JP2005266220A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 鉛直方向と水平方向とでバランスのとれた内部レイアウトにしつつ、第1中間転写ベルト9に対応する第1プロセスユニット7Y,M,C,Kと、第2中間転写ベルト31に対応する第2プロセスユニット40Y,M,C,Kとで、共通仕様のものを用いてコストダウンを図る。
【解決手段】 第1中間転写ベルト9と第2中間転写ベルト31とを、それぞれの鉛直方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように鉛直方向に並べて配設し、且つ、4つの第1プロセスユニット7Y,M,C,Kからなる第1ユニット群を第1中間転写ベルト9の鉛直方向下側に配設するとともに、4つの第2プロセスユニット40Y,M,C,Kからなる第2ユニット群を第2中間転写ベルト31の鉛直方向上側に配設した。
【選択図】 図7

Description

本発明は、いわゆるワンパス方式で記録体の両面にそれぞれ重ね合わせ像を形成する画像形成装置及び画像形成方法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方式として、いわゆるスイッチバック方式と、ワンパス方式とが知られている。スイッチバック方式は、転写手段と定着手段とを通過して一方の面に画像が形成された記録体を反転させた後、転写手段と定着手段とにスイッチバックさせて、そのもう一方の面にも画像を形成する方式である。これに対し、ワンパス方式は、両面転写手段によって両面に可視像が転写せしめられた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形成する。ワンパス方式は、次の点でスイッチバック方式よりも優れている。即ち、スイッチバック用の複雑な機構を設けることによるコストアップ、スイッチバックによる画像形成時間の長期化、定着手段による加熱でカールさせた記録体をスイッチバックさせることによるジャムを、何れも回避し得る点である。
かかるワンパス方式で記録体の両面にカラー画像を形成する画像形成装置としては、例えば特許文献1に記載のものが知られている。この画像形成装置は、第1中間転写ベルト、第2中間転写ベルト、4つの感光体からなる感光体群などを備えている。潜像担持体たるこれら4つの感光体は、周知の電子写真プロセスにより、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)用のトナー像をそれぞれ個別に形成するためのものである。第1中間転写ベルト上には、これら4つの感光体にそれぞれ形成されたY、M、C、Kトナー像が重ね合わせて転写される。これによって第1中間転写ベルト上に形成された4色カラートナー像は、第2中間転写ベルト上に一括2次転写される。そして、この4色カラートナー像が第2中間転写ベルトの無端移動に伴って一周する間に、第1中間転写ベルト上に次の4色カラートナー像が形成される。第1中間転写ベルト、第2中間転写ベルトにそれぞれ形成された2つの4色トナー像のうち、第1中間転写ベルト上のものは、両ベルトが当接するベルトニップにて記録体たる転写紙の一方の面に転写される。また、第2中間転写ベルト上のものは、転写チャージャーにより、ベルトニップを通過した後の第2中間転写ベルト表面に保持されて搬送される転写紙のもう一方の面に転写される。以上のようにして、転写紙の両面にそれぞれカラー画像がワンパス方式で形成される。
また、近年においては、カラー画像の更なるプリント高速化の要望に応えるべく、複数の感光体からなる感光体群を、記録体の両面のそれぞれに対応させて設けたワンパス方式の画像形成装置も種々提案されている。
例えば、特許文献2には、縦長の形状で張架される第1中間転写ベルト及び第2中間転写ベルトと、これらにそれぞれ対応する2つの感光体群とを備えるワンパス方式の画像形成装置が記載されている。この画像形成装置の第1中間転写ベルト、第2中間転写ベルトは、それぞれ縦長の形状で張架されながら、互いの水平方向の投影像が全く重らないように鉛直方向にストレートに並べて配設されている。第1中間転写ベルト、第2中間転写ベルトの側方では、それぞれ、4つの感光体が鉛直方向に並ぶように配設されて感光体群を構成している。第1中間転写ベルトの側方に配設された感光体群の4つの感光体上に形成されたY、M、C、Kトナー像は、第1中間転写ベルトに重ね合わせて転写されて4色トナー像になる。また、第2中間転写ベルトの側方に配設された感光体群の4つの感光体に形成されたY、M、C、Kトナー像は、第2中間転写ベルトに重ね合わせて転写されて4色トナー像になる。互いに鉛直方向に重なるように配設された両中間転写ベルトの間には、給紙カセットから転写紙が送り込まれ、その両面に4色カラートナー像が転写される。以上のような構成においては、転写紙の両面に対応させて感光体群をそれぞれ個別に設けたことにより、それぞれの面に転写するための4色カラートナー像を並行して形成することが可能になる。このため、転写紙の両面に対して、上記特許文献1に記載の画像形成装置よりも高速にカラー画像を形成することができる。
また例えば、特許文献3には、横長の形状で張架される第1中間転写ベルト及び第2中間転写ベルトと、これらにそれぞれ対応する2つの感光体群とを備えるワンパス方式の画像形成装置が記載されている。この画像形成装置の第1中間転写ベルト、第2中間転写ベルトは、それぞれ横長の形状で張架されながら、互いの鉛直方向の投影像が全く重ならないように互いに水平方向にストレートに並べて配設されている。第1中間転写ベルト、第2中間転写ベルトの下方では、それぞれ、4つの感光体が水平方向に並ぶように配設されて感光体群を構成している。各感光体からの重ね合わせの転写によって第1中間転写ベルト、第2中間転写ベルト上にそれぞれ形成された4色カラートナー像は、両ベルトの間を搬送される転写紙の両面に転写される。以上のような構成においても、転写紙の両面に対して、上記特許文献1に記載の画像形成装置よりも高速にカラー画像を形成することができる。
特開2003−271026号公報 特開平11−38687号公報 特開2000−352889号公報
上記特許文献2に記載の画像形成装置は、縦長形状の2つの中間転写ベルトを鉛直方向に重ねて配設していることで、全体として水平方向よりも鉛直方向に遙かに大きなスペースをとるバランスの悪いレイアウトになっていた。
また、上記特許文献3に記載の画像形成装置は、横長形状の2つの中間転写ベルトを水平方向に並べて配設していることで、全体として鉛直方向よりも水平方向に遙かに大きなスペースをとるバランスの悪いレイアウトになっていた。
また、上記特許文献2、特許文献3に記載の何れの画像形成装置においても、第1中間転写ベルトに対応するプロセスユニットと、第2中間転写ベルトに対応するプロセスユニットとで、共通仕様のものを用いることができなかった。具体的には、これら画像形成装置のように複数の感光体を設ける場合には、各感光体をそれぞれ現像装置と一緒にユニット化した潜像現像ユニットたるプロセスユニットの状態で取り扱うようにすることが多い。このため、上記特許文献2に記載の画像形成装置のように縦長形状の中間転写ベルトを用いる場合には、プロセスユニットとして、例えば図1に示す構成のものを用いる。同図において、図中時計回りに無端移動せしめられる縦長形状の第1中間転写ベルト9の右側方では、4つの第1プロセスユニット7Y,M,C,Kが鉛直方向に並ぶように配設されて第1ユニット群を構成している。また、図中反時計回りに無端移動せしめられる縦長形状の第2中間転写ベルト31は、第1中間転写ベルト9の直下に配設されており、これの右側方では4つの第2プロセスユニット40Y,M,C,Kが鉛直方向に並ぶように配設されて第2ユニット群を構成している。第1中間転写ベルト9に対応するY用の第1プロセスユニット7Yは、図2に示すように、第1中間転写ベルト9の図中右側方に配設された場合に、感光体1Yの上方に現像装置5Yを位置させるレイアウトになっている。ここで、図示しない第2中間転写ベルトに対応する4つの第2プロセスユニットとして、それぞれ第1プロセスユニット7Y,M,C,Kと共通仕様のものを用いたとする。図示の第1中間転写ベルト9は図中上側から下側に向けて表面移動しているが、この下方に配設されている図示しない第2中間転写ベルトにおけるプロセスユニット対向部は、これとは逆に下側から上側に向けて表面移動している。このため、共通仕様のものを図示の第1プロセスユニット7Y,M,C,Kと同じ姿勢で配設すると、感光体とベルトとの表面移動方向が互いの対向部で逆になってしまうので、表面移動方向を同じにするべく、図3に示すように、第2プロセスユニット40Y,M,C,Kに対して天地逆転させるような姿勢をとらせなければならない。このような姿勢では、現像装置45Y内の図示しないトナーが重力によって床側から天井側に移動して、攪拌部材によるトナー搬送ができなくなってしまう。このため、第2プロセスユニット40Y,M,C,Kとして、第1プロセスユニットとは異なる内部レイアウトのもの、即ち、異なる仕様のものを用いる必要がある。これは、図4に示すように、図中下側から上側に向けて表面移動する第2中間転写ベルト31の右側方で図中時計回りに回転するドラム状の感光体47Yの下方に、現像装置45Yを配設したレイアウトのものである。このような仕様の異なるプロセスユニットを用いると、コストアップを引き起こしてしまう。なお、図1から図4までを用いて、縦長形状の2つの中間転写ベルトを採用した例について説明したが、横長形状の2つの中間転写ベルトを採用した場合にも、同様の理由により、プロセスユニットの仕様を異ならせる必要がでてくる。
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、次に列記する(1)及び(2)の事項を何れも実現することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。
(1)鉛直方向と水平方向とでバランスのとれた内部レイアウトにする。
(2)第1中間転写ベルトに対応する第1潜像現像ユニットと、第2中間転写ベルトに対応する第2潜像現像ユニットとで、共通仕様のものを用いてコストダウンを図る。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、潜像を担持する第1潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第1可視像に現像する第1現像手段を有する第1潜像現像ユニットが鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように複数並べて配設された第1ユニット群と、潜像を担持する第2潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第2可視像に現像する第2現像手段を有する第2潜像現像ユニットが鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように複数並べて配設された第2ユニット群と、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように横長の形状で張架される第1中間転写ベルト上に各第1潜像担持体上の第1可視像を重ね合わせて転写して得た第1重ね合わせ像を記録体の一方の面に転写する一方で、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように横長の形状で張架される第2中間転写ベルト上に各第2潜像担持体上の第2可視像を重ね合わせて転写して得た第2重ね合わせ像を該記録体のもう一方の面に転写する両面転写手段と、該両面転写手段を経由した後の該記録体に該第1重ね合わせ像及び第2重ね合わせ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中間転写ベルトと上記第2中間転写ベルトとを、それぞれの鉛直方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように鉛直方向に並べて配設し、且つ、上記第1ユニット群を上記第1中間転写ベルトの鉛直方向上側に配設するとともに上記第2ユニット群を上記第2中間転写ベルトの鉛直方向上側に配設するか、あるいは、上記第1ユニット群を上記第1中間転写ベルトの鉛直方向下側に配設するとともに上記第2ユニット群を上記第2中間転写ベルトの鉛直方向下側に配設するかしたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、潜像を担持する第1潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第1可視像に現像する第1現像手段を有する第1潜像現像ユニットが水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように複数並べて配設された第1ユニット群と、潜像を担持する第2潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第2可視像に現像する第2現像手段を有する第2潜像現像ユニットが水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように複数並べて配設された第2ユニット群と、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように縦長の形状で張架される第1中間転写ベルト上に各第1潜像担持体上の第1可視像を重ね合わせて転写して得た第1重ね合わせ像を記録体の一方の面に転写する一方で、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように縦長の形状で張架される第2中間転写ベルト上に各第2潜像担持体上の第2可視像を重ね合わせて転写して得た第2重ね合わせ像を該記録体のもう一方の面に転写する両面転写手段と、該両面転写手段を経由した後の該記録体に該第1重ね合わせ像及び第2重ね合わせ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中間転写ベルトと上記第2中間転写ベルトとを、それぞれの水平方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように水平方向に並べて配設し、且つ、鉛直方向における表面移動が下側から上側になる上記第1中間転写ベルト箇所に対面させるように上記第1ユニット群を配設するとともに、鉛直方向における表面移動が下側から上側になる上記第2中間転写ベルト箇所に対面させるように上記第2ユニット群を配設するか、あるいは、鉛直方向における表面移動が上側から下側になる上記第1中間転写ベルト箇所に対面させるように上記第1ユニット群を配設するとともに、鉛直方向における表面移動が上側から下側になる上記第2中間転写ベルト箇所に対面させるように上記第2ユニット群を配設するかし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1又は2の画像形成装置において、各第1潜像現像ユニットと各第2潜像現像ユニットとを、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4の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、各第1潜像現像ユニットのうちの少なくとも2つを、それぞれの鉛直方向における投影像の一部が互いに重なるような姿勢で配設し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1又は2の画像形成装置において、各第2潜像現像ユニットのうちの少なくとも2つを、それぞれの鉛直方向における投影像の一部が互いに重なるような姿勢で配設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1乃至5の何れか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当接させてベルト第1ニップ及びベルト第2ニップを形成し、該ベルト第1ニップに挟み込んだ記録体の一方の面に上記第1中間転写ベルト上の上記第1重ね合わせ像を転写し、且つ、該ベルト第2ニップに挟み込んだ記録体のもう一方の面に上記第2中間転写ベルト上の上記第2重ね合わせ像を転写するように上記両面転写手段を構成するとともに、上記第1可視像と上記第2可視像とを互いに異なる帯電極性のトナーで形成させるように上記第1ユニット群及び第2ユニット群を構成するか、あるいは、該ベルト第1ニップ及びベルト第2ニップに進入する前における2つのトナー像の何れか一方の帯電極性を反転させる極性反転手段を設けるか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1乃至5の何れか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当接させてベルト第1ニップ及びベルト第2ニップを形成し、該ベルト第1ニップに挟み込んだ記録体の一方の面に上記第1中間転写ベルト上の上記第1重ね合わせ像を転写し、該ベルト第2ニップに挟み込んだ記録体のもう一方の面に上記第2中間転写ベルト上の上記第2重ね合わせ像を転写し、且つ、該ベルト第1ニップと該ベルト第2ニップとのうち、転写工程が後になる方では、何れか一方の中間転写ベルトをベルトループ内周面で支持しながら転写バイアスが印加される転写バイアス部材側からもう一方の中間転写ベルト側に向けて、重ね合わせ像を静電的に押し出して記録体に転写するように、上記両面転写手段を構成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1乃至5の何れか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当接させてベルトニップを形成し、該ベルトニップに挟み込んだ記録体に何れか一方の中間転写ベルトから上記第1重ね合わせ像又は第2重ね合わせ像を転写した後、該ベルトニップを通過してもう一方の中間転写ベルトの表面に保持されながら搬送される記録体に対して、電荷付与手段によって電荷を付与してもう一方の重ね合わせ像を転写するように、上記両面転写手段を構成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、7又は8の画像形成装置において、上記両面転写手段として、横長の形状で張架される第1中間転写ベルト及び第2中間転写ベルトを有するものを用い、且つ、上記ベルト第1ニップと上記ベルト第2ニップとのうち転写工程が後になる方である後段ニップ、あるいは、上記ベルトニップ、を通過した後の記録体を、上記第1中間転写ベルト又は第2中間転写ベルトの表面移動に伴って上記定着手段に向けて搬送して、該第1中間転写ベルト又は第2中間転写ベルトから該定着手段に直接受け渡しさせるようにし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9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中間転写ベルトとのうち、記録体を上記定着手段に受け渡しする方の中間転写ベルトにおける、上記後段ニップ又はベルトニップから上記定着手段への記録体受け渡し位置までのベルト張架形状を、鉛直方向に曲がりのない直線形状と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9又は10の画像形成装置において、上記両面転写手段に供給するための記録体を収容する記録体収容手段を設け、上記後段ニップ又はベルトニップの出口から上記定着手段の入口に至るまでの記録体搬送距離である転写定着間搬送距離を、該記録体収容手段に収容され得る最大サイズの記録体の長手方向寸法以上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11の画像形成装置において、上記転写定着間搬送距離を420mm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9又は10の画像形成装置において、上記両面転写手段に供給するための記録体を収容する記録体収容手段と、画像情報に基づいて各第1潜像担持体及び各第2潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、記録体のサイズ情報に基づいて該記録体の後端から先端に向けての所定領域に対応する潜像担持体領域に対する該潜像形成手段による潜像形成を制限する潜像形成制限手段とを設け、上記後段ニップ又はベルトニップの出口から上記定着手段の入口に至るまでの記録体搬送距離である転写定着間搬送距離を、該記録体収容手段に収容され得る最大サイズの記録体の長手方向寸法から該所定領域の長さ分を差し引いた値以上にし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9乃至13の何れかの画像形成装置において、上記両面転写手段に供給するための記録体を収容する記録体収容手段を設け、該記録体収容手段と、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、それぞれの鉛直方向における投影像の少なくとも一部が互いに重な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15の発明は、請求項2乃至8の何れかの画像形成装置において、上記両面転写手段として、上記第1中間転写ベルトと上記第2中間転写ベルトとの当接部であるベルトニップを鉛直方向下側から上側に向けて斜めに延在させるように両中間転写ベルトを縦長の形状で張架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16の発明は、請求項1乃至15の何れかの画像形成装置において、上記第1中間転写ベルトの周長と、上記第2中間転写ベルトの周長とを同じに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1乃至15の何れかの画像形成装置において、各第1潜像現像ユニットのそれぞれに上記第1潜像担持体に潜像を形成する第1潜像形成手段を設けるとともに、各第2潜像現像ユニットのそれぞれに上記第2潜像担持体に潜像を形成する第2潜像形成手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項18の発明は、潜像を担持する第1潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第1可視像に現像する第1現像手段を有する第1潜像現像ユニットを、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように複数並べて配設して第1ユニット群を構成する工程と、潜像を担持する第2潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第2可視像に現像する第2現像手段を有する第2潜像現像ユニットと、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように複数並べて配設して第2ユニット群を構成する工程と、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように横長の形状で張架される第1中間転写ベルト上に各第1潜像担持体上の第1可視像を重ね合わせて転写して得た第1重ね合わせ像を記録体の一方の面に転写する一方で、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように横長の形状で張架される第2中間転写ベルト上に各第2潜像担持体上の第2可視像を重ね合わせて転写して得た第2重ね合わせ像を該記録体のもう一方の面に転写する両面転写手段を配設する工程と、該両面転写手段を経由した後の該記録体に該第1重ね合わせ像及び第2重ね合わせ像を定着せしめる定着手段を配設する工程とを実施した後、該第1ユニット群、第2ユニット群、両面転写手段及び定着手段を用いて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中間転写ベルトと上記第2中間転写ベルトとを、それぞれの鉛直方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように鉛直方向に並べて配設し、且つ、上記第1ユニット群を上記第1中間転写ベルトの鉛直方向上側に配設するとともに上記第2ユニット群を上記第2中間転写ベルトの鉛直方向上側に配設するか、あるいは、上記第1ユニット群を上記第1中間転写ベルトの鉛直方向下側に配設するとともに上記第2ユニット群を上記第2中間転写ベルトの鉛直方向下側に配設するかした後に、記録体の両面に画像を形成することを特徴とするものである。
また、請求項19の発明は、潜像を担持する第1潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第1可視像に現像する第1現像手段を有する第1潜像現像ユニットを、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように複数並べて配設して第1ユニット群を構成する工程と、潜像を担持する第2潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第2可視像に現像する第2現像手段を有する第2潜像現像ユニットを、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように複数並べて配設して第2ユニット群を構成する工程と、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように縦長の形状で張架される第1中間転写ベルト上に各第1潜像担持体上の第1可視像を重ね合わせて転写して得た第1重ね合わせ像を記録体の一方の面に転写する一方で、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように縦長の形状で張架される第2中間転写ベルト上に各第2潜像担持体上の第2可視像を重ね合わせて転写して得た第2重ね合わせ像を該記録体のもう一方の面に転写する両面転写手段を配設する工程と、該両面転写手段を経由した後の該記録体に該第1重ね合わせ像及び第2重ね合わせ像を定着せしめる定着手段を配設する工程とを実施した後、該第1ユニット群、第2ユニット群、両面転写手段及び定着手段を用いて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中間転写ベルトと上記第2中間転写ベルトとを、それぞれの水平方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように水平方向に並べて配設し、且つ、両中間転写ベルトの対向部とは反対側の第1中間転写ベルト側方に上記第1ユニット群を配設するとともに、該対向部とは反対側の第2中間転写ベルト側方に上記第2ユニット群を配設した後に、記録体の両面に画像を形成することを特徴とするものである。
これらの発明において、請求項1の構成を備える画像形成装置や、請求項18の画像形成方法では、水平方向にスペースをとる横長形状の2つの中間転写ベルトを、それぞれの鉛直方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように鉛直方向に並べて配設することで、鉛直方向と水平方向とでバランスのとれた内部レイアウトにすることができる。更には、2つのユニット群をそれぞれ、対応する中間転写ベルトの上方に配設するか、あるいは対応する中間転写ベルトの下方に配設するかしたことで、第1現像潜像ユニット、第2現像潜像ユニットとして、互いに共通仕様のものを用いることができる。具体的には、例えば図5に示すように、第1潜像現像ユニットたる第1プロセスユニット7Y,M,C,Kからなる第1ユニット群と、第2潜像現像ユニットたる第2プロセスユニット40Y,M,C,Kからなる第2ユニット群とを、それぞれ対応する中間転写ベルトの下方に配設したとする。すると、第1プロセスユニット、第2プロセスユニットの内部レイアウトは、それぞれ図示のように、鉛直方向に延びる仮想線yを基準にして互いに線対称の関係になる。このような内部レイアウトにおいて、両方のプロセスユニットとして共通仕様のものを用いる場合には、片方のプロセスユニットを天地逆転させて配設するのではなく、ほぼ水平方向に反転させた姿勢で配設すれば、ベルトと感光体とを互いの対向部で同方向に表面移動させることができる。よって、天地逆転によって現像装置を機能させることが出来なくなるといった事態が起こすことがなく、両方のプロセスユニットとして互いに共通仕様のものを用いることができる。なお、両方の潜像現像ユニット(プロセスユニット)をそれぞれ、対応する中間転写ベルトの下方に配設した例について説明したが、上方に配設した場合にも、同様の理由により、共通仕様のものを用いることができる。
また、請求項2の構成を備える画像形成装置や、請求項19の画像形成方法では、鉛直方向にスペースをとる縦長形状の2つの中間転写ベルトを、それぞれの水平方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように水平方向に並べて配設することで、鉛直方向と水平方向とでバランスのとれた内部レイアウトにすることができる。更には、第1潜像現像ユニットと第2潜像現像ユニットとを、何れも、対応する中間転写ベルトにおける鉛直方向の表面移動が下側から上側になるベルト箇所に対面させて配設するか、あるいは、その逆に上側から下側になるベルト箇所に対面させて配設するかしたことにより、両現像潜像ユニットとして、互いに共通仕様のものを用いることができる。具体的には、何れの潜像現像ユニットも、鉛直方向における表面移動が同じ向きになるベルト箇所に対面させているので、天地逆転させることなく、ベルトとの対向部における潜像担持体の表面移動方向を互いの潜像現像ユニットで同じにすることができる。このため、ベルト周りのレイアウトなどの理由によって必要に応じて水平方向の姿勢だけを互いの潜像現像ユニットで異ならせれば、天地逆転によって現像装置を機能させることが出来なくなるといった事態を起こすことなく、両方の潜像現像ユニットとして互いに共通仕様のものを用いることができる。例えば、図6に示すように、共通仕様のプロセスユニットを水平方向に反転させて第1プロセスユニット、第2プロセスユニットとして用いることができる。
従って、請求項1乃至19の発明によれば、上述した(1)及び(2)の事項を何れも実現することができるという優れた効果がある。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の第1実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図7は、本プリンタの概略構成図であり、プリンタをその正面方向から示している。図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を生成するための4つの第1プロセスユニット7Y,M,C,Kからなる第1ユニット群を備えている。また、Y,M,C,Kのトナー像を生成するための4つの第2プロセスユニット40Y,M,C,Kからなる第2ユニット群も備えている。これらプロセスユニットは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Yトナー像を生成するための第1プロセスユニット7Yを例にすると、潜像担持体たるドラム状の感光体1Y、ドラムクリーニング装置2Y、除電装置3Y、帯電装置4Y、現像装置5Y、露光装置6Y等を備えている。
感光体1Yは、直径30〜120[mm]のアルミ製円筒に、光導電性物質である有機半導体の表面層が被覆されている。アモルファスシリコン性の表面層が被覆され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。
帯電装置4Yは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体1Yの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体1Yの表面は、LEDアレイ等から光を発する露光装置6Yによって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。このY用の静電潜像は、Yトナーを用いる現像装置5YによってYトナー像に現像される。そして、後述の第1中間転写ベルト9上に1次転写される。ドラムクリーニング装置2Yは、中間転写工程を経た後の感光体1Y表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置3Yは、クリーニング後の感光体1Yの残留電荷を除電する。この除電により、感光体1Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他の第1プロセスユニット7M,C,Kにおいても、同様にして感光体1M,C,K上にM,C,Kトナー像が形成され、第1中間転写ベルト9上のYトナー像に重ね合わせて1次転写される。なお、現像装置は、トナーと磁性キャリアとを含有する2成分現像剤を用いるものでも、トナー粉体だけを用いるものでもよい。また、トナーは、粉砕法によって製造された粉砕トナーでも、球形に形成されたトナーでもよく、体積平均粒径が20[μm]以下のものが良好である。更に望ましくは、4[μm]以上、10[μm]以下のものが良い。2成分現像剤を用いる場合の磁性キャリアとしては、体積平均粒径が25〜60[μm]程度のものが好ましい。
第2プロセスユニット40Y,M,C,Kは、第1プロセスユニット7Y,M,C,Kとほぼ同様の構成になっている。そして、それぞれ、感光体41Y,M,C,Kの表面にY,M,C,Kトナー像を形成する。これらY,M,C,Kトナー像は、後述の第2中間転写ベルト31上に重ね合わせて1次転写される。
プリンタ筺体内の下部には、画像データ処理装置E1が配設されている。この画像データ処理装置E1は、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報信号に基づいて、露光走査制御信号を生成する。そして、それを第1プロセスユニット7Y,M,C,Kの露光装置6Y,M,C,Kや、第2プロセスユニット40Y,M,C,Kの露光装置46Y,M,C,Kに送る。潜像形成手段たる各露光装置6Y,M,C,K、46Y,M,C,Kは、この露光走査制御信号に基づいて発した光で、それぞれ感光体1Y,M,C,K、41Y,M,C,Kを照射する。この照射を受けて露光された感光体1Y,M,C,K、41Y,M,C,K上には、静電潜像が形成される。なお、4つの感光体1Y,M,C,Kは、それぞれ等間隔で配設され、少なくとも画像形成時には後述の第1中間転写ベルト9に接触する。また、4つの感光体41Y,M,C,Kも、それぞれ等間隔で配設され、少なくとも画像形成時には後述の第2中間転写ベルト31に接触する。
画像データ処理装置E1の図中右側方には、第1給紙ローラ50aを有する給紙カセット50が配設されており、内部に記録体たる転写紙Pを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容している。給紙ローラ50aは、給紙カセット50内に収容されている転写紙束の一番の転写紙Pに当接している。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、その一番上の転写紙Pを、給紙カセット50の図中右側方に配設された第1給紙路51に向けて送り出す。給紙カセット50としては、図示したものの他、厚紙や薄紙などといった多様な特性の転写紙Pが収納されても確実に一枚づつ給紙、分離できるよう、バキューム機構からなるエアー給紙方式のものを採用してもよい。
給紙カセット50の図中右側方にて、図中上下方向に延びる第1給紙路51は、第1搬送ローラ対52、第2搬送ローラ対53、レジストローラ対54などを備えている。そして、給紙カセット50から送り出された転写紙Pを、第1搬送ローラ対52、第2ローラ対53によって順次くわえ込みながら、路内を図中下側から上側に向けて搬送して、レジストローラ54に到達させる。レジストローラ対54は、転写紙Pをくわえ込むべく両ローラを互いに順方向に回転駆動させるが、ローラ間に転写体を挟み込むとすぐに両ローラの回転を一旦停止させる。そして、適切なタイミングで回転を再開して転写紙Pを後述の両面転写装置に向けて送り出す。つまり、レジストローラ対54は、タイミングローラ対として機能しているのである。
本プリンタにおいては、給紙カセット50内の転写紙Pが環境の変化によって吸湿して変質するのを抑える目的で、図示しない温湿度センサを設けている。そして、この温湿度センサによる検知結果に基づいて冷却ファンFをON/OFFするなどして、カセット内の湿度を一定に維持している。
第1ユニット群の近傍には、第1転写ユニット8が配設されている。また、第2ユニット群の図中上方には、第2転写ユニット30が配設されている。本プリンタにおいては、これら第1転写ユニット8と第2転写ユニット30との組合せにより、両面転写手段たる両面転写装置が構成されている。
第1プロセスユニット7Y,M,C,Kの感光体1Y,M,C,K上に形成されたY,M,C,K用の静電潜像は、第1転写ユニット8による1次転写工程を経る。この第1転写ユニット8は、第1中間転写ベルト9、4つの1次転写ローラ10Y,M,C,K、第1クリーニング装置11、おもて面押さえローラ17などを有している。また、第1ニップ入口ローラ12、第1ニップ出口ローラ13、第1クリーニングバックアップローラ14、駆動ローラ15、3つの張架ローラ16なども備えている。第1中間転写ベルト9は、前文に列記した7つのローラによって裏面側から支持されながら、駆動ローラ15の回転駆動によって図中時計回りに無端移動せしめられる。転写バイアス部材たる4つの1次転写ローラ10Y,M,C,Kは、このように無端移動せしめられる第1中間転写ベルト9を感光体1Y,M,C,Kとの間に挟み込んで、Y,M,C,K用の1次転写ニップを形成している。そして、図示しない電源からの電圧供給を受けて、トナーとは逆極性(例えばプラス)の1次転写バイアスを第1中間転写ベルト9の裏面(ループ内周面)に印加する。
上記第1中間転写ベルト9は、その無端移動に伴ってY,M,C,K用の1次転写ニップを順次通過していく。各1次転写ニップでは、感光体1Y,M,C,K上のY,M,C,Kトナー像がニップ圧や1次転写バイアスの作用によって重ね合わせて1次転写される。これにより、第1中間転写ベルト9上に4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。なお、バイアス印加方式の4つの1次転写ローラ10Y,M,C,Kに代えて、電極から放電させるチャージャ方式のものを用いてもよい。
両面転写装置の第2転写ユニット30は、第2中間転写ベルト31、第2クリーニング装置32、4つの1次転写ローラ38Y,M,C,Kなどを有している。また、第2ニップ入口ローラ33、第2ニップ出口ローラ34、分離ローラ35、駆動ローラ36、第2クリーニングバックアップローラ37なども有している。第2中間転写ベルト31は、前文に列記した5つのローラに張架されながら、駆動ローラ36の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。
第1転写ユニット8の第1ニップ入口ローラ12から第1ニップ出口ローラ13にかけての第1中間転写ベルト9展張部分は、第2転写ユニット30の第2中間転写ベルト31に幅広く当接してベルトニップたる2次転写ニップを形成している。この2次転写ニップでは、第1中間転写ベルト9と第2中間転写ベルト31とが、それぞれ互いの表面を同方向に移動させる。
レジストローラ対54から両面転写装置に向けて送り出された転写紙Pは、2次転写ニップの挟み込まれた後、両中間転写ベルトの表面移動に伴ってニップ内を図中右側から左側へ搬送される。そして、この過程において、後述する理由によって第1面(給紙カセット50内で下を向いている面)に第1中間転写ベルト9上の4色トナー像が一括2次転写される。また、第1面とは反対の第2面に、第2中間転写ベルト31上の4色トナー像が一括2次転写される。第1面、第2面にそれぞれ転写された4色トナー像は、転写紙Pの白色と相まってフルカラー画像となる。
2次転写ニップを通過した後の第1中間転写ベルト9表面には、転写紙Pに2次転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、第1クリーニング装置11によってクリーニングされる。具体的には、第1中間転写ベルト9は、そのループ外面(おもて面)側に当接するように配設された第1クリーニング装置11と、そのループ内面側に配設された第1クリーニングバックアップローラ14との間に挟まれる。そして、おもて面上の転写残トナーが第1クリーニング装置11に機械的あるいは静電的に回収されてクリーニングされる。2次転写ニップを通過した後の第2中間転写ベルト31表面も、同様にして、第2クリーニング装置32によっておもて面の転写残トナーがクリーニングされる。
第1中間転写ベルト9、第2中間転写ベルト31としては、それぞれ例えば、樹脂フィルム或いはゴムからなる厚み50〜600[μm]のベルト基体を有するものを用いることができる。かかるベルト基体のおもて面側に、トナー離型性に優れた材料からなる表面層を被覆した多層構造のものを用いても良い。何れの場合であっても、静電的な1次転写や2次転写を可能にする電気抵抗を発揮するものでなければならない。このようなベルトとしては、ベルト基体材料のポリアミドにカーボンを分散して、体積抵抗値を10〜1012[Ωcm]に調整したものを例示することができる。両中間転写ベルトの内周面には、ベルト走行の安定化を図るために、幅方向の両端付近にそれぞれベルト全周に渡って延在する寄り止め突起を設けることが望ましい。両端の寄り止め突起を張架ローラの端部に突き当てることで、ベルトの片寄り走行を防止するのである。
8つの1次転写ローラ10Y,M,C,K、38Y,M,C,Kとしては、1次転写バイアスが印加されるローラ芯金の表面に導電性ゴム材料を被覆したもので、体積固有抵抗を10Ωcm程度に調整したものを例示することができる。また、かかる導電性ゴム材料としては、ウレタンゴムにカーボンを分散して体積固有抵抗を10Ωcm程度に調整したたものを例示することができる。
第2転写ユニット30の図中左側方には、定着手段たる定着装置56が配設されている。この定着装置56は、互いに順方向に回転しながら当接して定着ニップを形成する2つの定着ローラ56a,bを有している。これら定着ローラ56a,bは、何れも図示しないハロゲンランプ等の発熱手段を有しており、定着ニップに挟み込んだ転写紙Pを両面から加熱する。この加熱により、転写紙Pの両面にそれぞれ形成されたフルカラー画像が転写紙Pに定着せしめられる。定着後の転写紙Pは、冷却ローラ対57と排紙ローラ対58とを経て機外へと排出される。
2つの定着ローラ56a,bは、それぞれ図示しない温度検知手段によって表面温度が検知される。この温度検知手段は、プリンタ本体の筺体内の図中左下部に配設された制御部E2に送信する。制御部E2は、温度検知手段から送られてくる表面温度の検知結果に基づいて、定着ローラ56a,bの上記発熱手段に対する電源供給をON/OFF制御して、定着ローラ56a,bの表面温度を一定範囲(目標範囲)に維持する。但し、転写紙Pの片面にだけ画像を形成する片面プリントモードが実行されている場合には、両面プリントモードの場合に比べて少ない熱量で画像を定着させることができる。片面にしか画像が形成されていないため、両面のときよりも転写紙P上のトナー量が少なくなるからである。よって、片面プリントモードのときに、両面プリントモードのときよりも上記表面温度の目標範囲を低くすれば、省エネルギー化を図ることが可能になる。また、単色画像はフルカラー画像よりもトナー量が少なくなるので、単色プリントモードとフルカラープリントモードとの違いに応じて上記表面温度の目標範囲を切り替えることによっても、省エネルギー化を図ることが可能になる。
定着装置56は、2つの定着ローラ56a,bによって熱を発するため、その近傍に配設された第2中間転写ベルト31や、K用の第1プロセスユニット7Kにダメージを与える恐れがある。そこで、本プリンタにおいては、断熱部材や気流などを利用した冷却装置を定着装置56の付近に配設している。図示の例では、冷却装置として、断熱部材からなる遮熱フレーム59を用いて定着装置56の周囲を覆い、第1プロセスユニット7Kや第2中間転写ベルト31に熱を伝えないようにしている。なお、2つの定着ローラ56a,bについては、転写紙P両面の画像の色合いや光沢度を同じにする目的で、互いに同じ材質、硬度及び表面性のものを用いている。
本プリンタにおいては、定着工程を終了した転写紙Pを速やかに冷却して、不安定なトナーの状態を早期に安定させる目的で、上述の冷却ローラ対57を定着装置56の近傍に配設している。かかる冷却ローラ対57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。
また、本プリンタにおいては、排紙ローラ対58によって機外に排出された転写紙Pを多量にストックする目的で、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、スタックトレイを上下移動される機構を採用している。なお排紙ローラ対58を通過させたのち、別の後処理装置に向けて転写紙Pを搬送させることもできる。別の後処理装置としては、穴あけ、断裁、折、綴じなど製本のための装置を例示することができる。
第1転写ユニット8の図中上方には、ボトル収容器55が配設されている。このボトル収容器55内には、各プロセスユニット内の現像器に補給するトナーをそれぞれ個別に内包する第1トナーボトルBY1,BM1,BC1,BK1、第2トナーボトルBY2,BM2,BC2,BK2が収められている。これらボトルに収容されているトナーは、それぞれ図示しないトナー補給装置によって搬送されて、各プロセスユニット内の現像器に適宜補給される。トナー補給装置におけるトナー搬送機構としては、周知のモーノポンプを用いることができる。モーノポンプによる方式によれば各トナーボトルの設置場所の制約が少ないため、プリンタ内部のスペース配分に対し有利である。またトナーが適時補給できるため、現像装置に大きなトナー貯留スペースを設けなくてすみ、現像装置の小型化が図られる。
本プリンタにおいては、上下に並ぶように配設された第1ユニット群、第2ユニット群における各第1プロセスユニットと、各第2プロセスユニットとに対し、それぞれ専用のトナーボトルを設けている。しかし、同一色のトナーについては、第1プロセスユニットと第2プロセスユニットとで、同一のトナーボトルを用いることも可能である。また、他色よりも消耗の多いK用のトナーボトルについては、他色のトナーボトルよりも大きな容量のものを用いることもできる。
プリンタ本体の筐体の上面には、タッチパネル等からなる操作表示ユニット90が固定されている。この操作表示ユニット90は、操作者のキー操作によって制御部E2に所定の情報をインプットしたり、制御部E2からの信号に基づいて様々な情報を表示画面に映し出したりすることができる。
給紙カセット50の図中右側方には、廃トナー収容部91が配設されている。各感光体や各中間転写ベルトの表面からクリーニングされたトナーは、図示しない回収手段によってこの廃トナー収容部91内に回収される。かかる構成では、感光体やベルトをクリーニングする各クリーニング装置に大容量のトナー収容部を設ける必要がなくなるので、各クリーニング装置を小型化することができる。また、廃トナーの廃棄をまとめて行うことができるので、メンテナンス性を向上させることができる。廃トナー収容部91からのトナーの溢れ出しを防止する目的で、トナー満杯センサを設け、これによる検知結果に基づいて満杯警報を発する制御を実施させるように、制御部E2を構成することが望ましい。
定着装置56や制御部E2からの放熱により、プリンタ筐体内部は昇温することになるが、本プリンタでは、冷却ファンFを作動させることで過剰な昇温を防止することができる。また、この冷却ファンFは冷却ローラ対57の放熱部と結合してあり、冷却ローラ対57の冷却効果を確実にしている。
[片面プリントモード]
本プリンタは、転写紙Pの片面だけに画像を形成するための片面プリントモードの動作を行うことができる。この片面プリントモードの動作方式は2種類用意されており、操作者のキー操作によって切り換え可能になっている。2種類のうちの一方の方式は、第1中間転写ベルト9上で重ね合わせた4色トナー像を転写紙Pの第1面に一括2次転写する方式である。また、もう一方の方式は、第2中間転写ベルト31上で重ね合わせた4色トナー像を転写紙Pの第2面に一括2次転写する方式である。複数ページに渡る画像を複数の転写紙Pに連続してプリントアウトするケースでは、スタック部上で頁を揃えるように作像順序を制御するのが好都合である。最後の頁の画像から順にプリントアウトして頁順を揃えるのである。
このように頁順を揃えるケースでは、プリントアウト命令が発生られると、まず、第1中間転写ベルト9や、第1ユニット群における各感光体1Y,M,C,Kが駆動を開始する。同時に第2中間転写ベルト31も駆動を開始するが、第2ユニット群における各感光体41Y,M,C,Kは、図示しない接離機構によって第2中間転写ベルト31から離間せしめられるため、駆動を開始しないで停止したままの状態でいる。そして、電子写真プロセスによって第1ユニット群の各感光体1Y,M,C,K上に形成されたY,M,C,Kトナー像が第1中間転写ベルト9に重ね合わせ転写されて4色トナー像となる。この4色トナー像は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、フルカラー画像となる。以降、次頁用の転写紙Pのために同様の電子写真プロセスや転写が行われて、画像面を上にした転写紙Pが頁番号の大きい順にスタック部に順次スタックされていく。
転写紙Pの片面だけに画像を形成するもう一方の方式は、第2ユニット群の代わりに、第1ユニット群による画像の形成を行わない点と、頁揃えのために若い頁の画像データから順にプリントアウトする点とが既述の方式と異なる。それ以外の点については、既述の方式と同様であるので、詳細な説明を省略する。
[両面プリントモード]
転写紙Pの両面に画像を形成する両面プリントモードでは、プリント命令が発生されると、第1ユニット群による4色トナー像の形成と、第2ユニット群による4色トナー像の形成とがほぼ並行して行われる。そして、2次転写ニップにおいて、第1中間転写ベルト9から転写紙Pの第1面への4色トナー像一括2次転写と、第2中間転写ベルト31から転写紙Pの第2面への4色トナー像一括2次転写とが行われる。このようにして、ワンパス方式にて、転写紙Pの両面にフルカラー画像が形成される。
複数頁に渡る画像を複数の転写紙Pの両面に形成する場合には、1枚の転写紙Pにおいて、小さい番号の頁に対応する画像を転写紙Pの第2面に形成し、大きい番号の頁に対応する画像を転写紙Pの第1面に形成する。このような画像形成により、スタック部には、小さい番号を下方に向け且つ大きい番号を上方に向けた転写紙Pが順にスタックされる。よって、最終的なプリントアウト紙の束の上下を反転させれば、表が1頁で裏が2頁の1枚目の転写紙P、表が3頁で裏が4頁の2枚目の転写紙P・・・といった具合に、頁順の揃ったプリントアウト紙の束を得ることができる。
[黒単色モード]
本プリンタは、Kトナーだけによるモノクロの画像形成も可能である。このようなケースにあっては、使用されないプロセスユニットが第1ユニット群及び第2ユニット群においてそれぞれ3つずつ発生する。Y,M,C用の第1プロセスユニット7Y,M,C、及び、Y,M,C用の第2プロセスユニット40Y,M,Cの6つである。黒単色モードの場合には、これらプロセスユニットを作動させないだけでなく、これらを中間転写ベルトから離間させることができる。具体的には、第1中間転写ベルト9や第2中間転写ベルト31を、それぞれ個別のフレームに支持させておき、必要に応じてこれらフレームを動かす。そして、これにより、第1プロセスユニット7Kの感光体1Kを第1中間転写ベルト9に接触させたまま、他の3つの第1プロセスユニット7Y,M,Cを第1中間転写ベルト9に対して接離させる。また、第2プロセスユニット40Kの感光体41Kを第2中間転写ベルト31に接触させたまま、他の3つの第2プロセスユニット40Y,M,Cを第2中間転写ベルト31に対して接離させる。そして、黒単色モードでは、K用以外の6つのプロセスユニットをそれぞれ中間転写ベルトから離間させて画像を形成することで、K用以外の感光体における感光層の磨耗を抑えて、それら感光体の長寿命化を図ることができる。
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図7の第1ユニット群においては、第1潜像現像ユニットたる第1プロセスユニット7Y,M,C,Kが鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように、互いに水平方向に平行配設されている。また、第2ユニット群においても、第2潜像現像ユニットたる第2プロセスユニット40Y,M,C,Kが鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように、互いに水平方向に平行配設されている。
両面転写装置の第2転写ユニット30においては、第2中間転写ベルト31が鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように横長の扁平形状で張架されながら、図中反時計回りに無端移動するようになっている。一方、両面転写装置の第1転写ユニット8においては、第1中間転写ベルト9が鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように横長の形状で張架されながら、図中時計回りに無端移動するようになっている。但し、この形状は、水平方向に完全に扁平なのではなく、扁平な部分の図中右端に、図中下側に向けて突出する部分が形成されたような鍵括弧状の形状になっている。このような形状で第1中間転写ベルト9を張架している理由については、後に詳述する。
両面転写装置において、第1中間転写ベルト9と第2中間転写ベルト31とは、それぞれの鉛直方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように鉛直方向に並べて配設されている。つまり、本プリンタにおいては、横長形状の第1中間転写ベルト9と、横長形状の第2中間転写ベルト31とを、縦方向に並べて配設しているのである。かかる構成では、横長形状の第1中間転写ベルト9と、横長形状の第2中間転写ベルト31とを、横方向に並べて配設したものとは異なり、鉛直方向と水平方向とにバランスのとれた内部レイアウトにすることができる。
図8は、第1ユニット群における4つの第1プロセスユニットのうちの1つを示す拡大構成図である。なお、同図においては、第1プロセスユニットやその内部の各装置について、符号の後に付すY,M,C,Kという添字を省略している(後に示す図9も同様)。第1プロセスユニット7において、感光体1の周囲のうち、ドラム軸を中心とするおおむね10時から2時に至るまでの領域には、何の装置も配設されておらず、感光体1が露出可能な領域になっている。このように露出可能な領域が形成されることにより、感光体1を第1中間転写ベルト9に当接させて1次転写ニップを形成することが可能になっている。なお、以下、この領域のことを感光体露出可能領域という。
感光体1の周囲において、ドラムクリーニング装置2、除電装置3、帯電装置4、露光装置6、現像装置5は、それぞれドラム軸を中心にして、概ね9時、8時、7時、5時、3時の位置に配設されている。
図9は、第2ユニット群における4つの第2プロセスユニットのうちの1つを示す拡大構成図である。同図において、感光体41の周囲のうち、ドラム軸を中心とするおおむね10時から2時に至るまでの領域は、感光体露出可能領域になっている。また、感光体41の周囲において、ドラムクリーニング装置42、除電装置43、帯電装置44、露光装置46、現像装置45は、それぞれドラム軸を中心にして、概ね3時、5時、7時、8時、9時の位置に配設されている。図8と図9とを比較すると、第1プロセスユニット7の内部レイアウトと、第2プロセスユニットの内部レイアウトとは、図中鉛直方向に延びる仮想線yを基準にして互いに線対称の関係になっていることがわかる。このような内部レイアウトでは、第1プロセスユニット7、第2プロセスユニット40として、共通仕様のものを用い、且つ、片方のプロセスユニットを天地逆転させて配設するのではなく、ほぼ水平方向に反転させた姿勢で配設すればよい。よって、天地逆転によって現像装置5を機能させることが出来なくなるといった事態が起こすこともない。
共通仕様のプロセスユニットを用いることが可能な内部レイアウトになっているのは、第1プロセスユニット7、第2プロセスユニット40をともに、第1中間転写ベルト9、第2中間転写ベルト31に対して鉛直方向下側に配設しているからである(図7参照)。このような配設では、第1中間転写ベルト9と第2中間転写ベルト31との間に、第1ユニット群を位置させる必要がある。そして、両中間転写ベルトとして、それぞれ、全体的に水平方向に完全に扁平形状なものを用いると、両中間転写ベルトを接触させて2次転写ニップを形成することができなくなる。そこで、本プリンタにおいては、水平方向に完全に扁平なのではなく、扁平な部分の図中右端に、図中下側に向けて延びる突出部分が形成されたような鍵括弧状の形状のものを用いている。かかる形状については、ベルトループ内側の張架ローラだけで張架すると、三角状の形状になる第1中間転写ベルト9における三角の斜辺部分に、おもて面側からおもて面押さえローラ17を押し当てて、その斜辺部分をループ内側に湾曲させることで実現している。このような形状にすることで、両中間転写ベルトの対向領域において、第1ユニット群を避けつつ第1中間転写ベルト9の上記突出部分を第2中間転写ベルト31に向けて延ばして当接させることができる。
両中間転写ベルトが互いに当接しながら表面移動する2次転写ニップは、次のようにして形成されている。即ち、第1中間転写ベルト9における第1ニップ入口ローラ12と第2ニップ出口ローラ13との間の展張部分が、第2中間転写ベルト31における第2ニップ入口ローラ33と第2ニップ出口ローラ34との間の展張部分に当接して形成されている。そして、この2次転写ニップは、ベルト第1ニップとベルト第2ニップとから構成されている。ベルト第1ニップの範囲は、両中間転写ベルトが第1転写ユニット8の第1ニップ入口ローラ12と第2転写ユニット30の第2ニップ入口ローラ33との間に挟まれる領域、及びその前後の領域である。また、ベルト第2ニップの範囲は、両中間転写ベルトが第1転写ユニット8の第1ニップ出口ローラ13と第2転写ユニット30の第2ニップ出口ローラ34との間に挟まれる領域、及びその前途の領域である。
上述のベルト第1ニップでは、第1中間転写ベルト9上の4色トナー像と、第2中間転写ベルト31上の4色トナー像とのうち、何れか一方が転写紙Pに一括2次転写される。また、ベルト第1ニップに続くベルト第2ニップでは、もう一方の4色トナー像が転写紙Pに一括2次転写される。このような転写では、両方の4色トナー像を、ぞれぞれ転写紙Pに密着させつつベルトから転写紙Pに転写するので、密着させないで転写する場合に比べて、転写時のトナーの飛び散り(以下、転写チリという)を抑えることができる。
図10は、2次転写ニップ及びその周囲構成の一例を示す模式図である。同図においては、2次転写ニップ内に送り込まれた転写紙Pは、まずベルト第1ニップ内を通過する。このベルト第1ニップの周囲では、第2ニップ入口ローラ33に対して、トナーとは逆極性の2次転写バイアスが印加されている。また、第1ニップ入口ローラ12が電気的に接地されている。すると、ベルト第1ニップ内では、第1中間転写ベルト9上の4色トナー像が、接地ローラとして機能する第1ニップ入口ローラ12側から、転写バイアスローラとして機能する第2ニップ入口ローラ33側に向かう静電力の作用を受ける。そして、第1中間転写ベルト9上から転写紙Pの第1面に2次転写される。このとき、第2中間転写ベルト31上の4色トナー像は、転写紙Pの第2面側から第2中間転写ベルト31側に向かう静電力を受けるので、第2面に2次転写されずにベルト表面に拘束され続ける。なお、以下、図示のベルト第1ニップ内における4色トナー像の転写のように、トナー像を接地ローラ側から転写バイアスローラ側に静電的に引き寄せて転写する方式を、静電引き寄せ転写方式という。
一方、転写工程がベルト第1ニップよりも後になるベルト第2ニップの周囲では、第2ニップ出口ローラ34に対して、トナーと同極性の2次転写バイアスが印加されている。また、第1ニップ出口ローラ13が電気的に接地されている。すると、ベルト第2ニップ内では、第2中間転写ベルト31上の4色トナー像が、転写バイアスローラとして機能する第2ニップ出口ローラ34側から、接地ローラとして機能する第1ニップ出口ローラ13側に向かう静電力の作用を受ける。そして、第2中間転写ベルト31上から転写紙Pの第2面に2次転写される。以下、このように、トナー像を転写バイアス側から接地ローラ側に静電的に押し出して転写する方式を、静電押し出し転写方式という。
本発明者らは、図示のような連続する2回の2次転写を行った場合に、次のような逆転写を引き起こさないことを実験によって確かめた。即ち、ベルト第1ニップで転写紙Pの第1面に転写しておいた4色トナー像を、ベルト第2ニップで第1面から第1中間転写ベルト9に向けて逆転写してしまうといった現象である。
2次転写ニップ及びその周囲構成としては、図11に示すものを採用してもよい。この構成においては、転写バイアスローラと接地ローラとの位置関係が図10に示した構成とは逆になっている。具体的には、図10に示した構成においては、第2ニップ入口ローラ33及び第2ニップ出口ローラ34が転写バイアスローラとして機能する一方で、第1ニップ入口ローラ12及び第1ニップ出口ローラ13が接地ローラとして機能していた。これに対し、図11に示した構成では、第1ニップ入口ローラ12及び第1ニップ出口ローラ13が転写バイアスローラとして機能する一方で、第2ニップ入口ローラ33及び第2ニップ出口ローラ34が接地ローラとして機能している。第1ニップ入口ローラ12には、トナーと逆極性の2次転写バイアスが印加されている。すると、ベルト第1ニップ内において、第2中間転写ベルト31上の4色トナー像が、転写バイアスローラとして機能する第1ニップ入口ローラ12に向けて静電的に引き寄せられて、転写紙Pの第2面に2次転写される。静電引き寄せ方式の転写が行われるのである。これに対し、第1ニップ出口ローラ13には、トナーと同極性の2次転写バイアスが印加されている。すると、ベルト第2ニップ内において、第1中間転写ベルト9上の4色トナー像が、転写バイアスローラとして機能する第1ニップ出口ローラ13側から静電的に押し出されて、転写紙Pの第1面に2次転写される。静電押し出し方式の転写が行われるのである。本発明者らは、このような転写を採用して場合に、次のような逆転写を引き起こさないことを実験によって確かめた。即ち、ベルト第1ニップで転写紙Pの第2面に転写しておいた4色トナー像を、ベルト第2ニップで第2面から第2中間転写ベルト31に向けて逆転写してしまうといった現象である。
また、2次転写ニップ及びその周囲構成として図12に示すものを採用してもよい。同図においては、ベルト第1ニップの周囲で転写バイアスローラとして機能する第2ニップ入口ローラ33に対して、トナーと同極性の2次転写バイアスが印加されている。また、ベルト第2ニップの周囲で転写バイアスローラとして機能する第1ニップ出口ローラ13に対して、トナーと同極性の2次転写バイアスが印加されている。すると、ベルト第1ニップ内において、第2中間転写ベルト31上の4色トナー像が静電押し出し方式で転写紙Pの第2面に2次転写された後、ベルト第2ニップ内において、第1中間転写ベルト9上の4色トナー像が静電押し出し方式で第1面に2次転写される。本発明者らは、このような転写を採用した場合に、次のような逆転写を引き起こさないことを実験によって確かめた。即ち、ベルト第1ニップで転写紙Pの第2面に転写しておいた4色トナー像を、ベルト第2ニップで第2面から第2中間転写ベルト31に向けて逆転写してしまうといった現象である。
また、2次転写ニップ及びその周囲構成として図13に示すものを採用してもよい。同図においては、ベルト第1ニップの周囲で転写バイアスローラとして機能する第1ニップ入口ローラ12に対して、トナーと同極性の2次転写バイアスが印加されている。また、ベルト第2ニップの周囲で転写バイアスローラとして機能する第2ニップ出口ローラ34に対して、トナーと同極性の2次転写バイアスが印加されている。すると、ベルト第1ニップ内において、第1中間転写ベルト9上の4色トナー像が静電押し出し方式で転写紙Pの第1面に2次転写された後、ベルト第2ニップ内において、第2中間転写ベルト31上の4色トナー像が静電押し出し方式で第2面に2次転写される。本発明者らは、このような転写を採用した場合に、次のような逆転写を引き起こさないことを実験によって確かめた。即ち、ベルト第1ニップで転写紙Pの第1面に転写しておいた4色トナー像を、ベルト第2ニップで第1面から第1中間転写ベルト9に向けて逆転写してしまうといった現象である。
図10から図13までを用いて、入口ローラや出口ローラを転写バイアス部材として利用した例について説明したが、これらローラとは別に、転写バイアス部材を設けてもよい。また、入口ローラや出口ローラを転写バイアス部材に対向する接地部材として利用した例について説明したが、それらローラとは別に接地部材を設けてもよい。図14は、転写バイアス部材や接地部材を入口ローラや出口ローラとは別に設けた例を示している。同図において、第1中間転写ベルト9のループ内側には、第1ニップ入口ローラ12と第1ニップ出口ローラ13との間で第1中間転写ベルト9の裏面に当接する第1転写バイアス部材88が配設されている。これは、導電性のゴム材料からなり、図示しない支持部材によってベルト裏面との当接状態を維持するように支持されている。また、第2中間転写ベルト31のループ内側には、第2ニップ入口ローラ33と第2ニップ出口ローラ34との間で第2中間転写ベルト31の裏面に当接する接地電極板89が配設されている。この接地電極板89は、金属板、導電性樹脂板、非導電性基板の表面に導電性樹脂シートが被覆された板などであり、図示しない支持部材によってベルト裏面との当接状態を維持するように支持されている。そして、両中間転写ベルトを介して、第1転写バイアス部材88と第1ニップ出口ローラ13との両方に対向している。第1転写バイアス部材88には、トナーとは逆極性の2次転写バイアスが印加されている。また、第1ニップ出口ローラ13には、トナー同極性の2次転写バイアスが印加されている。すると、ベルト第1ニップにて、第2中間転写ベルト31上の4色トナー像が静電引き寄せ方式で転写紙Pの第2面に2次転写された後、ベルト第2ニップにて、第1中間転写ベルト9上の4色トナー像が静電押し出し方式で転写紙Pの第1面に2次転写される。本発明者らは、このような転写においても、ベルト第2ニップ内における逆転写を引き起こさないことを実験によって確かめた。
しかしながら、2次転写ニップ及びその周囲構成として図15に示すものを採用したとする。同図において、2次転写ニップ周囲における各ローラの配設位置は、図12に示した構成と同様である。但し、第1ニップ出口ローラに印加する2次転写バイアスの極性が図12に示したものと異なり、トナーとは逆極性になっている。かかる構成では、ベルト第2ニップにおいて、第2中間転写ベルト31上の4色トナー像を静電引き寄せ方式で転写紙Pの第2面に2次転写することになる。すると、同時に、ベルト第1ニップで転写紙Pの第1面に転写しておいた4色トナー像も静電的に引き寄せて、第1面から第1中間転写ベルト9に逆転写してしまうことを、本発明者らは実験によって確かめた。
ベルト第1ニップ、ベルト第2ニップで4色トナー像を転写紙Pの反対面に順次転写する場合には、次に説明する2通りの転写順が成立する。即ち、第1中間転写ベルト9から転写紙Pの第1面への転写を行った後に、第2中間転写ベルト31から転写紙Pの第2面への転写を行う順序と、これとは逆の順序との2通りである。また、この2通りについて、それぞれ、上流側や下流側で静電引き寄せ放棄と静電押し出し方式とのどちらを行うのかを考慮すると、全部で8通りの転写方式が成立する。本発明者らは、これら8通りの転写方式を全て試験して、ベルト第2ニップ内における逆転写の有無を調べてみた。次に示す表1は、これら8通りの転写方式と、ベルト第2ニップ内における逆転写の有無との関係を示している。
Figure 2005266220
表1に示すように、8通りの転写方式において、下流側のベルト第2ニップで逆転写が発生しなかったのは、実験番号3、4、7、8の4通りだけであった。これらに着目すると、何れもベルト第2ニップにおいて静電押し出し方式の2次転写が行われていることがわかる。一方、逆転写が発生した実験番号1、2、5、6に注目すると、何れもベルト第2ニップにおいて静電引き寄せ方式の2次転写が行われていることがわかる。これらのことから、ベルト第1ニップ、ベルト第2ニップで、互いに同極性のトナー像を転写紙Pの反対面に順次転写していく転写方式では、下流側のベルト第2ニップで静電押し出し方式を採用しないと、逆転写を引き起こしてしまうことが判明した。そこで、本プリンタにおいては、ベルト第2ニップにおいて、静電静電押し出し方式の2次転写を行うようになっている。なお、互いに繋がっているベルト第1ニップとベルト第2ニップとからなる2次転写ニップを形成した例について説明したが、両者が互いに繋がっていない2次転写ニップを形成してもよい。
先に示した図7において、両面転写装置は、後段ニップであるベルト第2ニップを通過した後の転写紙Pを第2中間転写ベルト31の表面移動に伴って定着装置56に向けて搬送して、第2中間転写ベルト31から定着装置56に直接受け渡すようになっている。かかる構成では、中間転写ベルトと定着装置56との間に搬送ベルトやガイド部材を介在させて転写紙Pを受け渡しする場合とは異なり、受渡しの際に、搬送ベルトやガイド部材との接触による反動を転写紙Pに与えることがない。このため、その反動によって転写紙Pを中間転写ベルトに僅かながら摺擦させて、未定着トナー像を乱すといった事態を回避することができる。
本プリンタにおいては、転写紙Pを定着装置56に受け渡しする方の中間転写ベルトである第2中間転写ベルト31における、2次転写ニップから定着装置56への紙受け渡し位置までのベルト張架姿勢を、次のようにしている。即ち、鉛直方向に曲がりのない直線姿勢にしているのである。かかる構成では、2次転写ニップを通過して第2中間転写ベルト31に向けて押圧されなくなった転写紙Pを、ベルト移動軌道の上下によってベルトから接離させるといった事態を回避する。そして、かかる接離による未定着トナー像の乱れを回避することができる。なお、第2中間転写ベルト31における紙受け渡し位置とは、分離ローラ35によるベルト支持位置のことである。
また、本プリンタにおいては、2次転写ニップ出口から定着装置56の入口である定着ニップ入口に至るまでの記録体搬送距離である転写定着間搬送距離L1を、次のように設定している。即ち、記録体収容手段である給紙カセット50に収容され得る最大サイズの転写紙Pの長手方向寸法以上にしている。より詳しくは、A3サイズの縦寸法である420mm以上にしている。かかる構成では、最大サイズであるA3サイズを上限として、どのようなサイズの転写紙Pを用いたとしても、それの後端側を2次転写ニップに挟み込ませた状態で、先端側を定着ニップに挟み込ませるといった事態を引き起こすことがない。そして、このことにより、2次転写ニップと定着ニップとの微妙な線速差によって転写紙Pを第2中間転写ベルト31表面に僅かに擦り付けるといった事態を回避する。よって、その擦り付けによる第2面上の未定着トナー像の乱れを回避することができる。
また、本プリンタにおいては、図7に示すように、横長形状の給紙カセット50と、横長形状の第1中間転写ベルト9と、横長形状の第2中間転写ベルト31とを、それぞれの鉛直方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように配設している。かかる構成では、両中間転写ベルトだけではく、給紙カセット50をも含めた部分のレイアウトを、鉛直方向と水平方向とでバランスのとれたものにすることができる。
また、本プリンタにおいては、各第1プロセスユニット7Y,M,C,Kのそれぞれに第1潜像形成手段たる露光装置6Y,M,C,Kを設けている。更に、各第2プロセスユニット40Y,M,C,Kのそれぞれに第2潜像形成手段たる露光装置46Y,M,C,Kを設けている。かかる構成では、露光装置として、第1ユニット群や第2ユニット群から切り離して設置する必要のあるレーザー光学系を用いる場合とは異なり、露光装置から感光体に至る光路を中間転写ベルトで遮るおそれがない。このため、露光装置の光路を気にすることなく、各ユニット群や各中間転写ベルトの位置関係を設計することができるようになって、レイアウト自由度が向上する。
図16は、本第1実施形態に係るプリンタの第1変形例装置の両面転写装置や各ユニット群を示す要部構成図である。この第1変形例装置は、第1プロセスユニット7Y,M,C,Kと、第2プロセスユニット40Y,M,C,Kとの姿勢の関係や、2次転写ニップ内における転写方式が、第1実施形態に係るプリンタと異なっている。
第1プロセスユニット7Y,M,C,Kは、鉛直方向に延びる仮想線yを基準にして、第2プロセスユニット40Y,M,C,Kとは線対称になる姿勢よりも、僅かに傾けた姿勢(ドラム軸を中心に僅かに時計回りに回転させた姿勢)になっている。このように僅かに傾けても、第1プロセスユニットの現像装置内におけるトナー搬送性を悪化させることはない。
第1プロセスユニット7Y,M,C,Kを線対称の姿勢から僅かに傾けると、互いに隣り合う関係(以下、隣設関係という)にある第1プロセスユニット間にて、感光体周りのレイアウトの凹凸を上手く噛み合わせることが可能になる。具体的には、図示の例では、互いに隣設関係にある2つの第1プロセスユニットの一方におけるドラムクリーニング装置2と帯電装置4との間の凹部に、もう一方における現像装置5による凸部を噛み合わせている。即ち、互いに隣設関係にある2つの第1プロセスユニット間にて、それぞれの鉛直方向における投影像の一部が互いに重なるような姿勢で各第1プロセスユニットを配設している。このような配設では、図示のように、第2ユニット群よりも第1ユニット群のユニット間隔を詰めることが可能になるため、互いに重ならないような姿勢で配設する場合に比べて、第1ユニット群の水平方向の寸法を短くすることができる。そして、このことにより、鍵括弧状の第1中間転写ベルト9の周長を短くして、扁平状の第2中間転写ベルト31と同じにしている。かかる構成では、それぞれの中間転写ベルトを同一の型によって製造可能にして、それぞれの低コスト化を図ることができる。また、両中間転写ベルトとして、それぞれ全く同じものを使用することも可能になる。
なお、本第1変形例装置のように、一方のユニット群内のプロセスユニットと、もう一方のユニット郡内のプロセスユニットとを、仮想線yを基準に非線対称の関係になる姿勢で配設すると、ユニット間隔を詰めることができる代わりに、次のようなデメリットが生ずる。即ち、かかる構成では、一方のプロセスユニットを、もう一方のプロセスユニットと線対称になる姿勢よりも傾けた姿勢で配設することになる。そして、このような配設では、傾けた姿勢の方の感光体も中間転写ベルトに十分に当接させるべく、線対称の関係になる姿勢で配設する場合に比べて、感光体露出可能領域を大きく確保しなければならない。そして、このことにより、プロセスユニット内の感光体周りのレイアウト自由度を悪化させてしまう。
2次転写ニップは、第1実施形態に係るプリンタのように、両中間転写ベルトのそれぞれの展張部分の当接によって形成されているのではない。第1ニップローラ18に対する第1中間転写ベルト9の掛け回し部分と、第2ニップローラ39に対する第2中間転写ベルト31の掛け回し部分との当接によって形成されている。このような2次転写ニップでは、両中間転写ベルト間で互いに逆方向に作用する2つの電界をベルト移動方向に沿って並べて形成することができず、電界を1つしか形成することができない。このため、2次転写ニップ内において、第1中間転写ベルト9上の4色トナー像と、第2中間転写ベルト31上の4色トナー像とが互いに同極性である場合には、転写紙Pに対して何れか一方しか2次転写されなくなる。
そこで、本第1変形例装置においては、図17に拡大して示すように、2次転写ニップの入口付近で、第1中間転写ベルト9のおもて面側に対して所定の間隙を介して対向する極性反転チャージャ19aを設けている。この極性反転チャージャ19aは、2次転写ニップに進入する直前の第1中間転写ベルト9上の4色トナー像を、プラスの電荷の付与によって極性反転させる。このようにして第1中間転写ベルト9上の4色トナー像の極性を反転させると、2次転写ニップにおいて、互いに逆極性の関係にある2つの4色トナー像を、転写紙Pを介して対向させることになる。すると、2次転写ニップ内に形成される1つの電界により、一方の4色トナー像を第1中間転写ベルト9側から転写紙Pの第1面側に静電移動させるとともに、もう一方の4色トナー像を第2中間転写ベルト31側から転写紙Pの第2面側に静電移動させる。そして、このことにより、ベルト移動方向の寸法が相当に短い2次転写ニップであっても、その内部で転写紙Pの両面に対してほぼ同時に4色トナー像を転写することができる。また、2次転写ニップのベルト移動方向の寸法を短くすることで、ジャム処理作業をより容易に行うことができるようになる。
なお、図17においては、第1中間転写ベルト9のループ内側に配設した第1ニップローラ18と、第2中間転写ベルト31のループ内側に配設した第2ニップローラ39とのうち、後者を転写バイアスローラとして機能させた例を示している。この逆に、前者を転写バイアスローラとして機能させてもよい。また、極性反転チャージャ19aによって第1中間転写ベルト9上の4色トナー像の極性を反転させる例について説明したが、第2中間転写ベルト31上の4色トナー像の極性を反転させるようにしてもよい。また、極性反転チャージャ19aによって何れか一方の4色トナー像の極性を反転させる代わりに、互いに異なる極性のトナーでトナー像を形成させるように第1ユニット群と第2ユニット群とを構成しても、同様の効果を得ることができる。
本第1変形例装置においては、各プロセスユニット(7Y,M,C,K、40Y,M,C,K)の感光体をそれぞれ個別に露光する複数の露光装置により、潜像形成手段が構成されている。そして、使用する転写紙Pのサイズ情報に基づいて転写紙後端から先端に向けての所定領域に対応する潜像担持体領域である下端マージンに対する潜像形成手段による潜像形成を制限する潜像形成制限手段として、制御部E2を機能させている。制御部E2は、パソコン等から送られてくる画像情報が下端マージン内にも画像を書き込むような情報である場合には、下端マージン内の画像部分だけを省くような静電潜像を各感光体に形成するように、各露光装置を制御するのである。更に、本第1変形例装置においては、上述の転写定着間搬送距離L1を、給紙カセット50に収容され得る最大サイズの転写紙Pの長手方向寸法から下端マージンの長さ分を差し引いた値以上にしている。かかる構成では、最大サイズを上限としてどのようなサイズの転写紙Pを用いたとしても、転写紙Pの先端を定着ニップに進入させた際には、転写紙P上の4色トナー像の後端を2次転写ニップから抜け出させている。このため、定着ニップで転写紙Pの先端を挟み込んだ時の反動により、2次転写ニップ通過後に転写紙Pから離れる方のベルトである第1中間転写ベルト9に、転写紙Pの第1面上のトナー像を擦り付けて乱してしまうといった事態を回避することができる。
図18は、第1実施形態に係るプリンタの第2変形例装置における2次転写ニップとその周囲構成とを示す模式図である。この第2変形例装置における構成は、極性反転チャージャの代わりに転写チャージャが設けられている点の他が、第1変形例装置と同様になっている。2次転写ニップに進入する直前の2つの4色トナー像を、何れも極性反転させず、2次転写ニップ内に対して互いに同極性の2つの4色トナー像を進入させるので、2次転写ニップ内において、何れか一方の4色トナー像しか転写することができない。例えば、図19に示すように、第2中間転写ベルト31のループ内側に配設される第2ニップローラ39を転写バイアスローラとして機能させて、それにトナーとは逆極性の2次転写バイアスを印加する場合には、次のようになる。即ち、第1中間転写ベルト9上の4色トナー像しか、転写紙Pに2次転写するとこができなくなる。しかし、2次転写ニップを通過した第2中間転写ベルト31のおもて面に所定の間隙を介して対向する転写チャージャ19bを設けている。このため、図19に示すように、転写チャージャ19bによる転写紙Pの第1面への電荷の付与によって、第2中間転写ベルト31上の4色トナー像を2次転写ニップ外で、転写紙Pの第2面に2次転写することができる。かかる構成においても、2次転写ニップのベルト移動方向の寸法を短くして、ジャム処理作業をより容易に行うことができる。
次に、本発明を適用した第2実施形態に係るプリンタについて説明する。なお、本プリンタの基本的な構成については、第1実施形態に係るプリンタとほぼ同様であるので、説明を省略する。
図20は、本プリンタの要部を示す要部構成図である。本プリンタの第1ユニット群、第2ユニット群においては、第1プロセスユニット7Y,M,C,K、第2プロセスユニット40Y,M,C,Kが、鉛直方向に平行配設されている。また、両面転写装置においては、第1中間転写ベルト9と、第2中間転写ベルト31とが、それぞれ水平方向よりも鉛直方向にスペースをとる縦長の形状で張架されている。そして、それぞれの水平方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように水平方向に並べて配設されている。このように並べて配設された2つの中間転写ベルトは、互いの対向部を広範囲に渡って当接させて2次転写ニップを形成している。第1ユニット群、第2ユニット群は、この2次転写ニップとは反対側の第1中間転写ベルト9側方、第2中間転写ベルト31側方に配設されている。
このような構成においては、縦長形状の2つの中間転写ベルトを水平方向に並べて配設することで、鉛直方向と水平方向とでバランスのとれた内部レイアウトにすることができる。更には、第1プロセスユニット7Y,M,C,Kと第2プロセスユニット40Y,M,C,Kとのうち、一方を天地逆転させて配設するのではなく、ほぼ水平方向に反転させた姿勢で配設することが可能になる。よって、両方のプロセスユニットとして互いに共通仕様のものを用いることができる。
また、第1実施形態のプリンタとは異なり、2つの中間転写ベルトの間に第1ユニット群や第2ユニット群を配設しなくて済む。このため、ベルト間のユニット群を避けつつ2次転写ニップを形成する目的で、何れか一方の中間転写ベルトを複雑な形状で張架するといった工夫を行う必要がなく、両中間転写ベルトをそれぞれシンプルな形状で張架することができる。
両面転写装置は、両中間転写ベルトが当接するベルトニップである2次転写ニップを、鉛直方向下側から上側に向けて斜めに延在させるように両中間転写ベルトを張架している。このように2次転写ニップを斜めに延在させると、その下方又は上方(図示の例では下方)に配設される給紙カセット50から送られてくる転写紙Pを、給紙路内で大きく湾曲させることなく、2次転写ニップに向けてスムーズに送り込むことができる。このことにより、2次転写ニップを斜めにしない場合に比べて、給紙カセット50から2次転写ニップに至るまでの給紙路における転写紙搬送性を向上させることができる。
以上、第1実施形態に係るプリンタにおいては、第1潜像担持体たる感光体、及びこれの表面に担持された潜像を第1可視像たるトナー像に現像する第1現像手段たる現像装置を有する第1潜像現像ユニットたる第1プロセスユニットが鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように複数並べて配設されて第1ユニット群を構成している。また、第2潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第2可視像たるトナー像に現像する第2現像手段たる現像装置を有する第2潜像現像ユニットたる第2プロセスユニットが鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように複数並べて配設されて第2ユニット群を構成している。また、両面転写装置が、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように横長の形状で張架される第1中間転写ベルト9上に各感光体1Y,M,C,K上のY,M,C,Kトナー像を重ね合わせて転写して得た第1重ね合わせ像たる4色トナー像を、転写紙Pの第1面に転写する一方で、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように横長の形状で張架される第2中間転写ベルト31上に感光体41Y,M,C,K上のY,M,C,Kトナー像を重ね合わせて転写して得た第2重ね合わせ像たる4色トナー像を転写紙Pの第2面に転写する。また、両面転写装置を経由した後の転写紙Pにこれら2つの4色トナー像を定着手段たる定着装置56によって定着せしめるようになっている。また、第1中間転写ベルト9と第2中間転写ベルト31とを、それぞれの鉛直方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように鉛直方向に並べて配設している。更には、第1ユニット群を第1中間転写ベルト9の鉛直方向下側に配設するとともに、第2ユニット群を第2中間転写ベルト31の鉛直方向下側に配設している。かかる構成においては、上述した理由により、鉛直方向と水平方向とでバランスのとれた内部レイアウトにしつつ、第1中間転写ベルト9に対応する第1プロセスユニット7Y,M,C,Kと、第2中間転写ベルト31に対応する第2プロセスユニット40Y,M,C,Kとで、共通仕様のものを用いてコストダウンを図ることができる。
第2実施形態に係るプリンタにおいては、感光体及び現像装置を有する第1プロセスユニットが水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように複数並べて配設されて第1ユニット群を構成している。また、感光体及び現像装置を有する第2プロセスユニットが水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように複数並べて配設されて第2ユニット群を構成している。また、両面転写装置が、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように縦長の形状で張架される第1中間転写ベルト9上に感光体1Y,M,C,K上のY,M,C,Kトナー像を重ね合わせて転写して得た4色トナー像を転写紙Pの第1面に転写する一方で、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように縦長の形状で張架される第2中間転写ベルト31上に感光体41Y,M,C,K上のY,M,C,Kトナー像を重ね合わせて転写して得た4色トナー像を転写紙Pの第2面に転写する。また、定着装置56が、両面転写装置を経由した後の転写紙Pにこれら2つの4色トナー像を定着せしめる。また、第1中間転写ベルト9と第2中間転写ベルト31とを、それぞれの水平方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように水平方向に並べて配設している。更には、両中間転写ベルトの対向部とは反対側の第1中間転写ベルト9側方に第1ユニット群を配設するとともに、その対向部とは反対側の第2中間転写ベルト31側方に第2ユニット群を配設している。かかる構成においても、上述した理由により、鉛直方向と水平方向とでバランスのとれた内部レイアウトにしつつ、第1中間転写ベルト9に対応する第1プロセスユニット7Y,M,C,Kと、第2中間転写ベルト31に対応する第2プロセスユニット40Y,M,C,Kとで、共通仕様のものを用いてコストダウンを図ることができる。
第1実施形態や第2実施形態に係るプリンタにおいては、第1プロセスユニット7Y,M,C,Kと、第2プロセスユニット40Y,M,C,Kとを、鉛直方向に延びる仮想線y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、上述した理由により、互いに非線対称の姿勢になるように配設する場合に比べて、各プロセスユニットの感光体露出領域を狭くすることを可能にして、感光体周りのレイアウト自由度を向上させることができる。
第1実施形態に係る第1変形例装置においては、互いに隣設関係にある2つの第1プロセスユニット間にて、それぞれの鉛直方向における投影像の一部が互いに重なるような姿勢で各第1プロセスユニットを配設している。かかる構成では、上述した理由により、互いに重ならないような姿勢で配設する場合に比べて、第1ユニット群の水平方向の寸法を短くすることができる。そして、このことにより、鍵括弧状の第1中間転写ベルト9の周長を短くして、扁平状の第2中間転写ベルト31と同じにすることができる。
また、第1変形例装置において、第1ユニット群の代わりに、第2ユニット群にて、各第2プロセスユニットをそれぞれの鉛直方向における投影像の一部が互いに重なるような姿勢で配設しても、同様の効果を得ることができる。
また、第1変形例装置においては、第1中間転写ベルト9と第2中間転写ベルト31とを互いに当接させてベルト第1ニップ及びベルト第2ニップを形成し、ベルト第1ニップに挟み込んだ転写紙Pの一方の面に第1中間転写ベルト9上の4色トナー像を転写し、且つ、ベルト第2ニップに挟み込んだ転写紙Pのもう一方の面に第2中間転写ベルト31上の4色トナー像を転写するように両面転写装置を構成している。更には、両ニップに進入する前における2つの4色トナー像の何れか一方の帯電極性を反転させる極性反転手段たる極性反転チャージャ19aを設けている。かかる構成では、上述した理由により、ベルト移動方向の寸法が相当に短い2次転写ニップであっても、その内部で転写紙Pの両面に対してほぼ同時に4色トナー像を転写することができる。
また、第1実施形態に係るプリンタや第2実施形態に係るプリンタにおいては、第1中間転写ベルト9と第2中間転写ベルト31とを互いに当接させてベルト第1ニップ及びベルト第2ニップを形成するようになっている。また、ベルト第1ニップに挟み込んだ転写紙Pの一方の面に第1中間転写ベルト9上の4色トナー像を転写する一方で、ベルト第2ニップに挟み込んだ転写紙Pのもう一方の面に第2中間転写ベルト31上の4色トナー像を転写するようになっている。更には、転写工程が後になる方のベルト第2ニップでは、何れか一方の中間転写ベルトをベルトループ内周面で支持しながら転写バイアスが印加される転写バイアスローラ側からもう一方の中間転写ベルト側に向けて、4色トナー像を静電的に押し出して転写紙Pに転写するように、両面転写装置を構成している。かかる構成では、上述した理由により、両方の4色トナー像を、ぞれぞれ転写紙Pに密着させつつベルトから転写紙Pに転写して、転写時のトナーの飛び散り(以下、転写チリという)を抑えることができる。更には、ベルト第2ニップにおけるトナー像の逆転写を回避することができる。
また、第1実施形態に係る第2変形例装置においては、第1中間転写ベルト9と第2中間転写ベルト31とを互いに当接させてベルトニップたる2次転写ニップを形成し、このベルトニップに挟み込んだ転写紙Pに何れか一方の中間転写ベルトから4色トナー像を転写した後、2次転写ニップを通過してもう一方の中間転写ベルトの表面に保持されながら搬送される転写紙Pに対して、電荷付与手段たる転写チャージャ19bによって電荷を付与してもう一方の4色トナー像を転写するように、両面転写装置を構成している。かかる構成では、上述した理由により、両方の4色トナー像をそれぞれ2次転写ニップ内で転写紙Pに転写する場合に比べて、両面転写装置内における転写紙Pのジャム処理を容易にすることができる。
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、両面転写装置として、横長形状で張架される第1中間転写ベルト9及び第2中間転写ベルト31を有するものを用い、後段ニップであるベルト第1ニップを通過した後の転写紙Pを、第2中間転写ベルト31の表面移動に伴って定着装置56に向けて搬送して、第2中間転写ベルト31から定着装置56に直接受け渡しさせるようにしている。かかる構成では、上述した理由により、第2中間転写ベルト31と定着装置56との間に搬送ベルトやガイド部材を介在させて転写紙Pを受け渡しする場合とは異なり、搬送ベルトやガイド部材との接触による反動で転写紙Pを中間転写ベルトに僅かながら摺擦させて未定着トナー像を乱すといった事態を回避することができる。
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、転写紙Pを定着装置56に受け渡しする方の中間転写ベルトである第2中間転写ベルト31における、2次転写ニップから定着装置56への紙受け渡し位置までのベルト張架形状を、鉛直方向に曲がりのない直線形状としている。かかる構成では、上述した理由により、2次転写ニップを通過して第2中間転写ベルト31に向けて押圧されなくなった転写紙Pを、ベルト移動軌道の上下によってベルトから接離させるといった事態を回避することで、この接離による未定着トナー像の乱れを回避することができる。
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、ベルト第2ニップの出口から定着装置56の入口に至るまでの転写定着間搬送距離L1を、記録体収容手段たる給紙カセット50に収容され得る最大サイズの転写紙Pの長手方向寸法以上にしている。かかる構成では、上述した理由により、最大サイズを上限として、どのようなサイズの転写紙Pを用いたとしても、2次転写ニップと定着ニップとの微妙な線速差によって転写紙Pを第2中間転写ベルト31表面に僅かに擦り付けるといった事態を回避する。そして、その擦り付けによる第2面上の未定着トナー像の乱れを回避することができる。
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、転写定着間搬送距離L1を420mm以上にしているので、A3サイズを上限として、どのようなサイズの転写紙Pを用いたとしても、2次転写ニップと定着ニップとの微妙な線速差によって転写紙Pを第2中間転写ベルト31表面に僅かに擦り付けるといった事態を回避することができる。
また、第1実施形態に係る第1変形例装置や第2変形例装置においては、画像情報に基づいて各感光体に潜像を形成する複数の露光装置からなる潜像形成手段と、転写紙Pのサイズ情報に基づいて転写紙後端から先端に向けての所定領域に対応する潜像担持体領域である下端マージンに対する潜像形成手段による潜像形成を制限する潜像形成制限手段たる制御部E2とを設けている。そして、ベルト第2ニップの出口から定着装置56の入口である定着ニップに至るまでの転写定着間搬送距離L1を、給紙カセット50に収容され得る最大サイズの転写紙Pの長手方向寸法から下端マージンの長さ分を差し引いた値以上にしている。かかる構成では、転写紙の第1面だけに画像を形成する片面プリントモードのときに、上述した理由により、最大サイズを上限としてどのようなサイズの転写紙Pを用いたとしても、定着ニップで転写紙Pの先端を挟み込んだ時の反動により、2次転写ニップ通過後に転写紙Pから離れる方のベルトである第1中間転写ベルト9に、第1面上のトナー像を擦り付けて乱してしまうといった事態を回避することができる。
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、給紙カセット50と、第1中間転写ベルト9と、第2中間転写ベルト31とを、それぞれの鉛直方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように配設しているので、両中間転写ベルトだけではく、給紙カセット50をも含めた部分のレイアウトを、鉛直方向と水平方向とでバランスのとれたものにすることができる。
また、第2実施形態に係るプリンタにおいては、両面転写装置として、第1中間転写ベルト9と第2中間転写ベルト31との当接部であるベルトニップを鉛直方向下側から上側に向けて斜めに延在させるように両中間転写ベルトを縦長の形状で張架している。かかる構成では、上述した理由により、ベルトニップを斜めにしない場合に比べて、給紙カセット50からベルトニップに至るまでの給紙路における転写紙搬送性を向上させることができる。
また、第1実施形態に係る第1変形例装置や第2変形例装置においては、第1中間転写ベルト9の周長と、第2中間転写ベルト31の周長とを同じにしている。かかる構成では、それぞれの中間転写ベルトを同一の型によって製造可能にして、それぞれの低コスト化を図ることができる。また、両中間転写ベルトとして、それぞれ全く同じものを使用することも可能になる。
また、第1実施形態や第2実施形態に係るプリンタにおいては、各第1プロセスユニット7Y,M,C,Kのそれぞれに第1潜像形成手段たる露光装置6Y,M,C,Kを設けている。更に、各第2プロセスユニット40Y,M,C,Kのそれぞれに第2潜像形成手段たる露光装置46Y,M,C,Kを設けている。かかる構成では、上述した理由により、露光装置の光路を気にすることなく、各ユニット群や各中間転写ベルトの位置関係を設計することが可能になって、レイアウト自由度を向上させることができる。
従来の画像形成装置における両面転写装置、第1ユニット群及び第2ユニット群の一例を示す概略構成図。 同第1ユニット群におけるY用の第1プロセスユニットを示す拡大構成図。 同第1プロセスユニットと同じ仕様のものを第2プロセスユニットとして採用しようとした場合の第2プロセスユニットの姿勢を説明する説明図。 同第2ユニット群に採用される第2プロセスユニットを示す拡大構成図。 本発明を適用した画像形成装置における両面転写装置、第1ユニット群及び第2ユニット群の一例を示す概略構成図。 本発明を適用した画像形成装置における両面転写装置、第1ユニット群及び第2ユニット群の他の例を示す概略構成図。 第1実施形態に係るプリンタを概略構成図。 同プリンタの第1ユニット群における4つの第1プロセスユニットのうちの1つを示す拡大構成図。 同プリンタの第2ユニット群における4つの第2プロセスユニットのうちの1つを示す拡大構成図。 同プリンタにおける2次転写ニップ及びその周囲構成の第1例を示す模式図。 同2次転写ニップ及び周囲構成の第2例を示す模式図。 同2次転写ニップ及び周囲構成の第3例を示す模式図。 同2次転写ニップ及び周囲構成の第4例を示す模式図。 同2次転写ニップ及び周囲構成の第5例を示す模式図。 同2次転写ニップ及び周囲構成の比較例を示す模式図。 同プリンタの第1変形例装置の両面転写装置や各ユニット群を示す要部構成図。 同第1変形例装置の2次転写ニップ及び周囲構成を示す模式図。 同プリンタの第2変形例装置における2次転写ニップ及びその周囲構成を示す模式図。 同2次転写ニップ及びその周囲構成を示す拡大構成図。 第2実施形態に係るプリンタの要部を示す要部構成図。
符号の説明
1Y,M,C,K 感光体(第1潜像担持体)
5Y,M,C,K 現像装置(第1現像手段)
6Y,M,C,K 露光装置(潜像形成手段の一部)
7Y,M,C,K 第1プロセスユニット(第1潜像現像ユニット)
8 第1転写ユニット(両面転写手段の一部)
9 第1中間転写ベルト
19a 極性反転チャージャ(極性反転手段)
19b 転写チャージャ(電荷付与手段)
30 第2転写ユニット(両面転写手段の一部)
31 第2中間転写ベルト
40Y,M,C,K 第2プロセスユニット(第2潜像現像ユニット)
41Y,M,C,K 感光体(第2潜像担持体)
45Y,M,C,K 現像装置(第2現像手段)
46Y,M,C,K 露光装置(潜像形成手段の一部)
50 給紙カセット(記録体収容手段)
56 定着装置(定着手段)
y 仮想線
L1 転写定着間搬送距離
E2 制御部(潜像形成制限手段)

Claims (19)

  1. 潜像を担持する第1潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第1可視像に現像する第1現像手段を有する第1潜像現像ユニットが鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように複数並べて配設された第1ユニット群と、
    潜像を担持する第2潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第2可視像に現像する第2現像手段を有する第2潜像現像ユニットが鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように複数並べて配設された第2ユニット群と、
    鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように横長の形状で張架される第1中間転写ベルト上に各第1潜像担持体上の第1可視像を重ね合わせて転写して得た第1重ね合わせ像を記録体の一方の面に転写する一方で、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように横長の形状で張架される第2中間転写ベルト上に各第2潜像担持体上の第2可視像を重ね合わせて転写して得た第2重ね合わせ像を該記録体のもう一方の面に転写する両面転写手段と、
    該両面転写手段を経由した後の該記録体に該第1重ね合わせ像及び第2重ね合わせ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中間転写ベルトと上記第2中間転写ベルトとを、それぞれの鉛直方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように鉛直方向に並べて配設し、且つ、上記第1ユニット群を上記第1中間転写ベルトの鉛直方向上側に配設するとともに上記第2ユニット群を上記第2中間転写ベルトの鉛直方向上側に配設するか、あるいは、上記第1ユニット群を上記第1中間転写ベルトの鉛直方向下側に配設するとともに上記第2ユニット群を上記第2中間転写ベルトの鉛直方向下側に配設するかしたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 潜像を担持する第1潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第1可視像に現像する第1現像手段を有する第1潜像現像ユニットが水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように複数並べて配設された第1ユニット群と、
    潜像を担持する第2潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第2可視像に現像する第2現像手段を有する第2潜像現像ユニットが水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように複数並べて配設された第2ユニット群と、
    水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように縦長の形状で張架される第1中間転写ベルト上に各第1潜像担持体上の第1可視像を重ね合わせて転写して得た第1重ね合わせ像を記録体の一方の面に転写する一方で、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように縦長の形状で張架される第2中間転写ベルト上に各第2潜像担持体上の第2可視像を重ね合わせて転写して得た第2重ね合わせ像を該記録体のもう一方の面に転写する両面転写手段と、
    該両面転写手段を経由した後の該記録体に該第1重ね合わせ像及び第2重ね合わせ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中間転写ベルトと上記第2中間転写ベルトとを、それぞれの水平方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように水平方向に並べて配設し、且つ、鉛直方向における表面移動が下側から上側になる上記第1中間転写ベルト箇所に対面させるように上記第1ユニット群を配設するとともに、鉛直方向における表面移動が下側から上側になる上記第2中間転写ベルト箇所に対面させるように上記第2ユニット群を配設するか、あるいは、鉛直方向における表面移動が上側から下側になる上記第1中間転写ベルト箇所に対面させるように上記第1ユニット群を配設するとともに、鉛直方向における表面移動が上側から下側になる上記第2中間転写ベルト箇所に対面させるように上記第2ユニット群を配設するかしたことを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1又は2の画像形成装置において、
    各第1潜像現像ユニットと各第2潜像現像ユニットとを、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。
  4. 請求項1又は2の画像形成装置において、
    各第1潜像現像ユニットのうちの少なくとも2つを、それぞれの鉛直方向における投影像の一部が互いに重なるような姿勢で配設したことを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項1又は2の画像形成装置において、
    各第2潜像現像ユニットのうちの少なくとも2つを、それぞれの鉛直方向における投影像の一部が互いに重なるような姿勢で配設したことを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項1乃至5の何れか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当接させてベルト第1ニップ及びベルト第2ニップを形成し、該ベルト第1ニップに挟み込んだ記録体の一方の面に上記第1中間転写ベルト上の上記第1重ね合わせ像を転写し、且つ、該ベルト第2ニップに挟み込んだ記録体のもう一方の面に上記第2中間転写ベルト上の上記第2重ね合わせ像を転写するように上記両面転写手段を構成するとともに、上記第1可視像と上記第2可視像とを互いに異なる帯電極性のトナーで形成させるように上記第1ユニット群及び第2ユニット群を構成するか、あるいは、該ベルト第1ニップ及びベルト第2ニップに進入する前における2つのトナー像の何れか一方の帯電極性を反転させる極性反転手段を設けるかしたことを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項1乃至5の何れか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当接させてベルト第1ニップ及びベルト第2ニップを形成し、該ベルト第1ニップに挟み込んだ記録体の一方の面に上記第1中間転写ベルト上の上記第1重ね合わせ像を転写し、該ベルト第2ニップに挟み込んだ記録体のもう一方の面に上記第2中間転写ベルト上の上記第2重ね合わせ像を転写し、且つ、該ベルト第1ニップと該ベルト第2ニップとのうち、転写工程が後になる方では、何れか一方の中間転写ベルトをベルトループ内周面で支持しながら転写バイアスが印加される転写バイアス部材側からもう一方の中間転写ベルト側に向けて、重ね合わせ像を静電的に押し出して記録体に転写するように、上記両面転写手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
  8. 請求項1乃至5の何れか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当接させてベルトニップを形成し、該ベルトニップに挟み込んだ記録体に何れか一方の中間転写ベルトから上記第1重ね合わせ像又は第2重ね合わせ像を転写した後、該ベルトニップを通過してもう一方の中間転写ベルトの表面に保持されながら搬送される記録体に対して、電荷付与手段によって電荷を付与してもう一方の重ね合わせ像を転写するように、上記両面転写手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
  9. 請求項6、7又は8の画像形成装置において、
    上記両面転写手段として、横長の形状で張架される第1中間転写ベルト及び第2中間転写ベルトを有するものを用い、且つ、上記ベルト第1ニップと上記ベルト第2ニップとのうち転写工程が後になる方である後段ニップ、あるいは、上記ベルトニップ、を通過した後の記録体を、上記第1中間転写ベルト又は第2中間転写ベルトの表面移動に伴って上記定着手段に向けて搬送して、該第1中間転写ベルト又は第2中間転写ベルトから該定着手段に直接受け渡しさせるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
  10. 請求項9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中間転写ベルトとのうち、記録体を上記定着手段に受け渡しする方の中間転写ベルトにおける、上記後段ニップ又はベルトニップから上記定着手段への記録体受け渡し位置までのベルト張架形状を、鉛直方向に曲がりのない直線形状としたことを特徴とする画像形成装置。
  11. 請求項9又は10の画像形成装置において、
    上記両面転写手段に供給するための記録体を収容する記録体収容手段を設け、上記後段ニップ又はベルトニップの出口から上記定着手段の入口に至るまでの記録体搬送距離である転写定着間搬送距離を、該記録体収容手段に収容され得る最大サイズの記録体の長手方向寸法以上にしたことを特徴とする画像形成装置。
  12. 請求項11の画像形成装置において、
    上記転写定着間搬送距離を420mm以上にしたことを特徴とする画像形成装置。
  13. 請求項9又は10の画像形成装置において、
    上記両面転写手段に供給するための記録体を収容する記録体収容手段と、画像情報に基づいて各第1潜像担持体及び各第2潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、記録体のサイズ情報に基づいて該記録体の後端から先端に向けての所定領域に対応する潜像担持体領域に対する該潜像形成手段による潜像形成を制限する潜像形成制限手段とを設け、上記後段ニップ又はベルトニップの出口から上記定着手段の入口に至るまでの記録体搬送距離である転写定着間搬送距離を、該記録体収容手段に収容され得る最大サイズの記録体の長手方向寸法から該所定領域の長さ分を差し引いた値以上にしたことを特徴とする画像形成装置。
  14. 請求項9乃至13の何れかの画像形成装置において、
    上記両面転写手段に供給するための記録体を収容する記録体収容手段を設け、該記録体収容手段と、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、それぞれの鉛直方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように配設したことを特徴とする画像形成装置。
  15. 請求項2乃至8の何れかの画像形成装置において、
    上記両面転写手段として、上記第1中間転写ベルトと上記第2中間転写ベルトとの当接部であるベルトニップを鉛直方向下側から上側に向けて斜めに延在させるように両中間転写ベルトを縦長の形状で張架するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
  16. 請求項1乃至15の何れかの画像形成装置において、
    上記第1中間転写ベルトの周長と、上記第2中間転写ベルトの周長とを同じにしたことを特徴とする画像形成装置。
  17. 請求項1乃至15の何れかの画像形成装置において、
    各第1潜像現像ユニットのそれぞれに上記第1潜像担持体に潜像を形成する第1潜像形成手段を設けるとともに、各第2潜像現像ユニットのそれぞれに上記第2潜像担持体に潜像を形成する第2潜像形成手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
  18. 潜像を担持する第1潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第1可視像に現像する第1現像手段を有する第1潜像現像ユニットを、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように複数並べて配設して第1ユニット群を構成する工程と、
    潜像を担持する第2潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第2可視像に現像する第2現像手段を有する第2潜像現像ユニットと、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように複数並べて配設して第2ユニット群を構成する工程と、
    鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように横長の形状で張架される第1中間転写ベルト上に各第1潜像担持体上の第1可視像を重ね合わせて転写して得た第1重ね合わせ像を記録体の一方の面に転写する一方で、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとるように横長の形状で張架される第2中間転写ベルト上に各第2潜像担持体上の第2可視像を重ね合わせて転写して得た第2重ね合わせ像を該記録体のもう一方の面に転写する両面転写手段を配設する工程と、
    該両面転写手段を経由した後の該記録体に該第1重ね合わせ像及び第2重ね合わせ像を定着せしめる定着手段を配設する工程とを実施した後、該第1ユニット群、第2ユニット群、両面転写手段及び定着手段を用いて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中間転写ベルトと上記第2中間転写ベルトとを、それぞれの鉛直方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように鉛直方向に並べて配設し、且つ、上記第1ユニット群を上記第1中間転写ベルトの鉛直方向上側に配設するとともに上記第2ユニット群を上記第2中間転写ベルトの鉛直方向上側に配設するか、あるいは、上記第1ユニット群を上記第1中間転写ベルトの鉛直方向下側に配設するとともに上記第2ユニット群を上記第2中間転写ベルトの鉛直方向下側に配設するかした後に、記録体の両面に画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
  19. 潜像を担持する第1潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第1可視像に現像する第1現像手段を有する第1潜像現像ユニットを、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように複数並べて配設して第1ユニット群を構成する工程と、
    潜像を担持する第2潜像担持体、及びこれの表面に担持された潜像を第2可視像に現像する第2現像手段を有する第2潜像現像ユニットを、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように複数並べて配設して第2ユニット群を構成する工程と、
    水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように縦長の形状で張架される第1中間転写ベルト上に各第1潜像担持体上の第1可視像を重ね合わせて転写して得た第1重ね合わせ像を記録体の一方の面に転写する一方で、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとるように縦長の形状で張架される第2中間転写ベルト上に各第2潜像担持体上の第2可視像を重ね合わせて転写して得た第2重ね合わせ像を該記録体のもう一方の面に転写する両面転写手段を配設する工程と、
    該両面転写手段を経由した後の該記録体に該第1重ね合わせ像及び第2重ね合わせ像を定着せしめる定着手段を配設する工程とを実施した後、該第1ユニット群、第2ユニット群、両面転写手段及び定着手段を用いて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中間転写ベルトと上記第2中間転写ベルトとを、それぞれの水平方向における投影像の少なくとも一部が互いに重なるように水平方向に並べて配設し、且つ、両中間転写ベルトの対向部とは反対側の第1中間転写ベルト側方に上記第1ユニット群を配設するとともに、該対向部とは反対側の第2中間転写ベルト側方に上記第2ユニット群を配設した後に、記録体の両面に画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
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JP2008185623A (ja) * 2007-01-26 2008-08-14 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2010008968A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Ricoh Co Ltd 転写装置およびそれを備えた画像形成装置
JP2010217852A (ja) * 2009-02-20 2010-09-30 Ricoh Co Ltd 画像形成装置

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