ベルト駆動機構及びこれを備える画像形成装置
【課題】回転機構センサを用いずに、振動が発生しにくく、構造が簡単で、プーリの回転速度やエンドレスベルトの循環状の走行速度などの速度制御ができるベルト駆動機構及びこれを備える画像形成装置を提供すること。
【解決手段】プリンタ（画像形成装置）１のベルト駆動機構２００は、駆動プーリ２１０及び従動プーリ２２０に掛け渡される金属性のエンドレスベルト２３０を所定の速度で循環状に走行させるように、駆動プーリ２１０を回転させるモータ（回転駆動部）２１１と、エンドレスベルト２３０の外表面２３１に形成されたマーキング部２６０と、マーキング部２６０を検出するマーキング部検出部２７０と、マーキング部検出部２７０により検出されるマーキング部２６０の検出情報に基づいて、駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度を変化させるようにモータ（回転駆動部）２１１を制御する駆動制御部２８２と、を備える。
【解決手段】プリンタ（画像形成装置）１のベルト駆動機構２００は、駆動プーリ２１０及び従動プーリ２２０に掛け渡される金属性のエンドレスベルト２３０を所定の速度で循環状に走行させるように、駆動プーリ２１０を回転させるモータ（回転駆動部）２１１と、エンドレスベルト２３０の外表面２３１に形成されたマーキング部２６０と、マーキング部２６０を検出するマーキング部検出部２７０と、マーキング部検出部２７０により検出されるマーキング部２６０の検出情報に基づいて、駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度を変化させるようにモータ（回転駆動部）２１１を制御する駆動制御部２８２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プーリを回転駆動するベルト駆動機構及びこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタやコピー機などの画像形成装置において、像担持体としての感光体ドラムを有するタイプが存在する。感光体ドラムは、感光体ドラム本体と、感光体ドラム本体の回転中心において感光体ドラム本体を貫通するように配置される軸部材とを備える。
感光体ドラムは、回転駆動部の出力軸から出力される回転駆動力が歯車機構を介して軸部材に直接的又は間接的に伝達されることにより回転駆動される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、歯車機構は、複数の歯車の噛み合いにより回転駆動力を伝達しているので、噛み合いによる振動が発生してしまう。
そこで、回転伝達機構として、歯車を用いないベルト駆動機構を採用することが考えられる。
しかし、ベルト駆動機構は、２つのプーリにエンドレスベルトをかけて駆動を伝達する構造を有する。このため、ベルト駆動機構は、プーリの振れの影響を受けやすい。その結果、ベルト駆動機構は、プーリをプーリの固有回転数で回転させることによる振動（共振）を発生してしまうことがある。
そこで、ベルト駆動機構は、エンコーダなどを用いて、プーリの回転速度やエンドレスベルトの循環状の走行速度などの速度制御をする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０２００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エンコーダなどを用いた場合、ベルト駆動機構は、プーリの回転軸などにエンコーダなどの回転機構を有するセンサを連結させなければならない。また、プーリの回転軸とエンコーダの入力軸とは、振動の発生を抑えるために、互いに一致するように（偏心連結とならないように）、連結させる必要があり、構造が複雑になる。
【０００６】
本発明は、振動が発生しにくい、回転機構センサを用いずに、構造が簡単で、プーリの回転速度やエンドレスベルトの循環状の走行速度などの速度制御ができるベルト駆動機構及びこれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、入力軸を有する駆動プーリと、出力軸を有する従動プーリと、前記駆動プーリ及び前記従動プーリに掛け渡される金属性のエンドレスベルトと、前記駆動プーリの入力軸及び前記従動プーリの出力軸を軸受けして保持する保持部材と、前記エンドレスベルトを所定の速度で循環状に走行させるように、前記駆動プーリの入力軸を回転させる回転駆動部と、前記エンドレスベルトの外表面に形成されたマーキング部と、前記マーキング部を検出するマーキング部検出部と、前記マーキング部検出部により検出される前記マーキング部の検出情報に基づいて、前記駆動プーリの入力軸の回転速度を変化させるように前記回転駆動部を制御する駆動制御部と、を備える、ベルト駆動機構に関する。
【０００８】
また、前記駆動制御部は、前記駆動プーリの入力軸の回転速度が所定の範囲内になるように前記回転駆動部を制御することが好ましい。
【０００９】
また、前記マーキング部検出部は、前記マーキング部が前記エンドレスベルトと前記マーキング部検出部との間を通過する毎に、所定の速度で通過する前記マーキング部を検出し、検出したタイミングを前記マーキング部の検出情報として出力し、当該ベルト駆動機構は、前記エンドレスベルトの長さ情報を記憶する全長記憶部と、前記検出情報を受信した第１タイミングと前記第１タイミングの直前に受信した通過検知信号の第２タイミングと前記全長記憶部に記憶されているエンドレスベルトの長さ情報とに基づいて前記エンドレスベルトの前記外表面の移動速度を求める速度算出部と、を備え、前記駆動制御部は、前記速度算出部が求めた前記移動速度に基づいて、前記駆動プーリの入力軸の回転速度が所定の範囲内になるように前記回転駆動部を制御することが好ましい。
【００１０】
また、前記マーキング部検出部は、前記エンドレスベルトにおいて、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間の前記外表面側に間隔をおいて配置されていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記従動プーリの出力軸の一端側に直接的又は間接的に接続され、表面に静電潜像が形成される１又は複数の像担持体と、前記１又は複数の像担持体を回転させる上述のいずれかに記載のベルト駆動機構と、を備える画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回転機構センサを用いずに、振動が発生しにくく、構造が簡単で、プーリの回転速度やエンドレスベルトの循環状の走行速度などの速度制御ができるベルト駆動機構及びこれを備える画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態における画像形成装置としてのプリンタ１の各構成要素の配置を説明するための図である。
【図２】図１に示すプリンタ１のベルト駆動機構２００の各構成要素を示す斜視図である。
【図３】図２に示すベルト駆動機構２００の各構成要素を示す別の方向から見た斜視図である。
【図４】図２に示すベルト駆動機構２００の各構成要素を示すさらに別の方向から見た斜視図である。
【図５】図２に示すベルト駆動機構２００の外観を示す斜視図である。
【図６】図１に示すプリンタ１における制御系の構成を説明するブロック図である。
【図７】図１に示すプリンタ１における制御系の動作を説明するフローチャートである。
【図８】図７に続くプリンタ１における制御系の動作を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１により、本実施形態における画像形成装置としてのプリンタ１における全体構造を説明する。図１は、プリンタ１の各構成要素の配置を説明するための図である。
【００１５】
図１に示すように、画像形成装置としてのプリンタ１は、装置本体Ｍと、所定の画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Ｔに所定のトナー画像を形成する画像形成部ＧＫと、用紙Ｔを画像形成部ＧＫに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Ｔを排紙する給排紙部ＫＨとを有する。
装置本体Ｍにおける外形は、筐体としてのケース体ＢＤにより構成される。
【００１６】
図１に示すように、画像形成部ＧＫは、像担持体（感光体）としての感光体ドラム２と、帯電部１０と、露光ユニットとしてのレーザスキャナユニット４と、現像器１６と、トナーカートリッジ５と、トナー供給部６と、ドラムクリーニング部１１と、除電器１２と、転写ローラ８と、定着部９とを備える。
【００１７】
図１に示すように、給排紙部ＫＨは、給紙カセット５２と、手差し給紙部６４と、用紙Ｔの搬送路Ｌと、レジストローラ対８０と、排紙部５０とを備える。
【００１８】
以下、画像形成部ＧＫ及び給排紙部ＫＨの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部ＧＫについて説明する。
画像形成部ＧＫにおいては、感光体ドラム２の表面に沿って順に、上流側から下流側に順に、帯電部１０による帯電、レーザスキャナユニット４による露光、現像器１６による現像、転写ローラ８による転写、除電器１２による除電、及びドラムクリーニング部１１によるクリーニングが行われる。
【００１９】
感光体ドラム２は、円筒形状の感光体ドラム本体１５０と、ドラム貫通軸部材１２０と、を有する。ドラム貫通軸部材１２０は、感光体ドラム本体１５０の回転中心において感光体ドラム本体１５０を貫通するように配置される。
ドラム貫通軸部材１２０は、後述のベルト駆動機構２００（図２参照）における従動軸部材の一端側部位である。ドラム貫通軸部材１２０は、不図示の連結機構を介して、感光体ドラム本体１５０に固定される。
感光体ドラム本体１５０の表面（感光体ドラム２の表面）には、静電潜像を形成することができ、感光体又は像担持体として機能する。
【００２０】
感光体ドラム本体１５０は、後述のベルト駆動機構２００における従動軸部材の回転に伴い、従動軸部材と一体に回転する。即ち、感光体ドラム２は、後述のベルト駆動機構２００により回転駆動される。感光体ドラム２を回転駆動するベルト駆動機構２００の詳細については、後述する。
【００２１】
帯電部１０は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。帯電部１０は、感光体ドラム２の表面を一様に負（マイナス極性）又は正（プラス極性）に帯電させる。
【００２２】
レーザスキャナユニット４は、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム２の表面から離間して配置される。レーザスキャナユニット４は、不図示のレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータなどを有して構成される。
【００２３】
レーザスキャナユニット４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの外部機器から入力された画像情報に基づいて、感光体ドラム２の表面を走査露光する。レーザスキャナユニット４により走査露光されることで、感光体ドラム２の表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。
【００２４】
現像器１６は、感光体ドラム２に対応して設けられ、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。現像器１６は、感光体ドラム２に形成された静電潜像に単色（通常はブラック）のトナーを付着させて、単色のトナー画像を感光体ドラム２の表面に形成する。現像器１６は、感光体ドラム２の表面に対向配置された現像ローラ１７、トナー攪拌用の攪拌ローラ１８などを有して構成される。
【００２５】
トナーカートリッジ５は、現像器１６に対応して設けられており、現像器１６に対して供給されるトナーを収容する。
【００２６】
トナー供給部６は、トナーカートリッジ５及び現像器１６に対応して設けられており、トナーカートリッジ５に収容されたトナーを現像器１６に対して供給する。トナー供給部６と現像器１６とは、不図示のトナー供給路により結ばれている。
【００２７】
転写ローラ８は、感光体ドラム２の表面に現像されたトナー画像を用紙Ｔに転写させる。転写ローラ８には、不図示の転写バイアス印加部により、感光体ドラム２に形成されたトナー画像を用紙Ｔに転写させるための転写バイアスが印加される。転写ローラ８は、感光体ドラム２に対して当接した状態で回転可能に構成される。
【００２８】
感光体ドラム２と転写ローラ８との間で、搬送路Ｌを搬送される用紙Ｔが挟み込まれる。挟み込まれた用紙Ｔは、感光体ドラム２の表面に押し当てられる。感光体ドラム２と転写ローラ８との間で、転写ニップＮが形成される。転写ニップＮにおいて、感光体ドラム２に現像されたトナー画像が用紙Ｔに転写される。
【００２９】
除電器１２は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。除電器１２は、感光体ドラム２の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム２の表面を除電する（電荷を除去する）。
【００３０】
ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナーなどを所定の回収機構へ搬送して、回収させる。
【００３１】
定着部９は、用紙Ｔに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融及び加圧して、用紙Ｔに定着させる。定着部９は、ヒータにより加熱される加熱回転体９ａと、加熱回転体９ａに圧接される加圧回転体９ｂと、を備える。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとは、トナー画像が転写された用紙Ｔを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間に挟み込まれた状態で用紙Ｔが搬送されることで、用紙Ｔに転写されたトナーは、溶融及び加圧され、用紙Ｔに定着される。
【００３２】
次に、給排紙部ＫＨについて説明する。
図１に示すように、装置本体Ｍの下部には、用紙Ｔを収容する１個の給紙カセット５２が配置される。給紙カセット５２は、装置本体Ｍの右側（図１における右側）から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置される載置板６０が配置される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置板６０の上に積層された状態で収容される。載置板６０に載置された用紙Ｔは、給紙カセット５２における用紙送り出し側の端部（図１において右側の端部）に配置されるカセット給紙部５１により搬送路Ｌに送り出される。カセット給紙部５１は、載置板６０上の用紙Ｔを取り出すための前送りコロ６１と、用紙Ｔを１枚ずつ搬送路Ｌに送り出すための給紙ローラ対６３とからなる重送防止機構を備える。
【００３３】
装置本体Ｍの右側（図１において右側）には、手差し給紙部６４が設けられる。手差し給紙部６４は、給紙カセット５２にセットされる用紙Ｔとは異なる大きさや種類の用紙Ｔを装置本体Ｍに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部６４は、閉状態において装置本体Ｍの前面の一部を構成する手差しトレイ６５と、給紙コロ６６とを備える。手差しトレイ６５は、その下端が給紙コロ６６の近傍に回動自在（開閉自在）に取り付けられる。開状態の手差しトレイ６５には、用紙Ｔが載置される。給紙コロ６６は、開状態の手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔを手差し搬送路Ｌａに給紙する。
【００３４】
装置本体Ｍにおける上方側には、排紙部５０が設けられる。排紙部５０は、第３ローラ対５３により用紙Ｔを装置本体Ｍの外部に排紙する。排紙部５０の詳細については後述する。
【００３５】
用紙Ｔを搬送する搬送路Ｌは、カセット給紙部５１から転写ニップＮまでの第１搬送路Ｌ１と、転写ニップＮから定着部９までの第２搬送路Ｌ２と、定着部９から排紙部５０までの第３搬送路Ｌ３と、手差し給紙部６４から供給される用紙を第１搬送路Ｌ１に合流させる手差し搬送路Ｌａと、第３搬送路Ｌ３を下流側から上流側へ搬送する用紙を、表裏反転させて第１搬送路Ｌ１に戻す戻り搬送路Ｌｂとを備える。
【００３６】
また、第１搬送路Ｌ１の途中には、第１合流部Ｐ１及び第２合流部Ｐ２が設けられている。第３搬送路Ｌ３の途中には、第１分岐部Ｑ１が設けられている。
第１合流部Ｐ１は、手差し搬送路Ｌａが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。第２合流部Ｐ２は、戻り搬送路Ｌｂが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。
第１分岐部Ｑ１は、戻り搬送路Ｌｂが第３搬送路Ｌ３から分岐する分岐部で、第１ローラ対５４ａ及び第２ローラ対５４ｂを有する。第１ローラ対５４ａの一方のローラと第２ローラ対５４ｂの一方のローラとは兼用される。
【００３７】
第１搬送路Ｌ１の途中（詳細には、第２合流部Ｐ２と転写ローラ８との間）には、用紙Ｔを検出するためのセンサと、用紙Ｔのスキュー（斜め給紙）補正や画像形成部ＧＫにおけるトナー画像の形成とタイミングを合わせるためのレジストローラ対８０とが配置される。センサは、用紙Ｔの搬送方向におけるレジストローラ対８０の直前（搬送方向における上流側）に配置される。レジストローラ対８０は、センサからの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Ｔを搬送する。
【００３８】
戻し搬送路Ｌｂは、用紙Ｔに両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面（未印刷面）を感光体ドラム２に対向させるために設けられる搬送路である。
戻し搬送路Ｌｂによれば、第１分岐部Ｑ１から第１ローラ対５４ａにより排紙部５０側に搬送された用紙Ｔを表裏反転させて第２ローラ対５４ｂにより第１搬送路Ｌ１に戻して、転写ローラ８の上流側に配置されたレジストローラ対８０の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Ｌｂにより表裏反転された用紙Ｔには、転写ニップＮにおいて未印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。
【００３９】
第３搬送路Ｌ３における端部には、排紙部５０が形成される。排紙部５０は、装置本体Ｍにおける上方側に配置される。排紙部５０は、装置本体Ｍの右側（図１において右側、手差し給紙部６４側）に向けて開口している。排紙部５０は、第３搬送路Ｌ３を搬送される用紙Ｔを第３ローラ対５３により装置本体Ｍの外部に排紙する。
【００４０】
排紙部５０における開口側には、排紙集積部Ｍ１が形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面（外面）に形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部Ｍ１の底面は、装置本体Ｍにおける上面の一部を構成する。排紙集積部Ｍ１には、所定のトナー画像が形成され排紙部５０から排紙された用紙Ｔが積層して集積される。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサが配置される。
【００４１】
次に、図１を参照して、本発明の実施形態のプリンタ１の動作について、簡単に説明する。
まず、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔに片面印刷を行う場合について説明する。
給紙カセット５２に収容された用紙Ｔは、前送りコロ６１及び給紙ローラ対６３によって第１搬送路Ｌ１に送り出され、その後、第１合流部Ｐ１及び第１搬送路Ｌ１を介してレジストローラ対８０に搬送される。
レジストローラ対８０においては、用紙Ｔのスキュー補正や、トナー画像とのタイミング調整が行われる。
【００４２】
レジストローラ対８０から排出された用紙Ｔは、第１搬送路Ｌ１を介して感光体ドラム２と転写ローラ８との間（転写ニップＮ）に導入される。そして、用紙Ｔには、感光体ドラム２と転写ローラ８との間において、トナー画像が転写される。
その後、用紙Ｔは、感光体ドラム２と転写ローラ８との間から排出され、第２搬送路Ｌ２を介して、定着部９における加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間の定着ニップに導入される。そして、定着ニップにおいてトナーが溶融し、トナーが用紙Ｔに定着される。
【００４３】
次いで、用紙Ｔは、第１ローラ対５４ａにより第３搬送路Ｌ３を通して排紙部５０に搬送され、第３ローラ対５３により排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出される。
このようにして、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔの片面印刷が完了する。
【００４４】
手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔに片面印刷を行う場合には、手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔは、給紙コロ６６によって手差し搬送路Ｌａに送り出され、その後、第１合流部Ｐ１及び第１搬送路Ｌ１を介して、レジストローラ対８０に搬送される。それ以降の動作は、前述した、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔの片面印刷の動作と同様であり、説明を省略する。
【００４５】
次に、両面印刷を行う場合のプリンタ１の動作について説明する。
片面印刷の場合には、前述した通り、片面印刷がされた用紙Ｔが、排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出されて印刷動作が完了する。
これに対し、両面印刷を行う場合には、片面印刷がされた用紙Ｔが、戻し搬送路Ｌｂを介して、片面印刷時とは表裏反転して、レジストローラ対８０に再度搬送されることにより、用紙Ｔに両面印刷が施される。
【００４６】
詳述すると、片面印刷がされた用紙Ｔが第３ローラ対５３により排紙部５０から排出されるまでは、前述した片面印刷の動作と同様である。而して、両面印刷の場合には、片面印刷がされた用紙Ｔが第３ローラ対５３により保持されている状態において、第３ローラ対５３の回転を停止させ、逆方向に回転させる。このように第３ローラ対５３を逆方向に回転させると、第３ローラ対５３に保持されている用紙Ｔは、第３搬送路Ｌ３を逆方向（排紙部５０から第１分岐部Ｑ１に向かう方向）に搬送される。
【００４７】
前述したように、用紙Ｔが、第３搬送路Ｌ３を逆方向に搬送されると、（第１ローラ対５４ａではなく、）第２ローラ対５４ｂに導入される。そして、用紙Ｔは、戻し搬送路Ｌｂ及び第２合流部Ｐ２を介して、第１搬送路Ｌ１に合流する。ここで、用紙Ｔは、片面印刷時とは表裏反転している。
【００４８】
さらに、用紙Ｔは、レジストローラ対８０により前記補正又は前記調整が行われ、第１搬送路Ｌ１を介して、感光体ドラム２と転写ローラ８との間に導入される。用紙Ｔは、戻し搬送路Ｌｂを経由することにより、未印刷面が感光体ドラム２に対向するので、未印刷面にトナー画像が転写され、その結果、両面印刷が施される。
【００４９】
次に、感光体ドラム２を回転駆動するベルト駆動機構２００について説明する。
図２は、図１に示すプリンタ１のベルト駆動機構２００の各構成要素を示す斜視図である。図３は、図２に示すベルト駆動機構２００の各構成要素を示す別の方向から見た斜視図である。図４は、図２に示すベルト駆動機構２００の各構成要素を示すさらに別の方向から見た斜視図である。図５は、図２に示すベルト駆動機構２００の外観を示す斜視図である。
【００５０】
図２から図５に示すように、ベルト駆動機構２００は、駆動プーリ２１０と、従動プーリ２２０と、エンドレスベルト２３０と、保持部材２４０と、回転駆動部としてのモータ２１１と、マーキング部２６０と、マーキング部検出部２７０と、を備える。
【００５１】
駆動プーリ２１０は、回転駆動力を出力する回転駆動部としてのモータ２１１の出力軸２１２を有する。モータ２１１が収容されているモータケース２１５から突出した出力軸２１２の長さ方向の中間部の外周面が、駆動プーリ２１０として利用される。また、出力軸２１２は、駆動プーリ２１０の入力軸２１４として利用される。
【００５２】
従動プーリ２２０は、出力軸２２２を有する。従動プーリ２２０の出力軸２２２は、ドラム貫通軸部材１２０に連結されている。
従動プーリ２２０においては、駆動プーリ２１０からエンドレスベルト２３０を介して伝達される回転駆動力を減速してドラム貫通軸部材１２０に伝達するように、エンドレスベルト２３０を巻き掛けるプーリ径は、駆動プーリ２１０よりも大径に設定されている。従動プーリ２２０は、エンドレスベルト２３０が巻き掛けられる外周面として、クラウニング形状の周面２２１を有している。
【００５３】
エンドレスベルト２３０は、駆動プーリ２１０及び従動プーリ２２０に掛け渡されている。エンドレスベルト２３０は、金属材料で形成されていることが好ましい。例えば、エンドレスベルト２３０は、マルテンサイト系やオーステナイト系で形成されていることが好ましい。マルテンサイト系の材料で形成したエンドレスベルトは、強い強度を有する。また、オーステナイト系の材料で形成したエンドレスベルトは、高い靭性（ねばさ）を有する。エンドレスベルト２３０に作用する曲げ応力に耐えられるように、エンドレスベルト２３０の厚みは３０μｍ以下にすることが好ましい。
【００５４】
保持部材２４０は、保持基盤２４１と、保持基盤２４２と、カバー部２４３とを備える。保持基盤２４１と保持基盤２４２とは、不図示の連結部材によって固定されている。保持基盤２４１及び保持基盤２４２は、それぞれ、駆動プーリ２１０の入力軸２１４及び従動プーリ２２０の出力軸２２２を軸受けして保持する。つまり、従動プーリ２２０の出力軸２２２は、不図示のベアリングによって保持部材２４０に回転可能に位置決めされている。したがって、駆動プーリ２１０の入力軸２１４と従動プーリ２２０の出力軸２２２との間の軸間距離は、精度よく維持されている。
【００５５】
カバー部２４３は、駆動プーリ２１０、従動プーリ２２０及びエンドレスベルト２３０を収容する。駆動プーリ２１０及び従動プーリ２２０それぞれは、回転可能に保持部材２４０に支持されている。保持部材２４０には、エンドレスベルト２３０と駆動プーリ２１０及び従動プーリ２２０との間に摩擦による駆動伝達がされるように、エンドレスベルト２３０に所定の張力を付与する不図示のテンション付与機構が設けられている。
【００５６】
モータ２１１は、後述するモータ制御信号に基づいて、エンドレスベルト２３０を所定の速度で循環状に走行させるように、駆動プーリ２１０の入力軸を回転させる回転駆動部である。モータ２１１の出力軸２１２にはベアリング２１３が取り付けられている。ベアリング２１３は、保持部材２４０に取り付けられている。したがって、モータ２１１の出力軸２１２（駆動プーリ２１０の入力軸２１４）はベアリング２１３によって保持部材２４０に回転可能に位置決めされている。
したがって、モータ２１１の作動により出力軸２１２が回転すると、出力軸２１２に連結している駆動プーリ２１０の入力軸２１４を介して、駆動プーリ２１０が回転する。駆動プーリ２１０が回転すると、駆動プーリ２１０の外周面に接触しているエンドレスベルト２３０が循環状に走行する。エンドレスベルト２３０が循環状に走行すると、エンドレスベルト２３０が巻き掛けられている従動プーリ２２０が回転し、従動プーリ２２０の出力軸２２２が回転する。
【００５７】
マーキング部２６０は、エンドレスベルト２３０の外表面２３１に形成されている。マーキング部２６０は、後述するマーキング部検出部２７０において、エンドレスベルト２３０の外表面２３１に対して識別可能な色や形状を有する。マーキング部２６０は、例えば、エンドレスベルト２３０の幅方向にまっすぐに延びる直線であることが好ましい。マーキング部２６０の色は、後述するマーキング部検出部２７０がマーキング部２６０を検出しやすい色（例えば、黒色）であることが好ましい。
【００５８】
マーキング部検出部２７０は、マーキング部２６０を検出するセンサーである。マーキング部検出部２７０は、マーキング部２６０がエンドレスベルト２３０とマーキング部検出部２７０との間を通過する毎に、所定の速度で通過するマーキング部２６０を検出し、検出したタイミングをマーキング部２６０の検出情報を通過検知信号として後述する速度算出部２８４に出力するように構成されている。マーキング部検出部２７０は、エンドレスベルト２３０において、駆動プーリ２１０と従動プーリ２２０との間の外表面２３１側に間隔をおいて配置されている。つまり、マーキング部検出部２７０は、エンドレスベルト２３０における直線的に走行している部分に対向して配置している。したがって、マーキング部２６０は、エンドレスベルト２３０が循環状に走行すると、エンドレスベルト２３０とマーキング部検出部２７０との間を通過する。
【００５９】
マーキング部検出部２７０は、非接触式のセンサが好ましく、特に、走行しているマーキング部２６０の存在を検知しやすい光センサやレーザーセンサであることが好ましい。
【００６０】
次いで、図６により、ベルト駆動機構２００を中心にプリンタ１における制御系の構成について説明する。図６は、プリンタ１における制御系の構成を説明するブロック図である。
図６に示すように、プリンタ１は、制御系の構成として、ＣＰＵ２８０と、メモリ２９０とを有する。ＣＰＵ２８０は、機能部としての、駆動制御部２８２と、速度算出部２８４と、計時部２８６と、検知時間取得部２８７と、直前検知時間取得部２８８と、全長取得部２８９と、を有する。メモリ２９０は、機能部としての、全長記憶部２９２と、直前検知時間記憶部２９４と、を有する。
【００６１】
まず、メモリ２９０について説明する。
全長記憶部２９２は、エンドレスベルト２３０の長さに関する情報を記憶している。エンドレスベルト２３０の長さに関する情報とは、例えば、エンドレスベルト２３０の長さ寸法である。
直前検知時間記憶部２９４は、第１タイミングの直前に受信した通過検知信号の第２タイミングの時刻情報を記憶している。
【００６２】
次に、ＣＰＵ２８０について説明する。
計時部２８６は、時刻の計時を行うと共に計時した時刻を示す時刻情報を出力する。
検知時間取得部２８７は、後述する速度算出部２８４の取得命令に従って、計時部２８６から出力される時刻情報を速度算出部２８４に出力する。
直前検知時間取得部２８８は、後述する速度算出部２８４の取得命令に従って、全長記憶部２９２に記憶されているエンドレスベルト２３０の長さ情報を速度算出部２８４に出力する。
【００６３】
駆動制御部２８２は、マーキング部検出部２７０により検出されるマーキング部２６０の検出情報に基づいて駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度を変化させるように、モータ２１１の回転駆動力の出力を制御する。詳しくは、駆動制御部２８２は、駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度が所定の範囲内になるように、モータ２１１の回転駆動力の出力を制御する。
具体的には、駆動制御部２８２は、後述する移動速度情報（速度算出部２８４が求めたエンドレスベルト２３０の循環状の走行速度（移動速度））に基づいて、駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度が所定の範囲内になるようにモータ２１１を制御するモータ制御信号を出力する。
【００６４】
速度算出部２８４は、マーキング部２６０の検出情報を受信すると、以下の処理を行う。
速度算出部２８４は、検知時間取得部２８７に、計時部２８６から出力されている時刻情報を第１タイミングして取得させ、取得させた第１タイミングの時刻情報を得る。
速度算出部２８４は、第１タイミングの直前に受信した通過検知信号の第２タイミングの時刻情報を直前検知時間記憶部２９４から取得させ、速度算出部２８４は、取得させた第２タイミングの時刻情報を得る。
速度算出部２８４は、全長取得部２８９に、全長記憶部２９２に記憶されているエンドレスベルト２３０の長さ情報を取得させ、取得させた長さ情報を得る。
速度算出部２８４は、第１タイミングの時刻情報と、第２タイミングの時刻情報と、長さ情報と、に基づいて、エンドレスベルト２３０の外表面２３１の移動速度を求め、求めた移動速度を移動速度情報として出力する。詳しくは、まず、速度算出部２８４は、第１タイミングの時刻情報と第２タイミングの時刻情報との差を求め、エンドレスベルト２３０が循環状に１週走行する時間を求める。次に、速度算出部２８４は、長さ情報を１週走行する時間で割ってエンドレスベルト２３０が循環状に１週走行する間の平均移動速度を求める。求めた平均移動速度を移動速度情報として出力する。
【００６５】
次に、感光体ドラム２を回転駆動するベルト駆動機構２００の動作について説明する。
図７は、図１に示すプリンタ１における制御系の動作を説明するフロー図である。図８は、図７に続くプリンタ１における制御系の動作を説明するフロー図である。
【００６６】
図７に示すように、まず、ステップＳＴ１０１において、ユーザーによ印刷開始意の操作が行われると、ＣＰＵ２８０は、画像形成部ＧＫの制御部（不図示）から出力された印刷開始信号を受信する。
【００６７】
続けて、ステップＳＴ１０２において、駆動制御部２８２は、モータ２１１の駆動を開始させる。
【００６８】
続けて、ステップＳＴ１０３において、マーキング部検出部２７０は、マーキング部２６０がエンドレスベルト２３０とマーキング部検出部２７０との間を通過する毎に、所定の速度で通過するマーキング部２６０を検出し、検出したタイミングをマーキング部２６０の検出情報として出力する。
【００６９】
続けて、ステップＳＴ１０４において、速度算出部２８４は、マーキング部２６０の検出情報を受信すると、検知時間取得部２８７に、計時部２８６から出力されている時刻情報を第１タイミングして取得させ、取得させた第１タイミングの時刻情報を得る。
【００７０】
続けて、ステップＳＴ１０５において、速度算出部２８４は、検知時間取得部２８７に第１タイミングの直前に受信した通過検知信号の第２タイミングの時刻情報を直前検知時間記憶部２９４が記憶しているか否かを判断させる。速度算出部２８４が、第２タイミングの時刻情報を直前検知時間記憶部２９４が記憶していると判断（ＹＥＳ）した場合、処理は、ステップＳＴ１０６に進む。速度算出部２８４が、第２タイミングの時刻情報を直前検知時間記憶部２９４が記憶していないと判断（マーキング部２６０がエンドレスベルト２３０とマーキング部検出部２７０との間をはじめて通過した場合。ＮＯ）した場合、処理は、ステップＳＴ１０９に進む。
【００７１】
続けて、ステップＳＴ１０６において、速度算出部２８４は、第１タイミングの直前に受信した通過検知信号の第２タイミングの時刻情報を直前検知時間記憶部２９４から取得させ、取得させた第２タイミングの時刻情報を得る。
【００７２】
続けて、ステップＳＴ１０７において、速度算出部２８４は、全長取得部２８９に、全長記憶部２９２に記憶されているエンドレスベルト２３０の長さ情報を取得させ、取得させた長さ情報を得る。
【００７３】
続けて、ステップＳＴ１０８において、速度算出部２８４は、第１タイミングの時刻情報と、第２タイミングの時刻情報と、長さ情報と、に基づいて、エンドレスベルト２３０の外表面２３１の移動速度を求め、求めた移動速度を移動速度情報として出力する。
【００７４】
続けて、ステップＳＴ１０９において、速度算出部２８４は、第１タイミングの時刻情報を第２タイミングの時刻情報として直前検知時間記憶部２９４に記憶させる。
【００７５】
続けて、図８に示すように、ステップＳＴ１１０において、駆動制御部２８２は、エンドレスベルト２３０の循環状の走行速度が速度算出部２８４が求めた移動速度情報に基づいた速度になるように、モータ２１１の駆動の制御を行う。
【００７６】
続けて、ステップＳＴ１１１において、ＣＰＵ２８０は、画像形成部ＧＫの制御部（不図示）から出力された印刷終了信号を受信したか否かを判断する。ＣＰＵ２８０が、印刷終了信号を受信した場合（ＹＥＳ）、処理は、ステップＳＴ１１２に進む。ＣＰＵ２８０が、印刷終了信号を受信していない場合（ＮＯ）、処理は、ステップＳＴ１０３に進む。
【００７７】
続けて、ステップＳＴ１１２において、駆動制御部２８２は、モータ２１１の駆動を停止させて、処理は終了する。
【００７８】
本実施形態のプリンタ１によれば、例えば、次のような効果が奏される。
ベルト駆動機構２００においては、入力軸２１４を有する駆動プーリ２１０と、出力軸２２２を有する従動プーリ２２０と、駆動プーリ２１０及び従動プーリ２２０に掛け渡される金属性のエンドレスベルト２３０と、駆動プーリ２１０の入力軸２１４及び従動プーリ２２０の出力軸２２２を軸受けして保持する保持部材２４０と、エンドレスベルト２３０を所定の速度で循環状に走行させるように、駆動プーリ２１０の入力軸２１４を回転させるモータ（回転駆動部）２１１と、エンドレスベルト２３０の外表面２３１に形成されたマーキング部２６０と、マーキング部２６０を検出するマーキング部検出部２７０と、マーキング部検出部２７０により検出されるマーキング部２６０の検出情報に基づいて、駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度を変化させるようにモータ（回転駆動部）２１１を制御する駆動制御部２８２と、を備える。
そのため、駆動制御部２８２は、マーキング部検出部２７０により検出されるマーキング部２６０の検出情報に基づいて、駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度を変化させるようモータ２１１を制御するので、エンドレスベルト２３０の循環状の走行速度や駆動プーリ２１０や従動プーリ２２０の回転速度を一定に保つことができる。よって、エンドレスベルト２３０の循環状の走行による振動や駆動プーリ２１０や従動プーリ２２０の回転による振動を低下させることができる。また、マーキング部検出部２７０は、回転機構センサではないので、ベルト駆動機構の構造を簡単にすることができる。つまり、ベルト駆動機構２００は、プーリの回転速度やエンドレスベルトの循環状の走行速度などの速度制御をすることができる。
【００７９】
また、本実施形態においては、駆動制御部２８２は、駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度が所定の範囲内になるようにモータ（回転駆動部）２１１を制御する。このため、駆動プーリ２１０が所定の範囲内の回転速度で回転するので、回転速度の変動による振動を発生しにくくすることができる。
【００８０】
また、本実施形態においては、マーキング部検出部２７０は、マーキング部２６０がエンドレスベルト２３０とマーキング部検出部２７０との間を通過する毎に、所定の速度で通過するマーキング部２６０を検出し、検出したタイミングをマーキング部２６０の検出情報として出力し、ベルト駆動機構２００は、エンドレスベルトの長さ情報を記憶する全長記憶部２９２と、検出情報を受信した第１タイミングと第１タイミングの直前に受信した通過検知信号の第２タイミングと全長記憶部２９２に記憶されているエンドレスベルトの長さ情報とに基づいてエンドレスベルト２３０の外表面２３１の移動速度を求める速度算出部２８４と、を備え、駆動制御部２８２は、速度算出部２８４が求めた移動速度に基づいて、駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度が所定の範囲内になるようにモータ（回転駆動部）２１１を制御する。
このため、エンドレスベルト２３０が１回転する毎に、エンドレスベルト２３０の循環状の走行速度を算出し、駆動制御部２８２は、算出された走行速度に基づいて駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度が所定の範囲内になるようにモータ（回転駆動部）２１１を制御する。したがって、駆動プーリ２１０が所定の範囲内の回転速度で回転するので、回転速度の変動による振動を発生しにくくすることができる。
【００８１】
また、本実施形態においては、マーキング部検出部２７０は、エンドレスベルト２３０において、駆動プーリ２１０と従動プーリ２２０との間の外表面２３１側に間隔をおいて配置されている。このため、マーキング部検出部２７０は、エンドレスベルト２３０が直線状態となっている状態でマーキング部２６０を検出するので、検出精度を向上させることができる。
【００８２】
以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されることなく種々の形態で実施することができる。
例えば、エンドレスベルト２３０に形成したマーキング部２６０の数は、１つに限定されず、２以上のマーキング部２６０をエンドレスベルト２３０の外表面２３１に形成してもよい。２以上のマーキング部２６０をエンドレスベルト２３０に形成した場合、２以上のマーキング部２６０を等間隔にエンドレスベルト２３０に形成することが好ましい。これにより、速度算出部２８４はエンドレスベルト２３０が１周走行する間に、複数の走行速度を算出することができ、駆動制御部２８２はより高頻度に速度制御をすることができる。
【００８３】
また、マーキング部検出部２７０の数は、１つに限定されず、例えば、ベルト駆動機構２００は、２以上のマーキング部検出部を備えていてもよい。これにより、速度算出部２８４は、エンドレスベルト２３０の循環状の走行速度の算出精度を向上させることができる。
【００８４】
また、マーキング部検出部２７０は、エンドレスベルト２３０において、駆動プーリ２１０と従動プーリ２２０との間の外表面２３１側に間隔をおいて配置されているとしているが、これに限定されない。マーキング部検出部２７０は、エンドレスベルト２３０が直線状態となっていないマーキング部２６０を検出してもよい。
【００８５】
また、前述の実施形態においては、感光体ドラム２のドラム貫通軸部材１２０は、従動軸部材の一端に同軸に一体形成されているが、これに制限されない。従動プーリ２２０の出力軸２２２は、感光体ドラム２のドラム貫通軸部材１２０とは別の軸部材であってもよい。即ち、従動プーリ２２０の出力軸２２２は、直接的又は間接的のいずれかで、ドラム貫通軸部材１２０に連結される構成とすることが可能である。
【００８６】
また、前述の実施形態においては、ドラム貫通軸部材１２０を１本の軸部材により構成しているが、これに制限されず、カップリングを介して２本以上の軸部材を接続することにより構成してもよい。
【００８７】
また、本発明に係るベルト駆動機構２００において、駆動プーリ２１０の入力軸２１４や従動プーリ２２０の出力軸２２２などを回転自在に軸支する軸受けは、通常、転がり軸受が使用されるが、滑り軸受けを利用することも可能である。
【００８８】
また、本発明に係るベルト駆動機構２００が回転させるものは、感光体ドラム（像担持体）に限定されず、レーザスキャナユニット４の回転駆動部、トナーカートリッジ５の回転駆動部（例えばトナー供給部６の回転駆動部）、転写ローラ８、定着部９の回転駆動部（例えば加熱回転体９ａや加圧回転体９ｂ）、ドラムクリーニング部１１の回転駆動部、現像器１６の回転駆動部（例えば現像ローラ１７や攪拌ローラ１８）、第３ローラ対５３、第１ローラ対５４ａや第２ローラ対５４ｂ、前送りコロ６１、給紙ローラ対６３、給紙コロ６６であってもよい。
【００８９】
本発明の画像形成装置の種類に特に制限はなく、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの複合機などであってもよい。また、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの複合機は、黒色のみの画像を形成できるタイプであってもよいし、カラーの画像を形成できるタイプであってもよい。
シート状の被転写材は、用紙Ｔに制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１……プリンタ（画像形成装置）、２……感光体ドラム（像担持体）、１２０……ドラム貫通軸部材、２００……ベルト駆動機構、２１０……駆動プーリ、２１１……モータ（回転駆動部）、２１２……モータ（回転駆動部）の出力軸、２１３……ベアリング、２１４……駆動プーリの入力軸、２１５……モータケース、２２０……従動プーリ、２２１……従動プーリの周面、２２２……従動プーリの出力軸、２３０……エンドレスベルト、２３１……エンドレスベルトの外表面、２４０……保持部材、２４１、２４２……保持基盤、２４３……カバー部、２６０……マーキング部、２７０……マーキング部検出部、２８０……ＣＰＵ、２８２……駆動制御部、２８４……速度算出部、２８６……計時部、２８７……検知時間取得部、２８８……直前検知時間取得部、２８９……全長取得部、２９０……メモリ、２９２……全長記憶部、２９４……直前検知時間記憶部、Ｔ……用紙（シート状の被転写材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プーリを回転駆動するベルト駆動機構及びこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタやコピー機などの画像形成装置において、像担持体としての感光体ドラムを有するタイプが存在する。感光体ドラムは、感光体ドラム本体と、感光体ドラム本体の回転中心において感光体ドラム本体を貫通するように配置される軸部材とを備える。
感光体ドラムは、回転駆動部の出力軸から出力される回転駆動力が歯車機構を介して軸部材に直接的又は間接的に伝達されることにより回転駆動される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、歯車機構は、複数の歯車の噛み合いにより回転駆動力を伝達しているので、噛み合いによる振動が発生してしまう。
そこで、回転伝達機構として、歯車を用いないベルト駆動機構を採用することが考えられる。
しかし、ベルト駆動機構は、２つのプーリにエンドレスベルトをかけて駆動を伝達する構造を有する。このため、ベルト駆動機構は、プーリの振れの影響を受けやすい。その結果、ベルト駆動機構は、プーリをプーリの固有回転数で回転させることによる振動（共振）を発生してしまうことがある。
そこで、ベルト駆動機構は、エンコーダなどを用いて、プーリの回転速度やエンドレスベルトの循環状の走行速度などの速度制御をする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０２００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エンコーダなどを用いた場合、ベルト駆動機構は、プーリの回転軸などにエンコーダなどの回転機構を有するセンサを連結させなければならない。また、プーリの回転軸とエンコーダの入力軸とは、振動の発生を抑えるために、互いに一致するように（偏心連結とならないように）、連結させる必要があり、構造が複雑になる。
【０００６】
本発明は、振動が発生しにくい、回転機構センサを用いずに、構造が簡単で、プーリの回転速度やエンドレスベルトの循環状の走行速度などの速度制御ができるベルト駆動機構及びこれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、入力軸を有する駆動プーリと、出力軸を有する従動プーリと、前記駆動プーリ及び前記従動プーリに掛け渡される金属性のエンドレスベルトと、前記駆動プーリの入力軸及び前記従動プーリの出力軸を軸受けして保持する保持部材と、前記エンドレスベルトを所定の速度で循環状に走行させるように、前記駆動プーリの入力軸を回転させる回転駆動部と、前記エンドレスベルトの外表面に形成されたマーキング部と、前記マーキング部を検出するマーキング部検出部と、前記マーキング部検出部により検出される前記マーキング部の検出情報に基づいて、前記駆動プーリの入力軸の回転速度を変化させるように前記回転駆動部を制御する駆動制御部と、を備える、ベルト駆動機構に関する。
【０００８】
また、前記駆動制御部は、前記駆動プーリの入力軸の回転速度が所定の範囲内になるように前記回転駆動部を制御することが好ましい。
【０００９】
また、前記マーキング部検出部は、前記マーキング部が前記エンドレスベルトと前記マーキング部検出部との間を通過する毎に、所定の速度で通過する前記マーキング部を検出し、検出したタイミングを前記マーキング部の検出情報として出力し、当該ベルト駆動機構は、前記エンドレスベルトの長さ情報を記憶する全長記憶部と、前記検出情報を受信した第１タイミングと前記第１タイミングの直前に受信した通過検知信号の第２タイミングと前記全長記憶部に記憶されているエンドレスベルトの長さ情報とに基づいて前記エンドレスベルトの前記外表面の移動速度を求める速度算出部と、を備え、前記駆動制御部は、前記速度算出部が求めた前記移動速度に基づいて、前記駆動プーリの入力軸の回転速度が所定の範囲内になるように前記回転駆動部を制御することが好ましい。
【００１０】
また、前記マーキング部検出部は、前記エンドレスベルトにおいて、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間の前記外表面側に間隔をおいて配置されていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記従動プーリの出力軸の一端側に直接的又は間接的に接続され、表面に静電潜像が形成される１又は複数の像担持体と、前記１又は複数の像担持体を回転させる上述のいずれかに記載のベルト駆動機構と、を備える画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回転機構センサを用いずに、振動が発生しにくく、構造が簡単で、プーリの回転速度やエンドレスベルトの循環状の走行速度などの速度制御ができるベルト駆動機構及びこれを備える画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態における画像形成装置としてのプリンタ１の各構成要素の配置を説明するための図である。
【図２】図１に示すプリンタ１のベルト駆動機構２００の各構成要素を示す斜視図である。
【図３】図２に示すベルト駆動機構２００の各構成要素を示す別の方向から見た斜視図である。
【図４】図２に示すベルト駆動機構２００の各構成要素を示すさらに別の方向から見た斜視図である。
【図５】図２に示すベルト駆動機構２００の外観を示す斜視図である。
【図６】図１に示すプリンタ１における制御系の構成を説明するブロック図である。
【図７】図１に示すプリンタ１における制御系の動作を説明するフローチャートである。
【図８】図７に続くプリンタ１における制御系の動作を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１により、本実施形態における画像形成装置としてのプリンタ１における全体構造を説明する。図１は、プリンタ１の各構成要素の配置を説明するための図である。
【００１５】
図１に示すように、画像形成装置としてのプリンタ１は、装置本体Ｍと、所定の画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Ｔに所定のトナー画像を形成する画像形成部ＧＫと、用紙Ｔを画像形成部ＧＫに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Ｔを排紙する給排紙部ＫＨとを有する。
装置本体Ｍにおける外形は、筐体としてのケース体ＢＤにより構成される。
【００１６】
図１に示すように、画像形成部ＧＫは、像担持体（感光体）としての感光体ドラム２と、帯電部１０と、露光ユニットとしてのレーザスキャナユニット４と、現像器１６と、トナーカートリッジ５と、トナー供給部６と、ドラムクリーニング部１１と、除電器１２と、転写ローラ８と、定着部９とを備える。
【００１７】
図１に示すように、給排紙部ＫＨは、給紙カセット５２と、手差し給紙部６４と、用紙Ｔの搬送路Ｌと、レジストローラ対８０と、排紙部５０とを備える。
【００１８】
以下、画像形成部ＧＫ及び給排紙部ＫＨの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部ＧＫについて説明する。
画像形成部ＧＫにおいては、感光体ドラム２の表面に沿って順に、上流側から下流側に順に、帯電部１０による帯電、レーザスキャナユニット４による露光、現像器１６による現像、転写ローラ８による転写、除電器１２による除電、及びドラムクリーニング部１１によるクリーニングが行われる。
【００１９】
感光体ドラム２は、円筒形状の感光体ドラム本体１５０と、ドラム貫通軸部材１２０と、を有する。ドラム貫通軸部材１２０は、感光体ドラム本体１５０の回転中心において感光体ドラム本体１５０を貫通するように配置される。
ドラム貫通軸部材１２０は、後述のベルト駆動機構２００（図２参照）における従動軸部材の一端側部位である。ドラム貫通軸部材１２０は、不図示の連結機構を介して、感光体ドラム本体１５０に固定される。
感光体ドラム本体１５０の表面（感光体ドラム２の表面）には、静電潜像を形成することができ、感光体又は像担持体として機能する。
【００２０】
感光体ドラム本体１５０は、後述のベルト駆動機構２００における従動軸部材の回転に伴い、従動軸部材と一体に回転する。即ち、感光体ドラム２は、後述のベルト駆動機構２００により回転駆動される。感光体ドラム２を回転駆動するベルト駆動機構２００の詳細については、後述する。
【００２１】
帯電部１０は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。帯電部１０は、感光体ドラム２の表面を一様に負（マイナス極性）又は正（プラス極性）に帯電させる。
【００２２】
レーザスキャナユニット４は、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム２の表面から離間して配置される。レーザスキャナユニット４は、不図示のレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータなどを有して構成される。
【００２３】
レーザスキャナユニット４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの外部機器から入力された画像情報に基づいて、感光体ドラム２の表面を走査露光する。レーザスキャナユニット４により走査露光されることで、感光体ドラム２の表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。
【００２４】
現像器１６は、感光体ドラム２に対応して設けられ、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。現像器１６は、感光体ドラム２に形成された静電潜像に単色（通常はブラック）のトナーを付着させて、単色のトナー画像を感光体ドラム２の表面に形成する。現像器１６は、感光体ドラム２の表面に対向配置された現像ローラ１７、トナー攪拌用の攪拌ローラ１８などを有して構成される。
【００２５】
トナーカートリッジ５は、現像器１６に対応して設けられており、現像器１６に対して供給されるトナーを収容する。
【００２６】
トナー供給部６は、トナーカートリッジ５及び現像器１６に対応して設けられており、トナーカートリッジ５に収容されたトナーを現像器１６に対して供給する。トナー供給部６と現像器１６とは、不図示のトナー供給路により結ばれている。
【００２７】
転写ローラ８は、感光体ドラム２の表面に現像されたトナー画像を用紙Ｔに転写させる。転写ローラ８には、不図示の転写バイアス印加部により、感光体ドラム２に形成されたトナー画像を用紙Ｔに転写させるための転写バイアスが印加される。転写ローラ８は、感光体ドラム２に対して当接した状態で回転可能に構成される。
【００２８】
感光体ドラム２と転写ローラ８との間で、搬送路Ｌを搬送される用紙Ｔが挟み込まれる。挟み込まれた用紙Ｔは、感光体ドラム２の表面に押し当てられる。感光体ドラム２と転写ローラ８との間で、転写ニップＮが形成される。転写ニップＮにおいて、感光体ドラム２に現像されたトナー画像が用紙Ｔに転写される。
【００２９】
除電器１２は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。除電器１２は、感光体ドラム２の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム２の表面を除電する（電荷を除去する）。
【００３０】
ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナーなどを所定の回収機構へ搬送して、回収させる。
【００３１】
定着部９は、用紙Ｔに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融及び加圧して、用紙Ｔに定着させる。定着部９は、ヒータにより加熱される加熱回転体９ａと、加熱回転体９ａに圧接される加圧回転体９ｂと、を備える。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとは、トナー画像が転写された用紙Ｔを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間に挟み込まれた状態で用紙Ｔが搬送されることで、用紙Ｔに転写されたトナーは、溶融及び加圧され、用紙Ｔに定着される。
【００３２】
次に、給排紙部ＫＨについて説明する。
図１に示すように、装置本体Ｍの下部には、用紙Ｔを収容する１個の給紙カセット５２が配置される。給紙カセット５２は、装置本体Ｍの右側（図１における右側）から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置される載置板６０が配置される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置板６０の上に積層された状態で収容される。載置板６０に載置された用紙Ｔは、給紙カセット５２における用紙送り出し側の端部（図１において右側の端部）に配置されるカセット給紙部５１により搬送路Ｌに送り出される。カセット給紙部５１は、載置板６０上の用紙Ｔを取り出すための前送りコロ６１と、用紙Ｔを１枚ずつ搬送路Ｌに送り出すための給紙ローラ対６３とからなる重送防止機構を備える。
【００３３】
装置本体Ｍの右側（図１において右側）には、手差し給紙部６４が設けられる。手差し給紙部６４は、給紙カセット５２にセットされる用紙Ｔとは異なる大きさや種類の用紙Ｔを装置本体Ｍに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部６４は、閉状態において装置本体Ｍの前面の一部を構成する手差しトレイ６５と、給紙コロ６６とを備える。手差しトレイ６５は、その下端が給紙コロ６６の近傍に回動自在（開閉自在）に取り付けられる。開状態の手差しトレイ６５には、用紙Ｔが載置される。給紙コロ６６は、開状態の手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔを手差し搬送路Ｌａに給紙する。
【００３４】
装置本体Ｍにおける上方側には、排紙部５０が設けられる。排紙部５０は、第３ローラ対５３により用紙Ｔを装置本体Ｍの外部に排紙する。排紙部５０の詳細については後述する。
【００３５】
用紙Ｔを搬送する搬送路Ｌは、カセット給紙部５１から転写ニップＮまでの第１搬送路Ｌ１と、転写ニップＮから定着部９までの第２搬送路Ｌ２と、定着部９から排紙部５０までの第３搬送路Ｌ３と、手差し給紙部６４から供給される用紙を第１搬送路Ｌ１に合流させる手差し搬送路Ｌａと、第３搬送路Ｌ３を下流側から上流側へ搬送する用紙を、表裏反転させて第１搬送路Ｌ１に戻す戻り搬送路Ｌｂとを備える。
【００３６】
また、第１搬送路Ｌ１の途中には、第１合流部Ｐ１及び第２合流部Ｐ２が設けられている。第３搬送路Ｌ３の途中には、第１分岐部Ｑ１が設けられている。
第１合流部Ｐ１は、手差し搬送路Ｌａが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。第２合流部Ｐ２は、戻り搬送路Ｌｂが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。
第１分岐部Ｑ１は、戻り搬送路Ｌｂが第３搬送路Ｌ３から分岐する分岐部で、第１ローラ対５４ａ及び第２ローラ対５４ｂを有する。第１ローラ対５４ａの一方のローラと第２ローラ対５４ｂの一方のローラとは兼用される。
【００３７】
第１搬送路Ｌ１の途中（詳細には、第２合流部Ｐ２と転写ローラ８との間）には、用紙Ｔを検出するためのセンサと、用紙Ｔのスキュー（斜め給紙）補正や画像形成部ＧＫにおけるトナー画像の形成とタイミングを合わせるためのレジストローラ対８０とが配置される。センサは、用紙Ｔの搬送方向におけるレジストローラ対８０の直前（搬送方向における上流側）に配置される。レジストローラ対８０は、センサからの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Ｔを搬送する。
【００３８】
戻し搬送路Ｌｂは、用紙Ｔに両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面（未印刷面）を感光体ドラム２に対向させるために設けられる搬送路である。
戻し搬送路Ｌｂによれば、第１分岐部Ｑ１から第１ローラ対５４ａにより排紙部５０側に搬送された用紙Ｔを表裏反転させて第２ローラ対５４ｂにより第１搬送路Ｌ１に戻して、転写ローラ８の上流側に配置されたレジストローラ対８０の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Ｌｂにより表裏反転された用紙Ｔには、転写ニップＮにおいて未印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。
【００３９】
第３搬送路Ｌ３における端部には、排紙部５０が形成される。排紙部５０は、装置本体Ｍにおける上方側に配置される。排紙部５０は、装置本体Ｍの右側（図１において右側、手差し給紙部６４側）に向けて開口している。排紙部５０は、第３搬送路Ｌ３を搬送される用紙Ｔを第３ローラ対５３により装置本体Ｍの外部に排紙する。
【００４０】
排紙部５０における開口側には、排紙集積部Ｍ１が形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面（外面）に形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部Ｍ１の底面は、装置本体Ｍにおける上面の一部を構成する。排紙集積部Ｍ１には、所定のトナー画像が形成され排紙部５０から排紙された用紙Ｔが積層して集積される。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサが配置される。
【００４１】
次に、図１を参照して、本発明の実施形態のプリンタ１の動作について、簡単に説明する。
まず、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔに片面印刷を行う場合について説明する。
給紙カセット５２に収容された用紙Ｔは、前送りコロ６１及び給紙ローラ対６３によって第１搬送路Ｌ１に送り出され、その後、第１合流部Ｐ１及び第１搬送路Ｌ１を介してレジストローラ対８０に搬送される。
レジストローラ対８０においては、用紙Ｔのスキュー補正や、トナー画像とのタイミング調整が行われる。
【００４２】
レジストローラ対８０から排出された用紙Ｔは、第１搬送路Ｌ１を介して感光体ドラム２と転写ローラ８との間（転写ニップＮ）に導入される。そして、用紙Ｔには、感光体ドラム２と転写ローラ８との間において、トナー画像が転写される。
その後、用紙Ｔは、感光体ドラム２と転写ローラ８との間から排出され、第２搬送路Ｌ２を介して、定着部９における加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間の定着ニップに導入される。そして、定着ニップにおいてトナーが溶融し、トナーが用紙Ｔに定着される。
【００４３】
次いで、用紙Ｔは、第１ローラ対５４ａにより第３搬送路Ｌ３を通して排紙部５０に搬送され、第３ローラ対５３により排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出される。
このようにして、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔの片面印刷が完了する。
【００４４】
手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔに片面印刷を行う場合には、手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔは、給紙コロ６６によって手差し搬送路Ｌａに送り出され、その後、第１合流部Ｐ１及び第１搬送路Ｌ１を介して、レジストローラ対８０に搬送される。それ以降の動作は、前述した、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔの片面印刷の動作と同様であり、説明を省略する。
【００４５】
次に、両面印刷を行う場合のプリンタ１の動作について説明する。
片面印刷の場合には、前述した通り、片面印刷がされた用紙Ｔが、排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出されて印刷動作が完了する。
これに対し、両面印刷を行う場合には、片面印刷がされた用紙Ｔが、戻し搬送路Ｌｂを介して、片面印刷時とは表裏反転して、レジストローラ対８０に再度搬送されることにより、用紙Ｔに両面印刷が施される。
【００４６】
詳述すると、片面印刷がされた用紙Ｔが第３ローラ対５３により排紙部５０から排出されるまでは、前述した片面印刷の動作と同様である。而して、両面印刷の場合には、片面印刷がされた用紙Ｔが第３ローラ対５３により保持されている状態において、第３ローラ対５３の回転を停止させ、逆方向に回転させる。このように第３ローラ対５３を逆方向に回転させると、第３ローラ対５３に保持されている用紙Ｔは、第３搬送路Ｌ３を逆方向（排紙部５０から第１分岐部Ｑ１に向かう方向）に搬送される。
【００４７】
前述したように、用紙Ｔが、第３搬送路Ｌ３を逆方向に搬送されると、（第１ローラ対５４ａではなく、）第２ローラ対５４ｂに導入される。そして、用紙Ｔは、戻し搬送路Ｌｂ及び第２合流部Ｐ２を介して、第１搬送路Ｌ１に合流する。ここで、用紙Ｔは、片面印刷時とは表裏反転している。
【００４８】
さらに、用紙Ｔは、レジストローラ対８０により前記補正又は前記調整が行われ、第１搬送路Ｌ１を介して、感光体ドラム２と転写ローラ８との間に導入される。用紙Ｔは、戻し搬送路Ｌｂを経由することにより、未印刷面が感光体ドラム２に対向するので、未印刷面にトナー画像が転写され、その結果、両面印刷が施される。
【００４９】
次に、感光体ドラム２を回転駆動するベルト駆動機構２００について説明する。
図２は、図１に示すプリンタ１のベルト駆動機構２００の各構成要素を示す斜視図である。図３は、図２に示すベルト駆動機構２００の各構成要素を示す別の方向から見た斜視図である。図４は、図２に示すベルト駆動機構２００の各構成要素を示すさらに別の方向から見た斜視図である。図５は、図２に示すベルト駆動機構２００の外観を示す斜視図である。
【００５０】
図２から図５に示すように、ベルト駆動機構２００は、駆動プーリ２１０と、従動プーリ２２０と、エンドレスベルト２３０と、保持部材２４０と、回転駆動部としてのモータ２１１と、マーキング部２６０と、マーキング部検出部２７０と、を備える。
【００５１】
駆動プーリ２１０は、回転駆動力を出力する回転駆動部としてのモータ２１１の出力軸２１２を有する。モータ２１１が収容されているモータケース２１５から突出した出力軸２１２の長さ方向の中間部の外周面が、駆動プーリ２１０として利用される。また、出力軸２１２は、駆動プーリ２１０の入力軸２１４として利用される。
【００５２】
従動プーリ２２０は、出力軸２２２を有する。従動プーリ２２０の出力軸２２２は、ドラム貫通軸部材１２０に連結されている。
従動プーリ２２０においては、駆動プーリ２１０からエンドレスベルト２３０を介して伝達される回転駆動力を減速してドラム貫通軸部材１２０に伝達するように、エンドレスベルト２３０を巻き掛けるプーリ径は、駆動プーリ２１０よりも大径に設定されている。従動プーリ２２０は、エンドレスベルト２３０が巻き掛けられる外周面として、クラウニング形状の周面２２１を有している。
【００５３】
エンドレスベルト２３０は、駆動プーリ２１０及び従動プーリ２２０に掛け渡されている。エンドレスベルト２３０は、金属材料で形成されていることが好ましい。例えば、エンドレスベルト２３０は、マルテンサイト系やオーステナイト系で形成されていることが好ましい。マルテンサイト系の材料で形成したエンドレスベルトは、強い強度を有する。また、オーステナイト系の材料で形成したエンドレスベルトは、高い靭性（ねばさ）を有する。エンドレスベルト２３０に作用する曲げ応力に耐えられるように、エンドレスベルト２３０の厚みは３０μｍ以下にすることが好ましい。
【００５４】
保持部材２４０は、保持基盤２４１と、保持基盤２４２と、カバー部２４３とを備える。保持基盤２４１と保持基盤２４２とは、不図示の連結部材によって固定されている。保持基盤２４１及び保持基盤２４２は、それぞれ、駆動プーリ２１０の入力軸２１４及び従動プーリ２２０の出力軸２２２を軸受けして保持する。つまり、従動プーリ２２０の出力軸２２２は、不図示のベアリングによって保持部材２４０に回転可能に位置決めされている。したがって、駆動プーリ２１０の入力軸２１４と従動プーリ２２０の出力軸２２２との間の軸間距離は、精度よく維持されている。
【００５５】
カバー部２４３は、駆動プーリ２１０、従動プーリ２２０及びエンドレスベルト２３０を収容する。駆動プーリ２１０及び従動プーリ２２０それぞれは、回転可能に保持部材２４０に支持されている。保持部材２４０には、エンドレスベルト２３０と駆動プーリ２１０及び従動プーリ２２０との間に摩擦による駆動伝達がされるように、エンドレスベルト２３０に所定の張力を付与する不図示のテンション付与機構が設けられている。
【００５６】
モータ２１１は、後述するモータ制御信号に基づいて、エンドレスベルト２３０を所定の速度で循環状に走行させるように、駆動プーリ２１０の入力軸を回転させる回転駆動部である。モータ２１１の出力軸２１２にはベアリング２１３が取り付けられている。ベアリング２１３は、保持部材２４０に取り付けられている。したがって、モータ２１１の出力軸２１２（駆動プーリ２１０の入力軸２１４）はベアリング２１３によって保持部材２４０に回転可能に位置決めされている。
したがって、モータ２１１の作動により出力軸２１２が回転すると、出力軸２１２に連結している駆動プーリ２１０の入力軸２１４を介して、駆動プーリ２１０が回転する。駆動プーリ２１０が回転すると、駆動プーリ２１０の外周面に接触しているエンドレスベルト２３０が循環状に走行する。エンドレスベルト２３０が循環状に走行すると、エンドレスベルト２３０が巻き掛けられている従動プーリ２２０が回転し、従動プーリ２２０の出力軸２２２が回転する。
【００５７】
マーキング部２６０は、エンドレスベルト２３０の外表面２３１に形成されている。マーキング部２６０は、後述するマーキング部検出部２７０において、エンドレスベルト２３０の外表面２３１に対して識別可能な色や形状を有する。マーキング部２６０は、例えば、エンドレスベルト２３０の幅方向にまっすぐに延びる直線であることが好ましい。マーキング部２６０の色は、後述するマーキング部検出部２７０がマーキング部２６０を検出しやすい色（例えば、黒色）であることが好ましい。
【００５８】
マーキング部検出部２７０は、マーキング部２６０を検出するセンサーである。マーキング部検出部２７０は、マーキング部２６０がエンドレスベルト２３０とマーキング部検出部２７０との間を通過する毎に、所定の速度で通過するマーキング部２６０を検出し、検出したタイミングをマーキング部２６０の検出情報を通過検知信号として後述する速度算出部２８４に出力するように構成されている。マーキング部検出部２７０は、エンドレスベルト２３０において、駆動プーリ２１０と従動プーリ２２０との間の外表面２３１側に間隔をおいて配置されている。つまり、マーキング部検出部２７０は、エンドレスベルト２３０における直線的に走行している部分に対向して配置している。したがって、マーキング部２６０は、エンドレスベルト２３０が循環状に走行すると、エンドレスベルト２３０とマーキング部検出部２７０との間を通過する。
【００５９】
マーキング部検出部２７０は、非接触式のセンサが好ましく、特に、走行しているマーキング部２６０の存在を検知しやすい光センサやレーザーセンサであることが好ましい。
【００６０】
次いで、図６により、ベルト駆動機構２００を中心にプリンタ１における制御系の構成について説明する。図６は、プリンタ１における制御系の構成を説明するブロック図である。
図６に示すように、プリンタ１は、制御系の構成として、ＣＰＵ２８０と、メモリ２９０とを有する。ＣＰＵ２８０は、機能部としての、駆動制御部２８２と、速度算出部２８４と、計時部２８６と、検知時間取得部２８７と、直前検知時間取得部２８８と、全長取得部２８９と、を有する。メモリ２９０は、機能部としての、全長記憶部２９２と、直前検知時間記憶部２９４と、を有する。
【００６１】
まず、メモリ２９０について説明する。
全長記憶部２９２は、エンドレスベルト２３０の長さに関する情報を記憶している。エンドレスベルト２３０の長さに関する情報とは、例えば、エンドレスベルト２３０の長さ寸法である。
直前検知時間記憶部２９４は、第１タイミングの直前に受信した通過検知信号の第２タイミングの時刻情報を記憶している。
【００６２】
次に、ＣＰＵ２８０について説明する。
計時部２８６は、時刻の計時を行うと共に計時した時刻を示す時刻情報を出力する。
検知時間取得部２８７は、後述する速度算出部２８４の取得命令に従って、計時部２８６から出力される時刻情報を速度算出部２８４に出力する。
直前検知時間取得部２８８は、後述する速度算出部２８４の取得命令に従って、全長記憶部２９２に記憶されているエンドレスベルト２３０の長さ情報を速度算出部２８４に出力する。
【００６３】
駆動制御部２８２は、マーキング部検出部２７０により検出されるマーキング部２６０の検出情報に基づいて駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度を変化させるように、モータ２１１の回転駆動力の出力を制御する。詳しくは、駆動制御部２８２は、駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度が所定の範囲内になるように、モータ２１１の回転駆動力の出力を制御する。
具体的には、駆動制御部２８２は、後述する移動速度情報（速度算出部２８４が求めたエンドレスベルト２３０の循環状の走行速度（移動速度））に基づいて、駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度が所定の範囲内になるようにモータ２１１を制御するモータ制御信号を出力する。
【００６４】
速度算出部２８４は、マーキング部２６０の検出情報を受信すると、以下の処理を行う。
速度算出部２８４は、検知時間取得部２８７に、計時部２８６から出力されている時刻情報を第１タイミングして取得させ、取得させた第１タイミングの時刻情報を得る。
速度算出部２８４は、第１タイミングの直前に受信した通過検知信号の第２タイミングの時刻情報を直前検知時間記憶部２９４から取得させ、速度算出部２８４は、取得させた第２タイミングの時刻情報を得る。
速度算出部２８４は、全長取得部２８９に、全長記憶部２９２に記憶されているエンドレスベルト２３０の長さ情報を取得させ、取得させた長さ情報を得る。
速度算出部２８４は、第１タイミングの時刻情報と、第２タイミングの時刻情報と、長さ情報と、に基づいて、エンドレスベルト２３０の外表面２３１の移動速度を求め、求めた移動速度を移動速度情報として出力する。詳しくは、まず、速度算出部２８４は、第１タイミングの時刻情報と第２タイミングの時刻情報との差を求め、エンドレスベルト２３０が循環状に１週走行する時間を求める。次に、速度算出部２８４は、長さ情報を１週走行する時間で割ってエンドレスベルト２３０が循環状に１週走行する間の平均移動速度を求める。求めた平均移動速度を移動速度情報として出力する。
【００６５】
次に、感光体ドラム２を回転駆動するベルト駆動機構２００の動作について説明する。
図７は、図１に示すプリンタ１における制御系の動作を説明するフロー図である。図８は、図７に続くプリンタ１における制御系の動作を説明するフロー図である。
【００６６】
図７に示すように、まず、ステップＳＴ１０１において、ユーザーによ印刷開始意の操作が行われると、ＣＰＵ２８０は、画像形成部ＧＫの制御部（不図示）から出力された印刷開始信号を受信する。
【００６７】
続けて、ステップＳＴ１０２において、駆動制御部２８２は、モータ２１１の駆動を開始させる。
【００６８】
続けて、ステップＳＴ１０３において、マーキング部検出部２７０は、マーキング部２６０がエンドレスベルト２３０とマーキング部検出部２７０との間を通過する毎に、所定の速度で通過するマーキング部２６０を検出し、検出したタイミングをマーキング部２６０の検出情報として出力する。
【００６９】
続けて、ステップＳＴ１０４において、速度算出部２８４は、マーキング部２６０の検出情報を受信すると、検知時間取得部２８７に、計時部２８６から出力されている時刻情報を第１タイミングして取得させ、取得させた第１タイミングの時刻情報を得る。
【００７０】
続けて、ステップＳＴ１０５において、速度算出部２８４は、検知時間取得部２８７に第１タイミングの直前に受信した通過検知信号の第２タイミングの時刻情報を直前検知時間記憶部２９４が記憶しているか否かを判断させる。速度算出部２８４が、第２タイミングの時刻情報を直前検知時間記憶部２９４が記憶していると判断（ＹＥＳ）した場合、処理は、ステップＳＴ１０６に進む。速度算出部２８４が、第２タイミングの時刻情報を直前検知時間記憶部２９４が記憶していないと判断（マーキング部２６０がエンドレスベルト２３０とマーキング部検出部２７０との間をはじめて通過した場合。ＮＯ）した場合、処理は、ステップＳＴ１０９に進む。
【００７１】
続けて、ステップＳＴ１０６において、速度算出部２８４は、第１タイミングの直前に受信した通過検知信号の第２タイミングの時刻情報を直前検知時間記憶部２９４から取得させ、取得させた第２タイミングの時刻情報を得る。
【００７２】
続けて、ステップＳＴ１０７において、速度算出部２８４は、全長取得部２８９に、全長記憶部２９２に記憶されているエンドレスベルト２３０の長さ情報を取得させ、取得させた長さ情報を得る。
【００７３】
続けて、ステップＳＴ１０８において、速度算出部２８４は、第１タイミングの時刻情報と、第２タイミングの時刻情報と、長さ情報と、に基づいて、エンドレスベルト２３０の外表面２３１の移動速度を求め、求めた移動速度を移動速度情報として出力する。
【００７４】
続けて、ステップＳＴ１０９において、速度算出部２８４は、第１タイミングの時刻情報を第２タイミングの時刻情報として直前検知時間記憶部２９４に記憶させる。
【００７５】
続けて、図８に示すように、ステップＳＴ１１０において、駆動制御部２８２は、エンドレスベルト２３０の循環状の走行速度が速度算出部２８４が求めた移動速度情報に基づいた速度になるように、モータ２１１の駆動の制御を行う。
【００７６】
続けて、ステップＳＴ１１１において、ＣＰＵ２８０は、画像形成部ＧＫの制御部（不図示）から出力された印刷終了信号を受信したか否かを判断する。ＣＰＵ２８０が、印刷終了信号を受信した場合（ＹＥＳ）、処理は、ステップＳＴ１１２に進む。ＣＰＵ２８０が、印刷終了信号を受信していない場合（ＮＯ）、処理は、ステップＳＴ１０３に進む。
【００７７】
続けて、ステップＳＴ１１２において、駆動制御部２８２は、モータ２１１の駆動を停止させて、処理は終了する。
【００７８】
本実施形態のプリンタ１によれば、例えば、次のような効果が奏される。
ベルト駆動機構２００においては、入力軸２１４を有する駆動プーリ２１０と、出力軸２２２を有する従動プーリ２２０と、駆動プーリ２１０及び従動プーリ２２０に掛け渡される金属性のエンドレスベルト２３０と、駆動プーリ２１０の入力軸２１４及び従動プーリ２２０の出力軸２２２を軸受けして保持する保持部材２４０と、エンドレスベルト２３０を所定の速度で循環状に走行させるように、駆動プーリ２１０の入力軸２１４を回転させるモータ（回転駆動部）２１１と、エンドレスベルト２３０の外表面２３１に形成されたマーキング部２６０と、マーキング部２６０を検出するマーキング部検出部２７０と、マーキング部検出部２７０により検出されるマーキング部２６０の検出情報に基づいて、駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度を変化させるようにモータ（回転駆動部）２１１を制御する駆動制御部２８２と、を備える。
そのため、駆動制御部２８２は、マーキング部検出部２７０により検出されるマーキング部２６０の検出情報に基づいて、駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度を変化させるようモータ２１１を制御するので、エンドレスベルト２３０の循環状の走行速度や駆動プーリ２１０や従動プーリ２２０の回転速度を一定に保つことができる。よって、エンドレスベルト２３０の循環状の走行による振動や駆動プーリ２１０や従動プーリ２２０の回転による振動を低下させることができる。また、マーキング部検出部２７０は、回転機構センサではないので、ベルト駆動機構の構造を簡単にすることができる。つまり、ベルト駆動機構２００は、プーリの回転速度やエンドレスベルトの循環状の走行速度などの速度制御をすることができる。
【００７９】
また、本実施形態においては、駆動制御部２８２は、駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度が所定の範囲内になるようにモータ（回転駆動部）２１１を制御する。このため、駆動プーリ２１０が所定の範囲内の回転速度で回転するので、回転速度の変動による振動を発生しにくくすることができる。
【００８０】
また、本実施形態においては、マーキング部検出部２７０は、マーキング部２６０がエンドレスベルト２３０とマーキング部検出部２７０との間を通過する毎に、所定の速度で通過するマーキング部２６０を検出し、検出したタイミングをマーキング部２６０の検出情報として出力し、ベルト駆動機構２００は、エンドレスベルトの長さ情報を記憶する全長記憶部２９２と、検出情報を受信した第１タイミングと第１タイミングの直前に受信した通過検知信号の第２タイミングと全長記憶部２９２に記憶されているエンドレスベルトの長さ情報とに基づいてエンドレスベルト２３０の外表面２３１の移動速度を求める速度算出部２８４と、を備え、駆動制御部２８２は、速度算出部２８４が求めた移動速度に基づいて、駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度が所定の範囲内になるようにモータ（回転駆動部）２１１を制御する。
このため、エンドレスベルト２３０が１回転する毎に、エンドレスベルト２３０の循環状の走行速度を算出し、駆動制御部２８２は、算出された走行速度に基づいて駆動プーリ２１０の入力軸２１４の回転速度が所定の範囲内になるようにモータ（回転駆動部）２１１を制御する。したがって、駆動プーリ２１０が所定の範囲内の回転速度で回転するので、回転速度の変動による振動を発生しにくくすることができる。
【００８１】
また、本実施形態においては、マーキング部検出部２７０は、エンドレスベルト２３０において、駆動プーリ２１０と従動プーリ２２０との間の外表面２３１側に間隔をおいて配置されている。このため、マーキング部検出部２７０は、エンドレスベルト２３０が直線状態となっている状態でマーキング部２６０を検出するので、検出精度を向上させることができる。
【００８２】
以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されることなく種々の形態で実施することができる。
例えば、エンドレスベルト２３０に形成したマーキング部２６０の数は、１つに限定されず、２以上のマーキング部２６０をエンドレスベルト２３０の外表面２３１に形成してもよい。２以上のマーキング部２６０をエンドレスベルト２３０に形成した場合、２以上のマーキング部２６０を等間隔にエンドレスベルト２３０に形成することが好ましい。これにより、速度算出部２８４はエンドレスベルト２３０が１周走行する間に、複数の走行速度を算出することができ、駆動制御部２８２はより高頻度に速度制御をすることができる。
【００８３】
また、マーキング部検出部２７０の数は、１つに限定されず、例えば、ベルト駆動機構２００は、２以上のマーキング部検出部を備えていてもよい。これにより、速度算出部２８４は、エンドレスベルト２３０の循環状の走行速度の算出精度を向上させることができる。
【００８４】
また、マーキング部検出部２７０は、エンドレスベルト２３０において、駆動プーリ２１０と従動プーリ２２０との間の外表面２３１側に間隔をおいて配置されているとしているが、これに限定されない。マーキング部検出部２７０は、エンドレスベルト２３０が直線状態となっていないマーキング部２６０を検出してもよい。
【００８５】
また、前述の実施形態においては、感光体ドラム２のドラム貫通軸部材１２０は、従動軸部材の一端に同軸に一体形成されているが、これに制限されない。従動プーリ２２０の出力軸２２２は、感光体ドラム２のドラム貫通軸部材１２０とは別の軸部材であってもよい。即ち、従動プーリ２２０の出力軸２２２は、直接的又は間接的のいずれかで、ドラム貫通軸部材１２０に連結される構成とすることが可能である。
【００８６】
また、前述の実施形態においては、ドラム貫通軸部材１２０を１本の軸部材により構成しているが、これに制限されず、カップリングを介して２本以上の軸部材を接続することにより構成してもよい。
【００８７】
また、本発明に係るベルト駆動機構２００において、駆動プーリ２１０の入力軸２１４や従動プーリ２２０の出力軸２２２などを回転自在に軸支する軸受けは、通常、転がり軸受が使用されるが、滑り軸受けを利用することも可能である。
【００８８】
また、本発明に係るベルト駆動機構２００が回転させるものは、感光体ドラム（像担持体）に限定されず、レーザスキャナユニット４の回転駆動部、トナーカートリッジ５の回転駆動部（例えばトナー供給部６の回転駆動部）、転写ローラ８、定着部９の回転駆動部（例えば加熱回転体９ａや加圧回転体９ｂ）、ドラムクリーニング部１１の回転駆動部、現像器１６の回転駆動部（例えば現像ローラ１７や攪拌ローラ１８）、第３ローラ対５３、第１ローラ対５４ａや第２ローラ対５４ｂ、前送りコロ６１、給紙ローラ対６３、給紙コロ６６であってもよい。
【００８９】
本発明の画像形成装置の種類に特に制限はなく、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの複合機などであってもよい。また、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの複合機は、黒色のみの画像を形成できるタイプであってもよいし、カラーの画像を形成できるタイプであってもよい。
シート状の被転写材は、用紙Ｔに制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１……プリンタ（画像形成装置）、２……感光体ドラム（像担持体）、１２０……ドラム貫通軸部材、２００……ベルト駆動機構、２１０……駆動プーリ、２１１……モータ（回転駆動部）、２１２……モータ（回転駆動部）の出力軸、２１３……ベアリング、２１４……駆動プーリの入力軸、２１５……モータケース、２２０……従動プーリ、２２１……従動プーリの周面、２２２……従動プーリの出力軸、２３０……エンドレスベルト、２３１……エンドレスベルトの外表面、２４０……保持部材、２４１、２４２……保持基盤、２４３……カバー部、２６０……マーキング部、２７０……マーキング部検出部、２８０……ＣＰＵ、２８２……駆動制御部、２８４……速度算出部、２８６……計時部、２８７……検知時間取得部、２８８……直前検知時間取得部、２８９……全長取得部、２９０……メモリ、２９２……全長記憶部、２９４……直前検知時間記憶部、Ｔ……用紙（シート状の被転写材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸を有する駆動プーリと、
出力軸を有する従動プーリと、
前記駆動プーリ及び前記従動プーリに掛け渡される金属性のエンドレスベルトと、
前記駆動プーリの入力軸及び前記従動プーリの出力軸を軸受けして保持する保持部材と、
前記エンドレスベルトを所定の速度で循環状に走行させるように、前記駆動プーリの入力軸を回転させる回転駆動部と、
前記エンドレスベルトの外表面に形成されたマーキング部と、
前記マーキング部を検出するマーキング部検出部と、
前記マーキング部検出部により検出される前記マーキング部の検出情報に基づいて、前記駆動プーリの入力軸の回転速度を変化させるように前記回転駆動部を制御する駆動制御部と、を備える、ベルト駆動機構。
【請求項２】
前記駆動制御部は、前記駆動プーリの入力軸の回転速度が所定の範囲内になるように前記回転駆動部を制御する、請求項１に記載のベルト駆動機構。
【請求項３】
前記マーキング部検出部は、前記マーキング部が前記エンドレスベルトと前記マーキング部検出部との間を通過する毎に、所定の速度で通過する前記マーキング部を検出し、検出したタイミングを前記マーキング部の検出情報として出力し、
当該ベルト駆動機構は、
前記エンドレスベルトの長さ情報を記憶する全長記憶部と、
前記検出情報を受信した第１タイミングと前記第１タイミングの直前に受信した通過検知信号の第２タイミングと前記全長記憶部に記憶されているエンドレスベルトの長さ情報とに基づいて前記エンドレスベルトの前記外表面の移動速度を求める速度算出部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記速度算出部が求めた前記移動速度に基づいて、前記駆動プーリの入力軸の回転速度が所定の範囲内になるように前記回転駆動部を制御する、請求項１又は２に記載のベルト駆動機構。
【請求項４】
前記マーキング部検出部は、前記エンドレスベルトにおいて、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間の前記外表面側に間隔をおいて配置されている、請求項１に記載にベルト駆動機構。
【請求項５】
前記従動プーリの出力軸の一端側に直接的又は間接的に接続され、表面に静電潜像が形成される１又は複数の像担持体と、
前記１又は複数の像担持体を回転させる請求項１から４のいずれかに記載のベルト駆動機構と、を備える画像形成装置。
【請求項１】
入力軸を有する駆動プーリと、
出力軸を有する従動プーリと、
前記駆動プーリ及び前記従動プーリに掛け渡される金属性のエンドレスベルトと、
前記駆動プーリの入力軸及び前記従動プーリの出力軸を軸受けして保持する保持部材と、
前記エンドレスベルトを所定の速度で循環状に走行させるように、前記駆動プーリの入力軸を回転させる回転駆動部と、
前記エンドレスベルトの外表面に形成されたマーキング部と、
前記マーキング部を検出するマーキング部検出部と、
前記マーキング部検出部により検出される前記マーキング部の検出情報に基づいて、前記駆動プーリの入力軸の回転速度を変化させるように前記回転駆動部を制御する駆動制御部と、を備える、ベルト駆動機構。
【請求項２】
前記駆動制御部は、前記駆動プーリの入力軸の回転速度が所定の範囲内になるように前記回転駆動部を制御する、請求項１に記載のベルト駆動機構。
【請求項３】
前記マーキング部検出部は、前記マーキング部が前記エンドレスベルトと前記マーキング部検出部との間を通過する毎に、所定の速度で通過する前記マーキング部を検出し、検出したタイミングを前記マーキング部の検出情報として出力し、
当該ベルト駆動機構は、
前記エンドレスベルトの長さ情報を記憶する全長記憶部と、
前記検出情報を受信した第１タイミングと前記第１タイミングの直前に受信した通過検知信号の第２タイミングと前記全長記憶部に記憶されているエンドレスベルトの長さ情報とに基づいて前記エンドレスベルトの前記外表面の移動速度を求める速度算出部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記速度算出部が求めた前記移動速度に基づいて、前記駆動プーリの入力軸の回転速度が所定の範囲内になるように前記回転駆動部を制御する、請求項１又は２に記載のベルト駆動機構。
【請求項４】
前記マーキング部検出部は、前記エンドレスベルトにおいて、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間の前記外表面側に間隔をおいて配置されている、請求項１に記載にベルト駆動機構。
【請求項５】
前記従動プーリの出力軸の一端側に直接的又は間接的に接続され、表面に静電潜像が形成される１又は複数の像担持体と、
前記１又は複数の像担持体を回転させる請求項１から４のいずれかに記載のベルト駆動機構と、を備える画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−４８１３６（Ｐ２０１２−４８１３６Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９２４３３（Ｐ２０１０−１９２４３３）
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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