JPH11231703A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 両面にトナー像を保持した転写材を一括定着
し、上下の定着ローラをソフトローラとした画像形成装
置において、コピー時、転写材のサイズ切り替え時の消
費電力を節約し、ウォーミングアップ時間、コピーモー
ドの切り替え時の待ち時間を短くして良好な定着の行わ
れる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 転写材である記録紙Ｐ上の片面或いは両
面にトナー像を転写したのちに定着する画像形成装置に
おいて、前記記録紙Ｐの表面の定着手段である上ローラ
３１０、裏面の定着手段である下ローラ３２０に対し外
部加熱手段である上，下外部加熱ローラ３３１，３３２
を有し、両面画像形成時或いは裏面外部形成時におい
て、該上，下外部加熱ローラ３３１，３３２の上，下外
部ヒータＨ３，Ｈ４を作動させて上，下ローラ３１０，
３２０を加熱することを特徴とする画像形成装置。

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
って画像形成を行う画像形成装置に係わり、特に転写材
の両面にトナー像を形成して、これを一括して加熱定着
して両面画像形成を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、転写材の両面に画像形成する両面
画像形成装置（両面コピー装置）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】また本発明者は、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っている。例えば特開
平９−２５８５１８号はこれに関した技術開示である。

【０００６】上記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】しかし、上記の両面画
像形成装置では、両面にトナー像を有した転写材を一括
して定着を行うことになるので、このことは容易ではな
い。両面にトナー像を有した転写材を一括して定着を行
うには転写材の表裏のそれぞれに対する加熱手段を有す
ることが必要である。また、該加熱手段として転写材の
表裏に接するローラを使用する場合、両ローラのニップ
部を長くするために、転写材の表面に接するローラの少
なくとも一方をソフトローラとする必要がある。特にカ
ラーコピーを行う画像形成装置においては、光沢画像形
成を要求されることが多い。このため長い加熱時間を必
要とすることと、表裏の定着された画像品質が同質であ
ることが求められることから、転写材の表裏に接する上
下ローラの両方をソフトローラにしてニップ部を長くす
ることが望ましい。更にトナー像を有した転写材を効率
よく完全に、またオフセットを起こさずに定着するため
には上下のローラの表面温度をオフセットを起こすオフ
セット限界温度Ｔｃ以上に保持することが必要である。
しかし、上下ローラをソフトローラとしたときには熱伝
導が悪く、ローラ内部の加熱手段だけではオフセット限
界温度Ｔｃ以上に達するまでに要する時間が長くなり、
またコピーを続けると上下ローラの表面温度は転写材に
奪われる熱を補給するのが困難で、オフセット限界温度
Ｔｃ以下となる。このため使用頻度の高い表面のみのコ
ピー時においては、上ローラのみをオフセット限界温度
Ｔｃ以上に維持すればコピーを続けることができるので
上ローラに外部加熱手段を設けることによってコピー速
度を早くすることができるが、転写材のサイズを大きい
ものに切り替えたとき、或いは両面画像形成時（両面コ
ピーモード時）及び裏面画像形成モード時（裏面コピー
モード時）のウォーミングアップ時間や表面画像形成モ
ード（表面コピーモード）から両面コピーモードへの切
り替えた時の待ち時間が長くなり、消費電力も大きくな
るという問題がある。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決し、両面画
像形成時又は転写材のサイズを大きいものに切替えた
時、或いは転写材の厚みの厚いものに切替えた時の各ロ
ーラの表面温度のオフセット限界温度Ｔｃ以下に低下す
ることを防止し、両面画像形成時のウォーミングアッ
プ時間、及び表面又は裏面の片面コピーモードから両面
コピーモードへの切り替え時の待ち時間を短くし消費電
力を節約して良好な定着の行われる画像形成装置の提供
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的のに対して
は、転写材上の片面或いは両面にトナー像を転写したの
ちに定着する画像形成装置において、前記転写材の表面
及び裏面に対する定着手段の各々に内部加熱手段と共に
外部加熱手段を有し、両面画像形成モードにおいて、該
外部加熱手段により加熱することを特徴とする画像形成
装置（第１発明）によって達成される。

【００１０】なお、上記発明において、前記転写材の種
類（厚さ、サイズ）によって前記加熱手段を制御するこ
とは好ましい実施態様である。

【００１１】また上記目的のに対しては、転写材上の
片面或いは両面にトナー像を転写したのちに定着する画
像形成装置において、前記転写材の表面及び裏面に対す
る定着手段の各々に内部加熱手段と共に外部加熱手段を
有し、両面画像形成に先立つウォーミングアップ、及び
表面画像形成モード或いは裏面画像形成モードより両面
画像形成モードへの変更時において、選択的に前記外部
加熱手段により加熱することを特徴とする画像形成装置
（第２発明）によって達成される。

【００１２】なお、上記両発明において、上ローラ及び
下ローラはローラ表面に弾性体層を設けたソフトローラ
であることは好ましい実施態様である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を説明す
る。本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限
定するものではなく、以下における断定的な説明はベス
トモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技
術的範囲を限定するものではない。

【００１４】（実施の形態１）本発明の画像形成装置の
実施の形態１の画像形成プロセス及び各機構について図
１〜図３を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態
を示す画像形成装置の断面構成図であり、図２は図１の
像形成体の側断面図であり、図３は転写材の両面に画像
形成を行うときのトナー像の形成状態と転写材の供給を
示す図である。なお以下の実施形態の説明において、転
写域において像形成体に対向する側の転写材の面を表
面、転写材の他方の側の面を裏面といい、転写材の表面
に転写する画像を表面画像、転写材の他方の側の面に転
写する画像を裏面画像という。

【００１５】この画像形成装置１００の像形成体である
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の外
周に、透明の導電層、ａ−Ｓｉ層或いは有機感光層（Ｏ
ＰＣ）等の感光層を形成したものであり、導電層を接地
した状態で図１の矢印で示す時計方向に回転される。

【００１６】感光体ドラム１０は図２に示す如く、それ
を係合固定する両端面のフランジ部材１０ａ及び１０ｂ
が装置本体に架設固定されるドラム軸１１０に対し両端
面のフランジ部材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。

【００１７】帯電手段としてのスコロトロン帯電器１
１、像露光手段としての露光ユニット１２、現像手段と
しての現像器１３は、それぞれ、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、図１の矢印にて示す感光体ド
ラム１０の回転方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配
置される。

【００１８】各色毎の帯電手段としてのスコロトロン帯
電器１１は、鋸歯状電極或いはワイヤ電極からなるコロ
ナ放電電極１１ａと、感光体ドラム１０の前述した有機
感光体層に対し所定の電位に保持された制御グリッドと
で構成され、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と対峙し近接して取り付け
られる。スコロトロン帯電器１１は、トナーと同極性の
コロナ放電（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。

【００１９】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上での露光位置が各色毎のス
コロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１０の回転
方向下流側になるようにして、感光体ドラム１０の内部
に配置される。

【００２０】各色毎の露光ユニット１２は、それぞれ、
感光体ドラム１０の軸１１０と平行に主走査方向に配列
された像露光用発光素子としての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。これら各色毎の露光ユニット１２は、一
様露光器１２ｃ及び転写同時露光器１２ｄとともに保持
部材２０に取付けられ、保持部材２０を装置本体に固定
することにより、各色毎の露光ユニット１２、一様露光
器１２ｃ及び転写同時露光器１２ｄが一体となって感光
体ドラム１０の基体内部に収容される。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線状のものが用いられる。露光ユ
ニット１２は、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に基づいて感
光体ドラム１０に像露光を行い、感光体ドラム１０上に
潜像を形成する。この実施形態で使用される発光素子の
発光波長は、通常Ｙ、Ｍ、Ｃのトナーの透過性の高い６
８０〜９００ｎｍの範囲のものが良好であるが、裏面か
ら像露光を行うことからカラートナーに透明性を十分に
有しないこれより短い波長でもよい。

【００２１】各色毎の現像手段としての現像器１３は、
それぞれ、例えば厚み０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５
ｍｍの円筒状の非磁性のステンレス鋼或いはアルミ材で
形成された現像スリーブ１３１と、現像ケーシング１３
８とを備え、内部にＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの一成分或いは二
成分の現像剤を収容している。現像スリーブ１３１は、
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１００〜１０００μｍをあけて非接触
に保たれ、感光体ドラム１０の回転方向と順方向に回転
しており、現像スリーブ１３１に対しトナーと同極性
（本実施形態においてはマイナス極性）の直流電圧或い
は更に交流を加えた現像バイアスを印加することによ
り、感光体ドラム１０の露光部に対して非接触の状態で
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。

【００２２】中間転写体としてのトナー像受像体１４ａ
は、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に接触して設けられた無端状のベ
ルトであり、例えば厚さ０．５〜２．０ｍｍ、体積抵抗
率１０⁸〜１０¹⁴Ω・ｃｍのシリコンゴム或いはウレタ
ンゴムからなる半導電性のゴムベルト基体の外側に、ト
ナーフィルミング防止層として厚さ５μｍ〜５０μｍの
半導電性のフッ素コーティングを行った２層構成とされ
る。ゴムベルト基体の代わりに、厚さ０．１〜０．５ｍ
ｍ、体積抵抗率１０⁸〜１０¹⁴Ω・ｃｍの半導電性のポ
リエステル、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、変性ポリイミドやＥＴ
ＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）等
を使用することもできる。

【００２３】転写材帯電手段としての紙帯電器１４ｆは
トナー像受像体１４ａに当接及び当接解除可能な帯電ブ
ラシであり、トナー像受像体１４ａを張架する接地され
た従動ローラ１４ｅに対向して配置される。紙帯電器１
４ｆは転写材である記録紙Ｐの通過にともない記録紙Ｐ
に当接状態とされ、記録紙Ｐは、紙帯電器１４ｆにより
トナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極性）
に帯電され、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、その他に、トナー像受像体１４
ａに当接及び当接解除可能な導通ローラや導電性フィル
ム、トナー像受像体１４ａに非接触のコロナ放電器等を
用いることも可能である。

【００２４】第１の転写手段としての転写器１４ｃは、
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コロトロン帯電器であり、トナー像
受像体１４ａを介して感光体ドラム１０に対向して配置
される。転写器１４ｃはトナー像受像体１４ａの背面を
トナーと反対極性に帯電することにより感光体ドラム１
０との間に転写域１４ｂを形成し、感光体ドラム１０上
の裏面画像のトナー像をトナー像受像体１４ａに転写
し、また感光体ドラム１０上の表面画像のトナー像を記
録紙Ｐの表面に転写する。

【００２５】第２の転写手段としての裏面転写器１４ｇ
は、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コロトロン帯電器であり、接地
されたローラ部材に対向してトナー像受像体１４ａ上を
搬送される記録紙Ｐの表面側に配置される。裏面転写器
１４ｇは記録紙Ｐの表面をトナーと反対極性に帯電し、
トナー像受像体１４ａ上の裏面画像のトナー像を記録紙
Ｐの裏面に転写する。

【００２６】定着手段としての定着装置３０は、後に詳
しく説明するがともに内部及び外部にヒータを有する２
本の上ローラ３１０と下ローラ３２０とで構成される熱
ローラ式定着装置であり、トナー像受像体１４ａから分
離され両面にトナー像を有する記録紙Ｐを上ローラ３１
０と下ローラ３２０との間で挟持搬送することにより熱
と圧力とを加え、記録紙Ｐ上のトナー像を定着する。

【００２７】コピー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感光体ドラム１０が図１の矢印で示
す時計方向へ回転され、イエロー（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。

【００２８】また原稿画像として、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され格納さ
れる。

【００２９】感光体ドラム１０は電位を付与された後、
Ｙの露光ユニット１２によって第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走査が開始
され、感光体ドラム１０の表面に原稿画像のＹの画像に
対応する静電潜像が形成される。

【００３０】感光体ドラム１０上に形成されたＹの静電
潜像は、Ｙの現像器１３により非接触の状態で反転現像
され、感光体ドラム１０上にイエロー（Ｙ）のトナー像
が形成される。

【００３１】次いで感光体ドラム１０は、前記Ｙのトナ
ー像の上からマゼンタ（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１
２によって第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の静電潜像が形成
される。Ｍの静電潜像は、Ｍの現像器１３により非接触
の状態で反転現像され、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。

【００３２】同様のプロセスにより、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、また黒色（Ｋ）のスコロトロン帯
電器１１、Ｋの露光ユニット１２及びＫの現像器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Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの重ね合わせカラ
ートナー像が形成される。

【００３３】これら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
ため、第２，第３及び第４の色信号に対応する画像の露
光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。

【００３４】上記の画像形成プロセスによって感光体ド
ラム１０（像形成体）の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、転写域１４ｂにおいて、転
写器１４ｃ（第１の転写手段）により、トナー像受像体
１４ａ（中間転写体）の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
露光を行ってもよい。

【００３５】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは感光体ドラムＡＣ除電器１６により除電を受
けたのち、感光体ドラム１０のクリーニング手段として
のクリーニング装置１９に至り、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、スクリュウ１９ｂによって不図
示の排トナー容器に回収される。また感光体ドラム１０
の周面は、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による露光によって除電され、
先の画像形成における感光体ドラム１０の履歴が解消さ
れる。

【００３６】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
たのち、感光体ドラム１０上には、引き続き表面画像と
なる重ね合わせカラートナー像が、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。なお感光体ドラム
１０上に形成する表面画像は、先に形成した裏面画像に
対して鏡像になる様に、画像データを変更する必要があ
る。

【００３７】また記録紙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により給送されて転写材供給手
段たるタイミングローラ１５ｃへ搬送される。

【００３８】記録紙Ｐは、タイミングローラ１５ｃの駆
動によって、図３に示すように、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、紙帯電器１４ｆによりトナーと同極性
に帯電され、トナー像受像体１４ａ上に担持されている
裏面画像のカラートナー像を介してトナー像受像体１４
ａに吸着され、トナー像受像体１４ａの移動とともに給
送される。

【００３９】転写域１４ｂでは、転写器１４ｃ（第１の
転写手段）により感光体ドラム１０上の表面画像のカラ
ートナー像が一括して記録紙Ｐの表面に転写される。こ
の際、トナー像受像体１４ａ上に担持されている裏面画
像のカラートナー像は記録紙Ｐに転写されないでトナー
像受像体１４ａ上に存在する。なお転写器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１
２ｄにより一様露光を行うようにしてもよい。

【００４０】表面にカラートナー像が転写された記録紙
Ｐは、次に裏面転写器１４ｇ（第２の転写手段）へと搬
送され、裏面転写器１４ｇによりトナー像受像体１４ａ
上に担持されている裏面画像のカラートナーが記録紙Ｐ
の裏面に一括して転写される。

【００４１】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。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にくく転写不良となるので、好
ましくない。

【００４２】すなわち、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。

【００４３】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。

【００４４】以上のようにして両面にカラートナー像が
転写された記録紙Ｐは、接地された駆動ローラ１４ｄに
対向して裏面転写器１４ｇの下流側に配置される転写材
分離用としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈにより除電され
てトナー像受像体１４ａから分離され、定着手段として
の定着装置３０へと搬送されて、熱と圧力によって表面
及び裏面に付着したトナーが定着されたのち、排紙ロー
ラ１８ａ，１８ｂ，１８ｃを経て、装置外部のトレイへ
排出される。

【００４５】裏面画像のトナー像を記録紙Ｐへ転写した
のちにトナー像受像体１４ａ上に残ったトナーは、従動
ローラ１４ｅと対向して設けられ、トナー像受像体１４
ａに当接及び当接の解除可能なブレード部材を有する、
トナー像受像体１４ａ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によりクリーニング
される。また、表面画像のトナー像を記録紙Ｐへ転写し
たのちに感光体ドラム１０上に残ったトナーは、裏面画
像形成時と同様に、感光体ドラムＡＣ除電器１６により
除電を受けた後、感光体ドラムのクリーニング装置１９
によって残留トナーを除去される。残留トナーを除去さ
れた感光体ドラム１０の周面は、帯電前の一様露光器１
２ｃによる露光によって除電され、引き続き、次の画像
形成サイクルにはいる。

【００４６】上記の画像形成装置１００においては、以
上のようにして重ね合わせカラートナー像を一括転写し
て記録紙Ｐの両面にカラー画像を形成するので、トナー
像受像体１４ａ上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
面カラー画像を形成することができる。

【００４７】次に、感光体ドラム１０上に形成されたト
ナー像が記録紙Ｐの両面或いは片面に転写されて定着装
置へ進入するまでのトナー像の状態について、図４〜図
５を用いて説明する。ここで像形成体である感光体ドラ
ム１０はマイナスに帯電し、感光体ドラム１０上の潜像
はマイナスの電荷をもったトナーによって反転現像がな
されて、マイナスの電荷をもったトナー像が感光体ドラ
ム１０上に形成された場合について説明する。

【００４８】図４は、感光体ドラム１０上に形成した表
面画像のトナー像を記録紙Ｐ上に直接転写する第１の画
像形成工程によって、記録紙Ｐの表面のみにトナー像が
付着した状態で定着装置３０に進入して行く際の説明図
である。感光体ドラム１０上に形成されたマイナス極性
の表面画像のトナー像は、記録紙Ｐと更にその背後の中
間転写体であるトナー像受像体１４ａを介して転写器１
４ｃによってプラス極性の電圧が印加され、記録紙Ｐに
転写がなされる（図４（ａ））。マイナス極性の表面画
像のトナー像を上面に保持した記録紙Ｐは、紙分離ＡＣ
除電器１４ｈによって除電がなされてトナー像受像体１
４ａから分離し、上ローラ３１０及び下ローラ３２０を
有する定着装置３０へと進入する（図４（ｂ））。

【００４９】また図５は、感光体ドラム１０上に形成し
た表面画像のトナー像を記録紙Ｐ上に直接転写する第１
の画像形成工程と、感光体ドラム１０上に形成した裏面
画像のトナー像を中間転写体を介して記録紙Ｐ上に転写
する第２の画像形成工程によって、記録紙Ｐの両面にト
ナー像が付着した状態で、定着装置３０に進入して行く
際の説明図である。感光体ドラム１０上に形成されたマ
イナス極性の裏面画像のトナー像は、トナー像受像体１
４ａの背後から転写器１４ｃによってプラス極性の電圧
が印加されて、トナー像受像体１４ａ上に転写される
（図５（ａ））。引き続いて、感光体ドラム１０上には
マイナス極性の表面画像のトナー像が形成される。表面
画像のトナー像は、記録紙Ｐと更にその背後の裏面画像
のトナー像を保持したトナー像受像体１４ａを介して転
写器１４ｃによってプラス極性の電圧が印加され、記録
紙Ｐの上面に転写される（図５（ｂ））。ついでトナー
像受像体１４ａ上に付着した裏面画像のトナー像は、記
録紙Ｐの上側から第２の転写手段である裏面転写器１４
ｇによってプラス極性の電圧が印加されることによって
記録紙Ｐの下面に転写がなされる。この際、記録紙Ｐ上
面の表面画像のトナー像の電位は、直上から裏面転写器
１４ｇによりプラス極性の電圧が印加されることによっ
てマイナス極性からプラス極性に転換する（図５
（ｃ））。記録紙Ｐの上面にプラス極性の表面画像のト
ナー像を保持し、下面にマイナス極性の裏面画像のトナ
ー像を保持した状態で、記録紙Ｐは紙分離ＡＣ除電器１
４ｈによって除電がなされてトナー像受像体１４ａから
分離し、定着装置３０へと進入する（図５（ｄ））。

【００５０】次に本発明の定着手段である定着装置につ
いて説明する。図６は本発明の定着装置３０の実施形態
を示す構成図である。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。

【００５１】上，下ローラ３１０，３２０の各々は内側
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１ヒータＨ
１及び第２ヒータＨ２を有している。上，下ローラ３１
０，３２０はこの第１ヒータＨ１及び第２ヒータＨ２を
内蔵した薄肉の金属パイプから成る芯金３１０ａ，３２
０ａの外周に厚さ２〜８ｍｍのゴム硬度アスカーＣ５５
度程度のシリコンゴム等の弾性体から成る弾性体層３１
０ａ，３２０ｂを設け、その外周を表面層３１０ｃ，３
２０ｃとして厚さ３０〜２００μｍのＰＦＡやＰＴＦＥ
等のフッ素樹脂やシリコン樹脂等の耐熱性を有する高離
型層でコーティングしたソフトローラである。

【００５２】上，下ローラ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。

【００５３】また、上，下ローラ３１０，３２０には薄
肉金属ローラの内側に上外部ヒータＨ３、下外部ヒータ
Ｈ４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上，下
外部加熱ローラ３３１，３３２が上，下ローラ３１０，
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上，下ローラ３１０，３２０
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２組の加熱手段を用いることもできる。

【００５４】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
Ｓ１、第２温度センサＳ２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後述する
ように第１ヒータＨ１，第２ヒータＨ２，上外部ヒータ
Ｈ３，下外部ヒータＨ４の通電制御が行われ、所定の温
度範囲内に保持される。

【００５５】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４〜１２ｍｍ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。

【００５６】この画像形成装置１００では、定着手段で
ある定着装置３０は上，下ローラ３１０，３２０の各々
と、その間に挟持搬送される記録紙Ｐとの間に電界を形
成するため不図示のコロナ帯電器又は導電性でスポンジ
状の従動回転を可能とするローラ帯電器等の電界形成手
段を設けるか、或いは、上，下ローラ３１０，３２０の
表面層３１０ｃ，３２０ｃ、及び弾性体層３１０ｂ，３
２０ｂに例えばカーボンブラック又は酸化チタンを含有
させて導電性を付与した導電性材料で構成し、不図示の
バイアス電源とローラの芯金３１０ａ，３２０ａとをそ
れぞれに安全抵抗を介して接続することによって、上ロ
ーラ３１０には＋２００Ｖ、下ローラ３２０には−２０
０Ｖのバイアス電圧を印加する等の電界形成手段によ
り、上ローラ３１０には上側トナー像のトナー電荷と同
極性の帯電を行い、下ローラ３２０には下側トナー像の
トナー電荷と同極性の帯電を行ってトナーとローラとの
間で電気的反発力を高めることによって、両面トナー像
を一括して定着を行う画像形成装置において、電気的な
静電オフセットを完全に解消するようにしている。

【００５７】上記画像形成装置１００は転写材の片面
（表面又は裏面）のみにトナー像を形成して定着を行う
表面画像形成モードである表面コピーモード又は裏面画
像形成モードである裏面コピーモードと、転写材の両面
にトナー像を形成して一括して定着を行う両面コピーモ
ードと、更に記録紙Ｐのサイズの大きさ又は厚さによっ
て画像形成プロセスを切替える機能を有し、コピーモー
ド設定ボタン及び記録紙サイズ並びに記録紙厚さを指定
する指定ボタンによりモードを設定すると、そのモード
に応じた画像形成及び定着について優れた制御がされ
て、良好な画像記録がなされる。以下この制御方法につ
いて説明する。

【００５８】図７は本発明の制御系の一例を示すブロッ
ク図である。図において８０は制御部、８１は画像形成
装置本体の操作盤のコピーモード設定ボタン、８２は記
録紙サイズ，厚さを指定する指定ボタン、８３０はＤ／
Ａ変換器、８３１，８３２，８３３，８３４は第１ヒー
タＨ１、第２ヒータＨ２、上外部ヒータＨ３、下外部ヒ
ータＨ４のためのヒータ電源である。コピーモード設定
ボタン８１、指定ボタン８２によって設定されたコピー
モード及び指定に応じて制御部８０より送出される制御
信号はＤ／Ａ変換器８３０を経てＤ／Ａ変換されたのち
ヒータ電源８３１，８３２，８３３，８３４に入力さ
れ、ユーザが選択したコピーモード及び指定に応じ、第
１ヒータＨ１，第２ヒータＨ２，上外部ヒータＨ３，下
外部ヒータＨ４のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うと共に、制御
部８０は画像形成装置１００の上記モードに対応したプ
ロセス制御を行う。この場合、第１温度センサＳ１によ
って上ローラ３１０の表面温度の、また第２温度センサ
Ｓ２によって下ローラ３２０の表面温度の温度検知がな
され、所定の温度範囲にあるよう作動中の前記加熱手段
に対してＯＮ／ＯＦＦ制御を行って温度制御がなされ
る。

【００５９】この他に自動選択を行う第３コピーモード
を設け、不図示の原稿読取装置で原稿の画像読み取りを
行う際、原稿裏面について画像の有無を検出し、裏面画
像が検出されない場合には表面コピーモード、表面及び
裏面画像が検出された場合には両面コピーモード或いは
裏面画像のみが検出された場合は裏面コピーモードに自
動選択して画像形成及び定着を行うこともなされる。

【００６０】表面コピーモードが選択されたときは、制
御部８０はメモリより或いは不図示の原稿読取装置から
表面の画像情報を呼び出して、表面画像のトナー像を感
光体ドラム１０上に形成し、感光体ドラム１０上の表面
画像のトナー像を転写器１４ｃによって同期して給送さ
れる記録紙Ｐ上に転写する（第１の画像形成工程）。上
面にトナー像を保持し、定着装置３０へと搬送された記
録紙Ｐに対して定着装置３０では上ローラ３１０に対し
てマイナスの電界を形成するよう前記不図示の電界形成
手段を作動させる。一方、下ローラ３２０に対しては前
記不図示の電界形成手段を作動させない。

【００６１】上，下ローラ３１０，３２０をソフトロー
ラとして内部に加熱手段を設けたこの画像形成装置で
は、両面に画像形成する両面コピーモード及び裏面に画
像形成する裏面コピーモードにおいては、上，下ローラ
３１０，３２０の熱は記録紙によって奪われ、熱伝導性
が低いため温度復帰が不十分で表面温度がオフセット限
界温度Ｔｃ以下になり、熱伝導性の低い弾性部材を用い
たソフトローラのためその熱回復も遅い。また上，下ロ
ーラ３１０，３２０内部の第１ヒータＨ１，第２ヒータ
Ｈ２を大出力のヒータとするときは、ローラ内部に熱が
こもって温度が異常に上昇し、弾性部材の素材材質を劣
化させることとなる。このため本実施の形態においては
上，下ローラ３１０，３２０に外部加熱手段である上外
部加熱ローラ３３１及び下外部加熱ローラ３３２を設け
両面コピーモードの場合には上，下外部ヒータＨ３，Ｈ
４をＯＮとし、裏面コピーモードの場合には下外部加熱
ローラ３３２の下外部ヒータＨ４をＯＮとし作動させる
ようにしてある。このような構成と制御によって搬送さ
れる記録紙上の画像の定着がなされ、定着を終えた記録
紙Ｐは排紙ローラ１８ａ，１８ｂ，１８ｃにより送られ
て、装置外部のトレイに排出される。

【００６２】即ち、両面コピーモードが選択された場合
は、制御部８０は先ずメモリより或いは原稿読取装置か
ら裏面の画像情報を呼び出して、裏面画像のトナー像を
感光体ドラム１０上に形成したのち、転写器１４ｃによ
り裏面トナー像を中間転写体であるトナー像受像体１４
ａ上に転写を行う。次いで転写・清掃を終えた感光体ド
ラム１０上に表面画像のトナー像を形成する。そして同
期して給送される記録紙Ｐの上面（表面）には転写器１
４ｃによって表面画像のトナー像を転写し（第１の画像
形成工程）、記録紙Ｐの下面に裏面転写器１４ｇによっ
てトナー像受像体１４ａ上の裏面画像のトナー像を転写
する（第２の画像形成工程）。両面にトナー像を保持
し、定着装置３０へと搬送された記録紙Ｐに対して定着
装置３０では、上外部加熱ローラ３３１の上外部ヒータ
Ｈ３を作動させた上ローラ３１０に対してプラスの電界
を形成するよう不図示の電界形成手段（コロナ帯電器、
ローラ帯電器、バイアス電源）を作動させる。一方、下
外部加熱ローラ３３２の下外部ヒータＨ４を作動させた
下ローラ３２０に対してマイナスの電界を形成するよう
不図示の電界形成手段（コロナ帯電器、ローラ帯電器、
バイアス電源）を作動させる。なお下ローラ３２０に対
しては、ローラを導電性ローラとして接地するよう制御
してもよい。

【００６３】本発明の画像形成装置１００において両面
コピーモードの設定時のプリント時は、上ローラ３１０
の第１ヒータＨ１と上外部加熱ローラＨ３は作動状態に
あって第１温度センサＳ１が検知した検知温度を予め設
定した設定定着温度Ｔｓと比較することによりＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御がなされる。ここで設定定着温度Ｔｓはオフセ
ット限界温度Ｔｃを上回る温度で、本実施形態において
は１８０℃〜２００℃に設定される。また下ローラ３２
０についても第２ヒータＨ２と下外部ヒータＨ４とは作
動状態にあって第２温度センサＳ２が検知した検知温度
を設定定着温度Ｔｓと比較することによりＯＮ／ＯＦＦ
制御がなされる。

【００６４】片面コピーモードの表面コピーモードが設
定された時のコピー（プリント）中には、上ローラ３１
０の第１ヒータＨ１と上外部ヒータＨ３と下ローラ３２
０の第２ヒータＨ２が作動状態にあって、第１温度セン
サＳ１が検知した検知温度を設定定着温度Ｔｓと比較す
ることによりＯＮ／ＯＦＦ制御がなされる。

【００６５】本発明の画像形成装置１００で裏面コピー
モードが設定された場合には、感光体ドラム１０上に形
成したトナー像を一旦トナー像受像体１４ａ上に転写し
たのち、記録紙上に転写することとなるので、両面コピ
ーモードと同様の画像形成プロセスが採用され下ローラ
３２０の下外部ヒータＨ４もＯＮ／ＯＦＦ制御されて画
像形成・定着処理がなされる。但しこの場合には上ロー
ラ３１０の上外部ヒータＨ３はＯＦＦの状態にある。

【００６６】以上のヒータ制御状態を示すと表１のよう
になる。

【００６７】

【表１】

【００６８】図８はコピー時における上ローラ３１０と
下ローラ３２０との表面温度状態を示したもので、図８
（ａ）は両面コピーモードにおけるローラ表面温度を示
し、図８（ｂ）は表面コピーモードにおけるローラ表面
温度を示している。両面コピーモードにあっては表面コ
ピーモードに較べて定着間隔が広いので、熱応答性の低
い上，下ローラ３１０，３２０にあっても定着間隔内に
容易に設定定着温度Ｔｓへの温度復帰がなされる。一方
表面コピーモードにあっては下外部ヒータＨ４は作動し
ないで、下ローラ３２０の温度制御もなされないので、
下ローラ３２０の表面温度はオフセット限界温度Ｔｃ以
下にまで低下するが裏面のトナー像がないので問題はな
い。

【００６９】本実施形態の画像形成装置１００はＡ３サ
イズの記録紙まで画像記録を可能としていて、トナー像
受像体１４ａはＡ３サイズのサイズ長と、連続コピー時
に必要とするコピー間隔の相当する長さαを加えた周長
を有している。従って例えばＡ４サイズ１枚の両面画像
を形成する場合は、トナー像受像体１４ａ上にはＡ４サ
イズ１ページの裏面トナー像が転写されたのち、トナー
像受像体１４ａの２回目の回転中に１枚の記録紙上に表
裏トナー像の転写がなされ、定着がなされる。本実施形
態の画像形成装置１００ではコピー処理速度を大にする
ため２枚コピーモードを有していて、例えば両面コピー
モードで同画面の２枚のＡ４又はＢ５サイズコピーを作
成するときには、トナー像受像体１４ａ上には２ページ
の裏面トナー像の転写を行い、トナー像受像体１４ａ上
での２回転中に２枚の記録紙上に表裏トナー像の転写が
なされる。図９はこの状況を示す説明図で、トナー像受
像体１４ａ上にＡ４又はＢ５サイズの２ページ分の裏面
トナー像を形成した状態を示している。また図１０
（ａ）はトナー像受像体１４ａの２枚コピーモード時の
断面図、図１０（ｂ，ｃ，…ｆ，ｇ）はトナー像各サイ
ズの記録紙Ｐの１枚宛コピーモードと２枚コピーモード
おけるトナー像受像体１４ａ上のトナー像Ｔ位置を示す
展開図で、図においてαはＡ３サイズ１枚宛の場合のト
ナー像間隔、βはＢ４サイズ１枚宛の場合のトナー像間
隔を示している。上記の実施形態から明らかなように、
２枚コピーモードでは１枚宛の両面コピーに較べて定着
装置内での単位時間内での記録紙の通過量が多いので、
ローラの表面温度は低下する傾向にある。温度低下を来
しやすいのは図１０の（ｃ）、（ｂ）、（ｅ）、
（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）の順となる、温度低下したロー
ラ表面温度がオフセット限界温度Ｔｃ以下にならないよ
うにするため、本実施形態においては、記録紙サイズと
１枚宛のコピーモードか２枚コピーモードであるかによ
って、図１０に示す（ｃ），（ｂ）、（ｅ）、（ｄ）、
（ｆ）、（ｇ）のプリント条件を３種類に分類し、それ
ぞれの設定定着温度Ｔｓを図１０の（ｃ）、（ｂ）の場
合はＴｓ₁、（ｅ）、（ｄ）の場合はＴｓ₂、（ｆ）、
（ｇ）の場合はＴｓ₃とし、表２に示すような設定定着
温度Ｔｓを複数段設定し、温度低下の大きいプリント条
件に対しては両面コピーでの初期温度を高く設定するこ
と、即ちＴｓ₁＞Ｔｓ₂＞Ｔｓ₃とすることによってロー
ラ表面温度がオフセット限界温度Ｔｃにまで低下するの
を防止している。

【００７０】

【表２】

【００７１】なお、本実施形態にあってはＴｓ₁＝２０
０℃、Ｔｓ₂＝１９０℃、Ｔｓ₃＝１８０℃に設定してい
る。また記録紙Ｐの厚さが厚い場合にも指定ボタン８２
により厚紙情報を入力することによって、設定定着温度
を１ランク高めるような制御が行われている。

【００７２】このような制御によって、上ローラ３１０
は勿論、下ローラ３２０についてもローラ表面温度はコ
ピー中オフセット限界温度Ｔｃ以上に保持されて処理速
度を高めながら良好な定着が行われる。

【００７３】上記のような加熱手段の作動制御を行うと
共に、ローラ表面温度の復帰を早めるため、弾性体層３
２０ｂの弾性体には熱伝導性を高める物質を添付或いは
混入して熱伝導率を高めることも併せ行われる。これに
よって、上，下ローラ３１０，３２０の表面温度はオフ
セット限界温度Ｔｃ以下に低下することはなく良好な定
着が行われる。

【００７４】（実施の形態２）図１１は実施の形態２の
制御系を示すブロック図である。画像形成装置１００本
体については前述の図１に示すものと同一であり、制御
系も図７と同一の部分は同一の符号を付しているので詳
細な説明は省略する。

【００７５】図１２（ａ）は実施の形態２における両面
コピーモード時の画像形成に先立つウォーミングアップ
時の上ローラ３１０と下ローラ３２０の表面温度を示し
たもので、両面コピーモードにおいては主電源ＯＮに引
き続くウォーミングアップの間においては、ローラ加熱
は第１ヒータＨ１及び第２ヒータＨ２、並びに上外部ヒ
ータＨ３及び下外部ヒータＨ４の４本のハロゲンランプ
の作動によって行われ、第１温度センサＳ１と第２温度
センサＳ２がそれぞれ設定定着温度Ｔｓに到達したこと
を検知するとウォーミングアップは終了し、「コピー動
作可能」の表示が操作盤に表示される。なお、図１２
（ａ）において点線及び２点鎖線で示したグラフは上，
下外部ヒータＨ３，Ｈ４を作動させなかったときの上，
下ローラ３１０，３２０の表示温度であって、両面コピ
ーモード時のウォーミングアップ時間は上，下外部ヒー
タＨ３，Ｈ４を設けて作動させることにより大幅に短縮
され、両面コピー中の上，下ローラ３１０，３２０の表
面温度はオフセット限界温度Ｔｃ以下に低下することは
ない。

【００７６】図１２（ｂ）は表面コピーモード時のウォ
ーミングアップ中のローラ表面温度を示している。表面
コピーモードにおいては主電源ＯＮに引き続くウォーミ
ングアップの間においては、ローラ加熱は第１ヒータＨ
１，第２ヒータＨ２と上外部ヒータＨ３の３本のハロゲ
ンランプの作動によって行われ、第１温度センサＳ１に
よって上ローラ３１０の表面温度が設定定着温度Ｔｓに
到達したことを検知するとウォーミングアップは終了
し、「コピー動作可能」の表示が操作盤に表示される。
この加熱手段に対する制御状態を示すと表３のようにな
る。

【００７７】

【表３】

【００７８】図１３は表面コピーモードより両面コピー
モードへの切替時の上，下ローラ３１０，３２０の表面
温度を示すグラフである。この実施形態では、表面コピ
ーモードで画像形成を行なっている状態から両面コピー
モードへ切替えた場合直ちに下外部ヒータＨ４をＯＮと
するように制御する。

【００７９】表面コピーモードから両面コピーモードへ
の切替えがなされると、第２温度センサＳ２によって下
ローラ３２０の表面温度が設定定着温度Ｔｓに到達する
までの間（待ち時間）は両面コピーを禁止し、下ローラ
３２０の表面温度が設定定着温度Ｔｓに到達すると両面
コピーを開始するよう制御する。

【００８０】また裏面コピーモードから両面コピーモー
ドへ切替えた場合には直ちに上外部ヒータＨ３をＯＮと
するように制御がなされ、第１温度センサＳ１によって
上ローラ３１０の表面温度が設定定着温度Ｔｓに到達す
るまでの間（待ち時間）両面コピーを禁止し、上ローラ
３１０の表面温度が設定定着温度Ｔｓに到達すると両面
コピーを開始するように制御する。なお裏面コピーモー
ド時には第１ヒータＨ１が作動状態にあって、設定定着
温度Ｔｓよりも低い裏面コピーモード時の上ローラ３１
０の設定温度になるようにＯＮ／ＯＦＦ制御がなされて
いるため、当該設定温度を設定定着温度Ｔｓと等しくし
た場合には、待ち時間を設けることなく直ちに両面コピ
ーを開始することができる。

【００８１】上記説明は表面コピーモード又は裏面コピ
ーモードから両面コピーモードへの切替えられた際の制
御であるが、両面コピーモードから表面コピーモード又
は裏面コピーモードへの切替えがなされた時は直ちに下
外部ヒータＨ４又は上外部ヒータＨ３をＯＦＦとするよ
うに制御がなされ、待ち時間を設けることなく直ちに表
面コピーを開始する。この加熱手段に対する制御状態を
示すと表４のようになる。

【００８２】

【表４】

【００８３】このような構成と制御によって搬送される
記録紙Ｐ上の両面画像の定着がなされ、定着を終えた記
録紙Ｐは排紙ローラ１８ａ，１８ｂ，１８ｃによって装
置外部のトレイに排出される。

【００８４】以上説明したところによって、表面、両
面、裏面コピーモードに対応した制御が行われるが、既
に説明した第１温度センサＳ１によって上ローラ３１０
の表面温度、また第２温度センサＳ２によって下ローラ
３２０の表面温度の温度検知がなされ、コピーモードに
応じて所定の温度範囲にあるよう作動中の加熱手段に対
してＯＮ／ＯＦＦ制御がなされる。

【００８５】なお、前記２つの実施の形態で示した発明
は上ローラ３１０又は下ローラ３２０に代わってセラミ
ックヒータを用いたベルト式定着手段を有するようにし
た画像形成装置についても適用され同様の効果を得るこ
とができる。

【００８６】

【発明の効果】本発明の請求項１によるときは、定着装
置の加熱手段である上下の両ローラをソフトローラとし
た画像形成装置において、上記上下の両ローラに外部加
熱手段を設けることにより、両面画像形成時、及び転写
材のサイズを大きいものに切替えた時、或いは転写材の
厚みの厚いものに切替えた時の上下ローラの表面温度を
オフセット限界温度Ｔｃ以下に下がることを確実に防止
することができる、またソフトローラ内部の加熱手段の
電力を増大させて表面温度の低下を防止する場合に比べ
消費電力を格段に節約し、かつ弾性部材の熱による劣化
を防止して良好な定着の行われる画像形成装置を提供さ
れることとなった。

【００８７】また請求項３によるときは、加熱手段であ
る上下のローラをソフトローラとした場合において、上
記上下ローラに外部加熱手段を設けることによって、両
面画像形成時のウォーミングアップ時間、及び表面コピ
ーモード或いは裏面コピーモードから両面コピーモード
への切り替え時の待ち時間を短くし、ソフトローラ内部
の加熱手段の電力を増大させて表面温度の低下を防止す
る場合に比べ消費電力を大幅に節約し、かつ弾性部材の
熱による劣化を防止して良好な定着の行われる画像形成
装置を提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の実施形態の一例を示す
断面構成図である。

【図２】図１の像形成体の側断面図である。

【図３】両面のトナー像形成状態を示す説明図である。

【図４】転写材片面に画像形成する時のトナー像の状態
を示す説明図である。

【図５】転写材両面に画像形成する時のトナー像の状態
を示す説明図である。

【図６】定着装置の一実施形態の構成を示す断面図であ
る。

【図７】実施の形態１の制御系を示すブロック図であ
る。

【図８】本発明における両面コピーモード及び表面コピ
ーモードの場合の上，下ローラの表面温度を示すグラフ
である。

【図９】トナー像受像体上に２枚の画像を形成する場合
を説明する図である。

【図１０】１枚又は２枚の画像をトナー像受像体上に形
成する場合の断面図及び展開図である。

【図１１】実施の形態２の制御系を示すブロック図であ
る。

【図１２】ウォーミングアップ時の上下ローラの表面温
度を示すグラフである。

【図１３】本発明における表面コピーモードより両面コ
ピーモードへの切替え時の上下ローラの表面温度の変化
を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ 感光体ドラム（像形成体） １１ スコロトロン帯電器 １２ 露光ユニット １３ 現像器 １４ａ トナー像受像体（中間転写体） １４ｃ 転写器（第１の転写手段） １４ｇ 裏面転写器（第２の転写手段） １４ｈ 紙分離ＡＣ除電器 ３０ 定着装置（定着手段） １００ 画像形成装置 ３１０ 上ローラ ３２０ 下ローラ ３１０ａ，３２０ａ 芯金 ３２０ｂ，３２０ｂ 弾性体層 ３１０ｂ，３２０ｃ 表面層 ３３１ 上外部加熱ローラ（外部加熱手段） ３３２ 下外部加熱ローラ（外部加熱手段） Ｈ１ 第１ヒータ Ｈ２ 第２ヒータ Ｈ３ 上外部ヒータ Ｈ４ 下外部ヒータ Ｐ 記録紙（転写材） Ｓ１ 第１温度センサ Ｓ２ 第２温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永瀬 久喜 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転写材上の片面或いは両面にトナー像を
   転写したのちに定着する画像形成装置において、 前記転写材の表面及び裏面に対する定着手段の各々に内
   部加熱手段と共に外部加熱手段を有し、両面画像形成モ
   ードにおいて、該外部加熱手段により加熱することを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記転写材の種類（厚さ、サイズ）によ
   って前記加熱手段を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. 【請求項３】 転写材上の片面或いは両面にトナー像を
   転写したのちに定着する画像形成装置において、 前記転写材の表面及び裏面に対する定着手段の各々に内
   部加熱手段と共に外部加熱手段を有し、両面画像形成に
   先立つウォーミングアップ、及び表面画像形成モード或
   いは裏面画像形成モードより両面画像形成モードへの変
   更時において、選択的に前記外部加熱手段により加熱す
   ることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記転写材の表面及び裏面に対する定着
   手段は何れもソフトローラからなることを特徴とする請
   求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。