JP2005189520A - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 転写紙の厚みに起因する転写不良を抑えて、転写紙の両面にそれぞれ良好な画像を形成することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 転写紙の厚みを検知する厚み検知手段（制御部８０と圧力センサ９０との組合せ）と、両面転写手段の転写条件である２次転写電流を検知する第１電流計９１と、同じく転写条件である３次転写電流を検知する第２電流計９２と、２次転写電流を変更する転写条件変更手段たる２次転写電源９３と、３次転写電流を変更する転写条件変更手段たるチャージャ電源９４と、厚み検知手段による検知結果に基づいてこれら転写条件変更手段を制御する転写条件制御手段たる制御部８０とを設けた。
【選択図】 図６

Description

本発明は、画像形成方法、及び複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、転写紙等の記録体の両面に画像を形成する画像形成方法及び画像形成装置に関するものである。

従来、記録体の両面に画像を形成する画像形成装置としては、特許文献１に記載のスイッチバック方式を用いるものや、特許文献２に記載のワンパス方式を用いるものなどが知られている。スイッチバック方式は、記録体を転写手段と定着手段とに通してその一方の面に画像を記録した後、反転搬送路で記録体を反転させる。そして、転写手段及び定着手段にスイッチバックさせて、もう一方の面にも画像を記録する方式である。これに対し、ワンパス方式は、両面転写手段によって画像を両面に転写した記録体を定着手段に通す方式で、記録体をスイッチバックさせることなくその両面に画像を記録することができる。

特開平５−８９４８号公報 特開平１０−１４２８６９号公報

ところが、スイッチバック方式やワンパス方式などを用いて記録体の両面に画像を形成する画像形成装置においては、記録体の厚みによっては、転写不良を起こし易くなることが本発明者らの実験によって明らかになった。かかる転写不良が生じてしまう理由は、次のように考えられる。即ち、記録体の両面に画像を形成する画像形成装置において、両面のそれぞれに画像を形成する場合には、片面だけに画像を形成する場合に比べて、転写手段に通すトナー量がどうしても多くなる。そして、記録体として普通紙よりも厚みの大きい厚紙などを用いると、トナー量の多さと、記録体の厚みの大きさとが相まって、片面だけに画像を形成する場合とは転写条件を大きく異ならせてしまう。静電転写を行う場合には転写電流を不足させたり、熱転写を行う場合には熱量を不足させたりするのである。このようにして転写電流や熱量などを不足させることが、転写不良を引き起こ易くなる理由であると考えられる。

なお、記録体の厚みに起因して生ずる転写不良について説明したが、記録体の表面粗さなど、厚みとは異なる特性の値によっても、同様にして転写不良を引き起こすおそれがある。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のような画像形成方法及び画像形成装置を提供することである。即ち、記録体の特性値に起因する転写不良を抑えて、記録体の両面にそれぞれ良好な画像を形成することができる画像形成方法等である。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成工程と、該像担持体上のトナー像を記録体の両面に転写する両面転写工程とを実施して、記録体の両面に画像を形成する画像形成方法において、記録体の特性情報を取得する特性情報取得工程と、上記両面転写手段の転写条件を該特性情報取得工程における特性情報の取得結果に基づいて変更する転写条件変更工程とを実施することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像を記録体に転写する転写手段と、記録体にトナー像を定着せしめる定着手段とを用いて、記録体の両面に画像を形成する画像形成装置において、記録体の特性情報を取得する特性情報取得手段と、上記両面転写手段の転写条件を変更する転写条件変更手段と、該特性情報取得手段による取得結果に基づいて該転写条件変更手段を制御する転写条件制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記転写手段として、上記定着手段に向けて記録体を送り出すのに先立って、該記録体の両面にトナー像を転写する両面転写手段を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２又は３の画像形成装置であって、上記特性情報取得手段が、上記特性情報として記録体の厚み情報を取得する厚み情報取得手段であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置であって、上記厚み情報取得手段が、記録体の厚みを検知する厚み検知手段であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置であって、上記厚み検知手段が、記録体を２つのローラの間に挟み込みながら搬送する搬送ローラ対の該ローラにかかる圧力を検知する圧力センサによる検知結果に基づいて、記録体の厚みを検知するものであることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項２乃至６の何れかの画像形成装置であって、上記転写手段が、記録体の両面のうち少なくとも一方の面に対してはトナー像を静電転写するものであり、且つ、上記転写条件変更手段が、上記転写条件として、転写電流を変更する転写電流変更手段であることを特徴とするものである。

これらの発明においては、厚みや表面粗さなどといった記録体の特性情報を取得して、両面転写工程（転写手段）における転写条件をその特性に合わせて変更することで、記録体の特性値に起因する転写不良を抑えて、記録体の両面にそれぞれ良好な画像を形成することができる。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタの概略構成図であり、プリンタをその正面方向から示している。同図において、プリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを例にすると、図２に示すように、像担持体たるドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置３Ｙ、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ等を備えている。

感光体１Ｙは、直径３０〜１００［ｍｍ］のアルミ製円筒に、光導電性物質である有機半導体の表面層が被覆されている。アモルファスシリコン性の表面層が被覆されたものであってもよい。また、ドラム状ではなく、ベルト状のものであってもよい。

帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体１Ｙの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体１Ｙの表面は、後述の露光装置（７）から発せられるレーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。

かかる構成のプロセスカートリッジ６Ｙは、露光装置（７）とともに、像担持体たる感光体１Ｙの表面にトナー像を形成する像形成工程を実施している。よって、本プリンタ１００においては、各プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが、それぞれ露光装置（７）との組合せにより、像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段として機能している。

上記感光体１Ｙ上で現像されたＹトナー像は、後述の第１中間転写ベルト８上に１次転写される。ドラムクリーニング装置２Ｙは、１次転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置３Ｙは、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ６Ｍ，Ｃ，Ｋにおいても、同様にして感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＭ，Ｃ，Ｋトナー像が形成され、第１中間転写ベルト８上に１次転写される。なお、現像装置（５Ｙ等）は、トナーと磁性キャリアとを含有する２成分現像剤を用いるものでも、トナー粉体だけを用いるものでもよい。

先に示した図１において、プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中下方には露光装置７が配設され、その図中左側方には画像データ処理装置Ｅ１が配設されている。画像データ処理装置Ｅ１は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報信号に基づいて、露光走査制御信号を生成して露光装置７に送る。潜像形成手段たる露光装置７は、この露光走査制御信号に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおけるそれぞれの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに照射する。この照射を受けて露光された感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、露光装置７は、光源から発したレーザ光（Ｌ）を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。かかる構成の露光装置７に代えて、ＬＥＤアレイからのＬＥＤ光を照射する露光手段を採用しても良い。また、露光装置７の筐体には、その上方に配設された各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから落下してくるトナーによる内部部品の汚染を防止するために、図示しないシール部材が設けられている。

上記露光装置７の図中下側には、第１給紙ローラ２８を有する第１紙カセット２５と、第２給紙ローラ２９を有する第２紙カセット２６とが、鉛直方向に並ぶように配設されている。これらカセットはそれぞれ内部に記録体たる転写紙Ｐを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容している。第２紙カセット２６の図中右側方には、手差し給紙ローラ３０を有する手差しトレイ２５が、プリンタ本体の筐体内でなく、筐体の側面から延出するように設けられており、この上にも転写束が載置される。

２つの給紙カセット（２５，２６）と、上記手差しトレイ２５との間には、レジストローラ対３１を有する給紙路３２や、これに合流する給紙案内路３３が配設されている。給紙案内路３３は、搬送ローラ対３４を有している。第１給紙ローラ２８、第２給紙ローラ２９は、それぞれ上記第１紙カセット２５、第２紙カセット２６内に収容されている転写紙束の一番の転写紙Ｐに当接している。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、一番上の転写紙Ｐを給紙路３２に向けて送り出す。送り出された転写紙Ｐは、給紙路３２の末端付近に配設されたレジストローラ対３１の第１レジストローラ３１ａと第２レジストローラ３１ｂとの間に挟まれる。レジストローラ対３１は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを互いに順方向に回転駆動させるが、ローラ間に記録体を挟み込むとすぐに両ローラの回転を一旦停止させる。そして、適切なタイミングで回転を再開して転写紙Ｐを後述の２次転写ニップに向けて送り出す。タイミングローラ対として機能しているのである。

上記手差し給紙ローラ３０は、上記手差しトレイ２７に載置されている転写紙束の一番上の転写紙Ｐに当接している。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、その一番上の転写紙Ｐを給紙案内路３３に向けて送り出す。送り出された転写紙Ｐは、図示しない駆動手段によって互いに当接しながら順方向に回転せしめられる搬送ローラ対３４のローラ間を経由して給紙路３２の末端付近に至る。そして、第１レジストローラ３１ａと第２レジストローラ３１ｂとの間に挟まれる。

各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像は、両面転写手段による転写工程を経る。この両面転写手段は、第１転写ユニット１５と第２転写ユニット２４とを有している。第１転写ユニット１５は、上述のプロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中上方に配設されており、第１中間転写ベルト８、４つの１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、第１クリーニング装置１０などを備えている。また、２次転写バックアップローラ１２、第１クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４なども備えている。第１中間転写体たる第１中間転写ベルト８は、これら３つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。転写バイアス部材たる４つの１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる第１中間転写ベルト８を感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。そして、図示しない電源により、トナーとは逆極性（例えばプラス）の１次転写バイアスを第１中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）に印加する。これら４つの１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他に配設された上述の３つのローラは、全て電気的に接地されている。

上記第１中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく。各１次転写ニップでは、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像がニップ圧や１次転写バイアスの影響を受けて重ね合わせて１次転写される。これにより、第１中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。第１中間転写ベルト８を張架している２次転写バックアップローラ１２は、後述の第２中間転写ベルト１６に食い込むような配設位置になっている。このような食い込み配置により、第１中間転写ベルト８と第２中間転写ベルト１６とをそれぞれ周長方向に広く当接させる２次転写ニップが形成されている。この２次転写ニップでは、第１転写ベルト８と第２中間転写ベルト１６とが、それぞれ互いの表面を同方向に移動させながら当接させる。第１中間転写ベルト８上に形成された可視像たる４色トナー像は、２次転写ニップで第２中間転写ベルト１６あるいは転写紙Ｐに２次転写される。なお、バイアス印加方式の４つの１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、電極から放電させるチャージャ方式のものを用いてもよい。なお、第１中間転写ベルト８は、ゴムを基体にした無端状のベルトであり、各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからのトナー像の静電転写を行うのに適した電気抵抗値に調整されている。樹脂フィルム層（例えばポリイミド層）とゴム層（例えばウレタンゴム層）とからなる２層構造やそれ以上の多層構造のものを使用してもよい。第１中間転写ベルト８の表面硬度としては６５［度］以下が望ましく、本プリンタ１００では、ＪＩＳ−Ａ硬度で５０［度］の第１中間転写ベルト８を用いている。

上記２次転写ニップを通過した後の第１中間転写ベルト８には、第２中間転写ベルト１６あるいは転写紙Ｐに２次転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、第１クリーニング装置１０によってクリーニングされる。具体的には、第１中間転写ベルト８は、そのループ外面（おもて面）側に当接するように配設された第１クリーニング装置１０と、そのループ内面側に配設された第１クリーニングバックアップローラ１３との間に挟まれる。そして、おもて面上の転写残トナーが第１クリーニング装置１０に機械的あるいは静電的に回収されてクリーニングされる。

上記両面転写手段の第２転写ユニット２４は、上記第１転写ユニット１５の図中右側方に配設されており、第２中間転写ベルト１６、第２クリーニング装置１８、転写チャージャ２３などを備えている。また、２次転写ローラ１７、ニップ拡張ローラ１９、テンションローラ２０、分離ローラ２１、バックアップローラ２２なども備えている。第２中間転写ベルト１６は、これら５つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中時計回りに無端移動せしめられる。上述した第１転写ユニット１５の２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１７とニップ拡張ローラ１９との間の第２中間転写ベルト１６架橋部分に食い込んで２次転写ニップを形成している。転写バイアス部材たる２次転写ローラ１７は、金属製ローラか、あるいは芯金に導電性のゴム層が被覆されたローラで、後述の２次転写電源によってトナーと反対極性（例えばプラス極性）の２次転写バイアスが供給される。第２転写ユニット２４におけるこれ以外のローラは全て接地されている。

上述のレジストローラ対３１は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを、第１中間転写ベルト８上に１次転写された上記４色トナー像に密着させ得るタイミングで上記２次転写ニップに向けて送り出す。但し、この４色トナー像が、転写紙Ｐの第１面（後述のスタック部４０上で上を向く面）に転写されるべき第１トナー像である場合には、転写紙Ｐを送り出さない。よって、このとき、第１中間転写ベルト８上の第１トナー像は、２次転写ニップでニップ圧や２次転写バイアスの作用を受けて第２中間転写ベルト１６上に２次転写される。これに対し、第１中間転写ベルト８上の４色トナー像が転写紙Ｐの第２面（スタック部４０上で下を向く面）に転写されるべき第２トナー像である場合には、レジストローラ対３１は、この第２トナー像に同期させて転写紙Ｐを送り出す。よって、第２トナー像は、２次転写ニップで転写紙Ｐの第２面（後述のスタック部４０上で下を向く面）に２次転写され、転写紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。このとき、先に第２中間転写ベルト１６に転写されていた第１トナー像は、２次転写ニップに送り込まれた転写紙Ｐの第１面に密着せしめられる。但し、この第１トナー像は、２次転写バイアスの作用によってベルト側に引き寄せられるため、転写紙Ｐの第１面に密着しているが、そこに２次転写されるわけではない。

上記第１転写ユニット１５において、２次転写バックアップローラ１２は、第１中間転写ベルト８を、その移動方向をほぼ反転させるような形状で張架している。そして、移動方向を反転させつつある第１中間転写ベルト部分を第２中間転写ベルト１６に当接させて２次転写ニップを形成している。よって、２次転写ニップの出口では、第１中間転写ベルト８が転写紙Ｐから離間し、転写紙Ｐが第２中間転写ベルト１６の表面だけに保持されて搬送されるようになる。そして、第２転写ユニット２４内において、第２中間転写ベルト１６の無端移動に伴って、３次転写部に送られる。

第２転写ユニット２４の３次転写部では、転写チャージャ２３が所定の間隙を介して対向するように配設されている。第２中間転写ベルト１６上の転写紙Ｐは、転写チャージャ２３によって第２面側にトナーと反対極性（例えばプラス極性）の電荷が付与される。これにより、転写紙Ｐの第１面と第２中間転写ベルト１６との間に挟まれていた第１トナー像が転写紙Ｐの第１面に３次転写されてフルカラー画像になる。なお、第２中間転写ベルト１６は、５０〜６００［μｍ］程度の厚みの樹脂（例えばポリイミド）製基体を有する無端状のベルトであり、第１中間転写ベルト８からのトナー像の２次転写を行うのに適した電気抵抗値に調整されている。

以上のように、２つの転写ユニット（１５，２４）を有する両面転写手段は、転写紙Ｐに対して上記２次転写ニップで第２面に第２トナー像を前段転写した後、上記３次転写部でその第１面に第１トナー像を後段転写するようになっている。なお、１次転写バイアスや２次転写バイアスが印加される部材として、ローラ（９，１７）ではなく、ブラシなど他の形状のものを用いてもよい。また、転写バイアスを部材に印加する静電転写方式ではなく、非接触放電式を採用してもよい。

上記第２転写ユニット２４において、３次転写によって両面転写工程が完了した転写紙Ｐは、第２中間転写ベルト１６から分離されて後述の定着装置６０に送られる。一方、上記３次転写部を通過した後の第２中間転写ベルト１６は、バックアップローラ２２と第２クリーニング装置１８との間に挟み込まれて、表面の転写残トナーが機械的又は静電的にクリーニングされる。この第２クリーニング装置１８が第２中間転写ベルト１６に常に当接していると、第２中間転写ベルト１６上に２次転写された第１トナー像もクリーニングしてしまうことになる。そこで、第２クリーニング装置１８は、図示しない揺動機構によって揺動せしめられることで、第２中間転写ベルト１６に接離するようになっている。そして、少なくともそのクリーニング位置を第１トナー像が通過する間は、第２中間転写ベルト１６から離間して、第１トナー像のクリーニングを回避する。

上記第２転写ユニット２４の図中上方には、定着手段たる定着装置６０が配設されている。上記両面転写手段によってトナー像たるフルカラー画像が両面に転写された転写紙Ｐは、この定着装置６０に送られてフルカラー画像の定着処理が施される。定着装置６０は、記録体たる転写紙Ｐの両面に転写されたトナー像をその両面に定着せしめる定着工程を実施しているのである。

フルカラー画像に定着処理が両面に施された転写紙Ｐは、反転ガイド部材３６に沿って反転せしめられた後、排紙ローラ対３７を経て機外へと排出される。そして、プリンタ本体の筺体の上面に形成されたスタック部４０にスタックされる。

以上のようにして、本プリンタ１００は、転写紙Ｐを２次転写ニップからこれよりもベルト移動方向下流側に搬送する過程で、転写紙Ｐに対して上記両面転写手段によってその両面側からトナー像の転写処理を施す。よって、転写紙Ｐの両面に対してワンパス方式での画像形成を行うことができる。また、転写紙Ｐを像担持体たる感光体（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に直接接触させることがないので、感光体への紙粉の付着を抑えることができる。なお、本プリンタ１００のように、感光体等の像担持体を複数並べて配設し、それぞれで形成した可視像を連続的に重ね合わせ転写して多色画像等の重ね合わせ画像を形成する方式をタンデム方式という。これに対し、１つの像担持体に可視像を形成して中間転写体に転写した後、再び像担持体に可視像を形成して中間転写体上の可視像に重ね合わせ転写する工程を繰り返して重ね合わせ画像を形成する方式もある。この方式では、可視像の形成、転写という工程を繰り返し行わなくてはならない。一方、タンデム方式では、重ね合わせ転写すべき複数の可視像をそれぞれに対応する像担持体上でほぼ同時に形成することができるので、画像形成時間を大幅に短縮することができる。

上述したように、上記第１トナー像は上記第２トナー像に先行して形成される。そして、２次転写ニップで第１中間転写ベルト８から第２中間転写ベルト１６に２次転写された後、上記３次転写部で転写紙の第１面に３次転写される。この第１面とは、上記スタック部４０で上方を向く面である。よって、スタック部４０にスタックされる転写紙Ｐは、先行して形成された第１トナー像を上に向け、且つその後に形成された第２トナー像を上に向けた状態で順次スタックされていく。本プリンタ１００は、このようにスタックされていく転写紙Ｐの頁番号を小さい方から順に揃えるべく、奇数、偶数と連続する２つの頁番号の画像について、頁番号の大きい方を先に上記第１トナー像として形成する。例えば１頁目の画像に先行して２頁目の画像を第１トナー像として形成するのである。そうすると、数頁にわたる原稿を連続して出力しても、スタック部４０において、頁番号を下から順に揃えることが可能になる。但し、転写紙Ｐの第２面だけに画像を形成する片面プリントモードを実行する際には、頁番号の小さい画像から順に形成していき、それぞれ転写紙Ｐの第２面に２次転写せしめる。このことにより、片面プリントモードにおいても、スタック部４０で頁番号を下から順に揃えることができる。

４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいて、上記第２トナー像用に形成される各色トナー像は非鏡像（以下、正像という）として形成される。これは、形成された各色トナー像が、１次転写、２次転写という２回の転写工程を経て転写紙Ｐに至る過程で鏡像、正像と変化するからである。各感光体上で正像として形成されることで、転写紙Ｐの第２面においても正像になるのである。これに対し、第１トナー像用に形成される各色トナー像は、３次転写まで行われるため、第２トナー像よりも転写工程が１回多くなる。よって、各感光体上で鏡像として形成される。このことにより、転写毎に正像、鏡像、正像と変化して、転写紙Ｐの第１面において正像となることができる。

第１転写ユニット１５の図中上方には、ボトル収容器５４が配設されている。このボトル収容器５４内には、各プロセスカートリッジ（６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）内の現像器に補給するためのトナーを内包するトナーボトルＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが収められている。

本プリンタ１００は、図３に示すように、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンという）２００などから送られてくる画像情報信号に基づいて画像を形成する。図３では、パソコン２００とプリンタ１００とを通信ケーブルによって接続した画像形成システムの例を示したが、無線方式による接続を採用してもよい。プリンタ本体の前面左隅には、タッチパネル等からなる操作表示器５１が固定されている。ユーザーは、この操作表示器５１のディスプレイに現れるガイド表示に従って、作像プロセス条件や用紙条件等の各種パラメータを入力することができる。上述の片面プリントモードと、両面プリントモードとの切替については、この操作表示器５１に用意されているモード切替ボタンを操作することによって行う。また、紙種の選択（紙収容カセットの選択）も、この操作表示器５１に対する操作によって行う。但し、これらモードの切替や紙種の選択については、パーソナルコンピュータ２００から設定信号を送信させることによっても行うことができる。

プリンタ本体の前面には、前扉５２が開閉自在に設けられている。前扉５２が開かれると、図示しない上記第１転写ユニット（１５）を支持する支持体５３が大きく露出する。この支持体５３は、図示しないガイドレール上をプリンタ本体の前後方向にスライド移動可能に構成され、プリンタ本体内から前面側に向けて引き出されることで、上記第１転写ユニット（１５）を露出させる。そして、この露出により、上記第１転写ユニットの保守点検作業を容易にしている。また、前扉５２が開かれると、支持体５３の上方に配設されたボトル収容器５４内のトナーボトルＢＹ、ＢＭ、ＢＣ、ＢＫの端面が露出する。それぞれ端面を露出させたトナーボトルＢＹ、ＢＭ、ＢＣ、ＢＫは、ボトル収容器５４に対してプリンタ前後方向に着脱可能される。前扉５２を開けば、プリンタ本体に対するトナーボトルＢＹ、ＢＭ、ＢＣ、ＢＫの前後方向への着脱が可能になる構成である。スタック部４０が形成されているプリンタ本体上面を開閉自在な上扉とし、これを開いてトナーボトルＢＹ、ＢＭ、ＢＣ、ＢＫを上下方向に着脱するといった構成ではない。このため、オプションの図示しないスキャナ装置をプリンタ１００の上方に配設してコピー機を構成する場合でも、トナーボトルＢＹ、ＢＭ、ＢＣ、ＢＫを着脱することができる。上述の第１紙カセット２５、第２紙カセット２６は、前扉５２の下方に配設され、前後方向のスライド移動によってプリンタ本体から着脱されるように構成されている。前扉５２を開いても、第１紙カセット２５、第２紙カセット２６の着脱や、操作表示器５１への入力の操作性を損ねることはない。

次に、本実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
図４は、タイミングローラ対であり且つ搬送ローラ対である上記レジストローラ対３１を示す拡大構成図である。レジストローラ対３１は、互いに当接しながら回転する第１レジストローラ３１ａ及び第２レジストローラ３１ｂを有している。第１レジストローラ３１ａの図中左側方には、圧力センサ９０が、第１レジストローラ３１ａの金属製の軸に接触するように配設されている。この圧力センサ９０は、ロードセルや歪みゲージなどといった従来から周知の方法で、レジストローラ３１ａにかかる圧力を検知するものである。圧力センサ９０による圧力の検知結果は、レジストローラ対３１に挟み込まれる転写紙Ｐの厚みによって変化する。転写紙Ｐの厚みが大きくなるほど、圧力センサ９０によって検知される圧力の値が大きくなるのである。

レジストローラ対３１の近傍には発光素子９５ａと受光素子９５ｂとを有するレジストセンサ９５が配設されている。このレジストセンサ９５は、レジストローラ対３１のローラ間を通過した転写紙Ｐの先端を検知して、検知信号を図示しない制御部に出力する。制御部は、この検知信号に基づいてレジストローラ対３１の駆動を一時停止した後、タイミングを見計らって再駆動して、転写紙Ｐを上述の２次転写ニップに向けて送り出させる。なお、図示の例では、発光素子９５ａから受光素子９５ｂに至る光路を転写紙Ｐに横断させて光を遮らせることで、転写紙Ｐの先端を検知させるようにした例を示している。かかる構成では、レジストセンサ９５として、透過型フォトセンサを用いるが、転写紙Ｐ表面での反射光を検知させるようにした反射型フォトセンサを用いても良い。

図５は、上記２次転写ニップ及び３次転写部とそれらの周囲構成とを示す拡大構成図である。同図において、図示しない２次転写電源によって２次転写バイアスが印加される２次転写ローラ１７からは、ベルト厚み方向に伝わる電流と、ベルト周方向に伝わる電流とが発生する。このうち、ベルト厚み方向に伝わる電流は、第２中間転写ベルト１６と第１中間転写ベルト８とを介して、接地された２次転写バックアップローラ１２に向けて電流が流れ込む。これがトナー像の２次転写性に関与する２次転写電流である。また、ベルト周方向に伝わる電流は、第２中間転写ベルト１６の裏面側の基層をベルト周方向に伝わって、２次転写ローラ１７の最も近くに配設されつつ接地されたニップ拡張ローラ１９に流れ込む（以下、この電流を周方向電流という）。

ニップ拡張ローラ１９の近傍には、それからアースに向けて流れる上述の周方向電流の値を検知する第１電流計９１が配設されている。この第１電流計９１による検知結果は、図示しない制御部に送られる。制御部は、第１電流計９１から送られてくる周方向電流値と、後述の２次転写電源による２次転写バイアスの印加値とに基づいて、２次転写電流の値を算出する。

３次転写部には、第２中間転写ベルト１６を裏面側からバックアップする導電性の３次転写バックアップ部材９６が配設されている。転写チャージャ２３から第２中間転写ベルト１６に向けて発せられる電荷の一部は、第２中間転写ベルト１６を厚み方向に伝わって３次転写バックアップ部材９６に流れ込む。この電流が、トナー像の３次転写性に関与する３次転写電流である。

３次転写バックアップ部材９６の近傍には、それからアースに向けて流れる３次転写電流の値を検知する第２電流計９２が配設されている。この第２電流計９１による検知結果は、図示しない制御部に送られる。

図６は、本プリンタ１００の電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、制御部８０は、プリンタ１００全体の制御を司るものであり、演算手段たるＣＰＵ８０ａ、データ記憶手段たるＲＡＭ８０ａ、ＲＯＭ８０ｂ等から構成されている。かかる構成の制御部８０には、上述の圧力センサ９０、第１電流計９１、第２電流計９２、操作表示器５１、レジストセンサ９５などが接続されている。また、２次転写ローラ１７に２次転写バイアスを供給する２次転写電源９３や、転写チャージャ２３にチャージャバイアスを供給するチャージ電源９４なども接続されている。

制御部８０は、圧力センサ９０による圧力の検知結果に基づいて、上記レジストローラ対３１に挟み込まれた転写紙の厚みを演算することができる。即ち、制御部８０は、圧力センサ９０等と共同して、記録体の特性情報たる厚みを取得する厚み情報取得手段として機能しているのである。そして、厚みの演算結果に応じて、２次転写電源９３やチャージャ電源９４を制御して転写電流を変更することで、その厚みに適した転写条件を生起せしめるように構成されている。よって、本プリンタ１００では、制御部８０が、転写条件たる転写電流を変更可能な転写条件変更手段としての２次転写電源９３やチャージャ電源９４を制御して、転写電流を変更する転写条件制御手段として機能している。

図７は、制御部８０によって実施される転写条件変更制御の制御フローの一例を示すフローチャートである。この転写条件変更制御では、まず、レジスト紙が発生するまで、制御フローの進行が待機される（ステップ１：以下、ステップをＳと記す）。このレジスト紙とは、レジストローラ対（３１）に挟み込まれて、２次転写ニップへの送出タイミングを計られている転写紙のことである。レジスト紙が発生すると（Ｓ１でＹ）、次に、レジストローラ（３１ａ）にかかっている圧力が圧力センサ（９０）によって検知された後（Ｓ２）、検知結果に基づいて、レジスト紙の厚みが算出される（Ｓ３）。そして、その厚みについて、９０Ｋ紙相当厚未満であるか否かが判断される（Ｓ４）。

上記Ｓ４の工程にて、レジスト紙の厚みが９０Ｋ紙相当厚未満であると判断されると（Ｓ４でＹ）、上述の２次転写電流が２０［μＡ］程度になるように、２次転写電源（９３）から出力される２次転写バイアスが変更される（Ｓ５）。次に、上述の３次転写電流が２００［μＡ］程度になるように、チャージャ電源（９４）からの出力電圧値が変更された後（Ｓ６）、制御フローが上述のＳ１にリターンせしめられる。

一方、上記Ｓ４の工程にて、レジスト紙の厚みが９０Ｋ紙相当以上であると判断されると（Ｓ４でＮ）、２次転写電流が３５［μＡ］程度になるように、２次転写電源（９３）から出力される２次転写バイアスが変更される（Ｓ７）。次に、３次転写電流が４００［μＡ］程度になるように、チャージャ電源（９４）からの出力電圧値が変更された後（Ｓ７）、制御フローが上述のＳ１にリターンせしめられる。

かかる転写条件変更制御を実施する本プリンタにおいては、使用される転写紙Ｐの厚みが大きくなるほど、転写条件たる転写電流の値を大きくすることで、転写紙Ｐの厚みが大きすぎることによる転写電流の不足を回避する。そして、このことにより、転写紙Ｐの厚みに起因する転写不良の発生を抑えることができる。

第１中間転写体や第２中間転写体として、それぞれ複数のローラに張架されながら無端移動せしめられる中間転写ベルトを用いた例について説明したが、ローラやドラムなど、他の形状のものを用いてもよい。但し、それぞれ中間転写ベルトを用いる場合には、次のような利点がある。即ち、図５に示した２次転写ニップのように、一方のベルトを、他方のベルトの張架部材による張架部分に巻き付けるように変形させて張架することにより、かなり長い２次転写ニップを形成することができる。このことにより、４色トナー像と転写紙Ｐや第２中間転写ベルト１６との接触時間を長く確保できるため、プロセス線速を速めて画像形成時間の短縮化を図ることができる。また、両ベルトを様々な張架形状で配設することができるので、ローラやドラム形状のものを用いる場合に比べて、本体内のレイアウト自由度を高めることもできる。

また、像担持体としてドラム状の感光体を用いた例について説明したが、ベルト状の感光体など、他の方式のものを用いてもよい。また、粉体トナーではなく、トナーと液体キャリアとを含有する液体現像剤を用いる画像形成装置にも本発明の適用が可能である。また、１次転写、２次転写、３次転写を何れも静電転写にて行うプリンタについて説明したが、少なくとも何れか１つの転写を加熱転写や加圧転写によって行う画像形成装置にも本発明の適用が可能である。なお、加熱転写とは、第１中間転写体等の転写元と、第２中間転写体等の転写先とを加熱しながら密着せしめてトナー像を軟化させた後、両者を離間させることで、トナー像を転写元から転写先に転写する方式である。加熱転写の場合には、転写紙Ｐの厚みに応じて、転写条件たる加熱温度を変更させるようにすればよい。具体的には、転写紙Ｐの厚みが大きくなるほど、加熱温度を高くすればよい。また、加圧転写の場合には、転写紙Ｐの厚みが大きくなるほど転写ニップ圧が高まってしまうので、その高まりを抑えるように、何らかの方法によって転写ニップ圧を下げればよい。

以上、実施形態に係るプリンタ１００においては、転写手段として、定着手段たる定着装置６０に向けて記録体たる転写紙Ｐを送り出すのに先立って、転写紙Ｐの両面にトナー像を転写する両面転写手段を用いている。即ち、本プリンタにおいては、ワンパス方式の両面転写を採用している。かかる構成では、スイッチバック用の複雑な機構を設けることによるコストアップ、スイッチバックによる画像形成時間の長時間化、定着手段による加熱でカールさせた記録体をスイッチバックさせることによるジャムなど、スイッチバック方式にて生ずる不具合を何れも解消することができる。

また、本プリンタ１００においては、特性情報取得手段が、特性情報として転写紙Ｐの厚み情報を取得する厚み情報取得手段として機能している。かかる構成では、記録体の特性たる厚みに起因する転写不良を抑えることができる。

また、本プリンタ１００においては、厚み情報取得手段が、転写紙Ｐの厚みを検知する厚み検知手段として機能している。かかる構成では、次に説明する理由により、ユーザーの入力ミスによる転写不良の発生を回避しつつ、ユーザーに転写紙Ｐの厚み情報を入力させることによる操作性の悪化を回避することができる。即ち、厚み情報取得手段としては、先に図６に示した操作表示器５１と制御部８０との組合せによるものを用いることも可能である。操作表示器５１のテンキー等に対する入力操作により、転写紙Ｐの厚み情報をユーザーに入力してもらい、その入力情報を制御部８０に取得させるのである。しかしながら、このような構成では、ユーザーが厚み情報を入力ミスすることにより、実際の厚みに応じた適切な転写電流が流れずに転写不良を発生させるおそれがある。本プリンタ１００では、圧力センサ９０による圧力の検知結果に基づいて厚みを自動で検出することで、かかる転写不良の発生を回避することができるのである。また、厚みを自動で検出するので、ユーザーによる厚み情報の入力操作を不要にして、かかる入力操作を強いることによる操作性の悪化を回避することもできる。

また、本プリンタ１００においては、上記厚み検知手段が、転写紙Ｐを２つのローラの間に挟み込みながら搬送する搬送ローラ対たるレジストローラ対３１におけるレジストローラ３１ａにかかる圧力を検知する圧力センサ９０による検知結果に基づいて、転写紙Ｐの厚みを検知する。かかる構成では、厚みを超音波や赤外線などによって実際の寸法として検知させる場合に比べて、厚み検知手段の構成を簡素化することができる。なお、本プリンタ１００には、レジストローラ対３１の他にも、搬送ローラ対を多数設けているが、圧力の被検対象としては、本実施形態のように、レジストローラ対３１を対象にすることが望ましい。これは次に説明する理由による。即ち、先に示した図１において、２つの給紙カセット（２５、２６）から２次転写ニップへと延びる給紙路は１本になっているが、通常の画像形成装置においては、複数の分岐を設けることも多い。例えば、プリンタ１００本体筐体の側板に手差しトレイを設けて、これからの給紙路を給紙カセットから延びる給紙路と合流させるなどといった具合である。かかる構成において、レジストローラ対３１以外の給紙搬送ローラ対に圧力センサを設ける場合には、分岐路毎にそれぞれ圧力センサを設ける必要がある。一方、全ての分岐路は、必ずレジストローラ対３１の手前で合流するので、レジストローラ対３１を被検対象にすれば、圧力センサを多数設ける必要がなく、コストアップを抑えることができる。

また、本プリンタにおいては、転写手段たる両面転写手段が、転写紙Ｐの両面のうち少なくとも一方の面に対してトナー像を静電転写するものとなっている。また、転写条件変更手段たる２次転写電源９３やチャージャ電源９４が、転写条件として、転写電流を変更する転写電流変更手段となっている。かかる構成では、転写紙Ｐの厚み等の特性が変化することによる転写電流の不足を回避して、転写紙Ｐの両面に良好な画像を形成することができる。

実施形態に係るプリンタの概略構成図。 同プリンタのＹ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。 同プリンタとパソコンとからなる画像形成システムを示す斜視図。 同プリンタのレジストローラ対を示す拡大構成図。 同プリンタにおける２次転写ニップ及び３次転写部とそれらの周囲構成とを示す拡大構成図。 同プリンタの電気回路の一部を示すブロック図。 同プリンタの制御部によって実施される転写条件変更制御の制御フローの一例を示すフローチャート。

符号の説明

１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ 感光体（像担持体）
６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ プロセスカートリッジ（トナー像形成手段の一部）
７ 露光装置（トナー像形成手段の一部）
１５ 第１転写ユニット（両面転写手段の一部）
２４ 第２転写ユニット（両面転写手段の一部）
６０ 定着装置（定着手段）
８０ 制御部（転写条件制御手段の一部、厚み検知手段の一部）
９０ 圧力センサ（厚み検知手段の一部）
９１ 第１電流計（転写条件制御手段の一部）
９２ 第２電流計（転写条件制御手段の一部）
９３ ２次転写電源（転写条件変更手段の一部）
９４ チャージャ電源（転写条件変更手段の一部）

Claims (7)

1. 像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成工程と、該像担持体上のトナー像を記録体の両面に転写する両面転写工程とを実施して、記録体の両面に画像を形成する画像形成方法において、
   記録体の特性情報を取得する特性情報取得工程と、上記両面転写手段の転写条件を該特性情報取得工程における特性情報の取得結果に基づいて変更する転写条件変更工程とを実施することを特徴とする画像形成方法。
2. トナー像を担持する像担持体と、該像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像を記録体に転写する転写手段と、記録体にトナー像を定着せしめる定着手段とを用いて、記録体の両面に画像を形成する画像形成装置において、
   記録体の特性情報を取得する特性情報取得手段と、上記両面転写手段の転写条件を変更する転写条件変更手段と、該特性情報取得手段による取得結果に基づいて該転写条件変更手段を制御する転写条件制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２の画像形成装置において、
   上記転写手段として、上記定着手段に向けて記録体を送り出すのに先立って、該記録体の両面にトナー像を転写する両面転写手段を用いたことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２又は３の画像形成装置であって、
   上記特性情報取得手段が、上記特性情報として記録体の厚み情報を取得する厚み情報取得手段であることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４の画像形成装置であって、
   上記厚み情報取得手段が、記録体の厚みを検知する厚み検知手段であることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５の画像形成装置であって、
   上記厚み検知手段が、記録体を２つのローラの間に挟み込みながら搬送する搬送ローラ対の該ローラにかかる圧力を検知する圧力センサによる検知結果に基づいて、記録体の厚みを検知するものであることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項２乃至６の何れかの画像形成装置であって、
   上記転写手段が、記録体の両面のうち少なくとも一方の面に対してはトナー像を静電転写するものであり、且つ、上記転写条件変更手段が、上記転写条件として、転写電流を変更する転写電流変更手段であることを特徴とする画像形成装置。

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