(57)【要約】【目的】用紙の紙質を問わず画像形成手段前に用紙の搬送速度を補正して印字位置を合わせ、高品質の印刷を行う。【構成】  画像形成装置２０は、レジストローラ２、搬送ベルト３と、ベルト駆動に対応して用紙１に画像を形成する画像形成手段７と、ベルトに従動するニップローラ１２及びニップローラエンコーダ２４からなる速度差検出手段とを有する。該エンコーダ２４が、レジストローラ２から用紙１が搬送される前のベルト速度と、レジストローラ２から搬送されてきた用紙１の速度の両方を検出し、制御装置は両速度の速度差に応じてレジストローラ駆動手段の設定速度を変更する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を搬送するレジストローラと
前記レジストローラを駆動するレジストローラ駆動手段と、
前記レジストローラから搬送された用紙を更に下流へと搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを駆動する搬送ベルト駆動手段と、
前記搬送ベルトのベルト駆動速度を検出する搬送ベルト駆動速度検出手段と、
前記搬送ベルト駆動速度検出手段が検出した前記ベルト駆動速度に対応した印字タイミングで前記搬送ベルト上で前記用紙に画像を形成する画像形成手段と、
前記レジストローラから前記用紙が搬送されてくる前のベルト移動速度と、前記レジストローラから搬送されてきた前記用紙の用紙移動速度の両方を検出することにより、前記ベルト移動速度と前記用紙移動速度の速度差を検出する速度差検出手段を備え、
前記速度差検出手段が検知した前記速度差に応じて、前記レジストローラ駆動手段と前記搬送ベルト駆動手段の少なくとも何れか一方の設定速度を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記速度差検出手段が、前記搬送ベルトの搬送面に接触して従動回転するローラを有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記速度差検出手段は、前記ローラが少なくとも１回転以上したときの速度計測値を用いて前記速度差を算出することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記速度差検出手段の検知する前記速度差は、前記ベルト駆動速度と前記ベルト移動速度の速度比と、前記ベルト駆動速度と前記用紙移動速度の速度比との差であり、これら速度比の差に応じて、前記レジストローラ駆動手段と前記搬送ベルト駆動手段の少なくとも何れか一方の設定速度を変更することにより、前記用紙移動速度と前記ベルト駆動速度を一致させることを特徴とする請求項１乃至３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記速度差検出手段が、前記搬送ベルトが湾曲して巻装されたローラと該搬送ベルトとの接触部分から離れた位置にある前記搬送ベルトの表面を検出することを特徴とする請求項１乃至４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記速度差検出手段の検出結果によって前記レジストローラ駆動手段と前記搬送ベルト駆動手段の少なくとも一方の設定速度を変更する前は、前記レジストローラは前記搬送ベルトよりも速い速度で駆動されることを特徴とする請求項１乃至５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記速度差検出手段によって検知した前記速度差に応じて前記レジストローラ駆動手段と前記搬送ベルト駆動手段の少なくとも何れか一方において変更した設定速度を記憶する記憶手段を有し、
次回通紙以降は、前記記憶手段に記憶した変更後の前記設定速度で前記レジストローラ駆動手段と前記搬送ベルト駆動手段の少なくとも何れか一方を駆動することを特徴とする請求項１乃至６記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙の紙質を検知することなく、用紙が画像形成手段に到達する前に用紙の搬送速度を補正することにより印字位置を合わせて高品質の印刷を行うことができる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は本願出願人が提案する画像形成装置の構成を示す図である。
図６の左から右方向に用紙１を一枚ずつ搬送しながら、画像を形成する。レジストローラ２より左上流部には、用紙トレイから用紙１を一枚ずつ分離し、レジストローラ２まで搬送する分離搬送機構（図示略）があり、停止しているレジストローラ２に用紙先端を突き当てることで、斜行を補正する。
【０００３】
レジストローラ２は、ローラ対で構成され、回転速度を制御できるモータによるレジストローラ駆動手段（図示略）によって、用紙１をベルト搬送面１１に搬送する。
【０００４】
搬送ベルト３は無端ベルトであり、３本のローラ（従動ローラ４、駆動ローラ５、テンションローラ６）に巻かれている。駆動ローラ５にはモータを有する搬送ベルト駆動手段（図示略）が連結されており、搬送ベルト３を一定速度で図中時計回り方向に回転する。従動ローラ４、テンションローラ６は搬送ベルト３の回転につれ回りする。なお、ベルトテンションやベルト斜行性能、機械大きさ等により、ベルトを巻くローラの本数や配置は変えてよく、本数は２本以上、配置も図示の構成に限定されず、任意である。
【０００５】
搬送ベルト３の内側には、ファン（図示略）があり、用紙１を吸引して搬送ベルト３の搬送面上に保持しながら、搬送ベルト３とともに用紙１を搬送する。但し、搬送ベルト３の用紙１吸引方法は、静電気等の他の吸着手段でも構わない。
【０００６】
搬送ベルト３のベルト駆動速度検出手段により、該搬送ベルト３に保持されて移動する用紙１の搬送移動量を検出し、検出した用紙１の搬送移動量にタイミングを合せて画像形成手段７を駆動し、用紙１上に画像を形成する。用紙搬送移動量の検知には駆動ローラ５の回転軸の延長軸に連結したロータリーエンコーダ（図示略）等のベルト駆動速度検出手段を使用する。また、従動ローラ４の回転軸など搬送ベルト３と同期する他のローラの回転軸の延長軸に同様のロータリエンコーダを取り付けても良いし、搬送ベルト３にスリットを設けセンサで搬送ベルト３のベルト駆動速度を検出しても良く、要するに搬送ベルト３のベルト駆動速度が検出できる手段であれば構わない。
【０００７】
画像形成手段７は、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）の４色のインクを選択的に吐出可能なインクジェットヘッドを順次搬送ベルト３の搬送面上方に非接触状態で配置し、各色を用紙１に順次選択的に吐出して印字を行う。また、感光ドラムなど、印字面かつ用紙１の搬送面であるドラムの周面が用紙１に接触する画像形成装置でも、搬送ベルト３の動きに連動して画像を形成できる手段であれば構わない。
【０００８】
搬送ベルト３の搬送面で印字された用紙１は、分離爪８などを介して用紙排出部９に入り、用紙排出部９によって搬送されて排出トレイ１０に排出され、積み重ねられる。
【０００９】
この画像形成装置は、後述する「発明が解決しようとする課題」の項で説明するように改善すべき課題を有しており、この課題に一部関連するとも考えうる技術を記載した文献として、本願出願人は以下の特許文献１、２を認識している。
【特許文献１】特開平５−３１９６０９号公報
【特許文献２】特開平２００２−６８５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
搬送ベルト３の搬送面１１上で用紙１に適正な画像を形成するには、搬送ベルト３の搬送に対応した印字を行う必要があり、そのため用紙１と搬送ベルト３にずれが生じると、用紙１に対する印字位置ずれが生じて印刷に不具合が生じる場合がある。特に、画像形成手段７が順次多色を用紙１に印字し、色毎の重なり具合で色味が変わるカラー画像形成手段の場合、用紙１に対する印字位置ずれは、色濃度ムラとなって現れてしまう。
【００１１】
レジストローラ２の用紙搬送線速度は、レジストローラ径の公差（製造バラツキ）や長期使用による経年変化（削れや劣化）、すべり（用紙１の表面状態）などにより、差が存在する。機械間差などがあっても、レジストローラ線速度を搬送ベルト３の搬送面１１の線速度より十分に速くなるように設定すれば、用紙１はその先端部が搬送ベルト３に吸引され、図６中に点線で示すように、腰の弱い普通紙の場合、レジストローラ２と搬送ベルト３間又はレジストローラ２とニップローラ１２間でタルミを生じ、速度差は吸収され、搬送ベルト３の搬送面１１と用紙１の速度は一致する。
【００１２】
しかし、厚紙のように腰が強い用紙１の場合には、前述したようなタルミが出来づらく、レジストローラ２と搬送ベルト３間の速度差分だけ、用紙１が搬送ベルト３の搬送面１１をすべり、印字位置ずれを発生させていた。また、用紙１の後端がレジストローラ２を抜けたあとは、搬送ベルト３の速度に用紙１が追従し、印字位置が合いだすため、用紙１の後端がレジストローラ２を抜ける前後で、各色の重なり具合が変化し、色濃度変化が更に目立っていた。
【００１３】
この様な厚紙時に発生する印字位置ずれの対策として、レジストローラ２と画像形成手段７の距離を広くとって、画像形成中は用紙１が搬送ベルト３以外の駆動系 (前記レジストローラ２等）などからの力を受けない構成にすることも考えられる。しかし、機械自体又はこれを収納する筐体が大型化してしまう。
【００１４】
また、工場出荷時や印刷機設置時に、機械毎に印刷物や速度計測器などを用い、レジストローラ２と搬送ベルト３の搬送面１１の速度が同じとなるようなレジストローラ２の速度を求め、これを制御系に記憶させ、用紙１に関わらず、記憶した速度にすることでレジストローラ２の速度を搬送ベルト３の搬送面１１の速度と同じにすることも考えられる。しかし、このような手法では、搬送ベルト３の材質や紙粉付着などの経時変化による搬送量変化には対応できず、問題の発生していなかった腰の弱い普通紙の印刷時にも不具合を併発する恐れもある。
【００１５】
また、厚紙など紙質を検知する手段を設け、厚紙を検知したときのみ記憶した速度にする手法も考えられる。紙質検知手段として、ユーザが手入力で設定する方法、用紙厚みを検知するセンサを設置する方法、印刷毎に用紙トレイの変化量（エレベータ式給紙台であれば、印刷毎のエレベータ上下移動量変化や重量変化）を検知する方法が考えられるが、ユーザの手間の増加、コストアップが考えられ、また経年変化への対応も出来ない。
【００１６】
なお、前掲の特許文献１は、ベルトに連れ廻りする速度検出ロールでベルト速度を正確に計測するために、該速度検出ロールに回転抵抗を付与する補助トルク付与手段を設けたベルト搬送装置を開示するものであるが、前述したような構成の画像形成装置における前記課題を解決するための示唆を与えるものではない。
【００１７】
また、前掲の特許文献２は、用紙の搬送を行う上流側の搬送ローラと下流側の搬送ローラの間に２つのセンサを設けて用紙の速度検出をする用紙搬送装置を開示するものであるが、これも前述したような構成の画像形成装置における前記課題を解決するための示唆を与えるものではない。
【００１８】
そこで、本発明は、従来公知の技術では解決できない上記課題に鑑みてなされたものであり、用紙の紙質を検知することなく、用紙が画像形成手段に到達する前に用紙の搬送速度を補正することにより印字位置を合わせて高品質の印刷を行うことができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
図１及び図４記載の本発明の画像形成装置２０は、紙質を検知することなく、問題の発生していなかった普通紙に対してはレジストローラ２の速度を速くし、問題の発生する厚紙に対してはレジストローラ２の速度を補正することにより、搬送ベルト３による用紙１の搬送に対して画像形成手段７の画像形成タイミングを合わせ、高品質の印刷を行うことができるようにしたものである。
【００２０】
請求項１に記載された画像形成装置２０は、
用紙１を搬送するレジストローラ２と
前記レジストローラ２を駆動するレジストローラ駆動手段２１と、
前記レジストローラ２から搬送された用紙１を更に下流へと搬送する搬送ベルト３と、
前記搬送ベルト３を駆動する搬送ベルト駆動手段２２と、
前記搬送ベルト３のベルト駆動速度を検出する搬送ベルト駆動速度検出手段２３と、
前記搬送ベルト駆動速度検出手段２３が検出した前記ベルト駆動速度に対応した印字タイミングで前記搬送ベルト３上で前記用紙１に画像を形成する画像形成手段７と、
前記レジストローラ２から前記用紙１が搬送されてくる前のベルト移動速度と、前記レジストローラ２から搬送されてきた前記用紙１の用紙移動速度の両方を検出することにより、前記ベルト移動速度と前記用紙移動速度の速度差を検出する速度差検出手段１２，２４を備え、
前記速度差検出手段１２，２４が検知した前記速度差に応じて、前記レジストローラ駆動手段２１と前記搬送ベルト駆動手段２２の少なくとも何れか一方の設定速度を変更することを特徴としている。
【００２１】
請求項１の構成をさらに具体化すれば、搬送ベルト駆動速度検出手段は搬送ベルト３を駆動する駆動ローラ５の軸に配置した駆動ローラエンコーダ２３で実現でき、速度差検出手段は搬送ベルト３上に設置して搬送ベルト３に接触して従動可能なニップローラ１２と、その軸上に配置したニップローラエンコーダ２４によって実現できる。このような構成では、速度差検出手段１２，２４により検出したベルト移動速度と用紙移動速度の速度差に応じて、搬送ベルト駆動手段２２による搬送ベルト駆動速度を可変しても実現が可能であるが、実用上、その面上で印字が行われる搬送ベルト３の速度はできる限り固定し、レジストローラ駆動手段２１の制御によって用紙移動速度を可変することがより好ましい。
【００２２】
請求項２に記載された画像形成装置２０は、請求項１記載の画像形成装置２０において、前記速度差検出手段が、前記搬送ベルト３の搬送面１１に接触して従動回転するローラ（ニップローラ１２）を有することを特徴としている。
【００２３】
請求項２の速度差検出手段としては、上記ローラ以外に、ドップラ現象を利用したレーザ反射型の速度計測装置であるレーザドップラ計や、特定範囲を一定周期毎に画像で取り込み、画像の濃淡（特徴）の変化により移動距離や速度を計測する装置であるＣＣＤなども採用可能である。また、速度差検出手段としての前記ローラ（ニップローラ１２）は、表面摩擦が高いものが望ましいため、高い表面摩擦を持つゴム、表面に粒子や加工により微小凹凸を設けたグリッドローラなどの使用が望ましい。
【００２４】
請求項３に記載された画像形成装置２０は、請求項２記載の画像形成装置２０において、前記速度差検出手段は、前記ローラ（ニップローラ１２）が少なくとも１回転以上したときの速度計測値を用いて前記速度差を算出することを特徴としている。
【００２５】
請求項２に記載したように速度検出手段としてローラ（ニップローラ１２）を使用すると、ローラが偏芯して設けられる可能性があり、その場合には速度差検出手段（ニップローラエンコーダ２４）が計測する速度には、ローラ１周期毎に速度ムラが発生する。また振動などにより、微小な速度ムラも発生するため、請求項３に記載のように速度差検出手段の計測は、ローラ１周分または１周分以上行うことで、速度ムラの影響を低減させることが望ましい。
【００２６】
請求項４に記載された画像形成装置２０は、請求項１乃至３記載の画像形成装置２０において、前記速度差検出手段１２，２４の検知する前記速度差は、前記ベルト駆動速度と前記ベルト移動速度の速度比と、前記ベルト駆動速度と前記用紙移動速度の速度比との差であり、これら速度比の差に応じて、前記レジストローラ駆動手段２１と前記搬送ベルト駆動手段２２の少なくとも何れか一方の設定速度を変更することにより、前記用紙移動速度と前記ベルト駆動速度を一致させることを特徴としている。
【００２７】
すなわち、搬送ベルト３の速度は一定であることが望ましいが、用紙搬送の負荷や駆動手段の性能により若干の変動はありうる。事実上問題ない程度の変動であれば、速度差検出手段１２，２４により検出した速度差を使用してもよいが、請求項４記載のように、搬送ベルト３のベルト駆動速度とベルト移動速度の速度比と、搬送ベルト３のベルト駆動速度と用紙移動速度の速度比を用いて、レジストローラ２の回転による用紙移動速度又は搬送ベルト３のベルト駆動速度を可変とすることが望ましい。
【００２８】
請求項５に記載された画像形成装置２０は、請求項１乃至４記載の画像形成装置２０において、前記速度差検出手段１２，２４が、前記搬送ベルト３が湾曲して巻装されたローラ（従動ローラ４）と該搬送ベルト３との接触部分から離れた位置にある前記搬送ベルト３の表面を検出することを特徴としている。
【００２９】
具体的には、図５（搬送ベルト３及び従動ローラ４の拡大断面図）に示すように、搬送ベルト３の厚み、伸縮により、搬送ベルト３の表面速度は場所により異なる。図５では、搬送ベルト３の搬送面１１の速度ｖ３よりも、従動ローラ４に巻き付いている搬送ベルト３の外周面側の速度ｖ１の方が速くなる傾向にある。レジストローラ２より送られる用紙１の速度（用紙移動速度）はｖ３と一致することが望ましい。
【００３０】
図５に示すように、速度差計測に使用する速度差検出手段としてのニップローラ１２を、搬送ベルト３の従動ローラ４の軸直上に配置すると、ベルト移動速度を計測するときにｖ１の影響を受けてしまう。よって、ニップローラ１２による速度差計測は、搬送ベルト３を巻いた従動ローラ４と搬送ベルト３の接点から下流側（図５中白抜き矢印で示す右方向）にずらした位置にニップローラ１２を配置して行うことが望ましい。また、ニップローラ１２のようなローラを速度差計測に用いる場合は、搬送ベルト３の搬送面１１が平面を維持できる（ニップローラ１２により搬送ベルト３の搬送面１１が沈み込まない）様に、搬送ベルト３を挟んだ下方にも支持用ローラ２５を配置することが望ましい。
【００３１】
請求項６に記載された画像形成装置２０は、請求項１乃至５記載の画像形成装置２０において、前記速度差検出手段１２，２４の検出結果によって前記レジストローラ駆動手段２１と前記搬送ベルト駆動手段２２の少なくとも一方の設定速度を変更する前は、前記レジストローラ２は前記搬送ベルト３よりも速い速度で駆動されることを特徴としている。
【００３２】
図３中に示したように、レジストローラ速度を搬送ベルト搬送面速度よりもはやめることで、腰の弱い普通紙時には速度補正をせずにすみ（線(b) ）、腰の強い厚紙時には速度補正は加速することはなく減速だけとなる（線(c) ）。よって、部品公差やすべりなどが発生してもレジストローラ２側の方が速くなる設定としているほうが、制御が簡易化される。
【００３３】
請求項７に記載された画像形成装置２０は、請求項１乃至６記載の画像形成装置２０において、前記速度差検出手段１２，２４によって検知した前記速度差に応じて前記レジストローラ駆動手段２１と前記搬送ベルト駆動手段２２の少なくとも何れか一方において変更した設定速度を記憶する記憶手段を有し、次回通紙以降は、前記記憶手段に記憶した変更後の前記設定速度で前記レジストローラ駆動手段２１と前記搬送ベルト駆動手段２２の少なくとも何れか一方を駆動することを特徴としている。
【００３４】
用紙１の種類や部品などの経年変化によりレジストローラ２の適正な回転速度は変化する。また、用紙間隔を狭めて印刷する場合、レジストローラ２の方が搬送ベルト３の搬送面１１の速度より速すぎると、前回の用紙後端に次回の用紙先端が追いついてしまい、用紙１が重なる不具合が発生する場合もある。しかし、請求項７記載の発明では、レジストローラ２と搬送ベルト３の速度差を検出し、適正なレジストローラ２の速度を求めてその速度を記憶し、以降の印刷には記憶した速度を用いるので係る課題を解決できる。その場合、一度記憶した値を毎回使用しすれば、毎回速度補正する手間を省略できるし、毎回速度補正を行って記憶した値を使用すれば、各回の速度補正のレンジが小さくなり、速度補正に費やされる時間が短縮され、用紙毎の微妙な差にも対応することが可能となる。
【００３５】
また、請求項７の発明においては、記憶した値のクリアや使用方法は、例えば下記（１）〜（３）と多種多様の方法が考えられるが、いずれを選択しても相応の効果が得られる。
（１）印刷開始１枚目は、レジストローラ２の速度（用紙移動速度）を搬送ベルト３の搬送面１１の速度（搬送ベルト３のベルト駆動速度）よりも速い速度にし、補正値を記憶し、２枚目以降は記憶した値を用いる。
（２）用紙トレイへの用紙１の追加・載せ替えを検知したときの１枚目のみ、レジストローラ２の速度を搬送ベルト３の搬送面１１の速度よりも速い速度にし、補正値を記憶し、それ以降は記憶した値を用いる。
（３）所定の時間経過時の印刷時だけ速度補正し、補正値を記憶し、それ以外は記憶した値を用い速度補正を行わない。
【発明の効果】
【００３６】
請求項１に記載された画像形成装置２０によれば、速度差検出手段１２，２４により検出したベルト移動速度と用紙移動速度の速度差に応じて、搬送ベルト駆動手段２２による搬送ベルト３のベルト駆動速度又はレジストローラ駆動手段２１による用紙移動速度を可変することにより、紙質を検知することもなく、レジストローラ２から搬送ベルト３に受け渡されて搬送される用紙１の移動に対して常に画像形成手段７の画像形成タイミングを合わせることができ、高品質の印刷を行うことができる。
【００３７】
請求項２に記載された画像形成装置２０によれば、請求項１記載の画像形成装置２０の効果に加え、低コストかつ不具合の発生しにくい簡易な構成により速度差検出手段１２，２４を構成できる。
【００３８】
請求項３に記載された画像形成装置２０によれば、請求項２記載の画像形成装置２０の効果に加え、速度差検出手段としてローラ（ニップローラ１２）を使用する場合において、ローラ（ニップローラ１２）が偏芯していたり振動などにより微小な速度ムラが発生しても、速度差検出手段１２，２４の計測においては、かかる速度ムラの影響を低減させることができる。
【００３９】
請求項４に記載された画像形成装置２０によれば、請求項１乃至３記載の画像形成装置２０の効果に加え、搬送ベルト３のベルト駆動速度が一定でなく、用紙搬送の負荷や駆動手段の性能により若干の変動があったとしても、ベルト駆動速度とベルト移動速度の速度比と、ベルト駆動速度と用紙移動速度の速度比を検知し、両速度比の差を用いてレジストローラ２の回転による用紙移動速度又は搬送ベルト駆動手段２２によるベルト駆動速度を可変しているので、これらの不都合による悪影響を受けにくい。
【００４０】
請求項５に記載された画像形成装置２０によれば、搬送ベルト３の厚み、伸縮等により、搬送ベルト３の表面速度が場所により異なる場合であっても、搬送ベルト３の速度が安定した部分で計測を行うことができる。
【００４１】
請求項６に記載された画像形成装置２０によれば、請求項１乃至５記載の画像形成装置２０の効果に加え、レジストローラ２の速度を搬送ベルト３の搬送面１１の速度よりも速めることで、腰の弱い普通紙時には速度補正をせずにすみ、腰の強い厚紙時には速度補正は加速することはなく減速だけとなり、よって部品公差やすべりなどが発生してもレジストローラ２側の方が速くなる設定としているほうが、制御が簡易化される。
【００４２】
請求項７に記載された画像形成装置２０によれば、請求項１乃至６記載の画像形成装置２０の効果に加え、前記速度差に応じて前記レジストローラ駆動手段２１等の設定速度を変更した場合にはこれを記憶して保存しておくことができるので、次回通紙以降は用紙１の紙質を検知することなく、用紙１が画像形成手段７に到達する前に用紙１の搬送速度を補正して印字位置を合わせて高品質の印刷を行うことができる。その場合、一度記憶した値を毎回使用すれば、毎回速度補正する手間を省略できるし、毎回速度補正を行って記憶した値を使用すれば、各回の速度補正のレンジが小さくなり、速度補正に費やされる時間が短縮され、用紙毎の微妙な差にも対応することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
１．本実施形態の画像形成装置２０の主要な構成
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は本実施形態（以下、本例と称する）の画像形成装置２０を示す図である。本出願人が先に提案した図６に示す画像形成装置と同一の部分には図６における符号と同一の符号を付し、必要に応じてその説明を省略し、又は図６を参照した前記説明を援用する。
【００４４】
本例の画像形成装置２０は、用紙１を搬送する対のレジストローラ２と、前記レジストローラ２を駆動する図示しないモータ等のレジストローラ駆動手段２１を有している。該レジストローラ駆動手段２１の隣には、該レジストローラ２から搬送された用紙１を実質的に同一搬送面１１内で更に下流へと搬送するために、駆動ローラ５と従動ローラ４とテンションローラ６に搬送ベルト３が掛け回されてなるベルト搬送手段が設けられている。ベルト搬送手段内には、搬送ベルト３の搬送面１１（搬送ベルト３の表面）に載置された用紙１を保持するための保持手段が設けられている。保持手段としては、例えば搬送ベルト３に設けられた多数の孔や、複数本で構成された搬送ベルト３の間隙から用紙１を吸引して保持する吸引手段や、静電吸着手段が採用可能である。このベルト搬送手段の駆動ローラ５には、搬送ベルト３を回転駆動させるために前記駆動ローラ５を駆動するモータ等の搬送ベルト駆動手段２２が連動連結されている。さらに、前記ベルト搬送手段の搬送方向の先端側隣部には、搬送ベルト３から用紙１を分離するための分離爪８を挟み、ベルト式の用紙排出部９が設けられており、分離爪８が搬送ベルト３から剥離した用紙１を搬送し、該用紙排出部９の下流に設けられた排出トレイ１０に排出して積載・蓄積できるように構成されている。
【００４５】
前記搬送ベルトのベルト搬送面１１の略中間部分であって、前記駆動ローラ５に近い側には、搬送ベルト３と所定の間隔をおいて画像形成手段７が設けられている。画像形成手段７は、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）の４色のインクを選択的に吐出可能なインクジェットヘッドを順次搬送ベルト３の搬送面１１の上方に非接触状態で配置しものであり、各色を用紙１に順次選択的に吐出して印字を行うことができる。また、感光ドラムなど、印字面かつ用紙の搬送面でもあるドラムの周面が用紙に接触する画像形成手段でも、搬送ベルト３の動きに連動して画像を形成できる構成であれば採用しうる。
【００４６】
さらに、本例では、前記搬送ベルト３のベルト駆動速度を検出する搬送ベルト駆動速度検出手段２３が前記駆動ローラ５に設けられている。この搬送ベルト駆動速度検出手段２３としては、図１中に示すように駆動ローラ５の回転を検出する駆動ローラエンコーダ２３でもよいし、後述する図４に駆動ローラエンコーダ２３と共に示すように駆動モータの回転を検出するためにその軸上に設けられたベルト駆動モータエンコーダ２６でもよい。前記画像形成手段７は、この搬送ベルト駆動速度検出手段２３が検出した搬送ベルト３のベルト駆動速度に同期した所定のタイミングで駆動され、搬送ベルト３上に保持された用紙１にインクを吐出し、所望のカラー画像を形成することができる。
【００４７】
さらに、本例では、前記レジストローラ２によって送られる用紙１の用紙移動速度を検出するレジストローラ２から送られる用紙１の速度検出手段として、レジストローラエンコーダ２７が前記レジストローラ２に設けられている。
【００４８】
さらに、本例では、前記レジストローラ２から用紙１が搬送されてくる前のベルト移動速度と、前記レジストローラ２から搬送されてきた用紙１の用紙移動速度の両方を検出し、両速度の速度差を検出する速度差検出手段１２，２４が設けられている。本例の速度差検出手段１２，２４は、前記画像形成手段７と前記従動ローラ４の中間において前記搬送ベルト３上の位置に配置され、搬送ベルト３に従動可能に接触して設けられたニップローラ１２と、その軸上に配置したニップローラエンコーダ２４によって構成されている。
【００４９】
すなわち、本例の画像形成装置２０は、図６に示す画像形成装置に、レジストローラ２、速度差検出手段を構成するローラとしてのニップローラ１２、駆動ローラ５の３つのローラに対し、速度計測手段であるエンコーダ２７，２４，２３をそれぞれ追加したものであり、速度差検出手段（ニップローラ１２及びニップローラエンコーダ２４）により、用紙１が搬送ベルト３の搬送面１１に到着する前のベルト移動速度とレジストローラ２による用紙移動速度の速度差を計測し、その計測結果に応じて、用紙１が画像形成手段７に到達する前に、レジストローラ２のベルト駆動速度（又は駆動ローラ５のベルト駆動速度）を補正し、搬送ベルト３の速度と用紙１の速度を合わせて好適な印刷を実現するものである。
【００５０】
２．本例の画像形成装置２０の作用乃至原理
本例の画像形成装置２０は、用紙１が搬送ベルト３の搬送面１１に到着する前のベルト移動速度と、レジストローラ２による用紙移動速度との速度差を速度差検出手段１２，２４により計測し、その結果に応じてレジストローラ２のベルト駆動速度を補正して印刷の好適化を図るものであるが、以下にその作用乃至原理を詳細に説明する。
【００５１】
図２は、本例の画像形成装置２０に厚紙を一枚通紙した際の該厚紙の速度変化を表す。用紙先端がニップローラ１２に到着する以前（受渡し前）は、ニップローラ１２は搬送ベルト３の搬送面１１に連れ回るため、搬送ベルト３の搬送面１１の速度と同じになる。用紙先端がニップローラ１２に到着した以降（受渡し後）は、ニップローラ１２は用紙１に連れ回るため、用紙１を搬送しているレジストローラ２の速度になる。
【００５２】
図２では受け渡し後に、ニップローラ１２の回転速度が増加しているが、これはレジストローラ２の回転速度が搬送ベルト３の搬送面１１の線速度より速い場合である。このとき、画像形成装置２０に用紙１が到着する前の時点で、ニップローラ１２が増速した分（比率）だけレジストローラ２を駆動しているレジストローラ駆動手段２１（モータ）の速度を補正（減速）すれば、用紙１の速度と搬送ベルト３の搬送面１１の速度が一致し、印刷は好適に行われる。
【００５３】
また、ベルト移動速度は搬送している用紙１の吸引摩擦などにより、若干変動を伴う場合があるため、ニップローラ１２の回転速度（ベルト移動速度）は、ニップローラ１２の回転速度（ベルト移動速度）と駆動ローラ５の回転速度（搬送ベルト３のベルト駆動速度）の比として捉え、レジストローラ２の回転速度（レジストローラ２による用紙移動速度）は、レジストローラ２の回転速度（レジストローラ２による用紙移動速度）と駆動ローラ５の回転速度（搬送ベルト３のベルト駆動速度）の比として捉えることが望ましい。
【００５４】
図３は用紙受渡し前の、上述したレジストローラ２と駆動ローラ５の速度比（横軸）に応じたニップローラ１２と駆動ローラ５の速度比（縦軸）を表すグラフである。
図３中(a) に示すように、受渡し前のニップ／駆動ローラ速度比は、受渡し前のニップローラ１２の回転速度を示し、搬送ベルト３のベルト駆動速度に準じるため、レジストローラ２の回転速度に関わらず一定である。
【００５５】
図３中(b) に示すように、腰の弱い用紙１を搬送する場合の受渡し後のニップ／駆動ローラ速度比は、普通紙などを通紙した際のニップローラ１２の回転速度を示し、レジストローラ２の回転速度の方が搬送ベルト３のベルト駆動速度より遅い場合、ニップローラ１２の回転速度は、受渡し前後で減少する。また、レジストローラ２の回転速度の方が搬送ベルト３のベルト駆動速度より速い場合、図１の点線で示したようにレジストローラ２とニップローラ１２間で用紙１にタルミが発生するため、ニップローラ１２の速度は受渡し前後で同じになる（用紙１が搬送ベルト３の速度より速くはならない）。
【００５６】
図３中(c) に示すように、腰の強い用紙１を搬送する場合の受渡し後のニップ／駆動ローラ速度比は、厚紙などを通紙した際のニップローラ１２の回転速度を示しており、レジストローラ２の速度の方が搬送ベルト３の搬送速度より速い場合、レジストローラ２とニップローラ１２間でタルミが出来ず、受渡し前のレジストローラ２の速度に比例して、受渡し前後でニップローラ１２の速度が増加してしまう。
【００５７】
このような受渡し前後のニップローラ１２の回転速度の変化により、レジストローラ２と搬送ベルト３との速度差を検知し、この検知結果に基づいてレジストローラ２の速度を補正することで、レジストローラ２による用紙１の線速度（用紙移動速度）と搬送ベルト３の搬送面１１の線速度（搬送ベルト３のベルト駆動速度）を合致させることができる。
【００５８】
すなわち、部品公差などがあってもレジストローラ２の回転速度の方が搬送ベルト駆動速度より速くなるような十分な速度に設定すれば、「腰の弱い用紙時の受渡し後のニップ／駆動ローラ速度比」のときは、受渡し前後（図３中(a) から(b) ）でニップローラ１２の回転速度の変化がないため、レジストローラ２の回転速度をほとんど変更することなく、用紙タルミを形成しながら通紙することができる。
【００５９】
これに対し、「腰の強い用紙時の受渡し後のニップ／駆動ローラ速度比」のときは、そのままでは受渡し前後（図３中(a) から(c) ）でニップローラ１２の速度が増加してしまうが、図３中(d) で示すように、その分レジストローラ２の速度を減速することでレジストローラ２の回転速度を搬送ベルト駆動速度に合わせることができる。
【００６０】
このような速度比の差の計測と、その計測結果に応じたレジストローラ２の用紙移動速度（又は駆動ローラ５のベルト駆動速度）の補正を、用紙１が画像形成手段７に到達する前に行うことにより、搬送ベルト３の速度と用紙１の速度を合わせて好適な印刷が実現できる。
【００６１】
なお、図３中(e) で示すように、レジストローラ２の速度とベルト駆動速度が同じ場合は、ニップローラ／駆動ローラ速度比は用紙１の受渡し前後で変わらない。
【００６２】
３．本例の画像形成装置２０の制御系統の構成
図４は、上述したような速度制御を実現するための本例の制御系統の構成図を示す。
制御装置３０は、信号に応じてモータ制御を行うことができるＣＰＵ，ＤＳＰ，ＡＳＩＣなどであり、タイマや記憶手段などの機能も有する。搬送ベルト駆動手段２２及びレジストローラ駆動手段２１を構成する各モータは該制御装置３０によりフィードバック制御される。すなわち、ベルト駆動モータエンコーダ２６及びレジストローラエンコーダ２７で速度計測を行い、その計測結果が前記制御装置３０に入力されて演算処理が行われ、制御装置３０は搬送ベルト駆動回路３１及びレジストローラ駆動回路３２を介してモータ駆動電圧や電流を可変し、搬送ベルト駆動手段２２及びレジストローラ駆動手段２１を構成する各モータをそれぞれ駆動する。なお、ベルト駆動モータエンコーダ２６は図４中に示すように駆動ローラエンコーダ２３と互いに代替可能である。
【００６３】
また、レジストローラエンコーダ２７からの信号（パルス数）により、レジストローラ２における用紙移動速度（乃至搬送量）を計測でき、前記制御装置３０はニップローラ１２に用紙１が到達したか否かを判別し、ニップローラエンコーダ２４による速度計測が用紙到達前なのか後なのか（受け渡しの前後）を検知できる。
【００６４】
しかし、ニップローラ１２の近辺にセンサ（図示略）を設けることによって用紙１の受け渡しの前後を検知してもよいし、また用紙１がニップローラ１２に到達した直後は図２中に示すようにニップローラ１２の回転速度が振動して速度変動が激しくなることから、速度変動の激しくなるタイミングによって用紙１の受け渡しの前後を検知してもよい。
【００６５】
４．本例の画像形成装置２０における各請求項に記載の構成と対応する部分についての説明
（１）請求項１に対応する本例の構成について
なお、本例の画像形成装置２０では、ニップローラ１２等で検出した前記速度差に応じて、搬送ベルト駆動手段２２による搬送ベルト駆動速度を可変しても効果が得られるが、実用上、その面上で印字が行われる搬送ベルト３の速度はできる限り固定し、レジストローラ駆動手段２１の制御によって用紙移動速度を可変することがより好ましい。
【００６６】
（２）請求項２に対応する本例の構成について
また、速度差検出手段としては、上記ニップローラ１２とニップローラエンコーダ２４の組み合わせ以外に、ドップラ現象を利用したレーザ反射型の速度計測装置であるレーザドップラ計や、特定範囲を一定周期毎に画像で取り込み、画像の濃淡（特徴）の変化により移動距離や速度を計測する装置であるＣＣＤなども採用可能である。しかし、これらの装置を採用すると、装置のコストアップやレンズへの紙粉付着による誤検出などがあるので、速度差検出手段としては前記ニップローラ１２にニップローラエンコーダ２４をつけた形態がより望ましい。また、速度差検出手段としての前記ニップローラ１２は、表面摩擦が高いものが望ましいため、高い表面摩擦を持つゴム、表面に粒子や加工により微小凹凸を設けたグリッドローラなどの使用が望ましい。
【００６７】
（３）請求項３に対応する本例の構成について
また、速度差検出手段として前述のようにニップローラ１２を使用すると、該ニップローラ１２が偏芯して設けられる可能性があり、その場合には速度差検出手段としてのニップローラエンコーダ２４が計測する速度には、ローラ１周期毎に速度ムラが発生する。また振動などにより、微小な速度ムラも発生するため、請求項３に記載のように速度差検出手段１２，２４の計測は、ローラ１周分または１周分以上行うことで、速度ムラの影響を低減させることが望ましい。
【００６８】
（４）請求項４に対応する本例の構成について
本例の画像形成装置２０では、ニップローラ１２等で検出した前記速度差に応じて、搬送ベルト駆動手段２２による搬送ベルト駆動速度を可変しているが、実際に検出する速度差としては、前記搬送ベルト３のベルト駆動速度と前記ベルト移動速度の速度比と、前記搬送ベルト３のベルト駆動速度と前記用紙移動速度の速度比との差を用いている。
【００６９】
すなわち、本例の画像形成装置２０においては搬送ベルト３の速度は一定であることが望ましいが、用紙搬送の負荷や駆動手段の性能により若干の変動はありうる。画像形成上要求される品質に影響を与えない程度の変動であれば、速度検出手段により検出した前記２つの速度から直接得た速度差を使用してもよいが、前記速度比を用いてレジストローラ２の回転速度を可変とする方がより望ましい。
【００７０】
（５）請求項５に対応する本例の構成について
また、本例では、上記画像形成装置２０の構成において、図１を参照して説明したように、速度差検出手段であるニップローラ１２は、搬送ベルト３が湾曲して巻装された従動ローラ４と該搬送ベルト３との接触部分から離れた位置に配置されているが、かかる配置とすれば、次のような利点が得られる。
すなわち、図５に示すように、搬送ベルト３の厚み、伸縮により、搬送ベルト３の表面速度は場所により異なる。図５では、搬送ベルト３の搬送面１１の速度（搬送ベルト３の外周面の速度）ｖ３よりも従動ローラ４上の搬送ベルト３の外周面の速度ｖ１は速くなる傾向にある。レジストローラ２より送られる用紙１の速度（用紙移動速度）はｖ３と一致することが望ましい。
【００７１】
図５に示すように、速度差計測に使用する速度差検出手段としてのニップローラ１２を、搬送ベルト３の従動ローラ４の軸直上に配置すると、ベルト移動速度を計測するときにｖ１の影響を受けてしまう。よって、ニップローラ１２による速度差計測は、搬送ベルト３を巻いた従動ローラ４と搬送ベルト３の接点から下流側（図の白抜き矢印で示す右方向）にずらした位置にニップローラ１２を配置して行うことが望ましい。また、ニップローラ１２のようなローラを速度差計測に用いる場合は、搬送ベルト３の搬送面１１が平面を維持できる（ニップローラ１２により搬送ベルト３の搬送面１１が沈み込まない）様に、搬送ベルト３を挟んだ下方にも支持用ローラ２５を配置することが望ましい。
【００７２】
（６）請求項６に対応する本例の構成について
また、図３中に示したように、レジストローラ２の速度を搬送ベルト３の搬送面１１の速度よりもはやめることで、腰の弱い普通紙時には速度補正をせずにすみ（線(b) ）、腰の強い厚紙時には速度補正は加速することはなく減速だけとなる（線(c) ）。よって、部品公差やすべりなどが発生してもレジストローラ２側の方が速くなる設定としているほうが、制御が簡易化される。
【００７３】
（７）請求項７に対応する本例の構成について
本例では、前述の制御系の構成において、速度差検出手段としてのニップローラ１２等によって検知した前記速度差に応じてレジストローラ駆動手段２１の新たな設定速度を算出し、これを制御装置３０中の記憶手段に記憶しておき、次回通紙以降は、前記記憶手段に記憶した変更後の前記設定速度で前記レジストローラ駆動手段２１を駆動するように構成してもよい。
【００７４】
その場合、一度記憶した値を毎回使用しすれば、毎回速度補正する手間を省略できるし、毎回速度補正を行って記憶した値を使用すれば、各回の速度補正のレンジが小さくなり、速度補正に費やされる時間が短縮され、用紙毎の微妙な差にも対応することが可能となる。
【００７５】
なお、記憶した値のクリアや使用方法は、例えば下記１）〜３）と多種多様の方法が考えられるが、いずれの方法を用いても相応の効果が得られる。
１）印刷開始１枚目は、レジストローラ２の速度（用紙移動速度）を搬送ベルト３の搬送面１１の速度（搬送ベルト３のベルト駆動速度）よりも速い速度にし、補正値を記憶し、２枚目以降は記憶した値を用いる。
２）用紙トレイへの用紙１の追加・載せ替えを検知したときの１枚目のみ、レジストローラ２の速度を搬送ベルト３の搬送面１１の速度よりも速い速度にし、補正値を記憶し、それ以降は記憶した値を用いる。
３）所定の時間経過時の印刷時だけ速度補正し、補正値を記憶し、それ以外は記憶した値を用い速度補正を行わない。
【００７６】
５．本例の画像形成装置２０の効果
以上説明したように、本例の画像形成装置２０によれば、用紙１の腰の強さを予め計測・設定する必要がなく、また機械のバラツキ等を予め計測・記憶する必要もなく、さらにレジストローラ２と画像形成手段７の距離を広くとって画像形成中に用紙１がレジストローラ２からの力を受けない構成にする必要もなく、搬送ベルト３のベルト駆動速度の若干の変動にも不都合なく対応でき、コンパクトな構成かつ同一の制御・設定で用紙１の腰の強さに自動的に対応し、用紙搬送速度を用紙１が画像形成手段７に到達する前に補正することができるので、印字位置を合わせて好適な印刷を実現できる効果があり、特に多色印刷・フルカラー印刷において効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、本発明の実施形態である画像形成装置２０の構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態である画像形成装置２０において、レジストローラ２から搬送ベルト３に用紙１を受渡す前後におけるレジストローラ２とニップローラ１２の各回転速度の変化等を示すグラフを表した図である。
【図３】図３は、用紙受渡し前の、レジストローラ２と駆動ローラ５の速度比（横軸）に応じたニップローラ１２と駆動ローラ５の速度比（縦軸）を表すグラフを示した図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態である画像形成装置２０の制御系統の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本例における搬送ベルト３の従動ローラ４付近の拡大断面図であり、ニップローラ１２の好ましい位置を説明するための図である。
【図６】図６は、本願出願人が提案している画像形成装置２０の構成図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  用紙
２  レジストローラ
３  搬送ベルト
４  従動ローラ
５  駆動ローラ
６  テンションローラ
７  画像形成手段
８  分離爪
９  用紙排出部
１０  排出トレイ
１１  搬送面
１２  速度差検出手段としてのニップローラ
２０  画像形成装置
２１  レジストローラ駆動手段
２２  搬送ベルト駆動手段
２３  搬送ベルト駆動速度検出手段としての駆動ローラエンコーダ
２４  速度差検出手段としてのニップローラエンコーダ
２５  支持用ローラ
２６  ベルト駆動モータエンコーダ
２７  レジストローラエンコーダ
３０  制御装置
３１  搬送ベルト駆動回路
３２  レジストローラ駆動回路
【図１】
2006036513.tif 000003
【図２】
2006036513.tif 000004
【図３】
2006036513.tif 000005
【図４】
2006036513.tif 000006
【図５】
2006036513.tif 000007
【図６】
2006036513.tif 000008