JP2005017368A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の１パス両面方式の画像形成装置における転写性能を向上させ、より安定した画像転写により画像品質を向上させる。
【解決手段】第１中間転写ベルト１０上の顕像を第２中間転写ベルト２０または記録媒体の他方の面に転写させる転写ローラ２４を第２中間転写ベルト２０の内部に配置し、第２中間転写ベルト２０上の顕像を記録媒体の一方の面に転写させる転写ローラ１４を第１中間転写ベルト１０の内部に配置する。また、各転写ローラにベルトを挟んで圧接される対向ローラ１３，２５を設ける。転写ローラ１４，２４の表層に厚さ５ｍｍ以下の弾性層を設け、その硬度をＪＩＳ硬度で５０度以下とし、かつ、転写ローラ１４，２４の硬度が対向ローラ２５，１３の硬度よりも低いものを用いる。これにより、充分な大きさ（長さ）の転写領域（転写時間）を得ることができ、転写効率が大きく向上する。
【選択図】 図１
【解決手段】第１中間転写ベルト１０上の顕像を第２中間転写ベルト２０または記録媒体の他方の面に転写させる転写ローラ２４を第２中間転写ベルト２０の内部に配置し、第２中間転写ベルト２０上の顕像を記録媒体の一方の面に転写させる転写ローラ１４を第１中間転写ベルト１０の内部に配置する。また、各転写ローラにベルトを挟んで圧接される対向ローラ１３，２５を設ける。転写ローラ１４，２４の表層に厚さ５ｍｍ以下の弾性層を設け、その硬度をＪＩＳ硬度で５０度以下とし、かつ、転写ローラ１４，２４の硬度が対向ローラ２５，１３の硬度よりも低いものを用いる。これにより、充分な大きさ（長さ）の転写領域（転写時間）を得ることができ、転写効率が大きく向上する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１回の通紙で記録媒体の両面に画像を形成可能な装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平３−２５３８８１号公報
【特許文献２】特開２０００−１０５５１３号公報
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、記録媒体（以下、用紙という）の両面に画像を形成できるように構成されたものがある。従来の両面記録可能な画像形成装置では、像担持体上に形成した一方の面の画像（顕画像）を用紙に転写して定着し、その用紙を反転路等により反転させ、再度給送して用紙の裏面にもう一方の面の画像（顕画像）を転写して定着させる方式が一般に使用されている。
【０００３】
この方式による両面記録の場合、用紙の搬送方向切り換えや、片面画像の定着による用紙カールなどにより、用紙搬送の信頼性確保に多くの課題を有している。
これに対し、１回の通紙で用紙の両面にトナー像を転写する方式のもの（以下、１パス両面方式と呼ぶ）が提案されている。
【０００４】
また、図５は、２つの中間転写体を備える従来の１パス両面方式の画像形成装置の１例を示すもので、作像部付近の概略構成図である。この図に示す装置において両面記録を行う場合、感光体ドラム１０１上に形成したトナー像（裏面画像）を第１の中間転写ベルト２０１を介して第２の中間転写ベルト３０１に転写し、その裏面画像を中間転写ベルト３０１に担持して１周させる。次に、表面画像となるトナー像を先の裏面画像と同期するように感光体ドラム１０１上に形成し、そのトナー象（表面画像）を第１の中間転写ベルト２０１に転写する。そして、表裏両面のトナー像にタイミングを合わせて、図示しないレジストローラより用紙を送出し、用紙両面に第１と第２の中間転写ベルト２０１と３０１とからそれぞれトナー像を転写する。これにより、用紙を反転させることなく、１回の通紙により用紙両面にプリントすることができる。
【０００５】
ここで、第１の中間転写ベルト２０１から第２の中間転写ベルト３０１へのトナー像（上記両面プリンの場合の裏面画像）の転写、および、第１の中間転写ベルト２０１から用紙上面へのトナー像（上記両面プリンの場合の表面画像）の転写は、第２の中間転写ベルト３０１内に設けた転写手段である転写チャージャ４０１（２次転写手段）の作用による。一方、第２の中間転写ベルト３０１上に担持しているトナー像（上記両面プリンの場合の裏面画像）の用紙下面への転写は、第２の中間転写ベルト３０１のループ外に設けた転写チャージャ４０２（３次転写手段）の作用による。
【０００６】
上記２次転写手段（４０１）は、中間転写ベルト３０１に接触する接触型転写手段、例えば転写ローラとすることも可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の３次転写手段（４０２）は、第２の中間転写ベルト３０１上に担持された未定着トナー像が転写手段４０２位置を通過すること、及び、用紙上面に転写された未定着トナー像が転写手段４０２位置を通過することから、第２の中間転写ベルト３０１に非接触の転写手段（転写チャージャ）とする必要がある。
【０００８】
周知のように、転写チャージャはその作用時にオゾン等の有害な放電生成物を発生させるという問題があった。また、上記両面プリントにおいては、用紙上面にトナーが載っている状態で３次転写（第２の中間転写ベルト３０１から用紙下面へのトナー像の転写）を行うため、用紙上面のトナーが放電の電界に応じて飛散しチャージャを汚す等、多くの問題を生じていた。
【０００９】
この問題は、トナー像の極性を変換させる機構を設け、表面画像と裏面画像の極性を異ならせることにより３次転写手段を省略する（２次転写手段が３次転写手段を兼ねる）ように構成したり（特許文献１）、初めから極性の異なるトナーを用いる（極性の異なるトナー用に別個の現像装置を設ける）（特許文献２）ことにより３次転写手段を省略するなどによって対応が可能ではあるが、これらは装置構成が複雑となり、コストも高くなるという問題があり、根本的な解決策とはならない。また、特許文献１に記載されているように、トナー像の極性変換手段はコロナ帯電器であり、オゾン等の有害な放電生成物を発生させる。
【００１０】
そこで、本願出願人は、２次転写手段及び３次転写手段を接触型の転写ローラとすることで、上述の問題を解決できる画像形成装置を別途提案している。
本発明は、従来の１パス両面方式の画像形成装置における転写性能を向上させ、より安定した画像転写により画像品質を向上させた画像形成装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明により、像担持体と第１及び第２の中間転写体を有し、前記像担持体から前記第１の中間転写体を介して前記第２の中間転写体へ一旦転写した顕像を第２の中間転写体から記録媒体の一方の面に転写するとともに、前記像担持体から前記第１の中間転写体に転写した顕像を第１の中間転写体から記録媒体の他方の面に転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な画像形成装置において、前記第１の中間転写体上の顕像を前記第２の中間転写体または記録媒体の他方の面に転写させる第１の転写ローラを前記第１の中間転写体または第２の中間転写体の内部に配置し、前記第２の中間転写体上の顕像を記録媒体の一方の面に転写させる第２の転写ローラを前記第１の中間転写体または第２の中間転写体の内部に配置し、前記第１及び第２の中間転写体を挟んで前記各転写ローラにそれぞれ対向して圧接配置される第１及び第２の対向ローラを設けるとともに、前記各転写ローラの表層に厚さ５ｍｍ以下の弾性層を設け、該転写ローラの硬度をＪＩＳ硬度で５０度以下とし、かつ、該転写ローラの硬度が対向する前記対向ローラの硬度よりも低いことにより解決される。
【００１２】
また、前記の課題は、本発明により、像担持体から顕像を転写される第１及び第２の中間転写体を有し、前記第１及び第２の中間転写体にそれぞれ担持した顕像を記録媒体の各面に転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な画像形成装置において、前記第１の中間転写体上の顕像を記録媒体の他方の面に転写させる第１の転写ローラを前記第１の中間転写体または第２の中間転写体の内部に配置し、前記第２の中間転写体上の顕像を記録媒体の一方の面に転写させる第２の転写ローラを前記第１の中間転写体または第２の中間転写体の内部に配置し、前記第１及び第２の中間転写体を挟んで前記各転写ローラにそれぞれ対向して圧接配置される第１及び第２の対向ローラを設けるとともに、前記各転写ローラの表層に厚さ５ｍｍ以下の弾性層を設け、該転写ローラの硬度をＪＩＳ硬度で５０度以下とし、かつ、該転写ローラの硬度が対向する前記対向ローラの硬度よりも低いことにより解決される。
【００１３】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記転写ローラ弾性層の材質が、電子導電剤で抵抗制御されたゴム又は樹脂のエラストマーであることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記各転写ローラとその各対向ローラは、転写ローラ側からの加圧により圧接されることを提案する。
【００１４】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記各転写ローラのローラ軸又はその軸受に加圧力が作用されることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記各転写ローラとその各対向ローラは、転写ローラ径＞対向ローラ径であり、そのローラ径の比率が２以下であることを提案する。
【００１５】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記第１の転写ローラに印加される電荷と前記第２の転写ローラに印加される電荷とが同極性であり、かつ、トナーと逆極性であることを提案する。
【００１６】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記第１の転写ローラに印加される電荷と前記第２の転写ローラに印加される電荷とが同極性であり、かつ、トナーと同極性であることを提案する。
【００１７】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記各対向ローラが導電性ローラであり、該導電性ローラが接地されているか対向する転写ローラに印加される電荷と逆極性の電荷が印加されることを提案する。
【００１８】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記転写ローラは、抵抗値が１０９Ωｃｍ以下の低抵抗ローラであることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記対向ローラは、抵抗値が１０９Ωｃｍ以下の低抵抗ローラであることを提案する。
【００１９】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、当該画像形成層で使用するトナーは、平均球形度０．９５以上の球形トナーであることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、当該画像形成層で使用するトナーは、体積平均径が４〜９μｍで、体積平均径／数量平均径の比率が１〜１．５の範囲であることを提案する。
【００２０】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、当該画像形成層で使用するトナーは、凝集度が１０％以下であることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、当該画像形成層で使用するトナーは、そのバインダー樹脂中に２０％以下のワックス成分を含有することを提案する。
【００２１】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、当該画像形成層で使用するトナーは、その粒子表面に２ｗｔ％以下の微細研磨成分を含有することを提案する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明が適用される画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略を示す断面構成図である。
【００２３】
この図に示すプリンタ１００は、装置内のほぼ中央に４つの感光体ドラム１を並設した、いわゆるタンデム型のカラープリンタである。各感光体ドラム１の周囲には、図２に示すように、クリーニング装置２，除電装置３，帯電装置４，現像装置５が配設され、作像ユニットを構成している。各作像ユニットの構成は同じであり、扱うトナーの色が異なるのみである。４つの作像ユニットの下方には、第１中間転写ベルト（第１の転写体）１１が設けられており、上記４つの感光体ドラム１は第１中間転写ベルト１１の上辺に沿って接触並置されている。また、作像ユニットの上方には露光装置８が配設されている。
【００２４】
各作像ユニットにおける現像装置５は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナーをそれぞれ収納しており、感光体ドラム１上に形成された静電潜像に各色トナーを付与する。帯電装置４と現像装置５の間は書き込み位置となっており、露光装置８より発せられるレーザ光Ｌが感光体１に照射される。なお、露光装置８は公知のレーザ方式であり、本例では、色分解され、現像するトナーの色に対応した光情報を、一様に帯電された感光体１表面に潜像として照射する。ＬＥＤアレイと結像手段から成る露光装置も採用できる。また、第１中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム１と対向するように、転写ローラ（１次転写手段）６が配設されている。符号７は裏当てローラである。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、転写ローラ６の作用により第１中間転写ベルト１０に転写（１次転写）される。
【００２５】
フルカラー画像の形成にあたり、４つの作像ユニットにて感光体ドラム１上に形成されたシアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの各色トナー像は順次第１中間転写ベルト１０上に重ね転写され、ベルト１０上にフルカラー画像が形成される。モノクロ画像を形成する場合は、ブラックトナーを扱う作像ユニットのみでトナー像を形成し、第１中間転写ベルト１０上にモノクロ画像を転写する。
【００２６】
第１中間転写ベルト１０は４個の回転ローラ１１，１２，１３，１４に張架・支持され、図示矢印の如く図中反時計回りに回動可能になっている。第１中間転写ベルト１０のベルトループ内において、ローラ１４の左方には裏当てローラ１５が設けられている。その裏当てローラ１５に対向するように、ベルトループの外側にベルトクリーニング装置１６が配置されている。
【００２７】
プリンタ本体の下部位置には、２段の給紙装置（給紙カセット）３０，３０が設けられている。各カセット内に収納された用紙の最上位の用紙が、給紙ローラ３１により１枚ずつ給紙され、レジストローラ対３２に送られる。
【００２８】
第１中間転写ベルト１０の右方には第２中間転写ベルト２０が配置されている。第２中間転写ベルト２０は図示矢印の如く図中時計回りに回動可能に、回転ローラ２１，２２，２３，２４，２５に張架、支持されている。本例では、回転ローラ２４を第２転写手段である転写ローラとして設けている。この転写ローラ２４は、第１中間転写ベルト１０の回転ローラ１３と対向する位置に設けられている。
【００２９】
第１中間転写ベルト１０と第２中間転写ベルト２０とは、回転ローラ１３，１４及び回転ローラ２４，２５部にて接触し、所定の転写ニップを形成する。このニップ部における第１中間転写ベルト１０と第２中間転写ベルト２０の接触が解除できるよう、本例においては、回転ローラ２１の軸心を回動中心として第２中間転写ベルト２０が揺動可能に構成されている。第１中間転写ベルト１０と第２中間転写ベルト２０の接触と離間とは、図示しないスプリングとソレノイド等の機構により行われる。
【００３０】
そして、第２中間転写ベルト２０のループ外側の下方位置に、ベルトクリーニング装置２６が配置されている。クリーニング装置２６は、内部にクリーニングブレードを備え、第２中間転写ベルト２０表面に残留する不要のトナーや紙粉を拭い去る。
【００３１】
第２中間転写ベルト２０の上方には定着装置４０が設けられている。それぞれ発熱体により加熱される定着ローラ及び加圧ローラを備えている。定着後の用紙は、排出ローラ４１により、排紙トレイ５０に排紙されスタックされる。
【００３２】
ところで、本例のプリンタ１００においては、第２中間転写ベルト２０に担持したトナー像を用紙に転写（３次転写）させる転写手段は、第１中間転写ベルト１０内の回転ローラ１４を転写ローラとして設けている。この転写ローラ１４に対向するように、第２中間転写ベルト２０の回転ローラ２５を設けている。
【００３３】
ここで、本例のプリンタ１００に設けられた転写手段を整理すると次のようになる。まず、感光体ドラム１上に形成したトナー像を第１中間転写ベルト１０に転写させる１次転写手段として、転写ローラ６がある。次に、第１中間転写ベルト１０に転写されたトナー像を第２中間転写ベルト２０あるいは用紙の第１面（表面）に転写する２次転写手段として、転写ローラ２４がある。そして、第２中間転写ベルト２０に転写されたトナー像を用紙の第２面（裏面）に転写する３次転写手段として、転写ローラ１４がある。転写バイアスの制御方式としては、本例では定電流方式を採用しているが、差分定電流あるいは定電圧もしくは定電圧＋定電流方式を用いることも可能である。
【００３４】
第１及び第２中間転写ベルト１０，２０のベルトループ内に設けられた各ローラのうち、転写ローラ６，１４，２４以外のローラは接地してある。転写ローラ１４に対向するローラ２５、転写ローラ２４に対向するローラ１３は、それぞれアースローラとして作用する。
【００３５】
なお、第１中間転写ベルト１０内のローラ１３を３次転写ローラとすることもできる。その場合、第２中間転写ベルト２０内のローラ２５を２次転写ローラとする。そして、転写ローラ１３，２５にそれぞれ対向するローラ２４，１４をアースローラとする。
【００３６】
本例においては、像担持体である感光体ドラム１は、直径が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。また、第１中間転写ベルト１０及び第２中間転写ベルト２０は、基体の厚みが５０〜６００μｍの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、トナーを転写可能とする抵抗値を備える。
【００３７】
上記のように構成された本例のプリンタにおける両面プリントについて説明する。
用紙両面に画像を得る場合は、まず作像ユニットで作成した第１面（裏面）画像を感光体ドラム１から第１中間転写ベルト１０を介して第２中間転写ベルト２０に転写し、第２中間転写ベルト２０上に担持して１周させる。このとき、作像ユニットでは第２面（表面）画像が形成され、第１中間転写ベルト１０に転写される。第１面画像と第２面画像の位置が用紙上で正規なものとなるようなタイミングにて画像形成されることは言うまでもない。
【００３８】
レジストローラ対２８より送出した用紙の片面（図１において、下方から上方に搬送される用紙の左側の面）に対して、第１中間転写ベルト１０から第２面画像を転写する。この第２面画像の転写は第２中間転写ベルト２０のベルトループ内に配置した転写ローラ２４の作用による。また、第２中間転写ベルト２０に担持されて１周してきた第１面画像を用紙の別面（図１において、下方から上方に搬送される用紙の右側の面）に転写する。この第１面画像の転写は第１中間転写ベルト１０のベルトループ内に配置した転写ローラ１４の作用による。このようにして用紙両面に画像を転写された用紙は定着装置３０に送られ、定着ローラと加圧ローラとによって、トナー像が用紙上に定着される。
【００３９】
本例のプリンタのように排紙トレイ５０を構成した場合、両面画像のうち後から形成される第２面画像、すなわち、第１中間転写ベルト１０から用紙面に直接転写される画像が下向きになってトレイ上に載置されるから、排紙トレイ５０でページそろえしておくには、裏面画像（第２頁）を先に形成し、表面画像（第１頁）を後から形成すればよい。つまり、先に形成する第１面画像が裏面画像であり、後から形成する第２面画像が表面画像である。
【００４０】
第１中間転写ベルト１０から用紙に直接転写される画像は、感光体ドラム１の表面で正像にし、第２中間転写ベルト２０から用紙に転写される画像は、感光体ドラム１の表面で逆像（鏡像）になるよう露光される。
【００４１】
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、実現できている。
【００４２】
一方、本例において用紙片面に画像を得る場合は、第２中間転写ベルト２０に画像を転写する必要はなく、作像ユニットで形成した画像を第１中間転写ベルト１０から直接用紙上に転写する。この場合の作像順はページ順で良い。
【００４３】
なお、フェイスアップ排紙する場合、片面プリントでも第２中間転写ベルト２０に画像を転写し、第２中間転写ベルト２０から用紙に画像を転写すればよい。このフェイスアップ排紙でページ揃えするには、作像順は逆順（後のページから形成する）となる。
【００４４】
本例では、感光体ドラム１に作像されるトナーの極性はマイナスである。転写ローラ６にプラスの電荷を与えることで、感光体ドラム１上のトナー像は第１中間転写ベルト１０に転写される。また、２次転写ローラ２４にプラスの電荷を与えることで、第１中間転写ベルト１０に担持されたトナー像が第２中間転写ベルト２０あるいは用紙の片側の面に転写される。そして、３次転写ローラ１４にプラス極性の電荷与えることで、第２中間転写ベルト２０表面に担持されたマイナス極性のトナーは吸引されて、用紙の他の面に転写される。
【００４５】
本例のプリンタにおいては、従来第２中間転写体（第２中間転写ベルト２０）の外部に設けられたいた３次転写手段を第１中間転写体（第１中間転写ベルト１０）の内部に設置することで接触型の転写ローラ１４（１３）とすることが可能となった。このため、１次転写〜３次転写までの転写手段を全て接触型転写手段とすることができ、非接触型の転写手段である転写チャージャのように放電生成物を発生させることがない。また、第２中間転写ベルト２０上に担持したトナー及び用紙に転写したトナーを飛散させることもなく、部材の汚れ等を防止することができる。さらに、トナー像の極性を変換させる機構等も必要でないため、装置構成を複雑にすることがなく、簡単な構成で低コストである。
【００４６】
上記例では、第１及び第２中間転写ベルトにおける転写手段（転写ローラ１４，２４）へ印加する電荷をトナーと逆極性として、吸引力により画像を転写させるものとしたが、上記転写手段にトナーと同極性の電荷を印加する構成とすることもできる。その構成による第２の実施形態について説明する。
【００４７】
この第２実施形態は、装置構成は図１のものと同様であるため、同図を用いて、先の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本第２実施形態では、第１中間転写ベルト１０上に担持したトナー像を第２中間転写ベルト２０あるいは用紙表面に転写させる２次転写手段として、第１中間転写ベルト１０内に設けた転写ローラ１４を用いる。転写ローラ１４にトナーと同極性の電荷を印加することで、反発力によりトナーを第２中間転写ベルト２０に転写させる。転写ローラ１４に対向するローラ２５はアースローラとなる。
【００４８】
また、第２中間転写ベルト２０上に担持したトナー像を用紙（裏面）に転写させる３次転写手段として、第２中間転写ベルト２０内に設けた転写ローラ２４を用いる。転写ローラ２４にトナーと同極性の電荷を印加することで、反発力によりトナーを用紙裏面に転写させる。転写ローラ２４に対向するローラ１３はアースローラとなる。
【００４９】
なお、本実施形態においても、ローラ１３を２次転写手段とし対向するローラ２４をアースローラとし、また、ローラ２５を３次転写手段とし対向するローラ１４をアースローラとすることも可能である。
【００５０】
本第２実施形態のように、２次及び３次転写手段にトナーと同極性の電荷を印加して反発力により転写する場合、トナーと逆極性の電荷による吸引転写よりも効率的な転写を行うことができる。
【００５１】
本第２実施形態においても、３次転写手段を第２中間転写体（第２中間転写ベルト２０）の内部に設置することで接触型の転写ローラ２４（２５）とすることが可能となった。このため、１次転写〜３次転写までの転写手段を全て接触型転写手段とすることができ、非接触型の転写手段である転写チャージャのように放電生成物を発生させることがない。また、第２中間転写ベルト２０上に担持したトナー及び用紙に転写したトナーを飛散させることもなく、部材の汚れ等を防止することができる。さらに、トナー像の極性を変換させる機構等も必要でないため、装置構成を複雑にすることがなく、簡単な構成で低コストである。
【００５２】
次に、２組の作像部を有する第３の実施形態について説明する。
図３に示すように、本実施形態のプリンタ２００では、第２中間転写ベルト２０の一辺に沿って、感光体ドラム１を中心とする作像ユニットを４つ並べ、さらにその４つの作像ユニットに隣接して第２の露光装置８０を設けている。これらが第二の作像部を構成しており、すなわち、第１中間転写ベルト１０を中心とする第一の作像部と、第２中間転写ベルト２０を中心とする第二の作像部を有する構成である。給紙部及び定着部は各作像部で共有する。
【００５３】
感光体ドラム１を中心とする各作像ユニットの構成は第一作像部も第二作像部も同じであり、図２に示す作像ユニットと同様である。また、露光装置８，８０の構成も同じである。第１・第２中間転写ベルト１０，２０も、図１のプリンタ１００におけるものと同じである。第２中間転写ベルト２０に付設されたクリーニング装置３６も、第１中間転写ベルト１０に付設されたクリーニング装置１６と同じ構成である。本例の場合は第２中間転写ベルト２０にクリーニング装置３６を常時当接させたままとしておくことができ、クリーニング装置３６のベルトに対する接離機構は不要である。
【００５４】
本実施形態のプリンタ２００において両面プリントを行う場合、第一作像部で形成した画像を第１中間転写ベルト１０から用紙の一方側の面に転写し、第二作像部で形成した画像を第２中間転写ベルト２０から用紙の他方側の面に転写し、定着装置４０にて用紙上に画像を定着して排紙トレイ５０に排出する。各作像部で感光体ドラム１上に形成する画像は共に正象であり、各中間転写ベルト上では鏡像（逆像）に、用紙に転写すると正象となる。排紙トレイ５０にフェイスダウン排紙でページ順にスタックする場合、第一作像部で形成した画像が表面画像であり、第二作像部で形成した画像が裏面画像である。
【００５５】
本例のプリンタで両面プリントを行う場合、第一及び第二作像部でそれぞれ表面及び裏面の画像を形成し、その両面画像を共に直接用紙に転写すればよいので、第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０へ画像を転写する工程を省略でき、両面プリントの生産性を高くすることができる。また、両面プリントにおけるカラー画像形成に際し、カラートナーの重ねる順番を用紙裏表で同じにすることが可能となり、表裏画像の色合いを同じにすることで画像品質を向上させることができる。
【００５６】
片面プリントの場合、排紙トレイ５０にフェイスダウン排紙でページ順にスタックするときは、第一作像部のみで画像を形成し、これを用紙の片面に転写して排紙する。この場合、第一作像部で感光体ドラム１上に形成する画像は正象であり、第１中間転写ベルト１０上では鏡像（逆像）に、用紙に転写すると正象となる。
【００５７】
一方、片面プリント時に排紙トレイ５０にフェイスアップ排紙でページ順にスタックする場合は、第二作像部のみで画像を形成し、これを用紙の片面に転写して排紙する。この場合、画像形成順は逆順となる（後のページから作成する）。また、このとき第二作像部で感光体ドラム１上に形成する画像は正象であり、第２中間転写ベルト２０上では鏡像（逆像）に、用紙に転写すると正象となる。
【００５８】
ところで、本実施形態のプリンタ２００において、各作像ユニットの感光体ドラム１から第１中間転写ベルト１０あるいは第２中間転写ベルト２０への画像転写を１次転写、第１中間転写ベルト１０から用紙への画像転写を２次転写、第２中間転写ベルト２０から用紙への画像転写を３次転写とすると、１次転写〜３次転写の転写手段が全て転写ローラ（接触型転写手段）であり、非接触型の転写手段である転写チャージャのように放電生成物を発生させることがない。また、各中間転写ベルト上に担持したトナー及び用紙に転写したトナーを飛散させることもなく、部材の汚れ等を防止することができる。さらに、トナー像の極性を変換させる機構等も必要でないため、装置構成を複雑にすることがなく、簡単な構成で低コストである。また、転写手段を全て中間転写体の内部（転写ベルトのループ内）に配置したため、ジャム処理時に転写手段を破損させる恐れも無い。
【００５９】
なお、本実施形態においても、２次転写及び３次転写としては吸引転写に限らず、反発転写（斥力転写）を用いることが可能である。本実施形態のプリンタ２００における第１・第２中間転写ベルト１０，２０から用紙各面への画像転写の４つの態様を図４を参照して説明する。なお、図４において、図中の矢印ａは２次転写を示し、矢印ｂは３次転写を示している。
【００６０】
先ず、図４（ａ）は、第１中間転写ベルト１０内に２次転写手段（転写ローラ１４）及び３次転写手段（転写ローラ１３）を配置した構成例である。この例では、第１中間転写ベルト１０から用紙への転写（矢印ａ）に反発転写を用い、第２中間転写ベルト２０から用紙への転写（矢印ｂ）に吸引転写を用いている。
【００６１】
図４（ｂ）は、第２中間転写ベルト２０内に２次転写手段（転写ローラ２４）及び３次転写手段（転写ローラ２５）を配置した構成例である。この例では、第１中間転写ベルト１０から用紙への転写（矢印ａ）に吸引転写を用い、第２中間転写ベルト２０から用紙への転写（矢印ｂ）に反発転写を用いている。なお、図１の構成においても、図４（ａ），（ｂ）のように吸引転写と反発転写の組み合わせとすることも可能である。
【００６２】
図４（ｃ）は、第１中間転写ベルト１０内に２次転写手段（転写ローラ１４）を、第２中間転写ベルト２０内に３次転写手段（転写ローラ２４）をそれぞれ配置した構成例である。この例では、第１中間転写ベルト１０から用紙への転写（矢印ａ）及び第２中間転写ベルト２０から用紙への転写（矢印ｂ）の双方に反発転写を用いている。
【００６３】
図４（ｄ）は、第１中間転写ベルト１０内に２次転写手段（転写ローラ１３）を、第２中間転写ベルト２０内に３次転写手段（転写ローラ２５）をそれぞれ配置した構成例である。この図１４の例でも、第１中間転写ベルト１０から用紙への転写（矢印ａ）及び第２中間転写ベルト２０から用紙への転写（矢印ｂ）の双方に反発転写を用いている。
【００６４】
なお、図には示さなかったが、本実施形態においても、２次転写および３次転写の双方を共に吸引転写とすることも可能である。
【００６５】
図３の装置構成において、各転写ローラに対向するローラを導電性ローラ（電極ローラ）とし、接地してアースローラとすることは前記各実施形態と同様である。また、各転写ローラ及び各対向ローラの材質等は前記各実施形態と同様である。また、各対向ローラには、その対向ローラが対向する転写ローラの転写バイアスと逆極性の電荷を印加してもよいことは、前記各実施形態と同様である。さらに、各転写ローラ及び各対向ローラに電荷を印加する電源としては、前記各実施形態と同様の電源を用いることができる。
【００６６】
上記各実施形態において、２次及び３次転写ローラは１０９Ωｃｍ以下、好ましくは１０７Ωｃｍ以下の低抵抗ローラとする。これにより、転写電流が効率的に流れる。
【００６７】
そして、各転写ローラに対向して配置された対向ローラを導電性ローラ（電極ローラ）としアースすることで、転写ローラにおける転写電界が大きくなり、転写効率を良くすることができる。各対向ローラは１０９Ωｃｍ以下、好ましくは１０７Ωｃｍ以下の低抵抗ローラとする。これにより、有効なアースを取ることができる。また、各対向ローラには転写バイアスと逆極性の電荷を印加するように構成しても良い。これにより転写電界を大きくし、転写効率を良くすることができる。
【００６８】
なお、転写ローラ及び対向ローラに電荷を印加する電源としては、１つの電源で異なる極性の電荷を印加可能な構成のものがあり、そのような電源を用いることにより、各対向ローラに転写バイアスと逆極性の電荷を印加する場合でも、複数の電源を備えることによるスペース及びコストの増大を押えることができる。
【００６９】
さて、上記の各実施形態において、ローラ１３，１４，２４，２５をそれぞれ転写ローラとして用いる場合は、金属等の適宜な材料による芯材（心金）上に弾性層を表層として有する構造とし、その表層部は、厚みが５ｍｍ以下で硬度をＪＩＳ硬度で５０度以下とする。転写ローラ表層の材質は、カーボン・金属酸化物等で抵抗制御されたゴム又は樹脂のエラストマーが好適であり、具体的にはＥＰＤＭゴムの発泡タイプ（スポンジタイプ）、アクリル系樹脂エラストマー、ＥＰＤＭゴム、ウレタンゴム等を用いることができる。転写ローラの硬度は対向ローラの硬度よりも低いものとし、対向ローラとしては（ローラ１３，１４，２４，２５をそれぞれ対向ローラとして用いる場合は）例えば金属ローラを用いる。
【００７０】
このように、転写ローラの硬度をＪＩＳ硬度で５０度以下で弾性層の厚みを５ｍｍ以下とし、かつ対向ローラの硬度よりも低い（対向ローラより柔らかい）ものとすることにより、第１中間転写ベルト１０及び第２中間転写ベルト２０を挟んで転写ローラと対向ローラを圧接させたときに、各中間転写ベルトが張架された状態でも充分な大きさ（長さ）の転写領域（転写時間）を得ることができ、転写効率が大きく向上する。しかも転写領域（転写ニップ部）での中間転写ベルトを含むローラ形状が、転写ローラの凹形状（転写ローラ側がへこんだ形状）となり、トナーを担持する中間転写ベルトと転写ローラ間で相対速度差が発生し（形状から転写ローラ側の速度の方が大きくなる）、これによっても転写効率が向上する。
【００７１】
なお、上記の各実施形態において、転写ローラはローラ１３，１４，２４，２５のうちのいずれか２つを転写ローラとして用いるもので、その転写ローラに対向するローラが対向ローラとなるものである。例えば、図４（ａ）のように、ローラ１３，１４を転写ローラとする場合は、ローラ２４，２５が対向ローラとなる。また、図４（ｃ）のように、ローラ１４，２４を転写ローラとする場合は、ローラ２５，１３が対向ローラとなる。
【００７２】
また、上記のように、転写ローラ表層の材質をゴム又は樹脂のエラストマーとすることで、転写ローラ硬度の設定やローラの製造が非常に容易にできる。さらに、それらの材質中にカーボン・金属酸化物等の電子導電剤を配合して抵抗制御を行うことで、転写ローラとしての適正な抵抗値に設定することが容易になると共に、温度・湿度などの環境変動の影響を受けにくくなり、安定した転写性能を得ることが可能となる。
【００７３】
ところで、上記各実施形態において、２次及び３次転写手段としての転写ローラ（１３，１４，２４，２５）は、図示しない加圧手段（例えばバネ等）によって転写ローラ側から対向ローラ側へ加圧されて圧接されている。具体的には、転写ローラの軸あるいは軸受をスプリング等により押圧する構成とすることができる。もちろん、何らかの加圧部材を介して転写ローラの軸あるいは軸受を押圧する構成でも良い。
【００７４】
このように、転写ローラ側から転写圧を加えることで、記録紙が転写ニップを通過する位置（領域）を対向ローラの位置を決めることで精度良く設定することができる。そのため、転写位置のバラツキを抑えて転写時のチリ等の異常画像を防止することができる。さらに、転写ローラの軸あるいは軸受を押圧することで、硬度が低い（柔らかい）転写ローラにおけるローラ形状（対向ローラとの圧接時のへこみ具合）の設定も容易にできる。
【００７５】
また、２次及び３次転写手段としての転写ローラ（１３，１４，２４，２５）は、その直径を対向ローラよりも大きいものとすると好適である。例えば、図４（ａ）のように、ローラ１３，１４を転写ローラとする場合は、転写ローラ１３，１４を対向ローラ２４，２５より大径なものを使用する。このように、転写ローラを対向ローラより大径とすることで、ローラの変形（結果的に中間転写ベルトの変形）が転写ローラ側に大きくなり、形状から生じる転写ローラと中間転写ベルト間の相対速度差により転写効率が向上する。ただし、ローラ径の差が大きくなりすぎると上記相対速度差が大きくなりすぎて画像ズレを発生させる恐れがあり、また、ローラの変形の仕方が異常となったり変形量も大きくなりすぎるので、転写ローラと対向ローラの直径の比率は２以下とする。
【００７６】
ところで、図１のような構成においては、両面プリントにおける裏面画像は表面画像に比べて転写回数が１回多く、また、ベルトを介してローラ間で加圧されるために、トナーに掛かる転写時の物理的な負荷も大きくなる。したがって、用いるトナーとしてはこれらの負荷の影響を受けにくい球形トナーが望ましく、平均球形度が０．９５以上のトナーが好適である。また、球形トナーは中間転写ベルトに対しては点接触し（ベルト表面の平滑度は高い）、記録紙に対しては接触点が多くなる（記録紙表面は凹凸がある）ため、転写効率も向上する。
【００７７】
また、特に図１のような構成においては、第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０へのトナー像転写は、平滑な表面を持つベルト間での転写となるため、トナーの粒径分布が広いとベルト間の転写時にトナーに掛かる転写圧にムラが生じ、転写ムラを発生させる場合がある。これは、トナー粒径が大きいほど粒径分布の影響も出てくるが、画像品質との関係から、通常のトナーに使用されている粒径４〜９μｍのものにおいては、体積平均径／数量平均径の比率を１〜１．５の範囲とすることで、転写ムラをほとんど無くすことができる。これにより、記録紙への画像転写時における転写ムラ対策として大きな効果を発揮することができる。
【００７８】
また、トナーとしては、凝集性が低く中間転写ベルトとの付着性が小さいものが望ましく、凝集度として１０％以下のトナーが好適である。これにより、転写時における物理的な負荷の影響をトナーが受けにくくなり、また、ベルトへの付着性が非常に小さいため転写効率も向上する。
【００７９】
さらに、トナー中にワックスを含有させると好適である。ワックスを含有したトナーは、トナー中のワックスが中間転写ベルト１０，２０に移行することでベルト表面の摩擦係数を低減させ、トナーとベルトとの付着力を小さくして転写効率が向上する。また、トナーとベルトの付着力が小さくなることから、転写時の物理的な負荷の影響も受けにくくなる。特に、転写ローラとして比較的柔らかいＪＩＳ硬度５０度以下のローラを用いて対向ローラと圧接させる場合、転写圧によってトナー中のワックス成分がベルトに移行するのでより好適である。なお、ワックス含有率があまり高くなりすぎると記録紙への付着等の問題があるので、トナーのバインダー樹脂中のワックス含有率を２０％以下とする。
【００８０】
また、さらに、トナー表面を微細な研磨性の粒子でカバーすることでトナーのベルトへの付着性が小さくなり、転写効率を向上させることができる。研磨性粒子としては、例えばシリカ、アルミナ、チタン等を用いることができる。ただし、研磨性粒子の添加量が２ｗｔ％より多くなると、感光体へのフィルミングやクリーニングブレードの磨耗等の副作用が生じるため、研磨性粒子の添加量は２ｗｔ％以下とする。
【００８１】
以下に、上記各実施形態における、転写ローラの材質やトナー種類等による実施例と比較例について説明する。なお、実施例及び比較例の説明において、転写ローラはローラ１３，１４，２４，２５のうちのいずれか２つを転写ローラとして用いるもので、その転写ローラに対向するローラ（１３，１４，２４，２５）が対向ローラとなるものである。
【００８２】
実施例１
転写ローラ２４をＥＰＤＭゴムの発泡タイプでＪＩＳ硬度４０度とし、それにトナーと逆極性の転写電流を印加して第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０にカラー像を転写する。さらに、その後に第１中間転写ベルト１０上に担持されたカラー像を、転写ローラ２４にトナーと逆極性の転写電流を印加して搬送されてきた記録媒体（転写紙）の表面に転写する。続いて転写ローラ２４と同一仕様の転写ローラ１４にトナーと逆極性の転写電流を印加して第２中間転写ベルト２０に転写されていたカラー像を記録媒体の裏面に転写する。このとき各転写ローラ１４，２４の対向ローラ１３，２５はアースローラとする。対向ローラ１３，２５のローラ径はφ１２ｍｍで転写ローラ１４，２４はφ１８ｍｍとした（対向ローラ径＜転写ローラ径）。トナーは通常の粉砕・分級タイプで平均粒径１０μｍのトナーを用いた。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところ、粉砕・分級タイプのトナーであったが良好な両面転写像が得られた（勿論片面プリントでも同様の結果を得ている）。
【００８３】
実施例２
転写ローラ２４をアクリル系樹脂エラストマーをＪＩＳ硬度４５度に調整し、それにトナーと逆極性の転写電流を印加して第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０にカラー像を転写、さらに、その後に第１中間転写ベルト１０上に担持したカラー像を、転写ローラ２４にトナーと逆極性の転写電流を印加して搬送されてきた記録媒体の表面に転写する。続いて転写ローラ２４と同一仕様の転写ローラ２５にトナーと同極性の転写電流を印加して第２中間転写ベルト２０に転写されていたカラー像を記録媒体の裏面に転写する。このとき各転写ローラ２４，２５の対向ローラ１３，１４はアースローラとする。対向ローラ１３，１４のローラ径はφ１５ｍｍで転写ローラ２４，２５はφ２０ｍｍとした（対向ローラ径＜転写ローラ径）。トナーは通常の粉砕・分級タイプで平均径８μｍのトナーを用いた。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところ、粉砕・分級タイプのトナーであったが良好な両面転写像が得られた（勿論片面プリントでも同様の結果を得ている）。
【００８４】
比較例１
転写ローラ１３をＥＰＤＭゴムでＪＩＳ硬度６０度とし、それにトナーと同極性の転写電流を印加して第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０にカラー像を転写、さらに、その後に第１中間転写ベルト１０上に担持したカラー像を、転写ローラ１３にトナーと同極性の転写電流を印加して搬送されてきた記録媒体の表面に転写する。続いて転写ローラ１３と同一仕様の転写ローラ２５にトナーと同極性の転写電流を印加して、第２中間転写ベルト２０に転写されていたカラー像を記録媒体の裏面に転写する。このとき各転写ローラ１３，２５の対向ローラ１４，２４はアースローラとする。対向ローラ１４，２４のローラ径は転写ローラ１３，２５と同一でφ１８ｍｍとした（対向ローラ径＝転写ローラ径）。トナーは通常の粉砕・分級タイプで平均径１０μｍのトナーを用いた。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところ、上記トナーでは不均一な両面転写像しか得られなかった（片面プリントでは多少良好であった）。
【００８５】
比較例２
転写ローラ２４をウレタンゴムでＪＩＳ硬度５５度とし、それにトナーと逆極性の転写電流を印加して第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０にカラー像を転写、さらに、その後に第１中間転写ベルト１０上に担持したカラー像を、転写ローラ２４にトナーと逆極性の転写電流を印加して搬送されてきた記録媒体の表面に転写する。続いて転写ローラ２４と同一仕様の転写ローラ１４にトナーと逆極性の転写電流を印加して、第２中間転写ベルト２０に転写されていたカラー像を記録媒体の裏面に転写する。このとき各転写ローラ２４，１４の対向ローラ１３，２５はアースローラとする。対向ローラ１３，２５のローラ径はφ２５ｍｍで転写ローラ２４，１４はφ２０ｍｍとした（対向ローラ径＞転写ローラ径）。トナーは通常の粉砕・分級タイプで平均径１０μｍのトナーを用いた。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところ、上記トナーでは不均一な両面転写像しか得られなかった（片面プリントも転写不良）。
【００８６】
実施例３
転写ローラ１３をＥＰＤＭゴムでＪＩＳ硬度６０度とし、それにトナーと同極性の転写電流を印加して第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０にカラー像を転写、さらに、その後に第１中間転写ベルト１０上に担持したカラー像を、転写ローラ１３にトナーと同極性の転写電流を印加して搬送されてきた記録媒体の表面に転写する。続いて転写ローラ１３と同一仕様の転写ローラ２５にトナーと同極性の転写電流を印加して、第２中間転写ベルト２０に転写されていたカラー像を記録媒体の裏面に転写する。このとき各転写ローラ２５，１３の対向ローラ１４，２４はアースローラとする。対向ローラ１４，２４のローラ径は転写ローラ２５，１３と同一でφ１８ｍｍとした。トナーは重合タイプで平均球形度０．９７、体積平均径６μｍで体積平均径／数量平均径の比が１．４、凝集度９％のものを用いた。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところ良好な両面転写像を得る事が出来た（勿論片面プリントでも同様の結果を得ている）。本実施例では、対向ローラ径＝転写ローラ径であるが、重合タイプのトナーを用いることでトナー特性が改良され、良好な両面転写像が得られた。もちろん、対向ローラ径＜転写ローラ径とした場合に良好な両面転写像が得られることは言うまでもない。
【００８７】
実施例４
転写ローラ２４をウレタンゴムでＪＩＳ硬度５５度とし、それにトナーと逆極性の転写電流を印加して第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０にカラー像を転写、さらに、その後に第１中間転写ベルト１０上に担持したカラー像を、転写ローラ２４にトナーと逆極性の転写電流を印加して搬送されてきた記録媒体の表面に転写する。続いて転写ローラ２４と同一仕様の転写ローラ１４にトナーと逆極性の転写電流を印加して、第２中間転写ベルト２０に転写されていたカラー像を記録媒体の裏面に転写する。このとき各転写ローラ２４，１４の対向ローラ１３，２５はアースローラとする。対向ローラ１３，２５の径はφ２５ｍｍで転写ローラ２４，１４はφ２０ｍｍとした。トナーは重合タイプで平均球形度０．９７、体積平均径６μｍで体積平均径／数量平均径の比が１．４、凝集度９％で、バインダー中にワックスを１８ｗｔ％含有し、更に表層に微粉末のシリカを添加したものを用いた。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところ良好な両面転写像を得る事が出来た（勿論片面プリントでも同様の結果を得ている）。本実施例では、対向ローラ径＞転写ローラ径であるが、重合タイプのトナーを用いることでトナー特性が改良され、良好な両面転写像が得られた。もちろん、対向ローラ径＜転写ローラ径とした場合に良好な両面転写像が得られることは言うまでもない。
【００８８】
実施例５
トナーとして樹脂組成中のワックスを１５％とし、トナー粒子の表面に重量比で１．５ｗｔ％の微細シリカ粒子を混合添加したトナーを用いた。トナーの他の条件及び装置条件は実施例４と同様とした。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところ、より一層鮮明な両面画像が得られた（勿論片面プリントでも同様の結果を得ている）。本実施例においても、対向ローラ径＜転写ローラ径とした場合に良好な両面転写像が得られることは言うまでもない。
【００８９】
実施例６
転写ローラ２４をアクリル系樹脂エラストマーをＪＩＳ硬度４５度に調整し、それにトナーと逆極性の転写電流を印加して第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０にカラー像を転写、さらに、その後に第１中間転写ベルト１０上に担持したカラー像を、転写ローラ２４にトナーと逆極性の転写電流を印加して搬送されてきた記録媒体の表面に転写する。続いて転写ローラ２４と同一仕様の転写ローラ２５にトナーと同極性の転写電流を印加して、第２中間転写ベルト２０に転写されていたカラー像を記録媒体の裏面に転写する。このとき各転写ローラ２４，２５の対向ローラ１３，１４はアースローラとする。対向ローラ１３，１４のローラ径はφ１５ｍｍで転写ローラ２４，２５はφ２０ｍｍとした（対向ローラ径＜転写ローラ径）。トナーは実施例５と同じものを用いた。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところより上記実施例中最も鮮明な両面画像が得られた（勿論片面プリントでも同様の結果を得ている）。
【００９０】
上記各実施形態のような、対向して圧接配置されたローラ間（転写ローラと対向ローラ間）に２つの中間転写ベルトが挟持されている構成においては、通常の中間転写ベルトにおける画像転写と比べて転写圧の影響が大きい。しかし、上記説明したように、転写ローラと対向ローラの構成を本発明にしたがって規定することにより、従来の粉砕・分級タイプのトナーを使用した場合でも、ベルト間における接触転写（ベルト同士での転写、ベルトと用紙間での片面・両面転写）の転写性能が大きく改善される。
【００９１】
さらに、トナーを重合タイプの球形トナーとすることによっても、トナーの付着力が低減しトナーの移動性が改善されるため、上記各実施形態のような構成における転写性能が改善される。また、トナーの粒径比（体積平均径／数量平均径）および凝集度（トナー同士の付着性）を低減させ、ワックスを混合してベルトとの摩擦係数を下げ、微粒子（研磨成分）を添加して付着性・移動性を改良することで、転写性能をより改善することができる。
【００９２】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれ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、転写ローラと対向ローラの径は一例であり、本発明の関係を満たす範囲で設定できるものである。また、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。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１及び請求項２の画像形成装置によれば、第１及び第２の中間転写体の内部にそれぞれ第１の転写ローラと第２の転写ローラを配置し、それらに圧接配置される第１及び第２の対向ローラを設け、各転写ローラの表層に厚さ５ｍｍ以下の弾性層を設け、該転写ローラの硬度をＪＩＳ硬度で５０度以下とし、かつ、該転写ローラの硬度が対向する前記対向ローラの硬度よりも低いことにより、第１及び第２中間転写ベルトを挟んで転写ローラと対向ローラを圧接させたときに、各中間転写ベルトが張架された状態でも充分な大きさ（長さ）の転写領域（転写時間）を得ることができ、転写効率が大きく向上する。しかも転写領域（転写ニップ部）での中間転写ベルトを含むローラ形状が、転写ローラの凹形状（転写ローラ側がへこんだ形状）となり、トナーを担持する中間転写ベルトと転写ローラ間で相対速度差が発生し（形状から転写ローラ側の速度の方が大きくなる）、これによっても転写効率が向上する。
【００９４】
請求項３の構成により、転写ローラ弾性層の材質が、電子導電剤で抵抗制御されたゴム又は樹脂のエラストマーであるので、転写ローラ硬度の設定やローラの製造が非常に容易にできる。
【００９５】
請求項４の構成により、各転写ローラとその各対向ローラは、転写ローラ側からの加圧により圧接されるので、記録紙が転写ニップを通過する位置（領域）を対向ローラの位置を決めることで精度良く設定することができる。そのため、転写位置のバラツキを抑えて転写時のチリ等の異常画像を防止することができる。
【００９６】
請求項５の構成により、各転写ローラのローラ軸又はその軸受に加圧力が作用されるので、硬度が低い（柔らかい）転写ローラにおけるローラ形状（対向ローラとの圧接時のへこみ具合）の設定が容易にできる。
【００９７】
請求項６の構成により、各転写ローラとその各対向ローラは、転写ローラ径＞対向ローラ径であり、そのローラ径の比率が２以下であるので、ローラの変形が転写ローラ側に大きくなり、形状から生じる転写ローラと中間転写ベルト間の相対速度差により転写効率が向上する。また、径の比率を２以下とすることで、ローラの変形の仕方が異常となったり変形量も大きくなりすぎることがない。
【００９８】
請求項７の構成により、第１の転写ローラに印加される電荷と第２の転写ローラに印加される電荷とが同極性であり、かつ、トナーと逆極性であるので、装置構成を簡単なものとすることができる。
【００９９】
請求項８の構成により、第１の転写ローラに印加される電荷と第２の転写ローラに印加される電荷とが同極性であり、かつ、トナーと同極性であるので、装置構成を簡単なものとすることができる。また、反発力を利用した転写により効率的な転写を行うことができる。さらに、転写されるトナーの載っているベルトの側から静電斥力が作用するので、反対側ベルト又は用紙の反対側にあるトナーの乱れを低減させることができる。
【０１００】
請求項９の構成により、各対向ローラが導電性ローラであり、該導電性ローラが接地されているか対向する転写ローラに印加される電荷と逆極性の電荷が印加されるので、転写電界が大きくなり、転写効率を高めることができる。
【０１０１】
請求項１０の構成により、転写ローラは、抵抗値が１０９Ωｃｍ以下の低抵抗ローラであるので、転写電流を確実に印加することができる。
請求項１１の構成により、対向ローラは、抵抗値が１０９Ωｃｍ以下の低抵抗ローラであるので、確実なアースを取ることができる。
【０１０２】
請求項１２の構成により、平均球形度０．９５以上の球形トナーを使用するので、トナーに掛かる転写時の物理的な負荷の影響を受けにくくなる。また、記録紙に対しては接触点が多くなるため、転写効率も向上する。
【０１０３】
請求項１３の構成により、体積平均径が４〜９μｍで、体積平均径／数量平均径の比率が１〜１．５の範囲であるトナーを使用するので、転写圧にムラが生じることがなく、転写ムラをほとんど無くすことができる。これにより、記録紙への画像転写時における転写ムラ対策として大きな効果を発揮することができる。
【０１０４】
請求項１４の構成により、凝集度が１０％以下であるトナーを使用するので、転写時における物理的な負荷の影響をトナーが受けにくくなり、また、ベルトへの付着性が非常に小さいため転写効率も向上する。
【０１０５】
請求項１５の構成により、バインダー樹脂中に２０％以下のワックス成分を含有するトナーを使用するので、ベルト表面の摩擦係数を低減させ、トナーとベルトとの付着力を小さくして転写効率が向上する。また、トナーとベルトの付着力が小さくなることから、転写時の物理的な負荷の影響も受けにくくなる。特に、転写ローラとして比較的柔らかいＪＩＳ硬度５０度以下のローラを用いて対向ローラと圧接させる場合、転写圧によってトナー中のワックス成分がベルトに移行するのでより好適である。なお、ワックス含有率があまり高くなりすぎると記録紙への付着等の問題があるので、トナーのバインダー樹脂中のワックス含有率を２０％以下とする。
【０１０６】
請求項１６の構成により、粒子表面に２ｗｔ％以下の微細研磨成分を含有するトナーを使用するので、トナー表面を微細な研磨性粒子でカバーしてトナーのベルトへの付着性が小さくなり、転写効率を向上させることができる。ただし、研磨性粒子の添加量が２ｗｔ％より多くなると、感光体へのフィルミングやクリーニングブレードの磨耗等の副作用が生じるため、研磨性粒子の添加量は２ｗｔ％以下とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略を示す断面構成図である。
【図２】そのプリンタにおける作像ユニットの構成を示す拡大図である。
【図３】２組の作像部を有する実施形態としてのフルカラープリンタの概略を示す断面構成図である。
【図４】その実施形態における、第１及び第２中間転写ベルトから用紙各面への画像転写の４つの態様を説明する模式図である。
【図５】従来の１パス両面方式の画像形成装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム（像担持体）
８，８０ 露光装置
１０ 第１中間転写ベルト（第１の中間転写体）
１３，１４ 転写ローラ又は対向ローラ
２０ 第２中間転写ベルト（第２の中間転写体）
２４，２５ 転写ローラ又はアースローラ
３０ 給紙カセット
４０ 定着装置
５０ 排紙トレイ
１００，２００ プリンタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、１回の通紙で記録媒体の両面に画像を形成可能な装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平３−２５３８８１号公報
【特許文献２】特開２０００−１０５５１３号公報
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、記録媒体（以下、用紙という）の両面に画像を形成できるように構成されたものがある。従来の両面記録可能な画像形成装置では、像担持体上に形成した一方の面の画像（顕画像）を用紙に転写して定着し、その用紙を反転路等により反転させ、再度給送して用紙の裏面にもう一方の面の画像（顕画像）を転写して定着させる方式が一般に使用されている。
【０００３】
この方式による両面記録の場合、用紙の搬送方向切り換えや、片面画像の定着による用紙カールなどにより、用紙搬送の信頼性確保に多くの課題を有している。
これに対し、１回の通紙で用紙の両面にトナー像を転写する方式のもの（以下、１パス両面方式と呼ぶ）が提案されている。
【０００４】
また、図５は、２つの中間転写体を備える従来の１パス両面方式の画像形成装置の１例を示すもので、作像部付近の概略構成図である。この図に示す装置において両面記録を行う場合、感光体ドラム１０１上に形成したトナー像（裏面画像）を第１の中間転写ベルト２０１を介して第２の中間転写ベルト３０１に転写し、その裏面画像を中間転写ベルト３０１に担持して１周させる。次に、表面画像となるトナー像を先の裏面画像と同期するように感光体ドラム１０１上に形成し、そのトナー象（表面画像）を第１の中間転写ベルト２０１に転写する。そして、表裏両面のトナー像にタイミングを合わせて、図示しないレジストローラより用紙を送出し、用紙両面に第１と第２の中間転写ベルト２０１と３０１とからそれぞれトナー像を転写する。これにより、用紙を反転させることなく、１回の通紙により用紙両面にプリントすることができる。
【０００５】
ここで、第１の中間転写ベルト２０１から第２の中間転写ベルト３０１へのトナー像（上記両面プリンの場合の裏面画像）の転写、および、第１の中間転写ベルト２０１から用紙上面へのトナー像（上記両面プリンの場合の表面画像）の転写は、第２の中間転写ベルト３０１内に設けた転写手段である転写チャージャ４０１（２次転写手段）の作用による。一方、第２の中間転写ベルト３０１上に担持しているトナー像（上記両面プリンの場合の裏面画像）の用紙下面への転写は、第２の中間転写ベルト３０１のループ外に設けた転写チャージャ４０２（３次転写手段）の作用による。
【０００６】
上記２次転写手段（４０１）は、中間転写ベルト３０１に接触する接触型転写手段、例えば転写ローラとすることも可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の３次転写手段（４０２）は、第２の中間転写ベルト３０１上に担持された未定着トナー像が転写手段４０２位置を通過すること、及び、用紙上面に転写された未定着トナー像が転写手段４０２位置を通過することから、第２の中間転写ベルト３０１に非接触の転写手段（転写チャージャ）とする必要がある。
【０００８】
周知のように、転写チャージャはその作用時にオゾン等の有害な放電生成物を発生させるという問題があった。また、上記両面プリントにおいては、用紙上面にトナーが載っている状態で３次転写（第２の中間転写ベルト３０１から用紙下面へのトナー像の転写）を行うため、用紙上面のトナーが放電の電界に応じて飛散しチャージャを汚す等、多くの問題を生じていた。
【０００９】
この問題は、トナー像の極性を変換させる機構を設け、表面画像と裏面画像の極性を異ならせることにより３次転写手段を省略する（２次転写手段が３次転写手段を兼ねる）ように構成したり（特許文献１）、初めから極性の異なるトナーを用いる（極性の異なるトナー用に別個の現像装置を設ける）（特許文献２）ことにより３次転写手段を省略するなどによって対応が可能ではあるが、これらは装置構成が複雑となり、コストも高くなるという問題があり、根本的な解決策とはならない。また、特許文献１に記載されているように、トナー像の極性変換手段はコロナ帯電器であり、オゾン等の有害な放電生成物を発生させる。
【００１０】
そこで、本願出願人は、２次転写手段及び３次転写手段を接触型の転写ローラとすることで、上述の問題を解決できる画像形成装置を別途提案している。
本発明は、従来の１パス両面方式の画像形成装置における転写性能を向上させ、より安定した画像転写により画像品質を向上させた画像形成装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明により、像担持体と第１及び第２の中間転写体を有し、前記像担持体から前記第１の中間転写体を介して前記第２の中間転写体へ一旦転写した顕像を第２の中間転写体から記録媒体の一方の面に転写するとともに、前記像担持体から前記第１の中間転写体に転写した顕像を第１の中間転写体から記録媒体の他方の面に転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な画像形成装置において、前記第１の中間転写体上の顕像を前記第２の中間転写体または記録媒体の他方の面に転写させる第１の転写ローラを前記第１の中間転写体または第２の中間転写体の内部に配置し、前記第２の中間転写体上の顕像を記録媒体の一方の面に転写させる第２の転写ローラを前記第１の中間転写体または第２の中間転写体の内部に配置し、前記第１及び第２の中間転写体を挟んで前記各転写ローラにそれぞれ対向して圧接配置される第１及び第２の対向ローラを設けるとともに、前記各転写ローラの表層に厚さ５ｍｍ以下の弾性層を設け、該転写ローラの硬度をＪＩＳ硬度で５０度以下とし、かつ、該転写ローラの硬度が対向する前記対向ローラの硬度よりも低いことにより解決される。
【００１２】
また、前記の課題は、本発明により、像担持体から顕像を転写される第１及び第２の中間転写体を有し、前記第１及び第２の中間転写体にそれぞれ担持した顕像を記録媒体の各面に転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な画像形成装置において、前記第１の中間転写体上の顕像を記録媒体の他方の面に転写させる第１の転写ローラを前記第１の中間転写体または第２の中間転写体の内部に配置し、前記第２の中間転写体上の顕像を記録媒体の一方の面に転写させる第２の転写ローラを前記第１の中間転写体または第２の中間転写体の内部に配置し、前記第１及び第２の中間転写体を挟んで前記各転写ローラにそれぞれ対向して圧接配置される第１及び第２の対向ローラを設けるとともに、前記各転写ローラの表層に厚さ５ｍｍ以下の弾性層を設け、該転写ローラの硬度をＪＩＳ硬度で５０度以下とし、かつ、該転写ローラの硬度が対向する前記対向ローラの硬度よりも低いことにより解決される。
【００１３】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記転写ローラ弾性層の材質が、電子導電剤で抵抗制御されたゴム又は樹脂のエラストマーであることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記各転写ローラとその各対向ローラは、転写ローラ側からの加圧により圧接されることを提案する。
【００１４】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記各転写ローラのローラ軸又はその軸受に加圧力が作用されることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記各転写ローラとその各対向ローラは、転写ローラ径＞対向ローラ径であり、そのローラ径の比率が２以下であることを提案する。
【００１５】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記第１の転写ローラに印加される電荷と前記第２の転写ローラに印加される電荷とが同極性であり、かつ、トナーと逆極性であることを提案する。
【００１６】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記第１の転写ローラに印加される電荷と前記第２の転写ローラに印加される電荷とが同極性であり、かつ、トナーと同極性であることを提案する。
【００１７】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記各対向ローラが導電性ローラであり、該導電性ローラが接地されているか対向する転写ローラに印加される電荷と逆極性の電荷が印加されることを提案する。
【００１８】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記転写ローラは、抵抗値が１０９Ωｃｍ以下の低抵抗ローラであることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記対向ローラは、抵抗値が１０９Ωｃｍ以下の低抵抗ローラであることを提案する。
【００１９】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、当該画像形成層で使用するトナーは、平均球形度０．９５以上の球形トナーであることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、当該画像形成層で使用するトナーは、体積平均径が４〜９μｍで、体積平均径／数量平均径の比率が１〜１．５の範囲であることを提案する。
【００２０】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、当該画像形成層で使用するトナーは、凝集度が１０％以下であることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、当該画像形成層で使用するトナーは、そのバインダー樹脂中に２０％以下のワックス成分を含有することを提案する。
【００２１】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、当該画像形成層で使用するトナーは、その粒子表面に２ｗｔ％以下の微細研磨成分を含有することを提案する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明が適用される画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略を示す断面構成図である。
【００２３】
この図に示すプリンタ１００は、装置内のほぼ中央に４つの感光体ドラム１を並設した、いわゆるタンデム型のカラープリンタである。各感光体ドラム１の周囲には、図２に示すように、クリーニング装置２，除電装置３，帯電装置４，現像装置５が配設され、作像ユニットを構成している。各作像ユニットの構成は同じであり、扱うトナーの色が異なるのみである。４つの作像ユニットの下方には、第１中間転写ベルト（第１の転写体）１１が設けられており、上記４つの感光体ドラム１は第１中間転写ベルト１１の上辺に沿って接触並置されている。また、作像ユニットの上方には露光装置８が配設されている。
【００２４】
各作像ユニットにおける現像装置５は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナーをそれぞれ収納しており、感光体ドラム１上に形成された静電潜像に各色トナーを付与する。帯電装置４と現像装置５の間は書き込み位置となっており、露光装置８より発せられるレーザ光Ｌが感光体１に照射される。なお、露光装置８は公知のレーザ方式であり、本例では、色分解され、現像するトナーの色に対応した光情報を、一様に帯電された感光体１表面に潜像として照射する。ＬＥＤアレイと結像手段から成る露光装置も採用できる。また、第１中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム１と対向するように、転写ローラ（１次転写手段）６が配設されている。符号７は裏当てローラである。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、転写ローラ６の作用により第１中間転写ベルト１０に転写（１次転写）される。
【００２５】
フルカラー画像の形成にあたり、４つの作像ユニットにて感光体ドラム１上に形成されたシアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの各色トナー像は順次第１中間転写ベルト１０上に重ね転写され、ベルト１０上にフルカラー画像が形成される。モノクロ画像を形成する場合は、ブラックトナーを扱う作像ユニットのみでトナー像を形成し、第１中間転写ベルト１０上にモノクロ画像を転写する。
【００２６】
第１中間転写ベルト１０は４個の回転ローラ１１，１２，１３，１４に張架・支持され、図示矢印の如く図中反時計回りに回動可能になっている。第１中間転写ベルト１０のベルトループ内において、ローラ１４の左方には裏当てローラ１５が設けられている。その裏当てローラ１５に対向するように、ベルトループの外側にベルトクリーニング装置１６が配置されている。
【００２７】
プリンタ本体の下部位置には、２段の給紙装置（給紙カセット）３０，３０が設けられている。各カセット内に収納された用紙の最上位の用紙が、給紙ローラ３１により１枚ずつ給紙され、レジストローラ対３２に送られる。
【００２８】
第１中間転写ベルト１０の右方には第２中間転写ベルト２０が配置されている。第２中間転写ベルト２０は図示矢印の如く図中時計回りに回動可能に、回転ローラ２１，２２，２３，２４，２５に張架、支持されている。本例では、回転ローラ２４を第２転写手段である転写ローラとして設けている。この転写ローラ２４は、第１中間転写ベルト１０の回転ローラ１３と対向する位置に設けられている。
【００２９】
第１中間転写ベルト１０と第２中間転写ベルト２０とは、回転ローラ１３，１４及び回転ローラ２４，２５部にて接触し、所定の転写ニップを形成する。このニップ部における第１中間転写ベルト１０と第２中間転写ベルト２０の接触が解除できるよう、本例においては、回転ローラ２１の軸心を回動中心として第２中間転写ベルト２０が揺動可能に構成されている。第１中間転写ベルト１０と第２中間転写ベルト２０の接触と離間とは、図示しないスプリングとソレノイド等の機構により行われる。
【００３０】
そして、第２中間転写ベルト２０のループ外側の下方位置に、ベルトクリーニング装置２６が配置されている。クリーニング装置２６は、内部にクリーニングブレードを備え、第２中間転写ベルト２０表面に残留する不要のトナーや紙粉を拭い去る。
【００３１】
第２中間転写ベルト２０の上方には定着装置４０が設けられている。それぞれ発熱体により加熱される定着ローラ及び加圧ローラを備えている。定着後の用紙は、排出ローラ４１により、排紙トレイ５０に排紙されスタックされる。
【００３２】
ところで、本例のプリンタ１００においては、第２中間転写ベルト２０に担持したトナー像を用紙に転写（３次転写）させる転写手段は、第１中間転写ベルト１０内の回転ローラ１４を転写ローラとして設けている。この転写ローラ１４に対向するように、第２中間転写ベルト２０の回転ローラ２５を設けている。
【００３３】
ここで、本例のプリンタ１００に設けられた転写手段を整理すると次のようになる。まず、感光体ドラム１上に形成したトナー像を第１中間転写ベルト１０に転写させる１次転写手段として、転写ローラ６がある。次に、第１中間転写ベルト１０に転写されたトナー像を第２中間転写ベルト２０あるいは用紙の第１面（表面）に転写する２次転写手段として、転写ローラ２４がある。そして、第２中間転写ベルト２０に転写されたトナー像を用紙の第２面（裏面）に転写する３次転写手段として、転写ローラ１４がある。転写バイアスの制御方式としては、本例では定電流方式を採用しているが、差分定電流あるいは定電圧もしくは定電圧＋定電流方式を用いることも可能である。
【００３４】
第１及び第２中間転写ベルト１０，２０のベルトループ内に設けられた各ローラのうち、転写ローラ６，１４，２４以外のローラは接地してある。転写ローラ１４に対向するローラ２５、転写ローラ２４に対向するローラ１３は、それぞれアースローラとして作用する。
【００３５】
なお、第１中間転写ベルト１０内のローラ１３を３次転写ローラとすることもできる。その場合、第２中間転写ベルト２０内のローラ２５を２次転写ローラとする。そして、転写ローラ１３，２５にそれぞれ対向するローラ２４，１４をアースローラとする。
【００３６】
本例においては、像担持体である感光体ドラム１は、直径が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。また、第１中間転写ベルト１０及び第２中間転写ベルト２０は、基体の厚みが５０〜６００μｍの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、トナーを転写可能とする抵抗値を備える。
【００３７】
上記のように構成された本例のプリンタにおける両面プリントについて説明する。
用紙両面に画像を得る場合は、まず作像ユニットで作成した第１面（裏面）画像を感光体ドラム１から第１中間転写ベルト１０を介して第２中間転写ベルト２０に転写し、第２中間転写ベルト２０上に担持して１周させる。このとき、作像ユニットでは第２面（表面）画像が形成され、第１中間転写ベルト１０に転写される。第１面画像と第２面画像の位置が用紙上で正規なものとなるようなタイミングにて画像形成されることは言うまでもない。
【００３８】
レジストローラ対２８より送出した用紙の片面（図１において、下方から上方に搬送される用紙の左側の面）に対して、第１中間転写ベルト１０から第２面画像を転写する。この第２面画像の転写は第２中間転写ベルト２０のベルトループ内に配置した転写ローラ２４の作用による。また、第２中間転写ベルト２０に担持されて１周してきた第１面画像を用紙の別面（図１において、下方から上方に搬送される用紙の右側の面）に転写する。この第１面画像の転写は第１中間転写ベルト１０のベルトループ内に配置した転写ローラ１４の作用による。このようにして用紙両面に画像を転写された用紙は定着装置３０に送られ、定着ローラと加圧ローラとによって、トナー像が用紙上に定着される。
【００３９】
本例のプリンタのように排紙トレイ５０を構成した場合、両面画像のうち後から形成される第２面画像、すなわち、第１中間転写ベルト１０から用紙面に直接転写される画像が下向きになってトレイ上に載置されるから、排紙トレイ５０でページそろえしておくには、裏面画像（第２頁）を先に形成し、表面画像（第１頁）を後から形成すればよい。つまり、先に形成する第１面画像が裏面画像であり、後から形成する第２面画像が表面画像である。
【００４０】
第１中間転写ベルト１０から用紙に直接転写される画像は、感光体ドラム１の表面で正像にし、第２中間転写ベルト２０から用紙に転写される画像は、感光体ドラム１の表面で逆像（鏡像）になるよう露光される。
【００４１】
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、実現できている。
【００４２】
一方、本例において用紙片面に画像を得る場合は、第２中間転写ベルト２０に画像を転写する必要はなく、作像ユニットで形成した画像を第１中間転写ベルト１０から直接用紙上に転写する。この場合の作像順はページ順で良い。
【００４３】
なお、フェイスアップ排紙する場合、片面プリントでも第２中間転写ベルト２０に画像を転写し、第２中間転写ベルト２０から用紙に画像を転写すればよい。このフェイスアップ排紙でページ揃えするには、作像順は逆順（後のページから形成する）となる。
【００４４】
本例では、感光体ドラム１に作像されるトナーの極性はマイナスである。転写ローラ６にプラスの電荷を与えることで、感光体ドラム１上のトナー像は第１中間転写ベルト１０に転写される。また、２次転写ローラ２４にプラスの電荷を与えることで、第１中間転写ベルト１０に担持されたトナー像が第２中間転写ベルト２０あるいは用紙の片側の面に転写される。そして、３次転写ローラ１４にプラス極性の電荷与えることで、第２中間転写ベルト２０表面に担持されたマイナス極性のトナーは吸引されて、用紙の他の面に転写される。
【００４５】
本例のプリンタにおいては、従来第２中間転写体（第２中間転写ベルト２０）の外部に設けられたいた３次転写手段を第１中間転写体（第１中間転写ベルト１０）の内部に設置することで接触型の転写ローラ１４（１３）とすることが可能となった。このため、１次転写〜３次転写までの転写手段を全て接触型転写手段とすることができ、非接触型の転写手段である転写チャージャのように放電生成物を発生させることがない。また、第２中間転写ベルト２０上に担持したトナー及び用紙に転写したトナーを飛散させることもなく、部材の汚れ等を防止することができる。さらに、トナー像の極性を変換させる機構等も必要でないため、装置構成を複雑にすることがなく、簡単な構成で低コストである。
【００４６】
上記例では、第１及び第２中間転写ベルトにおける転写手段（転写ローラ１４，２４）へ印加する電荷をトナーと逆極性として、吸引力により画像を転写させるものとしたが、上記転写手段にトナーと同極性の電荷を印加する構成とすることもできる。その構成による第２の実施形態について説明する。
【００４７】
この第２実施形態は、装置構成は図１のものと同様であるため、同図を用いて、先の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本第２実施形態では、第１中間転写ベルト１０上に担持したトナー像を第２中間転写ベルト２０あるいは用紙表面に転写させる２次転写手段として、第１中間転写ベルト１０内に設けた転写ローラ１４を用いる。転写ローラ１４にトナーと同極性の電荷を印加することで、反発力によりトナーを第２中間転写ベルト２０に転写させる。転写ローラ１４に対向するローラ２５はアースローラとなる。
【００４８】
また、第２中間転写ベルト２０上に担持したトナー像を用紙（裏面）に転写させる３次転写手段として、第２中間転写ベルト２０内に設けた転写ローラ２４を用いる。転写ローラ２４にトナーと同極性の電荷を印加することで、反発力によりトナーを用紙裏面に転写させる。転写ローラ２４に対向するローラ１３はアースローラとなる。
【００４９】
なお、本実施形態においても、ローラ１３を２次転写手段とし対向するローラ２４をアースローラとし、また、ローラ２５を３次転写手段とし対向するローラ１４をアースローラとすることも可能である。
【００５０】
本第２実施形態のように、２次及び３次転写手段にトナーと同極性の電荷を印加して反発力により転写する場合、トナーと逆極性の電荷による吸引転写よりも効率的な転写を行うことができる。
【００５１】
本第２実施形態においても、３次転写手段を第２中間転写体（第２中間転写ベルト２０）の内部に設置することで接触型の転写ローラ２４（２５）とすることが可能となった。このため、１次転写〜３次転写までの転写手段を全て接触型転写手段とすることができ、非接触型の転写手段である転写チャージャのように放電生成物を発生させることがない。また、第２中間転写ベルト２０上に担持したトナー及び用紙に転写したトナーを飛散させることもなく、部材の汚れ等を防止することができる。さらに、トナー像の極性を変換させる機構等も必要でないため、装置構成を複雑にすることがなく、簡単な構成で低コストである。
【００５２】
次に、２組の作像部を有する第３の実施形態について説明する。
図３に示すように、本実施形態のプリンタ２００では、第２中間転写ベルト２０の一辺に沿って、感光体ドラム１を中心とする作像ユニットを４つ並べ、さらにその４つの作像ユニットに隣接して第２の露光装置８０を設けている。これらが第二の作像部を構成しており、すなわち、第１中間転写ベルト１０を中心とする第一の作像部と、第２中間転写ベルト２０を中心とする第二の作像部を有する構成である。給紙部及び定着部は各作像部で共有する。
【００５３】
感光体ドラム１を中心とする各作像ユニットの構成は第一作像部も第二作像部も同じであり、図２に示す作像ユニットと同様である。また、露光装置８，８０の構成も同じである。第１・第２中間転写ベルト１０，２０も、図１のプリンタ１００におけるものと同じである。第２中間転写ベルト２０に付設されたクリーニング装置３６も、第１中間転写ベルト１０に付設されたクリーニング装置１６と同じ構成である。本例の場合は第２中間転写ベルト２０にクリーニング装置３６を常時当接させたままとしておくことができ、クリーニング装置３６のベルトに対する接離機構は不要である。
【００５４】
本実施形態のプリンタ２００において両面プリントを行う場合、第一作像部で形成した画像を第１中間転写ベルト１０から用紙の一方側の面に転写し、第二作像部で形成した画像を第２中間転写ベルト２０から用紙の他方側の面に転写し、定着装置４０にて用紙上に画像を定着して排紙トレイ５０に排出する。各作像部で感光体ドラム１上に形成する画像は共に正象であり、各中間転写ベルト上では鏡像（逆像）に、用紙に転写すると正象となる。排紙トレイ５０にフェイスダウン排紙でページ順にスタックする場合、第一作像部で形成した画像が表面画像であり、第二作像部で形成した画像が裏面画像である。
【００５５】
本例のプリンタで両面プリントを行う場合、第一及び第二作像部でそれぞれ表面及び裏面の画像を形成し、その両面画像を共に直接用紙に転写すればよいので、第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０へ画像を転写する工程を省略でき、両面プリントの生産性を高くすることができる。また、両面プリントにおけるカラー画像形成に際し、カラートナーの重ねる順番を用紙裏表で同じにすることが可能となり、表裏画像の色合いを同じにすることで画像品質を向上させることができる。
【００５６】
片面プリントの場合、排紙トレイ５０にフェイスダウン排紙でページ順にスタックするときは、第一作像部のみで画像を形成し、これを用紙の片面に転写して排紙する。この場合、第一作像部で感光体ドラム１上に形成する画像は正象であり、第１中間転写ベルト１０上では鏡像（逆像）に、用紙に転写すると正象となる。
【００５７】
一方、片面プリント時に排紙トレイ５０にフェイスアップ排紙でページ順にスタックする場合は、第二作像部のみで画像を形成し、これを用紙の片面に転写して排紙する。この場合、画像形成順は逆順となる（後のページから作成する）。また、このとき第二作像部で感光体ドラム１上に形成する画像は正象であり、第２中間転写ベルト２０上では鏡像（逆像）に、用紙に転写すると正象となる。
【００５８】
ところで、本実施形態のプリンタ２００において、各作像ユニットの感光体ドラム１から第１中間転写ベルト１０あるいは第２中間転写ベルト２０への画像転写を１次転写、第１中間転写ベルト１０から用紙への画像転写を２次転写、第２中間転写ベルト２０から用紙への画像転写を３次転写とすると、１次転写〜３次転写の転写手段が全て転写ローラ（接触型転写手段）であり、非接触型の転写手段である転写チャージャのように放電生成物を発生させることがない。また、各中間転写ベルト上に担持したトナー及び用紙に転写したトナーを飛散させることもなく、部材の汚れ等を防止することができる。さらに、トナー像の極性を変換させる機構等も必要でないため、装置構成を複雑にすることがなく、簡単な構成で低コストである。また、転写手段を全て中間転写体の内部（転写ベルトのループ内）に配置したため、ジャム処理時に転写手段を破損させる恐れも無い。
【００５９】
なお、本実施形態においても、２次転写及び３次転写としては吸引転写に限らず、反発転写（斥力転写）を用いることが可能である。本実施形態のプリンタ２００における第１・第２中間転写ベルト１０，２０から用紙各面への画像転写の４つの態様を図４を参照して説明する。なお、図４において、図中の矢印ａは２次転写を示し、矢印ｂは３次転写を示している。
【００６０】
先ず、図４（ａ）は、第１中間転写ベルト１０内に２次転写手段（転写ローラ１４）及び３次転写手段（転写ローラ１３）を配置した構成例である。この例では、第１中間転写ベルト１０から用紙への転写（矢印ａ）に反発転写を用い、第２中間転写ベルト２０から用紙への転写（矢印ｂ）に吸引転写を用いている。
【００６１】
図４（ｂ）は、第２中間転写ベルト２０内に２次転写手段（転写ローラ２４）及び３次転写手段（転写ローラ２５）を配置した構成例である。この例では、第１中間転写ベルト１０から用紙への転写（矢印ａ）に吸引転写を用い、第２中間転写ベルト２０から用紙への転写（矢印ｂ）に反発転写を用いている。なお、図１の構成においても、図４（ａ），（ｂ）のように吸引転写と反発転写の組み合わせとすることも可能である。
【００６２】
図４（ｃ）は、第１中間転写ベルト１０内に２次転写手段（転写ローラ１４）を、第２中間転写ベルト２０内に３次転写手段（転写ローラ２４）をそれぞれ配置した構成例である。この例では、第１中間転写ベルト１０から用紙への転写（矢印ａ）及び第２中間転写ベルト２０から用紙への転写（矢印ｂ）の双方に反発転写を用いている。
【００６３】
図４（ｄ）は、第１中間転写ベルト１０内に２次転写手段（転写ローラ１３）を、第２中間転写ベルト２０内に３次転写手段（転写ローラ２５）をそれぞれ配置した構成例である。この図１４の例でも、第１中間転写ベルト１０から用紙への転写（矢印ａ）及び第２中間転写ベルト２０から用紙への転写（矢印ｂ）の双方に反発転写を用いている。
【００６４】
なお、図には示さなかったが、本実施形態においても、２次転写および３次転写の双方を共に吸引転写とすることも可能である。
【００６５】
図３の装置構成において、各転写ローラに対向するローラを導電性ローラ（電極ローラ）とし、接地してアースローラとすることは前記各実施形態と同様である。また、各転写ローラ及び各対向ローラの材質等は前記各実施形態と同様である。また、各対向ローラには、その対向ローラが対向する転写ローラの転写バイアスと逆極性の電荷を印加してもよいことは、前記各実施形態と同様である。さらに、各転写ローラ及び各対向ローラに電荷を印加する電源としては、前記各実施形態と同様の電源を用いることができる。
【００６６】
上記各実施形態において、２次及び３次転写ローラは１０９Ωｃｍ以下、好ましくは１０７Ωｃｍ以下の低抵抗ローラとする。これにより、転写電流が効率的に流れる。
【００６７】
そして、各転写ローラに対向して配置された対向ローラを導電性ローラ（電極ローラ）としアースすることで、転写ローラにおける転写電界が大きくなり、転写効率を良くすることができる。各対向ローラは１０９Ωｃｍ以下、好ましくは１０７Ωｃｍ以下の低抵抗ローラとする。これにより、有効なアースを取ることができる。また、各対向ローラには転写バイアスと逆極性の電荷を印加するように構成しても良い。これにより転写電界を大きくし、転写効率を良くすることができる。
【００６８】
なお、転写ローラ及び対向ローラに電荷を印加する電源としては、１つの電源で異なる極性の電荷を印加可能な構成のものがあり、そのような電源を用いることにより、各対向ローラに転写バイアスと逆極性の電荷を印加する場合でも、複数の電源を備えることによるスペース及びコストの増大を押えることができる。
【００６９】
さて、上記の各実施形態において、ローラ１３，１４，２４，２５をそれぞれ転写ローラとして用いる場合は、金属等の適宜な材料による芯材（心金）上に弾性層を表層として有する構造とし、その表層部は、厚みが５ｍｍ以下で硬度をＪＩＳ硬度で５０度以下とする。転写ローラ表層の材質は、カーボン・金属酸化物等で抵抗制御されたゴム又は樹脂のエラストマーが好適であり、具体的にはＥＰＤＭゴムの発泡タイプ（スポンジタイプ）、アクリル系樹脂エラストマー、ＥＰＤＭゴム、ウレタンゴム等を用いることができる。転写ローラの硬度は対向ローラの硬度よりも低いものとし、対向ローラとしては（ローラ１３，１４，２４，２５をそれぞれ対向ローラとして用いる場合は）例えば金属ローラを用いる。
【００７０】
このように、転写ローラの硬度をＪＩＳ硬度で５０度以下で弾性層の厚みを５ｍｍ以下とし、かつ対向ローラの硬度よりも低い（対向ローラより柔らかい）ものとすることにより、第１中間転写ベルト１０及び第２中間転写ベルト２０を挟んで転写ローラと対向ローラを圧接させたときに、各中間転写ベルトが張架された状態でも充分な大きさ（長さ）の転写領域（転写時間）を得ることができ、転写効率が大きく向上する。しかも転写領域（転写ニップ部）での中間転写ベルトを含むローラ形状が、転写ローラの凹形状（転写ローラ側がへこんだ形状）となり、トナーを担持する中間転写ベルトと転写ローラ間で相対速度差が発生し（形状から転写ローラ側の速度の方が大きくなる）、これによっても転写効率が向上する。
【００７１】
なお、上記の各実施形態において、転写ローラはローラ１３，１４，２４，２５のうちのいずれか２つを転写ローラとして用いるもので、その転写ローラに対向するローラが対向ローラとなるものである。例えば、図４（ａ）のように、ローラ１３，１４を転写ローラとする場合は、ローラ２４，２５が対向ローラとなる。また、図４（ｃ）のように、ローラ１４，２４を転写ローラとする場合は、ローラ２５，１３が対向ローラとなる。
【００７２】
また、上記のように、転写ローラ表層の材質をゴム又は樹脂のエラストマーとすることで、転写ローラ硬度の設定やローラの製造が非常に容易にできる。さらに、それらの材質中にカーボン・金属酸化物等の電子導電剤を配合して抵抗制御を行うことで、転写ローラとしての適正な抵抗値に設定することが容易になると共に、温度・湿度などの環境変動の影響を受けにくくなり、安定した転写性能を得ることが可能となる。
【００７３】
ところで、上記各実施形態において、２次及び３次転写手段としての転写ローラ（１３，１４，２４，２５）は、図示しない加圧手段（例えばバネ等）によって転写ローラ側から対向ローラ側へ加圧されて圧接されている。具体的には、転写ローラの軸あるいは軸受をスプリング等により押圧する構成とすることができる。もちろん、何らかの加圧部材を介して転写ローラの軸あるいは軸受を押圧する構成でも良い。
【００７４】
このように、転写ローラ側から転写圧を加えることで、記録紙が転写ニップを通過する位置（領域）を対向ローラの位置を決めることで精度良く設定することができる。そのため、転写位置のバラツキを抑えて転写時のチリ等の異常画像を防止することができる。さらに、転写ローラの軸あるいは軸受を押圧することで、硬度が低い（柔らかい）転写ローラにおけるローラ形状（対向ローラとの圧接時のへこみ具合）の設定も容易にできる。
【００７５】
また、２次及び３次転写手段としての転写ローラ（１３，１４，２４，２５）は、その直径を対向ローラよりも大きいものとすると好適である。例えば、図４（ａ）のように、ローラ１３，１４を転写ローラとする場合は、転写ローラ１３，１４を対向ローラ２４，２５より大径なものを使用する。このように、転写ローラを対向ローラより大径とすることで、ローラの変形（結果的に中間転写ベルトの変形）が転写ローラ側に大きくなり、形状から生じる転写ローラと中間転写ベルト間の相対速度差により転写効率が向上する。ただし、ローラ径の差が大きくなりすぎると上記相対速度差が大きくなりすぎて画像ズレを発生させる恐れがあり、また、ローラの変形の仕方が異常となったり変形量も大きくなりすぎるので、転写ローラと対向ローラの直径の比率は２以下とする。
【００７６】
ところで、図１のような構成においては、両面プリントにおける裏面画像は表面画像に比べて転写回数が１回多く、また、ベルトを介してローラ間で加圧されるために、トナーに掛かる転写時の物理的な負荷も大きくなる。したがって、用いるトナーとしてはこれらの負荷の影響を受けにくい球形トナーが望ましく、平均球形度が０．９５以上のトナーが好適である。また、球形トナーは中間転写ベルトに対しては点接触し（ベルト表面の平滑度は高い）、記録紙に対しては接触点が多くなる（記録紙表面は凹凸がある）ため、転写効率も向上する。
【００７７】
また、特に図１のような構成においては、第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０へのトナー像転写は、平滑な表面を持つベルト間での転写となるため、トナーの粒径分布が広いとベルト間の転写時にトナーに掛かる転写圧にムラが生じ、転写ムラを発生させる場合がある。これは、トナー粒径が大きいほど粒径分布の影響も出てくるが、画像品質との関係から、通常のトナーに使用されている粒径４〜９μｍのものにおいては、体積平均径／数量平均径の比率を１〜１．５の範囲とすることで、転写ムラをほとんど無くすことができる。これにより、記録紙への画像転写時における転写ムラ対策として大きな効果を発揮することができる。
【００７８】
また、トナーとしては、凝集性が低く中間転写ベルトとの付着性が小さいものが望ましく、凝集度として１０％以下のトナーが好適である。これにより、転写時における物理的な負荷の影響をトナーが受けにくくなり、また、ベルトへの付着性が非常に小さいため転写効率も向上する。
【００７９】
さらに、トナー中にワックスを含有させると好適である。ワックスを含有したトナーは、トナー中のワックスが中間転写ベルト１０，２０に移行することでベルト表面の摩擦係数を低減させ、トナーとベルトとの付着力を小さくして転写効率が向上する。また、トナーとベルトの付着力が小さくなることから、転写時の物理的な負荷の影響も受けにくくなる。特に、転写ローラとして比較的柔らかいＪＩＳ硬度５０度以下のローラを用いて対向ローラと圧接させる場合、転写圧によってトナー中のワックス成分がベルトに移行するのでより好適である。なお、ワックス含有率があまり高くなりすぎると記録紙への付着等の問題があるので、トナーのバインダー樹脂中のワックス含有率を２０％以下とする。
【００８０】
また、さらに、トナー表面を微細な研磨性の粒子でカバーすることでトナーのベルトへの付着性が小さくなり、転写効率を向上させることができる。研磨性粒子としては、例えばシリカ、アルミナ、チタン等を用いることができる。ただし、研磨性粒子の添加量が２ｗｔ％より多くなると、感光体へのフィルミングやクリーニングブレードの磨耗等の副作用が生じるため、研磨性粒子の添加量は２ｗｔ％以下とする。
【００８１】
以下に、上記各実施形態における、転写ローラの材質やトナー種類等による実施例と比較例について説明する。なお、実施例及び比較例の説明において、転写ローラはローラ１３，１４，２４，２５のうちのいずれか２つを転写ローラとして用いるもので、その転写ローラに対向するローラ（１３，１４，２４，２５）が対向ローラとなるものである。
【００８２】
実施例１
転写ローラ２４をＥＰＤＭゴムの発泡タイプでＪＩＳ硬度４０度とし、それにトナーと逆極性の転写電流を印加して第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０にカラー像を転写する。さらに、その後に第１中間転写ベルト１０上に担持されたカラー像を、転写ローラ２４にトナーと逆極性の転写電流を印加して搬送されてきた記録媒体（転写紙）の表面に転写する。続いて転写ローラ２４と同一仕様の転写ローラ１４にトナーと逆極性の転写電流を印加して第２中間転写ベルト２０に転写されていたカラー像を記録媒体の裏面に転写する。このとき各転写ローラ１４，２４の対向ローラ１３，２５はアースローラとする。対向ローラ１３，２５のローラ径はφ１２ｍｍで転写ローラ１４，２４はφ１８ｍｍとした（対向ローラ径＜転写ローラ径）。トナーは通常の粉砕・分級タイプで平均粒径１０μｍのトナーを用いた。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところ、粉砕・分級タイプのトナーであったが良好な両面転写像が得られた（勿論片面プリントでも同様の結果を得ている）。
【００８３】
実施例２
転写ローラ２４をアクリル系樹脂エラストマーをＪＩＳ硬度４５度に調整し、それにトナーと逆極性の転写電流を印加して第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０にカラー像を転写、さらに、その後に第１中間転写ベルト１０上に担持したカラー像を、転写ローラ２４にトナーと逆極性の転写電流を印加して搬送されてきた記録媒体の表面に転写する。続いて転写ローラ２４と同一仕様の転写ローラ２５にトナーと同極性の転写電流を印加して第２中間転写ベルト２０に転写されていたカラー像を記録媒体の裏面に転写する。このとき各転写ローラ２４，２５の対向ローラ１３，１４はアースローラとする。対向ローラ１３，１４のローラ径はφ１５ｍｍで転写ローラ２４，２５はφ２０ｍｍとした（対向ローラ径＜転写ローラ径）。トナーは通常の粉砕・分級タイプで平均径８μｍのトナーを用いた。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところ、粉砕・分級タイプのトナーであったが良好な両面転写像が得られた（勿論片面プリントでも同様の結果を得ている）。
【００８４】
比較例１
転写ローラ１３をＥＰＤＭゴムでＪＩＳ硬度６０度とし、それにトナーと同極性の転写電流を印加して第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０にカラー像を転写、さらに、その後に第１中間転写ベルト１０上に担持したカラー像を、転写ローラ１３にトナーと同極性の転写電流を印加して搬送されてきた記録媒体の表面に転写する。続いて転写ローラ１３と同一仕様の転写ローラ２５にトナーと同極性の転写電流を印加して、第２中間転写ベルト２０に転写されていたカラー像を記録媒体の裏面に転写する。このとき各転写ローラ１３，２５の対向ローラ１４，２４はアースローラとする。対向ローラ１４，２４のローラ径は転写ローラ１３，２５と同一でφ１８ｍｍとした（対向ローラ径＝転写ローラ径）。トナーは通常の粉砕・分級タイプで平均径１０μｍのトナーを用いた。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところ、上記トナーでは不均一な両面転写像しか得られなかった（片面プリントでは多少良好であった）。
【００８５】
比較例２
転写ローラ２４をウレタンゴムでＪＩＳ硬度５５度とし、それにトナーと逆極性の転写電流を印加して第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０にカラー像を転写、さらに、その後に第１中間転写ベルト１０上に担持したカラー像を、転写ローラ２４にトナーと逆極性の転写電流を印加して搬送されてきた記録媒体の表面に転写する。続いて転写ローラ２４と同一仕様の転写ローラ１４にトナーと逆極性の転写電流を印加して、第２中間転写ベルト２０に転写されていたカラー像を記録媒体の裏面に転写する。このとき各転写ローラ２４，１４の対向ローラ１３，２５はアースローラとする。対向ローラ１３，２５のローラ径はφ２５ｍｍで転写ローラ２４，１４はφ２０ｍｍとした（対向ローラ径＞転写ローラ径）。トナーは通常の粉砕・分級タイプで平均径１０μｍのトナーを用いた。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところ、上記トナーでは不均一な両面転写像しか得られなかった（片面プリントも転写不良）。
【００８６】
実施例３
転写ローラ１３をＥＰＤＭゴムでＪＩＳ硬度６０度とし、それにトナーと同極性の転写電流を印加して第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０にカラー像を転写、さらに、その後に第１中間転写ベルト１０上に担持したカラー像を、転写ローラ１３にトナーと同極性の転写電流を印加して搬送されてきた記録媒体の表面に転写する。続いて転写ローラ１３と同一仕様の転写ローラ２５にトナーと同極性の転写電流を印加して、第２中間転写ベルト２０に転写されていたカラー像を記録媒体の裏面に転写する。このとき各転写ローラ２５，１３の対向ローラ１４，２４はアースローラとする。対向ローラ１４，２４のローラ径は転写ローラ２５，１３と同一でφ１８ｍｍとした。トナーは重合タイプで平均球形度０．９７、体積平均径６μｍで体積平均径／数量平均径の比が１．４、凝集度９％のものを用いた。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところ良好な両面転写像を得る事が出来た（勿論片面プリントでも同様の結果を得ている）。本実施例では、対向ローラ径＝転写ローラ径であるが、重合タイプのトナーを用いることでトナー特性が改良され、良好な両面転写像が得られた。もちろん、対向ローラ径＜転写ローラ径とした場合に良好な両面転写像が得られることは言うまでもない。
【００８７】
実施例４
転写ローラ２４をウレタンゴムでＪＩＳ硬度５５度とし、それにトナーと逆極性の転写電流を印加して第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０にカラー像を転写、さらに、その後に第１中間転写ベルト１０上に担持したカラー像を、転写ローラ２４にトナーと逆極性の転写電流を印加して搬送されてきた記録媒体の表面に転写する。続いて転写ローラ２４と同一仕様の転写ローラ１４にトナーと逆極性の転写電流を印加して、第２中間転写ベルト２０に転写されていたカラー像を記録媒体の裏面に転写する。このとき各転写ローラ２４，１４の対向ローラ１３，２５はアースローラとする。対向ローラ１３，２５の径はφ２５ｍｍで転写ローラ２４，１４はφ２０ｍｍとした。トナーは重合タイプで平均球形度０．９７、体積平均径６μｍで体積平均径／数量平均径の比が１．４、凝集度９％で、バインダー中にワックスを１８ｗｔ％含有し、更に表層に微粉末のシリカを添加したものを用いた。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところ良好な両面転写像を得る事が出来た（勿論片面プリントでも同様の結果を得ている）。本実施例では、対向ローラ径＞転写ローラ径であるが、重合タイプのトナーを用いることでトナー特性が改良され、良好な両面転写像が得られた。もちろん、対向ローラ径＜転写ローラ径とした場合に良好な両面転写像が得られることは言うまでもない。
【００８８】
実施例５
トナーとして樹脂組成中のワックスを１５％とし、トナー粒子の表面に重量比で１．５ｗｔ％の微細シリカ粒子を混合添加したトナーを用いた。トナーの他の条件及び装置条件は実施例４と同様とした。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところ、より一層鮮明な両面画像が得られた（勿論片面プリントでも同様の結果を得ている）。本実施例においても、対向ローラ径＜転写ローラ径とした場合に良好な両面転写像が得られることは言うまでもない。
【００８９】
実施例６
転写ローラ２４をアクリル系樹脂エラストマーをＪＩＳ硬度４５度に調整し、それにトナーと逆極性の転写電流を印加して第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト２０にカラー像を転写、さらに、その後に第１中間転写ベルト１０上に担持したカラー像を、転写ローラ２４にトナーと逆極性の転写電流を印加して搬送されてきた記録媒体の表面に転写する。続いて転写ローラ２４と同一仕様の転写ローラ２５にトナーと同極性の転写電流を印加して、第２中間転写ベルト２０に転写されていたカラー像を記録媒体の裏面に転写する。このとき各転写ローラ２４，２５の対向ローラ１３，１４はアースローラとする。対向ローラ１３，１４のローラ径はφ１５ｍｍで転写ローラ２４，２５はφ２０ｍｍとした（対向ローラ径＜転写ローラ径）。トナーは実施例５と同じものを用いた。そして、記録媒体を搬送定着して確認したところより上記実施例中最も鮮明な両面画像が得られた（勿論片面プリントでも同様の結果を得ている）。
【００９０】
上記各実施形態のような、対向して圧接配置されたローラ間（転写ローラと対向ローラ間）に２つの中間転写ベルトが挟持されている構成においては、通常の中間転写ベルトにおける画像転写と比べて転写圧の影響が大きい。しかし、上記説明したように、転写ローラと対向ローラの構成を本発明にしたがって規定することにより、従来の粉砕・分級タイプのトナーを使用した場合でも、ベルト間における接触転写（ベルト同士での転写、ベルトと用紙間での片面・両面転写）の転写性能が大きく改善される。
【００９１】
さらに、トナーを重合タイプの球形トナーとすることによっても、トナーの付着力が低減しトナーの移動性が改善されるため、上記各実施形態のような構成における転写性能が改善される。また、トナーの粒径比（体積平均径／数量平均径）および凝集度（トナー同士の付着性）を低減させ、ワックスを混合してベルトとの摩擦係数を下げ、微粒子（研磨成分）を添加して付着性・移動性を改良することで、転写性能をより改善することができる。
【００９２】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれ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、転写ローラと対向ローラの径は一例であり、本発明の関係を満たす範囲で設定できるものである。また、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。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１及び請求項２の画像形成装置によれば、第１及び第２の中間転写体の内部にそれぞれ第１の転写ローラと第２の転写ローラを配置し、それらに圧接配置される第１及び第２の対向ローラを設け、各転写ローラの表層に厚さ５ｍｍ以下の弾性層を設け、該転写ローラの硬度をＪＩＳ硬度で５０度以下とし、かつ、該転写ローラの硬度が対向する前記対向ローラの硬度よりも低いことにより、第１及び第２中間転写ベルトを挟んで転写ローラと対向ローラを圧接させたときに、各中間転写ベルトが張架された状態でも充分な大きさ（長さ）の転写領域（転写時間）を得ることができ、転写効率が大きく向上する。しかも転写領域（転写ニップ部）での中間転写ベルトを含むローラ形状が、転写ローラの凹形状（転写ローラ側がへこんだ形状）となり、トナーを担持する中間転写ベルトと転写ローラ間で相対速度差が発生し（形状から転写ローラ側の速度の方が大きくなる）、これによっても転写効率が向上する。
【００９４】
請求項３の構成により、転写ローラ弾性層の材質が、電子導電剤で抵抗制御されたゴム又は樹脂のエラストマーであるので、転写ローラ硬度の設定やローラの製造が非常に容易にできる。
【００９５】
請求項４の構成により、各転写ローラとその各対向ローラは、転写ローラ側からの加圧により圧接されるので、記録紙が転写ニップを通過する位置（領域）を対向ローラの位置を決めることで精度良く設定することができる。そのため、転写位置のバラツキを抑えて転写時のチリ等の異常画像を防止することができる。
【００９６】
請求項５の構成により、各転写ローラのローラ軸又はその軸受に加圧力が作用されるので、硬度が低い（柔らかい）転写ローラにおけるローラ形状（対向ローラとの圧接時のへこみ具合）の設定が容易にできる。
【００９７】
請求項６の構成により、各転写ローラとその各対向ローラは、転写ローラ径＞対向ローラ径であり、そのローラ径の比率が２以下であるので、ローラの変形が転写ローラ側に大きくなり、形状から生じる転写ローラと中間転写ベルト間の相対速度差により転写効率が向上する。また、径の比率を２以下とすることで、ローラの変形の仕方が異常となったり変形量も大きくなりすぎることがない。
【００９８】
請求項７の構成により、第１の転写ローラに印加される電荷と第２の転写ローラに印加される電荷とが同極性であり、かつ、トナーと逆極性であるので、装置構成を簡単なものとすることができる。
【００９９】
請求項８の構成により、第１の転写ローラに印加される電荷と第２の転写ローラに印加される電荷とが同極性であり、かつ、トナーと同極性であるので、装置構成を簡単なものとすることができる。また、反発力を利用した転写により効率的な転写を行うことができる。さらに、転写されるトナーの載っているベルトの側から静電斥力が作用するので、反対側ベルト又は用紙の反対側にあるトナーの乱れを低減させることができる。
【０１００】
請求項９の構成により、各対向ローラが導電性ローラであり、該導電性ローラが接地されているか対向する転写ローラに印加される電荷と逆極性の電荷が印加されるので、転写電界が大きくなり、転写効率を高めることができる。
【０１０１】
請求項１０の構成により、転写ローラは、抵抗値が１０９Ωｃｍ以下の低抵抗ローラであるので、転写電流を確実に印加することができる。
請求項１１の構成により、対向ローラは、抵抗値が１０９Ωｃｍ以下の低抵抗ローラであるので、確実なアースを取ることができる。
【０１０２】
請求項１２の構成により、平均球形度０．９５以上の球形トナーを使用するので、トナーに掛かる転写時の物理的な負荷の影響を受けにくくなる。また、記録紙に対しては接触点が多くなるため、転写効率も向上する。
【０１０３】
請求項１３の構成により、体積平均径が４〜９μｍで、体積平均径／数量平均径の比率が１〜１．５の範囲であるトナーを使用するので、転写圧にムラが生じることがなく、転写ムラをほとんど無くすことができる。これにより、記録紙への画像転写時における転写ムラ対策として大きな効果を発揮することができる。
【０１０４】
請求項１４の構成により、凝集度が１０％以下であるトナーを使用するので、転写時における物理的な負荷の影響をトナーが受けにくくなり、また、ベルトへの付着性が非常に小さいため転写効率も向上する。
【０１０５】
請求項１５の構成により、バインダー樹脂中に２０％以下のワックス成分を含有するトナーを使用するので、ベルト表面の摩擦係数を低減させ、トナーとベルトとの付着力を小さくして転写効率が向上する。また、トナーとベルトの付着力が小さくなることから、転写時の物理的な負荷の影響も受けにくくなる。特に、転写ローラとして比較的柔らかいＪＩＳ硬度５０度以下のローラを用いて対向ローラと圧接させる場合、転写圧によってトナー中のワックス成分がベルトに移行するのでより好適である。なお、ワックス含有率があまり高くなりすぎると記録紙への付着等の問題があるので、トナーのバインダー樹脂中のワックス含有率を２０％以下とする。
【０１０６】
請求項１６の構成により、粒子表面に２ｗｔ％以下の微細研磨成分を含有するトナーを使用するので、トナー表面を微細な研磨性粒子でカバーしてトナーのベルトへの付着性が小さくなり、転写効率を向上させることができる。ただし、研磨性粒子の添加量が２ｗｔ％より多くなると、感光体へのフィルミングやクリーニングブレードの磨耗等の副作用が生じるため、研磨性粒子の添加量は２ｗｔ％以下とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略を示す断面構成図である。
【図２】そのプリンタにおける作像ユニットの構成を示す拡大図である。
【図３】２組の作像部を有する実施形態としてのフルカラープリンタの概略を示す断面構成図である。
【図４】その実施形態における、第１及び第２中間転写ベルトから用紙各面への画像転写の４つの態様を説明する模式図である。
【図５】従来の１パス両面方式の画像形成装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム（像担持体）
８，８０ 露光装置
１０ 第１中間転写ベルト（第１の中間転写体）
１３，１４ 転写ローラ又は対向ローラ
２０ 第２中間転写ベルト（第２の中間転写体）
２４，２５ 転写ローラ又はアースローラ
３０ 給紙カセット
４０ 定着装置
５０ 排紙トレイ
１００，２００ プリンタ
Claims (16)
- 像担持体と第１及び第２の中間転写体を有し、
前記像担持体から前記第１の中間転写体を介して前記第２の中間転写体へ一旦転写した顕像を第２の中間転写体から記録媒体の一方の面に転写するとともに、前記像担持体から前記第１の中間転写体に転写した顕像を第１の中間転写体から記録媒体の他方の面に転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な画像形成装置において、
前記第１の中間転写体上の顕像を前記第２の中間転写体または記録媒体の他方の面に転写させる第１の転写ローラを前記第１の中間転写体または第２の中間転写体の内部に配置し、前記第２の中間転写体上の顕像を記録媒体の一方の面に転写させる第２の転写ローラを前記第１の中間転写体または第２の中間転写体の内部に配置し、
前記第１及び第２の中間転写体を挟んで前記各転写ローラにそれぞれ対向して圧接配置される第１及び第２の対向ローラを設けるとともに、
前記各転写ローラの表層に厚さ５ｍｍ以下の弾性層を設け、該転写ローラの硬度をＪＩＳ硬度で５０度以下とし、かつ、該転写ローラの硬度が対向する前記対向ローラの硬度よりも低いことを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体から顕像を転写される第１及び第２の中間転写体を有し、前記第１及び第２の中間転写体にそれぞれ担持した顕像を記録媒体の各面に転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な画像形成装置において、
前記第１の中間転写体上の顕像を記録媒体の他方の面に転写させる第１の転写ローラを前記第１の中間転写体または第２の中間転写体の内部に配置し、前記第２の中間転写体上の顕像を記録媒体の一方の面に転写させる第２の転写ローラを前記第１の中間転写体または第２の中間転写体の内部に配置し、
前記第１及び第２の中間転写体を挟んで前記各転写ローラにそれぞれ対向して圧接配置される第１及び第２の対向ローラを設けるとともに、
前記各転写ローラの表層に厚さ５ｍｍ以下の弾性層を設け、該転写ローラの硬度をＪＩＳ硬度で５０度以下とし、かつ、該転写ローラの硬度が対向する前記対向ローラの硬度よりも低いことを特徴とする画像形成装置。 - 前記転写ローラ弾性層の材質が、電子導電剤で抵抗制御されたゴム又は樹脂のエラストマーであ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。
- 前記各転写ローラとその各対向ローラは、転写ローラ側からの加圧により圧接され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。
- 前記各転写ローラのローラ軸又はその軸受に加圧力が作用されることを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置。
- 前記各転写ローラとその各対向ローラは、転写ローラ径＞対向ローラ径であり、そのローラ径の比率が２以下であ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。
- 前記第１の転写ローラに印加される電荷と前記第２の転写ローラに印加される電荷とが同極性であり、かつ、トナーと逆極性であ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。
- 前記第１の転写ローラに印加される電荷と前記第２の転写ローラに印加される電荷とが同極性であり、かつ、トナーと同極性であ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。
- 前記各対向ローラが導電性ローラであり、該導電性ローラが接地されているか対向する転写ローラに印加される電荷と逆極性の電荷が印加され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。
- 前記転写ローラは、抵抗値が１０９Ωｃｍ以下の低抵抗ローラであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 前記対向ローラは、抵抗値が１０９Ωｃｍ以下の低抵抗ローラであることを特徴とする、請求項９に記載の画像形成装置。
- 当該画像形成層で使用するトナーは、平均球形度０．９５以上の球形トナーであ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。
- 当該画像形成層で使用するトナーは、体積平均径が４〜９μｍで、体積平均径／数量平均径の比率が１〜１．５の範囲であ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。
- 当該画像形成層で使用するトナーは、凝集度が１０％以下であ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。
- 当該画像形成層で使用するトナーは、そのバインダー樹脂中に２０％以下のワックス成分を含有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。
- 当該画像形成層で使用するトナーは、その粒子表面に２ｗｔ％以下の微細研磨成分を含有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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003178262A JP2005017368A (ja) | 2003-06-23 | 2003-06-23 | 画像形成装置 |
| US10/872,687 US7054587B2 (en) | 2003-06-23 | 2004-06-22 | Image forming apparatus for recording on two sides in a single pass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003178262A JP2005017368A (ja) | 2003-06-23 | 2003-06-23 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005017368A true JP2005017368A (ja) | 2005-01-20 |
Family
ID=34179948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003178262A Pending JP2005017368A (ja) | 2003-06-23 | 2003-06-23 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005017368A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110182630A1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
-
2003
- 2003-06-23 JP JP2003178262A patent/JP2005017368A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110182630A1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
| JP2011150251A (ja) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| US8457537B2 (en) * | 2010-01-25 | 2013-06-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus for transferring a toner image onto a recording material |
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