(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、位置合わせ用マークを有する無端状の中間転写体と、該像担持体上に潜像を形成し該潜像を現像することによりトナー像を形成するトナー像形成手段と、該中間転写体のトナー像担持面を移動させるように該中間転写体を駆動する中間転写体駆動手段と、該像担持体上のトナー像を該中間転写体に転写する一次転写手段と、該中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段と、転写材を二次転写位置へ送出する転写材送出部材と、該転写材送出部材を選択的に駆動する送出部材駆動手段と、該マークを検出する検出手段とを備え、
該マーク検出手段による該位置合わせ用マークの１回の検出結果に基づいて、該像担持体上の潜像形成動作を開始するとともに該中間転写体のトナー像担持面の移動速度を切り換えずに該転写材送出部材の駆動を開始する通常速度モードと、
該マーク検出手段による該位置合わせ用マークの１回目の検出結果に基づいて該像担持体上の潜像形成動作を開始し、該中間転写体への一次転写が終了した後、該転写材への二次転写を開始する前に該中間転写体のトナー像担持面の移動速度を一次転写用速度よりも遅い二次転写用速度に切り換える速度切換モードと、を有する画像形成装置において、
上記速度切換モードにおいて、上記中間転写体のトナー像担持面の移動速度を上記二次転写用速度に切り換える速度切換が完了した後に、該位置合わせ用マークの２回目の検出を行うように上記マーク検出手段を制御するとともに、該位置合わせ用マークの２回目の検出結果に基づいて該転写材送出部材の駆動を開始するように上記送出部材駆動手段を制御する制御手段を設け、
上記中間転写体のトナー担持面移動方向における上記二次転写位置から上記一次転写位置に至る区間内に、上記マーク検出手段のマーク検出位置を設定し、
上記位置合わせ用マークの２回目の検出時における上記中間転写体のトナー像担持面移動方向の該中間転写体上のトナー画像先端から上記二次転写位置に至る区間の長さが、上記転写材送出部材による転写材の送出位置から上記二次転写位置までの距離よりも長くなるように、上記速度切換モードにおける上記１回目の位置合わせ用マークの検出から上記像担持体上の潜像形成動作の開始までの遅延時間を、上記通常速度モードの場合よりも長い遅延時間に切り換えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置であって、
上記転写材送出部材による転写材の送出位置から上記二次転写位置までの距離をＬＲ、上記中間転写体のトナー像担持面移動方向における上記転写材の長さをＰ、該中間転写体のトナー像担持面移動方向における上記一次転写位置から上記二次転写位置に至る区間の長さをＬ２としたとき、
Ｐ≦Ｌ２−ＬＲ
を満足することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置に係り、詳しくは、像担持体上に形成したトナー像を、無端状の中間転写体を介して転写材に転写する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置として、様々な転写材に対応するために、像担持体上に形成したトナー像を、無端状の中間転写体を介して転写材に転写する中間転写方式を用いた画像形成装置が知られている。この中間転写方式は、像担持体としての感光体から中間転写体への一次転写と、中間転写体から転写材への二次転写と、計二回の転写によって画像を得る方式である。例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの４色のトナーを用いる現像装置を有する上記画像形成装置においては、次のように画像形成を行う。まず、中間転写体上に設けられた位置合わせ用マークの検出に基づいて感光体上に第一色目（ブラック）の潜像を形成し、該潜像をブラックトナーで現像して感光体上にブラックのトナー像を形成する。このブラックのトナー像を感光体から中間転写体へ一次転写する。そして、次の色（シアン）についても同様に、中間転写体上の位置合わせ用マークの検出結果に基づいて上記潜像形成及び現像を行い、感光体上に形成されたシアンのトナー像を中間転写体に転写して、先のブラックトナー像に重ね合わせる。残りの色（マゼンタ、イエロー）についても同様にして、該中間転写体上にトナー像を重ね合わせる。このように中間転写体上に重ね合わせて転写された複数色のトナー像を転写材に一括して二次転写する。この二次転写の際に、中間転写体上の画像先端を、あらかじめ転写材送出部材に待機させておいた転写材上の転写位置に合わせる必要がある。このために、該転写材送出部材が転写材の送出を遅延させる遅延時間を制御することで、上記中間転写体上の画像先端と転写材上の転写位置との位置合わせを行っている。
【０００３】
上記画像形成装置における二次転写においては、転写材の裏面に設けられた転写部材などにトナーと逆極性の電荷あるいは電圧を与えることによって、該転写部材と中間転写体との間に転写電界を形成し、該転写電界によって中間転写体上のトナー像を転写材の方へ転写している。よって、厚紙など転写材が厚い場合、中間転写体と転写部材との間にトナー像転写のための十分な強度の転写電界を安定して形成することができず、転写前にトナー飛散が発生したり、トナーが転写材へ確実に移動することができなかったりするなど、良好な転写ができなくなってしまうおそれがある。そこで、上記厚い転写材の場合でも良好な転写を行うために、中間転写体のトナー像担持面の移動速度を落とすことで、該中間転写体上のトナー像に上記転写電界が実質的に作用する時間を長くすることが考えられる。
【０００４】
また、上記二次転写後の定着装置において、様々な転写材に確実に定着させるために、転写材の搬送速度を落とす必要がある場合がある。たとえば、厚紙など通常よりも多い熱量を必要とする転写材に画像を確実に定着処理を行うために、定着装置において転写材の搬送速度を落とす場合である。しかしながら、近年の装置の小型化という要求から、上記二次転写位置から上記定着装置までの距離は転写材の長さよりも短かくなる傾向にあるため、転写材の搬送速度を落とす場合、二次転写の際の転写材搬送速度及び中間転写体のトナー像担持体面の移動速度も必然的に落とさなければならない。
【０００５】
以上のことから、上記中間転写体を有する画像形成装置では、一連の画像形成動作の実行の際に中間転写体のトナー像担持面を通常速度のみで動作させる通常速度モードの他に、中間転写体のトナー像担持面を途中で切り換える速度切換モードを有する場合がある。この速度切換モードでは、一時的に中間転写体のトナー像担持面の移動速度を通常速度から所望の二次転写速度へ切り換えて、二次転写を終えた後、再び通常速度へ切り換える。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような速度切換モードを実行可能な画像形成装置において、二次転写の際に速度切り換えを行うとき、各装置の機械的な誤差により、モータの回転速度変化に要する時間や移動距離などにバラツキを生じてしまう場合がある。よって、上記転写材送出部材が転写材を送出するタイミングを固定していると、中間転写体上の画像先端と転写材上の転写位置との位置合わせが精度良く行われず、結果として、上記転写材に転写された画像の位置精度が悪くなってしまうという問題があった。また、転写材における画像の位置精度を上げるために、上記モータの回転速度変化に要する時間などのバラツキに対して調整しようとすると、該調整に要する制御が増大する問題もあった。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、中間転写体から転写材への二次転写の際に該中間転写体のトナー像担持面の移動速度を切り換える場合でも、中間転写体上における画像先端と転写材上の転写位置との位置合わせを簡易にかつ高い精度で行うことができる画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、位置合わせ用マークを有する無端状の中間転写体と、該像担持体上に潜像を形成し該潜像を現像することによりトナー像を形成するトナー像形成手段と、該中間転写体のトナー像担持面を移動させるように該中間転写体を駆動する中間転写体駆動手段と、該像担持体上のトナー像を該中間転写体に転写する一次転写手段と、該中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段と、転写材を二次転写位置へ送出する転写材送出部材と、該転写材送出部材を選択的に駆動する送出部材駆動手段と、該マークを検出する検出手段とを備え、該マーク検出手段による該位置合わせ用マークの１回の検出結果に基づいて、該像担持体上の潜像形成動作を開始するとともに該中間転写体のトナー像担持面の移動速度を切り換えずに該転写材送出部材の駆動を開始する通常速度モードと、該マーク検出手段による該位置合わせ用マークの１回目の検出結果に基づいて該像担持体上の潜像形成動作を開始し、該中間転写体への一次転写が終了した後、該転写材への二次転写を開始する前に該中間転写体のトナー像担持面の移動速度を一次転写用速度よりも遅い二次転写用速度に切り換える速度切換モードと、を有する画像形成装置において、上記速度切換モードにおいて、上記中間転写体のトナー像担持面の移動速度を上記二次転写用速度に切り換える速度切換が完了した後に、該位置合わせ用マークの２回目の検出を行うように上記マーク検出手段を制御するとともに、該位置合わせ用マークの２回目の検出結果に基づいて該転写材送出部材の駆動を開始するように上記送出部材駆動手段を制御する制御手段を設け、上記中間転写体のトナー担持面移動方向における上記二次転写位置から上記一次転写位置に至る区間内に、上記マーク検出手段のマーク検出位置を設定し、上記位置合わせ用マークの２回目の検出時における上記中間転写体のトナー像担持面移動方向の該中間転写体上のトナー画像先端から上記二次転写位置に至る区間の長さが、上記転写材送出部材による転写材の送出位置から上記二次転写位置までの距離よりも長くなるように、上記速度切換モードにおける上記１回目の位置合わせ用マークの検出から上記像担持体上の潜像形成動作の開始までの遅延時間を、上記通常速度モードの場合よりも長い遅延時間に切り換えることを特徴とするものである。
【０００９】
この画像形成装置においては、中間転写体駆動手段で駆動された無端状の中間転写体上の位置合わせ用マークの１回目の検出結果に基づいて、トナー像形成手段により像担持体上にトナー像が形成され、一次転写手段により像担持体上のトナー像が中間転写体のトナー像担持面に転写される。そして、上記速度切換モードでは、この中間転写体への一次転写が終了した後、転写材への二次転写を開始する前に中間転写体のトナー像担持面の移動速度を一次転写用速度よりも遅い二次転写用速度に切り換える。ここで、上記中間転写体のトナー像担持面の移動速度を切り換える速度切換が完了した後に、中間転写体上の位置合わせ用マークの２回目の検出を行う。そして、このマークの２回目の検出結果に基づいて上記転写材送出部材の駆動を開始することにより、上記中間転写体上における画像先端と転写材上の転写位置との位置合わせを行う。
【００１０】
ここで、上記速度切換モードにおける１回目の位置合わせ用マークの検出から像担持体上の潜像形成動作の開始までの遅延時間を、通常速度モードの場合と同じに設定すると、位置合わせ用マークの２回目の検出時に基づいて、中間転写体上の画像先端と転写紙との位置合わせを行うように転写材送出部材の駆動制御を行うことができない場合がある。この場合、中間転写体上の画像先端と転写紙との位置合わせを行うために中間転写体を空走させる必要があり、結果として、中間転写体上の画像先端位置が二次転写位置に到達して転写材に二次転写され始めるまでの時間がかかってしまい、結果として、効率が悪い。さらに、上記速度切換モードにおいては、中間転写体の空走の際、中間転写体の速度は二次転写のための速度へ落としているので、中間転写体上の画像先端位置が二次転写位置に到達して転写材に二次転写され始めるまでの時間が更に長くなってしまう。
【００１１】
そこで、本発明の画像形成装置では、位置合わせ用マークの２回目の検出時における中間転写体のトナー像担持面移動方向の中間転写体上のトナー画像先端から二次転写位置に至る区間の長さが、転写材送出部材による転写材の送出位置から二次転写位置までの距離よりも長くなるように、上記速度切換モードにおける１回目の位置合わせ用マークの検出から像担持体上の潜像形成動作の開始までの遅延時間を、通常速度モードの場合よりも長い遅延時間に切り換えている。
【００１２】
この画像形成装置では、上記トナー像担持面の移動速度の切り換えを行わない通常速度モードだけでなく、上記速度切換モードにおいても、上記位置合わせ用マークの２回目の検出のための中間転写体の空走が不要となり、中間転写体上の画像先端が二次転写位置で転写材に転写され始めるまでの時間が長くならない。
【００１５】
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記中間転写体のトナー像担持面移動方向における上記転写材の長さをＰ、該中間転写体のトナー像担持面移動方向における上記一次転写位置から上記二次転写位置に至る区間の長さをＬ２としたとき、次の条件式を満足することを特徴とするものである。
Ｐ≦Ｌ２−ＬＲ
【００１６】
この画像形成装置では、上記条件式を満たすことで、中間転写体への一次転写が終了してから上記速度切り換え後の上記位置合わせ用マークの２回目の検出までの動作を、中間転写体の一周以内で行うことができる。
また、上記条件式をみたす転写材長をもつ転写材であるとき、最終の現像色の上記マークの検出から速度切り換え後の該マークの検出までを上記中間転写体一周で行うことができるようにタイミング及びレイアウトを規定することができる。よって、最終現像色の一次転写から二次転写まで上記中間転写体が二周するだけで二次転写を行うことが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像形成装置としてのカラープリンタに適用した実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るカラープリンタの概略構成図である。このカラープリンタは、中間転写体としての中間転写ベルト１を備え、像担持体としての感光体２に形成されたトナー像を該中間転写ベルト１上に重ね合わせて一次転写した後、該中間転写ベルト１上のトナー像を転写材としての転写紙に二次転写する中間転写方式を採用している。感光体２上に潜像を形成する潜像形成手段は、感光体２を一様帯電する帯電手段としての帯電ローラ３ａと、画像データに基づいて感光体２上にレーザ露光を行うレーザ書き込みユニット３ｂとを用いて構成されている。このレーザ書き込みユニット３ｂは、中間転写ベルト１上に設けられた位置合わせ用マークに基づいて制御され、所定のタイミングで感光体２上に潜像書き込みを行う。
【００１８】
上記感光体２に形成された各色に対応する静電潜像は、黒（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の複数の現像器からなる現像手段としてのリボルバ式現像ユニット４により一色ずつ現像され、各色トナー像となる。たとえば、第一の現像色としてＢｋについて感光体２上の静電潜像を現像する。そして、所定の転写バイアス電圧が印加された一次転写手段としての一次転写ローラ２０により、上記マークの検出結果に基づいて中間転写ベルト１上に該トナー像の一次転写を行う。第一の現像色について一次転写を終えた後、感光体２は除電ランプ（ＱＬ）２１で除電され、帯電ローラ３ａで一様帯電された後、次の現像色について、レーザ書き込みユニット３ｂによる潜像書き込みが行われる。この一連のプロセスを現像色数だけ繰り返し、該マークの検出結果に基づいて、中間転写ベルト１上に各現像色のトナー像の重ね合わせを行って、中間転写ベルト１上に一つのカラートナー像として形成する。
【００１９】
上記中間転写ベルト１のまわりには、位置合わせ用マーク検出手段としてのマーク検出センサ５と、該ベルト１上のトナー像を転写紙上に転写する二次転写手段としての二次転写ローラ６と、中間転写ベルト１をクリーニングするベルトクリーニング装置７とを有している。また、二次転写ローラ６は転写紙が通過するときのみ中間転写ベルト１に当接可能なように図示しない接離機構を有しており、ベルトクリーニング装置７は中間転写ベルト１上で画像を重畳する際には離間可能なようにやはり接離機構（不図示）を有している。
上記中間転写ベルト１への一次転写を終えた後、該中間転写ベルト１上に重ね合わされたトナー像は上記二次転写ローラ６により転写紙に二次転写される。
【００２０】
上記転写紙を搬送する転写紙搬送手段は、転写紙を格納する給紙装置８と、給紙装置８から転写紙を給紙するための給紙ローラ９と、紙を上方に搬送する中継ローラ１０と、該中間転写ベルト１上のトナー像の先端と転写紙との位置合わせを行う転写材送出部材としてのレジストローラ１１とを用いて構成されている。上記マーク検出センサ５の検出結果に基づきレジストローラ１１により所定のタイミングで送出された転写紙に対して二次転写された後、該転写紙は搬送ベルト１２によって定着装置１３へ送られる。この定着装置１３において、該転写紙へ画像の定着処理を行うことによってカラー画像が形成された転写紙を出力することができる。
【００２１】
図２は、本実施形態に係るカラープリンタの制御系のブロック図である。このカラープリンタは、ＣＰＵ等で構成された制御部１００によって制御されている。ＣＰＵのまわりには、プログラムを格納しているＦｌａｓｈＲＯＭ、データを格納するためのＤＲＡＭ及び電源オフしても保持したいデータを格納しているＮＶＲＡＭ、外部のコントローラとのシリアル通信をするためのＵＡＲＴ、コントローラからのデータを一時的に貯めておくバッファメモリ、バッファメモリからのデータを実際の画像出力信号に変換する書き込み制御部等を備えている。この書き込み制御部は、半導体レーザ（ＬＤ）を駆動制御するＬＤ制御部とポリゴンモータとに接続されている。さらに、この書き込み制御部はマーク検出センサ５の信号に同期してレーザ書き込みが可能なように、該マーク検出センサ５にも接続されている。このマーク検出センサ５はレーザ書き込みのタイミングの基準となるためにＣＰＵの割り込み端子にも接続されている。
【００２２】
また、上記ＣＰＵには、搬送モータ、感光体モータ、現像モータ、リボルバモータを制御するモータ制御部や、帯電、現像、一次転写、二次転写及びベルトクリーニングのパワーパック出力を制御するパワーパック制御部、定着ヒータの温度制御をするための定着制御及びその他の入出力も接続されている。中間転写ベルト１を駆動する中間転写体駆動手段は、上記感光体モータと、該中間転写ベルト１の支持ローラの一つに設定された駆動ローラと、該感光体モータの回転駆動力を駆動をギア等を介して該駆動ローラに伝達する駆動伝達系とを用いて構成されている。また、上記レジストローラ１１を選択的に駆動する送出部材駆動手段は、上記感光体モータと、該レジストローラ１１に連結された図示しない電動クラッチと、該感光体モータの駆動力を該電動クラッチに伝達する駆動伝達系とを用いて構成されている。この電動クラッチは、上記ＣＰＵで制御され、所定のタイミングでＯＮ／ＯＦＦされる。
【００２３】
図３は、本実施形態のカラープリンタの速度切換モードにおける基本的なシーケンスのタイミングチャートである。この速度切換モードでは、通常よりも厚い転写紙である厚紙に画像を形成するために、転写紙の搬送及び定着の速度を通常速度モードおける速度の半分の速度（以下、「半速」という）にしている。１枚目のプリントスタート信号を受けると、まず上記レーザ書き込みユニット３ｂ内にあるポリゴンモータを回転させる。ポリゴンモータが立ち上がった（Ｔ０）後に、感光体モータ、ＱＬ２１、ベルトクリーニング装置７及び搬送モータをオンする。なお、感光体モータは、前述のように中間転写ベルト１を駆動するモータを兼ねている。よって、この感光体モータの駆動にともなって中間転写ベルト１が移動するので、マーク検出センサ５は、中間転写ベルト1上の位置合わせ用マークを検出し始める。最初に該マークを検出すると、図３に示す固定時間Ｔ１後に第１色（Ｂｋ）のみについてレーザ書き込みを行う。そして、現像バイアスを印加して、感光体２上にＢｋの潜像を現像する。その後、該感光体の回転によって、二次転写位置に到達したＢｋの現像は、一次転写されて中間転写ベルト１上に転写される。次に、２回目、３回目、及び４回目の該マークの検出に対して、それぞれの検出毎に第２色（Ｃ）、第３色（Ｍ）及び第４色（Ｙ）の現像を感光体２上に形成し、中間転写ベルト１上に４色のトナー像を重ね合わせる。ちなみに、帯電、現像、及び一次転写は各色の作像毎に各色に対応した出力に切り換えており、ＱＬ２１によって各色毎に除電する。
なお、上記帯電の切り換えタイミングは、位置合わせ用マークの検出よりも前に切り換えなければならないが、その停止や前の現像色との切り換えタイミングから計算してその出力を切り換えている。
【００２４】
次に、上記中間転写ベルト１上に４色分の画像を転写した後、速度切換モードにおいては感光体モータを今までの通常速度から、上記半速に切り換える。このとき、中間転写ベルト１も半速で移動することになるが、中間転写ベルト１の速度が半速に切り替わった後、最初の位置合わせ用マークに基づいて二次転写する際に、中間転写ベルト１上の画像先端と転写紙である厚紙との位置合わせを、該厚紙を送出するためにレジストローラ１１が駆動するまでに遅延させる遅延時間によって制御している。
【００２５】
なお、上記厚紙はその二次転写するために送出されるのに先立って半速でレジストローラ１１へ給紙されて待機している。そして、感光体モータを半速に切り換えた後の最初の位置合わせ用マークの検出に基づいて計算される上記遅延時間だけ遅延させてレジストローラ１１のクラッチをオンにする。これによって、半速に切り換わったあと初めての上記マーク検出に基づいて算出される時間だけ遅延して、レジストローラ１１は該厚紙を送出する。半速に切り換えた後の該マーク検出に基づいて上記遅延時間を制御することで、二次転写位置において中間転写ベルト1上の画像先端と厚紙との位置合わせがなされている。そして、二次転写位置で転写される。
【００２６】
上記厚紙への二次転写が終了した後、該厚紙は搬送ベルト１２により定着装置１３まで搬送され、排出される。感光体モータは二次転写を終えた後、通常速度に復帰されて、次の画像形成に移る。なお、画像形成を終了する場合は、一次転写から帯電及び現像までを順次オフにしていき、その次の位置合わせ用マークの検出に基づいて、所定のタイミングで感光体モータ、ＱＬ及びベルトクリーニング装置７をオフにする。こうして、一連の画像形成シーケンスを終了する。
【００２７】
従来、感光体２へ潜像を書き込むタイミングから、直接位置合わせを行うためにレジストローラ１１が転写紙を送出するのに遅延させる遅延時間を計算していたが、各装置間の機械的な誤差によるモータ速度切り換え時間やその時間の移動距離などにバラツキが生じるため、画像先端と転写紙とにズレが生じ、位置合わせ精度が悪くなってしまうおそれがあった。また、位置合わせ精度を上げるため、上記バラツキをなくすため各装置ごとに制御する必要があり、該制御に要する制御時間が増大してしまい効率が悪かった。
【００２８】
このような従来装置に対し、本実施形態の画像形成装置においては、機械毎にモータ速度切り換え時間やその間の移動距離にバラツキがある場合でも、完全に速度を切り換えた後に中間転写ベルト１上の位置合わせ用マークの検出に基づいて、レジストローラ１１が転写紙を送出するまでの遅延時間を計算するので、該機械的な誤差が位置合わせに与える影響が十分に小さくなる。よって、精度よく転写紙と画像先端との位置合わせを行うことができる。また、機械的に誤差の位置合わせに与える影響が十分に小さくなるので、各装置について位置合わせのために制御する必要がなくなる。よって、簡易に転写紙と画像先端との位置合わせを行うことが可能となるといった効果もある。
【００２９】
図４は、本カラープリンタの通常速度モードにおけるタイミングチャートである。この通常モードでは、位置合わせ用マークの検出から潜像書き込み開始までの遅延時間を、上記速度切換モードの場合とは異なる値に設定している。この通常速度モードにおける位置合わせ用マークの検出から転写紙排出までの時間は、次の数３に示す式で与えられる。
【数３】
Ｔout０＝Ｔｄ０＋（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ４＋Ｐ）／Ｖ１
Ｖ１：通常速度
Ｔｄ０：通常速度モードにおける位置合わせ用マーク検出から潜像書き込み開始までの遅延時間
Ｌ１：感光体回転方向に書き込み位置から一次転写位置までの感光体周長
Ｌ２：中間転写ベルト回転方向に一次転写位置から二次転写位置までの中間転写ベルトの長さ
Ｌ４：二次転写位置から紙排出位置までの長さ
Ｐ：転写紙長
【００３０】
この通常速度モードにおいては、上記数３で示す条件式のように、上記Ｔｄ０を単純に小さくすることによって最短の時間で出力を得ることが可能となる。しかしながら、上記速度切換モードにおいて、通常速度モードと同じように上記遅延時間Ｔｄ０と固定にしていたのでは、最短の時間で転写紙の出力を得ることはできない。
【００３１】
そこで、本実施形態では、以下に示すように上記位置合わせ用マークの検出から潜像書き込み開始までの遅延時間を各動作モードに応じて設定することにより、速度切換モードにおいても、位置合わせ用マークの検出から転写紙出力までに費やす時間を短くしている。
上記速度切換モードにおける転写紙出力を得るまでにかかる時間Ｔoutは、次の数４に示す式で与えられる。
【数４】
Ｔout＝Ｔｄ＋（Ｌ１＋Ｐ＋Ｘ１）／Ｖ１＋（Ｘ２＋Ｌ４）／Ｖ２
Ｖ２：半速
Ｔｄ：速度切換モードにおける位置合わせ用マークの検出から潜像書き込み開始までの遅延時間
Ｌ１：感光体回転方向に潜像書き込み位置から１次転写位置までの感光体上の周長
Ｘ１：通常速度から半速へ速度切り換えする前までに画像先端位置が中間転写ベルトの回転方向に移動する長さ
Ｘ２：速度切り換え完了後、中間転写ベルトの回転方向に画像先端位置から二次転写位置までの中間転写ベルトの長さ
【００３２】
上記出力時間Ｔoutを最小にするために、上記遅延時間Ｔｄを小さくすることが必ずしも有効であるとは限らない。上記図１に示したようにマーク検出センサ５が中間転写ベルト１の回転方向に一次転写位置の上流かつ二次転写位置の下流にあるレイアウトにおいて、上記Ｔｄを小さくした場合には、速度切り換え完了後初めての該マークの検出から一周以内には位置合わせを行うことができない。
【００３３】
図５は、比較例として、上記速度切り換え完了後初めての上記マークの検出から一周以内には位置合わせを行うことができない場合における各距離の関係を示したものである。図５において、中間転写ベルト１は、マーク検出センサ５での検出から書き込み遅延時間Ｔｄだけ経過する間に、距離Ｌｄ（すなわち、上記Ｖ１と上記Ｔｄとの積）だけ移動する。さらに、中間転写ベルト１が感光体２上の書き込み位置から一次転写位置までの距離Ｌ１だけ移動することにより、中間転写ベルト１上のトナー像形成領域の先端が一次転写位置に到達する。この一次転写位置で感光体上のトナー像の転写が開始された後、中間転写ベルト１は転写紙長Ｐだけ移動する。その後、中間転写ベルト１は、半速切り替え遅延時間分の距離Ｘ１だけ通常速度Ｖ１で移動する。
【００３４】
本実施形態では上記Ｘ１だけ移動し終わったタイミングで半速Ｖ２へ速度切り換えを行うが、図５の比較例ではそのまま通常速度Ｖ１で移動しつづける場合を考える。この比較例では、上記遅延時間Ｔｄを小さくした場合、次の位置合わせ用マークを検出したタイミングからレジストローラ１１の駆動を開始したとしても、先に画像の先端が２次転写位置に到達してしまう。したがって、中間転写ベルト１を更にもう１周させないと、中間転写ベルト１上の画像先端位置と転写紙先端を合わせることができなくなる。
【００３５】
そこで、本実施形態では、図６に示すように上記遅延時間Ｔｄを単に小さくするのではなく、むしろ上記遅延時間Ｔｄを大きくするように変更する。これによって、マーク検出から感光体上への潜像書き込みを開始するまでに中間転写ベルトが移動する距離Ｌｄを長くすることができる。したがって、速度切換モードにおいて、上記半速に切り替えた後のマーク検知タイミングから、所定のレジストローラ駆動遅延時間分移動距離ＬＲdelayだけ中間転写ベルト１が移動したときに、レジストローラ１１で転写紙を送出するように制御することが可能となる。この制御により、結果として転写紙の出力に要する時間を短くすることができる。なお、上記レジストローラ駆動遅延時間分移動距離ＬＲdelayは、上記半速に切り替えた後のマーク検知タイミングにおける中間転写ベルト１上のトナー像先端から二次転写位置に至る距離から、レジストローラ１１と二次転写位置との間の距離ＬＲを引いた距離差を上記半速Ｖ２で割った時間である。
【００３６】
以上から、上記遅延時間Ｔｄを通常速度モードと速度切換モードとで同じにした構成に対し、本実施形態のように通常速度モードと速度切り換えモードとでレイアウト構成に応じて上記遅延時間Ｔｄを独立に定めた値に変更することにより、中間転写ベルト１上のトナー像を二次転写するまでに速度を落として移動するために要する時間を短くすることができる。
【００３７】
なお、本実施形態のカラープリンタのようなマーク検出センサ５のレイアウト、すなわち、中間転写ベルト１の回転方向に一次転写位置の上流でかつ二次転写位置の下流にある場合には、速度切り換え後のマーク検出時に、中間転写ベルト１の回転方向について、中間転写ベルト１上の画像先端が二次転写位置の上流にあり、且つ該トナー像先端から二次転写位置までの距離がレジストローラ１１から二次転写位置までの距離ＬＲよりも長くなるように構成することが好ましい。この場合には、中間転写ベルト１上の速度切り換え後、中間転写ベルト１上の画像が二回目の二次転写位置到達時にようやく転写紙に転写されるといった１周余分に空走するといった無駄がなくなるという効果が得られる。
【００３８】
以下、上記効果が得られる条件について説明する。中間転写ベルト１の回転方向におけるトナー像の先端から位置合わせ用マークまでの距離Ｌimgは、次の数５に示す式のように表される。
【数５】
Ｌimg＝Ｌｄ＋Ｌ１−Ｌｓ
Ｌｓ：中間転写ベルト回転方向にマーク検出センサから一次転写位置までの距離
【００３９】
一方、中間転写ベルト１の回転方向におけるトナー像の先端から二次転写位置までの距離はＬimg２は、次の数６に示す式のように与えらる。
【数６】
0004205286.tif 000002
Ｌ３：中間転写ベルト回転方向に二次転写位置から一次転写位置までの距離
【００４０】
前述したように、上記マーク検出センサ５によるマーク検出時に、中間転写ベルト回転方向におけるトナー像先端から二次転写位置までの距離が、レジストローラ１１から二次転写位置までの距離ＬＲよりも長くなる条件は、次の数７に示す不等式となる。
【数７】
Ｌimg２＝Ｖ１×Ｔｄ＋Ｌ１−Ｌ３≧ＬＲ
【００４１】
上記数７の不等式を満足するためには、上記Ｔｄを大きくすることによって、容易に制御することができる。また、このとき、上記レジストローラ１１が転写紙を送出するまでの遅延時間Ｔregistは、次の数８に示す式のように与えられる。
【数８】
Ｔregist＝（Ｖ１×Ｔｄ＋Ｌ１−Ｌ３−ＬＲ）／Ｖ２
【００４２】
よって、上記数７の式を満たすように、各部材のレイアウト及び上記書き込み遅延時間を設定することにより、余分に一周させるといった無駄な中間転写ベルト１の駆動を行うことなく、効率よく画像先端と転写紙との位置合わせを行い、速度切換モードにおいても転写紙を素速く出力することが可能となる。
【００４３】
また、上記数８の式から分かるように、上記Ｌimg２とＬＲとの差分だけ二次転写位置までの到達時間が長くなるので、上記Ｔregistも長くなる。よって、転写紙を素速く出力するという観点からは、Ｌimg２とＬＲの差は小さいことが望ましい。よって、そのようにレイアウトするとともに上記遅延時間を制御することで、速度切換モードにおいて使用者はより素速く転写紙の出力を得ることが可能となる。
【００４４】
また、上記構成のカラープリンタにおいては、上記数２の条件式を満足するように、例えば所定長さの転写紙を用いる場合、速度切り換え後の最初の該マークの検出として、中間転写ベルト１が一周する間に転写紙の出力を得ることができる。
【００４５】
また、上記図６に示す速度切換モードにおいて、中間転写ベルト回転方向に一次転写位置から二次転写位置までの間に転写紙長Ｐ分と転写紙が送出される方向にレジストローラ１１から２次転写までの距離ＬＲが収まる必要があるので、次の数９に示す条件式を満たす必要がある。
【数９】
Ｌ２≧Ｐ＋Ｘ１＋Ｌｄｅｔ＋ＬＲ＋ＬＲdelay
【００４６】
上記数９の条件式において、Ｘ１、Ｌｄｅｔ及びＬＲdelayは、レイアウトや上記遅延時間の設定により最小値である０とすることができる。よって、上記条件式において、上記Ｘ１、Ｌｄｅｔ及びＬＲdelayを０とした式を転写紙長Ｐについて解くと、次の数１０で示す条件式になる。
【数１０】
Ｐ  ≦  Ｌ２−ＬＲ
【００４７】
この数１０に示す条件式を満足する転写紙長を有する転写紙であれば、最終現像色の一次転写時に用いた位置合わせ用マークの検出後最初の上記マークの検出を、上記レジストローラ１１が転写紙を送出するための該マークの検出とすることができる。よって、速度切換動作モードにおいて、通常速度における最終の現像色の上記マークの検出から最初の該マークの検出を、速度切り換え後の最初の該マークの検出として、上記レジストローラ１１が転写紙を送出する遅延時間を制御することができる。したがって、最終現像色の一次転写から二次転写まで上記中間転写体が二周するだけで二次転写を行うことができる。
なお、前述の図３に示すタイミングチャートは、上記数１０に示す条件式を満足している例である。
【００４８】
また、転写紙長が上記数１０の条件式１１を満たさない場合における画像形成動作のシーケンスのタイミングチャートは、図７のようになる。この場合には、転写紙長が長いために一次転写を完了したときには次の位置合わせ用マークを検出しているので、レジストローラ１１が転写紙を送出するまでの遅延時間を算出する際に、基準となる上記マークの検出は最終色のベルトマーク検出から二周目になっている。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１乃至２の発明によれば、上記速度切換モードにおいて、中間転写体駆動手段の各部の機械的な誤差によって中間転写体のトナー像担持面の移動速度の切り換えに要する時間や該トナー像担持面の移動距離などにバラツキが生じた場合でも、上記中間転写体のトナー像担持面の移動速度を切り換えた後は、該バラツキによる位置合わせへの影響は十分に小さくなるので、中間転写体上における画像先端と転写材上の転写位置とを精度良く位置合わせできる。しかも、該バラツキを調整するために制御する必要もなくなるので、簡易な構成で上記位置合わせを行うことができる。
【００５０】
しかも、中間転写体のトナー像担持面の移動速度の切り換えを行わない通常速度モードだけでなく、上記速度切換モードにおいても、上記位置合わせ用マークの２回目の検出のための中間転写体の空走が不要となり、中間転写体上の画像先端が二次転写位置で転写材に転写され始めるまでの時間が長くならないので、転写材の出力時間効率の低下を防止できるという効果がある。
【００５２】
特に、請求項２の発明によれば、最終現像色の一次転写から二次転写まで上記中間転写体が二周するだけで二次転写を行うことが可能となるので、転写材の出力時間の効率低下をさらに短縮することができる。よって、更に効率良く画像先端と転写材との位置合わせを行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカラープリンタの概略構成図。
【図２】同カラープリンタの制御系のブロック図。
【図３】同カラープリンタの速度切換モードにおける基本的なシーケンスのタイミングチャート。
【図４】同カラープリンタの通常速度モードにおける基本的なシーケンスのタイミングチャート。
【図５】比較例における中間転写ベルト周長と各種距離との関係を示す説明図。
【図６】本実施形態における中間転写ベルト周長と各種距離との関係を示す説明図。
【図７】本実施形態における他の速度切換モードにおける基本的なシーケンスのタイミングチャート。
【符号の説明】
１      中間転写ベルト
２      感光体
３ａ    帯電ローラ
３ｂ    レーザ書き込みユニット
４      リボルバ式現像装置
５      マーク検出センサ
６      二次転写ローラ
７      ベルトクリーニング装置
８      給紙装置
９      給紙ローラ
１０    中継ローラ
１１    レジストローラ
１２    搬送ベルト
１３    定着装置
２０    一次転写ローラ
２１    除電ランプ
１００  制御部
【図１】
0004205286.tif 000003
【図２】
0004205286.tif 000004
【図３】
0004205286.tif 000005
【図４】
0004205286.tif 000006
【図５】
0004205286.tif 000007
【図６】
0004205286.tif 000008
【図７】
0004205286.tif 000009