(57)【要約】【課題】複数の画像を重ね合わせるカラー画像形成装置では、中間転写ベルト、あるいは転写紙搬送ベルトの速度ムラがあると、転写ズレなどが生じ、高品質な画像が得られなくなる。【解決手段】ベルト１０の表面に貼り付けたスケールを、スケールセンサ５０２で読み取り、速度変換器５０３で速度を演算し、基本速度Ｖ０との違いを比較器５０４で比較し、結果をコントローラ５０５に入力する。コントローラからのベルト駆動モータＭに対する駆動信号は、入力切換器５２３に入力されると同時にスイッチ５２１を介して速度メモリ５２２に入力され、速度メモリ５２２の出力も入力切換器５２３に入力される。ホームマーク５１０を検出したホームセンサ５１１からの出力により、入力切換器５２３の出力が切り替わり、速度メモリ５２２の出力がベルト駆動モータＭに入力され、継目部分による速度ムラを回避する。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
継ぎ目のあるスケールを有し、ベルト駆動モータにより移動可能な無端ベルトからなる転写装置であって、前記スケールを読み取るスケールセンサと、前記無端ベルト表面の速度を算出する速度変換器とを有し、該算出速度から前記無端ベルト表面の速度を補正制御する第１の速度制御装置と、前記無端ベルト上に設けられたホームマークと、前記スケールセンサが前記スケールの継ぎ目を読みとるタイミングに先立って前記ホームマークを検出するホームセンサとを有する転写装置において、前記第１の速度制御装置とは異なる第２の速度制御装置を有し、前記ホームセンサの検出出力を受けたとき、前記第１の速度制御装置による制御を無効にし、前記無端ベルト表面の速度を、前記第２の速度制御装置に移管することを特徴とする転写装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転写装置において、前記第２の速度制御装置は、常時前記無端ベルト表面の速度を記憶しており、前記検出出力を受けたとき、その直前に記憶した速度をもって前記無端ベルト表面の速度を制御することを特徴とする転写装置。
【請求項３】
請求項１に記載の転写装置において、前記第２の速度制御装置は、前記第１の速度制御装置から前記無端ベルト表面の速度制御の移管を受けたとき、予め定められた所定の速度をもって前記無端ベルト表面の速度制御を行うことを特徴とする転写装置。
【請求項４】
請求項３に記載の転写装置において、前記所定の速度は、設計上定められた目標速度であることを特徴とする転写装置。
【請求項５】
請求項１に記載の転写装置において、前記第２の速度制御装置は、それ自身速度制御ループを有し、前記第１の速度制御装置から前記無端ベルト表面の速度制御の移管を受けたときは、前記速度制御ループによって前記無端ベルト表面の速度制御を行うことを特徴とする転写装置。
【請求項６】
請求項５に記載の転写装置において、前記第２の速度制御装置の有する速度制御ループは、前記第１の速度制御装置と同様にスケールを読みとる第２のスケールセンサを用いた制御ループであることを特徴とする転写装置。
【請求項７】
請求項５に記載の転写装置において、前記第２の速度制御装置の有する速度制御ループは、前記ベルト駆動モータに設けられたモータエンコーダを用いた制御ループであることを特徴とする転写装置。
【請求項８】
請求項２ないし４のいずれか１つに記載の転写装置において、前記第１および第２の速度制御装置の双方からの出力を２つの入力として受け入れ、前記ホームセンサからの出力に基づいて、前記双方からの２つの入力の内の一方のみを出力とする入力切換器を有することを特徴とする転写装置。
【請求項９】
請求項６に記載の転写装置において、前記第１および第２の速度制御装置の双方からの出力を２つの入力として受け入れ、前記ホームセンサからの出力に基づいて、前記双方からの２つの入力の内の一方のみを出力とする入力切換器を有することを特徴とする転写装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の転写装置において、前記第１および第２の速度制御装置の双方からの出力を２つの入力として受け入れ、前記ホームセンサからの出力に基づいて、前記双方からの２つの入力の内の一方のみを出力とする入力切換器を有することを特徴とする転写装置。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の転写装置において、前記入力切換器は、その出力が前記ベルト駆動モータに直接入力される位置に配置されていることを特徴とする転写装置。
【請求項１２】
請求項９または１０に記載の転写装置において、前記ベルト駆動モータに駆動信号を与えるコントローラを有し、前記入力切換器は、その出力が前記コントローラに直接入力される位置に配置されていることを特徴とする転写装置。
【請求項１３】
請求項９または１０に記載の転写装置において、前記第２の速度制御装置も速度変換器を有し、前記入力切換器は、前記２つの速度制御装置の速度変換器の出力を前記２つの入力として入力される位置に配置されていることを特徴とする転写装置。
【請求項１４】
請求項９に記載の転写装置において、前記入力切換器は、前記第１および第２の速度制御装置にそれぞれ含まれる２つのスケールセンサの出力を、前記２つの入力として入力され、双方に含まれるべき速度変換器を共用することを特徴とする転写装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の転写装置において、前記無端ベルトの駆動にステッピングモータを用いることを特徴とする転写装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の転写装置において、前記無端ベルトの速度制御を所定のタイミングで切り換え、前記第２の速度制御装置の制御を無効にし、前記第１の速度制御装置に制御を移管することを特徴とする転写装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の転写装置において、前記所定のタイミングは、前記ホームセンサの検出出力がなくなった時点とすることを特徴とする転写装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の転写装置において、前記所定のタイミングは、前記ホームセンサの検出出力が発生してから予め定められた所定の時間経過した時点とすることを特徴とする転写装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載の転写装置において、前記所定のタイミングは、前記スケールセンサの検出出力が発生した時点とすることを特徴とする転写装置。
【請求項２０】
請求項１６に記載の転写装置において、前記無端ベルトは、前記ホームセンサで読み取り可能な第２のホームマークを有し、前記所定のタイミングは、前記ホームセンサが前記第２のホームマークを読みとった時点とすることを特徴とする転写装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の転写装置において、前記第２のホームマークの形状は、前記ホームセンサが、該第２のホームマークを読みとったときの出力が、前記第１のホームマークを読みとったときの出力と区別できるような形状であることを特徴とする転写装置。
【請求項２２】
請求項１ないし２１のいずれか１つに記載の転写装置において、前記第１、および第２の速度制御装置は、前記無端ベルト表面の速度制御の移管を受けていないときも、前記速度制御を働かせるのに必要な出力を出し続けていることを特徴とする転写装置。
【請求項２３】
請求項１ないし２２のいずれか１つに記載の転写装置において、前記無端ベルトは間接転写方式の画像形成に用いられる中間転写ベルトであることを特徴とする転写装置。
【請求項２４】
請求項１ないし２２のいずれか１つに記載の転写装置において、前記無端ベルトは直接転写方式の画像形成に用いられる転写紙搬送ベルトであることを特徴とする転写装置。
【請求項２５】
請求項１ないし２４のいずれか１つに記載の転写装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２６】
請求項１ないし２４のいずれか１つに記載の転写装置を用いたことを特徴とするタンデム型カラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＰＰＣ、プリンター、ＦＡＸ、ＭＦＰなどの画像形成装置におけるベルト走行安定化技術に係わり、詳しくは転写方式を用いるタンデム型カラー画像形成装置の色ズレ防止技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー画像形成装置においては、色を重ね合わせるときに、その位置が狙いの位置からずれてしまい、画像上で色むらなどの不具合が発生することがあった。その色ズレの原因の一つとして、使用される無端ベルトの速度ムラ、すなわち、中間転写を用いた画像形成装置では、その中間転写ベルトの速度ムラによるものであり、直接転写方式を用いた画像形成装置では転写紙搬送ベルトの速度ムラによるものであることが解っている。以下、説明を簡略化するため、無端ベルトとして、中間転写ベルト方式について説明を進めるが、技術的内容はすべて直接転写方式の転写紙搬送ベルトにも適用できるものである。
【０００３】
この解決策として、中間転写ベルトにスケールを設け、そのスケールをセンサで読み取ることにより、ベルト速度を検知し、その検知結果から、ベルト駆動用モータを制御し、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（例えば特許文献１参照。）。その他に、本発明とは直接関係ないが、ベルトの変動周期の中で低周波成分のみ補正制御し色ズレを防止するものや、フィードバックループを複数有し、スケールの汚れの対策をするものが提案されている。
【０００４】
またベルト自体に製造上、継ぎ目を有する場合がある。継ぎ目は、ほぼ等間隔であるスケールのピッチ幅とは異なるので、スケールを読み取るセンサからの出力の変化によりベルトの移動速度を制御すると、継ぎ目部分でベルトの移動速度にムラができてしまう。本願出願人にかかわる特願２００２−３２２５７７（以下先願発明という）ではスケールを読取るセンサ以外の第２センサとスケール以外の第２のマークにより中間転写ベルト上のスケールの継ぎ目を検知してベルトの停止位置を制御することにより、中間転写ベルト上のスケールの不具合を除くことができ異常動作や異常画像を防止するものが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２４５０７（第４頁、第４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
画像形成装置では、複数の画像を連続的に形成することがあり、１つの画像形成するごとにベルトを停止するわけに行かない場合がある。あるいは、センサが継ぎ目の部分にかかるときが、転写中であっても構わないように構成できれば設計の自由度が大幅に増す。本発明は、センサが継ぎ目にかかっても、ベルトの速度変動が全くないか、有っても画像に悪影響をもたらさない程度に速度を制御できる転写装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、継ぎ目のあるスケールを有し、ベルト駆動モータにより移動可能な無端ベルトからなる転写装置であって、前記スケールを読み取るスケールセンサと、前記無端ベルト表面の速度を算出する速度変換器とを有し、該算出速度から前記無端ベルト表面の速度を補正制御する第１の速度制御装置と、前記無端ベルト上に設けられたホームマークと、前記スケールセンサが前記スケールの継ぎ目を読みとるタイミングに先立って前記ホームマークを検出するホームセンサとを有する転写装置において、前記第１の速度制御装置とは異なる第２の速度制御装置を有し、前記ホームセンサの検出出力を受けたとき、前記第１の速度制御装置による制御を無効にし、前記無端ベルト表面の速度を、前記第２の速度制御装置に移管することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明では、請求項１に記載の転写装置において、前記第２の速度制御装置は、常時前記無端ベルト表面の速度を記憶しており、前記検出出力を受けたとき、その直前に記憶した速度をもって前記無端ベルト表面の速度を制御することを特徴とする。
請求項３の発明では、請求項１に記載の転写装置において、前記第２の速度制御装置は、前記第１の速度制御装置から前記無端ベルト表面の速度制御の移管を受けたとき、予め定められた所定の速度をもって前記無端ベルト表面の速度制御を行うことを特徴とする。
請求項４の発明では、請求項３に記載の転写装置において、前記所定の速度は、設計上定められた目標速度であることを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明では請求項１に記載の転写装置において、前記第２の速度制御装置は、それ自身速度制御ループを有し、前記第１の速度制御装置から前記無端ベルト表面の速度制御の移管を受けたときは、前記速度制御ループによって前記無端ベルト表面の速度制御を行うことを特徴とする。
請求項６の発明では請求項５に記載の転写装置において、前記第２の速度制御装置の有する速度制御ループは、前記第１の速度制御装置と同様にスケールを読みとる第２のスケールセンサを用いた制御ループであることを特徴とする。
請求項７の発明では請求項５に記載の転写装置において、前記第２の速度制御装置の有する速度制御ループは、前記ベルト駆動モータに設けられたモータエンコーダを用いた制御ループであることを特徴とする。
【００１０】
請求項８の発明では請求項２ないし４のいずれか１つに記載の転写装置において、前記第１および第２の速度制御装置の双方からの出力を２つの入力として受け入れ、前記ホームセンサからの出力に基づいて、前記双方からの２つの入力の内の一方のみを出力とする入力切換器を有することを特徴とする。
請求項９の発明では請求項６に記載の転写装置において、前記第１および第２の速度制御装置の双方からの出力を２つの入力として受け入れ、前記ホームセンサからの出力に基づいて、前記双方からの２つの入力の内の一方のみを出力とする入力切換器を有することを特徴とする。
請求項１０の発明では請求項７に記載の転写装置において、前記第１および第２の速度制御装置の双方からの出力を２つの入力として受け入れ、前記ホームセンサからの出力に基づいて、前記双方からの２つの入力の内の一方のみを出力とする入力切換器を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１１の発明では請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の転写装置において、前記入力切換器は、その出力が前記ベルト駆動モータに直接入力される位置に配置されていることを特徴とする。
請求項１２の発明では請求項９または１０に記載の転写装置において、前記ベルト駆動モータに駆動信号を与えるコントローラを有し、前記入力切換器は、その出力が前記コントローラに直接入力される位置に配置されていることを特徴とする。
請求項１３の発明では請求項９または１０に記載の転写装置において、前記第２の速度制御装置も速度変換器を有し、前記入力切換器は、前記２つの速度制御装置の速度変換器の出力を前記２つの入力として入力される位置に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項１４の発明では請求項９に記載の転写装置において、前記入力切換器は、前記第１および第２の速度制御装置にそれぞれ含まれる２つのスケールセンサの出力を、前記２つの入力として入力され、双方に含まれるべき速度変換器を共用することを特徴とする。
請求項１５の発明では請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の転写装置において、前記無端ベルトの駆動にステッピングモータを用いることを特徴とする。
請求項１６の発明では請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の転写装置において、前記無端ベルトの速度制御を所定のタイミングで切り換え、前記第２の速度制御装置の制御を無効にし、前記第１の速度制御装置に制御を移管することを特徴とする。
【００１３】
請求項１７の発明では請求項１６に記載の転写装置において、前記所定のタイミングは、前記ホームセンサの検出出力がなくなった時点とすることを特徴とする。
請求項１８の発明では請求項１６に記載の転写装置において、前記所定のタイミングは、前記ホームセンサの検出出力が発生してから予め定められた所定の時間経過した時点とすることを特徴とする。
請求項１９の発明では請求項１６に記載の転写装置において、前記所定のタイミングは、前記スケールセンサの検出出力が発生した時点とすることを特徴とする。
請求項２０の発明では請求項１６に記載の転写装置において、前記無端ベルトは、前記ホームセンサで読み取り可能な第２のホームマークを有し、前記所定のタイミングは、前記ホームセンサが前記第２のホームマークを読みとった時点とすることを特徴とする。
【００１４】
請求項２１の発明では請求項２０に記載の転写装置において、前記第２のホームマークの形状は、前記ホームセンサが、該第２のホームマークを読みとったときの出力が、前記第１のホームマークを読みとったときの出力と区別できるような形状であることを特徴とする。
請求項２２の発明では請求項１ないし２１のいずれか１つに記載の転写装置において、前記第１、および第２の速度制御装置は、前記無端ベルト表面の速度制御の移管を受けていないときも、前記速度制御を働かせるのに必要な出力を出し続けていることを特徴とする。
請求項２３の発明では請求項１ないし２２のいずれか１つに記載の転写装置において、前記無端ベルトは間接転写方式の画像形成に用いられる中間転写ベルトであることを特徴とする。
【００１５】
請求項２４の発明では請求項１ないし２２のいずれか１つに記載の転写装置において、前記無端ベルトは直接転写方式の画像形成に用いられる転写紙搬送ベルトであることを特徴とする。
請求項２５の発明では請求項１ないし２４のいずれか１つに記載の転写装置を用いた画像形成装置を特徴とする。
請求項２６の発明では請求項１ないし２４のいずれか１つに記載の転写装置を用いたタンデム型カラー画像形成装置を特徴とする。
【００１６】
【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、それらの現像装置で色別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、そのトナー画像を転写してシートにカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものと、並べて備える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互いに異なる単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに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。
【００１７】
１ドラム型とタンデム型とを比較すると、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はあるものの、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、画像形成の高速化は困難である、後者は、逆に大型化し、コスト高となる不利な点はあるものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。
最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピードが望まれることから、タンデム型が注目されてきている。
【００１８】
図１２は直接転写方式の構成を示す図である。
図１３は間接転写方式の構成を示す図である。
両図において、符号１は感光体、２は転写装置、３はシート搬送ベルト、４は中間転写ベルト、５は２次転写装置、７は定着装置、８は感光体クリーニング装置、９は中間転写ベルトクリーニング装置、ｓは転写紙としてのシートをそれぞれ示す。
タンデム型の電子写真装置には、図１２に示すように、各感光体１上の画像を転写装置２により、シート搬送ベルト３で搬送するシートｓに順次転写する直接転写方式のものと、図１３に示すように、各感光体１上の画像を１次転写装置２により一旦中間転写ベルト４に順次転写した後、その中間転写ベルト４上の画像を２次転写装置５によりシートｓに一括転写する間接転写方式のものとがある。転写装置５は転写搬送ベルト形状であるが、ローラ形状の方式もある。
【００１９】
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装置Ｔの上流側に給紙装置６を、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問題点がある。
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る。
給紙装置６、および定着装置７をタンデム型画像形成装置Ｔと重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
【００２０】
また、前者は、シート搬送方向に大型化させないためには、定着装置７をタンデム型画像形成装置Ｔに接近して配置することとなる。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、定着装置７を通過するときのシート搬送速度と、シート搬送ベルト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問題点がある。
【００２１】
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。
【００２２】
そして、この種のカラー電子写真装置では、図１３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ベルト４上に残留する転写残トナーを、中間転写ベルトクリーニング装置９で除去して中間転写ベルト４表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。
【００２３】
以下、一般のタンデム、中間転写ベルト方式の画像形成装置の形態につき説明する。
図１４は中間転写ベルトの構成を説明するための図である。
同図において符号１０は中間転写ベルト、１１はベース層、１２は弾性層、１３はコート層をそれぞれ示す。
中間転写ベルト１０はベース層１１を、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で構成された基層をつくり、その上に弾性層１２を設ける。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る。
その弾性層１２の表面は、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層１３で被ってなる。
【００２４】
図１５は、タンデム型中間転写方式の電子写真装置の一例を示す図である。
同図において符号１００は複写装置本体、２００は給紙テーブル、３００はスキャナ、４００は原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）をそれぞれ示す。その他の符号は詳細な説明中で直接引用する。
複写装置本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写ベルト１０を設ける。
【００２５】
中間転写ベルト１０は、図示例では３つの支持ローラ１４、１５、１６に掛け回して図中時計回りに回転移動可能とする。以後、ベルトの回転移動を部分的に見るときは単に移動と呼ぶ。
３つの支持ローラのなかで第２の支持ローラ１５の左に、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ベルトクリーニング装置１７を設ける。
【００２６】
また、３つの支持ローラのなかで第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間に張り渡した中間転写ベルト１０上には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置してタンデム画像形成装置２０を構成する。
そのタンデム画像形成装置２０の上には、さらに露光装置２１を設ける。
【００２７】
一方、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム画像形成装置２０と反対の側には、２次転写装置２２を備える。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写ベルト１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写ベルト１０上の画像をシートに転写する。
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を設ける。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を押し当てて構成する。
【００２８】
上述した２次転写装置２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。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く、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、図示例では、このような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装置２０と平行に、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を備える。
【００２９】
さて、いまこのカラー電子写真装置を用いてコピーをとるときは、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を閉じてそれで押さえる。
【００３０】
不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００３１】
原稿読取りに並行して、不図示の駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト１０を回転移動させる。同時に、個々の画像形成手段１８において感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の移動とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。
【００３２】
一方、画像形成に並行して、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートｓを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。
または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
【００３３】
そして、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レジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間にシートｓを送り込み、２次転写装置２２で転写してシートｓ上にカラー画像を記録する。
画像転写後のシートｓは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
【００３４】
一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１７で、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し、タンデム画像形成装置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ｓ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。
【００３５】
図１６はタンデム画像形成装置の一部を示す詳細図である。
上述したタンデム画像形成装置２０において、個々の画像形成手段１８は、ドラム状の感光体４０のまわりに、帯電装置６０、現像装置６１、１次転写装置６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４などを備えてなる。
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、近年ベルトの全層や、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。
【００３６】
樹脂ベルトを用いたカラー画像の転写は以下の課題がある。
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次転写と呼ばれる感光体から中間転写ベルトへの転写や、２次転写と呼ばれる中間転写ベルトからシートへの転写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。
樹脂ベルトは硬度が高くトナー層に応じて変形しないため、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。
【００３７】
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や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。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。
弾性ベルトは次の狙いで使用される。
【００３８】
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、局部的な凹凸に追従して弾性ベルトは変形するため、過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ文字の中抜けが無く、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。
【００３９】
次に、本発明で用いられる、中間転写ベルト上にスケールを設け、そのスケール上に設けたスケールセンサでスケールを読み取り、その出力値からベルト表面の速度を検知し、その検知した速度から、理想とするベルト速度を算出し、ベルト駆動モータへフィードバックする事により、安定したベルト駆動を得る画像形成装置の一例を示す。
【００４０】
図１７は本発明を適用する中間転写部の一例の概略図である。
同図において符号１９はモータ制御部、５０２はスケールセンサ、Ｍはベルト駆動モータをそれぞれ示す。説明済みの符号はそのまま用いる。以後も同様である。
ベルト駆動モータＭは、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移動させる。中間転写ベルト１０上に、ベルト速度の検知をするスケールセンサ５０２を設けておき、後述のスケールを読みとらせる。
中間転写ベルト１０に接して、複数の感光体４０が配してあり、順次画像をベルト上に転写することは前述したとおりである。
【００４１】
図１８はベルト上のスケールを説明するための図である。
同図において符号５００はスケール、５０１はスケールマークをそれぞれ示す。
以後の説明においては、中間転写ベルト以外のベルトの説明はしないので、煩雑さを避けるため、中間転写ベルトのことを単にベルトと呼ぶことにする。したがって、以下に述べるベルトとは転写紙搬送ベルトを含む無端ベルトの意味に解釈して差し支えない。
ベルト表面上には、その側縁に沿って、スケールマーク５０１を有するスケール５００を設けておく。スケールセンサ５０２は、このスケール５００のスケールマーク５０１を読みとれる位置に設置される。
図１７では感光体と同じ一辺にレイアウトされているが、これは一例であり、スケールマーク５０１を読みとれる位置であればどこでも良い。
【００４２】
図１９はスケールセンサとスケールの関係を示す図である。
同図において符号５０２ａは発光部、５０２ｂは受光部、ｔは出力有りの時間、Ｔは繰り返し周期をそれぞれ示す。
例として、スケールセンサ５０２として、一対の受発光素子を持つ反射型光学センサを用い、スケール５００はスケールマーク５０１と、それ以外の部分で反射率を異ならる様に構成している。スケール上の繰り返し周期の幅はスケールピッチと呼ぶ。
【００４３】
このセンサの出力値は、図示するようにスケールの反射率の違いにより、出力有りのハイ（Ｈｉｇｈ）、又は、出力なしのロー（Ｌｏｗ）の２値の信号が出力される。
例えば、スケールセンサ５０２が、発光部５０２ａから出た光を受光部５０２ｂに受光したときＨｉｇｈ信号を出力するタイプの物だとする。スケールマーク５０１の反射率が他の部分より高い素材となっていれば、スケールセンサ５０２からの出力信号は時間ｔで示す範囲がスケールマーク５０１がスケールセンサ５０２の検出範囲を通過している間の出力となる。ベルト１０が回転するのに伴い、スケールセンサ５０２の検出範囲を通過するスケールマーク５０１の有無により、スケールセンサ５０２の出力はＨｉｇｈ、Ｌｏｗを図示するように周期Ｔで繰り返すことになる。
【００４４】
したがって、ＬｏｗからＨｉｇｈに変化した時点から次のＬｏｗからＨｉｇｈに変化するまでの時間、すなわち周期Ｔを求めることにより、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、スケールを検知することが可能で有れば、センサの種類、スケールの種類、検知方法等が異なっても問題無い。
【００４５】
図２０はベルトの制御ブロック図である。
モータ制御部１９では、まず、ベルト駆動モータＭに対し、基本となる速度で回転するように制御する。
ベルト駆動モータＭが回転することにより、ベルト１０が回転し、ベルト表面上のスケール５００も移動することになるので、スケールセンサ５０２にてそのスケール５００を読み取り、その値をモータ制御部１９にフィードバックする。
【００４６】
モータ制御部１９では、もし、フィードバックされた速度が基本速度と同じならば、そのまま基本速度で制御するが、もし、速度に違いがあるならば、その差を算出し、指示した速度に差を加えた値でベルト駆動モータを制御する。
図２１はベルト駆動モータの制御フローチャートである。
モータ制御部１９は、先ずベルト駆動モータＭに対し、設計上の目標値としてベルトが移動すべき速度である基本速度Ｖ０を指示速度Ｖとして、それをモータの回転速度に換算した値でモータが回転するように駆動信号を出力する。
【００４７】
以下、駆動モータＭを停止するタイミングが発生するまで下記の制御を繰り返す。
モータ制御部１９は、フィードバックされたスケールセンサ５０２からの出力を検知し、現在回転しているベルト表面の速度Ｖ’を把握し、このＶ’と、Ｖ０との速度比較を行う。
もし、Ｖ’＝Ｖ０ならば、基本速度と同じ速度でベルト表面も移動していることになるので、そのまま基本速度Ｖ０で制御を行う。
もし、Ｖ’≠Ｖ０ならば、ベルト表面速度が基本速度と異なっていることになる。
この時、表面速度Ｖ’と基本速度Ｖ０の差Ｖ”＝Ｖ’− Ｖ０を計算する。
【００４８】
もし、Ｖ”＞０ならば、ベルト表面速度の方が基本速度よりも速いと判断することが出来るので、指示速度ＶからＶ”を引いた速度を新しい指示速度Ｖとしてモータを制御する。
もし、Ｖ”＜０ ならば、ベルト表面速度が基本速度よりも遅いと判断できるので、指示速度ＶにＶ”の絶対値を加えた速度でモータを制御する。
ただし、Ｖ”に正負の符号を含めて考えれば、どちらの場合も指示速度ＶからＶ”を引いた速度を新しい指示速度Ｖとして駆動モータＭに駆動信号を出力すればよい。
こうすることを繰り返すことにより、ベルト表面速度を基本速度Ｖ０で一定に動作させることが可能となる。
【００４９】
図２２はスケールの継ぎ目に隙間が空いた状態とセンサの関係を模式的に示す図である。
同図において符号５００ａはスケールの継ぎ目の隙間、５１０はホームマーク、５１１はホームマーク５１０を検知するホームセンサをそれぞれ示す。
以下に、本発明と直接関わりのある先願発明の一部を説明する。
【００５０】
スケールを貼り付けるために、スケール５００の貼り付けの開始端部と終端部間の継ぎ目に隙間が空いたり、継ぎ目が互いに重なったり、スケールマークのピッチのずれ等が発生する。この状態のスケール５００を速度検出して制御すると継ぎ目部分で不正信号になる、すなわち、正しいスケール信号が発生しないため、速度制御が不可能となったり、異常動作したりして、各色の画像形成位置がずれてしまったり、濃淡が発生して異常画像となる。そのためスケールとは別のホームマーク５１０をスケール５００の継ぎ目５００ａ近傍に設け、そのホームマーク５１０をスケールセンサ５０２とは別のホームセンサ５１１で検知する。ホームマーク５１０のベルト移動方向における長さは、継ぎ目５００ａの同方向の長さより少し長く設定されている。
【００５１】
図２３はスケールの継ぎ目を検知する場合の制御ブロック図である。
同図において符号５０３は速度値変換器、５０４は比較器、５０５はコントローラ、５１２は制御媒体としてのＣＰＵ、５１９はモータ制御部を示す。
ブロック図では単にセンサと示したホームセンサ５１１は、検知信号を同図に示すようにモータ制御部５１９に出力し、この信号を受けてモータ制御部５１９はスケール継ぎ目５００ａをベルト１０のホームポジションとなるように制御し、停止させる。
【００５２】
ホームポジションは通常、待機位置となるのでスケール５００の継ぎ目をスケールセンサ５０２で読取って不正信号が発生しても、ベルト１０が停止状態になっているので特に異常は発生しない。
ベルト１０駆動の立上り、又は立下がりに継ぎ目が含まれたとしても立上り、及び立下がり期間中はベルトの速度変動が発生しても画像形成中ではないので特に問題とはならない。
【００５３】
また、ベルトの立上り、または立下がり期間中は、ホームセンサ５１１がホームマーク５１０を検知している期間でもあるので、この期間中はスケールセンサ５０２のスケール読取りを中止してもよい。
このようにスケール継ぎ目５００ａの部分をホームポジションとして制御することによりスケール継ぎ目５００ａの隙間、重なり、スケールスリットのピッチムラがあっても異常画像を発生することはない。
【００５４】
図２３のような速度制御フィードバックループとした場合、スケールセンサ５０２からの出力値がモータ制御部５１９にフィードバックされ、モータ制御部５１９内の速度値変換器５０３により、スケールセンサ５０２からの出力値をベルト移動速度に変換する。そして、比較器５０４で基本速度と比較し、その比較した値をコントローラ５０５で読み取ってから、差分を計算し、モータの回転速度に換算してベルト駆動モータＭに伝達する。それによりベルトに駆動が伝わりベルト表面速度の補正制御が行われる。
【００５５】
以上は、先願発明を含めた従来技術の説明であるが、ここに別の問題がある。
画像形成装置では同一の画像、あるいは、複数の画像を複数枚連続的に作製することが行われる。このような場合、ベルト１０が毎回ホームポジションで停止していては画像形成の能率が著しく低下する。したがって、ホームセンサ５１１がホームマーク５１０を読みとっても、その都度停止せずに、しかも、ベルト１０の速度ムラを発生させないような制御が必要になる。
本発明では上記の問題に対処するため、先願発明の上記の構成に対し、新たな工夫を加えたものである。
その一つは、以下の通りである。
【００５６】
ホームセンサ５１１からの出力の変化は、制御媒体、例えばＣＰＵ５１２等で監視し、ホームセンサ５１１からの出力値をモータ制御部５１９へフィードバックする。ホームセンサ５１１がホームマーク５１０を読み取った際には、速度制御ループによりベルトの回転速度を制御するのではなく、ホームセンサ５１１がホームマーク５１０を読み取った直前の速度を維持するようにする。
【００５７】
図１は本発明の原理の一例を示すタイミングチャートである。
同図において符号ＳＣＬＫは基本クロックの１パルス、Ｐ１、Ｐ２はスケールセンサ出力パルス、Ｐ３は消失した出力パルスをそれぞれ示す。
まず、システムの基本クロックがある。それをもとに、スケールセンサ５０２からの出力信号を、ベルトの基本移動速度に対する目標値と比較する。例えば、目標値のクロック数を１０ＳＣＬＫとしている。
【００５８】
その時センサからの出力がＰ１の場合、基準となる目標値よりもスケールセンサ５０２からの出力信号は１１ＳＣＬＫであって、目標値より１ＳＣＬＫ多いこととなる。この時、ベルトの速度が遅くなっていることを意味するので、図２３に示すような速度制御ループにより、ベルトの移動速度の補正制御を１ＳＣＬＫ分、早くするといったような制御をする。それとは逆にセンサからの出力がＰ２の場合、スケールセンサ５０２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、回転速度を１ＳＣＬＫ分、遅くするといったような制御をする。
【００５９】
スケールセンサ５０２からの出力がＰ３の場合、制御範囲内での変化が無い。その時、ホームセンサ５１１は、ホームマーク５１０を読み取ることとなり、スケールの継ぎ目を表す出力をする。つまり、Ｐ１はベルト移動速度が目標値より遅くなっている場合、Ｐ２はベルト移動速度が目標値より早くなっている場合、Ｐ３は継ぎ目そのものの場合である。尚、目標値のクロック数や速度制御ループ、目標値との差分の制御方法などは一例であり、速度制御ループは速度の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。
【００６０】
図２はホームマークとホームセンサの位置をずらせた例を示す図である。
図２２ではホームマーク５１０がスケール５００の継ぎ目５００ａのすぐそばに位置を合わせるように設置してあり、ホームセンサ５１１がスケールセンサ５０２とほぼ平行な位置に配置してあるが、図１に示すように、ホームセンサ５１１の出力がスケールセンサ５０２の消失出力Ｐ３に対応するように発生しさえすればよいので、例えば図２に示すような位置でも全く問題はなく、両センサの配置位置には制約がない。
【００６１】
図３は図１の動作の流れを示すフローチャートである。
ホームセンサ５１１の出力があったとき、スケールセンサ５０２の読み取り位置が継ぎ目位置の直前に至っている。ホームセンサ５１１の出力があった直前の速度を維持するような制御をする。そうすることで、スケールを読み取っているスケールセンサ５０２からの出力の変化がどのようになっていても無視することができ、スケールセンサ５０２からの出力が制御範囲内でパルスが何も出ない様な継ぎ目の場合でも、ベルトの移動速度を一定にすることができる。
【００６２】
図４は本発明の実施形態を説明するための構成図である。
同図において符号５２１はスイッチ、５２２は速度メモリ、５２３は入力切り換え器をそれぞれ示す。
コントローラ５０５から出力されるモータの回転速度を表す速度データは、スイッチ５２１を介して常時速度メモリ５２２に供給され、データが変化するたびに更新されている。速度メモリ５２２からの出力は常時入力切り換え器５２３の一方の端子に供給されている。コントローラ５０５の出力も途中分岐して入力切り換え器５２３の他方の端子に供給されている。ＣＰＵ５１２からの出力は２つに分かれ、一方はスイッチ５２１の制御に用いられ、他方は入力切り換え器の制御に用いられる。
【００６３】
ホームセンサ５１１がホームマーク５１０を検出していないときは、ＣＰＵ５１２の出力は一方で、スイッチ５２１をオンにして、コントローラ５０５からの速度データを速度メモリ５２２に送る。ＣＰＵの出力は他方で入力切り換え器を制御して、速度メモリ５２２からの出力を無効にし、コントローラ５０５からの出力を駆動モータＭに供給するように切り換えている。
【００６４】
ホームセンサ５１１がホームマーク５１０を検出したときは、ＣＰＵ５１２の出力はスイッチ５２１をオフにしてコントローラからの速度データを速度メモリに与えないようにする。また、ＣＰＵ５１２の出力は入力切り換え器の制御状態を切り換え、速度メモリ５２２からの出力を直接、すなわち、基本速度Ｖ０との比較なしに駆動モータＭに供給するようにする。
【００６５】
このように、図４に示す構成では、駆動モータＭの駆動に係わる制御装置が２つ有るので、スケールセンサ５０２を有し、入力切り換え器５２３の１つの入力端子へ駆動指令を出力する速度制御部分を第１の速度制御装置と呼び、入力切り換え器５２３のもう１つの入力端子へ駆動指令を出力する速度制御部分を第２の速度制御装置と呼ぶことにする。
両制御装置の出力は、ＣＰＵ５１２の出力により、背反的に切り換えられ、駆動モータＭの制御を一方の制御装置が支配しているとき、ＣＰＵ５１２の出力が切り替わると、その制御装置の制御を無効にし、他方の制御装置に駆動モータＭの制御を移管することになる。
【００６６】
継ぎ目の後には必ずスケール５００の開始端部があり、第１の速度制御装置のスケールセンサ５０２からの出力が再び制御範囲内で周期Ｔのパルスを発生する。したがって、この時点で駆動モータＭの制御を第１の速度制御装置に移管すれば、速度の急激な変化を起こすことなく継ぎ目部分をやり過ごすことができる。つまり、継ぎ目の直前の速度を維持したあとにはまた、スケールセンサ５０２からの出力が制御範囲内で変化し、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。第２の速度制御装置から第１の速度制御装置に制御を移管するタイミングは、ホームセンサ５１１からの出力が消えた時点としても良いし、スケールセンサ５０２が継ぎ目を通り抜けるのに要する固定的な見込み時間経過時点としても良い。さらに、スケールセンサ５０２が制御範囲内のパルスを発生したことを確認した時点としても良い。ただし、この場合は図示してないが、スケールセンサ５０２の出力を制御媒体であるＣＰＵ５１２へ入力しておく必要がある。
【００６７】
図５は他の実施形態を説明するための構成図である。
同図において符号５２９はモータ制御部、５３０はモータエンコーダ、５３１は速度変換器をそれぞれ示す。
本実施形態では、スケールをスケールセンサで読み取りそれをフィードバックして制御する第１の速度制御装置に関わる制御ループ以外に、第２の速度制御装置に関わる制御ループを有している。同図は一例として、第２の速度制御装置に関わる速度制御ループとして、モータのエンコーダを読み取るようなフィードバックループを有している場合を示している。
【００６８】
ホームセンサ５１１がベルト１０上のホームマーク５１０を読み取った出力が生じた際には、ＣＰＵ５１２を経てスケールセンサからの出力を無効にし、その間のベルト移動速度の制御は、第２の速度制御装置に移管し、モータのエンコーダからの出力を速度変換器５３１で常時ベルト移動速度値に変換しているので、それを入力切換器５２３の出力とし、基本速度Ｖ０と比較しベルト駆動モータＭに伝達し制御する。それによりベルトに駆動が伝わり回転速度の補正制御を行う。入力切換器５２３で無効にされている方の制御装置に関しては、その間、制御ループの一部が遮断されているのでループは完成していないが、入力切換器５２３によって制御の移管が戻った時点で制御ループは復活するので、無効になっている方の制御装置も便宜上制御ループと呼ぶ。
【００６９】
こうすることで、スケールセンサ５０２からの出力によりベルト１０の回転速度を制御する場合、スケールの継ぎ目のように通常のスケールピッチとは異なる状況が生ずる場合には、そのまま同じ制御ループで制御を続けると、ベルト１０の移動速度にムラが発生するが、ホームセンサ５１１が、ベルト１０上のホームマーク５１０を読み取り、出力が生じた時に、他の制御ループに切り換えることで、ベルト１０の移動速度を連続的に制御をすることができる。つまり、継ぎ目部分の読み取りにかかった場合には、スケールセンサからの出力を結果的に無効にすることができ、スケールピッチの変動が生ずる継ぎ目でもベルトの移動速度を一定にすることができる。
【００７０】
図４に示した実施形態では、入力切換器５２３をベルト駆動モータＭの直前に置いているのに対し、図５に示した実施形態では、比較器５０４の直前に置いている。図５に示した構成の内、入力切換器の位置を、図４と同様にベルト駆動モータＭの直前に置くこともできる。ただしその場合コントローラが２個必要になるので回路構成が少し複雑になる。
【００７１】
図６はさらに他の実施形態を示す図である。
同図において符号５４９はモータ制御部を示す。
本実施形態は、図５の構成を図４の構成に似せて変形した例である。この例では、回路構成を簡素化するため、入力切換器５２３の出力はベルト駆動モータＭ直結ではなく、コントローラ５０５に入力するように構成されている。
【００７２】
図７はさらに他の実施形態を示す図である。
同図において、符号５２４は速度テーブル、５５９はモータ制御部をそれぞれ示す。
モータ制御部５５９はモータ回転速度を記憶する速度メモリ５２２と、そのメモリに予め決められた速度を与えるような速度テーブル５２４を有している。尚、ベルト駆動モータＭを駆動させる際の速度テーブル５２４に記憶している値は任意であり、ベルト駆動モータＭの回転速度が一定となり、しかもベルト表面の速度が、検知された継ぎ目直前の速度に対し、著しく変動しない様な値であれば良い。ホームセンサ５１１からの出力が生じた場合には、速度テーブル５２４に格納された予め決められた速度でベルト駆動モータＭを駆動する。そうすることにより、スケールセンサ５０２がスケールの継ぎ目を読み取っている場合でも、ベルトの移動速度を一定にすることができる。
【００７３】
上記実施形態において、ベルト駆動モータＭをステッピングモータとすると、より安定した制御ができる。
ステッピングモータを用いる理由として、ステッピングモータの構造上、オープンループで制御することが可能であり、継ぎ目などの外的要因に左右されること無く、駆動することができるからである。
また、今回説明しているモータ制御部の構成は一例であり、予め決められた速度でベルトを回転することが可能であるならば、制御方法、構成は異なっても特に問題無い。
【００７４】
図８はさらに他の実施形態を示す図である。
同図に示すように図７と類似のモータ制御部５６９に速度メモリと予め決められた速度を与えるような速度テーブル５２４を有し、その速度テーブルにはベルト移動の設計上の目標速度値に対応するモータ回転速度値、すなわち設計速度値が記憶されている。ホームセンサ５１１からの出力の変化があった場合には、その設計速度値で、ベルト駆動モータＭを駆動する。設計速度値は、スケールセンサ５０２の出力により、ベルトの回転速度の補正制御を行う場合に比較する際の基本速度Ｖ０に対応するものであるため、スケールピッチの変動が生ずる継ぎ目でも、ベルトをベルト回転系全体の目標値で駆動するため、ベルト移動速度を一定にすることができる。
【００７５】
図９は図７、図８に示した構成の装置の動作の流れを示すフローチャートである。
ホームセンサ５１１からの出力があった場合には、速度テーブル５２４から読み出した移動速度でベルト駆動モータＭを駆動する。図７に示す構成の場合は、予め設定してある任意の移動速度であり、図８に示す構成の場合は設計上の目標速度である。こうすうることで、継ぎ目の直前の速度と継ぎ目でのベルト移動速度は、ほとんど変化の無いものとなる。
さらに、ベルト駆動モータＭをステッピングモータで構成すれば、外的要因に左右されること無く、センサからの出力が制御範囲内で変化の無い継ぎ目の場合でも、ベルトの移動速度を一定にすることができる。
【００７６】
図５、図６では第２の速度制御装置としてモータエンコーダ５３０を用いる例で示したが、第２の速度制御装置もスケール５００を利用することができる。
図１０はさらに他の実施形態を説明するための図である。
同図において、５０２−１は第１のスケールセンサ、５０２−２は第２のスケールセンサ、５１０−２は第２のホームマークをそれぞれ示す。
【００７７】
図５、図６に示した構成において、モータエンコーダ５３０の出力の代わりに、第２のスケールセンサ５０２−２の出力を接続すれば、そのまま本実施形態が適用できる。ただし、その場合、速度値変換器は５３１はモータエンコーダ５３０用ではなく、スケール５００用に変える必要がある。
通常は、第１のスケールセンサ５０２−１からの出力によってベルト１０の速度を制御しており、ホームセンサ５１１からの出力があった場合は、第１のスケールセンサ５０２−１の出力を無効にし、第２のスケールセンサ５０２−２の出力を以てベルト駆動モータＭに駆動信号を与え、ベルト１０の速度を制御する。ベルト駆動モータＭの制御を元の第１のスケールセンサ５０２−１を含む制御装置に戻すタイミングは、ホームセンサ５１１からの出力がなくなった時点でも良いし、予め定めた所定の時間経過時点でも良い。
【００７８】
ベルト駆動モータＭの制御を元の第１のスケールセンサ５０２−１に戻すタイミングとして、第２のホームマーク５１０−２を用いても良い。第２のホームマーク５１０−２は、図２２に示したホームマーク５１０と全く同じ形状でも良いが、両者を区別できる方がよいので、例えば、図１０に示すように所定の間隔を空けて複数のマークが一体化されたマークを５１０−２として用いると良い。こうすることによって、万一ベルトが本来の停止位置でないところで止まってしまった場合でも、以後に読みとったホームマークが第１のホームマークか第２のホームマークかを識別できるので、正しいホームポジションを見つけることができ、装置が異常な動作をすることがない。第２のホームマークの形状は、第１のホームマークと明らかに区別できるものであれば図示の例に限るものではない。
【００７９】
ホームセンサ５１１がホームマーク５１０を検出することで、第１のスケールセンサ５０２−１を含む第１の速度制御装置を無効にし、第２のスケールセンサ５０２−２を含む第２の速度制御装置にベルト駆動モータの制御を移管する。
ホームマーク５１０がホームセンサ５１１から外れて、ホームセンサ５１１の出力がなくなってもベルト駆動モータの制御主体は第２の速度制御装置のまま代えず、ホームセンサ５１１が第２のホームマーク５１０−２を検出した時点で、第２の制御ループを無効にし、第１の速度制御装置にベルト駆動モータの制御を移管する。
【００８０】
この場合は、ホームセンサ５１１がホームマーク５１０を検出するタイミングは、スケールセンサがスケールの継ぎ目を検出するよりかなり前で良くなる。ホームマーク５１０にはホームポジションを認識するための用途もあるので、あまり大きい自由度はないが、設計はかなり楽になる。
ホームセンサ５１１が第２のホームマーク５１０−２を検出するタイミングも、スケールの継ぎ目がスケールセンサを通過した後になるように配置しておきさえすればよいので、第２のホームマーク５１０−２の配置位置に大きな自由度が生まれる。
【００８１】
第２のホームマーク５１０−２を配置する位置は、第１のホームマーク５１０に対し、ベルト移動方向下流側で、間隔が少なくともスケール継ぎ目５００ａの間隔以上有ればよい。すべての画像が転写終了してから、次の画像の転写が開始されるまでの間の時間帯に、両ホームマークの読み取りのタイミングが収まっていれば、制御装置の切換時の微小変動があっても、画像形成に悪影響を与えないで済む。
【００８２】
さらに、変形例としてホームマーク５１０の読み取り長さを長くして、開始端はこれまでと同じ位置関係に置いて、終了端を例えば第２のホームマーク５１０−２の位置まで伸ばして、第２のホームマークを省略しても同様の効果が得られる。この場合の入力切換器の切り換えタイミングは、ホームセンサ５１１からの出力が生じた時点と、出力が消失した時点にすればよい。
【００８３】
図１１はさらに他の実施形態を説明するための図である。
同図において符号５３９はモータ制御部を示す。
本実施形態では、第１と第２の速度制御装置のセンサが共に同じスケール５００を読みとっているので、速度変換器を共通に用いることができる。そこで、入力切換器５２３を速度変換器５０３より前に置くことで回路構成がずっと簡単になる。本実施形態においては、入力切換器５２３の切換タイミングは前述したどの方法であっても構わない。
【００８４】
【発明の効果】
本発明によれば、無端ベルトに貼付するスケールに継ぎ目があって、スケールセンサが該継ぎ目読み取りによって不正信号を出力しても、それに先立つホームセンサの出力によってベルト駆動モータの制御が第１の速度制御装置から第２の速度制御装置に切り換えられるので、ベルト表面速度にムラが発生せず、画像形成に対して悪影響を及ぼさない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理の一例を示すタイミングチャートである。
【図２】ホームマークとホームセンサの位置をずらせた例を示す図である。
【図３】図１の動作の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態を説明するための構成図である。
【図５】他の実施形態を説明するための構成図である。
【図６】さらに他の実施形態を示す図である。
【図７】さらに他の実施形態を示す図である。
【図８】さらに他の実施形態を示す図である。
【図９】図７、図８に示した構成の装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１０】さらに他の実施形態を説明するための図である。
【図１１】さらに他の実施形態を説明するための図である。
【図１２】直接転写方式の構成を示す図である。
【図１３】間接転写方式の構成を示す図である。
【図１４】中間転写ベルトの構成を説明するための図である。
【図１５】タンデム型中間転写方式の電子写真装置の一例を示す図である。
【図１６】タンデム画像形成装置の一部を示す詳細図である。
【図１７】本発明を適用する中間転写部の一例の概略図である。
【図１８】ベルト上のスケールを説明するための図である。
【図１９】スケールセンサとスケールの関係を示す図である。
【図２０】ベルトの制御ブロック図である。
【図２１】ベルト駆動モータの制御フローチャートである。
【図２２】スケールの継ぎ目に隙間が空いた状態とセンサの関係を模式的に示す図である。
【図２３】スケールの継ぎ目を検知する場合の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１０      ベルト
５００      スケール
５０１      スケールマーク
５０２      スケールセンサ
５０３      速度変換器
５０４      比較器
５０５      コントローラ
５１０      ホームマーク
５１１      ホームセンサ
５１２      制御媒体
５１９      モータ制御部
５２１      スイッチ
５２２      速度メモリ
５２３      入力切換器
５２４      速度テーブル
５３０      モータエンコーダ
【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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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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