JP4343499B2 - Multicolor image forming apparatus and multicolor image forming method - Google Patents

Multicolor image forming apparatus and multicolor image forming method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー複写機やレーザビームプリンタの如き多色画像形成装置および多色画像形成方法に係り、特に、記録材の両面に単色画像または多色画像の形成が可能な多色画像形成装置および多色画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置として複写機、プリンタ、ファクシミリ等の各種装置が実用化されている。この種の画像形成装置においては、ドラム状もしくはベルト状の感光体の表面をコロナ帯電器等よって所定の帯電極性となるように一様に帯電させ、所定の極性に帯電させた感光体表面を画像信号に従って露光することにより静電潜像を形成し、この静電潜像に所定の極性に帯電させた現像剤を供給することにより現像して可視像化し、感光体の表面上に記録材としての記録用紙を供給し、可視像化された現像剤像をコロナ帯電器等によって記録用紙上に転写させ、記録用紙上に転写した現像剤像を、定着器を介して加熱定着することにより記録用紙上に画像を形成するように構成されている。
【0003】
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の機器がオフィスにおいて盛んに使用されるようになるにつれて、記録用紙の使用量が増え続けている。そのため、省資源の観点から、記録用紙の両面に画像を形成できる両面画像形成装置が実用化されており、特に、複写機では両面コピーは必須の機能となっている。
【0004】
複写機によって記録用紙の両面に画像を形成する場合、まず、1ページ目の画像に基づくトナー像を感光体上に形成し、このトナー像に同期させて記録用紙を感光体に供給し、トナー像を記録用紙に転写した後、定着器を通過させて定着させる。そして、1ページ目の画像が形成された記録用紙を装置内で反転させ、感光体上に形成された2ページ目のトナー像と同期をとって感光体へ再供給し、2ページ目のトナー像を記録用紙に転写・定着させることにより、記録用紙の両面に画像を形成するようにしている。
【0005】
近年、OA分野でのカラー化が進むにつれて、記録材の両面にカラー画像を形成したいという需要が多くなってきた。そこで、例えば図10に示すようなカラー電子写真記録装置が提案されるようになり、今日では、広く一般に普及している。このカラー電子写真記録装置は、装置本体内に第1、第2、第3及び第4の画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが並設され、各々異なった色のトナー像が潜像、現像、転写のプロセスを経て形成される。
【0006】
画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdは、それぞれ専用の像担持体、本例では電子写真感光ドラム3a、3b、3c及び3dを具備し、各感光ドラム3a、3b、3c及び3d上に各色のトナー像が形成される。そして、各感光ドラム3a、3b、3c及び3dに臨接して記録材担持部材(搬送ベルト)130が配設され、感光ドラム3a、3b、3c及び3d上に形成された各色のトナー像が、搬送ベルト130上に担持されて搬送される記録材P上に転写される。更に、各色のトナー像が転写された記録材Pは、定着装置9で加熱及び加圧されることによってトナー像が定着された後、記録画像として装置外に排出される。
【0007】
感光ドラム3a、3b、3c及び3dの外周には、それぞれ露光ランプ111a、111b、111c及び111d、ドラム帯電器2a、2b、2c及び2d、電位センサー113a、113b、113c及び113d、現像器1a、1b、1c及び1d、ブラシ転写帯電器24a、24b、24c及び24d、及びクリーナ4a、4b、4c及び4dが配設され、装置の上方部には更に図示しない光源装置及びポリゴンミラー117が設置されている。
【0008】
このような構成により、光源装置から発せられたレーザ光を、回転駆動されるポリゴンミラー117に照射して走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏光し、fθレンズにより感光ドラム3a、3b、3c及び3dの母線上に集光して露光することにより、感光ドラム3a、3b、3c及び3d上に画像信号に応じた潜像が形成される。また、現像器1a、1b、1c及び1dには、現像剤としてそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーが、図示しない供給装置により所定量充填されている。現像器1a、1b、1c及び1dは、それぞれ感光ドラム3a、3b、3c及び3d上の潜像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像として可視化する。
【0009】
記録材Pは、記録材カセット10に収容され、そこから複数の搬送ローラ及びレジストローラ12を経て搬送ベルト130上に供給され、搬送ベルト130による搬送で感光ドラム3a、3b、3c及び3dと対向した転写部に順次送られる。また、搬送ベルト130は、ポリエチレンテレフタレート樹脂シート(PETシート)や、ポリフッ化ビニリデン樹脂シート、ポリウレタン樹脂シートなどの誘電体樹脂のシートで形成され、その両端部を互に重ね合わせて接合し、エンドレス形状にしたものか、或いは継ぎ目を有しない(シームレス)ベルト状に形成したもの等が用いられる。
【0010】
この搬送ベルト130が回転し、所定の位置にあることが確認されると、レジストローラ12から記録材Pが搬送ベルト130に送り出され、記録材Pが第1画像形成部Paの転写部へ向けて搬送される。これと同時に画像書き出し信号がONとなり、それを基準としたあるタイミングで第1画像形成部Paの感光ドラム3aに対して画像形成を行なう。そして、感光ドラム3aの下側の転写部でブラシ転写帯電器24aが電界又は電荷を付与することにより、感光ドラム3a上に形成された第1色目のトナー像が記録材P上に転写される。この転写により記録材Pは搬送ベルト130上に静電吸着力でしっかりと保持され、第2画像形成部Pb以降に搬送される。
【0011】
以下、同様にして、第2画像形成部Pb〜第4画像形成部Pdでの画像形成、転写が行なわれる。次いで、4色のトナー像を転写された記録材Pは、搬送ベルト130の搬送方向下流部で分離帯電器32により除電され静電吸着力が減衰されることにより、搬送ベルト130の末端で離脱する。離脱した記録材Pは定着装置9へ搬送される。
【0012】
定着装置9は、定着ローラ51、加圧ローラ52と、その各々をクリーニングする耐熱性クリーニング部材54、55と、ローラ51、52内に設置されたローラ加熱ヒータ56、57と、定着ローラ51にジメチルシリコーンオイル等の離型剤オイルを塗布する塗布ローラ50と、そのオイルの溜め53と、加圧ローラ52表面の温度を検知して定着温度を制御するサーミスタ58と、を具備している。4色のトナー像を転写された記録材Pは定着により、トナー像の混色及び記録材Pへの固定(定着)が行なわれ、フルカラーのコピー画像に形成される。
【0013】
転写が終了した感光ドラム3a、3b、3c及び3dは、それぞれのクリーナ4a、4b、4c及び4dにより、転写残りのトナーをクリーニング、除去され、引き続き次の潜像の形成工程に備えられる。一方、搬送ベルト130表面上に付着したトナーは、搬送ベルト130の表面が除電帯電器33及びベルト裏面側の対極34により除電された後、搬送ベルト130の表面に当接したクリーニングウェブ(不織布)35及びベルト裏面側のバックアップ部材36により、拭い取られるようにしている。なお、他のクリーニング手段としては、ブレードもしくはファーブラシが単独又は併用して用いられる。
【0014】
記録材Pに両面画像形成を行なう場合には、1面目(A面)の転写が終了し、定着装置9を通過後、記録材Pを排紙トレイ63に搬送せず、反転パス61等に導入して記録材Pの上下(表裏)を反転し、反転した状態で記録材Pを一旦、中間トレイ65に貯留する。その後、記録材Pを繰り出して搬送ベルト130によって再送し、画像形成が終了している1面目のA面と反対側の2面目(B面)に対し、再度、画像形成を行なう。そして、定着装置9により記録材PのB面を定着した後、排紙トレイ63に排紙する。
【0015】
両面画像形成時の一般的な手法は以上のようにおこなわれる。なお、以下の説明中での統一を図るために、搬送ベルト130に新たに供給されるトナー像の転写がない記録材の上側の面をA面、反対側の裏面をBと規定する。上記の1面目のA面、2面目のB面はこの規定に対応している。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来では、両面画像形成を行なう場合、記録材PのA面、次いでB面というように、片面ずつ画像を形成している。そのため、当然のことながら、両面画像形成時の出力時間が片面画像形成時の倍以上かかっていた。つまり、記録材の裏面に2ページ目の画像を形成する際に、1ページ目の画像が定着された記録材を装置内で循環させながら反転させる必要があるため、その反転のために多くの時間を必要とし、片面のみに画像を形成する時間の3倍から4倍の時間を要していた。
【0017】
例えば、モノクロ複写機の場合では、A4サイズの記録記録材に対する片面コピー時のコピー速度として60枚/分が到達されているのに対し、両面コピー時のコピー速度は15枚/分から20枚/分と大幅に低下していた。また、両面コピー時には、記録材を装置内で循環させながら反転させて再び給紙する必要があるため、記録材反転のための機構(反転ユニット)が必要となり、装置が複雑且つ大型化するという問題があり、反転経路内での用紙ジャムが発生しやすくなるという問題もあった。
【0018】
近年のOA化の進展やパーソナルコンピュータの急激な普及に伴って、カラー複写機、カラープリンタに代表されるカラー画像形成装置も広く普及し、また、日常的に使用されるようになり、上記のモノクロ複写機に対する印字速度の要求と同様な高速化の要求が、カラー複写機、プリンタに対しても課されるようになった。
【0019】
ところで、カラー画像記録装置には、単一ドラム型と多段ドラム型(タンデム型)の2つのタイプがある。単一ドラム型では、例えば、図11に示すように、記録材の1頁に対して、減法混色の三原色であるY(イエロー:黄色)トナー、M(マゼンタ:赤色染料)トナー及びC(シアン:緑味のある青色)トナーの各色トナーと、文字等の印字に適用されるBk(ブラック:黒)トナーの合計4種類のトナーを、帯電器2、露光装置3、および現像装置4a〜4dを用いて多重転写する。
【0020】
まず、半導電性ドラム5が矢印A方向に搬送された記録材を卷着して矢印B方向に回転する。一方、感光体ドラム1は矢印C方向に回転しながら、例えば、まず、現像装置4aを用いてMのトナー像を形成する。そして、記録材およびMのトナー像が、転写部に到達すると、コロナ放電器6の放電電流によって記録材にMのトナー像が転写される。
【0021】
次に、再び半導電性ドラム5は記録材を卷着したまま1回転し、また、これに応じて感光体ドラム1が現像装置4bを用いてCのトナー像を形成し、このCのトナー像をコロナ放電器6によって転写してMのトナー像に重ねる。同様に、Yのトナー像およびBkのトナー像も重ねて1つのトナー像を形成する。
【0022】
このようにして、4色のトナー像の転写(塗り重ね)が終了すると、記録材の巻き付けが解除され、記録材は、搬送ベルト7によって、定着装置8に搬送され、上記塗り重ねられた4色のトナー像を紙面に熱定着される。そのため、トナー毎に個別に印字(画像形成)処理を行うから、記録材1頁に対して印字工程が4回繰り返されることになり、従って、印字処理に長時間を要するので、上記の印字速度の高速化には対処しがたい。
【0023】
これに対して、タンデム型のカラー画像形成装置には、例えば、図12、図13に示すように、1工程で4種類のトナーを記録材に逐次多重転写するもの(逐次転写方式)と、図14に示すように、一旦中間転写体10に順次多重転写した後、これを記録材に1度に再転写するもの(一括転写方式)とがある。
【0024】
タンデム型のカラー画像形成装置で両面印字を行う場合、図13に示すように、記録材5に対して両面画像形成を施すべく、排出部13側で片面画像形成済みの記録材5を反転させながら搬送するための反転搬送部14を有する反転ユニットを備えている。
【0025】
なお、図12〜図14にて、1は画像形成ステーション、2は記録材搬送ベルト、3は定着装置、4は給紙トレイ、5は記録材、6は作像ユニット(Y,M,C,K)は感光体ドラム、7(Y,M,C,K)は転写ローラー、10は中間転写体、11は反転(中間)トレイ、12は搬送経路、13は排紙部、14は反転搬送部、15は一括転写部、16はクリーニング装置である。
【0026】
これら図12〜図14に示すいずれの転写方式も、図11に示す単一ドラム型と比較して、ほぼ4倍の処理速度を有しているため、印字速度の高速化の要求に対しては有利であり、近年、内部装置が小型化され且つ組装置化(ユニット化)されて比較的安価になったこととも相俟って、各種のタンデム型構成のカラー画像記録装置が実用化されている。
【0027】
しかしながら、このようなタンデム型のカラー画像形成装置では、図13に示すように、両面印字の裏面印字の際には、定着装置3を一旦通過した後、記録材5はスイッチバックされ、反転搬送部14を通って、反転(中間)トレイ11に収容される。そして、反転搬送経路12に再び給紙される。このように、記録材5を反転させる大きな反転ユニットが必要であり、そのために、部品点数の増加に伴う装置の大型化・複雑化が不可避であった。
【0028】
そこで、このような反転ユニットを使用せずに、両面画像形成を行うことのできる画像形成装置が、例えば、特開平8−160703号公報、特開平1−44457号公報及び特開平10−97144号公報等に提案されている。
【0029】
特開平8−160703号公報に記載の画像形成装置では、記録材を反転させるための反転ユニットを必要としない構成として、感光体上のトナー像を転写する第1中間転写体(中間転写ベルト)と、第1中間転写体上のトナー像を転写する第2中間転写体(中間転写ベルトと記録材搬送ベルトを兼ねる)と、それぞれの中間転写体のトナー像に対して作用し、記録材への転写を行う二次転写手段と、を設けた構成が開示されている。
【0030】
しかしながら、このように、中間転写体(中間転写ベルト)を、2段に設ける場合には、記録材の裏面へ転写される画像が、中間転写体を2度も通過してから最終的に記録材へ転写されることになるので、表面へ転写される画像と比較した場合に、転写性の低下による画像品位の低下が懸念され、表裏両面で形成される画像の優劣差が顕著に現れる難点がある。
【0031】
また、特開平1−44457号公報及び特開平10−97144号公報では、記録材を反転させるための反転ユニットを必要としない構成として、記録材の一面側に印字したい画像のトナー像を転写ベルト上に一旦転写し、さらに感光体ドラム上には記録材の他面側に印字したい画像のトナー像を形成し、転写ベルトと感光体ドラムとの間に記録材を搬送して、記録材両面で同時に転写する構成が開示されている。
【0032】
この場合、記録材両面の未定着のトナー像を未定着のままで定着装置に搬送して、記録材の表面と裏面のトナー像を同時に定着させることとなる。従って、転写後に定着装置に至るまでの搬送過程で、記録材の表裏両面に付着しているトナーが未定着状態のままであるため、きわめて不安定であり、僅かの外乱要素が介入することによって未定着トナーが変調をきたす虞がある。そのため、特に、各色の微妙な再現性が画像品位に大きく影響する多色画像形成の場合には、高画質画像を安定に形成するのは容易ではない。
【0033】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、記録材を反転させるための嵩高い中間トレイ等を設けることなく、記録材の表面または裏面、両面に高画質の多色画像を高速かつ安定して形成することができる多色画像形成装置および多色画像形成方法を提供することを目的とする。
【0034】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。
【0035】
(1)感光体と現像装置を備えた画像形成ステーションが記録材搬送方向に沿って複数組配列され、記録材の片面または両面に単色または多色の画像形成を行なえるようにした多色画像形成装置において、
記録材の両面に画像形成をおこなう場合に、記録材の一方の面へ画像を形成する時と記録材の他方の面へ画像を形成する時とで、原稿画像の正像または鏡像となる画像信号を選択して出力する画像処理部と、
前記画像処理部から出力された画像信号を受け、記録材の両面に対して、それぞれ異なる転写方法を適用して画像を形成する画像形成部と、を具備し、かつ、
各画像形成ステーションにわたり記録材を搬送可能であり、かつ、各画像形成ステーションで形成されたトナー色像の中間転写が可能な記録材搬送ベルトと、
前記記録材搬送ベルト上に中間転写されたトナー色像を記録材に一括二次転写するための二次転写手段と、
記録材搬送路における定着装置の下流側から画像形成ステーションの上流側に記録材を帰還させるように構成され、かつ、経路中にレジストローラが設けられた帰還搬送路と、
を備え、
前記帰還搬送路が、前記記録材搬送ベルトの下部走行辺と、前記記録材搬送路における定着装置の下流側から前記記録材搬送ベルトの下部走行辺に接続されるように延びる反転路とによって構成され、かつ、
前記反転路の下流端部に、記録材の搬送タイミングを制御するための切換えゲートが設けられることを特徴とする。
【0036】
この構成においては、片面印字、あるいは両面印字における記録材表面への印字の場合はトナー色毎に逐次転写(多重転写)を適用し、両面印字における記録材裏面への印字の場合は一括転写(一括転写が複数回行なわれてもよい)を適用して多色画像を形成することにより、従来の記録材反転手段(中間トレイが設けられた反転搬送路)の配置を不要とした上で、多色画像を記録材の表面、裏面または両面に対して自在に形成することができる。これにより、反転に要する時間を短縮化できるため、印字速度の高速化が可能となり安定した画像形成が可能となる。また、ジャムの発生も少なくなり、かつ、部品点数の削減により、装置の小型化・単純化・コストの低減化を図ることもできる。
【0037】
(2)録材の一方の面への画像形成を行う場合には、各画像形成ステーションで形成されたトナー色像を、前記記録材搬送ベルトに一次転写し、該記録材搬送ベルト上のトナー色像を、前記二次転写手段により、記録材へ一括二次転写して多色画像を形成する一方、
記録材の他方の面への画像形成を行う場合には、前記記録材の一方の面に形成した前記トナー色像を定着させた後、各画像形成ステーションで形成されたトナー色像を前記記録材搬送ベルトによって搬送される前記記録材の他方の面へ逐次一次転写して多色画像を形成することを特徴とする。
【0038】
この構成においては、片面印字、あるいは両面印字における記録材表面への印字の場合は逐次的に一次転写(多重転写)、両面印字における記録材裏面への印字の場合は一括二次転写により多色画像を形成することにより、従来のような嵩高い記録材の反転ユニットを用いずに、記録材の表面、裏面または両面に高画質の多色画像を自在に形成することができる。これにより、反転に要する時間を短縮化でき、印字速度の高速化が可能となり、また、ジャムの発生も少なくなり、装置の小型化・単純化・コストの低減化を図ることができる。
【0039】
さらに、一括二次転写された記録材の裏面(一方の面)のトナー像を定着させた後に、逐次的な一次転写によって表面印字を行うため、記録材搬送時におけるトナー色像の保持・安定性を両面未定着のままで定着部まで搬送する場合よりも向上させることができ、画質の安定的な向上を図ることができる。
【0040】
(3)前記記録材の一方の面への一括二次転写を行うための二次転写手段を、前記記録材搬送ベルトに沿って並列に配列される全ての画像形成ステーションよりも上流側で、かつ、前記記録材搬送ベルトがなすベルトループの外側の位置に配設し、さらに、前記記録材搬送ベルトと、全ての画像形成ステーションと、を相対的に接離可能に配設したことを特徴とする。
【0041】
この構成においては、一括転写を行うための二次転写手段を全ての画像形成ステーションに対して記録材搬送方向の上流側に配置しているので、記録材搬送ベルトと画像形成ステーションとを相対的に離間させることによって、一旦転写された記録材裏面のトナー像が、記録材搬送ベルトと各画像形成ステーションの感光体との間に挟まれて撹乱されるのを防止することができる。
【0042】
(4)前記記録材の一方の面への一括二次転写を行うための二次転写手段を、前記記録材搬送ベルトに沿って並列に配置される全ての画像形成ステーションよりも下流側で、かつ、前記記録材搬送ベルトがなすベルトループの外側の位置に配設したことを特徴とする。
【0043】
この構成においては、一括転写を行うための二次転写手段を全ての画像形成ステーションに対して記録材搬送方向の下流側、すなわち定着装置の直前に配置して記録材の裏面にトナー像を転写することによって、一旦転写された記録材裏面のトナー像が、記録材搬送ベルトによる搬送中に撹乱されるのを防止することができる。
【0044】
(5) (1)に記載の多色画像形成装置に適用される多色画像形成方法であって、
記録材の一方の面への画像形成時と、記録材の他方の面への画像形成時とのいずれであるかに応じて、原稿画像の正像または鏡像となる画像を形成することを特徴とする。
【0045】
この方法においては、記録材片面または記録材表面への画像形成時と、記録材裏面への画像形成時とで、原稿画像に対して感光体への静電潜像書き込み方向を異ならせる(正像または鏡像とする)ことにより、従来のような嵩高い記録材の反転ユニットを用いずに、転写紙の表面、裏面または両面に高画質の多色画像を自在に形成することがでるため、反転に要する時間を短縮化でき、印字速度の高速化が可能となり安定した画像形成が可能となる。また、ジャムの発生も少なくなる。しかも、記録材搬送ベルト上のトナー像の極性を転換させる極性転換手段を設けることなく、記録材の両面に対して安定した転写性を得ることができる。
【0046】
(6)記録材の一方の面への画像形成を行う場合には、各画像形成ステーションの感光体へ原稿画像に対して鏡像となる静電潜像を形成して得たトナー色像を記録材搬送ベルトによって搬送される記録材へ逐次一次転写して多色画像を形成する一方、記録材の他方の面への画像形成を行う場合には、各画像形成ステーションの感光体へ原稿画像に対して正像となる静電潜像を形成して得たトナー色像を記録材搬送ベルト上へ一次転写した後に、記録材に対して一括二次転写して多色画像を形成することを特徴とする。
【0047】
この方法においては、記録材の一方の面への画像形成を行う場合には、逐次一次転写により多色画像を形成し、記録材の他方の面への画像形成を行う場合には、一括二次転写により多色画像を形成するので、記録材の反転ユニットを用いずに、転写紙の表面、裏面または両面に高画質の多色画像を自在に形成することができる。
【0048】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態に係る多色画像形成装置および多色画像形成方法について詳細に説明する。
【0049】
(1)多色画像形成装置の構成
片面印字および両面印字が可能なタンデム方式の多色画像形成装置は、例えば、図1,図2に示すように構成される。この多色画像形成装置は、カラー画像形成ステーション(画像形成ステーション)1、画像転写ユニット2、定着装置3、用紙カセット4、用紙排出部13、用紙送出部14等を備え、画像を形成するための転写用紙(記録材,シート状媒体)5は、用紙カセット4に収納されており、画像形成時には、用紙送出部14によって繰り出され、カラー画像形成ステーション1に搬入されてカラー画像が形成された後、用紙排出部13から装置外に排出される。
【0050】
なお、カラー画像形成ステーション1と画像転写ユニット2で、本発明でいう画像形成部を構成している。また、転写用紙5の両面に画像形成をおこなう場合に、転写用紙5の一方の面へ画像を形成する時と他方の面へ画像を形成する時とで、原稿画像の正像または鏡像となる画像信号を選択して出力する画像処理部(図示省略)が設けられている。
【0051】
各カラー画像形成ステーション1には、作像ユニット(トナー像形成手段)6Y、6M、6C、6Kが設けられ、その各作像ユニット6Y、6M、6C、6Kの下部には、画像転写ユニット2を構成する記録材搬送ベルト(静電吸着ベルト等の転写用紙搬送ベルト)2aが配設され、この記録材搬送ベルト2aは、柔軟性のある無端状の樹脂材からなり、中間転写体として機能し、かつ、転写用紙5を搬送する機能をも有する。記録材搬送ベルト2aの下流側には、転写用紙5に画像を定着させるための定着装置3が配設されている。
【0052】
作像ユニット6Y、6M、6C、6Kは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像を現像するために、現像装置61(Y〜K)、帯電器62(Y〜K)、露光装置63(Y〜K)、および感光体ドラム64(Y〜K)をそれぞれ備えている。なお、上記露光装置63(Y〜K)には、前記画像処理部からの画像信号が入力される。
【0053】
さらに、転写用紙搬送ベルト2aに沿って、各作像ユニット6Y、6M、6C、6Kと対をなすように、転写手段(一次転写手段)としての転写ローラ7Y、7M、7C、7Kが配設されている。転写ローラ7Y、7M、7C、7Kは、作像ユニット6Y、6M、6C、6Kで形成されたトナー像を転写用紙5に吸着転写させる。なお、作像ユニット6Y、6M、6C、6Kは、異なる色の現像剤を使用している以外は略同一の構成を有し、作動される。
【0054】
作像ユニット6Y、6M、6C、6Kの下方には、転写用紙搬送ベルト2aが配設されており、この転写用紙搬送ベルト2aは、駆動ローラおよび従動ローラに巻回されて張設され、各作像ユニット6Y、6M、6C、6Kにおける感光体ドラム64(Y〜K)に対して転接された状態で無端走行される。また、転写用紙搬送ベルト2aのベルトループの内側には、各感光体ドラム64(Y〜K)に向けて転写用紙搬送ベルト2aを押付けるようにして、上述の転写ローラ7Y、7M、7C、7Kが配設されている。
【0055】
転写用紙搬送ベルト2aの上流側には、二次転写手段として機能するバイアス転写ローラ31が配設され、その直上流側には、レジストローラ24が配置されている。この転写用紙搬送ベルト2aは、カラー画像形成ステーション1で形成されたトナー色像の中間転写が可能(中間転写体として機能)であり、かつ、転写用紙5をベルト上に吸着し、定着装置3まで搬送する役割も果たす。定着装置3は、熱、圧力等によって、転写用紙5上のトナー像をその転写用紙5に対して定着させる。
【0056】
このように、タンデム方式の多色画像形成装置では、各作像ユニット6Y、6M、6C、6Kにおいて転写用紙5上に異なる色を順次重ね合わせて画像形成することにより、この転写用紙5上にカラー画像が形成される。また、複数の作像ユニット6Y、6M、6C、6Kにより画像形成を行うことで、画像形成処理の高速化を図っている。
【0057】
さらに、定着装置3と用紙排出部13の間には、切換ゲート21が設けられており、この切換ゲート21の位置から下部搬送路12に到達する反転路15(Uターン搬送路)が形成されている。この反転路15には、従来のような中間トレイのような嵩高い反転ユニットは設けておらず、これを定着装置3の下方をループするように配設することにより、装置のコンパクト化が可能となる。この反転路15の終端部には反転路レジストローラ22が設けられ、反転路レジストローラ22の近傍にはレジスト前センサー(図示省略)が設けられている。
【0058】
そして、このような切換ゲート21を設ける場合、図6,図7に示すように、反転路15を、転写用紙搬送ベルト2aの下部走行辺(下側のベルトループ)に接続するように構成すれば、図1,図2の場合における下部搬送路12を省略することができる。これにより、さらなる部品点数の削減が可能となり、より一層のコンパクト化を実現することができ、かつ、従来の反転に要する時間を短縮して、印字速度の高速化が可能となり、また、構成が簡素化されるため、ジャムの発生も少なくなる。なお、図6,図7に示す例では、転写用紙搬送ベルト2aの下部走行辺の直前にも、切替えゲート25が設けられ、反転路レジストローラ22とタイミングを併せて開閉動作が制御されるようになっている。
【0059】
上述のような構成において、一方の面にトナー像が転写され、定着された転写用紙5の他方の面にも画像を形成するべく、切換ゲート21が用紙排出部13に至る用紙搬送経路を閉鎖している場合には(図2,図7参照)、転写用紙5が反転路15に誘導され、反転路15内に設けた搬送ローラ23により、反転路レジストローラ22まで運ばれる。このときレジスト前センサーが転写用紙5の先端を検知して所定時間後、反転路レジストローラ22が回転を停止し、転写用紙5の先端が反転路レジストローラ22に規制された状態で待機する。なお、この待機状態については、転写用紙5の他方の面側の画像形成が即座に開始できる場合には、実質上待機させないで、反転路レジストローラ22を回転させるようにする。
【0060】
このように、反転路レジストローラ22によって転写用紙5の搬送が規制されたとき(待機状態)、転写用紙5の後端が定着装置3にかからないように、定着装置3から反転路レジストローラ22までを両面および合成可能な記録シートの最大サイズ以上の長さに設定する必要がある。転写用紙5の両面印字が可能な最大サイズをA4サイズ縦とすると、定着装置3から反転路レジストローラ22までの長さはそれ以上の長さが要求される。
【0061】
そして、両面印字(転写用紙5の他方の面側への印字)を行う場合には、定着装置3を通って反転路15で反転された転写用紙5を、転写用紙搬送ベルト2aの下側走行辺への静電吸着を促進するために、ベルトループの下流側に位置するプーリーに、マイナス極性のバイアスを印加する。転写用紙5が転写用紙搬送ベルト2の下側走行辺に沿って搬送され、ベルトループの上流側に位置するプーリーまで到達すると、なおも転写用紙5が上側走行辺に沿って搬送されながらの他方の面への逐次転写のために転写用紙5を転写用紙搬送ベルト2a上で安定に保持する必要があるため、ベルトループの上流側に位置するプーリーへマイナス極性のバイアスを印加する。このバイアスの印加は、後述するように、バイアス転写ローラ31によって行なわれる。
【0062】
転写用紙搬送ベルト2aの除電・帯電と転写用紙の搬送方向の関係を表すと、表1のようになる。
【0063】
【表1】

Figure 0004343499
【0064】
1−1)転写用紙搬送ベルト(中間転写体、記録材搬送ベルト)
転写用紙搬送ベルト2aは、電気抵抗が1×1010Ω・cm程度の半導電性の材料としてカーボンが分散されたポリカーボネイトで形成されており、感光体ドラム64(Y〜K)の下方で複写機本体内の左右両側に配設された駆動ローラおよび従動ローラに巻回されて張設されている。その他、ポリエチレンテレフタレート樹脂シート(PETシート)や、ポリフッ化ビニリデン樹脂シート、ポリウレタン樹脂シートなどの誘電体樹脂のシートが使用されることもある。
【0065】
これらの素材からなるシート両端部を互に重ね合わせて接合し、エンドレス形状にしたものか、或いは継ぎ目を有しない(シームレス)ベルト状としたものが、転写用紙搬送ベルト2aとして用いられ、このような転写用紙搬送ベルト2aは、例えば、図3、図4に示すように、その上流側を装置本体に対して回動自在に枢支させる、その下流側を、下方に傾動自在となるように構成することができる。
【0066】
このような構成により、転写用紙搬送ベルト2aに逐次一次転写をおこなった後、その転写用紙搬送ベルト2aの下流側を下方に傾動させることにより、転写用紙搬送ベルト2aの上流側に設けたバイアス転写ローラ31(図3の場合)または転写用紙搬送ベルト2aの下流側に設けたバイアス転写ローラ31(図4の場合)で、給紙トレイ4から送られた転写用紙5の裏面に一括二次転写をおこなった後、用紙排出部13への排紙が可能となる。なお、図6の場合についても同様に転写用紙搬送ベルト2aを下方に傾動させるように構成することができるが、その図示と説明は省略する。
【0067】
また、転写用紙搬送ベルト2aの周長は、本実施の形態の複写機にて使用可能な最大紙サイズであるA3より長く設定してある。また、転写用紙搬送ベルト2aには、その位置を検知するための図示しないホワイトマークが施されていて、図示しない光学式の位置検知センサによって転写用紙搬送ベルト2aの位置が常に検知できるようになっている。
【0068】
1−2)転写ローラ
各色の画像形成ステーション1では、感光体ドラム64(Y〜K)と転写用紙搬送ベルト2aとが接触する転写位置において、転写用紙搬送ベルト2aのベルトループ内側にはトナーの正規帯電極性と逆のプラスの転写バイアス電圧が印加された転写ローラ7(Y〜K)が設けられている。
【0069】
転写ローラ7(Y〜K)は、電気抵抗が1×106Ω・cm以下のカーボンが分散された発泡ウレタンゴムで形成され、転写用紙搬送ベルト2aの裏面側から感光体ドラム64(Y〜K)に向けて所定の圧力で押圧され、転写用紙搬送ベルト2aの図中矢印方向への走行に従動して回転されるようになっている。
【0070】
1−3)定着装置
転写用紙5上に転写されたトナー像を定着させるための定着装置3は、転写用紙搬送ベルト2aの下流側に設けられており、この定着装置3は、互いに転接された一対のローラを有し、転写用紙5を所定温度に加熱して転写用紙5に保持されたトナー像を溶融定着する。
【0071】
この定着装置3の下流側には、両面印字または裏面印字を実行する際に、転写用紙5を下方へUターンさせることによって転写用紙搬送ベルト2aへ誘導する切替えゲート21と、転写用紙5を機外に排出するための用紙排出部13と、が設けられている。
【0072】
切替えゲート21は、印字モードに応じて、定着装置3から用紙排出部13への経路と、定着装置3から下部搬送路12または転写用紙搬送ベルト2aの下部走行辺への反転路15とを切り替えるために設けられ、図1,図6の状態では、用紙排出部13への経路が開かれ、図2,図7の状態では、反転路15への経路が開かれている。なお、用紙排出部13は、一対の排紙ローラを具備し、複写機本体の外側に突出して設けられた排紙トレイ(図示省略)に転写用紙5を排出する。
【0073】
(2)画像データの入出力順序
次いで、各印字モードに対応した画像データの入出力順序について説明する。
【0074】
2−1)片面・上向排紙の場合(1)
原稿処理部へセットされた原稿束の1ページ目から順次原稿画像を読取り、画像を出力する際には、入力時とは逆順で原稿束の最終ページのデータから全てのデータについて転写用紙のA面へ逐次転写で順次出力する。
【0075】
(片面原稿の場合)
画像入力時(昇順):1→2→3→4→5
画像出力時(降順):5→4→3→2→1(逐次転写)
(両面原稿の場合)
画像入力時(昇順):1A→1B→2A→2B→3A→3B→4A→4B→5A→5B
画像出力時(降順):5B→5A→4B→4A→3B→3A→2B→2A→1B→1A
2−2)片面・上向排紙の場合(2)
原稿処理部へセットされた原稿束の最終ページから順次原稿画像を読取り、画像を出力する際には、入力時と同順で原稿束の最終ページのデータから全てのデータについて転写用紙のA面への逐次転写で順次出力してゆく。
【0076】
(片面原稿の場合)
画像入力時(降順):5→4→3→2→1
画像出力時(降順):5→4→3→2→1(逐次転写)
(両面原稿の場合)
画像入力時(降順):5B→5A→4B→4A→3B→3A→2B→2A→1B→1A
画像出力時(降順):5B→5A→4B→4A→3B→3A→2B→2A→1B→1A
2−3)片面・下向排紙の場合(1)
原稿処理部へセットされた原稿束の1ページ目から順次原稿画像を読取り、画像を出力する際には、入力時と同順で原稿束の1ページ目のデータから全てのデータについて転写用紙のB面への一括転写で順次出力する。
【0077】
(片面原稿の場合)
画像入力時(昇順):1→2→3→4→5
画像出力時(昇順):1→2→3→4→5(全てB面へ一括転写)
(両面原稿の場合)
画像入力時(昇順):1A→1B→2A→2B→3A→3B→4A→4B→5A→5B
画像出力時(昇順):1A→1B→2A→2B→3A→3B→4A→4B→5A→5B
2−4)片面・下向排紙の場合(2)
原稿処理部へセットされた原稿束の最終ページから順次原稿画像を読取り、画像を出力する際には、入力時とは逆順で原稿束の1ページ目のデータから全てのデータについて転写用紙のB面への一括転写で順次出力してゆく。
【0078】
(片面原稿の場合)
画像入力時(降順):5→4→3→2→1
画像出力時(昇順):1→2→3→4→5(全てB面へ一括転写)
(両面原稿の場合)
画像入力時(降順):5B→5A→4B→4A→3B→3A→2B→2A→1B→1A
画像出力時(昇順):1A→1B→2A→2B→3A→3B→4A→4B→5A→5B
2−5)両面・上向排紙の場合(1)
原稿処理部へセットされた原稿束の1ページ目から順次原稿画像を読取り、画像を出力する際には、原稿束の最終ページのデータから一括転写と逐次転写を繰り返し、降順で順次出力してゆく。原稿束の構成ページ数によって、最初に画像出力される転写用紙の面が異なってくる。
【0079】
(原稿が奇数ページの場合)
画像入力時(昇順):1→2→3→4→5
画像出力時(降順):5(A面へ逐次)→4(B面へ一括)→3→2→1
(原稿が偶数ページの場合)
画像入力時(昇順):1→2→3→4
画像出力時(降順):4(B面へ一括)→3(A面へ逐次)→2→1
2−6)両面・上向排紙の場合(2)
原稿処理部へセットされた原稿束の最終ページから順次原稿画像を読取り、画像を出力する際には、原稿束の最終ページのデータから一括転写と逐次転写とを繰り返し、降順で順次出力してゆく。原稿束の構成ページ数によって、最初に画像出力される転写用紙の面が異なってくる。
【0080】
(原稿が奇数ページの場合)
画像入力時(降順):5→4→3→2→1
画像出力時(降順):5(A面へ逐次)→4(B面へ一括)→3→2→1
(原稿が偶数ページの場合)
画像入力時(降順):4→3→2→1
画像出力時(降順):4(B面へ一括)→3(A面へ逐次)→2→1
2−7)両面・下向排紙の場合(1)
原稿処理部へセットされた原稿束の1ページ目から順次原稿画像を読取り、画像を出力する際には、原稿束の1ページ目のデータから一括転写の後に逐次転写を行うことを繰り返し、昇順で順次出力してゆく。画像出力は必ず転写用紙のB面への一括転写から開始される。
【0081】
(原稿入力順及び画像出力順)
画像入力時(昇順):1→2→3→4→5
画像出力時(昇順):1(B面へ一括)→2(A面へ逐次)→3→4→5
2−8)両面・下向排紙の場合(2)
原稿処理部へセットされた原稿束の最終ページから順次原稿画像を読取り、画像を出力する際には、原稿束の1ページ目のデータから一括転写の後に逐次転写を行なうことを繰り返し、昇順で順次出力してゆく。画像出力は必ず転写用紙のB面への一括転写から開始される。
【0082】
(原稿入力順及び画像出力順)
画像入力時(降順):5→4→3→2→1
画像出力時(昇順):1(B面へ一括)→2(A面へ逐次)→3→4→5
以上の画像データの入出力順序を一覧表にまとめると、表2のようになる。
【0083】
【表2】
Figure 0004343499
【0084】
(3)転写方法
3−1)片面印字で転写用紙A面を上向き排紙する場合(図1,図6参照)
画像形成ステーション1の各感光体ドラム64(Y〜K)上に、原稿画像に対して鏡像のトナー像を形成すると共に、タイミングをとってレジストローラ24から送られてきた転写用紙5が、各感光体ドラム64(Y〜K)と転写用紙搬送ベルト21aとの間の転写位置へ順に給紙されると、転写用紙5上へ所定の転写電圧が印加された転写ローラ7(Y〜K)によってトナー像が順次多重転写(逐次転写)されて、原稿画像に対して正像の4色フルカラートナー像を形成する。
【0085】
転写用紙5が定着装置3を通過すると、この正像のトナー像が最終的な画像として定着およびフルカラーの発色がなされる。この画像形成(転写用紙A面への印字)モードにおいては、転写用紙搬送ベルト2aは転写用紙5を定着装置3まで搬送する転写搬送手段として用いられる。
【0086】
3−2)片面印字で転写用紙B面を下向き排紙する場合(図1,図6参照)
画像形成ステーション1の各感光体ドラム64(Y〜K)上に、原稿画像に対して正像のトナー像を形成し、所定の転写電圧が印加された転写ローラ7(Y〜K)によって転写用紙搬送ベルト2a上へ順次一次転写(逐次転写)する。転写用紙搬送ベルト2a上のトナー像は原稿画像に対して鏡像のフルカラートナー像となっている。
【0087】
そして、この転写用紙搬送ベルト2a上の原稿画像に対して鏡像の4色フルカラートナー像を、転写用紙搬送ベルト2aの回動動作とタイミングをとって給送されてきた転写用紙5のB面へ、吸着帯電ローラ31をバイアス転写ローラとして用い、所定の電圧を印加することによって一括二次転写する。したがって、転写用紙のB面上には原稿画像に対して正像の4色フルカラートナー像が形成される。
【0088】
吸着帯電ローラ31をバイアス転写ローラとして使用しない場合には、何れかの画像形成ステーション1の転写ローラ7(Y〜K)によって一括二次転写を行なってもよい。転写用紙5が定着装置3を通過すると、この正像のトナー像が最終的な画像として定着およびフルカラーの発色がなされる。この画像形成(転写用紙B面への印字)モードにおいては、転写用紙搬送ベルト2aは中間転写体として用いられる。
【0089】
3−3)両面印字の場合(図1,図2および図6,図7参照)
転写用紙5の両面に画像形成する場合の転写動作については、上記3−1)および3−2)の動作を組合せて制御することによって、表裏両面に画像を形成することができる。すなわち、まず、転写用紙A面に逐次転写により画像形成をおこない定着装置3を通過させた後、転写用紙5を反転させて下部搬送路12または下部走行辺を経由させた後、バイアス転写ローラ31により、転写用紙B面に一括二次転写をおこなえばよい。
【0090】
(4)バイアス転写ローラ(図5(a)(b)参照)
バイアス転写ローラ31は、両面印字における裏面(第2面)への印字またはフェイスダウン排出の片面印字において、中間転写体としての転写用紙搬送ベルト2aに形成されたトナー像を転写用紙5に一括二次転写するためのローラ部材であるが、本来は、吸着帯電ローラとして設けられ、転写用紙5の転写搬送ベルトへ2aへの給紙時に、転写用紙5の上から転写搬送ベルト2aに作用して、その転写搬送ベルト2aをトナー像の転写と逆極性に帯電させ、転写用紙を転写搬送ベルト2a上に静電吸着させる機能を有する。
【0091】
ちなみに、吸着帯電ローラ31からプラス極性の電流が転写用紙5へ印加される結果、転写用紙5はプラス電荷に帯電するので、これに対して転写搬送ベルト2aにはマイナス極性の誘電電荷が発生し、転写用紙5が転写搬送ベルト2aへ静電的に吸着され、安定的に保持される。従って、転写搬送ベルト2aは、トナー像を転写する場合のプラス極性とは逆極性に帯電したことになる。なお、バイアス転写ローラ31は、特に、ローラ部材に限定することなく、ブラシ部材、シート部材、またはチャージャーなどを用いてもよい。
【0092】
4−1)画像形成ステーションの上流側に配置(図3参照)
バイアス転写ローラ31が、転写用紙搬送ベルト2aに沿ってK(ブラック)の画像形成ステーション1よりも上流側に配置されている場合、バイアス転写ローラ31と対向する領域に画像の先端部が移動してくるタイミングに合致するように、給紙トレイ4から転写用紙5が供給され、転写用紙5への二次転写が一括転写で行われる。なお、バイアス転写ローラ31を、転写搬送ベルト2aがなすベルトループの外側に配置すると、ベルトループ内のレイアウトの自由度が向上し、また、転写搬送ベルト2aのユニット化等に対処しやすくなる。
【0093】
4−2)画像形成ステーションの下流側に配置(図4参照)
また、裏面画像の一括二次転写を行うためのバイアス転写ローラ31は、転写用紙搬送ベルト2aに沿って最も下流側の作像ユニット6Yの下流側に配置してもよい。この場合にも、そのバイアス転写ローラ31を転写搬送ベルト2aがなすベルトループの外側に配置すると、ベルトループ内のレイアウトの自由度を向上させることができ、また、転写搬送ベルト2aのユニット化等に対処しやすくなる。
【0094】
4−3)一括二次転写における転写効率の向上
転写用紙5の裏面へ、転写搬送ベルト2a上で保持するトナー像の一括二次転写を行なう場合に、転写効率を高めるためには、一括転写に先立って、転写時とは逆の電界(マイナス極性)を印加し、転写用紙搬送ベルト2aを帯電させることが有効である。
【0095】
この帯電器としては、図8に示すように、転写搬送ベルト2aの搬送方向下流部で転写用紙5を転写搬送ベルト2aから分離するために、画像形成ステーション1の最も下流側の作像ユニット6Yの下流側に配置される分離帯電器32、或いは、図9に示すように、転写用紙5の分離後に転写搬送ベルト2aの除電を行うために、上述の分離帯電器32の転写搬送ベルト2aを挟んだ反対側に設けられる除電帯電器(ベルト除電器)33等を用いることができる。
【0096】
そして、二次転写が終わった転写用紙5は定着装置3で画像を定着され、フェイスダウン排紙の片面印字が指定されている場合には、装置外の用紙排出部13へと排出され、両面印字が指定されている場合には、転写用紙5の他面への画像形成(逐次転写)を行なうために下方へ向ってUターンし、転写用紙搬送ベルト2aへ誘導される。
【0097】
すなわち、転写用紙5の反転操作を伴わないため、先に一括二次転写によって多色画像を定着された転写用紙5の一方の面が転写用紙搬送ベルト2aがなすベルトループに沿って内側を向く状態で面し、次いで逐次転写を受ける転写用紙5の他方の面がベルトループに沿って外側を向く状態となる。
【0098】
以上のような、片面印字および両面印字における、書き込む潜像の向き、転写方法(手段・方式)、転写搬送ベルト2aと画像形成ステーション1との間の相対的な離間の有無について、以下の表3に示す。
【0099】
【表3】
Figure 0004343499
【0100】
なお、本発明は、多色画像形成装置を、図1等の実施形態に示した構成に限定するものではなく、少なくとも、感光体と現像装置を備えた画像形成ステーションが記録材搬送方向に沿って複数組配列され、記録材の片面または両面に単色または多色の画像形成を行なえるようにした多色画像形成装置であれば、その構成や形式の如何を問わず、本発明を適用することができる。
【0101】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、以下の効果を奏する。
【0102】
(1)片面印字、あるいは両面印字における記録材表面への印字の場合はトナー色毎に逐次転写(多重転写)を適用し、両面印字における記録材裏面への印字の場合は一括転写(一括転写が複数回行なわれてもよい)を適用して多色画像を形成するので、従来のような嵩高い記録材反転手段(中間トレイを有する反転搬送路)の配置を不要とした上で、多色画像を記録材の表面、裏面または両面に対して自在に形成することができる。従って、反転に要する時間を短縮化することができるため、印字速度の高速化が可能となり、かつ安定した画像形成が可能となる。また、ジャムの発生も少なくなり、かつ、部品点数の削減により、装置の小型化・単純化・コストの低減化を図ることもできる。
【0103】
(2)片面印字、あるいは両面印字における記録材表面への印字の場合は逐次的に一次転写(多重転写)をおこない、両面印字における記録材裏面への印字の場合は、一括二次転写により多色画像を形成するので、従来のような嵩高い記録材の反転ユニットを用いずに、記録材の表面、裏面または両面に高画質の多色画像を自在に形成することができるため、反転に要する時間を短縮でき、印字速度の高速化が可能となり、また、ジャムの発生も少なくなり、かつ、部品点数の削減により、装置の小型化・単純化・コストの低減化を図ることができる。
【0104】
さらに、一括二次転写された記録材の裏面(一方の面)のトナー像を定着させた後に、逐次的な一次転写によって表面印字を行うため、記録材搬送時におけるトナー色像の保持・安定性を両面未定着のままで定着部まで搬送する場合よりも向上させることができ、画質の安定的な向上を図ることができる。
【0105】
(3)一括転写を行うための二次転写手段を全ての画像形成ステーションに対して記録材搬送方向の上流側に配置しているので、記録材搬送ベルトと画像形成ステーションとを相対的に離間させることによって、一旦転写された記録材裏面のトナー像が、記録材搬送ベルトと各画像形成ステーションの感光体との間に挟まれて撹乱されるのを防止することができる。
【0106】
(4)一括転写を行うための二次転写手段を全ての画像形成ステーションに対して記録材搬送方向の下流側、すなわち定着装置の直前に配置して記録材の裏面にトナー像を転写するので、一旦転写された記録材裏面のトナー像が、記録材搬送ベルトによる搬送中に撹乱されるのを防止することができる。
【0107】
(5)記録材片面または記録材表面への画像形成時と、記録材裏面への画像形成時とで、原稿画像に対して感光体への静電潜像書き込み方向を異ならせるので、従来のような嵩高い記録材の反転ユニットを用いずに、転写紙の表面、裏面または両面に高画質の多色画像を自在に形成することができるため、反転に要する時間を短縮化できるため、印字速度の高速化が可能となり、かつ安定した画像形成が可能となる。また、ジャムの発生も少なくなる。そして、記録材搬送ベルト上のトナー像の極性を転換させる極性転換手段を設けることなく、記録材の両面に対して安定した転写性を得ることができる。
【0108】
(6)記録材の一方の面への画像形成を行う場合には、逐次転写により多色画像を形成し、記録材の他方の面への画像形成を行う場合には、一括二次転写により多色画像を形成するので、記録材の反転ユニットを用いずに、転写紙の表面、裏面または両面に高画質の多色画像を自在に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る多色画像形成装置の表面画像形成および逐次転写時の構成説明図である。
【図2】同裏面画像形成時の構成説明図である。
【図3】同裏面一括転写および排出時の構成説明図である。
【図4】同二次転写手段を最下流側に配設した場合の構成説明図である。
【図5】同二次転写手段の構成説明図である。
【図6】同表面画像形成および逐次転写の場合の別の構成説明図である。
【図7】同両面画像形成時の裏面画像形成時の構成説明図である。
【図8】同分離帯電器の配置位置示す構成説明図である。
【図9】同除電帯電器の配置位置を示す構成説明図である。
【図10】従来の多色画像形成装置の一例を示す構成図である。
【図11】同別の多色画像形成装置の構成説明図である。
【図12】同片面印字の説明図である。
【図13】同両面印字の説明図である。
【図14】同異なる多色画像形成装置の構成説明図である。
【符号の説明】
1−画像形成ステーション
2a−記録材搬送ベルト
5−記録材
31−二次転写手段
61(Y〜K)−現像装置
64(Y〜K)−感光体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multicolor image forming apparatus and a multicolor image forming method such as a color copying machine and a laser beam printer, and more particularly to a multicolor image forming apparatus capable of forming a single color image or a multicolor image on both sides of a recording material. And a multicolor image forming method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various apparatuses such as a copying machine, a printer, and a facsimile have been put to practical use as an image forming apparatus using an electrophotographic system. In this type of image forming apparatus, the surface of a drum-shaped or belt-shaped photoconductor is uniformly charged with a corona charger or the like so as to have a predetermined charging polarity, and the surface of the photosensitive body charged to a predetermined polarity is obtained. An electrostatic latent image is formed by exposure in accordance with an image signal, and the electrostatic latent image is developed and visualized by supplying a developer charged to a predetermined polarity, and recorded on the surface of the photoreceptor. The recording paper as the material is supplied, the visualized developer image is transferred onto the recording paper by a corona charger or the like, and the developer image transferred onto the recording paper is heated and fixed via the fixing device. Thus, an image is formed on the recording paper.
[0003]
In recent years, the amount of recording paper used has continued to increase as devices such as copiers, printers, and facsimiles are actively used in offices. Therefore, from the viewpoint of resource saving, a double-sided image forming apparatus capable of forming images on both sides of a recording sheet has been put into practical use. In particular, double-sided copying is an essential function in a copying machine.
[0004]
When images are formed on both sides of a recording sheet by a copying machine, first, a toner image based on the image of the first page is formed on the photosensitive member, and the recording sheet is supplied to the photosensitive member in synchronization with the toner image. After the image is transferred to the recording paper, it is fixed by passing through a fixing device. Then, the recording paper on which the image of the first page is formed is reversed in the apparatus, and is supplied again to the photosensitive member in synchronization with the toner image of the second page formed on the photosensitive member. The image is formed on both sides of the recording paper by transferring and fixing the image on the recording paper.
[0005]
In recent years, with the progress of colorization in the OA field, there has been an increasing demand for forming color images on both sides of a recording material. Therefore, for example, a color electrophotographic recording apparatus as shown in FIG. 10 has been proposed, and it is widely spread today. In this color electrophotographic recording apparatus, first, second, third and fourth image forming portions Pa, Pb, Pc and Pd are arranged in parallel in the apparatus main body, and toner images of different colors are respectively latent images. It is formed through development and transfer processes.
[0006]
Each of the image forming portions Pa, Pb, Pc and Pd includes a dedicated image carrier, in this example, electrophotographic photosensitive drums 3a, 3b, 3c and 3d, and each color is provided on each photosensitive drum 3a, 3b, 3c and 3d. The toner image is formed. A recording material carrying member (conveying belt) 130 is disposed adjacent to each of the photosensitive drums 3a, 3b, 3c, and 3d, and the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drums 3a, 3b, 3c, and 3d are The image is transferred onto the recording material P that is carried and conveyed on the conveying belt 130. Further, the recording material P onto which the toner image of each color is transferred is heated and pressed by the fixing device 9 to fix the toner image, and is then discharged out of the apparatus as a recorded image.
[0007]
On the outer periphery of the photosensitive drums 3a, 3b, 3c and 3d, exposure lamps 111a, 111b, 111c and 111d, drum chargers 2a, 2b, 2c and 2d, potential sensors 113a, 113b, 113c and 113d, a developing device 1a, 1b, 1c and 1d, brush transfer chargers 24a, 24b, 24c and 24d, and cleaners 4a, 4b, 4c and 4d are disposed, and a light source device and polygon mirror 117 (not shown) are further installed above the apparatus. ing.
[0008]
With such a configuration, the laser light emitted from the light source device is irradiated onto the polygon mirror 117 that is rotationally driven and scanned, the light beam of the scanning light is polarized by the reflection mirror, and the photosensitive drums 3a and 3b are obtained by the fθ lens. By condensing and exposing on the 3c and 3d buses, latent images corresponding to the image signals are formed on the photosensitive drums 3a, 3b, 3c and 3d. The developing devices 1a, 1b, 1c, and 1d are filled with a predetermined amount of cyan, magenta, yellow, and black toners as developers, respectively, by a supply device (not shown). The developing devices 1a, 1b, 1c and 1d develop the latent images on the photosensitive drums 3a, 3b, 3c and 3d, respectively, and visualize them as cyan toner images, magenta toner images, yellow toner images and black toner images.
[0009]
The recording material P is accommodated in the recording material cassette 10, supplied from the recording material cassette 10 to the conveying belt 130 through a plurality of conveying rollers and registration rollers 12, and opposed to the photosensitive drums 3 a, 3 b, 3 c and 3 d by the conveying belt 130. Sequentially sent to the transfer section. The conveyor belt 130 is formed of a sheet of dielectric resin such as a polyethylene terephthalate resin sheet (PET sheet), a polyvinylidene fluoride resin sheet, or a polyurethane resin sheet, and both end portions thereof are overlapped and joined to each other. A shape or a belt (seamless) formed with no seam is used.
[0010]
When it is confirmed that the conveying belt 130 rotates and is in a predetermined position, the recording material P is sent from the registration roller 12 to the conveying belt 130, and the recording material P is directed to the transfer portion of the first image forming portion Pa. Are transported. At the same time, the image writing signal is turned on, and image formation is performed on the photosensitive drum 3a of the first image forming portion Pa at a certain timing based on the signal. Then, the toner image of the first color formed on the photosensitive drum 3a is transferred onto the recording material P by the brush transfer charger 24a applying an electric field or electric charge at the lower transfer portion of the photosensitive drum 3a. . By this transfer, the recording material P is firmly held on the conveying belt 130 by the electrostatic attraction force, and is conveyed after the second image forming portion Pb.
[0011]
In the same manner, image formation and transfer are performed in the second image forming unit Pb to the fourth image forming unit Pd. Next, the recording material P to which the four color toner images have been transferred is discharged at the end of the conveying belt 130 by removing electricity by the separation charger 32 at the downstream portion in the conveying direction of the conveying belt 130 and attenuating the electrostatic adsorption force. To do. The separated recording material P is conveyed to the fixing device 9.
[0012]
The fixing device 9 includes a fixing roller 51, a pressure roller 52, heat resistant cleaning members 54 and 55 for cleaning each of them, roller heaters 56 and 57 installed in the rollers 51 and 52, and a fixing roller 51. An application roller 50 for applying a release agent oil such as dimethyl silicone oil, a reservoir 53 for the oil, and a thermistor 58 for detecting the temperature of the surface of the pressure roller 52 and controlling the fixing temperature are provided. The recording material P to which the four color toner images have been transferred is mixed to the toner image and fixed (fixed) to the recording material P by fixing to form a full-color copy image.
[0013]
After the transfer, the photosensitive drums 3a, 3b, 3c, and 3d are cleaned and removed by the respective cleaners 4a, 4b, 4c, and 4d, and are subsequently prepared for the next latent image forming step. On the other hand, the toner adhering to the surface of the conveyor belt 130 is removed from the surface of the conveyor belt 130 by the static elimination charger 33 and the counter electrode 34 on the back side of the belt, and then is contacted with the surface of the conveyor belt 130 (nonwoven fabric). 35 and the backup member 36 on the back side of the belt are wiped off. As another cleaning means, a blade or a fur brush is used alone or in combination.
[0014]
When double-sided image formation is performed on the recording material P, the transfer of the first surface (A surface) is completed, and after passing through the fixing device 9, the recording material P is not conveyed to the paper discharge tray 63, but the reversing path 61 or the like. The recording material P is turned upside down (front and back), and the recording material P is temporarily stored in the intermediate tray 65 in the inverted state. Thereafter, the recording material P is fed out and retransmitted by the conveying belt 130, and image formation is performed again on the second surface (B surface) opposite to the first surface A on which image formation has been completed. Then, after fixing the B surface of the recording material P by the fixing device 9, the recording material P is discharged to the discharge tray 63.
[0015]
A general method for forming a double-sided image is performed as described above. For the sake of unification in the following description, the upper surface of the recording material without transfer of the toner image newly supplied to the conveyance belt 130 is defined as A surface, and the opposite back surface is defined as B. The first A surface and the second B surface correspond to this rule.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, conventionally, when double-sided image formation is performed, images are formed on each side, such as A side and then B side of the recording material P. Therefore, as a matter of course, the output time at the time of double-sided image formation takes more than double that at the time of single-sided image formation. In other words, when forming the second page image on the back side of the recording material, it is necessary to reverse the recording material on which the first page image is fixed while circulating in the apparatus. Time is required, and 3 to 4 times as long as the time for forming an image on only one side is required.
[0017]
For example, in the case of a monochrome copying machine, the copy speed for single-sided copying on an A4 size recording material has reached 60 sheets / minute, whereas the copying speed for double-sided copying ranges from 15 sheets / minute to 20 sheets / minute. It was a significant drop in minutes. Also, when copying on both sides, the recording material needs to be reversed while being circulated in the apparatus and fed again, so a mechanism (reversing unit) for reversing the recording material is required, and the apparatus becomes complicated and large. There is a problem, and there is also a problem that paper jam easily occurs in the reverse path.
[0018]
With the recent progress in OA and the rapid spread of personal computers, color image forming apparatuses typified by color copying machines and color printers have become widespread and are used on a daily basis. The demand for higher speeds is also imposed on color copiers and printers, as is the case with printing speeds on monochrome copiers.
[0019]
By the way, there are two types of color image recording apparatuses, a single drum type and a multi-stage drum type (tandem type). In the single drum type, for example, as shown in FIG. 11, Y (yellow: yellow) toner, M (magenta: red dye) toner, and C (cyan) which are three primary colors of subtractive color mixing for one page of a recording material. : A greenish blue) toner for each color toner, and Bk (black: black) toner applied for printing characters and the like, a total of four types of toner, charger 2, exposure device 3, and developing devices 4a to 4d. Are used for multiple transcription.
[0020]
First, the semiconductive drum 5 is attached to the recording material conveyed in the arrow A direction and rotated in the arrow B direction. On the other hand, while the photosensitive drum 1 rotates in the direction of the arrow C, for example, first, an M toner image is formed using the developing device 4a. When the recording material and the M toner image reach the transfer portion, the M toner image is transferred to the recording material by the discharge current of the corona discharger 6.
[0021]
Next, the semiconductive drum 5 again rotates once with the recording material attached, and in response to this, the photosensitive drum 1 forms a C toner image using the developing device 4b. The image is transferred by the corona discharger 6 and superimposed on the M toner image. Similarly, the Y toner image and the Bk toner image are also overlapped to form one toner image.
[0022]
In this way, when the transfer (coating) of the four color toner images is completed, the winding of the recording material is released, and the recording material is conveyed to the fixing device 8 by the conveying belt 7 and is overlaid 4 The color toner image is heat-fixed on the paper surface. Therefore, since the printing (image forming) process is performed for each toner, the printing process is repeated four times for one page of the recording material. Therefore, the printing process requires a long time. It is difficult to deal with the speeding up.
[0023]
On the other hand, the tandem color image forming apparatus includes, for example, as shown in FIGS. 12 and 13, one that sequentially transfers four types of toner onto a recording material in one step (sequential transfer method), As shown in FIG. 14, there is a method (multiple transfer method) in which multiple transfer is sequentially performed on the intermediate transfer member 10 and then retransferred to a recording material at once.
[0024]
When performing double-sided printing with a tandem color image forming apparatus, as shown in FIG. 13, the recording material 5 on which the single-sided image has been formed is reversed on the discharge unit 13 side in order to form a double-sided image on the recording material 5. A reversing unit having a reversing conveyance unit 14 for conveying the sheet is provided.
[0025]
12 to 14, 1 is an image forming station, 2 is a recording material conveying belt, 3 is a fixing device, 4 is a paper feed tray, 5 is a recording material, and 6 is an image forming unit (Y, M, C). , K) is a photosensitive drum, 7 (Y, M, C, K) is a transfer roller, 10 is an intermediate transfer member, 11 is a reversing (intermediate) tray, 12 is a transport path, 13 is a paper discharge unit, and 14 is reverse. A transport unit, 15 is a batch transfer unit, and 16 is a cleaning device.
[0026]
Each of the transfer systems shown in FIGS. 12 to 14 has a processing speed almost four times that of the single drum type shown in FIG. In recent years, combined with the fact that the internal devices have been reduced in size and assembled into a unit (unitized) and have become relatively inexpensive, various color image recording apparatuses having a tandem configuration have been put into practical use. ing.
[0027]
However, in such a tandem type color image forming apparatus, as shown in FIG. 13, in the case of double-sided printing, after passing through the fixing device 3, the recording material 5 is switched back and reversely conveyed. It passes through the section 14 and is accommodated in the reverse (intermediate) tray 11. Then, the paper is fed again to the reverse conveyance path 12. As described above, a large reversing unit for reversing the recording material 5 is necessary. For this reason, an increase in the size and complexity of the apparatus accompanying an increase in the number of parts is inevitable.
[0028]
Therefore, image forming apparatuses that can perform double-sided image formation without using such a reversing unit are disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 8-160703, 1-444457, and 10-97144. It is proposed in the gazette.
[0029]
In the image forming apparatus described in JP-A-8-160703, a first intermediate transfer member (intermediate transfer belt) that transfers a toner image on a photosensitive member is configured so as not to require a reversing unit for reversing the recording material. And a second intermediate transfer member (which also serves as an intermediate transfer belt and a recording material conveyance belt) for transferring the toner image on the first intermediate transfer member, and the toner images on the respective intermediate transfer members, to the recording material And a secondary transfer unit that performs the transfer.
[0030]
However, when the intermediate transfer member (intermediate transfer belt) is provided in two stages as described above, the image transferred to the back surface of the recording material is finally recorded after passing the intermediate transfer member twice. Since it will be transferred to the material, there is a concern that the image quality will deteriorate due to a decrease in transferability when compared with the image transferred to the surface, and the difference between the images formed on both the front and back sides will be noticeable. There is.
[0031]
In JP-A-1-44457 and JP-A-10-97144, a toner image of an image to be printed on one side of a recording material is used as a transfer belt in a configuration that does not require a reversing unit for reversing the recording material. Once transferred onto the photosensitive drum, a toner image of an image to be printed on the other side of the recording material is formed on the photosensitive drum, and the recording material is conveyed between the transfer belt and the photosensitive drum. A configuration for simultaneously transferring images is disclosed.
[0032]
In this case, the unfixed toner images on both sides of the recording material are conveyed to the fixing device while being unfixed, and the toner images on the front and back surfaces of the recording material are fixed simultaneously. Therefore, the toner adhering to both the front and back sides of the recording material remains unfixed in the conveyance process from the transfer to the fixing device, so that the toner is extremely unstable, and a slight disturbance element intervenes. There is a risk that unfixed toner may be modulated. Therefore, it is not easy to stably form a high-quality image, particularly in the case of multicolor image formation in which the subtle reproducibility of each color greatly affects the image quality.
[0033]
The present invention has been made in view of such circumstances, and can provide high-quality multicolor images at high speed and stably on the front, back, or both sides of the recording material without providing a bulky intermediate tray or the like for inverting the recording material. It is an object of the present invention to provide a multicolor image forming apparatus and a multicolor image forming method that can be formed.
[0034]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, means for solving the above-described problems are configured as follows.
[0035]
  (1) A multicolor image in which a plurality of image forming stations including a photosensitive member and a developing device are arranged along the recording material conveyance direction so that a single color or a multicolor image can be formed on one or both sides of the recording material. In the forming device,
  When forming an image on both sides of a recording material, an image that becomes a normal or mirror image of the original image when forming an image on one side of the recording material and when forming an image on the other side of the recording material An image processing unit for selecting and outputting signals;
  An image forming unit that receives the image signal output from the image processing unit and forms images by applying different transfer methods to both sides of the recording material, and
  A recording material conveying belt capable of conveying the recording material over each image forming station and capable of intermediate transfer of the toner color image formed at each image forming station;
  Secondary transfer means for performing secondary transfer of the toner color image intermediately transferred onto the recording material conveying belt to the recording material;
  A return conveyance path configured to return the recording material from the downstream side of the fixing device in the recording material conveyance path to the upstream side of the image forming station, and a registration roller provided in the path;
With
  The return conveyance path includes a lower traveling side of the recording material conveyance belt and a reversing path extending from the downstream side of the fixing device in the recording material conveyance path to be connected to the lower traveling side of the recording material conveyance belt. And
  A switching gate for controlling the conveyance timing of the recording material is provided at the downstream end of the reversing path.It is characterized by that.
[0036]
In this configuration, sequential transfer (multiple transfer) is applied for each toner color in the case of printing on the recording material surface in single-sided printing or double-sided printing, and batch transfer in the case of printing on the back side of the recording material in double-sided printing ( By applying multi-color images by applying batch transfer a plurality of times, the arrangement of the conventional recording material reversing means (reversing conveyance path provided with an intermediate tray) is made unnecessary. A multicolor image can be freely formed on the front surface, back surface, or both surfaces of the recording material. Thereby, since the time required for inversion can be shortened, the printing speed can be increased and stable image formation can be achieved. Further, the occurrence of jams is reduced, and the number of parts can be reduced, whereby the apparatus can be reduced in size, simplified, and reduced in cost.
[0037]
  (2)RecordWhen an image is formed on one side of a recording material, the toner color image formed at each image forming station is primarily transferred to the recording material conveyance belt, and the toner color image on the recording material conveyance belt is transferred to the recording material conveyance belt. The secondary transfer means forms a multicolor image by batch secondary transfer to a recording material,
  When performing image formation on the other surface of the recording material, the toner color image formed on one surface of the recording material is fixed, and then the toner color image formed at each image forming station is recorded on the recording material. A multi-color image is formed by sequentially performing primary transfer sequentially to the other surface of the recording material conveyed by the material conveying belt.
[0038]
In this configuration, when printing on the surface of the recording material in single-sided printing or double-sided printing, primary transfer is performed sequentially (multiple transfer). By forming an image, a high-quality multicolor image can be freely formed on the front surface, back surface, or both surfaces of the recording material without using a conventional bulky recording material reversing unit. As a result, the time required for inversion can be shortened, the printing speed can be increased, the occurrence of jamming can be reduced, and the apparatus can be miniaturized, simplified, and cost reduced.
[0039]
In addition, after fixing the toner image on the back surface (one surface) of the recording material that has been batch-transferred, the surface printing is performed by sequential primary transfer, so the toner color image is held and stabilized during transport of the recording material. The image quality can be improved as compared with the case where the sheet is conveyed to the fixing unit with both sides unfixed, and the image quality can be improved stably.
[0040]
(3) Secondary transfer means for performing batch secondary transfer to one surface of the recording material is upstream of all image forming stations arranged in parallel along the recording material conveyance belt. In addition, the recording material conveyance belt is disposed outside the belt loop formed by the recording material conveyance belt, and the recording material conveyance belt and all the image forming stations are disposed so as to be relatively close to each other. And
[0041]
In this configuration, since the secondary transfer means for performing batch transfer is arranged upstream of all the image forming stations in the recording material conveyance direction, the recording material conveyance belt and the image formation station are relatively arranged. By separating them, the toner image on the back surface of the recording material once transferred can be prevented from being disturbed by being sandwiched between the recording material conveyance belt and the photosensitive member of each image forming station.
[0042]
(4) Secondary transfer means for performing batch secondary transfer to one surface of the recording material is downstream of all image forming stations arranged in parallel along the recording material conveyance belt. In addition, the recording material conveyance belt is disposed at a position outside a belt loop formed by the recording material conveyance belt.
[0043]
In this configuration, secondary transfer means for performing batch transfer is arranged downstream of all image forming stations in the recording material conveyance direction, that is, immediately before the fixing device, and the toner image is transferred to the back surface of the recording material. By doing so, the toner image on the back surface of the recording material once transferred can be prevented from being disturbed during conveyance by the recording material conveyance belt.
[0044]
  (5)A multicolor image forming method applied to the multicolor image forming apparatus according to (1),
  When forming an image on one side of the recording material and when forming an image on the other side of the recording materialDepending on whether the image is a normal image or mirror image of the original imageIt is characterized by that.
[0045]
In this method, the electrostatic latent image writing direction on the photoconductor is made different between the original image when the image is formed on one surface of the recording material or the surface of the recording material and when the image is formed on the back surface of the recording material. Image or mirror image), it is possible to freely form a high-quality multicolor image on the front, back or both sides of the transfer paper without using a bulky recording material reversing unit as in the past. The time required for reversal can be shortened, the printing speed can be increased, and stable image formation is possible. Also, the occurrence of jam is reduced. In addition, stable transferability can be obtained on both sides of the recording material without providing a polarity changing means for changing the polarity of the toner image on the recording material conveying belt.
[0046]
(6) When an image is formed on one surface of the recording material, a toner color image obtained by forming an electrostatic latent image that is a mirror image of the original image on the photosensitive member of each image forming station is recorded. When a multi-color image is formed by sequential primary transfer onto a recording material conveyed by a material conveying belt, and an image is formed on the other surface of the recording material, the original image is transferred to the photoreceptor of each image forming station. On the other hand, a toner color image obtained by forming an electrostatic latent image to be a positive image is primarily transferred onto a recording material conveyance belt, and then a secondary transfer is collectively performed on the recording material to form a multicolor image. Features.
[0047]
In this method, when an image is formed on one surface of a recording material, a multicolor image is sequentially formed by primary transfer, and when an image is formed on the other surface of the recording material, two images are collectively collected. Since a multicolor image is formed by the next transfer, a high-quality multicolor image can be freely formed on the front surface, back surface, or both surfaces of the transfer paper without using a recording material reversing unit.
[0048]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a multicolor image forming apparatus and a multicolor image forming method according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
[0049]
(1) Configuration of multicolor image forming apparatus
A tandem multicolor image forming apparatus capable of single-sided printing and double-sided printing is configured, for example, as shown in FIGS. This multicolor image forming apparatus includes a color image forming station (image forming station) 1, an image transfer unit 2, a fixing device 3, a paper cassette 4, a paper discharge unit 13, a paper delivery unit 14, and the like for forming an image. The transfer paper (recording material, sheet-like medium) 5 is housed in a paper cassette 4 and is fed out by the paper feed section 14 and carried into the color image forming station 1 to form a color image during image formation. Thereafter, the paper is discharged from the paper discharge unit 13 to the outside of the apparatus.
[0050]
The color image forming station 1 and the image transfer unit 2 constitute an image forming unit referred to in the present invention. Further, when image formation is performed on both sides of the transfer paper 5, the original image or the mirror image of the original image is formed when the image is formed on one side of the transfer paper 5 and when the image is formed on the other side. An image processing unit (not shown) that selects and outputs an image signal is provided.
[0051]
Each color image forming station 1 is provided with image forming units (toner image forming means) 6Y, 6M, 6C, 6K, and below each image forming unit 6Y, 6M, 6C, 6K, an image transfer unit 2 is provided. The recording material conveying belt (transfer belt conveying belt such as an electrostatic adsorption belt) 2a constituting the recording material is provided. The recording material conveying belt 2a is made of a flexible endless resin material and functions as an intermediate transfer member. In addition, it has a function of conveying the transfer paper 5. A fixing device 3 for fixing an image on the transfer paper 5 is disposed on the downstream side of the recording material conveyance belt 2a.
[0052]
The image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6K respectively develop developing devices 61 (Y to K) to develop toner images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). ), A charger 62 (Y to K), an exposure device 63 (Y to K), and a photosensitive drum 64 (Y to K). Note that an image signal from the image processing unit is input to the exposure device 63 (Y to K).
[0053]
Further, transfer rollers 7Y, 7M, 7C, and 7K as transfer means (primary transfer means) are disposed along the transfer paper conveyance belt 2a so as to be paired with the image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6K. Has been. The transfer rollers 7Y, 7M, 7C, and 7K attract and transfer the toner images formed by the image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6K to the transfer paper 5. The image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6K have substantially the same configuration except that different color developers are used, and are operated.
[0054]
Below the image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6K, a transfer paper transport belt 2a is disposed. The transfer paper transport belt 2a is wound around a driving roller and a driven roller and stretched. The image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6K travel endlessly while being in rolling contact with the photosensitive drums 64 (Y to K). The transfer rollers 7Y, 7M, 7C, and the transfer rollers 7Y, 7C, 7C, 7C, 7C, 7C, 7C, 7C, 7C, and 7C are disposed inside the belt loop of the transfer paper transport belt 2a. 7K is provided.
[0055]
A bias transfer roller 31 that functions as a secondary transfer unit is disposed on the upstream side of the transfer paper conveyance belt 2a, and a registration roller 24 is disposed on the immediately upstream side thereof. The transfer paper transport belt 2a is capable of intermediate transfer of toner color images formed at the color image forming station 1 (functions as an intermediate transfer member), and adsorbs the transfer paper 5 onto the belt to fix the fixing device 3. Also plays the role of transporting to. The fixing device 3 fixes the toner image on the transfer paper 5 to the transfer paper 5 by heat, pressure, or the like.
[0056]
As described above, in the tandem multicolor image forming apparatus, images are formed on the transfer sheet 5 by sequentially superimposing different colors on the transfer sheet 5 in each of the image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6K. A color image is formed. In addition, the image forming process is speeded up by forming an image with a plurality of image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6K.
[0057]
Further, a switching gate 21 is provided between the fixing device 3 and the paper discharge unit 13, and an inversion path 15 (U-turn conveyance path) that reaches the lower conveyance path 12 from the position of the switching gate 21 is formed. ing. The reversing path 15 is not provided with a bulky reversing unit such as a conventional intermediate tray, and the apparatus can be made compact by arranging it so as to loop below the fixing device 3. It becomes. A reverse path registration roller 22 is provided at the end of the reverse path 15, and a pre-registration sensor (not shown) is provided in the vicinity of the reverse path registration roller 22.
[0058]
When such a switching gate 21 is provided, as shown in FIGS. 6 and 7, the reversing path 15 is connected to the lower running side (lower belt loop) of the transfer paper transport belt 2a. For example, the lower conveyance path 12 in the case of FIGS. 1 and 2 can be omitted. As a result, the number of parts can be further reduced, further downsizing can be realized, the time required for the conventional reversal can be shortened, and the printing speed can be increased. Because it is simplified, the occurrence of jam is reduced. In the example shown in FIGS. 6 and 7, a switching gate 25 is also provided just before the lower running side of the transfer paper transport belt 2a, so that the opening / closing operation is controlled in combination with the reverse path registration roller 22. It has become.
[0059]
In the configuration as described above, the switching gate 21 closes the sheet conveyance path to the sheet discharge unit 13 so that the toner image is transferred to one side and the image is also formed on the other side of the fixed transfer sheet 5. In the case where the transfer sheet 5 has been transferred (see FIGS. 2 and 7), the transfer sheet 5 is guided to the reverse path 15 and is conveyed to the reverse path registration roller 22 by the conveying roller 23 provided in the reverse path 15. At this time, the pre-registration sensor detects the leading edge of the transfer paper 5, and after a predetermined time, the reverse path registration roller 22 stops rotating and waits in a state where the leading edge of the transfer paper 5 is regulated by the reverse path registration roller 22. In this standby state, when the image formation on the other side of the transfer paper 5 can be started immediately, the reverse path registration roller 22 is rotated without substantially waiting.
[0060]
As described above, when the conveyance of the transfer sheet 5 is restricted by the reverse path registration roller 22 (standby state), the fixing apparatus 3 to the reverse path registration roller 22 so that the rear end of the transfer sheet 5 does not reach the fixing apparatus 3. Needs to be set to a length equal to or larger than the maximum size of the recording sheet that can be combined on both sides. If the maximum size capable of double-sided printing on the transfer sheet 5 is A4 size, the length from the fixing device 3 to the reverse path registration roller 22 is required to be longer than that.
[0061]
When performing double-sided printing (printing on the other side of the transfer paper 5), the transfer paper 5 that has been reversed by the reversing path 15 through the fixing device 3 travels below the transfer paper transport belt 2a. In order to promote electrostatic attraction to the side, a negative polarity bias is applied to a pulley located downstream of the belt loop. When the transfer sheet 5 is conveyed along the lower running side of the transfer sheet conveying belt 2 and reaches the pulley located upstream of the belt loop, the other side while the transfer sheet 5 is still conveyed along the upper running side. Since it is necessary to stably hold the transfer sheet 5 on the transfer sheet transport belt 2a for the sequential transfer to the surface, a negative polarity bias is applied to the pulley located on the upstream side of the belt loop. The bias is applied by a bias transfer roller 31 as will be described later.
[0062]
Table 1 shows the relationship between the charge removal / charging of the transfer paper transport belt 2a and the transfer paper transport direction.
[0063]
[Table 1]
Figure 0004343499
[0064]
1-1) Transfer paper conveyance belt (intermediate transfer member, recording material conveyance belt)
The transfer paper transport belt 2a has an electric resistance of 1 × 10.TenA driving roller formed of polycarbonate in which carbon is dispersed as a semiconductive material of about Ω · cm, and disposed on both the left and right sides in the copier body below the photosensitive drum 64 (Y to K); It is wound around a driven roller and stretched. In addition, a sheet of dielectric resin such as a polyethylene terephthalate resin sheet (PET sheet), a polyvinylidene fluoride resin sheet, or a polyurethane resin sheet may be used.
[0065]
Sheets made of these materials are overlapped with each other and joined to form an endless shape, or a (seamless) belt shape having no seam is used as the transfer paper conveyance belt 2a. For example, as shown in FIGS. 3 and 4, the transfer paper transport belt 2a is pivotally supported on the upstream side with respect to the apparatus main body, and the downstream side thereof is tiltable downward. Can be configured.
[0066]
With such a configuration, the bias transfer provided on the upstream side of the transfer paper transport belt 2a is performed by sequentially performing primary transfer on the transfer paper transport belt 2a and then tilting the downstream side of the transfer paper transport belt 2a downward. The secondary transfer is performed on the back surface of the transfer paper 5 fed from the paper feed tray 4 by the roller 31 (in the case of FIG. 3) or the bias transfer roller 31 (in the case of FIG. 4) provided on the downstream side of the transfer paper transport belt 2a. After performing this operation, the paper can be discharged to the paper discharge unit 13. In the case of FIG. 6 as well, the transfer paper transport belt 2a can be similarly tilted downward, but its illustration and description are omitted.
[0067]
The peripheral length of the transfer paper transport belt 2a is set longer than A3 which is the maximum paper size that can be used in the copying machine of the present embodiment. The transfer paper transport belt 2a is provided with a white mark (not shown) for detecting its position, and the position of the transfer paper transport belt 2a can always be detected by an optical position detection sensor (not shown). ing.
[0068]
1-2) Transfer roller
In the image forming station 1 of each color, at the transfer position where the photosensitive drum 64 (Y to K) and the transfer paper transport belt 2a are in contact, the reverse side of the normal charging polarity of the toner is placed inside the belt loop of the transfer paper transport belt 2a. A transfer roller 7 (Y to K) to which a positive transfer bias voltage is applied is provided.
[0069]
The transfer roller 7 (Y to K) has an electric resistance of 1 × 106The transfer paper transport belt 2a is formed of urethane foam rubber in which carbon of Ω · cm or less is dispersed, and is pressed with a predetermined pressure from the back surface side of the transfer paper transport belt 2a toward the photosensitive drum 64 (Y to K). In the figure, it is driven to rotate in the direction of the arrow.
[0070]
1-3) Fixing device
A fixing device 3 for fixing the toner image transferred onto the transfer paper 5 is provided on the downstream side of the transfer paper transport belt 2a. The fixing device 3 has a pair of rollers in contact with each other. Then, the transfer paper 5 is heated to a predetermined temperature to melt and fix the toner image held on the transfer paper 5.
[0071]
On the downstream side of the fixing device 3, a switching gate 21 that guides the transfer paper 5 to the transfer paper transport belt 2a by making a U-turn downward when performing double-sided printing or backside printing, and the transfer paper 5 are provided. A paper discharge unit 13 for discharging to the outside is provided.
[0072]
The switching gate 21 switches between a path from the fixing device 3 to the paper discharge unit 13 and a reverse path 15 from the fixing device 3 to the lower conveyance path 12 or the lower traveling side of the transfer paper conveyance belt 2a according to the print mode. 1 and 6, the path to the paper discharge unit 13 is opened, and in the states of FIGS. 2 and 7, the path to the reversing path 15 is opened. The paper discharge unit 13 includes a pair of paper discharge rollers, and discharges the transfer paper 5 to a paper discharge tray (not shown) provided outside the copying machine main body.
[0073]
(2) Image data input / output sequence
Next, the input / output order of image data corresponding to each print mode will be described.
[0074]
2-1) Single-sided / upward delivery (1)
When reading the original image sequentially from the first page of the original bundle set in the original processing section and outputting the image, all the data from the data of the last page of the original bundle in the reverse order to the input are transferred. Output sequentially to the surface by sequential transfer.
[0075]
(For single-sided originals)
During image input (ascending order): 1 → 2 → 3 → 4 → 5
During image output (descending order): 5 → 4 → 3 → 2 → 1 (sequential transfer)
(For double-sided originals)
During image input (ascending order): 1A → 1B → 2A → 2B → 3A → 3B → 4A → 4B → 5A → 5B
During image output (descending order): 5B → 5A → 4B → 4A → 3B → 3A → 2B → 2A → 1B → 1A
2-2) Single-sided / upward delivery (2)
When reading the original image sequentially from the last page of the original bundle set in the original processing section and outputting the image, the A side of the transfer sheet for all data from the last page data of the original bundle in the same order as the input Output sequentially with sequential transfer to.
[0076]
(For single-sided originals)
During image input (descending order): 5 → 4 → 3 → 2 → 1
During image output (descending order): 5 → 4 → 3 → 2 → 1 (sequential transfer)
(For double-sided originals)
When inputting images (descending order): 5B → 5A → 4B → 4A → 3B → 3A → 2B → 2A → 1B → 1A
During image output (descending order): 5B → 5A → 4B → 4A → 3B → 3A → 2B → 2A → 1B → 1A
2-3) Single-sided / downward delivery (1)
When reading the original image sequentially from the first page of the original bundle set in the original processing section and outputting the image, all the data from the first page of the original bundle is transferred in the same order as the input. Output sequentially by batch transfer to B side.
[0077]
(For single-sided originals)
During image input (ascending order): 1 → 2 → 3 → 4 → 5
During image output (ascending order): 1 → 2 → 3 → 4 → 5 (all transferred to B side at once)
(For double-sided originals)
During image input (ascending order): 1A → 1B → 2A → 2B → 3A → 3B → 4A → 4B → 5A → 5B
During image output (ascending order): 1A → 1B → 2A → 2B → 3A → 3B → 4A → 4B → 5A → 5B
2-4) Single-sided / downward delivery (2)
When reading the original image sequentially from the last page of the original bundle set in the original processing section and outputting the image, all the data from the first page data of the original bundle in the reverse order to the input are transferred B Output sequentially by batch transfer to the surface.
[0078]
(For single-sided originals)
During image input (descending order): 5 → 4 → 3 → 2 → 1
During image output (ascending order): 1 → 2 → 3 → 4 → 5 (all transferred to B side at once)
(For double-sided originals)
When inputting images (descending order): 5B → 5A → 4B → 4A → 3B → 3A → 2B → 2A → 1B → 1A
During image output (ascending order): 1A → 1B → 2A → 2B → 3A → 3B → 4A → 4B → 5A → 5B
2-5) For double-sided / upward delivery (1)
When reading the original image sequentially from the first page of the original bundle set in the original processing unit and outputting the image, batch transfer and sequential transfer are repeated from the data of the last page of the original bundle, and output sequentially in descending order. go. The surface of the transfer paper on which an image is first output varies depending on the number of pages constituting the original bundle.
[0079]
(When the manuscript is an odd page)
During image input (ascending order): 1 → 2 → 3 → 4 → 5
During image output (descending order): 5 (sequentially to side A) → 4 (batch to side B) → 3 → 2 → 1
(When the original is an even page)
During image input (ascending order): 1 → 2 → 3 → 4
At the time of image output (descending order): 4 (collectively to side B) → 3 (sequentially to side A) → 2 → 1
2-6) Duplex / Upward delivery (2)
When reading the original image sequentially from the last page of the original bundle set in the original processing unit and outputting the image, batch transfer and sequential transfer are repeated from the last page data of the original bundle, and output sequentially in descending order. go. The surface of the transfer paper on which an image is first output varies depending on the number of pages constituting the original bundle.
[0080]
(When the manuscript is an odd page)
During image input (descending order): 5 → 4 → 3 → 2 → 1
During image output (descending order): 5 (sequentially to side A) → 4 (batch to side B) → 3 → 2 → 1
(When the original is an even page)
During image input (descending order): 4 → 3 → 2 → 1
At the time of image output (descending order): 4 (collectively to side B) → 3 (sequentially to side A) → 2 → 1
2-7) Duplex / Downward delivery (1)
When reading the original image sequentially from the first page of the original bundle set in the original processing section and outputting the image, the sequential transfer is repeated after the batch transfer from the first page data of the original bundle, in ascending order. Output sequentially. The image output always starts from batch transfer onto the B side of the transfer paper.
[0081]
(Original input order and image output order)
During image input (ascending order): 1 → 2 → 3 → 4 → 5
During image output (ascending order): 1 (Batch to B side) → 2 (Sequential to A side) → 3 → 4 → 5
2-8) For double-sided / downward delivery (2)
When reading the original image sequentially from the last page of the original bundle set in the original processing unit and outputting the image, sequential transfer is performed after batch transfer from the first page data of the original bundle in ascending order. Output sequentially. The image output always starts from batch transfer onto the B side of the transfer paper.
[0082]
(Original input order and image output order)
During image input (descending order): 5 → 4 → 3 → 2 → 1
During image output (ascending order): 1 (Batch to B side) → 2 (Sequential to A side) → 3 → 4 → 5
The input / output order of the above image data is summarized in a list as shown in Table 2.
[0083]
[Table 2]
Figure 0004343499
[0084]
(3) Transfer method
3-1) When the transfer paper A side is discharged upward in single-sided printing (see FIGS. 1 and 6)
On each photosensitive drum 64 (Y to K) of the image forming station 1, a toner image of a mirror image is formed with respect to the original image, and the transfer paper 5 sent from the registration roller 24 at a timing is When the sheet is sequentially fed to the transfer position between the photosensitive drum 64 (Y to K) and the transfer sheet conveying belt 21a, the transfer roller 7 (Y to K) to which a predetermined transfer voltage is applied onto the transfer sheet 5 is transferred. As a result, the toner image is sequentially multiple-transferred (sequentially transferred) to form a normal four-color full-color toner image on the original image.
[0085]
When the transfer paper 5 passes through the fixing device 3, the toner image of the normal image is fixed as a final image and full color is developed. In this image forming (printing on the transfer paper A surface) mode, the transfer paper transport belt 2 a is used as a transfer transport means for transporting the transfer paper 5 to the fixing device 3.
[0086]
3-2) When the transfer paper B side is discharged downward in single-sided printing (see FIGS. 1 and 6)
A normal toner image is formed on each photosensitive drum 64 (Y to K) of the image forming station 1 and transferred by a transfer roller 7 (Y to K) to which a predetermined transfer voltage is applied. Primary transfer (sequential transfer) is sequentially performed on the sheet conveying belt 2a. The toner image on the transfer paper transport belt 2a is a full-color toner image that is a mirror image of the original image.
[0087]
Then, a four-color full-color toner image, which is a mirror image of the original image on the transfer paper transport belt 2a, is fed to the B surface of the transfer paper 5 fed in accordance with the rotational operation and timing of the transfer paper transport belt 2a. The adsorption charging roller 31 is used as a bias transfer roller, and a predetermined secondary voltage is applied to perform batch secondary transfer. Therefore, a normal four-color full-color toner image is formed with respect to the original image on the B side of the transfer paper.
[0088]
When the suction charging roller 31 is not used as a bias transfer roller, batch secondary transfer may be performed by the transfer roller 7 (Y to K) of any of the image forming stations 1. When the transfer paper 5 passes through the fixing device 3, the toner image of the normal image is fixed as a final image and full color is developed. In this image formation (printing on the transfer paper B surface) mode, the transfer paper transport belt 2a is used as an intermediate transfer member.
[0089]
3-3) In the case of double-sided printing (see FIGS. 1, 2, 6 and 7)
With respect to the transfer operation when images are formed on both surfaces of the transfer paper 5, images can be formed on both the front and back surfaces by controlling the operations of 3-1) and 3-2) in combination. That is, first, images are sequentially formed on the surface of the transfer paper A, passed through the fixing device 3, then the transfer paper 5 is reversed and passed through the lower conveyance path 12 or the lower running side, and then the bias transfer roller 31. Thus, batch secondary transfer may be performed on the transfer paper B side.
[0090]
(4) Bias transfer roller (see FIGS. 5A and 5B)
The bias transfer roller 31 collects the toner image formed on the transfer paper conveyance belt 2a as an intermediate transfer member on the transfer paper 5 in a batch operation when printing on the back surface (second surface) in double-sided printing or single-sided printing with face-down discharge. Although it is a roller member for the next transfer, it is originally provided as an adsorption charging roller, and acts on the transfer conveying belt 2a from above the transfer sheet 5 when feeding the transfer sheet 5 to the transfer conveying belt 2a. The transfer / conveying belt 2a is charged to a polarity opposite to that of the transfer of the toner image, and the transfer paper is electrostatically adsorbed onto the transfer / conveying belt 2a.
[0091]
Incidentally, as a result of applying a positive polarity current from the adsorption charging roller 31 to the transfer paper 5, the transfer paper 5 is charged with a positive charge. On the other hand, a negative polarity dielectric charge is generated on the transfer conveyance belt 2a. The transfer paper 5 is electrostatically attracted to the transfer conveyance belt 2a and is stably held. Therefore, the transfer / conveying belt 2a is charged with a polarity opposite to the positive polarity when the toner image is transferred. The bias transfer roller 31 is not particularly limited to a roller member, and a brush member, a sheet member, or a charger may be used.
[0092]
4-1) Arranged upstream of the image forming station (see FIG. 3)
When the bias transfer roller 31 is disposed on the upstream side of the K (black) image forming station 1 along the transfer sheet conveyance belt 2a, the leading end of the image moves to a region facing the bias transfer roller 31. The transfer paper 5 is supplied from the paper feed tray 4 so as to coincide with the incoming timing, and the secondary transfer to the transfer paper 5 is performed by batch transfer. If the bias transfer roller 31 is disposed outside the belt loop formed by the transfer / conveyance belt 2a, the degree of freedom in layout within the belt loop is improved, and it becomes easy to deal with unitization of the transfer / conveyance belt 2a.
[0093]
4-2) Arranged downstream of the image forming station (see FIG. 4)
Further, the bias transfer roller 31 for performing batch secondary transfer of the back surface image may be arranged on the downstream side of the image forming unit 6Y on the most downstream side along the transfer paper transport belt 2a. Also in this case, if the bias transfer roller 31 is disposed outside the belt loop formed by the transfer / conveyance belt 2a, the degree of freedom of layout in the belt loop can be improved, and the transfer / conveyance belt 2a can be unitized. It becomes easy to deal with.
[0094]
4-3) Improving transfer efficiency in batch secondary transfer
In order to increase the transfer efficiency when performing batch secondary transfer of the toner image held on the transfer conveyance belt 2a to the back surface of the transfer paper 5, prior to batch transfer, an electric field (minus minus) at the time of transfer is applied. It is effective to charge the transfer paper conveyance belt 2a by applying a polarity).
[0095]
As the charger, as shown in FIG. 8, in order to separate the transfer paper 5 from the transfer conveyance belt 2a at the downstream portion in the conveyance direction of the transfer conveyance belt 2a, the image forming unit 6Y on the most downstream side of the image forming station 1 is used. The separation charger 32 disposed on the downstream side of the transfer charger, or as shown in FIG. 9, the transfer conveyance belt 2a of the separation charger 32 described above is used to remove the charge of the transfer conveyance belt 2a after the transfer paper 5 is separated. A neutralizing charger (belt neutralizer) 33 provided on the opposite side of the sheet can be used.
[0096]
Then, the transfer sheet 5 after the secondary transfer is fixed with an image by the fixing device 3, and when the single-sided printing of the face-down discharge is designated, the transfer sheet 5 is discharged to the sheet discharge unit 13 outside the apparatus. When printing is designated, the U-turn is turned downward to perform image formation (sequential transfer) on the other surface of the transfer paper 5 and guided to the transfer paper transport belt 2a.
[0097]
That is, since there is no reversing operation of the transfer sheet 5, one surface of the transfer sheet 5 on which the multicolor image has been fixed by batch secondary transfer is directed inward along the belt loop formed by the transfer sheet transport belt 2a. Then, the other surface of the transfer paper 5 that is successively transferred is directed to the outside along the belt loop.
[0098]
The following table shows the orientation of the latent image to be written, the transfer method (means / method), and the presence / absence of relative separation between the transfer conveyance belt 2a and the image forming station 1 in single-sided printing and double-sided printing as described above. 3 shows.
[0099]
[Table 3]
Figure 0004343499
[0100]
In the present invention, the multicolor image forming apparatus is not limited to the configuration shown in the embodiment of FIG. 1 or the like, and at least an image forming station including a photoconductor and a developing device is provided along the recording material conveyance direction. The present invention can be applied to any multi-color image forming apparatus that can form a single color or a multi-color image on one side or both sides of a recording material. be able to.
[0101]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the present invention has the following effects.
[0102]
(1) For single-sided or double-sided printing on the recording material surface, sequential transfer (multiple transfer) is applied for each toner color, and for double-sided printing on the backside of the recording material, batch transfer (batch transfer) Can be performed a plurality of times) to form a multi-color image, so that the arrangement of the bulky recording material reversing means (reversing conveyance path having an intermediate tray) as in the prior art is not required, A color image can be freely formed on the front surface, back surface, or both surfaces of the recording material. Accordingly, since the time required for reversal can be shortened, the printing speed can be increased and stable image formation can be achieved. Further, the occurrence of jams is reduced, and the number of parts can be reduced, whereby the apparatus can be reduced in size, simplified, and reduced in cost.
[0103]
(2) For single-sided printing or double-sided printing on the surface of the recording material, primary transfer (multiple transfer) is performed sequentially. Since color images are formed, high-quality multicolor images can be freely formed on the front, back, or both sides of recording materials without using a bulky recording material reversing unit as in the past. The time required can be shortened, the printing speed can be increased, the occurrence of jams can be reduced, and the number of parts can be reduced to reduce the size, simplification, and cost of the apparatus.
[0104]
In addition, after fixing the toner image on the back surface (one surface) of the recording material that has been batch-transferred, the surface printing is performed by sequential primary transfer, so the toner color image is held and stabilized during transport of the recording material. The image quality can be improved as compared with the case where the sheet is conveyed to the fixing unit with both sides unfixed, and the image quality can be improved stably.
[0105]
(3) Since the secondary transfer means for performing batch transfer is arranged upstream of all image forming stations in the recording material conveyance direction, the recording material conveyance belt and the image forming station are relatively separated from each other. By doing so, it is possible to prevent the toner image on the back surface of the recording material once transferred from being disturbed by being sandwiched between the recording material conveyance belt and the photosensitive member of each image forming station.
[0106]
(4) Since the secondary transfer means for performing batch transfer is arranged downstream of all image forming stations in the recording material conveyance direction, that is, immediately before the fixing device, the toner image is transferred to the back surface of the recording material. The toner image on the back surface of the recording material once transferred can be prevented from being disturbed during conveyance by the recording material conveyance belt.
[0107]
(5) Since the electrostatic latent image writing direction on the photoconductor is made different between the original image and the image formation on the recording material one side or the recording material surface and the image formation on the recording material back surface, Without using such a bulky recording material reversing unit, high-quality multicolor images can be freely formed on the front, back or both sides of transfer paper, so the time required for reversal can be shortened, so printing The speed can be increased, and a stable image can be formed. Also, the occurrence of jam is reduced. Further, stable transferability can be obtained on both sides of the recording material without providing a polarity changing means for changing the polarity of the toner image on the recording material conveying belt.
[0108]
(6) When image formation is performed on one side of the recording material, a multicolor image is formed by sequential transfer, and when image formation is performed on the other side of the recording material, batch secondary transfer is performed. Since a multi-color image is formed, a high-quality multi-color image can be freely formed on the front surface, back surface, or both surfaces of the transfer paper without using a recording material reversing unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration during surface image formation and sequential transfer of a multicolor image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration when the back side image is formed.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a configuration at the time of back surface batch transfer and discharge.
FIG. 4 is an explanatory diagram of the configuration when the secondary transfer unit is disposed on the most downstream side.
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the secondary transfer unit.
FIG. 6 is another configuration explanatory diagram in the case of the same surface image formation and sequential transfer.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a configuration when a back surface image is formed when the double-sided image is formed.
FIG. 8 is a configuration explanatory view showing an arrangement position of the separation charger.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a configuration showing an arrangement position of the static elimination charger.
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional multicolor image forming apparatus.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of another multicolor image forming apparatus.
FIG. 12 is an explanatory diagram of the single-sided printing.
FIG. 13 is an explanatory diagram of the double-sided printing.
FIG. 14 is a configuration explanatory diagram of the same multicolor image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
1-Image forming station
2a-Recording material conveyance belt
5-Recording material
31-secondary transfer means
61 (YK) -Developing device
64 (Y to K) -photosensitive member

Claims (6)

感光体と現像装置を備えた画像形成ステーションが記録材搬送方向に沿って複数組配列され、記録材の片面または両面に単色または多色の画像形成を行なえるようにした多色画像形成装置において、
記録材の両面に画像形成をおこなう場合に、記録材の一方の面へ画像を形成する時と記録材の他方の面へ画像を形成する時とで、原稿画像の正像または鏡像となる画像信号を選択して出力する画像処理部と、
前記画像処理部から出力された画像信号を受け、記録材の両面に対して、それぞれ異なる転写方法を適用して画像を形成する画像形成部と、を具備し、かつ、
各画像形成ステーションにわたり記録材を搬送可能であり、かつ、各画像形成ステーションで形成されたトナー色像の中間転写が可能な記録材搬送ベルトと、
前記記録材搬送ベルト上に中間転写されたトナー色像を記録材に一括二次転写するための二次転写手段と、
記録材搬送路における定着装置の下流側から画像形成ステーションの上流側に記録材を帰還させるように構成され、かつ、経路中にレジストローラが設けられた帰還搬送路と、
を備え、
前記帰還搬送路が、前記記録材搬送ベルトの下部走行辺と、前記記録材搬送路における定着装置の下流側から前記記録材搬送ベルトの下部走行辺に接続されるように延びる反転路とによって構成され、かつ、
前記反転路の下流端部に、記録材の搬送タイミングを制御するための切換えゲートが設けられることを特徴とする多色画像形成装置。
In a multicolor image forming apparatus in which a plurality of image forming stations each including a photoconductor and a developing device are arranged along the recording material conveyance direction so that a single color or a multicolor image can be formed on one side or both sides of the recording material. ,
When forming an image on both sides of a recording material, an image that becomes a normal or mirror image of the original image when forming an image on one side of the recording material and when forming an image on the other side of the recording material An image processing unit for selecting and outputting signals;
An image forming unit that receives the image signal output from the image processing unit and forms images by applying different transfer methods to both sides of the recording material, and
A recording material conveying belt capable of conveying the recording material over each image forming station and capable of intermediate transfer of the toner color image formed at each image forming station;
Secondary transfer means for performing secondary transfer of the toner color image intermediately transferred onto the recording material conveying belt to the recording material;
A return conveyance path configured to return the recording material from the downstream side of the fixing device in the recording material conveyance path to the upstream side of the image forming station, and a registration roller provided in the path;
With
The return conveyance path includes a lower traveling side of the recording material conveyance belt and a reversing path extending from the downstream side of the fixing device in the recording material conveyance path to be connected to the lower traveling side of the recording material conveyance belt. And
A multicolor image forming apparatus, wherein a switching gate for controlling a recording material conveyance timing is provided at a downstream end of the reversing path .
記録材の一方の面への画像形成を行う場合には、各画像形成ステーションで形成されたトナー色像を、前記記録材搬送ベルトに一次転写し、該記録材搬送ベルト上のトナー色像を、前記二次転写手段により、記録材へ一括二次転写して多色画像を形成する一方、
記録材の他方の面への画像形成を行う場合には、前記記録材の一方の面に形成した前記トナー色像を定着させた後、各画像形成ステーションで形成されたトナー色像を前記記録材搬送ベルトによって搬送される前記記録材の他方の面へ逐次一次転写して多色画像を形成することを特徴とする請求項1に記載の多色画像形成装置。
When forming an image on one side of the recording material, the toner color image formed at each image forming station is primarily transferred to the recording material conveyance belt, and the toner color image on the recording material conveyance belt is transferred to the recording material conveyance belt. The secondary transfer means forms a multicolor image by batch secondary transfer to a recording material,
When performing image formation on the other surface of the recording material, the toner color image formed on one surface of the recording material is fixed, and then the toner color image formed at each image forming station is recorded on the recording material. The multicolor image forming apparatus according to claim 1, wherein a multicolor image is formed by sequentially performing primary transfer sequentially to the other surface of the recording material conveyed by the material conveying belt.
前記記録材の一方の面への一括二次転写を行うための二次転写手段を、前記記録材搬送ベルトに沿って並列に配列される全ての画像形成ステーションよりも上流側で、かつ、前記記録材搬送ベルトがなすベルトループの外側の位置に配設し、さらに、
前記記録材搬送ベルトと、全ての画像形成ステーションと、を相対的に接離可能に配設したことを特徴とする請求項1または2に記載の多色画像形成装置。
Secondary transfer means for performing batch secondary transfer to one surface of the recording material is upstream of all image forming stations arranged in parallel along the recording material conveyance belt, and Arranged at a position outside the belt loop formed by the recording material conveyance belt,
The multi-color image forming apparatus according to claim 1, wherein the recording material conveyance belt and all the image forming stations are disposed so as to be relatively close to each other.
前記記録材の一方の面への一括二次転写を行うための二次転写手段を、前記記録材搬送ベルトに沿って並列に配置される全ての画像形成ステーションよりも下流側で、かつ、前記記録材搬送ベルトがなすベルトループの外側の位置に配設したことを特徴とする請求項1または2に記載の多色画像形成装置。  Secondary transfer means for performing batch secondary transfer to one surface of the recording material, downstream of all image forming stations arranged in parallel along the recording material transport belt, and the above The multicolor image forming apparatus according to claim 1, wherein the multicolor image forming apparatus is disposed at a position outside a belt loop formed by the recording material conveyance belt. 請求項1に記載の多色画像形成装置に適用される多色画像形成方法であって、
記録材の一方の面への画像形成時と、記録材の他方の面への画像形成時とのいずれであるかに応じて、原稿画像の正像または鏡像となる画像を形成することを特徴とする多色画像形成方法。
A multicolor image forming method applied to the multicolor image forming apparatus according to claim 1,
An image that is a normal image or a mirror image of a document image is formed depending on whether an image is formed on one side of the recording material or an image is formed on the other side of the recording material. A multicolor image forming method.
記録材の一方の面への画像形成を行う場合には、各画像形成ステーションの感光体へ原稿画像に対して鏡像となる静電潜像を形成して得たトナー色像を記録材搬送ベルトによって搬送される記録材へ逐次一次転写して多色画像を形成する一方、
記録材の他方の面への画像形成を行う場合には、各画像形成ステーションの感光体へ原稿画像に対して正像となる静電潜像を形成して得たトナー色像を記録材搬送ベルト上へ一次転写した後に、記録材に対して一括二次転写して多色画像を形成することを特徴とする請求項5に記載の多色画像形成方法。
When forming an image on one surface of a recording material, a toner color image obtained by forming an electrostatic latent image that is a mirror image of the original image on the photosensitive member of each image forming station is transferred to the recording material transport belt. While forming a multicolor image by primary transfer sequentially to the recording material conveyed by
When forming an image on the other surface of the recording material, the toner color image obtained by forming an electrostatic latent image that is a normal image with respect to the original image on the photosensitive member of each image forming station is conveyed to the recording material. 6. The multicolor image forming method according to claim 5, wherein after the primary transfer onto the belt, a multicolor image is formed by batch secondary transfer onto the recording material.
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