(57)【要約】【課題】搬送ベルトの各懸架機構部品間のテンションむらにより、位置によってベルトの速度が異なっていることによる速度検出誤差に起因する、印字精度及び色ずれの改善。【解決手段】複数の従動ローラ、またはベルト速度検出手段により、複数の箇所でベルトの速度を検出することにより、ベルトの位置による速度検出誤差をキャンセルして、ベルト駆動制御を行う。速度検出は、従動ローラに設けた速度検出リブの他、対向ローラでの検出や、従動コロ、速度検出センサなど、別の検出手段を用いても構成可能である。【選択図】        図１
2005024616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周回移動する中間転写体または、搬送ベルトの駆動方向に沿って、像担持体を備えた複数の画像形成手段を複数の色に対応して設置し、前記画像形成手段により前記像担持体に潜像を形成し前記潜像を現像して得られる前記複数の色のトナー像を前記中間転写体上、または前記搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に順次重ね合わせて転写することにより前記記録媒体上に前記複数の色からなるカラー画像を得るカラー画像形成装置であって、
前記中間転写体または搬送ベルトの速度を検出する速度検出手段と、前記速度検出手段から得られた、中間転写体または搬送ベルトの速度と、前記中間転写体または搬送ベルトの目標とする速度とのずれ量を演算する演算手段と、前記演算手段が演算した、前記速度ずれ量に基づいて、前記中間転写体または搬送ベルトの速度を補正する速度補正手段とを備えた駆動制御部と、画像形成装置各部の制御を行うプリンタ制御部とを有し、
前記、中間転写体または搬送ベルトの速度を検出する速度検出手段は、前記中間転写体または搬送ベルトの速度を、少なくとも２つ以上の箇所で検出し、前記演算手段は、これら複数の速度情報をもとに、プリンタ制御部の指示する目標速度と比較する演算を行い、前記駆動制御部は、演算された速度ずれ量に基づいて速度を補正する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写体または搬送ベルトの速度を検出する速度検出手段が、複数の箇所の速度を検出する方法は、前記中間転写体または搬送ベルトの少なくとも２つ以上の従動で動くローラに設けられた速度検出手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記中間転写体または搬送ベルトの速度を検出する速度検出手段が、複数の箇所の速度を検出する方法は、前記中間転写体または搬送ベルトに従動で動くコロまたはローラに設けられたエンコーダなどの速度検出手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写体または搬送ベルトの速度を検出する速度検出手段が、複数の箇所の速度を検出し、前記演算手段が複数の速度情報をもとに、プリンタ制御部の指示する目標速度と比較する演算を行う方法は、複数の箇所の速度検出結果の平均値を求め、前記プリンタ制御部の指示する目標速度との差を求める演算方法であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記、中間転写体または搬送ベルトの速度を補正する速度補正手段は、中間転写体または搬送ベルトを駆動するモータの速度を調整することで、中間転写体または搬送ベルトの速度の補正を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記、プリンタ制御部は、駆動制御部へモータ回転数を指示する手段をもち、また、駆動制御部はプリンタ制御部から指示されたモータ回転数を、モータ回転数として設定する手段を持つことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記モータはＤＣモータであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置および方法に関し、たとえば電子写真方式の画像形成装置および制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、画像形成装置の構成について説明する。
【０００３】
図７は、４色すなわち、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの画像形成手段を備えたカラー画像形成装置を示すもので、同図において、１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用を示す）は現像ユニットであり、静電潜像を形成する感光ドラム１ａ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用を示す）と、前記静電潜像を現像する図示しない現像器とともにユニット化され、本体に着脱可能な構成となっている。６（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用を示す）は各現像ユニットを駆動するモータである。
【０００４】
２は画像信号に応じて露光を行い感光ドラム１ａ上に静電潜像を形成するレーザスキャナー、３は用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、無端状の搬送ベルトである。４は、モータとギア等でなる駆動手段と接続され、搬送ベルト３を駆動する駆動ローラ、６ｅは駆動ローラ４を駆動するモータ、５は用紙に転写されたトナーを溶融、固着する定着器である。６ｆは定着ユニットを駆動するモータである。
【０００５】
次に、画像形成装置の動作について説明する。
【０００６】
ＰＣからプリントすべきデータがプリンタに送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像形成が終了しプリンタ可能状態となると、用紙カセットから用紙が供給され搬送ベルト３に到達し、搬送ベルト３により用紙が各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベルト３による用紙搬送とタイミングを合せて、各色の画像信号が各レーザスキャナー２に送られ、感光ドラム１ａ上に静電潜像が形成され、図示しない現像器により、静電潜像がトナーで現像され、図示しない転写部で用紙上に転写される。同図においては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に順次画像形成される。その後用紙は搬送ベルトから分離され、定着器で熱によってトナー像が用紙上に定着され、外部へ排出される。
【０００７】
以上、述べたように、カラー画像形成装置は、搬送ベルトにより搬送される用紙上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成している。したがって、副走査方向（ベルト搬送方向）の４色の書き出し位置が一致していないと、いわゆる色ずれと言われる画像上の問題が起こる。
【０００８】
また、その他の色ずれを発生させる要因としては、主走査方向（ベルト搬送方向と垂直方向）の書出し位置ずれや、主走査線幅のバラツキによる色ずれが挙げられる。
【０００９】
前記、副走査方向の色ずれおよび、主走査方向の色ずれを修正する為に、搬送ベルト上に、各色毎に色ずれ検出用のパターンを形成し、搬送ベルト下流部の両サイドに設けられた１対の光センサで検出し、検出したずれ量に応じて、以下の様な各種調整を行うことが知られている。
【００１０】
図８に色ずれ検出パターン例を示す。１０１と１０２は用紙搬送方向（副走査方向）の色ずれ量を検出する為のパターン、１０３と１０４は用紙搬送方向と直交する主走査方向の色ずれ量を検出する為のパターンでこの例では４５度の傾きで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用を示す。ｔｓｆ１〜４、ｔｍｆ１〜４、ｔｓｒ１〜４、ｔｍｒ１〜４、は各パターンの検出タイミングを、矢印は搬送ベルト３の移動方向を示す。搬送ベルト３の移動速度をｖｍｍ／ｓ、Ｂｋを基準色とし、用紙搬送方向用パターンの各色とＢｋパターン間の理論距離をｄｓＹｍｍ、ｄｓＭｍｍ、ｄｓＣｍｍ、各色の用紙搬送方向用パターンと主走査方向用パタ―ン間の実測距離を、左右各々、ｄｍｆＢｋｍｍ、ｄｍｆＹｍｍ、ｄｍｆＭｍｍ、ｄｍｆＣｍｍ、ｄｍｒＢｋｍｍ、ｄｍｒＹｍｍ、ｄｍｒＭｍｍ、ｄｍｒＣｍｍとする。Ｂｋを基準色とし、搬送方向に関して、各色の位置ずれ量δｅｓは、
δｅｓＹ＝ｖ＊｛（ｔｓｆ２−ｔｓｆ１）＋（ｔｓｒ２−ｔｓｒ１）｝／２−ｄｓＹ      （式１）
δｅｓＭ＝ｖ＊｛（ｔｓｆ３−ｔｓｆ１）＋（ｔｓｒ３−ｔｓｒ１）｝／２−ｄｓＭ      （式２）
δｅｓＣ＝ｖ＊｛（ｔｓｆ４−ｔｓｆ１）＋（ｔｓｒ４−ｔｓｒ１）｝／２−ｄｓＣ      （式３）
となる。主走査方向に関して、左右各々の各色の位置ずれ量δｅｍｆ、δｅｍｒは、
ｄｍｆＢｋ＝ｖ＊（ｔｍｆ１−ｔｓｆ１）        （式４）
ｄｍｆＹ  ＝ｖ＊（ｔｍｆ２−ｔｓｆ２）        （式５）
ｄｍｆＭ  ＝ｖ＊（ｔｍｆ３−ｔｓｆ３）      （式６）
ｄｍｆＣ  ＝ｖ＊（ｔｍｆ４−ｔｓｆ４）        （式７）
と
ｄｍｒＢｋ＝ｖ＊（ｔｍｒ１−ｔｓｒ１）      （式８）
ｄｍｒＹ  ＝ｖ＊（ｔｍｒ２−ｔｓｒ２）      （式９）
ｄｍｒＭ  ＝ｖ＊（ｔｍｒ３−ｔｓｒ３）      （式１０）
ｄｍｒＣ  ＝ｖ＊（ｔｍｒ４−ｔｓｒ４）      （式１１）
から、
δｅｍｆＹ＝ｄｍｆＹ−ｄｍｆＢｋ            （式１２）
δｅｍｆＭ＝ｄｍｆＭ−ｄｍｆＢｋ            （式１３）
δｅｍｆＣ＝ｄｍｆＣ−ｄｍｆＢｋ            （式１４）
と
δｅｍｒＹ＝ｄｍｒＹ−ｄｍｒＢｋ            （式１５）
δｅｍｒＭ＝ｄｍｒＭ−ｄｍｒＢｋ            （式１６）
δｅｍｒＣ＝ｄｍｒＣ−ｄｍｒＢｋ            （式１７）
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断出来、δｅｍｆから書出し位置を、δｅｍｒ−δｅｍｆから主走査幅を補正する。なお、主走査幅に誤差がある場合は、書出し位置はδｅｍｆのみでなく、主走査幅補正に伴い変化した画像周波数の変化量を加味して算出する。
【００１１】
図９、図１０は、色ずれ検出手段を説明する図である。５０は色ずれ検出手段であり、発光素子と受光素子とで構成されている。５１は発光素子で、例えばＬＥＤである。５２は受光素子で、例えばフォトセンサである。３は搬送ベルトで、１０１は色ずれ検出用のパターンである。５３は発光素子５１からの発光光路で、５４は搬送ベルト３又は、色ずれ検出パターン１０１からの反射光の内、受光素子５２にて受光される受光光路である。発光部と受光部は搬送ベルト３を反射面として、正反射光学系で構成されていて、搬送ベルト３と色ずれ検出パターンの正反射光反射率の差、即ち、反射率の差によって、色ずれ検出パターンの位置を検出する。
【００１２】
上記のような構成の色ずれ検出手段は、図１０に示すように、搬送ベルト下流部の両サイドに、１箇所づつ設置される。
【００１３】
一方、搬送ベルトの速度は、駆動ローラの偏心や、ベルトの厚みムラにより変化するとともに、搬送ベルトを駆動する駆動ローラ等の熱膨張により変化する。速度の変化の一例を図１１に示す。すなわち、温度による速度の変化に、駆動ローラの偏心や、ベルトの厚みムラにより引き起こされる周期的な速度変化が重畳されたものとなる。したがって、画像形成装置を使用することによる機内の温度上昇や、画像形成装置の周囲の環境変化により搬送ベルトの平均速度は、刻々変化してしまう。すなわち、前述のように、色ずれ検出を行い、色ずれをなくすような調整をしたとしても、搬送ベルトの速度に依存する副走査方向の色ずれは、温度の変化幅に比例して、大きくなる。このような、副走査方向の色ずれを防ぐために、搬送ベルトの速度を検出する手段を設けて、該搬送ベルトの速度を検出し、該搬送ベルトの速度が一定になるように制御することが、一般的に行われている。
【００１４】
搬送ベルトの速度を検出する手段としては、図１０に示すように、ベルトに従動する懸架用のローラ４７の軸に設けた回転検出用リブ５７の回転による遮光周期をフォトインタラプタなどによって検出して、ベルトの速度を求める方法などが使用される他に、べルト面上に、穴、あるいは反射面からなる検出用部材を一箇所以上設け光学センサで読み取る方法が用いられる（例えば、特許文献１参照。）。
【００１５】
これらの方式の場合、たとえば、ベルト面上に、穴あるいは反射面を一箇所設けた場合、ベルト一周期の所要時間を測定し、その結果からベルト一周分の平均速度を求めて、ベルト一周分ごとにモータ回転数を補正することになる。すなわち、駆動ローラの編心や、ベルトの厚みムラによる、ベルト表面速度の変化をリアルタイムに補正するものではなく、駆動ローラ等の熱膨張による平均速度のドリフトを補正するものである。
【００１６】
【特許文献１】
特開２００２−２５１０７９号公報（第３−６項、第７図）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、以下のような欠点があった。
【００１８】
ベルトの速度を検出する場合に、図のように懸架用のローラ４７の上流と下流でベルトの張力が異なっているため、実際に印字用紙が搬送される側のベルト面の速度の検出の精度に限界があった。そのため検出されたベルト速度によって駆動制御を行うと設計目標値に対してずれを生じてしまい、所望の印字精度を出すことが難しかった。しかも、張力の上流、下流分布はベルトの経時的な変化による伸び縮みや、環境の変化によっても変わるため常に一定の印字用紙搬送速度を実現することは難しかった。
【００１９】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、搬送ベルトの各懸架機構部品間のテンションむらにより、位置によってベルトの速度が異なっていることによる速度検出誤差に起因する、印字精度及び色ずれの改善をする画像形成装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、以下の構成を備える。
【００２１】
（１）周回移動する中間転写体または、搬送ベルトの駆動方向に沿って、像担持体を備えた複数の画像形成手段を複数の色に対応して設置し、前記画像形成手段により前記像担持体に潜像を形成し前記潜像を現像して得られる前記複数の色のトナー像を前記中間転写体上、または前記搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に順次重ね合わせて転写することにより前記記録媒体上に前記複数の色からなるカラー画像を得るカラー画像形成装置であって、
前記画像形成手段を制御して前記搬送ベルト上または前記中間転写体上にトナーによる色ずれ測定用パターンを形成し、前記色ずれ測定用パターンを検出してパターン検出信号を出力する検出手段と、前記検出手段からの前記パターン検出用信号からそれぞれの色ずれ量を演算する演算手段と、前記演算手段が演算した前記色ずれ量に基づいて、前記画像形成手段において各色の潜像形成位置の補正動作を行う補正手段とを持ち（以下、前記、色ずれ測定用パターン形成から潜像形成位置の補正動作を行うまでの一連のシーケンスを色ずれ補正シーケンスと称する）、さらに、前記中間転写体または搬送ベルトの速度を検出する速度検出手段と、前記速度検出手段から得られた、中間転写体または搬送ベルトの速度と、前記中間転写体または搬送ベルトの目標とする速度とのずれ量を演算する演算手段と、前記演算手段が演算した、前記速度ずれ量に基づいて、前記中間転写体または搬送ベルトの速度を補正する速度補正手段とを備えた駆動制御部と、画像形成装置各部の制御をおこなうプリンタ制御部とを有し、
前記、速度検出手段を、前記中間転写体または搬送ベルトに少なくとも２つ設け、それぞれ複数の速度検出値から、目標とする速度とのずれ量を演算する演算手段によって速度ずれ量を求め、前記中間転写体または搬送ベルトの速度を補正することで色ずれ及び印字精度の高い高画質の画像形成装置を実現する。
【００２２】
（２）上記（１）の構成において、前記、駆動制御部が、プリンタ制御部に報知する中間転写体または搬送ベルトの速度補正情報は、中間転写体または搬送ベルトの速度、あるいは、目標とする中間転写体または搬送ベルトの速度と実際の中間転写体または搬送ベルトの速度とのずれ量であることを特徴とする。
【００２３】
（３）上記（１）または（２）の構成において、前記、中間転写体または搬送ベルトの速度を補正する速度補正手段は、中間転写体または搬送ベルトを駆動するモータの速度を調整することで、中間転写体または搬送ベルトの速度の補正を行うことを特徴とする。
【００２４】
（４）上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記、駆動制御部が、前記中間転写体または搬送ベルトを駆動する目標速度は、記憶手段によって記憶している、少なくとも１つ以上のモータ回転数の中から所定の値を選んで、モータ回転数として設定することを特徴とする。
【００２５】
上記構成において、ベルトの速度補正が完了するまで待つことによる、印字動作を開始してから、印字された用紙が排出されるまで時間が長くなってしまうことを防ぐ。また、ベルトの速度補正では調整しきれない色ずれを抑制する。
【００２６】
なお、さらに詳細に説明すれば、本発明は下記の構成によって前記課題を解決できた。
【００２７】
（１）周回移動する中間転写体または、搬送ベルトの駆動方向に沿って、像担持体を備えた複数の画像形成手段を複数の色に対応して設置し、前記画像形成手段により前記像担持体に潜像を形成し前記潜像を現像して得られる前記複数の色のトナー像を前記中間転写体上、または前記搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に順次重ね合わせて転写することにより前記記録媒体上に前記複数の色からなるカラー画像を得るカラー画像形成装置であって、前記中間転写体または搬送ベルトの速度を検出する速度検出手段と、前記速度検出手段から得られた、中間転写体または搬送ベルトの速度と、前記中間転写体または搬送ベルトの目標とする速度とのずれ量を演算する演算手段と、前記演算手段が演算した、前記速度ずれ量に基づいて、前記中間転写体または搬送ベルトの速度を補正する速度補正手段とを備えた駆動制御部と、画像形成装置各部の制御を行うプリンタ制御部とを有し、前記、中間転写体または搬送ベルトの速度を検出する速度検出手段は、前記中間転写体または搬送ベルトの速度を、少なくとも２つ以上の箇所で検出し、前記演算手段は、これら複数の速度情報をもとに、プリンタ制御部の指示する目標速度と比較する演算を行い、前記駆動制御部は、演算された速度ずれ量に基づいて速度を補正する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００２８】
（２）前記中間転写体または搬送ベルトの速度を検出する速度検出手段が、複数の箇所の速度を検出する方法は、前記中間転写体または搬送ベルトの少なくとも２つ以上の従動で動くローラに設けられた速度検出手段であることを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
【００２９】
（３）前記中間転写体または搬送ベルトの速度を検出する速度検出手段が、複数の箇所の速度を検出する方法は、前記中間転写体または搬送ベルトに従動で動くコロまたはローラに設けられたエンコーダなどの速度検出手段であることを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
【００３０】
（４）前記中間転写体または搬送ベルトの速度を検出する速度検出手段が、複数の箇所の速度を検出し、前記演算手段が複数の速度情報をもとに、プリンタ制御部の指示する目標速度と比較する演算を行う方法は、複数の箇所の速度検出結果の平均値を求め、前記プリンタ制御部の指示する目標速度との差を求める演算方法であることを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
【００３１】
（５）前記、中間転写体または搬送ベルトの速度を補正する速度補正手段は、中間転写体または搬送ベルトを駆動するモータの速度を調整することで、中間転写体または搬送ベルトの速度の補正を行うことを特徴とする前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００３２】
（６）前記、プリンタ制御部は、駆動制御部へモータ回転数を指示する手段をもち、また、駆動制御部はプリンタ制御部から指示されたモータ回転数を、モータ回転数として設定する手段を持つことを特徴とする前記（１）ないし（５）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００３３】
（７）前記モータはＤＣモータであることを特徴とする前記（１）ないし（６）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施例に基いて詳細に説明する。
【００３５】
（第１の実施例）
本発明の実施例に係る画像形成装置の構成は図７と同様であり、色ずれ検出手段の構成は図９、図１０と同様である。また、搬送ベルトの速度検出手段の構成は図１０と同様である。その他の構成および動作は従来例と同様なので説明を省略する。
【００３６】
図３は本装置の制御システムの概略構成を示す。
【００３７】
１０は画像形成装置としてのプリンタである。１１はプリンタ内の各装置を制御するプリンタ制御部である。１２はプリンタ内の各装置へ電力を供給する電源である。１３はプリンタ内の各部の状況を検知するセンサ類である。１４はプリンタ制御部の指示によりモータ類を制御する駆動制御部である。１５はプリンタ内の各装置の動力源であるモータ類である。１６はプリンタの動作状況をユーザに報知する表示部である。１７はプリンタとホストコンピュータとの通信を行う通信コントローラである。１８はプリンタに印刷するデータを転送するホストコンピュータである。
【００３８】
図４、図５、図６は本発明に係る主要部の構成を示す。
【００３９】
２０はＤＳＰ、４０はＤＣブラシレスモータ、３０はモータへの電力を制御するドライバ、４はモータにより駆動される搬送ベルト駆動ローラ、３は搬送ベルト駆動ローラに駆動される搬送ベルト、５６は搬送ベルトに設けられた検出部材、５５は搬送ベルトに設けられた検出部材を検出するセンサである。ベルトに従動する懸架用のローラ４７の軸に設けた回転検出用リブ５７の回転による遮光周期をフォトインタラプタ５８などによって検出する方法でも良い。これらの速度検出部の信号を計時することによりベルトの速度を求める。ＤＳＰはＤＣブラシレスモータからのロータ位置信号により相切り替え制御、プリンタ制御部からの制御信号によるモータの始動、停止制御、およびプリンタ制御部からの速度信号と速度検知手段の出力とを比較し、ドライバを介して速度制御をおこなう。
【００４０】
センサ５５からの信号により、搬送ベルト３の速度を検出し、搬送ベルトの速度が目的の速度となるように、ＤＣブラシレスモータの回転速度を補正する。
【００４１】
ＤＳＰのブロック図を図６に示す。２１はプログラムコントローラ、２２ａは加減算や論理演算を行うＡＬＵ、２２ｂは積和演算をおこなうＭＡＣ、２３はデータ用メモリ、２４はプログラム用メモリ、２５ａはデータメモリバス、２５ｂはプログラムメモリバス、２６はＡ／Ｄポート、２７はシリアルポート、２８はタイマ、２９はＩ／Ｏポートである。このように、メモリをデータ用とプログラム用に独立させ、バスもデータバスとプログラムバスに分離し、乗算と加算を１マシンサイクルで実行するＭＡＣを持つことで高速な演算を可能としている。
【００４２】
ＤＣブラシレスモータ４０はＵ、Ｖ、Ｗの３相スター結線されたコイル４３とロータ４４をもつ。さらにロータの位置検出手段としてロータの磁極を検知する３個のホール素子４２を備え、その出力はＤＳＰに接続されている。また、ロータの外周上に設けられた磁気的パターン４５と磁気センサ４１からなる回転速度検知手段を持ち、その出力はＤＳＰに接続されている。
【００４３】
３０はＤＣブラシレスモータを駆動するドライバであり、ハイ側トランジスタ３１とロー側トランジスタ３２を各３個備え、それぞれコイル４３のＵ、Ｖ、Ｗに接続されている。
【００４４】
３４は電流検出抵抗で、モータ駆動電流を電圧に変換する。発生した電圧はＤＳＰのＤ／Ａポートに取り込まれる。
【００４５】
ＤＳＰはホール素子が発生するロータ位置信号ＨＵ〜Ｗにより、ロータの位置を特定し、相切り替え信号を生成する。相切り替え信号ＵＵ〜Ｗ、ＬＵ〜Ｗは、ドライバの各トランジスタをオンオフ制御し励磁する相を順次切り替えロータを回転させる。
【００４６】
さらにＤＳＰは回転速度目標値と回転速度情報を比較し、ＰＷＭ信号を生成、出力する。ＰＷＭ信号は０でｄｕｔｙ０、２５５でｄｕｔｙ１００となる。ＰＷＭ信号は相切り替え信号ＵＵ〜Ｗとナンドゲート３３により論理積否定され駆動電流のチョッピングを行いモータの回転速度を制御する。なお、ナンドゲートを使わずにＤＳＰですべて処理してもよい。
【００４７】
次に、図１によりプリンタ制御部の色ずれ検知シーケンスを説明する。
【００４８】
プリンタ制御部は、駆動制御部に、搬送ベルト速度補正の実行を指示する（図１ステップ１）とともに、タイムアウト処理用のタイマーをセットする（図１ステップ２）。次に駆動制御部が報知してくる、搬送ベルト速度補正情報を受信し（図１ステップ３）、搬送ベルトの速度補正が終了したかどうか判断する（図１ステップ４）。搬送ベルトの速度補正は、目標とする速度とのずれが所定の値以内になった時点で終了とする。駆動制御部が報知してくる搬送ベルト速度補正情報は、搬送ベルトの速度情報、または目標とする搬送ベルト速度と実際の搬送ベルト速度のずれ量、あるいは目標とする搬送ベルト速度と実際の搬送ベルト速度のずれ量が、ある値以下であるかどうかを示す信号とすることができる。
【００４９】
速度補正が完了していない場合、タイマ値が０になったか確認し（図１ステップ５）、タイマ値が０でない場合は、一定周期でタイマ値から−１する（図１ステップ６）。
【００５０】
速度補正が終了した場合、あるいはタイマ値が０になった場合、駆動制御部に、搬送ベルト速度補正実行の禁止を指示する（図１ステップ７）。次に色ずれ検知パターン形成、色ずれ量演算、および色ずれを補正するような書き出しタイミングを求める演算を実行する（図１ステップ８）。色ずれ検知パターン形成、各色の色ずれ量演算、および各色の色ずれを補正するような各色の書き出しタイミングを求める演算（以下、色ずれ検知パターン形成、色ずれ量演算、および色ずれを補正するような書き出しタイミングを求める演算を合わせて色ずれ検知シーケンスと称する）は従来例と同様なので説明を省略する。
【００５１】
また、駆動制御部が報知してくる搬送ベルト速度補正情報から、搬送ベルトの速度を判断し、色ずれ検知パターン形成時の搬送ベルトの速度を搬送ベルトの速度記憶手段に記憶しておく（図１ステップ９）。
【００５２】
あるいは、駆動制御部に、色ずれ検知パターン形成時の搬送ベルトの速度を記憶するように指示し、その値を、必要なときに、プリンタ制御部に報知するように指示してもよい。
【００５３】
つぎに、図２により、プリンタ制御部の印字シーケンスの説明をする。
【００５４】
プリンタ制御部は、駆動制御部に、搬送ベルト速度補正の実行を指示する（図２ステップ２１）とともに、タイムアウト処理用のタイマーをセットする（図２ステップ２２）。次に駆動制御部が報知してくる、搬送ベルト速度補正情報を受信し（図２ステップ２３）、搬送ベルトの速度補正が終了したかどうか判断する（図２ステップ２４）。搬送ベルトの速度補正は、目標とする速度とのずれが所定の値以内になった時点で終了とする。駆動制御部が報知してくる搬送ベルト速度補正情報は、搬送ベルトの速度情報、または目標とする搬送ベルト速度と実際の搬送ベルト速度のずれ量、あるいは目標とする搬送ベルト速度と実際の搬送ベルト速度のずれ量が、ある値以下であるかどうかを示す信号とすることができる。
【００５５】
速度補正が完了していない場合、タイマ値が０になったか確認し（図２ステップ２５）、タイマ値が０でない場合は、一定周期でタイマ値から−１する（図２ステップ２６）。
【００５６】
速度補正が終了した場合、あるいはタイマ値が０になった場合、駆動制御部に、搬送ベルト速度補正実行の禁止を指示する（図２ステップ２７）。次に、駆動制御部が報知してくる搬送ベルト速度補正情報から、搬送ベルトの速度を求める。この速度をＶとする。さらに、搬送ベルトの速度記憶手段に記憶してある、色ずれ検知シーケンス実行時の搬送ベルトの速度（Ｖｒｅｆとする）とＶとの関係から、その速度差により生じる実際の画像形成位置のずれ量を演算し、そのずれ量を抑制するように各色の潜像形成位置の補正動作を行う。
【００５７】
例えば、色ずれ検知シーケンスにより、各色の書き出しタイミングを求めて、そのタイミングを元に潜像形成を開始しているとすると、上記ずれ量をなくすように各色の書き出しタイミングを補正する（図２ステップ２８）。すなわち、ＶがＶｒｅｆに対して、遅い場合は、それに応じて、書き出しタイミングを所定の時間だけ遅くし、ＶがＶｒｅｆに対して速い場合は、それに応じて、書き出しタイミングを所定の時間だけ早くする。
【００５８】
例えば、補正した書き出しタイミングを求める式の例を挙げると以下のようになる。
【００５９】
色ずれ検知シーケンスにより求めた書き出しタイミング：Ｔｒｅｆ
色ずれ検知シーケンス実行時の搬送ベルト速度：Ｖｒｅｆ
印字シーケンス実行時の搬送ベルト速度：Ｖ
とすると、補正した書き出しタイミング：Ｔは
Ｔ＝（Ｔｒｅｆ×Ｖｒｅｆ）／Ｖ
により求めることができる。
【００６０】
次に、用紙への印字動作を行う（図２ステップ２９）。印字動作は従来例と同様であるので説明を省略する。
【００６１】
つぎに駆動制御部を説明する。
【００６２】
駆動制御部は、プリンタ制御部から搬送ベルトの駆動を指示されると、搬送ベルト駆動モータを、あらかじめ設定してある所定の回転数で回転させる。このときプリンタ制御部はあらかじめ記憶している目標速度値を駆動制御部へ通知し速度を選択することができる。駆動制御部は懸架用の従動ローラに取り付けられたフォトインタラプタ５８などにより、回転検出用リブ５７の信号を検出する。また本実施例では従動ローラ４６にも回転検出用リブ５７とフォトインタラプタ５８を設け、複数の箇所で計時する。これらの従動ローラの回転速度から、搬送ベルトの速度を検出するものである。
【００６３】
駆動制御部は、懸架用従動ローラ４７の回転数と、従動ローラ４６の回転数を検出できる。このとき、回転検出リブ１回転の計時結果は駆動ローラの偏心による搬送ベルトの速度変動の影響を受けるため、少なくとも３回転以上の平均結果を検出値とする。それぞれの従動ローラの径から搬送ベルトの速度を検出することが可能である。
【００６４】
さて、従来のように１箇所の位置でベルトの速度を検出する場合に、懸架用のローラ４７の上流と下流でベルトの張力が異なっているため、図１３のように、ベルトの各部で速度が異なっていて検出位置によって速度が異なって見える場合がある。図１３のように駆動ローラ４の駆動する印字用紙搬送側のベルトの速度をＶａ、従動ローラ４６から懸架用の従動ローラ４７の間の区間を走行するベルトの速度をＶｃ、懸架用の従動ローラ４７から駆動ローラ４との区間を走行するベルトの速度をＶｂとすると、Ｖｂ＜Ｖｃ＜Ｖａの関係となる。この関係は各ローラの回転負荷によりベルト全周の中で異なる張力分布があわられることによる。駆動ローラ４により直接駆動され引かれる区間は従動ローラ４６の負荷によって張力が高く、速度Ｖａで搬送される。従動ローラ４６と懸架用従動ローラ４７の区間は、駆動ローラ４７の負荷によって張られるものの、従動ローラ４７は図１３のように巻きつけ角も小さいため被駆動負荷が小さいためＶｃは大きくない。さらに従動ローラ４７の下流は駆動ローラ４によって駆動された搬送ベルトが送られてくるため、全周内でもっとも張力が小さく、たるみを有する区間でＶｂは最小である。張力分布によりベルトの伸び縮みが生じ速度分布が生じている。特に起動時には顕著で、実際に印字用紙が搬送される側のベルト面の速度の検出の精度に限界があった。そのため検出されたベルト速度によって駆動制御を行うと設計目標値に対してずれを生じてしまい、所望の印字精度を出すことが難しかった。しかも、張力の上流、下流分布はベルトの経時的な変化による伸び縮みや、環境の変化によっても変わるため常に一定の印字用紙搬送速度に制御することが困難であった。
【００６５】
そこで本実施例において、図１３に示すように、懸架用従動ローラ４７と従動ローラ４６の速度の複数の速度検出部分で検出し、横軸を時間とし縦軸に搬送ベルトの検出速度として図１２のような速度検出結果を得る。これら複数の速度検出結果の差は、搬送ベルトの起動時に大きく差を生じ、定速で回転を続けると張力分布はそれぞれ分散して少なくなってくる。このとき駆動制御部は複数の速度検出結果の平均値を求め、その平均値とあらかじめ定めた目標速度との差分を検出し、搬送ベルトの駆動制御に帰還を行うものである。このように複数の検出から速度制御を行うことで、張力分布が分散、開放される期間において、外乱となる速度変化をキャンセルすることが可能となるため、速度制御のオーバーシュートやアンダーシュートを防ぎ、最短時間での速度制御収束を実現することができる。
【００６６】
駆動制御部は、搬送ベルトが所定の制御目標速度に到達した場合、プリンタ制御部に、搬送ベルト速度補正信号を報知する。搬送ベルト速度補正情報は、搬送ベルトの速度情報、または目標とする搬送ベルト速度と実際の搬送ベルト速度のずれ量、あるいは目標とする搬送ベルト速度と実際の搬送ベルト速度のずれ量が、ある値以下であるかどうかを示す信号とすることができる。
【００６７】
搬送ベルトのモータ駆動中は、以上の動作を繰り返す。
【００６８】
さらに、搬送ベルトの速度と、理想的な速度との差が、ある一定の値以下の場合は、そのときのモータ速度を、モータ速度記憶手段により記憶し、次回のモータ起動時に、モータの初期回転数設定値として用いる。
【００６９】
また、駆動制御部は、少なくとも１つ以上のモータ回転数記憶手段をもち、プリンタ制御部からの指示により、記憶している少なくとも１つ以上のモータ回転数の中から所定の値を選んで、モータ回転数として設定する。あるいは、プリンタ制御部から指示されたモータ回転数でモータを回転するような構成とすることもできる。
【００７０】
なお、一度に補正するモータ速度補正幅は、実際の印字画像上で、人の目には、画像の劣化として認識できない値以下とするのが望ましい。
【００７１】
（第２の実施例）
本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００７２】
本装置の画像形成装置構成、制御システムの概略構成は第一実施例と同様なので説明を省略する。
【００７３】
図１４を用いて第２の実施例の駆動制御部を説明する。
【００７４】
駆動制御部は、プリンタ制御部から搬送ベルトの駆動を指示されると、搬送ベルト駆動モータを、あらかじめ設定してある所定の回転数で回転させる。このときプリンタ制御部はあらかじめ記憶している目標速度値を駆動制御部へ通知し速度を選択することができる。
【００７５】
駆動制御部は懸架用の従動ローラに取り付けられたフォトインタラプタ５８などにより、回転検出用リブ５７の信号を検出する。また、従動ローラ４６に対向する搬送ローラ５９に、回転検出用リブ５７を設け、フォトインタラプタ５８などで速度を検出する。搬送ローラ５９は搬送ベルトをはさんで従動ローラ４６に当接し搬送ベルトと等速で周っている。このような構成において、駆動制御部は、懸架用従動ローラ４７の回転数と、搬送ローラ５９の回転数を検出できる。このとき、回転検出リブ１回転の計時結果は駆動ローラの偏心による搬送ベルトの速度変動の影響を受けるため、少なくとも３回転以上の平均結果を検出値とする。それぞれのローラの径から搬送ベルトの速度を検出することが可能である。このように複数の箇所で速度を検出することにより搬送ベルトの張力分布が片寄っていて場所により速度が変わっている場合においても精度良く搬送ベルトの速度検出を行うことができる。
【００７６】
駆動制御部は、搬送ベルトが所定の制御目標速度に到達した場合、プリンタ制御部に、搬送ベルト速度補正信号を報知する。搬送ベルト速度補正情報は、搬送ベルトの速度情報、または目標とする搬送ベルト速度と実際の搬送ベルト速度のずれ量、あるいは目標とする搬送ベルト速度と実際の搬送ベルト速度のずれ量が、ある値以下であるかどうかを示す信号とすることができる。
【００７７】
搬送ベルトのモータ駆動中は、以上の動作を繰り返す。
【００７８】
さらに、搬送ベルトの速度と、理想的な速度との差が、ある一定の値以下の場合は、そのときのモータ速度を、モータ速度記憶手段により記憶し、次回のモータ起動時に、モータの初期回転数設定値として用いる。
【００７９】
また、駆動制御部は、少なくとも１つ以上のモータ回転数記憶手段をもち、プリンタ制御部からの指示により、記憶している少なくとも１つ以上のモータ回転数の中から所定の値を選んで、モータ回転数として設定する。あるいは、プリンタ制御部から指示されたモータ回転数でモータを回転するような構成とすることもできる。
【００８０】
なお、一度に補正するモータ速度補正幅は、実際の印字画像上で、人の目には、画像の劣化として認識できない値以下とするのが望ましい。
【００８１】
駆動制御部のシーケンスは実施例１と同様なので説明を省略する。
【００８２】
（第３の実施例）
本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００８３】
本装置の画像形成装置構成、制御システムの概略構成は第一実施例と同様なので説明を省略する。
【００８４】
図１５を用いて第３の実施例の駆動制御部を説明する。
【００８５】
駆動制御部は、プリンタ制御部から搬送ベルトの駆動を指示されると、搬送ベルト駆動モータを、あらかじめ設定してある所定の回転数で回転させる。このときプリンタ制御部はあらかじめ記憶している目標速度値を駆動制御部へ通知し速度を選択することができる。懸架用の従動ローラ４７と従動ローラ４６には円盤状で複数のスリットの空いたエンコーダ６０を軸に設けてある。このエンコーダ６０はフォトインタラプタ５８などにより、懸架用従動ローラ４７及び従動ローラ４６の回転を検出するものである。検出用リブのパルスに比較して検出分解能が高いため高い応答速度で制御に向いている。
【００８６】
これら複数の検出された速度信号の速度平均を求め、制御速度に帰還する。このように複数の箇所で速度を検出することにより搬送ベルトの張力分布が片寄っていて場所により速度が変わっている場合においても精度良く搬送ベルトの速度検出を行うことができる。
【００８７】
駆動制御部は、搬送ベルトが所定の制御目標速度に到達するように制御し、所定の速度に到達した場合、プリンタ制御部に、搬送ベルト速度補正信号を報知する。搬送ベルト速度補正情報は、搬送ベルトの速度情報、または目標とする搬送ベルト速度と実際の搬送ベルト速度のずれ量、あるいは目標とする搬送ベルト速度と実際の搬送ベルト速度のずれ量が、ある値以下であるかどうかを示す信号とすることができる。
【００８８】
搬送ベルトのモータ駆動中は、以上の動作を繰り返す。
【００８９】
さらに、搬送ベルトの速度と、理想的な速度との差が、ある一定の値以下の場合は、そのときのモータ速度を、モータ速度記憶手段により記憶し、次回のモータ起動時に、モータの初期回転数設定値として用いる。
【００９０】
また、駆動制御部は、少なくとも１つ以上のモータ回転数記憶手段をもち、プリンタ制御部からの指示により、記憶している少なくとも１つ以上のモータ回転数の中から所定の値を選んで、モータ回転数として設定する。あるいは、プリンタ制御部から指示されたモータ回転数でモータを回転するような構成とすることもできる。
【００９１】
なお、一度に補正するモータ速度補正幅は、実際の印字画像上で、人の目には、画像の劣化として認識できない値以下とするのが望ましい。
【００９２】
駆動制御部のシーケンスは実施例１と同様なので説明を省略する。
【００９３】
（第４の実施例）
本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００９４】
本装置の画像形成装置構成、制御システムの概略構成は第一実施例と同様なので説明を省略する。
【００９５】
駆動制御部は、プリンタ制御部から搬送ベルトの駆動を指示されると、搬送ベルト駆動モータを、あらかじめ設定してある所定の回転数で回転させる。このときプリンタ制御部はあらかじめ記憶している目標速度値を駆動制御部へ通知し速度を選択することができる。
【００９６】
図１６に示すように、駆動制御部は懸架用の従動ローラに取り付けられたフォトインタラプタ５８などにより、回転検出用リブ５７の信号を検出する。また、懸架用従動ローラ４７の速度検出部とは別に、搬送ベルトに直接当接する回転コロが設けられ、この回転コロは搬送ベルトによって従動回転しコロに設けた回転検出用リブ５７をフォトインタラプタ５８などにより回転を検出する。
【００９７】
駆動制御部は、懸架用従動ローラ４７の回転数と、回転コロの回転数によって搬送ベルトの搬送速度を検出できる。このとき、回転コロ及び回転検出リブ１回転の計時結果は駆動ローラの偏心による搬送ベルトの速度変動の影響を受けるため、少なくとも３回転以上の平均結果を検出値とする。それぞれのローラの径から搬送ベルトの速度を検出することが可能である。このように複数の箇所で速度を検出することにより搬送ベルトの張力分布が片寄っていて場所により速度が変わっている場合においても精度良く搬送ベルトの速度検出を行うことができる。
【００９８】
駆動制御部は、搬送ベルトが所定の制御目標速度に到達した場合、プリンタ制御部に、搬送ベルト速度補正信号を報知する。搬送ベルト速度補正情報は、搬送ベルトの速度情報、または目標とする搬送ベルト速度と実際の搬送ベルト速度のずれ量、あるいは目標とする搬送ベルト速度と実際の搬送ベルト速度のずれ量が、ある値以下であるかどうかを示す信号とすることができる。
【００９９】
搬送ベルトのモータ駆動中は、以上の動作を繰り返す。
【０１００】
さらに、搬送ベルトの速度と、理想的な速度との差が、ある一定の値以下の場合は、そのときのモータ速度を、モータ速度記憶手段により記憶し、次回のモータ起動時に、モータの初期回転数設定値として用いる。
【０１０１】
また、駆動制御部は、少なくとも１つ以上のモータ回転数記憶手段をもち、プリンタ制御部からの指示により、記憶している少なくとも１つ以上のモータ回転数の中から所定の値を選んで、モータ回転数として設定する。あるいは、プリンタ制御部から指示されたモータ回転数でモータを回転するような構成とすることもできる。
【０１０２】
なお、一度に補正するモータ速度補正幅は、実際の印字画像上で、人の目には、画像の劣化として認識できない値以下とするのが望ましい。
【０１０３】
駆動制御部のシーケンスは実施例１と同様なので説明を省略する。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本出願に係る発明によれば、搬送ベルトなどの速度制御において、ベルトの張力分布が一様でないことによる速度検出誤差を低減することができるため、ベルトの速度制御精度が向上するとともに、収束までの時間を短くすることが可能である。このように制御を安定化させることにより、印字動作を高速化することが可能である。また、ベルトの速度制御精度があがることにより、印字される画像の紙面上の精度が向上し、色ずれのない高い品質の画像形成装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施例の動作を説明する図
【図２】第一実施例の動作を説明する図
【図３】本発明の実施例に係る画像形成装置の制御システムの概略構成を説明する図
【図４】第一実施例の主要部の構成を説明する図
【図５】第一実施例の主要部の構成を説明する図
【図６】第一実施例の主要部の構成を説明する図
【図７】画像形成装置の全体を説明する図
【図８】色ずれ検知パターンを説明する図
【図９】色ずれ検出手段を説明する図
【図１０】色ずれ検出手段を説明する図
【図１１】搬送ベルト速度の変化を説明する図
【図１２】搬送ベルト速度の検出位置による違いを説明する図
【図１３】搬送ベルト速度分布の説明図
【図１４】第二実施例の主要部の構成を説明する図
【図１５】第三実施例で構成するエンコーダの説明図
【図１６】第四実施例の主要部の構成を説明する図
【符号の説明】
１  現像ユニット
２  レーザスキャナー
３  搬送ベルト
４  駆動ローラ
５  定着器
６  モータ
１０  プリンタ
１１  プリンタ制御部
１２  電源
１３  センサ類
１４  駆動制御部
１５  モータ類
１６  表示部
１７  通信コントローラ
１８  ホストコンピュータ
１９  通信部
２０  ＤＳＰ
２１  プラグラムコントローラ
２２ａ  ＡＬＵ
２２ｂ  ＭＡＣ
２３  データメモリ
２４  プログラムメモリ
２５ａ  データメモリバス
２５ｂ  プログラムメモリバス
２６  Ａ／Ｄポート
２７  シリアルポート
２８  タイマ
２９  Ｉ／Ｏポート
３０  ドライバ
３１  ハイ側トランジスタ
３２  ロー側トランジスタ
３３  ナンドゲート
３４  電流検出抵抗
４０  ＤＣブラシレスモータ
４１  磁気センサ
４２  ホール素子
４３  コイル
４４  ロータ
４５  磁気的パターン
４６  従動ローラ
４７  懸架用従動ローラ
５０  色ずれ検出手段
５１  発光素子
５２  受光素子
５３  発光光路
５４  受光光路
５５  センサ
５６  検出部材
５７  回転検出用リブ
５８  フォトインタラプタ
５９  搬送ローラ
６０  エンコーダ
１０１  色ずれ検出パターン
１０２  色ずれ検出パターン
１０３  色ずれ検出パターン
１０４  色ずれ検出パターン
【図１】
2005024616.tif 000003
【図２】
2005024616.tif 000004
【図３】
2005024616.tif 000005
【図４】
2005024616.tif 000006
【図５】
2005024616.tif 000007
【図６】
2005024616.tif 000008
【図７】
2005024616.tif 000009
【図８】
2005024616.tif 000010
【図９】
2005024616.tif 000011
【図１０】
2005024616.tif 000012
【図１１】
2005024616.tif 000013
【図１２】
2005024616.tif 000014
【図１３】
2005024616.tif 000015
【図１４】
2005024616.tif 000016
【図１５】
2005024616.tif 000017
【図１６】
2005024616.tif 000018