JP2000284555A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置において、画像記録動作の能率
の良さ、画像の安定性を確保しつつ、省スペースで、か
つ、２次転写ローラー等部材の圧接の衝撃による画像ノ
イズ、画像倍率ずれがなく、濃度制御及びレジスト補正
の適正化を図る。 【解決手段】 中間転写ベルト１０３から転写された２
次転写ローラ１０４上の画像は、記録シートＳに転写さ
れる画像と同等のものであり、レジスト補正や濃度補正
等を行うための検出器ＲＳ１，ＲＳ２は２次転写ローラ
１０４上の画像を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー複写機やカ
ラープリンタなどで、用紙などの転写材上に画像を形成
する画像形成装置に係り、画像形成制御のための画像の
記録位置や濃度検出に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像形成装置においては、パーソ
ナルコンピュータの普及に伴いカラー記録文書が増加
し、カラー複写機やカラープリンタが要望され、それら
の高速性が求められている。複数の感光体を並列に配置
した、いわゆるタンデム型カラー画像形成装置では、感
光体に形成された画像情報に応じた各色の未定着トナー
像を記録用紙に直接転写している。このため、記録用紙
の厚さや表面特性、感光体に対する搬送特性等の多くの
要因によって、記録用紙上に形成したカラー画像に、画
像の乱れや色ずれを発生し易いという問題があった。

【０００３】そこで、複数の感光体の色ずれを補正し、
また、各色の濃度を適性に保つために、レジストセンサ
やＡＩＤＣ（オート・イメージ・デンシティ・コントロ
ール）センサを用い、センサ出力に基づいて画像記録の
補正制御を行っている。また、記録用紙をベルトで搬送
する構成のものでは、通紙経路に対して給紙部、画像形
成部、及び定着部が並列的に並んでいることになり、装
置が大型化する。

【０００４】このような装置の大型化を解消するものと
して中間転写体（ベルト等）を用いた方式が知られてい
る。この方式では中間転写体に各色の未定着トナー像を
一旦多重転写した後、その未定着トナー像を記録用紙に
転写するようにしている。この方式では、給紙部、定着
部を画像形成部と並列に配置することがないため、装置
の小型化が容易である。そして、この中間転写方式のカ
ラー機においては、画像安定化、高精度な多重画像を保
つために、中間転写ベルト上にトナー像のパターンを記
録し、センサなどによって上記パターンを読み取り、そ
の結果に基づいて画像記録制御を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような中間転写方式の画像形成装置における記録制御で
は、中間転写ベルト上のパターンをセンサにより読み取
るため、該ベルトがばたつくと、センサ出力の精度が悪
くなる。また、中間転写ベルト周上の感光体側にセンサ
を配置しようとすると、中間転写ベルトをセンサの配置
分だけ大きくしなければならなくなり、装置が大型化し
てしまう。

【０００６】また、非感光体側にセンサを配置すると、
中間転写方式であるため、テスト用に記録したパターン
がセンサ読み取り部に達する前に、２次転写ローラー上
に転写しないように、２次転写ローラーを中間転写ベル
トから離間しなければならない。そのため、２次転ロー
ラーを中間転写ベルトに再圧接した時の衝撃ノイズが記
録中の画像に影響したり、また、圧接、離間中は画像記
録を行うことができないため、記録動作の能率が落ちた
りする。

【０００７】また、用紙に転写される画像倍率は、２次
転写部のニップ部、それも圧力の一番強い場所に依存し
ている。そのため、転写ローラー等の取り付け誤差、製
作上の校差等により２次転写のローラー対の食い込み量
が変化して、倍率ずれ等になってしまう。従って、中間
転写ベルト上でパターンを検出したのでは、用紙上の倍
率は検出できない。そのため、実際に記録してみて、サ
ービスマン、ユーザ等がその画像を基に倍率補正等を行
う必要があった。

【０００８】また、用紙に転写する前の中間転写ベルト
上の画像濃度をセンサにより検出し、画像濃度を制御す
るものが知られているが（特開平１０−２０５７９号公
報等参照）、この場合は次の問題がある。（１）用紙に
転写する前の画像を検出するため、実際に用紙に転写す
る画像との間には差異が生じる。これは、用紙への２次
転写と中間転写ベルトとの間で速度差があったり、速度
変動があったり、転写ずれがあったりするためである。
そのため最終画像により近い状態の画像を検出すること
が好ましい。（２）２次転写ローラーが２次転写位置に
おける用紙搬送に対してより大きな支配力を持つときに
も（用紙に対して２次転写ローラーがベルトを強くグリ
ップする／２次転写ローラーがベルトより速度が大きい
等）、上記（１）と同様の挙動が生じる。（３）中間転
写体をベルトで形成する場合は、ベルトのばたつきによ
りセンサの検出精度が劣化することがある。このため、
センサを複数用意してばたつきをキャンセルする等が必
要となることがある。

【０００９】本発明は、上記問題点を解消するものであ
り、画像記録動作の能率の良さ、画像の安定性を確保し
つつ、省スペースで、かつ、２次転写ローラー等部材の
圧接の衝撃による画像ノイズ、画像倍率ずれがなく、濃
度制御及びレジスト補正の適正化を図ることが可能な画
像形成装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【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、画像を担持しつつ回転する複数の
1次像担持体と、前記第1の像担持体と接触しつつ回転す
る２次像担持体と、前記第１の像担持体の担持する画像
を２次像担持体に転写する１次転写部材と、前記２次像
担持体と接触しつつ回転し、かつ記録媒体を搬送する３
次像担持体と、前記２次像担持体に転写された画像を前
記３次像担持体または記録媒体へ転写する２次転写部材
と、前記３次像担持体へ転写された画像を検出する検出
手段とを備えた画像形成装置である。

【００１１】上記構成においては、複数の１次像担持体
上の画像は１次転写部材により２次像担持体上に転写さ
れ、さらに、この２次像担持体上の画像は２次転写部材
により３次像担持体上に転写される。この３次像担持体
は最終画像を担持する記録媒体をその転写位置で搬送す
るものであって、同記録媒体と同速度で移動する。従っ
て、３次像担持体上の画像は、記録媒体に転写される画
像と同等のものとなる。検出手段はこのような３次像担
持体上の画像を検出する。このようにして画像を検出す
るので、従来のように２次転写部材の圧接、離間動作を
行う必要がなくなり、記録動作の能率を確保すると共に
衝撃ノイズの低減、離間機構の廃止によるコストダウ
ン、省スペースになる。検出手段により検出された３次
像担持体上の画像に関する情報は、レジスト補正や濃度
補正等を行うために用いられる。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１記載の画像形
成装置において、２次像担持体と３次像担持体とは、互
いに圧接し、かつ、それらの接触位置における３次像担
持体の変形量より２次像担持体の変形量の方が大きいも
のである。

【００１３】この構成においては、２次像担持体より３
次像担持体の硬度が大きく、３次像担持体の２次転写位
置における変形量が少なくなる。変形量を逆の大小関係
にすると、製品組立時に３次像担持体の位置（ローラー
の場合、軸位置）と２次像担持体の位置（ベルトの場
合、ベルトが駆けられた軸位置）がばらついた場合、軸
芯から２次転写位置までの距離が変化するため、３次像
担持体の２次転写位置での変形量と周速度がばらつき、
ひいては２次転写位置での用紙搬送速度がばらつく。ま
た、３次像担持体上に、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのラダーチャー
トを転写して、これを検出手段で検出する場合において
も、ラダーチャートのピッチが製品毎にばらつき、これ
を校正する制御が必要であったり、検出手段で検出した
ラダーチャートのピッチを２次転写位置で実際に記録媒
体に転写されるラダーチャートのピッチに換算する制御
が必要となる。

【００１４】それに対して、請求項２の構成では、３次
像担持体の変形（径変化）が低減するため、記録媒体の
搬送速度もばらつかない。また、２次転写位置での３次
像担持体の径と検出手段による検出位置での径との差も
小さいため、校正や換算する制御を省くことが可能とな
る。

【００１５】請求項３の発明は、請求項１記載の画像形
成装置において、２次像担持体と３次像担持体とは、互
いに圧接し、かつ、それらの接触位置における２次像担
持体の変形量より３次像担持体の変形量の方が大きくな
り、検出手段による検出信号を、３次像担持体の変形量
に応じて補正する信号補正制御回路とを備えたものであ
る。この構成においては、上記のように、２次転写位置
で実際に記録媒体に転写されるものに換算する必要があ
り、信号補正制御回路がその機能を奏する。すなわち、
検出手段によりラダーチャートなどの色ずれパターンを
検出し、信号補正制御回路は、検出した各色の相対位置
誤差より各色の倍率差や記録開始位置のずれ等による色
ずれ量を演算し、メモリ上での画素アドレス位置を補正
したり、記録媒体の搬送速度を補正することにより、色
ずれを補正する。

【００１６】請求項４の発明は、請求項１記載の画像形
成装置において、３次像担持体がローラーであり、検出
手段が光センサであり、ローラーの半径をｒとし、光セ
ンサの検出スポット径をｓとしたとき、これらの関係
を、ｒ−√（ｒ＾２−１／４×ｓ＾２）＜０．２とした
ものである。この構成においては、センサ中央部とセン
サ端部とで検出の距離依存性があっても、読み取り誤差
は許容範囲内に収まり、精度良く画像を検出することが
できる。

【００１７】請求項５の発明は、請求項１記載の画像形
成装置において、検出手段は、画像濃度を測定するＡＩ
ＤＣセンサと、画像記録位置の基準位置からのずれを測
定するレジストセンサを兼ねているものである。これに
より、１種類のセンサで複数の機能を兼ねることがで
き、省スペースとなる。

【００１８】請求項６の発明は、請求項１記載の画像形
成装置において、２次像担持体上の画像を２次転写する
際の転写電界出力を、記録媒体に転写する時と３次像担
持体に転写する時とで異なる値としたものである。この
構成においては、２次像担持体上の画像を２次転写する
際に、記録媒体（用紙等）がある場合とない場合とで、
記録媒体の持つ抵抗成分によって、転写電界出力電圧が
同じであると転写電流が大きく変わって好ましくない
が、３次像担持体に転写する時に転写電界出力を小さく
することで、その点は解消される。

【００１９】請求項７の発明は、請求項１記載の画像形
成装置において、３次像担持体の表面粗さをＲmax３．
２（μｍ）以下としたものである。これにより、画像検
出の精度を適正に保てる。

【００２０】請求項８の発明は、請求項１記載の画像形
成装置において、１次像担持体は感光体であり、２次像
担持体は中間転写ベルトであり、１次転写部材は転写ロ
ーラーであり、３次像担持体及び２次転写部材は２次転
写ローラーが兼ねており、検出手段による検出信号に基
づいて感光体の潜像形成を制御するようにしたものであ
る。この構成においては、２次転写ローラーが３次像担
持体及び２次転写部材の機能を兼ねており、構成の簡素
化、省スペース化が図れる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
画像形成装置を、タンデム型カラーデジタル複写機（以
下、単に「複写機」という）について説明する。図１
は、複写機全体の構成を示す。複写機は、原稿画像を読
み取るイメージリーダ部１０と、読み取った画像を記録
シートＳ（記録媒体）上にプリントして再現するプリン
タ部２０とから構成されている。イメージリーダ部１０
は、原稿ガラス板（不図示）に載置された原稿の画像を
スキャナを移動させて読み取る公知のものであって、原
稿画像は、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の三色に色分
解されて、不図示のＣＣＤイメージセンサ（以下、ＣＣ
Ｄセンサという）により電気信号に変換され、これによ
り原稿のＲ，Ｇ，Ｂの画像データが得られる。

【００２２】このイメージリーダ部１０で得られた各色
成分毎の画像データは、制御部３０において各種のデー
タ処理を受け、更にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イ
エロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データ
に変換される（以下、シアン、マゼンタ、イエロー、ブ
ラックの各再現色をＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋと表し、各再現色に
関連する構成部分の番号にこのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋを添字と
して付加する）。

【００２３】画像データは、制御部３０内の画像メモリ
３３に各再現色ごとに格納され、位置ずれ補正のための
必要な画像補正を受けた後、記録シートＳの供給と同期
して１走査ラインごとに読み出され、露光走査部７０
Ｃ，７０Ｍ，７０Ｙ，７０Ｋの発光ダイオードの駆動信
号となる。プリンタ部２０は、電子写真方式により画像
を形成するものであって、ローラー１０１，１０２の間
に中間転写ベルト１０３（２次像担持体）が張架されて
いて、中間転写ベルト１０３に対向して、中間転写ベル
トクリーナー１０５側（以下、これを上流側という）か
ら記録シートＳ搬送側（以下、これを下流側という）に
沿って所定間隔で配置されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色の作
像部４０Ｃ〜４０Ｋと、中間転写ベルト１０３上のトナ
ー像を記録シートＳに2次転写する2次転写ローラー１０
４（２次転写部材であり、３次像担持体でもある）と、
中間転写ベルト１０３上の残留トナーを除去する中間転
写ベルトクリーナー１０５と、記録シート搬送部１００
の上流側に配置された給紙部５０と、下流側に配置され
た公知の定着部８０とからなる。

【００２４】各作像部４０Ｃ〜４０Ｋは、それぞれ各感
光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ（１次像担持体）上のトナー
像を中間転写ベルト１０３に転写する転写ローラー４５
Ｃ〜４５Ｋ（１次転写部材）と、露光走査部７０Ｃ〜７
０Ｋと、画像プロセス部６０Ｃ〜６０Ｋとから構成され
ている。露光走査部７０Ｃ〜７０Ｋは、上記制御部３０
から出力された駆動信号を受けて光を発する発光ダイオ
ードまたは半導体レーザを備える。画像プロセス部６０
Ｃ〜６０Ｋは、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋと、これを
中心にしてその周囲に配された帯電チャージャ４２Ｃ〜
４２Ｋと、現像器４３Ｃ〜４３Ｋと、クリーナ４４Ｃ〜
４４Ｋなどからなる。

【００２５】給紙部５０は、記録シートＳ（記録媒体、
または用紙）を収納しておくための給紙カセット５１
と、この記録シートＳを給紙カセット５１から繰り出す
ための給紙ローラ５２と、中間転写ベルト１０３に繰り
出すタイミングをとるためのレジストローラ５３とから
なり、レジストローラ５３の上流側直前には、記録シー
トＳの先端を検出するためのシート検出センサＳＥ１が
設けられている。

【００２６】記録シートＳの先端がレジストローラ５３
に到達すると、このシート検出センサＳＥ１により検出
されるので、制御部３０は、この検出信号を受信してタ
イミングを取りながら、レジストローラ５３の駆動部
（不図示）に先端レジストローラ信号を発してレジスト
ローラ５３による給紙を開始させ、記録シートＳを中間
転写ベルト１０３方向に送る。

【００２７】露光走査部７０Ｃ〜７０Ｋの発光ダイオー
ドは、上記制御部３０からの駆動信号を受けて光をそれ
ぞれ出射し、この光が感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの表
面をそれぞれ露光走査する。感光体ドラム４１Ｃ〜４１
Ｋは、前記露光を受ける前にクリーナ４４Ｃ〜４４Ｋで
表面の残存トナーが除去され、さらにイレーサランプ
（不図示）に照射されて除電された後、帯電チャージャ
４２Ｃ〜４２Ｋにより一様に帯電されており、このよう
に一様に帯電した状態で上記発光ダイオードの光による
露光を受けると、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの表面に
静電潜像が形成される。

【００２８】各静電潜像は、それぞれ各色の現像器４３
Ｃ〜４３Ｋにより現像され、これにより感光体ドラム４
１Ｃ〜４１Ｋ表面にＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのトナー像が形成さ
れ、転写ローラー４５Ｃ〜４５Ｋに電圧が印加され、各
感光体ドラム上のトナー像が、中間転写ベルト１０３上
に順次転写されていく。この際、各色の作像動作は、そ
のトナー像が搬送されてくる中間転写ベルト１０３の同
じ位置に重ねて転写されるように、上流側から下流側に
向けてタイミングをずらして実行される。中間転写ベル
ト１０３上に形成された画像は２次転写部材の位置まで
搬送され、そこで記録シートＳに２次転写が行われる。

【００２９】各色のトナー像が転写された記録シートＳ
は、定着部８０にまで搬送されて、高熱で加圧されるこ
とで、記録シートＳ表面のトナー粒子がシート表面に熔
融付着して定着し、その後、排紙トレイ８１上に排出さ
れる。

【００３０】次に、２次転写部について説明する。２次
転写ローラー１０４周上には、同ローラー上に転写され
た画像の位置ずれを検出するための２個の位置ずれ検出
器ＲＳ１，ＲＳ２（検出手段）が、主走査方向（搬送方
向と直交する方向）に１直線上に配設されており、これ
により中間転写ベルト１０３から、２次転写ローラー１
０４上の軸方向両端部付近に転写された各色の十字のレ
ジストマーク１１１Ｃ，１１１Ｍ（図２）の位置ずれ量
を検出するようになっている。また、２次転写ローラー
１０４にはクリーニング装置１０６が配設されており、
クリーニング装置１０６は、２次転写ローラー１０４上
のトナーをかきとるクリーニングブレードと、かきとっ
たトナーを蓄えるボックス部とからなる。

【００３１】図２は、位置ずれ検出器ＲＳ１の構成を示
す。同図に示すように、位置ずれ検出器ＲＳ１は、凸レ
ンズ１２０とＣＣＤセンサ１２１で構成される。ＣＣＤ
センサ１２１のＣＣＤ画素１２２は、主走査方向に配列
されており、２次転写ローラー１０４上に転写されたレ
ジストマーク１１１Ｃ，１１１Ｍ（パターン）の中心点
（十字交点）の画像が、凸レンズ１２０により集光され
て、所定のＣＣＤ画素１２２により検出される。どのＣ
ＣＤ画素１２２が検出したかにより、レジストマークの
中心点の主走査方向の位置を知ることができるので、制
御部３０は、レジストマーク１１１Ｃと１１１Ｍの中心
点の位置の差から、レジストマークの主走査方向におけ
る位置ずれ量を求める。ＣＣＤセンサ１２１は、画像濃
度をも検出することができるので、検出器ＲＳ１はＡＩ
ＤＣ（画像濃度）センサを兼ねている。他の位置ずれ検
出器ＲＳ２も同様な構成をしているので、その説明を省
略する。

【００３２】本実施例においては、検出器ＲＳ１，ＲＳ
２として、ＣＣＤセンサ１２１を示したが、その他の例
として、ＣＴＤ（カラートナーデンシティー）センサ等
の反射光強度により、画像濃度、色を識別することがで
きる反射型センサ等を使用してもよい。

【００３３】次に、図３、図４を参照して検出器ＲＳ
１，ＲＳ２の構成について説明する。検出器ＲＳ１，Ｒ
Ｓ２は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、２次転写ロー
ラー１０４の半径をｒとし、検出器（光センサ）の検出
スポット径をｓとしたとき、これらの関係を、次式のよ
うにする。

【数１】 ｒ−√（ｒ＾２−１／４×ｓ＾２）＜０．２

【００３４】すなわち、このようにすることで、センサ
中央部とセンサ端部の焦点距離の差は常に０．２ｍｍ以
内となり、このため、センサ中央部とセンサ端部とで検
出の距離依存性があっても、図４に示すセンサの感度特
性より、センサの読み取り誤差は常に許容値内に収ま
り、パターンを精度良く読み取ることができる。

【００３５】次に、２次転写濃度制御について説明す
る。中間転写ベルト１０３上の画像濃度及びレジストパ
ターンを２次転写ローラー１０４上に転写するために、
２次転写ローラー１０４に印加する電圧値を定電流、定
電圧制御にて＋５００Ｖから、＋３ＫＶに設定する。

【００３６】図５に２次転写印加電圧設定を行うための
構成を示す。２次転写印加電圧設定用のＣＰＵ１２１が
備えられており、電源が投入されると、ＣＰＵ１２１は
２次転写ローラ１０４が２次転写ベルト１０３に圧接し
ている状態で、スイッチ回路１２２を定電流源１２３側
に切換えて、定電流源１２３から、例えば、６μＡの定
電流を発生させる。そのとき、定電流源１２３に生じる
電圧が電圧検出回路１２４で検出され、検出電圧Ｖｒｅ
ｆがＣＰＵ１２１に与えられる。ＣＰＵ１２１はその検
出電圧Ｖｒｅｆを保持していて、プリント動作を開始す
るとき、図示しない環境センサにより絶対湿度を測定
し、その絶対湿度と上記保持していた検出電圧Ｖｒｅｆ
とに基づいて、最適な転写電圧を選択し、スイッチ１２
２を定電圧源１２５側に切換えて定電圧源１２５から所
定の転写電圧を出力させ、転写電圧を２次転写ローラ１
０４に供給する。

【００３７】上記の２次転写印加電圧設定により、中間
転写ベルト１０３（２次像担持体）上の画像を２次転写
する際の転写電界出力を、記録シートＳに転写する時と
２次転写ローラー１０４に転写する時とで異なる値とす
る。すなわち、２次像担持体上の画像を２次転写する際
に、２次転写ローラー１０４に転写する場合は、記録シ
ートＳの持つ抵抗成分がないので、転写電界出力電圧が
記録シートＳに転写する場合と同じであると、大きな転
写電流となる。そこで、２次転写ローラー１０４に転写
する場合は、転写電界出力を小さくすることにより、適
正な転写電流となるようにする。

【００３８】次に、２次転写部でのローラー圧接の変形
が転写に与える影響について説明する。いま、中間転写
ベルト１０３（２次像担持体）と２次転写ローラー１０
４（３次像担持体）とが、それらの接触位置における２
次転写ローラー１０４の変形量より中間転写ベルト１０
３（ローラー１０１が関与）の変形量の方が大きいもの
である場合は、２次転写ローラー１０４の径変化が低減
するため、用紙の搬送速度もばらつかない。また、２次
転写位置での２次転写ローラー１０４の径とセンサＲＳ
１，ＲＳ２による検出位置での径との差も小さいため、
校正や換算する制御を省くことが可能となる。

【００３９】また、上記とは逆に、２次転写接触位置に
おける２中間転写ベルト１０３の変形量より２次転写ロ
ーラー１０４の変形量の方が大きい場合、製品組立時に
２次転写ローラー１０４の軸位置と中間転写ベルト１０
３のローラー１０１の軸位置がばらつくと、軸芯から２
次転写位置までの距離が変化するため、２次転写ローラ
ー１０４の２次転写位置での変形量と周速度がばらつ
き、ひいては２次転写位置での用紙搬送速度がばらつ
く。また、２次転写ローラー１０４上に、Ｃ，Ｍ，Ｙ，
Ｋのラダーチャート（レジストマーク）を転写して、こ
れをセンサで検出する場合においても、ラダーチャート
のピッチが製品毎にばらつき、これを校正する制御が必
要であったり、センサで検出したラダーチャートのピッ
チを２次転写位置で実際に用紙に転写されるラダーチャ
ートのピッチに換算する制御が必要となる。

【００４０】上記のような場合であって、２次転写ロー
ラー１０４が弾性変形した際の検出データ（色ずれデー
タ）の補正制御について、図６乃至図１０を参照して説
明する。図６において、２次転写ローラー１０４に駆動
がかかっていないと、２次転写における搬送力が不足し
て、正確に用紙を搬送することができない。また、２次
転写に駆動がかかると、２次転写ニップ部における周速
は食い込み量の半径分遅くなるので、２次転写の食い込
み量を検出し、その半径分だけ、ローラー速度を補正す
る必要がある。そのため、ローラーの食い込み量を検出
し、補正するために、食い込み量検出モード（図９のフ
ローチャート参照）を設ける。装置は、センサによる検
出信号を上記食い込み量（変形量）に応じて補正する信
号補正制御回路を備えることになる。この食い込み量検
出モード時は、通常外部から駆動伝達され独自で駆動し
ている２次転写の駆動をクラッチなどを用いて切り離
す。そうすると、２次転写ローラー１０４は中間転写ベ
ルト１０３により駆動される。

【００４１】上記信号補正制御回路の機能は、制御部３
０（図１）内のＣＰＵなどに持たせればよい。ここで、
食い込み量検出と色ずれ検出及び色ずれ補正の関係につ
いて説明する。色ずれ補正制御においては、上述のよう
にラダーチャートや十字パターンを含む色ずれ検出パタ
ーンを２次転写し、これを位置ずれ検出器ＲＳ１，ＲＳ
２で検出する。そして、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の各パター
ンの相対位置誤差より各色の主走査方向、副走査方向の
全体倍率差や、記録開始位置のずれ／スキュー／特定位
置での画素位置ずれ／搬送速度変動等による画素位置の
周期変動等の色ずれ量を演算により求め、その結果に基
づいて、画像メモリ３３（図１）上でのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ
の画素アドレス位置補正や記録媒体の搬送速度補正等を
行う。もって、色ずれ補正が可能となる。

【００４２】このような色ずれ補正制御を実施する上
で、副走査方向の記録開始位置ずれ、副走査方向の倍率
差、副走査方向においての特定位置での画素位置ずれ等
についての位置ずれ検出器ＲＳ１，ＲＳ２による検出値
は、２次転写ローラー上での食い込み量がばらつくと、
変動する。従って、この食い込み量を正確に検出し、上
記色ずれ検出値に食い込み量を加味した補正をすること
で、精度の良い色ずれ検出データが得られ、色ずれを低
減することができる。

【００４３】以下に、上述の食い込み量検出モードにつ
いて説明する。同モードにおいて、２次転写ローラー１
０４上に転写されるパターンは、図６に示されるよう
に、中間転写ベルト１０３上にＰのピッチで形成された
画像がそのままのピッチで転写される。ニップ部を抜け
ると、２次転写ローラー１０４が弾性体であるため、そ
のピッチ間隔はＰ１に伸びる。中間転写ベルト１０３上
に形成された画像はニップ部では、Ｒ１×ωのスピード
で転写される（但し、Ｒ１；２次転写ローラー１０４の
半径Ｒのニップ部での半径、ωはその角速度）。しか
し、センサでパターンを検出する場所では、Ｒ×ωのス
ピードになっているため、ピッチ間隔Ｐ１は次のように
なる。

【数２】 Ｐ１＝Ｐ×（Ｒ×ω）／（Ｒ１×ω）＝Ｐ×Ｒ／Ｒ１

【００４４】いま、２次転写ローラー１０４の食い込み
量をＫとすると、Ｋ＝Ｒ−Ｒ１であるので、Ｒ１＝Ｒ−
Ｋであり、また、２次転写ローラー１０４自体も径に公
差を持っているので、公差による径のずれをΔＲとする
と、ピッチ間隔Ｐ１は次のようになる。

【数３】 Ｐ１＝Ｐ×（Ｒ＋ΔＲ）／（Ｒ１＋ΔＲ）

【００４５】ここで、実施例として、Ｒ＝１２（ｍｍ）
とすると、径公差と、２次転写食い込み量により画像伸
び倍率Ｒ／Ｒ１は、図７に示す数値のごとくになる。ま
た、各食い込み量における２次転写ローラー径と画像伸
び倍率との関係は、図８に示すごとくになる。

【００４６】実際の２次転写の径公差は±０．０６であ
り、このように２次転写の径公差による差はほとんどな
い。従って、例えばベルト上に１ｍｍのピッチパターン
を形成したとき、センサによってピッチパターンが１．
０２５ｍｍピッチであると検出された場合、２次転写
は、０．３ｍｍ食い込んでいると判断できる（図７にマ
ークしたもの）。そこで、搬送速度補正を行う場合、２
次転写ローラー１０４が、ω０で回転していたとする
と、食い込み量がＫの時、補正後回転ω１を、ω１＝Ｒ
／Ｒ１ω０に補正すればよい。

【００４７】図１０に補正値検出用パターンを示す。矢
印は搬送方向である。このパターンは通常のＥＰプロセ
ス４色のうち１色で作成すればよいが、本例では、２次
転写ローラー１０４の表面色が黒色のためシアンで作成
した。

【００４８】さらに別の実施例について図１１を参照し
て説明する。中間転写ベルト１０３上に形成されたパタ
ーンは、ニップ部入り口で、２次転写ローラー１０４と
の間で保持される。ニップ部入り口では、２次転写ロー
ラー１０４の半径はセンサ読み取り部と同じため、２次
転写の食い込み量によらず、いつも一定である。それに
もかかわらず、ニップの食い込み量により画像倍率がず
れるのは、ニップ厚が一番強い場所での２次転写ローラ
ー１０４への転写が支配的であって、ニップ内のそれ以
外の場所で支配的でないのは、中間転写ベルト１０３と
２次転写ローラー１０４の間で滑りが生じていることに
因ると考えられる。そのため、パターンのピッチ間隔は
ずれていなくても、ピッチ線幅は食い込み量によって広
がって（狭くなって）いる。

【００４９】従って、線幅のＢ／Ｗ比（下地部と、画像
部の比率）つまり濃度をセンサにより検出することによ
り、２次転写の食い込み量を検出することができる。す
なわち、食い込み量が例えば０．４ｍｍでは画像濃度が
高いものとなり、食い込み量が０．２ｍｍでは、画像濃
度が低いものとなる。図１２には、２次食い込み量とパ
ターン濃度の関係を示している。

【００５０】また、位置ずれ検出器による検出信号のＳ
／Ｎを上げるためには、２次転写ローラー１０４の表面
状態（鏡面、黒色、粗面等）に応じて適切なセンサを採
用することが望ましい。以下に、位置ずれ検出器として
ＣＴＤセンサを利用することについて説明する。ＣＴＤ
センサは、正反射光Ｐ波と、乱反射光Ｓ波を同時に検出
することができる。一般的な反射型センサは、正反射光
しか検出することができない。図１３にトナー濃度に対
するＣＴＤセンサによるＰ波、Ｓ波、Ｐ−Ｓ波の出力特
性を示す。正反射光の中には乱反射成分が含まれるため
に、検出物の下地材質、種類によってトナー濃度、位置
などの測定値に誤差を生じてしまう。ＣＴＤセンサを用
いることにより、Ｐ波、Ｓ波を検出し、Ｐ−Ｓ波を演算
することにより、正確な正反射成分のみ抽出することが
できる。

【００５１】なお、本発明は、上記各実施の形態の構成
に限られず、種々の変形が可能であり、例えば、図１の
実施形態では、請求項でいう３次像担持体（２次転写ロ
ーラー１０４）と２次転写部材とが同じ部材で構成され
ているが、これらが別の部材で構成されていてもよい。
また、検出器ＲＳ１，ＲＳ２が搬送方向と直交する方向
に２個配設されたものを示したが、１個でもよい。本実
施形態のように２個の場合は、両検出出力からローラー
の軸方向向きが適正か、若しくは画像が搬送方向に直交
する方向の両端でスキューずれが生じていないかが分か
り、画像形成の補正を行うことが可能である。

【００５２】また、２次転写ローラー１０４の表面粗さ
は、Ｒmax３．２（μｍ）以下とすることが、画像検出
精度の上からは望ましい。また、２次転写ローラー１０
４がソフトローラー（芯金を導電ゴムでコートしたも
の）で、ローラー１０１がハードローラー（芯金を高抵
抗を介して接地したもの）の組み合わせ、２次転写ロー
ラー１０４がハードローラー（芯金を高抵抗を介して接
地したもの）で、ローラー１０１がハードローラー（芯
金を導電ゴムでコートしたもの）の組み合わせ、２次転
写ローラー１０４とローラー１０１がソフトローラーで
ゴム硬度が異なるもの、２次転写ローラー１０４とロー
ラー１０１がソフトローラーでゴム層厚みが異なるも
の、２次転写ローラー１０４とローラー１０１がソフト
ローラーでゴム発泡セル数、径が異なるもの等、各種の
形態を採用することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像が２
次像担持体（中間転写ベルト）から２次転写される３次
像担持体（２次転写ローラー）上に、画像を検出する検
出手段を配置することにより、画像検出のために従来の
ように３次像担持体を２次像担持体から離間する必要が
なくなり、従って、２次転写圧接の衝撃による画像ノイ
ズの低減が図れ、また、その圧接、離間時間がないた
め、記録動作の能率向上と、画像の安定性を確保するこ
とができる。また、検出手段を２次像担持体（中間転写
ベルト）の周長上に配置しないため、装置の省スペース
化が図れる。特に、中間転写方式のタンデムプロセスに
おいて、省スペース、高能率性を図りつつ、画像の安定
化効果が顕著に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による画像形成装置の断面図
である。

【図２】同装置に用いた検出器の構成図である。

【図３】（ａ）は同検出器の詳細構成図、（ｂ）はその
拡大図である。

【図４】検出器の感度特性図である。

【図５】２次転写定電流、定電圧制御のための回路構成
図である。

【図６】一実施例による２次転写ローラー部の説明図で
ある。

【図７】図６の実施例における画像伸び倍率を示す図で
ある。

【図８】図６の実施例における２次転写径と食い込み量
の関係を示す図である。

【図９】図６の実施例における食い込み量検出によるパ
ターンピッチ補正処理のフローチャートである。

【図１０】補正値検出用パターンを示す図である。

【図１１】さらに別の実施例による２次転写ローラー部
の説明図である。

【図１２】２次転写食い込み量とパターン濃度との関係
を示す図である。

【図１３】ＣＴＤセンサの特性図である。

【符号の説明】

４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｙ，４１Ｋ 感光体ドラム（１次
像担持体） ４５Ｃ，４５Ｍ，４５Ｙ，４５Ｋ 転写ローラー（１次
転写部材） １０３ 中間転写ベルト（２次像担持体） １０４ ２次転写ローラー（３次像担持体、２次転写部
材） ＲＳ１，ＲＳ２ 位置ずれ検出器（検出手段） Ｓ 記録シート（記録媒体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA09 DA20 DE02 DE07 DE10 EA18 EA20 EB04 EC04 EC06 EC09 EC11 EC12 ED03 ED24 EE03 FD08 2H030 AA01 AB02 AD16 AD19 BB02 BB23 BB42 BB46 BB54 BB56

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を担持しつつ回転する複数の1次像担
   持体と、 前記第1の像担持体と接触しつつ回転する２次像担持体
   と、 前記第１の像担持体の担持する画像を２次像担持体に転
   写する１次転写部材と、 前記２次像担持体と接触しつつ回転し、かつ記録媒体を
   搬送する３次像担持体と、 前記２次像担持体に転写された画像を前記３次像担持体
   または記録媒体へ転写する２次転写部材と、 前記３次像担持体へ転写された画像を検出する検出手段
   とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記２次像担持体と前記３次像担持体と
   は、互いに圧接し、かつ、それらの接触位置における３
   次像担持体の変形量より２次像担持体の変形量の方が大
   きいことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記２次像担持体と前記３次像担持体と
   は、互いに圧接し、かつ、それらの接触位置における２
   次像担持体の変形量より３次像担持体の変形量の方が大
   きくなり、 前記検出手段による検出信号を、前記３次像担持体の変
   形量に応じて補正する信号補正制御回路とを備えたこと
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記３次像担持体がローラーであり、前
   記検出手段は光センサであり、該ローラーの半径をｒと
   し、該光センサの検出スポット径をｓとしたとき、これ
   らの関係を、 ｒ−√（ｒ＾２−１／４×ｓ＾２）＜０．２ としたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記検出手段は、画像濃度を測定するＡ
   ＩＤＣセンサと、画像記録位置の基準位置からのずれを
   測定するレジストセンサを兼ねていることを特徴とする
   請求項１記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記２次像担持体上の画像を２次転写す
   る際の転写電界出力を、記録媒体に転写する時と前記３
   次像担持体に転写する時とで異なる値としたことを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記３次像担持体の表面粗さをＲmax
   ３．２（μｍ）以下としたことを特徴とする請求項１記
   載の画像形成装置
8. 【請求項８】 前記１次像担持体は感光体であり、前記
   ２次像担持体は中間転写ベルトであり、前記１次転写部
   材は転写ローラーであり、前記３次像担持体及び前記２
   次転写部材は２次転写ローラーが兼ねており、前記検出
   手段による検出信号に基づいて前記感光体の潜像形成を
   制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の画
   像形成装置。