画像形成装置
【課題】電子写真方式を用いた画像形成時の消費電力を低減させ、且つ、片面及び両面への画像形成速度をより高速化する。
【解決手段】互いに逆方向に用紙５０を搬送して用紙５０にトナー像を転写する第１及び第２の画像転写部１，２と、この第１及び第２の画像転写部１，２に共通に設けられ、用紙５０にトナー像を定着させる定着装置３とを備え、第１及び第２の画像転写部１，２に用紙５０を供給する第１及び第２の給紙機構１０，１１と、第１及び第２の画像転写部１，２から到来する用紙５０を受け入れる第１及び第２の排紙口１８，１９とで構成され、第１及び第２の画像転写部１，２とに並行して用紙５０を給紙する高速な片面印刷と、第１の画像転写部１、定着装置３、第２の画像転写部２、定着装置３の順に用紙５０を通過させる両面印刷を可能にした。
【解決手段】互いに逆方向に用紙５０を搬送して用紙５０にトナー像を転写する第１及び第２の画像転写部１，２と、この第１及び第２の画像転写部１，２に共通に設けられ、用紙５０にトナー像を定着させる定着装置３とを備え、第１及び第２の画像転写部１，２に用紙５０を供給する第１及び第２の給紙機構１０，１１と、第１及び第２の画像転写部１，２から到来する用紙５０を受け入れる第１及び第２の排紙口１８，１９とで構成され、第１及び第２の画像転写部１，２とに並行して用紙５０を給紙する高速な片面印刷と、第１の画像転写部１、定着装置３、第２の画像転写部２、定着装置３の順に用紙５０を通過させる両面印刷を可能にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式を用いて画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いて画像形成を行う画像形成装置は、露光、現像、転写及び定着を行う画像形成部を有し、詳しくは、感光ドラム上に印刷イメージを露光することにより静電潜像を形成した後、トナー像を付着させ（現像）、感光ドラムから用紙にトナー像を転写し、用紙に転写されたトナー像を熱と圧力とで定着させているものが一般的に知られている。
【０００３】
近年、このような画像形成装置は、広くオフィス等に普及されており、資源を節約するという観点から用紙の両面に画像形成が可能な画像形成装置、また、両面、片面に限定されず、画像形成時の高速化に対応可能な画像形成装置などが求められている。
【０００４】
ここで、一つの画像形成部によって両面印刷を実現する画像形成装置の場合、用紙をスイッチバックさせて両面に画像形成する方法が一般的に知られている。この方法は、位置決めなどを行う位置検出装置が必要になり、制御の構成が複雑になってしまう。また、位置決めを行う際に、用紙を一度停止させなければならないため、画像形成速度が低下してしまう。
【０００５】
また、高速化に対応可能な画像形成装置の場合、作像線速をあげるか、又は、定着部の定着ニップ幅を広くする方法が一般的に知られているが、定着ニップ幅を広くするためには、定着装置に備えられたローラの大型化が必要になり、これにより、用紙を分離する際の分離性が悪くなってしまう。
【０００６】
そこで、各々が転写紙供給部及び印刷後の収納部を別個に備えた複数のカラー画像形成装置を直列に配置し、その間に転写紙の面を反転させる反転装置を設け、スイッチバックを行わずに画像形成することができるとする提案がなされている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００７】
また、互いに印刷面が逆さな第１の画像形成ユニット及び定着装置と、第２の画像形成ユニット及び定着装置とを設け、別個に設けられた二つのカセットから各々に給紙するとともに、片面印刷の場合には、第１の画像形成ユニットから出力される記録紙を迂回させ、両面印刷の場合には、第１の画像形成ユニットから出力される記録紙を第２の画像形成ユニットに入力する画像形成装置の提案がなされている。（例えば、特許文献２参照。）
【０００８】
また、複数のカセットの上方向に同一の構成の二つの画像形成部を積層して配置し、下側の画像形成部の周囲に設けられた複数の搬送切替え手段によって、複数の転写紙の各々に各画像形成部を並行して記録する片面記録と、下側の画像形成部で片面記録された転写紙をスイッチバックで反転させて上側の画像形成部に送り込む両面記録を行う画像形成装置の提案がなされている。（例えば、特許文献３参照。）
【特許文献１】特開平８−２４８６９５号公報
【特許文献２】特開２０００−２８４６４４号公報
【特許文献３】特開２００７−１６３８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１〜３の技術は、何れも、高速化は可能になるものの、二つの画像形成部の夫々に定着装置が設けられているため、大きな消費電力が必要になるという技術的課題がある。
【００１０】
また、特許文献１の技術は、両面に画像形成する場合、反転装置の内部構成が不明であり、反転装置を用いて用紙を反転させる場合、画像形成速度にどのように影響するのか明確でない。また、転写紙供給部及び収納部が各々に必要になり、装置が大きくなるという技術的課題がある。
【００１１】
また、特許文献２の技術は、片面に画像形成する場合、第１の画像形成ユニットで形成された用紙と第２の画像形成ユニットで形成された用紙とが裏表に排紙されてしまい、裏表を反転させる並べ替え等の煩雑な作業が必要になるという技術的課題がある。また、第１及び第２の画像形成ユニットの各々に２つの給紙カセットが設けられており、装置が大きくなるという技術的課題がある。
【００１２】
また、特許文献３の技術は、両面に画像形成する場合、用紙をスイッチバックさせて画像形成しており、この時、上述したように、位置決めなどを行う位置検出装置が必要になり、制御の構成が複雑になるという技術的課題がある。また、位置決めを行う際に、用紙を一度停止させなければならないため、画像形成速度が低下してしまうという技術的課題がある。また、上記特許文献２と同様に２つの給紙カセットが設けられており、装置が大きくなるという技術的課題がある。
【００１３】
本発明の目的は、電子写真方式を用いて画像形成する画像形成装置の画像形成時の消費電力を低減させ、且つ、片面及び両面への画像形成速度をより高速化することが可能な画像形成技術を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は装置を大型化することなく、画像形成速度の向上及び両面印刷を実現することが可能な画像形成技術を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の画像形成装置は、互いに逆方向に用紙を搬送して上記用紙にトナー像を転写する第１及び第２の画像転写部と、上記第１及び第２の画像転写部に共通に設けられ、上記用紙に上記トナー像を定着させる定着部とを備えて構成される。
【００１６】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記定着部は、各々が加熱および加圧の少なくとも一方を行う複数のローラを備え、互いに圧接する複数の上記ローラによって、上記第１の画像転写部から搬送される上記用紙に上記トナー像を定着する第１の定着機構部と、上記第２の画像転写部から搬送される上記用紙に上記トナー像を定着する第２の定着機構部とを備えて構成される。
【００１７】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記第１及び第２の画像転写部に共通な給紙部が設けられ、上記給紙部は、上記第１の画像転写部に上記用紙を供給する第１の給紙機構と、上記第２の画像転写部に上記用紙を供給する第２の給紙機構と、上記給紙部内に移動可能に設けられ、上記第１及び第２の給紙機構の夫々に供給される上記用紙を個別に収納するための仕切り部材とを備えて構成される。
【００１８】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記仕切り部材を上記給紙部の中央部に配置して、上記第１及び第２の給紙機構の夫々に供給される上記用紙を個別に複数列に収納する設定と、上記仕切り部材を上記給紙部の一端に片寄せて配置し、上記第１または第２の給紙機構に供給される上記用紙を一列に収納する設定とが実現される。
【００１９】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記第１及び第２の画像転写部に共通な排紙収納部が設けられ、上記排紙収納部は、上記第１の画像転写部から到来する上記用紙を受け入れる第１の排紙口と、上記第２の画像転写部から到来する上記用紙を受け入れる第２の排紙口とを備えて構成される。
【００２０】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記第１及び第２の画像転写部の夫々に上記用紙を供給して片面印刷を並列して行わせる第１の動作と、一つの上記用紙を上記第１の画像転写部、上記第１の定着機構部、上記第２の画像転写部、上記第２の定着機構部の順に通過させることで両面印刷を行わせる第２の動作とに切替え可能である。
【００２１】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記第１の動作では上記第１及び第２の給紙機構から並行して上記第１及び第２の画像転写部に給紙し、上記第２の動作では上記第１の給紙機構から上記第１の画像転写部に給紙する。
【００２２】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記第１の動作では上記排紙収納部に対して上記第１及び第２の排紙口から交互に上記用紙を受け入れ、上記第２の動作では上記排紙収納部に対して上記第２の排紙口から上記用紙を受け入れる。
【００２３】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記第１の画像転写部と上記定着部とを通過した上記用紙を上記第２の画像転写部に送り込むか、上記第１の排紙口に送り込むかを切替る搬送経路切替え部を備えて構成される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、電子写真方式を用いて画像形成する画像形成装置の画像形成時の消費電力を低減させ、且つ、片面及び両面への画像形成速度をより高速化することができる。また、装置を大型化することなく、画像形成速度の向上及び両面印刷を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
（実施形態１）
図１は本実施の形態における画像形成装置の内部構成を簡略に示した側断面図である。画像形成装置２３は、互いに逆方向に用紙５０を搬送して用紙５０にトナー像を転写する第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２と、この第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に共通に設けられ、用紙５０にトナー像を定着させる定着装置３（定着部）とを備えて構成されている。
【００２７】
そして、後述のように、第１の画像転写部１と第２の画像転写部２との夫々に用紙５０を供給して片面印刷を行わせる第１の動作と、一つの用紙５０を第１の画像転写部１、定着装置３、第２の画像転写部２、定着装置３の順に通過させて両面印刷を行わせる第２の動作とに切り替え可能に構成されている。
【００２８】
ここで、第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２は、用紙５０の搬送方向が異なること以外、全て同じ構成であるので、以下、第１の画像転写部１について内部構成を説明する。
【００２９】
第１の画像転写部１は最下部に感光体ドラム２４を備えている。この感光体ドラム２４は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。そして、感光体ドラム２４の周面近傍を取り巻いて、クリーナ２５、初期化帯電器２６、光書込ヘッド２７、現像器２８、現像ローラ２９及び用紙案内路を挟んで帯電転写ローラ３０が配置されている。
【００３０】
ここで、現像器２８は、本実施の形態の場合、白黒印刷のため、上部のトナー容器にブラック（Ｋ）のトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備えている。
【００３１】
尚、図１では、ブラック（Ｋ）のトナーを収容しているが、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）のトナーが収容された画像転写部を搬送方向に並設してカラー印刷の構成にすることも可能である。
【００３２】
また、現像器２８の下部には側面開口部に上記現像ローラ２９を備え、内部にトナー撹拌部材、上記現像ローラ２９にトナーを供給するトナー供給ローラ、上記現像ローラ２９上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。
【００３３】
本実施の形態では、第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に共通な定着装置３が設けられ、この定着装置３は加熱および加圧の少なくとも一方を行うとともに、互いに圧接して転動する複数のローラを有し、これらのローラによって、第１の画像転写部１から搬送される用紙５０にトナー像を定着する第１の定着機構部３５と、第２の画像転写部２から搬送される用紙５０にトナー像を定着する第２の定着機構部３６とを備えて構成されている。
【００３４】
詳述すると、定着装置３は三本の加熱機能を備えたローラを用紙５０の搬送方向に対して直交した方向に互いに圧接する姿勢で配列させた構成となっている。すなわち、本実施の形態の定着装置３は中央の第２のローラ５と、この中央の第２のローラ５の上下に配置され、当該第２のローラ５に圧接する第１のローラ４および第３のローラ６を備えている。
そして、第２のローラ５と第１のローラ４とで第２の定着機構部３６を構成し、第２のローラ５と第３のローラ６とで第１の定着機構部３５を構成している。
【００３５】
そして、中央の第２のローラ５を回転駆動させることで、第１のローラ４と第３のローラ６とが互いに反対方向に回転し、第１の定着機構部３５と第２の定着機構部３６の各々において、搬送方向が反対な複数の用紙５０の定着動作を並行して同時に行うことが可能になっている。このような構成とすることで、上記定着装置３は用紙５０の搬送方向が逆な第１の画像転写部１と第２の画像転写部２とに共通して用いることが可能になっている。
【００３６】
ここで、定着装置３に備えられた第１のローラ４、第２のローラ５、第３のローラ６の内部には、夫々、ヒータ７、ヒータ８、ヒータ９が設けられている。尚、本実施の形態では、各ローラの全てにヒータを設けているが、定着性能が確保できれば、例えば、第２のローラ５のみでも、第１のローラ４と第３のローラ６との２本でも良い。
【００３７】
第１の画像転写部１の搬送方向上流側には待機ローラ対３１が位置し、その左方には下方から右に反転する形状に屈曲した用紙案内路３２が位置する。また、第１の画像転写部１の下流側には定着装置３が位置する。
【００３８】
第２の画像転写部２の搬送方向上流側にも待機ローラ対３３が位置し、その右方には下方から左に反転する形状に屈曲した用紙案内路３４が位置する。また、第２の画像転写部２の下流側にも定着装置３が位置する。そして、第２のローラ５と第３のローラ６とで構成された第１の定着機構部３５の搬送方向下流側には、上方向（図１に示す搬送方向ａ）に延びた用紙案内路と、下方から右に反転する形状（図１に示す搬送方向ｂ）に屈曲した用紙案内路３７とが位置している。
【００３９】
この用紙案内路３７には、用紙案内路３７を狭持する搬送ローラ２１が設けられている。また、搬送方向ａに延びた用紙案内路には、この用紙案内路を狭持する搬送ローラ２２が設けられている。
【００４０】
ここで、図１に示す搬送方向ａと搬送方向ｂの分岐点である搬送ローラ２１の近傍には、第１の画像転写部１と定着装置３とを通過した用紙５０を第２の画像転写部２に送り込むか、後述する第１の排紙口に送り込むかの切替えを行う図示しない搬送経路切替え部を備えている。或いは、搬送ローラ２１の図１に示す左方のローラと右方のローラとの回転速度を異ならせて切替えを行ってもよい。
【００４１】
また、本実施の形態では第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に共通に設けられた給紙カセット１２（給紙部）が、画像形成装置２３の底部に設けられている。給紙カセット１２はこの給紙カセット１２の両端部配置された第１の画像転写部１に用紙５０を供給する第１の給紙機構１０と、第２の画像転写部２に用紙５０を供給する第２の給紙機構１１とを備えて構成されている。
【００４２】
第１の給紙機構１０は給紙カセット１２の左上方に形成された給紙口４０の近傍に供給ローラ４１、分離ローラ対４２を設けて構成されている。また、第２の給紙機構１１は給紙カセット１２の右上方に形成された給紙口４３の近傍に給紙ローラ４４、分離ローラ対４５を設けて構成されている。
【００４３】
給紙カセット１２はＡ３サイズと同等のサイズであり、この給紙カセット１２には第１の給紙機構１０及び第２の給紙機構１１の夫々に用紙５０を収納するための仕切り部材３９が移動可能に設けられている。この仕切り部材３９は左右に移動可能な第１の仕切り板１３及び第２の仕切り板１４を備えている。
【００４４】
給紙カセット１２の底部には第１の給紙機構１０と第２の給紙機構１１との各々に用紙５０を送り込むために、用紙５０を給紙可能な位置まで押し上げるための第１の押上げ板１５と第２の押上げ板１６とが設けられている。
【００４５】
そして、上記第１の動作では第１の給紙機構１０及び第２の給紙機構１１から並行して第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に用紙５０を供給し、上記第２の動作では第１の給紙機構１０から第１の画像転写部１に給紙するように構成されている。
【００４６】
また、第１の給紙機構１０は用紙案内路３２の始端部に位置し、第２の給紙機構１１は用紙案内路３４の始端部に位置する。これにより、上述したように、上記第１の動作では第１の給紙機構１０及び第２の給紙機構１１から並行して第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に用紙５０を供給し、上記第２の動作では第１の給紙機構１０から第１の画像転写部に給紙するように構成されている。
【００４７】
また、本実施の形態の形態では第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に共通して設けられた排紙収納部１７が、画像形成装置２３の筐体内の上部に設けられている。この排紙収納部１７には第１の画像転写部１から到来する用紙５０を受け入れる第１の排紙口１８と、第２の画像転写部２から到来する用紙５０を受け入れる第２の排紙口１９とが備えられている。
【００４８】
排紙収納部１７は図１に示す幅ＡをＡ４横サイズより若干長い２１５ｍｍから２２０ｍｍ程度の幅で構成されている。また図１に示す幅ＢをＡ３縦サイズより若干長い４２５ｍｍから４３０ｍｍ程度の幅で構成されている。
【００４９】
図１によりＡ４サイズ以下の用紙５０への印刷工程を説明する。給紙カセット１２に用紙５０を二組に分け二列に挿入する。二組の用紙５０の間には、第１の仕切り板１３と第２の仕切り板１４とがあり、Ａ４サイズ以下の用紙５０の場合は、第１の仕切り板１３を第１の給紙機構１０側に移動し、用紙５０のサイズに合わせた位置にしており、第２の仕切り板１４を第２の給紙機構１１側に移動し、用紙５０のサイズに合わせた位置にしている。
【００５０】
片面印刷を行う場合は第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０は第１の画像転写部１により画像転写され、定着装置３における第１の定着機構部３５の第２のローラ５と第３のローラ６とによって転写画像を定着する。
【００５１】
定着された用紙５０は、図１に示す搬送方向ａへ搬送され、第１の排紙口１８により排紙収納部１７に排出される。
【００５２】
また、第２の給紙機構１１より給紙された用紙５０は、第２の画像転写部２により画像転写され、定着装置３における第２の定着機構部３６の第１のローラ４と第２のローラ５とによって転写画像を定着し、第２の排紙口１９により排紙収納部１７に排出される。
【００５３】
この時、排紙収納部１７には第１の排紙口１８と第２の排紙口１９とにより排出される用紙５０の印刷面は下向きのため、頁順に整列される。
【００５４】
また、本印刷工程では、第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０と第２の給紙機構１１より給紙された用紙５０とが交差部２０で交差しているため、以下のようにして用紙５０同士の衝突を回避する。
【００５５】
この衝突を回避する方法として、たとえば、第２の給紙機構１１より給紙された用紙５０間を第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０を通過させるようにしている。その為に搬送ローラ２１により通過のタイミングを計り、搬送ローラ２１と搬送ローラ２２とにより用紙５０の搬送スピードを速くしている。
【００５６】
一例を示すと、第２の給紙機構１１より給紙される用紙５０の紙間が６０ｍｍとした場合、第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０の交差部２０での用紙５０の搬送速度は、Ａ４サイズの用紙５０（紙幅２１０ｍｍ）の場合、第２の給紙機構１１の搬送速度に対し、４倍程度速くしたスピードにする必要がある。
【００５７】
両面印刷を行う場合は給紙カセット１２から給紙される用紙５０は第１の給紙機構１０のみの給紙となる。第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０は、第１の画像転写部１に画像転写され、定着装置３の第２のローラ５と第３のローラ６とによって転写画像を定着することにより、片面印刷を完成させる。
【００５８】
その後、用紙５０は図１に示す搬送方向ｂを通り、用紙５０の裏面に対して第２の画像転写部２により画像転写され、定着装置３における第２の定着機構部３６の第１のローラ４と第２のローラ５とによって転写画像を定着し、第２の排紙口１９により排紙収納部１７に排出される。
【００５９】
（実施形態２）
図２により、Ａ４サイズ以上の大きな用紙５０を給紙カセット１２に一列に収納して使用する場合の印刷工程を説明する。給紙カセット１２内の第１の仕切り板１３と第２の仕切り板１４とを第１の給紙機構１０側端面より用紙５０のサイズに合わせて移動する。
【００６０】
例えば、Ａ３の場合の第１の仕切り板１３と第２の仕切り板１４とは、第２の給紙機構１１側へ最大移動させるようになっている。その際、第２の押上げ板１６による用紙５０の押上げを行わないようにする。
【００６１】
第２の押上げ板１６の押上げ動作を抑止する方法としては、図示しないモータにより押上げる場合は、当該第２の押上げ板１６を水平にした姿勢でモータを停止し、図示しないスプリングで押上げる場合は、第１の仕切り板１３と第２の仕切り板１４とに設けられた図示しないストッパ機能により、第２の押上げ板１６を給紙カセット１２の底部に水平に固定して押上げないようにする。
【００６２】
第１の仕切り板１３と第２の仕切り板１４とを所定の位置にセットしたら、用紙５０を挿入する。
【００６３】
片面印刷を行う場合は、第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０は、第１の画像転写部１を通過するが、ここでは、画像転写は行わない。その後、定着装置３の第２のローラ５と第３のローラ６との間を通過し、図２に示す搬送方向ｂに搬送されて、第２の画像転写部２により画像転写され、定着装置３の第１のローラ４と第２のローラ５とによって転写画像を定着し、第２の排紙口１９により排紙収納部１７に排出される。この時、排出される用紙５０の印刷面は下向きとなる。
【００６４】
両面印刷を行う場合は、上述したＡ４サイズ以下の用紙５０への印刷工程と同様に、第１の給紙機構１０から給紙を行い、第１の画像転写部１により画像転写され、定着装置３の第２のローラ５と第３のローラ６とによって転写画像を定着することによって、片面が印刷される。
【００６５】
その後、用紙５０は図２に示す搬送方向ｂに搬送され、裏面を第２の画像転写部２により画像転写され、定着装置３の第１のローラ４と第２のローラ５とによって転写画像を定着し、第２の排紙口１９により排紙収納部１７に排出される。
【００６６】
上述の給紙カセット１２における二列収納で片面印刷を並行して行う動作（第１の動作）を図３で示すフローチャートを参照してさらに詳細に説明する。図３は本実施の形態の画像形成装置における片面印刷時の動作の一例を示したフローチャートである。
【００６７】
片面印刷を行う場合、印刷データが入力され（ステップＳ１）、この印刷データの頁の奇遇判断を行う（ステップＳ２）。そして、奇数頁と判断された印刷データを第１の画像転写部１に転送し（ステップＳ３）、偶数頁と判断された印刷データを第２の画像転写部２に転送する（ステップＳ４）。
【００６８】
第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０は、第１の画像転写部１により画像転写され（ステップＳ５）、定着装置３の第２のローラ５と第３のローラ６によって転写画像を定着する（ステップＳ６）。
【００６９】
定着された用紙５０は図１に示す搬送方向ａへ搬送され、第１の排紙口１８により排紙収納部１７に排出される（ステップＳ７）。
【００７０】
第２の給紙機構１１より給紙された用紙５０は、第２の画像転写部２により画像転写され（ステップＳ８）、定着装置３の第１のローラ４と第２のローラ５とによって転写画像を定着し（ステップＳ９）、第２の排紙口１９により排紙収納部１７に排出される（ステップＳ１０）。
以上の処理を、印刷データの入力完了まで反復する（ステップＳ１１）。
【００７１】
この時、排紙収納部１７では第１の排紙口１８と第２の排紙口１９とにより排出される用紙５０の画像形成面は下向きのため、頁順に整列される。
【００７２】
このように、本実施の形態の画像形成装置２３の第１の動作では第１の給紙機構１０及び第２の給紙機構１１から並行して第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に用紙５０を供給することで、第１の画像転写部１と第２の画像転写部２とでは同時に用紙５０にトナー像を転写することができ、定着装置３で同時に定着させることができる。これにより、片面に画像形成する際の画像形成速度をより高速化することができる。
【００７３】
また、第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に定着装置３を共通して設けることで、二つの定着装置を備える画像形成装置に比べ、消費電力を半減させることができる。
【００７４】
また、一つの給紙カセット１２に第１の給紙機構１０と第２の給紙機構１１とを備えることで、画像形成装置２３の装置全体をより小型化することができる。
【００７５】
また、１つの排紙収納部１７に２つの排紙部を備えることで、画像形成装置２３をより小型化することができる。
【００７６】
また、第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に短い用紙案内路で用紙５０を搬送することができるので、搬送時のジャム率を低減させることができる。よって、より多量の画像形成を行うことができる。
【００７７】
上述の両面印刷の動作（第２の動作）を図４で示すフローチャートを参照してさらに詳細に説明する。図４は本実施の形態の画像形成装置における両面印刷時の動作の一例を示したフローチャートである。
【００７８】
両面印刷を行う場合、印刷データが入力され（ステップＳ４１）、この印刷データの頁の奇遇判断を行う（ステップＳ４２）。そして、奇数頁と判断された印刷データを第１の画像転写部１に転送し（ステップＳ４３）、偶数頁と判断された印刷データを第２の画像転写部２に転送する（ステップＳ４４）。
【００７９】
第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０は、第１の画像転写部１により、奇数頁が画像転写され（ステップＳ４５）、定着装置３の第２のローラ５と第３のローラ６によって転写画像を定着することにより（ステップＳ４６）、片面の画像形成を完成させる。
【００８０】
その後、用紙５０は図１に示す搬送方向ｂに搬送され、用紙５０の裏面に対して第２の画像転写部２により偶数頁が画像転写され（ステップＳ４７）、定着装置３の第１のローラ４と第２のローラ５とによって転写画像を定着し（ステップＳ４８）、第２の排紙口１９により排紙収納部１７に排出される（ステップＳ４９）。この時、用紙５０は奇数頁面が下方に向けて排出される。これにより、用紙５０は頁順に配列されて排出される。
以上の処理を、印刷データの入力完了まで反復する（ステップＳ５０）。
【００８１】
このように、第１の定着機構部３５の搬送方向下流側に下方から右に反転する形状に屈曲した用紙案内路３７で用紙５０が第２の画像転写部２、第２の定着機構部３６に搬送されるため、用紙５０を停止させずに両面に画像形成することができる。よって、両面印刷時の画像形成速度をより高速化することができる。
【００８２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２を互いに対向させ、その間に定着装置３を設けたことにより、一台の定着装置３で二枚の用紙５０を同時に定着する事が可能となり、定着装置を二台搭載の画像形成装置に比べ、熱効率を向上させ消費電力の低減が図れると共に、画像形成装置の小型化及びコストの削減の効果がある。
【００８３】
また、第１の給紙機構１０と第２の給紙機構１１とを給紙カセット１２の両端に設けたことにより、互いに対向させた第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２へ短い距離で用紙５０を搬送でき、搬送時のジャム率の低減効果がある。
【００８４】
また、可動式の第１の仕切り板１３及び第２の仕切り板１４を採用したことにより、一つの給紙カセット１２で、二列収納による二枚の用紙５０の同時給紙と、用紙５０のサイズに応じた一列収納の切替えが可能となる効果がある。
【００８５】
また、一つの排紙収納部に互いに対向する第１の排紙口１８及び第２の排紙口１９を設けたことにより、互いに対向する第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２においても、印刷された用紙５０の印刷面を統一して頁順に整列させることができるという効果がある。
【００８６】
また、第１の排紙口１８及び第２の排紙口１９の下側に排紙収納部１７を設けることにより、用紙切替え機能を持たずにＡ３までのどのサイズに対しても、用紙５０を整列させられるので、コスト削減の効果がある。
【００８７】
これにより、本実施の形態の画像形成装置２３は、小型化、省スペース、省電力、コストの削減、高速印刷機の提供が可能となるという効果がある。
【００８８】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されない。
上述した実施例では、用紙５０同士の衝突を避ける方法として、一枚の用紙５０の搬送速度を速め、紙間を通過させる場合を例示したが、本発明は第１の給紙機構１０より搬送されてくる用紙５０を定着装置３で定着した後に搬送方向を９０度変えて、用紙５０を第２の画像転写部２の前面を通して第１の排紙口１８に搬送しても良い。
【００８９】
また、Ａ３サイズの給紙カセット１２を一台使用した場合を例示したが、給紙カセット１２を２段にして、Ａ３の場合でも、Ａ４の場合と同様に片面印刷を二枚同時に行ってもよいし、Ａ２サイズの給紙カセットにして、Ａ４の四枚同時印刷又はＡ３の二枚同時印刷でもよい。
【００９０】
また、対向した第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２と、三本のローラからなる一台の定着装置３と、一台の給紙カセット１２とで構成された場合を例示したが、対向した第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２を上下二列に配置し定着装置３は五本のローラ使用による一台の定着装置で二段にした二台の給紙カセット１２を使用するように構成しても良い。また、それ以上でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態の画像形成装置の内部構成を簡略に示した側断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の他の画像形成装置の内部構成を簡略に示した側断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の画像形成装置における片面印刷の印刷工程を示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態の画像形成装置における両面印刷時の動作の一例を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１ 第１の画像転写部
２ 第２の画像転写部
３ 定着装置
４ 第１のローラ
５ 第２のローラ
６ 第３のローラ
７ ヒータ
８ ヒータ
９ ヒータ
１０ 第１の給紙機構
１１ 第２の給紙機構
１２ 給紙カセット
１３ 第１の仕切り板
１４ 第２の仕切り板
１５ 第１の押上げ板
１６ 第２の押上げ板
１７ 排紙収納部
１８ 第１の排紙口
１９ 第２の排紙口
２０ 交差部
２１ 搬送ローラ対
２２ 搬送ローラ対
２３ 画像形成装置
２４ 感光体ドラム
２５ クリーナ
２６ 初期化帯電器
２７ 光書込ヘッド
２８ 現像器
２９ 現像ローラ
３０ 帯電転写ローラ
３１ 待機ローラ対
３２ 用紙案内路
３３ 待機ローラ対
３４ 用紙案内路
３５ 第１の定着機構部
３６ 第２の定着機構部
３７ 用紙案内路
３９ 仕切り部材
４０ 給紙口
４１ 供給ローラ
４２ 分離ローラ対
４３ 給紙口
４４ 供給ローラ
４５ 分離ローラ対
５０ 用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式を用いて画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いて画像形成を行う画像形成装置は、露光、現像、転写及び定着を行う画像形成部を有し、詳しくは、感光ドラム上に印刷イメージを露光することにより静電潜像を形成した後、トナー像を付着させ（現像）、感光ドラムから用紙にトナー像を転写し、用紙に転写されたトナー像を熱と圧力とで定着させているものが一般的に知られている。
【０００３】
近年、このような画像形成装置は、広くオフィス等に普及されており、資源を節約するという観点から用紙の両面に画像形成が可能な画像形成装置、また、両面、片面に限定されず、画像形成時の高速化に対応可能な画像形成装置などが求められている。
【０００４】
ここで、一つの画像形成部によって両面印刷を実現する画像形成装置の場合、用紙をスイッチバックさせて両面に画像形成する方法が一般的に知られている。この方法は、位置決めなどを行う位置検出装置が必要になり、制御の構成が複雑になってしまう。また、位置決めを行う際に、用紙を一度停止させなければならないため、画像形成速度が低下してしまう。
【０００５】
また、高速化に対応可能な画像形成装置の場合、作像線速をあげるか、又は、定着部の定着ニップ幅を広くする方法が一般的に知られているが、定着ニップ幅を広くするためには、定着装置に備えられたローラの大型化が必要になり、これにより、用紙を分離する際の分離性が悪くなってしまう。
【０００６】
そこで、各々が転写紙供給部及び印刷後の収納部を別個に備えた複数のカラー画像形成装置を直列に配置し、その間に転写紙の面を反転させる反転装置を設け、スイッチバックを行わずに画像形成することができるとする提案がなされている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００７】
また、互いに印刷面が逆さな第１の画像形成ユニット及び定着装置と、第２の画像形成ユニット及び定着装置とを設け、別個に設けられた二つのカセットから各々に給紙するとともに、片面印刷の場合には、第１の画像形成ユニットから出力される記録紙を迂回させ、両面印刷の場合には、第１の画像形成ユニットから出力される記録紙を第２の画像形成ユニットに入力する画像形成装置の提案がなされている。（例えば、特許文献２参照。）
【０００８】
また、複数のカセットの上方向に同一の構成の二つの画像形成部を積層して配置し、下側の画像形成部の周囲に設けられた複数の搬送切替え手段によって、複数の転写紙の各々に各画像形成部を並行して記録する片面記録と、下側の画像形成部で片面記録された転写紙をスイッチバックで反転させて上側の画像形成部に送り込む両面記録を行う画像形成装置の提案がなされている。（例えば、特許文献３参照。）
【特許文献１】特開平８−２４８６９５号公報
【特許文献２】特開２０００−２８４６４４号公報
【特許文献３】特開２００７−１６３８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１〜３の技術は、何れも、高速化は可能になるものの、二つの画像形成部の夫々に定着装置が設けられているため、大きな消費電力が必要になるという技術的課題がある。
【００１０】
また、特許文献１の技術は、両面に画像形成する場合、反転装置の内部構成が不明であり、反転装置を用いて用紙を反転させる場合、画像形成速度にどのように影響するのか明確でない。また、転写紙供給部及び収納部が各々に必要になり、装置が大きくなるという技術的課題がある。
【００１１】
また、特許文献２の技術は、片面に画像形成する場合、第１の画像形成ユニットで形成された用紙と第２の画像形成ユニットで形成された用紙とが裏表に排紙されてしまい、裏表を反転させる並べ替え等の煩雑な作業が必要になるという技術的課題がある。また、第１及び第２の画像形成ユニットの各々に２つの給紙カセットが設けられており、装置が大きくなるという技術的課題がある。
【００１２】
また、特許文献３の技術は、両面に画像形成する場合、用紙をスイッチバックさせて画像形成しており、この時、上述したように、位置決めなどを行う位置検出装置が必要になり、制御の構成が複雑になるという技術的課題がある。また、位置決めを行う際に、用紙を一度停止させなければならないため、画像形成速度が低下してしまうという技術的課題がある。また、上記特許文献２と同様に２つの給紙カセットが設けられており、装置が大きくなるという技術的課題がある。
【００１３】
本発明の目的は、電子写真方式を用いて画像形成する画像形成装置の画像形成時の消費電力を低減させ、且つ、片面及び両面への画像形成速度をより高速化することが可能な画像形成技術を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は装置を大型化することなく、画像形成速度の向上及び両面印刷を実現することが可能な画像形成技術を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の画像形成装置は、互いに逆方向に用紙を搬送して上記用紙にトナー像を転写する第１及び第２の画像転写部と、上記第１及び第２の画像転写部に共通に設けられ、上記用紙に上記トナー像を定着させる定着部とを備えて構成される。
【００１６】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記定着部は、各々が加熱および加圧の少なくとも一方を行う複数のローラを備え、互いに圧接する複数の上記ローラによって、上記第１の画像転写部から搬送される上記用紙に上記トナー像を定着する第１の定着機構部と、上記第２の画像転写部から搬送される上記用紙に上記トナー像を定着する第２の定着機構部とを備えて構成される。
【００１７】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記第１及び第２の画像転写部に共通な給紙部が設けられ、上記給紙部は、上記第１の画像転写部に上記用紙を供給する第１の給紙機構と、上記第２の画像転写部に上記用紙を供給する第２の給紙機構と、上記給紙部内に移動可能に設けられ、上記第１及び第２の給紙機構の夫々に供給される上記用紙を個別に収納するための仕切り部材とを備えて構成される。
【００１８】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記仕切り部材を上記給紙部の中央部に配置して、上記第１及び第２の給紙機構の夫々に供給される上記用紙を個別に複数列に収納する設定と、上記仕切り部材を上記給紙部の一端に片寄せて配置し、上記第１または第２の給紙機構に供給される上記用紙を一列に収納する設定とが実現される。
【００１９】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記第１及び第２の画像転写部に共通な排紙収納部が設けられ、上記排紙収納部は、上記第１の画像転写部から到来する上記用紙を受け入れる第１の排紙口と、上記第２の画像転写部から到来する上記用紙を受け入れる第２の排紙口とを備えて構成される。
【００２０】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記第１及び第２の画像転写部の夫々に上記用紙を供給して片面印刷を並列して行わせる第１の動作と、一つの上記用紙を上記第１の画像転写部、上記第１の定着機構部、上記第２の画像転写部、上記第２の定着機構部の順に通過させることで両面印刷を行わせる第２の動作とに切替え可能である。
【００２１】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記第１の動作では上記第１及び第２の給紙機構から並行して上記第１及び第２の画像転写部に給紙し、上記第２の動作では上記第１の給紙機構から上記第１の画像転写部に給紙する。
【００２２】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記第１の動作では上記排紙収納部に対して上記第１及び第２の排紙口から交互に上記用紙を受け入れ、上記第２の動作では上記排紙収納部に対して上記第２の排紙口から上記用紙を受け入れる。
【００２３】
更に、この画像形成装置は、例えば、上記第１の画像転写部と上記定着部とを通過した上記用紙を上記第２の画像転写部に送り込むか、上記第１の排紙口に送り込むかを切替る搬送経路切替え部を備えて構成される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、電子写真方式を用いて画像形成する画像形成装置の画像形成時の消費電力を低減させ、且つ、片面及び両面への画像形成速度をより高速化することができる。また、装置を大型化することなく、画像形成速度の向上及び両面印刷を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
（実施形態１）
図１は本実施の形態における画像形成装置の内部構成を簡略に示した側断面図である。画像形成装置２３は、互いに逆方向に用紙５０を搬送して用紙５０にトナー像を転写する第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２と、この第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に共通に設けられ、用紙５０にトナー像を定着させる定着装置３（定着部）とを備えて構成されている。
【００２７】
そして、後述のように、第１の画像転写部１と第２の画像転写部２との夫々に用紙５０を供給して片面印刷を行わせる第１の動作と、一つの用紙５０を第１の画像転写部１、定着装置３、第２の画像転写部２、定着装置３の順に通過させて両面印刷を行わせる第２の動作とに切り替え可能に構成されている。
【００２８】
ここで、第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２は、用紙５０の搬送方向が異なること以外、全て同じ構成であるので、以下、第１の画像転写部１について内部構成を説明する。
【００２９】
第１の画像転写部１は最下部に感光体ドラム２４を備えている。この感光体ドラム２４は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。そして、感光体ドラム２４の周面近傍を取り巻いて、クリーナ２５、初期化帯電器２６、光書込ヘッド２７、現像器２８、現像ローラ２９及び用紙案内路を挟んで帯電転写ローラ３０が配置されている。
【００３０】
ここで、現像器２８は、本実施の形態の場合、白黒印刷のため、上部のトナー容器にブラック（Ｋ）のトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備えている。
【００３１】
尚、図１では、ブラック（Ｋ）のトナーを収容しているが、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）のトナーが収容された画像転写部を搬送方向に並設してカラー印刷の構成にすることも可能である。
【００３２】
また、現像器２８の下部には側面開口部に上記現像ローラ２９を備え、内部にトナー撹拌部材、上記現像ローラ２９にトナーを供給するトナー供給ローラ、上記現像ローラ２９上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。
【００３３】
本実施の形態では、第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に共通な定着装置３が設けられ、この定着装置３は加熱および加圧の少なくとも一方を行うとともに、互いに圧接して転動する複数のローラを有し、これらのローラによって、第１の画像転写部１から搬送される用紙５０にトナー像を定着する第１の定着機構部３５と、第２の画像転写部２から搬送される用紙５０にトナー像を定着する第２の定着機構部３６とを備えて構成されている。
【００３４】
詳述すると、定着装置３は三本の加熱機能を備えたローラを用紙５０の搬送方向に対して直交した方向に互いに圧接する姿勢で配列させた構成となっている。すなわち、本実施の形態の定着装置３は中央の第２のローラ５と、この中央の第２のローラ５の上下に配置され、当該第２のローラ５に圧接する第１のローラ４および第３のローラ６を備えている。
そして、第２のローラ５と第１のローラ４とで第２の定着機構部３６を構成し、第２のローラ５と第３のローラ６とで第１の定着機構部３５を構成している。
【００３５】
そして、中央の第２のローラ５を回転駆動させることで、第１のローラ４と第３のローラ６とが互いに反対方向に回転し、第１の定着機構部３５と第２の定着機構部３６の各々において、搬送方向が反対な複数の用紙５０の定着動作を並行して同時に行うことが可能になっている。このような構成とすることで、上記定着装置３は用紙５０の搬送方向が逆な第１の画像転写部１と第２の画像転写部２とに共通して用いることが可能になっている。
【００３６】
ここで、定着装置３に備えられた第１のローラ４、第２のローラ５、第３のローラ６の内部には、夫々、ヒータ７、ヒータ８、ヒータ９が設けられている。尚、本実施の形態では、各ローラの全てにヒータを設けているが、定着性能が確保できれば、例えば、第２のローラ５のみでも、第１のローラ４と第３のローラ６との２本でも良い。
【００３７】
第１の画像転写部１の搬送方向上流側には待機ローラ対３１が位置し、その左方には下方から右に反転する形状に屈曲した用紙案内路３２が位置する。また、第１の画像転写部１の下流側には定着装置３が位置する。
【００３８】
第２の画像転写部２の搬送方向上流側にも待機ローラ対３３が位置し、その右方には下方から左に反転する形状に屈曲した用紙案内路３４が位置する。また、第２の画像転写部２の下流側にも定着装置３が位置する。そして、第２のローラ５と第３のローラ６とで構成された第１の定着機構部３５の搬送方向下流側には、上方向（図１に示す搬送方向ａ）に延びた用紙案内路と、下方から右に反転する形状（図１に示す搬送方向ｂ）に屈曲した用紙案内路３７とが位置している。
【００３９】
この用紙案内路３７には、用紙案内路３７を狭持する搬送ローラ２１が設けられている。また、搬送方向ａに延びた用紙案内路には、この用紙案内路を狭持する搬送ローラ２２が設けられている。
【００４０】
ここで、図１に示す搬送方向ａと搬送方向ｂの分岐点である搬送ローラ２１の近傍には、第１の画像転写部１と定着装置３とを通過した用紙５０を第２の画像転写部２に送り込むか、後述する第１の排紙口に送り込むかの切替えを行う図示しない搬送経路切替え部を備えている。或いは、搬送ローラ２１の図１に示す左方のローラと右方のローラとの回転速度を異ならせて切替えを行ってもよい。
【００４１】
また、本実施の形態では第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に共通に設けられた給紙カセット１２（給紙部）が、画像形成装置２３の底部に設けられている。給紙カセット１２はこの給紙カセット１２の両端部配置された第１の画像転写部１に用紙５０を供給する第１の給紙機構１０と、第２の画像転写部２に用紙５０を供給する第２の給紙機構１１とを備えて構成されている。
【００４２】
第１の給紙機構１０は給紙カセット１２の左上方に形成された給紙口４０の近傍に供給ローラ４１、分離ローラ対４２を設けて構成されている。また、第２の給紙機構１１は給紙カセット１２の右上方に形成された給紙口４３の近傍に給紙ローラ４４、分離ローラ対４５を設けて構成されている。
【００４３】
給紙カセット１２はＡ３サイズと同等のサイズであり、この給紙カセット１２には第１の給紙機構１０及び第２の給紙機構１１の夫々に用紙５０を収納するための仕切り部材３９が移動可能に設けられている。この仕切り部材３９は左右に移動可能な第１の仕切り板１３及び第２の仕切り板１４を備えている。
【００４４】
給紙カセット１２の底部には第１の給紙機構１０と第２の給紙機構１１との各々に用紙５０を送り込むために、用紙５０を給紙可能な位置まで押し上げるための第１の押上げ板１５と第２の押上げ板１６とが設けられている。
【００４５】
そして、上記第１の動作では第１の給紙機構１０及び第２の給紙機構１１から並行して第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に用紙５０を供給し、上記第２の動作では第１の給紙機構１０から第１の画像転写部１に給紙するように構成されている。
【００４６】
また、第１の給紙機構１０は用紙案内路３２の始端部に位置し、第２の給紙機構１１は用紙案内路３４の始端部に位置する。これにより、上述したように、上記第１の動作では第１の給紙機構１０及び第２の給紙機構１１から並行して第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に用紙５０を供給し、上記第２の動作では第１の給紙機構１０から第１の画像転写部に給紙するように構成されている。
【００４７】
また、本実施の形態の形態では第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に共通して設けられた排紙収納部１７が、画像形成装置２３の筐体内の上部に設けられている。この排紙収納部１７には第１の画像転写部１から到来する用紙５０を受け入れる第１の排紙口１８と、第２の画像転写部２から到来する用紙５０を受け入れる第２の排紙口１９とが備えられている。
【００４８】
排紙収納部１７は図１に示す幅ＡをＡ４横サイズより若干長い２１５ｍｍから２２０ｍｍ程度の幅で構成されている。また図１に示す幅ＢをＡ３縦サイズより若干長い４２５ｍｍから４３０ｍｍ程度の幅で構成されている。
【００４９】
図１によりＡ４サイズ以下の用紙５０への印刷工程を説明する。給紙カセット１２に用紙５０を二組に分け二列に挿入する。二組の用紙５０の間には、第１の仕切り板１３と第２の仕切り板１４とがあり、Ａ４サイズ以下の用紙５０の場合は、第１の仕切り板１３を第１の給紙機構１０側に移動し、用紙５０のサイズに合わせた位置にしており、第２の仕切り板１４を第２の給紙機構１１側に移動し、用紙５０のサイズに合わせた位置にしている。
【００５０】
片面印刷を行う場合は第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０は第１の画像転写部１により画像転写され、定着装置３における第１の定着機構部３５の第２のローラ５と第３のローラ６とによって転写画像を定着する。
【００５１】
定着された用紙５０は、図１に示す搬送方向ａへ搬送され、第１の排紙口１８により排紙収納部１７に排出される。
【００５２】
また、第２の給紙機構１１より給紙された用紙５０は、第２の画像転写部２により画像転写され、定着装置３における第２の定着機構部３６の第１のローラ４と第２のローラ５とによって転写画像を定着し、第２の排紙口１９により排紙収納部１７に排出される。
【００５３】
この時、排紙収納部１７には第１の排紙口１８と第２の排紙口１９とにより排出される用紙５０の印刷面は下向きのため、頁順に整列される。
【００５４】
また、本印刷工程では、第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０と第２の給紙機構１１より給紙された用紙５０とが交差部２０で交差しているため、以下のようにして用紙５０同士の衝突を回避する。
【００５５】
この衝突を回避する方法として、たとえば、第２の給紙機構１１より給紙された用紙５０間を第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０を通過させるようにしている。その為に搬送ローラ２１により通過のタイミングを計り、搬送ローラ２１と搬送ローラ２２とにより用紙５０の搬送スピードを速くしている。
【００５６】
一例を示すと、第２の給紙機構１１より給紙される用紙５０の紙間が６０ｍｍとした場合、第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０の交差部２０での用紙５０の搬送速度は、Ａ４サイズの用紙５０（紙幅２１０ｍｍ）の場合、第２の給紙機構１１の搬送速度に対し、４倍程度速くしたスピードにする必要がある。
【００５７】
両面印刷を行う場合は給紙カセット１２から給紙される用紙５０は第１の給紙機構１０のみの給紙となる。第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０は、第１の画像転写部１に画像転写され、定着装置３の第２のローラ５と第３のローラ６とによって転写画像を定着することにより、片面印刷を完成させる。
【００５８】
その後、用紙５０は図１に示す搬送方向ｂを通り、用紙５０の裏面に対して第２の画像転写部２により画像転写され、定着装置３における第２の定着機構部３６の第１のローラ４と第２のローラ５とによって転写画像を定着し、第２の排紙口１９により排紙収納部１７に排出される。
【００５９】
（実施形態２）
図２により、Ａ４サイズ以上の大きな用紙５０を給紙カセット１２に一列に収納して使用する場合の印刷工程を説明する。給紙カセット１２内の第１の仕切り板１３と第２の仕切り板１４とを第１の給紙機構１０側端面より用紙５０のサイズに合わせて移動する。
【００６０】
例えば、Ａ３の場合の第１の仕切り板１３と第２の仕切り板１４とは、第２の給紙機構１１側へ最大移動させるようになっている。その際、第２の押上げ板１６による用紙５０の押上げを行わないようにする。
【００６１】
第２の押上げ板１６の押上げ動作を抑止する方法としては、図示しないモータにより押上げる場合は、当該第２の押上げ板１６を水平にした姿勢でモータを停止し、図示しないスプリングで押上げる場合は、第１の仕切り板１３と第２の仕切り板１４とに設けられた図示しないストッパ機能により、第２の押上げ板１６を給紙カセット１２の底部に水平に固定して押上げないようにする。
【００６２】
第１の仕切り板１３と第２の仕切り板１４とを所定の位置にセットしたら、用紙５０を挿入する。
【００６３】
片面印刷を行う場合は、第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０は、第１の画像転写部１を通過するが、ここでは、画像転写は行わない。その後、定着装置３の第２のローラ５と第３のローラ６との間を通過し、図２に示す搬送方向ｂに搬送されて、第２の画像転写部２により画像転写され、定着装置３の第１のローラ４と第２のローラ５とによって転写画像を定着し、第２の排紙口１９により排紙収納部１７に排出される。この時、排出される用紙５０の印刷面は下向きとなる。
【００６４】
両面印刷を行う場合は、上述したＡ４サイズ以下の用紙５０への印刷工程と同様に、第１の給紙機構１０から給紙を行い、第１の画像転写部１により画像転写され、定着装置３の第２のローラ５と第３のローラ６とによって転写画像を定着することによって、片面が印刷される。
【００６５】
その後、用紙５０は図２に示す搬送方向ｂに搬送され、裏面を第２の画像転写部２により画像転写され、定着装置３の第１のローラ４と第２のローラ５とによって転写画像を定着し、第２の排紙口１９により排紙収納部１７に排出される。
【００６６】
上述の給紙カセット１２における二列収納で片面印刷を並行して行う動作（第１の動作）を図３で示すフローチャートを参照してさらに詳細に説明する。図３は本実施の形態の画像形成装置における片面印刷時の動作の一例を示したフローチャートである。
【００６７】
片面印刷を行う場合、印刷データが入力され（ステップＳ１）、この印刷データの頁の奇遇判断を行う（ステップＳ２）。そして、奇数頁と判断された印刷データを第１の画像転写部１に転送し（ステップＳ３）、偶数頁と判断された印刷データを第２の画像転写部２に転送する（ステップＳ４）。
【００６８】
第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０は、第１の画像転写部１により画像転写され（ステップＳ５）、定着装置３の第２のローラ５と第３のローラ６によって転写画像を定着する（ステップＳ６）。
【００６９】
定着された用紙５０は図１に示す搬送方向ａへ搬送され、第１の排紙口１８により排紙収納部１７に排出される（ステップＳ７）。
【００７０】
第２の給紙機構１１より給紙された用紙５０は、第２の画像転写部２により画像転写され（ステップＳ８）、定着装置３の第１のローラ４と第２のローラ５とによって転写画像を定着し（ステップＳ９）、第２の排紙口１９により排紙収納部１７に排出される（ステップＳ１０）。
以上の処理を、印刷データの入力完了まで反復する（ステップＳ１１）。
【００７１】
この時、排紙収納部１７では第１の排紙口１８と第２の排紙口１９とにより排出される用紙５０の画像形成面は下向きのため、頁順に整列される。
【００７２】
このように、本実施の形態の画像形成装置２３の第１の動作では第１の給紙機構１０及び第２の給紙機構１１から並行して第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に用紙５０を供給することで、第１の画像転写部１と第２の画像転写部２とでは同時に用紙５０にトナー像を転写することができ、定着装置３で同時に定着させることができる。これにより、片面に画像形成する際の画像形成速度をより高速化することができる。
【００７３】
また、第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に定着装置３を共通して設けることで、二つの定着装置を備える画像形成装置に比べ、消費電力を半減させることができる。
【００７４】
また、一つの給紙カセット１２に第１の給紙機構１０と第２の給紙機構１１とを備えることで、画像形成装置２３の装置全体をより小型化することができる。
【００７５】
また、１つの排紙収納部１７に２つの排紙部を備えることで、画像形成装置２３をより小型化することができる。
【００７６】
また、第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２に短い用紙案内路で用紙５０を搬送することができるので、搬送時のジャム率を低減させることができる。よって、より多量の画像形成を行うことができる。
【００７７】
上述の両面印刷の動作（第２の動作）を図４で示すフローチャートを参照してさらに詳細に説明する。図４は本実施の形態の画像形成装置における両面印刷時の動作の一例を示したフローチャートである。
【００７８】
両面印刷を行う場合、印刷データが入力され（ステップＳ４１）、この印刷データの頁の奇遇判断を行う（ステップＳ４２）。そして、奇数頁と判断された印刷データを第１の画像転写部１に転送し（ステップＳ４３）、偶数頁と判断された印刷データを第２の画像転写部２に転送する（ステップＳ４４）。
【００７９】
第１の給紙機構１０より給紙された用紙５０は、第１の画像転写部１により、奇数頁が画像転写され（ステップＳ４５）、定着装置３の第２のローラ５と第３のローラ６によって転写画像を定着することにより（ステップＳ４６）、片面の画像形成を完成させる。
【００８０】
その後、用紙５０は図１に示す搬送方向ｂに搬送され、用紙５０の裏面に対して第２の画像転写部２により偶数頁が画像転写され（ステップＳ４７）、定着装置３の第１のローラ４と第２のローラ５とによって転写画像を定着し（ステップＳ４８）、第２の排紙口１９により排紙収納部１７に排出される（ステップＳ４９）。この時、用紙５０は奇数頁面が下方に向けて排出される。これにより、用紙５０は頁順に配列されて排出される。
以上の処理を、印刷データの入力完了まで反復する（ステップＳ５０）。
【００８１】
このように、第１の定着機構部３５の搬送方向下流側に下方から右に反転する形状に屈曲した用紙案内路３７で用紙５０が第２の画像転写部２、第２の定着機構部３６に搬送されるため、用紙５０を停止させずに両面に画像形成することができる。よって、両面印刷時の画像形成速度をより高速化することができる。
【００８２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２を互いに対向させ、その間に定着装置３を設けたことにより、一台の定着装置３で二枚の用紙５０を同時に定着する事が可能となり、定着装置を二台搭載の画像形成装置に比べ、熱効率を向上させ消費電力の低減が図れると共に、画像形成装置の小型化及びコストの削減の効果がある。
【００８３】
また、第１の給紙機構１０と第２の給紙機構１１とを給紙カセット１２の両端に設けたことにより、互いに対向させた第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２へ短い距離で用紙５０を搬送でき、搬送時のジャム率の低減効果がある。
【００８４】
また、可動式の第１の仕切り板１３及び第２の仕切り板１４を採用したことにより、一つの給紙カセット１２で、二列収納による二枚の用紙５０の同時給紙と、用紙５０のサイズに応じた一列収納の切替えが可能となる効果がある。
【００８５】
また、一つの排紙収納部に互いに対向する第１の排紙口１８及び第２の排紙口１９を設けたことにより、互いに対向する第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２においても、印刷された用紙５０の印刷面を統一して頁順に整列させることができるという効果がある。
【００８６】
また、第１の排紙口１８及び第２の排紙口１９の下側に排紙収納部１７を設けることにより、用紙切替え機能を持たずにＡ３までのどのサイズに対しても、用紙５０を整列させられるので、コスト削減の効果がある。
【００８７】
これにより、本実施の形態の画像形成装置２３は、小型化、省スペース、省電力、コストの削減、高速印刷機の提供が可能となるという効果がある。
【００８８】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されない。
上述した実施例では、用紙５０同士の衝突を避ける方法として、一枚の用紙５０の搬送速度を速め、紙間を通過させる場合を例示したが、本発明は第１の給紙機構１０より搬送されてくる用紙５０を定着装置３で定着した後に搬送方向を９０度変えて、用紙５０を第２の画像転写部２の前面を通して第１の排紙口１８に搬送しても良い。
【００８９】
また、Ａ３サイズの給紙カセット１２を一台使用した場合を例示したが、給紙カセット１２を２段にして、Ａ３の場合でも、Ａ４の場合と同様に片面印刷を二枚同時に行ってもよいし、Ａ２サイズの給紙カセットにして、Ａ４の四枚同時印刷又はＡ３の二枚同時印刷でもよい。
【００９０】
また、対向した第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２と、三本のローラからなる一台の定着装置３と、一台の給紙カセット１２とで構成された場合を例示したが、対向した第１の画像転写部１及び第２の画像転写部２を上下二列に配置し定着装置３は五本のローラ使用による一台の定着装置で二段にした二台の給紙カセット１２を使用するように構成しても良い。また、それ以上でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態の画像形成装置の内部構成を簡略に示した側断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の他の画像形成装置の内部構成を簡略に示した側断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の画像形成装置における片面印刷の印刷工程を示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態の画像形成装置における両面印刷時の動作の一例を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１ 第１の画像転写部
２ 第２の画像転写部
３ 定着装置
４ 第１のローラ
５ 第２のローラ
６ 第３のローラ
７ ヒータ
８ ヒータ
９ ヒータ
１０ 第１の給紙機構
１１ 第２の給紙機構
１２ 給紙カセット
１３ 第１の仕切り板
１４ 第２の仕切り板
１５ 第１の押上げ板
１６ 第２の押上げ板
１７ 排紙収納部
１８ 第１の排紙口
１９ 第２の排紙口
２０ 交差部
２１ 搬送ローラ対
２２ 搬送ローラ対
２３ 画像形成装置
２４ 感光体ドラム
２５ クリーナ
２６ 初期化帯電器
２７ 光書込ヘッド
２８ 現像器
２９ 現像ローラ
３０ 帯電転写ローラ
３１ 待機ローラ対
３２ 用紙案内路
３３ 待機ローラ対
３４ 用紙案内路
３５ 第１の定着機構部
３６ 第２の定着機構部
３７ 用紙案内路
３９ 仕切り部材
４０ 給紙口
４１ 供給ローラ
４２ 分離ローラ対
４３ 給紙口
４４ 供給ローラ
４５ 分離ローラ対
５０ 用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに逆方向に用紙を搬送して前記用紙にトナー像を転写する第１及び第２の画像転写部と、
前記第１及び第２の画像転写部に共通に設けられ、前記用紙に前記トナー像を定着させる定着部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着部は、各々が加熱および加圧の少なくとも一方を行う複数のローラを備え、互いに圧接する複数の前記ローラによって、
前記第１の画像転写部から搬送される前記用紙に前記トナー像を定着する第１の定着機構部と、
前記第２の画像転写部から搬送される前記用紙に前記トナー像を定着する第２の定着機構部と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の画像転写部に共通な給紙部が設けられ、前記給紙部は、
前記第１の画像転写部に前記用紙を供給する第１の給紙機構と、
前記第２の画像転写部に前記用紙を供給する第２の給紙機構と、
前記給紙部内に移動可能に設けられ、前記第１及び第２の給紙機構の夫々に供給される前記用紙を個別に収納するための仕切り部材と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記仕切り部材を前記給紙部の中央部に配置して、前記第１及び第２の給紙機構の夫々に供給される前記用紙を個別に複数列に収納する設定と、
前記仕切り部材を前記給紙部の一端に片寄せて配置し、前記第１または第２の給紙機構に供給される前記用紙を一列に収納する設定と、
が実現されることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の画像転写部に共通な排紙収納部が設けられ、前記排紙収納部は、
前記第１の画像転写部から到来する前記用紙を受け入れる第１の排紙口と、
前記第２の画像転写部から到来する前記用紙を受け入れる第２の排紙口と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の画像転写部の夫々に前記用紙を供給して片面印刷を並列して行わせる第１の動作と、
一つの前記用紙を前記第１の画像転写部、前記第１の定着機構部、前記第２の画像転写部、前記第２の定着機構部の順に通過させることで両面印刷を行わせる第２の動作と、
に切替え可能であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の動作では前記第１及び第２の給紙機構から並行して前記第１及び第２の画像転写部に給紙し、
前記第２の動作では前記第１の給紙機構から前記第１の画像転写部に給紙する、
ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１の動作では前記排紙収納部に対して前記第１及び第２の排紙口から交互に前記用紙を受け入れ、
前記第２の動作では前記排紙収納部に対して前記第２の排紙口から前記用紙を受け入れる、
ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１の画像転写部と前記定着部とを通過した前記用紙を前記第２の画像転写部に送り込むか、前記第１の排紙口に送り込むか、を切替る搬送経路切替え部を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１】
互いに逆方向に用紙を搬送して前記用紙にトナー像を転写する第１及び第２の画像転写部と、
前記第１及び第２の画像転写部に共通に設けられ、前記用紙に前記トナー像を定着させる定着部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着部は、各々が加熱および加圧の少なくとも一方を行う複数のローラを備え、互いに圧接する複数の前記ローラによって、
前記第１の画像転写部から搬送される前記用紙に前記トナー像を定着する第１の定着機構部と、
前記第２の画像転写部から搬送される前記用紙に前記トナー像を定着する第２の定着機構部と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の画像転写部に共通な給紙部が設けられ、前記給紙部は、
前記第１の画像転写部に前記用紙を供給する第１の給紙機構と、
前記第２の画像転写部に前記用紙を供給する第２の給紙機構と、
前記給紙部内に移動可能に設けられ、前記第１及び第２の給紙機構の夫々に供給される前記用紙を個別に収納するための仕切り部材と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記仕切り部材を前記給紙部の中央部に配置して、前記第１及び第２の給紙機構の夫々に供給される前記用紙を個別に複数列に収納する設定と、
前記仕切り部材を前記給紙部の一端に片寄せて配置し、前記第１または第２の給紙機構に供給される前記用紙を一列に収納する設定と、
が実現されることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の画像転写部に共通な排紙収納部が設けられ、前記排紙収納部は、
前記第１の画像転写部から到来する前記用紙を受け入れる第１の排紙口と、
前記第２の画像転写部から到来する前記用紙を受け入れる第２の排紙口と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の画像転写部の夫々に前記用紙を供給して片面印刷を並列して行わせる第１の動作と、
一つの前記用紙を前記第１の画像転写部、前記第１の定着機構部、前記第２の画像転写部、前記第２の定着機構部の順に通過させることで両面印刷を行わせる第２の動作と、
に切替え可能であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の動作では前記第１及び第２の給紙機構から並行して前記第１及び第２の画像転写部に給紙し、
前記第２の動作では前記第１の給紙機構から前記第１の画像転写部に給紙する、
ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１の動作では前記排紙収納部に対して前記第１及び第２の排紙口から交互に前記用紙を受け入れ、
前記第２の動作では前記排紙収納部に対して前記第２の排紙口から前記用紙を受け入れる、
ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１の画像転写部と前記定着部とを通過した前記用紙を前記第２の画像転写部に送り込むか、前記第１の排紙口に送り込むか、を切替る搬送経路切替え部を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【図３】
【図４】
【図１】
【図２】
【図４】
【図１】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−８８１７（Ｐ２０１０−８８１７Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６９６２３（Ｐ２００８−１６９６２３）
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（０００１０４１２４）カシオ電子工業株式会社 (601)
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（０００１０４１２４）カシオ電子工業株式会社 (601)
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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