JP2003173050A

JP2003173050A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003173050A
Application number: JP2002241953A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Mochimaru; 英明持丸; Yasukuni Komata; 安国小俣
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2003-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】両面画像の位置合わせが正確に行うことがで
きる画像形成装置を提供する。【解決手段】記録媒体の両面に顕像を同時に転写可能
な画像形成装置において、第２の像担持体１０のループ
内側に作像工程を制御する制御手段３００Ａ、第３の像
担持体１００のループ内側に作像工程を制御する第２の
制御手段３００Ｂがそれぞれ設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体の両面に
画像を形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置において、記録媒体（以下、用紙という）の
両面に画像を形成できるように構成されたものがある。
従来の両面記録可能な画像形成装置では、像担持体上に
形成した一方の面の画像（顕画像）を用紙に転写して定
着し、その用紙を反転路等により反転させ、再度給送し
て用紙の裏面にもう一方の面の画像（顕画像）を転写し
て定着させる方式が一般に使用されている。

【０００３】この方式による両面記録の場合、用紙の搬
送方向切り換えや、片面画像の定着による用紙カールな
どにより、用紙搬送の信頼性確保に多くの課題を有して
いる。これに対し、特開平８−１６０７０３号公報に
は、１個の感光体と２個の中間転写ベルトを使った、両
面カラー記録が可能の装置が開示されている。この装置
では、１個の感光体周囲に複数のカラートナーによる現
像器を配置し、一色づつ顕像化して第１の中間転写体表
面に転写して重ね、全色重ね終えた後一括して第２の中
間転写体に転写する。もう一度同様に第１の中間転写体
表面に一色づつトナーを転写して重ね、第１、第２の中
間転写体から一括して用紙の両面にトナー像を転写す
る。

【０００４】また、特開平９−２５８５１８号公報には
１個の感光体と２個の中間転写ベルトを使った、両面記
録装置が開示されている。この装置では、１個の感光体
周囲に複数のカラートナーによる現像器を配置し、一色
づつ露光と現像を実行し、顕像化して感光体表面に重
ね、全色重ね終えた部分から第１の中間転写体に転写
し、さらにトナー像受像体（第２の中間転写体）に転写
する。もう一度感光体表面にトナーを重ね、第１の中間
転写体に一括転写し、トナー像受像体と第１の中間転写
体から用紙の両面に一括してトナー像を転写する。

【０００５】前者のものは、４色のフルカラー画像を得
るとき、感光体の１回転で１色のトナー像を作っては第
１の中間転写体に転写させ、合計４回の回転で用紙の片
面分の画像を作成するので、作像に多大な時間を要し生
産効率が低い。また、後者のものは、露光ユニット、帯
電装置も４個備えており、感光体表面にトナーを４色重
ねつつ中間転写体に一括転写するので、時間的には有利
である。しかし感光体内部に露光ユニットを収めるの
で、透光性感光体の特性やドラム形状に格別の条件が必
要であり、感光体がコンパクトにできない。また中間転
写体の周りにムダなスペースがあり、装置全体が大きく
なってしまう。またトナーの存在する所に帯電、現像を
繰り返すので、作像プロセスの安定性確保に困難を伴
う。

【０００６】このように、上記公報に記載された技術は
多少の問題があるものの、この方式による両面記録の場
合、用紙の搬送方向切り換えや、片面画像の定着による
用紙カールなどにより、用紙搬送の信頼性確保に多くの
課題をある程度解決できるものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記２
件の公報に記載された装置は用紙を一度搬送する間にそ
の両面に画像を形成する方法を採用した画像形成装置で
あるが、両面の画像同士の位置合わせに関して考慮が欠
けているという問題があった。

【０００８】また、像担持体としての中間転写体ベルト
は、ローラにより張架されて走行されるが、画像形成終
了時に毎回同じように停止すると、ベルトにローラの外
周面に沿った形状の、いわゆる巻き癖が発生する傾向が
あった。この巻き癖はベルトの外周面に凸状に発生する
ため、中間転写ベルトが有する画像を記録媒体に転写す
る際、画像と記録媒体の密着性が悪く、画像カスレやボ
ケが発生する。とくに同時両面方式の画像形成装置にお
いては、転写手段を非接触タイプとするため、転写手段
が画像と記録媒体の密着性を向上させるという効果が期
待できない。

【０００９】本発明は、従来の画像形成装置および画像
形成方法における上述の問題を解決し、両面画像の位置
合わせが正確に行うことができる画像形成装置を提供す
ることを課題とする。

【００１０】さらに、像担持体としての中間転写体ベル
トに発生する巻き癖を防止し、搬送される記録媒体との
接触を確実にして、画像ボケなどの不良画像が発生しに
くい画像形成装置を提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、第１の像担持体、第２の像担持体および
第３の像担持体を有し、前記第１の像担持体から第２の
像担持体へ転写し、さらに第２の像担持体から第３の像
担持体に転写した顕像を第３の像担持体から記録媒体の
一方の面に転写するとともに、前記第１の像担持体から
第２の像担持体へ転写した顕像を記録媒体の他方の面に
転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な
画像形成装置において、前記第２の像担持体と前記第３
の像担持体の少なくとも一方の近傍に作像工程を制御す
る制御手段を具備することを特徴としている。

【００１２】また、上記課題を解決するため、本発明
は、第１の像担持体、第２の像担持体および第３の像担
持体と、前記第１の像担持体に顕像を形成する作像手段
とを有し、前記第１の像担持体に形成した顕像を、第１
の像担持体からから第２の像担持体へ、第２の像担持体
から第３の像担持体へ順次転写した後、第３の像担持体
から記録媒体の一方の面に転写するとともに、前記第１
の像担持体に形成した別の顕像を第２の像担持体へ転写
してから記録媒体の他方の面に転写することにより記録
媒体の両面に顕像を転写可能な画像形成装置において、
前記第２の像担持体の近傍に作像工程を制御する第１の
制御手段、前記第３の像担持体の近傍に作像工程を制御
する第２の制御手段がそれぞれ設けられていることを特
徴としている。

【００１３】なお、本発明は、前記第２の像担持体およ
び第３の像担持体が像担持体ベルトを用いており、前記
第１および第２の制御手段が像担持体ベルトのループ内
に設けられていると、効果的である。

【００１４】さらに、本発明は、前記制御手段が、像担
持体の内面に形成されたタイミングマークと、該タイミ
ングマークを検出する検出手段を有すると、効果的であ
る。さらにまた、本発明は、前記タイミングマークが像
担持体内面に印刷されたマークであると、効果的であ
る。

【００１５】さらにまた、本発明は、前記タイミングマ
ークが像担持体内面に形成されたリブに設けられている
と、効果的である。さらにまた、本発明は、前記タイミ
ングマークがベルト状の像担持体内面側縁に形成された
ベルト寄り防止用リブに設けられた凹部であると、効果
的である。

【００１６】さらにまた、本発明は、前記タイミングマ
ークがベルト状の像担持体内面側縁に形成されたベルト
寄り防止用リブに設けられ、該マークがベルトの側面か
ら認識可能であると、効果的である。

【００１７】さらにまた、本発明は、前記タイミングマ
ークがベルトの側端側に設けた非接触タイプの検出手段
により検出されると、効果的である。さらにまた、本発
明は、前記第１の像担持体が前記第２の像担持体に沿っ
て複数並べられ、それぞれ作像手段が異なる色のトナー
で顕像を形成して前記第２の像担持体に重ね転写が前記
第１の制御手段の前記検知手段による前記タイミングマ
ークの検出に基づいて第１の像担持体への作像を制御す
ると、効果的である。

【００１８】さらにまた、本発明は、前記第１の制御手
段の前記検知手段による前記タイミングマークの検出に
基づいて前記各第１の像担持体から前記第２の像担持体
への転写タイミングを制御すると、効果的である。

【００１９】さらにまた、本発明は、前記第１の制御手
段の前記検知手段による前記タイミングマークの検出に
基づいて前記第２の像担持体から前記第３の像担持体へ
の転写タイミングを制御すると、効果的である。さらに
また、本発明は、前記第１の制御手段の前記検知手段に
よる前記タイミングマークの検出と、前記第２の制御手
段の前記検知手段による前記タイミングマークの検出と
に基づいて前記記録媒体の搬送を制御すると、効果的で
ある。

【００２０】また、上記課題を解決するため、本発明
は、第１の像担持体、第２の像担持体およびベルト状の
第３の像担持体と、前記第１の像担持体に顕像を形成す
る作像手段とを有し、前記第１の像担持体に形成した顕
像を、第１の像担持体からから第２の像担持体へ、第２
の像担持体から第３の像担持体へ順次転写した後、第３
の像担持体から記録媒体の一方の面に転写するととも
に、前記第１の像担持体に形成した別の顕像を第２の像
担持体へ転写してから記録媒体の他方の面に転写するこ
とにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な画像形成装
置において、前記第３の像担持体にタイミングマーク、
前記第３の像担持体に近接して該タイミングマークを検
出する検出手段を備え、検出手段によるタイミングマー
クの検出に基づいて作像最終工程後に前記第３の像担持
体の移動を停止させることを特徴としている。

【００２１】なお、本発明は、前記第３の像担持体ベル
トの停止履歴を記憶する停止情報記憶手段を備え、該停
止情報記憶手段に基づいて前記第３の像担持体ベルトの
停止位置が前回と同じにならないように第３の像担持体
の停止を制御すると、効果的である。

【００２２】さらに、本発明は、前記第３の像担持体の
停止を、第３の像担持体に設けたタイミングマークを検
知手段が検知したときからカウンタが計数する時間によ
りモータを制御すると、効果的である。

【００２３】さらにまた、本発明は、前記第３の像担持
体の走行駆動を、ステッピングモータで行うと、効果的
である。さらにまた、本発明は、前記記録媒体への画像
形成が、記録媒体への片面か両面かによって前記ベルト
停止の制御を変えると、効果的である。

【００２４】さらにまた、本発明は、前記第３の像担持
体から記録媒体の一方の面に転写するための転写手段と
して、記録媒体と非接触タイプの転写手段を用いると、
効果的である。

【００２５】さらにまた、本発明は、前記第３の像担持
体は、基体の厚みが５０μｍ乃至５００μｍのポリイミ
ドあるいはポリアミドイミドの材であり、該基体にゴム
材の厚み１.５ｍｍないし３ｍｍのベルト寄り防止用リ
ブが設けられていると、効果的である。

【００２６】さらにまた、本発明は、前記作像工程の設
定・制御が、当該画像形成装置が接続されたホスト装置
から可能であると、効果的である。

【発明の実施の形態】

【００２７】以下、本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。図１は、本発明が適用される画像形成装置
の一例であるプリンタの概略を示す断面構成図である。

【００２８】図１に示すプリンタ１００は、装置内のほ
ぼ中央に第１の像担持体１（感光体ドラム）を配置して
いる。第１の像担持体１の周囲には、除電装置Ｌ、クリ
ーニング装置２、帯電装置３、現像装置５が配設され、
不図示の駆動手段によって矢印方向に回転駆動される。
そして、第１の像担持体１の下方には露光装置４が設け
られ、露光装置４より発せられるレーザ光が、帯電装置
３と現像装置５の間の書き込み位置にて第１の像担持体
１に照射される。

【００２９】なお、第１の像担持体１，クリーニング装
置２，除電装置Ｌ，帯電装置３，現像装置５などを一体
に組み込んでユニット化し、プロセスカートリッジとし
て寿命到来時に交換できるように構成してもよい。

【００３０】第１の像担持体である第１の像担持体１
は、ａ，ｂ，ｃ，ｄの４個あり、それぞれ周囲の部品構
成は同じであるが、現像装置５が扱う色材（トナー）の
色が異なる。この複数の第１の像担持体１の上方には、
第２の像担持体としての中間転写ベルト１０が設けら
れ、４個の第１の像担持体１はその一部が中間転写ベル
ト１０に接するように並べて配置されている。

【００３１】上記露光装置４は、公知のレーザ方式で、
フルカラー画像形成に対応した光情報を、一様に帯電さ
れた第１の像担持体表面に潜像として照射する。ＬＥＤ
アレイと結像手段からなる露光装置も採用できる。

【００３２】第１の像担持体１は、直径が３０から１０
０ｍｍ程度のアルミニュム円筒表面に、光導電性物質で
ある有機半導体の層を設けた感光体である。なお、第１
の像担持体はベルト状の感光体を採用することも可能で
ある。

【００３３】中間転写ベルト１０は、矢印方向に移動可
能に、回転するローラ１１、１２、間に支持、張架され
ていて、裏側（ループの内側）には各第１の像担持体１
の近傍に第１の転写手段２０と裏当てローラ１４が配備
されている。中間転写ベルト１０のループ外側には、第
２の像担持体用クリーニング装置２５が配備されてい
る。中間転写ベルトより転写した後にその表面に残留す
る不要のトナーを拭い去る。

【００３４】この中間転写ベルト１０は、第１の像担持
体１からトナーを転写可能とする抵抗値を備えるベルト
である。例えば、基体の厚みが５０μｍないし５００μ
ｍの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、
表層に低表面エネルギーのコートを施し、ベルト全体の
体積抵抗値を１０^６から１０^１２Ωｃｍとし、表面抵抗
率（Ω/□）が１０^５〜１０^１２の範囲にある。また、
中間転写ベルトの裏面は灰色ないし黒色であり、その所
定位置に図３に示すタイミングマーク３０１が印刷され
ている。なお、本例のタイミングマーク３０１は６ｍｍ
平方の白色のマークである。

【００３５】中間転写ベルト１０のループ内には、制御
手段として上記タイミングマーク３０１を検出する検出
手段３００Ａが配置されている。この検出手段３００Ａ
としては、一般に知られている反射型の光学式のセンサ
である。

【００３６】本実施形態のプリンタには、図１の右方に
ベルト状の中間転写体としての第３の像担持体１００が
配備されている。第３の像担持体１００は、矢印方向に
移動可能に、回転ローラ１１１、１１２、１１３間に支
持、張架されていて、裏側（ループの内側）には、第２
の転写手段１２０が第２の像担持体１０を支持するロー
ラ１１の近傍に配備されている。他に裏当てローラ１１
５が配備されている。ベルトループの外側に、第３の像
担持体用クリーニング装置２５０、チャージャＣＨ、な
どが配備されている。クリーニング装置２５０は、ブレ
ードにより、用紙にトナーを転写した後、第３の像担持
体表面に残留する不要のトナーを拭い去る。

【００３７】この第３の像担持体１００の詳細を、図１
１を用いて説明する。図１１に示す第３の像担持体１０
０は、モータにより回転駆動される駆動ローラ１１３、
テンション手段が作用しているテンションローラ１１
１、比較的小径の分離ローラ１１２、転写ローラ（第２
の転写手段）１２０、裏当てローラ１１５で構成され
る。分離ローラ１１２は、直径が１２ｍｍから２５ｍｍ
程度で、金属の芯金の外周にゴム、樹脂、或いは金属パ
イプにブラシを設けたローラである。直径を小さくする
と、ベルトとともに搬送される用紙が容易に分離され、
格別の分離用の除電手段を設けなくてすむ。

【００３８】ところで、この分離ローラは定着装置に近
い場所に配備されるので、金属を表面に有していると熱
を受けやすく、またその熱容量が大きいと、ベルトに熱
を与える時間が長い。したがって、第３の像担持体１０
０が耐熱性のベルトであっても、熱とテンションローラ
からの張力により、変形が生じやすい。そのため、分離
ローラ１１２は上記のように形状、材質の考慮がなされ
ている。なお、分離ローラ１１２を接地するためには、
導電性のゴム、樹脂、ブラシを採用することが好まし
い。

【００３９】分離ローラ１１２は、用紙が巻きつかない
ように分離性を高めるには小径が好ましいが、ベルトが
長時間テンションを受けた状態で張架されていると、図
１０の右の図に示すように、ベルトを自由にしたとき、
局部的に凸部が発生してしまう。この凸部がいわゆる巻
き癖によるカールであるが、このようなカールが第３の
像担持体１００に形成されると、次に説明するような大
きな問題を引き起こす。

【００４０】図１２において、カールが形成された第３
の像担持体１００に担持されたトナー像は、転写時に用
紙との間に空隙が生じて完全に密着しない。よって、空
隙部分のトナー像が正常に転写されず、転写抜けが発生
する。このとき、転写手段が用紙と第３の像担持体１０
０とを完全に密着させるような、例えば転写ローラのよ
うな接触タイプのものであればかかる問題は発生しな
い。しかし、用紙の両面にほぼ同時にトナーを転写させ
る画像形成装置では未定着のトナー像のある用紙面から
転写ローラを押しつけて転写することは採用できない。

【００４１】よって、第３の像担持体１００は、画像形
成が終了したあと、ベルトが常に同じところで停止しな
いように制御することが好ましい。第２の像担持体１０
と第３の像担持体１００は、上記転写手段１２０、裏当
てローラ１１５、第２の像担持体１０を支持するローラ
１１により接触し、あらかじめ定められた転写ニップを
形成する。

【００４２】第３の像担持体１００は、耐熱性で、かつ
第２の像担持体１０から直接または記録媒体にトナーを
転写可能とする抵抗値を備えるベルトである。第３の像
担持体１００は、基体の厚みが５０μｍ乃至５００μｍ
のポリイミドあるいはポリアミドイミドであって、表層
にフッ素等、低表面エネルギーのコートを施し、ベルト
全体の体積抵抗値を１０^６から１０^１２Ωｃｍとし、表
面抵抗率（Ω/□）が１０^５〜１０^１２の範囲にある。
また、第３の像担持体の裏面には第２の像担持体１０と
同様に、タイミングマーク３０２が印刷されている。

【００４３】第３の像担持体１００内部には、制御手段
として上記タイミングマーク３０２を検出する検出手段
３００Ｂが配置されている。検出手段３００Ｂは、上記
した検出手段３００Ａと同様の反射型の光学式センサで
ある。

【００４４】記録媒体としての用紙Ｐは、図１の下方に
設けられた給紙装置の給紙カセット２６-１、２６-２に
収納されており、最上の用紙が給紙ローラ２７で１枚づ
つ、複数のガイド２９を経てレジストローラ対２８に搬
送される。

【００４５】図１の右方上部には、ヒータ等の熱源を内
蔵した定着部用加熱手段３０、排紙ガイド３１Ａ、３１
Ｂ、排紙ローラ対３２、排紙スタック部４０が配備され
ている。定着部用加熱手段３０の熱源は、用紙Ｐが搬送
されて定着の工程で通電が行われる。

【００４６】第２の像担持体１０の上方で、排紙部４０
の下方には、補給用のトナーＴＣが収納できる収納部Ｔ
Ｓが設けてある。トナーの色はマゼンタ、シアン、イエ
ロー、ブラックの四色（図１のａ，ｂ，ｃ，ｄ）あり、
カートリッジの形態にしてある。収納部ＴＳのトナー
は、不図示の粉体ポンプによって対応する色の現像装置
に補給される。

【００４７】排紙部４０の一部であるカバーを開放する
ことでトナーカートリッジの扱いが可能になる。カバー
は、一端の回動支点（不図示）を回動中心として開放可
能に構成されている。この支点は、排紙ローラ３２の側
にあるので、排紙部４０に記録済みの記録媒体が存在し
ているときにカバーを開放しても、記録済みの記録媒体
が落下し、ページ順が狂うような不具合が生じない。排
紙部４０には、把手（不図示）を設けてこの部分に手を
掛けて開けるようにしている。このような把手は排紙さ
れる記録媒の搬送、スタックの妨げにならない形状、場
所にしてある。

【００４８】トナー収納部ＴＳと定着手段３０との間に
断熱部材Ｗを介入させてある。そのため、補給用のトナ
ーＴＣが加熱、冷却の繰り返しによって溶融、固着する
ことが防止できる。断熱方法としては、樹脂、植毛され
た樹脂、これらの材料を、空気層を有するよう積層した
ものなどが採用できる。ファンＦ１に通じた空気流通路
を設け、外気を取り込むようにするのも効果的である。

【００４９】図２は、図１に示したフレーム５０を開放
した状態の略中央断面図である。本体の一部のフレーム
５０は、開閉支軸５０Ａを中心として、回動・開放が可
能な構造にしてあるので、記録媒体の搬送路は大きく開
き、ジャムした記録媒体（用紙）の処理を容易にしてい
る。また、第３の像担持体１００に関連する部品をユニ
ットとして構成しておき、矢印で示す上方向に取り出す
ことも容易である。なお、機内には電装・制御装置Ｅ
１、Ｅ２が収納されている。また、ファンＦ１が備えら
れており、機内の温度過昇防止のために機外へ排風する
よう稼働する。

【００５０】図５は、図１、図２に示した画像形成装置
を、ホストコンピュータ（ＨＣ）等と接続した画像形成
システムである。いわゆるネットワークで結ばれたシス
テムで、主に画像形成装置はホストコンピュータ（Ｈ
Ｃ）の出力装置（プリンタ）としての役割を担ってい
る。ケーブルを介さず、無線で繋がれたシステムでもよ
い。ホストコンピュータ（ＨＣ）のディスプレイに表示
されるガイド（不図示）にしたがって出力すべき画像の
作像プロセス条件や用紙の排紙形態等が指示、入力可能
にしてある。画像形成装置からの状況を、ディスプレイ
に報知、表示することもできる。

【００５１】図５の下方に示した画像形成装置は、ドア
Ｄを開き（作像部の保守ができる状態）、給紙カセット
２６-２を引き出した状態（記録媒体の補給、交換が行
われる状態）を示している。上記ドアＤを開くことで、
第１、第２の像担持体１，１０およびそれら周囲の構成
部品は、露光装置４を本体に残した状態で、紙面と直角
の方向に引き出すことが可能である。引き出した状態で
第１、第２の像担持体の取り出しが可能にしてある。引
き出しが容易で確実にできるよう、不図示のガイドレー
ルによって案内される。ドアは垂直方向のヒンジで支持
されているので、ドアを開いたときでも、その下方の保
守部品に対する視認性がよい。図示していないが、露光
装置４の構成部品がトナー等により汚染されないよう
に、シール部材が設けられている。なお、露光装置４に
よる露光は、鏡像、正像の両方を実行する必要がある
が、書き込みを制御するコントローラ（不図示）で対応
している。

【００５２】上記した画像形成装置により、用紙の両面
に画像を得る場合の作動態様について説明する。第２の
像担持体１０、および第３の像担持体１００の内部に設
置されたタイミングマーク検出手段３００Ａ，３００Ｂ
によって前記第２の像担持体１０、および第３の像担持
体１００はタイミングマーク３０１，３０２が検出され
ると、まず第１の像担持体１（感光体）による作像が行
われる（図３のＴ1ａ）。

【００５３】露光装置４の作動により、不図示のＬＤ光
源からの光は、不図示の光学部品を経て、帯電装置３で
一様に帯電された第１の像担持体１のうち、ａと記した
第１の像担持体１上に至り、書き込み情報（色に応じた
情報）に対応した潜像を形成する。

【００５４】第１の像担持体１上の潜像は、現像装置５
で現像され、トナーによる顕像が第１の像担持体１の表
面に形成・保持される。このトナー像は、第１の転写手
段２０により、第１の像担持体と同期して移動する第２
の像担持体１０の表面に転写される（図３のＴ２）。

【００５５】第１の像担持体１の表面は、残存するトナ
ーがクリーニング装置２でクリーニングされ、除電装置
Ｌで除電され次の作像サイクルに備える。第２の像担持
体１０は、表面に転写されたトナー像を担持し、矢印の
方向に移動する。ｂと記された第１の像担持体（感光
体）１に、別の色に対応する潜像が書き込まれ、対応す
る色のトナーで現像され顕像となる。この像は、すでに
第２の像担持体に乗っている前の色の顕像に重ねられ、
最終的に４色重ねられる。４色の作像開始はタイミング
マーク３０１，３０２からの時間で制御される（図３の
Ｔ1ｂ〜Ｔ1ｄ）。このとき、同期して第３の像担持体１
００は矢印方向に移動していて、第２の転写手段１２０
の作用で、第３の像担持体１００の表面に第２の像担持
体表面に作られていた画像が転写される。第２の転写手
段１２０の作動タイミングについても上記タイミングマ
ーク３０１，３０２検知後の時間で制御されている（図
３のＴ３）。

【００５６】このように、第１の像担持体１はいわゆる
タンデム形式であり、４個の第１の像担持体上で画像が
形成されながら、第２、第３の像担持体１０，１００が
移動し、作像が進められるのでその作像時間が短縮でき
る。

【００５７】次に、第２の像担持体１０および第３の像
担持体１００が、一周し再びタイミングマーク３０１，
３０２を検出する。このとき、第２の像担持体１０およ
び第３の像担持体１００のどちらか早くタイミングマー
ク３０１，３０２を検出すると、もう一方の像担持体の
タイミングマーク３０１，３０２を検出するまで待って
いる。なお、第２の像担持体１０および第３の像担持体
１００の周長が同じであれば第２の像担持体１０および
第３の像担持体１００どちらか一方にタイミングマーク
とタイミングマーク検出手段を設けることで制御するこ
とができる。タイミングマーク３０１，３０２が検出さ
れると、用紙Ｐの別の面に作成されるべきトナー画像
が、上述したような工程で再度第１の像担持体１により
作像され、Ｔ４時間後に給紙が開始される。給紙ローラ
２７が矢印の方向に回転すると、給紙カセット２６内の
最上部にある用紙Ｐが引き出され、レジストローラ対２
８に搬送される。

【００５８】レジストローラ対２８を経て、第２の像担
持体１０と第３の像担持体１００の間に送られる記録媒
体（用紙）の片側の面に、第２の像担持体１０表面のト
ナー像が、第２の転写手段２１により転写される。転写
のタイミングもタイミングマーク３０１，３０２からの
時間で制御している。

【００５９】さらに、用紙Ｐは上方に搬送され、第３の
像担持体１００表面のトナー像が、チャージャＣＨによ
り記録媒体のもう一方の面に転写される。転写に際し
て、用紙Ｐは画像の位置が正規のものとなるよう、タイ
ミングがとられて搬送される（図３のＴ５）。

【００６０】また、図３により、第３の像担持体１００
の停止位置について説明する。画像形成が終了し、第３
の像担持体１００のクリーニングが終了した後、タイミ
ングマーク３０２を検出手段３００Ｂが検知した最終信
号から、駆動用モータを停止させるまでの時間を異なら
せることで、第３の像担持体１００の停止位置を制御し
ている。

【００６１】具体的には、第３の像担持体１００を上記
従来の停止位置Ａに停止するために、メインコントロー
ラのシーケンスプログラム上にモータ停止タイムＳＴ１
を例えばｘ秒に設定する。そして、上記最終信号により
モータ停止用タイマが計測を開始し、ＳＴ１でタイムア
ップしたらモータ停止信号を出力する。図示の例では、
第３の像担持体１００の３つめの検知信号が最終信号と
なっている。同様に、別の停止タイミングのために、モ
ータ停止タイムをＳＴ２、ＳＴ３に設定してある。この
ように、シーケンスプログラム上に３つのモータ停止タ
イムＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３を３モード設定している。
そして、画像形成装置の１ジョブ終了毎に上記各モータ
停止タイマＳＴ１、ＧＴ２、ＳＴ３が順次稼動するよう
にシーケンスプログラムを組んだ。これにより、第３の
像担持体１００を順次、異なるところで停止させること
ができる。

【００６２】このように制御することにより、第３の像
担持体１００は停止位置が分散されるため、第３の像担
持体１００の巻き癖によるカールの発生を防止すること
ができる。なお、メインコントローラのシーケンスプロ
グラム上にモータ停止タイマを３つ設定して、第３の像
担持体１００を異なる３つの位置に停止させる構成につ
いて説明したが、これに限られるものではなく、モータ
停止タイマを２つもしくは４つ以上設定することもでき
る。このように、シーケンスプログラム上のタイマの設
定時間や設定個数を変更するだけで、第３の像担持体１
００の停止位置を変えたり、停止する個所の数を増減さ
せたりすることが容易に行える。

【００６３】また、停止位置記憶手段としてのフラッシ
ュメモリもしくは強誘電体メモリ（ＦＲＡＭ）等の不揮
発性ＩＣメモリに前回の第３の像担持体１００の停止履
歴（例えば上記各モータ停止タイマＳＴ１、ＳＴ２、Ｓ
Ｔ３のうちどのモータ停止タイマが稼動したか）を記憶
させておくことにより、画像形成装置のメインスイッチ
をオフにした場合であっても、前回の停止履歴を記憶し
ておくことができる。そして、次にメインスイッチをオ
ンにして画像形成を行い、最初の１ジョブが終了したと
きに、前回の停止位置と異なる位置に第３の像担持体１
００を停止させる。このように、画像形成装置のメイン
スイッチのオフオン前後で第３の像担持体１００を異な
る位置に停止させることができる。

【００６４】さらにまた、シーケンスプログラム上に上
記モータ停止タイマを複数設定することなく、第３の像
担持体１００を複数の異なる位置に停止させることもで
きる。例えば、上記第３の像担持体１００の駆動用モー
タとしてステッピングモータを用い、上記検出手段３０
０Ｂの検知結果（最終信号）に基づいて、ステッピング
モータを停止させることで、あらかじめ設定された複数
の停止位置に停止させることができる。

【００６５】図４は、片面画像形成時のタイミングチャ
ートを示しており、第３の像担持体１００の走行は両面
画像形成時に比べて少なくて済む。基準とするタイミン
グマークは最初のマークとしている。その検知時からタ
イマが作動し、画像形成終了後は上記の制御と同様、モ
ータを停止させる。

【００６６】本実施形態では、第１の像坦持体１に作像
されるトナーの極性はマイナスである。第１の転写手段
２０にプラスの電荷を与えることで、第１の像坦持体に
作像されたトナーは第２の像坦持体１０に転写される。
第２の転写手段１２０にプラスの電荷を与えることで、
第２の像坦持体１０に作像されたトナーは第３の像坦持
体１００に転写される。また第２の像担持体１０表面の
トナーも、用紙Ｐの片側の面に転写される。チャージャ
ＣＨからプラス極性の電荷与えることで、第３の像担持
体１００表面のマイナス極性のトナーは吸引されて、用
紙Ｐの他の面に転写される。

【００６７】上記のステップで両面にトナー像が転写さ
れた用紙Ｐは、定着手段３０のある領域に送られ、用紙
Ｐ上の両面のトナー像が一度に定着され、ガイド３１
Ａ、３１Ｂを経て排紙ローラ対３２により本体フレーム
上部の排紙スタック部４０に排出される。

【００６８】図１のように、排紙部４０を構成した場
合、両面画像のうち後から用紙Ｐに転写される面、すな
わち第２の像担持体１０から用紙Ｐに直接転写される面
が下面となって、排紙スタック部４０に載置されるか
ら、頁揃えをしておくには２頁目の画像を先に作成し、
第３の像担持体1００にそのトナー像を保持し、１頁目
の画像を第２の像担持体１０から用紙Ｐに直接転写する
ようにすればよい。

【００６９】第２の像担持体１０から用紙Ｐに転写され
る画像は、第１の像担持体表面で正像にし、第３の像担
持体１００から用紙Ｐに転写されるトナー像は、第１の
像担持体１表面で逆像（鏡像）になるよう露光される。

【００７０】このような頁揃えのための作像順は、画像
データをメモリに貯蔵する公知の技術で、また正、逆像
（鏡像）に切り換える露光も、公知の画像処理技術によ
り、実現できている。

【００７１】第３の像担持体１００から用紙Ｐに転写し
た後の残留トナーを、クリーニングローラ２５Ａの表面
に移し、ブレード２５Ｂで掻き取る。掻き取られたトナ
ーはトナー搬送手段２５Ｃにより、不図示の収納部に集
められる。

【００７２】次に、用紙Ｐの片面に画像を得る場合の作
動態様について説明する。なお、片面の場合、二通りの
方法があるが、第３の像担持体１００にトナーを転写す
る工程を省き、第２の像担持体から用紙Ｐに転写する場
合を説明する。

【００７３】第１の像担持体１の表面に形成されたトナ
ー像を第２の像担持体に転写しつつ用紙Ｐに転写する。
図１において、第２の像担持体１０上に形成されたトナ
ー像との位置合わせのため同期をとって、記録媒体Ｐは
第２の像担持体１０と第３の像担持体１００の間に送ら
れ、第２の転写手段１２０により記録媒体Ｐにトナーが
第２の像担持体１０から転写される。

【００７４】転写手段であるチャージャＣＨは作動する
ことはなく、記録媒体Ｐは第３の像担持体１００ととも
に移動し、定着手段３０のある領域に送られ、トナーが
定着される。その後記録媒体は第３の像担持体１００か
ら離れ、ガイド３１Ａ、３１Ｂ、排紙ローラ対３２を経
て矢印Ａの方向に排出され、画像面が下になった状態
（フェースダウン）で排紙スタック部４０に載置され
る。

【００７５】このような構成であると、数頁にわたる原
稿を１頁から順に処理しても、排紙スタック部４０から
取り出したとき、プリント物は頁順になっている。図７
は、本発明の他の実施形態を示す説明図であって、第２
の像担持体１０、第３の像担持体１００にはベルトの寄
り止め方法としてベルト内側両端の全周に渡ってリブを
形成して行う方法が知られている。本発明は、タイミン
グマークをそのリブを巧みに利用している。すなわち、
リブ３０３の一部に凹部３０１’，３０２’を形成し、
その凹部３０１’，３０２’を検出手段３００Ａおよび
３００Ｂがタイミングマークとして検出している。この
場合検出手段として、リブの凹部にアクチェータが入り
込むようなタイプのセンサが使用できる。またリブの
色、反射率を凹部とそうでないところと変えておき、光
学的なセンサにより検知することもできる。

【００７６】図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は
他の実施形態を示す概略図で、ベルト寄り止めの側面か
らマークを検出する例である。図９（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）では、ベルト寄り止め３０３の一部が無く、この
欠き部３０４を反射型の検出手段３００Ａ，或いは３０
０Ｂで検出するが、欠き部３０４の替わりに図９（ｄ）
に示すように色や反射率を一部分変えたマーク３０５を
設けて、反射型の検出手段で検出することもできる。ま
た、マークの検出には磁気による検出方法も採用でき
る。

【００７７】検出手段は、前記検出手段と同様反射型の
光学式であるが白色のマークを読む場合と出力は逆にな
り、凸部は反射して信号がＯＮ状態、凹部はＯＦＦの状
態になってＯＦＦでタイミングをとっている。

【００７８】上記した制御の指令は、図５に示したオペ
レーションパネルＯＰや、ホストコンピュータＨＣのキ
ーボードから行うことができる。両面印刷の場合は、オ
ペレーションパネルＯＰに設けてある両面釦によって、
また特殊紙の選択や給紙カセットの選択は、給紙釦用の
設定釦によって選択できるようになっている（釦は不図
示）。

【００７９】図５に示す画像形成システムとしてホスト
コンピュータが接続されているシステムにおいては、ホ
ストコンピュータのディスプレイに詳細の画面を表示さ
せ、そこで指示できるようにしておくと好都合である。

【００８０】図８はその概念図を示し、ホストコンピュ
ータＨＣからのデータはインターフェースを介し制御回
路によって印刷条件等が制御される。

【発明の効果】

【００８１】以上説明したように、本発明の画像形成装
置によれば、像担持体の内側で作像工程を制御するの
で、画像領域に関係することなく、記録媒体両面に転写
される画像の位置を正確に定めることができるため高品
質のカラー画像形成装置を提供することができる。

【００８２】請求項２によれば、第２および第３の像担
持体の内側で作像工程を制御するので、画像領域に関係
することなく、記録媒体両面に転写される画像の位置を
きわめて正確に定めることができ、高品質のカラー画像
形成装置を提供することができる。

【００８３】請求項３および４によれば、像担持体のル
ープ内で作像工程を制御するので、上記効果に加えて、
コンパクトな高品質のカラー画像形成装置を提供するこ
とができる。

【００８４】請求項５によれば、タイミングマークは像
担持体内面に印刷したマークであるので、上記効果に加
えてタイミングマークの作成・除去の作業が不要にする
ことができる。

【００８５】請求項６によれば、タイミングマークが像
担持体内面のリブ形状にも設けているので、上記効果に
加えて経時使用しても信頼性が向上する。請求項７によ
れば、タイミングマークが像担持体の寄り防止用のリブ
に設けているため、上記効果に加えてタイミングマーク
のためのリブを不要にすることができる。

【００８６】請求項８によれば、ベルトのループ外部に
マーク検出手段を設けることができるので、ベルトユニ
ットの構成を単純化した画像形成装置を提供することが
できる。

【００８７】請求項９によれば、マーク検出手段とベル
トは接触しないので、ベルトの走行に影響を及ぼすこと
なく、マークを検出する画像形成装置を提供することが
できる。

【００８８】請求項１０によれば、タイミングマーク検
出手段によるタイミングマークの検出に基づいて第２の
像担持体への転写タイミングを制御するので、記録媒体
の両面に形成される画像位置が正確に合った画像形成装
置を提供することができる。

【００８９】請求項１１によれば、タイミングマーク検
出手段によるタイミングマークの検出に基づいて第２の
像担持体へのカラー画像の位置合わせを制御するので、
色ずれのない画像位置が正確に合った画像形成装置を提
供することができる。

【００９０】請求項１２によれば、タイミングマーク検
出手段によるタイミングマークの検出に基づいて第３の
像担持体への画像の書きこみを制御するので、記録媒体
の両面に形成される画像位置が正確に合った画像形成装
置を提供することができる。

【００９１】請求項１３によれば、タイミングマーク検
出手段によるタイミングマークの検出に基づいて記録媒
体の搬送を制御するので、記録媒体の両面に形成される
画像位置（先端）と、記録媒体先端との位置合わせを正
確に行うことができる。

【００９２】請求項１４によれば、タイミングマークの
検出に基づいて第３の像担持体を適切なタイミングで停
止させることができるので、ベルト状の第３の像担持体
に巻き癖が発生することを抑えられる。

【００９３】請求項１５によれば、第３の像担持体ベル
トに発生する巻き癖を防止し、搬送される記録媒体との
接触を確実にして、画像ボケなどの不良画像の発生しな
い画像形成装置を提供することができる。

【００９４】請求項１６によれば、タイミングマークを
検知手段が検知したときからカウンタが計数する時間に
よりモータを制御するので、停止タイミングを適切に
し、ベルトの無駄な走行を防止する画像形成装置を提供
することができる。

【００９５】請求項１７によれば、第３の像担持体の走
行駆動をステッピングモータで行うので、パルスの計測
でモータの停止制御が適切にでき、ベルトの無駄な走行
を防止する画像形成装置を提供することができる。

【００９６】請求項１８によれば、記録媒体への片面か
両面かによって前記ベルト停止の制御を変えるので、停
止タイミングが適切にでき、ベルトの無駄な走行を防止
する画像形成装置を提供することができる。

【００９７】請求項１９によれば、第３の像担持体に巻
き癖を発生させないことができ、安価なチャージャを採
用しても良好な両面画像が得られる画像形成装置を提供
することができる。

【００９８】請求項２０によれば、第３の像担持体は、
基体の厚みが５０μｍ乃至５００μｍのポリイミドある
いはポリアミドイミドで材としたので、巻き癖が発生し
やすいが、耐久力の高いベルトを採用可能の画像形成装
置を提供することができる。

【００９９】請求項２１によれば、作像制御はホストコ
ンピュータから行うので、ホストコンピュータと接続す
ることによって、コンピュータで扱う情報を、目的に応
じて両面および片面印刷が可能なシステムを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される画像形成装置の一例である
プリンタの概略を示す断面構成図である。

【図２】図１におけるフレームを開放した状態を示す略
部分断面構成図である。

【図３】本発明の両面時の制御タイミングを示すタイミ
ングチャートである。

【図４】本発明の片面時の制御タイミングを示すタイミ
ングチャートである。

【図５】本発明の画像形成装置とコンピュータとを接続
した画像形成システムの斜視図である。

【図６】本発明の一実施形態を示すタイミングマークの
形状を示す説明図である。

【図７】本発明の他の実施形態を示すタイミングマーク
の形状を示す説明図である。

【図８】本発明のシステムの概念を示す図である。

【図９】（ａ）〜（ｄ）は本発明のさらに他の実施形態
を示すタイミングマークの形状を示す説明図である。

【図１０】第３の像担持体に形成される巻き癖を示す説
明図である。

【図１１】第３の像担持体の構成を示す説明図である。

【図１２】巻き癖に起因する画像品質劣化発生メカニズ
ムを示す説明図である。

【符号の説明】

１第１の像担持体（感光体）１０第２の像担持体（中間転写ベルト）１００第３の像担持体（中間転写ベルト）３００Ａ，３００Ｂ検出手段３０１タイミングマーク（第２の像担持体）、３０２タイミングマーク（第３の像担持体）３０１’ 凹部（第２の像担持体）、３０２’ 凹部（第３の像担持体）３０３リブ３０４欠き部３０５マークＰ用紙（記録媒体）

フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA21 DA32 DE02 DE09 DE10 EB06 ED04 ED06 ED16 ED24 EE01 EE02 EE05 EF09 FA13 FA28 2H028 BA06 BA16 BB04 BB06 BC00 2H300 EB04 EB07 EB12 EC02 EC05 EC09 EC12 EC13 EC15 EC16 ED08 EF03 EF06 EF08 EF09 EF10 EF15 EF16 EF17 EG02 EH16 EH36 EJ09 EJ47 FF02 FF05 GG01 GG02 GG03 GG08 GG11 GG31 HH24 HH32 QQ10 QQ13 RR11 RR19 RR50 TT04 TT06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の像担持体、第２の像担持体および
第３の像担持体を有し、前記第１の像担持体から第２の
像担持体へ転写し、さらに第２の像担持体から第３の像
担持体に転写した顕像を第３の像担持体から記録媒体の
一方の面に転写するとともに、前記第１の像担持体から
第２の像担持体へ転写した顕像を記録媒体の他方の面に
転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な
画像形成装置において、前記第２の像担持体と前記第３の像担持体の少なくとも
一方の近傍に作像工程を制御する制御手段を具備するこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】第１の像担持体、第２の像担持体および
第３の像担持体と、前記第１の像担持体に顕像を形成す
る作像手段とを有し、前記第１の像担持体に形成した顕
像を、第１の像担持体からから第２の像担持体へ、第２
の像担持体から第３の像担持体へ順次転写した後、第３
の像担持体から記録媒体の一方の面に転写するととも
に、前記第１の像担持体に形成した別の顕像を第２の像
担持体へ転写してから記録媒体の他方の面に転写するこ
とにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な画像形成装
置において、前記第２の像担持体の近傍に作像工程を制御する第１の
制御手段、前記第３の像担持体の近傍に作像工程を制御
する第２の制御手段がそれぞれ設けられていることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記第２の像担持体および第３の像担持
体が像担持体ベルトを用いており、前記第１および第２
の制御手段が像担持体ベルトのループ内に設けられてい
ることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記制御手段が、像担持体の内面に形成
されたタイミングマークと、該タイミングマークを検出
する検出手段を有することを特徴とする請求項１ないし
３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記タイミングマークが像担持体内面に
印刷されたマークであることを特徴とする請求項４に記
載の画像形成装置。
【請求項６】前記タイミングマークが像担持体内面に
形成されたリブに設けられていることを特徴とする請求
項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記タイミングマークがベルト状の像担持
体内面側縁に形成されたベルト寄り防止用リブに設けら
れた凹部であることを特徴とする請求項６に記載の画像
形成装置。
【請求項８】前記タイミングマークがベルト状の像担
持体内面側縁に形成されたベルト寄り防止用リブに設け
られ、該マークがベルトの側面から認識可能であること
を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記タイミングマークがベルトの側端側
に設けた非接触タイプの検出手段により検出されること
を特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記第１の像担持体が前記第２の像担
持体に沿って複数並べられ、それぞれ作像手段が異なる
色のトナーで顕像を形成して前記第２の像担持体に重ね
転写が前記第１の制御手段の前記検知手段による前記タ
イミングマークの検出に基づいて第１の像担持体への作
像を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形
成装置。
【請求項１１】前記第１の制御手段の前記検知手段に
よる前記タイミングマークの検出に基づいて前記各第１
の像担持体から前記第２の像担持体への転写タイミング
を制御することを特徴とする請求項２または８に記載の
画像形成装置。
【請求項１２】前記第１の制御手段の前記検知手段に
よる前記タイミングマークの検出に基づいて前記第２の
像担持体から前記第３の像担持体への転写タイミングを
制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装
置。
【請求項１３】前記第１の制御手段の前記検知手段に
よる前記タイミングマークの検出と、前記第２の制御手
段の前記検知手段による前記タイミングマークの検出と
に基づいて前記記録媒体の搬送を制御することを特徴と
する、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】第１の像担持体、第２の像担持体およ
びベルト状の第３の像担持体と、前記第１の像担持体に
顕像を形成する作像手段とを有し、前記第１の像担持体
に形成した顕像を、第１の像担持体からから第２の像担
持体へ、第２の像担持体から第３の像担持体へ順次転写
した後、第３の像担持体から記録媒体の一方の面に転写
するとともに、前記第１の像担持体に形成した別の顕像
を第２の像担持体へ転写してから記録媒体の他方の面に
転写することにより記録媒体の両面に顕像を転写可能な
画像形成装置において、前記第３の像担持体にタイミングマーク、前記第３の像
担持体に近接して該タイミングマークを検出する検出手
段を備え、検出手段によるタイミングマークの検出に基
づいて作像最終工程後に前記第３の像担持体の移動を停
止させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】前記第３の像担持体ベルトの停止履歴
を記憶する停止情報記憶手段を備え、該停止情報記憶手
段に基づいて前記第３の像担持体ベルトの停止位置が前
回と同じにならないように第３の像担持体の停止を制御
することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装
置。
【請求項１６】前記第３の像担持体の停止は、第３の
像担持体に設けたタイミングマークを検知手段が検知し
たときからカウンタが計数する時間によりモータを制御
することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装
置。
【請求項１７】前記第３の像担持体の走行駆動を、ス
テッピングモータで行うことを特徴とする請求項１４に
記載の画像形成装置。
【請求項１８】前記記録媒体への画像形成が、記録媒
体への片面か両面かによって前記ベルト停止の制御を変
えることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装
置。
【請求項１９】前記第３の像担持体から記録媒体の一
方の面に転写するための転写手段として、記録媒体と非
接触タイプの転写手段を用いることを特徴とする請求項
１４に記載の画像形成装置。
【請求項２０】前記第３の像担持体は、基体の厚みが
５０μｍ乃至５００μｍのポリイミドあるいはポリアミ
ドイミドの材であり、該基体にゴム材の厚み１.５ｍｍ
ないし３ｍｍのベルト寄り防止用リブが設けられている
ことを特徴とする請求項１，２，３，１２，１４，１
５，１６，１７，１９の何れか一項に記載の画像形成装
置。
【請求項２１】前記作像工程の設定・制御が、当該画
像形成装置が接続されたホスト装置から可能であること
を特徴とする請求項１，２，１４の何れか一項に記載の
画像形成装置。