JP2004212808A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数枚の記録媒体へ両面画像を連続印刷する場合の生産性を向上させ、カラー画像の場合中間転写体色重ね方式で対応でき、両面連続印刷における作像タイミングの制御動作を単純化して、容易に両面印刷の位置精度を出す。
【解決手段】第３像担持体：転写ベルトに設けた基準位置マークを位置検出手段（白抜矢印）が検知し、検知信号に同期して第１像担持体：感光体ドラムへ両面印刷の１面の作像を開始し生成トナー像を第２像担持体：中間転写ベルト経由で第３像担持体に転写する（Ａ）。転写終了（Ｂ）の後、第１像担持体に他面の作像・転写を再びマーク検知信号に同期して行う。第２及び第３像担持体が有する像担持面の長さが等しいので、第３像担持体上の１面の画像と第２像担持体上の他面の画像は記録媒体への両面転写位置で整合し（Ｃ）、位置合わせができる。この動作を繰り返すことにより連続両面印刷が可能になる。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式のように、像担持体に作成した画像を記録媒体（用紙）に転写する方法を用いる画像形成装置（例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置及びこれらの機能を複合させた装置等）に関し、より特定すれば、一度の通紙により記録媒体の両面に画像の転写を可能にした前記画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複写機やプリンタなどの画像形成装置において、感光体ドラムの表面に静電潜像を生成し、潜像に現像剤（トナー）を付着させて現像を行い、さらに可視化（トナー）像を記録紙に転写し、転写された像を記録紙に定着させる、いわゆる電子写真方式が用いられている。なお、この方式では、周知のように、感光体ドラムに静電潜像を生成する際に、走査方式により画像の光書き込みを行う。即ち、感光体ドラムを回転させ（走査させ）ながら、回転と同期をとってライン画像を書き込むというやり方であり、その後、一連の処理として行われる転写ベルト等による像担持体間の転写（最終的に記録紙へ行う転写処理を含め）も走査方式によって行われる。
こうした電子写真方式の画像形成装置において、今日ではすでに記録媒体の両面へ画像を形成することが一般的となっている。
記録媒体の両面へ画像を形成するために導入されている従来方法の一つは、記録媒体の一方の面へ転写、定着した後に、両面反転装置を用いて記録媒体を反転させた後、他方の面へ転写、定着のプロセスを行っている。しかしながら、この方法によると、両面反転装置等が必要不可欠になるとともに、両面時のファーストプリントが遅くなるのは否めない。
【０００３】
こうした点を克服すべく、下記［特許文献１］に例示するような両面反転装置等を用いずに一度の通紙により転写紙の両面に画像を形成する方法を用いる画像形成装置について提案がなされた。なお、以下の明細書の記載において、「同時両面画像形成」或いは「同時両面画像転写」という場合、一度の通紙により転写紙の両面に画像を形成（転写）することを指す。
【０００４】
［特許文献１］記載の画像形成装置では、記録シート（記録媒体）への両面印刷は、各面に対応して感光体、現像部、中間転写ベルト等からなる画像形成部を設けるようにしており、こうした構成により、一度の通紙により両面の印刷（同時両面画像形成）を行うことができるようにしている。しかしながら、［特許文献１］の装置においては、画像形成部を記録媒体の両面に夫々有しており、省スペースに対する要求が強い昨今においては、機械が大型化することはマイナス要因になり、さらに画像形成部をダブルに持つことからコスト面で非常に不利である。
【０００５】
そこで、下記［特許文献２］に例示するような画像形成部をダブルに装備しないで一度の通紙により転写紙の両面に画像を形成する方法を用いる両面画像形成装置が提案された。
【０００６】
［特許文献２］記載の画像形成装置は、感光体ドラムに作像した画像を転写紙の一方の面に対して直接転写する方式を用いる装置で、一度の通紙により転写紙の両面に画像を形成するために、転写紙のもう一方の面に対しては中間転写体としてのトナー像受像（担持）体に一旦感光体ドラムからの画像を転写するように構成している。この装置では、感光体ドラムに形成した一面の画像をトナー像受像体に転写した後、感光体ドラムの回転を停止させる一方、トナー像受像体側は回転を継続させるために、感光体ドラムから受像体を離間させる。次いで他面の画像を感光体ドラムへ作像するとともに、作像される感光体ドラム上の画像及びトナー像受像体上に担持されている画像をそれぞれ転写紙各面における所定の位置に同時に転写する。この転写を行うために転写紙の給紙動作及び転写紙の一面、他面への各転写動作の同期をとっている。またこの［特許文献２］では、転写紙への両面転写動作に必要なこの同期手段として、感光体ドラムのトナー像検知手段及びトナー像受像（担持）体上のトナー像検知手段を備え、これらの検知手段による検知信号に基づいて転写紙への両面転写動作の同期制御を行っている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−３５２８８９号公報
【特許文献２】
特開平１０−１８６７３７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、共通の感光体ドラムを用いて作像した両面画像を記録媒体に同時に転写する［特許文献２］記載の画像形成装置では、一面に対しては感光体ドラムから直接記録媒体（転写紙）に転写を行う方式によっており、両面に中間転写体を用いる方式を意識したものではない。従って、中間転写体を用いることによるメリットである、カラー対応の場合に中間転写体上で色重ねが可能となることや、複数枚の画像を連続して印刷する場合に生産性が向上できる（通常、感光体ドラムの周長は転写紙の最大サイズとし、中間転写体として用いる転写ベルトのように長くしないので、感光体ドラムから直接転写紙に転写する場合に生産性が上がらない）といった中間転写体を用いることによるメリットを得ることができない。
また、［特許文献２］記載の画像形成装置では、転写紙への両面転写動作を同期させるために、感光体ドラムのトナー像検知手段及びトナー像受像（担持）体上のトナー像検知手段を用いてその検知信号に基づく制御を行っているが、検知信号はトナー像を基準としており、像を担持する担持体、つまり装置側に設けた絶対位置を基準としていないので、転写紙上における転写位置にばらつきが出る可能性があり、さらに２種類の検知信号に基づいて制御動作が行われるために、動作の複雑化が避けられない。
本発明は、両面画像の作像に共通に用いる感光体ドラム上に作成した各面の画像を一度の通紙により記録媒体に両面転写すること（同時両面画像形成）を可能にした画像形成装置（例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置及びこれらの機能を複合させた装置等）における上述の従来技術における問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、複数枚の画像を連続して印刷する場合に生産性の向上を図ることができ、しかもカラー画像の形成に対応する場合に感光体ドラム上で色重ねを行う方式によらずにその実現を図ることを可能とし、さらに、両面転写における制御動作を単純化することにより、転写紙上における印刷位置のばらつきを無くし、容易に一定の位置精度で両面転写を行うことを可能とする手段を備えた前記画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、走査方式に従う動作に対応すべく移動可能とした無端の画像担持面を有する第１像担持体、第２像担持体、第３像担持体の各像担持体と、第１像担持体上に担持させる画像を生成する画像生成手段と、第１像担持体上の画像を第２像担持体へ転写する第１転写手段、第２像担持体上の画像を第３像担持体へ転写する第２転写手段、第２像担持体上の画像を記録媒体の一方の面に転写する第３転写手段、第３像担持体上の画像を記録媒体の他方の面に転写する第４転写手段の各転写手段と、記録媒体の両面への転写を行うように前記各転写手段の動作を制御する転写制御手段を有する画像形成装置であって、前記第３像担持体上に設けた基準点を検知することにより移動する該像担持体の位置を検出する手段を備え、前記画像生成手段は、記録媒体の両面それぞれに形成する画像を前記位置検出手段による検出信号に同期して生成することを特徴とする画像形成装置である。
請求項２の発明は、走査方式に従う動作に対応すべく移動可能とした無端の画像担持面を有する第１像担持体、第２像担持体、第３像担持体の各像担持体と、第１像担持体上に担持させる画像を生成する画像生成手段と、第１像担持体上の画像を第２像担持体へ転写する第１転写手段、第２像担持体上の画像を第３像担持体へ転写する第２転写手段、第２像担持体上の画像を記録媒体の一方の面に転写する第３転写手段、第３像担持体上の画像を記録媒体の他方の面に転写する第４転写手段の各転写手段と、記録媒体の両面への転写を行うように前記各転写手段の動作を制御する転写制御手段を有する画像形成装置であって、前記第３像担持体上に設けた基準点を検知することにより移動する該像担持体の位置を検出する手段を備え、前記画像生成手段は、前記位置検出手段による検出信号と該検出信号に対して所定の関係にあるタイミング信号に同期して、記録媒体の両面それぞれに形成する画像を生成することを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載された画像形成装置において、前記タイミング信号を第３像担持体の像担持面の長さと記録媒体の給紙方向の長さとによって一意に決定することを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項２又は３に記載された画像形成装置において、前記第３像担持体の像担持面の長さを第２像担持体の像担持面の長さより長くしたことを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載された画像形成装置において、前記第２転写手段と第３転写手段を共通の手段としたことを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載された画像形成装置において、前記第１像担持体として、複数の色成分に対応する数の像担持体を有し、前記画像生成手段は、カラー画像を形成するために第２像担持体上で重ねる複数の色成分の画像を第１像担持体の各々に生成し、その際に少なくとも一つの第１像担持体に形成する画像を前記位置検出手段による検出信号と該検出信号に対して所定の関係にあるタイミング信号に同期して生成することを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載された画像形成装置において、前記第１像担持体として、複数の色成分に対応する数の像担持体を有し、前記画像生成手段は、カラー画像を形成するために第２像担持体上で重ねる複数の色成分の画像を第１像担持体の同一担持面に順次生成し、その際に第１像担持体に形成する各色成分の画像を前記位置検出手段による検出信号と該検出信号に対して所定の関係にあるタイミング信号に同期して生成することを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明を添付する図面とともに示す以下の実施形態に基づき説明する。
記録媒体（転写紙）の両面に一度の通紙により画像を形成する本発明の画像形成装置に係わる実施形態として、ここでは電子写真プロセスによりカラー画像を形成することが可能な複写機やプリンタ等の画像形成装置であり、画像を形成する過程を異にする２方式の装置を示す。一つは、カラー構成色（４色）の各色に対応する複数の感光体（第１像担持体）をシーケンシャルに並べて中間転写ベルト（第２像担持体）の１サイクルの移動によりベルト上で色重ねを行う方式（いわゆる“タンデム方式”）によりものであり、もう一つは、４色の各色成分画像を感光体（第１像担持体）の同一担持面に順次生成し、中間転写ベルト（第２像担持体）上で色重ねを行う方式（いわゆる“面順次方式”或いは“リボルバ方式”）による。
【００１２】
図１は、タンデム方式の実施形態を例示する画像形成装置全体の構成を概略的に示す。図１に示す装置の両面画像形成の過程として、タンデム方式により中間転写ベルト（第２像担持体）で各色が重ねられた画像は、さらにもう一つの転写ベルト（第３像担持体）に転写され、両面転写する記録媒体における一面の画像とする。記録媒体の両面の各画像に対し、転写ベルト（第２像担持体）で色重ねを行うまでの過程を共通に用いるようにするので、他面用の画像は、一面の画像と同様の処理過程で中間転写ベルトに作られる。
従って、他面用の画像は、一面の画像の処理後に、中間転写ベルト（第２像担持体）に転写される。こうして作られた第３像担持体の画像と第２像担持体の画像とを記録媒体の各面に一度の通紙により転写することによって両面に画像を形成する処理を行う。
【００１３】
図１を参照して、この実施形態の装置の画像形成プロセスに係わる構成をより詳細に説明する。図１に示す実施例装置でも、第１像担持体としての感光体ドラム１に静電潜像を生成する際には、周知の方法である走査方式により画像の光書き込みを行う。この方式による場合、感光体ドラム１を回転させ（走査させ）ながら、回転と同期させて感光体ドラム１の移動する感光面（像担持面）にライン画像を書き込むというやり方をとっており、その後、一連の処理として行われる像担持体間の転写も最終的に記録紙へ行う転写処理を含めて、走査方式（従って、像担持体、記録媒体の移動を伴う）によって行う。
各色成分に対応して４個（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）設けられた感光体ドラム１は、走査方式に従って動作するために図中に矢印で示す方向に回転可能に支持され、また各ドラムの外周部には、それぞれ除電装置Ｌ、クリーニング装置２、帯電装置３、現像装置５が配備されている。帯電装置３と現像装置５の間には、露光装置４から発せられる画像情報を担った光ビームの入るスペースが確保されている。各色の感光体ドラム１それぞれの周囲に設けられる画像形成用の部品構成は同じである。ただし、当然であるが現像装置５が扱う現像材（トナー）の色は異なる。
感光体ドラム１は直径が３０〜１００ｍｍ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。その一部が、第２像担持体としての中間転写ベルト１０に接している。なお、この実施形態では、感光体としてドラム状のものを用いているが、ベルト状の感光体も採用可能である。
【００１４】
走査方式に従って動作する感光体ドラム（第１像担持体）１上の画像の転写を受ける中間転写ベルト（第２像担持体）１０は、矢印方向に移動可能に、回転するローラ１１、１２、１３間に支持、張架されていて、裏側（ループの内側）には、感光体ドラム１から中間転写ベルト１０への転写用の第１転写手段２０がドラム１の近傍に配備されている。中間転写ベルト（第２像担持体）１０は、厚みが５０〜６００μｍの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしており、感光体ドラム（第１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。
中間転写ベルト１０のベルトループの外側に、この中間転写ベルト用のクリーニング装置２５が配備されている。中間転写ベルト１０上の画像を転写した（後述するように転写ベルト１００或いは記録媒体への転写）後に、ベルト表面に残留する不要のトナーを拭い去る。
露光装置４は、公知のレーザビーム書き込み方式で、感光体ドラム１を回転させ（副走査させ）ながら、回転と同期をとって画像情報を担ったレーザビームで一様に帯電された感光体表面を照射（主走査）し、ライン画像を書き込む（感光体表面に潜像を生成する）。本例ではタンデム方式を採用しているから、４個（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）設けられた感光体ドラム１にフルカラー（Ｍ：マゼンタ，Ｃ：シアン，Ｙ：イエロー，Ｋ：ブラックの４色）に対応する画像を書き込み、感光体ドラム１から各色の画像を中間転写ベルト１０に転写することにより、ベルト１０上で転写される各色の画像の重ね合わせを行う。なお、上記したレーザビーム書き込み方式に代えて、ＬＥＤアレイと結像手段から成る露光方式を採用してもよい。
【００１５】
走査方式に従って動作する中間転写ベルト（第２像担持体）１０上の画像をさらに転写するために第３像担持体として転写ベルト１００を設ける。転写ベルト（第３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、転写手段１２０が配備されている。転写手段１２０は、中間転写ベルト（第２像担持体）１０から転写ベルト（第３像担持体）１００への転写を行う第２転写手段として、さらに中間転写ベルト（第２像担持体）１０から記録媒体（転写紙）への転写を行う第３転写手段としても機能する。転写ベルト（第３像担持体）１００は、厚みが５０〜６００μｍの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、中間転写ベルト（第２像担持体）１０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。転写手段１２０、ローラ１１３及びローラ１１（中間転写ベルト１０を支持するローラ）により、中間転写ベルト１０と転写ベルト１００（或いは転写紙）は接触し、予め定められた転写ニップを形成する。
転写ベルト１００のベルトループの外側に、この転写ベルト用のクリーニング装置２５０、転写ベルト（第３像担持体）１００から記録媒体（転写紙）への転写を行う第４転写手段としてのチャージャＣＨ、などを配備する。クリーニング装置２５０は、転写ベルト１００上の画像を転写紙（記録媒体）に転写した後に、残留する不要のトナーを拭い去る。また、転写ベルト１００には、移動するベルトの位置を検出するためにベルト上にマーク等の基準点の指示手段１１４を設け、図示しない検知手段によりこの基準点を検知することにより、移動する転写ベルト（第３像担持体）１００の位置信号を得る。この位置検知信号は、後記で詳述する感光体ドラム１への画像の光書き込みのタイミング信号等を生成するために用いる。
【００１６】
記録媒体（転写紙）Ｐは図１の下方の給紙装置（給紙カセット）２６−１、２６−２に収納されており、カセットに載積された最上の転写紙が給紙ローラ２７で一枚ずつ取り出され、複数のガイド部材からなるガイド２９を経てレジストローラ対２８に搬送され、その後転写手段１２０（第３転写手段）及びチャージャＣＨ（第４転写手段）による転写を受ける。
図１の上方に、画像の転写された記録媒体（転写紙）に対して熱定着の処理をする定着手段３０と、排紙部を構成する排紙ガイド対３１、排紙ローラ対３２、排紙スタック部４０を配備する。
中間転写ベルト１０の上方で、排紙スタック部４０の下方には、補給用のトナーが収納できる収納部ＴＳを設ける。トナーはＭ：マゼンタ，Ｃ：シアン，Ｙ：イエロー，Ｋ：ブラックの４色分を、カートリッジＴＣの形態にして備える。ここから粉体ポンプ等により各色に対応する現像を行う感光体ドラム１に付設する現像装置５に適宜補給される。
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おき、記録媒体（転写紙）の搬送路は大きく開き、ジャム状態にある転写紙の除去等の処理を容易にする。
【００１７】
次に、上記した画像形成装置（図１）の動作を説明する。両面印刷が可能な通例の画像形成装置と同様に、両面に画像を形成する「両面動作モード」と片面のみに画像を形成する「片面動作モード」の動作が可能である。いずれの動作モードも、図示しない操作部からオペレータ（ユーザー）によって原画像情報に対して指示がなされ、指示された動作モード等の設定動作条件に従って、記録媒体（転写紙）に原画像情報（スキャナーやホストＰＣ等の画情報の生成・入力装置を通して入力されるか、内蔵する画像ファイルに蓄積された画像）に基づく画像を形成する一連の処理を行う。なお、装置がプリンタである場合には、ホスト側の操作により設定された動作モードが印刷コマンドにより指示される。
この一連の画像形成処理は、画像形成装置の動作を制御するシステムコントローラ（図示せず）により本装置のシステムを構成する情報処理系及び駆動系の各部を制御することにより実行される。従って、この画像形成装置のシステムコントローラは、一連の画像形成処理に必要な動作を制御するプログラムを搭載し、内蔵するＣＰＵによってこの制御プログラムを実行することにより、以下に示す画像形成処理の実現を可能にする。
【００１８】
ここでは、本発明に直接係わる「両面動作モード」についての動作説明を行い、「片面動作モード」については、両面のうちのいずれかの動作により片面の画像形成動作が可能になることは明らかであるから、「両面動作モード」の説明に代えることとし、省略する。
中間転写ベルト（第２像担持体）１０で色重ねを行うまでの過程は記録媒体の両面の各画像に共通に用い、かつ記録媒体の各面に一度の通紙により画像を形成する処理を行うようにするために、先に感光体ドラム１で作成する画像を転写ベルト（第３像担持体）１００に一旦担持させ、次に感光体ドラム１で作成する画像を中間転写ベルト（第２像担持体）１０に転写しながら、転写ベルト（第３像担持体）１００と中間転写ベルト（第２像担持体）１０上に担持させた画像を同時に記録媒体の各面に転写する。
従って、動作の開始持に、まず感光体ドラム１上で作像が行われる。この作像処理は、露光装置４の作動により、ＬＤ（レーザ ダイオード）光源から画像（書き込み情報）を担ったレーザビーム光が、ライン走査光学系を経て、帯電装置３で一様に帯電された感光体ドラム１のうち、ａと記した感光体の表面を照射し（書き込みを行い）、回転する（走査方式により書き込みを行うために）感光体上にこの色成分の画像情報に対応した潜像を生成する。
感光体ドラム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感光体ドラム１の表面に形成・保持される。このトナー像は、第１転写手段２０により、感光体ドラム１の移動（回転）と同期して移動する中間転写ベルト１０の表面に転写される。
感光体ドラム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。
【００１９】
中間転写ベルト１０は、表面に転写されたトナー像を坦持し、矢印の方向に移動する。ｂと記された感光体ドラム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、既に第２の像担持体に乗っている前の色の顕像に重ねるように転写するといった処理手順で、最終的に４色重ねられるまで順次各色成分の転写を行う。
このとき同期して転写ベルト（第３像担持体）１００は矢印方向に移動していて、第２転写手段１２０の作用で、転写ベルト１００の表面に中間転写ベルト（第２像担持体）１０表面に作られた画像が転写される。
タンデム形式である４個の感光体ドラム１上で画像を生成しながら、中間転写ベルト（第２像担持体）１０、転写ベルト（第３像担持体）１００が移動し、作像が進められるので、処理時間の短縮化が図られる。
記録媒体の一面に形成する画像を中間転写ベルト１０へ転写する処理の終了に引き続いて、記録媒体の他面に作成されるべきトナー画像を先に行ったと同様の過程で中間転写ベルト１０へ転写するために再度感光体ドラム１に作像する。この段階で、記録媒体の両面への転写が可能な状態になるので、給紙が開始される。
【００２０】
給紙ローラ２７が反時計方向に回転すると、給紙装置の給紙カセット２６−１，２６−２内の最上部にある記録媒体（転写紙）Ｐが引き出され、レジストローラ対２８に至るまで、搬送される。
レジストローラ対２８を経て、中間転写ベルト（第２像担持体）１０と転写ベルト（第３像担持体）１００の間に送られる記録媒体（転写紙）の片側の面に、第２転写手段１２０により中間転写ベルト（第２像担持体）１０表面のトナー像を転写する。
記録媒体（転写紙）をさらに搬送し続け、記録媒体のもう一方の面にチャージャＣＨにより第３の像担持体１００表面のトナー像を転写する。この転写に際して、記録媒体（転写紙）は転写ベルト１００及び中間転写ベルト１０と同期し、かつ画像が正規の位置になるよう、レジストローラ対２８でタイミングがられて搬送される。
本実施形態では、感光体ドラム１に作像されるトナーの極性は、マイナスである。第１転写手段２０にプラスの電荷を与えることで、感光体ドラム１に作像されたトナーは中間転写ベルト（第２像担持体）１０に転写される。第２転写手段１２０にプラスの電荷を与えることで、中間転写ベルト（第２像担持体）１０に作像されたトナーは転写ベルト（第３像担持体）１００に転写される。さらに、第２転写手段１２０は中間転写ベルト（第２像担持体）１０表面のトナーを記録媒体の片側の面に転写するときにも働く。また、チャージャＣＨからプラス極性の電荷与えることで、転写ベルト（第３像担持体）１００表面のマイナス極性のトナーは吸引されて、記録媒体の他の面に転写される。
【００２１】
上記の手順で処理を行うことにより両面にトナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着手段３０に送られ、記録媒体（転写紙）上のトナー像（両面）が一度に溶融、定着され、ガイド対３１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。
図１のような構造で排紙部を構成した場合、両面画像のうち中間転写ベルト（第２像担持体）１０から記録媒体（転写紙）に直接転写される面（頁）、すなわち後から感光体ドラム１上に画像を作成し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感光体ドラム１上に画像を作成する順序として、２頁目の画像を先に作成し、転写ベルト（第３像担持体）１００にそのトナー像を保持し、１頁目の画像を中間転写ベルト（第２像担持体）１０から記録媒体（転写紙）に直接転写するようにすれば良い。
ここに、記録媒体（転写紙）両面に転写される画像は、それぞれ転写回数が異なる。つまり、中間転写ベルト（第２像担持体）１０から記録媒体に転写されるトナー像は、偶数回であるから感光体ドラム（第１像担持体）１表面で正像にし、他方、転写ベルト（第３像担持体）１００から記録媒体に転写されるトナー像は、奇数回であるから感光体ドラム（第１像担持体）１表面で逆像（鏡像）になるように露光する必要がある。
なお、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既知の技術で、また正、逆像（鏡像）に切り換える露光も、既知の画像処理技術により、実施することができる。
転写ベルト（第３像担持体）１００から記録媒体に転写した後、内部にブラシローラ、回収ローラ、ブレード等を備えたクリーニング装置２５０は、転写ベルト（第３像担持体）１００表面に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。また、図１ではローラ２５０Ｃが転写ベルト１００表面から離れた状態にあるが、支点２５０Ａを中心として揺動可能で、転写ベルト１００表面に接離可能な構造になっている。記録媒体に転写する以前で、転写ベルト１００がトナー像を担持しているとき離し、クリーニングが必要のとき、図１において反時計方向に揺動させ、接触させ、動作状態とする。除去されたトナーは、トナー収納部２５０Ｂに集められる。このようなクリーニング装置２５０に関する構成は、既知の手段を適用することにより実施し得る。
【００２２】
次に、面順次（リボルバ）方式の実施形態を示す。
図２は、この方式の実施形態を例示する画像形成装置全体の構成を概略的に示す。図２に示す装置は、カラー複写機として実施した形態を示すものである。
このカラー複写機は、画像読取部（スキャナー）４００、画像形成部２００、給紙バンク３００等で構成されている。
スキャナー４００は、原稿画像を読み取り光学系を介してＣＣＤカラーセンサに結像して、原稿のカラー画像情報をＲ，Ｇ，Ｂの色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。スキャナー４００で得たＲ，Ｇ，Ｂ画像信号をもとにして、画像処理部で色変換処理を行い、４色（Ｍ：マゼンタ，Ｃ：シアン，Ｙ：イエロー，Ｋ：ブラック）の各色成分のカラー画像データを得る。
画像形成部２００は、面順次（リボルバ）方式のカラー画像の作像、記録媒体への両面転写、定着処理の画像形成プロセスを行う。このために、第１像担持体としての感光体ドラム２０１、露光手段としての書き込み光学ユニット２２０、リボルバ現像ユニット２３０、第２像担持体としての中間転写ベルトを有する中間転写ユニット２６０、第３像担持体としての転写ベルトを有する二次転写ユニット６００、定着装置２７０、排出ローラ対２１２、等を備える。また、画像形成部２００へ記録媒体（転写紙）を給紙するための給紙部として、転写紙カセット３００及び手差しトレイ２１０を備える。
【００２３】
図３は、カラー複写機（図２）の画像形成部の構成を拡大して示す図である。
図３を参照して、この実施形態の装置の画像形成プロセスに係わる構成及び動作をより詳細に説明する。
図３に示す画像形成部においては、各色成分画像を順次に中間転写ベルト２６１の表面に転写し、そこで色重ねを行うことによりカラー画像を形成する。このために、書き込み光学ユニット２２０は、スキャナー４００で読み取った原稿画像データに基づいて、感光体ドラム２０１（第１像担持体）の同一感光面（担持面）に色成分画像を１色ずつ書き込み、その後、現像・転写という一連のプロセスをリボルバ方式で各色について４回繰り返す。
具体的には、除電ランプ２０２、帯電チャージャ２０３により感光体ドラム２０１の感光面を整えた後、そこに４色（Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ）のうち通常Ｋから光書き込みにより潜像を作り、リボルバ現像ユニット２３０のＫ現像機２３１による現像を行う。感光体ドラム２０１上のＫトナー像は、次に１次転写電荷付与手段としての１次転写バイアスローラ５０７により中間転写ベルト２６１に転写される。なお、中間転写ベルト２６１は、１次転写バイアスローラ５０７、ベルト駆動ローラ５０８、二次転写対向ローラ５１０、ベルト除電ローラ５１２等により張架されている。
【００２４】
各色成分の画像が中間転写ベルト２６１上に転写、重ねられ、そこに形成されたカラー画像は、両面印刷時には、２次転写電荷付与手段としての二次転写バイアスローラ６０５により２次転写ベルト６０１に転写され、その後さらに２次転写ベルト６０１から転写紙の片側の面に転写される。なお、２次転写ベルト６０１は、３つの支持ローラ６０２，６０３，６０４（一つは駆動ローラ）により張架されている。中間転写ベルト２６１上の画像を転写する場合に、２次転写対向ローラ５１０に対して圧接する位置と離間する位置とを取り得る、支持ローラ６０２及び２次転写バイアスローラ６０５を圧接位置へ駆動することによりその転写タイミングを定める。また、この２次転写を行う手段は、中間転写ベルト２６１上の画像を直接転写紙のもう一方の面に転写する際にも働き、従って、両面印刷時には、中間転写ベルト２６１と２次転写ベルト６０１の両方から転写紙の両面へ同時に転写を行うための手段として機能する。
クリーニングブレード及びファーブラシからなる感光体クリーニング装置２０４は、リボルバ方式で感光体ドラム２０１に各色について作像・現像・転写を行うたびに転写後の残像トナーを除去し、次の作像に備える。また、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニングブレード５０４、潤滑剤塗布手段としての潤滑剤塗布ブラシ５０５等は、１次転写により形成された１面のカラー画像を２次転写した後にトナーを除去し、感光体ドラム２０１からの次の画像の転写に備える。さらに、２次転写ベルト６０１のクリーニング手段としてのクリーニングブレード６０８は、２次転写により２次転写ベルト６０１上に形成された１面のカラー画像を転写紙に転写した後にトナーを除去し、中間転写ベルト２６１からの次の画像の転写に備える。
また、２次転写ベルト６０１には、移動するベルトの位置を検出するためにベルト上にマーク等の基準点の指示手段６１４を設け、図示しない検知手段により基準点を検知することにより、移動する２次転写ベルト６０１の位置信号を得る。この位置検知信号は、後記で詳述する感光体ドラム２０１への画像の光書き込みのタイミング信号等を生成するために用いる。
【００２５】
図３に例示した面順次（リボルバ）方式による場合でも、中間転写ベルト（第２像担持体）上で各色の画像が重ねられカラー画像を形成した後、さらにもう一つの転写ベルト（第３像担持体）である２次転写ベルト６０１に転写され、両面印刷する記録媒体における一面の画像とする。このように、記録媒体の両面の各画像に対し、中間転写ベルト（第２像担持体）２６１で色重ねを行うまでの過程を共通に用いるようにするので、他面用の画像は、一面の画像と同様の処理過程で中間転写ベルト２６１に作られる。従って、他面用の画像は、一面の画像の処理後に、中間転写ベルト２６１に転写される。
こうして作られた２次転写ベルト（第３像担持体）６０１上の画像と中間転写ベルト（第２像担持体）２６１上の画像とを、２次転写対向ローラ５１０に対して圧接された、支持ローラ６０２及び２次転写バイアスローラ６０５のローラ間に挿入される転写紙（記録媒体）の各面に一度の通紙により転写することによって両面に画像を形成する処理を行う。
【００２６】
上記では、記録媒体の両面に一度の通紙により画像を形成する異なる２方式の画像形成装置において、装置構成の大規模化を解決するために、中間転写ベルト（第２像担持体）１０（図１）或いは２６１（図３）に転写するまでの過程を記録媒体の両面の各画像に共通に用いるようにした装置の基本的な構成及び動作について説明した。
次に示す実施形態では、上記を基本構成とする画像形成装置において、複数枚の画像を連続して印刷する場合に生産性の向上を図り、さらに両面転写における制御動作を単純化することにより、容易に一定の位置精度で両面印刷を行うことを可能にする、という課題を解決する手段に係わる実施形態を示す。
この実施形態では、この課題の解決手段として、第３像担持体（図１の転写ベルト１００、或いは図３の２次転写ベルト６０１）上に設けた基準点を検知することにより移動する第３像担持体の位置を検出する手段を備え、記録媒体の両面それぞれに形成する画像を第１像担持体（感光体ドラム）に作像する際に、その作像タイミングを前記位置検出手段の検出信号に基づいて定めるようにする。
位置検知用の基準点は、マーク等の基準点の指示手段（転写ベルト１００上の１１４（図１）、或いは２次転写ベルト６０１上の６１４（図３））をベルトに設けることにより実施することができる。例えば光学マークによる場合、マークの検知手段を例えば光学センサ（図示せず）として、光学センサを設置した位置にマークが移動してくると、センサ出力信号がパルス状に変化することにより検知動作を行うものを採用する。
【００２７】
以下に示す各実施形態は、第３像担持体の位置検出手段の検出信号に基づいて感光体ドラムにおける作像タイミングの制御を行う際に、第２及び第３像担持体それぞれが有する像担持面の長さに異同があっても、異同に対応して適正な動作を可能とする制御方法により目的とする両面印刷における生産性の向上を図ることを可能にする実施形態を示すもので、［実施形態１］は第２及び第３像担持体それぞれが有する像担持面の長さが等しい場合、［実施形態２］は第２及び第３像担持体それぞれが有する像担持面の長さが異なる場合、さらに［実施形態３］は第３像担持体の像担持面の長さが第２像担持体より長く、第３像担持体に一度数画像を担持させて連続印刷を行う場合に適応する形態を示すものである。
ところで、“タンデム方式”及び“面順次（リボルバ）方式”という異なる画像形成過程への適用について言及すると、両面印刷における作像タイミングの制御は、モノクロ画像に対しては両方式で基本的な違いが生じない。また、カラー画像に対しては、上記したように、第２像担持体に画像を形成するまでの過程は、当然各方式により異なるが、両面印刷の各面のカラー画像を記録媒体（転写紙）に同時に転写するために第２像担持体、第３像担持体それぞれに担持するカラー画像を形成するタイミングは一定の関係を有するという点で変わりが無く（つまり、一定のシフトを伴うに過ぎない）、以下に示す各実施形態は、基本的に両方式に共通に適用し得る。
従って、以下の各実施形態では、上記した“タンデム方式”及び“面順次（リボルバ）方式”に対して共通に適用し得る形態としてその実施例を示すが、説明の都合上“タンデム方式”に即した記載による。
【００２８】
「実施形態１」
本実施形態は、第２及び第３像担持体それぞれが有する像担持面の長さが等しい場合の感光体ドラムにおける作像タイミングの制御に係わる。
図４は、本実施形態の動作原理を説明するための模式図で、動作過程における第２像担持体（中間転写ベルト１０）及び第３像担持体（転写ベルト１００）のトナー像の担持状態を示す図である。なお、図４において、第２像担持体（中間転写ベルト１０）及び第３像担持体（転写ベルト１００）は、それぞれ実際には図１に示すような断面形状に張架された無端ベルトであるが、原理を説明するための便宜上円筒断面として示し、第１像担持体（感光体ドラム１）についても「黒矢印ａ」として略式で表している。また、第１像担持体に光書き込み・現像という過程で生成したトナー像は、実際には書き込み位置から一定距離離れた転写位置で第２像担持体（中間転写ベルト１０）への転写が行われるが、説明の便宜上第１像担持体（感光体ドラム１）に作像されたトナー像は直ぐに黒矢印に示す位置で第２像担持体（中間転写ベルト１０）へ転写されるというように簡略化をする。
さらに、図４中の第３像担持体（転写ベルト１００）に基準位置として示す線（同図中において像担持体３の中心からのびる線）は、第３像担持体の位置検出信号を出力するための基準点のマークを表すもので、この基準位置を指示するマークを検知する手段を「白抜き矢印ｂ」により表現する。
【００２９】
図４を参照して、この実施形態における作像タイミングの制御動作を説明する。
両面印刷が指示されると、画像形成部が起動され、第１〜３の各像担持体は、像担持体間で像を転写することができるように同じ線速度で駆動（図４の矢印に示す方向に回転）される。
図１に示す画像形成装置においては、印刷後フェースダウンで排紙スタック部４０に排紙するので、転写紙の第２面に形成する画像を先に第１像担持体（感光体ドラム１）に作像する。作像のタイミングは、第３像担持体（転写ベルト１００）に設けた基準位置を示すマークを位置検出手段が検知した時に出力される位置信号に同期して第１像担持体（感光体ドラム１）への作像を開始し、生成されたトナー像を第２像担持体（中間転写ベルト１０）経由で第３像担持体に転写するように動作させる。図４（Ａ）には、マーク（基準位置）検知時に作像・転写を開始した第２像担持体のトナー像を第３像担持体に転写する過程にあって、第２面の作像、第２像担持体への転写を終了し、その像の一部が第３像担持体に転写された時点における状態を示している。この後、第２面のトナー像の作像・転写処理を進め、第２像担持体から第３像担持体へ像全部の転写を終了したところで（図４（Ｂ）参照）、次の第１面の作像・転写を行うために、第２像担持体面の残存トナーを除去、クリーニングし、印刷データ等を準備する。
【００３０】
次に、第３像担持体（転写ベルト１００）に設けた基準位置を示すマークを位置検出手段が検知した時に出力される位置信号に同期して第１像担持体に対し第１面の作像を開始し、生成されたトナー像を第２像担持体（中間転写ベルト１０）経由で第３像担持体に転写するように動作させる。
本例では、第２及び第３像担持体それぞれが有する像担持面の長さが等しいので、位置検出手段からの位置信号に同期して第１面の作像を開始することにより、作像される第１面の画像位置は、１サイクル前に出力された位置信号に同期して作像が開始された第２面の画像位置との整合をとる（位置合わせをする）ことが可能になる。
図４（Ｃ）には、今回のサイクルにおいてマーク（基準位置）検知時に作像・転写を開始した第２像担持体の第１面のトナー像と、前回のサイクルにおけるマーク（基準位置）検知時に作像・転写を開始し、第３像担持体に転写された第２面のトナー像とが位置合わせされた状態で記録媒体（転写紙）の給紙を受け、転写紙への両面転写を行う動作時点における状態を示している。
このように、位置検出手段からの位置信号に同期して両面印刷の各画像の作像開始を制御することによって、転写紙の両面へ転写する画像の転写タイミングが一律同じ精度で制御可能となり、複雑な表裏の位置合わせ機構を要せず、位置合わせを行うことができる。また、第２及び第３像担持体の像担持面が有する長さを記録媒体のサイズに記録媒体の通紙に必要な間隔を加えた長さにすれば、位置検出手段から位置信号が出力されるたびに作像を開始することができ、こうした動作により、両面印刷を連続して行うことが可能になる。
【００３１】
「実施形態２」
上記実施形態１では、第２及び第３像担持体それぞれが有する像担持面の長さが等しい場合を示したが、本実施形態では、第２及び第３像担持体が有する像担持面の長さが異なり、第２像担持体の方が第３像担持体よりも長い場合の感光体ドラムにおける作像タイミングの制御に係わる。
図５は、本実施形態の動作原理を説明するための模式図で、動作過程における第２像担持体（中間転写ベルト１０）及び第３像担持体（転写ベルト１００）のトナー像の担持状態を示す図である。なお、図５において、説明の便宜上、図４におけると同様に第２像担持体及び第３像担持体は、それぞれ円筒断面として示し、第１像担持体についても「黒矢印ａ」として略式で表し、また、第１像担持体に作像されたトナー像は直ぐに黒矢印に示す位置で第２像担持体へ転写されるというような簡略化を行う。さらに、図５中の第３像担持体に基準位置として示す線（同図中において像担持体３の中心から伸びる線）は、第３像担持体の位置検出信号を出力するための基準点のマークを表すもので、この基準位置を指示するマークを検知する手段を「白抜き矢印ｂ」により表現する。
【００３２】
図５を参照して、この実施形態における作像タイミングの制御動作を説明する。
両面印刷が指示されると、画像形成部が起動され、第１〜３の各像担持体は、像担持体間で像を転写することができるように同じ線速度で駆動（図５の矢印に示す方向に回転）される。
図１に示す画像形成装置においては、印刷後フェースダウンで排紙スタック部４０に排紙するので、転写紙の第２面に形成する画像を先に第１像担持体（感光体ドラム１）に作像する。作像のタイミングは、第３像担持体（転写ベルト１００）に設けた基準位置を示すマークを位置検出手段が検知した時に出力される位置信号に同期して第１像担持体への作像を開始し、生成されたトナー像を第２像担持体（中間転写ベルト１０）経由で第３像担持体に転写するように動作させる。図５（Ａ）には、マーク（基準位置）検知時に作像・転写を開始した第２像担持体のトナー像を第３像担持体に転写する過程にあって、第２面の作像、第２像担持体への転写を終了し、その像の一部が第３像担持体に転写された時点における状態を示している。
【００３３】
上記のようにして第１像担持体への第２面の作像・転写処理が進行し、この処理を終了した後に、次に両面印刷のもう一方の面である記録媒体の第１面に印刷する画像の作像に移るが、第１面の画像を作像するタイミングは、第２及び第３像担持体が有する像担持面の長さが異なるので、第３像担持体が有する像担持面の長さに応じてそのタイミングが設定される（実施形態１のようにマーク検知信号を用いることができない）。即ち、マーク（基準位置）検知時に作像・転写を開始した第２面のトナー像の先端が第２像担持体上の作像・転写位置（図５の黒矢印の位置）から移動して、第３像担持体への転写位置を経て、第３像担持体上で１回転して記録媒体への転写位置に来た時点で、後から作像・転写を開始した第１面のトナー像の先端が第２像担持体から直接記録媒体へ転写される転写位置へ移動し、第１、第２両面の画像が記録媒体に同時転写できるように（図５（Ｄ）参照）、そのタイミングを決める。
具体的には、第２面の作像タイミング（位置検出信号に同期するタイミング信号）から次の第１面の作像タイミングまでの間隔は、第３像担持体が有する像担持面の長さ分だけ第２像担持体を移動させるために必要な値を制御値として設定することにより実施することができる。この制御値は、例えば第２像担持体（中間転写ベルト１０）を駆動するパルスモータのステップ数として予め計算して設定する方法をとることが可能で、このように実施する場合に、第３像担持体が有する像担持面の長さを既知の値として求めておき、ステップ数への換算をする必要がある。
【００３４】
上記の動作が、図５の（Ｂ）、（Ｃ）示されている。第２面の作像、第２像担持体への転写を終了し、その像をさらに第３像担持体に転写する動作が進行している途中で、図５（Ｃ）に示すように、位置検出信号に対し上記したような所定の関係にあるタイミング信号で両面の対（つまり第１面）の作像を開始し、その後図５（Ｄ）に示すように、第１、第２両面の画像の先端が記録媒体への転写位置に同時に到達するようにする。従って、この実施形態２では、上記実施形態１と違い第１面の画像は、位置検出信号に同期するタイミングで作像を行っていない。
このように、位置検出手段からの位置信号及び位置信号に基づいて設定される予め設定されるタイミング信号に同期して両面印刷の各画像の作像開始を制御することによって、第２及び第３像担持体が有する像担持面の長さが異なる場合（例えば、図１に示すようなタンデム方式による場合）であっても、複雑な表裏の位置合わせ機構を要せず、位置合わせを行うことができる。
【００３５】
「実施形態３」
上記実施形態１では、第２及び第３像担持体それぞれが有する像担持面の長さが等しい場合を示したが、本実施形態では、第２及び第３像担持体が有する像担持面の長さが異なり、第３像担持体の方が第２像担持体よりも長く、第３像担持体に記録媒体複数枚分の画像を担持させて連続印刷を行う場合への適応を考慮した感光体ドラムにおける作像タイミングの制御に係わる。
図６は、本実施形態の動作原理を説明するための模式図で、（Ａ），（Ｂ）には動作過程における第２像担持体（中間転写ベルト１０）及び第３像担持体（転写ベルト１００）のトナー像の担持状態を示し、（Ｃ）には２枚の画像を連続印刷する場合の第３像担持体（転写ベルト１００）上の各転写画像の位置関係を示す図である。なお、図６において、説明の便宜上、図４におけると同様に第２像担持体及び第３像担持体は、それぞれ円筒断面として示し、第１像担持体についても「黒矢印ａ」として略式で表し、また、第１像担持体に作像されたトナー像は直ぐに黒矢印に示す位置で第２像担持体へ転写されるというような簡略化を行う。さらに、図６中の第３像担持体に基準位置として示す線（同図中において像担持体３の中心から伸びる線）は、第３像担持体の位置検出信号を出力するための基準点のマークを表すもので、この基準位置を指示するマークを検知する手段を「白抜き矢印ｂ」により表現する。
【００３６】
図６を参照して、この実施形態における作像タイミングの制御動作を説明する。
両面印刷が指示されると、画像形成部が起動され、第１〜３の各像担持体は、像担持体間で像を転写することができるように同じ線速度で駆動（図６の矢印に示す方向に回転）される。
図１に示す画像形成装置においては、印刷後フェースダウンで排紙スタック部４０に排紙するので、転写紙の第２面に形成する画像を先に第１像担持体（感光体ドラム１）に作像する。作像のタイミングは、第３像担持体（転写ベルト１００）に設けた基準位置を示すマークを位置検出手段が検知した時に出力される位置信号に同期して第１像担持体（感光体ドラム１）への作像を開始し、生成されたトナー像を第２像担持体（中間転写ベルト１０）経由で第３像担持体に転写するように動作させる。本実施形態では、複数枚の記録媒体に両面印刷を行う条件が成り立つ（印刷条件として指示された、両面印刷、記録媒体のサイズ、対象とする画像の枚数等の設定内容により判定）場合、第３像担持体が有する像担時面に同時に記録媒体２枚分のトナー像を担持させるように動作させる、即ち第３像担持体の１サイクルの間に像担持面に２枚の画像が転写できるように作像の開始信号を発生させる。
【００３７】
第３像担持体が１サイクルの動作を行う間に像担持面に転写する複数画像（ここでは２枚の記録媒体に対応する画像）の位置関係を示す図６（Ｃ）に示す実施形態では、像担持面長さＢＬを有する第３像担持体にサイズＴＬ１，ＴＬ２の２枚の記録媒体へ転写するための画像を担持させる状態をしており、基準位置信号により第１像担持体において１枚目の作像開始時点から第３像担持体１サイクルＢＬを２分する時点（開始時点から図示の“一定時間”経過した後）で２枚目の作像開始を指示する信号を発生させる。ここに、“一定時間”経過後に指示された信号により作像が開始された画像は、作像位置「黒矢印ａ」から離れた転写位置で第３像担持体へ転写されるので、図６（Ｃ）中に示すようにＸＢのシフトが生じる。このように、本実施形態では、１サイクルの作像画像枚数により像担持面長さＢＬを等分割（ここでは２分割）するように一定時間を決める。つまり、記録媒体サイズにより第３像担持体に同時に担持可能な画像の枚数が定まるので、２枚取りであれば、２分割し、３枚取りであれば３分割するようなタイミングを一意に決定する。
図６（Ａ）は、図６（Ｃ）に示す２枚取り時の動作を説明するもので、マーク（基準位置）検知時に第２面の１枚目のトナー像として作像・転写を開始し、第２像担持体へ転写し、さらにその像を第３像担持体への転写を終了した後、２枚目の作像開始を指示する信号の発生により作像・転写を開始した第２像担持体のトナー像を第３像担持体に転写する過程にあって、１サイクル中に担持する２枚目の画像の第２像担持体への転写が終了した時点における状態を示している。
【００３８】
このようにして記録媒体２枚分の第２面トナー像の作像・転写処理が進行し、これらを第３像担持体に転写する処理を終了した後に、次に両面印刷のもう一方の面である記録媒体の第１面に印刷する画像の作像に移る。第１面の画像を作像するタイミングは、第２及び第３像担持体が有する像担持面の長さが異なるので、第３像担持体が有する像担持面の長さに応じてそのタイミングが設定される（実施形態１のようにマーク検知信号を用いることができない）。即ち、マーク（基準位置）検知時に作像・転写を開始した１枚目の第２面トナー像の先端が第２像担持体上の作像・転写位置（図６の黒矢印の位置）から移動して、第３像担持体への転写位置を経て、第３像担持体上で１回転して記録媒体への転写位置に来た時点で、後から（２枚目の第２面トナー像の後から）作像・転写を開始した１枚目の第１面のトナー像の先端が第２像担持体から直接記録媒体へ転写される転写位置へ移動し、１枚目の第１、第２両面の画像が記録媒体に同時転写（両面画像の位置合わせ）できるように（図６（Ｂ）参照）そのタイミングを決める。
具体的には、第２面の作像タイミング（位置検出信号に同期するタイミング信号）から両面の対をなすべき第１面の作像タイミングまでの間隔は、第３像担持体が有する像担持面の長さ分だけ第２像担持体を移動させるために必要な値を制御値として設定することにより実施することができる。この制御値は、例えば第２像担持体（中間転写ベルト１０）を駆動するパルスモータのステップ数として予め計算して設定する方法をとることが可能で、このように実施する場合に、第３像担持体が有する像担持面の長さを既知の値として求めておき、ステップ数への換算をする必要がある。
また、２枚目の第１面について、２枚目の第２面との位置合わせを行うためのタイミングを設定する際には、２枚目の第１面の作像開始時点（基準位置信号から上記“一定時間”経過した時点）にさらに第３像担持体が有する像担持面の長さ分だけ第２像担持体を移動させるために必要な値を加えた値を制御値として設定することにより、１枚目と同様に実施することができる。
【００３９】
上記の動作が、図６の（Ａ）、（Ｂ）示されている。記録媒体２枚分の第２面の作像、転写を第２像担持体経由で第３像担持体に行い（図６（Ａ））、その動作を終了した時点では、第３像担持体上に記録媒体２枚分の第２面の画像が担持されることになり、これらの画像それぞれと位置を合わせるようなタイミングで両面の対をなすべき第１面の画像を作像し（図６（Ｂ））両面印刷を行う。
ところで、上記の例では、図６（Ｃ）に示したように１サイクルの作像画像枚数により像担持面長さＢＬを等分割（図６に示す例では、２分割）するように第３像担持体上に担持する画像の一定時間を決めるような方法をとったが、作像のタイミングは、１枚の記録媒体への転写の後に、次に通紙される記録媒体の準備に必要な間隔に応じた長さ（「通紙間隔」という）を空けさえすれば、連続両面印刷の動作に支障がない（これは、記録媒体への転写の後に第２面の作像、転写を行う場合には、通紙間隔をとる必要がないということも意味する）。従って、こうした通紙間隔を考慮して次の記録媒体に転写する画像の作像タイミングを設定するようにしても良い。
このように、第３像担持体の方が第２像担持体よりも長く、記録媒体のサイズによっては第３像担持体に複数画像を担持させて両面への連続印刷を行うことか可能になって、生産性の向上を図ることができるようになり、その際に、位置検出手段からの位置信号及び位置信号に基づいて予め設定されるタイミング信号に同期して両面印刷の各画像の作像開始を制御するという簡単な方式によるので、複雑な表裏の位置合わせ機構を要せずに両面に適正な画像を位置合わせを行うことが可能になる。
【００４０】
【発明の効果】
（１） 請求項１の発明に対応する効果
第２像担持体に転写するまでの過程を記録媒体の両面の各画像に共通に用い、両面転写に必要な要素として設けた第３像担持体と第２像担持体からの同時転写により記録媒体へ一度の通紙で両面印刷を可能とした画像形成装置において、両面印刷時に第３像担持体上の基準点の検知信号に同期して記録媒体の両面それぞれに転写する画像を生成するようにしたので、両面転写を可能にする構成要素の簡素・小型化、複数枚両面画像の処理時間の短縮化を図り、両面連続印刷における作像タイミングの制御動作を単純化して、容易に両面印刷の位置精度を出すことが可能になる。
（２） 請求項２〜４の発明に対応する効果
第２像担持体に転写するまでの過程を記録媒体の両面の各画像に共通に用い、両面転写に必要な要素として設けた第３像担持体と第２像担持体からの同時転写により記録媒体へ一度の通紙で両面印刷を可能とした画像形成装置において、両面印刷時に第３像担持体上の基準点の検知信号と該検知信号に対して所定の関係にあるタイミング信号に同期して記録媒体の両面それぞれに転写する画像を生成するようにしたので、両面転写を可能にする構成要素の簡素・小型化、複数枚両面画像の処理時間の短縮化を図ることができ、又両面連続印刷における作像タイミングの制御動作を単純化して、第３像担持体と第２像担持体の像担持面の長さが異なる場合でも容易に両面印刷の位置精度を出すことが可能になる。
また、第３像担持体の像担持面の長さを第２像担持体の像担持面の長さより長くしたことにより、記録媒体のサイズによっては第３像担持体に複数画像を担持させて両面への連続印刷を行うことか可能になって、生産性の向上を図ることができる。
（３） 請求項５の発明に対応する効果
上記（１）、（２）の効果に加えて、第２転写手段と第３転写手段を共通の手段としたことにより、さらに装置の小型化が可能になる。
（４） 請求項６の発明に対応する効果
所謂タンデム方式のカラー画像形成装置において、上記（１）〜（３）の効果を具現化することが可能になる。
（５） 請求項７の発明に対応する効果
所謂面順次（リボルバ）方式のカラー画像形成装置において、上記（１）〜（３）の効果を具現化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わる画像形成装置（タンデム方式）全体の構成を概略的に示す。
【図２】本発明の実施形態に係わる画像形成装置（面順次（リボルバ）方式）全体の構成を概略的に示す。
【図３】図２の画像形成装置（カラー複写機）の画像形成部の構成を拡大して示す。
【図４】本発明の両面印刷の作像タイミング制御（実施形態１）の動作原理を説明するための模式図である。
【図５】本発明の両面印刷の作像タイミング制御（実施形態２）の動作原理を説明するための模式図である。
【図６】本発明の両面印刷の作像タイミング制御（実施形態３）の動作原理を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１，２０１…第１像担持体（感光体ドラム）、 ４…露光装置、
１０，２６１…第２像担持体（中間転写ベルト）、２０…第１転写手段、
２８…レジストローラ対、 ＣＨ…チャージャ（第４転写手段）
１００…第３像担持体（転写ベルト）、１１４，６１４…基準位置マーク、
１２０…転写手段（第２，３転写手段）、
２２０…書き込み光学ユニット、 ２３０…リボルバ現像ユニット、
２５０…クリーニング装置、
５０７…１次転写バイアスローラ（第１転写手段）、
６０１…２次転写ベルト（第３像担持体）、
６０５…２次転写バイアスローラ（第２，３，４転写手段）。

Claims (7)

1. 走査方式に従う動作に対応すべく移動可能とした無端の画像担持面を有する第１像担持体、第２像担持体、第３像担持体の各像担持体と、第１像担持体上に担持させる画像を生成する画像生成手段と、第１像担持体上の画像を第２像担持体へ転写する第１転写手段、第２像担持体上の画像を第３像担持体へ転写する第２転写手段、第２像担持体上の画像を記録媒体の一方の面に転写する第３転写手段、第３像担持体上の画像を記録媒体の他方の面に転写する第４転写手段の各転写手段と、記録媒体の両面への転写を行うように前記各転写手段の動作を制御する転写制御手段を有する画像形成装置であって、前記第３像担持体上に設けた基準点を検知することにより移動する該像担持体の位置を検出する手段を備え、前記画像生成手段は、記録媒体の両面それぞれに形成する画像を前記位置検出手段による検出信号に同期して生成することを特徴とする画像形成装置。
2. 走査方式に従う動作に対応すべく移動可能とした無端の画像担持面を有する第１像担持体、第２像担持体、第３像担持体の各像担持体と、第１像担持体上に担持させる画像を生成する画像生成手段と、第１像担持体上の画像を第２像担持体へ転写する第１転写手段、第２像担持体上の画像を第３像担持体へ転写する第２転写手段、第２像担持体上の画像を記録媒体の一方の面に転写する第３転写手段、第３像担持体上の画像を記録媒体の他方の面に転写する第４転写手段の各転写手段と、記録媒体の両面への転写を行うように前記各転写手段の動作を制御する転写制御手段を有する画像形成装置であって、前記第３像担持体上に設けた基準点を検知することにより移動する該像担持体の位置を検出する手段を備え、前記画像生成手段は、前記位置検出手段による検出信号と該検出信号に対して所定の関係にあるタイミング信号に同期して、記録媒体の両面それぞれに形成する画像を生成することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載された画像形成装置において、前記タイミング信号を第３像担持体の像担持面の長さと記録媒体の給紙方向の長さとによって一意に決定することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２又は３に記載された画像形成装置において、前記第３像担持体の像担持面の長さを第２像担持体の像担持面の長さより長くしたことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載された画像形成装置において、前記第２転写手段と第３転写手段を共通の手段としたことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載された画像形成装置において、前記第１像担持体として、複数の色成分に対応する数の像担持体を有し、前記画像生成手段は、カラー画像を形成するために第２像担持体上で重ねる複数の色成分の画像を第１像担持体の各々に生成し、その際に少なくとも一つの第１像担持体に形成する画像を前記位置検出手段による検出信号と該検出信号に対して所定の関係にあるタイミング信号に同期して生成することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至５のいずれかに記載された画像形成装置において、前記第１像担持体として、複数の色成分に対応する数の像担持体を有し、前記画像生成手段は、カラー画像を形成するために第２像担持体上で重ねる複数の色成分の画像を第１像担持体の同一担持面に順次生成し、その際に第１像担持体に形成する各色成分の画像を前記位置検出手段による検出信号と該検出信号に対して所定の関係にあるタイミング信号に同期して生成することを特徴とする画像形成装置。

Images