(57)【要約】【課題】  新たな要素を付加することなくつなぎ目もしくはエラーなどを検知し、低コストで安定した制御が行えるようにする。【解決手段】  サンプリング時間に読み込まれた信号量が、規定とする信号量と比較して範囲外である場合には、フィードバック信号に対する補正処理を行う。パルス数Ｐｎ３までは通常のフィードバック制御が行われる。パルス数Ｐｎ４が計測されると、規定パルス数を満たさない非通常領域ａ２に入っているので、エラーであると判断し、パルス数Ｐｎ４の代わりに、正常であった場合に保存されていたパルス数Ｐｎ３がエラー処理におけるダミーパルス数Ｐｎ４ａとして用いられ、制御ループの中ではパルス数Ｐｎ４ａが計測されたものとして扱われる。【選択図】      図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源により回転駆動される回転体の回転方向の変位を、該回転体の回転に伴って発生する信号を読み込んでフィードバック制御する回転体の位置制御方法において、
サンプリング時間に読み込まれた信号量（数の概念を含む。以下、同じ。）が、規定とする信号量と比較して範囲外である場合には、フィードバック信号に対する補正処理を行うことを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の回転体の位置制御方法において、
上記規定とする信号量が、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されていることを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の回転体の位置制御方法において、
補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、上記規定とする信号量を用いることを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項４】
請求項１又は２記載の回転体の位置制御方法において、
補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測された信号量を用いることを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項５】
請求項１又は２記載の回転体の位置制御方法において、
補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測された信号量の平均値を用いることを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項６】
請求項１又は２記載の回転体の位置制御方法において、
補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去の時間区間で計測され上記回転体の速度から求められた信号量を用いることを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項７】
駆動源により回転駆動される回転体の回転方向の変位を、該回転体に設けられたスケールに基づいて発生させるスケールパルスを読み込んでフィードバック制御する回転体の位置制御方法において、
サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数が、規定とするスケールパルス数と比較して範囲外である場合には、フィードバック信号に対する補正処理を行うことを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項８】
請求項７記載の回転体の位置制御方法において、
上記規定とするスケールパルス数が、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されていることを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項９】
請求項７又は８記載の回転体の位置制御方法において、
上記スケールに少なくとも１つ以上の不連続部分が存在することを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項１０】
請求項７乃至９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、
補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、上記規定とするスケールパルス数を用いることを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項１１】
請求項７乃至９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、
補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測されたスケールパルス数を用いることを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項１２】
請求項７乃至９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、
補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測されたスケールパルス数の平均値を用いることを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項１３】
請求項７乃至９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、
補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去の時間区間で計測され上記回転体の速度から求められたスケールパルス数を用いることを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、
補正処理を行っている間は、フィードバック制御における規範信号とフィードバック信号との偏差の値を０とすることを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項１５】
駆動源により回転駆動される回転体の回転方向の変位を、該回転体の回転に伴って発生する信号を読み込んでフィードバック制御する回転体の位置制御方法において、
サンプリング時間に読み込まれた信号量が、規定とする信号量と比較して範囲外である場合には、フィードバック信号に対する補正処理を行い、上記規定する信号量は通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されており、上記補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに上記規定とする信号量を用い、上記補正処理に入る直前に計測した変位と、予め設定されている目標変位との差分を補正し、補正処理を実行している間の変位は上記目標変位と合致させることを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の回転体の位置制御方法において、
上記補正処理を実行している間の変位に対し、上記目標変位と任意の差分を持たせるように補正を加えることを特徴とする回転体の位置制御方法。
【請求項１７】
制御信号を受けて動作する駆動源により回転駆動される回転体に設けられ該回転体の回転方向の変位を検出するための信号を発生する信号発生手段と、該信号発生手段により発生された信号を読み込んでフィードバックし現在の変位と目標変位との偏差を求めて新たに上記制御信号を出力する制御手段を有する回転体の位置制御装置において、
サンプリング時間に読み込まれた信号量が、規定とする信号量と比較して範囲外である場合には、上記制御手段はフィードバック信号に対する補正処理を行うことを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の回転体の位置制御装置において、
上記規定とする信号量が、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されていることを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項１９】
請求項１７又は１８記載の回転体の位置制御装置において、
上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、上記規定とする信号量を用いることを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項２０】
請求項１７又は１８記載の回転体の位置制御装置において、
上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測された信号量を用いることを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項２１】
請求項１７又は１８記載の回転体の位置制御装置において、
上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測された信号量の平均値を用いることを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項２２】
請求項１７又は１８記載の回転体の位置制御装置において、
上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去の時間区間で計測され上記回転体の速度から求められた信号量を用いることを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項２３】
制御信号を受けて動作する駆動源により回転駆動される回転体に設けられたスケールと、該スケールに基づいて上記回転体の回転方向の変位を検出するためのパルスを発生するスケールパルス発生手段と、該スケールパルス発生手段により発生されたスケールパルスを読み込んでフィードバックし現在の変位と目標変位との偏差を求めて新たに上記制御信号を出力する制御手段を有する回転体の位置制御装置において、
サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数が、規定とするスケールパルス数と比較して範囲外である場合には、上記制御手段はフィードバック信号に対する補正処理を行うことを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項２４】
請求項２３記載の回転体の位置制御装置において、
上記規定とするスケールパルス数が、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されていることを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項２５】
請求項２３又は２４記載の回転体の位置制御装置において、
上記スケールに少なくとも１つ以上の不連続部分が存在することを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項２６】
請求項２３乃至２５のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、
上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、上記規定とするスケールパルス数を用いることを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項２７】
請求項２３乃至２５のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、
上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測されたスケールパルス数を用いることを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項２８】
請求項２３乃至２５のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、
上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測されたスケールパルス数の平均値を用いることを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項２９】
請求項２３乃至２５のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、
上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去の時間区間で計測され上記回転体の速度から求められたスケールパルス数を用いることを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項３０】
請求項１７乃至２９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、
上記制御手段は、補正処理を行っている間は上記偏差の値を０とすることを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項３１】
制御信号を受けて動作する駆動源により回転駆動される回転体に設けられ該回転体の回転方向の変位を検出するための信号を発生する信号発生手段と、該信号発生手段により発生された信号を読み込んでフィードバック制御する制御手段を有する回転体の位置制御装置において、
サンプリング時間に読み込まれた信号量が、規定とする信号量と比較して範囲外である場合には、フィードバック信号に対する補正処理を行い、上記規定する信号量は通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されており、上記補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに上記規定とする信号量を用い、上記補正処理に入る直前に計測した変位と、予め設定されている目標変位との差分を補正し、補正処理を実行している間の変位は上記目標変位と合致させることを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項３２】
請求項３１記載の回転体の位置制御装置において、
上記補正処理を実行している間の変位に対し、上記目標変位と任意の差分を持たせるように補正を加えることを特徴とする回転体の位置制御装置。
【請求項３３】
像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、
上記像担持体の駆動制御を、請求項１７乃至３２のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置により行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３４】
請求項３３記載の画像形成装置において、
上記像担持体が感光体ドラムであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３５】
請求項３３記載の画像形成装置において、
上記像担持体が転写ドラムであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３６】
請求項３３記載の画像形成装置において、
上記像担持体が感光体ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３７】
請求項３３記載の画像形成装置において、
上記像担持体が中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３８】
請求項３３記載の画像形成装置において、
上記像担持体が直接転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３９】
複数の像担持体を回転させてカラー画像を形成する画像形成装置において、
上記複数の像担持体のうちの少なくとも１つ以上の駆動制御を、請求項１７乃至３２のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置により行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４０】
画像を読み取るための走行体駆動装置を有する画像読み取り装置において、
上記走行体駆動装置の駆動制御を、請求項１７乃至３２のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置により行うことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項４１】
回転体の位置制御プログラムが記録されコンピュータにより読み取り可能な記録媒体において、
上記回転体の位置制御プログラムが、請求項１乃至１６のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法を実行するものであることを特徴とする記録媒体。
【請求項４２】
請求項３３乃至３９のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、
装置を動作させる制御手段に着脱自在に接続され回転体の位置制御プログラムが記録された記録媒体を有し、該記録媒体に記録された回転体の位置制御プログラムによって上記像担持体の位置制御がなされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４３】
請求項３３乃至３９のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、
装置を動作させる制御手段が通信ネットワークに接続可能に設けられ、該通信ネットワーク上のサーバから取り込まれた回転体の位置制御プログラムによって上記像担持体の位置制御がなされることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の位置制御方法、回転体の位置制御装置、上記回転体の位置制御方法を実施可能な複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置、上記回転体の位置制御方法を実施可能な画像読み取り装置、上記回転体の位置制御方法を実行するプログラムが記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な回転体の位置制御装置（角変位制御、変位制御の概念を含む）の構成において、円筒状ないし円板状の回転体の同軸上あるいは、少なくとも２つ以上の軸に掛け渡された回転体としてのベルト（以下、単にベルトともいう）の同軸上にエンコーダを取り付け、駆動制御を行う方法が知られている。以下、円筒状ないし円板状の回転体及びベルトを総称して「回転体」という。
しかしながら、軸に取り付けたエンコーダからの位置計測フィードバック制御では、その取り付けた軸の偏心や、軸に対するエンコーダの取付位置の偏心などの影響を消すことができない。そのために、例えば回転体の表面に直接スケールを貼り付け、そのスケールを反射型フォトセンサ（以下、単にセンサともいう）で読み込み、読み込んだ信号（パルス）でフィードバック制御を行う手法が実用化されている。
【０００３】
しかしながら、回転体に設けられたスケールは駆動しているうちに傷や汚れが生じ、ノイズも含めたセンサ自身の出力誤差エラーが発生する。また、回転体上にスケールを貼り付ける方式の場合、ノイズも含めたセンサ自身の出力誤差が発生するだけでなく、必ずスケールのつなぎ目が存在する。
ノイズも含めたセンサ自身の出力誤差エラーやつなぎ目部分を他の通常部分の計測と同様に扱うと、信号が来ない区間が発生し、安定して駆動制御を行うことができない。
この問題に対して、特開２００２−１３６１６４号公報には、予め設定された時間以内にパルスが来ない場合にはつなぎ目（パターン途切れ部）と判断し、これに基づいて回転速度を補正する手法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３６１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特開２００２−１３６１６４号公報に記載された手法では、つなぎ目を判定するためのタイマーなどの計時手段が必要となり、部品数増加によるコスト上昇を来たす。
つなぎ目処理においては、複数のセンサを用いて、一方が異常であると判断された場合にもう一方のセンサに切り換えるという手法もあるが、これではセンサが２つ以上必要となり、やはりコスト上昇を避けられない。
【０００６】
本発明は、新たな要素を付加することなくつなぎ目もしくはエラーなどを検知し、低コストで安定した制御が行える回転体の位置制御方法、回転体の位置制御装置、上記回転体の位置制御方法を実施可能な複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置、上記回転体の位置制御方法を実施可能な画像読み取り装置、上記回転体の位置制御方法を実行するプログラムが記録された記録媒体の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、駆動源により回転駆動される回転体の回転方向の変位を、該回転体の回転に伴って発生する信号を読み込んでフィードバック制御する回転体の位置制御方法において、サンプリング時間に読み込まれた信号量（数の概念を含む。以下、同じ。）が、規定とする信号量と比較して範囲外である場合には、フィードバック信号に対する補正処理を行うことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の回転体の位置制御方法において、上記規定とする信号量が、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、上記規定とする信号量を用いることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明では、請求項１又は２記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測された信号量を用いることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明では、請求項１又は２記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測された信号量の平均値を用いることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明では、請求項１又は２記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去の時間区間で計測され上記回転体の速度から求められた信号量を用いることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明では、駆動源により回転駆動される回転体の回転方向の変位を、該回転体に設けられたスケールに基づいて発生させるスケールパルスを読み込んでフィードバック制御する回転体の位置制御方法において、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数が、規定とするスケールパルス数と比較して範囲外である場合には、フィードバック信号に対する補正処理を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明では、請求項７記載の回転体の位置制御方法において、上記規定とするスケールパルス数が、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明では、請求項７又は８記載の回転体の位置制御方法において、上記スケールに少なくとも１つ以上の不連続部分が存在することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の発明では、請求項７乃至９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、上記規定とするスケールパルス数を用いることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１記載の発明では、請求項７乃至９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測されたスケールパルス数を用いることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２記載の発明では、請求項７乃至９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測されたスケールパルス数の平均値を用いることを特徴とする。
【００１９】
請求項１３記載の発明では、請求項７乃至９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去の時間区間で計測され上記回転体の速度から求められたスケールパルス数を用いることを特徴とする。
【００２０】
請求項１４記載の発明では、請求項１乃至１３のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、補正処理を行っている間は、フィードバック制御における規範信号とフィードバック信号との偏差の値を０とすることを特徴とする。
【００２１】
請求項１５記載の発明では、駆動源により回転駆動される回転体の回転方向の変位を、該回転体の回転に伴って発生する信号を読み込んでフィードバック制御する回転体の位置制御方法において、サンプリング時間に読み込まれた信号量が、規定とする信号量と比較して範囲外である場合には、フィードバック信号に対する補正処理を行い、上記規定する信号量は通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されており、上記補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに上記規定とする信号量を用い、上記補正処理に入る直前に計測した変位と、予め設定されている目標変位との差分を補正し、補正処理を実行している間の変位は上記目標変位と合致させることを特徴とする。
【００２２】
請求項１６記載の発明では、請求項１５記載の回転体の位置制御方法において、
上記補正処理を実行している間の変位に対し、上記目標変位と任意の差分を持たせるように補正を加えることを特徴とする。
【００２３】
請求項１７記載の発明では、制御信号を受けて動作する駆動源により回転駆動される回転体に設けられ該回転体の回転方向の変位を検出するための信号を発生する信号発生手段と、該信号発生手段により発生された信号を読み込んでフィードバックし現在の変位と目標変位との偏差を求めて新たに上記制御信号を出力する制御手段を有する回転体の位置制御装置において、サンプリング時間に読み込まれた信号量が、規定とする信号量と比較して範囲外である場合には、上記制御手段はフィードバック信号に対する補正処理を行うことを特徴とする。
【００２４】
請求項１８記載の発明では、請求項１７記載の回転体の位置制御装置において、上記規定とする信号量が、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項１９記載の発明では、請求項１７又は１８記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、上記規定とする信号量を用いることを特徴とする。
【００２６】
請求項２０記載の発明では、請求項１７又は１８記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測された信号量を用いることを特徴とする。
【００２７】
請求項２１記載の発明では、請求項１７又は１８記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測された信号量の平均値を用いることを特徴とする。
【００２８】
請求項２２記載の発明では、請求項１７又は１８記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去の時間区間で計測され上記回転体の速度から求められた信号量を用いることを特徴とする。
【００２９】
請求項２３記載の発明では、制御信号を受けて動作する駆動源により回転駆動される回転体に設けられたスケールと、該スケールに基づいて上記回転体の回転方向の変位を検出するためのパルスを発生するスケールパルス発生手段と、該スケールパルス発生手段により発生されたスケールパルスを読み込んでフィードバックし現在の変位と目標変位との偏差を求めて新たに上記制御信号を出力する制御手段を有する回転体の位置制御装置において、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数が、規定とするスケールパルス数と比較して範囲外である場合には、上記制御手段はフィードバック信号に対する補正処理を行うことを特徴とする。
【００３０】
請求項２４記載の発明では、請求項２３記載の回転体の位置制御装置において、上記規定とするスケールパルス数が、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されていることを特徴とする。
【００３１】
請求項２５記載の発明では、請求項２３又は２４記載の回転体の位置制御装置において、上記スケールに少なくとも１つ以上の不連続部分が存在することを特徴とする。
【００３２】
請求項２６記載の発明では、請求項２３乃至２５のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、上記規定とするスケールパルス数を用いることを特徴とする。
【００３３】
請求項２７記載の発明では、請求項２３乃至２５のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測されたスケールパルス数を用いることを特徴とする。
【００３４】
請求項２８記載の発明では、請求項２３乃至２５のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測されたスケールパルス数の平均値を用いることを特徴とする。
【００３５】
請求項２９記載の発明では、請求項２３乃至２５のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去の時間区間で計測され上記回転体の速度から求められたスケールパルス数を用いることを特徴とする。
【００３６】
請求項３０記載の発明では、請求項１７乃至２９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理を行っている間は上記偏差の値を０とすることを特徴とする。
【００３７】
請求項３１記載の発明では、制御信号を受けて動作する駆動源により回転駆動される回転体に設けられ該回転体の回転方向の変位を検出するための信号を発生する信号発生手段と、該信号発生手段により発生された信号を読み込んでフィードバック制御する制御手段を有する回転体の位置制御装置において、サンプリング時間に読み込まれた信号量が、規定とする信号量と比較して範囲外である場合には、フィードバック信号に対する補正処理を行い、上記規定する信号量は通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されており、上記補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに上記規定とする信号量を用い、上記補正処理に入る直前に計測した変位と、予め設定されている目標変位との差分を補正し、補正処理を実行している間の変位は上記目標変位と合致させることを特徴とする。
【００３８】
請求項３２記載の発明では、請求項３１記載の回転体の位置制御装置において、
上記補正処理を実行している間の変位に対し、上記目標変位と任意の差分を持たせるように補正を加えることを特徴とする。
【００３９】
請求項３３記載の発明では、像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、上記像担持体の駆動制御を、請求項１７乃至３２のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置により行うことを特徴とする。
【００４０】
請求項３４記載の発明では、請求項３３記載の画像形成装置において、上記像担持体が感光体ドラムであることを特徴とする。
【００４１】
請求項３５記載の発明では、請求項３３記載の画像形成装置において、上記像担持体が転写ドラムであることを特徴とする。
【００４２】
請求項３６記載の発明では、請求項３３記載の画像形成装置において、上記像担持体が感光体ベルトであることを特徴とする。
【００４３】
請求項３７記載の発明では、請求項３３記載の画像形成装置において、上記像担持体が中間転写ベルトであることを特徴とする。
【００４４】
請求項３８記載の発明では、請求項３３記載の画像形成装置において、上記像担持体が直接転写ベルトであることを特徴とする。
【００４５】
請求項３９記載の発明では、複数の像担持体を回転させてカラー画像を形成する画像形成装置において、上記複数の像担持体のうちの少なくとも１つ以上の駆動制御を、請求項１７乃至３２のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置により行うことを特徴とする。
【００４６】
請求項４０記載の発明では、画像を読み取るための走行体駆動装置を有する画像読み取り装置において、上記走行体駆動装置の駆動制御を、請求項１７乃至３２のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置により行うことを特徴とする。
【００４７】
請求項４１記載の発明では、回転体の位置制御プログラムが記録されコンピュータにより読み取り可能な記録媒体において、上記回転体の位置制御プログラムが、請求項１乃至１６のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法を実行するものであることを特徴とする。
【００４８】
請求項４２記載の発明では、請求項３３乃至３９のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、装置を動作させる制御手段に着脱自在に接続され回転体の位置制御プログラムが記録された記録媒体を有し、該記録媒体に記録された回転体の位置制御プログラムによって上記像担持体の位置制御がなされることを特徴とする。
【００４９】
請求項４３記載の発明では、請求項３３乃至３９のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、装置を動作させる制御手段が通信ネットワークに接続可能に設けられ、該通信ネットワーク上のサーバから取り込まれた回転体の位置制御プログラムによって上記像担持体の位置制御がなされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００５０】
請求項１記載の発明によれば、駆動源により回転駆動される回転体の回転方向の変位を、該回転体の回転に伴って発生する信号を読み込んでフィードバック制御する回転体の位置制御方法において、サンプリング時間に読み込まれた信号量が、規定とする信号量と比較して範囲外である場合には、フィードバック信号に対する補正処理を行うこととしたので、信号の読み込みエラー等が発生しても安定した精度の高い駆動制御（位置制御）を行うことができる。
【００５１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の回転体の位置制御方法において、上記規定とする信号量が、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されていることとしたので、読み込みエラー等がむやみに発生することがなく、安定した精度の高い駆動制御（位置制御）を行うことができる。
【００５２】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、上記規定とする信号量を用いることとしたので、安定した制御を維持することができる。
【００５３】
請求項４記載の発明によれば、請求項１又は２記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測された信号量を用いることとしたので、安定した制御を維持することができる。
【００５４】
請求項５記載の発明によれば、請求項１又は２記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測された信号量の平均値を用いることとしたので、制御の安定性を一層向上させることができる。
【００５５】
請求項６記載の発明によれば、請求項１又は２記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去の時間区間で計測され上記回転体の速度から求められた信号量を用いることとしたので、制御の安定性を一層向上させることができる。
【００５６】
請求項７記載の発明によれば、駆動源により回転駆動される回転体の回転方向の変位を、該回転体に設けられたスケールに基づいて発生させるスケールパルスを読み込んでフィードバック制御する回転体の位置制御方法において、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数が、規定とするスケールパルス数と比較して範囲外である場合には、フィードバック信号に対する補正処理を行うこととしたので、スケールのつなぎ目や出力誤差（読み込みエラー）の影響があっても安定した精度の高い駆動制御（位置制御）を行うことができる。
【００５７】
請求項８記載の発明によれば、請求項７記載の回転体の位置制御方法において、上記規定とするスケールパルス数が、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されていることとしたので、読み込みエラー等がむやみに発生することがなく、安定した精度の高い駆動制御（位置制御）を行うことができる。
【００５８】
請求項９記載の発明によれば、請求項７又は８記載の回転体の位置制御方法において、上記スケールに少なくとも１つ以上の不連続部分が存在することとしたので、スケールのつなぎ目や出力誤差（読み込みエラー）の影響を受けやすいケースで安定した精度の高い駆動制御（位置制御）を行うことができる。
【００５９】
請求項１０記載の発明によれば、請求項７乃至９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、上記規定とするスケールパルス数を用いることとしたので、安定した制御を維持することができる。
【００６０】
請求項１１記載の発明によれば、請求項７乃至９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測されたスケールパルス数を用いることとしたので、安定した制御を維持することができる。
【００６１】
請求項１２記載の発明によれば、請求項７乃至９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測されたスケールパルス数の平均値を用いることとしたので、制御の安定性を一層向上させることができる。
【００６２】
請求項１３記載の発明によれば、請求項７乃至９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去の時間区間で計測され上記回転体の速度から求められたスケールパルス数を用いることとしたので、制御の安定性を一層向上させることができる。
【００６３】
請求項１４記載の発明によれば、請求項１乃至１３のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法において、補正処理を行っている間は、フィードバック制御における規範信号とフィードバック信号との偏差の値を０とすることとしたので、フィードバック信号の誤差がキャンセルされ、スケールのつなぎ目や読み込みエラーの影響が存在しても安定した精度の高い駆動制御（位置制御）を行うことができる。
【００６４】
請求項１５記載の発明によれば、駆動源により回転駆動される回転体の回転方向の変位を、該回転体の回転に伴って発生する信号を読み込んでフィードバック制御する回転体の位置制御方法において、サンプリング時間に読み込まれた信号量が、規定とする信号量と比較して範囲外である場合には、フィードバック信号に対する補正処理を行い、上記規定する信号量は通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されており、上記補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに上記規定とする信号量を用い、上記補正処理に入る直前に計測した変位と、予め設定されている目標変位との差分を補正し、補正処理を実行している間の変位は上記目標変位と合致させることとしたので、つなぎ目やエラーの後に発生する補正変動を抑制でき、精度の高い駆動制御を行うことができる。
【００６５】
請求項１６記載の発明によれば、請求項１５記載の回転体の位置制御方法において、上記補正処理を実行している間の変位に対し、上記目標変位と任意の差分を持たせるように補正を加えることとしたので、つなぎ目やエラーの後に発生する補正変動を抑制でき、精度の高い駆動制御を行うことができる。また、制御設計の自由度を向上させることができる。
【００６６】
請求項１７記載の発明によれば、制御信号を受けて動作する駆動源により回転駆動される回転体に設けられ該回転体の回転方向の変位を検出するための信号を発生する信号発生手段と、該信号発生手段により発生された信号を読み込んでフィードバックし現在の変位と目標変位との偏差を求めて新たに上記制御信号を出力する制御手段を有する回転体の位置制御装置において、サンプリング時間に読み込まれた信号量が、規定とする信号量と比較して範囲外である場合には、上記制御手段はフィードバック信号に対する補正処理を行うこととしたので、信号の読み込みエラー等が発生しても安定した精度の高い駆動制御（位置制御）を行うことができる。
【００６７】
請求項１８記載の発明によれば、請求項１７記載の回転体の位置制御装置において、上記規定とする信号量が、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されていることとしたので、読み込みエラー等がむやみに発生することがなく、安定した精度の高い駆動制御（位置制御）を行うことができる。
【００６８】
請求項１９記載の発明によれば、請求項１７又は１８記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、上記規定とする信号量を用いることとしたので、安定した制御を維持することができる。
【００６９】
請求項２０記載の発明によれば、請求項１７又は１８記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測された信号量を用いることとしたので、安定した制御を維持することができる。
【００７０】
請求項２１記載の発明によれば、請求項１７又は１８記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測された信号量の平均値を用いることとしたので、制御の安定性を一層向上させることができる。
【００７１】
請求項２２記載の発明によれば、請求項１７又は１８記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去の時間区間で計測され上記回転体の速度から求められた信号量を用いることとしたので、制御の安定性を一層向上させることができる。
【００７２】
請求項２３記載の発明によれば、制御信号を受けて動作する駆動源により回転駆動される回転体に設けられたスケールと、該スケールに基づいて上記回転体の回転方向の変位を検出するためのパルスを発生するスケールパルス発生手段と、該スケールパルス発生手段により発生されたスケールパルスを読み込んでフィードバックし現在の変位と目標変位との偏差を求めて新たに上記制御信号を出力する制御手段を有する回転体の位置制御装置において、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数が、規定とするスケールパルス数と比較して範囲外である場合には、上記制御手段はフィードバック信号に対する補正処理を行うこととしたので、スケールのつなぎ目や出力誤差（読み込みエラー）の影響があっても安定した精度の高い駆動制御（位置制御）を行うことができる。
【００７３】
請求項２４記載の発明によれば、請求項２３記載の回転体の位置制御装置において、上記規定とするスケールパルス数が、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されていることとしたので、読み込みエラー等がむやみに発生することがなく、安定した精度の高い駆動制御（位置制御）を行うことができる。
【００７４】
請求項２５記載の発明によれば、請求項２３又は２４記載の回転体の位置制御装置において、上記スケールに少なくとも１つ以上の不連続部分が存在することとしたので、スケールのつなぎ目や出力誤差（読み込みエラー）の影響を受けやすいケースで安定した精度の高い駆動制御（位置制御）を行うことができる。
【００７５】
請求項２６記載の発明によれば、請求項２３乃至２５のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、上記規定とするスケールパルス数を用いることとしたので、安定した制御を維持することができる。
【００７６】
請求項２７記載の発明によれば、請求項２３乃至２５のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測されたスケールパルス数を用いることとしたので、安定した制御を維持することができる。
【００７７】
請求項２８記載の発明によれば、請求項２３乃至２５のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去に計測されたスケールパルス数の平均値を用いることとしたので、制御の安定性を一層向上させることができる。
【００７８】
請求項２９記載の発明によれば、請求項２３乃至２５のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理として、サンプリング時間に読み込まれたスケールパルス数の代わりに、現在のサンプリング時間よりも過去の時間区間で計測され上記回転体の速度から求められたスケールパルス数を用いることとしたので、制御の安定性を一層向上させることができる。
【００７９】
請求項３０記載の発明によれば、請求項１７乃至２９のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置において、上記制御手段は、補正処理を行っている間は上記偏差の値を０とすることとしたので、フィードバック信号の誤差がキャンセルされ、スケールのつなぎ目や読み込みエラーの影響が存在しても安定した精度の高い駆動制御（位置制御）を行うことができる。
【００８０】
請求項３１記載の発明によれば、制御信号を受けて動作する駆動源により回転駆動される回転体に設けられ該回転体の回転方向の変位を検出するための信号を発生する信号発生手段と、該信号発生手段により発生された信号を読み込んでフィードバック制御する制御手段を有する回転体の位置制御装置において、サンプリング時間に読み込まれた信号量が、規定とする信号量と比較して範囲外である場合には、フィードバック信号に対する補正処理を行い、上記規定する信号量は通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮して設定されており、上記補正処理として、サンプリング時間に読み込まれた信号量の代わりに上記規定とする信号量を用い、上記補正処理に入る直前に計測した変位と、予め設定されている目標変位との差分を補正し、補正処理を実行している間の変位は上記目標変位と合致させることとしたので、つなぎ目やエラーの後に発生する補正変動を抑制でき、精度の高い駆動制御を行うことができる。
【００８１】
請求項３２記載の発明によれば、請求項３１記載の回転体の位置制御装置において、上記補正処理を実行している間の変位に対し、上記目標変位と任意の差分を持たせるように補正を加えることとしたので、つなぎ目やエラーの後に発生する補正変動を抑制でき、精度の高い駆動制御を行うことができる。また、制御設計の自由度を向上させることができる。
【００８２】
請求項３３記載の発明によれば、像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、上記像担持体の駆動制御を、請求項１７乃至３２のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置により行うこととしたので、高精度の像担持体駆動系を構築することができ、常に高品質な画像を得ることができる。
【００８３】
請求項３４記載の発明によれば、請求項３３記載の画像形成装置において、上記像担持体が感光体ドラムであることとしたので、高精度の感光体ドラム駆動系を構築することができ、常に高品質な画像を得ることができる。
【００８４】
請求項３５記載の発明によれば、請求項３３記載の画像形成装置において、上記像担持体が転写ドラムであることとしたので、高精度の転写ドラム駆動系を構築することができ、常に高品質な画像を得ることができる。
【００８５】
請求項３６記載の発明によれば、請求項３３記載の画像形成装置において、上記像担持体が感光体ベルトであることとしたので、高精度の感光体ベルト駆動系を構築することができ、常に高品質な画像を得ることができる。
【００８６】
請求項３７記載の発明によれば、請求項３３記載の画像形成装置において、上記像担持体が中間転写ベルトであることとしたので、高精度の中間転写ベルト駆動系を構築することができ、常に高品質な画像を得ることができる。
【００８７】
請求項３８記載の発明によれば、請求項３３記載の画像形成装置において、上記像担持体が直接転写ベルトであることとしたので、高精度の直接転写ベルト駆動系を構築することができ、常に高品質な画像を得ることができる。
【００８８】
請求項３９記載の発明によれば、複数の像担持体を回転させてカラー画像を形成する画像形成装置において、上記複数の像担持体のうちの少なくとも１つ以上の駆動制御を、請求項１７乃至３２のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置により行うこととしたので、高精度の像担持体駆動系を構築することができ、常に高品質な画像を得ることができる。
【００８９】
請求項４０記載の発明によれば、画像を読み取るための走行体駆動装置を有する画像読み取り装置において、上記走行体駆動装置の駆動制御を、請求項１７乃至３２のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御装置により行うこととしたので、高精度の読み取り駆動系を構築することができ、常に高品質な画像を得ることができる。
【００９０】
請求項４１記載の発明によれば、回転体の位置制御プログラムが記録されコンピュータにより読み取り可能な記録媒体において、上記回転体の位置制御プログラムが、請求項１乃至１６のうちの何れか１つに記載の回転体の位置制御方法を実行するものであることとしたので、安定且つ高精度の回転体駆動を得ることができる。
【００９１】
請求項４２記載の発明によれば、請求項３３乃至３９のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、装置を動作させる制御手段に着脱自在に接続され回転体の位置制御プログラムが記録された記録媒体を有し、該記録媒体に記録された回転体の位置制御プログラムによって上記像担持体の位置制御がなされることとしたので、記録媒体を装着することにより、既存の構成を有する画像形成装置において、容易に高精度の像担持体駆動系を構築することができ、常に高品質な画像を得ることができる。
【００９２】
請求項４３記載の発明によれば、請求項３３乃至３９のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、装置を動作させる制御手段が通信ネットワークに接続可能に設けられ、該通信ネットワーク上のサーバから取り込まれた回転体の位置制御プログラムによって上記像担持体の位置制御がなされることとしたので、既存の構成を有する画像形成装置において、容易に高精度の像担持体駆動系を構築することができ、常に高品質な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９３】
以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図９に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて、位置制御（駆動制御）の対象となる回転体としてのベルトを含む基本的なベルト駆動装置の構成を説明する。ここでのベルトは、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の回転軸に駆動軸１０１が同期回転可能に取り付けられている。モータ１０２の回転軸にはギヤ１０３が取り付けられており、駆動源としてのモータ１０２の回転をギヤ１０３、ギヤ１００を介して伝え、駆動軸１０１を回転駆動するようになっている。駆動軸１０１と従動軸１０４、１０５間に駆動対象で且つ位置制御対象のベルト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。
【００９４】
ベルト１０６の表面には、該ベルト１０６の移動方向に沿ってスケールとしてのリニアスケール１０８が貼り付けられており、このリニアスケール１０８を反射型フォトセンサからなる表面センサ１０９により読み込むことでベルト１０６の駆動状態（速度変動）を計測する。リニアスケール１０８と、表面センサ１０９により、信号発生手段が構成される。
モータ１０２を回転させることで駆動対象のベルト１０６が回転駆動される。ここではベルト１０６の表面端部にリニアスケール１０８を貼り付けているが、中央部や裏面でも良い。また、ベルト１０６上に直接スケールを書き込んでも良い。
【００９５】
図２に基づいて、位置制御の対象となる回転体を含む基本的な回転体駆動装置の構成を説明する。ここでの回転体は、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に駆動プーリ１２５が取り付けられている。駆動源としてのモータ１２１の回転軸にはギア１２２に噛み合うギヤ１２３が取り付けられており、モータ１２１の回転により駆動プーリ１２５が回転駆動される。
モータ１２１にはモータ軸エンコーダ１２９が取り付けられている。駆動プーリ１２５と従動プーリ１２８間にタイミングベルト１３１が掛け回されていて、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駆動対象で且つ位置制御対象である回転体としてのドラム１２６が軸１２７を介して取り付けられている。駆動対象のドラム１２６の表面にはその周方向に沿ってスケールとしてのリニアスケール１０８が貼り付けられており、このリニアスケール１０８を表面センサ１０９により読み込むことでドラム１２６の駆動状態（速度変動）を計測する。
モータ１２１を回転させることでドラム１２６が回転駆動される。本構成においてもドラム１２６の表面端部にリニアスケール１０８を貼り付けているが、中央部でも良く、ドラム１２６が筒状であった場合は裏側でも良い。また、ドラム１２６上に直接スケールを書き込んでも良い。スケールでなくても回転体の位置変位（駆動変位）を何らかの信号量として把握できるものであれば良い。
【００９６】
図３は、図１におけるベルト１０６、あるいは図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。リニアスケール１０８には駆動状態を計測可能とするパターン（信号、パルス発生用の基準目盛り）１０８ａがレーザ照射等の手法により回転体の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パターン１０８ａが書き込まれており、表面センサ１０９の図示しない発光素子から出力される光がリニアスケール１０８に当たって反射し、その反射光を表面センサ１０９の図示しない受光素子が検出する。パターン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ことでリニアスケール１０８のパターン１０８ａが認識される。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駆動状態を計測可能ならば良い。
【００９７】
リニアスケール１０８等のテープ状スケールを貼り付ける方式においてはつなぎ目が２種類ある。１つは、図３（ａ）に示すように、リニアスケール１０８が物理的につながっていない、物理的つなぎ目１３２が存在することである。もう１つは、図３（ｂ）に示すように、リニアスケール１０８は連続的に存在するが、パターン１０８ａを書き込む時の精度などの問題から、リニアスケール１０８上に何も書かれていない空白部分としての書き込みつなぎ目１３３が存在することである。
物理的つなぎ目１３２では全くテープが無く、書き込みつなぎ目１３３ではパターン１０８ａの無いテープだけなので、両方とも正常な計測信号が得られない。そのため、本実施形態ではこれらを同じものとして扱い、以下単に「つなぎ目」と表現する。ここでは物理的つなぎ目１３２と書き込みつなぎ目１３３が別々に存在しているものとして説明したが、両方が混在していてもつなぎ目として扱ってかまわない。また、傷や汚れ、ノイズも含めた表面センサ１０９自身の出力誤差エラーもつなぎ目と同様に正常な計測信号が得られない。
【００９８】
図４は、各実施形態に共通の電流制御系において、モータ１２１の角変位をモータ軸エンコーダ１２９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おり、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がそれぞれバス１４３を介して接続されている。
符号１３９はモータ１２１の角変位を指令する状態指令信号を出力する指令発生装置を示し、この指令発生装置１３９は目標角変位指令信号を発生する。指令発生装置１３９の出力側もバス１４３へ接続されている。符号１４２は、モータ軸エンコーダ１２９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を示す。この検出用インターフェース装置１４２は、モータ軸エンコーダ１２９の出力パルスを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した数値に、予め定められたパルス数対角変位の変換定数を掛けてモータ軸の角変位に変換する。電流センサ１４４からはモータ駆動電流がＩ／Ｏ１４５を介してマイクロコンピュータ１３５に取り込まれる。
【００９９】
符号１４０は、直流電動機駆動用のインターフェースを示す。この直流電動機駆動用のインターフェース１４０は、モータ軸角変位、及び目標角変位により、マイクロコンピュータ１３５による以降の実施形態に示すフィードバック制御系の計算結果を、モータ（直流電動機）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）に変換する。
直流電動機駆動装置１４１は、直流電動機駆動用のインターフェース１４０からのパルス状信号に基づき動作し、モータ１２１に印加する電圧を制御する。この結果、モータ１２１は指令発生装置１３９による所定の角変位に追値制御される。モータ１２１の角変位は、モータ軸エンコーダ１２９とインターフェース装置１４２により検出され、マイクロコンピュータ１３５に取り込まれ、制御が繰り返される。
リニアスケール１０８、表面センサ１０９、制御手段としてのマイクロコンピュータ１３５により本実施形態における回転体の位置制御装置が構成される。
【０１００】
図５は、各実施形態に共通の電流制御系において、モータ１２１の角変位をモータ軸エンコーダ１２９の出力信号に基づいてデジタル制御しつつ、モータ１２１の角速度も計測する制御系の構成を示すブロック図である。
図４で示した構成との違いのみ説明する。モータ１２１の角速度を検出する装置１４７がモータ１２１に取り付けられており、その出力がデジタル数値に変換する検出用インターフェース装置１４６に入力され、モータ駆動速度がマイクロコンピュータ１３５に取り込まれる。
ここでは、モータ１２１から直接エンコーダなどで角変位を検出しているが、モータ１０２やモータ１２１によって駆動されるベルト１０６やドラム１２６の駆動を検出する方法でも同様に考えることができる。
【０１０１】
本実施形態では、つなぎ目やごみ等、ノイズも含めた表面センサ１０９自身の出力誤差エラーが発生し、サンプリング時間に読み込まれた信号量（スケールパルス数）が規定とするパルスカウント数（以下、単に「パルス数」ともいう）を下回った場合について説明する。
図６は、図１におけるベルト１０６、あるいは図２におけるドラム１２６に対して、モータ１０２又はモータ１２１を回転させて駆動させたときの駆動状態を示す図である。図６において、横軸は時間を、縦軸はサンプリング時間毎の表面センサ１０９により計測されたパルスカウント数をそれぞれ示している（以下のグラフにおいて同じ）。
本実施形態の特徴を説明する前に、まず従来行われている通常の駆動制御について、図６の一部と、図７に示すフィードバック制御系で説明する。サンプリング時間毎のパルス数は、通常の外乱によって、図６の通常領域ａ１の範囲内で変動をしている。このとき、フィードバック制御系では図７に示すように、コントローラ１５０から制御信号が出力され、その制御信号を受けてプラント１５１の駆動源が駆動される。ここで、コントローラ１５０は電流制御ループも含んでおり、プラント１５１は図１や図２で示すようなモータ１０２、１２１でベルト１０６やドラム１２６を駆動する全体構成（駆動装置）を意味する。
【０１０２】
ベルト１０６あるいはドラム１２６などの回転体の駆動状態を表面センサ１０９が計測し、累積信号値１５２が得られる。この累積信号値１５２がフィードバックされ、フィードバックされた累積信号値１５２と規範信号１５３とが減算器１５４で比較され、現在の変位と目標変位との偏差１５５が求められる。
この偏差１５５をコントローラ１５０に入力することで新しい制御信号が作られる。これが従来行われている通常の制御系である。すなわち、従来は、図６における通常領域ａ１の範囲内の変動のみに基づいてフィードバック制御が行われていた。換言すれば、信号があるか否かの判断で制御が行われていた。
【０１０３】
以下に本実施形態を具体的に説明する。表面センサ１０９により計測した累積信号値１５２から現在のサンプリング時間のパルス数は、例えば、
（現在の累積パルス数）−（１サンプリング時間前の累積パルス数）
の計算から求めることができる。このようにして現在のサンプリング時間のパルス数を求める。
本実施形態では、図６に示すように、信号（スケールパルス）の発生領域を、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮した通常領域ａ１と、該通常領域ａ１から外れた非通常領域ａ２とに分ける概念を導入している。通常の外乱では考えにくい変動に相当するパルス数範囲、つまり通常領域ａ１の範囲外である非通常領域ａ２を決めるのである。
そして、この非通常領域ａ２に信号が入りこんだ場合はエラーであると決める。
【０１０４】
通常領域ａ１は設計者が任意に決めることができる。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Ａ、ベルト１０６の速度Ｂ、分解能Ｃ、スケールピッチ（パターン１０８ａのピッチ）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６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。
【０１０５】
通常のフィードバック制御のみであった場合は、上述のように、図６の通常領域ａ１の範囲内におけるパルス数Ｐｎ３などの計測結果を基に制御が行われる。
しかしながら、つなぎ目やごみ、ノイズ等も含めた表面センサ１０９自身の出力誤差エラーが発生すると、計測パルス数がＰｎ４となる。すると、ベルト１０６あるいはドラム１２６は通常に駆動しているにも拘わらず、パルス数は計測されず、あるいはあたかもパルス数が減ったように計測され、ベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動が遅くなったと判断される。
このため、制御側から速度を上げるように信号が送り出される。そして、エラー部分が終わり（通過し）、計測パルス数がＰｎ６となると、エラー部分で速度を上げてしまった分、今度はベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動が速いと判断され、制御側から速度を下げる信号が送り出される。この一連の処理により、本来は存在しない変動を表面センサ１０９自身の出力誤差エラーによって作り出してしまい、ベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動に大きな変動が生み出される。
エラーの計測時間が長かったり、頻繁に発生した場合は制御系が不安定になり、制御の継続が不可能になってしまう可能性もある。
【０１０６】
このようなことから、エラー部分で計測されてしまうパルス数Ｐｎ４などに対して、エラー検知を行い、さらに、エラー補正を行って制御系を不安定化させないような処理が必要となる。
そこで、本実施形態では、検出したパルス数がエラーであると判断された場合、計測したパルス数の代わりに通常領域ａ１に入る規定パルス数（ダミーパルス数）を用いて制御を継続することを特徴とする。
従来技術との違いは、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮した通常領域ａ１から外れる信号も全て捕らえ、外れた信号をも補正処理をして制御に用いることである。
本実施形態における制御系を図８に示す。コントローラ１５０から制御信号が出力され、その制御信号でプラント１５１の駆動源が駆動される。プラント１５１の駆動状態を計測した表面センサ１０９から累積信号値１５２が得られ、その値が補正処理部１５６に入力される。
【０１０７】
補正処理部１５６では、計測された値が通常の値であれば、すなわちパルス数が通常領域ａ１に入っていればそのままフィードバック信号として出力し、エラーであると判断された場合、すなわちパルス数が非通常領域ａ２に入っている場合は補正処理が行われた値がフィードバックされる。
補正処理部１５６からのフィードバック値と規範信号１５３とが減算器１５４で比較され、切り換え部１５７に入力される。切り換え部１５７では補正処理部１５６で通常の値であると判断された場合はそのまま偏差を制御入力とし、エラーであると判断された場合は信号発生部１５８からゼロを制御入力として切り換え部１５７に入力する。
図８の制御系において、プラント１５１を除く全体が本実施例における制御手段としてのマイクロコンピュータ１３５を構成する。
【０１０８】
補正処理で用いられるダミーパルス数の決め方の例を図９に基づいて説明する。パルス数Ｐｎ３までは通常のフィードバック制御が行われる。制御しながら、その時のサンプリング時間のパルス数を例えばＲＡＭ１３８に保存しておく。表面センサ１０９からの信号が継続して正常である場合（通常領域ａ１に入っている場合）は常にパルス数の値を書き換える。すなわち更新する。
そしてパルス数Ｐｎ４が計測されると、規定パルス数を満たさない非通常領域ａ２に入っているので、パルス数Ｐｎ４はエラーであると上記制御手段により判断される。
【０１０９】
これにより、パルス数Ｐｎ４の代わりに、正常であった場合に保存されていたパルス数（最後に更新されたパルス数Ｐｎ３）がエラー処理におけるダミーパルス数Ｐｎ４ａとして用いられ、制御ループの中ではパルス数Ｐｎ４ａが計測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。
エラー部分に突入した場合には保存されていたパルス数は更新せずに、エラー部分に入っている間は常にその保存パルス数（最後に更新されたパルス数Ｐｎ３）を用いて補正を行う。エラーと検知されている間はこの処理が継続される。
エラー部分が終了し、パルス数Ｐｎ６が計測されるとエラー処理から外れ、通常のフィードバック制御が行われ、保存パルス数も再び更新される。このようにすることで制御系は不安定となることなく継続される。ここで、保存されるパルス数は１サンプリング以上前のパルス数でも良い。
【０１１０】
図１０に基づいて第２の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
図１０に示すように、パルス数Ｐｎ１２までは通常のフィードバック制御が行われる。パルス数Ｐｎ１３が計測されると、規定パルスを満たさない非通常領域ａ２に入っているので、パルス数Ｐｎ１３はエラーであると判断される。
この場合、パルス数Ｐｎ１３の代わりに計算から求めた理論パルス数がダミーパルス数として用いられ、制御ループの中では理論パルス数Ｐｎ１３ａが計測されたものとして扱われる。パルス数Ｐｎ１４においても同様である。エラーと検知されている間はこの処理が継続される。エラー部分が終了しパルス数Ｐｎ１５が計測されるとエラー処理から外れ、通常のフィードバック制御が行われる。このようにすることで制御系は不安定となることなく継続される。
【０１１１】
図１１に基づいて第３の実施形態を説明する。
パルス数Ｐｎ２４までは通常のフィードバック制御が行われる。その際に少なくとも２つ以上の過去のサンプリング時間におけるパルス数を保存しておく。本実施形態では５つ分保存した場合について考える。
最も古く保存された値は表面センサ１０９からの信号が継続して正常である場合は常に値を書き換え、常に直前の５つ分が保存されている状態とする。そしてパルス数Ｐｎ２５が計測されると、規定パルスを満たさない非通常領域ａ２に入っているので、パルス数Ｐｎ２５はエラーであると判断される。
パルス数Ｐｎ２５の代わりに、保存されている直前５つのパルス数の平均値をダミーパルスとして用い、制御ループの中ではパルス数Ｐｎ２５ａが計測されたものとして扱われる。パルス数Ｐｎ２６においても同様である。
エラー部分の場合には保存されているパルス数は更新せずに、エラーに入っている間は常に、先ほど求めた平均値を用いて補正を行う。エラーと検知されている間はこの処理が継続される。エラー部分が終了してパルス数Ｐｎ２７が計測されるとエラー処理から外れ、通常のフィードバック制御が行われ、保存パルス数も更新される。このようにすることで制御系は不安定となることなく継続される。
【０１１２】
図１２に基づいて第４の実施形態を説明する。
パルス数Ｐｎ３４までは通常のフィードバック制御が行われる。その際に過去の区間における回転体の平均速度を求め、その平均速度から平均パルス数を求めて保存しておく。表面センサ１０９からの信号が継続して正常である場合は、平均速度からの平均パルス数の値を常に更新し続ける。
パルス数Ｐｎ３５が計測されると、規定パルス数を満たさない非通常領域ａ２に入っているので、パルス数Ｐｎ３５はエラーであると判断される。パルス数Ｐｎ３５の代わりに平均速度から求めた平均パルス数をダミーパルス数として用い、制御ループの中ではパルス数Ｐｎ３５ａが計測されたものとして扱われる。パルス数Ｐｎ３６についても同様である。
エラー部分の場合には保存されていた平均速度から求めた平均パルス数は更新せず、また、エラー部分に入っている間は常に平均パルス数を用いて補正を行う。エラーと検知されている間はこの処理が継続される。エラー部分が終了してパルス数Ｐｎ３７が計測されるとエラー処理から外れ、通常のフィードバック制御が行われ、平均速度からの平均パルス数の値も再び更新される。このようにすることで制御系は不安定となることなく継続される。
【０１１３】
上記各実施形態によれば、駆動対象であるベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動の位置精度を向上させることができ、高精度な駆動を行うことができる。
上記各実施形態では、いずれもつなぎ目やごみ、ノイズ等も含めた表面センサ１０９自身の出力誤差エラーが発生し、規定とするパルス数を下回った場合について説明したが、サンプリング時間に読み込まれた信号量（スケールパルス数）が規定とするパルス数を上回った場合について説明する（第５の実施形態）。
図１３に示すように、信号（スケールパルス）の発生領域を、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮した通常領域ａ１と、該通常領域ａ１から外れた非通常領域ａ３とに分ける。そして、この非通常領域ａ３に信号が入りこんだ場合はエラーであると決める。通常領域ａ１の決定手法やスレッシュパルス数を決める方法等は上記と同様である。
【０１１４】
通常のフィードバック制御のみであった場合は、通常領域ａ１の範囲内におけるパルス数Ｐｎ４０などの計測結果を基に制御が行われる。
しかしながら、つなぎ目やごみ、ノイズ等も含めた表面センサ１０９自身の出力誤差エラーが発生すると、計測パルス数がＰｎ４３となる。すると、ベルト１０６あるいはドラム１２６は通常に駆動しているにも拘わらず、パルス数は計測されず、あるいはあたかもパルス数が減ったように計測され、ベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動が遅くなったと判断される。
このため、制御側から速度を上げるように信号が送り出される。そして、エラー部分が終わり（通過し）、計測パルス数がＰｎ４５となると、エラー部分で速度を上げてしまった分、今度はベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動が速いと判断され、制御側から速度を下げる信号が送り出される。この一連の処理により、本来は存在しない変動を表面センサ１０９自身の出力誤差エラーによって作り出してしまい、ベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動に大きな変動が生み出される。
エラーの計測時間が長かったり、頻繁に発生した場合は制御系が不安定になり、制御の継続が不可能になってしまう可能性もある。
【０１１５】
このようなことから、エラー部分で計測されてしまうパルス数Ｐｎ４３などに対してエラー検知を行い、さらに、エラー補正を行って制御系を不安定化させないような処理が必要となる。
そこで、本実施形態では、検出したパルス数がエラーであると判断された場合、計測したパルス数の代わりに通常領域ａ１に入る規定パルス数（ダミーパルス数）を用いて制御を継続する。補正処理を行った場合の制御系は上記実施形態と同様である。
【０１１６】
図１４に基づいて、補正処理で用いられるダミーパルス数の決め方の例を説明する。
パルス数Ｐｎ５２までは通常のフィードバック制御が行われる。制御しながらその時のサンプリング時間のパルス数を保存しておく。表面センサ１０９からの信号が継続して正常である場合は常にパルス数の値を書き換える。
パルス数Ｐｎ５３が計測されると、規定パルス数を満たさない非通常領域ａ３に入っているので、パルス数Ｐｎ５３はエラーであると判断される。そのため、パルス数Ｐｎ５３の代わりに、正常であった場合の保存されていたパルス数Ｐｎ５２がエラー処理におけるダミーパルス数として用いられ、制御ループの中ではパルス数Ｐｎ５３ａが計測されたものとして扱われる。パルス数Ｐｎ５４においても同様である。
エラー部分の場合には保存されていたパルス数は更新せずに、エラー部分に入っている間は常にその保存パルス数を用いて補正を行う。エラーと検知されている間はこの処理が継続される。エラー部分が終了してパルス数Ｐｎ５５が計測されるとエラー処理から外れ、通常のフィードバック制御が行われ、保存パルス数も再び更新される。このようにすることで制御系は不安定となることなく継続される。ここで、保存されるパルス数は１サンプリング以上前のパルス数でも良い。
【０１１７】
図１５に基づいて第６の実施形態を説明する。
パルス数Ｐｎ６２までは通常のフィードバック制御が行われる。パルス数Ｐｎ６３が計測されると、規定パルス数を満たさない非通常領域ａ３に入っているので、パルス数６３はエラーであると判断される。パルス数Ｐｎ６３の代わりに計算から求めた理論パルス値がダミーパルス数として用いられ、制御ループの中ではパルス数Ｐｎ６３ａが計測されたものとして扱われる。パルス数Ｐｎ６４についても同様である。
エラーと検知されている間はこの処理が継続される。エラー部分が終了してパルス数６５が計測されるとエラー処理から外れ、通常のフィードバック制御が行われる。このようにすることで制御系は不安定となることなく継続される。
【０１１８】
図１６に基づいて第７の実施形態を説明する。
パルス数Ｐｎ７４までは通常のフィードバック制御が行われる。その際に少なくとも２つ以上の過去のサンプリング時間におけるパルス数を保存しておく。本実施形態においては５つ分保存した場合について考える。
最も古く保存された値は表面センサ１０９からの信号が継続して正常である場合は常に値を書き換え、常に直前の５つ分が保存されている状態とする。そしてパルス数Ｐｎ７５が計測されると、規定パルス数を満たさない非通常領域ａ３に入っているので、パルス数Ｐｎ７５はエラーであると判断される。パルス数Ｐｎ７５の代わりに保存されている直前５つのパルス数の平均値をダミーパルス数として用い、制御ループの中ではパルス数Ｐｎ７５ａが計測されたものとして扱われる。パルス数Ｐｎ７６についても同様である。
エラー部分の場合には保存されているパルス数は更新せずに、エラー部分に入っている間は常に、先ほど求めた平均値を用いて補正を行う。エラーと検知されている間はこの処理が継続される。エラー部分が終了してパルス数Ｐｎ７７が計測されるとエラー処理から外れ、通常のフィードバック制御が行われ、保存パルス数も更新される。このようにすることで制御系は不安定となることなく継続される。
【０１１９】
図１７に基づいて第８の実施形態を説明する。
パルス数Ｐｎ８４までは通常のフィードバック制御が行われる。その際に過去の区間における平均速度を求め、その平均速度から平均パルス数を求めて保存しておく。表面センサ１０９からの信号が継続して正常である場合は、平均速度からの平均パルス数の値を常に更新し続ける。
パルス数Ｐｎ８５が計測されると、規定パルス数を満たさない非通常領域ａ３に入っているので、パルス数Ｐｎ８５はエラーであると判断される。パルス数Ｐｎ８５の代わりに、平均速度から求めた平均パルス数をダミーパルス数として用い、制御ループの中ではパルス数Ｐｎ８５ａが計測されたものとして扱われる。
パルス数Ｐｎ８６においても同様である。
エラー部分である場合には保存されていた平均速度から求めた平均パルス数は更新せず、また、エラー部分に入っている間は常に平均パルス数を用いて補正を行う。エラーと検知されている間はこの処理が継続される。エラー部分が終了してパルス数８７が計測されるとエラー処理から外れ、通常のフィードバック制御が行われ、平均速度からの平均パルス数の値も再び更新される。このようにすることで制御系は不安定となることなく継続される。
上述のように、規定とするパルス数を上回った場合でも駆動対象であるベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動の位置精度を向上させることができ、高精度な駆動を行うことができる。
【０１２０】
上記各実施形態では、規定とするパルス数を下回った場合又は上回った場合について説明したが、つなぎ目やごみ、ノイズ等も含めた表面センサ１０９自身の出力誤差エラーが発生し、サンプリング時間に読み込まれた信号量（スケールパルス数）が規定とするパルス数を上回ったり、下回ったりする場合について説明する（第９の実施形態）。
図１８に示すように、信号（スケールパルス）の発生領域を、通常の外乱で起こり得る変動幅を考慮した通常領域ａ１と、該通常領域ａ１から外れた非通常領域ａ２及び非通常領域ａ３とに分ける。そして、この非通常領域ａ２もしくはａ３に信号が入りこんだ場合はエラーであると決める。通常領域ａ１の決定手法やスレッシュパルス数を決める方法等は上記と同様である。
通常のフィードバック制御のみであった場合は、通常領域ａ１の範囲内におけるパルス数Ｐｎ９０などの計測結果を基に制御が行われる。
【０１２１】
しかしながら、つなぎ目やごみ、ノイズ等も含めた表面センサ１０９自身の出力誤差エラーが発生すると、計測パルス数がＰｎ９３となる。すると、ベルト１０６あるいはドラム１２６は通常に駆動しているにも拘わらず、パルス数は計測されず、あるいはあたかもパルス数が減ったように計測され、ベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動が遅くなったと判断される。
また、計測パルス数がパルス数Ｐｎ９５となると、あたかもパルス数が増えたように計測され、ベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動が速くなったと判断される。そのために制御側から速度を上げる、もしくは下げるように信号が送り出される。そして、エラー部分が終わり、計測パルス数がパルス数Ｐｎ９６となると、エラー部分トータルで速度を上げてしまった分だけベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動が早い、もしくはトータルで速度を下げてしまった分だけベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動が遅い、と判断され制御側から速度を下げる、もしくは上げる信号が送り出される。
【０１２２】
この一連の処理により、本来は存在しない変動を表面センサ１０９自身の出力誤差エラーによって作り出してしまい、ベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動に大きな変動が生み出される。
エラーの計測時間が長かったり、頻繁に発生した場合は制御系が不安定になり、制御の継続が不可能になってしまう可能性もある。
このようなことから、エラー部分で計測されてしまうパルス数９３やパルス数９５においては、エラー検知を行い、さらに、エラー補正を行って制御系を不安定化させないような処理が必要となる。
そこで、本実施形態では、検出したパルス数がエラーであると判断された場合、計測したパルス数の代わりに通常領域ａ１に入る規定パルス数（ダミーパルス数）を用いて制御を継続する。補正処理を行った場合の制御系は上記実施形態と同様である。
【０１２３】
図１９に基づいて、補正処理で用いられるダミーパルス数の決め方の例を説明する。
パルス数Ｐｎ１０２までは通常のフィードバック制御が行われる。その時のサンプリング時間のパルス数を保存しておく。表面センサ１０９からの信号が継続して正常である場合は常にパルス数の値を書き換える。
パルス数Ｐｎ１０３が計測されると、規定パルス数を満たさない非通常領域ａ２に入っているので、パルス数Ｐｎ１０３はエラーであると判断される。正常であった場合の保存されていたパルス数がエラー処理におけるダミーパルス数として用いられ、制御ループの中ではパルス数Ｐｎ１０３ａが計測されたものとして扱われる。パルス数Ｐｎ１０３においても同様である。
【０１２４】
エラー部分である場合には保存されていたパルス数は更新せずに、エラー部分に入っている間は常にその保存パルス数を用いて補正を行う。また、連続もしくは不連続でパルス数Ｐｎ１０５が計測されると、こちらも規定パルス数を満たさない非通常領域ａ３に入っているので、エラーと判断される。この場合も前述と同様に制御ループの中ではパルス数Ｐｎ１０５ａが計測されたものとして扱われる。
エラーと検知されている間はこの処理が継続される。エラー部分が終了してパルス数Ｐｎ１０６が計測されるとエラー処理から外れ、通常のフィードバック制御が行われ、保存パルス数も更新される。このようにすることで制御系は不安定となることなく継続される。ここで、保存されるパルス数は１サンプリング以上前のパルス数でも良い。
【０１２５】
図２０に基づいて第１０の実施形態を説明する。
パルス数Ｐｎ１１２までは通常のフィードバック制御が行われる。パルス数Ｐｎ１１３が計測されると、規定パルス数を満たさない非通常領域ａ２に入っているので、パルス数Ｐｎ１１３はエラーであると判断される。パルス数Ｐｎ１１３の代わりに、計算から求めた理論パルス値がダミーパルス数として用いられ、制御ループの中ではパルス数Ｐｎ１１３ａが計測されたものとして扱われる。パルス数Ｐｎ１１４においても同様である。
また、連続もしくは不連続でパルス数Ｐｎ１１５が計測されると、こちらも規定パルス数を満たさない非通常領域ａ３に入っているので、エラーと判断される。この場合も前述と同様に制御ループの中ではパルス数Ｐｎ１１５ａが計測されたものとして扱われる。エラーと検知されている間はこの処理が継続される。
エラー部分が終了してパルス数Ｐｎ１１６が計測されるとエラー処理から外れ、通常のフィードバック制御が行われる。このようにすることで制御系は不安定となることなく継続される。
【０１２６】
図２１に基づいて第１１の実施形態を説明する。
パルス数Ｐｎ１２３までは通常のフィードバック制御が行われる。その際に少なくとも２つ以上の過去のパルス数を保存しておく。本実施形態ではは４つ分保存した場合について考える。
最も古く保存された値は表面センサ１０９からの信号が継続して正常である場合は常に値を書き換え、常に直前の４パルス数分が保存されている状態とする。
パルス数Ｐｎ１２４が計測されると、規定パルス数を満たさない非通常領域ａ２に入っているので、パルス数Ｐｎ１２４はエラーであると判断される。パルス数Ｐｎ１２４の代わりに、保存されている直前４つのパルス数の平均値をダミーパルス数として用い、制御ループの中ではパルス数Ｐｎ１２４ａが計測されたものとして扱われる。パルス数Ｐｎ１２５についても同様である。
【０１２７】
エラー部分の場合には保存されているパルス数は更新せずに、エラー部分に入っている間は常に、先ほど求めた平均値を用いて補正を行う。また、連続もしくは不連続でパルス数Ｐｎ１２６が計測されると、こちらも規定パルス数を満たさない非通常領域ａ３に入っているので、エラーと判断される。この場合も前述と同様に制御ループの中ではパルス数Ｐｎ１２６ａが計測されたものとして扱われる。
エラーと検知されている間はこの処理が継続される。エラー部分が終了してパルス数Ｐｎ１２７が計測されるとエラー処理から外れ、通常のフィードバック制御が行われ、保存パルス数も更新される。このようにすることで制御系は不安定となることなく継続される。
【０１２８】
図２２に基づいて第１２の実施形態を説明する。
パルス数Ｐｎ１３３までは通常のフィードバック制御が行われる。その際に過去の区間における平均速度を求め、その平均速度から平均パルス数を求めて保存しておく。表面センサ１０９からの信号が継続して正常である場合は、平均速度からの平均パルス数の値を常に更新し続ける。
パルス数Ｐｎ１３４が計測されると、規定パルス数を満たさない非通常領域ａ２に入っているので、パルス数Ｐｎ１３４はエラーであると判断される。パルス数Ｐｎ１３４の代わりに、平均速度から求めた平均パルス数をダミーパルス数として用い、制御ループの中ではパルス数Ｐｎ１３４ａが計測されたものとして扱われる。パルス数Ｐｎ１３５においても同様である。
【０１２９】
エラー部分である場合には保存されていた平均速度から求めた平均パルス数は更新せず、また、エラー部分に入っている間は常に、平均パルス数を用いて補正を行う。さらに、連続もしくは不連続でパルス数Ｐｎ１３６が計測されると、こちらも規定パルスを満たさない非通常領域ａ３に入っているので、エラーと判断される。この場合も前述と同様に制御ループの中ではパルス数Ｐｎ１２６ａが計測されたものとして扱われる。
エラーと検知されている間はこの処理が継続される。エラー部分が終了してパルス数Ｐｎ１３７が計測されるとエラー処理から外れ、通常のフィードバック制御が行われ、平均速度からの平均パルス数の値も再び更新される。このようにすることで制御系は不安定となることなく継続される。
上述のように、規定とするパルス数を下回ったり上回ったりした場合でも駆動対象であるベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動の位置精度を向上させることができ、高精度な駆動を行うことができる。
上記各実施形態では電流制御系について説明したが、制御系が電圧制御系であってもかまわない。
【０１３０】
上記各実施形態におけるエラー検知、エラー処理、制御系の動きを図２３のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、カウンタがリセット機能を持っている場合である。
表面センサ１０９がベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動状態を計測する（Ｓ１）。位置制御を行うために必要な値は初期からの累積カウント値（数）である。しかし、カウンタがリセット機能を持ち、且つリセットを行った場合もメモリに累積カウント値を保存することで位置制御が可能である。
制御手段により、カウンタの計測したパルスカウント数が規定範囲内にあるか否かが判断される（Ｓ２）。規定範囲内であった場合、カウント値は正常な計測値であるため、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が追加保存される（Ｓ３）。ここで、メモリ（ｃｈｅｃｋ１）とは、ＲＡＭ１３８の特定の保存領域を意味する。
その後にカウンタがリセットされ（Ｓ４）、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（Ｓ５）。但し、メモリ（ｃｈｅｃｋ１）の初期値は０である。
【０１３１】
Ｓ２において、カウンタの計測したカウント数が規定範囲にない場合には、カウント値はつなぎ目などの異常計測値であるため、メモリ（ｃｈｅｃｋ１）にダミーパルス（厳密にはダミーパルス数）が追加保存される（Ｓ６）。
その後にカウンタがリセットされ、ダミーパルスの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。
ループ１回につき、カウンタのリセットを１回行うことで、サンプリング時間毎のカウント値を得ることが容易となり、つなぎ目などの異常時に規定範囲を満たさないカウント値が保存されることを避けることも可能となる。
【０１３２】
図２４は、カウンタがリセット機能を持っていない場合についてのフローチャートである。
表面センサ１０９がベルト１０６あるいはドラム１２６の駆動状態を計測する（Ｓ１）。ここでは位置制御を行っているのでカウンタには駆動開始からの累積パルス数がカウントされる。まず、メモリ領域ｃｈｅｃｋ１に現在のカウント数が保存される（Ｓ２）。次に、１つ前のサンプリング時間における累積カウント数がメモリ領域ｃｈｅｃｋ２に保存されており、ｃｈｅｃｋ１とｃｈｅｃｋ２の差を計算することによって、現在のサンプリング時間におけるパルス数を求めることができる（Ｓ３）。
【０１３３】
ここで、ｃｈｅｃｋ２の初期値は０である。次に、求めた現在のサンプリング時間におけるパルス数が規定カウント範囲内にあるか否かがチェックされる（Ｓ４）。規定カウント範囲内であれば、補正ループには入らずに制御が行われる。この時、制御で用いられる値は
現在のカウンタ値（ｃｈｅｃｋ１）＋（補正回数×ダミーパルス数）−ｄｕｍｙ１である（Ｓ５）。ここで、ｄｕｍｙ１はエラー部分において計測されてしまったエラーカウントを累積して保存したものであり、初期値は０である。また、補正回数の初期値は０である。
ダミーパルス数は前述した方法により求めた値が入力される。エラー検知の後、現在のカウント値ｃｈｅｃｋ１の値をｃｈｅｃｋ２に上書き保存する（Ｓ６）。このようにすることで、次のステップで１つ前のサンプリング時間における累積カウント数として用いることができる。そして、制御が実行される。
【０１３４】
Ｓ４において、現在のサンプリング時間におけるパルス数が規定カウント範囲内に入っていない場合には、エラーと判断され、エラー処理が行われる。まず、計測されてしまったカウント値をｄｕｍｙ１に累積保存し（Ｓ７）、補正回数に１を加える（Ｓ８）。そして、制御で用いられる値は先ほどの式と同じである。しかし、補正回数が１多く、ｄｕｍｙ１の累積値も異なっているために、エラー処理を行って制御ループに入力されていることとなる。その後、現在のカウント値ｃｈｅｃｋ１の値をｃｈｅｃｋ２に上書き保存する。
このようにすることで、次のステップで１つ前のサンプリング時間における累積カウント数として用いることができる。そして、制御が実行される。
このような流れで制御ループが回るため、エラーが存在しても正しく検知され、エラー処理が確実に行われて駆動対象であるベルト１０６あるいはドラム１２６を高精度に駆動することが可能となる。
【０１３５】
図２５乃至図２７に基づいて第１３の実施形態を説明する。
上記各実施形態では、リニアスケールのつなぎ目やトナー付着などによるエラーによって計測信号が読み込めない部分に対して、補正処理を行うことで駆動制御系を不安定化することなく継続させる手法を採った。
このような補正処理を行う制御系を用いて回転体を駆動させた場合のグラフを図２５に示す。図２５において、横軸は時間を、縦軸はリニアスケールによる計測位置と目標位置との差分を示す。
回転体の位置変動が５Ａであったとすると、位置５Ｂでリニアスケールがつなぎ目やエラーに入り、補正処理が行われることで見かけ上、位置変動が全く無い状態となる。つなぎ目やエラーが終了し、リニアスケールが読み込めるようになれば再びリニアスケールの計測信号からのフィードバック制御が実行されるため、つなぎ目やエラーの前にあった位置変動５Ａと同様に位置変動５Ｃが生じる。
【０１３６】
位置変動５Ａや位置変動５Ｃは制御が実行されている状態の位置変動であり、制御で抑え込むことで小さくなった変動や制御で抑え切れていない高周波変動など全てが混在している変動である。つまり、振幅や位相など全く不明な変動である。よって、常に図２５に示すような補正処理が実行されるのではなく、実際にはつなぎ目やエラーの前後でどのような変動波形のつながり方がなされるのか不明である。
図２６に基づいて、最悪なつながり方がなされた場合について説明する。つなぎ目やエラーの前の位置変動において、最も下の部分５Ａ−１から補正処理中の位置変動５Ｄに入り、つなぎ目やエラーの後は位置変動５Ｃの最も上の部分５Ｃ−１とつながった場合、リニアスケールを読み込んで制御を行っているときの位置変動のピーク間（最大振幅）に相当する差分５Ｅが発生してしまう。
この差分５Ｅが発生すれば、上記制御手段は発生している差分５Ｅを補正するような動き（制御）をし、実際には存在しない変動が発生することになる。
【０１３７】
これはつなぎ目やエラーの補正を行うアルゴリズム上避けることができないものである。前述したように、振幅や、特に位相が全く分からない複数の周期変動や非周期変動が混在しているものであるからである。そのため、できるだけ発生してしまう変動を抑える必要がある。本実施形態ではかかる観点からの変動抑制を目的としている。
本実施形態における変動抑制の手法（回転体の位置制御方法）を図２７に基づいて説明する。制御時に位置変動５Ａの状態で、つなぎ目やエラーの補正処理に位置変動部分５Ａ−１で入ったとする。上記制御手段は、位置変動部分５Ａ−１と予めＲＯＭ１３７等に格納して設定されている目標変位との差分を補正し、補正処理に入る部分を位置５Ａ−２に変更する。
位置５Ａ−２は目標位置で同じであり、完全に一致させることが望ましいが、（設計者が）意図的にずらしてもよい。
このようにすることで、補正処理を行っている間は位置変動５Ｆとなる。ここで、つなぎ目やエラーが終了し、リニアスケールが読み込めるようになったときに通常の制御時の位置変動の最も上の部分５Ｃ−１につながった場合でもピーク間の半分に相当する差分５Ｇのみとなり、上記各実施形態における手法に比べて半分以下の偏差になる。これにより、つなぎ目やエラーの後に発生する補正変動を小さく抑えることができる。
【０１３８】
図２８に基づいて第１４の実施形態を説明する。
本実施形態は画像形成装置としてのカラー複写機への適用例であり、符号１０は装置本体を示す。装置本体１０は、外装ケース１１内の中央よりもやや右寄りに、像担持体としての感光体ドラム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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
このようなカラー複写機においては、像担持体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、本実施形態では、感光体ドラム１２の駆動が図２で示した駆動装置により、中間転写ベルト２４と搬送ベルト３４の駆動が図１に示した駆動装置により、上述した回転体の位置制御方法に基づいて行われる。
従って、像担持体の駆動の精度が向上し、高品質な画像を得ることができる。
【０１４７】
図２９に基づいて第１５の実施形態を説明する。
本実施形態における画像形成装置としてのカラー複写機において、像担持体としての感光体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６１〜６３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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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、本実施形態では、感光体ベルト６０と転写ベルト８３の駆動が図１で示した駆動装置により、転写ドラム７６の駆動が図２に示した駆動装置により、上述した回転体の位置制御方法に基づいて行われる。
従って、像担持体の駆動の精度が向上し、高精度な紙搬送駆動を行うことができ、高品質な画像を得ることができる。
【０１５８】
図３０に基づいて第１６の実施形態を説明する。
本実施形態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。本実施形態では、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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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、本実施形態では、直接転写ベルト２２６の駆動が図１に示した駆動装置により、上述した回転体の位置制御方法に基づいて行われる。
従って、像担持体の駆動の精度が向上し、高精度な紙搬送駆動を行うことができ、高品質な画像を得ることができる。
【０１６３】
図３１に基づいて第１７の実施形態を説明する。
本実施形態では画像読取装置の走行体駆動装置への適用例を示す。図３１に示す画像読取装置において、符号９０１は読み取られる原稿、９０２は原稿９０１が載置される原稿台、９０３は原稿９０１に光を照射する原稿照明系、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）、９０６は結像レンズ、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等からなる光電変換ユニット、９０９、９１０は副走査駆動用のプーリ、９１１はワイヤ、３００は駆動用の電動機、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。
【０１６４】
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。
本実施形態では、光電変換ユニット９０８の駆動が図1に示した駆動装置により、上述した回転体の位置制御方法に基づいて行われる。
従って、画像読取装置の走行体の駆動精度が向上して高精度な走行体駆動を行うことができ、高品質な読み取り画像を得ることができる。
【０１６５】
図３２に基づいて第１８の実施形態を説明する。
図３２に、上述した回転体の位置制御方法を実行するの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を示す。
記録媒体としてのＣＤ−ＲＯＭ１００３には、パーソナルコンピュータ１００１に、制御演算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ＣＤ−ＲＯＭ１００３に格納されているプログラムを実行することにより、本制御方法を実行できる。
かかるプログラムとしては、具体的には、コンピュータによって回転体を回転駆動するための制御プログラム、コンピュータによって画像形成装置の感光体ドラム駆動装置を制御するための制御プログラム、コンピュータによって画像形成装置の転写ドラム駆動装置を制御するための制御プログラム，コンピュータによって画像読み取り装置の走行体駆動装置を制御するための制御プログラム等がある。図３２において、符号１００２はディスクドライバを、１００４はキーボードを示している。
【０１６６】
図３３に示すように、記録媒体としてのＩＣカード１６５を上記制御手段としてのコンピュータ１６０に接続して回転体の位置制御方法のプログラムを実行するようにしてもよい。
コンピュータ１６０は、Ｉ／Ｏインターフェース１６１、ＣＰＵ１６２、ＲＯＭ１６３、ＲＡＭ１６４を有している。ＩＣカード１６５には上記各実施形態において説明した回転体の位置制御方法を実行するための回転体の位置制御プログラムが記録されている。
ＩＣカード１６５が接続されると、コンピュータ１６０のＣＰＵ１６２は該ＩＣカード１６５にアクセスし、ここに記憶された回転体の位置制御プログラムを取り込み、必要に応じて何れかの回転体の位置制御プログラムを実行する。
ＩＣカード１６５から読み込んだプログラムによりＲＯＭ１６３に記憶されているプログラムを書き換えるようにすることもできる。この場合、ＲＯＭ１６３はフラッシュメモリ等の電気的に消去・書き換え可能な素子で構成される。
また、上記のようなプログラムを焼き付けたＲＯＭを用意し、既に実装されているＲＯＭ１６３と交換するようにすることも可能である。
【０１６７】
図３４に基づいて第１９の実施形態を説明する。
本実施形態では、装置を動作させるコンピュータ１６０が通信ネットワークにＮＩＣ（ネットワークインターフェースカード）１６６を介して接続されている。ＣＰＵ１６２は、回転体の位置制御プログラムを供給する側のサーバ１６７にアクセスし、サーバ１６７内のハードディスク等に記録された回転体の位置制御プログラムをダウンロードし、ＲＯＭ１６３に記憶されているプログラムを書き換える。これにより既存の画像形成装置に上述した回転体の位置制御機能を簡単に付与することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明は、ハードディスクドライブ装置、ロボット等の位置決め制御装置、電子写真方式を用いた転写ベルト駆動装置、転写・感光体ドラム駆動装置、印刷機や出力機におけるベルト駆動、ローラ駆動装置、紙搬送装置におけるローラ駆動装置等に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるベルト駆動装置の斜視図である。
【図２】回転体（ドラム）駆動装置の斜視図である。
【図３】リニアスケールのつなぎ目を示す要部平面図で、（ａ）は物理的つなぎ目を示す図、（ｂ）は書き込みつなぎ目を示す図である。
【図４】電流制御系のブロック図である。
【図５】他例における電流制御系のブロック図である。
【図６】サンプリング時間毎のパルスカウント数を把握する概念図である。
【図７】従来におけるフィードバック制御系のブロック図である。
【図８】第１の実施形態におけるフィードバック制御系のブロック図である。
【図９】第１の実施形態における回転体の位置制御方法を示す、時間とサンプリング時間毎のパルスカウント数との関係グラフである。
【図１０】第２の実施形態における回転体の位置制御方法を示す、時間とサンプリング時間毎のパルスカウント数との関係グラフである。
【図１１】第３の実施形態における回転体の位置制御方法を示す、時間とサンプリング時間毎のパルスカウント数との関係グラフである。
【図１２】第４の実施形態における回転体の位置制御方法を示す、時間とサンプリング時間毎のパルスカウント数との関係グラフである。
【図１３】第５の実施形態における時間とサンプリング時間毎のパルスカウント数との関係の基本概念を示すグラフである。
【図１４】第５の実施形態における回転体の位置制御方法を示す、時間とサンプリング時間毎のパルスカウント数との関係グラフである。
【図１５】第６の実施形態における回転体の位置制御方法を示す、時間とサンプリング時間毎のパルスカウント数との関係グラフである。
【図１６】第７の実施形態における回転体の位置制御方法を示す、時間とサンプリング時間毎のパルスカウント数との関係グラフである。
【図１７】第８の実施形態における回転体の位置制御方法を示す、時間とサンプリング時間毎のパルスカウント数との関係グラフである。
【図１８】第９の実施形態における時間とサンプリング時間毎のパルスカウント数との関係の基本概念を示すグラフである。
【図１９】第９の実施形態における回転体の位置制御方法を示す、時間とサンプリング時間毎のパルスカウント数との関係グラフである。
【図２０】第１０の実施形態における回転体の位置制御方法を示す、時間とサンプリング時間毎のパルスカウント数との関係グラフである。
【図２１】第１１の実施形態における回転体の位置制御方法を示す、時間とサンプリング時間毎のパルスカウント数との関係グラフである。
【図２２】第１２の実施形態における回転体の位置制御方法を示す、時間とサンプリング時間毎のパルスカウント数との関係グラフである。
【図２３】カウンタがリセット機能を持っている場合のエラー検知、エラー処理、制御系の動きを示すフローチャートである。
【図２４】カウンタがリセット機能を持っていない場合のエラー検知、エラー処理、制御系の動きを示すフローチャートである。
【図２５】第１〜第１２の実施形態における回転体の位置制御方法での時間と、計測位置と目標位置との差分の関係を示すグラフである。
【図２６】第１〜第１２の実施形態における回転体の位置制御方法での極端なケースでの不具合を示すグラフである。
【図２７】第１３の実施形態における回転体の位置制御方法での有効性を示すグラフである。
【図２８】第１４の実施形態における画像形成装置としての１ドラム型カラー複写機の概要正面図である。
【図２９】第１５の実施形態における画像形成装置としての感光体ベルト方式のカラー複写機の概要正面図である。
【図３０】第１６の実施形態における画像形成装置としての直接転写ベルト方式のカラー複写機の概要正面図である。
【図３１】第１７の実施形態における画像読み取り装置の概要正面図である。
【図３２】第１８の実施形態における記録媒体としてのＣＤ−ＲＯＭを使用可能なコンピュータを示す概要正面図である。
【図３３】記録媒体としてのＩＣカードを使用可能なコンピュータを示す要部ブロック図である。
【図３４】第１９の実施形態における、ネットワーク上からプログラムを取り込む方式の画像形成装置の要部ブロック図である。
【符号の説明】
【０１７０】
１２  像担持体としての感光体ドラム
２４  像担持体としての中間転写ベルト
６０  像担持体としての感光体ベルト
７６  像担持体としての転写ドラム
１０２、１２１  駆動源としてのモータ
１０６  回転体としてのベルト
１０８  スケールとしてのリニアスケール
１０８  信号発生手段としてのリニアスケール
１０９  信号発生手段としての表面センサ
１２６  回転体としてのドラム
１６７  サーバ
２２６  像担持体としての直接転写ベルト
１００１  コンピュータとしてのパーソナルコンピュータ
１００３  記録媒体としてのＣＤ−ＲＯＭ
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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