JP4152067B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、詳しくは、記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送される記録媒体の表面に画像を形成する第１作像手段と、該搬送手段により搬送される記録媒体の裏面に画像を形成する第２作像手段とを備え、該記録媒体の表裏を反転することなく、該搬送手段により搬送される記録媒体の表面及び裏面に画像を形成する1パス両面方式の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、同じ帯電極性のトナーから構成される２つのトナー像を互いに向かい合わせるように、転写紙等の転写体の両面に転写することは困難である。例えば、図１４に示すように、転写材としての転写紙Ｐの両面に転写すべく、負極性に帯電したトナーＴから構成されるトナー像が形成された２つの中間転写ドラム８０、８１の間に転写紙Ｐを挟み込んだとする。このとき、一方のトナー像が中間転写ドラム８０上から転写紙Ｐの表面（図中上側の面）に転写されるためには、負極性のトナーＴに対して中間転写ドラム８０から中間転写ドラム８１に向かう方向（矢印Ａ方向）の静電力を付与する電界が両ドラム間に形成されなければならない。一方、中間転写ドラム８１上から転写紙Ｐの裏面（図中下側の面）に別のトナー像が転写されるためには、負極性のトナーＴに対してこれとは反対側の方向（矢印Ｂ方向）の静電力を付与する電界が両ドラム間に形成されなければならない。しかし、両ドラム間に互いに逆向きの電界を同時に形成することは不可能である。仮に、交番電界を形成して対処しようとしても、電界の向きを途中で逆転させてしまうため、逆転時に何れか一方のトナー像を転写紙Ｐからドラムに向けて逆転写してしまう。また、転写体の表面だけにトナー像を転写した後、転写体を反転させて裏面に別のトナー像を転写する場合でも、２回目の転写の際には図１４に示した状態になるため、表面に転写したトナー像を逆転写してしまう。
【０００３】
そこで、転写紙等の転写体を転写装置と定着装置とに通してその一方の面だけにトナー像を定着せしめた後、転写体を反転させてから再び転写装置と定着装置とに戻して転写体の両面にトナー像を転写するいわゆるスイッチバック両面転写方式を採用した画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、一回目の転写工程で転写したトナー像に逆電界を作用させてしまう２回目の転写工程に先立ち、このトナー像を転写体に定着させておくので、２回目の転写工程におけるトナー逆転写を抑えて良好な両面転写を実現することができる。
【０００４】
しかしながら、この画像形成装置においては、転写体を反転させて再び転写装置に戻すための複雑なスイッチバック機構が必要になったり、転写体のスイッチバックによって両面転写の高速化が困難になったりするという不具合があった。
【０００５】
そこで、互いに帯電極性の異なるトナーから構成されるトナー像をそれぞれ個別に担持する一対の像担持体を用いて、転写体の両面にトナー像を転写させるようにした画像形成装置が提案されている（例えば、特公昭５１−１３０２２号公報、特開昭６３−６３０５７号公報、特開平２−２５９６７０号公報等）。この画像形成装置では、例えば、図１５に示すように、２回目の転写工程あるいは両面同時転写工程において、転写紙Ｐを介して互いに極性の異なるトナー像を対向させる。このように対向させた状態で、転写紙Ｐの一方の面上で負極性に帯電しているトナーＴに対して転写紙Ｐに向かう方向の静電力を付与する電界を形成すると、反対面で正極性に帯電しているトナーＴに対しても転写紙Ｐに向かう方向の静電力を付与することができる。このため、一方のトナー像を予め転写紙Ｐに定着させておく必要がなくなり、転写紙Ｐをスイッチバックさせることなく１パスでの両面転写を行って、上述のような不具合を解消することができる。
【０００６】
しかしながら、この画像形成装置では、極性の異なるトナー像を形成するための一対の感光体ドラム、光書込ユニット、現像ユニットなどについて、それぞれの対で共通仕様のものを用いることがでず、トナーの極性に見合った仕様にしなければならない。このため、同じ帯電極性のトナーだけを用いるものに比べ、部品の種類数が遙かに多くなってメンテナンス性が悪くなるという不具合があった。また、互いに帯電極性が異なるだけで色等の外見は殆ど変わらないトナーを区別して管理しなければならず、このことがメンテナンス性をより一層悪くしていた。
【０００７】
そこで、同じ帯電極性のトナーを用いて転写体の両面に転写するための２つのトナー像を形成し、何れか一方を転写体に転写する前にコロナチャージャーによって逆極性に帯電させるようにした画像形成装置が提案されている（例えば、特開平７−７７８５１号公報、特開平８−２１１６６４号公報、特開平１０−１７１２６４号公報、特開平１０−９７１０６号公報等）。この画像形成装置によれば、同じ帯電極性のトナーだけを用いるので、上述のようなメンテナンス性の悪化を解消することができる。しかも、一方のトナー像をコロナチャージャーによって逆極性に帯電させ、転写時には、互いに極性の異なるトナー像を両者間に介在する転写体に向けてそれぞれ静電的に移動させる。このため、一方のトナー像を予め転写体に定着させておく必要はなく、１パスでの両面転写を行うことができる。
【０００８】
ところで、この種の1パス両面方式の画像形成装置には、乾式トナーを用いる乾式画像形成装置の他、トナーと液体キャリアとが含まれる液体現像剤を用いる湿式画像形成装置がある。本発明者らは、これまで、図１６に示すような湿式画像形成装置の試作機を用いて様々な試験を行ってきた。図において、この試作機は、作像装置１０、給紙トレイ１１、レジストローラ対１２などを備えている。
【０００９】
上記作像装置１０は、潜像担持体としての感光体ドラム１や、これの周囲に配設されたコロナ帯電器２、光書込ユニット３、湿式現像装置５０、転写ローラ４、除電手段５、ドラムクリーニング装置６などから構成され、周知の電子写真プロセスによって感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。一方、湿式現像装置５０内には、シリコンオイル等の絶縁性液体キャリア中に、１５［ｗｔ％］のトナーが分散された粘度１００［ｃＳｔ］の液体現像剤を収容しており、これを現像ローラ５１上に担持させる。この現像ローラ５１には、図示しない電源によって現像バイアスが印加されており、これによって感光体ドラム１と現像ローラ５１との間の現像領域に現像電界が形成される。現像領域では、現像ローラ５１上の液体現像剤中のトナーが、この現像電界の作用によって感光体ドラム１上の静電潜像に向けて電気泳動してトナー像を形成する。トナー像は、感光体ドラム１の回転に伴い、ドラムとこれに当接する転写ローラ４とによって形成される転写ニップに挟まれる。
【００１０】
上記給紙トレイ１１は、内部に収容している転写体としての転写紙Ｐを、上記作像装置１０の作像タイミングに合わせて、給紙ローラ１１ａによって送り出す。送り出された転写紙Ｐは、上記レジストローラ対１２に一旦挟まれた後、タイミングを見計らって上記転写ニップに向けて搬送され、感光体ドラム１上のトナー像と重ね合わされる。転写ニップには、図示しない電源から転写ローラ４に印加される転写バイアスの影響によって転写電界が形成されており、トナー像はこの転写電界やニップ圧などの作用によって感光体ドラム１から転写紙Ｐに転写される。
【００１１】
転写ニップを通過した後の感光体ドラム１表面は、除電手段５によって除電された後、その表面に付着している転写残トナーがドラムクリーニング装置６のクリーニングブレード６ａによってクリーニングされる。
【００１２】
実用機では図中点線で示される部分に定着装置３０を設け、転写ニップ通過後の転写紙Ｐをこれに通すことになるが、この試作機においては、便宜上、定着装置３０を取り外していた。
【００１３】
以上の構成の試作機において、本発明者らは、あるとき節約等の観点から、一方の面に転写されたトナー像が未定着のままである転写紙Ｐを再利用し、これの反対側の面にトナー像を転写してある種の試験を行った。この結果、未定着のままであったトナー像を転写ローラ４に殆ど逆転写させることなく、反対側の面に新たなトナー像を転写することができた。一方の面にトナー像を転写して長時間放置してから、反対側の面にトナー像を転写したためである可能性があったので、転写紙Ｐの両面に連続して転写してみたが同様の結果となった。即ち、帯電極性の異なる２種類のトナーを用いたり、一方のトナー像をコロナチャージャーによって逆極性に帯電させたりすることなく、両面転写を行うことができたわけである。なお、両面転写後、転写ローラ４の表面にはほんの僅かな量のトナーが付着していたが、実使用には差し障りのない量であった。
【００１４】
試験には転写紙Ｐとして普通紙を用いていたが、これをコート紙に代えて同様の両面転写を行ったところ、転写ローラ４上における残留トナーの量は普通紙のときの半分程度にまで低減された。このことから、液体現像剤中の液体キャリアがトナー像と転写ローラ４との離型剤として作用する結果、トナー像の逆転写が抑えられていると考えられる。具体的には、液体現像剤には一般に乾式トナーよりも遙かに小径の微小トナーが用いられている。１回目の転写において、トナー像を構成する微小トナーは、電界から受ける静電力によって電気泳動して転写紙Ｐ側に隙間なく集結する。そして、静電力やニップ圧の影響によって転写紙Ｐ側に押し付けられて互いの付着力を高め、トナー間に液体キャリアを殆ど介在させない一つの固まりのようになる。このような固まりが形成されるのと並行して、転写紙Ｐは液体現像剤中の液体キャリアを徐々に吸収していく。すると、１回目の転写が終了するころには、殆どの液体キャリアが転写紙Ｐに吸収され、トナーの固まりの上に極めて少量の層として残るだけになる。２回目の転写の際、先に転写されたトナーの固まりには逆電界が作用するが、液体キャリアが殆どなくなっていることから、電気泳動するというよりも固まり全体として逆方向に移動しようとする。この際、その上に残された少量の液体キャリアの層が転写ローラ４との間に介在して離型剤として機能するのである。普通紙よりも吸液性の低いコート紙では、トナーの固まりの上に残る液体キャリアの量０が普通紙のときよりも多くなった、離型効果が高まって逆転写が更に抑えられたと考えられる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したような1パス両面方式の画像形成装置は、通常、その作像手段が転写材としての転写紙の両面に対して画像形成を行うように構成されている。
しかしながら、一般的な画像形成装置を使用して画像形成を行う場合、ユーザーとしては、転写紙の片面のみに画像形成を行うことが多くある。したがって、この種の1パス両面の画像形成装置においても、ユーザーが転写紙の両面のみでなく、転写紙の片面のみにも画像形成ができるように構成することが望ましい。
【００１６】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、記録媒体の両面の他、記録媒体の片面のみにも画像形成ができる1パス両面方式の画像形成装置を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送される記録媒体の表面に画像を形成する第１作像手段と、該搬送手段により搬送される記録媒体の裏面に画像を形成する第２作像手段とを備え、該記録媒体の表裏を反転することなく、該搬送手段により搬送される記録媒体の表面及び裏面に画像を形成する画像形成装置において、上記第１作像手段及び第２作像手段を用いて上記記録媒体の両面に画像を形成する両面モードと、該第１作像手段を用いて該記録媒体の表面のみに画像を形成する表面モードと、該第２作像手段を用いて該記録媒体の裏面のみに画像を形成する裏面モードと、各モードを切替えるモード切替手段とを有する。
【００２０】
この画像形成装置においては、上記モード切替手段により、上記両面モードに切替えられると、上記第１作像手段及び第２作像手段を用いて該記録媒体の両面に画像が形成される。また、上記表面モードに切替えられると、該第１作像手段を用いて該記録媒体の表面のみに画像が形成される。更に、上記裏面モードに切替えられると、該第２作像手段を用いて該記録媒体の裏面のみに画像が形成される。
【００２１】
そして、請求項１の発明では、上記第１作像手段は、第１像担持体と、該第１像担持体上に潜像を形成する第１潜像形成手段と、該第１像担持体上に形成された潜像を現像剤によりトナー像化して該第１像担持体上に表面トナー像を形成する第１現像手段と、該第１像担持体上に形成された表面トナー像を上記記録媒体としての転写材の表面に転写する第１転写手段とを備え、上記第２作像手段は、第２像担持体と、該第２像担持体上に潜像を形成する第２潜像形成手段と、該第２像担持体上に形成された潜像を現像剤によりトナー像化して該第２像担持体上に裏面トナー像を形成する第２現像手段と、該第２像担持体上に形成された裏面トナー像を該転写材の裏面に転写する第２転写手段とを備えている。
【００２２】
よって、上記第１作像手段の第１現像手段により、上記第１像担持体上に形成された表面トナー像が、上記第１作像手段の第１転写手段により、記録媒体としての転写材の表面に転写される。また、上記第２作像手段の第２現像手段により、上記第２像担持体上に形成された裏面トナー像が、上記第２作像手段の第２転写手段により、記録媒体としての転写材の裏面に転写される。ここで、上記モード切替手段により、該転写材上にトナー像を形成するモードを、該第１作像手段及び第２作像手段を用いて該記録媒体の両面に表面トナー像及び裏面トナー像を形成する両面モードと、該第１作像手段を用いて該記録媒体の表面のみに表面トナー像を形成する表面モードと、該第２作像手段を用いて該記録媒体の裏面のみに裏面トナー像を形成する裏面モードとに切替えることができる。これにより、ユーザーは、1パス両面方式の画像形成装置を使用して、記録媒体の両面の他、記録媒体の片面のみにも画像形成ができるようになり、画像形成装置の利用範囲が拡大される。
更に、請求項１の発明では、上記第１転写手段と上記第２転写手段との間の転写材搬送経路内に、ここを通過する転写材を挟み、転写材に転写済のトナー像を転写材表面に押しつける向きの電界を形成するローラ対を設け、上記第１転写手段、上記第２転写手段及び上記ローラ対に同一の電圧を印加することを特徴とする。
よって、上記ローラ対間を通過する際、上記電界により、転写材に転写済のトナー像を転写材の表面に向けて静電的に圧縮せしめることかできる。更に、上記第１転写手段、上記第２転写手段及び上記ローラ対に同一の電圧を印加するので、共通の電源を用いることが可能になる。
【００２３】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記現像剤は、トナーをキャリア液に分散させた液体現像剤からなり、上記第１転写手段は、上記表面トナー像に対して上記転写材の表面に向かう方向の静電力を付与するための転写電界を形成する第１転写電界形成手段を備え、上記第２転写手段は、上記裏面トナー像に対して該転写材の裏面に向かう方向の静電力を付与するための転写電界を形成する第２転写電界形成手段を備えていることを特徴とするものである。
【００２４】
この画像形成装置においては、上記第１転写手段の第１転写電界形成手段により、液体現像剤のトナーにより形成された表面トナー像に対して上記転写材の表面に向かう方向の静電力を付与するための転写電界が形成される。また、上記第２転写手段の第２転写電界形成手段により、液体現像剤のトナーにより形成された裏面トナー像に対して上記転写材の裏面に向かう方向の静電力を付与するための転写電界が形成される。
【００２６】
本発明者らは、液体現像剤中におけるトナーの電気泳動の様子を観察すべく、図１に示すような泳動試験装置を試作した。図１において、この泳動試験装置１００は、透明なガラス板１０１、これの表面に積層されたＴ字状の透明な第２電極１０２、泳動ギャップＧ１を介してこの第２電極１０２と線対称の姿勢をとるようガラス板１０１に積層されたＴ字状の透明な第１電極１０３などを備えている。これら第１電極１０３、第２電極１０２の材料にはそれぞれＩＴＯ（インジウム酸化スズ）が用いられている。１５０［μｍ］の厚みで積層された第２電極１０２の端には導電性テープ１０５が導通可能に接続されており、この導電性テープ１０５は更に電源１０６に接続されている。また、同様の厚みで積層された第１電極１０３の端には、接地された導電性テープ１０４が接続されている。
【００２７】
かかる構成の泳動試験装置１００を用いて、正極性（＋極性）に帯電したトナーが絶縁性液体キャリア中に１５［ｗｔ％］濃度で分散された粘度１００［ｃＳｔ］の液体現像剤についてトナーの泳動試験を行った。具体的には、図２に示すように、液体現像剤１５０を上記泳動ギャップＧ１に滴下して２０［μｍ］程度の厚みになるようにスクイズした後、５０倍の対物レンズを搭載した高速度ビデオカメラ１０８と、非発熱性の光源であるコールドライト１０７との間に泳動試験装置１００を配設した。そして、上記電源１０６から＋１０００［Ｖ］の直流電圧を出力させ、上記第２電極１０２側から上記第１電極１０３側に電気泳動するトナーを、上記高速度ビデオカメラ１０８（Kodak high speed filming camera Model 4540）によって撮影した。
【００２８】
すると、上記電源１０６から直流電圧を出力した直後から、上記第１電極１０３に向けてのトナーの電気泳動が始まり、数百ｍｓｅｃ後には、図３に示すように、大部分のトナーが第１電極１０３側に集結した。このとき、トナーの集結する第１電極１０３は第１転写工程の転写紙に相当し、トナーの離れる第２電極１０２は感光体ドラム１に相当する。
【００２９】
このように集結したトナーに対して逆電界を作用させるべく、上記電源１０６からの出力電圧値を＋１０００［Ｖ］から−１０００［Ｖ］に切り替えた。すると、切り替えた直後からトナーの逆泳動が始まるというようなことはなく、若干のタイムラグが経過した後にトナーの逆泳動が始まった。しかも、全てのトナーが一斉に逆泳動を開始するのではなく、図４に示すように、集結したトナーの固まりの表面から少しずつトナーが離間して逆泳動し始めた。このように少しずつ逆泳動が開始されるのは、トナーの固まりと第１電極１０３との付着力がトナー間の付着力よりも優っているためと考えられる。なお、図４は、電圧切り替え後から４０［ｍｓｅｃ］後の状態を示している。
【００３０】
次に、本発明者らは、上記第１電極１０３の表面に非晶質のフッ素樹脂層をコーティングして同様の泳動試験を試みた。すると、図５に示すように、数百ｍｓｅｃ後にトナーが第１電極１０３側に集結するのは先の泳動試験と同様であるが、逆電界を作用させた直後から、集結していたトナーが固まりのまま全体的に逆泳動を開始した。そして、図６に示すように、４０［ｍｓｅｃ］後には第２電極１０２側に到達した。第１電極１０３側へのトナーの電気泳動（転写）には数百ｍｓｅｃ要したのに対し、第２電極１０２側への逆泳動にはその１／１０程度の時間で済んだのである。個々のトナーが個別に電気泳動する際には各トナー間に液体キャリアの乱流が発生してトナーの電気泳動を妨げるのに対し、各トナーが固まりとして全体的に電気泳動する際にはかかる乱流が発生しないため、泳動時間が速まったと考えられる。また、個々のトナーが固まりのまま全体的に電気泳動を開始したのは、物質を極めて付着させ難いフッ素樹脂層とトナーとの付着力がトナー間の付着力よりも遙かに弱く、トナーの固まりがフッ素樹脂層から容易に離間できたためと考えられる。
【００３２】
請求項３の発明は、請求項１〜２の何れか一の画像形成装置において、上記第１作像手段の使用頻度と、上記第２作像手段の使用頻度とを比較する使用頻度比較手段と、上記転写材の表面又は裏面の何れか一方にトナー像を形成する際に、該使用頻度比較手段の比較結果に基いて、該第１作像手段と第２作像手段とのうちの使用頻度の少ない作像手段を使用して画像形成を行う上記表面モード又は上記裏面モードを選択するように上記モード切替手段を制御するモード選択制御手段とを有していることを特徴とするものである。
【００３３】
請求項１乃至２の画像形成装置においては、1パス両面方式の画像形成装置を使用して、記録媒体の両面の他、記録媒体の片面のみにも画像形成ができるようになる。しかし、このような画像形成装置では、上記第１作像手段のみを使用する表面モード、あるいは上記第２作像手段のみを使用する裏面モードのどちらか一方のモードにより、大量の画像形成（プリント）が実施した場合、該第１作像手段の使用頻度と、該第２作像手段の使用頻度とが異なったものになる。この結果、該第１作像手段と該第２作像手段とのトータルの使用比率が偏ってしまうため、（１）該第１作像手段と該第２作像手段とのメンテナンス時期がずれる。（２）転写材を搬送する搬送手段の寿命は、転写材の搬送枚数に比例するため、該搬送手段と使用頻度の低い第１作像手段又は第２作像手段とのメンテナンス時期のずれがより顕著になる。（３）該第１作像手段の第１現像手段の現像剤消費量と、該第２作像手段の第２現像手段の現像剤消費量とに大きな差が発生する。そこで、請求項３の画像形成装置においては、上記モード切替手段を制御するモード選択制御手段により、上記第１作像手段の使用頻度と、上記第２作像手段の使用頻度とを比較する使用頻度比較手段と、上記転写材の表面又は裏面の何れか一方にトナー像を形成する際に、該使用頻度比較手段の比較結果に基いて、上記表面モード又は上記裏面モードのうちの使用頻度の少ない作像手段を使用して画像形成を行うモードを選択する。従って、この画像形成においては、転写材の片面に画像形成を行う場合に、上記表面モードあるいは上記裏面モードのうちの、使用頻度の少ない作像手段を使用するモードで画像形成が行われる。これにより、上記第１作像手段の使用頻度と、上記第２作像手段の使用頻度とに大きな差が発生することがなく、該第１作像手段と該第２作像手段とのメンテナンス時期が略同じになる。また、該第１作像手段の第１現像手段の現像剤消費量と、該第２作像手段の第２現像手段の現像剤消費量とにさほど差が発生しなくなる。
【００３４】
請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記使用頻度比較手段は、上記第１現像手段の現像剤消費量を検出する第１現像剤消費量検出手段の検出結果と、上記第２現像手段の現像剤消費量を検出する第２現像剤消費量検出手段の検出結果とに基いて、該第１作像手段の使用頻度と該第２作像手段の使用頻度とを比較するように構成されていることを特徴とするものである。
【００３５】
この画像形成装置においては、上記使用頻度比較手段により、上記第１現像手段の現像剤消費量を検出する第１現像剤消費量検出手段の検出結果と、上記第２現像手段の現像剤消費量を検出する第２現像剤消費量検出手段の検出結果とに基いて、該第１作像手段の使用頻度と該第２作像手段の使用頻度とが比較される。これにより、該第１現像手段の現像剤消費量と該第２現像手段の現像剤消費量との差の発生がより少なくなる。
【００３６】
請求項５の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記使用頻度比較手段は、上記表面モードでの転写材の累積消費枚数をカウントする第１カウント手段のカウント値と、上記裏面モードでの転写材の累積消費枚数をカウントする第２カウント手段のカウント値とに基いて、該第１作像手段の使用頻度と該第２作像手段の使用頻度とを比較するように構成されていることを特徴とするものである。
【００３７】
請求項４の画像形成装置のように、上記第１現像手段の現像剤消費量と、上記第２現像手段の現像剤消費量とに基いて、上記第１作像手段の使用頻度と上記第２作像手段の使用頻度とを比較した場合には、該第１作像手段の駆動部材の寿命と、該第２作像手段の駆動部材の寿命とに差が生じてしまう虞がある。つまり、上記現像剤は、一般に、ユーザーによって適時交換もしくは補充されるため、該第１現像手段又は該第２現像手段の何れか一方に大量の現像剤が偏って補充されるケースも考えられる。このようなケースでは、請求項３の画像形成装置においては、該第１現像手段の現像剤消費量と該第２現像手段の現像剤消費量とが略均等な状態になるまで、該第１現像手段の又は該第２現像手段の大量の現像剤が補充された現像手段がより多く稼動することになる。この結果、該第１作像手段の駆動部材の寿命と、該第２作像手段の駆動部材の寿命とに差が生じてしまうことになる。そこで、この画像形成装置においては、上記使用頻度比較手段により、上記表面モードでの転写材の累積消費枚数をカウントする第１カウント手段のカウント値と、上記裏面モードでの転写材の累積消費枚数をカウントする第２カウント手段のカウント値とに基いて、該第１作像手段の使用頻度と該第２作像手段の使用頻度とを比較する。これにより、該第１作像手段の駆動部材の稼働率と該第２作像手段の駆動部材の稼働率とが略同じになり、にさほど差が生じることがなくなり、該第１作像手段の駆動部材の寿命と、該第２作像手段の駆動部材の寿命とに差が生じることがなくなる。
【００３８】
請求項６の発明は、請求項３〜５の何れか一の画像形成装置において、上記モード選択制御手段により選択された上記表面モード又は上記裏面モードにより、連続して画像形成を行うジョブが実行される場合に、該ジョブが終了するまで、上記モード切替手段のモード切替機能を解除するモード切替機能解除手段を有していることを特徴とするものである。
【００３９】
請求項３〜５の何れか一の画像形成装置において、連続して画像形成を行うジョブが実行された場合には、該ジョブが実行されている途中で、上記モード選択制御手段により選択された上記表面モード又は上記裏面モードが切替えられてしまうことが考えられる。このように、該ジョブが実行されている途中で、画像を形成するモードが切替えられてしまうと、モードが切替えられる前と後とで、転写材への画像形成条件（例えば、トナー濃度など）が異なって、プリントの品質にバラツキが発生する虞がある。そこで、この画像形成装置においては、連続して画像形成を行うジョブが実行される場合に、上記モード切替機能解除手段により、該ジョブが終了するまで、上記モード切替手段のモード切替機能を解除する。これにより、該ジョブが実行されている途中で、画像を形成するモードが切替えられることがなくなり、プリントの品質が均一になる。
【００４０】
しかしながら、請求項６の画像形成装置においては、上記ジョブの実行により大量のトナーが消費されて、該ジョブが実行されている途中で、その作像手段の現像剤のトナーが無くなった場合、該ジョブを中止せざるを得ない。このため、このような場合には、該ジョブを実行しなおしたり、新たなトナーを補給したりするなどの新たな手間が発生することになる。
そこで、請求項７の発明は、請求項３〜５の何れか一の画像形成装置において、上記第１作像手段の現像剤のトナーが無くなった状態を報知する第１トナーエンド検知手段と、上記第２作像手段の現像剤のトナーが無くなった状態を報知する第２トナーエンド検知手段と、該第１作像手段又は該第２作像手段の一方の作像手段により連続して画像形成を行うジョブが実行されている途中で、該作像手段の現像剤のトナーが無くなったときに、他方の作像手段を使用して該ジョブを継続するように、上記モード切替手段を制御するジョブ継続制御手段とを有していることを特徴とするものである。
【００４１】
この画像形成装置においては、上記第１トナーエンド検知手段により上記第１作像手段の現像剤のトナーが無くなった状態、又は上記第２トナーエンド検知手段により上記第２作像手段の現像剤のトナーが無くなった状態が報知される。そして、該第１作像手段又は該第２作像手段の一方の作像手段により連続して画像形成を行うジョブが実行されている途中で、該作像手段の現像剤のトナーが無くなったときに、上記モード切替手段を制御するジョブ継続制御手段により、他方の作像手段を使用して該ジョブが継続される。従って、この画像形成装置においては、上記作像手段の現像剤のトナーが無くなった場合、他の作像手段を使用して該ジョブが継続して実行されるようになる。これにより、上述のような場合でも、該ジョブを実行しなおしたり、新たなトナーを補給したりするなどの新たな手間が発生することがなくなる。
【００４２】
ところで、上記ジョブの実行により大量のキャリアが消費されて、該ジョブが実行されている途中で、その作像手段の現像剤のキャリアが無くなった場合にも、同様に該ジョブを中止せざるを得ない。このため、このような場合には、該ジョブを実行しなおしたり、新たなトナーを補給したりするなどの新たな手間が発生することになる。
そこで、請求項８の発明は、請求項３〜５の何れか一の画像形成装置において、上記第１作像手段の現像剤のキャリアが無くなった状態を報知する第１キャリアエンド検知手段と、上記第２作像手段の現像剤のキャリアが無くなった状態を報知する第２キャリアエンド検知手段と、該第１作像手段又は該第２作像手段の一方の作像手段により連続して画像形成を行うジョブが実行されている途中で、該作像手段の現像剤のキャリアが無くなったときに、他方の作像手段を使用して該ジョブを継続するように、上記モード切替手段を制御するジョブ継続制御手段とを有していることを特徴とするものである。
【００４３】
この画像形成装置においては、上記第１キャリアエンド検知手段により上記第１作像手段の現像剤のキャリアが無くなった状態、又は上記第２キャリアエンド検知手段により上記第２作像手段の現像剤のキャリアが無くなった状態が報知される。そして、該第１作像手段又は該第２作像手段の一方の作像手段により連続して画像形成を行うジョブが実行されている途中で、該作像手段の現像剤のキャリアが無くなったときに、上記モード切替手段を制御するジョブ継続制御手段により、他方の作像手段を使用して該ジョブが継続される。従って、この画像形成装置においては、上記作像手段の現像剤のキャリアが無くなった場合、他の作像手段を使用して該ジョブが継続して実行されるようになる。これにより、上述のような場合でも、該ジョブを実行しなおしたり、新たなキャリアを補給したりするなどの新たな手間が発生することがなくなる。
【００４４】
請求項９の発明は、請求項７又は８の画像形成装置において、上記第１作像手段で用いられる現像剤と上記第２作像手段で用いられる現像剤とが、同一の現像剤であることを特徴とするものである。
【００４５】
この画像形成装置においては、上記第１作像手段で用いられる現像剤と上記第２作像手段で用いられる現像剤とが、同一の現像剤であるので、上述のように、上記ジョブの途中で、作像手段が切替えられてジョブが継続された場合でも、プリントの品質に大きな差が発生することがなくなる。
【００４６】
請求項１０の発明は、請求項３〜９の何れか一の画像形成装置において、上記転写材の表面又は裏面の何れか一方にトナー像を形成する際に、上記第１作像手段と第２作像手段とのうちの、上記モード選択制御手段により選択されていない方の作像手段による転写材への作像動作を停止させる作像動作制御手段を有していることを特徴とするものである。
【００４７】
この画像形成装置においては、上記転写材の表面又は裏面の何れか一方にトナー像を形成する際に、上記作像制御手段により、上記第１作像手段と第２作像手段とのうちの、上記モード選択制御手段により選択されていない方の作像手段による転写材への作像動作が停止される。これにより、該モード選択制御手段により選択されていない方の作像手段の無駄な作像動作がなくなり、該作像手段の寿命が長くなる。
【００４８】
請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記作像動作制御手段は、上記モード選択制御手段により選択されていない方の作像手段の駆動を停止させる駆動制御手段であることを特徴とするものである。
【００４９】
この画像形成装置においては、上記作像動作制御手段としての駆動制御手段により、上記モード選択制御手段により選択されていない方の作像手段の駆動が停止される。これにより、該モード選択制御手段により選択されていない方の作像手段の無駄な駆動動作がなくなり、該作像手段の駆動系の寿命が長くなる。また、該駆動系の駆動電源の電力消費も少なくなり、ランニングコストの低下を図れるようになる。
【００５８】
請求項１２の発明は、請求項３〜１１の何れか一の画像形成装置において、上記転写材の表面に転写されたトナー像を定着する第１定着手段と、該転写材の裏面に転写されたトナー像を定着する第２定着手段とを有し、上記転写材の表面又は裏面の何れか一方にトナー像を形成する際に、上記第１定着手段と第２定着手段とのうち該転写材にトナー像が転写されていない方の定着手段の定着動作を停止させる定着制御手段を有していることを特徴とするものである。
【００５９】
この画像形成装置においては、上記転写材の表面又は裏面の何れか一方にトナー像を形成する際に、上記第１定着手段と第２定着手段とのうち該転写材にトナー像が転写されていない方の定着手段の定着動作が上記定着制御手段により停止される。これにより、該転写材にトナー像が転写されていない方の定着手段の無駄な定着動作が解消される。
【００６０】
請求項１３の発明は、請求項３〜１２の何れか一の画像形成装置において、上記第１作像手段及び上記第２作像手段の構成部材と、上記搬送手段の構成部材とは、略同じ機械的寿命を有していることを特徴とするものである。
【００６１】
この画像形成装置においては、上記第１作像手段及び上記第２作像手段の構成部材と、上記搬送手段の構成部材とが、略同じ機械的寿命を有しているので、該第１作像手段及び第２作像手段の構成部材と、搬送手段の構成部材とのメンテナンスの時期を一致させることが可能になり、メンテナンスの手間や維持管理のためのコストを抑えることができるようになる。
【００６２】
請求項１４の発明は、請求項６〜１３の何れか一の画像形成装置において、上記第１作像手段又は上記第２作像手段の一方の作像手段により連続して画像形成を行うジョブが実行されている途中で、上記モード切替手段を制御するジョブ継続制御手段により他方の作像手段を使用して該ジョブを継続する場合に、該他方の作像手段を使用してトナー像が転写された転写材の表裏を反転して機外に排出する転写材反転手段を有していることを特徴とするものである。
【００６３】
前述したように、連続して画像形成を行う上記ジョブが実行されている途中で、上記ジョブ継続制御手段により、例えば、表面トナー像を形成する第１作像手段から、裏面トナー像を形成する第２作像手段を使用して該ジョブが継続したとする。この場合には、該第１作像手段によりジョブが実行された転写材には表面トナー像が形成され、該第２作像手段によりジョブが実行された転写材には裏面トナー像が形成されることになる。このため、該ジョブを実行する作像手段が切替えられることによって、機外に排出される転写材の画像形成面が、作像手段の切替前と切替後で反転してしまってプリント面が不揃になる。この画像形成装置においては、上記転写材反転手段により、該他方の作像手段を使用してトナー像が転写された転写材の表裏が反転して機外に排出される。これにより、作像手段の切替前と切替後で転写材の画像形成面が反転してプリント面が不揃になるということがなくなる。
【００６４】
請求項１５の発明は、請求項１４の画像形成装置において、上記転写材反転手段は、請求項１２の第１定着手段又は第２定着手段により上記転写材にトナー像が定着された後、該転写材の表裏を反転する部位に配置されていることを特徴とするものである。
【００６５】
この画像形成装置においては、上記第１定着手段又は第２定着手段により上記転写材に上記トナー像が定着された後、上記転写材反転手段により、該転写材の表裏が反転される。これにより、該トナー像が定着される前に転写材が反転されることがなくなり、該反転によって未定着のトナー像が乱されることがなくなる。
【００６６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を湿式画像形成装置である電子写真方式の湿式プリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した第1実施形態について説明する。
図７は本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。図において、このプリンタは、第１作像ユニット１３ａと、第２作像ユニット１３ｂとを備えている。
【００６７】
まず、これら２つの作用ユニットのうち、第１作像ユニット１３ａについて説明する。
この第１作像ユニット１３ａは、２つの作像装置１４ａ、１５ａ、光書込ユニット３ａ、第１像担持体である中間転写ベルト１６ａ、駆動ドラム１７ａ、張架ドラム１８ａ、交流電源１９などを備えている。
【００６８】
上記中間転写ベルト１６ａは、厚さ０．３［ｍｍ］の無端ベルト状のウレタン樹脂フイルムに、厚さ０．３［ｍｍ］のウレタンゴム層と、厚さ０．１〜１．０［μｍ］の非晶質のフッ素樹脂層とが積層されたもので、ベルト全体の体積固有抵抗値が約１０８［Ωｃｍ］に調整されている。このフッ素樹脂層の材料には、旭硝子社製のサイトップ（商品名）や、ダイキン工業社製のケイ素含有有機含フッ素ポリマー（特許公報第２８７４７１５参照）が用いられている。これらは、ウレタンゴム層の上に、純粋なフッ素樹脂をコーティングすることができる。これらが開発される前は、ウレタンゴムの表面に純粋なフッ素樹脂をコーティングすることが極めて難しく、多くの場合、フッ素樹脂と他の結合材樹脂との混合樹脂でコーティングしていたため、純粋なフッ素樹脂をコーティングする場合に比べてベルトの撥液性や離型性を悪くしていた。また、仮にウレタンゴムの表面に純粋なフッ素樹脂をコーティングすることができても、コーティング層の耐久性が著しく悪く、すぐに剥してしまった。
【００６９】
上記駆動ドラム１７ａと張架ドラム１８ａとはこの中間転写ベルト１８ａを張架し、これを、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる駆動ドラム１７ａの回転に伴って図中矢印方向に無端移動させる。
【００７０】
２つの上記作像装置１４ａ、１５ａは、それぞれ、感光体ドラム１、コロナ帯電器２、転写ローラ４、除電手段５、ドラムクリーニング装置６、現像装置５０などから構成されている。また、これら作像装置１４ａ、１５ａは、１つの光書込ユニット３ａを共有するようになっている。
【００７１】
上記作像装置１４ａでは、次のような作像プロセスが行われる。即ち、図中矢印方向に回転しながらコロナ帯電器２によって所定電位に一様に帯電せしめられた感光体ドラム１表面の一部が、画像情報に基づいて駆動する光書込ユニット３ａによってレーザー露光される。露光された部分は、帯電電位が減衰せしめられて静電潜像になった後、現像装置５０との対向位置である現像領域まで移動する。
【００７２】
作像装置１４ａの現像装置５０内には、シリコンオイル等の絶縁性液体からなる液体キャリア中に、１５［ｗｔ％］のトナーと、適当量の電荷付与剤ＣＣＡとが分散された粘度１００［ｃＳｔ］の液体現像剤が収容されている。このトナーは、液体キャリア中で正極性に帯電している。現像装置５０内の現像ローラ５１は、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられながら、その表面に液体現像剤を担持する。この現像ローラ５１には、図示しない電源によって現像バイアスが印加されており、これによって感光体ドラム１と間の現像領域に現像電界が形成される。現像領域まで移動した上記静電潜像は、この現像電界によって反転現像されてトナー像となる。具体的には、現像領域では、現像ローラ５１と感光体ドラム１の静電潜像との間に位置するトナーが、現像ローラ５１側から感光体ドラム１側に向かう静電力を受け、静電潜像に向けて電気泳動する。そして、静電潜像に付着してトナー像を形成する。一方、現像ローラ５１と感光体ドラム１の地肌部との間に位置するトナーは、反対方向に向かう静電力を受け、現像ローラ５１の表面に向けて電気泳動する。この電気泳動により、感光体ドラム１の地肌部はトナー付着のない非画像部となる。
【００７３】
上記感光体ドラム１と上記転写ローラ４とは、中間転写ベルト１６ａを間に挟み込みながら互いに順方向に回転して１次転写ニップを形成している。現像領域で反転現像されたトナー像は、感光体ドラム１の回転に伴い、この１次転写ニップに挟まれる。１次転写ニップには、図示しない電源から転写ローラ４に印加される転写バイアスの影響によって転写電界が形成されており、トナー像はこの転写電界やニップ圧などの作用によって感光体ドラム１から中間転写ベルト１６ａに１次転写される。トナー像中のトナーはバインダー樹脂を主成分としており、この１次転写の際、転写電界の影響によって中間転写ベルト１６ａの表面に向けて押し付けられて圧縮されることで、互いの付着力を高め、強固なトナーの固まりとなる。
【００７４】
１次転写ニップを通過した感光体ドラム１表面は、除電手段５によって除電された後、その表面に付着している転写残トナーがドラムクリーニング装置６のクリーニングブレードによってクリーニングされる。
【００７５】
上記作像装置１５ａにおいても、作像装置１４ａと同様の作像プロセスによって感光体ドラム１にトナー像が形成される。但し、作像装置１５ａの現像装置５０は、感光体ドラム１上の静電潜像を作像装置１４ａの現像装置５０ａとは異なる色に現像する。液体現像剤中のトナーの色が異なっているのである。また、この異なった色のトナー像を、作像装置１４ａによって中間転写ベルト１６ａ上に転写されたトナー像に重ね合わせて１次転写する。この１次転写により、先に中間転写ベルト１６ａ上に形成されたトナーの固まりに他色のトナーの固まりが押し付けられて一体化し、中間転写ベルト１６ａ上には２色のトナーの固まりから構成される２色トナー像が形成される。この２色トナー像は、中間転写ベルト１６ａの回転に伴って後述の２次転写ニップに進入する。
【００７６】
上記張架ドラム１８ａには、交流電源１９によって交流の２次転写バイアスが印加される。
【００７７】
次に第２作像ユニット１３ｂについて説明する。
この第２作像ユニット１３ｂも、第１作像ユニット１３ａと同様に、２つの作像装置１４ｂ、１５ｂ、光書込ユニット３ｂ、第２像担持体である中間転写ベルト１６ｂ、駆動ドラム１７ｂ、張架ドラム１８ｂなどを備えている。但し、張架ドラム１８ｂは、第１作像ユニット１３ａの張架ドラム１８ａとは異なり、アース接続されている。
【００７８】
上記中間転写ベルト１６ｂは、第１作像ユニット１３ａの中間転写ベルト１６ａと同様の構成となっている。
【００７９】
第２作像ユニット１３ｂは、張架ドラム１８ｂを、第１作像ユニット１３ａの張架ドラム１８ａに当接させて２次転写ニップを形成するように配設されている。第２作像ユニット１３ｂにおいても、第１作像ユニット１３ａと同様のプロセスにより、中間転写ベルト１６ｂ上に２色トナー像が形成され、中間転写ベルト１６ｂの回転に伴って２次転写ニップに進入する。この進入は、第１作像ユニット１３ａの中間転写ベルト１６ａ上の２色トナー像が２次転写ニップに進入するタイミングと同期するようになっている。
【００８０】
一方、本プリンタは、図示しない給紙装置を備えており、これにより、２つの２色トナー像が２次転写ニップに進入するタイミングを見計らって、２次転写ニップに向けて転写紙Ｐを送り出す。このような送り出しにより、２次転写ニップでは、２つの中間転写ベルト１６ａ、１６ｂの間に、第１作像ユニットで形成された２色トナー像と、転写紙Ｐと、第２作像ユニットで形成された２色トナー像とがサンドイッチ状に挟まれる。
【００８１】
２次転写ニップには、第１作像ユニット１３ａの張架ドラム１８ａに印加される交流の２次転写バイアスの影響によって交番電界が形成される。
【００８２】
２次転写ニップにおいては、図８（ａ）に示すように、２つの中間転写ベルト１６ａ、１６ｂの間には、２色トナー像や転写紙Ｐが、２色のトナーからなるトナーの固まりＴｓ１、液体キャリア層Ｃｅ１、転写紙Ｐ、液体キャリア層Ｃｅ２、２色のトナーからなるトナーの固まりＴｓ２という順でサンドイッチ状に挟まれる。このサンドイッチ状の状態において、交番電界の向きが、例えば正極性に帯電しているトナーＴを図中上側から下側に向けて静電的に移動させるような方向であると、中間転写ベルト１６ａのフッ素樹脂層に付着していたトナーの固まりＴｓ１が、撥液性に優れたこのフッ素樹脂層から速やかに離間して、液体キャリア層Ｃｅ１中を電気泳動して転写紙Ｐに到達する。そして、図８（ｂ）に示すように、転写紙Ｐに静電的に押し付けられて密着する。
【００８３】
交番電界の向きが逆転すると、中間転写ベルト１６ｂのフッ素樹脂層に付着していたトナーの固まりＴｓ２が、撥液性に優れたこのフッ素樹脂層から速やかに離間して、液体キャリアＣｅ２中とともに転写紙Ｐまで移動する。この際、先に転写紙Ｐまで電気泳動したトナーの固まりＴｓ１は、中間転写ベルト１６ａに向けての逆移動側の静電力を受けるが、撥液性に優れたフッ素樹脂層ではなく、液体キャリアを吸収しながら繊維内に一部のトナーを取り込む転写紙Ｐに強力に付着しているため、すぐに逆移動を開始するようなことはない。しかも、図では便宜的に同じ厚みで示しているが、それまでに、転写紙Ｐによって多くの液体キャリアが吸収され、移動側には僅かな厚みの液体キャリア層Ｃｅ１しか残っていない。この液体キャリア層Ｃｅ１は、トナーの固まりＴｓ１の泳動媒体としてよりも、むしろ中間転写ベルト１６ａからのトナーの固まりＴｓ１の剥離を促す離型剤として機能する。一方、転写紙Ｐの反対側において、転写紙Ｐに接触している液体キャリア層Ｃｅ２はこれに吸収され続けるため、離型剤としてよりはむしろトナーの固まりＴｓ２の泳動媒体として機能する。よって、図８（ｃ）に示すように、転写紙Ｐの両面にトナーの固まりＴｓ１、Ｔｓ２が付着して転写され、中間転写ベルト１６ａ、１６ｂ表面には極微量のトナーＴだけが残る。
【００８４】
上述のように、液体現像剤には、粘度１００［ｃＳｔ］、トナー濃度１５［ｗｔ％］という高粘度高濃度のものが用いられているが、かかる液体現像剤を用いる湿式画像形成の技術は本発明者らによって近年考え出されたものである。それ以前は、粘度１〜５［ｃＳｔ］、トナー濃度１〜３［ｗｔ％］という低粘度低濃度のものを用いるのが一般的であった。このような低粘度低濃度の液体現像剤では、転写ニップで転写紙Ｐに吸収されてもなお多量の液体キャリアが残ってトナーの固まりが容易に電気泳動してしまうため、本プリンタのような表面転写は極めて困難である。トナー濃度については、１０［ｗｔ％］以上に調整することが望ましいと考えられる。
【００８５】
なお、転写紙Ｐが２次転写ニップに進入するタイミングによっては、進入当初の交番電界の向きが異なってくるため、トナーの固まりＴｓ２の転写がトナーの固まりＴｓ１の転写よりも先行して始まる場合もある。
【００８６】
２色トナー像が両面に転写せしめられた転写紙Ｐは、２次転写ニップを通過した後、図示しない定着装置を経て機外へと排出される。
【００８７】
図９は本実施形態に係るプリンタの現像装置５０を示す概略構成図である。この現像装置５０は、ポンプ部５７と、タンク部５９と、現像部６０とから構成されている。
【００８８】
上記ポンプ部５７は、上記タンク部５９と上記現像部６０とを連通させるように配設され、連通路の途中に、ゴムなどの弾性材料で構成されたインペラー５８を備えている。図示しない駆動手段によって回動可能なこのインペラー５８は、非回転時には上記連通路の内壁に密着して連通路を遮断する。また、正転時や逆転時には、そのペラーによって液体現像剤１５０に推進力を与え、タンク部５９と現像部６０との間で液体現像剤１５０を搬送する。具体的には、インペラー６０は、現像装置本体が待機状態に入る直前に逆転し、現像部６０内の液体現像剤１５０をタンク部５９内に全て搬送する。また、現像動作に入る直前や現像動作中には適宜正転し、現像部６０内に適量の液体現像剤１５０を補充する。この補充は、現像部６０内の液位を検知する図示しない液位検知手段の検知結果に基づいて制御される。
【００８９】
上記タンク部５９には、モータ５６によって水平方向に回転駆動される攪拌翼５５が配設され、これにより、タンク内に貯留されている液体現像剤１５０が攪拌される。
【００９０】
上記現像部６０は、現像剤担持体としての現像ローラ５１ａ、塗布ローラ５２、クリーニングブレード５３、メータリングブレード５４などを備えている。現像ローラ５１ａと塗布ローラ５２とは、互いにカウンター方向に回転しながら当接して塗布ニップを形成するようになっている。塗布ローラ５２は、回転に伴って現像部６０内の液体現像剤１５０を汲み上げる。汲み上げられた液体現像剤１５０の膜は、塗布ローラ５２に当接するメータリングブレード５４によって膜厚が規制された後、上記塗布ニップに挟まれることでその一部が現像ローラ５１ａに塗布されて現像液薄層となる。そして、現像ローラ５１ａの回転に伴い、図示しない感光体ドラムとの対向位置である現像領域に搬送され、ここで現像に寄与する。現像領域を通過した現像ローラ５１ａ表面に残留する現像液薄層は、クリーニングブレード５３によってクリーニングされ、上記タンク部５９に戻される。
【００９１】
［両面転写試験１］
以上の構成のプリンタを試作し、次に示すような条件で両面転写を試験してみた。なお、プロセス線速とは、中間転写ベルト１６ａ、１６ｂや、各感光体ドラム１などの線速である。また、２次転写ニップ幅とは、転写紙Ｐの搬送方向における２次転写ニップの長さである。
・プロセス線速＝３００［ｍｍ／ｓｅｃ］
・２次転写ニップ幅＝４５［ｍｍ］
・転写紙Ｐの２次転写ニップ通過時間＝１５０［ｍｍ／ｓｅｃ］
・転写紙Ｐ＝株式会社リコー製Ｔｙｐｅ６０００
・２次転写バイアスのＶp-p＝２［ｋＶ］
・２次転写バイアスの周期Ｔ＝１００［ｍｓｅｃ］
・２次転写バイアスの波形＝矩形波
【００９２】
すると、高画像濃度でしかもシャープネス性に優れた２色トナー像を転写紙Ｐの両面に転写することができた。
【００９３】
［両面転写試験２］
次に、２次転写ニップ幅と２次転写ニップ通過時間とを下記のように変更して同様の両面転写試験を行った。
・２次転写ニップ幅＝３０［ｍｍ］
・転写紙Ｐの２次転写ニップ通過時間＝１００［ｍｍ/ｓｅｃ］
【００９４】
すると、転写紙Ｐの何れか一方の面において、２色トナー像の転写不良が起こってしまった。かかる転写不良が起こった原因は次のように考えられる。即ち、本両面転写試験２では、２次転写ニップ通過時間と２次転写ニップに形成される交番電界の周期Ｔとが等しくなるため、転写紙Ｐは２次転写ニップを通過する間に交番電界からその１周期分の１００［ｍｓｅｃ］だけ静電力を受けることになる。よって、図７において、図中上側から下側に向かう方向を順方向として考えると、２次転写ニップで転写紙Ｐを挟んで互いに向かい合っている２つの２色トナー像は、２次転写ニップを通過する間にそれぞれ順方向への静電力と、逆方向への静電力とを５０［ｍｓｅｃ］ずつ受けることになる。しかし、この５０［ｍｓｅｃ］という時間は延べ時間であり、それぞれの静電力をこの時間だけ連続して受けるとは限らない。例えば、交番電界がその向きを順方向に切り替えて２５［ｍｓｅｃ］経過した後に、転写紙Ｐが２次転写ニップに進入したとする。すると、第１作像ユニットの中間転写ベルト１６ａに付着していた２色トナー像（以下、おもて側トナー像という）の先端部分は、この順方向への静電力の影響によって転写紙Ｐのおもて面（図中上側の面）に向けて電気泳動し始める。この順方向への静電力は残りの２５［ｍｓｅｃ］しか持続しないため、２５［ｍｓｅｃ］後には逆方向の静電力を受け始める。このとき、おもて側トナー像の先端部分は転写紙Ｐに到達しておらず、且つ転写紙Ｐによる液体キャリアの吸収もそれほど進行していないと考えられる。このため、おもて側トナー像は、転写紙Ｐとの付着力によって拘束されるというようなことがなく、豊富に存在する液体キャリア中で速やかに逆泳動を開始して中間転写ベルト１６ａにＵターンしてしまったものと考えられる。
【００９５】
このことから、上記周期Ｔの半分をトナー像の泳動必要時間よりも長くする必要があるのは勿論であるが、これに加えて、転写紙Ｐがどのようなタイミングで２次転写ニップに進入しても、順方向や逆方向の静電力をそれぞれ泳動必要時間だけ連続して作用させ得るようにプロセス線速、周期Ｔ及び２次転写ニップ幅を設定する必要がある。具体的には、転写紙Ｐのニップ通過時間が２次転写バイアスの周期の１．５倍以上になるように、これらを設定する。かかる設定では、転写体Ｐが如何なるタイミングで２次転写ニップに進入しても、おもて側トナー像と裏面側トナー像とに対してそれぞれ転写紙Ｐに向かう方向の静電力が確実に泳動必要時間の長さで連続して作用するようになる。先の両面転写試験１では、このような設定になっていたので転写不良が起こらなかった。
【００９６】
次に、他の実施形態のプリンタについて説明する。
前記実施形態のプリンタでは、両面転写試験１と同様の条件で両面転写を実施しても、転写紙Ｐの両面に転写された各２色トナー像に小さな転写ムラを発生させることがあった。本発明者らは、この転写ムラの原因を調べたところ、２次転写ニップから出る瞬間の転写紙Ｐの中間転写ベルトからの剥がし方に問題があることがわかった。具体的には、２次転写ニップで中間転写ベルト１６ａ、１６ｂに密着していた転写紙Ｐをこれらから勢い良く剥がすほど逆転写が起こり易くなる。よって、転写紙Ｐについては、できるだけ弱い力で中間転写ベルト１６ａ、１６ｂから剥がすことが望ましい。ところが、図７に示したプリンタでは、２次転写ニップよりも下流側で、転写紙Ｐを一方の中間転写ベルトに近づけてこれからの剥離力を弱めようとすると、転写紙Ｐをもう一方の中間転写ベルトから遠ざけてこれからの剥離力を強めてしまうといったトレードオフが起こってしまう。
【００９７】
そこで、本発明者らは、図１０に示すようなプリンタを試作した。図１０において、本実施例１のプリンタは、第１作像ユニット１３ａと、第２作像ユニット１３ｂとを一直線状に向かい合わせていた実施形態のプリンタ（図７）とは異なり、それぞれをずらして位置させている。第１作像ユニット１３ａ、第２作像ユニットは、それぞれ、張架ドラム１８ａ、１８ｂとの間に中間転写ベルト１６ａ、１６ｂを挟み込みながら２次転写ニップを形成する２次転写ローラ２０ａ、２０ｂを備えている。２次転写ローラ２０ａ、２０ｂには、それぞれ図示しない電源によって直流の２次転写バイアスが印加されるようになっている。
【００９８】
第１作像ユニット１３ａの２次転写ニップＮ１よりも下流側には、転写紙Ｐの移動方向を案内する案内板８３が配設されている。
【００９９】
転写紙Ｐは、第１作像ユニット１３ａの２次転写ニップＮ１と、第２作像ユニット１３ｂの２次転写ニップＮ２とのうち、まず、２次転写ニップＮ２に進入する。そして、この２次転写ニップＮ２から出た転写紙Ｐの先端は、すぐに第１作像ユニット１３ａの中間転写ベルト１６ｂに当たり、これとともに移動して２つの張架ローラ１８ａ、１８ｂの間に挟まれる。このように挟まれた転写紙Ｐは、図示のように、２次転写ニップＮ２よりも下流側部分を、２次転写ニップＮ２出口における張架ドラム１８ｂとの接線Ｌ２よりも中間転写ベルト１６ｂに近づけるような姿勢をとる。かかる姿勢では、図７のプリンタのように２次転写ニップよりも下流側で張架ドラム１８ｂとの接線に沿った姿勢よりも、中間転写ベルト１６ｂからの転写紙Ｐの剥離力を弱めることができる。なお、本プリンタでは、２次転写ニップＮ２よりも下流側の転写紙部分に対し、接線Ｌ２よりも４５［°］程度だけ張架ドラム１８ｂに近づけるような姿勢をとらせるように、第１作像ユニット１３ａと第２作像ユニット１３ｂとの配設位置が調整されている。
【０１００】
２つの張架ローラ１８ａ、１８ｂの間に挟まれた転写紙Ｐの先端は、ここから出ると第１作像ユニット１３ａの２次転写ローラ２０ａに当たり、これとともに移動して２次転写ニップＮ１に挟まれる。そして、２次転写ニップＮ１から出ると、図示のように案内板８３によって移動方向が規制される。この規制により、転写紙Ｐは、２次転写ニップＮ１よりも下流側部分を、２次転写ニップＮ１出口における張架ドラム１８ａとの接線Ｌ３よりも中間転写ベルト１６ａに近づけるような姿勢をとる。かかる姿勢では、図７のプリンタのように２次転写ニップよりも下流側で張架ドラム１８ａとの接線に沿った姿勢よりも、中間転写ベルト１６ａからの転写紙Ｐの剥離力を弱めることができる。なお、なお、本プリンタでは、２次転写ニップＮ１よりも下流側の転写紙部分についても、接線Ｌ３よりも４５［°］程度だけ張架ドラム１８ａに近づけるような姿勢をとらせるようなっている。
【０１０１】
以上の構成を備える本実施例１のプリンタにおいて、２次転写バイアスとして、２次転写ローラ２０ａ、２０ｂにそれぞれ＋１０００［Ｖ］の直流バイアスを印加しながら両面転写を行ってみた。すると、おもて側トナー像や裏面側トナー像に転写ムラを発生させることなく、両面転写を行うことができた。
【０１０２】
ところで、図１０に示すプリンタでは、使用する液体現像剤の種類によっては、裏面側トナー像（図１０で転写紙Ｐの下側面に転写される２色トナー像）の画像濃度を低下させてしまうという事態が発生した。そこで、２つの２次転写ローラ２０ａ、２０ｂのうち、２次転写ローラ２０ｂに対する２次転写バイアスを＋１０００［Ｖ］よりも強めてみたところ、画像濃度の低下が抑えられた。よって、転写紙Ｐに対して先に転写するトナー像と後に転写するトナー像とのうち、先に転写する方のトナー像を転写紙Ｐに向けてより強く圧縮しておけば、このトナー像の画像濃度の低下を抑えることができることがわかった。
【０１０３】
しかしながら、一方の２次転写バイアスだけを高めることによって２つの２次転写バイアス電源が必要になったり、放電を引き起こし易くなったりするという不具合を発生させるおそれがある。
【０１０４】
かかる不具合を発生させることなく、裏面トナー像の画像濃度の低下を抑える方法としては、第２作像ユニット１３ｂの張架ドラム１８ｂや２次転写ローラ２０ｂの径を、第１作像ユニット１３ａのものよりも大きくして、２次転写ニップＮ１よりも２次転写ニップＮ２を長くする方法が考えられる。しかし、この方法では、張架ドラム、２次転写ローラ及び中間転写ベルトのサイズを２つの作像ユニット１３ａ、１３ｂで異ならせてしまうため、作像ユニットの部品の種類を増やしたり、メンテナンス性を悪くしたりといった不具合を引き起こしてしまう。
【０１０５】
そこで、本発明者らは、図１１に示すようなプリンタを試作した。図１１において、本実施例２のプリンタは、２次転写ニップＮ１、Ｎ２の間の搬送経路内に、トナー像圧縮手段としての転写補助ローラ対２１を備えている。２次転写ニップＮ２を通過した転写紙Ｐは、ゴム等の弾性部材で構成された転写補助ローラ対２１によって形成される補助転写ニップを通過してから、２次転写ニップＮ１に進入する。
【０１０６】
転写補助ローラ対２１における２つのローラ２１ａ、２１ｂのうち、転写紙Ｐの裏面に接触する方のローラ２１ｂはアース接続されている。また、ローラ２１ａには、２つの２次転写ローラ２０ａ、２０ｂと同じ値の転写補助バイアスが印加されるように共通の電源に接続されている。第２作像ユニット１３ｂの２次転写ニップＮ２で転写紙Ｐの裏面に２次転写された裏面側トナー像は、転写補助ローラ対２１によって形成される補助転写ニップを通過する際、転写補助バイアスの影響によって転写紙Ｐの裏面に向けて静電的に圧縮せしめられる。
【０１０７】
以上の構成を備える本実施例２のプリンタにおいて、転写補助ローラ対２１のローラ２１ａ、２つの２次転写ローラ２０ａ、２０ｂにそれぞれ＋１０００［Ｖ］の直流バイアスを印加しながら両面転写を行ってみた。すると、裏面側トナー像の画像濃度を低下させることなく、転写紙Ｐの両面に２色トナー像を転写することができた。よって、本実施例２のプリンタでは、２つの２次転写バイアス電源を設けたり、一方の２次転写バイアスを高め過ぎて放電を引き起こしたり、作像ユニットの部品の種類を増やしたり、メンテナンス性を悪くしたりといった不具合を引き起こすことなく、裏面側トナー像の画像濃度低下を抑えることができる。
【０１０８】
ところで、上述したような1パス両面方式のプリンタは、通常、その作像手段が転写材としての転写紙の両面に対して画像形成を行うように構成されているが、一般的な画像形成を行う場合、ユーザーとしては、転写紙の片面のみに画像形成を行うことが多くある。
従って、この種の1パス両面のプリンタにおいても、ユーザーが転写紙の両面のみでなく、転写紙の片面のみにも画像形成ができるように構成することが望ましい。
【０１０９】
そこで、本実施形態に係るプリンタにおいては、図１２に示すように、モード切替手段２００により、上記転写紙Ｐに画像（トナー像）を形成するモードを、上記第１作像ユニット１３ａ及び第２作像ユニット１３ｂの両方を用いて転写紙Ｐの両面に画像を形成する両面モード２００Ａと、第１作像ユニット１３ａを用いて転写紙Ｐの表面のみに画像（表面トナー像）を形成する表面モード２００Ｂと、第２作像ユニット１３ｂを用いて転写紙Ｐの裏面のみに画像（裏面トナー像）を形成する裏面モード２００Ｃとに切替えるように構成する。
【０１１０】
これにより、ユーザーは、上記1パス両面方式のプリンタを使用して、上記転写紙Ｐの両面の他、転写紙Ｐの片面のみにも画像形成ができるようになり、プリンタの利用範囲が拡大される。
【０１１１】
ところで、上記第１作像ユニット１３ａのみを使用する表面モード２００Ｂ、あるいは上記第２作像ユニット１３ｂのみを使用する裏面モード２００ｂのどちらか一方のモードにより、大量の画像形成（プリント）を実施したとする。この場合、該第１作像ユニット１３ａの使用頻度と、該第２作像ユニット１３ｂの使用頻度とが異なったものになる。
【０１１２】
この結果、上記第１作像ユニット１３ａと第２作像ユニット１３ｂとのトータルの使用比率が偏ってしまうことになる。このため、（１）該第１作像ユニット１３ａと該第２作像ユニット１３ｂとのメンテナンス時期がずれる。（２）転写紙Ｐを搬送する搬送手段の寿命は、転写紙Ｐの搬送枚数に比例するため、該搬送手段と使用頻度の低い第１作像ユニット１３ａ又は第２作像ユニット１３ｂとのメンテナンス時期のずれがより顕著になる。（３）第１作像ユニット１３ａの現像装置の現像剤消費量と、第２作像ユニット１３ｂの現像装置の現像剤消費量とに大きな差が発生する。
【０１１３】
そこで、本実施形態に係るプリンタにおいては、上記第１作像ユニット１３ａの使用頻度と、上記第２作像ユニット１３ｂの使用頻度とを比較する。そして、上記転写紙Ｐの表面又は裏面の何れか一方にトナー像を形成する際に、該使用頻度の比較結果に基いて、第１作像ユニット１３aと第２作像ユニット１３ｂとのうちの、使用頻度の少ない作像ユニットを使用して画像形成を行うように、上記表面モード２００Ｂ又は上記裏面モード２００Ｃを選択するように上記モード切替手段２００を制御する。
【０１１４】
このプリンタにおいては、転写紙Ｐの片面に画像形成を行う場合に、上記表面モード２００Ｂあるいは上記裏面モード２００Ｃのうちの、使用頻度の少ない作像ユニットを使用するモードで画像形成が行われる。これにより、第１作像ユニット１３ａの使用頻度と、第２作像ユニット１３ｂの使用頻度とに大きな差が発生することがなく、該第１作像ユニット１３ａと該第２作像ユニット１３ｂとのメンテナンス時期が略同じになる。
【０１１５】
ここで、上記第１作像ユニット１３ａの使用頻度と、上記第２作像ユニット１３ｂの使用頻度とを比較する方法としては、第１作像ユニット１３ａの現像装置の現像剤消費量と、第２作像ユニット１３ｂの現像装置の現像剤消費量とを比較する方法を用いることができる。これにより、第１作像ユニット１３ａの現像装置の現像剤消費量と、第２作像ユニット１３ｂの第２現像装置の現像剤消費量とにさほど差が発生しなくなる。
【０１１６】
また、上記第１作像ユニット１３ａの使用頻度と、上記第２作像ユニット１３ｂの使用頻度とを比較する他の方法としては、上記表面モード２００Ｂでの転写紙Ｐの累積消費枚数をカウントしたカウント値と、上記裏面モード２００Ｃでの転写紙Ｐの累積消費枚数をカウントしたカウント値とを用いることもできる。
【０１１７】
ここで、上記現像装置の現像剤消費量に基いて、第１作像ユニット１３ａの使用頻度と第２作像ユニット１３ｂの使用頻度とを比較した場合には、それぞれの作像ユニットの駆動部材の寿命に差が生じてしまう虞がある。つまり、上記現像剤は、一般に、ユーザーによって適時交換もしくは補充されるため、該第１現像手段又は該第２現像手段の何れか一方に大量の現像剤が偏って補充されるケースも考えられる。このようなケースでは、それぞれの現像装置の現像剤消費量が略均等な状態になるまで、大量の現像剤が補充されている現像装置がより多く稼動することになる。この結果、第１作像ユニット１３ａの駆動部材の寿命と、第２作像ユニット１３ｂの駆動部材の寿命とに差が生じてしまうことになる。
【０１１８】
これに対し、上記転写紙Ｐの累積消費枚数のカウント値を用いて、上記第１作像ユニット１３ａの使用頻度と、上記第２作像ユニット１３ｂの使用頻度とを比較することにより、第１作像ユニット１３ａの駆動部材の稼働率と第２作像ユニット１３ｂの駆動部材の稼働率とが略同じになる。これにより、該第１作像手段の駆動部材の寿命と、該第２作像手段の駆動部材の寿命とに差が生じることがなくなる。
【０１１９】
ところで、上記プリンタにおいて、連続して画像形成を行うジョブが実行された場合には、該ジョブが実行されている途中で、上記モード切替手段２００により、上記表面モード２００Ｂ又は上記裏面モード２００Ｃが切替えられてしまうことが考えられる。このように、該ジョブが実行されている途中で、画像を形成するモードが切替えられてしまうと、モードが切替えられる前と後とで、転写紙Ｐへの画像形成条件（例えば、トナー濃度など）が異なって、プリントの品質にバラツキが発生する虞がある。
【０１２０】
そこで、本実施形態に係るプリンタにおいては、連続して画像形成を行うジョブが実行される場合に、該ジョブが終了するまで、上記モード切替手段２００のモード切替機能を解除する。これにより、該ジョブが実行されている途中で、画像を形成するモードが切替えられることがなくなり、プリントの品質が均一になる。
【０１２１】
ところが、上述のように、上記ジョブが終了するまで、上記モード切替手段２００のモード切替機能を解除するようにすると、該ジョブの実行により大量のトナーが消費されて、該ジョブが実行されている途中で、その作像ユニットの現像剤のトナーが無くなった場合、該ジョブを中止せざるを得ない。このため、このような場合には、該ジョブを実行しなおしたり、新たなトナーを補給したりするなどの新たな手間が発生することになる。
【０１２２】
そこで、本実施形態のプリンタにおいては、周知のトナーエンド検知手段により、上記第１作像ユニット１３ａの現像剤のトナーが無くなった状態、及び上記第２作像ユニット１３ｂの現像剤のトナーが無くなった状態を検知できるようにする。そして、第１作像ユニット１３ａ又は第２作像ユニット１３ｂの一方の作像ユニットにより連続して画像形成を行うジョブが実行されている途中で、上記トナーエンド検知手段により該作像ユニットの現像剤のトナーが無くなった状態が検知されたときに、上記モード切替手段２００により、他方の作像ユニットを使用して該ジョブを継続して実行するようにする。これにより、上述のような場合でも、該ジョブを実行しなおしたり、新たなトナーを補給したりするなどの新たな手間が発生することがなくなる。
【０１２３】
ところで、上記ジョブの実行により大量のキャリアが消費されて、該ジョブが実行されている途中で、その作像手段の現像剤のキャリアが無くなった場合にも、同様に該ジョブを中止せざるを得ない。このため、このような場合には、該ジョブを実行しなおしたり、新たなトナーを補給したりするなどの新たな手間が発生することになる。
【０１２４】
このような場合には、キャリアエンド検知手段により、第１作像ユニット１３ａ及び第２作像ユニット１３ｂの現像剤のキャリアが無くなった状態を検知するようにする。そして、第１作像ユニット１３ａ又は第２作像ユニット１３ｂの一方の作像ユニットにより連続して画像形成を行うジョブが実行されている途中で、上記キャリアエンド検知手段により該作像ユニットの現像剤のキャリアが無くなった状態が検知されたときに、上記モード切替手段２００により、他方の作像ユニットを使用して該ジョブを継続して実行するようにする。これにより、上述のような場合でも、該ジョブを実行しなおしたり、新たなトナーを補給したりするなどの新たな手間が発生することがなくなる。
【０１２５】
ここで、上記第１作像ユニット１３ａで用いられる現像剤と、上記第２作像ユニット１３ｂで用いられる現像剤とは、同一の現像剤であることが好ましい。
【０１２６】
このように、上記第１作像ユニット１３ａと、上記第２作像ユニット１３ｂとで同一の現像剤を用いることにより、上記ジョブの途中で、作像ユニットが切替えられてジョブが継続された場合でも、プリントの品質に大きな差が発生することがなくなる。
【０１２７】
また、上記転写紙Ｐの表面又は裏面の何れか一方にトナー像を形成する際には、使用していない方の作像ユニットによる転写紙Ｐへの作像動作を停止しておくことが好ましい。これにより、使用していない作像ユニットの無駄な作像動作がなくなり、該作像ユニットの寿命が長くなる。
【０１２８】
特に、使用していない方の作像ユニットの駆動を停止させておくことにより、使用していない作像ユニットの無駄な駆動動作がなくなり、該作像ユニットの駆動系の寿命が長くなる。また、該駆動系の駆動電源の電力消費も少なくなり、ランニングコストの低下を図れるようになる。
【０１２９】
また、上記転写紙Ｐの搬送手段手段としては、例えば、図１３に示すように、複数の張架ローラとしての搬送ローラ４００ａ，５００ａ、寄り補正ローラ４００ｂ，５００ｂ、テンションローラ４００ｃ、５００ｃにより回転自在に張架された無端状ベルトからなる転写材搬送ベルト４００，５００で構成したものであってもよい。
【０１３０】
ところが、上記現像剤としてトナーとキャリアとからなる液体現像剤を使用している場合には、上記２次転写ローラ２０ａ，２０ｂと、上記転写材搬送ベルト４００，５００とが接触したままの状態であると、作像が停止している側の作像ユニットの現像剤のトナーの消費はなくなるが、現像剤のキャリアが転写紙Ｐに吸収されて消費されてしまう。
【０１３１】
そこで、本実施形態に係るプリンタにおいては、上記転写材搬送ベルト４００，５００の内周面を、上記転写ローラ２０ａ，２０ｂにより押圧することにより、該転写材搬送ベルト４００，５００により搬送される転写紙Ｐをトナー像が２次転写された中間転写ベルト１６ａ，１６ｂに接離させて、表面トナー像及び裏面トナー像を、転写紙Ｐの表面及び裏面に選択的に２次転写するように構成する。
【０１３２】
これにより、該転写紙Ｐの表面又は裏面の何れか一方にトナー像を形成する際に、第１作像ユニット１３ａと、第２作像ユニット１３ｂとのうちの、動作されない方の作像ユニットの中間転写ベルトから、上記転写材搬送ベルトを離間させることができるようになる。から上記転写部材変位機構により該転写材搬送ベルトの内周面から離間した位置に臨む。このように、中間転写ベルト１６ａ，１６ｂと、転写材搬送ベルト４００，５００とが離間することにより、上記液体現像剤のキャリアが転写紙Ｐに吸収されて消費されてしまうということがなくなる。
【０１３３】
一方、上記転写紙Ｐの表面に転写された表面トナー像と、該転写紙Ｐの裏面に転写された裏面トナー像とを定着する定着装置３００としては、例えば、図１３に示すように、内蔵されたヒーターにより上記転写材上にトナー像を加熱定着する互いに接触回転する一対の過熱ローラ３００ａ，３００ｂで構成されている。
【０１３４】
ここで、上記転写紙Ｐの表面又は裏面の何れか一方にトナー像を形成する際には、上記定着装置３００の、転写紙Ｐにトナー像が転写されていない方の加熱ローラの定着動作を停止させておくことが好ましい。これにより、該転写紙Ｐにトナー像が転写されていない方の加熱ローラの無駄な定着動作が解消される。また、該転写紙Ｐにトナー像が転写されていない方の加熱ローラの電力消費が少なくなり、ランニングコストを低下させることが可能になる。
【０１３５】
さらに、本実施形態のプリンタにおいては、上記第１作像ユニット１３ａ及び第２作像ユニット１３ｂの構成部材と、上記搬送手段の構成部材とを、略同じ機械的寿命を有する部材で構成しておく。これにより、各作像ユニットの構成部材と、搬送手段の構成部材とのメンテナンスの時期を一致させることが可能になり、メンテナンスの手間や維持管理のためのコストを抑えることができるようになる。
【０１３６】
ところで、連続して画像形成を行う上記ジョブが実行されている途中で、例えば、表面トナー像を形成する第１作像ユニット１３ａから、裏面トナー像を形成する第２作像ユニット１３ｂを使用して該ジョブが継続したとする。この場合には、該第１作像ユニットによりジョブが実行された転写紙Ｐには表面トナー像が形成され、該第２作像ユニットによりジョブが実行された転写紙Ｐには裏面トナー像が形成されることになる。このため、該ジョブを実行する作像ユニットが切替えられることによって、機外に排出される転写紙Ｐの画像形成面が、作像ユニットの切替前と切替後で反転してしまってプリント面が不揃になる。
【０１３７】
そこで、本実施形態のプリンタには、上記第１作像ユニット１３ａ又は上記第２作像ユニット１３ｂの一方の作像ユニットにより連続して画像形成を行うジョブが実行されている途中で、上記モード切替手段２００により他方の作像ユニットを使用して該ジョブを継続する場合に、該他方の作像ユニットを使用してトナー像が転写された転写紙Ｐの表裏を反転して機外に排出する転写材反転ユニット６００が設けられている。
【０１３８】
従って、このプリンタにおいては、上記転写材反転ユニット６００により、上記作像ユニットを切替えられた場合、トナー像が転写された転写紙Ｐの表裏が反転して機外に排出される。これにより、作像ユニットの切替前と切替後で転写紙Ｐの画像形成面が反転してプリント面が不揃になるということがなくなる。
【０１３９】
上記転写材反転ユニット６００は、上記定着装置」３００により上記転写紙Ｐにトナー像が定着された後、該転写紙Ｐの表裏を反転する部位に配置されている。これにより、該トナー像が定着される前に転写紙Ｐが反転されることがなくなり、該反転によって未定着のトナー像が乱されることがなくなる。
【０１４０】
なお、これまで、中間転写体として中間転写ベルトを設けたプリンタについて説明したが、中間転写ドラムなど、他の中間転写体を設けた画像形成装置についても本発明の適用が可能である。
【０１４１】
また、２次転写工程で両面転写を行うプリンタについて説明したが、図１４に示すように、感光体ドラム１から転写紙Ｐへの１次転写工程で両面転写を実施させるようにすることもできる。かかる構成では、２次転写工程を省略するので、２次転写を行う場合よりも画像形成速度を速めることができる。
【０１４２】
また、感光体ドラム等の潜像担持体に形成した静電潜像を現像するといった電子写真方式を採用したプリンタについて説明したが、圧電素子や電極などによって記録媒体に液体現像剤を飛翔させて画像を形成する画像形成装置についても、本発明の適用が可能である。
【０１４３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、上記モード切替手段により、上記記録媒体に画像を形成するモードを、上記第１作像手段及び第２作像手段を用いて該記録媒体の両面に画像を形成する両面モードと、該第１作像手段を用いて該記録媒体の表面のみに画像を形成する表面モードと、該第２作像手段を用いて該記録媒体の裏面のみに画像を形成する裏面モードとに切替えることができる。これにより、ユーザーは、1パス両面方式の画像形成装置を使用して、記録媒体の両面の他、記録媒体の片面のみにも画像形成ができるようになり、画像形成装置の利用範囲が拡大されるという優れた効果がある。
【０１４４】
更に、モード切替手段により両面モードに切替えることで記録媒体の両面に画像を形成でき、また、表面モードに切替えることで記録媒体の表面のみに画像を形成でき、更に、裏面モードに切替えることで記録媒体の裏面のみに画像を形成できるという優れた効果がある。
そして、上記ローラ対間を通過する際、上記電界により、転写材に転写済のトナー像を転写材の表面に向けて静電的に圧縮せしめるので、上記転写済のトナー像の濃度低下を抑えることができる。更に、上記第１転写手段、上記第２転写手段及び上記ローラ対に同一の電圧を印加するので、共通の電源を用いることが可能になる。
【０１４５】
特に、請求項３の発明によれば、転写材の片面に画像形成を行う場合に、上記表面モードあるいは上記裏面モードのうちの、使用頻度の少ない作像手段を使用するモードで画像形成が行われる。これにより、上記第１作像手段の使用頻度と、上記第２作像手段の使用頻度とに大きな差が発生することがなく、該第１作像手段と該第２作像手段とのメンテナンス時期が略同じになる。また、該第１作像手段の第１現像手段の現像剤消費量と、該第２作像手段の第２現像手段の現像剤消費量とにさほど差が発生しなくなるという優れた効果がある。
【０１４６】
また、請求項４の発明によれば、上記第１現像手段の現像剤消費量と該第２現像手段の現像剤消費量との差の発生がより少なくなるという優れた効果がある。
【０１４７】
また、請求項５の発明によれば、上記第１作像手段の駆動部材の稼働率と該第２作像手段の駆動部材の稼働率とが略同じになり、にさほど差が生じることがなくなり、該第１作像手段の駆動部材の寿命と、該第２作像手段の駆動部材の寿命とに差が生じることがなくなるという優れた効果がある。
【０１４８】
また、請求項６の発明によれば、上記ジョブが実行されている途中で、画像を形成するモードが切替えられることがなくなり、プリントの品質が均一になるという優れた効果がある。
【０１４９】
また、請求項７の発明によれば、上記作像手段の現像剤のトナーが無くなった場合、他の作像手段を使用して該ジョブが継続して実行されるようになる。これにより、上述のような場合でも、該ジョブを実行しなおしたり、新たなトナーを補給したりするなどの新たな手間が発生することがなくなるという優れた効果がある。
【０１５０】
また、請求項８の発明によれば、上記作像手段の現像剤のキャリアが無くなった場合、他の作像手段を使用して該ジョブが継続して実行されるようになる。これにより、上述のような場合でも、該ジョブを実行しなおしたり、新たなキャリアを補給したりするなどの新たな手間が発生することがなくなるという優れた効果がある。
【０１５１】
また、請求項９の発明によれば、上記第１作像手段で用いられる現像剤と上記第２作像手段で用いられる現像剤とが、同一の現像剤であるので、上述のように、上記ジョブの途中で、作像手段が切替えられてジョブが継続された場合でも、プリントの品質に大きな差が発生することがなくなるという優れた効果がある。
【０１５２】
また、請求項１０の発明によれば、上記モード選択制御手段により選択されていない方の作像手段の無駄な作像動作がなくなり、該作像手段の寿命が長くなるという優れた効果がある。
【０１５３】
また、請求項１１の発明によれば、上記モード選択制御手段により選択されていない方の作像手段の無駄な駆動動作がなくなり、該作像手段の駆動系の寿命が長くなる。また、該駆動系の駆動電源の電力消費も少なくなり、ランニングコストの低下を図れるようになるという優れた効果がある。
【０１５８】
また、請求項１２の発明によれば、上記転写材にトナー像が転写されていない方の定着手段の無駄な定着動作が解消されるという優れた効果がある。
【０１５９】
また、請求項１３の発明によれば、上記第１作像手段及び上記第２作像手段の構成部材と、上記搬送手段の構成部材とが、略同じ機械的寿命を有しているので、該第１作像手段及び第２作像手段の構成部材と、搬送手段の構成部材とのメンテナンスの時期を一致させることが可能になり、メンテナンスの手間や維持管理のためのコストを抑えることができるようになるという優れた効果がある。
【０１６０】
また、請求項１４の発明によれば、上記転写材反転手段により、該他方の作像手段を使用してトナー像が転写された転写材の表裏が反転して機外に排出される。これにより、作像手段の切替前と切替後で転写材の画像形成面が反転してプリント面が不揃になるということがなくなるという優れた効果がある。
【０１６１】
また、請求項１５の発明によれば、上記第１定着手段又は第２定着手段により上記転写材に上記トナー像が定着された後、上記転写材反転手段により、該転写材の表裏が反転される。これにより、該トナー像が定着される前に転写材が反転されることがなくなり、該反転によって未定着のトナー像が乱されることがなくなるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明者らが試作した泳動試験装置を示す斜視図。
【図２】同泳動試験装置を用いた泳動試験方法を説明する説明図。
【図３】同泳動試験装置を用いた泳動試験で観察されたトナーの電気泳動の状態を示す模式図。
【図４】図３の状態から逆電界を形成して４０［ｍｓｅｃ］経過したときにおけるトナーの電気泳動の状態を示す模式図。
【図５】同泳動試験装置の第１電極を非晶質のフッ素樹脂層でコーティングした改良装置において観察されたトナーの電気泳動の状態を示す模式図。
【図６】図５の状態から逆電界を形成して４０［ｍｓｅｃ］経過したときにおけるトナーの電気泳動の状態を示す模式図。
【図７】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図８】（ａ）から（ｃ）はそれぞれ、２次転写ニップにおけるトナー像の状態を拡大して示す模式図。
【図９】同プリンタの現像装置を示す概略構成図。
【図１０】実施例１のプリンタを示す概略構成図。
【図１１】実施例２のプリンタを示す概略構成図。
【図１２】本発明の実施形態に係るプリンタのモード切替手段を説明するためのブロック図。
【図１３】本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図１４】従来のプリンタの転写部位の概略構成図。
【図１５】転写紙Ｐを介してこれの両面で向かい合う２つのトナー像を示す模式図。
【図１６】従来の画像形成装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
１３ａ 第１作像ユニット
１３ｂ 第２作像ユニット
１４、１５ 作像装置
１６ａ，ｂ 中間転写ベルト
１７ａ，ｂ 駆動ドラム
１８ａ，ｂ 張架ドラム
１９ 交流電源
２０ａ，２０ｂ ２次転写ローラ
２１ 転写補助ローラ対
３０ 定着装置
５０ 現像装置
８０、８１ 中間転写ドラム
８３ 案内板
１００ 泳動試験装置
１０１ ガラス板
１０２ 第２電極
１０３ 第１電極
１０４、１０５ 導電性テープ
１５０ 液体現像剤
２００ モード切替手段
２００Ａ 両面モード
２００Ｂ 表面モード
２００Ｃ 裏面モード
３００ 定着装置
４００，５００ 転写材搬送ベルト
６００ 転写材反転ユニット
Ｔ トナー
Ｐ 転写紙[0001]
  The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and more specifically, a conveying unit that conveys a recording medium, and a first image forming unit that forms an image on the surface of the recording medium conveyed by the conveying unit. And a second image forming means for forming an image on the back surface of the recording medium conveyed by the conveying means, and the surface of the recording medium conveyed by the conveying means without reversing the front and back of the recording medium; 1-pass duplex method for forming images on the backPaintingImage forming equipmentIn placeIt is related.
[0002]
[Prior art]
  In general, it is difficult to transfer two toner images composed of toners having the same charging polarity onto both surfaces of a transfer member such as transfer paper so as to face each other. For example, FIG.4As shown in FIG. 2, the transfer paper P is interposed between two intermediate transfer drums 80 and 81 on which a toner image composed of toner T charged to a negative polarity is formed so as to be transferred onto both surfaces of the transfer paper P as a transfer material. Is inserted. At this time, in order for one of the toner images to be transferred from the intermediate transfer drum 80 to the surface of the transfer paper P (upper surface in the drawing), the intermediate transfer drum 80 to the intermediate transfer drum with respect to the negative polarity toner T is used. An electric field that gives an electrostatic force in a direction toward 81 (direction of arrow A) must be formed between both drums. On the other hand, in order for another toner image to be transferred from the intermediate transfer drum 81 to the back surface (lower surface in the figure) of the transfer paper P, the direction opposite to the negative toner T ( An electric field giving an electrostatic force in the direction of arrow B must be formed between both drums. However, it is impossible to simultaneously form opposite electric fields between the two drums. Even if an attempt is made to deal with the formation of an alternating electric field, the direction of the electric field is reversed in the middle, so that one of the toner images is reversely transferred from the transfer paper P to the drum during the reverse rotation. Further, even when the toner image is transferred only to the front surface of the transfer body and then the transfer body is reversed and another toner image is transferred to the back surface, the transfer is performed as shown in FIG.4Therefore, the toner image transferred to the surface is reversely transferred.
[0003]
Therefore, the transfer body such as transfer paper is passed through the transfer device and the fixing device to fix the toner image on only one surface thereof, and then the transfer body is reversed and transferred back to the transfer device and the fixing device again. 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses that employ a so-called switchback double-sided transfer system that transfers a toner image on both sides of a body are known. In this image forming apparatus, the toner image is fixed on the transfer body prior to the second transfer step in which a reverse electric field is applied to the toner image transferred in the first transfer step. Therefore, it is possible to achieve good double-sided transfer while suppressing reverse toner transfer.
[0004]
However, in this image forming apparatus, a complicated switchback mechanism for inverting the transfer body and returning it to the transfer apparatus again becomes necessary, or it is difficult to increase the speed of double-sided transfer due to the switchback of the transfer body. There was a problem that.
[0005]
  Therefore, an image forming apparatus has been proposed in which a toner image is transferred onto both surfaces of a transfer body using a pair of image carriers that individually carry toner images composed of toners having different charging polarities. (For example, Japanese Patent Publication No. 51-13022, Japanese Patent Laid-Open No. 63-63057, Japanese Patent Laid-Open No. 2-259670, etc.). In this image forming apparatus, for example, FIG.5As shown in FIG. 5, toner images having different polarities are opposed to each other through the transfer paper P in the second transfer step or the double-sided simultaneous transfer step. When an electric field that applies an electrostatic force in the direction toward the transfer paper P is formed on the toner T that is negatively charged on one surface of the transfer paper P in the state of being opposed to each other, An electrostatic force in the direction toward the transfer paper P can also be applied to the toner T charged to a positive polarity. Therefore, it is not necessary to fix one toner image on the transfer paper P in advance, and double-sided transfer can be performed in one pass without switching back the transfer paper P, and the above-described problems can be solved. it can.
[0006]
However, in this image forming apparatus, a pair of photosensitive drums, an optical writing unit, a developing unit, and the like for forming toner images having different polarities cannot be used with each pair. The specification must match the polarity of the. For this reason, there is a problem that the number of types of parts is much larger and the maintainability is worse than that using only the toner having the same charge polarity. Further, it is necessary to distinguish and manage toners that are different in charging polarity but have almost the same color appearance, which further deteriorates maintainability.
[0007]
Therefore, two toner images to be transferred onto both sides of the transfer body are formed using toner of the same charging polarity, and one of them is charged to the opposite polarity by a corona charger before being transferred to the transfer body. Forming apparatuses have been proposed (for example, JP-A-7-77851, JP-A-8-21664, JP-A-10-171264, JP-A-10-97106, etc.). According to this image forming apparatus, since only the toner having the same charging polarity is used, the above-described deterioration in maintainability can be solved. In addition, one toner image is charged with a reverse polarity by a corona charger, and at the time of transfer, toner images having different polarities are electrostatically moved toward a transfer member interposed therebetween. Therefore, it is not necessary to fix one toner image on the transfer body in advance, and double-sided transfer can be performed in one pass.
[0008]
  By the way, this type of one-pass double-sided image forming apparatus includes a dry image forming apparatus using dry toner and a wet image forming apparatus using a liquid developer containing a toner and a liquid carrier. The inventors have so far shown in FIG.6Various tests have been conducted using a prototype of a wet image forming apparatus as shown in FIG. In the figure, the prototype includes an image forming device 10, a paper feed tray 11, a registration roller pair 12, and the like.
[0009]
The image forming apparatus 10 includes a photosensitive drum 1 as a latent image carrier, a corona charger 2, an optical writing unit 3, a wet developing device 50, a transfer roller 4, and a charge removing unit 5 disposed around the photosensitive drum 1. And an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1 by a known electrophotographic process. On the other hand, in the wet developing apparatus 50, a liquid developer having a viscosity of 100 [cSt] in which a toner of 15 [wt%] is dispersed is contained in an insulating liquid carrier such as silicon oil, and this is developed. It is carried on the roller 51. A developing bias is applied to the developing roller 51 by a power source (not shown), whereby a developing electric field is formed in a developing region between the photosensitive drum 1 and the developing roller 51. In the developing area, the toner in the liquid developer on the developing roller 51 is electrophoresed toward the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 by the action of the developing electric field to form a toner image. As the photosensitive drum 1 rotates, the toner image is sandwiched between transfer nips formed by the drum and the transfer roller 4 in contact with the drum.
[0010]
The paper feed tray 11 feeds transfer paper P as a transfer member accommodated therein by a paper feed roller 11 a in accordance with the image forming timing of the image forming apparatus 10. The fed transfer paper P is once sandwiched between the pair of registration rollers 12 and then conveyed toward the transfer nip at an appropriate timing so as to be superimposed on the toner image on the photosensitive drum 1. A transfer electric field is formed in the transfer nip by the influence of a transfer bias applied to the transfer roller 4 from a power source (not shown), and the toner image is transferred from the photosensitive drum 1 to the transfer paper P by the action of the transfer electric field and the nip pressure. Is transcribed.
[0011]
The surface of the photosensitive drum 1 after passing through the transfer nip is neutralized by the neutralizing means 5, and the transfer residual toner adhering to the surface is cleaned by the cleaning blade 6 a of the drum cleaning device 6.
[0012]
In the practical machine, the fixing device 30 is provided at the portion indicated by the dotted line in the drawing, and the transfer paper P after passing through the transfer nip is passed through this, but in this prototype machine, the fixing device 30 is removed for convenience.
[0013]
In the prototype machine configured as described above, the present inventors reused the transfer paper P on which the toner image transferred to one surface remains unfixed from the viewpoint of saving, etc. Some tests were conducted with the toner image transferred to the surface. As a result, it was possible to transfer a new toner image to the opposite surface without causing almost untransferred toner image that remained unfixed to the transfer roller 4. There was a possibility that the toner image was transferred to one side and left for a long time, and then the toner image was transferred to the opposite side. Similar results were obtained. That is, the double-sided transfer can be performed without using two kinds of toners having different charging polarities or charging one toner image to the opposite polarity by the corona charger. After the double-sided transfer, only a small amount of toner adhered to the surface of the transfer roller 4, but this amount was not a problem for actual use.
[0014]
In the test, plain paper was used as the transfer paper P. However, when the same double-sided transfer was performed instead of the coated paper, the amount of residual toner on the transfer roller 4 was about half that of plain paper. Reduced. From this, it is considered that the reverse transfer of the toner image is suppressed as a result of the liquid carrier in the liquid developer acting as a release agent between the toner image and the transfer roller 4. Specifically, a fine toner having a diameter much smaller than that of a dry toner is generally used for the liquid developer. In the first transfer, the fine toner constituting the toner image is electrophoresed by the electrostatic force received from the electric field and gathers on the transfer paper P side without a gap. Then, they are pressed against the transfer paper P due to the influence of electrostatic force and nip pressure to enhance the mutual adhesion, and form a lump with almost no liquid carrier between the toners. In parallel with the formation of such a lump, the transfer paper P gradually absorbs the liquid carrier in the liquid developer. Then, when the first transfer is completed, most of the liquid carrier is absorbed by the transfer paper P and only remains as a very small layer on the toner mass. At the time of the second transfer, a reverse electric field acts on the previously transferred toner mass, but since the liquid carrier is almost gone, the whole mass tends to move in the reverse direction rather than electrophoresis. . At this time, a small amount of the liquid carrier layer remaining thereon is interposed between the transfer roller 4 and functions as a release agent. With coated paper, which has a lower liquid absorbency than plain paper, the amount of liquid carrier remaining on the toner lump is greater than that of plain paper, and the release effect is enhanced and reverse transfer is further suppressed. It is done.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the one-pass duplex image forming apparatus as described above is usually configured such that the image forming unit forms an image on both sides of a transfer sheet as a transfer material.
However, when an image is formed using a general image forming apparatus, a user often forms an image only on one side of a transfer sheet. Therefore, it is desirable that this type of one-pass double-sided image forming apparatus is configured so that the user can form an image on only one side of the transfer paper, not only on both sides of the transfer paper.
[0016]
  The present invention has been made in view of the above background, and the object of the present invention is a one-pass double-sided system capable of forming an image on only one side of a recording medium in addition to both sides of the recording medium.PaintingImage forming equipmentPlaceIs to provide.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
  Claim1The invention includes a conveying unit that conveys a recording medium, a first image forming unit that forms an image on the surface of the recording medium conveyed by the conveying unit, and an image on the back surface of the recording medium that is conveyed by the conveying unit. In the image forming apparatus for forming images on the front and back surfaces of the recording medium conveyed by the conveying means without inverting the front and back of the recording medium, the first image forming means A double-side mode in which images are formed on both sides of the recording medium using the first image forming means and a second image forming means; a surface mode in which images are formed only on the surface of the recording medium using the first image forming means; 2 It has a back surface mode for forming an image only on the back surface of the recording medium using image forming means and a mode switching means for switching each mode.The
[0020]
  In this image forming apparatus, when the mode switching unit switches to the double-side mode, an image is formed on both sides of the recording medium using the first image forming unit and the second image forming unit. When switched to the surface mode, an image is formed only on the surface of the recording medium using the first image forming means. Further, when the mode is switched to the back mode, an image is formed only on the back side of the recording medium using the second image forming means.
[0021]
  AndClaim1InventionsoIs,UpThe first image forming means includes a first image carrier, first latent image forming means for forming a latent image on the first image carrier, and a latent image formed on the first image carrier. First developing means for forming a toner image with a developer to form a surface toner image on the first image carrier, and a surface toner image formed on the first image carrier with the transfer material as the recording medium First transfer means for transferring to the surface, the second image forming means comprising: a second image carrier; a second latent image forming means for forming a latent image on the second image carrier; A latent image formed on the two-image carrier is converted into a toner image with a developer to form a back toner image on the second image-bearing member; and a second developing means formed on the second image-bearing member. Second transfer means for transferring the back toner image to the back surface of the transfer material.The
[0022]
So aboveThe surface toner image formed on the first image carrier by the first developing means of the first image forming means is transferred onto the surface of the transfer material as a recording medium by the first transfer means of the first image forming means. Is transcribed. Further, the back toner image formed on the second image carrier by the second developing unit of the second image forming unit is transferred onto the transfer material as a recording medium by the second transfer unit of the second image forming unit. It is transcribed on the back side. Here, a mode for forming a toner image on the transfer material by the mode switching means is used, and a front toner image and a back toner image are formed on both surfaces of the recording medium using the first image forming means and the second image forming means. A double-sided mode for forming a toner image, a surface mode for forming a surface toner image only on the surface of the recording medium using the first image forming means, and a back surface only for the back surface of the recording medium using the second image forming means. It is possible to switch to the back mode for forming the toner image. As a result, the user can use the 1-pass double-sided image forming apparatus to form an image on only one side of the recording medium in addition to the both sides of the recording medium, and the use range of the image forming apparatus is expanded. The
Further, in the first aspect of the present invention, the transfer material passing through the transfer material conveyance path between the first transfer device and the second transfer device is sandwiched, and the transferred toner image is transferred to the transfer material. A roller pair that forms an electric field in a direction to be pressed against the material surface is provided, and the same voltage is applied to the first transfer unit, the second transfer unit, and the roller pair.
Therefore, when passing between the pair of rollers, the electric field can electrostatically compress the toner image transferred onto the transfer material toward the surface of the transfer material. Furthermore, since the same voltage is applied to the first transfer unit, the second transfer unit, and the roller pair, a common power source can be used.
[0023]
  Claim2The invention of claim1In the image forming apparatus, the developer is made of a liquid developer in which toner is dispersed in a carrier liquid, and the first transfer unit is an electrostatic force in a direction toward the surface of the transfer material with respect to the surface toner image. A first transfer electric field forming unit that forms a transfer electric field for applying a transfer electric field, wherein the second transfer unit transfers the electrostatic force in the direction toward the back surface of the transfer material to the back surface toner image. A second transfer electric field forming means for forming an electric field is provided.
[0024]
In this image forming apparatus, the electrostatic force in the direction toward the surface of the transfer material is applied to the surface toner image formed by the toner of the liquid developer by the first transfer electric field forming unit of the first transfer unit. Therefore, a transfer electric field is formed. Further, the second transfer electric field forming unit of the second transfer unit generates a transfer electric field for applying an electrostatic force in a direction toward the back surface of the transfer material to the back surface toner image formed with the toner of the liquid developer. It is formed.
[0026]
In order to observe the state of electrophoresis of the toner in the liquid developer, the inventors made a prototype migration test apparatus as shown in FIG. In FIG. 1, an electrophoretic test apparatus 100 includes a transparent glass plate 101, a T-shaped transparent second electrode 102 laminated on the surface thereof, and a line symmetry with the second electrode 102 via an electrophoretic gap G1. A T-shaped transparent first electrode 103 laminated on the glass plate 101 so as to take a posture is provided. ITO (indium tin oxide) is used as the material of the first electrode 103 and the second electrode 102, respectively. A conductive tape 105 is connected to the end of the second electrode 102 laminated with a thickness of 150 [μm] so as to be conductive, and the conductive tape 105 is further connected to a power source 106. In addition, a grounded conductive tape 104 is connected to the end of the first electrode 103 laminated with the same thickness.
[0027]
Using the migration test apparatus 100 having such a configuration, a toner having a viscosity of 100 [cSt] in which a positively charged (+ polar) charged toner is dispersed in an insulating liquid carrier at a concentration of 15 [wt%] is used. An electrophoresis test was performed. Specifically, as shown in FIG. 2, the liquid developer 150 is dropped onto the migration gap G1 and squeezed to a thickness of about 20 [μm], and then a high speed equipped with a 50 × objective lens. An electrophoretic test apparatus 100 is disposed between the video camera 108 and a cold light 107 which is a non-heat-generating light source. Then, a DC voltage of +1000 [V] is output from the power source 106, and toner that is electrophoresed from the second electrode 102 side to the first electrode 103 side is converted into the high-speed video camera 108 (Kodak high speed filming camera Model). 4540).
[0028]
Then, immediately after the DC voltage is output from the power source 106, the electrophoresis of the toner toward the first electrode 103 starts, and after several hundred msec, as shown in FIG. Collected on the electrode 103 side. At this time, the first electrode 103 on which the toner is collected corresponds to the transfer paper in the first transfer step, and the second electrode 102 on which the toner is separated corresponds to the photosensitive drum 1.
[0029]
The output voltage value from the power source 106 was switched from +1000 [V] to −1000 [V] in order to apply a reverse electric field to the toner collected in this way. Then, the reverse migration of the toner did not start immediately after switching, and the reverse migration of the toner started after a slight time lag. In addition, all the toners do not start reverse migration all at once, but as shown in FIG. 4, the toners start to reversely move away from the surface of the collected toner mass. The reason why the reverse migration is started little by little is considered that the adhesion force between the toner mass and the first electrode 103 is superior to the adhesion force between the toners. FIG. 4 shows a state 40 [msec] after voltage switching.
[0030]
Next, the present inventors tried a similar migration test by coating the surface of the first electrode 103 with an amorphous fluororesin layer. Then, as shown in FIG. 5, the toner collects on the first electrode 103 side after several hundred msec, as in the previous migration test. However, the collected toner immediately after the reverse electric field is applied. Reverse electrophoresis was started as a whole in a lump. Then, as shown in FIG. 6, after 40 [msec], it reached the second electrode 102 side. The electrophoresis (transfer) of the toner to the first electrode 103 side took several hundred msec, whereas the reverse migration to the second electrode 102 side took about 1/10 of the time. When individual toners are individually electrophoresed, turbulent liquid carriers are generated between the toners, preventing the toners from being electrophoresed. Since turbulence does not occur, the migration time is considered to have been accelerated. In addition, the whole electrophoresis started while the individual toners were agglomerated because the adhesion between the fluororesin layer and the toner, which hardly adheres the substance, is much weaker than the adhesion between the toners. This is probably because the lump was easily separated from the fluororesin layer.
[0032]
  Claim3The invention of claim 1 to claim 12In any one of the image forming apparatuses, the usage frequency comparison unit that compares the usage frequency of the first image forming unit and the usage frequency of the second image forming unit, and either the front surface or the back surface of the transfer material When forming a toner image on one side, based on the comparison result of the use frequency comparison means, an image using the image forming means with less use frequency of the first image forming means and the second image forming means is used. And mode selection control means for controlling the mode switching means so as to select the front surface mode or the back surface mode to be formed.
[0033]
  Claims 1 to2In this image forming apparatus, it is possible to form an image on only one side of the recording medium in addition to both sides of the recording medium by using the one-pass double-sided image forming apparatus. However, in such an image forming apparatus, a large amount of image formation (printing) is performed in either the front surface mode using only the first image forming means or the back surface mode using only the second image forming means. ), The use frequency of the first image forming means and the use frequency of the second image forming means are different. As a result, the total use ratio of the first image forming means and the second image forming means is biased, and (1) the maintenance time of the first image forming means and the second image forming means is shifted. . (2) Since the life of the conveying unit that conveys the transfer material is proportional to the number of transfer materials conveyed, there is a difference in maintenance time between the conveying unit and the first image forming unit or the second image forming unit that is less frequently used. Become more prominent. (3) A large difference occurs between the developer consumption amount of the first developing unit of the first image forming unit and the developer consumption amount of the second developing unit of the second image forming unit. Therefore, the claim3In the image forming apparatus, a use frequency comparison unit that compares the use frequency of the first image forming unit and the use frequency of the second image forming unit by a mode selection control unit that controls the mode switching unit, When forming a toner image on either the front surface or the back surface of the transfer material, based on the comparison result of the use frequency comparison device, an image forming device having a low use frequency in the front surface mode or the back surface mode is used. Use to select a mode for image formation. Therefore, in this image formation, when an image is formed on one side of a transfer material, the image is formed in a mode using an image forming means that is less frequently used in the front surface mode or the back surface mode. Accordingly, there is no significant difference between the use frequency of the first image forming means and the use frequency of the second image forming means, and maintenance between the first image forming means and the second image forming means is performed. The times are almost the same. Further, there is no significant difference between the developer consumption amount of the first developing unit of the first image forming unit and the developer consumption amount of the second developing unit of the second image forming unit.
[0034]
  Claim4The invention of claim3In the image forming apparatus, the usage frequency comparison unit includes a detection result of the first developer consumption amount detecting unit that detects a developer consumption amount of the first developing unit and a developer consumption amount of the second developing unit. Based on the detection result of the second developer consumption detecting means to be detected, the use frequency of the first image forming means is compared with the use frequency of the second image forming means. It is what.
[0035]
In this image forming apparatus, the use frequency comparison means detects the developer consumption amount of the first developer means for detecting the developer consumption amount of the first development means, and the developer consumption amount of the second development means. On the basis of the detection result of the second developer consumption amount detecting means for detecting the above, the use frequency of the first image forming means and the use frequency of the second image forming means are compared. As a result, the occurrence of a difference between the developer consumption amount of the first developing unit and the developer consumption amount of the second developing unit is further reduced.
[0036]
  Claim5The invention of claim3In the image forming apparatus, the use frequency comparison unit counts the count value of the first count unit that counts the cumulative consumption number of the transfer material in the front surface mode and the cumulative consumption sheet number of the transfer material in the back surface mode. Based on the count value of the second count means, the frequency of use of the first image forming means is compared with the frequency of use of the second image forming means.
[0037]
  Claim4As in the image forming apparatus, the usage frequency of the first image forming unit and the second image forming unit are based on the developer consumption amount of the first developing unit and the developer consumption amount of the second developing unit. When the use frequency of the means is compared, there is a possibility that a difference occurs between the life of the driving member of the first image forming means and the life of the driving member of the second image forming means. That is, since the developer is generally replaced or replenished by the user in a timely manner, there may be a case where a large amount of developer is biased and replenished to either the first developing unit or the second developing unit. In such cases, the claims3In the image forming apparatus, the first developing unit or the second developing unit until the developer consumption amount of the first developing unit and the developer consumption amount of the second developing unit become substantially equal. More developing means replenished with a large amount of developer will be operated. As a result, there is a difference between the life of the driving member of the first image forming means and the life of the driving member of the second image forming means. Therefore, in this image forming apparatus, the use frequency comparing unit counts the count value of the first counting unit that counts the cumulative consumption number of transfer materials in the front surface mode, and the cumulative consumption number of transfer materials in the back mode. Based on the count value of the second counting means for counting the number of times, the usage frequency of the first imaging means is compared with the usage frequency of the second imaging means. As a result, the operating rate of the driving member of the first image forming unit and the operating rate of the driving member of the second image forming unit become substantially the same, so that there is no significant difference. There is no difference between the life of the drive member and the life of the drive member of the second image forming means.
[0038]
  Claim6The invention of claim3~5In any one of the image forming apparatuses, when a job for continuously forming an image is executed in the front surface mode or the back surface mode selected by the mode selection control unit, until the job is completed, A mode switching function canceling unit that cancels the mode switching function of the mode switching unit is provided.
[0039]
  Claim3~5In any one of the image forming apparatuses, when a job for continuously forming an image is executed, the surface mode selected by the mode selection control unit or the above mode is being executed while the job is being executed. It is conceivable that the back mode is switched. In this way, if the mode for forming an image is switched during the execution of the job, the image forming conditions (for example, toner density) on the transfer material before and after the mode is switched. However, the print quality may vary. Therefore, in this image forming apparatus, when a job for continuously forming an image is executed, the mode switching function canceling unit cancels the mode switching function of the mode switching unit until the job is completed. . As a result, the mode for forming an image is not switched during the execution of the job, and the print quality becomes uniform.
[0040]
  However, the claims6In this image forming apparatus, if a large amount of toner is consumed by the execution of the job and the toner of the developer of the image forming unit runs out while the job is being executed, the job must be stopped. I do not get. Therefore, in such a case, new troubles such as re-execution of the job or supply of new toner will occur.
  Therefore, the claim7The invention of claim3~5In any one of the image forming apparatuses, the first toner end detecting means for informing the state that the developer toner of the first image forming means is exhausted, and the developer toner of the second image forming means are exhausted. While a job for continuously forming an image is being executed by the second toner end detecting means for informing the state and one of the first image forming means or the second image forming means, And a job continuation control unit for controlling the mode switching unit so that the job is continued using the other image forming unit when the toner of the developer of the image unit runs out. It is what.
[0041]
In this image forming apparatus, the first toner end detecting means has run out of the developer toner of the first image forming means, or the second toner end detecting means of the developer of the second image forming means. A state where the toner has run out is notified. Then, the toner of the developer of the image forming unit is exhausted while a job for continuously forming an image by one image forming unit of the first image forming unit or the second image forming unit is being executed. Sometimes, the job is continued using the other image forming means by the job continuation control means for controlling the mode switching means. Accordingly, in this image forming apparatus, when the toner of the developer of the image forming unit runs out, the job is continuously executed using another image forming unit. As a result, even in the above-described case, new troubles such as re-execution of the job and replenishment of new toner will not occur.
[0042]
  By the way, even when a large amount of carrier is consumed by the execution of the job and the developer carrier of the image forming unit runs out while the job is being executed, the job must be canceled similarly. I don't get it. Therefore, in such a case, new troubles such as re-execution of the job or supply of new toner will occur.
  Therefore, the claim8The invention of claim3~5In any one of the image forming apparatuses, the first carrier end detecting means for informing the state that the developer carrier of the first image forming means is exhausted, and the developer carrier of the second image forming means are no longer present. While a job for continuously forming an image is being executed by the second carrier end detecting means for informing the state and one of the first image forming means or the second image forming means, And a job continuation control unit for controlling the mode switching unit so that the job is continued using the other image forming unit when the developer carrier of the image unit runs out. It is what.
[0043]
In this image forming apparatus, the developer carrier of the first image forming unit is exhausted by the first carrier end detecting unit, or the developer of the second image forming unit is discharged by the second carrier end detecting unit. A state in which the carrier has run out is notified. The developer carrier of the image forming unit runs out while the job for continuously forming an image by one image forming unit of the first image forming unit or the second image forming unit is being executed. Sometimes, the job is continued using the other image forming means by the job continuation control means for controlling the mode switching means. Accordingly, in this image forming apparatus, when the developer carrier of the image forming unit runs out, the job is continuously executed using another image forming unit. As a result, even in the above-described case, new troubles such as re-execution of the job and replenishment of a new carrier are not generated.
[0044]
  Claim9The invention of claim7Or8In the image forming apparatus, the developer used in the first image forming unit and the developer used in the second image forming unit are the same developer.
[0045]
In this image forming apparatus, since the developer used in the first image forming unit and the developer used in the second image forming unit are the same developer, as described above, in the middle of the job. Thus, even when the image forming means is switched and the job is continued, a large difference in print quality does not occur.
[0046]
  Claim 10The invention of claim3~9In the image forming apparatus according to any one of the above, when the toner image is formed on either the front surface or the back surface of the transfer material, the mode selection of the first image forming unit and the second image forming unit is selected. The image forming operation control means for stopping the image forming operation on the transfer material by the image forming means not selected by the control means is provided.
[0047]
In this image forming apparatus, when the toner image is formed on either the front surface or the back surface of the transfer material, the image forming control unit controls the first image forming unit and the second image forming unit. Then, the image forming operation on the transfer material by the image forming means not selected by the mode selection control means is stopped. As a result, the useless image forming operation of the image forming unit not selected by the mode selection control unit is eliminated, and the life of the image forming unit is extended.
[0048]
  Claim 11The invention of claim 10In this image forming apparatus, the image forming operation control means is a drive control means for stopping the driving of the image forming means not selected by the mode selection control means.
[0049]
In this image forming apparatus, driving of the image forming means not selected by the mode selection control means is stopped by the drive control means as the image forming operation control means. As a result, useless driving operation of the image forming means not selected by the mode selection control means is eliminated, and the life of the drive system of the image forming means is extended. In addition, the power consumption of the drive power source of the drive system is reduced, and the running cost can be reduced.
[0058]
  Claim 12The invention of claim3~ 11In any one of the image forming apparatuses, a first fixing unit that fixes the toner image transferred to the surface of the transfer material, and a second fixing unit that fixes the toner image transferred to the back surface of the transfer material. And fixing the toner image on which the toner image is not transferred to the transfer material when the toner image is formed on either the front surface or the back surface of the transfer material. It has a fixing control means for stopping the fixing operation of the means.
[0059]
In this image forming apparatus, when the toner image is formed on either the front surface or the back surface of the transfer material, the toner image is transferred to the transfer material of the first fixing device and the second fixing device. The fixing operation of the other fixing unit is stopped by the fixing control unit. As a result, the useless fixing operation of the fixing means on which the toner image is not transferred to the transfer material is eliminated.
[0060]
  Claim 13The invention of claim3~ 12In any one of the image forming apparatuses, the constituent members of the first image forming unit and the second image forming unit and the constituent members of the transport unit have substantially the same mechanical life. It is what.
[0061]
In this image forming apparatus, the constituent members of the first image forming means and the second image forming means and the constituent members of the conveying means have substantially the same mechanical life. It becomes possible to match the maintenance timings of the constituent members of the image means and the second image forming means and the constituent members of the transport means, and it is possible to reduce maintenance labor and maintenance costs. .
[0062]
  Claim 14The invention of claim6~ 13In the image forming apparatus according to any one of the above, the mode switching unit while the job for continuously forming an image is being executed by one of the first image forming unit or the second image forming unit. When the job is continued using the other image forming means by the job continuation control means for controlling the image, the front and back surfaces of the transfer material onto which the toner image has been transferred using the other image forming means are reversed. It has a transfer material reversing means for discharging to the outside.
[0063]
As described above, the back side toner image is formed by the job continuation control unit, for example, from the first image forming unit that forms the front toner image while the job for continuously forming the image is being executed. Assume that the job is continued using the second image forming means. In this case, a front toner image is formed on the transfer material on which the job is executed by the first image forming unit, and a back toner image is formed on the transfer material on which the job is executed by the second image forming unit. Will be. For this reason, when the image forming means for executing the job is switched, the image forming surface of the transfer material discharged outside the apparatus is inverted before and after the switching of the image forming means, and the print surface is not good. To be aligned. In this image forming apparatus, the transfer material reversing means reverses the front and back of the transfer material onto which the toner image has been transferred using the other image forming means, and is discharged outside the apparatus. As a result, the image forming surface of the transfer material is not reversed and the print surface is not uniform before and after switching of the image forming means.
[0064]
  Claim 15The invention of claim 14In the image forming apparatus according to claim 1, the transfer material reversing means is defined in claim 1.2After the toner image is fixed on the transfer material by the first fixing means or the second fixing means, the transfer material is disposed at a portion where the front and back sides of the transfer material are reversed.
[0065]
In this image forming apparatus, after the toner image is fixed on the transfer material by the first fixing unit or the second fixing unit, the front and back of the transfer material are reversed by the transfer material reversing unit. Thus, the transfer material is not reversed before the toner image is fixed, and the unfixed toner image is not disturbed by the reversal.
[0066]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic wet printer (hereinafter simply referred to as a printer) that is a wet image forming apparatus will be described below.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the printer according to the present embodiment. In the figure, the printer includes a first image forming unit 13a and a second image forming unit 13b.
[0067]
First, of these two action units, the first image forming unit 13a will be described.
The first image forming unit 13a includes two image forming devices 14a and 15a, an optical writing unit 3a, an intermediate transfer belt 16a as a first image carrier, a driving drum 17a, a stretching drum 18a, an AC power source 19, and the like. I have.
[0068]
The intermediate transfer belt 16a has an endless belt-like urethane resin film with a thickness of 0.3 [mm], a urethane rubber layer with a thickness of 0.3 [mm], and a thickness of 0.1 to 1.0 [μm]. ] And an amorphous fluororesin layer, and the volume resistivity of the entire belt is about 10%.8[Ωcm] is adjusted. As a material for the fluororesin layer, CYTOP (trade name) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. and silicon-containing organic fluorine-containing polymer manufactured by Daikin Industries, Ltd. (see Japanese Patent Publication No. 28747715) are used. These can be coated with pure fluororesin on the urethane rubber layer. Before these were developed, it was extremely difficult to coat pure fluororesin on the surface of urethane rubber, and in many cases it was coated with a mixed resin of fluororesin and other binder resin, so pure fluororesin was coated. Compared to the case of coating with resin, the liquid repellency and releasability of the belt were worsened. Even if the surface of the urethane rubber could be coated with pure fluororesin, the durability of the coating layer was remarkably poor and it was peeled off immediately.
[0069]
The driving drum 17a and the stretching drum 18a stretch the intermediate transfer belt 18a, and endlessly move it in the direction of the arrow in the drawing with the rotation of the driving drum 17a that is driven to rotate by a driving means (not shown).
[0070]
The two image forming devices 14a and 15a are each composed of a photosensitive drum 1, a corona charger 2, a transfer roller 4, a charge eliminating unit 5, a drum cleaning device 6, a developing device 50, and the like. These image forming devices 14a and 15a share one optical writing unit 3a.
[0071]
In the image forming device 14a, the following image forming process is performed. That is, a part of the surface of the photosensitive drum 1 that is uniformly charged to a predetermined potential by the corona charger 2 while rotating in the direction of the arrow in the drawing is laser-exposed by the optical writing unit 3a that is driven based on the image information. Is done. The exposed portion is attenuated to a charged potential and becomes an electrostatic latent image, and then moves to a developing region that is a position facing the developing device 50.
[0072]
In the developing device 50 of the image forming device 14a, a viscosity of 100 [in which a 15 [wt%] toner and an appropriate amount of the charge-imparting agent CCA are dispersed in a liquid carrier made of an insulating liquid such as silicon oil. cSt] liquid developer is contained. This toner is positively charged in the liquid carrier. The developing roller 51 in the developing device 50 carries a liquid developer on its surface while being driven to rotate by a driving means (not shown). A developing bias is applied to the developing roller 51 by a power source (not shown), whereby a developing electric field is formed in a developing region between the developing roller 51 and the photosensitive drum 1. The electrostatic latent image that has moved to the development area is reversely developed by this development electric field to become a toner image. Specifically, in the developing area, toner positioned between the developing roller 51 and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 receives an electrostatic force from the developing roller 51 side toward the photosensitive drum 1 side, and electrostatically Electrophoresis toward the latent image. Then, a toner image is formed by adhering to the electrostatic latent image. On the other hand, the toner positioned between the developing roller 51 and the background portion of the photosensitive drum 1 receives an electrostatic force in the opposite direction and electrophoreses toward the surface of the developing roller 51. By this electrophoresis, the background portion of the photosensitive drum 1 becomes a non-image portion without toner adhesion.
[0073]
The photosensitive drum 1 and the transfer roller 4 rotate in the forward direction with an intermediate transfer belt 16a interposed therebetween to form a primary transfer nip. The toner image reversely developed in the development region is sandwiched between the primary transfer nips as the photosensitive drum 1 rotates. In the primary transfer nip, a transfer electric field is formed by the influence of a transfer bias applied to the transfer roller 4 from a power source (not shown), and the toner image is intermediated from the photosensitive drum 1 by an action such as the transfer electric field and the nip pressure. Primary transfer is performed on the transfer belt 16a. The toner in the toner image has a binder resin as a main component. During the primary transfer, the toner image is pressed against the surface of the intermediate transfer belt 16a due to the influence of the transfer electric field to be compressed, thereby increasing the adhesion between the toner images. It becomes a solid lump of toner.
[0074]
The surface of the photosensitive drum 1 that has passed through the primary transfer nip is neutralized by the neutralizing unit 5, and the transfer residual toner adhering to the surface is cleaned by the cleaning blade of the drum cleaning device 6.
[0075]
Also in the image forming device 15a, a toner image is formed on the photosensitive drum 1 by the same image forming process as the image forming device 14a. However, the developing device 50 of the image forming device 15a develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 into a color different from that of the developing device 50a of the image forming device 14a. The color of the toner in the liquid developer is different. In addition, the toner images of different colors are primarily transferred to the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 16a by the image forming device 14a. By this primary transfer, the other color toner mass is pressed and integrated with the toner mass previously formed on the intermediate transfer belt 16a, and the intermediate transfer belt 16a is composed of the two color toner masses. A two-color toner image is formed. The two-color toner image enters a secondary transfer nip described later with the rotation of the intermediate transfer belt 16a.
[0076]
An AC secondary transfer bias is applied to the stretching drum 18 a by an AC power source 19.
[0077]
Next, the second image forming unit 13b will be described.
Similarly to the first image forming unit 13a, the second image forming unit 13b includes two image forming devices 14b and 15b, an optical writing unit 3b, an intermediate transfer belt 16b as a second image carrier, a drive drum 17b, A tension drum 18b and the like are provided. However, unlike the tension drum 18a of the first image forming unit 13a, the tension drum 18b is grounded.
[0078]
The intermediate transfer belt 16b has the same configuration as the intermediate transfer belt 16a of the first image forming unit 13a.
[0079]
The second image forming unit 13b is disposed so as to form the secondary transfer nip by bringing the stretching drum 18b into contact with the stretching drum 18a of the first image forming unit 13a. In the second image forming unit 13b, a two-color toner image is formed on the intermediate transfer belt 16b by the same process as the first image forming unit 13a, and enters the secondary transfer nip as the intermediate transfer belt 16b rotates. To do. This entry is synchronized with the timing at which the two-color toner image on the intermediate transfer belt 16a of the first image forming unit 13a enters the secondary transfer nip.
[0080]
On the other hand, this printer is provided with a paper feeding device (not shown), and in this way, the transfer paper P is sent out toward the secondary transfer nip in time for the two two-color toner images to enter the secondary transfer nip. . By such feeding, in the secondary transfer nip, between the two intermediate transfer belts 16a and 16b, the two-color toner image formed by the first image forming unit, the transfer paper P, and the second image forming unit. The formed two-color toner image is sandwiched.
[0081]
An alternating electric field is formed in the secondary transfer nip by the influence of the AC secondary transfer bias applied to the stretching drum 18a of the first image forming unit 13a.
[0082]
In the secondary transfer nip, as shown in FIG. 8A, between the two intermediate transfer belts 16a and 16b, the two-color toner image or the transfer paper P is a toner lump Ts1 made of two-color toner. The liquid carrier layer Ce1, the transfer paper P, the liquid carrier layer Ce2, and the toner mass Ts2 composed of two colors of toner are sandwiched in this order. In this sandwich state, the direction of the alternating electric field is such that, for example, the positively charged toner T is electrostatically moved from the upper side to the lower side in the figure, the intermediate transfer belt 16a. The toner lump Ts1 adhering to the fluororesin layer is quickly separated from the fluororesin layer having excellent liquid repellency, and electrophoreses in the liquid carrier layer Ce1 to reach the transfer paper P. Then, as shown in FIG. 8B, the transfer paper P is electrostatically pressed and brought into close contact therewith.
[0083]
When the direction of the alternating electric field is reversed, the toner mass Ts2 adhering to the fluororesin layer of the intermediate transfer belt 16b is quickly separated from the fluororesin layer having excellent liquid repellency and transferred together with the liquid carrier Ce2. Move to paper P. At this time, the lump Ts1 of the toner previously electrophoresed to the transfer paper P receives an electrostatic force on the reverse movement side toward the intermediate transfer belt 16a, but is not a fluororesin layer having excellent liquid repellency but a liquid carrier. Since the toner adheres strongly to the transfer paper P that takes in a part of the toner into the fiber, the reverse movement does not start immediately. In addition, although the same thickness is shown in the figure for the sake of convenience, until then, a large amount of liquid carrier has been absorbed by the transfer paper P, and only a small thickness of the liquid carrier layer Ce1 remains on the moving side. The liquid carrier layer Ce1 functions as a release agent that promotes the separation of the toner lump Ts1 from the intermediate transfer belt 16a, rather than as a migration medium for the toner lump Ts1. On the other hand, on the opposite side of the transfer paper P, the liquid carrier layer Ce2 that is in contact with the transfer paper P continues to be absorbed thereby, so that it functions as a migration medium for the toner mass Ts2 rather than as a release agent. Therefore, as shown in FIG. 8C, the lump of toner Ts1, Ts2 adheres and is transferred to both surfaces of the transfer paper P, and only a very small amount of toner T remains on the surfaces of the intermediate transfer belts 16a, 16b.
[0084]
As described above, a high-viscosity high-concentration liquid having a viscosity of 100 [cSt] and a toner concentration of 15 [wt%] is used as the liquid developer. Invented in recent years by the present inventors. Prior to that, it was common to use a low-viscosity low-concentration having a viscosity of 1 to 5 [cSt] and a toner concentration of 1 to 3 [wt%]. In such a low-viscosity and low-concentration liquid developer, a large amount of liquid carrier still remains even after being absorbed by the transfer paper P at the transfer nip, and the toner lumps easily undergo electrophoresis. Surface transfer is extremely difficult. It is considered desirable to adjust the toner concentration to 10 [wt%] or more.
[0085]
Depending on the timing at which the transfer paper P enters the secondary transfer nip, the direction of the alternating electric field at the beginning of the transfer differs, so that the transfer of the toner mass Ts2 starts before the transfer of the toner mass Ts1. There is also.
[0086]
The transfer paper P on which the two-color toner image has been transferred on both sides passes through the secondary transfer nip, and then is discharged outside the apparatus through a fixing device (not shown).
[0087]
FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating the developing device 50 of the printer according to the present embodiment. The developing device 50 includes a pump unit 57, a tank unit 59, and a developing unit 60.
[0088]
The pump unit 57 is disposed so as to allow the tank unit 59 and the developing unit 60 to communicate with each other, and includes an impeller 58 made of an elastic material such as rubber in the middle of the communication path. The impeller 58, which can be rotated by a driving means (not shown), is in close contact with the inner wall of the communication path when not rotating to block the communication path. Further, at the time of forward rotation or reverse rotation, a propelling force is applied to the liquid developer 150 by the pillar, and the liquid developer 150 is conveyed between the tank portion 59 and the developing portion 60. Specifically, the impeller 60 reverses immediately before the developing device main body enters the standby state, and transports all the liquid developer 150 in the developing unit 60 into the tank unit 59. Further, the toner image is properly rotated forward immediately before entering the developing operation or during the developing operation, and an appropriate amount of the liquid developer 150 is replenished in the developing unit 60. This replenishment is controlled based on a detection result of a liquid level detection unit (not shown) that detects the liquid level in the developing unit 60.
[0089]
The tank portion 59 is provided with a stirring blade 55 that is rotationally driven in the horizontal direction by a motor 56, whereby the liquid developer 150 stored in the tank is stirred.
[0090]
The developing unit 60 includes a developing roller 51a as a developer carrying member, a coating roller 52, a cleaning blade 53, a metering blade 54, and the like. The developing roller 51a and the coating roller 52 are in contact with each other while rotating in the counter direction to form a coating nip. The application roller 52 pumps up the liquid developer 150 in the developing unit 60 as it rotates. The film of the liquid developer 150 drawn up is regulated by the metering blade 54 in contact with the application roller 52 and then sandwiched between the application nips so that a part of the film is applied to the development roller 51a and developed. It becomes a liquid thin layer. Then, along with the rotation of the developing roller 51a, the developing roller 51a is transported to a developing region which is a position facing a photosensitive drum (not shown), and contributes to development here. The developer thin layer remaining on the surface of the developing roller 51 a that has passed through the developing region is cleaned by the cleaning blade 53 and returned to the tank portion 59.
[0091]
[Double-sided transfer test 1]
We made a prototype of the printer with the above configuration and tested double-sided transfer under the following conditions. The process linear velocity is a linear velocity of the intermediate transfer belts 16a and 16b, the respective photosensitive drums 1 and the like. The secondary transfer nip width is the length of the secondary transfer nip in the transfer direction of the transfer paper P.
・ Process linear velocity = 300 [mm / sec]
・ Secondary transfer nip width = 45 [mm]
・ Secondary transfer nip passage time of transfer paper P = 150 [mm / sec]
・ Transfer paper P = Type 6000 manufactured by Ricoh Co., Ltd.
・ Secondary transfer bias Vp-p = 2 [kV]
・ Secondary transfer bias cycle T = 100 [msec]
・ Secondary transfer bias waveform = rectangular wave
[0092]
Then, a two-color toner image having a high image density and excellent sharpness could be transferred onto both sides of the transfer paper P.
[0093]
[Double-sided transfer test 2]
Next, the same double-sided transfer test was performed by changing the secondary transfer nip width and the secondary transfer nip passage time as follows.
・ Secondary transfer nip width = 30 [mm]
・ Secondary transfer nip passage time of transfer paper P = 100 [mm / sec]
[0094]
Then, a transfer failure of the two-color toner image occurred on either side of the transfer paper P. The cause of the transfer failure is considered as follows. That is, in the double-sided transfer test 2, since the passage time of the secondary transfer nip and the period T of the alternating electric field formed in the secondary transfer nip are equal, the transfer paper P passes through the secondary transfer nip while the alternating electric field is passed. Therefore, the electrostatic force is received for 100 [msec] for one period. Therefore, in FIG. 7, when the direction from the upper side to the lower side in the drawing is considered as the forward direction, two two-color toner images facing each other with the transfer paper P sandwiched between the secondary transfer nips are separated from the secondary transfer nips. During the passage, the electrostatic force in the forward direction and the electrostatic force in the reverse direction are respectively received by 50 [msec]. However, this time of 50 [msec] is a total time, and each electrostatic force is not always received continuously for this time. For example, it is assumed that the transfer paper P enters the secondary transfer nip after 25 [msec] has elapsed after the alternating electric field switches its direction to the forward direction. Then, the leading end portion of the two-color toner image (hereinafter referred to as the front side toner image) adhering to the intermediate transfer belt 16a of the first image forming unit is transferred to the transfer paper P by the influence of the electrostatic force in the forward direction. Start electrophoresis toward the front surface (upper surface in the figure). Since the electrostatic force in the forward direction lasts only for the remaining 25 [msec], the electrostatic force in the reverse direction starts to be received after 25 [msec]. At this time, it is considered that the front end portion of the front toner image does not reach the transfer paper P, and the absorption of the liquid carrier by the transfer paper P does not progress so much. For this reason, the front toner image is not restrained by the adhesive force with the transfer paper P, and the reverse migration is quickly started in the abundant liquid carrier, and the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 16a. It is thought that he made a U-turn.
[0095]
From this, it is needless to say that half of the period T must be longer than the time required for migration of the toner image. In addition to this, at what timing the transfer paper P enters the secondary transfer nip. However, it is necessary to set the process linear velocity, the cycle T, and the secondary transfer nip width so that the electrostatic force in the forward direction and the reverse direction can be continuously applied for the required migration time. Specifically, these are set so that the nip passage time of the transfer paper P is 1.5 times or more the period of the secondary transfer bias. With this setting, even when the transfer body P enters the secondary transfer nip at any timing, the electrostatic force in the direction toward the transfer paper P is surely migrated with respect to the front side toner image and the back side toner image. It will work continuously for the length of time required. In the previous double-sided transfer test 1, since such a setting was made, no transfer failure occurred.
[0096]
Next, a printer according to another embodiment will be described.
In the printer of the above embodiment, even when double-sided transfer is performed under the same conditions as in the double-sided transfer test 1, small transfer unevenness may occur in each two-color toner image transferred on both sides of the transfer paper P. As a result of examining the cause of the transfer unevenness, the present inventors have found that there is a problem in how to peel off the transfer paper P from the intermediate transfer belt at the moment of coming out of the secondary transfer nip. Specifically, the reverse transfer is more likely to occur as the transfer paper P, which has been in close contact with the intermediate transfer belts 16a and 16b at the secondary transfer nip, is peeled off vigorously. Therefore, it is desirable to peel off the transfer paper P from the intermediate transfer belts 16a and 16b with as little force as possible. However, in the printer shown in FIG. 7, when the transfer paper P is brought closer to one intermediate transfer belt and the peeling force from the intermediate transfer belt is reduced on the downstream side of the secondary transfer nip, the transfer paper P is moved to the other intermediate position. A trade-off occurs in which the peeling force is increased by moving away from the transfer belt.
[0097]
Therefore, the inventors made a prototype of a printer as shown in FIG. In FIG. 10, the printer of the first embodiment is different from the printer (FIG. 7) of the embodiment in which the first image forming unit 13a and the second image forming unit 13b face each other in a straight line. Is positioned. The first image forming unit 13a and the second image forming unit respectively include secondary transfer rollers 20a and 20b that form a secondary transfer nip while sandwiching the intermediate transfer belts 16a and 16b between the stretching drums 18a and 18b. I have. A DC secondary transfer bias is applied to the secondary transfer rollers 20a and 20b by a power source (not shown).
[0098]
A guide plate 83 that guides the moving direction of the transfer paper P is disposed on the downstream side of the secondary transfer nip N1 of the first image forming unit 13a.
[0099]
The transfer paper P first enters the secondary transfer nip N2 out of the secondary transfer nip N1 of the first image forming unit 13a and the secondary transfer nip N2 of the second image forming unit 13b. The leading edge of the transfer paper P coming out of the secondary transfer nip N2 immediately hits the intermediate transfer belt 16b of the first image forming unit 13a and moves with it to be sandwiched between the two stretching rollers 18a and 18b. It is. As shown in the figure, the transfer paper P sandwiched in this way is located on the intermediate transfer belt 16b at the downstream side of the secondary transfer nip N2 from the tangent L2 to the stretching drum 18b at the secondary transfer nip N2 outlet. Take a posture to approach. In such a posture, the peeling force of the transfer paper P from the intermediate transfer belt 16b can be weaker than in the posture along the tangent to the stretching drum 18b downstream of the secondary transfer nip as in the printer of FIG. it can. In this printer, the first operation is performed so that the transfer paper portion downstream of the secondary transfer nip N2 is brought closer to the stretching drum 18b by about 45 [°] than the tangent L2. The arrangement positions of the image unit 13a and the second image forming unit 13b are adjusted.
[0100]
The leading edge of the transfer paper P sandwiched between the two stretching rollers 18a and 18b hits the secondary transfer roller 20a of the first image forming unit 13a when coming out of this, and moves together with this to the secondary transfer nip N1. Sandwiched. Then, when exiting from the secondary transfer nip N1, the direction of movement is regulated by the guide plate 83 as shown in the figure. Due to this regulation, the transfer paper P takes a posture such that the downstream side portion of the secondary transfer nip N1 is closer to the intermediate transfer belt 16a than the tangent L3 to the stretching drum 18a at the outlet of the secondary transfer nip N1. In such a posture, the peeling force of the transfer paper P from the intermediate transfer belt 16a can be weaker than in the posture along the tangent to the tension drum 18a on the downstream side of the secondary transfer nip as in the printer of FIG. it can. Note that in this printer, the transfer paper portion downstream of the secondary transfer nip N1 is also positioned so as to approach the stretching drum 18a by about 45 [°] from the tangent line L3. .
[0101]
In the printer of the first embodiment having the above configuration, double-sided transfer was performed while applying a DC bias of +1000 [V] to the secondary transfer rollers 20a and 20b as the secondary transfer bias. Then, double-sided transfer could be performed without causing uneven transfer on the front toner image and the back toner image.
[0102]
In the printer shown in FIG. 10, depending on the type of liquid developer used, the image density of the back side toner image (two-color toner image transferred to the lower side of the transfer paper P in FIG. 10) is lowered. That happened. Therefore, when the secondary transfer bias of the two secondary transfer rollers 20a and 20b with respect to the secondary transfer roller 20b was increased to more than +1000 [V], a decrease in image density was suppressed. Therefore, if the toner image to be transferred first among the toner image transferred to the transfer paper P and the toner image transferred later is more strongly compressed toward the transfer paper P, the toner image It was found that the decrease in image density can be suppressed.
[0103]
However, there is a risk that increasing only one of the secondary transfer biases may cause a problem that two secondary transfer bias power supplies are required or discharge is likely to occur.
[0104]
As a method of suppressing the lowering of the image density of the back surface toner image without causing such inconvenience, the diameters of the stretching drum 18b and the secondary transfer roller 20b of the second image forming unit 13b are set to those of the first image forming unit 13a. A method can be considered in which the secondary transfer nip N2 is made longer than the secondary transfer nip N1. However, in this method, the size of the stretching drum, the secondary transfer roller, and the intermediate transfer belt is different between the two image forming units 13a and 13b. It will cause problems such as worsening.
[0105]
Therefore, the inventors made a prototype of a printer as shown in FIG. In FIG. 11, the printer according to the second exemplary embodiment includes a transfer auxiliary roller pair 21 as a toner image compressing unit in the conveyance path between the secondary transfer nips N1 and N2. The transfer paper P that has passed through the secondary transfer nip N2 passes through the auxiliary transfer nip formed by the transfer auxiliary roller pair 21 made of an elastic member such as rubber, and then enters the secondary transfer nip N1.
[0106]
Of the two rollers 21 a and 21 b in the transfer auxiliary roller pair 21, the roller 21 b that contacts the back surface of the transfer paper P is grounded. Further, the roller 21a is connected to a common power source so that a transfer auxiliary bias having the same value as that of the two secondary transfer rollers 20a and 20b is applied. When the back side toner image secondarily transferred to the back side of the transfer paper P at the secondary transfer nip N2 of the second image forming unit 13b passes through the auxiliary transfer nip formed by the transfer auxiliary roller pair 21, the transfer auxiliary bias. Is electrostatically compressed toward the back surface of the transfer paper P.
[0107]
In the printer of the second embodiment having the above-described configuration, double-sided transfer was performed while applying a DC bias of +1000 [V] to the roller 21a of the auxiliary transfer roller pair 21 and the two secondary transfer rollers 20a and 20b. . Then, a two-color toner image could be transferred onto both sides of the transfer paper P without reducing the image density of the back side toner image. Therefore, in the printer of the second embodiment, two secondary transfer bias power supplies are provided, one of the secondary transfer biases is excessively increased to cause discharge, the number of types of parts of the image forming unit is increased, and maintainability is improved. It is possible to suppress a decrease in the image density of the back side toner image without causing problems such as worsening.
[0108]
By the way, a printer of the one-pass duplex type as described above is usually configured such that its image forming means forms an image on both sides of a transfer sheet as a transfer material. In many cases, the user forms an image only on one side of the transfer paper.
Therefore, it is desirable that this type of one-pass double-sided printer be configured so that the user can form an image not only on both sides of the transfer paper but also on one side of the transfer paper.
[0109]
Therefore, in the printer according to the present embodiment, as shown in FIG. 12, the mode switching unit 200 changes the mode in which an image (toner image) is formed on the transfer paper P to the first imaging unit 13a and the second imaging unit 13a. Both-side mode 200A for forming images on both sides of transfer paper P using both image forming units 13b, and a surface for forming an image (surface toner image) only on the surface of transfer paper P using first image forming unit 13a The mode 200B is switched to the back mode 200C in which an image (back surface toner image) is formed only on the back surface of the transfer paper P using the second image forming unit 13b.
[0110]
As a result, the user can form an image on only one side of the transfer paper P in addition to the both sides of the transfer paper P by using the one-pass double-side printer, and the range of use of the printer is expanded. The
[0111]
By the way, a large amount of image formation (printing) was performed in either one of the front surface mode 200B using only the first image forming unit 13a or the back surface mode 200b using only the second image forming unit 13b. And In this case, the use frequency of the first image forming unit 13a is different from the use frequency of the second image forming unit 13b.
[0112]
As a result, the total use ratio of the first image forming unit 13a and the second image forming unit 13b is biased. For this reason, (1) the maintenance time of the first image forming unit 13a and the second image forming unit 13b is shifted. (2) Since the life of the transporting means for transporting the transfer paper P is proportional to the number of transported sheets of the transfer paper P, maintenance between the transporting means and the first image forming unit 13a or the second image forming unit 13b that is not frequently used. The time difference becomes more prominent. (3) A large difference occurs between the developer consumption amount of the developing device of the first image forming unit 13a and the developer consumption amount of the developing device of the second image forming unit 13b.
[0113]
Therefore, in the printer according to the present embodiment, the use frequency of the first image forming unit 13a is compared with the use frequency of the second image forming unit 13b. When a toner image is formed on either the front surface or the back surface of the transfer paper P, the first image forming unit 13a and the second image forming unit 13b are selected based on the comparison result of the use frequency. The mode switching unit 200 is controlled so as to select the front surface mode 200B or the back surface mode 200C so as to perform image formation using an image forming unit that is not frequently used.
[0114]
In this printer, when image formation is performed on one side of the transfer paper P, image formation is performed in a mode using an image forming unit that is less frequently used in the front surface mode 200B or the back surface mode 200C. Thus, there is no significant difference between the usage frequency of the first imaging unit 13a and the usage frequency of the second imaging unit 13b, and the first imaging unit 13a and the second imaging unit 13b The maintenance time is almost the same.
[0115]
Here, as a method of comparing the use frequency of the first image forming unit 13a with the use frequency of the second image forming unit 13b, the developer consumption amount of the developing device of the first image forming unit 13a, the first A method of comparing the developer consumption of the developing device of the two image forming units 13b can be used. As a result, there is little difference between the developer consumption of the developing device of the first image forming unit 13a and the developer consumption of the second developing device of the second image forming unit 13b.
[0116]
As another method for comparing the usage frequency of the first image forming unit 13a and the usage frequency of the second image forming unit 13b, the cumulative consumption number of transfer sheets P in the surface mode 200B is counted. It is also possible to use a count value and a count value obtained by counting the cumulative number of sheets of transfer paper P in the back mode 200C.
[0117]
Here, when the use frequency of the first image forming unit 13a and the use frequency of the second image forming unit 13b are compared based on the developer consumption amount of the developing device, the driving members of the respective image forming units are used. There is a risk that a difference will occur in the lifespan. That is, since the developer is generally replaced or replenished by the user in a timely manner, there may be a case where a large amount of developer is biased and replenished to either the first developing unit or the second developing unit. In such a case, more developing devices replenished with a large amount of developer are operated until the developer consumption amount of each developing device becomes substantially equal. As a result, there is a difference between the life of the driving member of the first image forming unit 13a and the life of the driving member of the second image forming unit 13b.
[0118]
On the other hand, by using the count value of the cumulative consumption number of the transfer paper P, the frequency of use of the first image forming unit 13a is compared with the frequency of use of the second image forming unit 13b. The operating rate of the driving member of the image forming unit 13a is substantially the same as the operating rate of the driving member of the second image forming unit 13b. Thereby, there is no difference between the life of the driving member of the first image forming means and the life of the driving member of the second image forming means.
[0119]
By the way, when a job for continuously forming an image is executed in the printer, the mode switching unit 200 switches the front mode 200B or the back mode 200C while the job is being executed. It is thought that it will be. As described above, if the mode for forming an image is switched during the execution of the job, the image forming conditions (for example, toner density, etc.) on the transfer paper P before and after the mode is switched. ) Are different, and the print quality may vary.
[0120]
Therefore, in the printer according to the present embodiment, when a job for continuously forming an image is executed, the mode switching function of the mode switching unit 200 is canceled until the job is completed. As a result, the mode for forming an image is not switched during the execution of the job, and the print quality becomes uniform.
[0121]
However, as described above, when the mode switching function of the mode switching unit 200 is canceled until the job is completed, a large amount of toner is consumed by the execution of the job, and the job is executed. If the developer toner in the image forming unit runs out on the way, the job must be stopped. Therefore, in such a case, new troubles such as re-execution of the job or supply of new toner will occur.
[0122]
Therefore, in the printer according to the present embodiment, the toner in the first image forming unit 13a is depleted and the developer in the second image forming unit 13b is depleted by a known toner end detection unit. It is possible to detect the status. Then, while a job for continuously forming an image by one of the first image forming unit 13a or the second image forming unit 13b is being executed, the toner end detecting unit develops the image forming unit. When it is detected that the toner of the agent has run out, the mode switching unit 200 continuously executes the job using the other image forming unit. As a result, even in the above-described case, new troubles such as re-execution of the job and replenishment of new toner will not occur.
[0123]
By the way, even when a large amount of carrier is consumed by the execution of the job and the developer carrier of the image forming unit runs out while the job is being executed, the job must be canceled similarly. I don't get it. Therefore, in such a case, new troubles such as re-execution of the job or supply of new toner will occur.
[0124]
In such a case, the carrier end detection means detects a state in which the developer carrier of the first image forming unit 13a and the second image forming unit 13b has run out. Then, while a job for continuously forming an image is being executed by one of the first image forming unit 13a or the second image forming unit 13b, development of the image forming unit is performed by the carrier end detection unit. When it is detected that the agent carrier has run out, the mode switching unit 200 continuously executes the job using the other image forming unit. As a result, even in the above-described case, new troubles such as re-execution of the job and replenishment of new toner will not occur.
[0125]
Here, the developer used in the first image forming unit 13a and the developer used in the second image forming unit 13b are preferably the same developer.
[0126]
As described above, when the same developer is used in the first image forming unit 13a and the second image forming unit 13b, the image forming unit is switched in the middle of the job and the job is continued. However, there is no significant difference in print quality.
[0127]
Further, when a toner image is formed on either the front surface or the back surface of the transfer paper P, it is preferable to stop the image forming operation on the transfer paper P by the image forming unit that is not used. . This eliminates useless image forming operations of unused image forming units and extends the life of the image forming units.
[0128]
In particular, by stopping the driving of the image forming unit that is not used, useless driving operation of the image forming unit that is not used is eliminated, and the life of the drive system of the image forming unit is extended. In addition, the power consumption of the drive power source of the drive system is reduced, and the running cost can be reduced.
[0129]
Further, as the transfer means of the transfer paper P, for example, as shown in FIG. 13, it can be freely rotated by transport rollers 400a and 500a, offset correction rollers 400b and 500b, tension rollers 400c and 500c as a plurality of stretching rollers. It may be constituted by a transfer material conveying belt 400, 500 comprising an endless belt stretched around the belt.
[0130]
However, when a liquid developer composed of toner and carrier is used as the developer, the secondary transfer rollers 20a and 20b and the transfer material conveying belts 400 and 500 are in contact with each other. If there is, the toner of the developer of the image forming unit on the side where the image formation is stopped is not consumed, but the carrier of the developer is absorbed by the transfer paper P and consumed.
[0131]
Therefore, in the printer according to this embodiment, the transfer material conveyed by the transfer material conveyance belts 400 and 500 is pressed by pressing the inner peripheral surface of the transfer material conveyance belts 400 and 500 by the transfer rollers 20a and 20b. The paper P is brought into contact with and separated from the intermediate transfer belts 16a and 16b on which the toner image is secondarily transferred, and the front surface toner image and the back surface toner image are selectively transferred to the front and back surfaces of the transfer paper P selectively. To do.
[0132]
Thereby, when forming a toner image on either the front surface or the back surface of the transfer paper P, one of the first image forming unit 13a and the second image forming unit 13b, which is not operated, is operated. The transfer material conveying belt can be separated from the intermediate transfer belt. From the inner peripheral surface of the transfer material transport belt by the transfer member displacement mechanism. As described above, the intermediate transfer belts 16a and 16b and the transfer material conveying belts 400 and 500 are separated from each other, so that the carrier of the liquid developer is not absorbed by the transfer paper P and consumed.
[0133]
On the other hand, as a fixing device 300 for fixing the front surface toner image transferred to the front surface of the transfer paper P and the back surface toner image transferred to the back surface of the transfer paper P, for example, as shown in FIG. A pair of superheated rollers 300a and 300b that rotate in contact with each other and heat and fix the toner image on the transfer material by the heated heater.
[0134]
Here, when the toner image is formed on either the front surface or the back surface of the transfer paper P, the fixing operation of the heating roller of the fixing device 300 on which the toner image is not transferred to the transfer paper P is performed. It is preferable to stop. Thereby, the useless fixing operation of the heating roller on which the toner image is not transferred to the transfer paper P is eliminated. Further, the power consumption of the heating roller on which the toner image is not transferred onto the transfer paper P is reduced, and the running cost can be reduced.
[0135]
Further, in the printer of this embodiment, the constituent members of the first image forming unit 13a and the second image forming unit 13b and the constituent members of the transport unit are configured by members having substantially the same mechanical life. deep. As a result, the maintenance timings of the constituent members of the image forming units and the constituent members of the transporting unit can be matched, and maintenance work and maintenance costs can be reduced.
[0136]
By the way, while the above-described job for continuously forming images is being executed, for example, the first image forming unit 13a for forming the front toner image is used to the second image forming unit 13b for forming the back toner image. And the job continues. In this case, a front toner image is formed on the transfer paper P on which the job is executed by the first image forming unit, and a back toner image is formed on the transfer paper P on which the job is executed by the second image forming unit. Will be formed. For this reason, when the image forming unit for executing the job is switched, the image forming surface of the transfer paper P discharged outside the apparatus is inverted before and after the switching of the image forming unit, and the print surface is changed. It becomes irregular.
[0137]
Therefore, in the printer according to the present embodiment, the above mode is performed while a job for continuously forming an image is performed by one of the first image forming unit 13a and the second image forming unit 13b. When the job is continued using the other image forming unit by the switching unit 200, the front and back surfaces of the transfer paper P on which the toner image is transferred using the other image forming unit are reversed and discharged outside the apparatus. A transfer material reversing unit 600 is provided.
[0138]
Therefore, in this printer, when the image forming unit is switched by the transfer material reversing unit 600, the front and back sides of the transfer paper P on which the toner image is transferred are reversed and discharged outside the apparatus. As a result, the image forming surface of the transfer paper P is not reversed before and after the image forming unit is switched, and the print surface is not uneven.
[0139]
The transfer material reversing unit 600 is disposed at a portion that reverses the front and back of the transfer paper P after the toner image is fixed on the transfer paper P by the fixing device 300. Thus, the transfer paper P is not reversed before the toner image is fixed, and the unfixed toner image is not disturbed by the reversal.
[0140]
Heretofore, a printer provided with an intermediate transfer belt as an intermediate transfer member has been described. However, the present invention can also be applied to an image forming apparatus provided with another intermediate transfer member such as an intermediate transfer drum.
[0141]
Further, the printer that performs the double-sided transfer in the secondary transfer process has been described. However, as shown in FIG. 14, the double-sided transfer can be performed in the primary transfer process from the photosensitive drum 1 to the transfer paper P. . In such a configuration, since the secondary transfer process is omitted, the image forming speed can be increased as compared with the case of performing the secondary transfer.
[0142]
Also, a printer that employs an electrophotographic method for developing an electrostatic latent image formed on a latent image carrier such as a photosensitive drum has been described. However, a liquid developer is ejected onto a recording medium by a piezoelectric element or an electrode. The present invention can also be applied to an image forming apparatus that forms an image.
[0143]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the mode switching unit forms an image on the recording medium, and the first image forming unit and the second image forming unit form images on both sides of the recording medium. A double-sided mode, a surface mode in which an image is formed only on the surface of the recording medium using the first image forming means, and a back surface in which an image is formed only on the back surface of the recording medium using the second image forming means. You can switch to mode. As a result, the user can use the 1-pass double-sided image forming apparatus to form an image on only one side of the recording medium in addition to the both sides of the recording medium, and the use range of the image forming apparatus is expanded. There is an excellent effect.
[0144]
  Furthermore,An image can be formed on both sides of the recording medium by switching to the double-sided mode by the mode switching means, an image can be formed only on the surface of the recording medium by switching to the front-side mode, and further, the recording medium There is an excellent effect that an image can be formed only on the back surface.
  When passing between the pair of rollers, the electric field causes the toner image that has been transferred to the transfer material to be electrostatically compressed toward the surface of the transfer material by the electric field, thereby suppressing a decrease in the density of the transferred toner image. be able to. Furthermore, since the same voltage is applied to the first transfer unit, the second transfer unit, and the roller pair, a common power source can be used.
[0145]
  In particular, the claims3According to this invention, when image formation is performed on one side of a transfer material, image formation is performed in a mode using an image forming means that is less frequently used in the front surface mode or the back surface mode. Accordingly, there is no significant difference between the use frequency of the first image forming means and the use frequency of the second image forming means, and maintenance between the first image forming means and the second image forming means is performed. The times are almost the same. Further, there is an excellent effect that there is no significant difference between the developer consumption amount of the first developing unit of the first image forming unit and the developer consumption amount of the second developing unit of the second image forming unit. .
[0146]
  Claims4According to the invention, there is an excellent effect that the difference between the developer consumption amount of the first developing unit and the developer consumption amount of the second developing unit is reduced.
[0147]
  Claims5According to the invention, the operating rate of the driving member of the first image forming unit and the operating rate of the driving member of the second image forming unit are substantially the same, so that the difference does not occur so much. There is an excellent effect that there is no difference between the life of the driving member of the image forming means and the life of the driving member of the second image forming means.
[0148]
  Claims6According to the invention, the mode for forming an image is not switched during the execution of the job, and there is an excellent effect that the print quality becomes uniform.
[0149]
  Claims7According to this invention, when the toner of the developer of the image forming unit runs out, the job is continuously executed using another image forming unit. Accordingly, even in the above case, there is an excellent effect that new troubles such as re-execution of the job and replenishment of new toner are not generated.
[0150]
  Claims8According to the invention, when the developer carrier of the image forming unit is exhausted, the job is continuously executed using another image forming unit. Thereby, even in the above-described case, there is an excellent effect that new troubles such as re-execution of the job and replenishment of a new carrier are not generated.
[0151]
  Claims9According to the invention, since the developer used in the first image forming unit and the developer used in the second image forming unit are the same developer, as described above, in the middle of the job. Even when the image forming means is switched and the job is continued, there is an excellent effect that a large difference in print quality does not occur.
[0152]
  Claim 10According to this invention, there is an excellent effect that the useless image forming operation of the image forming means not selected by the mode selection control means is eliminated, and the life of the image forming means is prolonged.
[0153]
  Claim 11According to this invention, useless driving operation of the image forming means not selected by the mode selection control means is eliminated, and the life of the drive system of the image forming means is extended. In addition, the power consumption of the drive power supply of the drive system is reduced, and there is an excellent effect that the running cost can be reduced.
[0158]
  Claim 12According to the invention, there is an excellent effect that the useless fixing operation of the fixing means on which the toner image is not transferred to the transfer material is eliminated.
[0159]
  Claim 13According to the invention, since the constituent members of the first image forming means and the second image forming means and the constituent members of the transport means have substantially the same mechanical life, the first image forming means It is possible to make the maintenance timings of the constituent members of the means and the second image forming means and the constituent members of the transport means coincide, and it is possible to reduce maintenance labor and maintenance costs. Has an excellent effect.
[0160]
  Claim 14According to this invention, the transfer material reversing means reverses the front and back of the transfer material onto which the toner image has been transferred using the other image forming means, and is discharged outside the apparatus. Accordingly, there is an excellent effect that the image forming surface of the transfer material is not reversed and the print surface is not uneven before and after switching of the image forming means.
[0161]
  Claim 15According to this invention, after the toner image is fixed on the transfer material by the first fixing unit or the second fixing unit, the front and back of the transfer material are reversed by the transfer material reversing unit. Accordingly, there is an excellent effect that the transfer material is not reversed before the toner image is fixed, and the unfixed toner image is not disturbed by the reversal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a migration test apparatus made by the present inventors as a prototype.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a migration test method using the migration test apparatus.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state of electrophoresis of toner observed in a migration test using the migration test apparatus.
4 is a schematic diagram showing a state of electrophoresis of toner when a reverse electric field is formed from the state of FIG. 3 and 40 [msec] has elapsed. FIG.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of electrophoresis of toner observed in an improved apparatus in which the first electrode of the migration test apparatus is coated with an amorphous fluororesin layer.
6 is a schematic diagram showing a state of electrophoresis of toner when a reverse electric field is formed from the state of FIG. 5 and 40 [msec] has elapsed.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a printer according to the embodiment.
FIGS. 8A to 8C are schematic views showing enlarged states of toner images in the secondary transfer nip.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating a developing device of the printer.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a printer according to the first exemplary embodiment.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram illustrating a printer according to a second embodiment.
FIG. 12 is a block diagram for explaining mode switching means of the printer according to the embodiment of the invention.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a printer according to an embodiment of the invention.
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a transfer portion of a conventional printer.
FIG. 15 is a schematic diagram showing two toner images facing each other on both sides of the transfer paper P.
FIG. 16 is a schematic configuration diagram showing a conventional image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
13a First image forming unit
13b Second image forming unit
14, 15 Image forming device
16a, b Intermediate transfer belt
17a, b Drive drum
18a, b Stretch drum
19 AC power supply
20a, 20b Secondary transfer roller
21 Transfer assist roller pair
30 Fixing device
50 Developer
80, 81 Intermediate transfer drum
83 Information board
100 Electrophoresis test equipment
101 glass plate
102 Second electrode
103 1st electrode
104, 105 conductive tape
150 Liquid developer
200 Mode switching means
200A duplex mode
200B surface mode
200C Back mode
300 Fixing device
400,500 transfer material conveyor belt
600 Transfer material reversing unit
T Toner
P transfer paper

Claims (15)

記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送される記録媒体の表面に画像を形成する第１作像手段と、該搬送手段により搬送される記録媒体の裏面に画像を形成する第２作像手段とを備え、該記録媒体の表裏を反転することなく、該搬送手段により搬送される記録媒体の表面及び裏面に画像を形成する画像形成装置において、
上記第１作像手段及び第２作像手段を用いて上記記録媒体の両面に画像を形成する両面モードと、該第１作像手段を用いて該記録媒体の表面のみに画像を形成する表面モードと、該第２作像手段を用いて該記録媒体の裏面のみに画像を形成する裏面モードと、各モードを切替えるモード切替手段とを有し、
上記第１作像手段は、第１像担持体と、該第１像担持体上に潜像を形成する第１潜像形成手段と、該第１像担持体上に形成された潜像を現像剤によりトナー像化して該第１像担持体上に表面トナー像を形成する第１現像手段と、該第１像担持体上に形成された表面トナー像を上記記録媒体としての転写材の表面に転写する第１転写手段とを備え、
上記第２作像手段は、第２像担持体と、該第２像担持体上に潜像を形成する第２潜像形成手段と、該第２像担持体上に形成された潜像を現像剤によりトナー像化して該第２像担持体上に裏面トナー像を形成する第２現像手段と、該第２像担持体上に形成された裏面トナー像を該転写材の裏面に転写する第２転写手段とを備え、
上記第１転写手段と上記第２転写手段との間の転写材搬送経路内に、ここを通過する転写材を挟み、転写材に転写済のトナー像を転写材表面に押しつける向きの電界を形成するローラ対を設け、
上記第１転写手段、上記第２転写手段及び上記ローラ対に同一の電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。Conveying means for conveying the recording medium, first image forming means for forming an image on the surface of the recording medium conveyed by the conveying means, and second for forming an image on the back surface of the recording medium conveyed by the conveying means An image forming apparatus that forms an image on the front and back surfaces of the recording medium conveyed by the conveying means without reversing the front and back of the recording medium.
A duplex mode in which images are formed on both sides of the recording medium using the first imaging means and the second imaging means; and a surface on which images are formed only on the surface of the recording medium using the first imaging means. A mode, a back surface mode for forming an image only on the back surface of the recording medium using the second image forming means, and a mode switching means for switching each mode,
The first image forming means includes a first image carrier, first latent image forming means for forming a latent image on the first image carrier, and a latent image formed on the first image carrier. A first developing means for forming a toner image with a developer to form a surface toner image on the first image carrier; and a surface toner image formed on the first image carrier with the transfer material as the recording medium. First transfer means for transferring to the surface,
The second image creating means includes a second image carrier, second latent image forming means for forming a latent image on the second image carrier, and a latent image formed on the second image carrier. Second developing means for forming a toner image with a developer to form a back toner image on the second image carrier, and transferring the back toner image formed on the second image carrier to the back surface of the transfer material A second transfer means,
The transfer material passing between the first transfer means and the second transfer means is sandwiched between the transfer materials, and an electric field is formed to press the transferred toner image against the transfer material surface. A pair of rollers
An image forming apparatus, wherein the same voltage is applied to the first transfer unit, the second transfer unit, and the roller pair. 請求項１の画像形成装置において、
上記現像剤は、トナーをキャリア液に分散させた液体現像剤からなり、
上記第１転写手段は、上記表面トナー像に対して上記転写材の表面に向かう方向の静電力を付与するための転写電界を形成する第１転写電界形成手段を備え、
上記第２転写手段は、上記裏面トナー像に対して該転写材の裏面に向かう方向の静電力を付与するための転写電界を形成する第２転写電界形成手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The developer is a liquid developer in which toner is dispersed in a carrier liquid,
The first transfer means includes first transfer electric field forming means for forming a transfer electric field for applying an electrostatic force in a direction toward the surface of the transfer material to the surface toner image,
The second transfer means includes second transfer electric field forming means for forming a transfer electric field for applying an electrostatic force in a direction toward the back surface of the transfer material to the back surface toner image. Image forming apparatus . 請求項１〜２の何れか一の画像形成装置において、
上記第１作像手段の使用頻度と、上記第２作像手段の使用頻度とを比較する使用頻度比較手段と、
上記転写材の表面又は裏面の何れか一方にトナー像を形成する際に、該使用頻度比較手段の比較結果に基いて、該第１作像手段と第２作像手段とのうちの使用頻度の少ない作像手段を使用して画像形成を行う上記表面モード又は上記裏面モードを選択するように上記モード切替手段を制御するモード選択制御手段とを有していることを特徴とする画像形成装置。In any one of the image forming apparatus 請 Motomeko 1-2,
A use frequency comparison unit that compares the use frequency of the first image forming unit with the use frequency of the second image forming unit;
When a toner image is formed on either the front surface or the back surface of the transfer material, the use frequency of the first image forming unit and the second image forming unit is based on the comparison result of the use frequency comparing unit. An image forming apparatus comprising: a mode selection control unit configured to control the mode switching unit so as to select the front surface mode or the back surface mode in which image formation is performed by using an image forming unit with less image quality. . 請求項３の画像形成装置において、
上記使用頻度比較手段は、上記第１現像手段の現像剤消費量を検出する第１現像剤消費量検出手段の検出結果と、上記第２現像手段の現像剤消費量を検出する第２現像剤消費量検出手段の検出結果とに基いて、該第１作像手段の使用頻度と該第２作像手段の使用頻度とを比較するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 3 .
The usage frequency comparing means includes a detection result of the first developer consumption detecting means for detecting the developer consumption of the first developing means, and a second developer for detecting the developer consumption of the second developing means. An image forming apparatus configured to compare the use frequency of the first image forming unit and the use frequency of the second image forming unit based on a detection result of the consumption amount detecting unit. 請求項３の画像形成装置において、
上記使用頻度比較手段は、上記表面モードでの転写材の累積消費枚数をカウントする第１カウント手段のカウント値と、上記裏面モードでの転写材の累積消費枚数をカウントする第２カウント手段のカウント値とに基いて、該第１作像手段の使用頻度と該第２作像手段の使用頻度とを比較するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 3 .
The use frequency comparison means includes a count value of a first count means for counting the cumulative consumption number of transfer materials in the front surface mode, and a count of a second count means for counting the cumulative consumption number of transfer materials in the reverse mode An image forming apparatus configured to compare the use frequency of the first image forming unit and the use frequency of the second image forming unit based on the value. 請求項３〜５の何れか一の画像形成装置において、
上記モード選択制御手段により選択された上記表面モード又は上記裏面モードにより、連続して画像形成を行うジョブが実行される場合に、該ジョブが終了するまで、上記モード切替手段のモード切替機能を解除するモード切替機能解除手段を有していることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to any one of claims 3 to 5 ,
Cancels the mode switching function of the mode switching unit until the job is completed when a job for continuously forming images is executed in the front mode or the back mode selected by the mode selection control unit. An image forming apparatus comprising mode switching function canceling means for 請求項３〜５の何れか一の画像形成装置において、
上記第１作像手段の現像剤のトナーが無くなった状態を報知する第１トナーエンド検知手段と、
上記第２作像手段の現像剤のトナーが無くなった状態を報知する第２トナーエンド検知手段と、
該第１作像手段又は該第２作像手段の一方の作像手段により連続して画像形成を行うジョブが実行されている途中で、該作像手段の現像剤のトナーが無くなったときに、他方の作像手段を使用して該ジョブを継続するように、上記モード切替手段を制御するジョブ継続制御手段とを有していることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to any one of claims 3 to 5 ,
First toner end detecting means for notifying the state that the toner of the developer of the first image forming means has run out;
Second toner end detecting means for notifying the state that the toner of the developer of the second image forming means has run out;
When the toner of the developer of the image forming unit runs out while a job for continuously forming an image by one image forming unit of the first image forming unit or the second image forming unit is being executed An image forming apparatus comprising: a job continuation control unit that controls the mode switching unit so as to continue the job using the other image forming unit. 請求項３〜５の何れか一の画像形成装置において、
上記第１作像手段の現像剤のキャリアが無くなった状態を報知する第１キャリアエンド検知手段と、
上記第２作像手段の現像剤のキャリアが無くなった状態を報知する第２キャリアエンド検知手段と、
該第１作像手段又は該第２作像手段の一方の作像手段により連続して画像形成を行うジョブが実行されている途中で、該作像手段の現像剤のキャリアが無くなったときに、他方の作像手段を使用して該ジョブを継続するように、上記モード切替手段を制御するジョブ継続制御手段とを有していることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to any one of claims 3 to 5 ,
First carrier end detection means for notifying the state in which the developer carrier of the first image forming means has run out;
Second carrier end detection means for notifying the state in which the developer carrier of the second image forming means has run out;
When the developer carrier of the image forming unit runs out while a job for continuously forming an image by one image forming unit of the first image forming unit or the second image forming unit is being executed. An image forming apparatus comprising: a job continuation control unit that controls the mode switching unit so as to continue the job using the other image forming unit. 請求項７又は８の画像形成装置において、
上記第１作像手段で用いられる現像剤と上記第２作像手段で用いられる現像剤とが、同一の現像剤であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 7 or 8 ,
An image forming apparatus, wherein the developer used in the first image forming unit and the developer used in the second image forming unit are the same developer. 請求項３〜９の何れか一の画像形成装置において、
上記転写材の表面又は裏面の何れか一方にトナー像を形成する際に、上記第１作像手段と第２作像手段とのうちの、上記モード選択制御手段により選択されていない方の作像手段による転写材への作像動作を停止させる作像動作制御手段を有していることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to any one of claims 3 to 9 ,
When a toner image is formed on either the front surface or the back surface of the transfer material, one of the first image forming means and the second image forming means that is not selected by the mode selection control means. An image forming apparatus comprising image forming operation control means for stopping an image forming operation on a transfer material by an image means. 請求項１０の画像形成装置において、
上記作像動作制御手段は、上記モード選択制御手段により選択されていない方の作像手段の駆動を停止させる駆動制御手段であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1 0,
The image forming apparatus, wherein the image forming operation control means is a drive control means for stopping the driving of the image forming means not selected by the mode selection control means. 請求項３〜１１の何れか一の画像形成装置において、
上記転写材の表面に転写されたトナー像を定着する第１定着手段と、該転写材の裏面に転写されたトナー像を定着する第２定着手段とを有し、
上記転写材の表面又は裏面の何れか一方にトナー像を形成する際に、上記第１定着手段と第２定着手段とのうち該トナー像の定着に関与しない方の定着手段の定着動作を停止させる定着制御手段を有していることを特徴とする画像形成装置。In any one of the image forming apparatus according to claim 3 to 1 1,
A first fixing unit that fixes the toner image transferred to the surface of the transfer material; and a second fixing unit that fixes the toner image transferred to the back surface of the transfer material;
When a toner image is formed on either the front surface or the back surface of the transfer material, the fixing operation of the fixing device that is not involved in fixing the toner image is stopped. An image forming apparatus comprising: a fixing control unit for controlling the image forming apparatus. 請求項３〜１２の何れか一の画像形成装置において、
上記第１作像手段及び上記第２作像手段の構成部材と、上記搬送手段の構成部材とは、略同じ機械的寿命を有していることを特徴とする画像形成装置。In any one of the image forming apparatus according to claim 3 to 1 2,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the constituent members of the first image forming means and the second image forming means have substantially the same mechanical life. 請求項６〜１３の何れか一の画像形成装置において、
上記第１作像手段又は上記第２作像手段の一方の作像手段により連続して画像形成を行うジョブが実行されている途中で、上記モード切替手段を制御するジョブ継続制御手段により他方の作像手段を使用して該ジョブを継続する場合に、
該他方の作像手段を使用してトナー像が転写された転写材の表裏を反転して機外に排出する転写材反転手段を有していることを特徴とする画像形成装置。In any one of the image forming apparatus according to claim 6-1 3,
While a job for continuously forming an image by one of the first image forming means or the second image forming means is being executed, the job continuation control means for controlling the mode switching means performs the other. When continuing this job using image creation means,
An image forming apparatus comprising transfer material reversing means for reversing the front and back of a transfer material onto which a toner image has been transferred using the other image forming means and discharging the same to the outside. 請求項１４の画像形成装置において、
上記転写材反転手段は、請求項１２の第１定着手段又は第２定着手段により上記転写材に上記トナー像が定着された後、該転写材の表裏を反転する部位に配置されていることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1 4,
The transfer material reversing means being disposed in portions to reverse after the toner image is fixed on the transfer material, the front and back of the transfer material by the first fixing section or the second fixing means of claim 1 2 An image forming apparatus.
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