(57)【要約】  【課題】ベルトなどの回転体をより安定して回転させることができる画像形成装置を提供すること。  【解決手段】速度計算部７４によって算出される速度Ｖが所定の正規範囲を逸脱している場合には、目標速度Ｖｔをフィードバック量Ｖｆとして、そのフィードバック量Ｖｆ＝Ｖｔと目標速度Ｖｔとの偏差Ｖｅ＝０に応じた操作量Ｕを計算し、この操作量Ｕに応じた駆動電力をモータ６２に供給する。これによって、搬送ベルト４９の速度むらを生じることなく、搬送ベルト４９を安定して駆動することができる。【選択図】        図５
2006178374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに間隔を隔てて設けられた複数のマークと一体的に回転する回転体と、
各前記マークを検出する度にパルスを出力するセンサと、
前記センサからのパルスの出力間隔である実測間隔を計測する実測間隔計測手段と、
前記実測間隔計測手段によって計測された現在の実測間隔が所定の正規範囲内である場合には、その現在の実測間隔をフィードバック量として選択し、前記実測間隔計測手段によって計測された現在の実測間隔が前記正規範囲を逸脱している場合には、その現在の実測間隔に代えて、前記実測間隔計測手段によって過去に計測された複数の実測間隔の平均値をフィードバック量として選択する選択手段と、
前記センサからのパルスの出力間隔の目標値である目標間隔と前記選択手段によって選択されたフィードバック量とを比較して、目標間隔とフィードバック量との偏差が零となるように、前記回転体の回転をフィードバック制御する制御手段とを備えていることを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
過去の所定期間に、前記実測間隔計測手段によって計測された実測間隔を複数記憶しておくための記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている複数の実測間隔の平均値を算出する平均値算出手段とを備えていることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
複数の実測間隔の平均値は、前記実測間隔計測手段によって過去に計測された前記正規範囲内の複数の実測間隔の平均値であることを特徴とする、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
複数の実測間隔の平均値は、前記実測間隔計測手段によって前記正規範囲を逸脱した実測間隔が計測されてから、次に前記実測間隔計測手段によって前記正規範囲を逸脱した実測間隔が計測されるまでの間において、前記実測間隔計測手段によって計測された複数の実測間隔の平均値であることを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
互いに間隔を隔てて設けられた複数のマークと一体的に回転する回転体と、
各前記マークを検出する度にパルスを出力するセンサと、
前記センサからのパルスの出力間隔である実測間隔を計測する実測間隔計測手段と、
前記実測間隔計測手段によって計測された現在の実測間隔が所定の正規範囲内である場合には、その現在の実測間隔をフィードバック量として選択し、前記実測間隔計測手段によって計測された現在の実測間隔が前記正規範囲を逸脱している場合には、その現在の実測間隔に代えて、前記センサからのパルスの出力間隔の目標値である目標間隔をフィードバック量として選択する選択手段と、
目標間隔と前記選択手段によって選択されたフィードバック量とを比較して、目標間隔とフィードバック量との偏差が零となるように、前記回転体の回転をフィードバック制御する制御手段とを備えていることを特徴とする、画像形成装置。
【請求項６】
前記正規範囲は、前記実測間隔計測手段によって計測される実測間隔に基づいて設定されることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記正規範囲は、前記実測間隔計測手段によって計測される実測間隔の誤差範囲よりも広い範囲に設定されていることを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記正規範囲は、前記実測間隔計測手段によって計測される実測間隔の誤差範囲に所定の係数を乗じて得られる範囲であることを特徴とする、請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記回転体は、記録媒体を搬送するものであり、
前記回転体に向けて記録媒体を供給する供給手段と、
前記実測間隔計測手段によって計測される実測間隔が周期的に前記正規範囲を逸脱する場合に、前記実測間隔計測手段によって前記正規範囲を逸脱した実測間隔が計測されてから、次に前記実測間隔計測手段によって前記正規範囲を逸脱した実測間隔が計測されるまでの間に、前記回転体による記録媒体の搬送が完了するように、前記供給手段による記録媒体の供給開始タイミングを制御する供給制御手段とを備えていることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記実測間隔計測手段によって計測される実測間隔が周期的に前記正規範囲を逸脱する場合に、その周期を検出する周期検出手段と、
前記実測間隔計測手段によって前記正規範囲を逸脱した実測間隔が計測されてからの経過時間を計測する経過時間計測手段とを備え、
前記供給制御手段は、前記周期検出手段によって検出される周期から、前記供給手段による記録媒体の供給開始から前記回転体による記録媒体の搬送完了までに要する時間を減じて得られる残り時間が、前記経過時間計測手段によって計測されている経過時間よりも長ければ、前記供給手段による記録媒体の供給を開始させることを特徴とする、請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
予め定められた基本目標間隔と前記実測間隔計測手段によって計測される実測間隔との偏差の累積値を、位置ずれ量として計算する位置ずれ量計算手段と、
前記基本目標間隔と前記位置ずれ量計算手段によって計算される位置ずれ量に所定の比例制御ゲインを乗じた値との偏差を、前記目標間隔として設定する位置ずれ補償手段とを備えていることを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記回転体は、記録媒体を搬送する搬送ベルトであり、
前記搬送ベルトによる記録媒体の搬送方向に沿って並べて配置され、記録媒体に対して画像を形成するための複数の画像形成手段を備えていることを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれかに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、レーザプリンタなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、タンデム型のカラーレーザプリンタには、用紙搬送ベルトまたは中間転写ベルトが備えられている。用紙搬送ベルトを備えるものは、いわゆる直接転写方式を採用しており、この直接転写方式では、用紙搬送ベルトによる用紙の搬送中に、その用紙にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が順次に色重ねして転写される。一方、中間転写ベルトを備えるものは、いわゆる間接転写方式を採用しており、この間接転写方式では、中間転写ベルトにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が順次に色重ねして転写された後、その中間転写ベルト上のトナー像が用紙に一括して転写される。
【０００３】
各色のトナー像の転写時には、用紙搬送ベルトまたは中間転写ベルトの速度（走行速度）が検出され、これに基づいて、それらベルトの速度が一定速度に保たれるように、ベルトの駆動がフィードバック制御される。ベルトの速度にむらがあると、用紙上または中間転写ベルト上における各色のトナー像の転写位置にずれを生じるため、そのフィードバック制御には高い精度が要求される。
【０００４】
ベルトの速度を検出する手法として、たとえば、ベルトを支持するローラにロータリエンコーダを付設し、そのロータリエンコーダの出力パルスからローラの回転速度を求め、これに基づいて、ベルトの速度を算出（推定）することが考えられる。しかし、ベルトは弾性体からなるため、ローラが一定の回転速度で回転していても、その走行中に生じる微振動によってベルトの速度は変動する。したがって、ローラの回転速度から算出されるベルトの速度は、必ずしもベルトの実際の速度とは一致しないので、ベルトの駆動制御に用いることはできない。
【０００５】
そこで、中間転写ベルト上に、多数のスケールスリットが等間隔に形成されたスケールを設けるとともに、このスケールを読み取ることができる位置に、スケールスリットの検出に応答して信号を出力するセンサを設け、中間搬送ベルトの駆動時におけるセンサの出力信号の間隔（先の出力信号から次の出力信号までの間隔）に基づいて、中間転写ベルトの速度を算出することが提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−１９８６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
中間転写ベルトの弾性による伸縮を考慮すると、スケールは、その継ぎ目（１本のスケールを中間転写ベルトの表面に沿って巻き付ける場合には、そのスケールの互いに突き合わされる両端同士であり、複数本のスケールを直列的に設ける場合には、その配列方向において互いに隣合うスケール同士）が重なり合わないように設けなければならない。しかるに、このような継ぎ目が存在していると、その継ぎ目の部分がセンサの検出対象位置となったときに、センサの出力信号の間隔が長くなり、中間転写ベルトの速度が実際の速度よりも低く検出される。
【０００７】
図１５は、センサの出力信号の間隔の変化を示すグラフ（横軸：時刻、縦軸：センサからの信号の出力時間間隔）である。スケールに継ぎ目が存在していると、このグラフに示されているように、継ぎ目以外の部分がセンサの検出対象位置であるときには、約４．２５ｍｓｅｃごとにセンサから信号が出力されているが、継ぎ目の部分がセンサの検出対象位置となったとき（時刻Ｔ）、その直前にセンサから信号が出力されてから約５．３ｍｓｅｃ後に次の信号が出力される。このように、センサの出力信号の間隔が長くなり、中間転写ベルトの速度が実際の速度よりも低く検出されると、フィードバック制御によって、中間転写ベルトを駆動するモータの回転速度が上げられ、その結果、その位置の前後で、中間転写ベルトの速度に大きなむらが生じてしまう。
【０００８】
そこで、上記特許文献１では、センサの出力信号が一定時間以上変化しない場合には、センサの検出対象位置がスケールの継ぎ目である判断として、その直前に検出した中間転写ベルトの速度を用いて、中間転写ベルトの駆動をフィードバック制御することが提案されている。
しかし、その直前に検出される中間転写ベルトの速度の瞬時値は、必ずしも正確に検出されたものとは限らず、それがノイズなどの影響により不正確に検出されたものである場合、やはり、中間転写ベルトの速度にむらを生じるようなフィードバック制御が行われてしまう。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ベルトなどの回転体をより安定して回転させることができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、画像形成装置において、互いに間隔を隔てて設けられた複数のマークと一体的に回転する回転体と、各前記マークを検出する度にパルスを出力するセンサと、前記センサからのパルスの出力間隔である実測間隔を計測する実測間隔計測手段と、前記実測間隔計測手段によって計測された現在の実測間隔が所定の正規範囲内である場合には、その現在の実測間隔をフィードバック量として選択し、前記実測間隔計測手段によって計測された現在の実測間隔が前記正規範囲を逸脱している場合には、その現在の実測間隔に代えて、前記実測間隔計測手段によって過去に計測された複数の実測間隔の平均値をフィードバック量として選択する選択手段と、前記センサからのパルスの出力間隔の目標値である目標間隔と前記選択手段によって選択されたフィードバック量とを比較して、目標間隔とフィードバック量との偏差が零となるように、前記回転体の回転をフィードバック制御する制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
このような構成によると、実測間隔計測手段によって計測された現在の実測間隔が所定の正規範囲を逸脱している場合には、その現在の実測間隔に代えて、実測間隔計測手段によって過去に計測された複数の実測間隔の平均値をフィードバック量として、回転体の回転がフィードバック制御される。
たとえば、マークの位置が正規の位置からずれていたり、複数のマーク上に跨って現像剤が付着していたりすると、実測間隔計測手段によって計測される実測間隔が所定の正規範囲を逸脱する。このような正規範囲を逸脱する実測間隔は、回転体の実際の回転速度に正確に対応したものではなく、これに基づいて回転体の回転がフィードバック制御されると、回転体の回転が不安定になってしまう。このような不具合を回避するため、実測間隔計測手段によって計測された実測間隔が正規範囲を逸脱している場合に、これを用いず、その直前に計測された実測間隔の瞬時値を用いて、回転体の回転をフィードバック制御することが考えられる。しかし、その直前に計測された実測間隔の瞬時値は、必ずしも回転体の回転速度に正確に対応したものとは限らず、正規範囲を逸脱しているおそれがある。
【００１２】
これに対し、実測間隔計測手段によって過去に計測された複数の実測間隔の平均値は、実測間隔の瞬間的な変動が排除された値であって、目標間隔にほぼ等しい値となるので、実測間隔が正規範囲を逸脱している場合に、その平均値が回転体の回転のフィードバック制御におけるフィードバック量とされることによって、回転体の回転が不安定になることを防止することができる。そのため、マークの位置が正規の位置からずれていたり、複数のマーク上に跨って現像剤が付着していたりする場合にも、回転体を安定して回転させることができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、過去の所定期間に、前記実測間隔計測手段によって計測された実測間隔を複数記憶しておくための記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている複数の実測間隔の平均値を算出する平均値算出手段とを備えていることを特徴としている。
このような構成によると、実測間隔計測手段によって過去に計測された複数の実測間隔が記憶手段に記憶されているので、それらの平均値を確実かつ容易に算出することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、複数の実測間隔の平均値は、前記実測間隔計測手段によって過去に計測された前記正規範囲内の複数の実測間隔の平均値であることを特徴としている。
このような構成によると、正規範囲内の複数の実測間隔の平均値が求められるので、その平均値は正規範囲に含まれるものとなる。そのため、その平均値を用いて、回転体の回転をフィードバック制御することにより、回転体の回転が不安定になることを確実に防止することができ、回転体をより安定して回転させることができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、複数の実測間隔の平均値は、前記実測間隔計測手段によって前記正規範囲を逸脱した実測間隔が計測されてから、次に前記実測間隔計測手段によって前記正規範囲を逸脱した実測間隔が計測されるまでの間において、前記実測間隔計測手段によって計測された複数の実測間隔の平均値であることを特徴としている。
【００１６】
このような構成によると、複数の実測間隔の平均値の算出対象となる期間が、実測間隔計測手段によって正規範囲を逸脱した実測間隔が計測されてから、次に正規範囲を逸脱した実測間隔が計測されるまでの間とされるので、正規範囲内の複数の実測間隔の平均値を確実に求めることができる。そのため、複数の実測間隔の平均値を確実に正規範囲内の値とすることができ、その平均値に基づくフィードバック制御によって、回転体をより安定して回転させることができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、画像形成装置において、互いに間隔を隔てて設けられた複数のマークと一体的に回転する回転体と、各前記マークを検出する度にパルスを出力するセンサと、前記センサからのパルスの出力間隔である実測間隔を計測する実測間隔計測手段と、前記実測間隔計測手段によって計測された現在の実測間隔が所定の正規範囲内である場合には、その現在の実測間隔をフィードバック量として選択し、前記実測間隔計測手段によって計測された現在の実測間隔が前記正規範囲を逸脱している場合には、その現在の実測間隔に代えて、前記センサからのパルスの出力間隔の目標値である目標間隔をフィードバック量として選択する選択手段と、目標間隔と前記選択手段によって選択されたフィードバック量とを比較して、目標間隔とフィードバック量との偏差が零となるように、前記回転体の回転をフィードバック制御する制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００１８】
このような構成によると、実測間隔計測手段によって計測された現在の実測間隔が所定の正規範囲を逸脱している場合には、その現在の実測間隔に代えて、センサからのパルスの出力間隔の目標値である目標間隔をフィードバック量として、回転体の回転がフィードバック制御される。
たとえば、マークの位置が正規の位置からずれていたり、複数のマーク上に跨って現像剤が付着していたりすると、実測間隔計測手段によって計測される実測間隔が所定の正規範囲を逸脱する。このような正規範囲を逸脱する実測間隔は、回転体の実際の回転速度に正確に対応したものではなく、これに基づいて回転体の回転がフィードバック制御されると、回転体の回転が不安定になってしまう。このような不具合を回避するため、実測間隔計測手段によって計測された実測間隔が正規範囲を逸脱している場合に、これを用いず、その直前に計測された実測間隔の瞬時値を用いて、回転体の回転をフィードバック制御することが考えられる。しかし、その直前に計測された実測間隔の瞬時値は、必ずしも回転体の回転速度に正確に対応したものとは限らず、正規範囲を逸脱しているおそれがある。
【００１９】
これに対し、実測間隔が正規範囲を逸脱している場合に、目標間隔が回転体の回転のフィードバック制御におけるフィードバック量とされることによって、回転体の回転が不安定になることを防止することができる。そのため、マークの位置が正規の位置からずれていたり、複数のマーク上に跨って現像剤が付着していたりする場合にも、回転体を安定して回転させることができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の発明において、前記正規範囲は、前記実測間隔計測手段によって計測される実測間隔に基づいて設定されることを特徴としている。
このような構成によると、正規範囲を、各画像形成装置の特性に応じた範囲とすることができる。そのため、画像形成装置間における個体差にかかわらず、実測間隔計測手段によって計測された現在の実測間隔をフィードバック量とするか、過去に計測された複数の実測間隔の平均値または目標間隔をフィードバック量とするかを正しく選択することができる。そのため、精度の高いフィードバック制御を達成することができ、回転体をより安定して回転させることができる。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記正規範囲は、前記実測間隔計測手段によって計測される実測間隔の誤差範囲よりも広い範囲に設定されていることを特徴としている。
このような構成によると、実測間隔計測手段によって計測される実測間隔は誤差を含む場合があるので、その誤差範囲よりも広い範囲を正規範囲とすることによって、実測間隔計測手段によって計測された現在の実測間隔をフィードバック量とするか、過去に計測された複数の実測間隔の平均値または目標間隔をフィードバック量とするかをより正しく選択することができる。そのため、より精度の高いフィードバック制御を達成することができ、回転体をより一層安定して回転させることができる。
【００２２】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記正規範囲は、前記実測間隔計測手段によって計測される実測間隔の誤差範囲に所定の係数を乗じて得られる範囲であることを特徴としている。
このような構成によると、正規範囲を、誤差範囲よりも広い範囲に確実に設定することができる。
【００２３】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載の発明において、前記回転体は、記録媒体を搬送するものであり、前記回転体に向けて記録媒体を供給する供給手段と、前記実測間隔計測手段によって計測される実測間隔が周期的に前記正規範囲を逸脱する場合に、前記実測間隔計測手段によって前記正規範囲を逸脱した実測間隔が計測されてから、次に前記実測間隔計測手段によって前記正規範囲を逸脱した実測間隔が計測されるまでの間に、前記回転体による記録媒体の搬送が完了するように、前記供給手段による記録媒体の供給開始タイミングを制御する供給制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００２４】
このような構成によると、実測間隔が正規範囲を逸脱している期間は、回転体の回転、ひいては回転体による記録媒体の搬送が不安定になるおそれがあるので、そのような期間を避けて、記録媒体が搬送されることによって、記録媒体の安定した高精度な搬送を達成することができる。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、前記実測間隔計測手段によって計測される実測間隔が周期的に前記正規範囲を逸脱する場合に、その周期を検出する周期検出手段と、前記実測間隔計測手段によって前記正規範囲を逸脱した実測間隔が計測されてからの経過時間を計測する経過時間計測手段とを備え、前記供給制御手段は、前記周期検出手段によって検出される周期から、前記供給手段による記録媒体の供給開始から前記回転体による記録媒体の搬送完了までに要する時間を減じて得られる残り時間が、前記経過時間計測手段によって計測されている経過時間よりも長ければ、前記供給手段による記録媒体の供給を開始させることを特徴としている。
【００２５】
このような構成によると、実測間隔が正規範囲を逸脱するときの周期から、回転体による記録媒体の搬送時間を減じて得られる残り時間が、正規範囲を逸脱した実測間隔が計測されてからの経過時間よりも長ければ、記録媒体の供給を開始しても、次に実測間隔が正規範囲を逸脱するまでに、回転体による記録媒体の搬送を完了させることができる。そのため、記録媒体のより安定した高精度な搬送を達成することができる。
【００２６】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれかに記載の発明において、予め定められた基本目標間隔と前記実測間隔計測手段によって計測される実測間隔との偏差の累積値を、位置ずれ量として計算する位置ずれ量計算手段と、前記基本目標間隔と前記位置ずれ量計算手段によって計算される位置ずれ量に所定の比例制御ゲインを乗じた値との偏差を、前記目標間隔として設定する位置ずれ補償手段とを備えていることを特徴としている。
【００２７】
このような構成によると、基本目標間隔と実測間隔との偏差が累積されると、それに応じて、回転体の正規の回転位置（目標位置）に対する実際の回転位置のずれ量が大きくなるが、その偏差の累積値に基づいて目標間隔が設定されることによって、偏差の累積を防止することができ、回転体の回転位置の位置ずれを補償することができる。そのため、記録媒体の一層安定した搬送を達成することができる。
【００２８】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１ないし１１のいずれかに記載の発明において、前記回転体は、記録媒体を搬送する搬送ベルトであり、前記搬送ベルトによる記録媒体の搬送方向に沿って並べて配置され、記録媒体に対して画像を形成するための複数の画像形成手段を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、搬送ベルトによる記録媒体の安定した高精度な搬送を達成することができる。そのため、記録媒体上における複数の画像形成手段による画像形成位置にずれが生じることを防止できる。その結果、記録媒体に高品質な画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す側断面図である。
このカラーレーザプリンタ１は、複数のプロセス部１２が水平方向において並列的に配置される、横置きタイプのタンデム方式のカラーレーザプリンタであって、ボックス形状の本体ケーシング２内に、記録媒体としての用紙３を給紙するための給紙部４、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５、画像が形成された用紙３を排紙するための排紙部６を備えている。
【００３０】
給紙部４は、本体ケーシング２内の底部に設けられる用紙カセット７と、その用紙カセット７の前側上方（以下の説明において、図１における左側を後側、右側を前側とする。）に設けられる給紙ローラ８と、給紙ローラ８の前側上方に設けられるＵ字パス９と、Ｕ字パス９の途中に設けられる１対の搬送ローラ１０および供給手段としての１対のレジストローラ１１とを備えている。
【００３１】
用紙カセット７内には、用紙３がスタックされており、その最上位にある用紙３は、給紙ローラ８の回転によってＵ字パス９に送り出される。
Ｕ字パス９は、上流側端部が、下方において給紙ローラ８に隣接し、用紙３が前方に向かって給紙されるように、また、下流側端部が、上方において後述する搬送ベルト４９に隣接し、用紙３が後方に向かって排紙されるような、略Ｕ字状の用紙３の搬送経路として形成されている。
【００３２】
そして、Ｕ字パス９に送り出された用紙３は、Ｕ字パス９内において、搬送ローラ１０により搬送され、レジストローラ１１によるレジスト後に、レジストローラ１１によって、後方に向かって排紙される。
画像形成部５は、画像形成手段としてのプロセス部１２、スキャナユニット１３、転写部１４および定着部１５を備えている。
【００３３】
プロセス部１２は、複数色のトナーの各色ごとに設けられている。すなわち、プロセス部１２は、イエロープロセス部１２Ｙ、マゼンタプロセス部１２Ｍ、シアンプロセス部１２Ｃおよびブラックプロセス部１２Ｋの４つからなる。これらプロセス部１２は、前方から後方に向かって互いに間隔を隔てて、水平方向において重なるように、順次並列して配置されている。
【００３４】
各プロセス部１２は、感光ドラム１６、スコロトロン型帯電器１７および現像カートリッジ１８を備えている。
感光ドラム１６は、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成されるドラム本体１９と、このドラム本体１９の軸心において、ドラム本体１９の軸方向に沿って延びるドラム軸２０とを備えている。ドラム本体１９は、ドラム軸２０に対して回転自在に設けられ、ドラム軸２０は、プロセス部１２の幅方向（前後方向および上下方向に直交する方向、以下同じ。）両側壁に回転不能に支持されている。そして、感光ドラム１６は、画像形成時において、後述する搬送ベルト４９との接触位置（画像形成位置）における搬送ベルト４９の周回移動方向Ａと同方向（図中時計回り）に回転駆動される。
【００３５】
スコロトロン型帯電器１７は、ワイヤおよびグリッドを備え、コロナ放電を発生させる正帯電型のスコロトロン型帯電器であり、感光ドラム１６の後方において、感光ドラム１６と接触しないように間隔を隔てて対向配置されている。
現像カートリッジ１８は、その筐体内に、現像ローラ２１、供給ローラ２２および層厚規制ブレード２３を備えている。
【００３６】
現像ローラ２１は、感光ドラム１６の前方において感光ドラム１６と対向配置され、感光ドラム１６と圧接されている。この現像ローラ２１は、金属製のローラ軸２４に、導電性のゴム材料などの弾性部材からなるローラ部分２５が被覆されている。より具体的には、ローラ部分２５は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴム、シリコーンゴムまたはＥＰＤＭゴムなどからなる弾性体のローラ部と、そのローラ部の表面に被覆され、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などが主成分とされるコート層との２層構造によって形成されている。また、ローラ軸２４は、プロセス部１２の幅方向両側壁に回転自在に支持されている。
【００３７】
供給ローラ２２は、現像ローラ２１の前方において現像ローラ２１と対向配置され、現像ローラ２１と圧接されている。この供給ローラ２２は、金属製のローラ軸２６に、導電性のスポンジ部材からなるローラ部分２７が被覆されている。また、ローラ軸２６は、プロセス部１２の幅方向両側壁に回転自在に支持されている。
層厚規制ブレード２３は、金属の板ばね材からなり、その先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部材を備えている。そして、層厚規制ブレード２３は、現像ローラ２１の上方において現像カートリッジ１８の筐体に支持され、その先端部（下端部）の押圧部材が、現像ローラ２１のローラ部分２５に対して前側上方から圧接されている。
【００３８】
また、現像カートリッジ１８の筐体の上側部分は、トナーを収容するトナー収容室として形成されており、各色ごとのトナーが収容されている。すなわち、イエロープロセス部１２Ｙのトナー収容室内には、イエローの色を有する正帯電性の非磁性１成分の重合トナーが収容され、マゼンタプロセス部１２Ｍのトナー収容室内には、マゼンタの色を有する正帯電性の非磁性１成分の重合トナーが収容され、シアンプロセス部１２Ｃのトナー収容室内には、シアンの色を有する正帯電性の非磁性１成分の重合トナーが収容され、ブラックプロセス部１７Ｋのトナー収容室内には、ブラックの色を有する正帯電性の非磁性１成分の重合トナーが収容されている。
【００３９】
より具体的には、各色ごとのトナーは、重合法により得られた略球形の重合トナーが用いられている。重合トナーは、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる結着樹脂を主成分とし、これに、着色剤、荷電制御剤、ワックスなどが配合されることによりトナー母粒子が形成され、さらにこれに、流動性の向上を図るべく外添剤が添加されてなるものである。
【００４０】
着色剤としては、上記した、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各着色剤が配合されている。また、荷電制御剤としては、たとえば、アンモニウム塩などのイオン性官能基を有するイオン性単量体と、スチレン系単量体やアクリル系単量体などのイオン性単量体と共重合可能な単量体との共重合によって得られる荷電制御樹脂が配合されている。また、外添剤としては、たとえば、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウムなどの金属酸化物の粉末や、炭化物の粉末、金属塩の粉末などの無機粉末が配合されている。
【００４１】
そして、各プロセス部１２では、画像形成動作時には、各トナー収容室に収容されている各色ごとのトナーが、供給ローラ２２に供給され、この供給ローラ２２の回転により現像ローラ２１に供給される。このとき、トナーは、供給ローラ２２と、現像バイアスが印加されている現像ローラ２１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ２１上に供給されたトナーは、現像ローラ２１の回転に伴って、層厚規制ブレード２３の押圧部材と現像ローラ２１（ローラ部分２５）との間に進入し、一定厚さの薄層となって、現像ローラ２１上に担持される。
【００４２】
一方、スコロトロン型帯電器１７が、帯電バイアスの印加により、コロナ放電を発生させて、感光ドラム１６の表面を一様に正帯電させている。感光ドラム１６の表面は、感光ドラム１６の回転に伴なって、スコロトロン型帯電器１７により一様に正帯電された後、次に述べるスキャナユニット１３からのレーザ光の高速走査により露光され、用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
【００４３】
さらに感光ドラム１６が回転すると、次いで、現像ローラ２１の表面に担持されかつ正帯電されているトナーが、現像ローラ２１の回転により、感光ドラム１６に対向して接触するときに、感光ドラム１６の表面に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム１６の表面のうち、レーザ光によって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光ドラム１６の静電潜像は、可視像化され、感光ドラム１６の表面には、各色ごとに、反転現像によるトナー像が担持される。
【００４４】
スキャナユニット１３は、図２に示すように、ポリゴンミラー２８と、このポリゴンミラー２８の後方に設けられるブラック走査系２９Ｋおよびシアン走査系２９Ｃと、ポリゴンミラー２８の前方に設けられるマゼンタ走査系２９Ｍおよびイエロー走査系２９Ｙと、ブラック走査系２９Ｋおよびシアン走査系２９Ｃに共用されるｆθレンズ３０と、マゼンタ走査系２９Ｍおよびイエロー走査系２９Ｙに共用されるｆθレンズ３１とを備えている。
【００４５】
ポリゴンミラー２８は、複数面（たとえば、６面）の反射面を側面に有し、ポリゴンモータ３２によって、鉛直方向に延びる回転軸線を中心に高速回転されるようになっている。
ブラック走査系２９Ｋは、レーザ発光部（図示せず）と、反射鏡３３および３４と、シリンドリカルレンズ３５とを備えている。そして、ブラック走査系２９Ｋでは、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザ光が、ポリゴンミラー２８で反射され、ｆθレンズ３０を通過した後、反射鏡３３および３４で反射されて、シリンドリカルレンズ３５を通過し、ブラックプロセス部１７Ｋの感光ドラム１６に向けて出射される。
【００４６】
シアン走査系２９Ｃは、レーザ発光部（図示せず）と、反射鏡３６、３７および３８と、シリンドリカルレンズ３９とを備えている。そして、シアン走査系２９Ｃでは、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザ光が、ポリゴンミラー２８で反射され、ｆθレンズ３０を通過した後、反射鏡３６、３７および３８で反射されて、シリンドリカルレンズ３９を通過し、シアンプロセス部１７Ｃの感光ドラム１６に向けて出射される。
【００４７】
マゼンタ走査系２９Ｍは、レーザ発光部（図示せず）と、反射鏡４０、４１および４２と、シリンドリカルレンズ４３とを備えている。そして、マゼンタ走査系２９Ｍでは、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザ光が、ポリゴンミラー２８で反射され、ｆθレンズ３１を通過した後、反射鏡４０、４１および４２で反射されて、シリンドリカルレンズ４３を通過し、マゼンタプロセス部１７Ｍの感光ドラム１６に向けて出射される。
【００４８】
イエロー走査系２９Ｙは、レーザ発光部（図示せず）と、反射鏡４４および４５と、シリンドリカルレンズ４６とを備えている。そして、イエロー走査系２９Ｙでは、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザ光が、ポリゴンミラー２８で反射され、ｆθレンズ３１を通過した後、反射鏡４４および４５で反射されて、シリンドリカルレンズ４６を通過し、イエロープロセス部１７Ｙの感光ドラム１６に向けて出射される。
【００４９】
図１を参照して、転写部１４は、本体ケーシング２内において、用紙カセット７の上方であって、プロセス部１２の下方において前後方向に沿って配置され、駆動ローラ４７、従動ローラ４８、回転体としての搬送ベルト４９、転写ローラ５０およびベルトクリーニング装置５１を備えている。
駆動ローラ４７は、ブラックプロセス部１２Ｋの感光ドラム１６よりも後方において、その感光ドラム１６と水平方向に重ならないような高さの位置に配置されている。そして、駆動ローラ４７は、画像形成時において、感光ドラム１６の回転方向と逆方向（図中反時計回り）に回転駆動される。
【００５０】
従動ローラ４８は、イエロープロセス部１２Ｙの感光ドラム１６よりも前方において、その感光ドラム１６と水平方向に重ならないような高さの位置に配置されている。この従動ローラ４８は、駆動ローラ４７の回転駆動時に、次に述べる搬送ベルト４９との接触部分における搬送ベルト４９の周回移動方向Ａと同方向（図中反時計回り）に従動回転する。
【００５１】
搬送ベルト４９は、エンドレスベルトからなり、カーボンなどの導電性粒子を分散した導電性のポリカーボネートやポリイミドなどの樹脂によって形成されている。この搬送ベルト４９は、駆動ローラ４７と従動ローラ４８との間に巻回されており、その巻回されている外側の接触面が、各プロセス部１２の感光ドラム１６のすべてと対向接触するように、配置されている。
【００５２】
そして、駆動ローラ４７の駆動により、従動ローラ４８が従動され、搬送ベルト４９が、これら駆動ローラ４７および従動ローラ４８の間を、各プロセス部１２の感光ドラム１６と対向接触する接触面において、感光ドラム１６と同方向に回転するように、矢印Ａで示す方向（図中反時計回り）に周回移動される。
転写ローラ５０は、駆動ローラ４７および従動ローラ４８の間に巻回されている搬送ベルト４９内において、各プロセス部１２の感光ドラム１６と搬送ベルト４９を挟んで対向配置されている。この転写ローラ５０は、金属製のローラ軸５２に、導電性のゴム材料などの弾性部材からなるローラ部分５３が被覆されている。そして、ローラ軸５２は、幅方向に延びるように配置されて回転自在に支持されており、転写ローラ５０は、ローラ軸５２を支点として、搬送ベルト４９と対向して接触する画像形成位置において、搬送ベルト４９の周回移動方向Ａと同方向（図中反時計回り）に回転する。また、転写時には、ローラ軸５２を介して、転写ローラ５０に転写バイアスが印加される。
【００５３】
そして、給紙部４から給紙された用紙３は、駆動ローラ４７の駆動および従動ローラ４８の従動により周回移動される搬送ベルト４９によって、前方から後方に向かって、搬送ベルト４９と各プロセス部１２の感光ドラム１６との間の画像形成位置を、順次通過するように搬送され、その搬送中に、各プロセス部１２の感光ドラム１６に担持されている各色毎のトナー像が、順次転写され、これにより、用紙３にカラー像が形成される。
【００５４】
すなわち、たとえば、イエロープロセス部１２Ｙの感光ドラム１６の表面に担持されたイエローのトナー像が、用紙３に転写されると、次いで、マゼンタプロセス部１２Ｍの感光ドラム１６の表面に担持されたマゼンタのトナー像が、既にイエローのトナー像が転写されている用紙３に重ねて転写され、同様の動作によって、シアンプロセス部１２Ｃの感光ドラム１６の表面に担持されたシアンのトナー像、ブラックプロセス部１２Ｋの感光ドラム１６の表面に担持されたブラックのトナー像が重ねて転写され、これによって、用紙３にカラー像が形成される。
【００５５】
このようなカラー像の形成において、このカラーレーザプリンタ１は、各プロセス部１２において、プロセス部１２が各色毎に複数設けられているタンデム方式の装置構成であるため、モノクロ画像を形成する速度とほぼ同じ速度で、各色毎のトナー像を形成して、迅速なカラー像の形成を達成することができる。そのため、小型化を図りつつ、カラー画像を形成することができる。
【００５６】
ベルトクリーニング装置５１は、搬送ベルト４９の下方であって、駆動ローラ４７側寄りの位置に配置されている。このベルトクリーニング装置５１は、搬送ベルト４９の表面に接触状に配置され、その搬送ベルト４９の表面に付着した紙粉やトナーなどを掻き取るためのクリーニング部材５４と、このクリーニング部材５４に掻き取られた紙粉やトナーなどを回収して貯留するクリーニングボックス５５とを備えている。
【００５７】
定着部１５は、転写部１４の後方に配置されている。この定着部１５は、加熱ローラ５６および加圧ローラ５７を備えている。
加熱ローラ５６は、その表面に離型層が形成される金属素管からなり、その軸方向に沿ってハロゲンランプが内装されている。そして、ハロゲンランプにより、加熱ローラ５６の表面が定着温度に加熱される。また、加圧ローラ５７は、加熱ローラ５６を押圧するように設けられている。
【００５８】
そして、用紙３上に転写されたカラー像は、次いで、定着部１５に搬送され、用紙３が加熱ローラ５６と加圧ローラ５７との間を通過する間に、加熱および加圧されることによって用紙３に熱定着される。
排紙部６は、排紙パス５８、排紙ローラ５９および排紙トレイ６０を備えている。
排紙パス５８は、上流側端部が下方において定着部１５に隣接し、下流側端部が上方において排紙トレイ６０に隣接し、用紙３が上方に向かって排紙されるような、用紙３の搬送経路として形成されている。
【００５９】
排紙ローラ５９は、排紙パス５８の下流側端部に、１対のローラとして設けられている。
排紙トレイ６０は、本体ケーシング２の上面に、前方から後方に向かって下方に傾斜する傾斜壁として形成されている。
定着部１５から搬送されてくる用紙は、排紙パス５８を通って、排紙ローラ５９により、前方に向かって排紙トレイ６０上に排紙される。
【００６０】
図３は、搬送ベルト４９の速度制御のための制御系を示すブロック図である。
このカラーレーザプリンタ１は、搬送ベルト４９の周回移動に伴ってパルス信号を出力するエンコーダ６１と、駆動ローラ４７（搬送ベルト４９）を回転駆動するための駆動力を発生するモータ６２と、このモータ６２に駆動電流を供給するためのモータドライバ６３と、エンコーダ６１からの出力信号に基づいて、モータドライバ６３を介して、搬送ベルト４９が一定速度で駆動されるようにモータ６２を制御するための機能を有するＡＳＩＣ６４とを備えている。
【００６１】
エンコーダ６１は、図４に示すように、帯状の基材６５上に、その基材６５とは光反射率の異なる多数のマーク６６が長手方向に等間隔に形成されたリニアエンコーダパターンを有するパターン部材６７と、発光素子６８および受光素子６９からなるセンサとしての反射型センサ７０とを備えている。
パターン部材６７は、搬送ベルト４９の幅方向一端部において、搬送ベルト４９の表面に巻回されている。そして、このパターン部材６７の両端は、互いに接続されておらず、パターン部材６７は、その両端間に微小な幅の継ぎ目を有している。
【００６２】
反射型センサ７０は、発光素子６８からの光がパターン部材６７上に照射され、そのパターン部材６７で反射した光が受光素子６９に入射するように配置されている。パターン部材６７の基材６５とマーク６６とで光反射率が異なるため、この反射型センサ７０（受光素子６９）からの出力信号は、発光素子６８からの光が基材６５上で反射されるかマーク６６上で反射されるかによって、そのレベルがハイレベルとローレベルとに切り替わる。したがって、搬送ベルト４９の周回移動時（駆動時）において、発光素子６８からの光がパターン部材６７に照射されているときには、その搬送ベルト４９の速度に応じた時間間隔で、反射型センサ７０からの出力信号がハイレベルとローレベルとに交互に切り替わることになる。
【００６３】
図３を参照して、ＡＳＩＣ６４は、ＣＰＵ７１と、各種データを格納しておくためのレジスタ群７２と、ハードウエア構成またはＣＰＵ７１によるプログラム処理によってソフトウエア的に実現される、エンコーダエッジ検出部７３、実測間隔計測手段としての速度計算部７４、選択手段としてのフィードバック量選択部７５、制御手段としての速度フィードバック制御演算部７６およびＰＷＭ（Pulse Width Modulation）生成部７７とを備えている。
【００６４】
エンコーダ６１（反射型センサ７０）の出力信号は、エンコーダエッジ検出部７３に入力されるようになっている。エンコーダエッジ検出部７３は、エンコーダ６１の出力信号のエッジ（ハイレベルからローレベルへの切り替わり、または、ローレベルからハイレベルへの切り替わり）を検出する。
速度計算部７４は、エンコーダエッジ検出部７３の検出結果に基づいて、搬送ベルト４９の速度Ｖを計算する。具体的には、エンコーダ６１の出力信号のエッジが先に検出されてから、次にエンコーダ６１の出力信号のエッジが検出されるまでの経過時間を求め、その経過時間でパターン部材６７上におけるマーク６６の間隔を除算することによって、搬送ベルト４９の速度Ｖを算出する。
【００６５】
フィードバック量選択部７５は、レジスタ群７２に格納されている正規範囲上限値ＶU、正規範囲下限値ＶLおよび目標速度Ｖｔを読み出して、速度計算部７４により計算された搬送ベルト４９の現在の速度Ｖと正規範囲上限値ＶUおよび正規範囲下限値ＶLとの大小をそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて、搬送ベルト４９の現在の速度Ｖおよび目標速度Ｖｔの一方をフィードバック量Ｖｆとして選択する。
【００６６】
速度フィードバック制御演算部７６は、レジスタ群７２に格納されている目標速度Ｖｔを読み出して、その目標速度Ｖｔとフィードバック量選択部７５によって選択されたフィードバック量Ｖｆとの偏差Ｖｅを計算する。そして、レジスタ群７２に格納されている速度ＦＢ制御パラメータを読み出して、その速度ＦＢ制御パラメータを用いた制御演算を行うことにより、目標速度Ｖｔとフィードバック量Ｖｆとの偏差Ｖｅに応じた操作量Ｕを演算する。
【００６７】
ＰＷＭ生成部７７は、速度フィードバック制御演算部７６によって演算された操作量Ｕに応じたＰＷＭ制御信号を生成し、その生成したＰＷＭ制御信号をモータドライバ６３に与える。
ＰＷＭ生成部７７からモータドライバ６３にＰＷＭ制御信号が与えられると、モータドライバ６３に含まれる各駆動素子（たとえば、ＦＥＴ）がオン／オフし、そのオン／オフに応じた駆動電力がモータドライバ６３からモータ６２に供給される。これにより、モータ６２が回転駆動されて、そのモータ６２の駆動力によって駆動ローラ４７が回転し、搬送ベルト４９が目標速度Ｖｔで周回移動する。
【００６８】
図５は、搬送ベルト４９の速度制御のシーケンスを示すフローチャートである。
搬送ベルト４９の周回移動時、つまりモータ６２の駆動時には、この図５に示すシーケンスが繰り返し行われる。
エンコーダエッジ検出部７３によって、エンコーダ６１の出力信号のエッジ（ハイレベルからローレベルへの切り替わり）が検出されると、速度計算部７４によって、先にエンコーダ６１の出力信号のエッジが検出されてからの経過時間が求められ、その経過時間から搬送ベルト４９の速度Ｖが算出される（Ｓ１）。
【００６９】
次いで、フィードバック量選択部７５によって、速度Ｖが、正規範囲上限値ＶUおよび正規範囲下限値ＶLによって規定される正規範囲内に含まれるか否かが判断される（Ｓ２）。すなわち、速度計算部７４によって算出された速度Ｖが、レジスタ群７２に格納されている正規範囲下限値ＶLよりも大きく、かつ、レジスタ群７２に格納されている正規範囲上限値ＶUよりも小さいか否かが判断される。
【００７０】
正規範囲上限値ＶUおよび正規範囲下限値ＶLは、たとえば、後述する正規範囲決定処理によって決定され、正規範囲上限値ＶUおよび正規範囲下限値ＶLによって規定される正規範囲は、搬送ベルト４９の周回移動時において、発光素子６８からの光がパターン部材６７に照射されているときに、速度計算部７４によって正常に算出される速度Ｖの変動幅に対応している。したがって、速度計算部７４によって算出された速度Ｖが正規範囲内であれば、その速度Ｖは搬送ベルト４９の実際の速度とほぼ一致していると判断することができ、速度計算部７４によって算出された速度Ｖが正規範囲を逸脱していれば、その速度Ｖは搬送ベルト４９の実際の速度を正しく算出した値ではないと判断することができる。たとえば、発光素子６８からの光がパターン部材６７の継ぎ目に照射されている期間や、発光素子６８からの光が複数のマーク６６上に跨って付着したトナーに照射されている期間は、エンコーダ６１の出力信号のエッジが一定時間以上検出されないために、速度計算部７４によって速度Ｖが誤って算出される。
【００７１】
そこで、速度計算部７４によって算出された速度Ｖが正規範囲内に含まれる場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、その速度Ｖがフィードバック量Ｖｆに設定される（Ｓ３）。そして、速度フィードバック制御演算部７６によって、そのフィードバック量Ｖｆ＝Ｖと目標速度Ｖｔとの偏差Ｖｅが計算され（Ｓ５）、その偏差Ｖｅに応じた操作量Ｕが演算される（Ｓ６）。
【００７２】
一方、速度計算部７４によって算出された速度Ｖが正規範囲を逸脱している場合には（Ｓ２：ＮＯ）、速度Ｖではなく、目標速度Ｖｔがフィードバック量Ｖｆに設定される（Ｓ３）。そして、速度フィードバック制御演算部７６によって、そのフィードバック量Ｖｆ＝Ｖｔと目標速度Ｖｔとの偏差Ｖｅが計算され（Ｓ５）、その偏差Ｖｅ＝０に応じた操作量Ｕが演算される（Ｓ６）。
【００７３】
こうして操作量Ｕが演算されると、ＰＷＭ生成部７７によって、その操作量Ｕに応じたＰＷＭ制御信号が生成され（Ｓ７）、これがモータドライバ６３に与えられることにより、操作量Ｕに応じた駆動電力がモータドライバ６３からモータ６２に供給される。
このように、速度計算部７４によって算出された速度Ｖが正規範囲を逸脱している場合には、目標速度Ｖｔがフィードバック量Ｖｆとされて、そのフィードバック量Ｖｆ＝Ｖｔと目標速度Ｖｔとの偏差Ｖｅ＝０に応じた操作量Ｕが演算され、この操作量Ｕに応じた駆動電力がモータ６２に供給されるので、搬送ベルト４９の速度が目標速度Ｖｔから大きくずれることを防止することができる。そのため、パターン部材６７が継ぎ目を有していたり、複数のマーク６６上に跨ってトナーが付着していたりする場合にも、搬送ベルト４９の速度むらを生じることなく、搬送ベルト４９を安定して駆動することができる。その結果、用紙３上における各色トナー像の転写位置にずれが生じることを防止でき、用紙３上に高品質なカラー画像を形成することができる。
【００７４】
図６は、正規範囲決定処理を説明するためのフローチャートである。
この正規範囲決定処理は、ＣＰＵ７１によって、たとえば、このカラーレーザプリンタ１への電源投入後、搬送ベルト４９が初めて駆動された時に実行される。また、この正規範囲決定処理では、速度計算部７４によって算出される速度Ｖに基づいて、正規範囲下限値ＶLおよび正規範囲上限値ＶUがそれぞれ決定される。
【００７５】
具体的には、まず、速度計算部７４によって速度Ｖが算出されると、その速度Ｖが、予め定められた仮下限値Ｖllおよび仮上限値Ｖulによって規定される範囲内に含まれるか否かが判断される（Ｓ１１）。すなわち、速度計算部７４によって算出された速度Ｖが、仮下限値Ｖllよりも大きく、かつ、仮上限値Ｖulよりも小さいか否かが判断される。
速度Ｖが仮下限値Ｖllおよび仮上限値Ｖulによって規定される範囲内に含まれない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、すなわち、反射型センサ７０の発光素子６８からの光がパターン部材６７の継ぎ目の部分などに照射され、これによる異常値が算出された場合には、次のステップには進まず、速度計算部７４によって速度Ｖが新たに算出されると、その算出された速度Ｖが、仮下限値Ｖllおよび仮上限値Ｖulによって規定される範囲内に含まれるか否かが再び判断される。
【００７６】
仮下限値Ｖllおよび仮上限値Ｖulによって規定される範囲内に含まれる速度Ｖが算出されると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、その速度Ｖのデータがバッファメモリ（図示せず）に一時的に保存される（Ｓ１２）。その後は、仮下限値Ｖllおよび仮上限値Ｖulによって規定される範囲を逸脱した速度Ｖが算出されるまで、すなわち、反射型センサ７０の発光素子６８からの光がパターン部材６７の継ぎ目の部分などに再び照射され、これによる異常値が再び算出されるまで、速度計算部７４によって算出される速度Ｖが次々とバッファメモリに保存されていく。
【００７７】
そして、仮下限値Ｖllおよび仮上限値Ｖulによって規定される範囲を逸脱した速度Ｖが算出されると（Ｓ１３：ＮＯ）、それまでにバッファメモリに保存された速度Ｖの最大値と最小値とが求められる。そして、最大値から最小値が減算され、この減算により得られる値を２で除算して得られる値と目標速度Ｖｔとの加算値が、正規範囲上限値ＶUに決定され、その２で除算して得られる値を目標速度Ｖｔから減算して得られる値が、正規範囲下限値ＶLに決定される（Ｓ１４）。
【００７８】
このように、速度計算部７４によって算出される速度Ｖに基づいて、正規範囲下限値ＶLおよび正規範囲上限値ＶUがそれぞれ決定されるので、それらによって規定される正規範囲を、カラーレーザプリンタ１の特性に応じた範囲とすることができる。そのため、カラーレーザプリンタ１の個体差にかかわらず、速度計算部７４によって算出された速度Ｖをフィードバック量Ｖｆとするか、目標速度Ｖｔをフィードバック量Ｖｆとするかを正しく選択することができる。そのため、精度の高いフィードバック制御を達成することができ、搬送ベルト４９をより安定して駆動することができる。
【００７９】
図７は、目標速度Ｖｔを設定するための構成を示すブロック図である。
このカラーレーザプリンタ１は、ＡＳＩＣ６４（速度制御系）による搬送ベルト４９の速度制御に用いられる目標速度Ｖｔを設定するために、予め定められた基本目標速度と搬送ベルト４９の速度（ＡＳＩＣ６４に備えられる速度計算部７４によって算出される速度Ｖ）との偏差の累積値を、位置ずれ量として計算する位置ずれ量計算手段としての位置ずれ量計算部８２と、基本目標速度と位置ずれ量計算部８２によって計算される位置ずれ量に所定の比例制御ゲインＫｐを乗じた値との偏差を、目標速度Ｖｔとして設定する位置ずれ補償手段としての位置ずれ量補償（制御）部８３とを備えている。
【００８０】
より具体的には、位置ずれ量計算部８２は、図８に示すように、基本目標速度と速度計算部７４によって算出される速度Ｖとの偏差を演算する偏差演算部８４と、この偏差演算部によって演算される偏差の累積値（和）を演算する累積演算部８５とを備えており、この累積演算部８５によって演算される累積値が位置ずれ量とする。
また、位置ずれ量補償部８３は、図９に示すように、位置ずれ量計算部８２によって計算される位置ずれ量に所定の比例制御ゲインＫｐを乗じる乗算部８６と、この乗算部８６によって得られる乗算値と基本目標速度との偏差を演算する偏差演算部８７とを備えており、この偏差演算部８７によって演算される偏差を目標速度Ｖｔとする。
【００８１】
基本目標速度と搬送ベルト４９の速度との偏差が累積されると、それに応じて、搬送ベルト４９の正規の回転位置に対する実際の回転位置のずれ量が大きくなるが、その偏差の累積値に基づいて目標速度Ｖｔが設定されることによって、偏差の累積を防止することができ、搬送ベルト４９の回転位置の位置ずれを補償することができる。そのため、搬送ベルト４９による用紙３の一層安定した搬送を達成することができる。
【００８２】
図１０は、搬送ベルト４９上への給紙制御のための制御系を示すブロック図である。この図１０において、図３に示す各部に対応する部分については、図３の場合と同一の参照符号を付している。
この図１０に示す制御系は、ＡＳＩＣ６４に組み込まれており、速度計算部７４によって正規範囲を逸脱する速度Ｖが周期的に算出される場合に、その周期Ｔを検出する周期検出手段としての周期検出部７８と、正規範囲を逸脱した速度Ｖが算出されてからの経過時間ｔを計測するための経過時間計測手段としてのタイマ７９と、周期検出部７８によって検出される周期Ｔとタイマ７９によって計測される経過時間ｔとに基づいて、レジストローラ１１への駆動力の伝達および遮断を切り替えるためのレジストクラッチ８０を制御する供給制御手段としての給紙制御部８１とを備えている。
【００８３】
周期検出部７８は、たとえば、速度計算部７４によって正規範囲を逸脱する速度Ｖが先に算出されてから、次に速度計算部７４によって正規範囲を逸脱する速度Ｖが算出されるまでに、タイマ７９によって計測される時間を、速度計算部７４によって正規範囲を逸脱する速度Ｖが算出される周期Ｔとする。
給紙制御部８１は、図１１に示すように、レジストローラ１１の回転開始から用紙３の先端が搬送ベルト４９上に達するまでに要する時間をｔｆとし、搬送ベルト４９が１枚の用紙３を搬送するのに要する時間（搬送ベルト４９上に用紙３の先端が到達してから、その用紙３の後端が搬送ベルト４９から離れるまでに要する時間）をｔｓとすると、周期検出部７８によって検出された周期Ｔから、それらの時間ｔｆおよび時間ｔｓを減算し、さらに予め定める余裕時間ｔｍを減算して得られる残り時間が、タイマ７９によって計測されている経過時間ｔよりも長いか否かを判断する（Ｓ２１）。
【００８４】
そして、残り時間が経過時間ｔよりも長ければ、直ちにレジストクラッチ８０をオンにして、レジストローラ１１による用紙３の給紙を開始させる（Ｓ２２）。一方、残り時間が経過時間ｔよりも短ければ、その後、速度計算部７４によって正規範囲を逸脱する速度Ｖが算出されるまで待機し、正規範囲を逸脱した速度Ｖが算出されると、レジストクラッチ８０をオンにして、レジストローラ１１による用紙３の給紙を開始させる（Ｓ２２）。
【００８５】
速度計算部７４によって算出される速度Ｖが正規範囲を逸脱している期間は、搬送ベルト４９の速度が不安定になるような制御が行われるおそれがあるので、この実施形態のように、周期Ｔから時間ｔｆおよび時間ｔｓを減算し、さらに予め定める余裕時間ｔｍを減算して得られる残り時間が、速度計算部７４によって正規範囲を逸脱した速度Ｖが算出されてからの経過時間ｔよりも短い場合には、速度計算部７４によって正規範囲を逸脱する速度Ｖが算出されるまで待機し、その後にレジストローラ１１による用紙３の供給を開始することにより、次に速度計算部７４によって正規範囲を逸脱した速度Ｖが算出されるまでに、搬送ベルト４９による用紙３の搬送を完了させることができる。そのため、用紙３のより安定した高精度な搬送を達成することができる。
【００８６】
図１２は、搬送ベルトの速度制御のための制御系の他の実施形態を示すブロック図である。この図１０において、図３に示す各部に対応する部分については、図３の場合と同一の参照符号を付している。
この図１２に示す制御系は、記憶手段および平均値算出手段としての速度平均計算部８８を備えている。この速度平均計算部８８は、速度計算部７４によって正規範囲を逸脱した速度Ｖが算出されてから、次に速度計算部７４によって正規範囲を逸脱した速度Ｖが算出されるまでの間に、速度計算部７４によって算出される速度Ｖを記憶しておき、その記憶している複数の速度Ｖの平均速度Ｖｍを計算する。すなわち、速度平均計算部８８は、速度計算部７４によって正規範囲を逸脱した速度Ｖが算出されてから、次に速度計算部７４によって正規範囲を逸脱した速度Ｖが算出されるまでの期間を対象として、この期間内の正規範囲に含まれる速度Ｖのみを記憶しておき、これら正規範囲に含まれる速度Ｖを平均することによって、正規範囲を逸脱した速度Ｖの影響が排除された平均速度Ｖｍを計算する。
【００８７】
そして、フィードバック量選択部７５は、レジスタ群７２に格納されている正規範囲上限値ＶUおよび正規範囲下限値ＶLを読み出して、速度計算部７４により計算された搬送ベルト４９の現在の速度Ｖと正規範囲上限値ＶUおよび正規範囲下限値ＶLとの大小をそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて、搬送ベルト４９の現在の速度Ｖおよび速度平均計算部８８によって計算される平均速度Ｖｍの一方をフィードバック量Ｖｆとして選択する。
【００８８】
図１３は、図１２に示された制御系による搬送ベルト４９の速度制御のシーケンスを示すフローチャートである。
搬送ベルト４９の周回移動時、つまりモータ６２の駆動時には、この図１２に示すシーケンスが繰り返し行われる。
エンコーダエッジ検出部７３によって、エンコーダ６１の出力信号のエッジ（ハイレベルからローレベルへの切り替わり）が検出されると、速度計算部７４によって、搬送ベルト４９の速度Ｖが算出される（Ｓ３１）。また、その算出された速度Ｖが速度平均計算部８８に記憶される（Ｓ３１）。
【００８９】
次いで、速度平均計算部８８によって、平均速度Ｖｍが計算される（Ｓ３２）。
その後、フィードバック量選択部７５によって、速度Ｖが、正規範囲上限値ＶUおよび正規範囲下限値ＶLによって規定される正規範囲内に含まれるか否かが判断される（Ｓ３３）。
速度計算部７４によって算出された速度Ｖが正規範囲内に含まれる場合には（Ｓ３３：ＹＥＳ）、その速度Ｖがフィードバック量Ｖｆに設定される（Ｓ３４）。そして、速度フィードバック制御演算部７６によって、そのフィードバック量Ｖｆ＝Ｖと目標速度Ｖｔとの偏差Ｖｅが計算され（Ｓ３６）、その偏差Ｖｅに応じた操作量Ｕが演算される（Ｓ３７）。
【００９０】
一方、速度計算部７４によって算出された速度Ｖが正規範囲を逸脱している場合には（Ｓ３３：ＮＯ）、速度Ｖではなく、速度平均計算部８８によって計算された平均速度Ｖｍがフィードバック量Ｖｆに設定される（Ｓ３５）。そして、速度フィードバック制御演算部７６によって、そのフィードバック量Ｖｆ＝Ｖｔと目標速度Ｖｔとの偏差Ｖｅが計算され（Ｓ３６）、その偏差Ｖｅに応じた操作量Ｕが演算される（Ｓ３７）。
【００９１】
こうして操作量Ｕが演算されると、ＰＷＭ生成部７７によって、その操作量Ｕに応じたＰＷＭ制御信号が生成され（Ｓ３８）、これがモータドライバ６３に与えられることにより、操作量Ｕに応じた駆動電力がモータドライバ６３からモータ６２に供給される。
速度平均計算部８８によって計算される平均速度Ｖｍは、速度計算部７４によって算出される速度Ｖの瞬間的な変動が排除された値となり、目標速度Ｖｔにほぼ等しい値となるので、速度計算部７４によって算出された速度Ｖが正規範囲を逸脱している場合に、平均速度Ｖｍがフィードバック量Ｖｆとされて、そのフィードバック量Ｖｆ＝Ｖｔと目標速度Ｖｔとの偏差Ｖｅに応じた操作量Ｕが演算され、この操作量Ｕに応じた駆動電力がモータ６２に供給されることによって、搬送ベルト４９の速度が目標速度Ｖｔから大きくずれることを防止することができる。そのため、この実施形態の制御系によっても、パターン部材６７が継ぎ目を有していたり、複数のマーク６６上に跨ってトナーが付着していたりする場合にも、搬送ベルト４９の速度むらを生じることなく、搬送ベルト４９を安定して駆動することができる。その結果、用紙３上における各色トナー像の転写位置にずれが生じることを防止でき、用紙３上に高品質なカラー画像を形成することができる。
【００９２】
また、速度平均計算部８８には、速度計算部７４によって過去に計測された複数の速度Ｖが記憶されているので、速度平均計算部８８によって、平均速度Ｖｍを確実かつ容易に算出することができる。
また、平均速度Ｖｍの算出対象となる期間が、速度計算部７４によって正規範囲を逸脱した速度Ｖが計測されてから、次に正規範囲を逸脱した速度Ｖが計測されるまでの間とされるので、正規範囲内の複数の速度Ｖの平均速度Ｖｍを確実に求めることができる。そのため、複数の速度Ｖの平均速度Ｖｍを確実に正規範囲内の値とすることができ、その平均速度Ｖｍに基づくフィードバック制御によって、搬送ベルト４９をより安定して駆動することができる。
【００９３】
図１４は、図３に示された制御系による搬送ベルト４９の速度制御の他の実施形態を示すフローチャートである。
搬送ベルト４９の周回移動時、つまりモータ６２の駆動時には、この図１４に示すシーケンスが繰り返し行われる。
エンコーダエッジ検出部７３によって、エンコーダ６１の出力信号のエッジ（ハイレベルからローレベルへの切り替わり）が検出されると、速度計算部７４によって、搬送ベルト４９の速度Ｖが算出される（Ｓ４１）。
【００９４】
次いで、フィードバック量選択部７５によって、速度計算部７４によって前回に算出された速度Ｖに対する速度変化率Ｒ（速度Ｖの微分値）が計算され（Ｓ４２）、その速度変化率Ｒの絶対値が予め定める閾値Ｒｔよりも小さいか否かが判断される（Ｓ４３）。
閾値Ｒｔは、たとえば、搬送ベルト４９の周回移動時において、発光素子６８からの光がパターン部材６７に照射されているときに、速度計算部７４によって正常に算出される速度Ｖの変化率の絶対値の最大値に設定されている。したがって、速度変化率Ｒの絶対値が閾値Ｒｔよりも小さければ、そのとき速度計算部７４によって算出された速度Ｖは、搬送ベルト４９の実際の速度とほぼ一致していると判断することができる。一方、速度変化率Ｒの絶対値が閾値Ｒｔ以上であれば、そのとき速度計算部７４によって算出された速度Ｖは、搬送ベルト４９の実際の速度を正しく算出した値ではないと判断することができる。たとえば、発光素子６８からの光がパターン部材６７の継ぎ目に照射されている期間や、発光素子６８からの光が複数のマーク６６上に跨って付着したトナーに照射されている期間は、エンコーダ６１の出力信号のエッジが一定時間以上検出されないために、速度計算部７４によって速度Ｖが誤って算出され、その結果、速度変化率Ｒが閾値Ｒｔ以上となる。
【００９５】
そこで、速度変化率Ｒが閾値Ｒｔよりも小さければ（Ｓ４３：ＹＥＳ）、そのとき速度計算部７４によって算出された速度Ｖがフィードバック量Ｖｆに設定される（Ｓ４４）。そして、速度フィードバック制御演算部７６によって、そのフィードバック量Ｖｆ＝Ｖと目標速度Ｖｔとの偏差Ｖｅが計算され（Ｓ４６）、その偏差Ｖｅに応じた操作量Ｕが演算される（Ｓ４７）。
【００９６】
一方、速度変化率Ｒが閾値Ｒｔ以上であれば（Ｓ４３：ＮＯ）、そのとき速度計算部７４によって算出された速度Ｖではなく、目標速度Ｖｔがフィードバック量Ｖｆに設定される（Ｓ４５）。そして、速度フィードバック制御演算部７６によって、そのフィードバック量Ｖｆ＝Ｖｔと目標速度Ｖｔとの偏差Ｖｅが計算され（Ｓ４６）、その偏差Ｖｅ＝０に応じた操作量Ｕが演算される（Ｓ４７）。
【００９７】
こうして操作量Ｕが演算されると、ＰＷＭ生成部７７によって、その操作量Ｕに応じたＰＷＭ制御信号が生成され（Ｓ４８）、これがモータドライバ６３に与えられることにより、操作量Ｕに応じた駆動電力がモータドライバ６３からモータ６２に供給される。
この図１４のシーケンスによっても、図３のシーケンスの場合と同様な効果を奏することができる。
【００９８】
なお、以上の説明では、速度計算部７４によって搬送ベルト４９の速度が算出され、これに基づいてフィードバック制御が行われる構成を例示したが、たとえば、速度計算部７４を省略して、エンコーダ６１の出力信号のエッジが先に検出されてから、次にエンコーダ６１の出力信号のエッジが検出されるまでの間隔（出力間隔）を計測し、この出力間隔が所定の正規範囲内であれば、その計測した出力間隔をフィードバック量として選択し、出力間隔が正規範囲を逸脱していれば、エンコーダ６１からの信号の出力間隔の目標値である目標間隔または出力間隔の平均値をフィードバック量として選択して、目標間隔とフィードバック量との偏差に基づいて操作量Ｕを演算する構成としてもよい。エンコーダ６１からの信号の出力間隔は搬送ベルト４９の速度と対応するものであるから、この構成は、上述した実施形態の構成と実質的に同じであり、上述したような効果を奏することができる。
【００９９】
また、各感光ドラム１６から、直接、用紙３に転写するタンデム方式のカラーレーザプリンタ１を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、各色毎のトナー像を、各感光体から一旦中間転写ベルトに転写し、その後、用紙に一括転写する中間転写タイプのカラーレーザプリンタとして構成することもでき、この場合、本発明の回転体は、中間転写ベルトであってもよい。また、モノクロのレーザプリンタとして構成することもできる。
【０１００】
さらに、搬送ベルト４９の表面には、搬送ベルト４９の幅方向一端部に沿って、複数本のパターン部材６７が並べて配置されてもよい。この場合、各パターン部材６７は重なり合わず、各パターン部材６７の間に微小な間隔が形成されてもよい。
また、図６に示す正規範囲決定処理において、ステップＳ１４に示す正規範囲の決定手法に代えて、仮下限値Ｖllおよび仮上限値Ｖulによって規定される範囲を逸脱した速度Ｖが算出されてから、次にそのような範囲を逸脱した速度Ｖが算出されるまでの期間において、バッファメモリに一時的に保存された速度Ｖのデータ（仮下限値Ｖllおよび仮上限値Ｖulによって規定される範囲内に含まれる速度Ｖのデータ）の最大値および最小値によって規定される範囲を誤差範囲とし、この誤差範囲を包含する適当な範囲を正規範囲としてもよい。このように誤差範囲よりも広い範囲を正規範囲とすることによって、速度計算部７４によって算出された現在の速度Ｖをフィードバック量Ｖｆとするか、目標速度Ｖｔまたは平均速度Ｖｍをフィードバック量Ｖｆとするかをより正しく選択することができる。そのため、より精度の高いフィードバック制御を達成することができ、搬送ベルト４９をより一層安定して周回移動させることができる。
【０１０１】
また、そのようにして求めた誤差範囲に所定の係数を乗じて得られる範囲を正規範囲としてもよい。この場合、正規範囲を、誤差範囲よりも広い範囲に確実に設定することができる。
誤差範囲は、カラーレーザプリンタ１の使用環境（気温、湿度、気圧など）や劣化度合いに応じて変化すると考えられるので、これら様々な条件下で実験を行って、各条件下で誤差範囲を求め、その求めた誤差範囲の中の最も大きな誤差範囲（最大誤差範囲）に基づいて、誤差範囲に乗じるべき係数を決定することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す側断面図である。
【図２】図１に示されたスキャナユニットの構成を説明するための側面図である。
【図３】図１に示された搬送ベルトの速度制御のための制御系を示すブロック図である。
【図４】図３に示されたエンコーダの構成を説明するための図である。
【図５】図３に示された搬送ベルトの速度制御のシーケンスを示すフローチャートである。
【図６】正規範囲決定処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】目標速度を設定するための構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示された位置ずれ量計算部の構成を示すブロック図である。
【図９】図７に示された位置ずれ補償部の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１に示された搬送ベルト上への給紙制御のための制御系を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示された給紙制御部によって実行される制御のシーケンスを示すフローチャートである。
【図１２】搬送ベルトの速度制御のための制御系の他の実施形態（平均速度が用いられる態様）を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示された制御系による搬送ベルトの速度制御のシーケンスを示すフローチャートである。
【図１４】図３に示された制御系による搬送ベルトの速度制御の他の実施形態（速度変化率に基づいてフィードバック量が決定される態様）を示すフローチャートである。
【図１５】センサの出力信号の間隔の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０３】
１      カラーレーザプリンタ
３      用紙
１１    レジストローラ
１２    プロセス部
４９    搬送ベルト
６６    マーク
７０    反射型センサ
７４    速度計算部
７５    フィードバック量選択部
７６    速度フィードバック制御演算部
７８    周期検出部
７９    タイマ
８１    給紙制御部
８２    位置ずれ量計算部
８３    位置ずれ量補償部
８８    速度平均計算部
【図１】
2006178374.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006178374.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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