JP2002323806A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、各色トナー画像の位置変動が生じ
るという課題を解決しようとするものである。 【解決手段】 この発明は、像担持体２００に回転方向
に等間隔で配列された光学パターン７０１と、この光学
パターン７０１を読み取ることにより像担持体２００の
回転状態を検出する検出手段７０２と、この検出手段７
０２からの検出信号に基づいて像担持体２００の回転位
置を制御する像担持体回転制御手段とを備え、潜像形成
手段は画像信号を作り出す画像信号生成手段を有してい
て該画像信号生成手段からの画像信号により潜像担持体
２００に潜像を形成し、画像信号生成手段は検出手段７
０２からの検出信号により画像信号生成を調整するもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は潜像担持体から像担
持体に複数色のトナー画像を順次に重ねて転写してカラ
ー画像を形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、画像形成装置に用いられてい
る像担持体としてのベルトの表面速度の変動を測定する
と、図２２に示すような周期的変動が観測される。この
周期的変動の周期Ｔは、ベルトを駆動する駆動ロールの
軸の回転速度が一定であっても、この駆動ロールが偏心
していると、これがベルトの表面速度変動となって現れ
る。画像形成装置において、像担持体としてのベルトの
表面速度を測定すると、ベルトの表面速度変動に駆動ロ
ールの偏心による速度変動が合成されたものが測定され
る。従って、ベルトの表面速度の測定結果をもとにベル
トの速度制御を行うと、ベルトの表面速度は駆動ロール
の偏心により駆動ロール回転周期の速度変動が発生して
しまう。

【０００３】また、ベルト上に一定間隔のマークを設け
て該マークをセンサで検知し、このセンサのマーク検知
間隔からベルトの速度を算出する方法もある。この方法
では、ベルトの速度を検知するためのロールがないの
で、駆動ロール回転周波数は検知できるが、マークの汚
れ、傷等で誤った検知を行うと、ベルトの大きな速度変
動が発生してしまう。また、ベルト上に正確に一定間隔
でマークを付けることが必要である。

【０００４】上記問題を解決すべく発明されたベルト搬
送装置が特開平６−２６３２８１号公報に記載されてい
る。このベルト搬送装置は、ベルト上の１箇所にマーク
（又はホール）を設け、このマークを検知してセンサ信
号を発生する光学式センサと、ベルトを回転させる駆動
ロールの軸上に取り付けられてベルトの１回転に１回イ
ンデックス信号を発生するエンコーダとを設け、センサ
信号のオン時間のフーリエ変換と、この時のエンコーダ
からのインデックス信号のカウント値のフーリエ変換に
よってベルトの表面速度を検出し、その速度データをメ
モリに保存して、ベルトの速度変動を敢えて抑制せず
に、１色目で測定したベルトの速度変動を基準にして、
２色目以降でベルトの速度変動を制御するものであり、
ベルト上の汚れや傷によベルト表面速度の測定誤差の影
響が少なくなる効果がある。

【０００５】また、潜像担持体としての感光体ドラム及
び像担持体としての中間転写ベルトを有するカラー画像
形成装置では、感光体ドラム上に潜像を形成して現像す
る動作を繰り返すことにより各色のトナー画像を形成す
るとともに、感光体ドラムから中間転写ベルトへ各色の
トナー像を重ね合わせて転写してカラー画像を形成し、
この各色のトナー画像の転写が全て終った時点でカラー
画像が中間転写ベルトから紙に転写される。中間転写ベ
ルトには一回転に一色のトナー画像を感光体ドラムから
転写するが、中間転写ベルトの次の周回には別の色のト
ナー像を感光体ドラムから中間転写ベルト上の転写済み
のトナー画像に重ね合わせて転写しなければならないの
で、感光体ドラムと中間転写ベルトとの位置合わせが重
要である。

【０００６】一般的には中間転写ベルト上の像形成部
（感光体ドラムからトナー画像が転写される部分）以外
の一箇所にマークを付け、このマークをセンサにより読
み取ることで、原点マーク信号を中間転写ベルトの一回
転に一回発生させ、この原点マーク信号の発生タイミン
グで潜像形成をスタートさせて色合わせ（各色のトナー
画像の位置合わせ）を行う色合わせ方法が採用されてい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平６−２６３
２８１号公報記載のベルト搬送装置では、センサ信号の
オン時間のフーリエ変換と、この時のエンコーダからの
インデックス信号のカウント値のフーリエ変換によって
ベルト表面速度を検出するので、検出結果は複数のマー
ク信号による速度データであり、実時間の速度のデータ
ではなく、遅延及び平均化がなされて応答が遅くなり、
高速なベルト速度制御ができない。また、速度データを
メモリに保存するので、ベルトの１周目以降にマークに
汚れや傷が付いた場合には異常信号が発生してしまい、
動作が不安定になってしまう。

【０００８】また、上記色合わせ方法では、画像の書き
出しでは比較的ずれのない各色のトナー画像が得られる
が、画像の後端部に近づくと各色のトナー画像にずれが
生じてしまうという問題がある。これは、中間転写ベル
トは、感光体ドラムと異なり、クリーニングや紙への画
像転写の摂動が断続的に発生して負荷が一定でないこと
や、複数本のローラにより保持されていることにより、
それぞれのローラの偏心・変形成分が不規則に発生する
ためである。

【０００９】中間転写ベルト表面の位置決め誤差の様子
は図２３に示すようになり、中間転写ベルト上のシアン
（以下Ｃという）、マゼンタ（以下Ｍという）、イエロ
ー（以下Ｙという）、ブラック（以下Ｋという）の各色
のトナー画像が長周期の変動成分を持つようになる。中
間転写ベルトが図２３に示すような位置変動をしている
ときに各色のトナー画像を重ね合わせると、図２４に示
すような位置変動を持つ各色トナー画像の重ね合わせと
なり、画像先端では各色トナー画像の位置が合っている
が、徐々に色のずれたカラー画像が形成されてしまう。

【００１０】本発明は、各色のトナー画像の位置合わせ
を正確に行うことができ、色ずれのないカラー画像を形
成することができる画像形成装置を提供することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、潜像が形成され該潜像が現
像されてトナー画像が形成される潜像担持体と、この潜
像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担
持体に接して回転し、前記潜像担持体から複数色のトナ
ー画像が順次に重ねて転写されてカラー画像が形成され
る像担持体とを有する画像形成装置において、前記像担
持体に回転方向に等間隔で配列された光学パターンと、
この光学パターンを読み取ることにより前記像担持体の
回転状態を検出する検出手段と、この検出手段からの検
出信号に基づいて前記像担持体の回転位置を制御する像
担持体回転制御手段とを備え、前記潜像形成手段は画像
信号を作り出す画像信号生成手段を有していて該画像信
号生成手段からの画像信号により前記潜像担持体に潜像
を形成し、前記画像信号生成手段は前記検出手段からの
検出信号により画像信号生成を調整するものである。

【００１２】請求項２に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記像担持体と接触する構造体は
少なくとも前記像担持体の前記光学パターン形成部との
間にギャップを設けたものである。

【００１３】請求項３に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記像担持体と接触する構造体
と、前記像担持体の前記構造体との接触部分を洗浄する
洗浄部材とを有するものである。

【００１４】請求項４に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記像担持体と接触する構造体
と、前記像担持体と前記構造体との接触部分で前記像担
持体を除電する除電部材とを有するものである。

【００１５】請求項５に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記光学パターンは前記像担持体
に対して複数の光学パターンを有するスリットを少なく
とも２箇所以上形成したものとしたものである。

【００１６】請求項６に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記光学パターンのピッチが前記
潜像形成手段の解像度の整数比であるものである。

【００１７】請求項７に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記検出器を前記潜像担持体と前
記像担持体との接触部近傍に配置したものである。

【００１８】請求項８に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記像担持体をクリーニングする
クリーニング手段と、このクリーニング手段を前記像担
持体に対して接離させる接離手段とを有し、この接離手
段を前記検出手段からの検出信号により制御するもので
ある。

【００１９】請求項９に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記像担持体上の画像を転写材に
転写させる転写手段を有し、この転写手段による画像転
写を前記検出手段からの検出信号により制御するもので
ある。

【００２０】請求項１０に係る発明は、請求項１記載の
画像形成装置において、前記像担持体上の画像を転写材
に転写させる転写手段と、この転写手段を前記像担持体
に対して接離させる接離手段とを有し、この接離手段を
前記検出手段からの検出信号により制御するものであ
る。

【００２１】請求項１１に係る発明は、請求項１記載の
画像形成装置において、前記像担持体は無端ベルト状像
担持体であり、この無端ベルト状像担持体の平坦部に対
向して前記検出手段を配置したものである。

【００２２】請求項１２に係る発明は、請求項１記載の
画像形成装置において、前記検出手段を前記像担持体の
移動方向に対する振動の少ない位置に配置し、あるいは
前記検出手段の振動を低減する手段を付加したものであ
る。

【００２３】請求項１３に係る発明は、請求項１〜１２
のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記像
担持体回転制御手段は前記検出手段からの各信号パルス
のパルスエッジ間を該信号パルスよりも短い周期の一定
間隔のクロックで時間的に補間する信号補間手段を有す
るものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態は、中間転写ベ
ルトの位置変動を計測してその位置情報に基づいて潜像
担持体上の潜像形成を制御することにより例えば図２５
に示すように中間転写ベルトの位置変動の低周波成分を
補正し、これにより前述の問題を解決して各色のトナー
画像の位置合わせを正確に行うようにしたものである。

【００２５】図２は、本発明の第１実施形態を示す。こ
の第１実施形態は画像形成装置であるカラー形成装置の
一形態である。このカラー画像形成装置は、カラー画像
読取部（以下、カラースキャナという）１、画像形成部
（以下、カラープリンタという）２、給紙部３等で構成
されたカラー複写機である。

【００２６】カラースキャナ１は、コンタクトガラス１
０１上に載置された原稿４を照明ランプ１０２により照
明し、その反射光をミラー群１０３ａ，１０３ｂ，１０
３ｃ及びレンズ１０４を介してカラーセンサ１０５に結
像するとともに、照明ランプ１０２及びミラー群１０３
ａ，１０３ｂ，１０３ｃの移動により原稿４を走査し、
原稿４のカラー画像情報を、例えば赤，緑，青（以下、
それぞれＲ，Ｇ，Ｂという）の色分解光毎に読み取って
それぞれ電気的な画像信号に変換する。ここで、カラー
センサ１０５は、本実施形態ではＲ，Ｇ，Ｂの色分解手
段とＣＣＤのような光電変換素子で構成され、原稿４の
画像を色分解したＲ，Ｇ，Ｂ３色のカラー画像情報を同
時に読み取る。

【００２７】そして、図示しない画像処理部は、カラー
スキャナ１からのＲ，Ｇ，Ｂ各色に分解した画像信号に
対してその強度レベルをもとにして色変換処理を行い、
Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ各色のカラー画像データを順次に得る。
そして、カラープリンタ２は、画像処理部からのＫ、
Ｃ、Ｍ、Ｙ各色のカラー画像データにより順次にＫ、
Ｃ、Ｍ、Ｙ各色の画像形成を行い、これらの画像を重ね
合わせて最終的な４色重ねのフルカラー画像を形成す
る。

【００２８】カラースキャナ１は、カラープリンタ２の
動作とタイミングを取ったスキャナスタ−ト信号を受け
て、照明ランプ１０２及びミラー群１０３ａ，１０３
ｂ，１０３ｃ等からなる光学系の矢印方向への移動で原
稿４を走査し、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色のカラー画像データを画
像処理部へ出力して１回の走査毎に１色のカラー画像デ
ータが画像処理部から得られる。この動作が合計４回繰
り返されることによって、４色のカラー画像データが画
像処理部から順次に得られる。そして、カラープリンタ
２が、画像処理部からのＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ各色のカラー画
像データにより順次にＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ各色の画像形成を
行い、これらの画像を重ね合わせて最終的な４色重ねの
フルカラー画像を形成する。

【００２９】カラープリンタ２は、潜像担持体としての
感光体（ここではドラム状感光体）２００、露光手段と
しての書き込み光学ユニット２２０、現像手段としての
リボルバ現像ユニット２３０、中間転写ユニット５０
０、２次転写ユニット６００、定着装置２７０等で構成
されている。

【００３０】感光体２００は図示しない駆動モータによ
り回転駆動されて矢印の反時計方向に回転し、その周り
には図３にも示すように感光体クリ−ニング装置２０
１、除電ランプ２０２、帯電手段としての帯電器２０
３、表面電位センサ２０４、リボルバ現像ユニット２３
０の選択された現像器、反射濃度センサ２０５、中間転
写ユニット５００などが配置されている。

【００３１】帯電器２０３は、図示しない帯電用電源か
ら電圧が印加されて感光体２００を一様に帯電させる。
表面電位センサ２０４は感光体２００の表面電位を検知
し、反射濃度センサ２０５は感光体２００の反射濃度を
光学的に検知する。帯電器２０３及び書き込み光学ユニ
ット２２０は感光体２００上に静電潜像を形成する潜像
形成手段を構成し、この潜像形成手段とリボルバ現像ユ
ニット２３０は感光体２００上にトナー像を形成するト
ナー像形成手段を構成している。

【００３２】また、書き込み光学ユニット２２０は、カ
ラースキャナ１から画像処理部を介して入力されるカラ
ー画像データを光信号に変換して、感光体２００にカラ
ー画像データに対応した光書き込みを行い、感光体２０
０上に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット
２２０は、光源としての半導体レーザ２２１、ポリゴン
ミラー２２２とその回転駆動用モ−タ２２３、ｆ／θレ
ンズ２２４、反射ミラー２２５などで構成されている。
半導体レーザ２２１は、カラースキャナ１から画像処理
部を介して入力されるカラー画像データにより駆動制御
されることで、カラー画像データで変調されたレーザ光
を出射する。このレーザ光は、ポリゴンミラー２２２に
より主走査方向に走査され、ｆ／θレンズ２２４、反射
ミラー２２５などを介して感光体２００に照射される。

【００３３】また、リボルバ現像ユニット２３０は、Ｋ
現像器２３１Ｋ、Ｃ現像器２３１Ｃ、Ｍ現像器２３１
Ｍ、Ｙ現像器２３１Ｙと、これらの現像器２３１Ｋ、２
３１Ｃ、２３１Ｍ、２３１Ｙを反時計方向に回転させる
リボルバ回転駆動部と、各現像器２３１Ｋ、２３１Ｃ、
２３１Ｍ、２３１ＹにＫトナー、Ｃトナー、Ｍトナー、
Ｙトナーをそれぞれ補給するＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ各色のトナ
ー補給部などで構成されている。

【００３４】各現像器２３１Ｋ、２３１Ｃ、２３１Ｍ、
２３１Ｙは、感光体２００上の静電潜像を現像するため
に現像剤の穂を感光体２００の表面に接触させて回転す
る現像剤担持体としての現像ローラと、現像剤を汲み上
げて撹拌するために回転する攪拌手段としての現像剤パ
ドルなどで構成されている。各色のトナー補給部はそれ
ぞれ図示しないトナー補給モータで駆動されることによ
り各現像器２３１Ｋ、２３１Ｃ、２３１Ｍ、２３１Ｙへ
のトナー補給を行い、各現像器２３１Ｋ、２３１Ｃ、２
３１Ｍ、２３１Ｙは内部の現像剤とトナー補給部から補
給されたトナーとを現像剤パドルで攪拌する。

【００３５】各現像器２３１Ｋ、２３１Ｃ、２３１Ｍ、
２３１Ｙ内には、Ｋトナーとフェライトキャリアとから
なる２成分現像剤、Ｃトナーとフェライトキャリアとか
らなる２成分現像剤、Ｍトナーとフェライトキャリアと
からなる２成分現像剤、Ｙトナーとフェライトキャリア
とからなる２成分現像剤がそれぞれ収納されており、
Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ各色のトナーがフェライトキャリアとの
撹拌によって負極性に帯電される。また、各現像器２３
１Ｋ、２３１Ｃ、２３１Ｍ、２３１Ｙ内の現像ローラに
は図示しない現像バイアス電源によって負の直流電圧に
交流電圧が重畳された現像バイアスが印加され、現像ロ
ーラが感光体２００の金属基体層に対して所定電位にバ
イアスされている。

【００３６】本カラー複写機の待機状態では、リボルバ
現像ユニット２３０はＫ現像器２３１Ｋが現像位置のホ
ームポジションにセットされており、スタートキーが押
されて複写動作が開始されると、カラースキャナ１で所
定のタイミングからＫ画像データを得るための原稿画像
の読み取りが開始され、このカラースキャナ１からのカ
ラー画像データが画像処理部を介して書き込み光学ユニ
ット２２０に入力されて書き込み光学ユニット２２０が
画像処理部からのＫ画像データに基づきレーザ光による
光書き込み、静電潜像形成を開始する（以下、Ｋ画像デ
ータによる静電潜像をＫ潜像という。Ｃ画像データによ
る静電潜像、Ｍ画像データによる静電潜像、Ｙ画像デー
タによる静電潜像も同様にＣ潜像、Ｍ潜像、Ｙ潜像とい
う）。

【００３７】リボルバ現像ユニット２３０は、感光体２
００上のＫ潜像の先端部から現像すべく現像位置にＫ潜
像先端部が到達する前に、Ｋ現像器２３１ＫにおけるＫ
現像ローラの回転を開始し、感光体２００上のＫ潜像を
Ｋ現像器２３１Ｋで現像してＫトナー像とする。そし
て、以後、感光体２００上のＫ潜像の現像動作が続けら
れるが、Ｋ潜像の後端部が現像位置を通過した時点で、
速やかに次の色の現像器が現像位置にくるまで、リボル
バ現像ユニット２３０が回転する。これは、少なくとも
次の画像データによる静電潜像の先端部が現像位置に到
達する前に完了する。

【００３８】中間転写ユニット５００は、後述する複数
のローラに張架された像担持体としての中間転写ベルト
５０１からなる中間転写体などで構成されている。この
中間転写ベルト５０１の周りには、２次転写ユニット６
００の転写材担持体である２次転写ベルト６０１、２次
転写手段である２次転写バイアスローラ６０５、中間転
写体クリーニング手段であるベルトクリーニング装置５
０４、潤滑剤塗布手段である潤滑剤塗布ブラシ５０５な
どが中間転写ベルト５０１と対向するように配設されて
いる。

【００３９】中間転写ベルト５０１は、１次転写手段で
ある１次転写バイアスローラ５０７、ベルト駆動ローラ
５０８、ベルトテンションローラ５０９、２次転写対向
ローラ５１０，クリーニング対向ローラ５１１、及びア
ースローラ５１２に張架されている。これらのローラ５
０７〜５１２は導電性材料で形成され、１次転写バイア
スローラ５０７以外の各ローラ５０８〜５１２は接地さ
れている。

【００４０】１次転写バイアスローラ５０７には、１次
転写電源８０１により、中間転写ベルト５０１上のトナ
ー像の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流又は電
圧に制御された転写バイアスが印加される。また、中間
転写ベルト５０１は、図示しない駆動モータによって回
転駆動されるベルト駆動ローラ５０８により、矢印方向
に駆動される。

【００４１】感光体２００上のトナー像を中間転写ベル
ト５０１に転写する転写部（以下１次転写部という）で
は、中間転写ベルト５０１を１次転写バイアスローラ５
０７及びアースローラ５１２で感光体２００側に押し当
てるように張架することにより、感光体２００と中間転
写ベルト５０１との間に所定幅のニップ部を形成してい
る。

【００４２】潤滑剤塗布ブラシ５０５は、板状に形成さ
れた潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛５０６を研磨し、
この研磨された微粒子を中間転写ベルト５０１に塗布す
る。この潤滑剤塗布ブラシ５０５も、図示しない接離機
構により中間転写ベルト５０１に対して接離可能に構成
され、所定のタイミングで中間転写ベルト５０１に接触
するように制御される。

【００４３】２次転写ユニット６００は、３つの支持ロ
ーラ６０２、６０３、６０４に張架された２次転写ベル
ト６０１と、２次転写バイアスローラ６０５などで構成
され、２次転写ベルト６０１の支持ローラ６０２、６０
３間張架部が２次転写対向ローラ５１０に対して中間転
写ベルト５０１を介して圧接可能になっている。３つの
支持ローラ６０２，６０３，６０４の一つは、図示しな
い駆動手段によって回転駆動される駆動ローラであり、
この駆動ローラにより２次転写ベルト６０１が駆動され
る。

【００４４】２次転写バイアスローラ６０５は、２次転
写対向ローラ５１０との間に中間転写ベルト５０１と２
次転写ベルト６０１を挟持するように配設され、２次転
写電源８０２によって所定電流の転写バイアスが印加さ
れる。また、２次転写ベルト６０１及び２次転写バイア
スローラ６０５が、２次転写対向ローラ５１０に対して
圧接する位置と離間する位置とを取り得るように、支持
ローラ６０２及び２次転写バイアスローラ６０５を駆動
する図示しない接離手段が設けられている。図３の２点
鎖線は２次転写ベルト６０１及び２次転写バイアスロー
ラ６０５が２次転写対向ローラ５１０から離間している
位置を示し、図３の実線は２次転写ベルト６０１及び２
次転写バイアスローラ６０５が２次転写対向ローラ５１
０に圧接している位置を示す。

【００４５】一対のレジストローラ６５０は、２次転写
バイアスローラ６０５及び２次転写対向ローラ５１０に
挟持された中間転写ベルト５０１及び２次転写ベルト６
０１の間に、所定のタイミングで転写材である転写紙を
送り込む。２次転写ベルト６０１の定着装置２７０側の
支持ローラ６０３に張架されている部分には、転写材除
電手段である転写紙除電チャージャ６０６と、転写材担
持体除電手段であるベルト除電チャージャ６０７とが対
向して配置されている。また、２次転写ベルト６０１の
下側支持ローラ６０４に張架されている部分には、転写
材担持体クリーニング手段であるクリーニングブレード
６０８が当接している。

【００４６】転写紙除電チャージャ６０６は、２次転写
ベルト６０１上の転写紙に保持されている電荷を除電す
ることにより、転写紙自体のこしの強さで転写紙を２次
転写ベルト６０１から分離させる。ベルト除電チャージ
ャ６０７は、２次転写ベルト６０１上に残留する電荷を
除電する。また、クリーニングブレード６０８は、２次
転写ベルト６０１の表面に付着した付着物を除去してク
リーニングする。

【００４７】このように構成したカラー複写機におい
て、画像形成サイクルが開始されると、感光体２００と
中間転写ベルト５０１は、図示しない駆動モータによっ
て回転駆動されて一次転写位置において同じ線速度で回
転する。感光体２００及び中間転写ベルト５０１の回転
に伴ってＫトナー像形成、Ｃトナー像形成、Ｍトナー像
形成、Ｙトナー像形成が行われてこれらのＫトナー像、
Ｃトナー像、Ｍトナー像、Ｙトナー像が１次転写電源８
０１から１次転写バイアスローラ５０７に印加される転
写バイアスにより感光体２００から中間転写ベルト５０
１へ順次に重ねて１次転写され、最終的に中間転写ベル
ト５０１上に４色重ねのフルカラートナー像が形成され
る。

【００４８】トナー像形成は次のように行われる。帯電
チャージャ２０３は、コロナ放電によって感光体２００
の表面を負電荷で所定電位に一様に帯電させる。書き込
み光学ユニット２２０は画像処理部からのＫ画像信号に
基づいて感光体２００にラスタ露光を行う。このとき、
当初一様に帯電された感光体２００の表面の露光された
部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｋ潜像が形
成される。

【００４９】このＫ潜像は、Ｋ現像器２３１Ｋにおける
Ｋ現像ローラ上の負帯電されたＫトナーが接触すること
により、感光体２００の露光されない部分にはトナーが
付着せず、感光体２００の露光された部分にはトナーが
付着し、Ｋ潜像と相似なＫトナー像が形成される。この
感光体２００上に形成されたＫトナー像は、１次転写位
置で感光体２００と接触状態で等速駆動している中間転
写ベルト５０１の表面に転写される。以下、感光体２０
０から中間転写ベルト５０１へのトナー像の転写をベル
ト転写という。ベルト転写後の感光体２００は、感光体
２００の再使用に備えて、除電ランプ２０２により均一
に除電され、表面に残留している若干の未転写残留トナ
ーが感光体クリーニング装置２０１で清掃される。

【００５０】感光体２００側では上述したＫ画像形成工
程の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカ
ラースキャナ１によりＣ画像データを得るための原稿画
像の読み取りが始まり、カラースキャナ１からＲ、Ｇ、
Ｂ３色のカラー画像データが画像処理部へ出力されて画
像処理部から書き込み光学ユニット２２０へＣ画像デー
タが出力される。書き込み光学ユニット２２０は、画像
処理部からのＣ画像データにより感光体２００に光書き
込みを行って感光体２００の表面にＣ潜像を形成する。

【００５１】そして、リボルバ現像ユニット２３０は感
光体２００上のＫ潜像の後端部が通過した後で、且つＣ
潜像の先端部が到達する前に回転動作を行ってＣ現像器
２３１Ｃを現像位置にセットし、Ｃ潜像はＣ現像器２３
１Ｃで現像されてＣトナー像となる。

【００５２】以後、Ｃ現像器２３１Ｃは感光体２００上
のＣ潜像領域の現像を続けるが、感光体２００上のＣ潜
像の後端部が通過した時点で、先のＫ現像器２３１Ｋの
場合と同様にリボルバ現像ユニット２３０が回転動作を
行って次のＭ現像器２３１Ｍを現像位置に移動させる。
これもやはり次のＭ潜像の先端部が現像位置に到達する
前に完了する。

【００５３】この感光体２００上に形成されたＣトナー
像は、１次転写位置で感光体２００と接触状態で等速駆
動している中間転写ベルト５０１の表面にＫトナー像と
重ねてベルト転写される。ベルト転写後の感光体２００
は、感光体２００の再使用に備えて、除電ランプ２０２
により均一に除電され、表面に残留している若干の未転
写残留トナーが感光体クリーニング装置２０１で清掃さ
れる。

【００５４】感光体２００側ではＣ画像形成工程の次に
Ｍ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキ
ャナ１によりＭ画像データを得るための原稿画像の読み
取りが始まり、カラースキャナ１からＲ、Ｇ、Ｂ３色の
カラー画像データが画像処理部へ出力されて画像処理部
から書き込み光学ユニット２２０へＭ画像データが出力
される。書き込み光学ユニット２２０は、画像処理部か
らのＭ画像データにより感光体２００に光書き込みを行
って感光体２００の表面にＭ潜像を形成する。

【００５５】そして、リボルバ現像ユニット４００は感
光体２００上のＣ潜像の後端部が通過した後で、且つＭ
潜像の先端部が到達する前に回転動作を行ってＭ現像器
２３１Ｍを現像位置にセットし、Ｍ潜像はＭ現像器２３
１Ｍで現像されてＭトナー像となる。以後、Ｍ現像器２
３１Ｍは感光体２００上のＭ潜像領域の現像を続ける
が、感光体２００上のＭ潜像の後端部が通過した時点
で、リボルバ現像ユニット２３０が回転動作を行って次
のＹ現像器２３１Ｙを現像位置に移動させる。これもや
はり次のＹ潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了
する。

【００５６】この感光体２００上に形成されたＭトナー
像は、１次転写位置で感光体２００と接触状態で等速駆
動している中間転写ベルト５０１の表面にＫトナー像及
びＣトナー像と重ねてベルト転写される。ベルト転写後
の感光体２００は、感光体２００の再使用に備えて、除
電ランプ２０２により均一に除電され、表面に残留して
いる若干の未転写残留トナーが感光体クリーニング装置
２０１で清掃される。

【００５７】感光体２００側ではＭ画像形成工程の次に
Ｙ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキ
ャナ１によりＹ画像データを得るための原稿画像の読み
取りが始まり、カラースキャナ１からＲ、Ｇ、Ｂ３色の
カラー画像データが画像処理部へ出力されて画像処理部
から書き込み光学ユニット２２０へＹ画像データが出力
される。書き込み光学ユニット２２０は、画像処理部か
らのＹ画像データにより感光体２００に光書き込みを行
って感光体２００の表面にＹ潜像を形成する。

【００５８】そして、リボルバ現像ユニット４００は感
光体２００上のＭ潜像の後端部が通過した後で、且つＹ
潜像の先端部が到達する前に回転動作を行ってＹ現像器
２３１Ｙを現像位置にセットし、Ｙ潜像はＹ現像器２３
１Ｙで現像されてＹトナー像となる。以後、Ｙ現像器２
３１Ｙは感光体２００上のＹ潜像領域の現像を続ける
が、感光体２００上のＹ潜像の後端部が通過した時点
で、リボルバ現像ユニット２３０が回転動作を行ってＫ
現像器２３１Ｋを現像位置に移動させる。

【００５９】この感光体２００上に形成されたＹトナー
像は、１次転写位置で感光体２００と接触状態で等速駆
動している中間転写ベルト５０１の表面にＫトナー像、
Ｃトナー像及びＭトナー像と重ねてベルト転写され、４
色重ねのフルカラー画像が形成される。ベルト転写後の
感光体２００は、感光体２００の再使用に備えて、除電
ランプ２０２により均一に除電され、表面に残留してい
る若干の未転写残留トナーが感光体クリーニング装置２
０１で清掃される。

【００６０】このように、中間転写ベルト５０１上に
は、感光体２００上に順次に形成されたＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ
各色のトナー像が、同一面に順次に位置合わせされて転
写されて４色重ねのフルカラー画像が形成される。上記
画像形成動作が開始される時期には転写紙Ｐは給紙部３
又は手差しトレイ２１０から給送されてレジストローラ
６５０のニップ部で待機している。

【００６１】２次転写対向ローラ５１０及び２次転写バ
イアスローラ６０５によりニップが形成された２次転写
部に中間転写ベルト５０１上のフルカラー画像の先端が
さしかかるときに、ちょうど転写紙Ｐの先端がそのフル
カラー画像の先端に一致するようにレジストローラ６５
０が駆動され、転写紙Ｐとフルカラー画像とのレジスト
合わせが行われて転写紙Ｐがレジストローラ６５０によ
り送り出される。

【００６２】転写紙Ｐは中間転写ベルト５０１上のフル
カラー画像と重ねられて２次転写部を通過する。このと
き、２次転写電源８０２によって２次転写バイアスロー
ラ６０５に印加される転写バイアスにより、中間転写ベ
ルト５０１上の４色重ねのフルカラー画像が転写紙Ｐ上
に一括して転写される。

【００６３】その後、転写紙Ｐは、２次転写ベルト６０
１の移動方向における２次転写部の下流側に配置された
転写紙除電チャージャ６０６と２次転写ベルト６０１と
の対向部を通過するときに転写紙除電チャージャ６０６
により除電され、２次転写ベルト６０１から剥離されて
搬送装置２１１により定着装置２７０に向けて送られ
る。転写紙Ｐは、定着装置２７０によりトナー像が溶融
定着され、一対の排出ローラ２１２により図示しないコ
ピートレイに表向きにスタックされ、フルカラーコピー
が得られる。また、転写紙Ｐにトナー像を転写した後の
中間転写ベルト５０１の表面に残留したトナーは、図示
しない離接機構によって中間転写ベルト５０１に押圧さ
れるベルトクリーニング装置５０４によってクリーニン
グされる。

【００６４】ここで、リピート複写の時は、カラースキ
ャナ１の動作及び感光体２００への画像形成は、１枚目
の４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定のタイ
ミングで２枚目の１色目（Ｋ）の画像形成工程に進む。
また、中間転写ベルト５０１の方は、１枚目の４色重ね
フルカラー画像の転写紙への一括転写工程に引き続き、
表面がベルトクリーニング装置５０４でクリーニングさ
れた領域に、２枚目のＫトナー像がベルト転写される。
その後は、１枚目と同様な動作になる。

【００６５】以上は、４色フルカラーコピーを得るコピ
ーモードであるが、３色コピーモード、２色コピーモー
ドの場合は、指定された色と回数の分について、上記同
様の動作を行うことになる。また、単色コピーモードの
場合は、所定枚数の複写が終了するまでの間、リボルバ
現像ユニット２３０の所定色の現像器のみを現像動作状
態にし、ベルトクリーニング装置５０４を中間転写ベル
ト５０１に押圧させた状態のままにして複写動作を行
う。

【００６６】本実施形態の画像形成装置においては、図
１に示すように、中間転写ベルト５０１の表面もしくは
内側面には微細且つ精密な目盛が中間転写ベルト５０１
の回転方向に一定の間隔で形成された光学パターン７０
１が設けられ、この光学パターン７０１は位置の目盛線
として利用される。光学パターン７０１を読み取る読み
取り手段としての光学型の検出器７０２は、光学パター
ン７０１の反射率周期の複数周期分を同時に検出する検
出器として構成される。また、本実施形態は潜像形成手
段を駆動する駆動信号（画像信号を含む変調信号）を生
成する画像信号生成手段を有し、この画像信号生成手段
には検出器７０２からの検出信号が入力される。

【００６７】ここに、駆動モータ７０３は駆動ローラ５
０８に連結されて中間転写ベルト５０１を駆動ローラ５
０８を介して回転駆動する。また、同期信号発生手段と
してのビームディテクタ７２６は、ポリゴンミラー２２
２からのレーザビームを書き込み領域よりも走査開始側
で検知してポリゴンミラー２２２の１回転に付き１回以
上同期信号（ここではポリゴンミラー２２２の１面に付
き１回）を発生し、つまりポリゴンミラー２２２による
レーザビーム走査毎に１回同期信号を発生する。

【００６８】次に、光学パターン７０１及び検出器７０
２について説明する。光学パターン７０１は、図４に示
すように反射部７０１ａと透過部７０１ｂとが中間転写
ベルト５０１の回転方向へ一定の間隔で交互に配列され
たスリットパターンとすれば、一般的に入手しやすく利
用しやすい。検出器７０２は、光学パターン７０１の反
射率周期の複数周期分を同時に検出する検出器であり、
例えば分割ビーム７０５により光学パターン７０１を検
出する図５に示すような検出器が用いられる。この場
合、分割ビーム７０５は光学パターン７０１の周期と同
じ周期にすると良い。検出器７０２が図５に示すように
光源７０６からレンズ７０７及びスリットマスク７０８
を介して光学パターン７０１へこれと同周期のビームパ
ターン７０５を照射すると、光学パターン７０１の移動
に伴い光学パターン７０１と同周期のビームの反射、透
過の繰り返しが生じ、その反射ビームをフォトダイオー
ドのような受光素子で検出することにより、光学パター
ン７０１の移動速度・位置に応じた信号が得られる。

【００６９】また、検出器７０２はスリット投影で光学
パターン７０１の複数本（複数周期分）を同時に検知す
るものを用いてもよい。この場合、検出器７０２は、例
えば図７に示すように、光源７１５からの光をレンズ７
１６によりほぼ平行光として図６に示すようなスリット
板７１７の複数のスリットを通して分割ビーム７０５と
し、光学パターン７０１に照射する。中間転写ベルト５
０１の移動に伴い光学パターン７０１が移動すると、検
出器７０２でスリット板７１７の複数のスリットを通し
て光学パターン７０１をみた場合には分割ビーム７０５
の光学パターン７０１による反射と透過が交互に繰り返
され、その反射ビームがスリット板７１７の複数のスリ
ットを通して受光器７１８で検出されて上記と同様の信
号が得られる。また、中間転写ベルト５０１には中間転
写ベルト５０１の原点を示す原点マークが設けられ、検
出器７０２は中間転写ベルト５０１上の原点マークを検
出して原点信号を出力する。

【００７０】光学パターン７０１の作成方法について
は、エッチング、印刷、フォトエマルジョンフィルムに
より光学パターン７０１を作成できる。光学パターン７
０１を中間転写ベルト５０１上に形成するには、可とう
性の有る素材によるスリットパターン７０１を中間転写
ベルト５０１に接着する方法、テープ状パターン７０１
を中間転写ベルト５０１に接着する方法、中間転写ベル
ト５０１に光学パターン７０１を直接印刷する方法など
を採用すればよい。また、光学パターン７０１の形状に
ついても、長方形パターンの連続である必要性はなく、
自由に選択して良い。

【００７１】次に、上記画像信号生成手段について説明
する。画像信号生成手段は、出力すべき画像データが入
力され（カラースキャナ１から画像処理部を介してカラ
ー画像データが入力され）、この画像データに基づい
て、潜像形成手段としての書き込み光学ユニット２２０
を駆動するための駆動信号（画像信号を含む変調信号）
を生成する部分である。本実施形態では、画像信号生成
手段は、画像データと共に検出器７０２からの検出信号
が同時に入力され、検出器７０２からの検出信号に基づ
いて駆動信号を生成することを特徴としている。

【００７２】画像信号生成手段は、画像データ及び検出
器７０２からの検出信号だけでなく通常は本実施形態の
制御手段であるＣＰＵからの制御信号や各種プロセスに
関する信号なども送受信する。なお、画像信号生成手段
は本実施形態のメイン制御部を構成するＣＰＵにより構
成することも可能である。

【００７３】図８は本実施形態に用いられる画像信号生
成手段の一例を示す。この画像信号生成手段７１９は、
データ生成部７２１、変調回路７２２、矩形化回路７２
３及びカウンタ位置比較回路７２４を有する。中間転写
ベルト５０１表面の位置を計測する位置計測手段として
の位検出器７０２からの検出信号は、中間転写ベルト５
０１に形成された光学パターン７０１の１周期に相当す
る周期を持つ正弦波状信号となり、矩形化回路７２３に
より矩形化（パルス化）される。

【００７４】中間転写ベルト５０１の位置変動を検出す
る位置変動検出手段としてのカウンタ位置比較回路７２
４は、矩形化回路７２３からのパルスを積算することで
位置データを得ることが可能であり、矩形化回路７２３
からのパルスの周期を計測することで速度データを得る
ことも可能である。カウンタ位置比較回路７２４は、矩
形化回路７２３からのパルスと基準クロックをそれぞれ
積算することで中間転写ベルト５０１の現在位置と目標
位置を求め、これらのカウント値を比較することで中間
転写ベルト５０１の位置変動を求めて位置データとして
データ生成部７２１へ出力する。

【００７５】潜像形成手段に書き込み光学ユニットを用
いた場合には感光体にポリゴンミラー２２２の回転速度
に合わせて一定周期で１ライン分の書き込みが行われ、
また、潜像形成手段にＬＥＤヘッドを用いた場合におい
ても感光体に一定周期間隔で書き込みが行われるので、
感光体表面の速度が一定であって、もし中間転写ベルト
表面が速度変動を起こしていれば、その変動がそのま
ま、感光体から中間転写ベルトへ転写されるトナー画像
の位置ずれとなって現れてしまう。

【００７６】画像形成手段７１９では、データ生成部７
２１は、入力画像データより１ライン毎の画像データを
生成してバッファに蓄え、このバッファからビームディ
テクタ７２６からの同期信号に同期して画像データを変
調回路７２２へ出力する。変調回路７２２はデータ生成
部７２１からの画像データを変調して半導体レーザ（Ｌ
Ｄ）ドライバ７２５へ出力する。ＬＤドライバ７２５
は、変調回路７２２からの変調信号により書き込み光学
ユニット２２０のＬＤ２２１を駆動してレーザビームを
出射させる。

【００７７】ここで、画像信号生成手段７１９では、検
出器７０２によって得られた中間転写ベルト５０１の位
置計測結果を使って画像データの修正を行って画像デー
タの位置変動（中間転写ベルト５０１表面の位置変動
分）を補正することにより、歪みの無い静電潜像を得
る。すなわち、データ生成部７２１は、入力画像データ
より１ライン毎の画像データを生成してバッファに蓄え
る際に、１ライン毎に生成する画像データをカウンタ位
置比較回路７２４からの位置データに基づき補正して画
像データを作り直すことで画像データの位置変動（中間
転写ベルト５０１表面の位置変動分）を補正する、すな
わち、１ライン毎に生成する画像データを、中間転写ベ
ルト５０１表面の位置変動分に応じて位置補正を行って
画像データを作り直すことにより、歪みの無い静電潜像
を得る。

【００７８】図９は本実施形態に用いられる画像信号生
成手段の他の例を示す。この画像信号生成手段７７２７
は、データ生成部７２８、変調回路７２９及び矩形化回
路７３０を有する。データ生成部７２８は、入力画像デ
ータより１ライン毎の画像データを生成してバッファに
蓄え、このバッファからビームディテクタ７２６からの
同期信号に同期して画像データを変調回路７２９へ出力
する。変調回路７２９はトリガ信号によりトリガされて
データ生成部７２８からの画像データを変調してＬＤド
ライバ７２５へ出力する。

【００７９】ここで、画像信号生成手段７２７では、検
出器７０２により得られた中間転写ベルト５０１の位置
計測結果を使って書き込みタイミングの修正を行って静
電潜像の位置変動（中間転写ベルト５０１の位置変動
分）を補正することにより、歪みの無い静電潜像を得
る。すなわち、検出器７０２からの検出信号は矩形化回
路７３０により矩形化（パルス化）される。変調回路７
２９は、矩形化回路７３０からのパルス信号によりトリ
ガされてデータ生成部７２８からの画像データを変調し
てＬＤドライバ７２５へ出力することで、画像データの
位置変動（中間転写ベルト５０１表面の位置変動分）を
補正する、すなわち、画像データを、中間転写ベルト５
０１表面の位置変動分に応じて位置補正を行って変調す
ることにより、歪みの無い静電潜像を得る。

【００８０】図１０は本実施形態で用いられる像担持体
回転制御手段としての中間転写ベルト駆動制御系のハー
ドウェア構成を示す。この中間転写ベルト駆動制御系
は、まず全体の制御を受け持つ制御手段としてのマイク
ロコンピュータ１０が設けられている。このマイクロコ
ンピュータ１０は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１１
と、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１２と、ランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）１３がそれぞれバス１４を介
して接続されている。

【００８１】また、検出器（ベルトセンサ）７０２の出
力信号は状態検出用のインターフェイス１５、バス１４
を介してマイクロコンピュータ１０に入力される。ここ
に，状態検出用のインターフェイス１５は検出器（ベル
トセンサ）７０２の出力信号を処理してデジタル数値に
変換するもので、検出器（ベルトセンサ）７０２からの
パルスの数を計数するカウンタを備えている。

【００８２】状態検出用のインターフェイス１５は、検
出器７０２からの原点信号や、電源オン時の中間転写ベ
ルト５０１の初期位置をＲＡＭに格納することで、中間
転写ベルト５０１の移動位置との対応付け（相関）をと
る機能を備えている。従って、本実施形態では、状態検
出用のインターフェイス１５が中間転写ベルト５０１の
位置を管理する機能を有する。マイクロコンピュータ１
０は状態検出用のインターフェイス１５からの入力信号
を用いて中間転写ベルト５０１の回転位置が目標値とな
るような駆動モータ７０３の位置制御量を演算する。

【００８３】駆動モータ７０３は、マイクロコンピュー
タ１０に対してバス１４、駆動用のインターフェイス１
６及び駆動装置（ドライバー）１７を介して接続されて
いる。駆動用のインターフェイス１６はマイクロコンピ
ュータ１０における位置制御量演算結果のデジタル信号
をアナログ信号に変換して駆動装置１７のモータ駆動用
アンプに与えることで、このモータ駆動用アンプから駆
動モータ７０３に印加する電流や電圧を制御する。この
結果、中間転写ベルト５０１は所定の目標位置に追従す
るように駆動される。この時、中間転写ベルト５０１の
位置は検出器７０２及び状態検出用のインターフェイス
１５により検出されてマイクロコンピュータ１０に取り
込まれる。

【００８４】本実施形態の中間転写ベルト駆動制御方式
は、マイクロコンピュータ１０、駆動装置１７等により
構成されて実現される。なお、マイクロコンピュータ１
０の代わりに演算処理速度が速いDSPやRISCプロセッサ
を用いてもよい。

【００８５】本実施形態においては図１１に示すような
CPUやDSPなどのコンピュータにより制御演算をする像担
持体回転制御手段としての中間転写ベルト駆動制御系を
用いてもよい。この中間転写ベルト駆動制御系では、中
間転写ベルト５０１の位置ずれをなくすために目標速度
を積分手段１８で積分して目標位置を作る。積分手段１
８に与えるリセット信号RESETは、検出器７０２が光学
パターン７０１の原点マークを中間転写ベルト５０１の
１回転に１回中間転写ベルト５０１のホームポジション
で検出することにより得られた原点信号が入力されたも
のであり、積分手段１８をリセットする。

【００８６】位置制御コントローラ１９は例えばPIDコ
ントロ−ラが用いられ、CPUやDSPなどのコンピュータ２
０は位置制御コントローラとしてのＰＩＤコントローラ
１９などを有する。ベルト系３４は、中間転写ユニット
５００、駆動モータ７０３、検出器７０２、駆動モータ
７０３を駆動する駆動回路を含み、ＰＩＤコントローラ
１９からの制御信号により駆動回路を介して駆動モータ
７０３が制御される。中間転写ベルト５０１の位置は光
学パターン７０１が検出器７０２で検出されることによ
り読み取られ、検出器７０２の出力信号がＰＬＤ（Prog
rammable Logic Device）２１で処理される。

【００８７】このＰＬＤ２１は、検出器７０２の出力信
号に対して光学パターン７０１の100μmピッチのスリッ
トを電気的に0.5μmの分解能にして100μmの分解能のス
リット検出信号と0.5μmの分解能のスリット検出信号を
コンピュータ２０の入力部２２、２３へパラレルに入力
する。100μmの分解能のスリット検出信号は１５ビッ
ト、0.5μmの分解能のスリット検出信号は８ビットであ
る。

【００８８】また、ＰＬＤ２１は検出器７０２が光学パ
ターン７０１の原点マークを中間転写ベルト５０１の１
回転に１回中間転写ベルト５０１のホームポジションで
検出することにより得られた原点信号homeをコンピュー
タ２０の入力部２４へ入力し、この原点信号homeは積分
手段１８に与えられる。コンピュータ２０は、積分手段
１８で求めた目標位置から入力部２２、２３にフィード
バックされた中間転写ベルト５０１の表面位置を減算
し、その結果から位置制御コントローラ１９により中間
転写ベルト５０１の位置制御量を求めてベルト系２０の
上記駆動回路へ出力することで、中間転写ベルト５０１
の表面位置制御を行う。

【００８９】図１２は中間転写ベルト５０１の表面位置
と目標位置との偏差を示す。コンピュータ２０が入力部
２２からの位置信号を用いる場合にはその位置信号の分
解能が0.5μmであるので、中間転写ベルト５０１の表面
位置と目標位置との偏差は±10μm内の偏差に収まって
いる。図１３は中間転写ベルト５０１の表面位置と目標
位置との偏差であるが、コンピュータ２０が入力部２３
からの位置信号のみを用いるので、その位置信号の分解
能が100μmであるために中間転写ベルト５０１の表面位
置と目標位置との偏差は100μmの偏差となる。なお、図
１２及び図１３はコントローラ２０のサンプリング周期
が1ms、中間転写ベルト５０１の線速度が200mm/s、開ル
ープ伝達関数の交差周波数が５０Hzのときの結果を示
す。

【００９０】このように、第１実施形態によれば、像担
持体としての中間転写ベルト５０１の表面に回転方向に
等間隔で配列された光学パターン７０１と、この光学パ
ターン７０１を読み取ることにより中間転写ベルト５０
１の回転状態を検出する検出手段としての検出器７０２
と、この検出器７０２からの検出信号に基づいて中間転
写ベルト５０１表面の回転位置を制御する像担持体回転
制御手段とを備え、潜像形成手段は画像信号を作り出す
画像信号生成手段７１９もしくは７２７を有していて該
画像信号生成手段７１９もしくは７２７からの画像信号
により潜像担持体としての感光体２００に潜像を形成
し、画像信号生成手段７１９もしくは７２７は検出器７
０２からの検出信号により画像信号生成を調整するの
で、感光体２００上に等ピッチの潜像を生成することが
できて潜像の位置ずれを低減することが可能となり、高
画質なカラー画像が得られると共に、感光体を高精度に
駆動する高価なコントローラを利用しなくてもよくなっ
て低コスト化を図ることができる。ここに、感光体２０
０上に潜像を形成してから感光体２００より中間転写ベ
ルト５０１へトナー画像を転写するまでにタイムラグが
あるが、この分を差し引いた長周期の画像信号生成の調
整を行っても十分な効果が得られる。

【００９１】また、本実施形態によれば、光学パターン
７０１の複数周期分を同時に検出するので、光学パター
ンの欠陥や傷、付着物などがあっても光学パターンの検
出に与える影響は少なくなり、中間転写ベルト５０１の
より安定した位置制御を行うことができる。

【００９２】一般的に、カラー電子写真複写機やカラー
プリンタ等の画像形成装置に使用される無端ベルト状の
回転体は、複数の支持ローラにより支持される構造とな
っており、その内の１つの支持ローラの回転軸に駆動モ
ータを連結し、上記無端ベルト状の回転体を回転駆動す
る。また、潜像担持体と像担持体が接触し、トナー像の
転写を行う。

【００９３】本発明の第２実施形態では、像担持体の表
面もしくは内側面に微細且つ精密な目盛が形成された光
学パターンを設け、かつ像担持体の光学パターン形成部
と、像担持体を回転させる駆動ローラ、像担持体を支持
する支持ローラ、潜像担持体等の回転構造体とが接触を
回避する構造とし、光学パターンと回転構造体との間に
ギャップを設ける。

【００９４】これは、例えば像担持体の裏面に光学パタ
ーンを形成する場合には、駆動ローラ、支持ローラの一
部に凹みを設けることで実現可能であり、あるいは像担
持体における軸、潜像担持体等との接触のない領域にパ
ターンを形成することでも同様の効果を果たすことがで
きる。

【００９５】このような第２実施形態の構成により、光
学パターンの摩耗等による破壊を防ぐことができ、また
光学パターンを配置したために生じる回転偏差あるいは
速度変動の影響を除去することが出来る。また、光学パ
ターンと回転構造体との間にギャップを設けることによ
り、光学パターンにトナー、ゴミ等が付着した場合でも
光学パターンと他の回転体との接触が起こりづらくな
り、光学パターンに対する撥水性、撥油性等の機能を付
加する必要が無くなる。

【００９６】図１４は第２実施形態の中間転写ユニット
を示し、図１５及び図１６はその一部を示す。この第２
実施形態では、上記第１実施形態において、光学パター
ン７０１と回転体としての支持ローラ５０７〜５１２と
の接触を回避するためにローラ５０７〜５１２の回転軸
の一部にくぼみ２５を設け、中間転写ベルト５０１の内
面にはローラ５０７〜５１２の回転軸のくぼみ２５と対
向する位置に光学パターン７０１を印刷、露光、レーザ
加工等により作成し、あるいは印刷、露光、レーザ加工
等により光学パターン７０１を作成することで、光学パ
ターン７０１を中間転写ベルト５０１の内面に配置す
る。光学パターン７０１は中間転写ベルト５０１の内面
端部に形成された蛇行防止用の寄り止め３３（図１５で
は図示を省略）上に形成し、あるいは寄り止めガイドの
機能を併せ持つようにすることも可能である。また、中
間転写ベルト５０１の内面端部には蛇行防止用寄り止め
ガイド２６が形成されている。このような構成によりロ
ーラ５０７〜５１２の回転時の光学パターン７０１とロ
ーラ５０７〜５１２との接触が回避される。

【００９７】画像形成装置、特にカラー画像形成装置に
おいては、トナー飛散が問題となっている。特に像担持
体周りへのトナー飛散は多く、光学パターン７０１等を
検出器７０２で検出する際には汚れ対策が必要となる。
本実施形態では、光学パターン７０１に対応した位置に
清掃部材２７を設置している。ここでは、清掃部材２７
として繊維状のブラシが光学パターン７０１に接触する
ように配置され、像担持体としての中間転写ベルト５０
１が回転することで光学パターン７０１が清掃部材２７
により清掃される。これにより光学パターン７０１の検
出不良が防止される。清掃部材２７はスポンジ、フェル
ト等でもよい。

【００９８】画像形成装置における像担持体は比較的高
抵抗な層を有していることが多く、帯電、転写等にて必
ず電荷を保持してしまう。像担持体が1000V以上の電位
を常時有する場合もあり、光学パターン７０１をこれに
近接した検出器７０２で検出する際には、ノイズ等によ
る誤検出防止が必要となる。

【００９９】本実施形態では、光学パターン７０１に対
応した位置に除電部材を設置している。ここでは、清掃
部材２７として、繊維状のブラシが光学パターン７０１
に接触するように配置され、このブラシ２７が接地され
て除電部材を兼ね、像担持体としての中間転写ベルト５
０１が回転することで光学パターン７０１がブラシ２７
により除電される。これにより光学パターン７０１の検
出不良が防止される。

【０１００】本発明の第３実施形態では、上記第１実施
形態において、像担持体としての中間転写ベルト５０１
の表面もしくは内側面に微細且つ精密な目盛が形成され
た光学パターン７０１が複数箇所に分割して光学パター
ン付スリットとして設けられる。これは、例えば図１７
に示すように一つの光学パターン付スリット７０１ａに
対してもう一つの光学パターン付スリット７０１ｂを近
接して平行に配置し、あるいは一方の光学パターン付ス
リット７０１ａを他方の光学パターン付スリット７０１
ｂと連続して配置するなどして連続的に配置することも
可能である。これは２以上の複数の光学パターン付スリ
ットに対しても同様の配置が可能である。また、複数の
光学パターン付スリットを像担持体としての中間転写ベ
ルト５０１の両サイドに配置し、あるいは中間転写ベル
ト５０１の裏面において像形成部中央付近と周辺部に配
置することも可能である。

【０１０１】本実施形態では、一方の光学パターン付ス
リット７０１ａを他方の光学パターン付スリット７０１
ｂに平行に配置し、一つあるいは複数の検出器７０２
ａ、７０２ｂによって同時に光学パターン付スリット７
０１ａ、７０１ｂを検出することで、検出誤差を低減さ
せることが可能となる。複数の検出器７０２ａ、７０２
ｂにより位置の異なった場所で光学パターン付スリット
７０１ａ、７０１ｂを検出することで、光学パターン付
スリット７０１ａ、７０１ｂの位置での検出誤差を低減
することができる。

【０１０２】また、複数の光学パターン付スリットによ
り光学パターン付スリット未形成部を補完するように配
置することで、像担持体の全周にわたって光学パターン
付スリット検出をすることが可能となる。これは複数の
光学パターン付スリットを連続的に配置することでも同
様な作用を期待でき、またこれにより像担持体全周長よ
りも短い光学パターン付スリットを利用することが可能
となる。これは、光学パターン付スリット作成が容易と
なり、コスト低減の効果をもたらす。また、光学パター
ン付スリット長を短くする場合は、光学パターン付スリ
ットの接着等の作業が容易となり、高精度な光学パター
ン付スリット作成が可能となるメリットがある。

【０１０３】さらに、像担持体の周辺部、中央部等の位
置によるスリットの違いを検出することで、像担持体位
置による回転のずれを検出することができ、それを像担
持体のバランス調整や速度調整等に利用することがで
き、高精度な像担持体表面位置制御に効果がある。

【０１０４】本実施形態では、例えば中間転写ベルト５
０１の一部に形成した光学パターン付スリット７０１
ａ、７０１ｂがそれぞれ検出器７０２ａ、７０２ｂによ
り検出されて中間転写ベルト５０１の位置検出が行われ
る。検出器７０２ｂの検出信号は検出器７０２ａの検出
信号のない部分で切替手段により切り替えられて検出信
号が生成されることで、中間転写ベルト５０１全周にわ
たっての位置検出が可能となる。このとき、検出器７０
２ａ、７０２ｂの検出信号（検出器７０２ａ、７０２ｂ
からの検出信号を上記切替手段により切替えた検出信
号）から中間転写ベルト５０１の位置を演算する回路を
設けることで、この回路からの信号を、検出器７０２
ａ、７０２ｂからの検出信号を平均化した信号あるいは
一方が他方を補完した信号として、中間転写ベルト駆動
制御系により駆動モータ７０３の位置制御に用いること
が可能となる。また、検出器７０２ａを光学パターン付
スリット７０１ａ、７０１ｂの中間に配置し、例えば検
出器７０２ａとして分割フォトダイヤードを用いるなど
して、同時に両光学パターン付スリット７０１ａ、７０
１ｂを検出する構造とすることで、一つの検出器により
両光学パターン付スリット７０１ａ、７０１ｂの検出が
可能となる。

【０１０５】一般的に、カラー電子写真複写機やカラー
プリンタ等の画像形成装置に使用される無端ベルト状の
回転体は、複数の支持ローラにより支持され、一つの回
転軸により回転駆動される。本発明の第４実施形態で
は、上記第１実施形態において、像担持体としての中間
転写ベルト５０１の表面もしくは内側面に微細且つ精密
な目盛が形成された光学パターン７０１を設け、かつそ
の光学パターン７０１のピッチ（周期）を画像形成ピッ
チの整数比とする。これは、たとえば600dpiの光学解像
度を有する電子写真複写機やプリンタでは画像形成ピッ
チである約40ミクロンピッチの整数倍の20ミクロン、40
ミクロン、80ミクロン、120ミクロン等から光学パター
ン７０１のピッチを選択して光学パターン７０１を作成
することにあたる。

【０１０６】このとき、無端の中間転写ベルト５０１の
駆動軸は中間転写ベルト駆動制御系にて書き込みタイミ
ングによる信号と、光学パターン７０１に対する検出器
７０２の検出信号が同期するように制御され、これによ
り中間転写ベルト５０１の速度、位置が制御される。潜
像形成位置と中間転写ベルト５０１上の画像形成位置の
ずれは、たとえば書き込みタイミング信号を一旦メモリ
に格納し、ある遅延時間をおいて、あるいは信号処理に
より画像形成位置での書き込みタイミングと同期させる
ことにより高精度化が可能である。

【０１０７】この書き込みタイミング信号は、たとえば
ポリゴンミラーを用いて書き込みを行う場合には、ポリ
ゴンミラーの一面あるいは一回転で一度形成される信号
を利用し、あるいはＬＥＤによる書き込みを行う場合に
は１画素の書き込みの信号を利用することなどが可能で
ある。本実施形態では、中間転写ベルト駆動制御系にて
書き込みタイミングと無端ベルト５０１の位置信号（検
出器７０２の出力信号）を同期させるように中間転写ベ
ルト５０１の駆動軸の制御を行う。

【０１０８】従来、回転体の制御は駆動軸での回転速度
を一定にするように行っていたが、これでは軸の偏心、
加工誤差によるずれ、ギア等の伝達系の誤差等による実
際の画像形成位置と回転体の表面位置とのずれが生じて
しまっていた。また、従来書き込みのタイミングとは独
自に回転体の回転制御を行っていたため、書き込みのず
れによる画像劣化の影響を除去することは困難であっ
た。

【０１０９】本実施形態によれば，画像形成タイミング
と中間転写ベルト５０１の表面位置を中間転写ベルト５
０１上の画像形成位置で同期させることが可能となる。
これは書き込みのすべてのタイミングと中間転写ベルト
５０１の表面位置を同期させる必要はなく、必要に応じ
て中間転写ベルト５０１の回転信号の整数比の信号を選
択して画像形成タイミングと中間転写ベルト５０１の表
面位置を同期させることが可能である。

【０１１０】これにより、中間転写ベルト５０１の表面
位置を画像形成タイミングに同期させることができるた
め、書き込みタイミングに合わせた中間転写ベルト５０
１表面の位置合わせが可能となる。これにより上記多く
の画質劣化の要因を除去することができ、かつ高精度部
品の利用を必要としない安価なシステムを構成すること
が可能となる。

【０１１１】図１８は本実施形態の中間転写ベルト駆動
制御系を示し、図１９はそのタイミングチャートであ
る。本実施形態では、上記第１実施形態において、書き
込み系はポリゴンミラーを有する書き込み光学ユニット
或いはＬＥＤを有する書き込み系が用いられ、この書き
込み系はビームディテク或いはセンサなどの同期検知器
で書き込み同期信号を発生している。検出器７０２から
の光学パターン検出信号と書き込み同期信号が整数比で
あれば、両信号のエッジで位相差が発生しないように制
御すれば画像形成ピッチは一定間隔に保たれる。

【０１１２】検出器７０２からの光学パターン検出信号
と書き込み同期信号との位相差検知ではカウンタ等の分
周回路２８でパルス周波数が同じになるように書き込み
同期信号が分周され、一般的なＰＬＬ回路２９でモータ
制御系が構成される。すなわち、ＰＬＬ回路２９が分周
回路２８の出力信号に位相が同期した出力信号により駆
動モータ（転写Ｍ）７０３を駆動し、検出器７０２から
の光学パターン検出信号によりＰＬＬ回路２９の分周比
が制御されて中間転写ベルト５０１の表面位置制御が行
われる。これにより、中間転写ベルト５０１のトナー像
転写位置が書き込みタイミングのずれ、回転軸の偏心等
によらずに一定となり、高精度な画像形成が可能とな
る。

【０１１３】一般的に、カラー電子写真複写機やカラー
プリンタ等の画像形成装置に使用される像担持体として
の無端ベルト状の回転体は、感光体ドラム、感光体ベル
トなどの潜像担持体と同期して回転し、静電力等により
潜像担持体から像担持体へのトナー像転写を行うことで
画像の形成を行う。

【０１１４】本発明の第５実施形態では、上記第１実施
形態において、像担持体としての中間転写ベルト（無端
ベルト状回転体）５０１の表面もしくは内側面に微細且
つ精密な目盛が形成された光学パターン７０１を設け、
検出器７０２を潜像担持体としての感光体２００と中間
転写ベルト５０１の接触位置近傍に配置し、検出器７０
２により光学パターンの検出を行う。

【０１１５】このとき、中間転写ベルト５０１に形成さ
れた微細ピッチの光学パターン７０１に対する検出器７
０２からの信号は、中間転写ベルト駆動制御系にて中間
転写ベルト５０１の駆動軸の制御（駆動モータ７０３の
制御）に利用され、中間転写ベルト駆動制御系により感
光体２００と中間転写ベルト５０１との接触位置近傍で
の位置制御が行われる。これにより、トナー像転写位置
近傍での感光体２００に対する中間転写ベルト５０１の
位置合わせ制御が行われる。

【０１１６】従来、感光体と像担持体との位置合わせ
は、像担持体の駆動軸の回転制御により行っていた。し
かしながら、この方法では、像担持体である無端ベルト
の伸び、スリップ等による変位の影響により画質の低下
を招き、また無端ベルトのクリーニング、紙接触等の摂
動により無端ベルトと感光体とのトナー転写位置のずれ
が発生していた。

【０１１７】本実施形態によれば、像担持体である無端
の中間転写ベルト５０１の制御に検出器７０３からの中
間転写ベルト表面位置検出信号を利用し、かつ中間転写
ベルト５０１の表面位置を感光体２００と中間転写ベル
ト５０１との接触位置近傍で観測することにより、従来
問題となっていた感光体から無端ベルト（ここでは中間
転写ベルト５０１）へのトナー転写時の位置ずれを大幅
に軽減することが可能となる。

【０１１８】また、感光体２００と中間転写ベルト５０
１との接触位置近傍で中間転写ベルト５０１の表面位置
を光学パターン７０１及び検出器７０２により計測する
ことで、中間転写ベルト５０１の回転支持軸、駆動軸の
配置や引っ張りテンション等による中間転写ベルト５０
１内の表面の伸び変動が存在する場合でも、その構造を
変更することなく、高精度にトナー像転写、画像形成を
行うことが可能となる。

【０１１９】中間転写装置では、複数色の画像を重ねる
ため、中間転写体に接触する部材は、画像重ね合わせ時
に中間転写体から離間している必要がある。画像形成枚
数が多くなると当然線速は速くなり、画像間距離も短く
なり、タイミングがとりにくくなる。通常の一定時間的
な制御より、光学パターンに対する検出器の出力信号か
ら算出された中間転写体の回転状態に合わせて、タイミ
ングを制御することが望ましい。更には、熱等により周
長が変化するような材質を使用した像担持体では、１次
転写位置から当接離間する部材までの距離が構成によっ
ては変わるような場合、光学パターンの検出信号により
算出した距離にてタイミングを制御することが望まし
い。

【０１２０】本発明の第６実施形態では、上記第１実施
形態において、ベルトクリーニング装置５０を中間転写
ベルト５０１に対して接離させる接離手段は、図示しな
い制御部により図２０に示すように基準位置画像検出信
号から所定の時間Tbが経過した後に、つまり検出器７０
２が中間転写ベルト５０１上の原点マークを検出してか
ら中間転写ベルト５０１が一定距離移動して検出器７０
２が光学パターン７０１を所定数（所定周期分）検出し
た後に所定の時間オンされてベルトクリーニング装置５
０４を中間転写ベルト５０１に当接させる。光学パター
ン７０１は中間転写ベルト５０１の伸びに同期して伸び
るものであれば、一定の光学パターン数の検出でベルト
クリーニング装置５０４（ここではクリーニングブレー
ド）を中間転写ベルト５０１に対して接離させること
で、中間転写ベルト５０１上の画像の後端に合わせてベ
ルトクリーニング装置５０４の正確な制御が可能であ
る。

【０１２１】このようにベルトクリーニング装置５０４
を中間転写ベルト５０１上の画像に対して正確に接離さ
せることにより、その接離それぞれのショックによるト
ナーの飛び散りが前後の画像に影響する事をより正確に
防止できる。

【０１２２】２次転写装置は転写紙の先端、後端、中央
部にて転写性が異なることが従来より知られている。こ
れは、２次転写進入部において、転写紙先端が最初に中
間転写体側に接触して進入していき、その後安定して２
次転写が行われ、転写紙後端は入り口ガイド板がある場
合に転写紙が入り口ガイド板を抜けると、跳ね上がった
り、落ちたりするために起こる現象である。その為、転
写紙の先端、後端にそれぞれ別の２次転写バイアス値を
設定している。２次転写バイアス値の切り替えの境界位
置は微妙な調整が必要である。

【０１２３】そこで、通常の一定時間的な制御により、
光学パターン検出信号から算出された中間転写体の回転
状態に合わせて、タイミングを制御することが望まし
い。更には、熱等により周長が変化するような材質を使
用した中間転写体では１次転写位置から２次転写位置ま
での距離が構成によっては変わるような場合、光学パタ
ーンの検出信号により算出した距離にてタイミングを制
御することが望ましい。

【０１２４】本実施形態では、２次転写バイアスローラ
６０５及び支持ローラ６０２を２次転写対向ローラ５１
０に対して接離させる接離手段は図示しない制御部によ
り図２０に示すように基準位置画像検出信号から所定の
時間Taが経過した後に、つまり検出器７０２が中間転写
ベルト５０１上の原点マークを検出してから中間転写ベ
ルト５０１が一定距離移動して検出器７０２が光学パタ
ーン７０１を所定数（所定周期分）検出した後に所定の
時間オンされて２次転写バイアスローラ６０５及び支持
ローラ６０２を２次転写対向ローラ５１０に当接させ
る。

【０１２５】光学パターン７０１は中間転写ベルト５０
１の伸びに同期して伸びるものであれば、図示しない制
御部にて検出器７０２からの一定数の光学パターン検出
信号の入力により２次転写電源８０２から２次転写バイ
アスローラ６０５への２次転写バイアスを切り替えるこ
とで、中間転写ベルト５０１上の画像の後端に合わせて
正確な２次転写バイアス制御が可能となる。このような
中間転写ベルト５０１上の画像に対して正確な２次転写
バイアス切り替えにより、画像全面にわたり良好な画像
が得られる。

【０１２６】転写紙と中間転写体上の画像の先端のレジ
スト合わせは必要である。しかしながら、従来の基準信
号が出てから中間転写体上の画像が作像経路を通過して
２次転写部へ来る時間は、中間転写体の速度や、中間転
写体の伸縮、周長によりばらついてしまう。そこで、通
常の一定時間的な制御により、光学パターン検出信号か
ら算出された中間転写体の回転状態に合わせてタイミン
グを制御することが望ましい。さらには、光学パターン
検出信号により算出した距離にてタイミングを制御する
ことが望ましい。

【０１２７】本実施形態では、レジストローラ６５０
は、図示しない制御部により図２０に示すように基準位
置画像検出信号から所定の時間Tcが経過した後に、つま
り検出器７０２が中間転写ベルト５０１上の原点マーク
を検出してから中間転写ベルト５０１が一定距離移動し
て検出器７０２が光学パターン７０１を所定数（所定周
期分）検出した後に所定の時間駆動源により回転駆動さ
れるように制御される。光学パターン７０１は中間転写
ベルト５０１の伸びに同期して伸びるものであれば、一
定数のパターン検出信号でレジストローラ６５０をオン
させることで、転写紙に対する画像の位置のズレのない
良好な画像を得ることが可能である。

【０１２８】一般的に、カラー電子写真複写機やカラー
プリンタ等の画像形成装置に使用される像担持体として
の無端ベルト状の回転体は、感光体ドラム、感光体ベル
トなどの潜像担持体と同期して回転し、静電力等により
潜像担持体から無端ベルト状の回転体へのトナーの転写
を行うことで、画像の形成を行う。

【０１２９】本発明の第７実施形態では、上記第５実施
形態において、像担持体としての中間転写ベルト５０１
の表面もしくは内側面に微細且つ精密な目盛が形成され
た光学パターン７０１を設け、検出器７０２はその光学
パターン７０１の検出を中間転写ベルト５０１の平坦部
で行う。中間転写ベルト５０１の平坦部は、中間転写ベ
ルト５０１を駆動軸と回転支持軸との間或いは回転支持
軸と回転支持軸との間に配置し、或いは、検出器７０２
に対して中間転写ベルト５０１が平坦になるように配置
された固定のベルト支持構造体を配置するなどにより形
成される。中間転写ベルト５０１の平坦部の長さは少な
くとも検出器７０２の光照射幅以上であればよい。

【０１３０】このとき、中間転写ベルト５０１に形成さ
れた微細ピッチの光学パターン７０１に対する検出器７
０２の出力信号は中間転写ベルト駆動制御系にて中間転
写ベルト５０１の駆動軸の制御に利用され、中間転写ベ
ルト駆動制御系が感光体２００と中間転写ベルト５０１
との接触位置近傍での中間転写ベルト５０１の位置制御
を行う。これにより、中間転写ベルト５０１の平坦部で
検出器７０２により光学パターン７０１を検出した信号
により中間転写ベルト５０１の位置合わせ制御が行われ
る。

【０１３１】従来、潜像担持体としての感光体と像担持
体との位置合わせは、像担持体の駆動軸の回転制御によ
り行っていた。しかしながら、この方法では、像担持体
である無端の中間転写ベルトの伸び、スリップ等による
変位の影響により画質の低下を招き、また中間転写ベル
トのクリーニング、紙接触等の摂動により感光体と中間
転写ベルトとのトナー転写位置のずれが発生していた。

【０１３２】本実施形態によれば、像担持体である中間
転写ベルト５０１の制御に検出器７０２からの中間転写
ベルト５０１表面位置検出信号を利用し、さらに中間転
写ベルト５０１の表面位置検出を検出器７０２により中
間転写ベルト５０１の平坦部で行う。これにより、中間
転写ベルト５０１の曲面で中間転写ベルト５０１の位置
を検出する場合の曲面での光反射ロスを低減でき、また
等ピッチの光学パターン７０１を像の変化なく高精度に
検出することが可能となる。

【０１３３】また、構造体により中間転写ベルト５０１
の変動を抑制することで、中間転写ベルト５０１の振動
による表面位置検出信号変動、それに起因する表面位置
計測誤差を低減することが可能となる。また、これによ
り、回転方向と垂直な方向への中間転写ベルト５０１の
変位に起因する表面位置検出信号変動、それに起因する
表面位置計測誤差を低減することが可能となる。このた
め、像担持体である中間転写ベルト５０１の表面位置を
高精度に制御することができ、画像品位の向上、色ずれ
の低減を期待できる。

【０１３４】一般的に、カラー電子写真複写機やカラー
プリンタ等の画像形成装置に使用される像担持体として
の無端ベルト状の回転体は、感光体ドラム、感光体ベル
トなどの潜像担持体と同期して回転し、静電力等により
潜像担持体から像担持体へのトナーの転写を行うこと
で、画像の形成を行う。

【０１３５】本発明の第８実施形態では、上記第７実施
形態において、像担持体としての中間転写ベルト５０１
の表面もしくは内側面に微細且つ精密な目盛が形成され
た光学パターン７０１を設け、その光学パターンを検出
する検出器７０２をその振動が低減された位置に配置
し、あるいは検出器７０２が光学パターン７０１を検出
する箇所でその振動を軽減させる振動軽減構造を付加す
る。

【０１３６】これは、たとえば、装置全体あるいは回転
機構を含む中間転写ベルト５０１構造体の振動解析シュ
ミレーションにより、検出器７０２の最適位置を計算
し、あるいは実験的に検出器７０２の振動量を計測して
検出器７０２を振動最小位置に配置し、あるいは振動軽
減材料により検出器７０２の固定を行うことにより実現
できる。

【０１３７】このとき、中間転写ベルト５０１に形成さ
れた微細ピッチの光学パターン７０１に対する検出器７
０２の検出信号は、中間転写ベルト駆動制御系にて無端
の中間転写ベルト５０１の駆動軸の制御に利用され、中
間転写ベルト駆動制御系が感光体２００と中間転写ベル
ト５０１との接触位置近傍での中間転写ベルト５０１の
位置制御を行う。これにより、検出器７０２が振動の少
ない状態で光学パターン７０１を検出してその検出信号
により中間転写ベルト５０１の感光体２００に対する位
置合わせ制御が行われる。

【０１３８】従来、潜像担持体としての感光体と像担持
体との位置合わせは、像担持体の駆動軸の回転制御によ
り行っていた。しかしながら、この方法では、像担持体
である無端の中間転写ベルトの伸び、スリップ等による
変位の影響により画質の低下を招き、また中間転写ベル
トのクリーニング、紙接触等の摂動により感光体と中間
転写ベルトとのトナー転写位置のずれが発生していた。

【０１３９】本実施形態によれば、像担持体である無端
の中間転写ベルト５０１の制御に検出器７０２からの中
間転写ベルト５０１表面位置検出信号を利用し、さらに
その表面位置検出を中間転写ベルト５０１の平坦部で行
う。このとき、検出器７０２の検出信号の振動を低減す
るような配置、構造体の付加を行う。これにより、振動
による中間転写ベルト表面位置検出信号の誤差を低減
し、振動の影響を低減し、中間転写ベルト表面本来の挙
動に起因する信号での中間転写ベルト位置制御が可能と
なる。これにより、中間転写ベルト表面位置を高精度に
制御することができ、画像品位の向上、色ずれの低減を
期待できる。

【０１４０】本発明の第９実施形態では、制御手段とし
ての制御回路に一定間隔のクロックで時間的に補間する
信号補間手段としての信号補間回路を合わせ持つという
特徴を有する。この信号補間回路は、たとえば光学パタ
ーン検出信号よりも短い周期の基準クロックを光学パタ
ーン検出信号のエッジをトリガにしてカウントするカウ
ンタなどで構成できる。上記制御回路は、パターン検出
信号のカウント値と上記信号補間回路のカウント値を取
り込み、その取り込んだ瞬間における中間転写ベルト５
０１の位置を計算し、目標値と比較してフィードバック
量を算出するＣＰＵやマイコン、ＤＳＰ等の制御コント
ローラで構成される。

【０１４１】一般的なエンコーダなどを用いたフィード
バックシステムでは、エンコーダカウンタを使い、制御
コントローラがそのカウント値を読み込んだ時間におけ
るカウント値から位置・角度などを算出して目標値と比
較する構成を採っている。しかし、カウンタのカウント
値はパルス周期分の不確定性を持っており、たとえば0.
1ｍｍ周期相当のパルスであれば最大0.1ｍｍの誤差を生
じることになり、制御が不安定になる原因となり得る。

【０１４２】本実施形態では、たとえば0.001ｍｍ周期
に相当するクロックを用いて光学パターン信号周期を一
定速度とみなして補間する。このようにすることで位置
検出誤差を速度変動分の誤差に押さえることができ、制
御系を安定させ、より高速な制御が行えるようになる。

【０１４３】本実施形態では、上記第１実施形態乃至第
８実施形態において、それぞれ図２１に示すように、検
出器７０２からの光学パターン検出信号（パターン信
号）と補間クロックが入力されるカウンタ３０は一般的
なGATE入力端子とSOUCE入力端子を有するカウンタによ
って構成される。光学パターン信号用カウンタ３１は、
GATE入力端子に中間転写ベルト５０１の一回転に付き一
回発生する原点信号もしくは機械本体からの信号が入力
され、この信号をカウント開始用に用いる。光学パター
ン信号用カウンタ３１は、SOURCE入力端子に検出器７０
２から光学パターン検出信号が入力され、GATE入力端子
に信号が入力されることにより検出器７０２からの光学
パターン検出信号のカウントを開始する。

【０１４４】カウンタ３０は、GATE入力端子に検出器７
０２から光学パターン検出信号が入力されてSOURCE入力
端子に補間クロックが入力され、光学パターン検出信号
が入力されることにより補間クロックのカウントを開始
する。たとえば光学パターン７０１の間隔（周期）が0.
1mm、検出器７０２からの光学パターン検出信号が約1kH
zで中間転写ベルト５０１の速度変動により1％前後変動
し、補間クロックが100kHzであるとする。モータ制御コ
ントローラ３２は、カウンタ３０、３１のデータの取り
込み、その取り込みデータと目標値より駆動モータ７０
３の位置制御量を演算する内部演算と、駆動モータ（ベ
ルト駆動モータ）７０３を駆動するモータドライブ回路
への演算結果出力のループを行っており、カウンタ３
０、３１のデータの読み込みが処理速度により変動す
る。

【０１４５】よって、モータ制御コントローラ３２は、
たとえばカウンタ３１の値を読み込んだときに、その値
が10カウントだったとすると位置としては1ｍｍ〜1.1mm
である可能性がある。そこで、モータ制御コントローラ
３２は、カウンタ３０の値を読み込み、その値が50カウ
ントであれば中間転写ベルト５０１の平均速度100mm/s
より100(mm/s）×50（カウント）/100k（Hz）のクロッ
クカウント分を0.05ｍｍと判断し、全体としては中間転
写ベルト５０１が1.05mmの位置にあると算出する。平均
速度の変動分が1％であれば、クロックカウント分の誤
差も1％以内で0.0499〜0.0501mmであり、精度の高い位
置検出が行える。

【０１４６】なお、上記第１実施形態乃至第９実施形態
において、潜像担持体としてドラム状感光体２００の代
りにベルト状感光体などを用いてもよく、また、像担持
体として中間転写ベルト５０１の代りに中間転写ドラム
などを用いることも可能である。

【０１４７】

【発明の効果】以上のように請求項１に係る発明によれ
ば、潜像の位置ずれを低減することが可能となり、高画
質なカラー画像が得られると共に、潜像担持体を高精度
に駆動する高価なコントローラを利用しなくてもよくな
って低コスト化を図ることができる。請求項２に係る発
明によれば、光学パターンの摩耗等による破壊を防ぐこ
とができ、光学パターンを配置したために生じる回転偏
差あるいは速度変動の影響を除去することが出来る。ま
た、光学パターンにトナー、ゴミ等が付着した場合でも
光学パターンと他の回転体との接触が起こりづらくな
り、光学パターンに対する撥水性、撥油性等の機能を付
加する必要が無くなる。

【０１４８】請求項３に係る発明によれば、光学パター
ンの検出不良を防止することができる。請求項４に係る
発明によれば、光学パターンの検出不良を防止すること
ができる。請求項５に係る発明によれば、検出誤差を低
減させることが可能となる。

【０１４９】請求項６に係る発明によれば、多くの画質
劣化の要因を除去することができ、かつ高精度部品の利
用を必要としない安価なシステムを構成することが可能
となる。請求項７に係る発明によれば、潜像担持体から
像担持体へのトナー転写時の位置ずれを大幅に軽減する
ことが可能となる。また、像担持体の回転支持軸、駆動
軸の配置や引っ張りテンション等による像担持体内の表
面の伸び変動が存在する場合でも、その構造を変更する
ことなく、高精度にトナー像転写、画像形成を行うこと
が可能となる。

【０１５０】請求項８に係る発明によれば、クリーニン
グ装置を像担持体上の画像に対して正確に接離させるこ
とができてその接離それぞれのショックによるトナーの
飛び散りが前後の画像に影響する事をより正確に防止で
きる。請求項９に係る発明によれば、像担持体上の画像
を転写材に正確に転写させることができ、画像全面にわ
たり良好な画像が得られる。

【０１５１】請求項１０に係る発明によれば、転写手段
を像担持体に対して正確に接離させることができ、画像
全面にわたり良好な画像が得られる。請求項１１に係る
発明によれば、像担持体の曲面で像担持体の位置を検出
する場合の曲面での光反射ロスを低減でき、等ピッチの
光学パターンを像の変化なく高精度に検出することが可
能となる。また、像担持体の振動による表面位置検出信
号変動、それに起因する表面位置計測誤差を低減するこ
とが可能となる。また、これにより、回転方向と垂直な
方向への像担持体の変位に起因する表面位置検出信号変
動、それに起因する表面位置計測誤差を低減することが
可能となる。このため、像担持体の表面位置を高精度に
制御することができ、画像品位の向上、色ずれの低減を
期待できる。

【０１５２】請求項１２に係る発明によれば、振動によ
る像担持体表面位置検出信号の誤差を低減し、振動の影
響を低減し、像担持体表面本来の挙動に起因する信号で
の像担持体位置制御が可能となる。これにより、像担持
体表面位置を高精度に制御することができる。請求項１
３に係る発明によれば、位置検出誤差を速度変動分の誤
差に押さえることができ、制御系を安定させ、より高速
な制御を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の一部を示す斜視図であ
る。

【図２】同第１実施形態の概略を示す断面図である。

【図３】同第１実施形態の一部を拡大して示す断面図で
ある。

【図４】同第１実施形態の光学パターン及び分割ビーム
を示す図である。

【図５】同第１実施形態に用いられる検出器の一例を示
す概略図である。

【図６】同第１実施形態に用いられるスリット板を示す
平面図である。

【図７】同第１実施形態に用いられる検出器の他の例、
光学パターン及び中間転写ベルトを示す断面図である。

【図８】同第１実施形態で用いられる画像信号発生手段
の一例、検出器及びＬＤドライバを示すブロック図であ
る。

【図９】同第１実施形態で用いられる画像信号発生手段
の他の例、検出器及びＬＤドライバを示すブロック図で
ある。

【図１０】同第１実施形態で用いられる中間転写ベルト
駆動制御系を示すブロック図である。

【図１１】同第１実施形態で用いられる他の中間転写ベ
ルト駆動制御系を示すブロック図である。

【図１２】同第１実施形態における中間転写ベルトの表
面位置と目標位置との偏差を示す図である。

【図１３】同第１実施形態における中間転写ベルトの表
面位置と目標位置との偏差を示す図である。

【図１４】本発明の第２実施形態の中間転写ユニットを
示す概略図である。

【図１５】同中間転写ユニットの一部を示す概略図であ
る。

【図１６】同中間転写ユニットの一部を示す断面図であ
る。

【図１７】本発明の第３実施形態における中間転写ベル
ト、光学パターン及び検出器を示す平面図である。

【図１８】本発明の第４実施形態の中間転写ベルト駆動
制御系を示すブロック図である。

【図１９】同第４実施形態の動作タイミングを示すタイ
ミングチャートである。

【図２０】本発明の第６実施形態の動作タイミングを示
すタイミングチャートである。

【図２１】本発明の第９実施形態の中間転写ベルト駆動
制御系を示すブロック図である。

【図２２】ベルトの表面速度の変動の測定結果を示す図
である。

【図２３】中間転写ベルト表面の位置決め誤差の様子を
示す図である。

【図２４】従来の画像形成装置における各色トナー画像
の位置変動を示す図である。

【図２５】上記第１実施形態における中間転写ベルトの
位置変動の低周波成分補正結果を示す図である。

【符号の説明】

２００ 感光体 ５０１ 中間転写ベルト ７０１ 光学パターン ７０２ 検出器 ７１９、７２７ 画像信号生成手段 ２５ くぼみ ２７ 清掃部材 ３０、３１ カウンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 泰史 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 高橋 充 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 神谷 拓郎 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H027 DA16 DA21 DE02 EB04 ED04 ED06 ED24 ED27 EE03 ZA07 2H030 AA01 AD17 BB02 BB24 BB42 BB46 BB53 BB56 2H200 FA04 GA15 GA23 GA34 GA45 GA47 GA50 GB12 GB13 GB25 HA12 HB03 HB26 JA02 JB06 JB10 JC03 JC07 JC09 JC11 JC12 JC19 JC20 LA14 LA24 LB02 LB12 PA11 PA12 PA18 PB15 PB39

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】潜像が形成され該潜像が現像されてトナー
   画像が形成される潜像担持体と、この潜像担持体に潜像
   を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体に接して回
   転し、前記潜像担持体から複数色のトナー画像が順次に
   重ねて転写されてカラー画像が形成される像担持体とを
   有する画像形成装置において、前記像担持体に回転方向
   に等間隔で配列された光学パターンと、この光学パター
   ンを読み取ることにより前記像担持体の回転状態を検出
   する検出手段と、この検出手段からの検出信号に基づい
   て前記像担持体の回転位置を制御する像担持体回転制御
   手段とを備え、前記潜像形成手段は画像信号を作り出す
   画像信号生成手段を有していて該画像信号生成手段から
   の画像信号により前記潜像担持体に潜像を形成し、前記
   画像信号生成手段は前記検出手段からの検出信号により
   画像信号生成を調整することを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記像担持体と接触する構造体は少なくとも前記像担持体
   の前記光学パターン形成部との間にギャップを設けたこ
   とを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記像担持体と接触する構造体と、前記像担持体の前記構
   造体との接触部分を洗浄する洗浄部材とを有することを
   特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記像担持体と接触する構造体と、前記像担持体と前記構
   造体との接触部分で前記像担持体を除電する除電部材と
   を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記光学パターンは前記像担持体に対して複数の光学パタ
   ーンを有するスリットを少なくとも２箇所以上形成した
   ものとしたことを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記光学パターンのピッチが前記潜像形成手段の解像度の
   整数比であることを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記検出器を前記潜像担持体と前記像担持体との接触部近
   傍に配置したことを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記像担持体をクリーニングするクリーニング手段と、こ
   のクリーニング手段を前記像担持体に対して接離させる
   接離手段とを有し、この接離手段を前記検出手段からの
   検出信号により制御することを特徴とする画像形成装
   置。
9. 【請求項９】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記像担持体上の画像を転写材に転写させる転写手段を有
   し、この転写手段による画像転写を前記検出手段からの
   検出信号により制御することを特徴とする画像形成装
   置。
10. 【請求項１０】請求項１記載の画像形成装置において、
    前記像担持体上の画像を転写材に転写させる転写手段
    と、この転写手段を前記像担持体に対して接離させる接
    離手段とを有し、この接離手段を前記検出手段からの検
    出信号により制御することを特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】請求項１記載の画像形成装置において、
    前記像担持体は無端ベルト状像担持体であり、この無端
    ベルト状像担持体の平坦部に対向して前記検出手段を配
    置したことを特徴とする画像形成装置。
12. 【請求項１２】請求項１記載の画像形成装置において、
    前記検出手段を前記像担持体の移動方向に対する振動の
    少ない位置に配置し、あるいは前記検出手段の振動を低
    減する手段を付加したことを特徴とする画像形成装置。
13. 【請求項１３】請求項１〜１２のいずれか１つに記載の
    画像形成装置において、前記像担持体回転制御手段は前
    記検出手段からの各信号パルスのパルスエッジ間を該信
    号パルスよりも短い周期の一定間隔のクロックで時間的
    に補間する信号補間手段を有することを特徴とする画像
    形成装置。