JP6395034B2

JP6395034B2 - 制御装置、画像形成装置及び制御方法

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Publication number: JP6395034B2
Application number: JP2014147095A
Authority: JP
Inventors: 山根　淳; 淳山根
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2014-07-17
Filing date: 2014-07-17
Publication date: 2018-09-26
Anticipated expiration: 2034-07-17
Also published as: JP2016024546A

Description

本発明は、センサーからの出力に基づいて制御対象物の速度を把握した結果と、所定の目標速度との差分に基づいて、制御対象物の駆動源の駆動速度を調整する速度合わせ処理を実施する制御装置、画像形成装置、及び制御方法に関するものである。

従来、給紙カセットから排出した記録シートをインクジェットヘッドによる印字位置まで搬送する過程で、次のような速度合わせ処理を実施するインクジェット方式の画像形成装置が知られている。即ち、センサーからの出力に基づいて把握した記録シートの速度と、所定の目標速度との差分に基づいて、シート搬送手段の駆動源となっているモーターの駆動速度を調整する速度合わせ処理である。

印字位置まで搬送した記録シートに対して印字を行う場合、電子写真方式では、記録シートを搬送しながら感光体上の文字画像をその記録シートに転写していく方式が一般的に採用される。これに対し、インクジェット方式では、インクジェットヘッドによる印字を行う際に記録シートの搬送を一時的に停止させる方式が一般的に採用されるが、特許文献１に記載の画像形成装置のように、シート搬送を停止させないで印字を行うものも知られている。

電子写真方式、インクジェット方式の何れにおいても、シート搬送を停止させずに印字を行うものでは、高画質を実現するために、搬送中の記録シートの搬送方向における位置を精度良く管理することが望まれる。そこで、本出願人は、次のような位置合わせ処理によって印字中の記録シートの位置を管理する画像形成装置を開発中である。即ち、所定のアルゴリズムによって制御対象物たる記録シートの目標位置を算出する。また、記録シートを搬送する搬送ローラの回転軸に設けられたエンコーダーからの出力に基づいて算出したシート速度（以下、シート速度検知結果と言う）と、経過時間とに基づいて、記録シートの搬送方向における位置（実際の位置）を算出する。そして、目標位置と実際の位置との差分と、シート速度検知結果とに基づいて記録シートの目標速度を算出し、この算出結果とシート速度検知結果との差分に基づいてモーターの駆動速度を調整して記録シートの位置を目標位置に近づける。

かかる位置合わせ処理と上述した速度合わせ処理とでは、目標速度とシート速度検知結果との差分に基づいてモーターの駆動速度を調整する点が共通しているが、次の点が互いに異なっている。即ち、速度合わせ処理では記録シートの副走査方向の位置を全く考慮することなく目標速度として所定の定数を用いるのに対し、位置合わせ処理では記録シートの副走査方向の位置に基づいて目標速度を設定する点である。

開発中の画像形成装置は、印字中に位置合わせ処理（第二速度調整処理）を行うのに先立って、記録シートを印字位置まで速度合わせ処理（第一速度調整処理）で搬送するようになっている。本発明者は、かかる構成において、プリント時間の短縮化のために、速度合わせ処理で印字位置まで搬送した記録シートを停止させずに、速度合わせ処理から位置合わせ処理に瞬時に切り替えて印字を開始する構成を採用してみた。すると、速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替えた直後に、記録シートの搬送速度の著しい不安定化をきたして記録シートを正常に搬送することができなくなってしまった。

本発明者は、このような搬送速度制御不良を引き起こしてしまう原因について鋭意研究を行った結果、次のようなことがわかってきた。即ち、開発中の画像形成装置では、位置合わせ処理において、目標位置と実際の位置との差分に応じた速度分をシート速度検知結果に加算して目標速度を求めるようになっている。このようにして目標速度を求めることで、目標速度とシート速度検知結果との差分に応じてモーターの駆動速度を調整するという速度合わせ処理のための回路を、位置合わせ処理の回路の一部として兼用して低コスト化を図ることが可能になるからである。ところが、速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替えた直後における初回の目標速度をゼロとして算出してしまうことがわかった。

具体的には、速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替えた時点では、記録シートの目標位置と実際の位置とが同じになることから、両者の差分がゼロになる。この差分に対し、シート速度検知結果を加算したものが目標速度として算出されるが、切り替え時点ではシート速度検知結果が得られていない。速度合わせ処理のための回路の中では、シート速度検知結果が得られているのであるが、位置合わせ処理のために付加された回路（以下、付加回路という）の中ではエンコーダーからの出力をまだカウントしていないからである。このため、速度合わせ処理のための回路の中では、付加回路によって算出されたゼロという目標速度と、切り替え直前の速度合わせ処理のときに得られたシート速度検知結果とが比較され、極めて大きな速度超過が起こっているものと判断されてしまう。これにより、モーターの駆動速度が一気に減じられることで、記録シートの搬送速度の著しい不安定化をきたしていたのである。

これまで、画像形成装置の記録シートの搬送速度を制御する構成において生ずる問題について説明してきたが、記録シートとは異なる制御対象物の搬送速度を制御する構成においても、速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替える際に同様の問題が生じ得る。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような制御装置、画像形成装置、及び制御方法を提供することである。即ち、回路の兼用によって低コスト化を図りつつ、制御対象物の搬送を停止させずに速度合わせ処理（第一速度調整処理）から位置合わせ処理（第二速度調整処理）に切り替えて搬送時間の短縮化を図り、しかも、切り替え時の搬送速度の不安定化を抑えることができる制御装置等である。

上記目的を達成するために、本発明は、センサーからの出力に基づいて算出した制御対象物の速度と、所定の目標速度との差分に基づいて、前記制御対象物の駆動源の駆動速度を調整する速度合わせ処理を実施する制御装置において、前記速度合わせ処理は、予め決められた目標速度を前記所定の目標速度として用いて前記駆動速度を調整する第一速度調整処理と、これとは異なる第二速度調整処理とを含み、前記第一速度調整処理の実施中に所定の条件が具備された場合に、前記第一速度調整処理から前記第二速度調整処理に切り替え、前記第二速度調整処理では、前記制御対象物の目標位置を算出した結果と前記制御対象物の位置との差分、及びセンサーからの出力を用いて算出した前記制御対象物の速度に基づいて、前記制御対象物の目標速度を算出し、その算出結果を前記所定の目標速度として用いて前記駆動速度を調整する処理を実施し、前記第二速度調整処理における初回の調整については、その時点における前記センサーからの出力を用いて算出する前記制御対象物の速度の代わりに、前記第二速度調整処理に切り替わる直前における前記制御対象物の速度を前記センサーからの出力に基づいて算出して記憶しておいた記憶値を用いて前記制御対象物の目標速度を算出し、その算出結果を前記所定の目標速度として用いて前記駆動速度を調整する処理を実施することを特徴とするものである。

本発明によれば、回路の兼用によって低コスト化を図りつつ、制御対象物の搬送を停止させずに速度合わせ処理（第一速度調整処理）から位置合わせ処理（第二速度調整処理）に切り替えて搬送時間の短縮化を図り、しかも、切り替え時の搬送速度の不安定化を抑えることができるという優れた効果がある。

実施形態に係る複写機を正面から示す概略構成図。同複写機の画像形成部を情報から示す平面図。同複写機の画像形成部と副操作搬送部とを示す拡大構成図。複写機の制御装置における電気回路の要部を示すブロック図。同制御装置によって実施されるシート搬送制御の処理フローを示すフローチャート。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、インクジェット方式の複写機の実施形態について説明する。
図１は実施形態に係る複写機を正面から示す概略構成図である。同図において、複写機１は、原稿の画像を読み取るための画像読取部（スキャナ部）１１を有している。この画像読取部１１は、照明光源１３とミラー１４とを含む光学系１５と、ミラー１６、１７を含む光学系１８とを移動させながら、コンタクトガラス１２上に載置された原稿の画像を読み取りのために光走査する。この光走査によって得られた原稿反射光が、レンズ１９の後方に配置された画像読み取り素子２０で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号がデジタル化された後、画像処理される。そして、この画像処理の画像情報に基づいて、記録紙５に対する画像形成が行われる。

なお、本複写機は、画像読取部１１によって読み取った原稿画像に基づく画像を形成する他に、外部のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読取装置、デジタルカメラなどの撮像装置などから送られてくる画像情報にも基づいて、画像を形成することができる。

筐体内の底部付近には、給紙部４が設けられており、給紙カセット４１に内包しているシート束から記録シート５を１枚ずつ取り出して給紙路に向けて送り出す。給紙カセット４１は、筐体の前面側から抜き差し可能である。そして、内部のシート束における一番上の記録シート５を分離して送り出すための給送コロ４２及びフリクションパッド４３を有している。また、筐体の下側にオプションで装着される両面ユニット１０から筐体内に向けて送り込まれる記録シート５を受け入れるための受入ローラ４８や、記録シート５を後述する画像形成部２に向けて搬送する搬送ローラ対４９なども有している。給送コロ４２など、記録シート５を後述の画像形成部２に向けて搬送する部材は、図示しない給送クラッチを介してＨＢ型ステッピングモーターからなる給紙モーター４５によって回転駆動される。

給紙路に送り込まれた記録シート５は、やがて副走査搬送部３と画像形成部２との間に形成された走査搬送部に進入する。この走査搬送部では、画像形成部２が記録シート５に向けて液滴を吐出して所要の画像を形成（記録）する。

画像形成部２は、図２に示すように、キャリッジ２３をガイドロッド２１及び図示しないガイドステーによって主走査方向に移動可能に保持している。キャリッジ２３は、主走査モーター２７によって回転駆動される駆動プーリー２８Ａと、従動プーリー２８Ｂとの間に架け渡されたタイミングベルト２９の張架部分に連結されており、ベルトの移動に伴って主走査方向に移動せしめられる。

キャリッジ２３の上には、上述の走査搬送部内を搬送される記録シート５にインクの液滴を吐出して画像を記録する液滴吐出手段たるインクジェットヘッド２４が搭載されている。このインクジェットヘッド２４は、互いに主走査方向に並びながらイエロー（ｙ），マゼンタ（ｍ），シアン（ｃ），黒（ｋ）のインクを吐出するｙ，ｍ，ｃ，ｋ液滴吐出ヘッド２４ｙ，２４ｍ，２４ｃ、２４ｋを有している。なお、印字頻度の比較的高いｋについては、２つのｋ液滴吐出ヘッド２４ｋ１，２４ｋ２が搭載されている。

インクジェットヘッド２４としては、ピエゾ型のものを例示することができる。インク流路内（圧力発生室）のインクを加圧する圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる型式のものである。また、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるいわゆるサーマル型のものでもよい。また、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のものでもよい。

キャリッジ２３の走査方向一方側の非印字領域には、インクジェットヘッド２４のノズルの状態を一定に維持するための維持回復装置１２１が配置されている。この維持回復装置１２１は、５個の液滴吐出ヘッド（２４ｙ〜２４ｋ２）のノズル面をそれぞれ個別にキャッピングするための５個の保湿用キャップ１２２ｋ２、１２２ｋ１、１２２ｃ、１２２ｍ、１２２ｙを有している。また、吸引用キャップ１２３、ノズル面をワイピングするためのワイパーブレード１２４、記録（画像形成）に寄与しない液滴の吐出（空吐出）を行わせるための空吐出受け部材１２５なども有している。なお、部材の符号の末尾に記載されているｙ、ｍ、ｃ、ｋという添字は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の部材であることを示している。

キャリッジ２３の走査方向他方側の非印字領域には、５個の液滴吐出ヘッド（２４ｙ〜２４ｋ２）から画像形成に寄与しない液滴の吐出（空吐出）を行わせるための空吐出受け部材１２６が配設されている。この空吐出受け部材１２６には、液滴吐出ヘッド２４ｙ，２４ｍ，２４ｃ，２４ｋ１，２４ｋ２にそれぞれ個別に対応する開口１２７ｙ，１２７ｍ，１２７ｃ，１２７ｋ１，１２７ｋ２が設けられている。

各色の液滴突出ヘッド（２４ｙ〜２４ｋ２）に対しては、図１に示されるように、キャリッジ２３上に搭載されたサブタンク２５からそれぞれ対応色のインクが供給される。このサブタンク２５は、ｙ，ｍ，ｃ，ｋのインクをそれぞれ独立させた状態で貯留することができる。

図１において、給紙カセット４１の上方には、ｙ，ｍ，ｃ，ｋインクを収容するインクカートリッジ２６ｙ，２６ｍ，２６ｃ，２６ｋが着脱可能に装着されている。第２貯留タンクたるこれらインクカートリッジ内に収容されたｙ，ｍ，ｃ，ｋインクは、それぞれ必要に応じてキャリッジ２３上のサブタンク５内に補給される。

画像形成部２との間に走査搬送部を形成する副走査搬送部３は、図３に示されるように、無端状の搬送ベルト３１を、従動ローラ３３と、回転駆動される駆動ローラ３２とによって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。搬送ベルト３１のおもて面には、図示しない高圧電源から出力される交流電圧が印加される帯電ローラ３４が当接しており、前記おもて面は帯電ローラ３４からの放電によって帯電する。この帯電により、給紙路内から走査搬送部に進入した記録シート５が搬送ベルト３１のおもて面に吸着せしめられる。

給紙路の末端から走査搬送部に向けて送られてきた記録シート５は、搬送ベルト３１と、これのおもて面に当接する押さえコロ３６とによって形成されている受入ニップに進入する。そして、帯電ローラ３４によって帯電せしめられた搬送ベルト３１のおもて面に静電吸着した後、搬送ベルト３１の無端移動に伴って副走査方向に搬送される。

走査搬送部では、板状の走査ガイド部材３５が搬送ベルト３１の上部張架部に裏面側から当接している。これにより、走査搬送部における搬送ベルト３１の波打ちが抑えられている。

駆動ローラ３２の回転軸には、タイミングローラ１３３が固定されている。駆動ローラ３２は、副走査モーター１３１の回転駆動力が、タイミングベルト１３２とタイミングローラ１３３とを介して駆動ローラ３２に伝達されることにより、駆動ローラ３２が回転駆動される。そして、この回転駆動に伴って搬送ベルト３１が無端移動せしめられる。

搬送ベルト３１の無端移動に伴って走査搬送部を通過した記録シート５は、分離爪３７によってベルトおもて面から分離される。分離爪３７との当接位置を通過したベルト表面は、表面に付着している紙粉等の汚れがベルトクリーニング手段１３５によって除去された後、除電ブラシ１３６に接触して除電される。

搬送ベルト３１から分離された記録シート５は、図１に示される記録後搬送部７に受け渡される。この記録後搬送部７は、記録シート５の画像記録面に対向する上ガイド部材７４と、記録シート５の裏面に対向する下ガイド部材７３との間に記録後搬送路７０を形成している。そして、上ガイド部材７４は、記録シート５の搬送方向とこれと直交する方向とに格子状に配設された複数の拍車７２をそれぞれ回動自在に保持している。また、下ガイド部材７３は、記録シート５の搬送方向とこれに直交する方向とに格子状に配設された複数の搬送コロ７１をそれぞれ回転自在に保持している。

複数の搬送コロ７１は、図示しない駆動手段からの駆動伝達によってそれぞれ回転駆動せしめられる。また、複数の拍車７２は、回動軌道に沿って並ぶ複数の鋭利な突起を有しており、これら突起を複数の搬送コロ７１のうち、自らに対応する搬送コロ７１に当接させている。

副走査搬送部３から記録後搬送部７に受け渡された記録シート５は、記録後搬送路７０内において、拍車７２と搬送コロ７１との間に挟み込まれながら、搬送コロ７１の回転に伴って水平方向に搬送される。この際、自らの突起を記録シート５の画像記録面に点接触させた拍車７２が記録シート５を下ガイド部材７３に向けて押さえ付ける。これにより、記録シート５の画像記録面上の乾いていないインクと、上ガイド部材７４との接触によるインク汚れや画像乱れが回避される。

記録後搬送部７の側方には、揺動軸を中心にして揺動可能な第１切替爪６０が配設されている。この第１切替爪６０は、その揺動位置により、記録後搬送部７から送り出されてくる記録シート５における以降の搬送方向を、反転排出部７６に向かう方向と、オプションの両面ユニット１０に向かう方向と、ストレート排出路とで切り替えるようになっている。

第１切替爪６０によって搬送方向が両面ユニット１０に向かう方向に設定されている場合には、記録後搬送路７から送り出された記録シート５が両面ユニット１０の下降反転部９０に送り込まれる。そして、下降反転部９０の下降反転搬送路９０ｃに設けられた複数の搬送コロ対９１によって上下反転せしめられながら搬送されて、両面ユニット１０の水平搬送路９０ａ内に進入する。この水平搬送路９０ａは水平方向に延在しており、受け入れた記録シート５を搬送コロ対９３のコロ間に挟み込みながら水平方向に搬送する。

反転再送手段としての両面ユニット１０は、水平搬送路９０ａの直下に、スイッチバック搬送路９０ｂを有している。水平搬送路９０ａから送り出された記録シート５は、揺動駆動可能な第２切替爪９６に接触して再び上下反転せしめられながらこのスイッチバック搬送路９０ｂ内に進入する。そして、スイッチバック搬送路９０ｂ内に設けられた複数の搬送コロ対９５のコロ間に挟み込まれながら、水平搬送路９０ａとは逆方向に搬送される。

記録シート５の後端がスイッチバック搬送路９０ｂ内に進入すると、両面ユニット１０はスイッチバック搬送路９０ｂ内の搬送コロ対９５の回転駆動方向を逆転させ始める。また、これとほぼ同じタイミングで、第２切替爪９６を所定の角度だけ回転させる。すると、記録シート５がそれまでの後端側を先頭にしてスイッチバック搬送路９０ｂ内をスイッチバックして、両面排出路内に進入する。そして、両面搬送路から複写機本体の給紙部４に受け渡された後、更に上下反転せしめられながら、画像形成部２と副走査搬送部３との間の走査搬送部に再供給される。

走査搬送部に再供給された記録シート５は、先の画像形成面とは反対側の裏面を画像形成部２に対向させている。そして、走査搬送部で副走査方向に搬送されるのに伴って、その裏面にも画像が記録された後、再び記録後搬送部７に受け渡される。

記録後搬送部７の側方に配設された第１切替爪６０によって搬送方向が反転排出部７６に向かう方向に設定されている場合には、記録後搬送路７０から送り出された記録シート５が反転排出部７６に送り込まれる。そして、反転排出部７６の反転排出路８１内で、反転ローラ対７７のローラ間や、排出ローラ対７８のローラ間に挟み込まれて、上下反転せしめられながら機外に向けて排出される。排出された記録シート５は、画像形成部２等を内包するプリント部の筐体の上面に設けられたスタック部８９上にスタックされる。

第１切替爪６０によって搬送方向がストレート排出路に向かう方向に設定されている場合には、記録後搬送路７から送り出された記録シート５がそのままストレートに搬送されて、筐体の図中左側方に向けて排出される。そして、筐体の側面に設けられた排紙トレイ８８上にスタックされる。

給紙カセット４１から送り出されて搬送ローラ対４９に挟み込まれた後、副走査搬送部３に到達する前の記録シート５の搬送速度は、搬送ローラ対４９の線速に等しくなる。その後、副走査搬送部３の搬送ベルト３１に吸着された記録シート５の先端側の搬送速度は、搬送ベルト３１の線速に等しくなる。図示しない制御装置は、給紙カセット４１から記録シート５を送り出し始めると、そのときからの計時処理により、記録シート５の先端部を副走査搬送部３の搬送ベルト３１に到達させるタイミング（以下、搬送部到達タイミングという）を見計らう。そして、その搬送部到達タイミングが到来するまでは、給送コロ４２や搬送ローラ対４９の駆動源を等速で駆動することで、記録シート５を等速で搬送する。その後、搬送部到達タイミングが到来すると、記録シート５の搬送速度を制御する処理として、第一速度調整処理である速度合わせ処理を実施する。

上述したように、駆動ローラ３２は副走査モーター１３１によって回転駆動され、駆動ローラ３２の回転駆動に伴って搬送ベルト３１が無端移動せしめられる。この無端移動速度は、先端部を副走査搬送部３に到達させた記録シート５の搬送速度と同じである。駆動ローラ３２の回転軸には、図示しないロータリーエンコーダーが設けられている。制御装置は、ロータリーエンコーダーから周期的に送られてくるパルス信号の単位時間あたりの数に基づいて、記録シート５の搬送速度を算出する（以下、この算出結果をシート速度検知結果という）。そして、速度合わせ処理においては、シート速度検知結果と、所定の目標速度との差分に基づいて、副走査モーター１３１の駆動速度を微調整することで、記録シート５をほぼ目標速度で搬送する。

このような速度合わせ処理によって搬送される記録シート５の先端部は、やがて上述した走査搬送部（副走査搬送部３と画像形成部２との間）に至る。このとき（以下、印字位置到達タイミングと言う）、反射型フォトセンサーからなる図示しない光学センサーがシート先端部を検知して、検知信号を制御装置に出力する。この検知信号を受信した制御装置は、速度合わせ処理を終了する。

次に、実施形態に係る複写機の特徴的な構成について説明する。
制御装置は、前述した光学センサーによるシート先端部の検知信号を切替信号として受信する。そして、この切り替え信号を受信すると、記録シート５の搬送を停止させずに、搬送のための処理を速度合わせ処理から第二速度調整処理である位置合わせ処理に瞬時に切り替える。そして、位置合わせ処理によって記録シート５を搬送し、且つインクジェットヘッド２４を搭載したキャリッジ２３を主走査方向に移動させながら、記録シート５に対して印字を行う。切り替え信号を受信したタイミング、即ち、印字位置到達タイミングで記録シート５の搬送を停止させずに、搬送を継続した状態で印字を開始することで、プリント時間を短縮することができる。

図４は、実施形態に係る複写機の制御装置２００における電気回路の要部を示すブロック図である。この制御装置２００は、第１回路部２０１と、第２回路部２１１とを有している。第１回路部２０１は、基本的には、速度合わせ処理を実施するための回路であり、現在速度検知手段２０２、速度偏差計算手段２０３、駆動速度制御手段２０４などを具備している。

第１回路部２０１にて、現在速度検知手段２０２は、上述したロータリーエンコーダーから送られてくるパルス信号の単位時間あたりの数をカウントし、そのカウント結果と単位時間とに基づいて、記録シート５の現在速度としてのシート速度検知結果を算出する。そして、算出結果をマイナスの値として速度偏差計算手段２０３に送る。この速度偏差計算手段２０３に対しては、このようにしてシート速度検知結果がマイナスの値として入力されることに加えて、後述するモード切替手段２１８から出力される目標速度がプラスの値として入力される。

速度偏差計算手段２０３は、目標速度とシート速度検知結果とを加算することで、速度偏差を算出し、その結果を駆動速度制御手段２０４に送る。駆動速度制御手段２０４は、速度偏差計算手段２０３から送られてくる速度偏差に応じた分だけ、副走査モーター１３１の駆動速度を増減する。この増減により、記録シート５をほぼ目標速度で搬送できるようにする。なお、駆動速度制御手段２０４は、周知のＰＩ制御又はＰＩＤ制御によって駆動速度の増減値を算出するものである。

制御装置２００の第２回路部２１１は、記録シート５を位置合わせ処理で搬送するための回路である。そして、主走査位置検知手段２１２、目標位置計算手段２１３、現在位置検知手段２１４、位置偏差計算手段２１５、現在速度検知手段２１６、目標速度算出手段２１７、モード切替手段２１８、記憶回路２１９などを有している。

記憶回路２１９は、所定の値である速度値を記憶している。この速度値は、速度合わせ処理における目標速度として扱われるものである。また、記憶回路２１９は、第１回路部２０１の現在速度検知手段２０２から送られてくるシート速度検知結果を記憶し、現在速度検知手段２０２からシート速度検知結果が送られてくる毎に、シート速度検知結果として記憶している記憶値を新たに送られてきた値に更新する。そして、更新後の値を目標速度算出手段２１７に出力する。

第２回路部２１１のモード切替手段２１８に対しては、記憶回路２１９から所定の速度値が目標速度として入力されたり、目標速度算出手段から目標速度が入力されたりする。記録シート５を搬送するための処理として、速度合わせ処理が選択されている場合、第２回路部２１１は、モード切替手段２１８によってモードを速度合わせモードに設定する。そして、この速度合わせモードでは、図示しない記憶回路から送られてくる目標速度を第１回路部２０１の速度偏差計算手段２０３に出力する。これに対し、上述した切替信号を受信すると、モードを速度合わせモードから位置合わせモードに切り替える。そして、この位置合わせモードでは、目標速度算出手段２１７から送られてくる目標速度を第１回路部２０１の速度偏差計算手段２０３に出力する。位置合わせモードにおいても、第１回路部２０１は、速度合わせモードと同様の処理により、副走査モーター１３１の駆動速度を調整する。速度合わせ処理のための第１回路部２０１を、位置合わせ処理のための回路の一部として兼用することで、低コスト化が実現されている。

第２回路部２１１の主走査位置検知手段２１２は、主走査モーター２７の駆動を開始してからの経過時間に基づいて、キャリッジ２３の主走査方向の位置を算出して、その結果を目標位置計算手段２１３に出力する。このように計算処理によって主走査方向の位置を把握する構成に代えて、リニアスケールなどを利用してキャリッジ２３の主走査方向の位置を実際に検知する構成を採用してもよい。

目標位置計算手段２１３は、主走査位置検知手段２１２から送られてくるキャリッジ２３の主走査方向の位置に基づいて、記録シート５の副走査方向の目標位置を算出し、その算出結果をプラスの値として位置偏差計算手段２１５に出力する。

現在位置検知手段２１４は、位置合わせ処理を開始した後に上述したロータリーエンコーダーから送られてくるパルス信号の累積値に基づいて、記録シート５の副走査方向における位置をシート位置検知結果として算出する。そして、その算出結果をマイナスの値として位置偏差計算手段２１５に出力する。なお、ロータリーエンコーダーから送られてくるパルス信号に基づいてシート位置検知結果を算出する構成に代えて、次のような構成を採用してもよい。即ち、搬送ベルト３１の幅方向の端部に付されたスケール（ベルト周方向に所定ピッチで配設された目印を具備するもの）の目印を検知する光学センサーから送られてくるパルス信号に基づいてシート位置検知結果を算出する構成である。

位置偏差計算手段２１５は、目標位置計算手段２１３から送られてくるプラスの値の目標位置と、現在位置検知手段２１４から送られてくるマイナスの値のシート位置検知結果との加算によって位置偏差を求め、その結果を目標速度算出手段２１７に出力する。

第２回路部２１１は、第１回路部２０１の現在速度検知手段２０２と同様にして、記録シート５の搬送速度たるシート速度検知結果を算出する現在速度検知手段２１６を有している。第２回路部２１１の現在速度検知手段２１６から出力されるシート速度検知結果は、目標速度算出手段２１７に入力される。以下、現在速度検知手段２１６から目標速度算出手段２１７に出力されるシート速度検知結果を、「速度検知値」と言う。これに対し、記憶回路２１９から目標速度算出手段２１７に出力されるシート速度検知結果の記憶値を「速度記憶値」と言う。

目標速度算出手段２１７は、位置偏差計算手段２１５から送られてくる位置偏差に基づいて、速度増減値を算出し、その算出結果と、現在速度検知手段２１６から送られてくるシート速度検知結果との加算によって目標速度を算出する。そして、算出した目標速度をモード切替手段２１８に出力する。

なお、第１回路部２０１は、周知の速度フィードバック制御を実施する市販のＡＳＩＣ等から構成されている。本複写機では、第２回路部２１１にも、第１回路部２０１の現在速度検知手段２０２とは別の、現在速度検知手段２１６を設けている。

図５は、制御装置２００によって実施されるシート搬送制御の処理フローを示すフローチャートである。制御装置２００は、所定の条件が具備されると、このシート搬送制御を開始して、カウント値Ｃｔをゼロにリセットする（ステップ１：以下、ステップをＳと記す）。そして、まず、給送コロ４２の駆動によって給紙カセット４１内の記録シート５の給送を開始した後（Ｓ１）、搬送ローラ対４９によって記録シート５を副走査搬送部３に向けて搬送する。次いで、上述した搬送部到来タイミングが到来すると（Ｓ３でＹ）、搬送ベルト３１による記録シート５の搬送が開始されるようになることから、速度合わせ処理を開始して（Ｓ４）、搬送ベルト３１や記録シート５の速度を目標速度に合わせる。その後、切替信号を受信すると（Ｓ５でＹ）、シート搬送のための処理を速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替える（Ｓ６）。そして、カウント値Ｃｔを１だけカウントアップした後（Ｓ７）、カウント値Ｃｔについて１であるか否かを判定する（Ｓ８）。このとき、カウント値Ｃｔが１である場合には、処理を速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替えた後、初回の駆動速度調整を行うことになるが、現在速度検知手段２１６からは「速度検知値」がまた送られてきていない。よって、「速度検知値」はゼロとして扱われてしまう。そこで、カウント値Ｃｔが１である場合には（Ｓ８でＹ）、「速度検知値」に代えて、記憶回路２１９から送られてくる「速度記憶値」に基づいて、目標速度を算出する（Ｓ１０）。その「速度記憶値」は、速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替えられる直前のシート速度検知結果であることから、ほぼ現状のシート速度を反映している。また、カウント値Ｃｔ
が１である場合には、記録シート５の副走査方向における目標位置と実際の位置との差がゼロになることから位置偏差計算手段２１５から出力される位置偏差がゼロになる。このため、目標速度算出手段２１７は、「速度記憶値」と同じ値を目標速度としてモード切替手段に出力する。その値は、前述したようにほぼ現状のシート速度であることから、第１回路部２０１において、現在速度検知手段２０２によるシート速度検知結果と、目標速度との差分は僅かなものになる。これにより、速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替えた直後における初回の駆動速度調整にて、極めて大きな速度超過が起こっているという誤検知の発生が回避されることから、切り替え時の搬送速度の不安定化を回避することができる。

一方、カウント値Ｃｔが１でない場合（Ｓ８でＮ）には、第２回路部２１１の現在速度検知手段２１６がシート速度に見合った「速度検知値」を出力している。このため、目標速度算出手段２１７は、現在速度検知手段２１６から出力される「速度検知値」に基づいて目標速度を算出する。その後、印字が終了すると（Ｓ１１でＹ）、制御装置２００は副走査モーター１３１を停止して（Ｓ１２）、シート搬送制御を終了する。

なお、速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替えた後の初回の駆動速度調整において、記憶値としての「速度記憶値」に基づいて目標速度を求める例について説明したが、次のようにしてもよい。即ち、所定の定数など、切替時のシート速度に近い値を記憶値として用いて目標速度を求めるようにしてもよい。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
センサー（例えばロータリーエンコーダー）からの出力に基づいて算出した制御対象物（例えば記録シート５）の速度と、所定の目標速度との差分に基づいて、前記制御対象物の駆動源の駆動速度を調整する速度合わせ処理を実施する制御装置（例えば制御装置２００）において、前記速度合わせ処理の実施中に所定の切替条件が具備された場合（例えば切替信号を受信した場合）に、前記駆動速度を調整するための処理を前記速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替え、前記位置合わせ処理にて、前記制御対象物の目標位置を算出した結果と、前記制御対象物の位置を把握した結果との差分、及びセンサーからの出力を用いて算出した前記制御対象物の速度に基づいて、前記制御対象物の目標速度を算出し、その算出結果と、センサーからの出力を用いて算出した前記制御対象物の速度との差分に基づいて前記駆動速度を調整し、初回の調整については、その時点におけるセンサーからの出力を用いて算出する前記制御対象物の速度（例えば「速度検知値」）の代わりに所定の記憶値（例えば「速度記憶値」）を用いて前記目標速度を算出する処理を実施することを特徴とするものである。

かかる構成では、位置合わせ処理において、少なくとも次に掲げる２つの処理を実施することになる。即ち、制御対象物の速度を算出した結果や、制御対象物についての目標位置と位置算出結果との差分などに基づいて制御対象物の目標速度を算出する処理、及び目標速度と、制御対象物の速度を算出した結果との差分に基づいて駆動速度を調整する処理である。これら処理のうち、後者の処理は、速度合わせ処理でも実施する共通した処理である。このため、後者の処理を実施するための回路を、速度合わせ処理と位置合わせ処理とで兼用して低コスト化を図ることができる。
また、態様Ａでは、所定の切替条件が具備されると、駆動速度を調整するための処理を速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替える。このように、速度合わせ処理で制御対象物をほぼ目標速度で駆動している状態から、制御対象物の位置に基づいて駆動速度を調整する状態に一瞬で切り替える。これにより、制御対象物の搬送を停止させずに速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替えて搬送時間の短縮化を図ることができる。
また、速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替えた後の初回の駆動速度調整において、その時点でゼロという値になってしまう速度の算出結果の代わりに、所定の記憶値を用いて目標速度との差分を算出する。所定の記憶値として、例えば、速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替わる直前で得られた制御対象物の速度の算出結果を予め記憶して用いたり、概ね前記速度に近い値になる所定の定数を用いたりすれば、前記差分は小さな値になる。これにより、速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替えた直後における初回の駆動速度調整で、極めて大きな速度超過が起こっていると誤検知されることがなくなることから、切り替え時の搬送速度の不安定化を抑えることができる。
なお、速度合わせ処理から位置合わせ処理に切り替えた後、２回目以降の駆動速度調整においては、制御対象物の速度がセンサーからの出力に基づいて正しく算出されることから、目標速度が制御対象物の速度に応じた適切な値で算出される。このため、センサーからの出力に基づいて算出した制御対象物の速度を用いても、搬送速度の不安定化を生ずることはない。

［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記速度合わせ処理にて、前記位置合わせ処理に切り替わる直前における前記制御対象物の速度をセンサーからの出力に基づいて算出し、算出結果を前記記憶値として記憶しておく処理を実施することを特徴とするものである。かかる構成では、位置合わせ処理に切り替えた後における初回の駆動速度調整において、切り替え直前の制御対象物の速度を実際に検知した結果を記憶値として用いることで、目標速度と制御対象物の速度との差分を非常に小さな値にする。これにより、切り替え時の搬送速度の不安定化を有効に抑えることができる。

［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ａ又はＢにおいて、前記速度合わせ処理にて、ＰＩ制御又はＰＩＤ制御によって前記駆動速度を調整する処理を実施することを特徴とするものである。

［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ａ〜Ｃの何れかの制御装置において、前記位置合わせ処理にて、ＰＩ制御又はＰＩＤ制御によって前記駆動速度を調整する処理を実施することを特徴とするものである。

［態様Ｅ］
態様Ｅは、記録シートを搬送する搬送手段（例えば副走査搬送部３）と、搬送中の記録シートに画像を形成する画像形成手段（例えば画像形成部２）と、前記記録シートや前記搬送手段の駆動源（例えば副走査モーター１３１）と、搬送中の前記記録シートの速度を検知する速度検知手段（例えばロータリーエンコーダー）と、前記速度検知手段による検知結果に基づいて前記駆動源の駆動速度を調整する制御手段とを備える画像形成装置において、前記制御手段として、態様Ａ〜Ｄの何れかの制御装置を用い、前記制御装置によって前記制御対象物としての前記記録シートについての前記速度合わせ処理や前記位置合わせ処理を実施するようにしたことを特徴とするものである。

［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ｅにおいて、記録シートを収容するシート収容部（例えば給紙カセット４１）から前記画像形成手段に向けて前記記録シートを搬送する際に前記速度合わせ処理を実施し、前記条件として、前記記録シートを前記画像形成手段による画像形成位置（例えば印字位置）まで搬送したという条件が具備されたことに基づいて、前記速度合わせ処理を停止して前記位置合わせ処理を開始するように、前記制御装置を構成したことを特徴とするものである。

２：画像形成部（画像形成手段）
３：副走査搬送部（搬送手段）
５：記録シート（制御対象物）
４１：給紙カセット（シート収容部）
１３１：副走査モーター（駆動源）
２００：制御装置

特開２００４−３３８２１５号公報

Claims

センサーからの出力に基づいて算出した制御対象物の速度と、所定の目標速度との差分に基づいて、前記制御対象物の駆動源の駆動速度を調整する速度合わせ処理を実施する制御装置において、
前記速度合わせ処理は、予め決められた目標速度を前記所定の目標速度として用いて前記駆動速度を調整する第一速度調整処理と、これとは異なる第二速度調整処理とを含み、
前記第一速度調整処理の実施中に所定の条件が具備された場合に、前記第一速度調整処理から前記第二速度調整処理に切り替え、
前記第二速度調整処理では、前記制御対象物の目標位置を算出した結果と前記制御対象物の位置との差分、及びセンサーからの出力を用いて算出した前記制御対象物の速度に基づいて、前記制御対象物の目標速度を算出し、その算出結果を前記所定の目標速度として用いて前記駆動速度を調整する処理を実施し、
前記第二速度調整処理における初回の調整については、その時点における前記センサーからの出力を用いて算出する前記制御対象物の速度の代わりに、前記第二速度調整処理に切り替わる直前における前記制御対象物の速度を前記センサーからの出力に基づいて算出して記憶しておいた記憶値を用いて前記制御対象物の目標速度を算出し、その算出結果を前記所定の目標速度として用いて前記駆動速度を調整する処理を実施することを特徴とする制御装置。
請求項１の制御装置において、
前記第一速度調整処理では、ＰＩ制御又はＰＩＤ制御によって前記駆動速度を調整することを特徴とする制御装置。
請求項１又は２の制御装置において、
前記第二速度調整処理では、ＰＩ制御又はＰＩＤ制御によって前記駆動速度を調整することを特徴とする制御装置。
記録シートを搬送する搬送手段と、搬送中の記録シートに画像を形成する画像形成手段と、前記記録シートや前記搬送手段の駆動源と、搬送中の前記記録シートの速度を検知する速度検知手段と、前記速度検知手段による検知結果に基づいて前記駆動源の駆動速度を調整する制御手段とを備える画像形成装置において、
前記制御手段として、請求項１乃至３の何れかの制御装置を用い、前記制御装置によって前記制御対象物としての前記記録シートについての前記速度合わせ処理を実施するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
請求項４の画像形成装置において、
記録シートを収容するシート収容部から前記画像形成手段に向けて前記記録シートを搬送する際に前記第一速度調整処理を実施し、前記所定の条件として、前記記録シートを前記画像形成手段による画像形成位置まで搬送したという条件が具備されたことに基づいて、前記第一速度調整処理を停止して前記第二速度調整処理を開始するように、前記制御装置を構成したことを特徴とする画像形成装置。
センサーからの出力に基づいて算出した制御対象物の速度と、所定の目標速度との差分に基づいて、前記制御対象物の駆動源の駆動速度を調整する速度合わせ処理を実施する制御方法において、
前記速度合わせ処理は、予め決められた目標速度を前記所定の目標速度として用いて前記駆動速度を調整する第一速度調整処理と、これとは異なる第二速度調整処理とを含み、
前記第一速度調整処理の実施中に所定の条件が具備された場合に、前記第一速度調整処理から前記第二速度調整処理に切り替え、
前記第二速度調整処理では、前記制御対象物の目標位置を算出した結果と前記制御対象物の位置との差分、及びセンサーからの出力に基づいて前記制御対象物の速度を算出した結果に基づいて、前記制御対象物の目標速度を算出し、その算出結果を前記所定の目標速度として用いて前記駆動速度を調整する処理を実施し、
前記第二速度調整処理における初回の調整については、その時点における前記センサーからの出力を用いて算出する前記制御対象物の速度の代わりに、前記第二速度調整処理に切り替わる直前における前記制御対象物の速度を前記センサーからの出力に基づいて算出して記憶しておいた記憶値を用いて前記駆動速度を調整する処理を実施することを特徴とする制御方法。