(57)【要約】【課題】記録媒体搬送方向の色ずれを低減し、その目標値として高級印刷機並みに色ずれを２０μｍ程度以下とすることができるカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】有効画像領域よりも先行する先端余白部の領域内で、像担持体の第１の静電潜像目盛りおよび転写媒体の第２の静電潜像目盛りの先端部の検出時間差を減少させるように、下流側の像担持体の回転速度を制御する。【選択図】図１
2012226094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能であって夫々の有効画像領域に色に対応した画像を形成する複数の像担持体と、
前記複数の像担持体に対向する移動可能な転写媒体と、
前記像担持体に対して前記転写媒体を介して対向し、前記像担持体に形成される画像を前記転写媒体に夫々転写する複数の転写部材と、
を有するカラー画像形成装置であって、
前記複数の像担持体に夫々備わる目盛り描画領域であって、移動方向に交差する方向における側端部であって且つ移動方向において前記有効画像領域よりも先行する先端余白部から始まる目盛り描画領域に第１の静電潜像目盛りを形成する静電潜像目盛り形成手段と、
前記転写媒体にあって移動方向に交差する方向における側端部に、前記第１の静電潜像目盛りの内、上流側の静電潜像目盛りを転写することで第２の静電潜像目盛りを形成するための第２の転写部材と、
前記上流側の静電潜像目盛りより下流側の前記第１の静電潜像目盛りの先端部を検出する第１の検出手段と、
前記第１の検出手段と前記転写媒体の移動方向における位置が一致し、前記第２の静電潜像目盛りの先端部を検出する第２の検出手段と、
前記有効画像領域よりも先行する前記先端余白部の領域内で前記第１の検出手段および前記第２の検出手段による前記第１の静電潜像目盛りおよび前記第２の静電潜像目盛りの先端部の検出時間差を減少させるように、前記第１の検出手段で検出された前記下流側の静電潜像目盛りが形成された前記像担持体の回転速度を制御する制御手段を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記転写媒体の前記第２の静電潜像目盛りが転写される領域の抵抗値を、前記転写媒体の前記画像が転写される領域の抵抗値に対し、高く設定したことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の静電潜像目盛り、前記第２の静電潜像目盛りは、前記先端余白部において夫々複数本の目盛り線を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の静電潜像目盛り、前記第２の静電潜像目盛りは、前記先端余白部において先端側に向かって順次間隔が広がるような複数本の目盛り線を備えることを特徴とする請求項３に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の静電潜像目盛り、前記第２の静電潜像目盛りは、前記先端余白部において夫々１本の目盛り線から成ることを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記第２の静電潜像目盛りが形成される領域は、前記転写媒体の前記像担持体とは反対側の面の領域に貼り付けられる部材の領域であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の検出手段、前記第２の検出手段は電位センサであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
前記複数の転写部材と、前記第２の転写部材への印加電圧が異なる値であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項９】
前記複数の転写部材と、前記第２の転写部材への印加電圧が同じ値であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真記録方式を用いたカラープリンタ、カラー複写機等の、特に複数の画像形成部を有するカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、いわゆるタンデム型方式のカラー画像形成装置が各種提案されている。即ち、高速化のために複数の画像形成部を有し、中間転写ベルト上、あるいは搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの像を転写する。ところが、高速化を狙った複数の画像形成部を有するタンデム型方式のカラー画像形成装置の問題点として、機械精度等の原因により、複数の感光体ドラムや中間転写ベルトの速度変動や、中間転写ベルトの蛇行が生じる。
【０００３】
これにより、各画像形成部の転写位置での感光体ドラム外周面と中間転写ベルトの移動量の相違等が各色毎にバラバラに発生し、画像を重ね合わせたときに一致せず、１００〜１５０μｍの色ずれ位置ずれを生じることが挙げられる。
【０００４】
そこで、画像形成を行っているときに画像のズレを補正する方法が、特許文献１に提案されており、その構成を図２９に示す。図２９で感光体１と中間転写体５１には、各表面の副走査方向に書き換え可能な情報書込領域を有する。そして、各情報書込領域に情報の書き込みを行う書込手段１１２、５１２、情報を検出する検出手段１１３、５１３、情報を消去する消去手段１１１、５１１を有する。
【０００５】
感光体１Ｃの転写部では、感光体１Ｃの書込ヘッド１１２Ｃで書き込まれたパターンの検出ヘッド１１３Ｃによる検出信号と、中間転写体５１に書込ヘッド５１２Ｋによって書き込まれたパターンの検出ヘッド５１３Ｃによる検出信号とを比較する。これにより、ブラックを基準とした色ズレ量を検知し、感光体１Ｃの回転速度を制御することで色の位置をブラック基準で合わせることができるようにしたものである。イエロー、マゼンタについても同様である。
【０００６】
情報書換手段としては、１)として磁気記録方式のテープレコーダのように、磁性体テープへＳ極、Ｎ極の磁気記録を行う記録ヘッド、再生ヘッド、消去ヘッドからなる情報書き換え手段が利用できる。あるいは２）としてサーマルメディアのように、感熱発色層に発熱素子によって熱を与え記録し、光学的センサによって発色画像を検出する、また、発熱素子によって消去する情報書き換え手段が利用できる。あるいは３）としてＭＯと呼ばれる光磁気書込みを利用した記録、再生、消去ヘッドからなる情報書き換え手段が利用できる。あるいは４）としてＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＷで利用されている物質の結晶−アモルファス相変化による光反射率の変化を利用した相変化光記録方式等の方式が利用できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１４５０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、感光体ドラムと中間転写ベルトそれぞれの情報を検出する検出手段１１３、５１３が中間転写ベルト５１の表面側と裏面側とに分かれて配置されるものであり、以下の問題が生ずる。
【０００９】
１）各感光ドラムの露光光照射位置に精度よく情報書き込み手段を配置する必要があり、露光光照射位置に対する書き込み手段の位置決め精度は数μｍ〜数十μｍ生じるのが一般的である。また、数μｍレベルに位置決めできたとしても、温度による部品の膨張や収縮などの影響により、露光光照射位置自体が数μｍレベル変動することで、位置ズレを抑えることは困難であった。
【００１０】
２）また、感光ドラムと中間転写ベルトとの画像転写位置における同一の主走査線上に、感光ドラム上に書き込まれた情報を検出する検出手段と、中間転写ベルトに情報を書き込む書込手段とを配置する。その際に、お互いの相対位置決め誤差が発生するとともに、感光ドラム上の情報を読み取ってその情報を中間転写ベルトに書き込む際の読み取り誤差と書き込み誤差が発生することになる。
【００１１】
位置決め誤差は、前述したように数μｍ〜数十μｍ生じるのが一般的であり、読み取り誤差、書き込み誤差はその方式にもよるが検出手段・書き込み手段の傾き、または、中間転写ベルトの傾き変動などにより数μｍ程度発生するのが一般的である。さらに、温度の影響などにより検出手段・書き込み手段の相対的な位置ズレが数μｍ程度生じる場合もある。
【００１２】
３）同様に、第二画像形成部以降で、感光ドラムと中間転写ベルトとの画像転写位置における同一の主走査線上に、感光ドラム上に書き込まれた情報を検出する検出手段と、中間転写ベルトにかきこまれた情報を検出する検出手段とを配置する。その際も、２）と同様な誤差が生じる。
【００１３】
４）さらに、感光体ドラムと中間転写ベルトそれぞれの情報を検出する検出手段１１３、５１３が中間転写ベルト５１の表面側と裏面側とに分かれて配置すると、そのスペースや調整機構がより多く必要となると同時に、コストアップにつながる。また、その相対位置は各転写位置ごとにそれぞれの取付け誤差分だけずれた位置に配置されることとなり、各転写位置ごとに異なる取付け位置誤差を考慮して位置合わせ制御を行う必要がある。さらに、別体で構成する場合には、振動などによって相対位置がミクロン単位で変動する可能性があり、そのズレがそのまま画像位置ズレとなって現れてくるというような問題点があった。
【００１４】
そこで本発明は、記録媒体搬送方向の色ずれをできるだけ低減することができるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明のカラー画像形成装置は、回転可能であって夫々の有効画像領域に色に対応した画像を形成する複数の像担持体と、前記複数の像担持体に対向する移動可能な転写媒体と、前記像担持体に対して前記転写媒体を介して対向し、前記像担持体に形成される画像を前記転写媒体に夫々転写する複数の転写部材と、を有するカラー画像形成装置であって、前記複数の像担持体に夫々備わる目盛り描画領域であって、移動方向に交差する方向における側端部であって且つ移動方向において前記有効画像領域よりも先行する先端余白部から始まる目盛り描画領域に第１の静電潜像目盛りを形成する静電潜像目盛り形成手段と、前記転写媒体にあって移動方向に交差する方向における側端部に、前記第１の静電潜像目盛りの内、上流側の静電潜像目盛りを転写することで第２の静電潜像目盛りを形成するための第２の転写部材と、前記上流側の静電潜像目盛りより下流側の前記第１の静電潜像目盛りの先端部を検出する第１の検出手段と、前記第１の検出手段と前記転写媒体の移動方向における位置が一致し、前記第２の静電潜像目盛りの先端部を検出する第２の検出手段と、
前記有効画像領域よりも先行する前記先端余白部の領域内で前記第１の検出手段および前記第２の検出手段による前記第１の静電潜像目盛りおよび前記第２の静電潜像目盛りの先端部の検出時間差を減少させるように、前記第１の検出手段で検出された前記下流側の静電潜像目盛りが形成された前記像担持体の回転速度を制御する制御手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、記録媒体搬送方向の色ずれを極めて低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明する斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を説明する正面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の第一画像形成部を説明する側面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の第二画像形成部を説明する側面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第１の実施形態の第二画像形成部の静電潜像目盛りを検出する電位センサの配置を説明する図、（ｂ）はベルト目盛りを検出する電位センサの配置を説明する図である。
【図６】（ａ）は静電潜像目盛りを検出する電位センサの構成を説明する平面図、（ｂ）は電位センサの構成を説明する側面図である。
【図７】（ａ）は電位センサが電荷による目盛り線を読み取るときの位置関係を示す平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図８】（ａ）は被転写部に電荷による０．３３８４ｍｍピッチの目盛りが形成された様子を示す図、（ｂ）はその電位分布を示す図、（ｃ）は目盛りを検出したときの出力電圧を示す図である。
【図９】（ａ）は被転写部に電荷による０．１６９２ｍｍピッチの目盛りが形成された様子を示す図、（ｂ）はその電位分布を示す図、（ｃ）は目盛りを検出したときの出力電圧を示す図である。
【図１０】電位センサが電荷による０．０４２３ｍｍピッチの目盛りを検出するときの大きさを示す図である。
【図１１】電位センサが検出部を２つ有し、位相が９０°ずれている場合の状態を示す図である。
【図１２】電位センサが検出部を２つ有し、位相が９０°ずれている場合で、電荷による０．０４２３ｍｍピッチの目盛りを検出するときの大きさと、その出力波形を示す図である。
【図１３】中間転写ベルト上にトナー画像と静電ベルト目盛りを転写したときの配置を示す図である。
【図１４】中間転写ベルト上にトナー画像と静電ベルト目盛りを転写したときの配置で、ページの先頭の静電ベルト目盛りの構成を示す図である。
【図１５】感光ドラムおよび中間転写ベルトの静電潜像を検出して検出時間差を測定する全体構成を示す図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態の制御ブロックを示す図である。
【図１７】本発明の第１の実施形態の動作を説明するフローチャートである。
【図１８】本発明の第１の実施形態の目盛り合わせ動作を説明する図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態を説明する断面図である。
【図２０】第２の実施形態における有効画像領域でのトナー転写の転写電圧依存性と、有効画像領域外での目盛り転写の転写電圧依存性を示した説明図である。
【図２１】第２の実施形態におけるトナー転写と目盛り転写の最適転写電圧が合っている状態を示した説明図である。
【図２２】第２の実施形態におけるＡＴＶＣ制御におけるブロック図である。
【図２３】第２の実施形態における目盛りＡＴＶＣ制御におけるブロック図である。
【図２４】第２の実施形態におけるＡＴＶＣ制御および目盛りＡＴＶＣ制御を説明するフローチャートである。
【図２５】第２の実施形態におけるターゲット電流Ｉｔに対応する電圧Ｖｔを求める説明図である。
【図２６】第２の実施形態における目盛り読み取りセンサの出力電圧の例を示す説明図である。
【図２７】第２の実施形態におけるベルト抵抗と動的抵抗値の関係を示した図である。
【図２８】目盛り転写領域近傍の断面図と等価回路を示す図である。
【図２９】（ａ）は従来例を説明する側面図、（ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態であるカラー画像形成装置を説明する。ここで、カラーとはフルカラーの他、単色カラー（例えば黒の他に赤のみ）などであっても良い。
【００１９】
《第１の実施形態》
図１から図５は、本実施形態の構成を説明するための図である。図２で第一乃至第四画像形成部４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄは、この順にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する。感光ドラム１２ａ〜１２ｄは、回転可能であって夫々の有効画像領域に色に対応した画像を形成する。また感光ドラム１２ａ〜１２ｄは、後に詳述するが、移動方向に交差する方向における側端部であって且つ移動方向において有効画像領域よりも先行する先端余白部から始まる目盛り描画領域に第１の静電潜像目盛り３１ａ〜３１ｄ（図１）を形成する。なお、本実施形態において、上述した有効画像領域よりも先行する先端余白部には、紙間部も含まれるものとする。
【００２０】
感光ドラム１２ａ〜１２ｄは、ドラムエンコーダ８からの出力信号を基にドラム駆動モータ６を回転させることで、感光ドラム１２の回転が矢印の向き（反時計方向）に等角速度回転するように制御される。
【００２１】
図２で、各感光体ドラム１２の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電手段１４ａ〜１４ｄ、露光手段１６ａ〜１６ｄ、現像手段１８ａ〜１８ｄ、一次転写ローラ４ａ〜４ｄ、ドラム清掃部２２ａ〜２２ｄが配置されている。感光ドラム１２は、ドラム駆動モータ６によって矢印方向に回転駆動され、帯電手段１４によって一様に帯電される。帯電後の感光ドラム１４は、露光手段１６によって露光位置４２に画像信号に基づく露光が行われ、各色毎の静電潜像が形成される。
【００２２】
これら感光ドラム１２上の静電潜像は、現像手段１８で各色のトナー像として現像される。これら４色のトナー像は、一次転写ローラ４により、転写媒体である中間転写ベルト２４上に順次に一次転写される。こうして、４色のトナー像が中間転写ベルト２４上で重ね合わされる。移動可能な中間転写ベルト２４は、回転駆動力を与えるベルト駆動ローラ３６と、ベルト従動ローラ３７、二次転写ローラ３８の少なくとも３本のローラに巻き掛けられている。そして、ベルト従動ローラ３７または二次転写ローラ３８により、一定のテンションが与えられている。
【００２３】
中間転写ベルト２４上で重ね合わされた４色のトナー像は、二次転写ローラ３８により、記録材（紙）に二次転写される。二次転写時に、記録材Ｐに転写されないで中間転写ベルト２４上に残ったトナー（二次転写残トナー）は、ベルト清掃部４５によって除去される。なお一次転写時に、中間転写ベルト２４に転写されないで感光体ドラム１２上に残ったトナー（一次転写残トナー）は、ドラム清掃部２２によって除去される。
【００２４】
ここで、以下、第一画像形成部として画像形成部４３ａ、第二画像形成部以降として４３ｂ、４３ｃ、４３ｄの構成を４３ｂを代表として説明する。
【００２５】
（第一画像形成部）
最上流の第一画像形成部４３ａにある１２ａは第１感光ドラムで、図１の奥側でドラム駆動モータ６ａからドラム回転軸５ａに駆動力を伝達する駆動系を介して駆動力が伝達される。図２で手前側のドラム回転軸５ａには図示しないカップリングを介してロータリーエンコーダからなるドラムエンコーダ８ａが連結されている。そして、第一画像形成部４３ａでは、常にこのドラムエンコーダ８ａからの出力信号をもとにドラム駆動モータ６ａを回転させる。これにより、感光ドラム１２ａの回転が矢印の向き反時計廻りに等角速度回転するように制御される。
【００２６】
（画像用潜像より先行する静電潜像目盛りの形成）
本実施形態では、感光体層の膜厚が３０μｍのＯＰＣ感光体からなる感光ドラムを用いており、感光ドラム１２ａ表面にトナー画像を形成する際には、感光ドラム表面の感光体を帯電手段１４ａにより一様にー６００Ｖ程度のマイナスに帯電させる。そして、第一露光手段１６ａにより画像信号に従ってレーザ光を走査して第一感光ドラム１２ａの表面のレーザ光照射部分の表面電位をー１００Ｖ程度に変化させて潜像を形成する。このとき図１に示すように、移動方向に交差する方向における側端部に第１の静電潜像目盛りとしての静電潜像目盛り線３１ａが書き込まれる。
【００２７】
即ち、第一感光ドラム１２ａの露光位置４２ａを延長した位置で、有効画像領域外の両側端部に、画像を書き込む前および画像を書き込んでいる最中のレーザー光の照射により静電潜像目盛り線３１ａを書き込む。静電潜像目盛り線３１ａは、画像を感光ドラム１２ａに書き込む前の感光ｆドラム１２ａが回転駆動を開始した直後から形成され、即ち移動方向において有効画像領域よりも先行する先端余白部から書き込みが開始される。書き込みは、第一感光ドラム１２ａでの画像形成が終了するまで続けられる。なお、静電潜像目盛り線３１ａは、両方の側端部でなく片方の側端部に設けられる構成としても良い。
【００２８】
この静電潜像目盛り３１ａの大きさは、感光ドラム１２ａの軸方向に５ｍｍ程度で、副走査方向の画像の解像度が１２００ｄｐｉの場合では、２５．４÷１２００×２＝０．０４２３３３３・・・ｍｍより、４２．３μｍのピッチで形成される。レーザ光照射により表面電位が−１００Ｖ程度に変化した有効画像領域には、現像手段１８ａによりマイナスに帯電したイエローＹトナーが付着され第一画像イエローＹが形成される。このとき、感光ドラム１２ａ両端部の静電潜像目盛り線３１ａには、トナーを現像しないように、図３で示すように現像器１８の現像領域、即ち有効画像領域が決められている。
【００２９】
（画像用潜像および静電潜像目盛り３１ａの中間転写ベルトへの同時転写）
つぎに、第一画像を形成するＹトナーは第一感光ドラム１２ａと中間転写ベルト２４が接触する第一転写部において、中間転写ベルト２４上に転写される。具体的には、
直径１６ｍｍ程度で表面が導電性のスポンジで形成された一次転写ローラ４ａから与えられる＋１０００Ｖ程度のプラスの電界によって、中間転写ベルト２４上に転写される。
【００３０】
このとき、図４で示すように、中間転写ベルト２４の表面の両端部の感光ドラム１２ａに形成された静電潜像目盛り線３１ａに対応する位置に設けられた被転写部２５に対し、静電潜像目盛り線３１が接触する。そして、一次転写ローラ４ａの両側に配置された静電ベルト目盛り転写ローラ４７（第２の転写ローラ）に＋５００Ｖ程度の高圧を印加することで静電潜像目盛り３１ａを形成している電荷の一部が被転写部２５に転写される。これにより、図２に示すように静電潜像目盛り線と同じピッチの静電ベルト目盛り３２（第２の静電潜像目盛り）が形成される。
【００３１】
このとき、静電潜像目盛り線３１ａが形成された露光部分の静電ベルト目盛り転写ローラ４７との電位差は、６００Ｖ程度であるのに対し、静電潜像目盛り線３１ａの間の部分で非露光部の静電ベルト目盛り転写ローラ４７との電位差は１１００Ｖ程度である。この二つの電位差の違いにより、感光ドラム１２と中間転写ベルト２４の間、あるいは、中間転写ベルト２４と一次転写ローラ４の間の放電の状態が異なることで、中間転写ベルト２４に静電潜像目盛りが転写される。
【００３２】
本実施形態では、中間転写ベルト２４の体積抵抗率が１０１０Ω・ｃｍ程度で、後述するように被転写部２５が体積抵抗率１０１４Ω・ｃｍ以上の材料で構成されている。この場合には、転写後の被転写部での表面電位はレーザ光が照射された潜像形成部が＋４００Ｖ程度、レーザ光が照射されていない部分が＋３００Ｖ程度になることが実験からわかっている。即ち、感光ドラム上のー６００Ｖとー１００Ｖの表面電位の違いによる目盛りが、中間転写ベルト上では、＋４００と＋３００Ｖの表面電位の違いによる目盛りとして転写されている。
【００３３】
図３で示すように、本実施形態では、中間転写ベルト２４の両側端部表面に被転写部２５が設けられ、被転写部２５が存在する部分には潜像ベルト目盛り転写ローラ４７が配置されている。一次転写ローラ４ａは導電性のスポンジローラで構成されており、図示しない高圧電源に接続され、感光ドラム１２上のトナーを中間転写ベルト表面に静電気力で吸引し転写させる。
【００３４】
これと同時に、一次転写ローラ４ａと同様に導電性のスポンジローラで構成された潜像ベルト目盛り転写ローラ４７には、一次転写ローラ４ａとは別の高圧が印加可能なように構成されている。そして、静電潜像目盛り３１ａを形成している電荷を、トナーの転写条件とは異なる最適な転写条件により被転写部２５に転写させることが可能となっている。最適な転写条件は、トナーの転写の場合と同様に環境変動などによって変化する。
【００３５】
また、図３で示すように、中間転写ベルト２４の被転写部２５が貼り付けられた部分は他の部分に比較して厚くなっている。しかし、スポンジローラで構成される一次転写ローラ４ａとは若干異なる径で構成された潜像ベルト目盛り転写ローラ４７が収縮することでその厚みを吸収するので、中間転写ベルトの搬送には特に影響を与えるものではない。本実施形態では、被転写部２５は中間転写ベルト２４の一部として取り扱われる。
【００３６】
中間転写ベルト２４に転写しきれないで感光ドラム１２ａ表面上に付着したままのトナーは、ドラム清掃部２２ａによって掻き落とされ、図示しない廃トナーボックスへ回収される。
【００３７】
本実施形態では、被転写部２５に潜像を転写させるために、導電性のスポンジローラで構成された潜像ベルト目盛り転写ローラ４７を用いたが、これに限らない。潜像を転写する際に電荷を与える手段として、ワイヤーを用いたコロナ帯電器や、除電器などに用いられる除電芯を用いた帯電器や、ブレード帯電器などを用いてもよい。
【００３８】
（静電潜像目盛り３１ａが転写される中間転写ベルトの被転写部の抵抗）
被転写部２５は、体積抵抗率１０１４Ω・ｃｍ以上の材料で、本実施形態では幅５ｍｍのテープ状に形成された厚さ０．０５ｍｍのＰＥＴフィルムを、中間転写ベルト２４の両端部に貼り付けたものである。ＰＴＦＥなどのテフロン（登録商標）、あるいはポリイミドなどの材料をコーティングすることで被転写部２５を形成してもよい。本実施形態では、被転写部２５は、中間転写ベルト２４の裏面側に設けるようにしている。
【００３９】
被転写部２５は、体積抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ以上の高抵抗の材料で構成されているので、いったん転写された電荷は移動することなく保持され、静電ベルト目盛り３２として機能する。これに対し、中間転写ベルト２４の体積抵抗率は転写性能を維持するために１０９〜１０１０Ω・ｃｍの中抵抗の材料からなる。中間転写ベルト２４に直接静電潜像目盛り３１ａを接触させた場合、一旦電荷は転写されるものの、抵抗値が低いため電荷が移動してしまい、そのままでは静電ベルト目盛り３２を形成することができない。
【００４０】
被転写部２５に関し、本実施形態のように中間転写ベルト上でカラー画像を形成した後、記録紙などの被転写媒体にカラー画像を二次転写する構成においては、中間転写ベルト２４とは異なる体積抵抗値を有する材質のものを貼り付ける。または、スプレーなどで塗装、あるいはコーティングして体積抵抗率の高い領域を形成する必要がある。被転写部２５の材質に関しては、体積抵抗率１０１４Ω・ｃｍ以上の材料で、中間転写ベルト２４に形成できるものであればＰＥＴ、ＰＴＦＥなどのテフロン、あるいはポリイミドなどに限定するものではない。
【００４１】
以上のように、感光ドラム１２の表面の電荷が被転写部２５に転写された後、被転写部２５は、体積抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ以上と高抵抗の材料であるので、一旦転写された電荷は移動することなく保持され、静電ベルト目盛り３２として用いることが可能となる。
【００４２】
（第二画像形成部以降の構成）
次に、第二画像形成部４３ｂ〜第四画像形成部４３ｃの構成について説明する。第二〜第四画像形成部４３ｂ〜４３ｄは、すべて同じ構成であるので、第二画像形成部４３ｂの構成についてのみ説明する。図４に、第二画像形成部４３ｂを搬送方向上流側から見た図を示す。図５（ａ）に、第二画像形成部４３ｂを矢印Ｂで示す方向から見た図を示す。また、図５（ｂ）に、図４の断面Ａ−Ａを示す。図５（ａ）、図５（ｂ）では、一次転写ローラ４ｂは省略してある。
【００４３】
（ドラムおよびベルトの静電潜像目盛り３１ｂおよび３２の検出）
第二画像形成部４３ｂでは第一画像形成部４３ａと同じ形状の感光ドラム１２を用いる。そして、第二画像形成部４３ｂでは、ベルト目盛り読み取りセンサ３３ｂを中間転写ベルト２４の内側に配置し、被転写部２５に転写された静電潜像による静電ベルト目盛り３２を中間転写ベルト２４の裏側から検知する。
【００４４】
また、図４に示すように、第二感光ドラム１２ｂの両側端部で中間転写ベルト２４の端部からはみ出した露光範囲内に、第一画像形成部４３ａと同様に第二画像形成部４３ｂで画像と同時に形成された静電潜像目盛り線３１ｂを形成させる。静電潜像目盛り線３１ｂは、静電潜像目盛り線３１ａに対しより端部側に設けられ、後述する第１の検出手段としての静電潜像読取りセンサ３４ｂと、第２の検出手段としてのベルト目盛り読み取りセンサ３３ｂの関係と同様とされる。
【００４５】
静電潜像読取りセンサ３４ｂとベルト目盛り読み取りセンサ３３ｂは、移動方向に交差する方向の側端部であって、図５（ａ）と図５（ｂ）に示すような高さ位置に配置される。即ち、静電潜像読取りセンサ３４ｂは、図５（ａ）において感光ドラム１２ｂの下側で感光ドラム１２ｂと中間転写ベルト２４が接触してトナー画像の転写が行われる転写位置転写線を感光ドラム軸方向に延長した位置に設けられる。またベルト目盛り読み取りセンサ３３ｂは、図５（ｂ）において被転写部２５の下側で感光ドラム１２ｂと中間転写ベルト２４が接触してトナー画像の転写が行われる転写位置転写線を感光ドラム軸方向に延長した位置に設けられる。
【００４６】
したがって、第二画像形成部４３ｂでは、ベルト目盛り読み取りセンサ３３と静電潜像読取りセンサ３４ｂは、同一転写線上に配列され、同時に静電潜像目盛り線３１ｂと、静電ベルト目盛り３２を読取り、検出時間差を測定することができる。なお第三画像形成部４３ｃ、第四画像形成部４３ｄでも同様であり、静電潜像読取りセンサ３４ｂ〜３４ｄは第１の検出手段を構成し、ベルト目盛り読み取りセンサ３３ｂ〜３３ｄは第２の検出手段を構成する。
【００４７】
（同一転写線上に配列された二つの電位センサによる時間差検出）
図１５に示されるように、ベルト目盛り読み取りセンサ３３と静電潜像読取りセンサ３４ｂは、同一転写線上に配列され、同時に静電潜像目盛り線３１ｂと、静電ベルト目盛り３２を読取り、検出時間差を測定することができる。
【００４８】
本実施形態で用いている静電潜像目盛り読み取りセンサ３４とベルト目盛り読み取りセンサ３３は、電位の変化検出することが可能な電位センサ３３０で、その構成について説明する。電位センサ３３０の基本構成については、特開平１１−１８３５４２に詳細に記載されているので、本実施形態に特有な部分についてのみ記載する。
【００４９】
図６（ａ）に本実施形態で用いた電位センサ３３０の構成を示す。また、図６（ａ）の断面Ｂ−Ｂを図６（ｂ）に示す。図６（ａ）で示すように直径２０μｍの金属線からなる導線３３１をＬ字型に曲げて、その先端が検出部３３４となり、検出部３３４の長さは約２ｍｍである。電位センサ３３０を、静電潜像目盛り読み取りセンサ３４、または、ベルト目盛り読み取りセンサ３３として用いる場合には。図７（ａ）で示すように検出部３３４と電荷で構成される目盛り線が平行になるように電位センサ３３０を固定する。
【００５０】
幅４ｍｍ、高さ１５ｍｍ、厚さ２５μｍのポリイミドのフィルムからなるベースフィルム３３２の上に接着剤を塗布する。塗布後にＬ字型に曲げた導線３３１を配置し、その上からベースフィルム３３２と同等な大きさと厚さを有するポリイミドのフィルムからなる保護フィルム３３３を接着する。図６（ｂ）では表していないが接着剤は、主にベースフィルム３３２と保護フィルム３３３との間に存在し、導線３３１とベースフィルム３３２の間、また、保護フィルム３３３との間には存在しない。
【００５１】
導線３３１の表面とベースフィルム３３２または保護フィルム３３３の表面の間の距離は２５μｍになる。また、Ｌ字型の導線３３１の検出部３３４の反対側の端部が信号の出力部３３５である。この電位センサ３３０をベルト目盛り読み取りセンサ３３として用いた場合の配置図を図７（ｂ）に示す。導線３３１のベースフィルム３３２側が被転写部２５と接触するようにするため、図７（ｂ）に示すように電位センサ３３０を湾曲させて図示しない支持部により配置する。
【００５２】
このとき、検出部３３４となる導線と被転写部２５の間隔が常に一定となるように導線３３１を保護フィルム３３３の上から、バネで押し付けるように構成してもよい。図７（ａ）では、被転写部２５に転写された電位が相対的に高い高電位部３４１の領域を黒であらわし、相対的に低い低電位部３４２となる領域を白であらわしている。
【００５３】
次に、図８から図１２を用いて、電位センサ３３０からの出力について説明する。図８（ａ）は被転写部２５に転写された電荷による静電ベルト目盛り３２の、高電位部３４１と低電位部３４２の分布を示す図である。前述したように、本実施形態では、感光ドラム上の露光部が転写された部分の表面電位が４００Ｖ程度、非露光部が転写された部分の表面電位が＋３００Ｖ程度となっている。
【００５４】
また、図８（ａ）では、１２００ｄｐｉの画像解像度で、８ライン／８スペース８ライン分の露光部と、８ライン分の未露光部を繰り返すことで構成する潜像目盛りを示す。間隔が１２００ｄｐｉの画素ピッチ０．０２１１５ｍｍの１６倍となる０。３３８４ｍｍピッチの潜像目盛りである。
【００５５】
実際の電位分布は、レーザーによる露光光量が分布をもち周辺部で減少するためきれいな矩形波にはならず、図８（ｂ）に示すような分布となっている。図８（ｂ）で示すような電位分布が存在する領域で、電位センサ３３０を電位の変化する方向に移動させると、電位センサの検出部３３４に、近傍の電位が変化することで誘導電流が発生する。そして、電位センサ３３０の出力部３３５の出力電圧が図８（ｃ）で示すように、図８（ｂ）の電位分布を微分した波形の信号が出力される。
【００５６】
図８（ｂ）の電位分布のピーク傾き０の点が目盛りの中心であり、図８（ｃ）で出力電圧が０になる時刻が電荷による目盛り線を検出した時刻と特定することができる。
図８（ｃ）では潜像目盛りのピッチが粗いため電位変化が生じてから次の電位変化が生じるまでに時間間隔がある程度あくので、電位センサからの出力信号が正弦波とは異なる形状であった。図９（ａ）に示すように、潜像目盛りのピッチを半分の０。１６９２ｍｍ、すなわち４ライン／４スペースで構成した場合は、図９（ｂ）のような電位分布となり、電位センサ出力は図９（ｃ）のように正弦波になる。
【００５７】
さらに、潜像目盛りのピッチを小さくして、１２００ｄｐｉの画像解像度で実現可能な最小の１ライン／１スペース、ピッチ４２．３μｍの潜像目盛りの場合、検出部３３４と潜像目盛りの大きさの関係は図１０のようになる。潜像目盛り１ライン分の幅２１．１５μｍより、検出部３３４の幅１０μｍは半分以下の大きさであるので、１２００ｄｐｉで実現可能な最小ピッチの潜像目盛りまで、本実施形態での電位センサ３３０は検出可能で、その信号出力も正弦波となる。
【００５８】
図８（ｃ）での説明と同様に、電位センサ３３０の出力電圧が０になる時刻が電荷による目盛り線を検出した時刻と特定することができる。すなわち本実施形態による電位センサは、４２．３μｍピッチの潜像目盛りを検出可能である。
【００５９】
さらに、高解像度で潜像目盛りを読取るために、図１１に示すような導線ａ３３１ａと導線ｂ３３１ｂを配置し、検出部ａ３３４ａと検出部ｂ３３４ｂを搬送方向に１０．５７５μｍずらして配置した電位センサｂ３３０ｂを用いるようにしてもよい。。図１１では、最小の潜像目盛りピッチである４２．３μｍの１／４すなわち位相を９０°ずらして検出部を配置し、図１２で示すように、その出力信号も９０°位相がずれた２つの出力を得ることができる。図１２で示すような位相が９０°ずれた正弦波を用いれば、信号を電気分割することが可能となる。
【００６０】
電気分割の方法については、なんら新規の方法を用いることはなく、特開２００３−１６１６４５号公報などに記載されている周知の方法を用いることで１６分割することは容易に実現可能であり、また、６４分割も容易に実現可能である。これにより、４２。３÷６４＝０．６６μｍピッチの目盛り信号を得ることが可能となり、μｍ単位の位置調整を行うのに十分な分解能の信号を得ることが可能となる。
【００６１】
以上説明したように、電位変化を検出する電位センサ３３０を用いることで電位分布からなる潜像目盛りを十分高精度に測定することができる。以上は、被転写部２５の電位分布を電位センサ３３０で測定する場合を説明したが、感光ドラム１２の端部に形成された静電潜像目盛り線３１を、電位センサ３３０からなる静電潜像目盛り読み取りセンサ３４で読み取る場合も同様である。
【００６２】
（画像位置合わせ動作）
次に、図１３から図１８を用いて、実際に画像位置合わせ、すなわち、第二画像形成部４３ｂ以降で目盛り合わせを行う際の動作について説明する。図１３は、第一画像形成部４３ａで中間転写ベルト上に転写されたＡ４ヨコサイズの記録紙に転写するトナー像と、被転写部２５に転写された静電ベルト目盛り３２の位置関係と、その構成について説明する図である。図１４は図１３のＡ部で示す画像先端の静電ベルト目盛りの構成を説明する部分拡大図である。
【００６３】
図１３は中間転写ベルト２４上に、第一画像形成部４３ａでＡ４ヨコの用紙に形成する画像（有効画像領域）のトナー像と、静電ベルト目盛り３２を、連続２ページ分転写した状態を示す。感光ドラムから中間転写ベルト、さらに、中間転写ベルトから記録用紙へトナー像を転写する際には、速度差を０．５％程度つけてお互いに滑らせながら転写の動作を行うのが一般的である。しかし、本実施形態では説明を簡単にするために搬送方向のすべり量がゼロで記録用紙に対し転写後のトナー像と同じ大きさのトナー像を感光ドラム、および中間転写ベルトに形成するものとする。
【００６４】
Ａ４ヨコの記録紙に対し、全面に画像形成が可能であるわけではなく、記録用紙の前後、左右それぞれに余白を持たせて画像形成を行う。本実施形態の場合は、図１３に示すように、先端・後端の余白は２．５ｍｍ、左右の余白は２ｍｍとなっている。第一画像形成部４３ａの感光ドラム１２ａに１ページ分の画像形成を行う際には、記録紙の先端に相当する部分から露光動作を開始し、トナー像を形成する領域の２．５ｍｍ前から感光ドラム１２ａの両端部に静電潜像目盛り３１ａの形成を開始する。
【００６５】
本実施形態では、１２００ｄｐｉの画像解像度を有する画像形成装置の場合であって、露光するレーザ光のピッチは２５．４ｍｍ／１２００＝０．０２１１６６６６・・・より０．０２１１５ｍｍとしている。静電潜像目盛り線３１ａを形成するためには、１ラインおきに露光／非露光を繰り返す１ライン／１スペースの場合が最小ピッチの目盛りとなり、本実施形態の場合最小の目盛りピッチは０．０２１１５×２＝０。０４２３ｍｍとなる。
【００６６】
したがって、トナー画像を形成する領域での静電潜像目盛り線３１ａは、１ライン／１スペースで形成可能な最小ピッチである０．０４２３ｍｍピッチの目盛りを形成する。前述したように本実施形態では、０．０４２３ｍｍの目盛りを９０°位相をずらした電位センサ３３０ｂで読取ることで、ピッチ０．６６μｍの目盛りとして使用することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、第二画像形成部以降で先頭の目盛り合わせを確実に行うために、１ページ分の画像形成を行う際の先端余白部分において、有効画像領域よりピッチの大きな目盛りを形成するように露光動作を行う。図１４は図１３のＡ部の拡大図であり、画像先端の余白部（先端余白部）に形成する静電潜像目盛りの構成を示す。図１４では、先端側に向かって順次間隔が広がるように、余白の先頭に相当する部分に目盛り線を形成し、移動方向に関して粗調整から順次微調整が可能となるように、構成される。
【００６８】
具体的には、先ず有効画像領域の目盛りピッチである０．０４２３ｍｍの８倍に相当する０．３３８４ｍｍピッチの目盛りを４本形成する。続いてその半分のピッチの目盛り０．１６９２ｍｍピッチの目盛り線を３本形成する。その次に、さらに半分のピッチの０．０８８４６ｍｍピッチの目盛りを３本形成し、その後有効画像域に形成するのと同じピッチの０．０４２３ｍｍの目盛りを形成し、後端余白の領域まで０．０４２３ｍｍピッチの静電潜像目盛りを形成する。
【００６９】
図１４で示すように、画像形成部の目盛りピッチより大きな目盛りピッチを形成する領域は、以下の式の通りである。
【００７０】
０．３３８４×３＋０．１６９２×３＋０．０８４６×３＝１．０１５２＋０．５０７６＋０．２５３８＝１．７７６６ｍｍとなり、先端余白より短い領域である。第二画像形成部４３ｂ以降も同様に先端余白部の目盛りピッチは有効画像部の目盛りピッチの８倍のものから形成し始めて、４倍、２倍、と徐々にピッチを細かくして、最小ピッチの目盛りにつなげていく。従来の電子写真装置においては、画像位置ズレが１００〜１５０μｍ程度生ずるものであったので、第一画像形成部で転写された静電ベルト目盛りに対し、第二画像形成部の転写位置でのドラム潜像目盛りの位置は最大でも１５０μｍ程度のズレである。
【００７１】
ドラムまたはベルトのいずれかの潜像目盛りを検知した後は、必ずもう一方の潜像目盛りを検知することなり、対応させるべき目盛りが交互に検知される。よって、ドラム側の潜像目盛り３１ｂ〜３１ｄを検知するたびにドラム側の潜像目盛り３１ｂ〜３１ｄをベルト側に転写された潜像目盛り３１ａの位置に合わせるように感光ドラム１２ｂ〜１２ｄの回転速度を制御手段１００ｂ〜１００ｄで制御する。先端余白部で、徐々に目盛りピッチを小さくしていくことで、有効画像領域に至るまで対応する目盛りを見失うことなく位置合わせを継続して行うことができる。
【００７２】
なお、有効画像領域では０．０４２３ｍｍのピッチで静電潜像目盛り線が形成されており、有効画像領域でのズレが許容範囲内であることを電位センサにより確認できる。ズレが大きくなる場合には、ズレが小さくなるように感光ドラム１２ｂ〜１２ｄの回転速度が制御される。
【００７３】
図１５に、感光ドラムおよび中間転写ベルトの静電潜像を検出して検出時間差を測定する全体構成を示す。また図１８に、ベルト潜像目盛りに対し、ドラム潜像目盛りの先頭が０．１５０ｍｍずれた場合の目盛り合わせのイメージを示す。先頭の目盛りは、大きくても１５０μｍ程度しかずれないので図１８では先頭の目盛りｍ０とＭ０が０．１５０ｍｍずれているものとする。次の目盛りを合わせるために、それぞれの目盛りの位置を読取った結果から、感光ドラム駆動用モータの回転速度を変化させて、次の目盛りｍ１とＭ１をあわせるように動作させるが、位置誤差が大きすぎて、合わせきれていない。
【００７４】
さらに、ｍ２とＭ２、ｍ３とＭ３をそれぞれ合わせるように、回転制御していくとほぼ目盛り位置を合わせることができる。そして、ここから先、目盛りピッチが小さくなっていってもドラム潜像目盛りと、ベルト潜像目盛りの位置を合わせ続けることが可能で、目盛りピッチが最小の０．０４２３ｍｍとなっても同様である。これにより、先端余白部においてベルト潜像目盛りに対してドラム潜像目盛りを合わせることが可能となる。即ち、第一画像形成部でドラムからベルトに転写されたトナー像に対し第二画像形成部以降では少ない色ずれでトナー像を転写し続けることが可能となる。
【００７５】
次に、図１６は第１の実施形態の制御ブロックを示す図、図１７は制御内容を説明する動作フローチャートである。図１６において、第二画像形成部以降は同じ構成なので、第二画像形成部のみ表している。図１７のフローチャートに従って、本実施形態における、画像形成および画像位置合わせの動作を説明する。
【００７６】
まずステップＳ１で制御部４８が印字開始信号を受け取ると、制御部４８はドラム駆動モータ６ａ、６ｂと図示しないベルト駆動モータに回転開始指示を与える。そして、ドラム駆動軸に直結されているドラムエンコーダ８ａ、８ｂの信号を読み取りながらドラム駆動モータ６ａ、６ｂを等速回転制御して感光ドラム１２ａ、１２ｂを矢印Ｒ１方向に等速回転させる。同様に、ベルト駆動ローラ３６の軸上に取り付けられたベルト駆動ローラエンコーダの信号により、図示しないベルト駆動モータを等速回転駆動する。そして、ベルト駆動ローラ３６に巻きかけられた中間転写ベルト２４を一定速度で矢印Ｒ２方向に回転させる（ステップＳ２）。
【００７７】
次にステップＳ３で、帯電手段１４ａ、１４ｂ、一次転写ローラ４ａ、４ｂ、および、静電ベルト目盛り転写ローラ４７に所定の高圧の印加を開始し、感光ドラム１２ａ、１２ｂの表面は本実施形態の場合ー６００Ｖに帯電される。次にステップＳ４で、制御部４８が画像信号を受け取ると、第一露光手段１６ａが露光動作を開始し、図１３、図１４で説明したように先端余白に相当する部分から静電潜像目盛り３１ａを所定のピッチで形成する。そして、画像データの露光動作が開始されたら、静電潜像目盛り３１ａと共に、１ページ分の画像データが終了するまで露光動作を継続する。
【００７８】
次に、ステップＳ５において、第一露光手段１６ａが露光動作を開始してから、０．８３３３３３３秒経過したかどうかを判断した後、ステップＳ６で、第二露光手段１６ｂが露光動作を開始する。本実施形態では、感光ドラム径を８４ｍｍ、第一画像形成部４３ａと第二画像形成部４３ｂとの間のピッチステーション間ピッチを２５０ｍｍとする。また、感光ドラム表面の露光位置からトナー像を中間転写ベルトへ転写する位置までの露光−転写間距離を１２５ｍｍ、ベルト搬送速度と感光ドラムの周速を３００ｍｍ／ｓ、になるようにそれぞれ設定している。
【００７９】
感光ドラム１２に潜像を書き込むタイミングは以下の通りである。即ち、上流側の各画像形成部４３で感光ドラム１２から中間転写ベルト２４に転写される位置から次の画像形成部４３で感光ドラム１２から中間転写ベルト２４に転写される位置まで中間転写ベルト２４が搬送される時間分だけ遅らせて書き込みを行う。これにより、第一画像形成部４３ａで画像形成が開始されてから第二画像形成部で画像形成が開始されるまでの時間間隔は、２５０ｍｍ÷３００ｍｍ／ｓで計算され、０．８３３３３３３秒となる。
【００８０】
次に、ステップＳ７で、ｉ＝０とする。感光ドラム１２ａ、１２ｂ、さらに、中間転写ベルト２４の速度変動がなく常に一定の時間間隔で転写位置間を搬送される場合には、中間転写ベルトに重ねて形成されるトナー画像に位置ズレは発生しない。なお、ベルト駆動ローラの偏芯、中間転写ベルトの厚みムラなどにより中間転写ベルトの速度ムラが生じたり、感光ドラム駆動モータ、あるいは、ベルト駆動ローラ駆動モータに速度変動が生じた場合に、画像位置ズレが発生する。
【００８１】
ここで、ベルト駆動ローラの偏芯、中間転写ベルトの厚みムラはあらかじめ測定することで速度ムラを補正することは可能であり、また、モータの速度変動は、それそれ同じ軸上に取り付けられたエンコーダにより速度を補正することが可能である。
【００８２】
ところが、各画像形成部において転写されるトナーの量の違いなどにより、各画像形成部で発生する中間転写ベルト２４に発生するテンション変動によって生じる中間転写ベルト２４の伸縮が問題となる。即ち、この中間転写ベルト２４の伸縮は、画像によって異なるとともに、プロセス条件で決定される転写トナー量、一次転写電圧の値などによって変化するため予測ができず、補正することは非常に困難であった。このテンション変動により、上流側の画像形成部で転写された中間転写ベルト２４上のトナー画像が下流側の画像形成部に到達するまでの時間が変動する。
【００８３】
この変動時間分だけ色ずれが発生することになる。本実施形態においては、このように予測できない中間転写ベルト２４の速度変動が生じた場合であっても、色ずれを防止することができる。即ち、転写位置において静電潜像目盛り線３１ｂを、対応する静電ベルト目盛り３２に合うように感光ドラム１２に接続されているドラム駆動モータ６の回転を制御し、色ずれを防止するものである。
【００８４】
ステップ８ａ、８ｂで、ベルト目盛り読取りセンサ３３ｂまたは、静電潜像目盛り読み取りセンサ３４ｂによって、ベルト上およびドラム上の潜像目盛りの内のいずれか一方のｉ番目ｉ＝０の潜像目盛りを先に検知する。ここで、図１３、図１４に関して説明したように、先端余白部の目盛りピッチは、８倍の０．３３８４ｍｍに広げてある。そのため、図１８で示すように、上記一方の潜像目盛りの次の潜像目盛りベルト上またはドラム上のｉ番目ｉ＝１の潜像目盛りを検知する前に、他方の潜像目盛りを検知するはずである。
【００８５】
ステップＳ９で、ドラムと、ベルトそれぞれ先頭の潜像目盛りを検知した時間差Δｉを計算し、ステップＳ１０でΔｉと目盛りピッチＰｉを搬送速度３００ｍｍ／ｓで割った値を比較する。ΔｉがＰｉ／３００の値より小さい場合は、それぞれ２番目の潜像目盛りを検知する前にもう一方の潜像目盛りを検知するということであり、どの目盛りを対応させればよいのかが明確になる。
【００８６】
一方、ΔｉがＰｉ／３００の値より大きい場合は、２番目の潜像目盛りを検知するまで、もう一方の潜像目盛りを検知することができなかった場合であるので、どの目盛り同士を対応させればよいのか判断ができなくなってしまう。本実施形態においては、画像先端部の余白領域において、形成する潜像目盛りのピッチを大きくしており、通常の状態でも先頭の潜像目盛りが交互に検知可能なように設定している。
【００８７】
もし何らかの事情により、中間転写ベルトに作用する負荷が増加し、ベルト駆動ローラと、中間転写ベルトとの間で大きなすべりが生じた場合などでは、先頭の潜像目盛りを交互に検知することができなくなる。その場合は、ステップＳ１１でエラーと判断し、装置の動作を停止させる。
【００８８】
次に、ステップＳ１２で、ステップＳ９で算出したΔｉを元に、感光ドラムと中間転写ベルトの潜像目盛りの位置ズレがなくなるように第二画像形成部４３ｂのドラム駆動モータ６ｂの速度の補正量を算出する。そして、ステップＳ１３でドラム駆動モータ６ｂの回転速度を補正し、有効画像領域に達するまでに目盛りピッチを最小のピッチに収束させる。それとともに、目盛り同士の位置ズレも小さくなるようにドラム駆動モータの回転速度を補正するように制御していく。１ページ分の画像データが終了するまでこれを繰り返しステップＳ１５画像データが終了したら露光動作を停止する（ステップＳ１６）。
【００８９】
次のページの印字データがある場合には（ステップＳ１７）、ステップＳ４に戻って、同様な動作を繰り返し画像の位置合わせ行いながら画像形成を行っていく。印字データが終了している場合は、帯電手段、一次転写ローラ高圧手段、潜像目盛り転写用の高圧手段などの高圧を停止させる（ステップＳ１８）。記録用紙への二次転写が終了するまで（ステップ１９）感光ドラムおよび中間転写ローラの回転は継続する。そして、すべての画像データの二次転写が終了したと判断したら、感光ドラムと中間転写ベルトの九度モータをすべて停止し（ステップＳ２０）、印字動作を終了する（ステップＳ２１）。
【００９０】
以上説明したような構成により、第一画像形成部４３ａで転写されたトナー画像に対応した静電ベルト目盛り３２に対し、第二画像形成部４３ｂ以降でトナー画像に対応した静電潜像目盛り線３１の位置を合わせる。そして、中間転写ベルト２４上に形成されたトナー画像に対し第二画像形成部４３ｂ以降で高精度にトナー画像を重ねて転写することが可能となり、色ずれのないカラートナー画像を得ることができる。
【００９１】
この中間転写ベルト２４上に形成されたカラートナー画像は、図１で示す第二転写部４４まで搬送され、図示しない給紙装置から搬送されてきた記録紙に対し、二次転写ローラ３８にかけられた電界によって二次転写される。そして、図示しない定着器へ搬送され、トナー画像の記録紙への定着を行った後装置外へ排出される。中間転写ベルト２４から、記録紙に転写しきれないで中間転写ベルト２４表面上に付着したままのトナーは、ベルト清掃部４５によって掻き落とされ、図示しない廃トナーボックスへ回収される。
【００９２】
本実施形態では、トナー画像と対応した潜像目盛りを、潜像の電位変化を読取ってパルス信号に変化する電位センサで読取り、対応する目盛り同士を常に位置合わせするように動作させる。このことによって、中間転写ベルト上にトナー画像が形成されることで生じる中間転写ベルトの伸縮による画像位置ズレに対しても、高精度に補正することが可能となり、色ずれの少ない画像形成装置を提供することができる。
【００９３】
また、本実施形態で用いる電位センサは、フレキシブル基板に導線パターンを配置しただけのものであり、非常に低コストで構成できるだけでなく、潜像そのものを読取る構成である。このため、他の書き込み・読取り手段を必要しないことから誤差を少なくすることができより高精度で、より低コストの画像形成装置を提供できる。
【００９４】
さらに、非転写部２５に転写された静電ベルト目盛り３２を読み取るベルト目盛り読み取りセンサが中間転写ベルトの内側とすることができる。そのため、トナーの飛び散りなどによって表面が汚れたりする可能性が低くなり、より信頼性の高い製品を提供することが可能となる。
【００９５】
以上、本実施形態では、高速化を狙った複数の画像形成部を有するタンデム型方式のカラー画像形成装置であっても、感光ドラム上に露光光で潜像目盛りを形成することにより、画像と位置ズレの誤差のない目盛りを形成することが可能である。さらに、中間転写ベルトへ現像されたトナー画像を転写するのと同時に感光ドラム上に形成された潜像目盛りを中間転写ベルトの被転写部へ転写して電荷による静電ベルト目盛りを形成する。
【００９６】
このため、目盛り書き込み時の誤差や読み取り時の誤差がすべて解消できる。また温度変動の影響を受けることがないので、中間転写ベルトに転写されたトナー画像に対し静電ベルト目盛りは副走査方向に誤差なく形成することが可能となる。第二画像形成部以降においては、各転写位置において、中間転写ベルト上のトナー画像に対し位置ズレ誤差なく形成された静電ベルト目盛りと、感光ドラム上に現像されたトナー画像に対し位置ズレ誤差なく形成された潜像目盛りを検出する。
【００９７】
そして、これらが対応するように画像形成中に中間転写ベルトに対し第二画像形成部以降のすべての感光ドラムの転写位置を変化させる。このことによって、第一画像形成部で転写されたトナー画像に対し、第二画像形成部以降の各転写位置で少ない位置ずれでトナー画像を転写することが可能となり、色ずれの少ない高品位な画像を出力することが可能となる。
【００９８】
ベルト駆動ローラ３６付近には、二次転写部４４で記録媒体に転写されないで中間転写ベルト２４表面に付着したままで残っているトナーを掻き落として中間転写ベルト表面をきれいに清掃するためのベルト清掃部４５を備える。ベルト清掃部４５の両端部で、中間転写ベルト２４の表面に設けられた被転写部２５と対向する位置には、被転写部２５と接触して、アースされた図示しない除電ブラシが配置され、被転写部２５に転写された静電ベルト目盛り３２を消去する。
【００９９】
あるいは、図１で示すように、ベルト駆動ローラ３６と第一の感光ドラム１２ａの間に、コロナ帯電器上４６ａ、コロナ帯電器下４６ｂを中間転写ベルト２４上の被転写部２５を挟み込むように配置しても良い。即ち、逆位相の交流電圧を印加することで被転写部２５の潜像ベルト目盛り３２を確実に消去するようにできる。
【０１００】
本実施形態では、静電潜像で感光ドラム表面の目盛りを形成することで、専用の目盛りの書き込み手段を設ける必要がないので、構成がより単純で調整箇所も少なくできるので、より安価な高速カラー電子写真装置を提供することが可能となる。
【０１０１】
さらに、ベルト目盛り読み取りセンサと、前記静電潜像目盛り読み取りセンサとを、一体型とすることで、小型化できるだけでなく、同一フレキ上にアンテナ部を形成することができる。これにより、位置合わせを行う下流側の各ステーションにおいてドラム潜像読取り位置とベルト潜像読取り位置を副走査方向に同じ位置とすることができ、より、誤差の少ない位置合わせ制御が可能となる。また、振動などによりセンサ位置が変動した場合であっても、同一フレキ上にアンテナ部が形成されていることで、その搬送方向の相対位置がずれることは別体で構成した場合に比較するとほとんどないレベルとなる。このため、より高精度な位置合わせを実現することが可能になる。
【０１０２】
《第２の実施形態》
図１９から図２８および図２２〜図２６は第２の実施形態を説明する図である。第１の実施形態と違う部分についてのみ説明する。第一画像形成部４３ａと異なる点は、図１９で示すように、一次転写ローラ４ａおよび静電ベルト目盛り転写ローラ４７（第２の転写部材）の芯金の共通化および高圧電源の共通化を図った点である。第１の実施形態では、一次転写ローラ４ａおよび静電ベルト目盛り転写ローラ４７は、各々ＳＵＳなどの芯金の周りに、導電スポンジなどからなる弾性導電層を設けたものであり、各々の芯金に１次転写、目盛り転写の高圧が印加される。
【０１０３】
図２０は、有効画像領域でのトナー転写の転写電圧依存性と、有効画像領域外での目盛り転写の転写電圧依存性を示したものである。破線はトナー転写、実線は目盛り転写を示しており、各々の転写に最適値があることと、その最適値がずれていることを表している。左の縦軸は、電位センサ説明部で前述したベルト目盛り読み取りセンサの出力電圧の振幅Ｖｐｐを示している。即ち、電位センサの出力が転写電圧に依存し、出力電圧が高いほどメモリ転写が良好に行われており、ベルトメモリ読み取りセンサで読み取りやすいことを表している。右の縦軸はトナーの転写効率を表しており、高いほどトナー転写量が多いことを表している。
【０１０４】
トナー転写では、転写電圧が低いと転写電界が小さく、トナーを感光ドラムから中間転写ベルトへ転写させる力が不足し、転写することができない。また、転写電圧が高いと転写電界が大きすぎて放電が発生し、トナーの帯電極性が反転、極性反転したトナーは感光ドラムから中間転写ベルトへの方向とは逆の方向の電界の力を受けるので、転写されず、感光ドラム上に残ることとなる。
【０１０５】
同様に、目盛り転写では、転写電圧が低いと転写電界が小さく、メモリを感光ドラムから中間転写ベルトへ転写させることができない。転写電圧適正部ではパッシェン放電によりメモリを感光ドラム上から中間転写ベルト上へ転写させることができる。しかし、転写電圧が高すぎると転写電界が大きすぎて放電量が多くなりすぎて、静電目盛りが乱れてしまい、第二画像形成部以降でのベルト目盛り読み取りセンサでの読み取り精度が劣化することがわかっている。
【０１０６】
このトナー転写と目盛り転写の最適値のずれは、目盛り転写はパッシェン放電で転写しているのに対して、トナー転写は感光ドラムとトナーの鏡映力および非静電的な付着力に打ち勝つためのクーロン力を転写電界として与えているためである。目盛り転写は、感光ドラム、中間転写ベルト、転写ローラの抵抗値などの条件に依存するが、トナー転写は、それに加えてトナーの形状因子、外添剤の処方等も影響する。
【０１０７】
ただし、共通点として感光ドラム、中間転写ベルト、転写ローラの抵抗値などの耐久による変動があり、耐久での最適値変動も同じ傾向をしめすことが分かっている。このため、一次転写ローラおよび静電ベルト目盛り転写ローラの芯金および高圧電源を共通化することができる。
【０１０８】
このように転写の最適値のずれは、転写ローラの別体化と、別々の高圧電源を必要とすることになり、装置の大型化、コストアップの要因となる。このため本実施形態では、一次転写ローラ４ａおよび静電ベルト目盛り転写ローラ４７、高圧電源を一体化するために、芯金を共通化し、弾性導電層の抵抗をトナー転写部と目盛り転写部で変えることで、最適転写電圧を合わせている。
【０１０９】
表１は、第１の実施形態と第２の実施形態において、転写ローラの弾性導電層の抵抗値を変えることで最適転写電圧が合っていることを示している。つまり、第１の実施形態ではトナー転写および目盛り転写部の弾性導電層の抵抗値は共に１Ｅ６［Ω］で、最適転写電圧が各々、１０００［Ｖ］、５００［Ｖ］である。これに対し、第２の実施形態では弾性導電層の抵抗値は各々１Ｅ６［Ω］、２Ｅ７［Ω］で、最適転写電圧が１０００［Ｖ］となっている。なお、１Ｅ６は１×１０の６乗を意味し、２Ｅ７は２×１０の７乗を意味する。
【０１１０】
【表１】
2012226094.tif 000003
【０１１１】
転写ローラの抵抗値測定は、転写ローラを回転自在として金属ローラを当接させ、転写ローラの芯金に定電圧を印加し、当接させた金属ローラへの流入電流を測定することにより、以下のように求められる。
【０１１２】
転写ローラ抵抗［Ω］＝印加電圧［Ｖ］／流入電流［Ａ］
図２１はトナー転写と目盛り転写の最適転写電圧が合っている状態を示している。有効画像領域トナー転写での転写ローラの弾性導電層の抵抗値をＲｔｉ、最適転写電圧をＶｔｉ、静電潜像目盛り領域での転写ローラの弾性導電層の抵抗値をＲｔｍ、最適転写電圧をＶｔｍとすると、
Ｖｔｉ／Ｒｔｉ  ＝  ａ・Ｖｔｍ／Ｒｔｍ            式１
となる。ただし、ａは比例定数である。ａは目盛り領域と画像領域の大きさの比や前述のトナーの非静電的付着力などによる補正係数であり、トナーの形状因子、外添剤条件などの設計値に依存する値である。本例ではａ＝２０の場合を示しているが、トナー転写、目盛り転写共に、最適転写電圧印加時の最適転写電流値があるという考えである。
【０１１３】
トナー転写は、トナーの帯電量に応じた電荷の移動に伴う電流値と非静電的付着力に打ち勝って転写させるのに必要な電流値を合わせたものであり、目盛り転写は、静電潜像目盛りを形成している電荷の移動に伴う電流値、つまりパッシェン放電による電流である。上式１は、このトナー転写電流と目盛り転写電流が比例する条件になるように、転写ローラのトナー転写および目盛り転写部の弾性導電層の抵抗値を設定することで、トナー転写と目盛り転写を良好に行うことができるということを表している。
【０１１４】
表１の第２の実施形態では、電流値は以下のようになる。
【０１１５】
１０００Ｖ／１Ｅ６Ω＝２０×１０００Ｖ／２Ｅ７Ω
上の考え方では、最適転写電流値を転写電流値として定電流制御すればよいように考えられる。しかし、実際は有効画像領域内でトナー有無により画像形成しているため、トナー部と非トナー部で転写電流が異なってしまうため、トナー部に最適転写電流値が流れるように定電圧制御を行っている。
【０１１６】
次に本例での一次転写部での定電圧制御を行うためのＡＴＶＣ制御ＡｃｔｉｖｅＴｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌについて説明する。図２２、図２３は夫々ＡＴＶＣ制御、目盛りＡＴＶＣ制御のブロック図、図２４はフローチャート、図２５はターゲット電流Ｉｔに対応する電圧Ｖｔを求める説明図、図２６は目盛り読み取りセンサの出力電圧の例を示す説明図である。ＡＴＶＣ制御は、画像形成装置の電源ＯＮ時、プリント動作の前回転時や連続プリント時の途中の割り込み制御などのタイミングで実施されるものである。
【０１１７】
図２４で、ＡＴＶＣ制御を行うタイミングになったとき（ｓｔｅｐ１）、まず感光ドラム、中間転写ベルトを回転後、１次帯電をＯＮとし感光ドラムを一定電位Ｖｄに帯電する（ｓｔｅｐ２）。Ｖｄはベタ白画像時の帯電電位である。次に一次転写電圧Ｖ１を印加し（ｓｔｅｐ３）、転写電流Ｉ１を検知する（ｓｔｅｐ４）。ＡＴＶＣ制御において、図２２のＤＣコントローラは、高圧出力のＨＶＴ  ＯＵＴからＤ／Ａコンバータ、転写高圧電源を介して１次転写ローラへ一次転写電圧Ｖ１を印加する。そして、転写高圧電源が出力した転写電流を検出回路、Ａ／Ｄコンバータを介してＨＶＴ  ＩＮへ入力する。
【０１１８】
次に、予め設定された一次転写ターゲット電流Ｉｔと検知電流Ｉ１を比較し、Ｉ１＜Ｉｔの場合、次に印加する転写電圧Ｖ２をＶ１より大きく、Ｉ１＞Ｉｔの場合、次に印加する転写電圧Ｖ２をＶ１より小さくする（ｓｔｅｐ５）。次に一次転写電圧Ｖ２を印加し（ｓｔｅｐ６）、転写電流Ｉ２を検知する（ｓｔｅｐ７）。ここで図２５のように、Ｖ１、Ｖ２、Ｉ１、Ｉ２より転写電圧−電流特性を示す直線を引き、そこから、ターゲット電流Ｉｔに対応する電圧Ｖｔを求める（ｓｔｅｐ８）。
【０１１９】
従来のＡＴＶＣであれば、これでＡＴＶＣ終了となるが、本例では次に目盛りＡＴＶＣ（ｓｔｅｐ９）へ移行する。目盛りＡＴＶＣスタート後（ｓｔｅｐ１０）、１次帯電ＯＮし露光部で目盛り領域のみ４ライン／４スペース画像を形成する（ｓｔｅｐ１１）。
【０１２０】
次に、一次転写部では、先に求めた第１出力電圧Ｖｔを印加し（ｓｔｅｐ１２）、目盛り読み取りセンサにより目盛り出力電圧Ｖｍ１を検知する（ｓｔｅｐ１３）。目盛りＡＴＶＣにおいて、図２３のＤＣコントローラは、高圧出力のＨＶＴ  ＯＵＴからＤ／Ａコンバータ、転写高圧電源を介して１次転写ローラへ一次転写電圧Ｖｔを印加する。そして、目盛り読み取りセンサが出力した出力電圧Ｖｍ１を目盛り検出回路、Ａ／Ｄコンバータを介してＨＶＴ  ＩＮへ入力する。次に、一次転写部では、第２出力電圧Ｖｔ−ΔＶを印加し（ｓｔｅｐ１４）、目盛り読み取りセンサにより目盛り出力電圧Ｖｍ２を検知する（ｓｔｅｐ１５）。
【０１２１】
さらに、一次転写部では、第３出力電圧Ｖｔ＋ΔＶを印加し（ｓｔｅｐ１６）、目盛り読み取りセンサにより目盛り出力電圧Ｖｍ３を検知する（ｓｔｅｐ１７）。次にＶｍ１、Ｖｍ２、Ｖｍ３の中で最も出力の大きい、つまり、Ｖｐｐの大きい検知電圧となる転写電圧を選択し（ｓｔｅｐ１８）、次の画像形成時の１次転写電圧とし、目盛りＡＴＶＣ終了（ｓｔｅｐ１９）、ＡＴＶＣ終了（ｓｔｅｐ２０）となる。図２６に目盛り読み取りセンサの出力電圧Ｖｍ１、Ｖｍ２、Ｖｍ３の例を示している。
【０１２２】
この例ではＶｍ３＜Ｖｍ１＜Ｖｍ２なので、最も大きいＶｍ２を出力する第２出力電圧Ｖｔ−ΔＶが一次転写電圧となる。このＡＴＶＣ制御で決定した１次転写電圧は、次のＡＴＶＣ制御を行うまで変更しない。以上説明したＶｄ、Ｖ１、Ｖ２、ΔＶ、ＡＴＶＣ制御のタイミングは様々な条件により決定されるが、本例では、Ｖｄ＝−５００Ｖ、Ｖ１＝１０００、Ｖ２＝５００または１５００Ｖ、ΔＶ＝２００とした。また、図２５のようにトナー転写ラチチュードがターゲット電流に対して±ΔＩあり、これに相当する電圧からΔＶを決めている。
【０１２３】
このラチチュードはトナーの形状因子、外添処方、抵抗値などに依存するものであり、それらに応じて適宜設定すればよい。トナー転写部と目盛り転写部で弾性導電層の抵抗値を変えるには、転写ローラ製造時の導電剤の量を変えるのが一般的であるが、同じ抵抗率でも、弾性導電層の外径を変えて断面積ニップ幅を変える方法もある。
【０１２４】
以上のように、一次転写ローラを延長して弾性導電層の抵抗値を変更することで構成でき、トナー像と静電潜像目盛りの転写を同じ電圧で転写できる。また、電圧設定値も一種類でよいので装置構成が簡単で、より低コストの電子写真装置を提供できるという効果がある。
【０１２５】
《第３の実施形態》
表２は第３の実施形態を説明する図である。第１、第２の実施形態と違う部分についてのみ説明する。本実施形態は、第２の実施形態に対して中間転写ベルトの抵抗値を考慮に入れたものである。第１の実施形態で前述した通り、中間転写ベルトの抵抗値はトナー転写部と目盛り転写部で各々の転写機能のために最適化され異なる構成、抵抗となっている。
【０１２６】
【表２】
2012226094.tif 000004
【０１２７】
トナー転写部の体積抵抗率は転写性能を維持するために１０９〜１０１０Ω・ｃｍの中抵抗の材料からなるが、高抵抗化すると前述した最適転写電流を流すための転写電圧が高くなる。このため、転写部で放電が起こりやすくなり、放電に伴いトナー転写時にトナーが飛び散りやすくなるなどのトナー像が乱れる画像不良が発生することがある。
【０１２８】
また中間転写ベルトを高抵抗化すると、転写ローラで与えた電荷は減衰せずに保持される。このため、第一画像形成部で与えた転写電圧より、第二画像形成部で与える転写電圧は、第一画像形成部で与えた最適転写電流と同じ電流を流すためにはより高い転写電圧を与える必要がある。同様に、第三、第四の画像形成部はさらに転写電圧を上げる必要がある。このため、トナー転写部の中間転写ベルトの抵抗値を上げると、第一、第二、第三、第四の画像形成部で与える転写電圧を順次上げていく必要がある。この場合、転写高圧電源はより高出力の電源を用いる必要があり、コストアップや装置の大型化につながる。
【０１２９】
また、第一から第四の１次転写を終え、４色のトナー像が形成された中間転写ベルトは２次転写部へ移動され、記録材へ転写する２次転写電圧を印加される。２次転写後の中間転写ベルトは、２次転写残トナーを清掃する清掃部により清掃され、次の１次転写に備えて除電されなければならない。そのための除電機構が必要となる。または１次転写前に一定電位に帯電してもよいがそのための帯電機構は必要となる。
【０１３０】
このような装置の複雑化を避けるために、中間転写ベルトのトナー転写部は１０９〜１０１０Ω・ｃｍの中抵抗とし、印加した電荷を減衰させることで転写高圧電源の容量を抑え、除電機構を不要としている。
【０１３１】
逆に目盛り転写部は電荷を減衰させることなく保持する必要があるため、体積抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ以上の高抵抗の材料で構成する。こうすることで目盛りを保持する機能をもたせている。このときは言うまでもないが、前述のトナー転写を高抵抗ベルトで行った場合と同じように、除電機構かまたは一様に帯電する帯電機構は必要となるが、目盛り転写は第一画像形成部のみなのでトナー転写のように転写電圧を順次上げることを考慮する必要はない。
【０１３２】
ここで、中間転写ベルトの抵抗値についてのトナー転写と目盛り転写の最適値のずれと、第２の実施形態で前述した転写電圧についてのトナー転写と目盛り転写の最適値のずれを考える。すると、目盛りを保持できる抵抗値に合わせて、転写ローラの目盛り転写部の抵抗値を合わせることで、一次転写ローラ４ａおよび静電ベルト目盛り転写ローラ  ４７を一体化することが可能であると考えられる。
【０１３３】
表２の第１の実施形態と第２の実施形態の欄は、中間転写ベルトの抵抗値を追加したものである。本実施形態では、目盛り領域の中間転写ベルトの抵抗値を１Ｅ１６Ωとしたもので、このとき転写ローラ弾性層の抵抗値を３．８４Ｅ７Ωとした場合にトナー転写と目盛り転写の最適転写電圧が合っていることを示している。
【０１３４】
有効画像領域トナー転写での中間転写ベルトの抵抗値をＲｂｉ、静電潜像目盛り領域での中間転写ベルトの抵抗値をＲｂｍとすると、以下のようになる。
【０１３５】
Ｖｔｉ／ｂ・Ｌｏｇ１０Ｒｂｉ  ＋  Ｒｔｉ  ＝ａ・  Ｖｔｍ／ｂ・Ｌｏｇ１０Ｒｂｍ  ＋  Ｒｔｍ              式２
ただし、ａ、ｂは比例定数である。ａは実施形態２のａと同じく目盛り領域と画像領域の大きさの比やトナーの非静電的付着力などによる補正係数である。ｂは静的な電気抵抗値と動的な電気抵抗値との比例定数である。図２７に本発明者が検討したベルト抵抗と動的抵抗値の関係を示している。図の直線の傾きは、比例定数ｂである。これは、ベルト抵抗の対数、つまり体積抵抗率と動的抵抗がほぼ比例関係にあることを示している。
【０１３６】
静的な電気抵抗値とは通常の電気抵抗値のことであり、たとえば、抵抗値Ｒ［Ω］、体積抵抗率ρ［Ωｃｍ］、抵抗体の長さｌ［ｃｍ］、断面積ｓ［ｃｍ２］とすると、以下のようになる。
【０１３７】
Ｒ＝ρ・ｌ／ｓ
一方、ここで動的な抵抗値と称しているのは、動的抵抗値Ｒｄ［Ω］、転写電流Ｉｔ［Ａ］、転写電圧Ｖｔ［Ｖ］としたとき、以下のようになる。
【０１３８】
Ｒｄ＝Ｖｔ／Ｉｔ
抵抗値Ｒｄは、転写高圧電源から出力される電圧、電流から計算されるものであり、転写部の見かけの抵抗値を表している。例えば、中間転写ベルトが絶縁体の場合、中間転写ベルトが停止していると絶縁体なので転写電圧を印加しても転写電流は流れないが、中間転写ベルトが回転していることで転写電流は流れるようになる。この現象は絶縁体のベルトをコンデンサと見立てたときに、停止時は電流が流れないが、回転することで小さな空のコンデンサが次々に充電されているというモデルで類推される。このときの転写電圧と転写電流から得られる抵抗値を動的な抵抗値と称している。
【０１３９】
この動的抵抗値は転写電流がパラメータに入っている。転写電流は、単位時間あたりの電荷の移動量電流Ｉ［Ａ］、電荷量Ｑ［Ｃ］、時間ｔ［ｓｅｃ］のとき、Ｉ＝Ｑ／ｔであるため、トナーの持つ電荷量に対応する電荷量を付与する転写電流は、画像形成装置のプロセススピードに依存する。このため、比例定数ｂはプロセススピードに依存する値となる。
【０１４０】
この動的な抵抗値は中間転写ベルトに対して考慮されるものであって、転写ローラには適用されない。転写ローラは芯金の周りの弾性層が絶縁体になると回転しても電流は流れず、そもそも導電性がないと機能しない。このため転写ローラは停止、回転によらず抵抗値は同じであり、静的抵抗値だけを考慮すればよいことがわかる。以上のように転写部の合成抵抗は、このような中間転写ベルトの抵抗や転写ローラの抵抗に依存する値であるが、中間転写ベルトの静的な抵抗に比例する動的抵抗比例定数ｂと転写ローラの静的な抵抗を加算して計算することができる。
【０１４１】
図２８に目盛り転写領域近傍の断面図と等価回路を示す。Ｉｍは目盛り転写領域に流れる転写電流である。画像領域は、一次転写ローラ抵抗Ｒｔｉと中間転写ベルトの動的抵抗ｂ・ＬｏｇＲｂｉと感光ドラムの動的抵抗の和からなる合成抵抗に電流Ｉｔ−Ｉｍが流れる。また目盛り領域は、一次転写ローラ抵抗Ｒｔｍと中間転写ベルトの動的抵抗ｂ・ＬｏｇＲｂｍと感光ドラムの動的抵抗の和からなる合成抵抗に電流Ｉｍが流れる。式２の左辺  内は目盛り領域の合成抵抗、式２の右辺  内は画像領域の合成抵抗を表している。
【０１４２】
つまり、式２は次のようにも表される。
【０１４３】
Ｉｔ−Ｉｍ＝ａ・Ｉｍ
例えば、表２の第３の実施形態の場合、以下のようになる。ここで、比例定数ａ＝２０、ｂ＝１Ｅ５としている。
【０１４４】
１０００Ｖ  ／１Ｅ５×１０Ω＋１Ｅ６Ω＝  ２０×１０００Ｖ  ／１Ｅ５×１６Ω＋３．８４Ｅ７Ω
これは一例だが、前述の通り、トナーの転写特性、プロセススピード、目盛り領域と画像領域の大きさ等のにより比例定数を設定すれば良い。また、転写電圧の制御は第２の実施形態と同様にＡＴＶＣ制御を行うことで決定することができる。
【０１４５】
以上のように、中間転写ベルトの抵抗値、転写ローラの弾性導電層の抵抗値を設定することで、転写電圧を一致させることができる。つまり、一次転写ローラを延長して弾性導電層の抵抗値を変更することで構成でき、トナー像と静電潜像目盛りの転写を同じ電圧で転写できるので、また、電圧設定値も一種類でよいので装置構成が簡単で、より低コストの電子写真装置を提供できるという効果がある。表２で提示した値はこれに限るものではなく、その他の条件によって変動するものであるが、前述の考え方により最適化される。
【０１４６】
また、以上の実施形態では中間転写ベルトの目盛り転写部の高抵抗部、ベルト目盛り読み取りセンサをベルト内面に設けたが外面であってもよく、画像形成装置の設計思想により最適化すればよい。
【０１４７】
（変形例）
上述した実施形態では、有効画像領域即ち、現像領域に色に対応した画像を形成するために予め静電潜像を形成させたが、予め静電潜像を形成させずに有効画像領域に画像を形成させても良い。なお、像担持体および中間転写ベルトにおける先端余白部の静電潜像目盛りの本数は、夫々間隔の異なる複数本として説明したが、夫々間隔が同じ複数本であっても良く、あるいは夫々１本から構成されるものであっても良い。
【符号の説明】
【０１４８】
４ａ〜４ｄ・・一次転写ローラ、１２ａ〜１２ｄ・・感光ドラム、１４ａ〜１４ｄ・・帯電手段、１６ａ〜１６ｄ・・露光手段、２４・・中間転写ベルト、２５・・被転写部、３１ａ〜３１ｄ・・静電潜像目盛り線、３２・・静電ベルト目盛り、３３ｂ〜３３ｄ・・ベルト目盛り読み取りセンサ、３４ｂ〜３４ｄ・・静電潜像目盛り読み取りセンサ、４７・・静電ベルト目盛り転写ローラ、１００ｂ〜１００ｄ・・制御手段
【図２６】
2012226094.tif 000005
【図１】
2012226094.tif 000006
【図２】
2012226094.tif 000007
【図３】
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【図４】
2012226094.tif 000009
【図５】
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【図６】
2012226094.tif 000011
【図７】
2012226094.tif 000012
【図８】
2012226094.tif 000013
【図９】
2012226094.tif 000014
【図１０】
2012226094.tif 000015
【図１１】
2012226094.tif 000016
【図１２】
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【図１３】
2012226094.tif 000018
【図１４】
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【図１５】
2012226094.tif 000020
【図１６】
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【図１７】
2012226094.tif 000022
【図１８】
2012226094.tif 000023
【図１９】
2012226094.tif 000024
【図２０】
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【図２１】
2012226094.tif 000026
【図２２】
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【図２３】
2012226094.tif 000028
【図２４】
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【図２５】
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【図２７】
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【図２８】
2012226094.tif 000032
【図２９】
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