(57)【要約】【課題】転写材の両面に画像の形成を行う際に、表裏の位置ズレを防止すること。【解決手段】回転移動する像担持体と、該像担持体に画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上の画像を転写部において転写材に転写する転写手段と、画像が転写された転写材の搬送方向を前後反転させ、再度、前記転写部に搬送する反転搬送手段と、を有する画像形成装置において、前記像担持体が１回転する時間をＴｂ、前記転写材の搬送方向先端にあたる画像先端が前記転写部に到達してから、前記反転搬送手段により反転された転写材の搬送方向後端となる２面目画像先端側が再度前記転写部に到達するまでの移動時間をＴｐとした時、比率Ｔｐ／Ｔｂを整数比とする、ことを特徴とする。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転移動する像担持体と、
該像担持体に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体上の画像を転写部において転写材に転写する転写手段と、
画像が転写された転写材の搬送方向を前後反転させ、再度、前記転写部に搬送する反転搬送手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体が１回転する時間をＴｂ、
前記転写材の搬送方向先端にあたる画像先端が前記転写部に到達してから、前記反転搬送手段により反転された転写材の搬送方向後端となる２面目画像先端側が再度前記転写部に到達するまでの移動時間をＴｐとした時、
比率Ｔｐ／Ｔｂを整数比とする、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
回転移動する像担持体と、
該像担持体に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体上の画像を転写部において転写材に転写する転写手段と、
画像が転写された転写材の搬送方向を前後反転させ、再度、前記転写部に搬送する反転搬送手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体の全周長をＬｂ、
前記転写材の搬送方向先端にあたる画像先端が前記転写部に到達してから、前記反転搬送手段により反転された転写材の搬送方向後端となる２面目画像先端側が再度前記転写部に到達するまでに、１面目転写時の転写材の画像先端が移動する距離をＬｐとした時、
比率Ｌｐ／Ｌｂを整数比とする、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
回転移動する像担持体と、
該像担持体に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体上の画像を転写部において転写材に転写する転写手段と、
画像が転写された転写材を搬送中に表裏をねじり反転させ、再度、前記転写部に搬送するねじり搬送手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体が１回転する時間をＴｂ、
前記転写材の搬送方向先端にあたる画像先端が前記転写部に到達してから、前記ねじり反転搬送手段によりねじり反転された転写材の搬送方向先端先端にあたる画像が前記転写部に到達するまでの移動時間をＴｐとした時、
比率Ｔｐ／Ｔｂを整数比とする、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
回転移動する像担持体と、
該像担持体に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体上の画像を転写部において転写材に転写する転写手段と、
画像が転写された転写材を搬送中に表裏をねじり反転させ、再度、前記転写部に搬送するねじり搬送手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体の全周長をＬｂ、
前記転写材の搬送方向先端にあたる画像先端が前記転写部に到達してから、前記ねじり反転搬送手段によりねじり反転された転写材の搬送方向先端にあたる画像先端が前記転写部に到達するまでに、１面目転写時の転写材の画像先端が移動する距離をＬｐとした時、
比率Ｌｐ／Ｌｂを整数比とする、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体は中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体は感光体ベルトであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置の構成に関するものであり、特に複写機、プリンタ等の機能を有する画像形成装置やそれ等の機能を兼ね備える複合機、ワークステーション等の出力機器として用いられる画像形成装置で用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
像担持体としての感光体の周囲に、帯電装置、現像装置を配置した、画像形成部としての複数の電子写真プロセスユニットを装置内に並置させ、各画像形成部内の感光体表面にレーザ、ＬＥＤ光等を用いた露光装置により光学像を結像させることで感光体表面に潜像を形成し、その潜像を現像装置によりトナーを用いて可視化した後、中間転写ベルトに順次トナー転写した後、転写材に一括して定着し、カラー画像を形成する画像形成装置が近年実用化されている。
【０００３】
図５に、従来における４色カラーの画像形成装置の一例を示す。この装置は、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色のトナーを重ね合わせて画像の形成を行なうカラー電子写真複写機である。画像形成装置は、原稿の画像を読取る原稿読取装置１２と、各色４種類の画像形成手段としての画像形成部１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）と、転写材の表裏の画像形成をするために転写材を給送する給送手段と、導電性のシート材でできている無端状の中間転写ベルト（中間転写手段）８と、を有する。また、各画像形成部は、像担持体としての感光体ドラム１３の周りに、帯電器１４、露光装置１５、各色の現像器１６、一次転写器１７、クリーナー１８が配置される。各手段の動作の制御は不図示の制御手段により行なわれる。
【０００４】
画像形成時には、原稿読取装置１２あるいはコンピュータ等の出力装置（不図示）より画像情報信号に基づき露光装置１５を作動させ、レーザー光により感光体ドラム１３（１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋ）上に静電潜像を形成する。該静電潜像は、各色のトナーを有する現像器１６によりトナー像となり、中間転写ベルト８に順次転写され、中間転写ベルト８上に４色カラーのトナー画像が形成される。
【０００５】
カセット１に収納された転写材は、給送ローラー２により給送された後、搬送ローラー３〜６により搬送されレジストローラー７に到達する。転写材は、レジストローラー７により斜行等を補正した後、中間転写ベルト８上の画像に対して同期をとって中間転写ベルト８に向かって送り出される。レジストローラー７より送り出された転写材は、二次転写部にある転写手段としての二次転写器９において中間転写ベルト８と合流し、中間転写ベルト８から転写材へ前記トナー画像の一括転写が行われる。
【０００６】
４色トナー像の一括転写が終了した転写材は、搬送部を通り、定着ローラー対を有する定着器１９に達する。定着器１９の定着ローラ対は、ヒーター（不図示）により加熱されており、各色のトナーは熱溶融し転写材上に定着されカラー画像が完成する。定着器１９によりトナー画像が表面に定着された転写材は、そのまま装置外部に排出される。また更に裏面へ画像を追加形成する場合は、反転部２０へ搬送され、転写材をスイッチバックすることにより搬送方向を先端部から後端部へ反転し、新たな画像転写に備える。そして前記表面画像形成と同様な画像形成プロセスを経て、新たな画像を裏面に追加形成した後に装置外部に排出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例においては以下のような問題点があった。転写材上の両面に画像を形成する際には、まず、転写材第一面側にトナー画像を中間転写ベルト上から転写形成し、定着を実施した後、転写材搬送方向の反転部２０に送り、転写材表裏を反転された後に、画像形成部の対向部に再給送され、転写材第二面上にトナー画像を転写形成し、再び定着工程を経て機外へ排出される。この時、画像形成部により中間転写ベルト上にトナー画像が作成されるが、ベルト上へのトナー画像形成をする位置が決められているわけではなく、プロセスシーケンスに基づきベルト上の随意の位置に画像は形成される。
【０００８】
トナー画像を画像形成部側より中間転写ベルト上へ転写形成するにあたり、ベルト材の厚さがベルト全周面で均一とすることは製造上困難であることが多く、場所によって厚さが異なる場合が多い。これらのベルト材特性のバラツキは比較的長尺な所謂導電性シームレスベルトを一体成型にて作成する場合には、より顕著なものとなり易い。そしてベルトの厚さが異なる場合、ベルト駆動ローラ半径（ｒ）とベルト厚さ（ｔ）によって決定されるベルト平面の速度（Ｖ＝（ｒ＋ｔ／２）・ω：但しωは駆動ローラ回転角速度）が異なり、転写材上に形成される画像先端位置が異なる場合があった。
【０００９】
このように、中間転写ベルト８のベルト材の厚さが場所により異なる状態で、プロセスシーケンスで随意に決定付けられた位置にてトナー画像が形成されると、転写材に対して両面印刷を行う場合に不都合が生ずる。例えば、転写材上１面目に転写形成された画像と、転写材２面目に転写形成された画像との間ではベルト材に形成される画像先端位置が一致しないという場合が生ずる。そして両者の画像先端位置が異なる結果、表裏での画像先端位置が一致せず、表裏で位置ズレがある低品位の両面原稿が作成されるという弊害があった。
【００１０】
そこで本発明の目的は、転写材の両面に画像の形成を行う際に、表裏の位置ズレを防止することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、本発明の代表的な構成は、回転移動する像担持体と、該像担持体に画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上の画像を転写部において転写材に転写する転写手段と、画像が転写された転写材の搬送方向を前後反転させ、再度、前記転写部に搬送する反転搬送手段と、を有する画像形成装置において、前記像担持体が１回転する時間をＴｂ、前記転写材の搬送方向先端にあたる画像先端が前記転写部に到達してから、前記反転搬送手段により反転された転写材の搬送方向後端となる２面目画像先端側が再度前記転写部に到達するまでの移動時間をＴｐとした時、比率Ｔｐ／Ｔｂを整数比とする、ことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
画像形成装置の構成において従来例と同様の構成については、同様の符号をすることで説明を省略する。また構成を明らかにするため、図１に中間転写ベルト及び転写材搬送経路のみを表した図を示す。
【００１３】
図１に示すように、中間転写手段としての中間転写ベルト８は、画像形成部（画像形成手段）の感光体ドラム（像担持体）１３よりトナー画像の転写を受ける部分Ｌｂ０と、そのトナー画像を搬送する部分Ｌｂ１と、トナー画像転写後のクリーナ部及び次のトナー画像転写に備える部分Ｌｂ２と、によって構成される。一方、転写材搬送経路は、中間転写ベルト８からトナー画像を転写して定着器１９まで転写材を搬送する部分Ｌｐ０と、定着後に転写材を搬送方向反転部へ移動させる部分Ｌｐ１と、転写材反転後第二のトナー画像を転写させるまで転写材を搬送する部分Ｌｐ２と、によって構成される。この時Ｌｐ１とＬｐ２の一部Ｌｐｒ部は転写材が一時的に滞留、重複する場所となる。
【００１４】
これらの各箇所での動作順序を図２に示す。図２（ａ）は画像形成部１０が中間転写ベルト８に画像形成をするタイミングを示し、図２（ｂ）は搬送経路内の転写材に対して定着器１９が画像を定着するタイミングを示している。
【００１５】
図２（ａ）に示すように、中間転写ベルト８の全長（Ｌｂ０＋Ｌｂ１＋Ｌｂ２）は、時間Ｔｂで１回転する。この時間Ｔｂの間で、中間転写ベルト８には、画像形成部１０によりイエロー色１面目Ｙ１、マゼンタ色１面目Ｍ１、シアン色１面目Ｃ１、ブラック色１面目Ｋ１の画像が順次形成される。その後中間転写ベルト８は、Ｔｒ１のタイミングで１面目のＹＭＣＫトナー画像を転写材に転写する。そして次の時間Ｔｂで、イエロー色２面目Ｙ２、マゼンタ色２面目Ｍ２、シアン色２面目Ｃ２、ブラック色２面目Ｋ２が順次中間転写ベルト８に形成され、Ｔｒ２のタイミングで転写材２面目に２面目のＹＭＣＫトナー画像が転写される。
【００１６】
図２（ｂ）に示すように、転写材は転写材全移動長（Ｌｐ０＋Ｌｐ１＋Ｌｐ２）を時間Ｔｐで移動し、Ｔｒ１のタイミングで中間転写ベルト８から１面目のＹＭＣＫトナー画像が一括転写される。その後、１面目のトナー画像の定着Ｆｕ１が実施され、再びタイミングＴｒ１から時間Ｔｐを経過する間に２面目のＹＭＣＫトナー画像が一括転写されて、その後２面目のＹＭＣＫトナー画像の定着Ｆｕ２が実施される。
【００１７】
図２（ａ）、（ｂ）で示す様に、画像形成装置の制御を司る制御手段は、これらの動作を行なう際、中間転写ベルト１周時間Ｔｂと転写材移動時間Ｔｐとを略同時間に制御している。即ち、転写材を二次転写部から再び二次転写部へ搬送する時間Ｔｐと、中間転写ベルト８が１周する時間Ｔｂとの比率Ｔｐ／Ｔｂ＝１である。
【００１８】
この時、連続的に画像を形成している時中間転写ベルト８は一定の速度で移動し続けているが、転写材は搬送経路内の中で適宜起動停止、加減速をしながら移動している。例えば、反転パスにおいては経路の重複内での一旦停止、第二転写部に入る前にもレジストローラ部においても転写材のスキュー取りのため一旦停止する時間が生じている。また、搬送経路内での速度は場所により異なる場合もあり、転写材搬送方向反転後の速度を定着前後の速度の倍以上に設定することも可能である。
【００１９】
次に、制御手段が、上記と別のタイミングにより画像形成動作を行なう場合について説明する。図３（ａ）は画像形成部１０が中間転写ベルト８に画像形成をするタイミングを示し、図３（ｂ）は搬送経路内の転写材に対して定着器１９が画像を定着するタイミングを示している。
【００２０】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、制御手段は、中間転写ベルト８が１周する時間Ｔｂにて、転写材１面目のＹＭＣＫトナー画像を形成する。その後、タイミングＴｒ１にて転写材への転写を実施する。その後、制御手段は、中間転写ベルト８の１周期分、画像形成部１０からの中間転写ベルト８に対する画像形成を実施しない。そして再び次の時間Ｔｂの間に、画像形成部１０から中間転写ベルト８へ、転写材２面目の画像を形成し、タイミングＴｒ２において中間転写ベルト８から転写材へ画像を転写する。これらの動作をを繰り返す。
【００２１】
一方、搬送経路内の転写材に対して制御手段は、図３（ｂ）に示すように、タイミングＴｒ１において１面目のＹＭＣＫトナー画像を転写材に転写し、タイミングＦｕ１において定着器１９による第１面目トナー画像の定着を行なった後、中間転写ベルト８の空回転１周期を待つ。その後タイミングＴｒ２において、再び２面目のＹＭＣＫトナー画像を中間転写ベルト８から転写材への転写を行ない、タイミングＦｕ２において２面目のＹＭＣＫトナー画像の定着器１９による定着を繰り返す。
【００２２】
図３で示した場合は図２で示した場合とは異なり、制御手段は、中間転写ベルト８の１周する時間Ｔｂを転写材移動時間Ｔｐの２倍に制御している。即ち、転写材を二次転写部から再び二次転写部へ搬送するまでの時間Ｔｐと、中間転写ベルト８が１周する時間Ｔｂとの比率Ｔｐ／Ｔｂ＝２である。
【００２３】
以上のように、制御手段は、中間転写ベルト８が１周する時間Ｔｂと、転写材を二次転写部から定着器１９を通過し表裏反転パスを経由して再び二次転写部へ搬送するまでの時間Ｔｐとの比率Ｔｐ／Ｔｂを、整数とするように制御する。これにより、転写材の表裏（１面目及び２面目）に形成される画像を中間転写ベルト８上の同一箇所で形成することができる。また、比率Ｔｐ／Ｔｂを整数とすると、画像形成時のベルト材の厚さ等の特性を、転写材の表裏で一致させることができるため、表裏の画像位置を一致させることが可能となり、転写材表裏での画像先端が一致した高品位な画質を保つことができる。
【００２４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の説明を行なう。前述した実施形態と同様の構成については同符号を使用することにより説明を省略する。本実施形態は、第１実施形態で示した構成とほぼ同様であるが、転写材の表裏の反転方法が異なる。
【００２５】
第１実施形態では表裏反転パスを経由し転写材の搬送方向を先後端入れ替えることにより表裏の転換を実現した。これに対し、転写材搬送経路内にネジリ経路を付加することにより表裏反転を実現した上で連続した転写材搬送が可能となる。（例えばＮｅｘ　Ｐｒｅｓｓ（Ｒ）社が２００１年９月６日に開催されたＰｒｉｎｔ０１　ＳＨＯＷ（ＣＨＩＣＡＧＯ　ＵＳＡ）にて配布したＮｅｘＰｒｅｓｓ２１００　Ｉｎｆｏ　ＣＤ　内の　３Ｄ　Ａｎｉｍａｔｉｏｎに紹介されているＮｅｘＱ　Ｓａｍｅ　Ｅｄｇｅ　Ｐｅｒｆｅｃｔｏｒ　技術　参照）。
【００２６】
中間転写ベルト８は一定長を一定の時間で回転するので、同様な時間で同様な特性を有する中間転写ベルト部位で画像形成が繰り返される。転写材搬送経路は、経路中を走行しながら表裏をネジリ反転するネジリ転換パスを設定することにより、一定の速度で転写材を搬送することが可能となる。
【００２７】
これらの状態を図４（ａ）（ｂ）に記号を用いて示す。全周長Ｌｂ（Ｌｂ０＋Ｌｂ１＋Ｌｂ２）を持つ中間転写ベルトが一定の速度Ｖｂで回転駆動され、周回する毎にＹＭＣＫのトナー画像をベルト面上に形成後、転写材への転写を行い１面目、２面目画像を形成する。また転写材は、全移動長Ｌｐの搬送路内を一定速度Ｖｐで移動する。
【００２８】
この場合、一定の経路を一定の速度で転写材を移動させることができるので、転写材搬送経路を中間転写ベルト長の整数倍とすることにより、転写材の表裏に形成される画像特性を中間転写ベルト８上で一致させることができる。言い換えれば中間転写ベルト全周長Ｌｂと、２次転写部から定着、転写材表裏ネジリ転換パス、再給送パスを経て２次転写部まで転写材が移動する全移動長Ｌｐとの比率Ｌｐ／Ｌｂを略整数比（図４の場合は比率Ｌｐ／Ｌｂ＝１）とすることにより、転写材の表裏に形成される画像特性を中間転写ベルト８上で一致させることができる。よって転写材表裏での画像位置が一致した高品位な画質を保つことができる。
【００２９】
（他の実施形態）
前述した実施形態については、画像形成装置として、中間転写ベルトを使用した画像形成装置を例示して説明したが、これに限るものではなく、前記中間転写ベルトに置き換えてトナー画像を担持する感光体ベルトを使用した画像形成装置としてもよい。
【００３０】
図６に感光体ベルト方式を用いた画像形成装置を示す。本方式の画像形成装置は、感光体ベルト１２０と、画像形成部１１０（１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋ）内の現像器１２１（１２１Ｙ、１２１Ｍ、１２１Ｃ、１２１Ｋ）、及び現像器対向部１２２（１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ、１２２Ｋ）と、を有する。他の構成は第１実施形態と同様であるので省略する。このように、感光体ベルト１２０を像担持体として用いると、感光体ドラム１３を使用した場合と比較して、装置構成の配置自由度を更に向上することができる。
【００３１】
感光体ベルト１２０を使用しても、前述した実施形態と同様に、画像形成時のベルト材の厚さ等の特性を一致させることができる。具体的には、等速で回転する感光体ベルト１２０が１周する時間Ｔｂと、転写材１面目のＹＭＣＫトナー画像を形成や定着を行ない２面目ＹＭＣＫトナー画像を形成するまでの時間Ｔｐと、の比率Ｔｐ／Ｔｂを略整数比にする。又は感光体ベルト１２０の全長Ｌｂと、転写材移動長Ｌｐと、の比率Ｌｐ／Ｌｂを略整数比にすることにより、感光体ベルト１２０と前記転写材とが同一箇所で画像を転写することができる。このため、両面画像を有する転写材の表裏画像位置を一致させることができ、画像品位をあげることができる。
【００３２】
また前述した実施形態については、画像形成装置として複写機を例示して説明したが、これに限るものではなく、プリンタやファクシミリ装置としてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、回転移動する像担持体と、該像担持体に画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上の画像を転写部において転写材に転写する転写手段と、画像が転写された転写材の搬送方向を前後反転させ、再度、前記転写部に搬送する反転搬送手段と、を有する画像形成装置において、前記像担持体が１回転する時間をＴｂ、前記転写材の搬送方向先端にあたる画像先端が前記転写部に到達してから、前記反転搬送手段により反転された転写材の搬送方向後端となる２面目画像先端側が再度前記転写部に到達するまでの移動時間をＴｐとした時、比率Ｔｐ／Ｔｂを整数比とする、ことを特徴とするため、転写材の両面に画像の形成を行う際に、表裏の位置ズレを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】中間転写ベルト及び転写材搬送経路のみを表した図である。
【図２】第１実施形態の中間転写ベルト及び転写材搬送経路における動作のタイミングを示す図である。
【図３】第１実施形態の中間転写ベルト及び転写材搬送経路における動作のタイミングを示す図である。
【図４】第２実施形態の中間転写ベルト及び転写材搬送経路における動作のタイミングを示す図である。
【図５】画像形成装置の全体概略図である。
【図６】感光体ベルトを使用した画像形成装置の全体概略図である。
【符号の説明】
Ｙ１　　…イエロー色１面目一次転写タイミング、
Ｍ１　　…マゼンタ色１面目一次転写タイミング、
Ｃ１　　…シアン色１面目一次転写タイミング、
Ｋ１　　…ブラック色１面目一次転写タイミング、
Ｙ２　　…イエロー色２面目一次転写タイミング、
Ｍ２　　…マゼンタ色２面目一次転写タイミング、
Ｃ２　　…シアン色２面目一次転写タイミング、
Ｋ２　　…ブラック色２面目一次転写タイミング、
Ｆｕ１　…画像定着タイミング、Ｆｕ２　…画像定着タイミング、
Ｌｂ　　…全周長、Ｌｐ　　…全移動長、
Ｔｂ　　…時間、Ｔｐ　　…転写材移動時間、
Ｔｒ１　…画像二次転写タイミング、Ｔｒ２　…画像二次転写タイミング、
Ｖｐ　　…一定速度、
３　　　　…搬送ローラー、４　　　　…搬送ローラー、５　　　　…搬送ローラー、
６　　　　…搬送ローラー、７　　　　…レジストローラー、８　　　　…中間転写ベルト、９　　　　…二次転写器、１０　　　　…画像形成部、１２　　　　…原稿読取装置、
１３　　　　…感光体ドラム、１４　　　　…帯電器、１５　　　　…露光装置、
１６　　　　…現像器、１７　　　　…一次転写器、１８　　　　…クリーナー、
１９　　　　…定着器、２０　　　　…反転部、
１１０　　　…画像形成部、
１２０　　　…感光体ベルト、１２１　　　…現像器、１２２　　　…現像器対向部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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