JP4111353B2 - 両面画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体の周辺に帯電手段、像露光手段と現像手段を配置して像担持体に形成されたトナー像を記録紙上に転写、定着する複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成装置において、片面プリントの場合、像担持体上に形成されたトナー像を転写材である記録紙上に転写、定着しこれを排出する際、記録紙上のトナー像面を上にして排出（記録紙の表面を上にして排出するフェイスアップ排出）したり、転写材上のトナー像面を下にして排出（記録紙表面を下向きにして排出するフェイスダウン排出）する方法がとられる。
【０００３】
また、両面プリントをする場合には、像担持体上に形成された一方の面の画像を転写材上に転写、定着し、これを一旦両面反転給紙装置に収納し、再び像担持体上に形成された画像とタイミングを合わせて両面反転給紙装置より転写材を給送し、転写材上に他方の面の画像を転写、定着する方法がとられている。
【０００４】
この両面プリント装置は、上記の如く、両面反転給紙装置への給送や定着装置を２度通す等の転写材の搬送が行われるので、転写材搬送の信頼性が低く、ジャム等を引き起こす原因となっていた。これに対し、特公昭４９−３７５３８号公報、特公昭５４−２８７４０号公報や特開平１−４４４５７号公報や特開平４−２１４５７６号公報等により転写材の両面に形成後、１回で定着を行うものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、１つの画像形成装置において記録紙上の表面を上にして排出（フェイスアップ排出）したり、記録紙上の表面を下にして排出（フェイスダウン排出）しようとすると、頁順が揃わなくなる。また、画像データの転送順を変更したい場合や、ＡＤＦ等により画像データの転送順の関係から、先頁或いは後頁か何れかの転送順が規定されてしまう場合において頁揃えを行うことができなくなるという問題があった。
【０００６】
また、フェイスアップ排紙あるいはフェイスダウン排紙の両方を有する画像形成装置において、どちらが選択されても両面コピー（両面プリント）の頁順が正しく並べられて排紙されること、特に自動的に対応できる装置が望まれていた。
【０００７】
さらに、２つの排紙トレイを有する場合、一方の排紙トレイが排紙されたコピー（プリント）で一杯になり、それ以上になるとトレイからあふれ出すような連続コピーを行っている場合、自動的に他の排紙トレイに切換えると頁順が揃わなくなるという問題があり解決を望まれていた。
【０００８】
本発明は上記の問題点を解決し、フェイスアップ排紙においてもフェイスダウン排紙においても頁順に並べられ、２つ以上の排紙トレイを有する装置において、一方が一杯になると他方の排紙トレイに排紙され多量のプリントが可能であり、また、高速でプリント可能な両面画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、複数頁の画像データを記憶する画像メモリと、該画像メモリから出力される画像データを鏡像に変更するミラー処理回路と、トナー像を形成する感光体と、前記感光体に形成されたトナー像を転写保持するトナー像受像体と、前記画像メモリから出力される画像データに基づいて、順次トナー像を形成し、１回の通紙にて記録紙の表裏の両面に前記感光体上および前記トナー像受像体上の前記トナー像を転写し、記録紙上の表裏のトナー像を１回で定着して両面プリント記録を行う記録手段と、該記録手段によって出力された両面プリントを転写後の表裏状態のままで順次積載排紙する第１排紙手段と、前記記録手段によって出力された両面プリントを転写後の表裏状態を反転して順次積載排紙する第２排紙手段と、前記第１及び第２排紙手段を選択切換える排紙選択手段と、前記排紙選択手段の選択動作に応じて、前記画像メモリから出力される画像データの偶奇頁順の切換え、および、ミラー処理回路を介するかどうかを制御する制御手段とを有する両面画像形成装置において、
片面プリント又は両面プリントと、フェイスアップ排紙又はフェイスダウン排紙の指定を行う操作パネルを有し、
前記操作パネルにて両面プリントおよびフェイスアップ排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのＡモードと、両面プリントおよびフェイスダウン排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのＢモードと、片面プリントおよびフェイスアップ排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのＣモードと、片面プリントおよびフェイスダウン排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのＤモードとを有し、
前記制御手段は、前記Ａモードにおいては、ｎ頁（ｎを偶数とする）のプリントを行なう場合に、画像データを１頁目から順次ｎ頁目の順に画像メモリから読み出して、偶数頁のトナー像を感光体上に形成し、奇数頁のトナー像をトナー像受像体上に形成し、感光体上およびトナー像受像体上に形成されたトナー像を記録紙の表裏に転写して両面画像形成を行い、奇数頁目のトナー像を下にした奇数頁と、該奇数頁の次の頁の偶数頁の両面プリントにより画像形成を行い、両面画像形成がなされた記録紙をフェイスアップ排紙にて、２枚目の記録紙が１枚目の記録紙の上になり、最終枚目の記録紙の偶数頁目のトナー像面を上にして最上面になるように第１トレイへ排出するように制御し、前記Ｂモードにおいては、ｎ頁（ｎを偶数とする）のプリントを行なう場合に、画像データを２頁目、１頁目、ｎ頁目、ｎ−１頁目と順次画像メモリから読み出し、感光体上には奇数頁のトナー像を形成し、トナー像受像体上には偶数頁のトナー像を形成して記録紙の表裏に転写して両面画像形成を行ない、偶数頁目を上にするよう表裏反転して第２トレイへフェイスダウン排出するように制御し、前記Ｃモードにおいては、ｎ頁のプリントを行なう場合に、画像データをｎ頁目から順次１頁目の順に画像メモリより出力し、トナー像をトナー像受像体上には形成せず、感光体のみに形成して、感光体上のトナー像を記録紙に転写し、最初にｎ頁目の記録紙をトナー像が上になるように排出し、最後に１頁目の記録紙をトナー像が上になるようにして第１トレイへフェイスアップ排出するように制御し、前記Ｄモードにおいては、ｎ頁のプリントを行なう場合に、画像データを１頁目から順次ｎ頁目の順に画像メモリより出力し、トナー像をトナー像受像体上には形成せず、感光体のみに形成して感光体上のトナー像を記録紙に転写し、表裏反転してトナー像面を下にして第２トレイへフェイスダウン排出するように制御し、
更に、前記第１及び第２排紙手段への排紙量を検知する検出手段を有し、前記検出手段により前記第１及び第２排紙手段への排紙数をカウントし、カウントが所定のカウント数に達した場合、前記排紙選択手段の選択を無効として、前記排紙選択手段の選択が前記第１排紙手段である場合は前記第１排紙手段から前記第２排紙手段へ、又は前記排紙選択手段の選択が前記第２排紙手段である場合は前記第２排紙手段から前記第１排紙手段へ、切換を行うと共に、前記画像形成方法としてのモードを切り換える、
ことを特徴とする両面画像形成装置によって達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１２】
（実施形態一）
本発明の両面画像形成装置の第一の実施形態の画像形成プロセスの基本及び各機構について、図１〜図７のカラー両面画像形成装置を用いて説明する。図１は、本発明の両面画像形成装置の第一の実施形態のカラー両面画像形成装置の断面構成図であり、図２は、図１の像担持体の側断面図であり、図３は、Ａモードのフェイスアップ（ＦＵ）両面画像形成状態を示す図であり、図４は、Ｂモードのフェイスダウン（ＦＤ）両面画像形成状態を示す図であり、図５は、Ｃモード及びＤモードにかかわる片面画像形成状態を示す図であり、図５（Ａ）は、フェイスアップ（ＦＵ）片面画像形成の一例を示す図であり、図５（Ｂ）は、フェイスダウン（ＦＤ）片面画像形成の一例を示す図であり、図６は、第一の実施形態のカラー両面画像形成装置における制御系統の一例を示すブロック図であり、図７は、第一の実施形態のカラー両面画像形成装置における各種モードの画像形成過程を示すフローチャートである。
【００１３】
図６において、７０は例えばＭＰＵ等からなる制御部、７１は画像メモリ、７２は画像メモリ７１から読み出される画像データの出力先を切換える切換え回路、７３は鏡像画像を形成するために画像データを変更するミラー処理回路、７４は各モードの画像形成プロセスのプログラムを格納するＲＯＭ、７５は制御部７０に内蔵するＲＡＭ、７６は設定枚数を入力するためのキー、モードを指定するためのキー、プリントスタートボタン、表示部等を有する操作パネル、１００は第一の実施形態の画像形成装置の機構部分であるプリンタで、後述するＦＵ排紙部１２０Ａ、ＦＤ排紙部１２０Ｂ、フェイスアップ（ＦＵ）／フェイスダウン（ＦＤ）切換え部３０を有している。
【００１４】
本実施形態の両面画像形成装置は、図１に示す感光体ドラム１０、スコロトロン帯電器１１、露光ユニット１２、現像器１３、トナー像受像手段１４、給紙カセット１５及び定着装置１７クリーニング装置１９等からなる記録手段と、
上記記録手段によって出力された両面プリントを転写後の表裏状態のままのフェイスアップ状態で第１トレイ２２Ａに順次積載排紙する第１排紙手段である、送り出しローラ１８０，１８Ａ、第１トレイ２２Ａ、排紙センサ２３Ａ、排紙量センサ２４Ａ等からなるＦＵ排紙部１２０Ａと、
前記記録手段によって出力された両面プリントを転写後の表裏状態を反転して第２トレイ２２Ｂに順次積載排紙する第２排紙手段である、送り出しローラ１８０，１８Ｂ、第２トレイ２２Ｂ、排紙検知センサ２３Ｂ、排紙量検知センサ２４Ｂ等からなるＦＤ排紙部１２０Ｂと、
前記第１及び第２排紙手段を選択切換える排紙選択手段である排紙切換え器３０ａを含むＦＵ／ＦＤ切換え部３０と、
前記排紙選択手段の選択動作に応じて、画像メモリ７１から出力される画像データの頁順を制御し、この出力された画像データの入力先を切換え回路７２によって、ミラー処理回路７３を介してプリンタ１００に入力するか又はミラー処理回路７３を経ないで直接プリンタ１００に入力するかを制御し、切換え制御及び画像形成プロセスの制御を行う制御手段である制御部７０等から構成されている。
【００１５】
上記第１及び第２排紙手段は共に、複数枚の出力プリントを複数部連続してプリントした時、各部が区別できるようなシフトトレイ機能（図示せず）を有する。
【００１６】
上記排紙検知センサ２３Ａ，２３Ｂは例えばホトカプラーやマイクロスイッチ等からなり、画像記録した記録紙Ｐ（プリント）が排紙通路を通過する度に制御部７０へ排紙信号を送出する。また、上記排紙量検知センサ２４Ａ，２４Ｂは例えばアクチュエータを有するマイクロスイッチ等からなり第１又は第２トレイ２２Ａ，２２Ｂに排紙積載されるプリントが満杯になると信号を制御部７０に送出する。
【００１７】
図６に示すように、操作者が操作パネル７６において入力する設定枚数であるプリント枚数やモード選択に従って、カラー両面画像形成装置の制御部７０に設定枚数や選択モードの信号が入力されると、制御部７０を通してＲＯＭ７４内に格納されたＡモードに対応するプログラムＰ１１、Ｂモードに対応するプログラムＰ１２、Ｃモードに対応するプログラムＰ１３、Ｄモードに対応するプログラムＰ１４より選択される１つのモードが制御部７０に内蔵するＲＡＭ７５に呼び出されカラー両面画像形成装置のプロセス制御、実行が行われる。
【００１８】
まず、フェイスアップ両面画像形成のＡモードによるカラー画像形成方法について図１〜図７により説明する。
【００１９】
ここでフェイスアップ画像形成というのは図１のフェイスアップ排紙口２１Ａより転写材である記録紙Ｐが転写後の表裏状態のままで順次積載排紙する画像形成をいい、フェイスダウン画像形成とは図１のフェイスダウン排紙口２１Ｂより記録紙Ｐが転写後の表裏状態を反転して順次積載排紙される画像形成をいう。
【００２０】
後述するトナー像受像体１４ａが、駆動ローラ１４ｄの軸を中心として図１の点線矢印ａで示す方向に回動され、感光体ドラム１０と離間された状態で以下の画像形成が行われる。トナー像受像体１４ａが当接した状態で画像形成を行うことも可能である。
【００２１】
像担持体である感光体ドラム１０は、例えば、ガラスや透明アクリル樹脂の透明部材によって形成される円筒状の基体を内側に設け、透明の導電層、α−Ｓｉ層あるいは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層を該基体の外周に形成したものである。
【００２２】
感光体ドラム１０は前フランジ１０ａと後フランジ１０ｂとにより挟持され、前フランジ１０ａが装置本体の前側板に取付けられるカバーに設けられたガイドピンによって軸受支持され、後フランジ１０ｂの外周に設けられた歯車１０Ｇを駆動用の歯車に噛合し、その動力により透明の導電層を接地された状態で図１の矢印で示す時計方向に感光体ドラム１０が回転される。
【００２３】
本実施形態では、感光体ドラムの光導電体層において適切なコントラストを付与できる露光光量を有していればよい。従って、本実施形態における感光体ドラムの透明基体の光透過率は、１００％である必要はなく、露光光の透過時にある程度の光が吸収されるような特性であっても構わない。透光性基体の素材としては、アクリル樹脂、特にメタクリル酸メチルエステルモノマーを用い重合したものが、透明性、強度、精度、表面性等において優れており好ましく用いられるが、その他一般光学部材などに使用されるアクリル、フッ素、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、などの各種透光性樹脂が使用可能である。また、露光光に対し透光性を有していれば、着色していてもよい。透光性導電層としては、インジウム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなどからなる透光性を維持した金属薄膜が用いられ、成膜法としては、真空蒸着法、活性反応蒸着法、各種スパッタリング法、各種ＣＶＤ法、浸漬塗工法、スプレー塗布法などが利用される。また、光導電体層としては、アモルファスシリコン（α−Ｓｉ）合金感光層、アモルファスセレン合金感光層や、各種有機感光層（ＯＰＣ）が使用可能である。
【００２４】
帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１はイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセスに用いられ、像担持体である感光体ドラム１０の移動方向に対して直交する方向に感光体ドラム１０と対峙して取り付けられ、感光体ドラム１０の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持された制御グリッドと、放電電極１１ａとして、例えば鋸歯状電極を用いトナーと同極性のコロナ放電とによって帯電作用（本実施形態においてはマイナス帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し一様な電位を与える。放電電極１１ａとしては、その他ワイヤ電極を用いることも可能である。
【００２５】
各色毎の像露光手段としての露光ユニット１２は、感光体ドラム１０上での露光位置を、スコロトロン帯電器１１の放電電極１１ａと現像器１３の現像位置との間で、現像スリーブ１３１に対して感光体ドラム１０の回転方向上流側に設けた状態で配置される。
【００２６】
露光ユニット１２は、感光体ドラム１０の軸と平行に主走査方向に配列された像露光光発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）を複数個アレイ状に並べた線状の露光素子１２ａと、等倍結像素子としてのセルフォックレンズ１２ｂとが、ホルダ１２ｃに取付けられた露光用ユニットとして構成される。装置本体に固定して設けられた円柱状の保持部材２０に、各色毎の露光ユニット１２、一様露光器１２ｄ及び転写同時露光器１２ｅが取付けられて感光体ドラム１０の基体内部に収容される。
【００２７】
露光素子としては、その他ＦＬ（蛍光体発光），ＥＬ（エレクトロルミネッセンス），ＰＬ（プラズマ放電）等の複数の発光素子をアレイ状に並べた線状のものが用いられる。この実施形態で使用される発光素子の発光波長は、通常Ｙ，Ｍ，Ｃのトナーの透過性の高い６８０〜９００ｎｍの範囲のものが良好であるが、裏面から像露光を行うことからカラートナーに透明性を十分に有しないこれより短い波長でもよい。
【００２８】
画像形成される色順序と、回転される感光体ドラム１０に、該色順序に従って設けられる現像器は、本実施形態においては、図１の矢印にて示す感光体ドラム１０の回転方向に対してＹ，Ｍの現像器１３が感光体ドラム１０の左側に、また、Ｃ，Ｋの現像器１３が感光体ドラム１０の右側に配置され、Ｙ，Ｍの現像器１３の現像ケーシング１３８の下方（上流側）にＹ，Ｍのスコロトロン帯電器１１が、また、Ｃ，Ｋの現像器１３の現像ケーシング１３８の上方（上流側）にＣ，Ｋのスコロトロン帯電器１１が配置される。
【００２９】
各色毎の現像手段である現像器１３は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の一成分あるいは二成分の現像剤をそれぞれ収容し、それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保って、現像位置において感光体ドラム１０の回転方向と同方向に回転する、例えば厚み０．５ｍｍ〜１ｍｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミニウム材で形成された現像スリーブ１３１を備えている。
【００３０】
現像器１３が不図示の突き当てコロにより感光体ドラム１０と所定の値の間隙、例えば１００μｍ〜１０００μｍをあけて非接触に保たれ、各色毎の現像器１３による現像作用に際しては、現像スリーブ１３１に対し直流あるいはさらに交流の電圧を加えた現像バイアス電圧が印加され、現像器の収容する一成分或いは二成分現像剤によるジャンピング現像が行われて、透明な導電層を接地する負荷電の感光体ドラム１０に対してトナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極性）の直流バイアス電圧を印加して、露光部にトナーを付着させる非接触の反転現像が行われる。
【００３１】
上記の各色毎の現像器１３は、前述したスコロトロン帯電器１１による帯電と露光ユニット１２とによる像露光によって形成される感光体ドラム１０上の静電潜像を現像バイアス電圧の印加による非接触現像法により非接触の状態で帯電極性と同極性のトナー（本実施形態においては感光体ドラム１０は負帯電であり、マイナス極性のトナー）により反転現像する。
【００３２】
本装置とは別体の画像読み取り装置において、原稿画像より撮像素子により読み取られた画像情報、あるいはコンピュータで編集された画像の画像情報をγ補正その他の画像処理がなされた、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＫの各色別の画像データは、一旦画像メモリ７１に記憶される。画像記録の開始により各色の画像データが画像メモリ７１より順次読み出されて各色毎の露光ユニット１２にそれぞれ電気信号として入力される。
【００３３】
操作パネル７６のスタートボタンの押圧によりプリント（画像記録）が開始される。後述するトナー像受像体１４ａが駆動ローラ１４ｄの軸を中心として図１の点線矢印ａで示す方向に回動され、感光体ドラム１０と離間した状態において、不図示の感光体駆動モータが始動し駆動用の歯車Ｇ１を通して感光体ドラム１０の後フランジ１０ｂに設けられた歯車１０Ｇが回動され感光体ドラム１０を図１の矢印で示す時計方向へ回転し、同時に感光体ドラム１０の左方でイエロー（Ｙ）の現像器１３の現像ケーシング１３８の上流側に配置されたＹのスコロトロン帯電器１１の帯電作用により感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。
【００３４】
感光体ドラム１０は電位を付与されたあと、Ｙの露光ユニット１２において第１の色信号すなわちＹの画像データに対応する電気信号による露光が開始されドラムの回転走査によってその表面の感光層に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像を形成する。
【００３５】
前記の潜像はＹの現像器１３により現像スリーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体ドラム１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。
【００３６】
次いで感光体ドラム１０は前記イエロー（Ｙ）のトナー像の上に、さらに感光体ドラム１０の左方、イエロー（Ｙ）の下流側でマゼンタ（Ｍ）の現像器１３の現像ケーシング１３８の上流側に配置されたマゼンタ（Ｍ）のスコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位を付与され、Ｍの露光ユニット１２の第２の色信号すなわちＭの画像データによる露光が行われ、Ｍの現像器１３による非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が順次重ね合わせて形成される。
【００３７】
同様のプロセスにより感光体ドラム１０の右方でシアン（Ｃ）の現像器１３の現像ケーシング１３８の上方に配置されたシアン（Ｃ）のスコロトロン帯電器１１、Ｃの露光ユニット１２およびＣの現像器１３によってさらに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が、また感光体ドラム１０の右方、Ｃの下流側で黒色（Ｋ）の現像器１３の現像ケーシング１３８の上方に配置された黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、露光ユニット１２および現像器１３によって第４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム１０の一回転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成される。
【００３８】
これ等Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの露光ユニット１２による感光体ドラム１０の有機感光層に対する露光はドラムの内部より前述した透明の基体を通して行われる。従って第２，第３および第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く受けることなく行われ、第１の色信号に対応する画像と同等の静電潜像を形成することが可能となる。なお各露光光学系１２の発熱による感光体ドラム１０内の温度の安定化及び温度上昇の防止は、前記保持部材２０に熱伝導性の良好な材料を用い、保持部材２０内にヒータ、ヒートパイプ等を設け、低温の場合はヒータを用い、高温の場合はヒートパイプを介して外部に放熱する等の措置を講ずることにより支障のない程度迄抑制することができる。
【００３９】
次に、トナー像受像体１４ａが駆動ローラ１４ｄの軸を中心として図１の点線矢印ｂで示す方向に回動され、感光体ドラム１０と接触される。
【００４０】
前記感光体ドラム１０（第１の像担持手段）上に裏面画像（１頁目の画像）となる重ね合わせカラートナー像が形成され、この感光体ドラム１０上の裏面画像のカラートナー像が転写域１４ｂにおいて、トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極性）の電圧が印加される転写器１４ｃにより、トナー像受像体１４ａ（第２の像担持手段）上に一括して転写される。この際、良好な転写がなされるように、例えば発光ダイオードを用いた転写同時露光器１２ｅによる一様露光が行われる。
【００４１】
転写後の感光体ドラム１０の周面上に残ったトナーは像担持体ＡＣ除電器１６により除電を受けた後、クリーニング装置１９にいたり、感光体ドラム１０に当接したゴム材から成るクリーニングブレード１９ａによってクリーニング装置１９内に掻き落とされ、スクリュウ１９ｂによって不図示の排トナー容器に回収される。クリーニング装置１９により残留トナーを除去された感光体ドラム１０は、さらに、前プリントまでの感光体の履歴をなくすために、例えば発光ダイオードを用いた帯電前の一様露光器１２ｄによる露光による感光体周面の除電がなされて前回プリント時の帯電が除去される。
【００４２】
再度トナー像受像体１４ａは駆動ローラ１４ｄの軸を中心として図１の点線矢印ａで示す方向に回動され感光体ドラム１０と離間された状態で、トナー像受像体１４ａ上に形成されている裏面画像と転写域１４ｂにおける同期がとられて、再度トナー像形成手段による重ね合わせカラートナー像の表面画像（２頁目の画像）が感光体ドラム１０上に形成される。この時に形成される表面画像は、像担持体上では裏面画像形成とは、互いに鏡像になる様に画像データを変更する必要がある。
【００４３】
表面画像が形成されると、再度トナー像受像体１４ａが駆動ローラ１４ｄの軸を中心として図１の点線矢印ｂで示す方向に回動され、感光体ドラム１０と接触される。
【００４４】
転写材である記録紙Ｐが転写材収納手段である給紙カセット１５より、送り出しローラ１５ａにより送り出され、給送ローラ１５ｂにより給送されてタイミングローラ１５ｃへ搬送される。
【００４５】
記録紙Ｐは、タイミングローラ１５ｃの駆動によって、感光体ドラム１０上に担持された表面画像のカラートナー像と、トナー像受像体１４ａに担持されている裏面画像のカラートナー像との同期がとられて転写域１４ｂへ給送される。この際、記録紙Ｐは、紙帯電器１４ｆによりトナーと同極性に紙帯電され、トナー像受像体１４ａに吸着されて転写域１４ｂへ給送される。トナーと同極性に紙帯電を行うことにより、トナー像受像体１４ａ上のトナー像や感光体ドラム１０上のトナー像と引き合うことを防止して、トナー像の乱れを防止している。
【００４６】
トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極性）の電圧が印加される転写器１４ｃにより感光体ドラム１０の周面上の表面画像が一括して記録紙Ｐの上面側に転写される（第１の転写手段）。この際、トナー像受像体１４ａの周面上の裏面画像は記録紙Ｐに転写されないでトナー像受像体１４ａに存在する。次に、トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極性）の電圧を印加した裏面転写器１４ｇによりトナー像受像体１４ａの周面上の裏面画像を一括して記録紙Ｐの下面側に転写する（第２の転写手段）。転写器１４ｃによる転写の際、良好な転写がなされるように、転写器１４ｃと対向して感光体ドラム１０の内部に設けられた、例えば発光ダイオードを用いた転写同時露光器１２ｅによる一様露光が行われる。
【００４７】
各色のトナー像は互いに重なり合うことから、一括転写を可能とするにはトナー層の上層と下層のトナーとが同様の帯電量で同一極性に帯電していることが好ましい。このことから、トナー像受像体１４ａ上に形成したカラートナー像をコロナ帯電により極性反転を行ったり、像担持体上に形成したカラートナー像をコロナ帯電により極性反転を行う両面画像形成では、下層のトナーが同極性に十分帯電されないことから、転写が不良となるので好ましくない。
【００４８】
像担持体上で反転現像を繰り返し、重ね合わせて形成した同極性のカラートナー像を極性を変えずにトナー像受像体１４ａに一括転写し、次に、極性を変えずに記録紙Ｐに一括転写することが、裏面画像形成の転写性の向上に寄与するので好ましい。表面画像形成に対しても、像担持体上に反転現像を繰り返し、重ね合わせて形成した同極性のカラートナー像を極性を変えずに記録紙Ｐに一括転写することが、表面画像形成の転写性の向上に寄与するので好ましい。
【００４９】
以上のことからカラー画像形成においては、上記の表面や裏面の画像形成法を用いて、第１の転写手段を動作させて転写材の表面にカラートナー像を形成し、次に、第２の転写手段を動作させて転写材の裏面にカラートナー像を形成する両面画像形成法が好ましく採用される。
【００５０】
トナー像受像体１４ａは厚さ０．５〜２．０ｍｍの無端状のゴムベルトで、シリコンゴム或いはウレタンゴムの１０⁸〜１０¹²Ω・ｃｍの抵抗値をもつ半導電性基体と、ゴムの基体の外側にトナーフィルミング防止層として厚さ５μｍ〜５０μｍのフッ素コーティングを行った２層構成とされる。この層も同様な半導電性が好ましい。ゴムベルト基体の代わりに厚さ０．１〜０．５ｍｍの半導電性のポリエステルやポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等を使用することもできる。
【００５１】
両面にカラートナー像が形成された記録紙Ｐが、転写分離用としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈにより除電され、トナー像受像体１４ａから分離され、両方のローラの内部にヒータを有する２本のローラで構成される定着手段としての定着装置１７へと搬送される。定着ローラ１７ａと、圧着ローラ１７ｂとの間で熱と圧力とを加えられることにより記録紙Ｐ上の表裏の付着トナーが定着され、両面画像記録がなされた記録紙Ｐ（プリント）は、制御部７０の制御により上記プリントを第１トレイ２２Ａに排出するよう切換えられた排紙切換え器２０ａにより排紙口２１Ａを通過するよう排紙ローラ１８Ａにより送られて、装置外部のフェイスアップ排紙がなされる第１トレイ２２Ａへ排出される。
【００５２】
転写後のトナー像受像体１４ａの周面上に残ったトナーはトナー像受像体クリーニング装置１４ｉによりクリーニングされる。また、転写後の感光体ドラム１０の周面上に残ったトナーは像担持体ＡＣ除電器１６により除電を受けた後、クリーニング装置１９にいたり、感光体ドラム１０に当接したゴム材から成るクリーニングブレード１９ａによってクリーニング装置１９内に掻き落とされ、スクリュウ１９ｂによって図示せぬ排トナー容器に回収される。クリーニング装置１９により残留トナーを除去された感光体ドラム１０はスコロトロン帯電器１１によって一様帯電を受け、トナー像受像体１４ａは駆動ローラ１４ｄの軸を中心として図１の点線矢印ａで示す方向に回動され感光体ドラム１０と離間された状態で次の画像形成サイクルに入る。
【００５３】
上記がＡモードプリントの画像形成方法であるが、Ａモードにより多数枚、例えばｎ頁（ｎを偶数とする）のプリントが行われる場合に、図３に示すように、感光体ドラム１０上に形成された偶数頁のカラートナー像とトナー像受像体１４ａ上に形成された奇数頁のカラートナー像とを記録紙Ｐの表裏に転写して両面画像とし、最初１頁目のカラートナー像を下にした１，２頁目の両面プリントにより画像形成、排出が行われ、２枚目のプリントが１枚目のプリントの上に、最終枚目のプリントはｎ頁目のトナー像面を上にして最上面に排出される。
【００５４】
このＡモードプリントにおいては、上記のように画像形成とプリント排出が行われるので、画像メモリ７１から読み出される画像データは１頁目→２頁目→３頁目→・・・→ｎ−１頁目→ｎ頁目の順に読み出すよう制御部７０は制御する。
【００５５】
Ｂモードによる画像形成は、Ａモードの画像形成と頁順が異なる他は同様のプロセスで両面画像記録がなされた記録紙Ｐ（プリント）が排紙ローラ１８０により送られ、制御部７０の制御により上記プリントを第２トレイ２２Ｂに排出するよう切換えられた排紙切換え器３０ａにより排紙口２１Ｂを通過するよう排紙ローラ１８Ｂにより送られ記録紙Ｐは表裏反転して、装置外部のフェイスダウン排紙がなされる第２トレイ２２Ｂへ排出される。これにより頁順を揃えた画像形成、排出が行われる。
【００５６】
Ｂモードプリントでは、プリントを終えた記録紙Ｐは表裏反転して第２トレイ２２Ｂに排紙されるので、図４に示すように、例えばｎ頁（ｎを偶数とする）のプリントが行われる場合に、感光体ドラム１０上には奇数頁のカラートナー像を形成し、トナー像受像体１４ａ上には偶数頁のカラートナー像とを形成して記録紙Ｐの表裏に転写し両面画像とし、２頁目のカラートナー像を下にした１，２頁目の１枚目の両面プリントの画像形成と、反転排出が行われ、再終枚目のプリントはｎ−１頁目のカラートナー像を下に、ｎ頁目のカラートナー像面を上にするよう反転して最上面に排出される。
【００５７】
このＢモードプリントにおいては、トナー像受像体１４ａに偶数頁のトナー像を形成するので、制御部７０は画像メモリ７１から読み出す画像データの順序を、２頁目→１頁目→４頁目→３頁目→・・・→ｎ頁目→ｎ−１頁目の順になるよう制御部７０は制御する。これにより頁順を揃えた画像形成、排出が行われる。
【００５８】
上記の如く両面画像形成のＡ及びＢモードのカラー画像形成が行われるが、上記のトナー像形成手段により感光体ドラム１０（第１の像担持手段）上に担持されたトナー像を記録紙Ｐに転写、定着して装置外の第１トレイ２２Ａへトナー像面を上側（フェイスアップ）にして排出する片面画像形成のＣモード、及び、感光体ドラム１０上に担持したトナー像を記録紙Ｐ上に転写・定着した後反転して第２トレイ２２Ｂへトナー像面を下側（フェイスダウン）にして排出する片面画像形成のＤモードとが、それぞれ上記のカラー画像形成プロセスにて行うことができる。Ｃ及びＤモードの場合にはトナー像は感光体ドラム１０のみに形成され、トナー像受像体１４ａ上には形成されない簡単な方法が用いられる。
【００５９】
Ｃモードにより多数枚、例えばｎ枚のプリントが行われる場合には、図５（ａ）に示すようにｎ頁目のプリントがカラートナー像を上にした画像形成、排出が行われ１頁目のプリントがカラートナー像面を上にして最上面に排出される。従って、画像メモリ７１より出力する画像データは、ｎ頁目→ｎ−１頁目→・・・→２頁目→１頁目の順になされるように制御部７０は制御する。これにより頁順を揃えた画像形成、排出が行われる。
【００６０】
また、Ｄモードにより多数枚、例えばｎ枚のプリントが行われる場合には、図５（ｂ）に示すように１枚目のプリントより画像形成、排出が行われｎ枚目のプリントがカラートナー像面を下にして最上面に排出される。従って、画像メモリ７１より出力する画像データが、１頁目→２頁目→・・・→ｎ−１頁目→ｎ頁目の順になされるように制御部７０は制御する。これにより頁順を揃えた画像形成、排出が行われる。
【００６１】
以上のようにＡ，Ｂ，Ｃ及びＤモードのプリントが行われるが、制御部７０の制御により多数枚のプリントを迅速に行うようになっている。
【００６２】
多数枚のプリントについて図６のブロック図及び図７のフローチャートに従って説明する。
【００６３】
操作者が操作パネル７６において、モードの指定及びプリント枚数である設定枚数の設定を行い、スタートボタンを押圧してプリントをスタートさせる。制御部７０は操作パネル７６からの信号に基づいて両面プリントか片面プリントかを判断し（ステップ１０）、両面プリントであれば次にフェイスアップ排紙（ＦＵ排紙）かフェイスダウン排紙（ＦＤ排紙）かを判断する（ステップ１１）。ＦＵ排紙であれば画像メモリ７１からの画像データの読み出しと切換え回路７２をＡモードに対応するよう制御して画像データの読み出しを行い１頁おきに奇数頁の画像データをミラー回路７３を通過させて鏡像変更を行ってプリンタ１００の露光ユニット１２に送出するよう制御し（ステップ１２）、ＦＵ／ＦＤ切換え部３０の作用により排紙切換え器３０ａをＦＵ排紙側に切換えられていることを確認しＡモード記録を行う（ステップ１３）。制御部７０はＦＵ排紙部１２０Ａからの排紙量検知センサ２４Ａからの信号により第１トレイ２２Ａが満杯かどうかを判断し（ステップ１６）、満杯でなければステップ１７に進み設定枚数に達したかどうかを判断し（ステップ１７）、設定枚数に達していなければステップ１０に戻りステップ１０〜１７の上記動作を繰り返し、設定枚数に達すればプリント動作を終了する。
【００６４】
この場合の満杯とは、所定頁数の一組のプリントを整数部数プリントしたことをいう。一組のプリント出力の途中、満杯検知した時には、（きりの良い）１組のプリント出力が終了した時点で満杯と判断する。即ち１〜ｎ頁の組をｍ部プリントすることをいう。（ｍ，ｎ：整数）
ステップ１１においてＦＤ排紙である場合にはステップ１４に進み、制御部７０は画像メモリ７１からの画像データの読み出しをＢモードの２頁目→１頁目→４頁目→３頁目・・・の読み出しを行い、ステップ１５において前記Ｂモードの記録を行い、ステップ１６に進み、Ａモードの場合と同様に第２トレイ２２Ｂが満杯かどうかを判断し、満杯になっていない場合はステップ１７に進み、制御部７０は前記排紙検知センサ２３Ｂからの排紙信号をカウントしていて、このカウント数により設定枚数に達したかどうかを判断し、設定枚数に達していなければステップ１０に戻りステップ１４、ステップ１５を経過するステップ１０〜１７の上記動作を繰り返し、設定枚数に達すればプリント動作を終了する。
【００６５】
上記Ａ，Ｂモードのいずれの場合もステップ１６において指定トレイが排紙量検知センサ２４の信号により満杯と判定された場合はステップ１８に進み操作パネル７６の表示部に指定トレイが満杯であることを表示し、ステップ１９に進みプリント動作を停止する。
【００６６】
ステップ１０において両面プリントでなく片面プリントと判断された場合はステップ２０に進み、ステップ２０においてＦＵ排紙かＦＤ排紙かの判断がなされＦＵ排紙に設定されている場合は、画像メモリ７１からの画像データの読み出しをＣモードのｎ頁目からｎ−１頁目・・・と１頁づつ順次行い（ステップ２１）、Ｃモード記録が行われた後（ステップ２２）、ステップ１６に進み前記と同様にステップ１６、ステップ１７、ステップ１０を経過してステップ２０に戻り、ステップ２１，ステップ２２を経過してステップ１６に進む。またステップ２０においてＦＤ排紙に設定されている場合は、画像データの読み出しをＤモードの１頁目から２頁目・・・と１頁づつ順次行い（ステップ２３）、Ｄモード記録が行われた後（ステップ２４）、ステップ１６に進み、ステップ１７、ステップ１０を経過してステップ２０に戻り、ステップ２３、ステップ２４を通過してステップ１６に進む。Ｃ，Ｄモードの何れの場合もステップ１６において指定トレイが満杯と判断された場合はステップ１８に進み操作パネル７６の表示部に指定トレイ満杯と表示した後、ステップ１９に進みプリント動作を停止する。ステップ１６において指定トレイが満杯でないと判断された場合はステップ１７において設定枚数に達したかどうかを判断し設定枚数に達していないと判断された場合はステップ１０に戻り指定モードの画像形成を行い、再びステップ１０において設定枚数に達したと判断されるとプリントは終了する。
【００６７】
（実施形態二）
本発明の両面画像形成装置の第二の実施形態の画像形成プロセスおよび各機構について、図８〜図１１を用いて説明する。図８は、本発明の両面画像形成装置の第二の実施形態のカラー両面画像形成装置の断面構成図であり、図９は、図８の読み取り装置５０の構成の一例を示す断面図、図１０は、第二の実施形態のカラー両面画像形成装置における各種モード選択及び制御系を示すブロック図であり、図１１は、第二の実施形態の各モードにかかわる画像形成動作を示すフローチャートである。
【００６８】
第二の実施形態の両面画像形成装置は画像読取り装置を装置上部に備えた複写装置で、露光ユニットに半導体レーザ発光素子を用いた他は第一の実施形態と同様の機能、構造を有し、第一の実施形態と同様の機能、構造を有する部材には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。
【００６９】
第二実施形態の両面画像形成装置の原稿の各色別の画像データは、例えば図８の装置本体上部に設けた画像読取り装置５０によって読み取られる。
【００７０】
図９は上記画像読取り装置の一例を示す断面図である。図９の５０Ａは原稿搬送装置、５０Ｂは原稿読取り手段である走査光学系である。
【００７１】
この画像読取り装置５０による場合、原稿Ｄは表面を下向きとして下側より頁順に原稿載置台６０Ａ上に積層されていて、原稿搬送装置５０Ａの搬出ローラ５１とさばきローラ５２の作動により最下層の原稿Ｄは１枚ずつ順次搬送路５３に向け搬送される。
【００７２】
搬出された原稿Ｄは実線にて示す位置に付勢されているガイド板Ｇを排除して点線にて示す位置に退避させ、搬送ベルト５４を介して透明体のプラテンガラス５５上に給紙されて、表面を下向きにした状態で原稿読取り位置に一時停止される。
【００７３】
プラテンガラス５５上の原稿Ｄの表面画像は、走査光学系５０Ｂを構成する照明ランプ５６ａと第１ミラー５６ｂからなる第１ミラーユニット５６と、Ｖ字状に位置した第２ミラー５７ａと第３ミラー５７ｂとからなる第２ミラーユニット５７の、第１ミラーユニット５６の速度Ｖによる照明読み取り動作と、第２ミラーユニット５７による同方向への速度Ｖ／２による移動とによって光走査され、撮像レンズＬによってダイクロイックプリズムＨを通して３個の撮像素子ＣＣＤ上に結像される。ダイクロイックプリズムＨにより色分離して撮像素子ＣＣＤ上に結像した青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の表面画像のデータは、図１０の画像データ処理回路７７によって画像処理がなされた後、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の各色の画像データに変換され、この画像データは図１０のプリンタ１０に直接出力させるかあるいは図１０の画像メモリ７１に格納される。この画像メモリ７１に格納された画像データは、制御部７０の制御によって各露光ユニット１２１に電気信号として出力されて前述した第一実施形態の両面画像形成装置と同様に感光体ドラム１０上の表面画像の形成が行われる。
【００７４】
画像読取り装置５０では表面画像の読み取りが終了すると、前記原稿搬送装置５０Ａにおいて、制御部７０の制御により原稿Ｄは搬送ベルト５４の一時的な逆回転により反転給紙路５８を経て表裏を反転し、再び搬送路５３を経て搬送ベルト５４を介してプラテンガラス５５上に給紙され、裏面を下向きにした状態で原稿読取り位置に一時停止される。
【００７５】
プラテンガラス５５上の原稿Ｄは裏面画像を前記の走査光学系５０Ｂによって読み取られ、図１０の画像データ処理回路７７によって画像処理がなされた後前記と同様に各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）毎の画像データとしてプリンタ１００に直接出力されるかあるいは画像メモリ７１に頁順又は読み取り順に一旦格納される。読み取られた画像データは、各露光ユニット１２１に電気信号として出力されて前述した第一実施形態の両面画像形成装置と同様に感光体ドラム１０上、又はトナー受像体１４ａ上に表面画像又は裏面画像が形成され、給紙カセット１５より給紙される１枚目の記録紙Ｐの表裏に転写されて１枚目のコピーサイクルが終了される。表面トナー像及び裏面トナー像を担持した記録紙Ｐは定着装置１７によって定着され、各モードに応じて装置外の第１トレイ２２Ａ又は装置外の第２トイレ２２Ｂ上に排出される。
【００７６】
第１及び第２トレイは、複数（ｎ）頁原稿を複数部（ｍ部）排出でき、各ｎ頁が区別して取り易くするための、トレイシフト機能を有している。ｎ頁毎コピー終了時にトレイが左右又は前後に往復運動して、排出されたコピーがｎ枚単位で区別できるようになっている（図示せず）。
【００７７】
複数部のコピーを行う場合は、２枚目以降のコピーに際しては原稿Ｄの画像読み取りは行わず、前記の画像メモリからの画像データを出力することにより画像が形成されて、給紙カセット１５より給紙される２枚目以降の各記録紙Ｐの表裏に対してそれぞれ表面画像及び裏面画像の転写がなされる。表面トナー像及び裏面トナー像を保持した記録紙Ｐは定着装置１７によって定着された後、先に排出した記録紙上に頁順に積層される。
【００７８】
一方、画像読取り装置５０では、画像の読み取りを終了した原稿Ｄは、搬送ベルト５４の動作により排紙ローラ５９を介してトイレ６０Ｂ上に排紙される。
【００７９】
図１０の操作パネル７６において指示・設定されたモード及び設定枚数に従って、本実施形態のカラー両面画像形成装置の画像形成方法のＡモード〜Ｄモードの選択により、制御部７０を通してＲＯＭ７４内に格納されたＡモードに対応するプログラムＰ２１、Ｂモードに対応するプログラムＰ２２、Ｃモードに対応するプログラムＰ２３、Ｄモードに対応するプログラムＰ２４より選択される１つのモードがＲＡＭ７５内に呼び出されカラー両面画像形成装置のプロセス制御、実行が行われる。
【００８０】
Ａモードによるカラー画像形成方法について説明する。
【００８１】
駆動ローラ１４ｄと従動ローラ１４ｅ間に張架されたトナー像受像体１４ａが、駆動ローラ１４ｄの軸を中心として図８の点線矢印ａで示す方向に回動され、感光体ドラム１０と離間された状態で以下の画像形成が行われる。
【００８２】
像形成体である感光体ドラム１０は、円筒状の基体を内側に設け、導電層、α−Ｓｉ層あるいは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層を基体の外周に形成したものであり、接地された状態で図８の矢印で示す時計方向に回転される。
【００８３】
像形成体としての感光体ドラム１０が駆動回転され、前プリントまでの感光体ドラム１０の履歴をなくすために、帯電前の除電手段としての、例えば発光ダイオードからなる一様露光器１２１ａによる一様露光が行なわれ、感光体周面の除電がなされ、前回プリント時の帯電が除去される。
【００８４】
帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１が感光体ドラム１０の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持された制御グリッドと放電電極１１ａによるコロナ放電とによって帯電作用（本実施形態においてはマイナス帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し一様な電位を与える。
【００８５】
感光体ドラム１０はスコロトロン帯電器１１により周面に対し一様に帯電された後、像露光手段としての露光ユニット１２１により画像信号に基づいた像露光が行われ、感光体ドラム１０上に潜像が形成される。
【００８６】
像露光手段としての露光ユニット１２１は不図示の発光素子としての半導体レーザ、半導体レーザから発光されるレーザ光を回転走査する回転多面鏡１２１ｂ、ｆθレンズ１２１ｃ、反射ミラー１２１ｄ等により構成され、不図示の半導体レーザから発光されるレーザ光を回転多面鏡１２１ｂにより回転走査し、ｆθレンズ１２１ｃ、反射ミラー１２１ｄ等を経て、回転する感光体ドラム１０の主走査方向に画像信号に基づいた像露光が行われ、感光体ドラム１０の回転による副走査により感光体ドラム１０上に潜像が形成される。
【００８７】
感光体ドラム１０の周縁にはイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等のトナーとキャリアとで構成される現像剤をそれぞれ充填した現像手段である各色毎の現像器１３が設けられていて、まず、１色目の現像（例えばイエロー）が現像スリーブ１３１によって行われる。
【００８８】
次いで第一実施形態と同様に、感光体ドラム１０は前記イエロー（Ｙ）のトナー像の上に、第２の色信号に対応するマゼンタ（Ｍ）のトナー像、さらに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像、さらに第４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成される。
【００８９】
本実施形態においても実施形態一にて説明した両面画像形成のＡ、Ｂモード、及び片面画像形成のＣ，Ｄモードの選択が行われ、各モードに応じて実施形態一の図３〜図５にて説明したと同様のそれぞれの画像形成・排出方法が採られる。
【００９０】
ｎ頁の原稿をｍ部コピーをとる（すなわちｎ×ｍ枚のコピーをとる）ような多数枚のコピーについて図１０のブロック図及び図１１のフローチャートに従って説明する。
【００９１】
操作者が操作パネル７６において、モードの指定及びコピー枚数（ｍ）である設定枚数の設定を行い、スタートボタンを押圧してコピーをスタートさせる。制御部７０は操作パネル７６からの信号に基づいて両面コピーか片面コピーかを判断し（ステップ３０）、両面コピーであれば次にフェイスアップ排紙（ＦＵ排紙）かフェイスダウン排紙（ＦＤ排紙）かを判断する（ステップ３１）。ＦＵ排紙であれば画像メモリ７１からの画像データの読み出しと切換え回路７２をＡモードに対応するよう制御して画像データの読み出しを行い１頁おきに奇数頁の画像データをミラー回路７３を通過させて鏡像変更を行ってプリンタ１００の露光ユニット１２１に送出するよう制御し、ＦＵ／ＦＤ切換え部３０の作用により排紙切換え器３０ａをＦＵ排紙側に切換え（ステップ３２）、Ａモード記録を行う（ステップ３４）。ステップ３５において制御部７０は排紙検知センサ２３Ａの信号のカウント数が第１トレイ２２Ａの満杯時の所定枚数であるＮ₀（Ｎ₀は原稿の頁数ｎに応じて変わる整数で、ｎの倍数）に達しているか、あるいは排紙量検知センサ２４Ａからの満杯信号である所定値に達した信号が発せられたかを判断し、所定値に達していなければステップ３３に戻りＡモード記録を続ける。ステップ３５において排紙カウント数又は排紙量が所定値に達していればステップ３６に進み、制御部７０はＦＵ／ＦＤ切換え部３０を切換えてＦＤ排紙とし、ステップ３７で画像データの読み出しをＢモードの２頁目→１頁目→４頁目→３頁目・・・の順によりＢモード記録を行う。複数部コピーを終了した後ステップ４４において第１、第２トレイ２２Ａ，２２Ｂの両方が満杯でなければステップ４５に進み、設定枚数に達しかどうかを判断し、設定枚数に達していなければステップ３０に戻りステップ３０〜４５の上記動作を繰り返し、設定枚数に達すればコピー動作を終了する。
【００９２】
ステップ４４において両方の第１，第２トレイ２２Ａ，２２Ｂが満杯であると判断されると、ステップ４６に進み操作パネル７６の表示部に両トレイ満杯と表示し、ステップ４７に進みコピー動作を停止する。
【００９３】
ステップ３１においてＦＤ排紙と判断されると、ステップ３８に進みＦＤ排紙に切換え、前記ステップ３２〜３７のＡモードをＢモード、ＢモードをＡモードに変更したステップ３９〜４３に従った動作を行い、ステップ４４に進み前記と同様の過程を経てコピー動作を終了するか、コピー動作を停止する。
【００９４】
ステップ３０において片面コピーと判断された場合はステップ５０に進み、前記両面コピーに代わり片面コピー動作が行われる同様のステップ５１〜５６又はステップ５７〜６２の動作が行われステップ４４に達し、前記と同様にステップ３０に戻り、又はステップ４６に進み操作パネル７６の表示部にトレイ満杯と表示してステップ４７においてコピー動作を停止する。ステップ４４において両トレイ満杯でないと判断されるとステップ４５に進み、コピーが設定枚数に達して終了と判断されるとコピー動作を終了する。
【００９５】
上記ステップ３０〜４７の動作は第一実施形態の画像形成装置にも適用できることはいうまでもない。
【００９６】
上記Ａモードコピーにおいては、第一実施形態において説明したと同様に、図３に示すように、例えばｎ頁（ｎを偶数とする）のコピーが行われる場合に、感光体ドラム１０上に形成された偶数頁のカラートナー像とトナー像受像体１４ａ上に形成された奇数頁のカラートナー像とを記録紙Ｐの表裏に転写して両面画像とする。画像メモリ７１から読み出される画像データは１頁目→２頁目→３頁目→・・・→ｎ−１頁目→ｎ頁目の順に読み出すよう制御部７０は制御する。これにより頁順を揃えた画像形成、排出が行われる。更に設定部数だけこのサイクルを繰り返す。
【００９７】
Ｂモードコピーにおいては、記録紙Ｐは表裏反転して、装置外部の第２トレイ２２Ｂへ排出される。これにより図４に示すように、例えばｎ頁（ｎを偶数とする）のコピーが行われる場合に、感光体ドラム１０上には奇数頁のカラートナー像を形成し、トナー像受像体１４ａ上には偶数頁のカラートナー像とを形成して記録紙Ｐの表裏に転写し両面画像とする。制御部７０は画像メモリ７１から読み出す画像データの順序を、２頁目→１頁目→４頁目→３頁目→・・・→ｎ頁目→ｎ−１頁目の順になるよう制御部７０は制御する。これにより頁順を揃えた画像形成、排出が行われる。更に、設定部数だけこのサイクルを繰り返す。
【００９８】
コピーを第１トレイ２２Ａへトナー像面を上側（フェイスアップ）にして排出する片面画像形成のＣモード、及び、コピーを反転して第２トレイ２２Ｂへトナー像面を下側（フェイスダウン）にして排出する片面画像形成のＤモードではトナー像は感光体ドラム１０のみに形成され、トナー像受像体１４ａ上には形成されない簡単な方法が用いられる。
【００９９】
Ｃモードにより多数枚、例えばｎ頁の原稿についてｍ部コピーが行われる場合には、図５（ａ）に示すようにｎ頁目のコピーがカラートナー像を上にした画像形成、排出が行われ１頁目のコピーがカラートナー像面を上にして最上面に排出される。従って、画像メモリ７１より出力する画像データは、ｎ頁目→ｎ−１頁目→・・・→２頁目→１頁目の順になされるように制御部７０は制御しなければならない。しかし、この第二の実施形態では原稿読取り装置５０を有するので、頁順に積層した原稿Ｄを表面を上向きとして上側より頁順に原稿載置台６０Ａ上に積層することにより、原稿Ｄは一番下の原稿であるｎ頁目より読取られる。これにより読取られた順に従って画像形成を行うと頁順を揃えた画像形成、排出が行われ制御が容易になる。ただし、ｎが奇数の場合は、最初に読み取られる頁がまっ白（画像なし）なのでｎ−１頁から画像形成が行われる。
【０１００】
また、Ｄモードにより多数枚、例えばｎ頁の原稿についてｍ部のコピーが行われる場合には、図５（ｂ）に示すように１頁目のコピーより画像形成、排出が行われｎ頁目のコピーがカラートナー像面を上にして最上面に排出される。従って、画像メモリ７１より出力する画像データが、１頁目→２頁目→・・・→ｎ−１頁目→ｎ頁目の順になされるように制御部７０は制御する。これにより頁順を揃えた画像形成、排出が行われる。
【０１０１】
本発明はカラー両面画像形成装置を用いて説明したが、モノクロの両面画像形成装置にも適用できることは勿論である。また、本発明は本方式に限らず両面画像を形成する変形例も含むものであり、例えば特公昭５４−２８７４０号公報に示された裏面画像に相当するトナー極性を反転した後、同時に転写材の両面に転写するものや、特開昭６３−１８０９６９号公報、特開昭６３−２９８２５５号公報、特開平１−４４４５７号公報等のタンデム方式にも、フェイスアップ及びフェイスダウンの排紙部を設け、上記にて説明したプロセス条件や画像データ処理条件が表面と裏面とで変更する制御手段を用いることによって後処理としての頁揃えを必要としない両面画像の形成を行うことができる。
【０１０２】
【発明の効果】
請求項１、２によれば、画像データの転送順、出力順、排出形態に応じて、従来用いられていた両面反転給紙装置や中間スタッカの必要もなく、フェイスアップ排紙においてもフェイスダウン排紙においても頁揃えの行われた両面画像を出力できる。また、定着装置も一度通すのみでよく、転写材の搬送の信頼性が高く、特に、カラー画像形成の場合、カラー画像の色ズレや画像劣化が少ない良好な両面カラー画像の高速形成がなされる。さらに、第１及び第２の排紙手段を有し、一方の排紙トレイが一杯になると他方の排紙トレイに自動的に切換えられるので多量のプリントを迅速に行うことができると共に、切り換え前の排紙トレイと同様に頁揃えの行われたフェイスアップ排紙又はフェイスダウン排紙ができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の両面画像形成装置の第一の実施形態のカラー両面画像形成装置の断面構成図である。
【図２】図１の像担持体の側断面図である。
【図３】Ａモードの両面画像形成状態を示す図である。
【図４】Ｂモードの両面画像形成状態を示す図である。
【図５】Ｃモード及びＤモードにかかわる片面画像形成状態を示す図である。
【図６】第一の実施形態のカラー両面画像形成装置における各種モード選択と制御系を示すブロック図である。
【図７】第一の実施形態のカラー画像形成装置の各モードのコピー過程を示すフローチャートである。
【図８】本発明の両面画像形成装置の第二の実施形態のカラー両面画像形成装置の断面構成図である。
【図９】図８の画像読み取り装置の構成の一例を示す断面図である。
【図１０】第二の実施形態のカラー両面画像形成装置における各種モード選択と制御系を示すブロック図である。
【図１１】第二の実施形態のカラー画像形成装置の各モードのコピー過程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 感光体ドラム
１１ スコロトロン帯電器
１２，１２１ 露光ユニット
１３ 現像器
１４ａ トナー像受像体
１４ｃ 転写器
１４ｇ 裏面転写器
１７ 定着装置
２１Ａ フェイスアップ排紙口
２１Ｂ フェイスダウン排紙口
２２Ａ 第１トレイ
２２Ｂ 第２トレイ
２３Ａ，２３Ｂ 排紙検知センサ
２４Ａ，２４Ｂ 排紙量検知センサ
３０ ＦＵ／ＦＤ切換え部
３０ａ 排紙切換え器
５０ 画像読取り装置
５０Ａ 原稿搬送装置
５０Ｂ 原稿読取り装置
Ｐ 記録紙

Claims (2)

1. 複数頁の画像データを記憶する画像メモリと、該画像メモリから出力される画像データを鏡像に変更するミラー処理回路と、トナー像を形成する感光体と、前記感光体に形成されたトナー像を転写保持するトナー像受像体と、前記画像メモリから出力される画像データに基づいて、順次トナー像を形成し、１回の通紙にて記録紙の表裏の両面に前記感光体上および前記トナー像受像体上の前記トナー像を転写し、記録紙上の表裏のトナー像を１回で定着して両面プリント記録を行う記録手段と、該記録手段によって出力された両面プリントを転写後の表裏状態のままで順次積載排紙する第１排紙手段と、前記記録手段によって出力された両面プリントを転写後の表裏状態を反転して順次積載排紙する第２排紙手段と、前記第１及び第２排紙手段を選択切換える排紙選択手段と、前記排紙選択手段の選択動作に応じて、前記画像メモリから出力される画像データの偶奇頁順の切換え、および、ミラー処理回路を介するかどうかを制御する制御手段とを有する両面画像形成装置において、
   片面プリント又は両面プリントと、フェイスアップ排紙又はフェイスダウン排紙の指定を行う操作パネルを有し、
   前記操作パネルにて両面プリントおよびフェイスアップ排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのＡモードと、両面プリントおよびフェイスダウン排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのＢモードと、片面プリントおよびフェイスアップ排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのＣモードと、片面プリントおよびフェイスダウン排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのＤモードとを有し、
   前記制御手段は、前記Ａモードにおいては、ｎ頁（ｎを偶数とする）のプリントを行なう場合に、画像データを１頁目から順次ｎ頁目の順に画像メモリから読み出して、偶数頁のトナー像を感光体上に形成し、奇数頁のトナー像をトナー像受像体上に形成し、感光体上およびトナー像受像体上に形成されたトナー像を記録紙の表裏に転写して両面画像形成を行い、奇数頁目のトナー像を下にした奇数頁と、該奇数頁の次の頁の偶数頁の両面プリントにより画像形成を行い、両面画像形成がなされた記録紙をフェイスアップ排紙にて、２枚目の記録紙が１枚目の記録紙の上になり、最終枚目の記録紙の偶数頁目のトナー像面を上にして最上面になるように第１トレイへ排出するように制御し、
   前記Ｂモードにおいては、ｎ頁（ｎを偶数とする）のプリントを行なう場合に、画像データを２頁目、１頁目、ｎ頁目、ｎ−１頁目と順次画像メモリから読み出し、感光体上には奇数頁のトナー像を形成し、トナー像受像体上には偶数頁のトナー像を形成して記録紙の表裏に転写して両面画像形成を行ない、偶数頁目を上にするよう表裏反転して第２トレイへフェイスダウン排出するように制御し、
   前記Ｃモードにおいては、ｎ頁のプリントを行なう場合に、画像データをｎ頁目から順次１頁目の順に画像メモリより出力し、トナー像をトナー像受像体上には形成せず、感光体のみに形成して、感光体上のトナー像を記録紙に転写し、最初にｎ頁目の記録紙をトナー像が上になるように排出し、最後に１頁目の記録紙をトナー像が上になるようにして第１トレイへフェイスアップ排出するように制御し、
   前記Ｄモードにおいては、ｎ頁のプリントを行なう場合に、画像データを１頁目から順次ｎ頁目の順に画像メモリより出力し、トナー像をトナー像受像体上には形成せず、感光体のみに形成して感光体上のトナー像を記録紙に転写し、表裏反転してトナー像面を下にして第２トレイへフェイスダウン排出するように制御し、
   更に、前記第１及び第２排紙手段への排紙量を検知する検出手段を有し、前記検出手段により前記第１及び第２排紙手段への排紙数をカウントし、カウントが所定のカウント数に達した場合、前記排紙選択手段の選択を無効として、前記排紙選択手段の選択が前記第１排紙手段である場合は前記第１排紙手段から前記第２排紙手段へ、又は前記排紙選択手段の選択が前記第２排紙手段である場合は前記第２排紙手段から前記第１排紙手段へ、切換を行うと共に、前記画像形成方法としてのモードを切り換える、
   ことを特徴とする両面画像形成装置。
2. 前記モードの切り換えは、前記Ａモードから前記Ｂモードへ、前記Ｂ モードから前記Ａモードへ、前記Ｃモードから前記Ｄモードへ、又は前記Ｄモードから前記Ｃモードへの何れかであることを特徴とする請求項１に記載の両面画像形成装置。

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