長が長くなる。これにより、各像担持体間における無端移動経路長の差分が変動した場合、第２のトナー像に対応する潜像を一定のタイミングで潜像担持体上に形成していると、各トナー像が転写ニップに進入するタイミングがズレることになる。
なお、この転写ニップで各トナー像を記録材に転写する際に、加熱せずに静電的に転写を行う静電転写方式の場合には、その転写時に像担持体が加熱されないため、像担持体間における無端移動経路長の差分にほとんど変動はない。よって、単に第２のトナー像に対応する潜像を一定のタイミングで潜像担持体上に形成しさえすれば、画像の先端位置はほとんどズレることがない。
【０００６】
ここで、この転写ニップで各トナー像を記録材に転写する際に、転写・定着同時方式のようにトナーを加熱して融解させる場合であっても、画像形成時の加熱によって上昇する像担持体の温度が常に一定であれば、画像の先端位置はほとんどズレない。この場合、その熱膨張による像担持体の無端移動経路長の伸び量が画像形成時では常に一定であるため、画像形成時には各像担持体の無端移動経路長の差分に変動がないからである。したがって、その伸び量を予め考慮したタイミングで第２のトナー像に対応する潜像を形成すれば、静電転写方式を採用する場合と同様に、画像の先端位置がほとんどズレることはない。しかし、画像形成時における各像担持体の温度は、その画像形成装置の使用状況によって一定にはならない。例えば、画像形成を連続して行う場合には、画像形成を単発で行う場合に比べて、各像担持体の連続加熱時間が長く、各像担持体の温度も高くなる。したがって、各像担持体の温度は画像形成時ごとに異なり、そのため各像担持体の無端移動経路長の差分も画像形成時ごとに異なる場合がある。特に、熱転写時の加熱によって画像形成時の各像担持体の温度は１００℃以上になることもあるので、無端移動経路長の差分が変動することによる画像の先端位置のズレは無視できないものとなる。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、各像担持体上のトナー像を記録材の各面に熱転写する場合に、熱膨張作用により各像担持体の無端移動経路長が伸縮しても、その各面に形成される画像の互いの先端位置のズレ量を小さくすることが可能な熱転写装置及び画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【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、トナー像を表面に担持しつつ無端移動する第１の像担持体及び第２の像担持体を備え、該第１の像担持体上の第１のトナー像を該第２の像担持体上に転写した後、該第１の像担持体上に新たに担持された第２のトナー像と、該第２の像担持体上の第１のトナー像とを加熱することで、これらのトナー像を単一の記録材の各面にそれぞれ熱転写させる熱転写装置において、０℃における上記第１の像担持体の無端移動経路長をＬ 01 とし、０℃における上記第２の像担持体の無端移動経路長をＬ 02 としたとき、該第１の像担持体及び該第２の像担持体がとり得る温度範囲内で、下記の式（１）を満たすように、該第１の像担持体の熱膨張率α 1 及び該第２の像担持体の熱膨張率α 2 をそれぞれ設定したことを特徴とするものである。
α 2 ＝α 1 ×（Ｌ 01 ／Ｌ 02 ）・・・（１）
また、請求項２の発明は、請求項１の熱転写装置において、上記第１の像担持体と上記第２の像担持体とを互いに接触させた状態で配置し、その接触部分を加熱することで、該第１の像担持体上の第２のトナー像と、該第２の像担持体上の第１のトナー像とを、該接触部分で上記記録材の各面にそれぞれに熱転写させる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１又は２の熱転写装置において、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体として、所定温度での無端移動経路長が互いに等しく、かつ、上記温度範囲内での熱膨張率が互いに等しいものを用いた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の熱転写装置において、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体は、互いに同じ材質の単層構造を有する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３の熱転写装置において、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体は、互いに同じ材質の基体上に層が形成された複数層構造を有する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５の熱転写装置において、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体を、厚みが互いに等しい中空状の無端移動部材でそれぞれ構成し、該厚みを、３０μｍ以上５００μｍ以下と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６の熱転写装置において、上記基体を、上記層の２倍以上の厚みで形成し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５、６又は７の熱転写装置において、上記基体をイミド基を含む材料で形成し、該基体上に形成される表面層を、シリコーンゴム又はフッ素樹脂で形成したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項３、４、５、６、７又は８の熱転写装置において、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体の無端移動経路上で、該第１の像担持体及び該第２の像担持体の加熱された部分をそれぞれ冷却するための冷却手段を設け、該第１の像担持体及び該第２の像担持体の温度変化が互いに同じとなるように、各無端移動経路上における該冷却手段による冷却位置を設定したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項３、４、５、６、７、８又は９の熱転写装置において、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体に対する加熱条件が互いに等しくなるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像にトナーを付着させて得られる該潜像担持体上のトナー像を無端移動する第１の像担持体上に転写させる転写手段と、該第１の像担持体上に担持された第１のトナー像を無端移動する第２の像担持体上に転写した後、該第１の像担持体上に新たに担持された第２のトナー像と、該第２の像担持体上の第１のトナー像とを加熱することで、これらのトナー像を単一の記録材の各面にそれぞれ熱転写させる熱転写手段とを備えた画像形成装置において、上記熱転写手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１９の熱転写装置を用い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１１の画像形成装置において、上記転写手段は、上記潜像担持体と上記第１の像担持体との間に転写電界を形成して該潜像担持体上のトナー像を静電的に該第１の像担持体上に転写させるものであり、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体を、その体積抵抗率が１０6Ωｃｍ以上１０12Ωｃｍ以下で、その表面抵抗率が１０8Ω／□以上１０14Ω／□以下の範囲内となるように形成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、上記体積抵抗率又は上記表面抵抗率を調整するための抵抗制御剤として、電子伝導タイプの導電剤を用いたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１乃至１０の熱転写装置では、各像担持体上のトナー像を加熱することで記録材の各面に熱転写する。そのため、その加熱によって各像担持体も加熱され、各像担持体の無端移動経路長は、それぞれの熱膨張率及び温度に従って熱膨張作用により変化することになる。ここで、本熱転写装置では、上記加熱等によって両像担持体がとり得る温度範囲内で、上記式（１）を満たすように、各像担持体の熱膨張率をそれぞれ設定している。
具体的には、各像担持体の熱膨張率は、次のような方法によって決定する。すなわち、温度ｔ℃における像担持体の無端移動経路長Ｌtは、その熱膨張率（線膨張率）をαとし、０℃における無端移動経路長をＬ0とすると、下記の数１に示す演算式によって表すことができる。そして、第１の像担持体に関しては「１」の添え字を付け、第２の像担持体に関しては「２」の添え字を付けると、各像担持体の無端移動経路長の差分（Ｌ2−Ｌ1）は、下記の数２に示す演算式によって表すことができる。したがって、温度変化に関係なく差分（Ｌ2−Ｌ1）が一定になるには、第１の像担持体の熱膨張率がα1である場合、第２の像担持体の熱膨張率α2は、α1を（Ｌ01／Ｌ02）倍した値となるように設定すればよい。なお、各像担持体の温度分布は、その無端移動方向においてバラツキがあるため、そのバラツキを考慮するのが望ましい。
【数１】
Ｌt ＝ Ｌ0（１＋α×ｔ）
【数２】
Ｌt2−Ｌt1 ＝ （Ｌ02−Ｌ01）＋（α2×Ｌ02−α1×Ｌ01）ｔ
以上のように各像担持体の熱膨張率を設定することで、両像担持体の温度が上記温度範囲内でどのように変化しても、各像担持体間の無端移動経路長の差分の変動量を許容範囲内に抑えることができる。よって、上述したように画像形成時の両像担持体の温度が使用状況によってランダムに変化したとしても、各像担持体間の無端移動経路長の差分変動を十分に抑えることができる。
また、本熱転写装置を備える請求項１１乃至１３の画像形成装置においては、記録材の各面に形成される画像の先端位置が各像担持体の熱膨張によって互いにズレることを十分に抑制することができる。また、本画像形成装置によれば、各像担持体間の無端移動経路長の差分変動量を修正するために第２の像担持体の無端移動位置を修正したり、潜像の形成タイミングを制御したりするなどして、記録材の各面に熱転写されるトナー像の先端位置のズレを補正する必要がない。よって、本画像形成装置によれば、そのような補正をするための構成や制御が必要なくなる結果、装置の小型化、制御の簡略化を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
〔実施形態１〕
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した実施形態（以下、本実施形態を「実施形態１」という。）について説明する。本プリンタは、イエロー（以下、「Ｙ」と記す。）、シアン（以下、「Ｃ」と記す。）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す。）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す。）の４色のトナーから、カラー画像を形成するものである。
【００１２】
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、本実施形態１に係るプリンタの概略構成図である。本プリンタは、潜像担持体として４つの感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、その直径が３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の円筒状のアルミニウム基体の表面に、光導電性物質である有機半導体の層を設けたものである。なお、有機半導体の層の代わりに、アモルファスシリコンの層を設けたものも同様に採用することができる。また、ここでは、ドラム状の感光体を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用することもできる。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、それぞれ第１の像担持体としての第１転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの周りには、その表面移動方向に沿って、ドラムクリーニング装置２、除電装置Ｌ、帯電装置３、現像装置５の順に配置されている。帯電装置３と現像装置５との間には、潜像形成手段としての露光装置４から発せられる光が感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋまで通過できるようにスペースが確保されている。なお、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの周りに配置されている各部品の構成は同じであるため説明を省略している。
【００１３】
各帯電装置３は、それぞれ感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面を例えば負極性に一様帯電する。このように一様帯電せしめられた感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面は、露光装置４によって露光されて各色に対応した静電潜像をそれぞれ担持する。この露光装置４は、公知のレーザ方式を採用することができ、各色に対応した画像情報に基づいて、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに対して各色に対応した静電潜像を形成する。なお、ＬＥＤアレイと結像手段からなる露光装置を採用することもできる。また、各現像装置５は、その詳細な構成は図示しないが、そのケーシングの開口から現像ローラを部分的に露出させている。各現像ローラは、それぞれ異なる色の像形成物質であるトナーを表面に担持して回転し、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと対向する現像領域でトナーを静電潜像に付着させる。この付着によって各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上の静電潜像がそれぞれ異なる色のトナー像に現像される。また、各ドラムクリーニング装置２は、トナー像転写後の感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに残留したトナーをドラム表面から除去してクリーニングする。除去されたトナーはドラムクリーニング装置２の内部に蓄えられる。また、各除電装置Ｌは、クリーニング後の各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１４】
上記第１転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１１，１２，１３に張架されており、図中矢印の方向に表面移動する構成となっている。これらの支持ローラ１１，１２，１３のうちの少なくとも１つ又はこれらのローラとは別に設けるローラを、第１転写ベルト１０に張力を与えるためのテンション手段として適宜設ける。本実施形態では、支持ローラ１１，１２，１３とは別のテンションローラ１４を設けた構成となっている。ここで、第１転写ベルト１０には、容易に伸縮せず、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋからトナー像を静電的に転写するために必要な所望の抵抗率をもつことが必要となる。この所望の抵抗率は、体積抵抗率が１０6Ωｃｍ以上１０12Ωｃｍ以下、表面抵抗率が１０8Ω／□以上１０14Ω／□以下である。このような所望の抵抗率を得る場合、熱によって抵抗率が変動しないように、電子伝導タイプの抵抗制御剤（カーボンや金属酸化物等）によって抵抗率を調整するのが望ましい。また、第１転写ベルト１０の厚みは、３０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは３０μ以上１００μｍ以下でであるのが望ましい。また、その基体には、耐熱性のあるＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール）などのイミド基を含む熱変形しにくい材料を用いるのが好ましい。また、その表面層には、シリコーンゴムや、テフロン（登録商標）ゴム、テフロン等のフッ素樹脂などの耐熱性があって低表面エネルギーである材料をコートしたものが好ましい。また、トナーとの接触角が１１０度、表面粗さ（Ｒｚ）が１μｍ以上４μｍ以下であることが好ましい。本実施形態では、厚さ２０μｍ以上５０μｍ以下のシームレスポリイミドを厚さ２０μｍ以上３０μｍ以下のＰＦＡチューブに張り合わせたものを採用している。
なお、基体の厚みは、第１転写ベルト１０全体の厚みが上記範囲内である場合において、表面層の厚みの２倍以上に設定するのが望ましい。このように設定することで、第１転写ベルト１０の機械的強度を確保しつつ駆動の安定性を確保でき、また、後述する第２転写ニップ部における熱伝達効率を十分に高めることができる。
【００１５】
静電的な転写方法としては、チャージャ転写方式を用いることもできるが、本実施形態では転写チリの発生が少ない第１転写ローラ２０を使用するローラ転写方式を用いている。具体的には、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと接触する第１転写ベルト１０の部分の裏面に、それぞれ第１転写手段としての第１転写ローラ２０を配置している。各第１転写ローラ２０により押圧された第１転写ベルト１０の部分と各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとによって、第１転写ニップ部が形成されている。本実施形態では、各第１転写ローラ２０は、比較的低い電圧を印加する。第１転写ベルト１０に接触するローラ１１，１２，１３は、これらの第１転写ローラ２０を除いて接地されている。また、支持ローラ１１に張架された第１転写ベルト１０の部分は、第２の像担持体としての第２転写ベルト３０と接触している。この支持ローラ１１は、図示しない発熱体が内臓されており、加熱手段として機能している。
【００１６】
上記第１転写ベルト１０の周りには、その表面に残留したトナーを除去するための第１クリーニング装置１５が設けられている。この第１クリーニング装置１５は、第１転写ベルト１０の表面に残留したトナーをクリーニングローラ１５ａに付着させ、これをブレード１５ｂで掻き取り、回収手段１５ｃで図示しない回収部に搬送する構成となっている。クリーニングローラ１５ａの表面は、第１転写ベルト１０の表面粗さより粗く形成されているため、その内部の発熱体によってクリーニングローラ１５ａが加熱されることで、第１転写ベルト１０上のトナーを溶かし、これを表面に付着させることができる。クリーニングローラ１５ａの材質としては、例えば熱伝導性の高い銅やアルミニウムを採用することができる。
【００１７】
また、第１転写ベルト１０の表面側から接触するテンションローラ１４は、支持ローラ１１やクリーニングローラ１５ａによって加熱された第１転写ベルト１０部分を冷却するための冷却手段として機能している。よって、上記加熱により高温状態となった第１転写ベルト１０部分を、第１転写ニップ部に到達する前に冷却することができる。これにより、第１転写ニップ部での転写時に感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像が溶融し、ドラム表面にトナーが固着するのを防ぐことができる。
【００１８】
本実施形態の第２転写ベルト３０は、第１転写ベルト１０と同じ抵抗率、厚み、構成比のものを使用しており、その基体は第１転写ベルト１０と全く同じ材料で形成されている。また、その表面層は、第１転写ベルト１０と全く同じ材料で形成されているが、第１転写ベルト１０に比べてその表面抵抗が高めに設定されている。これは、第１転写ベルト１０上の第１のトナー像を第２転写ベルト３０上に適正に熱転写させるためである。第２転写ベルト３０は、５つのローラ３１，３２，３３，３４，３５に張架されており、図中矢印の方向に表面移動する構成となっている。これらのローラのうち、符号３１で示すローラは、第２転写ベルト３０を加熱するための加熱手段として機能している。第２転写ベルト３０も、その厚みが３０μｍ以上５００μｍ以下の範囲内であって、耐熱性のあるＰＩ、ＰＡＩ、ＰＢＩ等の熱変形しにくい材料を基体としたベルトである。具体的には、トナー接触角が９０度、表面粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上１０μｍ以下であるのが好ましい。本実施形態では、厚さ２０μｍ以上５０μｍ以下のシームレスポリイミドに厚さ２０μｍ以上５０μｍ以下のＥＴＦＥをコートしたものを採用している。
また、第２転写ベルト３０の周りには、上記第１転写ベルト１０と同様に第２クリーニング装置３６が配置されている。この第２クリーニング装置３６は、そのクリーニングローラが第２転写ベルト３０の表面に対して接離可能な構成となっている。その他の構成は、上記第１クリーニング装置１５と同様である。
【００１９】
また、第２転写ベルト３０を張架するローラのうちのローラ３４は、第２転写ベルト３０を冷却するための冷却手段として機能している。第２転写ベルト３０は、第１転写ベルト１０のように感光体ドラムへのトナー固着という問題がないため、本来は強制的に冷却する必要はない。しかし、本実施形態では、第１転写ベルト１０と第２転写ベルト３０に対する加熱条件を互いにほぼ同一にする必要があるため、第２転写ベルト３０に対しても冷却手段を設けている。ここで、本実施形態では、第２転写ニップからローラ３４の巻き付き位置までの第２転写ベルト３０の周長が、第２転写ニップからテンションローラ１４の巻き付き位置までの第１転写ベルト１０の周長とがほぼ同じになるように構成されている。
【００２０】
第１転写ベルト１０を張架する第１加熱ローラ１１と、第２転写ベルト３０を張架する第２加熱ローラ３１には、同じワット数のヒータが内蔵されている。そして、第１加熱ローラ１１と第２加熱ローラ３１との間に形成される第２転写ニップ部で転写を行う際のベルト温度は、トナーのガラス転移温度と軟化温度の間の温度となるように温度制御される。この第２転写ニップ部のニップ幅としては、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内に設定するのが好ましい。そのため、第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ３１の外径は４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下の範囲内とするのがよく、必要に応じて表面にゴム層を設ける。このゴム層の厚みはベルトの厚みを考慮して所望のニップ幅が得られるように決める。
【００２１】
なお、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ、第１転写ベルト１０、第２転写ベルト３０等を、一緒に又はそれぞれ別個に組み込んだプロセスカートリッジとして構成してもよい。例えば、図２に示すように、第２転写ベルト３０及び第２クリーニング装置３６を、一体に組み込んだプロセスカートリッジ３７として構成することができる。この構成では、軸３８ａを支点にケーシング３８を回動させることで、プロセスカートリッジ３７を図示のように着脱することができる。このような構成とすれば、本プリンタを構成する部品の一部に寿命が到来したときにはその一部だけを交換することができる。
【００２２】
また、露光装置４の図中下側には、給紙カセット４０ａ，４０ｂ、給紙ローラ４１、レジストローラ対４２等を有する給紙手段が配設されている。給紙カセット４０ａ，４０ｂには記録材としての転写紙Ｐが複数枚収納されるようになっており、一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ４１が当接している。給紙ローラ４１が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転すると、その一番上の転写紙Ｐがレジストローラ対４２のローラ間に挟み込まれる。レジストローラ対４２は、挟み込んだ転写紙Ｐを適切なタイミングで第２転写ニップ部に向けて送り出す。
【００２３】
また、第２転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、加熱定着装置５０が配置されている。この加熱定着装置５０は、図示しないヒータを内蔵した２つの定着ローラ５１ａ，５１ｂを有しており、第２転写ニップ部を通過した転写紙Ｐがこれら両ローラ間に挟み込まれる。各定着ローラ５１ａ，５１ｂは、芯金上にシリコーンゴム層を設けたものであり、その層厚は２ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内である。なお、シリコーンのほか、テフロン（登録商標）など離型性の良い樹脂やゴムを採用することもできる。また、各定着ローラ５１ａ，５１ｂの温度は１６０℃以上２００℃以下の範囲内に制御されている。
【００２４】
次に、本プリンタの動作について説明する。まず、第２転写ニップ部において転写紙Ｐの両面にトナー像を同時に転写する場合について説明する。
まず、露光装置４によって、帯電装置３で一様に帯電された各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上に各色に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、第２転写ニップ部で図中右側に向いた転写紙Ｐの面（第１面）上の画像に対応するものである。露光装置４は、図中一番左側に位置する感光体ドラム１Ｙから順に静電潜像を形成する。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上に形成された静電潜像は、それぞれ現像装置５によって現像され、トナー像となる。このようにして形成された各色トナー像は、それぞれ各第１転写ローラ２０によって、第１転写ベルト１０上に重なり合うように順次転写される。この転写の際、各第１転写ローラ２０には転写バイアスが印加され、これにより形成される転写電界の作用を受けて、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像は、第１転写ベルト１０上に移動する。
【００２５】
各色トナー像が重なってできた合成トナー像は、第１転写ベルト１０上に担持された状態で、第２転写ニップ部に搬送される。そして、この第２転写ニップ部において、その第１転写ベルト１０上の合成トナー像が第２転写ベルト３０上に熱転写される。このときの転写では、転写紙Ｐは第２転写ニップ部に送り込まれず、レジストローラ対４２で待機している。また、このときには、第２クリーニング装置３６のクリーニングローラは、第２転写ベルト３０の表面から離間した状態になっている。よって、第２転写ベルト３０上の合成トナー像は、そのクリーニングローラによって乱されることなく、再度第２転写ニップ部に搬送されることができる。
【００２６】
ここで、本実施形態において、第１転写ベルト１０から第２転写ベルト３０への転写は、静電転写方式ではなく、熱転写方式である。静電転写方式の場合、第１転写ベルト１０と第２転写ベルト３０との間が密着していない部分があると、これらの接触時及び剥離時において放電や電界の乱れによる影響を受け、画像中にチリやニジミが発生し画像が劣化するおそれがある。これに対し、本実施形態では、静電転写方式のように転写電界を印加せずに、熱と圧力によって第１転写ベルト１０上のトナーを第２転写ベルト３０上に転移させるため、画像中にチリやニジミは発生しない。
このような熱と圧力による転写を行う場合、トナーのガラス転移温度と軟化温度との間の温度を第２転写ベルト３０に与えるとともに、そのトナーに一定の圧を加える。このときの圧力は、２Ｎ／ｃｍ2以上１０Ｎ／ｃｍ2以下の範囲内であるのが好ましい。これにより、第１転写ベルト１０上のトナーは、塑性変形して第２転写ベルト３０の凹凸部に食い込む。このとき、トナーは、トナー接触角で表されるベルトの離型性が低く、ベルトの表面粗さが大きい方のベルトに転移することになる。したがって、本実施形態の場合、第１転写ベルト１０上のトナーは、第２転写ベルト３０上に転移することになる。
【００２７】
第２転写ベルト３０上に合成トナー像が転写される間又は転写された後、第１転写ベルト１０には、第２転写ニップ部で図中左側に向いた転写紙Ｐの面（第２面）上の画像に対応する各色トナー像が転写される。そして、その各色トナー像による合成トナー像の先端が第２転写ニップ部に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ対４２で待機していた転写紙Ｐが第２転写ニップ部に搬送される。また、このタイミングで、第２転写ベルト３０上に転写された最初の合成トナー像の先端も第２転写ニップ部に到達する。そして、転写紙Ｐが第２転写ニップ部に入り込むと、その第１面には第２転写ベルト３０上の合成トナー像が熱転写され、その第２面には第１転写ベルト１０上の合成トナー像が熱転写される。この転写の際、各合成トナー像は、第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ３１による熱によってトナーが溶け、転写紙Ｐの各面の繊維の隙間に入り込む。そして、本実施形態で使用している転写紙Ｐの表面粗さ（Ｒｚ）は３０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であるため、アンカー効果によって各合成トナー像は転写紙Ｐの各面に仮定着する。
【００２８】
このようにして両面に合成トナー像が仮定着された転写紙Ｐは、そのまま図中上方に送られ、加熱定着装置５０の定着ローラ５１ａ，５１ｂ間に入り込む。これにより、各合成トナー像は、熱によって軟化しながら加圧されて転写紙Ｐの両面にそれぞれ最終的に定着される。その後、転写紙Ｐは、本体フレーム上部の排紙スタック部に排出される。なお、この排紙スタック部にスタックされる転写紙Ｐの上面には最初に作像された合成トナー像が形成され、その下面には後から作像された合成トナー像が形成されることになる。
【００２９】
以上の説明は、転写紙Ｐの両面に同時にトナー像を転写して両面に画像を形成する場合であるが、本プリンタは転写紙Ｐの片面にだけ画像を形成することもできる。その場合、まず、上述と同様にして、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上の各色トナー像を第１転写ベルト１０に転写して合成トナー像を形成する。さくつつ記録媒体（用紙）Ｐに転写する。そして、その合成トナー像の先端が第２転写ニップ部に到達するタイミングに合わせて、転写紙Ｐを第２転写ニップ部に搬送する。そして、第２転写ニップ部において、第１転写ベルト１０上の合成トナー像を転写紙Ｐ上に熱転写する。
【００３０】
次に、本発明の特徴部分である第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の構成について説明する。
図３は、本実施形態における第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の断面図である。本実施形態では、両ベルト１０，３０とも基体１０１上に層１０２，１０３が形成された同一の複数層構造を有するため、一の断面図のみ図示する。
【００３１】
本実施形態では、加熱手段として機能する第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ３１による加熱によって、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０は、その周長（無端移動経路長）が熱膨張作用により変動する。ここで、本実施形態では、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０は、その基体１０１、表面層１０２及びこれらを密着させるためのプライマー層１０３の材料が全く同じもので形成されている。そのため、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の熱膨張率は、互いに等しくなっている。しかも、本実施形態では、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０は、所定温度での周長が互いに等しくなるように形成されている。更に、本実施形態では、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０に対する加熱条件がほぼ同一である。具体的には、第１転写ベルト１０の温度変化の原因となるのは、第１加熱ローラ１１及び第１クリーニング装置１５であり、第２転写ベルト３０の温度変化の原因となるのは、第２加熱ローラ３１及び第２クリーニング装置３６である。そして、第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ３１並びに第１クリーニング装置１５及び第２クリーニング装置３６の加熱温度、加熱時間はともに同じに設定されている。しかも、第２転写ニップ部で加熱された両ベルト１０，３０が冷却手段１４，３４によって冷却されるまでのベルト周長はほぼ同じである。
【００３２】
以上により、本実施形態では、第１転写ベルト１０と第２転写ベルト３０との間では、その熱膨張率は互いに等しく、しかも所定温度での周長も互いに等しく、更に加熱条件もほぼ同一である。よって、画像形成時における第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の温度は常に等しく、その温度がどのように変化しても、その周長は互いに等しいものとなる。したがって、画像形成を連続して行う場合でも、画像形成を単発で行う場合でも、画像形成時の周長は常に等しいものとなる。その結果、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレ量を小さくすることができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０を基体１０１、表面層１０２及びプライマー層１０３からなる複数層構造で構成しているが、単層構造で構成することもできる。この場合、テフロン等のフッ素樹脂などから形成するのが好ましく、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）等又はイミド基を含む材料などから形成することができる。
また、本実施形態では、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０を全く同一材料で形成しているため、全体として熱膨張率が同じになっているが、少なくとも基体１０１の熱膨張率を同じにすれば、十分に画像先端位置のズレを抑制することができる。その理由は、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０として利用される基体１０１には一般に変形しにくい材料を用い、表面層１０２やプライマー層１０３には一般に樹脂等の基体１０１よりも変形しやすい材料を用いる。そのため、ベルト１０，３０全体の伸縮量は、その基体１０１の伸縮量でほぼ決まることになる。よって、熱膨張作用によるベルト１０，３０全体の伸縮量には、その基体１０１の熱膨張率が影響し、表面層１０２やプライマー層１０３の熱膨張率はほとんど影響しないからである。
また、本実施形態では、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の所定温度での周長が互いに等しいが、互いに異なってもよい。この場合、両ベルト１０，３０の熱膨張率が互いに同じで加熱条件もほぼ同一であっても、その温度に応じて変動する周長は、両ベルト１０，３０間で互いに異なるものとなる。しかし、標準的に使用されているＡ４版サイズの画像においては、画像形成時に両ベルト１０，３０がとり得る温度範囲内において両ベルト１０，３０間の周長差が５ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下であれば許容範囲内と言える。すなわち、この許容範囲内であれば、転写紙Ｐの各面に形成される画像の互いの先端位置のズレは実用上問題ない。
【００３４】
〔実施形態２〕
次に、本発明を、上記実施形態１と同様のプリンタに適用した他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態２」という。）について説明する。なお、本実施形態２に係るプリンタの電子写真プロセスなど、基本的な構成については上記実施形態１と同様であるので、以下ではこれとは異なる点のみを説明する。
【００３５】
図４は、本実施形態２に係るプリンタの概略構成図である。本プリンタには、第２転写ベルト３０上に形成される位置検知用マークとしてのマーク用トナー像を検知するためのマーク検知手段としてのマークセンサ２０１が設けられている。このマークセンサ２０１としては、マーク用トナー像の有無を検知できる光学センサを用いることができる。マークセンサ２０１は、第２クリーニング装置３６の無端移動方向下流側に設置されている。マークセンサ２０１がマーク用トナー像を検知すると、マークセンサ２０１から後述する制御部に向けて検知信号が出力される。これにより、制御部は、第２転写ベルト３０上のどの部分にトナー像の先端位置があるかを把握することができる。
【００３６】
図５は、露光装置４の露光タイミングを制御する制御部の概略構成を示すブロック図である。
この制御部２００は、上記マークセンサ２０１に接続されており、マークセンサ２０１から検知信号を受信する。また、制御部２００は、その検知信号の受信タイミングに基づいて第２のトナー像に関する露光タイミングを制御するために、露光装置４にも接続されている。
【００３７】
図６は、本実施形態における露光タイミングの制御の流れを示すフローチャートである。
本実施形態において転写紙Ｐの各面に画像を形成する場合、まず、第１のトナー像に対応する静電潜像を各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上に形成するための露光処理を行う（Ｓ１）。この露光処理において、露光装置４は、制御部２００からの制御命令に従い、画像用の静電潜像と併せて、マーク用トナー像に対応する静電潜像を形成する。この静電潜像は、第１転写ベルト１０上に形成される第１のトナー像の先端位置に対してマーク用トナー像がベルト幅方向に隣接するように位置決めされるように形成される。また、この静電潜像はブラック用の感光体ドラム１Ｋにのみ形成される。したがって、マーク用トナー像は、ブラックトナーのみによって構成される。また、マーク用トナー像に対応する静電潜像は、マーク用トナー像が第１転写ベルト１０上に第１のトナー像が形成され得る領域外となるベルト幅方向端部付近に位置するように形成される。
【００３８】
このようにして第１転写ベルト１０上に第１のトナー像及びマーク用トナー像が形成されると、これらのトナー像は第２転写ベルト３０上に転写される。そして、第２転写ベルト３０上のマーク用トナー像は、マークセンサ２０１によって検知される（Ｓ２）。その検知信号が制御部２００に送られると、制御部２００は、その検知信号の受信タイミングを、基準の受信タイミングと比較し、その差分を算出する（Ｓ３）。この基準の受信タイミングは、例えば、第２転写ベルト３０の周長が画像形成時の平均的な温度のときのものである場合に検知信号を受信する受信タイミングを用いることができる。この場合、上記Ｓ３において算出される差分は、およそ、本画像形成時の第２転写ベルト３０の周長と、平均的な温度のときの第２転写ベルト３０の周長との差分とみることができる。
【００３９】
ここで、第２のトナー像に対応する静電潜像を形成するための露光装置４の露光タイミングは、平均的な温度のときの第２転写ベルト３０の周長に対応して設定されている。すなわち、その周長のときに第１のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達するタイミングで、第１転写ベルト１０上の第２のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達するように、その第２のトナー像の露光タイミングが設定されている。よって、本画像形成時の第２転写ベルト３０の温度と平均的な温度とに差があると、熱膨張作用により本画像形成時の第２転写ベルト３０の周長が平均的な温度のときの周長からズレる結果、その第２転写ベルト３０上の第１のトナー像が第２転写ニップ部に到達するタイミングがズレることになる。
【００４０】
そこで、本実施形態では、上記Ｓ３において算出される受信タイミングの差分に基づいて、第２のトナー像に対応する静電潜像を形成するための露光タイミングを補正する処理を行う（Ｓ４）。具体的には、その差分から、第２転写ベルト３０上の第１のトナー像が第２転写ニップ部に到達するタイミングのズレを求める。そして、そのズレに相当する分だけ、第２のトナー像に対応する静電潜像を形成するための露光タイミングを遅らせたり、早めたりする。具体例を挙げて説明すると、本画像形成時における第２転写ベルト３０の温度が平均的な温度よりも高い場合、その差分だけ第２転写ベルト３０は熱膨張し、周長が長くなる。したがって、その第２転写ベルト３０上の第１のトナー像が第２転写ニップ部に到達するタイミングが平均的な温度のときよりも遅れることになる。よって、第１のトナー像と第２のトナー像が第２転写ニップ部に同時に到達するためには、第２のトナー像の露光タイミングを、平均的な温度のときよりも遅らせる必要がある。このタイミングの遅れ量は、マークセンサ２０１からの検知信号の受信タイミングによって算出できるため、その遅れ量分だけ本画像形成時の第２のトナー像における露光タイミングを遅らせる補正を行う。
【００４１】
このように露光タイミングを適正に補正した後、露光装置４は、第２のトナー像に対応する静電潜像を各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに形成するために露光処理を行う（Ｓ５）。そして、上述のように露光タイミングを補正した結果、その第２のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達するのと同時に、第１のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達することになる。よって、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレを抑制することができる。
【００４２】
〔実施形態３〕
次に、本発明を、上記実施形態１及び上記実施形態２と同様のプリンタに適用した更に他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態３」という。）について説明する。なお、本実施形態３に係るプリンタの電子写真プロセスなど、基本的な構成については上記実施形態１と同様であるので、以下ではこれとは異なる点のみを説明する。
【００４３】
本実施形態３に係るプリンタには、第２転写ベルト３０の温度を検知する温度検知手段としての温度センサが設置されている。この温度センサは、上記実施形態２のマークセンサ２０１と同じ位置に配置されている。温度センサは、第２転写ベルト３０の温度検出信号を、後述する制御部に連続的に出力している。これにより、制御部は、温度センサの検出領域を通過する第２転写ベルト３０の部分の温度を把握することができる。
【００４４】
図７は、露光装置４の露光タイミングを制御する制御部の概略構成を示すブロック図である。
この制御部３００は、上記温度センサ３０１に接続されており、温度センサ３０１から温度検出信号を受信する。また、制御部３００は、その温度検出信号の受信タイミングに基づいて第２のトナー像に関する露光タイミングを制御するために、露光装置４にも接続されている。
【００４５】
図８は、本実施形態における露光タイミングの制御の流れを示すフローチャートである。
本実施形態においては、第２のトナー像に対応する静電潜像を形成する前までに、制御部３００は温度センサ３０１の温度検出信号から第２転写ベルト３０の温度を求める（Ｓ１１）。この温度は、第２のトナー像に対応する静電潜像が形成されるタイミングに近ければ近いほどよい。そして、制御部３００は、その温度検出信号から得た温度を、基準となる温度と比較し、その差分を算出する（Ｓ１２）。この基準の温度は、上記実施形態２と同様に、画像形成時の平均的な温度を採用することができる。上記Ｓ１２において算出される差分から、およそ、本画像形成時の第２転写ベルト３０の周長と、平均的な温度のときの第２転写ベルト３０の周長との差分を求めることができる。具体的には、第２転写ベルト３０の材質や周長は設計段階で既にわかっているため、例えば、実験等により各温度の第２転写ベルト３０の周長をサンプリングしておく。そして、温度センサ３０１の検出結果から得た本画像形成時の温度に対応するサンプリングデータを参照すれば、本画像形成時の第２転写ベルト３０の周長を得ることができる。
【００４６】
ここで、第２のトナー像に対応する静電潜像を形成するための露光装置４の露光タイミングは、平均的な温度のときの第２転写ベルト３０の周長に対応して設定されている。よって、本画像形成時の第２転写ベルト３０の温度と平均的な温度とに差があると、上記実施形態２と同様に、熱膨張作用により本画像形成時の第２転写ベルト３０の周長が平均的な温度のときの周長からズレる。その結果、その第２転写ベルト３０上の第１のトナー像が第２転写ニップ部に到達するタイミングがズレることになる。
【００４７】
そこで、本実施形態では、上記Ｓ１２において算出される温度の差分に基づいて、第２のトナー像に対応する静電潜像を形成するための露光タイミングを補正する処理を行う（Ｓ１３）。具体的には、その差分から、第２転写ベルト３０上の第１のトナー像が第２転写ニップ部に到達するタイミングのズレを求める。そして、そのズレに相当する分だけ、第２のトナー像に対応する静電潜像を形成するための露光タイミングを遅らせたり、早めたりする。この補正処理の内容は、上記実施形態２と同様である。そして、このように露光タイミングを適正に補正した後、露光装置４は、第２のトナー像に対応する静電潜像を各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに形成するために露光処理を行う（Ｓ１４）。そして、上述のように露光タイミングを補正した結果、その第２のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達するのと同時に、第１のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達することになる。よって、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレを抑制することができる。
【００４８】
なお、上記実施形態１であれば、マーク用トナー像を形成したり、温度センサ３０１を設けたり、露光タイミングを制御したりする必要がない点で、上記実施形態２及び上記実施形態３よりも優れている。しかし、上記実施形態１の場合、第１転写ベルト１０と第２転写ベルト３０との間で、熱膨張率を同じにしたり、ベルト周長を同じにしたり、加熱条件を同じにしたりするなど、種々の制約がある。これに対し、上記実施形態２及び上記実施形態３では、このような制約はほとんどなく、自由な構成、レイアウトを可能にしつつ転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレを抑制することができるという利点がある。特に、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の材質や無端移動経路長等は、それぞれの機能、役割、配置条件等に応じて個別に設定するのが望ましい場合があり、その利点は大きいものといえる。
例えば、各実施形態のように第１転写ニップ部での転写工程に静電転写方式を採用する場合、その第１転写ベルト１０の抵抗値を、その転写電界を形成するのに適したものに設定する必要がある。一方、第２転写ニップ部での転写工程は、熱と圧力による転写・定着同時方式を採用するため、第２転写ベルト３０の抵抗値を考慮する必要がない。このような場合には、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０について、それぞれに適した材質を選定し、その材質で形成することになる。
また、例えば、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋではその温度が上昇し過ぎると、ドラム表面にトナーが固着してしまい、画質劣化等が生じるおそれがある。そのため、第２転写ニップ部で加熱された第１転写ベルト部分を、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとの接触位置である第１転写ニップ部に到達するまでに十分冷却させる必要がある。このような場合、第１転写ベルト１０の周長を、冷却を考慮する必要がない第２転写ベルト３０の周長よりも長く設定することがある。また、図１に示したように複数の感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを一列に配列した画像形成装置である場合、第１転写ベルト１０の周長は、ある程度長くせざるを得ない。これに対し、第２転写ベルト３０の周長は、そのような制約がないため、本来であれば第１転写ベルト１０の周長よりも短くしてスペースを小さくできる。上記実施形態２及び上記実施形態３では、ベルト周長を互いに等しくする必要がないため、第２転写ベルト３０の周長を短くしてスペースを小さくすることが可能となるという利点がある。
【００４９】
また、上記実施形態２と上記実施形態３を比較すると、実施形態２の場合にはマーク用トナー像を形成する処理が必要となるが、実施形態３の場合にはそのような処理を行う必要がなく、単に温度検出を行うだけでよい。したがって、実施形態３のプリンタは、上記実施形態２のプリンタよりも制御を簡略化できる点で優れている。しかし、実施形態３では、第２転写ベルト３０が経時劣化してその熱膨張特性が変化した場合、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレを抑制する精度が落ちることになる。これに対し、実施形態２では、第１のトナー像の先端位置を直接検知するため、第２転写ベルト３０の熱膨張特性が経時的に変化しても、画像先端位置のズレを抑制する精度が落ちることはない。この点で、実施形態２のプリンタは、上記実施形態３のプリンタよりも優れているといえる。
【００５０】
以上、上記実施形態１のプリンタ１００は、第１の像担持体としての第１転写ベルト１０及び第２の像担持体としての第２転写ベルト３０を備えた熱転写装置を採用している。この熱転写装置は、その第１転写ベルト１０上の第１のトナー像を第２転写ベルト３０上に転写した後、第１転写ベルト１０上に新たに担持された第２のトナー像と、第２転写ベルト３０上の第１のトナー像とを第１加熱ローラ１１と第２加熱ローラ３１によって加熱する。これにより、各トナー像を第２転写ニップ部に搬送されてくる単一の記録材である転写紙Ｐの各面にそれぞれ熱転写させる。上記実施形態１では、両ベルト１０，３０は、その加熱条件によって変動し得るベルトの温度範囲内で、その無端移動経路長である周長差の変動量が許容範囲内となるように、各ベルトの熱膨張率がそれぞれ設定されている。したがって、その温度範囲内で両ベルト１０，３０の温度が上記温度範囲内でどのように変化しても、各ベルト間の周長差の変動量を許容範囲内に抑えることができる。よって、上述したように画像形成時の両ベルト１０，３０の温度が使用状況によってランダムに変化したとしても、各ベルト間の周長差の変動を十分に抑えることができる。その結果、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置が互いにズレるのを抑制することが可能となる。
また、上記実施形態１では、第１転写ベルト１０と第２転写ベルト３０とを互いに接触させた状態で配置している。そして、その接触部分である第２転写ニップ部を加熱することで、第１転写ベルト１０上の第２のトナー像と、第２転写ベルト３０上の第１のトナー像とを、その第２転写ニップ部で転写紙Ｐの各面にそれぞれに熱転写させる。これにより、第１のトナー像を転写紙Ｐに転写するための手段を、第２のトナー像を転写紙Ｐに転写するための手段と共通化することができる。これにより、装置の小型化を図ることができる。 また、上記実施形態１では、所定温度での周長が互いに等しく、かつ、上記温度範囲内での熱膨張率が互いに等しくなるように、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０が形成されている。そして、上述のように、両ベルト１０，３０に対する加熱条件が互いに等しくなるように構成されている。よって、両ベルト１０，３０の間の温度差はほとんどなく、画像形成時における両ベルト１０，３０の温度が上記温度範囲内でどのように変化しても、その周長は互いに等しいものとなる。したがって、両ベルト１０，３０の周長差も生じないため、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置が互いにズレるのを十分に抑制することが可能となる。
また、上記実施形態１の第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０は複数層構造を有するが、上述したように、両ベルト１０，３０として、互いに同じ材質の単層構造を有するものを採用してもよい。この場合、両ベルト１０，３０は単一の材質で構成されるため、その材質の熱膨張率がそのまま両ベルト１０，３０の熱膨張率とすることができる。よって、両ベルト１０，３０の熱膨張率の調整が容易となり、ベルト製造を容易化することができる。
また、上記実施形態１の第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０は、そのベルトを構成する基体１０１、表面層１０２及びプライマー層１０３のすべてが互いに同じ材質である。しかし、上述したように、少なくとも、基体１０１が互いに同じ材質であれば、その上に形成される層の材質によらず、十分に画像先端位置のズレを抑制することが可能となる。
特に、上記実施形態１では、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０を、厚みが互いに等しい中空状の無端移動部材である無端ベルトでそれぞれ構成されている。そして、その厚みを、３０μｍ以上５００μｍ以下としている。ベルト厚みが３０μｍよりも小さいと機械的強度を確保するのが困難となる。また、ベルト厚みが５００μｍよりも大きいと、ベルト裏面に接触する第１加熱ローラ１１と第２加熱ローラ３１からベルト表面上のトナーまでの熱伝達を適切に行うのが困難となる。したがって、ベルト厚みを３０μｍ以上５００μｍ以下の範囲内とすれば、機械的強度を確保しつつ、トナーへの熱伝達を適切に行うことができ、各ベルト１０，３０上のトナー像を転写紙Ｐの各面に適切に熱転写することが可能となる。
また、上記実施形態１では、基体１０１を、その上に形成される層の２倍以上の厚みで形成している。これにより、機械的強度を十分に確保しつつ、トナーへの熱伝達をより適切に行うことができる。
また、上記実施形態１では、基体１０１をイミド基を含む材料で形成し、その基体上に形成される表面層１０２を、シリコーンゴム又はフッ素樹脂で形成している。イミド基を含む材料は、耐熱性が高く、変形しにくい材料であるため、熱転写による熱変形に対する信頼性が高く、本実施形態１のベルト基体として適している。また、シリコーンゴム又はフッ素樹脂は、耐熱性が高く、表面エネルギーが低いため、熱転写時にベルト１０，３０上にトナーがオフセットするのを抑制するのに適している。
また、上記実施形態１のプリンタは、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の無端移動経路上で、両ベルトの加熱された部分をそれぞれ冷却するための冷却手段としてのローラ１４，３４を備えている。そして、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の温度変化が互いに同じとなるように、そのローラ１４，３４による冷却位置が設定されている。具体的には、本プリンタでは、両ベルトの加熱位置がともに第２転写ニップ部であるため、各ローラ１４，３４による冷却位置は、第２転写ニップ部との間の各無端移動経路長が互いに等しくなるように設定されている。これにより、第２転写ニップ部で加熱された両ベルト１０，３０がローラ１４，３４によって冷却されるまでのベルト周長はほぼ同じになる。よって、上記加熱によって各ベルト１０，３０が熱膨張する部分の長さが互いに等しい。その結果、上記加熱によって熱膨張するベルト全体の周長の伸び量をほぼ同じにすることができる。よって、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレ量をより少なくすることができる。
また、上記実施形態１では、潜像担持体である感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと、その感光体ドラム上に潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置４に加え、上述した熱転写装置を備えている。よって、画像形成時の両ベルト１０，３０の温度が使用状況によってランダムに変化したとしても、各ベルト間の周長差の変動を十分に抑えることができる。その結果、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置が互いにズレるのを抑制することができる。
また、上記実施形態１のプリンタは、第１転写ニップ部での転写を静電転写方式で行っている。そして、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０は、その体積抵抗率が１０6Ωｃｍ以上１０12Ωｃｍ以下で、その表面抵抗率が１０8Ω／□以上１０14Ω／□以下の範囲内となるように形成されている。したがって、第１転写ニップ部での転写に必要な転写電界を形成することができる。ここで、第２転写ベルト３０の膨張率を第１転写ベルト１０と同程度にするためには、第２転写ベルト３０も上述した体積抵抗率又は表面抵抗率と同程度の体積抵抗率又は表面抵抗率であるのが望ましい。これは、上述した体積抵抗率又は表面抵抗率を実現するためには抵抗値を調節するための抵抗制御剤を含有させるが、その場合、通常、そのベルトの熱膨張率が変化するためである。よって、第２転写ベルト３０については、本来上述したような体積抵抗率又は表面抵抗率を有する必要はないが、第１転写ベルト１０と同程度の熱膨張率を得るために第１転写ベルト１０と同程度の体積抵抗率又は表面抵抗率を有することとしている。
また、上記実施形態１のプリンタは、上記体積抵抗率又は上記表面抵抗率を調整するための抵抗制御剤として、電子伝導タイプの導電剤を用いている。このタイプの抵抗制御剤は、イオン剤や極性基等の抵抗制御剤に比べて、水分による抵抗値の変化が少なく、また熱伝導率も高い。よって、上記実施形態１のような熱転写を行うプリンタの場合、抵抗値が安定し、かつ、各ベルト１０，３０上のトナー像への熱の伝達を適切に行うことができるため、画質向上を図ることができる。
また、上記実施形態２のプリンタでは、第２転写ベルト３０上に担持されている第１のトナー像の先端位置を把握するための位置検知用マークであるマーク用トナー像が第２転写ベルト３０に形成される。そして、このプリンタは、そのマーク用トナー像を検知するマーク検知手段としてのマークセンサ２０１と、その検知結果から第２のトナー像に対応する潜像の形成タイミングである露光タイミングを制御する潜像形成タイミング制御手段としての制御部２００を備えている。このような構成により、上記実施形態２の部分で説明したとおり、その第２のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達するのと同時に、第１のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達することになる。よって、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレを抑制することができる。
また、上記実施形態３のプリンタでは、第２転写ベルト３０の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ３０１を備えている。また、その検知結果から第２のトナー像に対応する潜像の形成タイミングである露光タイミングを制御する潜像形成タイミング制御手段としての制御部３００を備えている。このような構成により、上記実施形態３の部分で説明したとおり、その第２のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達するのと同時に、第１のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達することになる。よって、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレを抑制することができる。
【００５１】
なお、上述した各実施形態ではプリンタについて説明したが、本発明の適用範囲はこれらのプリンタに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、第１の像担持体及び第２の像担持体の少なくとも一方をドラム状やローラ状にしたものであっても同様に適用することができる。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリでもよいことは言うまでもない。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１乃至１３の発明によれば、各像担持体上のトナー像を単一の記録材の各面に熱転写する場合に、熱膨張作用により各像担持体の無端移動経路長が伸縮しても、各像担持体間の無端移動経路長の差分変動を十分に抑えることができるので、その各面に形成される画像の互いの先端位置のズレ量を小さくすることが可能とな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１に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタのプロセスカートリッジの概略構成を示す説明図。
【図３】同プリンタの第１転写ベルト及び第２転写ベルトの断面図。
【図４】実施形態２に係るプリンタの概略構成図。
【図５】同プリンタの露光装置の露光タイミングを制御する制御部の概略構成を示すブロック図。
【図６】同プリンタの露光タイミングの制御の流れを示すフローチャート。
【図７】実施形態３に係るプリンタの露光装置の露光タイミングを制御する制御部の概略構成を示すブロック図。
【図８】同プリンタの露光タイミングの制御の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ 感光体ドラム
３ 帯電装置
４ 露光装置
５ 現像装置
１０ 第１転写ベルト
１１ 第１加熱ローラ
１４ テンションローラ（冷却手段）
１５ 第１クリーニング装置
３０ 第２転写ベルト
３１ 第２加熱ローラ
３４ ローラ（冷却手段）
３６ 第２クリーニング装置
１００ プリンタ
１０１ 基体
１０２ 表面層
１０３ プライマー層
２００，３００ 制御部
２０１ マークセンサ
３０１ 温度センサ
Ｐ 転写紙
【発明の属する技術分野】
本発明は、単一の記録材の各面にそれぞれトナー像を熱転写させる熱転写装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタ等の画像形成装置において、次のようなプロセスで画像を形成するものが知られている。すなわち、まず、感光体等の潜像担持体を露光走査するなどして静電潜像を形成し、これに負または正の極性に帯電したトナーを付着させてトナー像を得る。次いで、このトナー像を、潜像担持体上から転写紙等の記録材に、直接転写するか、あるいは中間転写体を介して間接的に転写するかした後、加熱定着装置によって記録材上に定着させる。このようなプロセスを実施する画像形成装置においては、近年の画像形成スピードの高速化の要求を満たすための対策を講ずる必要がある。
【０００３】
例えば、転写工程及び定着工程に転写・定着同時方式を採用する対策が考えられる。この転写・定着同時方式とは、像担持体上のトナー像を加熱によって軟化させながら記録材上に密着させて、そのトナー像の転写と定着を実質的に同時に行う方式のことである。この方式によれば、画像形成スピードの高速化を図ることができる。
また、例えば、転写工程にワンパス両面転写方式を採用する対策が考えられる。このワンパス両面転写方式とは、記録材の各面に画像を形成する際に、その記録材を１回搬送するだけでその両面に画像を転写することができる方式である。具体例の１つを挙げると、まず、記録材の第１面に保持させるための第１のトナー像を潜像担持体上に形成し、これを中間転写体に転写する。次に、第２のトナー像を潜像担持体上に形成し、これを中間転写体上の第１のトナー像とともに、潜像担持体と中間転写体との間の転写ニップに搬送されてくる単一の記録材の各面にそれぞれ同時に転写する。その後、記録材を加熱定着装置に送って両面のトナー像を記録材上に定着させる。このようなワンパス両面転写方式によれば、記録材の各面に画像を形成する場合、記録材を同一経路に２回搬送して各面にトナー像を個別に転写する方式に比べて、画像形成スピードの高速化を図ることができる。
【０００４】
本出願人は、画像形成スピードの更なる高速化を図るべく、上記ワンパス両面転写方式の記録材への転写工程及び定着工程に、上記転写・定着同時方式を採用した画像形成装置を提案している。この画像形成装置では、第１のトナー像及び第２のトナー像を記録材の各面にそれぞれ同時に転写する際、各トナー像を加熱して軟化させながら記録材の各面に密着させる。これにより、記録材の各面に画像を形成する際、その記録材を１回搬送するだけで、その各面へのトナー像の転写及び定着を実質的に同時に行うことができる。
しかし、この画像形成装置においては、記録材に転写される第１のトナー像及び第２のトナー像をそれぞれ担持する各像担持体は、耐熱性を有する必要があるなど種々の制約を受けることになる。そのため、通常では、潜像担持体とは別に、少なくとも２つの像担持体を設置する方式が採用するのが望ましい。この方式では、まず、潜像担持体上の潜像を現像して得た第１のトナー像を第１の像担持体上に転写した後、これを第２の像担持体上に転写する。その後、潜像担持体上の潜像を現像して新たに第２のトナー像を形成し、これを第１の像担持体上に転写する。そして、この第１の像担持体上の第２のトナー像と、第２の像担持体上の第１のトナー像とを、単一の記録材の各面にそれぞれ熱転写する。なお、この熱転写では、熱だけでなく圧力も作用して転写と定着が行われるものと考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したようなワンパス両面転写方式と転写・定着同時方式とを併用した画像形成装置では、記録材の各面に形成される画像の先端位置が互いにズレてしまうという問題が発生する。このような問題が発生する原因は次のように考えられる。
すなわち、ワンパス両面転写方式を採用した画像形成装置では、通常、第１の像担持体上の第２のトナー像は第１の像担持体と第２の像担持体との間の転写ニップで記録材上に転写される。一方、第２の像担持体上における第１のトナー像の記録材への転写は、その転写ニップで行ってもよいし、その転写ニップとは異なる記録材搬送経路上の位置で行ってもよい。後者の場合、第１のトナー像の記録材への転写を行うための新たな転写手段が必要になる。前者の場合でも後者の場合でも、第２のトナー像の先端位置が上記転写ニップに侵入するタイミングと同時に、第１のトナー像の先端が進入するように構成する必要がある。しかし、転写・定着同時方式のようにトナーを加熱して融解させる場合には、第１の像担持体及び第２の像担持体の温度は記録材への転写工程での加熱によって上昇する。その場合、この上昇した温度及び各像担持体が有する熱膨張率に応じて、各像担持体の無端移動経路長が長くなる。これにより、各像担持体間における無端移動経路長の差分が変動した場合、第２のトナー像に対応する潜像を一定のタイミングで潜像担持体上に形成していると、各トナー像が転写ニップに進入するタイミングがズレることになる。
なお、この転写ニップで各トナー像を記録材に転写する際に、加熱せずに静電的に転写を行う静電転写方式の場合には、その転写時に像担持体が加熱されないため、像担持体間における無端移動経路長の差分にほとんど変動はない。よって、単に第２のトナー像に対応する潜像を一定のタイミングで潜像担持体上に形成しさえすれば、画像の先端位置はほとんどズレることがない。
【０００６】
ここで、この転写ニップで各トナー像を記録材に転写する際に、転写・定着同時方式のようにトナーを加熱して融解させる場合であっても、画像形成時の加熱によって上昇する像担持体の温度が常に一定であれば、画像の先端位置はほとんどズレない。この場合、その熱膨張による像担持体の無端移動経路長の伸び量が画像形成時では常に一定であるため、画像形成時には各像担持体の無端移動経路長の差分に変動がないからである。したがって、その伸び量を予め考慮したタイミングで第２のトナー像に対応する潜像を形成すれば、静電転写方式を採用する場合と同様に、画像の先端位置がほとんどズレることはない。しかし、画像形成時における各像担持体の温度は、その画像形成装置の使用状況によって一定にはならない。例えば、画像形成を連続して行う場合には、画像形成を単発で行う場合に比べて、各像担持体の連続加熱時間が長く、各像担持体の温度も高くなる。したがって、各像担持体の温度は画像形成時ごとに異なり、そのため各像担持体の無端移動経路長の差分も画像形成時ごとに異なる場合がある。特に、熱転写時の加熱によって画像形成時の各像担持体の温度は１００℃以上になることもあるので、無端移動経路長の差分が変動することによる画像の先端位置のズレは無視できないものとなる。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、各像担持体上のトナー像を記録材の各面に熱転写する場合に、熱膨張作用により各像担持体の無端移動経路長が伸縮しても、その各面に形成される画像の互いの先端位置のズレ量を小さくすることが可能な熱転写装置及び画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【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、トナー像を表面に担持しつつ無端移動する第１の像担持体及び第２の像担持体を備え、該第１の像担持体上の第１のトナー像を該第２の像担持体上に転写した後、該第１の像担持体上に新たに担持された第２のトナー像と、該第２の像担持体上の第１のトナー像とを加熱することで、これらのトナー像を単一の記録材の各面にそれぞれ熱転写させる熱転写装置において、０℃における上記第１の像担持体の無端移動経路長をＬ 01 とし、０℃における上記第２の像担持体の無端移動経路長をＬ 02 としたとき、該第１の像担持体及び該第２の像担持体がとり得る温度範囲内で、下記の式（１）を満たすように、該第１の像担持体の熱膨張率α 1 及び該第２の像担持体の熱膨張率α 2 をそれぞれ設定したことを特徴とするものである。
α 2 ＝α 1 ×（Ｌ 01 ／Ｌ 02 ）・・・（１）
また、請求項２の発明は、請求項１の熱転写装置において、上記第１の像担持体と上記第２の像担持体とを互いに接触させた状態で配置し、その接触部分を加熱することで、該第１の像担持体上の第２のトナー像と、該第２の像担持体上の第１のトナー像とを、該接触部分で上記記録材の各面にそれぞれに熱転写させる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１又は２の熱転写装置において、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体として、所定温度での無端移動経路長が互いに等しく、かつ、上記温度範囲内での熱膨張率が互いに等しいものを用いた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の熱転写装置において、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体は、互いに同じ材質の単層構造を有する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３の熱転写装置において、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体は、互いに同じ材質の基体上に層が形成された複数層構造を有する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５の熱転写装置において、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体を、厚みが互いに等しい中空状の無端移動部材でそれぞれ構成し、該厚みを、３０μｍ以上５００μｍ以下と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６の熱転写装置において、上記基体を、上記層の２倍以上の厚みで形成し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５、６又は７の熱転写装置において、上記基体をイミド基を含む材料で形成し、該基体上に形成される表面層を、シリコーンゴム又はフッ素樹脂で形成したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項３、４、５、６、７又は８の熱転写装置において、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体の無端移動経路上で、該第１の像担持体及び該第２の像担持体の加熱された部分をそれぞれ冷却するための冷却手段を設け、該第１の像担持体及び該第２の像担持体の温度変化が互いに同じとなるように、各無端移動経路上における該冷却手段による冷却位置を設定したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項３、４、５、６、７、８又は９の熱転写装置において、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体に対する加熱条件が互いに等しくなるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像にトナーを付着させて得られる該潜像担持体上のトナー像を無端移動する第１の像担持体上に転写させる転写手段と、該第１の像担持体上に担持された第１のトナー像を無端移動する第２の像担持体上に転写した後、該第１の像担持体上に新たに担持された第２のトナー像と、該第２の像担持体上の第１のトナー像とを加熱することで、これらのトナー像を単一の記録材の各面にそれぞれ熱転写させる熱転写手段とを備えた画像形成装置において、上記熱転写手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１９の熱転写装置を用い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１１の画像形成装置において、上記転写手段は、上記潜像担持体と上記第１の像担持体との間に転写電界を形成して該潜像担持体上のトナー像を静電的に該第１の像担持体上に転写させるものであり、上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体を、その体積抵抗率が１０6Ωｃｍ以上１０12Ωｃｍ以下で、その表面抵抗率が１０8Ω／□以上１０14Ω／□以下の範囲内となるように形成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、上記体積抵抗率又は上記表面抵抗率を調整するための抵抗制御剤として、電子伝導タイプの導電剤を用いたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１乃至１０の熱転写装置では、各像担持体上のトナー像を加熱することで記録材の各面に熱転写する。そのため、その加熱によって各像担持体も加熱され、各像担持体の無端移動経路長は、それぞれの熱膨張率及び温度に従って熱膨張作用により変化することになる。ここで、本熱転写装置では、上記加熱等によって両像担持体がとり得る温度範囲内で、上記式（１）を満たすように、各像担持体の熱膨張率をそれぞれ設定している。
具体的には、各像担持体の熱膨張率は、次のような方法によって決定する。すなわち、温度ｔ℃における像担持体の無端移動経路長Ｌtは、その熱膨張率（線膨張率）をαとし、０℃における無端移動経路長をＬ0とすると、下記の数１に示す演算式によって表すことができる。そして、第１の像担持体に関しては「１」の添え字を付け、第２の像担持体に関しては「２」の添え字を付けると、各像担持体の無端移動経路長の差分（Ｌ2−Ｌ1）は、下記の数２に示す演算式によって表すことができる。したがって、温度変化に関係なく差分（Ｌ2−Ｌ1）が一定になるには、第１の像担持体の熱膨張率がα1である場合、第２の像担持体の熱膨張率α2は、α1を（Ｌ01／Ｌ02）倍した値となるように設定すればよい。なお、各像担持体の温度分布は、その無端移動方向においてバラツキがあるため、そのバラツキを考慮するのが望ましい。
【数１】
Ｌt ＝ Ｌ0（１＋α×ｔ）
【数２】
Ｌt2−Ｌt1 ＝ （Ｌ02−Ｌ01）＋（α2×Ｌ02−α1×Ｌ01）ｔ
以上のように各像担持体の熱膨張率を設定することで、両像担持体の温度が上記温度範囲内でどのように変化しても、各像担持体間の無端移動経路長の差分の変動量を許容範囲内に抑えることができる。よって、上述したように画像形成時の両像担持体の温度が使用状況によってランダムに変化したとしても、各像担持体間の無端移動経路長の差分変動を十分に抑えることができる。
また、本熱転写装置を備える請求項１１乃至１３の画像形成装置においては、記録材の各面に形成される画像の先端位置が各像担持体の熱膨張によって互いにズレることを十分に抑制することができる。また、本画像形成装置によれば、各像担持体間の無端移動経路長の差分変動量を修正するために第２の像担持体の無端移動位置を修正したり、潜像の形成タイミングを制御したりするなどして、記録材の各面に熱転写されるトナー像の先端位置のズレを補正する必要がない。よって、本画像形成装置によれば、そのような補正をするための構成や制御が必要なくなる結果、装置の小型化、制御の簡略化を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
〔実施形態１〕
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した実施形態（以下、本実施形態を「実施形態１」という。）について説明する。本プリンタは、イエロー（以下、「Ｙ」と記す。）、シアン（以下、「Ｃ」と記す。）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す。）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す。）の４色のトナーから、カラー画像を形成するものである。
【００１２】
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、本実施形態１に係るプリンタの概略構成図である。本プリンタは、潜像担持体として４つの感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、その直径が３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の円筒状のアルミニウム基体の表面に、光導電性物質である有機半導体の層を設けたものである。なお、有機半導体の層の代わりに、アモルファスシリコンの層を設けたものも同様に採用することができる。また、ここでは、ドラム状の感光体を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用することもできる。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、それぞれ第１の像担持体としての第１転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの周りには、その表面移動方向に沿って、ドラムクリーニング装置２、除電装置Ｌ、帯電装置３、現像装置５の順に配置されている。帯電装置３と現像装置５との間には、潜像形成手段としての露光装置４から発せられる光が感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋまで通過できるようにスペースが確保されている。なお、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの周りに配置されている各部品の構成は同じであるため説明を省略している。
【００１３】
各帯電装置３は、それぞれ感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面を例えば負極性に一様帯電する。このように一様帯電せしめられた感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面は、露光装置４によって露光されて各色に対応した静電潜像をそれぞれ担持する。この露光装置４は、公知のレーザ方式を採用することができ、各色に対応した画像情報に基づいて、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに対して各色に対応した静電潜像を形成する。なお、ＬＥＤアレイと結像手段からなる露光装置を採用することもできる。また、各現像装置５は、その詳細な構成は図示しないが、そのケーシングの開口から現像ローラを部分的に露出させている。各現像ローラは、それぞれ異なる色の像形成物質であるトナーを表面に担持して回転し、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと対向する現像領域でトナーを静電潜像に付着させる。この付着によって各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上の静電潜像がそれぞれ異なる色のトナー像に現像される。また、各ドラムクリーニング装置２は、トナー像転写後の感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに残留したトナーをドラム表面から除去してクリーニングする。除去されたトナーはドラムクリーニング装置２の内部に蓄えられる。また、各除電装置Ｌは、クリーニング後の各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１４】
上記第１転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１１，１２，１３に張架されており、図中矢印の方向に表面移動する構成となっている。これらの支持ローラ１１，１２，１３のうちの少なくとも１つ又はこれらのローラとは別に設けるローラを、第１転写ベルト１０に張力を与えるためのテンション手段として適宜設ける。本実施形態では、支持ローラ１１，１２，１３とは別のテンションローラ１４を設けた構成となっている。ここで、第１転写ベルト１０には、容易に伸縮せず、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋからトナー像を静電的に転写するために必要な所望の抵抗率をもつことが必要となる。この所望の抵抗率は、体積抵抗率が１０6Ωｃｍ以上１０12Ωｃｍ以下、表面抵抗率が１０8Ω／□以上１０14Ω／□以下である。このような所望の抵抗率を得る場合、熱によって抵抗率が変動しないように、電子伝導タイプの抵抗制御剤（カーボンや金属酸化物等）によって抵抗率を調整するのが望ましい。また、第１転写ベルト１０の厚みは、３０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは３０μ以上１００μｍ以下でであるのが望ましい。また、その基体には、耐熱性のあるＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール）などのイミド基を含む熱変形しにくい材料を用いるのが好ましい。また、その表面層には、シリコーンゴムや、テフロン（登録商標）ゴム、テフロン等のフッ素樹脂などの耐熱性があって低表面エネルギーである材料をコートしたものが好ましい。また、トナーとの接触角が１１０度、表面粗さ（Ｒｚ）が１μｍ以上４μｍ以下であることが好ましい。本実施形態では、厚さ２０μｍ以上５０μｍ以下のシームレスポリイミドを厚さ２０μｍ以上３０μｍ以下のＰＦＡチューブに張り合わせたものを採用している。
なお、基体の厚みは、第１転写ベルト１０全体の厚みが上記範囲内である場合において、表面層の厚みの２倍以上に設定するのが望ましい。このように設定することで、第１転写ベルト１０の機械的強度を確保しつつ駆動の安定性を確保でき、また、後述する第２転写ニップ部における熱伝達効率を十分に高めることができる。
【００１５】
静電的な転写方法としては、チャージャ転写方式を用いることもできるが、本実施形態では転写チリの発生が少ない第１転写ローラ２０を使用するローラ転写方式を用いている。具体的には、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと接触する第１転写ベルト１０の部分の裏面に、それぞれ第１転写手段としての第１転写ローラ２０を配置している。各第１転写ローラ２０により押圧された第１転写ベルト１０の部分と各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとによって、第１転写ニップ部が形成されている。本実施形態では、各第１転写ローラ２０は、比較的低い電圧を印加する。第１転写ベルト１０に接触するローラ１１，１２，１３は、これらの第１転写ローラ２０を除いて接地されている。また、支持ローラ１１に張架された第１転写ベルト１０の部分は、第２の像担持体としての第２転写ベルト３０と接触している。この支持ローラ１１は、図示しない発熱体が内臓されており、加熱手段として機能している。
【００１６】
上記第１転写ベルト１０の周りには、その表面に残留したトナーを除去するための第１クリーニング装置１５が設けられている。この第１クリーニング装置１５は、第１転写ベルト１０の表面に残留したトナーをクリーニングローラ１５ａに付着させ、これをブレード１５ｂで掻き取り、回収手段１５ｃで図示しない回収部に搬送する構成となっている。クリーニングローラ１５ａの表面は、第１転写ベルト１０の表面粗さより粗く形成されているため、その内部の発熱体によってクリーニングローラ１５ａが加熱されることで、第１転写ベルト１０上のトナーを溶かし、これを表面に付着させることができる。クリーニングローラ１５ａの材質としては、例えば熱伝導性の高い銅やアルミニウムを採用することができる。
【００１７】
また、第１転写ベルト１０の表面側から接触するテンションローラ１４は、支持ローラ１１やクリーニングローラ１５ａによって加熱された第１転写ベルト１０部分を冷却するための冷却手段として機能している。よって、上記加熱により高温状態となった第１転写ベルト１０部分を、第１転写ニップ部に到達する前に冷却することができる。これにより、第１転写ニップ部での転写時に感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像が溶融し、ドラム表面にトナーが固着するのを防ぐことができる。
【００１８】
本実施形態の第２転写ベルト３０は、第１転写ベルト１０と同じ抵抗率、厚み、構成比のものを使用しており、その基体は第１転写ベルト１０と全く同じ材料で形成されている。また、その表面層は、第１転写ベルト１０と全く同じ材料で形成されているが、第１転写ベルト１０に比べてその表面抵抗が高めに設定されている。これは、第１転写ベルト１０上の第１のトナー像を第２転写ベルト３０上に適正に熱転写させるためである。第２転写ベルト３０は、５つのローラ３１，３２，３３，３４，３５に張架されており、図中矢印の方向に表面移動する構成となっている。これらのローラのうち、符号３１で示すローラは、第２転写ベルト３０を加熱するための加熱手段として機能している。第２転写ベルト３０も、その厚みが３０μｍ以上５００μｍ以下の範囲内であって、耐熱性のあるＰＩ、ＰＡＩ、ＰＢＩ等の熱変形しにくい材料を基体としたベルトである。具体的には、トナー接触角が９０度、表面粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以上１０μｍ以下であるのが好ましい。本実施形態では、厚さ２０μｍ以上５０μｍ以下のシームレスポリイミドに厚さ２０μｍ以上５０μｍ以下のＥＴＦＥをコートしたものを採用している。
また、第２転写ベルト３０の周りには、上記第１転写ベルト１０と同様に第２クリーニング装置３６が配置されている。この第２クリーニング装置３６は、そのクリーニングローラが第２転写ベルト３０の表面に対して接離可能な構成となっている。その他の構成は、上記第１クリーニング装置１５と同様である。
【００１９】
また、第２転写ベルト３０を張架するローラのうちのローラ３４は、第２転写ベルト３０を冷却するための冷却手段として機能している。第２転写ベルト３０は、第１転写ベルト１０のように感光体ドラムへのトナー固着という問題がないため、本来は強制的に冷却する必要はない。しかし、本実施形態では、第１転写ベルト１０と第２転写ベルト３０に対する加熱条件を互いにほぼ同一にする必要があるため、第２転写ベルト３０に対しても冷却手段を設けている。ここで、本実施形態では、第２転写ニップからローラ３４の巻き付き位置までの第２転写ベルト３０の周長が、第２転写ニップからテンションローラ１４の巻き付き位置までの第１転写ベルト１０の周長とがほぼ同じになるように構成されている。
【００２０】
第１転写ベルト１０を張架する第１加熱ローラ１１と、第２転写ベルト３０を張架する第２加熱ローラ３１には、同じワット数のヒータが内蔵されている。そして、第１加熱ローラ１１と第２加熱ローラ３１との間に形成される第２転写ニップ部で転写を行う際のベルト温度は、トナーのガラス転移温度と軟化温度の間の温度となるように温度制御される。この第２転写ニップ部のニップ幅としては、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内に設定するのが好ましい。そのため、第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ３１の外径は４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下の範囲内とするのがよく、必要に応じて表面にゴム層を設ける。このゴム層の厚みはベルトの厚みを考慮して所望のニップ幅が得られるように決める。
【００２１】
なお、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ、第１転写ベルト１０、第２転写ベルト３０等を、一緒に又はそれぞれ別個に組み込んだプロセスカートリッジとして構成してもよい。例えば、図２に示すように、第２転写ベルト３０及び第２クリーニング装置３６を、一体に組み込んだプロセスカートリッジ３７として構成することができる。この構成では、軸３８ａを支点にケーシング３８を回動させることで、プロセスカートリッジ３７を図示のように着脱することができる。このような構成とすれば、本プリンタを構成する部品の一部に寿命が到来したときにはその一部だけを交換することができる。
【００２２】
また、露光装置４の図中下側には、給紙カセット４０ａ，４０ｂ、給紙ローラ４１、レジストローラ対４２等を有する給紙手段が配設されている。給紙カセット４０ａ，４０ｂには記録材としての転写紙Ｐが複数枚収納されるようになっており、一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ４１が当接している。給紙ローラ４１が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転すると、その一番上の転写紙Ｐがレジストローラ対４２のローラ間に挟み込まれる。レジストローラ対４２は、挟み込んだ転写紙Ｐを適切なタイミングで第２転写ニップ部に向けて送り出す。
【００２３】
また、第２転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、加熱定着装置５０が配置されている。この加熱定着装置５０は、図示しないヒータを内蔵した２つの定着ローラ５１ａ，５１ｂを有しており、第２転写ニップ部を通過した転写紙Ｐがこれら両ローラ間に挟み込まれる。各定着ローラ５１ａ，５１ｂは、芯金上にシリコーンゴム層を設けたものであり、その層厚は２ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内である。なお、シリコーンのほか、テフロン（登録商標）など離型性の良い樹脂やゴムを採用することもできる。また、各定着ローラ５１ａ，５１ｂの温度は１６０℃以上２００℃以下の範囲内に制御されている。
【００２４】
次に、本プリンタの動作について説明する。まず、第２転写ニップ部において転写紙Ｐの両面にトナー像を同時に転写する場合について説明する。
まず、露光装置４によって、帯電装置３で一様に帯電された各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上に各色に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、第２転写ニップ部で図中右側に向いた転写紙Ｐの面（第１面）上の画像に対応するものである。露光装置４は、図中一番左側に位置する感光体ドラム１Ｙから順に静電潜像を形成する。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上に形成された静電潜像は、それぞれ現像装置５によって現像され、トナー像となる。このようにして形成された各色トナー像は、それぞれ各第１転写ローラ２０によって、第１転写ベルト１０上に重なり合うように順次転写される。この転写の際、各第１転写ローラ２０には転写バイアスが印加され、これにより形成される転写電界の作用を受けて、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像は、第１転写ベルト１０上に移動する。
【００２５】
各色トナー像が重なってできた合成トナー像は、第１転写ベルト１０上に担持された状態で、第２転写ニップ部に搬送される。そして、この第２転写ニップ部において、その第１転写ベルト１０上の合成トナー像が第２転写ベルト３０上に熱転写される。このときの転写では、転写紙Ｐは第２転写ニップ部に送り込まれず、レジストローラ対４２で待機している。また、このときには、第２クリーニング装置３６のクリーニングローラは、第２転写ベルト３０の表面から離間した状態になっている。よって、第２転写ベルト３０上の合成トナー像は、そのクリーニングローラによって乱されることなく、再度第２転写ニップ部に搬送されることができる。
【００２６】
ここで、本実施形態において、第１転写ベルト１０から第２転写ベルト３０への転写は、静電転写方式ではなく、熱転写方式である。静電転写方式の場合、第１転写ベルト１０と第２転写ベルト３０との間が密着していない部分があると、これらの接触時及び剥離時において放電や電界の乱れによる影響を受け、画像中にチリやニジミが発生し画像が劣化するおそれがある。これに対し、本実施形態では、静電転写方式のように転写電界を印加せずに、熱と圧力によって第１転写ベルト１０上のトナーを第２転写ベルト３０上に転移させるため、画像中にチリやニジミは発生しない。
このような熱と圧力による転写を行う場合、トナーのガラス転移温度と軟化温度との間の温度を第２転写ベルト３０に与えるとともに、そのトナーに一定の圧を加える。このときの圧力は、２Ｎ／ｃｍ2以上１０Ｎ／ｃｍ2以下の範囲内であるのが好ましい。これにより、第１転写ベルト１０上のトナーは、塑性変形して第２転写ベルト３０の凹凸部に食い込む。このとき、トナーは、トナー接触角で表されるベルトの離型性が低く、ベルトの表面粗さが大きい方のベルトに転移することになる。したがって、本実施形態の場合、第１転写ベルト１０上のトナーは、第２転写ベルト３０上に転移することになる。
【００２７】
第２転写ベルト３０上に合成トナー像が転写される間又は転写された後、第１転写ベルト１０には、第２転写ニップ部で図中左側に向いた転写紙Ｐの面（第２面）上の画像に対応する各色トナー像が転写される。そして、その各色トナー像による合成トナー像の先端が第２転写ニップ部に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ対４２で待機していた転写紙Ｐが第２転写ニップ部に搬送される。また、このタイミングで、第２転写ベルト３０上に転写された最初の合成トナー像の先端も第２転写ニップ部に到達する。そして、転写紙Ｐが第２転写ニップ部に入り込むと、その第１面には第２転写ベルト３０上の合成トナー像が熱転写され、その第２面には第１転写ベルト１０上の合成トナー像が熱転写される。この転写の際、各合成トナー像は、第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ３１による熱によってトナーが溶け、転写紙Ｐの各面の繊維の隙間に入り込む。そして、本実施形態で使用している転写紙Ｐの表面粗さ（Ｒｚ）は３０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であるため、アンカー効果によって各合成トナー像は転写紙Ｐの各面に仮定着する。
【００２８】
このようにして両面に合成トナー像が仮定着された転写紙Ｐは、そのまま図中上方に送られ、加熱定着装置５０の定着ローラ５１ａ，５１ｂ間に入り込む。これにより、各合成トナー像は、熱によって軟化しながら加圧されて転写紙Ｐの両面にそれぞれ最終的に定着される。その後、転写紙Ｐは、本体フレーム上部の排紙スタック部に排出される。なお、この排紙スタック部にスタックされる転写紙Ｐの上面には最初に作像された合成トナー像が形成され、その下面には後から作像された合成トナー像が形成されることになる。
【００２９】
以上の説明は、転写紙Ｐの両面に同時にトナー像を転写して両面に画像を形成する場合であるが、本プリンタは転写紙Ｐの片面にだけ画像を形成することもできる。その場合、まず、上述と同様にして、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上の各色トナー像を第１転写ベルト１０に転写して合成トナー像を形成する。さくつつ記録媒体（用紙）Ｐに転写する。そして、その合成トナー像の先端が第２転写ニップ部に到達するタイミングに合わせて、転写紙Ｐを第２転写ニップ部に搬送する。そして、第２転写ニップ部において、第１転写ベルト１０上の合成トナー像を転写紙Ｐ上に熱転写する。
【００３０】
次に、本発明の特徴部分である第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の構成について説明する。
図３は、本実施形態における第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の断面図である。本実施形態では、両ベルト１０，３０とも基体１０１上に層１０２，１０３が形成された同一の複数層構造を有するため、一の断面図のみ図示する。
【００３１】
本実施形態では、加熱手段として機能する第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ３１による加熱によって、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０は、その周長（無端移動経路長）が熱膨張作用により変動する。ここで、本実施形態では、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０は、その基体１０１、表面層１０２及びこれらを密着させるためのプライマー層１０３の材料が全く同じもので形成されている。そのため、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の熱膨張率は、互いに等しくなっている。しかも、本実施形態では、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０は、所定温度での周長が互いに等しくなるように形成されている。更に、本実施形態では、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０に対する加熱条件がほぼ同一である。具体的には、第１転写ベルト１０の温度変化の原因となるのは、第１加熱ローラ１１及び第１クリーニング装置１５であり、第２転写ベルト３０の温度変化の原因となるのは、第２加熱ローラ３１及び第２クリーニング装置３６である。そして、第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ３１並びに第１クリーニング装置１５及び第２クリーニング装置３６の加熱温度、加熱時間はともに同じに設定されている。しかも、第２転写ニップ部で加熱された両ベルト１０，３０が冷却手段１４，３４によって冷却されるまでのベルト周長はほぼ同じである。
【００３２】
以上により、本実施形態では、第１転写ベルト１０と第２転写ベルト３０との間では、その熱膨張率は互いに等しく、しかも所定温度での周長も互いに等しく、更に加熱条件もほぼ同一である。よって、画像形成時における第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の温度は常に等しく、その温度がどのように変化しても、その周長は互いに等しいものとなる。したがって、画像形成を連続して行う場合でも、画像形成を単発で行う場合でも、画像形成時の周長は常に等しいものとなる。その結果、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレ量を小さくすることができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０を基体１０１、表面層１０２及びプライマー層１０３からなる複数層構造で構成しているが、単層構造で構成することもできる。この場合、テフロン等のフッ素樹脂などから形成するのが好ましく、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）等又はイミド基を含む材料などから形成することができる。
また、本実施形態では、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０を全く同一材料で形成しているため、全体として熱膨張率が同じになっているが、少なくとも基体１０１の熱膨張率を同じにすれば、十分に画像先端位置のズレを抑制することができる。その理由は、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０として利用される基体１０１には一般に変形しにくい材料を用い、表面層１０２やプライマー層１０３には一般に樹脂等の基体１０１よりも変形しやすい材料を用いる。そのため、ベルト１０，３０全体の伸縮量は、その基体１０１の伸縮量でほぼ決まることになる。よって、熱膨張作用によるベルト１０，３０全体の伸縮量には、その基体１０１の熱膨張率が影響し、表面層１０２やプライマー層１０３の熱膨張率はほとんど影響しないからである。
また、本実施形態では、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の所定温度での周長が互いに等しいが、互いに異なってもよい。この場合、両ベルト１０，３０の熱膨張率が互いに同じで加熱条件もほぼ同一であっても、その温度に応じて変動する周長は、両ベルト１０，３０間で互いに異なるものとなる。しかし、標準的に使用されているＡ４版サイズの画像においては、画像形成時に両ベルト１０，３０がとり得る温度範囲内において両ベルト１０，３０間の周長差が５ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下であれば許容範囲内と言える。すなわち、この許容範囲内であれば、転写紙Ｐの各面に形成される画像の互いの先端位置のズレは実用上問題ない。
【００３４】
〔実施形態２〕
次に、本発明を、上記実施形態１と同様のプリンタに適用した他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態２」という。）について説明する。なお、本実施形態２に係るプリンタの電子写真プロセスなど、基本的な構成については上記実施形態１と同様であるので、以下ではこれとは異なる点のみを説明する。
【００３５】
図４は、本実施形態２に係るプリンタの概略構成図である。本プリンタには、第２転写ベルト３０上に形成される位置検知用マークとしてのマーク用トナー像を検知するためのマーク検知手段としてのマークセンサ２０１が設けられている。このマークセンサ２０１としては、マーク用トナー像の有無を検知できる光学センサを用いることができる。マークセンサ２０１は、第２クリーニング装置３６の無端移動方向下流側に設置されている。マークセンサ２０１がマーク用トナー像を検知すると、マークセンサ２０１から後述する制御部に向けて検知信号が出力される。これにより、制御部は、第２転写ベルト３０上のどの部分にトナー像の先端位置があるかを把握することができる。
【００３６】
図５は、露光装置４の露光タイミングを制御する制御部の概略構成を示すブロック図である。
この制御部２００は、上記マークセンサ２０１に接続されており、マークセンサ２０１から検知信号を受信する。また、制御部２００は、その検知信号の受信タイミングに基づいて第２のトナー像に関する露光タイミングを制御するために、露光装置４にも接続されている。
【００３７】
図６は、本実施形態における露光タイミングの制御の流れを示すフローチャートである。
本実施形態において転写紙Ｐの各面に画像を形成する場合、まず、第１のトナー像に対応する静電潜像を各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上に形成するための露光処理を行う（Ｓ１）。この露光処理において、露光装置４は、制御部２００からの制御命令に従い、画像用の静電潜像と併せて、マーク用トナー像に対応する静電潜像を形成する。この静電潜像は、第１転写ベルト１０上に形成される第１のトナー像の先端位置に対してマーク用トナー像がベルト幅方向に隣接するように位置決めされるように形成される。また、この静電潜像はブラック用の感光体ドラム１Ｋにのみ形成される。したがって、マーク用トナー像は、ブラックトナーのみによって構成される。また、マーク用トナー像に対応する静電潜像は、マーク用トナー像が第１転写ベルト１０上に第１のトナー像が形成され得る領域外となるベルト幅方向端部付近に位置するように形成される。
【００３８】
このようにして第１転写ベルト１０上に第１のトナー像及びマーク用トナー像が形成されると、これらのトナー像は第２転写ベルト３０上に転写される。そして、第２転写ベルト３０上のマーク用トナー像は、マークセンサ２０１によって検知される（Ｓ２）。その検知信号が制御部２００に送られると、制御部２００は、その検知信号の受信タイミングを、基準の受信タイミングと比較し、その差分を算出する（Ｓ３）。この基準の受信タイミングは、例えば、第２転写ベルト３０の周長が画像形成時の平均的な温度のときのものである場合に検知信号を受信する受信タイミングを用いることができる。この場合、上記Ｓ３において算出される差分は、およそ、本画像形成時の第２転写ベルト３０の周長と、平均的な温度のときの第２転写ベルト３０の周長との差分とみることができる。
【００３９】
ここで、第２のトナー像に対応する静電潜像を形成するための露光装置４の露光タイミングは、平均的な温度のときの第２転写ベルト３０の周長に対応して設定されている。すなわち、その周長のときに第１のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達するタイミングで、第１転写ベルト１０上の第２のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達するように、その第２のトナー像の露光タイミングが設定されている。よって、本画像形成時の第２転写ベルト３０の温度と平均的な温度とに差があると、熱膨張作用により本画像形成時の第２転写ベルト３０の周長が平均的な温度のときの周長からズレる結果、その第２転写ベルト３０上の第１のトナー像が第２転写ニップ部に到達するタイミングがズレることになる。
【００４０】
そこで、本実施形態では、上記Ｓ３において算出される受信タイミングの差分に基づいて、第２のトナー像に対応する静電潜像を形成するための露光タイミングを補正する処理を行う（Ｓ４）。具体的には、その差分から、第２転写ベルト３０上の第１のトナー像が第２転写ニップ部に到達するタイミングのズレを求める。そして、そのズレに相当する分だけ、第２のトナー像に対応する静電潜像を形成するための露光タイミングを遅らせたり、早めたりする。具体例を挙げて説明すると、本画像形成時における第２転写ベルト３０の温度が平均的な温度よりも高い場合、その差分だけ第２転写ベルト３０は熱膨張し、周長が長くなる。したがって、その第２転写ベルト３０上の第１のトナー像が第２転写ニップ部に到達するタイミングが平均的な温度のときよりも遅れることになる。よって、第１のトナー像と第２のトナー像が第２転写ニップ部に同時に到達するためには、第２のトナー像の露光タイミングを、平均的な温度のときよりも遅らせる必要がある。このタイミングの遅れ量は、マークセンサ２０１からの検知信号の受信タイミングによって算出できるため、その遅れ量分だけ本画像形成時の第２のトナー像における露光タイミングを遅らせる補正を行う。
【００４１】
このように露光タイミングを適正に補正した後、露光装置４は、第２のトナー像に対応する静電潜像を各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに形成するために露光処理を行う（Ｓ５）。そして、上述のように露光タイミングを補正した結果、その第２のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達するのと同時に、第１のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達することになる。よって、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレを抑制することができる。
【００４２】
〔実施形態３〕
次に、本発明を、上記実施形態１及び上記実施形態２と同様のプリンタに適用した更に他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態３」という。）について説明する。なお、本実施形態３に係るプリンタの電子写真プロセスなど、基本的な構成については上記実施形態１と同様であるので、以下ではこれとは異なる点のみを説明する。
【００４３】
本実施形態３に係るプリンタには、第２転写ベルト３０の温度を検知する温度検知手段としての温度センサが設置されている。この温度センサは、上記実施形態２のマークセンサ２０１と同じ位置に配置されている。温度センサは、第２転写ベルト３０の温度検出信号を、後述する制御部に連続的に出力している。これにより、制御部は、温度センサの検出領域を通過する第２転写ベルト３０の部分の温度を把握することができる。
【００４４】
図７は、露光装置４の露光タイミングを制御する制御部の概略構成を示すブロック図である。
この制御部３００は、上記温度センサ３０１に接続されており、温度センサ３０１から温度検出信号を受信する。また、制御部３００は、その温度検出信号の受信タイミングに基づいて第２のトナー像に関する露光タイミングを制御するために、露光装置４にも接続されている。
【００４５】
図８は、本実施形態における露光タイミングの制御の流れを示すフローチャートである。
本実施形態においては、第２のトナー像に対応する静電潜像を形成する前までに、制御部３００は温度センサ３０１の温度検出信号から第２転写ベルト３０の温度を求める（Ｓ１１）。この温度は、第２のトナー像に対応する静電潜像が形成されるタイミングに近ければ近いほどよい。そして、制御部３００は、その温度検出信号から得た温度を、基準となる温度と比較し、その差分を算出する（Ｓ１２）。この基準の温度は、上記実施形態２と同様に、画像形成時の平均的な温度を採用することができる。上記Ｓ１２において算出される差分から、およそ、本画像形成時の第２転写ベルト３０の周長と、平均的な温度のときの第２転写ベルト３０の周長との差分を求めることができる。具体的には、第２転写ベルト３０の材質や周長は設計段階で既にわかっているため、例えば、実験等により各温度の第２転写ベルト３０の周長をサンプリングしておく。そして、温度センサ３０１の検出結果から得た本画像形成時の温度に対応するサンプリングデータを参照すれば、本画像形成時の第２転写ベルト３０の周長を得ることができる。
【００４６】
ここで、第２のトナー像に対応する静電潜像を形成するための露光装置４の露光タイミングは、平均的な温度のときの第２転写ベルト３０の周長に対応して設定されている。よって、本画像形成時の第２転写ベルト３０の温度と平均的な温度とに差があると、上記実施形態２と同様に、熱膨張作用により本画像形成時の第２転写ベルト３０の周長が平均的な温度のときの周長からズレる。その結果、その第２転写ベルト３０上の第１のトナー像が第２転写ニップ部に到達するタイミングがズレることになる。
【００４７】
そこで、本実施形態では、上記Ｓ１２において算出される温度の差分に基づいて、第２のトナー像に対応する静電潜像を形成するための露光タイミングを補正する処理を行う（Ｓ１３）。具体的には、その差分から、第２転写ベルト３０上の第１のトナー像が第２転写ニップ部に到達するタイミングのズレを求める。そして、そのズレに相当する分だけ、第２のトナー像に対応する静電潜像を形成するための露光タイミングを遅らせたり、早めたりする。この補正処理の内容は、上記実施形態２と同様である。そして、このように露光タイミングを適正に補正した後、露光装置４は、第２のトナー像に対応する静電潜像を各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに形成するために露光処理を行う（Ｓ１４）。そして、上述のように露光タイミングを補正した結果、その第２のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達するのと同時に、第１のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達することになる。よって、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレを抑制することができる。
【００４８】
なお、上記実施形態１であれば、マーク用トナー像を形成したり、温度センサ３０１を設けたり、露光タイミングを制御したりする必要がない点で、上記実施形態２及び上記実施形態３よりも優れている。しかし、上記実施形態１の場合、第１転写ベルト１０と第２転写ベルト３０との間で、熱膨張率を同じにしたり、ベルト周長を同じにしたり、加熱条件を同じにしたりするなど、種々の制約がある。これに対し、上記実施形態２及び上記実施形態３では、このような制約はほとんどなく、自由な構成、レイアウトを可能にしつつ転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレを抑制することができるという利点がある。特に、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の材質や無端移動経路長等は、それぞれの機能、役割、配置条件等に応じて個別に設定するのが望ましい場合があり、その利点は大きいものといえる。
例えば、各実施形態のように第１転写ニップ部での転写工程に静電転写方式を採用する場合、その第１転写ベルト１０の抵抗値を、その転写電界を形成するのに適したものに設定する必要がある。一方、第２転写ニップ部での転写工程は、熱と圧力による転写・定着同時方式を採用するため、第２転写ベルト３０の抵抗値を考慮する必要がない。このような場合には、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０について、それぞれに適した材質を選定し、その材質で形成することになる。
また、例えば、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋではその温度が上昇し過ぎると、ドラム表面にトナーが固着してしまい、画質劣化等が生じるおそれがある。そのため、第２転写ニップ部で加熱された第１転写ベルト部分を、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとの接触位置である第１転写ニップ部に到達するまでに十分冷却させる必要がある。このような場合、第１転写ベルト１０の周長を、冷却を考慮する必要がない第２転写ベルト３０の周長よりも長く設定することがある。また、図１に示したように複数の感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを一列に配列した画像形成装置である場合、第１転写ベルト１０の周長は、ある程度長くせざるを得ない。これに対し、第２転写ベルト３０の周長は、そのような制約がないため、本来であれば第１転写ベルト１０の周長よりも短くしてスペースを小さくできる。上記実施形態２及び上記実施形態３では、ベルト周長を互いに等しくする必要がないため、第２転写ベルト３０の周長を短くしてスペースを小さくすることが可能となるという利点がある。
【００４９】
また、上記実施形態２と上記実施形態３を比較すると、実施形態２の場合にはマーク用トナー像を形成する処理が必要となるが、実施形態３の場合にはそのような処理を行う必要がなく、単に温度検出を行うだけでよい。したがって、実施形態３のプリンタは、上記実施形態２のプリンタよりも制御を簡略化できる点で優れている。しかし、実施形態３では、第２転写ベルト３０が経時劣化してその熱膨張特性が変化した場合、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレを抑制する精度が落ちることになる。これに対し、実施形態２では、第１のトナー像の先端位置を直接検知するため、第２転写ベルト３０の熱膨張特性が経時的に変化しても、画像先端位置のズレを抑制する精度が落ちることはない。この点で、実施形態２のプリンタは、上記実施形態３のプリンタよりも優れているといえる。
【００５０】
以上、上記実施形態１のプリンタ１００は、第１の像担持体としての第１転写ベルト１０及び第２の像担持体としての第２転写ベルト３０を備えた熱転写装置を採用している。この熱転写装置は、その第１転写ベルト１０上の第１のトナー像を第２転写ベルト３０上に転写した後、第１転写ベルト１０上に新たに担持された第２のトナー像と、第２転写ベルト３０上の第１のトナー像とを第１加熱ローラ１１と第２加熱ローラ３１によって加熱する。これにより、各トナー像を第２転写ニップ部に搬送されてくる単一の記録材である転写紙Ｐの各面にそれぞれ熱転写させる。上記実施形態１では、両ベルト１０，３０は、その加熱条件によって変動し得るベルトの温度範囲内で、その無端移動経路長である周長差の変動量が許容範囲内となるように、各ベルトの熱膨張率がそれぞれ設定されている。したがって、その温度範囲内で両ベルト１０，３０の温度が上記温度範囲内でどのように変化しても、各ベルト間の周長差の変動量を許容範囲内に抑えることができる。よって、上述したように画像形成時の両ベルト１０，３０の温度が使用状況によってランダムに変化したとしても、各ベルト間の周長差の変動を十分に抑えることができる。その結果、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置が互いにズレるのを抑制することが可能となる。
また、上記実施形態１では、第１転写ベルト１０と第２転写ベルト３０とを互いに接触させた状態で配置している。そして、その接触部分である第２転写ニップ部を加熱することで、第１転写ベルト１０上の第２のトナー像と、第２転写ベルト３０上の第１のトナー像とを、その第２転写ニップ部で転写紙Ｐの各面にそれぞれに熱転写させる。これにより、第１のトナー像を転写紙Ｐに転写するための手段を、第２のトナー像を転写紙Ｐに転写するための手段と共通化することができる。これにより、装置の小型化を図ることができる。 また、上記実施形態１では、所定温度での周長が互いに等しく、かつ、上記温度範囲内での熱膨張率が互いに等しくなるように、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０が形成されている。そして、上述のように、両ベルト１０，３０に対する加熱条件が互いに等しくなるように構成されている。よって、両ベルト１０，３０の間の温度差はほとんどなく、画像形成時における両ベルト１０，３０の温度が上記温度範囲内でどのように変化しても、その周長は互いに等しいものとなる。したがって、両ベルト１０，３０の周長差も生じないため、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置が互いにズレるのを十分に抑制することが可能となる。
また、上記実施形態１の第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０は複数層構造を有するが、上述したように、両ベルト１０，３０として、互いに同じ材質の単層構造を有するものを採用してもよい。この場合、両ベルト１０，３０は単一の材質で構成されるため、その材質の熱膨張率がそのまま両ベルト１０，３０の熱膨張率とすることができる。よって、両ベルト１０，３０の熱膨張率の調整が容易となり、ベルト製造を容易化することができる。
また、上記実施形態１の第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０は、そのベルトを構成する基体１０１、表面層１０２及びプライマー層１０３のすべてが互いに同じ材質である。しかし、上述したように、少なくとも、基体１０１が互いに同じ材質であれば、その上に形成される層の材質によらず、十分に画像先端位置のズレを抑制することが可能となる。
特に、上記実施形態１では、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０を、厚みが互いに等しい中空状の無端移動部材である無端ベルトでそれぞれ構成されている。そして、その厚みを、３０μｍ以上５００μｍ以下としている。ベルト厚みが３０μｍよりも小さいと機械的強度を確保するのが困難となる。また、ベルト厚みが５００μｍよりも大きいと、ベルト裏面に接触する第１加熱ローラ１１と第２加熱ローラ３１からベルト表面上のトナーまでの熱伝達を適切に行うのが困難となる。したがって、ベルト厚みを３０μｍ以上５００μｍ以下の範囲内とすれば、機械的強度を確保しつつ、トナーへの熱伝達を適切に行うことができ、各ベルト１０，３０上のトナー像を転写紙Ｐの各面に適切に熱転写することが可能となる。
また、上記実施形態１では、基体１０１を、その上に形成される層の２倍以上の厚みで形成している。これにより、機械的強度を十分に確保しつつ、トナーへの熱伝達をより適切に行うことができる。
また、上記実施形態１では、基体１０１をイミド基を含む材料で形成し、その基体上に形成される表面層１０２を、シリコーンゴム又はフッ素樹脂で形成している。イミド基を含む材料は、耐熱性が高く、変形しにくい材料であるため、熱転写による熱変形に対する信頼性が高く、本実施形態１のベルト基体として適している。また、シリコーンゴム又はフッ素樹脂は、耐熱性が高く、表面エネルギーが低いため、熱転写時にベルト１０，３０上にトナーがオフセットするのを抑制するのに適している。
また、上記実施形態１のプリンタは、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の無端移動経路上で、両ベルトの加熱された部分をそれぞれ冷却するための冷却手段としてのローラ１４，３４を備えている。そして、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０の温度変化が互いに同じとなるように、そのローラ１４，３４による冷却位置が設定されている。具体的には、本プリンタでは、両ベルトの加熱位置がともに第２転写ニップ部であるため、各ローラ１４，３４による冷却位置は、第２転写ニップ部との間の各無端移動経路長が互いに等しくなるように設定されている。これにより、第２転写ニップ部で加熱された両ベルト１０，３０がローラ１４，３４によって冷却されるまでのベルト周長はほぼ同じになる。よって、上記加熱によって各ベルト１０，３０が熱膨張する部分の長さが互いに等しい。その結果、上記加熱によって熱膨張するベルト全体の周長の伸び量をほぼ同じにすることができる。よって、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレ量をより少なくすることができる。
また、上記実施形態１では、潜像担持体である感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと、その感光体ドラム上に潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置４に加え、上述した熱転写装置を備えている。よって、画像形成時の両ベルト１０，３０の温度が使用状況によってランダムに変化したとしても、各ベルト間の周長差の変動を十分に抑えることができる。その結果、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置が互いにズレるのを抑制することができる。
また、上記実施形態１のプリンタは、第１転写ニップ部での転写を静電転写方式で行っている。そして、第１転写ベルト１０及び第２転写ベルト３０は、その体積抵抗率が１０6Ωｃｍ以上１０12Ωｃｍ以下で、その表面抵抗率が１０8Ω／□以上１０14Ω／□以下の範囲内となるように形成されている。したがって、第１転写ニップ部での転写に必要な転写電界を形成することができる。ここで、第２転写ベルト３０の膨張率を第１転写ベルト１０と同程度にするためには、第２転写ベルト３０も上述した体積抵抗率又は表面抵抗率と同程度の体積抵抗率又は表面抵抗率であるのが望ましい。これは、上述した体積抵抗率又は表面抵抗率を実現するためには抵抗値を調節するための抵抗制御剤を含有させるが、その場合、通常、そのベルトの熱膨張率が変化するためである。よって、第２転写ベルト３０については、本来上述したような体積抵抗率又は表面抵抗率を有する必要はないが、第１転写ベルト１０と同程度の熱膨張率を得るために第１転写ベルト１０と同程度の体積抵抗率又は表面抵抗率を有することとしている。
また、上記実施形態１のプリンタは、上記体積抵抗率又は上記表面抵抗率を調整するための抵抗制御剤として、電子伝導タイプの導電剤を用いている。このタイプの抵抗制御剤は、イオン剤や極性基等の抵抗制御剤に比べて、水分による抵抗値の変化が少なく、また熱伝導率も高い。よって、上記実施形態１のような熱転写を行うプリンタの場合、抵抗値が安定し、かつ、各ベルト１０，３０上のトナー像への熱の伝達を適切に行うことができるため、画質向上を図ることができる。
また、上記実施形態２のプリンタでは、第２転写ベルト３０上に担持されている第１のトナー像の先端位置を把握するための位置検知用マークであるマーク用トナー像が第２転写ベルト３０に形成される。そして、このプリンタは、そのマーク用トナー像を検知するマーク検知手段としてのマークセンサ２０１と、その検知結果から第２のトナー像に対応する潜像の形成タイミングである露光タイミングを制御する潜像形成タイミング制御手段としての制御部２００を備えている。このような構成により、上記実施形態２の部分で説明したとおり、その第２のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達するのと同時に、第１のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達することになる。よって、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレを抑制することができる。
また、上記実施形態３のプリンタでは、第２転写ベルト３０の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ３０１を備えている。また、その検知結果から第２のトナー像に対応する潜像の形成タイミングである露光タイミングを制御する潜像形成タイミング制御手段としての制御部３００を備えている。このような構成により、上記実施形態３の部分で説明したとおり、その第２のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達するのと同時に、第１のトナー像の先端位置が第２転写ニップ部に到達することになる。よって、転写紙Ｐの各面に形成される画像の先端位置のズレを抑制することができる。
【００５１】
なお、上述した各実施形態ではプリンタについて説明したが、本発明の適用範囲はこれらのプリンタに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、第１の像担持体及び第２の像担持体の少なくとも一方をドラム状やローラ状にしたものであっても同様に適用することができる。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリでもよいことは言うまでもない。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１乃至１３の発明によれば、各像担持体上のトナー像を単一の記録材の各面に熱転写する場合に、熱膨張作用により各像担持体の無端移動経路長が伸縮しても、各像担持体間の無端移動経路長の差分変動を十分に抑えることができるので、その各面に形成される画像の互いの先端位置のズレ量を小さくすることが可能とな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１に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタのプロセスカートリッジの概略構成を示す説明図。
【図３】同プリンタの第１転写ベルト及び第２転写ベルトの断面図。
【図４】実施形態２に係るプリンタの概略構成図。
【図５】同プリンタの露光装置の露光タイミングを制御する制御部の概略構成を示すブロック図。
【図６】同プリンタの露光タイミングの制御の流れを示すフローチャート。
【図７】実施形態３に係るプリンタの露光装置の露光タイミングを制御する制御部の概略構成を示すブロック図。
【図８】同プリンタの露光タイミングの制御の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ 感光体ドラム
３ 帯電装置
４ 露光装置
５ 現像装置
１０ 第１転写ベルト
１１ 第１加熱ローラ
１４ テンションローラ（冷却手段）
１５ 第１クリーニング装置
３０ 第２転写ベルト
３１ 第２加熱ローラ
３４ ローラ（冷却手段）
３６ 第２クリーニング装置
１００ プリンタ
１０１ 基体
１０２ 表面層
１０３ プライマー層
２００，３００ 制御部
２０１ マークセンサ
３０１ 温度センサ
Ｐ 転写紙
Claims (13)
- トナー像を表面に担持しつつ無端移動する第１の像担持体及び第２の像担持体を備え、該第１の像担持体上の第１のトナー像を該第２の像担持体上に転写した後、該第１の像担持体上に新たに担持された第２のトナー像と、該第２の像担持体上の第１のトナー像とを加熱することで、これらのトナー像を単一の記録材の各面にそれぞれ熱転写させる熱転写装置において、
０℃における上記第１の像担持体の無端移動経路長をＬ 01 とし、０℃における上記第２の像担持体の無端移動経路長をＬ 02 としたとき、該第１の像担持体及び該第２の像担持体がとり得る温度範囲内で、下記の式（１）を満たすように、該第１の像担持体の熱膨張率α 1 及び該第２の像担持体の熱膨張率α 2 をそれぞれ設定したことを特徴とする熱転写装置。
α 2 ＝α 1 ×（Ｌ 01 ／Ｌ 02 ）・・・（１） - 請求項１の熱転写装置において、
上記第１の像担持体と上記第２の像担持体とを互いに接触させた状態で配置し、その接触部分を加熱することで、該第１の像担持体上の第２のトナー像と、該第２の像担持体上の第１のトナー像とを、該接触部分で上記記録材の各面にそれぞれに熱転写させることを特徴とする熱転写装置。 - 請求項１又は２の熱転写装置において、
上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体として、所定温度での無端移動経路長が互いに等しく、かつ、上記温度範囲内での熱膨張率が互いに等しいものを用いたことを特徴とする熱転写装置。 - 請求項３の熱転写装置において、
上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体は、互いに同じ材質の単層構造を有することを特徴とする熱転写装置。 - 請求項３の熱転写装置において、
上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体は、互いに同じ材質の基体上に層が形成された複数層構造を有することを特徴とする熱転写装置。 - 請求項５の熱転写装置において、
上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体を、厚みが互いに等しい中空状の無端移動部材でそれぞれ構成し、
該厚みを、３０μｍ以上５００μｍ以下としたことを特徴とする熱転写装置。 - 請求項６の熱転写装置において、
上記基体を、上記層の２倍以上の厚みで形成したことを特徴とする熱転写装置。 - 請求項５、６又は７の熱転写装置において、
上記基体をイミド基を含む材料で形成し、
該基体上に形成される表面層を、シリコーンゴム又はフッ素樹脂で形成したことを特徴とする熱転写装置。 - 請求項３、４、５、６、７又は８の熱転写装置において、
上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体の無端移動経路上で、該第１の像担持体及び該第２の像担持体の加熱された部分をそれぞれ冷却するための冷却手段を設け、
該第１の像担持体及び該第２の像担持体の温度変化が互いに同じとなるように、各無端移動経路上における該冷却手段による冷却位置を設定したことを特徴とする熱転写装置。 - 請求項３、４、５、６、７、８又は９の熱転写装置において、
上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体に対する加熱条件が互いに等しくなるように構成したことを特徴とする熱転写装置。 - 潜像担持体と、
該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像にトナーを付着させて得られる該潜像担持体上のトナー像を無端移動する第１の像担持体上に転写させる転写手段と、
該第１の像担持体上に担持された第１のトナー像を無端移動する第２の像担持体上に転写した後、該第１の像担持体上に新たに担持された第２のトナー像と、該第２の像担持体上の第１のトナー像とを加熱することで、これらのトナー像を単一の記録材の各面にそれぞれ熱転写させる熱転写手段とを備えた画像形成装置において、
上記熱転写手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０の熱転写装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１１の画像形成装置において、
上記転写手段は、上記潜像担持体と上記第１の像担持体との間に転写電界を形成して該潜像担持体上のトナー像を静電的に該第１の像担持体上に転写させるものであり、
上記第１の像担持体及び上記第２の像担持体を、その体積抵抗率が１０6Ωｃｍ以上１０12Ωｃｍ以下で、その表面抵抗率が１０8Ω／□以上１０14Ω／□以下の範囲内となるように形成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１２の画像形成装置において、
上記体積抵抗率又は上記表面抵抗率を調整するための抵抗制御剤として、電子伝導タイプの導電剤を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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