JPH10115954A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録紙の表面及び裏面に形成する画像の位置
を、低コストな構造で正確に一致させ得る画像形成装置
を提供する。 【解決手段】 両面印刷に際し、記録紙Ｓの表面に印刷
するときは、所望の画像の他に画像形成領域外に基準マ
ークを印刷し、再給紙路２０を介して感光体１に再給紙
した記録紙Ｓの裏面に印刷するときは、基準マークの位
置を基準マーク位置検知手段により検知し、その検知結
果に応じて記録紙Ｓの裏面への印刷位置を設定すること
により、記録紙Ｓの表面と裏面との画像の位置を一致さ
せるようにした。これに伴い、記録紙Ｓの搬送位置の精
度を高精度に維持する必要がなくなるため、記録紙搬送
系の構造を簡略化しコストダウンを図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、両面印刷が可能な
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、感光体の表面に静電潜像を形成
し、その静電潜像を現像し、給紙部から給紙された記録
紙に感光体上の現像画像を転写し、その転写画像を定着
し、両面印刷モードを選択した場合には、一面に印刷し
た記録紙を再給紙路を介して反転させながら感光体に再
給紙するようにした電子写真方式の画像形成装置があ
る。

【０００３】ところで、パンフレット等のように、記録
紙の周囲に余白を設けることなく全面に画像を印刷する
印刷物があるが、このような印刷物は一般に凸版印刷機
等の他の印刷機により印刷しているが、このような印刷
機は画像のレイアウトを簡単に変更することができない
ので、印刷物を印刷する前には画像のレイアウトを確認
するために試し印刷を行い印刷物の見本を作成する場合
がある。このような試し印刷は、通常、画像のレイアウ
トが容易に変更できる電子写真方式の画像形成装置によ
り行っている。

【０００４】この場合、例えばＡ３の印刷物を得る場合
に、Ａ３伸びサイズと称して実際のＡ３サイズの用紙よ
りも天地左右に１５ｍｍ程大きくした記録紙を用い、Ａ
３サイズよりも少し大きな領域に画像を印刷した後に、
周囲をカットして実際のＡ３サイズの用紙の大きさにし
ている。これにより、記録紙には余白のない全面に画像
が形成される。このように、余白が全くない印刷物を得
る場合でも、表面印刷時と裏面印刷時との記録紙の搬送
量のバラツキ等により、表面には余白が生じなくても裏
面には余白が生ずる場合がある。始めから余白のある画
像を印刷する場合には、僅かの余白のバラツキは目立た
ないが、余白を設定しない画像は僅かでも余白が生ずる
と見苦しい。

【０００５】また、伸びサイズの記録紙を用いない場合
でも、前頁の裏面と次頁の表面とに跨って表等の画像を
印刷した場合には、表面と裏面の印刷位置を一致させな
いと罫線等に段差が生じ見苦しい。

【０００６】このように、両面印刷に際しては、画像に
よっては記録紙の表面と裏面との印刷位置を正確に一致
させる要求がある。このような要求に応えるために、両
面コピーに際して転写紙の横ずれを防止するようにした
提案（特開昭５１−６８８３６号公報）、回転体（感光
体）の回転位置信号を利用して両面コピー時の記録紙の
位置を定める提案（特開昭５７−１６４７４５号公
報）、記録紙の位置ずれを検知して裏面印刷時に画像の
位置を補正するようにした提案（特開昭６１−２７５７
７４号公報、特開昭６１−２７５７７５号公報、特開昭
６１−２７５７８０号公報）がある。なお、特開平６−
１１８７３５号公報には、中間ベルト等のプロセス媒体
に基準マークを印刷し、この基準マークの主走査方向お
よび副走査方向の位置を検知し、この検知結果により重
ね合わせる各色の画像の位置の見当合わせ（レジストレ
ーション）をすることが開示されているが、これは記録
紙の表面と裏面との印刷位置を等しくするためのもので
はない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】記録紙の搬送経路の片
側のみに感光体を配置した画像形成装置においては、裏
面印刷に際しては記録紙を反転させて感光体に再給紙す
るため、表面に印刷する場合と裏面に印刷する場合とで
は記録紙の先端を検知する場合に、その検知端が逆にな
る。この場合、記録紙の長さのバラツキを考えると、記
録紙の先端位置をレジストローラで規制しても表面と裏
面とで印刷位置が変わってしまうことがある。この場合
には、記録紙の表面と裏面との画像位置を一致させるこ
とが困難である。

【０００８】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、記録紙の表面及び裏面に形成される画像の位置を
正確に一致させ得る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】請求項１の発明は、感光
体の表面に光学系により書き込まれた静電潜像を現像部
により現像し、給紙トレイより給紙された記録紙に前記
感光体上の現像画像を転写部により転写し、その転写画
像を定着部により定着し、両面印刷モードにおいては前
記定着部を通過した記録紙を再給紙路を介して前記感光
体に再給紙するようにした画像形成装置において、前記
記録紙の表面への印刷時に基準マークに対応する光信号
を出力させてその光信号による静電潜像を基に前記記録
紙の印刷領域外となる部分に基準マークを印刷する基準
マーク印刷手段と、前記再給紙路を経て前記感光体に再
給紙される記録紙上の基準マークに対向したときに出力
が変化する光センサを有してこの光センサの出力を基に
前記基準マークの位置を検知する基準マーク位置検知手
段と、この基準マーク位置検知手段の検知結果に応じて
記録紙の裏面への画像の印刷位置を設定する印刷位置設
定手段とを設けた。したがって、記録紙の表面に形成さ
れた画像と基準位置との位置関係は明確である。よっ
て、記録紙の裏面に印刷をするときは、基準マークの位
置を検知し、その検知結果に応じて記録紙への画像の転
写位置を設定することにより、記録紙の表面の画像の位
置と裏面の画像の位置とが一致する。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、感光体上の現像画像を記録紙に転写する転写位置
と、その上流側に設けたレジストローラとの間に光セン
サが配置されている。したがって、記録紙はレジストロ
ーラのニップ部で先端位置及び向きが一定に揃えられた
後に再給紙されるため、基準マークの位置が正確に読み
取られる。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、光センサは発光素子と受光素子とよりなり、
少なくともこの受光素子は再給紙路により再給紙された
記録紙の基準マーク側の面に対向する位置に配置されて
いる。したがって、基準マークからの検知光を散乱光が
生じない状態で検知することが可能となる。

【００１２】請求項４の発明は、請求項１，２又は３の
発明において、現像部は複数色のトナーの色毎に設けら
れている。したがって、フルカラー用の画像形成装置に
適用しても、請求項１の発明と同様に、記録紙の表面と
裏面との画像の位置を一致させることが容易になされ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の第一の形態を図１
に基づいて説明する。１は感光体である。この感光体１
の周囲には、感光体１の表面を帯電させる帯電ローラ
２、この帯電ローラ２によって帯電された部分に画像信
号に対応する光信号を照射して静電潜像を形成する光学
系３、ブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナー色毎に感光体１上の静
電潜像を現像する現像部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを備え
た現像器４、記録紙Ｓを静電作用により吸引する回転自
在の転写ドラム５、感光体１の近傍において転写ドラム
５の内側に配置された転写バイアス印加用の転写部（転
写ブラシ）６、感光体１の表面に残る未転写のトナーを
払拭するクリーニング装置７、次の画像形成のために感
光体１の表面を除電して初期化する除電器８等が配列さ
れている。なお、転写部６は転写ブラシに限られるもの
ではなく、転写ローラ、コロナチャージャ等を用いても
よい。

【００１４】次いで、給紙トレイ９に積層された記録紙
Ｓを一枚ずつ給紙する給紙ローラ１０が設けられてい
る。この給紙ローラ１０と転写ドラム５との間に設けら
れた給紙通路１１には対のレジストローラ１２が設けら
れている。

【００１５】前記転写ドラム５は、枠体表面に誘電体フ
ィルム（この例では透明なポリエステルフィルム）５ａ
を巻き付けた構造で、記録紙Ｓにバイアスを印加する対
のバイアスローラ１３と、転写の度に高まる誘電体フィ
ルム５ａの電荷を除電する対の除電器（コロナチャージ
ャ）１４とが、誘電体フィルム５ａを挾んで対向配置さ
れている。また、転写ドラム５と定着部１５との間に
は、記録紙Ｓを転写ドラム５から剥離させるための剥離
チャージャ１６と剥離爪１７とが設けられている。さら
に、定着部１５と上方の排紙トレイ（図示せず）との間
を結ぶ排紙通路１８には正逆回転自在の搬送ローラ１９
が設けられている。さらに、排紙通路１８に排紙した記
録紙Ｓを搬送ローラ１９の逆転運動により前記レジスト
ローラ１２の手前に再給紙する再給紙路２０が設けられ
ている。

【００１６】ここで、本発明の画像形成装置は、記録紙
Ｓの表面への印刷時に基準マークに対応する光信号を前
記光学系３から出力させてその光信号による静電潜像を
基に記録紙Ｓの印刷領域外となる部分に基準マークを印
刷する基準マーク印刷手段と、前記再給紙路２０を経て
前記感光体１に再給紙される記録紙Ｓ上の基準マークの
位置を検知する基準マーク位置検知手段と、この基準マ
ーク位置検知手段の検知結果に応じて記録紙Ｓの裏面へ
の画像の印刷位置を設定する印刷位置設定手段とを具備
している。

【００１７】具体的には、前記基準マーク印刷手段は、
通常の画像とは別に基準マークに対応する光信号を光学
系３から出力させ、この出力により形成された静電潜像
を現像器４により現像し、その現像画像を転写部６によ
り記録紙Ｓに転写する機能をである。

【００１８】前記基準マーク位置検知手段は、前記バイ
アスローラ１３と前記転写部６の間において、転写ドラ
ム５の誘電体フィルム５ａを間にして対向配置された発
光素子２１ａと受光素子２１ｂとからなる光センサ２１
を有し、この光センサ２１が基準マークに対向したとき
の受光素子２１ｂ出力変化をマイクロコンピュータに取
り込んで基準マークの位置を検知する機能である。この
場合、発光素子２１ａは記録紙Ｓに対して透過性のよい
赤色のＬＥＤが用いられ、受光素子２１ｂは誘電体フィ
ルム５ａの内側に配置されている。感光体１の外周にお
いて静電潜像が形成される位置から転写位置（転写部
６）までの距離は、転写ドラム５の外周において基準マ
ーク位置検知手段による基準マーク検知位置から転写位
置までの距離より小さくする必要があるが、その距離の
差は小さい程望ましい。それは転写ドラム５を無駄に回
転させなくて済むためからである。

【００１９】前記印刷位置設定手段は、検知された基準
マークの位置に応じて給紙される記録紙Ｓの位置に対し
て印刷位置を変えるものであるから、コンピュータ制御
により光学系３から感光体１への画像書き込みのタイミ
ングを制御したり、感光体１の回転運動を制御する機能
である。

【００２０】このような構成において、画像形成は次の
ようにして行われる。すなわち、感光体１は回転駆動さ
れる過程で帯電ローラ２により帯電され、その帯電部分
に画像信号に対応する光信号が光学系３から照射されて
静電潜像が形成される。この静電潜像はブラック、シア
ン、マゼンタ、イエローの何れか一色に対応し、その色
に対応する現像部４ａ〜４ｄの一つで静電潜像が現像さ
れる。一方、給紙トレイ９の記録紙Ｓは給紙ローラ１０
により給紙されてレジストローラ１２のニップ部に当接
して位置決めされ、感光体１の回転運動に同期してレジ
ストローラ１２を駆動すると、記録紙Ｓはバイアスロー
ラ１３によりバイアスを印加され、転写ドラム５に吸引
されて転写ドラム５とともに回転し、その過程で感光体
１上の現像画像が転写部６により記録紙Ｓに転写され
る。

【００２１】このようにして記録紙Ｓには各色の画像が
重ねて転写される。この場合、記録紙Ｓの表面に転写さ
れる画像は、画像形成領域に転写される画像の他に、記
録紙Ｓの印刷領域外に転写される基準マーク（図示せ
ず）である。各色の画像が記録紙Ｓに重ねて転写される
と、記録紙Ｓは剥離チャージャ１６により除電され剥離
爪１７により転写ドラム５から剥離され、定着部１５に
より転写画像が定着され、搬送ローラ１９の正転運動に
より排紙通路１８に排紙される。

【００２２】そして、両面印刷モードが選択されている
場合には、記録紙Ｓの後端が搬送ローラ１９に挾持され
ている状態で搬送ローラ１９が逆転するため、記録紙Ｓ
は再給紙路２０により案内されてレジストローラ１２の
ニップ部に当接し、先端縁の位置及び向きが定められ
る。そして、記録紙Ｓはレジストローラ１２の始動によ
り再給紙される。このときに発光素子２１ａから発光さ
れて記録紙Ｓを透過する光を受光素子２１ｂが受光する
ので、受光素子２１ｂの出力変化を基に基準マークの位
置が基準マーク位置検知手段により検知される。このと
きの基準マークの位置は、記録紙Ｓの搬送方向に沿う副
走査方向と、その記録紙Ｓの幅方向に沿う主走査方向に
おける位置である。このようにして検知された基準マー
クの位置により、裏面印刷に際しては記録紙Ｓへの印刷
位置が印刷位置設定手段により設定される。すなわち、
基準マークの位置に応じて光学系３から感光体１への静
電潜像の書き込み時期が設定される。この静電潜像は前
述した動作と同様に現像され、記録紙Ｓの裏面に転写さ
れる。この記録紙Ｓは転写画像が定着部１５により定着
され、正転運動する搬送ローラ１９により搬送され、排
紙通路１８を経て排紙トレイに排紙される。

【００２３】なお、伸びサイズの記録紙Ｓを用いた場合
には、両面に画像を印刷した後に周囲をカットして定形
サイズの印刷物を作成するが、このカット時に基準マー
クの部分が除去される。また、伸びサイズ、定形サイズ
の記録紙Ｓの如何に拘らず、基準マークを残しておいて
もよい。この場合には、印刷物に付すロゴマーク、頁数
等を基準マークとして用いることにより、基準マークを
残したままにしても何ら問題とはならない。

【００２４】以上のように、記録紙Ｓの表面に印刷する
ときは、所望の画像の他に基準マークが印刷される。そ
の画像と基準マークとの相対位置関係は一定であるの
で、裏面印刷に際して基準マークの位置に応じて裏面印
刷の位置を設定することにより、記録紙Ｓの表面と裏面
との画像の位置を一致させることができる。これに伴
い、記録紙Ｓの搬送位置を精緻に制御する必要性がなく
なり、記録紙搬送系の構造を管略してコストを低減する
ことができる。

【００２５】特に、感光体１上の現像画像を記録紙Ｓに
転写する転写位置と、その上流側に設けたレジストロー
ラ１２との間に光センサ２１が配置されているので、記
録紙Ｓの先端はレジストローラ１２のニップ部で位置及
び向きが一定に揃えられた後に再給紙されるため、基準
マークの読取位置の精度が向上する。

【００２６】さらに、光センサ２１は発光素子２１ａと
受光素子２１ｂとよりなり、受光素子２１ｂは再給紙路
２０により再給紙された記録紙Ｓの基準マーク側の面に
対向する位置に配置されているので、基準マークからの
検知光を散乱光が生じない状態で正確に検知することが
できる。

【００２７】なお、光センサ２１はレジストローラ１２
とバイアスローラ１３との間に配置してもよい。レジス
トローラ１２を用いずに記録紙Ｓの先端を検知して画像
の書き込み位置を制御する装置では、光センサ２１を、
再給紙路２０から再給紙される記録紙Ｓに対向する範囲
内でさらに上流側に配置してもよい。この場合、光セン
サ２１を記録紙先端検知用のセンサとして兼用すること
も可能である。さらに、光センサ２１として反射型を用
いてもよい。この場合、図１において、発光素子２１ａ
と受光素子２１ｂとを転写ドラム５の内面に配置すれば
よい。

【００２８】また、基準マークは各色の画像を重ねて形
成しても、ブラック等単色で形成してもよい。さらに、
本実施の形態ではカラー用の画像形成装置として説明し
たが、図１において、現像器４に代えて単色用の現像器
を用い、転写ドラム５に代えて記録紙Ｓを搬送する搬送
機構（ベルトやローラ）を用いる等、本発明はモノクロ
の画像形成装置にも適用されるものである。

【００２９】次に、本発明の実施の第二の形態を図２に
基づいて説明する。前実施の形態において説明した部分
と同一部分は同一符号を用い説明も省略する。本実施の
形態はタンデム型のカラー用の画像形成装置の例であ
る。すなわち、駆動ローラ２２と従動ローラ２３とには
透明なポリエステルフィルムにより形成されたエンドレ
スの転写ベルト２４が巻回され、この転写ベルト２４に
沿って各色毎に感光体１が配列されている。これらの感
光体１の周囲には、前実施の形態の場合と同様に、感光
体１の表面を帯電させる帯電ローラ２、この帯電ローラ
２によって帯電された部分に各色の画像信号に対応する
光信号を照射して静電潜像を形成する光学系３、トナー
色毎に感光体１上の静電潜像を現像する現像部４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄ、感光体１の近傍において転写ベルト２
４の内側に配置された転写バイアス印加用の転写部（転
写ブラシ）６、感光体１の表面に残る未転写のトナーを
払拭するクリーニング装置７、次の画像形成のために感
光体１の表面を除電して初期化する除電器８等が配列さ
れている。

【００３０】このような構成において、タンデム型の画
像形成装置では、記録紙Ｓが転写ベルト２４により右端
の感光体１から左端の感光体１を通過する一回の搬送中
に、それぞれの感光体１上で形成された各色の現像画像
が転写部６により重ねて転写されるとともに、基準マー
クの画像が転写される。そして、記録紙Ｓが定着部１５
を経て排紙通路１８に排紙される過程で記録紙Ｓ上の転
写画像が定着される。

【００３１】そして、両面印刷モードが選択されている
場合には、記録紙Ｓの後端が搬送ローラ１９に挾持され
ている状態で搬送ローラ１９が逆転するため、記録紙Ｓ
は再給紙路２０により案内されて再び各感光体１の下方
を通過する。このとき、記録紙Ｓに印刷された基準マー
クが基準マーク位置検知手段により検知され、その検知
状態に応じて、前述した場合と同様に記録紙Ｓの裏面へ
の画像の印刷位置が設定される。裏面印刷された記録紙
Ｓは転写画像が定着部１５により定着され、正転運動す
る搬送ローラ１９により搬送され、排紙通路１８を経て
排紙トレイに排紙される。

【００３２】本実施の形態においても、感光体１の外周
において静電潜像が形成される位置から転写位置（転写
部６）までの距離は、基準マーク位置検知手段による基
準マーク検知位置から転写位置までの距離より小さくす
ることが必須である。また、光センサ２１は転写ベルト
２４の対向面に配置することが望ましいが、レジストロ
ーラ１２から転写ベルト２４までの間に設けてもよい。
また、前実施の形態と同様に、レジストローラ１２を用
いずに記録紙Ｓの先端を検知して画像の書き込み位置を
制御する装置では、光センサ２１をさらに上流側に配置
してもよい。

【００３３】

【発明の効果】請求項１，４の発明によれば、記録紙の
表面への印刷時に基準マークに対応する光信号を光学系
から出力させその光信号による静電潜像を基に記録紙の
印刷領域外となる部分に基準マークを印刷する基準マー
ク印刷手段と、再給紙路を経て感光体に再給紙される記
録紙上の基準マークに対向したときに出力が変化する光
センサを有してこの光センサの出力を基に前記基準マー
クの位置を検知する基準マーク位置検知手段と、この基
準マーク位置検知手段の検知結果に応じて記録紙の裏面
への画像の印刷位置を設定する印刷位置設定手段とを設
けたので、記録紙の表面に形成された画像と基準位置と
の位置関係は明確である。これにより、記録紙の裏面に
印刷をするときは、基準マークの位置を検知し、その検
知結果に応じて記録紙への画像の転写位置を設定するこ
とにより、記録紙の表面の画像の位置と裏面の画像の位
置とを一致させることができる。これに伴い、記録紙の
搬送位置の精度を高精度に維持する必要がなくなるた
め、記録紙搬送系の構造を簡略化しコストダウンを図る
ことができる。

【００３４】請求項２の発明によれば、感光体上の現像
画像を記録紙に転写する転写位置と、その上流側に設け
たレジストローラとの間に光センサが配置されているの
で、レジストローラのニップ部で記録紙の先端の位置及
び向きを一定に揃えることができ、その状態で記録紙を
再給紙することにより、基準マークの位置を正確に読み
取ることができる。したがって、画像の印刷位置をさら
に高精度に設定することができる。

【００３５】請求項３の発明によれば、光センサは発光
素子と受光素子とよりなり、少なくともこの受光素子は
再給紙路により再給紙された記録紙の基準マーク側の面
に対向する位置に配置されているので、基準マークから
の検知光を散乱光が生じない状態で正確に検知すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第一の形態における画像形成装
置の縦断正面図である。

【図２】本発明の実施の第二の形態における画像形成装
置の縦断正面図である。

【符号の説明】 １ 感光体 ３ 光学系 ４ａ〜４２ｄ 現像部 ６ 転写部 １２ レジストローラ １５ 定着部 ２０ 再給紙路 ２１ 光センサ ２１ａ 発光素子 ２１ｂ 受光素子 Ｓ 記録紙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体の表面に光学系により書き込まれ
   た静電潜像を現像部により現像し、給紙トレイより給紙
   された記録紙に前記感光体上の現像画像を転写部により
   転写し、その転写画像を定着部により定着し、両面印刷
   モードにおいては前記定着部を通過した記録紙を再給紙
   路を介して前記感光体に再給紙するようにした画像形成
   装置において、前記記録紙の表面への印刷時に基準マー
   クに対応する光信号を出力させてその光信号による静電
   潜像を基に前記記録紙の印刷領域外となる部分に基準マ
   ークを印刷する基準マーク印刷手段と、前記再給紙路を
   経て前記感光体に再給紙される記録紙上の基準マークに
   対向したときに出力が変化する光センサを有してこの光
   センサの出力を基に前記基準マークの位置を検知する基
   準マーク位置検知手段と、この基準マーク位置検知手段
   の検知結果に応じて記録紙の裏面への画像の印刷位置を
   設定する印刷位置設定手段とを設けたことを特徴とする
   画像形成装置。
2. 【請求項２】 感光体上の現像画像を記録紙に転写する
   転写位置と、その上流側に設けたレジストローラとの間
   に光センサが配置されていることを特徴とする請求項１
   記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 光センサは発光素子と受光素子とよりな
   り、少なくともこの受光素子は再給紙路により再給紙さ
   れた記録紙の基準マーク側の面に対向する位置に配置さ
   れていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形
   成装置。
4. 【請求項４】 現像部は複数色のトナーの色毎に設けら
   れていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の画
   像形成装置。