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技術 画像形成装置および画像形成方法

出願人 セイコーエプソン株式会社
発明者 中村昌英古賀欣郎藤田徹北澤淳憲
出願日 2002年10月30日 (17年6ヶ月経過) 出願番号 2002-315635
公開日 2004年5月27日 (15年11ヶ月経過) 公開番号 2004-151301
状態 拒絶査定
技術分野 電子写真におけるカウンタ・両面複写 カラー電子写真 電子写真における定着 電子写真における湿式現像 電子写真における帯電・転写・分離 カラー電子写真
主要キーワード 抜き細線 水分減少 転写環境 定着固定 不揮発性キャリア 周回走行 現像液層 移動タイミング
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年5月27日)のものです。
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図面 (5)

課題

両面印刷を実行する画像形成装置および画像形成方法において、転写制御を簡素化しながらも良好な両面印刷を可能とする。

解決手段

4色のトナー像中間転写ベルト41の表面上で重ね合わされてフルカラーのトナー像が形成される。そして、このトナー像は中間転写ベルト41の回転に伴ってローラ45、48で挟まれた2次転写位置49に搬送されて記録媒体4に転写される。その転写後に記録媒体4は、所定の搬送経路5に沿って搬送され、定着温度が100゜C以下に設定された定着ユニット60によってトナー像が記録媒体4に定着される。このように定着温度を100゜C以下に設定することにより定着処理による記録媒体4の特性変化を抑制し、また記録媒体4の表面にトナー像を転写する(前段転写)場合も、裏面にトナー像を転写する(後段転写)場合も、転写条件を同一に設定している。

概要

背景

従来より、プリンタ複写機およびファクシミリ装置などの画像形成装置では、感光体中間転写媒体などの像担持体上に形成したトナー像記録媒体転写した後、そのトナー像を記録媒体に定着させる構成が採用されている。より具体的には、この転写処理を実行すべく、像担持体に対して導電性弾性転写ローラ転写ベルトなどの転写手段が対向配置されている。そして、その対向位置、つまり転写位置に記録媒体を像担持体の移動タイミングに合わせて通過させるとともに、この記録媒体の通過に対応して該転写手段に転写バイアス印加する。これにより、像担持体側のトナー像が記録媒体に転写される。また、トナー像が転写された記録媒体は定着手段に搬送され、記録媒体に圧力と熱を加えて、トナー像を記録媒体に定着固定する。

概要

両面印刷を実行する画像形成装置および画像形成方法において、転写制御を簡素化しながらも良好な両面印刷を可能とする。4色のトナー像が中間転写ベルト41の表面上で重ね合わされてフルカラーのトナー像が形成される。そして、このトナー像は中間転写ベルト41の回転に伴ってローラ45、48で挟まれた2次転写位置49に搬送されて記録媒体4に転写される。その転写後に記録媒体4は、所定の搬送経路5に沿って搬送され、定着温度が100゜C以下に設定された定着ユニット60によってトナー像が記録媒体4に定着される。このように定着温度を100゜C以下に設定することにより定着処理による記録媒体4の特性変化を抑制し、また記録媒体4の表面にトナー像を転写する(前段転写)場合も、裏面にトナー像を転写する(後段転写)場合も、転写条件を同一に設定している。

目的

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、両面印刷を実行する画像形成装置および画像形成方法において、転写制御を簡素化しながらも良好な両面印刷を可能とすることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

像担持体上に形成されたトナー像記録媒体転写する転写手段と、前記転写手段により前記記録媒体に転写されたトナー像を所定の定着温度定着させる定着手段とを備え、前記記録媒体の一方面にトナー像を転写・定着した後で、該記録媒体の他方面にトナー像を転写・定着する画像形成装置において、前記定着手段は、少なくともトナー像を前記記録媒体の一方面に定着させる際の定着温度を100゜C以下に設定し、しかも、前記転写手段は、前記記録媒体の一方面へのトナー像の転写条件と、前記記録媒体の他方面へのトナー像の転写条件とを同一に設定していることを特徴とする画像形成装置。

請求項2

液体キャリアトナーを分散してなる液体現像剤を用いてトナー像を前記像担持体上に形成する画像形成手段をさらに備えた請求項1記載の画像形成装置。

請求項3

前記像担持体上に形成されるトナー像はカラー画像である請求項1または2記載の画像形成装置。

請求項4

前記転写手段の周辺環境を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づき前記転写条件を決定する転写条件決定手段とをさらに備えた請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。

請求項5

記録媒体の両面にトナー像を形成する画像形成方法において、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体の一方面に転写する前段転写工程と、100゜C以下の定着温度で、前記記録媒体の一方面に転写されたトナー像を前記記録媒体の一方面に定着させる前段定着工程と、前記前段転写工程と同一の転写条件で、前記前段定着工程を受けた記録媒体の他方面に対して前記像担持体上に形成されたトナー像を転写する後段転写工程と、前記記録媒体の他方面に転写されたトナー像を前記記録媒体の他方面に定着させる後段定着工程とを備えたことを特徴とする画像形成方法。

技術分野

0001

この発明は、複写紙、転写紙、用紙などの記録媒体の両面にトナー像を形成する画像形成装置および画像形成方法に関するものである。

0002

従来より、プリンタ複写機およびファクシミリ装置などの画像形成装置では、感光体中間転写媒体などの像担持体上に形成したトナー像を記録媒体に転写した後、そのトナー像を記録媒体に定着させる構成が採用されている。より具体的には、この転写処理を実行すべく、像担持体に対して導電性弾性転写ローラ転写ベルトなどの転写手段が対向配置されている。そして、その対向位置、つまり転写位置に記録媒体を像担持体の移動タイミングに合わせて通過させるとともに、この記録媒体の通過に対応して該転写手段に転写バイアス印加する。これにより、像担持体側のトナー像が記録媒体に転写される。また、トナー像が転写された記録媒体は定着手段に搬送され、記録媒体に圧力と熱を加えて、トナー像を記録媒体に定着固定する。

0003

また、両面印刷を行う画像形成装置では、記録媒体の一方面に上記のようにしてトナー像を転写・定着した後、その記録媒体の他方面に対して上記と同様の転写・定着処理を施すこととなる。しかしながら、両面とも同一条件で転写および定着処理を実行すると、一方面の印刷前段印刷)が良好に行われたとしても、他方面の印刷(後段印刷)を良好に行うことができない場合があった。そこで、この問題を解消するために、前段印刷を行う際の転写条件と、後段印刷を行う際の転写条件とを相違させて両面印刷を行うことが提案されている(特許文献1参照)。

背景技術

0004

【特許文献1】
特開平2−273771号公報(第3頁〜第4頁、第6頁、図1B)

0005

しかしながら、上記特許文献1に記載の装置では、前段印刷と後段印刷とで転写条件を変化させる必要があり、転写制御が複雑となる。特に、カラー画像を形成する画像形成装置では、4色のトナー像が像担持体上に重ね合わされており、このカラートナー像を記録媒体に転写するため、転写条件を厳密に制御する必要がある。したがって、特許文献1に記載の装置では、転写条件の制御を前段印刷と後段印刷とで分けた上で、さらに各印刷での転写条件を厳密に制御する必要が生じ、転写制御がより一層複雑なものとなっている。

発明が解決しようとする課題

0006

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、両面印刷を実行する画像形成装置および画像形成方法において、転写制御を簡素化しながらも良好な両面印刷を可能とすることを目的とする。

0007

この発明にかかる画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、転写手段により記録媒体に転写されたトナー像を所定の定着温度で定着させる定着手段とを備え、記録媒体の一方面にトナー像を転写・定着した後で、該記録媒体の他方面にトナー像を転写・定着する画像形成装置であって、上記目的を達成するため、定着手段は、少なくともトナー像を記録媒体の一方面に定着させる際の定着温度を100゜C以下に設定し、しかも、転写手段は、記録媒体の一方面へのトナー像の転写条件と、記録媒体の他方面へのトナー像の転写条件とを同一に設定していることを特徴としている。

0008

このように構成された発明では、記録媒体の一方面に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる(前段定着)際に、定着温度は100゜C以下に設定されている。このため、この前段定着による記録媒体の水分の蒸発が抑制され、前段定着後においても記録媒体の水分量の変化は少なく、記録媒体の電気抵抗率の変動も少ない。つまり、前段定着における定着温度を100゜C以下に設定することで定着処理による記録媒体の特性変化を抑制し、前段定着後においても記録媒体を前段定着前と実質的に同一状態に維持することができる。そこで、この記録媒体の他方面にトナー像を転写する(後段転写)際の転写条件については、前段転写時の転写条件と同一に設定することで、いずれの面についても良好にトナー像を記録媒体に形成することができるとともに、転写制御を簡素化することができる。特に、像担持体上に形成されるトナー像がカラー画像である場合には、上記したように転写条件を厳密に制御する必要があるが、この発明によれば、前段および後段転写における転写条件が同一であるため、特許文献1に記載の装置のように前後段で転写条件を変化させるものよりも制御をより簡素化することができ、有利である。

0009

また、この発明では、記録媒体に含まれた水分減少を極力抑えることができるため、記録媒体にしわカールが発生する不具合を防止できる。特に両面印刷を行う画像形成装置では、前段印刷が施された記録媒体を転写手段に反転給送するのが一般的であるが、片面印刷を専用的に行う画像形成装置に比べて両面印刷の画像形成装置では許容される記録媒体のしわ量やカール量は小さいため、この点でも本発明は有利である。

0010

また、この発明では、各記録媒体に両面印刷するにあたって、各面へのトナー像の転写条件が同一となるように設定しているが、その転写条件を転写手段の周辺環境に応じて決定するようにしてもよい。すなわち、検出手段により転写手段の周辺環境を検出するとともに、その検出手段による検出結果に基づき転写条件を決定するように構成してもよい。このように転写手段の周辺環境に応じて転写条件を設定すると、温度や湿度などの周辺環境によって記録媒体の特性が変化したとしても、記録媒体の各面に対してトナー像を常に適正な転写条件で転写することができ、より良好な画像品質でトナー像を記録媒体に形成することができる。

0011

さらに、この発明にかかる画像形成方法は、記録媒体の両面にトナー像を形成する画像形成方法であって、上記目的を達成するため、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体の一方面に転写する前段転写工程と、100゜C以下の定着温度で、記録媒体の一方面に転写されたトナー像を記録媒体の一方面に定着させる前段定着工程と、前段転写工程と同一の転写条件で、前段定着工程を受けた記録媒体の他方面に対して像担持体上に形成されたトナー像を転写する後段転写工程と、記録媒体の他方面に転写されたトナー像を記録媒体の他方面に定着させる後段定着工程とを備えている。

課題を解決するための手段

0012

このように構成された発明では、上記装置と同様に、前段定着工程において定着温度を100゜C以下に設定しているため、この前段定着工程による記録媒体の水分の蒸発を抑制して前段定着工程後においても記録媒体の水分量の変化を少なくして、記録媒体の電気抵抗率の変動を抑制することができる。つまり、前段定着工程における定着温度を100゜C以下に設定することで前段定着工程による記録媒体の特性変化を抑制し、記録媒体を前段定着工程前と実質的に同一状態に維持することができる。そして、このような前段定着工程を受けた記録媒体に対して後段転写工程を実行するに際して、転写条件を前段転写時のそれと同一に設定している。したがって、いずれの面についても良好にトナー像を記録媒体に形成することができるとともに、転写制御を簡素化することができる。また、この発明では、記録媒体に含まれた水分減少を極力抑えることができるため、記録媒体にしわやカールが発生する不具合を防止できる。特に両面印刷を行う画像形成方法では、上記装置の場合と同様に、記録媒体のしわ量やカール量を少なくすることがジャム発生の防止などで特に重要となり、この点で本発明は有利となる。

0013

図1は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態であるプリンタの内部構成を示す図である。また、図2は同プリンタの電気的構成を示すブロック図である。このプリンタは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する湿式現像方式の画像形成装置である。このプリンタでは、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号を含む印字指令信号が主制御部100に与えられると、この主制御部100からの制御信号に応じてエンジン制御部110がエンジン部1の各部を制御して、装置本体2の下部に配設された給紙カセット3から搬送した転写紙、複写紙および用紙などの記録媒体4に上記画像信号に対応する画像を印字出力する。

0014

上記エンジン部1では、本発明の「像担持体」に相当する中間転写ベルト41の周回方向47に沿ってイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のプロセスユニットが設けられている。各プロセスユニットはトナー色が相違するのみで基本的な構成は同一である。したがって、ここでは、イエローのプロセスユニットについて詳述し、その他のトナー色のプロセスユニットについては同一または相当符号を付して説明を省略する。

0015

図3は、図1のプリンタの部分拡大図である。イエローのプロセスユニットでは、感光体11Yが図1の矢印方向(図中、時計回り方向)に回転自在に設けられている。そして、この感光体11Yの周りには、その回転方向に沿って、帯電部12、現像ローラ31、除電部(図示省略)およびクリーニング部14が配設されている。この帯電部12は、本実施形態では帯電ローラからなり、帯電バイアス発生部111から帯電バイアスが印加されて、感光体11の外周面を所定の表面電位Vd(例えばVd=DC+600V)に均一に帯電するもので、帯電手段としての機能を有する。

0016

また、帯電部12と現像ローラ31との間の表面領域が露光部20からの光ビーム照射領域となっており、この照射領域に静電潜像が形成される。すなわち、露光部20は、露光制御部112から与えられる制御指令に応じて光ビームにより感光体11Yを露光して、感光体11Y上に画像信号に対応するイエロー用静電潜像を形成する。例えば、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース102を介して主制御部100のCPU101に画像信号を含む印字指令信号が与えられると、主制御部100のCPU101からの指令に応じてCPU113が露光制御部112に対し所定のタイミングで画像信号に対応した制御信号を出力する。そして、この露光制御部112からの制御指令に応じて露光部20から光ビームが感光体11Yに照射されて、画像信号に対応するイエロー用静電潜像が感光体11Y上に形成される。また、必要に応じてパッチ画像を形成する場合には、予め設定された所定パターン(例えば、べた画像、細線画像、白抜き細線画像など)のパッチ画像信号に対応した制御信号がCPU113から露光制御部112に与えられ、該パターンに対応する静電潜像が感光体11Y上に形成される。

0017

こうして形成された静電潜像は現像部30Yの現像ローラ31から供給されるイエロー用液体現像剤32によって顕像化される。この現像部30Yは、現像ローラ31に加えて、液体現像剤32を貯留するタンク33と、該タンク33に貯留された液体現像剤32を汲み上げて現像ローラ31に塗布する塗布ローラ34と、該塗布ローラ34上の現像液層の厚さを均一に規制する規制ブレード35と、感光体11Yへのトナー供給後に現像ローラ31上に残留した液体現像剤を除去するクリーニングブレード36とを備えている。現像ローラ31は感光体11Yに従動する方向(図1中、反時計回り)に感光体11Yと等しい周速で回転する。一方、塗布ローラ34は現像ローラ31と同一方向(同図中、反時計回り)に約2倍の周速で回転する。

0018

液体現像剤32は、本実施形態では、着色顔料、この着色顔料を接着する樹脂、トナーに所定の電荷を与える荷電制御剤、着色顔料を均一に分散させる分散剤等からなるイエロートナーと、液体キャリアとで構成されており、トナーが液体キャリア中に分散されている。ここで、本実施形態では、液体キャリアとして不揮発性キャリア、例えばポリジメチルシロキサンオイルなどのシリコーンオイルを用いており、トナー濃度を5〜40重量%として、湿式現像方式で多く用いられる低濃度現像剤(トナー濃度が1〜2重量%)に比べて高濃度にしている。また、液体現像剤32の粘度は、使用する液体キャリアやトナーを構成する各材料、トナー濃度などによって決まるが、本実施形態では、例えば粘度を50〜6000mPa・sとし、低濃度現像剤に比べて高粘度にしている。

0019

このような構成の現像部30Yにおいて、タンク33に貯留された液体現像剤32が塗布ローラ34により汲み上げられ、規制ブレード35により塗布ローラ34上の現像液層の厚さが均一に規制される。そして、この均一な液体現像剤32が現像ローラ31の表面に付着し、現像ローラ31の回転に伴って感光体11Yに対向する現像位置に搬送される。荷電制御剤などの作用によってトナーは例えば正に帯電しており、現像位置では現像バイアス発生部114から現像ローラ31に印加される現像バイアスVbによってトナーが現像ローラ31から感光体11Yに移動して、静電潜像が顕像化される。現像バイアスVbは、パッチ画像を用いた最適化処理によって決められるもので、例えばVb=DC+400V程度が用いられる。

0020

上記のようにして感光体11Y上に形成されたトナー像は、感光体11Yの回転に伴って1次転写ローラ53Yと対向する1次転写位置に搬送される。この1次転写ローラ53Yは感光体11Yとで中間転写ベルト41を挟み込むように配置されている。また、この中間転写ベルト41は複数のローラ43〜46に掛け渡されており、図示を省略する駆動モータにより感光体11Yに従動する方向(図1中、反時計回り)47に感光体11Yと等しい周速で周回走行する。そして、転写バイアス発生部115から1次転写バイアス(例えばDC−400V)が印加されると、感光体11Y上のイエロートナー像が1次転写位置で中間転写ベルト41に1次転写される。なお、1次転写後における感光体11Y上の残留電荷LEDなどからなる除電部により除去され、残留現像剤はクリーニング部14により除去される。

0021

また、他のトナー色についても、イエローと同様に構成されており、画像信号に対応したトナー像が形成される。そして、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像が1次転写ローラ53Y、53M、53C、53Kの位置でそれぞれ中間転写ベルト41の表面上で重ね合わされてフルカラーのトナー像が形成される。このように、4色のプロセスユニットが中間転写ベルト41上にトナー像を形成する「画像形成手段」として機能している。

0022

こうして中間転写ベルト41に形成されたトナー像は中間転写ベルト41の回転に伴ってローラ45、48で挟まれた2次転写位置49に搬送される。一方、給紙カセット3(図1)に収容されている記録媒体4は、1次転写トナー像の搬送に同期して後で詳述する搬送ユニット70により2次転写位置49に搬送される。そして、ローラ48は中間転写ベルト41に従動する方向(図1中、時計回り)に中間転写ベルト41と等しい周速で回転しており、転写バイアス発生部115から2次転写バイアスが印加されると、中間転写ベルト41上のトナー像が記録媒体4に2次転写される。このように、複数のローラによりトナー像を転写する転写ユニット40が構成されており、それらのローラのうちローラ45、48が中間転写ベルト41上のトナー像を記録媒体4に転写する「転写手段」として機能しており、次に説明するセンサにより検出される転写環境に対応した転写条件で転写処理を実行する。なお、この実施形態ではローラ転写を採用しているため、定電圧制御により転写条件を設定したり、定電流制御により転写条件を設定することができる。また、ローラ転写の代わりに、コロナ放電により転写を行うようにしてもよいが、この場合にはコロナ放電の出力を制御することで転写条件を設定することができる。

0023

この転写ユニット40には、2次転写後における中間転写ベルト41上の残留現像剤を除去するクリーニング部51が設けられている。また2次転写位置の周辺環境を検出すべく、温度センサ54と湿度センサ55とが設けられている。そして、これらの温度センサ54と湿度センサ55からの出力信号がCPU113に送られて転写環境を検出可能となっている。

0024

上記のようにしてトナー像が2次転写された記録媒体4は、所定の搬送経路5(図1中、一点鎖線)に沿って搬送され、本発明の「定着手段」たる定着ユニット60によってトナー像が記録媒体4に定着され、装置本体2の上部に設けられた排出トレイに排出される。この定着ユニット60は加熱ヒータ61hを内蔵する加熱ローラ61と、加熱ローラ61に接触する加圧ローラ62とを備えている。そして、ヒータ制御部116により加熱ヒータ61hの作動を制御することで定着ユニット60での定着温度が任意の温度に調整可能となっている。なお、この実施形態では、ヒータ制御部116は後述する理由から定着温度を100゜C以下に調整している。

0025

また、この実施形態にかかる画像形成装置では、記録媒体4を所定の搬送経路5に沿って搬送するための搬送ユニット70が設けられている。この搬送ユニット70では、図1に示すように、給紙カセット3に対応して給紙ローラ71が設けられており、この給紙ローラ71により給紙カセット3に収容されている記録媒体4を1枚ずつ取出し、フィードローラ72に搬送する。そして、このフィードローラ72が記録媒体4をゲートローラ73に搬送し、このゲートローラ位置で一時的に待機させる。そして、上記のように2次転写動作に対応したタイミングでゲートローラ73が駆動して記録媒体4を2次転写位置49に送り込む。また、排出トレイ側では、排出前ローラ74、排出ローラ75および反転コロ76が設けられており、2次転写された記録媒体4は定着ユニット60、排出前ローラ74および排出ローラ75を経由して排出トレイ側に搬送される。

0026

ここで、両面印刷するためには記録媒体4を反転させて再度ゲートローラ73に搬送する必要があるため、排出ローラ75は正逆回転可能となっている。すなわち、記録媒体4をそのまま排出トレイに排出する際には、正回転し続けて記録媒体4を排出トレイに完全に搬送する。一方、反転再給送する際には、記録媒体4の後端部が排出前ローラ74と排出ローラ75との間の所定位置に達すると、排出ローラ75が逆回転して記録媒体4を反転コロ76に送り込む。これによって記録媒体4は反転経路5aに沿って再給送中間ローラ77に搬送される。そして、再給送中間ローラ77および再給送ゲート前ローラ78がゲートローラ73に記録媒体4を搬送し、このゲートローラ位置で一時的に待機させる。こうして、記録媒体4の反転再給送が行われる。

0027

なお、図2において、主制御部100は、インターフェース102を介して外部装置から与えられた画像信号を記憶するための画像メモリ103を備えている。また、CPU101は外部装置から画像信号を含む印字指令信号をインターフェース102を介して受信すると、エンジン部1の動作指示に適した形式ジョブデータに変換し、エンジン制御部110に送出する。エンジン制御部110のメモリ117は、予め設定された固定データを含むCPU113の制御プログラムを記憶するROMや、エンジン部1の制御データやCPU113による演算結果などを一時的に記憶するRAMなどからなる。

0028

図4は、図1のプリンタの両面印刷動作を示すフローチャートである。以下、上記のように構成された画像形成装置による両面印刷動作について同図を参照しつつ説明する。この画像形成装置では、外部装置から印字指令信号が入力されると、主制御部100が印字指令信号に基づきエンジン部1の動作指示に適した形式のジョブデータを作成し、エンジン制御部110に送出する。一方、このジョブデータを受け取ったエンジン制御部110では、CPU113がメモリ117内の制御プログラムにしたがってエンジン部1の各部を制御して両面印刷を実行する。

0029

まず、ステップS1で温度センサ54および湿度センサ55の出力信号に基づきエンジン制御部110のCPU113が2次転写位置49の周辺環境、つまり転写環境を検出する。この理由は、転写環境に応じて中間転写ベルト41や記録媒体4の電気抵抗率などの特性が変動するためであり、予め転写環境を検出しておき、その転写環境に対応した転写条件を設定する(ステップS2)ことで常に良好な転写条件で2次転写工程を実行するためである。なお、この実施形態では、予め転写環境に対応した転写条件をテーブルとしてメモリ117に記憶しておき、CPU113がステップS1で検出した転写環境に応じた転写条件をテーブルから求めることができるように構成している。つまり、この実施形態ではCPU113が本発明の「転写条件決定手段」として機能している。もちろん、テーブルの代わりに温度センサ54および湿度センサ55の出力結果を予め求めておいた関数式代入することにより転写条件を導き出すように構成してもよいことは言うまでもない。

0030

上記のようにして転写条件が設定されると、ジョブデータに基づき記録媒体4の表面(一方面)に印刷するためのトナー像を中間転写ベルト41上に形成する(ステップS3)。すなわち、記録媒体4に印字指令信号に対応する各色の静電潜像を感光体11Y、11M、11C、11Kにそれぞれ形成する。そして、各色の静電潜像をそれぞれ対応する現像部30Y、30M、30C、30Kにより現像して各色のトナー像を形成した後、これらのトナー像を各1次転写位置で中間転写ベルト41の表面に1次転写することで重ね合わせ、これによりカラートナー像を中間転写ベルト41上に形成する。なお、これに並行して、適当なタイミングで給紙カセット3から記録媒体4をゲートローラ73まで搬送し、待機させておく。

0031

次のステップS4で、ゲートローラ73から記録媒体4を2次転写位置49に搬送しながら、中間転写ベルト41上のカラートナー像を記録媒体4の表面に2次転写する(前段転写工程)。そして、この記録媒体4を定着ユニット60に搬送して記録媒体4の表面にトナー像を定着させる(ステップS5;前段定着工程)。なお、この実施形態では、定着ユニット60での定着温度を100゜C以下に調整しているが、これは水分量の減少を抑制するためである。つまり、この前段定着工程による記録媒体4の水分の蒸発を抑制して、前段定着工程を実行した後においても記録媒体4の電気抵抗率の変動を少なくするためである。つまり、本実施形態では、前段定着工程における定着温度を100゜C以下に設定することで定着処理による記録媒体4の特性変化を抑制し、定着処理後の記録媒体4を前段定着前と実質的に同一状態に維持している。

0032

こうして前段定着工程を受けた記録媒体4は排出トレイに向けて搬送されるが、その搬送中に該記録媒体4に対して裏面印刷を行う必要があるか否かを判断する(ステップS6)。ここで、ジョブ内容が片面印刷である場合には、そのままステップS7に進むのであるが、両面印刷の場合にはステップS6で裏面印刷を行う必要があると判断され、記録媒体4の反転再給送(ステップS8)および上記一連の処理(ステップS3〜S5)を実行する。

0033

裏面印刷を行う場合には、上記したように反転経路5aに沿って記録媒体4をゲートローラ73まで搬送し、このゲートローラ位置で一時的に待機させる(ステップS8)。このように反転再給送を行うことで記録媒体4の表裏を反転させることができる。

0034

そして、ジョブデータに基づき記録媒体4の裏面(他方面)に印刷するためのトナー像を中間転写ベルト41上に形成する(ステップS3)。そして、ゲートローラ73から記録媒体4を2次転写位置に49に搬送しながら、前段転写工程と同一の転写条件のまま中間転写ベルト41上のカラートナー像を記録媒体4の裏面に2次転写する(ステップS4;後段転写工程)。そして、この記録媒体4を定着ユニット60に搬送して記録媒体4の裏面にトナー像を定着させる(ステップS5;後段定着工程)。こうして後段定着工程を受けた記録媒体4、つまり両面印刷された記録媒体4は排出トレイに向けて搬送される。なお、この段階では裏面印刷を完了しているため、ステップS6では「NO」と判断され、そのままステップS7に進む。

0035

このステップS7では、画像形成された記録媒体4が排出トレイに排出される。そして、ステップS9で連続印刷が必要であると判断される間は、上記ステップS1〜S8が繰り返されて画像形成された記録媒体4が連続的に排出トレイに排出されていく。

0036

以上のように、この実施形態によれば、前段定着工程における定着温度を100゜C以下に設定しているので、再給送される記録媒体4を前段定着工程前と実質的に同一状態に維持することができる。そして、後段転写工程における転写条件を前段転写工程時の転写条件と同一に設定しているので、いずれの面についても良好にトナー像を記録媒体4に形成することができる。しかも、記録媒体4の表裏面について転写条件を共通としているので、転写制御を簡素化することができる。

0037

また、この実施形態では、前段および後段転写工程での転写条件を共通化しているが、その共通転写条件を転写環境に対応して設定しているので、温度や湿度などの周辺環境によって中間転写ベルト41や記録媒体4の特性が変化したとしても、記録媒体4の表裏面に対してトナー像を常に適正な転写条件で転写することができ、より良好な画像品質でトナー像を記録媒体に形成することができる。

0038

さらに、前段定着工程における定着温度を100゜C以下に設定したことで記録媒体4に含まれた水分減少を極力抑えることができるため、記録媒体4にしわやカールが発生する不具合を防止できる。特に両面印刷を行う画像形成装置では、前段印刷が施された記録媒体4を2次転写位置49に反転再給送するために、反転経路5aを設け、この反転経路5aに沿って前段定着工程を受けた記録媒体4を強制的に反転させているため、僅かなしわやカールが発生するだけでも反転経路5aに記録媒体4が干渉してジャムを発生させるおそれがある。このため、片面印刷を専用的に行う画像形成装置に比べて両面印刷の画像形成装置では、許容される記録媒体4のしわ量やカール量は比較的小さい。しかしながら、本実施形態によれば、上記したようにしわやカールの発生を効果的に防止することができるため、反転経路5aの設計自由度を高めることができるとともに、ジャム発生を低減させることができ、両面印刷の画像形成装置にとって非常に有利なものとなっている。

0039

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、ヒータ制御部116により定着温度を100゜C以下に調整しており、前段定着工程はもとより後段定着工程においても、該定着温度で定着工程を実行しているが、後段定着工程については100゜Cを超える定着温度で実行してもよい。すなわち、本発明では、前段定着工程については定着温度を100゜C以下に設定することが必須要件であるが、後段定着工程での定着温度は任意である。

0040

また、上記実施形態では、記録媒体4の表面にトナー像を転写・定着した後で裏面にトナー像を転写・定着しているが、逆の順序で転写・定着する場合も全く同様である。ただし。この場合、先に転写・定着される裏面が本発明の「記録媒体の一方面」に相当し、表面が本発明の「記録媒体の他方面」に相当する。

0041

また、上記実施形態では、本発明の「検出手段」として温度センサ54と湿度センサ55とを設け、2次転写位置49の周辺環境(転写環境)を検出しているが、検出手段の構成についてはこれに限定されるものではなく、例えば水分量と直接的に関連する湿度センサのみを設けるようにしてもよい。

発明を実施するための最良の形態

0042

また、上記実施形態では、各記録媒体の両面印刷を実行するのに先立って転写環境の検出(ステップS1)および転写条件の設定(ステップS2)を行っているが、これらの実行タイミングはこれに限定されるものではなく、適当なタイミング、例えば稼働時間連続印刷枚数などが所定値に達した時点で実行するように構成してもよい。

図面の簡単な説明

0043

また、上記実施形態では、いわゆるタンデム方式で、かつ湿式方式のカラー両面印刷の画像形成装置に対して本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、両面印刷を行う画像形成装置全般に適用することができる。例えば、モノクロ両面印刷の画像形成装置に対しても本発明を適用することができ、またいわゆる乾式現像方式で両面印刷を行う画像形成装置に対しても適用することができ、1つの感光体に対して複数色の現像ユニット切り替えてカラートナー像を形成する、いわゆる4サイクル方式の画像形成装置にも適用することができ、さらに本発明の「像担持体」として中間転写ドラムを用いた画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。

図1
本発明にかかる画像形成装置の一実施形態であるプリンタの内部構成を示す図である。
図2
図1のプリンタの電気的構成を示すブロック図である。
図3
図1のプリンタの部分拡大図である。
図4
図1のプリンタの両面印刷動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
4…記録媒体、32…液体現像剤、40…転写ユニット(転写手段)、41…中間転写ベルト(像担持体)、45、48…ローラ(転写手段)、54…温度センサ(検出手段)、55…湿度センサ(検出手段)、60…定着ユニット(定着手段)、113…CPU(転写条件決定手段)

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