JP2006323247A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 紙検知センサの設置位置と転写位置の距離が短くて、しかも、位置精度よく転写紙に感光体上の画像を転写できる装置を提供すること。
【解決手段】 転写位置の近くに設置した紙検知センサ基準で転写紙の搬送制御（速度制御）を行うことにより転写位置での感光体ドラム上の画像に対する転写紙の位置合わせを行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、回転する感光体の周縁部に帯電手段、書き込み手段、および現像手段を設け、帯電手段によって感光体表面に一様帯電を行った後に、書き込み手段によって像露光を行うことによって画像の潜像を形成し、前記潜像を現像手段により現像して感光体表面にトナー像を形成する。一方、転写紙収納手段等から給紙された転写紙は転写位置へと送られ、転写位置において前記トナー像が転写紙上に転写される。この転写に当たっては転写紙の先端位置とトナー像の先端位置が合致するようになされることが求められる。前記両者の先端位置の合致にバラツキがある場合は、先端部又は後端部の画像が欠落することとなってしまう。また、予め罫線等が印刷されている転写紙の所望の位置に画像形成を行うような用途の場合、試し刷りにて位置が決められた後に、多数枚の画像形成を行うと、前記先端位置の合致にバラツキがあるとそれぞれのコピー毎の位置にズレが発生し、所望の位置に画像形成できなくなってしまう。

そこで、転写紙の搬送路には転写紙の紙曲りを修正するレジストローラと、レジストローラと転写位置との間には、転写紙の先端検知を行う紙検知センサを設け、書き込み制御手段は紙検知センサが先端検知を行ってから書き込み開始を行うように制御する方法が提案されている。（例えば、特許文献１）
特開２０００−１１８８０４号公報

しかしながら、書き込みは紙検知センサが転写紙の先端検知を行ってから書き込みを開始するため、検知紙検知センサ設置位置およびレジストローラの設置位置に制約が発生し、小型化できない。また、紙検知センサ〜転写ポイント間の距離が長くなるとタイミングずれが発生しやすくなるため、必要な転写位置精度を得ることが困難であった。

そこで本発明は、紙検知センサの設置位置と転写位置の距離が短くて、しかも、位置精度よく転写紙に感光体上の画像を転写できる装置を提供することを目的とする。

本発明の目的は、下記構成により達成することができる。

請求項１に係る発明は、
感光体と、前記感光体の表面に画像を書き込み潜像を形成するための書き込み手段と、前記感光体の表面に形成された潜像を現像剤により現像してトナー像を形成するための現像手段と、前記感光体上に形成されたトナー像を転写紙に転写するための転写手段と、前記転写手段により転写する転写位置より搬送方向上流側に配置されるレジスト手段と、転写紙収納手段と、を備えてなる画像形成装置において、前記レジスト手段より搬送方向下流側、且つ転写位置の上流側に配置されて転写紙の先端を検知する紙検知センサと、前記書き込み手段による前記感光体への画像の書き始めから前記紙検知センサが転写紙の先端を検知するまでの時間を計測する計測手段と、転写紙を前記転写位置へ搬送する駆動手段を駆動する可変速モータと、を有し、前記計測手段で計測した前記時間と予め想定していた時間との差分に基づいて前記転写位置で前記感光体上の画像の先端位置が前記転写紙の先端位置に一致するように前記可変速モータを制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に係る発明は、
前記予め想定していた時間は、前記書き込み手段による前記感光体への画像の書き始めから前記紙検知センサが転写紙の先端を検知するまでの計算された理論時間と、前記理論時間と実験による搬送時間との差である調整値と、を加えた値であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項３に係る発明は、
前記調整値は、不揮発性メモリである記憶手段に保存されており、前記予め想定していた時間を計算するときに前記記憶手段から読み出されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置である。

請求項４に係る発明は、
前記制御手段は、前記可変速モータの速度を補正することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項５に係る発明は、
前記制御手段は、補正する速度を一定として前記差分に基づいて補正する期間を計算式で求め、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項６に係る発明は、
前記制御手段は、補正する速度を一定として予め設定した差分に基づいて補正する期間を計算式で求め、不揮発性メモリである記憶手段に保存しておき、前記差分が発生したとき前記補正する期間を前記記憶手段より読み出し、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項７に係る発明は、
前記制御手段は、補正する期間を一定として前記差分に基づいて補正する速度を計算式で求め、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項８に係る発明は、
前記制御手段は、補正する期間を一定として予め設定した差分に基づいて補正する速度を計算式で求め、不揮発性メモリである記憶手段に保存しておき、前記差分が発生したとき前記補正する速度を前記記憶手段より読み出し、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項９に係る発明は、
前記制御手段は、補正する期間と補正する速度の両方を計算式で求め、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項１０に係る発明は、
前記計測手段は、前記制御手段が有するカウンタにより時間を計測することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項１１に係る発明は、
前記計測手段は、前記感光体が有するエンコーダの出力信号をカウントすることにより時間を計測することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項１２に係る発明は、
前記計測手段は、前記可変速モータを駆動するパルス信号を、又は前記駆動手段が有するエンコーダの出力信号をカウントすることにより時間を計測することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項１３に係る発明は、
前記書き込み手段により前記感光体の表面に形成された位置から前記転写位置までの感光体表面上の距離は前記紙検知センサから前記転写位置までの距離より大きいことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項１４に係る発明は、
前記可変速モータは、ステッピングパルスモータであることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の画像形成装置である。

請求項１に記載の発明によれば、画像形成装置において、前記レジスト手段より搬送方向下流側、且つ転写位置の上流側に配置されて転写紙の先端を検知する紙検知センサと、前記書き込み手段による前記感光体への画像の書き始めから前記紙検知センサが転写紙の先端を検知するまでの時間を計測する計測手段と、転写紙を前記転写位置へ搬送する駆動手段を駆動する可変速モータと、を有し、前記計測手段で計測した前記時間と予め想定していた時間との差分に基づいて前記転写位置で前記感光体上の画像の先端位置が前記転写紙の先端位置に一致するように前記可変速モータを制御する制御手段を有することにより、転写位置で感光体上に形成された画像の先頭を転写紙先端位置に一致させることが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、前記予め想定していた時間は、前記書き込み手段による前記感光体への画像の書き始めから前記紙検知センサが転写紙の先端を検知するまでの計算された理論時間と、前記理論時間と実験による搬送時間との差である調整値と、を加えた値であるので、搬送系のローラ径のバラツキなどを含んだ搬送系組み上がりの実搬送時間になる。

請求項３に記載の発明によれば、前記調整値は、不揮発性メモリである記憶手段に保存されており、前記予め想定していた時間を計算するときに前記記憶手段から読み出されることにより、装置の電源をオフしても記憶しておくことが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、前記制御手段は、前記可変速モータの速度を補正することにより、転写紙の搬送速度の調整が可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、前記制御手段は、補正する速度を一定として前記差分に基づいて補正する期間を計算式で求め、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することにより、転写位置で感光体上に形成された画像の先頭を転写紙先端位置に一致させることが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、前記制御手段は、補正する速度を一定として予め設定した差分に基づいて補正する期間を計算式で求め、不揮発性メモリである記憶手段に保存しておき、前記差分が発生したとき前記補正する期間を前記記憶手段より読み出し、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することにより、装置動作中に補正する期間の計算が不要となり、制御時間に余裕ができる。また、計算式を変更した場合でも制御手段のＲＯＭに記憶されているプログラムの変更の必要がなく、差分に基づく補正する期間のデータを入力装置から制御手段経由で記憶手段に書き換えるだけで変更が可能となる。

請求項７に記載の発明によれば、前記制御手段は、補正する期間を一定として前記差分に基づいて補正する速度を計算式で求め、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することにより、転写位置で感光体上に形成された画像の先頭を転写紙先端位置に一致させることが可能となる。

請求項８に記載の発明によれば、前記制御手段は、補正する期間を一定として予め設定した差分に基づいて補正する速度を計算式で求め、不揮発性メモリである記憶手段に保存しておき、前記差分が発生したとき前記補正する速度を前記記憶手段より読み出し、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することにより、装置動作中に補正する速度の計算が不要となり、制御時間に余裕ができる。また、計算式を変更した場合でも制御手段のＲＯＭに記憶されているプログラムの変更の必要がなく、差分に基づく補正する速度のデータを入力装置から制御手段経由で記憶手段に書き換えるだけで変更が可能となる。

請求項９に記載の発明によれば、前記制御手段は、補正する期間と補正する速度の両方を計算式で求め、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することにより、補正する期間と補正する速度の最適な組み合わせの補正が可能となる。

請求項１０に記載の発明によれば、前記計測手段は、前記制御手段が有するカウンタにより時間を計測するで、簡単なハードウエアで正確な時間計測が可能となる。

請求項１１に記載の発明によれば、前記計測手段は、前記感光体が有するエンコーダの出力信号をカウントすることにより簡単なハードウエアで正確な時間計測が可能となる。

請求項１２に記載の発明によれば、前記計測手段は、前記可変速モータを駆動するパルス信号を、又は前記駆動手段が有するエンコーダの出力信号をカウントすることにより簡単なハードウエアで正確な時間計測が可能となる。

請求項１３に記載の発明によれば、前記書き込み手段により前記感光体の表面に形成された位置から前記転写位置までの感光体表面上の距離は前記紙検知センサから前記転写位置までの距離より大きいことにより、搬送系の経路を短くでき、装置の小型化が可能となる。

請求項１４に記載の発明によれば、前記可変速モータは、ステッピングパルスモータであることにより、補正する速度の制御が簡単になる。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。

本発明の画像形成装置の一実施例について図１に示す全体構成図によって説明を行う。本実施例の画像形成装置は転写紙の両面に画像形成を行うことを可能としているが本発明はかかる構成に拘束されるものではない。

図１に示す画像形成装置は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部Ａ、画像処理部Ｂ（図示省略）、画像形成部Ｃ、転写紙搬送部Ｄから構成されている。

画像読取り部Ａの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台１１上に載置された原稿は原稿搬送ローラ１２によって１枚宛分離搬送され読み取り位置１３ａにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ１２によって原稿排紙皿１４上に排出される。

一方、プラテンガラス１３上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプと第１ミラーとから成る第１ミラーユニット１５と、Ｖ字状に位置した第２ミラーと第３ミラーとから成る第２ミラーユニット１６の、第１ミラーユニット１５の速度Ｖａによる読み取り動作と、第２ミラーユニット１６による同方向への速度Ｖａ／２による移動露光によって読み取られる。

読み取られた画像は、投影レンズ１７を通してラインセンサである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。撮像素子ＣＣＤ上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号（輝度信号）に光電変換されたのちＡ／Ｄ変換を行い、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦メモリにストアされる。

画像形成部Ｃでは、画像形成ユニットとして像形成手段であるドラム状の感光体ドラム２１の外周に、帯電手段である帯電器２２、現像手段である現像装置２３、転写手段である転写器２４、分離手段である分離器２５、クリーニング手段であるクリーニング装置２６が各々動作順に配置されている。感光体ドラム２１は、光導電性化合物をドラム基体上に塗布形成したもので、例えば有機感光体（ＯＰＣ）が使用され、図示の時計方向に駆動回転される。

回転する感光体ドラム２１へは帯電器２２による一様帯電がなされた後、露光光学系３０により画像処理部Ｂのメモリより呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である露光光学系３０は図示しないレーザーダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー３１、ｆθレンズ（符号なし）、シリンドリカルレンズ（符号なし）を経て反射ミラー３２により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体ドラム２１上の書き込み位置（図２のＥ）において像露光が行われ、感光体ドラム２１の回転（副走査）によって潜像が形成される。

感光体ドラム２１上の反転潜像は現像装置２３によって反転現像が行われ、感光体ドラム２１の感光層面にトナー像による可視画像が形成される。転写紙搬送部Ｄでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの転写紙Ｐが収納された給紙ユニット４１（Ａ）、４１（Ｂ）、４１（Ｃ）が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット４２が設けられていて、それらの何れかから選択された転写紙Ｐは案内ローラ４３によって給紙路４０に沿って給紙され、給紙される転写紙の傾きと偏りの修正を行うレジスト手段であるレジストローラ４４によって転写紙Ｐは一時停止を行ったのち給紙が行われ、転写前ローラ４３ａを経て感光体ドラム２１上のトナー画像は転写位置（図２のＦ）において転写器２４によって転写紙Ｐに転写され、次いで分離器２５によって除電されて転写紙Ｐは感光体ドラム２１面より分離し、搬送装置４５により定着器５０に搬送される。

定着器５０は定着ローラ５１と加圧ローラ５２とを有しており、転写紙Ｐを定着ローラ５１と加圧ローラ５２との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを熔着させる。片面のトナー画像の定着を終えた転写紙Ｐは次に述べるモードに従って他面にもトナー画像を形成する両面画像形成を行い、或いは片面画像の状態で排紙トレイ６４上に排出される。

両面画像形成モードが選択されたときは、表面の画像定着を終えた転写紙Ｐは反転搬送路６０に沿って下降し、スイッチバック経路６０ａに一旦搬入されたのち搬出されて表面と裏面との反転が行われ第２反転搬送路を通って前記の案内ローラ４３によって給紙路４０に沿って再給紙され、転写紙の傾きと偏りの補正を行うレジストローラ４４によって転写紙Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、感光体ドラム２１上に形成された裏面画像のトナー像は転写位置（図２のＦ）において転写器２４によって転写紙Ｐの裏面に転写されたのち分離搬送され、定着がなされて排紙トレイ６４上に排出される。

片面画像形成モードが選択されたときは、表面画像の定着を終えた転写紙Ｐはそのまま直進して排紙トレイ６４上に排出され、或いは反転切替部材６２によって上下面の反転を行ったのち排紙トレイ６４上に排出される。

以下説明する実施の形態は転写紙上にトナー像を転写する際の転写位置に関連しての発明であるので、図２に示す要部図には図１で説明した感光体ドラム２１上への露光光学系３０によって書き込みが行われる書き込み位置Ｅと、後に説明する転写紙の先端を検知する紙検知センサＳＥＮ１の紙検知位置Ｇと、転写器２４によって転写紙上にトナー像の転写を行う転写位置Ｆとの関係部分を取り出して示している。

図３は、本発明に係る画像形成装置の制御手段７０の機能的構成を概念的に示すブロック図である。

制御手段７０は、たとえば、ＣＰＵ７１、ＲＡＭ７２、ＲＯＭ７３からなり、ＲＡＭ７２をワーキングメモリとしてＲＯＭ７３に記録された処理プログラムをＣＰＵ７１により実行する。

この制御手段７０は、前述の処理プログラムに従い、感光体ドラム２１、露光光学系３０、転写紙搬送部Ｄ，駆動手段７６、転写手段２４の動作状況等のステータスに基づいて、各部の動作を制御するようになっている。

記憶手段７４は、不揮発性メモリからなり本発明の調整値Ｚ、理論値Ｙや差分と調整値Ｚ、理論値Ｙの表等が記憶されている。

画像メモリ７５は、画像読取り部（図１のＡ）から読み込んだ画像データが保存されている。印字の際に画像メモリ７５から読み出された画像データは露光光学系３０を通じて感光体ドラム２１上に潜像が形成される。

また、制御手段７０は、転写紙の先端を検知する紙検知センサＳＥＮ１や感光体ドラムエンコーダ２７、駆動手段エンコーダ７７と接続されていて、それぞれの出力を受け取り、転写紙の通過を検知したり、時間を計測したりする。なお、計測手段は、制御手段７０のＣＰＵ７１やＲＡＭ７２を用いて、各エンコーダ出力や内部クロックをカウントして時間を計測を行う。

次に、図４〜７を用いて本発明に係る画像形成装置の転写紙と感光体上の画像との位置合わせ動作の一例を説明する。

図４は、本発明に係る画像形成装置により実行される感光体上の画像の先頭を転写紙の先端へ位置合わせする処理を示すフローチャートである。

本フローチャートは、印字コマンドの中で感光体への露光開始によって起動する。

ステップＳ１では、画像メモリ７５に保存している画像データを順次読み出し、感光体ドラム２１に書き始める。転写紙１枚分の画像データが書き終えるまで書き続ける。

ステップＳ２では、計測手段による計時が始まる。計時は、制御手段７０の内部クロック、駆動手段のモータ駆動パルス、感光体ドラムのエンコーダ２７出力又は駆動手段のエンコーダ７７出力をカウントすることで行う。

ステップＳ３では、転写紙の先端が紙検知センサＳＥＮ1に到達するのを待つ。紙検知センサＳＥＮ1が転写紙を検知した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）は、ステップＳ４へ進む。検知しない場合（ステップＳ３：ＮＯ）は、ステップＳ３で待つ。

ステップＳ４では、計測手段による計時を停止する。

ステップＳ５では、記憶手段７４に保存されている調整値Ｚと理論時間Ｙを読み出す。

ステップＳ６では、計測手段で計測された計時時間Ｘから調整値Ｚと理論値Ｙを減じた結果である時間差Ｔと、時間差Ｔに搬送速度Ｖを乗じた結果である補正距離ＳをＲＡＭ７２に保存する。なおこれらの演算は制御手段７０のＣＰＵ７１、ＲＡＭ７２とＲＯＭ７３を使って実行される。

ここで、図５のタイミングチャートを使って上記のアルゴリズムについて説明を行う。

図５（ａ）に画像データ書き込み開始から転写手段である転写器２４によって画像が転写紙に転写されるまでの一連のタイミングを示す。

まず、画像データの書き込みは上述したステップＳ１で開始される。転写紙は転写紙搬送部Ｄにより一定速度で搬送されている。書き込み開始からｔ１時間遅れて転写紙はレジストローラ４４に到達し、傾きと偏りが補正された後、転写前ローラ４３ａを通過して、書き込み開始からｔ１＋ｔ３後にその先端が紙検知センサＳＥＮ１で検知される。その間、計時を行うカウントがなされ、カウント値すなわち計時時間Ｘは増えていく。カウント値は紙検知センサＳＥＮ1で検知された時以後、カウントを停止する。予め想定していた時間（以後、想定時間と呼ぶ）とは、このようにレジストローラ４４や転写前ローラ４３ａが転写紙搬送部Ｄによって搬送されてくる転写紙を同じ速度（Ｖ）で転写器２４に向けて搬送する場合のｔ１＋ｔ３の時間を言う。

しかし、転写紙搬送部Ｄ、レジストローラ４４や転写前ローラ４３ａの滑りやレジストローラ４４の傾き補正や偏り補正にかかる時間のバラツキ等のため転写紙が紙検知センサＳＥＮ1に検知されるまでの時間は例えば、ｔ１＋ｔ２（搬送進みにより先端検知が早い場合）やｔ１＋ｔ４（搬送遅れにより先端検知が遅れた場合）などが発生することがある。

次に、転写紙が搬送されて転写位置Ｆに到達するまでの動きを時間軸ｔと搬送距離軸ｌで表した図５（ｂ）で説明する。ここで図５（ａ）と（ｂ）の時間軸ｔは合わせてある。

露光動作が開始する時点から時間軸ｔに沿って転写紙は傾きＶの速度で進み、ｔ１＋ｔ３時間後に本来の紙検知センサＳＥＮ１に到着する。ｔ１＋ｔ３を想定時間（Ｙ＋Ｚ）とする。実際には計測手段は、露光開始から例えば内部クロックをカウントして転写紙が紙検知センサＳＥＮ１に到着するまでの時間を計測する。計測した計時時間Ｘと想定時間（理論値Ｙ＋調整値Ｚ）とを比較して時間差Ｔが求まる。速度Ｖと時間差Ｔの積は補正距離Ｓになる。

ここで、理論値Ｙとは、設計、計算上の時間である。しかし、実際に組み上げたとき、ローラの径の寸法誤差や材質による滑りの大きさの誤差などにより僅かに理論値Ｙからずれを生じる。そのずれを補正するのが調整値Ｚである。そのため、通常の動作では理論値Ｙ＋調整値Ｚの時間で画像露光開始から紙検知センサＳＥＮ１までの搬送がなされる。

例えば、前述した何らかの原因で紙検知センサ出力が遅くＯＮした場合、計測された計時時間はＸ１となり、Ｘ１から想定時間（理論値Ｙ＋調整値Ｚ）を減じた時間差はＴ１となる。Ｔ１とＶの積はＳ１となり、転写紙の先端が紙検知センサＳＥＮ１で検知された時点から転写位置Ｆに到着するまでに距離Ｓ１を回復する為にレジストローラ４４及び転写前ローラ４３ａの回転速度を増速させる必要がある
一方、前述した何らかの原因で紙検知センサ出力が早くＯＮした場合、計測された計時時間はＸ２となりＸ２から想定時間（理論値Ｙ＋調整値Ｚ）を減じた時間差はＴ２となる。Ｔ２とＶの積はＳ２となり、転写紙の先端が紙検知センサＳＥＮ１で検知された時点から転写位置Ｆに到着するまでに距離Ｓ２を遅くするためにレジストローラ４４及び転写前ローラ４３ａの回転速度を減速させる必要がある。

もし、想定時間（理論値Ｙ＋調整値Ｚ）と同じ時間で紙検知センサ出力がＯＮした場合、そのままの速度Ｖで転写紙を搬送すれば転写位置に予定通り到着する。

図６に増速及び減速を駆動手段７６の可変速モータを台形制御することで処理している一例を示している。

図６（ａ）は、補正距離Ｓ（Ｓ１）を増速させて補正した場合、（ｂ）は、想定値（理論値Ｙ＋調整値Ｚ）と計時時間Ｘが同じであった場合、そして（ｃ）は補正距離Ｓ（Ｓ２）を減速させて補正した場合の速度ｐｒｏｆｉｌｅである。

図４に戻って、
ステップＳ７では、補正距離Ｓが０であるかを判断する。Ｓが０の場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）は、ステップＳ８へ、Ｓが０でない場合（ステップＳ７：ＮＯ）は、ステップＳ９へ進む。

ステップＳ８では、図６（ｂ）に記載の定速の速度ｐｒｏｆｉｌｅを作成してステップＳ１２へ進む。

ステップＳ９では、補正距離Ｓが０より大きいかを判断する。Ｓが０より大きい場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）はステップＳ１１へ、Ｓが０より小さい場合（ステップＳ９：ＮＯ）はステップＳ１０へ進む。

ステップＳ１０では、図６（ｃ）に記載の減速の速度ｐｒｏｆｉｌｅを作成してステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１１では、図６（ａ）に記載の増速の速度ｐｒｏｆｉｌｅを作成してステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２では、作成された速度ｐｒｏｆｉｌｅに従って、制御手段７０は駆動手段７６を駆動する可変速モータの速度制御を行う。

ステップＳ１３では、１ページ分の画像データの感光体ドラム２１への露光が終了したかを判断する。露光が終了した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）はステップＳ１４へ進み、露光が終了しない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）はステップＳ１３で待つ。

ステップＳ１４では、計時時間Ｘをクリアする。

図６では速度ｐｒｏｆｉｌｅを一例として台形制御の形式で補正している。図６（ａ）を用いて速度補正ΔＶと速度補正時間Δｔの求め方について説明する。

図６（ａ）は前述したように図５において搬送遅れのセンサ出力を検知した場合で、転写紙が紙検知センサＳＥＮ１〜転写位置Ｆを進む間に速度を増速させて転写位置に到達するまでに搬送遅れを取り戻す速度ｐｒｏｆｉｌｅである。定速部分の距離に増速して補正する距離を加えて遅れを取り戻している。補正距離Ｓは、台形の面積に相当する。

下記式１は台形の面積を示している。

式１より補正パラメータとして速度補正ΔＶまたは速度補正時間Δｔを求める。

ΔＶを固定してΔｔを求める式を下記式２に示す。

Δｔを固定してΔＶを求める式を下記式３に示す。

図６（ｂ）、（ｃ）についても同じ式が適用される。

速度ｐｒｏｆｉｌｅについては台形制御のみでなく、例えば、バンバン制御やその他の速度ｐｒｏｆｉｌｅを適用して補正できることはいうまでもない。

図４のフローチャートでは、上記補正はステップＳ６で式を用いて計算したが、予め、補正距離Ｓをパラメータとして速度補正ΔＶと速度補正時間Δｔを計算しておいて、そのうちの最適な速度補正ΔＶと速度補正時間Δｔの組み合わせを記憶手段７４にテーブルの形式で記憶しておき、転写紙が紙検知センサに到達する度に補正距離Ｓを求め、補正距離Ｓに対応する速度補正ΔＶや速度補正時間Δｔを記憶手段７４から読み出し、それに伴う速度ｐｒｏｆｉｌｅを作成し、可変速モータの速度を制御してもよい。

なお、最適な速度補正ΔＶと速度補正時間Δｔは、搬送機構の構造、例えばモータの回転速度やローラの慣性などによって決まる。

図７にバンバン制御における補正距離Ｓが０より大きい場合の前記テーブルの一例を示す。

機械的条件として搬送速度Ｖ（感光体ドラム線速度と同じ）を３７０ｍｍ／ｓｅｃとした場合、搬送速度Ｖと時間差Ｔの積が補正距離Ｓになるので
Ｓ＝ＶｘＴ
バンバン制御の場合、式１において加速度ａは無限大になるので補正距離Ｓは
Ｓ＝ΔＶｘΔｔ
となる。

ここで、補正距離Ｓに対する速度補正値ΔＶを１ｍｍ／ｓ（搬送速度は３７１ｍｍ／ｓｅｃ）、２ｍｍ／ｓ（搬送速度は３７２ｍｍ／ｓｅｃ）及び３ｍｍ／ｓ（搬送速度は３７３ｍｍ／ｓｅｃ）の３種類で一定とした場合の速度補正時間Δｔ（ｍｓｅｃ）と、補正距離Ｓに対する速度補正時間Δｔを１ｍｓｅｃ、１．５ｍｓｅｃ及び２ｍｓｅｃの３種類で一定とした場合の速度補正値ΔＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）のテーブルを示す。

なお、本実施の形態において、画像形成装置として複写機を例にとり説明したが、レーザープリンタやインクジェットプリンタ等の装置に対しても適用可能である。

その他、画像形成装置を構成する各構成の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

本発明の画像形成装置の断面図である。 本発明の画像形成装置の要部を概念的に示す図である。 本発明の画像形成装置の制御手段の機能的構成を概念的に示すブロック図である。 本発明の画像形成装置により実行されるフローチャートの一部である。 本発明の画像形成装置の転写位置合わせに関するタイミングチャートである。 本発明の画像形成装置の転写位置合わせに関する補正速度ｐｒｏｆｉｌｅである。 本発明の画像形成装置の記憶手段に保存される補正距離と速度補正又は速度補正時間の組み合わせを示した図である。

符号の説明

２１ 感光体ドラム
２４ 転写器
４４ レジストローラ
７０ 制御手段
４３ａ 転写前ローラ
ＳＥＮ１ 紙検知センサ
Ｅ 書き込み位置
Ｆ 転写位置
Ｇ 紙検知センサ位置

Claims (14)

1. 感光体と、前記感光体の表面に画像を書き込み潜像を形成するための書き込み手段と、前記感光体の表面に形成された潜像を現像剤により現像してトナー像を形成するための現像手段と、前記感光体上に形成されたトナー像を転写紙に転写するための転写手段と、前記転写手段により転写する転写位置より搬送方向上流側に配置されるレジスト手段と、転写紙収納手段と、を備えてなる画像形成装置において、前記レジスト手段より搬送方向下流側、且つ転写位置の上流側に配置されて転写紙の先端を検知する紙検知センサと、前記書き込み手段による前記感光体への画像の書き始めから前記紙検知センサが転写紙の先端を検知するまでの時間を計測する計測手段と、転写紙を前記転写位置へ搬送する駆動手段を駆動する可変速モータと、を有し、前記計測手段で計測した前記時間と予め想定していた時間との差分に基づいて前記転写位置で前記感光体上の画像の先端位置が前記転写紙の先端位置に一致するように前記可変速モータを制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記予め想定していた時間は、前記書き込み手段による前記感光体への画像の書き始めから前記紙検知センサが転写紙の先端を検知するまでの計算された理論時間と、前記理論時間と実験による搬送時間との差である調整値と、を加えた値であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記調整値は、不揮発性メモリである記憶手段に保存されており、前記予め想定していた時間を計算するときに前記記憶手段から読み出されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記可変速モータの速度を補正することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、補正する速度を一定として前記差分に基づいて補正する期間を計算式で求め、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、補正する速度を一定として予め設定した差分に基づいて補正する期間を計算式で求め、不揮発性メモリである記憶手段に保存しておき、前記差分が発生したとき前記補正する期間を前記記憶手段より読み出し、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、補正する期間を一定として前記差分に基づいて補正する速度を計算式で求め、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、補正する期間を一定として予め設定した差分に基づいて補正する速度を計算式で求め、不揮発性メモリである記憶手段に保存しておき、前記差分が発生したとき前記補正する速度を前記記憶手段より読み出し、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、補正する期間と補正する速度の両方を計算式で求め、前記可変速モータを前記補正する期間、前記補正する速度で制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記計測手段は、前記制御手段が有するカウンタにより時間を計測することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記計測手段は、前記感光体が有するエンコーダの出力信号をカウントすることにより時間を計測することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記計測手段は、前記可変速モータを駆動するパルス信号を、又は前記駆動手段が有するエンコーダの出力信号をカウントすることにより時間を計測することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記書き込み手段により前記感光体の表面に形成された位置から前記転写位置までの感光体表面上の距離は前記紙検知センサから前記転写位置までの距離より大きいことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の画像形成装置
14. 前記可変速モータは、ステッピングパルスモータであることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の画像形成装置。

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