画像形成装置および両面画像形成方法
【課題】電子ＲＤＨを利用して画像形成支持体の両面の各々に熱定着によって可視画像を形成した場合においても、安定して良好な可視画像を得ることができ、しかも熱定着に係る熱源から供給すべき熱量の低減化を図ることのできる画像形成装置および両面画像形成方法の提供。
【解決手段】画像形成装置は、前記画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構を備え、熱循環機構が、吸熱部により、一面に可視画像が形成され、画像形成支持体反転部を経て再び画像形成部に供給された画像形成支持体の表面温度をトナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）＋１０℃以内の温度にまで冷却し、放熱部により、画像形成支持体反転部を経ることなく画像形成部に供給される両面未処理の画像形成支持体を予熱するものであることを特徴とする。
【解決手段】画像形成装置は、前記画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構を備え、熱循環機構が、吸熱部により、一面に可視画像が形成され、画像形成支持体反転部を経て再び画像形成部に供給された画像形成支持体の表面温度をトナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）＋１０℃以内の温度にまで冷却し、放熱部により、画像形成支持体反転部を経ることなく画像形成部に供給される両面未処理の画像形成支持体を予熱するものであることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置および両面画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子写真方式の画像形成装置においては、いわゆる電子ＲＤＨ（Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｈａｎｄｌｅｒ）を利用して電子的に両面印字が行われている。この電子ＲＤＨによる両面印字は、従来のアナログ複写機によって両面印字を行う方式とは異なり、画像形成支持体の一面に印字されたものをストックすることなく、直ちに当該画像形成支持体の他面に連続して印字することができる。すなわち、デジタル信号に変換された画像情報に基づき、静電潜像担持体上に第１の静電潜像を形成し、この静電潜像に基づいてトナー像を形成し、このトナー像を画像形成支持体の一面上に転写および定着処理した後、当該画像形成支持体をストックすることなく直ちにこの画像形成支持体の他面上に前記静電潜像担持体上に形成された第２の静電潜像に基づいて形成されたトナー像を転写および定着処理することにより、両面印字が行われる。
【０００３】
この電子ＲＤＨを利用した両面画像形成方法においては、定着処理が一般的に加熱方式によって行われている。このような場合には、第１の静電潜像に基づく可視画像が一面に形成された画像形成支持体は、定着処理による熱を保有した高温状態とされており、この高温状態のまま静電潜像担持体に形成された第２の静電潜像に基づくトナー像が転写されることとなるため、このトナー像の転写過程において、画像形成支持体と静電潜像担持体とが密着した状態とされることによって画像形成支持体の保有している熱が静電潜像担持体に移行され、これにより、静電潜像担持体が加熱されて高温となることに起因して熱劣化などが生じてしまう、という問題がある。
しかも、静電潜像担持体が高温となることによっては、定着処理が加熱方式によって行われる場合に用いられる現像剤が、当該現像剤を構成するトナーとして、軟化点温度およびガラス転移点温度が比較的低い結着樹脂を含有するものであることから、静電潜像担持体上にトナーが融着することに起因するクリーニング不良などが生じてしまう、という問題がある。
【０００４】
一方、画像形成装置においては、画像形成装置を構成する構成要素を冷却あるいは加熱するために蓄熱材を用いることが提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献４参照。）。
特許文献１には、定着装置において、蓄熱材よりなる蓄熱部材を加熱ローラに接触可能に配設し、この蓄熱部材を、加熱ローラと離間した状態において当該加熱ローラなどからの輻射熱や空気を介した熱伝導により蓄熱しておき、加熱ローラの温度が所期の温度よりも低下した場合に、蓄熱部材を接触させて加熱ローラを加熱することが開示されている。
特許文献２には、現像装置や定着装置などの自らの発熱あるいは周囲からの受熱によって温度上昇する画像形成装置の構成要素を、蓄熱材を用いることによって冷却することが開示されている。
特許文献３には、定着装置あるいは原稿照明用ランプなどの構成要素において生じる熱を、ダクト、ヒートパイプまたは金属部材よりなる熱輸送手段を介して蓄熱材に蓄熱し、その熱を画像形成支持体の除湿用に利用することが開示されている。
特許文献４には、定着装置において生じる熱を、ヒートパイプよりなる熱輸送手段を介して蓄熱材に蓄熱し、その熱を画像形成支持体の除湿用または原稿読取装置の結露防止用に利用することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２５２５６号公報
【特許文献２】特開２００８−１１６６８１号公報
【特許文献３】特開２００６−１５４６７３号公報
【特許文献４】特開２００４−０６１５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、電子ＲＤＨを利用して画像形成支持体の両面の各々に熱定着によって可視画像を形成した場合においても、安定して良好な可視画像を得ることができ、しかも熱定着に係る熱源から供給すべき熱量の低減化を図ることのできる画像形成装置および両面画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、結着樹脂および着色剤を含有するトナーによって現像してトナー像を形成し、当該トナー像を画像形成支持体上に転写し、この転写されたトナー像に対して熱定着処理を行って画像形成支持体上に可視画像を形成する画像形成部と、当該画像形成部を通る画像形成支持体処理用搬送路に連続し、一面に可視画像が形成された画像形成支持体を反転した状態で再び画像形成部に供給するための画像形成支持体反転用搬送路よりなる画像形成支持体反転部とを有する画像形成装置において、
前記画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構が設けられており、
当該熱循環機構が、吸熱部により、画像形成部において一面に可視画像が形成され、画像形成支持体反転部を経て再び画像形成部に供給された画像形成支持体の表面温度をトナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）＋１０℃以内の温度にまで冷却し、放熱部により、画像形成支持体反転部を経ることなく画像形成部に供給される両面未処理の画像形成支持体を予熱するものであることを特徴とする。
【０００８】
本発明の両面画像形成方法は、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、結着樹脂および着色剤を含有するトナーによって現像してトナー像を形成し、次いで、当該トナー像を画像形成支持体の一面上に転写し、この転写されたトナー像に対して画像形成支持体の一面に係る熱定着処理を行って可視画像を形成する第１の可視画像形成処理を行った後、この第１の可視画像形成処理によって一面に可視画像の形成された画像形成支持体を画像形成支持体反転用搬送路において反転した状態とすると共に、前記静電潜像担持体上にトナー像を形成し、次いで、当該トナー像を前記画像形成支持体の他面上に転写し、この転写されたトナー像に対して画像形成支持体の他面に係る熱定着処理を行って可視画像を形成する第２の可視画像形成処理を行う両面画像形成方法において、
前記画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により、両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構により、当該吸熱部によって第１の可視画像形成処理により一面にのみ可視画像が形成された画像形成支持体の表面温度がトナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）＋１０℃以内の温度にまで冷却され、当該放熱部によって第１の可視画像形成処理に供される画像形成支持体が予熱されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の画像形成装置においては、定着処理が加熱方式によって行われることから、画像形成支持体の両面に可視画像を形成する場合には、一面に可視画像の形成された画像形成支持体は画像形成部において熱定着処理による熱を保有した高温状態とされるが、画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構が設けられており、この熱循環機構により、一面に可視画像の形成された画像形成支持体の熱が吸熱部において蓄熱材に受熱され、これにより、当該画像形成支持体の表面温度が特定の温度にまで冷却される。このようにして、一面に可視画像の形成された画像形成支持体を再び画像形成部に供給される以前に冷却することにより、一面に可視画像の形成された画像形成支持体の他面に可視画像を形成する過程中に、画像形成支持体がトナー像の形成された静電潜像担持体に密着した状態において、当該画像形成支持体から熱が移行されることに起因する静電潜像担持体の温度上昇が抑制されるため、静電潜像担持体の熱劣化を抑制することができると共に、静電潜像担持体上においてトナーが過剰に加熱されることに起因する静電潜像担持体上におけるトナーの融着およびトナーの熱劣化などの弊害の発生を抑制することができる。しかも、熱循環機構の吸熱部において吸収された熱が廃棄されることなく有効に利用され、放熱部によって画像形成支持体反転部を経ることなく画像形成部に供給される両面未処理の画像形成支持体が予熱されることから、画像形成支持体の一面における熱定着処理において、熱源から供給することが必要とされる熱源を小さくすることができる。
従って、本発明の画像形成装置によれば、電子ＲＤＨを利用して画像形成支持体の両面の各々に熱定着によって可視画像を形成した場合においても、安定して良好な可視画像を得ることができ、しかも熱定着に係る熱源から供給すべき熱量の低減化を図ることができる。
【００１０】
本発明の両面画像形成方法によれば、画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構により、吸熱部によって第１の可視画像形成処理により一面にのみ可視画像が形成された画像形成支持体の表面温度が冷却され、かつ放熱部によって第１の可視画像形成処理に供される画像形成支持体が予熱されるため、電子ＲＤＨを利用して画像形成支持体の両面の各々に熱定着によって可視画像を形成した場合においても、安定して良好な可視画像を得ることができ、しかも熱定着に係る熱源から供給すべき熱量の低減化を図ることができる。
すなわち、第１の可視画像形成処理によって一面に可視画像の形成された画像形成支持体は熱定着処理による熱を保有した高温状態とされるが、画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構により、一面に可視画像の形成された画像形成支持体の熱が吸熱部において蓄熱材に受熱され、これにより、当該画像形成支持体の表面温度が、第２の可視画像形成処理に供給される以前に特定の温度にまで冷却されることから、第２の可視画像形成処理中に、一面に可視画像の形成された画像形成支持体がトナー像の形成された静電潜像担持体に密着した状態において、当該画像形成支持体から熱が移行されることに起因する静電潜像担持体の温度上昇が抑制されるため、静電潜像担持体の熱劣化が抑制されると共に、静電潜像担持体上においてトナーが過剰に加熱されることに起因する静電潜像担持体上におけるトナーの融着およびトナーの熱劣化などの弊害の発生が抑制される。しかも、熱循環機構の吸熱部において吸収された熱が廃棄されることなく有効に利用され、放熱部によって第１の可視画像形成処理に供される両面未処理の画像形成支持体が予熱されることから、第１の可視画像形成処理における熱定着処理において、熱源から供給することが必要とされる熱量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の両面画像形成装置および両面画像形成方法について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
この両面画像形成装置１０は、電子ＲＤＨを用いて画像形成支持体の両面に可視画像を形成するデジタル複写機であって、画像読み取り部Ａ、画像処理部Ｂ、画像記憶部Ｃ、画像形成部Ｄおよび画像形成支持体反転部Ｅによって構成されている。
【００１４】
画像読み取り部Ａにおいては、原稿台ガラス１２２上に載置された原稿１２１に、ガイドレール上を移動するキャリッジ（図示せず）に設けられたハロゲン光源１２３によって当該原稿１２１に光が照射され、この原稿１２１からの反射光すなわち当該原稿１２１上の画像に対応する光学像が、ハロゲン光源１２３と共にキャリッジに設けられたミラー１２７、および前記ガイドレール上を移動する、一対のミラー１２４、１２５を有する可動ミラーユニット１２６を介してレンズ読み取りユニット１２８に導かれる。このレンズ読み取りユニット１２８は、結像レンズ１２９およびＣＣＤラインセンサ１３０から構成されるものであり、このレンズ読み取りユニット１２８に導入された光学像は、結像レンズ１２９により収束されてＣＣＤラインセンサ１３０の受光面に結像され、当該ＣＣＤラインセンサ１３０によってライン上の光学像が順次電気信号に光電変換される。
【００１５】
具体的には、モータ（図示せず）によって、ハロゲン光源１２３およびミラー１２７、並びに可動ミラーユニット１２６が連動して駆動され、１頁分の原稿の画像情報がＣＣＤラインセンサ１３０に画像データとして読み取られ、この画像読み取り部Ａで読み取られた原稿１２１の画像データは、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルタ処理、変倍処理、γ補正などの各種画像処理が施された後、画像記憶部Ｃに格納される。
【００１６】
８１は、原稿台ガラス１２２上に読み取り原稿１２１を自動搬送する自動原稿送り装置であって、原稿セット台８２上に読み取り原稿１２１を複数枚重ねてセットし、操作パネル８０のコピーボタンを押すと、給紙ローラ８３によってこの原稿１２１の各ページを１枚づつ取り出し、当該原稿１２１を、駆動ローラ８４、従動ローラ９２、および当該駆動ローラ８４および従動ローラ９２によって循環移動されるベルト８６によって原稿台ガラス１２２上の所定位置に順次に自動搬送すると共に、読み取りの終了したページを原稿台ガラス１２２上から取除いて原稿排出ローラ８７を介して原稿排出トレー９４上に排出するものである。
この自動原稿送り装置８１においては、１枚の両面原稿の両面を自動で読み取ることもできる。すなわち、両面原稿を原稿台ガラス１２２上に自動搬送してその片面の画像データを読み取った後、当該両面原稿を、ガイド板８９、反転ローラ９０、および図示されないソレノイドで駆動される切替えガイド８８を備える反転機構によって両面原稿を逆転した状態で方向を転換させて、再度原稿台ガラス１２２の所定位置に自動搬送し、原稿の裏面の画像データを読み取ることができる。
【００１７】
画像形成部Ｄにおいては、画像記憶部Ｃを経て出力された画像データに応じて、画像形成支持体上に可視画像が形成される。
すなわち、画像形成部Ｄにおいては、半導体レーザー（図示せず）によって発生されるレーザービームを画像データに基づいて変調し、この変調されたレーザービームを駆動モータ１４１により回転されるポリゴンミラー１４２によって回転走査させ、ｆθレンズ（図示せず）および反射ミラー１４３を介して、円筒状の基体２１の外周面上に電荷発生層２２および電荷輸送層２３が形成されてなる有機静電潜像担持体（ＯＰＣ）よりなり、図示しない駆動源からの動力により時計方向に回転される静電潜像担持体２０の表面上に照射し、例えばスコロトロン帯電器よりなる帯電器１５２によって予め一様に帯電された静電潜像担持体２０上に像露光により静電潜像を形成させ、現像器１５３の回転される現像スリーブ１５３Ａ上によってトナーを静電潜像担持体２０の表面に搬送してトナー像を形成し、このトナー像が、タイミングを合わせてカセット１７１から供給され、画像形成支持体処理用搬送路１７４を搬送される画像形成支持体上に、転写極１５７により転写され、分離極１５８によって静電潜像担持体２０から分離された後、例えばヒーター３１Ａよりなる熱源を内蔵する加熱ローラ３１と加圧ローラ３２とを備えた加熱方式の定着装置３０において熱定着され、これにより、可視画像が形成される。なお、現像器１５３は、接触方式および非接触方式のいずれの現像方式のものであってもよい。
また、図１において１５９はクリーニング装置である。なお、クリーニング装置１５９は、ブレード方式およびブラシ方式のいずれのクリーニング方式のものであってもよい。
【００１８】
画像形成支持体反転部Ｅにおいては、画像形成支持体反転用搬送路によって、画像形成部Ｄにおいて一面にのみ可視画像の形成された画像形成支持体のうちの他面にも可視画像を形成すべきものが、反転され、その反転した状態の画像形成支持体が再び画像形成部Ｄに向かって給送される。
すなわち、画像形成支持体反転部Ｅにおいては、一面にのみ可視画像が形成されて定着装置３０から排出された画像形成支持体が、第１の切替え爪１７７が右上方向に伸びて、画像形成支持体処理用搬送路１７４に連続する両面複写用搬送路１８４の入口が開状態にされることによって下方に搬送され、両面複写用搬送路１８４の第２の切替え爪１８０が左下方向に伸びて両面複写用搬送路１８４の出口が開状態にされることによって反転ローラ１８１に搬送され、更にこの反転ローラ１８１が逆転すると共に前記第２の切替え爪１８０が左上方向に伸びて両面複写用搬送路１８４の出口が閉状態にされることによって表裏逆転された状態で反転搬送路１８３を、画像形成部Ｄに向かって搬送される。
この図の例においては、両面複写用搬送路１８４および反転搬送路１８３によって画像形成支持体反転用搬送路が形成されている。
【００１９】
以上のように画像形成動作が行われる電子ＲＤＨによる両面画像形成装置においては、次のようにして両面画像形成処理が行われる。
すなわち、操作パネル８０に設けられたコピーボタンを押すと、まず、上記のように画像読み取り部Ａによって原稿１２１の両面の画像データが得られ、カセット１７１からストックされていた画像形成支持体が取り出され、複数の搬送ローラおよび搬送ベルトを有して構成される画像形成支持体搬送路１７５によって、画像形成部Ｄに給送され、当該画像形成部Ｄを通る画像形成支持体処理用搬送路１７４を搬送されることによって上記の画像形成動作が行われて画像形成支持体の一面上に原稿の表面の画像データに対応するトナー像が形成されて定着装置３０において画像形成支持体の一面に係る熱定着処理が行われて可視画像が形成される。このようにして、第１の可視画像形成処理が行われる。
次いで、一面にのみ可視画像が形成された画像形成支持体が定着装置３０から排出されると、当該画像形成支持体は、画像形成支持体反転用搬送路よりなる画像形成支持体反転部Ｅを経由することによって反転した状態とされた後、カセット１７１から供給されたときと同様にして画像形成支持体搬送路１７５によって再び画像形成部Ｄに給送され、画像形成支持体処理用搬送路１７４を搬送されることによって上記の画像形成動作が行われて画像形成支持体の他面上に原稿の裏面の画像データに対応するトナー像が形成されて定着装置３０において画像形成支持体の他面に係る熱定着処理が行われて可視画像が形成される。このようにして、第２の可視画像形成処理が、第１の可視画像形成処理に続いて行われる。
そして、第１の切替え爪１７７が右下方向に伸びて両面複写用搬送路１８４の入口が閉状態にされることによって画像形成支持体排出トレー１７６から両面に画像が形成された画像形成支持体が機外に排出される。
【００２０】
そして、この両面画像形成装置１０には、画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部１３と、当該吸熱部１３において吸収された熱により両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部１４とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構が設けられている。この熱循環機構は、吸熱部１３と放熱部１４との間において蓄熱材が連続的に循環されてなる構成を有するものである。
【００２１】
熱循環機構によれば、吸熱部１３において、第１の可視画像形成処理によって一面のみに可視画像が形成され、当該第１の可視画像形成処理に係る定着処理による熱を保有した状態の画像形成支持体から熱が受容され、これにより、当該画像形成支持体の表面温度、具体的には、定着装置３０から排出され、両面複写用搬送路１８４および反転搬送路１８３よりなる画像形成支持体反転用搬送路上の吸熱部１３の配設位置を通過した位置における画像形成支持体の一面における表面温度、すなわち、第２の可視画像形成処理に供されることとなる画像形成支持体の一面における表面温度が、トナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）＋１０℃以内、好ましくはガラス転移点温度（Ｔｇ）以内の温度にまで冷却される。
ここに、トナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）とは、ＤＳＣにて測定された値をいい、ベースラインと吸熱ピークの傾きとの交点をガラス転移点温度とする。
具体的には、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用い、１００℃まで昇温しその温度にて３分間放置した後に降下温度１０℃／ｍｉｎで室温まで冷却する。次いで、このサンプルを昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した際に、ガラス転移点以下のベースラインの延長線と、ピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの間での最大傾斜を示す接線との交点をガラス転移点として示す。ここに、測定装置としては、パーキンエルマー社製のＤＳＣ−７などを使用することができる。
【００２２】
熱循環機構によって一面のみに可視画像が形成された画像形成支持体が冷却され、その表面温度が上記の温度範囲とされることにより、第２の可視画像形成処理中において、一面に可視画像の形成された画像形成支持体からの熱が移行されることに起因する静電潜像担持体２０の温度上昇が十分に抑制された状態となるため、静電潜像担持体２０の熱劣化を抑制することができると共に、静電潜像担持体２０上においてトナーが、当該トナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）との関係において過剰に加熱されることを抑制することができ、その結果、静電潜像担持体２０上におけるトナーの融着およびトナーの熱劣化などの弊害の発生を抑制することができる。
【００２３】
一方、放熱部１４においては、吸熱部１３において吸収した熱が放出され、この熱により、画像形成支持体反転部Ｅを経ることなく画像形成部Ｄに供給される両面未処理の画像形成支持体、すなわちこれから第１の可視画像形成処理に供される画像形成支持体が予熱される。
【００２４】
このような熱循環機構１０を構成する蓄熱材としては、吸熱部１３において一面にのみ可視画像が形成されており、第１の可視画像形成処理に係る定着処理による熱を保有した状態の画像形成支持体の表面温度の表面温度を、蓄熱材の有する、相変化が生じている間は一定温度を維持するという特性を利用することによって所望の温度範囲にまで冷却することができるものであればよく、用いられる現像剤を構成するトナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）に応じて適宜のものを用いることができる。
【００２５】
具体的に、蓄熱材としては、例えば酢酸ナトリウム水和物（融点：５８℃、融解熱：２６４ｋＪ／ｋｇ）、チオ硫酸ナトリウム水和物（融点：４８℃、融解熱：１９７ｋＪ／ｋｇ）、硫酸ナトリウム水和物（融点：３２．４℃、融解熱：２５１ｋＪ／ｋｇ）等の無機水和塩；Ｃ20Ｈ42（融点：３６．４℃、融解熱：２４７ｋＪ／ｋｇ）、Ｃ22Ｈ46（融点：４４℃、融解熱：２５１ｋＪ／ｋｇ）、Ｃ24Ｈ50（融点：５１℃、融解熱：２５５ｋＪ／ｋｇ）等のｎ−パラフィンなどが挙げられる。
【００２６】
両面画像形成装置１０を構成する熱循環機構としては、具体的に、例えば蓄熱材そのもの、あるいは蓄熱材が適宜の手法によってマイクロカプセル化されたものおよび当該マイクロカプセル化された蓄熱材が水中に分散された状態のものが、無端パイプ状の蓄熱材容器１６内に封入されており、この蓄熱材容器１６内において、循環移送手段によって連続的に循環される構成の循環パイプ状体１５よりなり、この循環パイプ状体１５の一部分が画像形成支持体反転部Ｅを構成する画像形成支持体反転用搬送路（具体的には、両面複写用搬送路１８４および反転用搬送路１８３）を搬送される画像形成支持体に接触、あるいは近接するよう、当該画像形成支持体反転用搬送路の一部の領域に沿うように配設されることによって吸熱部１３が構成され、他の一部分がカセット１７１内にストックされている画像形成支持体のうちの最上部に位置するもの、すなわちカセット１７１内において最も早くに第１の可視画像形成処理に供されることとなる画像形成支持体に接触、あるいは近接するように配設されることによって放熱部１４が構成されてなるものを用いることができる。
ここに、吸熱部１３および放熱部１４が画像形成支持体に近接した状態とされる場合においては、その離間距離（近接距離）が１ｍｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは０．５ｍｍ以下である。
また、熱循環機構を構成する蓄熱材容器１６としては、その材質が特に限定されるものではなく、蓄熱材を保持することができると共に、比較的優れた伝熱性を有する材料よりなるものを、例えば蓄熱材容器１６に必要とされる配設位置との関係において必要とされる形状への加工性などを考慮して適宜に用いることができる。
蓄熱材容器１６を構成する材料の具体例としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、アルミニウムなどが挙げられる。これらの材料は、比較的優れた伝熱性を有すると共に成型性および加工性も良好であり、且つ、保持状態における精度をも確保することができるため、好ましい。このような材料よりなる蓄熱材容器１６においては、その厚みが、強度および熱伝導の観点から、０．１〜２ｍｍであることが好ましい。
【００２７】
この図の例においては、熱循環機構を構成する循環パイプ状体１５は、樹脂製の蓄熱材容器１６を備え、その外観形状が略Ｌ字状とされており、Ｌ字状に係る一端部が画像形成支持体反転用搬送路を構成する両面複写用搬送路１８４上の搬送ローラ１８４Ａ、１８４Ｂの間の領域を挟装し、この領域を通過する画像形成支持体の表裏面に接触するように配設され、これにより吸熱部１３が形成されると共に、他端部がカセット１７１内にストックされている画像形成支持体のうちの最上部に位置するものに接触するように配設され、これにより放熱部１４が形成されている。また、循環パイプ状体１５には、吸熱部１３を構成する一端部と放熱部１４を構成する他端部との間の流路中にポンプよりなる循環移送手段（図示せず）が設けられており、このポンプによって蓄熱材が図１における矢印方向に連続的に循環されている。
【００２８】
このような構成の熱循環機構は、少なくとも両面画像形成が行われる両面画像形成処理中において、蓄熱材が連続的に循環している状態とされ、これにより、吸熱部１３による第１の可視画像形成処理によって一面に可視画像の形成された画像形成支持体の冷却、および放熱部１４による第１の可視画像形成処理に供されることとなる画像形成支持体の予熱が行われる。
すなわち、循環パイプ状体１５よりなる熱循環機構によれば、第１の可視画像形成処理を経た画像形成支持体を再び画像形成部Ｄに供給する過程中において、第１の可視画像形成処理によって一面に可視画像が形成され、第１の可視画像形成処理に係る定着処理による熱を保有した状態の画像形成支持体が、画像形成支持体反転用搬送路上の吸熱部１３が配設されている部分において、当該吸熱部１３に接触した状態とされ、これにより、当該画像形成支持体の熱が吸熱部１３において蓄熱材に移行され、最終的には蓄熱材に、当該蓄熱材の相変化によって吸収されることにより、一面のみに可視画像が形成された画像形成支持体が冷却されて当該画像形成支持体の一面における表面温度が所望の温度範囲とされる。
また、このようにして吸熱部１３において蓄熱材に蓄熱された熱は、循環移送手段によってあるいは蓄熱材の相変化によって放熱部１４にまで移送され、この放熱部１４において、当該放熱部１４に接触した状態のカセット１７１における最上部に位置している画像形成支持体に対して蓄熱材から、当該蓄熱材の相変化によって放出される、すなわち移行されることにより、当該画像形成支持体が予熱される。
【００２９】
〔画像形成支持体〕
本発明に用いられる画像形成支持体としては、トナー像を保持する支持体であって、具体的には、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙あるいはコート紙などの塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、ＯＨＰ用のプラスチックフィルム、布などの各種を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３０】
〔現像剤〕
本発明に用いられる現像剤は、少なくとも結着樹脂および着色剤を含有するトナーよりなるものであり、トナーのみよりなる磁性または非磁性の一成分現像剤であっても、また後述のキャリアが混合されてなる二成分現像剤であってもよい。
【００３１】
〔トナー〕
現像剤を構成するトナーは、具体的には、例えば結着樹脂中に着色剤微粒子および必要に応じて離型剤や荷電制御剤などの内添剤の微粒子が含有された状態のカプセル型トナーであることが好ましい。
また、このトナーは低温定着型のものとして構成されていることが好ましい。
【００３２】
このようなトナーを製造する方法としては、特に限定されるものではなく、粉砕法、懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法、ポリエステル分子伸長法その他の公知の方法などを挙げることができる。
【００３３】
〔粉砕法〕
粉砕法は、以下のように行われる。すなわち、結着樹脂および着色剤を、必要に応じて離型剤や荷電制御剤などのトナー構成成分と共にヘンシェルミキサー、ボールミルなどの混合機により十分混合し、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーなどの熱混練機を用いて溶融混練し、冷却固化後、粉砕および分級することにより、トナー粒子を得ることができる。
【００３４】
〔懸濁重合法〕
懸濁重合法は、以下のように行われる。すなわち、ラジカル重合性単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分、およびラジカル重合開始剤を添加し、次いでサンドグラインダーなどによってラジカル重合性単量体中にこれらを溶解あるいは分散させ、均一な単量体分散液を調製し、次いで、あらかじめ分散安定剤が添加された水系媒体中に前記単量体分散液を添加し、ホモミキサーや超音波分散などによって単量体分散液を水系媒体中に分散させ、油滴を形成させる。この油滴の粒径は最終的にトナーの粒径となるため、所望の粒径になるように制御して分散させる。分散される油滴の大きさとしては、体積基準のメジアン径にて３〜１０μｍとすることが好ましい。その後、加熱して重合処理し、重合反応終了後、分散安定剤を除去し、洗浄、乾燥することにより着色粒子を得、必要に応じて外添剤を添加、混合してトナー粒子を得ることができる。
【００３５】
〔結着樹脂〕
トナーを構成するトナー粒子が粉砕法、溶解懸濁法などによって製造される場合には、トナーを構成する結着樹脂としては、ポリスチレン；ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン置換体の重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体などのスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂などを挙げることできる。また、好ましい結着樹脂としては、１部または全部が架橋されたスチレン系樹脂を挙げることができる。これらは１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３６】
一方、トナーを構成するトナー粒子が懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法、乳化重合凝集法などによって製造される場合には、トナーを構成する各樹脂を得るための重合性単量体として、例えばスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレンなどのスチレンあるいはスチレン誘導体；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのメタクリル酸エステル誘導体；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニルなどのアクリル酸エステル誘導体；エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニル類；プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなどのビニルエステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトンなどのビニルケトン類；Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドンなどのＮ−ビニル化合物類；ビニルナフタレン、ビニルピリジンなどのビニル化合物類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸またはメタクリル酸誘導体などのビニル系単量体を挙げることができる。これらのビニル系単量体は、１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３７】
また、重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることが好ましい。イオン性解離基を有する重合性単量体は、例えばカルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基などの置換基を構成基として有するものであって、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、３−クロロ−２−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレートなどが挙げられる。
さらに、架橋剤として、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどの芳香族ジビニル化合物；エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンなどの多官能性ビニル類を重合性単量体として用いて架橋構造の結着樹脂を得ることもできる。これらの架橋剤は、１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３８】
本発明に用いられる現像剤のトナーに含有される結着樹脂としては、定着性、保存性の観点から、ガラス転移点温度（Ｔｇ）が５５℃未満のものが好ましい。
また、トナーを低温定着型のものとする場合においては、ガラス転移点温度（Ｔｇ）の異なる２種の樹脂によっていわゆるコアシェル構造が形成されてなるものであることが好ましく、このような構成のトナーにおいては、コア層をガラス転移点温度（Ｔｇ）が５０℃未満の樹脂によって形成し、このコア層を被覆するシェル層をガラス転移点温度（Ｔｇ）が５５℃以上の樹脂によって形成することが好ましい。
このようなコアシェル構造のトナーにおいては、トナー全体、すなわちトナーとしてのガラス転移点温度（Ｔｇ）が５５℃未満であること好ましく、３０〜５０℃であることが好ましい。
トナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）が３０℃未満である場合には、保存条件によっては、シェル層を構成する樹脂としてガラス転移点温度（Ｔｇ）の高い樹脂が用いられていたとしても、トナー粒子間でのブロッキング、いわゆる凝集が発生してしまう問題が生じてしまうおそれがある。
【００３９】
ここで、結着樹脂のガラス転移点温度（Ｔｇ）とは、ＤＳＣにて測定された値をいい、ベースラインと吸熱ピークの傾きとの交点をガラス転移点温度とする。
具体的には、トナーのガラス転移点温度と同様に、示差走査熱量計を用い、１００℃まで昇温しその温度にて３分間放置した後に降下温度１０℃／ｍｉｎで室温まで冷却する。次いで、このサンプルを昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した際に、ガラス転移点以下のベースラインの延長線と、ピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの間での最大傾斜を示す接線との交点をガラス転移点として示す。ここに、測定装置としては、パーキンエルマー社製のＤＳＣ−７などを使用することができる。
【００４０】
また、結着樹脂としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定されたスチレン換算分子量による分子量分布において、６００〜５０，０００の範囲にピークまたはショルダーを有し、特に、低分子量成分のピークまたはショルダーが３，０００〜１５，０００の範囲にあることが好ましく、さらに、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）の値が２〜１００であるものが好ましい。
【００４１】
ここに、ＧＰＣによる結着樹脂の分子量の測定方法は次のとおりである。すなわち、測定試料０．５〜５ｍｇ、例えば１ｍｇに対してテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を１ｃｃ加え、室温にてマグネチックスターラーなどを用いて撹拌を行って十分に溶解させ、次いで、ポアサイズ０．４５〜０．５０μｍのメンブランフィルターで処理した後に、ＧＰＣカラムに注入する。ＧＰＣの測定は、温度４０℃にカラムを安定化させ、ＴＨＦを毎分１ｃｃの流速で流し、１ｍｇ／ｃｃの濃度の試料を約１００μＬ注入して、行う。カラムは、市販のポリスチレンジェルカラムを組み合わせて使用することが好ましい。例えば、昭和電工社製のＳｈｏｄｅｘ ＧＰＣ ＫＦ−８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７の組合せ、東ソー社製のＴＳＫｇｅｌＧ１０００Ｈ、Ｇ２０００Ｈ、Ｇ３０００Ｈ、Ｇ４０００Ｈ、Ｇ５０００Ｈ、Ｇ６０００Ｈ、Ｇ７０００Ｈ、ＴＳＫ ｇｕａｒｄ ｃｏｌｕｍｎの組み合わせなどを挙げることができる。検出器としては、屈折率検出器（ＩＲ検出器）またはＵＶ検出器を用いることができる。試料の分子量は、試料の有する分子量分布に基づき、単分散のポリスチレン標準粒子を用いて作成した検量線を用いて算出する。検量線作成用のポリスチレンとしては１０点程度用いるとよい。
【００４２】
〔界面活性剤〕
トナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂を得るために使用する界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、スルフォン酸塩（ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルフォン酸ナトリウム）、硫酸エステル塩（ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウムなど）、脂肪酸塩（オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムなど）などのイオン性界面活性剤を好適なものとして例示することができる。また、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドとのエステル、ソルビタンエステルなどのノニオン性界面活性剤も使用することができる。これらの界面活性剤はトナーを乳化重合法によって得る場合に乳化剤として使用されるが、他の工程または使用目的で使用してもよい。
【００４３】
〔分散安定剤〕
トナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法によって製造する場合には、容易に除去できる無機化合物よりなる分散安定剤を使用することもできる。分散安定剤としては、例えばリン酸三カルシウム、水酸化マグネシウム、親水性コロイダルシリカなどを挙げることができ、特にリン酸三カルシウムが好ましい。この分散安定剤は、塩酸などの酸によって容易に分解されるので、トナー粒子の表面から簡単に除去することができる。
【００４４】
〔重合開始剤〕
トナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂はラジカル重合開始剤を用いて重合することができる。
懸濁重合法を用いる場合においては油溶性ラジカル重合開始剤を用いることができ、油溶性重合開始剤としては、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、ｔ−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−ｔ−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、２，２−ビス−（４，４−ｔ−ブチルペルオキシシクロヘキシル）プロパン、トリス−（ｔ−ブチルペルオキシ）トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などを挙げることができる。
【００４５】
〔連鎖移動剤〕
トナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。
連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく、例えばｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−デシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン、ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオン酸エステル、ターピノーレン、四臭化炭素およびα−メチルスチレンダイマーなどが使用される。
【００４６】
〔着色剤〕
トナーを構成する着色剤としては、公知の無機または有機着色剤を使用することができる。以下に、具体的な着色剤を示す。
黒色の着色剤としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどのカーボンブラックや、マグネタイト、フェライトなどの磁性粉が挙げられる。
また、マゼンタもしくはレッド用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２などが挙げられる。
また、オレンジもしくはイエロー用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８などが挙げられる。
また、グリーンもしくはシアン用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７などが挙げられる。
【００４７】
以上の着色剤は、単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。
また、着色剤の添加量はトナー全体に対して１〜３０質量％、好ましくは２〜２０質量％の範囲とされる。
【００４８】
着色剤としては、表面改質されたものを使用することもできる。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用することができ、具体的にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤などを好ましく用いることができる。
【００４９】
〔荷電制御剤〕
トナーを構成するトナー粒子中には、必要に応じて荷電制御剤が含有されていてもよい。荷電制御剤としては、公知の種々の化合物を用いることができる。
【００５０】
〔離型剤〕
また、トナーを構成するトナー粒子中には、必要に応じて離型剤が含有されていてもよい。離型剤としては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリオレフィンワックス、カルナバワックスおよびこれらの誘導体を挙げることができる。この誘導体としては、酸化物やビニル系モノマーとのブロック共重合体、グラフト変性物などが挙げられる。また、長鎖アルコール、長鎖脂肪酸、酸アミド、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油およびその誘導体、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、ペトロラクタムなども使用できる場合がある。
【００５１】
〔トナー粒子の粒径〕
トナー粒子の粒径は、体積基準のメジアン径で３〜８μｍであることが好ましく、特に３〜７μｍであることが好ましい。
この粒径は、懸濁重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、油滴の分散径を調節することによって制御することができる。
体積基準のメジアン径が３〜８μｍであることにより、細線の再現性や、写真画像の高画質化が達成できると共に、トナーの消費量を大粒径トナーを用いた場合に比して削減することができる。
トナー粒子の体積基準のメジアン径は、コールターマルチサイザー（コールター社製）を用い、５０μｍのアパーチャーで、２．０〜４０μｍの範囲における粒径分布を用いて測定することができる。
【００５２】
トナーには、流動性、帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤を添加して使用することができる。これら外添剤としては特に限定されるものではなく、種々の無機微粒子、有機微粒子および滑剤を使用することができる。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。
【００５３】
〔キャリア〕
二成分現像剤を構成するキャリアとしては、特に限定されるものではなく、例えば鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子を用いることが好ましい。
【００５４】
キャリアは、その体積平均粒径が１５〜１００μｍのものが好ましく、２５〜６０μｍのものがより好ましい。
キャリアの体積平均粒径は、例えば湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。
【００５５】
また、キャリアとしては、磁性粒子が樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアを用いることが好ましい。
被覆用の樹脂組成としては、特に限定はなく、例えばオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂あるいはフッ素含有重合体系樹脂などが用いられる。
樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを用いることができ、具体的には、例えばスチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール系樹脂などを用いることができる。
【００５６】
本発明に用いられる二成分現像剤におけるトナーおよびキャリアの混合比率は、二成分現像剤におけるトナー濃度が３〜２０質量％、好ましくは４〜１５質量％であることが好ましい。
【００５７】
以上のように、両面画像形成装置１０によって画像形成支持体の両面に可視画像を形成する両面画像形成処理が行われる場合においては、定着装置３０が加熱方式によって定着処理を行うものであることから、第１の可視画像形成処理によって一面に可視画像の形成された画像形成支持体は画像形成部Ｄにおいて熱定着処理による熱を保有した高温状態とされるが、画像形成支持体反転用搬送路における両面複写用搬送路１８４に設けられた吸熱部１３と、カセット１７１にストックされている両面未処理の画像形成支持体に接触するよう設けられた放熱部１４とを有する循環パイプ状体１５よりなる熱循環機構により、一面に可視画像の形成された画像形成支持体の熱が吸熱部１３において蓄熱材に受熱され、また相変化が生じている間には一定温度を維持するという蓄熱材の特性を利用した温度制御がなされることから、当該画像形成支持体の表面温度が特定の温度にまで冷却されることとなる。このようにして、画像形成支持体反転部Ｅにおいて、一面に可視画像の形成された画像形成支持体が再び画像形成部Ｄに供給される以前に冷却されることから、第２の可視画像形成処理中に、画像形成支持体がトナー像の形成された静電潜像担持体２０に密着した状態において、当該画像形成支持体から熱が移行されることに起因する静電潜像担持体２０の温度上昇が抑制されるため、静電潜像担持体２０の熱劣化が抑制されると共に、静電潜像担持体２０上においてトナーが、当該トナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）との関係から過剰に加熱されることに起因する静電潜像担持体２０上におけるトナーの融着およびトナーの熱劣化などの弊害の発生を抑制することができる。
しかも、熱循環機構の吸熱部１３において吸収された熱は、蓄熱材容器１６内を循環する蓄熱材によって放熱部１４に移送され、この放熱部１４において廃棄されることなく有効に利用されることとなり、具体的には、放熱部１４によって第１の可視画像形成処理に供される両面未処理の画像形成支持体が予熱されることから、第１の可視画像形成処理における熱定着処理に係る熱源、すなわち定着装置３０において加熱ローラ３１を構成するヒーター３１Ａから供給することが必要とされる熱量を小さくすることができる。
【００５８】
従って、両面画像形成装置１０によれば、電子ＲＤＨを利用して画像形成支持体の両面の各々に、加熱方式による定着処理を行う第１の可視画像形成処理および第２の可視画像形成処理によって可視画像を形成させる場合においても、安定して良好な可視画像を得ることができ、しかも熱定着に係る熱源から供給すべき熱量の低減化を図ることができる。
【００５９】
また、両面画像形成装置１０においては、静電潜像担持体２０の温度上昇が抑制されることから、当該静電潜像担持体２０上においてトナーが過剰に加熱されることに起因するトナーの熱劣化が抑制されるため、静電潜像担持体２０に残留したトナーをクリーニング装置１５９によって回収し、現像器１５３に戻して再使用する、いわゆるトナーリサイクル方式を好適に採用することができる。
【００６０】
以上、本発明について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、熱循環機構は、画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により、両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有し、蓄熱材よりなるものであれば、上記のものに限定されず、蓄熱材を処理または加工することなどによって得られる長尺なシート状体よりなり、当該シート体の一端部が画像形成支持体反転用搬送路上を搬送される画像形成支持体に接触するように配設されており、他端部がカセット内にストックされている画像形成支持体のうちの最上部に位置するものに接触するように配設されている構成のものであってもよい。
ここに、シート状体としては、例えば蓄熱材そのもの、あるいは蓄熱材が適宜の手法によってマイクロカプセル化されたものおよび当該マイクロカプセル化された蓄熱材が水中に分散された状態のものが、例えばラミネートフィルムなどよりなるシート状の蓄熱材容器内に封入されてなる構成のもの、例えば紙、不織布、繊維およびフィルムなどのシート状の孔質体よりなる基材に充填されてなる構成のものなどを用いることができる。
【００６１】
また、画像形成装置は、上述のようにモノクロ画像の形成に限定されず、カラー画像の形成にも適用することができる。このとき、イエロー、マゼンタ、シアン、黒色の各々に係る４種類のカラー現像器と、１つの静電潜像担持体とにより構成される４サイクル方式の両面画像形成装置や、各色に係るカラー現像器および静電潜像担持体を有する画像形成ユニットを、それぞれ色別に搭載するタンデム方式の両面画像形成装置など、いずれの構成のものとしてもよい。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
【００６３】
（トナーの製造例１）
スチレンアクリル樹脂（ガラス転移点温度（Ｔｇ）５６℃）１００質量部、カーボンブラック８質量部およびペンタエリスリトールベヘン酸エステル４質量部を２軸押出機を用いて混練した後、固化し、その後、粉砕および分級し、更に疎水性シリカ１．２質量部および疎水性チタニア０．３質量部を外添混合することにより、粒子径が体積基準のメジアン径で６．３μｍであってガラス転移点温度（Ｔｇ）が５４℃であるトナー（以下、「トナー（１）」という。）を得た。
【００６４】
（トナーの製造例２）
トナーの製造例１において、スチレンアクリル樹脂に代えてポリエステル樹脂（ガラス転移点温度（Ｔｇ）５０℃）を用いたこと以外は当該トナーの製造例１と同様にして、粒子径が体積基準のメジアン径で６．１μｍであってガラス転移点温度（Ｔｇ）が４９℃であるトナー（以下、「トナー（２）」という。）を得た。
【００６５】
（トナーの製造例３）
ポリエステル樹脂（ガラス転移点温度（Ｔｇ）３６℃）１００質量部、カーボンブラック８質量部およびペンタエリスリトールベヘン酸エステル４質量部を２軸押出機を用いて混練した後、冷凍粉砕し、冷却状態にて分級することにより、粒子径が体積基準のメジアン径で５．３μｍであってガラス転移点温度（Ｔｇ）が３４℃である着色樹脂粒子を得た。
得られた着色樹脂粒子を界面活性剤を含有する水系媒体中に分散し、この系にガラス転移点温度（Ｔｇ）が５５℃の樹脂よりなり、数平均一次粒子径が１２０ｎｍである樹脂粒子の分散液を添加して、塩析によって着色樹脂粒子の表面に樹脂粒子を凝集させた後、９０℃に加熱することによって着色樹脂粒子の表面に樹脂粒子を被覆した。その後、この系を冷却した後、濾過および洗浄し、更に疎水性シリカ１．２質量部および疎水性チタニア０．３質量部を外添混合することにより、コアシェル構造を有し、粒子径が体積基準のメジアン径で５．７μｍであってガラス転移点温度（Ｔｇ）が４２℃であるトナー（以下、「トナー（３）」という。）を得た。
【００６６】
（トナーの製造例４）
トナー製造例３において、ガラス転移点温度が３６℃のポリエステル樹脂に代えてガラス転移点温度が３０℃のポリエステル樹脂を用いたこと以外は当該トナーの製造例３と同様にして、コアシェル構造を有し、粒子径が体積基準のメジアン径で５．７μｍであってガラス転移点温度（Ｔｇ）が３８℃であるトナー（以下、「トナー（４）」という。）を得た。
【００６７】
〔実施例１〕
電子ＲＤＨを利用した画像形成装置「ｂｉｚｈｕｂ７５０」（コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製；７５ＰＰＭ（７５枚／分）；自動両面機構採用）を改造することにより、アルミニウム製であって厚み１ｍｍの蓄熱材容器を備え、蓄熱材として酢酸ナトリウム水和物を用いた熱循環機構を装着した画像形成装置を作製した。この熱循環機構を備えた画像形成装置は、基本的には図１に示すような構造を有するものである。
【００６８】
作製した熱循環機構を備えた画像形成装置を用い、温湿度３０℃／５０％ＲＨの条件下において、原稿として、画素率が１５％のハーフトーン画像が用紙先端から１／３の部分までの領域に形成されたＡ４画像を使用し、定着装置を構成する加熱ローラの表面温度を１８０℃に設定した条件にて、トナー（１）を一成分現像剤として用いることによってＡ４の転写紙に対して両面画像形成処理を行い、両面印字にて連続５万枚の画像形成を行った。形成された画像のうちの初期のもの（１枚目）と５万枚目のものについて、静電潜像担持体におけるトナーフィルミングによる画像カブリ（筋状のもの）の発生の有無を確認し、画像カブリの発生のない場合を「○」、画像カブリが発生した場合を「×」と評価した。
また、両面印字連続５万枚の両面画像形成処理後の静電潜像担持体上のトナーフィルミングの発生状態を目視にて確認し、トナーフィルミングの発生がない場合を「○」、一部にトナーフィルミングが確認できるものの、実用上問題のない場合を「△」、トナーフィルミングの発生が著しく、実用上問題が生じるおそれのある場合を「×」と評価した。結果を表１に示す。
また、両面画像形成処理中において、一面に可視画像が形成された転写紙の一面における表面温度を、画像形成支持体処理用搬送路上における吸熱部の配設位置を通過した位置において、非接触式温度計にて計測したところ、５８℃であった。
【００６９】
〔実施例２〜実施例９並びに比較例１および比較例２〕
実施例１において、熱循環機構を構成する蓄熱材として表１に示したものを用い、現像剤として表１に示すトナーよりなる一成分現像剤を用いたこと以外は当該実施例１と同様にして両面画像形成処理を行って画像カブリおよび静電潜像担持体上におけるトナーフィルミングの発生状態を確認した。結果を表１に示す。
また、両面画像形成処理中において、一面に可視画像が形成されて他面にトナー像が転写された転写紙の一面における表面温度を実施例１と同様の手法によって確認した。結果を表１に示す。
ここに、比較例１においては、画像形成装置内に配設された蓄熱材容器内に蓄熱材が封入されておらず、実質的に熱循環機構が設けられていない場合の例を示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１の結果から、電子ＲＤＨを利用して画像形成支持体の両面の各々に熱定着によって可視画像を形成した場合においても、安定して良好な可視画像を得ることができることが確認された。
また、実施例１〜実施例９に係る画像形成装置と、熱循環機構の設けられていない比較例１に係る画像形成装置とについて、両面画像形成処理中において、定着装置を構成する加熱ローラの熱源であるヒーターに供給される電力量を比較した。比較例１において消費された電力量を１００％としたときの実施例１〜９において消費された電力量の相対比が、各々、実施例１においては７４％、実施例２〜４においては８５％、実施例５〜７においては８８％、実施例８および９においては９５％と、いずれの実施例に係る画像形成装置も比較例１に係る画像形成装置に比して消費された電力量が小さかった。このことから、熱循環機構を設けることにより、両面画像形成処理中において、熱定着に使用される電力量を低減することができ、省エネルギー効果があることが確認された。
【符号の説明】
【００７２】
Ａ 画像読み取り部
Ｂ 画像処理部
Ｃ 画像記憶部
Ｄ 画像形成部
Ｅ 画像形成支持体反転部
１０ 両面画像形成装置
１３ 吸熱部
１４ 放熱部
１５ 循環パイプ状体
１６ 蓄熱材容器
２０ 静電潜像担持体
２１ 基体
２２ 電荷発生層
２３ 電荷輸送層
３０ 定着装置
３１ 加熱ローラ
３１Ａ ヒーター
３２ 加圧ローラ
８０ 操作パネル
８１ 自動原稿送り装置
８２ 原稿セット台
８３ 給紙ローラ
８４ 駆動ローラ
８６ ベルト
８７ 原稿排出ローラ
８８ 切替えガイド
８９ ガイド板
９０ 反転ローラ
９２ 従動ローラ
９４ 原稿排出トレー
１２１ 原稿
１２２ 原稿台ガラス
１２３ ハロゲン光源
１２４ ミラー
１２５ ミラー
１２６ 可動ミラーユニット
１２７ ミラー
１２８ レンズ読み取りユニット
１２９ 結像レンズ
１３０ ＣＣＤラインセンサ
１４１ 駆動モータ
１４２ ポリゴンミラー
１４３ 反射ミラー
１５２ 帯電器
１５３ 現像器
１５３Ａ 現像スリーブ
１５７ 転写極
１５８ 分離極
１５９ クリーニング装置
１７１ カセット
１７４ 画像形成支持体処理用搬送路
１７５ 画像形成支持体搬送路
１７６ 画像形成支持体排出トレー
１７７ 第１の切替え爪
１８０ 第２の切替え爪
１８１ 反転ローラ
１８３ 反転搬送路
１８４ 両面複写用搬送路
１８４Ａ、１８４Ｂ 搬送ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置および両面画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子写真方式の画像形成装置においては、いわゆる電子ＲＤＨ（Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｈａｎｄｌｅｒ）を利用して電子的に両面印字が行われている。この電子ＲＤＨによる両面印字は、従来のアナログ複写機によって両面印字を行う方式とは異なり、画像形成支持体の一面に印字されたものをストックすることなく、直ちに当該画像形成支持体の他面に連続して印字することができる。すなわち、デジタル信号に変換された画像情報に基づき、静電潜像担持体上に第１の静電潜像を形成し、この静電潜像に基づいてトナー像を形成し、このトナー像を画像形成支持体の一面上に転写および定着処理した後、当該画像形成支持体をストックすることなく直ちにこの画像形成支持体の他面上に前記静電潜像担持体上に形成された第２の静電潜像に基づいて形成されたトナー像を転写および定着処理することにより、両面印字が行われる。
【０００３】
この電子ＲＤＨを利用した両面画像形成方法においては、定着処理が一般的に加熱方式によって行われている。このような場合には、第１の静電潜像に基づく可視画像が一面に形成された画像形成支持体は、定着処理による熱を保有した高温状態とされており、この高温状態のまま静電潜像担持体に形成された第２の静電潜像に基づくトナー像が転写されることとなるため、このトナー像の転写過程において、画像形成支持体と静電潜像担持体とが密着した状態とされることによって画像形成支持体の保有している熱が静電潜像担持体に移行され、これにより、静電潜像担持体が加熱されて高温となることに起因して熱劣化などが生じてしまう、という問題がある。
しかも、静電潜像担持体が高温となることによっては、定着処理が加熱方式によって行われる場合に用いられる現像剤が、当該現像剤を構成するトナーとして、軟化点温度およびガラス転移点温度が比較的低い結着樹脂を含有するものであることから、静電潜像担持体上にトナーが融着することに起因するクリーニング不良などが生じてしまう、という問題がある。
【０００４】
一方、画像形成装置においては、画像形成装置を構成する構成要素を冷却あるいは加熱するために蓄熱材を用いることが提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献４参照。）。
特許文献１には、定着装置において、蓄熱材よりなる蓄熱部材を加熱ローラに接触可能に配設し、この蓄熱部材を、加熱ローラと離間した状態において当該加熱ローラなどからの輻射熱や空気を介した熱伝導により蓄熱しておき、加熱ローラの温度が所期の温度よりも低下した場合に、蓄熱部材を接触させて加熱ローラを加熱することが開示されている。
特許文献２には、現像装置や定着装置などの自らの発熱あるいは周囲からの受熱によって温度上昇する画像形成装置の構成要素を、蓄熱材を用いることによって冷却することが開示されている。
特許文献３には、定着装置あるいは原稿照明用ランプなどの構成要素において生じる熱を、ダクト、ヒートパイプまたは金属部材よりなる熱輸送手段を介して蓄熱材に蓄熱し、その熱を画像形成支持体の除湿用に利用することが開示されている。
特許文献４には、定着装置において生じる熱を、ヒートパイプよりなる熱輸送手段を介して蓄熱材に蓄熱し、その熱を画像形成支持体の除湿用または原稿読取装置の結露防止用に利用することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２５２５６号公報
【特許文献２】特開２００８−１１６６８１号公報
【特許文献３】特開２００６−１５４６７３号公報
【特許文献４】特開２００４−０６１５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、電子ＲＤＨを利用して画像形成支持体の両面の各々に熱定着によって可視画像を形成した場合においても、安定して良好な可視画像を得ることができ、しかも熱定着に係る熱源から供給すべき熱量の低減化を図ることのできる画像形成装置および両面画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、結着樹脂および着色剤を含有するトナーによって現像してトナー像を形成し、当該トナー像を画像形成支持体上に転写し、この転写されたトナー像に対して熱定着処理を行って画像形成支持体上に可視画像を形成する画像形成部と、当該画像形成部を通る画像形成支持体処理用搬送路に連続し、一面に可視画像が形成された画像形成支持体を反転した状態で再び画像形成部に供給するための画像形成支持体反転用搬送路よりなる画像形成支持体反転部とを有する画像形成装置において、
前記画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構が設けられており、
当該熱循環機構が、吸熱部により、画像形成部において一面に可視画像が形成され、画像形成支持体反転部を経て再び画像形成部に供給された画像形成支持体の表面温度をトナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）＋１０℃以内の温度にまで冷却し、放熱部により、画像形成支持体反転部を経ることなく画像形成部に供給される両面未処理の画像形成支持体を予熱するものであることを特徴とする。
【０００８】
本発明の両面画像形成方法は、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、結着樹脂および着色剤を含有するトナーによって現像してトナー像を形成し、次いで、当該トナー像を画像形成支持体の一面上に転写し、この転写されたトナー像に対して画像形成支持体の一面に係る熱定着処理を行って可視画像を形成する第１の可視画像形成処理を行った後、この第１の可視画像形成処理によって一面に可視画像の形成された画像形成支持体を画像形成支持体反転用搬送路において反転した状態とすると共に、前記静電潜像担持体上にトナー像を形成し、次いで、当該トナー像を前記画像形成支持体の他面上に転写し、この転写されたトナー像に対して画像形成支持体の他面に係る熱定着処理を行って可視画像を形成する第２の可視画像形成処理を行う両面画像形成方法において、
前記画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により、両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構により、当該吸熱部によって第１の可視画像形成処理により一面にのみ可視画像が形成された画像形成支持体の表面温度がトナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）＋１０℃以内の温度にまで冷却され、当該放熱部によって第１の可視画像形成処理に供される画像形成支持体が予熱されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の画像形成装置においては、定着処理が加熱方式によって行われることから、画像形成支持体の両面に可視画像を形成する場合には、一面に可視画像の形成された画像形成支持体は画像形成部において熱定着処理による熱を保有した高温状態とされるが、画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構が設けられており、この熱循環機構により、一面に可視画像の形成された画像形成支持体の熱が吸熱部において蓄熱材に受熱され、これにより、当該画像形成支持体の表面温度が特定の温度にまで冷却される。このようにして、一面に可視画像の形成された画像形成支持体を再び画像形成部に供給される以前に冷却することにより、一面に可視画像の形成された画像形成支持体の他面に可視画像を形成する過程中に、画像形成支持体がトナー像の形成された静電潜像担持体に密着した状態において、当該画像形成支持体から熱が移行されることに起因する静電潜像担持体の温度上昇が抑制されるため、静電潜像担持体の熱劣化を抑制することができると共に、静電潜像担持体上においてトナーが過剰に加熱されることに起因する静電潜像担持体上におけるトナーの融着およびトナーの熱劣化などの弊害の発生を抑制することができる。しかも、熱循環機構の吸熱部において吸収された熱が廃棄されることなく有効に利用され、放熱部によって画像形成支持体反転部を経ることなく画像形成部に供給される両面未処理の画像形成支持体が予熱されることから、画像形成支持体の一面における熱定着処理において、熱源から供給することが必要とされる熱源を小さくすることができる。
従って、本発明の画像形成装置によれば、電子ＲＤＨを利用して画像形成支持体の両面の各々に熱定着によって可視画像を形成した場合においても、安定して良好な可視画像を得ることができ、しかも熱定着に係る熱源から供給すべき熱量の低減化を図ることができる。
【００１０】
本発明の両面画像形成方法によれば、画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構により、吸熱部によって第１の可視画像形成処理により一面にのみ可視画像が形成された画像形成支持体の表面温度が冷却され、かつ放熱部によって第１の可視画像形成処理に供される画像形成支持体が予熱されるため、電子ＲＤＨを利用して画像形成支持体の両面の各々に熱定着によって可視画像を形成した場合においても、安定して良好な可視画像を得ることができ、しかも熱定着に係る熱源から供給すべき熱量の低減化を図ることができる。
すなわち、第１の可視画像形成処理によって一面に可視画像の形成された画像形成支持体は熱定着処理による熱を保有した高温状態とされるが、画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構により、一面に可視画像の形成された画像形成支持体の熱が吸熱部において蓄熱材に受熱され、これにより、当該画像形成支持体の表面温度が、第２の可視画像形成処理に供給される以前に特定の温度にまで冷却されることから、第２の可視画像形成処理中に、一面に可視画像の形成された画像形成支持体がトナー像の形成された静電潜像担持体に密着した状態において、当該画像形成支持体から熱が移行されることに起因する静電潜像担持体の温度上昇が抑制されるため、静電潜像担持体の熱劣化が抑制されると共に、静電潜像担持体上においてトナーが過剰に加熱されることに起因する静電潜像担持体上におけるトナーの融着およびトナーの熱劣化などの弊害の発生が抑制される。しかも、熱循環機構の吸熱部において吸収された熱が廃棄されることなく有効に利用され、放熱部によって第１の可視画像形成処理に供される両面未処理の画像形成支持体が予熱されることから、第１の可視画像形成処理における熱定着処理において、熱源から供給することが必要とされる熱量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の両面画像形成装置および両面画像形成方法について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
この両面画像形成装置１０は、電子ＲＤＨを用いて画像形成支持体の両面に可視画像を形成するデジタル複写機であって、画像読み取り部Ａ、画像処理部Ｂ、画像記憶部Ｃ、画像形成部Ｄおよび画像形成支持体反転部Ｅによって構成されている。
【００１４】
画像読み取り部Ａにおいては、原稿台ガラス１２２上に載置された原稿１２１に、ガイドレール上を移動するキャリッジ（図示せず）に設けられたハロゲン光源１２３によって当該原稿１２１に光が照射され、この原稿１２１からの反射光すなわち当該原稿１２１上の画像に対応する光学像が、ハロゲン光源１２３と共にキャリッジに設けられたミラー１２７、および前記ガイドレール上を移動する、一対のミラー１２４、１２５を有する可動ミラーユニット１２６を介してレンズ読み取りユニット１２８に導かれる。このレンズ読み取りユニット１２８は、結像レンズ１２９およびＣＣＤラインセンサ１３０から構成されるものであり、このレンズ読み取りユニット１２８に導入された光学像は、結像レンズ１２９により収束されてＣＣＤラインセンサ１３０の受光面に結像され、当該ＣＣＤラインセンサ１３０によってライン上の光学像が順次電気信号に光電変換される。
【００１５】
具体的には、モータ（図示せず）によって、ハロゲン光源１２３およびミラー１２７、並びに可動ミラーユニット１２６が連動して駆動され、１頁分の原稿の画像情報がＣＣＤラインセンサ１３０に画像データとして読み取られ、この画像読み取り部Ａで読み取られた原稿１２１の画像データは、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルタ処理、変倍処理、γ補正などの各種画像処理が施された後、画像記憶部Ｃに格納される。
【００１６】
８１は、原稿台ガラス１２２上に読み取り原稿１２１を自動搬送する自動原稿送り装置であって、原稿セット台８２上に読み取り原稿１２１を複数枚重ねてセットし、操作パネル８０のコピーボタンを押すと、給紙ローラ８３によってこの原稿１２１の各ページを１枚づつ取り出し、当該原稿１２１を、駆動ローラ８４、従動ローラ９２、および当該駆動ローラ８４および従動ローラ９２によって循環移動されるベルト８６によって原稿台ガラス１２２上の所定位置に順次に自動搬送すると共に、読み取りの終了したページを原稿台ガラス１２２上から取除いて原稿排出ローラ８７を介して原稿排出トレー９４上に排出するものである。
この自動原稿送り装置８１においては、１枚の両面原稿の両面を自動で読み取ることもできる。すなわち、両面原稿を原稿台ガラス１２２上に自動搬送してその片面の画像データを読み取った後、当該両面原稿を、ガイド板８９、反転ローラ９０、および図示されないソレノイドで駆動される切替えガイド８８を備える反転機構によって両面原稿を逆転した状態で方向を転換させて、再度原稿台ガラス１２２の所定位置に自動搬送し、原稿の裏面の画像データを読み取ることができる。
【００１７】
画像形成部Ｄにおいては、画像記憶部Ｃを経て出力された画像データに応じて、画像形成支持体上に可視画像が形成される。
すなわち、画像形成部Ｄにおいては、半導体レーザー（図示せず）によって発生されるレーザービームを画像データに基づいて変調し、この変調されたレーザービームを駆動モータ１４１により回転されるポリゴンミラー１４２によって回転走査させ、ｆθレンズ（図示せず）および反射ミラー１４３を介して、円筒状の基体２１の外周面上に電荷発生層２２および電荷輸送層２３が形成されてなる有機静電潜像担持体（ＯＰＣ）よりなり、図示しない駆動源からの動力により時計方向に回転される静電潜像担持体２０の表面上に照射し、例えばスコロトロン帯電器よりなる帯電器１５２によって予め一様に帯電された静電潜像担持体２０上に像露光により静電潜像を形成させ、現像器１５３の回転される現像スリーブ１５３Ａ上によってトナーを静電潜像担持体２０の表面に搬送してトナー像を形成し、このトナー像が、タイミングを合わせてカセット１７１から供給され、画像形成支持体処理用搬送路１７４を搬送される画像形成支持体上に、転写極１５７により転写され、分離極１５８によって静電潜像担持体２０から分離された後、例えばヒーター３１Ａよりなる熱源を内蔵する加熱ローラ３１と加圧ローラ３２とを備えた加熱方式の定着装置３０において熱定着され、これにより、可視画像が形成される。なお、現像器１５３は、接触方式および非接触方式のいずれの現像方式のものであってもよい。
また、図１において１５９はクリーニング装置である。なお、クリーニング装置１５９は、ブレード方式およびブラシ方式のいずれのクリーニング方式のものであってもよい。
【００１８】
画像形成支持体反転部Ｅにおいては、画像形成支持体反転用搬送路によって、画像形成部Ｄにおいて一面にのみ可視画像の形成された画像形成支持体のうちの他面にも可視画像を形成すべきものが、反転され、その反転した状態の画像形成支持体が再び画像形成部Ｄに向かって給送される。
すなわち、画像形成支持体反転部Ｅにおいては、一面にのみ可視画像が形成されて定着装置３０から排出された画像形成支持体が、第１の切替え爪１７７が右上方向に伸びて、画像形成支持体処理用搬送路１７４に連続する両面複写用搬送路１８４の入口が開状態にされることによって下方に搬送され、両面複写用搬送路１８４の第２の切替え爪１８０が左下方向に伸びて両面複写用搬送路１８４の出口が開状態にされることによって反転ローラ１８１に搬送され、更にこの反転ローラ１８１が逆転すると共に前記第２の切替え爪１８０が左上方向に伸びて両面複写用搬送路１８４の出口が閉状態にされることによって表裏逆転された状態で反転搬送路１８３を、画像形成部Ｄに向かって搬送される。
この図の例においては、両面複写用搬送路１８４および反転搬送路１８３によって画像形成支持体反転用搬送路が形成されている。
【００１９】
以上のように画像形成動作が行われる電子ＲＤＨによる両面画像形成装置においては、次のようにして両面画像形成処理が行われる。
すなわち、操作パネル８０に設けられたコピーボタンを押すと、まず、上記のように画像読み取り部Ａによって原稿１２１の両面の画像データが得られ、カセット１７１からストックされていた画像形成支持体が取り出され、複数の搬送ローラおよび搬送ベルトを有して構成される画像形成支持体搬送路１７５によって、画像形成部Ｄに給送され、当該画像形成部Ｄを通る画像形成支持体処理用搬送路１７４を搬送されることによって上記の画像形成動作が行われて画像形成支持体の一面上に原稿の表面の画像データに対応するトナー像が形成されて定着装置３０において画像形成支持体の一面に係る熱定着処理が行われて可視画像が形成される。このようにして、第１の可視画像形成処理が行われる。
次いで、一面にのみ可視画像が形成された画像形成支持体が定着装置３０から排出されると、当該画像形成支持体は、画像形成支持体反転用搬送路よりなる画像形成支持体反転部Ｅを経由することによって反転した状態とされた後、カセット１７１から供給されたときと同様にして画像形成支持体搬送路１７５によって再び画像形成部Ｄに給送され、画像形成支持体処理用搬送路１７４を搬送されることによって上記の画像形成動作が行われて画像形成支持体の他面上に原稿の裏面の画像データに対応するトナー像が形成されて定着装置３０において画像形成支持体の他面に係る熱定着処理が行われて可視画像が形成される。このようにして、第２の可視画像形成処理が、第１の可視画像形成処理に続いて行われる。
そして、第１の切替え爪１７７が右下方向に伸びて両面複写用搬送路１８４の入口が閉状態にされることによって画像形成支持体排出トレー１７６から両面に画像が形成された画像形成支持体が機外に排出される。
【００２０】
そして、この両面画像形成装置１０には、画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部１３と、当該吸熱部１３において吸収された熱により両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部１４とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構が設けられている。この熱循環機構は、吸熱部１３と放熱部１４との間において蓄熱材が連続的に循環されてなる構成を有するものである。
【００２１】
熱循環機構によれば、吸熱部１３において、第１の可視画像形成処理によって一面のみに可視画像が形成され、当該第１の可視画像形成処理に係る定着処理による熱を保有した状態の画像形成支持体から熱が受容され、これにより、当該画像形成支持体の表面温度、具体的には、定着装置３０から排出され、両面複写用搬送路１８４および反転搬送路１８３よりなる画像形成支持体反転用搬送路上の吸熱部１３の配設位置を通過した位置における画像形成支持体の一面における表面温度、すなわち、第２の可視画像形成処理に供されることとなる画像形成支持体の一面における表面温度が、トナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）＋１０℃以内、好ましくはガラス転移点温度（Ｔｇ）以内の温度にまで冷却される。
ここに、トナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）とは、ＤＳＣにて測定された値をいい、ベースラインと吸熱ピークの傾きとの交点をガラス転移点温度とする。
具体的には、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用い、１００℃まで昇温しその温度にて３分間放置した後に降下温度１０℃／ｍｉｎで室温まで冷却する。次いで、このサンプルを昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した際に、ガラス転移点以下のベースラインの延長線と、ピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの間での最大傾斜を示す接線との交点をガラス転移点として示す。ここに、測定装置としては、パーキンエルマー社製のＤＳＣ−７などを使用することができる。
【００２２】
熱循環機構によって一面のみに可視画像が形成された画像形成支持体が冷却され、その表面温度が上記の温度範囲とされることにより、第２の可視画像形成処理中において、一面に可視画像の形成された画像形成支持体からの熱が移行されることに起因する静電潜像担持体２０の温度上昇が十分に抑制された状態となるため、静電潜像担持体２０の熱劣化を抑制することができると共に、静電潜像担持体２０上においてトナーが、当該トナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）との関係において過剰に加熱されることを抑制することができ、その結果、静電潜像担持体２０上におけるトナーの融着およびトナーの熱劣化などの弊害の発生を抑制することができる。
【００２３】
一方、放熱部１４においては、吸熱部１３において吸収した熱が放出され、この熱により、画像形成支持体反転部Ｅを経ることなく画像形成部Ｄに供給される両面未処理の画像形成支持体、すなわちこれから第１の可視画像形成処理に供される画像形成支持体が予熱される。
【００２４】
このような熱循環機構１０を構成する蓄熱材としては、吸熱部１３において一面にのみ可視画像が形成されており、第１の可視画像形成処理に係る定着処理による熱を保有した状態の画像形成支持体の表面温度の表面温度を、蓄熱材の有する、相変化が生じている間は一定温度を維持するという特性を利用することによって所望の温度範囲にまで冷却することができるものであればよく、用いられる現像剤を構成するトナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）に応じて適宜のものを用いることができる。
【００２５】
具体的に、蓄熱材としては、例えば酢酸ナトリウム水和物（融点：５８℃、融解熱：２６４ｋＪ／ｋｇ）、チオ硫酸ナトリウム水和物（融点：４８℃、融解熱：１９７ｋＪ／ｋｇ）、硫酸ナトリウム水和物（融点：３２．４℃、融解熱：２５１ｋＪ／ｋｇ）等の無機水和塩；Ｃ20Ｈ42（融点：３６．４℃、融解熱：２４７ｋＪ／ｋｇ）、Ｃ22Ｈ46（融点：４４℃、融解熱：２５１ｋＪ／ｋｇ）、Ｃ24Ｈ50（融点：５１℃、融解熱：２５５ｋＪ／ｋｇ）等のｎ−パラフィンなどが挙げられる。
【００２６】
両面画像形成装置１０を構成する熱循環機構としては、具体的に、例えば蓄熱材そのもの、あるいは蓄熱材が適宜の手法によってマイクロカプセル化されたものおよび当該マイクロカプセル化された蓄熱材が水中に分散された状態のものが、無端パイプ状の蓄熱材容器１６内に封入されており、この蓄熱材容器１６内において、循環移送手段によって連続的に循環される構成の循環パイプ状体１５よりなり、この循環パイプ状体１５の一部分が画像形成支持体反転部Ｅを構成する画像形成支持体反転用搬送路（具体的には、両面複写用搬送路１８４および反転用搬送路１８３）を搬送される画像形成支持体に接触、あるいは近接するよう、当該画像形成支持体反転用搬送路の一部の領域に沿うように配設されることによって吸熱部１３が構成され、他の一部分がカセット１７１内にストックされている画像形成支持体のうちの最上部に位置するもの、すなわちカセット１７１内において最も早くに第１の可視画像形成処理に供されることとなる画像形成支持体に接触、あるいは近接するように配設されることによって放熱部１４が構成されてなるものを用いることができる。
ここに、吸熱部１３および放熱部１４が画像形成支持体に近接した状態とされる場合においては、その離間距離（近接距離）が１ｍｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは０．５ｍｍ以下である。
また、熱循環機構を構成する蓄熱材容器１６としては、その材質が特に限定されるものではなく、蓄熱材を保持することができると共に、比較的優れた伝熱性を有する材料よりなるものを、例えば蓄熱材容器１６に必要とされる配設位置との関係において必要とされる形状への加工性などを考慮して適宜に用いることができる。
蓄熱材容器１６を構成する材料の具体例としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、アルミニウムなどが挙げられる。これらの材料は、比較的優れた伝熱性を有すると共に成型性および加工性も良好であり、且つ、保持状態における精度をも確保することができるため、好ましい。このような材料よりなる蓄熱材容器１６においては、その厚みが、強度および熱伝導の観点から、０．１〜２ｍｍであることが好ましい。
【００２７】
この図の例においては、熱循環機構を構成する循環パイプ状体１５は、樹脂製の蓄熱材容器１６を備え、その外観形状が略Ｌ字状とされており、Ｌ字状に係る一端部が画像形成支持体反転用搬送路を構成する両面複写用搬送路１８４上の搬送ローラ１８４Ａ、１８４Ｂの間の領域を挟装し、この領域を通過する画像形成支持体の表裏面に接触するように配設され、これにより吸熱部１３が形成されると共に、他端部がカセット１７１内にストックされている画像形成支持体のうちの最上部に位置するものに接触するように配設され、これにより放熱部１４が形成されている。また、循環パイプ状体１５には、吸熱部１３を構成する一端部と放熱部１４を構成する他端部との間の流路中にポンプよりなる循環移送手段（図示せず）が設けられており、このポンプによって蓄熱材が図１における矢印方向に連続的に循環されている。
【００２８】
このような構成の熱循環機構は、少なくとも両面画像形成が行われる両面画像形成処理中において、蓄熱材が連続的に循環している状態とされ、これにより、吸熱部１３による第１の可視画像形成処理によって一面に可視画像の形成された画像形成支持体の冷却、および放熱部１４による第１の可視画像形成処理に供されることとなる画像形成支持体の予熱が行われる。
すなわち、循環パイプ状体１５よりなる熱循環機構によれば、第１の可視画像形成処理を経た画像形成支持体を再び画像形成部Ｄに供給する過程中において、第１の可視画像形成処理によって一面に可視画像が形成され、第１の可視画像形成処理に係る定着処理による熱を保有した状態の画像形成支持体が、画像形成支持体反転用搬送路上の吸熱部１３が配設されている部分において、当該吸熱部１３に接触した状態とされ、これにより、当該画像形成支持体の熱が吸熱部１３において蓄熱材に移行され、最終的には蓄熱材に、当該蓄熱材の相変化によって吸収されることにより、一面のみに可視画像が形成された画像形成支持体が冷却されて当該画像形成支持体の一面における表面温度が所望の温度範囲とされる。
また、このようにして吸熱部１３において蓄熱材に蓄熱された熱は、循環移送手段によってあるいは蓄熱材の相変化によって放熱部１４にまで移送され、この放熱部１４において、当該放熱部１４に接触した状態のカセット１７１における最上部に位置している画像形成支持体に対して蓄熱材から、当該蓄熱材の相変化によって放出される、すなわち移行されることにより、当該画像形成支持体が予熱される。
【００２９】
〔画像形成支持体〕
本発明に用いられる画像形成支持体としては、トナー像を保持する支持体であって、具体的には、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙あるいはコート紙などの塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、ＯＨＰ用のプラスチックフィルム、布などの各種を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３０】
〔現像剤〕
本発明に用いられる現像剤は、少なくとも結着樹脂および着色剤を含有するトナーよりなるものであり、トナーのみよりなる磁性または非磁性の一成分現像剤であっても、また後述のキャリアが混合されてなる二成分現像剤であってもよい。
【００３１】
〔トナー〕
現像剤を構成するトナーは、具体的には、例えば結着樹脂中に着色剤微粒子および必要に応じて離型剤や荷電制御剤などの内添剤の微粒子が含有された状態のカプセル型トナーであることが好ましい。
また、このトナーは低温定着型のものとして構成されていることが好ましい。
【００３２】
このようなトナーを製造する方法としては、特に限定されるものではなく、粉砕法、懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法、ポリエステル分子伸長法その他の公知の方法などを挙げることができる。
【００３３】
〔粉砕法〕
粉砕法は、以下のように行われる。すなわち、結着樹脂および着色剤を、必要に応じて離型剤や荷電制御剤などのトナー構成成分と共にヘンシェルミキサー、ボールミルなどの混合機により十分混合し、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーなどの熱混練機を用いて溶融混練し、冷却固化後、粉砕および分級することにより、トナー粒子を得ることができる。
【００３４】
〔懸濁重合法〕
懸濁重合法は、以下のように行われる。すなわち、ラジカル重合性単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分、およびラジカル重合開始剤を添加し、次いでサンドグラインダーなどによってラジカル重合性単量体中にこれらを溶解あるいは分散させ、均一な単量体分散液を調製し、次いで、あらかじめ分散安定剤が添加された水系媒体中に前記単量体分散液を添加し、ホモミキサーや超音波分散などによって単量体分散液を水系媒体中に分散させ、油滴を形成させる。この油滴の粒径は最終的にトナーの粒径となるため、所望の粒径になるように制御して分散させる。分散される油滴の大きさとしては、体積基準のメジアン径にて３〜１０μｍとすることが好ましい。その後、加熱して重合処理し、重合反応終了後、分散安定剤を除去し、洗浄、乾燥することにより着色粒子を得、必要に応じて外添剤を添加、混合してトナー粒子を得ることができる。
【００３５】
〔結着樹脂〕
トナーを構成するトナー粒子が粉砕法、溶解懸濁法などによって製造される場合には、トナーを構成する結着樹脂としては、ポリスチレン；ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン置換体の重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体などのスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂などを挙げることできる。また、好ましい結着樹脂としては、１部または全部が架橋されたスチレン系樹脂を挙げることができる。これらは１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３６】
一方、トナーを構成するトナー粒子が懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法、乳化重合凝集法などによって製造される場合には、トナーを構成する各樹脂を得るための重合性単量体として、例えばスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレンなどのスチレンあるいはスチレン誘導体；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのメタクリル酸エステル誘導体；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニルなどのアクリル酸エステル誘導体；エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニル類；プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなどのビニルエステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトンなどのビニルケトン類；Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドンなどのＮ−ビニル化合物類；ビニルナフタレン、ビニルピリジンなどのビニル化合物類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸またはメタクリル酸誘導体などのビニル系単量体を挙げることができる。これらのビニル系単量体は、１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３７】
また、重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることが好ましい。イオン性解離基を有する重合性単量体は、例えばカルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基などの置換基を構成基として有するものであって、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、３−クロロ−２−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレートなどが挙げられる。
さらに、架橋剤として、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどの芳香族ジビニル化合物；エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンなどの多官能性ビニル類を重合性単量体として用いて架橋構造の結着樹脂を得ることもできる。これらの架橋剤は、１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３８】
本発明に用いられる現像剤のトナーに含有される結着樹脂としては、定着性、保存性の観点から、ガラス転移点温度（Ｔｇ）が５５℃未満のものが好ましい。
また、トナーを低温定着型のものとする場合においては、ガラス転移点温度（Ｔｇ）の異なる２種の樹脂によっていわゆるコアシェル構造が形成されてなるものであることが好ましく、このような構成のトナーにおいては、コア層をガラス転移点温度（Ｔｇ）が５０℃未満の樹脂によって形成し、このコア層を被覆するシェル層をガラス転移点温度（Ｔｇ）が５５℃以上の樹脂によって形成することが好ましい。
このようなコアシェル構造のトナーにおいては、トナー全体、すなわちトナーとしてのガラス転移点温度（Ｔｇ）が５５℃未満であること好ましく、３０〜５０℃であることが好ましい。
トナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）が３０℃未満である場合には、保存条件によっては、シェル層を構成する樹脂としてガラス転移点温度（Ｔｇ）の高い樹脂が用いられていたとしても、トナー粒子間でのブロッキング、いわゆる凝集が発生してしまう問題が生じてしまうおそれがある。
【００３９】
ここで、結着樹脂のガラス転移点温度（Ｔｇ）とは、ＤＳＣにて測定された値をいい、ベースラインと吸熱ピークの傾きとの交点をガラス転移点温度とする。
具体的には、トナーのガラス転移点温度と同様に、示差走査熱量計を用い、１００℃まで昇温しその温度にて３分間放置した後に降下温度１０℃／ｍｉｎで室温まで冷却する。次いで、このサンプルを昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した際に、ガラス転移点以下のベースラインの延長線と、ピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの間での最大傾斜を示す接線との交点をガラス転移点として示す。ここに、測定装置としては、パーキンエルマー社製のＤＳＣ−７などを使用することができる。
【００４０】
また、結着樹脂としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定されたスチレン換算分子量による分子量分布において、６００〜５０，０００の範囲にピークまたはショルダーを有し、特に、低分子量成分のピークまたはショルダーが３，０００〜１５，０００の範囲にあることが好ましく、さらに、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）の値が２〜１００であるものが好ましい。
【００４１】
ここに、ＧＰＣによる結着樹脂の分子量の測定方法は次のとおりである。すなわち、測定試料０．５〜５ｍｇ、例えば１ｍｇに対してテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を１ｃｃ加え、室温にてマグネチックスターラーなどを用いて撹拌を行って十分に溶解させ、次いで、ポアサイズ０．４５〜０．５０μｍのメンブランフィルターで処理した後に、ＧＰＣカラムに注入する。ＧＰＣの測定は、温度４０℃にカラムを安定化させ、ＴＨＦを毎分１ｃｃの流速で流し、１ｍｇ／ｃｃの濃度の試料を約１００μＬ注入して、行う。カラムは、市販のポリスチレンジェルカラムを組み合わせて使用することが好ましい。例えば、昭和電工社製のＳｈｏｄｅｘ ＧＰＣ ＫＦ−８０１、８０２、８０３、８０４、８０５、８０６、８０７の組合せ、東ソー社製のＴＳＫｇｅｌＧ１０００Ｈ、Ｇ２０００Ｈ、Ｇ３０００Ｈ、Ｇ４０００Ｈ、Ｇ５０００Ｈ、Ｇ６０００Ｈ、Ｇ７０００Ｈ、ＴＳＫ ｇｕａｒｄ ｃｏｌｕｍｎの組み合わせなどを挙げることができる。検出器としては、屈折率検出器（ＩＲ検出器）またはＵＶ検出器を用いることができる。試料の分子量は、試料の有する分子量分布に基づき、単分散のポリスチレン標準粒子を用いて作成した検量線を用いて算出する。検量線作成用のポリスチレンとしては１０点程度用いるとよい。
【００４２】
〔界面活性剤〕
トナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂を得るために使用する界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、スルフォン酸塩（ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルフォン酸ナトリウム）、硫酸エステル塩（ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウムなど）、脂肪酸塩（オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムなど）などのイオン性界面活性剤を好適なものとして例示することができる。また、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドとのエステル、ソルビタンエステルなどのノニオン性界面活性剤も使用することができる。これらの界面活性剤はトナーを乳化重合法によって得る場合に乳化剤として使用されるが、他の工程または使用目的で使用してもよい。
【００４３】
〔分散安定剤〕
トナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法によって製造する場合には、容易に除去できる無機化合物よりなる分散安定剤を使用することもできる。分散安定剤としては、例えばリン酸三カルシウム、水酸化マグネシウム、親水性コロイダルシリカなどを挙げることができ、特にリン酸三カルシウムが好ましい。この分散安定剤は、塩酸などの酸によって容易に分解されるので、トナー粒子の表面から簡単に除去することができる。
【００４４】
〔重合開始剤〕
トナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂はラジカル重合開始剤を用いて重合することができる。
懸濁重合法を用いる場合においては油溶性ラジカル重合開始剤を用いることができ、油溶性重合開始剤としては、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、ｔ−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−ｔ−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、２，２−ビス−（４，４−ｔ−ブチルペルオキシシクロヘキシル）プロパン、トリス−（ｔ−ブチルペルオキシ）トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などを挙げることができる。
【００４５】
〔連鎖移動剤〕
トナーを構成するトナー粒子を懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法または乳化重合凝集法によって製造する場合に、結着樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。
連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく、例えばｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−デシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン、ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオン酸エステル、ターピノーレン、四臭化炭素およびα−メチルスチレンダイマーなどが使用される。
【００４６】
〔着色剤〕
トナーを構成する着色剤としては、公知の無機または有機着色剤を使用することができる。以下に、具体的な着色剤を示す。
黒色の着色剤としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどのカーボンブラックや、マグネタイト、フェライトなどの磁性粉が挙げられる。
また、マゼンタもしくはレッド用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２などが挙げられる。
また、オレンジもしくはイエロー用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８などが挙げられる。
また、グリーンもしくはシアン用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７などが挙げられる。
【００４７】
以上の着色剤は、単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。
また、着色剤の添加量はトナー全体に対して１〜３０質量％、好ましくは２〜２０質量％の範囲とされる。
【００４８】
着色剤としては、表面改質されたものを使用することもできる。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用することができ、具体的にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤などを好ましく用いることができる。
【００４９】
〔荷電制御剤〕
トナーを構成するトナー粒子中には、必要に応じて荷電制御剤が含有されていてもよい。荷電制御剤としては、公知の種々の化合物を用いることができる。
【００５０】
〔離型剤〕
また、トナーを構成するトナー粒子中には、必要に応じて離型剤が含有されていてもよい。離型剤としては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリオレフィンワックス、カルナバワックスおよびこれらの誘導体を挙げることができる。この誘導体としては、酸化物やビニル系モノマーとのブロック共重合体、グラフト変性物などが挙げられる。また、長鎖アルコール、長鎖脂肪酸、酸アミド、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油およびその誘導体、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、ペトロラクタムなども使用できる場合がある。
【００５１】
〔トナー粒子の粒径〕
トナー粒子の粒径は、体積基準のメジアン径で３〜８μｍであることが好ましく、特に３〜７μｍであることが好ましい。
この粒径は、懸濁重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、油滴の分散径を調節することによって制御することができる。
体積基準のメジアン径が３〜８μｍであることにより、細線の再現性や、写真画像の高画質化が達成できると共に、トナーの消費量を大粒径トナーを用いた場合に比して削減することができる。
トナー粒子の体積基準のメジアン径は、コールターマルチサイザー（コールター社製）を用い、５０μｍのアパーチャーで、２．０〜４０μｍの範囲における粒径分布を用いて測定することができる。
【００５２】
トナーには、流動性、帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤を添加して使用することができる。これら外添剤としては特に限定されるものではなく、種々の無機微粒子、有機微粒子および滑剤を使用することができる。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。
【００５３】
〔キャリア〕
二成分現像剤を構成するキャリアとしては、特に限定されるものではなく、例えば鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子を用いることが好ましい。
【００５４】
キャリアは、その体積平均粒径が１５〜１００μｍのものが好ましく、２５〜６０μｍのものがより好ましい。
キャリアの体積平均粒径は、例えば湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。
【００５５】
また、キャリアとしては、磁性粒子が樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアを用いることが好ましい。
被覆用の樹脂組成としては、特に限定はなく、例えばオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂あるいはフッ素含有重合体系樹脂などが用いられる。
樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを用いることができ、具体的には、例えばスチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール系樹脂などを用いることができる。
【００５６】
本発明に用いられる二成分現像剤におけるトナーおよびキャリアの混合比率は、二成分現像剤におけるトナー濃度が３〜２０質量％、好ましくは４〜１５質量％であることが好ましい。
【００５７】
以上のように、両面画像形成装置１０によって画像形成支持体の両面に可視画像を形成する両面画像形成処理が行われる場合においては、定着装置３０が加熱方式によって定着処理を行うものであることから、第１の可視画像形成処理によって一面に可視画像の形成された画像形成支持体は画像形成部Ｄにおいて熱定着処理による熱を保有した高温状態とされるが、画像形成支持体反転用搬送路における両面複写用搬送路１８４に設けられた吸熱部１３と、カセット１７１にストックされている両面未処理の画像形成支持体に接触するよう設けられた放熱部１４とを有する循環パイプ状体１５よりなる熱循環機構により、一面に可視画像の形成された画像形成支持体の熱が吸熱部１３において蓄熱材に受熱され、また相変化が生じている間には一定温度を維持するという蓄熱材の特性を利用した温度制御がなされることから、当該画像形成支持体の表面温度が特定の温度にまで冷却されることとなる。このようにして、画像形成支持体反転部Ｅにおいて、一面に可視画像の形成された画像形成支持体が再び画像形成部Ｄに供給される以前に冷却されることから、第２の可視画像形成処理中に、画像形成支持体がトナー像の形成された静電潜像担持体２０に密着した状態において、当該画像形成支持体から熱が移行されることに起因する静電潜像担持体２０の温度上昇が抑制されるため、静電潜像担持体２０の熱劣化が抑制されると共に、静電潜像担持体２０上においてトナーが、当該トナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）との関係から過剰に加熱されることに起因する静電潜像担持体２０上におけるトナーの融着およびトナーの熱劣化などの弊害の発生を抑制することができる。
しかも、熱循環機構の吸熱部１３において吸収された熱は、蓄熱材容器１６内を循環する蓄熱材によって放熱部１４に移送され、この放熱部１４において廃棄されることなく有効に利用されることとなり、具体的には、放熱部１４によって第１の可視画像形成処理に供される両面未処理の画像形成支持体が予熱されることから、第１の可視画像形成処理における熱定着処理に係る熱源、すなわち定着装置３０において加熱ローラ３１を構成するヒーター３１Ａから供給することが必要とされる熱量を小さくすることができる。
【００５８】
従って、両面画像形成装置１０によれば、電子ＲＤＨを利用して画像形成支持体の両面の各々に、加熱方式による定着処理を行う第１の可視画像形成処理および第２の可視画像形成処理によって可視画像を形成させる場合においても、安定して良好な可視画像を得ることができ、しかも熱定着に係る熱源から供給すべき熱量の低減化を図ることができる。
【００５９】
また、両面画像形成装置１０においては、静電潜像担持体２０の温度上昇が抑制されることから、当該静電潜像担持体２０上においてトナーが過剰に加熱されることに起因するトナーの熱劣化が抑制されるため、静電潜像担持体２０に残留したトナーをクリーニング装置１５９によって回収し、現像器１５３に戻して再使用する、いわゆるトナーリサイクル方式を好適に採用することができる。
【００６０】
以上、本発明について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、熱循環機構は、画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により、両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有し、蓄熱材よりなるものであれば、上記のものに限定されず、蓄熱材を処理または加工することなどによって得られる長尺なシート状体よりなり、当該シート体の一端部が画像形成支持体反転用搬送路上を搬送される画像形成支持体に接触するように配設されており、他端部がカセット内にストックされている画像形成支持体のうちの最上部に位置するものに接触するように配設されている構成のものであってもよい。
ここに、シート状体としては、例えば蓄熱材そのもの、あるいは蓄熱材が適宜の手法によってマイクロカプセル化されたものおよび当該マイクロカプセル化された蓄熱材が水中に分散された状態のものが、例えばラミネートフィルムなどよりなるシート状の蓄熱材容器内に封入されてなる構成のもの、例えば紙、不織布、繊維およびフィルムなどのシート状の孔質体よりなる基材に充填されてなる構成のものなどを用いることができる。
【００６１】
また、画像形成装置は、上述のようにモノクロ画像の形成に限定されず、カラー画像の形成にも適用することができる。このとき、イエロー、マゼンタ、シアン、黒色の各々に係る４種類のカラー現像器と、１つの静電潜像担持体とにより構成される４サイクル方式の両面画像形成装置や、各色に係るカラー現像器および静電潜像担持体を有する画像形成ユニットを、それぞれ色別に搭載するタンデム方式の両面画像形成装置など、いずれの構成のものとしてもよい。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
【００６３】
（トナーの製造例１）
スチレンアクリル樹脂（ガラス転移点温度（Ｔｇ）５６℃）１００質量部、カーボンブラック８質量部およびペンタエリスリトールベヘン酸エステル４質量部を２軸押出機を用いて混練した後、固化し、その後、粉砕および分級し、更に疎水性シリカ１．２質量部および疎水性チタニア０．３質量部を外添混合することにより、粒子径が体積基準のメジアン径で６．３μｍであってガラス転移点温度（Ｔｇ）が５４℃であるトナー（以下、「トナー（１）」という。）を得た。
【００６４】
（トナーの製造例２）
トナーの製造例１において、スチレンアクリル樹脂に代えてポリエステル樹脂（ガラス転移点温度（Ｔｇ）５０℃）を用いたこと以外は当該トナーの製造例１と同様にして、粒子径が体積基準のメジアン径で６．１μｍであってガラス転移点温度（Ｔｇ）が４９℃であるトナー（以下、「トナー（２）」という。）を得た。
【００６５】
（トナーの製造例３）
ポリエステル樹脂（ガラス転移点温度（Ｔｇ）３６℃）１００質量部、カーボンブラック８質量部およびペンタエリスリトールベヘン酸エステル４質量部を２軸押出機を用いて混練した後、冷凍粉砕し、冷却状態にて分級することにより、粒子径が体積基準のメジアン径で５．３μｍであってガラス転移点温度（Ｔｇ）が３４℃である着色樹脂粒子を得た。
得られた着色樹脂粒子を界面活性剤を含有する水系媒体中に分散し、この系にガラス転移点温度（Ｔｇ）が５５℃の樹脂よりなり、数平均一次粒子径が１２０ｎｍである樹脂粒子の分散液を添加して、塩析によって着色樹脂粒子の表面に樹脂粒子を凝集させた後、９０℃に加熱することによって着色樹脂粒子の表面に樹脂粒子を被覆した。その後、この系を冷却した後、濾過および洗浄し、更に疎水性シリカ１．２質量部および疎水性チタニア０．３質量部を外添混合することにより、コアシェル構造を有し、粒子径が体積基準のメジアン径で５．７μｍであってガラス転移点温度（Ｔｇ）が４２℃であるトナー（以下、「トナー（３）」という。）を得た。
【００６６】
（トナーの製造例４）
トナー製造例３において、ガラス転移点温度が３６℃のポリエステル樹脂に代えてガラス転移点温度が３０℃のポリエステル樹脂を用いたこと以外は当該トナーの製造例３と同様にして、コアシェル構造を有し、粒子径が体積基準のメジアン径で５．７μｍであってガラス転移点温度（Ｔｇ）が３８℃であるトナー（以下、「トナー（４）」という。）を得た。
【００６７】
〔実施例１〕
電子ＲＤＨを利用した画像形成装置「ｂｉｚｈｕｂ７５０」（コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製；７５ＰＰＭ（７５枚／分）；自動両面機構採用）を改造することにより、アルミニウム製であって厚み１ｍｍの蓄熱材容器を備え、蓄熱材として酢酸ナトリウム水和物を用いた熱循環機構を装着した画像形成装置を作製した。この熱循環機構を備えた画像形成装置は、基本的には図１に示すような構造を有するものである。
【００６８】
作製した熱循環機構を備えた画像形成装置を用い、温湿度３０℃／５０％ＲＨの条件下において、原稿として、画素率が１５％のハーフトーン画像が用紙先端から１／３の部分までの領域に形成されたＡ４画像を使用し、定着装置を構成する加熱ローラの表面温度を１８０℃に設定した条件にて、トナー（１）を一成分現像剤として用いることによってＡ４の転写紙に対して両面画像形成処理を行い、両面印字にて連続５万枚の画像形成を行った。形成された画像のうちの初期のもの（１枚目）と５万枚目のものについて、静電潜像担持体におけるトナーフィルミングによる画像カブリ（筋状のもの）の発生の有無を確認し、画像カブリの発生のない場合を「○」、画像カブリが発生した場合を「×」と評価した。
また、両面印字連続５万枚の両面画像形成処理後の静電潜像担持体上のトナーフィルミングの発生状態を目視にて確認し、トナーフィルミングの発生がない場合を「○」、一部にトナーフィルミングが確認できるものの、実用上問題のない場合を「△」、トナーフィルミングの発生が著しく、実用上問題が生じるおそれのある場合を「×」と評価した。結果を表１に示す。
また、両面画像形成処理中において、一面に可視画像が形成された転写紙の一面における表面温度を、画像形成支持体処理用搬送路上における吸熱部の配設位置を通過した位置において、非接触式温度計にて計測したところ、５８℃であった。
【００６９】
〔実施例２〜実施例９並びに比較例１および比較例２〕
実施例１において、熱循環機構を構成する蓄熱材として表１に示したものを用い、現像剤として表１に示すトナーよりなる一成分現像剤を用いたこと以外は当該実施例１と同様にして両面画像形成処理を行って画像カブリおよび静電潜像担持体上におけるトナーフィルミングの発生状態を確認した。結果を表１に示す。
また、両面画像形成処理中において、一面に可視画像が形成されて他面にトナー像が転写された転写紙の一面における表面温度を実施例１と同様の手法によって確認した。結果を表１に示す。
ここに、比較例１においては、画像形成装置内に配設された蓄熱材容器内に蓄熱材が封入されておらず、実質的に熱循環機構が設けられていない場合の例を示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１の結果から、電子ＲＤＨを利用して画像形成支持体の両面の各々に熱定着によって可視画像を形成した場合においても、安定して良好な可視画像を得ることができることが確認された。
また、実施例１〜実施例９に係る画像形成装置と、熱循環機構の設けられていない比較例１に係る画像形成装置とについて、両面画像形成処理中において、定着装置を構成する加熱ローラの熱源であるヒーターに供給される電力量を比較した。比較例１において消費された電力量を１００％としたときの実施例１〜９において消費された電力量の相対比が、各々、実施例１においては７４％、実施例２〜４においては８５％、実施例５〜７においては８８％、実施例８および９においては９５％と、いずれの実施例に係る画像形成装置も比較例１に係る画像形成装置に比して消費された電力量が小さかった。このことから、熱循環機構を設けることにより、両面画像形成処理中において、熱定着に使用される電力量を低減することができ、省エネルギー効果があることが確認された。
【符号の説明】
【００７２】
Ａ 画像読み取り部
Ｂ 画像処理部
Ｃ 画像記憶部
Ｄ 画像形成部
Ｅ 画像形成支持体反転部
１０ 両面画像形成装置
１３ 吸熱部
１４ 放熱部
１５ 循環パイプ状体
１６ 蓄熱材容器
２０ 静電潜像担持体
２１ 基体
２２ 電荷発生層
２３ 電荷輸送層
３０ 定着装置
３１ 加熱ローラ
３１Ａ ヒーター
３２ 加圧ローラ
８０ 操作パネル
８１ 自動原稿送り装置
８２ 原稿セット台
８３ 給紙ローラ
８４ 駆動ローラ
８６ ベルト
８７ 原稿排出ローラ
８８ 切替えガイド
８９ ガイド板
９０ 反転ローラ
９２ 従動ローラ
９４ 原稿排出トレー
１２１ 原稿
１２２ 原稿台ガラス
１２３ ハロゲン光源
１２４ ミラー
１２５ ミラー
１２６ 可動ミラーユニット
１２７ ミラー
１２８ レンズ読み取りユニット
１２９ 結像レンズ
１３０ ＣＣＤラインセンサ
１４１ 駆動モータ
１４２ ポリゴンミラー
１４３ 反射ミラー
１５２ 帯電器
１５３ 現像器
１５３Ａ 現像スリーブ
１５７ 転写極
１５８ 分離極
１５９ クリーニング装置
１７１ カセット
１７４ 画像形成支持体処理用搬送路
１７５ 画像形成支持体搬送路
１７６ 画像形成支持体排出トレー
１７７ 第１の切替え爪
１８０ 第２の切替え爪
１８１ 反転ローラ
１８３ 反転搬送路
１８４ 両面複写用搬送路
１８４Ａ、１８４Ｂ 搬送ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、結着樹脂および着色剤を含有するトナーによって現像してトナー像を形成し、当該トナー像を画像形成支持体上に転写し、この転写されたトナー像に対して熱定着処理を行って画像形成支持体上に可視画像を形成する画像形成部と、当該画像形成部を通る画像形成支持体処理用搬送路に連続し、一面に可視画像が形成された画像形成支持体を反転した状態で再び画像形成部に供給するための画像形成支持体反転用搬送路よりなる画像形成支持体反転部とを有する画像形成装置において、
前記画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構が設けられており、
当該熱循環機構が、吸熱部により、画像形成部において一面に可視画像が形成され、画像形成支持体反転部を経て再び画像形成部に供給された画像形成支持体の表面温度をトナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）＋１０℃以内の温度にまで冷却し、放熱部により、画像形成支持体反転部を経ることなく画像形成部に供給される両面未処理の画像形成支持体を予熱するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、結着樹脂および着色剤を含有するトナーによって現像してトナー像を形成し、次いで、当該トナー像を画像形成支持体の一面上に転写し、この転写されたトナー像に対して画像形成支持体の一面に係る熱定着処理を行って可視画像を形成する第１の可視画像形成処理を行った後、この第１の可視画像形成処理によって一面に可視画像の形成された画像形成支持体を画像形成支持体反転用搬送路において反転した状態とすると共に、前記静電潜像担持体上にトナー像を形成し、次いで、当該トナー像を前記画像形成支持体の他面上に転写し、この転写されたトナー像に対して画像形成支持体の他面に係る熱定着処理を行って可視画像を形成する第２の可視画像形成処理を行う両面画像形成方法において、
前記画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により、両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構により、当該吸熱部によって第１の可視画像形成処理により一面にのみ可視画像が形成された画像形成支持体の表面温度がトナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）＋１０℃以内の温度にまで冷却され、当該放熱部によって第１の可視画像形成処理に供される画像形成支持体が予熱されることを特徴とする両面画像形成方法。
【請求項１】
静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、結着樹脂および着色剤を含有するトナーによって現像してトナー像を形成し、当該トナー像を画像形成支持体上に転写し、この転写されたトナー像に対して熱定着処理を行って画像形成支持体上に可視画像を形成する画像形成部と、当該画像形成部を通る画像形成支持体処理用搬送路に連続し、一面に可視画像が形成された画像形成支持体を反転した状態で再び画像形成部に供給するための画像形成支持体反転用搬送路よりなる画像形成支持体反転部とを有する画像形成装置において、
前記画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構が設けられており、
当該熱循環機構が、吸熱部により、画像形成部において一面に可視画像が形成され、画像形成支持体反転部を経て再び画像形成部に供給された画像形成支持体の表面温度をトナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）＋１０℃以内の温度にまで冷却し、放熱部により、画像形成支持体反転部を経ることなく画像形成部に供給される両面未処理の画像形成支持体を予熱するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、結着樹脂および着色剤を含有するトナーによって現像してトナー像を形成し、次いで、当該トナー像を画像形成支持体の一面上に転写し、この転写されたトナー像に対して画像形成支持体の一面に係る熱定着処理を行って可視画像を形成する第１の可視画像形成処理を行った後、この第１の可視画像形成処理によって一面に可視画像の形成された画像形成支持体を画像形成支持体反転用搬送路において反転した状態とすると共に、前記静電潜像担持体上にトナー像を形成し、次いで、当該トナー像を前記画像形成支持体の他面上に転写し、この転写されたトナー像に対して画像形成支持体の他面に係る熱定着処理を行って可視画像を形成する第２の可視画像形成処理を行う両面画像形成方法において、
前記画像形成支持体反転用搬送路に設けられた吸熱部と、当該吸熱部において吸収された熱により、両面未処理の画像形成支持体を加熱する放熱部とを有する蓄熱材よりなる熱循環機構により、当該吸熱部によって第１の可視画像形成処理により一面にのみ可視画像が形成された画像形成支持体の表面温度がトナーのガラス転移点温度（Ｔｇ）＋１０℃以内の温度にまで冷却され、当該放熱部によって第１の可視画像形成処理に供される画像形成支持体が予熱されることを特徴とする両面画像形成方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−２６９７（Ｐ２０１１−２６９７Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４６３６８（Ｐ２００９−１４６３６８）
【出願日】平成２１年６月１９日（２００９．６．１９）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１９日（２００９．６．１９）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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