JP2006220992A - Image forming apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color image forming apparatus employing an intermediate transfer belt system, in which the image conveyance time can be measured with high accuracy, problems about deterioration in the performance of an optical detection part due to toner contamination are avoided, and the transfer position of an image can be favorably maintained under any use conditions, and high printing accuracy is assured. <P>SOLUTION: The apparatus is equipped with: an image forming means to form a toner image on an image carrying belt; a transfer material conveying means to convey a transfer material; and a transfer means to transfer the toner image on the image carrying belt onto a transfer material, wherein the transfer means includes a high voltage power supply and a detecting means to detect changes in a high voltage control signal. The apparatus is further equipped with a controlling means to form a toner image on the image carrying belt, detecting a timing of the toner image passing the transfer means by the detecting means which detects changes in the high voltage control signal, and controlling conveyance of the transfer material by the transfer material conveying means based on the detection result. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

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。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.

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。   In an image forming apparatus using an electrophotographic system, a transfer material is transferred to a transfer position for transferring an image from an image carrier to a transfer material by a registration roller provided on the front side (upstream side of transfer material transfer). The one that adopts the form is well known.

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。   At that time, the time required for transporting the transfer material to the transfer position by the registration roller (hereinafter referred to as “transfer material transport time”) and the start of forming the electrostatic latent image on the photosensitive member until the toner image reaches the transfer position. By matching the timing of this time (hereinafter referred to as “image transport time”), the transfer position of the image on the transfer material is adjusted to a desired position.

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。   However, if either the transfer material transport time or the image transport time varies, and the transfer material and image timing cannot be synchronized at the transfer position, the image position on the transfer material will deviate from the desired value and printing will occur. There was a problem of deteriorating accuracy.

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。   Conventionally, in order to suppress the variation in the transfer material conveyance time, in order to improve the accuracy of parts of the registration roller, improve the reproducibility of the motor rotation, or reduce the influence of the variation in the transfer material conveyance speed, Measures have also been taken to shorten the time from refeeding to secondary transfer by shortening the distance to the next transfer portion. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-133867 discloses a method for obtaining a transfer material conveyance time using control when the above-mentioned measures cannot be performed due to cost or configuration reasons. This method is a method for obtaining a conveyance time until a signal change occurs in the control system of the high-voltage power supply when the leading end of the transfer material enters between the photosensitive member and the transfer member.

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。   However, in an intermediate transfer type color image forming apparatus, there are cases where there is a variation factor in the image conveyance time, and there is a case where the variation factor cannot be suppressed by measures such as improving component accuracy.

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。   The color image forming apparatus having a variation factor in the image conveyance time described above will be described in detail with reference to the configuration diagram.

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。   In recent color image forming apparatuses using an electrophotographic system, a toner image formed on a photoconductor is transferred to an intermediate transfer belt for the purpose of improving transfer efficiency and processing capacity, and then collectively onto a transfer material. A so-called intermediate transfer method for transferring images is often used.

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。   In order to improve printing accuracy, a configuration in which driving force is supplied from the upstream side of the image forming unit 4 is employed.

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。   FIG. 6 is an inline color image forming apparatus employing such a configuration, and is a schematic configuration diagram illustrating a typical configuration. A and B represent two typical examples, the functions of both are exactly the same, and the main body configuration is different. For this reason, the following description of each function will be made on behalf of A.

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。   In the figure, reference numeral 1 denotes an intermediate transfer belt, which rotates in the direction of the arrow in the figure. Reference numeral 2 denotes a secondary transfer portion, which transfers a full-color toner image formed on the intermediate transfer body 1 onto a transfer material P. Reference numeral 3 denotes a registration roller pair, which conveys the transfer material P to the secondary transfer unit 2 in synchronization with the full-color toner image on the intermediate transfer body 1. An image forming unit 4 forms an electrostatic latent image with a laser from the laser scanner unit 5 and develops the toner image. A primary transfer unit 6 transfers the toner image formed by the image forming unit 4 to the intermediate transfer member 1.

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。   Reference numeral 7 denotes a driving roller for rotating the intermediate transfer member 1, which rotates in the direction of the arrow in the drawing from the upstream side of the image forming unit 4 to improve the printing accuracy and supplies the driving of the intermediate transfer belt 1. Reference numeral 8 denotes a tension roller. When the intermediate transfer body 1 expands and contracts due to temperature and humidity and tension, the tension roller 9 moves while maintaining a predetermined tension to absorb the expansion and contraction. Reference numeral 11 denotes a paper feed cassette that houses a transfer material P, and the transfer material forms a full-color image through a conveyance path indicated by an arrow.

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。   In the figure, when the driving roller 7 is arranged on the upstream side of the image forming unit 4 as shown in the method A and the method B, the tension roller 8 and the tension roller are arranged downstream of the image forming unit 4 and upstream of the secondary transfer unit 2. The spring 9 needs to be disposed, and when the intermediate transfer belt 1 expands or contracts due to temperature or humidity or tension, the tension roller 8 moves to absorb the expansion / contraction. For this reason, the image transport path itself expands and contracts, and the image transport time varies. Therefore, the color image forming apparatus of the intermediate transfer system having a configuration similar to the systems A and B in FIG.

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。   Further, as shown in the system C in the figure, the driving roller 7 rotates from the downstream side of the image forming unit 4 in the direction of the arrow in the figure to supply the driving of the intermediate transfer belt 1, and tension that absorbs expansion and contraction. By disposing the roller 8 upstream of the image forming unit 4 and downstream of the secondary transfer unit, even if the intermediate transfer belt 1 expands or contracts, the image conveying path itself can be prevented from being affected. . In this case, compared with the systems A and B, there is no fluctuation in the image conveying time due to the expansion / contraction of the intermediate transfer belt, which is advantageous. However, even if this configuration is adopted, if the diameter of the drive roller is expanded due to thermal expansion, the conveyance speed of the intermediate transfer belt changes. Although the change in the conveyance speed is slight, when the image conveyance distance is long, the influence on the image conveyance time cannot be ignored. In particular, in the case of method A, or when the image forming apparatus is large, the influence cannot be ignored.

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。   Since the above two problems cannot be solved by improving the accuracy of parts at the design stage, it is indispensable to measure the image conveyance time in such an image forming apparatus. As a method for measuring the image conveyance time, as known in Patent Document 2, an optical sensor that detects the passage timing of the toner image on the intermediate transfer member is arranged in the vicinity of the secondary transfer unit and upstream. There is a method for measuring the image conveyance time.

特開２０００−２５０３７３号公報JP 2000-250373 A 特開平１１−１９４５６１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-194561

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。   However, the above-described method has problems as described in detail below.

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。   That is, the method of Patent Document 1 cannot measure the image conveyance time. Therefore, this method cannot be applied to a color image forming apparatus that adopts the configuration of A, B, and C in FIG. 6 and has a variation factor in the image conveyance time.

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。   Further, when the method of Patent Document 2 is employed to detect variations in the image transport time and measure the image transport time, there are problems as described in detail below.

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。   That is, in the so-called secondary transfer method in which the toner image formed on the photosensitive member is transferred to the intermediate transfer belt and then transferred onto the transfer material, the optical sensor is located near the secondary transfer portion and in the secondary transfer. It is necessary to dispose the optical detection part so as to face the toner image on the intermediate transfer member on the upstream side of the part.

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。   However, in the image forming apparatus using the electrophotographic method, when the sensor is arranged in such a place, the optical detection portion has to be arranged upward so that the toner image looks up from the paper conveyance direction and the arrangement of the image forming portion. In many cases, you will not get.

その理由を、図６の構成図を用いて説明する。   The reason will be described with reference to the configuration diagram of FIG.

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。   In many cases, an electrophotographic image forming apparatus stores a transfer material P on the lower side of the apparatus from the viewpoint of usability, and outputs the transfer material on which an image is formed on the upper side. Therefore, in the apparatus, the paper feeding cassette 11 is disposed on the lower side, and the transfer A is transferred to the second direction while transferring the transfer material P in the substantially vertical direction, and the direction of the transfer material is changed inside the apparatus. It is roughly classified into any one of the methods B in which secondary transfer is performed while transporting in the horizontal direction.

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。   In the case of the system A, the image on the intermediate transfer belt 1 is secondarily transferred by the secondary transfer unit 2 while being conveyed from the bottom to the top in order to synchronize with the transfer material P that is conveyed from the bottom to the top in a substantially vertical direction. The In addition, from the viewpoint of preventing toner contamination, the laser scanner 5 and the image forming unit 4 that frequently use optical components are often arranged above the intermediate transfer member 1. In that case, the toner image Q on the intermediate transfer belt 1 faces the lower side of the apparatus on the upstream side of the secondary transfer portion.

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。   In the case of the systems B and C, the laser scanner 5 and the image forming unit 4 are arranged on the upper side of the intermediate transfer member 1 for the same reason as A, and the secondary transfer unit 2 with less influence of toner contamination is provided on the intermediate transfer member 1. Often placed on the bottom. Therefore, the toner image Q on the intermediate transfer belt 1 faces the lower side of the apparatus on the upstream side of the secondary transfer unit 2.

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。   For the reasons described above, in an image forming apparatus using an electrophotographic method, when a sensor is arranged in the vicinity of the secondary transfer unit and upstream of the secondary transfer unit, the optical detection unit is arranged so as to look up at the toner image. In many cases, the optical detection portion is contaminated with toner when used for a long time, and the detection performance deteriorates. Therefore, it is necessary to frequently clean the optical detection portion of the sensor, which is not preferable from the viewpoint of usability.

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。   In view of the above-described problems, the present invention can measure the image transport time with high accuracy, has no problem of performance deterioration due to toner contamination of the optical detection portion, and has a good image transfer position under all use conditions. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that maintains high printing accuracy and ensures high printing accuracy.

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。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an image forming means for forming a toner image on an image carrying belt, a transfer material carrying means for carrying a transfer material, and a toner image on the image carrying belt. In the image forming apparatus having a transfer means for transferring to a transfer material, and the transfer means having a high voltage power source and a detection means for detecting current, a toner image for detection is formed on the image bearing belt, and the toner image And a control means for controlling a transfer material conveyance timing by the transfer material conveyance means based on the detection result. And

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。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the timing at which the toner image passes through the transfer unit is detected by a detection unit that detects the voltage.

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。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the transfer material conveyance speed by the transfer material conveyance unit is controlled based on a detection result of the timing when the toner image has passed through the transfer unit. Control means is provided.

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。   According to the present invention, in the intermediate transfer type color image forming apparatus, the image transfer time (the toner image is transferred to the transfer position after the electrostatic latent image is formed on the photosensitive member) using the secondary transfer portion current detection circuit and the toner image. Measurement time is controlled. This control can measure the image conveyance time with high accuracy, and there is no problem of performance deterioration due to toner contamination of the optical detection part, and the image transfer position is maintained well under all use conditions to ensure high printing accuracy. An image forming apparatus can be provided.

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。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

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。   This embodiment is characterized by image transport time measurement control using a secondary transfer portion current detection circuit and a toner image in order to measure the image transport time. Details of the main body configuration and image conveyance time measurement control will be described below.

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。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a multicolor image forming apparatus using an intermediate transfer system as an image forming apparatus of the present embodiment.

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。   1 is an intermediate transfer belt on which toner images are sequentially formed, 2 is a secondary transfer unit for transferring a toner image on the intermediate transfer belt onto a transfer material, and 3 is a secondary transfer in synchronization with the toner image on the intermediate transfer belt. A pair of registration rollers for conveying the transfer material to the section. Hereinafter, this will be described in detail according to the image forming operation.

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。   4Y, 4M, 4C, and 4K are image forming units, which are yellow (hereinafter referred to as “Y”), magenta (hereinafter referred to as “M”), cyan (hereinafter referred to as “C”), and black. This process cartridge is removable from the main body of the image forming apparatus having a total of four colors (hereinafter referred to as “K”). Since the configuration is basically the same, yellow (Y) will be described below as a representative.

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。   The photosensitive drum 41Y performs an image forming operation while being rotated clockwise in the drawing by a driving unit (not shown). In the image forming operation, first, the surface of the photosensitive drum 41Y is uniformly charged by the charging roller 42Y, and then the photosensitive drum according to the image signal from the laser scanner 5 based on the image input data sent from a controller (not shown). An electrostatic latent image is formed on 41Y. The electrostatic latent image is visualized by the developing unit 43Y and becomes a single color toner image.

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、１０^６〜１０^１２Ωｃｍ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。 The toner image on the photosensitive drum 41Y is transferred to the intermediate transfer belt 1 by a primary transfer roller 6Y to which a transfer bias is applied by a power source (not shown). The intermediate transfer belt 1 is a single layer resin belt made of PVDF (polyvinylidene fluoride) having a thickness of 100 μm and a circumferential length of 950 mm, and having a resistance adjusted to 10 ⁶ to 10 ¹² Ωcm. 1 mm / ° C.

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。   It is stretched by a driving roller 7, a tension roller 8 and a tension spring 9, primary transfer rollers 6Y, 6M, 6C, and 6K and a stretching roller 10, and in this embodiment, it is conveyed by the driving roller 7 in the direction of the arrow. It is rotated at a speed of 120 mm / sec. The drive roller 7 is a roller in which an EPDM (ethylene / propylene / diene / monomer copolymer) layer having a thickness of 500 μm is formed on the surface of a SUS core metal having a diameter of φ29.5, and the thermal expansion of the diameter of the drive roller is 0. 0008 mm / ° C.

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。   The above-described image forming process is sequentially performed as Y, M, C, and K, and a toner image is superimposed on the intermediate transfer belt 1 to form a full-color toner image. Here, the image conveyance time in the present image forming apparatus is the time on the intermediate transfer belt 1 through development and transfer after the formation of an electrostatic latent image on the photosensitive drum 41Y according to the image signal from the laser scanner 5. Is the time until the toner image reaches the center of the nip between the secondary transfer roller and the intermediate transfer belt of the secondary transfer unit 2.

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）。   In synchronization with the full color toner image forming process, the transfer material P is fed one by one from the upper side by the paper feed roller 12 from the paper feed cassette 11 in which the transfer material P is stacked and stored. 13 is a conveyance roller, and 14 is a driven roller. A conveyance roller pair is formed by the conveyance roller 13 and the driven roller 14. The registration roller pair 3 includes an upper registration roller 3a and a lower registration roller 3b. The registration roller pair 3 abuts against the nip portion of the stopped registration roller pair 3 to form a loop by correcting the skew, The transfer material P is put on standby. Then, when the registration roller pair 3 starts rotating, the transfer material P is guided to the secondary transfer nip portion (hereinafter, this operation is referred to as “re-feeding”).

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。   Here, the time from when refeeding is started until the transfer material reaches the nip center between the secondary transfer roller of the secondary transfer unit 2 and the intermediate transfer belt is the transfer material conveyance time. In the image forming apparatus according to the present embodiment, the transfer material conveyance time is shortened as much as possible to sufficiently reduce the influence of variations in the transfer material conveyance speed, and the repeatability of the transfer material conveyance time is improved. Therefore, in the main body configuration, the intermediate transfer belt 1 is stretched in the horizontal direction, the secondary transfer unit 2 is disposed on the paper conveyance path from the paper feed cassette 11, and the distance from the registration roller pair 3 to the secondary transfer unit 2 is increased. Taking it short. In the image forming apparatus of the first embodiment, the transfer material conveyance distance is set to a length of 45 mm. In this case, when the paper conveyance speed has a variation of 0.1% due to the component accuracy, the accuracy of the position reaching the secondary transfer portion is 45 mm × 0.1% = 0.045 mm. In the image forming apparatus, the influence of the transfer material conveyance time variation on the printing system is sufficiently small and can be ignored.

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。   Here, FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between the image conveyance time and the transfer material conveyance time.

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。   The transfer material conveyance time (tp) is always constant with respect to the time (t = T) from the start of the electrostatic latent image (t = 0) until the toner image reaches the nip center between the secondary transfer roller and the intermediate transfer belt. It is. Here, in order to optimally align the position of the toner image and the transfer material, the refeeding may be started at the timing t = T−tp. With the above control, the toner image can be transferred to the optimum position on the transfer material.

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。   The transfer material onto which the toner image has been transferred becomes a full color image fixed by being pressed and heated by the fixing device 14. On the other hand, waste toner remaining on the intermediate transfer belt 1 that is not transferred to the transfer material in the secondary transfer portion is scraped off from the intermediate transfer belt 1 by the cleaning blade 15, and is then discarded by the waste toner transport unit 16 to the waste toner container 17. Stored in

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。   Details of the configuration of the secondary transfer unit, voltage control, and current detection will be described.

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１０^６Ωとしている。 FIG. 3 is a diagram of a secondary transfer unit including the secondary transfer roller 201, the intermediate transfer belt 1, the toner image Q, the transfer material P, and the driving roller 7. A transfer bias circuit 202 and a transfer current detection circuit 203 are provided, respectively. . FIG. 4 shows details of the transfer current detection circuit 203. The secondary transfer counter roller 2 is a roller having an outer diameter of 22.8 mm composed of an aluminum cored bar having a diameter of 16.0 mm and a hydrin rubber layer having a thickness of 2.9 mm. The resistance of the hydrin rubber is adjusted by adjusting the resistance. The roller resistance value is 10 ⁶ Ω.

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。   The transfer bias circuit 203 supplies a high voltage to the secondary transfer roller 201 in order to transfer the toner image Q formed on the intermediate transfer belt 1 onto the transfer material P. As the transfer bias, a positive high voltage is used for the toner Q that is negatively charged. The voltage value can be controlled by a signal S1 from the CPU 18 on the engine controller that controls image formation in accordance with the use environment of the device, the type of transfer material, and the like.

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。   When the transfer bias is applied, the transfer current I flows in the order of the transfer material P, the toner image Q, the intermediate transfer belt 1, the drive roller 7, and the drive roller shaft, which are loads of the secondary transfer unit, and is transferred via the ground. It flows into the current detector 203. The current detection circuit 203 converts the transfer current I into a voltage signal S2 proportional to the magnitude of the current and outputs it to the A / D port of the CPU 18. The CPU 18 corrects the output voltage of the transfer bias circuit 202 via the signal S2 based on the voltage signal S2, environment information, life information, etc., and the toner image formed on the photosensitive drum is optimally transferred to the transfer material. The optimal voltage value is controlled. In the image forming apparatus of the present embodiment, the voltage is controlled so as to maintain a current value of +20 μA.

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。   Next, image conveyance time measurement control, which is a feature of the present embodiment, will be described.

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。   First, in the configuration of the present embodiment, how much the image conveyance time varies due to a temperature change will be described. As described in the conventional example, the following two are the main factors of fluctuation.

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。   1) The length of the image transport path varies due to the thermal expansion of the circumference of the intermediate transfer belt due to temperature changes.

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。   2) The image conveying speed fluctuates due to thermal expansion of the driving roller diameter due to temperature change.

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。   As an example, the fluctuation of the image conveyance time when the temperature fluctuates by 30 ° C. is calculated.

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。 The distance from the yellow latent image forming position to the secondary transfer nip at room temperature is 840 mm, and the image transport time is
840 mm / 120 mm / sec = 7.0000 sec
It becomes.

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。   First, the influence of the variation in the length of the image conveyance path due to the thermal expansion of the circumference of the intermediate transfer belt in 1) is calculated.

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。 When the temperature rises by 30 ° C., the thermal expansion of the intermediate transfer belt is
0.1mm / ° C x 30 ° C = 3mm
Thus, the image conveyance path is extended by 3 mm. Assuming that the image transport speed is constant, the image transport time when the temperature rises by 30 ° C. is
(840 + 3) mm ÷ 120 mm / sec = 7.025 sec
The fluctuation Δt of the image conveyance time due to the temperature rise is
Δt = + 0.025sec
It is. When this is converted into a positional deviation between the image and the transfer material,
120 mm / sec × (+0.025 sec) = + 3.00 mm
Thus, a positional deviation occurs between the image and the transfer material by the same length as the thermal expansion amount of the belt circumferential length.

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。   Next, the influence that the image conveyance speed fluctuates due to the thermal expansion of the driving roller diameter of 2) is calculated.

駆動ローラ７直径の熱膨張は、
０．０００８ｍｍ/ ℃×３０℃＝０．０２４ｍｍ
である。 The thermal expansion of the drive roller 7 diameter is
0.0008mm / ° C x 30 ° C = 0.024mm
It is.

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。 Therefore, the conveyance speed of the intermediate transfer belt is
120 mm / sec × 30.024 / 30.0 =
120.096mm / sec
It becomes. Therefore, the image transport time when the temperature rises by 30 ° C. is
840 mm ÷ 120.096 mm / sec = 6.994 sec
The variation Δt of the image conveyance time due to the temperature rise is
Δt = −0.006sec
It is. When this is converted into a positional deviation between the image and the transfer material,
120.096 mm / sec × (−0.006 sec) = − 0.721 mm
Therefore, the amount of misalignment is not negligible.

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。   Further, the influence of the positional deviation between the image and the transfer material caused by the factor 2) increases as the image conveyance path (in this embodiment, 840 mm at room temperature) is longer. Therefore, as shown in FIG. 6C, a configuration is adopted in which the tension roller 8 that absorbs the expansion and contraction of the intermediate transfer belt is arranged upstream of the image forming unit 4 and downstream of the secondary transfer unit so that the image conveyance path does not change. Even in the case of an apparatus having a long image conveyance path or a large image forming apparatus, the influence of 2) cannot be ignored, and the position adjustment control of the image and the transfer material as in this control is indispensable.

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。   In the image forming apparatus of the present embodiment, the effects of 1) and 2) are actually combined, and an image position variation of about +2.3 mm occurs. Image conveyance time measurement control for accurately detecting such a variation in the image conveyance time and transferring the image to an appropriate position on the transfer material will be described with reference to the flowchart of FIG. This control is characterized in that it is performed using a secondary transfer portion current detection circuit and a toner image without adding any sensors.

（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。 (Step 1):
When instructed by the printer control unit to execute control for calculating the image conveyance time, the printer control unit emits a laser beam from the Y station, and a toner patch (hereinafter referred to as “toner”) dedicated to image conveyance time measurement control on the photosensitive drum. (Later abbreviated as “patch”). The shape of the toner patch will be described with reference to FIG.

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。   FIG. 5 shows the photosensitive drum 41Y, the toner patch 205, the stretching roller 10, the driving roller 7, the secondary transfer roller 201, and the intermediate transfer belt 1 and the secondary transfer roller with respect to the intermediate transfer belt 1 rotating in the direction of the arrow. A nip 204 with 201 is shown. It is desirable that the toner patch is 100% yellow solid and the toner amount is as large as possible because the secondary transfer portion current detection circuit reads the fluctuation of the current value. Therefore, the width 205w in the longitudinal direction of the toner patch 205 is the maximum width (mm) that can be formed by the image forming apparatus.

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。 The width 205d in the transport direction is as shown in the following equation:
Secondary transfer roller nip width (5 mm) <width in toner patch conveyance direction <second round of secondary transfer roller (71.5 mm)
The secondary transfer roller nip width 204d (5 mm) is preferably sufficiently large, and is preferably shorter than one round of the secondary transfer roller. Therefore, in this embodiment, it is determined to be 50 mm.

このトナーパッチにより画像搬送時間を計算する。   The image transport time is calculated from this toner patch.

（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。 (Step 2):
Simultaneously with the laser emission, the time count value is reset to 0 and the count is started.

（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。 (Step 3):
As in normal printing, the electrostatic latent image is developed in the developing unit, and a toner patch is formed on the photosensitive drum.

（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。 (Step 4):
The toner patch is primarily transferred and conveyed onto the intermediate transfer belt.

（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。 (Step 5):
Prior to the timing when the toner patch reaches the secondary transfer portion, a fixed voltage (+1 kV in this embodiment) is applied, and the toner patch is waited.

（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。 (Step 6):
The toner patch passes through the secondary transfer nip portion. During the passage, the secondary transfer current value increases and the toner patch is transferred to the secondary transfer roller.

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。   FIG. 6 is a sequence chart illustrating the operation of laser emission and the fluctuation of the secondary transfer current.

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。
From the timing when the laser is turned on, the timing at which the center of the toner patch is exposed is calculated according to the transport direction width 205d of the toner patch, and t = to. After the secondary transfer voltage is applied in Step 5, the state a, that is, the state in which there is no toner in the nip continues until the toner patch arrives. The current value in this state a is I1. When the toner reaches the nip, the state b, that is, the current gradually increases. Next, the state c, that is, the state where the toner is present in the entire nip, is reached, and the current value I2 at this time becomes the maximum value. Thereafter, the state transitions to b and a as the toner patch passes.

（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。 (Step 7):
A time tc when the toner patch reaches the center of the secondary transfer portion nip is calculated. tc is an intermediate point between the timing t = ta when the current value becomes (I2-I1) / 2 in the state b and tb.

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。   The image conveyance time measurement control of the present embodiment is characterized in that tc is detected by the secondary transfer unit. In the image conveyance time measurement control using the conventional optical sensor, it is necessary to detect the passing timing of the toner patch on the upstream side of the secondary transfer portion. Therefore, it is necessary to detect tc by using a path shorter than the actual image conveyance distance, and to calculate tc by performing correction such as multiplying the image conveyance time by a coefficient. On the other hand, in the method of the present embodiment, since tc is directly detected by the secondary transfer portion, there is no need to make correction, and this is advantageous in terms of improving accuracy.

（Ｓｔｅｐ８）：
２次転写部の電圧をＯＦＦする。 (Step 8):
Turn off the voltage at the secondary transfer section.

（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。 (Step 9):
The image transport time T = tc-to is calculated based on to and tc calculated through the steps 1-8.

（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。 (Step 10):
A negative voltage (-1 kV in this embodiment) is applied to the secondary transfer roller, and the toner transferred to the secondary transfer roller is transferred again to the intermediate transfer belt, and the secondary transfer roller is cleaned. The toner transferred again on the intermediate transfer belt is cleaned by a cleaning blade.

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。   The above is the description of the image conveyance time measurement control, which is a feature of the present embodiment.

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。   At the time of normal image formation, it is possible to determine the refeed timing using T obtained by this control, and to maintain the image forming position on the transfer material at an appropriate position. Specifically, as shown in the relationship between the image conveyance time and the transfer material conveyance time in FIG. 2, t = T −tp with respect to the image conveyance time (t = T) from the start of the electrostatic latent image (to). Refeeding is started at the timing.

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。   In this embodiment, a fixed voltage is applied in (Step 5) in the image conveyance time measurement control, and the timing tc is calculated from the fluctuation of the current value in (Step 7). However, this control method is limited to this. Instead, after applying the voltage at (Step 5), a constant current control is performed to control the voltage value in order to keep the current constant in the same way as during normal printing, and the CPU can also monitor the output voltage. It is. At that time (Step 7), tc is calculated from the fluctuation of the voltage value.

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。   In this embodiment, after measuring the image conveyance time T, the registration roller and the paper conveyance path are designed so that the transfer material conveyance time (tp) is always constant, and the positions of the toner image and the transfer material are optimally matched. For this reason, refeeding has been started at the timing of t = T−tp, but the method of optimally aligning the position of the toner image and the transfer material is not limited to this, and the registration roller rotation speed is controlled. Also good. In that case, the re-feed timing is constant, and an optimum method can be selected according to the characteristics of the apparatus to which the present invention is applied, such as adjusting the leading edge of the transfer material to enter the center of the secondary transfer nip at the timing t = T. It ’s fine.

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。   As described above, the image forming apparatus according to the present invention is a color image forming apparatus having a fluctuating factor of the image conveyance time due to the stretching method of the intermediate transfer belt, and maintains a good image transfer position and high printing accuracy. It is possible to provide an image forming apparatus that ensures the above.

又、従来の方法と比較して下記３点の特徴を有する。   In addition, it has the following three features as compared with the conventional method.

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。   1) Since control is performed using a secondary transfer portion current detection circuit and a toner image, there is no cost increase.

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。   2) Since there is no need to use an optical sensor, there is no problem of performance deterioration due to toner contamination.

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。   3) Since the timing at which the toner reaches the secondary transfer portion is detected, it is advantageous for accurately measuring the image conveyance time.

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。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a color image forming apparatus according to the present invention. 動作を説明するシーケンスチャートである。It is a sequence chart explaining operation | movement. ２次転写部の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of a secondary transfer part. 動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement. 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。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a toner patch shape and a secondary transfer unit. 動作を説明するシーケンスチャートである。It is a sequence chart explaining operation | movement. 画像形成装置の代表な構成を説明する図である。1 is a diagram illustrating a typical configuration of an image forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Intermediate transfer belt 2 Secondary transfer part 3 Registration roller pair 3a Registration upper roller 3b Registration lower roller 4Y, M, C, K Process cartridge 41Y, M, C, K as image forming part Photosensitive drum 42Y, M, C, K Charging roller 43Y, M, C, K Developing roller 5 Laser scanner 6Y, M, C, K Primary transfer roller 7 Drive roller 8 Tension roller 9 Tension spring 10 Tension roller 11 Paper feed cassette 12 Paper feed roller 13 Transport roller 14 Follower roller 15 Fixing device 16 Cleaning blade 17 Waste toner conveying means 18 Waste toner container 19 CPU
202 Transfer bias circuit 203 Transfer current detection circuit 204 Secondary transfer nip 204d Width in the secondary transfer nip conveyance direction 204w Width in the secondary transfer nip longitudinal direction 205 Toner patch 205d Width in the toner patch conveyance direction 205w Width in the toner patch longitudinal direction P Transfer material Q Toner image I Current path

Claims (3)

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。 An image forming unit that forms a toner image on an image bearing belt, a transfer material conveying unit that conveys a transfer material, a transfer unit that transfers a toner image on the image bearing belt to a transfer material, and the transfer unit that has a high pressure In an image forming apparatus having a power source and a detecting means for detecting current,
A detection toner image is formed on the image bearing belt, and a timing at which the toner image passes through the transfer unit is detected by a detection unit that detects the current. Based on the detection result, the transfer material conveyance unit An image forming apparatus comprising: a control unit that controls transfer timing of the transfer material. 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。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein a timing at which the toner image passes through the transfer unit is detected by a detection unit that detects the voltage. 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。   The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that controls a transfer material conveyance speed by the transfer material conveyance unit based on a detection result of a timing at which the toner image has passed through the transfer unit. apparatus.

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