JPH1152632A

JPH1152632A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH1152632A
Application number: JP21056797A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田; Kunio Shigeta; 邦男重田; Yotaro Sato; 洋太郎佐藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1997-08-05
Filing date: 1997-08-05
Publication date: 1999-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で記録速度の早い両面画像形成装置を提
供する。【解決手段】像形成体上に転写材の片面に形成するト
ナー像を形成するのに続いて、転写材の他面に形成すべ
きトナー像を形成し、先に形成したトナー像を中間転写
体に転写し、両トナー像の転写材への転写を並行して行
って、転写材の表裏面にトナー像を形成した後、両トナ
ー像を同時に定着する画像形成装置において、転写材が
定着装置に送られる際に生ずる転写材間の間隔を利用し
て、定着装置の上ローラに供給されたシリコンオイルを
下ローラに転移させて、オフセット防止材を両定着ロー
ラに均一に塗布し、オフセットの発生を防止する。ま
た、上記転写材間の間隔を利用して下ローラに付着して
いるトナーを上ローラに転移させてクリーニング手段を
上ローラに作用させるだけで両ローラをクリーニングす
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、電子写真方式によ
る画像形成装置、特に、転写材の両面に画像を形成する
ことができる画像形成装置に関する。この種の画像形成
装置は複写機、ファクシミリ、プリンターとして使用さ
れる。

【０００２】

【従来の技術】両面画像形成装置は、資源の節約、文書
量の圧縮という観点から有用であり、広く使用されてい
る。ところで従来広く使用されている両面複写装置は複
写紙の片面に先ずトナー像を転写して形成し、定着装置
を通して定着した後、再び他面にトナー像を転写して形
成し、定着を行って両面に画像を形成するという画像形
成プロセスを踏んでいる。このために複写速度が遅く、
装置が大型になるという欠点があった。また、定着によ
って転写紙が変形して搬送性が低下するという問題もあ
った。

【０００３】本発明の発明者はこのような欠点を改良す
ることを目的として、片面に形成すべきトナー像を像形
成体に形成後、一旦中間転写体に転写しておき、一方他
面に形成すべきトナー像を像形成体に形成したら、これ
らのトナー像の転写紙の両面への転写を行い、その後、
転写材の両面に形成されたトナー像の定着を同時に行う
両面画像形成装置を提案した。このような両面画像形成
装置においては、転写紙の搬送経路が短く、高い複写速
度を実現することができる。従って装置が小型化され
る、また転写紙の搬送経路が単純であるためにジャム発
生が少ない等の利点がある。ところでこのような両面画
像形成装置においては、転写材の両面に形成されたトナ
ー像を同時に定着しなければならないが、従来の定着装
置は転写材の片面にあるトナー像を定着するように設計
され、専ら片面定着を対象としてオフセット防止技術及
び定着部材のクリーニング技術が開発されてきたため
に、従来の技術では、適当な両面定着装置がなかった。
転写材の両面用にそれぞれオフセット防止剤塗布手段及
びクリーニング手段を設けることも考えられるが、装置
が大型になってしまう。また、片面にのみ画像を形成す
る場合は、塗布量が過剰になったり、過剰なクリーニン
グ性能になってしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は上記の両面画像形成プロセスにおける両面同時定着の
ために有効なオフセット防止技術及び定着部材のクリー
ニング技術を提供することにある。

【０００５】本発明の他の目的はオフセット防止性能に
優れ、定着部材の高いクリーニング性能を有する定着方
法を用い、装置を小型にできる画像形成方法を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述したよう
な両面画像形成プロセス、即ち、像形成体と中間転写体
を用いて転写材の両面へのトナー像の転写を行った後、
両面上のトナー像の定着を同時に行う画像形成プロセス
においては、複数枚の転写材に連続して画像を形成する
場合において、転写材は間隔をおいて定着装置へ搬送さ
れることを利用して定着装置の加熱手段に効果的にオフ
セット防止剤を供給すること及び前記加熱手段のクリー
ニングを行うようにしたもので、上記の本発明の目的は
次のような画像形成方法によって達成される。

【０００７】（１）二つのトナー像を第１トナー像支
持体と第２トナー支持体に振り分けて順次形成し、前記
第１、第２トナー像支持体上のトナー像を転写材に転写
して、転写材の両面にトナー像を形成した後、定着を行
う画像形成方法において、前記定着には前記第１トナー
像支持体から転写材表面に転写されたトナー像に接触し
て加熱する表面加熱手段、前記第２トナー像支持体から
転写材裏面に転写されたトナー像に接触して加熱する裏
面加熱手段及び前記表面加熱手段にオフセット防止剤を
供給するオフセット防止剤供給手段を用いるとともに、
複数枚の転写材を転写材の搬送方向長さ以上の間隔を置
いて定着装置に搬送し、前記間隔において、前記表面加
熱手段に供給されたオフセット防止剤の一部を前記裏面
加熱手段へ転移させて転写材の両面にオフセット防止剤
を塗布し、トナー像定着を行うことを特徴とする画像形
成方法。

【０００８】（２）二つのトナー像を第１トナー像支
持体と第２トナー支持体に振り分けて順次形成し、前記
第１、第２トナー像支持体上のトナー像を転写材に転写
して、転写材の両面にトナー像を形成した後、定着を行
う画像形成方法において、前記定着には前記第１トナー
像支持体から転写材表面に転写されたトナー像に接触し
て加熱する表面加熱手段、前記第２トナー像支持体から
転写材裏面に転写されたトナー像に接触して加熱する裏
面加熱手段及び前記表面加熱手段の表面に作用するクリ
ーニング手段を用いるとともに、複数枚の転写材を転写
材の搬送方向長さ以上の間隔を置いて定着装置に搬送
し、前記間隔において、前記裏面加熱手段上に付着して
いるトナーを前記表面加熱手段に転移させ、以て、前記
クリーニング手段によって、前記表面加熱手段及び前記
裏面加熱手段をクリーニングすることを特徴とする画像
形成方法。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を説明す
る。

【００１０】第１トナー像支持体の代表例である像形成
体は、その表面に静電潜像が形成され、現像によってト
ナー像が形成される機能を有するもので、代表的にはＯ
ＰＣ感光体、α−Ｓｉ感光体等の光導電性感光体が代表
的なものである。表面に誘電体層を有して、像様帯電に
よって静電潜像が表面に形成されるものも使用すること
ができる。像形成体の形態としては、ドラム、ベルト等
を挙げることができる。

【００１１】図１及び図２において、感光体ドラム１０
は、像形成体の１例で、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、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、導電層が
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。

【００１２】感光体ドラム１０は図２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と一体とする歯車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。

【００１３】図１において、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）及び黒色（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。

【００１４】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。

【００１５】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。別体の画像読み取り装
置によって読み取られ、メモリに記憶された各色の画像
データがメモリより順次読み出されて各色毎の露光ユニ
ット１２にそれぞれ電気信号として入力される。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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）及び黒
色（Ｋ）の一成分或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０．５ｍｍ〜１ｍｍ、
外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレス或い
はアルミ材で形成された現像スリーブ１３１を備えてい
る。

【００１９】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１００μｍ
〜１０００μｍをあけて非接触に保たれ、各色毎の現像
器１３による現像作用に際しては、現像スリーブ１３１
に対し直流電圧或いは更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。

【００２０】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。

【００２１】原稿画像として本装置とは別体の画像読取
装置の撮像素子により読み取られた画像或いは、コンピ
ュータで編集された画像が、Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの各色別
の画像データとして一旦メモリに記憶し格納される。

【００２２】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。

【００２３】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の色信号即ち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。

【００２４】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。

【００２５】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、更に感光体ドラム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の色信号即ち
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。

【００２６】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及びＣの現像器１３によ
って更に第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及び現像器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）。

【００２７】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及び第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。

【００２８】上記の画像形成プロセスによって画像形成
体としての感光体ドラム１０上に裏面画像となる重ね合
わせカラートナー像（第１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１４ｃ（第１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
近接或いは接触して設けられた中間転写体１４ａ（第２
トナー像支持体）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。

【００２９】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。

【００３０】以上のようにして中間転写体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（第２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。このとき中間転
写体１４ａ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画
像データを変更する必要がある。

【００３１】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１５より、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。

【００３２】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、中間転写体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、中間転写体１４ａに吸着されて転写域１４
ｂ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が転写部以外で中間転写体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。また、転
写材帯電手段としては、中間転写体１４ａに当接及び当
接解除可能な導通ローラやブラシ帯電器等を用いること
も可能である。

【００３３】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２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。この際、中間転写体１４ａの周面上の裏面画像は記
録紙Ｐに転写されないで中間転写体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３の転写手段としての転写器
１４ｇにより中間転写体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。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１４ｃ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。

【００３４】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、中間転写体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。

【００３５】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
性を変えずに中間転写体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。

【００３６】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、第
２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。

【００３７】中間転写体１４ａは第２トナー像支持体の
代表的な例である。中間転写体１４ａは厚さ０．５〜
２．０ｍｍの無端状のベルトで、基体上にシリコンゴム
或いはウレタンゴムの１０⁸〜１０¹²Ω・ｃｍの抵抗値
を持つ半導電性ゴムと、ゴム層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
グを行った層を形成したものである。この層も同様な半
導電性が好ましい。ゴムベルト層の代わりに厚さ０．１
〜０．５ｍｍ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。

【００３８】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に
より除電され、中間転写体１４ａから分離され、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１７へと搬送される。上ロ
ーラ１７ａと、下ローラ１７ｂ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。

【００３９】転写後の中間転写体１４ａの周面上に残っ
たトナーは、中間転写体のクリーニング手段としての中
間転写体クリーニング装置１４ｉに設けられ中間転写体
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１９内に掻き落とさ
れ、スクリュウ１９ｂによって図示せぬ排トナー容器に
回収される。クリーニング装置１９により残留トナーを
除去された感光体ドラム１０はＹのスコロトロン帯電器
１１によって一様帯電を受け、次の画像形成サイクルに
はいる。

【００４０】上記の方法を用いることにより、重ね合わ
せカラートナー像の一括転写であるので、中間転写体上
（中間転写体）のカラー画像の色ズレやトナーの散りや
こすれ等が起こりにくく、画像劣化が少ない良好な両面
カラー画像形成がなされる。

【００４１】前記のカラー画像形成装置に入力される原
稿の各色別の画像データは、例えば図４に示す装置本体
とは別体又は装置本体上部に設けた画像読取装置５０に
よって読み取られる。

【００４２】前記の画像読取装置５０による場合、原稿
Ｄ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。

【００４３】搬出された原稿Ｄは実線にて示す位置に付
勢されているガイド板Ｇ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。

【００４４】プラテンガラス５５上の原稿Ｄ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Ｌｚと
ダイクロイックプリズムＭを通して３個の撮像素子ＣＣ
Ｄ上に結像される。色分離して撮像素子ＣＣＤ上に結像
した裏面画像は、画像処理を施された後各色別の画像デ
ータとして画像メモリ（Ｉ）に格納されると共に、前記
の各露光ユニット１２に電気信号として出力されて感光
体ドラム１０上に潜像が形成され、現像を終えて形成さ
れたトナー像は転写器１４ｃによって転写されて、前述
した中間転写体１４ａ上には裏面画像の形成が行われ
る。

【００４５】画像読取装置５０では裏面画像の読み取り
が終了すると、原稿Ｄ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。

【００４６】プラテンガラス５５上の原稿Ｄは表面画像
を前記の走査光学系によって読み取られ、画像処理を施
された後各色別の画像データとして画像メモリ（II）に
一旦格納されると共に前記の各露光ユニット１２に電気
信号として出力されて前述した感光体ドラム１０上の表
面画像の形成が行われる。

【００４７】中間転写体１４ａ上に形成された前記の裏
面画像と感光体ドラム１０上に形成された前記の表面画
像は給紙カセット１５より給紙される１枚目の記録紙Ｐ
の表裏に転写されて１枚目のコピーサイクルが終了され
る。表面トナー像及び裏面トナー像を保持した記録紙Ｐ
は定着装置１７によって定着され、表裏を反転して表面
を下側にして装置外のトレイ上に排出される。

【００４８】２枚目以降のコピーに際しては原稿Ｄの画
像読み取りは行われず、前記の画像メモリ（Ｉ）からの
画像データを出力することによって裏面画像が、また前
記の画像メモリ（II）からの画像データを出力すること
によって表面画像が形成されて、給紙カセット１５より
給紙される２枚目以降の各記録紙Ｐの表裏に対してそれ
ぞれ表面画像及び裏面画像の転写がなされる。表面トナ
ー像及び裏面トナー像を保持した記録紙Ｐは定着装置１
７によって定着され、表面を下側にして先に排出した記
録紙上に積層される。

【００４９】一方、画像読取装置５０では、画像の読み
取りを終了した原稿Ｄ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６０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。

【００５０】以上に説明した両面画像形成装置における
転写材の搬送について、図３を参照して説明する。

【００５１】表面画像と裏面画像が転写材の表裏面の所
定位置に形成されるためにそれぞれの画像形成及び転写
材供給は時間制御されて実行されるわけであるが、表面
画像は最小限画像の長さ分だけ裏面画像に遅れたタイミ
ング感光体ドラム１０上に形成される。従って、表面画
像の形成にタイミングが合わされる転写材も裏面画像の
感光体ドラム１０上での形成から少なくとも１画像分の
長さに対応した遅れで転写位置に供給される。連続した
両面画像形成では、転写材は少なくとも１画像分、即
ち、転写材の搬送方向の長さだけ間隔をおいて転写位置
に供給される。従って、連続画像形成の場合、定着装置
１７への転写材の搬送も同様に、転写材の搬送方向長さ
以上の間隔を置いて転写材が供給される。

【００５２】本発明はこのような連続画像形成における
転写材の間欠的な搬送に着目してなされたものである。
以下に説明するように、本発明においては、定着装置に
搬送される転写材の上記の間隔を利用して定着装置の表
面加熱手段及び裏面加熱手段へのオフセット防止剤の塗
布及び／又は上記両加熱手段のクリーニングが行われ
る。

【００５３】図５は図１に示した画像形成装置の定着装
置１７の詳細を示した図である。上ローラ１７ａは、ア
ルミニウム等の金属からなるローラ基体１７１とその外
周に形成されたフッ素樹脂層１７２からなり、上ローラ
１７ａの内部にはハロゲンランプ等の熱源１７３が設け
られている。下ローラ１７ｂはアルミニウム等の金属か
らなるローラ基体１７４、シリコンゴムからなる耐熱性
弾性層１７５からなる。下ローラ１７ｂの内部にはハロ
ゲンランプ等の熱源１７６が設けられている。定着ロー
ラの構成としては、上記のものの他に、上下ローラに金
属のローラ基体上にシリコンゴム層及びフッ素樹脂表面
層を設けたものを使用することもできる。

【００５４】上ローラ１７ａは本発明の画像形成方法に
おける表面加熱手段の具体例であり、下ローラ１７ｂは
本発明における裏面加熱手段の具体例である。

【００５５】表面加熱手段及び裏面加熱手段の他の例と
しては、次のような組み合わせを用いることができる。
表面加熱手段としてのローラと裏面加熱手段としてのベ
ルトの組み合わせ、表面加熱手段としてのベルトと裏面
加熱手段としてのローラの組み合わせ及び両加熱手段と
してベルトを用いた例等がある。加熱手段としてベルト
を用いたものでは、サーフ定着で代表されるように熱源
をベルトのバックアップ部材としたものを使用すること
ができる。

【００５６】上ローラ１７ａの表面には、オフセット防
止剤Ｌが供給される。オフセット防止剤としてはシリコ
ンオイルが用いられ、離型性、耐熱性のジメチルポリシ
ロキサンで、粘度が１００〜５０，０００ＣＳのものが
好ましい。シリコンオイルはオイルタンク１８２に収容
されており、供給管１８３を通してポンプ１８４によっ
て供給口１８５より、オイル供給フェルトパッド１８０
に供給される。フェルトパッド１８０に供給されたシリ
コンオイルはフェルトローラ１７８によって上ローラ１
７ａに塗布される。上ローラ１７ａに塗布されたシリコ
ンオイルはこれに接触して回転する下ローラ１７ｂに転
移して、図において太線で示したオイル層Ｌａが形成さ
れる。後に説明するように、シリコンオイル塗布後、上
下定着ローラ１７ａ、１７ｂを回転することによって、
上下ローラに塗布されたシリコンオイルはローラ表面で
均一化される。１８６はクリーニングローラ（クリーニ
ング手段）であり、耐熱性のフッ素ゴムローラで構成さ
れている。ローラの代わりにフッ素ゴムブレードを使用
することもできる。このクリーニング手段によって、上
ローラ１７ａのトナー、シリコンオイル等は除去され
る。上ローラ１７ａのクリーニングされた部分はその回
転に従って、下ローラ１７ｂと接触する。この接触によ
って、下ローラに付着しているオフセットトナー、シリ
コンオイル等は上ローラに転移し、クリーニングローラ
１８６によって上ローラ１７ａから除去される。即ち、
クリーニングローラ１８６は上ローラ１７ａに接触して
いるが、上ローラ１７ａのみでなく、下ローラ１７ｂの
クリーニング機能も有する。１８７は定着装置の温度を
制御するために上ローラ１７ａの表面温度を計測するセ
ンサで、サーミスタが用いられる。

【００５７】次に、図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）によっ
て、定着装置の好ましい作動を説明する。図６（Ａ）は
両面画像形成時、図６（Ｂ）は表面画像形成時、及び図
６（Ｃ）は裏面画像形成時、におけるオフセット防止剤
塗布手段とクリーニング手段の作動タイミングを転写材
の定着装置通過との関係で、それぞれ示している。

【００５８】図６（Ａ）に示した両面定着時において、
転写材は定着装置１７を実線Ｔ₁₁、Ｔ₁₂、Ｔ₁₃で示す時
間中に通過する。時間間隔ｔ₁〜ｔ₆は中間転写体が一周
する時間である。前に説明したように、転写材の定着装
置通過時間間隔Ｔ₁₁、Ｔ₁₂、Ｔ₁₃のそれぞれの間には、
転写材が定着装置１７を通過しない時間間隔が生ずる。
この時間間隔が、転写材の通過時間以上の長さを有し、
表裏両面のトナー像を形成する画像形成プロセスにおい
て必然的にできる間隔であることは前に説明したとおり
である。シリコンオイル塗布はこの間隔を利用して行う
のが望ましい。先ず、ｔ₁でシリコンオイルの塗布量を
ゼロレベルＶ₀から最も高いレベルＶ₁₂に設定する。次
に、Ｖ₁₂レベルを保持して、所定時間塗布を行った後、
転写材先頭が定着装置に達する前の時間ｔ₃で塗布量を
低いレベルＶ₁₁に下げて塗布を行う。このＶ₁₂のレベル
の塗布状態は転写材の先頭が定着装置に達する時間ｔ₄
より前に設定された時間ｔ₃で終了する。このＶ₁₁のレ
ベルは転写材の先端が定着装置に達する前の時間ｔ₃か
ら転写材の後端が定着装置を通過する時間ｔ₅まで継続
する。１画像形成サイクル、即ち、中間転写体が一周す
るサイクルはＴ₆で終了する。ｔ₃〜ｔ₄の時間間隔にお
ける定着ローラの回転によって、塗布レベルをＶ₁₁から
Ｖ₁₂へと変化させたことによる上下ローラ１７ａ，１７
ｂの表面上のシリコンオイル層の不均一は解消され、均
一なシリコンオイル層が形成される。転写材の後端が定
着装置を通過した時点ｔ₅直後の時点ｔ₆で、再びＶ₁₂レ
ベルに塗布量を上げて塗布を行う。次の転写材が定着装
置を通過する時間Ｔ₁₂に関連して塗布レベルをＶ₁₂から
Ｖ₁₁に低下させて塗布を行うのは上に説明したと同様で
あり、３枚目以降の転写材に対しても同様な塗布動作が
繰り返される。全ての定着が完了した時点ｔ_nでオイル
塗布量はゼロレベルＶ₀に戻される。シリコンオイル塗
布レベルＶ₁₂はレベルＶ₁₁の１．５〜３．０に設定する
のが好ましい。このようにして上下ローラに塗布される
シリコンオイルの塗布量は上下各ローラで３〜１５ｍｇ
／Ａ４である。

【００５９】以上説明したように、オフセット防止用シ
リコンオイルの塗布は転写材の定着装置通過にタイミン
グを合わせて制御された割合で行うのが好ましい。しか
しながら、画像形成プロセスの設計の如何、トナーの性
質、特に、そのオフセット性、塗布されるオフセット防
止剤の性能によっては、上記の制御は変わるし、また、
上記のような制御をする必要がなくなり、オフセット防
止剤の塗布量をＶ₁₁からＶ₁₂に変化させた上記のように
時間制御するのでなく、常に一定の割合、即ち、Ｖ₁₁で
塗布するようにしてもよい。この場合にも、シリコンオ
イル塗布量は上下各ローラで３〜１５ｍｇ／Ａ４程度が
好ましい。

【００６０】クリーニングローラ１８６は上ローラ１７
ａに所定圧力で接触して上ローラ１７ａ表面に付着して
いるトナー、シリコンオイル等をクリーニングする。こ
のクリーニングもシリコンオイル塗布と同様に、転写材
の定着装置通過タイミングに合わせて制御される。即
ち、転写材が定着装置に到達する前に、クリーニングロ
ーラ１８６は初期接触圧Ｐ₀から最も高い接触圧Ｐ₁₂の
状態になり、強いクリーニング作用を示す。このクリー
ニングによって、上ローラ１７ａの表面がクリーニング
されることは勿論下ローラ１７ｂの表面もクリーニング
される。即ち、上に説明したようにクリーニングローラ
１８６が上ローラ１７ａに接触してその表面をクリーニ
ングすると、上ローラ１７ａと下ローラ１７ｂが接触し
て回転し続ける結果、下ローラ１７ｂの表面に付着して
いるトナー、シリコンオイル等が上ローラ１７ａに転移
して下ローラ１７ｂも上ローラ１７ａと同時にクリーニ
ングされる。

【００６１】この状態は上下両ローラ１７ａ、１７ｂの
全周面をクリーニングするのに要する時間（ｔ₁から
ｔ₂）まで継続される。次に弱い接触圧Ｐ₁₁になり、転
写材の後端が定着装置を通過する時間ｔ₅まで継続され
る。次の転写材が定着装置を通過するに先立って、即
ち、転写材の後端が定着装置を通過する時間ｔ₅直後の
時間ｔ₆でクリーニングローラ１８６は再び強い接触圧
Ｐ₁₂で上ローラ１７ａに接触する。多数枚の画像形成に
おいては、このクリーニング動作が繰り返される。上記
のシリコンオイル塗布の場合と同様に、クリーニングも
転写材の定着装置通過にタイミングを合わせて接触圧力
を変える制御ではなく、常に一定の接触圧力でクリーニ
ングを行ってもよい。

【００６２】図６（Ｂ）は転写材の表面に画像を形成す
る片面画像形成時のシリコンオイル塗布及びクリーニン
グのタイミングを示す。転写材の表面に画像を形成する
場合は、連続画像形成においては、両面画像形成の場合
と違って転写材が間隔を置くことなく連続的に定着装置
に送られる。即ち、Ｔ₂₁，Ｔ₂₂，Ｔ₂₃で示されるように
である。下ローラへのオイル塗布や下ローラのクリーニ
ングは不要となる一方、上ローラへのオイル塗布及びク
リーニングが常時お行われる点が両面画像形成の場合と
異なる。この場合、図示のようにシリコンオイル塗布手
段及びクリーニングローラはそれぞれの初期状態Ｖ₀、
Ｐ₀から作動開始時間ｔ₁で作動状態Ｖ₂₁、Ｐ₂₁に移行
し、定着装置の作動中この状態が継続され、定着完了と
ともに初期状態Ｖ₀、Ｐ₀に戻る。この作動における一定
の塗布量Ｖ₂₁、及び接触圧力Ｐ₂₁は、転写材の片面にト
ナー像がないので、両面定着の場合の塗布量（Ｖ₁₁）及
び接触圧力（Ｐ₁₁）と同等或いは低く設定するのがよ
い。このようにして上ローラに塗布されるオイル量は３
〜１５ｍｇ／Ａ４である。

【００６３】また、片面画像形成は転写材裏面に画像を
形成する態様でも行われる場合がある。この場合のシリ
コンオイル塗布及びクリーニングのタイミングを図６
（Ｃ）に示す。転写材は両面定着の場合と同じタイミン
グであるＴ₃₁，Ｔ₃₂，Ｔ₃₃で示すす時間間隔を置いて通
過する。

【００６４】この場合は、シリコンオイル塗布、クリー
ニングともにそのタイミングに関しては両面定着の場合
と同じように制御される。但し、片面定着であるので、
シリコンオイル塗布量Ｖ₃₁、Ｖ₃₂及びクリーニングロー
ラ接触圧Ｐ₃₁、Ｐ₃₂ともに両面定着の場合と同等或いは
低く設定するのがよい。このようにして下ローラに塗布
されるオイル量は３〜１５ｍｇ／Ａ４である。

【００６５】感光体ドラム１０上での裏面画像形成、該
画像の中間転写体１４ａへの転写、感光体ドラム１０上
での表面画像の形成、該画像の転写材への転写、中間転
写体１４ａ上の裏面画像の転写材への転写、定着装置の
作動、定着装置におけるオフセット防止剤の塗布手段の
作動は、図示はしていないが、装置に設けられた制御手
段によって行われる。制御手段は主としてマイクロコン
ピュータから構成され、各プロセス手段をシーケンス制
御する。

【００６６】図７は本発明に用いる定着装置の別の実施
形態のオフセット防止剤塗布部分を示す。この例では、
塗布量の制御にオイル規制ブレード１８８を用いてい
る。オイル規制ブレード１８８の上ローラ１７ａへの接
触圧力を調節することによって、塗布量を調節すること
ができる。オイル規制ブレード１８８によって上ローラ
１７ａ表面から除去されたシリコンオイルはオイル受け
１８９を経てオイルタンク１８２に戻される。

【００６７】以上本発明の実施の形態を説明したが、本
発明はこのような実施形態に限定されるものではない。
特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変形
が可能である。本発明において使用される表面加熱手段
は第１トナー像支持体から転写されたトナー像に接触し
て加熱するものであり、裏面加熱手段は第２トナー像支
持体から転写されたトナー像に接触して加熱するもので
ある。図４に示す画像読み取り装置５０を用いて画像形
成を行う場合、原稿の表面画像に対応するトナー像が表
面加熱手段に接触し、原稿の裏面画像に対応するトナー
像が裏面加熱手段に接触するが、このような対応関係は
必然ではない。画像読み取り装置の構成によっては、原
稿裏面画像に対応するトナー像に表面加熱手段が接触
し、原稿表面画像に対応するトナー像に裏面加熱手段が
接触する態様も本発明の実施態様であることは勿論であ
る。

【００６８】

【発明の効果】本発明では、中間転写体を用いた両面画
像形成プロセスにおいては、連続して複数枚の転写材に
画像形成を行う場合にも、定着装置には転写材が間隔を
もって搬送される。この点に着目して、この間隔を利用
して上下両ローラにオフセット防止剤を均一に塗布し
て、両面同時定着でもオフセットの発生をなくするとと
もに、転写材間の間隔を利用して下ローラに付着してい
るトナーを上ローラに転移させて、クリーニング手段を
上ローラに作用させるだけで上下ローラを効果的にクリ
ーニングすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を使用した画像形成装置の断面図であ
る。

【図２】感光体ドラムの断面図である。

【図３】画像形成体及び中間転写体上へのトナー画像の
形成状況を示す図である。

【図４】画像読み取り装置の断面図である。

【図５】本発明に使用される定着装置の一実施形態を示
す図である。

【図６】図５に示した定着装置の作動タイミングを示す
図である。

【図７】本発明に使用される定着装置の他の実施形態を
示す図である。

【符号の説明】

１０感光体ドラム（画像形成体、第１トナー像支持
体）１１スコロトロン帯電器１２露光ユニット１３現像器１４ａ中間転写体（第２トナー像支持体）１４ｃ転写器１４ｇ転写器１７定着装置１７ａ上ローラ（表面加熱手段）１７ｂ下ローラ（裏面加熱手段）１７８フェルトローラ（オフセット防止剤塗布手段）１８６クリーニングローラＬシリコンオイル（オフセット防止剤）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二つのトナー像を第１トナー像支持体と
第２トナー支持体に振り分けて順次形成し、前記第１、
第２トナー像支持体上のトナー像を転写材に転写して、
転写材の両面にトナー像を形成した後、定着を行う画像
形成方法において、前記定着には前記第１トナー像支持
体から転写材表面に転写されたトナー像に接触して加熱
する表面加熱手段、前記第２トナー像支持体から転写材
裏面に転写されたトナー像に接触して加熱する裏面加熱
手段及び前記表面加熱手段にオフセット防止剤を供給す
るオフセット防止剤供給手段を用いるとともに、複数枚
の転写材を転写材の搬送方向長さ以上の間隔を置いて定
着装置に搬送し、前記間隔において、前記表面加熱手段
に供給されたオフセット防止剤の一部を前記裏面加熱手
段へ転移させて転写材の両面にオフセット防止剤を塗布
し、トナー像定着を行うことを特徴とする画像形成方
法。
【請求項２】二つのトナー像を第１トナー像支持体と
第２トナー支持体に振り分けて順次形成し、前記第１、
第２トナー像支持体上のトナー像を転写材に転写して、
転写材の両面にトナー像を形成した後、定着を行う画像
形成方法において、前記定着には前記第１トナー像支持
体から転写材表面に転写されたトナー像に接触して加熱
する表面加熱手段、前記第２トナー像支持体から転写材
裏面に転写されたトナー像に接触して加熱する裏面加熱
手段及び前記表面加熱手段の表面に作用するクリーニン
グ手段を用いるとともに、複数枚の転写材を転写材の搬
送方向長さ以上の間隔を置いて定着装置に搬送し、前記
間隔において、前記裏面加熱手段上に付着しているトナ
ーを前記表面加熱手段に転移させ、以て、前記クリーニ
ング手段によって、前記表面加熱手段及び前記裏面加熱
手段をクリーニングすることを特徴とする画像形成方
法。
【請求項３】前記第１トナー像支持体は帯電、露光及
び現像によって表面上にトナー像が形成される像形成体
であり、前記第２トナー像支持体は、前記像形成体から
転写されたトナー像を支持する中間転写体であることを
特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成方
法。
【請求項４】前記表面加熱手段に対して、オフセット
防止剤を供給するのに先立って、前記表面加熱手段をク
リーニングすることを特徴とする請求項１に記載の画像
形成方法。
【請求項５】前記表面加熱手段に前記クリーニング手
段を作用させるとともに、転写材間の前記間隔におい
て、前記裏面加熱手段上に付着しているトナーを前記表
面加熱手段上に転移させ、以て、前記表面加熱手段とと
もに前記裏面加熱手段をクリーニングすることを特徴と
する請求項４に記載の画像形成方法。
【請求項６】転写材間の前記間隔における前記表面加
熱手段へのオフセット防止剤の塗布量を転写材の通過時
よりも大きくしたことを特徴とする請求項１、請求項４
又は請求項５に記載の画像形成方法。
【請求項７】転写材間の前記間隔における前記表面加
熱手段への前記クリーニング手段の接触圧力を転写材の
通過時よりも大きくしたことを特徴とする請求項２又は
請求項６に記載の画像形成方法。