(57)【要約】【課題】複数毎の両面画像形成においてファーストコピー時間を短縮し、生産性を向上させる。【解決手段】第１の像担持体１、第２の像担持体１０及び第３の像担持体１００を有し、第１の像担持体１から第２の像担持体１０へ転写し、さらに、第２の像担持体１０から第３の像担持体１００に転写した顕像を記録媒体の一方の面に転写すると共に、該第１の像担持体１から第２の像担持体１０へ転写した顕像を記録媒体の他方の面に転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な転写手段とを備えた画像形成装置であって、記録媒体の両面に同時に顕像を形成し、かつ、第３の像担持体１００上に記録媒体の顕像を複数保持可能な作像動作し、画像蓄積手段に第３の像担持体１００上に保持可能な画像データが、蓄積されたことを確認後又は蓄積されたことを予測後、作像動作を開始する画像形成装置である。【選択図】        図２
2004258058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の像担持体、第２の像担持体及び第３の像担持体を有し、該第１の像担持体から第２の像担持体へ転写し、さらに、第２の像担持体から第３の像担持体に転写した顕像を記録媒体の一方の面に転写すると共に、該第１の像担持体から第２の像担持体へ転写した顕像を記録媒体の他方の面に転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な転写手段とを備えた画像形成装置であって、該記録媒体の両面に同時に顕像を形成する手段と、該第３の像担持体上に該記録媒体の顕像を複数保持可能な作像手段と、該第３の像担持体上に保持可能な画像データが蓄積されたことを確認する手段と、作像動作を開始する画像蓄積手段とを備えて、該第３の像担持体上に保持可能な画像データが蓄積されたことを確認後、作像動作を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
第１の像担持体、第２の像担持体及び第３の像担持体を有し、該第１の像担持体から第２の像担持体へ転写し、さらに、第２の像担持体から第３の像担持体に転写した顕像を記録媒体の一方の面に転写すると共に、該第１の像担持体から第２の像担持体へ転写した顕像を記録媒体の他方の面に転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な転写手段とを備えた画像形成装置であって、該記録媒体の両面に同時に顕像を形成する手段と、該第３の像担持体上に該記録媒体の顕像を複数保持可能な作像手段と、該第３の像担持体上に保持可能な画像データが蓄積されたことを予測する手段と、作像動作を開始する画像蓄積手段とを備えて、該第３の像担持体上に保持可能な画像データが蓄積されたことを予測後、作像動作を開始することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿画像を読み取り、転写紙の表ページ及び裏ページに印刷するためのトナー像を形成し、記録媒体（転写紙）の表ページ及び裏ページに前記トナー像を定着して画像形成を行う画像形成装置であり、特に、記録媒体の両面にほぼ同時に画像形成可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
両面画像形成を行う画像形成装置において、感光体上に形成された１ページ目の画像を転写紙に転写、定着して、これを一旦、両面反転給紙装置に収納し、再び感光体ドラム上に形成された画像とのタイミングを合わせて両面反転給紙装置より転写紙を給送し、転写紙上に２ページ目の画像を転写、定着する手法がある（特許文献１参照）。
この手法による記録媒体への両面印字では、両面反転装置等が必要不可欠となり、両面時のファーストプリントが遅くなるなどの問題が指摘されていた。
【０００３】
この問題に対処するため、両面反転装置等を用いずに両面印字を行う画像形成装置も存在していた（特許文献２参照）。しかしながら、前記画像形成装置においては作像を記録媒体の第一面用及び第二面用にそれぞれ有しており、省スペースが必要とされる昨今において機械サイズが大きく、さらには、作像装置を記録媒体の各方面に必要としているからコスト面で非常に不利である。したがって、最近では、両面装置を有することなく両面印字を行う画像形成装置が普及している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１８６７３７号公報（段落（００３１）、（００３２）、（００４８）、（００４９）、（００５０）、（００５１））
【特許文献２】特開２０００−３５２８８９号公報
【０００５】
しかしながら、上述の画像形成装置においては、原稿画像の読取りの順番と現像の順番を考慮していないため、１枚目の両面印刷が行われ出力されるまでの時間、所謂、ファーストコピータイムが長くなり、ユーザーにとって長時間待ちの感覚がつのり、画像形成装置の使い勝手がわるくなっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明はこのような実状に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、画像形成装置において、複数毎の両面画像形成における生産性を向上させることであり、また、第２の目的は、複数毎の両面画像形成におけるファーストコピータイムを短くすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、第１の像担持体、第２の像担持体及び第３の像担持体を有し、該第１の像担持体から第２の像担持体へ転写し、さらに、第２の像担持体から第３の像担持体に転写した顕像を記録媒体の一方の面に転写すると共に、該第１の像担持体から第２の像担持体へ転写した顕像を記録媒体の他方の面に転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な転写手段とを備えた画像形成装置であって、該記録媒体の両面に同時に顕像を形成する手段と、該第３の像担持体上に該記録媒体の顕像を複数保持可能な作像手段と、該第３の像担持体上に保持可能な画像データが蓄積されたことを確認する手段と、作像動作を開始する画像蓄積手段とを備えて、該第３の像担持体上に保持可能な画像データが蓄積されたことを確認後、作像動作を開始することを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、第１の像担持体、第２の像担持体及び第３の像担持体を有し、該第１の像担持体から第２の像担持体へ転写し、さらに、第２の像担持体から第３の像担持体に転写した顕像を記録媒体の一方の面に転写すると共に、該第１の像担持体から第２の像担持体へ転写した顕像を記録媒体の他方の面に転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な転写手段とを備えた画像形成装置であって、該記録媒体の両面に同時に顕像を形成する手段と、該第３の像担持体上に該記録媒体の顕像を複数保持可能な作像手段と、該第３の像担持体上に保持可能な画像データが蓄積されたことを予測する手段と、作像動作を開始する画像蓄積手段とを備えて、該第３の像担持体上に保持可能な画像データが蓄積されたことを予測後、作像動作を開始することを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明が適用される両面にほぼ同時に画像が形成可能な画像形成装置の正面断面図であり、図中、回転可能に支持され矢印方向（時計方向）に回転する第１の像担持体（感光体）１は、その外周部にクリーニング装置２、除電装置Ｌ、帯電装置３、現像装置５が設置されている。帯電装置３と現像装置５の間には、露光装置４から発せられる光情報が入るスペースが設けられている。第１の像担持体１は全部で４個（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）あり、その外周部に設置されるクリーニング装置２、除電装置Ｌ、帯電装置３、現像装置５はすべて同じものである。ただ現像装置５が扱う色材（トナー）の色が異なる。
【００１０】
第１の像担持体１は、直径が３０ｍｍから１００ｍｍ程度のアルミニュム円筒表面に、光導電性物質である有機半導体の層を設けた感光体で構成され、その一部が、第２の像担持体（中間転写ベルト）１０に接している。なお、ドラム状の感光体の代わりにベルト状の感光体が使用されることがある。
【００１１】
第２の像担持体１０は、回転ローラ１１，１２，１３によって支持、張架され、矢印方向（反時計方向）に移動する。第２の像担持体１０の裏側（ベルトループの内側）で各第１の像担持体１の近傍位置に、第１の転写手段２０が設置されている。また、第２の像担持体１０の表側（ベルトループの外側）に、第２の像担持体１０用のクリーニング装置２５が設置されている。このクリーニング装置２５は、第２の像担持体１０より第３の像担持体１００へトナー像の転写を行った後、その表面に残留する不要のトナーを拭い去る。
【００１２】
露光装置４は公知のレーザ方式で、フルカラー画像形成に対応した光情報を、一様に帯電された感光体表面に潜像として照射する。ＬＥＤアレイと結像装置から成る露光装置も採用できる。
【００１３】
第２の像担持体（中間転写体）１０は、基体の厚みが５０μｍ乃至６００μｍの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、第１の像担持体１からトナーを転写可能とする抵抗値を有している。
【００１４】
回転ローラ１１に支持される第２の像担持体１０部分の右方に第３の像担持体１００が設置されている。第３像担持体１００は、回転ローラ１１１，１１２，１１３により支持、張架され、矢印方向（時計方向）に移動する。第３の像担持体１００の裏側（ベルトループの内側）には、第２の転写手段１２０が設置されている。第３の像担持体１００の表側（ベルトループの外側）に、第３の像担持体１００用のクリーニング装置２５０及びチャージャＣＨが設置されている。クリーニング装置２５０は、転写紙にトナー像を転写した後、残留する不要のトナーを拭い去る。第３の像担持体１００は、第２の転写装置１２０と回転ローラ１１３、それに第２の像担持体１０を支持する回転ローラ１１により、第２の像担持体１０と接触し、あらかじめ定められた転写ニップを形成する。
【００１５】
第３の像担持体（中間転写体）１００は、基体の厚みが５０μｍ乃至６００μｍの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、第２の像担持体１０からトナー像を転写可能にする抵抗値を備えるベルトである。
【００１６】
画像形成装置の下方部に給紙装置（給紙カセット）２６−１、２６−２が設けられ、給紙装置の最上にある転写紙Ｐが、給紙ローラ２７により１枚づつ、複数のガイド２９を経てレジストローラ対２８に搬送される。
【００１７】
画像形成装置の上方部に、定着用加熱手段３０、排紙ガイド対３１、排紙ローラ対３２、排紙スタック部４０が設置される。第２の像担持体１０の上方で、排紙スタック部４０の下方には、補給用のトナーが収納できるトナー収納部ＴＳが設けてある。トナーの色はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの四色があり、カートリッジＴＣの形態で収納し、不図示の粉体ポンプ等により対応する色の現像装置５に補給される。
【００１８】
画像形成装置本体の一部のフレーム５０は、開閉支軸５０Ａを中心として、回動・開放が可能な構造にしてあるので、記録媒体（転写紙）Ｐの搬送路は大きく開き、ジャムした記録媒体（転写紙）の処理を容易にしている。
【００１９】
次に、前記構成になる画像形成装置よる両面複写の動作について説明すると、まず、第１の像担持体１による作像が行われる。即ち、露光装置４の作動により、不図示のＬＤ光源からの光は、不図示の光学系を経て、帯電装置３により一様に帯電された第１の像担持体１のうち、ａで示した第１の像担持体（感光体）１上に至り、書き込み情報（色に応じた情報）に対応した潜像を形成する。
【００２０】
この第１の像担持体１に形成された潜像は、現像装置５で現像され、トナーによる顕像が第１の像担持体１の表面に形成・保持される。このトナー像は、第１の転写装置２０により、第１の像担持体１と同期して移動する第２の像担持体１０の表面に転写される。その後、第１の像担持体１の表面は、残存するトナーがクリーニング装置２でクリーニングされ、除電装置Ｌで除電され、次の作像サイクルに備える。
【００２１】
第２の像担持体１０は、表面に転写されたトナー像を坦持し、矢印の方向に移動する。ｂで示された像担持体（感光体）１に、別の色に対応する潜像が書き込まれ、対応する色のトナーで現像され顕像となる。この像は、すでに第２の像担持体１０に転写されている前の色の顕像に重ねられ、最終的にｃ、ｄで示される第１の像担持体１により４色重ねられる。
【００２２】
このとき同期して第３の像担持体１００は矢印方向に移動していて、第２の転写手段１２０の作用により、第３の像担持体１００の表面に第２の像担持体１０表面に作られた顕像が転写される。この転写方式は、いわゆるタンデム形式の転写方式であり、４個の感光体上で画像が形成されながら、第２、第３の像担持体１０、１００が移動し、作像が進められるので、その時間が短縮できる。
【００２３】
第２の像担持体１０が、所定の位置まで移動すると、記録媒体（用紙）の別の面に作成されるべきトナー像が、前述した工程で再度第１の像担持体１により作像され、そのとき給紙が開始される。給紙ローラ２７が反時計方向に回転すると、給紙装置（給紙カセット）２６内の最上部にある記録媒体（用紙）Ｐが引き出され、レジストローラ対２８に搬送される。レジストローラ対２８を経て、第２の像担持体１０と第３の像担持体１００の間に送られると、記録媒体（用紙）の一方の面に、第２の像担持体１０表面のトナー像が、第２の転写手段１２０により転写される。記録媒体は更に上方に搬送され、第３の像担持体１００表面のトナー像が、チャージャＣＨにより記録媒体の他の面に転写される。これらの転写に際して、記録媒体（用紙）は画像の位置が正規のものとなるようにタイミングがとられて搬送される。
【００２４】
本実施の形態では、第１の像担持体１に作像されるトナーの極性はマイナスである。第１の転写手段２０にプラスの電荷を与えることで、第１の像担持体１に作像されたトナーは第２の像担持体１０に転写されることになる。また、第２の転写手段１２０にプラスの電荷を与えることで、第２の像担持体１０に作像されたトナーは第３の像担持体１００に転写される。また、第２の像担持体１０表面のトナーも、記録媒体の一方の面に転写される。チャージャＣＨからプラス極性の電荷与えることで、第３の像担持体１００表面のマイナス極性のトナーは吸引されて、記録媒体の他の面に転写される。
【００２５】
上述したステップで両面にトナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着手段３０に搬送され、記録媒体（用紙）両面のトナー像が一度に溶融、定着され、ガイド対３１を経て排紙ローラ対３２により本体フレーム上部の排紙スタック部４０に排出される。
図１に示されるように、この場合、記録媒体の両面に形成された画像は、後から記録媒体に転写される面（ページ）、すなわち、第２の像担持体１０から記録媒体に直接転写される面（ページ）が下面となって、排紙スタック部４０に載置されるので、ページ揃えをするために、２ページ目の画像を先に作成し、第３の像担持体１００にそのトナー像を保持し、１ページ目の画像を第２の像担持体１０から記録媒体に直接転写することが行われる。
【００２６】
第２の像担持体１０から記録媒体に転写される画像は、第１の像担持体１の表面で正像にし、第３の像担持体１００から記録媒体に転写されるトナー画像は、第１の像担持体（感光体）１表面で逆像（鏡像）になるよう露光される。このようなページ揃えのための作像順は画像データをメモリーに貯蔵する公知の技術で、また、正、逆像（鏡像）に切り換える露光も、公知の画像処理技術により実現できる。
【００２７】
第３の像担持体１００から記録媒体（用紙）に転写した後、内部に公知のブラシローラ、回収ローラ、ブレード等を備えたクリーニング装置２５０は、第２の像担持体１０の表面に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。クリーニング装置２５０は、支点２５０Ａを中心として揺動可能に構成されていて、ブラシローラが第３の像担持体１００の表面に接離可能である。記録媒体に転写する以前で、第３の像担持体１００がトナー像を担持しているときに離し、クリーニングが必要のとき、図１で反時計方向に揺動し接触させる。除去された不要トナーはトナー収納部２５０Ｂに集められる。
【００２８】
本実施形態では、両面原稿時の動作について説明する。
本実施形態以外でも、第３の像担持体上に複数の顕像を保持するケース（片面原稿の両面印刷、分割印刷等）では、同様な考えを適用することができる。
また、第３の像担持体は、２ページ分の顕像を保持するケースとして説明するが、それ以上の顕像が可能な場合でも同様な考えを適用することできる。
【００２９】
本実施形態は、第１の像担持体１、第２の像担持体１０及び第３の像担持体１００を有し、第１の像担持体１から第２の像担持体１０へ転写し、さらに、第２の像担持体１０から第３の像担持体１００に転写した顕像を記録媒体の一方の面に転写する。
第１の像担持体１から第２の像担持体１０へ転写した顕像を記録媒体の他方の面に転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写する。カラー原稿読取装置により、読み取った原稿をＲＧＢ画像データに展開可能で、且つＲＧＢ画像データをＫＣＭＹ画像データに色変換する。画像蓄積手段により複数の第１の像旦持体にて顕像するためのＫＣＭＹ画像データを蓄積し、第３の像旦持体１００は同時に複数の顕像を保持することが可能な周長にする。
【００３０】
記録媒体の両面に同時に顕像を形成し、かつ、第３の像担持体１００上に記録媒体の顕像を複数保持可能な作像動作において、画像蓄積手段に第３の像担持体上に保持可能な画像データが蓄積されたことを確認後、作像動作を開始する。
【００３１】
本実施形態のように、フェイスダウン（表面が下）で出力される機構における第２及び第３の像担持体の顕像は、第３の像担持体へ読取り原稿の１枚目―裏、２枚目―裏の順で顕像後、第２の像担持体へ読取り原稿の１枚目―表、２枚目―表の順で行う。
記録媒体への転写は、第３の像担持体の読取り原稿の１枚目―裏と第２の像担持体の読取り原稿の１枚目―表が重なるタイミングに記録媒体を搬送して転写する。
すなわち、画像蓄積手段に読取り原稿２枚目―裏の画像が蓄積されたことを認識して作像動作を開始することにより、記録媒体への両面同時の２ページ分転写が可能になる。
【００３２】
また、他の実施の形態は、記録媒体の両面に同時に顕像を形成し、且つ第３の像旦持体１００上に記録媒体の顕像を複数保持可能な作像動作において、画像蓄積手段に第３の像旦持体１００上に保持可能な画像データが蓄積されたことを予測後、作像動作を開始する。
【００３３】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、２枚目―裏の画像データ読取り（画像データ蓄積）の時間と１枚目―裏の作像動作の時間により、２枚目―裏の画像データ読み取り中に１枚目―裏の作像動作を先行して開始することで、作像動作時間を短縮することが可能である。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１に対応する効果：複数毎の両面画像形成において、生産性を向上させること。
請求項２に対応する効果：複数毎の両面画像形成において、ファーストコピー時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の正面断面図である。
【図２】画像メモリへの蓄積を待って作像動作開始を説明する図である。
【図３】画像メモリへの蓄積完了を予測して作像動作開始を説明する図である。
【符号の説明】
１…第１の像旦持体（感光体）、２…第１の像旦持体（感光体）用クリーニング装置、３…帯電装置、４…露光装置、５…現像装置、１０…第２の像旦持体（中間転写ベルト）、１１…ローラ、１２…ローラ、１３…ローラ（第２の像旦持体の支軸）、２０…第１の転写手段、２５…クリーニング装置（第２の像旦持体用）、２６−１…給紙装置（給紙カセット）、２６−２…給紙装置（給紙カセット）、２７…給紙ローラ、２８…レジストローラ対、２９…搬送ガイド、３０…加熱装置、３１…ガイド対、３２…排紙ローラ対、４０…排紙スタック部、５０…開閉フレーム、５０Ａ…開閉支軸、１００…第３の像旦持体（中間転写ベルト）、１１１…ローラ、１１２…ローラ、１１３…ローラ（第３の像旦持体の支軸）、１２０…第２の転写手段、２５０…クリーニング装置（第３の像旦持体用）、２５０Ａ…クリーニング揺動支点、２５０Ｂ…トナー収納部
【図１】
2004258058.tif 000003
【図２】
2004258058.tif 000004
【図３】
2004258058.tif 000005