JP5626570B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式のカラー複写機、カラープリンタ、カラーファクシミリなどの画像形成装置に関する。

従来から、例えば特許文献１（特開平１０−２６０５９３号公報）のように、複数の画像形成ユニットをタンデム式に並設し、各画像形成ユニットで形成した画像を中間転写体としての中間転写ベルトに順次重ね転写し、その後転写材としての転写紙に一括で２次転写し、定着器によって定着してカラー画像を得るタンデム型の画像形成装置がある。このタンデム型画像形成装置は、実際の使用頻度ではカラー画像を出力するだけでなく、多くの場合色情報が少ない特にモノクロ画像、とりわけ黒画像を出力することが多い。

黒画像をタンデム方式のカラー画像形成装置で出力すると、そのランニングコストが黒専用の単色の画像形成装置に比べて高くなる。これは不使用の色の画像形成ユニットも黒色用の画像形成ユニットと同じように使用されたとカウントされ、トナーが余っていても画像形成ユニットの寿命として交換されてしまうからである。さらに、不使用の色の画像形成ユニットではトナーが付着していない感光体が転写紙に直接接触することで劣化が早まり、耐久性が低下する。

そこで、タンデム型画像形成装置のモノクロ印刷モードにおいて、カラーの感光体や感光体クリーニング部材の摩耗を防ぐこと、カラートナーの経時劣化を防ぐこと、およびカラートナーの転写紙へのカブリを防ぐことを目的として、カラーの感光体と搬送ベルト（転写ベルト）とを離間させ、カラーの感光体の駆動を停止させる構成が知られている（特許文献２（特開平９−１４６３２８号公報）や特許文献３（特開平１１−２７２０２５号公報））。

詳しくは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色の画像を形成するための４つの感光体のうち、最下流側にあるブラック用の感光体のみ中間転写ベルトに常に接触した転写ニップ常接状態として、残りの３つの感光体は中間転写ベルトに対して接離可能とする。転写紙上にカラー画像を形成する場合、４つの感光体は、それぞれ中間転写ベルトに当接する。一方、転写紙上にブラックの単色画像を形成する場合、各カラー用の感光体を中間転写ベルトから離間させ、ブラックトナーによるトナー像が形成されるブラック用の感光体のみを中間転写ベルトに当接させる。

また、特許文献４（特開２００４−７０１５２号公報）のように、トナーが付着していない感光体の不必要な摩耗を防止するため、搬送ベルト（転写ベルト）を用いない直接転写方式にすると共に、モノクロ印刷モードでカラー感光体を停止した状態で用紙搬送ができる構成も提案されている。この構成では、カラー印刷用の転写紙搬送経路とモノクロ印刷用の転写紙搬送経路の２経路を印刷モードにより切り替えるようにしている。

一方、このようなタンデム型画像形成装置は、特許文献５（特開２００４−３０７０９６号公報（図４、図５））のように、両面印刷機能を備えたものが多い。この両面印刷では、片面（表面）に印刷した転写紙を排紙部から排出する前にスイッチバックさせて両面搬送経路に搬送し、反対側の面（裏面）にも印刷する。

タンデム型画像形成装置は複数の画像形成ユニットを並設しているので、本体装置が画像形成ユニットの並設方向に大きくなり、転写材の供給から画像形成後の排出に至るまでの搬送経路も長くなる。その結果、前記特許文献５のように、両面印刷モードでモノクロ画像を出力する場合でも、転写紙搬送経路がカラー画像の場合と同じであると、カラー画像を出力する場合と同程度の長いファーストプリント時間を要するという問題がある。

本発明の目的は、両面印刷モードでモノクロ画像のように色情報が少ない画像を出力する場合のファーストプリント時間を短縮できることができるタンデム型画像形成装置を提供することである。また本発明の別の目的は、装置の小型化および低コスト化に寄与できるタンデム型の画像形成装置を提供することである。

前記目的を解決するために、請求項１の発明では、転写材を収容した収容部と、前記収容部から搬送される転写材に画像を形成するために一列で配設された複数の画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットで画像を転写した転写材を排出する排出部と、前記収容部から前記複数の画像形成ユニットを順に経由して前記排出部に至る第１の搬送経路と、前記第１の搬送経路の末端付近に配設されて前記転写材を反転させる反転部と、前記反転部から、前記複数の画像形成ユニットのうちの最上流側に配設された画像形成ユニットに戻る第２の搬送経路であって、当該第２の搬送経路は経路の途中から分岐して前記最上流側に配設された画像形成ユニットよりも下流側の複数の画像形成ユニットに並列的に至る複数の分岐経路を有する第２の搬送経路を備え、前記収容部から前記第１の搬送経路を通って移動する転写材の一方の面に前記画像形成ユニットで形成された画像を転写すると共に、両面印刷モードでは前記第１の搬送経路で搬送される転写材の一方の面に前記画像形成ユニットで形成された画像を転写した後、当該転写材を前記反転部で反転して前記第２の搬送経路に沿って移動させ、前記最上流側に配設された画像形成ユニットで画像を転写しない場合に、前記分岐経路の分岐部に配設された切り換え爪で前記転写材を前記分岐経路に通して前記最上流側の画像形成ユニットよりも下流側の所定の画像形成ユニットに搬送して当該転写材の反対側の面に画像を転写するようにしたことを特徴とする。

これにより、両面印刷モードで最上流側の画像形成ユニットでの作像が不要である場合、搬送経路を短縮した第２の搬送経路によって転写材を搬送することで両面印刷の印刷速度を向上することができる。

請求項２の発明では、前記第２の搬送経路が、前記複数の画像形成ユニットのうちの最下流側に配設された画像形成ユニットのみを経由することを特徴とする。

これにより、最下流側の画像形成ユニット以外での作像が不要である場合、搬送経路を短縮した第２の搬送経路によって転写材を搬送することで両面印刷の印刷速度を向上することができる。

請求項３の発明では、前記第２の搬送経路が、最上流側に配設された画像形成ユニットよりも下流側のすべての画像形成ユニットに並列的に至る複数の分岐経路を含むことを特徴とする。

これにより、両面印刷モードで最上流側の画像形成ユニットを除く画像形成ユニットで特定の２色印刷又は３色印刷を行うときに、搬送経路を短縮した第２の搬送経路によって転写材を搬送することで両面印刷の印刷速度を向上することができる。

請求項４の発明では、前記第１および第２の搬送経路を前記複数の画像形成ユニットの列に対して同じ側に配設したことを特徴とする。

第１および第２の搬送経路を画像形成ユニットの列に対して同じ側に配設することで、装置全体を大型化させることなく両面印刷を達成することができる。

請求項５の発明では、前記第２の搬送経路が、前記複数の画像形成ユニットの列を間に挟んで前記第１の搬送経路と反対側、および、前記複数の画像形成ユニットの相互間を通るように配設したことを特徴とする。

画像形成ユニットの列を間に挟んで第１の搬送経路と反対側の部分はスペース的に余裕があるので、ここに第２の搬送経路を配置すると共に第２の搬送経路を画像形成ユニットの相互間に通すことで装置の小型化に寄与することができる。

請求項６の発明では、前記第１の搬送経路における最初の画像形成ユニットの上流側に第１のレジスト手段を配設すると共に、前記第２の搬送経路における最初の画像形成ユニットの上流側に第２のレジスト手段を配設したことを特徴とする。

第１のレジスト手段と第２のレジスト手段を各搬送経路に配設することで転写材のスキューを防止すると共に、転写材の両面で画像書き出し位置を揃えることができ、印刷画像の品質を高度に維持することができる。

請求項７の発明では、前記第１および第２のレジスト手段を共通の駆動源で駆動するようにしたことを特徴とする。

レジスト手段の駆動源を共通化することで、装置の小型化とコストダウンに寄与することができる。

請求項８の発明では、前記複数の画像形成ユニットを独立して作動・非作動に切換え可能にしたことを特徴とする。

使用しない色の画像形成ユニットの駆動を停止することで、装置の省エネ効果が得られると共に、画像形成ユニットの劣化と寿命低下を抑制することができる。

請求項９の発明では、前記複数の画像形成ユニットを共通の駆動源で駆動すると共に、各画像形成ユニットと前記共通の駆動源との間にクラッチを設けたことを特徴とする。

画像形成ユニットをモータなどの個別駆動源ではなく共通駆動源で駆動することで、装置の小型化とコストダウンに寄与することができる。

請求項１０の発明では、前記複数の画像形成ユニットのうちの最下流の画像形成ユニットを黒画像出力用と定めたことを特徴とする。

これにより、モノクロ画像の殆どを占める黒画像出力に際してのファーストプリントを最も短縮することができる。

請求項１１の発明では、前記第１の搬送経路を形成するガイド部材と前記第２の搬送経路を形成するガイド部材を部分的に共通化したことを特徴とする。

これにより、部品点数を増やすことなく転写材の搬送性を確保することができる。

本発明の画像形成装置は第１の搬送経路と第２の搬送経路を備え、両面印刷モードで最上流側の画像形成ユニットでの作像が不要である場合、転写材が第２の搬送経路により最上流側に配設された画像形成ユニットよりも下流側の画像形成ユニットの少なくとも一つを経由して排出部に至るので、搬送経路が短縮されて両面印刷の印刷速度を向上することができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の転写紙搬送経路を示す概略側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の両面印刷モードを示す概略側面図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の概略側面図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の作像前ガイド部材の側面図である。 本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の概略側面図である。

以下、本発明の第１〜第３の実施形態を図に基づいて順に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０の一例を示す概略側面図である。この画像形成装置１０は４連タンデム直接転写方式のカラーレーザプリンタであって、画像形成装置本体１０Ａの内部に、カラー３色（例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））とブラック（Ｋ）の計４つのプロセスユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが左側からこの順に水平方向に直列状に配設されている。これら複数のプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋの配設方向は一例であって、プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋは水平方向ではなく傾斜方向や垂直方向に配設してもよい。カラー３色はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色の順で並んでいるが、この順番に限るものではなく、色順は任意に設定してよい。これらプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋは画像形成装置本体１０Ａに対して着脱自在に装着され、独立して交換可能とされている。カラー３色のプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｃの相互間は比較的狭い隙間で図示するが、シアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）のプロセスユニット１２Ｃ、１２Ｋの間隔は、ここに後述する両面搬送経路Ｅを通す関係で比較的大きな隙間で図示している。このような隙間の大小関係は絶対的なものではなく、４つのプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋの小型化により両面搬送経路Ｅを通すスペースを形成できれば４つのプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋを等間隔で配設することも可能である。

プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋの下方には、転写材としての転写紙を収容する収容部として給紙トレイ１４が水平に配設され、この給紙トレイ１４の給紙側（図１で左側）に給紙ローラ１６が配設されている。給紙トレイ１４は一つに限らず複数設けることができ、手差しトレイを設けることも可能である。給紙ローラ１６の上方であって最初のプロセスユニット１２Ｙの直前位置に、レジストローラ対１８が配設されている。

プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋと給紙トレイ１４との間には、給紙を搬送するための搬送ベルト２０が配設されている。この搬送ベルト２０はプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋの配設方向に沿って水平に配設され、その両端を張架ローラ２２と駆動ローラ２４に支持されて矢印方向にプロセス線速で駆動されるようになっている。上側を通る搬送ベルト２０の下側には各プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋ毎に転写ローラ２６Ｙ〜２６Ｋが配設され、この転写ローラ２６Ｙ〜２６Ｋと各プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋの感光体ドラム２８Ｙ、２８Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋとの間に搬送ベルト２０が挟み込まれている。

搬送ベルト２０の下流側に隣接して、定着手段３０を構成する定着ローラ３０ａおよび加圧ローラ３０ｂが上下一対で配設されている。また、定着手段３０の上方に搬送ローラ対３２が配設され、この搬送ローラ対３２のさらに上方に、図示しないコントローラによって制御される搬送経路切り換え爪３４と、排紙手段を構成する排紙ローラ対３６が配設されている。そして排紙ローラ対３６の外側にＦＤ（フェイスダウン）トレイ３８が配設されている。

プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋの上方には搬送ローラ対４０とレジストローラ対４２が配設され、またレジストローラ対４２の左側に隣接して、図示しないコントローラによって制御される搬送経路切り換え爪４４が配設されている。搬送ローラ対４０は最初のプロセスユニット１２Ｙの上方に位置し、レジストローラ対４２は最後のプロセスユニット１２Ｋの上方に位置している。

画像形成装置１０のプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋとその周辺概略構造は以上の通りであり、この画像形成装置１０は片面印刷モードと両面印刷モード（フルカラー印刷モード又はモノクロ印刷モード）を選択的に実行することができるようになっている。片面印刷モードでは転写紙の第１面（表面）を印刷するために、給紙トレイ１４から給紙ローラ１６、レジストローラ対１８、プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋ、定着手段３０、搬送ローラ対３２、搬送経路切り換え爪３４、排紙ローラ対３６に至る第１の搬送経路Ａ、Ｂ、Ｃが使用される。

フルカラー両面印刷モードでは、転写紙の第１面（表面）を印刷するために前記第１の搬送経路Ａ、Ｂ、Ｃが使用され、転写紙の第２面（裏面）を印刷するために、排紙ローラ対３６から搬送経路切り換え爪３４、レジストローラ対４２、搬送経路切り換え爪４４、搬送ローラ対４０、レジストローラ対１８、プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋ、定着手段３０、搬送ローラ対３２、搬送経路切り換え爪３４、排紙ローラ対３６に至る第１の両面搬送経路Ｄ、Ｆ、Ｂ、Ｃが使用される。

またモノクロ両面印刷モードでは、転写紙Ｐの第１面（表面）を印刷するために前記第１の搬送経路Ａ、Ｂ、Ｃが使用され、転写紙の第２面（裏面）を印刷するために、排紙ローラ対３６から搬送経路切り換え爪３４、レジストローラ対４２、プロセスユニット１２Ｋ、定着手段３０、搬送ローラ対３２、搬送経路切り換え爪３４、排紙ローラ対３６に至る第２の両面搬送経路Ｄ、Ｅ、Ｃが使用される。本発明では、第１の両面搬送経路Ｄ、Ｆ、Ｂ、Ｃと第２の両面搬送経路Ｄ、Ｅ、Ｃを総称して「第２の搬送経路」と呼ぶ。

次に、プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋについて説明する。プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋは、各色共に同様な構成で同様な動作を行うので、以下イエロー画像を形成するプロセスユニット１２Ｙの構成及び動作を代表して説明する。

プロセスユニット１２Ｙは円筒形の感光体ドラム２８Ｙを有する。この感光体ドラム２８Ｙは図示しない駆動手段により、プロセス線速（感光体線速）で反時計方向に回転駆動される。プロセス線速は通常３０〜２００ｍｍ／ｓの範囲であって、画像形成条件に対応して線速が設定される。各プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋは、個別に配設したモータ等の駆動手段で駆動可能であるが、駆動手段の一部もしくは全部を共通化して駆動源を減らし、図示しないクラッチ機構によって各プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋの駆動・停止を独立的に制御することで画像形成装置本体を小型化することができる。

感光体ドラム２８Ｙの周囲には、反時計周りに、帯電器４６Ｙ、露光装置４８Ｙ、現像手段５０Ｙ、転写ローラ２６Ｙ、クリーニング手段としてのクリーニングブレード５２Ｙが配設されている。

帯電器４６Ｙはローラ形状であって、感光体ドラム２８Ｙの表面に圧接して感光体ドラム２８Ｙの回転により従動回転する。画像形成時、帯電器４６Ｙは図示しない電源装置によってＡＣバイアスが印加され、このＡＣバイアスによって感光体ドラム２８Ｙが除電され、その表面電位が略−５０ｖの基準電位とされる。次に帯電器４６Ｙは電源装置によりＤＣあるいはＤＣにＡＣが重畳されたバイアスが印加されることで、感光体ドラム２８ＹがほぼＤＣ成分に等しい電位に均一に帯電される。帯電された感光体ドラム２８Ｙの表面電位は例えば−４００〜−６００Ｖで、具体的な目標帯電電位は図示しないプロセス制御部により決定される。

露光装置４８Ｙは図示しない光書き込みユニットの一部を構成し、この光書き込みユニットでは、出力すべき画像情報として図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるコントローラより送られてきたデジタルイエロー画像情報を各色毎の２値化されたＬＤ発光信号に変換して該ＬＤ発光信号により半導体レーザを駆動する。この半導体レーザからのレーザビームは、シリンダレンズを経てポリゴンミラーにより偏向走査され、ｆθレンズ、ミラー及びＷＴＬレンズ等を介して感光体ドラム２８Ｙ上に露光光として照射される。感光体ドラム２８Ｙは、露光光が照射された部分の表面電位が略−５０ｖとなり、イエロー画像情報に対応した静電潜像が形成される。露光工程は半導体レーザ方式の代わりに画像形成装置全体の小型化のためにＬＥＤアレイ方式を採用することも可能である。

感光体ドラム２８Ｙ上のイエロー画像情報に対応した静電潜像は、現像手段５０Ｙにより可視像化されてイエロー画像となる。現像手段５０Ｙは負帯電１成分トナーを用いた接触現像器であって、図示しない高圧電源から供給されるＡＣバイアスを重畳した−１００〜−３００Ｖ等の所定の現像ＤＣバイアスによって、光書き込みにより電位が低下した感光体ドラム２８Ｙ画像部分にのみトナーが付着して現像され、トナー像として顕像化される。なお、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤を用いた現像器も使用可能である。

各プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋの感光体ドラム２８Ｙ〜２８Ｋ上に形成された各色のトナー像は、転写ローラ２６Ｙ〜２６Ｋに印加された転写バイアスと感光体ドラム２８Ｙ〜２８Ｋとの電位差から形成される電界により、搬送ベルト２０により搬送される転写紙Ｐの上に順次に直接重ね合わせて転写されることでフルカラー画像が形成される。そして４つの感光体ドラム２８Ｙ〜２８Ｋを通過して４色のトナー像が重ねられた転写紙Ｐは定着手段３０に搬送され、この定着手段３０でトナーが定着されて、排紙ローラ対３６からＦＤトレイ３８に排紙される。

転写ローラ２６Ｙ〜２６Ｋによって転写紙Ｐに転写されずに各感光体ドラム２８Ｙ〜２８Ｋ上に残った残留トナーは、クリーニングブレード５２Ｙ〜５２Ｋで回収される。なお、感光体ドラム２８Ｙ〜２８Ｋ上にクリーニングブレード５２Ｙ〜５２Ｋを設けず現像手段５０Ｙ〜５０Ｋで転写残トナーを回収するクリーナレス方式など、種々公知のクリーニング手段も採用可能である。

以下、転写紙Ｐに対する画像形成工程を片面印刷モードと両面印刷モードに分けて説明する。
（片面印刷モード）
給紙トレイ１４にセットされた転写紙Ｐは、第１の搬送経路Ａ、Ｂ、Ｃに沿って移動しながら４つのプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋを順に通過する。すなわち、給紙トレイ１４内の転写紙Ｐは、給紙ローラ１６により最上のものから順に１枚ずつ分離されて給紙され、レジストローラ対１８へ向けて搬送される。レジストローラ対１８は感光体ドラム２８Ｙ〜２８Ｋ上のトナー画像の位置にタイミングを合わせて回転されており、転写紙Ｐはレジストローラ対１８においてスキュー補正されるとともに、プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋの所定の作像タイミングで感光体ドラム２８Ｙ〜２８Ｋと転写ローラ２６Ｙ〜２６Ｋの間の転写ニップに送り込まれる。転写紙Ｐは、搬送ベルト２０とこれに当接した図示しない紙吸着ローラとで構成される紙吸着ニップを通過する際に、紙吸着ローラに電源装置から印加されるバイアスにより搬送ベルトに静電力で吸着される。転写紙Ｐは搬送ベルト２０に静電力で吸着された状態で搬送されつつ、作像面側である上面にトナー像が顕像化される。各色の転写工程を経た転写紙Ｐは、搬送ベルト２０の下流側に位置する駆動ローラ２４の部位で搬送ベルト２０から曲率分離され、定着手段３０へ搬送される。定着手段３０へ搬送された転写紙Ｐは、定着手段３０の定着ローラ３０ａと加圧ローラ３０ｂで構成される定着ニップを通過することにより、トナー像が熱と圧力により定着される。定着がなされた転写紙Ｐは、片面印刷モードでは、排紙手段としての排紙ローラ対３６によって装置本体１０Ａ上面のＦＤ（フェイスダウン）トレイへと排出される。なお、転写紙Ｐの搬送方向長さに対して、例えば定着手段３０から排紙ローラ対３６までの搬送経路Ｃの長さが長い場合、搬送経路Ｃの途中の搬送ローラ対３２によって転写紙Ｐを安定して搬送することができる。

（両面印刷モード）
以上は転写紙Ｐの片面印刷モードの動作であるが、両面印刷モードの動作について以下に述べる。
両面印刷モードが選択されている場合、片面印刷モードと同様に、転写紙Ｐは搬送経路Ａ、Ｂ、Ｃを経て排紙ローラ対３６まで搬送される。その間、搬送経路Ｂで転写紙Ｐの第１面（表面）にプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋで作像された画像が転写される。このようにして第１面に画像が転写された転写紙Ｐは、その後端が搬送経路切り替え爪３４を通過した後、いったん排紙ローラ対３６によってＦＤトレイ３８に半分以上排紙される。その後、搬送経路切り換え爪４４により搬送経路が両面経路Ｄに切り替えられ、排紙ローラ対３６が逆転することで転写紙Ｐが表裏反転されてから第２の搬送経路（両面搬送経路）に搬送される。従って、排紙ローラ対３６と搬送経路切り換え爪４４が反転部として機能することになる。

第２の搬送経路は、前述したように、第１の両面搬送経路Ｄ、Ｆ、Ｂ、Ｃと第２の両面搬送経路Ｄ、Ｅ、Ｃを含み、第１の両面搬送経路Ｄ、Ｆ、Ｂ、Ｃがフルカラー印刷用で、第２の両面搬送経路Ｄ、Ｅ、Ｃがモノクロ印刷用である。転写紙Ｐの第２面（裏面）にフルカラー印刷をする場合、搬送経路切り換え爪４４により搬送経路が両面経路Ｆに切り換えられ、転写紙Ｐがレジストローラ対１８を経由してプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋに再給紙される。これにより、搬送経路Ｂにおいて片面印刷モードと同様に転写紙Ｐの第２面（裏面）にプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋで作像された画像が転写される。この際、レジストローラ対１８は転写紙Ｐをスキュー補正すると共に、その表裏の画像が位置的にズレないように、所定の作像タイミングで転写紙Ｐを感光体ドラム２８Ｙと転写ローラ２６Ｙの間の転写ニップに送り込む。第２面に画像が転写された転写紙Ｐは、第１の両面搬送経路Ｃを通って排紙ローラ対３６から排出される。

転写紙Ｐの搬送方向長さに対して、例えばレジストローラ対４２から搬送ベルト２０までの搬送経路長さが長い場合、搬送経路Ｆの途中の搬送ローラ対４０によって転写紙Ｐを安定的に搬送することができる。また、レジストローラ対１８の搬送経路上流側から第１の搬送経路Ａに合流するよう両面搬送経路Ｆを配置することで、画像形成装置本体１０Ａを大型化させることなく転写紙Ｐを安定して搬送することができる。

次に、転写紙Ｐの第２面（裏面）にモノクロ印刷をする場合、搬送経路切り換え爪４４により搬送経路が両面搬送経路Ｅに切り換えられ、転写紙Ｐがレジストローラ対４２を経由して最下流のプロセスユニット１２Ｋに再給紙される。すなわち、転写紙Ｐが黒画像用のプロセスユニット１２Ｋの上流側に位置するカラー画像用の３つのプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｃを経由することなく、直接黒画像用のプロセスユニット１２Ｋに再給紙される。これにより、転写紙Ｐの第２面（裏面）にプロセスユニット１２Ｋで作像された黒画像が短時間で転写される。この際、レジストローラ対４２は転写紙Ｐをスキュー補正すると共に、その表裏の画像が位置的にズレないように、所定の作像タイミングで転写紙Ｐを感光体ドラム２８Ｋと転写ローラ２６Ｋの間の転写ニップに送り込む。第２面に黒画像が転写された転写紙Ｐは、第２の両面搬送経路Ｃを通って排紙ローラ対３６から排出される。

以上の実施形態では二箇所にレジストローラ対１８、４２を設けているが、これらレジストローラ対１８、４２をそれぞれモータ等の独立の駆動源を用いて個別に駆動・停止させることはもちろん可能であるが、各レジストローラ対１８、４２から最上流のプロセスユニット１２Ｙまたは最下流のプロセスユニット１２Ｋに向けてほぼ同じタイミングで転写紙Ｐを搬送することがないため、レジストローラ対１８、４２を同一の駆動源で駆動するようにしてもよい。

また、転写紙Ｐの第２面（裏面）にモノクロ印刷をするとき、上流のプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｃでは作像動作が行われない。そこで、上流側の３つのプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｃの回転駆動を停止させることで、不要な回転駆動による劣化（各ローラの磨耗、トナーのストレス）を抑制するようにしてもよい。この場合、図２のように、上流のプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｃと搬送ベルト２０との摺擦を防止するために、図示しない接離手段によって、プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｃを搬送ベルト２０から退避させるとよい。また、露光装置４８Ｙ〜４８Ｃもプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｃに干渉しないようにプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｃと連動して移動させるとよい。

（第２の実施形態）
前述した第１の実施形態では、第２の搬送経路である両面搬送経路Ｄ、Ｆをプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋの上側、すなわちプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋを間に挟んで第１の搬送経路Ｂとは反対側に配設したが、第１の搬送経路Ｂと同じ側に配設することも可能である。以下に説明する本発明の第２の実施形態は、両面搬送経路Ｆをこのように第１の搬送経路Ｂと同じ側に配設した実施形態の一例である。図３は、第２の実施形態に係る画像形成装置１０の本体１０Ｂの一例を示す概略断面図で、両面搬送経路Ｆをプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋの下側に移動させたことと、搬送ベルト２０を省略したこと以外は、基本的には図１の第１の実施形態と同じである。この画像形成装置１０は第１の実施形態と同様の４連タンデム直接転写方式のカラーレーザプリンタであって、画像形成装置本体１０Ｂの内部に配設された４つのプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋも第１の実施形態と同じである。これらプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋは第２の搬送経路Ｆを画像形成装置の中で下側に配設する関係で全体として第１の実施形態に比べて比較的高い位置に配設し、また４つのプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋを最小限の隙間で等間隔に配設している。プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋの配設位置を高くしたことによって搬送経路Ｃの長さが短くなり、この関係で図１の第１の実施形態で搬送経路Ｃに配設していた搬送ローラ対３２を図３の第２の実施形態では省略している。代わりに搬送経路Ｄが長くなる関係でこの搬送経路Ｄに別の搬送ローラ対５４を配設している。

この第２の実施形態では、第１の実施形態の搬送ベルト２０を使用しないで、代わりにプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋ付近での搬送経路Ｂにて転写紙Ｐを搬送する手段を構成している。すなわち、感光体ドラム２８Ｙ〜２８Ｋとこれに従動回転する転写ローラ２６Ｙ〜２６Ｋのローラ対で実質的に搬送ベルト２０の機能を代替している。このように搬送ベルト２０を使用しないことにより、第２の搬送経路（Ｄ、Ｆ、Ｂ、Ｃ）又は（Ｄ、Ｅ、Ｃ）の設計上の自由度が高まり、両面搬送経路Ｆを第１の搬送経路Ｂと同じ側に設定することが可能になる。なお、両面搬送経路Ｆを第１の搬送経路Ｂと同じ側ではなく、第１の実施形態と同様にプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋの上方に配設することも可能である。しかし、そうすると一般的にシアンとブラック用のプロセスユニット１２Ｃ、１２Ｋの間に搬送経路を設けるためのスペースが必要となる。つまり、二つのプロセスユニット１２Ｃ、１２Ｋ相互間を他のプロセスユニット相互間よりもやや離間させる必要がある。このため、両面搬送経路Ｆを図３のように第１の搬送経路Ｂと同じ側に配設する方がスペース的に有利である。

第２の実施形態では、プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋ付近の搬送経路Ｂにおいて、転写紙Ｐを転写ニップに適切に搬送させるため、搬送経路Ｂからみてプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋの反対側に、図４のように作像前ガイド部材５６Ａ、５６Ｂが配置されている。これらガイド部材５６Ａ、５６Ｂは一体であっても別体であってもよい。ガイド部材５６Ａ、５６Ｂはともに搬送経路Ｂ、Ｅを形成しており、部品点数を徒に増やすことなく安定した搬送経路Ｂ、Ｅを形成することができる。

画像形成装置１０の内部には第１の実施形態と同様に転写紙Ｐの収容部として給紙トレイ１４が配設され、この給紙トレイ１４から転写紙Ｐがレジストローラ対１８を介してプロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋに供給される。プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋと給紙トレイ１４の間に、搬送ローラ対５８、レジストローラ対６０、図示しないコントローラによって制御される搬送経路切り換え爪６２が配設されている。

図３の画像形成装置では、収容部としての給紙トレイ１４から、給紙ローラ１６、レジストローラ対１８、各プロセスユニット１２Ｙ〜１２Ｋ、定着手段３０、搬送経路切り換え爪３４を順に経由して排紙ローラ対３６に至る第１の搬送経路Ａ、Ｂ、Ｃが形成されている。また、排紙ローラ対３６から、搬送経路切り換え爪３４、搬送ローラ対５４、レジストローラ対６０、搬送経路切り換え爪６２、搬送ローラ対５８、レジストローラ対１８に至るフルカラー用第２の搬送経路Ｄ、Ｆ、Ｂ、Ｃが形成されている。排紙ローラ対３６から、搬送経路切り換え爪３４、搬送ローラ対５４、レジストローラ対６０、搬送経路切り換え爪６２、転写ローラ２６Ｋに至るモノクロ用第２の搬送経路Ｄ、Ｅ、Ｃが形成されている。

上記両面搬送経路Ｅ、Ｆは、片面搬送経路Ｂから見てそれぞれ別個に配置することも可能であるが、図３のように両面搬送経路Ｅ、Ｆを片面搬送経路Ｂと同じ側に配設する方が両経路の共通部分である両面搬送経路Ｄを長く取れて画像形成装置本体１０Ｂの小型化に寄与することができる。

以下、第２の実施形態の画像形成装置１０の転写紙Ｐに対する画像形成工程を片面印刷モードと両面印刷モードに分けて説明する。
（片面印刷モード）
転写紙Ｐの第１面（表面）に対する片面印刷は前記第１の実施形態と同様に転写紙Ｐが第１の搬送経路Ａ、Ｂ、Ｃを順に搬送される間に行われる。

（両面印刷モード）
転写紙Ｐの第２面（裏面）を印刷する場合、フルカラー印刷では転写紙Ｐが搬送経路Ｄ、Ｆ、Ｂ、Ｃを順に通過する間に裏面の印刷が行われる。また、モノクロ印刷では搬送経路Ｄ、Ｅ、Ｃを順に通過する間に裏面の印刷が行われる。このモノクロ両面印刷では、前述の第１の実施形態（図１、図２）とは異なり、上流のプロセスユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃのトナーが付着していない感光体ドラム２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃが摺接する対象が存在しないので、感光体ドラム２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃの無用な摩耗が発生せず、また摩耗対象から離間させるためのプロセスユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃの接離手段を配置する必要もない。

（第３の実施形態）
前述した図３の第２の実施形態では、ブラック用のプロセスユニット１２Ｋだけを通る第２の両面搬送経路Ｄ、Ｅ、Ｃを設けたが、この第２の両面搬送経路Ｄ、Ｅ、Ｃに加えて、ブラック用のプロセスユニット１２Ｋの一つ上流側のシアン用のプロセスユニット１２Ｃや、さらに上流側のマゼンタ用のプロセスユニット１２Ｍを通る第２の両面搬送経路を形成することも可能である。図５はそのような実施形態を示したもので、画像形成装置本体１０Ｃの内部に、第２の両面搬送経路Ｄからブラック用のプロセスユニット１２Ｋに至る第２の両面搬送経路Ｅａ、シアン用のプロセスユニット１２Ｃに至る第２の両面搬送経路Ｅｂ、マゼンタ用のプロセスユニット１２Ｋに至る第２の両面搬送経路Ｅｃを並列的に形成している。これら３つの第２の両面搬送経路Ｅａ〜Ｅｃは、第２の搬送経路Ｄ、Ｆからプロセスユニット１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍに向けて分岐し、各プロセスユニット１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍの転写ニップを形成する転写ローラ２６Ｋ、２６Ｃ、２６Ｍの入口で搬送経路Ｂに接続されている。分岐部の直前にはレジストローラ対６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃが配設され、分岐部の直後には、図示しないコントローラによって制御される搬送経路切り換え爪６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃが配設されている。

第３の実施形態は以上のように構成され、片面印刷モードは前記第１の実施形態と同様に転写紙Ｐが第１の搬送経路Ａ、Ｂ、Ｃを順に搬送される間に行われる。また、両面印刷モードで最上流のプロセスユニット１２Ｙを使用しない場合、以下のように両面搬送経路としてＥａ〜Ｅｃのいずれかを選択することで転写紙Ｐの搬送経路を短縮して印刷速度を向上させることができる。

すなわち、両面印刷モードで転写紙の第２面に黒画像のみを転写する場合は、搬送経路切り換え爪６２Ａを図５のように分岐経路としての搬送経路Ｅａに切り換える。他の搬送経路切り換え爪６２Ｂ、６２Ｃは初期状態のまま、すなわち図５のように搬送経路Ｅｂ、Ｅｃを選択した状態が初期状態であればその状態にしておく。

転写紙の第２面に黒画像とシアン画像を転写する場合は、搬送経路切り換え爪６２Ａを上方に回動させて分岐経路としての搬送経路Ｅｂに切り換える。これによって転写紙Ｐは搬送経路Ｄから搬送経路Ｅｂを通ってプロセスユニット１２Ｃの転写ニップに導入される。

転写紙の第２面に黒画像、シアン画像、マゼンタ画像を転写する場合、すなわち、第２面（裏面）を赤黒印刷モードで印刷する場合、搬送経路切り換え爪６２Ａと６２Ｂを共に上方に回動させて分岐経路としての搬送経路Ｅｃに切り換える。これによって転写紙Ｐは搬送経路Ｄから搬送経路Ｅｃを通ってプロセスユニット１２Ｍの転写ニップに導入される。

また、両面印刷モードで転写紙の第２面にフルカラー画像を転写する場合は、３つの搬送経路切り換え爪６２Ａ〜６２Ｃをすべて上方に回動させて搬送経路Ｆに切り換える。これによって転写紙Ｐは搬送経路Ｄから搬送経路Ｆを通って最上流のプロセスユニット１２Ｙの転写ニップに導入され、片面フルカラー印刷と同様の転写工程が行われる。この際、レジストローラ対６０Ａ〜６０Ｃは転写紙Ｐを搬送経路Ｆに沿って搬送する搬送ローラ対として機能する。

１０ 画像形成装置
１０Ａ−１０Ｃ 画像形成装置の本体
１２Ｙ-１２Ｋ プロセスユニット
１４ 給紙トレイ
１６ 給紙ローラ
１８ レジストローラ対
２０ 搬送ベルト
２２ 張架ローラ
２４ 駆動ローラ
２６Ｙ−２６Ｋ 転写ローラ
２８Ｙ−２８Ｋ 感光体ドラム
３０ 定着手段
３０ａ 定着ローラ
３０ｂ 加圧ローラ
３２ 搬送ローラ対
３４ 搬送経路切り換え爪
３６ 排紙ローラ対
３８ ＦＤトレイ
４０ 搬送ローラ対
４２ レジストローラ対
４４ 搬送経路切り換え爪
４６Ｙ−４６Ｋ 帯電器
４８Ｙ−４８Ｋ 露光装置
５０Ｙ-５０Ｋ 現像手段
５２Ｙ-５２Ｋ クリーニングブレード
５４ 搬送ローラ対
５６Ａ、５６Ｂ 作像前ガイド部材
５８ 搬送ローラ対
６０ レジストローラ対
６０Ａ−６０Ｃ レジストローラ対
６２Ａ−６２Ｃ 搬送経路切り換え爪
Ｐ 転写紙

特開平１０−２６０５９３号公報 特開平９−１４６３２８号公報 特開平１１−２７２０２５号公報 特開２００４−７０１５２号公報 特開２００４−３０７０９６（図４、図５）

Claims (11)

1. 転写材を収容した収容部と、
   前記収容部から搬送される転写材に画像を形成するために一列で配設された複数の画像形成ユニットと、
   前記画像形成ユニットで画像を転写した転写材を排出する排出部と、
   前記収容部から前記複数の画像形成ユニットを順に経由して前記排出部に至る第１の搬送経路と、
   前記第１の搬送経路の末端付近に配設されて前記転写材を反転させる反転部と、
   前記反転部から、前記複数の画像形成ユニットのうちの最上流側に配設された画像形成ユニットに戻る第２の搬送経路であって、当該第２の搬送経路は経路の途中から分岐して前記最上流側に配設された画像形成ユニットよりも下流側の複数の画像形成ユニットに並列的に至る複数の分岐経路を有する第２の搬送経路を備え、
   前記収容部から前記第１の搬送経路を通って移動する転写材の一方の面に前記画像形成ユニットで形成された画像を転写すると共に、
   両面印刷モードでは前記第１の搬送経路で搬送される転写材の一方の面に前記画像形成ユニットで形成された画像を転写した後、当該転写材を前記反転部で反転して前記第２の搬送経路に沿って移動させ、前記最上流側に配設された画像形成ユニットで画像を転写しない場合に、前記分岐経路の分岐部に配設された切り換え爪で前記転写材を前記分岐経路に通して前記最上流側の画像形成ユニットよりも下流側の所定の画像形成ユニットに搬送して当該転写材の反対側の面に画像を転写するようにした画像形成装置。
   
2. 前記第２の搬送経路が、前記複数の画像形成ユニットのうちの最下流側に配設された画像形成ユニットのみを経由する請求項１の画像形成装置。
3. 前記第２の搬送経路が、前記最上流側に配設された画像形成ユニットよりも下流側のすべての画像形成ユニットに並列的に至る複数の分岐経路を含む請求項１の画像形成装置。
   
4. 前記第１および第２の搬送経路を前記複数の画像形成ユニットの列に対して同じ側に配設した請求項１の画像形成装置。
5. 前記第２の搬送経路が、前記複数の画像形成ユニットの列を間に挟んで前記第１の搬送経路と反対側、および、前記複数の画像形成ユニットの相互間を通るように配設した請求項１の画像形成装置。
6. 前記第１の搬送経路における最初の画像形成ユニットの上流側に第１のレジスト手段を配設すると共に、前記第２の搬送経路における最初の画像形成ユニットの上流側に第２のレジスト手段を配設した請求項１の画像形成装置。
7. 前記第１および第２のレジスト手段を共通の駆動源で駆動するようにした請求項１の画像形成装置。
8. 前記複数の画像形成ユニットを独立して作動・非作動に切換え可能にした請求項１の画像形成装置。
9. 前記複数の画像形成ユニットを共通の駆動源で駆動すると共に、各画像形成ユニットと前記共通の駆動源との間にクラッチを設けた請求項１の画像形成装置。
10. 前記複数の画像形成ユニットのうちの最下流の画像形成ユニットを黒画像出力用と定めた請求項１の画像形成装置。
11. 前記第１の搬送経路を形成するガイド部材と前記第２の搬送経路を形成するガイド部材を部分的に共通化した請求項１の画像形成装置。

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