(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に搭載された状態で無端移動する無端状のベルト部材の無端移動方向にわたり所定間隔で連続するように該ベルト部材上に設けられる複数のマークを検出するマーク検出手段と、
上記マーク検出手段からの出力パルス信号に基づいて、上記ベルト部材の無端移動速度を一定にするように、上記ベルト部材の駆動制御を行う制御手段とを有する駆動制御装置において、
繰り返しパルスからなるベース信号を出力する手段、この手段から出力されるベース信号をカウントするカウント手段、及びカウント手段によるカウント値を上記マーク検出手段からの出力パルス信号に基づいてリセットする手段を具備し、カウント手段によるカウント値が所定のしきい値を超えたことに基づいて、上記複数のマークのマーク間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分について、上記マーク検出手段の検出領域に存在していることを検知する不連続検知手段を設け、
上記ベルト部材の無端移動方向に沿って上記不連続部分の長さよりも長い距離離れた位置でそれぞれマーク検出を行う複数のマーク検出器によって上記マーク検出手段を構成し、
且つ、それら複数のマーク検出器のうち、上記不連続部分のマークを検出していないマーク検出器からの出力パルス信号に基づいて上記ベルト部材の駆動を制御するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする駆動制御装置。
【請求項２】
請求項１の駆動制御装置において、
上記制御手段に、上記複数のマーク検出器の出力周期の位相を比較する位相比較手段を設け、
少なくとも１つのマーク検出器については上記位相差比較手段による比較結果に基づいて得られる位相差分を補正して得られたものを用いるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする駆動制御装置。
【請求項３】
画像形成装置に搭載された状態で無端移動する無端状のベルト部材の無端移動方向にわたり所定間隔で連続するように該ベルト部材上に設けられる複数のマークを検出するマーク検出手段と、
上記マーク検出手段からの出力パルス信号に基づいて、上記ベルト部材の無端移動速度を一定にするように、上記ベルト部材の駆動制御を行う制御手段とを有する駆動制御装置において、
繰り返しパルスからなるベース信号を出力する手段、この手段から出力されるベース信号をカウントするカウント手段、及びカウント手段によるカウント値を上記マーク検出手段からの出力パルス信号に基づいてリセットする手段を具備し、カウント手段によるカウント値が所定のしきい値を超えたことに基づいて、上記複数のマークのマーク間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分について、上記マーク検出手段の検出領域に存在していることを検知する不連続検知手段を設け、
上記ベルト部材の無端移動方向に沿って上記不連続部分の長さよりも長い距離離れた位置でそれぞれマーク検出を行う複数のマーク検出器によって上記マーク検出手段を構成し、
上記制御手段に、上記複数のマーク検出器から得られる位相の略一致したそれぞれの出力の論理和を演算する論理和演算手段と、該複数のマーク検出器からの出力パルス信号のうち、上記不連続部分のマークを検出している最中のマーク検出器から出力される出力パルス信号の論理和演算手段への入力を阻止するゲート手段とを設け、
且つ、上記論理和演算手段により得られる論理和を用いて上記ベルト部材の駆動制御を行うように、上記制御手段を構成したことを特徴とする駆動制御装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の駆動制御装置において、
上記マーク検出手段は、上記制御手段が利用するマーク検出器とは別個に、上記不連続検知手段が利用するマーク検出器を備えていることを特徴とする駆動制御装置。
【請求項５】
無端移動方向にわたり所定間隔で連続する複数のマークが設けられた無端状のベルト部材と、
上記ベルト部材が無端移動するための駆動力を該ベルト部材に伝達するための駆動力伝達手段と、
上記駆動力伝達手段の駆動制御を行う駆動制御手段とを備えた画像形成装置において、
上記駆動制御手段として、請求項１、２、３又は４の駆動制御装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
上記ベルト部材は、像担持体、又は像が記録される記録材を担持する記録材担持ベルトであり、
上記所定間隔は、無端移動方向に対応する画像解像度に略等しい又はその整数比に略等しいことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無端ベルト部材やドラム状部材などの無端移動部材が適切に無端移動するための駆動制御を行う駆動制御装置、及びこの駆動制御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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の駆動制御装置としては、感光体ドラムや中間転写ベルト等の画像形成に利用される無端移動部材の駆動制御を行うものが知られている。このような画像形成用の無端移動部材を駆動させる場合、無端移動部材の表面又は無端移動部材で搬送される記録材である転写材の表面に対して、高精度で画像の位置合わせ等を行う必要がある。そのため、その無端移動部材の単位時間当りの無端移動量（以下、単に「無端移動量」という。）や、所定時における無端移動部材上の所定地点の位置（以下、「無端移動位置」という。）を、高い精度で制御することが要求される。しかし、無端移動速度は、その無端移動部材に接触する部材から受ける負荷変動などの種々の要因によって変動しやすく、この速度変動を完全になくすことは極めて困難である。そのため、無端移動部材の無端移動量や無端移動位置を高い精度で制御することは難しい。
【０００３】
従来から、無端移動部材の無端移動量や無端移動位置を高い精度で制御する方法が種々提案されている。例えば、特許第３１０７２５９号公報では、感光体ドラムの回転軸にロータリーエンコーダを直結し、このエンコーダで検出された感光体ドラムの回転角速度に基づいて駆動源の回転角速度を制御する制御装置が提案されている。この制御装置の制御対象である感光体ドラムは、回転軸に固定されているので、その表面の移動速度と回転軸の角速度との間にズレが生じることはない。よって、この制御装置によれば、感光体ドラムのように回転軸に固定された部材に対しては高い精度で駆動制御を行うことが可能である。しかし、この制御装置は、回転軸の回転角速度に基づいて駆動制御を行うものであり、直接の制御対象である感光体ドラム表面の無端移動量や無端移動位置に基づいて駆動制御を行うものではない。したがって、駆動源からの駆動軸に直結されずに無端移動する感光体ベルトや中間転写ベルト等の無端ベルト部材を駆動させる場合には、高精度で駆動制御を行うことはできない。
【０００４】
一方、特開平９−１１４３４８号公報や特開平６−２６３２８１号公報等には、無端ベルト部材の表面又は裏面にマークを形成し、そのマークをセンサで検出した検出結果を駆動制御にフィードバックする駆動制御装置が開示されている。これらの制御装置は、無端ベルト部材自体の挙動を直接観測しているため、上記特許第３１０７２５９号公報に開示の装置よりも高い精度で駆動制御を行うことが可能となる。
具体的には、上記特開平９−１１４３４８号公報に開示の装置は、記録紙搬送ベルトの表面移動方向にわたり等間隔で連続するように記録紙搬送ベルト上に形成された複数のマークをマーク検出器で検出する。そして、その検出結果をサンプリングしたデータに基づいて、その記録紙搬送ベルトの駆動制御を行う。その駆動制御の内容は、所定のサンプリング周期における記録紙搬送ベルトの移動距離と平均速度を演算し、その演算結果に基づいて記録紙搬送ベルトの駆動制御を行うというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平９−１１４３４８号公報に開示の装置による駆動制御は、ロータリーエンコーダのように一定間隔の信号出力が得られる場合には有効である。しかし、この公報には、記録紙搬送ベルト上へのマーク形成方法について言及されていないが、記録紙搬送ベルトのような無端ベルト部材上に一定間隔のマークを形成するのは極めて困難である。例えば、金型にマークとなる凹凸の加工を施して無端ベルト部材を成形する場合、一般に金型から取り出した後にアニーリング処理が行われる。このアニーリング処理でベルト材料に均一に熱が与えられないと、ベルト全体の収縮率が不均一になり、成形後の無端ベルト部材上に形成されたマークが一定間隔にならない。また、成形後のベルト内部で生じるひずみによっても、ベルト全体の収縮率が不均一になることがあり、この場合も、成形後の無端ベルト部材上に形成されたマークが一定間隔にならない。
【０００６】
一方、無端ベルト部材上にマークを形成する方法としては、無端ベルト部材上にマークを印刷したり、接着したりする方法がある。このように無端ベルト部材を成形した後に印刷や接着等によりマークを形成すれば、ベルト成形時におけるベルト全体の収縮率が不均一であっても、これがマークの間隔に影響することはない。しかし、無端ベルト部材の製造においては、一般にベルト周長の公差を０．２〜０．３％程度に設定する。よって、無端ベルト部材の周長が例えば５００ｍｍである場合には、その公差は１ｍｍ以上となる。そのため、製造される無端ベルト部材間においては、周長が互いに１ｍｍ以上も異なるものが存在することがなる。このように無端ベルト部材間には周長差があるため、マークを印刷したり接着したりする場合であっても、連続するマークの始めと終わりの継ぎ目部分を、そのマークの連続部分と同じ間隔となるようにつなぐのは極めて困難である。
【０００７】
以上のように、無端ベルト部材上に一定間隔で連続する複数のマークを形成するのは極めて困難であるため、その連続するマーク中には、マーク間隔が他と異なる不連続部分が存在してしまう。このようなマーク間隔が他と異なる部分の存在は、その部分でマーク検出エラーが生じたり、駆動制御が不安定になったりする要因となる。例えば、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ−Ｌｏｏｐ）回路を利用して無端ベルト部材を一定速度で無端移動させる駆動制御を行う場合には、そのＰＬＬ回路に入力される基準信号とマーク検出による比較信号の位相同期をとる。このとき、マーク検出エラーが生じたり、マーク検出タイミングが大きくズレると、基準信号と比較信号の位相差が大きくズレて制御が不安定になる。このように、従来では、マーク間隔が他と異なる部分が存在すると、適切な駆動制御を行うことが困難であるという問題が生じていた。なお、この問題は、所定間隔で連続する複数のマーク中にマーク間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分が存在する場合に生じるものである。また、上記問題は、無端ベルト部材に限らず、ドラム状部材などを含む無端移動部材全般について生じ得るものである。
【０００８】
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、無端移動部材の無端移動方向にわたり所定間隔で連続する複数のマーク中に、予め決められた範囲外となる不連続部分が存在する場合であっても、その無端移動部材に対して適切な駆動制御を行うことが可能な駆動制御装置及び画像形成装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像形成装置に搭載された状態で無端移動する無端状のベルト部材の無端移動方向にわたり所定間隔で連続するように該ベルト部材上に設けられる複数のマークを検出するマーク検出手段と、上記マーク検出手段からの出力パルス信号に基づいて、上記ベルト部材の無端移動速度を一定にするように、上記ベルト部材の駆動制御を行う制御手段とを有する駆動制御装置において、繰り返しパルスからなるベース信号を出力する手段、この手段から出力されるベース信号をカウントするカウント手段、及びカウント手段によるカウント値を上記マーク検出手段からの出力パルス信号に基づいてリセットする手段を具備し、カウント手段によるカウント値が所定のしきい値を超えたことに基づいて、上記複数のマークのマーク間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分について、上記マーク検出手段の検出領域に存在していることを検知する不連続検知手段を設け、上記ベルト部材の無端移動方向に沿って上記不連続部分の長さよりも長い距離離れた位置でそれぞれマーク検出を行う複数のマーク検出器によって上記マーク検出手段を構成し、且つ、それら複数のマーク検出器のうち、上記不連続部分のマークを検出していないマーク検出器からの出力パルス信号に基づいて上記ベルト部材の駆動を制御するように、上記制御手段を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の駆動制御装置において、上記制御手段に、上記複数のマーク検出器の出力周期の位相を比較する位相比較手段を設け、少なくとも１つのマーク検出器については上記位相差比較手段による比較結果に基づいて得られる位相差分を補正して得られたものを用いるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、画像形成装置に搭載された状態で無端移動する無端状のベルト部材の無端移動方向にわたり所定間隔で連続するように該ベルト部材上に設けられる複数のマークを検出するマーク検出手段と、上記マーク検出手段からの出力パルス信号に基づいて、上記ベルト部材の無端移動速度を一定にするように、上記ベルト部材の駆動制御を行う制御手段とを有する駆動制御装置において、繰り返しパルスからなるベース信号を出力する手段、この手段から出力されるベース信号をカウントするカウント手段、及びカウント手段によるカウント値を上記マーク検出手段からの出力パルス信号に基づいてリセットする手段を具備し、カウント手段によるカウント値が所定のしきい値を超えたことに基づいて、上記複数のマークのマーク間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分について、上記マーク検出手段の検出領域に存在していることを検知する不連続検知手段を設け、上記ベルト部材の無端移動方向に沿って上記不連続部分の長さよりも長い距離離れた位置でそれぞれマーク検出を行う複数のマーク検出器によって上記マーク検出手段を構成し、上記制御手段に、上記複数のマーク検出器から得られる位相の略一致したそれぞれの出力の論理和を演算する論理和演算手段と、該複数のマーク検出器からの出力パルス信号のうち、上記不連続部分のマークを検出している最中のマーク検出器から出力される出力パルス信号の論理和演算手段への入力を阻止するゲート手段とを設け、且つ、上記論理和演算手段により得られる論理和を用いて上記ベルト部材の駆動制御を行うように、上記制御手段を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の駆動制御装置において、上記マーク検出手段は、上記制御手段が利用するマーク検出器とは別個に、上記不連続検知手段が利用するマーク検出器を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、無端移動方向にわたり所定間隔で連続する複数のマークが設けられた無端状のベルト部材と、上記ベルト部材が無端移動するための駆動力を該ベルト部材に伝達するための駆動力伝達手段と、上記駆動力伝達手段の駆動制御を行う駆動制御手段とを備えた画像形成装置において、上記駆動制御手段として、請求項１、２、３又は４の駆動制御装置を用い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５の画像形成装置において、上記ベルト部材は、像担持体、又は像が記録される記録材を担持する記録材担持ベルトであり、上記所定間隔は、無端移動方向に対応する画像解像度に略等しい又はその整数比に略等しいことを特徴とするものである。
請求項１や請求項３の駆動制御装置においては、無端移動部材上に、その無端移動方向にわたり所定間隔で連続するように設けられる複数のマークをマーク検出手段により検出する。この所定間隔は、すべてのマーク間隔が一定であるものに限らず、互いにマーク間隔が周期的に繰り返されるものでもよい。そして、マーク検出手段の出力を用いて、速度・位置制御手段により無端移動部材の速度制御又は位置制御を行う。このとき、マーク検出手段の出力をそのまま用いても、その出力を別の信号や情報に変更したものを用いてもよい。ここで、上述したように、マーク形成を同時に行う無端移動部材の製造時における誤差や、製造後の無端移動部材上へのマーク形成時における誤差等によって、マーク間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分が発生する。このような不連続部分が存在すると、速度・位置制御手段による無端移動部材の速度制御又は位置制御が不安定になる。
そこで、請求項１や請求項３の駆動制御装置においては、不連続検知手段により、無端移動部材上の複数のマークの間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分を検知する。そして、その検知結果に基づいて、無端移動部材の駆動を制御する。この構成によれば、無端移動部材上の連続する複数のマークの中に存在する不連続部分を把握し、不連続部分のマーク検出を行うマーク検出手段からの出力を利用しないで、無端移動部材の駆動を制御する。なお、不連続部分におけるマーク検出手段からの出力を用いずに行う具体的な駆動制御方法は、採用する駆動制御機構や駆動制御回路によって種々考えられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラーレーザプリンタ（以下、「レーザプリンタ」という。）に適用した実施形態について説明する。
図２は、本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組の作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋ（以下、各符号の添字Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋは、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、黒用の部材であることを示す。）が、記録材としての転写材である転写紙の移動方向（図中の矢印Ａ方向）における上流側から順に配置されている。この作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋはそれぞれ、潜像担持体としての感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋを有する感光体ユニットと、現像ユニットとを備えている。また、各作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋの配置は、各感光体ユニット内の感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
【００１１】
また、本レーザプリンタは、上記作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋのほか、光書込ユニット２、給紙カセット３，４、各感光体ドラム１１に対向する転写部に向けて転写紙を搬送する無端移動部材としての転写紙搬送ベルト６０を有する転写ユニット６、その転写紙搬送ベルト６０に転写紙を供給する一対のローラからなるレジストローラ５、ベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８等を備えている。また、本レーザプリンタは、図示していない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども備えている。
【００１２】
上記光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
また、図２中の一点鎖線は、転写紙の搬送経路を示している。給紙カセット３，４から給送された転写紙は、図示しない搬送ガイドによってガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ５が設けられている一時停止位置に送られる。転写紙は、レジストローラ５により所定のタイミングで転写紙搬送ベルト６０に供給され、各感光体ドラム１１に対向する各転写部を通過するように搬送される。これにより、各作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋによって形成された各感光体ドラム１１上のトナー像が、転写紙上に順次重ね合わされて転写され、転写紙上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写紙は、定着ユニット７でトナー像が定着された後、排紙トレイ８上に排出される。
【００１３】
図３は、上記作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋのうち、イエローの作像手段１Ｙの概略構成を示す拡大図である。他の作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｋについてもそれぞれ同じ構成となっているので、それらの説明は省略する。
図３において、作像手段１Ｙは、上述したように、感光体ユニット１０Ｙ及び現像ユニット２０Ｙを備えている。感光体ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙのほか、その感光体ドラム表面をクリーニングする感光体クリーニング手段としてのクリーニングブレード１３Ｙ、その感光体ドラム表面を一様帯電する帯電ローラ１５Ｙ等を備えている。また、感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布するとともに、感光体ドラム表面を除電する機能を有する潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ１２Ｙも備えている。この潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ１２Ｙは、ブラシ部が導電性繊維で構成され、その芯金部には除電バイアスを印加するための図示しない除電用電源が接続されている。
【００１４】
上記構成の感光体ユニット１０Ｙにおいて、感光体ドラム１１Ｙの表面は、電圧が印加された帯電ローラ１５Ｙにより一様帯電される。この感光体ドラム１１Ｙの表面に、上記光書込ユニット２で変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射されると、感光体ドラム１１Ｙの表面に静電潜像が形成される。この感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像は、後述の現像ユニット２０Ｙで現像されてイエローのトナー像となる。転写紙搬送ベルト６０上の転写紙１００が通過する転写部Ｐｔでは、感光体ドラム１１Ｙ上のトナー像が転写紙１００に転写される。トナー像が転写された後の感光体ドラム１１Ｙの表面は、潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ１２Ｙで所定量の潤滑剤が塗布されるとともに除電された後、クリーニングブレード１３Ｙでクリーニングされ、次の静電潜像の形成に備えられる。
【００１５】
上記現像ユニット２０Ｙは、上記静電潜像を現像するための現像剤として、磁性キャリア及び負帯電のトナーを含む二成分現像剤を使用している。また、この現像ユニット２０Ｙは、現像ケース２１Ｙの感光体ドラム側の開口から一部露出するように配設された現像剤担持体としての現像ローラ２２Ｙや、搬送スクリュウ２３Ｙ，２４Ｙ、現像ドクタ２５Ｙ、トナー濃度センサ（Ｔセンサ）２６Ｙ、粉体ポンプ２７Ｙ等を備えている。
【００１６】
図３において、現像ケース２１Ｙ内に収容された現像剤は、搬送スクリュウ２３Ｙ，２４Ｙで撹拌搬送されることにより摩擦帯電される。そして、現像剤の一部が現像ローラ２２Ｙの表面に担持され、現像ドクタ２５Ｙで層厚が規制された後、感光体ドラム１１Ｙと対向する現像位置に搬送される。現像位置では、現像ローラ２２Ｙ上の現像剤中の帯電トナーにより、感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像が現像される。現像ケース２１Ｙ内の現像剤のトナー濃度は、上記トナー濃度センサ２６Ｙで検知され、必要に応じて粉体ポンプ２７Ｙによりトナーが補給される。
【００１７】
図４は、上記転写ユニット６の概略構成図である。この転写ユニット６の転写紙搬送ベルト６０の材質としては、例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を用いることができる。この転写紙搬送ベルト６０は、４つの接地された支持ローラ６１、６２、６３、６４により回転自在に張架されている。転写紙移動方向下流側の出口ローラ６２は、転写紙搬送ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しないベルト駆動モータに接続されている。この出口ローラ６２により転写紙搬送ベルト６０が矢印方向に回転することによって、各作像手段の感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋに対向する各転写部に向けて、転写紙１００が担持搬送される。
【００１８】
また、各転写部において転写電界を形成する転写電界形成手段として、転写バイアス印加部材６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋが設けられている。これらの転写バイアス印加部材６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋは、転写紙搬送ベルト６０の裏面に接触するように各感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋに対向して、各色のトナー像を転写するための転写ニップを形成している。本実施形態で用いている転写バイアス印加部材６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋは、マイラ製の固定ブラシからなり、各転写バイアス電源９Ｍ，９Ｃ，９Ｙ，９Ｋから、転写バイアスとして上記トナーの帯電極性とは逆極性の正電圧が印加されるように構成されている。この転写バイアス印加部材６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋを介して印加された転写バイアスにより、転写紙搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写部において感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋの表面と転写紙搬送ベルト６０との間に所定強度の転写電界が形成される。
【００１９】
また、上記転写ユニット６には、転写紙搬送ベルト６０を各感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋに押圧するバックアップローラ６８Ｍ，６８Ｃ，６８Ｙ，６８Ｋが設けられており、各転写部の転写紙移動方向上流側で転写紙搬送ベルト６０を感光体ドラム１１Ｙの周面の一部に巻き付けている。これにより、上記転写ニップにおける転写紙１００と各感光体ドラムとの接触圧が高められて、各転写部における各トナー像の転写効率が高められる。
【００２０】
また、上記転写ユニット６の支持ローラ６１との対向部には、転写材吸着用電極部材として、転写紙搬送ベルト６０に接触対向するように、静電吸着ローラ６５が設けられている。この静電吸着ローラ６５は、芯金上に導電性発泡弾性体層が形成されたものである。この弾性体層の材料としては、例えば、固有抵抗率１０5Ωｃｍのクロロプレインゴムを用いることができる。この静電吸着ローラ６５には、バイアス印加手段として、転写紙吸着用の電源６５ａ及び逆極性用の電源６５ｂから選択的に電圧が印加されるようになっている。転写紙吸着用の電源６５ａは、定電流制御方式の電源であり、トナーの正規極性とは逆のプラス極性の電荷を転写紙に付与する。本実施形態では、支持ローラ６１に流れる電流が、例えば、プラス１５μＡになるように制御される。この転写紙吸着用の電源６５ａから電源が供給されている状態の静電吸着６５と支持ローラ６１との間を通過した転写紙は、転写紙搬送ベルト６０上に静電吸着される。また、逆極性用の電源６５ｂは、定電圧制御方式の電源であり、転写紙搬送ベルト６０上の正規極性であるマイナスに帯電しているトナーの電荷を増加させたり、プラス帯電している逆極性トナーをマイナス極性に反転させたり、静電吸着ローラ６５の表面に付着しているマイナス帯電トナーを転写紙搬送ベルト６０の表面に転移させ、静電吸着ローラ６５をクリーニングしたりするためのものである。本実施形態では、吸着ローラ６５に対して、例えば、マイナス２ｋＶの定電圧を印加する。なお、静電吸着ローラ６５へ印加する電圧の切り替えは図示を省略した本体制御部により行われる。
【００２１】
また、上記転写ユニット６において、転写紙搬送ベルト６０の２つの支持ローラ６３，６４により張架されている部位には、転写紙搬送ベルト６０の表面に付着した付着トナーを除去するバイアスクリーニング方式のクリーニング手段としてのバイアスクリーナー７０が配設されている。このバイアスクリーナー７０は、転写紙搬送ベルト６０の表面に対向配置された導電性のクリーニングローラ７１と、クリーニングローラ７１と転写紙搬送ベルト６０との間に負極性の帯電トナーをクリーニングローラ７１側に移動させるためのバイアスをクリーニングローラ７１に印加してクリーニング電界を形成するためのクリーニングバイアス印加手段としてのクリーニングバイアス電源７５が設けられている。また、クリーニングローラ７１に付着したトナーをそのローラ表面から除去するための除去ブレード７２も設けられている。この除去ブレード７２は、クリーニングローラ７１の軸方向における画像領域幅よりも僅かに広い当接幅で、クリーニングローラ７１の表面に当接するように配置されている。また、転写紙搬送ベルト６０を介してクリーニングローラ７１に対向する位置には、ばね７４により付勢された対向ローラ７３が設けられている。
【００２２】
次に、本発明の特徴部分である転写紙搬送ベルト６０の速度制御について説明する。なお、以下の説明では、転写紙搬送ベルト６０の速度制御を例に挙げるが、転写紙搬送ベルト６０の位置制御にも同様に適用することができる。
図５は、本実施形態における転写紙搬送ベルト６０を駆動するベルト駆動装置８０の概略構成図である。このベルト駆動装置８０は、駆動ローラ６２を駆動させる駆動力を発生させる駆動力伝達手段としてのベルト駆動モータ８１と、速度・位置制御手段としての速度制御装置８２と、不連続検知手段としての不連続マーク検知回路８３を備えている。このうち、速度制御装置８２、不連続マーク検知回路８３及び後述するマークセンサ９０により、駆動制御手段としての駆動制御部が構成されている。
本実施形態では、ベルト駆動モータ８１としてステッピングモータを利用している。ベルト駆動モータ８１からの駆動力は、駆動ローラ６２の軸方向外方に同軸に設けられる減速器８４を介して駆動ローラ６２に伝達される。これにより、駆動ローラ６２は回転駆動し、転写紙搬送ベルト６０を摩擦により図中矢印Ａの方向に無端移動させる。
【００２３】
また、転写紙搬送ベルト６０の無端移動方向側部には、その無端移動方向にわたり一定間隔で連続するように複数のマーク８５が設けられている。また、この複数のマーク８５が転写紙搬送ベルト６０の無端移動に伴って通過する領域に対向するように、マーク検出手段としてのマークセンサ９０が設けられている。このマークセンサ９０は、マークが検出されたときにマーク検出信号を出力し、このマーク検出信号は、速度制御装置８２及び不連続マーク検知回路８３に送られる。
【００２４】
図６は、マークセンサ９０の概略構成図である。本実施形態では、転写紙搬送ベルト６０上のマーク８５を検出するためのマークセンサ９０として、反射型の光学センサを用いている。本実施形態のマークセンサ９０の基本構成は、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなる光源９１と、フォトディテクタ９２とが構成されている。光源９１からの光は、レンズ９３により集光された後、転写紙搬送ベルト６０上のマーク８５が通過する領域に照射される。そして、照射された光がマーク８５に反射すると、その反射光がレンズ９４を通って集光された後、フォトディテクタ９２に受光される。フォトディテクタ９２でマーク８５からの反射光が受光されたとき、マークセンサ９０からはパルス信号であるマーク検出信号が出力される。なお、マーク検出手段としては、転写紙搬送ベルト６０上に設けられるマーク８５を検出できるものであれば、本実施形態で使用する反射型の光学センサに限られない。例えば、転写紙搬送ベルト６０上のマーク８５を磁気パターンで形成した場合には、磁気ヘッドをマーク検出手段として用いることができる。また、マーク８５としてエンコーダ用のリニアスケールを用いる場合には、エンコーダヘッドをマーク検出手段として用いることができる。
【００２５】
図１は、速度制御装置８２の概略構成を示す説明図である。この速度制御装置８２は、ＰＬＬ回路を備えたＰＬＬコントローラから構成されている。この速度制御装置８２には、基準信号である基準クロックが入力されるクロック端子と、比較信号であるマーク検出信号が入力される比較信号端子が設けられている。速度制御装置８２は、マーク検出信号の位相と基準クロックの位相とを比較し、これらの位相を一致させるための駆動信号をモータＯＵＴ端子からベルト駆動モータ８１に出力する。また、速度制御装置８２には、後述する不連続マーク検知回路８３から出力される不連続検知信号が入力される制御ＯＮ／ＯＦＦ端子とが設けられている。この制御ＯＮ／ＯＦＦ端子に不連続検知信号が入力されている間は、ＰＬＬ動作が停止する。ＰＬＬ動作を停止させる具体的方法としては、例えば、制御ＯＮ／ＯＦＦ端子に不連続検知信号が入力されたとき、比較信号端子の入力信号を、マーク検出信号から基準クロックに切り換える方法が挙げられる。この場合、マークセンサ９０からのフィードバック制御を行われず、ＰＬＬ動作が停止する。しかも、比較信号と基準クロックは同位相であるため、位相が一致しているときの駆動信号がモータＯＵＴ端子からベルト駆動モータ８１に出力される。
【００２６】
ここで、転写紙搬送ベルト６０上のマーク間隔は、本レーザプリンタで形成する画像における主走査方向と直交する副走査方向の解像度にほぼ等しいか、又はその整数比にほぼ等しくなるように設定するのが望ましい。この場合、速度制御装置８２に入力される基準信号として、例えば、光書込ユニット２がポリゴンスキャナであればそのポリゴンの同期信号を利用することができる。これにより、ポリゴンが１ラインを走査するごとに、マークセンサ９０から１パルスのマーク検出信号が出力されることになり、転写紙上の画像位置の誤差を非常に少なくすることが可能となる。このように感光体ドラム１への露光周期と同期をとって速度制御を行うことで、精密な画像の位置決めが可能となる。
【００２７】
図７は、転写紙搬送ベルト６０上のマーク８５が設けられた部分の拡大図である。本実施形態では、反射型光学センサからなるマークセンサ９０でマーク検出を行うので、転写紙搬送ベルト６０上のマーク８５に反射型の光学パターンを用い、転写紙搬送ベルト６０の表面を黒色にしている。また、転写紙搬送ベルト６０へのマーク形成方法には、一定間隔で連続する複数のマーク８５が形成された可撓性部材としての樹脂テープ８６を、転写紙搬送ベルト６０の無端移動方向一側部に接着する方法を採用している。この方法のほか、転写紙搬送ベルト６０の成形時にマーク８５を同時に成形する方法もあるが、この方法ではベルト全体の収縮率が不均一であるときにマーク間隔を一定にできない。しかし、本実施形態が採用する接着方法によれば、転写紙搬送ベルト６０の収縮率が不均一であっても、これがマークの間隔に影響することはなく、マーク間隔を一定にできる。しかし、転写紙搬送ベルト６０の製造時の公差により、製造される転写紙搬送ベルト６０の間でベルト周長が異なる。その結果、図示のように、製造される転写紙搬送ベルト６０の間で、樹脂テープ８６の両端をつなぐ部分に互いに異なる間隔の継ぎ目が発生する。この継ぎ目部分は、通常、マーク間隔が一定である連続部分よりも広いマーク間隔となるようにするので、その継ぎ目には、連続部分とは異なるマーク間隔が形成される不連続部分が存在することになる。そのため、マークセンサ９０が連続部分の検出を行っているときにはマーク検出信号がもつパルス間隔はほぼ一定であるが、不連続部分の検出を行っているときにはそのパルス周期が大きくズレる。しかも、そのズレ量は、誤差の範囲を越える大きなものである。
【００２８】
図８は、速度制御装置８２に入力される基準クロック及びマーク検出信号と、ＰＬＬコントローラ内部で得られる位相差を示すグラフである。上述のように不連続部分ではパルス周期が大きくズレる結果、図示のように、その不連続部分に対応するマーク検出信号中の切れ目部分では、基準クロックとの位相が大きくズレる。このように大きな位相ズレが生じると、そのマーク検出信号を比較信号としてＰＬＬ制御を行う速度制御装置８２の動作が不安定になり、転写紙搬送ベルト６０を安定して駆動制御することができない。そこで、本実施形態では、不連続マーク検知回路８３により、上記不連続部分を検知し、その検知結果に応じて転写紙搬送ベルト６０の速度制御を行う構成となっている。
【００２９】
図９は、不連続マーク検知回路８３の概略構成を示す説明図である。
図１０は、不連続マーク検知回路８３の入力信号及び出力信号の波形を示すグラフである。
不連続マーク検知回路８３は、一般的なカウンタ回路を備え、ベースクロックが入力されるＳｏｕｒｃｅ端子と、マーク検出信号が入力されるＧａｔｅ端子及びＲｅｓｅｔ端子が設けられている。ベースクロックは、マーク検出信号のパルス周期よりもずっと短い周期の繰り返しパルス信号である。不連続マーク検知回路８３は、ベースクロックが入力されるごとにカウントデータを加算していく。そして、そのカウントデータは、Ｇａｔｅ端子にマーク検出信号が入力されている間に最初に入力されるベースクロックの立ち上がりタイミングでリセットされる。また、不連続マーク検知回路８３には、予め決められたしきい値データが入力されるＤａｔａ端子が設けられている。このしきい値データは、転写紙搬送ベルト６０上におけるマーク８５の連続部分においてカウントされるカウントデータの最大値を僅かに超える値に設定されている。
【００３０】
上述したように、転写紙搬送ベルト６０上に設けられるマーク８５中には不連続部分が存在し、この不連続部分のマーク間隔は連続部分のマーク間隔よりも広くなっている。そのため、不連続部分では、カウントデータの値が連続部分のときの値を大きく越えることになる。よって、マークセンサ９０の検出領域に不連続部分が入り込み、連続部分のタイミングでマーク検出信号が入力されないと、カウントデータの値がしきい値に達する。これにより、不連続マーク検知回路８３は、ＣａｒｒｙＯｕｔ端子から不連続検知信号を出力する。この不連続検知信号は、上述したように、速度制御装置８２の制御ＯＮ／ＯＦＦ端子に入力される。一方、カウントデータの値がしきい値を越えた後の最初のマーク検出信号がＲｅｓｅｔ端子に入力されると、そのマーク検出信号の立ち上がりタイミングで、不連続検知信号の出力が停止する。そして、そのマーク検出信号がＧａｔｅ端子に入力されている間に最初に入力されるベースクロックの立ち上がりタイミングでカウントデータがリセットされる。
【００３１】
上記不連続検知信号が制御ＯＮ／ＯＦＦ端子に入力されると、速度制御装置８２は、マークセンサ９０の検出領域に不連続部分が存在することを把握することができる。そして、速度制御装置８２は、上述したように、不連続検知信号が入力されている間はＰＬＬ動作が停止し、位相ずれがない場合の駆動信号をベルト駆動モータ８１に出力するように動作する。このように、本実施形態の速度制御装置８２は、ＰＬＬ動作が不安定になる原因である不連続部分のマーク検出信号を利用しないため、転写紙搬送ベルト６０の安定した駆動制御が可能となる。
【００３２】
なお、本実施形態ではＰＬＬコントローラを利用した速度制御装置８２を用いた場合について説明したが、制御動作のＯＮ／ＯＦＦを外部信号でコントロールできるものであれば、そのＰＬＬコントローラの代えて用いることもできる。例えば、上記比較信号に応じて、プログラムに従った処理を実行し、適した駆動信号をベルト駆動モータ８１に出力する信号処理部を備えた速度制御装置を用いることもできる。この場合の処理の例としては、上記比較信号から転写紙搬送ベルト６０の速度を演算し、その演算結果に応じて目標値となる速度で転写紙搬送ベルト６０を駆動させるのに必要な駆動信号を生成するものが挙げられる。この構成によれば、このような信号処理を行う論理回路をハードウェアで構成する場合に比べて、その信号処理の変更に柔軟に対応することができる。
【００３３】
〔変形例１〕
次に、上記実施形態における駆動制御部の一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
図１１は、本変形例１に係る駆動制御部の概略構成を示す説明図である。この駆動制御部は、上記マークセンサ９０と、上記不連続マーク検知回路８３と、ダミー信号生成手段としてのダミー信号生成部１８７と、速度・位置制御手段としての速度制御装置１８２とから構成されている。また、速度制御装置１８２は、上記実施形態の速度制御装置８２と同様のＰＬＬコントローラ１８３と、信号切換手段としての信号弁別回路１８４を備えている。なお、本変形例の場合、ＰＬＬコントローラ１８３は、外部信号で制御動作のＯＮ／ＯＦＦがコントロールできるものである必要はない。よって、上記実施形態の場合に比べて簡便な構成のコントローラを利用することができ、低コスト化が図ることが可能となる。
【００３４】
ダミー信号生成部１８７は、マーク連続部分に対応するマーク検出信号における信号間隔の平均値と同じ周期で繰り返されるダミー信号を生成する。本変形例におけるダミー信号生成部１８７は、マークセンサ９０の検出結果に基づいてマーク連続部分に対応するマーク検出信号を複数サンプリングし、そのサンプリング間隔の平均値を算出して、その平均値をもつ周期で繰り返されるダミー信号を生成する。このような動作を実行するダミー信号生成部１８７は、例えば、周波数カウンタ、メモリ、演算回路及びパルス発振器を組み合わせて構成することができる。
なお、制御対象である転写紙搬送ベルト６０は、一定速度で無端移動するものである。よって、その一定速度に対応するマーク検出信号と同じ周期の繰り返しパルスを生成するパルス発振器を予め用意しておけば、サンプリング処理や平均値算出処理を行わなくてもダミー信号を得ることができる。この場合、ダミー信号生成部１８７の構成を簡単化することができる。
【００３５】
信号弁別回路１８４は、マークセンサ９０からのマーク検出信号とダミー信号生成部１８７からのダミー信号とを弁別する回路であり、弁別された信号をＰＬＬコントローラ１８３に送るものである。この弁別の判断には、上記不連続マーク検知回路８３からの不連続検知信号を利用する。具体的には、信号弁別回路１８４は、不連続検知信号の入力がＯＦＦのときにはマーク検出信号を出力し、不連続検知信号の入力がＯＮのときにはダミー信号を出力するように動作する。
【００３６】
図１２は、信号弁別回路１８４の入力信号及び出力信号の波形を示すグラフである。図示のように、不連続検知信号がＯＦＦのときには、信号弁別回路１８４からマーク検出信号が出力される。そして、上記実施形態と同様にして不連続マーク検知回路８３から不連続検知信号が出力されると、これを受けた信号弁別回路１８４は、その出力をマーク検出信号からダミー信号に切り換える。不連続検知信号がＯＮの間、信号弁別回路１８４は、マーク検出信号の代わりにダミー信号を出力する。その後、不連続検知信号が再びＯＦＦになると、信号弁別回路１８４は、マークセンサ９０からのマーク検出信号を出力する。このような動作により、信号弁別回路１８４からは、図示のように、連続した繰り返しパルス信号が出力される。よって、ＰＬＬコントローラ１８３には、周期に大きな変動のない繰り返しパルス信号が比較信号として入力される。したがって、ＰＬＬコントローラ１８３による転写紙搬送ベルト６０の安定した駆動制御が可能となる。
【００３７】
〔変形例２〕
次に、上記実施形態における駆動制御部の他の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
上記変形例１に係る駆動制御部においては、マーク検出信号とダミー信号の位相同期をとっていない。そのため、これらの位相がズレていると、信号弁別回路１８４による信号切換タイミングによっては、ＰＬＬコントローラ１８３に入力される繰り返しパルス信号の位相が一時的に飛ぶなどして、基準クロックの位相から大きくズレるおそれがある。本変形例２においては、以下の構成により、ＰＬＬコントローラ１８３に入力される繰り返しパルス信号の位相飛びを抑制する。
【００３８】
図１３は、本変形例２に係る駆動制御部の概略構成を示す説明図である。この駆動制御部は、上記マークセンサ９０と、上記不連続マーク検知回路８３と、速度・位置制御手段としての速度制御装置２８２とから構成されている。また、速度制御装置２８２は、上記変形例１の速度制御装置１８２が備えているものと同じＰＬＬコントローラ１８３と、速度演算部２８７と、速度／周波数変換部２８８と、周波数信号発生手段としてのパルス信号発生部２８４とを備えている。
【００３９】
速度演算部２８７は、マーク連続部分に対応するマーク検出信号に基づいて転写紙搬送ベルト６０の無端移動速度を演算し、その演算結果を速度／周波数変換部２８８に出力するものである。このような速度演算部２８７は、例えば、マークセンサ９０からのマーク検出信号がもつパルスの間隔をクロックによって計測するカウンタ回路などで構成することができる。この構成を採用する場合、クロックとしてマーク検出信号のパルス周波数よりも高い周波数のクロックを用いる。そして、マーク検出信号のパルスエッジをゲート信号に使用し、次のパルスエッジが発生するまでの間のクロックのパルス数をカウントする。その後、このようにして得られたカウントデータを、次のパルスエッジでラッチし、出力レジスタに記録した後、リセットする。このようにして出力レジスタに格納されたカウントデータは、マーク検出信号の信号間隔であるパルス幅を示すものである。よって、そのカウントデータと転写紙搬送ベルト６０上のマーク間隔とから、転写紙搬送ベルト６０の速度データを算出することができる。
【００４０】
速度／周波数変換部２８８は、速度演算部２８７により算出した速度データを、上記速度制御装置２８２が利用する周波数（マークセンサ９０の出力内容）を示す周波数データに変換するものである。このときの変換係数は、速度制御装置２８２が必要とする周波数に応じて決定される。
なお、速度制御装置２８２が必要とする周波数がマーク検出信号のパルス周波数と同じである場合、マーク検出信号のパルス幅を示すデータを速度演算部２８７から出力する。そして、速度／周波数変換部２８８では、そのパルス幅の逆数を演算し、これを周波数データとして速度制御装置２８２に出力する。
【００４１】
パルス信号発生部２８４は、上記速度／周波数変換部２８８から受け取った周波数データが示す周波数をもつ繰り返しパルス信号を発生させるパルス発振器２８４ａを備えている。このパルス発振器２８４ａで発生した繰り返しパルス信号は、比較信号としてＰＬＬコントローラ１８３に送られる。また、パルス信号発生部２８４は、マークセンサ９０の出力内容を記憶する記憶手段としてのメモリ２８４ｂと、データ弁別部２８４ｃとを備えている。メモリ２８４ｂは、速度／周波数変換部２８８から送られてくる周波数データのうち、マーク連続部分に対応するものを記憶する。データ弁別部２８４ｃは、速度／周波数変換部２８８からの周波数データと、メモリに記憶された周波数データとを弁別し、いずれか一方の周波数データをパルス発振器２８４ａに送るものである。この弁別の判断には、上記不連続マーク検知回路８３からの不連続検知信号を利用する。具体的には、データ弁別部２８４ｃは、不連続検知信号がＯＦＦのときには速度／周波数変換部２８８からの周波数データを出力し、不連続検知信号がＯＮのときにはメモリから読み出した周波数データを出力するように動作する。
【００４２】
本変形例においては、不連続マーク検知回路８３からの不連続検知信号により切り換えるものが、パルス発振器２８４ａで出力する繰り返しパルス信号の周波数を決定するための周波数データである。すなわち、上記変形例１の場合とは異なり、ＰＬＬコントローラ１８３に入力される比較信号を直接切り換えるものではない。しかも、データ弁別部２８４ｃは、マーク不連続部分に対して検出が行われているときには、マーク連続部分に対応する周波数データをメモリ２８４ｂから読み出し、これをパルス発振器２８４ａに送る。よって、パルス発振器２８４ａには、大きなズレのない周波数データが入力される。そして、パルス発振器２８４ａは、そのような周波数データに応じて周波数が変更される繰り返しパルス信号を連続供給することができる。したがって、パルス発振器２８４ａは、安定した周波数をもつ繰り返しパルス信号を切れ目なく連続してＰＬＬコントローラ２８４ａに送ることができる。以上より、本変形例２によれば、ＰＬＬコントローラ１８３に入力される繰り返しパルス信号の位相飛びを抑制でき、より安定した駆動制御を実現できる。
【００４３】
〔変形例３〕
次に、上記実施形態における駆動制御部の更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例３」という。）について説明する。
図１４は、本変形例３に係る駆動制御部の概略構成を示す説明図である。この駆動制御部は、上記マークセンサ９０と、上記不連続マーク検知回路８３と、速度・位置制御手段としての速度制御装置３８２とから構成されている。また、速度制御装置２８２は、マークセンサ９０から得られるフィードバック信号に応じた駆動信号をベルト駆動モータ８１に出力するコントローラ３８３と、Ｆ／Ｖ変換回路３８８と、電圧制御部３８４とを備えている。
【００４４】
本変形例３で用いるコントローラ３８３は、基準信号である基準電圧が入力される基準信号端子と、上記電圧制御部３８４からの電圧信号が比較信号として入力される比較信号端子が設けられている。この基準電圧は、目標値となる転写紙搬送ベルト６０の無端移動速度に対応するものに設定される。このコントローラ３８３は、その基準電圧と電圧制御部３８４からの電圧信号とを比較し、これらの電圧を一致させるための駆動信号をモータＯＵＴ端子からベルト駆動モータ８１に出力する。
【００４５】
Ｆ／Ｖ変換回路３８８は、一般的なＦ／Ｖ変換器を利用することができる。Ｆ／Ｖ変換回路３８８は、マークセンサ９０からの繰り返しパルス信号であるマーク検出信号が入力される。この繰り返しパルス信号は、Ｆ／Ｖ変換回路３８８により所定の変換係数に応じて電圧信号に変換される。この電圧信号は、上記電圧制御部３８４に送られる。なお、この電圧信号は、マークセンサ９０から出力されるマーク検出信号のパルス間隔に基づいて得られるものであるため、上記変換係数ｋを使えば、下記の数１に示す式から速度データを得ることも可能である。この式において、ＥはＦ／Ｖ変換回路３８８の出力、Ｐは転写紙搬送ベルト６０上のマーク間隔をそれぞれ示す。
【数１】
速度［ｍ／ｓ］  ＝  Ｐ［ｍ］×Ｅ［Ｖ］／ｋ［Ｖ／Ｈｚ］
【００４６】
電圧制御部３８４は、記憶手段としてのメモリ３８４ｂと、上記変形例１における信号弁別回路１８４と同様の構成をもつ信号弁別部３８４ｃとを備えている。メモリ３８４ｂは、Ｆ／Ｖ変換回路３８８から受け取った電圧信号を所定時間だけ保持した後にその電圧信号を出力する。このときの所定時間は、マーク不連続部分がマークセンサ９０の検出領域を通過するのにかかる時間よりも長い時間に設定する。このメモリ３８４ｂとしては、一般的なディレイ回路を利用することができる。信号弁別部３８４ｃは、Ｆ／Ｖ変換回路３８８からの電圧信号と、メモリ３８４ｃからの電圧信号とを弁別し、いずれか一方の電圧信号をコントローラ３８３に出力するものである。この弁別の判断には、上記不連続マーク検知回路８３からの不連続検知信号を利用する。具体的には、信号弁別部３８４ｃは、不連続検知信号がＯＦＦのときにはＦ／Ｖ変換回路３８８からの電圧信号を出力し、不連続検知信号がＯＮのときにはメモリ３８４ｂからの電圧信号を出力するように動作する。
【００４７】
本変形例においては、不連続マーク検知回路８３からの不連続検知信号により、コントローラ３８３に入力される信号を直接切り換えるものであるが、その信号は電圧信号である。ＰＬＬコントローラ１８２に入力される比較信号として繰り返しパルス信号等の周波数信号を利用する場合、不連続部分の速度制御のための信号と連続部分の速度制御のための信号とを切り換えるときには、切り換え前と後の信号間で周波数と位相の２つのパラメータを同程度のものにする必要がある。これに対し、本変形例のような電圧信号を利用する場合には、その切り換え前と後の信号間で電圧値のパラメータについてのみを同程度のものさせればよい。したがって、電圧信号を利用する場合には、周波数信号を用いる場合に比べて不連続部分の速度制御のための信号の設定等が容易となる。
【００４８】
これまで、変形例１〜３について説明してきたが、実施形態に係るレーザープリンタにおいては、それら参考例とは異なる構成により、ベルトの駆動を制御するようになっている。具体的には、図１５は、実施形態におけるマークセンサ４９０ａ，４９０ｂの配置を示す外観図である。図示のように、マーク検出手段を構成するマーク検出器として２つのマークセンサ４９０ａ，４９０ｂを利用し、転写紙搬送ベルト６０の駆動制御を行う。なお、説明の簡略化のためマークセンサが２つの場合について説明するが、３つ以上のマークセンサを利用することも可能である。２つのマークセンサ４９０ａ，４９０ｂの離間距離は、なるべく短い方が好ましい。しかし、その離間距離は、転写紙搬送ベルト６０の無端移動方向における上記不連続部分の長さよりも長い距離である必要がある。また、各マークセンサ４９０ａ，４９０ｂから出力されるマーク検出信号のパルス位相が互いに一致するような位置にそれぞれ配置するのが望ましい。
【００４９】
図１６は、実施形態に係る駆動制御部の概略構成を示す説明図である。この駆動制御部は、２つのマークセンサ４９０ａ，４９０ｂと、上記不連続マーク検知回路８３と、速度・位置制御手段としての速度制御装置４８２とから構成されている。また、速度制御装置４８２は、上記変形例１の速度制御装置１８２が備えているものと同じＰＬＬコントローラ１８３と、信号選択回路４８４とを備えている。
【００５０】
信号選択回路４８４は、２つのマークセンサ４９０ａ，４９０ｂから送られてくるいずれか一方のマーク検出信号を選択する回路であり、選択された信号をＰＬＬコントローラ１８３に送るものである。この選択の判断には、上記不連続マーク検知回路８３からの不連続検知信号を利用する。ここで、不連続マーク検知回路８３には、転写紙搬送ベルト６０の無端移動方向Ａの上流側に配置されるマークセンサ４９０ｂからのマーク検出信号が入力される。したがって、２つのマークセンサ４９０ａ，４９０ｂは、上述したように不連続部分の長さよりも長い距離離れて配置されていることから、不連続部分が下流側のマークセンサ４９０ａの検出領域に入る前に不連続部分を検知できる。そして、信号選択回路４８４は、不連続検知信号の入力がＯＦＦのときには上流側のマークセンサ４９０ｂからのマーク検出信号を出力し、不連続検知信号の入力がＯＮのときには下流側のマークセンサ４９０ａからのマーク検出信号を出力する。
【００５１】
図１７は、信号選択回路４８４の入力信号及び出力信号の波形を示すグラフである。図示のように、不連続検知信号がＯＦＦのときには、上流側のマークセンサ４９０ｂからのマーク検出信号が信号選択回路４８４から出力される。そして、不連続マーク検知回路８３から不連続検知信号が出力されると、これを受けた信号選択回路４８４は、その出力を下流側のマークセンサ４９０ａからのマーク検出信号に切り換える。不連続検知信号がＯＮの間、信号選択回路４８４は、下流側のマークセンサ４９０ａからのマーク検出信号を出力する。その後、不連続検知信号が再びＯＦＦになると、信号選択回路４８４は、上流側のマークセンサ４９０ｂからのマーク検出信号を出力する。このような動作により、信号選択回路４８４からは、図示のように、連続した繰り返しパルス信号が出力される。よって、ＰＬＬコントローラ１８３には、周期に大きな変動のない繰り返しパルス信号が比較信号として入力される。したがって、ＰＬＬコントローラ１８３による転写紙搬送ベルト６０の安定した駆動制御が可能となる。
しかも、不連続部分であっても、上述した変形例１〜３の場合と異なり、リアルタイムのマーク検出信号をＰＬＬコントローラ１８３にフィードバックすることができる。よって、転写紙搬送ベルト６０の全周にわたって、より高精度な速度制御が可能となる。
【００５２】
〔実施例〕
次に、実施形態に係るレーザープリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例について説明する。
実施形態に係る駆動制御部においては、２つのマークセンサ４９０ａ，４９０ｂの離間距離を適切に設定して、各マークセンサ４９０ａ，４９０ｂからのマーク検出信号の位相がズレないようにしている。しかし、位相ズレがなくなるようにマークセンサ４９０ａ，４９０ｂの配置を調節するのは、マーク検出信号のパルス周期が短い場合には困難となる。これらのマーク検出信号の位相がズレていると、ＰＬＬコントローラ１８３に入力される繰り返しパルス信号の位相が一時的に飛ぶなどして、比較信号の位相が基準クロックの位相から大きくズレるおそれがある。実施例においては、以下の構成により、ＰＬＬコントローラ１８３に入力される繰り返しパルス信号の位相飛びを抑制する。
【００５３】
図１８は、実施例に係る駆動制御部の概略構成を示す説明図である。この駆動制御部は、実施形態の駆動制御部の構成に加えて、位相比較手段としての位相比較器５８７と、位相補正手段としてのディレイ回路５８８とを備えている。下流側のマークセンサ４９０ａからのマーク検出信号は、上記信号選択回路４８４とともに、位相比較器５８７にも送られる。また、上流側のマークセンサ４９０ｂからのマーク検出信号は、位相比較器５８７とディレイ回路５８８に送られる。
【００５４】
図１９は、実施例の駆動制御部における各点の信号波形を示すグラフである。２つのマークセンサ４９０ａ，４９０ｂの配置調整を行わない場合、各マークセンサから出力されるマーク検出信号は、図示のように、互いに位相がズレて出力されることがある。このように位相がズレているマーク検出信号を、上記変形例４のようにそのまま信号選択回路４８４に入力して切換動作を行うと、その切り換えタイミングで、その位相差分だけＰＬＬコントローラ１８３による速度制御に誤差が生じる。よって、高精度な速度制御を行うことができなくなる。そこで、実施例では、各マークセンサ４９０ａ，４９０ｂからのマーク検出信号を、位相比較器５８７に入力して位相差を検出した後、その検出結果をディレイ回路５８８に入力する。そして、このディレイ回路５８８において、下流側のマークセンサ４９０ａのマーク検出信号の位相を、上記位相差分だけ遅らせた後、その信号を信号選択回路４８４に入力する。これにより、信号選択回路４８４に入力される各マークセンサ４９０ａ，４９０ｂからのマーク検出信号の位相差は、図示のように一致したものとなる。
【００５５】
そして、信号選択回路４８４は、実施形態と同様に、不連続検知信号がＯＦＦのときには上流側のマークセンサ４９０ｂから直接送られるマーク検出信号を出力する。一方、不連続検知信号がＯＮのときには、上流側のマークセンサ４９０ｂからディレイ回路５８８を通じて送られるマーク検出信号を出力する。このような動作により、信号選択回路４８４からは、図示のように、位相が揃っている連続した繰り返しパルス信号が出力される。よって、ＰＬＬコントローラ１８３には、位相飛びのない繰り返しパルス信号が連続して入力される。したがって、ＰＬＬコントローラ１８３による転写紙搬送ベルト６０のより安定した駆動制御が可能となる。
【００５６】
次に、実施形態や実施例と同様に、２つのマークセンサ４９０ａ，４９０ｂからのマーク検出信号を用いる駆動制御部を採用した第２の実施形態について説明する。
転写紙搬送ベルト６０上のマークがトナー等の付着物により汚れると、マークセンサによるマーク検出が不安定になり、速度制御が不安定になる。上記変形例４及び５の場合であっても、２つのマークセンサ４９０ａ，４９０ｂのうちの一方からのマーク検出信号しかＰＬＬコントローラ１８３にフィードバックしないため同様である。第２の実施形態においては、以下の構成により、マークが付着物により汚れていても、安定した速度制御を実現する。
【００５７】
図２０は、第２の実施形態に係る駆動制御部の概略構成を示す説明図である。この駆動制御部は、実施形態に係る駆動制御部の構成中、信号選択回路４８４に加えて、論理和演算手段としてのＯＲ回路６８４と、禁止手段としてのゲート回路６８７と、ディレイ回路６８８とを備えている。各マークセンサ４９０ａからのマーク検出信号は、ゲート回路６８７を通じてＯＲ回路６８４に入力される。また、上記不連続マーク検知回路８３からの不連続検知信号は、上流側のマークセンサ４９０ｂのゲート回路６８７ｂに直接入力されるとともに、下流側のマークセンサ４９０ａのゲート回路６８７ａにディレイ回路６８８を通じて入力される。
【００５８】
ＯＲ回路６８４は、位相がほぼ一致している２つのマーク検出信号の論理和を演算して出力するので、一方のマークセンサの検出領域に不連続部分が存在する場合であっても、他方のマークセンサからのマーク検出信号を出力する。このような動作により、ＯＲ回路６８４からは、連続した繰り返しパルス信号が出力される。よって、ＰＬＬコントローラ１８３には、位相飛びのない繰り返しパルス信号が連続して入力される。したがって、ＰＬＬコントローラ１８３による転写紙搬送ベルト６０のより安定した駆動制御が可能となる。しかも、一部のマークが付着物により汚れていて、そのマークを一方のマークセンサが検出ができなくても、他方のマークセンサが付着物により汚れていないマークを検出し、そのマーク検出信号がＰＬＬコントローラ１８３に入力される。したがって、マークが付着物により汚れていても、安定した速度制御が可能となる。
【００５９】
ここで、マークセンサ４９０ａ，４９０ｂが不連続部分を検出するときに得られるマーク検出信号は不安定である。そのため、各マークセンサ４９０ａ，４９０ｂのマーク検出信号をそのままＯＲ回路６８４に入力すると、ＰＬＬコントローラ１８３による速度制御が不安定になる。そこで、マークセンサ４９０ａ，４９０ｂの検出領域に不連続部分が存在する間のマーク検出信号がＯＲ回路６８４に入力されるのを適切に阻止している。具体的に説明すると、ゲート回路６８７ａ，６８７ｂは、不連続検知信号が入力されると、マークセンサ４９０ａ，４９０ｂからのマーク検出信号の通過を禁止する。また、ディレイ回路６８８は、不連続検知信号が下流側のマークセンサ４９０ａのゲート回路６８７ａに入力されるタイミングを、上流側のマークセンサ４９０ｂのゲート回路６８７ｂに入力されるタイミングよりも所定時間だけ遅らせる。この所定時間は、転写紙搬送ベルト６０上の不連続部分が上流側のマークセンサ４９０ｂの検出領域を通過してから下流側のマークセンサ４９０ａの検出領域に入るまでの時間に設定される。このように遅らせることで、マークセンサ４９０ａ，４９０ｂの検出領域に不連続部分が存在する間のマーク検出信号がＯＲ回路６８４に入力されるのを適切に阻止することができる。
【００６０】
〔具体例〕
次に、実施例や第２の実施形態に係るレーザープリンタに、より特徴的な構成を付加した具体例について説明する。
上記不連続マーク検知回路８３が不連続部分を検知するためには、その不連続部分がマークセンサの検出領域に入ってから、少なくとも連続部分のマーク間隔分の距離を転写紙搬送ベルト６０が移動するまでの時間が必要である。しかも、上記実施形態等の構成では、不連続マーク検知回路８３に入力されるマーク検出信号が速度制御装置でも利用されている。そのため、不連続マーク検知回路８３が不連続部分を検知してから、不連続部分で利用すべき信号への切換動作等の不連続部分信号処理が終了するまでの間にタイムラグが発生し、僅かではあるが位相飛びが生じ得る。本変形例７においては、以下の構成により、不連続マーク検知回路８３が不連続部分を検知してから不連続部分信号処理が終了するまでのタイムラグをなくし、タイムラグによる位相飛びをなくす。
【００６１】
図２１は、具体例における２つのマークセンサ７９０，７９１の配置を示す外観図である。
図２２は、具体例に係る駆動制御部の概略構成を示す説明図である。
具体例における駆動制御部は、２つのマークセンサ７９０，７９１と、上記不連続マーク検知回路８３と、上記実施形態で用いた速度制御装置８２とから構成されている。下流側に配置されたマークセンサ７９０からのマーク検出信号は速度制御装置８２にのみ入力され、上流側に配置されたマークセンサ７９１からのマーク検出信号は不連続マーク検知回路８３にのみ入力される。この不連続部分検知用のマークセンサ７９１は、速度制御用のマークセンサ７９０と同じものでもよいが、別のものでもよい。これら２つのマークセンサ７９０，７９１の離間距離は、速度制御用のマークセンサ７９０の検出領域に転写紙搬送ベルト６０上の不連続部分が入る前に、不連続マーク検知回路８３が不連続検知信号を出力できる距離であればよい。このような構成であれば、速度制御用のマークセンサ７９０の検出領域に転写紙搬送ベルト６０上の不連続部分が入る前に、確実に速度制御装置８２のＰＬＬ動作を停止することができる。よって、不連続マーク検知回路８３が不連続部分を検知してから、ＰＬＬ動作を停止する不連続部分信号処理が終了するまでのタイムラグがなくなり、タイムラグによる位相飛びをなくすことができる。
【００６３】
〔マーク形成方法１〕
実施形態、実施例、第２の実施形態、並びに具体例では、マーク８５が形成された樹脂テープ８６を転写紙搬送ベルト６０の表面側に接着する方法で転写紙搬送ベルト６０上にマーク８５を設けたが、他の方法であってもよい。以下、転写紙搬送ベルト６０上にマークを形成する他の方法（以下、「マーク形成方法１」という。）について説明する。
図２３は、本マーク形成方法１によりマークが形成された転写紙搬送ベルト６０をその無端移動方向から見た断面図である。このマークは、透過型の光学パターンであり、上記実施形態等と同様に樹脂テープ１８６上に形成されている。この樹脂テープ１８６は、光を透過する透明なものであり、転写紙搬送ベルト６０のほぼ全周にわたってベルト側部から外方に突出するように接着されている。なお、ここでは、樹脂テープ１８６は、転写紙搬送ベルト６０の表面側に接着されているが、裏面側に接着してもよい。
【００６４】
上記実施形態等では、マークセンサとして反射型の光学センサを用いているが、一般的に光学センサは反射型よりも透過型を用いる方が検出性能が安定している。また、反射型の光学センサを用いる場合、マーク８５として利用するパターンをアルミ等の光を反射する材料を蒸着するなどして樹脂テープ８６上に形成するため、単に光を遮断できる材料であればよいマークを利用できる透過型の光学センサよりもコストがかかる。しかも、アルミ蒸着等で形成されたマーク８５は、ベルト湾曲部分で剥離したり、ひび割れしたりしやすいため、透過型の光学センサよりも安定した検出能力を維持できる寿命が短い。このような理由から、マークセンサ９０としては、反射型の光学センサよりも透過型の光学センサを用いるのが好ましい。しかし、転写紙搬送ベルト６０等の画像形成装置などで用いられる無端移動部材は、その抵抗値を制御するためにカーボンを分散させているものが多い。そのため、転写紙搬送ベルト６０の表面又は裏面にマークを形成したのでは、透過型の光学センサを用いたマーク検出ができない。
しかし、本マーク形成方法１により形成されるマークは、転写紙搬送ベルト６０の側部外方に突出しており、しかもそのマークが形成されている樹脂テープ１８６は透明である。そのため、図２３に示すように、樹脂テープ１８６の突出した部分を挟み込むように、マークセンサ１９０の発光器１９１と受光器１９２を配置すれば、透過型の光学センサによるマーク検出が可能となる。
【００６５】
〔マーク形成方法２〕
次に、転写紙搬送ベルト６０上にマークを形成する更に他の方法（以下、「マーク形成方法２」という。）について説明する。
図２４は、本マーク形成方法２によりマークが形成された転写紙搬送ベルト６０をその無端移動方向から見た断面図である。本マーク形成方法により形成されるマークも、転写紙搬送ベルト６０の側部外方に突出しており、しかもそのマークが形成されている樹脂テープ２８６は透明である。よって、上記マーク形成方法１の場合と同様に、透過型の光学センサからなるマークセンサ１９０を用いてマーク検出を行うことができる。
【００６６】
本マーク形成方法により形成されるマークを備えた樹脂テープ２８６は、転写紙搬送ベルト６０の裏面側に接着される。ここで、転写紙搬送ベルト６０の裏面には、転写紙搬送ベルト６０が無端移動方向に直交する方向に位置ズレするいわゆる蛇行を防止するためのガイド部材としての寄りガイド６０ａが設けられている。転写紙搬送ベルト６０の蛇行は、これを張架する各ローラ６１，６２，６３，６４の機械精度や平行度の狂いにより生じる。このような蛇行が生じた場合、寄りガイド６０ａは各ローラ６１，６２，６３，６４の軸方向端面に当接し、転写紙搬送ベルト６０の蛇行を規制する。よって、転写紙搬送ベルト６０のベルト側部の裏面に寄りガイド６０ａを設けることで、転写紙搬送ベルト６０の蛇行を抑制することができる。なお、蛇行を抑制する方法にはいくつか対策があるが、この寄りガイド６０ａによる方法は簡便で安価である点で好ましい。
【００６７】
ここで、寄りガイド６０ａは、ローラ６１，６２，６３，６４への乗り上げを防ぐために、ある程度厚いものである必要であり、かつ、転写紙搬送ベルト６０と同様に柔軟性も必要となるため、一般にはゴム素材で形成される。一方で、このような寄りガイド６０ａが接着される転写紙搬送ベルト６０等の画像形成装置などで用いられる無端移動部材は、一般にポリイミド系の高強度な材料が用いられ、トナーの転写性、転写紙との密着性、低コスト化の観点から、ＰＶＤＦなどのフッ素を含有した柔軟性の高い材料で形成される。上記転写紙搬送ベルト６０の材料も上述したようにＰＶＤＦである。このような材料は、ゴム素材からなる寄りガイド６０ａとの接着性が悪いため、ベルト湾曲部分でる寄りガイド６０ａが剥離しやすい。
【００６８】
そこで、本マーク形成方法では、図２４に示すように、マークを備えた樹脂テープ２８６を転写紙搬送ベルト６０の裏面側に接着し、その樹脂テープ２８６の上に寄りガイド６０ａを接着する。これにより、樹脂テープ２８６により転写紙搬送ベルト６０のベルト側部が補強され、ベルト変形が少なくなる。よって、寄りガイド６０ａが転写紙搬送ベルト６０から剥離しにくくなる。なお、転写紙搬送ベルト６０のベルト側部を補強する意味において、樹脂テープ２８６には強度の強いものが適しており、具体的にはＰＥＴなどのポリエステル系の樹脂やポリイミドなどが適している。
【００６９】
〔マーク形成方法３〕
次に、転写紙搬送ベルト６０上にマークを形成する更に他の方法（以下、「マーク形成方法３」という。）について説明する。
図２５は、本マーク形成方法３によりマークが形成された転写紙搬送ベルト６０をその無端移動方向から見た断面図である。本マーク形成方法により形成されるマークは、上述したマーク形成方法１，２とは異なり、マークが側部外方に突出したものではなく、転写紙搬送ベルト６０の裏面上に設けられる。そして、上記実施形態等の場合と同様に、反射型の光学センサからなるマークセンサ９０を用いてマーク検出を行う。
【００７０】
本マーク形成方法により形成されるマークは、上述した寄りガイドとして機能するマーク付き寄りガイド３８６上に形成されている。そして、このマーク付き寄りガイド３８６は、転写紙搬送ベルト６０のほぼ全周にわたってベルト面の側部に接着される。このマーク付き寄りガイド３８６は、寄りガイドとして機能するため、ある程度の厚みを有する。また、転写紙搬送ベルト６０の挙動を正確に把握するためには、マークはベルト面上に設けられるのが望ましい。よって、本マーク形成方法では、マーク付き寄りガイド３８６の接着面上にマークを形成し、その接着面を転写紙搬送ベルト６０のベルト面側部に接着させる。このように形成されるマークを検出するためには、マーク付き寄りガイド３８６が光を透過するように透明である必要があるので、その材質としてはシリコンゴムなどが適している。このように、マークに寄りガイドを形成しておくことで、既知の寄りガイド接着工程により寄りガイドの接着と同時にマーク形成も行うことができる。よって、本マーク形成方法によれば、マークが形成される転写紙搬送ベルト６０の製造工程の簡略化、低コスト化を図ることができる。
【００７１】
なお、上述したマークには、光学パターン以外にも、例えば、一般的なエンコーダ用の透過型スケール又は反射型スケールを利用することができる。このようなマークに利用できるポリエステルベースのフォトエマルジョンフィルムを用いたリニアスケールは、インクジェットプリンタなどに広く利用されており、低価格で入手可能である。
【００７２】
また、上述した構成では、マークが形成された樹脂テープ８６等を転写紙搬送ベルト６０に接着する方法により形成されるマークを例に挙げて説明したが、他のマークを利用することもできる。例えば、ベルト厚み方向に貫通する孔を全周にわたって所定間隔で連続するように転写紙搬送ベルト６０の側部に形成すれば、その孔をマークとして利用することもできる。このような孔をマークとして利用すれば、無端移動部材が光を透過しない不透明なものであっても、上述したように反射型よりも利点の多い透過型のマークセンサを利用することができる。なお、このような孔は、レーザトリミングなどにより容易に形成できる。
また、転写紙搬送ベルト６０上に反射体又は散乱体を塗布し、これをレーザ除去加工して形成されるマークを利用することもできる。このようなマークは、レーザ除去加工により数μｍオーダのマーキングが可能であるので、高分解能なマーク検出信号を得たい場合に有効である。
また、転写紙搬送ベルト６０上にスクリーン印刷により形成されるマークを利用することもできる。このようなマークは、製本などに利用されているドラム型のスクリーン印刷により形成できるので、高速にマーク形成を行うことができ、マーク付きの転写紙搬送ベルト６０を量産する場合に有効である。
また、感光材料による露光などにより形成されるマークなども利用することができる。
【００７３】
以上、各実施形態、実施例並びに具体例によれば、無端移動する無端移動部材としての転写紙搬送ベルト６０の無端移動方向にわたり所定間隔で連続するように転写紙搬送ベルト６０上に設けられる複数のマークを検出するマーク検出手段としてのマークセンサ９０，４９０ａ，４９０ｂ，７９０と、マークセンサの出力であるマーク検出信号を用いて速度制御又は位置制御を行う速度・位置制御手段としての速度制御装置８２，１８２，２８２，３８２，４８２，６８２とを有し、転写紙搬送ベルト６０の駆動制御を行う駆動制御装置において、複数のマークのマーク間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分を検知する不連続検知手段としての不連続マーク検知回路８３を設け、不連続マーク検知回路８３による検知結果に基づいて速度制御装置８２，１８２，２８２，３８２，４８２，６８２の速度制御を変更するように、その速度制御装置８２，１８２，２８２，３８２，４８２，６８２を構成したので、転写紙搬送ベルト６０上にマークの不連続部分が存在する場合であっても、その転写紙搬送ベルト６０に対して適切な駆動制御を行うことが可能となる。
また、速度制御装置１８２，２８２，３８２，４８２，６８２には、マークセンサ９０，４９０ａ，４９０ｂの検出領域にマークの不連続部分が存在していることを検出したとき、そのマークセンサ９０，４９０ａ，４９０ｂの検出領域に複数のマークのマーク間隔が予め決められた範囲内となる連続部分が存在するときとは異なる速度制御に変更するための信号弁別回路１８４、データ弁別部２８４ｃ、信号弁別部３８４ｃ、信号選択回路４８４が設けられているので、制御が不安定となる原因の不連続部分のマーク検出信号を利用せずに、他の信号を利用した速度制御を行うことが可能となる。よって、転写紙搬送ベルト６０の安定した駆動制御が可能となる。また、ベルト駆動モータ８１のコントローラ１８３として、外部信号で制御動作のＯＮ／ＯＦＦがコントロールできないものを利用できるので、簡便な構成のコントローラを利用することができ、低コスト化が図ることが可能となる。
また、変形例１においては、マークの連続部分に対応するマーク検出信号の信号間隔の平均値を求め、その平均値の間隔で繰り返されるダミー信号を生成するダミー信号生成手段としてのダミー信号生成部１８７を設け、マークセンサ９０の検出領域に上記不連続部分が存在していることを検出したとき、マーク検出信号に代え、ダミー信号生成部１８７により生成されたダミー信号を用いて速度制御を行うために信号弁別回路１８４を設けたので、その信号弁別回路１８４からは、不連続部分についても、連続部分と同様の周期をもつ繰り返しパルス信号が出力される。よって、ＰＬＬコントローラ１８３に、周期に大きな変動のない繰り返しパルス信号を比較信号として入力することができ、ＰＬＬコントローラ１８３による転写紙搬送ベルト６０の安定した駆動制御が可能となる。
また、上記変形例２及び３においては、マークセンサ９０の検出領域にマークの連続部分が存在しているときのそのマークセンサ９０の出力内容である周波数データ又は電圧信号を記憶する記憶手段としてのメモリ２８４ｂ，３８４ｂを有し、マークセンサ９０の検出領域にマークの不連続部分が存在していることを検出したとき、マーク検出信号に代え、メモリ２８４ｂ，３８４ｂに記憶されている出力内容に応じた比較信号を用いて速度制御を行うために、データ弁別部２８４ｃ又は信号弁別部３８４ｃが設けられているので、不連続部分についても、連続部分と同様の周期をもつ繰り返しパルス信号又は電圧信号が出力される。よって、ＰＬＬコントローラ１８３に、周期に大きな変動のない繰り返しパルス信号又は電圧値に大きな変動のない電圧信号を比較信号として入力することができ、ＰＬＬコントローラ１８３による転写紙搬送ベルト６０の安定した駆動制御が可能となる。
しかも、メモリ２８４ｂが記憶する比較信号の内容が、マーク検出信号における信号間隔に基づいて得られる無端移動速度を示す周波数データ又は電圧信号であるため、転写紙搬送ベルト６０の速度制御をより適切に行うことができる。
また、上記変形例２においては、マーク検出信号に基づく周波数信号である繰り返しパルス信号を用いて速度制御を行うので、周波数信号をフィードバック信号として利用するＰＬＬコントローラ等の安価なコントローラでベルト駆動モータ８１を制御することができる。
また、上記変形例２においては、繰り返しパルス信号を発生させる周波数信号発生手段としてのパルス発振器２８４ａを有し、マークセンサ９０の検出領域にマークの連続部分が存在していることを検出したときにはマーク検出手段に基づく周波数をもつ繰り返しパルス信号をパルス発振器２８４ａにより発生させ、マークセンサ９０の検出領域にマークの不連続部分が存在していることを検出したときには上記マーク検出信号とは異なる信号であるメモリ２８４ｂに記憶されている周波数データに基づいて上記周波数と略同一の周波数をもつ繰り返しパルス信号をパルス発振器２８４ａにより発生させるためのデータ弁別部２８４ｃが設けられているので、ＰＬＬコントローラ１８３には、パルス発振器２８４ａにより発生される繰り返しパルス信号が切れ目なく連続して入力される。よって、パルス発振器２８４ａに入力される繰り返しパルス信号を切り換える場合に生じてしまう位相飛びが抑制できる。これにより、連続部分の速度制御から不連続部分の速度制御に切り換わるときに比較信号と基準信号との間に大きな位相ずれはなく、ＰＬＬコントローラ１８３のより安定した駆動制御を実現できる。
また、上記変形例３においては、マーク検出信号に基づく電圧信号を用いて速度制御を行うので、不連続部分の速度制御のための信号と連続部分の速度制御のための信号とを切り換えるときの前と後の信号間で調節する必要のあるパラメータが、周波数信号を用いる場合に比べて少ない。よって、周波数信号を用いる場合に比べて、不連続部分の速度制御のための信号の設定等が容易となる。
また、実施形態においては、転写紙搬送ベルト６０の無端移動方向に沿ってマーク不連続部分の長さよりも長い距離離れた位置でそれぞれマーク検出を行う複数のマーク検出器としてのマークセンサ４９０ａ，４９０ｂを備え、複数のマークセンサ４９０ａ，４９０ｂのうち、不連続部分のマーク検出を行っていないマークセンサのマーク検出信号を用いて速度制御を行うために、信号選択回路４８４が設けられているので、不連続部分であってもリアルタイムのマーク検出信号をＰＬＬコントローラ１８３にフィードバックすることができる。よって、転写紙搬送ベルト６０の全周にわたって、より高精度な速度制御が可能となる。
特に、実施例においては、複数のマークセンサ４９０ａ，４９０ｂのマーク検出信号の信号周期の位相を比較する位相比較手段としての位相比較器５８７を設け、少なくとも１つのマーク検出手段について位相比較器５８７による比較結果に基づいて得られる各マークセンサ４９０ａ，４９０ｂのマーク検出信号間の位相ずれ分を補正して得られたものを用いて速度制御を行うためにディレイ回路５８８を設けたので、ＰＬＬコントローラ１８３に、位相飛びのない繰り返しパルス信号を連続して入力することができる。したがって、ＰＬＬコントローラ１８３による転写紙搬送ベルト６０のより安定した駆動制御が可能となる。
また、第２の実施形態においては、転写紙搬送ベルト６０の無端移動方向に沿ってマーク不連続部分の長さよりも長い距離離れた位置でそれぞれマーク検出を行う複数のマークセンサ４９０ａ，４９０ｂを備え、複数のマークセンサ４９０ａ，４９０ｂから得られる位相の略一致したそれぞれのマーク検出信号の論理和を演算する論理和演算手段としてのＯＲ回路６８４と、複数のマークセンサ４９０ａ，４９０ｂのマーク検出信号のうち不連続部分のマーク検出を行っているマークセンサのマーク検出信号がＯＲ回路６８４で利用されるのを禁止する禁止手段としてのゲート回路６８７ａ，６８７ｂを設け、ＯＲ回路６８４により得られる論理和を用いて速度制御を行うので、一部のマークセンサがマークの汚れやマークの不連続部分によってマーク検出ができない場合であっても、ＰＬＬコントローラ１８３に、他のマークセンサのマーク検出信号がを連続して入力される。したがって、ＰＬＬコントローラ１８３による転写紙搬送ベルト６０のより安定した駆動制御が可能となる。
また、具体例においては、速度制御装置８２が利用するマークセンサ７９０とは別個に、不連続マーク検知回路８３が利用するマークセンサ７９１を備えているので、不連続マーク検知回路８３が不連続部分を検知してから、ＰＬＬ動作を停止する不連続部分信号処理が終了するまでのタイムラグをなくすことができる。よって、タイムラグによる位相飛びをなくなり、速度制御装置８２による転写紙搬送ベルト６０のより安定した駆動制御が可能となる。
また、各実施形態、実施例並びに具体例においては、無端移動方向にわたり所定間隔で連続する複数のマークが設けられた無端移動部材としての転写紙搬送ベルト６０と、転写紙搬送ベルト６０が無端移動するための駆動力を転写紙搬送ベルト６０に伝達するための駆動力伝達手段としてのベルト駆動モータ８１と、ベルト駆動モータ８１の駆動制御を行う駆動制御手段としての駆動制御部を備えた画像形成装置としてのレーザープリンタの駆動制御部に、各実施形態等の構成を適用することで、各色トナー像をぴったりと重ね合わせたカラー画像を得ることができ、色ズレのない高画質の画像を形成することができる。
また、上述した実施形態並びにマーク形成方法１及び２で説明したように、転写紙搬送ベルト６０上の複数のマークを、複数のマークが形成された可撓性部材としての樹脂テープ８６，１８６，２８６を転写紙搬送ベルト６０の無端移動方向側部に接着されてなるので、無端移動部材の製造と同時にマーク形成も行う場合に比べて所望のマーク間隔をもつマーク形成が容易となる。
特に、上記マーク形成方法３で説明したように、マークが形成される可撓性部材を、無端移動方向に直交する方向への上記転写紙搬送ベルト６０の位置ズレを防止するためのガイド部材としての寄りガイド３８６として機能させれば、既知の寄りガイド接着工程により寄りガイドの接着と同時にマーク形成も行うことができる。よって、マークが形成される転写紙搬送ベルト６０の製造工程の簡略化、低コスト化を図ることができる。
また、上述した実施形態で述べたように、マーク間隔を無端移動方向に対応する画像解像度に略等しい又はその整数比に略等しく設定すれば、転写紙上の画像位置の誤差を非常に少なくすることが可能となり、精密な画像の位置決めが可能となる。
【００７４】
尚、各実施形態、実施例並びに具体例においては、感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋ上に形成したトナー像を転写紙上に直接形成する画像形成装置について説明したが、例えば、感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋ上に形成したトナー像を、一旦中間転写体上に転写した後、その中間転写体上のトナー像を転写紙上に転写する構成の画像形成装置でも同様に適用することができる。また、４つの感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋを用いたいわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、単一の感光体ドラムを有するモノクロ又はカラーの画像形成装置でも同様である。
また、上記実施形態等で例示した駆動制御部の構成は、無端ベルト部材やドラム状部材等の無端移動部材の速度制御を行う装置に対しても同様に適用することができる。例えば、感光体ドラムや感光体ベルトあるいは中間転写ベルトなどの無端移動部材に対する駆動制御にも適用できる。
また、上記実施形態等では、マークの不連続部分が１箇所である場合について説明したが、継ぎ目が複数ある樹脂テープ８６などを用いた場合など、マークの不連続部分が複数箇所ある場合にも適用できる。
また、上記実施形態等では、マークセンサとして、マークの有無に応じてパルス信号を出力するセンサを用いているが、マークの有無に応じて正弦波状の出力が得られるアナログ出力型のセンサを用いることもできる。この場合、マークセンサのアナログ出力から信号振幅値によって等位相ごとにパルスを生成して分解能を高める逓倍回路を利用すれば、マークの有無に応じて得られるパルス信号よりも高分解能な信号が得られる。よって、制御帯域を広げて高い周波数の速度、位置変動成分の制御が可能になる。
【００７５】
【発明の効果】
請求項１乃至８の発明によれば、無端移動部材の無端移動方向にわたり所定間隔で連続する複数のマーク中に、予め決められた範囲外となる不連続部分が存在する場合であっても、そのような駆動制御の不安定化を招く不連続部分のマーク検出信号を用いない駆動制御が可能となるので、無端移動部材に対して適切な駆動制御を行うことが可能となるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態に係るレーザプリンタにおけるベルト駆動装置の速度制御装置の概略構成を示す説明図。
【図２】  同レーザプリンタの概略構成図。
【図３】  同レーザプリンタの作像手段の概略構成を示す拡大図。
【図４】  同レーザプリンタの転写ユニットの概略構成図。
【図５】  同レーザプリンタの転写紙搬送ベルトを駆動するベルト駆動装置の概略構成図。
【図６】  同レーザプリンタに設けられるマークセンサの概略構成図。
【図７】  同転写紙搬送ベルト上のマークが設けられた部分の拡大図。
【図８】  同速度制御装置に入力される基準クロック及びマーク検出信号と、ＰＬＬコントローラ内部で得られる位相差を示すグラフ。
【図９】  同ベルト駆動装置の不連続マーク検知回路の概略構成を示す説明図。
【図１０】  同不連続マーク検知回路の入力信号及び出力信号の波形を示すグラフ。
【図１１】  変形例１に係る駆動制御部の概略構成を示す説明図。
【図１２】  同駆動制御部の信号弁別回路における入力信号及び出力信号の波形を示すグラフ。
【図１３】  変形例２に係る駆動制御部の概略構成を示す説明図。
【図１４】  変形例３に係る駆動制御部の概略構成を示す説明図。
【図１５】  実施形態における２つのマークセンサの配置を示す外観図。
【図１６】  実施形態に係る駆動制御部の概略構成を示す説明図。
【図１７】  同駆動制御部の信号選択回路における入力信号及び出力信号の波形を示すグラフ。
【図１８】  実施例に係る駆動制御部の概略構成を示す説明図。
【図１９】  同駆動制御部における各点の信号波形を示すグラフ。
【図２０】  第２の実施形態に係る駆動制御部の概略構成を示す説明図。
【図２１】  具体例における２つのマークセンサの配置を示す外観図。
【図２２】  具体例に係る駆動制御部の概略構成を示す説明図。
【図２３】  マーク形成方法１によりマークが形成された転写紙搬送ベルトをその無端移動方向から見た断面図。
【図２４】  マーク形成方法２によりマークが形成された転写紙搬送ベルトをその無端移動方向から見た断面図。
【図２５】  マーク形成方法３によりマークが形成された転写紙搬送ベルトをその無端移動方向から見た断面図。
【符号の説明】
１    作像手段
１１  感光体ドラム
６０  転写紙搬送ベルト
８１  ベルト駆動モータ
８２，１８２，２８２，３８２，４８２，６８２  速度制御装置
８３  不連続マーク検知回路
９０，１９０，４９０ａ，４９０ｂ，７９０，７９１  マークセンサ
１８３  ＰＬＬコントローラ
１８４  信号弁別回路
１８７  ダミー信号生成部
２８４  パルス信号発生部
２８４ａ  パルス発振器
２８４ｂ，３８４ｂ  メモリ
２８４ｃ  データ弁別部
２８７  速度演算部
２８８  速度／周波数変換部
３８４  電圧制御部
３８４ｃ  信号弁別部
３８８  Ｆ／Ｖ変換回路
４８４  信号選択回路
５８７  位相比較器
５８８，６８８  ディレイ回路
６８４  ＯＲ回路
６８７ａ，６８７ｂ  ゲート回路
【図１】
0004294254.tif 000002
【図２】
0004294254.tif 000003
【図３】
0004294254.tif 000004
【図４】
0004294254.tif 000005
【図５】
0004294254.tif 000006
【図６】
0004294254.tif 000007
【図７】
0004294254.tif 000008
【図８】
0004294254.tif 000009
【図９】
0004294254.tif 000010
【図１０】
0004294254.tif 000011
【図１１】
0004294254.tif 000012
【図１２】
0004294254.tif 000013
【図１３】
0004294254.tif 000014
【図１４】
0004294254.tif 000015
【図１５】
0004294254.tif 000016
【図１６】
0004294254.tif 000017
【図１７】
0004294254.tif 000018
【図１８】
0004294254.tif 000019
【図１９】
0004294254.tif 000020
【図２０】
0004294254.tif 000021
【図２１】
0004294254.tif 000022
【図２２】
0004294254.tif 000023
【図２３】
0004294254.tif 000024
【図２４】
0004294254.tif 000025
【図２５】
0004294254.tif 000026