(57)【要約】【課題】  低分解能の安価なセンサを用いた場合でも、マークのつなぎ目等を通過した後に生じ得るベルト等の目標位置に対する最大ズレ量を小さくすることである。【解決手段】  リニアスケール１０８のつなぎ目の部分等が表面センサ１０９の検出領域に存在するとき、その出力パルス中には不連続部分が現れる。この不連続部分が存在しない場合には、出力パルスを６４倍まで逓倍した逓倍パルスを用いてフィードバック制御を行う。一方、不連続部分が存在する場合には、その逓倍パルスに代わるダミーパルスを用いてフィードバック制御を行う。このように逓倍パルスを用いてフィードバック制御を行うことで、表面センサが低分解能のものであっても、その見かけ上の分解能を高める効果が得られる。そして、この結果、不連続部分の期間が終了した直後に生じ得るベルト１０６の位置と目標位置との最大ズレ量を小さくすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端移動する駆動制御対象部材又は該駆動制御対象部材の無端移動に伴って無端移動する無端移動部材の無端移動方向にわたり所定間隔で連続するように設けた複数のマークをマーク検出手段によって検出し、これにより得られるマーク検出信号を用いて該駆動制御対象部材の駆動をフィードバック制御する駆動制御装置において、
上記マーク検出信号を所定倍まで逓倍した逓倍信号を生成する逓倍手段と、
該マーク検出信号中又は該逓倍信号中に、マークに対応する信号部分の間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分が存在しないと判断したときには、該逓倍信号を用いてフィードバック制御を行い、該不連続部分が存在すると判断したときには、該逓倍信号に代わる代替信号を用いてフィードバック制御を行うフィードバック制御手段とを有することを特徴とする駆動制御装置。
【請求項２】
請求項１の駆動制御装置において、
上記逓倍手段として、フィードバックした逓倍信号と逓倍前のマーク検出信号とを位相比較し、その位相比較結果を用いて逓倍信号を生成する逓倍回路を用いることを特徴とする駆動制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２の駆動制御装置において、
上記フィードバック制御手段に対し、上記逓倍信号を用いてフィードバック制御させるか、上記代替信号を用いてフィードバック制御させるかを切り替えるための切替処理を行う制御切替手段を有し、
該制御切替手段により該フィードバック制御手段に対して該代替信号を用いてフィードバック制御させる期間を、上記不連続部分が存在すると判断されてから、該不連続部分が存在しないと判断されるまでの期間に、更に上記逓倍手段による逓倍動作が安定化するまでに必要な時間以上に設定された動作安定期間を加えたものとしたことを特徴とする駆動制御装置。
【請求項４】
請求項３の駆動制御装置において、
上記不連続部分が存在するか否かの判断は、所定のサンプリング時間内に得た上記マーク検出信号又は上記逓倍信号中におけるマークに対応した信号部分の数が規定数よりも少ないか否かによって行い、
上記動作安定期間を、該サンプリング時間の整数倍に相当する期間に設定したことを特徴とする駆動制御装置。
【請求項５】
請求項３又は４の駆動制御装置において、
上記フィードバック制御手段として機能するコンピュータを上記制御切替手段として機能させるプログラムを記憶したプログラム記憶媒体を有し、
該コンピュータは、該プログラムを実行することにより上記切替処理を行うことを特徴とする駆動制御装置。
【請求項６】
請求項３又は４の駆動制御装置において、
上記制御切替手段は、上記フィードバック制御手段に対して切替信号を送信することにより上記切替処理を行うことを特徴とする駆動制御装置。
【請求項７】
無端移動する駆動制御対象部材又は該駆動制御対象部材の無端移動に伴って無端移動する無端移動部材の無端移動方向にわたり所定間隔で連続するように設けた複数のマークをマーク検出手段によって検出し、これにより得られるマーク検出信号を用いて該駆動制御対象部材の駆動をフィードバック制御する駆動制御方法において、
上記マーク検出信号を所定倍まで逓倍した逓倍信号を生成する逓倍工程と、
該マーク検出信号中又は該逓倍信号中に、マークに対応する信号部分の間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分が存在しないと判断したときには、該逓倍信号を用いてフィードバック制御を行い、該不連続部分が存在すると判断したときには、該逓倍信号に代わる代替信号を用いてフィードバック制御を行うフィードバック制御工程とを有することを特徴とする駆動制御方法。
【請求項８】
無端移動する駆動制御対象部材と、
該駆動制御対象部材の駆動制御を行う駆動制御手段とを備えた画像形成装置において、
上記駆動制御手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の駆動制御装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
原稿面に対して光を照射し、あるいは原稿面に対して照射された光の反射光を受光する走行体と、
該走行体を該原稿面に沿って走行させるための駆動力を伝達する駆動力伝達経路上に設けられる無端移動する駆動制御対象部材と、
該駆動制御対象部材の駆動制御を行う駆動制御手段とを備えた画像読取装置において、
上記駆動制御手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の駆動制御装置を用いることを特徴とする画像読取装置。
【請求項１０】
無端移動する駆動制御対象部材又は該駆動制御対象部材の無端移動に伴って無端移動する無端移動部材の無端移動方向にわたり所定間隔で連続するように設けた複数のマークをマーク検出手段によって検出し、これにより得られるマーク検出信号を用いて該駆動制御対象部材の駆動をフィードバック制御する駆動制御装置に設けられるコンピュータを機能させるためのプログラムにおいて、
上記マーク検出信号中又はこれを上記駆動制御装置に設けられた逓倍手段によって所定倍まで逓倍して得た逓倍信号中に、マークに対応する信号部分の間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分が存在しないと判断したときには、該逓倍信号を用いてフィードバック制御を行い、該不連続部分が存在すると判断したときには、該逓倍信号に代わる代替信号を用いてフィードバック制御を行うフィードバック制御手段として、上記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端移動する駆動制御対象部材又はこれに伴って無端移動する無端移動部材に設けられた複数のマークの検出結果に基づき、その駆動制御対象部材の駆動をフィードバック制御する駆動制御装置、駆動制御方法、画像形成装置、画像読取装置及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駆動制御対象部材の回転軸又はこれに伴って無端移動する無端移動部材の回転軸上に、その回転方向にわたって連続した複数のマークを設け、その検出結果をフィードバックして、その駆動制御対象部材の速度制御や位置制御を行う方法が知られている（特許文献１参照）。この方法においては、複数のマークが設けられた回転軸の偏心や、その回転軸に対するマーク設置位置の誤差などが影響して、駆動制御対象部材の無端移動速度（以下、単に「速度」という。）や無端移動位置（以下、単に「位置」という。）の検出に誤差が生じ、正確なフィードバック制御を行うことができない。そのため、従来、上記駆動制御対象部材の表面や上記無端移動部材の表面に直接マークを設け、そのマークを検出してフィードバック制御を行う方法が実用化されている。この方法によれば、回転軸の偏心やマーク設置位置のズレなどの影響がマーク検出結果に出ないので、正確なフィードバック制御を行うことが可能になる。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２２９９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のように直接マークを設ける場合、駆動制御対象部材を経時的に使用していると、そのマークの一部に傷や汚れが生じることが多い。このような傷や汚れが付いたマーク部分では、マーク検出手段による正確なマーク検出を行うことができない。
また、予め複数のマークが形成されたエンコーダスケール等を上記駆動制御対象部材の表面等に貼り付けることでマークを設けた場合には、つなぎ目が存在してしまう。一般に、スケールを貼り付ける場合、スケールの両端が重ならないようにその両端を離間させるので、そのつなぎ目部分を挟んだ２つのマークの間隔は、通常、他の部分のマーク間隔よりも広くなる。よって、このつなぎ目部分でも、マーク検出手段による正確なマーク検出を行うことができない。
このように、連続する複数のマーク中に傷や汚れあるいはつなぎ目といったものが存在すると、マーク検出信号中に、マークに対応する信号部分の間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分が生じることになる。このような不連続部分がマーク検出信号中に存在すると、その不連続部分の期間及びその後の一定期間においては、フィードバック制御が不安定となり、安定した駆動制御を行うことができない。
【０００５】
そこで、本出願人は、特願２００３−３２６８２２号において、マーク検出信号中の不連続部分についてはフィードバック信号を補正処理する方法を提案している。この先願では、一例として、マーク検出信号中の不連続部分については、これに代わる代替信号を用いてフィードバック制御を行う方法が挙げられている。この場合、その代替信号としては、例えば過去に検出されたマーク検出信号中の不連続部分以外の信号部分（連続部分）等を用いる。この方法によれば、マーク検出信号中の不連続部分についても、連続部分と同様のフィードバック制御を行うことが可能になる結果、安定した駆動制御を行うことができる。
【０００６】
しかし、上記先願の方法だけでは、次のような不具合が生じることが、本発明者らの研究で明らかになった。以下、この不具合について説明する。
マーク検出手段として高分解能のマークセンサを用いることは、製造コストを高騰させる結果となる。そのため、上記先願の方法を実用化するあたっては、安価な低分解能のマークセンサを用いることが望まれる。低分解能のマークセンサを用いる場合、その分解能によって検出できるマーク間隔には限界がある。具体的には、例えば、２８２ｍｍ／ｓの速度で無端移動する駆動制御対象部材の表面に直接マークを設けた場合、そのマーク間隔の限界は１６０μｍ程度となる。この場合、駆動制御対象部材の位置は１６０μｍ単位でしか把握することができない。したがって、例えば、目標とするマーク数よりも１個だけ多くマークが検出された場合、実際には駆動制御対象部材の位置が目標位置よりも１μｍしか進んでいないときでも、駆動制御対象部材の位置は目標位置よりも１６０μｍ進んでいると判断されてしまう。そのため、低分解能のマークセンサを用いる場合、高分解能のマークセンサに比べて、駆動制御対象部材の位置を目標位置に追従させる精度は落ちることになる。
このような低分解能のマークセンサを用いた装置であっても、上記先願の方法を適用すれば、不連続部分の期間に関しては安定したフィードバック制御を行うことができる。しかし、上記先願の方法は、不連続部分の期間中、過去の連続部分におけるマーク検出信号等（ダミー信号）を、不連続部分におけるマーク検出信号として擬似的にフィードバックする。よって、不連続部分の期間については、駆動制御対象部材における実際の位置を把握することはできない。しかも、駆動制御対象部材の速度は、駆動系における種々の誤差から変動する。したがって、不連続部分の期間が終わった直後における実際の無端移動位置が、目標位置に対してどのくらい遅れているのか又はどのくらい進んでいるのかを把握することができない。
【０００７】
図２０は、不連続部分の期間の前後にわたりマークセンサからのマーク検出信号に基づいて把握される駆動制御対象部材の位置を説明すべく、その概略を示したグラフである。このグラフは、時間を横軸にとり、目標位置に対する駆動制御対象部材の位置（相対位置）を縦軸にとっている。
図示のように、連続部分の期間Ａにおいては、マークセンサからのマーク検出信号に基づき、目標位置に追従したフィードバック制御が行われている。低分解能のマークセンサを用いた本例であっても、フィードバック制御により、この期間Ａ中の駆動制御対象部材の位置を、目標位置を中心に１６０μｍ程度の範囲内に収めることができる。一方、不連続部分の期間Ｂにおいては、上記のようなダミー信号を用いてフィードバック制御が行われる。この期間Ｂ中においては、上述したように、駆動制御対象部材の位置を把握することはできない。ここでは、期間Ｂ中は、目標位置に対する駆動制御対象部材の位置（相対位置）が変化しないものと仮定する。他方、不連続部分の期間Ｂが終わると、再び、マークセンサからのマーク検出信号に基づいてフィードバック制御が行われる。このとき、そのフィードバック制御の結果は、駆動系にかかるトルク等の影響により、駆動制御対象部材の位置変更に瞬時に反映されない。そのため、不連続部分の期間Ｂが終わった直後においては、駆動制御対象部材の位置が目標位置から大きくズレることがある。
【０００８】
このズレの大きさは、駆動制御対象部材の速度変動中のどのタイミングで不連続部分の期間Ｂが開始し、また終了するのかによって決まってくる。
具体的に説明すると、駆動制御対象部材の速度が最も遅いときに期間Ｂが開始した場合、駆動制御対象部材の無端移動位置は、図示のように、目標位置に対して最も遅れた状態となる。ここで、駆動制御対象部材の速度が最も速いときに期間Ｂが終了したとする。期間Ｂの終了直後においては、上述したようにフィードバック制御の結果が駆動制御対象部材の位置変更に反映されない。よって、期間Ｂが終了した後、駆動制御対象部材の速度は徐々に遅くなり、その駆動制御対象部材の位置は目標位置から更に遅れてしまう。その結果、上記のように目標位置に対する駆動制御対象部材の位置を１６０μｍ程度の範囲内に収めることができる本例であっても、期間Ｂが終了した直後においては、駆動制御対象部材の位置が目標位置から最大で４８０μｍ程度遅れてしまうことになる。このような大幅な遅れが生じると、その遅れを修正すべくフィードバック制御が行われる結果、駆動制御対象部材の速度が急激に変動し、安定した駆動制御を行うことができないという不具合が生じる。また、このような大幅な遅れが生じると、駆動制御対象部材の位置を目標位置に安定して追従させるまでに要する期間Ｃ２が長くなってしまうという不具合も生じる。
【０００９】
一方で、高分解能のマークセンサを用いれば、より高精度なフィードバック制御が可能となる。よって、目標位置に対する駆動制御対象部材の位置の誤差範囲を、低分解能のマークセンサを用いた上記の例に比べて狭くすることができる。すなわち、図２０に示すグラフで言えば、期間Ａや期間Ｃ２において、目標位置に対する駆動制御対象部材の位置の変化を示す波形の振幅を小さくすることができる。その結果、期間Ｂが終了した直後における駆動制御対象部材の位置と目標位置との最大遅れ量Ｄ２を小さくできる。したがって、高分解能のマークセンサを用いれば、上記不具合を抑制することが可能である。しかし、上述したように、このような高分解能のマークセンサは、製造コストを高騰させる結果となるため、安価な低分解能のマークセンサを用いても、上記不具合を抑制できる新たな手法が望まれる。
【００１０】
なお、以上の説明では、期間Ｂが終了した直後に駆動制御対象部材の位置が目標位置に対して遅れる場合を例に挙げたが、目標位置に対して進む場合も同様である。この場合、期間Ｂが終了した直後に進み量が最大となり得るのは、駆動制御対象部材の速度が最も速いときに期間Ｂが開始し、かつ、駆動制御対象部材の速度が最も遅いときに期間Ｂが終了した場合である。
【００１１】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、マーク検出手段として低分解能の安価なセンサを用いた場合であっても、上記不具合を抑制することができる駆動制御装置、駆動制御方法、画像形成装置、画像読取装置及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、無端移動する駆動制御対象部材又は該駆動制御対象部材の無端移動に伴って無端移動する無端移動部材の無端移動方向にわたり所定間隔で連続するように設けた複数のマークをマーク検出手段によって検出し、これにより得られるマーク検出信号を用いて該駆動制御対象部材の駆動をフィードバック制御する駆動制御装置において、上記マーク検出信号を所定倍まで逓倍した逓倍信号を生成する逓倍手段と、該マーク検出信号中又は該逓倍信号中に、マークに対応する信号部分の間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分が存在しないと判断したときには、該逓倍信号を用いてフィードバック制御を行い、該不連続部分が存在すると判断したときには、該逓倍信号に代わる代替信号を用いてフィードバック制御を行うフィードバック制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の駆動制御装置において、上記逓倍手段として、フィードバックした逓倍信号と逓倍前のマーク検出信号とを位相比較し、その位相比較結果を用いて逓倍信号を生成する逓倍回路を用いることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の駆動制御装置において、上記フィードバック制御手段に対し、上記逓倍信号を用いてフィードバック制御させるか、上記代替信号を用いてフィードバック制御させるかを切り替えるための切替処理を行う制御切替手段を有し、該制御切替手段により該フィードバック制御手段に対して該代替信号を用いてフィードバック制御させる期間を、上記不連続部分が存在すると判断されてから、該不連続部分が存在しないと判断されるまでの期間に、更に上記逓倍手段による逓倍動作が安定化するまでに必要な時間以上に設定された動作安定期間を加えたものとしたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の駆動制御装置において、上記不連続部分が存在するか否かの判断は、所定のサンプリング時間内に得た上記マーク検出信号又は上記逓倍信号中におけるマークに対応した信号部分の数が規定数よりも少ないか否かによって行い、上記動作安定期間を、該サンプリング時間の整数倍に相当する期間に設定したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３又は４の駆動制御装置において、上記フィードバック制御手段として機能するコンピュータを上記制御切替手段として機能させるプログラムを記憶したプログラム記憶媒体を有し、該コンピュータは、該プログラムを実行することにより上記切替処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３又は４の駆動制御装置において、上記制御切替手段は、上記フィードバック制御手段に対して切替信号を送信することにより上記切替処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、無端移動する駆動制御対象部材又は該駆動制御対象部材の無端移動に伴って無端移動する無端移動部材の無端移動方向にわたり所定間隔で連続するように設けた複数のマークをマーク検出手段によって検出し、これにより得られるマーク検出信号を用いて該駆動制御対象部材の駆動をフィードバック制御する駆動制御方法において、上記マーク検出信号を所定倍まで逓倍した逓倍信号を生成する逓倍工程と、該マーク検出信号中又は該逓倍信号中に、マークに対応する信号部分の間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分が存在しないと判断したときには、該逓倍信号を用いてフィードバック制御を行い、該不連続部分が存在すると判断したときには、該逓倍信号に代わる代替信号を用いてフィードバック制御を行うフィードバック制御工程とを有することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、無端移動する駆動制御対象部材と、該駆動制御対象部材の駆動制御を行う駆動制御手段とを備えた画像形成装置において、上記駆動制御手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の駆動制御装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、原稿面に対して光を照射し、あるいは原稿面に対して照射された光の反射光を受光する走行体と、該走行体を該原稿面に沿って走行させるための駆動力を伝達する駆動力伝達経路上に設けられる無端移動する駆動制御対象部材と、該駆動制御対象部材の駆動制御を行う駆動制御手段とを備えた画像読取装置において、上記駆動制御手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の駆動制御装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、無端移動する駆動制御対象部材又は該駆動制御対象部材の無端移動に伴って無端移動する無端移動部材の無端移動方向にわたり所定間隔で連続するように設けた複数のマークをマーク検出手段によって検出し、これにより得られるマーク検出信号を用いて該駆動制御対象部材の駆動をフィードバック制御する駆動制御装置に設けられるコンピュータを機能させるためのプログラムにおいて、上記マーク検出信号中又はこれを上記駆動制御装置に設けられた逓倍手段によって所定倍まで逓倍して得た逓倍信号中に、マークに対応する信号部分の間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分が存在しないと判断したときには、該逓倍信号を用いてフィードバック制御を行い、該不連続部分が存在すると判断したときには、該逓倍信号に代わる代替信号を用いてフィードバック制御を行うフィードバック制御手段として、上記コンピュータを機能させることを特徴とするものである。
【００１３】
上記請求項１乃至１０の発明では、マークに傷や汚れが付いている部分やつなぎ目の部分等がマーク検出手段の検出領域に存在するとき、マーク検出信号中には不連続部分が現れる。この不連続部分が存在しないと判断された場合には、マーク検出信号を所定倍まで逓倍した逓倍信号を用いてフィードバック制御が行われる。一方、不連続部分が存在すると判断された場合には、その逓倍信号に代わる代替信号を用いてフィードバック制御が行われる。このように、マーク検出信号を逓倍した逓倍信号を用いてフィードバック制御を行うことで、マーク検出手段が低分解能のものであっても、その見かけ上の分解能を高める効果が得られる。よって、マーク検出信号中の連続部分については、目標位置に対する駆動制御対象部材の無端移動位置の誤差範囲を小さくすることができる。その結果、高分解能のマーク検出手段を用いた場合と同様に、不連続部分の期間が終了した直後に生じ得る駆動制御対象部材の無端移動位置と目標位置との最大遅れ量又は最大進み量を小さくすることができる。したがって、不連続部分の期間が終了した直後に生じ得る駆動制御対象部材の無端移動速度の急激な変動を抑制することができる。また、不連続部分の期間終了後に駆動制御対象部材の無端移動速度が安定するまでに要する期間も短縮することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上、請求項１乃至１０の発明によれば、マーク検出手段として低分解能の安価なセンサを用いた場合であっても、不連続部分の期間が終了した直後に生じ得る駆動制御対象部材の無端移動速度の急激な変動を抑制し、また、不連続部分の期間終了後に駆動制御対象部材の無端移動速度が安定するまでに要する期間も短縮できるという優れた効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、駆動制御対象部材としてのベルト１０６を含む回転体駆動装置であるベルト駆動装置の構成を示す概略構成図である。このベルト１０６は、少なくとも２つ以上の軸間に掛け回された無端状のベルトであって、後述する感光体ベルト、中間転写ベルト、直接転写ベルトに相当するものである。
ギヤ１００の回転軸には駆動ローラ１０１が固定されており、直流電動機であるモータ１０２の回転軸にはギヤ１０３が固定されている。駆動源としてのモータ１０２が回転駆動すると、その回転力がギヤ１０３及びギヤ１００を介して駆動ローラ１０１へ伝えられ、駆動ローラ１０１が回転駆動する。駆動ローラ１０１と従動ローラ１０４，１０５との間には、ベルト１０６が掛け回されており、テンションローラ１０７によって一定の張力が掛かるようになっている。このベルト１０６の表面には、その表面移動方向（無端移動方向）に沿って複数のマークが形成されたリニアスケール１０８が貼り付けられている。また、このリニアスケール１０８に対向するように、マーク検出手段としての反射型フォトセンサからなる表面センサ１０９が設けられている。この表面センサ１０９によりリニアスケール１０８上のマークを読み込むことで、ベルト１０６の無端移動位置である表面移動位置や、無端移動速度である表面移動速度を計測する。
【００１６】
図２は、駆動制御対象部材としてのドラム１２６を含む回転体駆動装置であるドラム駆動装置の構成を示す概略構成図である。このドラム１２６は、後述する感光体ドラムや転写ドラムに相当するものである。
ギヤ１２２の回転軸１２４には駆動プーリ１２５が固定されており、駆動源としての直流電動機であるモータ１２１の回転軸にはギア１２２に噛み合うギヤ１２３が固定されている。モータ１２１が回転駆動すると、その回転力がギア１２２，１２３を介して駆動プーリ１２５が回転駆動される。駆動プーリ１２５と従動プーリ１２８との間には、タイミングベルト１３１が掛け回されており、テンションプーリ１３０によって一定の張力が掛かるようになっている。従動プーリ１２８には同軸度が保たれるように、ドラム１２６が軸１２７を介して取り付けられている。ドラム１２６の表面には、その周方向に沿って図１に示したものと同様のリニアスケール１０８が貼り付けられている。また、このリニアスケール１０８に対向するように、マーク検出手段としての反射型フォトセンサからなる表面センサ１０９が設けられている。この表面センサ１０９によりリニアスケール１０８上のマークを読み込むことで、ドラム１２６の無端移動位置である表面移動位置や、無端移動速度である表面移動速度を計測する。
【００１７】
なお、本実施形態では、ベルト１０６又はドラム１２６の表面の一端部にリニアスケール１０８を貼り付けているが、表面の中央部や裏面に貼り付けてもよい。また、本実施形態では、駆動制御対象部材であるベルト１０６やドラム１２６に直接マークを設けているが、ベルト１０６の表面移動に伴って無端移動する駆動ローラ１０１や従動ローラ１０４，１０５や、ドラム１２６の表面移動に伴って無端移動する従動プーリ１２８などの無端移動部材に設けてもよい。また、本実施形態では、所定間隔で連続するように複数のマークが予め形成されているリニアスケール１０８をベルト１０６に貼り付けることで、ベルト１０６に複数のマークを設けているが、ベルト１０６に直接マークを書き込むなどして設けてもよい。
【００１８】
図３（ａ）は、図１におけるベルト１０６、又は図２におけるドラム１２６に貼り付けたリニアスケール１０８のつなぎ目部分を拡大した図である。このリニアスケール１０８には、複数のマーク１０８ａがレーザ照射等の手法によりベルト１０６やドラム１２６（以下、これらを適宜「回転体」と称する。）の表面移動方向に等間隔で書き込まれている。具体的には、アルミニウム製のテープに、約１６０μｍの間隔をあけて複数のマーク１０８ａが書き込まれている。もっと狭い間隔でマーク１０８ａを書き込むことも可能であるが、本実施形態で用いる表面センサ１０９が受光素子としてフォトダイオードを用いた低分解能の安価なセンサであるため、これ以上狭くすることができない。表面センサ１０９は、図示しない発光素子から出力される光をリニアスケール１０８に照射し、その反射光を図示しない受光素子で受光する。マーク１０８ａが書き込まれない部分は反射光が強く、書き込まれた部分は反射光が弱くなるので、その受光量の違いにより、リニアスケール１０８上のマーク１０８ａを認識する。ここでは、リニアスケール１０８の基材としてアルミテープを用いたが、その他の素材のものであってもよい。
本実施形態のように、リニアスケール１０８を貼り付けることでマークを設ける場合、通常は、図３（ａ）に示すように、リニアスケール１０８の両端が重ならないように貼り付ける。そのため、このつなぎ目を挟んで位置する２つのマークの間隔は、リニアスケール１０８上のマーク間隔よりもずっと広くなる。よって、このつなぎ目部分に対応するマーク検出信号部分では、マークに対応する信号部分の間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分となり、正常な信号が得られない。
【００１９】
図３（ｂ）は、図１におけるベルト１０６、又は図２におけるドラム１２６に貼り付けたリニアスケール１０８上に汚れ１３３が付いた部分を拡大した図である。
本実施形態のように、回転体１０６，１２６の表面側にマークが設けられている場合、そのマークにトナー等の汚れが付着する場合がある。このように汚れが付着すると、その部分の反射光が弱くなり、この部分は、マークに対応する信号部分の間隔が予め決められた範囲外となる不連続部分となる。したがって、上記つなぎ目の場合と同様に、正常な信号が得られない。なお、汚れに限らず、マークに傷が付いた場合も同様である。
【００２０】
図４は、モータ１０２，１２１の角変位を、上記表面センサ１０９の出力信号に基づいてデジタル制御する制御系の構成を示すブロック図である。
図４において、符号１３５は、マイクロプロセッサ１３６、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１３７、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１３８からなるマイクロコンピュータを示している。マイクロプロセッサ１３６、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１３７、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１３８は、それぞれバス１４３を介して接続されている。また、符号１３９は、モータ１０２，１２１の目標角変位を指令する目標指令信号を出力する指令発生装置を示す。この指令発生装置１３９もバス１４３に接続されている。また、符号１４２は、表面センサ１０９の出力パルス（マーク検出信号）を処理してデジタル数値に変換する検出用インターフェース装置を示す。この検出用インターフェース装置１４２は、表面センサ１０９の出力パルスを所定のサンプリング時間ごとに計数するカウンタを備えており、このカウンタのカウント値をバス１４３を介してマイクロコンピュータ１３５へ順次送信する。また、符号１４０は、モータ駆動用インターフェースを示す。このモータ駆動用インターフェース１４０は、マイクロコンピュータ１３５から送られてくるフィードバック信号と、指令発生装置１３９から送られてくる目標指令信号との比較結果に基づいて、モータ駆動装置１４１を構成するパワー半導体、例えばトランジスタを動作させるパルス状信号（制御信号）を出力する。モータ駆動装置１４１は、モータ駆動用インターフェース１４０からのパルス状信号に基づき動作し、モータ１０２，１２１に印加する電圧を制御する。
なお、本実施形態では、検出用インターフェース装置１４２、マイクロコンピュータ１３５、指令発生装置１３９及びモータ駆動用インターフェース１４０によって、フィードバック制御手段が構成されている。
【００２１】
図５は、本実施形態のフィードバック制御系の概略構成を示す制御ブロック図である。本ブロック図において、コントローラ１５０及び減算器１５５は、図４で示したモータ駆動用インターフェース１４０により構成される。また、プラント１５１には、図１や図２で示すモータ１０２、１２１及びベルト１０６やドラム１２６を駆動する全体構成（駆動装置）並びに表面センサ１０９が含まれる。また、逓倍部１５２及びカウンタ１５３は、図４で示した検出用インターフェース装置１４２により構成される。また、補正処理部１５４は、マイクロコンピュータ１３５により構成される。なお、減算器１５５に入力されるリファレンス信号ｒｅｆは、指令発生装置１３９から出力される目標指令信号に相当する。
【００２２】
このようなフィードバック制御系において、コントローラ１５０からプラント１５１中のモータ駆動装置１４１へ制御信号が出力されると、その制御信号に応じた回転数でモータ１０２，１２１が回転駆動する。この回転駆動力がプラント１５１中のベルト１０６やドラム１２６へ伝達されてベルト１０６やドラム１２６が表面移動すると、これに伴ってリニアスケール１０８が無端移動する。そして、このリニアスケール１０８上のマーク１０８ａがプラント１５１中の表面センサ１０９で連続的に検出されることで、表面センサ１０９から出力パルスが出力される。この出力パルスが検出用インターフェース装置１４２で構成される逓倍部１５２に入力されると、その出力パルスの周波数が６４倍に逓倍される。このようにして６４倍に逓倍されたパルス（逓倍パルス）は、検出用インターフェース装置１４２で構成されるカウンタ１５３に入力される。このカウンタ１５３は、入力された逓倍パルスのパルス数を、所定のサンプリング時間ごとにカウントする。そして、このカウント値は、マイクロコンピュータ１３５により構成される補正処理部１５４へ入力される。補正処理部１５４は、後述する補正処理を行った後、フィードバック信号を減算器１５５へ出力する。減算器１５５では、補正処理部１５４から出力されたフィードバック信号（逓倍パルス又は後述のダミーパルス）を、減算器１５５に入力されるリファレンス信号ｒｅｆすなわち目標指令信号（目標パルス数）から減算し、その結果を、コントローラ１５０へ出力する。モータ駆動用インターフェース１４０で構成されるコントローラ１５０は、その減算結果からモータ駆動装置１４１を制御する制御信号を生成し、これをプラント１５１のモータ駆動装置１４１へ出力する。その結果、ベルト１０６やドラム１２６は、その表面移動位置が指令発生装置１３９で生成される目標指令信号に対応した目標位置に追従するようにフィードバック制御がなされる。
【００２３】
図６は、上記逓倍部１５２を構成する逓倍回路を示す機能ブロック図である。この逓倍回路は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ−Ｌｏｏｐ）を利用したものである。具体的には、表面センサ１０９からの出力パルスが入力されると、この出力パルスは、位相比較器１６０へ入力される。この位相比較器１６０には、分周器１６３からの分周パルスも入力される。位相比較器１６０は、表面センサ１０９からの出力パルスと分周器１６３からの分周パルスの位相比較を行い、その位相差に比例した電圧を出力する。この出力は、ループフィルタ１６１へ入力されてスムージング化される。このループフィルタ１６１の出力は、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ−Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１６２へ入力される。ＶＣＯ１６２では、ループフィルタ１６１から出力された電圧に応じて出力するパルスの周波数が制御される。本実施形態では、ＶＣＯ１６２から、表面センサ１０９からの出力パルスの６４倍の周波数をもった逓倍パルスが出力される。この逓倍パルスは、上述したようにカウンタ１５３へ入力されるとともに、分周器１６３へフィードバックされる。分周器１６３では、ＶＣＯ１６２からの逓倍パルスを、その逓倍数の逆数倍の周波数すなわち１／６４に分周する。この分周パルスは、位相比較器１６０に入力される。
【００２４】
次に、リニアスケール１０８の傷や汚れが付いた部分やスケールのつなぎ目が表面センサ１０９の検出領域に存在するために、表面センサ１０９からの出力パルス中に不連続部分が生じる場合に関して説明する。
図７は、補正処理部１５４による補正処理を行わない場合において、不連続部分の前後にわたる、各サンプリング時間ごとにカウントされるパルス数を示すグラフである。図７において、横軸は時間を、縦軸は表面センサ１０９から出力パルスについてサンプリング時間ごとにカウントされたパルス数をそれぞれ示している。サンプリング時間ごとのパルス数は、連続部分については、図中の通常領域ａ１の範囲内となる。しかし、リニアスケール１０８の傷や汚れが付いた部分やスケールのつなぎ目が表面センサ１０９の検出領域にやってくると、表面センサ１０９がマーク１０８ａを検出できず、図示のようにパルス数が減少する。そこで、本実施形態では、サンプリング時間ごとのパルス数が通常領域ａ１から外れた非通常領域ａ２の範囲に入り込んだとき、補正処理部１５４がエラーであると判断するように構成されている。なお、通常領域ａ１は設計者が任意に決めることができる。
【００２５】
通常領域ａ１と非通常領域ａ２との境界を示すスレッシュパルス数を決める方法の１つの例としては、サンプリング時間をＡとし、ベルト１０６又はドラム１２６の速度をＢとし、分解能をＣとし、マーク間隔（マーク１０８ａのピッチ）をＤとした場合、Ａ×Ｂ×Ｃ÷Ｄの計算から理論値を求め、この値に対して設計者が通常の外乱で起こり得る変動幅を決め、さらにその変動幅に相当する余裕を考慮して、図７に示すような通常領域ａ１を決定する。ここでの「余裕」は、例えば実験データの分布状況から決定することができる。
【００２６】
傷や汚れが付いた部分やつなぎ目部分が表面センサ１０９の検出領域に存在しないときのパルス数Ｐｎ１，Ｐｎ２，Ｐｎ３は、図７の通常領域ａ１の範囲内に収まる。しかし、傷や汚れが付いた部分やつなぎ目部分が表面センサ１０９の検出領域へやってくると、パルス数はＰｎ４，Ｐｎ５まで落ち込み、図７の非通常領域ａ２の範囲内に入る。このパルス数Ｐｎ４，Ｐｎ５（不連続部分）をそのままフィードバック信号として用いると、ベルト１０６やドラム１２６は適切に駆動しているにもかかわらず、ベルト１０６やドラム１２６の駆動が遅くなったと判断され、速度を上げるように駆動制御されてしまう。そして、不連続部分が終わると、今度は、エラー部分で速度を上げてしまった分、ベルト１０６やドラム１２６の駆動が速いと判断され（Ｐｎ６）、速度を下げる駆動制御がなされる。このような一連の駆動動作により、本来は存在しない変動をフィードバック制御系自身が作り出してしまい、ベルト１０６やドラム１２６の駆動に大きな変動が生み出されてしまう。
【００２７】
そこで、本実施形態では、サンプリング時間ごとにカウントしたパルス数が通常領域ａ１の範囲内であるか否かを判断する。そして、通常領域ａ１の範囲内でない、すなわち、非通常領域ａ２の範囲内であると判断したら、カウントしたパルス数の代わりに、通常領域ａ１に入る代替信号としてのダミーパルスを用いて制御を継続する。
図８は、本実施形態のフィードバック制御系における制御の流れを示すフローチャートである。表面センサ１０９がリニアスケール１０８上のマーク１０８ａを検出する（Ｓ１）。表面センサ１０９からの出力パルスは、逓倍部１５２においてその周波数が６４倍に逓倍される（Ｓ２）。そして、カウンタ１５３において、サンプリング時間ごとに、その逓倍パルスのパルス数をカウントする（Ｓ３）。補正処理部１５４では、カウンタ１５３から出力されるカウント値が規定範囲内にあるか否か、すなわち、上記スレッシュパルス数以上であるか否かを判断する（Ｓ４）。
【００２８】
規定範囲内であった場合、カウント値は正常なものであるので、メモリ（ｃｈｅｃｋ１）へ今まで累積されていたカウント数に加えてカウンタが計測したカウント数を追加保存する（Ｓ５）。ここで、メモリ（ｃｈｅｃｋ１）とは、図４に示したＲＡＭ１３８の特定の保存領域を意味する。その後、カウンタがリセットされ（Ｓ６）、追加保存されたメモリ（ｃｈｅｃｋ１）の値を用いてフィードバック制御が行われる（Ｓ７）。なお、メモリ（ｃｈｅｃｋ１）の初期値は０である。
一方、上記Ｓ４において、カウント値が規定範囲内にないと判断された場合、そのカウント値はつなぎ目部分や傷、汚れの付いた部分などに対応するエラー値である。よって、本実施形態では、ダミーパルスのパルス数をカウント値としてメモリ（ｃｈｅｃｋ１）に追加保存する（Ｓ８）。その後、カウンタがリセットされ（Ｓ６）、ダミーパルスのパルス数が追加保存されたメモリ（ｃｈｅｃｋ１）の値を用いてフィードバック制御が行われる（Ｓ７）。
【００２９】
次に、上記補正処理部１５４における補正処理で用いられるダミーパルスの決め方の一例を図９に基づいて説明する。
図７において、パルス数Ｐｎ３までは、そのパルス数を示すカウント値がそのままフィードバック信号として用いられる通常のフィードバック制御を行う。このときのパルス数は、例えばＲＡＭ１３８に保存しておく。表面センサ１０９からの出力パルスのカウント値が通常領域ａ１に入っている場合は、ＲＡＭ１３８に保存されるパルス数の値を更新する。そして、非通常領域ａ２の範囲内にあるパルス数Ｐｎ４がカウントされたら、パルス数Ｐｎ４の代わりに、ＲＡＭ１３８に保存されているパルス数（最後に更新されたパルス数Ｐｎ３）を、ダミーパルスのパルス数Ｐｎ４ａとして用い、これをフィードバック信号とする。制御ループの中では、このパルス数Ｐｎ４ａがカウントされたものとして扱われる。パルス数Ｐｎ５についても同様である。このときは、ＲＡＭ１３８に保存されるパルス数の値を更新せずに、最後に更新されたパルス数Ｐｎ３を保持する。そして、通常領域ａ１に入るパルス数Ｐｎ６がカウントされたら、上述した通常のフィードバック制御に戻る。このような補正処理を行うことで、表面センサ１０９の検出領域につなぎ目部分や傷、汚れの付いた部分が存在しても、フィードバック制御系が不安定となることなく、継続される。
なお、ダミーパルスの決め方は、これに限らず、例えば上記先願に記載される他の決め方を採用してもよい。
【００３０】
以上、本実施形態によれば、表面センサ１０９からの出力パルスを６４倍まで逓倍した逓倍パルスについて、所定のサンプリング時間ごとにパルス数をカウントする。したがって、サンプリング時間内にカウントされるパルスの数は、逓倍しない場合に比べて大幅に増やすことができる。これにより、高精度なフィードバック制御を行うことが可能となる結果、不連続部分の期間が終了した直後におけるベルト１０６やドラム１２６の位置と目標位置との最大ズレ量を小さくできる。
【００３１】
具体的に説明すると、図１０（ａ）に示すように、逓倍前の出力パルスにおいては、サンプリング時間Ｔ１，Ｔ２の区切りタイミングＴ０にまたがるように１個のパルスが存在する場合、パルスの立ち上がり部分でパルス数をカウントするときは、この１個のパルスはサンプリング時間Ｔ１でカウントされる。このような場合、サンプリング時間Ｔ１がちょうどパルスの立ち上がり部分で開始されたとしたら、このサンプリング時間Ｔ１では、およそマーク間隔の３／４に相当する進み位置誤差が生じる。また、サンプリング時間Ｔ２がちょうどパルスの立ち上がり部分で終了されたとしたら、このサンプリング時間Ｔ２では、おおよそマーク間隔の１／４に相当する遅れ位置誤差が生じる。これに対し、本実施形態のように上記出力パルスを逓倍した逓倍パルスを用いる場合、図１０（ｂ）に示すように、サンプリング時間Ｔ１，Ｔ２で生じ得る位置誤差は、最大でもマーク間隔の１／６４に相当するものとなる。この結果、図１１に示すように、目標位置に対するベルト１０６やドラム１２６の位置の誤差範囲、すなわち、期間Ａや期間Ｃ１における波形の振幅を、出力パルスを逓倍しない図２０に示した場合に比べて小さくすることができる。これにより、不連続部分の期間Ｂが終了した直後に生じ得るベルト１０６やドラム１２６の目標位置に対する最大遅れ量Ｄ１は、図示のように、出力パルスを逓倍しない場合の最大遅れ量Ｄ２に比べて小さくできる。
【００３２】
〔変形例〕
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
上記実施形態においては、逓倍部１５２をＰＬＬを利用した逓倍回路を用いているので、ループフィルタ１６１を含んでいる。このため、そのループフィルタ１６１の時定数分だけの遅れ時間が存在する。このような遅れ時間が存在する結果、表面センサ１０９から異常な出力パルスすなわち非通常領域ａ２の範囲内に入るパルス数をもった出力パルスが逓倍部１５２へ入力された後、その逓倍部１５２へ正常な出力パルスすなわち通常領域ａ１の範囲内に入るパルス数をもった出力パルスが入力されても、即座に所定倍（６４倍）の逓倍パルスを生成できない。したがって、表面センサ１０９から正常な出力パルスが出力されるようになっても、その後上記遅れ時間に相当する期間は、逓倍部１５２から正常な逓倍パルスが出力されず、適切なフィードバック制御を行うことができない。
【００３３】
図１２は、表面センサ１０９から出力される出力パルスと逓倍部１５２の動作との関係を説明するためのタイミングチャートである。このタイミングチャートにおいて、上段は表面センサ１０９から出力される出力パルス、中段は逓倍部１５２から出力される逓倍パルスの周波数（概略）、下段は後述するタイマーの出力信号を、それぞれ示す。
表面センサ１０９の検出領域内につなぎ目部分や傷、汚れの付いた部分が存在すると、図示のように、表面センサ１０９からの出力パルス中にマークが検出されない不連続部分が生じる。このとき、その出力パルスを逓倍する逓倍部１５２からは逓倍パルスが出力されないものとしている。なお、場合によっては逓倍部１５２から周波数の異なる逓倍パルスが出力されることもある。そして、不連続部分の期間Ｂが終了したら、再び表面センサ１０９から出力パルスが出力されるが、逓倍部１５２はループフィルタ１６１がもつ時定数の関係で、直ちに所定倍（６４倍）に逓倍された逓倍パルスを出力することができない。すなわち、不連続部分の期間Ｂが終了した後も、図中期間Ｅの間は逓倍部１５２から適切な逓倍パルスが出力されない。そのため、不連続部分の期間Ｂが終了した直後に、補正処理部１５４で利用するパルス数を、ダミーパルス数から逓倍パルスのパルス数へ切り換えてしまうと、適切なフィードバック制御を行うことができないおそれがある。
【００３４】
図１３は、本変形例に係るフィードバック制御系における制御の流れを示すフローチャートである。
本変形例では、補正処理部１５４において、カウンタ１５３から出力される逓倍パルスのカウント値が規定範囲内にないと判断された場合（Ｓ４）、タイマーをスタートさせる。このタイマーは、図４に示したマイクロコンピュータ１３５の外部に設けられる図示しないタイマー回路によって構成されている。よって、規定範囲内にないと判断したマイクロコンピュータ１３５は、タイマー回路へ計測信号を送信し、これを受けたタイマー回路は、設定時間に達するまで時間を計測する。また、タイマー回路は、図１２に示したように、時間の計測を開始するとＬレベルの出力信号をマイクロコンピュータ１３５へ出力し、設定時間に達した後はＨレベルの出力信号を出力する。なお、その後、カウント値が規定範囲内にあると判断されている間は、カウント値が規定範囲内にないと判断されてもタイマーをリスタートさせることはしない。なお、本変形例では、タイマー回路を用いて設定時間を計測しているが、時間が計測可能であれば他の手段でもよい。
【００３５】
そして、補正処理部１５４においてカウント値が規定範囲内にあると判断された場合（Ｓ４）、補正処理部１５４は、タイマー回路からの出力信号に基づいてタイマーが設定時間に達したか否かを判断する（Ｓ９）。この判断において、まだタイマーが設定時間に達していないと判断されると、上記Ｓ４においてカウント値が規定範囲内にないと判断された場合と同様に、ダミーパルスを用いたフィードバック制御を継続する（Ｓ８，Ｓ６，Ｓ７）。その後、タイマーが設定時間に達したと判断されたら（Ｓ９）、通常のフィードバック制御に戻る（Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７）。したがって、タイマーの設定時間を、図１２に示した期間Ｅを期間Ｂに加えた時間以上に設定しておけば、逓倍部１５２の遅れ時間による影響を受けることなく、適切なフィードバック制御を行うことができる。なお、この設定時間は、図１２に示した期間Ｅを期間Ｂに加えた時間以上であればよいが、本変形例ではサンプリング時間の整数倍に相当する時間Ｆとなるように設定している。これにより、サンプリング時間を計測するために利用する基準クロックを、タイマー回路でも利用することが可能となり、本フィードバック制御系を実現するにあたりクロック発生回路を省略することが可能となる。なお、本変形例においては、期間Ｂもサンプリング時間の整数倍に相当する時間となるので、上記時間Ｆから上記期間Ｂに相当する時間を差し引いた時間（動作安定期間）もサンプリング時間の整数倍に相当する時間となる。
【００３６】
本変形例では、補正処理部１５４を構成するマイクロコンピュータ１３５が、タイマー回路の出力信号に基づいて、逓倍パルスを用いてフィードバック制御を行うか、ダミーパルスを用いてフィードバック制御を行うかを切り替えるための切替処理を行う制御切換手段として機能する。具体的には、マイクロコンピュータ１３５を構成するマイクロプロセッサ１３６を上記制御切替手段として機能させるプログラムがプログラム記憶媒体としてのＲＯＭ１３７に記憶されており、このプログラムをマイクロプロセッサ１３６が読み出して実行することにより上記切替処理が行われる。
【００３７】
なお、本変形例では、この切替処理をソフトウェアによって実現しているが、ハードウェアによって実現するようにしてもよい。例えば、表面センサ１０９の出力パルスを処理してデジタル数値に変換する検出用インターフェース装置１４２を、上記制御切替手段として機能させてもよい。この場合、検出用インターフェース装置１４２は、例えば、入力される表面センサ１０９からの出力パルスから上記補正処理部１５４と同様に不連続部分を判断し、不連続部分の期間Ｂが開始してから上記設定時間に達するまでは逓倍部１５２へ出力パルスを入力させないように構成する。
また、タイマー回路を用いることなく、上記設定時間に相当する時間に達するまでダミーパルスを用いたフィードバック制御を継続させることもできる。具体例を挙げると、不連続部分の前後にわたる表面センサ１０９の受光レベルは、図１４の上段に示す実線のようになる。この受光レベル信号をローパスフィルタに通過させると、図１４の上段に示す一点鎖線のような低周波信号になる。そして、この低周波信号の信号レベルと所定のスレッシュレベルＳとを比較して、図１４の中段に示す比較結果信号を生成する。この比較結果信号は、低周波信号の信号レベルが所定のスレッシュレベルＳ以上であればＨレベルとなり、所定のスレッシュレベルＳよりも小さければＬレベルとなる。この比較結果信号は、遅延回路等によって遅延させた後、この遅延信号を補正処理部１５４へ出力する。この遅延により、補正処理部１５４へ入力される遅延信号のＬレベル終端時期を、図１２に示した期間Ｆの終期に一致させる。このように構成した表面センサ１０９を用いれば、補正処理部１５４において、図１３で示した上記Ｓ９の判断に代えて、この遅延信号がＬレベルか否かを判断を行うことにより、タイマー回路を用いることなく、表面センサ１０９に上記設定時間に相当する時間に達するまでダミーパルスを用いたフィードバック制御を継続させることができる。
【００３８】
〔実施例１〕
次に、上述したフィードバック制御系を、画像形成装置としてのカラー複写機へ適用した実施例（以下、本実施例を「実施例１」という。）について説明する。
図１５は、本実施例１に係るカラー複写機を示す概略構成図である。
装置本体１０は、外装ケース１１内の中央よりもやや図中右寄りに、像担持体としての潜像担持体である感光体ドラム１２を備えている。感光体ドラム１２の周りには、その上に設置されている帯電器１３から矢示の回転方向（反時計回り方向）へ順に、現像手段としての回転型現像装置１４、中間転写ユニット１５、クリーニング装置１６、除電器１７などが配置されている。これらの帯電器１３、回転型現像装置１４、クリーニング装置１６、除電器１７の上には、露光手段としての光書込み装置、例えばレーザ書込み装置１８が設置される。回転型現像装置１４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーをそれぞれ収納した、現像ローラ２１を有する現像器２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを備え、中心軸回りに回動して各色の現像器２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを選択的に感光体ドラム１２の外周に対向する現像位置へ移動させる。
【００３９】
中間転写ユニット１５は複数のローラ２３に像担持体としての無端状の中間転写体、例えば中間転写ベルト２４が掛け渡され、この中間転写ベルト２４は感光体ドラム１２に当接される。中間転写ベルト２４の内側には転写装置２５が設置され、中間転写ベルト２４の外側には転写装置２６及びクリーニング装置２７が設置されている。クリーニング装置２７は中間転写ベルト２４に対して接離自在に設けられる。
レーザ書込み装置１８は、画像読取装置２９から図示しない画像処理部を介して各色の画像信号が入力され、各色の画像信号により順次に変調されたレーザ光Ｌを一様帯電状態の感光体ドラム１２に照射して感光体ドラム１２を露光することで感光体ドラム１２上に静電潜像を形成する。
画像読取装置２９は装置本体１０の上面に設けられた原稿台３０上にセットされた原稿Ｇの画像を色分解して読み取り、電気的な画像信号に変換する。記録媒体搬送路３２は右から左へ用紙等の記録媒体を搬送する。記録媒体搬送路３２には、中間転写ユニット１５及び転写装置２６より手前にレジストローラ対３３が設置され、中間転写ユニット１５及び転写装置２６より下流側に搬送ベルト３４、定着装置３５、排紙ローラ対３６が配置されている。
【００４０】
装置本体１０は給紙装置５０上に載置されている。給紙装置５０内には、複数の給紙カセット５１が多段に設けられ、給紙ローラ５２のいずれか1つが選択的に駆動されて給紙カセット５１のいずれか１つから記録媒体が送り出される。この記録媒体は装置本体１０内の自動給紙路３７を通して記録媒体搬送路３２へ搬送される。
装置本体１０の右側には、手差しトレイ３８が開閉自在に設けられ、この手差しトレイ３８から挿入された記録媒体は装置本体１０内の手差し給紙路３９を通して記録媒体搬送路３２へ搬送される。装置本体１０の左側には、図示しない排紙トレイが着脱自在に取り付けられ、記録媒体搬送路３２を通して排紙ローラ対３６により排出された記録媒体が排紙トレイへ収容される。
【００４１】
このカラー複写機において、カラーコピーをとる時には、原稿台３０上に原稿Ｇをセットし、図示しないスタートスイッチを押すと、複写動作が開始される。まず、画像読取装置２９が原稿台３０上の原稿Ｇの画像を色分解して読み取る。
同時に、給紙装置５０内の給紙カセット５１から給紙ローラ５２で選択的に記録媒体が送り出され、この記録媒体は自動給紙路３７、記録媒体搬送路３２を通してレジストローラ対３３に突き当たって止まる。
感光体ドラム１２は、反時計回り方向に回転し、複数のローラ２３のうちの駆動ローラの回転で中間転写ベルト２４が時計回り方向へ回転する。感光体ドラム１２は、回転に伴い、帯電器１３により一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置１８に加えられる1色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置１８から照射されて静電潜像が形成される。
【００４２】
感光体ドラム１２上の静電潜像は回転型現像装置１４の1色目の現像器２０Ａにより現像されて1色目の画像となり、感光体ドラム１２上の1色目の画像は転写装置２５により中間転写ベルト２４に転写される。感光体ドラム１２は、1色目の画像の転写後にクリーニング装置１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１７で除電される。
続いて、感光体ドラム１２は、帯電器１３により一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置１８に加えられる２色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置１８から照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム１２上の静電潜像は回転型現像装置１４の２色目の現像器２０Ｂにより現像されて２色目の画像となり、感光体ドラム１２上の２色目の画像は転写装置２５により中間転写ベルト２４上に1色目の画像と重ねて転写される。感光体ドラム１２は、２色目の画像の転写後にクリーニング装置１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１７で除電される。
【００４３】
次に、感光体ドラム１２は、帯電器１３により一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置１８に加えられる３色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置１８から照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム１２上の静電潜像は回転型現像装置１４の３色目の現像器２０Ｃにより現像されて３色目の画像となり、この感光体ドラム１２上の３色目の画像は転写装置２５により中間転写ベルト２４上に１色目の画像、２色目の画像と重ねて転写される。感光体ドラム１２は、３色目の画像の転写後にクリーニング装置１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１７で除電される。
さらに、感光体ドラム１２は、帯電器１３により一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置１８に加えられる４色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置１８から照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム１２上の静電潜像は回転型現像装置１４の４色目の現像器２０Ｄにより現像されて４色目の画像となり、感光体ドラム１２上の４色目の画像が転写装置２５により中間転写ベルト２４上に1色目の画像、２色目の画像、３色目の画像と重ねて転写されることでフルカラー画像が形成される。
感光体ドラム１２は、４色目の画像の転写後にクリーニング装置１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１７で除電される。
【００４４】
そして、レジストローラ対３３がタイミングをとって回転して記録媒体が送り出され、この記録媒体は転写装置２６により中間転写ベルト２４上のフルカラー画像が転写される。この記録媒体は、搬送ベルト３４で搬送されて定着装置３５によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ対３６により排紙トレイへ排出される。また、中間転写ベルト２４はフルカラー画像の転写後にクリーニング装置２７でクリーニングされて残留トナーが除去される。
以上４色重ね画像を形成する動作について説明したが、３色重ね画像を形成する場合には感光体ドラム１２上に３つの異なる単色画像が順次に形成されて中間転写ベルト２４上に重ねて転写された後に記録媒体に一括して転写される。２色重ね画像を形成する場合には感光体ドラム１２上に２つの異なる単色画像が順次に形成されて中間転写ベルト２４上に重ねて転写された後に記録媒体に一括して転写される。
【００４５】
このようなカラー複写機においては、像担持体である感光体ドラム１２及び中間転写ベルト２４、記録材搬送部材である搬送ベルト３４の駆動精度が最終画像の品質に大きく影響し、これらのより高精度な駆動が望まれる。
そこで、本実施例１では、感光体ドラム１２が図２で示した駆動装置を用い、中間転写ベルト２４及び搬送ベルト３４の駆動が図１に示した駆動装置を用いて、上述したフィードバック制御系により駆動制御されている。従って、像担持体の駆動精度、記録材搬送部材の駆動精度が向上し、高品質な画像を得ることができる。
【００４６】
〔実施例２〕
次に、上述したフィードバック制御系を、上記実施例１と同様に、画像形成装置としてのカラー複写機へ適用した実施例（以下、本実施例を「実施例２」という。）について説明する。
図１６は、本実施例２に係るカラー複写機を示す概略構成図である。
本実施例２におけるカラー複写機において、像担持体としての潜像担持体である感光体６０は、閉ループ状のＮｉ（ニッケル）のベルト基材の外周面上に、有機光半導体（ＯＰＣ）等の感光層が薄膜状に形成された感光体ベルトである。この感光体６０は、３本の感光体搬送ローラ６１，６２，６３によって支持され、駆動モータ（図示せず）によって矢印Ａ方向に回動される。
感光体６０の周りには、矢印Ａで示す感光体６０回転方向へ順に、帯電器６４、露光手段としての露光光学系（以下ＬＳＵという）６５、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像器６６〜６９、中間転写ユニット７０、感光体クリーニング手段７１及び除電器７２が設けられている。
帯電器６４は、−４〜５ｋＶ程度の高電圧が図示しない電源装置から印加され、感光体６０の帯電器６４に対向した部分を帯電して一様な帯電電位を与える。
【００４７】
ＬＳＵ６５は、レーザ駆動回路（図示せず）により階調変換手段（図示せず）からの各色の画像信号を順次に光強度変調やパルス幅変調してその変調信号で半導体レーザ（図示せず）を駆動することにより露光光線７３を得、この露光光線７３により感光体６０を走査して感光体６０上に各色の画像信号に対応する静電潜像を順次に形成する。
継ぎ目センサ７４はループ状に形成された感光体６０の継ぎ目を検知するものであり、継ぎ目センサ７４が感光体６０の継ぎ目を検知すると、感光体６０の継ぎ目を回避するように、かつ、各色の静電潜像形成位置が同一になるように、タイミングコントローラ７５がＬＳＵ６５の発光タイミングを制御する。
【００４８】
各現像器６６〜６９は、それぞれの現像色に対応したトナーを収納しており、感光体６０上の各色の画像信号に対応した静電潜像に応じたタイミングで選択的に感光体６０に当接し、感光体６０上の静電潜像をトナーにより現像して各色の画像とすることで、４色重ねの画像によるフルカラー画像を形成する。
中間転写ユニット７０は、アルミニウム等の金属の素管に導電性の樹脂等からなるベルト状のシートを巻いた中間転写体としての転写ドラム７６と、ゴム等をブレード状に形成した中間転写体クリーニング手段７７とからなり、中間転写体７６上に４色重ねの画像が形成されている間は中間転写体クリーニング手段７７が中間転写体７６から離間している。
中間転写体クリーニング手段７７は、中間転写体７６をクリーニングする時のみ中間転写体７６に当接し、中間転写体７６から記録媒体としての記録紙７８に転写されずに残ったトナーを除去する。記録紙７８は、記録紙カセット７９から給紙ローラ８０により1枚ずつ用紙搬送路８１に送り出される。
【００４９】
転写手段としての転写ユニット８２は、中間転写体７６上のフルカラー画像を記録紙７８に転写するものであり、導電性のゴム等をベルト状に形成した転写ベルト８３と、中間転写体７６上のフルカラー画像を記録紙７８に転写するための転写バイアスを中間転写体７６に印加する転写器８４と、記録紙７８にフルカラー画像が転写された後に記録紙７８が中間転写体７６に静電的に張り付くのを防止するようにバイアスを中間転写体７６に印加する分離器８５とから構成されている。
定着器８６は、内部に熱源を有するヒートローラ８７と、加圧ローラ８８とから構成され、記録紙７８上に転写されたフルカラー画像をヒートローラ８７と加圧ローラ８８との記録紙挟持回転に伴い圧力と熱を記録紙７８に加えて記録紙７８にフルカラー画像を定着させてフルカラー画像を形成する。
【００５０】
以上のように構成されたカラー複写機の動作を以下に説明する。ここで、静電潜像の現像は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順で行われるものとして説明を進める。
感光体６０と中間転写体７６は、それぞれの駆動源（図示せず）により、矢印Ａ、Ｂ方向にそれぞれ駆動される。この状態で、まず、帯電器６４に−４〜５ｋＶ程度の高電圧が電源装置（図示せず）から印加され、帯電器６４が感光体６０の表面を一様に−７００Ｖ程度に帯電させる。
次に、継ぎ目センサ７４が感光体６０の継ぎ目を検知してから、感光体６０の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体６０にＬＳＵ６５からブラックの画像信号に対応したレーザビームの露光光線７３が照射され、感光体６０は露光光線７３が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、ブラック現像器６６は所定のタイミングで感光体６０に当接される。ブラック現像器６６内のブラックトナーは負の電荷が予め与えられており、感光体６０上の露光光線７３の照射により電荷が無くなった部分（静電潜像部分）にのみブラックトナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。
ブラック現像器６６により感光体６０の表面に形成されたブラックトナー像は、中間転写体７６に転写される。感光体６０から中間転写体７６に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段７１により除去され、さらに除電器７２によって感光体６０上の電荷が除去される。
【００５１】
次に、帯電器６４が感光体６０の表面を一様に−７００Ｖ程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ７４が感光体６０の継ぎ目を検知してから、感光体６０の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体６０にＬＳＵ６５からシアンの画像信号に対応したレーザビームの露光光線７３が照射され、感光体６０は露光光線７３が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体６０には所定のタイミングでシアン現像器６７が当接される。シアン現像器６７内のシアントナーは負の電荷が予め与えられており、感光体６０上の露光光線７３の照射により電荷が無くなった部分（静電潜像部分）にのみシアントナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。
シアン現像器６７により感光体６０の表面に形成されたシアントナー像は、中間転写体７６上にブラックトナー像と重ねて転写される。感光体６０から中間転写体７６に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段７１により除去され、さらに除電器７２によって感光体６０上の電荷が除去される。
【００５２】
次に、帯電器６４が感光体６０の表面を一様に−７００Ｖ程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ７４が感光体６０の継ぎ目を検知してから、感光体６０の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体６０にＬＳＵ６５からマゼンタの画像信号に対応したレーザビームの露光光線７３が照射され、感光体６０は露光光線７３が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体６０には所定のタイミングでマゼンタ現像器６８が当接される。マゼンタ現像器６８内のマゼンタトナーは負の電荷が予め与えられており、感光体６０上の露光光線７３の照射により電荷が無くなった部分（静電潜像部分）にのみマゼンタトナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。
マゼンタ現像器６８により感光体６０の表面に形成されたマゼンタトナー像は、中間転写体７６上にブラックトナー像、シアントナー像と重ねて転写される。感光体６０から中間転写体７６に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段７１により除去され、さらに除電器７２によって感光体６０上の電荷が除去される。
【００５３】
さらに、帯電器６４が感光体６０の表面を一様に−７００Ｖ程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ７４が感光体６０の継ぎ目を検知してから、感光体６０の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体６０にＬＳＵ６５からイエローの画像信号に対応したレーザビームの露光光線７３が照射され、感光体６０は露光光線７３が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体６０には所定のタイミングでイエロー現像器６９が当接される。イエロー現像器６９内のイエロートナーは負の電荷が予め与えられており、感光体６０上の露光光線７３の照射により電荷が無くなった部分（静電潜像部分）にのみイエロートナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。
イエロー現像器６９により感光体６０の表面に形成されたイエロートナー像は中間転写体７６上にブラックトナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像と重ねて転写され、中間転写体７６上にフルカラー画像が形成される。感光体６０から中間転写体７６に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段７１により除去され、さらに除電器７２によって感光体６０上の電荷が除去される。
【００５４】
中間転写体７６上に形成されたフルカラー画像は、これまで中間転写体７６から離間していた転写ユニット８３が中間転写体７６に接触し、転写器８４に＋１ｋＶ程度の高電圧が電源装置（図示せず）から印加されることで、記録紙カセット７９から用紙搬送路８１に沿って搬送されてきた記録紙７８へ転写器８４により一括して転写される。
また、分離器８５には記録紙７８を引き付ける静電力が働くように電圧が電源装置から印加され、記録紙７８が中間転写体７６から剥離される。続いて、記録紙７８は、定着器８６に送られ、ここでヒートローラ８７と加圧ローラ８８とによる挟持圧、ヒートローラ８８の熱によってフルカラー画像が定着されて排紙ローラ対８９により排紙トレイ９０へ排出される。
【００５５】
また、転写ユニット８２により記録紙７８上に転写されなかった中間転写体７６上の残留トナーは中間転写体クリーニング手段７７により除去される。中間転写体クリーニング手段７７は、フルカラー画像が得られるまで中間転写体７６から離間した位置にあり、フルカラー画像が記録紙７８に転写された後に中間転写体７６に接触して中間転写体７６上の残留トナーを除去する。以上の一連の動作によって1枚分のフルカラー画像形成が終了する。
【００５６】
このようなカラー複写機においては、感光体ベルト６０や転写ドラム７６、転写ベルト８３の駆動精度が最終画像の品質に大きく影響し、特に感光体ベルト６０、転写ベルト８３の高精度駆動が望まれる。
そこで、本実施例２では、感光体ベルト６０と転写ベルト８３が図１で示した駆動装置を用い、転写ドラム７６が図２に示した駆動装置を用いて、上述したフィードバック制御系により駆動制御されている。従って、像担持体の駆動精度、記録材搬送部材の駆動精度が向上し、高品質な画像を得ることができる。上述した回転体の位置制御方法に基づいて行われる。
【００５７】
〔実施例３〕
次に、上述したフィードバック制御系を、上記実施例１と同様に、画像形成装置としてのカラー複写機へ適用した実施例（以下、本実施例を「実施例３」という。）について説明する。
図１７は、本実施例３に係るカラー複写機を示す概略構成図である。
本実施例３では、タンデム方式の画像形成装置への適用例を示している。本実施例３では、複数色、例えばブラック（以下Ｂｋという）、マゼンタ（以下Ｍという）、イエロー（以下Ｙという）、シアン（以下Ｃという）の各画像をそれぞれ形成する複数の画像形成ユニット２２１Ｂｋ、２２１Ｍ、２２１Ｙ、２２１Ｃが垂直方向に配列され、この画像形成ユニット２２１Ｂｋ、２２１Ｍ、２２１Ｙ、２２１Ｃは、それぞれドラム状の感光体からなる像担持体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃ、帯電装置（例えば接触帯電装置）２２３Ｂｋ、２２３Ｍ、２２３Ｙ、２２３Ｃ、現像装置２２４Ｂｋ、２２４Ｍ、２２４Ｙ、２２４Ｃ、クリーニング装置２２５Ｂｋ、２２５Ｍ、２２５Ｙ、２２５Ｃなどから構成される。
感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃは、無端状の直接転写ベルト（搬送転写ベルト）２２６と対向して垂直方向に配列され、直接転写ベルト２２６と同じ周速で回転駆動される。この感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃは、それぞれ、帯電装置２２３Ｂｋ、２２３Ｍ、２２３Ｙ、２２３Ｃにより均一に帯電された後に、光書き込み装置からなる露光手段２２７Ｂｋ、２２７Ｍ、２２７Ｙ、２２７Ｃによりそれぞれ露光されて静電潜像が形成される。
【００５８】
光書き込み装置２２７Ｂｋ、２２７Ｍ、２２７Ｙ、２２７Ｃは、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ各色の画像信号により半導体レーザ駆動回路で半導体レーザを駆動して半導体レーザからのレーザビームをポリゴンミラー２２９Ｂｋ、２２９Ｍ、２２９Ｙ、２２９Ｃにより偏向走査し、このポリゴンミラー２２９Ｂｋ、２２９Ｍ、２２９Ｙ、２２９Ｃからの各レーザビームを図示しないｆθレンズやミラーを介して感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃに結像することにより、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃを露光して静電潜像を形成する。
この感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃ上の静電潜像は、それぞれ現像装置２２４Ｂｋ、２２４Ｍ、２２４Ｙ、２２４Ｃにより現像されてＢｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色のトナー像となる。したがって、帯電装置２２３Ｂｋ、２２３Ｍ、２２３Ｙ、２２３Ｃ、光書き込み装置２２７Ｂｋ、２２７Ｍ、２２７Ｙ、２２７Ｃ及び現像装置２２４Ｂｋ、２２４Ｍ、２２４Ｙ、２２４Ｃは、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃ上にＢｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の画像（トナー像）を形成する画像形成手段を構成している。
【００５９】
一方、普通紙、ＯＨＰシートなどの転写紙は本実施例の下部に設置された、給紙カセットを用いて構成された給紙装置２３０から転写紙搬送路に沿ってレジストローラ２３１に給紙され、レジストローラ２３１は1色目の画像形成ユニット（転写紙に最初に感光体上の画像を転写する画像形成ユニット）２２１Ｂｋにおける感光体２２２Ｂｋ上のトナー像とタイミングを合わせて転写紙を直接転写ベルト２２６と感光体２２２Ｂｋとの転写ニップ部へ送出する。
直接転写ベルト２２６は垂直方向に配列された駆動ローラ２３２及び従動ローラ２３３に掛け渡され、駆動ローラ２３２が図示しない駆動部により回転駆動されて直接転写ベルト２２６が感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃと同じ周速で回転する。レジストローラ２３１から送出された転写紙は、直接転写ベルト２２６により搬送され、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃ上のＢｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色のトナー像がコロナ放電器からなる転写手段２３４Ｂｋ、２３４Ｍ、２３４Ｙ、２３４Ｃにより形成される電界の作用で順次に重ねて転写されることによりフルカラー画像が形成されると同時に、直接転写ベルト２２６に静電的に吸着されて確実に搬送される。
【００６０】
この転写紙は、分離チャージャからなる分離手段２３６により徐電されて直接転写ベルト２２６から分離された後に定着装置２３７によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ２３８により本実施例の上部に設けられている排紙部２３９へ排出される。また、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃは、トナー像転写後にクリーニング装置２２５Ｂｋ、２２５Ｍ、２２５Ｙ、２２５Ｃによりクリーニングされて次の画像形成動作に備える。
【００６１】
このようなカラー複写機においては、直接転写ベルト２２６の駆動精度が最終画像の品質に大きく影響し、直接転写ベルト２２６のより高精度な駆動が望まれる。
そこで、本実施例３では、直接転写ベルト２２６が図１に示した駆動装置を用いて、上述したフィードバック制御系により駆動制御されている。従って、記録材搬送部材の駆動精度が向上し、高品質な画像を得ることができる。
【００６２】
〔実施例４〕
次に、上述したフィードバック制御系を、画像読取装置の走行体駆動装置へ適用した実施例（以下、本実施例を「実施例４」という。）について説明する。
図１８は、本実施例４に係る画像読取装置を示す概略構成図である。この画像読取装置において、符号９０１は読み取られる原稿、符号９０２は原稿９０１が載置される原稿台、符号９０３は原稿９０１に光を照射する原稿照明系、符号９０４は反射光の光軸、９０５は読み取り用の素子で例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）、符号９０６は結像レンズ、符号９０７は全反射ミラーを示している。
また、符号９０８は、これらＣＣＤ９０５、レンズ９０６、ミラー９０７等からなる走行体としての光電変換ユニット、符号９０９，９１０は副走査駆動用のプーリ、符号９１１はワイヤ、符号３００は駆動用の電動機、符号９１２はイメージスキャナのハウジングをそれぞれ示している。原稿を読み取るための光電変換ユニット９０８は、駆動用のモータ３００をハウジング９１２に固定して、ワイヤ９１１とプーリ９０９，９１０など電動機の駆動力を伝達する手段を用いて、原稿９０１の副走査方向に駆動する。
【００６３】
このとき蛍光灯などの読み取り用照明系９０３で、原稿台９０２上の原稿９０１を照明し、その反射光束（光軸を９０４に示す）を複数のミラー９０７で折り返し、結像レンズ９０６を介して、ＣＣＤ９０５などのイメージセンサの受光部に原稿９０１の像を結像するようになっている。そして、この光電変換ユニット９０８により、原稿９０１の全面を走査することにより、原稿全体を読み取る。
また、読み取り開始位置を示すセンサ９１３は原稿９０１の端部の下部に設置されていて、光電変換ユニット９０８は、ホームポジションＨＰから読み取り開始位置Ｎの間に立ち上り等速の定常状態になるように設計されていて、ＨＰ点に達した後読み取りを開始するようになっている。
本実施例４では、光電変換ユニット９０８が図1に示した駆動装置を用いて、上述したフィードバック制御系により駆動制御されている。従って、走行体の駆動精度が向上し、画像の読取精度を高めることができる。
【００６４】
なお、上述したフィードバック制御により行われるベルト１０６やドラム１２６の駆動制御は、コンピュータを用いて実行することができる。
図１９は、上記駆動制御の実行に使用するコンピュータの一例であるパーソナルコンピュータ１００１の正面図である。パーソナルコンピュータ１００１に着脱可能な記録媒体１００３には、パーソナルコンピュータ１００１に制御のための演算、データ入出力等を実行させるためのプログラムが格納されている。パーソナルコンピュータ１００１は、この記録媒体１００３に格納されているプログラムを実行することにより、上述したフィードバック制御を実行できる。上記記録媒体１００３としては、ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスクやフレキシブルディスク等の磁気ディスクが挙げられる。また、上記プログラムは、記録媒体を用いずに通信ネットワークを介してパーソナルコンピュータ１００１に取り込むようにしてもよい。
【００６５】
上記プログラムとしては、具体的には次のようなものが挙げられる。例えば、上記実施例１においては、コンピュータによって感光体ドラム１２、中間転写ベルト２４、搬送ベルト３４の駆動制御を行うための制御プログラムである。また、上記実施例２においては、コンピュータによって感光体ベルト６０、転写ドラム７６、転写ベルト８３の駆動制御を行うための制御プログラムである。また、上記実施例３においては、直接転写ベルト２２６の駆動ローラの駆動制御を行うための制御プログラムである。また、上記実施例４においては、コンピュータによって画像読取装置の光電変換ユニット９０８を駆動する駆動プーリの駆動制御を行うための制御プログラムである。
【００６６】
以上のように、上記実施形態（上記変形例や上記各実施例を含む。以下同様。）における駆動制御装置は、無端移動する駆動制御対象部材であるベルト１０６やドラム１２６又はこれらの無端移動に伴って無端移動する無端移動部材である駆動ローラ１０１、従動ローラ１０４，１０５、従動プーリ１２８の無端移動方向にわたり所定間隔で連続するように設けた複数のマーク１０８ａをマーク検出手段である表面センサ１０９によって検出し、これにより得られるマーク検出信号である出力パルスを用いてベルト１０６やドラム１２６の駆動をフィードバック制御するものである。この駆動制御装置は、上記出力パルスを所定倍まで逓倍した逓倍信号である逓倍パルスを生成する逓倍手段としての逓倍部１５２を構成する検出用インターフェース装置１４２を備えている。また、出力パルス中又は逓倍信号中に、マークに対応する信号部分の間隔が予め決められた範囲（通常領域ａ１）外となる不連続部分が存在しないと判断したときには、逓倍パルスを用いてフィードバック制御を行い、不連続部分が存在すると判断したときには、逓倍パルスに代わる代替信号であるダミーパルスを用いてフィードバック制御を行うフィードバック制御手段としての検出用インターフェース装置１４２、マイクロコンピュータ１３５、指令発生装置１３９及びモータ駆動用インターフェース１４０も備えている。このような構成を有することで、上述したように、表面センサ１０９が低分解能のものであっても、その見かけ上の分解能を高める効果が得られ、出力パルス又は逓倍パルス中の連続部分については、目標位置に対するベルト１０６やドラム１２６の位置の誤差範囲を小さくすることができる。その結果、不連続部分の期間Ｂが終了した直後に生じ得る最大ズレ量Ｄ１を小さくすることができる。したがって、不連続部分の期間Ｂが終了した直後に生じ得るベルト１０６やドラム１２６の急激な速度変動を抑制することができ、また、不連続部分の期間Ｂの終了後にベルト１０６やドラム１２６の速度が安定するまでに要する期間Ｃ１も短縮することができる。
また、上記実施形態では、上記逓倍部１５２として、フィードバックした逓倍パルスと逓倍前の出力パルスとを位相比較し、その位相比較結果を用いて逓倍パルスを生成する逓倍回路であるＰＬＬ回路を用いている。これにより、安価な構成で、逓倍パルスを生成することが可能となる。
また、上記実施形態では、上記フィードバック制御手段に対し、逓倍パルスを用いてフィードバック制御させるか、ダミーパルスを用いてフィードバック制御させるかを切り替えるための切替処理を行う制御切替手段を有し、これによりフィードバック制御手段に対してダミーパルスを用いてフィードバック制御させる期間を、上記不連続部分が存在すると判断されてから、この不連続部分が存在しないと判断されるまでの期間Ｂに、更に上記逓倍回路による逓倍動作が安定化するまでに必要な時間Ｅ以上に設定された動作安定期間を加えたものとしている。これにより、上述したように、逓倍回路の遅れ時間による影響を受けることなく、適切なフィードバック制御を行うことができる。
また、上記実施形態では、上記不連続部分が存在するか否かの判断は、所定のサンプリング時間内に得た出力パルス又は逓倍パルス中におけるマークに対応した信号部分の数であるカウント値が規定数よりも少ないか否かによって行い、上記動作安定期間を、サンプリング時間の整数倍に相当する期間に設定している。これにより、上述したように、クロック発生回路を省略することが可能となり、低コスト化を図ることが可能となる。
また、上記実施形態では、上記フィードバック制御手段として機能するコンピュータ１３５であるマイクロプロセッサ１３６を上記制御切替手段として機能させるプログラムを記憶したプログラム記憶媒体であるＲＯＭ１３７を有し、マイクロプロセッサ１３６は、このプログラムを実行することにより上記切替処理を行う。このようにソフトウェア上で切替処理を行うことにより、別途、上記制御切替手段として機能するハードウェアを設ける必要がないので、低コスト化を図ることができる。
また、上記実施形態中で述べたように、上記制御切替手段は、上記フィードバック制御手段に対して切替信号を送信することにより上記切替処理を行うように構成してもよい。このような構成によっても、上記切替処理を行うことができる。
また、上記実施例１乃至３に係る画像形成装置としてのカラー複写機は、無端移動する駆動制御対象部材としての感光体ドラム１２、中間転写ベルト２４、搬送ベルト３４、感光体ベルト６０、転写ベルト８３、転写ドラム７６、直接転写ベルト２２６と、これらの駆動制御を行う駆動制御手段とを備えている。そして、この駆動制御手段として、上述した実施形態で説明した駆動制御装置を用いている。これにより、駆動精度が最終画像の品質に大きく影響する駆動制御対象部材の駆動制御を向上させ、高品質な画像を得ることができる。
また、上記実施例４の画像読取装置は、原稿面に対して光を照射し、あるいは原稿面に対して照射された光の反射光を受光する走行体である光電変換ユニット９０８と、これを原稿面に沿って走行させるための駆動力を伝達する駆動力伝達経路上に設けられる無端移動する駆動制御対象部材であるワイヤ９１１やプーリ９０９，９１０と、これの駆動制御を行う駆動制御手段とを備えている。そして、この駆動制御手段として、上述した実施形態で説明した駆動制御装置を用いている。これにより、光電変換ユニット９０８の駆動精度が向上し、画像の読取精度を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、上記画像形成装置や画像読取装置における駆動制御対象部材の駆動制御に限定されることなく用いることができ、例えば、ＯＤＤ（Optical Disk Drive）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ロボット等に設けられる回転体の駆動制御にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施形態の一例であるベルト駆動装置の構成を示す概略構成図。
【図２】実施形態の他の例であるドラム駆動装置の構成を示す概略構成図。
【図３】（ａ）はリニアスケールのつなぎ目部分を拡大した図。（ｂ）はリニアスケール上に汚れが付いた部分を拡大した図。
【図４】モータの角変位を表面センサの出力信号に基づいてデジタル制御する制御系の構成を示すブロック図。
【図５】実施形態に係るフィードバック制御系の概略構成を示す制御ブロック図。
【図６】同フィードバック制御系を構成する逓倍部を構成する逓倍回路を示す機能ブロック図。
【図７】補正処理部による補正処理を行わない場合において、不連続部分の前後にわたる、各サンプリング時間ごとにカウントされるパルス数を示すグラフ。
【図８】同フィードバック制御系における制御の流れを示すフローチャート。
【図９】同補正処理部による補正処理を行った場合において、不連続部分の前後にわたる、各サンプリング時間ごとにカウントされるパルス数を示すグラフ。。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は逓倍前の出力パルスと逓倍後の逓倍パルスとをそれぞれ示す図。
【図１１】同フィードバック制御系を用いた場合において、不連続部分の期間の前後にわたり目標位置に対するベルトやドラムの位置を説明するためのグラフ。
【図１２】表面センサから出力される出力パルスと逓倍部の動作との関係を説明するためのタイミングチャート。
【図１３】変形例に係るフィードバック制御系における制御の流れを示すフローチャート。
【図１４】同変形例に係る構成の他の例を説明すべく、表面センサの受光レベル、比較結果信号、逓倍信号をそれぞれ示すグラフ。
【図１５】実施例１に係る１ドラム型カラー複写機の概要正面図。
【図１６】実施例２に係る感光体ベルト方式のカラー複写機の概要正面図。
【図１７】実施例３に係る直接転写ベルト方式のカラー複写機の概要正面図。
【図１８】実施例４に係る画像読取装置の概要正面図。
【図１９】実施形態における駆動制御の実行に使用するコンピュータの一例であるパーソナルコンピュータの正面図。
【図２０】センサ出力について逓倍しないフィードバック制御系において、不連続部分の期間の前後にわたり目標位置に対するベルトやドラムの位置を説明するためのグラフ。
【符号の説明】
【００６９】
１２  感光体ドラム
２４  中間転写ベルト
３４  搬送ベルト
６０  感光体ベルト
７６  転写ドラム
８３  転写ベルト
１０２，１２１  モータ
１０６  ベルト（駆動制御対象部材）
１０８  リニアスケール
１０８ａ  マーク
１０９  表面センサ
１２６  ドラム（駆動制御対象部材）
１３５  マイクロコンピュータ
１３６  マイクロプロセッサ
１３９  指令発生装置
１４０  モータ駆動用インターフェース
１４１  モータ駆動装置
１４２  検出用インターフェース装置
１５２  逓倍部
１５３  カウンタ
１５４  補正処理部
１５５  減算器
１６０  位相比較器
１６１  ループフィルタ
１６３  分周器
９０８  光電変換ユニット
【図１】
2005141442.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】
2005141442.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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【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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