JP2004138879A - Simultaneous double-sided image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、作像装置によって作像された第1の画像を一次像担持体上に転写して担持し、その第1の画像を一次転写位置で二次像担持体に転写した後、作像装置によって別途作像した第2の画像を一次像担持体に転写して担持し、その第2の画像を一次転写位置にて、第1の画像を二次転写位置にてそれぞれ転写して記録媒体の両面に画像を形成するプリンタ、ファクシミリ、複写機、およびそれらの複合機などの同時両面画像形成装置に関する。特にそのうち、電子写真式の同時両面画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の両面画像形成装置としては、作像装置で作像した第1の画像を、記録媒体の一方の面に転写した後、反転装置にて記録媒体の表裏を反転し、作像装置に再供給して別途作像した第2の画像を記録媒体の他方の面に転写するものがある。
【0003】
しかし、このような両面画像形成装置では、第1の画像を記録媒体の一方の面に転写した後、反転装置にて記録媒体の表裏を反転させるため、記録媒体の両面に画像を転写する時間を要し、処理効率が悪いという問題があった。そこで、記録媒体の両面にほぼ同時に画像を形成することができる次のような同時両面画像形成装置が開示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−258518号公報
【0005】
この同時両面画像形成装置は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの4つの現像手段で1つのドラム状の作像担持体に第1の画像を作像し、その第1の画像を転写手段で像担持体に転写した後、現像手段で作像担持体に別途第2の画像を作像する。そして、媒体搬送装置により搬送されてきた記録媒体の表面に、像担持体に担持された第1の画像を転写するとともに、作像担持体に作像された第2の画像を作像担持体により裏面に直接転写して、記録媒体の両面に画像を形成する。
【0006】
しかし、このような同時両面画像形成装置では、作像担持体の内部に露光手段を備えるので、作像担持体が大型化し、装置をコンパクトにできないという問題があった。そこで、次のような同時両面画像形成装置が開示されている。
【0007】
【特許文献2】
特開2000−293065号公報
【0008】
この同時両面画像形成装置では、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの4つの現像手段により、4つの作像担持体にそれぞれトナー画像を作像し、その第1の画像を転写手段により像担持体に転写して第1の画像を形成した後、それぞれの作像担持体に別途トナー画像を作像する。そして、媒体搬送装置により搬送されてきた記録媒体の表面に像担持体に担持された第1の画像を転写するとともに、4つの作像担持体に作像された4色のトナー像を作像担持体で直接転写して第2の画像を裏面に形成して、記録媒体の両面に画像を形成する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような同時両面画像形成装置では、記録媒体に4つの作像担持体を直接接触して第2の画像を形成するので、記録媒体に付着している塵や紙粉などが作像担持体に付着して、その後の作像の際に、白抜けなどを生じ、画像品質が低下するという問題がある。
【0010】
そこで、この発明の第1の目的は、処理効率がよく品質のよい画像を形成することができる同時両面画像形成装置を提供することにある。
【0011】
この発明の第2の目的は、最適なトナー濃度の画像を得ることにある。
【0012】
この発明の第3の目的は、メンテナンスのしやすい同時両面画像形成装置を提供することにある。
【0013】
この発明の第4の目的は、コンパクトで安価な同時両面画像形成装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項1に記載の発明は、上述した第1の目的を達成すべく、作像装置によって作像された第1の画像を一次像担持体上に転写して担持し、その第1の画像を一次転写位置で二次像担持体に転写して担持した後、前記作像装置によって別途作像した第2の画像を前記一次像担持体に転写して担持し、その第2の画像を前記一次転写位置にて、前記第1の画像を二次転写位置にてそれぞれ転写して記録媒体の両面に画像を形成する同時両面画像形成装置において、前記二次像担持体で担持する転写された画像のトナー濃度を検知する濃度検知手段を備え、その濃度検知手段で検知した情報に基づいて前記作像装置の作像条件を決定することを特徴とする。
【0015】
請求項2に記載の発明は、上述した第2の目的を達成すべく、請求項1に記載の同時両面画像形成装置において、前記作像条件が前記作像装置の露光手段の照射強度であることを特徴とする。
【0016】
請求項3に記載の発明は、上述した第2の目的を達成すべく、請求項1に記載の同時両面画像形成装置において、前記作像条件が前記作像装置の帯電手段に付与する電圧であることを特徴とする。
【0017】
請求項4に記載の発明は、上述した第2の目的を達成すべく、請求項1に記載の同時両面画像形成装置において、前記作像条件が前記作像装置の現像手段に印加する現像バイアス電圧であることを特徴とする。
【0018】
請求項5に記載の発明は、上述した第3の目的を達成すべく、請求項1ないし4のいずれか1に記載の同時面画像形成装置において、画像形成装置本体を、前記一次像担持体を備える主体部と前記二次像担持体を備える副体部とで構成して、前記副体部を前記主体部に対して開閉自在とし、前記主体部に前記濃度検知手段を備えることを特徴とする。
【0019】
請求項6に記載の発明は、上述した第3の目的を達成すべく、請求項5に記載の同時両面画像形成装置において、前記第1の画像を前記記録媒体に転写するための二次転写手段を前記主体部に備えることを特徴とする。
【0020】
請求項7に記載の発明は、上述した第4の目的を達成すべく、請求項1ないし6のいずれか1に記載の同時両面画像形成装置において、前記濃度検知手段を用いて前記記録媒体の搬送ジャムを制御部で検知することを特徴とする。
【発明の実施の形態】
【0021】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき詳細に説明する。図1には、この発明の同時両面画像形成装置の一例である同時両面画像形成プリンタの全体概略構成を示す。
【0022】
図示する同時両面画像形成プリンタは、用紙・OHPフィルム等の記録媒体Pの表裏両面にほぼ同時に画像形成を可能とするものであり、図1に示すように、画像形成装置本体10内に、例えば、4つの作像装置A,B,C,D、一次像担持装置E、二次像担持装置F、媒体搬送装置G、定着装置H、排出スタック装置I、トナー補給装置Jなどを備えている。
【0023】
4つの作像装置A,B,C,Dは、それぞれイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナーを用いて異なる単色画像を形成するものであり、それぞれ回転可能に支持するドラム状の作像担持体12をタンデム式に並べて備え、それら各作像担持体12のまわりに、帯電手段13、現像手段14、作像転写手段15、作像クリーニング手段16、作像除電手段17、裏当てローラ19を配置している。そして、それらの作像装置A,B,C,Dの下には、個々の作像担持体12上を各別に露光する共通の露光手段18を設けている。
【0024】
作像担持体12は、直径が20から100mm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半導体の層を設けた感光体である。この例では、ドラム状のものを用いたが、ベルト状のものを用いてもよい。
【0025】
露光手段18は、公知のレーザ方式で、不図示のLD光源からの光を不図示の光学部品で作像担持体12の表面に向けて照射し、その作像担持体12の表面を走査してそれに書込みを行うものである。この例では、レーザ方式を用いるが、LEDアレイと結像部品を用いる露光方式を採用してもよい。
【0026】
一次像担持装置Eは、各作像装置A,B,C,Dで形成した画像をそれぞれ転写して担持するものであり、ベルト状の一次像担持体20を、裏当てローラ19により各作像担持体12に接触させて、各作像担持体12とそれに対応する各作像転写手段15との間を通して2つの一次ローラ21,22に掛け回し、まわりに一次クリーニング手段24、一次転写手段25を配置している。
【0027】
一次像担持体20は、厚みが50μmないし500μmの樹脂フィルムまたはゴムを基体としたベルトであり、各作像担持体12からトナーを転写可能とする抵抗値を有している。
【0028】
二次像担持装置Fは、一次像担持装置Eで担持する画像を一次転写して担持するものであり、ベルト状の二次像担持体30を、裏当てローラ32により一次像担持体20に押し当ててそれとの間で所定の転写ニップを形成し、その一次像担持体20と一次転写手段25との間を通して3つの二次ローラ31,33,34、裏当てローラ32に掛け回し、まわりに二次クリーニング手段35、二次転写手段36などを配置している。
【0029】
二次像担持体30は、一次像担持体20と同様に、厚みが50μmないし600μmの樹脂フィルムまたはゴムを基体にしたベルトであり、一次像担持体20からトナーを転写可能とする抵抗値を有している。
【0030】
媒体搬送装置Gは、一次像担持装置Eと二次像担持装置F間を通過して図中下方から上方へとのびる媒体搬送路を通して記録媒体Pを搬送するものであり、上下二段に備えて各々に記録媒体Pを収納する媒体収納容器40と、その各媒体収納容器40から各々記録媒体Pを順次上から一枚ずつ送り出す供給ローラ41と、それら送り出した記録媒体Pを案内する媒体ガイド42と、その媒体ガイド42で案内して搬送する記録媒体Pの先端を突き当てて止めるレジストローラ43と、画像定着後の記録媒体Pを案内する排出ガイド44と、その排出ガイド44で案内して搬送する記録媒体Pを矢印a方向に排出する排出ローラ45などを備えている。
【0031】
定着装置Hは、一次像担持装置Eおよび二次像担持装置Fから記録媒体Pに転写した転写画像を定着するものであり、一対の加熱ローラ47を備えている。
【0032】
排出スタック装置Iは、定着装置Hで画像定着後の記録媒体Pをスタックするものであり、画像形成装置本体10上に形成したスタック部50を備えている。
【0033】
トナー補給装置Jは、各作像装置A,B,C,Dに粉体ポンプ等を用いて新規トナーを補給するものであり、各色のトナーカートリッジ53を備えている。
【0034】
そして、この同時両面画像形成プリンタで、記録媒体Pの表裏両面にカラー画像を形成するときは、不図示のホストからのプリント信号に基づき、作像担持体12、一次ローラ21,22の1つ、二次ローラ31,33,34の1つ、供給ローラ41などをタイミングを取って回転する。
【0035】
各作像装置A,B,C,Dでは、個々の作像担持体12が図中時計まわりに回転するのにともない、それぞれ各帯電手段13で表面を一様に帯電し、共通の露光手段18からの個別の書込み光で書込みを行って色別の潜像を形成し、各現像手段14で各色トナーを付着して個々の作像担持体12上にそれぞれ色別のトナー画像を形成する。図示例では、このとき作像担持体12上のトナーの極性は、マイナスとする。
【0036】
一次像担持装置Eでは、一次ローラ21,22の1つのローラを回転するとともに他のローラを従動回転し、一次像担持体20を作像担持体12に同期して図中反時計まわりに回転搬送し、その一次像担持体20上に、各作像転写手段15でプラスの電荷を与えてそれぞれ作像担持体12上の画像を順次転写し、4色重ね合わせた第1のフルカラー画像(第1の画像)を形成する。
【0037】
画像転写後、各作像装置A,B,C,Dの作像担持体12は、それぞれ残留トナーを作像クリーニング手段16で除去し、作像除電手段17で除電する。その後、再び各帯電手段13で帯電して露光手段18で書込みを行い、各現像手段14で現像して個々の作像担持体12上にそれぞれ再度色別のトナー画像を形成する。
【0038】
二次像担持装置Fでは、二次ローラ31,33,34の1つのローラを回転するとともに他のローラを従動回転し、二次像担持体30を一次像担持体20に同期して図中時計まわりに回転搬送し、その二次像担持体30上に、一次転写手段25でプラスの電荷を与えて一次像担持体20上の画像を転写する。このとき、二次クリーニング手段35は、不図示の支軸を中心として回動して二次像担持体30から離れた、非クリーニング状態にある。
【0039】
画像転写後、一次像担持装置Eの一次像担持体20は、残留トナーを一次クリーニング手段24で除去する。その後、再びその一次像担持体20上に各作像転写手段15でそれぞれ作像担持体12上の画像を順次転写し、4色重ね合わせた第2のフルカラー画像(第2の画像)を形成する。
【0040】
画像転写後、各作像装置A,B,C,Dの作像担持体12は、それぞれ残留トナーを作像クリーニング手段16で除去し、作像除電手段17で除電して次の作像サイクルに備える。
【0041】
一方、媒体搬送装置Gでは、適宜選択的に供給ローラ41の1つを回転して媒体収納容器40内の記録媒体Pを送り出し、媒体ガイド42で案内して先端をレジストローラ43間に突き当てて止め、上述した第1のフルカラー画像および第2のフルカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ43を回転し、一次像担持体20と二次像担持体30間の一次転写位置に送り込む。
【0042】
そして、まず、一次転写位置にて記録媒体Pの表面に一次転写手段25でプラスの電荷を与えて、一次像担持体20上の第2のフルカラー画像を転写し、次いで記録媒体Pを若干上方へと搬送したところの二次転写位置で裏面に二次転写手段36でプラスの電荷を与えて、二次像担持体30上の第1のフルカラー画像を転写する。その後、表裏両面に画像転写後の記録媒体Pを定着装置Hへと導き、一対の加熱ローラ47を通して熱と圧力とを加えて両面の転写画像を定着し、排出ガイド44で案内して排出ローラ45で画像形成装置本体10の外に排出し、排出スタック装置Iのスタック部50上に表面を下にしてフェイスダウンでスタックする。
【0043】
よって、第2頁目を第1のフルカラー画像として先に形成し、次いで第1頁目を第2のフルカラー画像として後に形成し、続けて同様に後の頁を先に形成して記録媒体Pの裏面側に転写し、先の頁を後に形成して表面側に転写し、フェイスダウンで出力するようにすれば、スタック部50上で記録媒体Pを頁順に揃えることができる。
【0044】
このとき、公知の画像処理技術を用いて、一次像担持体20上の第2のフルカラー画像は、作像担持体12上では正像とし、二次像担持体30上の第1のフルカラー画像は、作像担持体12上では逆像すなわち鏡像とする必要がある。
【0045】
画像転写後、一次像担持装置Eの一次像担持体20は、画像転写後に一次像担持体20上に残った残留トナーを一次クリーニング手段24で除去する。二次像担持装置Fの二次像担持体30は、二次クリーニング手段35を支軸を中心として回動してクリーニング状態とし、二次クリーニング手段35で二次像担持体30上の残留トナーを除去して、次の画像担持に備える。
【0046】
使用により、各現像手段14のトナーがなくなったときには、トナー補給装置Jの対応するトナーカートリッジ53から粉体ポンプ等で搬送して同色のトナーを補給する。
【0047】
ジャムにより記録媒体Pの搬送が妨げられたときには、副体部Nを支軸55を中心として矢印d方向に開き、媒体搬送路を開放してジャム処理を行う。
【0048】
この同時両面画像形成プリンタで、記録媒体Pの片面にフルカラー画像を形成するときは、作像装置A,B,C,Dの各作像担持体12上に形成した画像を一次像担持装置Eの一次像担持体20に転写して後、その画像を二次像担持装置Fの二次像担持体30に転写することなく、媒体搬送装置Gで搬送する記録媒体Pの片面に順次直接転写するようにする。そして、定着装置Hで転写画像を定着し、排出スタック装置Iにフェイスダウンで頁順に揃えて排出する。
【0049】
また、図示プリンタで、記録媒体Pに二色画像やモノクロ画像を形成するときは、4つの作像装置A,B,C,Dのうちの対応する色の作像装置を用いて画像を形成し、その画像を一次像担持装置Eの一次像担持体20や二次像担持装置Fの二次像担持体30を介して記録媒体Pに転写する。
【0050】
ところで、この例の同時両面画像形成プリンタは、画像形成装置本体10に、主体部Mと副体部Nを備え、主体部Mには、作像装置A,B,C,D、一次像担持装置E、定着装置H、排出スタック装置I、トナー補給装置Jなどを備える。一方、副体部Nには、二次像担持装置Fを備え、副体部Nを主体部Mに対して開閉自在に設ける。
【0051】
そして、二次転写手段36とPセンサ(濃度検知手段)37を主体部Mに備える。Pセンサ37は、詳しくは、LEDを用いた発光部と受光素子よりなる受光部を備えた光学式検知器であり、二次像担持体30に転写され担持する画像のトナー濃度を検知して、その情報を作像装置A,B,C,Dを制御する不図示の制御部にフィードバックするためのものであり、二次転写手段36のやや上方に、かつ、Pセンサ37と二次像担持体30との間を記録媒体Pが通過するように設ける。なお、制御部は、送信されてきた情報に基づいて、作像装置A,B,C,Dから一次像担持体20上へのトナー付着量を適正とするための作像条件である露光手段18の照射強度を制御する。
【0052】
次に、作像担持体12へのトナー付着量の制御方法について以下で説明する。トナー付着量の制御に先立って、Pセンサ37の発光部からの発光量を適正値に調整して、Pセンサ37の感度を補正する方法について説明する。このPセンサ37の感度を補正する方法は、二次像担持体30の経時劣化により反射率が変化したり、Pセンサ37にトナーなどの粉塵が付着して汚れたりするので、既定値で発光部で光を発しても、受光部が受光する反射光量が変化するため、Pセンサ37の感度を補正するためのものである。
【0053】
図3に示すように、二次像担持体30の表面濃度を測定するために、画像を担持していない状態で二次像担持体30を搬送ながら(S1)、Pセンサ37の発光部を予め定められた基準光量で発光させて二次像担持体30上に照射する(S2)。
【0054】
次に、二次像担持体30からの反射光を受光部の受光素子にて受光した後、電圧変換する。このとき、二次像担持体30上には、画像が担持されていないので、反射光は画像を担持したときに比べて最大量となり、その変換した反射光電圧値も最大値となるが、前述のような原因により変化するので、予め設定されている基準光量に対する反射光電圧値Vmaxとなるように、Pセンサ37のLEDの発光電圧値を調整する(S3)。なお、調整回数が1回目のときは、このステップを通過してS4に進む。
【0055】
そして、この調整回数Nが予め定められた10回未満であるかを判定し(S4)、10回未満である場合には、S5に進み、調整された発光電圧値でPセンサ37の発光部で発光し、その二次像担持体30からの反射光を受光部で受光して電圧変換する。次に、S6にて、この反射光電圧値Vが基準光量に対する反射光電圧値Vmaxであるかを判定する。
【0056】
反射光電圧値Vが、基準光量に対する反射光電圧値Vmaxのときは、続けて、画像形成プロセスの濃度合わせ込みであるトナー付着量の制御のための作像条件の設定を行う。
【0057】
一方、S6にて、反射光電圧値Vが、基準光量に対する反射光電圧値Vmaxでないときは、S7にて、基準光量に対する反射光電圧値Vmaxと反射光電圧値Vとの差を算出し(S7)、基準光量に対する反射光電圧値Vmaxとなるように、制御部にてPセンサ37からの発光電圧値を調整する(S3)。
【0058】
なお、S4において、調整回数Nが10回となったときはS8に進み、発光部のLED発光異常や二次像担持体30の表面の異常であると判断し、その旨を報知する。
【0059】
次に、トナー付着量の制御方法について図4を用いて説明する。Pセンサ37の発光部からの発光量を適正値に調整した後、二次像担持体30を搬送し(S11)、作像装置A,B,C,Dの作像担持体12への露光手段18から照射強度(作像条件)を調整する(S12)。なお、調整回数が一回目のときは、このステップを通過して、S13に進む。
【0060】
そして、S13にて、調整回数Nが10回未満であるかを判定する。調整回数Nが10回未満であるときは、S14に進み、作像装置A,B,C,Dにより、各色毎の最大濃度のトナーパッチとハーフトーンのトナーパッチを作像し、前述の手順により一次像担持体20を経て、二次像担持体30に転写する。
【0061】
それぞれのトナーパッチに向けて、Pセンサ37の発光部からLED光を照射して、その反射光を、受光部で受光し(S15)、受光素子で電圧変換し、反射光電圧値(情報)として検知する(S16)。このとき、トナーパッチのトナー濃度によって、反射光が散乱して受光部に達する光量が変化するので、この反射光電圧値が、既定の対濃度特性に従っているかを判定し(S17)、従っている場合には、トナー付着量の制御を終了する。
【0062】
一方、反射光電圧値が、既定の対濃度特性に従っていないときは、S18に進み、反射光電圧値と既定の対濃度特性との差を算出し、S12において、作像装置A,B,C,Dの作像担持体12への露光手段18から照射強度(作像条件)を調整する。
【0063】
S13において、調整回数Nが10回となったときは、S19に進み、LEDの発光異常や二次像担持体30の異常と判断し、その旨を報知する。
【0064】
なお、上述したトナー付着量の制御方法では、作像条件のうち、作像装置A,B,C,Dの作像担持体12への露光手段18からの照射強度を調整可能として、濃度検知手段であるPセンサ37で検知した情報に基づいて露光手段18の照射強度を決定したが、この発明はこれに限定されるものではなく、作像装置A,B,C,Dの帯電手段13に付与する電圧、あるいは、作像装置の現像手段14に印加する現像バイアス電圧を調整可能として、濃度検知手段であるPセンサ37で検知した情報に基づいて、作像装置A,B,C,Dの帯電手段13に付与する電圧、あるいは、作像装置の現像手段14に印加する現像バイアス電圧を調整可能としてもよい。
【0065】
また、上述の例のPセンサ37を用いて、記録媒体Pの搬送ジャムを検知する機能を付加してもよい。この場合、Pセンサ37が記録媒体Pの存在を検知すると、反射光電圧値がある一定範囲となり、この値が一定時間継続すると制御部で搬送ジャムが発生したと判断するようにする。
【0066】
さらに、上述の例において、一次像担持体20と二次像担持体30は、表層に低表面エネルギーのコートを施し、ベルト全体の体積抵抗値が10E6ないし10E12Ω・cmとし、表面抵抗率が10E5ないし10E12Ω/□となるとき好適である。加えて、二次像担持体30のベルトをポリイミドあるいはポリアミドで形成すると、一層好適である。
【0067】
また、上述の例では、一次像担持体20と二次像担持体30はともにベルト状であったが、この発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ドラム状の像担持体であってもよい。
【0068】
なお、上述の例の同時両面画像形成プリンタでは、図1において、排紙スタック装置Iのスタック部50にカバー50aを支点50bを中心として開閉自在に設け、このカバー50aを開くことにより、トナー補給装置Jのトナーカートリッジ53が交換しやすくなる。また、トナー補給装置Jと定着装置Hとの間に断熱部材Wを設け、定着装置Hの熱によって、トナーカートリッジ53が溶融・固結を繰り返し、トナーの品質を低下させることを防止することができる。この断熱部材Wとしては、樹脂、植毛された樹脂、または、これらの材料を空気層を有するように積層したものなどが挙げられる。さらに、ファン60を画像形成装置本体10に設けることにより、空気路をつくり外気を取り込んで定着装置Hを冷却するようにしても、トナー補給装置Jの断熱効果が得られる。
【0069】
また、副体部Nに備えた二次像担持体30と、二次ローラ31,33,34などを1つのユニットとして構成すると、二次像担持体30の劣化による交換などの際に、容易に取り出すことができる。
【0070】
さらに、上述の例では、同時両面画像形成装置の一例として、同時両面画像形成プリンタについて説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、ファクシミリ、複写機、それらの複合機など、その他の同時両面画像形成装置にも適用可能である。
【0071】
また、これらの同時両面画像形成装置のうち、モノクロ、二色、フルカラーのいずれの同時両面画像形成装置にも適用し得る。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項1に係る発明によれば、作像装置によって作像された第1の画像を一次像担持体上に転写して担持し、その第1の画像を一次転写位置で二次像担持体に転写して担持した後、作像装置によって別途作像した第2の画像を一次像担持体に転写して担持し、その第2の画像を一次転写位置にて、第1の画像を二次転写位置にてそれぞれ転写して記録媒体の両面に画像を形成するので、記録媒体の両面にほぼ同時に画像を形成することができる。また、記録媒体への画像の転写を一次像担持体と二次像担持体により行い、直接、作像装置により行わないので、記録媒体に付着した塵や紙粉などが作像装置に付着して、その後の作像の際に白抜けなどが生じることがない。したがって、処理効率がよく品質のよい画像を形成することができる同時両面画像形成装置を提供することができる。
【0073】
さらに、二次像担持体で担持する転写された画像のトナー濃度を検知する濃度検知手段を備え、その濃度検知手段で検知した情報に基づいて作像装置の作像条件を決定するので、記録媒体に転写する直前の画像を担持した二次像担持体上の画像のトナー濃度を検知することができ、最適なトナー濃度の画像を得ることができる。
【0074】
請求項2に係る発明によれば、作像条件が作像装置の露光手段の照射強度であるので、照射強度を調整することにより、最適なトナー濃度の画像を得ることができる。
【0075】
請求項3に係る発明によれば、作像条件が作像装置の帯電手段に付与する電圧であるので、作像装置の帯電手段に付与する電圧を調整することにより、最適なトナー濃度の画像を得ることができる。
【0076】
請求項4に係る発明によれば、作像条件が作像装置の現像手段に印加する現像バイアス電圧であるので、作像装置の現像手段に印加する現像バイアス電圧を調整することにより、最適なトナー濃度の画像を得ることができる。
【0077】
請求項5に係る発明によれば、主体部と副体部とで構成し、主体部に一次像担持体と濃度検知手段とを備える一方、副体部に二次像担持体を備え、副体部を主体部に対して開閉自在とするので、濃度検知手段をメンテナンスする際に、副体部を開いて行うことができ、メンテナンスのしやすい同時両面画像形成装置を提供することができる。
【0078】
請求項6に係る発明によれば、第1の画像を記録媒体に転写するための二次転写手段を主体部に備えるので、二次転写手段をメンテナンスする際に、副体部を開いて行うことができ、メンテナンスのしやすい同時両面画像形成装置を提供することができる。
【0079】
請求項7に係る発明によれば、濃度検知手段で記録媒体のジャムを検知するので、ジャムを検知する装置を別途設ける必要がなく、コンパクトで安価な同時両面画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の同時両面画像形成装置の一例である同時両面画像形成プリンタの全体概略構成図である。
【図2】その副体部を主体部に対して開いた状態を示す図である。
【図3】Pセンサによる発光電圧値の制御方法を示すフローチャートである。
【図4】Pセンサによる作像条件の設定方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
13 帯電手段
14 現像手段
18 露光手段
20 一次像担持体
30 二次像担持体
36 二次転写手段
37 Pセンサ(濃度検知手段)
A,B,C,D 作像装置
K1 第1のフルカラー画像(第1の画像)
K2 第2のフルカラー画像(第2の画像)
M 主体部
N 副体部
P 記録媒体
Tr1 一次転写位置
Tr2 二次転写位置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, a first image formed by an image forming apparatus is transferred and carried on a primary image carrier, and after the first image is transferred to a secondary image carrier at a primary transfer position, the image is formed. The second image separately formed by the image device is transferred to and held on the primary image carrier, and the second image is transferred at the primary transfer position, and the first image is transferred at the secondary transfer position. The present invention relates to a simultaneous double-sided image forming apparatus such as a printer, a facsimile, a copying machine, and a multifunction machine for forming images on both sides of a recording medium. In particular, it relates to an electrophotographic simultaneous double-sided image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a conventional double-sided image forming apparatus, a first image formed by an image forming apparatus is transferred onto one surface of a recording medium, and then the recording medium is turned over by a reversing apparatus and re-printed on the image forming apparatus. In some cases, the supplied and separately formed second image is transferred to the other surface of the recording medium.
[0003]
However, in such a double-sided image forming apparatus, after transferring the first image to one surface of the recording medium, the reversing device reverses the front and back of the recording medium. And the processing efficiency is poor. Thus, the following simultaneous double-sided image forming apparatus capable of forming images on both sides of a recording medium almost simultaneously has been disclosed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 9-258518 A
In the simultaneous double-sided image forming apparatus, a first image is formed on one drum-shaped image carrier by four developing means of yellow, magenta, cyan, and black, and the first image is formed by a transfer means. After the transfer to the carrier, a second image is separately formed on the image carrier by the developing means. Then, the first image carried on the image carrier is transferred onto the surface of the recording medium conveyed by the medium carrying device, and the second image formed on the image carrier is transferred to the image carrier. To form an image on both sides of the recording medium.
[0006]
However, in such a simultaneous double-sided image forming apparatus, since the exposing means is provided inside the image carrier, there is a problem that the image carrier becomes large and the apparatus cannot be made compact. Therefore, the following simultaneous double-sided image forming apparatus is disclosed.
[0007]
[Patent Document 2]
JP 2000-293065 A
In this simultaneous double-sided image forming apparatus, toner images are formed on four image forming members by four developing means of yellow, magenta, cyan, and black, respectively, and the first image is transferred to the image bearing member by transferring means. After the transfer to form the first image, a toner image is separately formed on each image carrier. Then, the first image carried on the image carrier is transferred onto the surface of the recording medium transported by the medium transport device, and the four color toner images formed on the four image carriers are formed. The second image is formed directly on the back surface by direct transfer with the carrier, and the image is formed on both sides of the recording medium.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a simultaneous two-sided image forming apparatus, since the four image forming members are brought into direct contact with the recording medium to form the second image, dust or paper dust adhering to the recording medium is not formed. There is a problem in that the toner adheres to the carrier and causes white spots or the like at the time of subsequent image formation, and the image quality deteriorates.
[0010]
Therefore, a first object of the present invention is to provide a simultaneous double-sided image forming apparatus capable of forming a high-quality image with high processing efficiency.
[0011]
A second object of the present invention is to obtain an image having an optimum toner density.
[0012]
A third object of the present invention is to provide a simultaneous double-sided image forming apparatus which is easy to maintain.
[0013]
A fourth object of the present invention is to provide a compact and inexpensive simultaneous double-sided image forming apparatus.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, in order to achieve the first object, the first image formed by the image forming apparatus is transferred onto a primary image carrier and carried, and the first image is carried. Is transferred to a secondary image carrier at the primary transfer position and carried, and then a second image separately formed by the image forming apparatus is transferred to and carried on the primary image carrier, and the second image In a simultaneous double-sided image forming apparatus for forming an image on both sides of a recording medium by transferring an image at the primary transfer position and transferring the first image at a secondary transfer position, the image is carried by the secondary image carrier. The image forming apparatus further includes a density detecting unit that detects a toner density of the transferred image, and determines an image forming condition of the image forming apparatus based on information detected by the density detecting unit.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the simultaneous double-sided image forming apparatus according to the first aspect, the image forming condition is an irradiation intensity of an exposure unit of the image forming apparatus. It is characterized by the following.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the simultaneous double-sided image forming apparatus according to the first aspect, the image forming condition is a voltage applied to a charging unit of the image forming apparatus. There is a feature.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a simultaneous double-sided image forming apparatus according to the first aspect, wherein the image forming condition is applied to a developing unit of the image forming apparatus. It is a voltage.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in order to achieve the third object, in the simultaneous plane image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the image forming apparatus main body is connected to the primary image carrier. And a sub-body part provided with the secondary image carrier, the sub-body part can be opened and closed with respect to the main part, and the main body part is provided with the density detecting means. And
[0019]
According to a sixth aspect of the present invention, in order to achieve the third object, in the simultaneous double-sided image forming apparatus according to the fifth aspect, a secondary transfer for transferring the first image to the recording medium is performed. A means is provided in the main body.
[0020]
According to a seventh aspect of the present invention, in order to achieve the fourth object, in the simultaneous double-sided image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the recording medium is formed by using the density detecting means. The conveyance jam is detected by the control unit.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0021]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall schematic configuration of a simultaneous double-sided image forming printer which is an example of a simultaneous double-sided image forming apparatus of the present invention.
[0022]
The illustrated simultaneous double-sided image forming printer is capable of forming images almost simultaneously on the front and back surfaces of a recording medium P such as a sheet of paper and an OHP film. As shown in FIG. , Four image forming apparatuses A, B, C, and D, a primary image carrier E, a secondary image carrier F, a medium transport device G, a fixing device H, a discharge stack device I, a toner replenishing device J, and the like. .
[0023]
The four image forming apparatuses A, B, C, and D form different single-color images using yellow, magenta, cyan, and black color toners, respectively, and each have a drum-shaped image forming support rotatably supported. The image forming body 12 is provided in a tandem manner, and a charging
[0024]
The image carrier 12 is a photoconductor in which a layer of an organic semiconductor, which is a photoconductive substance, is provided on the surface of an aluminum cylinder having a diameter of about 20 to 100 mm. In this example, a drum shape is used, but a belt shape may be used.
[0025]
The
[0026]
The primary image carrier E transfers and carries the images formed by the image producing devices A, B, C, and D, respectively. It is brought into contact with the image carrier 12 and is passed between each image carrier 12 and each corresponding
[0027]
The
[0028]
The secondary image carrier F is for transferring the image carried by the primary image carrier E by primary transfer and carrying the image. The belt-shaped
[0029]
Like the
[0030]
The medium conveying device G conveys the recording medium P through a medium conveying path extending from the lower side to the upper side in the figure by passing between the primary image carrier E and the secondary image carrier F, and is provided in two upper and lower stages. And a
[0031]
The fixing device H fixes a transfer image transferred from the primary image bearing device E and the secondary image bearing device F to the recording medium P, and includes a pair of heating rollers 47.
[0032]
The discharge stack device I is for stacking the recording medium P after image fixing by the fixing device H, and includes a
[0033]
The toner replenishing device J is for replenishing each of the image forming devices A, B, C, and D with new toner using a powder pump or the like, and includes
[0034]
When a color image is formed on both sides of the recording medium P by the simultaneous double-sided image forming printer, one of the image carrier 12 and one of the
[0035]
In each of the image forming apparatuses A, B, C, and D, as each image forming carrier 12 rotates clockwise in FIG. Writing is performed with the individual writing light from 18 to form a latent image for each color, and a toner for each color is adhered by each developing means 14 to form a toner image for each color on each image carrier 12. . In the illustrated example, the polarity of the toner on the image carrier 12 is negative at this time.
[0036]
In the primary image carrier E, one of the
[0037]
After the image transfer, the image forming carriers 12 of each of the image forming apparatuses A, B, C, and D remove the residual toner by the image forming
[0038]
In the secondary image carrier F, one of the
[0039]
After the image transfer, the
[0040]
After the image transfer, the image forming carriers 12 of the respective image forming apparatuses A, B, C, and D remove the residual toner by the image forming
[0041]
On the other hand, in the medium transporting device G, one of the
[0042]
First, a positive charge is applied to the surface of the recording medium P by the primary transfer means 25 at the primary transfer position to transfer the second full-color image on the
[0043]
Therefore, the second page is formed first as a first full-color image, then the first page is formed later as a second full-color image, and the subsequent pages are similarly formed first to form a recording medium P When the image is transferred to the back side, the previous page is formed later, transferred to the front side, and output face down, the recording medium P can be arranged in the page order on the
[0044]
At this time, using a known image processing technique, the second full-color image on the
[0045]
After the image transfer, the
[0046]
When the toner in each developing
[0047]
When the conveyance of the recording medium P is hindered by the jam, the sub-body N is opened in the direction of the arrow d around the
[0048]
When a full-color image is formed on one side of the recording medium P by the simultaneous double-sided image forming printer, the image formed on each of the image forming units 12 of the image forming units A, B, C, and D is copied to the primary image forming unit E. After the image is transferred to the
[0049]
Further, when a two-color image or a monochrome image is formed on the recording medium P by the illustrated printer, the image is formed by using an image forming apparatus of a corresponding color among the four image forming apparatuses A, B, C, and D. Then, the image is transferred to the recording medium P via the
[0050]
In the simultaneous double-sided image forming printer of this example, an image forming apparatus
[0051]
The
[0052]
Next, a method of controlling the amount of toner attached to the image forming carrier 12 will be described below. Prior to the control of the toner adhesion amount, a method of adjusting the light emission amount from the light emitting unit of the
[0053]
As shown in FIG. 3, in order to measure the surface density of the
[0054]
Next, after the reflected light from the
[0055]
Then, it is determined whether or not the number of adjustments N is less than a predetermined value of 10 (S4). If the number of adjustments is less than 10, the process proceeds to S5, and the light emitting unit of the
[0056]
When the reflected light voltage value V is the reflected light voltage value Vmax with respect to the reference light amount, the image forming condition for controlling the toner adhesion amount, which is the density adjustment in the image forming process, is set.
[0057]
On the other hand, if the reflected light voltage value V is not the reflected light voltage value Vmax with respect to the reference light amount in S6, the difference between the reflected light voltage value Vmax and the reflected light voltage value V with respect to the reference light amount is calculated in S7 ( S7) The controller adjusts the light emission voltage value from the
[0058]
In S4, when the number of adjustments N becomes 10 times, the process proceeds to S8, where it is determined that there is an abnormality in LED light emission of the light emitting unit or an abnormality of the surface of the
[0059]
Next, a method of controlling the toner adhesion amount will be described with reference to FIG. After adjusting the amount of light emitted from the light emitting portion of the
[0060]
Then, in S13, it is determined whether the number of adjustments N is less than 10 times. If the number of adjustments N is less than 10, the process proceeds to S14, where the image forming devices A, B, C, and D form the toner patches of the maximum density and the halftone toner patches for each color, and the above-described procedure. Is transferred to the
[0061]
The LED light is emitted from the light emitting unit of the
[0062]
On the other hand, if the reflected light voltage value does not conform to the predetermined density characteristic, the process proceeds to S18, where the difference between the reflected light voltage value and the predetermined density characteristic is calculated, and in S12, the image forming apparatuses A, B, and C are calculated. , D from the exposure means 18 to the image carrier 12 is adjusted.
[0063]
In S13, when the number of adjustments N has reached 10 times, the process proceeds to S19, where it is determined that there is an abnormality in the light emission of the LED or an abnormality in the
[0064]
In the above-described method of controlling the amount of toner adhesion, the intensity of irradiation from the
[0065]
Further, a function of detecting the conveyance jam of the recording medium P using the
[0066]
Further, in the above-described example, the
[0067]
In the above-described example, the
[0068]
In the simultaneous double-sided image forming printer of the above-described example, in FIG. 1, a
[0069]
Further, if the
[0070]
Further, in the above-described example, the simultaneous double-sided image forming printer has been described as an example of the simultaneous double-sided image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and the facsimile, the copying machine, a multifunction machine thereof, and the like. Can be applied to the simultaneous double-sided image forming apparatus.
[0071]
Further, among these simultaneous double-sided image forming apparatuses, the present invention can be applied to any of monochrome, two-color, and full-color simultaneous double-sided image forming apparatuses.
[0072]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, the first image formed by the image forming apparatus is transferred and carried on the primary image carrier, and the first image is transferred at the primary transfer position. After being transferred and carried on the secondary image carrier, the second image separately formed by the image forming device is transferred and carried on the primary image carrier, and the second image is transferred to the primary transfer position at the primary transfer position. Since one image is transferred at the secondary transfer position to form an image on both sides of the recording medium, images can be formed on both sides of the recording medium almost simultaneously. In addition, since the transfer of the image to the recording medium is performed by the primary image carrier and the secondary image carrier and is not directly performed by the image forming device, dust and paper dust adhered to the recording medium adhere to the image forming device. Therefore, white spots and the like do not occur during subsequent image formation. Therefore, it is possible to provide a simultaneous double-sided image forming apparatus capable of forming a high-quality image with high processing efficiency.
[0073]
Further, the image forming apparatus further includes density detecting means for detecting the toner density of the transferred image carried by the secondary image carrier, and determines the image forming conditions of the image forming apparatus based on the information detected by the density detecting means. It is possible to detect the toner density of the image on the secondary image carrier carrying the image immediately before transfer to the medium, and to obtain an image with the optimal toner density.
[0074]
According to the second aspect of the present invention, since the image forming condition is the irradiation intensity of the exposure unit of the image forming apparatus, an image having an optimal toner density can be obtained by adjusting the irradiation intensity.
[0075]
According to the third aspect of the present invention, since the image forming condition is the voltage applied to the charging unit of the image forming apparatus, the image having the optimum toner density is adjusted by adjusting the voltage applied to the charging unit of the image forming apparatus. Can be obtained.
[0076]
According to the fourth aspect of the invention, since the image forming condition is the developing bias voltage applied to the developing unit of the image forming apparatus, the optimum developing bias voltage applied to the developing unit of the image forming apparatus is adjusted. An image having a toner density can be obtained.
[0077]
According to the fifth aspect of the invention, the main body includes the main body and the sub-body, and the main body includes the primary image carrier and the density detecting unit, while the sub-body includes the secondary image carrier, Since the body can be opened and closed with respect to the main body, the maintenance of the density detecting means can be performed by opening the sub-body, and a simultaneous double-sided image forming apparatus which is easy to maintain can be provided.
[0078]
According to the sixth aspect of the present invention, the secondary transfer unit for transferring the first image to the recording medium is provided in the main unit. Therefore, when the secondary transfer unit is maintained, the maintenance is performed by opening the sub-body unit. It is possible to provide a simultaneous double-sided image forming apparatus which can be easily maintained.
[0079]
According to the seventh aspect of the invention, since the jam of the recording medium is detected by the density detecting means, it is not necessary to separately provide a device for detecting the jam, and a compact and inexpensive simultaneous double-sided image forming apparatus can be provided. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a simultaneous double-sided image forming printer which is an example of a simultaneous double-sided image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a state where the sub-body portion is opened with respect to a main body portion.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of controlling a light emission voltage value by a P sensor.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of setting an image forming condition by a P sensor.
[Explanation of symbols]
13 charging means 14 developing
A, B, C, D Imaging device K1 First full-color image (first image)
K2 Second full-color image (second image)
M Main body part N Subbody part P Recording medium Tr1 Primary transfer position Tr2 Secondary transfer position
Claims (7)
前記二次像担持体で担持する転写された画像のトナー濃度を検知する濃度検知手段を備え、その濃度検知手段で検知した情報に基づいて前記作像装置の作像条件を決定することを特徴とする、同時両面画像形成装置。The first image formed by the image forming device is transferred and carried on the primary image carrier, and the first image is transferred and carried on the secondary image carrier at the primary transfer position, and then the image is formed. A second image separately formed by an image device is transferred to and held on the primary image carrier, and the second image is transferred at the primary transfer position, and the first image is transferred at the secondary transfer position. In a simultaneous double-sided image forming apparatus for transferring and forming images on both sides of a recording medium,
Density detecting means for detecting a toner density of a transferred image carried by the secondary image carrier, and image forming conditions of the image forming apparatus are determined based on information detected by the density detecting means. A simultaneous double-sided image forming apparatus.
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JP2006011132A (en) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
-
2002
- 2002-10-18 JP JP2002304304A patent/JP2004138879A/en active Pending
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