JP4972669B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、中間転写方式の画像形成装置、特に媒体搬送構成に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等における中間転写方式の画像形成装置は、例えば、下記の特許文献１等に記載されているように、トナー画像を中間転写ベルトへ転写（１次転写）した後、この中間転写ベルト上のトナー画像を用紙へ転写（２次転写）する構成になっている。

特開２００８−７６７２８号公報

しかしながら、従来の中間転写方式の画像形成装置では、画像形成開始から２次転写までの距離が長く、中間転写ベルト上に形成されたトナー画像を、搬送されてくる用紙に２次転写するタイミングを取るために、一度、用紙搬送を停止する必要があり、この搬送停止は印刷動作のスループットを低下させるという課題があった。

本発明の画像形成装置は、現像材像を担持する像担持体と、画像データに基づき、前記現像材像を前記像担持体上に画像形成する画像形成手段と、回転部材により回転し、前記像担持体上の前記現像材像が１次転写される無端状ベルトと、前記無端状ベルト上に形成された前記現像材像を２次転写位置において被記録媒体へ２次転写する転写手段と、前記無端状ベルト上に形成された前記現像材像を前記被記録媒体へ２次転写させるために前記被記録媒体を前記２次転写位置へ搬送するための搬送手段と、前記搬送手段による被記録媒体搬送速度を制御する搬送速度制御手段と、を有している。
前記搬送手段は、前記被記録媒体の搬送方向上流側に配置されて前記被記録媒体を検出する第１の検知手段と、前記第１の検知手段の搬送方向下流側と前記２次転写位置との間に配置されて前記被記録媒体を検出する第２の検知手段と、を含む。更に、前記搬送速度制御手段は、前記第１の検知手段による前記被記録媒体の検出結果と、前記画像形成手段による画像形成タイミングとに基づいて、前記第１の検知手段による被記録媒体検出時の被記録媒体搬送速度Ｖ１を、所定のタイミングで被記録媒体搬送速度Ｖ２に変更し、前記第２の検知手段が前記被記録媒体を検出した場合に、前記第２の検知手段による被記録媒体検出時の前記被記録媒体搬送速度Ｖ２を、前記無端状ベルトの走行速度Ｖ３に合わせる手段である。

そして、前記搬送速度制御手段は、前記無端状ベルト上に形成された前記現像材像の搬送タイミングに比べて前記被記録媒体の搬送タイミングが速い場合には、前記速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３をＶ２＜Ｖ３＜Ｖ１となるように制御し、前記現像材像の搬送タイミングに比べて前記被記録媒体の搬送タイミングが遅れている場合には、前記速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３をＶ３＜Ｖ１＜Ｖ２となるように制御することを特徴とする。

本発明によれば、搬送される被記録媒体を搬送途中で停止させることがなくなったので、従来のように停止制御していた場合と比較して、連続印刷におけるスループットを高くすることが可能となる。更に、基準となる一定間隔の現像材像の搬送位置に基づいて、被記録媒体を同期させて２次転写させるため、被記録媒体先端からの画像書き出し位置が安定すると共にスループットも安定する。

図１は本発明の実施例１における画像形成装置の要部を示す断面図である。 図２は図１中の画像形成手段２０の詳細な構成を示す画像形成手段２０及びトナーカートリッジ２８の拡大図である。 図３は図１の画像形成装置１０の回路構成を示すブロック図である。 図４は図１に対応する動作説明図である。 図５は図２に対応する動作説明図である。 図６は図４の動作において用紙３１が速い時の本発明の実施例１のタイミング調整方式を示す図である。 図７は図６との比較のために用紙３１が速い時の従来方式のタイミング調整方式を示す図である。 図８は図４の動作において画像が速い時の本発明の実施例１のタイミング調整方式を示す図である。 図９は図４の動作において用紙３１が速い時の本発明の実施例２の速度調整方式を示す図である。 図１０は図４の動作において画像が速い時の実施例２の速度調整方式を示す図である。 図１１−１は図９、図１０における速度微調整方式を示す図である。 図１１−２は図１１−１の拡大図である。

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

（実施例１の構成）
図１は、本発明の実施例１における画像形成装置の要部を示す断面図である。

この画像形成装置１０は、例えば、カラー電子写真方式のプリンタであり、回転部材（例えば、従動ローラ１１及び駆動ローラ１２）により回転して現像材像（例えば、トナー画像）が１次転写される無端状ベルト（例えば、中間転写ベルト１５）を有している。従動ローラ１１は、中間転写ベルト駆動ローラ１２により駆動される中間転写ベルト１５を連れ回り回転させるローラである。この従動ローラ１１及び駆動ローラ１２と、２次転写位置に配置された２次転写手段（例えば、一対のローラ１３，１４）とにより、中間転写ベルト１５が架設されている。２次転写用の一対のローラ１３，１４は、搬送されてくる被記録媒体（例えば、用紙）３１を、中間転写ベルト１５上に作成されたトナー画像と共に挟持し、帯電したトナーの電位とは逆極性の電圧をローラ１４に印加することで、用紙３１上にトナー画像を２次転写させるためのローラである。

従動ローラ１１及び駆動ローラ１２間上には、複数の画像形成手段２０（例えば、黒の画像形成を行う画像形成手段２０Ｋ、イエローの画像形成を行う画像形成手段２０Ｙ、マゼンタの画像形成を行う画像形成手段２０Ｍ、及びシアンの画像形成を行う画像形成手段２０Ｃ）が配置されている。各画像形成手段２０は、各露光手段（例えば、発光ダイオードヘッド、以下「ＬＥＤヘッド」という。）２１（＝２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ）により表面に潜像が形成される像担持体（例えば、感光体）２２（＝２２Ｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ）を有している。各画像形成手段２０には、これらに現像のためのトナーを供給する各トナーカートリッジ２８（＝２８Ｋ，２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ）が着脱自在に装着されている。

各感光体２２Ｋ（＝２２Ｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ）には、中間転写ベルト１５を介して、各１次転写ローラ２９（＝２９Ｋ，２９Ｙ，２９Ｍ，２８Ｃ）が接触している。各ＬＥＤヘッド２１により各感光体２２上に形成された潜像は、各トナーカートリッジ２８から供給されるトナーにより現像され、各１次転写ローラ２９により中間転写ベルト１５へ１次転写される構成になっている。

画像形成装置１０の下部には、用紙３１を収容（セット）する用紙トレイ３０が挿脱自在に装着されている。用紙トレイ３０の端部上には、給紙ローラ３２、補助給紙ローラ３３、及びレジストローラ３４が配設されている。給紙ローラ３２は、補助給紙ローラ３３と共に印刷動作の起動に伴い、用紙トレイ３０にセットされた用紙３１をレジストローラ３４方向へ給紙するものである。レジストローラ３４は、給紙後にスキュー（Ｓｋｅｗ、歪み）取りのための突き当て制御を行うローラである。

レジストローラ３４側の用紙搬送ルートには、第１の搬送ローラ対３５−１、レジストローラ３６、第１の検知手段（例えば、第１の搬送センサ）３７−１、第２の搬送ローラ対３５−２，３５−３、第２の検知手段（例えば、第２の搬送センサ）３７−２、及び２次転写用のローラ１３，１４が配置されている。レジストローラ３６は、２次転写位置へ用紙３１を供給するローラである。２つの搬送ローラ対３５−２，３５−３は、同時に駆動される。第１の搬送センサ３７−１は、用紙３１の第１の位置到達を検出するためのセンサである。第２の搬送センサ３７−２は、用紙３１の搬送速度を最終速度に変更するためのトリガ信号を発生させるセンサであり、２次転写用のローラ１４に印加する２次転写電圧の制御トリガ信号としても使用されている。

２次転写用のローラ１３，１４の下流側には、定着器３８、及び複数の搬出用の搬送ローラ対３９−１，３９−２，３９−３が配設されている。定着器３８は、用紙３１上に２次転写されたトナーを定着させるための定着ローラ３８ａと、この定着ローラ３８ａと対向する位置に配置されたバックアップローラ３８ｂとを有し、これらのローラ３８ａ，３８ｂにより、トナー画像が転写された用紙３１を挟持し、熱と圧力でトナー画像を定着させる機能を有している。搬送ローラ対３９−１〜３９−３は、定着後の用紙３１をスタッカまで搬送するためのローラである。

図２は、図１中の画像形成手段２０の詳細な構成を示す画像形成手段２０及びトナーカートリッジ２８の拡大図である。

各画像形成手段２０は、ＬＥＤヘッド２１により露光される感光体２２を有し、この感光体２２に、クリーニング部材２３、帯電ローラ２４、及び現像ローラ２５が接触している。クリーニング部材２３は、１次転写プロセス後に感光体２２上に残ったトナーをクリーニングするための部材である。帯電ローラ２４は、感光体２２の表面を一様に帯電させるためのローラである。現像ローラ２５は、供給ローラ２６から供給されるトナーを感光体２２上の静電潜像に合わせて現像させていくローラである。この供給ローラ２６の近傍には、トナーセンサ２７が配設されている。トナーセンサ２７は、トナーカートリッジ２８から補充されるトナーの量を画像形成手段２０の内部で検出するセンサである。

図３は、図１の画像形成装置１０の回路構成を示すブロック図である。
図１の画像形成装置１０には、この装置全体を制御するための制御部（例えば、中央処理装置、以下「ＣＰＵ」という。）４０と、このＣＰＵ４０により制御される画像処理回路４２、及び表示部４３とを有し、これらがバス４４に接続されている。画像処理回路４２は、画像形成装置１０に接続されたパーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」という。）等の上位の画像データ転送手段４１から接続手段４１ａを介して送られてくる画像データを取り込み、印刷可能なデータ形式に変換するための回路である。表示部４３は、画像形成装置１０の状態をモニタしたり、ユーザにアクションを促すためのものである。

バス４４には更に、読み出し専用メモリ（以下「ＲＯＭ」という。）４５、随時読み書き可能なメモリ（以下「ＲＡＭ」という。）４６、不揮発性メモリ４７、入出力ポート（以下「Ｉ／Ｏポート」という。）４８、カウンタ回路を有するビデオ処理回路４９、他のＩ／Ｏポート５１、及びタイマ５５が接続されている。

ＲＯＭ４５は、画像形成装置１０を動作させるための制御プログラムが保管されたメモリである。ＲＡＭ４６は、画像形成装置１０を制御するにあたり必要となるワーク用のメモリである。不揮発性メモリ４７は、画像形成装置１を制御するにあたり、電源を落とされても保管しておくべき情報を保管しておくためのメモリである。Ｉ／Ｏポート４８は、搬送センサ３７−１，３７−２等の検出結果を読み込むためのポートである。カウンタ回路を有するビデオ処理回路４９は、画像処理回路４２にてデータ変換された画像データを各ＬＥＤヘッド２１（＝２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ）へ出力すると共に、オンドットを何ドット出力したかをカウントするための回路であり、この回路に、メモリ（例えば、ダイナミックＲＡＭ、以下「ＤＲＡＭ」という。）５０が接続されている。

ＤＲＡＭ５０は、ビデオ処理回路４９で出力される前に一度画像データを保管しておくためのメモリである。他のＩ／Ｏポート５１は、各種駆動モータ５３を駆動するための複数の駆動回路５２等に制御信号を出力するためのポートである。Ｉ／Ｏポート５１は、定着器３８のヒータ３８ｃを駆動するためのヒータ駆動回路５４も制御している。更に、タイマ５５は、制御に必要な時間処理を行うためのものである。

（実施例１の動作）
図４は図１に対応する動作説明図、図５は図２に対応する動作説明図、図６は図４の動作において用紙３１が速い時の実施例１のタイミング調整方式を示す図、図７は図６との比較のために用紙３１が速い時の従来のタイミング調整方式を示す図、及び、図８は図４の動作において画像が速い時の実施例１のタイミング調整方式を示す図である。

これらの図４〜図８を参照しつつ、本実施例１の動作を説明する。
図４の画像形成装置１０は、図３に示すＰＣ等の上位の画像データ転送手段４１より印刷画像データを受信すると、画像処理回路４２によりデータ処理を行う。データ処理が完了し、データが印刷可能なデータ形式に変換されると、印刷動作が起動される。本実施例１のような中間転写方式の画像形成装置１０においては、最上流にある画像形成手段２０Ｋから２次転写用ローラ１３，１４の２次転写位置までの距離が、用紙トレイ３０からその２次転写位置まで用紙３１が搬送される距離よりも長いのが一般的である。このため、画像形成手段２０による、画像形成プロセスの起動は、用紙３１の給紙開始より時間的に早くなる。

図６、図７、及び図８に示される位置Ｐｌと位置Ｐ２の関係が、前述した両者の距離関係を表している。

印刷動作の起動により、先ず、位置ＰｌでＬＥＤヘッド２１による静電潜像の生成が行われる。その後所定の時間が経過した後に、位置Ｐ２で、給紙ローラ３２及び補助給紙ローラ３３により用紙３１の給紙が開始される。給紙が開始された用紙３１は、所定の給紙速度まで加速し、位置Ｐ３で、設定されていた定速度での給紙制御に入る。定速度でしばらく給紙された用紙３１は、先端が搬送センサ３７−１の位置Ｐ４（Ｓ１）に到達する。この時、図３のＣＰＵ４０では、以下のタイミング（即ち、距離Ｘ）の値が計算される。

この計算では、位置Ｐ３から位置Ｐ４の間で動作していた用紙搬送速度Ｖｌよりも遅い所定の用紙搬送速度Ｖ２に変更するためのタイミングを求める。具体的には、用紙先端が搬送ローラ対３５−２を通過してから所定の距離だけ進んだ位置Ｐ５から用紙搬送速度Ｖ２へ速度変更するための減速を開始するまでの距離Ｘ（即ち、時間Ｔｘ）を求める。

計算により求められた距離Ｘを使い、位置Ｐ５から距離Ｘの位置Ｐ６で、図３の用紙搬送ローラ駆動モータ５３は減速を開始し、位置Ｐ７で所定の速度Ｖ２に変更される。速度Ｖ２への速度変更が完了すると、用紙先端が第２の搬送センサ３７−２で検出されるまではそのままの速度Ｖ２で駆動される。位置Ｐ８（Ｓ２）で、用紙３１の先端が搬送センサ３７−２に検出されると、２次転写位置Ｐ９に到達する前に、中間転写ベルト１５上のトナー画像の搬送される速度に合わせるべく、用紙搬送速度の加速を開始する。用紙３１の搬送速度は、２次転写位置Ｐ９に到達する前に、中間転写ベルト１５の走行速度である画像搬送速度に合わせた、転写プロセスが良好に行われる速度Ｖ３に変更される。２次転写位置Ｐ９の上流位置で前記速度に変更された用紙３１は、そのまま２次点転写位置Ｐ９に到達し、中間転写ベルト１５により搬送されてきたトナー画像により２次転写される。

この時の用紙３１に対する２次転写位置Ｐ９は、仕様を満たす書き出し位置になる。この制御で位置Ｐ５を設け、搬送ローラ対３５−２に用紙先端を噛み込ませてから搬送速度を制御するのは、搬送ローラ対３５−２，３５−３は、それよりも上流の搬送ローラ対３５−１の駆動源とは異なる駆動源を持っており、用紙３１を連続で搬送する場合に搬送ローラ対３５−２，３５−３の速度制御だけでタイミングを取るようにしているためである。このような制御を行うことにより、後ろから追いかけてくる用紙３１は、別駆動源により駆動される搬送ローラ対３５−１にて高速で給紙が可能になっている。

次に、前記制御の中で使用された距離Ｘについて説明をする。
先ず、図４、図５、図６、図８において計算に必要なパラメータの説明をする。

図４には、図１に画像搬送ルート長と用紙搬送ルート長を書き込んだ装置断面図が示されている。Ｌｌは、位置Ｐ１０のＬＥＤヘッド２１から１次転写位置Ｐｌｌまでの距離を表しており、この距離Ｌ１の拡大図が図５に示されている。Ｌ２は、本実施例１において最もトナー画像の搬送距離が長い黒の１次転写位置Ｐｌｌから、用紙３１が搬送センサ３７−１に到達した時に中間転写ベルト１５上の黒のトナー画像が到達している位置Ｐ１２までの距離を表している。Ｌ３は、位置Ｐ１２から２次転写位置Ｐ９までの距離を表している。Ｌ４は、給紙開始から搬送センサ３７−１のオン位置Ｐ４（Ｓ１）までの距離を表している。

Ｌ５は、位置Ｐ４から搬送速度Ｖｌで用紙３１が更に搬送され、用紙先端が搬送ローラ対３５−２を過ぎた位置Ｐ５辺りまでの距離を表している。この位置Ｐ５は、搬送ローラ対３５−２により用紙３１を搬送する力が十分に発生できる位置になっている（装置の搬送負荷特性により前もって噛み込み距離が決まっている。）。Ｌ６は、位置Ｐ５から搬送センサ３７−２のオン位置Ｐ８（Ｓ２）までの距離を表している。Ｌ７は、搬送センサ３７−２オンから２次転写位置Ｐ９までの距離を表している。

その他、位置Ｐ５から時間Ｔｘ（距離Ｘ）経過した後に所定の速度Ｖ２に減速を開始する位置をＰ６、位置Ｐ６で減速を開始して減速が完了する位置をＰ７、位置Ｐ６から位置Ｐ７までの減速時間をＤＥＣｌ（減速距離Ｌｄ）、位置Ｐ７で所定の定速度Ｖ２になってから最終速度へ加速を開始する位置Ｐ８までの距離をＬｖ２、位置Ｐ８から最終速度までの加速時間をＡＣＣｌ（加速距離Ｌａ）、位置Ｐ３及びＰ６間の定速度をＶｌ、位置Ｐ７及びＰ８間の定速度をＶ２、最終速度をＶ３とすると、搬送ローラ対３５−２に用紙先端が十分に噛み込んだ位置Ｐ５から、位置Ｐ６で減速を開始するまでの移動距離Ｘは、式（１）により求められる。
Ｌ３／Ｖ３＝（Ｌ５＋Ｘ）／Ｖｌ＋ＤＥＣｌ＋（Ｌｖ２／Ｖ２）
＋ＡＣＣｌ＋（Ｌｖ３／Ｖ３）・・・（１）
但し、Ｌ３：画像搬送路長−（Ｌｌ＋Ｌ２）
Ｘ：Ｐ５からＰ６（減速開始までの距離）
Ｌｖ２：Ｌ６−（Ｐ６からの減速距離Ｌｄ＋Ｘ）
Ｌｖ３：Ｌ７−（Ｐ８からの加速距離Ｌａ）

ここでは、中間転写ベルト１５によるトナー画像の搬送速度と用紙３１の最終搬送速度をどちらも速度Ｖ３として計算式（１）に入れているが、実際の装置では僅かに速度差が与えられることもありえる。以上の条件より、前記関係式（１）を距離Ｘに関する１次方程式化し、距離Ｘを求める。

実施例１においては、給紙の定速度Ｖｌを中間転写ベルト１５による画像搬送速度よりも早く設定しているが、用紙搬送経路のほうが画像搬送経路よりも短いため、タイミングによっては、そこまで速度を上げる必要は無い。又、図６中の破線チャートは、２ページ目の挙動を表している。

比較のため、図７に従来方式の給紙制御のタイムチャートが示されている。この図７に示す従来方式においては、中間転写ベルト１５上のトナー画像と用紙３１の２次転写タイミングを取る時には一度、用紙３１を停止させて同期を取っていた。このため、速度Ｖｌから減速を開始して速度Ｖ３に復旧するまでに、本実施例１と比較すると、多くの距離を要していた（図中の斜線の面積で比較）。その結果、従来方式では、本実施例１と同じ画像搬送速度で連続印刷をしようとすると、用紙３１の紙間が広がってしまい、本実施例１ほどスループットが早くできなかった。

図８には、用紙３１の搬送が何らかの用紙搬送負荷、ローラのスリップ等により所定の搬送タイミングよりも遅れてしまった場合、搬送センサ３７−１で用紙搬送が遅れていることが画像搬送位置との比較で判断されると、途中で用紙搬送速度を画像搬送速度よりも速めて給紙を行うことで、そのリカバリーを行う動作が示されている。以下に給紙からの動作説明を行う。

給紙が開始された用紙３１は、所定の給紙速度まで加速し、位置Ｐ３で、設定されていた定速度Ｖ１での給紙制御に入る。定速度Ｖ１でしばらく給紙された用紙３１は、先端が搬送センサ３７−１の位置Ｐ４（Ｓ１）に到達する。この時、図３のＣＰＵ４０において以下のタイミング（即ち、距離Ｘ）の値が計算される。

この計算では、位置Ｐ３から位置Ｐ４の間で動作していた用紙搬送速度Ｖｌよりも速い所定の速度Ｖ２に変更するためのタイミングを求める。具体的には、用紙先端が搬送ローラ対３５−２を通過してから所定の距離だけ進んだ位置Ｐ５から、速度Ｖ２へ速度変更するための加速を開始するまでの距離Ｘ（即ち、時間Ｔｘ）を求める。

求められた距離Ｘを使い、位置Ｐ５から距離Ｘの位置Ｐ６で、図３の用紙搬送ローラ駆動モータ５３は加速を開始し、位置Ｐ７で所定の速度Ｖ２に変更される。速度Ｖ２への速度変更が完了すると、用紙先端が第２の搬送センサ３７−２で検出されるまではそのままの速度Ｖ２で駆動される。位置Ｐ８で、用紙３１の先端が搬送センサ３７−２に検出されると、２次転写位置Ｐ９に到達する前に、中間転写ベルト１５上のトナー画像の搬送される速度に合わせるべく、用紙搬送速度の減速を開始する。用紙３１の搬送速度は、２次転写位置Ｐ９に到達する前に、中間転写ベルト１５の走行速度である画像搬送速度に合わせた転写プロセスが良好に行われる速度Ｖ３に変更される。位置Ｐ９の上流位置で速度Ｖ３に変更された用紙３１は、そのまま２次転写位置Ｐ９に到達し、中間転写ベルト１５により搬送されてきたトナー画像により２次転写される。この時の用紙３１に対する２次転写位置Ｐ９は、仕様を満たす書き出し位置になる。

この制御で位置Ｐ５を設け、搬送ローラ対３５−２に用紙先端を噛み込ませてから搬送速度を制御するのは、搬送ローラ対３５−２，３５−３は、それよりも上流の搬送ローラ対３５−１の駆動源とは別駆動源を使用しており、用紙３１を連続で搬送する場合に、搬送ローラ対３５−２，３５−３の速度制御だけでタイミングを取るようにしているためである。

このような制御を行うことにより、後ろから追いかけてくる用紙３１は、別駆動源により駆動される搬送ローラ対３５−１にて高速で給紙が可能になっている。

以下に前述した制御の中で使用された距離Ｘについて説明をする。
計算に必要なパラメータの内、前述した用紙搬送タイミングが画像搬送タイミングよりも早い場合とは異なるところだけを説明する。

位置Ｐ５から時間Ｔｘ（即ち、距離Ｘ）経過した後に所定の速度Ｖ２に加速を開始する位置をＰ６、位置Ｐ６で加速を開始して加速が完了する位置Ｐ７までの加速時問をＡＣＣｌ、位置Ｐ７で所定の定速度Ｖ２になってから最終速度へ減速を開始する位置Ｐ８までの距離をＬｖ２、位置Ｐ８から最終速度までの減速時間をＤＥＣｌ、位置Ｐ３及びＰ６間の定速度をＶｌ、位置Ｐ７及びＰ８間の定速度をＶ２、最終速度をＶ３とすると、搬送ローラ対３５−２に用紙先端が十分に噛み込んだ位置Ｐ５から、位置Ｐ６で加速を開始するまでの移動距離Ｘは、式（２）により求められる。
Ｌ３／Ｖ３＝（Ｌ５＋Ｘ）／Ｖｌ＋ＡＣＣｌ＋（Ｌｖ２／Ｖ２）
＋ＤＥＣｌ＋（Ｌｖ３／Ｖ３）・・・（２）
但し、Ｌ３：画像搬送路長−（Ｌｌ＋Ｌ２）
Ｘ：Ｐ５からＰ６（加速開始までの距離）
Ｌｖ２：Ｌ６−（Ｐ６からの加速距離Ｌａ＋Ｘ）
Ｌｖ３：Ｌ７−（Ｐ８からの減速距離Ｌｄ）

ここでは、中間転写ベルト１５によるトナー画像の搬送速度と用紙３１の最終搬送速度を、どちらも速度Ｖ３として計算式（２）に入れているが、実際の装置では僅かに速度差が与えられることもありえる。以上の条件より、前記関係式（２）を距離Ｘに関する１次方程式化し、距離Ｘを求める。

本実施例１においては、給紙の定速度Ｖｌを中間転写ベルト１５による画像搬送速度よりも早く設定しているが、用紙搬送経路のほうが画像搬送経路よりも短いため、タイミングによってはそこまで速度を上げる必要は無い。

（実施例１の効果）
本実施例１によれば、搬送される用紙３１を搬送途中で停止させることがなくなったので、従来のように停止制御していた場合と比較して、連続印刷におけるスループットを高くすることが可能となる。更に、基準となる一定間隔のトナー画像の搬送位置に基づいて、用紙３１を同期させて２次転写させるため、用紙先端からの画像書き出し位置が安定すると共にスループットも安定する。

（実施例２の構成）
本実施例２における画像形成装置の構成は、実施例１と同様である。

（実施例２の動作）
図９は図４の動作において用紙３１が速い時の本発明の実施例２の速度調整方式を示す図、図１０は図４の動作において画像が速い時の実施例２の速度調整方式を示す図、図１１−１は図９、図１０における速度微調整方式を示す図、及び、図１１−２は図１１−１の拡大図である。

これらの図９〜図１１−１、図１１−２を参照しつつ、本実施例２の動作を説明する。
実施例１と同様に、図４の画像形成装置１０は、図３に示すＰＣ等の上位の画像データ転送手段４１より印刷画像データを受信すると、画像処理回路４２によりデータ処理を行う。データ処理が完了し、データが印刷可能なデータ形式に変換されると、印刷動作が起動される。本実施例２のような中間転写方式の画像形成装置１０においては、最上流にある画像形成手段２０Ｋから２次転送用ローラ１３，１４の２次転写位置までの距離が、給紙トレイ３０からその２次転写位置まで用紙３１が搬送される距離よりも長いのが一般的である。このため、画像形成手段２０による、画像形成プロセスの起動は、用紙３１の給紙開始より時間的に早くなる。

図９、図１０、及び図１１−１、図１１−２に示される位置Ｐｌと位置Ｐ２の関係が、前述した両者の距離関係を表している。

印刷動作の起動により、先ず、位置ＰｌでＬＥＤヘッド２１による静電潜像生成が行われる。その後所定の時間が経過した後に、位置Ｐ２で、給紙ローラ３２と補助給紙ローラ３３により用紙３１の給紙が開始される。給紙が開始された用紙３１は、所定の給紙速度Ｖｌまで加速し、位置Ｐ３で、設定されていた定速度での給紙制御に入る。定速度でしばらく給紙された用紙３１は、先端が搬送センサ３７−１の位置Ｐ４（Ｓ１）に到達する。この時、図３のＣＰＵ４０では、以下の搬送速度の値が計算される。

この計算では、２次転写位置Ｐ９で、中間転写ベルト１５により搬送されてくるトナー画像と、同じく搬送されてくる用紙３１とを同期させるために、位置Ｐ４（Ｓ１）に配置された第１の搬送センサ３７−１と、位置Ｐ８（Ｓ２）に配置された第２の搬送センサ３７−２との間で、低下させる搬送速度Ｖ２を求める。

用紙先端が位置Ｐ４に到達して、前記計算が行われた後、搬送ローラ対３５−２に用紙先端が噛み込み、搬送フィード力を得る位置Ｐ５に用紙３１が到達するまでは、速度Ｖｌで搬送される。用紙先端が位置Ｐ５に到達して搬送ローラ対３５−２により十分な搬送フィード力が得られる位置まできたら、図３の用紙搬送ローラ駆動モータ５３は減速を開始し、位置Ｐ７で所定の速度Ｖ２に変更される。速度Ｖ２への速度変更が完了すると、用紙先端が第２の搬送センサ３７−２で検出されるまでは、そのままの速度Ｖ２で駆動される。

位置Ｐ８で、用紙３１の先端が搬送センサ３７−２に検出されると、２次転写位置Ｐ９に到達する前に、中間転写ベルト１５上のトナー画像の搬送される速度に合わせるべく、用紙搬送速度の加速を開始する。用紙３１の搬送速度は、２次転写位置Ｐ９に到達する前に、中間転写ベルト１５の走行速度である画像搬送速度に合わせた、転写プロセスが良好に行われる速度Ｖ３に変更される。位置Ｐ９の上流位置で速度Ｖ３に変更された用紙３１は、そのまま２次転写位置Ｐ９に到達し、中間転写ベルト１５により搬送されてきたトナー画像により２次転写される。

この時の用紙３１に対する２次転写位置Ｐ９は、仕様を満たす書き出し位置になる。この制御で位置Ｐ５を設け、搬送ローラ対３５−２に用紙先端を噛み込ませてから搬送速度を制御するのは、搬送ローラ対３５−２，３５−３は、それよりも上流の搬送ローラ対３５−１の駆動源とは別駆動源を使用しており、用紙３１を連続で搬送する場合に搬送ローラ対３５−２，３５−３の速度制御だけでタイミングを取るようにしているためである。このような制御を行うことにより 後ろから追いかけてくる用紙３１は、別駆動源により駆動される搬送ローラ対３５−１にて高速で給紙が可能になっている。

次に、前記制御の中で使用された搬送速度Ｖ２について説明をする。
先ず、図４、図５、図９において計算に必要なパラメータの説明をする。

実施例１で説明したように、図４には、図１に画像搬送ルート長と用紙搬送ルート長を書き込んだ装置断面図が示されている。Ｌｌは、ＬＥＤヘッド２１から１次転写位置Ｐｌｌまでの距離を表しており、この距離Ｌ１の拡大図が図５に示されている。Ｌ２は、本実施例２において最もトナー画像の搬送距離が長い黒の１次転写位置Ｐｌｌから、給紙されている用紙３１が搬送センサ３７−１に到達した時に中間転写ベルト１５上の黒のトナー画像が到達している位置Ｐ１２までの距離を表している。Ｌ３は、位置Ｐ１２から２次転写位置Ｐ９までの距離を表している。Ｌ４は、給紙開始から搬送センサ３７−１のオン位置Ｐ４までの距離を表している。

Ｌ５は、位置Ｐ４から搬送速度Ｖｌで用紙３１が更に搬送され、用紙先端が搬送ローラ対３５−２を過ぎた辺りまでを表している。この位置は、搬送ローラ対３５−２により用紙３１を搬送する力が十分に発生できる位置になっていると共に、調整速度Ｖ２への変化開始点でもある。Ｌ６は、位置Ｐ５から搬送センサ３７−２のオン位置Ｐ８（Ｓ２）までの距離を表している。Ｌ７は、搬送センサ３７−２オンから２次転写位置Ｐ９までの距離を表している。

その他、位置Ｐ５で減速を開始して減速が完了する位置Ｐ７までの減速時間をＤＥＣｌ（距離Ｌｄ）、位置Ｐ７で計算により求めた定速度Ｖ２になってから最終速度へ加速を開始する位置Ｐ８までの距離をＬｖ２、位置Ｐ８から最終速度までの加速時間をＡＣＣｌ（距離Ｌａ）、位置Ｐ３及びＰ５間の定速度をＶｌ、位置Ｐ７及びＰ８間の定速度をＶ２、最終速度をＶ３とすると、位置Ｐ７で減速完了して搬送センサ３７−２で用紙３１の先端が検出されて、最終速度Ｖ３に向けて加速を開始するまでに保持している速度Ｖ２は、式（３）により求められる。
Ｌ３／Ｖ３＝Ｌ５／Ｖ３＋ＤＥＣｌ＋（Ｌ６−Ｌｄ）／Ｖ２
＋ＡＣＣｌ＋（Ｌ７−Ｌａ）／Ｖ３・・・（３）
但し、Ｌ３：画像搬送路長−（Ｌｌ十Ｌ２）
ＤＥＣｌ：（Ｖｌ−Ｖ２）／Ａ
Ａ：用紙搬送モータの減速勾配（マイナスの加速度）。減速テーブルで規定
される。
Ｌｄ：Ｖ２＊ＤＥＣｌ＋（ＶｌＶ２）＊ＤＥＣｌ／２
ＡＣＣｌ：（Ｖ３Ｖ２）／Ｂ
Ｂ：用紙搬送モータの加速勾配（プラスの加速度）。加速テーブルで規定さ
れる。
Ｌａ：Ｖ２＊ＡＣＣｌ＋（Ｖ３−Ｖ２）＊ＡＣＣｌ／２

ここでは、中間転写ベルト１５によるトナー画像の搬送速度と用紙３１の最終搬送速度をどちらも速度Ｖ３として計算式（３）に入れているが、実際の装置では僅かに速度差が与えられることもありえる。以上の条件より、前記関係式（３）を速度Ｖ２に関する２次方程式化し、速度Ｖ２を求める。

実施例２においては、給紙の定速度Ｖｌを中間転写ベルト１５による画像搬送速度よりも早く設定しているが、用紙搬送経路のほうが画像搬送経路よりも短いため、タイミングによっては、そこまで速度を上げる必要は無い。

図１０には、用紙３１の搬送が何らかの用紙搬送負荷、ローラのスリップ等により所定の搬送タイミングよりも遅れてしまった場合、搬送センサ３７−１で用紙搬送が遅れていることが画像搬送位置との比較で判断されると、途中で用紙搬送速度を画像搬送速度よりも速めて給紙を行うことで、そのリカバリーを行う動作が示されている。以下に給紙からの動作説明を行う。

給紙が開始された用紙３１は、所定の給紙速度まで加速し、位置Ｐ３で設定されていた定速度Ｖ１での給紙制御に入る。定速度Ｖ１でしばらく給紙された用紙３１は、先端が搬送センサ３７−１の位置Ｐ４（Ｓ１）に到達する。この時、図３のＣＰＵ４０において以下の搬送速度Ｖ２の値が計算される。

この計算では、２次転写位置Ｐ９で、中間転写ベルト１５により搬送されてくるトナー画像と、同じく搬送されてくる用紙３１とを同期させるために、位置Ｐ４（Ｓ１）の第１の搬送センサ３７−１と位置Ｐ８（Ｓ２）の第２の搬送センサ３７−２との間で、画像搬送速度よりも早く設定する搬送速度Ｖ２を求める。

用紙先端が位置Ｐ４に到達して、前記計算が行われた後、搬送ローラ対３５−２に用紙先端が噛み込み、搬送フィード力を得る位置Ｐ５に用紙３１が到達するまでは、速度Ｖｌで搬送される。用紙先端が位置Ｐ５に到達して、搬送ローラ対３５−２により十分な搬送フィード力が得られる位置まできたら、図３の用紙搬送ローラ駆動モータ５３は減速を開始し、位置Ｐ７で所定の速度Ｖ２に変更される。速度Ｖ２への速度変更が完了すると、用紙先端が第２の搬送センサ３７−２で検出されるまでは、そのままの速度Ｖ２で駆動される。位置Ｐ８で、用紙３１の先端が搬送センサ３７−２に検出されると、２次転写位置Ｐ９に到達する前に、中間転写ベルト１５上のトナー画像の搬送される速度に合わせるべく、用紙搬送速度の減速を開始する。用紙３１の搬送速度は、２次転写位置Ｐ９に到達する前に、中間転写ベルト１５の走行速度である画像搬送速度に合わせた、転写プロセスが良好に行われる速度Ｖ３に変更される。位置Ｐ９の上流位置で速度Ｖ３に変更された用紙３１は、そのまま２次転写位置Ｐ９に到達し、中間転写ベルト１５により搬送されてきたトナー画像により２次転写される。

この時の用紙３１に対する２次転写位置Ｐ９は、仕様を満たす書き出し位置になる。この制御で位置Ｐ５を設け、搬送ローラ対３５−２に用紙先端を噛み込ませてから搬送速度を制御するのは、搬送ローラ対３５−２，３５−３は、それよりも上流の搬送ローラ対３５−１の駆動源とは別駆動源を使用しており、用紙３１を連続で搬送する場合に搬送ローラ対３５−２，３５−３の速度制御だけでタイミングを取るようにしているためである。このような制御を行うことにより、後ろから追いかけてくる用紙３１は、別駆動源により駆動される搬送ローラ対３５−１にて高速で給紙が可能になっている。

なお、本制御方法では、画像搬送状態と比較して用紙搬送状態の方が遅れている場合を説明しているが、遅れる状態によっては位置Ｐ５で減速するのではなく、更に速度アップをしてリカバリーするケースも考えられる。

次に、前記制御の中で使用された搬送速度Ｖ２について説明をする。
計算に必要なパラメータの内、前述した用紙搬送タイミングが画像搬送タイミングよりも早い場合とは異なるところだけを説明する。

本実施例２では、図４において、Ｌ５は位置Ｐ４（Ｓ１）から搬送速度Ｖｌで用紙が更に搬送され、用紙先端が搬送ローラ対３５−２を過ぎた位置Ｐ５辺りまでの距離を表している。この位置Ｐ５は、搬送ローラ対３５−２により用紙３１を搬送する力が十分に発生できる位置になっていると共に、調整速度Ｖ２への変化開始点でもある。Ｌ６は、位置Ｐ５から搬送センサ３７−２のオン位置Ｐ８（Ｓ２）までの距離を表している。Ｌ７は、搬送センサ３７−２オンから２次転写位置Ｐ９までの距離を表している。

その他、位置Ｐ５で減速を開始して減速が完了する位置Ｐ７までの減速時間をＤＥＣｌ（距離Ｌｄｌ）、位置Ｐ７で以下の計算により求まる定速度Ｖ２になってから最終速度Ｖ３へ減速を開始する位置Ｐ８までの距離をＬｖ２、位置Ｐ８から最終速度Ｖ３までの減速時間をＤＥＣ２（距離Ｌｄ２）、位置Ｐ３及びＰ５間の定速度をＶｌ、位置Ｐ７及びＰ８間の定速度をＶ２、最終速度をＶ３とすると、位置Ｐ７で減速完了して搬送センサ３７−２で用紙３１の先端が検出されて、最終速度Ｖ３に向けて減速を開始するまでに保持している速度Ｖ２は、式（４）により求められる。
Ｌ３／Ｖ３＝Ｌ５／Ｖ３＋ＤＥＣｌ＋（Ｌ６−Ｌｄｌ）／Ｖ２
＋ＤＥＣ２＋（Ｌ７−Ｌｄｅｃ２）／Ｖ３・・・（４）
但し、Ｌ３：画像搬送路長−（Ｌｌ＋Ｌ２）
ＤＥＣｌ：（Ｖ１−Ｖ２）／Ａ
Ａ：用紙搬送モータの減速勾配（マイナスの加速度）。減速テーブルで規
定される。
Ｌｄｌ：Ｖ２＊ＤＥＣｌ＋（Ｖｌ−Ｖ２）＊ＤＥＣｌ／２
ＤＥＣ２：（Ｖ２−Ｖ３）／Ａ
Ｂ：用紙搬送モータの加速勾配（プラスの加速度）。
加速テーブルで規定される。
Ｌｄ２：Ｖ３＊ＤＥＣ２＋（Ｖ２−Ｖ３）＊ＤＥＣ２／２

ここでは、中間転写ベルト１５によるトナー画像の搬送速度と用紙３１の最終搬送速度をどちらもＶ３として計算式（４）に入れているが、実際の装置では僅かに速度差が与えられることもありえる。以上の条件より、前記関係式（４）を速度Ｖ２に関する２次方程式化し、速度Ｖ２を求める。

本実施例２においては、給紙の定速度Ｖｌを中間転写ベルト１５による画像搬送速度よりも早く設定しているが、用紙搬送経路のほうが画像搬送経路よりも短いため、タイミングによってはそこまで速度を上げる必要は無い。

図１１−１、図１１−２には、位置Ｐ８（Ｓ２）の第２の搬送センサ３７−２まで搬送されてきた用紙３１の先端がこの第２の搬送センサ３７−２により検出された時に、中間転写ベルト１５により搬送されているトナー画像の期待される位置との間にずれがあった場合、加速もしくは減速の時間又は距離を調整することで、ずれ分を微調整する様子が示されている。

Ｔｌａは、搬送センサ３７−２に用紙先端が到達した時のトナー画像の位置が期待されていた位置よりも搬送方向の下流にあり、２次転写位置Ｐ９に到達するタイミングが用紙３１よりも早い場合の用紙搬送速度の加速時間を表している。同様に、Ｔｌｂは、トナー画像と用紙３１の搬送タイミングが期待値通りのタイミングになっている時の用紙搬送速度の加速時間、Ｔ１ｃは、トナー画像の位置が期待されていた位置よりも搬送方向の上流にあり、２次転写位置Ｐ９に到達するタイミングが用紙３１より遅い場合の用紙搬送速度の加速時間を表している。Ｔ２ａは、時間Ｔｌａで加速後に最終速度Ｖ３で２次転写位置Ｐ９に到達するまでの時間、同じく、Ｔ２ｂは時間Ｔｌｂで加速後、Ｔ２ｃは時間Ｔ１ｃで加速後に最終速度Ｖ３で２次転写位置Ｐ９に到達するまでの時間である。

３種類の加速方法のうち、例として時間Ｔ１ｃ，Ｔ２ｃの求め方を説明する。

搬送センサ３７−２の位置Ｐ８到達までの中間調整速度をＶ２、画像搬送速度に合わせた、転写プロセスが良好に行われる最終速度をＶ３、搬送センサ３７−２で用紙先端が検出された時にトナー画像が搬送された位置から２次転写位置Ｐ９までの残り距離をＬｉｍｇ、搬送センサ３７−２の位置Ｐ８から２次転写位置Ｐ９までの距離をＬ７とすると、時間と距離の関係は、式（５）の２元１次方程式で表される。
Ｌ７＝（Ｖ３−Ｖ２）＊Ｔ１ｃ／２＋Ｖ２＊Ｔ１ｃ＋Ｖ３＊Ｔ２ｃ・・・（５）
Ｔ１ｃ＋Ｔ２ｃ＝Ｌｉｍｇ／Ｖ３

ここでは、中間転写ベルト１５によるトナー画像の搬送速度と用紙３１の最終搬送速度をどちらも速度Ｖ３として計算式（５）に入れているが、実際の装置では僅かに速度差が与えられることもありえる。

以上の方程式（５）を時間Ｔ１ｃとＴ２ｃについて解く。用紙先端が搬送センサ３７−２を通過したら加速時間Ｔ１ｃで最終速度Ｖ３まで加速し、その後、最終速度Ｖ３で２次転写を行う。

計算により求められた加速時間は、例えば、予め、いくつかの加速時間に合わせて用意されている加速テーブルを選択したり、加速テーブル発生用計算式を使ってテーブル生成される。こうして準備された加速テーブルを用いて、位置Ｐ７からの加速制御に使用する。

（実施例２の効果）
本実施例２によれば実施例１での効果に加えて、２次転写直前で転写タイミングの微調整が行えるようになるため、用紙先端からの書き出し位置制御の精度がより向上する。

（実施例１、２の他の変形例）
本発明は、上記実施例１、２に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）、（ｂ）のようなものがある。

（ａ） 図１〜図３の画像形成装置１０の構成や回路は、図示以外のものに変更してもよい。例えば、実施例１、２では、中間転写ベルト１５とＬＥＤヘッド７を構成例として挙げて説明を行ったが、構成はこれに限ることなく、中間転写ドラム方式等やレーザ光源等を構成とする装置にも適用可能である。又、トナー画像が転写される用紙３１は、他の被記録媒体であってもよい。

（ｂ） 実施例１、２では、カラー電子写真方式のプリンタについて説明したが、本発明は、複写機、ファクシミリ装置、複合機等における中間転写方式の画像形成装置にも適用が可能である。

１０ 画像形成装置
１５ 中間転写ベルト
２０ 画像形成手段
２１ ＬＥＤヘッド
２２ 感光体
２９ １次転写ローラ
３１ 用紙
３５−１〜３５−３ 搬送ローラ対
３７−１，３７−２ 搬送センサ
３８ 定着器
４０ ＣＰＵ
５３ 駆動モータ

Claims (6)

1. 現像材像を担持する像担持体と、
   画像データに基づき、前記現像材像を前記像担持体上に画像形成する画像形成手段と、
   回転部材により回転し、前記像担持体上の前記現像材像が１次転写される無端状ベルトと、
   前記無端状ベルト上に形成された前記現像材像を２次転写位置において被記録媒体へ２次転写する転写手段と、
   前記無端状ベルト上に形成された前記現像材像を前記被記録媒体へ２次転写させるために前記被記録媒体を前記２次転写位置へ搬送するための搬送手段と、
   前記搬送手段による被記録媒体搬送速度を制御する搬送速度制御手段と、を有し、
   前記搬送手段は、前記被記録媒体の搬送方向上流側に配置されて前記被記録媒体を検出する第１の検知手段と、前記第１の検知手段の搬送方向下流側と前記２次転写位置との間に配置されて前記被記録媒体を検出する第２の検知手段と、を含み、
   前記搬送速度制御手段は、前記第１の検知手段による前記被記録媒体の検出結果と、前記画像形成手段による画像形成タイミングとに基づいて、前記第１の検知手段による被記録媒体検出時の被記録媒体搬送速度Ｖ１を、所定のタイミングで被記録媒体搬送速度Ｖ２に変更し、前記第２の検知手段が前記被記録媒体を検出した場合に、前記第２の検知手段による被記録媒体検出時の前記被記録媒体搬送速度Ｖ２を、前記無端状ベルトの走行速度Ｖ３に合わせる画像形成装置であって、
   前記搬送速度制御手段は、
   前記無端状ベルト上に形成された前記現像材像の搬送タイミングに比べて前記被記録媒体の搬送タイミングが速い場合には、前記速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３をＶ２＜Ｖ３＜Ｖ１となるように制御し、前記現像材像の搬送タイミングに比べて前記被記録媒体の搬送タイミングが遅れている場合には、前記速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３をＶ３＜Ｖ１＜Ｖ２となるように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送速度制御手段は、前記被記録媒体搬送速度Ｖ２を前記２次転写のときの前記走行速度Ｖ３に制御するとき、前記走行速度Ｖ３に達するまでの加速度を変更することによって、前記被記録媒体搬送速度Ｖ２が前記走行速度Ｖ３に達したときの前記被記録媒体の位置を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記搬送手段は、
   前記第１の検知手段である第１の搬送センサと、
   前記第２の検知手段である第２の搬送センサと、
   前記第１の搬送センサの前記搬送方向上流側に配置されて前記被記録媒体を前記第１の搬送センサへ搬送する第１の搬送ローラ対と、
   前記第１の搬送センサの前記搬送方向下流側と前記第２の搬送センサの前記搬送方向上流側との間に配置されて前記被記録媒体を前記第２の搬送センサへ搬送する第２の搬送ローラ対と、
   を有す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. 前記第１の搬送ローラ対と前記第２の搬送ローラ対とは、異なる駆動源により駆動される構成になっていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記搬送速度制御手段は、前記第２の搬送ローラ対に前記被記録媒体の先端を噛み込ませてから前記被記録媒体搬送速度Ｖ１を制御する構成になっていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
6. 前記被記録媒体は、用紙であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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