(57)【要約】【課題】  摩擦車によって回転を伝達する機構を用いて行う表面移動部材の表面移動位置又は表面移動速度の検出を、経時的に安定して行うことである。【解決手段】  大プーリ１及び小プーリ２の摩擦面が経時使用により摩耗すると、スプリング４により付勢された回動アーム３が回動し、小プーリがその摩耗分だけ変位する。よって、摩擦面が摩耗しても、大プーリと小プーリとの摩擦接触状態を、摩耗前と同様の状態に維持することができる。よって、初期時に適切な摩擦接触状態に設定しておけば、大プーリ及び小プーリを弾性変形可能な材料で形成することなく、プーリ間における摩擦接触状態を経時的に維持することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動部材の表面移動に伴って回転する第１摩擦車に対して、該第１摩擦車よりも小さな径をもつ第２摩擦車をころがり接触させ、該第２摩擦車の回転角又は回転速度の検出結果から、該表面移動部材の表面移動位置又は表面移動速度を検出する検出装置において、
上記第１摩擦車と上記第２摩擦車との接触位置に加わる圧力を高める向きに、該第２摩擦車を付勢する付勢手段を設け、
該付勢手段による付勢力を受けることで該第２摩擦車が変位するように構成したことを特徴とする検出装置。
【請求項２】
請求項１の検出装置において、
上記付勢手段による付勢方向が、上記接触位置と上記第１摩擦車の回転中心とを結ぶ方向と略一致するように構成したこと特徴とする検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２の検出装置において、
上記第２摩擦車の回転角又は回転速度を検出する手段は、上記第２摩擦車の回転軸と一体になって回転する被検知部と、該被検出体を検知する検知部とを有し、
該検知部が該第２摩擦車とともに変位するように構成したことを特徴とする検出装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の検出装置において、
上記第１摩擦車を回転自在に支持する固定板に対して回動自在に設けられた回動アームに、上記第２摩擦車の回転軸を軸受けする軸受け部を設け、
上記付勢手段の付勢力によって該回動アームを回動させることにより、該第２摩擦車を付勢したことを特徴とする検出装置。
【請求項５】
表面移動部材の表面移動に伴って回転する第１摩擦車に対して、該第１摩擦車よりも小さな径をもつ第２摩擦車をころがり接触させ、該第２摩擦車の回転角又は回転速度の検出結果から、該表面移動部材の表面移動位置又は表面移動速度を検出する検出装置において、
上記第１摩擦車と上記第２摩擦車とを磁界又は電界の作用により互いに吸着させる吸着手段を設け、
該吸着手段による吸着力を受けることで該第２摩擦車が変位するように構成したことを特徴とする検出装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５の検出装置において、
上記第１摩擦車及び上記第２摩擦車の摩擦面を、ＪＩＳ規格算術平均粗さＲａが１μｍ以上５０μｍ以下の表面粗さとなるように形成したことを特徴とする検出装置。
【請求項７】
表面移動する潜像担持体上のトナー像を、被転写体上に転写して画像を形成する画像形成装置において、
上記潜像担持体の表面移動位置又は表面移動速度を検出する手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の検出装置を用い、
上記第１摩擦車と上記第２摩擦車との回転速度比を特定する速度比データに基づいて、画像形成動作を制御する制御手段と、
上記第１摩擦車と上記第２摩擦車との回転速度比を検出する速度比検出手段と、
該制御手段の制御に用いる該速度比データを、該速度比検出手段によって検出された回転速度比を特定する速度比データに置き換える置換手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
潜像担持体上に複数色のトナー像を担持させ、これらのトナー像を表面移動する中間転写体上に互いに重なり合うように１次転写した後、その重ね合わされたトナー像を記録材上に２次転写することでカラー画像を形成する画像形成装置において、
上記中間転写体の表面移動位置又は表面移動速度を検出する手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の検出装置を用い、
上記第１摩擦車と上記第２摩擦車との回転速度比を特定する速度比データに基づいて、画像形成動作を制御する制御手段と、
上記第１摩擦車と上記第２摩擦車との回転速度比を検出する速度比検出手段と、
該制御手段の制御に用いる該速度比データを、該速度比検出手段によって検出された回転速度比を特定する速度比データに置き換える置換手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
潜像担持体上のトナー像又は潜像担持体上から中間転写紙上に１次転写されたトナー像を、表面移動する記録材搬送部材上に担持されて搬送されてくる記録材に転写して、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記記録材搬送部材の表面移動位置又は表面移動速度を検出する手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の検出装置を用い、
上記第１摩擦車と上記第２摩擦車との回転速度比を特定する速度比データに基づいて、画像形成動作を制御する制御手段と、
上記第１摩擦車と上記第２摩擦車との回転速度比を検出する速度比検出手段と、
該制御手段の制御に用いる該速度比データを、該速度比検出手段によって検出された回転速度比を特定する速度比データに置き換える置換手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項７、８又は９の画像形成装置において、
上記電源投入時に、上記速度比検出手段による検出及び上記置換手段による置き換えを行うように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項７、８、９又は１０の画像形成装置において、
上記潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像を現像してトナー像化する現像手段とを有し、
上記制御手段が制御する画像形成動作は、該潜像形成手段の書込タイミング又は書込速度であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面移動部材の表面移動とともに回転する第１摩擦車と、これよりも小さな径をもつ第２摩擦車をころがり接触させた構成を有する検出装置、及び、これを用いた複写機、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る。
【背景技術】
【０００２】
この種の検出装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載された装置は、画像形成装置が有する感光体（表面移動部材）の回転軸に固定された第１摩擦車と、これに従動回転する第２摩擦車とを備えている。第２摩擦車の回転軸には、周方向に複数のスリットが形成された回転板（被検知部）が固定されている。そして、第２摩擦車とともに回転する回転板上のスリットを透過型光学センサ（検知部）によって検知し、その検出結果から、感光体の角速度（表面移動速度）を検出する。この装置において、第２摩擦車は、第１摩擦車よりも小さな径をもつため、第１摩擦車よりも速い回転速度で回転する。よって、第２摩擦車とともに回転する回転板は、第１摩擦車とともに回転する感光体よりも大きい回転速度で回転する。そのため、感光体が１回転する間に光学センサで検知されるスリットの数は、同じ回転板を感光体の回転軸に固定して感光体の回転速度を検出する構成（以下、「公知構成」という。）に比べて多くなる。したがって、上記特許文献１に記載の装置によれば、上記公知構成と同じ精度（単位時間あたりに検出されるスリット数）で感光体の角速度を検出する場合には、回転板に設けるスリット数を少なくすることができる。具体的には、第１摩擦車と第２摩擦車との回転速度の比率分だけ少なくすることができる。このようにスリットの数が少なくなれば、回転板の加工精度誤差の影響がその分だけ小さくなるため、感光体の角速度を高精度に検出するための機構を低コストで実現することができる。
また、上記特許文献１に記載の装置は、感光体の回転軸の回転を回転板に伝達する機構として、摩擦車を用いた摩擦伝達機構を採用している。そのため、従来から広く利用されている、ギヤを用いたギヤ伝達機構やタイミングベルトを用いたベルト伝達機構などに比べると、伝達時に生じ得る回転速度変動が少ない点で有利である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６８５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の摩擦伝達機構においては、両摩擦車の振れ公差や表面精度が厳しく管理される。そして、これらの摩擦車を、軸間距離が高精度で保たれた回転軸にそれぞれ固定することで、両摩擦車間における良好な摩擦接触状態を確保する。ところが、経時使用により各摩擦車の摩擦面は摩耗する。そのため、初期の状態において両摩擦車間の摩擦接触状態が良好なものであっても、良好な摩擦接触状態を経時的に維持することができない。その結果、表面移動部材の表面移動位置又は表面移動速度の検出を、経時的に安定して行うことができないという問題が起きる。
この問題を解決する方策としては、例えば、少なくとも一方の摩擦車を弾性変形可能な材料で形成することが考えられる。このような摩擦車であれば、その摩擦面が経時使用により摩耗しても、良好な摩擦接触状態を維持することは可能である。しかし、摩擦車が弾性変形したままの状態で停止した後、その変形部分が復元できなくなり、その後の回転時に摩擦接触状態がバラついてしまうことがある。このようなバラツキが発生すると、駆動側の摩擦車（第１摩擦車）が一定の回転速度で駆動していても、従動側の摩擦車（第２摩擦車）の回転速度が周期的に変動してしまう。その結果、検出対象となる表面移動部材の表面移動位置や表面移動速度を適切に検出ができなくなるという不具合が生じる。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、上述したように表面移動部材の表面移動に伴って回転する第１摩擦車にころがり接触する第２摩擦車の回転角又は回転速度の検出結果に基づき、その表面移動部材の表面移動位置又は表面移動速度の検出を経時的に安定して行うことが可能な検出装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動部材の表面移動に伴って回転する第１摩擦車に対して、該第１摩擦車よりも小さな径をもつ第２摩擦車をころがり接触させ、該第２摩擦車の回転角又は回転速度の検出結果から、該表面移動部材の表面移動位置又は表面移動速度を検出する検出装置において、上記第１摩擦車と上記第２摩擦車との接触位置に加わる圧力を高める向きに、該第２摩擦車を付勢する付勢手段を設け、該付勢手段による付勢力を受けることで該第２摩擦車が変位するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の検出装置において、上記付勢手段による付勢方向が、上記接触位置と上記第１摩擦車の回転中心とを結ぶ方向と略一致するように構成したこと特徴とする検出装置。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の検出装置において、上記第２摩擦車の回転角又は回転速度を検出する手段は、上記第２摩擦車の回転軸と一体になって回転する被検知部と、該被検出体を検知する検知部とを有し、該検知部が該第２摩擦車とともに変位するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２又は３の検出装置において、上記第１摩擦車を回転自在に支持する固定板に対して回動自在に設けられた回動アームに、上記第２摩擦車の回転軸を軸受けする軸受け部を設け、上記付勢手段の付勢力によって該回動アームを回動させることにより、該第２摩擦車を付勢したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、表面移動部材の表面移動に伴って回転する第１摩擦車に対して、該第１摩擦車よりも小さな径をもつ第２摩擦車をころがり接触させ、該第２摩擦車の回転角又は回転速度の検出結果から、該表面移動部材の表面移動位置又は表面移動速度を検出する検出装置において、上記第１摩擦車と上記第２摩擦車とを磁界又は電界の作用により互いに吸着させる吸着手段を設け、該吸着手段による吸着力を受けることで該第２摩擦車が変位するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５の検出装置において、上記第１摩擦車及び上記第２摩擦車の摩擦面を、ＪＩＳ規格算術平均粗さＲａが１μｍ以上５０μｍ以下の表面粗さとなるように形成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、表面移動する潜像担持体上のトナー像を、被転写体上に転写して画像を形成する画像形成装置において、上記潜像担持体の表面移動位置又は表面移動速度を検出する手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の検出装置を用い、上記第１摩擦車と上記第２摩擦車との回転速度比を特定する速度比データに基づいて、画像形成動作を制御する制御手段と、上記第１摩擦車と上記第２摩擦車との回転速度比を検出する速度比検出手段と、該制御手段の制御に用いる該速度比データを、該速度比検出手段によって検出された回転速度比を特定する速度比データに置き換える置換手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、潜像担持体上に複数色のトナー像を担持させ、これらのトナー像を表面移動する中間転写体上に互いに重なり合うように１次転写した後、その重ね合わされたトナー像を記録材上に２次転写することでカラー画像を形成する画像形成装置において、上記中間転写体の表面移動位置又は表面移動速度を検出する手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の検出装置を用い、上記第１摩擦車と上記第２摩擦車との回転速度比を特定する速度比データに基づいて、画像形成動作を制御する制御手段と、上記第１摩擦車と上記第２摩擦車との回転速度比を検出する速度比検出手段と、該制御手段の制御に用いる該速度比データを、該速度比検出手段によって検出された回転速度比を特定する速度比データに置き換える置換手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、潜像担持体上のトナー像又は潜像担持体上から中間転写紙上に１次転写されたトナー像を、表面移動する記録材搬送部材上に担持されて搬送されてくる記録材に転写して、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記記録材搬送部材の表面移動位置又は表面移動速度を検出する手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の検出装置を用い、上記第１摩擦車と上記第２摩擦車との回転速度比を特定する速度比データに基づいて、画像形成動作を制御する制御手段と、上記第１摩擦車と上記第２摩擦車との回転速度比を検出する速度比検出手段と、該制御手段の制御に用いる該速度比データを、該速度比検出手段によって検出された回転速度比を特定する速度比データに置き換える置換手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項７、８又は９の画像形成装置において、上記電源投入時に、上記速度比検出手段による検出及び上記置換手段による置き換えを行うように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項７、８、９又は１０の画像形成装置において、上記潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像を現像してトナー像化する現像手段とを有し、上記制御手段が制御する画像形成動作は、該潜像形成手段の書込タイミング又は書込速度であることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項１乃至６の検出装置及び請求項７乃至１１の画像形成装置は、第１摩擦車に対してころがり接触する第２摩擦車の回転角又は回転速度が検出手段により検出される。この構成において、第２摩擦車は第１摩擦車よりも大きい回転速度で回転する。したがって、本装置によれば、表面移動部材の回転軸（表面移動部材の表面移動に伴って回転する回転軸を含む。）の回転角又は回転速度を直接検出する構成に比べて高い精度で、表面移動部材の表面移動位置又は表面移動速度を検出することが可能となる。逆に、上記直接検出する構成と同じ精度で検出しようとする場合には、その検出装置を比較的安価に得ることが可能となる。
ここで、請求項１の検出装置では、第１摩擦車及び第２摩擦車の摩擦面が経時使用により摩耗すると、付勢手段により第２摩擦車がその摩耗分だけ変位する。よって、摩擦面が摩耗しても、第１摩擦車と第２摩擦車との摩擦接触状態を、摩耗前と同様の状態に維持することができる。この場合、摩擦車を弾性変形可能な材料で形成する必要もない。したがって、第１摩擦車及び第２摩擦車を弾性変形可能な材料で形成することなく、摩擦車間における摩擦接触状態を経時的に維持することができる。
また、請求項５の検出装置では、第１摩擦車及び第２摩擦車の摩擦面が経時使用により摩耗すると、吸着手段により第２摩擦車がその摩耗分だけ変位する。よって、請求項１の検出装置と同様に、第１摩擦車及び第２摩擦車を弾性変形可能な材料で形成することなく、摩擦車間における摩擦接触状態を経時的に維持することができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上、請求項１乃至１１の発明によれば、第１摩擦車及び第２摩擦車を弾性変形可能な材料で形成することなく、摩擦車間における摩擦接触状態を経時的に維持することができるので、表面移動部材の表面移動位置又は表面移動速度の検知を経時的に安定して行うことが可能となるという優れた効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
〔実施形態１〕
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真複写機（以下、単に「複写機」という。）に適用した一実施形態（以下、本実施形態を「実施形態１」という。）について説明する。なお、本実施形態１では、いわゆるタンデム型の中間転写方式を採用した電子写真式の複写機を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。
【００１０】
まず、本実施形態１に係る複写機全体の構成について説明する。
図２は、本実施形態１に係る複写機の一例を示す概略構成図である。
この図において、符号１００は複写機本体、符号２００はそれを載せる給紙テーブル、符号３００は複写機本体１００上に取り付けるスキャナ、符号４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）をそれぞれ示す。複写機本体１００は、その中央に、中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４，１５，１６に掛け回して同図中時計回りに表面移動する。３つの支持ローラのうちの第２の支持ローラ１５の左には、トナー像の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が設けられている。また、３つの支持ローラのうちの第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５との間に張架された中間転写ベルト１０部分上には、その表面移動方向に沿って、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１８が並んで配置されている。本実施形態１では、第３の支持ローラ１６を駆動ローラとしている。また、これらの画像形成ユニット１８の上には、さらに潜像形成手段としての露光装置２１が設けられている。
【００１１】
中間転写ベルト１０を挟んで画像形成ユニット１８群の反対側には、２次転写装置２２が設けられている。この２次転写装置２２は、２つのローラ２３の間に、記録材搬送部材としての無端ベルト状の２次転写ベルト２４が張架された構成となっている。この２次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てられており、中間転写ベルト１０上のトナー像を記録材である転写紙に２次転写する。また、２次転写装置２２の横には、転写紙上に転写されたトナー像を定着する定着装置２５が設けられている。この定着装置２５は、無端ベルト状の定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てた構成となっている。上述した２次転写装置２２には、トナー像を２次転写した後の転写紙を、定着装置２５へと搬送する転写紙搬送機能も備わっている。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用いてもよい。ただし、この場合には、２次転写装置２２に転写紙搬送機能を備えることは困難となる。
また、本実施形態１では、２次転写装置２２及び定着装置２５の下に、上述した画像形成ユニット１８群と平行に、転写紙の両面に画像を記録すべく転写紙を反転する転写紙反転装置２８を備えている。
【００１２】
次に、以上の構成を有する複写機の動作について説明する。
上記複写機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。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上へと移動する。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を駆動する。次いで、第１走行体３３及び第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。
【００１３】
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を表面移動させる。同時に、個々の画像形成ユニット１８において感光体ドラム４０を回転して各感光体ドラム上にそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の色別情報を用いて露光現像し、単色のトナー像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の表面移動とともに、それらの単色のトナー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。
【００１４】
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に設けられた給紙カセット４４の１つから転写紙を繰り出し、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上の転写紙を繰り出し、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。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との間に転写紙を送り込み、２次転写装置２２で２次転写して転写紙上にカラー画像を記録する。なお、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、転写紙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。
【００１５】
２次転写後の転写紙は、２次転写ベルト２４で搬送して定着装置２５へと送り込み、この定着装置で熱と圧力とを加えて画像を定着した後、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で切り換えて転写紙反転装置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。
なお、２次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、２次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、各画像形成ユニット１８による再度の画像形成に備える。
【００１６】
上記複写機を用いて、黒のモノクロコピーをとることも良く行われる。その場合には、図示しない手段により、中間転写ベルト１０を感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍから離れるようにする。これらの感光体ドラムは一時的に駆動を止めておく。そして、黒用の感光体ドラム４０Ｋのみが中間転写ベルト１０に接触するようにして画像の形成と転写を行う。
【００１７】
以下、本発明の特徴部分である、検出装置の構成及び動作について説明する。
本実施形態１の検出装置は、上記複写機に設けられている感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋ、中間転写ベルト１０、２次転写ベルト２４などの表面移動部材の表面移動位置又は表面移動速度を検出することができる。以下の説明では、中間転写ベルト１０用の検出装置を例に挙げて説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態１における検出装置の構成を示す斜視図である。
この検出装置は、図示しない中間転写ベルト１０が張架される第２の支持ローラ１５の回転軸１５ａの回転角又は回転速度を検出し、その検出結果から中間転写ベルト１０の表面移動位置又は表面移動速度を検出するものである。本実施形態１において、第２の支持ローラ１５の回転軸１５ａは、複写機本体に固定された側板１９の軸受１９ａに回転自在に軸受けされている。側板１９を挟んで第２の支持ローラ１５とは反対側に延出した回転軸１５ａの部分には、第１摩擦車としての大プーリ１が固定されている。この大プーリ１には、第２摩擦車としての小プーリ２が接触しており、小プーリ２は大プーリ１の回転に伴って従動回転する。この小プーリ２の回転軸２ａは、回動アーム３の中央付近に設けられた軸受け部３ｃによって、回転自在に軸受けされている。回動アーム３は、その一端部に設けられた支点部３ａで固定板である側板１９に対して回動自在に取り付けられている。一方、その他端部に設けられたアンカー３ｂには、付勢手段としてのスプリング４の一端が取り付けられている。このスプリング４の他端は、上記側板１９に固定されたアンカー１９ｂに取り付けられている。
【００１９】
スプリング４による付勢力によって、回動アーム３は、上記支点部３ａを中心としてアンカー３ｂ側の端部が図中下側に回動する向きの力を受ける。この力によって、小プーリ２は、大プーリ１側に向かう一定の加圧力Ｆが加わった状態となり、大プーリ１に当接する。この状態において、中間転写ベルト１０が表面移動して第２の支持ローラ１５が回転すると、大プーリ１が回転するとともに、これに当接する小プーリ２も摩擦力によって従動回転する。そして、経時的な使用により、大プーリ１や小プーリ２の摩擦面が摩耗しても、スプリング４による付勢力によって小プーリ２がその摩耗分だけ変位し、加圧力Ｆは一定に保たれる。よって、大プーリ１と小プーリ２との摩擦接触状態を経時的に維持することができる。したがって、初期時に、大プーリ１と小プーリ２との摩擦接触状態を適切に調節しておけば、経時的に、大プーリ１の回転を小プーリ２に安定かつ確実に伝達することができる。
【００２０】
図３は、上記検出装置を、回転軸１５ａの軸方向から見たときの側面図である。
本実施形態１では、上記加圧力Ｆの向きが、大プーリ１の回転中心と、大プーリ１と小プーリ２との接触位置とを結ぶ方向とほぼ一致するように構成されている。すなわち、加圧力Ｆの向きは、小プーリ２と接触する大プーリ１の接触地点の法線方向とほぼ一致するように構成されている。具体的には、図３に示すように、小プーリ２の回転軸２ａと大プーリ１の回転軸１５ａとを結ぶ仮想直線Ｃと、小プーリ２の回転軸２ａと回動アームの支点部３ａの中心とを結ぶ仮想直線Ｄとが互いに直交するように、回動アーム３の支点部３ａを設定している。これにより、例えばプーリ１，２に多少の偏心が生じていても、プーリ１，２の間の接触位置の変動を最小限にすることができる。よって、接触位置の変動によって生じる回転速度変動を抑制することができる。
【００２１】
また、上記検出装置は、小プーリ２の回転角又は回転速度を検出するための検出手段としての検出機構を備えている。この検出機構は、回動アーム３を挟んで小プーリ２とは反対側に延出した回転軸２ａの部分に設けられた円盤状の回転板５と、この回転板５に放射状に形成された被検知部である多数のスリット５ａを検知するための検知部である光学センサ６とを備えている。スリット５ａは、回転板５の全周に渡って等間隔で設けられている。光学センサ６は、回転板５の回転により周回移動する各スリット５ａの移動経路の一部を挟み込むように配置された図示しない発光部と受光部を備えた透過型光学センサである。この光学センサ６は、受光部の受光量に応じた検出信号を後述の駆動制御装置に出力する。発光部から照射された光がスリット５ａを通過して受光部の受光量は多く、発光部から照射された光が回転板５に遮断されると受光部の受光量は少ない。したがって、駆動制御装置は、光学センサ６からのスリット検知信号によって、光学センサ６の検知領域におけるスリット５ａの有無を把握したり、一定時間内に検知領域を通過したスリット５ａの数を把握したりすることができる。
【００２２】
小プーリ２の回転に伴って回転板５が回転すると、スリット５ａが光学センサ６の検知領域を次々と通過する。本実施形態１では、上記駆動制御装置は、光学センサ６からのスリット検知信号に基づき、一定時間内に検知されたスリット数をカウントし、そのカウント値から小プーリの回転速度を検出する。そして、その回転速度から、大プーリ１と小プーリ２の直径比率（回転速度比）に基づいて、大プーリ１の回転速度を求め、その回転速度から中間転写ベルト１０の表面移動速度を求める。具体例を挙げると、小プーリ２の直径が大プーリ１の直径の１／５である場合、小プーリ２は、大プーリ１の５倍の回転速度で回転する。よって、一定時間内に検知されるスリット５ａの数は、大プーリ１の回転速度を直接検出する場合に比べて、５倍も多くなり、中間転写ベルト１０の表面移動速度を高い分解能で検出することができる。
なお、ここでは、中間転写ベルト１０の表面移動速度を検出する場合を例に挙げているが、中間転写ベルト１０の表面移動位置を検出する場合も、同様に高い分解能で検出することができる。
【００２３】
また、本実施形態１では、大プーリ１及び小プーリ２の摩擦面は、その表面粗さがＪＩＳ規格の算術平均粗さＲａで１μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以上５０μｍ以下となるように形成されている。各プーリ１，２の摩擦面にこのような表面粗さをもたせることで、両プーリ間の摩擦係数を適度に保つことができる。その結果、加圧力Ｆを適正範囲内に設定した状態で、滑りのない摩擦接触による回転伝達を実現することが可能となり、正確な検出を行うことが可能となる。なお、各プーリ１，２の径精度や振れを損なわない範囲で、その摩擦面に、サンドブラスト処理のような粗し処理を施してもよい。
【００２４】
このような表面粗さとなるように摩擦面を形成しても、経時的な使用によりプーリ１，２の摩擦面が摩耗して摩擦係数が低下すると、一定の滑りが生じるようになる場合がある。この場合、その滑りによって大プーリ１と小プーリ２との間の回転速度比が変化してしまうため、正確な検出を行うことができなくなる。また、経時的な使用によりプーリ１，２の摩擦面が摩耗すると、各プーリ１，２の直径が短くなる。その結果、大プーリ１と小プーリ２との間の回転速度比が変化してしまうため、正確な検出を行うことができなくなる。そこで、本実施形態１では、次のようにして、変化後の回転速度比を求め、正確な検出を可能としている。
【００２５】
図３に示すように、大プーリ１の一部に反射板７を１つ設け、これをポジションセンサ８で検知する構成を採用している。本実施形態１のポジションセンサ８は、反射型光学センサを採用している。そして、大プーリ１が回転して反射板７がポジションセンサ８の検知領域を通過すると、その反射板７からの反射光を受光して得たホームポジション信号が出力される。したがって、大プーリ１が１回転するごとに、１回のホームポジション信号が出力される。このスリット検知信号は、上記駆動制御装置に送られ、これにより、駆動制御装置は、大プーリ１が１回転するごとに１回、ホームポジションを認識することができる。そして、本実施形態１では、このホームポジション信号を受信してから次のホームポジション信号を受信までに制御部に受信される光学センサ６からのスリット検知信号の数から、大プーリ１が１回転する間に小プーリ２が何回転したのかを把握する。したがって、大プーリ１と小プーリ２との間で滑りが生じてこれらの間の回転速度比に変化が生じても、変化後の回転速度比を把握することができ、正確な検出を行うことができるようになる。
なお、ポジションセンサ８は、大プーリ１の反射板７を検出するためのものであり、光学センサ６のように微細なスリット５ａを検出するものではない。したがって、ポジションセンサ８としては、光学センサ６に比べて安価なものを採用することができる。また、本実施形態１では、反射板７を大プーリ１の一部に設けたが、これに限るものではなく、第２の支持ローラ１５と一体に回転する部分であれば、どこに設けてもよい。
【００２６】
図４は、駆動制御装置を含む中間転写ベルト１０の駆動系を示すブロック図である。
この駆動制御装置１００は、制御部１０１、基準パルス信号生成部１０２、位相比較部１０３等を備えている。上記ポジションセンサ８から出力されるホームポジション信号は、制御部１０１に入力される。また、上記光学センサ６から出力されるスリット検知信号（繰り返しパルス信号）は、制御部１０１及び位相比較部１０３に入力される。制御部１０１は、ＣＰＵやＤＳＰを用いることができ、その処理能力やコスト等をふまえて、ソフトで処理するかハードで処理するかを自由に選べる。基準パルス信号生成部１０２は、中間転写ベルト１０が目標とする一定速度で表面移動しているとしたときに上記光学センサ６から出力されるはずのスリット検知信号と同じ基準パルス信号を出力する。この基準パルス信号は、上記位相比較部１０３に入力される。位相比較部１０３では、上記光学センサ６からのスリット検知信号と基準パルス信号生成部１０２からの基準パルス信号との位相差を比較し、その比較結果に基づいて中間転写ベルト１０の表面移動速度が目標とする一定速度に近づかせる駆動パルスを駆動モータ２０に出力する出力する。このように、本実施形態１の駆動制御装置１００の基本構成は、公知のＰＬＬ制御系を用いて駆動モータ２０１の駆動制御を行うものである。
【００２７】
図５は、制御部１０１が実行する回転速度比の補正処理の流れを示すフローチャートである。
画像形成装置に電源が投入されると（Ｓ１）、制御部１０１は、中間転写ベルト１０の駆動を開始し（Ｓ２）、中間転写ベルト１０の表面移動速度が定常状態になるのを待つ（Ｓ３）。定常状態になった後、上記ポジションセンサ８からのホームポジション信号が制御部１０１に入力されると（Ｓ４）、制御部１０１は、次のホームポジション信号を受信するまで、上記光学センサ６からのスリット検知信号のパルス数（スリット数）をカウントする（Ｓ５，Ｓ６）。これにより、制御部１０１は、大プーリ１が１回転する間に検知されたスリット数を得ることができる。よって、回転板５に形成されたスリット数に基づき、大プーリ１が１回転する間に大プーリ１が１回転する間に小プーリ２が何回転したのかを把握することができる。その結果、現在における大プーリ１と小プーリ２との実際の回転速度比を得ることができる（Ｓ７）。すなわち、本実施形態１では、上記光学センサ６、上記ポジションセンサ８及び制御部１０１によって、速度比検出手段が構成されている。
【００２８】
制御部１０１には、大プーリ１と小プーリ２との回転速度比を特定する速度比データを記憶する記憶手段としてのメモリが備わっている。このメモリには、初期時の速度比データ又は１回前の検出で得た速度比データが記憶されている。制御部１０１は、この速度比データをメモリから読み出し、この速度比データにより特定される過去の回転速度比と、上記Ｓ７で算出した現在の回転速度比との差分が許容範囲内であるか否かを判断する（Ｓ８）。上記判断において許容範囲内であると判断されれば、制御部１０１は、本補正処理を終了する。したがって、基準パルス信号生成部１０２では、電源投入前と同じ基準パルス信号を生成し、これを位相比較部１０３に出力する。一方、上記判断において許容範囲内ではないと判断されれば、制御部１０１は、置換手段として機能し、上記メモリ内の速度比データを、上記Ｓ７で算出した現在の回転速度比を特定する速度比データに書き換える（Ｓ９）。そして、制御部１０１は、制御手段として機能し、基準パルス信号生成部１０２に対し、メモリに記憶した現在の回転速度比に適合した基準パルス信号を生成させるための補正値データを出力する（Ｓ１０）。これにより、基準パルス信号生成部１０２は、中間転写ベルト１０を目標とする一定速度で駆動させるための、現在の回転速度比に応じた適正な基準パルス信号を生成することができる。その結果、大プーリ１と小プーリ２との間で滑りが生じたり、その摩擦面に摩耗が生じたりして、プーリ間の回転速度比に変化が生じても、中間転写ベルト１０を目標とする一定速度にフィードバック制御することができる。
【００２９】
なお、本実施形態１では、検出した現在の回転速度比に基づいて中間転写ベルト１０の表面移動速度を補正する場合について説明したが、露光装置２１の書込タイミング又は書込速度を補正してもよい。
【００３０】
〔実施形態２〕
次に、本発明を、上記実施形態１と同様、複写機に適用した一実施形態（以下、本実施形態を「実施形態２」という。）について説明する。なお、本実施形態２は、検出装置の構成が異なる以外は、上記実施形態１と同様であるので、以下、検出装置の構成についてのみ説明する。
【００３１】
図６は、本実施形態２における検出装置の構成を示す斜視図である。この検出装置は、上記実施形態１の検出装置のようにスプリング４を備えていない。その代わりに、大プーリ１と小プーリ２の内部には、吸着手段としての磁界発生手段である磁石（不図示）が設けられている。大プーリ１内部の磁石と小プーリ２の内部の磁石は、互いに逆極性であるので、大プーリ１と小プーリ２は互いに吸着した状態で回転する。このときの吸着力は、上記実施形態１におけるスプリング４による付勢力と同じ働きをする。したがって、経時的に、大プーリ１の回転を小プーリ２に安定かつ確実に伝達することが可能となる。
なお、本実施形態２では、大プーリ１と小プーリ２とを、磁界の作用によって吸着させる場合を例に挙げたが、電界の作用により吸着させても、同様の効果を得ることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態１及び上記実施形態２では、中間転写ベルト１０を備えたタンデム型のカラー画像形成装置を例に挙げて説明したが、直接転写方式を採用したタンデム型のカラー画像形成装置や、モノクロ画像形成装置でも同様である。
【００３３】
以上、上記実施形態１の複写機に設けられた検出装置は、表面移動する表面移動部材である中間転写ベルト１０の表面移動に伴って回転する回転軸である第２の支持ローラ１５の回転軸１５ａとともに回転する第１摩擦車としての大プーリ１を備えている。この検出装置は、大プーリ１よりも小さな径をもち、その大プーリに対してころがり接触する第２摩擦車としての小プーリ２と、この小プーリ２の回転角又は回転速度を検出するための検出手段も備え、その検知手段の検出結果から中間転写ベルト１０の表面移動位置又は表面移動速度を検出する。そして、この検出装置は、大プーリ１と小プーリ２との接触位置に加わる圧力を高める向きに、小プーリ２を付勢する付勢手段としてのスプリング４を有し、そのスプリングによる付勢力を受けることで小プーリ２が変位するように構成されている。これにより、上述したように、経時的な使用により、大プーリ１や小プーリ２の摩擦面が摩耗しても、スプリング４による付勢力によって小プーリ２がその摩耗分だけ変位し、加圧力Ｆは一定に保たれる。よって、大プーリ１と小プーリ２との摩擦接触状態を経時的に維持することができる。したがって、初期時に、大プーリ１と小プーリ２との摩擦接触状態を適切に調節しておけば、経時的に、大プーリ１の回転を小プーリ２に安定かつ確実に伝達することができる。
また、上記実施形態１では、上記スプリング４による付勢方向が、上記接触位置と大プーリ１の回転中心とを結ぶ方向と略一致するように構成されている。これにより、プーリ１，２の間の接触位置の変動を最小限にすることができ、接触位置の変動によって生じる回転速度変動を抑制することができる。
また、上記実施形態１では、上記検出手段は、小プーリ２の回転軸２ａと一体になって回転する被検知部である回転板５のスリット５ａと、このスリット５ａを検知する検知部である光学センサ６とを有し、光学センサ６が小プーリ２の回転軸２ａとともに変位するように構成されている。これにより、小プーリ２がその摩耗分だけ変位するのに伴って回転板５のスリット５ａが変位しても、これを光学センサ６によって確実に検知することができる。
また、上記実施形態１では、大プーリ１を回転自在に支持する固定板である側板１９に対して回動自在に設けられた回動アーム３に、小プーリ２の回転軸２ａを軸受けする軸受け部３ｃが設けられている。そして、上記スプリング４の付勢力によって回動アーム３を回動させることにより、小プーリ２が付勢される。したがって、小プーリ２を簡単な構成で付勢できるので、低コスト化を図ることができる。また、小プーリ２が当接する大プーリ１の回転軸１５ａと、その小プーリ２を変位させる回動アーム３の回動軸３ａとが、同じ側板１９によって支持されるので、両者の位置関係を固定することができる。よって、大プーリ１と小プーリ２との間の接触状態を安定させることができるので、大プーリ１の回転を安定して小プーリ２に伝達させることができる。
また、上記実施形態２の複写機に設けられた検出装置は、表面移動する表面移動部材である中間転写ベルト１０の表面移動に伴って回転する回転軸である第２の支持ローラ１５の回転軸１５ａとともに回転する第１摩擦車としての大プーリ１を備えている。この検出装置は、大プーリ１よりも小さな径をもち、その大プーリに対してころがり接触する第２摩擦車としての小プーリ２と、この小プーリ２の回転角又は回転速度を検出するための検出手段も備え、その検知手段の検出結果から中間転写ベルト１０の表面移動位置又は表面移動速度を検出する。そして、この検出装置は、大プーリ１と小プーリ２とを磁界の作用により互いに吸着させる吸着手段としての永久磁石を有し、その永久磁石による吸着力を受けることで小プーリ２が変位するように構成されている。これにより、上記実施形態１の場合と同様に、経時的な使用により、大プーリ１や小プーリ２の摩擦面が摩耗しても、永久磁石による吸着力によって小プーリ２がその摩耗分だけ変位し、加圧力Ｆは一定に保たれる。よって、大プーリ１と小プーリ２との摩擦接触状態を経時的に維持することができる。したがって、初期時に、大プーリ１と小プーリ２との摩擦接触状態を適切に調節しておけば、経時的に、大プーリ１の回転を小プーリ２に安定かつ確実に伝達することができる。
また、大プーリ１及び小プーリ２の摩擦面を、ＪＩＳ規格算術平均粗さＲａが１μｍ以上５０μｍ以下の表面粗さとなるように形成したことで、加圧力Ｆを適正範囲内に設定した状態で、滑りのない摩擦接触による回転伝達を実現することが可能となり、正確な検出を行うことが可能となる。
また、上記実施形態１及び上記実施形態２の複写機は、潜像担持体である感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋ上に複数色のトナー像を担持させ、これらのトナー像を表面移動する中間転写体である中間転写ベルト１０上に互いに重なり合うように１次転写した後、その重ね合わされたトナー像を記録材である転写紙上に２次転写することでカラー画像を形成する画像形成装置である。そして、その中間転写ベルト１０の表面移動位置又は表面移動速度を検出する手段として、上述した検出装置を用いている。この画像形成装置は、大プーリ１と小プーリ２との回転速度比を特定する速度比データを記憶する記憶手段であるメモリと、このメモリに記憶された速度比データに基づいて、画像形成動作である中間転写ベルト１０の駆動を制御する制御手段としての制御部１０１とを備えている。また、大プーリ１と小プーリ２との回転速度比を検出する速度比検出手段を構成する光学センサ６、ポジションセンサ８及び制御部１０１も備えている。また、上記メモリに記憶された速度比データを、光学センサ６、ポジションセンサ８及び制御部１０１によって検出された回転速度比を特定する速度比データに書き換える置換手段としての制御部１０１も備えている。これにより、経時使用により摩擦面が摩耗して、各プーリ１，２の直径が変化し、これらの間の回転速度比が変わっても、変化後の回転速度比に応じて適切な画像形成動作の制御を行うことができる。なお、この点は、感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋの表面移動位置又は表面移動速度を、上述した検出装置を用いて検出する場合でも同様である。また、表面に転写しを担持して搬送する記録材搬送部材である２次転写ベルト２４の表面移動位置又は表面移動速度を、上述した検出装置を用いて検出する場合でも同様である。
また、上記実施形態１及び上記実施形態２の複写機では、電源投入時に、光学センサ６、ポジションセンサ８及び制御部１０１による検出及び制御部１０１による書き換えを行うように構成されている。
また、上記実施形態１及び上記実施形態２の複写機は、感光体ドラム上に潜像を形成する潜像形成手段である露光装置２１と、潜像を現像してトナー像化する現像手段とを有している。そして、制御部１０１は、上記メモリに記憶された速度比データに基づいて、露光装置２１の書込タイミング又は書込速度を制御するものであれば、大プーリ１と小プーリ２との間の回転速度比が変わっても、変化後の回転速度比に応じて適切な書込タイミング又は書込速度の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態１に係る複写機の検出装置の構成を示す斜視図。
【図２】同複写機の一例を示す概略構成図。
【図３】同検出装置を、回転軸１５ａの軸方向から見たときの側面図。
【図４】同複写機の駆動制御装置を含む中間転写ベルトの駆動系を示すブロック図。
【図５】同駆動制御装置の制御部が実行する回転速度比の補正処理の流れを示すフローチャート。
【図６】実施形態２における検出装置の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３５】
１  大プーリ
２  小プーリ
３  回動アーム
４  スプリング
５  回転板
５ａ  スリット
６  光学センサ
８  ポジションセンサ
１０  中間転写ベルト
１４，１５，１６  支持ローラ
１５ａ  回転軸
１９  側板
２４  ２次転写ベルト
４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋ  感光体ドラム
１００  駆動制御装置
１０１  制御部
【図１】
2005090675.tif 000003
【図２】
2005090675.tif 000004
【図３】
2005090675.tif 000005
【図４】
2005090675.tif 000006
【図５】
2005090675.tif 000007
【図６】
2005090675.tif 000008