(57)【特許請求の範囲】
【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１次像担持体と接触しつつ回転する中間転写ベルトである２次像担持体と、
前記１次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次像担持体と互いに圧接しつつ回転し、前記２次像担持体との圧接位置における変形量が２次像担持体よりも大きく、前記２次像担持体に転写された画像を記録媒体または自身に転写するローラーである２次転写部材と、
前記２次転写部材へ転写された画像の副走査方向における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である検出手段と、
前記圧接位置における前記２次像担持体と２次転写部材との食い込み量を検出する食い込み量検出手段と、
前記検出手段による検出信号を、前記食い込み量検出手段により検出した食い込み量に基づい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画像形成装置。
【請求項２】
前記検出手段は、画像濃度を測定するＡＩＤＣ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。
【請求項３】
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２次転写部材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。
【請求項４】
前記２次転写部材の表面粗さをＲmax３．２（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。
【請求項５】
前記１次像担持体は感光体であり、前記１次転写部材は転写ローラーであり、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。
【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１次像担持体と接触しつつ回転する中間転写ベルトである２次像担持体と、前記１次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次像担持体と互いに圧接しつつ回転し、前記２次像担持体との圧接位置における変形量が２次像担持体よりも大きく、前記２次像担持体に転写された画像を記録媒体または自身に転写するローラーである２次転写部材と、前記２次転写部材へ転写された画像の副走査方向における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である検出手段と、前記圧接位置における前記２次像担持体と２次転写部材との食い込み量を検出する食い込み量検出手段と、前記検出手段による検出信号を、前記食い込み量検出手段により検出した食い込み量に基づいて補正する信号補正制御回路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次転写部材上に転写される。この２次転写部材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、２次転写部材上の画像は、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２次転写部材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２次転写部材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。
【００１５】
本発明においては、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。
【００１７】
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、検出手段は、画像濃度を測定するＡＩＤＣ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３の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、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２次転写部材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、２次転写部材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４の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記２次転写部材の表面粗さを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５の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記１次像担持体は感光体であり、前記１次転写部材は転写ローラーであり、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ものである。この構成においては、２次転写ローラーが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、ＣＣＤ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７０Ｃ，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１０４（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４５Ｃ〜４５Ｋ（１次転写部材）と、露光走査部７０Ｃ〜７０Ｋ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６０Ｃ〜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〜４１Ｋ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４３Ｃ〜４３Ｋにより現像され、これにより感光体ドラム４１Ｃ〜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１０４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ＣＣＤ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ＡＩＤＣ（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，ＲＳ２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ＲＳ１，ＲＳ２の構成について説明する。検出器ＲＳ１，ＲＳ２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Ｖｒｅｆ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１２２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１０４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１０４（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１０３（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ＲＳ１，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１０３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３０（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，ＲＳ２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１０４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１０４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２次転写部材（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２次転写部材を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。また、圧接位置における２次像担持体と２次転写部材との食い込み量を検出し、センサ検出信号を食い込み量に基づいて補正することにより、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。
【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）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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