JP2006154289A - ベルト搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベルトの周長偏差や上下動の発生による影響を受けないでベルトの移動量制御および停止位置制御を高精度に行うことで画像同士の重畳位置が変化しないようにできる構成を備えたベルト搬送装置を提供する。
【解決手段】 複数の支持部材により張架された無端状ベルト３と、該無端状ベルト３の表面若しくは裏面に略一定周期間隔で設けたベルトマークＭの検出状態に応じて該無端状ベルトの駆動源での回転をフィードバック制御することにより前記ベルトに対する移動制御を行う制御手段１００とを備えたベルト搬送装置において、前記無端状ベルト３の位置情報として設けられているベルトマークＭの検知手段Ｓ１とは別に、前記無端状ベルト３が張架されている支持部材として用いられるローラの一つ４にローラ４の回転角度を検出する回転角度センサ２３を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ベルト搬送装置及び画像成形装置に関し、さらに詳しくは、複数の色画像を重畳転写する際の画像同士の位置ずれ防止機構に関する。

周知のように、画像形成装置として、電子写真方式・静電記録方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等があり、これら画像形成装置には、単一色画像のみを対象とするだけでなく、色毎の画像を重畳してフルカラー画像などの複数色の画像を形成できる構成がある。

多色画像形成に用いられる構成には、次のようなものがある。
一つは、潜像担持体に相当する感光体に形成される色毎の画像を一旦中間転写体に１次転写し、重畳転写された画像を記録シートなどの記録媒体に一括して転写する構成であり、この構成においては、一つの感光体の周囲に複数の現像装置を配置した構成（例えば、非特許文献１）、あるいは、感光体およびこれに対する作像処理を行う帯電装置や現像装置およびクリーニング装置を纏めて収納したプロセスカートリッジを中間転写体としてあるいは記録媒体の搬送手段として用いられるベルトの展張方向に沿って並置したタンデム方式と称される構成（例えば、特許文献１）が知られている。
ベルトを中間転写体として用いる場合には、このベルトに対して順次各色の画像が転写されて重畳転写される画像を一括転写する方式が採用され、そして、記録媒体の搬送手段として用いる場合には、搬送される記録媒体に対して順次画像が転写されて各色の画像が記録媒体上に重畳転写される方式が採用されている。

一方、潜像担持体としての感光体を用いた電子写真方式による構成とは別の画像形成装置の方式として、記録媒体に対して直接インクを吐出して画像を形成するインクジェット記録方式がある。インクジェット記録方式では、ベルトなどを用いた搬送手段によって記録媒体が搬送される過程でキャリッジに装備されている印字ヘッドからのインク吐出により画像が形成される（例えば、特許文献２）。

ところで、複数色の画像を重畳転写する場合には、ベルトの回転駆動部やベルトそのものが相当する回転移動体上を搬送される記録媒体での画像同士の転写位置を正確に整合させて、いわゆる、位置合わせを高精度に行うことが色ずれなどの不具合を防止する上で重要となる。つまり、回転する部材の回転量や回転移動量が何らかの原因で変動すると、回転体の回転移動部での移動量や移動位置も所定の条件から変化してしまい、記録媒体上で重畳される画像同士の位置が異なってしまい、これが原因して色ずれを起こす。

従来、回転駆動部あるいは回転移動部での移動速度変動による画像形成位置での誤差が生じるのを抑制制御する構成として、転写用あるいは搬送用ベルト等の 無端状ベルトの回転駆動部として用いられる駆動ローラ回転軸や感光体などの円筒部材の回転軸にロータリエンコーダを直結し、エンコーダで検出された回転体の回転角速度に基づいて、回転体の駆動手段である駆動モータの回転角速度を制御する構成が知られている（例えば、特許文献３）。特許文献３には、回転体の回転角速度を制御することにより回転体の回転移動部の移動量（移動位置）を間接的に制御する構成が開示されている。

一方、回転体側での移動量検知とは異なる方式として、ベルトの移動量を検知する方式があり、この方式では、ベルト表面に所定間隔により形成された所定個数のマーク、例えば、４色が対象となる場合には４色分の間隔を設定したマークを形成し、このマークの読み取りタイミング、つまり、パルス間隔に基づきベルトの表面速度を算出してベルトの駆動源に対する速度をフィードバックすることが行われている（例えば、特許文献４，５）。この方式では、ベルトの虚像を直接観測できることにより移動量を直接制御できる利点がある。

電子写真学会「続」 電子写真技術の基礎と応用」１９９６年、１１月１５日初版第１刷、第３３頁（図１．２１） 特開０００−３３０３５３号公報（段落「００２４」欄） 特開２００３−１８２１２１号公報（段落「０００２」欄） 特開平６−１７５４２７号公報（段落「００２４」欄） 特開平６−２６３２８１号公報（段落「００１３」欄） 特開平９−１１４３４８号公報（段落「００１５」欄）

ベルトを転写体あるいは記録媒体の搬送体として用いる場合に、そのベルト表面に形成されたマークを読み取ることでベルトの移動速度を算出し、ベルトの現在位置を割り出してその結果に応じた速度のフィードバック制御を行う場合には、次のような問題がある。
（１）ベルトなどの長尺物に一定間隔によりマークを形成する際には、周長での偏差により生じるマーク間の繋ぎ目により連続的な一データを取得できない。
（２）ベルトが移動する際に上下動が発生し、検出ギャップが変動して高精度の位置検出が困難となる。

一般に画像形成装置で出力する紙などにシートに形成された画像において人間の目の分解能では１０μｍ程度の位置決めが色ずれなどの不具合を認識できるかどうかの境界点となり、このため、例えば、特開２００３−３３４９７９号公報（段落「０００８」欄）に挙げられているように、１０μｍ程度の位置決めが必要とされる。
（１）に挙げた繋ぎ目に関しては、ベルトの材料として電子写真において用いられるポリイミドフィルムである場合、±１ｍｍ程度の周長公差は避けられず、１０μｍ周期のマークを形成した場合にその周期間隔で連続するマークを形成できなくなり、ベルトへのマーク形成始端位置と終端位置との間に繋ぎ目が発生し、その部分での間隔が所定間隔でなくなることから、マーク検知による移動速度の算出には誤差が生じることになる。

（２）に挙げた問題に関しては、搬送ローラの偏心やベルト自体のたわみなどからベルトの上下動を０．１ｍｍ以下に抑えることは困難であるため、高分解エンコーダに用いられているようなホログラム型の検出方法を用いることは光路変化が原因して困難となり、スリットマスクによる検出を用いなければならなくなる。しかし、スリットマスクによる検出を用いるとすると、５０μｍ以下の開口では光の回折の影響を受けやすくなるために前述した１０μｍの位置決めに必要な分解能を得ることができなくなる。このような不具合は電子写真方式に用いられる感光体ドラムのような円筒体の表面位置決めを行う際にも同様に発生する。

一方、搬送手段としてベルトを用いる装置の一つであるインクジェット記録方式による画像形成装置では、インクの耐光性、経時劣化性の改善のためにインクが染料系から顔料系に切り換えられてきており、またインク粘度に関しても高粘度化が用いられるようになってきている。高粘度化は記録紙などへのにじみが激減する効果がある反面、記録紙へのインク着弾位置の位置ずれ精度が目立ちやすく見た目によくわかるようになってきた。この場合の位置ずれによる現象としては、白スジや黒スジおよびバンディングなどがある。このような現象は記録紙の副走査方向への搬送時における停止位置精度の寄与率が高く、その精度向上が望まれている。

インクジェット記録方式における記録紙搬送機構（副走査方向への搬送機構）としては、砥石搬送ローラや搬送ベルトを用いる構成が一般的であり、この機構を対象とした送り量制御には、搬送ローラ軸上にコードホィールを設け、この値をエンコーダセンサにより読み取る方式が知られている。例えば、特許文献１においても開示されているように、ローラ軸上にコードホィールを設けてこの値をエンコーダセンサにより読み取りローラの回転制御を行うようになっている。

しかし、コードホィールとエンコーダセンサとの組み合わせによる送り量制御ではプーリやローラの部品精度の積み上げにより精度のよい停止位置制御が難しい場合がある。

本発明は、上記従来の移動制御における問題に鑑み転写体あるいは紙などの搬送体としてベルトを用いる場合を対象としてこれの移動量制御および停止位置制御を高精度で行うことにより画像の重合位置が変化するのを防止できる構成を備えたベルト搬送装置および画像形成装置を提供することにある。

さらに本発明の目的は、ベルトの周長偏差や上下動の発生による影響を受けないでベルトの移動量制御および停止位置制御を高精度に行うことで画像同士の重畳位置が変化しないようにできる構成を備えたベルト搬送装置および画像形成装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、複数の支持部材により張架された無端状ベルトと、該無端状ベルトの表面若しくは裏面に略一定周期間隔で設けられた位置情報としてのベルトマークの検出状態に応じて該無端状ベルト用駆動源の回転をフィードバック制御することにより前記ベルトの移動制御を行う制御手段とを備えたベルト搬送装置において、前記無端状ベルトの位置情報として設けられているベルトマークとは別に、該無端状ベルトの位置を擬似的に割り出すことができる構成を備えたことを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のベルト搬送装置において、前記無端状ベルトの位置を擬似的に割り出す構成として、前記無端状ベルトが張架されている支持部材として用いられるローラの一つにローラの回転角度を検出する回転角度センサを設けたことを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のベルト搬送装置において、前記回転角度センサによる分解能は、前記無端状ベルトの表面位置に換算した場合に、前記無端状ベルト表面若しくは裏面に設けてある前記ベルトマークの周期よりも分解能が高くなる関係とされていることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１または２記載のベルト搬送装置において、前記無端状ベルトのマークピッチあたりの前記回転角度センサを取り付けた支持部材の偏心誤差を（Ｅｒ）とし、前記無端状ベルトに必要とされる位置決め精度を（Ｅｒｒ）とした場合、
Ｅｒ＜Ｅｒｒ
の関係が設定されることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至３のうちの一つに記載のベルト搬送装置において、前記無端状ベルトのマークピッチ（ｄｂ）は、
ｄｂ＜（Ｅｒｒ・ＬＲ）／（２π／ＡＲ）
但し、ＬＲ：回転角度センサの支持部材１回転あたりのベルト搬送距離
ＡＲ：回転角度センサ取り付け支持部材の偏心振幅
の関係が設定されていることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至４のうちの一つに記載のベルト搬送装置において、前記回転角度センサに用いられるエンコード板は、これが取り付けられるローラの軸径よりも大きくされて前記無端状ベルトの表面位置換算値を拡大することを特徴としている。

請求項７記載の発明は、請求項１乃至５のうちの一つに記載のベルト搬送装置において、前記無端状ベルトを張架する支持部材若しくは前記無端状ベルトに接触させた支持部材に対して増速機を設けて前記無端状ベルトを増速し、増速した回転軸に前記回転角度センサを設けたことを特徴としている。

請求項８記載の発明は、請求項１乃至５のうちの一つに記載のベルト搬送装置において、前記無端状ベルトに対する駆動力の伝達構造として、駆動モータ方の駆動力を前記無端状ベルトの駆動ローラに伝達する構成とし、該駆動ローラよりも伝達方向上流側に位置する回転軸に回転角度センサを設けたことを特徴としている。

請求項９記載の発明は、請求項２乃至８のうちの一つに記載のベルト搬送装置において、前記ベルトマークを読み取りベルトマークセンサとして、連続的な略正弦波若しくは略三角波状のアナログ信号を出力するセンサが用いられ、前記アナログ信号の信号レベルによって前記ベルトマーク周期を内挿分割することにより前記ベルトマーク周期以上の分解能を得ることを特徴としている。

請求項１０記載の発明は、請求項２乃至８のうちの一つに記載のベルト搬送装置において、前記回転角度センサとして連続的な略正弦波若しくは略三角波状のアナログ信号を出力するセンサが用いられ、前記アナログ信号の信号レベルによって、前記ベルトマーク周期を内挿分割することによりベルトの位置を拡大すること画を特徴としている。

請求項１１記載の発明は、請求項１乃至１０のうちの一つに記載のベルト搬送装置を用いることを特徴としている。

請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の画像形成装置において、前記ベルトは、画像転写体あるいは記録媒体搬送体として用いられることを特徴としている。

請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の画像形成装置において、前記転写体若しくは記録媒体搬送体がベルトに代えてローラが用いられ、該ローラの表面にドラム位置情報としてのマークが、そしてローラの回転軸に回転角度センサが設けられていることを特徴としている。

請求項１４記載の発明は、請求項１１乃至１３のうちの一つに記載の画像形成装置において、画像形成処理方式として電子写真方式を用いることを特徴としている。

請求項１５記載の発明は、請求項１１乃至１３のうちの一つに記載の画像形成装置において、画像形成処理方式としてインクジェット記録方式を用いることを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、無端状ベルトに有するベルトマークによる位置情報に加えて無端状ベルトの位置を擬似的に拡大した状態で割り出す手段を備えているので、無端状ベルトの周長偏差が発生している場合でも擬似的に割り出す手段にはその影響が及ばないので無端状ベルトの位置を性格に割り出すことが可能となり、画像同士の重合位置あるいは停止位置を高精度に設定することが可能となる。

請求項２記載の発明によれば、無端状ベルトの支持部材として用いられるローラの一つに回転角度センサを設けているので、簡単な構成により無端状ベルトの周長偏差に関係なく高精度な位置割り出しが可能となる。

請求項３、６，７記載の発明によれば、回転角度センサによる分解能がベルトマークの周期よりも高く設定され、特に請求項６および７記載の発明においては、エンコード板を支持部材に用いられるローラの軸径よりも大きくし、また、像即した回転軸に設けることにより、マークの形成間隔を細かくして分解能を高めることができる。これにより、特別な高精度機器を用いなくてもベルトの周長偏差の影響を受けることなく高精度にベルトの位置を割り出すことが可能となる。

請求項４記載の発明によれば、回転角度センサを取り付けた支持部材の偏心誤差とベルトに必要とされる位置誤差との関係を設定することにより、目視による位置ずれの限界値である１０μｍ以下とするための分解能を得ることが可能となる。

請求項５記載の発明によれば、ベルトの分解能に関して、回転角度センサの支持部材１回転あたりのベルト搬送距離と回転角度センサの取り付け部材の偏心振幅との関係を設定することにより、回転角度センサの取り付け部材に生じる偏心誤差による分解能低下を抑えることが可能となる。

請求項８記載の発明によれば、 無端状ベルトの駆動力伝達機構に用いられるローラのうちで、駆動ローラよりも上流側のローラ回転軸に対して回転角度センサを設けているので、駆動ローラの始動、停止時でのスリップによるベルトの移動誤差の影響を受けることなくベルトの位置割り出しが可能となる。

請求項９および１０記載の発明によれば、連続的な略正弦波あるいは略三角波状のアナログ信号を内挿分割することによりベルト位置の拡大割り出しが可能となる。

請求項１１，１４，１５記載の発明によれば、ベルトの周長偏差による位置割り出し精度の低下を防止して画像同士の重合位置合わせ精度を高めることができ、色ずれなどの不具合のない画像を得ることが可能となる。

請求項１２記載の発明によれば、転写体あるいは記録媒体搬送体としてベルトを用いる場合にベルトの周長偏差が発生した場合でも構成のにベルトの位置割り出しが可能となり、画像の重畳時での位置合わせ精度を高めることが可能となる。

請求項１３記載の発明によれば、位置割だし対象としてベルトに替えてローラとした場合においても、ベルトの場合と同様に、ローラの偏心などの影響を受けることなくローラ位置割り出しが可能となる。

以下、図示実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明実施例によるベルト搬送装置を用いる画像形成装置を示す模式図であり、同図に示されている画像形成装置は、前述したように、搬送ベルトに沿って画像形成部が並んだタンデムタイプと言われるカラープリンタである。各々異なる色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋ）の画像を形成する画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、転写紙２を搬送する搬送ベルト３に沿って一列に配置されている。なお、本発明は、これに限らず、複写機やファクシミリ装置あるいは印刷機さらにはインクジェットプリンタおよびプリンタやコピーおよびスキャナなどの機能を複合させて装備する複合機を対象とすることも可能である。

また、転写体は、ベルトに対して各作像部において形成された各色の画像を重畳転写する１次転写工程と重畳された画像を記録シートに対して一括転写する２次転写工程とを実行される中間転写方式あるいは上記ベルトに担持された記録シートに対して各作像部で形成された画像を順次重畳転写する方式に適用される。

以下、構成について説明する。
搬送ベルト３は、これが張架されている支持部材として、一方が駆動側となる駆動ローラ（図において左側のローラ）と、他方が従動回転する従動ローラ（図において右側のローラ）である搬送ローラ４，５が用いられ、搬送ローラ４，５の回転により矢印方向に回転駆動される。搬送ベルト３の下部には、転写紙２が収納された給紙トレイ６が備えられている。

収納された転写紙２のうち最上位置にある転写紙等の記録媒体（以下、記録紙という）は、画像形成時には給紙され、静電吸着によって搬送ベルト３上に吸着される。吸着された記録紙２は、第１の画像形成部（イエロー）１Ｙに搬送され、ここでイエローの画像形成が行われる。

第１の画像形成部１Ｙは、感光体ドラム７Ｙと、感光体ドラム７Ｙの周囲に配置された帯電器８Ｙ、露光器９Ｙ、現像器１０Ｙ、感光体クリーナ１１Ｙから構成されている。感光体ドラム７Ｙの表面は、帯電器８Ｙで一様に帯電された後、露光器９Ｙによりイエローの画像に対応したレーザ光１２Ｙで露光され、静電潜像が形成される。

形成された静電潜像は、現像器１０Ｙで現像され、感光体ドラム７Ｙ上にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラム７Ｙと搬送ベルト３上の記録紙２と接する位置（転写位置）で転写器１３Ｙによって転写され、記録紙２上に単色（イエロー）の画像を形成する。転写が終わった感光体ドラム７Ｙは、ドラム表面に残った不要なトナーを感光体クリーナ１１Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。

このように、第１の画像形成部１Ｙで単色（イエロー）を転写された記録紙２は、搬送ベルト３によって第２の画像形成部（マゼンタ）１Ｍに搬送される。ここでも同様に、感光体ドラム７Ｍ上に形成されたトナー像（マゼンタ）は、記録紙２上に重ねて転写される。記録紙２は、さらに第３の画像形成部（シアン）１Ｃ、第４の画像形成部（ブラック）１Ｋに搬送され、同様に形成されたトナー像を転写されてカラー画像を形成していく。第４の画像形成部１Ｋを通過してカラー画像が形成された記録紙２は、搬送ベルト３から剥離され、定着器１４にて定着された後、排紙される。

図２は、図１に示した構成と違って、搬送ベルト３を中間転写体として用いる場合の構成を示しており、この場合には、駆動側および従動側の各ローラに加えて、中間転写体に１次転写された画像を一括して２次転写する位置にバックアップローラＢＲが設けられている。
この構成において、駆動側の搬送ローラ５には、同軸上に駆動源となる駆動モータ２０が設けられている。駆動モータ２０からの駆動力は、図３において符号２１で示すように、必要に応じて減速ギヤが用いられる減速機を介して必要な回転力を設定した上で駆動側に位置する搬送ローラ５に伝達されることもある。

駆動モータ２０としては、例えば、電子写真方式による画像形成装置である場合、等速性を重要視する観点から、ステッピングモータやＤＣモータあるいはブラシレスモータやＡＣモータのうちでステッピングモータ、ＰＬＬ制御などの制御コントローラを有するブラシレスモータが多用される。また、電子写真方式ではなくインクジェット記録方式の画像形成装置では、間欠送りが行われる観点から制御性が高く安価なＤＣモータが用いられる。

搬送ベルト３には、その表面あるいは裏面において搬送方向に平行する副走査方向に沿って略一定間隔周期によりベルトマークＭが連続して形成されている。

ベルトマークＭは、光学式や磁気式あるいは静電的な検知対象となるものであり、搬送ベルト３の幅方向一方側の端縁近傍で画像形成領域を外れた位置に設けられている。電子写真方式による画像形成装置の場合、搬送ベルト３が図２に示すように中間転写体としてあるいは図１に示したように転写紙の搬送体として記録紙の吸着搬送に用いられることがあるので、この場合には、べルトマークＭの形成に際して、高電圧の印加を考慮してアルミ蒸着パターンを用いるが、高電圧の影響を受けない場所に形成することが望ましい。

図２において符号Ｓ１は、マーク検知センサを示しており、マーク検知センサＳ１は、光学センサを用いた非接触型のセンサが用いられる。光学センサを用いる場合には、ベルトマークＭの構成として、インクジェット記録方式の画像形成装置の場合、ポリエステルフィルムに感光材料を塗布して露光によりパターンを形成するフォトエマルジョンによるリニアエンコーダ同様な構成あるいは印刷パターンを貼付した構成さらには高精細なパターンとして、レーザアブレーション等を用いた構成またベルト表面を直接レーザ加工する構成などがある。
また、これらベルトマークＭは、マーク検知センサＳ１が反射型光学センサである場合には反射面をなし、また透過型光学センサである場合には透過型のマークを貼付したりベルトが透明体であれば透過率を異ならせたり、さらには不透明なベルトであるときにはベルトにスリットや開口などの穿孔処理により構成される。

図３は、ベルトマークＭとこれを検知するマーク検知センサＳ１の構成を示す図であり、同図（Ａ）においてマーク検知センサＳ１は、反射型光学センサであり、光源であるレーザ光源Ｓ１０からの光ビームＢＭをコリメートレンズＳ１１を介して多分割の平行ビームに変換した状態でベルトマークＭに照射し、ベルトマークＭからの反射光を受光素子Ｓ１２によって受光することでベルトマークＭ間の読み取りタイミングを検出することができる。図３（Ｂ）は、ベルトマークＭに対してマーク検知センサＳ１からのビームの照射状態を示している。図３に示す光学センサＳ１では、平行ビームをマーク部に照射して反射光を検出するようになっているので、検出距離の変動や角度変動にも影響を受けにくいという利点がある。

マーク検知センサＳ１は、図６に示すように画像形成装置の制御部１００に接続されており、制御部１００では入力されたマーク検知信号、つまり各マーク間を対象とした検知タイミングと所定のタイミングとにずれがある場合にそのずれ量に対応して駆動モータ２０の回転制御を行うようになっている。これにより、画像同士の重合位置を整合させるようになっている。

一方、図２に示した搬送ベルト装置には、搬送ベルト３に設けられているベルトマークＭによる位置情報の検出機構に加えて、搬送ベルト３の位置を擬似的に割り出すための構成が設けられている。
つまり、図４は、この構成を示す図であり、搬送ベルト３を張架している支持部材であるローラの一つである従動側ローラ４には、回転角度センサとしてのロータリエンコーダ２３が設けられている。回転角度センサ２３としては、上述したロータリエンコーダに限らず、タコジェネレータやレゾルバ、ポテンションメータなどの角度計測器を用いることが可能である。

電子写真方式においては、上述したように回転角度センサ２３が従動側ローラ４に設けられ、駆動側に設けた場合に発生する不具合である負荷によるスリップの影響によって駆動力が一義的に作用しない場合の誤差を防止することができるようにしている。これに対して、インクジェット記録方式においては、ベルトが間欠的に駆動・停止を繰り返すことから従動ローラ側に慣性力が発生した場合の影響による誤差の発生を防止するために駆動側のローラに設けることとなる。

本実施例においては、ベルトマークＭの検出タイミングによる搬送ベルト３の位置検知と同時に、回転角度センサ２３からの検知信号によって搬送ベルト３の位置を検知するようになっており、各センサからの出力は、図５に示すように、マーク検知センサＳ１からの検知信号と、ロータリエンコーダ２３からの検知信号とが得られる。

このように、マーク検知信号と回転角度信号とを用いることで、マーク検知信号が搬送ベルト３の周長偏差により継ぎ目間隔がこれ以外のマーク同士の間隔と異なり出力信号の一部がとぎれるような場合でも回転角度信号はとぎれることがないので回転角度信号を用いて搬送ベルト３の移動状態を割り出すことが可能となる。

本実施例では、マーク検知センサＳ１を用いたベルトマークＭの検知に加えてロータリエンコーダ２３による回転角度の検知によってベルト表面の位置を正確に割り出す際にベルトに生じている繋ぎ目による不連続部分の補間を行うことができ、しかも、ベルトマーク間を高分解能で内挿することが可能となるが、このための構成としては、上述した回転角度線センサ２３に代えてステッピングモータのようなモータ出力軸の回転角度が予め決まっているようなモータを用いる場合には駆動パルスのカウンタ値によってモータの回転角度を検出できるので、前述したと同様な効果を得ることができる。
ステッピングモータを用いる場合にはマイクロステップ駆動を用いることで更に高分解能な角度計測が行え、ベルト側での周長偏差、換言すれば、繋ぎ目の存在に関わりなく位置割出し精度を高めることが可能となる。

一方、電子写真方式ではなく、インクジェット記録方式を対象として搬送ベルトの位置を割り出す例を説明すると次の通りである。
インクジェット記録方式では、記録紙が間欠的に給送され、換言すれば、ベルトの駆動・停止が繰り返される。このため、センサからの検出信号はアナログ的な信号であるものの、信号伝送ノイズを避けてカウンタによる読み取りを行うにはパルス波形信号が用いられる。このためセンサから信号が制御部１００（図６参照）に入力されて駆動モータの制御を行い停止位置決めを行う際には１パルスの量子化誤差が必然的に発生する。この誤差はベルト位置の誤差に繋がる。

本発明に関する技術課題を説明する際に挙げた特開２００３−３３４９７９号公報（段落「０００８」欄）からも明らかなように、人間の目の感度である１０μｍ程度の位置決めが必要とされる場合には、センサ出力として１０μｍ以下の分解能が必要となる。しかし、ベルト表面のベルトマークＭを読み取る場合にベルトの上下動が発生すると検出ギャップが変動し、これによって高精度な位置検出が難しくなる。特に、高分解能エンコーダに用いられているようなホログラム型の検出センサを用いることはできなくなる。このため、ホログラム型ではなく、図３に示した平行ビームを用いてスリットマスクによる検出機構を使用せざるを得ないことになる。ちなみに、反射型の場合には１５０ｌｐｉ（１６９μｍ分解能）程度の分解能、そして、透過型の場合でも６００ｌｐｉ（４２μｍ分解能）程度がそれぞれ上限となり、当初の位置決めの値である１０μｍ以下の分解能を得ることが困難となる。

そこで本実施例では、前述した搬送ベルト３に対する位置検知の構成である、マーク検知センサＳ１に加えて回転角度センサであるロータリエンコーダ２３を用いてベルト表面換算、つまり、ベルト側での位置割出しに相当させた場合により分解能が高くできるようにしている。

本実施例では、ベルト表面における移動位置の誤差が１０μｍ以下に抑える、つまり１０μｍ以下に位置決めする場合を対象として、各センサでの分解能は、次の条件が必要とされる。
ロータリエンコーダ２３：ベルト表面位置換算１０μｍ
ベルト側エンコーダ：ロータリエンコーダ軸での累積誤差が充分小さい（目標位置決め精度以下）
上述したロータリエンコーダ２３による累積誤差は減速比によって決まるが、主な誤差は偏心などのローラ回転周期変動となるので、減速比によって周期が変動することになる。例えば、ロータリエンコーダローラ軸が４回転した際にベルト側エンコーダ分解能が１回転の１／１６しかない場合には、図７に示すように、ローラ周期変動の片振幅分が誤差となってしまう。

この場合を式で表すと、ベルト側エンコーダ１パルスあたりのロータリエンコーダ軸偏心による誤差を（ＥＲ）とし、必要精度を（Ｅｒｒ）とした場合、
ＥＲ＜Ｅｒｒ・・・・・（１）
という関係となり、ベルト側エンコーダ分解能とロータリエンコーダ軸の累積誤差が上記関係式を成立させることで位置決めで必要となる分解能と精度とを持つエンコーダ信号を得られ、高精度な位置決め制御が行えることになる。

さらに本実施例では、上述した位置決め精度を確保するために、搬送ベルト３に形成されるベルトマークＭの形成ピッチ（ｄｂ）が、次の式に関係を設定されている。
ｄｂ＜（Ｅｒｒ・ＬＲ）／（２π／ＡＲ）・・・・・（２）
但し、ＬＲ：回転角度センサの支持部材１回転あたりのベルト搬送距離
ＡＲ：回転角度センサ取り付け支持部材の偏心振幅
ｄｂ：ベルト側エンコーダの分解能
ベルト側エンコーダ１パルスあたりのロータリエンコーダ軸偏心による誤差（ＥＲ）は、図７に示したように、正弦状に変化するため、
ＥＲ＝｛（２π・ＡＲ・ｄｂ）／ＬＲ｝・ｃｏｓθ
ただし、θ：初期位相
となり、最も傾きの大きいφ＝０°付近では、
ＥＲ＝（２π・ＡＲ・ｄｂ）／ＬＲ
となる。上式より、必要精度（Ｅｒｒ）とベルト側エンコーダの分解能（ｄｂ）との関係は、上記式（２）に示す結果となる。

具体的な例を挙げると、Ｅｒｒ＝５μｍ、ＬＲ＝１００ｍｍ，ＡＲ＝５０μｍの時には、ｄｂ＜１．５９１ｍｍ隣、ベルト側エンコーダの分解能は１．５９１ｍｍ以下でないとエンコーダローラ偏心による誤差が５μｍ以上となる結果が得られる。
ここで、ＬＲ＝１００μｍというのは、搬送ベルト３の駆動ローラ５側の駆動軸の外径が３０φ程度であり、仮に１０：１の減速機を用いて減速したモータ軸に対してロータリエンコーダを取り付けた場合、ｄｂ＜０．１５９ｍｍとなる。

ロータリエンコーダ軸１回転あたりのベルト搬送距離（ＬＲ）に関しては、ローラ半径Ｒｒと減速比Ｒａとを使うと、
ｄｂ＜（Ｅｒｒ・Ｒｒ・Ｒａ）／ＡＲに置き換えることができる。

本実施例における回転角度センサ２３として用いられるロータリエンコーダのエンコード板２３Ａは、図８に示すように、これが取り付けられるローラ軸の外径よりも大きくされている。これにより、搬送ベルト３の表面位置を拡大することができる。つまり、エンコード板２３の周長が拡張されることによりベルトマークＭの設置間隔を増幅させることができるので、ベルトマークＭを対象としたタイミング検知よりも精度を高めることが可能となる。しかも、設置数も増加させて細分化することができるので、分解能も高めやすくなる。

次に本発明の別実施例について説明する。
本実施例は、回転角度センサの設置位置を増速後のローラ軸上に設けたことを特徴としている。つまり、図９は、この場合の構成を示しており、搬送ベルト３が張架されている支持部材であるローラのうちで従動ローラ４側のローラ軸には増速ギヤを用いた増速機１０２が同軸上に設けられており、減速機１０２には、これと連動する関係で回転角度センサ２３として用いられるロータリエンコーダが設けられている。これにより、搬送ベルト３の移動速度に対して回転角度センサ２３での回転速度が増速されることになり、ベルトの移動量に対する回転角度センサ２３側での分解能を高めることができる。なお、図９では、搬送ベルト３を挟んで従動ローラ４に対向して記録紙を挟持搬送するための搬送ローラ４Ａが設けられており、増速機１０２は搬送ローラ４Ａ側の軸上に設けられている。従動ローラ４の回転軸と同軸に設けようとしたときに、増速比によって決定される増速ギヤの径によって従動ローラ４の下方側での設置スペースが限られてしまうような場合があるときには従動ローラ４と連動関係にある搬送ローラ４Ａを従動ローラ４と同等部材とみなしてこのような構成とすることも可能である。

一方、図９において駆動ローラ５側への駆動力の伝達経路中に減速ギヤを用いて減速機２１を設けた場合には、駆動伝達経路において駆動ローラ５よりも上流側の位置に回転角度センサを設けることで、減速比分のベルト位置拡大が行える。
上流側の位置としては、減速機２１が減速段が１段である場合には駆動モータの出力軸上にあるいは出力軸と反対側に軸を延長して設けるようにしてもよい。またアウタロータ型のモータが用いられる場合にはローラにエンコーダを設けるようにしてもよい。

次に他の実施例について説明すると、ベルトマークＭの検知するマーク検知センサＳ１からの出力信号は、連続的な略正弦波状若しくは三角波状のアナログ信号であるので、この出力信号のレベルによってベルトマーク周期を内挿分割する。これにより、ベルトマーク周期以上の分解能を得ることが可能となる。

一方、回転角度センサ２３からの出力信号においても連続的な略正弦波状あるいは略三角波状のアナログ信号であるので、信号レベルによってベルトマーク周期と同様に内挿分割する。これにより、ベルト位置を拡大することができる。

図１０は、正弦波信号を１／２０に内挿するための閾値レベルを計算したグラフである。図１０において正弦波状のアナログ信号を出力するベルトマーク検知センサＳ１を用いた場合には、振幅の±０．３０９，０．５８８，０．８０９のレベルを閾値としてパルスを生成することによりマーク周期の２０倍の分解能を持つ位置信号を得ることができる。

なお、本実施例では、回転角度センサ２３を用いる対象としてベルトマークＭの検知を行うマーク検知センサＳ１と併用させる構成を対象として説明したが、本発明では、マークを設ける対象としてベルトではなくドラムやローラなどの円筒体を対象とすることも可能である。また、円筒体とした場合にはこれを転写体あるいは搬送体として用いる場合も対象とすることが可能であり、いずれの場合においてもベルトに設けられていたマークを円筒体に設けることで前述した分解能の向上を得ることが可能となる。

次に、搬送ベルトを用いた画像形成装置の例を挙げる。図１１に示す画像形成装置は、図１に示したタンデム方式を用いるカラープリンタの詳細を説明する図であり、図１２はインクジェット記録方式を用いたカラープリンタの詳細を説明するための図であり、さらに図１３は図１２に示したインクジェット記録方式によるカラープリンタに用いられる記録紙搬送装置の構成を説明するための図である。

図１１においてカラープリンタ３１は、画像形成部３１Ａが縦方向の中央部に位置し、その下方には給紙部３１Ｂが、さらに画像形成部３１Ａの上方には原稿載置台３１Ｃ１を備えた原稿走査部３１Ｃがそれぞれ配置されている。
画像形成部３１Ａには、水平方向に展張面を有する中間転写体としての中間転写ベルト３２が配置されており、中間転写ベルト３２の上位には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。

画像形成部３１Ａには、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による画像を担持可能な感光体３３Ｂ、３３Ｙ、３３Ｃ、３３Ｍが中間転写ベルト３２の展張面に沿って並置されている。なお、以下の説明において、全ての感光体に共通する内容の場合には感光体を符号３３により示す。
各感光体３３Ｂ、３３Ｙ、３３Ｃ、３３Ｍは、それぞれ同じ方向（図１では、反時計方向）に回転可能なドラムで構成されており、その周辺には、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置３４，書き込み装置３５，現像装置３６，１次転写装置３７，およびクリーニング装置３８が配置されている（便宜上、感光体３３Ｂを対象として、各装置の符号にＢを付して示してある）。

中間転写ベルト３２は、各感光体を備えた作像ユニットからの可視像を順次転写される１次転写部に相当しており、複数のローラ３２Ａ〜３２Ｃに掛け回されて感光体との対峙位置において同方向に移動可能な構成を備え、展張面を構成するローラ３２Ａ、３２Ｂとは別のローラ３２Ｃは、中間転写ベルト３２を挟んで２次転写装置３９に対峙している。なお、図１中、符号４０は、中間転写ベルト３２のクリーニング装置を示している。

２次転写装置３９は、帯電駆動ローラ３９Ａおよび従動ローラ３９Ｂに掛け回されて２次転写装置３９が位置する２次転写位置において中間転写ベルト３２と同方向に移動可能な転写ベルト３９Ｃを備えており、転写ベルト３９Ｃを帯電駆動ローラ３９Ａにより帯電させることで記録シートを静電吸着しながら搬送する過程で中間転写ベルト３２に重畳された多色画像を一括転写によってあるいは担持されている単一色の画像をそれぞれ記録シートに転写することができる。

２次転写位置には給紙部３１Ｂから記録シートが給送されるようになっている。
給紙部３１Ｂは、複数の給紙カセット３１Ｂ１と、給紙カセット３１Ｂ１から繰り出される記録シートの搬送路に配置された複数の搬送ローラ３１Ｂ２と、２次転写位置前方に位置するレジストローラ３１Ｂ３とを備えている。本実施例では、給紙部３１Ｂには、給紙トレイ３１Ｂ１から繰り出される記録シートの搬送路に加えて給紙カセット３１Ｂ１内に収容されていない種類の記録シートを２次転写位置に向け給送できる構成が備えられており、この構成は、画像形成部３１Ａの壁面の一部を起倒可能に設けた手差しトレイ３１Ａ１と繰り出しコロ３１Ａ２とを備えている。
給紙カセット３１Ｂ１からレジストローラ３１Ｂ３に向けた記録シートの搬送路途中には、手差しトレイ３１Ａ１から繰り出された記録シートの搬送路が合流し、いずれの搬送路から給送される記録シートもレジストローラ３１Ｂ３によってレジストタイミングが設定されるようになっている。

書き込み装置３５（図１では、便宜上、符号３５Ｂで示してある）は、原稿走査部３１Ｃに有する原稿載置台３１Ｃ１上の原稿を走査することにより得られる画像情報あるいは図示しないコンピュータから出力される画像情報により書き込み光が制御されて感光体３３Ｂ、３３Ｙ、３３Ｃ、３３Ｍに対して画像情報に応じた静電潜像を形成するようになっている。

原稿走査部３１Ｃには、原稿載置台３１Ｃ１上の原稿を露光走査するスキャナ３１Ｃ２が備えられており、さらに原稿載置台３１Ｃ１の上面には、自動原稿給送装置３１Ｃ３が配置されている。自動原稿給送装置３１Ｃ３は、原稿載置台３１Ｃ１上に繰り出される原稿を反転可能な構成を備え、原稿の表裏各面での走査が行えるようになっている。

書き込み装置３５により形成された感光体３３（図１において符号３３Ｂ、３３Ｙ、３３Ｃ、３３Ｍで示す部材）上の静電潜像は、現像装置３６（図１では、便宜上、符号３６Ｂで示してある）によって可視像処理され、中間転写ベルト３２に１次転写される。中間転写ベルト３２に対して各色毎のトナー像が重畳転写されると、２次転写装置３９により記録シートに対して一括して２次転写される。

２次転写された記録シートは、表面に担持している未定着画像を定着装置４１によって定着される。定着装置４１は、詳細を図示しないが加熱ローラにより加熱される定着ベルトと定着ベルトに対向当接する加圧ローラとを備えたベルト定着構造を備えており、定着ベルトと加圧ローラとの当接領域、つまりニップ領域を設けることにより別ローラ方式の定着構造に比べて記録シートへの加熱領域を広げることができるようになっている。
定着装置４１を通過した記録シートは、定着装置４１の後方に配置されている搬送路切り換え爪４２によって搬送方向が切り換えられるようになっており、排紙トレイ４３に向けた搬送路と、反転搬送路ＲＰとに搬送方向が選択される。

以上のような構成を備えたカラープリンタ３１では、原稿載置台３１Ｃ１上に載置された原稿を露光走査することによりあるいはコンピュータからの画像情報により、一様帯電された感光体３３に対して静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置３６によって可視像処理された後、トナー像が中間転写ベルト３２に１次転写される。

中間転写ベルト３２に転写されたトナー像は、単一色画像の場合にはそのまま給紙部３１Ｂから繰り出された記録シートに対して転写され、多色画像の場合には１次転写が繰り返されることで重畳された上で記録シートに対して一括して２次転写される。２次転写後の記録シートは定着装置４１により未定着画像を定着された後、排紙トレイ４３あるいは、反転されて再度レジストローラ３１Ｂ３に向けて給送される。

図１１に示す画像形成装置では、感光体ドラム軸間距離の誤差、感光体ドラム平行度誤差、偏向ミラーの設置誤差、感光体ドラムへの露光光の書き込みタイミング誤差、感光体ドラムの線速度の変動などにより本来重ならなければならない位置に画像が重ならず、色間で位置ずれが生じるという問題が発生する。この位置ずれの成分としては、主に、各色の走査線の傾きの不揃いによるスキュー（斜めずれ）、主走査方向と直交する副走査方向（中間転写ベルト３２による記録紙の搬送方向）で各画像位置がずれる副走査レジストずれ、副走査ピッチムラ、主走査方向での書き出し位置あるいは書き終わり位置がずれる主走査レジストずれ、色同士で走査線の長さが異なる倍率ずれ等がある。

本実施例では、前述の各ずれにおいて特に副走査方向での位置ずれが発生する原因となる中間転写ベルト３２の速度ムラを低減するようになっている。

つまり、ベルト搬送装置における速度変動による位置決め誤差は、ベルトの厚み変動やローラの偏心さらには駆動モータの速度ムラなどが原因となり、図１４に示すように複数の周波数成分を持った波形となる。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同士が合わない画像が出力され、色ずれや色変わりなどの画質劣化の原因となる。

従来用いられていた方法である、光学センサによるベルトマークの読み取りタイミングに基づき移動速度を算出すると共に所定の移動速度との偏差に応じて駆動モータを制御することはベルトの速度ムラや位置決め誤差の低減に役立つものの、実際にベルト上にマークを形成する場合にマークの先端、つまり形成始端位置と終端位置を所定間隔で合わせることはベルト側の周長偏差などによってきわめて困難であるのが現状である。このため、マークの始端位置と終端位置との間の間隔が異なる繋ぎ目が生じ、いわゆる、不連続な部分が存在することになる。従って、このような不連続な部分は一般的なモータ制御アルゴリズムであるＰＬＬ（位相同期化）によって速度制御をしようとする場合、基準クロックとセンサの位相差が繋ぎ目の不連続部分により大きく変動してしまい制御が不安定となる。

そこで、本実施例において挙げた構成である、マーク検知センサＳ１に加えて回転角度センサ２３を用いることで、マーク検知センサＳ１のみを用いた場合の不具合を解消することができる。つまり、ベルトの不連続部分が存在していても、回転角度センサによる連続的なベルトの位置検知が可能となるので、ベルトの位置情報を正確に割り出すことができることになる。

図１２に示すインクジェット方式によるインクジェット記録装置５０は、プリンタ部５１の上方にスキャナ部５２を配置し、複写装置として構成されている。スキャナ部５２とプリンタ部５１との間には排紙部５３が形成されている。スキャナ部５２は、コンタクトガラス５２Ａの下方に走査手段５２Ｂが走行可能に配設されており、光源により照明された原稿からの反射光をミラー・レンズ等を介してＣＣＤ５２Ｃに導き、原稿画像の読み取りりが行われる。コンタクトガラス５２Ａの上方には、圧板５２Ｄが開閉可能に設けられている。プリンタ部５０において、下方に配置された給紙カセット１０Ａから排紙部５３に到る記録紙搬送路が図に一点鎖線で示すように形成され、その記録紙搬送路中の所定個所に搬送ローラ５１Ｂが適宜設置されている。なお、符号５１Ｃは給紙ローラ、符号５３Ａは排紙ローラである。また、手差しトレイ５１Ｄが装置側面に設けられ、この手差しトレイ５１Ｄからも給紙ローラ５１Ｅを介して記録紙が給送される。

インクジェットエンジン５４は記録紙搬送装置５５を有しており、本実施例では静電吸着ベルトを用いて記録紙を副走査方向に搬送するシステムを採用している。静電吸着ベルトによる搬送システムは、従来のローラ搬送方式に比べて安定した紙送りが可能である。

記録紙搬送装置５５の上に位置するキャリッジ５４Ａは、印字ヘッド５４Ｂを搭載して主走査方向（図面に垂直な方向）に往復移動し、印綬ヘッド５４Ｂからインク滴を吐出して印字を行う。印字ヘッド５４Ｂは従来よりもワイドな１．２７インチのノズル列長を有し、本実施例ではシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｂｋ）の各色毎に１ヘッドの４ヘッド構成である。ただしヘッド数はこれに限らず、２色で１ヘッドの２ヘッド構成等でも良い。本例のインクジェット記録装置５０は、各色インクカートリッジ５６を印字ヘッドとは別に搭載し、このカートリッジ５６内のインクが図示しない供給チューブを介して印字ヘッド５４Ｂに供給される。各色インクカートリッジをヘッドとは別に搭載する方式は、プリントの高速化に伴うインク消費の増大に対応する大審量タイプのカートリッジを使用可能であり、ビジネスユースに適した方式である。

図１３は、記録紙搬送装５５の構成を詳しく示す詳細図である。この図において、記録紙を副走査方向に搬送する搬送手段としての静電吸着ベルト５５Ａは無端ループ状に形成され、搬送ローラ５５Ｂとテンションローラ５５Ｃに掛け渡されている。

静電吸着ベルト５５Ａに電荷を付与する帯電ローラ５５Ｄ，静電吸着ベルト５５Ａを除電するための除電ブラシ５５Ｅ，静電吸着ベルト５５Ａをクリーニングするためのクリーニングブレード５５Ｆがそれぞれ静電吸着ベルト５５Ａの外周面に圧接されている。

帯電ローラ５５Ｄ，除電ブラシ５５Ｅおよびクリーニングブレード５５Ｆはブラケット５５Ｇに支持されている。ブラケット５５Ｇには、クリーニングブレード５５Ｆにより静電吸着ベルト５５Ａから除去した紙粉やインク汚れなどを貯留する回収部が設けられている、加圧板５５Ｈに支持された加圧コロ５５Ｈ１が、搬送ローラ５５Ｂに対向して配置されている。加圧板５５Ｈの先端には先端加圧コ５５Ｈ２が支持されている。この先端加圧コロ５５Ｈ２は、静電吸着ベルト５５Ａの上辺部の内側に配置されたプラテンに対し、静電吸着ベルト５５Ａを押し付ける働きをする。搬送ローラ５５Ｂの内側には入り口ガイド部材５５Ｊが配置されており、給紙部から給送されてきた記録紙を、搬送ローラ５５Ｂ（静電吸着ベルト５５Ａ）と加圧板５５Ｈの間に案内する。静電吸着ベルト５５Ａの上面に静電的に吸着された記録紙は、図において反時計回りに回動する静電吸着ベルト５５Ａによって図の右から左方向、すなわち副走査方向に搬送される。

テンションローラ５５Ｃの下流側には、排紙ローラ５５Ｋと拍車５５Ｌとからなる排紙ローラ対が設けられている。テンションローラ５５Ｃが配置されている部分には、分離爪５５Ｍが設けられており、分離爪５５Ｍによって静電吸着ベルト５５Ａから分離された記録紙が排紙ローラ５５Ｋと拍車５５Ｌとからなる排紙ローラ対によって下流側に送られる。

図１３において、符号Ｓ１は、静電吸着ベルト５５Ａに形成されているベルトマークの読み取りを行うマーク検知センサを示し、符号２３は、エンコーダ板２３Ａに対する回転角度センサをそれぞれ示している。

本発明実施例によるベルト搬送装置が適用される画像形成装置の要部を説明するための模式図である。 ベルト搬送装置の構成を説明するための図である。 ベルト搬送装置におけるベルトマークおよびこれの検知機構を説明するための図である。 本発明実施例によるベルト搬送装置の特徴部を説明するための図である。 ４に示した特徴部により得られる信号形態を説明するためのタイミングチャートである。 本発明実施例によるベルト搬送装置に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。 ベルト側エンコーダ１パルスあたりのロータリエンコーダ軸偏心による誤差の変化状態を説明するためのタイミングチャートである。 本発明実施例によるベルト搬送装置に用いられるエンコーダ板の構成を説明するための図である。 図８に示したエンコーダ板の設置に関する別例を説明するための図である。 本発明実施例によるベルト搬送装置で実施されるベルト位置割り出しの際に用いられる正弦波信号を１／２０に内挿するための閾値レベルを計算したグラフである。 図１に示した電子写真方式を用いる画像形成装置の詳細を説明するための図である。 インクジェット記録方式を用いる画像形成装置の構成を説明するための図である。 図１２に示した画像形成装置に用いられる記録紙搬送装置の構成を説明するための図である。 図１１に示した画像形成装置に用いられるベルト搬送装置における速度変動による位置決め誤差が影響する出力波形を示す線図である。

符号の説明

３０，５０ 画像形成装置
３，３２，５５Ａ ベルト
２０ 駆動モータ
２１ 減速機
２３ 回転角度センサ
２３Ａ エンコーダ板
１００ 制御部
１０２ 増速機
Ｍ ベルトマーク
Ｓ１ ベルトマーク検知センサ

Claims (15)

1. 複数の支持部材により張架された無端状ベルトと、該無端状ベルトの表面若しくは裏面に略一定周期間隔で設けられた位置情報としてのベルトマークの検出状態に応じて該無端状ベルト用駆動源の回転をフィードバック制御することにより前記ベルトの移動制御を行う制御手段とを備えたベルト搬送装置において、
   前記無端状ベルトの位置情報として設けられているベルトマークとは別に、該無端状ベルトの位置を擬似的に割り出すことができる構成を備えたことを特徴とするベルト搬送装置。
2. 請求項１記載のベルト搬送装置において、
   前記無端状ベルトの位置を擬似的に割り出す構成として、前記無端状ベルトが張架されている支持部材として用いられるローラの一つにローラの回転角度を検出する回転角度センサを設けたことを特徴とするベルト搬送装置。
3. 請求項１または２記載のベルト搬送装置において、
   前記回転角度センサによる分解能は、前記無端状ベルトの表面位置に換算した場合に、前記無端状ベルト表面若しくは裏面に設けてある前記ベルトマークの周期よりも分解能が高くなる関係とされていることを特徴とするベルト搬送装置。
4. 請求項１または２記載のベルト搬送装置において、
   前記無端状ベルトのマークピッチあたりの前記回転角度センサを取り付けた支持部材の偏心誤差を（Ｅｒ）とし、前記無端状ベルトに必要とされる位置決め精度を（Ｅｒｒ）とした場合、
   Ｅｒ＜Ｅｒｒ
   の関係が設定されることを特徴とするベルト搬送装置。
5. 請求項１乃至３のうちの一つに記載のベルト搬送装置において、
   前記無端状ベルトのマークピッチ（ｄｂ）は、
   ｄｂ＜（Ｅｒｒ・ＬＲ）／（２π／ＡＲ）
   但し、ＬＲ：回転角度センサの支持部材１回転あたりのベルト搬送距離
   ＡＲ：回転角度センサ取り付け支持部材の偏心振幅
   の関係が設定されていることを特徴とするベルト搬送装置。
6. 請求項１乃至４のうちの一つに記載のベルト搬送装置において、
   前記回転角度センサに用いられるエンコード板は、これが取り付けられるローラの軸径よりも大きくされて前記無端状ベルトの表面位置換算値を拡大することを特徴とするベルト搬送装置。
7. 請求項１乃至５のうちの一つに記載のベルト搬送装置において、
   前記無端状ベルトを張架する支持部材若しくは前記無端状ベルトに接触させた支持部材に対して増速機を設けて前記無端状ベルトを増速し、増速した回転軸に前記回転角度センサを設けたことを特徴とするベルト搬送装置。
8. 請求項１乃至５のうちの一つに記載のベルト搬送装置において、
   前記無端状ベルトに対する駆動力の伝達構造として、駆動モータ方の駆動力を前記無端状ベルトの駆動ローラに伝達する構成とし、該駆動ローラよりも伝達方向上流側に位置する回転軸に回転角度センサを設けたことを特徴とするベルト搬送装置。
9. 請求項２乃至８のうちの一つに記載のベルト搬送装置において、
   前記ベルトマークを読み取りベルトマークセンサとして、連続的な略正弦波若しくは略三角波状のアナログ信号を出力するセンサが用いられ、前記アナログ信号の信号レベルによって前記ベルトマーク周期を内挿分割することにより前記ベルトマーク周期以上の分解能を得ることを特徴とするベルト搬送装置。
10. 請求項２乃至８のうちの一つに記載のベルト搬送装置において、
    前記回転角度センサとして連続的な略正弦波若しくは略三角波状のアナログ信号を出力するセンサが用いられ、前記アナログ信号の信号レベルによって、前記ベルトマーク周期を内挿分割することによりベルトの位置を拡大すること画を特徴とするベルト搬送装置。
11. 請求項１乃至１０のうちの一つに記載のベルト搬送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１１記載の画像形成装置において、
    前記ベルトは、画像転写体あるいは記録媒体搬送体として用いられることを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１２記載の画像形成装置において、
    前記転写体若しくは記録媒体搬送体がベルトに代えてローラが用いられ、該ローラの表面にドラム位置情報としてのマークが、そしてローラの回転軸に回転角度センサが設けられていることを特徴とする画像形成装置。
14. 請求項１１乃至１３のうちの一つに記載の画像形成装置において、
    画像形成処理方式として電子写真方式を用いることを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１１乃至１３のうちの一つに記載の画像形成装置において、
    画像形成処理方式としてインクジェット記録方式を用いることを特徴とする画像形成装置。
    

Images