(57)【要約】【課題】  ベルト駆動装置の起動時であっても、第１ローラ（駆動ローラ）と第２ローラ（２次転写ローラ）の回転速度に極力差異を持たせないようにする。【解決手段】  ベルト駆動制御装置７０は、ベルト駆動モータ７を起動してからセンサ出力切換規定時間を経過するまでは第２センサ６Ｂ（２次転写モータ８２によって駆動される２次転写ローラ２２の回転軸に取り付けられた回転ディスク８１のスケールの目盛を検知するセンサ）の出力信号を、センサ切換規定時間を経過した後は第１センサ６Ａ（中間転写ベルト１０のスケールの目盛を検知するセンサ）の出力信号を、それぞれベルト駆動モータ７のフィードバック制御に使用するように切り換える。【選択図】        図７
2007164086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトを駆動するベルト駆動装置であって、
前記ベルトに接触して該ベルトを移動させる第１ローラに駆動力を供給する１次駆動手段と、前記第１ローラと異なる位置で前記ベルトと接触する第２ローラに駆動力を供給する２次駆動手段と、前記第２ローラの回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記１次駆動手段に供与する駆動力を算出し、該駆動力を該１次駆動手段に指示して前記ベルトを駆動制御するベルト駆動制御手段とを設け、
前記ベルト駆動制御手段は、前記回転速度検出手段の検出値に基づいて前記１次駆動手段に供与する駆動力を算出する駆動力算出手段を有することを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載のベルト駆動装置において、
前記駆動力算出手段は、前記第１ローラと前記第２ローラの立ち上がり速度を一致させる駆動力を前記１次駆動手段に供与する駆動力として算出することを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のベルト駆動装置において、
前記回転速度検出手段は、前記第２ローラの回転速度を検出して対応するパルス信号を出力する手段であり、
前記ベルトの周方向に沿って目盛が等間隔で形成されたスケールと、該スケールの目盛を検出して対応するパルス信号を出力するスケール検出手段と、該スケール検出手段からのパルス信号又は前記回転速度検出手段からのパルス信号を、前記ベルト駆動制御手段による制御に使用するように切り換えるセンサ出力切換手段とを設け、
前記センサ出力切換手段は、前記１次駆動手段の起動から立ち上がり完了までは、前記回転速度検出手段からのパルス信号を前記ベルト駆動制御手段による制御に使用するように切り換えることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項４】
請求項３記載のベルト駆動装置において、
当該ベルト駆動装置の起動に応じて計時を開始する計時手段を設け、
前記センサ出力切換手段は、前記計時手段による計時が所定値に達するまで、前記回転速度検出手段からのパルス信号を、該計時が所定値に達した場合に、前記スケール検出手段からのパルス信号を、それぞれ前記ベルト駆動制御手段による制御に使用するように切り換えることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項５】
請求項４記載のベルト駆動装置において、
前記所定値は、前記１次駆動手段および前記第２駆動手段の駆動が安定するまでに要する時間であることを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項６】
ベルトを等速移動させるベルト駆動装置であって、
前記ベルトに接触して該ベルトを移動させる第１ローラに駆動力を供与する１次駆動手段と、前記第１ローラと異なる位置で前記ベルトと接触する第２ローラに駆動力を供与する２次駆動手段と、該２次駆動手段の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記１次駆動手段に供与する駆動力を算出し、該駆動力を該１次駆動手段に指示して前記ベルトを駆動制御するベルト駆動制御手段とを設け、
前記ベルト駆動制御手段は、前記回転速度検出手段の検出値に基づいて前記１次駆動手段に供与する駆動力を算出する駆動力算出手段を有することを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項７】
請求項６記載のベルト駆動装置において、
前記駆動力算出手段は、前記第２ローラと前記２次駆動手段の減速比と、前記回転速度検出手段の検出値とに基づいて、前記第１ローラと前記第２ローラの各回転速度を一致させる駆動力を前記１次駆動手段に供与する駆動力として算出することを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項８】
転写ベルト上の画像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装置であって、
前記転写ベルトに接触して該転写ベルトを移動させる第１ローラに駆動力を供与する１次駆動手段と、前記第１ローラと異なる位置で前記転写ベルトの外周面と接触する第２ローラに駆動力を供与する２次駆動手段と、前記第２ローラの外周面と対向するように前記転写ベルトの内周面に接触する第３ローラと、前記第２ローラの回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記１次駆動手段に供与する駆動力を算出し、該駆動力を該１次駆動手段に指示して前記転写ベルトを駆動制御するベルト駆動制御手段と、前記第２ローラと前記第３ローラとの間に記録媒体を給紙し、前記転写ベルト上の画像を該記録媒体に転写した後に排紙する給排紙手段とを設け、
前記ベルト駆動制御手段は、前記回転速度検出手段の検出値に基づいて前記１次駆動手段に供与する駆動力を算出す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】
この発明は、ベルトを駆動するベルト駆動装置、そのベルト駆動装置を備えたカラープリンタやカラー複写機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば画像形成装置の中間転写ベルトを駆動するベルト駆動装置は、中間転写ベルトの周方向に沿って多数の目盛を間隔を置いて形成したシール状のスケールシールをベルト面（外周面又は外周面）の側端付近に貼り付け、そのスケールシールの各目盛を１つのセンサ（反射型フォトセンサ）により検知して出力パルスを得て、その検知結果から中間転写ベルトの速度を検出して、その結果に基づいて中間転写ベルトを移動させるベルト駆動モータをフィードバック制御し、それにより中間転写ベルトが理想的な速度（等速）で移動するようにしている。
【０００３】
しかしなから、上述したようなシール状のスケールシールを中間転写ベルトの周方向に沿って一周に亘って貼り付けた場合、どうしてもそのスケールシールの先端と後端の間の継目には隙間又は重なりができる。そして、その継目箇所を検知したセンサの検知パルスは、継目以外の場所における検知パルスに比べて、パルス間隔が広かったり又は狭かったりしてしまう。
【０００４】
この場合、その検知パルスを使用してフィードバック制御を行うと、パルス間隔が広くなった部分では、ベルト速度が遅くなったわけではないにもかかわらず制御系はベルト速度が遅くなったと判断して、ベルト速度を急に速めるようにフィードバック制御をしてしまうようになる。また、パルス間隔が狭くなった部分では、ベルト速度が速くなったわけではないにもかかわらず制御系はベルト速度が速くなったと判断して、ベルト速度を急に遅めるようにフィードバック制御をしてしまうようになる。特に、ベルト駆動装置の起動時（ベルト駆動モータの起動時）に、ベルト駆動モータが起動しない不具合が発生する恐れがある。
【０００５】
そこで、従来のベルト駆動装置には、例えば特許文献１に見られるように、無端ベルト上に設けられたホームマークと、スケールセンサがスケールの継目を読み取るタイミングに先立ってホームマークを検出するホームセンサとを備え、ホームセンサの検出出力を受けたとき、第１スケールセンサを有する第１の速度制御装置による制御を無効にし、無端ベルトの表面速度の制御を第２スケールセンサを有する第２速度制御装置に移管する制御を行うようにしたものも提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１９１８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来例では、継目箇所をベルト駆動モータの起動時に検知すると、そのベルト駆動モータが起動しないため、センサを切り換えるが、これは継目に関しては有効である。
しかしながら、ベルト駆動モータの起動（駆動初期）時、つまりベルト駆動装置の起動時には、ベルト駆動モータの駆動（回転速度）が安定するまでに一定の時間が必要となるため、中間転写ベルトに接触してその中間転写ベルトを移動させる駆動ローラ（第１ローラ）と、駆動ローラと異なる位置で中間転写ベルトの外周面と接触する２次転写ローラ（第２ローラ）の回転速度に違いが生じる不具合があった。
【０００７】
例えば、図１２は、ベルト駆動装置の起動時にベルト駆動モータの駆動が安定するまでの軌跡をグラフ化したものである。
具体的には、図１２では、駆動ローラよりも２次転写ローラの回転速度が遅い場合には、その分中間転写ベルトの摩擦負荷となり、駆動ローラを回転させているベルト駆動モータの負荷トルクが必要以上に増加し、モータ自体が異常と判断してベルト駆動を停止させる。また、駆動ローラと２次転写ローラとの間において、中間転写ベルトのたるみが生じてしまう。その結果、中間転写ベルト上に傷がつく等の問題が発生し、画像の乱れに繋がる恐れがあった。更に、逆に、駆動ローラよりも２次転写ローラの回転速度が速い場合には、駆動ローラを回転させているベルト駆動モータの負荷トルクが必要以上に小さくなり、そのモータ自体が異常事態と判断してベルト駆動を停止させるか、制御不能となってしまうことになる。
【０００８】
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ベルト駆動装置の起動時であっても、上述したような不具合を生じさせないように、第１ローラ（駆動ローラ）と第２ローラ（２次転写ローラ）の回転速度に極力差異を持たせないように（図８参照）ベルトを駆動できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記の目的を達成するため、ベルト駆動装置および画像形成装置を提供する。
請求項１の発明によるベルト駆動装置は、ベルトを駆動するベルト駆動装置であって、上記ベルトに接触して該ベルトを移動させる第１ローラに駆動力を供給する１次駆動手段と、上記第１ローラと異なる位置で上記ベルトと接触する第２ローラに駆動力を供給する２次駆動手段と、上記第２ローラの回転速度を検出する回転速度検出手段と、上記１次駆動手段に供与する駆動力を算出し、該駆動力を該１次駆動手段に指示して上記ベルトを駆動制御するベルト駆動制御手段とを設け、上記ベルト駆動制御手段に、上記回転速度検出手段の検出値に基づいて上記１次駆動手段に供与する駆動力を算出する駆動力算出手段を備えたものである。
【００１０】
請求項２の発明によるベルト駆動装置は、請求項１のベルト駆動装置において、上記駆動力算出手段が、上記第１ローラと上記第２ローラの立ち上がり速度を一致させる回転速度を上記１次駆動手段に供与する駆動力として算出するものである。
請求項３の発明によるベルト駆動装置は、請求項１又は２のベルト駆動装置において、上記回転速度検出手段を、上記第２ローラの回転速度を検出して対応するパルス信号を出力する手段とし、上記ベルトの周方向に沿って目盛が等間隔で形成されたスケールと、該スケールの目盛を検出して対応するパルス信号を出力するスケール検出手段と、該スケール検出手段からのパルス信号又は上記回転速度検出手段からのパルス信号を、上記ベルト駆動制御手段による制御に使用するように切り換えるセンサ出力切換手段とを設け、上記センサ出力切換手段が、上記１次駆動手段の起動から立ち上がり完了までは、上記回転速度検出手段からのパルス信号を上記ベルト駆動制御手段による制御に使用するように切り換えるものである。
【００１１】
請求項４の発明によるベルト駆動装置は、請求項３のベルト駆動装置において、当該ベルト駆動装置の起動に応じて計時を開始する計時手段を設け、上記センサ出力切換手段が、上記計時手段による計時が所定値に達するまで、上記回転速度検出手段からのパルス信号を、該計時が所定値に達した場合に、上記スケール検出手段からのパルス信号を、それぞれ上記ベルト駆動制御手段による制御に使用するように切り換えるものである。
請求項５の発明によるベルト駆動装置は、請求項４記載のベルト駆動装置において、上記所定値を、上記１次駆動手段および上記第２駆動手段の駆動が安定するまでに要する時間としたものである。
【００１２】
請求項６の発明によるベルト駆動装置は、ベルトを等速移動させるベルト駆動装置であって、上記ベルトに接触して該ベルトを移動させる第１ローラに駆動力を供与する１次駆動手段と、上記第１ローラと異なる位置で上記ベルトと接触する第２ローラに駆動力を供与する２次駆動手段と、該２次駆動手段の回転速度を検出する回転速度検出手段と、上記１次駆動手段に供与する駆動力を算出し、該駆動力を該１次駆動手段に指示して上記ベルトを駆動制御するベルト駆動制御手段とを設け、上記ベルト駆動制御手段に、上記回転速度検出手段の検出値に基づいて上記１次駆動手段に供与する駆動力を算出する駆動力算出手段を備えたものである。
【００１３】
請求項７の発明によるベルト駆動装置は、請求項６のベルト駆動装置において、上記駆動力算出手段が、上記第２ローラと上記２次駆動手段の減速比と、上記回転速度検出手段の検出値とに基づいて、上記第１ローラと上記第２ローラの各回転速度を一致させる回転速度を上記１次駆動手段に供与する駆動力として算出するものである。
【００１４】
請求項８の発明による画像形成装置は、転写ベルト上の画像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装置であって、上記転写ベルトに接触して該転写ベルトを移動させる第１ローラに駆動力を供与する１次駆動手段と、上記第１ローラと異なる位置で上記転写ベルトの外周面と接触する第２ローラに駆動力を供与する２次駆動手段と、上記第２ローラの外周面と対向するように上記転写ベルトの内周面に接触する第３ローラと、上記第２ローラの回転速度を検出する回転速度検出手段と、上記１次駆動手段に供与する駆動力を算出し、該駆動力を該１次駆動手段に指示して上記転写ベルトを駆動制御するベルト駆動制御手段と、上記第２ローラと上記第３ローラとの間に記録媒体を給紙し、上記転写ベルト上の画像を該記録媒体に転写した後に排紙する給排紙手段とを設け、上記ベルト駆動制御手段が、上記回転速度検出手段の検出値に基づいて上記１次駆動手段に供与する駆動力を算出するものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によるベルト駆動装置によれば、ベルト駆動制御手段が、第１ローラ（駆動ローラ）と異なる位置でベルトと接触する第２ローラ（２次転写ローラ）の回転速度を検出する回転速度検出手段の検出値に基づいて、ベルトに接触してそのベルトを移動させる第１ローラに駆動力を供給する１次駆動手段に供与する駆動力を算出し、その駆動力を１次駆動手段に指示してベルトを駆動制御するので、ベルト駆動装置の起動時であっても、第１ローラと第２ローラの回転速度に極力差異を持たせないようにすることが可能になる。この発明による画像形成装置は、上記ベルト駆動装置を備えることにより、高品質の画像を確実に取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１はこの発明の一実施例である画像形成装置のベルト駆動装置を示す概略図、図２は同じくその画像形成装置の一例を示す全体構成図、図３は図１のベルト駆動装置の中間転写ベルト上に設けた目盛とそれを検知する第１センサを示す平面図である。
図２にカラー画像形成装置の一例として示したカラー複写機は、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｋ）の４つのドラム状の感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋ（以下、特定しない場合には単に感光体４０と呼ぶ）と、その各感光体４０に形成された画像がそれぞれローラ状の１次転写装置（１次転写ローラ）６２が設けられた各１次転写位置で転写される中間転写ベルト１０とを備えたタンデム型の画像形成装置である。
【００１７】
このカラー複写機のベルト駆動装置は、たとえば図３に示すように、中間転写ベルト１０の表面（外周面）の周方向に多数の目盛５ａからなるスケール５（図１には一部のみ簡略化して図示している）を全周に亘って例えば貼着により設けている。このスケール５の開始端部（先端部）１１ａと終了端部（後端部）１１ｂとの間には、継目１１（この例では隙間）ができている。なお、貼着により設けたスケール５は、スケールシールともいう。このスケール５は、中間転写ベルト１０の表面に直接形成されていてもよい。
そして、そのスケールシール５の目盛５ａを、詳しい説明は後述する第１センサ６Ａが検知（検出）して出力した出力値を制御部である図１に示したベルト駆動制御装置７０（ベルト駆動制御手段）が入力し、そのベルト駆動制御装置７０が上記出力値に基づいて中間転写ベルト１０を等速移動（駆動）させるフィードバック制御を行う。
【００１８】
そのフィードバック制御は、スケールシール５の目盛５ａを第１センサ６Ａで読み取る（検知する）ことにより中間転写ベルト１０の実際の速度を計算し、その実際の速度に応じて中間転写ベルト１０の速度（以下、単に「ベルト速度」ともいう）を目標速度に補正制御するものである。
そのフィードバック制御には、第１センサ６Ａの他に、第２センサ６Ｂも使用する。第１センサ６Ａは、スケールシール５の目盛５ａを読み取るスケールセンサ（スケール検出手段）である。第２センサ６Ｂは、ローラ状の２次転写装置（２次転写ローラ）２２の回転軸に取り付けられたエンコーダ８０に備えたセンサ（回転速度検出手段）であり、後述する回転ディスクに設けられたスケール（スケールシール）上の目盛を光学的に読み取る。このスケールは、回転ディスクに直接形成されていてもよい。
【００１９】
なお、図示の都合上、センサ６Ｂはエンコーダ８０の外部に位置しているが、実際にはエンコーダ８０の内部に備えてある。また、中間転写ベルト１０に設けているスケール５は、その裏面（内周面）に設けてもよい。更に、そのスケール５の目盛およびエンコーダ８０の回転ディスクに設けられたスケールの目盛は、多数のマークの他、多数のスリットや透孔などによって形成したものでも構わない。但し、第１センサ６Ａおよび第２センサ６Ｂは、それらに合わせたものを使用する必要がある。例えば、目盛を多数のマークによって形成した場合には光反射型センサを、目盛を多数のスリット又は透孔によって形成した場合には光透過型センサをそれぞれ使用する。
【００２０】
図４は、２次転写ローラ２２に取り付けられたエンコーダ８０に備えている回転ディスクの構成例を示す平面図である。
この回転ディスク８１は、円盤状に多数の目盛８ａ（図４には一部のみ示している）を書き込んだスケールシール８を貼着により設けている。そのため、第２センサ６Ｂは第１センサ６Ａと同一の構成でよい。また、この回転ディスク８１には挿入穴８ｂが形成されており、そこに２次転写ローラ２２の回転軸が挿入されるようになっている。
【００２１】
このベルト駆動装置はまた、第１センサ６Ａ（スケール検出手段）からのパルス信号又は第２センサ６Ｂ（回転速度検出手段）からのパルス信号を、ベルト駆動モータ７のフィードバック制御（ベルト駆動制御装置７０による制御）に使用するように切り換えるセンサ出力切換手段としての機能（この実施例ではベルト駆動制御装置７０内に設けられている）を設けている。
【００２２】
図２に示したカラー複写機は、給紙テーブル２上に複写機本体１を載置している。その複写機本体１の上にはスキャナ３を取り付けると共に、その上に原稿自動給送装置（ＡＤＦ）４を取り付けている。
複写機本体１内には、その略中央に無端ベルト状の中間転写ベルト１０を有する転写装置２０を設けており、中間転写ベルト１０は駆動ローラ９と２つの従動ローラ１５，１６の間に張架されて図２で時計回り方向に回動するようになっている。また、この中間転写ベルト１０は、従動ローラ１５の左方に設けられているクリーニング装置１７により、その表面に画像転写後に残留する残留トナーが除去されるようになっている。
【００２３】
その中間転写ベルト１０の駆動ローラ９と従動ローラ１５の間に架け渡された直線部分の上方には、その中間転写ベルト１０の移動方向に沿って、上述した４個の各感光体４０を、それぞれ図２で反時計回り方向に回転可能に設けている。そして、その各感光体４０上に形成された各画像（トナー画像）が、中間転写ベルト１０上に直接重ね合わせ状態に順次転写されていくようになっている。
そのドラム状の各感光体４０の回りには、帯電装置６０、現像装置６１、１次転写ローラ６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４をそれぞれ設けている。そして、その感光体４０の上方に、露光装置２１を設けている。
【００２４】
一方、中間転写ベルト１０の下側には、その中間転写ベルト１０上の画像を記録材であるシートＰに転写する転写部となる２次転写ローラ２２を設けている。この２次転写ローラ２２は、２次転写モータ８２（２次駆動手段）によって駆動力が供給されて回転する。
２次転写ローラ２２の左側には、搬送ベルト２４を設けている。この搬送ベルト２４は、２つのローラ２３，２３間に掛け渡した無端ベルトである。
２次転写ローラ２２は、中間転写ベルト１０を介して従動ローラ１６に押し当たる（接触する）ようになっており、中間転写ベルト１０との間に送り込まれるシートＰに、中間転写ベルト１０上のトナー画像を一括転写する。
【００２５】
搬送ベルト２４は、画像転写後のシートを定着装置２５へ搬送する。
この搬送ベルト２４のシート搬送方向下流側には、シートＰ上のトナー画像を定着する定着装置２５があり、そこでは無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７が押し当てられている。
搬送ベルト２４の下側には、シートの両面に画像を形成する際にシートを反転させるシート反転装置２８を設けている。
【００２６】
ここで、このカラー複写機でカラーのコピーをとるときには、ユーザがＡＤＦ４の原稿台３０上に原稿をセットする。あるいは、ＡＤＦ４を開いてスキャナ３のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、ＡＤＦ４を閉じてそれを押える。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、ＡＤＦ４に原稿をセットしたときは、その原稿がコンタクトガラス３２上に給送される。また、手動で原稿をコンタクトガラス３２上にセットしたときは、直ちにスキャナ３が駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４が走行を開始する。そして、第１走行体３３の光源から光が原稿に向けて照射され、その原稿面からの反射光が第２走行体３４に向かうと共に、その光が第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に入射して、原稿の内容が読み取られる。
【００２７】
また、上述したスタートスイッチの押下により、中間転写ベルト１０が回動を開始する。さらに、それと同時に各感光体４０（４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋ）が回転を開始して、その各感光体４０上にイエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｋ）の各単色画像を形成する動作を開始する。そして、その各感光体４０上に形成された各色の画像は、図２で時計回り方向に回動する中間転写ベルト１０上に重ね合わせ状態に順次転写されていき、そこにフルカラーの合成カラー画像が形成される。
一方、上述したスタートスイッチの押下により、給紙テーブル２内の選択された給紙段の給紙ローラ４２が回転し、ペーパーバンク４３の中の選択された１つの給紙カセット４４からシートＰが繰り出され、それが分離ローラ４５により１枚に分離されて給紙路４６に搬送される。
【００２８】
そのシートＰは、搬送ローラ４７により複写機本体１内の給紙路４８に搬送され、レジストローラ４９に突き当たって一旦停止する。
また、手差し給紙の場合には、手差しトレイ５１上にセットされたシートＰが給紙ローラ５０の回転により繰り出され、それが分離ローラ５２により１枚に分離されて手差し給紙路５３に搬送され、レジストローラ４９に突き当たって一旦停止状態になる。
そのレジストローラ４９は、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像に合わせた正確なタイミングで回転を開始し、一旦停止状態にあったシートＰを中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２２との間に送り込む。そして、そのシートＰ上に２次転写ローラ２２でカラー画像が転写される。
【００２９】
その画像が転写されたシートＰは、搬送ベルト２４により定着装置２５へ搬送され、そこで熱と加圧力が加えられることにより転写画像が定着される。その後、そのシートＰは、切換爪５５により排出側に案内され、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出されてそこにスタックされる。
また、両面コピーモードが選択されているときには、片面に画像を形成したシートＰを切換爪５５によりシート反転装置２８側に搬送し、そこで反転させて再び転写位置へ導き、今度は裏面に画像を形成した後に、排出ローラ５６によって排紙トレイ５７上に排出する。
【００３０】
図３に示した第１センサ６Ａは、中間転写ベルト１０の表面に全周に亘って設けたスケールシール５（図５も参照）を読み取り可能なベルト幅方向の端部に配設されており、その第１センサ６Ａがスケールシール５の目盛５ａを読み取った（検知した）情報から図６に示すベルト駆動制御装置７０が中間転写ベルト１０の実際の速度を算出し、その実際の速度に応じて中間転写ベルト１０の速度をベルト駆動モータ７を制御することにより、目標速度（基本速度）に補正する。
【００３１】
図６は、図２に示したカラー複写機の制御系の構成例を示すブロック図である。
ベルト駆動制御装置７０は、各種判断および処理機能を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各処理プログラムおよび固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭ（不揮発生ＲＡＭを含む）と、タイマ回路，入出力回路(Ｉ／Ｏ）とからなるマイクロコンピュータを用いたコントローラを備えており、この発明による機能（駆動力算出手段，センサ出力切換手段，計時手段としての機能）を実現することができる。
このベルト駆動制御装置７０には、前述したベルト速度のフィードバック制御を可能にするため、第１センサ６Ａ，第２センサ６Ｂや、ベルト駆動モータ７，２次転写モータ８２がそれぞれ接続されている。
【００３２】
このベルト駆動制御装置７０は、複写機本体１の動作（本体動作）を制御する本体制御装置１００との間で、その本体動作の状況とベルト駆動装置の動作（ベルト動作）の状況をやりとりする。
本体制御装置１００は、本体動作の制御、つまりスキャナ３（図２）の読取りセンサ３６による読取結果に基づく光書き込みや、現像および重ね合わせ中間転写などによって４色トナー像を形成せしめる制御が可能になるように、読取りセンサ３６や露光装置２１および画像形成ユニット１８にも接続されている。また、その他の各種駆動系等の負荷類および各種検出装置にも接続されている。
【００３３】
次に、中間転写ベルト１０の駆動系およびその中間転写ベルト１０のベルト速度検出系について説明する。
図１に示したように、ベルト駆動モータ７の回転力（駆動力）は、中間転写ベルト１０を回動可能に張架すると共にそのベルトを駆動する駆動ローラ９に伝達される。中間転写ベルト１０は、例えば弗素系樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリイミド樹脂等で形成するベルトであり、そのベルトの全層や、その一部を弾性部材で形成するようにした弾性ベルトを使用したりする。
ベルト駆動モータ７は、１次駆動手段であり、駆動ローラ９に駆動力を供給してその駆動ローラ９を回転させることにより中間転写ベルト１０を矢示Ｃ方向に回動させるが、その間の回転力の伝達は直接であってもよいし、間にギヤを介したものであってもよい。
【００３４】
中間転写ベルト１０の表面には、前述したようにスケールシール５を全周に亘って形成しているが（図示の都合上継目１１付近の一部のみ図示）、そのスケールシール５のベルト幅方向の位置は感光体４０の端部に対応する位置にし、それを非画像形成領域に位置させている。
第１センサ６Ａは、その一例を図５に示したように、例えば一対の発光素子６ａと受光素子６ｂを備えたそれぞれ反射型光学センサであり、発光素子６ａからスケールシール５に向けて照射した光の反射光を受光素子６ｂで受光し、その際にスケールシール５の目盛５ａと目盛以外の部分５ｂとで異なる反射光量を検出する。
すなわち、第１センサ６Ａはスケールシール５の目盛５ａとそれ以外の目盛以外の部分５ｂとで異なる反射率の違いにより、ＨｉｇｈとＬｏｗの２値の信号を出力する。
【００３５】
ここで、例えば第１センサ６Ａのタイプが、受光素子６ｂが光を受光するとＨｉｇｈ信号を出力するタイプのものだとすると、スケールシール５の目盛５ａの反射率が目盛以外の部分５ｂよりも高くなるように形成されていれば、第１センサ６Ａから出力される信号は図５のｔの範囲が、目盛５ａが第１センサ６Ａを通過している間の出力となる。したがって、中間転写ベルト１０が回動するに伴い、第１センサ６Ａの検出範囲を通過する目盛５ａの有無により、第１センサ６Ａの出力がＨｉｇｈ、Ｌｏｗを図示のようにそれぞれ繰り返す。
したがって、その信号が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Ｔを求めることにより、中間転写ベルト１０の表面の移動速度（ベルト速度）を計算することができる。
【００３６】
なお、これはあくまで中間転写ベルト１０のベルト速度を検出する方法の一例であり、中間転写ベルト１０に形成したスケールの目盛を読み取ることによって、そのベルトの移動速度を計算することができるものであれば、そこに使用するセンサやスケールの種類はいずれのものであってもよいし、その計算方法（検出方法）もいずれの計算方法を用いてもよい。
また、第２センサ６Ｂが、第１センサ６Ａと同様な構成であれば、回転ディスクのスケールの目盛を上述と同様に読み取り、２次転写ローラ２２の回転速度を検出することが可能である。
【００３７】
次に、この２つのセンサの出力を切り換えるベルト駆動方法を実行することにより行うベルト速度のフィードバック制御について、図７を参照して具体的に説明する。
図７は、このカラー複写機のベルト駆動装置の制御系の詳細例を示すブロックである。
図７において、１１０はベルト駆動モータ７の駆動力を伝達するための駆動伝達部であり、駆動ローラ９等からなる。８０はエンコーダであり、前述したように２次転写モータ８２によって駆動される２次転写ローラ２２の回転軸に取り付けられた回転ディスク８１と第２センサ６Ｂとを備えている。
【００３８】
ベルト駆動制御装置７０は、図６によって説明したコントローラ７１以外に、第１センサ６Ａの出力信号（パルス信号）と第２センサ６Ｂの出力信号（パルス信号）の入力を切り換える入力切換器７２、中間転写ベルト１０の目標速度（基本速度）Ｖ０に対応する信号と入力切換器７２からの信号とを比較する比較器７３を備えている。
このベルト駆動制御装置７０では、本体制御装置１００からスタート信号が入力されると、入力切換器７２がフィードバック信号をＦＢループの信号、つまり第２センサ６Ｂの出力信号に切り換える。
【００３９】
それによって、コントローラ７１は、ベルト駆動モータ７を起動し、２次転写ローラ２２の回転軸に取り付けられたエンコーダ８０の回転ディスク８１のスケールシール８の目盛８ａを読み取る第２センサ６Ｂの出力信号を基にベルト駆動モータ７のフィードバック制御（立ち上げ制御）を行う。このとき、第２センサ６Ｂの出力信号は入力切換器７２を経て予め設定された目標速度Ｖ０に対応する信号と比較器７３により比較され、目標速度Ｖ０に比べ第２センサ６Ｂの出力信号が示す現在速度が増加しているか減少しているかのデータがコントローラ７１に出力されるため、そのデータによってベルト駆動モータ７に与える電流（駆動力）を算出調整することにより、ベルト速度を目標速度に立ち上げる（等速にする）。
【００４０】
そして、ベルト駆動モータ７を起動してからベルト速度が目標速度Ｖ０に立ち上がるのに要する（ベルト駆動モータ７と２次転写モータ８２の駆動が安定するまでに要する）予め設定された規定時間（センサ出力切換規定時間）に達した直後に、入力切換器７２が本体制御装置１００からの指示によってフィードバック信号を速度制御ループの信号、つまり第１センサ６Ａの出力信号に切り換える。
【００４１】
それによって、コントローラ７１は、中間転写ベルト１０のスケールシール５の目盛５ａを読み取る第１センサ６Ａの出力信号を基に中間転写ベルト１０を目標速度Ｖ０で等速移動させるフィードバック制御を行う。このとき、第１センサ６Ａの出力信号は入力切換器７２を経て目標速度Ｖ０に対応する信号と比較器７３により比較され、目標速度Ｖ０に比べ第１センサ６Ａの出力信号が増加しているか減少しているかのデータがコントローラ７１に出力されるため、そのデータによってベルト駆動モータ７に与える電流を算出調整することにより、ベルト速度を等速に制御する。つまり、ベルト速度を目標速度Ｖ０に保持する。
【００４２】
但し、第１センサ６Ａの出力信号からスケールシール５の継目を検出した場合、その検出中は、上述した比較器７３による比較結果に基づくベルト駆動モータ７に与える電流の調整を禁止したり、第１センサ６Ａの出力信号を使用せずに予め図示しないメモリ（例えば不揮発生ＲＡＭ）に記憶されたダミー信号を用いることにより、継目を検出する前の速度に保持する。あるいは、本出願人が先に提出した特願２００３−１４０３７６号等に記載された技術を用いてベルト駆動モータ７を制御するようにしてもよい。
【００４３】
なお、ベルト駆動モータ７が駆動する負荷には、駆動伝達部１１０および中間転写ベルト１０の他に、中間転写ベルト１０と接触する２次転写ローラ２２がある。この２次転写ローラ２２は、２次転写モータ８２により駆動される。よって、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２２の駆動源が違うために、中間転写ベルト１０の表面に２次転写ローラ２２による擦れが発生する可能性がある。そこで、この実施例では、その問題を防止するために、２次転写ローラ２２の立ち上がりに合わせてベルト駆動モータ７を制御する。そのため、２次転写ローラ２２の立ち上がりに要する時間（立ち上がり時間）がセンサ出力切換規定時間となり、ベルト駆動制御装置７０が、本体制御装置１００からの指示により、上記立ち上がりをセンサ出力切換規定時間として予め設定しておけば、中間転写ベルト１０の表面の擦れによる傷を回避することができる。
【００４４】
また、ベルト駆動モータ７を起動して立ち上がった（ベルト速度が目標速度に達した）後もまだ第２センサ６Ｂの出力信号を使用してベルト駆動モータ７のフィードバック制御を継続するような場合、少なくとも感光体４０に画像を書き込む（形成する）動作が開始される前に、第１センサ６Ａの出力信号に切り換える必要がある。何故なら、感光体４０への画像書き込み中に第１センサ６Ａの出力信号への切り換えが行われると、中間転写ベルト１０のわずかな速度変動が感光体４０の微妙な速度変動を発生させ、各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの画像書き込み位置が微妙に擦れ、色ずれとなってしまうためである。
【００４５】
なお、２次転写ローラ２２とそれを駆動する２次転写駆動モータ８２との間にギヤーのような駆動伝達系（駆動伝達部）を設けてもよい。この場合には、駆動伝達系の減速比でベルト駆動制御装置７０内のコントローラ７１（ＣＰＵ）が２次転写モータ８２に与える電流の値（制御値）を補正する。つまり、上記減速比と第２センサ６Ｂの出力信号とに基づいて２次転写モータ８２に与える電流（駆動ローラ９と２次転写ローラ２２の各回転速度を一致させる電流）を算出する。
【００４６】
次に、ベルト駆動装置の起動（立ち上がり）時の駆動ローラ９と２次転写ローラ２２の回転速度の関係について、図８を参照して説明する。
図８は、ベルト駆動装置（ベルト駆動モータ７）の起動（立ち上がり）時の駆動ローラ９と２次転写ローラ２２の回転速度の関係の一例を示す線図である。
【００４７】
従来の制御では、図１２によって説明したように、駆動ローラ９と２次転写ローラ２２の起動時の回転速度差が非常に大きかったため、不具合を発生していた。
この実施例による制御では、駆動ローラ９と２次転写ローラ２２の回転速度差が非常に小さくなっている。そのため、ベルト駆動モータ７がモータ出力トルクぎりぎりの負荷トルクになったり、中間転写ベルト１０のたわみが発生することはなく、負荷トルクの異常な低減によるベルト駆動制御装置７０の異常処理も発生しない。
【００４８】
次に、図７に示したベルト駆動制御装置７０が行う起動時のベルト速度のフィードバック制御（センサ出力切換処理を含む）について、図９を参照して説明する。
図９は、図７に示したベルト駆動制御装置７０が行う起動時のベルト速度のフィードバック制御の一例を示すフローチャートである。
図７に示したベルト駆動制御装置７０は、図示しないメインルーチンからの呼び出しにより図９に示す処理ルーチンをスタートし、まずステップＳ１でベルト駆動装置（ベルト駆動モータ７）の起動時か否かを判断する。
【００４９】
そして、ベルト駆動装置の起動時でない場合には、そのままメインルーチンにリターンする。
ベルト駆動装置の起動時である場合には、ステップＳ２へ移行し、２次転写ローラ２２の回転軸に取り付けられたエンコーダ８０の第２センサ６Ｂからのパルス信号（出力電圧値）をベルト速度のフィードバック制御に使用するように入力（センサ出力）の切り換えを行い、その第２センサ６Ｂからのパルス信号に基づいてベルト速度のフィードバック制御を行う。なお、ベルト駆動装置の起動時には、図示は省略するが、時間計測（計時）も開始する。
【００５０】
次に、ステップＳ３で計測時間が規定時間（センサ出力切換規定時間）に達したか否かを判断し、規定時間に達していなければステップＳ２に戻ってベルト速度のフィードバック制御を行うが、規定時間に達すればステップ４へ移行し、第１センサ６Ａからのパルス信号（スケール信号）をベルト速度のフィードバック制御に使用するように入力の切り換えを行い、その第１センサ６Ａからのパルス信号に基づいてベルト速度のフィードバック制御を行い、メインルーチンへリターンする。
【００５１】
図１０は、このカラー複写機のベルト駆動装置の制御系の他の詳細例を示すブロックであり、図７と同じ部分には同一符号を付している。
図１０において、８３は２次転写モータ８２の内部に元々搭載してあるＦＧ（周波数発電機）であり、回転速度検出手段に相当するものとなる。よって、この例では、そのＦＧの出力信号（パルス信号）をフィードバックとして利用する。
【００５２】
次に、図１０に示したベルト駆動制御装置７０が行う起動時のベルト速度のフィードバック制御（センサ出力切換処理を含む）について、図１１を参照して説明する。
図１１は、図１０に示したベルト駆動制御装置７０が行う起動時のベルト速度のフィードバック制御の一例を示すフローチャートである。
図１０に示したベルト駆動制御装置７０は、図示しないメインルーチンからの呼び出しにより図１１に示す処理ルーチンをスタートし、まずステップＳ１１でベルト駆動装置（ベルト駆動モータ７）の起動時か否かを判断する。
【００５３】
そして、ベルト駆動装置の起動時でない場合には、そのままメインルーチンにリターンする。
ベルト駆動装置の起動時である場合には、ステップＳ１２へ移行し、２次転写ローラ２２を駆動する２次転写モータ８２内のＦＧ８３からのパルス信号をベルト速度のフィードバック制御に使用するように入力（センサ出力）の切り換えを行い、そのＦＧ８３からのパルス信号に基づいてベルト速度のフィードバック制御を行う。なお、ベルト駆動装置の起動時には、図示は省略するが、時間計測も開始する。
【００５４】
次に、ステップ１３で計測時間が規定時間に達したか否かを判断し、規定時間に達していなければステップＳ１２に戻ってベルト速度のフィードバック制御を行うが、規定時間に達すればステップＳ１４へ移行し、第１センサ６Ａからのパルス信号（スケール信号）をベルト速度のフィードバック制御に使用するように入力の切り換えを行い、その第１センサ６Ａからのパルス信号に基づいてベルト速度のフィードバック制御を行い、メインルーチンへリターンする。
【００５５】
なお、この実施例では、中間転写ベルト１０の速度制御を行っているが、中間転写ベルト１０の位置制御を行うようにしてもよい。
また、図７又は図１０によって説明したコントローラ７１，入力切換器７２，比較器７３としての機能を、コントローラ７１内のＣＰＵ（コンピュータ）がＲＯＭ内のこの発明によるプログラムを実行することによって実現することも可能である。それによって、そのプログラムが、コントローラ７１内のＣＰＵに、駆動力算出手段，センサ出力切換手段，計時手段としての機能を実現させることができる。
【００５６】
この発明によるプログラムは、はじめからＲＯＭに格納しておいてもよいが、記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭあるいはフレキシブルディスク，ＳＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭ，メモリカード等の不揮発性記録媒体（メモリ）に記録して提供することもできる。そのメモリに記録されたプログラムをＣＰＵに実行させるか、ＣＰＵにそのメモリからこのプログラムを読み出して実行させることにより、上述した各処理手順を実行させることができる。
また、ネットワークに接続され、プログラムを記録した記録媒体を備える外部機器あるいはプログラムを記憶手段に記憶した外部機器からダウンロードして実行させることも可能である。
【００５７】
以上、この発明を、中間転写ベルトの駆動を行うベルト駆動装置およびそれを備えたカラー複写機に適用した実施例について説明したが、この発明はこれに限らず、画像形成用の他のベルト（感光体ベルト，転写ベルト，転写搬送ベルト，又は画像記録媒体搬送用ベルト）の駆動を行うベルト駆動制御装置およびそれを備えたカラー複写機やカラープリンタ等の画像形成装置にも適用可能である。
すなわち、中間転写ベルト上に各色の感光対が並べられて配設されるタンデム式のカラー複写機におけるベルト駆動装置にこの発明を適用した例について説明したが、この発明が適用可能な画像形成装置およびベルト駆動装置はこの構成に限るものではない。複数のローラに張架された無端状ベルトをそのローラのうちの少なくとも１つ以上のローラによって回転駆動するベルト駆動装置を有する画像形成装置であれば、そのいずれのベルト駆動装置にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、ベルト駆動装置の起動時であっても、第１ローラと第２ローラの回転速度に極力差異を持たせないようにすることが可能になる。したがって、この発明を利用すれば、ベルト駆動の安定化を確実に実現可能なベルト駆動装置を提供することができる。また、そのベルト駆動装置を備えることにより、高品質の画像を確実に取得できる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明の一実施例である画像形成装置のベルト駆動装置を示す概略図である。
【図２】同じくその画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
【図３】図１のベルト駆動装置の中間転写ベルト上に設けた目盛とそれを検知する第１センサを示す平面図である。
【図４】図１の２次転写ローラ２２に取り付けられたエンコーダに備えている回転ディスクの構成例を示す平面図である。
【図５】図３の第１センサがスケールの目盛を検知して出力する２値のセンサ出力信号を示す図である。
【図６】図２に示した画像形成装置の制御系の構成例を示すブロック図である。
【００６０】
【図７】図２に示した画像形成装置のベルト駆動装置の制御系の詳細例を示すブロックである。
【図８】図２に示したベルト駆動装置（ベルト駆動モータ７）の起動時の駆動ローラ９と２次転写ローラ２２の回転速度の関係の一例を示す線図である。
【図９】図７に示したベルト駆動制御装置７０が行う起動時のベルト速度のフィードバック制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図２に示した画像形成装置のベルト駆動装置の制御系の他の詳細例を示すブロックである。
【図１１】図１０に示したベルト駆動制御装置７０が行う起動時のベルト速度のフィードバック制御の一例を示すフローチャートである。
【図１２】従来のベルト駆動装置（ベルト駆動モータ）の起動時の駆動ローラと２次転写ローラの回転速度の関係の一例を示す線図である。
【符号の説明】
【００６１】
５，８：スケールシール    ５ａ，８ａ：目盛    ６Ａ：第１センサ
６Ｂ：第２センサ    ７：ベルト駆動モータ    ８ｂ：挿入穴    ９：駆動ローラ
１０：中間転写ベルト    １１：継目    １５，１６：従動ローラ
２２：２次転写ローラ    ７０：ベルト駆動制御装置    ７１：コントローラ
７２：入力切換器    ７３：比較器    ８０：エンコーダ    ８１：回転ディスク
８２：２次転写モータ    ８３：ＦＧ    １００：本体制御装置    １１０：駆動伝達部
【図１】
2007164086.tif 000003
【図２】
2007164086.tif 000004
【図３】
2007164086.tif 000005
【図４】
2007164086.tif 000006
【図５】
2007164086.tif 000007
【図６】
2007164086.tif 000008
【図７】
2007164086.tif 000009
【図８】
2007164086.tif 000010
【図９】
2007164086.tif 000011
【図１０】
2007164086.tif 000012
【図１１】
2007164086.tif 000013
【図１２】
2007164086.tif 000014