(57)【要約】【課題】画像形成装置において、無端ベルトの回転速度を正確に検出する。【解決手段】無端ベルト６１と、該無端ベルト６１を回転駆動する駆動手段と、印を有すると共に上記無端ベルト６１上に設置されるスケール部材１００と、該スケール部材の上記印を検出して該検出結果にも基づいて上記無端ベルトの回転速度を算出する速度算出手段とを備える画像形成装置であって、上記スケール部材１００の一部１０１のみが上記無端ベルト６１に固定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端ベルトと、該無端ベルトを回転駆動する駆動手段と、印を有すると共に前記無端ベルト上に設置されるスケール部材と、該スケール部材の前記印を検出して該検出結果にも基づいて前記無端ベルトの回転速度を算出する速度算出手段とを備える画像形成装置であって、
前記スケール部材の一部のみが前記無端ベルトに固定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記無端ベルトがスリットを備え、
前記無端ベルトの回転方向における前記スケール部材の一端部が前記無端ベルトに固定され、前記無端ベルトの回転方向における前記スケール部材の他端部が前記スリットに挿入され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】
前記スケール部材が設置される前記無端ベルトの領域に開口部が形成され、
前記スケール部材が前記無端ベルトに付勢されるように前記開口部を介して前記スケール部材を吸引する吸引手段を備え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４】
前記駆動手段が前記無端ベルトを駆動する駆動ローラを備え、
前記スケール部材の前記印が形成されている領域の長さが、前記駆動ローラの周長以上に設定されていることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記速度算出手段は、前記無端ベルトが下方で前記スケール部材が上方に位置する領域にて前記印を検出する検出センサを備えることを特徴とする請求項１〜４いずれか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、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ及びファクシミリ等の画像形成装置では、トナーや記録用紙（記録媒体）を搬送するための無端ベルトを備える場合がある。
例えば、感光体ドラムに形成されたトナー像が一端転写され、この転写されたトナー像を記録用紙にさらに転写する中間転写ユニットは、トナー像を転写するために、上記無端ベルトとして中間転写ベルトを備えている。
【０００３】
この中間転写ユニットでは、予め定められた記録用紙上の領域に正確にトナーを転写する必要があることから、中間転写ベルトを一定の回転速度で安定させる必要がある。このため、従来から画像形成装置においては、実際の中間転写ベルトの回転速度を検出し、この検出結果に基づいて中間転写ベルトを回転駆動するための駆動装置をフィードバック制御している。
つまり、画像形成装置においては、無端ベルトにおいて搬送対象物を良好に搬送するために、無端ベルトの回転速度の実測値に基づいて駆動装置をフィードバック制御している。
【０００４】
例えば、特許文献１〜３には、全体が無端ベルトに接合されるスケール部材に形成された目盛を検出センサにて検出し、この検出結果に基づいて無端ベルトの回転速度を実測し、この実測値に基づいて駆動装置をフィードバック制御する画像形成装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１０９４６９号公報
【特許文献２】特開２００４−６９９３３号公報
【特許文献３】特開２００６−５３１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、スケール部材は無端ベルトと別部材であり、例えば熱膨張係数の小さい材料によって形成される。このため、無端ベルトとスケール部材とのヤング率は異なる。
一方で、無端ベルトは、回転中に位置ズレが生じないように張力がかけられた状態で駆動ローラや従動ローラ等に廻し掛けられる。
そして、無端ベルトとスケール部材とのヤング率が異なることから、無端ベルトに張力がかけられた場合の無端ベルトとスケール部材との伸び率が異なり、無端ベルトのスケール部材が設置された領域と設置されない領域とにおいて伸び率に差が生じる。このため、無端ベルトが湾曲し、スケール部材に傾く等の姿勢変化が生じ、検出センサによってスケール部材上の印を正確に検出できなくなる場合がある。この結果、無端ベルトの回転速度を正確に検出することができなくなる。
例えば、無端ベルトが上述した中間転写ベルトである場合には、中間転写ベルトの回転速度が正確に検出することができなくなることによって、中間転写ベルト上のトナー像の転写位置がずれ、記録用紙上の画像の形成位置もずれることとなる。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、画像形成装置において、無端ベルトの回転速度を正確に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【０００８】
第１の発明は、無端ベルトと、該無端ベルトを回転駆動する駆動手段と、印を有すると共に上記無端ベルト上に設置されるスケール部材と、該スケール部材の上記印を検出して該検出結果にも基づいて上記無端ベルトの回転速度を算出する速度算出手段とを備える画像形成装置であって、上記スケール部材の一部のみが上記無端ベルトに固定されているという構成を採用する。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記無端ベルトがスリットを備え、上記無端ベルトの回転方向における上記スケール部材の一端部が上記無端ベルトに固定され、上記無端ベルトの回転方向における上記スケール部材の他端部が上記スリットに挿入されているという構成を採用する。
【００１０】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記スケール部材が設置される上記無端ベルトの領域に開口部が形成され、上記スケール部材が上記無端ベルトに付勢されるように上記開口部を介して上記スケール部材を吸引する吸引手段を備えるという構成を採用する。
【００１１】
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記駆動手段が上記無端ベルトを駆動する駆動ローラを備え、上記スケール部材の上記印が形成されている領域の長さが、上記駆動ローラの周長以上に設定されているという構成を採用する。
【００１２】
第５の発明は、上記第１〜第４いずれかの発明において、上記速度算出手段が、上記無端ベルトが下方で上記スケール部材が上方に位置する領域にて上記印を検出する検出センサを備えるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スケール部材の一部のみが無端ベルトに固定されている。このため、固定された一部を除いて無端ベルトの伸縮がスケール部材に規制されることはない。したがって無端ベルトに張力がかけられた場合であっても、無端ベルトとスケール部材との伸び率との差に起因して無端ベルトが湾曲することを防止することができる。このため、スケール部材が姿勢変化することを防止し、正確にスケール部材の印を読み取ることが可能となる。よって、本発明によれば、無端ベルトの回転速度を正確に算出して検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、本発明の画像形成装置の一例として、複写機を挙げて説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の複写機Ｓの概略構成を示す機能ブロック図である。また、図２は、本実施形態の複写機Ｓの概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態の複写機Ｓは、表示操作部１、画像読取部２、画像記憶部３、画像処理部４、印刷部５及び制御部６を備えている。
【００１６】
表示操作部１は、ユーザと複写機Ｓとを関係付けるマンマシンインタフェースとして装置の前面に設置される（図２には図示せず）ものであり、タッチパネル１ａ及び操作キー１ｂを備えている。タッチパネル１ａは、表示面に抵抗膜方式等の透明な面状押圧センサを設けた表示パネルであり、ユーザに提供する情報の表示を行うと共に、ユーザの操作に基づく操作信号を出力する。操作キー１ｂは、例えば電源ボタンやコピー開始ボタン等の、タッチパネル１ａに表示される操作ボタン以外の操作キー（ハードウェアキー）であり、ユーザの操作に基づく操作信号を出力する。
【００１７】
画像読取部２は、制御部６から入力される制御指令に基づいて、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）によって自動給紙される原稿あるいはプラテンガラス上に載置された原稿の画像をラインセンサで読み取って原稿画像データに変換するものであり、この原稿画像データを出力するものである。この画像読取部２は、図２に示すように、複写機Ｓの上部を構成するものである。そして、上記表示操作部１は、例えば、画像読取部２の近傍に配置される。
【００１８】
図１に戻り、画像記憶部３は、半導体メモリあるいはハードディスク装置等であり、制御部６から入力される制御指令に基づいて、画像読取部２から入力される上記原稿画像データを記憶すると共に当該原稿画像データを読み出して出力する。
【００１９】
画像処理部４は、制御部６から入力される制御指令に基づいて、画像記憶部３から入力される原稿画像データを印刷形式の画像データに変換して出力するものであり、必要に応じて原稿画像データに各種画像処理を施して印刷形式の画像データに変換する。例えば、画像読取部２がカラー画像の形成された原稿を読み取った場合には、画像記憶部３から画像処理部４に入力される原稿画像データは、光の三原色に対応したＲＧＢ画像データとなるため、画像処理部４は、このようなＲＧＢ画像データを印刷部５の印刷形式に対応した、例えばＹＭＣＫ画像データ（Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）を基準色とする画像データ）に変換して出力する。
【００２０】
印刷部５は、制御部６から入力される制御指令に基づいて用紙カセット７あるいは給紙トレー８（図２参照）から給紙される記録用紙に印刷（画像形成）を行うものであり、図２に示すように、複写機Ｓの略中央部を構成している。
この印刷部５は、図２に示すように、感光体ドラム１０、帯電器２０、レーザスキャニングユニット３０、現像ユニット４０、クリーニングユニット５０、中間転写ユニット６０、定着器７０及びトナーコンテナ８０を備えている。
【００２１】
感光体ドラム１０は、表面に静電潜像が形成される円筒部材であり、図２の紙面奥行き方向に延在して配置されている。なお、本実施形態の複写機Ｓは、フルカラー印刷が可能なタンデム方式の画像形成装置であり、トナーの基準色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に対応して、イエローに対応した感光体ドラム１０と、マゼンダに対応した感光体ドラム１０と、シアンに対応した感光体ドラム１０と、ブラックに対応した感光体ドラム１０とを有している。これらの感光体ドラム１０は、図２に示すように所定間隔にて平行に配列されている。
【００２２】
帯電器２０は、各感光体ドラム１０に対して対向配置されており、基準色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）毎に、感光体ドラム１０に対向配置されている。そして、このような帯電器２０によって感光体ドラム１０の周面が帯電状態とされる。
【００２３】
レーザスキャニングユニット３０は、感光体ドラム１０の下方に配置されており、各感光体ドラム１０に照射されるレーザ光を走査すると共に感光体ドラム１０の表面に静電潜像を形成するものである。
【００２４】
現像ユニット４０は、感光体ドラム１０の周面に対してトナーを供給することによって感光体ドラム１０の周面上に静電潜像に基づく画像を現像する現像ローラ４１を有するものであり、各感光体ドラム１０に対して設けられている。
【００２５】
クリーニングユニット５０は、感光体ドラム１０から中間転写ユニット６０へ画像が転写された後に、感光体ドラム１０に残存するトナーを除去する摺擦ローラ５１を有するものであって、各感光体ドラム１０に対向配置されている。
【００２６】
中間転写ユニット６０は、感光体ドラム１０の上方に配置されており、感光体ドラム１０に現像された画像が転写される中間転写ベルト６１（無端ベルト）と、駆動モータ６７（図１参照）に接続されて回転されると共に該中間転写ベルト６１を回転させる駆動ローラ６２と、中間転写ベルト６１に張力を与えるためのテンションローラ６３と、中間転写ベルト６１の回転に伴って回転する従動ローラ６４と、感光体ドラム１０上のトナーを中間転写ベルト６１に転写するための一次転写ローラ６５と、中間転写ベルト６１上のトナーを記録用紙に転写するための二次転写ローラ６６とを備えている。
なお、駆動モータ６７は、例えばギアユニットを介して駆動ローラ６２と接続されており、図２においては省略されている。
また、本発明における駆動手段は、本実施形態の複写機Ｓにおいて駆動ローラ６２とテンションローラ６３と従動ローラ６４と駆動モータ６７とによって構成されている。そして、中間転写ベルト６１は、駆動ローラ６２とテンションローラ６３と従動ローラ６４に張架されることによって張力がかけられている。そして、中間転写ベルト６１は、駆動モータ６７によって駆動ローラ６２が回転され、この駆動ローラ６２の回転によって回転駆動される。
【００２７】
また、本実施形態の複写機Ｓは、図３の斜視図にも示すように、中間転写ベルト６１上にスケール部材１００を備えている。
スケール部材１００は、中間転写ベルト６１の回転方向に延在する薄い板状の部材であり、例えば熱膨張率の小さな金属材料を含んで形成されている。具体的には、例えば、ポリエステルフィルムにアルミニウムを蒸着することによって形成される。なお、中間転写ベルト６１は、樹脂材料やゴムによって形成されている。つまり、スケール部材１００は、中間転写ベルト６１と異なる材料によって形成されている。
【００２８】
図３は、中間転写ベルト６１の斜視図である。この図に示すように、スケール部材１００の中間転写ベルト６１の回転方向における一端部１０１（一部）のみが中間転写ベルト６１に対して固定されている。また、中間転写ベルト６１にはスリット６１ａが形成されており、当該スリット６１ａにスケール部材１００の中間転写ベルト６１の回転方向における他端部１０２が挿入されている。
そして、スケール部材１００の一端部１０１と他端部１０２との間には、スケール部材１００の延在方向に等間隔で配列された目盛１０３（印）が形成されている。なお、目盛り１０３は、一端部１０１及び他端部１０２上にも形成されていても良い。この目盛１０３は、スケール部材１００の本体に対して反射率が異なる部分であり、塗料によって形成されても良いし、鏡部、凹部あるいは開口等によって形成されていても良い。
【００２９】
また、本実施形態の複写機Ｓは、図２に示すように、自らに対して相対移動するスケール部材１００の目盛１０３を検出するための検出センサ９を備えている。
この検出センサ９は、中間転写ベルト６１が下方でスケール部材１００が上方に位置する領域（すなわち中間転写ベルト６１の上側）において目盛１０３を検出可能なように、不図示の支持部によって中間転写ベルト６１の上方に下方に向けて配置されている。
そして、検出センサ９は、目盛１０３の検出結果を制御部６に向けて出力する。なお、検出センサ９としては、反射率を測定可能な周知のフォトセンサ等を用いることができる。
【００３０】
このような、中間転写ユニット６０では、各感光体ドラム１０において現像された画像（トナー像）は、一旦中間転写ユニット６０の中間転写ベルト６１上において重ね合わされ、その後、記録用紙に一括転写される。すなわち、中間転写ユニット６０によって、感光体ドラム１０上のトナーが記録用紙に移動されて転写される。
【００３１】
定着器７０は、熱及び圧力を加えることによって、中間転写ユニット６０によって記録用紙に対して転写されたトナーを記録用紙に対して定着させるものであり、記録用紙の搬送経路に配置されている。  
【００３２】
トナーコンテナ８０は、現像ユニット４０に供給するトナーを収容するものであり、中間転写ユニット６０の上方に配置されている。このトナーコンテナ８０は、各現像ユニット４０に対して設けられている。
【００３３】
また、装置の下部には給紙ローラ９０が設けられており、この給紙ローラ９０によって、用紙カセット７あるいは給紙トレー８から給紙される記録用紙が、上述した印刷部５に供給される。
【００３４】
図１に戻り、制御部６は、本実施形態の複写機Ｓの全体の制御を行うものであり、表示操作部１、画像読取部２、画像記憶部３、画像処理部４、印刷部５及び検出センサ９と電気的に接続されている。
【００３５】
このような構成を有する複写機Ｓにおいては、制御部６の制御の下、ユーザの表示操作部１の操作に基づいて、画像読取部２にセットされた原稿の画像データが読み込まれ、読み込まれた画像データが画像記憶部３に記憶される。画像記憶部３に記憶された画像データは、画像処理部４において印刷形式の画像データに変換され印刷部５に入力する。
そして、印刷部５では、画像処理部４から入力された印刷形式の画像データに基づいて印刷用紙への画像形成が行われる。その後、画像が形成された印刷用紙が印刷物として複写機Ｓの外部に排出される。
【００３６】
そして、本実施形態の複写機Ｓにおいて制御部６は、検出センサ９からの検出結果に基づいて中間転写ベルト６１の回転速度を算出する。つまり、本発明の速度算出手段は、本実施形態において検出センサ９及び制御部６によって構成されている。そして、さらに制御部６は、上記算出結果に基づいて、中間転写ベルト６１の回転速度が一定で安定するように駆動ローラ６２の回転（すなわち駆動モータ６７）を制御する。
このように、中間転写ベルト６１の実際の回転速度に基づいて駆動ローラ６２の回転を制御することによって、駆動ローラ６２、テンションローラ６３及び従動ローラ６４の組立て誤差や、中間転写ベルト６１が晒される環境等の外的要因にて中間転写ベルト６１の回転速度が駆動モータ６７の出力に比例しない場合であっても、中間転写ベルト６１の回転速度を一定とすることができる。
【００３７】
そして、本実施形態の複写機Ｓにおいては、スケール部材１００の一端部１０１のみが中間転写ベルト６１に固定されている。このため、固定された一端部１０１を除いて中間転写ベルト６１の伸縮がスケール部材１００に規制されることはない。したがって、中間転写ベルト６１に張力がかけられた場合であっても、中間転写ベルト６１とスケール部材１００との伸び率との差に起因して中間転写ベルト６１が湾曲することを防止することができる。このため、スケール部材１００が姿勢変化することを防止し、正確にスケール部材１００の目盛１０３を読み取ることが可能となる。よって、本実施形態の複写機Ｓによれば、中間転写ベルト６１の回転速度を正確に算出して検出することが可能となり、中間転写ベルト６１の回転速度を正確に一定とすることができる。
【００３８】
また、本実施形態の複写機Ｓにおいては、スケール部材１００の一端部１０１が中間転写ベルト６１に固定され、他端部１０２が中間転写ベルト６１に挿入されている。
このため、スケール部材１００が下方に位置し、中間転写ベルト６１が上方に位置する領域（すなわち中間転写ユニット６０の下部）においても、スケール部材１００が中間転写ベルト６１から垂れ下がることを防止することができる。
そして、スケール部材１００が上方に位置し、中間転写ベルト６１が下方に位置する領域においても、スケール部材１００上の規定の位置にスケール部材１００を位置させることが可能となる。
したがって、このような構成を採用することによって、より確実に中間転写ベルト６１の回転速度を算出することが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態の複写機Ｓ１においては、スケール部材１００が上方に位置し、中間転写ベルト６１が下方に位置する領域において、検出センサ９によってスケール部材１００の目盛１０３を検出する構成を採用している。
スケール部材１００が上方に位置し、中間転写ベルト６１が下方に位置する領域では、重力によってスケール部材１００が中間転写ベルト６１に押し付けられるため、スケール部材１００が中間転写ベルト６１から浮き上がることを防止することができ、スケール部材１００上の規定の位置にスケール部材１００を位置させることが可能となる。
したがって、このような構成を採用することによって、より確実に中間転写ベルト６１の回転速度を算出することが可能となる。
【００４０】
なお、中間転写ベルト６１の回転速度のばらつきは、駆動ローラ６２の一回転における回転速度のばらつきに大きく起因する。このため、駆動ローラ６２の一回転における中間転写ベルト６１の速度のばらつきを検出し、この検出結果に基づいて駆動モータ６７の駆動を制御することが中間転写ベルト６１の回転速度の一定とするためには効果的である。
このため、スケール部材１００の目盛１０３が形成された領域の長さは、駆動ローラ６２の周長以上に設定されていることが好ましい。
これによって、駆動ローラ６２が一回転する間における中間転写ベルト６１の速度変化を実測することが可能となり、より正確に中間転写ベルト６１の回転速度をフィードバック制御により安定化することが可能となる。
さらに、制御部６における演算処理を簡略なものとするためには、スケール部材１００の目盛１０３が形成された領域の長さは、駆動ローラ６２の周長と同じまたは整数倍であることが好ましい。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００４２】
図４は、本実施形態の複写機が備える中間転写ベルト６１を含む斜視図である。この図に示すように、本実施形態の複写機においては、スケール部材１００が設置される中間転写ベルト６１の領域に開口部６１ｂが複数形成されている。
また、本実施系形態の複写機は、検出センサ９の下方に不図示の支持部によって支持されることによって配置され、スケール部材１００が中間転写ベルト６１に付勢されるように開口部６１ｂを介してスケール部材１００を吸引する吸引装置２００を備えている。
【００４３】
このような構成を採用する本実施形態の複写機によれば、吸引装置２００によってスケール部材１００が吸引されることによって中間転写ベルト６１に付勢される。このため、スケール部材１００が中間転写ベルト６１から浮き上がることを防止することができ、スケール部材１００上の規定の位置にスケール部材１００を位置させることが可能となる。
したがって、このような構成を採用することによって、より確実に中間転写ベルト６１の回転速度を算出することが可能となる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳説したが、具体的な構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において設計変更等が可能である。
【００４５】
例えば、上記実施形態においては、本発明の画像形成装置の一例として、複写機を挙げて説明した。
しかしながら、本発明は複合機に限定されるものではなく、複合機、プリンタ及びファクシミリ装置等の画像形成装置に適用することも可能である。
【００４６】
また、上記実施形態においては、本発明における無端ベルトが中間転写ベルトである構成について説明した。
しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、無端ベルトが例えば記録用紙を搬送する無端状の搬送ベルトである構成を採用することもできる。
【００４７】
また、上記実施形態においては、スケール部材１００に形成された印が目盛１０３である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、スケール部材１００に形成される印の形状や大きさは任意である。
【００４８】
また、上記実施形態においては、スケール部材１００が中間転写ベルト６１の全周の一部のみに設置された構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、中間転写ベルト６１の全周に亘って設置されるスケール部材を備える構成を採用することができる。
【００４９】
また、上記実施形態においては、スケール部材１００及び検出センサ９が中間転写ベルト６１の外周側に設置されている構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、中間転写ベルト６１の内周側に設置されるスケール部材及び検出センサを備える構成を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態における複写機の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態における複写機を模式的に示した断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における複写機が備える中間転写ベルトの斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態における複写機が備える中間転写ベルトを含む斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｓ……複写機（画像形成装置）、６１……中間転写ベルト、６１ａ……スリット、６１ｂ……開口部、６２……駆動ローラ、６３……テンションローラ、６４……従動ローラ、６７……駆動モータ、６……制御部、９……検出センサ、１００……スケール部材、１０１……一端部（一部）、１０２……他端部、１０３……目盛（印）、２００……吸引装置（吸引手段）
【図１】
2010107847.tif 000003
【図２】
2010107847.tif 000004
【図３】
2010107847.tif 000005
【図４】
2010107847.tif 000006