無端ベルト駆動制御装置、無端ベルト駆動制御方法、並びに画像形成装置
【課題】無端ベルトの速度制御と蛇行制御とを別々のセンサや制御手段を用いることなく、色ずれや画像の歪みを抑制する。
【解決手段】複数のローラに張架された無端ベルトに複数配列されるマークであり、かつ無端ベルトの移動方向に沿って所定の長さを持つマークを読み取って出力信号を出力するマーク検出手段１９と、マーク検出手段により出力された出力信号に基づいて、無端ベルトの移動速度の制御を行う速度制御手段２００と、マーク検出手段により出力された出力信号に基づいて、無端ベルトの蛇行を制御する蛇行制御手段３００と、を備える無端ベルト駆動制御装置であって、各マークは無端ベルトの移動方向に垂直な辺を少なくとも１つ有し、出力信号は、無端ベルトの移動方向に対する直角方向において、前記マーク検出手段の無端ベルトに対する相対位置に応じて変動する。
【解決手段】複数のローラに張架された無端ベルトに複数配列されるマークであり、かつ無端ベルトの移動方向に沿って所定の長さを持つマークを読み取って出力信号を出力するマーク検出手段１９と、マーク検出手段により出力された出力信号に基づいて、無端ベルトの移動速度の制御を行う速度制御手段２００と、マーク検出手段により出力された出力信号に基づいて、無端ベルトの蛇行を制御する蛇行制御手段３００と、を備える無端ベルト駆動制御装置であって、各マークは無端ベルトの移動方向に垂直な辺を少なくとも１つ有し、出力信号は、無端ベルトの移動方向に対する直角方向において、前記マーク検出手段の無端ベルトに対する相対位置に応じて変動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端ベルト駆動制御装置、無端ベルト駆動制御方法、及び画像形成措装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、コピー手段、ファクシミリ（ＦＡＸ）手段、プリント手段、スキャナ手段、および入力画像（スキャナ手段による読み取り原稿画像やプリンタあるいはＦＡＸ手段により入力された画像）を配信する手段等を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ：多手段周辺装置）では、トナーを重ね合わせるための無端ベルトの高精度な駆動制御が要求されている。
【０００３】
例えば、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの感光体上で現像されたトナー像を重ね合わせる中間転写ベルトの移動速度が変化すると、色ずれや画像の歪みが生じるなどの問題がある。このため、中間転写ベルトにおいては、中間転写ベルト上に一定の間隔でマークを設け、光センサでマークを読み取って出力したベルト移動出力信号と目標速度信号の差分に基づいて、ベルトが目標速度で移動するように、中間転写ベルトを駆動するモータの制御を行っている。
【０００４】
ところが、中間転写ベルト上に配列されたマークで中間転写ベルトの移動速度を調整していても、中間転写ベルトが蛇行すると、副走査方向及び主走査方向の移動速度、移動量が理想と異なるため、色ずれや画像の歪みが生じてしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、特許第３４７３１４８号公報（特許文献１）では、ベルトの側面部を挟みこむように位置センサを固定配置し、ベルトと位置センサの相対位置からベルトの蛇行を検出し、ベルトの蛇行を補正している。ここで、従来技術について図１を用いて説明する。図１は、特許文献１に記載の中間転写ユニットのハードウェア構成を示す図である。
【０００６】
図１に示す中間転写ユニットは、中間転写ベルト、ローラ、モータ、モータドライバ、ギア、位置センサ、ローラ駆動装置で構成されている。中間転写ベルトは、複数のローラに張架される無端ベルトである。複数のローラには、少なくとも中間転写駆動ローラ、蛇行制御ローラ、斥力ローラが含まれる。モータは、モータドライバによって制御され、中間転写ユニットの駆動力を発生するモータである。モータの回転はギアを介して中間転写駆動ローラに伝達される。中間転写ベルトは、中間転写駆動ローラが回転することにより回転し、二次転写ローラとの間で転写紙へトナー像を転写する。
【０００７】
また、位置センサは常にベルトの端部に接触しており、端部の位置が変わると出力信号が変わるセンサである。ローラ駆動装置は、上記位置センサの出力に応じて、上記蛇行制御ローラの水平軸を揺動させて中間転写ベルトの蛇行を制御する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の技術では、速度を制御するための光センサと制御部とに加えて、蛇行を制御するための位置センサと制御部とを備えなければならなくなるため、無端ベルト駆動制御機構における部品の配置が困難になったり、コストアップになったりという課題があった。
【０００９】
本願は、上記のような課題に鑑み、無端ベルトの速度制御と蛇行制御とを別々のセンサや制御手段を用いることなく、色ずれや画像の歪みを抑制することができる無端ベルト駆動制御装置、無端ベルト駆動制御方法、並びに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】
【００１０】
本発明における一観点の無端ベルト駆動制御装置は、複数のローラに張架された無端ベルトに複数配列されるマークであり、かつ前記無端ベルトの移動方向に沿って所定の長さを持つマークを読み取って出力信号を出力するマーク検出手段と、前記マーク検出手段により出力された出力信号に基づいて、前記無端ベルトの移動速度の制御を行う速度制御手段と、前記マーク検出手段により出力された出力信号に基づいて、前記無端ベルトの蛇行を制御する蛇行制御手段と、を備える無端ベルト駆動制御装置であって、各マークは前記無端ベルトの移動方向に垂直な辺を少なくとも１つ有し、前記出力信号は、前記無端ベルトの移動方向に対する直角方向において、前記マーク検出手段の前記無端ベルトに対する相対位置に応じて変動する。
【００１１】
また、本発明における他の観点の無端ベルト駆動制御方法は、マーク検出手段が、複数のローラに張架された無端ベルトに複数配列されるマークであり、かつ前記無端ベルトの移動方向に沿って所定の長さを持つマークを読み取って出力信号を出力するマーク検出段階と、出力された前記出力信号に基づいて、前記無端ベルトの移動速度の制御を行う速度制御段階と、出力された前記出力信号に基づいて、前記無端ベルトの蛇行を制御する蛇行制御段階と、を有する無端ベルト駆動制御方法であって、各マークは前記無端ベルトの移動方向に垂直な辺を少なくとも１つ有し、前記マーク検出段階において出力される出力信号は、前記無端ベルトの移動方向に対する直角方向における前記マーク検出手段の前記無端ベルトに対する相対位置に応じて変動する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、無端ベルトの速度制御と蛇行制御とを別々のセンサや制御手段を用いることなく、色ずれや画像の歪みを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来例の中間転写ユニットのハードウェア構成を示す図。
【図２】実施例１に係る画像形成装置の概要を示す図。
【図３】周辺の構成を含む中間転写ユニットの構成の概要を示す図。
【図４】中間転写ベルト上に配列されたマークの形状の一例を表した図。
【図５】マークの形状の例を表した図。
【図６】実施例１における無端ベルトの駆動制御機構の一例を示すブロック図。
【図７】中間転写ベルトの蛇行とベルト移動Ｄ信号との関係について説明する図。
【図８】ベルト移動速度制御とベルト蛇行制御との概要を説明する図。
【図９】マークの別配列の一例を表した図。
【図１０】実施例２で用いるマークの一例を示す図。
【図１１】光センサから出力される信号の周波数成分の一例を示す図。
【図１２】実施例２における無端ベルトの駆動制御機構の一例を示すブロック図。
【図１３】実施例３で用いるマークの一例を示す図。
【図１４】光センサが中間転写ベルトに対して図１３に示す位置Ａ〜Ｃにある場合の信号強度の例を示す図。
【図１５】実施例３における無端ベルトの駆動制御機構の一例を示すブロック図。
【図１６】実施例３におけるその他のマーク例１を示す図。
【図１７】実施例３におけるその他のマーク例２を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の実施例を詳細に説明する。以下、画像形成装置は例えばＭＦＰなどである。
【００１５】
［実施例１］
本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。実施例１に係る画像形成装置は、コピー手段、ファクシミリ（ＦＡＸ）手段、プリント手段、スキャナ手段および入力画像（スキャナ手段による読み取り原稿画像やプリンタあるいはＦＡＸ手段により入力された画像）を配信する手段等を複合したいわゆるＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）と称されるデジタル複合機を例にして説明する。
【００１６】
図２は、実施例１に係る画像形成装置の概要を示す図である。図２に示す画像形成装置１００は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１、スキャナ部２、画像書き込みユニット３、現像ユニット４、感光体ユニット５、給紙部６、中間転写ユニット７、二次転写ユニット８、搬送ユニット９、および定着ユニット１０などの各ユニットで構成されている。
【００１７】
自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１は、原稿を順次スキャナ部２へ送る装置である。スキャナ部２は、原稿に光を照射しながら原稿からの反射光を読み取ることで画像を読み取る装置である。スキャナ部２で読み取られた画像は、画像処理された後、画像書き込みユニット３へ送られる。
【００１８】
画像書き込みユニット３は、画像データに応じてＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：レーザーダイオード）を駆動し感光体ユニット５中の感光体ドラム上に潜像を形成するユニットである。感光体ユニット５は、フルカラーの場合Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ：黄）、Ｍ（Ｍａｇｅｎｔａ：マゼンタ）、Ｃ（Ｃｙａｎ：シアン）、Ｂｋ（Ｂｌａｃｋ：黒）の４つの感光体ドラムを備える。現像ユニット４は、感光体ドラム上に作られた潜像にトナーを付着させて顕像化させるユニットである。
【００１９】
感光体ドラム上で顕像化された画像は、中間転写ユニット７に含まれる中間転写ベルト上に転写される。フルカラーの場合、４色のトナーが順次中間転写ベルトに重ねられる。４色分の作像、転写工程が終了した時点で中間転写ベルトとタイミングを合わせて、給紙部６より転写紙が給紙される。次に、中間転写ベルトと二次転写ローラの間で、４色同時に中間転写ベルトから転写紙にトナーが転写される。
【００２０】
二次転写ユニット８は、二次転写ベルトと中間転写ベルトとの間に送り込まれる転写紙に、中間転写ベルト上のトナー画像を一括転写する。搬送ユニット９はトナーが転写された転写紙を搬送するユニットである。定着ユニット１０は、搬送部ユニット９によって送られた転写紙上のトナーを熱定着するユニットである。
【００２１】
図３は、周辺の構成を含む中間転写ユニット７の構成の概要を示す図である。中間転写ユニット７は、中間転写ベルト１１、複数のローラ１４〜１７、モータ１３、モータドライバ１２、光センサ１９、ローラ駆動装置１８を含む。
【００２２】
中間転写ベルト１１は、複数のローラに張架される無端ベルトである。複数のローラには、少なくとも中間転写駆動ローラ１４、蛇行制御ローラ１７、斥力ローラ１５、二次転写ローラ１６が含まれる。
【００２３】
モータ１３は、モータドライバ１２によって制御され、中間転写ユニット７の駆動力を発生するモータである。モータ１３が回転することによって発生する駆動力は、ギアを介して中間転写駆動ローラ１４に伝達される。
【００２４】
中間転写ベルト１１は、中間転写駆動ローラ１４が回転することにより回転し、二次転写ローラ１６との間で転写紙へトナー像を転写する。モータ１３によって中間転写ベルト１１が移動する方向をベルト移動方向、ベルト移動方向に直角な方向をベルト幅方向とする。
【００２５】
また、中間転写ベルト１１には、アルミ等の反射材を用いてマーク２０が形成されている。光センサ１９は、中間転写ベルト１１上に配列されたマーク２０にビームを送出し、マーク２０上で反射した光を読み取って、ベルト移動信号を出力する装置である。
【００２６】
ローラ駆動装置１８は、光センサ１９の出力に応じて、蛇行制御ローラ１７の水平軸を揺動させて中間転写ベルト１１の蛇行を制御する。
【００２７】
図４は、中間転写ベルト１１上に配列されたマーク２０の形状の一例を表した図である。マーク２０はアルミ等の反射材を用いて形成されている。マーク２０は、ベルトの幅方向に対して、光センサが照射したビームの長さより長く形成されている。つまり、ベルトの幅方向に対して、光センサからのビーム領域（以下、領域Ａともいう）より長く形成されている。
【００２８】
図４に示す例では、マーク２０は略台形になるように形成されている。この台形は、上辺と一方の脚（第１の脚）の成す角が略直角であり、下辺と第１の脚の成す角も直角である。ここでは、直角台形と呼称する。マーク２０は、中間転写ベルト１１の移動方向に対して、下辺と上辺が略平行であり、上記した第１の脚が略垂直となっている。
【００２９】
中間転写ベルト１１に配置されたマーク２０は、一般的に中間転写ベルト１１の画像が形成される面の裏側に接着されている。画像が形成される面にはトナーが載せられ、マーク２０が読み取れなくなるためである。
【００３０】
また、画像が形成されない面であっても、画像が形成される領域の裏側を避けて中間転写ベルト１１端部付近に形成されることが望ましい。画像形成領域の裏側にマーク２０が接着されることにより、画像形成領域の帯電容量が変わる等の不具合が予想されるためである。図３に示す例では、中間転写ベルト１１の裏側にマーク２０が形成され、マーク２０に対向する位置に光センサ１９が設置されている。
【００３１】
また、中間転写ベルト１１上のマーク２０の配列位置は、光センサ１９を上としてベルト移動方向左側の端部である。なお、マーク２０の配列位置はベルト移動方向右側であっても良い。
【００３２】
なお、マーク２０の向きや形はこれに限定されず、マーク２０は、ベルトの幅方向に光センサ１９の読取領域よりも長い一定の長さを持って形成されており、ベルトの幅方向において、一方の端から他方の端まで、マークの幅量が連続的、もしくは段階的に変化するように形成されているものであれば良い。ただし、ベルト一周でのマークの形状は、ほぼ同一である必要がある。また、マーク２０は、中間転写ベルトに一定の間隔で形成されることが望ましい。これは、速度制御をしやすくなるからである。
【００３３】
図５は、マーク２０の形状の例を表した図である。図５（ａ）に示すマークは図４と同様に略台形となったマークである。図５（ｂ）に示すマークは、略直角三角形のマークである。図５（ａ）に示すマーク及び図５（ｂ）に示すマークは、一方の端から他方の端までのマークの幅（ベルト移動方向の長さ）が連続的に変化した例である。一方、図５（ｃ）に示すマークは、マークの幅が段階的に変化した例である。また、図５の（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）に示すマークのように、ベルトの幅方向端部にマーク幅の大きい側が来てもよい。
【００３４】
図６は、実施例１における無端ベルトの駆動制御機構の一例を示すブロック図である。無端ベルト駆動制御機構は、光センサ１９、Ａ／Ｄ変換部２２、制御部３０、ＰＷＭタイマ２１、モータドライバ１２、モータ１３、ローラ駆動手段１８、及び蛇行制御ローラ１７を含む。
【００３５】
光センサ１９は、中間転写ベルト１１上に配列されたマーク２０にビームを照射し、反射光に基づいてベルト移動信号を出力するセンサであり、画像形成装置内に固定されている。ベルト移動信号は、マーク２０からの反射光を受光しているときにＯＮ状態、それ以外の時にＯＦＦ状態になる信号である。
【００３６】
Ａ／Ｄ変換部２２は、光センサ１９が出力したベルト移動信号をデジタル変換し、デジタル化されたベルト移動信号（以下、ベルト移動Ｄ信号という）として出力する装置である。なお、実施例１ではＡ／Ｄ変換部２２を光センサ１９の後段に設置しているが、Ａ／Ｄ変換部２２が光センサ１９の内部に設けられる構成であっても良い。制御部３０は、Ａ／Ｄ変換部２２の出力したベルト移動Ｄ信号を受信して、演算を行う手段である。
【００３７】
制御部３０は、ＲＡＭ３１、ＲＯＭ３２、ＣＰＵクロック３３、ＣＰＵクロック３４を含む。ＣＰＵ３４は、様々な演算を行う手段である。ＣＰＵクロック３３は、ＣＰＵ３４での演算に用いる周波数の高いクロックである。ＲＡＭ３１は、内容を書き換えることが可能な、一時的に情報を記憶するメモリであり、ＣＰＵ３４の演算のために使用される。ＲＯＭ３２は、内容を書き換えることができないメモリである。
【００３８】
ＣＰＵ３４は、第１カウントアップ手段３５、第１カウント値保持手段３６、ＰＷＭ指示値演算手段３７、第２カウントアップ手段３８、第２カウント値保持手段３９、位置補正量演算手段４０を備えている。
【００３９】
第１カウントアップ手段３５は、ＣＰＵクロック３３の出力クロックを受信してカウントアップする。第１カウント値保持手段３６は、Ａ／Ｄ変換部２２の出力したベルト移動Ｄ信号に基づいて、第１カウントアップ手段３５のカウント値を読み出して第１カウント値としてＲＡＭ３１に保存する。具体的には、第１カウント値保持手段３６は、ベルト移動Ｄ信号の値がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化すると第１カウントアップ手段３５のカウント値を読み出して保存する。ＲＡＭ３１は、最新の第１カウント値から少なくとも２回以上の第１カウント値を保持する。
【００４０】
ＰＷＭ指示値演算手段３７は、ＲＡＭ３１に保存された最新の第１カウント値と過去数回の第１カウント値に基づいて、モータドライバ１２に与えるＰＷＭ値の値を演算し、ＰＷＭ指示値を出力する。
【００４１】
PWMタイマ２１は、ＰＷＭ指示値演算手段３７からPWM指示値を受信し、PWM信号を生成するタイマである。モータドライバ１２は、モータ１３の各相に対して上下二つのトランジスタを有している。また、モータドライバ１２は、ＰＷＭタイマ２１によって生成されたＰＷＭ信号ＳＧ６に合わせてこれらのトランジスタがオンとオフを繰り返し、モータ１３に駆動電圧を供給する装置である。
【００４２】
モータ１３は、モータドライバ１２からの駆動電圧によって駆動され、回転が行われる。モータ１３が回転すると、蛇行制御ローラ１７が回転して中間転写ベルト１１の移動が起こる。中間転写ベルト１１が移動すると、光センサ１９が中間転写ベルト１１上に配置されたマーク２０を検知してベルト移動信号を出力する。前述した内容が、速度制御手段２００が有する機能である。
【００４３】
ＣＰＵ３４に含まれる第２カウントアップ手段３８は、Ａ／Ｄ変換部２２の出力するベルト移動Ｄ信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態になると値をリセットし、ＣＰＵクロック３３でカウントアップし、ベルト移動Ｄ信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態になるとカウントアップをストップする。
【００４４】
第２のカウント値保持手段３９は、Ａ／Ｄ変換部２２の出力するベルト移動Ｄ信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態になると、第２カウントアップ手段３８のカウント値を読み出して第２カウント値としてＲＡＭ３１に保存する。
【００４５】
位置補正量演算手段４０は、ＲＡＭ３１に保存されている第２カウント値とＲＯＭ３２に保存されている目標カウント値を読み出して比較し、比較結果に応じて位置補正指示を出力する。例えば、図４のようなマークが配列されている場合には、位置補正量演算手段４０はカウント値が小さくなっている場合に蛇行制御ローラ１７を所定量上昇させるような指示を出力する。ローラ駆動手段１８は、ローラ駆動手段１８の備えられた側を軸とし、備えられていない側の端を段階的に上下させて中間転写ベルト１１の移動方向と直角方向の位置を補正する。前述した内容が、蛇行制御手段３００が有する機能である。
【００４６】
図７は、中間転写ベルト１１の蛇行とベルト移動Ｄ信号との関係について説明する図である。図７（ａ）に示す例は、中間転写ベルト１１が基準位置にある場合を示している。光センサ１９は画像形成装置内に固定されているため、中間転写ベルト１１が基準位置にある場合は、中間転写ベルト１１上のマーク２０と光センサ１９の相対位置も基準位置となる。このときのベルト移動Ｄ信号を図７（ｄ）に示す。ベルト移動Ｄ信号は光センサが照射したビームがマーク２０上にあるときにＯＮ状態になり、それ以外のときはＯＦＦ状態になる信号である。図７では、ＯＮ期間をＨｉｇｈ、ＯＦＦ期間をＬｏｗの信号として表す。図７（ａ）に示すように、マーク２０と光センサ１９が基準位置にある時のＯＮ期間Ｔａは、ＲＯＭ３２に記憶されている基準期間（目標カウント値）とほぼ同一となっている。
【００４７】
図７（ｂ）、及び図７（ｃ）は、中間転写ベルト１１が蛇行してベルト幅方向に移動した場合を表す。図７（ｂ）は、図４に示す構成において、光センサ１９を上にして中間転写ベルト１１が進行方向左に移動した場合を表している。図４に示す例では、マーク２０が中間転写ベルト１１の進行方向左側に配列されているため、図７（ｂ）の場合、光センサ１９とマーク２０の相対位置では、光センサ１９がマーク２０に対して中間転写ベルト１１の幅方向の中央側に移動する。
【００４８】
このときのベルト移動Ｄ信号を図７（ｅ）に示す。マーク２０はベルト幅方向の端部側の幅量が細く、中央側の幅量が広くなるような直角台形であるため、ベルト移動Ｄ信号のＯＮ期間Ｔｂは基準期間よりも広くなる。しかしながら、マーク２０が直角台形であるため、ベルト移動Ｄ信号の立上りタイミングは図７（ｄ）の中間転写ベルト１１が基準位置にある場合と変わらない。蛇行はＯＮ期間の基準期間との差に基づいて制御され、ベルト速度は立上りタイミングに基づいて制御される。
【００４９】
図７（ｃ）は、図４に示す構成において、光センサ１９を上にして中間転写ベルト１１が移動方向右側に移動した場合を表す。図７（ｃ）の場合、光センサ１９とマーク２０の相対位置は、光センサ１９がマーク２０に対してベルト幅方向の端部側に移動する。このときのベルト移動Ｄ信号を図７（ｆ）に示す。図７（ｆ）に示すように、光センサ１９がベルト方向の端部側に移動するため、ベルト移動Ｄ信号のＯＮ期間Ｔｃは基準期間よりも狭くなる。しかしながら、図７（ｅ）の場合と同様にベルト移動Ｄ信号の立上りタイミングは図７（ｄ）と変わらない。蛇行はＯＮ期間の基準期間との差に基づいて制御され、ベルト速度は立上りタイミングに基づいて制御される。
【００５０】
なお、図７に示すマーク２０と光センサ１９との相対位置、及びベルト移動Ｄ信号の関係は、マーク２０の向き及び中間転写ベルト１１上での配置が図４と異なる場合には異なったものとなる。例えば、ベルト進行方向右側の端部に、マーク２０が幅量の広い側がベルト端部側に来るように配列される場合、中間転写ベルト１１が光センサ１９を上にして進行方向右側に蛇行すると、マーク２０と光センサ１９の相対位置は、マーク２０に対して光センサ１９がベルト中央方向に移動するが、図７（ｆ）のような幅の狭い信号が出力される。
【００５１】
図８は、具体的な値を用いて、ベルト移動速度制御とベルト蛇行制御との概要を説明する図である。マーク２０に対する光センサ１９の相対位置が変動すると、ベルト移動Ｄ信号のＯＮ期間は変動するが、ベルト移動Ｄ信号の立上りタイミングは変動しない。このＯＮ期間と立上りタイミングを計測して、ベルト蛇行とベルト移動速度の制御を行う。
【００５２】
第１カウントアップ手段３５は、クロック信号の入力がある度にカウントアップを行っている。ベルト移動Ｄ信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態、つまりＬｏｗからＨｉｇｈに変化すると、第１カウント値保持手段３６は、第１カウントアップ手段３５のカウント値を第１カウント値としてＲＡＭ３１に保存する。図８では、まず「１２」という値をＲＡＭ３１に保存する。
【００５３】
次に、ベルト移動Ｄ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに変わったとき、第１カウントアップ手段３５の値はＲＡＭ３１に保存される。図８に示す例では「２４」という値を保存している。この２つの値の差分「１２」が基準より大きい場合、中間転写ベルト１１の移動に基準よりも長い時間がかかっている。このためＣＰＵ３４は、この２つの値の差分「１２」が基準より大きければベルトの速度を速くする信号をＰＷＭタイマ２１に出力する。
【００５４】
なお、基準値と比較する他の例として、過去に取得した第１カウント値を参考にして制御を行ってもよい。また、マークの配列間隔情報を元に中間転写ベルト１１の移動速度を演算し、その結果と理想移動速度との差に基づいて制御を行ってもよい。
【００５５】
第２カウントアップ手段３８は、クロック信号があるとカウントアップする手段である。また、第２カウントアップ手段３８は、ベルト移動Ｄ信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化すると値がリセットされ、ベルト移動Ｄ信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化するとカウントを停止する。
【００５６】
図８に示す例では、第２カウントアップ手段３８は、ベルト移動Ｄ信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態、つまりＬｏｗからＨｉｇｈに変化するとカウント値を「０」にする。また、第２カウントアップ手段３８は、カウント値が「６」になったところでベルト移動Ｄ信号のＨｉｇｈからＬｏｗへの変化を受けてカウントを停止する。第２カウントアップ手段３８は、カウント値「６」を第２カウント値としてＲＡＭ３１へ保存する。
【００５７】
カウント値「６」が、ＲＯＭ３２に記憶された基準値より大きい場合には、マーク２０と光センサ１９の相対位置で、光センサ１９がベルト中央方向に移動している。このため、ＣＰＵ３４は、第２カウント値「６」が基準値より大きい場合には、ローラ駆動手段１８に、ローラ駆動手段１８が取り付けられている側の端部を軸にして他方の端部を下部へ移動させる指示を行う。なお、基準値は、光センサ１９が中間転写ベルト１１に対して基準位置にいるときのカウント値を予め調べておき、このカウント値を基準値とする。
【００５８】
以上、実施例１によれば、図４に示すように、マーク２０が中間転写ベルト１１の幅方向に光センサ１９の読取領域よりも長い一定の長さを持って形成されており、中間転写ベルト１１の幅方向において、一方の端から他方の端まで、マーク２０の幅量が連続的、もしくは段階的に変化するように形成されている。
【００５９】
これにより、光センサ１９がマーク２０のベルト移動方向に垂直の辺を検知した瞬間の信号は、蛇行の有無にかかわらず速度に応じたものとなり、少なくとも１つのマーク全体を検知したときの信号は、光センサ１９の中間転写ベルト１１（マーク２０）に対する相対位置（ベルトの蛇行）に応じて変動する。
【００６０】
よって、１つの光センサ１９がマーク２０を検知して出力するベルト移動信号から、ベルト幅方向位置とベルト速度を同時に検知することができる。このため、ベルト幅方向位置を検知するために新たな光センサを備えることがないので、コストを抑えられ、また各部品の配置が容易になるという効果を奏する。
【００６１】
なお、前述した例では、中間転写ベルト１１が移動すると移動方向に垂直な辺から光センサ１９に検知されるように配列されていた。以下に示す例では、中間転写ベルト１１が移動すると最後に垂直な辺が来るようにマーク２０を配置した例について説明する。
【００６２】
図９は、マーク２０の別配列の一例を表した図である。上記したように、中間転写ベルト１１が移動すると、まずベルト移動方向に傾斜をもった辺から検知し、最後にベルト移動方向に垂直な辺を検知する。
【００６３】
図９に示すマークの配列において、図４に示すマークの配列と最も大きな違いは、ベルト速度を制御する場合に、立下りエッジ信号に基づいてベルト速度を演算している点である。つまり、マークの向きが、ベルト移動方向において逆になったとしても本発明を適用することができる。
【００６４】
［実施例２］
実施例２では、実施例１とは異なるマークを用いて、ベルト速度制御とベルト蛇行制御とを１つの光センサ１９を用いて行う。図１０は、実施例２で用いるマークの一例を示す図である。図１０に示すように、実施例２で用いるマークは、ベルト幅方向の長さに複数の種類を有する。また、これらのマークは、ベルト幅方向における一方の端部をベルト幅方向における同一の位置にそろえる。
【００６５】
また、センサから見ると、中間転写ベルト１１が幅方向の所定の方向に移動するとマークの検知周期が大きくなり、中間転写ベルト１１が所定の方向とは逆方向に移動するとマークの検知周期が小さくなるように配列されている。
【００６６】
蛇行制御手段５００は、Ａ／Ｄ変換部２２から出力されるベルト移動Ｄ信号を周波数変換し、周波数成分の振幅を用いて蛇行制御を行う。図１１は、光センサ１９から出力される信号の周波数成分の一例を示す図である。図１１に示す周波数「ｆ」を検出する場合は、光センサ１９が中間転写ベルト１１に対して基準位置にある場合に検出する周波数である。また、周波数「ｆ／２」は、光センサ１９が相対的に中間転写ベルト１１のベルト幅方向に対して中央方向に移動するように、中間転写ベルト１１が移動した場合に検出される周波数である。また、周波数「２ｆ」は、光センサ１９が相対的に中間転写ベルト１１のベルト幅方向に対して端部方向に移動するように、中間転写ベルト１１が移動した場合に検出される周波数である。
【００６７】
例えば、図１０に示す「光センサからのビーム」の位置に光センサ１９からのビームが位置する場合、光センサ１９からの出力信号には周波数「ｆ」が出現するとする。この場合、中間転写ベルト１１が図１０の上方向に移動すると、光センサ１９は現在の位置よりも図１０の下部のマークを読み取ることになる。よって、マークの検知周期が大きく（周波数が小さく）なり、光センサ１９からの出力信号に「ｆ／２」の周波数が出現する。逆に、中間転写ベルト１１が図１０の下方向に移動すると、光センサ１９からの出力信号に「２ｆ」の周波数が出現する。
【００６８】
図１２は、実施例２における無端ベルトの駆動制御機構の一例を示すブロック図である。図１２に示す機能において、図６に示す機能と同様の機能は同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
周波数解析手段５０は、Ａ／Ｄ変換部２２から出力されたベルト移動Ｄ信号に対して周波数変換を行って周波数成分を解析する。画像を書き込む前の１０ｓ（ｓｅｃｏｎｄ）程度で周波数解析が行われる。また、周波数解析手段５０は、解析した周波数成分の振幅（図１１参照）を位置補正量演算手段５１に出力する。また、周波数解析手段５０は、周波数「ｆ」を検出したときに、第１カウント値保持手段５２にその旨を通知する。
【００７０】
位置補正量演算手段５１は、周波数成分「ｆ／２」が検出された場合は、光センサ１９が中間転写ベルト１１の端部方向に位置するよう蛇行制御ローラ１７を制御する。また、位置補正量演算手段５１は、周波数「２ｆ」が検出された場合は、光センサ１９が中間転写ベルト１１の中央方向に位置するよう蛇行制御ローラ１７を制御する。
【００７１】
速度制御手段４００に含まれる第１カウント値保持手段５２は、周波数解析手段５０から通知を受ける度に、第１カウントアップ手段３５のカウント値をＲＡＭ３１に保存する。ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３１のカウント値の差分を基準値と比較すれば、実施例１と同様にして速度制御を行うことができる。
【００７２】
つまり、ＲＡＭ３１のカウント値の差分が基準値と比べて小さければ、中間転写ベルト１１の速度が基準速度よりも早いので、ＣＰＵ３４は、ベルト速度を遅くするよう制御する。また、ＲＡＭ３１のカウント値の差分が基準値と比べて小さければ、中間転写ベルト１１の速度が基準速度よりも遅いので、ＣＰＵ３４は、ベルト速度を早くするよう制御する。なお、基準値は、所望のベルト速度における周波数「ｆ」を検出する間隔（カウント値）とし、予めＲＯＭ３２などに記憶しておく。
【００７３】
なお、前述した例では光センサ１９が基準位置にある場合に「ｆ」のみしか検出されないとして説明したが、これは光センサ１９から出力されたビームにおけるベルト幅方向の幅が、マークの「ｆ」を出力する部分の幅よりも小さい場合である。ビームの幅が大きい場合には、予め基準となる周波数を記憶しておき、基準よりも「ｆ／２」の信号が大きくなった場合、又は「２ｆ」の信号が大きくなった場合に、位置補正量演算手段５１が蛇行制御ローラ１７を制御するようにしてもよい。
【００７４】
また、前述した例ではベルト幅方向の一方の端部にマークの端部がそろうようにマークを配置したが、ベルト中央側でマークの端部がそろうように配置しても問題ない。この場合、「ｆ／２」と「２ｆ」が検出されるときの補正方向を逆にすればよい。
【００７５】
以上、実施例２によれば、図１０に示すようなマークを用いても、実施例１同様、無端ベルトの速度制御と蛇行制御とを別々のセンサや制御手段を用いることなく、色ずれや画像の歪みを抑制することができる。
【００７６】
［実施例３］
実施例３では、実施例１、２とは異なるマークを用いて、ベルト速度制御とベルト蛇行制御とを１つの光センサ１９を用いて行う。図１３は、実施例３で用いるマークの一例を示す図である。図１３に示すように、実施例３で用いるマークは、反射型スケールの片側に反射領域がある構成とする。
【００７７】
図１３に示すマークに対して、光センサ１９の位置がベルトに対して相対的にずれた場合に、光センサ１９から出力されるベルト移動信号の信号強度を、図１４を用いて説明する。
【００７８】
図１４は、光センサ１９が中間転写ベルト１１に対して図１３に示す位置Ａ〜Ｃにある場合の信号強度の例を示す図である。図１４に示すように、光センサ１９の位置が位置Ｃにある場合、反射領域が大きく反射光を多く受光するため、信号強度は強くなる。また、光センサ１９の位置が位置Ｂにある場合、この位置を基準位置としておき、基準位置における信号強度の最大値（Ｖｍａｘ）と波高値（Ｖｐ−ｐ）をＲＯＭ３２に記憶しておく。また、光センサ１９の位置が位置Ａにある場合、反射領域からの反射光が少なくなるため、信号強度は弱くなる。
【００７９】
このとき、図１５に示す蛇行制御手段７００は、Ａ／Ｄ変換部２２から出力されるベルト移動信号の強度を検出し、ベルト移動信号の最大値（Ｖｍａｘ）の大きさに対する波高値（Ｖｐ−ｐ）の大きさの割合（Ｖｐ−ｐ／Ｖｍａｘ）を算出する。蛇行制御手段７００は、算出した割合が基準値と比べて大きいか小さいかで蛇行量を算出し、ベルト幅方向へのズレを補正する。なお、基準値は、図１３に示す位置Ｂのときのベルト移動信号の最大値の大きさに対する波高値の大きさの割合とする。
【００８０】
なお、ベルト移動信号の最大値の大きさに対する波高値の大きさの割合を用いて蛇行制御を行う以外にも、波高値のみを用いて蛇行制御を行ってもよい。
【００８１】
図１５は、実施例３における無端ベルトの駆動制御機構の一例を示すブロック図である。図１５に示す機能において、図６に示す機能と同様の機能は同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００８２】
強度検出手段６０は、光センサ１９から出力されたベルト移動信号の信号強度を検出し、最大値（Ｖｍａｘ）と波高値（Ｖｐ−ｐ）との割合を算出する。強度検出手段６０は、算出した割合を位置補正量演算手段６１に出力する。また、強度検出手段６０は、信号のピーク値を検出した場合は、その旨を第１カウント値保持手段６２に通知する。
【００８３】
位置補正量演算手段６１は、信号強度検出手段６０により算出された最大値（Ｖｍａｘ）と波高値（Ｖｐ−ｐ）との大きさの割合（Ｖｐ−ｐ／Ｖｍａｘ）を基準値と比較する。位置補正量演算手段６１は、割合（Ｖｐ−ｐ／Ｖｍａｘ）と基準値との差分によって、蛇行量と蛇行の方向を検知できる。例えば、図１３に示すマークの場合、割合が基準値よりも小さければ、光センサ１９からのビームの位置が中央方向にずれるように中間転写ベルト１１が蛇行していることが分かり、割合が基準値よりも大きければ、光センサ１９からのビームの位置が端部方向にずれるように中間転写ベルト１１が蛇行していることが検知できる。また、位置補正量演算手段６１は、割合と基準値との差分値の絶対値により、蛇行量（ベルト幅方向へのズレ量）を検知することができる。
【００８４】
なお、前述した制御は、図１３に示すようにベルト幅方向の中央側に反射領域がある場合であり、ベルト幅方向の端部側に反射領域があるようにマークを配置する場合、検知される蛇行の方向は逆になる。
【００８５】
第１カウント値保持手段６２は、強度検出手段６０から通知を受ける度に、第１カウントアップ手段３５のカウント値をＲＡＭ３１に保存する。ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３１のカウント値の差分を基準値と比較すれば、実施例１と同様にして速度制御を行うことができる。
【００８６】
つまり、信号強度のピーク値の間隔が基準値と比べて短ければ、中間転写ベルト１１の速度が基準速度よりも速いので、ＣＰＵ３４は、ベルト速度を遅くするよう制御する。また、信号強度のピーク値の間隔が基準値と比べて長ければ、中間転写ベルト１１の速度が基準速度よりも遅いので、ＣＰＵ３４は、ベルト速度を速くするよう制御する。なお、ベルト制御に用いる基準値は、位置Ｂにおいて、所望のベルト速度で検出する信号強度のピーク値の間隔（カウント値）とする。
【００８７】
以上、実施例３によれば、図１３に示すようなマークを用いても、実施例１や実施例２同様、無端ベルトの速度制御と蛇行制御とを別々のセンサや制御手段を用いることなく、色ずれや画像の歪みを抑制することができる。
【００８８】
次に、実施例３に適用できるマークの例について説明する。以下に示すマークの例は、光センサを２つ用いて行う点が図１３に示すマークとの違いである。
【００８９】
図１６は、実施例３におけるその他のマーク例１を示す図である。図１６に示すマークは、中間転写ベルトの移動方向に平行な連続する反射領域が２列あり、反射領域の間に、ベルト幅方向に平行な反射型スケールが一定間隔で配置される。図１６に示すマークの場合、光センサは２つ配置される。それぞれの光センサＡ、Ｂの位置は、光ビームの領域が反射領域の内側で接するように配置される。
【００９０】
前述したように光センサＡ、Ｂを配置することで、中間転写ベルト１１が蛇行した場合には、いずれか一方だけの光センサからの出力信号の割合（Ｖｐ−ｐ／Ｖｍａｘ）が変化するので、位置補正量演算手段６１は、蛇行量と蛇行方向とを検知することができる。ベルと速度制御については、実施例３と同様にすればよい。
【００９１】
図１７は、実施例３におけるその他のマーク例２を示す図である。図１７に示すマークは、中間転写ベルトの移動方向に平行な連続する反射領域が３列あり、反射領域の間に、ベルト幅方向に平行な反射型スケールが一定間隔で２列配置される。図１７に示すマークの場合、光センサは２つ配置される。それぞれの光センサＡ、Ｂの位置は、それぞれの光ビームの領域が、中央の反射領域に接し、それぞれベルト幅方向に対して逆方向になるよう配置される。また、それぞれの光センサＡ、Ｂは、ベルト移動方向に対して別の位置に配置される。
【００９２】
前述したように光センサＡ、Ｂを配置することで、中間転写ベルト１１が蛇行した場合には、いずれか一方だけの光センサからの出力信号の割合（Ｖｐ−ｐ／Ｖｍａｘ）が変化するので、位置補正量演算手段６１は、蛇行量と蛇行方向とを検知することができる。ベルト速度制御については、実施例３と同様にすればよい。なお、前述したように、本発明において、ベルト速度制御とベルト蛇行制御とを行う光センサを複数用いてもよい。
【００９３】
なお、本発明は、上記各実施例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記各実施例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、各実施例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１０ 定着ユニット
１１ 中間転写ベルト
１２ モータドライバ
１３ モータ
１４ 中間転写駆動ローラ
１５ 斥力ローラ
１６ 二次転写ローラ
１７ 蛇行制御ローラ
１８ ローラ駆動手段
１９ 光センサ
２０ マーク
２１ ＰＷＭタイマ
２２ Ａ／Ｄ変換部
３０ 制御部
３１ ＲＡＭ
３２ ＲＯＭ
３３ ＣＰＵクロック
３４ ＣＰＵ
３５ 第１カウントアップ手段
３６、５２、６２ 第１カウント値保持手段
３７ ＰＷＭ指示値演算手段
３８ 第２カウントアップ手段
３９ 第２カウント値保持手段
４０、５１、６１ 位置補正量演算手段
５０ 周波数解析手段
６０ 強度検出手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９５】
【特許文献１】特許第３４７３１４８号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端ベルト駆動制御装置、無端ベルト駆動制御方法、及び画像形成措装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、コピー手段、ファクシミリ（ＦＡＸ）手段、プリント手段、スキャナ手段、および入力画像（スキャナ手段による読み取り原稿画像やプリンタあるいはＦＡＸ手段により入力された画像）を配信する手段等を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ：多手段周辺装置）では、トナーを重ね合わせるための無端ベルトの高精度な駆動制御が要求されている。
【０００３】
例えば、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの感光体上で現像されたトナー像を重ね合わせる中間転写ベルトの移動速度が変化すると、色ずれや画像の歪みが生じるなどの問題がある。このため、中間転写ベルトにおいては、中間転写ベルト上に一定の間隔でマークを設け、光センサでマークを読み取って出力したベルト移動出力信号と目標速度信号の差分に基づいて、ベルトが目標速度で移動するように、中間転写ベルトを駆動するモータの制御を行っている。
【０００４】
ところが、中間転写ベルト上に配列されたマークで中間転写ベルトの移動速度を調整していても、中間転写ベルトが蛇行すると、副走査方向及び主走査方向の移動速度、移動量が理想と異なるため、色ずれや画像の歪みが生じてしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、特許第３４７３１４８号公報（特許文献１）では、ベルトの側面部を挟みこむように位置センサを固定配置し、ベルトと位置センサの相対位置からベルトの蛇行を検出し、ベルトの蛇行を補正している。ここで、従来技術について図１を用いて説明する。図１は、特許文献１に記載の中間転写ユニットのハードウェア構成を示す図である。
【０００６】
図１に示す中間転写ユニットは、中間転写ベルト、ローラ、モータ、モータドライバ、ギア、位置センサ、ローラ駆動装置で構成されている。中間転写ベルトは、複数のローラに張架される無端ベルトである。複数のローラには、少なくとも中間転写駆動ローラ、蛇行制御ローラ、斥力ローラが含まれる。モータは、モータドライバによって制御され、中間転写ユニットの駆動力を発生するモータである。モータの回転はギアを介して中間転写駆動ローラに伝達される。中間転写ベルトは、中間転写駆動ローラが回転することにより回転し、二次転写ローラとの間で転写紙へトナー像を転写する。
【０００７】
また、位置センサは常にベルトの端部に接触しており、端部の位置が変わると出力信号が変わるセンサである。ローラ駆動装置は、上記位置センサの出力に応じて、上記蛇行制御ローラの水平軸を揺動させて中間転写ベルトの蛇行を制御する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の技術では、速度を制御するための光センサと制御部とに加えて、蛇行を制御するための位置センサと制御部とを備えなければならなくなるため、無端ベルト駆動制御機構における部品の配置が困難になったり、コストアップになったりという課題があった。
【０００９】
本願は、上記のような課題に鑑み、無端ベルトの速度制御と蛇行制御とを別々のセンサや制御手段を用いることなく、色ずれや画像の歪みを抑制することができる無端ベルト駆動制御装置、無端ベルト駆動制御方法、並びに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】
【００１０】
本発明における一観点の無端ベルト駆動制御装置は、複数のローラに張架された無端ベルトに複数配列されるマークであり、かつ前記無端ベルトの移動方向に沿って所定の長さを持つマークを読み取って出力信号を出力するマーク検出手段と、前記マーク検出手段により出力された出力信号に基づいて、前記無端ベルトの移動速度の制御を行う速度制御手段と、前記マーク検出手段により出力された出力信号に基づいて、前記無端ベルトの蛇行を制御する蛇行制御手段と、を備える無端ベルト駆動制御装置であって、各マークは前記無端ベルトの移動方向に垂直な辺を少なくとも１つ有し、前記出力信号は、前記無端ベルトの移動方向に対する直角方向において、前記マーク検出手段の前記無端ベルトに対する相対位置に応じて変動する。
【００１１】
また、本発明における他の観点の無端ベルト駆動制御方法は、マーク検出手段が、複数のローラに張架された無端ベルトに複数配列されるマークであり、かつ前記無端ベルトの移動方向に沿って所定の長さを持つマークを読み取って出力信号を出力するマーク検出段階と、出力された前記出力信号に基づいて、前記無端ベルトの移動速度の制御を行う速度制御段階と、出力された前記出力信号に基づいて、前記無端ベルトの蛇行を制御する蛇行制御段階と、を有する無端ベルト駆動制御方法であって、各マークは前記無端ベルトの移動方向に垂直な辺を少なくとも１つ有し、前記マーク検出段階において出力される出力信号は、前記無端ベルトの移動方向に対する直角方向における前記マーク検出手段の前記無端ベルトに対する相対位置に応じて変動する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、無端ベルトの速度制御と蛇行制御とを別々のセンサや制御手段を用いることなく、色ずれや画像の歪みを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来例の中間転写ユニットのハードウェア構成を示す図。
【図２】実施例１に係る画像形成装置の概要を示す図。
【図３】周辺の構成を含む中間転写ユニットの構成の概要を示す図。
【図４】中間転写ベルト上に配列されたマークの形状の一例を表した図。
【図５】マークの形状の例を表した図。
【図６】実施例１における無端ベルトの駆動制御機構の一例を示すブロック図。
【図７】中間転写ベルトの蛇行とベルト移動Ｄ信号との関係について説明する図。
【図８】ベルト移動速度制御とベルト蛇行制御との概要を説明する図。
【図９】マークの別配列の一例を表した図。
【図１０】実施例２で用いるマークの一例を示す図。
【図１１】光センサから出力される信号の周波数成分の一例を示す図。
【図１２】実施例２における無端ベルトの駆動制御機構の一例を示すブロック図。
【図１３】実施例３で用いるマークの一例を示す図。
【図１４】光センサが中間転写ベルトに対して図１３に示す位置Ａ〜Ｃにある場合の信号強度の例を示す図。
【図１５】実施例３における無端ベルトの駆動制御機構の一例を示すブロック図。
【図１６】実施例３におけるその他のマーク例１を示す図。
【図１７】実施例３におけるその他のマーク例２を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の実施例を詳細に説明する。以下、画像形成装置は例えばＭＦＰなどである。
【００１５】
［実施例１］
本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。実施例１に係る画像形成装置は、コピー手段、ファクシミリ（ＦＡＸ）手段、プリント手段、スキャナ手段および入力画像（スキャナ手段による読み取り原稿画像やプリンタあるいはＦＡＸ手段により入力された画像）を配信する手段等を複合したいわゆるＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）と称されるデジタル複合機を例にして説明する。
【００１６】
図２は、実施例１に係る画像形成装置の概要を示す図である。図２に示す画像形成装置１００は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１、スキャナ部２、画像書き込みユニット３、現像ユニット４、感光体ユニット５、給紙部６、中間転写ユニット７、二次転写ユニット８、搬送ユニット９、および定着ユニット１０などの各ユニットで構成されている。
【００１７】
自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１は、原稿を順次スキャナ部２へ送る装置である。スキャナ部２は、原稿に光を照射しながら原稿からの反射光を読み取ることで画像を読み取る装置である。スキャナ部２で読み取られた画像は、画像処理された後、画像書き込みユニット３へ送られる。
【００１８】
画像書き込みユニット３は、画像データに応じてＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：レーザーダイオード）を駆動し感光体ユニット５中の感光体ドラム上に潜像を形成するユニットである。感光体ユニット５は、フルカラーの場合Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ：黄）、Ｍ（Ｍａｇｅｎｔａ：マゼンタ）、Ｃ（Ｃｙａｎ：シアン）、Ｂｋ（Ｂｌａｃｋ：黒）の４つの感光体ドラムを備える。現像ユニット４は、感光体ドラム上に作られた潜像にトナーを付着させて顕像化させるユニットである。
【００１９】
感光体ドラム上で顕像化された画像は、中間転写ユニット７に含まれる中間転写ベルト上に転写される。フルカラーの場合、４色のトナーが順次中間転写ベルトに重ねられる。４色分の作像、転写工程が終了した時点で中間転写ベルトとタイミングを合わせて、給紙部６より転写紙が給紙される。次に、中間転写ベルトと二次転写ローラの間で、４色同時に中間転写ベルトから転写紙にトナーが転写される。
【００２０】
二次転写ユニット８は、二次転写ベルトと中間転写ベルトとの間に送り込まれる転写紙に、中間転写ベルト上のトナー画像を一括転写する。搬送ユニット９はトナーが転写された転写紙を搬送するユニットである。定着ユニット１０は、搬送部ユニット９によって送られた転写紙上のトナーを熱定着するユニットである。
【００２１】
図３は、周辺の構成を含む中間転写ユニット７の構成の概要を示す図である。中間転写ユニット７は、中間転写ベルト１１、複数のローラ１４〜１７、モータ１３、モータドライバ１２、光センサ１９、ローラ駆動装置１８を含む。
【００２２】
中間転写ベルト１１は、複数のローラに張架される無端ベルトである。複数のローラには、少なくとも中間転写駆動ローラ１４、蛇行制御ローラ１７、斥力ローラ１５、二次転写ローラ１６が含まれる。
【００２３】
モータ１３は、モータドライバ１２によって制御され、中間転写ユニット７の駆動力を発生するモータである。モータ１３が回転することによって発生する駆動力は、ギアを介して中間転写駆動ローラ１４に伝達される。
【００２４】
中間転写ベルト１１は、中間転写駆動ローラ１４が回転することにより回転し、二次転写ローラ１６との間で転写紙へトナー像を転写する。モータ１３によって中間転写ベルト１１が移動する方向をベルト移動方向、ベルト移動方向に直角な方向をベルト幅方向とする。
【００２５】
また、中間転写ベルト１１には、アルミ等の反射材を用いてマーク２０が形成されている。光センサ１９は、中間転写ベルト１１上に配列されたマーク２０にビームを送出し、マーク２０上で反射した光を読み取って、ベルト移動信号を出力する装置である。
【００２６】
ローラ駆動装置１８は、光センサ１９の出力に応じて、蛇行制御ローラ１７の水平軸を揺動させて中間転写ベルト１１の蛇行を制御する。
【００２７】
図４は、中間転写ベルト１１上に配列されたマーク２０の形状の一例を表した図である。マーク２０はアルミ等の反射材を用いて形成されている。マーク２０は、ベルトの幅方向に対して、光センサが照射したビームの長さより長く形成されている。つまり、ベルトの幅方向に対して、光センサからのビーム領域（以下、領域Ａともいう）より長く形成されている。
【００２８】
図４に示す例では、マーク２０は略台形になるように形成されている。この台形は、上辺と一方の脚（第１の脚）の成す角が略直角であり、下辺と第１の脚の成す角も直角である。ここでは、直角台形と呼称する。マーク２０は、中間転写ベルト１１の移動方向に対して、下辺と上辺が略平行であり、上記した第１の脚が略垂直となっている。
【００２９】
中間転写ベルト１１に配置されたマーク２０は、一般的に中間転写ベルト１１の画像が形成される面の裏側に接着されている。画像が形成される面にはトナーが載せられ、マーク２０が読み取れなくなるためである。
【００３０】
また、画像が形成されない面であっても、画像が形成される領域の裏側を避けて中間転写ベルト１１端部付近に形成されることが望ましい。画像形成領域の裏側にマーク２０が接着されることにより、画像形成領域の帯電容量が変わる等の不具合が予想されるためである。図３に示す例では、中間転写ベルト１１の裏側にマーク２０が形成され、マーク２０に対向する位置に光センサ１９が設置されている。
【００３１】
また、中間転写ベルト１１上のマーク２０の配列位置は、光センサ１９を上としてベルト移動方向左側の端部である。なお、マーク２０の配列位置はベルト移動方向右側であっても良い。
【００３２】
なお、マーク２０の向きや形はこれに限定されず、マーク２０は、ベルトの幅方向に光センサ１９の読取領域よりも長い一定の長さを持って形成されており、ベルトの幅方向において、一方の端から他方の端まで、マークの幅量が連続的、もしくは段階的に変化するように形成されているものであれば良い。ただし、ベルト一周でのマークの形状は、ほぼ同一である必要がある。また、マーク２０は、中間転写ベルトに一定の間隔で形成されることが望ましい。これは、速度制御をしやすくなるからである。
【００３３】
図５は、マーク２０の形状の例を表した図である。図５（ａ）に示すマークは図４と同様に略台形となったマークである。図５（ｂ）に示すマークは、略直角三角形のマークである。図５（ａ）に示すマーク及び図５（ｂ）に示すマークは、一方の端から他方の端までのマークの幅（ベルト移動方向の長さ）が連続的に変化した例である。一方、図５（ｃ）に示すマークは、マークの幅が段階的に変化した例である。また、図５の（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）に示すマークのように、ベルトの幅方向端部にマーク幅の大きい側が来てもよい。
【００３４】
図６は、実施例１における無端ベルトの駆動制御機構の一例を示すブロック図である。無端ベルト駆動制御機構は、光センサ１９、Ａ／Ｄ変換部２２、制御部３０、ＰＷＭタイマ２１、モータドライバ１２、モータ１３、ローラ駆動手段１８、及び蛇行制御ローラ１７を含む。
【００３５】
光センサ１９は、中間転写ベルト１１上に配列されたマーク２０にビームを照射し、反射光に基づいてベルト移動信号を出力するセンサであり、画像形成装置内に固定されている。ベルト移動信号は、マーク２０からの反射光を受光しているときにＯＮ状態、それ以外の時にＯＦＦ状態になる信号である。
【００３６】
Ａ／Ｄ変換部２２は、光センサ１９が出力したベルト移動信号をデジタル変換し、デジタル化されたベルト移動信号（以下、ベルト移動Ｄ信号という）として出力する装置である。なお、実施例１ではＡ／Ｄ変換部２２を光センサ１９の後段に設置しているが、Ａ／Ｄ変換部２２が光センサ１９の内部に設けられる構成であっても良い。制御部３０は、Ａ／Ｄ変換部２２の出力したベルト移動Ｄ信号を受信して、演算を行う手段である。
【００３７】
制御部３０は、ＲＡＭ３１、ＲＯＭ３２、ＣＰＵクロック３３、ＣＰＵクロック３４を含む。ＣＰＵ３４は、様々な演算を行う手段である。ＣＰＵクロック３３は、ＣＰＵ３４での演算に用いる周波数の高いクロックである。ＲＡＭ３１は、内容を書き換えることが可能な、一時的に情報を記憶するメモリであり、ＣＰＵ３４の演算のために使用される。ＲＯＭ３２は、内容を書き換えることができないメモリである。
【００３８】
ＣＰＵ３４は、第１カウントアップ手段３５、第１カウント値保持手段３６、ＰＷＭ指示値演算手段３７、第２カウントアップ手段３８、第２カウント値保持手段３９、位置補正量演算手段４０を備えている。
【００３９】
第１カウントアップ手段３５は、ＣＰＵクロック３３の出力クロックを受信してカウントアップする。第１カウント値保持手段３６は、Ａ／Ｄ変換部２２の出力したベルト移動Ｄ信号に基づいて、第１カウントアップ手段３５のカウント値を読み出して第１カウント値としてＲＡＭ３１に保存する。具体的には、第１カウント値保持手段３６は、ベルト移動Ｄ信号の値がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化すると第１カウントアップ手段３５のカウント値を読み出して保存する。ＲＡＭ３１は、最新の第１カウント値から少なくとも２回以上の第１カウント値を保持する。
【００４０】
ＰＷＭ指示値演算手段３７は、ＲＡＭ３１に保存された最新の第１カウント値と過去数回の第１カウント値に基づいて、モータドライバ１２に与えるＰＷＭ値の値を演算し、ＰＷＭ指示値を出力する。
【００４１】
PWMタイマ２１は、ＰＷＭ指示値演算手段３７からPWM指示値を受信し、PWM信号を生成するタイマである。モータドライバ１２は、モータ１３の各相に対して上下二つのトランジスタを有している。また、モータドライバ１２は、ＰＷＭタイマ２１によって生成されたＰＷＭ信号ＳＧ６に合わせてこれらのトランジスタがオンとオフを繰り返し、モータ１３に駆動電圧を供給する装置である。
【００４２】
モータ１３は、モータドライバ１２からの駆動電圧によって駆動され、回転が行われる。モータ１３が回転すると、蛇行制御ローラ１７が回転して中間転写ベルト１１の移動が起こる。中間転写ベルト１１が移動すると、光センサ１９が中間転写ベルト１１上に配置されたマーク２０を検知してベルト移動信号を出力する。前述した内容が、速度制御手段２００が有する機能である。
【００４３】
ＣＰＵ３４に含まれる第２カウントアップ手段３８は、Ａ／Ｄ変換部２２の出力するベルト移動Ｄ信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態になると値をリセットし、ＣＰＵクロック３３でカウントアップし、ベルト移動Ｄ信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態になるとカウントアップをストップする。
【００４４】
第２のカウント値保持手段３９は、Ａ／Ｄ変換部２２の出力するベルト移動Ｄ信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態になると、第２カウントアップ手段３８のカウント値を読み出して第２カウント値としてＲＡＭ３１に保存する。
【００４５】
位置補正量演算手段４０は、ＲＡＭ３１に保存されている第２カウント値とＲＯＭ３２に保存されている目標カウント値を読み出して比較し、比較結果に応じて位置補正指示を出力する。例えば、図４のようなマークが配列されている場合には、位置補正量演算手段４０はカウント値が小さくなっている場合に蛇行制御ローラ１７を所定量上昇させるような指示を出力する。ローラ駆動手段１８は、ローラ駆動手段１８の備えられた側を軸とし、備えられていない側の端を段階的に上下させて中間転写ベルト１１の移動方向と直角方向の位置を補正する。前述した内容が、蛇行制御手段３００が有する機能である。
【００４６】
図７は、中間転写ベルト１１の蛇行とベルト移動Ｄ信号との関係について説明する図である。図７（ａ）に示す例は、中間転写ベルト１１が基準位置にある場合を示している。光センサ１９は画像形成装置内に固定されているため、中間転写ベルト１１が基準位置にある場合は、中間転写ベルト１１上のマーク２０と光センサ１９の相対位置も基準位置となる。このときのベルト移動Ｄ信号を図７（ｄ）に示す。ベルト移動Ｄ信号は光センサが照射したビームがマーク２０上にあるときにＯＮ状態になり、それ以外のときはＯＦＦ状態になる信号である。図７では、ＯＮ期間をＨｉｇｈ、ＯＦＦ期間をＬｏｗの信号として表す。図７（ａ）に示すように、マーク２０と光センサ１９が基準位置にある時のＯＮ期間Ｔａは、ＲＯＭ３２に記憶されている基準期間（目標カウント値）とほぼ同一となっている。
【００４７】
図７（ｂ）、及び図７（ｃ）は、中間転写ベルト１１が蛇行してベルト幅方向に移動した場合を表す。図７（ｂ）は、図４に示す構成において、光センサ１９を上にして中間転写ベルト１１が進行方向左に移動した場合を表している。図４に示す例では、マーク２０が中間転写ベルト１１の進行方向左側に配列されているため、図７（ｂ）の場合、光センサ１９とマーク２０の相対位置では、光センサ１９がマーク２０に対して中間転写ベルト１１の幅方向の中央側に移動する。
【００４８】
このときのベルト移動Ｄ信号を図７（ｅ）に示す。マーク２０はベルト幅方向の端部側の幅量が細く、中央側の幅量が広くなるような直角台形であるため、ベルト移動Ｄ信号のＯＮ期間Ｔｂは基準期間よりも広くなる。しかしながら、マーク２０が直角台形であるため、ベルト移動Ｄ信号の立上りタイミングは図７（ｄ）の中間転写ベルト１１が基準位置にある場合と変わらない。蛇行はＯＮ期間の基準期間との差に基づいて制御され、ベルト速度は立上りタイミングに基づいて制御される。
【００４９】
図７（ｃ）は、図４に示す構成において、光センサ１９を上にして中間転写ベルト１１が移動方向右側に移動した場合を表す。図７（ｃ）の場合、光センサ１９とマーク２０の相対位置は、光センサ１９がマーク２０に対してベルト幅方向の端部側に移動する。このときのベルト移動Ｄ信号を図７（ｆ）に示す。図７（ｆ）に示すように、光センサ１９がベルト方向の端部側に移動するため、ベルト移動Ｄ信号のＯＮ期間Ｔｃは基準期間よりも狭くなる。しかしながら、図７（ｅ）の場合と同様にベルト移動Ｄ信号の立上りタイミングは図７（ｄ）と変わらない。蛇行はＯＮ期間の基準期間との差に基づいて制御され、ベルト速度は立上りタイミングに基づいて制御される。
【００５０】
なお、図７に示すマーク２０と光センサ１９との相対位置、及びベルト移動Ｄ信号の関係は、マーク２０の向き及び中間転写ベルト１１上での配置が図４と異なる場合には異なったものとなる。例えば、ベルト進行方向右側の端部に、マーク２０が幅量の広い側がベルト端部側に来るように配列される場合、中間転写ベルト１１が光センサ１９を上にして進行方向右側に蛇行すると、マーク２０と光センサ１９の相対位置は、マーク２０に対して光センサ１９がベルト中央方向に移動するが、図７（ｆ）のような幅の狭い信号が出力される。
【００５１】
図８は、具体的な値を用いて、ベルト移動速度制御とベルト蛇行制御との概要を説明する図である。マーク２０に対する光センサ１９の相対位置が変動すると、ベルト移動Ｄ信号のＯＮ期間は変動するが、ベルト移動Ｄ信号の立上りタイミングは変動しない。このＯＮ期間と立上りタイミングを計測して、ベルト蛇行とベルト移動速度の制御を行う。
【００５２】
第１カウントアップ手段３５は、クロック信号の入力がある度にカウントアップを行っている。ベルト移動Ｄ信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態、つまりＬｏｗからＨｉｇｈに変化すると、第１カウント値保持手段３６は、第１カウントアップ手段３５のカウント値を第１カウント値としてＲＡＭ３１に保存する。図８では、まず「１２」という値をＲＡＭ３１に保存する。
【００５３】
次に、ベルト移動Ｄ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに変わったとき、第１カウントアップ手段３５の値はＲＡＭ３１に保存される。図８に示す例では「２４」という値を保存している。この２つの値の差分「１２」が基準より大きい場合、中間転写ベルト１１の移動に基準よりも長い時間がかかっている。このためＣＰＵ３４は、この２つの値の差分「１２」が基準より大きければベルトの速度を速くする信号をＰＷＭタイマ２１に出力する。
【００５４】
なお、基準値と比較する他の例として、過去に取得した第１カウント値を参考にして制御を行ってもよい。また、マークの配列間隔情報を元に中間転写ベルト１１の移動速度を演算し、その結果と理想移動速度との差に基づいて制御を行ってもよい。
【００５５】
第２カウントアップ手段３８は、クロック信号があるとカウントアップする手段である。また、第２カウントアップ手段３８は、ベルト移動Ｄ信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化すると値がリセットされ、ベルト移動Ｄ信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化するとカウントを停止する。
【００５６】
図８に示す例では、第２カウントアップ手段３８は、ベルト移動Ｄ信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態、つまりＬｏｗからＨｉｇｈに変化するとカウント値を「０」にする。また、第２カウントアップ手段３８は、カウント値が「６」になったところでベルト移動Ｄ信号のＨｉｇｈからＬｏｗへの変化を受けてカウントを停止する。第２カウントアップ手段３８は、カウント値「６」を第２カウント値としてＲＡＭ３１へ保存する。
【００５７】
カウント値「６」が、ＲＯＭ３２に記憶された基準値より大きい場合には、マーク２０と光センサ１９の相対位置で、光センサ１９がベルト中央方向に移動している。このため、ＣＰＵ３４は、第２カウント値「６」が基準値より大きい場合には、ローラ駆動手段１８に、ローラ駆動手段１８が取り付けられている側の端部を軸にして他方の端部を下部へ移動させる指示を行う。なお、基準値は、光センサ１９が中間転写ベルト１１に対して基準位置にいるときのカウント値を予め調べておき、このカウント値を基準値とする。
【００５８】
以上、実施例１によれば、図４に示すように、マーク２０が中間転写ベルト１１の幅方向に光センサ１９の読取領域よりも長い一定の長さを持って形成されており、中間転写ベルト１１の幅方向において、一方の端から他方の端まで、マーク２０の幅量が連続的、もしくは段階的に変化するように形成されている。
【００５９】
これにより、光センサ１９がマーク２０のベルト移動方向に垂直の辺を検知した瞬間の信号は、蛇行の有無にかかわらず速度に応じたものとなり、少なくとも１つのマーク全体を検知したときの信号は、光センサ１９の中間転写ベルト１１（マーク２０）に対する相対位置（ベルトの蛇行）に応じて変動する。
【００６０】
よって、１つの光センサ１９がマーク２０を検知して出力するベルト移動信号から、ベルト幅方向位置とベルト速度を同時に検知することができる。このため、ベルト幅方向位置を検知するために新たな光センサを備えることがないので、コストを抑えられ、また各部品の配置が容易になるという効果を奏する。
【００６１】
なお、前述した例では、中間転写ベルト１１が移動すると移動方向に垂直な辺から光センサ１９に検知されるように配列されていた。以下に示す例では、中間転写ベルト１１が移動すると最後に垂直な辺が来るようにマーク２０を配置した例について説明する。
【００６２】
図９は、マーク２０の別配列の一例を表した図である。上記したように、中間転写ベルト１１が移動すると、まずベルト移動方向に傾斜をもった辺から検知し、最後にベルト移動方向に垂直な辺を検知する。
【００６３】
図９に示すマークの配列において、図４に示すマークの配列と最も大きな違いは、ベルト速度を制御する場合に、立下りエッジ信号に基づいてベルト速度を演算している点である。つまり、マークの向きが、ベルト移動方向において逆になったとしても本発明を適用することができる。
【００６４】
［実施例２］
実施例２では、実施例１とは異なるマークを用いて、ベルト速度制御とベルト蛇行制御とを１つの光センサ１９を用いて行う。図１０は、実施例２で用いるマークの一例を示す図である。図１０に示すように、実施例２で用いるマークは、ベルト幅方向の長さに複数の種類を有する。また、これらのマークは、ベルト幅方向における一方の端部をベルト幅方向における同一の位置にそろえる。
【００６５】
また、センサから見ると、中間転写ベルト１１が幅方向の所定の方向に移動するとマークの検知周期が大きくなり、中間転写ベルト１１が所定の方向とは逆方向に移動するとマークの検知周期が小さくなるように配列されている。
【００６６】
蛇行制御手段５００は、Ａ／Ｄ変換部２２から出力されるベルト移動Ｄ信号を周波数変換し、周波数成分の振幅を用いて蛇行制御を行う。図１１は、光センサ１９から出力される信号の周波数成分の一例を示す図である。図１１に示す周波数「ｆ」を検出する場合は、光センサ１９が中間転写ベルト１１に対して基準位置にある場合に検出する周波数である。また、周波数「ｆ／２」は、光センサ１９が相対的に中間転写ベルト１１のベルト幅方向に対して中央方向に移動するように、中間転写ベルト１１が移動した場合に検出される周波数である。また、周波数「２ｆ」は、光センサ１９が相対的に中間転写ベルト１１のベルト幅方向に対して端部方向に移動するように、中間転写ベルト１１が移動した場合に検出される周波数である。
【００６７】
例えば、図１０に示す「光センサからのビーム」の位置に光センサ１９からのビームが位置する場合、光センサ１９からの出力信号には周波数「ｆ」が出現するとする。この場合、中間転写ベルト１１が図１０の上方向に移動すると、光センサ１９は現在の位置よりも図１０の下部のマークを読み取ることになる。よって、マークの検知周期が大きく（周波数が小さく）なり、光センサ１９からの出力信号に「ｆ／２」の周波数が出現する。逆に、中間転写ベルト１１が図１０の下方向に移動すると、光センサ１９からの出力信号に「２ｆ」の周波数が出現する。
【００６８】
図１２は、実施例２における無端ベルトの駆動制御機構の一例を示すブロック図である。図１２に示す機能において、図６に示す機能と同様の機能は同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
周波数解析手段５０は、Ａ／Ｄ変換部２２から出力されたベルト移動Ｄ信号に対して周波数変換を行って周波数成分を解析する。画像を書き込む前の１０ｓ（ｓｅｃｏｎｄ）程度で周波数解析が行われる。また、周波数解析手段５０は、解析した周波数成分の振幅（図１１参照）を位置補正量演算手段５１に出力する。また、周波数解析手段５０は、周波数「ｆ」を検出したときに、第１カウント値保持手段５２にその旨を通知する。
【００７０】
位置補正量演算手段５１は、周波数成分「ｆ／２」が検出された場合は、光センサ１９が中間転写ベルト１１の端部方向に位置するよう蛇行制御ローラ１７を制御する。また、位置補正量演算手段５１は、周波数「２ｆ」が検出された場合は、光センサ１９が中間転写ベルト１１の中央方向に位置するよう蛇行制御ローラ１７を制御する。
【００７１】
速度制御手段４００に含まれる第１カウント値保持手段５２は、周波数解析手段５０から通知を受ける度に、第１カウントアップ手段３５のカウント値をＲＡＭ３１に保存する。ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３１のカウント値の差分を基準値と比較すれば、実施例１と同様にして速度制御を行うことができる。
【００７２】
つまり、ＲＡＭ３１のカウント値の差分が基準値と比べて小さければ、中間転写ベルト１１の速度が基準速度よりも早いので、ＣＰＵ３４は、ベルト速度を遅くするよう制御する。また、ＲＡＭ３１のカウント値の差分が基準値と比べて小さければ、中間転写ベルト１１の速度が基準速度よりも遅いので、ＣＰＵ３４は、ベルト速度を早くするよう制御する。なお、基準値は、所望のベルト速度における周波数「ｆ」を検出する間隔（カウント値）とし、予めＲＯＭ３２などに記憶しておく。
【００７３】
なお、前述した例では光センサ１９が基準位置にある場合に「ｆ」のみしか検出されないとして説明したが、これは光センサ１９から出力されたビームにおけるベルト幅方向の幅が、マークの「ｆ」を出力する部分の幅よりも小さい場合である。ビームの幅が大きい場合には、予め基準となる周波数を記憶しておき、基準よりも「ｆ／２」の信号が大きくなった場合、又は「２ｆ」の信号が大きくなった場合に、位置補正量演算手段５１が蛇行制御ローラ１７を制御するようにしてもよい。
【００７４】
また、前述した例ではベルト幅方向の一方の端部にマークの端部がそろうようにマークを配置したが、ベルト中央側でマークの端部がそろうように配置しても問題ない。この場合、「ｆ／２」と「２ｆ」が検出されるときの補正方向を逆にすればよい。
【００７５】
以上、実施例２によれば、図１０に示すようなマークを用いても、実施例１同様、無端ベルトの速度制御と蛇行制御とを別々のセンサや制御手段を用いることなく、色ずれや画像の歪みを抑制することができる。
【００７６】
［実施例３］
実施例３では、実施例１、２とは異なるマークを用いて、ベルト速度制御とベルト蛇行制御とを１つの光センサ１９を用いて行う。図１３は、実施例３で用いるマークの一例を示す図である。図１３に示すように、実施例３で用いるマークは、反射型スケールの片側に反射領域がある構成とする。
【００７７】
図１３に示すマークに対して、光センサ１９の位置がベルトに対して相対的にずれた場合に、光センサ１９から出力されるベルト移動信号の信号強度を、図１４を用いて説明する。
【００７８】
図１４は、光センサ１９が中間転写ベルト１１に対して図１３に示す位置Ａ〜Ｃにある場合の信号強度の例を示す図である。図１４に示すように、光センサ１９の位置が位置Ｃにある場合、反射領域が大きく反射光を多く受光するため、信号強度は強くなる。また、光センサ１９の位置が位置Ｂにある場合、この位置を基準位置としておき、基準位置における信号強度の最大値（Ｖｍａｘ）と波高値（Ｖｐ−ｐ）をＲＯＭ３２に記憶しておく。また、光センサ１９の位置が位置Ａにある場合、反射領域からの反射光が少なくなるため、信号強度は弱くなる。
【００７９】
このとき、図１５に示す蛇行制御手段７００は、Ａ／Ｄ変換部２２から出力されるベルト移動信号の強度を検出し、ベルト移動信号の最大値（Ｖｍａｘ）の大きさに対する波高値（Ｖｐ−ｐ）の大きさの割合（Ｖｐ−ｐ／Ｖｍａｘ）を算出する。蛇行制御手段７００は、算出した割合が基準値と比べて大きいか小さいかで蛇行量を算出し、ベルト幅方向へのズレを補正する。なお、基準値は、図１３に示す位置Ｂのときのベルト移動信号の最大値の大きさに対する波高値の大きさの割合とする。
【００８０】
なお、ベルト移動信号の最大値の大きさに対する波高値の大きさの割合を用いて蛇行制御を行う以外にも、波高値のみを用いて蛇行制御を行ってもよい。
【００８１】
図１５は、実施例３における無端ベルトの駆動制御機構の一例を示すブロック図である。図１５に示す機能において、図６に示す機能と同様の機能は同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００８２】
強度検出手段６０は、光センサ１９から出力されたベルト移動信号の信号強度を検出し、最大値（Ｖｍａｘ）と波高値（Ｖｐ−ｐ）との割合を算出する。強度検出手段６０は、算出した割合を位置補正量演算手段６１に出力する。また、強度検出手段６０は、信号のピーク値を検出した場合は、その旨を第１カウント値保持手段６２に通知する。
【００８３】
位置補正量演算手段６１は、信号強度検出手段６０により算出された最大値（Ｖｍａｘ）と波高値（Ｖｐ−ｐ）との大きさの割合（Ｖｐ−ｐ／Ｖｍａｘ）を基準値と比較する。位置補正量演算手段６１は、割合（Ｖｐ−ｐ／Ｖｍａｘ）と基準値との差分によって、蛇行量と蛇行の方向を検知できる。例えば、図１３に示すマークの場合、割合が基準値よりも小さければ、光センサ１９からのビームの位置が中央方向にずれるように中間転写ベルト１１が蛇行していることが分かり、割合が基準値よりも大きければ、光センサ１９からのビームの位置が端部方向にずれるように中間転写ベルト１１が蛇行していることが検知できる。また、位置補正量演算手段６１は、割合と基準値との差分値の絶対値により、蛇行量（ベルト幅方向へのズレ量）を検知することができる。
【００８４】
なお、前述した制御は、図１３に示すようにベルト幅方向の中央側に反射領域がある場合であり、ベルト幅方向の端部側に反射領域があるようにマークを配置する場合、検知される蛇行の方向は逆になる。
【００８５】
第１カウント値保持手段６２は、強度検出手段６０から通知を受ける度に、第１カウントアップ手段３５のカウント値をＲＡＭ３１に保存する。ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３１のカウント値の差分を基準値と比較すれば、実施例１と同様にして速度制御を行うことができる。
【００８６】
つまり、信号強度のピーク値の間隔が基準値と比べて短ければ、中間転写ベルト１１の速度が基準速度よりも速いので、ＣＰＵ３４は、ベルト速度を遅くするよう制御する。また、信号強度のピーク値の間隔が基準値と比べて長ければ、中間転写ベルト１１の速度が基準速度よりも遅いので、ＣＰＵ３４は、ベルト速度を速くするよう制御する。なお、ベルト制御に用いる基準値は、位置Ｂにおいて、所望のベルト速度で検出する信号強度のピーク値の間隔（カウント値）とする。
【００８７】
以上、実施例３によれば、図１３に示すようなマークを用いても、実施例１や実施例２同様、無端ベルトの速度制御と蛇行制御とを別々のセンサや制御手段を用いることなく、色ずれや画像の歪みを抑制することができる。
【００８８】
次に、実施例３に適用できるマークの例について説明する。以下に示すマークの例は、光センサを２つ用いて行う点が図１３に示すマークとの違いである。
【００８９】
図１６は、実施例３におけるその他のマーク例１を示す図である。図１６に示すマークは、中間転写ベルトの移動方向に平行な連続する反射領域が２列あり、反射領域の間に、ベルト幅方向に平行な反射型スケールが一定間隔で配置される。図１６に示すマークの場合、光センサは２つ配置される。それぞれの光センサＡ、Ｂの位置は、光ビームの領域が反射領域の内側で接するように配置される。
【００９０】
前述したように光センサＡ、Ｂを配置することで、中間転写ベルト１１が蛇行した場合には、いずれか一方だけの光センサからの出力信号の割合（Ｖｐ−ｐ／Ｖｍａｘ）が変化するので、位置補正量演算手段６１は、蛇行量と蛇行方向とを検知することができる。ベルと速度制御については、実施例３と同様にすればよい。
【００９１】
図１７は、実施例３におけるその他のマーク例２を示す図である。図１７に示すマークは、中間転写ベルトの移動方向に平行な連続する反射領域が３列あり、反射領域の間に、ベルト幅方向に平行な反射型スケールが一定間隔で２列配置される。図１７に示すマークの場合、光センサは２つ配置される。それぞれの光センサＡ、Ｂの位置は、それぞれの光ビームの領域が、中央の反射領域に接し、それぞれベルト幅方向に対して逆方向になるよう配置される。また、それぞれの光センサＡ、Ｂは、ベルト移動方向に対して別の位置に配置される。
【００９２】
前述したように光センサＡ、Ｂを配置することで、中間転写ベルト１１が蛇行した場合には、いずれか一方だけの光センサからの出力信号の割合（Ｖｐ−ｐ／Ｖｍａｘ）が変化するので、位置補正量演算手段６１は、蛇行量と蛇行方向とを検知することができる。ベルト速度制御については、実施例３と同様にすればよい。なお、前述したように、本発明において、ベルト速度制御とベルト蛇行制御とを行う光センサを複数用いてもよい。
【００９３】
なお、本発明は、上記各実施例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記各実施例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、各実施例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１０ 定着ユニット
１１ 中間転写ベルト
１２ モータドライバ
１３ モータ
１４ 中間転写駆動ローラ
１５ 斥力ローラ
１６ 二次転写ローラ
１７ 蛇行制御ローラ
１８ ローラ駆動手段
１９ 光センサ
２０ マーク
２１ ＰＷＭタイマ
２２ Ａ／Ｄ変換部
３０ 制御部
３１ ＲＡＭ
３２ ＲＯＭ
３３ ＣＰＵクロック
３４ ＣＰＵ
３５ 第１カウントアップ手段
３６、５２、６２ 第１カウント値保持手段
３７ ＰＷＭ指示値演算手段
３８ 第２カウントアップ手段
３９ 第２カウント値保持手段
４０、５１、６１ 位置補正量演算手段
５０ 周波数解析手段
６０ 強度検出手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９５】
【特許文献１】特許第３４７３１４８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラに張架された無端ベルトに複数配列されるマークであり、かつ前記無端ベルトの移動方向に沿って所定の長さを持つマークを読み取って出力信号を出力するマーク検出手段と、
前記マーク検出手段により出力された出力信号に基づいて、前記無端ベルトの移動速度の制御を行う速度制御手段と、
前記マーク検出手段により出力された出力信号に基づいて、前記無端ベルトの蛇行を制御する蛇行制御手段と、を備える無端ベルト駆動制御装置であって、
各マークは前記無端ベルトの移動方向に垂直な辺を少なくとも１つ有し、
前記出力信号は、前記無端ベルトの移動方向に対する直角方向において、前記マーク検出手段の前記無端ベルトに対する相対位置に応じて変動する無端ベルト駆動制御装置。
【請求項２】
前記マークは、ベルトの移動方向と直角方向に形成され、該直角方向に複数の長さを持ち、
前記出力信号は、前記無端ベルトに対して前記マーク検出手段が第1の位置にある場合には所定の周波数を持つ第1の信号となり、前記無端ベルトに対して前記マーク検出手段が第２の位置にある場合には前記第1の信号とは異なる周波数を持つ第２の信号となり、前記周波数は、前記マークにおける前記直角方向の長さに応じて異なる請求項１記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項３】
前記蛇行検出手段は、
前記出力信号における周波数が、所定の周波数になるように、前記無端ベルトの移動方向と垂直方向への移動を制御する請求項２記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項４】
前記速度制御手段は、
前記出力信号における所定の周波数が検出される間隔が、予め定められた所定の基準の値になるように、前記無端ベルトの移動速度を制御する請求項２又は３記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項５】
前記第１の信号と前記第２の信号とは、いずれか一方の周波数が、他方の周波数の整数倍になる請求項２乃至４いずれか一項に記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項６】
前記マークは、前記無端ベルトの移動方向に対する直角方向に前記マーク検出手段の読取領域より長い一定の長さを持って形成されており、また、該マークは前記直角方向において、一方の端から他方の端まで、該マークの幅量が連続的、もしくは段階的に変化するように形成されている請求項１記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項７】
前記出力信号は、前記マーク検出手段が前記マークを読み取っていた期間をＯＮ状態とし、該ＯＮ状態以外をＯＦＦ状態とする信号であり、
前記速度制御手段は、
前記マークにおける前記無端ベルトの移動方向に垂直な辺を前記マーク検出手段が読み取ったタイミングに基づいて、前記無端ベルトの移動速度を制御し、
前記蛇行制御手段は、
前記出力信号のＯＮ期間の長さに基づいて、前記無端ベルトの蛇行を制御する請求項６記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項８】
前記蛇行制御手段は、
前記出力信号のＯＮ期間が、予め定められた基準の値になるように、前記無端ベルトの移動方向と垂直方向への移動を制御する請求項７に記載の無端ベルト駆動制御装置
【請求項９】
前記速度制御手段は、
前記出力信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態になるタイミングの間隔が、予め定められた基準の値になるように、前記無端ベルトの移動速度を制御する請求項７又は８に記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項１０】
前記マークは、前記無端ベルトの移動方向に平行な所定の領域が連続して形成され、該所定の領域に接するように、前記移動方向の直角方向に所定の長さを持つ矩形が一定間隔で形成され、
前記無端ベルトに対して前記マーク検出手段が第１の位置にある場合には、前記出力信号の信号強度は所定の振幅と所定の波高値とを持つ第１の信号となり、前記無端ベルトに対して前記マーク検出手段が第２の位置にある場合には、前記出力信号の信号強度は前記第１の信号とは異なる振幅と波高値とを持つ第２の信号となる請求項１記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項１１】
前記蛇行制御手段は、
前記出力信号の信号強度における前記振幅の最大値に対する波高値の割合が、予め定められた基準の値となるように、前記無端ベルトの移動方向と垂直方向への移動を制御する請求項１０記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項１２】
前記速度制御手段は、
前記出力信号の信号強度における前記振幅のピーク値を検出する間隔が、予め定められた基準の値となるように、前記無端ベルトの移動速度を制御する請求項１０又は１１記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項１３】
マーク検出手段が、複数のローラに張架された無端ベルトに複数配列されるマークであり、かつ前記無端ベルトの移動方向に沿って所定の長さを持つマークを読み取って出力信号を出力するマーク検出段階と、
出力された前記出力信号に基づいて、前記無端ベルトの移動速度の制御を行う速度制御段階と、
出力された前記出力信号に基づいて、前記無端ベルトの蛇行を制御する蛇行制御段階と、を有する無端ベルト駆動制御方法であって、
各マークは前記無端ベルトの移動方向に垂直な辺を少なくとも１つ有し、
前記マーク検出段階において出力される出力信号は、前記無端ベルトの移動方向に対する直角方向において、前記マーク検出手段の前記無端ベルトに対する相対位置に応じて変動する無端ベルト駆動制御方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１２いずれか一項に記載の無端ベルト駆動制御装置を備える画像形成装置。
【請求項１】
複数のローラに張架された無端ベルトに複数配列されるマークであり、かつ前記無端ベルトの移動方向に沿って所定の長さを持つマークを読み取って出力信号を出力するマーク検出手段と、
前記マーク検出手段により出力された出力信号に基づいて、前記無端ベルトの移動速度の制御を行う速度制御手段と、
前記マーク検出手段により出力された出力信号に基づいて、前記無端ベルトの蛇行を制御する蛇行制御手段と、を備える無端ベルト駆動制御装置であって、
各マークは前記無端ベルトの移動方向に垂直な辺を少なくとも１つ有し、
前記出力信号は、前記無端ベルトの移動方向に対する直角方向において、前記マーク検出手段の前記無端ベルトに対する相対位置に応じて変動する無端ベルト駆動制御装置。
【請求項２】
前記マークは、ベルトの移動方向と直角方向に形成され、該直角方向に複数の長さを持ち、
前記出力信号は、前記無端ベルトに対して前記マーク検出手段が第1の位置にある場合には所定の周波数を持つ第1の信号となり、前記無端ベルトに対して前記マーク検出手段が第２の位置にある場合には前記第1の信号とは異なる周波数を持つ第２の信号となり、前記周波数は、前記マークにおける前記直角方向の長さに応じて異なる請求項１記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項３】
前記蛇行検出手段は、
前記出力信号における周波数が、所定の周波数になるように、前記無端ベルトの移動方向と垂直方向への移動を制御する請求項２記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項４】
前記速度制御手段は、
前記出力信号における所定の周波数が検出される間隔が、予め定められた所定の基準の値になるように、前記無端ベルトの移動速度を制御する請求項２又は３記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項５】
前記第１の信号と前記第２の信号とは、いずれか一方の周波数が、他方の周波数の整数倍になる請求項２乃至４いずれか一項に記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項６】
前記マークは、前記無端ベルトの移動方向に対する直角方向に前記マーク検出手段の読取領域より長い一定の長さを持って形成されており、また、該マークは前記直角方向において、一方の端から他方の端まで、該マークの幅量が連続的、もしくは段階的に変化するように形成されている請求項１記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項７】
前記出力信号は、前記マーク検出手段が前記マークを読み取っていた期間をＯＮ状態とし、該ＯＮ状態以外をＯＦＦ状態とする信号であり、
前記速度制御手段は、
前記マークにおける前記無端ベルトの移動方向に垂直な辺を前記マーク検出手段が読み取ったタイミングに基づいて、前記無端ベルトの移動速度を制御し、
前記蛇行制御手段は、
前記出力信号のＯＮ期間の長さに基づいて、前記無端ベルトの蛇行を制御する請求項６記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項８】
前記蛇行制御手段は、
前記出力信号のＯＮ期間が、予め定められた基準の値になるように、前記無端ベルトの移動方向と垂直方向への移動を制御する請求項７に記載の無端ベルト駆動制御装置
【請求項９】
前記速度制御手段は、
前記出力信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態になるタイミングの間隔が、予め定められた基準の値になるように、前記無端ベルトの移動速度を制御する請求項７又は８に記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項１０】
前記マークは、前記無端ベルトの移動方向に平行な所定の領域が連続して形成され、該所定の領域に接するように、前記移動方向の直角方向に所定の長さを持つ矩形が一定間隔で形成され、
前記無端ベルトに対して前記マーク検出手段が第１の位置にある場合には、前記出力信号の信号強度は所定の振幅と所定の波高値とを持つ第１の信号となり、前記無端ベルトに対して前記マーク検出手段が第２の位置にある場合には、前記出力信号の信号強度は前記第１の信号とは異なる振幅と波高値とを持つ第２の信号となる請求項１記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項１１】
前記蛇行制御手段は、
前記出力信号の信号強度における前記振幅の最大値に対する波高値の割合が、予め定められた基準の値となるように、前記無端ベルトの移動方向と垂直方向への移動を制御する請求項１０記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項１２】
前記速度制御手段は、
前記出力信号の信号強度における前記振幅のピーク値を検出する間隔が、予め定められた基準の値となるように、前記無端ベルトの移動速度を制御する請求項１０又は１１記載の無端ベルト駆動制御装置。
【請求項１３】
マーク検出手段が、複数のローラに張架された無端ベルトに複数配列されるマークであり、かつ前記無端ベルトの移動方向に沿って所定の長さを持つマークを読み取って出力信号を出力するマーク検出段階と、
出力された前記出力信号に基づいて、前記無端ベルトの移動速度の制御を行う速度制御段階と、
出力された前記出力信号に基づいて、前記無端ベルトの蛇行を制御する蛇行制御段階と、を有する無端ベルト駆動制御方法であって、
各マークは前記無端ベルトの移動方向に垂直な辺を少なくとも１つ有し、
前記マーク検出段階において出力される出力信号は、前記無端ベルトの移動方向に対する直角方向において、前記マーク検出手段の前記無端ベルトに対する相対位置に応じて変動する無端ベルト駆動制御方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１２いずれか一項に記載の無端ベルト駆動制御装置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９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−２１５３９０（Ｐ２０１０−２１５３９０Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６６４５９（Ｐ２００９−６６４５９）
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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