JPH11327364A

JPH11327364A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11327364A
Application number: JP10128918A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】像形成体上に形成したトナー像を転写材の一
面に、像形成体上に形成したトナー像を中間転写体を介
して転写材の他面にそれぞれ転写した後、定着を行い両
面コピーを可能とする画像形成装置によって、大判の記
録紙上に画像を形成する。【解決手段】２つ折りした記録紙を用いて、２つ折り
状態の記録紙の両面にトナー像を形成し、定着を行った
のち開くことによって２倍の大きさの記録紙上に画像を
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像形成体の周辺に
帯電手段、像露光手段と現像手段を配置して像形成体に
形成されたトナー像を転写材の両面に転写、定着する複
写機等の電子写真方式の両面画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、両面コピーにおいては、像形成体
上に形成された一方の面の画像を転写材上に転写、定着
し、これを一旦両面反転給紙装置に収納し、再び像形成
体上に形成された画像とタイミングを合わせて両面反転
給紙装置より転写材を給送し、転写材上に他方の面の画
像を転写、定着する方法がとられている。

【０００３】この両面コピー装置は、上記の如く、両面
反転給紙装置への給送や定着装置を２度通す等の転写材
の搬送が行われるので、転写材搬送の信頼性が低く、ジ
ャムや転写材のシワ等を引き起こす原因となっていた。
また周知の如く転写材の搬送距離が長くなるためコピー
に多くの処理時間がかかるという問題もあった。

【０００４】これに対し、特公昭４９−３７５３８号公
報、特公昭５４−２８７４０号公報、特開平１−４４４
５７号公報、特開平４−２１４５７６号公報等により転
写材の両面にトナー像を形成後、１回で定着を行うもの
が提案されている。

【０００５】また本出願人は、２つの像担持手段と２つ
の転写手段を設けることにより、転写材の両面に対しト
ナー像を転写し、両面にトナー像を有した転写材を同時
に定着する装置について研究を行い、転写材搬送の信頼
性が高く、ジャムやシワの発生がなく、また両面コピー
の処理速度を著しく早めることの出来る両面画像形成装
置の実現を可能とした。

【０００６】前記の両面画像形成装置においては、表裏
にトナー像を転写した転写材を、定着装置に１度通すだ
けで済むため、転写材搬送の信頼性が高く、また転写材
の搬送路を短縮してコピーの処理速度も早められるよう
になっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一方、画像形成装置で
は、画像形成を行う例えば感光体ドラムの形状寸法や給
紙カセット等の転写紙の給送サイズから、その画像形成
装置について許容される最大画像形成サイズが定まって
いて、例えばＡ４サイズを許容される最大の作像サイズ
とする画像形成装置では、Ａ３サイズのプリントを行う
ことは不可能なことである。

【０００８】本発明は転写材の表裏にトナー像を形成し
て同時に定着を行うようにした画像形成装置を用いて、
従来許容される最大の作像サイズとされていた画像サイ
ズに対してその倍にあたる大きさの画像サイズの画像形
成を可能とした画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体上
に形成したトナー像を転写材の一面に、像形成体上に形
成したトナー像を中間転写体を介して転写材の他面にそ
れぞれ転写した後、定着を行う画像形成装置において、
２つ折りした転写材を用いて、２つ折り状態の転写材の
両面にトナー像を形成し定着することを特徴とする画像
形成装置、により達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の画像形成装置の実
施の形態の説明を行う。

【００１１】本発明の画像形成装置は、像形成体に形成
されたトナー像を転写材の第１の面（表面）に転写する
第１工程と、像形成体に形成されたトナー像を中間転写
体を介して第２の面（裏面）へ転写する第２工程とから
転写紙の両面にトナー像を形成した後、定着を行う両面
画像形成装置であって、２つ折りした転写材の両面にト
ナー像を形成し、定着した後に転写紙を開くことで大判
の転写材上に画像記録を可能としている。

【００１２】本発明の２つ折りした転写材の両面にトナ
ー像を形成し定着を行う画像形成装置の説明に先だっ
て、上記の第１工程と第２工程とによって記録紙の両面
にトナー像を形成するようにした両面画像形成装置の２
つの実施形態について説明を行う。

【００１３】先ず第１の実施形態について説明を行う。
図１に示すのは両面画像形成を可能とするディジタル方
式によるカラー画像形成装置におけるハードウェアの全
体構成を示す図である。本発明は転写材両面にカラー画
像形成を可能とする画像形成装置に限定するものではな
く、両面画像形成を可能とする白黒ディジタル複写機で
あってもよい。

【００１４】この図１において、カラー画像形成装置
は、画像読取り部Ａ、画像処理部Ｂ（図示省略）、画像
形成部Ｃで構成され、前記画像読取り部Ａが読取り手段
に、画像処理部Ｂが画像処理手段に、また、前記画像形
成部Ｃが画像形成手段に相当する。

【００１５】画像読取り部Ａは原稿の両面に記録された
画像読取りを可能とするもので、画像読取り部Ａにおい
て、原稿６０は表面を下向きとして下側よりページ順に
積層されていて、搬出ベルト５１とさばきローラ５２の
作動により最下層の原稿Ｄが搬送路５３に向け搬出され
る。搬出された原稿６０は実線にて示す位置に付勢され
ているガイド板６１を排除して破線にて示す位置に退避
させ、搬送ベルト５４を介して透明体のプラテンガラス
５５上に給紙されて、裏面を下向きにした状態で原稿読
取位置に一時停止される。

【００１６】プラテンガラス５５上の原稿６０の裏面画
像は、走査光学系を構成する照明ランプと第１ミラーか
ら成る第１ミラーユニット５６と、Ｖ字状に位置した第
２ミラーと第３ミラーから成る第２ミラーユニット５７
の、第１ミラーユニット５６の速度Ｖによる読み取り動
作と、第２ミラーユニットによる同方向への速度Ｖ／２
による移動露光により読み取られて、投影レンズ６２と
ダイクロイックプリズム６３を通して３個のラインセン
サである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。色分離
して撮像素子ＣＣＤ上に結像したライン状の光学像は順
次電気信号（輝度信号）に光電変換される。

【００１７】画像読取り部Ａでは裏面画像の読み取りが
終了すると、原稿６０は搬送ベルト５４の一時的な逆回
転により反転給紙路５８を経て表裏を反転し、再び搬送
路５３を経て搬送ベルト５４を介してプラテンガラス５
５上に給紙され、表面を下向きにした状態で原稿読取位
置に一時停止される。

【００１８】プラテンガラス５５上の原稿６０は表面画
像を前記の走査光学系によって読み取られ、色分離して
撮像素子ＣＣＤによって電気信号に光電変換される。

【００１９】プラテンガラス５５上での画像の読み取り
を終了した原稿６０は、搬送ベルト５４の作動により排
紙ローラ５９を介してトレイ６４上に表面が下向きの状
態で下側よりページ順に積み重なるように排紙される。

【００２０】前記画像読取り部Ａで読み取られた原稿画
像の画像信号（画像データ）は、後述する画像処理部Ｂ
において、濃度変換、フィルタ処理、変倍処理、γ補
正、表／裏画像の補正処理などの各種画像処理が施され
た後、画像形成部Ｃに出力される。

【００２１】画像形成部Ｃは、電子写真技術を用いたレ
ーザプリンタであって、入力された画像信号に応じて記
録紙上に画像形成を行う。

【００２２】画像形成部Ｃにおいて、第１の像担持体で
ある感光体ドラム１０は、例えば、光学ガラスや透明ア
クリル樹脂の透明部材によって形成される円筒状の基体
を内側に設け、透明の導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機
感光層（ＯＰＣ）等の感光層を該基体の外周に形成した
ものであり、接地された状態で図１の矢印で示す時計方
向に回転される。

【００２３】感光体ドラム１０は図２の側断面図に示す
如く、それを係合固定する両面端のフランジ部材１０ａ
及び１０ｂが装置本体に架設固定されるドラム軸１１０
に対し両面端のフランジ部材１０ａ及び１０ｂに嵌込ま
れたベアリング１１０ａ，１１０ｂにより軸受けされて
回転自在に支持され、フランジ部材１０ｂの一体とする
歯車Ｇが装置本体側の駆動歯車と噛合して駆動されるこ
とにより所定の方向に定速で回転される。

【００２４】帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１
はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およ
び黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセスに用いられ、像
形成体である感光体ドラム１０の移動方向に対して直交
する方向に感光体ドラム１０と対峙して取り付けられ、
感光体ドラム１０の前述した有機感光層に対し所定の電
位に保持された制御グリッドと、例えば鋸歯状電極から
なる放電電極１１ａとを有し、トナーと同極性のコロナ
放電によって帯電作用（本実施形態においてはマイナス
帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し一様な電位を与
える。放電電極１１ａとしては、その他ワイヤ電極を用
いることも可能である。

【００２５】各色毎の像露光手段としての露光ユニット
１２は、感光体ドラム１０上での露光位置が、スコロト
ロン帯電器１１の放電電極１１ａと現像器１３の現像位
置との間に位置するように配置される。

【００２６】露光ユニット１２は、感光体ドラム１０の
軸１１０と平行に主走査方向に配列された像露光光発光
素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）を複数個アレイ
状に並べた線状の露光素子１２ａと、等倍結像素子とし
てのセルフォックレンズ１２ｂとが、不図示のホルダに
取付けられた露光用ユニットとして構成される。保持部
材２０に、各色毎の露光ユニット１２、一様露光器１２
ｃ及び転写同時露光器１２ｄが取付けられて感光体ドラ
ム１０の基体内部に収容される。画像読取り部Ａによっ
て読み取られ、画像処理部Ｂで画像処理がなされた画像
データは、各色毎の露光ユニット１２にそれぞれ電気信
号として入力される。

【００２７】露光素子としては、その他ＦＬ（蛍光体発
光）、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、ＰＬ（プラ
ズマ放電）等の複数の発光素子をアレイ状に並べたもの
が用いられる。この実施形態で使用される発光素子の発
光波長は、外部から像露光を行う際は通常Ｙ，Ｍ，Ｃの
トナーの透過性の高い７８０〜９００ｎｍの範囲のもの
が用いられるが、裏面から像露光を行う方式であること
からカラートナーに対して透光性を十分に有しないこれ
より短い４００〜７８０ｎｍの波長でもよい。

【００２８】画像形成される色順序と、回転される感光
体ドラムに、該色順序に従って設けられる現像器１３
は、本実施形態においては、図１の感光体ドラム１０に
対してＹ，Ｍの現像器１３が感光体ドラム１０の左側
に、また、Ｃ，Ｋの現像器１３が感光体ドラム１０の右
側に配置され、Ｙ，Ｍの現像器１３の現像ケーシング１
３８の下方にＹ，Ｍのスコロトロン帯電器１１が、ま
た、Ｃ，Ｋの現像器１３の現像ケーシング１３８の上方
にＣ，Ｋのスコロトロン帯電器１１が配置される。

【００２９】各色毎の現像手段としての現像器１３は、
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および
黒色（Ｋ）の一成分あるいは二成分の現像剤をそれぞれ
収容し、それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し所定の
間隙を保って、現像位置において感光体ドラム１０の回
転方向と同方向に回転する例えば厚み０．５〜１ｍｍ、
外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスある
いはアルミ材で形成された現像スリーブ１３１を備えて
いる。

【００３０】現像器１３が不図示の突き当てコロにより
感光体ドラム１０と所定の値の間隙、例えば１００〜１
０００μｍをあけて非接触に保たれ、各色毎の現像器１
３による現像作用に際しては、現像スリーブ１３１に対
し直流電圧あるいはさらに交流電圧を加えた現像バイア
スが印加され、現像器の収容する一成分或いは二成分現
像剤によるジャンピング現像が行われて、負荷電の感光
体ドラム１０に対してトナーと同極性（本実施形態にお
いてはマイナス極性）の直流バイアスを印加して、露光
部にトナーを付着させる非接触の反転現像が行われる。
この時の現像間隔精度は画像ムラを防ぐために２０μｍ
程度以下が必要である。

【００３１】上記の各色毎の現像器１３は、前述したス
コロトロン帯電器１１による帯電と露光ユニット１２に
よる像露光によって形成される感光体ドラム１０上の静
電潜像を、現像バイアスの印加による非接触現像法によ
り非接触の状態で帯電極性と同極性のトナー（本実施形
態においては感光体ドラムは負帯電であり、マイナス極
性のトナー）を反転現像する。

【００３２】画像記録のスタートにより不図示の感光体
駆動モータの始動により駆動用の歯車を通して感光体ド
ラム１０の後フランジ部材１０ｂに設けられた歯車Ｇが
回動され感光体ドラム１０を図１の矢印で示す時計方向
へ回転し、同時に感光体ドラム１０の左方でイエロー
（Ｙ）の現像器１３の現像ケーシング１３８の下方に配
置されたＹのスコロトロン帯電器１１の帯電作用により
感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。

【００３３】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、Ｙの露光ユニット１２において第１の色信号すなわ
ちＹの画像データに対応する電気信号による露光が開始
され、感光体ドラム１０の回転走査によってその表面の
感光層に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像を形成
する。

【００３４】前記の潜像はＹの現像器１３により現像ス
リーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体
ドラム１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形
成される。

【００３５】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に、さらに感光体ドラム１０の左
方、イエロー（Ｙ）の上部でマゼンタ（Ｍ）の現像器１
３の現像ケーシング１３８の下方に配置されたマゼンタ
（Ｍ）のスコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位
が付与され、Ｍの露光ユニット１２の第２の色信号すな
わちＭの画像データに対応する電気信号による露光が行
われ、Ｍの現像器１３による非接触の反転現像によって
前記のイエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）
のトナー像が重ね合わせて形成される。

【００３６】同様のプロセスにより感光体ドラム１０の
右方でシアン（Ｃ）の現像器１３の現像ケーシング１３
８の上方に配置されたシアン（Ｃ）のスコロトロン帯電
器１１、Ｃの露光ユニット１２およびＣの現像器１３に
よってさらに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のト
ナー像が、また感光体ドラム１０の右方、Ｃの下部で黒
色（Ｋ）の現像器１３の現像ケーシング１３８の上方に
配置された黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、露光
ユニット１２および現像器１３によって第４の色信号に
対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成
され、感光体ドラム１０の一回転以内にその周面上にカ
ラーのトナー像が形成される（トナー像形成手段）。

【００３７】これ等Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの露光ユニット１
２による感光体ドラム１０の有機感光層に対する露光は
ドラムの内部より前述した透明の基体を通して行われ
る。従って第２、第３および第４の色信号に対応する画
像の露光は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く
受けることなく行われ、第１の色信号に対応する画像と
同等の静電潜像を形成することが可能となる。

【００３８】上記の画像形成プロセスによって像形成体
としての感光体ドラム１０（像形成体）上に裏面画像と
なる重ね合わせカラートナー像が形成され、感光体ドラ
ム１０上の裏面画像の重ね合わせカラートナー像が転写
域１４ｂにおいて、トナーと反対極性（本実施形態にお
いてはプラス極性）の直流電圧が印加される転写器１４
ｃ（第１の転写手段）により、駆動ローラ１４ｄ及び従
動ローラ１４ｅ間に張架され、感光体ドラム１０に近接
あるいは接触して設けられた第２の像担持手段であるト
ナー像受像体１４ａ（中間転写体）上に一括して転写さ
れる。この際、良好な転写がなされるように、例えばＬ
ＥＤ（発光ダイオード）を用いた転写同時露光器１２ｄ
による一様露光が行われる。

【００３９】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは像形成体ＡＣ除電器１６により除電を受けた
後、クリーニング装置１９にいたり、感光体ドラム１０
に当接したゴム材から成るクリーニングブレード１９ａ
によってクリーニングされ、更に、前プリントまでの感
光体の履歴をなくすために、例えばＬＥＤ（発光ダイオ
ード）を用いた帯電前の一様露光器１２ｃによる露光に
よる感光体周面の除電がなされ、前回プリント時の帯電
が除去されて引き続き次の表面画像のカラー画像形成が
行われる。

【００４０】以上のようにしてトナー像受像体１４ａ上
に裏面画像となる重ね合わせカラートナー像が形成され
た後、感光体ドラム１０上には引き続き表面画像となる
重ね合わせトナー像が上記のカラー画像形成プロセスと
同様にして形成される。このとき、トナー像受像体１４
ａ上に形成されている裏面画像と感光体ドラム１０上に
形成される表面画像とは転写域１４ｂにおける同期がと
られ、図３に示すようなトナー像の形成状態となる。な
お、この時に形成される表面画像は、感光体ドラム１０
上では裏面画像形成とは互いに鏡像になる様に後に説明
する画像処理部Ｂによって画像データの変更が行われ
る。

【００４１】転写材である記録紙Ｐが転写材収納手段で
ある給紙カセット１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃより、指示に
従って対応した記録紙が送り出しローラ１５ａにより送
り出され、給送ローラ１５ｂにより給送されてタイミン
グローラ１５ｃへ搬送される。

【００４２】記録紙Ｐは、タイミングローラ１５ｃの駆
動によって、感光体ドラム１０上に担持された表面画像
のカラートナー像と、トナー像受像体１４ａに担持され
ている裏面画像のカラートナー像と、の同期がとられて
転写域１４ｂへ給送される。この際、記録紙Ｐは、転写
材帯電手段としての紙帯電器１４ｆによりトナーと同極
性に紙帯電され、トナー像受像体１４ａに吸着されて転
写域１４ｂへ給送される。トナーと同極性に紙帯電を行
うことにより、記録紙Ｐが転写部以外でトナー像受像体
１４ａ上のトナー像や感光体ドラム１０上のトナー像と
引き合うことを防止して、トナー像の乱れを防止してい
る。転写材帯電手段としては、コロナ放電によって紙帯
電を行う紙帯電器１４ｆが好ましく用いられる。

【００４３】トナーと反対極性（本実施形態においては
プラス極性）の電圧が印加される第１の転写手段として
の転写器１４ｃにより感光体ドラム１０の周面上の表面
画像が一括して記録紙Ｐの上面側（表面側）に転写され
る（第１工程）。この際、トナー像受像体１４ａの周面
上の裏面画像は記録紙Ｐに転写されないでトナー像受像
体１４ａに存在する。次に、トナーと反対極性（本実施
形態においてはプラス極性）の電圧を印加した第２の転
写手段としての裏面転写器１４ｇによりトナー像受像体
１４ａの周面上の裏面画像を一括して記録紙Ｐの下面側
（裏面側）に転写する（第２工程）。転写器１４ｃによ
る転写の際、良好な転写がなされるように、転写器１４
ｃと対向して感光体ドラム１０の内部に設けられた、例
えばＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた転写同時露光器
１２ｄによる一様露光が行われる。

【００４４】各色のトナー像は互いに重なり合うことか
ら、一括転写を可能とするにはトナー層の上層と下層の
トナーとが同様の帯電量で同一極性に帯電していること
が好ましい。このことから、トナー像受像体１４ａ上に
形成したカラートナー像をコロナ帯電により極性反転を
行ったり、感光体ドラム１０上に形成したカラートナー
像をコロナ帯電により極性反転を行う両面画像形成で
は、下層のトナーが同極性に十分帯電されないことか
ら、転写が不良となるので好ましくない。

【００４５】感光体ドラム１０上で反転現像を繰り返
し、重ね合わせて形成した同極性のカラートナー像を極
性を変えずにトナー像受像体１４ａに一括転写し、次
に、極性を変えずに記録紙Ｐに一括転写することが、裏
面画像形成の転写性の向上に寄与するので好ましい。表
面画像形成に対しても、感光体ドラム１０上に反転現像
を繰り返し、重ね合わせて形成した同極性のカラートナ
ー像を極性を変えずに記録紙Ｐに一括転写することが、
表面画像形成の転写性の向上に寄与するので好ましい。

【００４６】以上のことからカラー画像形成において
は、上記の表面や裏面の画像形成法を用いて、第１の転
写手段を動作させて転写材の表面にカラートナー像を形
成し、次に、第２の転写手段を動作させて転写材の裏面
にカラートナー像を形成する両面画像形成法が好ましく
採用される。

【００４７】トナー像受像体１４ａは厚さ０．５〜２．
０ｍｍの無端状のゴムベルトで、シリコンゴム或いはウ
レタンゴムの１０⁸〜１０¹⁴Ω・ｃｍの抵抗値をもつ半
導電性基体と、ゴムの基体の外側にトナーフィルミング
防止層として厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを
行った２層構成とされる。この層も同様な半導電性が好
ましい。ゴムベルト基体の代わりに厚さ０．１〜０．５
ｍｍの半導電性のポリエステルやポリスチレン、ポリエ
チレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド等を
使用することもできる。

【００４８】両面にカラートナー像が形成された記録紙
Ｐが、転写材分離用としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈ
（以後分離極ともいう）により除電され、トナー像受像
体１４ａから分離され、後に詳しく説明する両方のロー
ラの内部にヒータを有する２本のローラで構成される定
着手段としての定着装置３０へと搬送される。上ローラ
３１０と、下ローラ３２０との間で熱と圧力とを加えら
れることにより記録紙Ｐ上の表裏の付着トナーが定着さ
れ、両面画像記録がなされた記録紙Ｐが排紙ローラ１８
により送られて、装置外部のトレイへ排出される。

【００４９】転写後のトナー像受像体１４ａの周面上に
残ったトナーは、トナー像受像体のクリーニング手段と
してのトナー像受像体クリーニング装置１４ｉに設けら
れトナー像受像体１４ａに当接及び当接解除可能なブレ
ードによりクリーニングされる。また、転写後の感光体
ドラム１０の周面上に残ったトナーは像形成体ＡＣ除電
器１６により除電を受けた後、クリーニング装置１９に
いたり、感光体ドラム１０に当接したゴム材から成るク
リーニングブレード１９ａによってクリーニング装置１
９内に掻き落とされ、次の画像形成の待機がなされる。

【００５０】次に画像処理部Ｂの回路構成を図４のブロ
ック図に従って説明する。

【００５１】画像読取り部Ａにおいて、撮像素子ＣＣＤ
から出力される色分離した３色のアナログ画像信号はＡ
／Ｄ変換器Ｂ１１によってディジタル画像信号に変換さ
れたのち、画像処理（Ｉ）Ｂ１２において画像形成装置
の特性に応じたγ補正処理と、原稿の有効画像領域の抽
出の他、枠消し、折り目消しなどの領域加工を行う画像
領域処理が行われて、画像データはメモリＢ１４にスト
アされる。

【００５２】メモリＢ１４にはより多くの画像データを
記憶させることから、画像圧縮Ｂ１３で画像データを圧
縮処理して記憶させ、メモリＢ１４からの読み出し時に
は画像伸長Ｂ１５によって伸長処理して出力する構成と
なっている。

【００５３】画像処理部Ｂでは制御部Ｂ１０からの指令
によって画像処理が行われる。制御部Ｂ１０には表／裏
判定手段Ｂ２０からの情報によって、画像形成に当たっ
てメモリＢ１４から出力される画像データが表面画像で
あるか裏面画像であるかの判断を行い、メモリＢ１４か
ら出力される画像データが裏面であるときには、裏面画
像対応の画像処理が行われる。

【００５４】本画像形成装置の操作盤には、後に詳しく
説明する片面コピーモード、両面コピーモード、２つ折
りコピーモード等の選択釦があって、この選択釦により
片面原稿から両面画像、両面原稿から両面画像等の選択
がなされたときは入力情報と画像読取り部Ａでの原稿読
取り順序情報とから表／裏判定手段Ｂ２０によって、メ
モリから伸長される画像データの表／裏画像の判定が行
われる。

【００５５】図５は画像処理（II）Ｂ１６とデータセレ
クタＢ１９との詳細を示したもので、メモリＢ１４から
出力する１ページ分のディジタル画像信号は色処理Ｂ１
６１でマスキング・墨入れ・ＵＣＲ等の色処理が行わ
れ、ついで裏面処理Ｂ１６２においては当該ディジタル
画像信号が裏面画像であるときはフィルタ処理及びγ補
正が行われ、裏面画像に対してはトナー付着量を多くす
るような処理も行われる。

【００５６】裏面処理Ｂ１６２が行われたのち、スクリ
ーン角、ディザや誤差拡散等の多値化処理Ｂ１６３がな
されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色のディジタル信号はデータセ
レクタＢ１９に出力される。

【００５７】データセレクタＢ１９内には表面出力用メ
モリＢ１９２Ａと裏面出力用メモリＢ１９２Ｂとが設け
られていて、制御部Ｂ１０から画像出力の指示がなされ
ると、メモリＢ１４から呼出された表面の画像データは
画像処理（II）Ｂ１６による処理がなされて、セレクタ
（Ｉ）Ｂ１９１によって先ず表面出力用メモリＢ１９２
Ａに入力され、ついで裏面の画像データは裏面出力用メ
モリＢ１９２Ｂに入力される。裏面出力用メモリＢ１９
２Ｂに入力される際はセレクタ（Ｉ）Ｂ１９１によって
画像データは鏡像となるよう反転された形での入力がな
される。

【００５８】そして、画像形成装置での両面画像形成の
タイミングに合わせて、セレクタ（II）Ｂ１９３によっ
て先ず裏面出力用メモリＢ１９２Ｂから裏面画像データ
が露光ユニット１２に出力され感光体ドラム１０上に裏
面画像の形成が行われる。ついでセレクタ（II）Ｂ１９
３によって表面出力用メモリＢ１９２Ａからの表面画像
データが露光ユニット１２に出力され、表面画像の形成
が行われる。

【００５９】なお上記説明においては画像データの鏡像
変換処理はデータセレクタＢ１９において行う構成とな
っているが、裏面処理Ｂ１６２において行う回路構成と
することも可能である。

【００６０】次に第２実施形態について説明を行う。こ
の実施形態は図６に示す如く、２つの像形成手段を用い
て第１工程と第２工程とによって記録紙の両面にトナー
像を形成するようにした両面画像形成装置である。なお
第１の実施形態と同じ機能をもった部材に対しては同一
符号をもって示している。

【００６１】本実施形態においては、中間転写体たるト
ナー像受像体１４ａ上面の搬送下流側と上流側には第１
及び第２の像形成体たる共通の感光体ドラム１０の周面
にそれぞれ複数のスコロトロン帯電器１１、露光ユニッ
ト１２と現像器１３とを配置した第１及び第２のプロセ
スユニット２０Ａ及び２０Ｂが配設されている。

【００６２】先ず原稿裏面の画像データが前記の第２の
プロセスユニット２０Ｂの各露光ユニット１２に入力さ
れ、第２のプロセスユニット２０Ｂにおいては各帯電器
１１、各現像器１３の作用により感光体ドラム１０は１
回転中にその周面上にイエロー、マゼンタ、シアン及び
黒の各トナー像の重ね合わせによりカラートナー像が形
成される。このカラートナー像は転写器１４ｃにより前
記のトナー像受像体１４ａの周面上に一旦転写される。

【００６３】原稿裏面のカラートナー像の形成及び転写
に並行して給紙カセット１５から転写材として記録紙Ｐ
が搬出ローラ１５ａの作動により給紙を開始され、記録
紙Ｐは給紙経路１５ｄを経由してタイミングローラ１５
ｃに給送される。

【００６４】前述した第２のプロセスユニット２０Ｂへ
の原稿裏面の画像データの入力に所定の時間差を置いて
原稿表面の画像データが前記の第１のプロセスユニット
２０Ａに入力され、第２のプロセスユニット２０Ｂにお
けると同様のプロセスを経て感光体ドラム１０は１回転
中に重ね合わせによりカラートナー像が形成される。な
お第１のプロセスユニット２０Ａの感光体ドラム１０上
に形成される原稿表面の各トナー像は先に形成した原稿
裏面のカラートナー像に対し鏡像関係となるよう前もっ
て画像データが変換される。

【００６５】第１のプロセスユニット２０Ａにおける感
光体ドラム１０の周面上の原稿表面のカラートナー像の
形成と、前述したトナー像受像体１４ａ上に転写した原
稿裏面のカラートナー像の位置の双方に同期して前記の
タイミングローラ１５ｃの作動が開始され、記録紙Ｐが
原稿表裏の各カラートナー像に位相を合わせて、表裏の
カラートナー像先端位置と記録紙Ｐの先端位置が合致す
るようトナー像受像体１４ａ上に給紙される。

【００６６】記録紙Ｐは紙帯電器１４ｆのコロナ帯電に
よりトナー像受像体１４ａと密着した状態で搬送され
て、先ず記録紙Ｐの上面には第１のプロセスユニット２
０Ａの感光体ドラム１０の担持する原稿表面のカラート
ナー像を転写器１４ｃ′により転写され（第１工程）、
次いで記録紙Ｐの下面には第２のプロセスユニット２０
Ｂの感光体ドラム１０より転写されたトナー像受像体１
４ａ上の原稿裏面のカラートナー像を転写器１４ｇによ
り再転写される（第２工程）。

【００６７】かくして、上下すなわち表裏両面にカラー
トナー像を転写された記録紙Ｐは除電器１４ｈの放電に
より除電されてトナー像受像体１４ａの周面より分離さ
れ、次に説明する定着装置３０においてトナーを記録紙
Ｐ上に溶着したのち排紙ローラ１８を経てトレイ上に排
出される。

【００６８】一方カラートナー像の転写を終えた各感光
体ドラム１０とトナー像受像体１４ａはそれぞれの備え
るクリーニング装置１９並びにトナー像受像体クリーニ
ング装置１４ｉによって残留トナーを除去、清掃されて
続くカラートナー像の形成並びに転写に備える。

【００６９】図７は本発明の両面画像形成装置に用いる
定着装置３０の実施形態を示す断面構成図である。定着
装置３０は、上側にあって記録紙Ｐの表面トナー像の定
着を担当する上ローラ３１０と、下側にあって記録紙Ｐ
の裏面トナー像の定着を担当する下ローラ３２０とが対
向して圧接・加熱し、その間を通過する記録紙Ｐの保持
するトナー像の定着を行う。

【００７０】上ローラ３１０は内側芯部にはハロゲンラ
ンプ等から成る加熱手段（本実施形態では７００Ｗのハ
ロゲンランプ）である第１ヒータ３１１を有している。
上ローラ３１０はこの第１ヒータ３１１を内蔵した薄肉
の金属パイプから成る芯金３１０ａの外周を、例えば３
０〜２００μｍのＰＦＡ（パーフルオロアルキルビニル
エーテル）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）
等のフッ素樹脂やシリコン樹脂等の耐熱性で高離型層で
コーティングした表面層３１０ｂを有するハードローラ
である。

【００７１】下ローラ３２０は内側芯部にはハロゲンラ
ンプ等から成る加熱手段（本実施形態では３００Ｗのハ
ロゲンランプ）である第２ヒータ３２１を有している。
下ローラ３２０はこの第２ヒータ３２１を内蔵した薄肉
の金属パイプから成る芯金３２０ａの外周に厚さ２〜８
ｍｍのゴム硬度アスカーＣ５５度程度のシリコンゴム等
の耐熱性を有した弾性体から成る弾性体層３２０ｂを設
け、その外周を表面層３２０ｃとして厚さ３０〜２００
μｍのＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂やシリコン樹脂
等の耐熱性で高離型層でコーティングしたソフトローラ
である。

【００７２】上下のローラ３１０，３２０の周面には、
それぞれ周面上に付着したトナーや紙粉等を吸着除去す
るためにクリーニングローラ３１２，３２２と、オフセ
ット防止のために離型剤であるシリコンオイルを塗布す
るオイル塗布ローラ３１３，３２３が設けられている。
クリーニングローラ３１２，３２２の表面には例えば発
泡シリコンゴムのようなオイルに対して非吸収性の材料
を使用する。吸収性の材料を使用すると吸収して溜まっ
たオイルを吐き出すこととなり、オイルむらになる。従
ってクリーニングローラ３１２，３２２に非吸収性の材
料を使用し、オイル塗布量のバラツキを抑える。またト
ナー等の異物除去性能を良くするため、離型性の低いも
のとし、更に上、下ローラ３１０，３２０からの熱を吸
収しないよう熱容量の小さいものが選択使用され、クリ
ーニングローラ３１２，３２２及びオイル塗布ローラ３
１３，３２３はそれぞれ上、下ローラ３１０，３２０に
圧着して従動回転する。

【００７３】また、下ローラ３２０には導電性の薄肉金
属ローラの内側に外部ヒータ３３１としてハロゲンラン
プ（本実施形態では５００Ｗのハロゲンランプ）を内蔵
した外部加熱手段である外部加熱ローラ３３０が下ロー
ラ３２０に圧着して従動回転する構成となっている。な
お、外部加熱手段としては下ローラ３２０と非接触の棒
状のハロゲンランプと樋状の反射鏡から成る加熱手段を
用いることもできる。

【００７４】更に上ローラ３１０、下ローラ３２０の各
々に当接し或いは極く近接した位置にサーミスタ等から
なる第１及び第２の温度検知手段である第１温度センサ
３１４、第２温度センサ３２４が設けられていて、ロー
ラの表面温度が検知され、この検知信号に基づいて第１
ヒータ３１１，第２ヒータ３２１及び外部ヒータ３３１
の通電制御が行われ、所定の温度範囲内に保持される。

【００７５】上ローラ３１０と下ローラ３２０との間は
不図示のバネなどの付勢部材によって線圧０．８〜１．
８ｋｇ／ｃｍで圧接されるようになっていて、この時の
ニップ部の長さは線圧やローラの硬度によって異なるが
ほぼ２〜７ｍｍとなっている。上ローラ３１０と下ロー
ラ３２０とはニップ部においてスリップが生じないよう
同一の駆動源によって駆動され、同じ線速（本実施例で
は１６０ｍｍ／ｓｅｃ）で回転し、ニップ部において両
面定着が行われる。

【００７６】本発明においては、両面にトナー像を保持
した記録紙の定着に当たって、表面（第１面）の定着を
行う上ローラ３１０の表面温度は設定定着温度Ｔ
_S1（℃）に温度制御を行い、裏面（第２面）の定着を行
う下ローラ３２０の表面温度は設定定着温度Ｔ_S2（℃）
に温度制御が行われる。ここで｜Ｔ_S2−Ｔ_S1｜≦１５℃
に設定することによって、記録紙Ｐは表裏同質の定着画
像が得られる。

【００７７】本発明の画像形成装置は、上記に説明した
記録紙の両面に画像形成を行う機能に加えて、２つ折り
した記録紙両面にトナー像を形成し定着する機能を有し
ていて、定着した後に記録紙を開くことで、２倍の大き
さの記録紙上に片面画像を形成することが可能となって
いる。

【００７８】２つ折りした記録紙は、給紙方向からみて
縦方向に２つ折りした記録紙上に両面画像を形成するケ
ースと、横方向に２つ折りした記録紙上に両面画像を形
成するケースとに分けられる。

【００７９】縦方向に２つ折りした記録紙Ｐ１上に両面
画像を形成するケースについてみると、給紙を確実に行
うには給紙される記録紙Ｐ１の折り目が先頭となってい
ることが望ましい。後端に折り目があると給紙中に紙が
開き易くジャム等が生じ易いからである。図８は折り目
を先頭として給紙を行い、定着後記録紙Ｐ１を展開した
とき連続した画像が得られる条件を示したもので、
（ａ）に示した形態は中間転写体を介して下面に転写す
る画像は２ページ目の画像で鏡像関係にあり、感光体ド
ラムから上面に転写する画像は１ページ目の画像で上下
反転した画像である。また（ｂ）に示した形態は中間転
写体を介して下面に転写する画像は１ページ目の画像で
（上下反転＋鏡像）の関係にあり、感光体ドラムから上
面に転写する画像は２ページ目の画像で正像の関係にあ
る。本実施形態の画像形成装置で縦方向に２つ折りした
記録紙Ｐ１上への両面画像の形成は、（ａ）（ｂ）の何
れの形態であっても差し支えないが、前記の２つ折りし
ない記録紙上に両面画像を形成するプログラム（下面に
転写する画像は２ページ目の画像で鏡像、上面に転写す
る画像は１ページ目の画像で正像）と近似していること
から（ａ）の形態での画像形成が好ましい。

【００８０】記録紙の給紙方向からみて横方向に２つ折
りした記録紙上に両面画像を形成するケースについてみ
ると、左側に折り目をもつ場合と、右側に折り目をもつ
場合と、左側に折り目をもつ場合とが存在する。図９は
左側に折り目をもって給紙を行い、定着後記録紙Ｐ２を
展開したとき連続した画像が得られる条件を示したもの
で、（ａ）に示した形態は中間転写体を介して下面に転
写する画像は１ページ目の画像で鏡像関係にあり、感光
体ドラムから上面に転写する画像は２ページ目の画像で
正像関係にある。また（ｂ）に示した形態は中間転写体
を介して下面に転写する画像は２ページ目の画像で（上
下反転＋鏡像）の関係にあり、感光体ドラムから上面に
転写する画像は１ページ目の画像で上下反転した関係に
ある。

【００８１】図１０は右側に折り目をもって給紙を行
い、定着後記録紙Ｐ２を展開したとき連続した画像が得
られる条件を示したもので、（ｃ）に示した形態は中間
転写体を介して下面に転写する画像は２ページ目の画像
で鏡像関係にあり、感光体ドラムから上面に転写する画
像は１ページ目の画像で正像関係にある。また（ｄ）に
示した形態は中間転写体を介して下面に転写する画像は
１ページ目の画像で（上下反転＋鏡像）の関係にあり、
感光体ドラムから上面に転写する画像は２ページ目の画
像で上下反転した関係にある。

【００８２】本実施形態の画像形成装置で横方向に２つ
折りした記録紙Ｐ２上への両面画像の形成は、右側に折
り目をもって給紙して行われる（ａ）（ｂ）何れの形態
であっても、左側に折り目をもって給紙して行われる
（ｃ）（ｄ）何れの形態であっても差し支えないが、前
記の２つ折りしない記録紙上に両面画像を形成するプロ
グラム（下面転写する画像は２ページ目の画像で鏡像、
上面に転写する画像は１ページ目の画像で正像）と合致
していることから、記録紙Ｐ２は給紙方向からみて右側
に折り目をもつような給紙を行い、（ｃ）の形態での画
像形成が好ましい。

【００８３】本画像形成装置の操作盤には、図４に示す
ようなモード切替釦Ｂ２１が設けられていて、片面コピ
ーモード、両面コピーモード、縦２つ折りコピーモー
ド、横２つ折りコピーモードの何れかを選択するように
なっている。また図１に示す給紙カセット１５Ａには普
通記録紙Ｐが、また給紙カセット１５Ｂには縦方向に２
つ折りした記録紙Ｐ１が給紙時には折り目を先頭として
給紙される方向に収納されている。また給紙カセット１
５Ｃには横方向に２つ折りした記録紙Ｐ２が給紙方向か
らみて右側に折り目があるように収納されている。

【００８４】いまモード切替釦２１によって縦２つ折り
モードが選択されたときは、制御部Ｂ１０はＲＯＭＢ
２２から縦２つ折りプログラムを呼び出して画像処理及
び画像形成が行われる。画像処理において両面コピー時
と異なる点は１ページ目の画像が上下反転する必要があ
るので、制御部Ｂ１０はメモリＢ１４から１ページ目の
画像データを呼び出す際、末尾から呼び出して画像伸長
Ｂ１５が行われ、給紙カセット１５Ｂから給送された縦
２つ折りの記録紙Ｐ１の表裏に画像記録が行われる。

【００８５】またモード切替釦２１によって横２つ折り
モードが選択されたときは、制御部Ｂ１０はＲＯＭＢ
２２から横２つ折りプログラムを呼び出して画像処理及
び画像形成が行われる。画像処理に当たっては両面コピ
ー時と同じであって、給紙カセット１５Ｃから給送され
た横２つ折りの記録紙Ｐ２の表裏に画像記録が行われ
る。

【００８６】２つ折りした記録紙の両面に画像記録を行
う際は制御部２１は前記の両面コピー時に較べて次のよ
うな変更を行う。

【００８７】（１）転写材帯電手段として定電流制御が
なされたコロナ放電によって紙帯電を行う紙帯電器１４
ｆへの電流値を１．２〜２倍として記録紙Ｐ１又はＰ２
が中間転写体１４ａから浮き上がったりし２つ折りした
記録紙が分離して密着性が損なわれないようにする。密
着性が悪いと転写ヌケが生じたり、記録紙の搬送不良が
生じたりすることとなる。

【００８８】（２）定電流制御を行うコロナ放電によっ
て感光体ドラム１０上の１ページ目のトナー画像を記録
紙Ｐ１又はＰ２の上面に転写を行う転写器１４ｃの電流
値を１．２〜２倍として、トナー画像が２つ折りした記
録紙上に効率良く転写がなされるような条件に変更す
る。

【００８９】（３）定電流制御を行うコロナ放電によっ
て中間転写体１４ａ上の２ページ目のトナー画像を記録
紙Ｐ１又はＰ２の下面に転写を行う裏面転写器１４ｇの
電流値を１．２〜２倍として、トナー画像が２つ折りし
た記録紙の下面に効率良く転写がなされるような条件に
変更する。

【００９０】（４）定電流制御を行う紙分離ＡＣ除電器
１４ｈの電流値を１．２〜２倍として記録紙Ｐ１又はＰ
２の除電が行われ、中間転写体１４ａからの２つ折りし
た記録紙の分離が確実になされるような条件に変更す
る。

【００９１】（５）記録紙Ｐ１又はＰ２が定着装置３０
を通過する際の上ローラ３１０の設定定着温度Ｔ
_S1（℃）及び下ローラ３２０の設定定着温度Ｔ_S2（℃）
を両面コピー時の設定定着温度よりも５〜３０℃高温に
設定し、２つ折りした記録紙が通過する際奪われる熱量
を補償するよう変更する。本実施形態においては両面コ
ピー時の上ローラ３１０及び下ローラ３２０の設定定着
温度が２７０℃であったのを２９０℃に変更し、画像形
成を行う時間間隔を広くして上ローラ３１０及び下ロー
ラ３２０の表面温度が設定定着温度まで上昇した状態で
定着がなされるような変更を行う。

【００９２】（６）上記（１）〜（５）に代えて記録紙
Ｐ１又はＰ２が給紙・搬送・定着される線速度を両面コ
ピー時よりも低速となるよう変更する。また線速度の変
更に加えて（１）〜（５）の変更を併せ行うこともなさ
れる。

【００９３】かかる縦２つ折りプログラム又は横２つ折
りプログラムによって記録紙Ｐ１又はＰ２の両面には上
下面で差異のない良質の画像が形成され、定着後折り目
を開くことで、従来は不可能であった２倍の面積をもっ
た大判の記録紙上に画像が記録されることとなる。

【００９４】

【発明の効果】請求項１の発明により、従来許容される
最大の作像サイズとされていた画像サイズに対してその
倍に相当する大きさの画像サイズの画像形成を可能とし
た画像形成装置が提供されることとなった。

【００９５】請求項２〜４により、両面コピー時と同質
な良好な画像が２倍の画像サイズについても得られるこ
ととなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の画像形成装置の断面構成図。

【図２】像形成体の側断面図。

【図３】トナー像の形成状態を示す説明図。

【図４】実施形態の回路構成を示すブロック図。

【図５】画像処理部とデータセレクタ部の回路構成を示
すブロック図。

【図６】第２の実施形態の画像形成装置の断面構成図。

【図７】定着装置の断面構成図。

【図８】２つ折り（縦）した記録紙上の画像説明図。

【図９】２つ折り（横左側）した記録紙上の画像説明
図。

【図１０】２つ折り（横右側）した記録紙上の画像説明
図。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１スコロトロン帯電器１２露光ユニット（像露光手段）１３現像器１４ａトナー像受像体（中間転写体）１４ｃ転写器１４ｇ裏面転写器１４ｈ分離極３０定着装置３１０上ローラ３２０下ローラＰ記録紙Ｐ１記録紙（縦方向２つ折り）Ｐ２記録紙（横方向２つ折り）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成体上に形成したトナー像を転写材
の一面に、像形成体上に形成したトナー像を中間転写体
を介して転写材の他面にそれぞれ転写した後、定着を行
う画像形成装置において、２つ折りした転写材を用い
て、２つ折り状態の転写材の両面にトナー像を形成し定
着することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記中間転写体上で転写材が帯電工程を
受けることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
置。
【請求項３】２つ折りした転写材を用いる場合は、２
つ折りしない転写材を用いる場合に対しプロセス条件を
変更す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。
【請求項４】前記プロセス条件は、少なくもプロセス
スピード、帯電、転写、分離、定着条件の何れかである
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。