(57)【要約】【課題】  転写ベルトのつなぎ目部分の区間に対して、ダミー信号を用いることにより、高精度な転写ベルトの等速駆動制御装置及び方法を提供する。【解決手段】  本発明によれば、転写ベルトのつなぎ目認識パターン及びつなぎ目認識センサの設置により、転写ベルトのつなぎ目を、スケール上に付着したごみ等と誤認することなく、確実に認識し、その結果に基き、フィードバック制御手段が、つなぎ目区間に対して、ダミー信号を用いることで、転写ベルトの移動速度を自己補正制御し、高精度に転写ベルトを等速駆動する。また、つなぎ目区間を転写実行区間とする。【選択図】  図１
2005092126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像転写部に使用される転写ベルトと、
前記転写ベルトを駆動させるための転写ベルト駆動用ローラと、
前記転写ベルト駆動用ローラを回転させるための転写ベルト駆動用モータと、
前記転写ベルト駆動用モータを作動させる転写ベルト駆動用モータドライバと、
前記転写ベルトの任意の位置に設けられた前記転写ベルトのつなぎ目を認識するためのつなぎ目認識パターンと、
前記つなぎ目認識パターンを検出するためのつなぎ目認識センサと、
前記転写ベルトに設けられたスケールと、
前記スケールを検出するためのスケール読み取りセンサと、
前記つなぎ目認識センサがつなぎ目を検出することにより取得されるつなぎ目検出信号及び前記スケール読み取りセンサが前記スケールを検出することにより取得されるスケール検出信号を受け取って、それらの検出信号の内容に基いて、前記転写ベルトの等速駆動制御を行なうフィードバック制御手段とを有するベルト駆動制御装置であって、
前記フィードバック制御手段が、前記つなぎ目認識センサにより取得されたつなぎ目検出信号と、スケール読み取りセンサにより取得されたスケール検出信号の内容を判断し、
続いて、前記フィードバック制御手段が、前記つなぎ目部分の区間に対し、前記フィードバック制御手段が出力したダミー信号を用いて、前記転写ベルト駆動用ドライバを制御し、
続いて、前記転写ベルト駆動用ドライバが、前記転写ベルト駆動用モータの回転速度を調整し、前記転写ベルト駆動用ローラの回転速度が調整されることにより、前記転写ベルトを等速駆動することを特徴とするベルト駆動制御装置。
【請求項２】
前記フィードバック制御手段が、前記転写ベルトの走行方向における、前記つなぎ目認識センサと前記スケール読み取りセンサ間の距離情報と、前記転写ベルトの速度情報に基いて、前記つなぎ目が前記転写ベルト上のスケール読み取りポイントを通過する、つなぎ目通過時間を予測し、
かつ、前記フィードバック制御手段が、前記スケール検出信号に対し、前記フィードバック制御手段の有する検出信号判定手段を用いて、
前記つなぎ目通過時間内における前記スケール検出信号の出力変動はつなぎ目であると判断し、
又は、前記つなぎ目通過時間外における前記スケール検出信号の出力変動は前記転写ベルト上に存するゴミ又は汚れ等であると判断することを特徴とする請求項１記載のベルト駆動制御装置。
【請求項３】
前記検出信号判定手段は、前記スケール読み取り検出信号に対して、適切な出力幅を有する規定スレッシュを設け、前記つなぎ目通過時間内において、前記スケール読み取り検出信号の出力が、規定スレッシュの範囲外に変動した場合は、該出力変動をつなぎ目であると判定し、
又は、前記つなぎ目通過時間外において、前記スケール読み取り検出信号の出力が、規定スレッシュの範囲外に変動した場合は、該出力変動をつなぎ目でなく、前記転写ベルト上に存するゴミ又は汚れ等であると判定することを特徴とする請求項１又は２記載のベルト駆動制御装置。
【請求項４】
前記スケール読み取りセンサは、前記転写ベルト上に設けられたスケールを監視し、前記つなぎ目認識センサは、前記スケール読み取りポイントから、前記転写ベルトの移動方向と反対方向に、前記転写ベルトのつなぎ目に対応して適切な任意の位置に設けられた前記転写ベルトのつなぎ目認識パターンを監視することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のベルト駆動制御装置。
【請求項５】
前記スケール、前記スケール検出センサ、前記つなぎ目認識パターン、及び、前記つなぎ目認識センサを、前記転写ベルトの幅方向の片端部のいずれか一方に、かつ、同一軌道上に設置したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御装置。
【請求項６】
前記スケールと前記つなぎ目認識パターンを、前記転写ベルトの幅方向の片端部のいずれか一方に、それぞれ分割して設置し、
かつ、前記スケール読み取りセンサを、前記スケールが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設置し、
かつ、つなぎ目認識センサを、前記つなぎ目認識パターンが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御装置。
【請求項７】
前記スケールと前記つなぎ目認識パターンを、前記転写ベルトの幅方向の両端部に、それぞれ分割して設置し、
かつ、前記スケール読み取りセンサを、前記スケールが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設置し、
かつ、つなぎ目認識センサを、前記つなぎ目認識パターンが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御装置。
【請求項８】
前記スケールを、前記転写ベルトの表面側に、
前記つなぎ目認識パターンを、ベルトの裏面側に、それぞれ分割して設置し、
かつ、前記スケール読み取りセンサを、前記スケールが前記転写ベルトと共に移動する軌道上であって、前記転写ベルトの表面側に設置し、
かつ、つなぎ目認識センサを、前記つなぎ目認識パターンが前記転写ベルトと共に移動する軌道上であって、前記転写ベルトの裏面側に設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御装置。
【請求項９】
前記スケールと前記つなぎ目認識パターンを、異なる波長帯域を有するように形成し、
これらを検出する前記スケール読み取りセンサ及びつなぎ目認識パターンセンサもそれぞれに対応したセンシング性能を有するものとしたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のベルト駆動制御装置。
【請求項１０】
前記スケールを前記スケール読み取りセンサが検出する検出方法と、
前記つなぎ目認識パターンを前記つなぎ目認識パターンセンサが読み取る検出方法とを異なる検出方法とし、
かつ、それぞれの検出方法は、フォトセンサ等を用いて反射光を利用する方法、前記転写ベルトに穴を開けて透過光を検出する方法、磁気フィルムを貼り付けて応用する方法、アルミ箔などを貼って静電容量の変化を検出する方法、又は、それらと同様の効果を有する検出方法としたことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のベルト駆動制御装置。
【請求項１１】
画像形成装置の画像転写部に使用される転写ベルトと、
前記転写ベルトを駆動させるための転写ベルト駆動用ローラと、
前記転写ベルト駆動用ローラを回転させるための転写ベルト駆動用モータと、
前記転写ベルト駆動用モータを作動させる転写ベルト駆動用モータドライバと、
前記転写ベルトの任意の位置に設けられた前記転写ベルトのつなぎ目を認識するためのつなぎ目認識パターンと、
前記つなぎ目認識パターンを検出するためのつなぎ目認識センサと、
前記転写ベルトに設けられたスケールと、
前記スケールを検出するためのスケール読み取りセンサと、
前記つなぎ目認識センサがつなぎ目を検出することにより取得されるつなぎ目検出信号及び前記スケール読み取りセンサが前記スケールを検出することにより取得されるスケール検出信号を受け取って、それらの検出信号の内容に基いて、前記転写ベルトの等速駆動制御を行なうフィードバック制御手段とを有するベルト駆動制御装置のベルト駆動制御方法であって、
前記フィードバック制御手段が、前記つなぎ目認識センサにより取得されたつなぎ目検出信号と、スケール読み取りセンサにより取得されたスケール検出信号の内容を判断する工程と
前記フィードバック制御手段が、前記つなぎ目部分の区間に対し、前記フィードバック制御手段が出力したダミー信号を用いて、前記転写ベルト駆動用ドライバを制御する工程と、
前記転写ベルト駆動用ドライバが、前記転写ベルト駆動用モータの回転速度を調整し、前記転写ベルト駆動用ローラの回転速度を調整する工程を有することを特徴とするベルト駆動制御方法。
【請求項１２】
前記フィードバック制御手段が、前記転写ベルトの走行方向における、前記つなぎ目認識センサと前記スケール読み取りセンサ間の距離情報と、前記転写ベルトの速度情報に基いて、前記つなぎ目が前記転写ベルト上のスケール読み取りポイントを通過する、つなぎ目通過時間を予測する工程と、
前記フィードバック制御手段が、前記スケール検出信号に対し、前記フィードバック制御手段の有する検出信号判定手段を用いて、前記つなぎ目通過時間内における前記スケール検出信号の出力変動はつなぎ目であると判断する工程と、
又は、前記つなぎ目通過時間外における前記スケール検出信号の出力変動は前記転写ベルト上に存するゴミ又は汚れ等であると判断する工程を有することを特徴とする請求項１１記載のベルト駆動制御方法。
【請求項１３】
前記検出信号判定手段が、前記スケール読み取り検出信号に対して、適切な出力幅を有する規定スレッシュを設け、前記つなぎ目通過時間内において、前記スケール読み取り検出信号の出力が、規定スレッシュの範囲外に変動した場合は、該出力変動をつなぎ目であると判定する工程と、
又は、前記つなぎ目通過時間外において、前記スケール読み取り検出信号の出力が、規定スレッシュの範囲外に変動した場合は、該出力変動をつなぎ目でなく、前記転写ベルト上に存するゴミ又は汚れ等であると判定する工程を有することを特徴とする請求項１１又は１２記載のベルト駆動制御方法。
【請求項１４】
前記スケール読み取りセンサが、前記転写ベルト上に設けられたスケールを監視する工程と、
前記スケールを監視する工程と同時に実施される、前記つなぎ目認識センサが、前記スケール読み取りポイントから、前記転写ベルトの移動方向と反対方向に、前記転写ベルトのつなぎ目に対応して適切な任意の位置に設けられた前記転写ベルトのつなぎ目認識パターンを監視する工程を有することを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項に記載のベルト駆動制御方法。
【請求項１５】
前記スケール、前記スケール検出センサ、前記つなぎ目認識パターン、及び、前記つなぎ目認識センサを、前記転写ベルトの幅方向の片端部のいずれか一方に、かつ、同一軌道上に設置したことを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御方法。
【請求項１６】
前記スケールと前記つなぎ目認識パターンを、前記転写ベルトの幅方向の片端部のいずれか一方に、それぞれ分割して設置し、
かつ、前記スケール読み取りセンサを、前記スケールが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設置し、
かつ、つなぎ目認識センサを、前記つなぎ目認識パターンが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設置したことを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御方法。
【請求項１７】
前記スケールと前記つなぎ目認識パターンを、前記転写ベルトの幅方向の両端部に、それぞれ分割して設置し、
かつ、前記スケール読み取りセンサを、前記スケールが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設置し、
かつ、つなぎ目認識センサを、前記つなぎ目認識パターンが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設置したことを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御方法。
【請求項１８】
前記スケールは前記転写ベルトの表面側に、前記つなぎ目認識パターンはベルトの裏面側に、それぞれ分割して設置し、
かつ、前記スケール読み取りセンサを、前記スケールが前記転写ベルトと共に移動する軌道上であって、かつ、前記転写ベルトの表面側に設置し、
かつ、つなぎ目認識センサを、前記つなぎ目認識パターンが前記転写ベルトと共に移動する軌道上であって、前記転写ベルトの裏面側に設置したことを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御方法。
【請求項１９】
前記スケールと前記つなぎ目認識パターンを、異なる波長帯域を有するように形成し、
これらを検出する前記スケール読み取りセンサ及びつなぎ目認識パターンセンサもそれぞれに対応したセンシング性能を有するものとしたことを特徴とする請求項１１から１８のいずれか１項に記載のベルト駆動制御方法。
【請求項２０】
前記スケールを前記スケール読み取りセンサが検出する検出方法と、
前記つなぎ目認識パターンを前記つなぎ目認識パターンセンサが読み取る検出方法とを異なる検出方法とし、
かつ、それぞれの検出方法は、フォトセンサ等を用いて反射光を利用する方法、前記転写ベルトに穴を開けて透過光を検出する方法、磁気フィルムを貼り付けて応用する方法、アルミ箔などを貼って静電容量の変化を検出する方法、又は、それらと同様の効果を有する検出方法としたことを特徴とする請求項１１から１９のいずれか１項に記載のベルト駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間転写ベルト又は直接転写ベルトを備えたカラー複写機、カラープリンタ、レーザービームプリンタ等のベルト駆動制御装置及びベルト駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用した画像形成装置のタンデム型印写機構において、使用される中間転写ベルト又は直接転写ベルトを高精度に搬送することを目的とした、表面検出駆動制御という方法がある。この表面検出駆動制御は、転写ベルト表面に形成された等間隔微細スケールをフォトセンサ等で読み取ることにより取得された信号を、転写ベルトの駆動用モータにフィードバックして、転写ベルトを等速運転する制御方法である。
【０００３】
例えば、図８は、この表面検出駆動制御を適用した従来のカラー複写機における中間転写ベルトの等速駆動制御装置の概略構成図である。中間転写ベルト１上には、図８には示されていないが、等間隔にスケールが設けられている。このスケールをスケール読み取りセンサ２で検出し、取得したスケール検出信号を、フィードバック制御手段３が受け取る。続いて、フィードバック制御手段３は、このスケール検出信号の出力値が、中間転写ベルト１の目標速度に対応した出力値であるかどうかを判断する。
【０００４】
その結果、スケール検出信号の出力値が、中間転写ベルト１の目標速度に対応した出力値と異なる値であった場合には、目標速度に対応した出力値と一致するように、フィードバック制御手段３が、中間転写ベルト駆動用ドライバ４を制御し、この中間転写ベルト駆動用ドライバ４が、中間転写ベルト駆動用モータ５の回転速度を調整することによって、中間転写ベルト駆動用ローラ６の回転速度が調整され、中間転写ベルト１が等速駆動するようにされる。
【０００５】
一方、転写ベルト表面に設けられるスケールを形成する方法としては、スケールを直接ベルト材料に書き込む方法、スケールを一旦接着層を有するテープ上に形成し、そのテープを丁寧に転写ベルトに貼り付ける方法、又はスケールを磁気記録により形成する方法がある。
【特許文献１】特開平８−２１１６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、転写ベルトは、エンドレスベルトであるため、転写ベルトにスケールを形成する場合、上述のいずれのスケール形成方法によっても、転写ベルトの開始点と終点の繋ぎ部（＝つなぎ目）に、他のスケール形成部分と全く同様に等間隔でスケールを形成することは困難である。よって、転写ベルトのつなぎ目部分のスケール間隔は、誤差を有する。この誤差は、転写ベルトの等速駆動の高精度化を妨げる要因のひとつとなっている。
【０００７】
また、特許文献１に開示されているように、スケールとして、磁性体マークを形成し、これのマーク検出手段を備えた方式がある。磁気記録の繋ぎ目の区間を一対のマーク検知機（センサ）によって、ずれ時間を知り、速度制御を行なっている。この方法は、転写ベルトのつなぎ目部分をプリント駆動開始点（ホームポジション）とするとともに、つなぎ目区間を転写実行区間とはしていない。
【０００８】
従って、本発明は上記のような問題点に鑑み、転写ベルトのつなぎ目を何らかの方法で認識した後、つなぎ目部分の区間に対して、ダミー信号を用いて転写ベルトの等速制御を行ない、高精度な転写ベルトの等速駆動を達成した画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、画像転写部に使用される転写ベルトと、前記転写ベルトを駆動させるための転写ベルト駆動用ローラと、前記転写ベルト駆動用ローラを回転させるための転写ベルト駆動用モータと、前記転写ベルト駆動用モータを作動させる転写ベルト駆動用モータドライバと、前記転写ベルトの任意の位置に設けられた前記転写ベルトのつなぎ目を認識するためのつなぎ目認識パターンと、前記つなぎ目認識パターンを検出するためのつなぎ目認識センサと、前記転写ベルトに設けられたスケールと、前記スケールを検出するためのスケール読み取りセンサと、前記つなぎ目認識センサがつなぎ目を検出することにより取得されるつなぎ目検出信号及び前記スケール読み取りセンサが前記スケールを検出することにより取得されるスケール検出信号を受け取って、それらの検出信号の内容に基いて、前記転写ベルトの等速駆動制御を行なうフィードバック制御手段とを有するベルト駆動制御装置であって、前記フィードバック制御手段が、前記つなぎ目認識センサにより取得されたつなぎ目検出信号と、スケール読み取りセンサにより取得されたスケール検出信号の内容を判断し、続いて、前記フィードバック制御手段が、前記つなぎ目部分の区間に対し、前記フィードバック制御手段が出力したダミー信号を用いて、前記転写ベルト駆動用ドライバを制御し、続いて、前記転写ベルト駆動用ドライバが、前記転写ベルト駆動用モータの回転速度を調整し、前記転写ベルト駆動用ローラの回転速度を調整することにより、前記転写ベルトを等速駆動させるようにしたベルト駆動制御装置としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記フィードバック制御手段が、前記転写ベルトの走行方向における、前記つなぎ目認識センサと前記スケール読み取りセンサ間の距離情報と、前記転写ベルトの速度情報に基いて、前記つなぎ目が前記転写ベルト上のスケール読み取りポイントを通過する、つなぎ目通過時間を予測し、かつ、前記フィードバック制御手段が、前記スケール検出信号に対し、前記フィードバック制御手段の有する検出信号判定手段を用いて、前記つなぎ目通過時間内における前記スケール検出信号の出力変動はつなぎ目であると判断し、又は、前記つなぎ目通過時間外における前記スケール検出信号の出力変動は前記転写ベルト上に存するゴミ又は汚れ等であると判断する請求項１記載のベルト駆動制御装置としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記検出信号判定手段が、前記スケール読み取り検出信号に対して、適切な出力幅を有する規定スレッシュを設け、前記つなぎ目通過時間内において、前記スケール読み取り検出信号の出力が、規定スレッシュの範囲外に変動した場合は、該出力変動をつなぎ目であると判定し、又は、前記つなぎ目通過時間外において、前記スケール読み取り検出信号の出力が、規定スレッシュの範囲外に変動した場合は、該出力変動をつなぎ目でなく、前記転写ベルト上に存するゴミ又は汚れ等であると判定する請求項１又は２記載のベルト駆動制御装置としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記スケール読み取りセンサが、前記転写ベルト上に設けられたスケールを監視し、前記つなぎ目認識センサが、前記スケール読み取りポイントから、前記転写ベルトの移動方向と反対方向に、前記転写ベルトのつなぎ目に対応して適切な任意の位置に設けられた前記転写ベルトのつなぎ目認識パターンを監視する請求項１から３のいずれか１項に記載のベルト駆動制御装置としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記スケール、前記スケール検出センサ、前記つなぎ目認識パターン、及び、前記つなぎ目認識センサを、前記転写ベルトの幅方向の片端部のいずれか一方に、かつ、同一軌道上に設置した請求項１から４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御装置としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、前記スケールと前記つなぎ目認識パターンを、前記転写ベルトの幅方向の片端部のいずれか一方に、それぞれ分割して設置し、かつ、前記スケール読み取りセンサを、前記スケールが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設置し、かつ、つなぎ目認識センサを、前記つなぎ目認識パターンが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設置した請求項１から４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御装置としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、前記スケールと前記つなぎ目認識パターンを、前記転写ベルトの幅方向の両端部に、それぞれ分割して設置し、かつ、前記スケール読み取りセンサを、前記スケールが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設置し、かつ、つなぎ目認識センサを、前記つなぎ目認識パターンが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設置した請求項１から４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御装置としたことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、前記スケールを、前記転写ベルトの表面側に、前記つなぎ目認識パターンを、ベルトの裏面側に、それぞれ分割して設置し、かつ、前記スケール読み取りセンサを、前記スケールが前記転写ベルトと共に移動する軌道上であって、前記転写ベルトの表面側に設置し、かつ、つなぎ目認識センサを、前記つなぎ目認識パターンが前記転写ベルトと共に移動する軌道上であって、前記転写ベルトの裏面側に設置した請求項１から４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御装置としたことを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、前記スケールと前記つなぎ目認識パターンを、異なる波長帯域を有するように形成し、これらを検出する前記スケール読み取りセンサ及びつなぎ目認識パターンセンサもそれぞれに対応したセンシング性能を有するものとした請求項１から８のいずれか１項に記載のベルト駆動制御装置としたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、前記スケールを前記スケール読み取りセンサが検出する検出方法と、前記つなぎ目認識パターンを前記つなぎ目認識パターンセンサが読み取る検出方法とを異なる検出方法とし、かつ、それぞれの検出方法を、フォトセンサ等を用いて反射光を利用する方法、前記転写ベルトに穴を開けて透過光を検出する方法、磁気フィルムを貼り付けて応用する方法、アルミ箔などを貼って静電容量の変化を検出する方法、又は、それらと同様の効果を有する検出方法とした請求項１から９のいずれか１項に記載のベルト駆動制御装置としたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の発明は、画像転写部に使用される転写ベルトと、前記転写ベルトを駆動させるための転写ベルト駆動用ローラと、前記転写ベルト駆動用ローラを回転させるための転写ベルト駆動用モータと、前記転写ベルト駆動用モータを作動させる転写ベルト駆動用モータドライバと、前記転写ベルトの任意の位置に設けられた前記転写ベルトのつなぎ目を認識するためのつなぎ目認識パターンと、前記つなぎ目認識パターンを検出するためのつなぎ目認識センサと、前記転写ベルトに設けられたスケールと、前記スケールを検出するためのスケール読み取りセンサと、前記つなぎ目認識センサがつなぎ目を検出することにより取得されるつなぎ目検出信号及び前記スケール読み取りセンサが前記スケールを検出することにより取得されるスケール検出信号を受け取って、それらの検出信号の内容に基いて、前記転写ベルトの等速駆動制御を行なうフィードバック制御手段とを有するベルト駆動制御方法であって、前記フィードバック制御手段が、前記つなぎ目認識センサにより取得されたつなぎ目検出信号と、スケール読み取りセンサにより取得されたスケール検出信号の内容を判断する工程と、前記フィードバック制御手段が、前記つなぎ目部分の区間に対し、前記フィードバック制御手段が出力したダミー信号を用いて、前記転写ベルト駆動用ドライバを制御する工程と、前記転写ベルト駆動用ドライバが、前記転写ベルト駆動用モータの回転速度を調整し、前記転写ベルト駆動用ローラの回転速度を調整する工程を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項１２記載の発明は、前記フィードバック制御手段が、前記転写ベルトの走行方向における、前記つなぎ目認識センサと前記スケール読み取りセンサ間の距離情報と、前記転写ベルトの速度情報に基いて、前記つなぎ目が前記転写ベルト上のスケール読み取りポイントを通過する、つなぎ目通過時間を予測する工程と、前記フィードバック制御手段が、前記スケール検出信号に対し、前記フィードバック制御手段の有する検出信号判定手段を用いて、前記つなぎ目通過時間内における前記スケール検出信号の出力変動はつなぎ目であると判断する工程と、又は、前記つなぎ目通過時間外における前記スケール検出信号の出力変動は前記転写ベルト上に存するゴミ又は汚れ等であると判断する工程を有する請求項１１記載のベルト駆動制御方法としたことを特徴とする。
【００２１】
請求項１３記載の発明は、前記検出信号判定手段が、前記スケール読み取り検出信号に対して、適切な出力幅を有する規定スレッシュを設け、前記つなぎ目通過時間内において、前記スケール読み取り検出信号の出力が、規定スレッシュの範囲外に変動した場合は、該出力変動をつなぎ目であると判定する工程と、又は、前記つなぎ目通過時間外において、前記スケール読み取り検出信号の出力が、規定スレッシュの範囲外に変動した場合は、該出力変動をつなぎ目でなく、前記転写ベルト上に存するゴミ又は汚れ等であると判定する工程を有する請求項１１又は１２記載のベルト駆動制御方法としたことを特徴とする。
【００２２】
請求項１４記載の発明は、前記スケール読み取りセンサが、前記転写ベルト上に設けられたスケールを監視する工程と、前記スケールを監視する工程と同時に実施される、前記つなぎ目認識センサが、前記スケール読み取りポイントから、前記転写ベルトの移動方向と反対方向に、前記転写ベルトのつなぎ目に対応して適切な任意の位置に設けられた前記転写ベルトのつなぎ目認識パターンを監視する工程を有する請求項１１から１３のいずれか１項に記載のベルト駆動制御方法としたことを特徴とする。
【００２３】
請求項１５記載の発明は、前記スケール、前記スケール検出センサ、前記つなぎ目認識パターン、及び、前記つなぎ目認識センサを、前記転写ベルトの幅方向の片端部のいずれか一方に、かつ、同一軌道上に設置した請求項１１から１４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御方法としたことを特徴とする。
【００２４】
請求項１６記載の発明は、前記スケールと前記つなぎ目認識パターンを、前記転写ベルトの幅方向の片端部のいずれか一方に、それぞれ分割して設置し、かつ、前記スケール読み取りセンサを、前記スケールが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設置し、かつ、つなぎ目認識センサを、前記つなぎ目認識パターンが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設置した請求項１１から１４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御方法としたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１７記載の発明は、前記スケールと前記つなぎ目認識パターンを、前記転写ベルトの幅方向の両端部に、それぞれ分割して設置し、かつ、前記スケール読み取りセンサを、前記スケールが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設置し、かつ、つなぎ目認識センサを、前記つなぎ目認識パターンが前記転写ベルトと共に移動する軌道上に設置した請求項１１から１４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御方法としたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１８記載の発明は、前記スケールを、前記転写ベルトの表面側に、前記つなぎ目認識パターンを、ベルトの裏面側に、それぞれ分割して設置し、かつ、前記スケール読み取りセンサを、前記スケールが前記転写ベルトと共に移動する軌道上であって、前記転写ベルトの表面側に設置し、かつ、つなぎ目認識センサを、前記つなぎ目認識パターンが前記転写ベルトと共に移動する軌道上であって、前記転写ベルトの裏面側に設置した請求項１１から１４のいずれか１項に記載のベルト駆動制御方法としたことを特徴とする。
【００２７】
請求項１９記載の発明は、前記スケールと前記つなぎ目認識パターンを、異なる波長帯域を有するように形成し、これらを検出する前記スケール読み取りセンサ及びつなぎ目認識パターンセンサもそれぞれに対応したセンシング性能を有するものとした請求項１１から１８のいずれか１項に記載のベルト駆動制御方法としたことを特徴とする。
【００２８】
請求項２０記載の発明は、前記スケールを前記スケール読み取りセンサが検出する検出方法と、前記つなぎ目認識パターンを前記つなぎ目認識パターンセンサが読み取る検出方法とを異なる検出方法とし、かつ、それぞれの検出方法は、フォトセンサ等を用いて反射光を利用する方法、前記転写ベルトに穴を開けて透過光を検出する方法、磁気フィルムを貼り付けて応用する方法、アルミ箔などを貼って静電容量の変化を検出する方法、又は、それらと同様の効果を有する検出方法とした請求項１１から１９のいずれか１項に記載のベルト駆動制御方法としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、転写ベルトのつなぎ目認識センサの設置により、転写ベルトのつなぎ目を、スケール上に付着したごみ等と誤認することなく、確実に認識することができる。また、その結果に基づいて、スケール読み取りセンサが、転写ベルトのつなぎ目部分以外の区間から取得されるスケール検出信号とは異なった出力変動を検出した時に、該出力変動が、つなぎ目又はゴミ等である事を選別して認識することができる。また、つなぎ目区間に対しては、ダミー信号を用いることで、転写ベルトの移動速度を自己補正制御し、高精度に転写ベルトを等速駆動することができる。また、ダミー信号を用いることで、つなぎ目区間を転写実行区間とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明によれば、つなぎ目認識センサの設置により、転写ベルトのつなぎ目を確実に認識し、その結果に基づき、スケール読み取りセンサが、転写ベルトのつなぎ目部分以外の区間から取得されるスケール検出信号とは異なった出力変動を検出した時に、該出力変動が、つなぎ目又はゴミ等である事を選別して認識する画像形成装置を提供することができる。また、検出信号判定手段を有するフィードバック制御手段の設置により、つなぎ目区間に対しては、ダミー信号を用いることで、転写ベルトの移動速度を自己補正制御し、高精度に転写ベルトを等速駆動し、かつ、つなぎ目区間を転写実行区間とする画像形成装置を提供することができる。
【実施例１】
【００３１】
本発明は、カラー複写機、カラープリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に適用され、特に、中間転写ベルト又は直接転写ベルトを備えた画像形成装置に適用される。以下に、本発明の実施例を添付図面に基づき説明する。なお、本実施例では、中間転写ベルトを備えたカラー複写機を例として説明する。
【００３２】
まず、本発明の一実施形態の理解の容易のため、本発明の一実施形態のカラー複写機における全画像形成工程のうち、特に、中間転写ベルトの駆動により進行する工程の内容を簡単に説明する。図１に示すように、中間転写ベルト１上に、色数に対応した数の現像器（イエロー現像器７ａ、マゼンタ現像器７ｂ、シアン現像器７ｃ、ブラック現像器７ｄ）を備えた画像形成部が設けられている。あらかじめ、前工程において、各色に対応する静電潜像が、図１に示されない感光体ドラム上に形成されており、中間転写ベルト１の走行と共に、これら各色に対応する静電潜像は、それぞれ各色の現像器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄによって、トナーが付着させられ、中間転写ベルト１の同じ位置に順次転写され（一次転写）、これら各色のトナー像を重ね合わせることにより、一つのカラー画像を得るようになっている。
【００３３】
続いて、二次転写ローラ９が設けられた二次転写部において、中間転写ベルト１上に重ね合わされ形成されたトナー像が、図１に示されていない搬送ベルトで送られてきた転写紙１０に一つのカラー画像として二次転写される。よって、転写紙１０に高品質、高画質のカラー画像を転写するためには、一次転写、二次転写に際し、中間転写ベルト１を高精度に等速駆動制御する必要がある。
【００３４】
次に、本発明の一実施形態における中間転写ベルト１の等速駆動制御の装置機構の構成及び制御動作等について説明する。図１は、本発明の一実施形態のカラー複写機の中間転写ベルトを等速駆動制御する装置機構の概略構成図である。図２は、図１における中間転写ベルト駆動用ローラ６近傍の一部拡大斜視図である。
【００３５】
図１、２に示すように、中間転写ベルト１の等速駆動制御の装置機構は、主に、帯状スケール１３、中間転写ベルト１、スケール読み取りセンサ２、フィードバック制御手段３、中間転写ベルト駆動用モータドライバ４、中間転写ベルト駆動用モータ５、中間転写ベルト駆動用ローラ６、中間転写ベルト用ローラ８ａ、８ｂ、８ｃ、２次転写用ローラ９、つなぎ目認識センサ１１とから構成される。
【００３６】
図１，２に示す帯状スケール１３には、例えば、１５０ｄｐｉ又はそれ以上の解像度で、光吸収／反射のスリットパターンを有するようにスケール１２が形成される。そして、この帯状スケール１３は、図２に示すように、接着剤を用いて丁寧に中間転写ベルト１端部に貼り付けて形成される。
【００３７】
また、中間転写ベルト１は、一定の厚さを有する帯状のベルトの両端部を、幅方向にずれの無い様に位置合わせした上で接合し、エンドレスベルトとして形成される。よって、図２に示すように、中間転写ベルト１はつなぎ目１４を有することになる。このつなぎ目１４は、一般には、中間転写ベルト１の進行方向と同方向において、１〜３ｍｍの長さを有し、その断面形状は、中間転写ベルト１の他の部分とは異なり、中間転写ベルト１の両端部の接合によって、凹凸等を有するいびつな形状となる。
【００３８】
よって、例えば、図２に示すように帯状スケール１３を、接着材を用いて丁寧にベルト端部に貼り付けて形成する方法においては、このつなぎ目１４には、スケール１２を形成することができない。また、形成できたとしてもスケール１２を等間隔に形成することは困難である。なお、その他のスケール形成方法、例えば、スケール１２を直接ベルト材料に書き込む方法、又は、スケール１２を磁気記録により形成する方法においても同様にスケール１２を等間隔に形成することは困難である。本実施例では、図２に示すように、中間転写ベルトのつなぎ目１４には、スケール１２が付された帯状スケール１３が接着材を用いて設けられていない場合を例としている。
【００３９】
なお、つなぎ目１４の読み取りを目的とした、図１には示されていない、つなぎ目認識パターン１６を認識するためのつなぎ目認識センサ１１、又は、スケール１２を検出するためのスケール読み取りセンサ２には、例えば、反射型フォトセンサ等が用いられる。図１に示すように、スケール読み取りセンサ２の設置位置に対し、つなぎ目認識センサ１１は、中間転写ベルト１の進行方向と逆方向の上流側の適切な位置に設置される。また、第２図は、スケール読み取りセンサ２と、スケール１２及び帯状スケール１３との相対位置関係を示す。
【００４０】
次に、本発明の一実施形態のカラー複写機の中間転写ベルト１を等速駆動制御する手順の概略を説明する。図１、２に示すように、まず、中間転写ベルト１上の帯状スケール１３に付されたスケール１２を、スケール読み取りセンサ２により検出している場合は、得られたスケール検出信号が、フィードバック制御手段３で受け取られる。次に、フィードバック制御手段３では、受け取ったスケール検出信号が、中間転写ベルト１の目標速度に対応した出力値であるか否かを判断する。
【００４１】
その結果、取得したスケール検出信号の出力値が、中間転写ベルト１の目標速度に対応した出力値と異なる値であった場合には、フィードバック制御手段３が、目標速度に対応した出力値と一致するように、その誤差分に対する±の速度補正を加えて中間転写ベルト１の等速制御をする。
【００４２】
より具体的には、フィードバック制御手段３が、中間転写ベルト駆動用ドライバ４を制御し、この中間転写ベルト駆動用ドライバ４が、中間転写ベルト駆動用モータ５の回転速度を調整することによって、中間転写ベルト駆動用ローラ６の回転速度が調整され、中間転写ベルト１が等速駆動するようにされる。この制御は、中間転写ベルト１の帯状スケール１３が設けられた区間（つなぎ目１４以外の区間）に対して実施される。
【００４３】
なお、前記スケール検出信号が、中間転写ベルト１の目標速度に対応した出力値であるか否かを判断する方法としては、図３（ｄ）に示すように、前記スケール読み取り検知信号に対して、適切な出力幅を有する規定スレッシュを設け、前記スケール読み取り検出信号の出力値が、規定スレッシュの範囲外に変動したかどうかで判断する。このスケール検出信号の判定は、フィードバック制御手段３が行う。なお、中間転写ベルト１の帯状スケール１３が設けられた区間（つなぎ目１４以外の区間）において、スケール検出信号の出力値が、規定スレッシュの範囲外に変動した場合、フィードバック制御手段３が有するスケール信号判定手段が、該出力変動が必ず、つなぎ目が起因するものでなく、ゴミに起因するものであるとして、判定するようにする。従って、つなぎ目１４以外の区間では、フィードバック制御手段３が、該出力変動をつなぎ目に起因するものであると判断し、誤って、これに対応した中間転写ベルト１の等速駆動制御をすることはない。
【００４４】
一方、本実施例では、図２に示されるように、中間転写ベルト１のつなぎ目１４は、中間転写ベルト１の進行方向と同方向に、帯状スケール１３の設けられていない１〜３ｍｍ程度の空間ギャップを有するため、このつなぎ目区間では、スケール検出信号は検出されない状態にある。
【００４５】
この場合に、従来技術を適用すると問題となるのは、つなぎ目１４の認識が正確にできないことである。具体的には、スケール検出信号に対し、規定スレッシュを設けて、スケール検出信号の出力変動を判定する手段は、スケール検出信号の出力変動が、スケール上に存在するゴミ（例えばスケール上にトナーが付着した等）に起因するものか、あるいは、つなぎ目に起因するものかの判定を安定して行なうことができない。このため、正確につなぎ目１４の検出ができず、その結果、つなぎ目区間に対して、中間転写ベルト１の等速駆動制御をすることが困難となる。
【００４６】
しかし、本実施例では、図１，２に示すように、スケール読み取りセンサ２に加えて、つなぎ目認識センサ１１を新たに設置する。よって、このつなぎ目認識センサ１１を用いることで、スケール読み取りセンサ２に先行して、つなぎ目１４を確実に認識することができる。その結果に基づいて、スケール読み取りセンサ２を用いて取得されるスケール検出信号の出力変動が、スケール１２上のゴミに起因するものなのか、又は、つなぎ目１４に起因するものなのかを確実に判定することができる。
【００４７】
よって、本実施例では、つなぎ目１４を確実に認識することができるので、このつなぎ目区間に対して、フィードバック制御手段３がスケール１２から検出される通常のスケール検出信号と同様のダミー信号を出力し、これを適用して、上述の中間転写ベルト１の等速駆動制御を実施することができる。よって、従来より高精度な中間転写ベルト１の等速駆動制御が実現される。また、ダミー信号を用いることで、つなぎ目区間を転写実行区間とすることができる。
【００４８】
次に、図３（ａ）は、帯状スケール１３上にゴミ（トナー等）が付着している状態を示す図である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）と対応したスケール検出信号を示す図である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、スケール１２に対応したスケール検出信号は、実線で示され、等間隔の同一のピーク値及び同一の半値幅を有する波状信号である。また、点線で示される、スケール検出信号よりピーク値が高い波状信号１５a´、ｂ´は、帯状スケール１３上に付着した大小のゴミ１５a、ｂに対応する信号である。つなぎ目認識パターンに対応する信号は、図３（ａ）、（ｂ）に示すＳ―Ｔ間のアンパルス状の信号である。
【００４９】
次に、図３（ｃ）（ｄ）に基づいて、より具体的に本実施例を説明する。図３（ｃ）（ｄ）は、本実施例において、つなぎ目認識センサ１１とスケール読み取りセンサ２により、つなぎ目１４を認識して中間転写ベルト１の等速駆動を行なう制御の詳細を説明するための図である。また、図３（ｃ）は、つなぎ目認識センサ１１とスケール読み取りセンサ２の配置関係を明確に示すものである。
【００５０】
つなぎ目認識センサ１１は、つなぎ目１４の通過を認識する役割を果たすことを目的として、中間転写ベルト１の移動する上流に設置する。また、スケール読み取りセンサ２は、つなぎ目区間（スケール無し区間）を制御する役割を果たすことを目的として、中間転写ベルト１の移動する下流に設置する。
【００５１】
図３（ｃ）に示すように、まず、つなぎ目認識センサ１１が、つなぎ目認識ポイントＰにおいて、先行して、つなぎ目１４のベルト上面に設けられた、つなぎ目認識パターン１６の読み取りを行ない、フィードバック制御手段３が、つなぎ目１４を認識する。その結果に基いて、フィードバック制御手段３が、つなぎ目認識センサ１１とスケール読み取りセンサ２間の距離である設定長Ｌｍｍと、中間転写ベルト１の移動速度から、スケール読み取りポイントＱをつなぎ目１４が通過する、つなぎ目通過開始時間、つなぎ目通過終了時間、及び、つなぎ目が通過に要する時間（つなぎ目通過時間）を予測換算する。
【００５２】
続いて、該つなぎ目通過開始時間に、スケール読み取りセンサ２が、スケール検出信号の出力変動を捉えた場合に、フィードバック制御手段３は、該出力変動がつなぎ目１４に起因するものであると判定し、続いて、つなぎ目通過終了時間まで、フィードバック制御手段３は、自ら出力するダミー信号を用いて、図３（ｃ）に示す自己発信周波数を出力し、これに基づき中間転写ベルト１の同期運転を行なう。以上説明した制御方法によって、中間転写ベルト１のつなぎ目区間における補正運転が可能となる。
なお、フィードバック制御手段３は、自ら出力するダミー信号を用いることなく、図３（ｄ）に示す自己発信周波数を出力し、これに基づき中間転写ベルト１の同期運転を行なっても良い。
【実施例２】
【００５３】
本発明の一実施形態の実施例の変形例として、図４に示すように、つなぎ目１４を認識するパターン１６及びつなぎ目認識センサ１１を、スケール１２及びスケール読み取りセンサ２と別途に設け、かつ、スケール１２に近接して並列に設置する。なお、本実施例では、任意の位置に、つなぎ目１４を認識するパターン１６及びつなぎ目認識センサ１１と、スケール１２及びスケール読み取りセンサ２を別途設置するので、確実なつなぎ目検出と制御が可能となる。
【実施例３】
【００５４】
本発明の一実施形態の実施例の変形例として、図５に示すように、つなぎ目１４を認識するパターン１６及びつなぎ目認識センサ１１を、スケール１２及びスケール読み取りセンサ２と別途に設け、かつ、スケール１２と逆側の転写ベルト１の幅方向端部に設置する。本実施例では、任意の位置に、つなぎ目１４を認識するパターン１６及びつなぎ目認識センサ１１と、スケール１２及びスケール読み取りセンサ２を別途設置するので、確実なつなぎ目検出と制御が可能となる。
【実施例４】
【００５５】
本発明の一実施形態の実施例の変形例として、図６に示すように、つなぎ目１４を認識するパターン１６及びつなぎ目認識センサ１１を、スケール１２及びスケール読み取りセンサ２と別途に設け、かつ、転写ベルト１の裏側に設置する。本実施例では、任意の位置に、つなぎ目１４を認識するパターン１６及びつなぎ目認識センサ１１と、スケール１２及びスケール読み取りセンサ２を別途設置するので、確実なつなぎ目検出と制御が可能となる。また、省スペースが実現できる。
【実施例５】
【００５６】
本発明の一実施形態の実施例の変形例として、スケール１２とつなぎ目認識パターン１６は、センサの感度帯域を異ならせたものとする。例えば、図７（ａ）に示すように、転写ベルトのつなぎ目１４上に、図７（ｂ）に示すようなマゼンター波長帯域（３５０ｎｍ近傍の感度）を有するつなぎ目認識パターン１６を設置する。その方法として、転写ベルトのつなぎ目１４上に、マゼンター色からなる印刷を施すか、又は、マゼンター色からなるシールを貼りつける。そして、つなぎ目認識センサ１１は、マゼンター波長帯域（３５０ｎｍ近傍の感度）を検出可能なセンサを用いる。このセンサを用いて、つなぎ目を検出することにより、確実につなぎ目を認識することができる。
【００５７】
なお、スケールとつなぎ目の検出方法を異ならせる方法としては、フォトセンサ等を用いて反射光を利用する方法、前記転写ベルトに穴を開けて透過光を検出する方法、磁気フィルムを貼り付けて応用する方法、アルミ箔などを貼って静電容量の変化を検出する方法、又は、それらと同様の効果を有する検出方法等が利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態のカラー複写機の中間転写ベルトを等速駆動制御する装置機構の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態の中間転写ベルト駆動用ローラ近傍の一部拡大斜視図である。
【図３】（ａ）は、帯状スケール上にゴミが付着している状態を示す図である。（ｂ）は、（ａ）と対応したスケール検出信号を示す図である。（ｃ）は、本発明の一実施形態の中間転写ベルトの等速駆動制御の詳細を説明するための図である。（ｄ）は、（ｃ）と対応したスケール検出信号等を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態の実施例の第１の変形例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態の実施例の第２の変形例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態の実施例の第３の変形例を示す図である。
【図７】（ａ）は、本発明の一実施形態の実施例の第４の変形例を示す図である。（ｂ）は、本発明の一実施形態の実施例の第４の変形例における、つなぎ目認識パターンの有するマゼンター波長帯域（３５０ｎｍ近傍の感度）を示す図である。
【図８】従来のカラー複写機の中間転写ベルトを等速駆動制御する装置機構の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５９】
１    中間転写ベルト
２    スケール読み取りセンサ
３    フィードバック制御手段
４    中間転写ベルト駆動用ドライバ
５    中間転写ベルト駆動用モータ
６    中間転写ベルト駆動用ローラ
７ａ    イエロー現像器
７ｂ    マゼンタ現像器
７ｃ    シアン現像器
７ｄ    ブラック現像器
８ａ    中間転写ベルト用ローラ
８ｂ    中間転写ベルト用ローラ
８ｃ    中間転写ベルト用ローラ
９    ２次転写用ローラ
１０    転写紙
１１    つなぎ目認識センサ
１２    スケール
１３    帯状スケール
１４    つなぎ目
１５ａ    ゴミ（大）
１５ｂ    ゴミ（小）
１５ａ´    ゴミ検出信号（大）
１５ｂ´    ゴミ検出信号（小）
１６    つなぎ目認識パターン
【図１】
2005092126.tif 000003
【図２】
2005092126.tif 000004
【図３】
2005092126.tif 000005
【図４】
2005092126.tif 000006
【図５】
2005092126.tif 000007
【図６】
2005092126.tif 000008
【図７】
2005092126.tif 000009
【図８】
2005092126.tif 000010