JP4295071B2 - エンコーダ装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンコーダ装置、及び複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

この種の駆動制御装置としては、画像形成装置の感光体ベルトや中間転写ベルト、用紙搬送ベルト等の画像形成に利用されるベルト部材の駆動を制御するものが知られている。このような画像形成用のベルト部材の駆動を制御する場合には、ベルト部材の表面又はベルト部材により搬送される記録材の表面に対して、高精度で画像の位置合わせ等を行う必要がある。つまり、画像形成装置では、そのベルト部材の単位時間当りの移動量の精度や、所定時におけるベルト部材上の所定地点の位置（移動位置）の精度が、形成される画像品質に大きな影響を及ぼす。したがって、この種の駆動制御装置では、ベルト部材の単位時間当りの移動量や所定時における移動位置を、高い精度で制御することが要求される。
しかし、ベルト部材の移動速度は、ベルト部材に接触する部材から受ける負荷変動などの種々の要因によって変動しやすく、ベルト部材の速度変動を完全になくすことは極めて困難である。そのため、この種の駆動制御装置において、ベルト部材の単位時間当りの移動量や所定時における移動位置を高い精度で制御することは難しかった。

各種の装置において、装置に含まれる移動部材の移動や変位を精密に制御する必要があることが多い。１例を挙げると、デジタル方式のカラー複写装置等では、ドラム状に形成された潜像担持体や、トナー画像の転写に用いられる中間転写ベルト、転写紙等を搬送するシート搬送ベルト等の走行は、高精度に制御される必要があり、エンコーダ装置による走行制御は欠くことができない。
エンコーダ装置は従来から種々のものが知られているが、一般には、移動体の走行面にメインスケールを設け、このメインスケールに近接してインデックススケールを配置し、光源部からの光をメインスケールに照射し、メインスケールにより反射された光、あるいはメインスケールを透過した光を、インデックススケールを介して受光手段により受光し、受光する光の強度が、移動体の走行に伴うメインスケールとインデックススケールの相対的な位置変位に伴って変化することを利用して、移動体の走行を検出することが行われている。
エンコーダ装置を用いる移動体の走行制御を画像形成装置に適用した例としては、移動体であるベルトの表面にマークを形成し、このマークをセンサで検出し、得られたパルス間隔からベルト表面速度を算出して制御にフィードバックする方法が知られている（例えば、特許文献１、２ 参照。）。

特許文献１には、無端状のベルト部材の表面又は裏面にマークを形成し、このマークをセンサで検出した検出結果を駆動制御にフィードバックする駆動制御装置が開示されている。具体的には、記録紙搬送ベルト等のベルト部材の表面移動方向にわたり等間隔で連続するように形成されたベルト部材上の複数のマークをマーク検出器で検出する装置が開示されている（同文献の図８参照）。この装置によれば、ベルト部材自体の挙動を直接観測しているので、ベルト部材を支持する支持ローラの回転角速度に基づいて駆動制御を行うような装置に比べて、高い精度で駆動制御を行うことが可能である。

しかしながら、上記方法で分解能の精度を高めるには、格子定数の小さいメインスケールを利用する必要があり、コントラストを維持するためにはメインスケールとインデックススケールとを相互に近接して配置する必要がある。

画像形成装置において、中間転写ベルトや感光体ドラムの表面移動量を計測するため、ベルトやドラムの表面にメインスケールを形成して反射型のエンコーダを構成する場合には「ベルト走行時のベルトの波打ち振動による上下動や、ドラムの偏心などによって、メインスケールとインデックススケールが接触する」のを避けるため、両スケール間に「或る程度のギャップ」を設ける必要があり、スケール間のギャップ変動や「メインスケールが正規の状態から傾く」ことにより、受光手段に入射する反射光の位置が変化して計測誤差を生じる問題がある。

特開平９−１１４３４８号公報 特開平６−２６３２８１号公報

ところが、一般に、ベルト部材の厚みをベルト移動方向にわたって均一に形成することは極めて困難である。また、ベルト部材の厚みは、ベルト移動中に加わるテンションにより変形することで変化する。そのため、ベルト部材が移動している間、そのベルト部材に設けられたマークとマーク検出器との間の間隔が変動する。また、ベルト部材を支持する複数の支持部材間におけるベルト部分でマークの検出を行う場合には、そのベルト部分が振動することによっても、マークとマーク検出器との間の間隔が変動する。このように間隔の変動が生じる結果、マークとマーク検出器との距離（検出距離）は、検出タイミングごとに異なることとなる。その結果、マーク検出器がマークを光学的に検出するものであると、検出誤差が生じてしまうという問題があった。以下、この問題について具体的に説明する。

図１６は、ベルト部材５６０を駆動するベルト駆動装置の概略構成図である。
このベルト駆動装置は、ベルト部材５６０を張架する支持部材である駆動ローラ５６２を駆動させる駆動力を発生させる駆動力伝達手段としてのベルト駆動モータ５８１及び減速器５８４を備えている。ベルト駆動モータ５８１からの駆動力が減速器５８４を介して駆動ローラ５６２に伝達されると、ベルト部材５６０は図中矢印の方向に移動する。また、このベルト駆動装置には、ベルト部材５６０上に設けられたマーク孔５８５を検出するマーク検出手段としてのマークセンサ５９０が設けられている。ベルト部材５６０上に設けられた複数のマーク５８５は、ベルト移動方向にわたり一定間隔で連続する複数の貫通孔からなる。マークセンサ５９０は、発光素子と受光素子が対向するように配置された透過型のフォトインタラプタを用いている。

図１７（ａ）及び（ｂ）は、マークセンサ５９０に対向するベルト部材５６０の部分を示す拡大図であり、図１７（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ図１７（ａ）及び（ｂ）に対応するマークセンサ５９０の出力波形を示すグラフである。ベルト部材５６０の移動に伴ってマーク孔５８５が移動すると、マークセンサ５９０の発光素子５９１から照射された光は、そのマーク孔の部分だけを通過し、断続的に受光素子５９２に受光される。よって、マークセンサ５９０の出力波形は、図１７（ｃ）及び（ｄ）に示すようになる。ここで、従来、マークセンサ５９０で用いられている発光素子５９１から照射される光は、その発光素子５９１を中心に放射状に発散するものであった。そのため、例えば、図１７（ａ）に示す発光素子５９１とベルト表面との間の検出距離Ｌ１が図１７（ｂ）に示す検出距離Ｌ２に変化すると、受光素子５９２の受光面を含む仮想平面Ｃ上に照射される光のベルト移動方向における断面長が長くなる。よって、１つのマーク孔５８５を通過した光が受光素子５９２によって受光される受光開始タイミングが早くなり、かつ、その光が受光素子５９２によって受光されなくなる受光終了タイミングが遅くなる。したがって、マーク間隔が狭い場合には、受光素子５９２の受光が終了する前に次のマーク孔５８５を通過した光の受光が開始されてしまう。この場合、マークセンサ５９０の出力波形は、図１７（ｄ）に示すようにローレベルとハイレベルとの差の少ないものとなる。なお、マーク間隔が十分に広ければ、上述のように検出距離が変化しても、ローレベルとハイレベルとの差を大きくしておくことはできる。しかし、画像形成用のベルト部材に対する駆動制御には高い精度が要求されるため、マーク検出のサンプリング間隔もなるべく短くすることが重要であることから、マーク間隔を狭くする必要があるため、図１７（ｄ）に示すような出力波形になってしまう。このような出力波形となると、例えばその出力を一定の閾値でパルス化して利用する場合には、そのパルスのデューティ比が変動することとなる。この場合、そのパルスの立ち上がり時又は立ち下がり時にマークを検出することとすると、マークの検出タイミングに誤差が生じることになる。

具体的な誤差について検討すると、マーク孔５８５がベルト移動方向において１ｍｍＬ／Ｓ（ラインアンドスペース）で形成されており、発光素子５９１とマーク孔５８５との間隔及び受光素子５９２とマーク孔５８５との間隔も同じく１ｍｍである場合を例に挙げる（図１７（ａ）に示す検出距離Ｌ１＝１ｍｍ）。ベルト移動方向におけるマーク孔５８５の端部が発光素子５９１の中心と受光素子５９２の中心とを結ぶ仮想直線上にあるとき、マーク孔５８５を通過する光の発散角は４５°となる。よって、図１７（ａ）に示す仮想平面Ｃ上におけるベルト移動方向の光の断面長は２ｍｍとなる。この状態で、マーク孔５８５が発光素子５９１側に０．５ｍｍだけ移動したとき（図１７（ｂ）に示す検出距離Ｌ２＝０．５ｍｍ）、その発散角は６０°となる。その結果、図１７（ｂ）に示す仮想平面Ｃ上におけるベルト移動方向の光の断面長は４ｍｍとなる。よって、ベルト移動方向におけるマーク孔５８５の端部が発光素子５９１の中心と受光素子５９２の中心とを結ぶ仮想直線上にある時点で、既に１ｍｍの誤差が生じることとなる。６００ｄｐｉの画像形成装置において、ベルト移動方向に対応する画像のライン間隔は４２μｍである。各画像のラインの位置精度を高めるためには、このような短いライン間隔に応じてマークの検出間隔も短くしなければならないので、上述した１ｍｍという誤差は極めて大きいものである。なお、実際に図１６に示した構成においては、上述した０．５ｍｍの検出距離の変動は十分起こり得るものである。また、仮に、ベルト走行を安定させる公知の治具で検出距離の変動を規制したとしても、０．１ｍｍ程度の変動は免れることはできない。

なお、上述した説明では、マークセンサが透過型のものである場合を例に挙げたので、ベルト部材の振動が検出誤差に大きく影響し、ベルト部材の厚み変動は検出誤差にあまり影響しない。しかし、上述した検出誤差が生じてしまう問題は、マークセンサが反射型のマークセンサであっても同様に生じ得るものであり、この場合、ベルト部材の振動のほか、ベルト部材の厚み変動も検出誤差に大きく影響する。また、検出誤差が生じる問題は、駆動対象が画像形成用のベルト部材でなくても発生するものであって、単位時間当たりの移動量や所定時における移動位置を高い精度で制御することが要求される用途のベルト部材については、画像形成用のベルト部材の場合と同様に重要な問題である。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ベルト部材に設けられる複数のマークを光学的に検出する場合に、その検出距離の変動によって生じる検出誤差を小さくすることが可能なエンコーダ装置及び画像形成装置を提供することである。
この発明は、上述した事情に鑑み、スケールに上下動や傾きが発生しても、高精度に安定したエンコーダ機能が得られるようにすることを課題とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、所定の反射率もしくは透過率を持つ部分を１次元格子状に配列して有するスケールに、光源部からの光を、上記スケールにおける格子幅に略等しい開口幅の開口を持つスリットを介して照射し、上記スケールにより反射された光もしくは上記スケールを透過した光の光強度を受光手段により検出し、上記受光手段により検出される光強度の変化により、上記スリットに相対的な上記スケールの変位を検出するエンコーダ装置において、上記スリットと上記スケールの間のギャップを一定に保つためのギャップ規制部材と、上記スリットを、上記ギャップ規制部材を介して上記スケールに弾性的に押圧する押圧手段と、上記光源部および上記受光手段が収納されるセンサ筐体と、このセンサ筐体に固定的に設けられた第１のスライドレール、及び該第１のスライドレールを案内して上記センサ筐体を、上記スリットを通過した光が上記スケールに照射される位置を中心として回転可能に保持する第２のスライドレールを有する回転ガイドレールとを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２に係る発明は、請求項１記載のエンコーダ装置において、上記押圧手段が、上記回転ガイドレール、上記センサ筐体、上記スリット及び上記ギャップ規制部材を介して上記スケールを弾性的に押圧することを特徴とするものである。
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のエンコーダ装置において、上記光源部からの光が、上記スケールの移動方向に対して直交する幅方向から上記スケールに照射されることを特徴とするものである。
また、請求項４に係る発明は、請求項１〜３の任意の１に記載のエンコーダ装置を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、新規なエンコーダ装置および画像形成装置を実現できる。
この発明のエンコーダ装置は、上述の如く、スリットとスケールのギャップがギャップ規制部材により所定のギャップに保たれるので、スケールを安定して精度良く読取ることができ、移動体の走行状態を良好に検出できる。従って、このようなエンコーダ装置の出力に基づき、移動体の走行状態を良好に制御でき、これらの装置を、画像形成装置に用いることにより、良好な画像形成を実現できる。

以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラーレーザプリンタ（以下、「レーザプリンタ」という。）に適用した実施形態について説明する。
図２は、本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組の作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋ（以下、各符号の添字Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋは、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、黒用の部材であることを示す。）が、記録材としての被転写材である転写紙の移動方向（図中の矢印Ａ方向）における上流側から順に配置されている。この作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋはそれぞれ、潜像担持体としての感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋを有する感光体ユニットと、現像ユニットとを備えている。また、各作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋの配置は、各感光体ユニット内の感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。

また、本レーザプリンタには、上記作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋのほか、光書込ユニット２や給紙カセット３，４が設けられている。また、各感光体ドラム１１に対向する転写部に向けて転写紙を搬送するベルト部材としての転写紙搬送ベルト６０を有する転写ユニット６も設けられている。また、その転写紙搬送ベルト６０に転写紙を供給する一対のローラからなるレジストローラ５、ベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８等も設けられている。また、本レーザプリンタには、図示していない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども設けられている。

上記光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
また、図２中の一点鎖線は、転写紙の搬送経路を示している。給紙カセット３，４から給送された転写紙は、図示しない搬送ガイドによってガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ５が設けられている一時停止位置に送られる。転写紙は、レジストローラ５により所定のタイミングで転写紙搬送ベルト６０に供給され、各感光体ドラム１１に対向する各転写部を通過するように搬送される。これにより、各作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋによって形成された各感光体ドラム１１上のトナー像が、転写紙上に順次重ね合わされて転写され、転写紙上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写紙は、定着ユニット７でトナー像が定着された後、排紙トレイ８上に排出される。

図３は、上記作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋのうち、イエローの作像手段１Ｙの概略構成を示す拡大図である。他の作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｋについてもそれぞれ同じ構成となっているので、それらの説明は省略する。
図３において、作像手段１Ｙは、上述したように、感光体ユニット１０Ｙ及び現像ユニット２０Ｙを備えている。感光体ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙのほか、その感光体ドラム表面をクリーニングする感光体クリーニング手段としてのクリーニングブレード１３Ｙ、その感光体ドラム表面を一様帯電する帯電ローラ１５Ｙ等を備えている。また、感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布するとともに、感光体ドラム表面を除電する機能を有する潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ１２Ｙも備えている。この潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ１２Ｙは、ブラシ部が導電性繊維で構成され、その芯金部には除電バイアスを印加するための図示しない除電用電源が接続されている。

上記構成の感光体ユニット１０Ｙにおいて、感光体ドラム１１Ｙの表面は、電圧が印加された帯電ローラ１５Ｙにより一様帯電される。この感光体ドラム１１Ｙの表面に、上記光書込ユニット２で変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射されると、感光体ドラム１１Ｙの表面に静電潜像が形成される。この感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像は、後述の現像ユニット２０Ｙで現像されてイエローのトナー像となる。転写紙搬送ベルト６０上の転写紙１００が通過する転写部Ｐｔでは、感光体ドラム１１Ｙ上のトナー像が転写紙１００に転写される。トナー像が転写された後の感光体ドラム１１Ｙの表面は、潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ１２Ｙで所定量の潤滑剤が塗布されるとともに除電された後、クリーニングブレード１３Ｙでクリーニングされ、次の静電潜像の形成に備えられる。

上記現像ユニット２０Ｙは、上記静電潜像を現像するための現像剤として、磁性キャリア及び負帯電のトナーを含む二成分現像剤を使用している。また、この現像ユニット２０Ｙは、現像ケース２１Ｙの感光体ドラム側の開口から一部露出するように配設された現像剤担持体としての現像ローラ２２Ｙや、搬送スクリュウ２３Ｙ，２４Ｙ、現像ドクタ２５Ｙ、トナー濃度センサ（Ｔセンサ）２６Ｙ、粉体ポンプ２７Ｙ等を備えている。

図３において、現像ケース２１Ｙ内に収容された現像剤は、搬送スクリュウ２３Ｙ，２４Ｙで撹拌搬送されることにより摩擦帯電される。そして、現像剤の一部が現像ローラ２２Ｙの表面に担持され、現像ドクタ２５Ｙで層厚が規制された後、感光体ドラム１１Ｙと対向する現像位置に搬送される。現像位置では、現像ローラ２２Ｙ上の現像剤中の帯電トナーにより、感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像が現像される。現像ケース２１Ｙ内の現像剤のトナー濃度は、上記トナー濃度センサ２６Ｙで検知され、必要に応じて粉体ポンプ２７Ｙによりトナーが補給される。

図４は、上記転写ユニット６の概略構成図である。この転写ユニット６の転写紙搬送ベルト６０の材質としては、例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を用いることができる。この転写紙搬送ベルト６０は、４つの接地された支持部材としての支持ローラ６１、６２、６３、６４により回転自在に張架されている。転写紙移動方向下流側の出口ローラ６２は、転写紙搬送ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しないベルト駆動モータに接続されている。この出口ローラ６２により転写紙搬送ベルト６０が矢印方向に回転することによって、各作像手段の感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋに対向する各転写部に向けて、転写紙１００が担持搬送される。

また、各転写部において転写電界を形成する転写電界形成手段として、転写バイアス印加部材６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋが設けられている。これらの転写バイアス印加部材６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋは、転写紙搬送ベルト６０の裏面に接触するように各感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋに対向して、各色のトナー像を転写するための転写ニップを形成している。本実施形態で用いている転写バイアス印加部材６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋは、マイラ製の固定ブラシからなり、各転写バイアス電源９Ｍ，９Ｃ，９Ｙ，９Ｋから、転写バイアスとして上記トナーの帯電極性とは逆極性の正電圧が印加されるように構成されている。この転写バイアス印加部材６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｙ，６７Ｋを介して印加された転写バイアスにより、転写紙搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写部において感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋの表面と転写紙搬送ベルト６０との間に所定強度の転写電界が形成される。

また、上記転写ユニット６には、転写紙搬送ベルト６０を各感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋに押圧するバックアップローラ６８Ｍ，６８Ｃ，６８Ｙ，６８Ｋが設けられており、各転写部の転写紙移動方向上流側で転写紙搬送ベルト６０を感光体ドラム１１Ｙの周面の一部に巻き付けている。これにより、上記転写ニップにおける転写紙１００と各感光体ドラムとの接触圧が高められて、各転写部における各トナー像の転写効率が高められる。

また、上記転写ユニット６の支持ローラ６１との対向部には、転写材吸着用電極部材として、転写紙搬送ベルト６０に接触対向するように、静電吸着ローラ６５が設けられている。この静電吸着ローラ６５は、芯金上に導電性発泡弾性体層が形成されたものである。この弾性体層の材料としては、例えば、固有抵抗率１０^５Ωｃｍのクロロプレインゴムを用いることができる。この静電吸着ローラ６５には、バイアス印加手段として、転写紙吸着用の電源６５ａ及び逆極性用の電源６５ｂから選択的に電圧が印加されるようになっている。転写紙吸着用の電源６５ａは、定電流制御方式の電源であり、トナーの正規極性とは逆のプラス極性の電荷を転写紙に付与する。本実施形態では、支持ローラ６１に流れる電流が、例えば、プラス１５μＡになるように制御される。この転写紙吸着用の電源６５ａから電源が供給されている状態の静電吸着６５と支持ローラ６１との間を通過した転写紙は、転写紙搬送ベルト６０上に静電吸着される。また、逆極性用の電源６５ｂは、定電圧制御方式の電源であり、転写紙搬送ベルト６０上の正規極性であるマイナスに帯電しているトナーの電荷を増加させたり、プラス帯電している逆極性トナーをマイナス極性に反転させたり、静電吸着ローラ６５の表面に付着しているマイナス帯電トナーを転写紙搬送ベルト６０の表面に転移させ、静電吸着ローラ６５をクリーニングしたりするためのものである。本実施形態では、吸着ローラ６５に対して、例えば、マイナス２ｋＶの定電圧を印加する。なお、静電吸着ローラ６５へ印加する電圧の切り替えは図示を省略した本体制御部により行われる。

また、上記転写ユニット６において、転写紙搬送ベルト６０の２つの支持ローラ６３，６４により張架されている部位には、転写紙搬送ベルト６０の表面に付着した付着トナーを除去するバイアスクリーニング方式のクリーニング手段としてのバイアスクリーナー７０が配設されている。このバイアスクリーナー７０は、転写紙搬送ベルト６０の表面に対向配置された導電性のクリーニングローラ７１と、クリーニングローラ７１と転写紙搬送ベルト６０との間に負極性の帯電トナーをクリーニングローラ７１側に移動させるためのバイアスをクリーニングローラ７１に印加してクリーニング電界を形成するためのクリーニングバイアス印加手段としてのクリーニングバイアス電源７５が設けられている。また、クリーニングローラ７１に付着したトナーをそのローラ表面から除去するための除去ブレード７２も設けられている。この除去ブレード７２は、クリーニングローラ７１の軸方向における画像領域幅よりも僅かに広い当接幅で、クリーニングローラ７１の表面に当接するように配置されている。また、転写紙搬送ベルト６０を介してクリーニングローラ７１に対向する位置には、ばね７４により付勢された対向ローラ７３が設けられている。

次に、本発明の特徴部分である転写紙搬送ベルト６０の位置制御について説明する。
図５は、本実施形態における転写紙搬送ベルト６０を駆動する駆動装置としてのベルト駆動装置８０の概略構成図である。このベルト駆動装置８０は、駆動ローラ６２を駆動させる駆動力を発生させる駆動力伝達手段としてのベルト駆動モータ８１と、移動位置認識手段及び位置制御手段としての位置制御装置８２とを備えている。このうち、位置制御装置８２及び後述するマークセンサ９０により、駆動制御手段としての駆動制御装置が構成されている。
本実施形態では、ベルト駆動モータ８１としてステッピングモータを利用している。ベルト駆動モータ８１からの駆動力は、駆動ローラ６２の軸方向外方に同軸に設けられる減速器８４を介して駆動ローラ６２に伝達される。これにより、駆動ローラ６２は回転駆動し、転写紙搬送ベルト６０が摩擦により図中矢印Ａの方向に移動する。

転写紙搬送ベルト６０の移動方向側部には、その移動方向にわたり一定間隔で連続するように、貫通孔からなる複数のマーク８５が設けられている。この複数のマーク８５が転写紙搬送ベルト６０の移動に伴って通過する領域に対向するように、マーク検出手段としてのマークセンサ９０が設けられている。このマークセンサ９０は、マークが検出されたときに出力信号であるマーク検出信号を出力し、このマーク検出信号は、速度・位置制御手段としての位置制御装置８２に送られる。

図１は、マークセンサ９０の概略構成図である。本実施形態では、転写紙搬送ベルト６０上のマーク８５を検出するためのマークセンサ９０として、透過型の光学センサを用いている。本実施形態のマークセンサ９０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなる光源９１と、受光手段としてのフォトダイオード９２とを備えている。光源９１からの光は、コリメートレンズ９３により平行光化された後、転写紙搬送ベルト６０上のマーク８５が通過する領域に照射される。光照射手段は、光源９１とコリメートレンズ９３によって構成されている。照射された平行光がマーク８５を通過すると、その通過した平行光がフォトダイオード９２によって受光される。フォトダイオード９２で平行光が受光されたとき、フォトダイオード９２からは、図６（ａ）に示すような出力信号が出力される。この出力信号は、図６（ａ）に示す閾値によって図６（ｂ）に示すようにパルス化され、このパルス信号がマーク検出信号としてマークセンサ９０から出力される。なお、マーク検出手段としては、転写紙搬送ベルト６０に設けられるマーク８５を検出できるものであれば、本実施形態で使用する透過型の光学センサに限られない。例えば、転写紙搬送ベルト６０上のマーク８５を反射パターンで形成した場合には、反射型の光学センサを用いることができる。なお、マーク８５を反射パターンで形成する場合には、エンコーダ用のスケールを利用することができる。リニアエンコーダ用に市販されているフィルムスケールは分解能が高く、量産されており、低価格で入手可能であるので、低コストで一定間隔のマークを転写紙搬送ベルト６０上に形成することができる。

また、本実施形態において、コリメートレンズ９３を通過した光は、転写紙搬送ベルト６０の移動方向における断面長がマーク８５の間隔よりも短いものとなっている。これにより、照射される光は、１つのマークを通過した後、転写紙搬送ベルト６０の部分によって完全に遮断された後、次のマークを通過することになる。よって、フォトダイオード９２では、マークとマークの間で全く光を受光しない期間が存在する。これにより、フォトダイオードから出力される出力信号中のローレベル値（下限ピーク値）として最小値を得ることができる。よって、ハイレベル値とローレベル値との差を最大にすることができるので、安定したマーク検出を行うことができる。

また、本実施形態では、図１に示すように、コリメートレンズ９３を通過した光が、転写紙搬送ベルト６０の移動方向に対して直交する方向から照射される構成となっている。仮に、図７（ａ）に示すように、光路が転写紙搬送ベルト６０の移動方向に対して直交する方向からその移動方向に傾斜していると、転写紙搬送ベルト６０が図中点線の位置から図中実線の位置に変位することで、フォトダイオード９２による受光開始タイミングが遅くなり、かつ、受光終了タイミングも遅くなる。その結果、正確なマーク検出ができなくなる場合がある。これに対し、本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、光路が転写紙搬送ベルト６０の移動方向に対して直交しているので、転写紙搬送ベルト６０が図中点線の位置から図中実線の位置に変位しても、フォトダイオード９２による受光開始タイミング及び受光終了タイミングに変化はない。

転写紙搬送ベルト６０へのマーク形成方法には、一定間隔で連続する複数のマーク８５が形成された可撓性部材としての樹脂テープ８６を、転写紙搬送ベルト６０の移動方向一側部に接着する方法を採用している。この方法のほか、転写紙搬送ベルト６０の成形時にマーク８５を同時に成形する方法もあるが、この方法ではベルト全体の収縮率が不均一であるときにマーク間隔を一定にできない。しかし、本実施形態が採用する接着方法によれば、転写紙搬送ベルト６０の収縮率が不均一であっても、これがマークの間隔に影響することはなく、マーク間隔を一定にできる。

図８は、本実施形態における位置制御装置８２の概略構成を示す機能ブロック図である。
位置制御装置８２には、全体の制御を受けもつマイクロコンピュータ８２ａが設けられている。このマイクロコンピュータ８２ａは、演算装置であるマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）と、リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）がそれぞれバスを介して接続された構成となっている。また、位置制御装置８２は、マークセンサ９０からのマーク検出信号を受信するための状態検出用インターフェイス（Ｉ／Ｆ）８２ｂを備えている。この状態検出用Ｉ／Ｆ８２ｂの出力は、バスを介してマイクロコンピュータ８２ａに入力される。この状態検出用Ｉ／Ｆ８２ｂは、マークセンサ９０からのマーク検出信号のパルス数を計数する図示しないカウンタを備えており、これによりマーク検出信号がデジタル値に変換される。また、位置制御装置８２には、補間クロックカウンタ８２ｃが設けられており、カウントしたクロック数をバスを介してマイクロコンピュータ８２ａに出力する。
なお、本実施形態では、ベルト移動装置８０の位置制御をマイクロコンピュータ８２ａによって実行する場合について説明したが、マイクロコンピュータ８２ａの代わりに数値演算処理能力が高いＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）などを用いることもできる。

また、位置制御装置８２は、ベルト駆動モータ８１に接続される駆動用Ｉ／Ｆ８２ｄ及びドライバ８２ｅを備えている。この駆動用Ｉ／Ｆ８２ｄは、バスを介してマイクロコンピュータ８２ａに接続されている。この駆動用Ｉ／Ｆ８２ｄは、マイクロコンピュータ８２ａにおける演算結果を示すデジタル信号をアナログ信号に変換し、これをドライバ８２ｅに与える。これにより、そのドライバ８２ｅによってベルト駆動モータ８１に印加する電流や電圧が制御される。この結果、マイクロコンピュータ８２ａがマーク検出信号に基づいて後述する演算処理を繰り返すことで、転写紙搬送ベルト６０の回転位置が常時所定の目標位置に追従するように転写紙搬送ベルト６０を駆動されることができる。

図９は、位置制御装置８２が転写紙搬送ベルト６０の実際の回転位置を把握するために行う制御を示す制御ブロック図である。
位置制御装置８２は、マークセンサ９０からのマーク検出信号のパルス数を状態検出用Ｉ／Ｆ８２ｂに設けられたマークカウンタでカウントする。また、位置制御装置８２は、補間クロックカウンタ８２ｃに設けられた補間クロック発生手段としてのクロック発生回路によって連続する補間クロック信号を発生させる。この補間クロック信号のクロック数は、補間クロックカウンタ８２ｃに設けられたクロックカウンタによってカウントされる。また、このクロックカウンタは、マークカウンタのカウント時に発生する立ち上がりエッジでリセットされる。すなわち、クロックカウンタは、マークが検出されるごとにリセットされることになる。

マイクロコンピュータ８２ａは、所定のサンプリング間隔で、マークカウンタによって得られたマークカウント値と、クロックカウンタによって得られたクロックカウント値をサンプリングする。そして、マイクロコンピュータ８２ａは、そのマークカウント値に転写紙搬送ベルト６０上のマーク間隔を乗じる演算を行う。なお、本実施形態において、このマーク間隔は１６９μｍである。また、マイクロコンピュータ８２ａは、クロックカウント値に対してはクロック相当間隔を乗じる演算を行う。このクロック相当間隔とは、クロック時間に相当する転写紙搬送ベルト６０の移動距離を示すものである。本実施形態では、転写紙搬送ベルト６０の移動速度が２００ｍｍ／ｓで、補間クロック信号が５７６ｋＨｚであるので、このクロック相当間隔は、下記の数１に示す式から求まる約０．３４７μｍとなる。

数１
２００[ｍｍ／ｓ]×（１／５７６[ｋＨｚ]）＝３．４７２２×１０^-7[ｍ]

マイクロコンピュータ８２ａは、上記のように演算した２つの結果の和を算出する。すなわち、マークカウンタは、転写紙搬送ベルト６０が１６９μｍ移動するごとにカウントすることになる。そして、クロックカウンタは、転写紙搬送ベルト６０が１６９μｍ移動する間において、その転写紙搬送ベルト６０が０．３４７μｍ移動するごとにカウントすることになる。したがって、これらの和は、転写紙搬送ベルト６０の実際の詳細な回転位置を示すものとなる。よって、マイクロコンピュータ８２ａは、各サンプリング時における転写紙搬送ベルト６０の実際の詳細な回転位置（移動位置）を正確に把握することができる。

このようにして転写紙搬送ベルト６０の実際の回転位置を把握したマイクロコンピュータ８２ａは、その実際の回転位置と、そのサンプリング時に目標とする回転位置（以下、「目標位置」という。）とを比較する。具体的には、実際の回転位置と目標位置との差分を演算し、その演算結果を駆動用Ｉ／Ｆ８２ｄに出力する。これにより、駆動用Ｉ／Ｆ８２ｄは、ドライバ８２ｅを介して、その差分が０となるような電流や電圧をベルト駆動モータ８１に出力する。その結果、転写紙搬送ベルト６０の回転位置が常に目標位置となるように位置制御がなされる。

〔変形例１〕
次に、上記実施形態におけるマークセンサの変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
転写紙搬送ベルト６０は、これを張架する支持ローラ６１、６２、６３、６４の軸間平行度のズレなどが原因で蛇行することがある。蛇行が発生すると、転写紙搬送ベルト６０の幅方向位置がズレてしまう。その結果、転写紙搬送ベルト６０に伴って移動するマーク８５の移動経路がマークセンサの光路から外れて、正確なマーク検出を行うことができないおそれがある。例えば、マークセンサが利用する光の断面形状が丸く、かつ、マーク８５の形状がその光の断面形状と同じ大きさのものである場合には、転写紙搬送ベルト６０の幅方向位置がマーク１個分ズレただけで、マーク検出を行うことができなくなってしまう。そこで、本変形例１は、転写紙搬送ベルト６０が蛇行している間でも、安定したマーク検出を行うことができる構成を採用している。

図１０は、本変形例１における光源１９１からの光が転写紙搬送ベルト６０のマーク８５に照射されたときの様子を示す説明図である。転写紙搬送ベルト６０のマーク８５は、図示のように、ベルト移動方向に対して直交する方向に長尺な形状を有している。また、本変形例１におけるマークセンサの光源１９１は、転写紙搬送ベルト６０の移動方向（図中Ｘ方向）に対して直交する方向（図中Ｙ方向）に長尺な断面形状を有する光を照射する。この光は、上記実施形態と同様に、コリメートレンズ１９３により平行光化された後、転写紙搬送ベルト６０上のマーク８５が通過する領域に照射される。このような光をマーク８５に対して照射することで、その光が照射される領域Ｌ0とマーク８５の移動経路とが重複する部分が広くなる。転写紙搬送ベルト６０が蛇行してその幅方向位置がズレた場合でもその重複部分がある限りマーク検出を行うことができる。本変形例１では、蛇行時に転写紙搬送ベルト６０の幅方向位置が移動し得る範囲内において、光が照射される領域Ｌ0とマーク８５の移動経路とが常に重複するようにベルト幅方向におけるマーク長さ及び光の断面長が設定されている。よって、本変形例１によれば、転写紙搬送ベルト６０が蛇行している間でも、安定したマーク検出を行うことができる。

〔変形例２〕
次に、上記実施形態におけるマークセンサの他の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
マーク８５が設けられる転写紙搬送ベルト６０は、レーザプリンタ内部に配置されており、機内に飛散したトナーが付着する。この飛散したトナーがマーク８５が設けられた領域に付着すると、マークを通過する光量が減ったり、通過できなかったりすることがある。この場合、マーク検出が不安定なったり、マーク検出ができかったりする。通常、飛散したトナーが付着しても、上記バイアスクリーナー７０によってクリーニングされるが、それでもトナーが固着してしまった場合やバイアスクリーナー７０によってマーク８５の形状が変形してしまった場合などがあり、安定したマーク検出が困難となることがある。そこで、本変形例２は、一部のマーク８５が飛散トナーによる汚れなどによってそのマーク検出が困難となる場合でも、安定したマーク検出を行うことができる構成を採用している。

図１１は、本変形例２における光源２９１からの光が転写紙搬送ベルト６０のマーク８５に照射されたときの様子を示す説明図である。マークセンサの光源２９１から照射された光は、上記実施形態と同様に、コリメートレンズ２９３により平行光化される。本変形例２では、コリメートレンズ２９３を通過した光は、スリット列２９４によって、転写紙搬送ベルト６０の移動方向（図中Ｘ方向）に６つに分割される。このように分割された６つの光は、転写紙搬送ベルト６０のマーク８５が通過する領域に照射される。転写紙搬送ベルト６０に照射された６つの光は、そのベルト移動方向（図中Ｘ方向）の長さが各マーク８５の長さにそれぞれ等しく、かつ、光の間隔はマーク間隔に等しい。したがって、照射された６つの光が各マークをそれぞれ通過してフォトダイオードに受光される受光開始タイミングは、すべての光について同じとなる。また、照射された６つの光がベルト部分によって遮断されてフォトダイオードに受光されなくなる受光終了タイミングも、すべての光について同じとなる。なお、これら６つの光を受光する受光手段は、それぞれ個別に設けてもよいが、本変形例２では、上記実施形態と同様に単一のフォトダイオード９２を利用している。そして、本変形例２では、６個のマーク８５をそれぞれ通過してきた光を図示しない集光レンズによって集光して単一のフォトダイオード９２により受光している。

本変形例２によれば、マルチビーム化した光をそれぞれ通過させる６個のマーク８５のうちの一部にマーク検出が困難となる原因が存在しても、残りのマークを通過した光によってマーク検出を行うことができる。
また、本変形例２においては、複数のマークをそれぞれ通過した複数の光を同時に受光したときの出力信号を用いるので、一定間隔で設けられた複数のマーク中に生じているピッチ誤差を平均化することができる。したがって、より精度の高いマーク検出が可能となるという効果も得られる。
なお、複数の光を照射する方法としては、複数の光源を使う方法、回折格子を使って回折光によりマルチビーム化する方法などが考えられるが、いずれの方法であってもよい。

〔変形例３〕
次に、上記実施形態におけるマークセンサの更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例３」という。）について説明する。
図１２は、本変形例３における転写紙搬送ベルト６０を駆動するベルト駆動装置３８０の概略構成図である。このベルト駆動装置３８０に設けられるマークセンサ３９０は、反射型のマークセンサであり、転写紙搬送ベルト６０に設けられたマーク３８５は、反射パターンで構成されている。このマークセンサ３９０の基本構成は、上記実施形態と同様に、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなる光源３９１と、その光を平行光化するコリメートレンズ３９３と、フォトダイオード３９２とからなる。しかし、反射型のマークセンサなので、フォトダイオード３９２は転写紙搬送ベルト６０に対して光源９１と同じ側に配置されている。

ここで、本変形例３では、光源３９１とフォトダイオード３９２の列は、転写紙搬送ベルト６０の移動方向に直交する方向に沿って、転写紙搬送ベルト６０の表面に平行となるように配置されている。したがって、光源３９１から照射されてコリメートレンズ３９３を通過した光も、マーク３８５によって反射された光も、転写紙搬送ベルト６０の移動方向に直交する方向となる。これにより、図７（ａ）及び（ｂ）を参照して説明した理由と同じ理由で、マークセンサ９０と転写紙搬送ベルト６０との距離が変化しても、フォトダイオード３９２による受光開始タイミング及び受光終了タイミングに変化はなく、正確なマーク検出が可能となる。

なお、本変形例３においては、発光部と受光部とが別構成となっている反射型のマークセンサを用いているが、発光部と受光部とが一体となった反射型のマークセンサを利用することもできる。この場合、反射型のマークセンサであっても、上記実施形態１のように転写紙搬送ベルト６０の表面法線方向から光を照射することができる。
また、発光部と受光部とが別構成となっているものであっても、上記実施形態１のように転写紙搬送ベルト６０の表面法線方向から光を照射することができる。具体的には、図１３に示すように、コリメートレンズ４９３を通過した光をスプリッタ４９５を介して転写紙搬送ベルト６０に対してその法線方向から照射する。そして、マーク３８５で垂直に反射した反射光をスプリッタ４９５により９０度屈折させ、これをスプリッタ４９５のベルト移動方向側部に配置されたフォトダイオード４９２に案内する。

なお、上記実施形態、上記変形例１、上記変形例２及び上記変形例３の構成においては、転写紙搬送ベルト６０上のマーク８５，３８５が通過する領域に照射された光のベルト幅方向における断面長は、同方向のマーク８５，３８５の長さよりも短いのが望ましい。このように構成することで、多少のベルト蛇行が発生したとしても、ベルト幅方向についてすべての光がマーク８５を通過することができるので、フォトダイオードに受光される光量の変動がなく、出力信号に変動が生じない。したがって、多少のベルト蛇行が発生したとしても、安定したマーク検出を行うことができ、安定した位置制御が可能となる。

以上、上述した実施形態のレーザプリンタに設けられたベルト駆動装置８０は、ベルト部材としての転写紙搬送ベルト６０の移動方向にわたり所定間隔で連続するように転写紙搬送ベルト６０に設けられる複数のマーク８５，３８５に対して光を照射する光照射手段としての光源９１，１９１，３９１，４９１及びコリメートレンズ９３，１９３，３９３，４９３を備えた駆動制御装置を備えている。なお、上記変形例２における光照射手段は、光源２９１及びコリメートレンズ２９３のほか、スリット列２９４からも構成されている。このような駆動制御装置は、光源からマークに向けて照射された光の透過光又は反射光を受光する受光手段としてのフォトダイオード９２，３９２，４９２を備えている。また、フォトダイオードから出力される出力信号に基づいて、転写紙搬送ベルト６０の速度制御又は位置制御を行う速度・位置制御手段としての位置制御装置も備えている。そして、コリメートレンズ９３，１９３，３９３，４９３又はスリット列２９４から出る光は、略平行光となっている。これにより、マークの検出タイミングごとに転写紙搬送ベルト６０の表面法線方向位置が変位して検出距離が変動しても、１つマークを通過又は反射した光のフォトダイオードによる受光開始タイミング及び受光終了タイミングにほとんど変化はない。したがって、従来、検出距離の変動によって生じていた検出誤差を抑制することが可能となる。

また、上記実施形態におけるプリンタにおいて、コリメートレンズ９３，１９３，３９３，４９３又はスリット列２９４から出る光は、転写紙搬送ベルト６０の移動方向における断面長がマーク８５，３８５の間隔よりも短いものとなっている。これにより、上記実施形態中で説明したように、フォトダイオード９２，３９２，４９２から出力される出力信号のハイレベル値とローレベル値との差を最大にすることができるので、安定したマーク検出を行うことができる。
また、上記変形例１においては、転写紙搬送ベルト６０の移動方向（図中Ｘ方向）に対して直交する方向（図中Ｙ方向）に長尺な断面形状を有する光が、転写紙搬送ベルト６０のマーク８５に照射される。これにより、上記変形例１中で説明したように、転写紙搬送ベルト６０が蛇行している間でも、安定したマーク検出を行うことができる。
また、上記変形例２においては、スリット列２９４を用い、複数のマーク８５に対して転写紙搬送ベルト６０の移動方向に沿った複数の光を照射する。このときの光の照射間隔は、一定間隔で連続するように転写紙搬送ベルト６０に設けられる複数のマーク８５のマーク間隔の整数倍となっている。このような構成により、上記変形例２中で説明したように、複数の光をそれぞれ通過させる６個のマーク８５のうちの一部にマーク検出が困難となる原因が存在しても、残りのマークを通過した光によってマーク検出を行うことができる。更に、このような構成を採用することで、上記変形例２中でも説明したように、一定間隔で設けられた複数のマーク８５中に生じているピッチ誤差を平均化することができ、より精度の高いマーク検出も可能となる。

また、上記実施形態においては、コリメートレンズ９３，１９３，３９３，４９３又はスリット列２９４から出る光が、転写紙搬送ベルト６０の移動方向に対して直交する方向から照射される構成となっている。これにより、上記実施形態中で説明したように、転写紙搬送ベルト６０の表面法線方向位置が変位しても、フォトダイオード９２，３９２，４９２による受光開始タイミング及び受光終了タイミングに変化はない。よって、従来、検出距離の変動によって生じていた検出誤差を抑制することができる。
また、図１２に示した構成を除き、上記実施形態においては、転写紙搬送ベルト６０の面の法線方向から光を照射するので、従来、転写紙搬送ベルト６０の表面法線方向位置が変位したときに生じていた検出誤差を抑制することができる。
また、上記実施形態のレーザプリンタは、移動方向にわたり所定間隔で連続する複数のマーク８５，３８５が設けられた転写紙搬送ベルト６０を備えている。また、この転写紙搬送ベルト６０が移動するための駆動力をこれに伝達するための駆動力伝達手段としてのベルト駆動装置８０を備えている。そして、ベルト駆動装置８０の駆動制御を行う駆動制御手段として、上述した構成を有する駆動制御装置を用いているので、従来、検出距離の変動によって生じていた検出誤差を抑制することが可能となり、検出距離に変動が生じても画像品質を維持することが可能となる。

尚、上述した実施形態では、転写紙搬送ベルト６０の駆動制御を例に挙げて説明したが、ベルト部材の位置制御又は速度制御を行う装置に対しても同様に適用することができる。例えば、感光体ベルトや中間転写ベルトなどのベルト部材に対する駆動制御にも適用できる。
また、上記実施形態では、いわゆるタンデム型のカラープリンタにおける転写紙搬送ベルト６０の駆動制御について説明したが、１つの感光体ドラム１１１のまわりに複数色の現像装置１２０Ｋ，１２０Ｙ，１２０Ｃ，１２０Ｍを備えた図１４に示すような画像形成装置の中間転写ベルト１６０の位置制御にも適用することができる。この装置においては、感光体ドラム１１１上に順次形成される各色トナー像を中間転写ベルト１６０上に順次重ね合わせて転写することでカラー画像を得る。このような１ドラム型の画像形成装置は、感光体ドラム１１１が１つであることから、比較的小型化でき、コストも低減できるという利点がある。しかし、１つの感光体ドラム１１１を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してカラー画像を形成することから、画像形成スピードを高速化が困難であるという欠点がある。一方、上記実施形態のようなタンデム型の画像形成装置は、複数の感光体ドラム１１Ｋ，１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍを備えることから小型化が困難であり、コスト高となるという欠点はあるが、画像形成スピードの高速化が容易であるという利点がある。最近は、カラー画像形成装置もモノクロ画像形成装置並みの画像形成スピードが強く要求されていることから、上記実施形態のようなタンデム型の画像形成装置が注目されている。

また、タンデム型の画像形成装置には、本実施形態で説明したように各感光体１上のトナー像を転写紙１００上に直接転写する直接転写方式と、図１５に示すような間接転写方式とがある。この間接転写方式は、各感光体ドラム１１上のトナー像を一旦中間転写体である中間転写ベルト１６０に順次転写した後、その中間転写ベルト１６０上のトナー像を２次転写装置１６８により転写紙１００に一括転写するものである。この間接転写方式の画像形成装置における中間転写ベルト１６０の駆動制御にも本発明を適用することができる。図示の例では、２次転写装置１６８が転写搬送ベルトであるが、ローラ形状のものを採用してもよい。

これらの転写方式を比較すると、直接転写方式は、複数の感光体ドラム１１が並んだ転写紙搬送方向の上流側に給紙装置を配置し、その下流側に定着装置７を配置しなければならない。そのため、転写紙搬送方向に装置が大型化するという欠点がある。これに対し、間接転写方式は、２次転写位置を比較的自由に配置することが可能となる。よって、例えば、各作像手段１の並び方向に直交する方向（図中上方向）から投影した領域内に給紙装置及び定着装置７を配置することができ、小型化が可能となるという利点がある。また、直接転写方式の場合、転写紙搬送方向に大型化しないようにするため、定着装置７を転写紙搬送方向最下流に位置する作像手段１Ｋに接近して配置することが多い。この場合、転写紙１００が撓むことができる十分な余裕をもてるように定着装置７を配置することができず、転写紙１００の先端が定着装置７に進入するときの衝撃によって、作像手段１による画像形成に悪影響を及ぼす。この悪影響は、特に転写紙１００が厚いシートであるときに顕著となる。また、定着装置７を通過するときのシート搬送速度と転写紙搬送ベルト６０によるシート搬送速度との速度差によっても、作像手段１による画像形成に悪影響が出る。これに対し、間接転写方式の場合には、転写紙１００が撓むことができる十分な余裕をもてるように定着装置７を配置することができるから、定着装置７が作像手段１による画像形成にほとんど影響を及ぼすことがない。このような観点からすると、タンデム型の画像形成装置の中でも、特に間接転写方式のものが優れていると言える。
なお、本発明は、カラー画像形成装置だけでなく、モノクロ画像形成装置に設けられる感光体ベルト等のベルト部材にも適用できることは言うまでもない。
また、本発明は、画像形成用のベルト部材に限らず、単位時間当たりの移動量や所定時における移動位置を高い精度で制御することが要求される用途のベルト部材についても適用することができる。

図１８（ａ）において、符号７００により示す「光源部」は、光源７０１と、この光源７０１からの光を集光するレンズ７０２とを有している。レンズ７０２は「コリメートレンズ」である。符号７１０で示す「受光手段」は、光源部７００とともに、センサ筐体７２０内に収納されている。符号８００で示す「移動体」は、具体的には、例えば前述の中間転写ベルトであり、その表面にはスケール７５０が形成されている。

符号７３０で示す「スリット」は、ギャップ規制部材７４０を介してスケール７５０と「所定の間隙を隔し」て配設され、センサ筐体７２０とスリット７３０との間に設けられた押圧手段７６０により移動体８００側へ弾性的に押圧されている。このため、スリット７３０とスケール７５０との間のギャップは、ギャップ規制部材７４０により常に一定のギャップ（ギャップ規制部材７４０の厚み）に保たれる。

スケール７５０は、図１８（ｂ）に示すように、矩形形状の非反射部７５１が、図の左右方向へ「１次元格子状」に配列し、非反射部７５１以外の部分は反射部７５２となっている。非反射部７５１は「光透過部」として形成することもできるし「光吸収部」として形成することもできる。１次元格子配列における、非反射部７５１の幅（図の左右方向の幅）と反射部７５２の幅は、互いに等しい。

スリット７３０は、例えば、図１８（ｃ）に示すような矩形状の遮光板であり、矩形形状の開口７３１を形成されている。開口７３１は勿論、光を透過させるが、開口７３１は透明な材料で形成されていてもよいし、穴として形成されていてもよい。開口７３１の形状・大きさは、スケール７５０における非反射部７５１の形状・大きさと同一である。

光源部７００における光源７０１を点灯させると、光源７０１からの光はレンズ７０２により集光されて平行光束化され、スリット７３０を照射する。照射光の一部はスリット７３０の開口７３１を透過し、ギャップ規制部材７４０により規制されたギャップを介してスケール７５０を照射する。このとき、照射光がスケール７５０の反射部７５２を照射すると、反射光はスリット７３０の開口７３１を通り、受光手段７１０に入射し、受光手段７１０により光電変換される。

この状態で、移動体８００が図１８（ａ）の左右方向へ変位すると、スケール７５０の「スリット７３０の開口７３１を介して光照射される部分」が、反射部７５２と非反射部７５１とに交互に変化するので、受光手段７１０の光電変換出力が変動し、この変動により移動体８００の移動状態（移動速度や移動距離）を知ることができる。すなわち、受光手段７１０から得られる光電変換信号は、略正弦波状であり、これを「矩形化」することにより「インクリメント可能なエンコーダ信号」を得ることができる。

光源部７００に用いられる光源７０１には、発光ダイオード（ＬＥＤ）や電球、半導体レーザ（ＬＤ）等を用いることができる。スケール７５０における反射部７５２と非反射部７５１により、十分なコントラストを持った「反射・非反射のパターン」を得られる光源であれば、特に制限なく用いることができる。レンズ７０２は必ずしも必要でないが、光の利用効率を上げるためにはレンズ７０２を用いることが好ましい。

受光手段７１０としては、光源７０１から放射される光に対して感度を持つ適宜の受光素子を用いることができる。

スケール７５０の反射部７５２と非反射部７５１とは、例えば、ＡｌやＣｒなどの金属反射面を反射部７５２とし、エッチングにより非反射部７５１を形成することができる。また、フォトエマルジョンフィルムを露光・現像することにより透過・吸収の１次元格子状のパターンを形成し、さらに金属反射面を形成することで反射型のスケールを構成することもできる。移動体８００が、ベルトやドラム形状である場合、その表面にスケール７５０を設ける場合には、樹脂フィルムにスケールを作製できる後者のスケールが利用しやすい。

ギャップ規制部材７４０は、上記の如く、スリット７３０とスケール７５０の間隔を一定に保つための部材であるが、スリット７３０側に固定される。ギャップ規制部材７４０はスケール７５０と接触するので、スケール７５０を傷つけないような材質、構造を持たせるのがよい。また、後述するように、スリット自体がギャップ規制部材を兼ねることもできる。

スケールとして「非反射部の配列パターンとして、金属に穴を開けた構造のもの」も利用されることが多い。このような場合には、ギャップ規制部材に「非反射部の穴よりも大きい面積」を持たせ、穴の部分に引っかからないようにする必要がある。ギャップ規制部材はまた、スケールを傷つけることの無いように「摩擦力の少ない樹脂材料」などが好適である。

押圧部材７６０は、図１８（ａ）に示した「コイルスプリング」の他、板バネ等を用いることができる。

すなわち、図１８に実施の形態を示すエンコーダ装置は「所定の反射率を持つ部分を１次元格子状に配列して有するスケール７５０に、光源部７００からの光を、スケール７５０における格子幅に等しい開口幅の開口７３１を持つスリット７３０を介して照射し、スケール７５０により反射された光の光強度を受光手段７１０により検出し、受光手段７１０により検出される光強度の変化により、スリット７３０に相対的なスケール７５０の変位を検出するエンコーダ装置において、スリット７３０とスケール７５０の間のギャップを一定に保つためのギャップ規制部材７４０と、スリット７３０を、ギャップ規制部材７４０を介してスケール７５０に弾性的に押圧する押圧手段７６０を有する。

また、光源部７００及び受光手段７１０がセンサ筐体７２０に収納され、押圧手段７６０が、センサ筐体７１０とスリット７３０との間に配設されている。

スケールが、ベルトやドラムの表面に形成される場合、スケールは、移動体の移動に伴い、波打ち振動による上下動や傾き角変化を繰り返すが、この発明のエンコーダ装置では、スリット７３０とスケール７５０は、ギャップ規制部材７４０を介して一定間隔に保たれ、押圧部材７６０によってスリット７３０をスケール７５０に一定圧力で押し付けるので、スケール７５０が上下動したり傾きを持ったりしても、スリット７３０とスケール７５０の距離は「常に一定」に保たれる。従って、スケール７５０とスリット７３０の接触によるスケールやスリットの破損や、ギャップ変動・傾き角変動による計測誤差の低減が可能となる。

図１９は、上記のエンコーダ装置の実施の別形態を示す。なお、繁雑を避けるため、混同の虞がないと思われるものについては、以下に説明する各図面においても、図１８におけると同一の符号を用いる。

図１９の実施の形態は、所定の透過率を持つ部分を１次元格子状に配列して有するスケール７５０Ａに、光源部７００からの光を、スケール７５０Ａにおける格子幅に略等しい開口幅の開口を持つスリット７３０を介して照射し、スケール７５０Ａを透過した光の光強度を受光手段７１０により検出し、受光手段７００により検出される光強度の変化により、スリット７３０に相対的なスケール７５０Ａの変位を検出するエンコーダ装置において、スリット７３０とスケール７５０Ａの間のギャップを一定に保つためのギャップ規制部材７４０と、スリット７３０を、ギャップ規制部材７４０を介してスケール７５０Ａに弾性的に押圧する押圧手段７６０を有するエンコーダ装置である。

光源部７００を構成する光源７０１とレンズ７０２とは、センサ筐体７２０Ａに収納され、押圧手段７６０は、センサ筐体７２０Ａとスリット７３０との間に配設され、スリット７３０を、ギャップ規制部材７４０を介してスケール７５０Ａに押圧する。また、レンズ７０２は、光源７０１からの光を平行光束化するコリメートレンズである。符号８００Ａは「光透過性の移動体」を示す。

図２０は、上記のエンコーダ装置の実施の１形態を示している。
すなわち、この実施の形態に於いては、光源部７００および受光手段７１０がセンサ筐体７２０に収納され、押圧手段７６０が、ベースＢＳとセンサ筐体７２０との間に配設されて、センサ筐体７２０をスケール７５０側へ押圧し、スリット７３０とギャップ規制部材７４０がセンサ筐体７２０に配設されている。

図１８に示す実施の形態の場合、スケール７５０が上下動した場合、スリット７３０とのギャップは変化しないが、スケール７５０と光源７０１・受光手段７１０との距離は変化する。光源７０１と受光手段７１０は「スケール７５０に対して角度を持つ光軸」を持つため、スケール７５０との距離変動は反射距離の変化となり、スケール７５０への照射光量およびスケール７５０による反射光量を変化させる原因となる。

図２０の実施の形態では、センサ筐体７２０にスリット７３０とギャップ規制部材７４０を固定し、スケール７５０と密着させる構成としているので、スケール７５０とスリット７３０とのギャップが一定に保たれることに加え、光源・受光手段とスケールの位置関係も一定に保たれ、非常に安定した信号検出が可能である。

図２１は、請求項１記載のエンコーダ装置の実施の１形態を示している。
この実施の形態では、光源部７００と受光手段７１０が収納されるセンサ筐体７２０が「スリット７３０を通過した光がスケール７５０に照射される位置」を中心に、変位可能に保持されている。

即ち、センサ筐体７２０の上部（移動体８００に対する側と逆の側）に、回転スライドレール７７０におけるスライドレール７７２を固定的に設けられ、スライドレール７７２と対を成すスライドレール７７１は、垂直スライドレール７８０に係合している。

そして、垂直スライドレール７８０が固設されたベースＢＳと垂直スライドレール７８０との間に押圧手段７６０が設けられ、垂直スライドレール７８０を介してセンサ筐体７２０に、スケール７５０へ向う押圧力を作用させている。

回転スライドレール７７０における回転中心は、光源７０１から放射された光がレンズ７０２により集光され、スリット７３０の開口を通って、スケール７５０の表面を照射する位置に設定されている。

回転ガイドレール７７０を一体化されたセンサ筐体７２０は、図の上下方向へ変位可能であるが、この直線的な変位によっては、光源部７００からの光がスケール７５０を照射する位置は変位しない。また、センサ筐体７２０が回転ガイドレール７７０に案内されて回転運動しても、その回転中心である「光源部７００からの光がスケール７５０を照射する位置」は変位しない。

図１８や図２０の実施の形態においては、スケール７５０が、図示の位置から傾くと、スリット７３０とスケール７５０の位置関係がずれる可能性があるが、図２１の実施の形態においては「センサ保持治具」として垂直スライドレール７８０と回転スライドレール７７０を用いて、スケール７５０とのギャップ方向（図の上下方向）とスケール７５０との回転方向にフレキシブルに移動できるように設置し、回転スライドレール７７０の回転中心を、スケール７５０の表面に設定しているので、センサ筐体７２０が可動範囲内で垂直方向・回転方向に変位しても、検出位置（光源７０１から放射された光がレンズ７０２により集光され、スリット７３０の開口を通って、スケール７５０の表面を照射する位置）が変化することはない。

また、センサ筐体７２０は押圧手段７６０によりスケール７５０に押しつけられているので、スケール７５０とセンサ筐体７２０およびスリット７３０のギャップ変化も抑制できる。なお、スケール７５０の傾きの方向として「図面に直交する方向」も考えられるので、この方向にも「上記検出位置を回転中心とする回転スライドレール」を用いればより効果的である。

また、回転スライドレールを用いる方法の他にも「検出位置が回転中心となるような回転軸に固定する方法」でも同様の効果が得られる。

図２２は、上記のエンコーダ装置の実施の形態を示している。
即ち、この実施の形態においては、図２２（ａ）に示すように、光源部７００からの光が「スケール７５０の移動方向（図２２（ａ）において左右方向）に対して直交するようにスケール７５０に照射される。

スケール７５０に対して角度を持っ光束が照射される光学系配置の場合、検知距離（光源部・受光手段とスケール７５０表面の間隔）が変動すると、受光手段からは「スケール７５０が移動した信号」が得られてしまう。この実施の形態のように、スケール７５０の移動方向（反射部・非反射部の交互の配列方向）に対して直交するように光束を照射すれば、検知距離が変動しても、上記方向における反射光と受光手段との相対的な位置変化はなく、受光手段での信号変化を生じない。

図２２に示す如き「反射型のセンサ」の場合は、スケール７５０による正反射光を受光手段７１０で受光するため、照射光束と受光光束が互いに角をなすようにするのが一般的である。このような反射型のセンサを用いる場合は、図２２（ｂ）に示すように、照射光束と受光光束が、スケール７５０の移動方向（図２２（ｂ）において、図面に直交する方向）に対して直交する方向において「角をなす」ようにすればよい。この方向（図２２（ｂ）で左右方向）には、反射部・非反射部は、図１８（ｂ）に示すように「矩形形状の長手方向」が対応するので、この方向において、光の照射位置が変位しても受光手段の出力に変動は生じない。

従って、このエンコーダ装置は、スリットとスケールのギャップが「ギャップ制限部材による制限から外れてしまう」程に大きく変化しても、精度よく信号を検知できる。

上に説明した実施の各形態においては、光源部７００に集光性のレンズ７０２が用いられ、光源７０１からの光を集光してスケール７５０へ照射している。このレンズ７０２は上記実施の各形態におけるように「コリメートレンズ」とすることが好ましい。

スケール７５０に照射される光が「発散光束や集束光束である場合」、スリット７３０を通過した後も、発散光束は発散し、集束光束は集束する。このため、スリット通過後の光束の光束断面形状が「スリットの開口形状」を維持するのが難しい。

このような状態では「スリットとスケールのギャップがある程度の大きさを有する場合」、ギャップ制限部材の変形などでギャップが変化した場合、受光手段が受光する光束の光束径が変化して計測誤差を生じる。

上記のエンコーダ装置のように、光源部から放射される光束を平行光束とすれば、光束は、スリット透過後に「ある程度の距離」を進んでも略同じ光束径を保つことができ、ギャップ変動が生じても検出精度を維持することが可能になる。

エンコーダ装置の光源としてはコスト面からＬＥＤが利用されることが多い。
通常のＬＥＤは発光面積が大きく、レンズを使って集光しても、空間コヒーレンスが低いため完全には平行光束化できない。より平行な光束を必要とする場合は「光源面積の小さいＬＤ」や点光源ＬＥＤなどを光源として用いるのが良い。

図２３に、上記のエンコーダ装置の実施の１形態を示す。
この実施の形態においては、スリット７３０Ａが、開口７３１Ａを形成された「バネ性のある部材」として構成され、センサ筐体７２０Ｂに一端を固定されることにより「ギャップ規制部材と押圧手段とを兼ね」ている。

スリット１３０Ａをなす「バネ性のある部材」は、板バネであることもできるし、板バネ部材にスリットを接着したものとして構成することもでき、また「樹脂フィルム」であることもできる。樹脂フィルムをバネ性のある部材として用いる場合「透明なフィルム表面に金属蒸着膜を蒸着等で形成し、この金属蒸着膜に開口７３１Ａをエッチング等の処理により加工形成」することができる。

あるいはまた、樹脂フィルムが「光源部１００から放射される光の波長に対して吸収部と透過部とによる開口パターンを有する」ように構成することもできる。

上記のように、板バネ状のスリットなどにより、スリットに「ギャップ規制部材と加圧部材の機能」を兼ねさせることにより、エンコーダ装置を簡易に構成でき、低コスト化、組み付け性の改善が可能である。

上に、実施の形態を説明したように、この発明のエンコーダ装置においては、スケールに「ギャップ規制部材あるいはギャップ規制部材を兼ねたスリット」が当接して押圧され、スケールに対して滑るので、スケールの耐久性を高めるには「スケール、ギャップ規制部材間を潤滑にする潤滑手段」を有することが好ましい。

「潤滑手段」は、ギャップ規制部材とスケールの材質の関係によって適したものが存在するが、例えば、スケールが金属等の場合は、スケール・ギャップ規制部材間に「潤滑油」等として設けることができ、樹脂製のスケールの場合にはＰＥＦＥ等のフッ素含有樹脂でギャップ規制部材を形成することにより、ギャップ形成部材が「潤滑手段」を兼ねるようにしても良く、あるいは「ギャップ規制部材とスケールとの間に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段」として潤滑手段を構成しても良い。

このように潤滑手段を用いることにより、スリットおよびスケールの耐久性を向上させることができる。

図２４は、上記のエンコーダ装置の実施の１形態を示している。
このエンコーダ装置では、ギャップ規制部材７４０Ａが「ローラ」により構成されてスケールに対して転接する。このように、ギャップ規制部材７４０Ａとして自由回転可能なローラを用いることによって、スケール７５０を傷つけ難くできると同時に、センサ筐体７２０とスケール７５０のギャップを制限することも可能である。

ギャップ規制部材としては、図２４に示すローラに限らず「ボール部材」を用いることもできる。このようにギャップ規制部材として、ローラやボール部材を用いると、ギャップ部材が「潤滑手段」を兼ねることができる。

図２５は、上記のエンコーダ装置の特徴部分を説明するための図である。上に、図１８〜図２４を参照して説明した実施の形態では、スリット７３０や７３０Ａは「単一の開口」を有しているが、図２５（ｂ）に示すスリット１３０Ｂは、複数の開口７３１１、７３１２、・・７３１ｉ、・・を、スケール７５０の１次元格子の格子配列方向（図２５（ｂ）の左右方向）に有する。複数の開口７３１ｉは、図２５（ａ）に示すスケール７５０における非反射部７５１と同形状・同ピッチで配列される。

スリット７３０Ｂのように、複数の開口７３１ｉを有すると、スケール７５０に「傷がついたような場合」でも、スケールの複数の反射部・非反射部を読取ることができるので信号検出がより安定化する。

なお、図２５（ｃ）は、スリット７３０Ｂを楕円形の光束（図２５（ｂ）に符号ＬＸで示す）で照射したときの、スリット７３０Ｂを通過した光束の断面形状を示している。

図２６は、本発明を、図２３の実施の形態に対して適用した例を示している。

即ち、この実施の形態は、スケール７５０をクリーニングするクリーニング部材７３５を有する。この実施の形態において、クリーニング部材７３５はブラシ状であって、押圧手段・ギャップ規制部材を兼ねたスリット７３０Ａの「センサ筐体７２０Ｂに固定された側の端部」近傍に、スリット７３０Ａに固定して設けられ、ブラシの穂先がスケール７５０の表面を摺擦して、スケール７５０を常に清浄な状態に保つようにしている。

このようにして、スケール７５０の表面を常に清掃することができ、同表面への「ごみ等の巻き込み」によるスケール７５０の損傷などを防止できる。また、スケール７３０Ａが押圧手段を兼ねるので、クリーニング部材７３５も一定の圧力でスケール７５０に押し当てられるため清掃効率を一定に保つことができる。

図２７に、上記の移動装置の実施の１形態を示す。
この実施の形態において、移動体８３０は「中間転写ベルト」で、無端ベルト状に形成されて１方向に回転駆動される。中間転写ベルト８３０の周面の、幅方向の一方の周縁部にスケール７５０が形成されている。符号８４０は「光源部と受光手段とスリットとギャップ規制部材と押圧手段とを備え、スケール７５０と共にエンコーダ装置を構成する部分（エンコーダ８４０という）」である。

中間転写ベルト８３０の走行時に、エンコーダ８４０の出力を制御手段（マイクロコンピュータやＣＰＵ等）８４２に入力し、中間転写ベルト８３０の駆動を行う駆動手段（モータ等）８４４を、制御手段８４２により「エンコーダ８４０の出力信号」に応じて制御することにより、中間転写ベルト８３０の走行速度や走行距離を、安定して制度良く制御することができる。

図２８は、画像形成装置の１例を示している。この画像形成装置は、カラー画像形成用である。
符号６５１で示す「潜像担持体」としての光導電性の感光体は、ドラム状に形成されて駆動部６５１Ａにより反時計回りに回転駆動される。画像形成時には、感光体６５１が等速回転し、その周面が図示されない帯電手段により均一帯電され、図示されない露光手段（例えば、光走査装置）により露光されて静電潜像が形成される。

静電潜像は、カラー画像を構成することになる黒成分画像、イエロー成分画像、マゼンタ成分画像、シアン成分画像に対応する黒、イエロー、マゼンタ、シアンの各色成分静電潜像が、この順序で順次に形成される。最初に形成される黒成分静電潜像は、リボルバ現像装置における黒現像ユニットＫにより黒トナーにより現像されて黒トナー画像となり、中間転写ベルト６５３上に転写される。中間転写ベルト６５３は駆動部６５３Ａにより時計回りに、感光体６５１の線速度と略同じ線速度で回転駆動される。

黒トナー画像の転写後、感光体６５１上に残留する黒トナーは図示されないクリーニング装置で感光体６５１から除去され、感光体６５１は図示されない除電器で除電されたのち、図示されない帯電器により帯電され、露光によりイエロー成分静電潜像が形成される。

このイエロー成分静電潜像はリボルバ現像装置６５２のイエロー現像ユニットＹによりイエロートナーで現像されてイエロートナー画像となり、中間転写ベルト６５３上に先に転写されている黒トナー画像と重ね合せられて転写される。

上記と同様にして、マゼンタ成分静電潜像、シアン成分静電潜像が順次形成され、これらはリボルバ現像装置６５２のマゼンタ現像ユニットＭ、シアン現像ユニットＣにより、それぞれマゼンタトナー画像、シアントナー画像となり、中間転写ベルト６５３上に転写される。

このようにして、中間転写ベルト６５３上に、黒・イエロー・マゼンタ・シアンの各色トナー画像が重なり合ったカラー画像が得られる。このカラー画像を図示されない転写手段により、中間転写ベルト６５３上から転写紙等のシート状記録媒体上に転写して定着することにより、所望のカラー画像が得られる。

感光体６５１の軸方向の１周縁部にはスケール９５１が形成され、このスケール９５１を、エンコーダ９５２で読取るようになっている。また、中間転写ベルト６５３の幅方向の１周縁部にはスケール９５３が形成され、このスケール９５３をエンコーダ９５４が読取るようになっている。

スケール９５１とエンコーダ９５２、スケール９５３とエンコーダ９５４は、それぞれ、この発明のエンコーダ装置を構成するものであり、具体的には、図１８、図２０〜図２６に示す如き構成のものである。

これらエンコーダ装置により感光体６５１周面の走行状態、中間転写ベルト６５３の走行状態、即ち、これらの走行速度や走行距離を安定して精度良く検出できるので、その結果によりこれらの走行状態を良好に制御できる。各色トナー画像の転写を精度良く行って、良好なカラー画像を得ることができる。

図２９は、画像形成装置の別例で「タンデム型のカラー画像形成装置」を示している。

このカラー画像形成装置は、シート状記録媒体としての転写紙２を搬送するシート搬送ベルト３の搬送面に沿って、搬送の上流側（図の右方）から順に、複数の作像ステーション６０１Ｋ、６０１Ｍ、６０１Ｙ、６０１Ｃが配列されたものである。

作像ステーション６０１Ｋ、６０１Ｍ、６０１Ｙ、６０１Ｃは、この順序に、黒トナー画像、マゼンタトナー画像、イエロートナー画像、シアントナー画像を形成する。各作像ステーションの動作は、現像に用いられるトナーの色を除いて同様であるので、代表的に作像ステーション６０１Ｋにおける作像を説明する。

図２９において、符号Ｋは黒、Ｍはマゼンタ、Ｙはイエロー、Ｃはシアンに関するものであることを表す。

作像ステーション６０１Ｋは、潜像担持体であるドラム状の感光体６０７Ｋの周囲に、帯電器６０８Ｋ、露光器６０９Ｋ、現像装置６１０Ｋ、クリーニング装置６１１Ｋ等を配設して構成されている。露光器６０９Ｋはレーザ光を光走査する光走査装置であり、レーザ光源からのレーザ光をポリゴンミラーで偏向させ、ｆθレンズや偏向ミラー等を用いた光学系を介して露光光束として射出する。

画像形成に際し、感光体６０７Ｋは、暗中で帯電器６０８Ｋにより一様に帯電され、露光器６０８Ｙからの黒成分画像を書き込む露光光６１２Ｋによる光走査で露光され、黒成分静電潜像が形成される。この黒成分静電潜像は現像装置６１０Ｋにおいて黒トナーにより可視化されて黒トナー画像となる。
同様にして、作像ステーション６０１Ｍ、６０１Ｙ、６０１Ｃにおいては、感光体６０７Ｍ、６０７Ｙ、６０７Ｃ上にそれぞれ、マゼンタ、イエロー、シアントナー画像が形成される。

シート搬送ベルト３は無端ベルトに形成されて、駆動ローラ６０５と従動ローラ６０４に掛けまわされ、反時計回りに回転駆動されるようになっている。
シート搬送ベルト６０３の下方に配設された給紙トレイ６０６は転写紙６０２を収納しており、画像形成プロセスが実行されるとき、最上位の転写紙６０２を給紙する。給紙された転写紙６０２は、シート搬送ベルト６０３に静電吸着され、シート搬送ベルト６０３の回転により搬送され、作像ステーション６０１Ｋでは黒トナー画像を、作像ステーション６０１Ｍ、６０１Ｙ、６０１Ｃでは、それぞれマゼンタトナー画像、イエロートナー画像、シアントナー画像を転写器６１３Ｋ、６１３Ｍ、６１３Ｙ、６１３Ｃにより転写される。

転写後の感光体６０７Ｋ、６０７Ｍ、６０７Ｙ、６０７Ｃはそれぞれ、次ぎの画像形成プロセスに備えて、クリーニング装置６１１Ｋ、６１１Ｍ、６１１Ｙ、６１１Ｃによりクリーニングされる。

上記の如くして、４色のトナー画像の重なり合いによりカラー画像を形成された転写紙６０２は、シート搬送ベルト６０３から分離して定着装置６１４によりカラー画像を定着された後、装置外へ排出される。

図２９に示すようなタンデム型のカラー画像形成装置では、シート搬送ベルトや感光体の線速度変動による位置決め誤差が、シート搬送ベルトの厚みの不均一、駆動・従動ローラの偏心、駆動モータの速度ムラ等により、図３０に示すように、複数の周波数成分を持った波形に従って変動するので、位置変動中に形成された画像を重ね合わせた出力画像は各色の位置が合わない画像が出力され、色ずれ、色変わりなどの画質劣化の原因となっている。

感光体６０７Ｋ〜６０７Ｃの各々や中間転写ベルト６０３を移動体として、この発明の移動装置を構成することにより、感光体や中間転写ベルトの走行状態を精度良く検出でき、上記走行状態を良好に制御することが可能となり、画像形成されたカラー画像の上記色ずれや色変わりなどの画像劣化を有効に軽減させることができる。

図３１はスケール面が変動した場合の光束の大きさの変化を説明するための図である。
同図において符号Ｌは投光手段としての光源、ｄｚはスケール面の設計位置からの変動量、ＬＲは設計上のスケール位置である基準面におけるスケール移動方向の光束の大きさ、ＬＲ’は変動量ｄｚ変動後のスケール面における同様の光束の大きさ（以下単に光束の大きさという）、θｂは光束の中心光のスケール基準面に対する法線からの傾斜角、θａは光束の発散角、ｄｒ１、ｄｒ２は光束の大きさの増減分をそれぞれ示す。
ｄｚは同図において下向きを正とし、基準面からの変動量は正負同量であるとする。
θａは中心光から離れる方向を正とする。
ベルトの駆動制御装置の一部を構成するエンコーダ装置は、反射光式、透過光式があり、それぞれの特徴を生かした使い方がされている。多くの場合、ベルト面のバタ付きによるスケール面の変動は、エンコーダ出力のばらつきをもたらす。最も大きな原因は、スケール面に当たる光束の大きさが変動することにある。以下に、一般的な説明をする。
同図において、光束の大きさＬＲからＬＲ’への変化の内、光束の中心光より右側における増加分ｄｒ１は幾何学的関係により、ｄｒ１＝ｄｚ×ｔａｎ（θｂ＋θａ）となる。同様に、左側における減少分ｄｒ２は、ｄｒ２＝ｄｚ×ｔａｎ（θｂ−θａ）となる。したがって、次の式が成り立つ。
ＬＲ’＝ＬＲ＋ｄｒ１−ｄｒ２
＝ＬＲ＋ｄｚ×｛ｔａｎ（θｂ＋θａ）−ｔａｎ（θｂ−θａ）｝・・・（１）
ただし、スケール１５０の面が図における上方に変位した場合は、ｄｚを負の値とすることによって（１）式がそのまま成立する。また、図示は省略するが、レンズ等を用いて一旦広がった光束を収束させて用いる場合は、θａを負の値とすることによって（１）式がそのまま成立する。ｄｚは許容誤差を限界値ｄｚＭとして、その範囲で変化する。
これらの関係はスケールが反射式であっても透過式であっても同様に成り立つ。

図３１に示すように、光束が発散光、すなわちθａが正の場合は、ｄｚが負の限界において光束の大きさは最小になり、逆に、ｄｚが正の限界において光束の大きさは最大になる。光束が収束光、すなわちθａが負の場合は上記と全く逆になる。因みに、θａが０の場合は、光束は平行光となり、スケールの上下変動に対して光束の大きさは変化しない。
スケールの上下動によって光束の大きさが変化すると、以下に示すような不具合が発生する。

図３２は光束の大きさがスケールピッチに一致していない場合を説明するための図である。
図３３は光束の大きさがスケールピッチに一致している場合を説明するための図である。
両図において（ａ）は光束とスケールピッチの関係、（ｂ）はセンサ出力をそれぞれ示す概念図である。
図３２（ａ）において、Ｐ１はほぼ等幅である非反射部１５１と反射部１５２の一組分の長さ、すなわちスケールピッチを示す。
同図では、光束が複数の非反射部１５１と反射部１５２に同時にかかっており、光束の大きさがスケールピッチＰ１の整数倍より半ピッチ分だけ大きい状態を仮定する。このとき、スケールからの反射光を受けるセンサは、同図（ｂ）に示すように、スケールの移動に伴って出力がほぼ正弦波のような変化を示す。この構成の場合は、常に或る一定レベル以上の光量が受光手段としてのセンサに入射しているので、出力が最低になった場合でも０にはならない。
図３３（ａ）において、ベルトが上下変動して光束が大きくなり、複数の非反射部１５１と反射部１５２に同時にかかっており、光束の大きさがスケールピッチＰ１の整数倍に一致した状態を仮定する。このとき、スケールからの反射光を受けるセンサは、同図（ｂ）に示すように、スケールの移動があっても出力がほぼ一定となり、検出できるほどの変化が生じなくなる。この現象は図３２の状態から、図３３の状態に近づけば近づくほど顕著になる。
ベルトの上下変動によって、光束の大きさが小さくなった場合でも、スケールピッチＰ１の整数倍に一致した場合は同様の問題が生ずる。

これらの問題を回避する方法の一つは、図１に示すように光束を平行光束にすること、すなわち前述のように、θａ＝０にすることである。平行光にすることにより、ベルトの上下動に対して光束の大きさが変化せず、設計値において光束の大きさがスケールピッチＰ１の整数倍に一致しないように設定されているので、上記の問題は発生しない。
上記問題を回避する他の方法は、図２１に示したように、光源とスケール面の距離を一定に保つこと、すなわち常時ｄｚ＝０となるようにすることである。ベルトの上下動が生じなければ、当然のことながら光束の大きさも変化せず、したがって、光束の大きさがスケールピッチＰ１の整数倍に一致することはない。

上記に示した二つの回避方法は、（１）式の右辺のベルト上下動による変化分が０になるよう特殊な条件を与えて、常にＬＲ’＝ＬＲとなるようにしたものである。
そのような特殊な条件を与えないで、前記問題を回避する一般的な方法を以下に示す。
ＬＲ’はベルトの上下動によって変化する値であるが、それがどんな大きさになっても、スケールピッチＰ１に対して整数倍にならないようにすればよい。
前述のように、ｄｚ、θａはともに正負の値を取りうるので、ＬＲ’の最小値をＬＲ’ｍ、最大値をＬＲ’Ｍとし、ｄｚの限界値、すなわち正負の符号を含む最大変位量をｄｚＭとすれば、（１）式の｛｝内はθａの正負に対応して全体の正負が入れ替わるだけであることから、ＬＲ’ｍとＬＲ’Ｍのそれぞれは次のように表される。
ＬＲ’ｍ＝ＬＲ−｜ｄｚＭ×｛ｔａｎ（θｂ＋θａ）−ｔａｎ（θｂ−θａ）｝｜
・・・（２）
ＬＲ’Ｍ＝ＬＲ＋｜ｄｚＭ×｛ｔａｎ（θｂ＋θａ）−ｔａｎ（θｂ−θａ）｝｜
・・・（３）

したがって、光束の大きさとスケールピッチＰ１との関係が整数比にならないための一般的な条件は、ｋを任意の自然数として次式で表される。
ｋ−１＜ＬＲ’ｍ／Ｐ１≦ＬＲ／Ｐ１≦ＬＲ’Ｍ／Ｐ１＜ｋ ・・・（４）
ここで等号はｄｚ＝０、もしくはθａ＝０の場合であり、結果的に前記二つの回避方法も含んだ式となっている。
原理的には（４）式を満足すれば、センサ出力がスケールの移動を検知できる筈であるが、やはり、光束の大きさのスケールピッチに対する比が同式の両側の整数値に非常に近くなった場合には、センサ出力の変化が小さくなるので、なるべくＬＲ／Ｐ１＝ｋ−０．５となるような設計にし、ＬＲ’ｍも、ＬＲ’Ｍもその近辺の値となるように設定するのがよい。すなわち、
ｋ−１＋ｄ≦ＬＲ’ｍ／Ｐ１≦ＬＲ／Ｐ１≦ＬＲ’Ｍ／Ｐ１≦ｋ−ｄ
（ただし、０＜ｄ＜０．５） ・・・（４’）
としてｄに適宜の数値を与えれば、ｄの値によってはｄｚの許容限界においても十分なセンサ出力の変化が得られる。ｄを小さくするとセンサ出力の変化が小さくなり、ｄを大きくするとｄｚに許容できる誤差が小さくなる。これらを考慮するとｄは経験的に０．１以上、０．４以下が好ましい。

次に、図１１に示したようなマルチビームに関して、あるいは、図２５に示したような複数のスリットに関しての同様な問題を説明する。
マルチビームのピッチは、センサ出力に最大の変化が得られるようにするため、スケール面においてスケールピッチＰ１に等しくなるよう設計するのが原則である。すなわち、マルチビームがスケールの設計上の位置である基準面において形成するスケール配列方向のビームピッチをＰ２とすれば、Ｐ２＝Ｐ１である。
しかし、光束が平行光束でない場合には、ベルトの上下変動によって、前述の光束の大きさが変化するのと同じ理由でビームピッチＰ２が変化する。変動可能な範囲において設計値から変化したビームピッチを変数Ｐ２’とすれば、ｄｚの変化によって、Ｐ２’はＰ１より大きくなる場合と小さくなる場合がある。複数のスリット状透過部を有するマスクを用いる場合でも、マスクとスケールの距離が変動する場合にあっては同様の問題が生ずる。以下、マルチビームを例にとって説明する。

図３４はマルチビームのピッチがスケールピッチに一致している場合を示す図である。
図３５はマルチビームのピッチがスケールピッチに対し半ピッチずれた場合を示す図である。
両図において、（ａ）は左端のビームの左端が或る反射部の左端に一致している状態、（ｂ）は左端のビームの左端が隣の非反射部の左端に一致している状態、（ｃ）はセンサ出力、をそれぞれ示す図である。
図３４はビームピッチが設計値どおりにスケールに当たっている場合で、スケールの移動により、同図（ａ）の状態から同図（ｂ）の状態に変化したとき、すべての反射光を一括して受けるセンサの出力は最大値から最小値に変化する。したがって、スケールの移動に伴って、同図（ｃ）に示すような出力変化が得られる。
スケールが透過式の場合であっても、センサがすべての透過光を一括して受ける構成であれば、以下の説明は同じである。

図３５はビームピッチＰ２’が設計値よりも、スケールピッチＰ１の半ピッチだけ小さくなった場合で、ｎをビーム本数として、
（ｎ−０．５）×Ｐ２’＝（ｎ−１）×Ｐ１ ・・・（５）
の関係になる。図示はしてないが、逆に半ピッチ大きくなった場合は、
（ｎ−０．５）×Ｐ２’＝ｎ×Ｐ１ ・・・（６）
の関係になる。
ここで、（５）式の左辺は、（１）式におけるＬＲ’に相当する。また、設計値Ｐ２に対して（ｎ−０．５）×Ｐ２とおくと、（１）式におけるＬＲに相当する。
このような場合、スケールの移動があっても、複数のビームの内、最大の反射が生ずるビームと、最小の反射が生ずるビームと、その両者の中間の反射が生ずるビームとが、常に混在し、センサからは常時ほぼ一定の出力が得られる。すなわち、スケールの移動を検出することができなくなる。
このような状態にさせないためには、Ｐ２’の最小値をＰ２’ｍとして、
（ｎ−０．５）×Ｐ２’ｍ＞（ｎ−１）×Ｐ１ ・・・（７）
および、Ｐ２’の最大値をＰ２’Ｍとして、
（ｎ−０．５）×Ｐ２’Ｍ＜ｎ×Ｐ１ ・・・（８）
をともに満足するようにＰ２’ｍ、Ｐ２’Ｍの値を制限しなければならない。

図３５（ａ）に示した状態は、スケールピッチＰ１とビームピッチＰ２’とによるモアレのピッチの半周期に相当する。
モアレのピッチＰｍを示す一般式は次の式で表される。
１／Ｐｍ＝｜１／Ｐ２’−１／Ｐ１｜ ・・・（９）
これをＰｍについて解くと、
Ｐｍ＝Ｐ１×Ｐ２’／｜Ｐ１−Ｐ２’｜ ・・・（１０）
となる。
Ｐ２’がＰ１より小さくなった限界の場合をＰ２’ｍとしてＰｍｍを表せば、絶対値記号を外して、
Ｐｍｍ＝Ｐ１×Ｐ２’ｍ／（Ｐ１−Ｐ２’ｍ） ・・・（１１）
となり、Ｐ２’がＰ１より大きくなった限界の場合をＰ２’ＭとしてＰｍＭを表せば、同様に、
ＰｍＭ＝Ｐ１×Ｐ２’Ｍ／（Ｐ２’Ｍ−Ｐ１） ・・・（１２）
となる。ベルトの上下動は設計値に対して対称的であるとしているので、（１１）式と（１２）式の分母は互いに等しい。したがって、ＰｍＭ≧Ｐｍｍが成り立つ。

このモアレピッチＰｍを使って（４）式に相当する関係式を示すと、（２）、（３）式に示す光束の大きさが、モアレの半ピッチの整数倍にならないための条件式として、
ｊ−１＜ＬＲ’ｍ／（Ｐｍｍ／２）＜ｊ ・・・（１３）
かつ、
ｊ−１＜ＬＲ’Ｍ／（ＰｍＭ／２）＜ｊ ・・・（１４）
となる。ただし、ｊは任意の自然数である。また、θａはビームの最外側の光線がなす角の２分の１とし、θｂはビームの最外側の光線がなす角の中心線がスケール基準面となす角とする。
すなわち、両式は同一のｊに対して同時に成立しなければならない。さもないと、ｄｚの値如何によっては、光束の大きさがモアレの半ピッチの整数倍になる位置が存在することになってしまう。
一般にモアレの周期はＰ１とＰ２’のピッチが近いほど大きくなり、両者が等しいときは無限大になるので、上記ｊの値を大きくすることはあまり実用的でない。原則としてＰ１＝Ｐ２で設計することを考えると、ｊ＝１とするのが最も実用的である。

ｊ＝１として、ＬＲ’ｍ、ＬＲ’Ｍ、Ｐｍｍ、ＰｍＭ等を代入して（１３）式、（１４）式を変形すれば、
Ｐ２’ｍ＞Ｐ１×（２ｎ−２）／（２ｎ−１） ・・・（１５）
Ｐ２’Ｍ＜Ｐ１×２ｎ／（２ｎ−１） ・・・（１６）
が得られる。この両式は（７）、（８）式を変形することによって直接得ることもできる。なお、（１３）、（１４）両式の左辺のｊ−１は、ｊ＝１のとき０となり、モアレ周期が無限大である場合、すなわち、Ｐ２’＝Ｐ１に相当し、ベルトが変動してない場合に相当する。このことを加味して両式を纏めると、すべての状態のビームピッチをＰ２’と表現すれば、
（２ｎ−２）／（２ｎ−１）＜Ｐ２’／Ｐ１＜２ｎ／（２ｎ−１） ・・・（１７）
あるいは、
１−１／（２ｎ−１）＜Ｐ２’／Ｐ１＜１＋１／（２ｎ−１） ・・・（１７’）
となる。

スケールピッチＰ１が定まっている場合、この式によって、ビームピッチに許容できる変動幅が、ビーム本数との関係で一義的に定まる。簡単な例としてビーム本数が３本の場合、すなわちｎ＝３とすると、（１７）式は、
４／５＜Ｐ２’／Ｐ１＜６／５
すなわち、
０．８＜Ｐ２’／Ｐ１＜１．２
となる。
したがって、Ｐ２’の値の範囲が定まることになり、（１）式を参照すれば、例えばｄｚの公差を定めれば、θａが０以外の場合、幾らまで許されるかが定まる。
原理的には（１７）式を満足すれば、センサ出力がスケールの移動を検知できる筈であるが、やはり、ビームピッチが同式の両側の分数式の値に非常に近くなった場合には、センサ出力の変化が小さくなるので、なるべくＰ２’／Ｐ１が１の近くになるよう設定する。例えば、（１７’）式において、
１−ｅ／（２ｎ−１）≦Ｐ２’／Ｐ１≦１＋ｅ／（２ｎ−１） ・・・（１７”）
（ただし、０＜ｅ＜１）
として、ｅに適宜の数値を与えれば、ｅの値によってはｄｚの許容限界においても十分なセンサ出力の変化が得られる。ｅを大きくするとセンサ出力の変化が小さくなり、ｅを小さくするとｄｚに許容できる誤差が小さくなる。これらを考慮するとｅは経験的に０．２以上、０．８以下が好ましい。

複数のスリット状透過部を有するマスクを用いる場合も、マスクとスケールの距離が変動する場合は、マルチビームの場合と全く同じ手法が適用できる。その場合、ビーム本数ｎに対応するのはスリット本数ｐであり、ビームピッチＰ２に対応するのは、スリットを透過した複数のビームが、前記スケールの設計上の位置である基準面において形成するスケール配列方向のピッチになるので、これもビームピッチＰ３と呼ぶことにする。ただし、この場合はスケールが透過式である場合に限る。なぜなら、反射式であると、ｄｚが０でない場合、反射光が再びマスクに達して、ビームの一部が遮断されてしまい、正しい検出ができなくなるからである。

実施形態に係るレーザプリンタにおけるベルト駆動装置に設けられたマークセンサの概略構成図。 同レーザプリンタの概略構成図。 同レーザプリンタの作像手段の概略構成を示す拡大図。 同レーザプリンタの転写ユニットの概略構成図。 同レーザプリンタの転写紙搬送ベルトを駆動するベルト駆動装置の概略構成図。 （ａ）は、同マークセンサのフォトダイオードから出力される出力信号の波形を示すグラフ。 （ｂ）は、同図（ａ）に示す閾値によってパルス化された信号波形を示すグラフ。 （ａ）は、同マークセンサの光路が転写紙搬送ベルトの移動方向に対して直交する方向からその移動方向に傾斜しているときに、転写紙搬送ベルトが変位したときの光路変化の様子を示す説明図。 （ｂ）は、同マークセンサの光路が転写紙搬送ベルトの移動方向に対して直交しているときに、転写紙搬送ベルトが変位したときの光路変化の様子を示す説明図。 同ベルト駆動装置の位置制御装置の概略構成を示す機能ブロック図。 同位置制御装置が転写紙搬送ベルトの実際の回転位置を把握するために行う制御を示す制御ブロック図。 変形例１における光源からの光が転写紙搬送ベルトのマークに照射されたときの様子を示す説明図。 変形例２における光源からの光が転写紙搬送ベルトのマークに照射されたときの様子を示す説明図。 変形例３における転写紙搬送ベルトを駆動するベルト駆動装置の概略構成図。 同ベルト駆動装置のマークセンサの他の構成例を示す概略構成図。 ドラム型の画像形成装置の例を示す説明図。 間接転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置の例を示す説明図。 従来のベルト部材を駆動するベルト駆動装置を示す概略構成図。 （ａ）及び（ｂ）は、マークセンサに対向するベルト部材の部分を示す拡大図。 （ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ同図（ａ）及び（ｂ）に対応するマークセンサの出力波形を示すグラフ。 エンコーダ装置の実施の１形態を説明するための図である。 エンコーダ装置の実施の別形態を説明するための図である。 エンコーダ装置の実施の他の形態を説明するための図である。 エンコーダ装置の実施の他の形態を説明するための図である。 エンコーダ装置の実施の他の形態を説明するための図である。 エンコーダ装置の実施の他の形態を説明するための図である。 エンコーダ装置の実施の他の形態を説明するための図である。 エンコーダ装置の実施の他の形態の特徴部分を説明するための図である。 エンコーダ装置の実施の他の形態を説明するための図である。 移動装置の実施の１形態を説明するための図である。 画像形成装置の１例を説明するための図である。 画像形成装置の別例を説明するための図である。 シート搬送ベルトの位置決め誤差の１例を示す図である。 スケール面が変動した場合の光束の大きさの変化を説明するための図である。 光束の大きさがスケールピッチに一致していない場合を説明するための図である。 束の大きさがスケールピッチに一致している場合を説明するための図である。 マルチビームのピッチがスケールピッチに一致している場合を示す図である。 マルチビームのピッチがスケールピッチに対し半ピッチずれた場合を示す図である。

符号の説明

１ 作像手段
１１，１１１ 感光体ドラム
６０ 転写紙搬送ベルト
８１ ベルト駆動モータ
８２ 位置制御装置
９０ マークセンサ
９１，１９１，２９１，３９１，４９１ 光源
９２，３９２，４９２ フォトダイオード
９３，１９３，２９３，３９３，４９３ コリメートレンズ
１６０ 中間転写ベルト
２９４ スリット列
４９５ スプリッタ
１００ 光源部
１１０ 受光手段
１３０ スリット
１３１ 開口
１４０ ギャップ規制部材
１５０ スケール
２００ 移動体

Claims (4)

1. 所定の反射率もしくは透過率を持つ部分を１次元格子状に配列して有するスケールに、光源部からの光を、上記スケールにおける格子幅に略等しい開口幅の開口を持つスリットを介して照射し、上記スケールにより反射された光もしくは上記スケールを透過した光の光強度を受光手段により検出し、上記受光手段により検出される光強度の変化により、上記スリットに相対的な上記スケールの変位を検出するエンコーダ装置において、上記スリットと上記スケールの間のギャップを一定に保つためのギャップ規制部材と、上記スリットを、上記ギャップ規制部材を介して上記スケールに弾性的に押圧する押圧手段と、上記光源部および上記受光手段が収納されるセンサ筐体と、このセンサ筐体に固定的に設けられた第１のスライドレール、及び該第１のスライドレールを案内して上記センサ筐体を、上記スリットを通過した光が上記スケールに照射される位置を中心として回転可能に保持する第２のスライドレールを有する回転ガイドレールとを備えたことを特徴とするエンコーダ装置。
2. 請求項１記載のエンコーダ装置において、上記押圧手段が、上記回転ガイドレール、上記センサ筐体、上記スリット及び上記ギャップ規制部材を介して上記スケールを弾性的に押圧することを特徴とするエンコーダ装置。
3. 請求項１または２に記載のエンコーダ装置において、上記光源部からの光が、上記スケールの移動方向に対して直交する幅方向から上記スケールに照射されることを特徴とするエンコーダ装置。
4. 請求項１〜３の任意の１に記載のエンコーダ装置を有する画像形成装置。

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