JP2005114769A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 中間転写ベルト10に、スリット5aを所定のピッチで配置したスケール5を全周に亘って設け、そのスケール5を光センサ6で読み取った情報を基にして、中間転写ベルト10のベルト速度を補正制御する。光センサ6は、光源と、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(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とによって構成する。
【選択図】 図1
Description
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。
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。
上記と同様な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おいて、上記スケール読取手段を、光源と、上記スリットのベルト移動方向の幅と隣合う上記スリット間の長さの少なくともいずれか一方を一度に検知可能にする長さの読取部とからなる密着型イメージセンサにしていよい。
上記画像形成装置において、光センサの各フォト素子から得た信号により中間転写ベルトの伸縮値を演算し、その演算した伸縮値に応じて中間転写ベルトを駆動するベルト駆動モータを制御する手段を設けるとよい。
あるいは、上記CCDから得た信号により中間転写ベルトの伸縮値を演算し、その演算した伸縮値に応じて中間転写ベルトを駆動するベルト駆動モータを制御する手段を設けるようにしてもよい。
同様に、上記密着型イメージセンサの読取部を部分的に分割し、その分割したいずれかの読取部により上記スケールの継ぎ目を検知するようにしてもよい。
あるいは、上記CCDの読取部を部分的に分割し、その分割したいずれかの読取部により上記スケールの継ぎ目を検知するようにしてもよい。
同様に、上記密着型イメージセンサの読取部の分割も2分割にするとよい。
さらに、上記CCDの読取部の分割も2分割にするとよい。
同様に、上記密着型イメージセンサの読取部の分割は3分割とし、そのセンサの両端部に位置するセンサ分割部は同じ種類のベルト情報を得るために使用するとよい。
さらに、上記CCDの読取部の分割も3分割とし、そのCCDの両端部に位置するCCD分割部は同じ種類のベルト情報を得るために使用するとよい。
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。
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。
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。
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。
そして、その感光体の上方に、露光装置21を設けている。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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を共に(幅Wと長さLのいずれか一方としてもよい)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。
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。
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を共に(幅Wと長さLのいずれか一方としてもよい)一度に検知可能にする長さLa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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (17)
- スリットを所定のピッチで配置したスケールを全周に亘って形成した中間転写ベルトと、前記スケールを読み取るスケール読取手段とを備え、該スケール読取手段が読み取った前記スケールの情報から前記中間転写ベルトのベルト表面の速度を検出し、その結果を用いて前記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おいて、
前記スケール読取手段を、光源と、前記スリットのベルト移動方向の幅と該スリットの隣合うスリット間の長さの少なくともいずれか一方を一度に検知可能にする複数個のフォト素子を前記ベルト移動方向に隣接させて配置したフォト素子群とからなる光センサとしたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記光センサは、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、前記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ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- スリットを所定のピッチで配置したスケールを全周に亘って形成した中間転写ベルトと、前記スケールを読み取るスケール読取手段とを備え、該スケール読取手段が読み取った前記スケールの情報から前記中間転写ベルトのベルト表面の速度を検知し、その結果を用いて前記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おいて、
前記スケール読取手段を、光源と、前記スリットのベルト移動方向の幅と隣合う前記スリット間の長さの少なくともいずれか一方を一度に検知可能にする長さの読取部とからなる密着型イメージセンサとし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全周に亘って形成した中間転写ベルトと、前記スケールを読み取るスケール読取手段とを備え、該スケール読取手段が読み取った前記スケールの情報から前記中間転写ベルトのベルト表面の速度を検知し、その結果を用いて前記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おいて、
前記スケール読取手段を、光源と、前記スリットのベルト移動方向の幅と隣合う前記スリット間の長さの少なくともいずれか一方を一度に検知可能にする長さの読取部とからなるCCDとしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2記載の画像形成装置において、前記光センサの各フォト素子から得た信号により前記中間転写ベルトの伸縮値を演算し、その演算した伸縮値に応じて前記中間転写ベルトを駆動するベルト駆動モータを制御する手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項3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から得た信号により前記中間転写ベルトの伸縮値を演算し、その演算した伸縮値に応じて前記中間転写ベルトを駆動するベルト駆動モータを制御する手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項4記載の画像形成装置において、前記CCDから得た信号により前記中間転写ベルトの伸縮値を演算し、その演算した伸縮値に応じて前記中間転写ベルトを駆動するベルト駆動モータを制御する手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
- 前記光センサはアレー状に形成されていて、前記複数個のフォト素子を複数のフォト素子群に分割し、その分割したいずれかのフォト素子群により前記スケールの継ぎ目を検知するようにしたことを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
- 前記密着型イメージセンサの読取部を部分的に分割し、その分割したいずれかの読取部により前記スケールの継ぎ目を検知するようにしたことを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
- 前記CCDの読取部を部分的に分割し、その分割したいずれかの読取部により前記スケールの継ぎ目を検知するようにしたことを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
- 前記光センサの複数個のフォト素子の分割は2分割とすることを特徴とする請求項8記載の画像形成装置。
- 前記密着型イメージセンサの読取部の分割は2分割とすることを特徴とする請求項9記載の画像形成装置。
- 前記CCDの読取部の分割は2分割とすることを特徴とする請求項10記載の画像形成装置。
- 前記光センサの複数個のフォト素子の分割は3分割とし、該センサの両端部に位置する分割部は同じ種類のベルト情報を得るために使用することを特徴とする請求項8記載の画像形成装置。
- 前記密着型イメージセンサの読取部の分割は3分割とし、該センサの両端部に位置するセンサ分割部は同じ種類のベルト情報を得るために使用することを特徴とする請求項9記載の画像形成装置。
- 前記CCDの読取部の分割は3分割とし、該CCDの両端部に位置するCCD分割部は同じ種類のベルト情報を得るために使用することを特徴とする請求項10記載の画像形成装置。
- 請求項1乃至16のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルトの雰囲気温度を検知するベルト温度検知手段と、前記スケール読取手段が読み取った前記スケールの情報に加えて、前記ベルト温度検知手段が検知した前記中間転写ベルトの雰囲気温度を配慮して前記中間転写ベルトを駆動するベルト駆動モータを制御する手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
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