(57)【要約】【課題】この発明は、センサの出力信号が像担持体上のスケールとその継ぎ目とで違うものとなり像担持体の回転速度にムラができるという課題を解決しようとするものである。【解決手段】この発明は、像担持体１０表面の速度制御範囲内でセンサ１０３からの出力信号に変化の無い場合にはセンサ１０３のスケール読み取り部分がスケールの継ぎ目であると判断して像担持体１０表面の速度制御を行うものである。【選択図】  図１
2004198624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に継ぎ目を有するスケールを持ち、このスケールをセンサで読み取って前記像担持体表面の速度を検知し、その結果を用いて前記像担持体の速度を制御する画像形成装置において、前記像担持体表面の速度制御範囲内で前記センサからの出力信号に変化が無い場合には前記センサの前記スケール読み取り部分が前記スケールの継ぎ目であると判断して前記像担持体表面の速度制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置であって、前記像担持体が中間転写ベルトからなるタンデム型カラー画像形成装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項1または２記載の画像形成装置において、前記センサの前記スケール読み取り部分が前記スケールの継ぎ目であると判断した場合にはその直前の前記像担持体表面の速度を維持することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項1または２記載の画像形成装置において、前記像担持体表面の速度制御を行う速度制御ループを複数持ち、前記センサの前記スケール読み取り部分が前記スケールの継ぎ目であると判断した際には前記センサを用いた速度制御ループ以外の速度制御ループで前記像担持体の回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項1または２記載の画像形成装置において、前記像担持体の回転駆動を行うステッピングモータを有し、このステッピングモータを予め決められた速度で駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像形成装置において、前記予め決められた速度は前記ステッピングモータの目標速度とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項1または２記載の画像形成装置において、前記像担持体の回転駆動を行うステッピングモータを有し、前記センサの前記スケール読み取り部分が前記スケールの継ぎ目であると判断した場合にはその直前の前記像担持体の回転速度で前記像担持体を回転駆動することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は中間転写ベルトなどの像担持体を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー画像形成装置においては、複数の単色画像を重ね合わせてカラー画像を形成するときに、単色画像の位置が狙いの位置からずれてしまい、カラー画像上で色むらなどの不具合が発生することがあった。単色画像の位置がずれる色ズレの原因の一つとしては、像担持体としての中間転写ベルトを有するカラー画像形成装置では、中間転写ベルトの速度ムラによるものがあることが解っている。
【０００３】
この色ズレの解決策としては、特許文献１に記載されているように、中間転写ベルトを用いたカラー画像形成装置において、中間転写ベルトにスケールを設け、このスケールをセンサで読み取って中間転写ベルトの速度を検知し、その検知結果を用いて中間転写ベルト駆動用モータを制御し、中間転写ベルトの速度ムラを低減することにより、色ズレを防止することが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２４５０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
像担持体としての中間転写ベルトを有するカラー画像形成装置においては、中間転写ベルト自体が製造上の理由から継ぎ目を有する場合があってスケールに継ぎ目ができてしまうことや、スケールが製造上の理由から継ぎ目を有することがある。これらのスケールの継ぎ目の大きさは、ほぼ等間隔であるスケールのピッチ幅とは異なる。このスケールの継ぎ目をセンサで読み取った際のセンサの出力信号はスケールをセンサで読み取った際のセンサの出力信号とは違うものとなり、センサからの出力信号により中間転写ベルトの回転速度を制御すると、センサがスケールの継ぎ目を読み取ったところで中間転写ベルトの回転速度にムラができてしまう。
本発明は、像担持体の回転速度を一定にすることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、像担持体上に継ぎ目を有するスケールを持ち、このスケールをセンサで読み取って前記像担持体表面の速度を検知し、その結果を用いて前記像担持体の速度を制御する画像形成装置において、前記像担持体表面の速度制御範囲内で前記センサからの出力信号に変化の無い場合には前記センサの前記スケール読み取り部分が前記スケールの継ぎ目であると判断して前記像担持体表面の速度制御を行うものである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置であって、前記像担持体が中間転写ベルトからなるタンデム型カラー画像形成装置であるものである。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項1または２記載の画像形成装置において、前記センサの前記スケール読み取り部分が前記スケールの継ぎ目であると判断した場合にはその直前の前記像担持体表面の速度を維持するものである。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項1または２記載の画像形成装置において、前記像担持体表面の速度制御を行う速度制御ループを複数持ち、前記センサの前記スケール読み取り部分が前記スケールの継ぎ目であると判断した際には前記センサを用いた速度制御ループ以外の速度制御ループで前記像担持体の回転速度を制御するものである。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項1または２記載の画像形成装置において、前記像担持体の回転駆動を行うステッピングモータを有し、このステッピングモータを予め決められた速度で駆動するものである。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記予め決められた速度は前記ステッピングモータの目標速度とするものである。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項1または２記載の画像形成装置において、前記像担持体の回転駆動を行うステッピングモータを有し、前記センサの前記スケール読み取り部分が前記スケールの継ぎ目であると判断した場合にはその直前の前記像担持体の回転速度で前記像担持体を回転駆動するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
今日、電子写真装置では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきている。
カラー電子写真装置には、１つの感光体のまわりに複数色の現像装置を備え、これらの現像装置で感光体上に各色のトナーを付着させて感光体上に合成トナー画像を形成し、このトナー画像をシートに転写してカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものと、並べて設けられた複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、これらの単色トナー画像を順次にシートに重ね合わせて転写して合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
【００１４】
１ドラム型のカラー電子写真装置とタンデム型のカラー電子写真装置とを比較すると、前者は、感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点があるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するから、画像形成の高速化が困難である。後者は、逆に大型化し、コスト高となる欠点があるものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。
【００１５】
最近は、フルカラー電子写真装置もモノクロ電子写真装置並みの画像形成速度が要望されることから、タンデム型の電子写真装置が注目されてきている。
タンデム型の電子写真装置には、図６に示すように、各感光体１上の単色画像を転写装置２により、シート搬送ベルト３で搬送されるシートｓに順次に重ね合わせて転写する直接転写方式のものと、図５に示すように、各感光体１上の各単色画像を１次転写装置２により一旦中間転写体４上に順次に重ね合わせて転写した後、この中間転写体４上の画像を２次転写装置５によりシートｓに一括して転写する間接転写方式のものとがある。転写装置５は、転写搬送ベルトであるが，ローラ形状のものもある。
【００１６】
直接転写方式のものと間接転写方式のものとを比較すると、前者は、感光体１を並べたタンデム型画像形成部Ｔの上流側に給紙装置６を配置してタンデム型画像形成部Ｔの下流側に定着装置７を配置しなければならず、シート搬送方向に大型化する欠点がある。
これに対し、後者は、２次転写位置を比較的自由に設置することができ、給紙装置６及び定着装置７をタンデム型画像形成部Ｔと重ねて配置することができて小型化が可能となる利点がある。
【００１７】
また、前者は、シート搬送方向に大型化しないようにするためには，定着装置７をタンデム型画像形成部Ｔに接近して配置することになる。そのため，シートｓがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置７を配置することができず、シートｓの先端が定着装置７に進入するときの衝撃（特に厚いシートで顕著となる）や、シートｓが定着装置７を通過するときのシート搬送速度と転写搬送ベルト３によるシート搬送速度との速度差により、定着装置７が上流側の画像形成に影響を及ぼしやすい欠点がある。
【００１８】
これに対し、後者は、シートｓがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置７を配置することができるから、定着装置７がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。
以上のようなことから、最近は、タンデム型電子写真装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。
【００１９】
この種のカラー電子写真装置では、図５に示すように、１次転写後に感光体１上に残留する転写残トナーを感光体クリーニング装置８で除去して感光体１表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。また、２次転写後に中間転写体４上に残留する転写残トナーを中間転写体クリーニング装置９で除去して中間転写体４表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態１について説明する。この実施形態１は、タンデム型で間接転写方式且つ中間転写ベルト方式のカラー電子写真装置からなる画像形成装置としての複写装置の一形態である。
図２は本実施形態１の全体を示す。図２において、符号１００は複写装置本体、２００は複写装置本体１００が載せられる給紙テーブル、３００は複写装置本体１００上に取り付けられるスキャナ、４００はスキャナ３００の上に取り付けられる原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
【００２１】
複写装置本体１００は、中央に、無端ベルト状の中間転写体１０が設けられる。この中間転写ベルト１０は、図３に示すように、ベース層１１として、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料を設けたもので構成される基層がつくられ、その上に弾性層１２が設けられる。弾性層１２は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどでつくられる。この弾性層１２の表面は、例えばフッ素系樹脂をコーティングした平滑性のよいコート層１３で被っている。
【００２２】
図２に示すように、中間転写ベルト１０は３つの支持ローラ１４、１５、１６に掛け回されて図中時計回りに回転搬送可能とされる。この支持ローラ１４、１５、１６の中の第２の支持ローラ１５の左には、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７が設けられる。
【００２３】
また、中間転写ベルト１０における第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５の間に張り渡した部分の上には、その搬送方向に沿って、複数色、例えばイエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの４色の単色画像をそれぞれ形成する画像形成手段１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋが横に並べて配置されてタンデム画像形成部２０が構成される。このタンデム画像形成部２０の上には、露光装置２１が設けられる。
【００２４】
一方、中間転写ベルト１０を挟む両側のうちタンデム画像形成部２０と反対の側には、２次転写装置２２が配置される。この２次転写装置２２は、例えば２つのローラ２３の間に無端ベルトである２次転写ベルト２４が掛け渡されて構成され、中間転写ベルト１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てられて配置され、中間転写ベルト１０上の画像を後述のように転写材としてのシートに転写させる。
２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５が設けられる。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７が押し当てられて構成される。
【００２５】
上述した２次転写装置２２は、画像転写後のシートを定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、２次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよい。
なお、この実施形態１では、２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成部２０とほぼ平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８が設けられている。
【００２６】
さて、本実施形態１のカラー電子写真装置にて原稿を複写するときには、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてコンタクトガラス３２上の原稿を押さえる。
【００２７】
そして、図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットしたときには、原稿自動搬送装置４００が原稿台３０上の原稿を搬送してコンタクトガラス３２上の所定位置にセットする。スキャナ３００は、第１走行体３３および第２走行体３４が走行し、第１走行体３３に保持されている光源がコンタクトガラス３２上の原稿を照明するとともにその反射光が第１走行体３３に保持されているミラー、第２走行体３４に保持されているミラーで反射された後に結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入射して複数色、例えばブラック、イエロー、マゼンタ、シアンに色分解されて光電変換されることにより、原稿画像が読み取られてブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の画像信号が得られる。
【００２８】
また、上記スタートスイッチが押されることにより、図示しない駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６のうちの１つが回転駆動されて中間転写ベルト１０が回転搬送され、他の２つの支持ローラが従動回転する。同時に、個々の画像形成手段１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋは、それぞれ感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋ上にブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の回転搬送に伴って感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋ上の各単色画が順次に中間転写ベルト１０上に重ね合わせて転写されて合成カラー画像が形成される。
【００２９】
一方、上記スタートスイッチが押されることにより、給紙テーブル２００内の複数の給紙ローラ４２の１つが選択的に回転し、ペーパーバンク４３に多段に備えられている複数の給紙カセット４４のうちの１つからシートが給紙ローラ４２により繰り出される。このシートは、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて給紙路４６に入り、搬送ローラ４７で搬送されて複写機本体１００内の給紙路４８に導かれ、レジストローラ４９に突き当って止まる。または、給紙ローラ５０が回転して手差しトレイ５１上のシートが繰り出され、このシートは分離ローラ５２で１枚ずつ分離されて手差し給紙路５３に入りレジストローラ４９に突き当って止まる。
【００３０】
レジストローラ４９は、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせて回転し、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込む。このシートは、２次転写装置２２により中間転写ベルト１０上の合成カラー画像が転写されることでカラー画像が記録される。
【００３１】
画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送されて定着装置２５へと送り込まれ、定着装置２５で熱と圧力とが加えられて転写画像が定着された後、通常は切換爪５５で切り換えられて排出ローラ５６で排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。また、両面モードでは、定着装置２５からのシートは、切換爪５５で切り換えられてシート反転装置２８に入れられ、そこで表裏が反転されて再びレジストローラ４９へ搬送される。このシートは、レジストローラ４９により中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に送り込まれて２次転写装置２２により裏面に中間転写ベルト１０上の合成カラー画像が転写された後、定着装置２５により転写画像が定着されて切換爪５５を経て排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出される。
【００３２】
画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１７により残留トナーが除去され、タンデム画像形成部２０による再度の画像形成に備える。
ここで、レジストローラ４９は、一般的には接地されて使用されることが多いが，シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
【００３３】
さて、上述したタンデム画像形成部２０において、個々の画像形成手段１８Ｙ，１８Ｃは、例えば図４に示すように、ドラム状の感光体４０Ｙ，４０Ｃのまわりに、帯電装置６０Ｙ，６０Ｃ、現像装置６１Ｙ，６１Ｃ、１次転写装置６２Ｙ，６２Ｃ、感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｃ、除電装置６４Ｙ，６４Ｃなどを備えている。
【００３４】
感光体４０Ｙ，４０Ｃは、それぞれ図示しない駆動部により回転駆動されて帯電装置６０Ｙ，６０Ｃにより一様に帯電され、露光装置２１にてスキャナ３００からのイエロー、シアンの各色の画像信号に応じた露光光Ｌでそれぞれ露光されて静電潜像が形成される。この感光体４０Ｙ，４０Ｃ上の静電潜像は、それぞれ現像装置６１Ｙ，６１Ｃにより現像されてイエロー、シアン各色のトナー像となり、１次転写装置６２Ｙ，６２Ｃにより中間転写ベルト１０上に重ね合わせて転写される。感光体４０Ｙ，４０Ｃは、トナー像転写後に感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｃによりクリーニングされて除電装置６４Ｙ，６４Ｃにより除電され、次の画像形成に備える。
【００３５】
画像形成手段１８Ｍ，１８Ｋは、図示しないが、同様にドラム状の感光体のまわりに、帯電装置、現像装置、１次転写装置６２Ｍ，６２Ｋ、感光体クリーニング装置、除電装置などを備えている。各画像形成手段１８Ｍ，１８Ｋにおいては、それぞれ、感光体は、駆動部により回転駆動されて帯電装置により一様に帯電され、露光装置２１にてスキャナ３００からのマゼンタ、ブラックの各色の画像信号に応じた露光光Ｌでそれぞれ露光されて静電潜像が形成される。これらの感光体上の静電潜像は、それぞれ現像装置により現像されてマゼンタ、ブラック各色のトナー像となり、１次転写装置６２Ｙ，６２Ｃにより中間転写ベルト１０上にイエロー、シアン各色のトナー像と重ね合わせて転写されることによりカラー画像が形成される。さらに、これらの感光体は、それぞれトナー像転写後に感光体クリーニング装置によりクリーニングされて除電装置により除電され、次の画像形成に備える。
【００３６】
中間転写ベルトは、従来から弗素系樹脂，ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等が使用されてきていたが、近年中間転写ベルトの全層や中間転写ベルトの一部を弾性部材にした弾性ベルトが使用されてきている。
中間転写ベルトとして樹脂ベルトを用いた場合におけるカラー画像の転写は以下の課題がある。
【００３７】
カラー画像は通常４色の着色トナーで形成される。１枚のカラー画像には、１層から４層までのトナー層が形成されている。トナー層は、１次転写（感光体から中間転写ベルトへの転写）部や２次転写（中間転写ベルトからシートへの転写）部を通過することで圧力を受け、トナー同士の凝集力が高くなる。トナー同士の凝集力が高くなると、文字の中抜けやベタ部画像のエッジ抜けの現象が発生しやすくなる。
【００３８】
樹脂ベルトは、硬度が高くトナー層に応じた変形がないため、トナー層を圧縮させやすく文字の中抜け現象が発生しやすくなる。また、最近はフルカラー画像を様々な用紙、例えば和紙や意図的に凹凸を付けた用紙に画像を形成したいという要求が高くなってきている。しかし、平滑性の悪い用紙は、転写時にトナーと空隙が発生しやすく、転写抜けが発生しやすくなる。用紙とトナーとの密着性を高めるために２次転写部の転写圧を高めると、トナー層の凝縮力を高めることになり、上述したような文字の中抜けを発生させることになる。
【００３９】
弾性ベルトは次の狙いで使用される。
弾性ベルトは、転写部でトナー層、平滑性の悪い用紙に対応して変形する。つまり、弾性ベルトは、用紙の局部的な凹凸に追従して変形するため、過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、良好なトナーとの密着性が得られ、文字の中抜けが無くて、平面性の悪い用紙に対しても均一性の優れた転写画像を得ることが出来る。
【００４０】
次に、本実施形態１で用いられる中間転写ベルト１０上にはスケールが設けられ、このスケール上に設けられたスケールセンサでスケールが読み取られ、このスケールセンサの出力値から中間転写ベルト１０表面の速度が検知され、その検知した速度から、理想とする中間転写ベルト１０表面の速度が算出されてベルト駆動モータへフィードバックされる事により、安定した中間転写ベルト１０駆動がなされる。
【００４１】
図１は、本実施形態１の中間転写部の概略を示す。
中間転写ベルト１０を駆動するベルト駆動手段としてのベルト駆動モータ１０１は、中間転写ベルト１０が架け渡されている支持ローラ１４、１５、１６のうちの１つの支持ローラである中間転写ベルト駆動ローラ１４を駆動し、中間転写ベルト１０を所定の方向に回転させる。ベルト駆動モータ１０１は、モータ制御部１０２により後述のように制御される。
【００４２】
中間転写ベルト１０上には複数の感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋが配してあり、順次に感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋ上の各色の画像が中間転写ベルト１０上に転写されることは上述したとおりである。
中間転写ベルト１０の上方には、中間転写ベルト１０の表面速度を検知するためのセンサとしてのベルトスケールセンサ１０３が設けられる。
【００４３】
一方、中間転写ベルト１０の表面上には、図７のように、中間転写ベルト１０の画像が転写されない端部に中間転写ベルト１０の回転方向に平行にベルトスケール１０４が設けられる。このスケール１０４には、スケールスリット１０５が中間転写ベルト１０の回転方向に一列に設けられる。ベルトスケールセンサ１０３は、スケールスリット１０５を読みとれる位置にレイアウトされる。ベルトスケールセンサ１０３は、図６では感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋと同じ中間転写ベルト１０の一辺にレイアウトされているが、これは一例であり、スケールスリット１０５を読みとれる位置であればどこでも良い。
【００４４】
図８は、ベルトスケールセンサ１０３とベルトスケール１０４の関係を示す。ベルトスケールセンサ１０３は、例えば一対の発光素子１０３ａ及び受光素子１０３ｂを持つ反射型光学センサを用い、ベルトスケール１０４はスリット部（ベルトスリット）１０５と、それ以外の部分とで反射率を異ならる様に構成している。発光素子１０３ａはベルトスケール１０４に光を照射し、その反射光が受光素子１０３ｂにより受光される。ベルトスケールセンサ１０３の出力値は、図８に示すようにスケール１０４上のスリット部（ベルトスリット）１０５と他の部分との反射率の違いにより、高レベル（High）又は低レベル（Low）の２値の信号となる。
【００４５】
例えば、センサ１０３は受光素子１０３ｂでベルトスケール１０４からの光を受光するとHigh信号を出力するタイプのものであるとすると、ベルトスケールスリット１０５がその反射率が他の部分より高い素材となっていれば、図８に示すようにベルトスケールセンサ１０３からの出力信号におけるベルトスケールスリット１０５に対応する範囲ｔはスリット１０５がセンサ１０３を通過している間のHigh信号となり、中間転写ベルト１０が回転するに伴い、センサ１０３の検出範囲を通過するスリット１０５の有無により、センサ１０３の出力信号はHigh、Lowを図８に示すように繰り返すことになる。
【００４６】
従って、センサ１０３の出力信号がLowからHighに変化した時点から次にセンサ１０３の出力信号がLowからHighに変化する時点までの時間Ｔを求めることにより、中間転写ベルト１０の表面速度を検知することが可能となる。
尚、これらは、あくまで一例であり、ベルトスケール１０４を検知することが可能で有れば、センサ１０３の種類、スケール１０４の種類、スケール１０４の検知方法等が異なっても問題無い。
【００４７】
図９は本実施形態１の中間転写ベルト速度制御系を示す。
モータ制御部１０２は、まず、中間転写ベルト駆動モータ１０１に対し、基本となる速度で回転するように制御する。このモータ１０１が回転することにより、中間転写ベルト１０が回転し、中間転写ベルト１０表面上のスケール１０４も回転することになり、スケールセンサ１０３にてスケール１０４を読み取ってその値をモータ制御部１０２にフィードバックする。
【００４８】
モータ制御部１０２は、スケールセンサ１０３からフィードバックされた信号から中間転写ベルト１０表面の速度を求めて該速度を基本速度と比較し、中間転写ベルト１０表面速度が基本速度と同じならば、モータ１０１をそのまま基本速度で回転するように制御する。しかし、モータ制御部１０２は、中間転写ベルト１０表面速度と基本速度とに違いがあるならば、その違いを算出して基本速度に加えた値でモータ１０１を回転させることにより、モータ１０１の回転速度を基本速度に制御して中間転写ベルト１０の回転速度を一定の速度に制御する。
【００４９】
図１０は本実施形態１の中間転写ベルト表面速度制御フローを示す。
モータ制御部１０２は、先ずベルト駆動モータ（中間転写モータ）１０１に対し、基本速度Ｖで回転するようにモータ１０１をオン(ON)させる。モータ制御部１０２は、以下、モータ１０１をオフ（OFF）させるタイミングが発生するまで以下の制御を繰り返す。
【００５０】
モータ制御部１０２は、フィードバックされたセンサ１０３からの出力信号を検知し、この信号から現在回転している中間転写ベルト１０表面の速度Ｖ'を把握して該速度Ｖ'と基本速度Ｖとの比較を行う。モータ制御部１０２は、もし、Ｖ＝Ｖ'ならば、基本速度Ｖと同じ速度でベルト中間転写ベルト１０表面が回転していると判断し、モータ１０１をそのまま基本速度Ｖで回転するように制御する。
【００５１】
モータ制御部１０２は、Ｖ≠Ｖ'ならば、中間転写ベルト１０の表面速度が基本速度と異なっていると判断し、センサ１０３の出力信号からベルト中間転写ベルト１０の表面速度Ｖ'を把握して基本速度Ｖと表面速度Ｖ'の差Ｖ''を計算する。モータ制御部１０２は、その計算したＶ''がＶ''＞０ならば、基本速度Ｖよりも、ベルト中間転写ベルト１０の表面速度の方が遅いと判断し、モータ１０１をＶにＶ''を加えた速度で制御する。
【００５２】
また、モータ制御部１０２は、Ｖ''＜０ならば、中間転写ベルト１０の表面速度Ｖ'が基本速度Ｖよりも速いと判断し、モータ１０１を基本速度ＶからＶ''を引いた速度で回転するように制御する。 こうすることを繰り返すことにより、中間転写ベルト１０をその表面速度が基本速度で一定になるように回転させることが可能となる。
また、モータ制御部１０２は、モータ１０１をOFFさせるタイミングが発生すれば、モータ１０１をOFFさせる。
【００５３】
図１１に示すように中間転写ベルト１０上に直接スケール１０４を設けない限り、スケール１０４の製造上、スケール１０４の継ぎ目１０６が存在する。中間転写ベルト１０が一回転してスケール１０４の継ぎ目１０６がセンサ１０３の読み取り位置に来た際には、ある一定の時間(中間転写ベルト１０の速度制御範囲)内でセンサ１０３からの出力信号に変化がないこととなる。ここでのある一定時間(中間転写ベルト１０の速度制御範囲)に関して図１２を参照して説明する。ここで、センサ１０３の出力値は、上述したスケール１０４上のスリット１０５と他の部分との反射率の違いにより、High，Lowの2値の信号で出力されるものとする。図１２に示すように、スケール１０４はスリット部１０５の反射率がスケール１０４の他の部分より高い素材となっていれば、センサ１０３の出力信号がHighとなる期間tはスリット１０５がセンサ１０３を通過している間の出力信号となる。
【００５４】
従って、中間転写ベルト１０が回転するに伴いセンサ１０３の検出位置を通過するスリット１０５の有無によりセンサ１０３の出力信号はHigh、Lowの繰り返しとなる。この場合、センサ１０３からの出力値は、スケール１０４を読み取っている際には、ほぼ一定の周期Ｔとなる。次に、センサ１０３の検出位置にスケール１０４の継ぎ目１０６が来た際のセンサ１０３の出力信号の周期をＴ'とする。その場合、Ｔ'におけるセンサ１０３からの出力信号は、スケール１０４を読み取っている時のセンサ１０３の出力信号の周期Ｔよりも周期が大きくなる。つまり、Ｔ＜Ｔ'となる。
【００５５】
そこで、モータ制御部１０２は、中間転写ベルト１０の速度制御範囲内でセンサ１０３からの出力値の周期がＴより大きいＴ'の場合には、センサ１０３の検出位置にスケール１０４の継ぎ目１０６が来たと判断してスケール１０４のピッチと継ぎ目１０６の差異を見分けることで継ぎ目１０６を検知し、モータ１０１の回転速度を中間転写ベルト１０表面の回転速度が一定になるように補正制御する。
尚、上記実施形態１はあくまで一形態であり、ベルトスケール１０４を検知することが可能で有れば、センサ１０３の種類、スケール１０４の種類、検知方法等が異なっても問題無い。
【００５６】
この実施形態１によれば、像担持体としての中間転写ベルト１０表面の速度制御範囲内でセンサ１０３からの出力信号に変化の無い場合にはセンサ１０３のスケール１０４読み取り部分がスケール１０４の継ぎ目であると判断して中間転写ベルト１０表面の速度制御を行うので、スケールの継ぎ目を検知して像担持体としての中間転写ベルトの回転速度を一定にすることができる。
【００５７】
図１３は本発明の実施形態２のベルト駆動モータ制御系を示す。この実施形態２では、上記実施形態１とは以下の点が異なる。
本実施形態２は図１３に示すような速度制御フィードバックループを有し、ベルトスケールセンサ１０３からの出力値がモータ制御部１０２ａにフィードバックされ、モータ制御部１０２ａ内の速度値変換によりセンサ１０３からの出力値が速度に変換される。
【００５８】
モータ制御部１０２ａは、その変換した速度を比較器１０７で基本速度と比較して両者の差分を計算し、コントローラ１０８がその差分をベルト駆動モータ１０１に伝達する。ベルト駆動モータ１０１は駆動伝達系１０９を介して中間転写ベルト１０を回転駆動し、中間転写ベルト１０の表面速度が制御される。
【００５９】
図１４は本実施形態２におけるベルト駆動モータ１０１の制御動作を示す。  モータ制御部１０２ａは、まず、システムの基本クロック（ＳＣＬＫ）をもとに、ベルトスケールセンサ１０３からの出力信号を、中間転写ベルト１０の回転速度の基本となる目標値（基本速度）を基準としてこれと比較する。例えば、図１４に示すように目標値のクロック数を１０ＳＣＬＫとする。センサ１０３からの出力信号が図１４に示す▲１▼の場合には、センサ１０３からの出力信号は、１１ＳＣＬＫで基準となる目標値よりも１ＳＣＬＫ多い。この時、図１３に示すような速度制御ループにより、中間転写ベルト１０の回転速度の補正制御が１ＳＣＬＫ分早くなるように行われる。
【００６０】
これとは逆にセンサ１０３からの出力信号が図１４に示す▲２▼の場合には、センサ１０３からの出力信号は、９ＳＣＬＫとなり、目標値より１ＳＣＬＫ少ないこととなる。その時、図１３に示すような速度制御ループにより、中間転写ベルト１０の回転速度が１ＳＣＬＫ分遅くなるように行われる。センサ１０３からの出力信号が図１４に示す▲３▼の場合には、中間転写ベルト１０の速度制御範囲内での変化が無い。モータ制御部１０２ａは、そのような場合には、センサ１０３の検出位置にスケール１０４の継ぎ目１０６が来たと判断する。
【００６１】
つまり、▲１▼の場合は中間転写ベルト１０の回転速度が目標値より遅くなっている場合であり、▲２▼の場合は中間転写ベルト１０の回転速度が目標値より早くなっている場合であり、▲３▼の場合はセンサ１０３の検出位置にスケール１０４の継ぎ目１０６が来た場合である。尚、本実施形態２における目標値のクロック数や速度制御ループ、中間転写ベルト１０の回転速度と目標値との差分の制御方法などは一例であり、速度制御ループは中間転写ベルト１０の速度制御が行えるものならクロック数や制御方法等が異なっても問題は無い。
【００６２】
図１５は本実施形態２の中間転写ベルト表面速度制御フローを示す。
モータ制御部１０２ａは、ある一定の時間(中間転写ベルト１０の速度制御範囲)内でセンサ１０３からの出力信号に変化がなかった場合には、センサ１０３の検出位置にスケール１０４の継ぎ目１０６が来たと判断する。つまり、モータ制御部１０２ａは、スケール１０４を読み取るセンサ１０３からの出力信号の周期が中間転写ベルト１０の速度制御範囲内ではなく、センサ１０３からの出力信号に変化がない場合にはセンサ１０３がスケール１０４の継ぎ目１０６を検知していると判断し、その継ぎ目１０６を検知していると判断した直前の中間転写ベルト１０の速度を維持するようにベルト駆動モータ１０１を制御する。そうすることで、センサ１０３からの出力信号が中間転写ベルト１０の速度制御範囲内で変化しない様な継ぎ目１０６をセンサ１０３で検知している場合でも、中間転写ベルト１０の回転速度を一定にすることができる。
【００６３】
また、スケール１０４は継ぎ目１０６の後では必ずまた等間隔のスリット１０５のピッチ幅となり、速度制御ループのセンサ１０３からの出力信号が中間転写ベルト１０の速度制御範囲内で周期Ｔのパルスとなる。つまり、中間転写ベルト１０がスケール１０４の継ぎ目１０６の直前での速度（センサ１０３のスケール１０４読み取り部分がスケール１０４の継ぎ目１０６の直前である時の中間転写ベルト１０の速度）を維持した後にはまた、センサ１０３からの出力が中間転写ベルト１０の速度制御範囲内で変化し、中間転写ベルト１０の回転速度が通常時と同様に補正制御される。
【００６４】
この実施形態２によれば、センサ１０３のスケール１０４読み取り部分がスケール１０４の継ぎ目１０６であると判断した場合にはその直前の中間転写ベルト１０表面の速度を維持するので、センサ１０３が中間転写ベルト１０の速度制御範囲内で出力信号に変化の無い様な継ぎ目を検知している場合でも中間転写ベルト１０の回転速度を一定にすることができる。
【００６５】
図１６は本発明の実施形態３の中間転写ベルト速度制御系を示す。なお、図１６では支持ローラ１６の図示が省略されている。この実施形態３では、上記実施形態２とは以下の点が異なる。
この実施形態３は、スケール１０４をセンサ１０３で読み取り、その出力信号をフィードバックして中間転写ベルト１０の速度制御を行う上記速度制御ループ以外に１つまたは複数の速度制御ループを有する。図１６は一例として上記実施形態２における図１３に示す速度制御ループ（図１６の実線で示す速度制御ループ）の他に、図１６の破線で示すようにベルト駆動モータ１０１に連結されたエンコーダ１１０の出力信号を読み取るようなフィードバックループを有している中間転写ベルト速度制御系の例を示している。モータ制御部１０２ｂは、比較器１０７、１１１及びコントローラ１０８を有し、上記実施形態２と同様にセンサ１０３の出力信号がフィードバックされてベルト駆動モータ１０１の速度制御を行う。
【００６６】
モータ制御部１０２ｂは、センサ１０３からの出力パルスが、ある一定の時間(中間転写ベルト１０の速度制御範囲)内で変化しない場合には、速度制御ループのセンサ１０３からの出力信号がスケール１０４の継ぎ目１０６に対するセンサ１０３の出力信号であると判断する。この時には、モータ制御部１０２ｂは、エンコーダ１１０からの出力パルスを速度制御ループと同様に速度値に変換し、その速度値を比較器１１１で基本速度と比較して両者の差分を計算し、コントローラ１０８がその差分をベルト駆動モータ１０１に伝達する。ベルト駆動モータ１０１は駆動伝達系１０９を介して中間転写ベルト１０を回転駆動し、中間転写ベルト１０表面速度が制御される。
【００６７】
こうすることで、センサ１０３のスケール１０４読み取り部分がスケール１０４の継ぎ目１０６である場合にセンサ１０３を含む速度制御ループ以外の速度制御ループで中間転写ベルト１０の回転速度を制御することができ、センサ１０３からの出力信号が中間転写ベルト１０の速度制御範囲内で変化しない様な継ぎ目１０６に対するセンサ１０３の出力信号である場合でも、中間転写ベルト１０の回転速度を一定にすることができる。
【００６８】
この実施形態３によれば、中間転写ベルト１０表面の速度制御を行う速度制御ループを複数持ち、センサ１０３のスケール１０４読み取り部分がスケール１０４の継ぎ目１０６であると判断した際にはセンサ１０３を用いた速度制御ループ以外の速度制御ループで中間転写ベルト１０の回転速度を制御するので、センサからの出力信号が中間転写ベルトの速度制御範囲内で変化の無い様な継ぎ目に対するセンサの出力信号である場合でも、中間転写ベルトの回転速度を一定にすることができる。
【００６９】
図１７は本発明の実施形態４の中間転写ベルト速度制御系を示す。なお、図１７では支持ローラ１６の図示が省略されている。この実施形態４では、上記実施形態１とは以下の点が異なる。
この実施形態４では、ベルト駆動モータ１０１はステッピングモータが用いられる。モータ制御部１０２ｃは、記憶部１１２を有し、この記憶部１１２には予め決められた速度を与えるような速度テーブル１１３が設けられている。尚、モータ１０１を駆動する際に使用される、速度テーブル１１３に記憶している速度値は任意である。この速度値は、モータ１０１の回転速度が一定となり、しかも中間転写ベルト１０表面の速度が、センサ１０３の出力信号から検知されたスケール１０４の継ぎ目１０６の前後の速度に対し、著しく変動しない（中間転写ベルト１０の回転速度を一定にできる）様な値であれば良い。
【００７０】
モータ制御部１０２ｃは、上記モータ制御部１０２と同様にセンサ１０３からの出力信号に基づきモータ１０１の回転速度を中間転写ベルト１０の表面速度が基本速度で一定になるように制御する。モータ制御部１０２ｃは、センサ１０３からの出力信号に中間転写ベルト１０の速度制御範囲内で変化がなく、センサ１０３のスケール１０４読み取り部分がスケール１０４の継ぎ目１０６であると判断した場合には、速度テーブル１１３の予め決められた速度でステッピングモータ１０１を駆動する。そうすることにより、センサ１０３からの出力信号が中間転写ベルト１０の速度制御範囲内で変化の無い様な継ぎ目に対するセンサ１０３の出力信号である場合でも、中間転写ベルト１０の回転速度を一定にすることができる。
【００７１】
ここで、ベルト駆動モータ１０１にステッピングモータを用いる理由としては、ステッピングモータの構造上、オープンループでステッピングモータを制御することが可能であり、スケール１０４の継ぎ目などの外的要因に左右されること無く、ステッピングモータを駆動することができるからである。
また、モータ制御部１０２ｃは、一例であり、予め決められたような速度で中間転写ベルト１０を回転させることが可能であるならば、制御方法、構成が上述のものと異なっても特に問題無い。
【００７２】
この実施形態４によれば、中間転写ベルト１０の回転駆動を行うステッピングモータ１０１を有し、このステッピングモータ１０１を予め決められた速度で駆動するので、センサからの出力信号が中間転写ベルトの速度制御範囲内で変化の無い様な継ぎ目に対するセンサの出力信号である場合でも、中間転写ベルトの回転速度を一定にすることができる。
【００７３】
図１８は本発明の実施形態５の中間転写ベルト速度制御系を示す。なお、図１８では支持ローラ１６の図示が省略されている。この実施形態５では、上記実施形態４とは以下の点が異なる。
この実施形態５では、ベルト駆動モータ１０１はステッピングモータが用いられる。モータ制御部１０２ｄは、上記モータ制御部１０２ｃと同様に記憶部１１２を有し、この記憶部１１２には予め決められた速度を与えるような速度テーブル１１４が設けられている。この速度テーブル１１４には中間転写ベルト１０の目標速度値が記憶されている。
【００７４】
モータ制御部１０２ｄは、センサ１０３からの出力信号を速度に変換して該速度を速度テーブル１１４内の目標速度値と比較し、その差分に基づきモータ１０１の回転速度を制御することで中間転写ベルト１０の表面速度を一定になるように制御する。モータ制御部１０２ｄは、センサ１０３からの出力信号に中間転写ベルト１０の速度制御範囲内で変化がなければ、センサ１０３のスケール１０４読み取り部分がスケール１０４の継ぎ目１０６であると判断する。モータ制御部１０２ｄは、センサ１０３のスケール１０４読み取り部分がスケール１０４の継ぎ目１０６であると判断した場合、センサ１０３からの出力信号を速度に変換して該速度を速度テーブル１１４に記憶されている目標速度と比較し、その差分によりステッピングモータ１０１を駆動する。
【００７５】
速度テーブル１１４に記憶されている目標速度値は、センサ１０３がスケール１０４を読み取り、中間転写ベルト１０の回転速度の補正制御を行う場合にセンサ１０３からの出力信号を変換した速度と比較する目標値であるため、センサ１０３からの出力信号が中間転写ベルト１０の速度制御範囲内で変化の無い様な継ぎ目に対するセンサ１０３の出力信号である場合でも、中間転写ベルト１０を中間転写ベルト回転系全体の目標値に基づき回転駆動するため、中間転写ベルト１０の回転速度を一定にすることができる。
【００７６】
この実施形態５によれば、速度テーブル１１４に記憶されている予め決められた速度はステッピングモータ１０１の目標速度とするので、センサからの出力信号が中間転写ベルトの速度制御範囲内で変化の無い様な継ぎ目に対するセンサの出力信号である場合でも、中間転写ベルトの回転速度を一定にすることをができる。
【００７７】
図１９は本発明の実施形態６の動作の流れを示す。この実施形態６では、上記実施形態１とは以下の点が異なる。
この実施形態６では、ベルト駆動モータ１０１はステッピングモータが用いられる。モータ制御部１０２は、センサ１０３からの出力信号によりセンサ１０３のスケール１０４読み取り部分がスケール１０４の継ぎ目１０６であると判断した場合には、その直前（センサ１０３のスケール１０４読み取り部分がスケール１０４の継ぎ目１０６であると判断した直前）の中間転写ベルト１０の回転速度で中間転写ベルト１０が回転するようにステッピングモータ１０１を駆動する。こうすうることで、スケール１０４の継ぎ目１０６の直前の中間転写ベルト１０の回転速度と継ぎ目での中間転写ベルト１０の回転速度とは少なくとも変化が無いこととなる。また、中間転写ベルト１０をステッピングモータ１０１で駆動することで外的要因には左右されること無く、センサ１０３からの出力信号が中間転写ベルト１０の速度制御範囲内で変化の無い様な継ぎ目に対するセンサ１０の出力信号である場合でも、中間転写ベルト１０の回転速度を一定にすることができる。また、スケール１０４の継ぎ目１０６の後では必ずまた等間隔であるスケール１０５のピッチ幅となり、速度制御ループのセンサ１０３からの出力信号が中間転写ベルト１０の速度制御範囲内で変化が起こる、つまり、センサ１０３が継ぎ目１０６を検知する直前の中間転写ベルト１０の速度を維持した後にはまた、センサ１０３から中間転写ベルト１０の速度制御範囲内のパルスが発生し、中間転写ベルト１０の回転速度を通常時と同様に補正制御をすることができる。
【００７８】
この実施形態６によれば、中間転写ベルト１０の回転駆動を行うステッピングモータ１０１を有し、センサ１０３のスケール１０４読み取り部分がスケール１０４の継ぎ目１０６であると判断した場合にはその直前の中間転写ベルト１０の回転速度で中間転写ベルト１０を回転駆動するので、センサからの出力信号が中間転写ベルトの速度制御範囲内で変化の無い様な継ぎ目に対するセンサの出力信号である場合でも、中間転写ベルトの回転速度を一定にすることができる。
【００７９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、プリンタやファクシミリなどの画像形成装置、像担持体としての中間転写ドラムなどを有する画像形成装置に同様に適用することができる。また、本発明は、像担持体としての感光体を有する画像形成装置に適用して感光体上に継ぎ目を有するスケールを設け、上記実施形態と同様に上記スケールをセンサで読み取って感光体表面の速度を検知し、その結果を用いて感光体の速度を上述のように一定に制御することもできる。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、スケールの継ぎ目を検知して像担持体の回転速度を一定にすることができる。
また、センサが像担持体の速度制御範囲内で変化の無い様な継ぎ目を検知している場合でも像担持体の回転速度を一定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の中間転写部を示す概略図である。
【図２】同実施形態１の全体を示す断面図である。
【図３】同実施形態１の中間転写ベルトの一部を示す断面図である。
【図４】同実施形態１の２つの画像形成手段を示す断面図である。
【図５】間接転写方式タンデム型電子写真装置の一例を示す断面図である。
【図６】直接転写方式タンデム型電子写真装置の一例を示す断面図である。
【図７】上記実施形態１の中間転写ベルトを示す平面図である。
【図８】上記実施形態１のベルトスケールセンサとベルトスケールの関係を示す図である。
【図９】上記実施形態１の中間転写ベルト速度制御系を示すブロック図である。
【図１０】上記実施形態１の中間転写ベルト表面速度制御フローを示すフローチャートである。
【図１１】上記実施形態１の中間転写ベルトを示す平面図である。
【図１２】上記実施形態１のスケールとセンサの出力信号との関係を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態２のベルト駆動モータ制御系を示すブロック図である。
【図１４】同実施形態２におけるベルト駆動モータの制御動作を示す図である。
【図１５】同実施形態２の中間転写ベルト表面速度制御フローを示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態３の中間転写ベルト速度制御系を示すブロック図である。
【図１７】本発明の実施形態４の中間転写ベルト速度制御系を示すブロック図である。
【図１８】本発明の実施形態５の中間転写ベルト速度制御系を示すブロック図である。
【図１９】本発明の実施形態６の動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０      中間転写ベルト
１０１      ベルト駆動モータ
１０２、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ      モータ制御部
１０３      センサ
１０４      スケール
１０５      スリット
１０６      継ぎ目
１１０      エンコーダ
１１２      記憶部
１１３、１１４      速度テーブル
【図１】
2004198624.tif 000003
【図２】
2004198624.tif 000004
【図３】
2004198624.tif 000005
【図４】
2004198624.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004198624.tif 000009
【図８】
2004198624.tif 000010
【図９】
2004198624.tif 000011
【図１０】
2004198624.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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