(57)【要約】【課題】中間転写ベルト方式を採用したカラー画像形成装置において、高精度で画像搬送時間を測定することができ、且つ、光学検知部分のトナー汚損による性能劣化の問題がなく、あらゆる使用条件においても画像の転写位置を良好に保ち、高い印字精度を保証する画像形成装置を提供すること。【解決手段】像担持ベルト上にトナー画像を形成する画像形成手段と、転写材を搬送する転写材搬送手段と、像担持ベルト上のトナー像を、転写材に転写する転写手段と、転写手段は高圧電源と、高圧の制御信号変化を検知する検知手段と、を有し、像担持ベルト上にトナー画像を形成し、トナー画像が転手段を通過したタイミングを、高圧の制御の信号変化を検出する検知手段によって検知し、検知結に基づいて、前記転写材搬送手段による転写材の搬送を制御する制御手段とを備える。【選択図】図１
2006220992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持ベルト上にトナー画像を形成する画像形成手段と、転写材を搬送する転写材搬送手段と、前記像担持ベルト上のトナー像を、転写材に転写する転写手段と、前記転写手段は高圧電源と、電流を検知する検知手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持ベルト上に検出用トナー画像を形成し、前記トナー画像が前記転写手段を通過したタイミングを、前記電流を検出する検知手段によって検知し、前記検知結果に基づいて、前記転写材搬送手段による転写材の搬送タイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー画像が前記転写手段を通過したタイミングを、前記電圧を検出する検知手段によって検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー画像が前記転写手段を通過したタイミングの検知結果に基づいて、前記転写材搬送手段による転写材の搬送速度を制御する制御手段を備え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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した画像形成装置においては、像担持体から転写材へ画像を転写する転写位置に対して、その手前（転写材搬送の上流側）に設けられたレジローラで転写材を送り込む搬送形態を採用したものが良く知られている。
【０００３】
その際、転写材をレジローラで転写位置へ搬送する所要時間（以後、「転写材搬送時間」と記述する）と感光体に静電潜像を形成し始めてからトナー像が転写位置に到達するまでの時間（以後、「画像搬送時間」と記述する）のタイミングを合わせることにより、転写材上での画像の転写位置を所望の位置に合わせている。
【０００４】
しかしながら、転写材搬送時間と画像搬送時間のどちらかがバラつきを持ち、転写位置において転写材と画像のタイミングを合わせることができなくなると、転写材上での画像位置が所望の値からずれ、印字精度を悪化させてしまうという問題があった。
【０００５】
従来、この転写材搬送時間のバラつきを抑えるためには、レジローラの部品精度を向上させたり、モータ回転の再現性を向上させたり、転写材搬送速度のバラつきによる影響を小さくするため、レジローラと２次転写部との距離を短くして再給紙から２次転写までの時間を短くするという対策も採られていた。又、コストや構成上の理由から上記対策を行えない場合、制御を用いて転写材搬送時間を求める方法が、特許文献１にて知られている。この方法は、転写材の先端部が感光体と転写部材との間に突入したときに高圧電源の制御系に信号変化が起こるまでの搬送時間を求める方法である。
【０００６】
しかし、中間転写方式のカラー画像形成装置においては、画像搬送時間に変動要因を持つ場合があり、部品精度を向上させる等の対策ではその変動要因を抑えることができない場合がある。
【０００７】
上述した画像搬送時間に変動要因を持つカラー画像形成装置について、構成図を用いて詳細を説明する。
【０００８】
近年の電子写真方式を利用したカラー画像形成装置においては、転写効率の向上や処理能力のアップ等を目的として、感光体上に形成したトナー像を中間転写ベルトに転写してから転写材に一括転写する、いわゆる中間転写方式が良く利用されている。
【０００９】
又、印字精度向上のために画像形成部４の上流側から駆動力を供給する構成が採用されている。
【００１０】
図６はそのような構成を採用したインラインカラー画像形成装置であり、代表的な構成を説明する概略構成図である。Ａ，Ｂは代表例の２つを表しており、両者の機能は全く同一で本体構成が異なる。そのため以下個々の機能説明はＡを代表して行う。
【００１１】
図中、１は中間転写ベルトであり、図中矢印の方向に回転している。２は２次転写部であり、中間転写体１上に形成されたフルカラートナー像を転写材Ｐに転写する。３はレジローラ対であり、中間転写体１上のフルカラートナー像に同期して転写材Ｐを２次転写部２に搬送する。４は画像形成部であり、レーザースキャナ部５からのレーザーによって静電潜像を形成し、トナー像に現像する。６は１次転写部であり、４の画像形成部にて形成したトナー像を中間転写体１に転写する。
【００１２】
７は中間転写体１を回転させる駆動ローラであり、印字精度向上のために画像形成部４の上流側から、図中矢印の方向に回転し中間転写ベルト１の駆動を供給している。８はテンションローラであり、中間転写体１が温湿度や張力によって伸び縮みした際、テンションバネ９によって所定の張力を保ったまま移動して伸び縮みを吸収する。１１は給紙カセットであり、転写材Ｐを収納し、転写材は矢印に示す搬送経路を通ってフルカラー画像を形成する。
【００１３】
図中、方式Ａ、方式Ｂに示すように、画像形成部４の上流側に駆動ローラ７を配置した場合、画像形成部４の下流かつ２次転写部２の上流側にテンションローラ８及びテンションバネ９を配置する必要があり、温湿度や張力によって中間転写ベルト１に伸び縮みが生じると、テンションローラ８部分の移動によって伸び縮みを吸収する。そのため、画像搬送経路そのものが伸び縮みし、画像搬送時間が変動してしまう。従って、図６中方式Ａ，Ｂ又はそれに類似した構成を持つ中間転写方式のカラー画像形成装置は、中間転写ベルトの張架方法に起因する画像搬送時間の変動要因を持つ。
【００１４】
又、図中、方式Ｃに示すように、駆動ローラ７は画像形成部４の下流側から図中矢印の方向に回転し中間転写ベルト１の駆動を供給しており、伸び縮みを吸収するテンションローラ８を画像形成部４の上流且つ２次転写部下流に配置することによって、中間転写ベルト１に伸び縮みが生じても、画像搬送経路そのものが影響を受けないような構成にすることもできる。この場合、方式Ａ，Ｂと比較して中間転写ベルトの伸び縮みに起因する画像搬送時間の変動がなく、有利である。但し、本構成を採用しても駆動ローラが熱膨張して直径が変化すると、中間転写ベルトの搬送速度が変化する。この搬送速度の変化は僅かではあるが、画像搬送距離が長い場合、画像搬送時間への影響も無視できなくなる。特に、方式Ａ，の場合や、画像形成装置が大型である場合にはその影響が無視できなくなる。
【００１５】
上記２つの問題は設計段階での部品精度の向上によって解決することは不可能であるため、このような画像形成装置では画像搬送時間を測定することが必要不可欠である。画像搬送時間を測定する方式として、特許文献２にて知られているように、２次転写部近傍、且つ、上流側に中間転写体上のトナー像の通過タイミングを検知する光学センサを配置し画像搬送時間を測定する方法がある。
【００１６】
【特許文献１】特開２０００−２５０３７３号公報
【特許文献２】特開平１１−１９４５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述した方法は、以下に詳述するような問題があった。
【００１８】
即ち、特許文献１の方法は、画像搬送時間を測定することはできない。従って、図６中Ａ，Ｂ，Ｃのような構成を採用し、画像搬送時間に変動要因を持つカラー画像形成装置においては、本方法は適用できない。
【００１９】
又、特許文献２の方法を採用して画像搬送時間のバラつきを検知し、画像搬送時間を測定する場合、以下に詳述するような問題があった。
【００２０】
即ち、感光体上に形成したトナー像を中間転写ベルトに転写してから転写材に一括転写する、いわゆる２次転写方式においては、前記光学センサは、２次転写部近傍、且つ、２次転写部上流側で、光学検知部分を中間転写体上のトナー像に対向するように配置する必要がある。
【００２１】
ところが、電子写真方式を利用した画像形成装置において、このような場所にセンサを配置した場合、紙搬送方向や画像形成部分の配置から、光学検知部分がトナー像を見上げるように上向きに配置せざるを得ない場合が多い。
【００２２】
その理由を、図６の構成図を用いて説明する。
【００２３】
電子写真方式を採用した画像形成装置は、ユーザビリティーの面から装置下側に転写材Ｐを収納し、画像を形成した転写材を上側に出力する場合が多い。そのため、装置内では給紙カセット１１を下側に配置し、転写材Ｐを下から上へ略垂直方向へ搬送しながら２次転写する方式Ａと、転写材を装置内部で方向転換し、略水平方向へ搬送しながら２次転写する方式Ｂの何れかに大別される。
【００２４】
方式Ａの場合、下から上へ略垂直方向へ搬送される転写材Ｐと同期するため、中間転写ベルト１上の画像も下から上へ搬送されつつ、２次転写部２で２次転写される。又、トナー汚染を防止する観点から光学部品を多用するレーザースキャナ５と画像形成部４を中間転写体１の上側に配置する場合が多い。その場合、中間転写ベルト１上のトナー像Ｑは、２次転写部上流側においては装置下側を向く。
【００２５】
方式Ｂ，Ｃの場合においても、Ａと同じ理由によりレーザースキャナ５と画像形成部４を中間転写体１の上側に配置し、トナー汚染の影響が少ない２次転写部２を中間転写体１の下側に配置することが多い。従って、中間転写ベルト１上のトナー像Ｑは、２次転写部２の上流側においては装置下側を向いていることになる。
【００２６】
上述した理由により、電子写真方式を利用した画像形成装置において、２次転写部近傍、且つ、２次転写部上流側にセンサを配置した場合、光学検知部分がトナー像を見上げるように上向きに配置せざるを得ない場合が多く、長期使用し続けると光学検知部分がトナー汚損してしまい検知性能が悪化してしまうという問題があった。そのため、頻繁にセンサの光学検知部分を清掃する必要があり、ユーザビリティーの面から好ましくなかった。
【００２７】
本発明は、上記のような問題点を鑑み、高精度で画像搬送時間を測定でき、且つ、光学検知部分のトナー汚損による性能劣化の問題がなく、あらゆる使用条件においても画像の転写位置を良好に保ち、高い印字精度を保障する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持ベルト上にトナー画像を形成する画像形成手段と、転写材を搬送する転写材搬送手段と、前記像担持ベルト上のトナー像を、転写材に転写する転写手段と、前記転写手段は高圧電源と、電流を検知する検知手段と、を有する画像形成装置において、前記像担持ベルト上に検出用トナー画像を形成し、前記トナー画像が前記転写手段を通過したタイミングを、前記電流を検出する検知手段によって検知し、前記検知結果に基づいて、前記転写材搬送手段による転写材の搬送タイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記トナー画像が前記転写手段を通過したタイミングを、前記電圧を検出する検知手段によって検知することを特徴とする。
【００３０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記トナー画像が前記転写手段を通過したタイミングの検知結果に基づいて、前記転写材搬送手段による転写材の搬送速度を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、中間転写方式のカラー画像形成装置において、２次転写部電流検知回路とトナー像を用いて画像搬送時間（感光体に静電潜像を形成し始めてからトナー像が転写位置に到達するまでの時間）測定制御を行う。本制御は、高精度で画像搬送時間を測定でき、且つ、光学検知部分のトナー汚損による性能劣化の問題がなく、あらゆる使用条件においても画像の転写位置を良好に保ち、高い印字精度を保障する画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３３】
本実施の形態は、画像搬送時間を測定するために、２次転写部電流検知回路とトナー像を用いる画像搬送時間測定制御に特徴がある。以下、本体構成と画像搬送時間測定制御の詳細について説明する。
【００３４】
図１に、本実施の形態の画像形成装置としての、中間転写方式を用いた多色画像形成装置の概略構成図を示す。
【００３５】
１はトナー画像が順次形成される中間転写ベルト、２は中間転写ベルト上のトナー像を転写材上に転写する２次転写部、３は中間転写ベルト上のトナー像と同期して２次転写部に転写材を搬送するためのレジローラ対である。以後、画像形成動作に従い順次詳述する。
【００３６】
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは画像形成部で、イエロー（以下、「Ｙ」と記述する）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記述する）、シアン（以下、「Ｃ」と記述する）、ブラック（以下、「Ｋ」と記述する）の計４色を備えた画像形成装置本体から着脱可能なプロセスカートリッジである。構成は基本的に同一であるため、以下、イエロー（Ｙ）を代表して説明する。
【００３７】
感光ドラム４１Ｙは、不図示の駆動手段により、図面上時計回りの方向に回転しながら画像形成動作を行う。画像形成動作は、先ず、帯電ローラ４２Ｙにより感光ドラム４１Ｙの表面を均一に帯電し、次に不図示のコントローラから送られてくる画像入力データに基づき、レーザスキャナー５から画像信号に応じて感光ドラム４１Ｙ上に静電潜像を形成する。静電潜像は、現像手段４３Ｙによって可視化され、単色トナー像となる。
【００３８】
感光ドラム４１Ｙ上のトナー像は、不図示の電源にて転写バイアスを印加された１次転写ローラ６Ｙによって中間転写ベルト１に転写される。中間転写ベルト１は、厚みが１００μｍ、周長９５０ｍｍであり、１０６〜１０１２Ωｃｍに抵抗調整されたＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）製の単層樹脂ベルトであり、ベルト周長の熱膨張は０．１ｍｍ／℃である。
【００３９】
駆動ローラ７、テンションローラ８とテンションバネ９、１次転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋと張架ローラ１０によって張架されており、本実施の形態では、駆動ローラ７により矢印の方向に搬送速度１２０ｍｍ／ｓｅｃのスピードで回転される。駆動ローラ７はＳＵＳ製の直径φ２９．５の芯金表面に厚みが５００μｍのＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン・モノマー共重合体）層を形成したローラであり、駆動ローラの直径の熱膨張は０．０００８ｍｍ／℃である。
【００４０】
上記の画像形成工程をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋと順次行い、中間転写ベルト１上にトナー像を重ね合わせることにより、フルカラートナー像が形成される。ここで、本画像形成装置における画像搬送時間とは、レーザスキャナー５から画像信号に応じて感光ドラム４１Ｙ上に静電潜像を形成を開始してから、現像、転写を経て中間転写ベルト１上のトナー画像が２次転写部２の２次転写ローラと中間転写ベルトのニップ中心に到達するまでの時間である。
【００４１】
上記フルカラートナー像の形成工程に同期して、転写材Ｐを積載収納する給紙カセット１１からは給紙ローラ１２によって転写材Ｐを上側より１枚ずつ給送する。１３は搬送ローラで１４は従動コロである。搬送ローラ１３と従動コロ１４で搬送ローラ対を形成している。レジローラ対３は、レジスト上ローラ３ａ及びレジスト下ローラ３ｂから成り、停止しているレジストローラ対３のニップ部に転写材Ｐの先端部を突き当ててループを形成し斜行を補正するとともに、転写材Ｐを待機させる。そして、レジローラ対３が回転を開始することによって、転写材Ｐは二次転写ニップ部に導かれる（以後、この動作を「再給紙」と呼ぶ）。
【００４２】
ここで、再給紙を開始してから、転写材が２次転写部２の２次転写ローラと中間転写ベルトのニップ中心に到達するまでの時間が、転写材搬送時間である。本実施の形態の画像形成装置では、転写材搬送時間を極力短くすることにより転写材搬送速度のバラツキの影響を十分少なくし、転写材搬送時間の繰り返し再現性を向上している。そのため、本体構成では中間転写ベルト１を水平方向に長く張架し、給紙カセット１１からの紙搬送路上に２次転写部２を配置し、レジローラ対３から２次転写部２までの距離を短く取っている。本実施の形態１の画像形成装置では、転写材搬送距離を４５ｍｍの長さに設定している。この場合、部品精度によって紙搬送速度に０．１％のバラつきを持っている場合、２次転写部に到達する位置の精度は４５ｍｍ×０．１％＝０．０４５ｍｍとなり、本実施の形態の画像形成装置では、転写材搬送時間のバラつきが印字制度に及ぼす影響は十分小さく、無視して良い。
【００４３】
ここで、図２は、画像搬送時間、転写材搬送時間との関係を示す模式図である。
【００４４】
静電潜像の開始（ｔ＝０）からトナー画像が２次転写ローラと中間転写ベルトのニップ中心に到達するまでの時間（ｔ＝Ｔ）に対し、転写材搬送時間（ｔp ）は常に一定である。ここで、トナー画像と転写材の位置を最適に合わせるためには、ｔ＝Ｔ−ｔp のタイミングにおいて再給紙を開始すれば良い。以上の制御で転写材上の最適位置にトナー像を転写することができる。
【００４５】
トナー画像が転写された転写材は、定着器１４にて加圧及び加熱されることにより定着されたフルカラー画像となる。一方、２次転写部において転写材に転写されず中間転写ベルト１上に残留した廃トナーは、クリーニングブレード１５で中間転写ベルト１から掻き落とされた後、廃トナー搬送手段１６によって廃トナー容器１７に格納される。
【００４６】
２次転写部構成の詳細と、電圧制御、電流検知について説明する。
【００４７】
図３は２次転写ローラ２０１、中間転写ベルト１、トナー像Ｑ、転写材Ｐ、駆動ローラ７を含む２次転写部の図で、それぞれ転写バイアス回路２０２、転写電流検出回路２０３を設けている。又、図４は転写電流検出回路２０３の詳細を示している。２次転写対向ローラ２は、直径φ１６．０ｍｍのアルミニウム製の芯金と、厚さ２．９ｍｍのヒドリンゴム層とで構成される外径２２．８ｍｍのローラであり、ヒドリンゴムを抵抗調整することでローラ抵抗値を１０６Ωとしている。
【００４８】
転写バイアス回路２０３は、中間転写ベルト１上に形成されたトナー像Ｑを転写材Ｐ上に転写するために、高圧電圧を２次転写ローラ２０１に供給する。転写バイアスは、負極性に帯電するトナーＱに対し、正極性の高電圧を用いる。又、その電圧値は、機器の使用環境や転写材の種類等に応じて、画像形成を制御するエンジンコントローラ上のＣＰＵ１８からの信号Ｓ１により制御可能な構成となっている。
【００４９】
転写バイアスが印加されると、転写電流Ｉは、２次転写部の負荷である転写材Ｐ、トナー像Ｑ、中間転写ベルト１、駆動ローラ７、駆動ローラ軸の順に流れ、グランドを介して転写電流検出器２０３に流れ込む。電流検出回路２０３は、転写電流Ｉを、電流の大きさに比例した電圧信号Ｓ２に変換して、ＣＰＵ１８のＡ／Ｄポートへ出力する。ＣＰＵ１８は電圧信号Ｓ２や環境情報や寿命情報等を基に信号Ｓ２を介して転写バイアス回路２０２の出力電圧を補正し、感光体ドラム上に形成されたトナー像が最適に転写材に転写されるよう最適電圧値に制御する。本実施の形態の画像形成装置では、＋２０μＡの電流値を維持するよう電圧を制御する。
【００５０】
次に、本実施の形態の特徴である画像搬送時間測定制御について説明する。
【００５１】
先ず、本実施の形態の構成において、温度変化によって画像搬送時間がどの程度変動するかについて説明する。変動要因は従来例で説明したように、下記２つが主要因である。
【００５２】
１）温度変化による中間転写ベルト周長の熱膨張によって、画像搬送経路の長さが変動する。
【００５３】
２）温度変化による駆動ローラ直径の熱膨張によって、画像搬送速度が変動する。
【００５４】
一例として、温度が３０℃変動したときの画像搬送時間の変動について計算する。
【００５５】
常温においてイエローの潜像形成位置から２次転写ニップの距離は８４０ｍｍであり、画像搬送時間は、
８４０ｍｍ÷１２０ｍｍ／ｓｅｃ＝７．０００ｓｅｃ
となる。
【００５６】
先ず、１）の中間転写ベルト周長の熱膨張によって、画像搬送経路の長さが変動する影響について計算する。
【００５７】
温度が３０℃上昇すると、中間転写ベルトの熱膨張は、
０．１ｍｍ/ ℃×３０℃＝３ｍｍ
となり、画像搬送経路は３ｍｍ延長される。画像搬送速度が一定であると仮定すると、温度が３０℃上昇したときの画像搬送時間は、
（８４０＋３）ｍｍ÷１２０ｍｍ／ｓｅｃ＝７．０２５ｓｅｃ
温度上昇による画像搬送時間の変動分Δｔは、
Δｔ＝＋０．０２５ｓｅｃ
である。これを、画像と転写材との間の位置ずれに換算すると、
１２０ｍｍ／ｓｅｃ×（＋０．０２５ｓｅｃ）＝＋３．００ｍｍ
となり、ベルト周長の熱膨張の量と同じ長さだけ、画像と転写材との間に位置ずれが生じる。
【００５８】
次に、２）の駆動ローラ直径の熱膨張によって、画像搬送速度が変動する影響について計算する。
【００５９】
駆動ローラ７直径の熱膨張は、
０．０００８ｍｍ/ ℃×３０℃＝０．０２４ｍｍ
である。
【００６０】
従って、中間転写ベルトの搬送速度は、
１２０ｍｍ／ｓｅｃ×３０．０２４／３０．０=
１２０．０９６ｍｍ／ｓｅｃ
となる。よって、温度が３０℃上昇したときの画像搬送時間は、
８４０ｍｍ÷１２０．０９６ｍｍ／ｓｅｃ＝６．９９４ｓｅｃ
となり、温度上昇による画像搬送時間の変動分Δｔは、
Δｔ＝―０．００６ｓｅｃ
である。これを、画像と転写材との間の位置ずれに換算すると、
１２０．０９６ｍｍ／ｓｅｃ×（−０．００６ｓｅｃ）＝−０．７２１ｍｍ
であり、決して無視できる位置ずれ量ではない。
【００６１】
又、この２）の要因で発生する画像と転写材との間の位置ずれは、画像搬送経路（本実施の形態では常温で８４０ｍｍ）が長いほどその影響が大きくなる。そのため、仮に図６中、Ｃのように、中間転写ベルトの伸び縮みを吸収するテンションローラ８を画像形成部４の上流且つ２次転写部下流に配置して画像搬送経路が変動しない構成を採用しても、画像搬送経路の長い装置や、大型の画像形成装置では２）の影響が無視できず、本制御のような画像と転写材の位置調整制御は必要不可欠である。
【００６２】
本実施の形態の画像形成装置では、実際には１）と２）の影響が合わさり、約＋２．３ｍｍの画像位置変動が発生する。このような画像搬送時間の変動を正確に検知し、転写材上の適正な位置に画像を転写するための、画像搬送時間測定制御について、図４のフローチャートを用いて説明する。本制御は、センサ類を一切追加せず、２次転写部電流検知回路とトナー像を用いて行う点に特徴がある。
【００６３】
（Ｓｔｅｐ１）：
プリンタ制御部から、画像搬送時間を計算する制御の実行を指示されると、プリンタ制御部はＹステーションのレーザーを発光し、感光ドラム上に画像搬送時間測定制御専用のトナーパッチ（以下、「トナーパッチ」と省略して記述する）の潜像形成を開始する。トナーパッチの形状については、図５を用いて説明する。
【００６４】
図５は矢印の方向に回転する中間転写ベルト１に対して、感光ドラム４１Ｙとトナーパッチ２０５、張架ローラ１０、駆動ローラ７、２次転写ローラ２０１、そして中間転写ベルト１と２次転写ローラ２０１とのニップ２０４を示している。トナーパッチは、イエローベタ１００％とし、２次転写部電流検知回路で電流値の変動を読み取るため、極力トナー量が多いことが望ましい。そのためトナーパッチ２０５の長手方向の幅２０５ｗは本画像形成装置が形成できる最大幅（ｍｍ）とする。
【００６５】
又、搬送方向の幅２０５ｄは、以下の式に示すように、
２次転写ローラニップ幅（５ｍｍ）＜トナーパッチ搬送方向の幅＜２次転写ローラ１周（７１．５ｍｍ）
２次転写ローラニップ幅２０４ｄ（５ｍｍ）に対し十分大きいことが望ましく、２次転写ローラ1 周より短いことが望ましいため、本実施の形態では５０ｍｍと決定する。
【００６６】
このトナーパッチにより画像搬送時間を計算する。
【００６７】
（Ｓｔｅｐ２）：
レーザー発光と同時にタイムカウント値を０にリセットし、カウントを開始する。
【００６８】
（Ｓｔｅｐ３）：
通常の印字と同じように現像部において静電潜像を現像、感光体ドラム上にトナーパッチを形成する。
【００６９】
（Ｓｔｅｐ４）：
中間転写ベルト上にトナーパッチを１次転写、搬送する。
【００７０】
（Ｓｔｅｐ５）：
２次転写部にトナーパッチが到達するタイミングに先立って固定電圧（本実施の形態では＋１ｋＶ）を印加し、トナーパッチを待機する。
【００７１】
（Ｓｔｅｐ６）：
トナーパッチが２次転写ニップ部を通過する。通過中は２次転写電流値が増加しトナーパッチは２次転写ローラに転写される。
【００７２】
図６はレーザー発光の動作及び２次転写電流の変動を図示したシーケンスチャートである。
【００７３】
レーザーをｏｎしたタイミングから、トナーパッチの搬送方向幅２０５ｄに従いトナーパッチ中央を露光しているタイミングを計算し、ｔ＝ｔo とする。Ｓｔｅｐ５で２次転写電圧を印加した後、トナーパッチが到達するまでは、状態ａ、即ちニップ内にトナーが無い状態が継続する。この状態ａの時の電流値をＩ１とする。そしてニップ内にトナーが到達すると状態ｂ、即ち電流は徐々に増加する。次に、状態ｃ、即ちニップ全域にトナーが介在する状態となり、この時の電流値Ｉ２は最大値となる。その後、トナーパッチの通過と共に状態ｂ，ａと遷移する。
【００７４】
（Ｓｔｅｐ７）：
トナーパッチが２次転写部ニップ中央に到達した時間ｔc を算出する。ｔｃ は、状態ｂにおいて電流値が（Ｉ２−Ｉ１）／２となるタイミングｔ＝ｔa と、ｔb との中間点とする。
【００７５】
本実施の形態の画像搬送時間測定制御は、ｔc を２次転写部で検知することに特徴がある。従来の光学センサを利用した画像搬送時間測定制御は、２次転写部より上流側においてトナーパッチの通過タイミングを検知する必要があった。従って、実際の画像搬送距離より短い経路を用いて画像搬送時間を検知し、その画像搬送時間に対し係数を掛ける等の補正を加えてｔc を算出する必要があった。それに対し、本実施の形態の方法では、直接ｔc を２次転写部で検知しているため、補正を加える必要がなく精度を向上させる面で有利である。
【００７６】
（Ｓｔｅｐ８）：
２次転写部の電圧をＯＦＦする。
【００７７】
（Ｓｔｅｐ９）：
Ｓｔｅｐ１〜８の過程を経て算出されたｔo 、ｔc を基に画像搬送時間Ｔ＝ｔc −ｔo を算出する。
【００７８】
（Ｓｔｅｐ１０）：
２次転写ローラに負の電圧（本実施例では−１ｋＶ）を印加し、２次転写ローラ上に転写されたにトナーを中間転写ベルトに再び転写し、２次転写ローラをクリーニングする。中間転写ベルト上に再び転写されたトナーは、クリーニングブレードによってクリーニングされる。
【００７９】
以上が本実施の形態の特徴である、画像搬送時間測定制御についての説明である。
【００８０】
通常の画像形成時には、この制御によって求めたＴを用いて再給紙タイミングを決定し、転写材上の画像形成位置を適正な位置に保つことができる。具体的には、図２の画像搬送時間、転写材搬送時間との関係のように、静電潜像の開始（ｔo ）から画像搬送時間（ｔ＝Ｔ）に対し、ｔ＝T −ｔp のタイミングにおいて再給紙を開始する。
【００８１】
又、本実施の形態では、画像搬送時間測定制御において（Ｓｔｅｐ５）で固定電圧を印加し、（Ｓｔｅｐ７）で電流値の変動からタイミングｔc を算出したが、この制御方法はこれに限定されるものではなく、（Ｓｔｅｐ５）で電圧を印加した後、通常の印字時の制御と同じように電流を一定に保つべく電圧値を制御する定電流制御を行い、ＣＰＵは出力電圧をモニタする方法も有効である。その際（Ｓｔｅｐ７）においては電圧値の変動からｔc を算出することになる。
【００８２】
又、本実施の形態では、画像搬送時間Ｔを測定した後、転写材搬送時間（ｔp ）は常に一定になるようレジローラ及び紙搬送路を設計し、トナー画像と転写材の位置を最適に合わせるために、ｔ＝Ｔ−ｔp のタイミングにおいて再給紙を開始していたが、トナー画像と転写材の位置を最適に合わせる方法はこれに限定されるものではなく、レジローラ回転スピードを制御しても良い。その場合再給紙タイミングは一定であり、ｔ＝Ｔのタイミングで転写材先端が２次転写ニップ中央に突入するよう調整する等、本発明を適用する装置の特性に合わせて最適な方法を選べば良い。
【００８３】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置は中間転写ベルトの張架方法に起因する画像搬送時間の変動要因を持つカラー画像形成装置において、画像の転写位置を良好に保ち、高い印字精度を保障する画像形成装置を提供することができる。
【００８４】
又、従来の方法と比較して下記３点の特徴を有する。
【００８５】
１）２次転写部電流検知回路とトナー像を用いて制御を行うためコストアップがない。
【００８６】
２）光学センサを用いる必要がないためトナー汚損による性能劣化の問題がない。
【００８７】
３）２次転写部にトナーが到達したタイミングを検知しているため画像搬送時間を精度良く測定するのに有利である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明に係るカラー画像形成装置の概略構成を説明する図である。
【図２】動作を説明するシーケンスチャートである。
【図３】２次転写部の構成を説明する図である。
【図４】動作を説明するフローチャートである。
【図５】トナーパッチ形状と２次転写部の関係を説明する図である。
【図６】動作を説明するシーケンスチャートである。
【図７】画像形成装置の代表な構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００８９】
１        中間転写ベルト
２        ２次転写部
３        レジローラ対
３ａ      レジ上ローラ
３ｂ      レジ下ローラ
４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ      画像形成部としてのプロセスカートリッジ
４１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ    感光ドラム
４２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ    帯電ローラ
４３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ    現像ローラ
５        レーザースキャナ
６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ  １次転写ローラ
７        駆動ローラ
８        テンションローラ
９        テンションバネ
１０      張架ローラ
１１      給紙カセット
１２      給紙ローラ
１３      搬送ローラ
１４      従動コロ
１５      定着器
１６      クリーニングブレード
１７      廃トナー搬送手段
１８      廃トナー容器
１９      ＣＰＵ
２０２    転写バイアス回路
２０３    転写電流検知回路
２０４    二次転写ニップ
２０４ｄ  二次転写ニップ搬送方向の幅
２０４ｗ  二次転写ニップ長手方向の幅
２０５    トナーパッチ
２０５ｄ  トナーパッチ搬送方向の幅
２０５ｗ  トナーパッチ長手方向の幅
Ｐ        転写材
Ｑ        トナー像
Ｉ        電流経路
【図１】
2006220992.tif 000003
【図２】
2006220992.tif 000004
【図３】
2006220992.tif 000005
【図４】
2006220992.tif 000006
【図５】
2006220992.tif 000007
【図６】
2006220992.tif 000008
【図７】
2006220992.tif 000009