JP3970826B2

JP3970826B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3970826B2
Application number: JP2003344893A
Authority: JP
Inventors: 博之黒田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-10-02
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2023-10-02
Also published as: JP2005114769A

Description

この発明は、中間転写ベルトに形成したスケールをスケール読取手段で読み取って、その情報から中間転写ベルトのベルト表面の速度を検知し、その結果を用いて中間転写ベルトのベルト速度を補正制御するようにした画像形成装置に関する。

近年、電子写真方式を使用した画像形成装置である例えば複写機やプリンタは、市場からの要求にともない、フルカラーの画像を形成可能なものが多くなってきている。
このような、フルカラーの画像を形成可能な画像形成装置には、例えば異なる色のトナーで現像をする現像装置をそれぞれ設け、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、その単色のトナー画像をベルト上あるいはシート上に順次転写していくことによりベルト上あるいはシート上にフルカラーの合成カラー画像を形成する、いわゆるタンデム型のものがある。

このタンデム型の画像形成装置では、各感光体上に形成した異なる色のトナー画像をシート上あるいは中間転写ベルト上に重ね合わせてカラー画像を形成するため、その各色の画像の重ね合わせ位置が狙いの位置に対してずれてしまうと、画像上において色ズレや微妙な色合いに変化が生じてしまうようになるので画像品質が低下してしまう。したがって、その各色のトナー画像の位置ズレ（色ズレ）は重要な問題であった。

その色ズレが発生する原因の一つとして、中間転写ベルトを使用しているものでは、その中間転写ベルトの速度ムラに要因があることが解っている。
そこで、従来の転写ベルトを使用したカラーの画像形成装置には、例えば特許文献１に記載されているように、転写ベルトの速度ムラを補正するようにしたものがある。
特開平１１−２４５０７号公報（第３〜４頁、第１図）

この特許文献１に記載のカラー複写機は、駆動ローラを１本含む５本の支持ローラ間に中間転写ベルト（転写ベルト）を回動可能に張架し、その中間転写ベルトの外周面に、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの４色のトナー画像を順次重ね合わせ状態に転写していくことによりフルカラーの画像を形成するようにしている。

そして、このカラー複写機の中間転写ベルトの内面には、微細且つ精密な目盛で形成したスケールを設けて、そのスケールを光学型の検出器（センサ）で読み取って中間転写ベルトの移動位置を正確に検知し、その検出した移動位置をフィードバック制御系によりフィードバック制御して中間転写ベルトを正確な移動位置になるように制御している。

しかしながら、特許文献１に記載されているような中間転写ベルトは、一般的にゴム等の弾性体で形成されているため、それが移動しているときには部分的に伸縮しやすい。したがって、その中間転写ベルトのベルト表面の速度を正確に検出するのは難しいということがあった。

この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、中間転写ベルトのベルト速度及びその中間転写ベルトの部分的な伸縮を高精度で検出して、ベルト速度を目標とする速度に補正制御することができるようにすることを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するため、スリットを所定のピッチで配置したスケールを形成した中間転写ベルトと、上記スリットの中間転写ベルトの移動方向の幅と、隣り合うスリット間の長さとを一度に検知可能に配置されたフォト素子群と、そのフォト素子群を構成する各フォト素子のＨｉｇｈとＬｏｗの出力数を用いて、隣合うスリットのピッチ間における上記中間転写ベルトの伸縮量を検出する手段と、上記フォト素子群を構成する各フォト素子のうち少なくとも一つのフォト素子の出力の時間における出力変化を用いて、上記中間転写ベルトの速度を検出する手段とを備えた画像形成装置を提供する。

上記フォト素子群に代えて、上記スリットの中間転写ベルトの移動方向の幅と、隣り合うスリット間の長さとを一度に検知可能な長さの読取部を有する密着型イメージセンサあるいはＣＣＤを設け、その読取部を構成する各フォト素子のＨｉｇｈとＬｏｗの出力数を用いて、隣合うスリットのピッチ間における上記中間転写ベルトの伸縮量を検出する手段と、上記読取部を構成する各フォト素子のうち少なくとも一つのフォト素子の出力の時間における出力変化を用いて、上記中間転写ベルトの速度を検出する手段とを備えるようにしてもよい。

上記画像形成装置において、上記フォト素子群として、上記中間転写ベルトの移動方向の上流側に位置する第１のフォト素子群と下流側に位置する第２のフォト素子群とを連続して設け、その第１のフォト素子群を上記スケールの開始端部と終端部の間の継ぎ目の検知に使用し、上記第２のフォト素子群を上記中間転写ベルトの上記伸縮量と速度の検出に使用して、上記第１のフォト素子群の出力によって上記継ぎ目を検知した後、その継ぎ目が上記上流側から下流側へ移動したことを検知すると、上記第１のフォト素子群と上記第２のフォト素子群の役割を切り換える手段を備えるとよい。

あるいは、上記密着型イメージセンサ又はＣＣＤが、上記読取部として、上記中間転写ベルトの移動方向の上流側に位置する第１の読取部と下流側に位置する第２の読取部とを連続して有し、その第１の読取部を上記スケールの開始端部と終端部の間の継ぎ目の検知に使用し、上記第２の読取部を上記中間転写ベルトの上記伸縮量と速度の検出に使用して、上記第１の読取部の出力によって上記継ぎ目を検知した後、その継ぎ目が上記上流側から下流側へ移動したことを検知すると、上記第１の読取部と第２の読取部の役割を切り換える手段を備えるようにしてもよい。

さらに、上記の画像形成装置において、上記フォト素子群として、上記中間転写ベルトの移動方向の上流側から下流側に順次位置する第1のフォト素子群と第２のフォト素子群と第３のフォト素子群とを連続して設け、
上第２のフォト素子群を上記スケールの開始端部と終端部の間の継ぎ目の検知に使用し、上記第３のフォト素子群を上記中間転写ベルトの上記伸縮量と速度を検出するためのスケール検知用に使用して、上記第２のフォト素子群の出力によって上記継ぎ目を検知した後に上記スリットを検知したタイミングで、上記スケール検知用のフォト素子群を上記第３のフォト素子群から上記第１のフォト素子群へ切り換え、上記継ぎ目が上記第３のフォト素子群の検知領域を通過したら、上記スケール検知用のフォト素子群を再び上記第３のフォト素子群に切り換える手段を備えるとよい。

あるいは、上記密着型イメージセンサ又はＣＣＤが，上記読取部として、上記中間転写ベルトの移動方向の上流側から下流側に順次位置する第1の読取部と第２の読取部と第３の読取部とを連続して有し、その第２の読取部を上記スケールの開始端部と終端部の間の継ぎ目の検知に使用し、上記第３の読取部を上記中間転写ベルトの上記伸縮量と速度を検出するためのスケール検知用に使用して、上記第２の読取部の出力によって上記継ぎ目を検知した後に上記スリットを検知したタイミングで、上記スケール検知用の読取部を上記第３の読取部から上記第１の読取部へ切り換え、上記継ぎ目が上記第３の読取部の検知領域を通過したら、上前記スケール検知用の読取部を再び上記第３の読取部に切り換える手段を備えるようにしてもよい。

この発明によれば、スケール読取手段のフォト素子群を、スリットのベルト移動方向の幅と隣合うスリット間の長さとを一度に検知可能に構成し、その各フォト素子の出力から、中間転写ベルトの部分的な伸縮量と中間転写ベルトの速度とを高精度で検出することができる。それにより、中間転写ベルトのベルト速度を目標とする速度に正確に補正制御することが可能になる。

また、スケール読取手段を密着型イメージセンサとした画像形成装置においても、センサの読取部を、スリットのベルト移動方向の幅と隣合うスリット間の長さとを一度に検知可能にする長さに構成したので、中間転写ベルトの部分的な伸縮伸縮量と中間転写ベルトの速度とを高精度で検出することができる。それにより、中間転写ベルトのベルト速度を目標とする速度に正確に補正制御することが可能になる。

さらに、スケール読取手段をＣＣＤとした画像形成装置においても、読取部をスリットのベルト移動方向の幅と隣合うスリット間の長さとを一度に検知可能にする長さに構成したので、中間転写ベルトの部分的な伸縮量と中間転写ベルトの速度とを高精度で検出することができる。それにより、中間転写ベルトのベルト速度を目標とする速度に正確に補正制御することが可能になる。

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説明する。
図１はこの発明による画像形成装置の実施例１のスケールとそれを読み取るスケール読取系を示す概略図、図２は同じくその画像形成装置の作像系を中間転写ベルトのベルト速度を制御する制御系と共に示す概略構成図、図３は同じくその画像形成装置を示す全体構成図である。

図３に画像形成装置の一例として示すカラー複写機は、中間転写ベルト１０を使用したタンデム型の電子写真装置であり、中間転写ベルト１０には図１に示すように、スリット５ａを所定のピッチＰｉでそれぞれ配置したスケール５を全周に亘って形成している。
そして、このカラー複写機は、スケール５を読み取るスケール読取手段である光センサ６を備えており、その光センサ６が読み取ったスケール５の情報から中間転写ベルト１０のベルト表面の速度を検出し、その結果を用いて中間転写ベルト１０のベルト速度を補正制御する制御装置７０（図２参照）を設けている。

光センサ６は、光源（図示を使用略している）と、スリット５ａのベルト移動方向（矢示Ｃ方向）の幅Ｗと、そのスリット５ａの隣合うスリット間の長さＬ（ピッチＰｉに一致）の両方（いずれか一方にしてもよい）を一度に検知可能にする複数個のフォト素子をベルト移動方向に隣接させて配置したフォト素子群１２とによって構成されている。
そのフォト素子群１２を構成している各フォト素子は、例えばフォトトランジスタ、あるいはフォトダイオードである。
なお、この光センサ６、及び中間転写ベルト１０のベルト速度の補正制御についての詳しい説明は後述する。

このカラー複写機は、図３に示すように、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、その上に自動原稿給送装置（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３で時計回り方法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。

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、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの４つの画像形成部１８を構成するドラム状の感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋ（以下、特定しない場合には単に感光体４０と呼ぶ）を、それぞれ図３で反時計回り方向に回転可能に設けている。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次転写装置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、その感光体の上方に、露光装置２１を設けている。

一方、中間転写ベルト１０の下側には、２次転写装置２２を設けている。その２次転写装置２２は、２つのローラ２３，２３間に無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡したものであり、その２次転写ベルト２４が中間転写ベルト１０を介して従動ローラ１６に押し当たるようになっている。この、２次転写装置２２は、２次転写ベルト２４と中間転写ベルト１０との間に送り込まれる記録材であるシートＰに、中間転写ベルト１０上のトナー画像を一括転写する。

その２次転写装置２２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。
なお、２次転写装置２２は、画像転写後のシートを定着装置２５へ搬送する機能も果たす。また、この２次転写装置２２は、転写ローラや非接触のチャージャを使用した転写装置であってもよい。
その２次転写装置２２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。

このカラー複写機は、カラーのコピーをとるときは、自動原稿給送装置４の原稿台３０上に原稿をセットする。また、手動で原稿をセットする場合には、自動原稿給送装置４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、自動原稿給送装置４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、自動原稿給送装置４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及び第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。

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４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋが回転を開始して、その各感光体上にイエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの各単色画像を形成する動作を開始する。そして、その各感光体上に形成された各色の画像は、図３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。

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次転写装置２２との間に送り込む。そして、そのシートＰ上に２次転写装置２２でカラー画像が転写される。

その画像が転写されたシートＰは、搬送装置としての機能も有する２次転写装置２２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により排紙トレイ５７上に排出する。

次に、中間転写ベルト１０の駆動系及びその中間転写ベルト１０のベルト速度検出系について、詳しく説明する。
図２に示した中間転写ベルト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である。

その中間転写ベルト１０は、ベルト駆動モータ７によって図２の矢示Ｃ方向に回動される。すなわち、ベルト駆動モータ７の回転力が、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、その駆動ローラ９が図２で時計回り方向に回転することにより、中間転写ベルト１０が矢示Ｃ方向に回動する。
なお、ベルト駆動モータ７から駆動ローラ９への回転力の伝達は、直接であってもよいし、その間にギヤを介したものであってもよい。

なお、中間転写ベルト１０の内面には、前述したようにスリット５ａを当間隔に連続させて形成したスケール５を全周に亘って設けているが（図２では図示の都合上、一部のみ図示している）、そのスケール５のベルト幅方向の位置は感光体の一方の端部に対応する位置にしている。

また、この実施例１では、スケール５を中間転写ベルト１０の画像を担持しない内面側に設けた場合の例を示したが、そのスケール５は中間転写ベルト１０の外側の面に設けるようにしてもよい。そして、そのスケール５を検知する光センサ６は、図２に示した位置に限ることなしに、中間転写ベルト１０が直線となる部分であれば、いずれの場所に配置するようにしてもよい。

その光センサ６は、アナログ信号を予め設定した閾値で２値化する機能を有しており、図１に示したように複数個の各フォト素子の出力を２値化信号に変えて、それぞれ出力するセンサである。
すなわち、図示しない光源から光をスケール５に向けて照射し、ベルト移動方向に隣接させて複数設けている各フォト素子（図１では図示の都合上スケール５に対して位置をずらして図示している）が、スケール５のスリット５ａとそれ以外の部分５ｂとで異なる反射率の違いにより、Ｈｉｇｈ又はＬｏｗの２値の信号を出力する。

そして、この光センサ６のフォト素子群１２は、例えば２８個のフォト素子をベルト移動方向に沿って並べることにより、スリット５ａのベルト移動方向の幅Ｗと、そのスリット５ａの隣合うスリット間の長さＬの両方を一度に検知可能にしている。
このように、２８個のフォト素子はスケール５のピッチ間方向に並んでいるので、その各フォト素子のＨｉｇｈとＬｏｗの出力数で、隣合うスリット５ａ，５ａのピッチ間における中間転写ベルト１０の伸縮量（伸縮値）を検出することができる。

また、その２８個のフォト素子による２８ビットのフォト出力で、スケール５のスリット５ａの幅Ｗと、スリット間の長さＬを計測することにより、中間転写ベルト１０の伸縮レベルも検知することができる。
さらに、一つのフォト素子がスリット５ａ、あるいはそれ以外の部分５ｂを検知している出力の時間における出力変化から、中間転写ベルト１０のベルト速度を検出する。なお、このベルト速度の検出は、フォト素子群１２を構成している複数のフォト素子を使用して検出するようにしてもよい。

このカラー複写機では、中間転写ベルト１０のベルト速度補正制御は、図４に示す制御装置７０のモータ制御部７１が行う。
そのモータ制御部７１は、まずベルト駆動モータ７に対し、基本となる速度（目標速度）で回転するよう中間転写ベルト１０を駆動制御する。

ベルト駆動モータ７が回転することにより、その回転力が駆動伝達部８を介して中間転写ベルト１０に伝達され、それにより中間転写ベルト１０が回動すると、そのベルト表面上に設けられているスケール５もベルトと一体で回動する。したがって、そのスケール５を光センサ６が読み取って、図１に示したようにＬｏｗ，Ｈｉｇｈの２値の信号を出力する。

その２値化信号は、図４のモータ制御部７１へフィードバックされ、ＣＰＵ（中央処理装置）７３で中間転写ベルト１０の伸縮値（伸縮量）とベルト速度を演算し、その演算したベルト速度を目標速度と比較器７２が比較する。コントローラ部７４では、その比較による差分に応じて、ベルト駆動モータ７を中間転写ベルト１０が目標速度になるように制御する。
このように、この実施例１では、モータ制御部７１が、光センサ６の各フォト素子群１２から得た信号（２値化信号）により中間転写ベルト１０の伸縮値を演算し、その演算した伸縮値に応じて中間転写ベルト１０を駆動するベルト駆動モータ７を制御する手段として機能する。

このようにして、このカラー複写機は、図１に示したようにフォト素子群１２を構成する２８個のフォト素子をベルト移動方向に沿って並べた光センサ６により、スリット５ａのベルト移動方向の幅Ｗと、そのスリット６ａの隣合うスリット間の長さＬの両方を一度に検知可能にし、それにより各フォト素子が出力するＬｏｗ，Ｈｉｇｈの出力数で、隣合うスリット５ａ，５ａのピッチ間における中間転写ベルト１０の伸縮量を検出する。

また、一つのフォト素子がスリット５ａ、あるいはそれ以外の部分５ｂを検知している出力の時間の変化から、中間転写ベルト１０のベルト速度を検出する。
したがって、中間転写ベルト１０のベルト速度及びそのベルトの部分的な伸縮を高精度で検出し、それに応じてベルト速度を目標速度に正確に補正することができる。

〔実施例２〕
図５はこの発明による画像形成装置の実施例２を示す図１と同様な概略図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この画像形成装置であるカラー複写機は、基本的には実施例１のカラー複写機と、光センサ６′をアレー状に形成して、複数個のフォト素子を２つのフォト素子群１２Ａ，１２Ｂに分割し、その分割した一方のフォト素子群１２Ａによりスケール５の継ぎ目１１を検知するようにした点のみが異なる。
したがって、カラー複写機全体の構成は図３で説明したカラー複写機と同様であるためその図示を省略し、必要に応じて図３で使用した符号を使用して説明する。

図５に示すように、帯状に長いスケール５を中間転写ベルト１０の内面に周方向に沿って貼り付けると、そのスケール５の開始端部５ｓと終端部５ｅとの間の継ぎ目１１には図示のように隙間Ｓができたりする。
このようにスケール５の継ぎ目１１に隙間Ｓができると、その継ぎ目１１の部分ではスケール信号が発生しないため、ベルト速度の制御はその継ぎ目１１が光センサ６を通過するまでの間は不正確となる。したがって、この場合には中間転写ベルト１０上に転写される各色のトナー像の重ね合わせ位置がずれたり、色の濃淡が発生したりして異常画像となる。

そこで、この実施例２のカラー複写機では、上述したようにスケール５を検知する光センサ６′をアレー状に形成し、複数個のフォト素子をフォト素子群１２Ａ，１２Ｂに２分割し、その分割したフォト素子群１２Ａ，１２Ｂを、スケール検知とスケールの継ぎ目検知の異なるベルト情報を得る目的でそれぞれ使用するようにしている。

そして、矢示Ｃ方向に移動する中間転写ベルト１０の移動方向上流側に継ぎ目１１の検知用としてフォト素子群１２Ａを、下流側にスケール５の隣接するスリット５ａ間の長さ及びスリット５ａのベルト移動方向の幅を検知することによりスケール５の伸縮とベルト速度を検知（センシング）するスケール検知用のフォト素子群１２Ｂを、それそれ配置している。

この光センサ６′は、継ぎ目１１がフォト素子群１２Ａに存在する間は、そのフォト素子群１２Ａにより継ぎ目１１を検知し、そのフォト素子群１２Ａが継ぎ目１１を検知している間は、そのフォト素子群１２Ａが得たベルト情報によるベルト駆動モータ７（図２参照）の制御はしない。

そして、継ぎ目１１がフォト素子群１２Ｂによって検知される位置になると、本来は継ぎ目１１の検知用であるフォト素子群１２Ａを、スケール５を検知する検知部として切換えて使用する。それにより、フォト素子群１２Ａから得たベルト情報により、ベルト駆動モータ７（図２参照）を中間転写ベルト１０が目標速度になるように駆動制御する。

そして、この制御は、図２で説明した制御装置７０と同様な構成の制御装置（制御装置７０と制御する内容のみが異なるだけであるので図示を省略）が全て行う。
なお、継ぎ目検知用のフォト素子群１２Ａとスケール検知用のフォト素子群１２Ｂをそれぞれ構成するフォト素子の個数は、それらを互いに同じ個数で構成するようにしておけば、上述した継ぎ目検知とスケール検知の切換えが簡単になると共に、その回路も簡単になる。

また、継ぎ目検知用のフォト素子群１２Ａは、中間転写ベルト１０の移動方向の長さＬａを、継ぎ目１１の中間転写ベルト１０の移動方向の隙間Ｓよりも長くなるようにする必要がある。
それにより、スケール５の継ぎ目１１を、フォト素子群１２Ａにより一度（同時）に精度良く検知することができる。

この実施例２によれば、光センサ６′のフォトトランジスタあるいはフォトダイオードであるフォト素子を複数個隣接させたフォト素子群１２をフォト素子群１２Ａ，１２Ｂに分割し、そのうちフォト素子群１２Ａを継ぎ目検知用として切り換え使用可能に構成したので、専用の継ぎ目検知用のセンサを設ける必要がない分だけ、部品点数を少なくすることができると共に、装置を安価にすることができる。

〔実施例３〕
図６はこの発明による画像形成装置の実施例３を示す図１と同様な概略図であり、図１及び５と対応する部分には同一の符号を付してある。
この画像形成装置であるカラー複写機は、基本的には実施例２と同様に、実施例１のカラー複写機と、光センサ６″をアレー状に形成し、そのアレー状に形成した複数個のフォト素子を３つのフォト素子群１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに分割し、その光センサ６″の両端部に位置する分割部となるフォト素子群１２Ａ，１２Ｃを共にスケール５の伸縮とベルト速度をセンシングするスケール検知用として同じ種類のベルト情報を得るために使用し、中間に位置するフォト素子群１２Ｂをスケール５の継ぎ目１１を検知するための情報を得るために使用するようにした点のみが、実施例２と異なる。
したがって、カラー複写機全体の構成は図３で説明したカラー複写機と同様であるためその図示を省略し、必要に応じて図３で使用した符号を使用して説明する。

この実施例３では、上述したように継ぎ目１１を検知するためのフォト素子群１２Ｂを挾んで、その両側にスケール５の伸縮とベルト速度を検知するためのフォト素子群１２Ａ，１２Ｃをそれぞれ配置している。
そして、主にフォト素子群１２Ｃでスケール５の伸縮とベルト速度を検知し、最も上流側に位置するフォト素子群１２Ａは、継ぎ目１１の部分がフォト素子群１２Ｃの検知領域に突入する前に、そのスケール５の伸縮とベルト速度の検知をそのフォト素子群１２Ａ側にスムーズに切り換えるために使用する。

すなわち、フォト素子群１２Ｂが継ぎ目１１を検知し、そのフォト素子群１２Ｂがスケール５のスリット５ａを検知したら、そのタイミングでスケール５の検知をフォト素子群１２Ｃによる検知からフォト素子群１２Ａに切り換える。
そして、継ぎ目１１がフォト素子群１２Ｃの検知領域を通過したら、再びフォト素子群１２Ｃによりスケール５のの検知を再開するように、スケール５の検知に使用するフォト素子群の切り換えを行う。

この実施例３によれば、光センサ６″のフォトトランジスタあるいはフォトダイオードであるフォト素子を複数個隣接させたフォト素子群をフォト素子群１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに分割し、そのうちフォト素子群１２Ｂを継ぎ目検知用として使用すると共に、その両側にスケール５の伸縮とベルト速度を検知するフォト素子群１２Ａ，１２Ｃをそれぞれ配置し、そのフォト素子群１２Ａ，１２Ｃを所定のタイミングで切り換えてスケール５の伸縮とベルト速度を検知するようにしたので、中央に位置するフォト素子群１２Ｂが両側のフォト素子群１２Ａ，１２Ｃでスケール５の検知を切り換える際のスケール検知部間におけるインターバル部になる。したがって、フォト素子群の切換えをスムーズに行うことができる。

なお、この実施例３においても、継ぎ目検知用のフォト素子群１２Ｂは、その中間転写ベルト１０の移動方向（矢示Ｃ方向）の長さＬａが、継ぎ目１１の中間転写ベルト１０の移動方向の隙間Ｓよりも長くなるようにする。

〔実施例４〕
図７はこの発明による画像形成装置の実施例４を示す図１と同様な概略図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この画像形成装置であるカラー複写機は、基本的には実施例１と同様であって、そこに使用するスケール読取手段であるセンサを、光源（図示省略）と、スリット５ａの矢示Ｃのベルト移動方向の幅Ｗと隣合うスリット間の長さＬとを一度に検知可能にする長さＬｂの読取部８６ａとからなる密着型イメージセンサ８６とした点のみが、実施例１と異なる。
したがって、カラー複写機全体の構成は図３で説明したカラー複写機と同様であるためその図示を省略し、必要に応じて図３で使用した符号を使用して説明する。

この実施例４においても、密着型イメージセンサ８６から得た信号により中間転写ベルト１０の伸縮値を演算し、その演算した伸縮値に応じて中間転写ベルト１０を駆動するベルト駆動モータ７（図２参照）を制御装置が制御する。
なお、この制御装置は、図２で説明した制御装置７０と同様な構成のものであり、入力する信号が密着型イメージセンサ８６からのものである点のみが異なるだけであるので、その図示を省略する。

この実施例４においても、スリット５ａのベルト移動方向の幅Ｗと隣合うスリット間の長さＬを共に密着型イメージセンサ８６の読取部８６ａで一度に検知することができるので、高い精度で中間転写ベルト１０上のスケール５の伸縮を検知し、それによりベルト速度を正確に検出することができる。

この実施例４によれば、スケール５の検知に密着型イメージセンサ８６を用い、その密着型イメージセンサ８６が検知した情報により中間転写ベルト１０の伸縮値を演算し、その演算結果に応じてベルト駆動モータ７を駆動制御するので、演算に使用する係数を容易に変更できる。

なお、この密着型イメージセンサ８６を使用したカラー複写機においても、密着型イメージセンサ８６の読取部８６ａを図５で説明した実施例２と同様に２分割し、その分割した一方の読取部によりスケール５の継ぎ目１１（図５参照）を検知するようにすれば、密着型イメージセンサ８６の読取部８６ａの半分に分けた前半部と後半部で、中間転写ベルト１０の伸縮及び速度検知を行うことができる。

また、密着型イメージセンサ８６の読取部８６ａを、図６で説明した実施例３と同様に３分割し、その３分割したベルト移動方向の中央に位置する読取部によりスケール５の継ぎ目１１（図６参照）を検知し、両側の各読取部（センサ分割部）でスケール５をそれぞれ検知（同じ種類のベルト情報）するようにすれば、その中央に位置する読取部が両側に分離した前半部と後半部の各読取部でスケール５をそれぞれ検知する際の読取部間におけるインターバル部になる。

〔実施例５〕
図８はこの発明による画像形成装置の実施例５を示す図１と同様な概略図であり、図７と対応する部分には同一の符号を付してある。
この画像形成装置であるカラー複写機は、基本的には実施例４と同様であって、そこに使用するスケール読取手段を、光源（図示省略）と、スリット５ａの矢示Ｃのベルト移動方向の幅Ｗと隣合うスリット間の長さＬとを一度に検知可能にする長さＬｂの読取部９６ａとからなるＣＣＤ９６とした点のみが、実施例４と異なる。
したがって、カラー複写機全体の構成は図３で説明したカラー複写機と同様であるためその図示を省略し、必要に応じて図３で使用した符号を使用して説明する。

この実施例５においても、ＣＣＤ９６から得た信号により中間転写ベルト１０の伸縮値を演算し、その演算した伸縮値に応じて中間転写ベルト１０を駆動するベルト駆動モータ７（図２）を制御装置が制御する。
なお、この制御装置も、図２で説明した制御装置７０と同様な構成であり、そこに入力する信号がＣＣＤ９６からのものである点のみが異なるだけであるので、その図示を省略する。

この実施例５においても、スリット５ａのベルト移動方向の幅Ｗと隣合うスリット間の長さＬを共にＣＣＤ９６の読取部９６ａによる読取領域で一度に検知することができるので、高い精度で中間転写ベルト１０上のスケール５の伸縮を検知し、それによりベルト速度を正確に検出することができる。

また、ＣＣＤ９６が検知した情報により中間転写ベルト１０の伸縮値を演算し、その演算結果に応じてベルト駆動モータ７を駆動制御するので、演算に使用する係数を容易に変更できる。

なお、このＣＣＤ９６を使用したカラー複写機においても、ＣＣＤ９６の読取部９６ａを図５で説明した実施例２と同様に２分割し、その分割した一方のベルト移動方向上流側に位置する読取部によりスケール５の継ぎ目１１（図５参照）を検知するのにも使用するようにしたときには、その読取部が継ぎ目１１を検知したときには、その継ぎ目１１を検知した情報を中間転写ベルト１０の伸縮値を検出するための情報として使わないようにする。

それにより、中間転写ベルト１０に継ぎ目１１がある場合には、その継ぎ目１１をベルト駆動制御の情報として使用したときにはベルトの駆動制御がうまく行われない虞があるが、それを防止して、中間転写ベルト１０を正確に目標速度に制御することができる

また、ＣＣＤ９６の読取部９６ａを、図６で説明した実施例３と同様に３分割し、その３分割したベルト移動方向の中央に位置する読取部によりスケール５の継ぎ目１１（図６参照）を検知し、両側の各読取部（ＣＣＤ分割部）でスケール５をそれぞれ検知（同じ種類のベルト情報）するようにすれば、その中央に位置する読取部が両側に分離した前半部と後半部の各読取部でスケール５をそれぞれ検知する際の読取部間におけるインターバル部になる。

〔実施例６〕
図９はこの発明による画像形成装置の実施例６を示す図４と同様なブロック図であり、図４と対応する部分には同一の符号を付してある。
この画像形成装置であるカラー複写機は、実施例１に対し、中間転写ベルト１０の雰囲気温度を検知するベルト温度検知手段である温度センサ１００と、光センサ６が読み取ったスケール５の情報に加えて、温度センサ１００が検知した中間転写ベルト１０の雰囲気温度を配慮して中間転写ベルト１０を駆動するベルト駆動モータ７を制御する制御装置８０とを設けた点のみが異なる。
したがって、カラー複写機全体の構成は図３で説明したカラー複写機と同様であるためその図示を省略し、必要に応じて図３で使用した符号を使用して説明する。

中間転写ベルト１０は、実施例１で説明したように樹脂等を用いた弾性ベルトであり、それは温度により熱膨張をする。したがって、ベルト雰囲気温度によっては中間転写ベルト１０全体の伸び率が変化する。
そこで、この実施例６では、ベルト駆動制御の制御因子としてベルト温度を盛り込むことにより、中間転写ベルト１０のベルト速度制御の精度を高めている。

すなわち、温度センサ１００を中間転写ベルト１０の付近に設け、それにより中間転写ベルト付近の雰囲気温度を検知し、その検知温度に対応して変化する中間転写ベルト１０の伸縮を配慮して、中間転写ベルト１０を最適なベルト速度に制御するようにしている。
それにより、より高精度のベルト速度制御ができる。
なお、制御装置８０は、図２で説明した制御装置７０と同様な構成であり、行う制御内容のみが制御装置７０と異なる。

〔実施例７〕
図１０はこの発明による画像形成装置の実施例７を示す図９と同様なブロック図であり、図７及び図９と対応する部分には同一の符号を付してある。
この画像形成装置であるカラー複写機は、実施例６に対し、そこに使用するスケール読取手段であるセンサに、図７で説明した密着型イメージセンサ８６を使用した点のみが異なる。

したがって、カラー複写機全体の構成は図３で説明したカラー複写機と同様であるためその図示を省略し、必要に応じて図３で使用した符号を使用して説明する。
なお、制御装置９０は、図２で説明した制御装置７０と同様な構成であり、行う制御内容のみが制御装置７０と異なる。

制御装置９０のモータ制御部７１′が有するセンサコントローラ９１は、密着型イメージセンサ８６を制御するために、アナログ出力の蓄放電時間を決めるクロックと読取部（フォト素子）を選択するための信号を密着型イメージセンサ８６に対して所定のタイミングで出力する。
その密着型イメージセンサは、センサコントローラ９１からの信号によりアナログ信号をモータ制御部７１′のＣＰＵ７３に対して出力し、モータ制御部７１′はそのＣＰＵ７３からの信号により中間転写ベルト１０の伸縮と速度を検出する。

また、ＣＰＵ７３は、密着型イメージセンサ８６から入力した信号を、中間転写ベルト１０の伸縮量とベルト速度のデータとして処理する。
そして、その伸縮量とベルト速度のデータを使用して、前述した実施例と同様にベルト駆動モータ７を駆動制御して中間転写ベルト１０を目標速度に制御する。
この実施例７においても、中間転写ベルト１０の付近に配設した温度センサ１００により中間転写ベルト１０の付近の雰囲気温度を検知し、その検知した温度に対応する中間転写ベルト１０の伸縮を配慮して、中間転写ベルト１０を最適なベルト速度に制御する。

〔実施例８〕
図１１はこの発明による画像形成装置の実施例８を示す図９と同様なブロック図であり、図８及び図９と対応する部分には同一の符号を付してある。
この画像形成装置であるカラー複写機は、実施例６に対し、そこに使用するスケール読取手段であるセンサに、図８で説明したＣＣＤ９６を使用するようにした点のみが異なる。

したがって、カラー複写機全体の構成は図３で説明したカラー複写機と同様であるためその図示を省略し、必要に応じて図３で使用した符号を使用して説明する。
なお、制御装置１１０は、図２で説明した制御装置７０と同様な構成であり、行う制御内容のみが制御装置７０と異なる。

制御装置１１０のモータ制御部７１″が有するＣＣＤコントローラ１０１は、ＣＣＤ９６を駆動するための信号を生成し、それをＣＣＤ９６に対して所定のタイミングで出力する。
ＣＣＤ９６は、ＣＣＤコントローラ１０１からの信号によりアナログ信号をモータ制御部７１″のＣＰＵ７３に対して出力し、モータ制御部７１″はそのＣＰＵ７３からの信号により中間転写ベルト１０の伸縮と速度を検出する。

また、ＣＰＵ７３は、ＣＣＤ９６から入力した信号を、中間転写ベルト１０の伸縮量とベルト速度のデータとして処理する。
そして、その伸縮量とベルト速度のデータを使用して、前述した実施例と同様にベルト駆動モータ７を駆動制御して中間転写ベルト１０を目標速度に制御する。
この実施例７においても、中間転写ベルト１０の付近に配設した温度センサ１００により中間転写ベルト１０の付近の雰囲気温度を検知し、その検知した温度に対応する中間転写ベルト１０の伸縮を配慮して、中間転写ベルト１０を最適なベルト速度に制御する。

この発明は、中間転写ベルトを用いて、そのベルト上に２色以上のカラー画像を重ね合わせるカラーの画像形成装置に広く適用することができる。

この発明による画像形成装置の実施例１のスケールとそれを読み取るスケール読取系を示す概略図である。（実施例１）同じくその画像形成装置の作像系を中間転写ベルトのベルト速度を制御する制御系と共に示す概略構成図である。（実施例１）同じくその画像形成装置を示す全体構成図である。（実施例１）図２の中間転写ベルトのベルト速度補正系を示すブロック図である。（実施例１）この発明による画像形成装置の実施例２を示す図１と同様な概略図である。（実施例２）この発明による画像形成装置の実施例３を示す図１と同様な概略図である。（実施例３）

この発明による画像形成装置の実施例４を示す図１と同様な概略図である。（実施例４）この発明による画像形成装置の実施例５を示す図１と同様な概略図である。（実施例５）この発明による画像形成装置の実施例６を示す図４と同様なブロック図である。（実施例６）この発明による画像形成装置の実施例７を示す図９と同様なブロック図である。（実施例７）この発明による画像形成装置の実施例８を示す図９と同様なブロック図である。（実施例８）

符号の説明

５：スケール、５ａ：スリット、６，６′，６″：光センサ（スケール読取手段）、７：ベルト駆動モータ、１０：中間転写ベルト、１１：継ぎ目、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ：フォト素子群（分割部）、７０，８０，９０，１１０：制御装置、７１，７１′，７１″：モータ制御部、８６：密着型イメージセンサ、８６ａ：読取部、９６：ＣＣＤ、９６ａ：読取部、１００：温度センサ（温度検知手段）

Claims

スリットを所定のピッチで配置したスケールを形成した中間転写ベルトと、
前記スリットの前記中間転写ベルトの移動方向の幅と、隣り合うスリット間の長さとを一度に検知可能に配置されたフォト素子群と、
前記フォト素子群を構成する各フォト素子のＨｉｇｈとＬｏｗの出力数を用いて、隣合う前記スリットのピッチ間における前記中間転写ベルトの伸縮量を検出する手段と、
前記フォト素子群を構成する各フォト素子のうち少なくとも一つのフォト素子の出力の時間における出力変化を用いて、前記中間転写ベルトの速度を検出する手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
スリットを所定のピッチで配置したスケールを形成した中間転写ベルトと、
前記スリットの前記中間転写ベルトの移動方向の幅と、隣り合うスリット間の長さとを一度に検知可能な長さの読取部を有する密着型イメージセンサと、
前記読取部を構成する各フォト素子のＨｉｇｈとＬｏｗの出力数を用いて、隣合う前記スリットのピッチ間における前記中間転写ベルトの伸縮量を検出する手段と、
前記読取部を構成する各フォト素子のうち少なくとも一つのフォト素子の出力の時間における出力変化を用いて、前記中間転写ベルトの速度を検出する手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
スリットを所定のピッチで配置したスケールを形成した中間転写ベルトと、
前記スリットの前記中間転写ベルトの移動方向の幅と、隣り合うスリット間の長さとを一度に検知可能な長さの読取部を有するＣＣＤと、
前記読取部を構成する各フォト素子のＨｉｇｈとＬｏｗの出力数を用いて、隣合う前記スリットのピッチ間における前記中間転写ベルトの伸縮量を検出する手段と、
前記読取部を構成する各フォト素子のうち少なくとも一つのフォト素子の出力の時間における出力変化を用いて、前記中間転写ベルトの速度を検出する手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記フォト素子群として、前記中間転写ベルトの移動方向の上流側に位置する第１のフォト素子群と下流側に位置する第２のフォト素子群とを連続して設け、
前記第１のフォト素子群を前記スケールの開始端部と終端部の間の継ぎ目の検知に使用し、前記第２のフォト素子群を前記中間転写ベルトの前記伸縮量と速度の検出に使用して、前記第１のフォト素子群の出力によって前記継ぎ目を検知した後、該継ぎ目が前記上流側から前記下流側へ移動したことを検知すると、前記第１のフォト素子群と前記第２のフォト素子群の役割を切り換える手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記密着型イメージセンサは、前記読取部として、前記中間転写ベルトの移動方向の上流側に位置する第１の読取部と下流側に位置する第２の読取部とを連続して有し、
前記第１の読取部を前記スケールの開始端部と終端部の間の継ぎ目の検知に使用し、前記第２の読取部を前記中間転写ベルトの前記伸縮量と速度の検出に使用して、前記第１の読取部の出力によって前記継ぎ目を検知した後、該継ぎ目が前記上流側から前記下流側へ移動したことを検知すると、前記第１の読取部と前記第２の読取部の役割を切り換える手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記ＣＣＤは、前記読取部として、前記中間転写ベルトの移動方向の上流側に位置する第１の読取部と下流側に位置する第２の読取部とを連続して有し、
前記第１の読取部を前記スケールの開始端部と終端部の間の継ぎ目の検知に使用し、前記第２の読取部を前記中間転写ベルトの前記伸縮量と速度の検出に使用して、前記第１の読取部の出力によって前記継ぎ目を検知した後、該継ぎ目が前記上流側から前記下流側へ移動したことを検知すると、前記第１の読取部と前記第２の読取部の役割を切り換える手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記フォト素子群として、前記中間転写ベルトの移動方向の上流側から下流側に順次位置する第1のフォト素子群と第２のフォト素子群と第３のフォト素子群とを連続して設け、
前記第２のフォト素子群を前記スケールの開始端部と終端部の間の継ぎ目の検知に使用し、前記第３のフォト素子群を前記中間転写ベルトの前記伸縮量と速度を検出するためのスケール検知用に使用して、前記第２のフォト素子群の出力によって前記継ぎ目を検知した後に前記スリットを検知したタイミングで、前記スケール検知用のフォト素子群を前記第３のフォト素子群から前記第１のフォト素子群へ切り換え、前記継ぎ目が前記第３のフォト素子群の検知領域を通過したら、前記スケール検知用のフォト素子群を再び前記第３のフォト素子群に切り換える手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記密着型イメージセンサは前記読取部として、前記中間転写ベルトの移動方向の上流側から下流側に順次位置する第1の読取部と第２の読取部と第３の読取部とを連続して有し、
前記第２の読取部を前記スケールの開始端部と終端部の間の継ぎ目の検知に使用し、前記第３の読取部を前記中間転写ベルトの前記伸縮量と速度を検出するためのスケール検知用に使用して、前記第２の読取部の出力によって前記継ぎ目を検知した後に前記スリットを検知したタイミングで、前記スケール検知用の読取部を前記第３の読取部から前記第１の読取部へ切り換え、前記継ぎ目が前記第３の読取部の検知領域を通過したら、前記スケール検知用の読取部を再び前記第３の読取部に切り換える手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記ＣＣＤは前記読取部として、前記中間転写ベルトの移動方向の上流側から下流側に順次位置する第1の読取部と第２の読取部と第３の読取部とを連続して有し、
前記第２の読取部を前記スケールの開始端部と終端部の間の継ぎ目の検知に使用し、前記第３の読取部を前記中間転写ベルトの前記伸縮量と速度を検出するためのスケール検知用に使用して、前記第２の読取部の出力によって前記継ぎ目を検知した後に前記スリットを検知したタイミングで、前記スケール検知用の読取部を前記第３の読取部から前記第１の読取部へ切り換え、前記継ぎ目が前記第３の読取部の検知領域を通過したら、前記スケール検知用の読取部を再び前記第３の読取部に切り換える手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。