(57)【要約】【課題】現像剤収納容器内のキャリアを収納容器内に残さず現像装置へ供給し、現像装置内の現像剤の入れ替えが確実に実施されるようにする。【解決手段】現像剤収納容器２８０の折り目２８３の内側に移動差発生手段として平板２８４を貼る。平板２８４は収納部の内壁の現像剤と接触する面の摩擦係数が他のシート２８１ａ〜２８１ｅよりも小さい。折り目に沿って折りたたまれた容器内では、容器の内側に現像剤Ｄが残りやすいが、摩擦係数差により、現像剤は排出される際に平板２８４の表面を滑るように接触、落下し、平板２８４から離れた領域よりも現像剤の移動する速さが早くなる。折り目の内側に移動差発生手段を形成することによって、排出される際に折り目の内側には現像剤、特にキャリアが残ることがほとんどなくなり、現像剤収納容器から排出され、現像装置に供給することが可能となる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟な材料で形成され、トナーとキャリアからなる現像剤を収容した袋状部材を有し、該袋状部材の内圧を減少させることによって該袋状部材が折り目に沿って変形しながら減容する現像剤収納容器において、該現像剤収納容器内部の中央部と端部で現像剤の移動する早さが異なるようにする移動差発生手段を設けたことを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項２】
請求項１に記載の現像剤収納容器において、前記移動差発生手段が、前記折り目の内側に設けられていることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項３】
請求項２に記載の現像剤収納容器において、移動差発生手段が摩擦係数の異なる部材で構成されているものであることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項４】
請求項３に記載の現像剤収納容器において、前記移動差発生手段が、現像剤収納容器の内側に向かって凸部を有する樹脂製部材からなることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の現像剤収容容器を備えることを特徴とする現像剤補給装置。
【請求項６】
請求項５に記載の現像剤補給装置から現像剤を供給される現像装置において、余剰となった現像剤を装置外へ排出する排出機構を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１〜４の現像剤収納容器、請求項５の現像剤補給装置、または請求項６に記載の現像装置を備えた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】
本発明はトナーとキャリアからなる現像剤を現像装置へ供給するための現像剤収納容器、これを用いた現像剤補給装置、並びにこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式や静電記録方式などによる各種画像形成装置においては、感光体ドラムや感光体ベルトなどからなる潜像担持体上に画像情報に対応した静電潜像が形成され、現像装置によって現像動作が実行されて、可視像を得る。このような現像動作を実行するにあたり、転写性、ハーフトーンの再現性、温度や湿度に対する現像特性の安定性などの観点から、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いた磁気ブラシ現像方式が広く用いられている。
【０００３】
このような２成分現像剤を用いて現像を行うと、現像剤のうちトナーは現像を繰り返す毎に消費されるが、キャリアは帯電付与剤として現像装置内で繰り返し使用されることになる。
【０００４】
近年、カラー化に伴う省スペース化、高速化が進み、現像装置が小さくしかも、高速で攪拌される現像機内の現像剤には従来よりも多くのストレスがかかるようになってきている。さらに、ユーザーの使用条件によって、例えば高画像面積で一度に多量枚数のコピー画像を出力する際には、現像機内のトナーの入れ替わりが多いために、トナー成分がキャリア表面にスペントし、帯電付与の妨げとなっていた。また、低画像面積の画像を１枚出力することを繰り返す際には、トナーの入れ替わりが少なく現像装置内が高速で攪拌されるためにキャリア同士が擦れ合ってキャリアコート層が磨耗し、トナーへの帯電付与の妨げとなっていた。
【０００５】
そのため現像剤の帯電性を安定して維持するためにはトナーだけでなく、キャリアについても使用程度に応じて交換が必要になり、その入れ替え作業が行われるのであるが、この作業には時間を要し、劣化現像剤の廃棄処理が煩雑で、作業性が悪い。
【０００６】
この問題を解決するために、補給トナーとは別にキャリアを定期的に自動補充させ、現像装置内の古い現像剤を自動的に排出させることによって、常に安定した現像剤特性を維持する現像方式として、特許文献１に開示されているような、いわゆるプレミックス現像方式が提案されている。この方式による現像剤の補給手段としては、別体でセットされたトナーとキャリアが攪拌手段により攪拌された後、像担持体へ現像剤が供給されるようになっている。しかしこの構成では攪拌手段と像担持体がごく近くに配置されており、攪拌が不十分なまま高濃度のキャリアまたはトナーの状態で像担持体へ供給されることが多かった。また、トナー収納容器の他にキャリア収納容器が必要となり、装置が大型化していた。
【０００７】
また、特許文献２、特許文献３に開示されているようにトナーを供給させるボトルカートリッジの補給トナーに現像剤（キャリア）を入れる方式が提案されている。しかし、特許文献２の場合、カートリッジ自体に溝を設ける、またはカートリッジ内に現像剤攪拌部材を設けることを必要とするために、カートリッジ自体の構成が複雑となり、また、比重の大きなキャリアがカートリッジの溝にはまり込み、カートリッジ内にキャリアが残ってしまうことがあった。また、特許文献３の場合カートリッジ内部に形成された攪拌翼が内壁面を繰り返し摺擦することによって、キャリア表面へトナー成分がスペントしてしまい、現像装置へ供給する以前にカートリッジ内のキャリアが劣化してしまうことがあった。
【０００８】
また、現像装置へトナーを供給するトナー補給装置においては、特許文献４や特許文献５に開示されているように、粉体ポンプを用いてトナー収納容器からトナーを吸引し、現像装置へ供給するトナー補給装置が用いられてきている。これにより、トナー収納容器を任意の位置に配置することが可能となり装置のレイアウトの自由度を高くすることが可能となった。また、変形が容易な柔軟な部材からなる容器を使うことが出来るため容器の回収がしやすく、輸送コストも抑えることが可能となった。
【０００９】
さらに、特許文献６、特許文献７には、柔軟な部材からなるトナー収納容器が直方体形状であり、外直方体の対面する一組の側面部のそれぞれに縦方向に折りたたみ部位が設けられていることを特徴とするトナー収納容器が提案されている。これにより、トナーが排出されるに従って折りたたみ部位が内側方向に折りたたまれて自動的に減容するため、特許文献７の図３に示される従来のようなマチ部が伸びるスペースを補給装置内に必要としないことから省スペース化を実現しているものである。
【００１０】
しかし、このようなトナー収納容器に上述したプレミックス現像に使用するトナーとキャリアからなる現像剤を収納した場合、現像剤が排出されていくに従って形成される折り目の内側部分にキャリアやトナーが挟まってしまい、トナーエンドの際に、収納容器内に現像剤が残ってしまうことがあった。
【００１１】
一般的にはプレミックス現像剤はキャリア濃度が５〜２０ｗｔ％程度に設定されている。よって、１本の現像剤収納容器内に充填するキャリアはトナーよりも少量であるため、少しでも容器内にキャリアが残ってしまうと所定量の未使用キャリアを現像装置内へ供給できなくなるため、プレミックス現像の本来の目的である未使用の劣化していないキャリアと現像装置内の劣化したキャリアを入れ替える機能が損なわれて、長期に渡って良好な現像剤特性を維持することが出来なくなってしまう。
【００１２】
【特許文献１】特公平２−２１５９１公報
【特許文献２】特開２００４−２９３０６公報
【特許文献３】特開２００４−３３３５１４公報
【特許文献４】特開２０００−９８７２１号公報
【特許文献５】特開２００３−１３１４８５号公報
【特許文献６】特開２００３−２７０９１８号公報
【特許文献７】特開２００５−２９２５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述のような従来の問題にかんがみ、現像剤収納容器内に収納されているキャリアを収納容器内に残すことなく現像装置へ供給することによって現像装置内の現像剤の入れ替えが確実に実施される現像剤収納容器、これを備えた現像剤補給装置、画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の現像剤収納容器のうち請求項１に係るものは、上記目的を達成するために、柔軟な材料で形成され、トナーとキャリアからなる現像剤を収容した袋状部材を有し、該袋状部材の内圧を減少させることによって該袋状部材が折り目に沿って変形しながら減容する現像剤収納容器において、該現像剤収納容器内部の中央部と端部で現像剤の移動する早さが異なるようにする移動差発生手段を設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に係るものは、請求項１に記載の現像剤収納容器において、前記移動差発生手段が、前記折り目の内側に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に係るものは、請求項２に記載の現像剤収納容器において、移動差発生手段が摩擦係数の異なる部材で構成されているものであることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係るものは、請求項３に記載の現像剤収納容器において、前記移動差発生手段が、現像剤収納容器の内側に向かって凸部を有する樹脂製部材からなることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に係る現像剤補給装置は、請求項１から４のいずれかに記載の現像剤収容容器を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に係る現像装置は、請求項５に記載の現像剤補給装置から現像剤を供給される現像装置において、余剰となった現像剤を装置外へ排出する排出機構を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項７に係る画像形成装置は、請求項１〜４の現像剤収納容器、請求項５の現像剤補給装置、または請求項６に記載の現像装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、収納されているキャリアを収納容器内に残すことなく現像装置へ供給することによって現像装置内の現像剤の入れ替えが確実に実施される現像剤収納容器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００２３】
本発明の対象とする画像形成装置、現像剤排出機構を有する現像装置について図１から図４を参照して説明する。図１は、本発明の実施対象となる画像形成装置の一例である複写機とその現像装置を示す概略構成図、図２は、同複写機の概略構成図、図３は、同複写機のプリンタ部における４つの第１プロセスユニットの１つを示す拡大構成図、図４は、同複写機のプリンタ部における４つの第２プロセスユニットの１つを示す拡大構成図である。
【００２４】
本例の画像形成装置は電子写真方式のカラー複写機（以下、単に「複写機」という。）である。この複写機は、プリンタ部１００、操作・表示ユニット９０、給紙装置４０、自動画像読取装置２００、紙補給装置３００等を有している。もちろん図示の装置は一例であって、本発明がこれに限定されることを意味するものではない。
【００２５】
プリンタ部１００は、紙搬送路４３Ａを境にして、その上方に配設された第１画像形成部（一方の作像部）と、下方に配設された第２画像形成部（他方の作像部）とを有している。第１画像形成部は、図中矢印方向に無端移動する中間転写体である第１中間転写ベルト２１を有する第１転写ユニット２０を備えている。また、第２画像形成部は、図中矢印方向に無端移動する中間転写体である第２中間転写ベルト３１を有する第２転写ユニット３０を備えている。第１中間転写ベルト２１の上部張架面の上方には、４個の第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋが配置されている。一方、第２中間転写ベルト３１の側部の傾斜した張架面の側方には、４個の第２プロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋが配置されている。これらの第１プロセスユニット及び第２プロセスユニットの番号に付したＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋという添字（色分け添字）は、それぞれ扱うトナーの色と対応しており、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。プロセスユニット内の各機器にも必要に応じて同様の色分け添字を付ける。
【００２６】
第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋは、それぞれ潜像担持体としての感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを有している。同様に、第２プロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋも、それぞれ潜像担持体としての感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを有している。第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、等間隔に配設され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ第１中間転写ベルト２１の上部張架面に接触する。以下、このように接触するベルト面を第１受像面という。同様に、第２プロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋも等間隔に配設され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ第２中間転写ベルト３１の側部張架面に接触する。以下、このように接触するベルト面を第２受像面という。
【００２７】
第１中間転写ベルト２１は、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとる横長の姿勢であってその第１受像面をほぼ水平に延在させる姿勢となるように、複数のローラに張架されている。第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋは、このようなほぼ水平の第１受像面に接するように、互いにほぼ水平な状態で並列配設されている。一方、第２中間転写ベルト３１は、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとる縦長の姿勢であってその第２受像面を図中左上から右下にかけて傾斜させる姿勢となるように、複数のローラに張架されている。第２プロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋは、このように傾斜している第２受像面に接するように、第２中間転写ベルト３１の図中左側方にて、図中左上から右下にかけての斜めの配列になるように配設されている。
【００２８】
図３は、４つの第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋのうちの１つを示す拡大構成図である。各第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が互いに異なる点を除いてほぼ同様の構成になっている。よって、図３では符号に付す色分け添字を省略している。図３において、感光体１は、プリンタ部１００の動作時に、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動される。この感光体１の周囲には、帯電手段であるスコロトロンチャージャ３、現像手段としての現像装置４、感光体クリーニング装置２、光除電装置Ｑ、電位センサＳ１、画像センサＳ２等が配設されている。また、感光体１は、潜像形成手段である不図示の露光装置より照射されたレーザ光Ｌによりその表面に静電潜像を形成される。本実施形態の感光体１としては、例えば直径３０〜１２０［ｍｍ］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）を被覆したドラム状のものを用いている。なお、感光体１としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層を被覆したものであってもよい。また、ドラム状ではなく、ベルト状のものであってもよい。
【００２９】
感光体クリーニング装置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等を有し、後述の１次転写ニップを通過した後の感光体１の表面に残留する転写残トナーなどの異物を除去、回収する。スコロトロンチャージャ３は、回転駆動される感光体１の表面を例えばマイナス極性に一様帯電させるものである。一様帯電を行う帯電手段としては、スコロトロンチャージャの代わりに、帯電ローラを用いてもよい。また、帯電バイアスが印加される帯電バイアス部材を感光体１の表面に接触させる方式のものでもよい。不図示の露光装置は、色ごとの画像データに対応した光を、スコロトロンチャージャ３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ものである。露光装置としては、発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと結晶素子とから構成されるものや、画像データに応じて変調したレーザ光をレーザ光源及びポリゴンミラー等を用いて走査するレーザスキャン方式のものを採用することができる。
【００３０】
本実施形態の現像方式は、トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）を用いて現像を行う２成分現像方式を採用している。また、本実施形態では、各感光体１の表面に形成された色ごとの静電潜像を、感光体１の帯電極性と同極性（マイナス極性）に帯電された各色トナーでそれぞれ現像する、いわゆる反転現像方式を採用する。本実施形態の現像装置４には、トナー濃度検知手段としての図示しない透磁式のトナー濃度センサが設けられている。また、プリンタ部１００内部には、図２に示すように、現像剤収容器としての現像剤ボトル８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋが取り付けられており、トナー濃度センサの検知結果に応じて後述する現像剤補給手段としての現像剤補給装置により各色の現像剤が各現像装置４に補給される。現像装置４の構成の詳細な説明については後述する。
【００３１】
図４は、４つの第２プロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋのうちの１つを示す拡大構成図である。各第２プロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋも、それぞれ扱うトナーの色が異なる点を除いてほぼ同様の構成になっているので、図４でも符号に付す色分け添字を省略している。第２プロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋの構成は、第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋと同様である。ただし、第２プロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋでは、図示の上では感光体１の回転方向が異なっているために、感光体１の回転軸１ａを通る図中ｙ軸に対して第１プロセスユニット８０とは軸対称の構成となっている。このような軸対称の構成とすることは、感光体１の周囲に設ける部材の配置に関係する重要な点である。なぜなら、プリンタ部１００との結合部、具体的には駆動手段との結合部、電気的接続部、現像剤補給装置、現像剤排出装置等との結合方法を配慮することで、第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋと第２プロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋとの間に互換性を持たせることができるからである。すなわち、第１プロセスユニット及び第２プロセスユニットのそれぞれに専用の現像装置、クリーニング装置等の部材を製造する必要がなくなる。その結果、部品製造、部品の管理上での効率が高く、全体の低コスト化を図ることができる。
【００３２】
先に示した図２において、第１画像形成部は、複数の第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋと、第１転写ユニット２０とから構成される。また、第２画像形成部は、複数の第２プロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋと、第２転写ユニット３０とから構成される。また、プリンタ部１００においては、第１転写ユニット２０と第２転写ユニット３０とにより両面転写装置が構成される。
【００３３】
第１転写ユニット２０は、図２に示すように、第１中間転写ベルト２１を複数のローラ２３、２４、２５、２６（２個）、２７、２８、２９によって張架して、第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに接触させている。そして、第１中間転写ベルト２１の内周部の各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向する位置には１次転写ローラ２２が設けられている。この接触により、第１転写ユニット２０では、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色トナー像（以下、「第１トナー像」という。）を第１中間転写ベルト２１上に重ね合わせて転写する１次転写ニップが形成される。第１中間転写ベルト２１は、これら４つの１次転写ニップを形成しながら、図中時計回りに無端移動する。各１次転写ニップでは、図示しない電源によって１次転写バイアスが印加される４つの１次転写ローラ２２が、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に第１中間転写ベルト２１を挟み込んでいる。この１次転写バイアスやニップ圧の影響により、各１次転写ニップで各色の第１トナー像が第１中間転写ベルト２１に重ね合わされて１次転写される。この重ね合わせにより、第１中間転写ベルト２１上に、複数色第１トナー像が形成される。
【００３４】
第１中間転写ベルト２１の外周部には、ローラ２３に対向する位置にベルトクリーニング装置２０Ａが設けられている。このベルトクリーニング装置２０Ａは、各１次転写ニップを通過した後の第１中間転写ベルト２１の表面に残留する転写残トナーや、紙粉などの異物を拭い去る。第１中間転写ベルト２１に関連する部材は、第１転写ユニット２０として一体的に構成してあり、プリンタ部１００に対し着脱が可能となっている。
【００３５】
一方、第２転写ユニット３０は、第２中間転写ベルト３１を複数のローラ３２（４個）、３３、３４、３５、３６（２個）、３７，３８によって張架して感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに接触させている。この接触により、第２転写ユニット３０では、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色トナー像（以下、「第２トナー像」という。）を第２中間転写ベルト３１上に重ね合わせて転写する１次転写ニップが形成される。第２中間転写ベルト３１は、これら４つの１次転写ニップを形成しながら、図中反時計回りに無端移動する。各１次転写ニップでは、図示しない電源によって１次転写バイアスが印加される４つの１次転写ローラ３２が、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に第２中間転写ベルト３１を挟み込んでいる。この１次転写バイアスやニップ圧の影響により、各１次転写ニップで各色の第２トナー像が第２中間転写ベルト３１に重ね合わされて１次転写される。この重ね合わせにより、第２中間転写ベルト３１に、複数色第２トナー像が形成される。
【００３６】
第２中間転写ベルト３１の外周部には、ローラ３３に対向する位置にベルトクリーニング装置３０Ａが設けられている。このベルトクリーニング装置３０Ａは、各１次転写ニップを通過した後の第２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に関連する部材も、第２転写ユニット３０として一体的に構成してあり、プリンタ部１００に対し着脱が可能となっている。
【００３７】
２つの中間転写ベルト２１、３１としては、それぞれ、例えば厚さが５０〜６００［μｍ］の樹脂フィルム又はゴムを基体とするベルトを用いる。そして、このベルトを、感光体１が担持する可視像たるトナー像が１次転写ローラ２２、３２に印加される１次転写バイアスによって静電的にベルト表面に転写し得る電気抵抗値を発揮するように構成する。かかる中間転写ベルトの一例として、ポリアミドにカーボンを分散し、その体積抵抗値を１０６〜１０１２［Ω・ｃｍ］程度に調整したものを挙げることができる。また、２つの中間転写ベルト２１、３１は、それぞれ、ベルトの走行を安定させるためのベルト寄り止めリブがベルト片側端部又は両側端部に設けられている。これらのベルト２１、３１のベルト周長は約１５００［ｍｍ］である。
【００３８】
第１転写ユニット２０における１次転写手段としての４つの１次転写ローラ２２や、第２転写ユニット３０における１次転写手段としての４つの１次転写ローラ３２としては、例えば次のような構成のものを用いることができる。すなわち、芯金たる金属ローラの表面に導電性ゴム材料を被覆し、その芯金部に不図示の電源からバイアスを印加する構成を採用できる。本実施形態では、導電性ゴム材料として、ウレタンゴムにカーボンを分散したものを用い、その体積抵抗値を１０５［Ω・ｃｍ］程度に調整している。
【００３９】
プリンタ部１００は、Ｋトナーだけによるモノクロ画像の出力も可能である。モノクロ画像を出力する場合には、第１転写ユニット２０におけるＹ、Ｍ、Ｃ用のプロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃは使用しない。具体的には、これらのプロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃを稼動させないだけでなく、これらと第１中間転写ベルト２１とを非接触に保つための機構によりプロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃと第１中間転写ベルト２１とを互いに離間させる。この機構としては、例えば、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、ある点を中心に回動可能に支持する機構を採用できる。この機構を用いれば、この機構が感光体から遠ざかる方向に回動することにより、プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃと第１中間転写ベルト２１とを離間させた状態で、感光体１Ｋだけを第１中間転写ベルト２１と接触させ、ブラックトナーによるモノクロ画像の作像工程を実行することができる。このような構成であれば、感光体の寿命向上の点で有利である。なお、第２転写ユニット３０も同様に、モノクロ画像出力時にプロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃを第２中間転写ベルト３１から離間させるようになっている。
【００４０】
第１中間転写ベルト２１の外周には、２次転写ローラ４６が、第１中間転写ベルト２１を裏面で支えながら張架している支持ローラ２８との間に第１中間転写ベルト２１を挟み込むように配設されている。これにより、第１転写ユニット２０においては、第１中間転写ベルト２１と２次転写ローラ４６とが当接する２次転写ニップが形成されている。支持ローラ２８からこの２次転写ニップを経て２次転写ローラ４６に至るまでの領域が、両面転写装置における第１転写部になっている。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あり、その芯金部には図示しない２次転写バイアス電源から２次転写バイアスが印加される。導電性ゴムは、カーボンの分散によって、その体積抵抗値が１０７［Ω・ｃｍ］程度に調整されている。
【００４１】
上述の２次転写ニップの図２中右側方には、レジストローラ対４５が配設されている。このレジストローラ対４５は、プリンタ部１００の図中右側方に配設された給紙装置４０から送られて来る記録材としての転写紙Ｐをローラ間に挟み込んだ後、両ローラの回転を一時中断する。そして、第１中間転写ベルト２１上の重ね合わせトナー像である複数色第１トナー像に同期させ得るタイミングで、転写紙Ｐを２次転写ニップに向けて送り出す。送り出された転写紙Ｐは、２次転写ニップで、その一方の面である第１面（図中上側を向く面）に複数色第１トナー像が密着せしめられる。そして、２次転写バイアスやニップ圧の影響により、第１中間転写ベルト２１上の複数色第１トナー像がその第１面に２次転写される。２次転写ニップを通過した転写紙Ｐは、第１中間転写ベルト２１や２次転写ローラ４６から離れて、第２中間転写ベルト３１に受け渡される。
【００４２】
第２転写ユニット３０においては、第２中間転写ベルト３１を張架している上部張架ローラ３４によるベルト掛け回し箇所が、第２中間転写ベルト３１の上部張架面になっている。この上部張架面の上方には、電荷付与手段たる転写チャージャ４７が上部張架面と所定の間隙を介して対向するように配設されている。転写チャージャ４７からこの所定の間隙を経由して上部張架ローラ３４に至るまでの領域が、第２転写ユニット３０の第２転写部となっている。
【００４３】
転写チャージャ４７は公知のものを用いることができ、タングステンや金などの細い線を放電電極とし、これをケーシングで保持して、その放電電極に不図示の電源から転写電流を印加する。第２中間転写ベルト３１と転写チャージャ４７の間に転写紙Ｐを通過させながら、その第１面に転写チャージャ４７から発せられる電荷を付与することで、第２中間転写ベルト３１上の複数色第２トナー像を転写紙Ｐの第２面に２次転写する。上述の２次転写バイアスや、転写チャージャ４７による付与電荷は、いずれもトナーの極性と逆のプラス極性である。
【００４４】
プリンタ部１００の図中右側方には転写紙Ｐを給紙可能に収納した給紙装置４０が配備されている。この給紙装置は、複数の紙収容手段を備えている。具体的には、最も上段に配設された給紙トレイ４０ａ、これの下方に配設された第１給紙カセット４０ｂ、これの下方に配設された第２給紙カセット４０ｃ、これの下方に配設された第３給紙カセット４０ｄを備えている。これらの紙収容手段は、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。また、それぞれサイズの異なる転写紙Ｐを収容している。各紙収容手段において、最上位置の転写紙Ｐは、対応する給紙・分離手段４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄにより選択的に分離、給紙され、確実に一枚だけが複数の搬送ローラ対４２Ｂにより紙搬送路４３Ｂや４３Ａに送られる。
【００４５】
紙搬送路４３Ａには、転写紙Ｐを両面転写装置の第１転写部や第２転写部へ送り出す給送タイミングをとるために、上記一対のレジストローラ対４５が設けられている。さらに転写紙Ｐの搬送方向に対して直交する方向の位置を正規の位置とするための横レジスト補正機構が紙搬送路４３Ａに設けられている。横レジ補正機構としては、次のものを例示することができる。すなわち、図示しない横方向の基準ガイドと斜行コロ対から構成され、転写紙の横方向端部を該基準ガイドに押付けるように転写紙Ｐをスライド搬送する。そして、転写紙を所定の位置に整合させる。この基準ガイドは転写紙Ｐのサイズにより、所定の位置に移動、配置される。なお、横レジ補正機構は、転写紙Ｐの搬送方向に対し転写紙Ｐの両方の横方向から、転写紙Ｐの両辺を短時間及び複数回押し、転写紙Ｐ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。
【００４６】
転写紙Ｐは、レジストローラ対４５から、第１中間転写ベルト２１と２次転写ローラ４６の当接によって２次転写ニップが形成されている第１転写部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とが対向している第２転写部に向けて送られる。
【００４７】
給紙装置４０においては、複数の給紙トレイのうち、最も上に配設されている給紙トレイ４０ａから給紙される転写紙Ｐが、プリンタ部１００の紙搬送路４３Ａに対して、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なっている。このため、厚い転写紙Ｐや剛性の高い板紙でも、給紙トレイ４０ａ内に収容すれば、その紙をプリンタ部１００の紙搬送路４３Ａへ安定して給紙することができる。なお、給紙トレイ４０ａには、多様な特性の転写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のが好適である。図示を省略しているが、紙搬送路４３Ａの要所には転写紙Ｐを検知するためのセンサを設けており、転写紙Ｐの存在を基準とする各種信号のトリガーとしている。
【００４８】
また、給紙トレイ４０ａの上方には、第２給紙路４３Ｃが設けられている。この第２給紙路４３Ｃに対しては、給紙装置４０の図中右側方に設置されている紙補給装置３００から、転写紙Ｐが給紙される。
【００４９】
第２転写ユニット３０の図中左側方には、第２転写部を通過した転写紙Ｐを、転写紙搬送方向下流側の定着装置６０における定着ニップまで、平面状態保って搬送するための紙搬送ユニット５０が配置されている。紙搬送ユニット５０は、複数の張架ローラ５２、５３、５４、５５、５６によって紙搬送ベルト５１を張架しながら、これを図中反時計回りに無端移動させる。紙搬送ベルト５１の外側には、張架ローラ５５に対向させて搬送クリーニング装置５０Ａ、ローラ５６に対向させて転写紙Ｐを吸着させるための吸着用チャージャ５７、分離ローラ５４に対向し対向させて転写紙Ｐを分離させるための分離用チャージャ５８を備えている。
【００５０】
紙搬送ユニット５０は、第２転写ユニット３０の第２転写部から排出される転写紙Ｐを、複数の張架ローラの１つである受入ローラ５２によるベルト掛け回し箇所にて、紙搬送ベルト５１上に受け取る。この受け取りよりも早いタイミングで、紙搬送ベルト５１の表面には、吸着用チャージャ５７によってトナーの極性と同極性のマイナスの電荷が付与される。この電荷の付与により、紙搬送ユニット５０は、第２転写部から排出されてくる転写紙Ｐを紙搬送ベルト５１の表面に静電吸着させることができる。
【００５１】
転写紙Ｐを表面に静電吸着させた紙搬送ベルト５１は、その無端移動に伴って転写紙Ｐを図中右側から左側へと搬送する。そして、紙搬送ユニット５０の図中左側方に配設されている定着手段としての定着装置６０に向けて、転写紙Ｐを送り込む。この送り込みよりも早いタイミングで、紙搬送ベルト５１の表面に静電吸着した転写紙Ｐには、分離用チャージャ５８によって電荷が付与される。この電荷の付与により、それまで紙搬送ベルト５１の表面に静電吸着していた転写紙Ｐが紙搬送ベルト５１から容易に分離できるようになる。そして、複数の張架ローラのうち、定着装置６０の最も近くに配設されている分離ローラ５４によるベルト掛け回し箇所で、分離ローラ５４の曲率にならって急激に移動方向を変えようとする紙搬送ベルト５１から、転写紙Ｐが自身のコシの強さによって分離し、その転写紙Ｐは定着装置６０に送り込まれる。紙搬送ベルト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を採用することができる。そして、紙搬送ベルト５１は、その表面にトナーとの離型性を与えるとともに、静電吸着用の帯電が可能な程度の抵抗値を有する。なお、紙搬送ベルト５１の移動速度は、定着装置６０における転写紙Ｐの移動速度にあわせる。
【００５２】
紙搬送ユニット５０の記録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。定着装置６０としては、定着ローラ内部にヒータを備える方式のもの、加熱されるベルトを走行させる方式のもの、誘導加熱を採用した方式のものなどを採用することができる。２つの定着ローラを当接して形成した定着ニップで転写紙Ｐを両面側からそれぞれ加熱することにより、複数色第１トナー像及び複数色第２トナー像がその転写紙Ｐ上にそれぞれ定着させる方式のものを採用している。転写紙Ｐの両面の画像の色合いや光沢度を同じにするため、２つの定着ローラについては、ベルト材質、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、それぞれの面に対して最適な定着条件をつくりだすように、定着装置６０の各種パラメータが制御されるようになっている。
【００５３】
定着装置６０による定着処理が終了した転写紙Ｐは、排出路に向けて送り出される。この排出路には、定着処理後の転写紙Ｐを冷却して不安定なトナーの状態を早期に安定させる目的で、冷却機能を有した冷却ローラ対７０が配設されている。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を採用することができる。冷却ローラ対７０によって冷却された転写紙Ｐは、排紙ローラ対７１により、プリンタ部１００の左側に設けられた排紙スタック部７５に排紙、スタックされる。この排紙スタック部は、大量の転写紙をスタック可能にすべく、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転写紙を搬送させることもできる。別の後処理装置として、穴あけ、断裁、折、綴じなど製本のための装置などを設けることもできる。
【００５４】
プリンタ部１００の上面には、未使用のトナー及び未使用の磁性キャリアが予め混合された未使用現像剤を内部に収容した現像剤ボトル８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋが、各色ごとに着脱可能にボトル収容部８５内に収納されている。各現像剤ボトル８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋ内の未使用現像剤は、それぞれ、後述する現像剤補給装置により、必要に応じ、対応する色の現像装置４へ補給される。本実施形態では、補給される未使用現像剤として、トナー及び磁性キャリアが予め混合された状態のものを用いるが、補給用のトナーと磁性キャリアとを別々の容器に収容しておき、補給時にこれらを同時に又は別々に補給するように構成してもよい。本実施形態における未使用現像剤は、現像剤に対するトナーの重量比（トナー濃度）が８５ｗｔ％前後に調整されたものである。なお、このトナー濃度の値は限定するものでなく、現像装置４や現像剤ボトル８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋの容量、設定寿命等に合わせて適宜設定されるものである。本実施形態では、上下に配設した第１画像形成部と第２画像形成部とで、互いに同色のトナーを扱う現像装置に対しては、共通の現像剤ボトルからトナーを供給するようになっているが、別々にすることもできる。消費量が多いＫ用の現像剤ボトル８６Ｋは、他のボトル８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃよりも大容量としておくことも可能である。ボトル収容部８５は、ユーザーが位置する前面から見てプリンタ部１００上面の奥側に設けられ、プリンタ部１００上面の前面側は平面部分が確保されており、この平面部分をユーザーの作業台として利用できるようになっている。
【００５５】
プリンタ部１００の上面に設けられた操作・表示ユニット９０には、タッチパネル等からなる図示しない入力操作部が設けられており、これにより画像形成のための条件などがインプットされる。また、ディスプレイ等からなる図示しない表示部に各種の情報を表示することもでき、操作者とプリンタ部１００との情報交換を容易なものとする。
【００５６】
また、プリンタ部１００内部には、使用済現像剤収容器８７が設けられている。この使用済現像剤収容器８７は、感光体クリーニング装置２や、中間転写ベルトのベルトクリーニング装置２０Ａ、３０Ａ、紙搬送ベルトの搬送クリーニング装置５０Ａなどに連結されている。そして、これらから送られるトナーや紙粉等の異物を一括して回収して収容する。また、この使用済現像剤収容器８７は、後述するように、現像装置４の現像剤排出手段にも連結されており、現像装置４から排出された使用済み現像剤も収容する。これらのクリーニング装置２、２０Ａ、３０Ａ、５０Ａや現像装置４に大容量の使用済現像剤収容器を備えないため、これらの装置を小型化でき、さらに使用済み現像剤等の廃棄の操作性も良好となっている。満杯センサ（不図示）を使って使用済現像剤収容器８７内の使用済み現像剤等の廃棄や容器交換などの警告を発する。
【００５７】
また、プリンタ部１００内部に設けられた制御部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の冷却効果を実効性を高めている。
【００５８】
給紙装置４０の上部には、周知の技術によって原稿を自動搬送しながらその原稿の画像を読み取る自動画像読取装置（ＡＤＦ）２００が設けられており、これによる読取情報が制御部９５に送られる。送られた読取情報に基づいて、プリンタ部１００が駆動制御されて、原稿画像に対応した画像が出力される仕組みである。また、プリンタ部１００に対しては、図示しないパーソナルコンピュータ等からの画像情報を送って、その画像情報に対応する画像を出力させることもできる。更に、図示しない電話回線から送られてくる画像情報を送って、その画像情報に対応する画像を出力させることもできる。給紙装置４０の図中右側方には、上述のように、給紙装置４０に転写紙Ｐを補給する紙補給装置３００が配設されている。
【００５９】
次にプリンタ部１００において、転写紙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、大別すると２種類あって選択が可能となっている。その２種類のうちの１つは、第１中間転写ベルト２１に転写した複数色第１トナー像を転写紙Ｐの第１面に２次転写する方法である。この場合、排紙スタック部７５上において、その複数色第１トナー像によるフルカラー画像が転写紙Ｐの上面に形成される。もう１つは、第２中間転写ベルト３１に転写した複数色第２トナー像を転写紙Ｐの第２面に２次転写する方法である。この場合、排紙スタック部７５上において、その第２トナー像によるフルカラー画像が転写紙Ｐの下面に形成される。形成すべき画像が複数の頁にわたるケースでは、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適である。以下、最後の頁の画像から順に形成して頁順を揃わせるよう、第１中間転写ベルト２１に複数色第１トナー像を担持させた後にこれを転写紙Ｐに転写させる方法を例に挙げて説明する。
【００６０】
プリンタ部１００を稼動させると、第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ及び第１中間転写ベルト２１が回転する。同時に第２中間転写ベルト３１も無端移動する。このとき、第２プロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、第２中間転写ベルト３１と離間されていて、不回転状態になっている。そして、第１プロセスユニット８０Ｙによる画像形成が開始されると、ＬＥＤアレイと結像素子からなる不図示の露光装置の作動により、ＬＥＤから出射されたＹ用の画像データに対応した光が、スコロトロンチャージャ３によって一様帯電された感光体１Ｙの表面に照射されて、Ｙ用の静電潜像が形成される。
【００６１】
このＹ用の静電潜像は、Ｙ用の第１プロセスユニット８１Ｙの現像装置によってＹトナー像に現像され、Ｙ用の１次転写ニップで第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次転写動作は、感光体１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ側でもタイミングをとって順次同様に行われる。そして、第１中間転写ベルト２１上のＹトナー像に対し、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップで、それぞれＭトナー像、Ｃトナー像、Ｋトナー像が順次重なり合うように１次転写される。これらの１次転写により、第１中間転写ベルト２１上に各色のトナー像が重なり合った複数色第１トナー像が担持される。そして、この複数色第１トナー像は、第１中間転写ベルト２１とともに図中矢印の方向に移動される。
【００６２】
一方、給紙装置４０は、内部の給紙トレイ４０ａあるいは給紙カセット４０ｂ、４０ｃ、４０ｄから、画像データに対応する転写紙Ｐを給紙・分離手段４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄのいずれか１つによって送り出す。そして、搬送ローラ対４２Ｂ、４２Ｃによってプリンタ部１００の紙搬送路４３Ｃに向けて搬送する。そして、横レジ補正機構に送られる。横レジ補正機構は、給紙装置４０から両面転写装置に向けて搬送されている途中の転写紙Ｐにおける搬送方向からの姿勢の傾きを補正する傾き補正手段である。この横レジ補正機構は、レジストローラ対４５よりも搬送方向上流側で、搬送方向に直交する紙面方向に並べられたガイド板対を、転写紙Ｐの搬送方向に直交する両端に突き当てることで、転写紙Ｐの姿勢の傾きを補正する。ガイド板対の２つのガイド板は、搬送方向に直交する紙面方向に移動可能になっており、給紙された転写紙Ｐの幅に合わせて移動することで、板間距離を転写紙Ｐの幅に合わせることができる。
【００６３】
横レジ補正機構によって姿勢の傾きが補正された転写紙Ｐは、レジストローラ対４５のローラ間に至る。このときレジストローラ対４５は静止しており、転写紙Ｐの先端はレジストローラ対４５のニップに入り込んだ状態で静止する。そして、第１中間転写ベルト２１上の複数色第１トナー像との位置が正規なものとなるようなタイミングで、レジストローラ対４５が回転し、転写紙Ｐを転写領域に搬送する。第１中間転写ベルト２１上の複数色第１トナー像は、第１中間転写ベルト２１と同期して搬送される転写紙Ｐの第１面に、２次転写ローラ４６による転写作用を受けて２次転写される。２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は逆のプラス極性である。２次転写ニップを通過した第１中間転写ベルト２１の表面は、ベルトクリーニング装置２０Ａによって転写残トナーがクリーニングされる。
【００６４】
また、各第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋでは、それぞれ、１次転写ニップを通過した後の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に残留する転写残トナーが、感光体クリーニング装置２によってクリーニングされる。この感光体クリーニング装置２は、図２に示したように、クリーニングブラシ２ａやクリーニングブレード２ｂによって感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面から転写残トナーを除去する。除去したトナー等の異物については、回収部材２ｃによって廃トナー収容器８７に送る。なお、上述したセンサ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像の濃度をそれぞれ検知し、その検知結果を、これを用いて適宜作像条件の設定や制御を行う制御部９５に出力する。また、クリーニング後の感光体１の表面は、除電装置Ｑによって残留電荷が除電されて初期化される。
【００６５】
第１転写部の２次転写ニップで複数色第１トナー像が第１面に２次転写された転写紙Ｐは、第２転写ユニット３０の第２中間転写ベルト３１に受け渡された後、紙搬送ユニット５０に送られる。そして、紙搬送ユニット５０から定着装置６０に送り込まれるが、この送り込みに先立って、転写紙Ｐに対して分離用チャージャ５８による電荷が付与される。この付与により、第２中間転写ベルト３１に静電吸着していた転写紙Ｐが紙搬送ベルト５１から容易に分離できるようになる。
【００６６】
定着装置６０内では、転写紙Ｐの第１面に担持された複数色第１トナー像を構成している各色トナーが、加熱によって軟化又は溶融し、互いに混色して完全なカラー画像となる。ここでは、転写紙Ｐはその第１面だけにトナーを担持しているので、両面にトナーを担持する両面記録時に比べ、定着に要する熱エネルギーは少なくて済む。制御部９５は、原稿画像に応じて定着装置６０が使用する電力を最適に制御する。定着処理が施された後であっても、複数色第１トナー像が転写紙Ｐ上で完全に固着するまでは、その複数色第１トナー像が搬送路のガイド部材等にこすられるなどして画像が乱れるおそれがある。この不具合を防止するべく、定着装置６０を通過した転写紙は、冷却手段である冷却ローラ対７０によりすぐに冷却される。
【００６７】
冷却ローラ対７０を通過した転写紙Ｐは、排紙ローラ対７１により排紙スタック部７５にその画像面が上向きとなって排紙される。本例では、排紙スタック部７５で若い頁の転写紙が順次上に重ねられるように作像順序がプログラムされているので、排紙スタック部７５で頁順が揃う。また、排紙スタック部７５は、排紙される転写紙Ｐの増加に従って下降するので、転写紙を確実にスタックでき、頁順が乱れることがない。なお、画像記録済みの転写紙Ｐを排紙スタック部７５に直接スタックする代わりに、穴あけ加工装置、ソータ、コレータ、綴じ装置、折り装置などの後処理装置に搬送するようにしてもよい。
【００６８】
なお、第２プロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋを用いて転写紙Ｐの第２面に画像を形成する場合も、上述した第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋを用いて転写紙Ｐの第１面に画像を形成する場合とほぼ同様であるので説明を省略する。ただし、この場合には、第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋを稼働させない点と、頁揃えのために若い頁の画像から順に形成する点とが異なる点に留意する。
【００６９】
次に、プリンタ部１００において転写紙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。プリンタ部１００に画像信号が入力されると、片面記録の動作で説明した第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに、各色の第１トナー像を形成する。そして、これらは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップで第１中間転写ベルト２１に順次重ね合わせて１次転写される。この工程とほぼ並行して、第２プロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに、各色の第２トナー像を形成し、これらをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップで第２中間転写ベルト３１に順次重ね合わせて１次転写する。このようにして、第１中間転写ベルト２１及び第２中間転写ベルト３１のそれぞれに、複数色第１トナー像及び複数色第２トナー像を形成する。
【００７０】
図２に示すように、本実施形態では、第２プロセスユニット８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋのユニット間隔は、第１プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋのユニット間隔よりも小さくなっている。これにより、第２転写ユニット３０では、第１転写ユニット２０よりも速く１次転写が完了する。また、複数色第１トナー像と複数色第２トナー像が転写紙Ｐの搬送方向先端で位置的に合致するためには、第１トナー像の形成開始よりも遅れて第２トナー像の形成を開始させる。また、転写紙Ｐはレジストローラ対４５で一時停止した後に搬送されるので、その時間も見込んで、転写紙Ｐの給紙等を行う。
【００７１】
レジストローラ対４５は、タイミングをとって転写紙Ｐを２次転写ローラ４６と第１中間転写ベルト２１で構成された第１転写部の２次転写ニップに搬送する。この２次転写ニップには２次転写ローラ４６を通じてプラス極性の転写電流が流れ込み、これにより転写紙Ｐの第１面に第１中間転写ベルト２１上の複数色第１トナー像が転写される。このようにして第１面に複数色第トナー像が転写された転写紙Ｐは、２次転写ローラ４６の搬送作用により、引き続き転写チャージャ４７のある第２転写部に送られる。そして、その転写チャージャ４７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上にあらかじめ担持されている複数色第２トナー像が、その転写紙Ｐの第２面に２次転写される。
【００７２】
このようにして両面に複数色トナー像が転写された転写紙Ｐは、紙搬送ユニット５０の紙搬送ベルト５１によって、定着装置６０へと移送される。このとき、紙搬送ベルト５１の表面は、吸着用チャージャ５７によりトナーの極性と同じマイナス極性に帯電されている。そのため、紙搬送ベルト５１の表面と対向する転写紙Ｐの第２面に付着した未定着トナーは、紙搬送ベルト５１側に移らない。その後、除電・分離用チャージャ５８に交流が印加され、転写紙Ｐは紙搬送ベルト５１から分離され、定着装置６０に送り込まれる。そして、定着装置６０内で加熱や加圧による定着処理が行われると、複数色第１トナー像及び複数色第２トナー像をそれぞれ構成する各色トナーが軟化又は溶融して互いに混色し、これらのトナー像が転写紙Ｐに定着する。その後、転写紙Ｐは、冷却ローラ対７０と排紙ローラ対７１とを経て冷却された後、排紙スタック部７５上に排紙される。
【００７３】
複数の頁の画像を転写紙Ｐ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には、上から順に１頁、その裏に２頁、２枚目が３頁、その裏が４頁となるように頁順が揃う。このような作像順序の制御や、定着装置６０に入力する電力を片面記録時より増やすなどの制御は、制御部９５によって実行される。
【００７４】
以上の説明では、片面記録動作及び両面記録動作についてはフルカラー画像を形成する場合を例に挙げたが、Ｋトナーだけによるモノクロ画像を形成する場合もほぼ同様である。また、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。
【００７５】
以上の構成を有するプリンタ部１００においては、上述した第１画像形成部と制御部９５との組合せにより、第１トナー像担持体である第１中間転写ベルト２１の表面に第１トナー像を形成する第１トナー像形成部が構成されている。また、第２画像形成部と制御部９５との組合せにより、第２トナー像担持体である第２中間転写ベルト３１の表面に第２トナー像を形成する第２トナー像形成部が構成されている。また、第１画像形成部と第２画像形成部と制御部９５との組合せにより、トナー像形成手段が構成されている。
【００７６】
次に、現像装置４の構成について説明する。なお、各プロセスユニット８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋ、８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋに設けられる現像装置の構成は、それぞれ扱うトナーの色が異なる点を除いてほぼ同様の構成になっている。よって、図１では符号に付す色分け添字を省略している。
【００７７】
図１において、感光体１は、図中矢印Ｇ方向に回転しながらその表面をスコロトロンチャージャ３により帯電される。帯電された感光体１の表面には、不図示の露光装置より照射されたレーザ光Ｌにより静電潜像が形成され、この静電潜像に現像装置４によってトナーを付着させることによりトナー像とする。
【００７８】
現像装置４は、図中矢印Ｉ方向に表面移動する現像剤担持体としての現像ローラ５を有している。この現像ローラ５は、その表面に現像剤を担持し、その現像剤を感光体表面の静電潜像に接触させることで、その静電潜像にトナーを付着させる。また、現像装置４は、この現像ローラ５に現像剤を供給しながら、図１の紙面奥側に向けて現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュー８を有している。また、現像装置４は、供給スクリュー８との対向部の現像ローラ表面移動方向下流側に、現像ローラ５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ１６を備えている。また、現像装置４は、現像ローラ５と感光体１との対向部である現像領域の現像ローラ表面移動方向下流側に、現像領域を通過した現像後の現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュー８と同方向に搬送する回収搬送部材としての回収スクリュー６を備えている。供給スクリュー８を備えた供給搬送路９と回収スクリュー６を備えた回収搬送路７とは、現像ローラ５の下方に並設されている。
【００７９】
供給搬送路９と回収搬送路７との２つの搬送路は、仕切り部材としての仕切り板１３４によって互いに仕切られている。ただし、この仕切り板１３４は、回収スクリュー６の搬送方向最下流側である図中紙面奥側の端部が開口部となっており、この開口部を通じて供給搬送路９と回収搬送路７とが互いに連通している。また、仕切り板１３４の上端部分を現像ローラ５に接触させると現像ローラ５の回転負荷が増大するので、本実施形態では、仕切り板１３４と現像ローラ５との間に望ましくは１［ｍｍ］以下の空隙を設けている。
【００８０】
また、現像装置４は、供給搬送路９に対して回収搬送路７の反対側に、撹拌搬送路１０を備えている。この撹拌搬送路１０には、現像剤を撹拌しながら供給スクリュー８とは逆方向である図中紙面手前側に搬送する撹拌搬送部材としての撹拌スクリュー１１が設けられている。供給搬送路９と撹拌搬送路１０とは、仕切り部材としての仕切り壁１３３によって互いに仕切られている。ただし、この仕切り壁１３３の図中紙面手前側と紙面奥側との両端は開口部となっており、この開口部を通じて供給搬送路９と撹拌搬送路１０とは互いに連通している。
【００８１】
このような構成により、現像に用いられず供給搬送路９の搬送方向下流端まで搬送された供給搬送路９内の余剰現像剤と、回収スクリュー６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤とは、撹拌搬送路１０に受け渡される。そして、撹拌搬送路１０は、受け取った余剰現像剤及び回収現像剤を、撹拌スクリュー１１によって回収搬送路７及び供給搬送路９の現像剤と逆方向に向けて撹拌しながら搬送する。そして、その現像剤を、搬送方向下流側で連通している供給搬送路９の搬送方向上流側に受け渡す。なお、撹拌搬送路１０の下方には、トナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサ１２７が設けられ、そのセンサ出力により現像剤補給手段としての現像剤補給装置１６０を作動し、現像剤ボトル８６からの未使用現像剤の補給を行う。仕切り壁１３３はケーシングの一部であり、仕切り板１３４はケーシングに保持されている。
【００８２】
現像剤補給装置１６０は、未使用のトナー及び未使用の磁性キャリアを含む未使用現像剤を現像剤補給口１６２から上述した３つの搬送路７、９、１０のうちの少なくとも１つの搬送路に補給するものである。本実施形態では、その現像剤補給口１６２が回収搬送路７及び供給搬送路９から撹拌搬送路１０への現像剤の受け渡しが行われる箇所に設けられている。この箇所は、現像剤に対する撹拌作用が激しい場所であるので、この箇所に未使用現像剤を補給すれば、補給直後に激しく撹拌されてトナーの摩擦帯電を促進することができる。その結果、補給された未使用現像剤が供給搬送路９に搬送されて現像ローラ５に供給されたときにトナーの帯電量が不十分となるおそれを効果的に防止できる。なお、現像剤の受け渡しが行われる他の箇所で未使用現像剤の補給を行うようにしても同様である。
【００８３】
現像剤補給装置に関して説明する。図５は、スクリューポンプ手段を用いたトナー移送装置を利用した画像形成手段の現像装置にトナーを補給するトナー補給装置の構成図、図６はその要部の斜視図である。図５において、現像装置１６０へ補給するトナーを収納したトナー収納容器１８０は不図示の複写機本体に設けられたセット部にセットされる。セット部は、複写機本体の前扉を開放すると現れ、セット部にはトナー補給装置の一部を構成するノズルが設けられており、トナー収納容器１８０をセット部へセットされると、ノズル２１０がトナー収納容器１８０に挿入されて接続状態になる。ノズル２１０の内部には、通路が設けられ、通路はノズル端部に接続されたトナー補給路としてのトナー移送チューブ１７８と連通されている。
【００８４】
トナーが補給される現像装置１６０には、図５および図６に示すように、その上部に副トナー収納手段としてのサブホッパ１６１が設けられており、トナー収納容器１８０のトナーは一旦このサブホッパ１６１に収納される。そして、サブホッパ１６１上にはトナー収納容器１８０のトナーをこのサブホッパ１６１に移送するスクリューポンプ手段としての粉体ポンプ１７０が設けられている。この粉体ポンプ１７０は、一軸偏芯スクリューポンプであって、金属などの剛性をもつ材料で偏芯したスクリュー形状に作られたロータ１７１と、ゴム等の弾性体で作られ、２条スクリュー形状に形成されたステータ１７２と、これらを包み、かつ粉体の補給路を形成する樹脂材料などで作られたフォルダ１７３とを有している。ロータ１７１は、ピン継ぎ手により連結された駆動軸１７４に一体連結されたギヤ（不図示）がアイドルギヤ（不図示）を介して第１クラッチ１７６と駆動連結され、第１クラッチ１７６のオン、オフにより粉体ポンプ１７０の稼働が制御される。
【００８５】
また、フォルダ１７３の先端にはナー移送チューブ１８５が接続されるが、このトナー移送チューブとしては、例えば直径４〜１０ｍｍのフレキシブルなチューブで、耐トナー性に優れたゴム材料（例えば、ポリウレタン、ニトリル、ＥＰＤＭ、シリコン等）から作られているものを用いることがきわめて有効であり、フレキシブルなチューブは上下左右の任意方向へ配管が容易に行い得る。サブポッパ１６１は、図示しないがその縦断面形状がほぼ逆三角形状に形成され、その内部は上下に分割されて上室と下室が設けられている。床面積が下室よりも大きい上室には、一対の上スクリュー（端部にギヤ１６４ａ、１６５ａを備える）と、両スクリュー間に配置され両端部が切り取られた仕切り板が設けられている。この上室は、図５に示す状態が粉体ポンプ１７０から補給されたトナーの現像装置１６０への供給位置であり、供給されたトナーは上スクリューの回転によって移動される。なおサブポッパ１６１の上室と下室は連通孔で連通してあって、上スクリューによって移動されたトナーが連通孔から下室へ落下する。
【００８６】
また、下室には下スクリュー（端部にギヤ１６６ａを備える）が設けられており、連通孔によって供給されたトナーは下スクリューの回転により移動される。下室と現像装置１６０とを連通する補給口から、移動されてきたトナーが現像装置１６０内へ落下し、補給される。
【００８７】
このように構成されたサブホッパ１６１は、粉体ポンプ１７０によって供給されたトナーが一時的に蓄えられ、スクリューにより現像装置１６０へ移送される。したがって、本実施形態では上スクリューと下スクリューがサブホッパ１６１内でのトナー移送手段を構成している。また、上スクリューと下スクリューは各スクリューのギヤ１６４ａ、１６５ａ、１６６ａがアイドルギヤ列１６７を介して回転駆動軸１７９に設けられた第２クラッチ１６８と駆動連結され、第２クラッチ１６８のオン・オフによりその駆動が制御される。
【００８８】
また、サブホッパ１６１には粉体ポンプ１７０で移送されたトナーが供給される位置の近傍の側壁に所定のトナー量を検知するトナー検知手段としてのトナーセンサ１６９が設けられている。本実施例のトナーセンサは振動式のセンサであって、サブホッパ１６１の上室内のトナーに接触するトナーセンサ検知面にて、所定トナー量の有無を検知するものである。
【００８９】
このように構成されたトナー補給装置は、トナー濃度センサ（不図示）等により、現像装置１６０へのトナー補給指令が発せられると、第２クラッチ１６８がオンして上スクリューと下スクリューを作動する。上スクリューと下スクリューを作動させると、その回転時間に応じた量のトナーが現送装置１６０に補給される。他方、サブホッパ１６１へのトナー補給は、トナーセンサ１６９がサブホッパ１６１内のトナー量を監視しており、そのトナー検知量が規定量を下回ると、粉体ポンプ１７０が作動してポンプ内に負圧が発生し、トナー収納容器１８０のトナーがサブホッパ１６１内へ補給される。このとき、サブホッパ１６１へのトナー補給量は高精度に制御する必要がなく、よって粉体ポンプ１７０によるトナー移送量は上下スクリューで現像装置１６０に補給する量よりも多量となるように設定されている。また、トナー収納容器１８０はフレキシブル容器であるので、粉体ポンプ１７０によるトナー補給に伴って自動的に減容される。
【００９０】
トナー補給装置は、トナー補給指令により、粉体ポンプ１７０を何回か作動してもトナーセンサ１６９のトナー検知量が規定量を下回ったままであるとき、トナー収納容器１８０のトナーがほぼ無くなったトナーニアエンドと判断される。そして、トナーニアエンドと判断されると、例えば複写機本体の操作部のパネル（不図示）へのカートリッジ交換の表示をし、トナー収納容器１８０が交換されない場合には所定の作像回数後に作像停止等を行う。
【００９１】
以上のような現像装置で用いる現像剤収納容器について図７〜図１０により説明する。本実施例の現像剤収納容器２８０は、図７に示すように、柔軟なシート材で形成される袋状部材である収納部２８１と現像剤を排出するための排出口を形成する口金部材２８２とで構成されている。収納部２８１を形成する柔軟なシートの材料としては、ポリエチレンシート、ポリエステルシート、ポリウレタンシートなどのプラスチックシートを用いることが好ましく、これらを単層、複層どちらで一枚のシートとしてもよい。収納部２８１の構成としては、前後面を構成する２枚のシート２８１ａ、２８１ｂ、左右側面を構成する２枚のシート２８１ｃ、２８１ｄ及び上面シート２８１ｅからなり、これらを融着して形成されている。左右側面のシート２８１ｃ、２８１ｄには、容器の内側に折れ込む折り目２８３が形成されており、トナーが充填されているときには折り目２８３が伸びて容器形状となり、容器内の現像剤が空のときには折り目２８３に沿って折り畳まれて前後面をなすシート２８１ａ、２８１ｂが密着または近接した状態にすることができる。
【００９２】
ここで、本例の現像剤収納容器の特徴として、折り目２８３の内側（内壁側）に移動差発生手段として平板２８４が貼られていることが挙げられる。図８は平板２８４が設けられていない、従来の現像剤収納容器のシート２８１ａが形成する面を切り開き、収納容器の内側が分かるようにした図である。このような現像剤収納容器が減容することによって現像剤を排出する方式では、折り目に沿って折りたたまれた容器内では、容器の内側の斜線で示した領域に現像剤Ｄが多く残りやすいことが分かった。
【００９３】
そこで本例の現像剤収納容器では、平板２８４は収納部を構成するシートと同じ材料で形成しても良いが、収納部の内壁の現像剤と接触する面の摩擦係数が他のシート２８１ａ〜２８１ｅよりも小さくなるよう設定している。これにより、現像剤は排出される際に平板２８４の表面と滑るように接触しながら落下し、平板２８４から離れた領域よりも現像剤の移動する速さが早くなる。本発明で対象とする複写機などの画像形成装置に使用するキャリアの粒径は５０〜７０μｍであり、トナー粒径が４〜８μｍ程度であるのに対して径が大きく、さらに磁性キャリアであるため比重も大きい。したがって、キャリアの流動性はトナーと比較し悪いため、図９のように容器が折りたたまれた際、折り目の特に内側に一度入ってしまうとそこでキャリアが溜まったままになってしまう。折り目の内側に上述のような移動差発生手段を形成し、あるいは設けることによって、排出される際に折り目の内側には現像剤、特にキャリアが残ることがほとんどなくなり、現像剤収納容器から排出され、現像装置に供給することが可能となる。
【実施例２】
【００９４】
図１０は本発明に係る現像剤収納容器が備える移動差発生手段の他の実施例を示す断面図である。本例では、移動差発生手段として、現像剤収納容器の内側に向かって凸部を有する樹脂製突起２８５が折り目２８３の内側（内壁側）に取り付けられている。この樹脂製突起２８５は半球状もしくは球体で、現像剤が接触した際には樹脂製突起２８５の上に現像剤がのることなく、突起表面を滑るように移動する。樹脂製突起２８５を設けることによって減容するに従い収納容器が折り目２８３に沿って折りたたまれ、現像剤収納容器のシート２８１ａがなす面とシート２８１ｂがなす面が接触することがあって樹脂製突起２８５がスペーサーとなって接触面を小さくすることができ、折り目の内側にはまりそうになった現像剤を排出の最後まで排出口に向かって流れやすくしている。したがって、現像剤は図１１に示すような従来の移動差発生手段が設けられていない、現像剤収納容器の断面図のように、折り目の内側に現像剤が残ってしまうようなことがなく、収納容器内から排出され、現像装置に供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施対象となる画像形成装置の一例である複写機とその現像装置を示す概略構成図
【図２】同複写機の概略構成図
【図３】同複写機のプリンタ部における４つの第１プロセスユニットの１つを示す拡大構成図
【図４】同複写機のプリンタ部における４つの第２プロセスユニットの１つを示す拡大構成図
【図５】スクリューポンプ手段を用いたトナー移送装置を利用した画像形成手段の現像装置にトナーを補給するトナー補給装置の構成図
【図６】同要部の斜視図
【図７】本発明の実施例に係る現像剤収納容器の斜視図
【図８】本発明の実施例に係る現像剤収納容器と異なる構成の従来の現像剤収納容器を示す断面図
【図９】移動差発生手段を形成した本発明の実施例に係る現像剤収納容器の斜視図
【図１０】本発明に係る現像剤収納容器が備える移動差発生手段の他の実施例を示す断面図
【図１１】従来の移動差発生手段が設けられていない、現像剤収納容器の断面図
【符号の説明】
【００９６】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ：感光体
２：感光体クリーニング装置
３：スコロトロンチャージャ
４：現像装置
５：現像ローラト
８：供給スクリュー
７：回収搬送路
９：供給搬送路
１０：撹拌搬送路
１６：現像ドクタ
２０：第１転写ユニット
２０Ａ：ベルトクリーニング装置
２１：第１中間転写ベルト
３０：第２転写ユニット
３０Ａ：ベルトクリーニング装置
３１：第２中間転写ベルト
４０：給紙装置
４３Ａ：紙搬送路
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：紙搬送ユニット
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
８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋ：第１プロセスユニット
８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋ：第２プロセスユニット
８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃ、８６Ｋ：現像剤ボトル
８７：使用済現像剤収容器
９０：操作・表示ユニット
９５：制御部
１００：プリンタ部
１２７：トナー濃度センサ
１３３：仕切り壁
１３４：仕切り板
１６２：現像剤補給口
１６１：サブホッパ
１６４ａ、１６５ａ、１６６ａ：ギヤ
１６７：アイドルギヤ列
１６８：第２クラッチ
１６９：トナーセンサ
１７０：粉体ポンプ
１７１：ロータ
１７２：ステータ
１７３：フォルダ
１７４：駆動軸
１７６：第１クラッチ
１７８：トナー移送チューブ
１７９：回転駆動軸
１８０：トナー収納容器
２００：自動画像読取装置
２１０：ノズル
２８０：現像剤収納容器
２８１：収納部
２８１ａ、２８１ｂ、２８１ｃ、２８１ｄ：シート
２８１ｅ：上面シート
２８２：口金部材
２８３：折り目
２８４：平板
２８５：樹脂製突起
３００：紙補給装置
Ｄ：現像剤
Ｌ：レーザ光
Ｐ：転写紙
Ｑ：光除電装置
Ｓ１：電位センサ
Ｓ２：画像センサ
【図１】
2009109615.tif 000003
【図２】
2009109615.tif 000004
【図３】
2009109615.tif 000005
【図４】
2009109615.tif 000006
【図５】
2009109615.tif 000007
【図６】
2009109615.tif 000008
【図７】
2009109615.tif 000009
【図８】
2009109615.tif 000010
【図９】
2009109615.tif 000011
【図１０】
2009109615.tif 000012
【図１１】
2009109615.tif 000013