特許 7512662 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-01

(45)【発行日】2024-07-09

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/14 20060101AFI20240702BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20240702BHJP

   B65H 85/00 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

G03G21/14

G03G15/00 463

B65H85/00

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020079331

(22)【出願日】2020-04-28

(65)【公開番号】P2021173927

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2023-02-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】束村 慎一

【審査官】小宮山 文男

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－２９１９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２９９２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２０５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１５８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０６９９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０２３３３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｂ６５Ｈ ８５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
形成された前記画像を前記記録媒体に定着させる定着部と、
前記画像が定着された前記記録媒体の表裏を反転して前記画像形成部に搬送する反転搬送経路と、
前記画像が定着された前記記録媒体の表裏を反転せずに前記画像形成部に搬送する非反転搬送経路と、
前記記録媒体の表裏の少なくとも一方において前記定着部により定着された下地画像としての第１画像の上に前記画像形成部により上層画像としての第２画像を重ねて形成する場合、前記第１画像を定着させた後であって前記第２画像を形成する前に、画像形成条件に応じて、前記記録媒体が前記反転搬送経路および前記非反転搬送経路のいずれかを経由するように制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記記録媒体の表裏において前記定着部により定着された前記第１画像の上に前記第２画像を重ねて形成する場合、前記表裏の一方に前記第１画像を定着させて前記記録媒体が前記反転搬送経路を経由した後に、前記表裏の他方に前記第１画像を形成するか、または、前記表裏の一方に前記第１画像を定着させて前記記録媒体が前記非反転搬送経路を経由した後に、前記表裏の一方の前記第１画像の上に前記第２画像を形成するかについて、前記画像形成条件に応じて切り替える、
画像形成装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記記録媒体の坪量が所定値より小さい場合、前記表裏の一方に前記第１画像を定着させて前記記録媒体が前記反転搬送経路を経由した後に、前記表裏の他方に前記第１画像を形成する一方、前記記録媒体の坪量が前記所定値以上の場合、前記表裏の一方に前記第１画像を定着させて前記記録媒体が前記非反転搬送経路を経由した後に、前記表裏の一方の前記第１画像の上に前記第２画像を形成するように制御を行う、
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記画像形成条件に応じて、前記記録媒体の前記表裏の一方において、前記画像形成部により形成された定着前の前記第１画像の上に前記第２画像を重ねて形成する場合に、前記記録媒体が前記反転搬送経路および前記非反転搬送経路を経由させないように制御を行う、
請求項１又は２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記画像形成部は、
第１トナーを用いて前記第１画像を形成する第１画像形成部と、
前記第１トナーとは異なる第２トナーを用いて前記第２画像を形成する第２画像形成部と、
を有する、
請求項１～３の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記画像形成条件は、前記記録媒体に対するトナー付着量である、
請求項１～４の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記画像形成条件は、前記記録媒体の坪量である、
請求項１～４の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記画像形成条件は、前記記録媒体のサイズである、
請求項１～４の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記画像形成条件は、前記画像形成装置の周囲の湿度である、
請求項１～４の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記画像形成条件は、前記記録媒体の含水率である、
請求項１～４の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記画像形成条件は、前記記録媒体の紙種である、
請求項１～４の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項11】

前記制御部は、前記記録媒体が前記反転搬送経路および前記非反転搬送経路を経由するか否かについて、ユーザーの指示に応じて切り替える制御を行う、
請求項１～１０の何れか１項に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体（像担持体）へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接または間接的に記録媒体（用紙）に転写させた後、定着装置において加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。

【0003】

画像形成装置においては、記録媒体（例えば、色紙）に下地画像を形成した上で、当該下地画像の上に上層画像を形成する技術が知られている。当該技術では、例えば白色の下地画像（白色画像）を記録媒体に形成した上で、ＹＭＣＫの各色の上層画像（カラー画像）を下地画像の上に形成することによって、カラー画像の発色を良くして狙いの色を再現することができる。

【0004】

下地画像（白色画像）の上に上層画像（カラー画像）を形成する方式としては、上層画像（カラー画像）を形成する画像形成ユニットの下流側に、下地画像（白色画像）を形成する画像形成ユニットを設け、一度中間転写体に下地画像および上層画像を形成して記録媒体に一括転写する方式（１パス方式）がある。

【0005】

ところで、下地画像（白色画像）の形成に伴うトナー付着量を多くすればするほど、上層画像（カラー画像）の発色は良くなるものの、下地画像および上層画像の形成に伴うトナー付着量が多くなるため、記録媒体に対する下地画像および上層画像の定着性が悪くなり定着不良等が発生する場合がある。

【0006】

そこで、記録媒体に対して下地画像（白色画像）を形成して定着させた後、下地画像の上に上層画像（カラー画像）を形成して定着させる、すなわち下地画像と上層画像とを２回に分けて記録媒体に形成および定着させる方式（２パス方式）がある。

【0007】

２パス方式により記録媒体の表裏（両面）に対して下地画像を形成した上で当該下地画像の上に上層画像を形成する場合、片面で各２回の画像形成が発生し、ひいては両面で計４回の画像形成が発生する。この場合、画像形成処理の生産性を向上させる観点からは、画像形成面を表裏で切り替える記録媒体の反転動作の回数をなるべく小さくすることが望ましい。

【0008】

特許文献１には、例えば１枚のシートの両面に順次画像を形成する場合において、シートの反転動作の回数を減らして、シートの搬送に要する時間の増加を抑制する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０１３－２３３３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、記録媒体の表裏において２パス方式により下地画像を形成した上で当該下地画像の上に上層画像を形成する場合、特許文献１に記載されている技術のように、画像形成面を表裏で切り替える記録媒体の反転動作の回数を１回にすると、同一面における連続した下地画像および上層画像の形成および定着が、表裏のそれぞれで合計２回発生する。このように同一面において連続した定着処理が発生すると、記録媒体に皺が発生しやすい。具体的には、記録媒体の同一面において１回目の定着処理で用紙変形が発生した場合、２回目の定着処理によって当該用紙変形が助長され、皺の発生頻度が増大してしまう。その結果、記録媒体の通紙不具合や、紙皺による画像品質の低下といった問題が発生する。

【0011】

本発明は、記録媒体の同一面に連続した定着処理が発生することに起因する問題の発生を防止しつつ、画像形成処理の生産性を出来るだけ向上させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明に係る画像形成装置は、
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
形成された前記画像を前記記録媒体に定着させる定着部と、
前記画像が定着された前記記録媒体の表裏を反転して前記画像形成部に搬送する反転搬送経路と、
前記画像が定着された前記記録媒体の表裏を反転せずに前記画像形成部に搬送する非反転搬送経路と、
前記記録媒体の表裏の少なくとも一方において前記定着部により定着された下地画像としての第１画像の上に前記画像形成部により上層画像としての第２画像を重ねて形成する場合、前記第１画像を定着させた後であって前記第２画像を形成する前に、画像形成条件に応じて、前記記録媒体が前記反転搬送経路および前記非反転搬送経路のいずれかを経由するように制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記記録媒体の表裏において前記定着部により定着された前記第１画像の上に前記第２画像を重ねて形成する場合、前記表裏の一方に前記第１画像を定着させて前記記録媒体が前記反転搬送経路を経由した後に、前記表裏の他方に前記第１画像を形成するか、または、前記表裏の一方に前記第１画像を定着させて前記記録媒体が前記非反転搬送経路を経由した後に、前記表裏の一方の前記第１画像の上に前記第２画像を形成するかについて、前記画像形成条件に応じて切り替える。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、記録媒体の同一面に連続した定着処理が発生することに起因する問題の発生を防止しつつ、画像形成処理の生産性を出来るだけ向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。

【図2】本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。

【図3】白色画像の形成に伴うトナー付着量と定着可能温度との関係を示す図である。

【図4】用紙の表裏（両面）において白色画像を形成した上で当該白色画像の上にカラー画像を形成する例を説明する図である。

【図5】本実施の形態における制御テーブルの例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

【0016】

図１は、本実施の形態における画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態における画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。

【0017】

図１、２に示すように、画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体上に形成されたＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）およびＷ（ホワイト）の各色トナー像を中間転写体に一次転写した後、用紙（本発明の「記録媒体」に対応）に二次転写することにより、画像を形成する。

【0018】

また、画像形成装置１には、ＣＭＹＫＷの５色に対応する感光体を中間転写体の走行方向に直列配置し、中間転写体に各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

【0019】

本実施の形態では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色のトナー（本発明の「第２トナー」に対応）は、入力画像データ（入力画像情報）に基づくカラー画像（上層画像とも言う、本発明の「第２画像」に対応）を、中間転写体を介して用紙に形成するためのトナーとして使用される。一方、Ｗ（ホワイト）の白色のトナー（本発明の「第１トナー」に対応）は、カラー画像の発色を良くして狙いの色を再現する観点から、用紙におけるカラー画像の下に白色画像（下地画像とも言う、本発明の「第１画像」に対応）を形成するためのトナーとして使用される。

【0020】

図１、２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部１００を備えている。

【0021】

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２およびＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備えている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３（揮発性メモリ）に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されているＬＵＴ（Look Up Table）等の各種データが参照される。

【0022】

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）またはＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された入力画像データを受信し、この入力画像データに基づいて用紙に画像を形成する。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

【0023】

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置（スキャナー）１２等を備えて構成される。

【0024】

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

【0025】

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿Ｄまたはコンタクトガラス上に載置された原稿Ｄを光学的に走査し、原稿Ｄからの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

【0026】

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１および操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面及び各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキーおよびスタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

【0027】

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備えている。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正およびシェーディング補正等の各種補正処理、並びに圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

【0028】

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分およびＫ成分の各有色トナーによるカラー画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ（本発明の「第２画像形成部」として機能）、Ｗ成分の白色トナーによる白色画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｗ（本発明の「第２画像形成部」として機能）及び中間転写ユニット４２等を備えている。

【0029】

なお、カラー画像のみを形成する場合、画像形成ユニット４１Ｗの耐久性を向上させる観点から、画像形成ユニット４１Ｗの動作を停止しても良い。また、白色画像のみを形成する場合、画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの耐久性を向上させる観点から、画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの動作を停止しても良い。

【0030】

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分およびＷ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、４１Ｗは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、ＣＫまたはＷを添えて示す。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、４１Ｗの構成要素については符号が省略されている。

【0031】

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備えている。

【0032】

感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）及び電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層することで構成された、光導電性を有する感光体である。感光体ドラム４１３は、例えば負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。

【0033】

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。帯電装置４１４は、ストロコロン帯電器である。

【0034】

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。レーザー光の照射により感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されると、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。その結果、感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

【0035】

現像装置４１２は、各色成分の現像剤（例えば、小粒径のトナーとキャリアー（磁性体）とからなる二成分現像剤）を収容しており、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。現像装置４１２における現像ローラーは、回転駆動される円筒状の現像スリーブ４１２Ａと、現像スリーブ４１２Ａ内に内挿され、回転しないように現像装置４１２の筺体に固定された円柱状のマグネットローラーとからなる。

【0036】

マグネットローラーは、その周方向に沿って複数の磁石が配されてなり、その磁力によってキャリアーが現像スリーブ４１２Ａの外周面上に担持されて搬送され、感光体ドラム４１３と対向する現像位置で起立して磁気ブラシが形成される。キャリアーに静電吸着されて搬送されてきたトナーが、現像位置において、現像スリーブ４１２Ａと感光体ドラム４１３との電位差により感光体ドラム４１３側に移動し、その周面に形成された静電潜像が現像される。

【0037】

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレードを有する。一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーは、ドラムクリーニングブレードによって掻き取られ、除去される。

【0038】

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

【0039】

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

【0040】

中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に高抵抗層を有する。中間転写ベルト４２１は、制御部１００からの制御信号によって回転駆動される。

【0041】

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

【0042】

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

【0043】

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側、つまり一次転写ローラー４２２と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

【0044】

その後、二次転写ニップを用紙Ｓが通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側、つまり二次転写ローラー４２４と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

【0045】

ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

【0046】

定着部６０は、用紙Ｓの定着面、すなわちトナー像が形成されている面側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面すなわち定着面の反対の面側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、および加熱源等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップが形成される。

【0047】

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。

【0048】

上側定着部６０Ａは、定着面側部材である無端状の定着ベルト６１、加熱ローラー６２および定着ローラー６３を有する。定着ベルト６１は、加熱ローラー６２と定着ローラー６３とによって張架されている。

【0049】

定着ベルト６１は、トナー像が形成された用紙Ｓに接触して、この用紙Ｓを定着可能温度（例えば、１６０～２００℃）で加熱する。ここで、定着可能温度とは、用紙Ｓ上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙Ｓの紙種、坪量によって異なる。

【0050】

定着ベルト６１は、例えば、基体として厚さ７０μｍのＰＩ（ポリイミド）を用い、基体の外周面を弾性層として厚さ２００μｍの耐熱性のシリコンゴムで被覆し、更に、表層に耐熱性樹脂であるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）のコーティングをしている。

【0051】

加熱ローラー６２は、定着ベルト６１ひいては定着ローラー６３を加熱する加熱源としてハロゲンヒーターを内蔵している。

【0052】

定着ローラー６３は、例えば、鉄等の金属から形成された中実の芯金を、表層部の弾性層として厚さ２０ｍｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ－Ａ１０°）で被覆し、更に、低摩擦で耐熱性樹脂であるＰＴＦＥでコーティングした樹脂層で被覆している。

【0053】

下側定着部６０Ｂは、裏面側支持部材である加圧ローラー６４を有する。加圧ローラー６４は、定着ベルト６１を介して定着ローラー６３を所定の定着荷重（例えば、２２００Ｎ）で加圧する。このようにして、加圧ローラー６４は、定着ベルト６１を介して定着ローラー６３との間で用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップを形成している。

【0054】

加圧ローラー６４は、定着ニップを用紙Ｓが通過する場合（通紙時）、押圧手段（図示略）により定着ベルト６１を介して定着ローラー６３のシリコンゴム（弾性層）に圧接する一方、定着ニップを用紙Ｓが通過しない場合（非通紙時）、定着ローラー６３のシリコンゴムから離間する。加圧ローラー６４の駆動制御（例えば、回転のオン／オフ、回転数等）は、制御部１００によって行われる。

【0055】

加圧ローラー６４は、アルミニウム等から形成された円筒状の芯金の外周面を、弾性層として厚さ３ｍｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ－Ａ１０°）で被覆し、更に、ＰＦＡチューブの樹脂層で被覆している。加圧ローラー６４の外径寸法は、例えば７０ｍｍである。加圧ローラー６４の温度は、例えば８０～１２０℃に制御されている。

【0056】

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、および搬送経路５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ～５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。

【0057】

給紙トレイユニット５１ａ～５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラー５３ａ等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー５３ａが配設されたレジスト部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されると共に搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓの一方の面に転写され、定着部６０において定着工程が施される。定着工程によりトナー像が定着された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により画像形成装置１の外部に排紙される。

【0058】

また、用紙搬送部５０は、反転搬送経路５４および非反転搬送経路５５を備える。反転搬送経路５４は、定着部６０により画像（トナー像）が定着された用紙Ｓの表裏を反転して画像形成部４０に搬送する搬送経路である。非反転搬送経路５５は、定着部６０により画像（トナー像）が定着された用紙Ｓの表裏を反転せずに画像形成部４０に搬送する搬送経路である。

【0059】

上述したように画像形成装置１においては、白色の白色画像（下地画像）を用紙Ｓ（例えば、色紙）に形成した上で、ＹＭＣＫの各色のカラー画像（上層画像）を白色画像の上に形成することによって、カラー画像の発色を良くして狙いの色を再現することができる。

【0060】

下地画像（白色画像）の上に上層画像（カラー画像）を形成する方式としては、一度中間転写ベルト４２１に下地画像および上層画像を形成して用紙Ｓに一括転写する１パス方式がある。

【0061】

ところで、下地画像（白色画像）の形成に伴うトナー付着量を多くすればするほど、上層画像（カラー画像）の発色は良くなるものの、下地画像および上層画像の形成に伴うトナー付着量が多くなるため、用紙Ｓに対する下地画像および上層画像の定着性が悪くなり定着不良等が発生する場合がある。

【0062】

図３は、白色画像の形成に伴うトナー付着量（横軸）と定着可能温度（縦軸）との関係を示す図である。図３に示すように、白色画像の形成に伴うトナー付着量が多くなるにつれて定着可能温度（用紙Ｓ上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度）が高くなり下地画像（白色画像）および上層画像（カラー画像）の定着性が悪くなる。

【0063】

そこで、用紙Ｓに対して下地画像（白色画像）を形成して定着させた後、非反転搬送経路５５を経由させ（用紙Ｓの表裏を反転せずに画像形成部４０に搬送させ）、下地画像の上に上層画像（カラー画像）を形成して定着させる、すなわち下地画像と上層画像とを２回に分けて用紙Ｓに形成および定着させる２パス方式がある。

【0064】

図４に示すように、２パス方式により用紙Ｓの表面Ｓ１および裏面Ｓ２（両面）のそれぞれに対して下地画像Ｗ１,Ｗ２を形成した上で当該下地画像Ｗ１,Ｗ２の上に上層画像Ｃ１,Ｃ２を形成する場合、片面で各２回の画像形成が発生し、ひいては両面で計４回の画像形成が発生する。この場合、画像形成処理の生産性を向上させる、すなわち画像形成処理に係る時間を短くする観点からは、画像形成部４０により画像が形成される画像形成面を表裏で切り替える用紙Ｓの反転動作の回数をなるべく小さくすることが望ましい。例えば、用紙Ｓの表面Ｓ１に対して下地画像（白色画像）Ｗ１を形成して定着させた後、非反転搬送経路５５を経由させ、下地画像Ｗ１の上に上層画像（カラー画像）Ｃ１を形成して定着させる。その後、反転搬送経路５４を経由させ、用紙Ｓの裏面Ｓ２に対して下地画像（白色画像）Ｗ２を形成して定着させた後、非反転搬送経路５５を経由させ、下地画像Ｗ２の上に上層画像（カラー画像）Ｃ２を形成して定着させる。この場合、用紙Ｓの反転動作の回数は１回となり、画像形成処理の生産性を向上させる観点から最も望ましい。

【0065】

しかしながら、用紙Ｓの表裏Ｓ１,Ｓ２において２パス方式により下地画像Ｗ１,Ｗ２を形成した上で当該下地画像Ｗ１,Ｗ２の上に上層画像Ｃ１,Ｃ２を形成する場合、用紙Ｓの反転動作の回数を１回にすると、同一面（表面Ｓ１または裏面Ｓ２）における連続した下地画像（Ｗ１またはＷ２）および上層画像（Ｃ１またはＣ２）の形成および定着が、表裏のそれぞれで合計２回発生する。

【0066】

このように同一面において連続した定着処理が発生すると、用紙Ｓの先後端が入れ替わらずに画像形成部４０および定着部６０を通過するように搬送されるため、用紙Ｓに皺（シワ）が発生しやすい。具体的には、用紙Ｓの同一面において１回目の定着処理で用紙変形が発生した場合、２回目の定着処理によって当該用紙変形が助長され、皺の発生頻度が増大してしまう。その結果、用紙Ｓの通紙不具合や、紙皺による画像品質の低下といった問題が発生する。

【0067】

なお、一般的な両面印刷時においては、同一面において連続した定着処理が発生することはなく、定着処理が行われる度に、用紙Ｓの表裏が反転される、つまり当該用紙Ｓの先後端が入れ替わるように搬送されるため、上記問題は発生しない。

【0068】

さらに言えば、用紙Ｓの種類や定着部６０の構成に依存して用紙Ｓに同一方向のカールが発生する場合がある。この場合、用紙Ｓの同一面において連続した定着処理が発生すると、同一方向に大きなカールが発生し、搬送中の用紙Ｓに用紙ジャムが発生しやすくなる。

【0069】

上記問題は、用紙Ｓが薄い、すなわち用紙Ｓの坪量が小さい場合、用紙Ｓが厚い、すなわち用紙Ｓの坪量が大きい場合より顕著に発生する。また、上記問題は、用紙Ｓに対するトナー付着量（印字率やカバレッジとも言う）が大きい場合、用紙Ｓに対するトナー付着量が小さい場合より顕著に発生する。また、上記問題は、用紙Ｓのサイズが大きい場合、用紙Ｓのサイズが小さい場合より顕著に発生する。また、上記問題は、画像形成装置１の周囲の湿度が高い場合、画像形成装置１の周囲の湿度が低い場合より顕著に発生する。また、上記問題は、用紙Ｓの含水率が高い場合、用紙Ｓの含水率が低い場合より顕著に発生する。以上のように、上記問題の発生しやすさは、画像形成装置１における画像形成条件の違いによって異なる。

【0070】

そこで本実施の形態では、用紙Ｓの同一面に連続した定着処理が発生することに起因する問題の発生を防止しつつ、画像形成処理の生産性を向上させることが可能な画像形成装置１を構築している。制御部１００は、用紙Ｓの表面Ｓ１および裏面Ｓ２において画像形成部４０により下地画像（白色画像）Ｗ１,Ｗ２の上に上層画像（カラー画像）Ｃ１,Ｃ２を重ねて形成する場合、下地画像Ｗ１,Ｗ２を形成した後に上層画像Ｃ１,Ｃ２を形成する前に反転搬送経路５４および非反転搬送経路５５を経由するか否かについて、画像形成条件に応じて切り替える制御を行う。

【0071】

例えば、画像形成条件としての用紙Ｓの坪量が小さい場合、用紙Ｓの坪量が大きい場合と比べて上記問題が発生しやすい。そのため、制御部１００は、用紙Ｓの坪量が例えば所定値より小さい場合（例えば、９０ｇ／ｍ^２未満）、用紙Ｓの同一面に連続した定着処理が発生しないように、用紙Ｓの表面Ｓ１に対して下地画像Ｗ１を形成して定着させた後、反転搬送経路５４を経由させ、用紙Ｓの裏面Ｓ２に対して下地画像Ｗ２を形成して定着させる。次に、反転搬送経路５４を経由させ、用紙Ｓの表面Ｓ１に対して下地画像Ｗ１の上に上層画像Ｃ１を形成して定着させた後、反転搬送経路５４を経由させ、用紙Ｓの裏面Ｓ２に対して下地画像Ｗ２の上に上層画像Ｃ２を形成して定着させる。このような画像形成および定着動作を以下、第１の動作モードと称する。第１の動作モードを実行する場合、用紙Ｓの反転動作の回数は３回となり、画像形成処理の生産性を向上させる観点から望ましくないものの、用紙Ｓの同一面に連続した定着処理が発生することに起因する問題の発生を防止することができる。

【0072】

一方、制御部１００は、用紙Ｓの坪量が例えば所定値以上の場合（例えば、９０ｇ／ｍ^２以上）、用紙Ｓの表面Ｓ１に対して下地画像Ｗ１を形成して定着させた後、非反転搬送経路５５を経由させ、用紙Ｓの表面Ｓ１に対して下地画像Ｗ１の上に上層画像Ｃ１を形成して定着させる。次に、反転搬送経路５４を経由させ、用紙Ｓの裏面Ｓ２に対して下地画像Ｗ２を形成して定着させた後、非反転搬送経路５５を経由させ、用紙Ｓの裏面Ｓ２に対して下地画像Ｗ２の上に上層画像Ｃ２を形成して定着させる。このような画像形成および定着動作を以下、第２の動作モードと称する。第２の動作モードを実行する場合、用紙Ｓの反転動作の回数は１回となり、画像形成処理の生産性を向上させる観点から望ましく、用紙Ｓの同一面に連続した定着処理が発生することに起因する問題は発生しにくい。

【0073】

また、本実施の形態では、用紙Ｓの種類によって定着性が異なることを考慮し、定着性が良い画像形成条件においては、制御部１００は、用紙Ｓの表面Ｓ１に対して下地画像Ｗ１および上層画像Ｃ１を形成して定着させた後、反転搬送経路５４を経由させ、用紙Ｓの裏面Ｓ２に対して下地画像Ｗ２および上層画像Ｃ２を形成して定着させる。すなわち、用紙Ｓの同一面に下地画像および上層画像を一括（１パス）で形成して定着させる。このような画像形成および定着動作を以下、第３の動作モードと称する。第３の動作モードを実行する場合、片面における画像形成および定着の回数が１回であるとともに、用紙Ｓの反転動作の回数が１回であるため、片面における画像形成および定着の回数が２回である第２の動作モードよりも画像形成処理の生産性を向上させる観点でさらに望ましく、用紙Ｓの同一面に連続した定着処理が発生することに起因する問題も発生しにくい。

【0074】

図５は、用紙Ｓの表面Ｓ１において下地画像Ｗ１および上層画像Ｃ１を形成し、用紙Ｓの裏面Ｓ２において下地画像Ｗ１および上層画像Ｃ１を形成する場合、実行対象の動作モードを決定するために用いられる制御テーブルの例を示す。

【0075】

図５に示すように、領域Ｒ１に示される画像形成条件を満たす場合（すなわち、用紙Ｓの紙種が紙種Ａ～Ｅの何れかであり、用紙Ｓの坪量が９２～３５０ｇ／ｍ^２の何れかである場合）、制御部１００は、用紙Ｓの同一面に連続した定着処理が発生することに起因する問題が発生しないため、画像形成処理の生産性を向上させる観点から、実行対象の動作モードとして第２の動作モードを決定する。

【0076】

また、領域Ｒ２に示される画像形成条件を満たす場合（すなわち、用紙Ｓの紙種が紙種Ａ～Ｅの何れかであり、用紙Ｓの坪量が６２～９１ｇ／ｍ^２の何れかである場合）、制御部１００は、画像形成処理の生産性を向上させる観点から望ましくないものの、用紙Ｓの同一面に連続した定着処理が発生することに起因する問題の発生を防止するため、実行対象の動作モードとして第１の動作モードを決定する。

【0077】

また、領域Ｒ３に示される画像形成条件を満たす場合（すなわち、用紙Ｓの紙種が紙種Ｄ,Ｅの何れかであり、用紙Ｓの坪量が６２～８０ｇ／ｍ^２の何れかである場合）、制御部１００は、当該画像形成条件が定着性の良い条件であるため、第２の動作モードよりも画像形成処理の生産性をさらに向上させる観点から、実行対象の動作モードとして第３の動作モードを決定する。

【0078】

以上詳しく説明したように、本実施の形態では、画像形成装置１は、用紙Ｓ（記録媒体）に画像を形成する画像形成部４０と、形成された画像を用紙Ｓに定着させる定着部６０と、画像が定着された用紙Ｓの表裏を反転して画像形成部４０に搬送する反転搬送経路５４と、画像が定着された用紙Ｓの表裏を反転せずに画像形成部４０に搬送する非反転搬送経路５５と、用紙Ｓの表裏において画像形成部４０により下地画像Ｗ１,Ｗ２（第１画像）の上に上層画像Ｃ１,Ｃ２（第２画像）を重ねて形成する場合、下地画像Ｗ１,Ｗ２を形成した後に上層画像Ｃ１,Ｃ２を形成する前に用紙Ｓが反転搬送経路５４および非反転搬送経路５５を経由するか否かについて、画像形成条件に応じて切り替える制御を行う制御部１００と、を備える。

【0079】

具体的には、制御部１００は、用紙Ｓの坪量が小さい場合、表裏の一方（表面Ｓ１）に下地画像Ｗ１を形成し用紙Ｓが反転搬送経路５４を経由した後に表裏の他方（裏面Ｓ２）に第１画像Ｗ２を形成する第１の動作モードを実行する一方、用紙Ｓの坪量が大きい場合、表裏の一方（表面Ｓ１）に下地画像Ｗ１を形成し用紙Ｓが非反転搬送経路５５を経由した後に表裏の一方（表面Ｓ１）に上層画像Ｃ１を形成する第２の動作モードを実行する。

【0080】

このように構成した本実施の形態によれば、画像形成装置１における画像形成条件（例えば、用紙Ｓの坪量）の違いによって、用紙Ｓの同一面に連続した定着処理が発生することに起因する問題の発生しやすさが異なる点に注目して、実行対象の動作モードを切り替える。つまり、上記問題が発生しやすい場合、画像形成処理の生産性を向上させる観点から望ましくないものの、用紙Ｓの同一面に連続した定着処理が発生しないように第１の動作モードを実行する一方、上記問題が発生しにくい場合、画像形成処理の生産性を向上させる観点から、用紙Ｓの同一面に連続した定着処理が発生する第２の動作モードを実行する。したがって、用紙Ｓの同一面に連続した定着処理が発生することに起因する問題の発生を防止しつつ、画像形成処理の生産性を出来るだけ向上させることができる。

【0081】

なお、上記実施の形態では、白色のトナーを使用し、下地画像としての白色画像を形成する例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、透明トナー（本発明の「第１トナー」に対応）を使用し、下地画像としての白色画像（本発明の「第１画像」に対応）を形成しても良い。

【0082】

また、上記実施の形態では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のトナーを使用し、上層画像としてのカラー画像を形成する例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ以外の特色のトナー（本発明の「第２トナー」に対応）を使用し、上層画像としての特色画像（本発明の「第２画像」に対応）を形成しても良い。

【0083】

また、上記実施の形態では、用紙Ｓの坪量が大きい場合、第２の動作モードを実行する例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、用紙Ｓの表面Ｓ１に対して下地画像Ｗ１を形成して定着させた後、反転搬送経路５４を経由させ、用紙Ｓの裏面Ｓ２に対して下地画像Ｗ２を形成して定着させる。次に、非反転搬送経路５５を経由させ、用紙Ｓの裏面Ｓ２に対して下地画像Ｗ２の上に上層画像Ｃ２を形成して定着させた後、反転搬送経路５４を経由させ、用紙Ｓの表面Ｓ１に対して下地画像Ｗ１の上に上層画像Ｃ１を形成して定着させる。この場合、用紙Ｓの反転動作の回数は２回となり、第１の動作モードより画像形成処理の生産性を向上させる観点から望ましく、用紙Ｓの同一面に連続した定着処理が発生することに起因する問題は第２の動作モードより発生しにくい。

【0084】

また、上記実施の形態では、用紙Ｓの表裏Ｓ１,Ｓ２において下地画像Ｗ１,Ｗ２を形成した上で当該下地画像Ｗ１,Ｗ２の上に上層画像Ｃ１,Ｃ２を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、用紙Ｓの表裏の一方において下地画像を形成した上で当該下地画像の上に上層画像を形成する場合についても本発明を適用することができる。この場合、用紙Ｓの坪量が小さい場合、用紙Ｓの同一面に連続した定着処理が発生しないように、用紙Ｓの表面に対して下地画像を形成して定着させた後、反転搬送経路５４を経由させ、用紙Ｓの裏面に対して画像の形成および定着を行わない（空通紙）。次に、反転搬送経路５４を経由させ、用紙Ｓの表面Ｓ１に対して下地画像の上に上層画像を形成して定着させる。一方、用紙Ｓの坪量が大きい場合、用紙Ｓの表面Ｓ１に対して下地画像を形成して定着させた後、非反転搬送経路５５を経由させ、用紙Ｓの表面Ｓ１に対して下地画像の上に上層画像を形成して定着させる。また、定着性が良い画像形成条件においては、用紙Ｓの表面Ｓ１に対して下地画像および上層画像を形成、すなわち、用紙Ｓの同一面に下地画像および上層画像を一括（１パス）で形成して定着させても良い。

【0085】

また、上記実施の形態では、用紙Ｓの紙種および坪量について規定した制御テーブル（図５を参照）を用いて、実行対象の動作モードを決定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、用紙Ｓに対するトナー付着量によっても定着性が異なることを考慮し、用紙Ｓに対するトナー付着量および坪量について規定した制御テーブルを用いて、実行対象の動作モードを決定しても良い。ここで、トナー付着量は、用紙Ｓに形成される白色画像およびカラー画像の最大付着量でも良い。また、カラー画像に関しては画像パターンによって様々に変化するため、その都度画像パターン（トナー付着量）の変化に応じて情報から動作モードを決定するのは困難である。そのため、トナー付着量は、通常は１回の印刷ジョブでは変化させない白画像の付着量でも良い。なお、白画像のトナー付着量は、ユーザーの好みで決定する場合もあるが、用紙Ｓの色によって変える場合もある。

【0086】

また、上記実施の形態において、用紙Ｓの紙種、坪量およびトナー付着量に限らず、用紙Ｓのサイズ、含水率や画像形成装置１の周囲の湿度等の画像形成条件について規定した制御テーブルを用いて、実行対象の動作モードを決定しても良い。また、実行対象の動作モードを決定するために規定された制御テーブルの内容を、ユーザーの指示に応じて任意に変更しても良い。すなわち、制御部１００は、下地画像Ｗ１,Ｗ２を形成した後に上層画像Ｃ１,Ｃ２を形成する前に用紙Ｓが反転搬送経路５４および非反転搬送経路５５を経由するか否かについて、ユーザーの指示に応じて切り替える制御を行っても良い。

【0087】

また、上記実施の形態では、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0088】

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
２１ 表示部
２２ 操作部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
７１ 通信部
７２ 記憶部
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】