(57)【要約】【課題】２セットのトナー像形成手段とトナー像搬送ベルトとによって、記録体の両面に画像形成可能な画像形成装置で、中間転写ベルトの最大幅の２倍の長さの空間を設ける必要がなく、レイアウトの自由度を広げることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  記録体Ｐの第一面に形成する画像を記録体に転写する第１中間転写ベルト２１の複数の張架面のうち、第１画像形成ユニット８０からトナー像を受け取る張架面である第１受像面と、記録体Ｐの第二面に形成する画像を記録体に転写する第２中間転写ベルト３１の複数の張架面のうち、第２画像形成ユニット８１からトナー像を受け取る張架面である第２受像面とによって形成される角のうち、記録体が転写位置に向かって搬送される搬送経路を含む角の角度αが、０°＜α≦９０°を満たすようにする。【選択図】  図１
2005173243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録体の第一面に形成する第１画像のトナー像である第１トナー像を形成する第１トナー像形成手段と、
少なくとも１つはローラ形状の第１支持ローラである２つ以上の支持部材に張架され、該第１トナー像形成手段で形成された該第１トナー像を保持し、該記録体の第一面に該第１トナー像を転写する第１転写位置まで搬送する第１トナー像搬送ベルトと、
該第１転写位置で該第１トナー像を該記録体の第一面に転写を行うための第１転写手段と、
該記録体の第二面に形成する第２画像のトナー像である第２トナー像を形成する第２トナー像形成手段と、
少なくとも１つはローラ形状の第２支持ローラである２つ以上の支持部材に張架され、該第２トナー像形成手段で形成された該第２トナー像を保持し、該記録体の第二面に該第２トナー像を転写する第２転写位置まで搬送する第２トナー像搬送ベルトと、
該第２転写位置で該第２トナー像を該記録体の第二面に転写を行うための第２転写手段とを有する画像形成装置において、
該第１支持ローラの回転軸に直交する仮想平面上で、該第１トナー像搬送ベルト上の２点を両端とする線分のうち最も長い線分である第１最長線分を含む直線と、
該仮想平面上で、該第２トナー像搬送ベルト上の２点を両端とする線分のうち最も長い線分である第２最長線分を含む直線とによって形成される角のうち該記録体が該第１転写位置に向かって搬送される搬送経路を含んだ角の角度αが、
０°＜α≦９０°
を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記第１トナー像搬送ベルトと上記第２トナー像搬送ベルトとの少なくとも一部が鉛直方向で互いに重なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、
上記第１トナー像搬送ベルトの張架面のうち上記第１トナー像形成手段から上記第１トナー像の供給を受ける第１受像面と上記第１最長線分とがほぼ平行で、
上記第２トナー像搬送ベルトの張架面のうち上記第２トナー像形成手段から上記第２トナー像の供給を受ける第２受像面と上記第２最長線分とがほぼ平行であり、
該第１トナー像形成手段と該第２トナー像形成手段とが、少なくとも像担持体とクリーニング手段、帯電手段、露光手段及び現像手段を有する同一形状のトナー像形成ユニットであり、
該像担持体の駆動軸に直交する仮想面上について、
該像担持体表面移動方向において該現像手段からクリーニング手段に至るまでの像担持体の表面部分に引くことが可能な接線のうち、該クリーニング手段に接する第１接線と、該現像手段に接する第２接線とが交わる交点で、
該第１接線と該クリーニング手段とが接する接点と該交点とを両端とする線分と該第２接線と該現像手段とが接する接点と該交点とを両端とする線分とによって形成される角のうち該像担持体を含まない角の角度をβとする時の上記角度αが
０°＜α＜β−１８０°
を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の画像形成装置において、
上記第１転写位置または第２転写位置のうち記録剤搬送方向下流側の転写位置を転写終了位置とし、
上記記録体を供給する給紙手段で給紙されてから該転写終了位置までの搬送経路である第１記録体搬送経路をほぼ水平とし、
該第１記録体搬送経路を境にして上記第１トナー像搬送ベルトと上記第２トナー像搬送ベルトとを上下に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
上記第１トナー像搬送ベルトを上記第１最長線分が水平方向になるように張架し、上記第１トナー像形成手段を該第１トナー像搬送ベルトの上方に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、
上記第１トナー像形成手段および上記第２トナー像形成手段がそれぞれ２個以上のユニットで構成しており、該２個以上のユニットはそれぞれに異なる色のトナーを扱うトナー像形成ユニットとしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
上記第２トナー像を形成する複数の第２トナー像形成ユニット同士の設置間隔を、
上記第１トナー像を形成する複数の第１トナー像形成ユニット同士の設置間隔よりも狭くしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、
上記記録体の搬送経路上で上記第１転写位置および上記第２転写位置より該記録体搬送方向下流側に記録体上の未定着画像を定着する定着装置を備え、
該記録体の表面を平面状に維持して該記録体を搬送する記録体搬送手段を、該第１転写位置および該第２転写位置から該定着装置の記録体受け入れ部までの該記録体の搬送経路である第２記録体搬送経路に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項４、５、６、７または８の画像形成装置において、
上記第１記録体搬送経路に対し、上記記録体をほぼ水平な姿勢で供給する上記給紙手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９の画像形成装置において、
上記第１記録体搬送経路と上記第２記録体搬送経路とで構成される上記記録体の搬送経路が、ほぼ同一平面となるよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９および１０の画像形成装置において、
上記第１転写位置および上記第２転写位置より上記記録体搬送経路上流に、上記記録体の搬送方向の横側と先端側の整合を取るレジストレーション整合手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の画像形成装置において、
上記第１転写位置が上記第２転写位置よりも上記記録体搬送方向上流側に位置しており、上記第１転写手段が、上記第１トナー像搬送ベルトに接触してバイアス印加可能の転写ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２の画像形成装置において、
上記第２転写手段が、上記第２トナー像搬送ベルトと非接触でバイアス印加可能な転写チャージャーであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、複写機、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、記録体の一方の面と他方の面とにそれぞれ画像形成可能な画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録体（以下、用紙と呼ぶ）両面に画像形成可能な画像形成装置として、次のような方式が知られている。感光体あるいは中間転写体に形成、担持させたトナーによる画像を、転写位置まで搬送した用紙の一方の面にまず転写し、定着装置で定着する。その後、用紙を反転させ再度転写部に搬送し、感光体あるいは中間転写体に形成、担持させたトナーによる別の画像を用紙の他方の面に転写し、再度定着装置に送り定着する。このような方式の画像形成装置にあっては、一度定着を通過した用紙は、カールする傾向が強く、用紙の反転搬送中にジャムを発生しやすい。さらに、一度定着装置を通過した用紙は熱のため変形したり、含水量が変化したりしているため、二度目の画像形成条件や、用紙への転写条件を変えるなど、複雑な制御が必要である。また、一度加熱された用紙から感光体あるいは中間転写体等の画像形成部材に熱が伝わり、これら部材の寿命や画質に悪い影響が生じる。画質以外でも、用紙の反転時に発生する用紙の叩き音、反転切り換え機構が発する騒音、１枚の用紙に対し二度の定着をおこなうためのエネルギ消費など課題がある。
【０００３】
そこで、本出願人は、特許文献１で開示された方式を提案した。この方式の画像形成装置によれば、用紙の両面の画像を同時に一度で定着を行うため、省エネを図ることが可能となり、また、部材寿命や制御の問題を転写条件の制御の不具合を解消できた。さらに、用紙の反転工程をなくすことで用紙の搬送性がよくなりジャムの発生を減少させることができた。しかし特許文献１の方式の両面画像の形成には、第１の中間転写ベルトに形成、担持させた画像を第２の中間転写ベルトに転写させる工程を有するため、画像形成の生産性の点で、課題が残っていた。
【０００４】
特許文献２や特許文献３で開示されている画像形成装置では、画像形成の生産性の向上が図れる。すなわち、第１の中間転写ベルトに形成、担持させた画像を第２の中間転写ベルトに転写させる工程がなく、用紙の反転工程もない用紙両面に画像形成可能な画像形成装置である。これらの画像形成装置は感光体を含むトナー像形成手段と中間転写ベルトとを組み合わせた画像ユニットを２セット備えた画像形成装置である。２個の画像ユニットそれぞれでフルカラー画像を形成し、用紙の両面に転写する。用紙の一方の面と他方の面とに形成するそれぞれの画像を、同時並行的にトナー像化することができるため、生産性の向上は図れるのである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２-２０２６３８号公報（第８図）
【特許文献２】特開２０００-３５２８８９号公報（第１図）
【特許文献３】特開平１１-３８６８７号公報（第１１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２および特許文献３の画像形成装置において、以下のような課題が生じた。中間転写ベルトの一つの張架面に４つの現像ユニットを並べて配置し、フルカラーのトナー像を形成すると、４つの現像ユニットから画像を受け取る張架面（以下、受像面と呼ぶ）は、他の張架面よりも長くなる。そして、中間転写ベルトで囲まれる領域内で最大長さとなる直線はは受像面とほぼ平行となる。画像形成装置内部の中でも、中間転写ベルトは空間的領域の占める割合が大きいので、２つの中間転写ベルトの受像面の配置は画像形成装置全体の形状に大きな影響を与える。
特許文献２の画像形成装置は、受像面が横方向に並ぶように２つの中間転写ベルトを配置した構成である。この構成は、画像形成装置の幅寸法として中間転写ベルトの最大幅の２倍の幅を要し、設置スペースを広く必要とする。さらに中間転写ベルトから用紙への転写を行う際、用紙は２つの中間転写ベルトの間の転写位置で垂直方向に搬送されるため、用紙は、給紙装置から排紙部に至る間で必ず曲げられるため、厚い用紙の搬送性に課題を残している。
一方、特許文献３の画像形成装置は、用紙の搬送経路は水平方向で一直線であり、厚い用紙の搬送性は考慮されている。しかし、２つの中間転写ベルトの受像面を高さ方向に並べた構成であり、画像形成装置の高さ寸法として中間転写ベルトの最大幅の２倍の高さを要し、非常に背が高く安定性の悪い画像形成装置となる。
このように、２つの受像面を並べるように中間転写ベルトを配置すると、２つの中間転写ベルトの最大幅を並べた長さの空間を画像形成装置内に設ける必要が有り、レイアウトの自由度が狭まる。
【０００７】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、用紙の一方の面と他方の面に形成する画像を、２セットのトナー像形成手段とトナー像搬送ベルトとによってそれぞれ形成することで、用紙の両面に画像形成可能な画像形成装置において、２つの中間転写ベルトの最大幅を並べた長さの空間を設ける必要がなく、レイアウトの自由度を広げることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、記録体の第一面に形成する第１画像のトナー像である第１トナー像を形成する第１トナー像形成手段と、少なくとも１つはローラ形状の第１支持ローラである２つ以上の支持部材に張架され、該第１トナー像形成手段で形成された該第１トナー像を保持し、該記録体の第一面に該第１トナー像を転写する第１転写位置まで搬送する第１トナー像搬送ベルトと、該第１転写位置で該第１トナー像を該記録体の第一面に転写を行うための第１転写手段と、該記録体の第二面に形成する第２画像のトナー像である第２トナー像を形成する第２トナー像形成手段と、少なくとも１つはローラ形状の第２支持ローラである２つ以上の支持部材に張架され、該第２トナー像形成手段で形成された該第２トナー像を保持し、該記録体の第二面に該第２トナー像を転写する第２転写位置まで搬送する第２トナー像搬送ベルトと、該第２転写位置で該第２トナー像を該記録体の第二面に転写を行うための第２転写手段とを有する画像形成装置において、該第１支持ローラの回転軸に直交する仮想平面上で、該第１トナー像搬送ベルト上の２点を両端とする線分のうち最も長い線分である第１最長線分を含む直線と、該第１支持ローラの回転軸に直交する仮想平面上で、該第２トナー像搬送ベルト上の２点を両端とする線分のうち最も長い線分である第２最長線分を含む直線とによって形成される角のうち、該記録体が該第１転写位置に向かって搬送される搬送経路を含んだ角の角度αが、
０°＜α≦９０°を満たすことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記第１トナー像搬送ベルトと上記第２トナー像搬送ベルトとの少なくとも一部が鉛直方向で互いに重なることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記第１トナー像搬送ベルトの張架面のうち上記第１トナー像形成手段から上記第１トナー像の供給を受ける第１受像面と上記第１最長線分とがほぼ平行で、上記第２トナー像搬送ベルトの張架面のうち上記第２トナー像形成手段から上記第２トナー像の供給を受ける第２受像面と上記第２最長線分とがほぼ平行であり、該第１トナー像形成手段と該第２トナー像形成手段とが、少なくとも像担持体とクリーニング手段、帯電手段、露光手段及び現像手段を有する同一形状のトナー像形成ユニットであり、該像担持体の駆動軸に直交する仮想面上について、該像担持体移動方向において該現像手段からクリーニング手段に至るまでの像担持体の表面部分に引くことが可能な接線のうち、該クリーニング手段に接する第１接線と、該現像手段に接する第２接線とが交わる交点で、該第１接線と該クリーニング手段とが接する接点と該交点とを両端とする線分と、該第２接線と該現像手段とが接する接点と該交点とを両端とする線分とによって形成される角のうち該像担持体を含まない角の角度をβとする時の上記角度αが
０°＜α＜β−１８０°を満たすことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の画像形成装置において、上記第１転写位置または第２転写位置のうち記録剤搬送方向下流側の転写位置を転写終了位置とし、上記記録体を供給する給紙手段で給紙されてから該転写終了位置までの搬送経路である第１記録体搬送経路をほぼ水平とし、該第１記録体搬送経路を境にして上記第１トナー像搬送ベルトと上記第２トナー像搬送ベルトとを上下に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記第１トナー像搬送ベルトを上記第１最長線分が水平方向になるように張架し、上記第１トナー像形成手段を該第１トナー像搬送ベルトの上方に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、上記第１トナー像形成手段および上記第２トナー像形成手段がそれぞれ２個以上のユニットで構成しており、該２個以上のユニットはそれぞれに異なる色のトナーを扱うトナー像形成ユニットとしたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記第２トナー像を形成する複数の第２トナー像形成ユニット同士の設置間隔を、上記第１トナー像を形成する複数の第１トナー像形成ユニット同士の設置間隔よりも狭くしたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、上記記録体の搬送経路上で上記第１転写位置および上記第２転写位置より該記録体搬送方向下流側に記録体上の未定着画像を定着する定着装置を備え、該記録体の表面を平面状に維持して該記録体を搬送する記録体搬送手段を、該第１転写位置および該第２転写位置から該定着装置の記録体受け入れ部までの該記録体の搬送経路である第２記録体搬送経路に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項４、５、６、７または８の画像形成装置において、上記第１記録体搬送経路に対し、上記記録体をほぼ水平な姿勢で供給する上記給紙手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記第１記録体搬送経路と上記第２記録体搬送経路とで構成される上記記録体の搬送経路が、ほぼ同一平面となるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９および１０の画像形成装置において、上記第１転写位置および上記第２転写位置より上記記録体搬送経路上流に、上記記録体の搬送方向の横側と先端側の整合を取るレジストレーション整合手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の画像形成装置において、上記第１転写位置が上記第２転写位置よりも上記記録体搬送方向上流側に位置しており、上記第１転写手段が、上記第１トナー像搬送ベルトに接触してバイアス印加可能の転写ローラであることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２の画像形成装置において、上記第２転写手段が、上記第２トナー像搬送ベルトと非接触でバイアス印加可能な転写チャージャーであることを特徴とするものである。
【０００９】
上記請求項１乃至１３の画像形成装置においては、第１最長線分と第２最長線分とによって形成される角の角度αが請求項１に記載の範囲内であり、第１最長線分と第２最長線分が傾きを持つため、２つのトナー像搬送ベルトを最大幅で並列した場合に比べて、２つのトナー像搬送ベルトを設置する幅が狭くなる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１乃至１３の発明によれば、画像形成装置内に、２つの中間転写ベルトの最大幅を並べた長さの空間を設ける必要がなく、レイアウトの自由度を広げることができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
〔実施形態１〕
以下、本発明を画像形成装置に適用した第１の実施形態（以下、実施形態１と呼ぶ）について説明する。図１は、実施形態１にかかる画像形成装置１００としての電子写真方式で両面プリント可能なフルカラープリンタを示す。
図１に示す画像形成装置本体１００の内部において、記録体搬送路４３Ａを境にして、上部には第１画像ユニット２０を配置し、下部には第２画像ユニット３０を配置している。第１画像ユニット２０は矢印方向に無端移動する第１トナー像搬送ベルトである１中間転写ベルト２１を備え、第２画像ユニット３０は矢印方向に無端移動する第２トナー像搬送ベルトである第２中間転写ベルト３１を備えている。第１中間転写ベルト２１の上部張架面には、４個の第１トナー像形成手段である第１画像形成ユニット８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋが配置されている。一方、第２中間転写ベルト３１の上部張架面には、４個の第２トナー像形成手段である第２画像形成ユニット８１Ｙ、８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｋが配置されている。これら第１、第２画像形成ユニットの番号に沿えたＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、扱うトナーの色と対応させているもので、Ｙはイエロー、Ｃはシアン、Ｍはマゼンタ、Ｋはブラックを意味している。第１、第２画像形成ユニットに備えられ、第１中間転写ベルト２１と第２中間転写ベルト３１とともに回転する感光体１に対しても同じようにＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋを沿えている。なお感光体１Ｙから１Ｋは各画像形成ユニット内では同間隔に配置され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ中間転写ベルト２１、３１との張架部の一部と接触する。この接触する面をそれぞれ第１受像面Ｆ１、第２受像面Ｆ２と呼び、互いの位置関係を図２に示す。
【００１２】
図２に示すように、第１中間転写ベルト２１の最大幅となる２点を結んだ線分を第１最長線分Ｓ１、第２中間転写ベルト３１の最大幅となる２点を結んだ線分を第２最長線分Ｓ２とする。受像面は中間転写ベルトの張架面のうち最長となるため、第１受像面Ｆ１は第１最長線分Ｓ１とほぼ平行であり、第２受像面Ｆ２は第２最長線分Ｓ２とほぼ平行である。第１最長線分Ｓ１を含む直線Ｌ１と第２最長線分Ｓ２を含む直線Ｌ２とによって形成される角のうち、記録体である用紙Ｐが転写位置に向かって搬送される搬送経路Ｒを含む角の角度をαとする。そして、この角度αが０°＜α≦９０°以下となるようにしている。従来の両面転写可能で画像形成ユニットを２つ配置する画像形成装置は第１受像面と第２受像面を並列で配置していた。つまりα＝１８０°の状態である。受像面は画像形成ユニットを設置しているため、それらを並べるだけの長さが必要であり、中間転写ユニットの張架面としては最長の長さとなる。そして、この受像面を並列で配置すると、受像面を横に配置しても、縦に配置してもかなりの配置スペースを必要とすることになる。
そこで、図２のように角度αを０°より大きく、９０°以下とする、つまり、第２受像面を第１受像面にたいして、斜めに配置することにより、従来のものよりも省スペース化を図ることができる。
【００１３】
さらに、上部にある第１中間転写ベルト２１の水平投影面と、下部にある第２中間転写ベルトの水平投影面との少なくとも一部が、重なるような構成を採用している。つまり下部にある第２中間転写ベルトが、上部にある第１中間転写ベルトの下方にもぐりこむような形状である。このような構成を採用することにより、横方向についてよりコンパクトなレイアウトが可能となる。
【００１４】
扱うトナーの色は異なるが、第１画像形成ユニット８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋの構成はそれぞれ同じであるので、第１画像形成ユニット８０としてその構成を図３により説明する。
図３において、画像形成装置１００の動作時に、不図示の駆動源により、矢印方向に回転するよう回転可能に支持された円筒状の感光体１設置されている。この感光体１の周囲に、静電写真プロセスに従い帯電手段であるスコロトロンチャージャ３、露光装置４、現像装置５、クリーニング装置２、光除電装置Ｑ等の作像部材や電位センサＳ１、画像センサＳ２が配設されている。
感光体１は、例えば直径３０〜１２０ｍｍ 程度のアルミニウム円筒表面に光導電性物質である有機感光層（ＯＰＣ）を形成したものである。アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層を形成した感光体も採用可能である。またベルト状の感光体も採用できる。クリーニング装置２は、クリーニングブラシ２ａ、クリーニングブレード２ｂ、回収部材２ｃを備え、感光体表面に残留するトナー等の異物を除去、回収する。
【００１５】
露光装置４は、各色毎の画像データ対応の光を、帯電手段で一様に帯電済みの各感光体１の表面に走査し、静電潜像を形成する。図示例の露光装置４は、発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと結像素子からなる露光装置であるが、レーザ光源、ポリゴンミラー等を用い、形成すべき画像データに応じて変調したビーム光によるレーザスキャン方式の露光装置も採用できる。また、帯電手段として、チャージャ３のほかに、感光体１の表面に接触させるタイプ、たとえば帯電ローラも採用できる。
【００１６】
このときの現像は、トナーとキャリヤからなる二成分現像剤を採用している現像方式である。負荷電の感光体１に対し露光装置４により各感光体１の表面に形成された色毎の静電潜像は、感光体の帯電極性と同極性（マイナス極性）の所定の色のトナーで現像され、顕像となる。いわゆる反転現像がおこなわれる。
イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーは、各色を扱う現像装置で消費されると、透磁式のトナー検知手段５ｅにより検知される。そして、画像形成装置１００内部のトナーカートリッジ収納部８５に備えるトナーカートリッジ８６から、不図示の供給手段により、各色のトナーを各現像装置５に供給される。
この供給手段として、公知のモーノポンプを用いる方式のものが採用できる。この方式によればトナーカートリッジの設置場所の制約が少ないため、画像形成装置内部のスペース配分に対し有利である。またトナーが適時補給できるため、現像装置に大きなトナー貯留スペースを設けなくてすみ、現像装置の小型化がはかれる。
【００１７】
現像装置５には、トナーとキャリヤの攪拌、搬送用のスクリュー５ｃや５ｄが備えてある。現像装置５が画像形成装置１００に装着されているとき、トナー補給手段の一端が、スクリュー５ｄの一部に接続されている。スクリュー５ｃによりトナーは、矢印方向に回転する現像ローラ５ａに供給されるが、ブレード５ｂにより、現像ローラ５ａ表面のトナー層の厚みは、所定の厚みになるよう規制される。現像ローラ５ａは、ステンレスやアルミニュウム製の円筒で、回転可能にかつ感光体との距離が正規に確保されるように現像装置５のフレームに支持され、内部には所定の磁力線が構成されるようにマグネットが備えてある。なおトナーは従来から公知の方法で得られる球形や不定形のトナーが用いられる。体積平均粒径が２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下４μｍ以上の粒子からなるものである。またキャリヤも従来公知の方法で得られるものが用いられる。キャリヤの粒径として、体積平均粒径が２５μｍから６０μｍ程度である。
【００１８】
第２画像ユニット３０に使われる第２の画像形成ユニット８１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの構成はそれぞれ同じなので第２の画像形成ユニット８１として、図４により説明する。
図４に示した第２の画像形成ユニット８１は、第１の画像形成ユニット８０と構成部材が同じであるが、図３のものと比べ感光体１の回転方向が異なっている。しかし互いに、図中の矢印で示す感光体１の回転軸１aを通るｙ軸に対し対象の形をしている。この形状は、感光体１の周囲に配備する画像形成用部材の配置にも関係するが、重要な事項である。つまり画像形成装置１００との結合部、たとえば駆動手段との結合部、電気的接続部、トナー供給部、トナー排出部の結合方法を配慮している。これにより、第１の画像形成ユニット８０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと、第２の画像形成ユニット８１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとに互換性をもたせることができる。従って第１の画像形成ユニットと第２の画像形成ユニット用に個別に現像装置、クリーニング装置、部品を製造する必要がなく、部品製造、部品の管理上での効率が高く、全体のコスト低減がはかれる。
【００１９】
また、ここでは画像形成の生産性の向上とコスト低減を考え、露光装置としてＬＥＤを採用している。露光装置としてはビーム光によるレーザスキャン方式もよく知られているが、高速で画像形成を行う際にＬＥＤを採用した方がコストを低減できる。そして、ＬＥＤを採用すると、露光装置を感光体の下方向に設置すると、露光部にトナー粉や、埃がたまって不具合を起こす恐れがある。そのようなことを考慮すると、感光体周りの装置の配置が図３や図４に示す形状に絞られる。
第１と第２の画像形成ユニットをｙ軸中心にした軸対象の形で、第１の画像ユニット２０と第２の画像ユニット３０で使用できる以下の二つの条件がある。第１条件として、感光体１の周囲で画像形成のための部材を配備していない周面が確保されていること、つまり中間転写ベルトが当接可能な範囲が広く確保されていること。そして第２条件として、第１の中間転写ベルト２１と第２の中間転写ベルト３１の配置角度が適切であることがあげられる。
【００２０】
第１条件、第２条件について図３、図４により説明する。図３あるいは図４において、感光体１の周囲で画像形成のための部材を配置していない周面に引くことが可能な接線のうち、現像装置５とも接する接線をＴ１、クリーニング装置２とも接する接線をＴ２とする。第１中間転写ベルト２１は接線Ｔ１に対して矢印Ａ１の方向に、第２中間転写ベルト３１はＡ２の方向にそれぞれ設置可能である。つまりＡ１側は現像装置５で、Ａ２側はクリーニング装置２にベルトが接触しない範囲に中間転写ベルトが設置できることを示している。図３に第２の像担持ベルト３１を含めているのは、感光体１の回転軸１aを含むｙ軸に対し対象の画像形成ユニットが配置できる中間転写ベルトを示している。ここで、接線Ｔ１と接線Ｔ２との交点を交点Ｉとし、接線Ｔ１と現像装置５との接点をＣ１、接線Ｃ２とクリーニング装置２との接点をＣ２とする。接点Ｃ１と交点Ｉとを結ぶ線分と、接点Ｃ２と交点Ｉとを結ぶ線分で形成される交点Ｉ周りの角のうち、感光体１を含まない角の角度をβとする。そして、上述の角度αと角度βとが、０°＜α＜β−１８０°を満たす時、受像面Ｆ１が矢印Ａ１方向に、受像面Ｆ２が矢印Ａ２方向に来るように画像形成ユニットを設置することができる。
もし、画像形成ユニット８０をｙ軸に直交する軸を対象に上下反転して画像形成ユニット８１として使うとすると、少なくとも現像装置５において地球重力の影響をうける。これは、トナーの攪拌、現像ローラ５ａへのトナー補給等の条件は異なり、それぞれ最適化しなければならず、部品の共通化も不可能となる。
【００２１】
図２に示すように、第１像担持ベルト２１の受像面に対し第２像担持ベルト３１の受像面との位置関係として角度αを０度より大きく９０度以下とする。好ましくは３０度から７５度としたとき、画像形成ユニットとして、第１像担持ベルトには図３に示す形態、第２像担持ベルトには図４に示す形態のものが採用できる。つまり上述のごとく部品の共通化を不可能にしてしまう画像形成ユニットとなることが回避できた。
【００２２】
また図２に示すように、受像面Ｆ２の上方に、記録体搬送路Ｒをほぼ水平にかつ直線的に確保できるので、用紙の搬送・信頼性に優れ、画像形成装置全体のまとまりが良好となる。
特に第１の像担持ベルトを水平方向に長く、扁平に張架し、第２中間転写ベルトを縦方向に長くかつ傾斜させて張架したので、記録体搬送路を境にして下方に第２中間転写ベルトの高さ方向のスペースが大きくなる。但し、図３、図４に示されるように、画像形成ユニットが中間転写ベルトの当接可能な範囲が広く確保されていることにより、画像形成ユニットは横方向の寸法に対し、縦方向の寸法が短い構成となる。そのため、画像形成ユニットがほぼ水平に配置された第１画像ユニットに対し、第２画像ユニットでは、画像形成ユニットが縦方向に斜めに配置される。そして、画像形成ユニットの間隔を短く設定でき、第２画像ユニットの高さ方向の省スペース化を図ることができる。これにより、高さ方向のレイアウトの自由度が増すため、記録体搬送路を操作性、及び、給紙装置、不図示の後処理装置も考慮した理想的な高さに設定可能となっている。
【００２３】
また、この第２中間転写ベルトの占める高さとほぼ同じ高さの給紙装置が並べて設置できるため、これにより大量の用紙が収納可能な給紙装置が設置できる。しかも給紙装置の上面の給紙面と記録体搬送路とがほぼ同じ高さにでき、用紙の給紙・搬送信頼性が確保できる。
上述のように、感光体周囲の画像形成用の装置の配置と、中間転写ベルトの配置、つまり第２条件の実現により、画像形成ユニット８０と８１で共通点を多く有しており、製造面でも非常に有利となっている。
【００２４】
次に中間転写ベルトについて説明する。第１トナー像搬送ベルトとしての第一中間転写ベルト２１は複数のローラ２３，２４，２５、２６（２個）、２７、２８、２９により支持されて矢印方向に走行する。そして、第１の画像形成ユニット８０Ｙ〜８０Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの下部に設けられている。この第１中間転写ベルト２１は無端状で、各感光体の現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。また第１中間転写ベルト２１の内周部には各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに対向させて１次転写ローラ２２が設けられている。
第１中間転写ベルト２１の外周部には、ローラ２３に対向する位置にクリーニング装置２０Ａが設けられている。このクリーニング装置２０Ａは、第１中間転写ベルト２１の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。
この第１中間転写ベルト２１に関連する部材は、第１画像ユニット２０として一体的に構成してあり、画像形成装置１００に対し着脱が可能となっている。
【００２５】
一方、第２トナー像搬送ベルトとしての、第２中間転写ベルト３１は複数のローラ３３、３４、３５、３６（２個）、３７、３８により支持されて矢印方向に走行する。そして、第２の画像形成ユニット８１Ｙ〜８１Ｋにおける感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに接触して、設けられている。この第２中間転写ベルト３１は無端状で、各感光体の現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。第２中間転写ベルト３１の内周部には各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに対向させて１次転写ローラ３２が設けられている。
第２中間転写ベルト３１の外周部には、ローラ３３に対向する位置にクリーニング装置３０Ａが設けられている。このクリーニング装置３０Ａは、中間転写ベルト３１の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。
第２中間転写ベルト３１に関連する部材は、第２画像ユニット３０として一体的に構成してあり、画像形成装置１００に対し着脱が可能となっている。
【００２６】
また、中間転写ベルト２１、３１は、例えば、基体の厚さが５０〜６００μｍ の樹脂フィルム或いはゴムを基体とするベルトである。そして、各感光体１が担持するトナー像を、１次転写ローラ２２、３２に印加するバイアスにより静電的にベルト表面に転写を可能とする抵抗値を有する。このようなベルトの一例として、ポリアミドにカーボンを分散し、その体積抵抗値は、１０６〜１０１２Ωｃｍ程度に抵抗が調整されたものである。ベルトの走行を安定させるためのベルト寄り止めリブを、ベルト片側あるいは両側端部に設けてある。
【００２７】
１次転写ローラ２２、３２としては、芯金たる金属ローラの表面に、導電性ゴム材料を被覆したもので、芯金部に、不図示の電源からバイアスが印加されるものが上げられる。ここでは、導電性ゴム材料はウレタンゴムにカーボンが分散され、体積抵抗１０５Ωｃｍ程度に抵抗が調整されている。
【００２８】
ところで、上述の画像形成装置は記録体に形成する第１画像、第２画像ともに、第１、第２中間転写ベルトに担持させ、２次転写を行うタイプである。記録体の両面に画像形成を行う画像形成装置として、特開２００３−５７９０５の図１に記載されているような構成のものもある。これは、中間転写ベルトと現像ユニットとの間に記録体を通過させることで、中間転写と、直接転写で同時に両面の画像形成を行うものである。このような構成は、中間転写ベルトが一つしかないので、省スペース化はなされている。しかし、感光体からの直接転写では記録体によって、転写条件を変更することができないので、複数の種類の記録体に対応した画像形成を行うことができない。一方、両面とも中間転写を用いる構成だと、中間転写ベルトは、記録体の表面特性によって、転写条件を変更することが可能であるので、種類の違う記録体にも対応した画像形成を行うことができる。
【００２９】
画像形成装置１００は、ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。このようなケースにあっては、使用されない感光体が存在する。そこで使用されない感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍあるいは現像装置５を稼動させないだけでなく、これら使用されない感光体と像担持ベルト２１あるいは３１とを非接触に保つための機構を備えている。ローラ２６と１次転写ローラ２２を支持する内部フレーム（不図示）を設けておき、ある点を中心に回動可能に支持している。そして、感光体から遠ざかる方向に回動させることにより、感光体１Ｋだけが像担持ベルト２１あるいは３１と接触して、作像工程を実行することにより、ブラックトナーによるモノクロ画像を作成する。感光体の寿命向上の点で有利である。
【００３０】
さらに第１中間転写ベルト２１の外周で、支持ローラ２８の近傍には、第１の２次転写ローラ４６が設けてある。２次転写ローラ４６は芯金たる金属ローラの表面に、導電性ゴムを被覆したもので、芯金部に、不図示の電源からバイアスが印加される。導電性ゴムにはカーボンが分散されており、体積抵抗は１０７Ωｃｍ程度に抵抗が調整されたものである。第１中間転写ベルト２１と２次転写ローラ４６の間に用紙Ｐを通過させながら、第１の２次転写ローラ４６にバイアスを印加することで第１像担持ベルト２１が担持するトナーによる画像が用紙Ｐに転写される。
【００３１】
第２中間転写ベルト３１の外周で、支持ローラ３４の近傍には、第２の２次転写手段である転写チャージャ４７が設けてある。転写チャージャ４７は公知のタイプで、タングステンや金の細い線を放電電極とし、ケーシングで保持し、放電電極に不図示の電源から転写電流が印加される。第２中間転写ベルト３１と転写チャージャ４７の間に用紙Ｐを通過させながら、転写電流を印加することで第２像担持ベルト３１が担持するトナーによる画像が用紙Ｐに転写される。転写ローラ４６と転写チャージャ４７に印加される転写電流の極性は、ともにトナーの極性と逆のプラス極性である。
【００３２】
画像形成装置１００の右側には用紙Ｐを供給可能に収納した給紙装置４０が配備されている。複数段、例えば上段に大量の用紙を収納した給紙装置（トレイ）４０ａ、その下方に３段の給紙カセット４０ｂ，４０ｃ、４０ｄがそれぞれ紙面に対し直角手前側（操作面側）に引出し可能に配設されている。これらの給紙トレイ４０ａや給紙カセット４０ｂ，４０ｃ、４０ｄ内にそれぞれ異なる種類の用紙Ｐが収納されている。このうち、最上位置の用紙は、対応する給紙・分離手段４１Ａ〜４１Ｄにより選択的に給紙、分離され、確実に一枚だけが複数の搬送ローラ対４２Ｂにより記録体搬送経路４３Ｂや４３Ａに送られる。
【００３３】
記録体搬送経路４３Ａには、第１および第２転写位置である２次転写位置へ用紙Ｐを送り出す給送タイミングをとるため、一対のレジストローラ４５が設けられている。さらに用紙の搬送方向に対し直角方向の位置を正規の位置にするための横レジ補正機構４４が、記録体搬送経路４３Ａに設けてある。横レジ補正機構４４は、次のものがある。不図示の横方向の基準ガイドと斜行コロ対から構成され、用紙の横方向端部を該基準ガイドに押付けるように用紙Ｐをスライド搬送する。そして、用紙を所定の位置に整合させる。この基準ガイドは用紙のサイズにより、所定の位置に移動、配置される。なお、横レジ補正機構４４は用紙の搬送方向に対し用紙の両方の横方向から、用紙の両辺を短時間及び複数回押し、用紙を所定の位置に整合させる規制部材から構成されるジョガー方式でもよい。
【００３４】
用紙Ｐは、レジストローラ対４５から、第１中間転写ベルト２１と二次転写ローラ４６で構成される第１転写位置たる転写領域に向けて搬送される。その後、第２中間転写ベルト３１と転写チャージャ４７で構成される第２転写位置たる転写領域に向けて搬送される。
なお、搬送ローラ対４２Ｃを有する記録体搬送路４３Ｃには、その搬送方向上流に設置可能な別の給紙装置３００から、用紙が供給可能となっている。給紙トレイ４０ａの最上位の用紙が給紙され、その後曲げられることなく、ほぼ水平に真直ぐ搬送されるように、給紙トレイ４０ａの上部給紙面が配備してある。そのため厚い用紙、剛性の高い板紙でも確実に給紙できる。なお給紙トレイ４０ａには、多様な特性の用紙が収納されても確実に給紙できるよう、バキューム機構からなるエアー給紙を採用すると好都合である。図示していないが、記録体搬送路の要所には用紙を検知するためのセンサが具備させていて、用紙の存在を基準とする各種信号のトリガーとしている。
【００３５】
記録体搬送路４３Ａの延長上に、第２転写位置を通過した用紙Ｐを、用紙Ｐの搬送方向下流に備えた定着装置６０における定着ニップまで、平面状態を保って搬送させるための、記録体移送手段５０を備えている。記録体移送手段５０は、矢印方向に無端移動する搬送ベルト５１を支持するローラ５２、５３，５４，５５，５６を有している。そして、搬送ベルト５１の外側には、ローラ５５に対向させてクリーニング装置５０Ａ，ローラ５６に対向させて用紙Ｐを吸着させるための吸着用チャージャ５７、ローラ５７に対向させて除電・分離チャージャ５８を備えている。
未定着のトナー画像と接触しながら用紙Ｐとともに移動する搬送ベルト５１は、吸着用チャージャ５７により、トナーの極性と同極性のマイナス帯電が施される。搬送ベルト５１として、金属ベルト、ポリイミドベルト、ポリアミドベルトなどが採用できる。表面にトナーとの離型性を与えるとともに、帯電可能の抵抗値を備える。このベルト５１の走行速度は、定着装置における用紙Ｐの走行速度と合わせてある。
この搬送ベルト５１を設けることにより、定着装置６０を用紙Ｐが通過する速度と、転写位置を用紙Ｐが通過する速度との、速度の違いによる画像の乱れを防止することができる。この速度の違いによる画像の乱れとして、次のようなものが上げられる。用紙Ｐが搬送方向に長い場合、用紙Ｐの一部が転写位置にある状態のまま、その用紙の先端の定着が始まった場合、転写速度よりも、定着速度が速いと、用紙Ｐがひっぱれ転写される画像が引き伸ばされた状態になってしまう。他には、用紙Ｐの先端が定着装置６０内の定着ローラに挟み込まれるときにわずかな時間停止するため、剛性が強く撓みにくい紙だと、転写が重なってしまう場合がある。
【００３６】
記録体搬送手段５０の用紙搬送方向下流側には、加熱手段を有する定着装置６０が設けられている。ローラ内部にヒータを備えるタイプ、加熱されるベルトを走行させるベルト定着装置、また加熱の方式に誘導加熱を採用した定着装置などが採用できる。用紙両面の画像の色合い、光沢度を同じにするため、定着ローラ、定着ベルトの材質、硬度、表面性などを上下同等にしてある。また、フルカラーとモノクロ画像、あるいは片面か両面かにより定着条件を制御したり、用紙の種類に応じて最適な定着条件となるよう、不図示の制御手段により制御される。定着の終了した用紙を冷却し、不安定なトナーの状態を早期に安定させるため、冷却機能を有した冷却ローラ対７０を定着後の搬送路に備えている。この冷却ローラ対７０としては、放熱部を有するヒートパイプ構造のローラが採用できる。冷却された用紙は、排紙ローラ対７１により、画像形成装置１００の左側に設けた排紙スタック部７５に排紙、スタックさせる。この排紙スタック部は、大量の用紙をスタック可能にするため、不図示のエレベータ機構により、スタックレベルに応じて、受け部材が上下する機構を採用している。なお排紙スタック部７５を通過させ、別の後処理装置に向けて用紙を搬送させることもできる。別の後処理装置としては、穴あけ、断裁、折、綴じなど製本のための装置が接続できる。
【００３７】
未使用のトナーが収納された各色のトナーカートリッジ８６Ｙ、８６Ｃ、８６Ｍ、８６Ｋが、着脱可能に空間８５に収納される。不図示のトナー搬送手段により、各現像装置に必要に応じトナーを供給するようになっている。本実施例の構成は、上下に配された画像形成ユニットに対し、トナーカートリッジは共通にしているが、別々にすることもできる。消耗の多いブラックトナー用のトナーカートリッジ８６Ｋは、特に大容量としておくことも可能である。この収納空間８５は、画像形成装置上面で操作方向から見て奥側にあって、画像形成装置上面の手前側は平面部分が確保されているため、作業台として利用できる。
【００３８】
画像形成装置１００の上面に備えた操作、表示ユニット９０には、キーボード等が備えてあり、画像形成のための条件などがインプットできるし、装置の状態等を表示部に表示され、操作者と画像形成装置１００との情報交換を容易なものとする。画像形成装置１００内部に備える廃トナー収納部８７は、画像形成ユニットのクリーニング装置２、像担持ベルトのクリーニング装置２０Ａと３０Ａ、および搬送ベルト５１のクリーニング装置５０Ａと連結されている。そして、これらから送られる廃トナーや紙粉等の異物を一括して回収して収納する。これらのクリーニング装置（２、２０Ａ，２０Ｂ、５０Ａ）に大容量の廃トナー収納部を備えないため、クリーニング装置が小型にでき、さらに廃トナーの廃棄の操作性も良好となっている。満杯センサ（不図示）を使って廃トナー収納部８７内のトナー廃棄、あるいは容器交換などの警告を発する。
また画像形成装置１００内部に備える電装・制御装置９５には、各種電源や制御基板などが板金フレームに保護され収納されている。
定着装置６０による熱や電装装置からの発熱により、画像形成装置内部は高温になるが、その対策としてファンＦを設けて、内部部材の熱による機能低下を防止している。またこのファンＦは冷却ローラ対７０の放熱部と結合してあり、冷却ローラ対７０の冷却効果を確実にしている。
図１において、２００で示すのは原稿読取装置、３００は別途追加設置可能の給紙装置である。
【００３９】
次に画像形成装置１００において、用紙Ｐの片面にフルカラー画像を形成する片面記録時の動作について説明する。
片面記録の方法は基本的に２種類あって、選択が可能となっている。２種類のうちの一つは、第１中間転写ベルト２１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する方法であり、他の方法は、第２中間転写ベルト３１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する方法である。ここでは、画像形成装置１００の構成から、第１中間転写ベルト２１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する場合には、画像が用紙の上面に形成される。一方、第２中間転写ベルト３１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する場合には、画像が用紙の下面に形成される。記録するべきデータが複数の頁になるケースでは、排紙スタック部７５上で頁が揃うように作像順序を制御するのが好都合である。最後の頁の画像データから順に記録して頁順を揃わせるよう、第１中間転写ベルト２１に画像を担持させた後、用紙に転写させる方法について説明する。
【００４０】
画像形成装置１００を稼動させると、第１中間転写ベルト２１と第１画像形成ユニット８０Ｙ〜８０Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋが回動する。同時に第２中間転写ベルト３１が回動するが、第２画像形成ユニット８１Ｙ〜８１Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは第２中間転写ベルト３１と離間されるとともに不回転状態にされる。まず、画像形成ユニット８０Ｙによる画像形成から開始される。ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと結像素子からなる露光装置４の作動により、ＬＥＤから出射されたイエロー用の画像データ対応の光が、帯電装置３により一様帯電された感光体１Ｙの表面に照射されて静電潜像が形成される。
この静電潜像は現像ローラ５ａによりイエロートナーで現像され、可視像となり、１次転写ローラ２２の転写作用により感光体１Ｙと同期して移動する第１中間転写ベルト２１上に静電的に１次転写される。このような潜像形成、現像、１次転写動作が感光体１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ側でもタイミングをとって順次同様に行われる。
この後、第１中間転写ベルト２１上には、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色トナー画像が、順次重なり合ったフルカラートナー画像として担持され、第１中間転写ベルト２１とともに矢印の方向に移動される。
【００４１】
同時に給紙装置４０のなかの給紙トレイ４０ａあるいは給紙カセット４０ｂ〜４０ｄから、記録に使われる用紙Ｐがその供給のための給紙・分離手段４１Ａから４１Ｄの一つにより繰り出される。そして、搬送ローラ対４２Ｂ，４２Ｃにより記録体搬送路４３Ｃに搬送される。用紙の先端がレジストローラ対４５に咥えられない前に、横レジ補正機構４４は、用紙の搬送方向に対し横方向の基準ガイドに押付けるようにスライド搬送され、用紙横方向の位置整合がはかられる。用紙はレジストローラ対４５により一旦静止され、第１中間転写ベルト２１上の画像との位置が正規なものとなるよう、タイミングをとって転写領域に再搬送される。
【００４２】
第１中間転写ベルト２１上のこのフルカラートナー画像は、第１中間転写ベルト２１と同期して搬送される用紙Ｐの上面に、二次転写ローラ４６による転写作用を受けて転写される。二次転写ローラ４６に与えられるバイアスは、トナーの帯電極性と逆のプラス極性である。転写後、第１中間転写ベルト２１の表面が、ベルトクリーニング装置２０Ａによりクリーニングされる。また１次転写を終了した第１の画像形成ユニット８０Ｙ〜８０Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面に残留するトナー等の異物はクリーニング装置２のクリーニングブラシ２ａ、クリーニングブレード２ｂにより除去がなされる。各感光体の表面は除電装置Ｑによる残留電位の除電作用がおこなわれて次の作像・転写工程に備える。除去されたトナー等の異物は、回収手段２ｃにより、回収部８７に送られる。なおセンサＳ１、Ｓ２は、感光体表面の露光後の表面電位と、現像工程後の感光体表面に付着しているトナーの濃度が適切なものであるかを検知し、適宜作像条件の設定、制御のために不図示の制御手段に情報を出す。
【００４３】
第１中間転写ベルト２１に重ねられて担持されていたトナー画像が転写された用紙Ｐは、搬送装置５０の搬送ベルト５１により定着装置６０に向け移送される。用紙Ｐを確実に搬送ベルト５１とともに搬送できるよう、あらかじめ搬送ベルト５１の表面を、用紙の吸着用チャージャ５７により帯電する。用紙Ｐが搬送ベルト５１から分離され、確実に定着装置６０に送られるように、除電・分離チャージャ５８が作動する。
用紙Ｐ上に重ねられていた各色のトナーが定着装置６０の熱による定着作用を受け、溶融、混色されて完全にカラー画像となる。用紙の片面（上面）だけにトナーを有しているので、両面にトナーを有している両面記録時に比べ、定着に要する熱エネルギは少なくて済む。不図示の制御手段が画像に応じて定着装置の使用する電力を最適に制御する。定着されたトナーも用紙上で完全に固着するまでは、搬送路のガイド部材等にこすられ、画像が欠落したり、乱れたりする。この不具合を防止するため、冷却手段である冷却ローラ対７０が作動し、トナーと用紙を冷却する。その後、排紙ローラ７１により排紙スタック部７５に、画像面が上向きとなって排紙される。排紙スタック部７５では若い頁の記録物が順次上に重ねられるようにスタックされるよう、作像順序がプログラムされているので、頁順が揃う。排紙スタック部７５は、排紙される用紙の増加に従って、下降するので、用紙は整然と確実にスタックでき、頁順が乱れることがない。記録済みの用紙を排紙スタック部７５に直接スタックする代わりに、穴あけ加工処理を実施したり、ソータ、コレータや綴じ装置や折り装置など後処理装置に搬送することもできる。
【００４４】
用紙Ｐの片面に画像を形成させる他の方法では、第１画像形成ユニット８０Ｙ〜８０Ｋにおける画像の形成をおこなわないようにするのと、頁揃えのために若い頁の画像データから順に像形成をさせる点が異なる。しかし、基本的には上述の片面記録の工程と同じなので、詳細を省く。
【００４５】
次に用紙Ｐの両面に画像を形成する両面記録時の動作について説明する。画像形成装置に開始信号が入力されると、片面記録の動作で説明した第１画像形成ユニット８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋで順次形成する各色ごとの画像を、第１中間転写ベルト２１に順次１次転写させる。第１の画像として担持させる工程とほぼ平行して、第２画像形成ユニット８１Ｙ、８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｋで順次形成する各色ごとの画像を第２中間転写ベルト３１に順次１次転写させ、第２の画像として担持させる工程がおこなわれる。図１に示すように、第２画像形成ユニット同士のベルト搬送方向についての間隔は、第１画像形成ユニット同士の間隔よりも、詰めた状態で設置されている。これにより、第１の画像と第２の画像が、用紙の搬送方向先端で位置的に合致するためには、第１の画像の形成開始より遅れて第２の画像の形成が開始される。また用紙はレジストローラ対４５で静止と再送がおこなわれるので、その時間も見込んで給紙され、横レジ補正機構４４で整合される。レジストローラ対４５は、タイミングをとって用紙を第１の２次転写手段である転写ローラ４６と第１中間転写ベルト２１で構成された第１転写位置である第１転写ステーションに搬送する。転写ローラ４６にプラス極性の転写電流が印加され、第１中間転写ベルトから用紙Ｐの片面（図では上面）に画像が転写される。
このようにして片面に画像を有した用紙Ｐは、転写ローラ４６の搬送作用により、引き続き第２の二次転写手段たる転写チャージャ４７がある第２転写位置である第２転写ステーションに送られる。そしてチャージャにプラス極性の転写電流が印加されることにより、第２中間転写ベルト３１にあらかじめ担持されているフルカラーの第２の画像が、一括して用紙Ｐの下面に転写される。
【００４６】
このようにして両面にフルカラートナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト５１により定着装置６０へと移送される。吸着用チャージャにより、搬送ベルト５１の表面はトナーの極性と同じマイナス極性で帯電される。用紙下面の未定着のトナーがベルトに移らないようにしている。除電・分離チャージャ５８には、交流が印加され、用紙はベルト５１から分離され、定着装置６０へと移送される。定着装置６０ の熱による定着処理を受け、用紙の両面のトナー画像が溶融、混合される。用紙は引き続いて冷却ローラ対を通過し、排紙ローラ７１により排紙スタック部７５上に排紙される。
複数の頁の用紙に両面記録する場合、若い頁の画像が下面となって排紙スタック部７５にスタックされるように作像順序を制御する。これにより排紙スタック部７５から取り出し、上下面を逆にしたとき記録物は上から順に１頁、その裏に２頁、２枚目が３頁、その裏が４頁となり頁順が揃う。このような作像順序の制御や、定着装置に入力する電力を片面記録時より増やすなどの制御は、制御手段（不図示）により実行される。
【００４７】
片面記録、両面記録動作に関して、フルカラー記録を実行させる例で説明したが、ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。メンテナンスや部品交換等の必要性が生じた場合には、不図示の外装カバー等を開放し、メンテナンスをおこなう。このとき、図３、図４に示した画像形成部８０、８１を構成する部材をユニット化し、プロセスカートリッジとして交換すると都合がよい。プロセスカートリッジの形態は、図３、図４に示した構成から中間転写ベルト２１、３１と１次転写ローラ２２、露光装置４などを除いた作像用部材を、正規の位置関係を保つようフレームの内部に納めるようにする。そして、着脱させるためのガイド部や把手を適宜設けて画像形成装置１００に対し着脱可能にすることで実現可能である。
【００４８】
以上、実施形態１によれば、第１中間転写ベルト２１と第２中間転写ベルト３１とのそれぞれの張架面のうち、搬送方向に最も長くなる第１受光面Ｆ１と第２受光面Ｆ２とを並列ではなく、斜めなるように配置しているので、２つの中間転写ベルトの最大幅を並べた長さの空間を設ける必要がなく、レイアウトの自由度を広げることができる。
また、略水平に配置した第１画像ユニット２０の下方に、第２画像ユニット３０が来るように配置しているので、横方向の省スペース化を図ることができる。
また、第１受像面Ｆ１と第２受像面Ｆ２とによって形成される角度αを、ある一形態の画像形成ユニットの感光体の転写可能領域の範囲内とすることで、第１画像形成ユニット８０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと、第２画像形成ユニット８１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとの部材の共通化することができ、複数の現像ユニットを用いても、省スペースになるよう設置することができる。
また、第１画像ユニット２０を上方に設置し、第２画像ユニット３０を下方に設置し、その間を用紙Ｐを搬送する形状で、用紙Ｐの移動経路である搬送経路４３Ａを略水平にすることで、搬送経路内での紙詰まりの回数を減少できる。
また、搬送経路４３Ａの上方の第１画像ユニットを水平方向に長くして設置することにより、搬送経路より高い位置での高さ方向の寸法を抑えることができる。
また、第２画像形成ユニットの設置間隔を狭く設定することができるので、高さ方向のレイアウトの自由度が増し、記録体搬送経路を紙詰まり処理などを行い易い高さ設定できるので、操作性を向上することができる。
また、トナー像の転写を受け、未定着のトナー像を担持する用紙Ｐを搬送する記録体搬送ベルト５１を設けてことで、紙面上の未定着トナー像の画像が乱れることを防止することができる。
また、記録体搬送経路４３Ａと略同じ高さの給紙供給面から用紙Ｐを供給できるため、剛性の強い用紙Ｐも搬送経路供給することができる。さらに、用紙Ｐが給紙され、画像の転写を受け、定着、排紙されるまでの行程でたどる搬送経路を略同一平面とすることにより、ストレートの搬送経路となり、用紙Ｐを曲げる必要がないので、用紙Ｐの剛性が強くても画像形成が可能となり、用紙Ｐの種類、特性に広く対応することができる。
また、転写位置から搬送方向上流側にレジストローラ対を設けているので、位置ずれがない良好な画像を得ることができる。
また、第１画像の転写位置を第２画像の転写位置よりも、上流にすることにより、転写位置をずらし転写条件を変えることができるので、第一面と第２面との表面特性の異なる用紙Ｐを用いても、両面とも良好な画像を得ることができる。
【００４９】
[実施形態２]
次に、第１画像形成ユニット８０と第２画像形成ユニット８１とがそれぞれ４つの画像形成ユニットとした構成の変わりに、それぞれ２つの画像形成ユニットとした構成を採用した第２の実施形態（以下、実施形態２という）について説明する。図５は、実施形態２にかかる画像形成装置１１０としての電子写真方式で両面プリント可能なフルカラープリンタを示す。実施形態２は実施形態１のそれぞれ４つの画像形成ユニットの代わりに、それぞれ２つの画像形成ユニットを用いた点のみで異なるので、他の構成についての説明は省略する。
【００５０】
図６は実施形態２で用いる第１画像形成ユニット１８０の概略構成図である。実施形態１の第１画像形成ユニット８０との相違点は、第１画像形成ユニット８０では、現像装置５が一つだったのに対し、第１画像形成ユニット１８０は現像装置１０５が２つ配置されている。つまり、一つの感光体で２色のトナー像を形成し、画像形成ユニット２つでフルカラープリントを可能にした構成である。このような、一つの感光体で、２つのトナー像を形成する構成は特開２００３−１６７４１０などで公知である。
【００５１】
ここで、第１画像形成ユニット１８０を適用した構成の第１画像ユニット１２０の動作について説明する。第２画像ユニット、および転写行程以外の動作については、実施形態１と同様なので省略する。
まず、第１画像形成ユニット１８０ＹＣの感光体１０１ＹＣにイエローに対応する静電潜像が形成され、現像装置１０５Ｙとの対抗面で現像される。そして、第１中間転写ベルト１２１に転写される。その後、第１中間転写ベルト１２１に担持されたイエロートナー像が、第１画像形成ユニット１８０ＭＫの転写位置まで移動し、現像装置１０５Ｍで現像されたマゼンタトナー像が重ねて転写される。
イエロートナー像とマゼンタトナー像を重ねたトナー像はそのまま搬送方向に移動し、第１転写位置を通過して、第１画像形成ユニット１８０ＹＣの転写位置まで移動する。この間に、第１画像形成ユニット１８０ＹＣでは感光体１０１ＹＣ上に残ったイエロートナーを除去して、今度は現像装置１０５Ｃによって、シアントナー像が形成される。そして、イエローとマゼンタが重ねられたトナー像にシアントナー像が重ねて転写される。そして、その後、第１画像形成ユニット１８０ＭＫでブラックトナー像も重ねて転写され、第１転写位置にて用紙Ｐの第一面に４色が重ねられたフルカラーのトナー像が転写される。第２画像ユニット１３０でも同様の動作が行われ、両面カラープリントが行われる。
【００５２】
以上のように、一つの感光体の周りに２つの現像装置を配置することにより、画像形成ユニットの中でも、大きな部材である感光体の数を半分にすることができる。これにより、第１、第２受像面それぞれの搬送方向の長さを短くすることができ、高さ方向にも、横方向にも、レイアウトの自由が広がり、より省スペース化を図ることができる。
【００５３】
ところで、実施形態１および実施形態２では、トナー像形成手段として、感光体を用いた画像形成ユニットについて述べているが、それに限るものではない。トナー像を形成し、それをトナー像搬送ベルトに担持させる機構を２つ有し、記録体の両面に画像形成を行うものであれば、本願請求項１の発明を適用することができる。トナー像形成手段として、例えば、トナー直噴タイプの粉体画像形成装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施形態１に係る複写機の該略構成図。
【図２】２つの受像面が形成する角度αの説明図。
【図３】実施形態１で用いた現像ユニットを第１画像ユニットに用いた図。
【図４】実施形態１で用いた現像ユニットを第２画像ユニットに用いた図。
【図５】実施形態２に係る複写機の概略構成図。
【図６】実施形態２で用いた現像ユニットの概略構成図。
【符号の説明】
【００５５】
１      感光体（扱うトナーの色で番号の後ろにＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋを添える）
２      クリーニング装置 
２ａ  クリーニングブレード
２ｂ  クリーニングブラシ
２ｃ  廃トナー回収手段
３      帯電チャージャ
４      露光装置
５      現像装置
５ａ  現像ローラ
５ｂ  規制ブレード
５ｃ、５ｄ  攪拌手段
５ｅトナーセンサ
２０  第１画像ユニット
２０ａ  第１中間転写ベルト用クリーニング装置
２１  第１中間転写ベルト
２２  １次転写ローラ 
２３  ベルト支持ローラ
２４  駆動ローラ
２６  受像面維持ローラ
２７  テンションローラ
２８  転写対向ローラ
２９  屈曲ローラ
３０  第２像担持体ユニット
３０ａ  第２像担持ベルト用クリーニング装置
３１  第２像担持ベルト
３２  第２像担持体ユニット用１次転写ローラ
３３  クリーニング裏当てローラ
３４  駆動・転写対向ローラ
３６  受像面維持ローラ
３７  テンションローラ
４０  給紙装置
４０ａ  上部の給紙装置
４０ｂ、ｃ、ｄ  給紙カセット
４１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  給紙・分離手段
４２Ａ、Ｂ、Ｃ  搬送ローラ対
４３Ａ、Ｂ、Ｃ  記録体搬送路
４４  横レジ補正機構
４５  レジストローラ対
４６  ２次転写ローラ
４７  転写チャージャ
５０  記録体移送装手段
５０ａ  搬送ベルト用クリーニング装置
５１  搬送ベルト
５２  受け入れローラ
５４  分離・チャージャ対向ローラ
５５  クリーニング裏当てローラ
５７  吸着用チャージャ
５８  除電・分離チャージャ
６０  定着装置
７０  冷却ローラ対
７１  排紙ローラ対  
７５  排紙スタック部
８０  第１画像形成ユニット（うしろに扱う色を示すＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ添付）
８１  第２画像形成ユニット（うしろに扱う色を示すＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ添付）
８４  トナーカートリッジ収納部
８５  トナーカートリッジ（うしろに扱う色を示すＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ添付）
８７  廃トナー回収部
９０  操作・表示部（ユニット） 
９５  電装・制御装置
９６  ファン
１００  画像形成装置
２００  画像読取装置
３００  追加設置が可能の給紙装置
Ａ１、Ａ２  中間転写ベルトを設置可能な方向を示す矢印  
Ｙ    イエロー
Ｃ    シアン
Ｍ    マゼンタ
Ｋ    ブラック
Ｑ    除電装置
【図１】
2005173243.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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