(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像形成装置により形成される第１のトナー像と、前記第１の画像形成装置に併設された第２の画像形成装置により形成される第２のトナー像とで構成されるトナー像の画像ずれを補正させるトナー像の画像ずれ補正装置であって、
第２のトナー像のトナーは、未定着時が白色で定着後に透明となるトナー、または、未定着時と定着後共に白色であるトナーからなり、
前記第２の画像形成装置は、シート材が搬送される搬送路と、その搬送路の中途部に設けられ第１のトナー像が定着されたシート材に第２のトナー像を転写させる転写部とを備えてなり、
前記転写部を基点として搬送上流側に設けられ、搬送中の前記シート材の前記第１のトナー像を検出する第１の検出部と、
前記転写部を基点として搬送下流側に設けられ、前記転写部で前記シート材に転写された搬送中の前記第２のトナー像が転写される被転写体と、
前記被転写体に転写された前記第２のトナー像を検出する第２の検出部と、
前記第１の検出部の検出情報と前記第２の検出部の検出情報とを用いて、前記第１のトナー像と前記第２のトナー像との画像ずれ量を検出し、該画像ずれ量から画像ずれを補正可能に、前記第２の画像形成装置の動作を制御、または、前記第１の画像形成装置と前記第２の画像形成装置の双方の動作を制御させる画像ずれ補正制御部と、
を備えたことを特徴とするトナー像の画像ずれ補正装置。
【請求項２】
前記転写部で前記シート材に転写されたトナー像を前記シート材に定着させる定着体を、前記転写部を基点として搬送下流側に設け、
前記被転写体は、前記転写部と前記定着体との間に設けたことを特徴とする請求項１に記載のトナー像の画像ずれ補正装置。
【請求項３】
前記転写部で前記シート材に転写されたトナー像を前記シート材に定着させる定着体を、前記転写部を基点として搬送下流側に設け、
前記被転写体は、前記定着体と兼用であり、前記シート材に転写された前記第２のトナー像を前記定着体に転写可能に、前記定着体の定着温度を制御可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のトナー像の画像ずれ補正装置。
【請求項４】
前記被転写体に接するように設けられ、前記被転写体から前記第２のトナー像を除去可能なクリーニング部を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のトナー像の画像ずれ補正装置。
【請求項５】
前記クリーニング部と前記被転写体とが共通のケースで支持されて、前記第２の画像形成装置に対して着脱可能なカートリッジに構成されていることを特徴とする請求項４に記載のトナー像の画像ずれ補正装置。
【請求項６】
前記シート材の先端から前記被転写体の周長に相当した長さの範囲内に、前記転写部によって前記第２のトナー像が前記シート材に転写可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のトナー像の画像ずれ補正装置。
【請求項７】
前記第１の検出部と前記第２の検出部は、反射型光学センサを備えてなることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のトナー像の画像ずれ補正装置。
【請求項８】
前記画像ずれ補正制御部は、前記第１の画像形成装置と前記第２の画像形成装置の主電源投入時や待機モードへの移行時等、前記定着体が定着可能な温度以下のときに画像形成の要求がなされたときに、前記定着体が定着可能な温度に達する前に、前記画像ずれの補正動作を実行可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のトナー像の画像ずれ補正装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載のトナー像の画像ずれ補正装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至７の何れか１項に記載のトナー像の画像ずれ補正装置と、前記第１の画像形成装置と、前記第２の画像形成装置とを備え、
前記第１の画像形成装置と前記第２の画像形成装置とが、非併設時においても夫々が独立して画像形成可能に構成されていることを特徴とする画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置同士を接続した場合において、双方の両画像形成装置のトナー像の画像ずれを補正するトナー像の画像ずれ補正装置、その補正装置を備えた画像形成装置、画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置で用いられるトナーは、一般的に、モノクロ画像の場合はブラック１色のみ、フルカラー画像の場合はブラック・マゼンタ・シアン・イエローの基本４色であるが、その他に、画像に光沢感を与えるトナーや、立体感を出すトナー、あるいは、金属色（金・銀など）のトナー、白色のトナー等、特殊なトナーがある。
【０００３】
光沢感に関しては、例えば、カラー画像を形成したシート材上に透明トナーのトナー像を追加で転写・定着することで光沢を付与している（例えば特許文献１参照）。
立体感に関しては、例えば、発泡剤を含有したトナーを用いることで点字など立体感のある画像形成を可能にしている（例えば特許文献２参照）。
金属色に関しては、例えば、上述した従来の４色に加えて金属色の現像装置を追加することで金属色の画像形成を可能にしている（例えば特許文献３参照）。
【０００４】
これら特殊なトナーを併用するために、特許文献３のように５つ目の現像装置を追加すると、画像形成装置が大型化してしまう。もっとも、これらの特殊トナーの併用を必要としないユーザにとって余計な機能であり望ましくない。
【０００５】
そこで、特殊トナーの画像形成装置（第２装置）を基本４色の画像形成装置（第１装置）から独立させて、オプションとして着脱可能にしたものが提案されている（例えば、特許文献４、特許文献５、特許文献６参照）。
【０００６】
特許文献６では、湿式現像で有色の画像を形成する第１装置の下流に、透明な乾式トナーで光沢を付与する第２装置が連結されたものが開示されている。
また特許文献４、特許文献５、特許文献６では、発泡性トナーなどの特殊トナーで立体感などを付与する第２装置を、オプションとして第１装置の下や横に組み込める構成のものが開示されている。
【０００７】
これらのように、特殊トナーの画像形成装置を独立させると、第１装置と第２装置で転写紙や転写フィルム等のシート材上の画像位置がずれるという問題がある。もっとも、透明トナーで光沢感の付与する場合、シート材の全面に均一に透明トナーを付着させる場合が多く、上記のような特殊トナーの画像ずれは問題にされていなかったが、今後は、局所的に光沢感や立体感を付与するなどより高度な要望が増えると予想され、基本４色（第１装置）の画像と特殊トナー（第２装置）の画像とを精度良く位置合わせすることが重要となる。
【０００８】
その一方で、基本４色のトナーを用いる単一の画像形成装置でも、色ごとに画像を形成する位置がずれるという問題点があった。その対策として色ずれ補正が広く行われている。例えば、中間転写ベルト上に位置検出用の画像パターンを形成し、その検出結果に基づきトナー像の画像ずれ量を検出し、色ずれ補正を行っている（例えば特許文献７参照）。また、搬送ベルトを有する構成では、搬送ベルト上に同様の画像パターンを形成して画像ずれ量を検出し、色ずれ補正を行うことが多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特殊トナーを用いる画像形成装置（第２装置）を基本４色のトナーを用いる画像形成装置（第１装置）から独立させて、オプションとして着脱可能にした構成では、中間転写ベルトや搬送ベルトなどの搬送系が装置間で跨っていないことから、特許文献７の技術を用いて、画像ずれ量を検出し、画像ずれ補正を行うことはできない。しかも、透明トナーを始めとした様々な特殊トナーの画像を確実に検出可能にする必要がある。
そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できるトナー像の画像ずれ補正装置、画像形成装置、画像形成システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明にかかるトナー像の画像ずれ補正装置、画像形成装置、画像形成システムは、下記の技術的手段を講じた。
請求項１にかかる発明は、第１の画像形成装置により形成される第１のトナー像と、前記第１の画像形成装置に併設された第２の画像形成装置により形成される第２のトナー像とで構成されるトナー像の画像ずれを補正させるトナー像の画像ずれ補正装置であって、第２のトナー像のトナーは、未定着時が白色で定着後に透明となるトナー、または、未定着時と定着後共に白色であるトナーからなり、前記第２の画像形成装置は、シート材が搬送される搬送路と、その搬送路の中途部に設けられ第１のトナー像が定着されたシート材に第２のトナー像を転写させる転写部とを備えてなり、前記転写部を基点として搬送上流側に設けられ、搬送中の前記シート材の前記第１のトナー像を検出する第１の検出部と、前記転写部を基点として搬送下流側に設けられ、前記転写部で前記シート材に転写された搬送中の前記第２のトナー像が転写される被転写体と、前記被転写体に転写された前記第２のトナー像を検出する第２の検出部と、前記第１の検出部の検出情報と前記第２の検出部の検出情報とを用いて、前記第１のトナー像と前記第２のトナー像との画像ずれ量を検出し、該画像ずれ量から画像ずれを補正可能に、前記第２の画像形成装置の動作を制御、または、前記第１の画像形成装置と前記第２の画像形成装置の双方の動作を制御させる画像ずれ補正制御部と、を備えたトナー像の画像ずれ補正装置を特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１において、前記転写部で前記シート材に転写されたトナー像を前記シート材に定着させる定着体を、前記転写部を基点として搬送下流側に設け、前記被転写体は、前記転写部と前記定着体との間に設けたことを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１において、前記転写部で前記シート材に転写されたトナー像を前記シート材に定着させる定着体を、前記転写部を基点として搬送下流側に設け、前記被転写体は、前記定着体と兼用であり、前記シート材に転写された前記第２のトナー像を前記定着体に転写可能に、前記定着体の定着温度を制御可能に構成されていることを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項１乃至３の何れか１項において、前記被転写体に接するように設けられ、前記被転写体から前記第２のトナー像を除去可能なクリーニング部を備えたことを特徴とする。
請求項５にかかる発明は、請求項４において、前記クリーニング部と前記被転写体とが共通のケースで支持されて、前記第２の画像形成装置に対して着脱可能なカートリッジに構成されていることを特徴とする。
請求項６にかかる発明は、請求項１乃至５の何れか１項において、前記シート材の先端から前記被転写体の周長に相当した長さの範囲内に、前記転写部によって前記第２のトナー像が前記シート材に転写可能に構成されていることを特徴とする。
請求項７にかかる発明は、請求項１乃至６の何れか１項において、前記第１の検出部と前記第２の検出部は、反射型光学センサを備えてなることを特徴とする。
請求項８にかかる発明は、請求項１乃至７の何れか１項において、前記画像ずれ補正制御部は、前記第１の画像形成装置と前記第２の画像形成装置の主電源投入時や待機モードへの移行時等、前記定着体が定着可能な温度以下のときに画像形成の要求がなされたときに、前記定着体が定着可能な温度に達する前に、前記画像ずれの補正動作を実行可能に構成されていることを特徴とする。
請求項９にかかる発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載のトナー像の画像ずれ補正装置を備えた画像形成装置を特徴とする。
請求項１０にかかる発明は、請求項１乃至７の何れか１項に記載のトナー像の画像ずれ補正装置と、前記第１の画像形成装置と、前記第２の画像形成装置とを備え、前記第１の画像形成装置と前記第２の画像形成装置とが、非併設時においても夫々が独立して画像形成可能に構成されている画像形成システムを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、中間転写ベルトや搬送ベルトなどの搬送系が装置間で跨っていなくても、画像ずれ量を検出し、画像ずれ補正を行うことができる。しかも、透明トナーを始めとした様々な特殊トナーの画像を確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１にかかる画像形成システムの構成を示す模式的な縦断正面図である。
【図２】第１のトナー像と第２のトナー像との位置ずれ状態時のイメージ図である。
【図３】実施の形態２にかかる第２の画像形成装置の構成を示す模式的な縦断正面図である。
【図４】シート材における第２のトナー像の位置関係を示したイメージ図である。
【図５】シート材の定着ニップ通過時における定着ニップ温度と時間との関係を示した線図である。
【図６】各色で構成された第１のトナー像と第２のトナー像との位置ずれ状態時のイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明にかかる画像形成システムの実施の形態を、添付図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
実施の形態１にかかる画像形成システムは、ブラック・マゼンタ・シアン・イエローの基本４色のトナーを用いる上流側の第１の画像形成装置１と、本発明の要部であるトナー像の画像ずれ補正装置３を備えた下流側の第２の画像形成装置２とで構成される。この第１の画像形成装置１と第２の画像形成装置２は、シート材を受け渡し可能に併設されている。なお、この第１の画像形成装置１と第２の画像形成装置２は、非併設時においても夫々が独立して画像形成可能である。
【００１４】
第１の画像形成装置１は、図１に示すように、画像形成ユニットと、書き込みユニット１０５と、中間転写ユニットと、転写搬送ユニットと、定着ユニットと、給紙部とを備える。
【００１５】
画像形成ユニットは、反時計回りに回転可能に設けられた感光ドラム１０１と、その周囲に配置された構成体とを備える。この構成体は、感光ドラム１０１の外周面最低部近傍を感光ドラム１０１上のトナー像を中間転写ベルト１０９（後述する）へ転写させる転写位置とし、その転写位置を基準にして、反時計回りに順に、感光ドラム１０１の周面上の残留トナー、キャリア、紙粉等の不要物を除去させるクリーニング器１０２と、感光ドラム１０１の周面から所要の空隙が形成されるように回転可能に設けられ、図示しない帯電バイアス印加手段から直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスをかけて感光ドラム１０１の周面上を一様に帯電させる帯電ローラ１０３と、重合トナーとキャリアからなる２成分現像剤を搬送させて感光ドラム１０１の周面上に形成された静電潜像をトナー像に現像させる現像器１０４とが配設されてなる。
この画像形成ユニットは、横方向に所定の間隔をおいて４つ設けられており、図１において、左から右に向かって順に、イエロートナー像用、マゼンタトナー像用、シアントナー像用、ブラックトナー像用の画像形成ユニットになっている。図１中、感光ドラム１０１内に、イエロートナー像用画像形成ユニットをＹ、マゼンタトナー像用画像形成ユニットをＭ、シアントナー像用画像形成ユニットをＣ、ブラックトナー像用画像形成ユニットをＢとして示す。
【００１６】
書き込みユニット１０５は、画像形成ユニットの上方に設けられており、帯電ローラ１０３と現像器１０４との間に形成された開口部を介して、主走査方向の走査光を回転中の感光ドラム１０１に照射して、画像データに基づいた静電潜像を形成するようになっている。
【００１７】
中間転写ユニットは、駆動ローラ１０６と従動ローラ１０７と２次転写対向ローラ１０８とが略逆三角形状に配置されたローラ部に、画像形成ユニットに沿うように掛け渡された時計回りに回転可能な中間転写ベルト１０９と、その中間転写ベルト１０９を挟んで各感光ドラム１０１と対向するように設けられ各感光ドラム１０１に形成されたトナー像を中間転写ベルト１０９に転写させる１次転写ローラ１１０と、２次転写対向ローラ１０８と従動ローラ１０７との間に中間転写ベルト１０９上の残留トナー、キャリア、紙粉等の不要物を除去させるクリーニング器１１１とを備える。
【００１８】
転写搬送ユニットは、２次転写対向ローラ１０８を左右方向の略中心として左方に設けられた駆動ローラ１１２と、右方に設けられた従動ローラ１１３とに掛け渡されシート材を搬送させる反時計回りに回転可能な第１の搬送ベルト１１４と、その第１の搬送ベルト１１４及び中間転写ベルト１０９を挟んで２次転写対向ローラ１０８と対向するように設けられ中間転写ベルト１０９に転写されたトナー像を第１の搬送ベルト１１４上のシート材に転写させる２次転写ローラ１１５と、所定のタイミングで第１の搬送ベルト１１４へシート材を送り出すレジストローラ１１６と、後述する給紙部からのシートをレジストローラ１１６に向かって搬送させると共に、後述の定着ユニットでトナー像が定着されたシートを、排出口１１８を介して装置外へ排出させる複数の搬送ローラ１１７とを備える。
【００１９】
このうち、第１の搬送ベルト１１４は、体積抵抗率１０１０〜１０１５Ω・ｃｍ、表面抵抗率１０１０〜１０１５Ω／□の無端ベルトであり、例えば、変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、ポリカーボネイト、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した厚さ０．１〜１．０ｍｍの半導電性フィルム基体の外側に、トナーフィルミング防止層として厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行った２層構成のシームレスベルトが挙げられる。転写ベルトの基体としては、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ０．５〜２．０ｍｍの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。
【００２０】
また、２次転写ローラ１１５としては、金属性ローラか、あるいは芯金の周りに、体積抵抗率１×１０５Ω・ｃｍ〜１×１０１２Ω・ｃｍ、厚さ２ｍｍ〜１０ｍｍ、ゴム硬度１０度〜１００度の導電性の弾性層が被覆されているものなどが挙げられる。なお、この弾性層は発泡性であってもよい。
【００２１】
定着ユニットは、内部に加熱源を備えた定着ローラ１１９と、その定着ローラ１１９の長手方向に亘って回転可能に合わされた加圧ローラ１２０とを備え、第１の搬送ベルト１１４で搬送されたシート材を受け入れ、そのシート材に熱と圧力を加えることで、未定着の基本色トナー像が溶融・固化してシート材に定着するようになっている。
【００２２】
給紙部は、第１の画像形成装置１の下部に配置されシート材Ｓが収容される給紙トレイ１２１と、その給紙トレイ１２１に収容されたシート材Ｓを１枚ずつ取り出して送り出す給紙ローラ１２２とを備える。
【００２３】
以上のように構成された第１の画像形成装置１の一連の動作を説明する。
感光ドラム１０１が、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転し、その感光ドラム１０１の周面が帯電ローラ１０３によって所定の極性に一様に帯電する。書き込みユニット１０５から帯電した感光ドラム１０１の表面に向かって走査光が照射し、これによって感光ドラム１０１の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光ドラム１０１に露光される画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。この静電潜像を現像器１０４がトナー像として可視化する。
【００２４】
また、中間転写ベルト１０９が、図中、時計回りに回転し、各画像形成ユニットにおいて１次転写ローラ１１０の作用により感光ドラム１０１から中間転写ベルト１０９に各色トナー像が順次重ね転写する。このようにして中間転写ベルト１０９の表面にフルカラーのトナー像が形成される。なお、各画像形成ユニットのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、複数の各画像形成ユニットのいずれか２つまたは３つを用いて２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。モノクロプリントの場合は、４個の画像形成ユニットのうち、図の一番右側の黒用の画像形成ユニットを用いて画像形成を行う。
【００２５】
上記の動作と前後して、給紙ローラ１２２により給紙トレイ１２１から白色の転写紙からなるシート材の搬送を開始する。搬送を開始したシート材は、中間転写ベルト１０９上に担持されたトナー像の移動に合わせて、レジストローラ１１６によって２次転写位置に向けて送り出され、２次転写ローラ１１５によって中間転写ベルト１０９表面のトナー像が転写される。トナー像を担持したシート材は、定着ユニットへ送られ、熱と圧力によってトナー像がシート材に熔融定着され、排出口１１８を介して第２の画像形成装置２に送られる。
【００２６】
なお、この第１の画像形成装置１には、ブラック・マゼンタ・シアン・イエローの基本４色のトナー像の濃度調整と、各色のトナー像の位置合わせを中間転写ベルト１０９上で行うことができる周知の位置ずれ補正部を備えている。この調整が適宜行われることで、第２の画像形成装置２には、適正濃度で且つ画像ずれのない、トナー像が定着されたシート材が送られるようになっている。
【００２７】
第２の画像形成装置２は、図１に示すように、画像形成ユニットと、書き込みユニット２０５と、転写搬送ユニットと、定着ユニットと、トナー像の画像ずれ補正装置３とを備え、第１の画像形成装置１の排出口１１８を介して排出されたシート材を受け入れ口２１２を介して受け入れ可能に、第１の画像形成装置１に対して切り離し可能に連結される。この第２の画像形成装置２と第１の画像形成装置１は、切り離すことで、夫々が独立して画像形成動作が可能になっている。
なお、この第２の画像形成装置２で用いられるトナーは、未定着時が白色で定着後に透明となるトナー、または、未定着時と定着後共に白色であるトナー、あるいは、立体感を出すトナー、金属色（金・銀など）のトナー等、特殊トナーである。
【００２８】
画像形成ユニットは、感光ドラム２０１に対して回転方向が逆であること、クリーニング器２０２、帯電ローラ２０３、現像器２０４の配置が逆になっていること以外、上述した第１の画像形成装置１の画像形成ユニットと実質的に同一の構成になっている。なお、特殊トナー像用画像形成ユニットをＣＬとして示す。
【００２９】
書き込みユニット２０５は、上述した第１の画像形成装置１の書き込みユニット１０５と実質的に同じものであり、帯電ローラ２０３と現像器２０４との間に形成された開口部を介して、主走査方向の走査光を回転中の感光ドラム２０１に照射して、画像データに基づいた静電潜像を形成するようになっている。
【００３０】
転写搬送ユニットは、感光ドラム２０１を左右方向の略中心として左方に設けられた駆動ローラ２０６と右方に設けられた従動ローラ２０７とに掛け渡されシート材を搬送させる反時計回りに回転可能な第２の搬送ベルト２０８と、その第２の搬送ベルト２０８を挟んで感光ドラム２０１と対向するように設けられ感光ドラム２０１に形成されたトナー像を第２の搬送ベルト２０８上のシート材に転写させる転写ニップＮ（転写部）を形成させる転写ローラ２０９と、所定のタイミングで第２の搬送ベルト２０８へシート材を送り出すレジストローラ２１０と、後述の定着ユニットでトナー像が定着されたシートを、排出口を介して装置外へ排出させる搬送ローラ２１１とを備え、感光ドラム２０１に形成された透明や白色等の特殊トナー像を、第２の搬送ベルト２０８上のシート材（第１の画像形成装置１で第１のトナー像が定着されたシート材）に、直接に転写するようになっている。なお、このうち、第２の搬送ベルト２０８と転写ローラ２０９の構成は、上述した第１の画像形成装置１の第１の搬送ベルト１１４と２次転写ローラ１１５と実質的に同じものである。
【００３１】
定着ユニットは、内部に加熱源を備えた定着体としての定着ローラ２１３と、その定着ローラ２１３の長手方向に亘って回転可能に合わされた加圧ローラ２１４とを備え、第２の搬送ベルト２０８で搬送されたシート材を受け入れ、そのシート材に熱と圧力を加えることで、未定着の特殊トナー像が溶融・固化してシート材に定着するようになっている。
【００３２】
トナー像の画像ずれ補正装置３は、図１に示すように、第１の検出部３０１と、被転写部と、第２の検出部３０６と、クリーニング部３０９と、画像ずれ補正制御部とを備える。
【００３３】
第１の検出部３０１は、転写ローラ２０９を基点として搬送上流側で且つレジストローラ２１０より搬送下流側に、シート材が搬送される搬送路２１５に検出面が向くように設けられ、発光素子３０２と拡散反射光をディテクトする受光素子３０３とを備えた反射型光学センサを備え、シート材に定着された搬送中の第１のトナー像を検出するようになっている。
【００３４】
すなわち、シート材に定着されたトナー像の部分は、トナー像から外れた部分に比べて光沢度が高くなっている。従って、トナー像がある場合は、トナー像がない場合に比べて拡散反射光が弱く、正反射光は強くなる。その変化を読むことにより、シート材上のトナー像の位置を知ることができる。なお、本実施形態では拡散反射光をディテクトする構成を示したが、正反射光受光素子を用いて正反射光をディテクトする構成でも良い。
発光素子３０２としては、ＬＥＤや、ピーク発光波長が９５０ｎｍのＧａＡｓ発光ダイオードが挙げられる。受光素子３０３としては、ピーク分光感度波長が８００ｎｍのＳｉフォトトランジスタ、ＰＤ（フォトダイオード）などが挙げられる。
【００３５】
また、図４に示すように、第１のトナー像Ｐ１は、例えば、直線と斜線とが、副走査方向（搬送方向）に所定の間隔をおいて交互に形成され図形が、主走査方向（シート材幅方向）の中央部と両端部に形成されたテスト用のトナー像になっている。なお、図４に示したトナー像は、第２のトナー像Ｐ２を示している。図２において、直線及び斜線を黒帯状に示したものが第１のトナー像（定着済み）Ｐ１を、直線及び斜線を白帯状に示したものが第２のトナー像（未定着）Ｐ２を示している。
【００３６】
被転写部は、転写ローラ２０９を基点として搬送下流側で第２の搬送ベルト２０８の掛け渡し内に、第２の搬送ベルト２０８の表面から所要の空隙をおいて回転可能に設けられた円柱状の被転写体としての再転写ローラ３０４と、第２の搬送ベルト２０８を挟んで再転写ローラ３０４と対向するように回転可能に設けられた再転写ローラ対向ローラ３０５とを備え、シート材に転写された搬送中の第２のトナー像（白色または透明のテストパターンのトナー像）を、再転写ローラ３０４で巻き取るように転写可能に構成される。この再転写ローラ３０４の構成としては、例えば、直径３０ｍｍの芯金にカーボン分散により抵抗調整を行った、体積抵抗率１０１０〜１０１５Ω・ｃｍの変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、ポリカーボネイト、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックを５０〜２００μｍの厚みで被覆した非白色のものが挙げられる。
【００３７】
第２の検出部３０６は、再転写ローラ３０４に検出面が向くように設けられ、発光素子３０７と拡散反射光をディテクトする受光素子３０８とを備えた反射型光学センサを備え、再転写ローラ３０４に転写された回転中の第２のトナー像を検出するようになっている。この第２の検出部３０６の反射型光学センサは、第１の検出部３０１の反射型光学センサと同じである。また、第２の検出部３０６は第１の検出部３０１と同じく、正反射光受光素子を用いて正反射光をディテクトする構成でも良い。
【００３８】
クリーニング部３０９は、第２の検出部３０６より回転下流側で、その第２の検出部３０６の近傍に、再転写ローラ３０４に接するように設けられ、第２の検出部３０６で検出された再転写ローラ３０４上の第２のトナー像を掻き取るブレードを備え、そのブレードで掻き取ったトナーを図示しない回収ボトルへ搬送可能に構成されている。また、このクリーニング部３０９は、再転写ローラ３０４と共通のケースで支持されて、第２の画像形成装置２の本体に対して着脱可能なカートリッジに構成されている。なお、本実施の形態では、ブレードで第２のトナー像を掻き取るようにしているが、ファーブラシローラ、磁気ブラシクリーニング方式であっても良い。
【００３９】
画像ずれ補正制御部は、第１の検出部３０１の検出情報と第２の検出部３０６の検出情報とを用いて、転写ニップＮにおける第１のトナー像と第２のトナー像との画像ずれ量を検出し、その画像ずれ量から画像ずれを補正可能に第２の画像形成装置２の本体の動作を制御させるようになっている。この画像ずれ補正動作は、第２の画像形成装置２の本体の主電源投入時、待機モードへの移行時、第２の画像形成装置２による画像形成枚数の所定枚数毎等に適宜実行するようになっている。この画像ずれ補正制御部による画像ずれ補正動作の詳細は後述する。
【００４０】
以上のように構成された第２の画像形成装置２の一連の画像形成にかかる動作を説明する。
感光ドラム２０１が、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転し、その感光ドラム２０１の周面が帯電ローラ２０３によって所定の極性に一様に帯電する。書き込みユニット２０５から帯電した感光ドラム２０１の表面に向かって走査光が照射し、これによって感光ドラム２０１の表面に静電潜像が形成される。このとき、感光ドラム２０１に露光される画像情報は、第１の画像形成装置１で形成されたトナー像に重ね合わせる所望画像の画像情報である。この静電潜像を現像器２０４が特殊トナーを用いて現像する。
【００４１】
上記の動作と前後して、第１の画像形成装置１から排出された基本色トナー像が定着されたシート材を受け入れ、レジストローラ２１０によってそのシート材の移動をいったん停止、待機させる。
シート材は、感光ドラム２０１上に担持されたトナー像の移動に合わせて、レジストローラ２１０によって定着ニップＮに向けて第２の搬送ベルト２０８に送り出され、転写ローラ２０９によって感光ドラム２０１上のトナー像が転写される。トナー像を担持したシート材は、定着ユニットへ送られ、熱と圧力によって特殊トナー像（例えば透明または白色）がシート材に熔融定着され、排出口を介して第２の画像形成装置２外に排出される。
【００４２】
次に、トナー像の画像ずれ補正装置３による、トナー像の画像ずれ補正にかかる一連の動作を説明する。なお、第１の画像形成装置１における各色のトナー像の位置合わせが既に完了して、第２の画像形成装置２には、適正濃度で且つ画像ずれのない、第１のトナー像（直線と斜線とを、副走査方向（搬送方向）に交互にした図形）が定着されたシート材が、第２の画像形成装置２側の制御命令により送られてくるものとする。
【００４３】
先ず、感光ドラム２０１が、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転し、その感光ドラム２０１の周面が帯電ローラ２０３によって所定の極性に一様に帯電する。書き込みユニット２０５から帯電した感光ドラム２０１の表面に向かって走査光が照射し、これによって感光ドラム２０１の表面に第２のトナー像を形成するための静電潜像が形成される。この静電潜像を現像器２０４が特殊トナーを用いて現像する。
【００４４】
上記の動作と前後して、第１の画像形成装置１から排出された第１のトナー像が定着されたシート材を受け入れ、レジストローラ２１０によってシート材の移動をいったん停止、待機させる。
シート材は、感光ドラム２０１上に担持されたトナー像の移動に合わせて、レジストローラ２１０によって定着ニップＮに向けて第２の搬送ベルト２０８に送り出される。このとき、第１の検出部３０１が、搬送中のシート材に定着された第１のトナー像を検出する。すなわち、図  に示すように、搬送方向の最初の直線が検出された後、一定の搬送速度と、第１の検出部３０１に対して画像ずれのない斜線と直線との間隔Ｘ２とによって、一定の時間間隔毎に検出される。
【００４５】
そして、転写ローラ２０９によって感光ドラム２０１上の第２のトナー像はシート材に転写され、第２の搬送ベルト２０８により回転中の再転写ローラ３０４に向かって移動する。シート材上の第２トナー像は、巻き取られるように再転写ローラ３０４の周面に転写される。このとき、第２の検出部３０６が、回転中の再転写ローラ３０４に転写された第２のトナー像を検出する。第１の検出部３０１による第１のトナー像の検出時を起点とした第２のトナー像の検出時間から、第１のトナー像に対する第２のトナー像の副走査方向のずれ量を検出する。一方、第２のトナー像の最初の直線の検出を起点として検出間隔を検出し、第２のトナー像の主走査方向のずれ量を検出する。
【００４６】
図２に示すように、第２のトナー像Ｐ２が主走査方向に画像ずれすることにより、第２の検出部３０６の検出位置（図２において中心線上）での第２のトナー像の位置間隔がＸ３、Ｘ４と変化する。一定の搬送速度のもとで、第２の検出部３０６が検出することで、検出間隔となってあらわれ、第２のトナー像Ｐ２の主走査方向に画像ずれ量が把握できる。
これに対し、第１のトナー像Ｐ１に対して第２のトナー像Ｐ２が副走査方向へずれることにより、一定の搬送速度を条件にＸ１の間隔分の検出時間がずれて、その検出時間に応じて、第２のトナー像Ｐ２の副走査方向に画像ずれ量が把握できる。
【００４７】
そして、検出した主走査方向に画像ずれ量と、副走査方向に画像ずれ量を打ち消すように、書き込みユニット２０５の書き込みタイミングを補正する。特に、副走査方向に画像ずれ量の補正は、レジストローラ２１０によるシート材の送り出しタイミングを補正しても良い。
この第１のトナー像に対する第２のトナー像の補正動作は、第２の画像形成装置２の本体の主電源投入時、待機モードへの移行時、第２の画像形成装置２による画像形成枚数の所定枚数毎等に適宜実行する。また、第１の画像形成装置１による第１のトナー像を用いた補正動作と歩調をあわせて実行しても良い。
【００４８】
このように実施の形態１にかかる画像形成システムは、中間転写ベルトや搬送ベルトなどの搬送系が装置間で跨っていなくても、画像ずれ量を検出し、画像ずれ補正を行うことができる。しかも、第２のトナー像を再転写ローラ３０４に転写してから第２の検出部３０６で検出するようにして、未定着時が白色で定着後に透明となるトナー、または、未定着時と定着後共に白色であるトナーのような、白色の転写紙（シート材）上では検出できない特殊トナーが用いられても、確実に検出できるようになっている。
【００４９】
（実施の形態２）
実施の形態２は、本発明の要部であるトナー像の画像ずれ補正装置の他の態様を示しており、要部以外の構成は実施の形態１と同一であるため、詳細な説明は省略する。
実施の形態２にかかるトナー像の画像ずれ補正装置３は、図３に示すように、再転写ローラ３０４にかえて定着体としての定着ローラ３１０（非白色である）を被転写体とし、再転写ローラ対向ローラ３０５にかえて定着温度の制御部とし、定着ローラ３１０に転写された第２のトナー像を除去するクリーニングローラ３１１（またはクリーニングブラシ）を設け、第２の検出部３０６を定着ローラ３１０に検出面が向くように設けたもので、その他の構成は、実施の形態１にかかるトナー像の画像ずれ補正装置３と同じである。
【００５０】
上述した特殊トナーの最適な定着温度が、例えば、摂氏１５５度であった場合、摂氏１２０度〜１３０度の温度の範囲に調整することで、上述した特殊トナーがシート材に溶融定着することなく、定着ローラ３１０へ転写する。上述した定着温度の制御部は、定着可能な恒温維持制御と、転写可能な恒温維持制御を行うようになっている。なお、定着ローラ３１０の材質や定着ユニットの熱容量、トナーの融点や定着のニップ時間、通紙される転写紙の厚みによっては、上記の温度の範囲に限定されない。
【００５１】
また、特に、定着ローラ３１０を被転写体とした場合、図４に示すように、シート材の先端から定着ローラ３１０の周長に相当した長さの範囲内に、転写ニップＮによって第２のトナー像がシート材に転写されるようになっている。すなわち、第２のトナー像の副走査方向の長さは、シート材の先端から定着ローラ３１０の周長に相当した長さの範囲内に収まっている。
図５に、定着ニップの温度の時間変化を示す。図５中のシート材先端と記載した矢印の時間から、シート材後端と記載した矢印の時間までが通紙時間である。また、図中の定着ローラ３１０の１周分と記載した時間の範囲が、定着ローラ３１０の円周の距離が転写紙とのニップを通過する時間である。
【００５２】
この図５から明らかなように、定着ローラ３１０の１周分をシート紙が通過した後（定着ローラ３１０の２周目）は、定着ローラ３１０の熱はシート材に奪われているため、定着ニップの温度が低下している。
そのため、定着ローラ３１０の２周目以降の時間では、定着温度が転写可能な下限温度（１２０℃）よりを下回っており、シート材上の第２のトナー像は、定着も転写もされずに、そのまま出力されてしまう。
【００５３】
したがって、第２のトナー像の形成する位置は、シート材から少なくとも定着ローラ３１０や定着ベルトに代表される定着体の１周分までの距離の間に作成することにより、狙いの温度で第２のトナー像の全てをシート材から定着体へ転写させることができる。
【００５４】
このように構成された実施の形態２にかかるトナー像の画像ずれ補正装置３による、一連の画像ずれ補正動作は、実施の形態１と同一であるため省略するが、その実行タイミングとしては、併設時における、第１の画像形成装置１と第２の画像形成装置２の双方の主電源投入時や待機モードへの移行時等、定着体が定着可能な温度以下のときに、画像形成の要求があった場合、所定の定着温度に達する前に、画像ずれの補正動作を実行させることが、省エネの観点から好ましい。
【００５５】
また、本実施の形態では、第１の画像形成装置１における各色のトナー像の位置合わせが既に完了して、第２の画像形成装置２には、適正濃度で且つ画像ずれのない、第１のトナー像（直線と斜線とを、副走査方向（搬送方向）に交互にした図形）が定着されたシート材が、第２の画像形成装置２側の制御命令により送られてくるものとして、第１のトナー像を基準にした第２のトナー像の位置ずれを検出し、その検出結果から第２の画像形成装置の動作を補正させるものを例示したが、第１の画像形成装置による各色のトナー像の位置合わせと第２のトナー像とを同時に位置合わせするように構成しても良い。
【００５６】
すなわち、第１の画像形成装置の各画像形成ユニットが、夫々、主走査方向に伸びた直線と斜線との一対のトナー像が形成されるように、ブラックトナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像の画像形成を行う。そして、これらの画像をシート材に転写、定着して、第１のトナー像Ｐ１を形成し、第２の画像形成装置へ搬送する。
【００５７】
これと前後して、第２の画像形成装置の画像形成ユニットが、主走査方向に伸びた直線と斜線との一対の第２のトナー像Ｐ２を形成する。
第１の画像形成装置から排出されたシート上の、各色、位置ずれした第１のトナー像Ｐ１を第１の検出部３０１が検出し、その検出後に第２のトナー像Ｐ２は、いったんシート材に転写される。この状態を図６に示す。その転写直後に、第２のトナー像Ｐ２は、再転写ローラまたは定着ローラに転写され、第２の検出部３０６が再転写ローラまたは定着ローラ上の第２のトナー像Ｐ２を検出する。なお、図６は、第１のトナー像と第２のトナー像を、中央と両端の３箇所に形成し、第１の検出部３０１及び第２の検出部３０６を、そのトナー像に対応するように配置して、複数の検出により検出精度を高めるようにしている。
【００５８】
このようにして得られた検出情報から、主走査方向の位置ずれと副走査方向の位置ずれを検出するが、その検出手順は上述したものと基本的に同じである。すなわち、第１の画像形成装置１と第２の画像形成装置２の各搬送系の搬送速度が一定であることを前提にすると、本来、各色の直線像同士の距離間隔は一定となり、検出間隔は一定の時間間隔となる。しかしながら、書き込みユニットの副走査方向（搬送方向）のタイミングずれ（画像ずれ）があると、ブラック色直線像を基点とした距離間隔が変化して、検出に時間的なずれが生じることから、副走査方向のずれ量として検出できる。
【００５９】
各書き込みユニットの主走査方向のタイミングずれ（画像ずれ）は、斜線像によって検出する。すなわち、例えば、ブラック色斜線像に対してシアン色斜線像が主走査方向（ベルト幅方向）にずれていた場合、反射型光学センサの検出位置における、ブラック色直線像を基点としたシアン色斜線像までの距離間隔が変化して、検出に時間的なずれが生じることから、主走査方向のずれ量として検出できる。もっとも、この主走査方向のずれ量の検出は、副走査方向のずれ量があった場合、副走査方向のずれ量に基づいた時間的なずれを考慮して、純粋な主走査方向のずれ量のみを検出するようになっている。
【００６０】
このようにして得られた第１のトナー画像の各色のずれは、第１の画像形成装置の書き込みユニットへフィードバックし、第１のトナー画像に対する第２のトナー画像のずれは、第２の画像形成装置側の書き込みユニットへフィードバックすることで、第１の画像形成装置による各色のトナー像の位置合わせと第２のトナー像との位置合わせを同時にできる。
【００６１】
以上、本実施の形態にかかる画像形成システムを説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１‥第１の画像形成装置  １０１‥感光ドラム  １０２‥クリーニング器  １０３‥帯電ローラ  １０４‥現像器  １０５‥書き込みユニット  １０６‥駆動ローラ  １０７‥従動ローラ  １０８‥２次転写対向ローラ  １０９‥中間転写ベルト  １１０‥１次転写ローラ  １１１‥クリーニング器  １１２‥駆動ローラ  １１３‥従動ローラ  １１４‥第１の搬送ベルト  １１５‥２次転写ローラ  １１６‥レジストローラ  １１７‥搬送ローラ  １１８‥排出口  １１９‥定着ローラ  １２０‥加圧ローラ  １２１‥給紙トレイ  １２２‥給紙ローラ  ２‥第２の画像形成装置  ２０１‥感光ドラム  ２０２‥クリーニング器  ２０３‥帯電ローラ  ２０４‥現像器  ２０５‥書き込みユニット  ２０６‥駆動ローラ  ２０７‥従動ローラ  ２０８‥第２の搬送ベルト  ２０９‥転写ローラ  ２１０‥レジストローラ  ２１１‥搬送ローラ  ２１２‥受け入れ口  ２１３‥定着ローラ  ２１４‥加圧ローラ  ２１５‥搬送路  ３‥トナー像の画像ずれ補正装置  ３０１‥第１の検出部  ３０２‥発光素子  ３０３‥受光素子  ３０４‥再転写ローラ  ３０５‥再転写ローラ対向ローラ  ３０６‥第２の検出部  ３０７‥発光素子  ３０８‥受光素子  ３０９‥クリーニング部  ３１０‥定着ローラ  ３１１‥クリーニングローラ  Ｓ‥シート材  Ｎ‥転写ニップ  Ｐ１‥第１のトナー像  Ｐ２‥第２のトナー像
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６３】
【特許文献１】特開２００２−３４１６１９号公報
【特許文献２】特開２０００−１３１８７５号公報
【特許文献３】特開２００２−２２９２９３号公報
【特許文献４】特開２００４−３６１８２７号公報
【特許文献５】特開２００５−１５６９５０号公報
【特許文献６】特開２００９−１０９７９４号公報
【特許文献７】特開２００９−０７５１５５号公報
【図１】
0005532967.tif 000002
【図２】
0005532967.tif 000003
【図３】
0005532967.tif 000004
【図４】
0005532967.tif 000005
【図５】
0005532967.tif 000006
【図６】
0005532967.tif 000007