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JP2006030402A - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

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JP2006030402A
JP2006030402A JP2004206341A JP2004206341A JP2006030402A JP 2006030402 A JP2006030402 A JP 2006030402A JP 2004206341 A JP2004206341 A JP 2004206341A JP 2004206341 A JP2004206341 A JP 2004206341A JP 2006030402 A JP2006030402 A JP 2006030402A
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英明 持丸
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Abstract

【課題】 プロセスユニットの故障によるダウンタイムを低減しつつ、第1トナー像と第2トナー像とをそれぞれ共通の感光体を用いて形成する場合よりも感光体の数を増やしてしまうことによるコストアップを抑えることができるワンパス方式の画像形成装置を提供する。
【解決手段】 第1感光体42YC上の潜像を現像装置によって第1トナー像に現像する第1プロセスユニット41YCと、第1感光体42上の第1トナー像を転写紙Pの第1面に転写する第1転写ユニット20と、第2感光体82YC上の潜像を現像装置によって第2トナー像に現像する第2プロセスユニット81YCと、第2感光体82YC上の第2トナー像を転写紙Pの第2面に転写する第2転写ユニット60とを設けた構成にて、第1プロセスユニット41YC及び第2プロセスユニット81YCとして、それぞれ現像装置を複数有するものを用いた。
【選択図】 図1

Description

本発明は、いわゆるワンパス方式で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や特許文献3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、記録体の両面に連続してトナー像を転写し得る両面転写手段を用いる。そして、この両面転写手段を通過した後の記録体を定着手段に通すことで、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2003−173050号公報 特開2000−352889号公報
特許文献2に記載のワンパス方式の画像形成装置は、記録体の第1面に転写するための第1可視像と、第2面に転写するための第2可視像とを、それぞれ共通の潜像現像ユニットによって形成する。具体的には、この画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y,M,C,Kと記す)の可視像を形成するための4つの潜像現像ユニットを備えている。これらY,M,C,K用の潜像現像ユニットには、それぞれ、潜像担持体たるY,M,C,K用の感光体と、その表面に形成された潜像を現像するY,M,C,K用の現像装置とを有している。Y,M,C,K用の潜像現像ユニットにおいては、まず、Y,M,C,K用の感光体上にY,M,C,Kの第2可視像が形成される。これらは、第1中間転写体に重ね合わせて転写されて4色の第2可視像になった後、第2中間転写体に転写される。次に、Y,M,C,K用の感光体上にY,M,C,Kの第1可視像が形成され、これらは第1中間転写体に重ね合わせて転写されて4色の第1可視像になる。第1中間転写体と第2中間転写体との間に搬送された記録体は、その第1面に第1中間転写体上の4色の可視像が転写された後、第2面に第2中間転写体上の4色の第2可視像が転写される。このようにして、記録体の両面にワンパス方式で画像が形成される。
かかる構成の画像形成装置では、潜像現像ユニットが故障してしまうと、記録体の両面にそれぞれ画像を形成する両面プリントモードのみならず、記録体の片面だけに画像を形成する片面プリントモードも実行することができなくなる。このため、潜像現像ユニットの故障による装置のダウンタイムが深刻なものになっていた。
一方、特許文献3に記載のワンパス方式の画像形成装置は、記録体の第1面に転写するため第1可視像を形成する第1潜像現像ユニットと、第2面に転写するための第2可視像を形成する第2潜像現像ユニットとを別々に備えている。具体的には、Y,M,C,K用の4つの第1潜像現像ユニットと、Y,M,C,K用の4つの第2潜像現像ユニットとを備えている。Y,M,C,K用の第1潜像現像ユニットでは、Y,M,C,K用の第1感光体上でY,M,C,Kの第1可視像が現像される。これらの第1可視像は、第1中間転写体に重ね合わせて転写されて4色の第1可視像になる。一方、Y,M,C,K用の第2潜像現像ユニットでは、Y,M,C,K用の第2感光体上でY,M,C,Kの第2可視像が現像され、これらは第2中間転写体に重ね合わせて転写されて4色の第2可視像になる。第1中間転写体と第2中間転写体との間に搬送された記録体は、その第1面に第1中間転写体上の4色の第1可視像が転写された後、第2面に第2中間転写体上の4色の第2可視像が転写される。このようにして、記録体の両面にワンパス方式で画像が形成される。
かかる構成の画像形成装置では、第1潜像現像ユニットと第2潜像現像ユニットとのうち、何れか一方が故障したとしても、片面プリントモードであれば、もう一方によって画像を形成することができる。そして、このようにして片面プリントモードを実行することで、装置のダウンタイムを低減することができる。しかしながら、第1可視像用、第2可視像用にそれぞれ感光体を別に設けることで、上記特許文献2の画像形成装置に比べて、感光体の数を増やしてコストアップを引き起こしてしまう。
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、潜像現像ユニットの故障によるダウンタイムを低減しつつ、第1可視像と第2可視像とをそれぞれ共通の潜像担持体を用いて形成する場合よりも潜像担持体の数を増やしてしまうことによるコストアップを抑えることができるワンパス方式の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、第1潜像担持体及び現像手段を有する第1潜像現像ユニットによって、該第1潜像担持体上の潜像を第1可視像に現像する第1現像工程と、該第1可視像を該第1潜像担持体から第1中間転写体に転写した後に記録体の第1面に転写する第1転写工程と、第2潜像担持体及び現像手段を有する第2潜像現像ユニットにより、該第2潜像担持体上の潜像を第2可視像に現像する第2現像工程と、該第2可視像を該第2潜像担持体から第2中間転写体に転写した後に該記録体の第2面に転写する第2転写工程と、該第1転写工程及び第2転写工程を経由した該記録体の両面に可視像を定着せしめる定着工程と、を実施して該記録体の両面に画像を形成する画像形成方法において、上記第1潜像現像ユニット及び第2潜像現像ユニットとして、それぞれ現像手段を複数有するものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、第1潜像担持体に担持した潜像を現像手段によって第1可視像に現像する第1潜像現像ユニットと、該第1可視像を該第1潜像担持体から第1中間転写体に転写した後に記録体の第1面に転写する第1転写手段と、第2潜像担持体に担持した潜像を現像手段によって第2可視像に現像する第2潜像現像ユニットと、該第2可視像を該第2潜像担持体から第2中間転写体に転写した後に該記録体の第2面に転写する第2転写手段と、該第1転写手段及び第2転写手段を経由した該記録体の両面に可視像を定着せしめる定着手段と、を備える画像形成装置において、上記第1潜像現像ユニット及び第2潜像現像ユニットとして、それぞれ現像手段を複数有するものを用い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、上記第1潜像現像ユニット及び第2潜像現像ユニットをそれぞれ複数設け、複数の該第1潜像現像ユニットの少なくとも1つとして、現像手段を複数有するものを用いるとともに、複数の該第2潜像現像ユニットの少なくとも1つとして、現像手段を複数有するもの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3の画像形成装置において、上記第1潜像現像ユニット及び第2潜像現像ユニットを、それぞれ3つ設けた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3又は4の画像形成装置において、複数の第1潜像現像ユニットにおける現像手段の総数を偶数にするとともに、各第1潜像現像ユニットにおける現像手段の数をそれぞれ同数にした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3、4又は5の画像形成装置において、複数の第2潜像現像ユニットにおける現像手段の総数を偶数にするとともに、各第2潜像現像ユニットにおける現像手段の数をそれぞれ同数にした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3、4又は6の画像形成装置において、複数の第1潜像現像ユニットにおける現像手段の総数を奇数にするとともに、各第1潜像現像ユニット間での現像手段数の差の最大値を1にしたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項3、4、5又は7の画像形成装置において、複数の第2潜像現像ユニットにおける現像手段の総数を奇数にするとともに、各第2潜像現像ユニット間での現像手段数の差の最大値を1にしたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項6の画像形成装置において、複数の上記第1潜像現像ユニットとして、それぞれ現像手段を2つ有するものを2つ用いるとともに、複数の上記第2潜像現像ユニットとして、それぞれ現像手段を2つ有するものを2つ用いたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項3乃至8の何れかの画像形成装置において、複数の上記第1潜像現像ユニットにおける現像手段の総数を5以上にしたことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項10の画像形成装置において、複数の上記第2潜像現像ユニットにおける現像手段の総数を4にしたことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項10の画像形成装置において、複数の上記第2潜像現像ユニットにおける現像手段の総数を5以上にしたことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項2乃至12の何れかの画像形成装置において、上記第1中間転写体として、複数の張架部材に張架されながら無端移動せしめられる第1中間転写ベルトを用いるとともに、上記第2中間転写体として、複数の張架部材に張架されながら無端移動せしめられる第2中間転写ベルトを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項13の画像形成装置において、上記第1中間転写ベルトと上記第2中間転写ベルトとを互いに非接触に配設し、且つ、上記第2転写手段として、上記第1面に対して非接触で電荷を付与することで、該第2中間転写ベルト上の第2可視像を上記第2面に転写するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項13又は14の画像形成装置において、上記第1潜像現像ユニットと上記第2潜像現像ユニットとを、鉛直方向に伸びる仮想線を基準にして互いに線対称の姿勢になるようにそれぞれ配設したことを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項13、14又は15の画像形成装置において、上記第1中間転写ベルトと上記第2中間転写ベルトとを、互いの鉛直方向の投影像の少なくとも一部を重ねるように配設したことを特徴とするものである。
また、請求項17の発明は、請求項2乃至16の何れかの画像形成装置において、ローラ間に挟み込んだ記録体を上記第1転写手段及び第2転写手段に向けて搬送する搬送ローラ対を複数設け、これら搬送ローラ対におけるそれぞれ一方のローラを移動可能な支持部材に固定し、これら一方のローラを該支持部材の移動に伴ってそれぞれもう一方のローラに対して接離させるようにしたことを特徴とするものである。
これらの発明においては、第1潜像現像ユニットと第2潜像現像ユニットとのうち、何れか一方が故障したとしても、もう一方を用いて画像を形成することで、装置のダウンタイムを低減することができる。具体的には、例えば片面プリントモードであれば、故障していない方の潜像現像ユニットを用いて片面プリントモードを実行することで、装置のダウンタイムを低減することができる。また、1枚の記録体の第1面、第2面に画像を形成する両面プリントモードを、2枚の記録体の片面だけにそれぞれ画像を形成する片面プリントモードに変更することによっても、装置のダウンタイムを低減することができる。
また、第1潜像現像ユニット及び第2潜像現像ユニットとして、それぞれ複数の現像手段で1つの潜像担持体を兼用するので、現像手段と潜像担持体とを1対1で備えているものに比べて、潜像担持体の数を減らすことができる。このため第1潜像担持体や第2潜像担持体の数を従来よりも減らして、第1可視像と第2可視像とをそれぞれ共通の潜像担持体を用いて形成する場合よりも潜像担持体の数を増やしてしまうことによるコストアップを抑えることができる。
以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式のカラープリンタ(以下、単にプリンタという)に適用した実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、本プリンタは、プリンタ部100、操作・表示ユニット110、給紙装置200等を有している。
プリンタ部100は、紙搬送路1を境にして、その上方に配設された第1画像形成部と、下方に配設された第2画像形成部とを有している。第1画像形成部は、図中時計回りに無端移動する第1中間転写ベルト21を有する第1転写ユニット20と、その上方に配設された第1プロセスユニット群40とを備えている。また、第2画像形成部は、図中反時計回りに無端移動する第2中間転写ベルト61を有する第2転写ユニット60と、その右側方に配設された第2プロセスユニット群80とを備えている。
第1転写手段たる第1転写ユニット20の上方に配設された第1プロセスユニット群40は、2個の第1プロセスユニット41YC,41MKを有している。また、第2転写手段たる第2転写ユニット60の右側方に配設された第2プロセスユニット群80は、2個の第2プロセスユニット81YC,81MKを有している。これら第1、第2プロセスユニットの番号に付したY,M,C,Kという添字は、それぞれ取り扱われるトナーの色を示している。プロセスユニット内の各機器にも同様の添字を付している。
各プロセスユニット(41YC,41MK、81YC,81MK)は、それぞれ潜像担持体たる感光体(42YC,42MK,82YC,81MK)を有している。第1プロセスユニット41YC,41MKの感光体42YC,42MKは等間隔に配設され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ第1中間転写ベルト21の上部張架面に接触する。以下、このように接触するベルト面を第1受像面という。
第2プロセスユニット81YC,81MKの感光体82YC,82MKも等間隔に配設され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ第2中間転写ベルト61の右側部張架面に接触する。以下、このように接触するベルト面を第2受像面という言う。
第1転写ユニット20の第1中間転写ベルト21は、駆動ローラ22、ニップ上流ローラ23、ニップ下流ローラ24、クリーニングバックアップローラ25、転写上流ローラ26、転写下流ローラ27により、次のような姿勢で張架されている。即ち、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとる横長の姿勢で、且つその第1受像面をほぼ水平に延在させる姿勢である。第1プロセスユニット41YC,41MKの第1感光体42YC,42MKは、このようなほぼ水平の第1受像面に接触するように、互いにほぼ水平な状態で並列配設されている。この接触により、第1転写ユニット20では、第1感光体42YC,42MK上の第1可視像たる第1トナー像を第1中間転写ベルト21上に転写するためのYC用1次転写ニップ,MK用1次転写ニップが形成されている。
第1中間転写ベルト21は、これらYC用1次転写ニップ、MK用1次転写ニップを形成しながら、駆動ローラ22の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。YC,MK用1次転写ニップでは、図示しない電源によって転写バイアスが印加される1次転写ローラ28YC,28MKが、第1感光体42YC,42MKとの間に第1中間転写ベルト21を挟み込んでいる。この転写バイアスやニップ圧の影響により、YC1次転写ニップ,MK1次転写ニップで、第1感光体42YC,42MK上の第1トナー像が第1中間転写ベルト21に重ね合わせて1次転写される。このような1次転写が行われると、後述する本プリンタの特徴的な構成により、第1中間転写体たる第1中間転写ベルト21上には、Y,M,C,K第1トナー像の重ね合わせによる4色の第1トナー像が形成される。
第1中間転写ベルト21のループ外側には、クリーニングバックアップローラ25との間に第1中間転写ベルト21を挟み込む第1クリーニング装置29が配設されている。この第1クリーニング装置29は、後述する2次転写ニップを通過した後の第1中間転写ベルト21の表面に残留する転写残トナーや、紙粉などの異物を拭い去る。
以上の構成の第1転写ユニット20は、その構成部材の全てをプリンタ部100に対し一体的に着脱できるようになっている。
第2転写ユニット60の第2中間転写ベルト61は、転写下流ローラ62、駆動ローラ63、チャージャー転写バックアップローラ64、クリーニングバックアップローラ65、テンションローラ66、転写上流ローラ67により、次のような姿勢で張架されている。即ち、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとる縦長の姿勢で、且つその第2受像面を図中右下から左上にかけて傾斜させる姿勢である。第2プロセスユニット81YC,81MKの第2感光体82YC,82MKは、このように傾斜している第2受像面に接触するように、第2中間転写ベルト61の図中右側方にて、図中右下から左上にかけての斜めの配列になるように配設されている。この接触により、第2転写ユニット60では、第2感光体82YC,82MK上の第2トナー像を第2中間転写ベルト61上に重ね合わせて転写するためのYC用1次転写ニップ、MK用1次転写ニップが形成されている。
第2中間転写ベルト61は、これらYC用1次転写ニップ、MK用1次転写ニップを形成しながら、駆動ローラ63の回転によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。YC,MK用1次転写ニップでは、図示しない電源によって転写バイアスが印加される1次転写ローラ68YC,MKが、第2感光体82YC,82MKとの間に第2中間転写ベルト61を挟み込んでいる。この転写バイアスやニップ圧の影響により、YC,MK用1次転写ニップで第2感光体82YC,82MK上の第2トナー像が第2中間転写ベルト61に重ね合わせて1次転写される。このような1次転写が行われると、後述する本プリンタの特徴的な構成により、第2中間転写体たる第2中間転写ベルト61上には、Y,M,C,K第2トナー像の重ね合わせによる4色の第2トナー像が形成される。
第2中間転写ベルト61のループ外側には、クリーニングバックアップローラ65との間に第2中間転写ベルト61を挟み込む第2クリーニング装置69が配設されている。この第2クリーニング装置69は、後述するチャージャー転写位置を通過した後の第2中間転写ベルト61の表面に残留する転写残トナーや、紙粉などの異物を拭い去る。
以上の構成の第2転写ユニット60も、その構成部材の全てをプリンタ部100に対し一体的に着脱できるようになっている。
2つの中間転写ベルト(21,61)は、それぞれ例えば、基体の厚さが50〜600[μm]の樹脂フィルム或いはゴムを基体とするベルトである。そして、感光体が担持する可視像たるトナー像を、1次転写ローラ(28YC,28MK,68YC,68MK)に印加される転写バイアスによって静電的にベルト表面に転写を可能とする電気抵抗値を発揮する。かかる中間転写ベルトの一例として、ポリアミドにカーボンを分散し、その体積抵抗値を10〜1012[Ωcm]程度に調整したものを挙げることができる。ベルトの走行を安定させるためのベルト寄り止めリブを、ベルト片側あるいは両側端部に設けている。
1次転写ローラ(28YC,28MK,68YC,68MK)としては、例えば次のような構成のものを用いることができる。即ち、芯金たる金属ローラの表面に、導電性ゴム材料を被覆したもので、芯金部に対して図示しない電源からバイアスが印加されるものである。本実施形態では、導電性ゴム材料として、ウレタンゴムにカーボンを分散したものを用い、体積抵抗を10Ωcm程度に調整している。
プリンタ部100は、Kトナーだけによるモノクロ画像の出力も可能である。モノクロ画像を出力する場合には、第1画像形成部におけるYC用の第1プロセスユニット42YCを使用しない。また、このYC用の第1プロセスユニット42YCと、第1中間転写ベルト21とを非接触に保つための機構を作動させる。この機構は、YC用の1次転写ローラ28YCをYC用の第1プロセスユニット42YCに対して近づけたり遠ざけたりするように移動させるものである。YC用の1次転写ローラ28YCを図示の状態よりも下方に移動させることにより、第1中間転写ベルト21がYC用の第1感光体42YCから離間する。このように第1中間転写ベルト21をYC用の第1感光体42YCから離間させた状態で、モノクロ画像の出力が行われる。かかる構成では、第1中間転写ベルト21に対する余計な負荷を取り除きながらモノクロ画像の出力を行うことができる。なお、第2転写ユニット60も同様に、モノクロ画像出力時には第2中間転写ベルト61をYC用の第2感光体82YCから待避させるようになっている。
第1転写ユニット20の第1中間転写ベルト21の下方には、芯金の表面に導電性ゴムが被覆された2次転写ローラ30が、図示しない移動機構によって上下移動可能に配設されている。この移動機構によって図中上方に向けて移動せしめられた2次転写ローラ30は、第1中間転写ベルト21におけるニップ上流ローラ23とニップ下流ローラ24との間のベルト展張領域に当接して2次転写ニップを形成する。2次転写ローラ30の芯金には、図示しない電源から2次転写バイアスが印加される。これにより、2次転写ニップには2次転写電界が形成される。なお、2次転写ローラ30の表面の導電性ゴムはカーボンの分散によって体積抵抗が10Ωcm程度に調整されている。
2次転写ローラ30の図中右側方には、レジストローラ対2が配設されている。このレジストローラ対2は、プリンタ部100の図中右側方に配設された給紙装置200から送られて来る転写紙Pをローラ間に挟み込んだ後、両ローラの回転を一時中断する。そして、第1中間転写ベルト21上の4色の第1トナー像に同期させ得るタイミングで、転写紙Pを2次転写ニップに向けて送り出す。送り出された転写紙Pは、2次転写ニップでその一方の面である第1面(図中上側を向く面)に4色の第1トナー像が密着せしめられる。そして、2次転写電界やニップ圧の影響により、第1中間転写ベルト21上の4色の第1トナー像がその第1面に一括2次転写される。2次転写ニップを通過した転写紙Pは、第1中間転写ベルト21や2次転写ローラ30から離れて、第2転写ユニット60の第2中間転写ベルト61に受け渡される。
第2転写ユニット60においては、第2中間転写ベルト61を張架している駆動ローラ63とチャージャー転写バックアップローラ64との間のベルト展張領域が、第2中間転写ベルト61の上部張架面になっている。チャージャー転写バックアップローラ64の上方には、電荷付与手段たる転写チャージャー70が第2中間転写ベルト61のおもて面(ループ外面)と所定の間隙を介して対向するように配設されている。転写チャージャー70からこの間隙を経由して、チャージャー転写バックアップローラ64に至るまでの領域が、両面転写装置のチャージャー転写位置となっている。
転写チャージャー70は公知のタイプで、タングステンや金の細い線を放電電極とし、ケーシングで保持し、放電電極に不図示の電源から転写電流が印加される。第2中間転写ベルト61と転写チャージャー70の間を通過する転写紙Pの第1面に対して、転写チャージャー70から発せられる電荷が付与されることで、第2中間転写ベルト61上の4色の第2トナー像が転写紙Pの第2面に一括2次転写される。上述の2次転写バイアスや、転写チャージャー70による付与電荷は、何れもトナーの極性と逆のプラス極性である。
プリンタ部100の図中右側方には、既に述べたように、転写紙Pを複数枚重ねた紙束の状態で収納する給紙装置200が配設されている。この給紙装置200は、転写紙束の一番上の転写紙Pに対して、給紙分離ローラ201を押圧しており、これを回転駆動することで、その一番上の転写紙Pを紙束から分離する。分離された転写紙Pは、給紙ローラ対202に挟まれて、プリンタ部100の紙搬送路1に向けて供給される。
プリンタ部の紙搬送路1には、転写紙Pを上述のレジストローラ対2に向けて搬送するための複数の搬送ローラ対3や、転写紙Pをその搬送方向と直交する方向(以下、横方向という)に位置合わせするための横レジ補正機構4が設けられている。横レジ補正機構4としては、次のものを例示することができる。即ち、図示しない基準ガイドと斜行コロ対とを有し、転写紙Pの横方向端部を基準ガイドに押付けるように転写紙Pをスライド移動せしめて、転写紙Pを横方向に位置合わせするものである。転写紙Pの横方向の両辺を複数回押して、転写紙Pを横方向に位置合わせする規制部材を有するジョガー方式のものでもよい。
横レジ補正機構4によって横方向に位置合わせされた転写紙Pは、レジストローラ対2により、上述した2次転写ニップに向けて送られた後、チャージャー転写位置を通過する。これにより、その両面に4色のトナー像が転写される。
第2転写ユニット60の図中左側方には、紙搬送ベルト121を複数の張架ローラ122,123,124,125によって図中反時計回りに無端移動せしめる搬送ベルトユニット120が配設されている。第2転写ユニット60のチャージャー転写位置を通過した転写紙Pは、搬送ベルトユニット120の紙搬送ベルト121の上部上下面に受け渡される。この受け渡しに先立ち、紙搬送ベルト121のおもて面には、静電吸着チャージャー126によって電荷が付与される。この電荷の付与により、紙搬送ベルト51は、そのおもて面に転写紙Pを静電吸着させる。そして、その無端移動に伴って、転写紙Pを図中右側から左側へと搬送して、搬送ベルトユニット120の図中左側方に配設されている定着手段たる定着装置130に受け渡す。この受け渡しに先立って、紙搬送ベルト121のおもて面に静電吸着せしめられている転写紙Pに対して、分離チャージャー127によって電荷が付与される。この電荷の付与により、それまで紙搬送ベルト121のおもて面に静電吸着していた転写紙Pがベルトから容易に分離されるようになる。そして、紙搬送ベルト120を張架している複数の張架ローラのうち、定着装置130の最も近くに配設されている分離ローラ125によるベルト掛け回し箇所で、分離ローラ125の曲率にならって急激に方向転換するベルトから転写紙Pが分離される。この分離によって転写紙Pを定着装置130に受け渡した紙搬送ベルト121は、そのおもて面に付着したトナー等の汚れが、搬送ベルトクリーニング装置128によってクリーニングされる。
定着装置130としては、定着ローラ内部にヒータを備える方式のもの、加熱されるベルトを走行させる方式のもの、誘導加熱を採用した方式のものなどを採用することができる。同図においては、2つの定着ローラ131,132を当接して形成した定着ニップで、転写紙Pを両面側からそれぞれ加熱して第1トナー像及び第2トナー像を定着させる方式のものを採用している。転写紙P両面の画像の色合い、光沢度を同じにする目的で、2つの定着ローラ131,132については、材質、硬度、表面性などをそれぞれ同じにしてある。
定着装置130による定着処理が終了した転写紙Pは、排出路に向けて送り出される。この排出路には、定着処理後の転写紙Pを冷却して、不安定なトナーの状態を早期に安定させる目的で、冷却機能を有した冷却ローラ対140が配設されている。この冷却ローラ対140としては、放熱部を有するヒートパイプ構造のローラを採用することができる。
冷却ローラ対140によって冷却された転写紙Pは、排紙ローラ対141により、プリンタ部100の左側に設けられた排紙スタック部142に排紙、スタックされる。この排紙スタック部は、大量の転写紙をスタック可能にすべく、不図示のエレベータ機構により、スタックレベルに応じて、受け部材が上下する機構を採用している。なお排紙スタック部142を通過させ、別の後処理装置に向けて転写紙を搬送させることもできる。別の後処理装置として、穴あけ、断裁、折、綴じなど製本のための装置などを設けることもできる。
第1プロセスユニット群40の図中左側方には、未使用のY,M,C,Kトナーを収容する第1トナーボトル143Y,M,C,Kが、第1ボトル収納部144に着脱可能に収納されている。第1トナーボトル143Y,M,C,K内に収容されるY,M,C,Kトナーは、図示しないY,M,C,K用第1トナー補給装置により、第1プロセスユニット群40の後述するY,M,C,K第1現像装置内に補給される。
第2プロセスユニット群80の図中右側方には、未使用のY,M,C,Kトナーを収容する第2トナーボトル145Y,M,C,Kが、第2ボトル収納部146に着脱可能に収納されている。第2トナーボトル145Y,M,C,K内に収容されるY,M,C,Kトナーは、図示しないY,M,C,K用第2トナー補給装置により、第2プロセスユニット群80の後述するY,M,C,K第2現像装置内に補給される。
プリンタ部100の図中右上に固定された操作・表示ユニット110には、図示しないキーボード等が設けられており、画像形成のための条件などをインプットすることができる。また、ディスプレイ等からなる表示部に各種の情報を表示することもでき、操作者とプリンタ部100との情報交換を行うことができる。
プリンタ部100内部に設けられた廃トナー収納部147は、プリンタ部100内の各ベルトをクリーニングするクリーニング装置(29,69,128)や、後述するドラムクリーニング装置と連結されている。そして、これらクリーニング装置から送られてくる廃トナーや紙粉等の異物を一括して回収して収納する。これにより、各クリーニング装置内のトナー収容量を少なくして、各クリーニング装置の小型化が図られている。廃トナー収容部147内には図示しない満杯センサが配設されており、これによる検知結果に基づいて廃トナー収容量の満杯警報が発せられる。
廃トナー収容部147の図中左側方には、各種電源や制御基板などを有する制御部148が配設されている。定着装置130による熱や電装装置からの発熱により、画像形成装置内部は昇温せしめられるが、ファン149によって筺体内の空気が外に排気されることにより、内部の過度の温度上昇が防止される。このファン149は、冷却ローラ対140の放熱部と連結されており、冷却ローラ対140による転写紙Pの冷却を確実なものにしている。
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図2は、第1潜像現像ユニットたるYC用の第1プロセスユニット41YCを示す拡大構成図である。第1プロセスユニットは、この他にMK用のものがあるが、両者は互いに扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっている。また、第2プロセスユニット(81YC,81MK)もほぼ同様の構成になっている。よって、ここでは、YC用の第1プロセスユニット41YCの構成のみについて説明し、他のプロセスユニットの説明を省略する。
同図において、第1プロセスユニット41YCの第1第1感光体42YCは、プリンタ部(100)の動作時に、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動される。かかる第1感光体42YCの周囲には、一様帯電手段であるスコロトロンチャージャー43YC、露光装置44YC、Y用第1現像装置45Y、C用第1現像装置45C、ドラムクリーニング装置46YCなどが配設されている。また、除電装置47YC、電位センサ48YC、画像センサ49YCなども配設されている。
ドラム状の第1感光体42YCは、例えば直径30〜200[mm]程度のアルミニウム円筒表面に光導電性物質である有機感光層(OPC)が被覆されたものである。アモルファスシリコン(a−Si)層を被覆し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。
ドラムクリーニング装置46YCは、クリーニングブラシ461YCや回収部材462YC等を有し、上述したYC用1次転写ニップを通過した後の感光体表面に残留する転写残トナーを除去、回収する。
スコロトロンチャージャー43YCは、回転駆動される第1感光体42YCの表面を例えばマイナス極性に一様帯電せしめるものである。かかる一様帯電を行う帯電手段として、スコロトロンチャージャーの代わりに、コロトロンチャージャーを用いても良い。また、帯電バイアスが印加される帯電バイアス部材を第1感光体42YCの表面に接触させる方式のものでもよい。
露光装置44YCは、Y,M,C,KのうちのY又はCに対応する画像データに基づいて生成した光で、一様帯電後の第1感光体42YCの表面を光走査して、第1感光体42YCの表面に静電潜像を形成する。図示の例では、露光装置44YCとして、LED(発光ダイオード)アレイと結像素子からなるものを用いている。レーザ光源やポリゴンミラー等を用いて、形成すべき画像データに応じて変調したビーム光によるレーザスキャン方式のものでもよい。
Y用第1現像装置45Yは、Yトナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を用いて第1感光体45Y上の静電潜像を現像する二成分現像方式のものである。かかる二成分現像剤を2つの搬送スクリュウ451Y,452Yによって攪拌しながら、図中奥行き方向に搬送する。これら2つの搬送スクリュウ451Y,452Yの現像剤搬送方向は互いに逆方向である。例えば、図中左側の搬送スクリュウ452Yの現像剤搬送方向が図中奥側から手前側であれば、図中右側の搬送スクリュウ451Yの現像剤搬送方向は図中手前側から奥側である。前者の搬送スクリュウ452YによってY用第1現像装置45Yの図中奥行き方向端部まで搬送された二成分現像剤は、後者の搬送スクリュウ451Yに受け渡される。そして、その端部から反対側の端部に向けて攪拌搬送される過程で、一部が後述の現像ロール453Yに担持される。このとき、現像ローラ453Yに担持されなかったり、現像ロール453Yから図中右側の搬送スクリュウ451Yに戻されたりした二成分現像剤は、図中左側の搬送スクリュウ452Yに受け渡される。このようにして、二成分現像剤がY用第1現像装置45Y内で循環搬送される。なお、Y用第1現像装置45Y5として、磁性キャリアを含まずにYトナーを主成分とする一成分現像剤による一成分現像方式のものを用いてもよい。
現像ロール453Yは、ステンレスやアルミニュウム等からなる非磁性円筒であって図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動せしめられるスリーブと、これに連れ回らないように内部固定されたマグネットローラとを有している。マグネットローラは、スリーブの内部にて、その周方向に分かれる複数の磁極を有している。図中右側の搬送スクリュウ451Yによって搬送される二成分現像剤は、このマグネットローラの発する磁力によって引き寄せられて、回転駆動されるスリーブの表面で汲み上げられる。そして、スリーブ表面に連れ回りながら、第1潜像担持体たる第1感光体42YCに対向する現像領域に搬送されるのに先立ち、規制ブレード454Yによって層厚が規制される。
このようにして層厚が規制された二成分現像剤は、スリーブの回転に伴って第1感光体42YCとの対向位置である現像領域に搬送される。マイナス極性に一様帯電せしめられた第1感光体42YCの表面に対する光走査によって電荷が減衰せしめられて形成された静電潜像は、現像領域にてスリーブ表面上の二成分現像剤に摺擦せしめられる。そして、潜像と同極性であるマイナス帯電性のトナーの付着によって、Y第1トナー像に現像される。いわゆる反転現像が行われるのである。
上述の現像領域でYトナーを消費した二成分現像剤は、上記スリーブの回転に伴ってY用第1現像装置45Y内に戻る。そして、上記マグネットローラの互いに同極で隣り合う磁極によって形成される反発磁界の影響を受けて、スリーブ表面から離脱して、図中右側の搬送スクリュウ451Y上に戻された後、図中左側の搬送スクリュウ452Yに受け渡される。
図中左側の搬送スクリュウ452Yの下方には、トナー濃度センサ455Yが配設されており、左側の搬送スクリュウ452Yによって搬送される二成分現像剤の透磁率を検知する。二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度と相関があるので、トナー濃度センサ455Yは、トナー濃度を検知していることになる。
上述の制御部(図1の148)は、このトナー濃度センサ455Yからの出力信号に基づいて、二成分現像剤のトナー濃度を判断する。そして、それが所定の目標濃度値未満であった場合には、図示しない8つのトナー補給装置のうち、Y用第1現像装置45Yに対応するものを所定時間駆動する。これら8つのトナー補給装置は、第1プロセスユニット群(40)のY,M,C,K用第1現像装置、あるいは、第2プロセスユニット群(80)のY,M,C,K用第2現像装置の何れか1つに対応するものである。そして、これら8つの現像装置は、それぞれ、4つの第1トナーボトル(143Y,M,C,K)、あるいは、4つの第2トナーボトル(145Y,M,C,K)の何れか1つに接続されている。そして、接続されたトナーボトルから、トナーが補給される。これにより、現像によってトナーを消費した二成分現像剤のトナー濃度が回復する。
現像装置にトナーを補給するトナー補給装置としては、従来から公知のモーノポンプによる吸引力で、トナーボトル内のトナーを吸引して現像装置内まで搬送する方式のものがよい。この方式によれば、トナーボトルの設置場所の制約が少ないため、プリンタ部(100)内部のスペース配分に有利である。またトナーが適時補給できるため、現像装置5に大きなトナー貯留スペースを設けなくてすみ、現像装置の小型化を図ることができる。
C用第1現像装置45Cは、扱うトナーの色が異なる点の他は、Y用第1現像装置45Yとほぼ同様の構成になっている。そして、Cトナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を用いて第1感光体45Y上の静電潜像をC第1トナー像に現像する。
各色のトナーとしては、従来から公知の方法で得られる球形や不定形のトナーが用いられる。体積平均粒径が20[μm]以下、好ましくは10[μm]以下、4[μm]以上のものがよい。また、磁性キャリアも従来から公知の方法で得られるものが用いられる。体積平均粒径が25[μm]〜60[μm]程度のものがよい。
図示のYC用の第1プロセスユニット41YCにおいては、まず、第1感光体42YCが露光装置44YCでの光走査によってY用の静電潜像を担持する。このY用の静電潜像は、Y用第1現像装置45YによってY第1トナー像に現像された後、YC用1次転写ニップで第1中間転写ベルト21上に1次転写される。この1次転写に先立ち、Y第1トナー像は、C用第1現像装置45Cとの対向領域を通過するが、C用第1現像装置45CによってCトナーが付着せしめられるようなことはない。これは、少なくともY第1トナー像の現像開始から1次転写完了までの間、C用第1現像装置45Cによる現像を停止させる現像停止手段が働くためである。かかる現像停止手段としては、現像ローラ453C上で穂立ちした二成分現像剤による磁気ブラシを、現像領域の手前で穂切りする穂切り機構を例示することができる。また、C用第1現像装置45Cを第1感光体42YCから遠ざける現像装置移動機構を採用してもよい。なお、他の現像装置についても、同様の現像停止手段を設けている。
YC用1次転写ニップを通過した第1感光体42YC表面は、転写残トナーがドラムクリーニング装置46YCによって除去された後、除電装置47YCによって除電される。そして、スコロトロンチャージャー43YCによって再び一様帯電せしめられて、次の画像形成に備えられる。
先に示した図1において、YC用の第1感光体42YCから第1中間転写ベルト21に1次転写されたY第1トナー像は、第1中間転写ベルト21の無端移動に伴って、MK用1次転写ニップに進入する。このMK用1次転写ニップでは、MK用の第1プロセスユニット41MKの第1感光体42MKと、第1中間転写ベルト21とが当接している。MK用の第1プロセスユニット41MKは、第1中間転写ベルト21上のY第1トナー像に同期させ得るタイミングで、第1感光体42MK上に、M第1トナー像を形成する。MK用1次転写ニップでは、第1中間転写ベルト21上のY第1トナー像に対して、第1感光体42MK上のM第1トナー像が重ね合わせて転写される。これにより、第1中間転写ベルト21上には、Y第1トナー像とM第1トナー像との重ね合わせによる2色の第1トナー像が形成される。この2色の第1トナー像は、第1中間転写ベルト21の無端移動に伴って、約ベルト一周分移動して、YC用1次転写ニップに進入する。
YC用の第1プロセスユニット41YCは、第1感光体42YC上のY第1トナー像が第1中間転写ベルト21上に転写されると、次に、第1感光体42YC上にC第1トナー像を形成する。このC第1トナー像は、YC用1次転写ニップにて、第1中間転写ベルト21上の2色の第1トナー像に重ね合わせて転写される。これにより、第1中間転写ベルト21上には、Y,M,C第1トナー像の重ね合わせによる3色の第1トナー像が形成される。
一方、MK用の第2プロセスユニット41MKは、第1感光体42MK上のM第1トナー像が第1中間転写ベルト21上に転写されると、次に、第1感光体42MK上にK第1トナー像を形成する。このK第1トナー像は、MK用1次転写ニップにて、第1中間転写ベルト21上の3色の第1トナー像に重ね合わせて転写される。これにより、第1中間転写ベルト21上には、Y,M,C,K第1トナー像の重ね合わせによる4色の第1トナー像が形成される。この4色の第1トナー像は、上述した2次転写ニップで転写紙Pの第1面に一括2次転写されて、紙面の白色と相まって第1フルカラートナー像となる。
第1中間転写ベルト21の下方に配設された2次転写ローラ30は、上述のように、図示しない移動機構によって上下移動せしめられて第1中間転写ベルト21に接離するようになっているが、これは次に説明する理由による。即ち、2次転写ローラ30の常時接触によって2次転写ニップが常に形成されていると、Y,M第1トナー像の重ね合わせによる2色の第1トナー像が2次転写ニップに進入する。そして、第1中間転写ベルト21上から2次転写ローラ30上に2次転写されてしまう。このような2次転写を回避すべく、2次転写ローラ30は、少なくとも第1中間転写ベルト21上の2色の第1トナー像がその上方を通過する間には、第1中間転写ベルト21から離間して2次転写ニップを形成しないようになっている。これにより、第1中間転写ベルト21から2次転写ローラ30への2色の第1トナー像の2次転写が回避される。
第1中間転写ベルト21の表面をクリーニングする第1クリーニング装置29は、揺動軸29aを中心に揺動せしめられることで、第1中間転写ベルト21に対して接離するようになっている。そして、少なくとも第1中間転写ベルト21上の2色の第1トナー像がそのクリーニング位置を通過する間には、第1中間転写ベルト21から離間する。これにより、第1クリーニング装置29による2色の第1トナー像のクリーニングが回避される。
第2プロセスユニット群80は、第1プロセスユニット群40と同様に、YC用の第2プロセスユニット81YCと、MK用の第2プロセスユニット81MKとを備えている。そして、第1プロセスユニット群40と同様にして、第2中間転写ベルト61が約2周移動する間に、Y,M,C,K第2トナー像を第2中間転写ベルト61上に重ね合わせて1次転写する。これにより、第2中間転写ベルト61上には、Y,M,C,K第2トナー像の重ね合わせによる4色の第2トナー像が形成される。この4色の第2トナー像は、第2中間転写ベルト61と転写チャージャー70とが対向しているチャージャー転写位置にて、ベルトから転写紙Pの第2面に一括2次転写される。そして、紙面の白色と相まって第2フルカラートナー像となる。
第2中間転写ベルト61の表面をクリーニングする第2クリーニング装置69は、揺動軸69aを中心に揺動せしめられることで、第2中間転写ベルト61に対して接離するようになっている。そして、少なくとも第2中間転写ベルト61上の2色の第2トナー像がそのクリーニング位置を通過する間には、第2中間転写ベルト61から離間する。これにより、第2クリーニング装置69による2色の第2トナー像のクリーニングが回避される。なお、転写チャージャー70は、その直下を4色の第2トナー像が通過する間だけ、転写紙Pの第1面に対して電荷を付与するようになっている。
プリンタ部100において、転写紙Pの片面だけにフルカラー画像を形成する片面プリントモードの動作は、以下のように行われる。
即ち、片面プリントモードは基本的に2種類あって、これらの何れかを実施するかについては、操作・表示ユニット110に対するキー操作によって選択が可能になっている。2種類のうちの1つは、第1中間転写ベルト21に転写した4色の第1トナー像を転写紙Pの第1面に一括2次転写する方法である。また、もう1つの方法は、第2中間転写ベルト61に転写した4色の第2トナー像を転写紙Pの第2面に一括2次転写する方法である。以下、前者の方法を例にして説明する。
プリンタ部100が作動すると、すぐに、第1中間転写ベルト21と、第1プロセスユニット41YC,41MKの第1感光体42YC,42MKとが作動を開始する。同時に第2中間転写ベルト61が、第2プロセスユニット81YC,81MKにおける第2感光体82YC,82MKから離間した状態で無端移動する。そして、第1中間転写ベルト21が約2周無端移動する間に、第1中間転写ベルト21上にY,M,C,K第1トナー像の重ね合わせによる4色の第1トナー像が形成される。
給紙装置200は、所定のタイミングで転写紙Pをプリンタ部100に向けて送り出す。送り出された転写紙Pは、プリンタ部100の紙搬送路1内で搬送されて、レジストローラ対2のローラ間に至る。そして、ここでタイミングが計られながら、2次転写ニップに向けて送り出されて、第1中間転写ベルト21上の4色の第1トナー像がその第1面に一括2次転写される。
2次転写ニップを通過した転写紙Pは、第2中間転写ベルト61に受け渡されてチャージャー転写位置に至るが、転写チャージャー70から電荷を付与されることなく、チャージャー転写位置を通過する。そして、搬送ベルトユニット120を経由した後、定着装置130内に進入する。定着装置130は、2つの定着ローラ131,132のうち、4色の第1トナー像が転写されている転写紙Pの第1面に接触する方である定着ローラ131だけを発熱させる。そして、この発熱により、第1面上の4色の第1トナー像を定着せしめる。このような定着により、定着ローラ132の不要な発熱を回避して、無駄なエネルギー消費を抑えることができる。
本プリンタにおいては、排紙スタック部142で若い頁の転写紙Pが順次上に重ねられるように、作像順序がプログラムされているので、排紙スタック部142上で頁順が揃う。排紙スタック部142は、排紙される転写紙Pの増加に従って、下降するので、転写紙は整然と確実にスタックでき、頁順が乱れることがない。記録済みの転写紙Pを排紙スタック部142に直接スタックする代わりに、穴あけ加工処理を実施したり、ソータ、コレータや綴じ装置や折り装置など後処理装置に搬送することもできる。
片面プリントモードの他の方法では、第1プロセスユニット41YC,41MKによる画像形成を行わないようにするのと、頁揃えのために若い頁の画像データから順に像形成をさせる点が異なる。しかし、基本的には上述の片面プリントモードの工程と同じなので、説明を省略する。
本プリンタにおいて、転写紙の両面にフルカラー画像を形成する両面プリントモードの動作は、以下のように行われる。
即ち、プリンタ部100に画像信号が入力されると、第1プロセスユニット群40により、Y,M,C,K第1トナー像の重ね合わせによる4色の第1トナー像が第1中間転写ベルト21上に形成される。この工程とほぼ並行して、第2プロセスユニット群80により、Y,M,C,K第2トナー像の重ね合わせによる4色の第2トナー像が第2中間転写ベルト61上に形成される。
タイミングが計られてレジストローラ対2から2次転写ニップに送られた転写紙Pは、その第1面に第1中間転写ベルト21上の4色の第1トナー像が2次転写された後、第2中間転写ベルト61上に受け渡される。そして、第2中間転写ベルト61と転写チャージャー70とが所定の間隙を介して対向しているチャージャー転写位置にて、第2中間転写ベルト61上の4色の第2トナー像が第2面に2次転写される。
このようにして両面にフルカラー画像が形成された転写紙Pは、搬送ベルトユニット120を経由して定着装置130に受け渡される。そして、定着装置130は、2つの定着ローラ131,132を両方とも発熱させて、転写紙Pを両面側から加熱する。これにより、転写紙Pの両面のフルカラートナー像がそれぞれ効率良く定着せしめられる。
複数枚の転写紙Pのそれぞれ両面に対して、複数頁に渡る画像を連続して出力する場合には、若い頁の画像が第2面に形成されて排紙スタック部142にスタックされるように作像順序が制御される。これにより排紙スタック部142から取り出して上下面を逆にしたプリントアウト紙の束は、上から順に1頁、その裏に2頁、2枚目が3頁、その裏が4頁となり頁順が揃う。このような作像順序の制御や、定着装置130の発熱制御などは、制御部148によって実行される。なお、片面プリントモード、両面プリントモードにおいて、それぞれ、ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。
以上の構成の本プリンタにおいては、第1潜像現像ユニットたる第1プロセスユニット41YC,41MKと、第2潜像現像ユニットたる第2プロセスユニット81YC,81MKとのうち、何れか一方が故障したとする。このような故障が起きても、片面プリントモードであれば、故障していない方のプロセスユニットを用いて画像を形成することで、装置のダウンタイムを低減することができる。
本プリンタでは、プロセスユニットが故障した際の対策として、両面時片面変換モードや片面時面切換モードを実施するようになっている。これらのモードは、それぞれ、操作・表示ユニット110に対するキー操作により、ON(モード実施)/OFF(モード不実施)が選択可能になっている。
両面時片面変換モードとは、第1プロセスユニット群40と、第2プロセスユニット群80とのうち、何れか一方が故障し、且つ両面プリント命令がなされた場合に、実施されるモードである。このモードがONになっていると、本来は1枚の転写紙Pの両面にトナー像を形成すべきであるところを、故障していない方のプロセスユニット群だけを用いて、2枚の転写紙Pに対してそれぞれ片面だけにトナー像を形成する。具体的には、例えば、第1プロセスユニット群40が故障した場合には、第2プロセスユニット群80だけを用いる。そして、まず、両面プリントモードであれば転写紙Pの第1面に対して第1トナー像として形成されるはずであったトナー像を、1枚目の転写紙Pの第2面に形成する。次に、両面プリントモードであれば1枚目の転写紙Pの第2面に第2トナー像として形成されるはずであったトナー像を、2枚目の転写紙Pの第2面に形成する。このように、1枚の転写紙Pの両面に形成すべきであった2つのトナー像を、2枚の転写紙Pのそれぞれ片面に1つずつ形成するのである。
上述の片面時面切換モードとは、第1プロセスユニット群40と、第2プロセスユニット群80とのうち、第2プロセスユニット群80が故障し、且つ片面プリント命令がなされた場合に、実施されるモードである。このモードがONになっていると、本来は両プロセスユニット群のうちの第2プロセスユニット群80だけを用いて転写紙Pの第2面だけにトナー像を形成すべきであるところを、第1プロセスユニット群40だけを用いて転写紙Pの第1面だけにトナー像を形成する。片面プリントモードで複数頁に渡る画像を出力する場合には、頁揃えの観点から、第2プロセスユニット群80によるプリントを実施した方がよい。第2プロセスユニット群80によれば、複数の転写紙Pに対して、図中下方を向く第2面にそれぞれトナー像を形成してプリントアウト紙を順次重ねていくことで、頁が自然に揃うからである。このため、本プリンタでは、プロセスユニット群に故障がない場合には、第2プロセスユニット群80による片面プリントモードを実施するようになっている。但し、第2プロセスユニット群80が故障した場合には、片面時面切換モードが実施されて、第1プロセスユニット群40だけを用いて転写紙Pの第1面にトナー像を形成するのである。
また、本プリンタでは、第1プロセスユニット41YC,41MK、第2プロセスユニット81YC,81Mkとして、それぞれ複数の現像手段たる現像装置を有するものを用いている。そして、これら現像装置によって順次現像した複数のトナー像を第1中間転写ベルト21や第2中間転写ベルト61の周回移動する表面に対して周回移動毎に重ね合わせて転写する。これにより、これにより、第1プロセスユニットや第2プロセスユニットの数を従来よりも減らして、第1可視像用、第2可視像用にそれぞれプロセスユニットを別に設けることによるコストアップを抑えることができる。
本プリンタと、先に説明した特許文献3に記載の画像形成装置とで、プロセスユニットの数を比較してみると、後者が8つであるのに対し、本プリンタではその半分の4つ(41YC,MK,81YC,MK)に低減していることがわかる。各プロセスユニットの構造は、現像装置が多くなっている分だけ同特許文献3のものよりも少しだけ複雑になっている。しかし、それでも、感光体、露光装置、一様帯電手段、除電装置、電位センサ、画像センサ等を複数の現像装置で共有しているので、全体としては、装置構成の大幅な簡略化が図られている。そして、これにより、コストが大幅に低減されている。
2つの第1プロセスユニット41YC,41MKを有する第1プロセスユニット群40において、現像手段たる第1現像装置の総数は偶数である4になっている(45Y,45M,45C,45K)。そして、YC用の第1プロセスユニット41YCにおける第1現像装置の数と、MK用の第1プロセスユニット41MKにおける第1現像装置の数とは、それぞれ同数である2になっている。かかる構成では、第1プロセスユニット間で現像装置数が異なることによる第1中間転写ベルト21の周回数の増加を回避しつつ、第1現像装置の総数分の第1トナー像を第1中間転写ベルト21に重ね合わせ転写することができる。具体的には、第1現像装置の総数を4にしつつ、その総数分のトナー像の重ね合わせ転写を行う方法としては、図示のように2つの第1プロセスユニットにそれぞれ第1現像装置を2つずつ設ける方法の他、次のような方法も考えられる。即ち、第1プロセスユニットを2つ設け、そのうち一方については第1現像装置を1つだけ搭載し、且つ、他方については第1現像装置を3つ搭載するのである。しかしながら、このような方法では、4つのトナー像の重ね合わせを行うために、第1中間転写ベルト21を約3周も周回移動させる必要が生ずる。これに対し、本プリンタでは、約2周の周回移動で済む。本プリンタのように、第1現像装置の総数が偶数である場合には、各第1プロセスユニットにおける第1現像装置の数をそれぞれ同数にすることで、第1プロセスユニット間で現像装置数が異なることによる第1中間転写ベルト21の周回数の増加を回避することができるのである。
2つの第2プロセスユニット81YC,81MKを有する第2プロセスユニット群80についても、同様の理由により、各第2プロセスユニットにおける第2現像装置の数をそれぞれ同数の2にしている。
本プリンタでは、複数の第1プロセスユニットとして、それぞれ第1現像装置を2つ有するものを2つ(41YC,41MK)用いている。また、複数の第2プロセスユニットとして、それぞれ第2現像装置を2つ有するものを2つ(81YC,81MK)用いている。かかる構成では、先に説明した特許文献3に記載の画像形成装置と同様に、4色の第1トナー像を転写紙Pの第1面に形成し、且つ4色の第2トナー像を転写紙Pの第2面に形成しつつ、プロセスユニットの総数を同画像形成装置の半分にすることができる。
また、本プリンタでは、既に何度も述べているように、第1中間転写体として、複数の張架ローラに張架されながら無端移動せしめられる第1中間転写ベルト21を用いている。また、第2中間転写体として、複数の張架ローラに張架されながら無端移動せしめられる第2中間転写ベルト61を用いている。かかる構成では、中間転写ベルト(21,61)を装置内レイアウトに合わせて自在な姿勢で這い回すことにより、中間転写体としてドラム状のものを用いる場合に比べて、装置内のデッドスペースを低減することができる。
また、本プリンタでは、第1中間転写ベルト21と第2中間転写ベルト61とを互いに非接触に配設している。更に、第2転写手段たる第2転写ユニット60として、転写チャージャー70によって転写紙Pの第1面に対して非接触で電荷を付与することで、第2中間転写ベルト61上の第2トナー像を第2面に転写するものを用いている。かかる構成では、両中間転写ベルトを非接触に配設したことで、片方のベルトだけを停止させたとしても、両中間転写ベルトを摺擦させることがないので、両中間転写ベルトをそれぞれ必要に応じて独立させて作動させることができる。なお、本プリンタでは、両中間転写ベルトを非接触に配設したことで、両中間転写ベルトの当接によるベルトニップを形成していない。このような構成の場合、第1トナー像と第2トナー像とのうち、転写紙Pに対する転写工程が後になる方の第2トナー像を、第2中間転写ベルト61と、これに当接せしめた転写バイアス部材とによる転写ニップで転写しようとしたとする。すると、第1面上の第1トナー像をこれに接触する転写バイアス部材に逆転写させるおそれがある。しかしながら、本プリンタでは、転写チャージャー70によって第1面に非接触で電荷を付与して、第2トナー像を第2面に転写する方式を採用しているので、かかる逆転写を回避することができる。
先に示した図2において、YC用の第1プロセスユニット41YCは、第1感光体42YCの周囲のうち、ドラム軸を中心にして、およそ3時の方向から8時の方向に至るまでの領域において、第1感光体42YCの周面を露出させている。第1中間転写ベルト21については、このように露出している感光体領域に当接させる必要がある。第1中間転写ベルト21は、図中の角度θ1の範囲で第1感光体42YCに当接可能である。同図においては、第1中間転写ベルト21の展張姿勢が水平か斜めであるかにかかわらず、図中反時計回りに回転する第1感光体42YCを、相対的に図中左側から右側に向けて移動するベルト領域に当接させる必要がある。
本プリンタのように、第1中間転写ベルト21、第2中間転写ベルト61からそれぞれ転写紙Pの反対面にトナー像を転写する構成においては、転写紙Pを両中間転写ベルトの間を通過する搬送路に通す必要がある。そして、両中間転写ベルトを互いに逆回りに無端移動せしめなければならない。例えば、本プリンタでは、先に図1に示したように、第1中間転写ベルト21を図中時計回りに無端移動させているのに対し、第2中間転写ベルト61を図中反時計回りに無端移動させている。このように両中間転写ベルトを互いに逆回りに無端移動させると、両中間転写ベルトを互いにプロセスユニットとの対向位置で相対的に逆移動させることになる。例えば、先に示した図2においては、第1プロセスユニット41YCとの対向位置で、第1中間転写ベルト21が相対的に図中左側から右側に向けて移動している。これに対し、図示の第1プロセスユニット41YCを第2プロセスユニットであると仮定すると、図示しない第2中間転写ベルトは、その展張姿勢が水平方向であるか斜めであるかにかかわらず、相対的に図中右側から左側に向けて移動する。すると、図中反時計回りに回転する感光体と、第2中間転写ベルトとを、互いの当接部で逆方向に表面移動させてしまう。
そこで、本プリンタにおいては、第1プロセスユニット(41YC,41MK)と、第2プロセスユニット(81YC,81MK)とを、鉛直方向に延びる仮想線を基準にして、互いに線対称の姿勢になるように配設している。具体的には、図3は、YC用の第2プロセスユニット81YCを示す拡大構成図である。図示のように、この第2プロセスユニット81YCの姿勢は、鉛直方向に延びる仮想線yを基準にして、先に図2に示した第1プロセスユニット41YCと線対称の姿勢であることがわかる。このような姿勢で配設することにより、第1プロセスユニット41YCを、垂直軸を基準にして約180[°]反転させたものを、第2プロセスユニット81YCとして用いて、プロセスユニットの共通仕様化を図ることができる。そして、このことにより、製造コストや修理コストを低減することができる。
先に示した図1において、転写紙Pを搬送する紙搬送路1のうち、給紙装置200からの紙受入位置から、レジストローラ対2に至るまでの給紙路には、搬送ローラ対3が2組設けられている。これら搬送ローラ対3は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Pを第1転写ユニット20及び第2転写ユニット60に向けて搬送するものである。給紙路の図中上方には、回動軸5aを中心に回動可能な板状の回動ブラケット5が設けられており、これには2つの搬送ローラ対3におけるそれぞれ一方のローラが固定されている。移動可能な支持部材たる回動ブラケット5が回動することで、2つの搬送ローラ対3におけるローラ対のそれぞれ一方がもう一方に対して接離する。かかる構成では、回動ブラケット5を回動させるだけで、2つの搬送ローラ対3におけるそれぞれローラを接離させて、給紙路を容易に露出させる。そして、給紙路のジャム処理を容易に行うことができる。
次に、実施形態に係るプリンタの各変形例装置について説明する。
[第1変形例装置]
図4は、第1変形例装置における第1画像形成部及び第2画像形成部を示す要部構成図である。同図において、第2プロセスユニット群80と第2転写ユニット60とからなる第2画像形成部の構成は、実施形態に係るプリンタと同様である。実施形態に係るプリンタと大きく異なる点は、第1画像形成部の構成にある。
第1画像形成部の第1プロセスユニット群40は、Y,M,C,Kの第1トナー像に加えて、レッド(以下、Rと記す)の第1トナー像と、ブルー(以下、Bと記す)の第1トナー像とを形成することができる。具体的には、第1プロセスユニット群40は、YC用の第1プロセスユニット41YCと、RB用の第1プロセスユニット41RBと、MK用の第1プロセスユニット41MKとを備えている。YC用の第1プロセスユニット41YCは、Y用の第1現像装置45Yと、C用の第1現像装置45Cとにより、YC用の第1感光体42YC上で、Y第1トナー像と、C第1トナー像とを順次現像する。また、RB用の第1プロセスユニット41RBは、R用の第1現像装置45Rと、B用の第1現像装置45Bとにより、RB用の第1感光体42RB上で、R第1トナー像と、B第1トナー像とを順次現像する。また、MK用の第1プロセスユニット41MKは、M用の第1現像装置45Mと、K用の第1現像装置45Kとにより、MK用の第1感光体42MK上で、M第1トナー像と、K第1トナー像とを順次現像する。第1プロセスユニット群40は、第1現像装置の総数が従来の4よりも多い6となっている。
プリントプロセスがスタートすると、まず、1周目の第1中間転写ベルト21に対して、Y第1トナー像、R第1トナー像、M第1トナー像が順次重ね合わせて転写される。次に、2周面の第1中間転写ベルト21に対して、C第1トナー像、B第1トナー像、K第1トナー像が順次重ね合わせて転写される。
かかる構成では、転写紙Pの第1面に転写する第1トナー像として、6色の重ね合わせによるものを形成する。これにより、4色重ね合わせによる従来のフルカラートナー像に比べて、より色彩豊かな第1トナー像を形成することができる。
第1プロセスユニット群40がこのような色彩豊かな第1トナー像を形成するのに対し、第2プロセスユニット群80は、第2現像装置の総数が従来と同様の4になっており、従来と同様の色彩の第2トナー像を形成する。かかる構成では、従来の4色重ね合わせによる画像よりも色彩豊かな5色以上の重ね合わせによる画像の出力を、転写紙Pの両面にそれぞれ対応させることによるコストアップを回避しつつ、転写紙Pの片面については、後者の画像の出力を実現することができる。
なお、本第1変形例装置においても、第1プロセスユニット群40と第2プロセスユニット群80とで、それぞれ現像装置の総数を偶数にし、且つ、同一のプロセスユニット群におけるプロセスユニットでそれぞれ現像装置を同数にしている。
また、本第1変形例装置においても、第1プロセスユニット群40における各第1プロセスユニットと、第2プロセスユニット群80における各第2プロセスユニットとを、鉛直方向に延びる仮想線を基準にして互いに線対称の姿勢で配設している。これにより、YC用の第1プロセスユニット41YCと、YC用の第2プロセスユニット81YCとで、共通仕様化を図ることができる。また、MK用の第1プロセスユニット41MKと、MK用の第2プロセスユニット81MKとで共通仕様化を図ることができる。
[第2変形例装置]
図5は、第2変形例装置における第1画像形成部及び第2画像形成部を示す要部構成図である。同図において、第1プロセスユニット群40と第2プロセスユニット群80とは、それぞれ、Y,M,C,Kのトナー像に加えて、Rのトナー像と、Bのトナー像とを形成することができる。
具体的には、第1プロセスユニット群40は、YCB用の第1プロセスユニット41YCBと、MRK用の第1プロセスユニット41MRKとを備えている。YCB用の第1プロセスユニット41YCBは、Y用の第1現像装置45Yと、C用の第1現像装置45Cと、B用の第1現像装置45Bとにより、YCB用の第1感光体42YCB上で、Y第1トナー像と、C第1トナー像と、B第1トナー像とを順次現像する。また、MRK用の第1プロセスユニット41MRKは、M用の第1現像装置45Mと、R用の第1現像装置45Rと、K用の第1現像装置45Kとにより、MRK用の第1感光体42MRK上で、M第1トナー像と、R第1トナー像と、K第1トナー像を順次現像する。第1プロセスユニット群40は、第1現像装置の総数が従来の4よりも多い6となっている。
一方、第2プロセスユニット群80も、YCB用の第2プロセスユニット81YCBと、MRK用の第2プロセスユニット81MRKとを備えている。YCB用の第2プロセスユニット81YCBは、Y用の第2現像装置85Yと、C用の第2現像装置85Cと、B用の第2現像装置85Bとにより、YCB用の第2感光体82YCB上で、Y第2トナー像と、C第2トナー像と、B第2トナー像とを順次現像する。また、MRK用の第2プロセスユニット81MRKは、M用の第2現像装置85Mと、R用の第2現像装置85Rと、K用の第2現像装置85Kとにより、MRK用の第2感光体82MRK上で、M第2トナー像と、R第2トナー像と、K第2トナー像を順次現像する。第2プロセスユニット群80も、第2現像装置の総数が従来の4よりも多い6となっている。
プリントプロセスがスタートすると、まず、1周目の第1中間転写ベルト21に対して、Y第1トナー像、M第1トナー像が順次重ね合わせて転写される。また、1周目の第2中間転写ベルト61に対して、Y第2トナー像、M第2トナー像が順次重ね合わせて転写される。次に、2周目の第1中間転写ベルト21のYM第1トナー像に対して、C第1トナー像、R第1トナー像が順次重ね合わせて転写される。また、2周目の第2中間転写ベルト61のYM第2トナー像に対して、C第2トナー像、R第2トナー像が順次重ね合わせて転写される。更に、2周目の第1中間転写ベルト21のYMCR第1トナー像に対して、B第1トナー像、K第1トナー像が順次重ね合わせて転写される。また、2周目の第2中間転写ベルト61のYMCR第2トナー像に対して、B第2トナー像、K第2トナー像が順次重ね合わせて転写される。このようにして、第1トナー像、第2トナー像はともに、6色の重ね合わせによる色彩豊かなフルカラートナー像として形成される。
かかる構成では、転写紙Pの第1面に転写する第1トナー像、第2面に転写する第2トナー像として、それぞれ6色の重ね合わせによるものを形成する。これにより、4色重ね合わせによる従来のフルカラートナー像に比べて、より色彩豊かな第1トナー像及び第2トナー像を形成することができる。
なお、本第2変形例装置においても、第1プロセスユニット群40と第2プロセスユニット群80とで、それぞれ現像装置の総数を偶数にし、且つ、同一のプロセスユニット群におけるプロセスユニットでそれぞれ現像装置を同数にしている。
また、本第2変形例装置においても、第1プロセスユニット群40における各第1プロセスユニットと、第2プロセスユニット群80における各第2プロセスユニットとを、鉛直方向に延びる仮想線を基準にして互いに線対称の姿勢で配設している。これにより、YCB用の第1プロセスユニット41YCBと、YCB用の第2プロセスユニット81YCBとで、共通仕様化を図ることができる。また、MRK用の第1プロセスユニット41MRKと、MRK用の第2プロセスユニット81MRKとでも共通仕様化を図ることができる。
[第3変形例装置]
図6は、第3変形例装置における第1画像形成部及び第2画像形成部を示す要部構成図である。同図において、第1プロセスユニット群40と第2プロセスユニット群80とは、それぞれ、Y,M,C,Kのトナー像に加えて、Rのトナー像と、Bのトナー像と、グリーン(以下、Gと記す)のトナー像とを形成することができる。
具体的には、第1プロセスユニット群40は、YR用の第1プロセスユニット41YRと、MG用の第1プロセスユニット41MGと、CBK用の第1プロセスユニット41CBKとを備えている。YR用の第1プロセスユニット41YRは、Y用の第1現像装置45Yと、R用の第1現像装置45Rとにより、YR用の第1感光体42YR上で、Y第1トナー像とR第1トナー像とを順次現像する。また、MG用の第1プロセスユニット41MGは、M用の第1現像装置45Mと、G用の第1現像装置45Gとにより、MG用の第1感光体42MG上で、M第1トナー像とG第1トナー像とを順次現像する。また、CBK用の第1プロセスユニット41CBKは、C用の第1現像装置45Cと、B用の第1現像装置45Bと、K用の第1現像装置45Kとにより、CBK用の第1感光体42CBK上で、C第1トナー像とB第1トナー像とK第1トナー像とを順次現像する。第1プロセスユニット群40は、第1現像装置の総数が従来の4よりも多い7となっている。
一方、第2プロセスユニット群80も、YR用の第2プロセスユニット81YRと、MG用の第2プロセスユニット81MGと、CBK用の第2プロセスユニット81CBKとを備えている。YR用の第2プロセスユニット81YRは、Y用の第2現像装置85Yと、R用の第2現像装置85Rとにより、YR用の第2感光体82YR上で、Y第2トナー像とR第2トナー像とを順次現像する。また、MG用の第2プロセスユニット81MGは、M用の第2現像装置85Mと、G用の第2現像装置85Gとにより、MG用の第2感光体82MG上で、M第2トナー像とG第2トナー像とを順次現像する。また、CBK用の第2プロセスユニット81CBKは、C用の第2現像装置85Cと、B用の第2現像装置85Bと、K用の第2現像装置85Kとにより、CBK用の第2感光体82CBK上で、C第2トナー像とB第2トナー像とK第2トナー像とを順次現像する。第2プロセスユニット群80も、第2現像装置の総数が従来の4よりも多い7となっている。
プリントプロセスがスタートすると、まず、1周目の第1中間転写ベルト21に対して、Y第1トナー像、M第1トナー像、C第1トナー像が順次重ね合わせて転写される。また、1周目の第2中間転写ベルト61に対して、Y第2トナー像、M第2トナー像、C第2トナー像が順次重ね合わせて転写される。次に、2周目の第1中間転写ベルト21のYMC第1トナー像に対して、R第1トナー像、G第1トナー像、B第1トナー像が順次重ね合わせて転写される。また、2周目の第2中間転写ベルト61のYMC第2トナー像に対して、R第2トナー像、G第2トナー像、B第2トナー像が順次重ね合わせて転写される。更に、3周目の第1中間転写ベルト21のYMCRGB第1トナー像に対して、K第1トナー像が重ね合わせて転写される。また、2周目の第2中間転写ベルト61のYMCRGB第2トナー像に対して、K第2トナー像が重ね合わせて転写される。このようにして、第1トナー像、第2トナー像はともに、7色の重ね合わせによる色彩豊かなフルカラートナー像として形成される。
かかる構成では、転写紙Pの第1面に転写する第1トナー像、第2面に転写する第2トナー像として、それぞれ7色の重ね合わせによるものを形成する。これにより、4色重ね合わせによる従来のフルカラートナー像に比べて、より色彩豊かな第1トナー像及び第2トナー像を形成することができる。
本第3変形例装置においては、第1プロセスユニット及び第2プロセスユニットをそれぞれ3つ設けている。かかる構成では、従来よりも少ない数のプロセスユニットで、4色以上の重ね合わせによる第1トナー像及び第2トナー像をそれぞれ形成することができる。図示の例では、7色の重ね合わせである。
また、本第3変形例装置においては、第1プロセスユニット群40における第1現像装置の総数を奇数である7にするとともに、各第1プロセスユニット間での第1現像装置数の差の最大値を1にしている。具体的には、YR用の第1プロセスユニット41YRや、MG用の第1プロセスユニット41MGの第1現像装置数を2にしているのに対し、CBK用の第1プロセスユニット41CBKの第1現像装置数を3にすることで、現像装置数の差の最大値を1にしている。
第1現像装置の総数を7にする方法としては、図示の例の他に、例えば、YCG用の第1プロセスユニットと、MRB用の第1プロセスユニットと、K用の第1プロセスユニットとを設ける方法もある。この場合、各第1プロセスユニット間での第1現像装置数の差の最大値は2になる。このように最大値を2以上にすると、出力色数によっては、最大値を1にする場合に比べて第1中間転写ベルト21の周回数を増やしてしまうことになる。具体的には、例えば、YCG用の第1プロセスユニットと、MRB用の第1プロセスユニットと、K用の第1プロセスユニットとを設けた場合に、Y,M,R,G,Kの5色の重ね合わせによる第1トナー像を形成したとする。すると、1周目、2周目、2周目の第1中間転写ベルト21に対して、YM第1トナー像、GR第1トナー像、K第1トナー像を転写することになり、第1中間転写ベルト21を3周移動させる必要がある。これに対し、本第3変形例装置では、1周目、2周目の第1中間転写ベルト21に対して、YMトナー像、RGKトナー像を転写すればよく、第1中間転写ベルト21を2周させるだけでよい。これは、第1現像装置の総数が奇数である第1プロセスユニット群40において、各第1プロセスユニットへの第1現像装置の配分を次のようにしたからである。即ち、第1現像装置数の差の最大値を1にして、各第1プロセスユニットに対してできるだけ均等な数の第1現像装置を配分することで、2周目以降の第1中間転写ベルト21に対する数回毎の重ね合わせ数をより多くしたからである。第2現像装置の総数を奇数にした場合には、第2プロセスユニット群80も同様にすることが望ましい。
そこで、本第3変形例装置においては、第2現像装置の総数を奇数である7にした第2プロセスユニット群80についても、各第2プロセスユニット間での第2現像装置数の差の最大値を1にしている。これにより、最大値を2以上にする場合に比べて、第2中間転写ベルト61の周回数を減らして、第2トナー像の形成時間の短縮化を図ることができる。
なお、本第3変形例装置においても、第1プロセスユニット群40における各第1プロセスユニットと、第2プロセスユニット群80における各第2プロセスユニットとを、鉛直方向に延びる仮想線を基準にして互いに線対称の姿勢で配設している。これにより、YR用の第1プロセスユニット41YRと、YR用の第2プロセスユニット81YRとで、共通仕様化を図ることができる。また、MG用の第1プロセスユニット41MGと、MG用の第2プロセスユニット81MGとでも共通仕様化を図ることができる。更には、CBK用の第1プロセスユニット41CBKと、CBK用の第2プロセスユニット81CBKとでも共通仕様化を図ることができる。
[第4変形例装置]
図7は、第4変形例装置を示す概略構成図である。先に図1に示した実施形態に係るプリンタとほぼ同様の構成であるが、搬送ベルトユニット120の上方に、第1画像形成部を位置させていない点が、同プリンタと異なっている。具体的には、同プリンタでは、図1に示したように、第1転写ユニット20と第1プロセスユニット群40とからなる第1画像形成部における水平方向の約1/3の領域を、搬送ベルトユニット120の上方に位置させていた。これに対し、本第4変形例装置では、第1画像形成部の全領域を、搬送ベルトユニット120の上方から待避させたレイアウトになっている。待避させた分だけ、第1中間転写ベルト21のレイアウトを他の箇所に回す必要がある。そこで、第1中間転写ベルト21を図中左下から右上に向けての斜めの姿勢で張架して、ベルト周長をかせいでいる。
かかる構成では、搬送ベルトユニット120の上方を露出させて、搬送ベルトユニット120の周囲で発生するジャム処理を容易にすることができる。なお、操作・表示ユニット110をプリンタ部100から突出させて設けてあるが、給紙装置200との間に空間を有している。この空間やファン149の上方でプリンタ部の外に、原稿読取装置(不図示)などを載置することができる。また、操作・表示ユニット110を支持部に対して回動あるいは傾動可能にし、正面以外の場所からその表示内容を確認したり、操作することも可能である。
これまで、第1プロセスユニット、第2プロセスユニットをそれぞれ複数設けた例について説明したが、それぞれ又は何れか一方を単数にした画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。例えば、回転軸を中心にしてY,M,C,K用の現像装置を回転させながら、現像位置に順次移動させるいわゆる回転型現像ユニットを、感光体に対面させた構成のプロセスユニットを1つだけ設けてもよい。
以上、実施形態に係るプリンタや各変形例装置においては、第1潜像現像ユニットたる第1プロセスユニット、及び第2潜像現像ユニットたる第2プロセスユニットをそれぞれ複数設け、複数の第1プロセスユニットの少なくとも1つとして、現像手段たる第1現像装置を複数有するものを用いるとともに、複数の第2プロセスユニットの少なくとも1つとして、第2現像装置を複数有するものを用いている。かかる構成では、複数の第1現像装置を装備した第1プロセスユニットを1つだけ設ける場合や、複数の第2現像装置を装備した第2プロセスユニットを1つだけ設ける場合に比べて、第1中間転写ベルト21や第2中間転写ベルト61の周回数を減らすことができる。
また、第3変形例装置においては、第1プロセスユニット及び第2プロセスユニットを、それぞれ3つ設けている。かかる構成では、上述したように、従来よりも少ない数のプロセスユニットで、4色以上の重ね合わせによる第1トナー像及び第2トナー像をそれぞれ形成することができる。
また、実施形態に係るプリンタ、第1変形例装置、第2変形例装置及び第4変形例装置においては、それぞれ、第1プロセスユニット群40における第1現像装置の総数を偶数にするとともに、各第1プロセスユニットにおける第1現像装置の数をそれぞれ同数にしている。かかる構成では、上述したように、第1プロセスユニット間で現像装置数が異なることによる第1中間転写ベルト21の周回数の増加を回避しつつ、第1現像装置の総数分の第1トナー像を第1中間転写ベルト21に重ね合わせ転写することができる。
また、実施形態に係るプリンタ、第1変形例装置、第2変形例装置及び第4変形例装置においては、それぞれ、第2プロセスユニット群80における第2現像装置の総数を偶数にするとともに、各第2プロセスユニットにおける第2現像装置の数をそれぞれ同数にしている。かかる構成では、第2プロセスユニット間で現像装置数が異なることによる第2中間転写ベルト61の周回数の増加を回避しつつ、第2現像装置の総数分の第2トナー像を第2中間転写ベルト61に重ね合わせ転写することができる。
また、第3変形例装置においては、第1プロセスユニット群40における第1現像装置の総数を奇数にするとともに、各第1プロセスユニット間での第1現像装置数の差の最大値を1にしている。かかる構成では、上述したように、各第1プロセスユニット間での第1現像装置数の差の最大値を2以上にする場合に比べて、第1中間転写ベルト21の周回数を減らして、第1トナー像の形成時間の短縮化を図ることができる。
また、第3変形例装置においては、第2プロセスユニット群80における第2現像装置の総数を奇数にするとともに、各第2プロセスユニット間での第2現像装置数の差の最大値を1にしている。かかる構成では、上述したように、各第2プロセスユニット間での第2現像装置数の差の最大値を2以上にする場合に比べて、第2中間転写ベルト61の周回数を減らして、第2トナー像の形成時間の短縮化を図ることができる。
また、実施形態に係るプリンタや第4変形例装置においては、複数の第1プロセスユニットとして、それぞれ第1現像装置を2つ有するものを2つ用いるとともに、複数の第2プロセスユニットとして、それぞれ第2現像装置を2つ有するものを2つ用いている。かかる構成では、上述したように、特許文献3に記載の画像形成装置と同様に、4色の第1トナー像を転写紙Pの第1面に形成し、且つ4色の第2トナー像を転写紙Pの第2面に形成しつつ、プロセスユニットの総数を同画像形成装置の半分にすることができる。
また、第1変形例装置、第2変形例装置及び第3変形例装置においては、それぞれ、第1プロセスユニットにおける第1現像装置の総数を5以上にしている。かかる構成では、4色の重ね合わせによる従来の第1トナー像よりも色彩豊かな、5色以上の重ね合わせによる第1トナー像を形成することができる。
また、第1変形例装置においては、第1現像装置の総数を5以上にした一方で、複数の第2プロセスユニットにおける第2現像装置の総数を4にしている。かかる構成では、上述したように、従来の4色重ね合わせによる画像よりも色彩豊かな5色以上の重ね合わせによる画像の出力を、転写紙Pの両面にそれぞれ対応させることによるコストアップを回避しつつ、転写紙Pの第1面については、後者の画像の出力を実現することができる。
また、第2変形例装置及び第3変形例装置においては、それぞれ、第1現像装置の総数を5以上にしたことに加えて、第2現像装置の総数も5以上にしている。かかる構成では、上述したように、第1トナー像だけでなく、第2トナー像についても、4色重ね合わせによる従来のフルカラートナー像に比べて色彩豊かなものを形成することができる。
また、実施形態に係るプリンタや各変形例装置においては、第1中間転写体として、複数の張架ローラに張架されながら無端移動せしめられる第1中間転写ベルト21を用いるとともに、第2中間転写体として、複数の張架ローラに張架されながら無端移動せしめられる第2中間転写ベルト61を用いている。かかる構成では、中間転写ベルト(21,61)を装置内レイアウトに合わせて自在な姿勢で這い回すことにより、中間転写体としてドラム状のものを用いる場合に比べて、装置内のデッドスペースを低減することができる。
また、実施形態に係るプリンタや各変形例装置においては、第1中間転写ベルト21と第2中間転写ベルト61とを互いに非接触に配設し、且つ、第2転写手段たる第2転写ユニット60として、転写紙Pの第1面に対して非接触で電荷を付与することで、第2中間転写ベルト61上の第2トナー像を転写紙Pの第2面に転写するチャージャー方式ものを用いている。かかる構成では、上述したように、両中間転写ベルトを非接触に配設したことで、片方のベルトだけを停止させたとしても、両中間転写ベルトを摺擦させることがないので、両中間転写ベルトをそれぞれ必要に応じて独立させて作動させることができる。しかも、チャージャー方式を採用したことにより、転写紙P第1面上の第1トナー像をこれに接触する転写バイアス部材に逆転写させるといった事態を回避することもできる。
また、実施形態に係るプリンタや各変形例装置においては、第1プロセスユニットと第2プロセスユニットとを、鉛直方向に伸びる仮想線を基準にして互いに線対称の姿勢になるようにそれぞれ配設している。かかる構成では、上述したように、第1プロセスユニットと第2プロセスユニットとを共通仕様化して、低コスト化を図ることができる。
また、実施形態に係るプリンタや各変形例装置においては、第1中間転写ベルト21と第2中間転写ベルト61とを、互いの鉛直方向の投影像の少なくとも一部を重ねるように配設している。かかる構成では、互いに鉛直方向の投影像を全く重ねないようにそれぞれのベルトを水平方向に並べて配設する場合に比べて、水平方向へのスペース拡大を抑えたレイアウトにすることができる。
また、実施形態に係るプリンタや第4変形例装置においては、ローラ間に挟み込んだ転写紙Pを、第1転写手段たる第1転写ユニット20及び第2転写手段たる第2転写ユニット60に向けて搬送する搬送ローラ対3を複数設け、これら搬送ローラ対3におけるそれぞれ一方のローラを移動可能な支持部材たる回動ブラケット5に固定し、これら一方のローラを回動ブラケット5の回動に伴ってそれぞれもう一方のローラに対して接離させるようにしている。かかる構成では、上述したように、かかる構成では、回動ブラケット5を回動させるだけで、2つの搬送ローラ対3におけるそれぞれローラを接離させて、給紙路を容易に露出させる。そして、給紙路のジャム処理を容易に行うことができる。
実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 同プリンタのYC用の第1プロセスユニットを示す拡大構成図。 同プリンタのYC用の第2プロセスユニットを示す拡大構成図。 第1変形例装置における第1画像形成部及び第2画像形成部を示す要部構成図。 第2変形例装置における第1画像形成部及び第2画像形成部を示す要部構成図。 第3変形例装置における第1画像形成部及び第2画像形成部を示す要部構成図。 第4変形例装置を示す概略構成図。
符号の説明
5 回動ブラケット(支持部材)
20 第1転写ユニット(第1転写手段)
21 第1中間転写ベルト
41 第1プロセスユニット(第1潜像現像ユニット)
42 第1感光体(第1潜像担持体)
45 第1現像装置(現像手段)
60 第2転写ユニット(第2転写手段)
61 第2中間転写ベルト
81 第2プロセスユニット(第2潜像現像ユニット)
82 第2感光体(第2潜像担持体)
85 第2現像装置(現像手段)
130 定着装置(定着手段)
P 転写紙(記録体)

Claims (17)

  1. 第1潜像担持体及び現像手段を有する第1潜像現像ユニットによって、該第1潜像担持体上の潜像を第1可視像に現像する第1現像工程と、該第1可視像を該第1潜像担持体から第1中間転写体に転写した後に記録体の第1面に転写する第1転写工程と、第2潜像担持体及び現像手段を有する第2潜像現像ユニットにより、該第2潜像担持体上の潜像を第2可視像に現像する第2現像工程と、該第2可視像を該第2潜像担持体から第2中間転写体に転写した後に該記録体の第2面に転写する第2転写工程と、該第1転写工程及び第2転写工程を経由した該記録体の両面に可視像を定着せしめる定着工程と、を実施して該記録体の両面に画像を形成する画像形成方法において、
    上記第1潜像現像ユニット及び第2潜像現像ユニットとして、それぞれ現像手段を複数有するものを用いることを特徴とする画像形成方法。
  2. 第1潜像担持体に担持した潜像を現像手段によって第1可視像に現像する第1潜像現像ユニットと、該第1可視像を該第1潜像担持体から第1中間転写体に転写した後に記録体の第1面に転写する第1転写手段と、第2潜像担持体に担持した潜像を現像手段によって第2可視像に現像する第2潜像現像ユニットと、該第2可視像を該第2潜像担持体から第2中間転写体に転写した後に該記録体の第2面に転写する第2転写手段と、該第1転写手段及び第2転写手段を経由した該記録体の両面に可視像を定着せしめる定着手段と、を備える画像形成装置において、
    上記第1潜像現像ユニット及び第2潜像現像ユニットとして、それぞれ現像手段を複数有するものを用い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、
    上記第1潜像現像ユニット及び第2潜像現像ユニットをそれぞれ複数設け、複数の該第1潜像現像ユニットの少なくとも1つとして、現像手段を複数有するものを用いるとともに、複数の該第2潜像現像ユニットの少なくとも1つとして、現像手段を複数有するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項3の画像形成装置において、
    上記第1潜像現像ユニット及び第2潜像現像ユニットを、それぞれ3つ設けたことを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項3又は4の画像形成装置において、
    複数の第1潜像現像ユニットにおける現像手段の総数を偶数にするとともに、各第1潜像現像ユニットにおける現像手段の数をそれぞれ同数にしたことを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項3、4又は5の画像形成装置において、
    複数の第2潜像現像ユニットにおける現像手段の総数を偶数にするとともに、各第2潜像現像ユニットにおける現像手段の数をそれぞれ同数にしたことを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項3、4又は6の画像形成装置において、
    複数の第1潜像現像ユニットにおける現像手段の総数を奇数にするとともに、各第1潜像現像ユニット間での現像手段数の差の最大値を1にしたことを特徴とする画像形成装置。
  8. 請求項3、4、5又は7の画像形成装置において、
    複数の第2潜像現像ユニットにおける現像手段の総数を奇数にするとともに、各第2潜像現像ユニット間での現像手段数の差の最大値を1にしたことを特徴とする画像形成装置。
  9. 請求項6の画像形成装置において、
    複数の上記第1潜像現像ユニットとして、それぞれ現像手段を2つ有するものを2つ用いるとともに、複数の上記第2潜像現像ユニットとして、それぞれ現像手段を2つ有するものを2つ用いたことを特徴とする画像形成装置。
  10. 請求項3乃至8の何れかの画像形成装置において、
    複数の上記第1潜像現像ユニットにおける現像手段の総数を5以上にしたことを特徴とする画像形成装置。
  11. 請求項10の画像形成装置において、
    複数の上記第2潜像現像ユニットにおける現像手段の総数を4にしたことを特徴とする画像形成装置。
  12. 請求項10の画像形成装置において、
    複数の上記第2潜像現像ユニットにおける現像手段の総数を5以上にしたことを特徴とする画像形成装置。
  13. 請求項2乃至12の何れかの画像形成装置において、
    上記第1中間転写体として、複数の張架部材に張架されながら無端移動せしめられる第1中間転写ベルトを用いるとともに、上記第2中間転写体として、複数の張架部材に張架されながら無端移動せしめられる第2中間転写ベルトを用いたことを特徴とする画像形成装置。
  14. 請求項13の画像形成装置において、
    上記第1中間転写ベルトと上記第2中間転写ベルトとを互いに非接触に配設し、且つ、上記第2転写手段として、上記第1面に対して非接触で電荷を付与することで、該第2中間転写ベルト上の第2可視像を上記第2面に転写するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
  15. 請求項13又は14の画像形成装置において、
    上記第1潜像現像ユニットと上記第2潜像現像ユニットとを、鉛直方向に伸びる仮想線を基準にして互いに線対称の姿勢になるようにそれぞれ配設したことを特徴とする画像形成装置。
  16. 請求項13、14又は15の画像形成装置において、
    上記第1中間転写ベルトと上記第2中間転写ベルトとを、互いの鉛直方向の投影像の少なくとも一部を重ねるように配設したことを特徴とする画像形成装置。
  17. 請求項2乃至16の何れかの画像形成装置において、
    ローラ間に挟み込んだ記録体を上記第1転写手段及び第2転写手段に向けて搬送する搬送ローラ対を複数設け、これら搬送ローラ対におけるそれぞれ一方のローラを移動可能な支持部材に固定し、これら一方のローラを該支持部材の移動に伴ってそれぞれもう一方のローラに対して接離させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
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