(57)【要約】【課題】構造の複雑化を招くことなく、転写ベルト上のトナー像を用紙へ転写する位置を自動的に調整できる画像形成装置を提供する。【解決手段】この画像形成装置は、トナー濃度検出センサ５３,５４から入力される濃度検出信号の値をサンプリングして残パターン長カウンタをカウントすることで残パターン６２の残パターン長Ｌ１(ｍｍ)を算出する。そして、上記残パターン長Ｌ１(ｍｍ)と予め設定されている基準値との寸法差に基づき、上記画像書き出し位置を決める画像同期タイミングＴｔを調整するので、構造の複雑化を招くことなく、転写ベルト２上のトナー像を用紙へ転写する位置を自動的に調整できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真プロセスで形成されるトナー像が転写される転写ベルトと、
上記転写ベルトに転写されたトナー像を用紙に転写する転写ローラと、
上記転写ベルトに転写されているトナー像のトナー濃度を検出するトナー濃度検出部と、
上記転写ベルトに検出パターンのトナー像を転写させ、この検出パターンのトナー像を上記転写ローラで上記用紙に転写させた後に上記転写ベルトに残った上記検出パターンの残パターンを上記トナー濃度検出部で検出して上記残パターンの長さを算出する残パターン長算出部と、
上記残パターン長算出部が算出した上記残パターンの長さと予め定められた基準長との寸法差を算出する寸法差算出部と、
上記寸法差算出部が算出した寸法差を解消するように上記転写ローラへ給紙される用紙へ上記転写ベルトのトナー像を転写する位置を決める画像同期タイミングを調整するタイミング調整部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
上記トナー濃度検出部は、
上記転写ベルトの搬送方向に直交する幅方向に離隔している２つのトナー濃度センサを有し、
上記残パターン長算出部は、
上記転写ベルトに上記幅方向に離隔している２箇所に検出パターンのトナー像を転写させ、この２箇所の検出パターンのトナー像を上記用紙に転写させた後に上記転写ベルトに残った上記２箇所の検出パターンのトナー像に対応する２箇所の残パターンのトナー濃度を上記２つのトナー濃度センサで検出して、上記２箇所の残パターンの長さを算出し、
上記寸法差算出部は、
上記残パターン長算出部が算出した上記２箇所の残パターンのうちの一方の残パターンの長さと上記基準長との差である第１の寸法差と上記残パターン長算出部が算出した上記２箇所の残パターンのうちの他方の残パターンの長さと上記基準長との差である第２の寸法差とを算出し、
さらに、上記第１の寸法差と第２の寸法差との差が予め定められたしきい値以上のときに、上記転写ローラよりも上流側のタイミングローラの上流側で用紙を弛ませる給紙ループ量を予め設定された寸法だけ増やす一方、上記第１の寸法差と第２の寸法差との差が上記しきい値未満のときに上記給紙ループ量を変更しない給紙ループ量制御部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
上記残パターン長算出部が上記転写ベルトに転写された検出パターンのトナー像を上記用紙に転写させる場合に、上記タイミング調整部は、上記転写ベルトに転写された検出パターンの先端が上記転写ローラによる転写位置に達したときに、上記用紙の先端が上記転写位置よりも上記用紙の搬送における上流側に位置するように画像同期タイミングを調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
上記残パターン長算出部が、上記転写ベルトに転写された検出パターンのトナー像を上記用紙に転写させる場合に、上記タイミングローラを駆動させると共に上記転写ローラに印加する転写電圧を作像出力に対応する規定の転写電圧にすると共にこの規定の転写電圧を上記用紙の後端が上記転写ローラを通過するまで保持させる転写電圧制御部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
上記残パターン長算出部が算出した上記残パターンの長さが、上記用紙に転写させる前の上記検出パターンの長さと同じか否かを判断し、上記残パターンの長さが上記検出パターンの長さと同じであると判断した場合には、次に、上記転写ベルトに転写させる検出パターンの長さを前回の検出パターンの長さよりも予め設定された長さだけ長くする検出パターン長制御部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
上記検出パターンのトナー像の色がイエローであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、印字可能な電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に関し、例えば転写ベルト上のトナー像を用紙へ転写する位置を自動的に調整できるカラー複写機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機では実際にコピーを取り、画像と用紙との間の先端ずれ量を測定し、この測定結果に基づいて計算した調整値を複写機に数値入力することで、画像と用紙との間の先端ずれ量を解消する先端調整を人手により行っていた。
【０００３】
このため、コピー、測定、計算に時間が掛かると共に複雑な操作が必要になり、効率的な生産に対する支障となっていた。
【０００４】
そこで、特許文献１(特開平５−１２７４８４号公報)では、転写ベルトに形成されたスリットを検出するスリット検出センサと、白紙原稿を複写した転写ベルトに転写されるトナーの濃度を検出するトナー濃度検出センサとを備えるカラー複写機が開示されている。このカラー複写機は、上記スリット検出センサとトナー濃度検出センサの検出結果により上記スリットを検出した時点から上記転写ベルト上の画像先端までの距離を算出し、この算出した距離に基づき、上記転写ベルト上の仮想画像先端と実際の画像先端との位置ずれを解消すべく、原稿をスキャンするスキャナモータの回転開始および転写ベルトに用紙を送り出すレジストローラの回転を制御するというものである。
【０００５】
しかし、上記特許文献１に開示されたカラー複写機では、トナー濃度検出センサに加えてスリット検出センサが必要になるので、構造が複雑になるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１２７４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、この発明の課題は、構造の複雑化を招くことなく、転写ベルト上のトナー像を用紙へ転写する位置を自動的に調整できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明の画像形成装置は、電子写真プロセスで形成されるトナー像が転写される転写ベルトと、
上記転写ベルトに転写されたトナー像を用紙に転写する転写ローラと、
上記転写ベルトに転写されているトナー像のトナー濃度を検出するトナー濃度検出部と、
上記転写ベルトに検出パターンのトナー像を転写させ、この検出パターンのトナー像を上記転写ローラで上記用紙に転写させた後に上記転写ベルトに残った上記検出パターンの残パターンを上記トナー濃度検出部で検出して上記残パターンの長さを算出する残パターン長算出部と、
上記残パターン長算出部が算出した上記残パターンの長さと予め定められた基準長との寸法差を算出する寸法差算出部と、
上記寸法差算出部が算出した寸法差を解消するように上記転写ローラへ給紙される用紙へ上記転写ベルトのトナー像を転写する位置を決める画像同期タイミングを調整するタイミング調整部とを備えることを特徴としている。
【０００９】
この発明の画像形成装置によれば、上記残パターン長算出部は、上記転写ベルトに転写した検出パターンのトナー像を上記用紙に転写させた後に上記転写ベルトに残った残パターンの長さを算出する。そして、上記タイミング調整部が上記算出した残パターンの長さと基準長との寸法差を解消するように、上記転写ローラへ給紙される用紙へ上記転写ベルトのトナー像を転写する画像同期タイミングを調整する。したがって、この発明によれば、転写ベルトにスリットを設ける必要がなくスリット検出センサが不要であるので、構造の複雑化を招くことなく、転写ベルト上のトナー像を用紙へ転写する位置を自動的に調整できる。
【００１０】
また、一実施形態の画像形成装置では、上記トナー濃度検出部は、
上記転写ベルトの搬送方向に直交する幅方向に離隔している２つのトナー濃度センサを有し、
上記残パターン長算出部は、
上記転写ベルトに上記幅方向に離隔している２箇所に検出パターンのトナー像を転写させ、この２箇所の検出パターンのトナー像を上記用紙に転写させた後に上記転写ベルトに残った上記２箇所の検出パターンのトナー像に対応する２箇所の残パターンのトナー濃度を上記２つのトナー濃度センサで検出して、上記２箇所の残パターンの長さを算出し、
上記寸法差算出部は、
上記残パターン長算出部が算出した上記２箇所の残パターンのうちの一方の残パターンの長さと上記基準長との差である第１の寸法差と上記残パターン長算出部が算出した上記２箇所の残パターンのうちの他方の残パターンの長さと上記基準長との差である第２の寸法差とを算出し、
さらに、上記第１の寸法差と第２の寸法差との差が予め定められたしきい値以上のときに、上記転写ローラよりも上流側のタイミングローラの上流側で用紙を弛ませる給紙ループ量を予め設定された寸法だけ増やす一方、上記第１の寸法差と第２の寸法差との差が上記しきい値未満のときに上記給紙ループ量を変更しない給紙ループ量制御部を備える。
【００１１】
この実施形態の画像形成装置によれば、上記残パターン長算出部により、上記転写ベルトに転写した２箇所の検出パターンのトナー像を上記用紙に転写させた後に上記転写ベルトに残った２箇所の残パターンの長さを上記トナー濃度検出部で検出して算出する。そして、上記寸法差算出部で上記２箇所の残パターンの長さと基準長との差である第１,第２の寸法差を算出する。そして、上記給紙ループ量制御部は、上記第１の寸法差と第２の寸法差との差が予め定められたしきい値以上のときに、タイミングローラよりも上流側での給紙ループ量を予め設定された寸法だけ増やす。よって、上記転写ローラへ給紙する用紙の傾き(用紙スキュー)を解消できる。
【００１２】
また、一実施形態の画像形成装置では、上記残パターン長算出部が上記転写ベルトに転写された検出パターンのトナー像を上記用紙に転写させる場合に、上記タイミング調整部は、上記転写ベルトに転写された検出パターンの先端が上記転写ローラによる転写位置に達したときに、上記用紙の先端が上記転写位置よりも上記用紙の搬送における上流側に位置するように画像同期タイミングを調整する。
【００１３】
この実施形態によれば、上記転写ベルトから上記用紙への検出パターンの転写後に、上記転写ベルトに上記検出パターンの残パターンが確実に残るので、残パターン長に基づくタイミング調整を確実に実施できる。
【００１４】
また、一実施形態の画像形成装置では、上記残パターン長算出部が、上記転写ベルトに転写された検出パターンのトナー像を上記用紙に転写させる場合に、上記タイミングローラを駆動させると共に上記転写ローラに印加する転写電圧を作像出力に対応する規定の転写電圧にすると共にこの規定の転写電圧を上記用紙の後端が上記転写ローラを通過するまで保持させる転写電圧制御部を備える。
【００１５】
この実施形態によれば、上記残パターン長算出部は、上記タイミングローラを駆動させてから上記用紙の後端が上記転写ローラを通過するまで上記規定の転写電圧を保持させる。よって、上記用紙が上記転写ローラを通過するときに上記転写ローラに規定の転写電圧が確実に印加され、上記用紙に上記検出パターンを確実に転写できる。
【００１６】
また、一実施形態の画像形成装置では、上記残パターン長算出部が算出した上記残パターンの長さが、上記用紙に転写させる前の上記検出パターンの長さと同じか否かを判断し、上記残パターンの長さが上記検出パターンの長さと同じであると判断した場合には、次に、上記転写ベルトに転写させる検出パターンの長さを前回の検出パターンの長さよりも予め設定された長さだけ長くする検出パターン長制御部を備える。
【００１７】
この実施形態によれば、上記検出パターンと残パターン長が同じ、つまり、上記検出パターンは上記用紙に転写されなかった場合には、上記検出パターンの長さを長くして、検出パターンが上記用紙に転写されるようにして、残パターン長に基づく給紙タイミング調整を可能にできる。
【００１８】
また、一実施形態の画像形成装置では、上記検出パターンのトナー像の色がイエローである。
【００１９】
この実施形態によれば、給紙タイミング調整により用紙に転写されたトナー像が目立たなくなり、用紙の再利用が可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の画像形成装置によれば、残パターン長算出部により、転写ベルトに転写した検出パターンのトナー像を用紙に転写させた後に上記転写ベルトに残った残パターンの長さをトナー濃度検出部で検出して算出する。そして、寸法差算出部により算出した残パターンの長さと基準長との寸法差に基づいて、転写ローラへ給紙される用紙へ転写ベルトのトナー像を転写する画像書き出しタイミングを調整する。したがって、この発明によれば、転写ベルトにスリットを設ける必要がなくスリット検出センサが不要であるので、構造の複雑化を招くことなく、転写ベルト上のトナー像を用紙へ転写する位置を自動的に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の画像形成装置の実施形態の中央断面を模式的に示す概略図である。
【図２】上記実施形態のエンジン制御部４１とコントローラ部４２を示すブロック図である。
【図３】上記実施形態の中間転写ベルト２周辺の構造を模式的に示す図である。
【図４】上記実施形態の画像同期タイミングの自動調整に関する全体的な制御の流れをフローチャートである。
【図５Ａ】上記実施形態の検出パターンとしての特定の自動調整用専用パターンの一例および上記自動調整用専用パターンが用紙に転写された後の残パターンの一例を示す図である。
【図５Ｂ】上記自動調整用専用パターンに対応する濃度検出信号の値(１Ｖ)を示す信号波形図である。
【図５Ｃ】上記残パターンに対応する濃度検出信号の値(２.５Ｖ,４Ｖ)を示す信号波形図である。
【図６】上記自動調整用専用パターンの残パターンの長さ計測の動作を説明するフローチャートである。
【図７Ａ】残パターン長Ｌ１(左),Ｌ１(右)が予め設定された基準長と等しい場合の残パターン６２(左),６２(右)を示す図である。
【図７Ｂ】残パターン長Ｌ１(左),Ｌ１(右)が上記基準長よりも短い場合および上記基準長よりも長い場合の残パターン６２(左),６２(右)を示す図である。
【図７Ｃ】残パターン長Ｌ１(左)とＬ１(右)との差が１ｍｍ以上ある場合の残パターン６２(左),６２(右)を示す図である。
【図８】画像出力タイミングと給紙ローラとタイミングローラの駆動タイミングを説明するタイミングチャートである。
【図９】残パターン長Ｌ１(左)とＬ１(右)との差が１ｍｍ未満のときに画像同期タイミングの調整値を算出し、上記差が１ｍｍ以上のときに給紙ループ量を調整する動作を説明するフローチャートである。
【図１０】上記実施形態における画像出力信号Ｓｐと通常のプリント動作時におけるタイミングローラクロックＣＬｔ(ｎ)および画像同期タイミングの自動調整時におけるタイミングローラクロックＣＬｔ(ａ)の波形を示すタイミングチャートである。
【図１１Ａ】上記実施形態における通常のプリント動作時の２次転写電圧波形を示す図である。
【図１１Ｂ】上記実施形態における画像同期タイミングの自動調整時の２次転写電圧波形を示す図である。
【図１２Ａ】転写前の自動調整用専用パターン、および残パターン長Ｌ１(右),Ｌ１(左)の両方が上記転写前の自動調整用専用パターンの長さＬ０と同じである残パターン６２(右),６２(左)を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの自動調整用専用パターンの長さＬ０を２倍にした自動調整用専用パターンおよびその残パターン６２(右),６２(左)を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２３】
図１は、この発明の画像形成装置の実施形態としてのフルカラー画像形成装置１の中央断面の概略図である。まず、この画像形成装置１の作像部の構成を説明する。この作像部は、カートリッジ(イエロー)２８ａ,カートリッジ(マゼンタ)２８ｂ,カートリッジ(シアン)２８ｃ,カートリッジ(ブラック)２８ｄを有する。カートリッジ２８ａ,２８ｂ,２８ｃ,２８ｄには、それぞれ、感光体３ａ,３ｂ,３ｃ,３ｄを帯電させる帯電部５ａ,５ｂ,５ｃ,５ｄと、感光体３ａ,３ｂ,３ｃ,３ｄに対して露光パターンを露光させる露光部６ａ,６ｂ,６ｃ,６ｄと、トナーを現像する現像部４ａ,４ｂ,４ｃ,４ｄが内蔵されている。また、上記作像部は、上記感光体３ａ,３ｂ,３ｃ,３ｄ上に形成された４色のトナー像を重ねて画像を形成する中間転写ベルト２と、この中間転写ベルト２上に形成されたトナー像を記録媒体としての用紙上に転写する２次転写ローラ１１ａを有する。さらに、上記作像部は、転写残トナーを中間転写ベルト２から分離させる中間転写ベルトクリーナ７と、分離した転写残トナーを収納する廃トナーボックス１５を有する。また、上記作像部は、トナーボトル(イエロー)２５ａ,トナーボトル(マゼンタ)２５ｂ,トナーボトル(シアン)２５ｃ,トナーボトル(ブラック)２５ｄを有する。このトナーボトル２５ａ,２５ｂ,２５ｃ,２５ｄは、撹拌羽２６ａ,２６ｂ,２６ｃ,２６ｄを動作させることで上記カートリッジ２８ａ,２８ｂ,２８ｃ,２８ｄにトナー(イエロー),トナー(マゼンタ),トナー(シアン),トナー(ブラック)を補給する。上記撹拌羽２６ａ,２６ｂ,２６ｃ,２６ｄは、トナー補給モータ２３,２４によって駆動される。
【００２４】
次に、記録媒体としての用紙の搬送部の構成を説明する。上記搬送部は、記録媒体収納部１６から用紙を給紙する標準カセット給紙ローラ８と、給紙された用紙を一旦停止させるタイミングローラ１０とを有する。また、上記搬送部は、中間転写ベルト２に画像形成されたトナー像を用紙上に転写する２次転写ローラ１１ａの圧接状態もしくは離間状態を検出する２次転写圧接離間センサ１１ｂと、トナー濃度検出部１１ｃを有する。この２次転写ローラ１１ａ,２次転写圧接離間センサ１１ｂ,トナー濃度検出部１１ｃが２次転写部１１を構成している。
【００２５】
また、上記搬送部は、用紙上に転写されたトナー像を定着させる定着ローラ１２を有する。この定着ローラ１２は、加熱ローラ１２ａと加圧ローラ１２ｂで構成されている。また、上記搬送部は、上記定着後の用紙を排出もしくは両面搬送路３３へ搬送する排紙ローラ１３と、上記用紙を両面搬送路３３を経由してタイミングローラ１０まで搬送する両面搬送ローラ１４ａ,１４ｂを有する。この両面搬送ローラ１４ａ,１４ｂは、両面搬送モータ２２で駆動される。
【００２６】
尚、図１において、９はマルチ手差し給紙ローラ、１７はカラーＰＣモータ、１８は給紙ローラ８,９,排紙ローラ１３等を駆動するメインモータ、１９は上記定着ローラ１２を駆動する定着モータである。また、図１において、２０はカラー現像モータ、２１は現像モータである。また、図１において、２７は、２次転写部１１と定着ローラ１２とが用紙に形成するループ(弛み)が予め設定された値に達したか否かを判定する定着ループセンサである。また、図１において、２９,３０,３１は用紙検知センサであり、３２は用紙材質検知センサである。
【００２７】
次に、図２に、この実施形態の画像形成装置のエンジン制御部４１とコントローラ部４２を示す。エンジン制御部４１は、この画像形成装置を制御するＣＰＵ４３を有する。このＣＰＵ４３は、プリントヘッド、用紙搬送のためのモータや、定着ヒータなどの各種負荷４４を制御する。また、このエンジン制御部４１は、上記ＣＰＵ４３に接続されている記憶媒体としての不揮発性メモリ４５を有する。この不揮発性メモリ４５は例えばＥＥＰＲＯＭで構成される。この不揮発性メモリ４５は、ＣＰＵ４３を介して各種センサによる計測データなどを記憶できる。また、消耗品(例えばカートリッジ２８ａ〜２８ｄ)には、ＣＳＩＣ(Ｃustomer Ｓpecific ＩＣ)４６が取り付けられており、このＣＳＩＣ４６に上記消耗品の情報などを記憶できる。そして、上記エンジン制御部４１にコントローラ部４２が接続されており、エンジン制御部４１は、コントローラ部４２を介してユーザーからのプリント要求の発生などの必要な情報をやり取りしている。
【００２８】
次に、図３に、上記中間転写ベルト２周辺の構造を模式的に示す。この中間転写ベルト２は、２つのローラ５１,５２間に掛け渡されており、ローラ５１,５２が矢印Ｘ１の方向へ回転することで矢印Ｘ２の方向へ移動する。また、上記中間転写ベルト２の幅方向の両端部に対向する箇所にトナー濃度検出センサ５３,５４が配置されている。このトナー濃度検出センサ５３,５４は、上記中間転写ベルト２に転写されているトナー像のトナー濃度を検出するトナー濃度検出部１１ｃを構成している。
【００２９】
次に、図４のフローチャートを参照して、上記エンジン制御部４１による画像同期タイミングの自動調整に関する全体的な制御の流れを説明する。まず、ステップＳ１では、コントローラ部４２からの自動調整要求を受信したか否かを判断し、受信したと判断するとステップＳ２へ進み、受信していないと判断するとステップＳ１に戻る。次に、ステップＳ２では、上記作像部(作像エンジン)は、自動調整モード時の印刷動作を開始する。この自動調整モード時の印刷動作では、通常モード時の印刷動作とは異なり、検出パターンとしての特定の自動調整用専用パターンのみを出力する。そして、上記中間転写ベルト２に上記自動調整用専用パターンのトナー像が転写され、この自動調整用専用パターンのトナー像が２次転写ローラ１１ａで用紙に転写される。
【００３０】
次に、ステップＳ３に進み、上記トナー濃度検出センサ５３,５４によって上記転写ベルト２に残った上記自動調整用専用パターンの残パターンを検出して上記残パターンの長さを計測する。上記ステップＳ２およびＳ３が残パターン長算出部を構成している。なお、上記残パターンの長さ計測の詳細については、図６のフローチャートを参照して後述する。
【００３１】
次に、ステップＳ４に進み、上記トナー濃度検出センサ５３,５４による上記残パターン長の計測処理が終了したか否かを判断し、終了したと判断すれば、ステップＳ５へ進み、終了していないと判断すれば、ステップＳ３へ戻る。なお、上記計測処理の終了は、上記トナー濃度検出センサ５３,５４が検出を開始してから次に転写ベルト２のトナー像の無い裸面を検出したとき、もしくは上記検出を開始してから所定時間が経過したときとする。
【００３２】
次に、ステップＳ５では、上記計測した残パターン長と予め定められた基準長との寸法差を算出し、この算出した寸法差に基づいて、画像書き出し位置調整値および給紙ループ量の調整値を算出する。この調整値の算出については後述する。次に、ステップＳ６に進み、上記算出した調整値を各給紙口に対応する不揮発性メモリ４５の記憶領域へバックアップする。
【００３３】
そして、通常のプリント動作時には、上記エンジン制御部４１は上記不揮発性メモリ４５にバックアップされた上記調整値を使用して作像部で作像させることで、転写ベルト２から用紙へトナー像を正常に印刷することが可能となる。
【００３４】
次に、図６のフローチャートを参照して、上記自動調整用専用パターンの残パターンの長さ計測の詳細について説明する。このフローチャートのステップＳ１１〜Ｓ１７が残パターン長算出部を構成している。
【００３５】
まず、ステップＳ１１では、残パターン長カウンタを零にクリアする。次に、ステップＳ１２に進み、検出完了カウンタを零にクリアする。次に、ステップＳ１３に進み、上記トナー濃度検出センサ５３,５４から入力される濃度検出信号の値をサンプリングし、この濃度検出信号の値が、４Ｖ以下であるか否かを判断し、４Ｖ以下であると判断すれば、ステップＳ１４に進み、４Ｖを超えていると判断すれば、ステップＳ１５に進む。
【００３６】
ステップＳ１４では、上記残パターン長カウンタを制御周期毎にカウントアップする。次に、ステップＳ１５に進み、上記検出完了カウンタを上記制御周期毎にカウントアップする。次に、ステップＳ１６に進み、上記検出完了カウンタのカウント値が予め設定されている検出完了しきい値を超えたか否かを判断し、検出完了しきい値を超えたと判断すればステップＳ１７に進み、検出完了しきい値を超えていない判断すればステップＳ１３に戻る。
【００３７】
ステップＳ１７では、上記残パターン長を算出する。この残パターン長は、次の式(１)によって、算出される。この式(１)において、Ｌ１は残パターン長(ｍｍ)であり、Ｔ１は上記制御周期(ｍ秒)であり、Ｃ１は上記残パターンカウンタによるカウントサイクル数であり、Ｓ１は転写ベルト２のベルト周速(ｍｍ/秒)である。
Ｌ１ ＝ Ｔ１×Ｃ１×Ｓ１            … (１)
【００３８】
ここで、図５Ａの左側に、上記検出パターンとしての特定の自動調整用専用パターンの一例を示す。この図５Ａの左側に示す自動調整用専用パターン６１は、用紙に転写される前のものであり、転写ベルト２の周方向の長さＬ０に亘ってトナー濃度が高くなっている。よって、この自動調整用専用パターン６１のトナー濃度をトナー濃度検出センサ５３あるいは５４で検出すれば、その濃度検出信号の値は、図５Ｂに示すように、長さＬ０に亘って低い値１Ｖになる。一方、図５Ａの右側は、上記自動調整用専用パターン６１が上記用紙に転写された後の残パターン６２の一例である。この残パターン６２は、上記用紙にトナー像が転写されたために残トナーがほぼ無い状態でトナー濃度が最も低い低濃度部６２Ａと、上記用紙にトナー像が転写されていないために残トナーがあるトナー濃度が中間レベルである中濃度部６２Ｂとからなる。ここでは、上記残パターン６２の中濃度部６２Ｂの長さＬ１を残パターン６２の長さと言う。この残パターン６２のトナー濃度をトナー濃度検出センサ５３あるいは５４で検出すれば、図５Ｃに示すように、上記中濃度部６２Ｂの領域では、濃度検出信号の値は、長さＬ１に渡って中レベルの値２.５Ｖであり、低濃度部６２Ａでは、濃度検出信号の値は、長さＬ２に渡って高い値４Ｖを上回っている。
【００３９】
次に、図４のフローチャートのステップＳ５における上記計測した残パターン長と予め定められた基準長との寸法差に基づく、画像書き出し位置調整値および給紙ループ量の調整値の算出について詳細に説明する。
【００４０】
先ず、画像書き出しタイミングを次式(２)で定義する。
Ｔ２１＝ {(Ｌ２１/Ｖ２１)＋(Ｌ２２/Ｖ２２)}−(Ｌ２３/Ｖ２３)  … (２)
この式(２)において、
Ｔ２１：画像書き出しタイミング(秒)
Ｌ２１：露光部６ｄによる露光位置から感光体３ｄの１次転写位置までの感光体３ｄの周面における距離(ｍｍ)
Ｖ２１：感光体３ｄの周速(ｍｍ/秒)
Ｌ２２：上記１次転写位置から中間転写ベルト２の２次転写位置までの中間転写ベルト２の周面における距離(ｍｍ)
Ｖ２２：中間転写ベルト２の周速(ｍｍ/秒)
Ｌ２３：は用紙搬送路におけるタイミングローラ１０から２次転写位置までの距離(ｍｍ)
Ｖ２３：用紙搬送路における搬送速度(ｍｍ/秒)である。
【００４１】
つまり、上記画像書き出しタイミングＴ２１は、感光体３ｄによる露光位置から感光体３ｄの１次転写位置まで感光体３ｄが移動する時間(Ｌ２１/Ｖ２１)と１次転写位置から２次転写位置まで中間ベルト２のトナー像が移動する時間(Ｌ２２/Ｖ２２)との和(像形成移動時間)から、タイミングローラ１０から上記２次転写位置まで用紙が搬送される用紙搬送時間を差し引いた時間である。
【００４２】
よって、露光部６ｄによる露光が開始される画像出力信号Ｓｐの立ち上がり時刻からタイミングローラ１０が駆動されるタイミングローラクロックＣＬｔの立ち上がり時刻までの時間である画像同期タイミングＴｔが、上記画像書き出しタイミングＴ２１と等しい場合に、２次転写位置で中間転写ベルト２のトナー像の先端位置と用紙の先端位置とが一致する。言い換えれば、上記画像書き出しタイミングＴ２１と画像同期タイミングＴｔとにより、上記用紙への画像書き出し位置が決まる。よって、上記画像書き出し位置は、上記画像同期タイミングＴｔを調整することで調整される。
【００４３】
次に、上記給紙ループ量を次式(３)で定義する。
Ｒ２１＝(Ｔ２２×Ｖ２４)−Ｌ２４        … (３)
この式(３)において、
Ｒ２１：給紙ループ量(ｍｍ)
Ｔ２２：用紙検知センサ２９が用紙を検知してから給紙ローラ８または９が停止するまでの時間(秒)
Ｖ２４：用紙搬送路における搬送速度(ｍｍ/秒)
Ｌ２４：用紙検知センサ２９が用紙を検知した位置からタイミングローラ１０までの距離(ｍｍ)である。
【００４４】
つまり、上記給紙ループ量Ｒ２１は、用紙検出センサ２９とタイミングローラ１０との間の用紙のたるみ量に相当している。よって、上記給紙ループ量Ｒ２１は、上記時間Ｔ２２を調整することで調整される。
【００４５】
まず、はじめに、図９のフローチャートのステップＳ３１で、トナー濃度センサ５３の濃度検出信号に基づき算出した第１の寸法差としての残パターン長Ｌ１(右)からトナー濃度センサ５４の濃度検出信号に基づき算出した第２の寸法差としての残パターン長Ｌ１(左)を減算した値の絶対値ＡＢＳ{Ｌ１(右)−Ｌ１(左)}が１ｍｍよりも小さいか否かを判断する。上記残パターン長Ｌ１(右)は、図３に示した転写ベルト２の移動方向Ｘ２に向かって右側に形成された自動調整用専用パターン６１(右)の残パターン６２(右)の残パターン長である。また、上記残パターン長Ｌ１(左)は、図３に示した転写ベルト２の移動方向Ｘ２に向かって左側に形成された自動調整用専用パターン６１(左)の残パターン６２(左)の残パターン長である。
【００４６】
そして、図７Ａおよび図７Ｂの左欄や右欄に例示するように、上記ＡＢＳ{Ｌ１(右)−Ｌ１(左)}が１ｍｍよりも小さいと判断すると用紙がスキューしていないと判断してステップＳ３２に進んで、画像書き出し位置の調整値を算出する。一方、図７Ｃの左欄や右欄に例示するように、上記ステップＳ３１で絶対値ＡＢＳ{Ｌ１(右)−Ｌ１(左)}が１ｍｍ以上であれば用紙がスキューしていると判断して、上記給紙ループ量Ｒ２１を１ｍｍだけ大きくし(ステップＳ３３)、再度、給紙ループ量Ｒ２１の自動調整を実行する(ステップＳ３４)。図９のフローチャートのステップＳ３１〜Ｓ３４が給紙ループ量制御部を構成している。
【００４７】
ここで、ステップＳ３２での上記画像書き出し位置を決める上記画像同期タイミングＴｔの調整値は、次のようにして算出する。
【００４８】
まず、図７Ａに示すように、上記残パターン長Ｌ１(左)および残パターン長Ｌ１(右)が、予め設定された基準長(例えば(１/２)Ｌ０)と等しい場合は、上記画像同期タイミングＴｔの調整値を０(零)とする。一方、図７Ｂの左欄に示すように、上記残パターン長Ｌ１(左)および残パターン長Ｌ１(右)が、予め設定された基準長よりも短い場合には、上記画像同期タイミングＴｔが早い(値が小さい)と判断し、画像同期タイミングＴｔを遅くする(値を大きくする)ように調整する。この調整値ΔＴ(秒)は次式(４)で算出する。
ΔＴ ＝ {Ｌｓ−(Ｌ１(左)＋Ｌ１(右))/２}÷Ｖ２５    … (４)
ΔＴ：調整値(秒)
Ｌｓ：基準長(ｍｍ)
Ｖ２５：用紙搬送路における搬送速度(ｍｍ/秒)
【００４９】
一方、図７Ｂの右欄に示すように、上記残パターン長Ｌ１(左)および残パターン長Ｌ１(右)が、予め設定された基準長よりも長い場合には、上記画像同期タイミングＴｔが長いと判断し、画像同期タイミングＴｔを短く調整する。この調整値ΔＴ(秒)は上式(４)で算出する。
【００５０】
そして、上記基準長Ｌｓは、例えば、上記残パターン長Ｌ１(左)と残パターン長Ｌ１(右)との平均値(Ｌ１(左)＋Ｌ１(右))/２を基準長Ｌｓと等しくしたときに、通常モード時の印刷動作において２次転写位置で中間転写ベルト２のトナー像の先端位置と用紙の先端位置とを一致させるような画像同期タイミングＴｔとなるように設定する。
【００５１】
次に、図８のタイミングチャートを参照して、画像出力タイミングと給紙ローラ８または９とタイミングローラ１０の駆動タイミングを説明する。
【００５２】
上記画像出力信号Ｓｐの立ち上がりでもって、露光部６ｄによる露光が開始される。また、検出信号Ｓｄは、用紙検出センサ２９が用紙を検出したときにＨレベルとなる。また、クロックＳｓがＨレベルの期間に給紙ローラ８または９が駆動される。また、上記タイミングローラクロックＣＬｔの立ち上がり時刻にタイミングローラ１０が駆動される。よって、図８のタイミングチャートによれば、クロックＣＬｓで給紙ローラ８または９が駆動されてから、画像出力信号Ｓｐの立ち上がりで露光部６ｄによる露光が開始され、次に、用紙検出センサ３２が用紙を検出してからＴ２２(秒)後にクロックＣＬｓがＬレベルとなり、給紙ローラ８または９が停止する。このＴ２２を長,短に調整することで上記給紙ループ量Ｒ２１が長,短に調整される。
【００５３】
その後、クロックＣＬｔの立ち上がりでタイミングローラ１０が駆動される。前述の如く、画像同期タイミングＴｔを遅くすることは、上記画像出力信号Ｓｐの立ち上がりから上記タイミングローラクロックＣＬｔの立ち上がり時刻までの時間Ｔｔを長くすることに相当する。逆に、画像同期タイミングＴｔを早くすることは、上記時間Ｔｔを短くすることに相当する。
【００５４】
この実施形態によれば、上述の図６のフローチャートを参照して説明したように、トナー濃度検出センサ５３,５４から入力される濃度検出信号の値をサンプリングして残パターン長カウンタをカウントすることで残パターン長Ｌ１(ｍｍ)を算出する。そして、上記残パターン長Ｌ１(ｍｍ)と予め設定されている基準長Ｌｓ(ｍｍ)との寸法差に基づき、上記画像書き出し位置を決める画像同期タイミングＴｔを上記寸法差を解消するような値に調整するので、構造の複雑化を招くことなく、上記基準長Ｌｓ(ｍｍ)の設定により転写ベルト２上のトナー像を用紙へ転写する位置を所望の位置へ自動的に調整できる。
【００５５】
また、この実施形態によれば、図９のフローチャートのステップＳ３１において、残パターン長Ｌ１(右)と残パターン長Ｌ１(左)との差が１ｍｍ以上で用紙スキューが発生したと判断すると、給紙ループ量を大きくするので、用紙スキューを自動的に解消できる。
【００５６】
なお、上記実施形態では、残パターン長Ｌ１(右)と残パターン長Ｌ１(左)との差が１ｍｍ以上の場合に用紙スキューが発生したと判断したが、上記差の設定値は１ｍｍに限らないのは勿論である。
【００５７】
また、この実施形態では、図１０のタイミングチャートに示すように、通常のプリント動作時には、上記画像出力信号Ｓｐの立ち上がりから上記タイミングローラクロックＣＬｔ(ｎ)の立ち上がり時刻までの画像同期タイミングＴｔをＴｔ(ｎ)として、２次転写位置において中間転写ベルト２に形成されたトナー画像の先端位置と用紙先端位置とが合致するように設定される。これに対して、画像同期タイミングの自動調整時には、タイミングローラクロックＣＬｔ(ａ)の立ち上がり時刻をタイミングローラクロックＣＬｔ(ｎ)の立ち上がり時刻よりもΔＴ(例えば５０ｍ秒)だけ遅らせている。よって、中間転写ベルト２に形成された自動調整用専用パターン６１のトナー画像の先端位置が２次転写位置に達してからΔＴ時間後に用紙先端位置が２次転写位置に達する。これにより、画像同期タイミングの自動調整時には、中間転写ベルト２上に自動調整用専用パターン６１の残パターン６２の中濃度部６２Ｂを確実に残すことができる。よって、残パターン６２の残パターン長に基づいて前述の画像同期タイミングの自動調整を確実に実施できる。一例として、上記ΔＴを５０ｍ秒とした場合、(５０ｍ秒)×(用紙搬送速度(ｍｍ/秒))分の寸法の中濃度部６２Ｂが残トナーとして残ることになる。
【００５８】
次に、図１１Ａおよび図１１Ｂに示す２次転写電圧波形を参照して、この実施形態における２次転写電圧切替制御について説明する。
【００５９】
まず、通常のプリント動作時には、図１１Ａに示すように、時刻Ｔｔでタイミングローラ１０を駆動すると同時に、予め設定した時間ｔ１だけ２次転写電圧を−５００Ｖにしてから予め設定した時間ｔ２だけ２次転写電圧を＋５００Ｖにする。これにより、２次転写ローラ１１ａのクリーニング処理が実施される。その後、用紙先端が２次転写ローラ１１ａに突入するタイミングＴｆの直前に２次転写電圧を予め設定されている狙いの値(作像出力)に切り替える。そして、この２次転写電圧を狙いの値を用紙後端が２次転写ローラ１１ａに達する時刻Ｔｂまで維持する。
【００６０】
これに対して、画像同期タイミングの自動調整時には、図１１Ｂに示すように、時刻Ｔｔでタイミングローラ１０を駆動すると同時に、２次転写電圧を予め設定されている狙いの値(作像出力)にし、この狙いの値を用紙後端が２次転写ローラ１１ａに達する時刻Ｔｂまで維持する。これにより、上記用紙が上記２次転写ローラ１１ａを通過するときに上記２次転写ローラ１１ａに規定の転写電圧が確実に印加され、上記用紙に上記検出パターンとしての自動調整用専用パターン６１を確実に転写できる。なお、上記２次転写電圧の制御は、図２のエンジン制御部４１により行われ、このエンジン制御部４１が転写電圧制御部を構成している。なお、時刻Ｔｔでタイミングローラ１０を駆動した直後に、２次転写電圧を予め設定されている狙いの値(作像出力)にしてもよい。
【００６１】
次に、この実施形態における検出パターンとしての自動調整用専用パターン６１の長さの調整動作について説明する。この調整動作では、エンジン制御部４１は、検出パターン長制御部をなし、図６のフローチャートに従ってトナー濃度検出センサ５３,５４の濃度検出信号に基づいて算出した残パターン６２(右),６２(左)の残パターン長Ｌ１(右),Ｌ１(左)に基づいて画像同期タイミングおよび給紙ループ量の調整が可能か否かを判断する。すなわち、上記自動調整モード時の印刷,転写動作の結果、残パターン長Ｌ１(右),Ｌ１(左)のいずれか一方でも転写前の自動調整用専用パターン６１の長さＬ０と同じであった場合には、エンジン制御部４１は、用紙に転写されたトナーがなく、画像同期タイミングおよび給紙ループ量の調整が不可能であると判断する。図１２Ａには、残パターン長Ｌ１(右),Ｌ１(左)の両方が転写前の自動調整用専用パターン６１の長さＬ０と同じである一例を示す。
【００６２】
この場合、上記エンジン制御部４１は、再度、図４のフローチャートのステップＳ２からの自動調整モードを実施し、自動調整用専用パターン６１の長さを前回の自動調整用専用パターン６１の長さよりも長くする。一例として、図１２Ａに示す一度目の自動調整用専用パターン６１の長さＬ０が１００ｍｍであった場合の二度目の自動調整用専用パターン６１の長さＬ０を、図１２Ｂに示すように２００ｍｍに設定する。これにより、上記中間転写ベルト２上の残パターン６２(右),６２(左)に残トナー(中濃度部６２Ｂ(右),６２Ｂ(左))と用紙転写部(低濃度部６２Ａ(右),６２Ａ(左))が生じるようにできる。よって、残パターン６２の残パターン長に基づいて前述の画像同期タイミングの自動調整を確実に実施できる。
【００６３】
尚、上記実施形態では、自動調整用専用パターン６１のトナー色をブラックにしたが、マゼンタやシアンやイエローにしてもよい。特に、自動調整用専用パターン６１のトナー色をイエローにした場合には、用紙に転写されたトナーが目立たなくなり用紙の再利用が可能になる。
【符号の説明】
【００６４】
１  画像形成装置
２  中間転写ベルト
３ａ〜３ｄ  感光体
４ａ〜４ｄ  現像部
５ａ〜５ｄ  帯電部
６ａ〜６ｄ  露光部
７  転写ベルトクリーナ
８  標準カセット給紙ローラ
１０  タイミングローラ
１１  ２次転写部
１１ａ  ２次転写ローラ
１１ｂ  ２次転写圧接離間センサ
１１ｃ  トナー濃度検出部
１２  定着ローラ
１２ａ  加熱ローラ
１２ｂ  加圧ローラ
１３  排紙ローラ
１４ａ,１４ｂ  両面搬送ローラ
１７  カラーＰＣモータ
１９  定着モータ
２０  カラー現像モータ
２１  現像モータ
２２  両面搬送モータ
２３,２４  トナー補給モータ
２５ａ〜２５ｄ  トナーボトル
２６ａ〜２６ｄ  撹拌羽
２７  定着ループセンサ
２８ａ〜２８ｄ  カートリッジ
２９  用紙検知センサ
４１  エンジン制御部
４２  コントローラ部
４３  ＣＰＵ
４４  各種負荷
４５  不揮発性メモリ
４６  ＣＳＩＣ
５１,５２  ローラ
５３,５４  トナー濃度検出センサ
６１  自動調整用専用パターン
６２  残パターン
６２Ａ  低濃度部
６２Ｂ  中濃度部
【図１】
2010271391.tif 000003
【図２】
2010271391.tif 000004
【図３】
2010271391.tif 000005
【図４】
2010271391.tif 000006
【図５Ａ】
2010271391.tif 000007
【図５Ｂ】
2010271391.tif 000008
【図５Ｃ】
2010271391.tif 000009
【図６】
2010271391.tif 000010
【図７Ａ】
2010271391.tif 000011
【図７Ｂ】
2010271391.tif 000012
【図７Ｃ】
2010271391.tif 000013
【図８】
2010271391.tif 000014
【図９】
2010271391.tif 000015
【図１０】
2010271391.tif 000016
【図１１Ａ】
2010271391.tif 000017
【図１１Ｂ】
2010271391.tif 000018
【図１２Ａ】
2010271391.tif 000019
【図１２Ｂ】
2010271391.tif 000020