JP2006038943A - マーク検出回路と駆動制御装置と画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【目的】 専用のマークとセンサを使用せずに、無端移動部材におけるマーク検出不可部分を正確に検知できるようにする。
【構成】 マークセンサ110は、中間転写ベルト(無端移動部材)におけるスケール250の各反射部(マーク)の有無により連続的に変調されたアナログ交番信号を出力する。また、反射部の間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分(マークの切れ目)や汚れや傷等の欠陥部分に相当するマーク検出不可部分がマーク検出領域に存在するか否かをマークセンサ110から出力されるアナログ交番信号の出力変化から判定し、マーク検出不可部分がマーク検出領域に存在する場合にエラー信号を出力する。
【選択図】 図4
【構成】 マークセンサ110は、中間転写ベルト(無端移動部材)におけるスケール250の各反射部(マーク)の有無により連続的に変調されたアナログ交番信号を出力する。また、反射部の間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分(マークの切れ目)や汚れや傷等の欠陥部分に相当するマーク検出不可部分がマーク検出領域に存在するか否かをマークセンサ110から出力されるアナログ交番信号の出力変化から判定し、マーク検出不可部分がマーク検出領域に存在する場合にエラー信号を出力する。
【選択図】 図4
Description
この発明は、無端ベルト部材やドラム状部材等の無端移動部材を適切に無端移動させるためのマーク検出回路、それを接続した駆動制御装置、およびそれを備えた複写機,プリンタ,ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置として、複数個の感光体(第1の像担持体)上にそれぞれ形成された各単色トナーによる単色画像を中間転写体(第2の像担持体)上に順次転写してその各単色画像を重ね合わせた合成カラー画像を形成させる複数個の1次転写部(1次転写手段)と、それによって中間転写体上に形成された合成カラー画像を用紙上に一括転写する2次転写部(2次転写手段)とを備えたものや、感光体上に順次形成される各単色トナーによる単色画像を中間転写体上に順次転写してその各単色画像を重ね合わせた合成カラー画像を形成させる1次転写部と、それによって中間転写体上に形成された合成カラー画像を用紙上に一括転写する2次転写部とを備えたものがある。
このような画像形成装置、つまりベルト状又はドラム状の感光体や中間転写体等の画像形成用の無端移動部材(無端ベルト部材やドラム状部材)を備えた画像形成装置においては、無端移動部材やそれで搬送される用紙(転写材)上の画像(トナー画像)の位置合わせを高精度に行うために、その無端移動部材(実際はその移動面)の移動量および移動位置を正確に制御することが要求される。
ところが、無端移動部材である無端ドラム状部材(感光体ドラムや中間転写ドラム)あるいは無端ベルト状部材(感光体ベルトや中間転写ベルト)を移動(回動)させるための駆動ローラ(回転体)の回転角速度が何らかの原因で変動すると、その無端移動部材の移動速度,移動量,および移動位置も変動し、その無端移動部材やそれで搬送される用紙上の画像の位置誤差を高精度に抑制することが困難になるという問題がある。
ところが、無端移動部材である無端ドラム状部材(感光体ドラムや中間転写ドラム)あるいは無端ベルト状部材(感光体ベルトや中間転写ベルト)を移動(回動)させるための駆動ローラ(回転体)の回転角速度が何らかの原因で変動すると、その無端移動部材の移動速度,移動量,および移動位置も変動し、その無端移動部材やそれで搬送される用紙上の画像の位置誤差を高精度に抑制することが困難になるという問題がある。
そこで、そのような問題を解消するため、無端ドラム状部材や駆動ローラ(無端ベルト状部材を移動させるためのもの)の回転角速度の変動による画像の位置誤差を高精度に抑制するために、無端ドラム状部材の回転軸や駆動ローラの回転軸にロータリエンコーダを直結し、このロータリエンコーダによって検出された無端ドラム状部材や駆動ローラの回転角速度に基づいて、その無端ドラム状部材や駆動ローラの駆動手段である駆動モータの回転角速度を制御するようにした画像形成装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。この画像形成装置は、無端ドラム状部材や駆動ローラの回転角速度を制御することにより、その無端ドラム状部材や無端ベルト状部材の移動量(移動位置)を間接的に制御するものである。
一方、ベルト(無端ベルト状部材)の外周面(表面)または内周面(裏面)にその移動方向に沿って所定間隔で連続するようにマーク(又は穴)を形成し、そのマークをセンサによって検出して得られたパルス間隔からベルト面の移動速度を算出して駆動制御にフィードバックするようにした画像形成装置も提案されている(例えば特許文献2〜4参照)。この画像形成装置によれば、ベルト表面の挙動を直接観測できるため、その移動量を直接制御することができる。これにより、ベルトを駆動させるための駆動ローラの偏心、駆動ローラとベルトの滑り、そしてベルトの厚み偏差による計測誤差を低減できる。
特許第3107259号公報
特開平6−263281号公報
特開平9−114348号公報
特開平11−24507号公報
しかしながら、上述したようなベルト面の移動量を直接制御する画像形成装置では、ロータリエンコーダのように切れ目のない信号出力が可能な場合には有効であるが、ベルト面にマークを形成した場合、マークの切れ目があると、その部分で速度計測にエラーが生じ、動作が不安定になるという問題がある。
前述した特許文献2〜4に記載の画像形成装置では、ベルト面へのマーク形成方法について言及されていないが、ベルトの柔軟性・周長偏差などによって等間隔(一定間隔)のマークを切れ目なく全周に亘って加工することは非常に困難である。
前述した特許文献2〜4に記載の画像形成装置では、ベルト面へのマーク形成方法について言及されていないが、ベルトの柔軟性・周長偏差などによって等間隔(一定間隔)のマークを切れ目なく全周に亘って加工することは非常に困難である。
例えば、ベルト形成時の金型に凹凸の加工を施してベルト成形することを考えた場合、一般的にベルトの周長を制御するために金型から取り出した後のアニーリング行程で熱が均一に与えられないことや、成形後のベルト内部のひずみによって収縮率が全体で不均一になるため、できあがったマークは一定間隔にはならない。また、印刷や接着を考えた場合にも、ベルトの周長公差が0.2〜0.3%とすると、周長500mmのベルトでは1mm以上の偏差があり、切れ目(継ぎ目)なくマークを形成することは非常に困難であることがわかる。
また、上記のマークの切れ目以外に、マークが汚れたり傷がついたりしても、センサがマークを検出できなくなり、信号出力に切れ目が生じてしまうが、画像形成装置では、トナーなどの汚れの要因となるものがベルトの近傍にあるため、マークに汚れや傷が付きやすいと思われる。
そこで、マークの切れ目等によってセンサの信号出力に切れ目が生じてしまう場合にも安定した制御を行う方法として、マークの切れ目等を検知可能にし、マークの切れ目等を検知した場合に別の制御方法に切り替えることで安定した制御を行う方法が考えられる。しかし、この方法を行うには、マークの切れ目,汚れや傷を検知する手段や方法が必要となる。
そこで、マークの切れ目等によってセンサの信号出力に切れ目が生じてしまう場合にも安定した制御を行う方法として、マークの切れ目等を検知可能にし、マークの切れ目等を検知した場合に別の制御方法に切り替えることで安定した制御を行う方法が考えられる。しかし、この方法を行うには、マークの切れ目,汚れや傷を検知する手段や方法が必要となる。
そのため、次のようにすることが考えられる。
ベルトにマークを作成する過程でできてしまうマークの切れ目は、初めから存在の有無や位置がわかっているので、例えばマークの切れ目のみを検知するための専用のマークとセンサを用いてマークの切れ目を検知可能にし、マークの切れ目を検知した場合に別の制御方法に切り替えることで安定した制御を行うことができる。
しかし、汚れや傷などは、装置作成時ではなく、装置が使用されている途中で現れることが多く、ベルト面のマークのどの部分で現れるのかがわからないので、専用のマークを設けることなく、同一のマークからマークの切れ目,汚れや傷を検知できるようにする必要がある。
ベルトにマークを作成する過程でできてしまうマークの切れ目は、初めから存在の有無や位置がわかっているので、例えばマークの切れ目のみを検知するための専用のマークとセンサを用いてマークの切れ目を検知可能にし、マークの切れ目を検知した場合に別の制御方法に切り替えることで安定した制御を行うことができる。
しかし、汚れや傷などは、装置作成時ではなく、装置が使用されている途中で現れることが多く、ベルト面のマークのどの部分で現れるのかがわからないので、専用のマークを設けることなく、同一のマークからマークの切れ目,汚れや傷を検知できるようにする必要がある。
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、専用のマークとセンサを使用せずに、無端移動部材におけるマークの間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分(マークの切れ目)や汚れや傷等の欠陥部分に相当するマーク検出不可部分を正確に検知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、マーク検出回路、それを備えた駆動制御装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供する。
請求項1の発明によるマーク検出回路(マークセンサ)は、無端移動する無端移動部材の無端移動方向に沿って所定間隔で連続するように形成された複数のマーク(穴でもよい)を検出して、該無端移動部材の移動によるマークの有無により連続的に変調されたアナログ交番信号を出力し(無端移動部材の移動量を直流成分に正弦波交流信号を重畳した電気信号に変換して出力し)、該アナログ交番信号を二値化信号に変換して出力するマーク検出回路において、上記マークの間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分や汚れや傷等の欠陥部分に相当するマーク検出不可部分が当該マーク検出回路の検出領域に存在するか否かを上記アナログ交番信号の出力変化(特に正弦波交流信号の振幅の大きさの変化)から判定し、上記マーク検出不可部分が上記検出領域に存在する場合にエラー信号を出力するマーク検出不可検知手段を設けたものである。
請求項2の発明によるマーク検出回路は、請求項1のマーク検出回路において、上記マーク検出不可検知手段を、上記マークを検出して出力した上記アナログ交番信号に含まれる周波数成分のうち、該マークの有無を検出したことに対応して出力される正弦波交流信号のみを通過させ、直流成分(正弦波交流信号よりも低周波数成分)は遮断するハイパスフィルタと、該ハイパスフィルタを通過した正弦波交流信号が入力された場合に、該正弦波交流信号の絶対値を出力する絶対値回路と、該絶対値回路から出力される信号を平滑化する平滑化回路と、該平滑化回路によって平滑化された信号と基準信号とを比較して、これら2つの信号の相対的な大小関係に対応した信号を出力する出力レベル比較回路とによって構成し、上記出力レベル比較回路が、上記平滑化された信号と基準信号との比較により、上記マーク検出不可部分が当該マーク検出回路の検出領域に存在するか否かを判定し、上記マーク検出不可部分が上記検出領域に存在する場合にエラー信号を出力するものである。
請求項3の発明によるマーク検出回路は、請求項2のマーク検出回路において、上記マーク検出不可検知手段をDSP等の演算手段によって構成したものである。
請求項4の発明によるマーク検出回路は、請求項3のマーク検出回路において、上記アナログ交番信号を二値化信号に変換して出力する二値化回路を、上記演算手段に含めたものである。
請求項5の発明によるマーク検出回路は、請求項2又は3のマーク検出回路において、上記アナログ交番信号を二値化信号に変換して出力する二値化回路を、DSP等の演算手段によって構成したものである。
請求項4の発明によるマーク検出回路は、請求項3のマーク検出回路において、上記アナログ交番信号を二値化信号に変換して出力する二値化回路を、上記演算手段に含めたものである。
請求項5の発明によるマーク検出回路は、請求項2又は3のマーク検出回路において、上記アナログ交番信号を二値化信号に変換して出力する二値化回路を、DSP等の演算手段によって構成したものである。
請求項6の発明による駆動制御装置は、請求項1のマーク検出回路を接続し、該マーク検出回路から出力された二値化信号に基づく制御信号を用いて上記無端移動部材の速度制御又は位置制御を行うものである。
請求項7の発明による駆動制御装置は、請求項2〜5のいずれかのマーク検出回路を接続し、該マーク検出回路の上記出力レベル比較回路の出力に基づいて、上記マーク検出手段の検出領域に上記マークの間隔が予め決められた範囲内となる連続部分が存在していることを認識した場合には、上記マーク検出手段が出力する上記二値化信号に基づく制御信号を用いて速度制御又は位置制御を行い、上記マーク検出手段の検出領域に上記マーク検出不可部分が存在していることを認識した場合には、上記マーク検出手段の検出領域に上記マークの間隔が予め決められた範囲内となる連続部分が存在している場合とは異なる速度制御又は位置制御を行う速度・位置制御手段を設けたものである。
請求項7の発明による駆動制御装置は、請求項2〜5のいずれかのマーク検出回路を接続し、該マーク検出回路の上記出力レベル比較回路の出力に基づいて、上記マーク検出手段の検出領域に上記マークの間隔が予め決められた範囲内となる連続部分が存在していることを認識した場合には、上記マーク検出手段が出力する上記二値化信号に基づく制御信号を用いて速度制御又は位置制御を行い、上記マーク検出手段の検出領域に上記マーク検出不可部分が存在していることを認識した場合には、上記マーク検出手段の検出領域に上記マークの間隔が予め決められた範囲内となる連続部分が存在している場合とは異なる速度制御又は位置制御を行う速度・位置制御手段を設けたものである。
請求項8の発明による画像形成装置は、請求項6又は7の駆動制御装置と、複数のマークが無端移動方向に沿って所定間隔で連続するように形成された無端移動部材と、該無端移動部材を無端移動するための駆動力を該無端移動部材に伝達するための駆動力伝達手段とを備え、上記駆動制御装置が、上記駆動力伝達手段の駆動制御を行うようにしたものである。
この発明のマーク検出回路によれば、無端移動部材におけるマークの間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分(マークの切れ目)や汚れや傷等の欠陥部分に相当するマーク検出不可部分が当該マーク検出回路の検出領域に存在するか否かをアナログ交番信号の出力変化から判定し、上記マーク検出不可部分が上記検出領域に存在する場合にエラー信号を出力するので、そのエラー信号を受ける側(駆動制御装置)で無端移動部材におけるマーク検出不可部分を検知できることになる。つまり、専用のマークとセンサを使用せずに、無端移動部材におけるマーク検出不可部分を正確に検知することができる。
この発明の駆動制御装置によれば、上記マーク検出回路を用いることにより、コストアップせずに、無端移動部材の速度制御又は位置制御を適切に行うことができる。
この発明の画像形成装置によれば、上記駆動制御装置を用いることにより、コストアップせずに適切な画像形成を行え、画像品質を向上させることができる。
この発明の画像形成装置によれば、上記駆動制御装置を用いることにより、コストアップせずに適切な画像形成を行え、画像品質を向上させることができる。
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具体的に説明する。
図2は、この発明による画像形成装置の一実施例であるカラー複写機の内部構成例を示す構成図である。
図2は、この発明による画像形成装置の一実施例であるカラー複写機の内部構成例を示す構成図である。
このカラー複写機は、タンデム型間接転写方式の電子写真装置であり、複写機本体(装置本体)1の下部に用紙Pを積載する複数段(この例では4段)の給紙カセット22を備えた給紙バンク(給紙部)2を、上部に原稿を自動的にコンタクトガラス31(図2)上に給送する自動原稿給送部(以下「ADF」という)3を、中央部にプリンタ部(画像形成部)20をそれぞれ配置している。なお、給紙バンク2には、必要に応じて別の給紙部を増設することも可能である。
ADF3の手前側の複写機本体1の上面に、図示しない操作部が設けられており、そこにはコピー動作を開始するためのスタートキーや、コピー枚数等をセットするためのテンキー、両面モード(用紙の表裏両面に画像を形成するモード)を含む各種モード,用紙サイズ,コピー濃度等を選択するキー、各種の表示を行う液晶表示器などを備えている。
プリンタ部20の上方には原稿画像を読み取るスキャナ部23を、そのプリンタ部20の図2で左側には排紙トレイ(排紙収納部)24をそれぞれ設けており、その排紙トレイ24には画像形成された用紙Pが排紙収納される。
プリンタ部20の上方には原稿画像を読み取るスキャナ部23を、そのプリンタ部20の図2で左側には排紙トレイ(排紙収納部)24をそれぞれ設けており、その排紙トレイ24には画像形成された用紙Pが排紙収納される。
プリンタ部20には、それぞれ表面(但し予め帯電されている)が露光されて静電潜像が形成される複数の第1の像担持体となるドラム状の感光体(以下「感光体ドラム」という)26Y,26M,26C,26K(以下総称して「感光体ドラム26」ともいう)と、その各感光体ドラム26の表面に形成された静電潜像をそれぞれ各色のトナーで可視像化して単色のトナー画像(以下「単色画像」という)を形成する各現像部63と、その各感光体ドラム26上に形成された各単色画像が順次1次転写されることによって4色重ねの合成カラー画像が形成される第2の像担持体であるドラム状の中間転写体(以下「中間転写ベルト」という)25とが設けられており、その中間転写ベルト25は矢示A方向に回動するようになっている。
図2に示した各感光体ドラム26(26Y,26M,26C,26K)のそれぞれの回りには、その各感光体ドラム26の表面を一様に帯電処理する各帯電部62と、その各感光体ドラム26上の単色画像(可視像)を中間転写ベルト25に1次転写した後に各感光体ドラム26上に残った未転写トナー(残留トナー)を除去回収するクリーニング処理を行う各感光体クリーニング部64とをそれぞれ設けている。
このプリンタ部20の上部には、そのプリンタ部20の各感光体ドラム26上のそれぞれ露光位置(帯電面)に、それぞれ各色の画像情報に対応したレーザ光を照射してそこに静電潜像を形成する露光部7を設けている。
このプリンタ部20の上部には、そのプリンタ部20の各感光体ドラム26上のそれぞれ露光位置(帯電面)に、それぞれ各色の画像情報に対応したレーザ光を照射してそこに静電潜像を形成する露光部7を設けている。
また、プリンタ部20の用紙搬送上流側にレジスト部を構成するレジストローラ33を、そのプリンタ部20の用紙搬送下流側に定着部28をそれぞれ設け、そのレジストローラ33により用紙のスキュー補正を行うと共に、その用紙を感光体ドラム26上のトナー画像とタイミングをとって、中間転写ベルト25と2次転写対向ローラ54との間の2次転写部へ向けて給送するようにしている。そして、その2次転写部で、中間転写ベルト25上に担持した合成カラー画像を給紙バンク2内のいずれかの給紙カセット22あるいは手差し給紙トレイ70から給紙した用紙Pに順次2次転写し、その合成カラー画像を定着部28で熱と圧力とを加えて定着する。その定着部28の下流側には、定着部28を通過した用紙を排紙トレイ24上に排出する排紙ローラ41を設けている。
さて、いま、このカラー複写機を用いてコピーをとるときは、ユーザがADF3の原稿台上に原稿をセットする。または、ADF3を開いてスキャナ部23のコンタクトガラス31上に原稿をセットし、ADF3を閉じてそれで押さえる。
そして、操作部上のスタートキーを押すと、カラー複写機は次のような動作を行う。
すなわち、まず、ADF3の原稿台に原稿がセットされている場合には、その原稿をコンタクトガラス31上へ自動給送した後、コンタクトガラス31上に直接原稿がセットされている場合には、直ちに、スキャナ部23を駆動し、第1走行体32aおよび第2走行体32bを図2で左右方向に往復移動させる。
そして、操作部上のスタートキーを押すと、カラー複写機は次のような動作を行う。
すなわち、まず、ADF3の原稿台に原稿がセットされている場合には、その原稿をコンタクトガラス31上へ自動給送した後、コンタクトガラス31上に直接原稿がセットされている場合には、直ちに、スキャナ部23を駆動し、第1走行体32aおよび第2走行体32bを図2で左右方向に往復移動させる。
そして、第1走行体32aで原稿照明用の光源を点灯させると共に原稿面からの反射光を更に反射して第2走行体32bに向け、第2走行体32bのミラーで反射して結像レンズ34を通してCCD(読み取りセンサ)35に入れ、原稿の画像を読み取る。このとき、R(レッド),G(グリーン),B(ブルー)の色分解光毎に光電変換され、電気的なR,G,Bの画像信号が出力される。そのRGB画像信号はデジタル化されて画像処理がなされ、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の画像信号として露光部7へ送られ、その内部のレーザダイオードのPM,PWM変調によって原稿画像に対応するレーザ光が射出される。そして、そのレーザ光により、図示しないポリゴンミラーやレンズを介して各感光体ドラム26の帯電面(帯電部62による)が露光され、そこに静電潜像が形成される。
また、スタートキーの押下により、図示しない駆動モータによって駆動ローラ51を回転駆動して他のローラ52,53を従動回転させ、中間転写ベルト25を回動させる。同時に、プリンタ部20で各感光体ドラム26を回転させて各感光体ドラム26上の静電潜像にそれぞれ各現像部63によりY,M,C,Kの各単色トナーを付着させ、各単色のトナー画像(単色画像)を形成する。
そして、中間転写ベルト25の回動とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト25上に4色重ねの合成カラー画像を形成する。
そして、中間転写ベルト25の回動とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト25上に4色重ねの合成カラー画像を形成する。
すなわち、最初に感光体ドラム26Y上のY画像(イエロー色の画像)を図2の矢示A方向に回動している中間転写ベルト25上に1次転写ローラ65(図3)により1次転写し、次にそのY画像が感光体ドラム26Mの位置まで移動したときに、そこにM画像(マゼンタ色の画像)を重ね合わせて1次転写ローラ65により1次転写する。そのM画像を転写した部分が感光体ドラム26Cの位置まで移動したときに、そこにC画像(シアン色の画像)を重ね合わせて1次転写ローラ65により1次転写し、更にそのC画像を転写した部分が感光体ドラム26Kの位置まで移動したときに、そこにK画像(ブラック色の画像)を重ね合わせて1次転写ローラ65により1次転写する。
そして、そのY,M,C,Kの4色を重ね合わせた合成カラー画像が中間転写ベルト25の回動により、その内側に位置する2次転写ローラ53と外側に位置する2次転写対向ローラ54との間の2次転写位置まで移動すると、そのタイミングに一致するように同期がとられて給送された用紙(記録紙)に、2次転写ローラ53により一括転写する。
このように、このカラー複写機は、中間転写ベルト25が1回動して1つの合成カラー画像を形成する作像プロセスを行う。
そして、その中間転写ベルト25上の4色重ねの合成カラー画像が用紙に一括転写された後は、その中間転写ベルト25上に残留する未転写トナーが中間転写クリーニング部(ベルトクリーニング部)55により除去回収される。
このように、このカラー複写機は、中間転写ベルト25が1回動して1つの合成カラー画像を形成する作像プロセスを行う。
そして、その中間転写ベルト25上の4色重ねの合成カラー画像が用紙に一括転写された後は、その中間転写ベルト25上に残留する未転写トナーが中間転写クリーニング部(ベルトクリーニング部)55により除去回収される。
合成カラー画像が定着されて定着部28を通過した用紙は、片面モード(用紙の片面にのみ画像を形成するモード)が設定されている場合には、排紙ローラ41により排紙トレイ24に排出される。
また、両面モードが設定されている場合には、定着部28と排紙ローラ41との間の搬送経路上に設けている分岐爪43により、用紙がプリンタ部20の下側に配設している両面部29に送り込まれ、それが反転されて再びレジストローラ33に搬送され、今度は裏面(第2面)に合成カラー画像が形成された後に排紙ローラ41により排紙トレイ24上に排出される。
また、両面モードが設定されている場合には、定着部28と排紙ローラ41との間の搬送経路上に設けている分岐爪43により、用紙がプリンタ部20の下側に配設している両面部29に送り込まれ、それが反転されて再びレジストローラ33に搬送され、今度は裏面(第2面)に合成カラー画像が形成された後に排紙ローラ41により排紙トレイ24上に排出される。
一方、用紙を給送する給紙バンク2には、各給紙段ごとに給紙部4がそれぞれ設けられている。
その各給紙段の給紙部4は、用紙Pを積載する底板5と、その底板5に積載された用紙Pを同図で反時計回り方向に回転することにより給送するピックアップコロ6と、そのピックアップコロ6により給送された用紙Pが複数枚であったときにはそれを1枚に分離するフィードコロとリバースコロとからなる分離手段8とを備えている。
この給紙部4からの給送は、給紙カセット22の底板5上に収納した未使用の用紙Pが、その底板5が上昇側に回動することにより最上位に位置する用紙がピックアップコロ6に当接する位置まで上昇し、その状態でピックアップコロ6が回転することにより給紙カセット22から送り出される。
その各給紙段の給紙部4は、用紙Pを積載する底板5と、その底板5に積載された用紙Pを同図で反時計回り方向に回転することにより給送するピックアップコロ6と、そのピックアップコロ6により給送された用紙Pが複数枚であったときにはそれを1枚に分離するフィードコロとリバースコロとからなる分離手段8とを備えている。
この給紙部4からの給送は、給紙カセット22の底板5上に収納した未使用の用紙Pが、その底板5が上昇側に回動することにより最上位に位置する用紙がピックアップコロ6に当接する位置まで上昇し、その状態でピックアップコロ6が回転することにより給紙カセット22から送り出される。
そこで、用紙Pが2枚以上送り出されたときには、それが分離手段8によって1枚に分離される。そして、その用紙Pが、停止状態にあるレジストローラ33へ搬送され、そこで一旦停止されて、その先端と中間転写ベルト25上の合成カラー画像との位置関係が正確に一致するタイミングで、そのレジストローラ33が回転を開始することによりプリンタ部20に向けて搬送される。以下、上述したプロセスを経て画像形成が行われ、それが排紙トレイ24に排出される。
このように、このカラー複写機は、原稿を走査してその画像を読み取り、その画像情報をデジタル化して用紙に画像を形成するデジタル複写機としての機能の他に、図示しない制御部により原稿の画像情報を遠隔地との間で授受するファクシミリ装置としての機能や、コンピュータが扱う画像情報を用紙上に印刷するプリンタとしての機能も有する多機能の画像形成装置である。そして、どの機能によって形成した画像も、全て一つの排紙トレイ24に排出される。
次に、プリンタ部20について、図3を参照して具体的に説明する。
図3は、プリンタ部20の構成を詳細に示す構成図である。
プリンタ部20は、前述したように、各感光体ドラム26の回りにそれぞれ、帯電部62,現像部63,1次転写ローラ(1次転写部)65,および感光体クリーニング部64を設け、フルカラーの画像形成を行うために、各感光体ドラム26上にそれぞれ各色に対応する静電潜像を形成し、その各静電潜像にそれぞれ各色のトナーを付着してトナー画像を形成し、その各色のトナー画像を各1次転写ローラ65によって中間転写ベルト25上に順次1次転写することにより、その中間転写ベルト25上に4色重ねの合成カラー画像を形成するタンデム方式の画像形成部である。
図3は、プリンタ部20の構成を詳細に示す構成図である。
プリンタ部20は、前述したように、各感光体ドラム26の回りにそれぞれ、帯電部62,現像部63,1次転写ローラ(1次転写部)65,および感光体クリーニング部64を設け、フルカラーの画像形成を行うために、各感光体ドラム26上にそれぞれ各色に対応する静電潜像を形成し、その各静電潜像にそれぞれ各色のトナーを付着してトナー画像を形成し、その各色のトナー画像を各1次転写ローラ65によって中間転写ベルト25上に順次1次転写することにより、その中間転写ベルト25上に4色重ねの合成カラー画像を形成するタンデム方式の画像形成部である。
各帯電部62はそれぞれ、ローラ状の接触帯電部材(帯電ローラ)であり、対応する感光体ドラム26に接触して電圧を印加することによりその感光体ドラム26の表面を一様に帯電する。もちろん、ローラ状以外の接触帯電部材あるいは非接触のスコロトロンチャージャで帯電を行うこともできる。
各現像部63はそれぞれ、一成分現像剤を使用してもよいが、図示例では、磁性キャリアと非磁性トナーとよりなる二成分現像剤を使用する。そして、その二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブに二成分現像剤を供給付着させる攪拌部と、その現像スリーブに付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体ドラム26に転移する現像部とによって構成し、その現像部より攪拌部を低い位置とする。
各現像部63はそれぞれ、一成分現像剤を使用してもよいが、図示例では、磁性キャリアと非磁性トナーとよりなる二成分現像剤を使用する。そして、その二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブに二成分現像剤を供給付着させる攪拌部と、その現像スリーブに付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体ドラム26に転移する現像部とによって構成し、その現像部より攪拌部を低い位置とする。
各1次転写ローラ65はそれぞれ、ローラ状の接触転写部材であり、対応する感光体ドラム26上の単色画像を中間転写ベルト25上に1次転写する。もちろん、ローラ状以外の接触転写部材あるいは非接触のスコロトロンチャージャで1次転写を行うこともできる。
各感光体クリーニング部64はそれぞれ、対応する感光体ドラム26上に残留する未転写トナーを除去回収する。
各感光体クリーニング部64はそれぞれ、対応する感光体ドラム26上に残留する未転写トナーを除去回収する。
中間転写ベルト25は、駆動ローラ51と従動ローラ52と2次転写ローラ53との間に張架され、A方向に回動可能となっている。
この中間転写ベルト25の従動ローラ52と2次転写ローラ53との間に架け渡された部分の表面上には、中間転写クリーニング部55を設けている。
この中間転写ベルト25の従動ローラ52と2次転写ローラ53との間に架け渡された部分の表面上には、中間転写クリーニング部55を設けている。
2次転写ローラ53は、2次転写対向ローラ54と共に2次転写部を構成するローラ状の接触転写部材であり、中間転写ベルト25上に形成された合成カラー画像を用紙上に一括転写する。もちろん、ローラ状以外の接触転写部材あるいは非接触のスコロトロンチャージャで2次転写を行うこともできる。
中間転写クリーニング部55は、中間転写ベルト25による画像転写後にその表面に残留する未転写トナーを除去回収する。
中間転写クリーニング部55は、中間転写ベルト25による画像転写後にその表面に残留する未転写トナーを除去回収する。
なお、各1次転写ローラ65,2次転写ローラ53,および中間転写クリーニング部55にはそれぞれ、図示しない高圧電源部が接続されている。この高圧電源部は、各感光体ドラム26上に形成された単色画像を中間転写ベルト25上に1次転写するために、所定のバイアス電圧を各1次転写ローラ65に印加する1次転写プロセスを行う。また、中間転写ベルト25上に形成された合成カラー画像を用紙上に2次転写するために、所定のバイアス電圧を2次転写ローラ53に印加する2次転写プロセスを行う。さらに、中間転写ベルト25上に残留する未転写トナーを除去するため、所定のバイアス電圧を中間転写クリーニング部55に印加する。
次に、このカラー複写機におけるこの発明に係わる部分について、図1,図4〜図11を参照して具体的に説明する。
図4は、図3の中間転写ベルト25とその周辺の駆動系および制御系とを構成するベルト駆動装置の構成例を示す図である。
このベルト駆動装置では、無端ベルト状部材(無端移動部材)である中間転写ベルト25の内周面(裏面)にその回動方向(無端移動方向)に沿って所定間隔で連続するように複数のマーク(反射部)を形成したスケール250を備えている。
図4は、図3の中間転写ベルト25とその周辺の駆動系および制御系とを構成するベルト駆動装置の構成例を示す図である。
このベルト駆動装置では、無端ベルト状部材(無端移動部材)である中間転写ベルト25の内周面(裏面)にその回動方向(無端移動方向)に沿って所定間隔で連続するように複数のマーク(反射部)を形成したスケール250を備えている。
駆動制御装置100は、速度・位置制御手段としての機能を果たすマイクロコンピュータ(CPU)を用いており、スケール250上のマークを検出するマークセンサ(マーク検出回路)110の出力に基づく制御信号を用いて中間転写ベルト25の速度制御又は位置制御を行う。つまり、スケール250上のマークをマークセンサ110によって検出して得られたパルス間隔(後述する二値化信号)から中間転写ベルト25の外周面(表面)の速度(移動速度)を算出して、その算出結果を制御にフィードバックし、対応する制御信号を駆動モータ120へ出力してその駆動モータ120を駆動制御することにより、ギア121,122,および駆動ローラ51を介して中間転写ベルト25の外周面の速度又は位置を最適値に制御する。
なお、駆動モータ120,ギア121,122,駆動ローラ51が、中間転写ベルト25を回動(無端移動)させるための駆動力を中間転写ベルト25に伝達するための駆動力伝達手段に相当する。
マークセンサ110は、駆動制御装置100に接続されていればよいので、駆動制御装置100の一部としても構わないし、別にしても構わない。
マークセンサ110は、駆動制御装置100に接続されていればよいので、駆動制御装置100の一部としても構わないし、別にしても構わない。
図5は、中間転写ベルト25の内周面に設けたスケール250とマークセンサ(光センサ)110の一例を示す構成図であり、(a)はスケール250の一部を上方から見た正面、(b)はマークセンサ110の光学系の構成と光路を示す図、(c)はマークセンサ110を上方から見た正面図である。
スケール250は、反射型スケールであり、中間転写ベルト25の内周面(外周面でもよい)にその回動方向に沿って反射部(マーク)251と遮光部252とを交互に形成した(反射部251が所定間隔で連続するように形成した)ものである。
マークセンサ110は、発光素子(LED等)111,コリメートレンズ112,スリットマスク113,ガラス114(透明樹脂フィルムなどの透明のカバーでもよい),および受光素子(フォトトランジスタ等)115等によって構成されている。
マークセンサ110は、発光素子(LED等)111,コリメートレンズ112,スリットマスク113,ガラス114(透明樹脂フィルムなどの透明のカバーでもよい),および受光素子(フォトトランジスタ等)115等によって構成されている。
マークセンサ110において、発光素子(光源)111で発光してコリメートレンズ112で平行光にされたビーム(光線)は、スケール250と平行な複数のスリットからなるスリットマスク113を通って複数のビームLBに分割され、中間転写ベルト25のスケール250に入射され、その一部が反射部251で反射する。
中間転写ベルト25のスケール250の反射部251で反射した光である複数の分割ビームLBは、マークセンサ110のガラス114を介して受光素子115で受光され、そこで反射光の明暗の変化を電気信号に変換する。
中間転写ベルト25のスケール250の反射部251で反射した光である複数の分割ビームLBは、マークセンサ110のガラス114を介して受光素子115で受光され、そこで反射光の明暗の変化を電気信号に変換する。
よって、マークセンサ110の受光素子115は、スケール250の反射部(マーク)251を反射光の受光によって検出して、中間転写ベルト25の回動による反射部251の有無により連続的に変調されたアナログ交番信号を出力する(中間転写ベルト25の移動量を直流成分に正弦波交流信号を重畳した電気信号に変換して出力する)ことができる。
ここで、マークセンサ110の表面のビーム光路に位置するスリットマスク113とガラス114をマーク検出領域とする。
ここで、マークセンサ110の表面のビーム光路に位置するスリットマスク113とガラス114をマーク検出領域とする。
図6は、マークセンサ110のマーク検出領域に汚れ(ゴミ)が付着した状態を示す図である。
図7は、マークセンサ110によるマーク検出時の各種信号の波形例を示す線図であり、(a)はマークセンサ110から出力される各種アナログ交番信号(センサアナログ信号)の波形例を、(b)はアナログ交番信号を二値化した二値化信号の波形例をそれぞれ示している。
図7は、マークセンサ110によるマーク検出時の各種信号の波形例を示す線図であり、(a)はマークセンサ110から出力される各種アナログ交番信号(センサアナログ信号)の波形例を、(b)はアナログ交番信号を二値化した二値化信号の波形例をそれぞれ示している。
ここで、アナログ交番信号とは、直流成分(反射率もしくは透過率のムラや検出距離変動などにより多少変動する)に正弦波交流信号を重畳した電気信号に相当する。
図7を見て分かるように、マークセンサ110の受光素子115から出力されるアナログ交番信号は、マーク検出領域に対するゴミの付着(マーク検知部の汚れ)の有無やそのゴミの量(汚れ)によって異なる波形となる。
例えば、図6に示すように、マークセンサ110のマーク検出領域にゴミが付着すると、それによって発光素子111からのビームが遮られ、受光素子115で受光できる光量が減少するため、変換される電気信号(アナログ交番信号)の出力レベルが低下する。
図7を見て分かるように、マークセンサ110の受光素子115から出力されるアナログ交番信号は、マーク検出領域に対するゴミの付着(マーク検知部の汚れ)の有無やそのゴミの量(汚れ)によって異なる波形となる。
例えば、図6に示すように、マークセンサ110のマーク検出領域にゴミが付着すると、それによって発光素子111からのビームが遮られ、受光素子115で受光できる光量が減少するため、変換される電気信号(アナログ交番信号)の出力レベルが低下する。
そうすると、アナログ交番信号から制御の際に使用する二値化信号に変換しにくくなったりする。また、図示は省略しているが、マークセンサ110を構成している発光素子(LED等)111や受光素子(フォトトランジスタ等)115の温度特性(温度による特性の変化)により、マークセンサ(光センサ)110としての特性も温度により変化してしまい、図7の(a)に示すように出力レベルは変動する。温度特性の場合は、常温での特性を基準として、出力レベルは増減する。
図8は、マークセンサ110によるマーク検出不可時の(マーク検出不可部分に対応する)各種信号の波形例を示す線図であり、(a)はマークセンサ110の受光素子115から出力されるアナログ交番信号の波形例を、(b)(c)(d)はそのアナログ交番信号に対応する後述する各回路からそれぞれ出力される信号の波形例をそれぞれ示している。
図1は、図4のマークセンサ110の制御系(マーク検出回路)の構成例を示すブロック図である。
マークセンサ110は、センサ部201(上述した発光素子111,コリメートレンズ112,スリットマスク113,ガラス114,および受光素子115等からなる)および二値化回路202から構成されるマーク検出部200の他に、ハイパスフィルタ211,絶対値回路212,平滑化回路213,および出力レベル比較回路214から構成されるマーク検出不可検知部(マーク検出不可検知手段)210を設けている。
マークセンサ110は、センサ部201(上述した発光素子111,コリメートレンズ112,スリットマスク113,ガラス114,および受光素子115等からなる)および二値化回路202から構成されるマーク検出部200の他に、ハイパスフィルタ211,絶対値回路212,平滑化回路213,および出力レベル比較回路214から構成されるマーク検出不可検知部(マーク検出不可検知手段)210を設けている。
二値化回路202は、センサ部201の受光素子115から出力されるアナログ交番信号を二値化信号に変換して出力する。
ハイパスフィルタ211は、センサ部201の受光素子115から出力されるアナログ交番信号に含まれる周波数成分のうち、スケール250の反射部(マーク)251の有無を検出したことに対応して出力される正弦波交流信号のみを通過させ、直流成分は遮断する。
ハイパスフィルタ211は、センサ部201の受光素子115から出力されるアナログ交番信号に含まれる周波数成分のうち、スケール250の反射部(マーク)251の有無を検出したことに対応して出力される正弦波交流信号のみを通過させ、直流成分は遮断する。
絶対値回路212は、ハイパスフィルタ211を通過した正弦波交流信号が入力された場合に、その正弦波交流信号の絶対値を出力する。
平滑化回路213は、絶対値回路212から出力される信号を平滑化する。
出力レベル比較回路214は、平滑化回路213によって平滑化された信号と基準信号との比較により、各反射部251の間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分や汚れや傷等の欠陥部分に相当するマーク検出不可部分がマーク検出領域に存在するか否かを判定し、そのマーク検出不可部分がマーク検出領域に存在する場合にエラー信号を出力する。
平滑化回路213は、絶対値回路212から出力される信号を平滑化する。
出力レベル比較回路214は、平滑化回路213によって平滑化された信号と基準信号との比較により、各反射部251の間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分や汚れや傷等の欠陥部分に相当するマーク検出不可部分がマーク検出領域に存在するか否かを判定し、そのマーク検出不可部分がマーク検出領域に存在する場合にエラー信号を出力する。
図9は、図1のマークセンサ110の制御系の具体的構成例を示す回路図である。
この例のマークセンサ110において、センサ部201は、発光素子111としてLEDを、受光素子115としてフォトトランジスタ(PTr)をそれぞれ使用している。
ハイパスフィルタ211は、オペオンプIC1や複数の抵抗およびコンデンサによって構成されている。
この例のマークセンサ110において、センサ部201は、発光素子111としてLEDを、受光素子115としてフォトトランジスタ(PTr)をそれぞれ使用している。
ハイパスフィルタ211は、オペオンプIC1や複数の抵抗およびコンデンサによって構成されている。
絶対値回路212および平滑化回路213は、オペオンプIC2,IC3,ダイオードD1,D2,抵抗R1〜R5,および平滑用コンデンサCによって構成されている。
ここで、抵抗R1〜R5は次式の関係になっている。
R2=0.5×R1
R1=R5
R2=R3=R4
出力レベル比較回路214は、コンパレータIC4や電源および複数の抵抗によって構成されている。
ここで、抵抗R1〜R5は次式の関係になっている。
R2=0.5×R1
R1=R5
R2=R3=R4
出力レベル比較回路214は、コンパレータIC4や電源および複数の抵抗によって構成されている。
このように構成されたマークセンサ110において、センサ部201の受光素子115から出力されるアナログ交番信号は、マーク検出不可部分によるマーク検出不可時には、図8の(a)に示すように変化する。
そして、そのように変化したアナログ交番信号がハイパスフィルタ211に入力されると、そのハイパスフィルタ211からは図8の(b)に示すように処理されたハイパスフィルタ信号が出力される。
そして、そのように変化したアナログ交番信号がハイパスフィルタ211に入力されると、そのハイパスフィルタ211からは図8の(b)に示すように処理されたハイパスフィルタ信号が出力される。
そのハイパスフィルタ信号は、絶対値回路212に入力されて処理され、図8の(c)に示すように絶対値信号が生成される。その絶対値信号は、平滑化回路213(平滑用コンデンサC)によって同図の(c)に示すように処理(平滑化)される。
その平滑化された信号(平滑化信号)は、出力レベル比較回路214に入力されると、コンパレータIC4で予め設定された基準電圧レベルの基準信号と比較され、これら2つの信号の相対的な大小関係に対応した信号が出力される。
その平滑化された信号(平滑化信号)は、出力レベル比較回路214に入力されると、コンパレータIC4で予め設定された基準電圧レベルの基準信号と比較され、これら2つの信号の相対的な大小関係に対応した信号が出力される。
すなわち、出力レベル比較回路214のコンパレータIC4は、平滑化回路213によって処理された平滑化信号と基準信号との比較により、マーク検出不可部分がマーク検出領域に存在する(平滑化信号の電圧レベルが基準信号の電圧レベルより低くなった)か否かを判定し、マーク検出不可部分がマーク検出領域に存在する場合(平滑化信号の電圧レベルが基準信号の電圧レベルより低くなった場合)に、図8の(d)に示すようなエラー信号(ローレベル信号)を出力する。
よって、図4に示した駆動制御装置100は、マークセンサ110の出力レベル比較回路214の出力に基づいて、マーク検出領域に反射部251の間隔が予め決められた範囲内となる連続部分が存在していることを認識した場合には、二値化回路202が出力する二値化信号に基づく制御信号を用いて中間転写ベルト25の速度制御又は位置制御を行い、マーク検出領域にマーク検出不可部分が存在していることを認識した場合には、マーク検出領域に各反射部251の間隔が予め決められた範囲内となる連続部分が存在している場合とは異なる速度制御又は位置制御を行うことができる。
図10は、駆動制御装置100による中間転写ベルト25の速度制御の一例(マーク検出領域に反射部251の間隔が予め決められた範囲内となる連続部分が存在している場合の速度制御)を示すフローチャートである。
駆動制御装置100は、図示しないメイン制御装置(装置全体を統括的に制御する制御装置)から駆動モータ120をONにする信号が入力されると(中間転写ベルト25の駆動開始タイミングで)、図10の処理ルーチンをスタートし、まずステップS1で駆動モータ120をONにして目標速度である基本速度Vで回転させ、ステップS2でメイン制御装置からの駆動モータ120をOFFにする信号の入力の有無をチェックする。
駆動制御装置100は、図示しないメイン制御装置(装置全体を統括的に制御する制御装置)から駆動モータ120をONにする信号が入力されると(中間転写ベルト25の駆動開始タイミングで)、図10の処理ルーチンをスタートし、まずステップS1で駆動モータ120をONにして目標速度である基本速度Vで回転させ、ステップS2でメイン制御装置からの駆動モータ120をOFFにする信号の入力の有無をチェックする。
そして、メイン制御装置からの駆動モータ120をOFFにする信号が入力されていない場合には、ステップS4でフィードバックされるマークセンサ110からの信号を入力して、その信号から中間転写ベルト25の表面(外周面)の実際の速度V′を算出(計算)し、ステップS5で基本速度Vと算出した実際の速度V′とを比較して、ステップS6で基本速度Vと実際の速度V′が同じかどうかを判断し、同じであればそのままステップS2に戻って上述と同様の判断および処理を行う。
もし、基本速度Vと実際の速度V′が異なる場合には、ステップS7で基本速度Vと実際の速度V′との速度差V″(V−V′)を算出し、ステップS8でその速度差V″がV″>「0」であるか否かを判断する。
もし、基本速度Vと実際の速度V′が異なる場合には、ステップS7で基本速度Vと実際の速度V′との速度差V″(V−V′)を算出し、ステップS8でその速度差V″がV″>「0」であるか否かを判断する。
そして、速度差V″がV″>「0」の場合には、基本速度Vよりも実際の速度V′の方が遅いと判断できるため、ステップS9で基本速度Vに速度差V″を加えた速度V1(V+V″)になるように駆動モータ120の回転数(回転速度)を制御し、ステップS2に戻る。速度差V″がV″>「0」でない場合、つまりV″<「0」の場合には、基本速度Vよりも実際の速度V′の方が速いと判断できるため、ステップS9で基本速度Vから速度差V″を差し引いた速度V2(V−V″)になるように駆動モータ120の回転数を制御し、ステップS2に戻る。
したがって、ステップS2以降の判断および処理を繰り返すことにより、中間転写ベルト25の表面の実際の速度V′が基本速度Vになるように補正制御される。
その後、ステップS2でメイン制御装置から駆動モータ120をOFFにする信号が入力されたと判断すると、ステップS3へ移行し、駆動モータ120をOFFにして、図10の制御を終了する。
その後、ステップS2でメイン制御装置から駆動モータ120をOFFにする信号が入力されたと判断すると、ステップS3へ移行し、駆動モータ120をOFFにして、図10の制御を終了する。
ところで、上述した駆動制御装置100は、マーク検出領域に反射部251の間隔が予め決められた範囲内となる連続部分が存在していると認識した場合には、図10によって説明した速度制御を行うが、マークセンサ110からのエラー信号によってマーク検出領域にマーク検出不可部分が存在していると認識した場合には、図10によって説明した速度制御とは一部異なる制御を行う。例えば、マーク検出不可部分(マークの切れ目等)の場合、その部分がエラー信号の入力によって認識(検知)できるため、そのエラー信号(ローレベル信号)が入力されている間だけ、図10のステップS4〜10の判断および処理を禁止し、駆動モータ120の回転数をエラー信号入力前の速度に保持する。あるいは、本出願人が先に提出した特願2003−140376号等に記載された技術を用いて駆動モータ120の回転数を制御するようにしてもよい。
なお、図1,図9によって説明したマークセンサ110において、ハイパスフィルタ211,絶対値回路212,平滑化回路213,および出力レベル比較回路214からなるマーク検出不可検知部210をDSP(Digital Signal Processor)等の演算手段によって構成することができる。また、二値化回路202もDSP等の演算手段によって構成することができる。あるいは、図11に破線で囲んで示すように、マーク検出不可検知部210および二値化回路202を同一のDSP等の演算手段によって構成することもできる。
このように、このカラー複写機におけるマークセンサ110のマーク検出部200が、中間転写ベルト25におけるスケール250の反射部(マーク)251の有無により連続的に変調されたアナログ交番信号を出力し、そのアナログ交番信号を二値化信号に変換して出力し、マーク検出不可検知部210が、反射部251の間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分(マークの切れ目)や汚れや傷等の欠陥部分に相当するマーク検出不可部分がマーク検出領域に存在するか否かをマーク検出部200から出力されるアナログ交番信号の出力変化から判定し、マーク検出不可部分がマーク検出領域に存在する場合にエラー信号を出力する。
そして、中間転写ベルト25におけるスケール250の各反射部251の有無により連続的に変調されたアナログ交番信号を出力し、そのアナログ交番信号を二値化信号に変換して出力するために、マーク検出部200をセンサ部201および二値化回路202によって構成し、マーク検出不可部分がマーク検出領域に存在するか否かを正弦波交流信号の振幅の大きさの変化から検知するために、マーク検出不可検知部210をハイパスフィルタ211,絶対値回路212,平滑化回路213,および出力レベル比較回路214(平滑化回路213によって処理された平滑化信号と基準信号との比較により、マーク検出不可部分がマーク検出領域に存在するか否かを判定する回路)によって構成している。
そのため、駆動制御装置100側では、マークセンサ110のマーク検出不可検知部210からエラー信号を受信することにより、中間転写ベルト25におけるマーク検出不可部分を正確に検知することができる。よって、マーク検出不可部分を検出するための専用のマークとセンサを使用せずに済み、低コストを実現することができる。また、マークセンサ110のマーク検出不可検知部210からエラー信号を受信することにより、正弦波交流信号の振幅の大きさが規格値以上であることも検知することができる。
また、ハイパスフィルタ211,絶対値回路212,平滑化回路213,および出力レベル比較回路214を個別に又はアナログ的に処理するのではなく、DSP等の演算手段によって一連の処理を行うこともできる。そうすれば、マークセンサ110の回路構成を簡素化することができる。二値化回路202も同一のDSP等の演算手段によって構成すれば、回路構成を一層簡素化することができる。
さらに、駆動制御装置100が、マークセンサ110の出力レベル比較回路214の出力に基づいて、マーク検出領域に反射部251の間隔が予め決められた範囲内となる連続部分が存在していることを認識した場合には、二値化回路202が出力する二値化信号に基づく制御信号を用いて中間転写ベルト25の速度制御又は位置制御を行い、マーク検出領域にマーク検出不可部分が存在していることを認識した場合には、マーク検出領域に各反射部251の間隔が予め決められた範囲内となる連続部分が存在している場合とは異なる速度制御又は位置制御を行うので、マーク検出領域にマーク検出不可部分が存在している場合でも、中間転写ベルト25の速度制御又は位置制御として最適な制御を行うことができる。
したがって、この実施例のカラー複写機では、上記駆動制御装置100と、回動方向(無端移動方向)に沿って複数の反射部(マーク)251が所定間隔で連続するように形成された(反射部251と遮光部252が交互に形成された)スケール250を有する中間転写ベルト25(無端移動部材)と、その中間転写ベルト25を回動させるための駆動力を中間転写ベルト25に伝達するための駆動モータ120,ギア121,122,駆動ローラ51とを備え、駆動制御装置100が、駆動モータ120を駆動制御することにより、ギア121,122,および駆動ローラ51を介して中間転写ベルト25の速度制御又は位置制御を正確に行えるため、中間転写ベルト25上への各色のトナー画像の位置合わせを高精度に行うことができ、画像品質を向上させることができる。
なお、上述の実施例では、中間転写ベルトの回動方向に沿って複数のマークが所定間隔で連続するように形成されたスケールと、そのマークの有無を検出するための光反射型のマークセンサとを使用したが、マークをスリット等の穴(透過部)に代えたスケール(中間転写ベルトの回動方向に沿って透過部と遮光部とを交互に形成したもの)等と、その穴の有無を検出するための光透過型のセンサとを使用することもできる。
また、中間転写ベルト以外の無端ベルト部材(搬送ベルト等)や無端ドラム状部材等の無端移動部材の回動方向に沿って所定間隔で連続するようにマーク又は穴を形成したスケール等を使用することもできる。
以上、この発明を、中間転写ベルト等の無端移動部材を適切に無端移動させるためのマーク(穴)検出回路、それを接続した駆動制御装置、およびそれを備えたカラー複写機に適用した実施例について説明したが、この発明はこれに限らず、上記駆動制御装置を備えたプリンタ,ファクシミリ装置,複合機等の各種画像形成装置に適用し得るものである。
以上、この発明を、中間転写ベルト等の無端移動部材を適切に無端移動させるためのマーク(穴)検出回路、それを接続した駆動制御装置、およびそれを備えたカラー複写機に適用した実施例について説明したが、この発明はこれに限らず、上記駆動制御装置を備えたプリンタ,ファクシミリ装置,複合機等の各種画像形成装置に適用し得るものである。
この発明は、無端移動部材を適切に無端移動させるためのマーク(穴)検出回路、それを接続した駆動制御装置、およびそれを備えた複写機,プリンタ,ファクシミリ装置,複合機等の画像形成装置を含む各種電子装置に適用できる。
1:複写機本体 20:プリンタ部 25:中間転写ベルト 26:感光体ドラム51:駆動ローラ 53:2次転写ローラ 54:2次転写対向ローラ
62:帯電部 65:1次転写ローラ 100:駆動制御装置
110:マークセンサ 111:発光素子 112:コリメートレンズ
113:スリットマスク 114:ガラス 115:受光素子 120:駆動モータ
121,122:ギア 200:マーク検出部 201:センサ部
202:二値化回路 210:マーク検出不可検知部 211:ハイパスフィルタ
212:絶対値回路 213:平滑化回路 214:出力レベル比較回路
250:スケール 251:反射部(マーク)
62:帯電部 65:1次転写ローラ 100:駆動制御装置
110:マークセンサ 111:発光素子 112:コリメートレンズ
113:スリットマスク 114:ガラス 115:受光素子 120:駆動モータ
121,122:ギア 200:マーク検出部 201:センサ部
202:二値化回路 210:マーク検出不可検知部 211:ハイパスフィルタ
212:絶対値回路 213:平滑化回路 214:出力レベル比較回路
250:スケール 251:反射部(マーク)
Claims (8)
- 無端移動する無端移動部材の無端移動方向に沿って所定間隔で連続するように形成された複数のマークを検出して、該無端移動部材の移動によるマークの有無により連続的に変調されたアナログ交番信号を出力し、該アナログ交番信号を二値化信号に変換して出力するマーク検出回路において、
前記マークの間隔が予め決められた範囲外となるマーク検出不可部分が当該マーク検出回路の検出領域に存在するか否かを前記アナログ交番信号の出力変化から判定し、前記マーク検出不可部分が前記検出領域に存在する場合にエラー信号を出力するマーク検出不可検知手段を設けたことを特徴とするマーク検出回路。 - 請求項1記載のマーク検出回路において、
前記マーク検出不可検知手段を、
前記マークを検出して出力した前記アナログ交番信号に含まれる周波数成分のうち、該マークの有無を検出したことに対応して出力される正弦波交流信号のみを通過させ、直流成分は遮断するハイパスフィルタと、
該ハイパスフィルタを通過した正弦波交流信号が入力された場合に、該正弦波交流信号の絶対値を出力する絶対値回路と、
該絶対値回路から出力される信号を平滑化する平滑化回路と、
該平滑化回路によって平滑化された信号と基準信号とを比較して、これら2つの信号の相対的な大小関係に対応した信号を出力する出力レベル比較回路と
によって構成し、
前記出力レベル比較回路は、
前記平滑化された信号と基準信号との比較により、前記マーク検出不可部分が当該マーク検出回路の検出領域に存在するか否かを判定し、前記マーク検出不可部分が前記検出領域に存在する場合にエラー信号を出力することを特徴とするマーク検出回路。 - 請求項2記載のマーク検出回路において、
前記マーク検出不可検知手段をDSP等の演算手段によって構成したことを特徴とするマーク検出回路。 - 請求項3記載のマーク検出回路において、
前記アナログ交番信号を二値化信号に変換して出力する二値化回路を、前記演算手段に含めたことを特徴とするマーク検出回路。 - 請求項2又は3記載のマーク検出回路において、
前記アナログ交番信号を二値化信号に変換して出力する二値化回路を、DSP等の演算手段によって構成したことを特徴とするマーク検出回路。 - 請求項1記載のマーク検出回路を接続し、
該マーク検出回路から出力された二値化信号に基づく制御信号を用いて前記無端移動部材の速度制御又は位置制御を行うことを特徴とする駆動制御装置。 - 請求項2乃至5のいずれか一項に記載のマーク検出回路を接続し、
該マーク検出回路の前記出力レベル比較回路の出力に基づいて、前記マーク検出手段の検出領域に前記マークの間隔が予め決められた範囲内となる連続部分が存在していることを認識した場合には、前記マーク検出手段が出力する前記二値化信号に基づく制御信号を用いて速度制御又は位置制御を行い、前記マーク検出手段の検出領域に前記マーク検出不可部分が存在していることを認識した場合には、前記マーク検出手段の検出領域に前記マークの間隔が予め決められた範囲内となる連続部分が存在している場合とは異なる速度制御又は位置制御を行う速度・位置制御手段
を設けたことを特徴とする駆動制御装置。 - 請求項6又は7記載の駆動制御装置と、
複数のマークが無端移動方向に沿って所定間隔で連続するように形成された無端移動部材と、
該無端移動部材を無端移動するための駆動力を該無端移動部材に伝達するための駆動力伝達手段と
を備え、
前記駆動制御装置が、前記駆動力伝達手段の駆動制御を行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004214657A JP2006038943A (ja) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | マーク検出回路と駆動制御装置と画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004214657A JP2006038943A (ja) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | マーク検出回路と駆動制御装置と画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006038943A true JP2006038943A (ja) | 2006-02-09 |
Family
ID=35904040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004214657A Pending JP2006038943A (ja) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | マーク検出回路と駆動制御装置と画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006038943A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7435946B2 (en) | 2005-10-17 | 2008-10-14 | Ricoh Company, Ltd. | Mark detector using multiple light beams for use in a displacement detector and an image forming apparatus |
JP2010064484A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Xerox Corp | 駆動ベルト滑り及びベルト摩耗の検出 |
US8027516B2 (en) | 2005-10-17 | 2011-09-27 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus including position detector |
-
2004
- 2004-07-22 JP JP2004214657A patent/JP2006038943A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7435946B2 (en) | 2005-10-17 | 2008-10-14 | Ricoh Company, Ltd. | Mark detector using multiple light beams for use in a displacement detector and an image forming apparatus |
US8027516B2 (en) | 2005-10-17 | 2011-09-27 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus including position detector |
JP2010064484A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Xerox Corp | 駆動ベルト滑り及びベルト摩耗の検出 |
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