(57)【要約】【課題】トナー像を担持する無端状ベルトからなる担持体（感光体ベルト、中間転写ベルト）を備えることを前提とし、画像の位置ずれの発生を防ぐことが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像を担持する無端状ベルトからなる担持体３と、前記担持体３の搬送方向に互いにずらして設けられ、前記担持体３上に書かれた複数の定ピッチのトナーマーク４を順次読み取る光電型の２つのセンサ５Ａ、５Ｂと、前記担持体３を駆動する駆動手段１と、前記担持体３が前記駆動手段１によって駆動されているときに、前記２つのセンサ５Ａ、５Ｂの出力に基づき前記２つのセンサ５Ａ、５Ｂが同一のトナー像を検知する時間差を演算するとともに、前記担持体３が前記駆動手段１によって駆動されているときに、前記２つのセンサ５Ａ、５Ｂにより各トナーマーク４のピッチ間を検知する時間差を演算する演算手段７と、前記演算手段７による演算結果に基づいて、前記駆動手段１による駆動速度を制御する制御手段８とを備えた。【選択図】　　　　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する無端状ベルトからなる担持体と、
前記担持体の搬送方向に互いにずらして設けられ、前記担持体上に書かれた複数の定ピッチのトナーマークを順次読み取る光電型の２つのセンサと、
前記担持体を駆動する駆動手段と、
前記担持体が前記駆動手段によって駆動されているときに、前記２つのセンサの出力に基づき前記２つのセンサが同一のトナー像を検知する時間差を演算するとともに、前記担持体が前記駆動手段によって駆動されているときに、前記２つのセンサにより各トナーマークのピッチ間を検知する時間差を演算する演算手段と、
前記演算手段による演算結果に基づいて、前記駆動手段の駆動速度を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記演算手段は、２つの前記センサの出力の演算結果からベルト線速度を演算し、前記制御手段は、前記の算出結果と前記演算手段による各マークについての演算結果とに基づいて、トナー像の位置ずれ量と位置ずれ発生個所を特定し、前記駆動手段の駆動速度を制御す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】
前記担持体の搬送方向に互いにずらして設けられている前記センサの間隔が、前記担持体上に書かれた複数のトナーマークのピッチ間隔の倍数になっていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記演算手段は、前記担持体の回転周期と前記駆動手段の回転周期との公倍数に当たる時間の演算結果を求めることを特徴とする請求項３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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するもので、あり、特に、トナー像を担持する無端状ベルトからなる担持体（感光体ベルト、中間転写ベルト）を備えた画像形成装置の制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トナー像を担持する無端状ベルトからなる担持体（感光体ベルト、中間転写ベルト）を備えた画像形成装置に関する従来技術として、特許文献１が存在する。該文献には以下の内容の技術が記載されている。
【０００３】
ベルトに一定ピッチの濃淡縞を有するタイミングマークを予め印刷するとともに、このタイミングマークを順次読み取る光電型の２つのセンサを設け、この２つのセンサの出力に基づき、二つのセンサが同一のマークを検知する時間差を演算し、所定期間にわたってその平均値を求める。それ以降はベルトの搬送速度を各マーク毎に検知して平均値と比較し、リアルタイムで駆動モータの回転を制御することにより、装置の寸法的なずれや周期的な速度変動の影響を受けることなく、正確にしかも高速に駆動モータを制御して、ベルトの搬送速度を一定にする。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１７５６８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１記載の技術では、ベルト上に予め一定ピッチの濃淡縞を印刷しなければならなく、かつ印刷場所はベルトの端部でコピー機またはプリンタの現像に影響の無い場所にしなければならない。そのため、ベルトの幅を大きくする必要があり、機械本体の大型化を招いてしまう。
【０００６】
また、もともと印刷されている縞が汚れてしまった場合に、そこを読み取ってしまうことにより速度変動に誤差を生じてしまう。また、予め印刷された一定ピッチの縞を読み取るため、ベルトの速度変動しかわからず、実際に現像した時にトナー像がどれだけずれるかがわからないという問題もある。
【０００７】
そこで本発明は、トナー像を担持する無端状ベルトからなる担持体（感光体ベルト、中間転写ベルト）を備えることを前提とし、画像の位置ずれの発生を防ぐ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。
【０００８】
【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記載の発明では、トナー像を担持する無端状ベルトからなる担持体と、前記担持体の搬送方向に互いにずらして設けられ、前記担持体上に書かれた複数の定ピッチのトナーマークを順次読み取る光電型の２つのセンサと、前記担持体を駆動する駆動手段と、前記担持体が前記駆動手段によって駆動されているときに、前記２つのセンサの出力に基づき前記２つのセンサが同一のトナー像を検知する時間差を演算するとともに、前記担持体が前記駆動手段によって駆動されているときに、前記２つのセンサにより各トナーマークのピッチ間を検知する時間差を演算する演算手段と、前記演算手段による演算結果に基づいて、前記駆動手段の駆動速度を制御する制御手段とを備えた画像形成装置を最も主要な特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の画像形成装置において、前記演算手段は、２つの前記センサの出力の演算結果からベルト線速度を演算し、前記制御手段は、前記の算出結果と前記演算手段による各マークについての演算結果とに基づいて、トナー像の位置ずれ量と位置ずれ発生個所を特定し、前記駆動手段の駆動速度を制御することを主要な特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の画像形成装置において、前記担持体の搬送方向に互いにずらして設けられている前記センサの間隔が、前記担持体上に書かれた複数のトナーマークのピッチ間隔の倍数になっていることを主要な特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明では、請求項３記載の画像形成装置において、前記演算手段は、前記担持体の回転周期と前記駆動手段の回転周期との公倍数に当たる時間の演算結果を求めることを主要な特徴とする。
【００１２】
本発明では、感光体ベルト、中間転写ベルト上に書かれた一定ピッチのトナー像を搬送方向にずらした２つのセンサにより読み取り、その距離と時間から速度変動を測定する。また、その時の速度変動のデータとセンサ１つで読み取った時のピッチ間隔からトナー像のずれ量を算出し、その結果から感光体ベルト、中間転写ベルトのどちらで速度変動、位置ずれがおきているのかを特定し、その位置ずれ量から駆動を制御し、位置ずれの発生を防ぐようにする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の画像形成装置におけるベルトの斜視図、図２はベルト上のトナーマークのピッチとセンサのピツチを示す図、図３は２つのセンサ出力を示す図、図４はトナーマークに位置ずれが無い場合のタイミング図、図５はトナーマークに位置ずれがある場合のタイミング図、図６は本発明の画像形成装置におけるベルト搬送速度の制御系を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示す様に、一対のローラ即ち駆動ローラ１、従動ローラ２を周回して、用紙またはトナー像を担持するベルト３が巻かれている。このベルト３には、図２で示すように、表面端部にほぼ一定のピッチＬのトナーマーク４を現像する。また、ベルト３のトナーマーク４に対向した位置に、光電型の２つのセンサ５Ａ、５Ｂ（ピッチＤ）をベルト３の搬送方向（矢印で示す）にずらして設ける。
【００１５】
これらの２つのセンサ５Ａ、５Ｂにより、ベルト３上のトナーマーク４の通過を検知する。２つのセンサ５Ａ、５Ｂからは、図３に示すような、波形が同じで、位相が２つのセンサ５Ａ、５ＢのピッチＤに対応した時間だけずれた信号が出力される。
【００１６】
この２つの出力値から速度変動が測定される。トナーマーク４の位置ずれに関しては図４で示すように、位置ずれが無い場合ではセンサ間とピッチ間が整数倍であるため、センサ５ＡでトナーマークＰ１を検知する時間とセンサ５ＢでトナーマークＰ２を検知する時間に差が生じない。
【００１７】
それに対してトナーマークに図５で示す様に位置ずれがある場合は、センサ５Ａとセンサ５Ｂの検知時間にΔＤの時間差を生じる。このΔＤと求められた速度に応じてピッチ幅を算出することができる。
【００１８】
図６において、センサ５Ａとセンサ５Ｂにより検知された時間により、制御基板６の演算部７にて演算を行い、制御部８によって駆動ローラ１の駆動制御を行う。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トナーマークを２つのセンサで測定しその検知時間の差とセンサ間の距離から速度変動を求めることができ、またトナーマークのピッチずれ量も同時に求めることができ、その結果からトナー像の位置ずれとなっている駆動手段による駆動速度を制御することにより、トナー像の位置ずれを防ぐことができる。
【００２０】
また請求項４記載の発明によれば、担持体の回転周期と駆動手段の回転周期との公倍数に当たる時間の演算結果を求めることにより、駆動手段である駆動ローラの偏心等による低周波の速度変動成分を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置におけるベルトの斜視図である。
【図２】ベルト上のトナーマークのピッチとセンサのピツチを示す図である。
【図３】２つのセンサ出力を示す図である。
【図４】トナーマークに位置ずれが無い場合のタイミング図である。
【図５】トナーマークに位置ずれがある場合のタイミング図である。
【図６】本発明の画像形成装置におけるベルト搬送速度の制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　駆動ローラ（駆動手段）
２　従動ローラ
３　ベルト（担持体）
４　一定ピッチで書かれたトナーマーク
５Ａ、５Ｂ　センサ
６　制御基板
７　演算部（演算手段）
８　制御部（制御手段）
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４　トナーマーク検出結果
Ｄ　　トナーマークピッチ間隔
【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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