JP5089128B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、記録媒体の両面にそれぞれ画像を形成する画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、転写工程と定着工程とを同時におこなう技術が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。
このような画像形成装置は、転写工程と定着工程とを別々におこなう画像形成装置に比べて、表面性の粗い記録媒体を使用しても画像品質の低下が起こり難いという利点がある。

詳しくは、転写工程と定着工程とを別々におこなう画像形成装置では、表面性の粗い記録媒体を使用すると、中間転写ベルト等の中間転写体が記録媒体の表面性に密着できずに中間転写体と記録媒体との間に不均一なギャップが形成されてしまう。そのため、転写電界が乱れたり、トナー同士のクーロン反発力を招いたり、環境条件（温湿度）によって記録媒体の含水率が変化して記録媒体の電気抵抗が変化したりして、中間転写体上に担持された画像が記録媒体上に正常に転写されずに、画像が全体としてボソボソになってしまう。

これに対して、転写工程と定着工程とを同時におこなう画像形成装置では、トナー像に対して転写と同時に熱を加えるため、トナーが軟化・溶融して粘弾性を帯びたブロック状の塊になる。そのため、表面性の粗い記録媒体を使用して定着部材と記録媒体との間に不均一なギャップが形成されても、その部分に画像が塊として転写されてしまう。したがって、画像は、ボソボソにならずに、良好で高画質なものになる。
さらに、転写工程と定着工程とを同時におこなう画像形成装置は、転写工程と定着工程とを別々におこなう画像形成装置に比べて、トナー像を加熱する時間を長くとれるために定着部材の設定温度を比較的低く設定できる。したがって、熱エネルギーの消費を低減することができる。

一方、従来から、記録媒体の両面（第１面と第２面とである。）にそれぞれ画像を形成する方式として、スイッチバック方式が広く用いられている。スイッチバック方式は、転写工程及び定着工程を経て記録媒体の第１面（表面）に画像を形成した後に、反転搬送経路で記録媒体を反転させて、さらに転写工程及び定着工程を経て記録媒体の第２面（裏面）に画像を形成するものである。このようなスイッチバック方式によって記録媒体の両面に画像を形成する装置は、複雑な反転機構を設ける必要があるために装置が高コスト化、大型化するとともに、両面に画像を形成するために２回の転写工程及び定着工程を別々におこなう必要があるために画像形成の生産性が低くなるという問題がある。

このような問題を解決するために、特許文献２等には、転写工程と定着工程とを同時におこなう画像形成装置であって、記録媒体の第１面に画像を転写・定着するための第１画像形成部や第１中間転写ベルトと、記録媒体の第２面に画像を転写・定着するための第２画像形成部や第２中間転写ベルトと、を別々に設けて、記録媒体の両面に同時に転写・定着をおこなう技術が開示されている。

また、特許文献３等には、転写工程と定着工程とを同時におこなう画像形成装置であって、両面画像形成時の生産性を向上させることを目的として、複数の感光体ドラム、第１の転写ベルト、第２の転写ベルト等を設けて、記録媒体の両面に同時に転写・定着をおこなう技術が開示されている。
さらに、特許文献４等には、転写工程と定着工程とを同時におこなう画像形成装置であって、両面画像形成時の生産性を向上させることを目的として、複数の感光体ドラム、一次中間転写ベルト、二次中間転写ベルト等を設けて、記録媒体の両面に同時に転写・定着をおこなう技術が開示されている。

特開平１０−６３１２１号公報 特開平１１−４４９７３号公報 特開２０００−５６５２１号公報 特開２００３−３１６１７６号公報

上述した従来の画像形成装置は、高画質化、省エネルギー化、低コスト化、小型化を充分に達成しつつ、記録媒体の両面に画像を形成するときの生産性を向上させることが難しかった。

具体的に、上述した特許文献２等の技術は、転写工程と定着工程とを同時におこなう画像形成装置であって、記録媒体の両面に同時に画像形成をおこなうために、高画質化を達成しつつ、記録媒体の両面に画像を形成するときの生産性を向上させる効果がある程度期待できる。
しかし、特許文献２等の技術は、画像形成部や中間転写ベルトがそれぞれ２つ設けられているために、装置が高コスト化、大型化してしまっていた。また、２つの中間転写ベルトに対してそれぞれ加熱工程・冷却工程（ヒートサイクル）をおこなう必要があるために、装置全体として電力消費量がそれほど小さくならなかった。

また、上述した特許文献３、特許文献４等の技術も、転写工程と定着工程とを同時におこなう画像形成装置であって、記録媒体の両面に同時に画像形成をおこなうために、高画質化、省エネルギー化を達成しつつ、記録媒体の両面に画像を形成するときの生産性を向上させる効果がある程度期待できる。
しかし、特許文献３、特許文献４等の技術は、転写ベルトや中間転写ベルトを２つ設ける必要があるために、装置が高コスト化、大型化してしまっていた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、高画質化、省エネルギー化、低コスト化、小型化を充分に達成しつつ、記録媒体の両面に画像を形成するときの生産性が向上される、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、記録媒体の両面に画像を形成する画像形成装置であって、トナー像が形成される第１像担持体と、前記第１像担持体に対向するとともに、記録媒体の両面に画像を形成するときに、前記第１像担持体に形成されたトナー像が転写され、それとは別のタイミングで前記第１像担持体との間に記録媒体が搬送される第２像担持体と、前記第１像担持体に形成されたトナー像を前記第２像担持体上又は記録媒体上に転写する転写手段と、前記第２像担持体上に担持されたトナー像を加熱・溶融する第１加熱手段と、前記第１加熱手段に前記第２像担持体を介して圧接してニップ部を形成するとともに、前記第１像担持体と前記第２像担持体との間を通過して当該ニップ部に向けて搬送される記録媒体上に担持されたトナー像を加熱・溶融する第２加熱手段と、記録媒体を収容する給紙部と、前記給紙部に収容された記録媒体が前記第１像担持体と前記第２像担持体との間を通過することなく前記ニップ部に向けて搬送される第１搬送経路と、前記給紙部に収容された記録媒体が前記第１像担持体と前記第２像担持体との間を通過して前記ニップ部に向けて搬送される第２搬送経路と、を備え、記録媒体の両面に画像を形成する場合に、前記第１像担持体と前記第２像担持体との間で転写されたトナー像を第１面に担持した記録媒体が前記ニップ部に達したときに、そのトナー像を当該記録媒体の第１面に定着して、それと同時に前記第１加熱手段によって加熱・溶融された前記第２像担持体上のトナー像を当該記録媒体の第２面に転写及び定着するものである。

また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１に記載の発明において、記録媒体の片面にのみ画像を形成するときには記録媒体が前記第１搬送経路を通過して、記録媒体の両面に画像を形成するときには記録媒体が前記第２搬送経路を通過するように制御するものである。

また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１に記載の発明において、記録媒体の片面にのみ画像を形成するときには記録媒体が前記第１搬送経路及び前記第２搬送経路のいずれかの搬送経路を通過して、記録媒体の両面に画像を形成するときには記録媒体が前記第２搬送経路を通過するように制御するものである。

また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、記録媒体の両面に画像を形成する画像形成装置であって、トナー像が形成される第１像担持体と、前記第１像担持体に対向するとともに、記録媒体の両面に画像を形成するときに、前記第１像担持体に形成されたトナー像が転写され、それとは別のタイミングで前記第１像担持体との間に記録媒体が搬送される第２像担持体と、前記第１像担持体に形成されたトナー像を前記第２像担持体上又は記録媒体上に転写する転写手段と、前記第２像担持体上に担持されたトナー像を加熱・溶融する第１加熱手段と、前記第１加熱手段に前記第２像担持体を介して圧接してニップ部を形成するとともに、前記第１像担持体と前記第２像担持体との間を通過して当該ニップ部に向けて搬送される記録媒体上に担持されたトナー像を加熱・溶融する第２加熱手段と、記録媒体を収容する第１給紙部及び第２給紙部と、前記第１給紙部に収容された記録媒体が前記第１像担持体と前記第２像担持体との間を通過することなく前記ニップ部に向けて搬送される第１搬送経路と、前記第２給紙部に収容された記録媒体が前記第１像担持体と前記第２像担持体との間を通過して前記ニップ部に向けて搬送される第２搬送経路と、を備え、記録媒体の両面に画像を形成する場合に、前記第１像担持体と前記第２像担持体との間で転写されたトナー像を第１面に担持した記録媒体が前記ニップ部に達したときに、そのトナー像を当該記録媒体の第１面に定着して、それと同時に前記第１加熱手段によって加熱・溶融された前記第２像担持体上のトナー像を当該記録媒体の第２面に転写及び定着するものである。

また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項４に記載の発明において、記録媒体の片面にのみ画像を形成するときには前記第１給紙部に収容された記録媒体が搬送されて、記録媒体の両面に画像を形成するときには前記第２給紙部に収容された記録媒体が搬送されるように制御するものである。

また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項４に記載の発明において、記録媒体の片面にのみ画像を形成するときには前記第１給紙部及び前記第２給紙部のいずれかの給紙部に収容された記録媒体が搬送されて、記録媒体の両面に画像を形成するときには前記第２給紙部に収容された記録媒体が搬送されるように制御するものである。

また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記転写手段に対して前記第２像担持体の走行方向下流側であって前記第１加熱手段及び前記第２加熱手段に対して前記第２像担持体の走行方向上流側に、前記第１像担持体と前記第２像担持体との間を通過した記録媒体を前記第２像担持体から分離させる分離部材を備えたものである。

また、請求項８記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記第１像担持体は、前記第２像担持体に対向するように並設された複数の第１像担持体であって、前記転写手段は、前記複数の第１像担持体に形成された複数色のトナー像を前記第２像担持体上又は記録媒体上に重ねて転写するものである。

また、請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記第１像担持体は、複数色のトナー像が重ねて形成される単数の第１像担持体であって、前記転写手段は、前記単数の第１像担持体に重ねて形成された複数色のトナー像を前記第２像担持体上又は記録媒体上に転写するものである。

本発明は、第１像担持体と第２像担持体との間で転写されたトナー像を第１面に担持した記録媒体がニップ部に達したときに、そのトナー像を記録媒体の第１面に定着するとともに、第１加熱手段によって加熱・溶融された第２像担持体上のトナー像を記録媒体の第２面に転写及び定着するように、装置を構成している。これにより、高画質化、省エネルギー化、低コスト化、小型化を充分に達成しつつ、記録媒体の両面に画像を形成するときの生産性が向上される、画像形成装置を提供することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図３にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１は、実施の形態１における画像形成装置を示す概略構成図である。本実施の形態１における画像形成装置は、タンデム型のカラー複写機である。すなわち、第２像担持体としての中間転写ベルト２に対向するように４つの感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが並設されている。
そして、本実施の形態１における画像形成装置は、４つの感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにそれぞれ形成された複数色のトナー像（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）を、中間転写ベルト（第２像担持体）２上に重ねて転写したり、記録媒体Ｐ上に重ねて転写したりする。

図１を参照して、画像形成装置は、装置本体の中央に位置する画像形成部１や、給紙部１５や、画像形成部１の上方に位置する画像読取部（不図示である。）、等で構成されている。
画像形成部１の下方には、第２像担持体としての中間転写ベルト２（中間転写体）が配置されている。中間転写ベルト２の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための作像手段が設けられている。すなわち、補色関係にある複数色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）によるトナー像を形成・担持する第１像担持体としての感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが、中間転写ベルト２の転写面に沿って並設されている。

各感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ（第１像担持体）は、それぞれ、図１の時計方向に回転駆動される。各感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの周りには、それぞれ、帯電工程をおこなうための帯電部４、露光工程（潜像作成）をおこなうための書込み部５、現像工程をおこなうための現像部６、クリーニング工程をおこなうためのクリーニング部８、が配設されている。なお、図中の符号に付したアルファベットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）は、感光体ドラム上に形成されるトナー像の色又はその現像部６に収容されたトナーの色に対応するものである。

中間転写ベルト２（第２像担持体）は、駆動ローラ１０、従動ローラ１１、冷却ローラ１３、第１加熱ローラ２０（第１加熱手段）によって張架・支持されている。中間転写ベルト２は、駆動ローラ１０の駆動によって、図１の反時計方向に走行する。中間転写ベルト２の表層には、トナーが転写されやすいように、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系樹脂系材料からなる離型層がコーティングされている。

第１加熱手段としての第１加熱ローラ２０は、熱伝導性の良い金属材料で形成された円筒体であって、その内部に熱源としてハロゲンヒータ２１Ａが設置されている。そして、第１加熱ローラ２０は、中間転写ベルト２上に担持（転写）されたトナー像（感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋで形成されたトナー像である。）を加熱・溶融する。
冷却ローラ１３は、放熱性の高い材料で形成されていて、第１加熱ローラ２０によって加熱された中間転写ベルト２０を冷却する。

中間転写ベルト２の内周面側であって各感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに対向する位置には、それぞれ、転写手段としての転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋが配設されている。転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト２上に転写したり、記録媒体Ｐ（中間転写ベルト２と感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋとの間に搬送される記録媒体Ｐである。）上に転写したりするためのものである。

中間転写ベルト２の外周面側であって駆動ローラ１０に対向する位置には、中間転写ベルト２の表面をクリーニングするベルト・クリーニング部１２が設けられている。ベルト・クリーニング部１２のクリーニングブレード１９は、中間転写ベルト２の走行方向に対してカウンター方向に当接している。
また、中間転写ベルト２の外周面側であって駆動ローラ１０に対向する位置には、中間転写ベルト２上に記録媒体Ｐを送入するための吸着ローラ９が設けられている。吸着ローラ９は、所定の電圧が印加されて、給紙トレイ１５から搬送された記録媒体Ｐを中間転写ベルト２に吸着させて搬送させるものである。

転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ（又は、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）に対して中間転写ベルト２の走行方向下流側であって、第１加熱ローラ２０及び第２加熱ローラ２２に対して中間転写ベルト２の走行方向上流側には、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと中間転写ベルト２との間を通過した記録媒体Ｐを中間転写ベルト２から分離させる分離部材としての分離ガイド板２３が設置されている。分離ガイド板２３は、中間転写ベルト２に対して非接触で対向するように配設されている。分離ガイド板２３が配設された位置は、従動ローラ１１によって中間転写ベルト２の曲率が大きくなっていて、記録媒体Ｐが中間転写ベルト２から分離しやすくなっている。

中間転写ベルト２の外周面側であって中間転写ベルト２を介して第１加熱ローラ２０に対向する位置には、第２加熱手段としての第２加熱ローラ２２が配設されている。第２加熱ローラ２２は、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと中間転写ベルト２との間を通過してニップ部（第１加熱ローラ２０（中間転写ベルト２）と第２加熱ローラ２２との当接部である。）に向けて搬送される記録媒体Ｐ上に担持されたトナー像を加熱・溶融するものである。
詳しくは、第２加熱ローラ２２と第１加熱ローラ２０とは、互いにバネ等の付勢手段によって押圧されて、中間転写ベルト２を介してニップ部を形成している。第２加熱ローラ２２は、アルミニウム等からなる円筒状の芯金上に、シリコーンゴム等からなる弾性層や、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂系材料からなる離型層が積層されたものである。第２加熱ローラ２２の内部には、第１加熱ローラ２０と同様に、熱源としてのハロゲンヒータ２１Ｂが設置されている。また、図示は省略するが、第２加熱ローラ２２の外周面側には、第２加熱ローラ２２の表面を清掃するためのクリーニング機構が設けられている。

給紙部は、記録媒体Ｐを積載して収容する給紙トレイ１５や、給紙トレイ１５内の記録媒体Ｐを最上のものから順に１枚ずつ分離して給紙する給紙コロ１６や、２つの搬送経路Ｋ１、Ｋ２のいずれかを切り替えるための切替レバー２４、等で構成される。

ここで、第１搬送経路Ｋ１は、給紙トレイ１５（給紙部）に収容された記録媒体Ｐが、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと中間転写ベルト２との間を通過することなく、ニップ部に向けて搬送される経路である。第１搬送経路Ｋ１には、記録媒体Ｐを搬送する搬送ローラ対１７ａや、レジストローラ対１８ａ等が配設されている。
第１搬送経路Ｋ１は、記録媒体Ｐの片面にのみ画像を形成するときに、切替レバー２４を動作させて選択される搬送経路である。このとき、レジストローラ対１８ａは、記録媒体Ｐを一旦停止して、斜めずれを修正した後に、中間転写ベルト２上に担持された画像の先端と搬送方向の所定位置とが一致するタイミングで、記録媒体Ｐをニップ部に向けて送り出すことになる。

一方、第２搬送経路Ｋ２は、給紙トレイ１５（給紙部）に収容された記録媒体Ｐが、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと中間転写ベルト２との間を通過して、ニップ部に向けて搬送される経路である。第２搬送経路Ｋ２には、記録媒体Ｐを搬送する搬送ローラ対１７ｂや、レジストローラ対１８ｂ等が配設されている。
第２搬送経路Ｋ２は、記録媒体Ｐの両面（第１面と第２面とである。）に画像を形成するときに、切替レバー２４を動作させて選択される搬送経路である。このとき、レジストローラ対１８ｂは、記録媒体Ｐを一旦停止して、斜めずれを修正した後に、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの作像タイミングに合わせて、記録媒体Ｐを中間転写ベルト２と吸着ローラ９との間に向けて送り出すことになる。

以下、本実施の形態１における画像形成装置の動作について説明する。
まず、図２を用いて、両面プリント時の動作について説明する。
記録媒体Ｐの両面（表裏面）に画像を形成する場合、最初に第１面側（第２加熱ローラ２２に対向する面側である。）の作像がおこなわれる。

感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの表面が帯電部４によりそれぞれ一様にマイナスに帯電され、画像読取部からの画像情報に基づいて感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ上に静電潜像が形成される。イエロー用の感光体ドラム３Ｙに形成された静電潜像は、イエローのトナーを収容した現像部６によりトナー像として可視像化される。同様に、他の感光体ドラムドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｋでも、そのトナー色に応じたトナー像が形成される。

一方、給紙トレイ１５から排紙された記録媒体Ｐは、切替レバー２４によって第２搬送経路Ｋ２を搬送されて、レジストローラ対１８ｂの位置に達する。レジストローラ対１８ｂからタイミングを合わせて給送された記録媒体Ｐは、吸着ローラ９によって中間転写ベルト２上に保持された状態で、中間転写ベルト２の走行にならって搬送される。このとき、各感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに形成されたトナー像が、転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによって記録媒体Ｐ上に順に転写されて重ね合わせられる。
なお、転写工程後に感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ上に残留したトナーは、それぞれ、クリーニング部８により除去される。その後、不図示の除電ランプにより感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの表面電位が初期化されて、次の作像工程の準備がされる。

その後、第１面（おもて面）に複数色のトナー像Ｔが重ねて担持（転写）された記録媒体Ｐは、従動ローラ１１による曲率と分離ガイド板２３とによって中間転写ベルト２から分離されて、レジストローラ対１８ａの位置で待機する。

その後、第２面側（第１加熱ローラ２０に対向する面側である。）の作像が開始される。
詳しくは、先に説明した作像工程と同様に、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ上に各色のトナー像が形成される。そして、各感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト２の走行にならって、転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによって中間転写ベルト２上に順に転写されて重ね合わせられる。そして、中間転写ベルト２上に重ねて担持（転写）された複数色のトナー像Ｔは、中間転写ベルト２の走行にならってニップ部の位置に達する。
このとき、中間転写ベルト２上に転写された画像は、第１加熱ローラ２０によって所定の温度まで加熱される。そして、加熱状態の画像が、レジストローラ１８ａからタイミング良く搬送されてくる記録媒体Ｐの第２面に、転写されるとともに定着される（転写・定着が同時におこなわれる。）。同時に、記録媒体Ｐの第１面に担持された未定着の画像Ｔは、第２加熱ローラ２２による熱と、双方の加熱ローラ２０、２２による圧力と、によって、第２面と同じタイミングで記録媒体Ｐ上に定着される（定着画像が形成される。）。

その後、両面に同時に定着画像が形成された記録媒体Ｐは、ニップ部から送出されて図１の矢印方向に排紙される。
なお、ニップ部を通過して中間転写ベルト２上に残留するトナー（転写定着残トナー）は、ベルト・クリーニング部１２のクリーニングブレード１９によって削り取られて回収される。こうして、中間転写ベルト２における次の工程の準備がされる。

以上説明したように、本実施の形態１では、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと中間転写ベルト２との間で転写されたトナー像Ｔを第１面に担持した記録媒体Ｐがニップ部に達したときに、そのトナー像Ｔを記録媒体Ｐの第１面に定着するとともに、第１加熱ローラ２０によって加熱・溶融された中間転写ベルト２上のトナー像Ｔを記録媒体Ｐの第２面に転写及び定着することで、両面画像形成をおこなっている。これにより、高画質化、省エネルギー化、低コスト化、小型化を充分に達成しつつ、記録媒体の両面に画像を形成するときの生産性が向上される。
すなわち、転写工程と定着工程とが同時におこなわれるために、表面性の粗い記録媒体Ｐが使用されても、ボソボソがなく定着性に優れ、良好で高画質な画像を得ることができる。また、中間転写ベルト２上に担持されるトナー像を加熱する時間を長くとれるために中間転写ベルト２の設定温度を比較的低く設定できて、省エネルギー化が達成される。また、第２の画像形成部や第２の中間転写ベルト等を設ける必要がないために、装置の低コスト化、小型化が達成される。また、スイッチバック方式を用いることなく、記録媒体Ｐの両面への画像形成が同時におこなわれるために両面画像形成時の生産性が向上する。

次に、図１及び図３を用いて、片面プリント時の動作について説明する。
図１を参照して、記録媒体Ｐの片面（第１面又は第２面）のみに画像を形成する場合、給紙トレイ１５から排紙された記録媒体Ｐは、切替レバー２４によって第１搬送経路Ｋ１を搬送されて、レジストローラ対１８ａの位置に達する。
一方、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ上では、先に説明した作像工程と同様に、各色のトナー像が形成される。そして、各感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト２の走行にならって、転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによって中間転写ベルト２上に順に転写されて重ね合わせられる。そして、中間転写ベルト２上に重ねて担持（転写）された複数色のトナー像Ｔは、中間転写ベルト２の走行にならってニップ部の位置に達する。
このとき、中間転写ベルト２上に転写された画像は、第１加熱ローラ２０によって所定の温度まで加熱される。そして、加熱状態の画像が、レジストローラ１８ａからタイミング良く搬送されてくる記録媒体Ｐ上に、転写されるとともに定着される（転写・定着が同時におこなわれる。）。

なお、本実施の形態１では、片面プリント時に記録媒体Ｐが第１搬送経路Ｋ１を通過するように制御したが、片面プリント時に記録媒体Ｐが第２搬送経路Ｋ１を通過するように制御することもできる。また、片面プリント時に記録媒体Ｐが第１搬送経路Ｋ１及び第２搬送経路Ｋ１のいずれかを選択して通過するように制御することもできる。
さらに、図３に示すように、片面プリント時に記録媒体Ｐが第３搬送経路Ｋ３を通過するように制御することもできる。ここで、第３搬送経路Ｋ３は、中間転写ベルト２上を搬送される記録媒体Ｐが、分離ガイド板２３の位置で分離ガイド板２３の離間動作によって中間転写ベルト２から分離されることなくそのままニップ部に向けて搬送される経路である。
このように片面プリント時に第２搬送経路Ｋ２又は第３搬送経路Ｋ３を選択したときのプリント面（画像形成がされる面である。）は、第１搬送経路Ｋ１を選択したときのプリント面の逆になる。すなわち、片面プリント時に搬送経路を切り替えることで、プリント面を自由に切り替えることができる（フェイスアップ排紙、フェイスダウン排紙を自由に選択することができる。）。なお、片面プリント時に第２搬送経路Ｋ２又は第３搬送経路Ｋ３を選択した場合には、記録媒体Ｐ上の定着画像は通常の定着画像になる（転写・定着が同時におこなわれる定着画像ではない。）。

以上説明したように、本実施の形態１によれば、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ（第１像担持体）と中間転写ベルト２（第２像担持体）との間で転写されたトナー像Ｔを第１面に担持した記録媒体Ｐがニップ部に達したときに、そのトナー像Ｔを記録媒体Ｐの第１面に定着するとともに、第１加熱ローラ２０（第１加熱手段）によって加熱・溶融された中間転写ベルト２上のトナー像Ｔを記録媒体Ｐの第２面に転写及び定着するように、装置を構成している。これにより、高画質化、省エネルギー化、低コスト化、小型化を充分に達成しつつ、記録媒体Ｐの両面に画像を形成するときの生産性を向上させることができる。

実施の形態２．
図４にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図４は、実施の形態２における画像形成装置を示す構成図であって、前記実施の形態１における図１に相当する図である。本実施の形態２における画像形成装置は、第１搬送経路Ｋ１に対応した第１給紙部１５Ａと第２搬送経路Ｋ２に対応した第２給紙部１５Ｂとが別々に設けられている点が、前記実施の形態１のものと相違する。

図４に示すように、本実施の形態２における画像形成装置は、記録媒体Ｐを収容する２つの給紙部（第１給紙部１５Ａと第２給紙部１５Ｂとである。）が設けられている。第１給紙部と第２給紙部とは、それぞれ、記録媒体Ｐを収容する給紙トレイ１５Ａ、１５Ｂや、給紙コロ１６、等で構成される。
そして、第１給紙トレイ１５Ａ（第１給紙部）に収容された記録媒体Ｐは、前記実施の形態１で説明した第１搬送経路Ｋ１を通過するように構成されている。
これに対して、第２給紙トレイ１５Ｂ（第２給紙部）に収容された記録媒体Ｐは、前記実施の形態１で説明した第２搬送経路Ｋ２を通過するように構成されている。

なお、本実施の形態２における両面プリント時の動作や片面プリント時の動作は、給紙部１５Ａ、１５Ｂからの動作を除き、前記実施の形態１と同様である。
また、片面プリント時に、第１給紙部１５Ａ及び第２給紙部１５Ｂのいずれかの給紙部に収容された記録媒体Ｐが搬送されるように（第１搬送経路Ｋ１又は第２搬送経路Ｋ２が選択されるように）制御することもできる。

以上説明したように、本実施の形態２によれば、前記実施の形態１と同様に、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ（第１像担持体）と中間転写ベルト２（第２像担持体）との間で転写されたトナー像Ｔを第１面に担持した記録媒体Ｐがニップ部に達したときに、そのトナー像Ｔを記録媒体Ｐの第１面に定着するとともに、第１加熱ローラ２０（第１加熱手段）によって加熱・溶融された中間転写ベルト２上のトナー像Ｔを記録媒体Ｐの第２面に転写及び定着するように、装置を構成している。これにより、高画質化、省エネルギー化、低コスト化、小型化を充分に達成しつつ、記録媒体Ｐの両面に画像を形成するときの生産性を向上させることができる。
特に、本実施の形態２では、搬送経路Ｋ１、Ｋ２ごとに給紙トレイ１５Ａ、１５Ｂが設けられているので、搬送経路の形状をストレート化できるために、記録媒体Ｐのジャムが少なくなるとともにファーストプリント時間を短縮化することができる。

実施の形態３．
図５にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図５は、実施の形態３における画像形成装置を示す構成図であって、前記実施の形態１における図１に相当する図である。本実施の形態３における画像形成装置は、複数色のトナー像が重ねて形成される単数の第１像担持体３が設置されたイメージオンイメージ（ＩＯＩ）現像方式が用いられている点が、複数の第１像担持体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが設置されたタンデム型装置である前記実施の形態１のものと相違する。

図５に示すように、本実施の形態３における画像形成装置は、第１像担持体として１つの感光体ドラム３が設置されている。感光体ドラム３の周りには、各色Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対応した作像部（帯電部４、書込み部５、現像部６で構成される。）が配設されている。
そして、感光体ドラム３上に複数色のトナー像が重ねて形成（現像）される。そして、感光体ドラム３上に重ねて形成された複数色のトナー像が、転写ローラ７によって、中間転写ベルト（第２像担持体）２上に重ねて転写されたり、記録媒体Ｐ上に重ねて転写されたりする。

なお、本実施の形態３における両面プリント時の動作や片面プリント時の動作は、画像形成部の動作が異なる点を除き、前記実施の形態１と同様である。
また、片面プリント時に、第１搬送経路Ｋ１及び第２搬送経路Ｋ２のいずれかの搬送経路を選択して記録媒体Ｐが搬送されるように制御することもできる。

以上説明したように、本実施の形態３によれば、感光体ドラム３（第１像担持体）と中間転写ベルト２（第２像担持体）との間で転写されたトナー像Ｔを第１面に担持した記録媒体Ｐがニップ部に達したときに、そのトナー像Ｔを記録媒体Ｐの第１面に定着するとともに、第１加熱ローラ２０（第１加熱手段）によって加熱・溶融された中間転写ベルト２上のトナー像Ｔを記録媒体Ｐの第２面に転写及び定着するように、装置を構成している。これにより、高画質化、省エネルギー化、低コスト化、小型化を充分に達成しつつ、記録媒体Ｐの両面に画像を形成するときの生産性を向上させることができる。

なお、イメージオンイメージ（ＩＯＩ）現像方式を用いた場合には、以下のメリットがある。
第１に、中間転写ベルト２に吸着ローラ９を設置する必要がなくなるために、中間転写ベルト２の材料や抵抗値の選択性が広がる。第２に、タンデム型装置と比較して、小スペース化が図れて、レイアウトの自由度が増す。第３に、搬送経路を短くすることができるので、ファーストプリント時間が短縮化される。

実施の形態４．
図６にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図６は、実施の形態４における画像形成装置を示す構成図であって、前記実施の形態３における図５に相当する図である。本実施の形態４における画像形成装置は、第１搬送経路Ｋ１に対応した第１給紙部１５Ａと第２搬送経路Ｋ２に対応した第２給紙部１５Ｂとが別々に設けられている点が、前記実施の形態３のものと相違する。

図６に示すように、本実施の形態４における画像形成装置は、記録媒体Ｐを収容する２つの給紙部（第１給紙部１５Ａと第２給紙部１５Ｂとである。）が設けられている。第１給紙部と第２給紙部とは、それぞれ、記録媒体Ｐを収容する給紙トレイ１５Ａ、１５Ｂや、給紙コロ１６、等で構成される。
そして、第１給紙トレイ１５Ａ（第１給紙部）に収容された記録媒体Ｐは、前記実施の形態３で説明した第１搬送経路Ｋ１を通過するように構成されている。
これに対して、第２給紙トレイ１５Ｂ（第２給紙部）に収容された記録媒体Ｐは、前記実施の形態３で説明した第２搬送経路Ｋ２を通過するように構成されている。

以上説明したように、本実施の形態４によれば、前記実施の形態３と同様に、感光体ドラム３（第１像担持体）と中間転写ベルト２（第２像担持体）との間で転写されたトナー像Ｔを第１面に担持した記録媒体Ｐがニップ部に達したときに、そのトナー像Ｔを記録媒体Ｐの第１面に定着するとともに、第１加熱ローラ２０（第１加熱手段）によって加熱・溶融された中間転写ベルト２上のトナー像Ｔを記録媒体Ｐの第２面に転写及び定着するように、装置を構成している。これにより、高画質化、省エネルギー化、低コスト化、小型化を充分に達成しつつ、記録媒体Ｐの両面に画像を形成するときの生産性を向上させることができる。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す構成図である。 図１の画像形成装置における両面画像形成時の動作を示す図である。 図１の画像形成装置における片面画像形成時の動作の一例を示す図である。 この発明の実施の形態２における画像形成装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態３における画像形成装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態４における画像形成装置を示す構成図である。

符号の説明

１ 画像形成部、、
２ 中間転写ベルト（第２像担持体）、
３、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 感光体ドラム（第１像担持体）、
４ 帯電部、 ５ 書込み部、 ６ 現像部、
７、７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ 転写ローラ（転写手段）
１５ 給紙トレイ（給紙部）、
１５Ａ 第１給紙トレイ（第１給紙部）、
１５Ｂ 第２給紙トレイ（第２給紙部）、
２０ 第１加熱ローラ（第１加熱手段）、
２１Ａ、２１Ｂ ハロゲンヒータ、
２２ 第２加熱ローラ（第２加熱手段）、
２３ 分離ガイド板（分離部材）、
２４ 切替レバー、
Ｋ１ 第１搬送経路、 Ｋ２ 第２搬送経路、 Ｐ 記録媒体。

Claims (9)

1. 記録媒体の両面に画像を形成する画像形成装置であって、
   トナー像が形成される第１像担持体と、
   前記第１像担持体に対向するとともに、記録媒体の両面に画像を形成するときに、前記第１像担持体に形成されたトナー像が転写され、それとは別のタイミングで前記第１像担持体との間に記録媒体が搬送される第２像担持体と、
   前記第１像担持体に形成されたトナー像を前記第２像担持体上又は記録媒体上に転写する転写手段と、
   前記第２像担持体上に担持されたトナー像を加熱・溶融する第１加熱手段と、
   前記第１加熱手段に前記第２像担持体を介して圧接してニップ部を形成するとともに、前記第１像担持体と前記第２像担持体との間を通過して当該ニップ部に向けて搬送される記録媒体上に担持されたトナー像を加熱・溶融する第２加熱手段と、
   記録媒体を収容する給紙部と、
   前記給紙部に収容された記録媒体が前記第１像担持体と前記第２像担持体との間を通過することなく前記ニップ部に向けて搬送される第１搬送経路と、
   前記給紙部に収容された記録媒体が前記第１像担持体と前記第２像担持体との間を通過して前記ニップ部に向けて搬送される第２搬送経路と、
   を備え、
   記録媒体の両面に画像を形成する場合に、前記第１像担持体と前記第２像担持体との間で転写されたトナー像を第１面に担持した記録媒体が前記ニップ部に達したときに、そのトナー像を当該記録媒体の第１面に定着して、それと同時に前記第１加熱手段によって加熱・溶融された前記第２像担持体上のトナー像を当該記録媒体の第２面に転写及び定着することを特徴とする画像形成装置。
2. 記録媒体の片面にのみ画像を形成するときには記録媒体が前記第１搬送経路を通過して、記録媒体の両面に画像を形成するときには記録媒体が前記第２搬送経路を通過するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 記録媒体の片面にのみ画像を形成するときには記録媒体が前記第１搬送経路及び前記第２搬送経路のいずれかの搬送経路を通過して、記録媒体の両面に画像を形成するときには記録媒体が前記第２搬送経路を通過するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 記録媒体の両面に画像を形成する画像形成装置であって、
   トナー像が形成される第１像担持体と、
   前記第１像担持体に対向するとともに、記録媒体の両面に画像を形成するときに、前記第１像担持体に形成されたトナー像が転写され、それとは別のタイミングで前記第１像担持体との間に記録媒体が搬送される第２像担持体と、
   前記第１像担持体に形成されたトナー像を前記第２像担持体上又は記録媒体上に転写する転写手段と、
   前記第２像担持体上に担持されたトナー像を加熱・溶融する第１加熱手段と、
   前記第１加熱手段に前記第２像担持体を介して圧接してニップ部を形成するとともに、前記第１像担持体と前記第２像担持体との間を通過して当該ニップ部に向けて搬送される記録媒体上に担持されたトナー像を加熱・溶融する第２加熱手段と、
   記録媒体を収容する第１給紙部及び第２給紙部と、
   前記第１給紙部に収容された記録媒体が前記第１像担持体と前記第２像担持体との間を通過することなく前記ニップ部に向けて搬送される第１搬送経路と、
   前記第２給紙部に収容された記録媒体が前記第１像担持体と前記第２像担持体との間を通過して前記ニップ部に向けて搬送される第２搬送経路と、
   を備え、
   記録媒体の両面に画像を形成する場合に、前記第１像担持体と前記第２像担持体との間で転写されたトナー像を第１面に担持した記録媒体が前記ニップ部に達したときに、そのトナー像を当該記録媒体の第１面に定着して、それと同時に前記第１加熱手段によって加熱・溶融された前記第２像担持体上のトナー像を当該記録媒体の第２面に転写及び定着することを特徴とする画像形成装置。
5. 記録媒体の片面にのみ画像を形成するときには前記第１給紙部に収容された記録媒体が搬送されて、記録媒体の両面に画像を形成するときには前記第２給紙部に収容された記録媒体が搬送されるように制御することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 記録媒体の片面にのみ画像を形成するときには前記第１給紙部及び前記第２給紙部のいずれかの給紙部に収容された記録媒体が搬送されて、記録媒体の両面に画像を形成するときには前記第２給紙部に収容された記録媒体が搬送されるように制御することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記転写手段に対して前記第２像担持体の走行方向下流側であって前記第１加熱手段及び前記第２加熱手段に対して前記第２像担持体の走行方向上流側に、前記第１像担持体と前記第２像担持体との間を通過した記録媒体を前記第２像担持体から分離させる分離部材を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記第１像担持体は、前記第２像担持体に対向するように並設された複数の第１像担持体であって、
   前記転写手段は、前記複数の第１像担持体に形成された複数色のトナー像を前記第２像担持体上又は記録媒体上に重ねて転写することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記第１像担持体は、複数色のトナー像が重ねて形成される単数の第１像担持体であって、
   前記転写手段は、前記単数の第１像担持体に重ねて形成された複数色のトナー像を前記第２像担持体上又は記録媒体上に転写することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。

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