(57)【要約】【課題】  画像形成を行うシートの長さを精度よく検出する。【解決手段】  隣接する搬送ローラ５および搬送ローラ６の間に、第１検知位置３および第２検知位置４を設定し、第１検知位置３および第２検知位置に間隔Ｎで配置された２つのセンサＳＮ１およびＳＮ２、ＳＮ３およびＳＮ４をそれぞれ備える。このように４つのセンサＳＮ１〜ＳＮ４を配置し、これらのセンサから得られる通過信号によって、（１）搬送速度バラツキ起因の検知誤差キャンセル、（２）スキュー起因の検知誤差キャンセル、（３）斜行起因の検知誤差をキャンセルをすることにより転写材の実長さの高精度検知ができる。【選択図】  図２
2007004137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成部により転写材に画像形成を行う画像形成装置であって、
転写材の搬送方向に沿って順次配置された第１搬送手段及び第２搬送手段と、
前記第１搬送手段と前記第２搬送手段との間に設定された第１検知位置において、転写材の搬送方向と直交する方向に沿って配置された２つの第１Ａセンサ及び第１Ｂセンサと、
前記第１検知位置の下流側に設定された第２検知位置において、転写材の搬送方向と直交する方向に沿って配置された２つの第２Ａセンサ及び第２Ｂセンサと、
前記４つのセンサにより検知された転写材の先後端の検知信号に基づいて、搬送される転写材の姿勢及び姿勢変化により起因する転写材の搬送方向における長さ検知の誤差を是正して転写材の長さを算出する演算処理部と、
前記演算処理部により得られた転写材の搬送方向の長さ情報に基づいて前記画像形成部における転写材への画像形成位置を調整する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記演算処理部は、転写材の長さを算出するために用いる転写材の搬送速度を、前記第１搬送手段により転写材を搬送する搬送速度、前記第２搬送手段により転写材を搬送する搬送速度、前記第１搬送手段と第２搬送手段とにより同時に転写材を搬送する搬送速度のそれぞれに分解し、各搬送速度を、前記第１搬送手段、前記第１検知位置、前記第２検知位置、前記第２搬送手段の転写材の搬送方向における各間隔により決まる比率に基づく加重平均化により算出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１Ａセンサと前記第２Ａセンサとを転写材の搬送中央基準を境として両側に配置し、前記第１Ｂセンサと前記第２Ｂセンサとを転写材の搬送中央基準を境として両側に配置し、前記演算処理部は、前記第１Ａセンサおよび第２Ａセンサにより検知された転写材の先後端の検知信号に基づき、転写材の搬送中央基準を境として転写材の搬送方向と直交する幅方向の一方の側での転写材の搬送速度を算出し、前記センサ第１Ｂセンサおよび第２Ｂセンサにより検知された転写材の先後端の検知信号から、搬送中央基準を境として他方の側での転写材の搬送速度を算出し、該２つの搬送速度を平均化処理することで搬送中央基準位置での転写材の平均搬送速度を算出し、該平均搬送速度に基づいて転写材の長さを算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１搬送手段及び前記第２搬送手段がそれぞれ同一径の搬送ローラを有し、前記第１検知位置と前記第２検知位置の転写材搬送方向に沿った間隔は、前記搬送ローラの周長の略整数倍であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１検知位置および第２検知位置の間に、転写材が搬送されるときに該転写材を押さえるための押さえ部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１検知位置のシート搬送方向の位置が前記第１搬送手段の位置と略一致し、前記第２検知位置のシート搬送方向の位置が前記第２搬送手段の位置と略一致するようにそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成部で１面目に画像を形成した転写材を反転して先後端を入れ替えて、再度前記画像形成部に給送して２面目に画像を形成するための両面搬送手段を備え、該両面搬送手段の両面搬送路中に前記第１及び第２搬送手段及び前記４つのセンサを配置して、各センサからの検知情報に基づいて前記演算処理部が前記両面搬送手段を通過する転写材の長さを算出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第２検知位置よりも下流側に転写材の通過を検知する検知センサを備え、該検知センサによる、前記両面搬送手段により２面目の画像形成のために再給送された転写材の検知信号と、前記演算処理部により算出された転写材の搬送方向の長さ情報に基づいて、前記制御手段は、１面目の画像と２面目に形成される画像の画像形成位置を一致させるように転写材に画像形成を行うようにすることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記画像形成部が転写材に転写するトナー像を担持する像担持体と、該像担持体上の画像パターンを検知するパターン検知手段とを備え、前記画像形成部の上流側にレジストローラと、転写材の通過を検知するレジストセンサとを備え、該パターン検知手段から得られた像担持体上の画像位置情報と、該レジストセンサから得られた転写材の通過信号と、前記演算処理部から得られた転写材の搬送方向の長さ情報に基づき、前記制御手段は、転写材に形成された１面目の画像に２面目に形成される画像形成位置を一致させるように前記レジストローラの搬送速度を制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成部が転写材上に転写するためのトナー像を担持する像担持体と、該像担持体により転写材上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、該定着装置を通過した後の転写材の大きさの変化率を転写材の種類ごとに設定する設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記両面搬送手段により搬送される転写材の長さ情報と前記設定手段により設定された変化率とに基づいて、１面目の画像と２面目の画像の倍率を一致させるように前記画像形成部での画像形成動作を制御することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像形成部に転写材を供給するための給紙装置と、前記画像形成部で１面目に画像を形成した転写材を、反転して先後端を入れ替えて再度前記画像形成部に給送して２面目に画像を形成するための両面搬送手段と、を備え、前記給紙装置と前記画像形成部との間の搬送路に前記両面搬送手段の両面搬送路を合流させ、該合流部と前記画像形成部との間の搬送路に前記第１及び第２搬送手段及び前記４つのセンサを配置して、各センサからの検知情報に基づいて前記演算処理部が前記給紙装置から送り出されてくる転写材及び前記両面搬送路を通って搬送されてくる転写材の搬送方向の長さを算出することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記演算処理部は、前記給紙装置から送り出された転写材の搬送方向の長さを算出し、さらに、該転写材が前記画像形成部により画像が形成されて前記両面搬送手段により搬送されてきたときの搬送方向の長さを検出し、前記制御手段は、画像形成前と後でそれぞれ算出された転写材の長さから倍率変化を求め、該倍率変化に基づいて、１面目の画像と２面目の画像の倍率が一致するように前記画像形成部での画像形成動作を制御することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真方式のプリンタ、複写機、印刷機等の転写材に画像を形成する画像形成装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には電子写真方式、オフセット印刷方式、インクジェット方式等複数の方式が挙げられるが、ここでは電子写真方式を用いたカラーの画像形成装置を一例に挙げて、従来の技術について説明する。
【０００３】
カラーの画像形成装置は構成上から主に、複数の画像形成部を並べて配置したタンデム方式と円筒状に配置したロータリー方式がある。また、転写方式として感光体から直接シート材にトナー像を転写する直接転写方式と一旦中間転写体に転写した後シート材に転写する中間転写方式に分類される。
【０００４】
図９は、４色の画像形成部を中間転写ベルト上に並べて配置した中間転写タンデム方式の画像形成装置の断面図である。中間転写方式では直接転写方式のように転写材を転写ドラムや転写ベルト上に保持する必要がないため、超厚紙やコート紙等の多種多様な転写材に対応できる。そのため、複数の像形成部における並列処理およびフルカラー画像の一括転写という特長から高生産性の実現に適している。
【０００５】
以下に、図９を用いて画像形成装置の動作について説明する。
【０００６】
転写材Ｓは給紙装置５１が有するリフトアップ装置５２の上に積載される形で収納されており、給紙手段５３により画像形成装置５０の画像形成タイミングに合わせて給紙される。ここで、給紙手段５３は給紙ローラ等による摩擦分離を利用する方式やエアによる分離吸着を利用する方式等が挙げられ、図９ではこのうちエアによる給紙方式を用いるものとする。前記給紙手段５３により送り出された転写紙Ｓは搬送ユニット５４が有する搬送路５４ａを通過し、レジストユニット５５へと搬送される。レジストユニット５５において斜行補正やタイミング補正を行った後、二次転写部へと送られる。二次転写部とは、略対向する二次転写内ローラ５０３および二次転写外ローラ５６により形成される転写材Ｓへのトナー像転写ニップ部であり、所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることで転写紙に未定着画像を吸着させる。
【０００７】
以上説明した二次転写部までの転写材Ｓの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部まで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。
【０００８】
画像形成部５１３は、主に感光体５０８、露光装置５１１、現像器５１０、一次転写装置５０７、および感光体クリーナ５０９等から構成される。予め帯電手段により表面を一様に帯電された図中矢印Ａの方向に回転する前記感光体５０８に対し、送られてきた画像情報の信号に基づいて露光装置５１１が発光し、回折手段５１２等を適宜経由して潜像が形成される。このようにして前記感光体５０８上に形成された静電潜像に対して、前記現像装置５１０によるトナー現像が行われ、感光体上にトナー像が形成される。その後、前記一次転写装置５０７により所定の加圧力および静電的負荷バイアスが与えられ、中間転写ベルト５０６上にトナー像が転写される。その後、感光体５０８上に僅かに残った転写残トナーは前記感光体クリーナ５０９により回収され、再び次の画像形成に備える。以上説明した画像形成部５１３は図９の場合、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂｋ）の４セット存在する。
【０００９】
次に、前記中間転写ベルト５０６について説明する。中間転写ベルト５０６は駆動ローラ５０４、テンションローラ５０５および二次転写内ローラ５０３等のローラ類によって張架され、図中矢印Ｂの方向へと搬送駆動される。従って、先述のＹ、Ｍ、ＣおよびＢｋの各画像形成装置５１３により並列処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト上に一次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト５０６上に形成され、二次転写部へと搬送される。
【００１０】
以上、それぞれ説明した転写材Ｓの搬送プロセスと画像形成プロセスを以って、二次転写部において転写材Ｓ上にフルカラーのトナー像が二次転写される。その後、転写材Ｓは定着前搬送部５７により定着装置５８へと搬送される。定着装置５８は、略対向するローラもしくはベルト等による所定の加圧力と、一般的にはヒータ等の熱源による加熱効果を加えて転写材Ｓ上にトナーを溶融固着させる。このようにして得られた定着画像を有する転写材Ｓは分岐搬送装置５９により、そのまま排紙トレー５００上に排出されるか、もしくは両面画像形成を要する場合には反転搬送装置５０１へと搬送されるかの経路選択が行われる。
【００１１】
両面画像形成を要する場合の搬送動作について説明する。前記反転搬送装置５０１へと送られた転写材Ｓはスイッチバック（反転）動作を行うことで先後端を入れ替え、両面搬送装置５０２へと搬送される。その後、前記給紙装置５１より搬送されてくる後続ジョブの転写材とのタイミングを合わせて、前記搬送ユニット５４が有する再給紙パス５４ｂから合流し、同様に二次転写部へと送られる。裏面（２面目）の画像形成プロセスに関しては表面（１面目）と同様なので省略する。
【００１２】
ここで、画像形成装置５０では転写材を反転するためにスイッチバック方式を用いているが、一般的に転写材を反転させる方式としては安易な構成で、スペース的にも有利であることから、該スイッチバック方式を採用する場合が多い。しかし、表裏の画像転写に際して、転写材の搬送方向の基準、すなわち先端と後端が入れ替わるという欠点が知られている。既に述べたように、図９のような構成の画像形成装置は、高生産性およびメディア対応性に長けることから、近年では、例えばプリントオンデマンドに代表されるような軽印刷をも視野に入れた場合が多い。このような場合には、要求される画像印字精度も厳しくなり、前記レジストユニット５５も例えば斜送ローラ方式等の、斜行補正能力に優れた構成を有している場合がほとんどである。このような中にあって、転写材の搬送方向の基準が表裏で異なるということは、画像印字精度、特に副走査方向（転写材の搬送方向）の先端余白ズレを達成する上で非常に大きな弊害となる。なぜならば、予めカットされた転写材の寸法には微小なバラツキがあるためである。すなわち、先述のように中間転写ベルト５０６上のトナー像と転写材のタイミングを一律に合わせ込むだけでは、表裏で互いに逆方向から転写している限りは転写材の寸法のバラツキ分だけ先端余白もずれる。その結果、裁断や折りの工程で、画像が欠落したり、あるいは逆に余白が入り込んだりして、品質トラブルを招くおそれも生じる。
【００１３】
これらの課題に対して、従来の技術では、表裏画像の転写に際して同一の基準を認識させるため、様々な提案がなされている。例えば、転写材に目立ちにくいドットパターンを付加し、これをカウントすることでズレ量を検出・補正しているものがある（例えば、特許文献１参照）。しかし、本来は不要なパターンを転写材上に形成することから、無駄なトナー消費を招き、場合によってはパターン自身がクレームになる可能性もある。
【００１４】
従って、転写材の基準そのものである、エッジを検知する方式のものが主流となっている。例えば、転写材が先後端を入れ替えて再給紙される工程で転写材の後端（表面転写時に基準であった先端）を検知する検知手段を設け、該検知信号をもとに転写材の先端位置および画像形成タイミングの算出を行っているものがある（例えば、特許文献２参照）。
【００１５】
また、転写材の先後端を検知する検知手段を設け、表面転写時に検知した転写材後端と画像位置情報の関係から後端余白を算出している。これにより、裏面転写時に転写材先端（表面時に検知した後端）を検知した際に、先程の後端余白の値をもとに裏面画像の位置設定を行っているものもある（例えば、特許文献３参照）。
【００１６】
しかし、実際には表裏画像間での先端余白を一致させただけでは、プリント成果物としての十分な品質を満足することは困難である。なぜならば、図９で説明した画像形成装置５０のように、裏面画像の転写に向かう転写材は、既に表面に転写されたトナー像を前記定着装置５８により定着されているため、主走査方向および副走査方向に収縮しているからである。なお、主走査方向とは転写材の搬送方向と直交する転写材の幅方向であり、副走査方向とは転写材の搬送方向のことである。
【００１７】
このような定着装置５８を通過した後の収縮は、転写材の繊維のすき目方向と含有する水分量の蒸発の割合により、バラツキを有する。従って、厳密に表裏間での画像位置精度を合わせるためには、先端余白を一致させて、なおかつ表裏画像の倍率を一致させる手段を設ける必要がある。このように、表裏画像の倍率の変化に着目し、両者を一致させるものがある（例えば、特許文献４及び特許文献５参照）。
【特許文献１】特開平１０ー１９０９７５
【特許文献２】特開２００３ー３５９７４
【特許文献３】特開平１１ー２３７７６８
【特許文献４】特開２００２ー３３８０８４
【特許文献５】特開２００３ー２４１６１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
一般的に、印刷市場のようにプリント成果物の画像位置精度が厳しく要求される場合であれば、副走査方向における表裏画像間のズレは±０．５〜１．０ｍｍ程度必要である。これらのズレを発生させる要因は、主に機械的な公差と転写材起因のバラツキが考えられる。前者は、介在する機械部品の数や精度の工夫によってある程度まで抑え込むことが可能であるが、後者は直接的に抑え込むことが困難である。逆の言い方をすれば、転写材起因のバラツキをいかに抑え込むかによって、画像形成装置が有する印字精度能力の優劣が分かれる。
【００１９】
そこで、従来の技術のように、転写材の先後端を検知する検知手段を利用して転写材長さを予測する様々な提案が従来からなされている。しかしながら、現実的に先述の±０．５〜１．０ｍｍ程度の要求精度を達成することを鑑みると、このような転写材長さの検知・予測精度は少なくとも±０．３ｍｍ以下のレベルでないと実用化は厳しいと判断する。±０．３ｍｍは同一の条件下（種類、画像、環境等）にある転写材が有する伸縮バラツキのおおよその値である。そのため、転写材長さの検知・予測精度がこれを下回る場合には、むしろオペレータが出力サンプルから表裏間での画像のズレを測定し、一律補正値を入力する方法を選択した方が、手間はかかるが優れた画像位置精度が得られることになる。
【００２０】
このような観点で見た場合、上述した従来の技術ではいずれも転写材長さの検知および予測における誤差要因が多く、印刷市場に耐え得るような厳しい画像位置精度を達成するには不十分である。なぜならば、搬送される転写材には、厳密に見ると斜行（転写材が斜めの姿勢の状態で搬送されること）や搬送ローラ間でのスキュー（左右の搬送ローラの周速差により転写材が斜めに姿勢が変化させられること）が微小ながら発生している。また、搬送ローラ等も初期の外径バラツキや磨耗による耐久変化・バラツキを有するため、転写材を搬送する複数のローラ間でも搬送速度差が生じている。このように、検知手段の信号には多大な誤差が含まれ、予測される転写材長さは実際の長さから大きく外れてしまう。
【００２１】
また、従来の技術における検知手段は、先後端の通過タイミングを検知することは出来ても、斜行、スキュー、搬送速度差等の影響まで検知することは出来ない。また、検知信号をもとに転写材長さや画像形成タイミングのシフト量を算出することも述べられているが、転写材の搬送速度は理想速度であるという前提で計算される方法であるため、この工程でも予測精度に多大な影響を与え得る誤差が含まれてしまう。
【００２２】
そこで本発明では、単に転写材の先後端を検知する検知手段を設けるだけでは高精度な画像位置精度が得られない点に着目し、上記課題を解決すべく、検知手段の配置構成および誤差要因のキャンセルの仕方を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、画像形成部により転写材に画像形成を行う画像形成装置であって、転写材の搬送方向に沿って順次配置された第１搬送手段及び第２搬送手段と、前記第１搬送手段と前記第２搬送手段との間に設定された第１検知位置において、転写材の搬送方向と直交する幅方向に沿って配置された２つの第１Ａセンサ及び第１Ｂセンサと、前記第１検知位置の下流側に設定された第２検知位置において、転写材の搬送方向と直交する幅方向に沿って配置された２つの第２Ａセンサ及び第２Ｂセンサと、前記４つのセンサにより検知された転写材の先後端の検知信号に基づいて、搬送される転写材の姿勢及び姿勢変化により起因する転写材の搬送方向における長さ検知の誤差を是正して転写材の長さを算出する演算処理部と、前記演算処理部により得られた転写材の搬送方向の長さ情報に基づいて前記画像形成部における転写材への画像形成位置を調整する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば以下の効果が得られる。
【００２５】
本発明によれば、４つのセンサにより、斜行に代表される転写材の姿勢及び姿勢の変化（いわゆるスキュー）による転写材の搬送方向の長さの検知誤差をキャンセルした精度の高い転写材の長さを割り出すことができる。その結果、精度の高い転写材長さの検知情報をもとに転写材に対する画像形成を正確な位置にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態に関して図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の断面図を示す。図１は、既に説明した図９における画像形成装置と基本的な構成および動作は同じであり、共通する部分については同じ符号を用いて説明する。図１における画像形成装置１は、中間転写ベルト５０６上に画像形成部５１３をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４セット配置した中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置である。また、画像形成装置１は転写材Ｓの表裏両面に対して画像形成が可能な画像形成装置である。
【００２８】
画像形成装置１は、前記中間転写ベルト５０６上に４色を順次重ねて形成されるトナー画像の先端と給紙手段５３により搬送される転写材Ｓの先端を二次転写部（二次転写内ローラ５０３と二次転写外ローラ５６による転写ニップ）にて一致させる手段を有している。具体的には、前記中間転写ベルト５０６と対向する位置にパターン検知手段２を有し、該パターン検知手段２により前記中間転写ベルト５０６上に形成された画像先端パターンを読み取っている。該画像先端パターンは、実際に転写されるトナー画像の先端部に設けられた目印画像であり、転写材Ｓの先端と一致させる際の基準となるものである。これにより、前記中間転写ベルト５０６上のトナー画像があとどのくらいの時間で前記二次転写部に到達するか判断される。
【００２９】
一方、転写材Ｓは前駆給紙手段５３から搬送ユニット５４を経てレジスト装置５５へと搬送されるが、該レジスト装置５５が有するセンサ８により転写材Ｓがあとどのくらいの時間で前記２次転写部に到達するか判断される。このように両者の判断結果に基づいて、画像形成タイミングあるいは前記レジストローラ７の搬送速度変化を制御することで画像と転写材Ｓの先端を所望の位置で一致させることが可能となる。図１に示す画像形成装置１では、レジストローラ７の搬送速度を制御する方式により、先端合わせを行うものとする。なお、前記センサ８の位置は転写材の斜行が補正され、かつ前記二次転写位置により近い位置（例えば図１に示すレジストローラ７の下流）とすると誤差が少なくなる。
【００３０】
また、前記レジスト装置５５は様々な方式が挙げられるが、図１に示す画像形成装置では斜送ローラと突き当て基準部材により斜行補正を行う方式を例に挙げる。図３（ａ）〜（ｄ）に斜送方式のレジスト装置についての上視図を示す。レジスト装置５５は主に可動式ガイド３０、固定式ガイド３３、レジストローラ７の部位から構成されている。前記可動式ガイド３０は、転写材Ｓのサイズに応じて主走査方向（転写材の搬送方向と直交する転写材の幅方向）に移動可能であり、突き当て基準部材３１および複数の斜送ローラ３２から構成される。該斜送ローラ３２は副走査方向（転写材の搬送方向）に対して角度αだけ傾いており、前記突き当て基準部材３１に対する突き当て搬送成分が得られるように設定されている。
【００３１】
前記固定式ガイドは転写材Ｓのサイズに関わらず不動で、転写材Ｓの搬送ガイドとして機能する。図３（ａ）に示すように、転写材Ｓが斜行角度βを有した状態でレジスト装置５５に入ってきたとする。搬送ローラ３４により、前記斜送ローラ３２に送られた転写材Ｓは、図３（ｂ）に示すように前記突き当て基準部材３１に向かって斜めに搬送される。なお、前記斜送ローラ３２により転写材Ｓが搬送され始めた時点で、前記搬送ローラ３４のニップは解除されるものとする。
【００３２】
その後、図３（ｃ）に示すように、前記突き当て基準部材３１に対して転写材Ｓの端面を付勢しながら下流の前記レジストローラ７へと搬送される。レジストローラ７により搬送が開始された時点で、前記斜送ローラ３２はニップを解除し、図３（ｄ）に示すように前記レジストローラ７は転写材Ｓを挟持搬送しながら主走査方向へと移動し、転写材Ｓと中間転写ベルト上の画像の中心位置を合わせる。
【００３３】
その後、二次転写ローラへ転写材Ｓを受け渡したレジストローラ７は、ニップを解除するとともに再度主走査方向に移動することで次のジョブ待機状態へと戻る。ここで、図３（ｄ）において、前記レジストローラ７が主走査方向へとレシプロ動作を行っている。これは、搬送されてくる転写材Ｓの位置が主走査方向でバラツキを有することを考慮して、転写材Ｓが前記突き当て基準部材３１に激突しないように前記突き当て基準部材３１をオフセットした位置に設定しているためである。
【００３４】
以上説明した斜送方式のレジスト装置５５を用いることで、スイッチバック方式で反転（以下スイッチバック反転という）された転写材Ｓは片面および両面のいずれの画像形成に際しても、転写材Ｓの同一側端面を突き当て基準部材３１に突き当てることができる。そのため、主走査方向の表裏の画像位置精度に関しては高い精度を実現できる。その反面、副走査方向の表裏の画像位置精度に関しては、前記反転搬送装置５０１のスイッチバック反転により転写材Ｓの先後端が入れ替わるため、転写材の搬送方向の基準が変わるため精度上は不利となる。なお、転写材の最初に画像を形成する１面目を表面と表現し、１面目の裏の２面目を裏面と表現し、表裏の画像位置精度とは、１面目の画像と２面目の画像との位置が転写材に対して同じ位置に形成される正確さの度合いのことである。
【００３５】
このために、図１に示す画像形成装置１は、両面搬送路５０２中に設けられている搬送ローラ（第１搬送手段）５および搬送ローラ（第２搬送手段）６の区間に転写材Ｓの位置を検知するセンサからなる第１検知位置３および第２検知位置４を備えている。これにより、両面再給紙時に搬送される転写材Ｓの実長さをより精度よく検知することができる。
【００３６】
転写材Ｓの実長さ情報があれば理論上は高い表裏の画像位置精度を実現できるため、実長さの検知精度を高くしなければない。しかし、実長さの検知精度が高めるためには、搬送中に発生するわずかな斜行、スキュー、搬送速度バラツキ等の影響を無視することができなくなる。なお、斜行とは、転写材が斜めの姿勢の状態で搬送されることであり、スキューとは、左右の搬送ローラの周速差により転写材が斜めに姿勢が変化させられることである。そこで実施の形態１では、これらの影響を考慮およびキャンセルすべく図２に示すようなセンサ配置構成をとり、転写材の姿勢や姿勢変化により起因する転写材の搬送方向の長さ検知誤差を是正して転写材の実長さの高精度検知を実現している。
【００３７】
図２は前記両面搬送路の一部の上視図であり、図中矢印方向に転写材Ｓが両面再給紙搬送される。隣接する搬送ローラ５および搬送ローラ６の間に、第１検知位置３および第２検知位置４がある。第１検知位置３および第２検知位置には搬送中央基準（転写材の搬送基準位置を中央とする基準）に対して略対称に間隔Ｎで（第１Ａセンサ）ＳＮ１および（第１Ｂセンサ）ＳＮ２、（第２Ａセンサ）ＳＮ３および（第２Ｂセンサ）ＳＮ４のセンサを備えている。
【００３８】
また、前記第１検知位置３は前記搬送ローラ５から下流に距離ａの位置に、前記第２検知位置４は前記搬送ローラ６から上流に距離ｂの位置に配置されるものとし、前記第１検知位置３および第２検知位置４の間隔はｍとする。このように４つのセンサＳＮ１〜ＳＮ４を配置し、これらのセンサから得られる通過信号によって、
（１）搬送速度バラツキ起因の検知誤差キャンセル
（２）スキュー起因の検知誤差キャンセル
（３）斜行起因の検知誤差をキャンセル
をすることにより転写材の実長さの高精度検知ができる。
【００３９】
具体的なキャンセル方法について、以下に述べる。
【００４０】
（１）搬送速度バラツキ起因の検知誤差キャンセル
第１検知位置３および第２検知位置４の間隔がｍとして既知であるため、転写材Ｓの先端および後端がそれぞれ該間隔ｍを通過した時間が検知できれば、転写材Ｓの実際の搬送速度がリアルタイムで演算できる。加減速制御がなければ、理論上の搬送速度が既知であるはずだが、実際は搬送ローラ径の公差や経時的な磨耗差等の様々な要因によって搬送速度にはバラツキがある。ここで、転写材Ｓを搬送するための搬送ローラおよび搬送ガイドは、前記間隔ｍの上流および下流にも配置されており、前記間隔ｍを通過する際の搬送に関与している搬送ローラおよび搬送ガイドは厳密に言うと先端と後端で異なる。特に、前記間隔ｍの上流あるいは下流に曲率を有する搬送ガイド等がある構成の場合には、転写材Ｓが搬送中に受ける抵抗等の条件が異なる。また、転写材Ｓの先後端はカール等による誤差の影響を受けやすいため、同じ間隔ｍを通過する時間でも先後端で必ずしも同じになるとは限らない。従って、理想速度を代用した計算結果は言うまでもなく、仮に先端か後端かのいずれかが前記間隔ｍを通過する時間１−から得られた実測速度で転写材Ｓの実長さＬを算出した場合、多くの誤差を含んでしまう。これに対して、本実施例では先端および後端のそれぞれが前記間隔ｍを通過した時間を求め、これらの平均値を使用することで誤差をキャンセルしている。
【００４１】
例えば、転写材Ｓの先端が前記センサＳＮ１からＳＮ３に達した信号から、
【００４２】
【数１】
2007004137.tif 000003
【００４３】
のように搬送速度（この場合は奥側の搬送速度）が得られる。ここで、ｔ１およびｔ３はＳＮ１およびＳＮ３のＯＮ信号である。
【００４４】
同様に、転写材Ｓの後端が前記センサＳＮ１からＳＮ３に達した信号から、
【００４５】
【数２】
2007004137.tif 000004
【００４６】
のように搬送速度（この場合は奥側の搬送速度）が得られる。ここで、ｔ’１およびｔ’３はＳＮ１およびＳＮ３のＯＦＦ信号である。
【００４７】
そして、これら二つの搬送速度の平均値である、
【００４８】
【数３】
2007004137.tif 000005
【００４９】
を前記間隔ｍを通過する際の搬送速度（この場合は奥側）とする３ことで、転写材Ｓの実長さの予測精度が大きく向上する。
【００５０】
（２）スキュー誤差起因の検知誤差キャンセル
異なる搬送ローラ間だけでなく、同じ搬送ローラ間でも加圧力のバランス等により、主走査方向の手前側と奥側ではわずかな搬送速度差が生じる。従って、手前側あるいは奥側のいずれか一方のみのセンサ信号から転写材Ｓの実長さを算出した場合、前記搬送速度差により発生したスキューの影響を受けて、過大あるいは過小に算出されてしまうおそれがある。これに対して、図２のように搬送中央基準に対して略対称に手前側（ＳＮ２およびＳＮ４）と奥側（ＳＮ１およびＳＮ３）にセンサを設ける構成では、手前側と奥側の状態から搬送中央基準の位置での状態を得ることでスキューの影響も平均化することができる。
【００５１】
既に（１）で説明した奥側の搬送速度ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲＡｖｇと同様に、手前側の搬送速度ＶＦ１、ＶＦ２、ＶＦＡｖｇも算出でき、各々を平均化することで搬送中央基準の位置における搬送速度成分ＶＣＡｖｇが得られる。
【００５２】
すなわち、
【００５３】
【数４】
2007004137.tif 000006
【００５４】
となる。
【００５５】
さて、転写材Ｓの実長さＬを得るためには、前記ＶＣＡｖｇ以外に転写材Ｓの先端から後端までの通過信号が分かればよい。図２の場合、前記第１検知位置３と前記第２検知位置４における通過信号が考えられる。ここでも、（１）ですでに説明したのと同様に、前記第１検知位置３と前記第２検知位置４を通過する際に搬送に関与している搬送ローラおよび搬送ガイドは厳密に言うと異なる。特に、前記第１検知位置３と前記第２検知位置４の上流あるいは下流に曲率を有する搬送ガイド等がある場合には、転写材Ｓが搬送中に受ける抵抗等の条件が異なるため、同じ先端から後端まで通過する時間でも必ずしも同じになるとは限らない。従って、前記第１検知位置３と第２検知位置４の通過信号を平均化することで、上記のような条件の差異によって生じる誤差やバラツキをなるべくキャンセルするようにしている。また、（２）の本来の目的であるスキューの影響もキャンセルすべく、搬送速度の場合と同様に奥側（前記センサＳＮ１およびＳＮ３）と手前側（前記センサＳＮ２およびＳＮ４）の平均化も行っている。すなわち、搬送中央基準の位置の通過時間Ｔは、
【００５６】
【数５】
2007004137.tif 000007
【００５７】
と予測される。ここで、ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４は前記センサＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３，ＳＮ４のＯＮ信号であり、ｔ’１，ｔ’２，ｔ’３，ｔ’４は前記センサＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３，ＳＮ４のＯＦＦ信号である。ｔ２以上より、搬送中央基準の位置における検知長さＬ’は、
Ｌ’＝ＶＣＡｖｇＴ
として得られる。
【００５８】
（３）斜行起因の検知誤差キャンセル
以上転写材Ｓの搬送中央基準の位置における検知長さＬ’について説明したが、実際の転写材Ｓは図２に示すように斜行角度θを有する状態で搬送されている。従って、（２）で得られた検知長さＬ’は、厳密に言うと転写材Ｓの副走査方向長さに対して斜めに検知された長さであり、斜行分の誤差が含まれている。これに対して、図２のように搬送中央基準に対して略対称に手前側と奥側にセンサを配置する構成では、両者の検知時間の差から斜行角度θが算出できる。
【００５９】
例えば、前記第１検知位置３における検知信号を用いる場合、前記センサＳＮ１の先端通過時間ｔ１および搬送中央基準の位置の先端通過時間
【００６０】
【数６】
2007004137.tif 000008
【００６１】
の時間差と、主走査方向の距離
【００６２】
【数７】
2007004137.tif 000009
【００６３】
の比から、
【００６４】
【数８】
2007004137.tif 000010
【００６５】
が得られる。
【００６６】
さて、図２に示すように、転写材Ｓの実長さＬと（２）で検知された検知長さＬ’の間には、
Ｌ＝Ｌ’ｃｏｓθ
の関係があり、既に得られたｔａｎθあるいはθを代入することで、斜行分の誤差を補正された転写材Ｓの実長さＬが高精度で得られる。
【００６７】
なお、ここでは前記第１検知位置３における転写材Ｓの先端斜行角度θのみについて述べた。しかし、図２の構成上は該第１検知位置３における後端斜行角度、前記第２検知位置４における先端および後端斜行角度がそれぞれ得られるため、必要に応じて各斜行角度の平均値あるいは加重平均値を用いた補正処理も可能である。あるいは、手前側と奥側のセンサ通過時間差から予め決められた斜行誤差を補正するテーブルを有する方法であってもよい。
【００６８】
以上（１）（２）（３）に述べた計算を画像形成装置１が有する演算処理部９により処理することで、種々の誤差がキャンセルされた検知精度の高い転写材Ｓの実長さＬが得られる。
【００６９】
図４に示すように、裏面画像の転写に向かう転写材Ｓの先端が前記センサ８により検知された時、事前に転写材Ｓの実長さＬが分かっていれば、後端位置（つまり表面画像転写時の基準）を割り出すことができる。後端位置を割り出すことができれば、表面画像の先端余白ｗおよび中間転写ベルト５０６から転写される際の画像長さＧは既知の値であるため、表面画像の後端余白ｗ’、つまり裏面画像の転写時に制御すべき先端余白（画像位置）が分かる。このように、両面再給紙される転写材Ｓの実長さＬを前記レジスト装置５５までの搬送工程で検知できるため、その情報をもとに前記レジストローラ７の搬送速度の可変タイミングを前記中間転写ベルト上のトナー画像に合わせて決定および制御できる。その結果、主走査方向だけでなく副走査方向に関しても高い表裏画像位置精度を実現できる。なお、これらのレジストローラ７の搬送速度の可変タイミングなどの制御は制御手段Ｃにより行われる。
【００７０】
さらに、図２において、前記搬送ローラ５および搬送ローラ６のローラ径ｄに対して、前記第１検知位置３および前記第２検知位置４の間隔ｍを、
ｍ＝Ｎπｄ（Ｎは整数）
とすることでより検知精度を向上させることができる。つまり、前記搬送ローラ５および搬送ローラ６の偏芯や振れに起因する速度変動の位相を前記第１検知位置３および前記第２検知位置４で一致させることができる。そのため、速度変動周期内でのレンジ誤差が転写材Ｓの実長さＬに含まれるのを防止する効果が得られる。
【００７１】
すなわち、前記搬送ローラ５および搬送ローラ６の外径に偏芯や振れが発生した場合であっても、第１検知位置および第２検知位置に転写材の先後端が達する際の速度変動を同期させることができる。その結果、偏芯や振れにより生じる速度変動の誤差をキャンセルし、転写材長さの検知精度を向上させることができる。
【００７２】
さらに、図２に示すように前記第１検知位置３および前記第２検知位置４の間に抑えコロ２０を設けることで、転写材Ｓが搬送ガイドのギャップ内で暴れるのを防止し、前記センサＳＮ１〜ＳＮ４の検知を安定させることができる。図２では、距離ａおよびｂが小さく、前記搬送ローラ５および搬送ローラ６のニップ挟持による抑制効果も十分得られるため、前記第１検知位置３および前記第２検知位置４の間のみに抑えコロ２０を設けた。しかし、距離ａおよびｂが比較的大きい場合には、前記センサＳＮ１〜ＳＮ４の直前・直後に設けるとより効果的である。また、図２では抑えコロ２０を用いたが、転写材Ｓに当接させて暴れを防止するガイド等の押さえ部材であれば特に形態は問わない。このように押さえ部材を設けることにより、カールや波打ち等が発生しても前記センサＳＮ１〜ＳＮ４の検知精度に影響が及ばないようにする効果が得られる。
【００７３】
また、これまで説明した過程には定着装置５８の通過に伴う転写材Ｓの伸縮補正が入っていないが、勿論伸縮に伴う転写材サイズの変化率を考慮することで表裏画像位置精度は大きく向上する。例えば、画像形成装置１に予め転写材の種類、環境、画像の種類等に応じたサイズ変化率のテーブル値を与えておけば、オペレータが操作部等から入力および設定した情報を元に倍率補正量が自動参照および決定される。
【００７４】
このようにして得られた倍率補正量は、裏面画像のサイズだけでなく、図４で説明した表面画像の先端余白ｗおよび画像長さＧの値に対しても加味されるため、適切な位置に適切なサイズの裏面画像を転写することが可能である。従って、転写材Ｓの伸縮によるサイズ変化に対しても対応することができ、表裏画像位置精度に優れた画像形成装置を提供することができる。
【００７５】
（実施の形態２）
図５に、本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の断面図を示す。図５はモノクロ画像形成装置の断面図であり、画像形成プロセスが若干異なるものの、基本的な構成および動作は既に図１あるいは図５で説明したカラー画像形成装置と同じである。以下、共通する部分については同じ符号を用いて説明する。
【００７６】
画像形成装置６０は、露光装置５１１および回折手段５１２等により形成された感光体５０８上の静電潜像を現像装置５１０により現像した後、転写装置６１で転写材Ｓ上に転写される。転写材Ｓは図５を用いて既に説明したように、給紙装置５１から搬送ユニット５４が有する搬送路５４ａを経て、レジスト装置５５にて斜行補正がなされた後、前記転写装置６１において前記感光体５０８上のトナー画像とタイミングが一致する。ここで、実施の形態１ではレジストローラ７の搬送速度を制御することで転写材Ｓと画像の位置合わせを行っている。しかしながら、図５における画像形成装置６０は図１における画像形成装置１に比べて露光から転写までの距離が短いため、搬送路中のセンサ６２等の信号を画像生成タイミングとして利用することでも副走査方向の画像位置を制御することが可能である。前記転写装置６１にて転写材Ｓ上にトナー像が転写された後は、両面プリントの場合、定着装置５８を経て反転搬送装置５０１に入り、スイッチバック反転動作により先後端を入れ替えて両面搬送装置５０２へと搬送される。
【００７７】
図７に画像形成装置６０におけるレジスト装置５５の上視図を示す。図７のレジスト装置５５は、搬送ローラ８１によって停止しているレジストローラ７のニップ部に転写材Ｓを突き当て、ループを形成することで斜行を除去する方式とする。ここで、前記レジスト装置５５はラインセンサ８０を主走査方向に有し、転写材Ｓの通過タイミングだけでなく、主走査方向の位置ズレも検知できる構成となっている。従って、該ラインセンサ８０の検知結果に基づいて、主走査方向の画像形成タイミングを制御すれば主走査および副走査の両方で画像位置を高い精度で調整することが可能となる。
【００７８】
なお、前記ラインセンサ８０により検知された転写材Ｓ通過タイミングの手前・奥差に応じて、前記搬送ローラ８１の搬送コロ部８２Ｆおよび８２Ｒを別々の駆動モータ（不図示）等により独立制御することで転写材Ｓの斜行を補正するアクティブ方式でも構わない。この場合には、前記レジストローラ７に転写材Ｓを一旦突き当てて停止させる必要がないため、生産性を向上させることもできる。勿論、実施の形態１で説明した斜送ローラ方式のレジスト装置でも問題はなく、この場合にはより大きな斜行量にも対応できる。
【００７９】
以上説明したような画像生成タイミングおよびレジスト装置により、画像位置の調整および斜行補正は実現可能であるが、厳密にはスイッチバック反転により転写材Ｓの先後端（基準）が入れ替わることを考慮に入れないと精度上は不利となる。これを補うためには、画像生成タイミング用の前記センサ６２に基づく副走査方向の画像書き出しに対してさらに補正を加える必要がある。そこで図５に示す画像形成装置６０では、両面搬送路５０２を構成する任意の搬送ローラ５および搬送ローラ６の区間に転写材Ｓの位置を検知するセンサからなる第１検知位置３および第２検知位置４を備えている。これにより、両面再給紙時に搬送される転写材Ｓの実長さＬを精度よく検知することができる。
【００８０】
以下、図６を用いて転写材の実長さＬを高精度に検知する方法について説明する。図６の構成は、図２で既に説明した構成と基本的には同じであるため、異なる部分についてのみ説明する。なお、同様の構成に関しては同じ符号を用いるものとする。図６は前記両面搬送路の一部の上視図であり、図中矢印方向に転写材Ｓが両面再給紙搬送される。搬送方向に順次配置されている搬送ローラ（第１搬送手段）５および搬送ローラ（第２搬送手段）６の略ニップ位置と転写材の搬送方向において略同一位置に、第１検知位置３および第２検知位置４が配置されている。第１検知位置３および第２検知位置はいずれも搬送中央基準に対して略対称に間隔ＮでセンサＳＮ１（第１Ａセンサ）およびＳＮ２（第１Ｂセンサ）、ＳＮ３（第２Ａセンサ）およびＳＮ４（第２Ｂセンサ）を備えている。これらの構成により、実施の形態１と同様、
（１）搬送速度バラツキ起因の検知誤差キャンセル
（２）スキュー起因の検知誤差キャンセル
（３）斜行起因の検知誤差をキャンセル
をすることができ、副走査方向に関して高い表裏画像位置精度が実現できる。本実施の形態では、実施の形態１とは異なるキャンセル方法について、具体的に述べる。
【００８１】
（１）搬送速度バラツキ起因の検知誤差キャンセル
一般的には図２のように、前記搬送ローラ５および搬送ローラ６の間隔（ａ＋ｍ＋ｂ）は、画像形成装置１の仕様中の最小サイズよりも小さく設定されている。そして、転写材Ｓの搬送工程には必ず搬送ローラ５が主となって搬送している時間、搬送ローラ６が主となって搬送している時間、そして搬送ローラ５および搬送ローラ６がともに挟持して搬送している時間の３つが存在する。加減速制御がなければ、理論上はこれら３つの時間における搬送速度はいずれも等しいはずであるが、実際は搬送ローラ径の公差や経時的な磨耗差等の様々な要因によって搬送速度バラツキがある。従って、理想速度を代用した計算結果は言うまでもなく、仮にある１つの搬送ローラから得られた実測速度だけで転写材Ｓの長さを算出した場合、多くの誤差を含んでしまう。これに対して、図２のように副走査方向に対して２つの検知位置を設ける構成では、先述の３つの時間成分を抽出することができる。
【００８２】
例えば、転写材Ｓの先端が前記センサＳＮ１からＳＮ３に達した信号から、
【００８３】
【数９】
2007004137.tif 000011
【００８４】
のように、前記搬送ローラ５が主となっている時間だけを用いて前記搬送ローラ５の搬送速度（この場合は奥側の搬送速度）が得られる。ここで、ｔ１およびｔ３はＳＮ１およびＳＮ３のＯＮ信号である。
【００８５】
同様に、転写材Ｓの後端が前記センサＳＮ１からＳＮ３に達した信号から、
【００８６】
【数１０】
2007004137.tif 000012
【００８７】
として、前記搬送ローラ６が主となっている時間だけを用いて前記搬送ローラ６の搬送速度（この場合は奥側の搬送速度）が得られる。ここで、ｔ’１およびｔ’３はＳＮ１およびＳＮ３のＯＦＦ信号である。
【００８８】
また、転写材Ｓの先端が前記センサＳＮ３に達した信号と後端が前記センサＳＮ１に達した信号から、前記搬送ローラ５および搬送ローラ６がともに挟持搬送する速度ＶＲ１＋２（この場合は奥側の搬送速度）は、
【００８９】
【数１１】
2007004137.tif 000013
【００９０】
の関係に先述のＶＲ１およびＶＲ２の値を代入することで得られる。本式は、転写材Ｓの先端がセンサＳＮ３に達してから後端がセンサＳＮ１に達するまでの搬送速度は、ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ１＋２の各成分に分解され、搬送ローラ５、搬送ローラ６、第１検知位置３、第２検知位置４の各距離により決まる比率で加重平均化する。なお、Ｌｉｄｅａｌは転写材Ｓの理想サイズ（Ａ３ならば４２０ｍｍ）であり、実長さＬが不明な段階で比率を計算する必要があるため用いている。
【００９１】
以上、一般的な配置として図２を元に説明したが、図６の場合も図２の派生系として考えられ、ａ＝ｂ＝０より、上記ＶＲ１＋２は、
【００９２】
【数１２】
2007004137.tif 000014
【００９３】
となる。
【００９４】
以上のように、３つの速度成分を得ることで、転写材Ｓの搬送状態を詳細に追跡することができるため、予測精度が大きく向上する。
【００９５】
（２）スキュー誤差起因の検知誤差キャンセル
異なる搬送ローラ間だけでなく、同じ搬送ローラ間でも加圧力のバランス等により、主走査方向の手前側と奥側ではわずかな搬送速度差が生じる。従って、手前側あるいは奥側のいずれか一方のみのセンサ信号から転写材Ｓの実長さＬを算出した場合、前記搬送速度差により発生したスキューの影響を受けて、過大あるいは過小に検知されてしまう。これに対して、図２のように搬送中お言う基準に対して略対称に手前側（ＳＮ２およびＳＮ４）と奥側（ＳＮ１およびＳＮ３）にセンサを設ける構成では、手前側と奥側の状態から搬送中央基準の位置での状態を得ることでスキューの影響も平均化することができる。
【００９６】
既に（１）で説明した奥側の搬送速度ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ１＋２と同様に、手前側の搬送速度ＶＦ１、ＶＦ２、ＶＦ１＋２も算出でき、各々を平均化することで搬送中央基準の位置における搬送速度成分ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ１＋２が得られる。
【００９７】
すなわち、
【００９８】
【数１３】
2007004137.tif 000015
【００９９】
となる。さて、転写材Ｓの実長さＬを精度よく得るためには、前記第１検知位置３あるいは前記第２検知位置４における転写材Ｓの先端および後端の通過信号が分かればよい。ここでは前記第１検知位置３における通過信号を用いる場合を考える。このとき、転写材Ｓの搬送に関わった各搬送ローラの比率を考慮すると、一般的には図２より、搬送中央基準の位置における平均搬送速度ＶＣは、
【０１００】
【数１４】
2007004137.tif 000016
【０１０１】
と予測される。
【０１０２】
図６の場合は図２の派生系として考えられ、ａ＝ｂ＝０を代入した、
【０１０３】
【数１５】
2007004137.tif 000017
【０１０４】
であると予想される。
【０１０５】
また、前記センサＳＮ１およびセンサＳＮ２による検知信号ｔ’１−ｔ１およびｔ’２−ｔ２の平均値から、搬送中央基準の位置の通過時間Ｔは、
【０１０６】
【数１６】
2007004137.tif 000018
【０１０７】
と予測される。
【０１０８】
以上より、搬送中央基準の位置における検知長さＬ’１は、
Ｌ’１＝ＶＣＴ
として得られる。
【０１０９】
なお、同様の理論によって、前記第２検知位置４における通過信号を用いた場合の検知長さＬ’２も得られ、
Ｌ’＝（Ｌ’１＋Ｌ’２）／２
とすることで、より精度を高めた検知長さＬ’が得られる。
【０１１０】
（３）斜行起因の検知誤差キャンセル
以上転写材Ｓの搬送中央基準の位置における検知長さＬ’について説明したが、実際の転写材Ｓは図６に示すように斜行角度θを有する状態で搬送されている。従って、（２）で得られた検知長さＬ’は、厳密に言うと転写材Ｓの副走査方向長さに対して斜めに検知された長さであり、斜行分の誤差が含まれている。これに対して、図６のように搬送中央基準に対して略対称に手前側と奥側にセンサを配置する構成では、両者の検知時間の差から斜行角度θが算出できる。
【０１１１】
例えば、前記第１検知位置３における検知信号を用いる場合、前記センサＳＮ１の先端通過時間ｔ１および搬送中央基準の位置の先端通過時間
【０１１２】
【数１７】
2007004137.tif 000019
【０１１３】
の時間差と、主走査方向の距離
【０１１４】
【数１８】
2007004137.tif 000020
【０１１５】
の比から、
【０１１６】
【数１９】
2007004137.tif 000021
【０１１７】
が得られる。
【０１１８】
さて、図２に示すように、転写材Ｓの実長さＬと（２）で検知された検知長さＬ’の間には、
Ｌ＝Ｌ’ｃｏｓθ
の関係があり、既に得られたｔａｎθあるいはθを代入することで、斜行分の誤差を補正された転写材Ｓの実長さＬが得られる。
【０１１９】
なお、ここでは前記第１検知位置３における転写材Ｓの先端斜行角度θのみについて述べた。しかしながら，図６の構成上は第１検知位置３における後端斜行角度、第２検知位置４における先端および後端斜行角度がそれぞれ得られるため、必要に応じて各斜行角度の平均値あるいは加重平均値を用いた補正処理も可能である。あるいは、手前側と奥側のセンサ通過時間差から予め決められた斜行誤差を補正するテーブルを有する方法であってもよい。
【０１２０】
以上（１）（２）（３）に述べた計算を画像形成装置６０が有する演算処理部９により処理することで、種々の誤差がキャンセルされた検知精度の高い転写材Ｓの実長さＬが得られる。図４に示すように、裏面画像の転写に向かう転写材Ｓの先端が前記センサ６２により検知された時、事前に転写材Ｓの実長さＬが分かっていれば、後端位置（つまり表面画像転写時の基準）を割り出すことができる。
【０１２１】
後端位置を割り出すことができれば、表面画像の先端余白ｗおよび画像長さＧは既知の値であるため、表面画像の後端余白ｗ’、つまり裏面画像の転写時に制御すべき先端余白（画像位置）が分かる。このように、両面再給紙される転写材Ｓの実長さＬを裏面画像の書き出し以前で検知できれば、その情報をもとに前記露光装置５１１による画像書き出しタイミングを前記余白ｗ’に合わせて決定および制御できる。その結果、主走査方向だけでなく副走査方向に関しても高い表裏画像位置精度を実現できる。
【０１２２】
さらに、図６では前記第１検知位置３および第２検知位置４をそれぞれ前記搬送ローラ５および搬送ローラ６の略ニップ位置とすることで、前記センサＳＮ１〜ＳＮ４の検知部において転写材Ｓを確実に挟持することができる。その結果、搬送ガイドのギャップ内における転写材Ｓのばたつきやカール等の影響を受けず、検知姿勢が安定する効果が得られる。また、実施の形態１で説明したような押さえコロ２０を別途設ける必要がなくなるため、構成の簡素化およびコストダウン等のメリットも得られる。
【０１２３】
さらに、図６において、前記搬送ローラ５および搬送ローラ６のローラ径ｄに対して、前記第１検知位置３および前記第２検知位置４の間隔ｍ（すなわち搬送ローラ５および搬送ローラ６の間隔）を、
ｍ＝Ｎπｄ（Ｎは整数）
とすることでより検知精度を向上させることができる。つまり、前記搬送ローラ５および搬送ローラ６の偏芯や振れに起因する速度変動の位相を前記第１検知位置３および前記第２検知位置４で一致させることができ、速度変動周期内でのレンジ誤差が転写材Ｓの実長さＬに含まれるのを防止する効果が得られる。
【０１２４】
また、これまで説明した過程には定着装置５８の通過に伴う転写材Ｓの伸縮補正が入っていないが、勿論伸縮に伴う転写材サイズの変化率を考慮することで表裏画像位置精度は大きく向上する。例えば、画像形成装置１に予め転写材の種類、環境、画像の種類等に応じたサイズ変化率のテーブル値を与えておけば、オペレータが操作部等から入力および設定した情報を元に倍率補正量が自動参照および決定される。
【０１２５】
このようにして得られた倍率補正量は、裏面画像のサイズだけでなく、図４で説明した表面画像の先端余白ｗおよび画像長さＧの値に対しても加味されるため、適切な位置に適切なサイズの裏面画像を転写することが可能である。従って、転写材Ｓの伸縮によるサイズ変化に対しても対応することができ、表裏画像位置精度に優れた画像形成装置を提供することができる。
【０１２６】
（実施の形態３）
図８に、本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の断面図を示す。図８は、既に説明した図１および図５における画像形成装置と基本的な構成および動作は同じであり、共通する部分については同じ符号を用いて説明する。図８における画像形成装置９０は、中間転写ベルト５０６上に画像形成部５１３をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４セット配置した中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置である。
【０１２７】
図８における画像形成装置９０は、給紙装置５１から給紙された転写材Ｓは合流パス９１から両面搬送路５０２の途中に合流し、搬送ユニット５４を経てレジスト装置５５へと搬送される。ここで、該レジスト装置５５は実施の形態１と同様（図３参照）、斜送ローラ３２および突き当て基準部材３１により斜行補正を行う方式とする。また、画像形成装置９０は、実施の形態１（図１参照）と同様の方法で転写材Ｓと画像先端を所望の位置で一致させることが可能である。二次転写後の定着、反転搬送（スイッチバック反転）、両面搬送については図１および図５を用いてすでに説明したため、ここでは省略する。
【０１２８】
以上のように斜送方式のレジスト装置５５を備えていることで、反転搬送装置５０１によりスイッチバック反転された転写材Ｓは片面および両面のいずれの画像形成に際しても、転写材Ｓの同一端面を前記突き当て基準部材３１に突き当てることができる。そのため、主走査方向の表裏画像位置精度に関しては高い精度を実現できる。その反面、副走査方向の表裏画像位置精度に関しては、前記反転搬送装置５０１のスイッチバック反転により転写材Ｓの先後端（基準）が入れ替わるため、精度上は不利となる。これを補うために、図８に示す画像形成装置９０では、図２あるいは図６と同様の構成で転写材Ｓの実長さを検知する手段を前記両面搬送路５０２上に有している。そして、実施の形態１あるいは実施の形態２で説明したいずれかの演算処理方法によって転写材Ｓの実長さを検知する。
【０１２９】
図８に示す画像形成装置９０において、前記合流パス９１が前記両面搬送路５０２に合流する位置は、前記搬送ローラ５よりも上流側に設定してある。これにより、両面再給紙に向かう転写材Ｓだけでなく、前記給紙装置５１から給紙される転写材Ｓについても実長さＬを検知することができる。その結果、実施の形態１および実施の形態２ではオペレータが操作部等から入力した情報に基づいて一律補正していた転写材Ｓのサイズ変化率の補正（倍率補正）を自動で行うことが可能となる。これにより得られる効果は、単にオペレータの作業負荷が軽減されるばかりでなく、１枚１枚に対する伸縮補正により、一律補正では不可能だった伸縮バラツキまでキャンセルできる点が挙げられる。以下に、伸縮補正について詳細に説明する。
【０１３０】
まず、前記給紙装置５１から給紙された表面画像の転写に向かう転写材Ｓが前記第１検知位置３および前記第２検知位置４を通過することにより、元々の実長さＬ１が検知される。該実長さＬ１の情報はメモリ部に記憶されるとともに、前記給紙装置５１から給紙される順番と前記両面搬送路５０２に搬送される順番をカウントする手段により、前記実長さＬ１の情報がどの転写材のものであるかが特定できるようになっている。
【０１３１】
その結果、スイッチバック反転後に裏面画像の転写に向かう転写材Ｓが再度前記第１検知位置３および前記第２検知位置４を通過した際に検知される実長さＬ２との相対比較が可能となる。一般的に、該実長さＬ２は前記定着装置５８の通過に伴う水分量変化等により、元々の実長さＬ１から変化している。ここから得られた転写材Ｓの伸縮率および前記実長さＬ２の情報を画像形成部５１３および前記レジスト装置５５に事前にインプットすることで、倍率変化も含めて表裏画像位置を一致させることができる。
【０１３２】
具体的には、前記センサ８により裏面画像の転写に向かう転写材Ｓの先端が検知されると、図４に示すように前記実長さＬ２の情報から後端位置が割り出される。そして、既知の表面画像の先端余白ｗおよび画像長さＧの値に先述の倍率変化を加味した値から、表面画像の後端余白ｗ’、つまり裏面画像の転写時に制御すべき先端余白（画像位置）が分かる。従って、前記レジストローラ７の搬送速度の可変タイミングが決定される。
【０１３３】
一方、裏面画像自体は予めインプットされた倍率変化の値を加味したサイズで露光および現像されており、前記余白ｗ’の位置で二次転写されれば表裏画像位置が適正なプリントが得られる。本実施の形態の構成によれば、前記第１検知位置３および前記第２検知位置４を通過する転写材の１枚１枚に対して以上の画像位置合わせを適用できるため、表裏画像位置精度に優れた画像形成装置を提供することができる。
【０１３４】
なお、本実施の形態３では中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置としたが、これに限定されるものではない。例えば、実施の形態２の図５に示したモノクロ画像形成装置においても給紙装置からの前記合流パス９１を同様に両面搬送路５０２の途中でかつ前記搬送ローラ５よりも上流とすることで、倍率補正を含めた表裏画像位置精度の高いモノクロ画像形成装置が得られる。この場合、転写材Ｓの実長さ検知に要する構成は既に説明した図２または図６とすればよく、またレジスト装置についても既に説明した図３または図７の方式にすればよい。
【０１３５】
また、本実施の形態３では前記合流パス９１は両面搬送路の途中に合流するが、本発明は、これに限定されるものではなく、表面画像と裏面画像の転写に向かう転写材Ｓが両方通過する搬送路中に本発明の検知手段が設けてもよい。
【０１３６】
なお、本発明は、上記実施の形態で説明したレジスト手段に限定されるものではなく、例えば、レジストローラで転写材を一時的に停止させ、像担持体上の画像の位置に合わせてレジストローラを駆動して転写材を送り出す方式であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明の実施の形態１について説明する画像形成装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるセンサ配置構成について説明する上視図
【図３】本発明の実施の形態１におけるレジスト装置について説明する上視図
【図４】本発明の画像位置合わせについて説明する図
【図５】本発明の実施の形態２について説明する画像形成装置の断面図
【図６】本発明の実施の形態２におけるセンサ配置構成について説明する上視図
【図７】本発明の実施の形態２におけるレジスト装置について説明する上視図
【図８】本発明の実施の形態３について説明する画像形成装置の断面図
【図９】従来の画像形成装置について説明する断面図
【符号の説明】
【０１３８】
２  パターン検知手段
３  第１検知位置
４  第２検知位置
５、６  搬送ローラ
７  レジストローラ
９  演算処理部
２０  抑えコロ
ａ  搬送ローラ５〜第１検知位置間距離
ｂ  第２検知位置〜搬送ローラ６間距離
ｄ  搬送ローラ外径
ｍ  第１検知位置〜第２検知位置間距離
Ｎ  主走査方向のセンサ間距離
ＳＮ１、ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４  センサ
３０  可動式ガイド
３１  突き当て基準部材
３２  斜送ローラ
３３  固定式ガイド
５１  給紙装置
５４  搬送装置
５５  レジスト装置
５６  ２次転写外ローラ
５８  定着装置
５０１  反転搬送装置
５０２  両面搬送装置
５０６  中間転写ベルト
５０８  感光体
５１１  露光装置
５１３  画像形成部
８０  ラインセンサ
８２Ｆ、８２Ｒ  搬送コロ部
９１  合流パス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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