JP4225867B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体に形成されたトナー画像を転写紙等の転写材に転写し、転写トナー像を定着する定着装置を用いた画像形成装置に関し、さらに詳しくは、複数のトナー像担持体に担持されたトナー像を転写材の両面に同時に転写し、その後、転写材の両面の未定着のトナー像を乱すことなくトナー像を定着する画像形成装置に関する。

従来、転写紙の表裏両面に画像を記録する方式として、一度定着装置を通過させた
転写紙を反転させ、再度転写紙の別の面にトナーを転写し定着する方式が一般的に使用されている。

ところが、この方式では、転写紙の搬送方向切り換えや、一度転写紙が定着装置を通って加熱・加圧されることによって転写紙にカールが発生するため、搬送の信頼性確保に多くの課題を有している。

このような課題を解消する方式として、例えば、特許文献１に開示された画像形成装置がある。この方式の画像形成装置は転写紙の両面にトナー像を形成した後、両面のトナー像に１回で定着するものである。詳細には、感光体上に形成した第１の画像を第１の転写手段で転写ベルトに転写し、次いで、感光体上に形成した第２の画像を第１の転写手段で転写紙の一面に転写する。その後、転写ベルト上の第１の画像を第２の転写手段で転写紙の他面に転写することで転写紙の両面に画像を転写し、定着するものである。

しかし、特許文献１の方式の画像形成装置では、未定着のトナー像を担持した転写紙の先端が転写ベルトから搬出されて定着装置に搬入されるまで、転写紙の先端がフリーの状態になるため、未定着のトナー像が乱れてしまう。

このため、特許文献２に開示された画像形成装置のように、転写紙の両面にトナー像を転写した後、転写紙を定着装置に搬送するものにおいて、その搬送路に拍車を設置して未定着のトナー像乱れを防止するようにすることが考えられるが、このようにした場合には、未定着のトナー像を担持した転写紙を定着装置まで搬送する拍車が経時的にトナーで汚れ、画像にそのトナーが移り、結果として、画像品質を劣化させてしまう。

このような不具合を解消するために、本出願人は、特願２００２−２７４４２８号において、転写装置から定着装置に搬送される転写紙の先端の未定着のトナー像が乱れるのを防止するための画像形成装置を案出した。

この画像形成装置は、転写装置によって未定着のトナー像が担持された転写紙にトナー像を定着させる定着装置を備え、定着装置は、加熱ローラと、加熱ローラに摺接する加圧ローラと、加圧ローラに対して転写装置側に設けられた支持ローラと、加圧ローラおよび支持ローラに巻回され、転写装置から第１の搬送経路に搬出される転写紙を加熱ローラおよび加圧ローラのニップ部までの第２の搬送経路に案内するベルト部材とを有し、加熱ローラと加圧ローラのニップ部が第１の排紙方向に対して所定角度（６０゜）傾斜するよう加熱ローラおよび加圧ローラを配置するようにしている。
このため、転写装置から搬出された転写紙がベルト部材でガイドされることにより、転写紙が加熱ローラと加圧ローラのニップ部にスムーズに搬送され、未定着のトナー像が乱れるのを防止することができる。
特開平１−２０９４７０号公報 特開平１０−１４２８６９号公報

しかしながら、特願２００２−２７４４２８号で提案された発明にあっては、加熱ローラと加圧ローラのニップ部が第１の排紙方向に対して所定角度傾斜するよう加熱ローラおよび加圧ローラが配置されているため、転写紙の後端が転写装置を抜けたときに、転写紙自身の腰の影響で、特に厚紙の場合、後端が跳ねてベルト部材に急激に接触してしまい、そのショックで未定着のトナー像が乱れ、画像に悪影響を与える事態が生じ、改善の余地がある。

特に、近年においては、高画質を得るためトナーの球形化が求められており、球状化されたトナーは転写紙との接触面積が小さいことから、転写紙の後端が跳ね上がることによって、さらにその影響は強くなり、改善が求められる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、転写装置から搬出された転写紙の後端の跳ね上がりを防止して、転写材の後端がベルト部材に急激に接触して転写材に未定着のトナー像が乱れるのを防止することができ、高品質な画像を形成することができる画像形成装置を提供するものである。

また、両面画像形成装置において、転写紙の紙種や秤量に応じて、転写部材のニップ部に搬入される転写紙の搬送角度を変更することによって、画像乱れをなくした高画質の両面印字ができる画像形成装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１の定着装置は、記録媒体の一方の面に像を転写する第１の転写手段と、前記第１の転写手段に対向して設けられ、前記記録媒体の裏面に像を転写する第２の転写手段と、前記記録媒体の両面に像を形成した後、該両面の未定着の画像を定着させる定着手段と、を備える画像形成装置であって、前記定着手段が、前記第１の転写手段側に設けられた第１の定着部材と、該第１の定着部材に対向して配置される第２の定着部材と、該第２の定着部材に対して前記第２の転写手段側に設けられた支持部材と、前記第２の定着部材および前記支持部材に巻回され、前記第２の転写手段から搬出される前記記録媒体を前記第１の定着部材と前記第２の定着部材のニップ部を通る搬送経路に案内するベルト部材とを有し、前記ニップ部は、前記第２の転写手段を通過するときの記録媒体搬送方向に対して前記第１の転写手段側にずれて配置され、前記支持部材は、前記ニップ部よりも上流側であって、且つ、前記第２の転写手段による転写位置よりも前記第２の転写手段を通過するときの記録倍体搬送方向に対して前記第１の転写手段と反対側に離間して配置され、前記ベルト部材は、前記第２の転写手段を通過するときの記録媒体搬送方向に対して傾斜するように配置されるとともに、前記記録媒体と該ベルト部材とが当接する搬送角度を可変することで該記録媒体の搬送方向後端の衝突を防止することを特徴とする。

転写装置から搬出された転写紙あるいは記録媒体の後端の跳ね上がりを防止して、転写紙あるいは記録媒体の後端がベルト部材に急激に接触して転写紙あるいは記録媒体に担持された未定着のトナー像が乱れるのを防止することができ、高品質な画像を形成することができる定着装置および画像形成装置を提供することができる。

また、両面画像形成装置において、定着部材間のニップ部を通る記録媒体搬送経路とベルト部材の角度を変更し、記録媒体の搬送角度を変更することにより、画像乱れをなくした高画質の両面印字ができる画像形成装置を提供することができる。

本発明は、記録媒体の一方の面に像を転写する第１の転写手段と、前記第１の転写手段に対向して設けられ、前記記録媒体の裏面に像を転写する第２の転写手段と、前記記録媒体の両面に像を形成した後、該両面の未定着の画像を定着させる定着手段と、を備える画像形成装置であって、前記定着手段が、前記第１の転写手段側に設けられた第１の定着部材と、該第１の定着部材に対向して配置される第２の定着部材と、該第２の定着部材に対して前記第２の転写手段側に設けられた支持部材と、前記第２の定着部材および前記支持部材に巻回され、前記第２の転写手段から搬出される前記記録媒体を前記第１の定着部材と前記第２の定着部材のニップ部を通る搬送経路に案内するベルト部材とを有し、前記ニップ部は、前記第２の転写手段を通過するときの記録媒体搬送方向に対して前記第１の転写手段側にずれて配置され、前記支持部材は、前記ニップ部よりも上流側であって、且つ、前記第２の転写手段による転写位置よりも前記第２の転写手段を通過するときの記録倍体搬送方向に対して前記第１の転写手段と反対側に離間して配置され、前記ベルト部材は、前記第２の転写手段を通過するときの記録媒体搬送方向に対して傾斜するように配置されるとともに、前記記録媒体と該ベルト部材とが当接する搬送角度を可変することで該記録媒体の搬送方向後端の衝突を防止することを特徴としている。

本発明は、前記構成により、両面定着装置の搬送部の転写紙（記録媒体）の搬送角度を可変にすることで、転写装置から搬出された転写紙の後端の跳ね上がりを防止して、転写紙の後端がベルト部材に急激に接触して転写紙に担持された未定着のトナー像が乱れるのを防止することができ、高品質な画像を形成することができる定着装置を提供することができる。また、該定着装置を適用した高品質な画像を形成することができる両面画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施例を図１〜図５を参照して説明する。
図１は、記録媒体としての転写紙両面に同時に画像を形成可能な画像形成装置を示す断面図である。
回転可能に支持され、矢印方向に回転する第１の像担持体（感光体）１の外周部には、クリーニング装置２、除電装置３、帯電装置４、現像装置５が設けられている。帯電装置４と現像装置５の間には、露光装置６から発せられる光情報が入るスペースが確保されている。第１の像担持体（感光体）１は４個（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）配設され、それぞれ周囲に設けられる画像形成用の部品構成は同じであるが、現像装置５が扱う色材（トナー）の色が異なり、フルカラーの画像形成装置の場合、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック用の４色の現像装置が設けられる。

第１の像担持体１は、それぞれ直径３０〜１００ｍｍ程度のアルミニウム円筒表面に、光導電性物質である有機半導体の層を設けた感光体である。その一部が、第２の像担持体（中間転写ベルト）１０に接している。

第２の像担持体１０は、回転するローラ（第２の像担持体の支軸）１１、１２、１３間に矢印方向に移動可能に支持、張架されていて、裏側（ループの内側）には、第１の転写手段２０が第１の像担持体１の近傍に配備されている。

第２の像担持体（中間転写ベルト）１０は、ゴムを基体にしたベルトで、第１の像担持体１からトナーを転写可能とする抵抗値を備える弾性体ベルトである。
また、第１の像担持体１は樹脂フィルムとゴム層との２層構成にしてもよい。例えば、ポリイミド層とウレタンゴム層である。
表面硬度は、６５度以下が望ましく、実施例ではＪＩＳ−Ａ ５０度のものを使用している。

第１の転写手段２０は、図示しない押圧機構により第２の像担持体１０を第１の像担持体１に押しつけて転写ニップを形成している。この場合、第２の像担持体１０は弾性体であるため、有効な転写ニップが形成できる。

第２の像担持体１０からなるベルトループの外側に、第２の像担持体用クリーニング装置２５が配備されている。クリーニング装置２５は、第２の像担持体１０より転写した後にその表面に残留する不要のトナーを拭い去る。

露光装置６は、公知のレーザ方式で、フルカラー画像形成に対応した光情報を一様に帯電された第１の像担持体１の感光体表面に潜像を形成するために光情報で変調されたレーザ光を照射する。レーザ方式に代え、ＬＥＤアレイと結像手段から成る露光装置も採用することができる。

図１の右方には、ベルト状の第３の像担持体４０が設けられている。
第３の像担持体４０は、矢印方向に移動可能に回転ローラ４１、４２、４３間に支持、張架されていて、裏側（ループの内側）には、第２の転写手段４４が設けられている。第３の像担持体４０のベルトループの外側に、チャージャ４５、第３の像担持体用クリーニング装置４６などが配備されている。クリーニング装置４６は、記録媒体としての転写紙Ｐにトナーを転写した後、残留する不要のトナーを拭い去る。

第２の転写手段４４、回転ローラ４２、第２の像担持体１０を支持するローラ１１により、第２の像担持体１０と第３の像担持体４０は接触し、予め定められた転写ニップを形成する。

第２の転写手段４４は、図示しない押圧機構により第３の像担持体４０を第２の像担持体１０に押しつけて転写ニップを形成している。第２の像担持体１０は弾性体であるため、有効な転写ニップを形成することができる。

第３の像担持体（中間転写ベルト）４０は、基体の厚みが５０〜６００μｍの樹脂フィルムであり、第２の像担持体１０からトナーを転写可能とする抵抗値を備えるベルトである。第２の像担持体１０の材質は、例えばポリイミドである。

記録媒体としての転写紙Ｐは、図１の下方の給紙装置（給紙カセット）２６−１、２６−２に収納されており、最上位の用紙が給紙ローラ２７で１枚づつ、複数の搬送ガイド２９を経てレジストローラ対２８に搬送される。

図１の上方に、定着手段３０が設けられている。定着手段３０は、定着ローラ３０ａ、３０ｂ、定着入口ローラ３０ｃ、加圧ベルト３０ｄから構成され、定着ローラ３０ａおよび定着入口ローラ３０ｃ内に加熱ヒータＨが配備されている。

また、加圧ベルト３０ｄの角度を変えるためにソレノイド３０ｅが配置されている。
ソレノイド３０ｅは、定着入口ローラ３０ｃに直結され、ソレノイド３０ｅの動作で加圧ベルト３０ｄと定着ローラ３０ａ，３０ｂのニップ部を通る搬送経路との搬送角度を変更することが可能である。

さらに、排紙ガイド対３１、排紙ローラ対３２、排紙スタック部５０が配備されている。第２の像担持体１０の上方で、排紙スタック部５０の下方には、補給用のトナーが収納できるトナー収納部５１が設けられている。トナーの色はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色があり、カートリッジＴＣの形態にしてある。粉体ポンプ等により対応する色の現像装置に適宜補給される。

本体の一部の開閉フレーム５２は、開閉支軸５３を中心として、回動・開放が可能な構造にしてあるので、転写紙Ｐの搬送路は大きく開き、ジャムした転写紙Ｐの処理を容易にしている。

以上で説明したような画像形成装置で使用するトナーの平均円形度は、０.９０〜０.９９であることが好ましい。トナーの円形度とは、トナーの形状を表すパラメータの一つであり、本発明の画像形成装置で使用するトナーは、特定の形状と形状の分布を有すことが重要であり、平均円形度が０.９０未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。

トナー形状の計測方法は、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、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で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である平均円形度が０.９０〜０.９９のトナーが、適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効である事が判明した。より好ましくは、平均円形度が０.９３〜０.９７で円形度が０.９４未満の粒子が１０％以下である。また、平均円形度が０.９９を越えた場合、ブレードクリーニングなどを採用しているシステムでは、感光体上および転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れを引き起こす。例えば、画像面積率の低い画像を出力する場合、転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、カラー写真画像など画像面積率の高い画像を出力する場合、さらには、給紙不良等で未転写の状態の画像が感光体上に残ってしまった場合、クリーニング不良が発生しやすい。前記したクリーニング不良を頻発するようになると、更には、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。

円形度の測定方法は、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測できる。具体的な測定方法は、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。試料を分散した懸濁液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。

また、本発明の画像形成装置で使用するトナーの形状係数ＳＦ−１は１２０〜１８０であり、形状係数ＳＦ−２は１２０〜１９０であることが好ましい。
形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２とは、トナーの形状を表すパラメータの一つであり、粉体工学の分野では馴染みのパラメータである。

図４は、球状物質の形状係数ＳＦ−１を説明するための図である。
ここでいう形状係数ＳＦ−１とは、図４に示すように、球形物質の形状の丸さの割合を示す値であり、球形物質を２次元平面上に投影してできる楕円状図形の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、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、
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）^２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）
で定義されるものである。
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。

図５は、物質の形状係数ＳＦ−２を説明するための図である。
形状係数ＳＦ−２は、図５に示すように、物質の形状の凹凸の割合を示す数値であり、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、
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）^２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）で定義されるものである。
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。

なお、本発明の実施例では、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、トナー像を１００回無作為にサンプリングし、その画像情報は、ニレコ社製画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３）に導入して解析を行い、上式より算出したものである。
トナーの形状が球形に限りなく近づく（ＳＦ−１、ＳＦ−２ともに１００に近づく）と、転写効率が高くなることが本発明者の検討により明らかになった。これは、形状効果によりトナー粒子と該トナー粒子と接触するモノ（トナー粒子同士、像担持体など）との間では点接触しかしないために、トナー流動性が高まったり、像担持体等に対する吸着力（鏡映力）が弱まって、転写電界の影響を受けやすくなるためと考えられる。

一方、トナーの形状が球形に近づくと、メカ的なクリーニング（ブレードクリーニングなど）に対して不利に働く。このことは上述したように、トナー流動性が高まったり、像担持体等に対する吸着力（鏡映力）が弱まって、クリーニング部材と像担持体との僅かな間隙を容易にトナーが通過してしまう。よって、クリーニング性の面からは、トナーの形状としては、ある程度異形化（ＳＦ−１の値が１００より大きくなる方向）していたり、ある程度 凸凹（ＳＦ−２の値が１００より大きくなる方向）している方が好ましい。

また、本発明の画像形成装置で使用するトナーの体積平均粒径をＤｖ（μｍ）、個数平均粒径をＤｎは（μｍ）とすると、Ｄｖ／Ｄｎ（体積平均粒径・個数平均粒径の比）は、トナーの粒度分布を表すパラメータの１つとなる。
本発明の画像形成装置で使用するトナーを、トナーの 体積平均粒径（Ｄｖ）が ４〜８μｍであり、個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１.０５〜１.３０、好ましくは１.１０〜１.２５である乾式トナーとすると、トナーの粒度分布が狭くなるため、次のようなメリットが発生する。

トナー粒径面での選択現像（画像パターンに応じた（適した）トナー粒径を持つトナー粒子が選択的に現像される）といった現象が発生しにくいため、常時、安定した画像を形成することができる。
トナーリサイクルシステムを塔載している場合、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とになるが、もともとトナーの粒度分布が狭いため、上述した作用を受けにくく、このことからも常時、安定した画像を形成することができる。
２成分現像剤において、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なくなり、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
１成分現像剤として用いた場合において、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、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ためのブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期の使用（攪拌）においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。

一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得るために有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、本発明の範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、２成分現像剤では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たり、１成分現像剤として用いた場合には、現像ローラー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やすくなる。
また、これらの現象は微粉の含有率が本発明の範囲より多いトナーにおいても同様である。

逆に、トナーの粒子径が本発明の範囲よりも大きい場合には、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場合が多い。
また、体積平均粒径（Ｄｖ）／個数平均粒径（Ｄｎ）が１.３０よりも大きい場合も同様であることが明らかとなった。
また、体積平均粒径（Ｄｖ）／個数平均粒径（Ｄｎ）が１.０５より小さい場合には、トナーの挙動の安定化、帯電量の均一化の面から好ましく、また、細線部分を小サイズ粒子で現像することが好ましい。一方、ベタ画像を大サイズ粒子を中心に現像するといったトナー粒径による機能分離ができにくくなるため、かえって好ましくない。

コールターカウンタ法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンタ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）が挙げられる。以下、測定方法について説明する。
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。ここで、電解液とは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）が使用できる。ここで、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャとして１００μｍアパーチャを用いて、トナー粒子またはトナーの体積、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。

チャンネルとしては、２.００〜２.５２μｍ未満；２.５２〜３.１７μｍ未満；３.１７〜４.００μｍ未満；４.００〜５.０４μｍ未満；５.０４〜６.３５μｍ未満；６.３５〜８.００μｍ未満；８.００〜１０.０８μｍ未満；１０.０８〜１２.７０μｍ未満；１２.７０〜１６.００μｍ未満；１６.００〜２０.２０μｍ未満；２０.２０〜２５.４０μｍ未満；２５.４０〜３２.００μｍ未満；３２.００〜４０.３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２.００μｍ以上乃至４０.３０μｍ未満の粒子を対象とする。

図２、図３は、定着装置の部分を示す詳細図で、図２は、転写紙Ｐの坪量が１０４.７ｇ／ｍ²未満の用紙の場合を示し、図３は、転写紙Ｐの坪量が１０４.７ｇ／ｍ²以上の用紙の場合を示す。
記録媒体としての転写紙Ｐの坪量が１０４.７ｇ／ｍ²未満の用紙の場合で、定着ローラ３０ａと定着ローラ３０ｂのニップ部を通る転写紙の搬送経路と加圧ベルト３０ｄのなす搬送角度は、Ｘ＝６０°である。

第１の転写手段２０と第２の転写手段４４の作用で、両面にトナー像が転写された記録媒体としての転写紙Ｐは、その後、第２の像担持体（中間転写ベルト）１０から離れ、定着手段３０のある領域に送られる。第２の像担持体１０の搬送方向は、定着手段３０の加圧ベルト３０ｄに対して６０°以下の角度になるように配置されている。定着ローラ３０ａ、３０ｂ、加圧ベルト３０ｄとの協働で転写紙Ｐの両面に付着したトナー像が一度に定着され、排紙スタック部５０に搬送される。

定着ローラ３０ａ，３０ｂと加圧ベルト３０ｄによる転写紙Ｐの搬送と、転写紙Ｐの両面に対し第２の像担持体１０から転写されたトナー像と第３の像担持体４０から転写されたトナー像の定着を画像の乱れなく行い、品質の良い画像と良好な搬送性を得ることが可能となる。

しかし、転写紙Ｐの坪量が１０４.７ｇ／ｍ²以上のような厚紙の場合、転写紙の後端がチャージャ４５の転写部を抜け、回転ローラ４３から外れる際に転写紙Ｐの腰の強さにより跳ねあがり、加圧ベルト３０ｄに衝突し、転写紙Ｐの未定着像はその衝撃により画像乱れを発生する。

図３は、転写紙の坪量が１０４.７ｇ／ｍ²以上の用紙の場合で、搬送角度はＹ＝７０°以上の場合である。
図３の転写装置は、前記問題を解決したもので、転写紙Ｐの坪量が厚紙のように、１０４.７ｇ／ｍ²以上の場合、定着搬送角度を変更し、搬送角度Ｙを７０°以上に設定し、転写紙の跳ねあがりによる衝突を防止している。
この角度の変更は、転写紙の用紙の種類によって設定され、用紙の種類は図示しないオペレーションパネルあるいはホストコンピュータより指示される。

以下、転写紙の両面に画像を形成する場合の動作について説明する。
まず、第１の像担持体１（感光体）による、作像が行われる。
露光装置６の作動により、図示しないＬＤ光源からのレーザ光は、図示しない光学部品を経て、帯電装置４で一様に帯電された第１の像担持体１のうち、ａと記した感光体上に至り、書き込み情報（色に応じた情報）に対応した潜像を形成する。

第１の像担持体１上の潜像は、現像装置５で現像され、トナーによる顕像が第１の像担持体１の表面に形成・保持される。このトナー像は、第１の転写手段２０により、第１の像担持体１と同期して移動する第２の像担持体１０の表面に転写される。
第１の像担持体１の表面は、残存するトナーがクリーニング装置２でクリーニングされ、除電装置３で除電され次の作像サイクルに備える。

第２の像担持体１０は、表面に転写されたトナー像を坦持し、矢印の方向に移動する。
次に、ｂと記された第１の像担持体（感光体）１に、別の色に対応する潜像が書き込まれ、対応する色のトナーで現像され顕像となる。この像は、すでに第２の像担持体１０に乗って形成されている前の色の顕像に重ねられ、最終的に４色重ねられる。

このとき、同期して第３の像担持体４０は矢印方向に移動していて、第２の転写手段４４の作用で、第３の像担持体４０の表面に第２の像担持体１０の表面に作られたトナー画像が転写される。いわゆるタンデム形式である４個の感光体上でトナー画像が形成されながら、第２の像担持体１０、第３の像担持体４０が移動し、作像が進められるので、その時間が短縮できる。

第２の像担持体１０が、所定の場所まで移動すると、転写紙の他方の面に作成されるべきトナー画像が、前述したような工程で再度第１の像担持体１により作像され、給紙が開始される。
給紙ローラ２７が反時計方向に回転すると、給紙装置（給紙カセット）２６内の最上部にある転写紙Ｐが引き出され、レジストローラ対２８に搬送される。

レジストローラ対２８を経て、第２の像担持体１０と第３の像担持体４０の間に送られる転写紙Ｐの一方側の面に、第２の像担持体１０表面のトナー像が第２の転写手段４４により転写される。

さらに、転写紙は上方に搬送され、第３の像担持体４０表面のトナー像が、チャージャ４５により転写紙Ｐの他方側の面に転写される。
転写に際して、転写紙Ｐは画像の位置が正規のものとなるよう、タイミングがとられて搬送される。

本実施例では、第１の像坦持体１に作像されるトナーの極性はマイナスである。第１の転写手段２０にプラスの電荷を与えることで、第１の像坦持体１に作像されたトナー画像は第２の像坦持体１０に転写される。

第２の転写手段４４にプラスの電荷を与えることで、第２の像坦持体１０に作像されたトナー画像は第３の像坦持体４０に転写される。また、第２の像担持体１０表面のトナー画像も、転写紙Ｐの片側の面に転写される。
チャージャ４５からプラス極性の電荷与えることで、第３の像担持体４０表面のマイナス極性のトナーは吸引されて、転写紙Ｐの他の面に転写される。

以上のような工程で、用紙の両面にトナー像が転写された記録媒体である転写紙Ｐは、定着手段３０に送られる。
転写紙Ｐは、転写後その先端は加圧ベルト３０ｄに送られ、定着ローラ３０ａ及び定着ローラ３０ｂで両面の定着が行われる。

転写紙Ｐの後端は、転写部を抜けた後、後端支持部材で後端が支持され、さらに加圧ベルト３０ｄに案内される。このとき、転写紙Ｐの種類がオペレーションパネルあるいはホストコンピュータより指示され、ソレノイド３０ｅによって対応した搬送角度が決められる。
定着手段３０で、転写紙上の両面のトナー像が一度に溶融、定着され、排紙ガイド対３１を経て排紙ローラ対３２により本体フレーム上部の排紙スタック部５０に排出される。

図１のように、排紙スタック部５０を構成した場合、両面画像のうち後から転写紙に転写される面（頁）、すなわち第２の像担持体１０から転写紙に直接転写される面が下面となって、排紙スタック部５０に載置されるから、頁揃えをしておくには２頁目の画像を先に作成し、第３の像担持体４０にそのトナー画像を保持し、１頁目の画像を第２の像担持体１０から転写紙に直接転写するようにすればよい。

第２の像担持体１０から転写紙Ｐに転写される画像は、第１の像担持体表面で正像にし、第３の像担持体４０から転写紙Ｐに転写されるトナー像は、第１の像担持体（感光体）表面で逆像（鏡像）になるよう露光される。
このような頁揃えのための作像順は画像データをメモリーに貯蔵する公知の技術で、また正、逆像（鏡像）に切り換える露光も、公知の画像処理技術により、実現できる。

第３の像担持体４０から転写紙Ｐに転写した後、内部に公知のブラシローラ、回収ローラ、ブレード等を備えたクリーニング装置４６は、第３の像担持体４０表面に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。

図１に示す状態では、クリーニング装置４６が第３の像担持体４０表面から離れた状態にある。クリーニング装置４６は、クリーニング揺動支点４７を中心として揺動可能で、第３の像担持体４０の表面に接離可能な構造になっている。転写紙Ｐに転写する以前で、第３の像担持体４０がトナー像を担持しているとき離し、クリーニングが必要のとき、図１で反時計方向に揺動し接触させる。除去されたトナーは、トナー収納部４８に集められる。

図１に示す例では、複数色のトナーを使ったカラー画像の作像に関して述べたが、モノクロ画像の作成にも本件の技術思想が適用できる。

記録媒体としての転写紙両面に同時に画像を形成可能な画像形成装置を示す断面図である。 転写紙の坪量が１０４.７ｇ／ｍ²未満の用紙の場合における、定着装置の部分を示す詳細図である。 転写紙の坪量が１０４.７ｇ／ｍ²以上の用紙の場合における、定着装置の部分を示す詳細図である。 球状物質の形状係数ＳＦ−１を説明するための図である。 物質の形状係数ＳＦ−２を説明するための図である。

符号の説明

１…第１の像担持体（感光体）、２…クリーニング装置（第１の像担持体用）、３…除電装置、４…帯電装置、５…現像装置、６…露光装置、１０…第２の像担持体（中間転写ベルト）、１１，１２，１３…ローラ、２０…第１の転写手段、２５…クリーニング装置（第２の像担持体用）、２６−１，２６−２…給紙装置（給紙カセット）、２７…給紙ローラ、２８…レジストローラ対、２９…搬送ガイド、３０…定着手段、３０ａ，３０ｂ…定着ローラ、３０ｃ…定着入口ローラ、３０ｄ…加圧ベルト、３０ｅ…ソレノイド、３１…排紙ガイド対、３２…排紙ローラ対、４０…第３の像担持体（中間転写ベルト）、４１，４２，４３…回転ローラ（第３の像担持体の支軸）、４４…第２の転写手段、４５…チャージャ、４６…クリーニング装置（第３の像担持体用）、４７…クリーニング揺動支点、４８…トナー収納部、５０…排紙スタック部、５１…トナー収納部、５２…開閉フレーム、５３…開閉支軸、Ａ…排紙方向、Ｐ…記録媒体（用紙）、ＴＣ…トナー（カートリッジ）。

Claims (1)

1. 記録媒体の一方の面に像を転写する第１の転写手段と、
   前記第１の転写手段に対向して設けられ、前記記録媒体の裏面に像を転写する第２の転写手段と、
   前記記録媒体の両面に像を形成した後、該両面の未定着の画像を定着させる定着手段と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記定着手段が、
   前記第１の転写手段側に設けられた第１の定着部材と、
   該第１の定着部材に対向して配置される第２の定着部材と、
   該第２の定着部材に対して前記第２の転写手段側に設けられた支持部材と、
   前記第２の定着部材および前記支持部材に巻回され、前記第２の転写手段から搬出される前記記録媒体を前記第１の定着部材と前記第２の定着部材のニップ部を通る搬送経路に案内するベルト部材と
   を有し、
   前記ニップ部は、前記第２の転写手段を通過するときの記録媒体搬送方向に対して前記第１の転写手段側にずれて配置され、
   前記支持部材は、前記ニップ部よりも上流側であって、且つ、前記第２の転写手段による転写位置よりも前記第２の転写手段を通過するときの記録倍体搬送方向に対して前記第１の転写手段と反対側に離間して配置され、
   前記ベルト部材は、前記第２の転写手段を通過するときの記録媒体搬送方向に対して傾斜するように配置されるとともに、前記記録媒体と該ベルト部材とが当接する搬送角度を可変することで該記録媒体の搬送方向後端の衝突を防止する
   ことを特徴とする画像形成装置。

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