(57)【要約】【課題】搬送ベルト上での紙送り量を精密に測定し、精密な単位まで紙送り量を制御可能とする画像処理装置を提供する。【解決手段】搬送ベルト上で送られる記録紙を処理する画像形成装置において、複数の可動手段１２、１６、１７を組み合わせて高精度な紙送りを実現する紙送り実現手段１１と、高精度な紙送り距離を測定する紙送り距離測定手段２２、２３とを備え、前記紙送り実現手段１１は前記可動手段１２、１６、１７の駆動源１１、１３を含みそして前記紙送り距離測定手段は少なくとも１つのエンコーダ及びリニアスケールを含む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ベルト上で送られる記録紙を処理する画像形成装置において、複数の可動手段を組み合わせて高精度な紙送りを実現する紙送り実現手段と、高精度な紙送り距離を測定する紙送り距離測定手段とを備え、前記紙送り実現手段は前記可動手段の駆動源を含みそして前記紙送り距離測定手段は少なくとも１つのエンコーダ及びリニアスケールを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記紙送り実現手段は、前記可動手段、微調整用モータ及び微調整ネジを組み合わせて精密な紙送りを実現することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記紙送り実現手段は、前記可動手段とピエゾ素子を組み合わせて精密な紙送りを実現とすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記紙送り実現手段は、前記可動手段、微調整用モータ、微調整ネジ及びピエゾ素子を組み合わせて精密な紙送りを実現することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記紙送り距離測定手段は、精密移動を可能とするために、２つの２相出力エンコーダ、前記搬送ベルトの両側にあるリニアスケール、及び切り換え用電装品によって構成されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記紙送り距離測定手段は、精密移動を可能とするために、２つの２相出力エンコーダ、前記搬送ベルトの片側にあるリニアスケール、及び切り換え用電装品によって構成されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記紙送り距離測定手段は、精密移動を可能とするために、１つのリニアエンコーダ、１つの２相出力エンコーダ、前記搬送ベルトの両側にあるリニアスケール、及び切り換え用電装品によって構成されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記紙送り距離測定手段は、精密移動を可能とするために、１つのリニアエンコーダ、１つの２相出力エンコーダ、前記搬送ベルトの片側にあるリニアスケール、及び切り換え用電装品によって構成されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー画像を形成する際に搬送ベルトの移動距離を測定する機能を有する、搬送ベルト上で送られる画像を有する紙を処理する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェットプリンタ等の画像形成装置における搬送ベルトを用いた紙搬送機構、とくに転写機構では搬送される記録紙に僅かな紙送り量の誤差が生じ、色ずれの原因となっていた。
このため、搬送ベルトの幅方向端部にスケールを設け、搬送ベルトの移動距離をエンコーダのパルス数で測定し、副走査方向の色ずれを防ぐ方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１７５０５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の画像形成装置においては、紙搬送は搬送ベルトと１つのモータのみによる構成によって行われている。かかる構成では数μｍ単位での移動制御は非常に難しい。
また、２つのリニアエンコーダを用いて精密紙搬送距離測定を行おうとする技術も検討されているが、リニアエンコーダでは搬送方向が限定されており、逆回転を含めての微調整を行うことができない。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、搬送ベルト上での紙送り量を精密に測定し、精密な単位まで紙送り量を制御可能とする画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、搬送ベルト上で送られる記録紙を処理する画像形成装置において、複数の可動手段を組み合わせて高精度な紙送りを実現する紙送り実現手段と、高精度な紙送り距離を測定する紙送り距離測定手段とを備え、前記紙送り実現手段は前記可動手段の駆動源を含みそして前記紙送り距離測定手段は少なくとも１つのエンコーダ及びリニアスケールを含む画像形成装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記紙送り実現手段が、前記可動手段、微調整用モータ及び微調整ネジを組み合わせて精密な紙送りを実現する請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記紙送り実現手段が、前記可動手段とピエゾ素子を組み合わせて精密な紙送りを実現とする請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記紙送り実現手段が、前記紙送り実現手段は、前記可動手段、微調整用モータ、微調整ネジ及びピエゾ素子を組み合わせて精密な紙送りを実現する請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記紙送り距離測定手段が、前記紙送り距離測定手段は、精密移動を可能とするために、２つの２相出力エンコーダ、前記搬送ベルトの両側にあるリニアスケール、及び切り換え用電装品によって構成される請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記紙送り距離測定手段が、精密移動を可能とするために、２つの２相出力エンコーダ、前記搬送ベルトの片側にあるリニアスケール、及び切り換え用電装品によって構成される請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記紙送り距離測定手段が、精密移動を可能とするために、１つのリニアエンコーダ、１つの２相出力エンコーダ、前記搬送ベルトの両側にあるリニアスケール、及び切り換え用電装品によって構成される請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、前記紙送り距離測定手段が、精密移動を可能とするために、１つのリニアエンコーダ、１つの２相出力エンコーダ、前記搬送ベルトの片側にあるリニアスケール、及び切り換え用電装品によって構成される請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、複数の可動手段を組み合わせて高精度な紙送りを実現し、また、高精度な紙送り量の測定が実現可能となるので、色ずれのないプリントができる画像形成装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１はタンデム型レーザプリンタである画像形成装置を示す概略図である。図１において、作像ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋと１次転写ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの間には搬送ベルトとして中間転写ベルト４が、図の矢印の方向に移動するように、ベルト駆動ローラ５、従動ローラ６及び対向ローラ７の周りに掛け回されている。
中間転写ベルト（搬送ベルト）４を挟んだ対向ローラ７の対向位置には２次転写ローラ８が配置されている。転写紙Ｐはこの２次転写ローラ８と対向ローラ７のニップ部へ進入する。ベルト駆動ローラ５の近傍にはギア９及び駆動モータ１０が配置されている。
図２は高精度な紙送りを実現する紙送り実現手段である微調整手段の第１の実施の形態を示す概略図である。図２には示してないが、図１の駆動モータ１０により駆動ローラ５を駆動することにより中間転写ベルトである搬送ベルト４を回す。
すなわち、初めは、従来の方法通り、図示してないロータリーエンコーダと駆動モータ１０を用い搬送ベルト４を動作させる。ロータリーエンコーダは、例えば、モータの出力軸等に設けたパルス板のスリットをフォトセンサによって検出する構成となっている。
しかしこれだけでは狙い通りの紙送り量精度を実現できないので微調整を行う。このため、図２の第１の実施の形態では微調整手段として微調整ネジ１１を用いる。なお、図示してない駆動モータ（メインモータ）が作動している時はクラッチ（図示せず）を用いて微調整用ギア１２は回らないようになっている。
後述するように、微調整ネジ１１は微調整用モータ１３によって回転させられる。図２には、さらに、搬送ベルト用ギア１４、及びメインモータ用ギア１５、微調整ネジ１１の運動を微調整用ギア１２に伝達する伝達部材１６、１７を示している。回転方向は後述の図８のフローチャート上のレジスタＡ・Ｂの値の大小関係によって決まる。
図２の紙送り実現手段において、メインモータ用ギア１５は図１の駆動モータ１０のギア９に相当し、搬送ベルト用ギア１４はメインモータ用ギア１５に接する位置に、そして微調整用ギア１２は搬送ベルト用ギア１４に接する位置に配置されている。
微調整用モータ１３によって回転させられる微調整ネジ１１はこの回転により軸方向に進退動し、この進退動に応答して微調整ネジ１１に連結された可動手段である伝達部材１６が同様に進退動し、この運動を、伝達部材１７を介して微調整用ギア１２に伝達する。この場合、微調整用モータ１３及び微調整ネジ１１は可動手段である伝達部材１６、１７の駆動源となっている。
【０００７】
図３は高精度な紙送りを実現する微調整手段の第２の実施の形態を示す概略図である。図３では、図２の第１の実施の形態の微調整ネジの代わりに微調整手段としてピエゾ素子（図３ではＰＺＴと記載）１８を用いている。
ピエゾ素子１８への印加電圧は可変抵抗１９を用いることによって変化させることができ、ピエゾ素子１８は電圧の印加によりピエゾ効果である収縮によって伝達部材１６を軸方向に駆動し、この運動をこれに連結された伝達部材１７及び微調整用ギア１２に伝達する。この場合、ピエゾ素子１８は可動手段である伝達部材１６、１７の駆動源となっている。
印加電圧を上げるか下げるかは後述する図８のフローチャート上のレジスタＡ・Ｂの値の大小関係によって決まる。なお、この場合も、メインモータ（図示せず）が作動している時はクラッチ（図示せず）を用い微調整用ギア１２は回らないようになっている。
図４は高精度な紙送りを実現する微調整手段の第３の実施の形態を示す概略図である。図４では、微調整ネジ１１とピエゾ素子１８を用いて微調整を行う。微調整ネジ１１は比較的大きな微調整（数十μｍ単位または図６のリニアスケールのパルス数が数十個単位など）、ピエゾ素子１８は微小な微調整（数μｍ単位または図６のリニアスケールのパルス数が数個単位など）に使用する。
なお、それぞれのギアには図示してないクラッチが付いており、それぞれの駆動系以外が作動している時にはクラッチをオフすることにより回転しない。微調整ネジ１１は微調整用モータ１３によって回転させる。回転方向は後述する図８のフローチャート上のレジスタＡ・Ｂの値の大小関係によって決まる。
ピエゾ素子１８への印加電圧は、図３の実施の形態と同様に、可変抵抗を用いることによって変化させることができ、印加電圧を上げるか下げるかは図８のフローチャート上のレジスタＡ・Ｂの大小関係によって決まる。
この実施の形態では、複数の可動手段を組み合わせて高精度な紙送りを実現する手段は、従来から使用しているロータリーエンコーダ及び駆動モータに加え、微調整ネジ、ピエゾ素子も使用して紙送り量の微調整を行っているので、高精度な紙送りを実現できる。
【０００８】
図５はレジスタの構成を示す概略図である。図５の構成において、レジスタＡには目標パルス数をセットする。レジスタＢにはレジスタＣ、Ｄの合計位置を記録する。レジスタＣには第１のエンコーダ（後述）のパルスカウント数を記録する。レジスタＤには第１のエンコーダ（後述）のパルスカウント数を記録する。そしてレジスタＥには０×０１を予めセットする。
図６は高精度な紙送り量を測定する紙送り量測定手段の第１の実施の形態を示す概略図である。図７は切り換え用電装品を示す概略図である。図６及び図７において、搬送ベルト４の１部分が示され、その幅方向両端縁に沿った面上に第１及び第２のリニアスケール２０、２１を貼り付けてある。
しかし、図７は長い搬送ベルト４を短縮化してエンドレスベルトとして断面図で示している。従って、第２のリニアスケール２１及び第２の２相出力エンコーダ２３は現れていない。
【０００９】
図７には、さらに、第１の２相出力エンコーダ２２とエンコーダ切り換え用電装品であるセンサ（フォトインタラプタ）２４、このフォトインタラプタ２４の光を遮る第１及び第２の棒２５、２６、及び第１のリニアスケール２０の繋ぎ目２０ａが示されている。これらに関連する動作は後述する。
今、目標紙搬送距離に相当するパルス数を図５のレジスタＡにセットする。この際、レジスタＣには第１の２相出力エンコーダ２２のパルスカウント数が、そしてレジスタＤには第２の２相出力エンコーダ２３のパルスカウント数が記録される。
上述したように、レジスタＢにはレジスタＣ及びＤの合計位置がカウントされる。そして実際の紙搬送距離が目標値で止まっていることを確認しリセットされる。つまり、目標値より余分に回転している可能性もあるから、レジスタＡとレジスタＢの値が等しくなった瞬間にリセットされるのではない。
基本的には第１の２相出力エンコーダ２２で測定を行うが、第１及び第２のリニアスケール２０、２１を搬送ベルト４に貼り付ける際、どうしても繋ぎ目ができてしまい、そこの部分は等間隔の縞模様でなくなってしまう。
そこで第１の２相出力エンコーダ２２が繋ぎ目２０ａ前後位置に対面する時のみ測定を第２の２相出力エンコーダ２３に切り換える。エンコーダ切り換え用のセンサとして図７に示すようなフォトインタラプタ２４を利用する。
レジスタＥには予め０×１０をセットしておき、第１の棒２５で光を遮られたらレジスタＥの値はカウントダウンし０×０１となる。レジスタＥが０×０１の時は第２の２相出力エンコーダ２３が測定に使用されている。
次いで、第２の棒２６で再び光が遮られたらレジスタＥは０×００になり、第１の２相出力エンコーダ２２が測定に使用される。なお、レジスタＥは０×００になったらすぐに０×１０がセットされる。
当然であるが、第１の２相出力エンコーダ２２側が繋ぎ目２０ａ付近で第２の２相出力エンコーダ２３に切り換わっている時は第２の２相出力エンコーダ２３が繋ぎ目２１ａに到達しないような位置で繋ぎ目を作る。なお、この第１の実施の形態では第１及び第２の２相出力エンコーダ２２、２３は図６のように搬送ベルト４の両側に搭載される。
第１の実施の形態の高精度な紙送り距離を測定する紙送り距離測定手段においては、２つの２相出力エンコーダ２２、２３を用いているので、リニアスケール２０、２１の繋ぎ目２０ａ、２１ａで生じる誤差を無くすことができ、さらに紙（図１の転写紙Ｐ）を戻す方向にも搬送ベルト４を回転させて紙送り量の微調整が実現できる。
また、搬送ベルト４の幅方向両端縁に沿った面上にリニアスケールとエンコーダがそれぞれ１つずつ搭載されているので、インクミストなどによる故障が起きても従来通りの使用は行うことができる。
【００１０】
図８は微調整の手順を説明するフローチャートである。図５乃至図８を参照して、最初の駆動時には従来の方法通り、ロータリーエンコーダとモータを用いて搬送ベルトを動作させる。しかしこれだけでは数十μｍの誤差が生じてしまい色ずれの原因となってしまう。
そこで、次は微小制御用の装置を用いて微調整を行う。位置決定は目標紙搬送距離に対応した第１の２相出力エンコーダ２２の目標パルス数をレジスタＡにセットし（Ｓ１）、実際にカウントした第１の２相出力エンコーダ２２のパルス数をレジスタＢでカウントする（Ｓ２）。
次に、レジスタＡの値＞レジスタＢの値かどうかを判断し（Ｓ３）、そうであるならば、微調整を行なう（Ｓ４）。そうでないならば、レジスタＡの値＜レジスタＢの値かどうかを判断する（Ｓ５）。レジスタＡの値＜レジスタＢの値であるならば、微調整を行なう（Ｓ６）。
そうでないならば、レジスタＡの値＝レジスタＢの値かどうかを判断する（Ｓ７）。レジスタＡの値＝レジスタＢの値でないならば、ステップ（Ｓ２）の次にもどってステップ（Ｓ３）乃至ステップ（Ｓ７）の手順を繰り返す。ステップ（Ｓ７）でレジスタＡの値＝レジスタＢの値ならば終了する。なお、この実施の形態では２相のエンコーダを使用しているのでレジスタＢに記録されるカウント数はカウントアップもダウンも可能である。
図９は高精度な紙送り量を測定する紙送り量測定手段の第２の実施の形態を示す概略平面図である。図１０は切り換え用電装品を示す概略断面図である。図９及び図１０において、高精度な紙送り量を測定する紙送り量測定手段は、搬送ベルト４の片側に配置された第１及び第２の２相出力エンコーダ２２、２３と第１のリニアスケール２０及び切り換え用電装品であるセンサ（フォトインタラプタ）２４で構成されている。
【００１１】
図１０には、さらに、第１の実施の形態におけると同様な、フォトインタラプタ２４の光を遮る第１及び第２の棒２５、２６、及び第１のリニアスケール２０の繋ぎ目２０ａが示されている。
この実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、紙送りの微調整が実現できるとともに、搬送ベルト４の片側に１つのリニアスケール２０と２つの２相出力エンコーダ２２、２３が搭載されているので、両側にリニアスケール、エンコーダをそれぞれ１つずつ搭載するよりもコストが抑えられ、またインクミストによりエンコーダが故障しても従来通りの使用は行うことができる。
図１１は高精度な紙送り量を測定する紙送り量測定手段の第３の実施の形態を示す概略平面図である。図１２は切り換え用電装品を示す概略断面図である。この実施の形態では、高精度な紙送り量を測定する紙送り量測定手段は、１つの２相出力エンコーダ（第１のエンコーダ）２２、１つのリニアエンコーダ（第２のエンコーダ）２３’から構成される。
また、搬送ベルト４の両側にある第１及び第２のリニアスケール２０、２１、それらの繋ぎ目２０ａ、２１ａ、及び切り換え用電装品センサとしてのフォトインタラプタ２４を含んで構成され、精密移動可能となっている。そして第１のエンコーダ２２の２相出力の位相関係によって分かる紙搬送方向を検知する機能は常に使用し続ける。
この実施の形態では、第１の実施の形態と同様に紙送り量の微調整が実現できるとともに、２つとも２相出力のエンコーダを使用する場合に比べ１つがリニアエンコーダとなっているので、コストを抑えることができる。
【００１２】
図１３は高精度な紙送り量を測定する紙送り量測定手段の第４の実施の形態を示す概略平面図である。図１４は切り換え用電装品を示す概略断面図である。この実施の形態では、高精度な紙送り量を測定する紙送り量測定手段は、搬送ベルト４の片側に配置された１つの２相出力エンコーダ（第１のエンコーダ）２２、１つのリニアエンコーダ（第２のエンコーダ）２３’、第１のリニアスケール２０、及びその繋ぎ目２０ａで構成されている。
さらに、切り換え用電装品であるセンサとしてのフォトインタラプタ２４、及び第１のリニアスケール２０の繋ぎ目２０ａを含んで構成されかつ精密移動可能となっている。この実施の形態において、第１のエンコーダ２２の２相出力の位相関係によって分かる紙搬送方向を検知する機能は常に使用し続ける。
この実施の形態においても第１の実施の形態と同様な紙送り量の微調整が実現できるとともに、２つとも２相出力のエンコーダを使用する場合に比べ１つがリニアエンコーダとなっており、さらに使用するリニアスケールは１つなので、コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】タンデム型レーザプリンタである画像処理装置を示す概略図である。
【図２】高精度な紙送り量を実現する微調整手段の第１の実施の形態を示す概略図である。
【図３】高精度な紙送り量を実現する微調整手段の第２の実施の形態を示す概略図である。
【図４】高精度な紙送り量を実現する微調整手段の第３の実施の形態を示す概略図である。
【図５】レジスタの構成を示す概略図である。
【図６】高精度な紙送り量を測定する紙送り量測定手段の第１の実施の形態を示す概略図である。
【図７】切り換え用電装品を示す概略図である。
【図８】微調整の手順を説明するフローチャートである。
【図９】高精度な紙送り量を測定する紙送り量測定手段の第２の実施の形態を示す概略平面図である。
【図１０】切り換え用電装品を示す概略断面図である。
【図１１】高精度な紙送り量を測定する紙送り量測定手段の第３の実施の形態を示す概略平面図である。
【図１２】切り換え用電装品を示す概略断面図である。
【図１３】高精度な紙送り量を測定する紙送り量測定手段の第４の実施の形態を示す概略平面図である。
【図１４】切り換え用電装品を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００１４】
４  搬送ベルト（中間転写ベルト）
１１  紙送り実現手段（微調整ネジ、可動手段の駆動源）
１２  可動手段（微調整用ギア）
１３  紙送り実現手段（微調整用モータ、可動手段の駆動源）
１６  可動手段（伝達部材）
１７  可動手段（伝達部材）
１８  紙送り実現手段（ピエゾ素子、可動手段の駆動源）
２０  第１のリニアスケール
２０ａ  繋ぎ目
２１  第２のリニアスケール
２１ａ  繋ぎ目
２２  紙送り距離測定手段（第１のエンコーダ（２相出力エンコーダ））
２３  紙送り距離測定手段（第２のエンコーダ（２相出力エンコーダ））
２３’  紙送り距離測定手段（第２のエンコーダ（リニアエンコーダ））
２４  切り換え用電装品（センサ、フォトインタラプタ）
２５  第１の棒
２６  第２の棒
【図１】
2007121526.tif 000003
【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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