(57)【要約】【課題】装置内の温度上昇に伴う色ずれや画像ぶれのない高品位な画像出力を行うことができる画像形成装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】カラープリンタ１は、Ｙ方向にベルト３１を回転させるベルトモータ５６と、Ｙ方向にｍ１、Ｘ方向にｎ１の大きさのベルト３１上の表面画像７１のうち、Ｙ方向にｍ、Ｘ方向にｎの大きさの検知エリアの画像７１ａを画像処理する画像センサユニット６０と、Δｔで画像処理後の画像７１ａをサンプリングしてベルト３１のＹ方向の移動速度Ｖ１及びＸ方向の寄り量Ｖ２を演算するＤＳＰ５０とを備える。ＤＳＰ５０は、画像形成される記録材Ｐの種類によってベルト３１の設定速度Ｖ０を設定し、検知エリアの大きさを、ｍ＞Ｖ０×Δｔであって、寄り量Ｖ２が所定値以下であるときは、ｎ＝ｎ２＜ｎ１とし、寄り量Ｖ２が所定値より大きいときは、ｍ≦ｍ１，ｎ＞ｎ２に制御する。【選択図】図１
2008039981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトを介して像担持体上に形成された画像を記録材に転写する画像形成装置であって、
前記ベルトを移動させるベルト移動手段と、
前記ベルトの表面画像を読み取るセンサと、
前記センサにより読み取られた前記表面画像に基づいて前記ベルト移動手段により移動させられる前記ベルトの寄り量を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される前記寄り量に応じて前記センサの検知エリアを設定する設定手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記表面画像に基づいて前記ベルト移動手段により移動させられる前記ベルトの移動速度及び寄り量を検出し、
さらに、前記検出手段により検出された前記ベルトの移動速度及び寄り量に基づいて前記ベルト移動手段を制御する制御手段を備え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】
前記ベルトは、その表面に前記像担持体上に形成された画像を一次転写すると共に、前記一次転写された画像を前記記録材に二次転写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４】
前記ベルトは、前記記録材を搬送することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記センサは、複数の光電変換素子を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
ベルトを介して像担持体上に形成された画像を記録材に転写する画像形成装置の制御方法であって、
前記ベルトを移動させるベルト移動ステップと、
センサにより前記ベルトの表面画像を読み取る読取ステップと、
前記読取ステップにより読み取られた前記表面画像に基づいて前記ベルト移動ステップにおいて移動させられる前記ベルトの寄り量を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出される前記寄り量に応じて前記センサの検知エリアを設定する設定ステップとを備えることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びその制御方法に関し、特に、カラー複写機やカラーレーザープリンタなどの画像形成装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）用のプロセスカートリッジ（以下、「カートリッジ」という）をタンデム状に配置して、カラー画像を記録材に転写するタンデムタイプの画像形成装置が知られている。
【０００３】
図１８に示すように、従来のタンデムタイプの画像形成装置２０１は、用紙カセット２０２中の記録材Ｐを担持搬送する記録材担持体である転写ベルト２０５と、その記録材担持面に沿ってタンデム状に配置されているカートリッジ２１４〜２１７とを備える。また、画像形成装置２０１は、その上方に各カートリッジ２１４〜２１７に対応して設けられている光学ユニット２１８〜２２１と、各カートリッジ２１４〜２１７の像担持体である感光ドラム２０６〜２０９とを備える。さらに、画像形成装置２０１は、各感光ドラム２０６〜２０９に対応して転写ベルト２０５を挟んで配置される転写ローラ２１０〜２１３とを備える。
【０００４】
上記構成において、画像形成装置２０１は、用紙カセット２０２中の記録材Ｐをバックアップローラ２０３及び給紙・搬送ローラ２２９により内部に給紙する。次に、その給紙された記録材Ｐに公知の電子写真プロセスを経て得られたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像を重ねて転写する。その後、定着ユニット２２２によってその転写されたトナー画像を記録材Ｐ上に定着させた後、排紙センサ２２４及び紙パス２２３を介して機外に記録材Ｐを排紙する。
【０００５】
また、記録材Ｐの裏面にもトナー画像を形成する際には、画像形成装置２０１は定着ユニット２２２を出た記録材Ｐを紙パス２２５を介して再度転写ベルト２０５に搬送し、同様の工程を経て裏面にも画像を形成する。
【０００６】
このような記録材Ｐへの画像形成動作中、転写ベルト２０５は転写ベルト駆動ローラ２０４により回転駆動される。また、各色の光学ユニット２１８〜２２１は、各感光ドラム２０６〜２０９の表面をレーザビームＬ１〜Ｌ４によって露光走査して潜像を形成する。さらに、これら一連の画像形成動作に関して、画像形成装置２０１は搬送される記録材Ｐ上の予め決まった位置から画像が転写されるように同期制御を行う。
【０００７】
また、画像形成装置２０１は、給紙・搬送ローラ２２９を駆動する給紙・搬送モータ（不図示）、及び転写ベルト駆動ローラ２０４を駆動する転写ベルト駆動モータ（不図示）を備える。また、画像形成装置２０１は、各色感光ドラム２０６〜２０９を駆動する感光ドラム駆動モータ（不図示）、及び定着ユニット２２２の定着ローラ２２２ａを駆動する定着駆動モータ（不図示）を備える。そして良好な画像を得るため、これらのモータは一定の回転数にて制御されている。
【０００８】
一方、定着ユニット２２２に内蔵されたヒータの温度制御や各駆動モータの発熱による装置内部の温度上昇に伴い、転写ベルト駆動ローラ２０４が熱膨張を起こし、転写ベルト駆動ローラ２０４の径が大きくなることがある。このとき、上述のように転写ベルト駆動ローラ２０４自体が一定の回転速度で回転していても、そのローラ径の変化に伴って転写ベルト２０５の周速が速まる。これにより、各色のトナー画像を記録材Ｐに重ねて転写する際にいわゆる色ずれが発生してしまい、画質が著しく劣化するといった問題があった。このような問題は、中間転写体を備えた画像形成装置の場合も同様に発生する。
【０００９】
また、画像形成装置２０２内部の温度上昇に伴い、給紙・搬送ローラ２２９による記録材搬送力と、転写ベルト２０５による記録材搬送力との差が大きくなり、これにより色ずれや画像ぶれが発生することがある。具体的には、給紙・搬送ローラ２２９による記録材搬送力の方が、転写ベルト２０５による記録材搬送力よりも大きくなると、記録材Ｐ、特に、記録材Ｐが厚紙等の比較的腰のある材質であるときに、記録材Ｐの後端部分において画像ぶれが発生する。また逆に、給紙・搬送ローラ２２９による記録材搬送力よりも、転写ベルト２０５による記録材搬送力が大きくなると、記録材Ｐの先端部分において画像ぶれあるいは色ずれが発生するという問題があった。
【００１０】
このような問題を解決する１手段として、まず、記録材、転写ベルト（又は中間転写体）のいずれかの上に形成された表面画像を読み取るセンサにより一定のレートでその表面画像をサンプリングする。次に、そのサンプリングした表面画像に基づいて記録材、転写ベルト（又は中間転写体）のいずれかの移動速度（以下単に「移動速度」という。）を演算し、画像形成装置の備える複数の駆動モ−タの回転速度を可変制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
また、転写ベルトの端部を検知するセンサを設け、センサの出力に応じて、ステアリングローラのアライメント量をステッピングモータ等の駆動手段を用いて変更するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２０２７０５号公報
【特許文献２】特開２００４−３５２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来のセンサを用いた表面画像のサンプリング方法では、１サンプルで検知できるベルト表面領域(＝フレ−ム画素数)は限られ、上記複数の駆動モ−タの回転速度を可変制御を精度よく行うことができなかった。
【００１３】
以下、従来のサンプリング方法を図１９に基づいて具体的に説明する。ここで、サンプリングを行うセンサは移動方向にｍ画素、垂直方向にｎ画素を有するエリアセンサ１００であり、サンプリング対象は移動方向１０２に駆動する中間転写ベルト１０１の表面に転写される画像である。
【００１４】
まず、エリアセンサ１００は、時間ｔに取得した表面画像１０３から特徴的な画像パタ−ンを決定し、その重心をタ−ゲット１０４とする。その後、一定の時間間隔（サンプルレ−トΔｔ）毎に上記処理を行い、取得したタ−ゲット１０４の位置の変位量及びΔｔの値から中間転写ベルト１０１の移動速度を演算する。
【００１５】
また、中間転写ベルト１０１の移動速度は記録材の材質に応じて設定されており、これにより、画像形成のスピード（プロセススピード）が制御される。例えば、記録材が厚紙であるときは、定着性を向上させるためにプロセススピードは一般紙に対して低速に制御される。ここで問題になってくるのがエリアセンサ１００の検出エリアと、その検出エリア内にある各画素に入力された画像データに対する画像処理時間（以下単に「画像処理時間」という。）の関係である。以下、（１）プロセススピードが遅い場合（厚紙モード）、（２）プロセススピードが速い場合（一般紙モード）、（３）一般紙モードにおいて処理時間を長くした場合の３つの場合について説明する。
【００１６】
図２０〜２２は、上記３つの場合について、上記サンプル時間（ｔ）がｔ１のときからΔｔだけ経過する毎に検出した検出エリア１００内の画像パターンを示す図である。
【００１７】
図２０は、エリアセンサ１００が中間転写ベルト１０１の移動方向（以下「Ｙ座標」という。）についてｍ画素、同移動方向と垂直方向（以下「Ｘ座標」という。）についてｎ画素の大きさの検出エリアを有し、中間転写ベルト１０１の設定速度がＶａである場合を示す。このとき、サンプル時間がｔ１のとき（図２０（ａ））に取得したターゲット１０４のＹ座標は２、サンプル時間がｔ１＋Δｔのとき（図２０（ｂ））に取得したターゲット１０４のＹ座標は６である。即ち、いずれのサンプル時間においても、ターゲット１０４のＹ座標は検出エリア内（Ｙで示す領域）に存在する。
【００１８】
従って、中間転写ベルト１０１の移動速度は、｛Ｙ（ｔ１＋Δｔ）−Ｙ（ｔ１）｝／Δｔ＝（６−２）／Δｔで演算することができる。
【００１９】
一方、図２１に示すように、検出エリアの大きさがｍ×ｎ画素であって、中間転写ベルト１０１の設定速度がＶｂ（＞Ｖａ）の場合、ターゲット１０４のＹ座標はサンプル時間がｔ１のときには検出エリア（Ｙで示す領域）（図２１（ａ））にある。しかし、Δｔ経過後（図２１（ｂ））には上記ターゲット１０４のＹ座標は検出エリア外（Ｕで示す領域）となる。従って、中間転写ベルト１０１の移動速度を演算することができない。
【００２０】
このとき、図２２に示すように、検出エリアの大きさを（ｍ＋５）×ｎ画素に広げると、サンプル時間がｔ１のとき（図２２（ａ））に取得したターゲット１０４のＹ座標は、サンプル時間がｔ１＋Δｔにおいても（図２２（ｂ））検出エリア内に存在する。しかし、検出エリアの大きさ（画素数）に比例してエリアセンサ１００の画像処理時間は大きくなる。このため、例えば、ターゲット１０４のＹ座標がサンプル時間ｔ１＋２Δｔにおいても存在する程度にまで（図２２（ｃ））検出エリアを広げると、検出エリア内の画像パターンの読み取りが終わる前に次の画像パターンが検出エリアで生成してしまう。従って、ターゲット１０４の位置を正確に決定できないので、中間転写ベルト１０１の移動速度を演算することもできない。
【００２１】
すなわち、中間転写ベルト１０１の移動速度を演算するには、画像処理時間がサンプル時間より小さいことと、タ−ゲット１０４のＹ座標がサンプル時間ｔ，ｔ＋Δｔのいずれにおいても検出エリア内にあることとの２つの制約があることがわかる。従来においては、この２つの制約を同時にみたすこと、具体的には「検出エリアを広く」することと「処理速度を速く」することの両立が困難であった。
【００２２】
本発明の目的は、装置内の温度上昇に伴う色ずれや画像ぶれのない高品位な画像出力を行うことができる画像形成装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、ベルトを介して像担持体上に形成された画像を記録材に転写する画像形成装置であって、前記ベルトを移動させるベルト移動手段と、前記ベルトの表面画像を読み取るセンサと、前記センサにより読み取られた前記表面画像に基づいて前記ベルト移動手段により移動させられる前記ベルトの寄り量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出される前記寄り量に応じて前記センサの検知エリアを設定する設定手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
上記目的を達成するために、請求項６記載の制御方法は、ベルトを介して像担持体上に形成された画像を記録材に転写する画像形成装置の制御方法であって、前記ベルトを移動させるベルト移動ステップと、センサにより前記ベルトの表面画像を読み取る読取ステップと、前記読取ステップにより読み取られた前記表面画像に基づいて前記ベルト移動ステップにおいて移動させられる前記ベルトの寄り量を検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて検出される前記寄り量に応じて前記センサの検知エリアを設定する設定ステップとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、移動しているベルトの寄り量を確実に算出することができ、装置内の温度上昇に伴う色ずれや画像ぶれのない高品位な画像出力を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタの要部断面図である。
【００２８】
図１において、カラープリンタ１は、画像出力部１Ｐと、画像読出部１Ｒから構成される。
【００２９】
画像出力部１Ｐは、同一の構成を有する４つのステーションａ〜ｄを並設する画像形成部１０と、給送ユニット２０と、中間転写ユニット３０と、定着ユニット４０とを備える。さらに、画像出力部１Ｐは、制御基板７０と、画像読み取り手段としての画像センサユニット６０とを備える。
【００３０】
画像形成部１０は、図示矢印方向に回転駆動される像担持体としての感光体ドラム１１ａ〜１１ｄがその中心で軸支される。また、各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向してその回転方向に一次帯電器１２ａ〜１２ｄ、光学系１３ａ〜１３ｄ、現像装置１４ａ〜１４ｄが配置されている。
【００３１】
上記構成により、画像形成部１０は、以下に示すプロセスを経て各トナーによる画像形成を順次行う。
【００３２】
まず、一次帯電器１２ａ〜１２ｄにおいて感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、光学系１３ａ〜１３ｄが記録画像信号に応じて変調したレーザー光線を感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光させて、各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に静電潜像を形成する。そして、各静電潜像をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色の現像剤（トナー）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによってトナー画像として顕像化する。尚、顕像化されたトナー画像を中間転写体としてのベルト３１に転写する画像一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄの下流側では、記録材Ｐに転写されることなく感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーがクリーニング装置１５ａ〜１５ｄによって掻き落とされる。これにより、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの表面が清掃される。
【００３３】
給送ユニット２０は、記録材Ｐを収納するためのカセット２１ａ，２１ｂ及び手差しトレイ２７と、カセット２１ａ，２１ｂ内又は手差しトレイ２７より記録材Ｐを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６とを備える。また、給送ユニット２０は、各ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６から送り出された記録材Ｐを二次転写領域Ｔｅまで搬送するための給送ローラ対２３及び給送ガイド２４とを備える。さらに、給送ユニット２０は、画像形成部１０での画像形成タイミングに合わせて記録材Ｐを上記二次転写領域Ｔｅへ送り出すためのレジストローラ２５ａ，２５ｂとを備える。
【００３４】
中間転写ユニット３０は、ベルト３１と、ベルト３１に駆動力を伝達する金属製の駆動ローラ（下流ローラ）３２と、不図示のばね（弾性部材）の付勢力によってベルト３１に適度な張力を与えるテンションローラ（上流ローラ）３３とを備える。また、中間転写ユニット３０は、ベルト３１を挟んで二次転写領域Ｔｅに対向する二次転写内ローラ３４と、搬送方向（図中の矢印Ｂ方向）の二次転写領域Ｔｅから一次転写領域Ｔｄの間のベルト３１の外側に設けられた外ローラ８０とを巻回された状態で備える。
【００３５】
尚、ベルト３１の材質としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）等が用いられる。
【００３６】
駆動ローラ３２は、ベルトモータ（不図示）によって回転駆動されるものであって、そのローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタン又はクロロプレン）をコーティングする。これにより、駆動ローラ３２とテンションローラ３３の間に形成される一次転写平面Ａにおいてベルト３１との間でのスリップを防ぐことができる。
【００３７】
各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄとベルト３１が対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄ内であって、ベルト３１の裏には、一次転写手段としての一次転写装置３５ａ〜３５ｄが配置されている。そして、二次転写内ローラ３４に対向する位置に二次転写装置３６を配置することにより、二次転写領域Ｔｅが形成される。
【００３８】
また、ベルト３１上の二次転写領域Ｔｅの下流にはベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニング装置５０が配される。クリーニング装置５０は、クリーナブレード５１と、廃トナーを収納する廃トナーボックス５２とを備える。ここで、クリーナブレード５１の材質としてはポリウレタンゴム等が用いられる。
【００３９】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒータ等の熱源を備えた定着ローラ４１ａと、この定着ローラ４１ａに対して加圧を行う加圧ローラ４１ｂと、定着ローラ４１ａ及び加圧ローラ４１ｂのニップ部へ記録材Ｐを導くためのガイド４３とを備える。また、定着ユニット４０は、定着ローラ４１ａ及び加圧ローラ４１ｂを介して排出された記録材Ｐを更に装置外部に導き出すための内排出ローラ４４と、外排出ローラ４５とを備える。尚、本実施の形態では定着ローラ４１ａのみが熱源を有するが、加圧ローラ４１ｂも熱源を有するようにしてもよい。
【００４０】
制御基板７０は、画像出力部１Ｐ内の動作を制御するための制御基板やモータドライブ基板を備える。
【００４１】
次に、カラープリンタ１の動作を具体的に説明する。
【００４２】
まず、画像形成動作開始信号が発せられると、ピックアップローラ２２ａによってカセット２１ａから記録材Ｐが１枚ずつ送り出される。そして、給送ローラ対２３によって記録材Ｐが給送ガイド２４の間に案内され、レジストローラ２５ａ，２５ｂまで搬送される。このとき、レジストローラ２５ａ，２５ｂは停止しており、記録材Ｐの先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部１０が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５ａ，２５ｂは回転を開始する。このレジストローラ２５ａ，２５ｂの回転タイミングは、記録材Ｐと画像形成部１０よりベルト３１上に一次転写されたトナー画像とが二次転写領域Ｔｅにおいてちょうど一致するように設定されている。
【００４３】
一方、画像形成部１０では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスを経てベルト３１の回転方向において一番上流にある感光体ドラム１１ｄ上にトナー画像が形成される。その後、高電圧が印加された一次転写装置３５ｄによって、一次転写領域Ｔｄにおいてベルト３１に一次転写される。次に、ベルト３１上に一次転写されたトナー画像は次の一次転写領域Ｔｃまで搬送される。その後、一次転写領域Ｔｃにおけるトナー画像の転写は、トナー画像が搬送される時間だけ遅延して行われる。これにより、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー画像が転写される。以下、一次転写領域Ｔｂ，Ｔａにおけるトナー画像の転写についても同様の処理が行われ、４色のトナー画像がベルト３１上に一次転写される。
【００４４】
その後、記録材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入してベルト３１に接触すると、該記録材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写装置３６に高電圧を印加する。そして、前述したプロセスによってベルト３１上に形成された４色のトナー画像が記録材Ｐの表面に転写される。その後、上記４色のトナー画像が転写された記録材Ｐは搬送ガイド４３によって定着ユニット４０の定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂのニップ部まで正確に案内される。
【００４５】
このトナー画像は、その後定着ユニット４０のローラ対４１ａ，４１ｂの熱及びニップの圧力によって記録材Ｐの表面に定着され、この画像定着が終了した後、記録材Ｐは内排出ローラ４４と外排出ローラ４５によって搬送されて機外に排出される。
【００４６】
図２は、図１における中間転写ユニット３０の概略構成を示すブロック図である。
【００４７】
図２において、中間転写ユニット３０は、駆動ローラ３２、二次転写手段としての二次転写内ローラ３４及びテンションローラ３３を有し、これらによりベルト３１を内側から懸架する。さらに、中間転写ユニット３０は外ローラ８０を有し、これによりベルト３１を外側から懸架する。
【００４８】
テンションローラ３３は、不図示のバネ部材によって図中左方向に付勢され、ベルト３１に適度な張力を与えている。また外ローラ８０は、図中の奥側端部が不図示の軸受に軸支され、前側端部を図中矢印Ｃの方向に動かすことによりアライメントを調整可能に構成されている。
【００４９】
図３は、図２における外ローラ８０の前半分側のみを示す斜視図である。以下、図３を用いて外ローラ８０のアライメントを調整する機構について説明する。
【００５０】
図３において、外ローラ８０の軸８０ａは、不図示の側板に固定された長軸受８３に回転可能に軸支されている。長軸受８３には、軸８０ａに対して図中Ｖ方向にのみ勘合し、Ｖ方向と垂直な矢印Ｒ１及びＲ２方向（図２の矢印Ｃと平行な方向）にのみ移動を許容する長穴８３ａが設けてある。さらに外ローラ８０からみて長軸受８３の反対側には、軸受８２が軸８０ａに勘合されている。一方、不図示の側板にはステアリングモータ８１が固定されている。このステアリングモータ８１の先端部には、リードが設けられた出力軸８１ａが取り付けられていて、その出力軸８１ａの先端部が軸受８２に当接している。軸８１ａの先端部からみて軸受８２の反対側には、不図示のバネ部材が軸受８２に当接しており、軸受８２を出力軸８１ａに押し付けている。
【００５１】
ステアリングモータ８１は、ステッピングモータであって、矢印Ｍ１方向に回転すると出力軸８１ａは矢印Ｌ１方向に移動する。また、矢印Ｍ２方向に回転すると出力軸８１ａは矢印Ｌ２方向に移動する。従って、ステアリングモータ８１が所定のステップ数だけ矢印Ｍ１方向に回転すると、出力軸８１ａの先端部は所定の量だけ矢印Ｌ１方向に移動する。このとき同時に軸受８２も所定の量だけ矢印Ｌ１方向に移動する。反対に、ステアリングモータ８１が所定のステップ数だけ矢印Ｍ２方向に回転すると、出力軸８１ａの先端部は所定の量だけ矢印Ｌ２方向に移動し、同時に軸受８２も所定の量だけ矢印Ｌ２方向に移動する。すなわち、外ローラ８０の前側は、ステアリングモータ８１によって矢印Ｒ１又はＲ２の方向へ動かすことができ、その結果、外ローラ８０のアライメントを調整することができる。
【００５２】
上述の方法で外ローラ８０のアライメントを行うことにより、ベルト３１の寄り量を制御することができる。すなわち、外ローラ８０の前側を矢印Ｒ１の方向に動かすと、ベルト３１に対する矢印Ｓ１の方向への寄り力を生じ、外ローラ８０の前側を矢印Ｒ２の方向に動かすと、ベルト３１に対する矢印Ｓ２の方向への寄り力を生じる。
【００５３】
この特性を利用して外ローラ８０のアライメントを調整すれば、装置本体の歪み等によってベルト３１に発生する寄り力を相殺する方向に、積極的に寄り力を生じさせ、結果的にベルト３１を所定位置から外れることなく走行させることができる。
【００５４】
また、図１に示すように、画像センサユニット６０は、感光体ドラム１１ａ及びベルト３１の近傍に配置され、ベルト３１の表面に光を照射させて、その反射光を集光し結像させて、ベルト３１上のある特定エリアの表面画像を検出する。
【００５５】
図４は、図１における画像出力部１Ｐの回路構成を概略的に示すブロック図である。
【００５６】
図４において、画像出力部１Ｐは、ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）５０と、ＣＰＵ５１と、各色の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ（図１）を駆動するドラム駆動モータ５２ａ〜５２ｄとを備える。また、画像出力部１Ｐは、ベルト３１に駆動力を伝達する駆動ローラ３２を駆動するベルトモータ５６と、定着ユニット４０の定着ローラ４１ａを駆動する定着モータ５７と、画像センサユニット６０と、給送ローラ対２３を駆動する給紙モータ６２とを備える。さらに、画像出力部１Ｐは、給紙モータ６２を制御する給紙モータドライバ６１と、各色のドラム駆動モータ５２ａ〜５２ｄを制御するドラム駆動モータユニット６３ａ〜６３ｄと、ベルト３１の寄り量を制御するステアリングモータ８１とを備える。また、画像出力部１Ｐは、定着ユニット４０と、高圧ユニット５９とステアリングモータ８１を制御するステアリングモータドライバ６７とを備える。
【００５７】
ドラム駆動モータ５２ａ〜５２ｄ、ベルトモータ５６、給紙モータ６２、ステアリングモータ８１、及び画像センサユニット６０は、ＤＳＰ５０によって制御される。また、ドラム駆動モータユニット６３ａ〜６３ｄ、高圧ユニット５９、定着ユニット４０は、ＣＰＵ５１によって制御される。
【００５８】
図５は、図４におけるＤＳＰ５０によって制御されるベルトモータ５６の回路構成を概略的に示すブロック図である。
【００５９】
ここで、ＤＳＰ５０によって制御されるドラム駆動モータ５２ａ〜５２ｄの回路構成もベルトモータ５６と同様の構成を有する。従って、以下にベルトモータ５６の回路構成についてのみ説明し、ドラム駆動モータ５２ａ〜５２ｄの回路構成についての重複した説明は省略する。
【００６０】
ベルトモータ５６は、三相ＤＣモータであり、ＤＣモータユニット６０１に内蔵されている。
【００６１】
ＤＣモータユニット６０１は、ベルトモータ５６の他に、制御ＩＣ６０２、及びドライバ６０３を備える。また、制御ＩＣ６０２は、プリドライバ６０５、及び論理回路６０６を備える。さらに、制御ＩＣ６０２に接続され、かつベルトモータ５６に近接して配置され、ベルトモータ５６の回転速度を検知する３つのホールセンサ６０７〜６０９、及び速度検知用ＭＲセンサ６１０を備える。
【００６２】
ＤＳＰ５０は、ベルトモータ５６の起動を制御するためのモータ起動信号６１１を送信する。また、ＤＳＰ５０は、速度検知用ＭＲセンサ６１０からの速度検知信号６１３に基づきモータ回転速度を演算し、その演算された速度に基づき、ベルトモータ５６のモータ回転速度を制御するためのＰＷＭ信号６１２を送信する。
【００６３】
一方、制御ＩＣ６０２は、ホールセンサ６０７〜６０９によって検知された回転速度及び、ＤＳＰ５０からのＰＷＭ信号６１２に基づき、ドライバ６０３がベルトモータ５６のコイルに供給する電流の向きの切り換えや増幅を制御する。
【００６４】
図６は、図１における画像センサユニット６０によるベルト３１の表面上の画像取得方法を説明するのに用いられる図である。
【００６５】
図６において、画像センサユニット６０は、ベルト３１に対向するように配置され、照明部材であるＬＥＤ３３と、画像検知部材であるＣＭＯＳセンサ３０４と、レンズ３５と、結像レンズ３６とを備える。
【００６６】
ＬＥＤ３３を光源とする光は、レンズ３５を介して、ベルト３１の表面上に斜めに照射される。このとき、その照射位置に記録材Ｐが搬送されてきていた場合は、記録材Ｐの表面上に光が照射されることになる。
【００６７】
その後、その反射光は結像レンズ３６を介して集光され、ＣＭＯＳセンサ３０４に結像される、このようにして、ベルト３１又は記録材Ｐの表面画像を読み取ることができる。
【００６８】
尚、本実施の形態では、照明部材としてＬＥＤ３３を用いているが、これに限定するものではなく、例えばレーザー等の光源でもよいことは言うまでも無い。
【００６９】
図７は、画像センサユニット６０により取得されたベルト３１の表面画像を示す。
【００７０】
図７において、画像センサユニット６０（不図示）は、ベルト３１の表面画像を結像レンズ３６によって拡大した後、拡大画像７１として取得する。
【００７１】
その後、画像センサユニット６０は、この取得した拡大画像７１のうち、ＣＭＯＳセンサ３０４において均等に配される画素のうち、ｍ×ｎ画素分の大きさの検知エリアの画像７１ａをセグメントに分割して検知する。さらに、ＣＭＯＳセンサ３０４は、この検知エリアの画像７１ａについて８×８画素を１ピクセルとして階調検出を行い、これをイメージ画像７２として取得する。すなわち、ＣＭＯＳセンサ３０４は１ピクセルについて８ビット幅の分解能を有する。尚、１ピクセルの分解能は本実施の形態に係るものに限定されるものではないことはいうまでもない。
【００７２】
ここで、上記検知エリアの画像７１ａのＹ方向の大きさは、搬送される記録材Ｐの種類等によって予め設定されている速度（以下「設定速度」という。）が検知エリアの画像のサンプリングレートで乗じた値より大きくなるように設定される。これにより、設定速度が高速でも検知エリアでベルト３１のＹ方向の変位量を確実に検知することができる。
【００７３】
また、ＬＥＤ３３を光源とする光は、上述のように斜めから照射するのが好ましい。これにより、ベルト３１の表面に形成された凹凸の影の画像を確実に検出することができる。この凹凸は、ベルト３１での転写制御に影響を与えない範囲で予め形成しておくのが好ましい。これにより、読み取った表面画像パターンの特徴づけを行うことができる。さらには、ベルト３１の表面層は透明な材質で構成されるのが好ましい。これにより、予め上記凹凸をベルト３１の表面につけておいても、転写制御への影響を小さくすることができる。
【００７４】
図８は、画像センサユニット６０の構成を概略的に示すブロック図である。
【００７５】
図８において、画像センサユニット６０は、８×８画素の分解能を有するＣＭＯＳセンサ３０４、コントロール回路９３、Ａ／Ｄコンバータ９４、フィルタ回路９５、出力回路９６、及びＰＬＬ回路９７を備える。
【００７６】
コントロール回路９３は、ＤＳＰ５０（不図示）から送信される各種信号を受信し、これらに基づきフィルタ定数などの制御パラメータを設定する。
【００７７】
具体的には、図９に示すように、ＤＳＰ５０から／ＣＳ信号Ｓ５（値Ｌ）が送信されているとき、コントロール回路９３は自身の制御モードを制御パラメータ転送モードに設定し、ＤＳＰ５０からのＤＡＴＡ信号の受信待ち状態となる。このとき、ＤＳＰ５０から送信されるＤＡＴＡ信号は、クロック信号Ｓ２に同期した周波数で送信される。
【００７８】
その後、コントロール回路９３は、ＤＳＰ５０からＤＡＴＡ信号を受信すると、これに基づいてＬＥＤ点灯指示命令、検出エリア設定命令、ゲイン調整命令等を生成する。
【００７９】
ＣＭＯＳセンサ３０４は上記検出エリア設定命令に応じて検出エリアの大きさを設定する。一方、フィルタ回路９５は、上記生成されたゲイン調整命令に応じてＣＭＯＳセンサ３０４のゲインを決定する。これにより、ベルト３１の材質、すなわちベルト３１の反射率に応じたゲイン調整をすることができ、以下後述する重心位置の算出を精度よく且つ確実に実現させることができる。このゲイン調整は、検知エリアの画像７１ａの各ピクセルデータに対してある程度のコントラストが生じるようになるまで行われる。
【００８０】
また、図９に示すように、ＤＳＰ５０から／ＣＳ信号Ｓ１（値Ｈ）が送信されているとき、コントロール回路９３は自身の制御モードを画像データ転送モードに設定し、ＤＳＰ５０からのＤＡＴＡ信号の受信を中断する。このとき、ＤＳＰ５０から送信されるクロックは後述するサンプリング制御部５１０（図１１）においてサンプリングレートで発生する割り込み信号に同期した周波数になる。
【００８１】
その後、コントロール回路９３は、ＤＳＰ５０から送信されているクロック信号Ｓ２をＰＬＬ回路９７を介して受信すると、これに基づいてトリガ信号を生成する。
【００８２】
ＣＭＯＳセンサ３０４は、上記トリガ信号の受信タイミングで検知エリアの画像７１ａを構成するピクセルデータを生成し、これをＡＤＣ９４、フィルタ回路９５を介して出力回路９６に送信する。これにより、検知エリアの画像７１ａの各ピクセルデータに対してゲイン調整等が行われたものが出力回路９６に順次送信される。この際、フィルタ回路９５はフィルタ処理によって、上記表面画像を例えば８ビット２５６階調データを１６階調へ落とし、ノイズなどによる成分を除去したピクセルデータとする。
【００８３】
一方、ＰＬＬ回路９７は、上記クロック信号Ｓ２をＤＳＰから受信すると、これに応じて送信用同期クロック（ＴＸＣ）Ｓ４を生成する。出力回路９６は、上記順次送信されたピクセルデータを上記生成されたＴＸＣ信号の受信タイミングでＤＳＰ５０に送信する。
【００８４】
以上の処理により、ＤＳＰ５０は、画像データ転送モードにおいて、サンプリングレート毎にピクセルデータとして画像センサユニット６０から送信される検知エリアの画像７１ａを確実に受信することができる。
【００８５】
図１１は、図４におけるＤＳＰ５０の概略的な構成を示すブロック図である。
【００８６】
図１１において、ＤＳＰ５０は、画像センサユニット６０やＣＰＵ５１等の外部機器と信号のやりとりを行うＩ／Ｏ制御部５０８と、一定のサンプリングレートで割り込み信号を発生させるサンプリング制御部５１０とを備える。
【００８７】
また、ＤＳＰ５０は、ＴＸＣ信号に同期して送信されるピクセルデータを保持する読み取り画像バッファ５０１を備える。この保持された各ピクセルデータには、Ｉ／Ｏ制御部５０８から指定されたベルト３１の移動方向であるＹ方向のアドレス、及びベルト３１の寄り方向であるＸ方向のアドレスとの対応付けがなされている。
【００８８】
読み取り画像バッファ５０１は、サンプリング制御部５１０からの割り込み信号に基づき、上記保持されたピクセルデータのサンプリングを行い、これを画像メモリ５０２に送信する。画像メモリ５０２は、読み取り画像バッファ５０１からのデータをリファレンス画像として順次保存する。
【００８９】
ＤＳＰ５０は、画像メモリ５０２で保存されたリファレンス画像をピクセル毎に所定のしきい値に基づいて２値化する２値化処理部５０３と、上記２値化処理後のリファレンス画像に基づきｘ方向及びｙ方向の重心を演算する重心演算処理部５０４とを備える。さらに、ＤＳＰ５０は、上記演算された重心に位置するピクセルデータのアドレス（座標）を重心位置座標として検出する重心位置座標検出部５０５とを備える。
【００９０】
また、ＤＳＰ５０は、ベルト３１の移動速度及び寄り量を算出する速度演算処理部５０６と、ベルトモータ５６やステアリングモータ８１の制御を行うモータ制御部５０７とを備える。
【００９１】
速度演算処理部５０６は、重心位置座標検出部５０５から順次送信される重心位置座標の検出結果から、まず、ベルト３１の重心のずれ量を検出する。その後、検出されたずれ量のＹ方向成分及びサンプリングレートに基づいて、ベルト３１の移動速度を算出する。また、Ｘ方向についても同様の処理を行い、ベルト３１の寄り量を算出する。
【００９２】
例えば、図１０（ａ）に示すように、重心位置をサンプリング時間ｔ１，ｔ２（＝ｔ１+Δｔ），ｔ３（＝ｔ２+Δｔ）で算出した結果、Ｙ方向にのみ重心位置が変位しているとき、速度演算処理部５０６で算出される寄り量は０となる。この場合、ＤＳＰ５０は、ベルト３１に寄りが生じていないと判断し、後述するモータ制御部５０７によるステアリングモータ５８の制御は行なわれない。一方、図１０（ｂ）に示すように、重心位置を上記サンプリング時間ｔ１，ｔ２，ｔ３で算出した結果、Ｘ，Ｙ方向いずれの方向にも重心位置が変位している場合がある。この場合、ＤＳＰ５０は、速度演算処理部５０６で算出される移動速度が設定速度でなければ、設定速度となるようにモータ制御部５０７によるベルトモータ５６のモータ速度を制御する。また、この場合、ＤＳＰ５０はベルト３１に寄りが生じていると判断し、速度演算処理部５０６で算出される寄り量を解消するように、モータ制御部５０７によりモータドライバ６７を介してステアリングモータ８１を制御する。
【００９３】
モータ制御部５０７は、速度演算処理部５０６で算出されたベルト３１の移動速度及び寄り量に基づき、後述する方法で、ベルトモータ５６及びステアリングモータ８１を制御する。ベルト３１の寄り制御に関しては、具体的には、上記算出された寄り量に相当するステップ数の駆動パルスをステアリングモータドライバ６７に送出することにより行う。
【００９４】
また、速度演算処理部５０６は、フィルタ処理を施すフィルタ処理部５０６ａを有する。これにより、上記算出されたベルト３１の移動速度及び寄り量に含まれる検出ノイズや演算誤差を除去し、ベルトモータ５６及びステアリングモータ８１の制御を最適なものとすることができる。具体的には、検出ノイズ等によって上記算出された移動速度の値が急変した場合でも、ベルトモータ５６のモータ速度を急変させることはなくして、画像の劣化を防止している。また、寄り制御においては、検出ノイズ等によって上記算出された寄り量の値が急変した場合でも、ステアリングモータドライバ６７に送信される駆動パルス数を急変させることはなくして、ステアリングモータ８１の脱調を防止している。
【００９５】
また、ＣＭＯＳセンサ３０４におけるＬＥＤ３３の照明光量は、ＤＳＰ５０の備える照明光量制御手段としての照明ロジック５１１によって制御される。また、ＤＳＰ５０において、照明ロジック５１１、サンプリング制御部５１０、画像メモリ５０２、フィルタ処理部５０６ａを含む速度演算処理部５０６、及びモータ制御部５０７は、プログラマブルに制御可能である。
【００９６】
また、検知エリアは、上述したように、そのＹ方向の大きさｍを設定速度にサンプリングレートを乗じた値より大きくする。しかし、検知エリアの大きさをサンプリングレートの時間内にベルト３１のＸ，Ｙ方向についての変位量を確実に取得できる大きさに設定すべく、ベルト３１の寄り量に応じて以下のように限定する。
【００９７】
具体的には、図１０（ａ）に示すように、ベルト３１に寄りが全く生じていない、又は微小の寄りしか生じていない場合、以下のように検知エリアのＸ方向の大きさｎを設定する。
【００９８】
ｎ＝ｎ２＜ｎ１
ｎ２：ＣＭＯＳセンサ３０４が検知エリアのＸ方向の大きさとして設定できる最小値
ｎ１：ＣＭＯＳセンサ３０４のＸ方向の大きさ
一方、図１０（ｂ）に示すように、ベルト３１に一定以上の寄りが生じている場合は、以下のように検知エリアのＸ方向の大きさｍを設定する。
【００９９】
ｍ≦ｍ１
ｎ＞ｎ２
ｍ１：ＣＭＯＳセンサ３０４のＹ方向の大きさ
このように、検知エリアの大きさを限定することにより、設定速度が早くても回転しているベルト３１の寄り量及び移動速度を確実に算出することができ、装置内の温度上昇に伴う色ずれや画像ぶれのない高品位な画像出力を行うことができる。
【０１００】
さらに、一般にベルト３１の単位時間あたりの変位量はＹ方向に比較して、Ｘ方向に比較して非常に微小である。このため、検知エリアは、そのＹ方向の大きさがそのＸ方向大きさより大きくなるよう制御される。
【０１０１】
次に、重心演算処理部５０４による重心の計算方法と、速度演算処理部５０６による中間転写ベルトの相対速度の算出及び寄り量の算出の方法を説明する。
【０１０２】
図１２は、図１１の重心演算処理部５０４により実行される重心計算処理を説明するのに用いられる図である。具体的には、図１２（ａ），（ｃ）はサンプル時間ｔ１，ｔ２における検知エリアの画像７１ａを２値化処理した後の画像（２値化画像）を示し、図１２（ｂ）、（ｄ）はその重心計算結果の表を示す。
【０１０３】
図１２において、２値化画像１６１，１６２は、ベルト３１の表面画像７１の重心位置がＹ方向にのみ変位しているときにサンプリングされた検知エリアの画像７１ａを２値化処理部５０３が所定のしきい値に基づいて２値化した画像である。
【０１０４】
以下、重心演算処理部５０４が２値化画像１６１に対する処理を例として、重心演算処理の方法を具体的に説明する。
【０１０５】
まず、重心演算処理部５０４は検知エリアのＸ，Ｙ方向の夫々について係数を設定する。本実施の形態では、表１６３で示すように、検知エリアの最左上の行に係数１５、最左上の列に係数７、また最右下の行に係数８、最右下の列に係数０が設定されている。
【０１０６】
次に、２値化処理部５０３から送信された２値化画像１６１の各ピクセルデータのアドレスに対して、上記設定された係数を乗ずることにより、２値化した後のデータがどの行、及び列にいくつ存在するかを示す数（存在数）を求める。表１６３に示すように、２値化画像１６１に関しては、係数６の列では存在数は１、係数５の列では存在数２、係数１１の行では存在数３、係数１３の行では存在数２と求められる。
【０１０７】
その後、この存在数に基づき、すべての行及び列に関して部分和を求める。具体的には、この部分和の計算は、係数６の列では，存在数が１なので６×１＝６、係数５の列では５×２＝１０、係数１１の行では１１×３＝３３、係数１３の行では１３×２＝２６というように計算される。
【０１０８】
さらに、上記各行及び各列で計算した部分和の合計を算出する。表１６３に示すように、２値化画像１６１に関しては、行の部分和が１０５、列の部分和は３７と算出される。
【０１０９】
最後に、この部分和を存在数で除算してＸ，Ｙ方向の重心を算出する。ここでは、Ｘ方向の重心が１０５÷９＝１１．７、Ｙ方向の重心が３７÷９＝４．１１と算出される。この結果は重心位置座標検出部５０５に送信され、重心位置にあるピクセルデータのアドレスは（１１，４）であると検出される。
【０１１０】
同様の処理を、２値化画像１６２についても行う。その結果、表１６４に示すように、Ｘ方向の重心は１１．７、Ｙ方向の重心は、２０．１１と算出され、さらに、重心位置にあるピクセルデータのアドレスは（１１，２０）であると検出される。
【０１１１】
次に、速度演算処理部５０６は、上記検出された重心位置にあるピクセルデータのアドレスの変位量を算出し、サンプル時間ｔ１，ｔ２の間でのベルト３１の移動量を算出する。ここでは、算出される変位量は、Ｘ方向に０画素分、Ｙ方向に１６画素分であり、また、本実施の形態に係る１ピクセルの大きさはＹ方向については１０μｍである。よって、ベルト３１の移動量はＹ方向について１６０μｍであると算出される。
【０１１２】
さらに、速度演算処理部５０６は、サンプル時間ｔ１，ｔ２の値と、上記算出されたベルト３１の移動量に基づき、ベルト３１の移動速度を算出する。ここで、サンプル時間ｔ２はサンプル時間ｔ１からサンプリングレートΔｔ（１ｍｓ）だけ経過した時間であるので、０．１６ｍｍ÷１ｍｓ＝１６０ｍｍ／ｓｅｃの値がベルト３１の移動速度であると算出される。
【０１１３】
図１３は、図１２における２値化画像、及びその重心計算結果の表の変形例を示す図である。
【０１１４】
図１３（ａ），（ｃ）において、２値化画像１６５，１６６は、ベルト３１の表面画像７１の重心位置がＸ，Ｙの両方向についても変位しているときにサンプリングされた検知エリアの画像７１ａを２値化処理部５０３が２値化した画像である。
【０１１５】
まず、図１２に示す処理と同様の方法で２値化画像１６５の重心位置を演算する。この結果、表１６７（図１３（ｂ））に示すように、Ｘ方向の重心は１１．７、Ｙ方向の重心は、４．１１と算出され、さらに、重心位置にあるピクセルデータのアドレスは（１１，４）であると検出される。
【０１１６】
同様に、２値化画像１６６の重心位置を演算すると、表１６８（図１３（ｄ））に示すように、Ｘ方向の重心は３．７、Ｙ方向の重心は、２０．１１と算出され、さらに、重心位置にあるピクセルデータのアドレスは（３，２０）であるという検出される。
【０１１７】
次に、速度演算処理部５０６は、上記検出された重心位置にあるピクセルデータのアドレスの変位量を算出し、サンプル時間ｔ１，ｔ２の間でのベルト３１の移動量を算出する。ここでは、算出される変位量は、Ｘ方向に−８画素分、Ｙ方向に１６画素分であり、また、本実施の形態に係る１ピクセルの大きさはＸ方向についても１０μｍである。よって、ベルト３１の移動量はＹ方向について１６０μｍ，Ｘ方向については−８０μｍであると算出される。
【０１１８】
さらに、速度演算処理部５０６は、サンプル時間ｔ１，ｔ２の値と、上記算出されたベルト３１の移動量に基づき、ベルト３１の移動速度を算出する。０．１６ｍｍ÷１ｍｓ＝１６０ｍｍ／ｓｅｃの値がベルト３１の移動速度、０．０８ｍｍ÷１ｍｓ＝８０ｍｍ／ｓｅｃの値がベルト３１の寄り量であると算出される。
【０１１９】
図１４は、ＤＳＰ５０により実行されるベルト３１の移動速度及び寄り量の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【０１２０】
図１４において、まず、Ｉ／Ｏ制御部５０８で値Ｌの／ＣＳ信号を画像センサユニット６０に送信し、画像センサユニット６０（コントロール回路９３）の制御モードを制御パラメータ転送モードに設定する（ステップＳ１４０１）。
【０１２１】
次に、Ｉ／Ｏ制御部５０８でアドレス指定及びＬＥＤ点灯指示のＤＡＴＡ信号を画像センサユニット６０に送信する（ステップＳ１４０２）。この信号を受信すると、画像センサユニット６０はＬＥＤ３３でベルト３１の表面へのＬＥＤ光の照射を開始し、その表面画像のうち上記アドレス指定のあった検知エリアの画像を検知する。
【０１２２】
続いて、Ｉ／Ｏ制御部５０８でゲイン調整指示のＤＡＴＡ信号を画像センサユニット６０に送信する（ステップＳ１４０３）。この信号を受信すると、画像センサユニット６０は上記取得した表面画像の検出が最適な状態となるようフィルタ回路９５でゲインを調整する。
【０１２３】
次に、Ｉ／Ｏ制御部５０８で値Ｈの／ＣＳ信号を画像センサユニット６０に送信し、上記制御モードを画像データ転送モードに切り替え（ステップＳ１４０４）、処理回数ｎを１に設定する（ステップＳ１４０５）。
【０１２４】
次に、検出サンプリング時間（本実施のサンプリングレートは１ｍｓ）経過する毎に（ステップＳ１４０６でＹＥＳ）、サンプリング制御部５１０で割り込み信号を発信する（ステップＳ１４０７）。この発信された割り込み信号は、Ｉ／Ｏ制御部５０８、読み取り画像バッファ５０１、及び画像メモリ５０２に送信される。
【０１２５】
Ｉ／Ｏ制御部５０８は、サンプリング制御部５１０からの割り込み信号を受信すると（ステップＳ１４０８でＹＥＳ）、この割り込み信号に同期させたＣＬＯＣＫ信号を画像センサユニット６０に送信する（ステップＳ１４０９）。この信号を受信すると、画像センサユニット６０はＰＬＬ回路９７で上記ＣＬＯＣＫ信号に基づいて、送信用同期クロック（ＴＸＣ）を生成する。その後、この生成された送信用同期クロックに同期したタイミングで検知エリア７１ａのピクセルデータはＤＳＰ５０（読み取り画像バッファ５０１）に送信される。この送信されたピクセルデータは読み取り画像バッファ５０１内に順次保持される。
【０１２６】
読み取り画像バッファ５０１は、サンプリング制御部５１０からの割り込み信号を受信すると（ステップＳ１４１０でＹＥＳ）、現在保持しているピクセルデータをサンプリングデータとして画像メモリ５０２に送信する（ステップＳ１４１１）。画像メモリ５０２は、送信されたサンプリングデータを順次保持すると共に、サンプリング制御部５１０からの割り込み信号と同期したタイミングで２値化処理部５０３に送信する。
【０１２７】
次に、２値化処理部５０３は、画像メモリ５０２からサンプリングデータを受信すると、その各ピクセルデータを２値化処理部５０３で２値化処理して２値化画像を生成し（ステップＳ１４１２）、重心演算処理部５０６にその生成された２値画像を送信する。２値化画像に基づき、後述する図１６の重心演算処理が行われる（ステップＳ１４１３）。この処理により、重心位置にあるピクセルデータのアドレスが精度よく検出され、その検出されたアドレス値が処理回数ｎとの対応づけがされた状態で順次速度演算処理部５０６に送信される。
【０１２８】
上記ステップＳ１４０６〜Ｓ１４１３までの処理は、ｎの値がｍになるまで（ステップＳ１４１５でＮＯ）、ｎの値を１つインクリメントしながら（ステップＳ１４１４）繰り返される。
【０１２９】
その後、ｎの値がｍになると（ステップＳ１４１５でＹＥＳ）、速度演算処理部５０６は重心位置座標検出部５０５から送信されていたアドレス値に基づき、ｎ（＝２〜ｍ）におけるベルト３１の移動速度及び寄り量を算出する（ステップＳ１４１６）。ここで、処理回数ｎのときの移動速度Ｖ１（ｎ）及び寄り量Ｖ２（ｎ）は以下のように算出される。
【０１３０】
Ｖ１（ｎ）＝｛Ｙ（ｎ）―Ｙ（ｎ−１）｝／Δｔ
Ｖ２（ｎ）＝｛Ｘ（ｎ）―Ｘ（ｎ−１）｝／Δｔ
Ｙ（ｎ）：処理回数ｎのときのＹ方向のアドレス値
Ｘ（ｎ）：処理回数ｎのときのＸ方向のアドレス値
Δｔ：サンプリングレート
次に、算出された移動速度及び寄り量の平均処理を行い（ステップＳ１４１７）、その平均処理の結果がデータとしてメモリに記憶される（ステップＳ１４１８）。
【０１３１】
ステップＳ１４１８の処理が終了すると、Ｉ／Ｏ制御部５０８で値Ｌの／ＣＳ信号を画像センサユニット６０に送信し、上記制御モードを制御パラメータ転送モードに再度切り換える（ステップＳ１４１９）。このとき、Ｉ／Ｏ制御部５０８は、画像センサユニット６０に送信するＣＬＯＣＫ信号の周波数を通常の周波数に戻す。
【０１３２】
次に、Ｉ／Ｏ制御部５０８でＬＥＤ消灯指示のＤＡＴＡ信号を画像センサユニット６０に送信する（ステップＳ１４２０）。この信号を受信すると、画像センサユニット６０はＬＥＤ３３によるベルト３１の表面へのＬＥＤ光の照射を終了する。
【０１３３】
また、速度演算処理部５０６は、ステップＳ１４１８でメモリに記憶されたデータに基づきベルト３１の目標速度を設定し、これをモータ制御部５０７に送信する（ステップＳ１４２１）。
【０１３４】
モータ制御部５０７は、上記目標速度に基づき、ベルトモータ５６及びステアリングモータの制御を行って（ステップＳ１４２２）、本処理を終了する。
【０１３５】
図１４の処理によれば、ベルト３１の移動速度を一定にでき、また、ベルト３１に生じた寄りを無くすことができる。
【０１３６】
図１５は、図１４のステップＳ１４２２のモータ制御処理の手順を示すフローチャートである。
【０１３７】
図１５において、まず、モータ制御部５０７はベルトモータ５６に対し、モータ起動信号６１１（図５）を送信する（ステップＳ１１０）。その後、ベルトモータ５６の状態を示すフラグをＮＯＴ−ＲＥＡＤＹにセットして（ステップＳ１１１）、ベルトモータ５６に設置された速度検知用ＭＲセンサ６１０から送信される速度検知信号６１３のパルスを検出する（ステップＳ１１２）。
【０１３８】
次いで、上記速度検知信号６１３に基づき、ベルトモータ５６のモータ回転速度を演算する（ステップＳ１１３）。ここで、例えばモータ１回転に３０パルスの速度信号が出力されており、且つパルスの間隔がｔｓｅｃのとき、ベルトモータ５６のモータ回転速度ωは、ω＝２π／３０／ｔ（ｒａｄ／ｓｅｃ）と演算される。
【０１３９】
次に、モータ回転速度ωが図１４のステップＳ１４２２で設定された目標速度の５０％以上か否かを判定する（ステップＳ１１４）。この結果、５０％未満であるときは、ＰＷＭのオンデューティを８０％にセットして（ステップＳ１１５）、ＰＷＭパルスを出力して（ステップＳ１２１）、本処理を終了する。
【０１４０】
一方、ステップＳ１１４の判別の結果、５０％以上であるときは、さらにモータ回転速度ωが目標速度の±５％以内か否かを判定する（ステップＳ１１６）。この結果、±５％以内であるときは、ベルトモータ５６の状態を示すフラグをＲＥＡＤＹフラグに設定する（ステップＳ１１７）。
【０１４１】
次に、目標速度とモータ回転速度ωとの差を演算し（ステップＳ１１８）、ＰＩ演算（制御）し（ステップＳ１１９）、その制御後のＰＷＭパルス幅を算出し（ステップＳ１２０）、ＰＷＭパルスを出力して（ステップＳ１２１）、本処理を終了する。
【０１４２】
本処理によれば、図５に示したＤＣモータユニット６０１の回路にて、ＰＷＭパルスに応じたベルトモータ５６の電力が制御され、ベルトモータ５６は目標速度に対し、常に追従するようにサーボ制御が行われる。
【０１４３】
図１６は、図１４のステップＳ１４１３の重心演算処理の手順を示すフローチャートである。
【０１４４】
図１６において、まず、重心演算処理部５０６は２値化処理部５０３から２値化画像を受信すると（ステップＳ１６０１でＹＥＳ）、上述した図１２，１３の方法でその受信した２値化画像の重心位置を演算する（ステップＳ１６０２）。次に、重心位置座標検出部５０５がその演算された重心位置にあるピクセルデータのアドレスを検出する（ステップＳ１６０３）。図１４で上述したように、この検出されたアドレス値は速度演算処理部５０６に送信される。
【０１４５】
その後、現在のｎの値が１であるときは（ステップＳ１６０４でＹＥＳ）、本処理をそのまま終了し、図１４のステップＳ１４１４以降の処理に進む。一方、現在のｎの値が２であるときは（ステップＳ１６０４でＮＯ，ステップＳ１６０５でＹＥＳ）、速度演算処理部５０６でベルト３１の寄り量（＝｛Ｘ（２）―Ｘ（１）｝／Δｔ））を算出する（ステップＳ１６０６）。
【０１４６】
次に、この算出された寄り量が所定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ１６０７）。この判別の結果、所定値以下であるときは、本処理をそのまま終了し、図１４のステップＳ１４１４以降の処理に進む。一方、ステップＳ１６０７の判別の結果、所定値より大きいときは、ＤＳＰ５０はＩ／Ｏ制御部５０８で値Ｌの／ＣＳ信号を画像センサユニット６０に送信し、上記制御モードを制御パラメータ転送モードに設定する（ステップＳ１６０８）。このとき、Ｉ／Ｏ制御部５０８は、画像センサユニット６０に送信するＣＬＯＣＫ信号の周波数を通常の周波数に戻す。
【０１４７】
次に、Ｉ／Ｏ制御部５０８で現在より検知エリアのＸ方向の幅を大きく、Ｙ方向の幅を小さくするアドレス指定のＤＡＴＡ信号を画像センサユニット６０に送信した後（ステップＳ１６０９）、図１４のステップＳ１４０４の処理に進む。ここで、画像センサユニット６０はステップＳ１６０９で送信されたＤＡＴＡ信号を受信すると検知エリアをそのアドレス指定された領域に変更する。
【０１４８】
一方、ステップＳ１６０５の判別の結果、ｎ≧３であるときは、本処理をそのまま終了して、ステップＳ１４１４の処理に進む。
【０１４９】
本処理によれば、ＤＳＰ５０はベルト３１の寄り量が所定値より大きいときは（ステップＳ１６０７でＮＯ）、検知エリアの変更指示を行う（ステップＳ１６０９）。これにより、ベルト３１の移動速度が高速であってもその重心を見失うことなく高精度に検出し、また寄り量が所定値以上であってもベルト３１の移動速度を一定に保ちつつ、その寄り制御を行うことができる。
【０１５０】
また、本実施の形態では、図１に示すように、画像センサユニット６０を感光ドラム１１ａ付近に配置したが、これに限るものではなく、ベルト３１の表面画像を得られる場所であればどこでもよいことは言うまでもない。
【０１５１】
また、ベルトモータ５６はＤＣモータ６０２に組み込まれていたが（図５）、ベルト３１をベルトモータ５６が精度よく駆動できるのであればこれに限られるものではない。例えばステッピングモータにベルトモータ５６が組み込まれていてもよいことは言うまでも無い。
【０１５２】
図１７は、画像出力部１Ｐの変形例を示す断面図である。
【０１５３】
図１７において、画像出力部１Ｐ’は、ベルト３１に中間転写することなく、４つのステーションａ，ｂ，ｃ，ｄが直接記録材Ｐに画像形成を行う点で画像出力部１Ｐと異なる。また、画像センサユニット６０の位置が感光体ドラム１１ａ及びベルト３１の近傍でなく、感光体ドラム１１ｄ及びベルト３１の近傍に有る点でも画像出力部１Ｐと異なる。以下、同一の構成要素については同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【０１５４】
図１７において、画像出力部１Ｐ’は、記録材Ｐを担持搬送する記録材担持体であるベルト３１を備えており、その記録材Ｐの担持面に沿ってイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋ用のステーションａ’〜ｄ’がタンデム状に配置されている。さらに、各ステーションａ’〜ｄ’の感光ドラム１１ａ〜１１ｄに対応しベルト３１を挟んで転写ローラ３５ａ’〜３５ｄ’が配置されている。各ステーションａ’〜ｄ’は、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの周りに帯電ローラ１２ａ’〜１２ｄ’、現像装置１４ａ〜１４ｄ、及びクリーニング装置１５ａ〜１５ｄを備えている。
【０１５５】
ベルト３１は、テンションローラ３３と駆動ローラ３２に巻回されており、駆動ローラ３２の回転に伴って図中矢印Ｘ方向に移動する。
【０１５６】
上記構成において、カセット２１ａからピックアップローラ２２ｂ及び給送ローラ対２３によってベルト３１に給紙された記録材Ｐ上に、公知の電子写真プロセスを経て得られたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像を重ねて転写する。その後、定着ユニット４０によってトナー画像を定着させ、排紙センサ２４を介して、内排出ローラ４４及び外排出ローラ４５により機外に排紙される。
【０１５７】
本実施の形態に係る画像センサユニット６０は、最下流にあるステーションｄ’及びベルト３１の近傍に配置される。これにより、装置内において最も熱による影響が大きい、より具体的には、熱によるローラ径の膨張が著しい駆動ローラ３２の変化、及びこれに伴うベルト３１の周速の変化をいち早く検出することができる。
【０１５８】
本処理によれば、ベルト３１が中間転写体としての機能を有しない場合であっても、ベルト３１の移動速度を高精度に検出することができる。また寄り量が所定値以上であってもベルト３１の移動速度を一定に保ちつつ、寄り制御を行うことができる。
【０１５９】
また、本発明の目的は、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。
【０１６０】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１６１】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【０１６２】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１６３】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタの要部断面図である。
【図２】図１における中間転写ユニットの概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２における外ローラの前半分側のみを示す斜視図である。
【図４】図１における画像出力部の回路構成を概略的に示すブロック図である。
【図５】図４におけるＤＳＰによって制御されるベルトモータの回路構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】図１における画像センサユニットによるベルトの表面上の画像取得方法を説明するのに用いられる図である。
【図７】画像センサユニットにより取得されたベルトの表面画像を示す。
【図８】画像センサユニットの構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】ＤＳＰから図８におけるＣＭＯＳセンサに送信される信号を説明するのに用いられる図である。
【図１０】検出エリアの重心位置を示す図であり、（ａ）はＹ方向にのみ重心位置が変位している状態を示し、（ｂ）はＸ，Ｙいずれの方向にも重心位置が変位している状態を示す。
【図１１】図４におけるＤＳＰの概略的な構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１の重心演算処理部により実行される重心計算処理を説明するのに用いられる図であり、（ａ）はサンプル時間ｔ１における検知エリアの画像を２値化処理した後の画像（２値化画像）を示し、（ｂ）はその重心計算結果の表を示し、（ｃ）はサンプル時間ｔ２における２値化画像を示し、（ｄ）はその重心計算結果の表を示す。
【図１３】図１２における２値化画像、及びその２値化画像に基づく重心計算結果の表の変形例を示す図である。
【図１４】ＤＳＰにより実行されるベルトの移動速度及び寄り量の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】図１４のステップＳ１４２２のモータ制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１４のステップＳ１４１３の重心演算処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】画像出力部の変形例を示す断面図である。
【図１８】従来のタンデムタイプの画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１９】従来のサンプリング方法を説明するのに用いられる図である。
【図２０】従来の検出エリア内の第１の画像パターンを示す図である。
【図２１】従来の検出エリア内の第２の画像パターンを示す図である。
【図２２】従来の検出エリア内の第３の画像パターンを示す図である。
【符号の説明】
【０１６５】
１  カラープリンタ
１Ｐ  画像出力部
１Ｒ  画像読出部
ａ〜ｄ  ステーション
１０  画像形成部
２０  給送ユニット
６０  画像センサユニット
３１  ベルト
３２  駆動ローラ
５０  ＤＳＰ
５６  ベルトモータ
６７  モータドライバ
８１  モータ
３０４  ＣＭＯＳセンサ
【図１】
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【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】
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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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