(57)【要約】【課題】感光体ベルト、中間転写ベルト等の画像形成用の回転体を備えた画像形成装置において、回転体の回転移動部や回転移動部で搬送される転写材上の画像の位置合わせを高精度に行う。【解決手段】検出対象物に対して所定の角度θを有して平行光とされた入射光を照射する投光部と、検出対象物によって反射した反射光を受光して光電変換する受光部とを有し、投光部および受光部と検出対象物との間に、投光部側の表面で反射される反射光を受光部からそらすような光誘導面を有した透明部材を設けた反射型光センサを用いて、回転体の回転移動部の移動量および移動位置を正確に制御する。【選択図】        図１
2007071781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象物に対して所定の角度θ（θ≠０）を有して平行光とされた入射光を照射する投光部と、
前記投光部から照射された前記入射光が前記検出対象物によって反射した反射光を受光して光電変換する受光部と、
前記投光部および前記受光部と前記検出対象物との間に配置され、前記投光部側の表面で反射される前記入射光の成分である反射光を前記受光部からそらすような光誘導面を有した透明部材と、
を備えることを特徴とする反射型光センサ。
【請求項２】
前記透明部材は、前記検出対象物としての走行体や回転体の表面あるいは側面に付されたマークのピッチ（間隔）と同ピッチの透光部と遮光部を検出対象物側の表面に形成することを特徴とする請求項１に記載の反射型光センサ。
【請求項３】
前記透明部材は、前記検出対象物の前記入射光が照射されている地点における法線と垂直な平板であり、前記平板の厚さは、当該平板の前記投光部側の表面において反射される前記入射光の成分である反射光を前記受光部からそらすように前記平板の前記投光部側の表面を当該投光部側へ近づけて構成していることを特徴とする請求項１または２に記載の反射型光センサ。
【請求項４】
前記透明部材は、前記投光部側の表面が当該投光部からの前記入射光と前記検出対象物において反射された前記反射光との光路を含む平面と垂直であり、かつ前記投光部側の表面と前記検出対象物側の表面である平面との角度αは、前記投光部側の表面において反射される前記入射光の成分である反射光を前記受光部からそらすように構成していることを特徴とする請求項１または２に記載の反射型光センサ。
【請求項５】
検出対象物に対して所定の角度θ（θ≠０）を有して平行光とされた入射光を照射する投光部と、
前記投光部から照射された前記入射光が前記検出対象物によって反射した反射光を受光して光電変換する受光部と、
前記投光部および前記受光部と前記検出対象物との間に配置され、前記投光部側の表面で反射される前記入射光の成分である反射光を前記受光部からそらすような光誘導面を有した透明部材と、
前記受光部から出力される電気信号を処理する電気信号処理部と、
を備えることを特徴とする走行体速度検出装置。
【請求項６】
移動方向と直交または所定の角度βを有する方向に複数のマークまたは穴が所定間隔毎に設けられた無端状の移動部材からなる検出対象物と、
前記検出対象物に対して所定の角度θ（θ≠０）を有して平行光とされた入射光を照射する投光部と、
前記投光部から照射された前記入射光が前記検出対象物によって反射した反射光を受光して光電変換する受光部と、
前記投光部および前記受光部と前記検出対象物との間に配置され、前記投光部側の表面で反射される前記入射光の成分である反射光を前記受光部からそらすような光誘導面を有した透明部材と、
前記移動部材を移動させて記録紙に対して印刷する印刷手段と、
前記受光部から出力される電気信号が入力され、前記移動部材の移動を制御する制御手段と、
を備え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、検出対象物によって反射した反射光を検出して光電変換する反射型光センサ、光電変換後の検出結果から検出対象物の速度を算出する走行体速度検出装置、およびこの走行体速度検出装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体ベルト、中間転写ベルト等の画像形成用の回転体を備えた画像形成装置において、回転体の回転移動部や回転移動部で搬送される転写材上の画像の位置合わせを高精度に行うために、回転体の回転移動部の移動量および移動位置を正確に制御することが要求されていた。回転体の回転角速度が何らかの原因で変動すると、回転体の回転移動部の移動量および移動位置も変動するため、回転移動部や回転移動部で搬送される転写材上の画像の位置誤差を高精度に抑制することが難しかった。
【０００３】
近年、回転体の回転移動部の移動量および移動位置を正確に制御するために、回転体である無端ベルト部材の表面または裏面にマークを形成し、そのマークをセンサで検出して得られたパルス間隔からベルト表面の速度を算出して、駆動制御にフィードバックする駆動制御装置が提案されている。
【０００４】
図１１は、ベルト表面に形成されたマークを検出するセンサの一例を示す側面図である。図１１のセンサ１１００は、反射型の光センサの場合である。まず、光源３０５から照射された光（ビーム）３１４は、コリメートレンズ３０６によって平行光となり、スリット基材１１０１を通過してマークが形成されたベルト表面（スケール２０２）に入射する。スケール２０２に入射したビーム３１４は、スケール２０２で反射され、受光素子３０９において光電変換される。そして、光電変換された後のセンサアナログ出力（正弦波信号に直流成分が重畳した信号）に基づいて、ベルト表面（スケール２０２）の速度を算出する（下記特許文献１〜３参照。）。
【０００５】
また、特願２００４−３３１０６４において、センサアナログ出力の大きさを検知して、出力レベルが変化した場合には、光源の発光量を調整する装置も提案されている。センサアナログ出力の出力レベルが低下した場合には、光源の発光量を増加させ、センサアナログ出力の大きさをあるレベル内に保つことによってベルト表面の速度誤差を許容範囲内に保つ。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２６３２８１号公報
【特許文献２】特開平９−１１４３４８号公報
【特許文献３】特開平１１−２４５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、センサアナログ出力における正弦波信号によってベルト表面の速度を検出する場合、正弦波信号の大きさが小さいために、検出時において誤検知が起こり、ベルト表面速度算出結果に誤差を生じてしまうことがあった。また、センサアナログ出力における正弦波信号の振幅の大きさを大きくするために、光源の発光量を増加させることで受光量を増加させて光電変換後の電圧レベルを大きくしようとした場合、直流成分の大きさも増加させてしまうため、使用している電源電圧と回路に使用している素子の特性によって決まる電圧上限値にセンサアナログ出力が達してしまう。
【０００８】
また、直流成分の大きさを小さくするためにスリットと検出対象であるマークが形成されたベルト表面までの距離を短くしていくと、スリットで反射される反射光の光路とスリットを透過してベルト表面のマークで反射された反射光の光路が重なってしまい、スリットで反射される反射光も受光素子に入射してしまい、逆に直流成分が大きくなるという問題があった。
【０００９】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、受光素子に入射する直流成分の要因である反射光を減少させる反射型光センサ、また、この反射型光センサを備えた走行体速度検出装置、さらに、この走行体速度検出装置を備え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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる反射型光センサは、検出対象物に対して所定の角度θ（θ≠０）を有して平行光とされた入射光を照射する投光部と、前記投光部から照射された前記入射光が前記検出対象物によって反射した反射光を受光して光電変換する受光部と、前記投光部および前記受光部と前記検出対象物との間に配置され、前記投光部側の表面で反射される前記入射光の成分である反射光を前記受光部からそらすような光誘導面を有した透明部材と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の発明にかかる反射型光センサは、請求項１に記載の発明において、前記透明部材は、前記検出対象物としての走行体や回転体の表面あるいは側面に付されたマークのピッチ（間隔）と同ピッチの透光部と遮光部を検出対象物側の表面に形成することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の発明にかかる反射型光センサは、請求項１または２に記載の発明において、前記透明部材は、前記検出対象物の前記入射光が照射されている地点における法線と垂直な平板であり、前記平板の厚さは、当該平板の前記投光部側の表面において反射される前記入射光の成分である反射光を前記受光部からそらすように前記平板の前記投光部側の表面を当該投光部側へ近づけて構成していることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の発明にかかる反射型光センサは、請求項１または２に記載の発明において、前記透明部材は、前記投光部側の表面が当該投光部からの前記入射光と前記検出対象物において反射された前記反射光との光路を含む平面と垂直であり、かつ前記投光部側の表面と前記検出対象物側の表面である平面との角度αは、前記投光部側の表面において反射される前記入射光の成分である反射光を前記受光部からそらすように構成していることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の発明にかかる走行体速度検出装置は、検出対象物に対して所定の角度θ（θ≠０）を有して平行光とされた入射光を照射する投光部と、前記投光部から照射された前記入射光が前記検出対象物によって反射した反射光を受光して光電変換する受光部と、前記投光部および前記受光部と前記検出対象物との間に配置され、前記投光部側の表面で反射される前記入射光の成分である反射光を前記受光部からそらすような光誘導面を有した透明部材と、前記受光部から出力される電気信号を処理する電気信号処理部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６の発明にかかる画像形成装置は、移動方向と直交または所定の角度βを有する方向に複数のマークまたは穴が所定間隔毎に設けられた無端状の移動部材からなる検出対象物と、前記検出対象物に対して所定の角度θ（θ≠０）を有して平行光とされた入射光を照射する投光部と、前記投光部から照射された前記入射光が前記検出対象物によって反射した反射光を受光して光電変換する受光部と、前記投光部および前記受光部と前記検出対象物との間に配置され、前記投光部側の表面で反射される前記入射光の成分である反射光を前記受光部からそらすような光誘導面を有した透明部材と、前記移動部材を移動させて記録紙に対して印刷する印刷手段と、前記受光部から出力される電気信号が入力され、前記移動部材の移動を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、反射型光センサを用いたベルト駆動装置を用いることによって無端ベルト部材やドラム状部材などの無端移動部材を適切に無端移動させることができ、また、この反射型光センサを用いたベルト駆動装置を用いた画像形成装置は、中間転写ベルト等の回転体のベルト表面の移動を適切に制御することができ、回転体や回転移動部で搬送される転写材上の画像の位置誤差を高精度に抑制できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる反射型光センサ、走行体速度検出装置および画像形成装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１にかかる反射型光センサを用いたベルト駆動装置について説明する。図１は、反射型光センサを用いたベルト駆動装置の構成例を示す図である。
【００１９】
ベルト駆動装置２００は、無端ベルト部材であるベルト２０１の内周面（裏面）に、その回動方向に沿って所定間隔で連続するように複数のマーク（遮光部３０３と反射部３０２）を形成したスケール２０２を備えている。また、マークを形成したスケール２０２上には、センサ２０４を備えている。センサ２０４は、反射型光センサであり、電気信号を処理する不図示の電気信号処理回路部を有している。
【００２０】
駆動制御装置２０３は、速度・位置制御手段としての機能を果たすＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を搭載している。センサ２０４は、スケール２０２上のマーク（遮光部３０３）を検出し、制御信号を出力する。そして、駆動制御装置２０３は、センサ２０４によって出力された制御信号を用いてベルト２０１の速度制御または位置制御を行う。また、駆動モータ２０５、ギア２０６、２０７、駆動ローラ２０８は、ベルト２０１を回動（無端移動）させるための駆動力をベルト２０１に伝達する駆動力伝達手段である。
【００２１】
つまり、センサ２０４は、スケール２０２上のマークを検出し、得られたパルス間隔（後述する二値化信号）からベルト２０１の外周面（表面）の移動速度を算出する。次に、その算出結果をセンサ２０４から駆動制御装置２０３にフィードバックする。そして、駆動制御装置２０３は、対応する制御信号を駆動モータ２０５へ出力して、その駆動モータ２０５を駆動制御することによってギア２０６，２０７および駆動ローラ２０８を介してベルト２０１の外周面の速度または位置を最適値に制御する。
【００２２】
スケール２０２は、反射型スケールであり、ベルト２０１の内周面にその回動方向に沿って、反射部３０２と黒いマークとして示す遮光部３０３とを交互に形成した（遮光部３０３が等間隔で連続するように形成した。）ものである。
【００２３】
次に、センサ２０４内の各部の構成を説明する。図２は本発明の反射型光センサの側面図、図３はスリットガラスに形成されたスリットを示す図である。
【００２４】
センサ２０４は、光源（発光素子）３０５（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、コリメートレンズ３０６、スリットガラス３１３および受光素子３０９（フォトトランジスタ）等によって構成されている。また、スリットガラス３１３は、光の透過率が高い材質を基材とした透明部材であり、スリットガラス３１３のスケール２０２側の面には、スケール２０２に付されているマーク（遮光部３０３と反射部３０２）の間隔と同間隔で透光部３２０と遮光部３２１が形成されたスリット３０７を有している（図３参照）。また、ビーム３１４におけるスリットガラス３１３の光源３０５側の表面での反射光３１２が受光素子３０９に入射しないように、スリットガラス３１３の厚さを適切な厚さｔに設定する。なお、厚さｔを設定するための詳細な説明は、後述する。
【００２５】
図２において、光源３０５から照射されたビーム３１４は、スケール２０２へ入射角θ（θ≠０°）で入射される。スケール２０２で反射されたビーム３１４の反射光３１６が受光素子３０９に入射するように、受光素子３０９がセンサ２０４内に構成されている。また、スリットガラス３１３のスケール２０２側の面は、ビーム３１４がスケール２０２へ照射されている地点における法線３１５と垂直であり、スリットガラス３１３とスケール２０２は、スリット３０７を通過してスケール２０２に映りでるビーム３１４の像がぼやけてしまわない程度の距離に近づけて構成する。
【００２６】
ここで、スケール２０２とスリットガラス３１３の距離の構成について説明する。図４−１、図４−２は、スケールに照射されたビームの像を示す図である。スケール２０２に照射されたビーム３１４の像が鮮明な場合は、照射されたビーム３１４の明暗とスケール２０２表面の反射部３０２、遮光部３０３が一致する。そのため、図４−１に示すように、照射されたビーム３１４が遮光部３０３上にあるときは、ビーム３１４が反射部３０２にかかっていないため、ビーム３１４の反射光は、ほとんど発生しない。
【００２７】
ちなみに、図４−２に示すように、スケール２０２に照射されたビーム３１４の像がぼやけている場合は、照射されたビーム３１４の中心が遮光部３０３上にあるときでもビーム３１４の一部が反射部３０２にかかり、ビーム３１４の反射光が発生してしまう。
【００２８】
ビーム３１４の像は、スリット３０７を通過した直後ほど鮮明なので、スリット３０７と検出対象である反射部３０２と遮光部３０３を形成しているスケール２０２との距離が短いほど照射されるビーム３１４の像は鮮明になり、発生する反射光は少なくなる。よって、本発明の実施の形態１では、照射されるビーム３１４の像を鮮明にし、発生する反射光による直流成分を小さくするためにスケール２０２とスリットガラス３１３の距離を短く構成している。なお、直流成分の詳細な説明は、後述する。
【００２９】
しかし、スケール２０２とスリットガラス３１３の距離を短く構成した場合、スリットガラス３１３の光源３０５側の表面で反射される反射光の光路と、スリットガラス３１３を透過してスケール２０２の反射部３０２で反射された反射光の光路が重なってしまい、スリットガラス３１３の光源３０５側の表面で反射される反射光も受光素子３０９に入射してしまう。
【００３０】
ここで、図２の構成の説明に戻り、スケール２０２とスリットガラス３１３の距離が短い場合においても、光源３０５から照射されたビーム３１４のスリットガラス３１３の光源３０５側の表面における反射光３１２が受光素子３０９に入射しないためのスリットガラス３１３の適切な厚さｔを設定する。適切な厚さｔの条件を下記（１）式で示す。ここで、スリットガラス３１３のスケール２０２側表面とスケール２０２までの距離をδとし、光源３０５から照射されたビーム３１４のビーム径をｄ、受光素子３０９における受光部分の直径をＤとする。また、ｎは空気の屈折率で、ｎ’はスリットガラス３１３の屈折率である。
【００３１】
【数１】
2007071781.tif 000003
【００３２】
（１）式にそれぞれの値を代入して、ｔの条件を求める。図５−１はスリットガラスの光源側の表面での反射光が受光素子に入射しない場合の側面図、図５−２はスリットガラスの光源側の表面での反射光が受光素子に入射する場合の側面図である。
【００３３】
図５−１に示すように、スリットガラス３１３の厚さｔが（１）式を用いて求めた値よりも大きい場合には、スリットガラス３１３の光源３０５側の表面で反射するビーム３１４の反射光６０２は、受光素子３０９に入射しない。本発明の実施の形態１では、（１）式で求めたｔの値にスリットガラス３１３の厚さを設定する。
【００３４】
ちなみに、図５−２で示すように、スリットガラス３１３の厚さｔが（１）式を用いて求めた値よりも小さい場合には、スリットガラス３１３の光源３０５側の表面で反射するビーム３１４の反射光６０１は、受光素子３０９に入射してしまう。
【００３５】
次に、本発明にかかる実施の形態１のセンサ２０４およびスケール２０２における動作を図２を用いて説明する。
【００３６】
センサ２０４において、光源３０５から照射されて、コリメートレンズ３０６によって平行光にされたビーム３１４は、スリットガラス３１３を透過して、スケール２０２に入射され、その一部がスケール２０２における反射部３０２で反射する。
【００３７】
スケール２０２の反射部３０２において、反射したビーム３１４の反射光３１６は、センサ２０４内のスリットガラス３１３を透過して受光素子３０９で受光され、受光素子３０９は、反射光３１６の明暗の変化を電気信号（センサアナログ出力）に変換する。このとき、前述したようにスリットガラス３１３の厚さｔを適切な値に設定しているため、スリット３０７の光源３０５側表面において反射したビーム３１４の反射光３１２は、受光素子３０９に入射しない。
【００３８】
ここで、センサアナログ出力とは、正弦波信号に直流成分が重畳した信号である。正弦波信号は、ベルト２０１の移動とともにスケール２０２も移動して受光素子３０９が受光する反射光量が変化することによって生成される信号であり、ベルト２０１の表面速度を検出するために必要な信号である。一方、直流成分は、スリットガラス３１３の光源３０５側の表面で反射した反射光３１２や、スケール２０２の表面に照射されるビーム３１４の像がぼやけてしまった場合等に発生する成分であり、ベルト２０１の表面速度を検出するのには不要な信号である。
【００３９】
次に、センサ２０４は、センサアナログ出力から正弦波信号のみを抽出し、ベルト２０１の外周面（表面）の移動速度を算出する。そして、センサ２０４は、その算出結果を駆動制御装置２０３にフィードバックする。さらに、駆動制御装置２０３は、対応する制御信号を駆動モータ２０５へ出力して、その駆動モータ２０５を駆動制御することによってギア２０６，２０７および駆動ローラ２０８を介してベルト２０１の外周面の速度または位置を最適値に制御する。
【００４０】
ここで、図１０は、画像形成装置（タンデムカラー機）の一例を示す図である。図１０における、中間転写ベルトを移動させるための駆動制御装置に、本発明の反射型光センサを用いたベルト駆動装置２００を用いることによって、中間転写ベルト（図１におけるベルト２０１に相当。）上を搬送される記録紙の移動量および移動位置を制御する。
【００４１】
本発明の実施の形態１においては、スケール２０２の表面に照射されるビーム３１４の像がぼやけないようにスリットガラス３１３とスケール２０２の距離を近づけて構成しているため、ビーム３１４の像のぼやけによる直流成分を低減できる。また、スリットガラス３１３の光源３０５側の面で反射する反射光３１２が受光素子３０９に入射しないため、反射光３１２による直流成分も低減できる。
【００４２】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、スリットガラス３１３とスケール２０２との距離が短い場合でも、スリットガラス３１３の光源３０５側の表面で反射される反射光３１２が受光素子３０９に入射してしまわないようにセンサ２０４を構成することができる。これにより、直流成分を小さくすることができ、電圧上限値（使用している電源電圧と回路に使用している素子の特性によって決まる。）の範囲内において、効果的に光源３０５から照射するビーム３１４の照射量を増加させることができる。
【００４３】
また、本発明の反射型光センサを用いたベルト駆動装置２００を画像形成装置に用いることによって、ベルト２０１上を搬送される記録紙の位置誤差を高精度に抑制することができる。
【００４４】
ところで、スリットガラス３１３の光源３０５側の表面にもスリットガラス３１３のスケール２０２側の表面に形成したスリット３０７と同様に透過部と遮光部（スリットガラス３１３の基材の反射率よりも低い反射率の材質で形成する）を有するスリットを形成することもできる。これによって、スリットガラス３１３の光源３０５側にスリットを形成していない場合に比べ、光源３０５から照射されたビーム３１４の一部は、光源３０５側のスリットの遮光部で吸収されるため、スリットガラス３１３の光源３０５側の表面でのビーム３１４の反射光量をより低減できる。
【００４５】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２にかかる反射型光センサを用いたベルト駆動装置について説明する。実施の形態２におけるベルト駆動装置の基本的構成は、前述した実施の形態１（図１参照）と同様であるため、説明を省略する。図６−１は本発明の反射型光センサの側面図、図６−２は本発明の反射型光センサの概略図である。
【００４６】
実施の形態２の構成において、実施の形態１の構成と異なる部分は、センサ２０４内のスリットガラス部分である。ここで、図６−１、図６−２を用いて、センサ２０４内の構成および動作を説明する。
【００４７】
まず、図６−１を用いて、センサ２０４内の構成を説明する。センサ２０４は、光源（発光素子）３０５（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、コリメートレンズ３０６、スリットガラス４０１および受光素子３０９（フォトトランジスタ）等によって構成されている。また、スリットガラス４０１は、光の透過率が高い材質を基材とした透明部材であり、スリットガラス４０１の光源３０５側の面と、スケール２０２側の表面である平面は、角度θを有している。また、スリットガラス４０１のスケール２０２側の面には、実施の形態１におけるスリット３０７（図３参照）と同様の構成をしたスリット４０２が形成されている。
【００４８】
光源３０５から照射されたビーム３１４は、スケール２０２へ入射角θ（θ≠０°）で入射される。スケール２０２で反射されたビーム３１４の反射光４０３が受光素子３０９に入射するように、受光素子３０９がセンサ２０４内に構成されている。また、スリットガラス４０１のスケール２０２側の面は、ビーム３１４がスケール２０２へ照射されている地点における法線３１５と垂直であり、スリットガラス４０１とスケール２０２は、スリット４０２を通過してスケール２０２に映りでるビーム３１４の像がぼやけてしまわない程度の距離に近づけて構成する。ここで、スケール２０２とスリットガラス４０１の距離の構成については、実施の形態１の説明と同様であるため省略する。
【００４９】
また、スリットガラス４０１の光源３０５側の面と、スケール２０２側の表面である平面とが有する角度は、ビーム３１４がスケール２０２に入射する入射角θと同じである。そのため、光源３０５から照射されるビーム３１４は、スリットガラス４０１の光源３０５側の面に垂直に入射する（図６−２参照）。
【００５０】
次に、本発明にかかる実施の形態２のセンサ２０４およびスケール２０２における動作を説明する。
【００５１】
センサ２０４において、光源３０５から照射されて、コリメートレンズ３０６によって平行光にされたビーム３１４は、スリットガラス４０１を透過して、スケール２０２に入射され、その一部がスケール２０２における反射部３０２で反射する。
【００５２】
スケール２０２の反射部３０２において、反射したビーム３１４の反射光４０３は、センサ２０４内のスリットガラス４０１を透過して受光素子３０９で受光され、そこで反射光４０３の明暗の変化を電気信号に変換する。このとき、前述したようにスリットガラス４０１の光源３０５側の面を光源３０５から照射されたビーム３１４が垂直に入射するように構成しているため、スリットガラス４０１における反射光４０５は、スリットガラス４０１の光源３０５側の面で正反射して受光素子３０９に入射しない。
【００５３】
次に、センサ２０４は、センサアナログ出力から正弦波信号のみを抽出し、ベルト２０１の外周面（表面）の移動速度を算出する。そして、センサ２０４は、その算出結果を駆動制御装置２０３にフィードバックする。さらに、駆動制御装置２０３は、対応する制御信号を駆動モータ２０５へ出力して、その駆動モータ２０５を駆動制御することによってギア２０６，２０７および駆動ローラ２０８を介してベルト２０１の外周面の速度または位置を最適値に制御する。
【００５４】
この実施の形態２において説明した反射型光センサは、実施の形態１において説明した画像形成装置（図１０参照）にも同様に用いることができる。
【００５５】
本発明の実施の形態２においては、スケール２０２の表面に照射されるビーム３１４の像がぼやけないようにスリットガラス３１３とスケール２０２の距離を近づけて構成しているため、ビーム３１４の像のぼやけによる直流成分を低減できる。また、スリットガラス３１３の光源３０５側の面で反射する反射光４０５が受光素子３０９に入射しないため、反射光４０５による直流成分も低減できる。
【００５６】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、スケール２０２の表面に照射されるビーム３１４の像がぼやけないようにスリットガラス４０１とスケール２０２との距離を短く構成した場合でも、スリットガラス４０１の光源３０５側の表面で反射される反射光４０５が受光素子３０９に入射してしまわないようにセンサ２０４を構成することができる。これにより、直流成分を小さくすることができ、電圧上限値（使用している電源電圧と回路に使用している素子の特性によって決まる。）の範囲内において、効果的に光源３０５から照射するビーム３１４の照射量を増加させることができる。
【００５７】
また、本発明の反射型光センサを用いたベルト駆動装置２００を画像形成装置に用いることによって、ベルト２０１上を搬送される記録紙の位置誤差を高精度に抑制することができる。
【００５８】
ところで、スリットガラス４０１の光源３０５側の面において、光源３０５から照射されたビーム３１４が入射する際に透過する部分以外の構成は、特に指定しない。図７、図８は、スリットガラスの形状の一例を示す図である。たとえば、１．光源３０５から照射されたビーム３１４が入射する面と左右対称とする（図７参照）、２．スケール２０２の表面である平面と平行に構成する（図８参照）等が挙げられる。これらのようにスリットガラスを構成した場合、光源３０５から照射されたビーム３１４のスリットガラスにおける反射光４０５は、受光素子３０９に入射しない。
【００５９】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３にかかる反射型光センサを用いたベルト駆動装置について説明する。実施の形態３のベルト駆動装置の基本的構成は、前述した実施の形態１（図１参照）と同様であるため、説明を省略する。図９−１は本発明の反射型光センサの側面図、図９−２は本発明の反射型光センサの概略図である。
【００６０】
実施の形態３の構成において、実施の形態１の構成と異なる部分は、センサ２０４内のスリットガラス部分である。ここで、図９−１、図９−２を用いて、センサ２０４内の構成および動作を説明する。
【００６１】
まず、図９−１を用いて、センサ２０４内の構成を説明する。センサ２０４は、光源（発光素子）３０５（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、コリメートレンズ３０６、スリットガラス５０１および受光素子３０９（フォトトランジスタ）等によって構成されている。スリットガラス５０１は、光の透過率が高い材質を基材とした透明部材であり、スリットガラス５０１のスケール２０２側の表面には、実施の形態１におけるスリット３０７（図３参照）と同様の構成をしたスリット５０２が形成されている。
【００６２】
また、スリットガラス５０１の光源３０５側の面は、平行に並ぶ三角波状の構造とする。この三角波状構造の方向は、光源３０５から照射されるビーム３１４の光軸とスケール２０２での反射光５０４の光軸を含む平面と垂直に交わるように構成されている。そして、三角波状構造の側面は、一方は、光源３０５から照射されるビーム３１４が垂直に入射するように、もう一方は、スケール２０２で反射されたビーム３１４の反射光５０４が垂直に入射するように角度を設定して構成する。
【００６３】
また、光源３０５から照射されたビーム３１４が三角波状構造の面に垂直に入射すると、スケール２０２で反射されたビーム３１４の反射光５０４が再び三角波状構造を通過する際に垂直に交差する面を通過するようにスリットガラス５０１の厚さを設定する。
【００６４】
光源３０５から照射されたビーム３１４は、スケール２０２へ入射角θ（θ≠０°）で入射される。スケール２０２で反射されたビーム３１４が受光素子３０９に入射するように、受光素子３０９がセンサ２０４内に構成されている。また、スリットガラス５０１のスケール２０２側の面は、ビーム３１４がスケール２０２へ照射されている地点における法線３１５と垂直であり、スリットガラス５０１とスケール２０２は、スリット４０２を通過してスケール２０２に映りでるビーム３１４の像がぼやけてしまわない程度の距離に近づけて構成する。ここで、スケール２０２とスリットガラス４０１の距離の構成については、実施の形態１の説明と同様であるため省略する。
【００６５】
次に、本発明にかかる実施の形態３のセンサ２０４およびスケール２０２における動作を説明する。
【００６６】
センサ２０４において、光源３０５から照射されて、コリメートレンズ３０６によって平行光にされたビーム３１４は、三角波状構造の面に垂直に入射し、スリットガラス５０１を透過して、スケール２０２に入射される。入射したビーム３１４の一部がスケール２０２における反射部３０２で反射する。
【００６７】
スケール２０２の反射部３０２において、反射したビーム３１４の反射光５０４は、スリットガラス５０１を透過し、三角波状構造の面を垂直に通過して受光素子３０９で受光され、そこで反射光５０４の明暗の変化を電気信号に変換する。このとき、前述したようにスリットガラス５０１の光源３０５側の面を光源３０５から照射されたビーム３１４が垂直に入射するように構成しているため、スリットガラス５０１における反射光５０５は、スリットガラス５０１の光源３０５側の表面で正反射するため受光素子３０９に入射しない（図９−２参照）。
【００６８】
次に、センサ２０４は、センサアナログ出力から正弦波信号のみを抽出し、ベルト２０１の外周面（表面）の移動速度を算出する。そして、センサ２０４は、その算出結果を駆動制御装置２０３にフィードバックする。さらに、駆動制御装置２０３は、対応する制御信号を駆動モータ２０５へ出力して、その駆動モータ２０５を駆動制御することによってギア２０６，２０７および駆動ローラ２０８を介してベルト２０１の外周面の速度または位置を最適値に制御する。
【００６９】
この実施の形態３において説明した反射型光センサは、実施の形態１において説明した画像形成装置（図１０参照）にも同様に用いることができる。
【００７０】
本発明の実施の形態３においては、スケール２０２の表面に照射されるビーム３１４の像がぼやけないようにスリットガラス５０１とスケール２０２の距離を近づけて構成しているため、ビーム３１４の像のぼやけによる直流成分を低減できる。また、スリットガラス５０１の光源３０５側の表面で反射する反射光５０５が受光素子３０９に入射しないため、反射光５０５による直流成分も低減できる。
【００７１】
以上説明した本発明の実施の形態３によれば、スケール２０２の表面に照射されるビーム３１４の像がぼやけないようにスリットガラス５０１とスケール２０２との距離を短く構成した場合でも、スリットガラス５０１の光源３０５側の表面で反射される反射光５０５が受光素子３０９に入射してしまわないようにセンサ２０４を構成することができる。これにより、直流電流の成分を小さくすることができ、電圧上限値（使用している電源電圧と回路に使用している素子の特性によって決まる。）の範囲内において、効果的に光源３０５から照射するビーム３１４の照射量を増加させることができる。
【００７２】
また、本発明の反射型光センサを用いたベルト駆動装置２００を画像形成装置に用いることによって、ベルト２０１上を搬送される記録紙の位置誤差を高精度に抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上のように、本発明にかかる反射型光センサ、走行体速度検出装置および画像形成装置は、デジタル複写機、ファクシミリ、プリンタ、スキャナ、ネットワークファイルサーバなどの画像入出力機器に有用であり、特に、感光体ベルト、中間転写ベルト等の画像形成用の回転体を備えた画像形成装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】反射型光センサを用いたベルト駆動装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の反射型光センサの側面図である。
【図３】スリットガラスに形成されたスリットを示す図である。
【図４−１】スケールに照射されたビームの像を示す図である。
【図４−２】スケールに照射されたビームの像を示す図である。
【図５−１】スリットガラスの光源側の表面での反射光が受光素子に入射しない場合の側面図である。
【図５−２】スリットガラスの光源側の表面での反射光が受光素子に入射する場合の側面図である。
【図６−１】本発明の反射型光センサの側面図である。
【図６−２】本発明の反射型光センサの概略図である。
【図７】スリットガラスの形状の一例を示す図である。
【図８】スリットガラスの形状の一例を示す図である。
【図９−１】本発明の反射型光センサの側面図である。
【図９−２】本発明の反射型光センサの概略図である。
【図１０】画像形成装置（タンデムカラー機）の一例を示す図である。
【図１１】ベルト表面に形成されたマークを検出するセンサの一例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００７５】
２００  ベルト駆動装置
２０１  ベルト
２０２  スケール
２０３  駆動制御装置
２０４  センサ
２０５  駆動モータ
２０６，２０７  ギア
２０８  駆動ローラ
３０２  反射部
３０３  遮光部
【図１】
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【図２】
2007071781.tif 000005
【図３】
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【図４−１】
2007071781.tif 000007
【図４−２】
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【図５−１】
2007071781.tif 000009
【図５−２】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図７】
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【図８】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図１０】
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【図１１】
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