JP2004159458A - 回転体駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】0と1が判別可能な2値パターン(9)を回転体(124)の周上に記録(3)・検出(4)・消去(3)のできる装置と、その2値パターンの検出情報から回転体(124)の周速あるいは周方向の位置を算出し、それに基づいて回転体の周速または周方向の位置を制御する手段(11)を備えた。
【選択図】図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置制御もしくは速度制御可能な高精度の回転体駆動装置及び該駆動装置を用いた複写機、レーザープリンター等の電子写真方式の画像形成装置に関し、該回転駆動装置を用いたハードディスクドライブ(Hard Disk Drive)、ロボット等の位置決め制御装置、電子写真方式の画像形成装置に使用される転写ベルト駆動装置、転写・感光体ドラム駆動装置、印刷機や出力機におけるベルト駆動装置、ローラ駆動装置、紙搬送装置におけるローラ駆動装置などにも適用可能である。
【0002】
【従来の技術】
回転する回転体の周上あるいは端面に予めパターンが生成されており、そのパターンから回転状態を検出し、その検出した回転状態に応じて回転体の駆動制御を行っている(たとえば、特許文献1参照)。しかし、予め生成されているパターンを使用するため、回転体の位置検出場所が軸方向の端面である場合は回転体の偏心成分を計測することができない。また、周上である場合も経時的変化や温度変化による変形でパターン精度が低下してしまう。さらに、回転体の周長によって分解能のピッチが分解能×整数=周長のように制限されてしまう。
【0003】
一般的な回転体駆動制御装置の構成において、駆動モータ等で回転体を回転駆動させる方法の一つとして、回転体に2値パターンを直接書き込み、周速もしくは回転変位を計測し、その情報を元に回転体が正確に回転するように駆動制御が行われる。
【0004】
しかし、周速もしくは回転変位を計測するための2値パターン精度や、その2値パターンを用いても計測できない情報があるなどの理由から、回転体の回転にムラが発生するという問題があった。
【0005】
それに対して、前記特許文献1では、回転する回転体の周上あるいは端面に予めパターンが生成されており、そのパターンから回転状態を検出し、その検出した回転状態に応じて回転体の駆動制御を行っている。しかし、パターンが予め生成されているため、回転体の位置検出場所が端面である場合は回転体の偏心成分を計測することができない。また、周上である場合も経時的変化や温度変化による変形でパターン精度が低下してしまう。さらに、回転体の周長によって分解能のピッチが分解能×整数=周長のように制限されてしまう。
【特許文献1】
特開平9−229953号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、駆動制御対象である回転体が、経時や熱変化で変形する場合においても、精度の良い駆動制御を行うことを可能とする回転体駆動装置、かかる回転体駆動装置を用いた画像形成装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するため以下の構成とした。
(1).0と1が判別可能な2値パターンを回転体の周上に記録・検出・消去のできる装置と、その2値パターンの検出情報から回転体の周速あるいは周方向の位置を算出し、それに基づいて回転体の周速または周方向の位置を制御する手段を備えた(請求項1)。
(2).0と1が判別可能な2値パターンを回転体の端面に記録・検出・消去のできる装置と、その2値パターンの検出情報から回転体の周速あるいは周方向の位置を算出し、それに基づいて回転体の周速または周方向の位置を制御する手段を備えた(請求項2)。
(3).0と1が判別可能な2値パターンを回転体の周上に記録・検出のできる装置を具備し、その2値パターンの検出情報から回転体の周速あるいは周方向の位置を算出し、それに基づいて回転体の周速または周方向の位置を制御する手段を備えた(請求項3)。
(4).0と1が判別可能な2値パターンを回転体の端面に記録・検出のできる装置を具備し、その2値パターンの検出情報から回転体の周速あるいは周方向の位置を算出し、それに基づいて回転体の周速または周方向の位置を制御する手段を備えた(請求項4)。
(5).回転体として構成された像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、像担持体の駆動を(1)から(4)の何れか一つに記載の回転体駆動装置により行うこととした(請求項5)。
(6).(5)記載の画像形成装置において、前記像担持体をドラム状の感光体とした(請求項6)。
(7).(5)記載の画像形成装置において、前記像担持体を転写ドラムとした(請求項7)。
(8).シート状媒体を加圧しつつ回転するローラを用いて該シート状媒体を搬送するシート状媒体搬送手段を具備した画像形成装置において、前記ローラの駆動を(1)から(4)の何れか一つに記載の回転体駆動装置により行うこととした(請求項8)。
(9).(8)記載の画像形成装置において、シート状媒体を加圧しつつ回転するローラを定着装置を構成するローラとした(請求項9)。
(10).(8)記載の画像形成装置において、シート状媒体を加圧しつつ回転するローラをレジストローラとした(請求項10)
(11).像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体がベルト状の感光体であり、その駆動を(2)又は(4)に記載の回転体駆動装置で行うこととした(請求項11)。
(12).像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体が中間転写ベルトであり、その駆動を(2)又は(4)に記載の回転体駆動装置で行うこととした(請求項12)。
(13).像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体がシート状媒体を乗せて転写領域を通過する直接転写ベルトであり、その駆動を(2)又は(4)に記載の回転体駆動装置で行うこととした(請求項13)。
(14).複数の像担持体を回転させてカラー画像を形成する画像形成装置において、前記複数の像担持体の少なくとも一つ以上の駆動制御を(1)から(4)の何れかに記載の回転体駆動装置により行うこととした(請求項14)。
(15).画像読取装置の走行体駆動装置のモータ制御を(1)から(4)の何れかに記載の回転体駆動制御装置により行うことを特徴とする画像読取装置。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0009】
図1は本発明の以降の実施の形態において共通の、回転体駆動装置の例である。図1において、ギヤ126及び駆動プーリ120を回転可能に支持した軸部が基板2の表側に片持ち支持で取り付けられている。
【0010】
基板2の裏側にはモータ109が設けられ、該モータ109の回転軸は基板2を貫通して表側に出ており、この表側に出たモータ軸にギヤ109Gが固定され、該ギヤ109Gにギヤ126が噛み合っている。これにより、モータ109はギヤ109G、ギヤ126を介して、駆動プーリ120を駆動させる。
【0011】
駆動プーリ120と従動プーリ123にはタイミングベルト122が掛けられていて、テンションプーリ125によって一定の張力がかかるようになっている。従動プーリ123には同軸度が保たれるように駆動制御の対象としての回転体124が図示しない軸支手段を介して取り付けられ、モータ109を回転させることで回転体124が駆動される。
【0012】
[1]実施の形態1(請求項1対応)
図1に示したドラム状あるいは円柱状をした回転体124に対して図2に示すような0と1が判別可能な2値パターンを周上に生成した場合が実施の形態1である。
【0013】
図2の回転体124は図1の駆動系により駆動される。回転体124の駆動制御が位置制御である場合は、初期駆動の最初の状態を0、つまり原点にしておくことで初期駆動が可能である。また、速度制御である場合は、モータ109がDCモータであれば初期駆動に必要な一定の電流もしくは電圧を入力してやればよく、パルスモータであれば初期駆動に必要なパルスを入力することで初期駆動が行われ、そこから回転体124が駆動を始める。
【0014】
図2において、回転体124の円周面に対向して記録ヘッド3、検出ヘッド4、消去ヘッド5が図示しない不動部材に支持されて回転方向上に並んで配置されている。これら記録ヘッド3、検出ヘッド4、消去ヘッド5は、0と1が判別可能な2値パターンを回転体の周上に記録・検出・消去のできる装置の一例を構成する。
【0015】
初期駆動で回転する回転体124に記録ヘッド3が2値パターンを書き込む。この2値パターンは、図2に示すように回転体124の軸方向に平行な線9として書き込まれる。しかし、線でなく点でも可能である。書き込み速度が回転体124の回転速度よりも十分に速い場合には2値パターンを回転体軸方向に書き込んでも、回転体124の回転により斜めの線となるが、それでも同じ状態で読み取るので高い精度で十分に計測可能である。さらに、2値以上のパターンであっても可能である。
【0016】
記録ヘッド3によって記録された2値パターンを検出ヘッド4が読み込む。2値パターンは、2値のパルス幅を移動するまでに必要とする時間を計測することによって回転体124の周速度を求めることが可能であり、もしくは、ある時間間隔を決めて、その時間間隔内の2値のパルス数をカウントすることで回転体124の周方向の位置を求めることも可能である。
【0017】
ここで、制御部11は、2値パターンの検出情報から回転体の周速あるいは周方向の位置を算出し、それに基づいて回転体の周速または周方向の位置を制御する手段を構成する。
【0018】
検出ヘッド4による線9の読み取り情報が信号処理部10に入力され、回転体124の位置もしくは速度に相当する電圧、電圧あるいはパルスなどを発生させる。信号処理部10からの出力は制御部11に入力されるようになっている。
【0019】
制御部11では、回転体124が所定の回転速度と異なる場合に信号処理部10からの出力が増幅されて出力されるので、この出力状態に応じてモータ109の駆動状態を制御して回転体124の回転を所定の回転に一致させる制御信号が出力される。
【0020】
このモータ109の駆動力が伝達系13を伝って回転体124に駆動力が伝達され、回転体124は回転する。また、検出ヘッド4で検出された後の2値パターンは消去ヘッド5によって消去される。この消去された線9を図2において、破線状に示した。
【0021】
このように0と1とを判別可能な2値パターンを、消去して再書込み可能なリライタブルタイプとすることによって、回転体124が熱、湿度など環境変化、回転速度の変化などが経時的に生じても2値パターンは再書込みされることによりリフレッシュされるため、常に駆動制御に必要な2値パターンを生成しつづけることが可能である。
【0022】
また、2値パターンが記録、計測された後に消去されているため、2値パターンの間隔を回転体124の周長の約数とする必要もなくなり、駆動制御に必要な分解能を任意に設定することも可能である。
【0023】
2値パターンの生成の仕組みについて一つの具体例を用いて説明する。
図3は図2における記録ヘッド3もしくは消去ヘッド5の一例としての簡単な構成例である。回転体124の周上もしくは端面に記録層40が取り付けられている。この記録層40に対してレーザダイオード51からレーザが照射され、回析格子を通り2つのビームLa、Lbに分かれる。このビームLa、Lbがコリメータレンズ43で平行光線になり、1/4波長板42を通って対物レンズ41で焦点が合わせられ、さらに、スリット53により回転体の軸方向に平行な線9となる。
【0024】
このとき、ある一定以上のレーザパワーを照射することで高温になった状態から急激に冷却すると記録層40が非結晶状態になる。また、それよりも低いレーザパワーで熱して徐々に冷却すると結晶状態になる。非結晶状態と結晶状態でレーザを当てたときの反射率が異なるという点を利用して、記録、消去状態を生成して0と1が判別可能な2値パターンとすることができる。
【0025】
また、図3において、スリット53を取り外してレーザの焦点を合わせることによって点の2値パターンを生成することが可能である。さらに、スリット53を取り外してレーザダイオード51や対物レンズ41を一定の周期で回転体124の主走査方向(軸方向)にスキャンする装置を取り付けることによって回転体124の軸方向に対して斜めの線の2値パターンを生成することも可能である。
【0026】
図4は図2における検出ヘッド4の簡単な構成を示したものである。記録ヘッド3によって生成された記録層40上の2値パターンに対して、検出用のレーザダイオード51からレーザが照射され、回析格子50を通り2つのビームLa、Lbに分かれる。これらのレーザが偏光ビームスプリッタ44によって記録層40の方向に曲げられる。コリメータレンズ43で平行光線になり、1/4波長板42を通って対物レンズ41で焦点が合わせられる。記録層40からの反射光は偏光ビームスプリッタ44まで反射され、偏光ビームスプリッタ44を素通りして円筒レンズ46を通り、光検出器45に入射され、2値パターンが検出され、0であるのか1であるのか検出される。
【0027】
このようにして回転体124上に記録,検出,消去の可能な0と1が判別可能な2値パターンを生成することができる。2値パターンの生成方法はその他にも磁気記録などを用いたりすることで生成することも可能である。また、パターンの種類として2値に限定せずに3値以上であっても可能である。
【0028】
本例では、回転体124が経時や熱変化で変形をしても常に新しいパターンを生成することによって、精度の良い駆動制御を行うことができる。
【0029】
[実施の形態2](請求項2対応)
図1に示した駆動対象である回転体124に対して図5に示すような0と1が判別可能な2値パターンをドラム状あるいは円柱状をした回転体の端面に生成した場合が実施の形態2である。
【0030】
回転体124の駆動制御が位置制御である場合は、初期駆動の最初の状態を0、つまり原点にしておくことで初期駆動が可能である。また、速度制御である場合は、モータ109がDCモータであれば初期駆動に必要な一定の電流もしくは電圧を入力してやればよく、パルスモータであれば初期駆動に必要なパルスを入力することで初期駆動が行われ、そこから回転体が駆動を始める。
【0031】
初期駆動で回転する回転体124に記録ヘッド6が2値パターンを書き込む。この2値パターンは、前記したスリット53等を用いて、図5に示すように回転体124の軸方向端面に、法線方向(半径方向)に向かう線9’である。しかし、線でなく点でも可能であり、また、書き込み速度が回転体124の回転速度よりも十分に速ければ2値パターンを回転体端面の半径方向に書き込んで、回転体の回転により半径方向の線に対して傾いた斜めの線となっても高い精度で十分に計測可能である。さらに、2値以上のパターンであっても可能である。
【0032】
記録ヘッド6によって記録された2値パターンを検出ヘッド7が読みこむ。2値パターンは、2値のパルス幅を移動するまでに必要とする時間を計測することによって速度を求めることが可能であり、もしくは、ある時間間隔を決めて、その時間間隔内の2値のパルス数をカウントすることで位置を求めることも可能である。この情報が信号処理部10に入力され、回転体124の位置もしくは速度に相当する電圧あるいはパルスなどを発生させる。
【0033】
信号処理部10からの出力が制御部11に入力される。制御部11では、回転体124が所定の回転と異なる場合に信号処理部10からの出力が増幅されて、駆動モータ109の駆動状態を制御して回転体124の回転を所定の回転に一致させる制御信号が出力される。
【0034】
この駆動モータ109の駆動力が伝達系13を伝って回転体124に駆動力が伝達され、回転体124は回転する。また、検出ヘッド7で検出された後の2値パターンは消去ヘッド8によって消去される。
【0035】
これら記録ヘッド6、検出ヘッド7、消去ヘッド8は、0と1が判別可能な2値パターンを回転体の周上に記録・検出・消去のできる装置の一例を構成する。
【0036】
このように回転を0と1が判別可能な2値パターンを消去して再書込み可能なリライタブルとすることによって、回転体124が経時的変化や熱による変化などを起こしても2値パターンはリフレッシュされるため、常に駆動制御に必要な2値パターンを生成しつづけることが可能である。また、2値パターンが記録・計測された後に消去されているため、2値パターンの間隔を回転体端面の円周長の約数とする必要もなくなり、駆動制御に必要な分解能を任意に設定することも可能である。
【0037】
ここで、制御部11は、2値パターンの検出情報から回転体の周速あるいは周方向の位置を算出し、それに基づいて回転体の周速または周方向の位置を制御する手段を構成する。
【0038】
2値パターンの生成の仕組み等については実施の形態1と同様である。
この実施の形態2は、実施の形態1のように回転体の周上に2値パターンを生成することができない場合に有利であり、端面の最も外側に2値パターンを生成することで、回転体の偏心についての情報を計測することも可能である。また、回転体124の端面に記録・検出・消去が可能であればよいので、図6にように回転体が無端状のベルト21であり、この無端状ベルト21の回転軸方向の端面にリライタブルな2値パターンを記録することで駆動制御を行うことも可能である。
【0039】
図6に示すように、駆動ローラ19と従動ローラ20間に掛け渡された無端状のベルト21がある。無端状のベルト21の端面(回転方向に直交する方向の側端面)に対向して記録ヘッド6、検出ヘッド7、消去ヘッド8が図示しない不動部材上に配置されており、これら記録ヘッド6、検出ヘッド7、消去ヘッド8は、0と1が判別可能な2値パターンを回転体の端面上に記録・検出・消去のできる装置の一例を構成する。
【0040】
駆動ローラ19が回転することによりベルト21が回転する。駆動制御が位置制御である場合は、初期駆動の最初の状態を0、つまり原点にしておくことで初期駆動が可能である。また、速度制御である場合は、モータ109がDCモータであれば初期駆動に必要な一定の電流もしくは電圧を入力してやればよく、パルスモータであれば初期駆動に必要なパルスを入力することで初期駆動が行われ、そこから回転体としてのベルト21が駆動をはじめる。
【0041】
図6において、記録ヘッド6が2値パターンを書き込み、検出ヘッド7により2値パターンの情報が読み込まれる。この情報が信号処理部10に入力され、回転体(ベルト21)の位置もしくは速度に相当する電圧、電圧あるいはパルスなどを発生させる。信号処理部10からの出力が制御部11に入力される。制御部11では、駆動ローラ19所定の回転と異なる場合に信号処理部10からの出力が増幅されて、駆動モータ12の駆動状態を制御して回転体(ベルト21)の回転を所定の回転に一致させる制御信号が出力される。
【0042】
この駆動モータ109の駆動力が伝達系13を伝って駆動ローラ19に駆動力が伝達され、駆動ローラ19は回転する。それによりベルト21が回転する。また、検出ヘッド7で検出された後のパターンは消去ヘッド8によって消去される。2値パターンの生成の仕組み等については実施の形態1と同様である。
【0043】
本例では、回転体124が経時や熱変化で変形をしても常に新しいパターンを生成することによって、精度の良い駆動制御を行うことができる。
【0044】
[3]実施の形態3(請求項3対応)
図1の回転体124について、図7に示すような0と1が判別可能な2値パターンを周上に生成した場合が実施の形態3である。
【0045】
回転体124の駆動制御が位置制御である場合は、初期駆動の最初の状態を0、つまり原点にしておくことで初期駆動が可能である。また、速度制御である場合は、モータ109がDCモータであれば初期駆動に必要な一定の電流もしくは電圧を入力してやればよく、パルスモータであれば初期駆動に必要なパルスを入力することで初期駆動が行われ、そこから回転体124が駆動を始める。
【0046】
ドラム状あるいは円柱状をした回転体124の周面に対向して記録ヘッド3、検出ヘッド4が図示しない不動部材に設けられている。これら記録ヘッド3、検出ヘッド4は、0と1が判別可能な2値パターンを回転体の周上に記録・検出・消去のできる装置の一例を構成する。
【0047】
初期駆動で回転する回転体124に記録ヘッド3が2値パターンを書き込む。この2値パターンは、図7に示すようにスリット53(前記例参照)等を用いて回転体124の周上に該回転体の軸方向に平行な線9として生成する。しかし、線でなく点でも可能であり、また、書き込み速度が回転体124の回転速度よりも十分に速ければ2値パターンを回転体124の軸方向に書き込んで、回転体124の回転により斜めの線となっても高い精度で十分に計測可能である。さらに、2値以上のパターンであっても可能である。
【0048】
記録ヘッド3によって記録された2値パターンを検出ヘッド4が読み込む。2値パターンは、2値のパルス幅を移動するまでに必要とする時間を計測することによって速度を求めることが可能であり、もしくは、ある時間間隔を決めて、その時間間隔内の2値のパルス数をカウントすることで位置を求めることも可能である。この情報が信号処理部10に入力され、回転体124の位置もしくは速度に相当する電圧、あるいはパルスなどを発生させる。
【0049】
信号処理部10からの出力が制御部11に入力される。制御部11では、回転体124所定の回転と異なる場合に信号処理部10からの出力が増幅されて、モータ109の駆動状態を制御して回転体124の回転を所定の回転に一致させる制御信号が出力される。この駆動モータ109の駆動力が伝達系13を伝って回転体124に駆動力が伝達され、回転体124は回転する。
【0050】
ここで、制御部11は、2値パターンの検出情報から回転体の周速あるいは周方向の位置を算出し、それに基づいて回転体の周速または周方向の位置を制御する手段を構成する。
【0051】
実施の形態1では記録ヘッド3よりも回転体124の回転方向下流側に消去ヘッド5があり、2値パターンを消去する。これに対し、本例のように、例えば、回転体124が設置される初期環境による変形は起こすが、経時的変形を起こしにくい場合、記録ヘッド3と検出ヘッド4のみの仕組みでも十分に高い精度の駆動制御性能を得ることが可能である。また、消去ヘッドが必要ないことからコスト的にも低く抑えることが可能である。
【0052】
また、2値パターンを書き込む回転体の素材によっては、回転体に2値パターンを記録した後に、例えば回転体の半周程度で記録された2値パターンが検出困難な程度まで薄くなってしまったり、消えてしまったりする場合にも消去ヘッドが必要なく、その場合にもこの実施の形態は有効な手段である。2値パターン生成の仕組み等については実施の形態1と同様である。
【0053】
[4]実施の形態4(請求項4対応)
図1に示した回転体124に対して、図8に示すように0と1が判別可能な2値パターンを回転体124の軸方向の端面に生成した場合が実施の形態4である。
【0054】
回転体124の駆動制御が位置制御である場合は、初期駆動の最初の状態を0、つまり原点にしておくことで初期駆動が可能である。また、速度制御である場合は、モータ109がDCモータであれば初期駆動に必要な一定の電流もしくは電圧を入力してやればよく、パルスモータであれば初期駆動に必要なパルスを入力することで初期駆動が行われ、そこから回転体が駆動をはじめる。
【0055】
図8において、回転体124の軸方向の端面に対向して記録ヘッド6、検出ヘッド7が図示しない不動部材に支持されて回転軸を中心とする仮想円上に並んで配置されている。これら記録ヘッド6、検出ヘッド7は、0と1が判別可能な2値パターンを回転体の端面上で記録・検出できる装置の一例を構成する。
【0056】
初期駆動で回転する回転体124に記録ヘッド6が2値パターンを書き込む。この2値パターンは、図8のようにスリット(前記例におけるスリット53)等を用いて形成され、回転体124の軸方向の端面において法線方向(半径方向)の線)9’である。しかし、線でなく点でも可能であり、また、書き込み速度が回転体124の回転速度よりも十分に速ければ2値パターンを回転体軸方向に書き込んで、回転体124の回転により斜めの線となっても高い精度で十分に計測可能である。さらに、2値以上のパターンであっても可能である。
【0057】
記録ヘッド6よって記録された2値パターンを検出ヘッド7が読み込む。2値パターンは、2値のパルス幅を移動するまでに必要とする時間を計測することによって速度を求めることが可能であり、もしくは、ある時間間隔を決めて、その時間間隔内の2値のパルス数をカウントすることで位置を求めることも可能である。
【0058】
この情報が信号処理部10に入力され、回転体124の位置もしくは速度に相当する電圧、電圧あるいはパルスなどを発生させる。信号処理部10からの出力が制御部11に入力される。制御部11では、回転体124所定の回転と異なる場合に信号処理部10からの出力が増幅されて、駆動モータ109の駆動状態を制御して回転体124の回転を所定の回転に一致させる制御信号が出力される。この駆動モータ109の駆動力が伝達系13を伝って回転体124に駆動力が伝達され、回転体124は回転する。
【0059】
ここで、制御部11は、2値パターンの検出情報から回転体の周速あるいは周方向の位置を算出し、それに基づいて回転体の周速または周方向の位置を制御する手段を構成する。
【0060】
実施の形態2では検出ヘッド7の下流位置に消去ヘッドがあり、2値パターンを消去するが、本例のように、例えば、回転体124が設置される初期環境による変形は起こすが、経時的変形を起こしにくい場合、記録ヘッド6と検出ヘッド7のみの仕組みでも十分に高い精度の駆動制御性能を得ることが可能である。また、消去ヘッドが必要ないことからコスト的にも低く抑えることが可能である。
【0061】
また、回転体124に2値パターンを書き込む素材によっては、回転体124に2値パターンを記録した後に、例えば回転体124の半周程度で記録された2値パターンが検出困難な程度まで薄くなってしまったり、消えてしまったりする場合にも消去ヘッドが必要なく、その場合にもこの実施の形態は有効な手段である。2値パターン生成の仕組み等については実施の形態1と同様である。
【0062】
[5]実施の形態5(請求項5、6、8、9、10、12対応)
図9は本発明の実施の形態5を示す。この実施の形態5は、カラー複写機からなる画像形成装置の例である。図9において、符号100は実施の形態5の画像形成装置本体である。この装置本体100は、その外装ケース110内の中央よりもやや右寄りに、像担持体としてのドラム状の感光体112を備えている。感光体112の周りには、その上に設置されている帯電器113から矢示の回転方向(反時計方向)へ順に、現像手段としての回転型現像装置114、中間転写ユニット115、クリーニング装置116、除電器117などが配置されている。
【0063】
これらの帯電器113、回転型現像装置114、クリーニング装置116、除電器117の上には、露光手段としての光書込み装置、例えばレーザ書込み装置18が設置される。回転型現像装置114は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーをそれぞれ収納した、現像ローラ211を有する現像器220A、220B、220C、220Dを備え、中心軸まわりに回転して各色の現像器220A、220B、220C、220Dを選択的に感光体112の外周に対向する現像角変位へ移動させる。
【0064】
中間転写ユニット115は複数のローラ153に像担持体としての無端状の中間転写体、例えば中間転写ベルト24が掛け渡され、この中間転写ベルト24は感光体112に当接される。中間転写ベルト24の内側には転写装置25が設置され、中間転写ベルト24の外側には二次転写装置26及びクリーニング装置27が設置されている。クリーニング装置27は中間転写ベルト24に対して接離自在に設けられる。
【0065】
レーザ書込み装置18は、画像読取装置29から図示しない画像処理部を介して各色の画像信号が入力され、各色の画像信号により順次に変調されたレーザビームLを一様帯電状態の感光体112に照射して感光体112を露光することで感光体112上に静電潜像を形成する。
【0066】
画像読取装置29は装置本体100の上面に設けられた原稿台30上にセットされた原稿Gの画像を色分解して読み取り、電気的な画像信号に変換する。シート状媒体搬送路32は右から左へ用紙等のシート状媒体を搬送する。シート状媒体搬送路32には、中間転写ユニット115及び二次転写装置26より手前にレジストローラ33が設置され、中間転写ユニット115及び二次転写装置26より下流側に搬送ベルト34、定着装置35、排紙ローラ36が配置されている。
【0067】
装置本体100は給紙装置150上に載置される。給紙装置150内には、複数の給紙カセット151が多段に設けられ、給紙ローラ152のいずれか1つが選択的に駆動されて給紙カセット151のいずれか1つからシート状媒体が送り出される。このシート状媒体は装置本体100内の自動給紙路37を通してシート状媒体搬送路32へ搬送される。ここで、給紙コロ152は、シート状媒体を加圧しつつ回転するローラであり、シート状媒体を所定のタイミングで所定量搬送する機能を有するので、前記して実施の形態1〜4を適用することで、厳密な送り制御を実現し、結果として、高品質な画像を得ることができる。
【0068】
また、装置本体100の右側には、手差しトレイ38が開閉自在に設けられ、この手差しトレイ38から挿入されたシート状媒体は装置本体100内の手差し給紙路39を通してシート状媒体搬送路32へ搬送される。装置本体100の左側には、図示しない排紙トレイが着脱自在に取り付けられ、シート状媒体搬送路32を通して排紙ローラ36により排出されたシート状媒体が排紙トレイへ収容される。
【0069】
この実施の形態5において、カラーコピーをとる時には、原稿台30上に原稿Gをセットし、図示しないスタートスイッチを押すと、複写動作が開始される。まず、画像読取装置29が原稿台30上の原稿Gの画像を色分解して読み取る。同時に、給紙装置150内の給紙カセット151から給紙ローラ152で選択的にシート状媒体が送り出され、このシート状媒体は自動給紙路37、シート状媒体搬送路32を通してレジストローラ33に突き当たって止まる。
【0070】
感光体112は、反時計方向に回転し、複数のローラ223のうちの駆動ローラの回転で中間転写ベルト24が時計方向へ回転する。感光体112は、回転に伴い、帯電器113により一様に帯電され、画像読取装置29から画像処理部を介してレーザ書込み装置18に加えられる1色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置18から照射されて静電潜像が形成される。
【0071】
この感光体112上の静電潜像は回転型現像装置114の1色目の現像器220Aにより現像されて1色目の画像となり、この感光体112上の1色目の画像は一次転写装置25により中間転写ベルト24に転写される。感光体112は、1色目の画像の転写後にクリーニング装置16でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器17で除電される。
【0072】
続いて、感光体112は、帯電器113により一様に帯電され、画像読取装置29から画像処理部を介してレーザ書込み装置18に加えられる2色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置18から照射されて静電潜像が形成される。この感光体112上の静電潜像は回転型現像装置114の2色目の現像器220Bにより現像されて2色目の画像となり、この感光体112上の2色目の画像は一次転写装置25により中間転写ベルト24上に1色目の画像と重ねて転写される。感光体112は、2色目の画像の転写後にクリーニング装置116でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器117で除電される。
【0073】
次に、感光体112は、帯電器113により一様に帯電され、画像読取装置29から画像処理部を介してレーザ書込み装置18に加えられる3色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置18から照射されて静電潜像が形成される。この感光体112上の静電潜像は回転型現像装置114の3色目の現像器220Cにより現像されて3色目の画像となり、この感光体112上の3色目の画像は一次転写装置25により中間転写ベルト24上に1色目の画像、2色目の画像と重ねて転写される。感光体112は、3色目の画像の転写後にクリーニング装置116でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器117で除電される。
【0074】
さらに、感光体112は、帯電器113により一様に帯電され、画像読取装置29から画像処理部を介してレーザ書込み装置18に加えられる4色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置18から照射されて静電潜像が形成される。この感光体112上の静電潜像は回転型現像装置114の4色目の現像器220Dにより現像されて4色目の画像となり、この感光体112上の4色目の画像が一次転写装置25により中間転写ベルト24上に1色目の画像、2色目の画像、3色目の画像と重ねて転写されることでフルカラー画像が形成される。感光体112は、4色目の画像の転写後にクリーニング装置116でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器117で除電される。
【0075】
そして、レジストローラ33がタイミングをとって回転してシート状媒体が送り出され、このシート状媒体は二次転写装置26により中間転写ベルト24上のフルカラー画像が転写される。このシート状媒体は、搬送ベルト34で搬送されて定着装置35によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ36により排紙トレイへ排出される。また、中間転写ベルト24はフルカラー画像の転写後にクリーニング装置27でクリーニングされて残留トナーが除去される。
【0076】
ここで、レジストローラ33は、シート状媒体を加圧しつつ回転するローラであり、前記した実施の形態1〜4の何れかを適用可能である。
【0077】
以上4色重ね画像を形成する動作について説明したが、3色重ね画像を形成する場合には感光体112上に3つの異なる単色画像が順次に形成されて中間転写ベルト24上に重ねて転写された後にシート状媒体に一括して転写され、2色重ね画像を形成する場合には感光体112上に2つの異なる単色画像が順次に形成されて中間転写ベルト24上に重ねて転写された後にシート状媒体に一括して転写される。また、単色画像を形成する場合には、感光体112上に1つの単色画像が形成されて中間転写ベルト24上に転写された後にシート状媒体に転写される。
【0078】
このようなカラー複写機においては、像担持体としての感光体112、中間転写ベルト24や定着装置35における定着ローラ、加圧ローラ、レジストローラ33の回転精度が最終画像の品質に大きく影響し、より高精度な像担持体(感光体112、中間転写ベルト24)の駆動が望まれる。
【0079】
そこで、この実施の形態5の例では、感光体112の駆動が前記実施の形態1乃至4の何れかを適用した回転体駆動装置により行われる。同様に、中間転写ベルト24、定着装置35の定着ローラ35a、加圧ローラ35b、レジストローラ33の駆動が前記した実施の形態1乃至4の何れかによる回転体駆動装置により行なうことができる。なお、定着ローラ35a、加圧ローラ35bについては、一方が駆動側、他方が従動側として構成されるときには、駆動側について、感光体駆動装置が適用される。
【0080】
この実施の形態5の例によれば、像担持体(感光体112、中間転写ベルト24)や定着装置35における定着ローラ35a、加圧ローラ35b、レジストローラ33の駆動を前記した実施の形態にかかる回転体駆動装置により行うので、像担持体の駆動の精度が向上し、また、給紙トレイから像担持体、もしくは像担持体から定着部への移動の際に発生しやすいショック負荷などの影響を軽減し、高精度な紙搬送駆動を行うことができ、高品質な画像を得ることができる。
【0081】
本例において、感光体112は本発明における回転体であり、前記した実施の形態1〜4の構成を適用することで、高精度な駆動系を構築し、常に高品質な画像を得ることができる。
【0082】
[6]実施の形態6(請求項5、7、8〜11対応)
図10は本発明にかかる実施の形態6の例を示す。この例は、カラー複写機からなる画像形成装置の例である。像担持体としての感光体1は、ベルト基材の外周面上に、有機光半導体(OPC)等の感光層が薄膜状に形成されたエンドレスベルト状をしている。この感光体1は、3本の感光体搬送ローラ62〜64によって支持され、駆動モータ(図示せず)によって矢印A方向に回動する。
【0083】
感光体1の周りには、矢印Aで示す感光体1の回転方向へ順に、帯電器65、露光手段としての露光光学系(以下LSUという)66、ブラック,イエロー,マゼンタ,シアンの各色の現像器67〜80、中間転写ユニット81、感光体クリーニング手段82及び除電器83が設けられている。帯電器65は、−4〜5kV程度の高電圧が図示しない電源装置から印加され、感光体1の帯電器65に対向した部分を帯電して一様な帯電電位を与える。
【0084】
LSU66は、レーザ駆動回路(図示せず)により階調変換手段(図示せず)からの各色の画像信号を順次に光強度変調やパルス幅変調してその変調信号で半導体レーザ(図示せず)を駆動することにより露光光線84を得、この露光光線84により感光体1を走査して感光体1上に各色の画像信号に対応する静電潜像を順次に形成する。継ぎ目センサ85はループ状に形成された感光体1の継ぎ目を検知するものであり、継ぎ目センサ85が感光体1の継ぎ目を検知すると、感光体1の継ぎ目を回避するように、かつ、各色の静電潜像形成角変位が同一になるように、タイミングコントローラ86がLSU66の発光タイミングを制御する。
【0085】
各現像器67〜80は、それぞれの現像色に対応したトナーを収納しており、感光体1上の各色の画像信号に対応した静電潜像に応じたタイミングで選択的に感光体1に当接し、感光体1上の静電潜像をトナーにより現像して各色の画像とすることで、4色重ねの画像によるフルカラー画像を形成する。
【0086】
中間転写ユニット81は、アルミニウム等の金属の素管に導電性の樹脂等からなるベルト状のシートを巻いた中間転写体としての中間転写ドラム87と、ゴム等をブレード状に形成した中間転写体クリーニング手段88とからなり、中間転写転写ドラム87上に4色重ねの画像が形成されている間は中間転写体クリーニング手段88が中間転写ドラム87から離間している。
【0087】
中間転写体クリーニング手段88は、中間転写ドラム87をクリーニングする時のみ中間転写ドラム87に当接し、中間転写ドラム87からシート状媒体としての記録紙89に転写されずに残ったトナーを除去する。
【0088】
記録紙は、記録紙カセット90から給紙ローラ91により1枚ずつ用紙搬送路92に送り出され、一対のローラからなるレジストローラ55の部位で一旦送りを停止されて送り出しのタイミングを調整される。そして、中間転写ドラム87上の重ね画像とタイミングを合わせて記録紙89を対ローラで挟んで加圧しつつ回転して送り出す。こうして送り出された記録紙89は、転写ユニット93において中間転写ドラム87上の重ね画像が当該記録紙に転写がなされる。
【0089】
ここで、給紙ローラ91は、記録紙カセット90内の記録紙89を加圧しつつ回転して記録紙89を搬送するシート状媒体搬送手段を構成する。
【0090】
転写手段としての転写ユニット93は、中間転写ドラム87上のフルカラー画像を記録紙89に転写するものであり、導電性のゴム等をベルト状に形成した転写ベルト94と、中間転写ドラム87上のフルカラー画像を記録紙89に転写するための転写バイアスを中間転写ドラム87に印加する転写器95と、記録紙89にフルカラー画像が転写された後に記録紙89が中間転写ドラム87に静電的に張り付くのを防止するようにバイアスを中間転写ドラム87に印加する分離器96とから構成されている。
【0091】
定着器97は、内部に熱源を有するヒートローラ98と、加圧ローラ99とから構成され、記録紙89上に転写されたフルカラー画像をヒートローラ98と加圧ローラ99との記録紙挟持回転に伴い圧力と熱を記録紙89に加えて記録紙89にフルカラー画像を定着させてフルカラー画像を形成する。
【0092】
以上のように構成された実施の形態6について、以下その動作を説明する。ここで、静電潜像の現像は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順で行われるものとして説明を進める。
【0093】
感光体1と中間転写ドラム87は、それぞれの駆動源(図示せず)により、矢印A、B方向にそれぞれ駆動される。この状態で、まず、帯電器65に−4〜5kV程度の高電圧が電源装置(図示せず)から印加され、帯電器65が感光体1の表面を一様に−700V程度に帯電させる。次に、継ぎ目センサ85が感光体1の継ぎ目を検知してから、感光体1の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体1にLSU66からブラックの画像信号に対応したレーザビームの露光光線84が照射され、感光体1は露光光線84が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
【0094】
一方、ブラック現像器67は所定のタイミングで感光体1に当接される。ブラック現像器67内のブラックトナーは負の電荷が予め与えられており、感光体1上の露光光線84の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみブラックトナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。ブラック現像器67により感光体1の表面に形成されたブラックトナー像は、中間転写ドラム87に転写される。感光体1から中間転写ドラム87に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段82により除去され、さらに除電器83によって感光体1上の電荷が除去される。
【0095】
次に、帯電器65が感光体1の表面を一様に−700V程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ85が感光体1の継ぎ目を検知してから、感光体1の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体1にLSU66からシアンの画像信号に対応したレーザビームの露光光線84が照射され、感光体1は露光光線84が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
【0096】
一方、感光体1には所定のタイミングでシアン現像器68が当接される。シアン現像器68内のシアントナーは負の電荷が予め与えられており、感光体1上の露光光線84の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみシアントナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。シアン現像器68により感光体1の表面に形成されたシアントナー像は、中間転写ドラム87上にブラックトナー像と重ねて転写される。感光体1から中間転写ドラム87に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段82により除去され、さらに除電器83によって感光体1上の電荷が除去される。
【0097】
次に、帯電器65が感光体1の表面を一様に−700V程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ85が感光体1の継ぎ目を検知してから、感光体1の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体1にLSU66からマゼンタの画像信号に対応したレーザビームの露光光線84が照射され、感光体1は露光光線84が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
【0098】
一方、感光体1には所定のタイミングでマゼンタ現像器69が当接される。マゼンタ現像器69内のマゼンタトナーは負の電荷が予め与えられており、感光体1上の露光光線84の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみマゼンタトナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。マゼンタ現像器69により感光体1の表面に形成されたマゼンタトナー像は、中間転写ドラム87上にブラックトナー像、シアントナー像と重ねて転写される。感光体1から中間転写ドラム87に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段82により除去され、さらに除電器83によって感光体1上の電荷が除去される。
【0099】
さらに、帯電器65が感光体1の表面を一様に−700V程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ85が感光体1の継ぎ目を検知してから、感光体1の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体1にLSU66からイエローの画像信号に対応したレーザビームの露光光線84が照射され、感光体1は露光光線84が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
【0100】
一方、感光体1には所定のタイミングでイエロー現像器70が当接される。イエロー現像器70内のイエロートナーは負の電荷が予め与えられており、感光体1上の露光光線84の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみイエロートナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。イエロー現像器70により感光体1の表面に形成されたイエロートナー像は中間転写ドラム87上にブラックトナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像と重ねて転写され、中間転写ドラム87上にフルカラー画像が形成される。感光体1から中間転写ドラム87に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段82により除去され、さらに除電器83によって感光体1上の電荷が除去される。
【0101】
中間転写ドラム87上に形成されたフルカラー画像は、これまで中間転写ドラム87から離間していた転写ユニット93が中間転写ドラム87に接触し、転写器95に+1kV程度の高電圧が電源装置(図示せず)から印加されることで、記録紙カセット90から用紙搬送路92に沿って搬送されてきた記録紙89へ転写器95により一括して転写される。
【0102】
また、分離器96には記録紙89を引き付ける静電力が働くように電圧が電源装置から印加され、記録紙89が中間転写ドラム87から剥離される。続いて、記録紙89は、定着器97に送られ、ここでヒートローラ98と加圧ローラ99とによる挟持圧、ヒートローラ98の熱によってフルカラー画像が定着されて排紙ローラ60により排紙トレイ61へ排出される。
【0103】
また、転写ユニット93により記録紙89上に転写されなかった中間転写ドラム87上の残留トナーは中間転写体クリーニング手段18により除去される。中間転写体クリーニング装置88は、フルカラー画像が得られるまで中間転写ドラム87から離間した角変位にあり、フルカラー画像が記録紙19に転写された後に中間転写ドラム87に接触して中間転写ドラム87上の残留トナーを除去する。以上の一連の動作によって1枚分のフルカラー画像形成が終了する。
【0104】
このようなカラー複写機においては、像担持体(感光体1、中間転写ドラム87)や給紙ローラ91、レジストローラ55、定着装置を構成するヒートローラ98、加圧ローラ99などの回転精度が最終画像の品質に大きく影響し、特に高精度な像担持体(感光体1、中間転写ドラム87)の高精度駆動が望まれる。
【0105】
そこで、この実施の形態6の例では、像担持体(感光体1、中間転写ドラム87)や給紙ローラ91、レジストローラ55、定着装置を構成するヒートローラ98、加圧ローラ99などの駆動が図1に示す例の回転体駆動装置により行われる。
【0106】
この実施の形態6の例によれば、像担持体(感光体1、中間転写ドラム87)や給紙ローラ91、レジストローラ55、ヒートローラ98、加圧ローラ99などの駆動を図1に示す例の回転体駆動装置により行うので像担持体の駆動の精度が向上し、また、給紙トレイから像担持体、もしくは像担持体から定着部への移動の際に発生しやすいショック負荷などの影響を軽減し、高精度な紙搬送駆動を行うことができ、高品質な画像を得ることができる。
【0107】
[7]実施の形態7(請求項5、6、8〜10、13対応)
図11に本発明の実施の形態7の例を示す。この実施の形態7の例は、タンデム方式の画像形成装置の例である。この実施の形態7の例においては、複数色、例えばブラック(以下Bkという)、マゼンタ(以下Mという)、イエロー(以下Yという)、シアン(以下Cという)の各画像をそれぞれ形成する複数の画像形成ユニット221Bk、221M、221Y、221Cが垂直方向に配列され、この画像形成ユニット221Bk、221M、221Y、221Cは、それぞれ像担持体としてのドラム状をした感光体222Bk、222M、222Y、222C、帯電装置(例えば接触帯電装置)223Bk、223M、223Y、223C、現像装置224Bk、224M、224Y、224C、クリーニング装置225Bk、225M、225Y、225Cなどから構成される。
【0108】
感光体222Bk、222M、222Y、222Cは、無端状の搬送直接転写ベルト226と対向して垂直方向に配列され、搬送直接転写ベルト226と同じ周速で回転駆動される。この感光体222Bk、222M、222Y、222Cは、それぞれ、帯電装置223Bk、223M、223Y、223Cにより均一に帯電された後に、露光手段としての光書き込み装置227Bk、227M、227Y、227Cによりそれぞれ露光されて静電潜像が形成される。
【0109】
光書き込み装置227Bk、227M、227Y、227Cは、それぞれY、M、C、Bk各色の画像信号により半導体レーザ駆動回路で半導体レーザを駆動して半導体レーザからのレーザビームをポリゴンミラー229Bk、229M、229Y、229Cにより偏向走査し、このポリゴンミラー229Bk、229M、229Y、229Cからの各レーザビームを図示しないfθレンズやミラーを介して感光体222Bk、222M、222Y、222Cに結像することにより、感光体222Bk、222M、222Y、222Cを露光して静電潜像を形成する。
【0110】
この感光体222Bk、222M、222Y、222C上の静電潜像は、それぞれ現像装置224Bk、224M、224Y、224Cにより現像されてBk、M、Y、C各色のトナー像となる。したがって、帯電装置223Bk、223M、223Y、223C、光書き込み装置227Bk、227M、227Y、227C及び現像装置224Bk、224M、224Y、224Cは、感光体222Bk、222M、222Y、222C上にBk、M、Y、C各色の画像(トナー像)を形成する画像形成手段を構成している。
【0111】
一方、普通紙、OHPシートなどのシート状媒体は本例にかかる画像形成装置の下部に設置された、給紙カセットを用いて構成された給紙装置230から、該給紙装置内のシート状媒体を加圧しつつ回転する給紙コロ250の回転により送り出され、シート状媒体搬送路に沿ってレジストローラ231に給紙され、レジストローラ231は1色目の画像形成ユニット(シート状媒体に最初に感光体上の画像を転写する画像形成ユニット)221Bkにおける感光体222Bk上のトナー像とタイミングを合わせて当該レジストローラ231の回転と共にシート状媒体を搬送直接転写ベルト226と感光体222Bkとの転写ニップ部へ送出する。
【0112】
搬送直接転写ベルト226は垂直方向に配列された駆動ローラ232及び従動ローラ233に掛け渡され、駆動ローラ232が図示しない駆動部により回転駆動されて搬送直接転写ベルト226が感光体222Bk、222M、222Y、222Cと同じ周速で回転する。レジストローラ231から送り出された転写用のシート状媒体は、搬送直接転写ベルト226に乗せられて搬送され、感光体222Bk、222M、222Y、222C上のBk、M、Y、C各色のトナー像が転写手段としてのコロナ放電器234Bk、234M、234Y、234Cにより形成される電界の作用が及ぶ転写領域を通過する間に順次に重ねて転写されることによりフルカラー画像が形成されると同時に、搬送直接転写ベルト226に静電的に吸着されて確実に搬送される。このように、搬送直接転写ベルト226は、シート状媒体を乗せて転写領域を通過する直接転写ベルトである。
【0113】
シート状媒体は、分離手段としての分離チャージャ236により徐電されて搬送直接転写ベルト226から分離された後に定着装置237によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ238により本実施の形態例の上部に設けられている排紙部239へ排出される。また、感光体222Bk、222M、222Y、222Cは、トナー像転写後にクリーニング装置225Bk、225M、225Y、225Cによりクリーニングされて次の画像形成動作に備える。
【0114】
このようなカラー複写機においては、像担持体としての感光体222Bk、222M、222Y、222Cやレジストローラ231、定着装置237を構成する定着ローラ237a、加圧ローラ237b、搬送直接転写ベルト226の回転精度が最終画像の品質に大きく影響し、より高精度な感光体222Bk、222M、222Y、222Cやレジストローラ231、定着装置237を構成する定着ローラ237a、加圧ローラ237b、搬送直接転写ベルト226の駆動が望まれる。
【0115】
そこで、この実施形態7の例では、像担持体222Bk、222M、222Y、222Cやレジストローラ231、定着装置237の定着ローラ237a、加圧ローラ237b、搬送直接転写ベルト226の駆動を、前記実施の形態1乃至4の何れかに示した回転体駆動装置により行わせることができる。
【0116】
この実施の形態7の例では、複数の感光体222Bk、222M、222Y、222C、レジストローラ231、定着装置237の定着ローラ237a、加圧ローラ237b、搬送直接転写ベルト226を回転させてカラー画像を形成する画像形成装置において、前記複数の感光体222Bk、222M、222Y、222Cの少なくとも1つ以上、好ましくは全部について、また、レジストローラ231、定着装置237の定着ローラ237a、加圧ローラ237b、搬送直接転写ベルト226の各駆動をそれぞれ前記した実施の形態1乃至4の何れかの回転体駆動装置により行うので、これら回転体の駆動の精度が向上する。また、給紙装置230から転写領域(各感光体と各コロナ放電器との対向部位)、もしくは転写領域から定着装置237部への移動の際に発生しやすいショック負荷などの影響を軽減し、高精度な紙搬送駆動を行うことができ、高品質な画像を得ることができる。
【0117】
[8]実施の形態8(請求項15対応)
図12は本発明の実施の形態8の例を示す。この実施の形態8の例は、画像読取装置の走行体駆動装置の例である.
図12に示す画像読取装置において、符号901は読み取られる原稿、符号902は原稿901が載置される原稿台、符号903は原稿901に光を照射する原稿照明系、符号904は反射光の光軸、符号905は読み取り用の素子で例えばCCD(Charge Coupled Device)、符号906は結像レンズ、符号907は全反射ミラーを表している。
【0118】
また、符号908は、これら原稿照明系903、CCD905、レンズ906、ミラー907等を搭載した光電変換ユニット、909、910は副走査駆動用のプーリ、911はワイヤ、符号Mは駆動用の電動機、912は画像読取装置(イメージスキャナ)のハウジングを表している。
【0119】
原稿を読み取るための光電変換ユニット908はワイヤ911の一部に固定されていて、プーリ909、910が回転することにより、ワイヤ911が移動するのに伴って、移動する走行体である。プーリ909は駆動プーリであり、プーリ914と同軸に構成されている。プーリ914とプーリ915とはタイミングベルト916により巻き掛けられていて、プーリ915は駆動用のモータMの回転軸に直結されている。
【0120】
モータMの回転は、プーリ915、タイミングベルト916、プーリ914の順に伝達されて、プーリ909を回転させ、これに伴い、ワイヤ911と共に、光電変換ユニット908が移動する。モータMはハウジング912に固定されている。モータMの正逆転駆動により、光電変換ユニット908は、原稿901の副走査方向(図中の左右方向)に走行する。
【0121】
モータM、プーリ914、915、タイミングベルト916、プーリ909、910、ワイヤ911等は、走行体としての光電変換ユニット908を走行させる走行体駆動装置を構成しており、モータMの正逆転駆動により、光電変換ユニット908は副走査方向に走行する。
【0122】
光電変換ユニット908にはまた、蛍光灯などの読み取り用照明系903が設けられていて、走行に際してはこの読み取り用照明系903により、原稿台902上の原稿901を照明し、その反射光束(光軸を904に示す)を複数のミラー907で折り返し、結像レンズ906を介して、CCD905などのイメージセンサの受光部に原稿901の像を結像するようになっている。
【0123】
そして、この光電変換ユニット908により、原稿901の全面を走査することにより、原稿全体を読み取る。また、読み取り開始変位を示すセンサ913は原稿901の端部の下部に設置されていて、光電変換ユニット908は、ホームポジションHから読み取り開始位置Sの間に立上り等速の定常状態になるように設計されていて、読み取り開始位置Sに達した後、読み取りを開始するようになっている。
【0124】
本例では、光電変換ユニット908を走行駆動させる走行体駆動装置の1構成要素であるモータMの駆動が前記実施の形態1乃至4の何れかによる回転体駆動装置を適用して行われる。例えば、プーリ909、910、914、915の何れかに対し、前記図2、5、7、8などの例を適用する。或いは、タイミングベルト916について前記図6の例を適用して、モータMを制御する。
【0125】
本例によれば、光電変換ユニット908の走行に関わるモータMの制御を前記実施の形態で説明した回転体駆動装置により行うので、走行体たる光電変換ユニットの走行精度が向上して高精度な走行体駆動を行うことができ、高品質な読み取り画像を得ることができる。
【0126】
【発明の効果】
請求項1の発明では、回転体が経時や熱変化で変形をしても常に新しいパターンを生成することによって、精度の良い駆動制御を行うことができる。請求項2の発明では、回転体が経時や熱変化で変形をしても常に新しいパターンを生成することによって、精度の良い駆動制御を行うことができ、回転体の周面にパターンを形成できない場合に有効である。
【0127】
請求項3の発明では、回転体が設置される初期環境による変形は起こすが、経時的変形を起こしにくい場合、記録と検出のできる装置でも十分に高い精度の駆動制御を得ることが可能である。また、消去ヘッドが必要ないことからコスト的にも低く抑えることが可能である。
【0128】
請求項4の発明では、回転体が設置される初期環境による変形は起こすが、経時的変形を起こしにくい場合、記録と検出のできる装置でも十分に高い精度の駆動制御を得ることが可能である。また、消去ヘッドが必要ないことからコスト的にも低く抑えることが可能である。さらに、消去ヘッドが必要ないことからコスト的にも低く抑えることが可能である。請求項5乃至15の発明では、高精度な駆動系を構築し、常に高品質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】回転体の駆動制御系を説明した斜視図である。
【図2】回転体駆動の制御系を説明したブロック図である。
【図3】記録ヘッド及び消去ヘッドの詳細構成を説明した概略構成図である。
【図4】記録ヘッドの詳細構成を説明した概略構成図である。
【図5】回転体駆動の制御系を説明したブロック図である。
【図6】回転体駆動の制御系を説明したブロック図である。
【図7】回転体駆動の制御系を説明したブロック図である。
【図8】回転体駆動の制御系を説明したブロック図である。
【図9】画像形成装置の構成図である。
【図10】画像形成装置の構成図である。
【図11】画像形成装置の構成図である。
【図12】画像読取装置の構成図である。
【符号の説明】
3、6 記録ヘッド
4、7 検出ヘッド
5、8 消去ヘッド
9、9’ 線
124 回転体
Claims (15)
- 0と1が判別可能な2値パターンを回転体の周上に記録・検出・消去のできる装置と、その2値パターンの検出情報から回転体の周速あるいは周方向の位置を算出し、それに基づいて回転体の周速または周方向の位置を制御する手段を備えたことを特徴とする回転体駆動装置。
- 0と1が判別可能な2値パターンを回転体の端面に記録・検出・消去のできる装置と、その2値パターンの検出情報から回転体の周速あるいは周方向の位置を算出し、それに基づいて回転体の周速または周方向の位置を制御する手段を備えたことを特徴とする回転体駆動装置。
- 0と1が判別可能な2値パターンを回転体の周上に記録・検出のできる装置を具備し、その2値パターンの検出情報から回転体の周速あるいは周方向の位置を算出し、それに基づいて回転体の周速または周方向の位置を制御する手段を備えたことを特徴とする回転体駆動装置。
- 0と1が判別可能な2値パターンを回転体の端面に記録・検出のできる装置を具備し、その2値パターンの検出情報から回転体の周速あるいは周方向の位置を算出し、それに基づいて回転体の周速または周方向の位置を制御する手段を備えたことを特徴とする回転体駆動装置。
- 回転体として構成された像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、像担持体の駆動を前記請求項1から4の何れか一つに記載の回転体駆動装置により行うことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項5記載の画像形成装置において、前記像担持体がドラム状の感光体であることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項5記載の画像形成装置において、前記像担持体が転写ドラムであることを特徴とする画像形成装置。
- シート状媒体を加圧しつつ回転するローラを用いて該シート状媒体を搬送するシート状媒体搬送手段を具備した画像形成装置において、
前記ローラの駆動を前記請求項1から4の何れか一つに記載の回転体駆動装置により行うことを特徴とする画像形成装置。(給紙コロ) - 請求項8記載の画像形成装置において、
シート状媒体を加圧しつつ回転するローラが定着装置を構成するローラであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8記載の画像形成装置において、
シート状媒体を加圧しつつ回転するローラがレジストローラであることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体がベルト状の感光体であり、その駆動を前記請求項2又は請求項4に記載の回転体駆動装置で行うことを特徴とする画像形成装置。
- 像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体が中間転写ベルトであり、その駆動を前記請求項2又は請求項4に記載の回転体駆動装置で行うことを特徴とする画像形成装置。
- 像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体がシート状媒体を乗せて転写領域を通過する直接転写ベルトであり、その駆動を前記請求項2又は請求項4に記載の回転体駆動装置で行うことを特徴とする画像形成装置。
- 複数の像担持体を回転させてカラー画像を形成する画像形成装置において、前記複数の像担持体の少なくとも一つ以上の駆動制御を前記請求項1から4の何れかに記載の回転体駆動装置により行うことを特徴とする画像形成装置。
- 画像読取装置の走行体駆動装置のモータ制御を請求項1から4の何れかに記載の回転体駆動制御装置により行うことを特徴とする画像読取装置。
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