画像制御装置
【課題】計測されたベルト移動速度に重畳されたベルトの厚みムラ及びローラー軸の偏心による誤差を除去し、ベルト移動速度の制御をより精度よく行う。
【解決手段】搬送ベルト１６０の移動速度及び従動ローラーの回転角速度を検出するレーザードップラー速度計３１１及び従動側エンコーダ３１０を有し、測定された速度比からベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータとしてそれぞれ抽出する速度比演算部４０１と、それぞれのプロファイルデータに基づいて、搬送ベルト１６０上における複数の画像間の位置ズレが小さくなるように、ヘッドユニット１１０による各画像形成のタイミングを制御する補正制御部３３１とを有し、これらプロファイルは、フーリエ変換を行うとともに、ローラーの特性に応じた有効次数となるように、フーリエ変換された結果から、所定の周波数を削除し、さらに逆フーリエ変換することによって生成される。
【解決手段】搬送ベルト１６０の移動速度及び従動ローラーの回転角速度を検出するレーザードップラー速度計３１１及び従動側エンコーダ３１０を有し、測定された速度比からベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータとしてそれぞれ抽出する速度比演算部４０１と、それぞれのプロファイルデータに基づいて、搬送ベルト１６０上における複数の画像間の位置ズレが小さくなるように、ヘッドユニット１１０による各画像形成のタイミングを制御する補正制御部３３１とを有し、これらプロファイルは、フーリエ変換を行うとともに、ローラーの特性に応じた有効次数となるように、フーリエ変換された結果から、所定の周波数を削除し、さらに逆フーリエ変換することによって生成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷装置に係り、特に、画像の形成を制御する画像制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無端状の搬送ベルトを用いて、記録用紙を搬送する搬送機構を備えた印刷装置がある。この印刷装置では、搬送ベルトを用いて記録用紙を搬送し、その搬送方向に沿って配置された互いに異なる単色の画像を形成する複数のインクヘッドに順次通過させる。これにより、記録用紙上に各単色画像を重ね合わせてカラー画像を得ることができる。
【０００３】
ところで、搬送ベルトを一定の移動速度で移動させる高精度な駆動制御が要求されることから、従来、ベルトを駆動する駆動ローラーの回転速度を一定とする仕組みとして、駆動ローラーの回転を制御する駆動制御方法が知られている。この駆動制御方法としては、駆動源であるモーターの回転角速度や、モーターで発生する回転駆動力を駆動ローラーに伝達させるギヤの回転角速度を一定に保持することにより、駆動ローラーの回転速度を一定にするものがある。
【０００４】
しかしながら、ベルト周方向におけるベルト厚みムラがあり、このムラによりベルトの移動速度が変化するという問題がある。このベルト厚みムラは、例えば、円筒金型を用いて遠心焼成方式で作成されたベルトにみられるベルト周方向にわたる肉厚の偏りによって生じるものであり、このようなベルト厚みムラがベルトに存在すると、ベルトを駆動する駆動ローラー上にベルト厚の厚い部分が巻き付いているときにはベルト移動速度が速くなり、反対にベルト厚の薄い部分が巻き付いているときにはベルト移動速度が遅くなり、ベルト移動速度に変動が生じることとなる。
【０００５】
このように搬送ベルトの移動速度が一定速度に維持されないと、複数のインクヘッドによって記録用紙上に各単色画像を形成し、これらを複数色重ね合わせる際に、各単色画像の転写位置が相対的にずれる、いわゆる「着弾ズレ」が発生する。このような着弾ズレが発生すると、例えば、複数色の画像が重なって形成された細線画像がにじんで見えたり、複数色の画像が重なって形成された背景画像中に形成される黒の文字画像の輪郭周辺に白抜けが発生したりする。
【０００６】
このような着弾ズレを防止するために、ベルト速度変動を低減する技術として、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に開示された技術では、予めベルト全周における厚みプロファイル（ベルト厚みムラ）を測定するとともに、その厚みプロファイルデータをデータ記憶手段に記憶しておき、その全周の厚みプロファイルデータと実際のベルト厚みムラとの位相を合わせ、ベルト速度変動による印字位置ズレが生じないように印字タイミングを変化させる。
【０００７】
詳述すると、この特許文献１に開示された技術では、搬送ベルトが掛け渡された２つのローラー（駆動ローラー及び従動ローラー）の回転角速度の差分データから、ベルト速度変動に対応した周波数を有する回転角速度の交流成分を抽出し、抽出した交流成分の振幅及び位相のデータからベルト厚みムラによるベルト速度変動を認識し、その認識したベルト速度変動に基づいて、複数の画像毎に、画像形成の開始タイミングや画像形成中の画像形成速度を調節している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２２７１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、搬送ベルトの速度変動の補正データは、そのデータ量が膨大であるために演算処理の負担が増大し、処理遅延の原因となる可能性があり、また、補正データを格納しておくためのメモリ使用量が増大するという問題がある。その結果、印刷装置を製造するために高性能な部品・装置が必要となり、製造コストが増加することとなる。
【００１０】
また、補正データをそのまま記憶した場合、そのデータには、駆動ローラーのモーター等、駆動部分の振動がノイズとして含まれてしまい、これがベルト速度変動としてデータに反映されてしまう。したがって、これらのノイズが含まれた状態で補正データを作成した場合には、ベルト速度変動制御の精度が低下する原因ともなっていた。
【００１１】
本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、搬送ベルトにより用紙を搬送する搬送機構を備えた印刷装置において、ベルトの厚みムラデータ、ローラー軸の偏芯データをプロファイルとして用いて、印字のタイミングを調整する際に、これらのプロファイルの情報量を軽減し、演算処理の高速化や、製造コストの削減を実現し、さらには、プロファイルデータに含まれるノイズを低減し、ベルト移動速度の制御をより精度よく行える、印刷装置の画像制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、複数の支持ローラー間に掛け渡された無端状の搬送ベルトと、搬送ベルトを無端移動させる駆動手段と、搬送ベルト上の記録用紙上に複数の画像を互いに重なり合うように形成する複数のインクヘッドとを有する印刷装置において、画像の形成を制御する画像制御装置であって、支持ローラーと、搬送ベルト上における任意の測点との速度比の時間的変動から、速度比に対応した周波数を有する速度比データを、ベルトプロファイルとして記憶するベルトプロファイル記憶部と、支持ローラーの偏心により引き起こされるベルト送り速度比の時間的変動をローラープロファイルとして記憶するローラープロファイル記憶部と、ベルトプロファイル及びローラープロファイルに基づいて、搬送ベルト上での複数の画像間の位置ズレが小さくなるように、インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御する印字制御手段とを備え、ベルトプロファイル及びローラープロファイルは、速度比データ及びベルト送り速度比の時間的変動に対しフーリエ変換を行うとともに、ベルトと支持ローラーの特性に応じた有効次数となるように、フーリエ変換された結果から、所定の周波数を削除し、さらに逆フーリエ変換することによって生成される。
【００１３】
このような本発明によれば、搬送ベルトの厚みムラ情報や支持ローラーの偏心情報をプロファイルとして記憶保持しておき、これをインクヘッドによる画像形成のタイミングを制御することによって、着弾ズレを低減し、画質の向上を図ることができる。特に、本発明では、このプロファイルをフーリエ変換して、さらにフィルタリングにより有効次数以上の周波数のノイズを削除していることから、プロファイルのデータサイズを縮小することができる。ここで、支持ローラーの偏心情報は、偏心に起因する速度変動に関する情報であり、前記ベルト送り速度比の時間的変動の他、各測点における移動速度の時間的変動から支持ローラの偏心に対応した周波数を有する情報も含まれ、この情報をプロファイルとして記憶保持してもよい。
【００１４】
上記発明において、支持ローラーの特性には、支持ローラーの周期や、支持ローラーと支持ローラーを駆動する駆動軸との減速比が含まれ、前記フーリエ変換された結果に対して、前記ローラー周期の定数倍や、減速比をノイズの周波数で除した値までの有効次数となるように、有効次数の範囲外の周波数を削除することが好ましい。なお、上記発明において、定数は、５であり、減速比は５以上とすることが好ましい。
【００１５】
この場合には、支持ローラーの回転周期や、駆動軸に対する減速比及びノイズの周波数と、フィルタリングの際における有効次数との相関関係を応用して、プロファイルの精度を損なうことなく、駆動源及びその駆動源などからのノイズを有効に低減してデータサイズを縮小することができる。ここで、駆動軸には、駆動源である駆動モータの回転軸の他、この駆動モータから駆動力を伝達するためのギアやプーリ等の駆動系要素の回転軸が含まれる。従って、支持ローラーと駆動軸との速度比については、その駆動側の基準を、支持ローラーに直接連結されたギアとするか、駆動力の原点である駆動モータとするかは、フィルタリングの対象となっているノイズの発生源（発生位置）に応じて、適宜選択することが好ましい。例えば、ノイズが駆動モータから発生している場合には、駆動側速度の基準点を駆動モータの回転軸とし、ノイズがギアやプーリーなどの駆動系要素から発生している場合には、その特定の駆動系要素（例えば、最終段のギアなど）の回転軸として、支持ローラーとの速度比を求める。
【００１６】
また、上記発明において、ベルトの特性には、ベルトの周期やベルトとベルトを駆動する支持ローラーとの減速比が含まれ、フーリエ変換された結果に対しては、フーリエ変換された結果に対しては、ベルト周期の定数倍や減速比をノイズの周波数で除した値までの有効次数となるように、有効次数の範囲外の周波数を削除することが好ましい。なお、上記発明において、定数は、５であり、減速比は５以上とすることが好ましい。
【００１７】
この場合には、搬送ベルトの回転周期や、支持ローラーに対する減速比及びノイズの周波数と、フィルタリングの際における有効次数との相関関係を応用して、プロファイルの精度を損なうことなく、駆動源などからのノイズを有効に低減してデータサイズを縮小することができる。
【００１８】
すなわち、本発明の発明者等は、搬送ベルトの移動速度の変動に基づいて算出された搬送ベルトの厚みムラや支持ローラーの偏心を記録したプロファイルのノイズ低減に関し、搬送ベルトと支持ローラーの周期と有効次数との相関関係、或いは減速比（支持ローラー：駆動モーター及び搬送ベルト：支持ローラー）とノイズ周波数と有効次数との相関関係を発見し、それを印刷装置の画像制御装置に応用したのが本発明である。
【００１９】
このフーリエ変換後の周波数解析では、搬送ベルトのムラの有効データは、ベルト自体の速度を現す図示しない０次と、厚みムラの１次〜５次であり、それ以上の周波数成分である７次はベルトの厚みムラを近似する寄与度が低く、駆動ローラーの周期である８次より高い周波数成分は駆動ローラーの偏芯などのノイズが含まれる。
【００２０】
ローラープロファイルの偏芯の補正に寄与する有効データは８〜４０次であり（ベルト１周でローラは８周、下記に示すような有効次数は５次で十分）、４８次は補正に対する寄与度が低く、４８次以上はモーターの駆動ノイズが多い。減速比を考慮するとローラーに対するモーターの周波数成分は、８/８〜４０/８＝１次から５次と、ベルトと同様５次までを有効次数とすると充分な精度があることがわかった。したがって、本発明では、フーリエ変換後における有効次数を、ローラー周期や減速比の定数倍としている。なお、この定数倍としては、ベルト１周に対し支持ローラーが８周する場合、支持ローラーの周期及び減速比とともに、５倍から７倍が最適であり、７次の精度に対する寄与度が小さいことが実験的に分かったため５次とした。
【発明の効果】
【００２１】
以上述べたように、この発明によれば、搬送ベルトにより用紙を搬送する搬送機構を備えた印刷装置において、ベルトの厚みムラデータ、ローラー軸の偏芯データを、プロファイルとして用い、印字のタイミングを調整する際、これらのプロファイルをフーリエ変換しフィルタリングすることで、補正データの情報量を軽減し、演算処理の高速化や、製造コスト削減することができ、且つ、補正データに含まれるノイズを削除し、ベルト移動速度の制御をより精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る印刷装置の搬送経路の概要を示す構成図である。
【図２】実施形態に係るヘッドユニット１１０の吐出タイミング制御に関するモジュールを示す機能ブロック図である。
【図３】実施形態において、演算処理部内の処理と、印刷装置での印刷・搬送の駆動部との関係を示す機能ブロック図である。
【図４】実施形態に係るプロファイル生成に関するモジュールを示す機能ブロック図である。
【図５】実施形態に係るプロファイル生成の機能及び動作を模式的に示す説明図である。
【図６】実施形態に係るインクの吐出タイミングを制御する際の、エンコーダ信号の補正に関する説明図である。
【図７】実施形態に係るプロファイルデータの生成時における手順を示すフローチャート図である。
【図８】実施形態に係る速度変動に対応した周波数を有する速度比データを表すグラフ図である。
【図９】実施形態に係る速度比累積データに対する補正処理の手順を示すフローチャート図である。
【図１０】実施形態に係る速度比率に対する累積データ算出を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（印刷装置の全体構成）
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１（ａ）は、本実施形態に係る印刷装置１００の搬送経路の概要を示す図である。本実施形態では、印刷装置１００は、多数のノズルが形成されたインクヘッドを複数備え、それぞれのインクヘッドから黒又はカラーインクを吐出してライン単位で印刷を行い、搬送ベルト上の記録媒体上に複数の画像を互いに重なり合うように形成するインクジェット方式のラインカラープリンタを例に説明する。
【００２４】
図１（ａ）に示すように印刷装置１００は、環状の搬送経路上を搬送される記録媒体表面に画像を形成する装置であり、搬送経路は、記録媒体を供給する給紙系搬送路ＦＲと、この給紙系搬送路ＦＲからヘッドユニット１１０を経て排紙経路ＤＲへ至る通常経路ＣＲと、通常経路ＣＲに分岐接続された反転経路ＳＲとから概略構成されてる。
【００２５】
給紙系搬送路ＦＲにおいて、記録媒体の供給を行う給紙機構としては、筐体側面の外部に配設されたサイド給紙台１２０と、筐体内部に設けられた複数の給紙トレイ（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ）とが備えられている。また、印刷済みの記録媒体を排出する排紙機構として排紙口１４０を備えている。
【００２６】
サイド給紙台１２０、給紙トレイ１３０のいずれかの給紙機構から給紙された記録媒体は、ローラー等の駆動機構によって筐体内の給紙系搬送路ＦＲに沿って搬送され、記録媒体の先頭部分の基準位置であるレジスト部Ｒに導かれる。レジスト部Ｒのさらに搬送方向側には、複数のインクヘッドを備えたヘッドユニット１１０が設けられている。記録媒体は、ヘッドユニット１１０の対向面に設けられた搬送ベルト１６０によって印刷条件により定められる速度で搬送されながら、各インクヘッドから吐出されたインクによりライン単位で画像形成される。
【００２７】
印刷済みの記録媒体は、さらに、ローラー等の駆動機構によって通常経路ＣＲ上を搬送される。記録媒体の片側の面のみに印刷を行う片面印刷の場合は、そのまま排紙経路ＤＲを経て、排紙口１４０に導かれて排紙され、排紙口１４０の受台として設けられた排紙台１５０に印刷面を下にして積載されていく。排紙台１５０は、筐体から突出したトレイ形状をしており、ある程度の厚みを有している。排紙台１５０は傾斜しており、傾斜の下位置に形成された壁により、排紙口１４０から排紙された記録媒体が自然に整えられて重なっていくようになっている。
【００２８】
一方、記録媒体の両面に印刷を行う両面印刷の場合は、表面（最初に印刷される面を「表面」、次に印刷される面を「裏面」とする。）印刷終了時には排紙経路ＤＲ側に導かれずに、さらに筐体内を搬送され、反転経路ＳＲに送出される。このため、印刷装置１００は、裏面印刷用に搬送路を切り替えるための切替機構１７０が設けられており、切替機構１７０によって排出経路へ送出されなかった記録媒体は、反転経路ＳＲに引き込まれる。
【００２９】
この反転経路ＳＲでは、通常経路ＣＲから記録媒体が受け渡され、記録媒体を往復させることにより記録媒体の表裏を反転させる、いわゆるスイッチバックを行う。そして、ローラー等の駆動機構によって、切替機構１７２を経由して通常経路ＣＲに戻され、レジスト部Ｒを経て再給紙されて、表面と同様の手順によって裏面の印刷が行われる。その後、裏面の印刷が行われ、両面に画像が形成された記録媒体は、排紙経路ＤＲを通じて排紙口１４０に導かれて排紙され、排紙口１４０の受台として設けられた排紙台１５０に積載されていく。
【００３０】
なお、本実施形態では、両面印刷時におけるスイッチバックを、排紙台１５０内に設けられた空間を利用して行うようにしている。排紙台１５０内に設けられた空間は、スイッチバック時に記録媒体が外部から取り出せないように覆われた構成となっている。これにより、利用者が誤って反転動作中の記録媒体を引き抜いてしまうことを防ぐことができる。また、排紙台１５０は、本来印刷装置１００に備えられているものであり、排紙台１５０内の空間を利用してスイッチバックを行うことにより、印刷装置１００内に、別途スイッチバック用の空間を設ける必要がなくなる。したがって、筐体のサイズが増大してしまうことを防ぐことができる。さらに、排紙経路と反転経路とを共用しないため、スイッチバック処理と他の記録媒体の排紙とを並行して行うことができる。
【００３１】
印刷装置１００では、給紙された記録媒体の先頭部分の基準位置となるレジスト部Ｒに、両面印刷時に片面印刷済みの記録媒体も再給紙されてくる。このため、レジスト部Ｒの直前部分には、新規に給紙される記録媒体の搬送経路と、裏面印刷の記録媒体が循環して搬送されてくる再給紙経路とが合流する合流点が形成される。そして、レジスト部Ｒは、給紙系搬送路ＦＲと通常経路ＣＲとの合流点近傍において、記録媒体の送り出しを行う。
【００３２】
なお、本実施形態では、上記合流点を基準に、給紙機構側の経路を給紙系搬送路ＦＲとし、それ以外の経路を搬送経路とする。この搬送経路は環状をなし、上述したように通常経路ＣＲと反転経路ＳＲとが含まれる。図１（ｂ）は、給紙系搬送路ＦＲと通常経路ＣＲと反転経路ＳＲとを模式的に示した図である。なお、同図では、駆動部を構成するローラーの個数は適宜省略している。
【００３３】
給紙系搬送路ＦＲには、サイド給紙台１２０からの給紙を行うためのサイド給紙駆動部２２０、給紙トレイ１３０（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ）からの給紙を行うためのトレイ１駆動部２３０ａ、トレイ２駆動部２３０ｂ…が備えられている。これらによって、レジスト部Ｒに記録媒体を送り出す給紙手段が構成されている。
【００３４】
さらに、上述した給紙系搬送路ＦＲにおけるいずれの駆動部（トレイ１駆動部２３０ａ、トレイ２駆動部２３０ｂ…）も複数のローラー等で構成された駆動機構を備え、給紙台又は給紙トレイに積載された記録媒体を１枚ずつ取り込んで、レジスト部Ｒ方向に搬送する。各駆動部は独立に駆動することが可能であり、給紙を行う給紙機構に応じて必要な駆動部の動作が行われる。
【００３５】
また、給紙系搬送路ＦＲには、搬送センサーが複数個配置され、給紙系搬送路ＦＲにおける搬送ジャムを検出できるようになっている。すなわち、各搬送センサーは、記録媒体の有無又は記録媒体の先端を検出するセンサーであり、例えば、搬送経路上に複数の搬送センサーを適当な間隔で並べ、給紙側に設けられた搬送センサーが記録媒体を検出してから所定時間内に搬送方向側の搬送センサーが記録媒体を検出しない場合に、搬送ジャムが発生したと判断することができる。
【００３６】
これら搬送センサーのうち、記録媒体の送り出しを行うレジスト部Ｒ手前のレジストセンサーは、搬送中の記録媒体サイズを計測し、例えば、記録媒体の通過速度及び通過時間に基づいて、通過中の記録媒体のサイズを測定したり、サイド給紙駆動部２２０、トレイ１駆動部２３０ａ等を駆動させてから所定時間内に搬送センサーが記録媒体を検出しない場合に、搬送ジャム（給紙エラー）が発生したと判断することができる。
【００３７】
通常経路ＣＲは、循環搬送路の一部を構成し、記録媒体を供給する給紙系搬送路ＦＲからヘッドユニット１１０を経て、排紙経路ＤＲへ至る経路であり、この通常経路ＣＲ上において記録媒体上面に画像が形成される。この通常経路ＣＲには、レジスト部Ｒに記録媒体を導くレジスト駆動部２４０、ヘッドユニット１１０の対向面に設けられた搬送ベルト１６０を無端移動させるために駆動する駆動モーター２５０、搬送方向側に順に配置される第１上面搬送駆動部２６０及び第２上面搬送駆動部２６５、排紙口１４０に印刷済みの記録媒体を導く上面排出駆動部２７０、裏面印刷用に記録媒体を反転経路ＳＲに引き込む駆動手段が備えられている。いずれの駆動部も１又は複数のローラー等で構成された駆動機構を備え、搬送経路に沿って記録媒体を１枚ずつ搬送する。各駆動部は独立に駆動することが可能であり、記録媒体の搬送状況に応じて必要な駆動部の動作が行われる。
【００３８】
さらに、通常経路ＣＲにも搬送センサーが複数個配置され、通常経路ＣＲにおける搬送ジャムを検出できるようになっている。さらに、レジスト部Ｒにおいても適切に記録媒体が搬送されていることを確認できるようになっている。通常経路ＣＲでは、駆動部対応に搬送センサーが設けられており、通常経路ＣＲのどの駆動部で搬送ジャムが発生したかを特定することができるようになっている。
【００３９】
反転経路ＳＲは、通常経路ＣＲに分岐接続され、通常経路ＣＲから記録媒体が受け渡され、記録媒体を往復（スイッチバック）させて通常経路ＣＲに戻すことにより記録媒体の表裏を反転させる反転経路及び搬送機構であり、この反転経路ＳＲには、記録媒体を反転させて合流点に導く反転駆動部２８１及び再給紙駆動部２８２が備えられている。そして、反転経路ＳＲでは、通常経路ＣＲと異なる速度で搬送が可能であり、通常経路ＣＲから記録媒体を引き継ぐ際に、加速・減速させたり、スイッチバックの際の停止時間を延長したり短縮したりすることができる。
【００４０】
そして、本実施形態においては、ある記録媒体を給紙した後、その記録媒体に印刷が施され排紙されるのを待って次の記録媒体を給紙するのではなく、スケジューリングにより、先行する記録媒体が排紙される前に、後続の記録媒体を給紙して、所定の間隔で連続的に印刷できるようになっている。したがって、両面印刷時の通常のスケジューリングでは、表面の記録媒体を給紙する際に、反転経路ＳＲから戻ってきた記録媒体が挿入される位置を確保するように、予めスペースを確保しておく。これにより、本装置では、表面の印刷と裏面の印刷とを並行させることができ、片面印刷時に対して１／２の生産性を確保することができる。
【００４１】
前記搬送ベルト１６０は、ヘッドユニット１１０に対向する面の前端及び後端に配設された駆動ローラー１６１及び従動ローラー１６２に掛け渡されており、図１（ａ）中時計回り方向に回転移動する。また、搬送ベルト１６０の上面には、そのベルト移動方向に沿って、４色のインクヘッドが並べて配置され、複数の画像を互いに重なり合うようにしてカラー画像を形成するヘッドユニット１１０が対向配置されている。
【００４２】
さらに、図１（ａ）に示すように、印刷装置１００には、演算処理部３３０が備えられている。この演算処理部３３０は、ＣＰＵやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサ、メモリ、及びその他の電子回路等のハードウェア、或いはその機能を持ったプログラム等のソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成された演算モジュールであり、プログラムを適宜読み込んで実行することにより種々の機能モジュールを仮想的に構築し、構築された各機能モジュールによって、画像データに関する処理や、各部の動作制御、ユーザー操作に対する種々の処理を行う。また、この演算処理部３３０には、操作パネル３４０が接続されており、この操作パネル３４０を通じて、ユーザーによる指示や設定操作を受け付けることができる。
【００４３】
（吐出タイミング制御）
上述したヘッドユニット１１０における吐出タイミングの制御も、上記演算処理部３３０によって行われる。図２は、演算処理部３３０におけるヘッドユニット１１０の吐出タイミング制御に関するモジュールを示す機能ブロック図であり、図３は、演算処理部３３０内の処理と、印刷装置１００での印刷・搬送の駆動部との関係を示す機能ブロック図である。なお、説明中で用いられる「モジュール」とは、装置や機器等のハードウェア、或いはその機能を持ったソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成され、所定の動作を達成するための機能単位を示す。
【００４４】
図２に示すように、この演算処理部３３０は、補正制御部３３１と、記憶部３３２と、吐出制御部３３３と、駆動制御部３３４と、システム制御部３３５とを備えており、ベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータを記憶部３３２から補正制御部３３１に転送し、補正制御部３３１においてエンコーダの出力補正を行う。
【００４５】
記憶部３３２は、生成されたベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータを記録するメモリ装置であり、ベルトプロファイルデータを記憶する記憶メモリ３３２ｂと、ローラープロファイルを記憶する記憶メモリ３３２ａとから構成されている。なお、本実施形態において、ベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータは、外部のプロファイル生成装置４００等によって予め生成され、工場出荷時などにインストールされることによって、記憶メモリ３３２ａ及び３３２ｂに保存される。
【００４６】
補正制御部３３１は、記憶部３３２に記憶されているベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータに基づいて、搬送ベルト１６０上での複数の画像間の位置ズレが小さくなるように、従動側エンコーダ３１０から入力される検出信号を補正し、各吐出制御部３３３に入力するモジュールである。
【００４７】
本実施形態において補正制御部３３１は、ベルトプロファイル補正制御部３３１ｂと、ローラープロファイル補正制御部３３１ａとを備えている。ベルトプロファイル補正制御部３３１ｂは、ベルトプロファイルデータに基づいて、従動側エンコーダ３１０からの検出信号を補正するモジュールであり、ベルトの厚みムラ成分による速度変動を補正する。一方、ローラープロファイル補正制御部３３１ａは、ローラープロファイルデータに基づいて、従動側エンコーダ３１０からの検出信号を補正するモジュールであり、主として従動ローラーの偏心情報による速度変動を補正する。
【００４８】
なお、本実施形態では、支持ローラーの偏心情報を記録したローラープロファイルの対象として、従動ローラーを選択したが、例えば、駆動ローラー等、他の支持ローラーも対象とすることができる。また、本実施形態では、ローラープロファイルデータは、偏心情報であるベルト送り速度比の時間的変動をプロファイルデータとしたが、偏心情報には、支持ローラーの偏心に対応した周波数を有する情報も含まれ、ローラープロファイルとしてこの情報を選択することもでき、また、これら二つの情報を含ませることもできる。
【００４９】
また、ベルトプロファイル補正制御部３３１ｂには、従動側エンコーダ３１０からの検出信号と併せて、ベルト１周に１箇所のマーク（基準マーク）を検知するベルトＨＰセンサー３１２で検知したベルトホームポジション信号が入力される。一方、ローラープロファイル補正制御部３３１ａには、ベルトプロファイル補正制御部３３１ｂで補正された検出信号が入力されるとともに、ローラー１周を検知するローラーＨＰセンサー３１３で検知したローラーホームポジション信号が入力される。
【００５０】
前記吐出制御部３３３は、この補正された検出信号に基づいて、ヘッドユニット１１０による各画像形成のタイミングを制御する印字制御手段であり、ヘッドユニット１１０は、この吐出制御部３３３による制御に従って、記録媒体１０上に複数の画像を形成する。
【００５１】
システム制御部３３５は、演算処理部３３０内の各モジュールの動作を制御する中央演算処理部であり、印刷時の画像処理の他、駆動制御部３３４を通じて、搬送経路の各駆動部の動作を制御する。また、システム制御部３３５は、外部との通信を行う通信インターフェースや、操作パネル３４０に対するデータ送受信のインターフェース機能も果たす。
【００５２】
（印刷処理時における吐出タイミング制御方法）
そして、このように生成されたプロファイルデータを用いた吐出タイミング制御は以下の手順により行う。図３は、印刷処理時における動作を模式的に示すブロック図である。なお、ここでは、記憶部３３２に、ローラープロファイルデータ及びベルトプロファイルデータが、それぞれ独立したプロファイルデータとして、既に記憶メモリ３３２ａ及び３３２ｂにそれぞれ保存されているものとする。
【００５３】
先ず、印刷処理が開始される際、記憶されたローラープロファイルデータ及びベルトプロファイルデータが、記憶メモリ３３２ａ及び３３２ｂから、それぞれ読み出され、補正制御部３３１に入力される。
【００５４】
次いで、印刷処理が開始されると、従動側エンコーダ３１０による検出された角速度が入力されて、搬送ベルトの移動速度を測定し（Ｓ２０１）、この測定結果に基づいて、ヘッドユニット１１０の吐出制御を行う。この吐出制御に際し、補正制御部３３１は、記憶部３３２に記憶されているローラープロファイルデータ及びベルトプロファイルデータに基づいて、搬送ベルト１６０上における複数の画像間の位置ズレが小さくなるように、従動側エンコーダ３１０から入力されるエンコーダ検出信号を補正し（Ｓ２０２、Ｓ２０３）、吐出制御部３３３に入力する。
【００５５】
この補正では、ベルトプロファイルデータ内の補正値が、ホームポジション信号に基づいて、搬送ベルト１６０の回転周期に合わせて読み出され、図６に示すように、従動側エンコーダ３１０から入力されるエンコーダ検出信号が、補正値に応じて早められたり遅められたりして、搬送ベルト１６０上における複数の画像間の位置ズレが小さくなるように調整されて吐出制御部３３３に入力される。吐出制御部３３３では、この補正されたエンコーダ検出信号に基づいて、ヘッドユニット１１０による各画像形成のタイミングを制御し（Ｓ２０４）、ヘッドユニット１１０は、この吐出制御部３３３による制御に従って、インクを吐出し、記録媒体上に複数の画像を形成する。
【００５６】
なお、本実施形態では、着弾ずれを解消させるためには、図６中Δｄで示すような、適正着弾位置を基準とする絶対的な位置ずれを算出する必要があり、ベルト上の２測点における瞬間々々の測定値は、これら２測点間の相対的な速度変動であることから、着弾ずれの修正に際しては、所定の基準点に対する絶対的な速度変動を演算する必要がある。本実施形態では、各時点での２測点間の速度比を累積させ、各時点における絶対的な位置ずれであるΔｄを予めプロファイルとして保持しておく。
【００５７】
（プロファイル生成装置）
本実施形態において、上述したベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータは、プロファイル生成装置４００を用いて生成され、記憶部３３２にインストールされる。図４は、プロファイル生成装置４００の概略構成を示す説明図である。図４（ａ）に示すように、プロファイル生成装置４００は、印刷装置１００の製造時や工場出荷前、メンテナンス時などに一時的に印刷装置１００に対して接続される外部装置であり、ＬＤＶ装置４００ａと、ＰＣ４００ｂとから概略構成される。
【００５８】
ＬＤＶ装置４００ａは、搬送速度測定手段であるレーザードップラー速度計３１１により、非接触で対象物の移動速度を計測する装置であり、搬送ベルト１６０の上面に取付けられたレーザードップラー速度計３１１と、従動ローラー１６２に設けられた従動側エンコーダ３１０と、搬送ベルト１６０の１周を検出するベルトホームポジションセンサー３１２と、従動ローラー１６２の一回転を検出するローラーホームポジションセンサー３１３とが接続され、これら各センサーからの入力信号を取得し、同期させつつプロファイル生成装置であるＰＣ４００ｂに受け渡す。
【００５９】
ＰＣ４００ｂは、ＣＰＵを備えた演算処理装置であり、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータや、機能を特化させた専用装置により実現することができ、ＣＰＵ上でソフトウェアを実行することによって、プロファイルデータ生成装置として機能する。具体的に、このプロファイルデータ生成装置としてのＰＣ４００は、図４（ｂ）に示すように、速度比演算部４０１と、データ処理部４０２と、データメモリ４０３とから構成されている。
【００６０】
速度比演算部４０１は、ベルト速度抽出部４０１ｂ及びローラー速度抽出部４０１ａによって、各測点における速度比の時間的変動を算出するモジュールであり、具体的には、ベルト速度抽出部４０１ｂ及びローラー速度抽出部４０１ａによって、ベルト上における任意の２測点における移動速度を、搬送速度測定手段によって測定する。本実施形態では、この任意の２測点を第１の測点及び第２の測点とし、第１の測点の移動速度は、インクヘッド中央部直下の搬送ベルト表面の移動速度とし、第２の測点は従動ローラー１６２の回転速度（角速度）とする。
【００６１】
また、本実施形態では、第１の測点に対する搬送速度測定手段は、搬送ベルト表面の移動速度を光学的に測定する非接触測定装置であり、本実施形態においては、レーザードップラー速度計３１１を用いる。レーザードップラー速度計３１１は、搬送ベルト１６０表面の移動速度を光学的に測定する搬送速度測定手段であり、具体的には、対象物との相対速度によって、入射光と反射光との波長の変化を測定することにより対象物の速度を測定する。なお、レーザードップラー速度計３１１は、当該印刷装置１００に対して着脱自在に設けられている。これにより、プロファイルデータ作成時においてのみ、レーザードップラー速度計３１１を設置することができ、高価な測定装置を画像形成装置に内蔵させることなく、製造コストの低廉化を図ることができる。
【００６２】
一方、第２の測点に対する搬送速度測定手段は、従動ローラー１６２の回転速度を測定する従動側エンコーダ３１０を用いる。これらベルト速度抽出部４０１ｂ及びローラー速度抽出部４０１ａは、レーザードップラー速度計３１１により測定された移動速度と、従動側エンコーダ３１０の検出信号とから、搬送ベルト及びローラーの速度データをそれぞれ抽出する。
【００６３】
そして、本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、レーザードップラー速度計３１１からの検出信号、及び従動側エンコーダ３１０からの検出信号は、速度比演算部４０１に入力される。また、この速度比演算部４０１には、ベルト１周に１箇所のマーク（基準マーク）を検知するベルトＨＰセンサー３１２と、ローラー１周で１箇所のマーク（基準マーク）を検知するローラーＨＰセンサー３１３で検知したそれぞれのホームポジション信号が入力される。
【００６４】
速度比演算部４０１は、レーザードップラー速度計３１１によって検出された搬送ベルト表面の移動速度と、従動側エンコーダ３１０で検出された回転角速度とに基づいて、各測点における速度比の時間的変動を算出し、算出された速度比に対応した周波数からベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータを抽出する。
【００６５】
データ処理部４０２は、速度比データに対して平均化やデジタル化等の処理を施すモジュールである。データメモリ４０３は、レーザードップラー速度計３１１により測定されたパルス幅データや、従動側エンコーダ３１０からの検出信号を速度データとして記録するメモリ装置である。
【００６６】
特に、本実施形態において、データ処理部４０２は、上述したベルトプロファイル及びローラープロファイルは、速度比データ及びベルト送り速度比の時間的変動に対しフーリエ変換を行うとともに、このフーリエ変換されたデータに対し、駆動ローラー１６１の特性、又は搬送ベルト１６０の特性に応じた有効次数となるようにフィルタリングを行って所定の周波数を削除し、さらに逆フーリエ変換することにより、データサイズの縮小化を実行する機能を有している。
【００６７】
本実施形態におけるフィルタリングにおける駆動ローラー１６１の特性としては、駆動ローラー１６１の周期、及び駆動モーター２５０との速度比を用い、フーリエ変換されたプロファイルデータに対して、駆動ローラー１６１の周期を定数倍とする有効次数の範囲、且つ減速比をノイズの周波数で除した値までを有効次数とする範囲となるように、前記有効次数以上の周波数を削除する。ここでの定数倍としては、実験的に得られた数値「５」としている。
【００６８】
なお、本実施形態における駆動ローラー１６１の特性として、駆動ローラー１６１の周期、及び駆動モーター２５０との速度比を用いるが、この速度比としては、駆動ローラー１６１と駆動モーター２５０との速度比のみに限定されず、発生しているノイズの発生源や周波数に応じて、駆動系に含まれる駆動軸を選択することが好ましい。
【００６９】
この駆動軸としては、駆動源である駆動モータ２５０の回転軸の他、この駆動モータ２５０から駆動力を伝達するためのギアやプーリ等の駆動系要素の回転軸が含まれる。従って、駆動ローラー１６１と駆動軸との速度比については、その駆動側の基準を、駆動ローラー１６１に直接連結されたギアとするか、駆動力の原点である駆動モータ２５０とするかは、フィルタリングの対象となっているノイズの発生源（発生位置）に応じて、適宜選択する。例えば、ノイズが駆動モータ２５０から発生している場合には、駆動側速度の基準点を駆動モータ２５０の回転軸とし、ノイズがギアやプーリーなどの駆動系要素から発生している場合には、駆動側速度の基準点を、その特定の駆動系要素（例えば、最終段のギアなど）の回転軸とし、駆動ローラー１６１の特性として、上記駆動系要素と駆動ローラー１６１との速度比を用いる。
【００７０】
また、上記フィルタリングにおけるベルトの特性としては、搬送ベルト１６０の周期が含まれ、前記フーリエ変換されたプロファイルデータに対しては、搬送ベルトの周期の定数倍の有効次数の範囲となるように、有効次数以上の周波数を削除する。ここでの定数倍としても、実験的に得られた数値「５」とすることができる。
【００７１】
さらに、上記フィルタリングにおけるベルトの特性としては、搬送ベルト１６０と、この搬送ベルト１６０を駆動する駆動ローラー１６１との減速比とすることもできる。この場合には、前記フーリエ変換されたプロファイルデータに対しては、減速比をノイズの周波数で除した値までの有効次数となるように、有効次数以上の周波数を削除する。この搬送ベルト１６０と、駆動ローラー１６１との減速比としても、実験的に得られた数値「５」以上とすることができる。
【００７２】
このように縮小化されたプロファイルデータは、データ処理部４０２からデータバスを通じてデータメモリ４０３に送出される。データメモリ４０３は、ベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータを記憶する記憶部であり、記憶されたベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータは、通信インターフェース４０４等によって、印刷装置１００に送信される。
【００７３】
以上の構成を備えたプロファイル生成装置４００によりベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータを生成する際の処理動作について詳述する。図５は、ベルトプロファイルを生成する際の動作手順を模式的に示すブロック図である。
【００７４】
先ず、ベルト速度抽出部４０１ｂ及びローラー速度抽出部４０１ａによって、各測点における速度比の時間的変動を算出する。具体的には、ベルト速度抽出部４０１ｂ及びローラー速度抽出部４０１ａは、ベルト上における任意の２測点における移動速度を、搬送速度測定手段によって測定する（Ｓ１０１及びＳ１０２）。具体的には、第１の測点の移動速度は、レーザードップラー速度計３１１によって、対象物である搬送ベルト１６０表面に対して、入射光と反射光との波長の変化を測定し、第２の測点の速度は、従動ローラー１６２の回転速度を測定する。
【００７５】
速度比演算部４０１では、従動側エンコーダ３１０の回転速度に対してレーザードップラー速度計３１１によって光学的に測定された移動速度と、レーザードップラー速度計３１１からの角速度に基づいて速度比を算出し（Ｓ１０３）、これらの速度比の時間的変化を記録することにより、移動速度の時間的変動をプロファイルとする（Ｓ１０４及びＳ１０５）。
【００７６】
ここで、移動速度の時間的変動は、搬送ベルト全周における厚みムラや、支持ローラー（例えば、駆動ローラー１６１）の偏心に起因する速度変動を含んでいる。ベルト速度抽出部４０１ｂは、これらの移動速度の時間的変動から、搬送ベルトの移動速度に対応した周波数を有するベルトプロファイルデータを抽出し、ローラー速度抽出部４０１ａは、各測点における移動速度の時間的変動から、支持ローラーの偏心により引き起こされるベルト送り速度比の時間的変動をローラープロファイルデータとして抽出する。
【００７７】
次いで、データ処理部４０２において、抽出された上記ベルトプロファイル及びローラープロファイルに対してフーリエ変換を行うとともに、このフーリエ変換されたデータに対し、駆動ローラー１６１の特性（駆動ローラー１６１の周期、及び駆動ローラー１６１と駆動モーター２５０との速度比）に応じた有効次数となるようにフィルタリングを行って所定次数以上の周波数を削除し、さらに逆フーリエ変換することにより、データサイズの縮小化を実行する（Ｓ１０６）。
【００７８】
このように縮小化されたプロファイルデータは、データ処理部４０２からデータバスを通じてデータメモリ４０３に送出される（Ｓ１０７）。なお、本実施形態では、速度比のデータをベルト１周分のデータとして記録する。
【００７９】
なお、このベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータを取得するタイミングとしては、本実施形態においては、工場出荷時としている。しかし、取得タイミングは、工場出荷時に限定されず、環境変化時、経時変化時やメンテナンス時などを契機とすることもできる。
【００８０】
（プロファイル生成時の動作）
上記構成を有する本実施形態におけるプロファイル生成装置によるプロファイル生成時の動作について説明する。図７は、本実施形態におけるプロファイル生成方法の手順を示すフローチャート図である。図８は、速度変動に対応した周波数を有する速度比データを表すグラフ図である。
【００８１】
先ず、プロファイル生成装置において、レーザードップラー速度計３１１及び従動側エンコーダ３１０の信号を検出する。そして、ベルト１周分のエンコーダ各パレス毎の速度データを測定する（Ｓ３０１）。
【００８２】
次いで、速度比演算部４０１は、レーザードップラー速度計３１１及び従動側エンコーダ３１０で検出された移動速度及び回転角速度の比から、搬送ベルト１６０の速度変動に対応した周波数を有する移動速度の速度比データを抽出する（Ｓ３０２）。ここで、抽出された速度比データには、図８（ａ）に示すように、搬送ベルト１６０の厚みムラ、従動ローラー１６２の芯材の偏芯情報、及び駆動源からのノイズが含まれた状態にあり、微細な振動もデータに反映されている。
【００８３】
次いで、データ処理部４０２によって、抽出された速度比データに対し、フーリエ変換を行い、周波数解析を行う（Ｓ３０３）。図８（ｂ）は、フーリエ変換された速度比データの周波数の分布を示すグラフ図である。同図からも判るように、搬送ベルトのムラの有効データは、ベルト自体の速度を現す図示しない０次と、厚みムラの１次〜５次（ベルトプロファイルの厚みムラの補正に寄与する有効データは１次〜５次）であり、それ以上の周波数成分である７次はベルトの厚みムラを近似する寄与度が低く、駆動ローラーの周期である８次より高い周波数成分は駆動ローラーの偏芯などのノイズが含まれる。
【００８４】
ローラープロファイルの偏芯の補正に寄与する有効データは８〜４０次であり（ベルト１周でローラは８周、下記に示すような有効次数は５次で十分）、４８次は補正に対する寄与度が低く、４８次以上はモーターの駆動ノイズが多い。ローラーに対するベルトの減速比１/８を考慮すると、ローラーに対するモーターの周波数成分は、８/８〜４０/８＝１次から５次と、ベルトと同様５次までを有効次数とすると充分な精度があることがわかった。これは、一般的に、ある波形をフーリエ級数展開したとき、１〜５次までのｓｉｎ、ｃｏｓ関数を取得し、逆フーリエ変換すれば、上記ある波形をほぼ再現できることからも、５次までを有効次数とすれば、良いといえる。本発明では、フーリエ変換後における有効次数を、ローラー周期や減速比の定数倍としている。なお、この定数倍としては、ベルト１周に対し駆動ローラー１６１が８周する場合、駆動ローラー１６１の周期及び減速比とともに、５倍から７倍が最適であり、７次の精度に対する寄与度が小さいことが実験的に分かったため５次とした。
【００８５】
そして、ベルト速度抽出部４０１ｂ及びローラー速度抽出部４０１ａは、フーリエ変換された結果から、従動ローラー１６２の特性に応じた有効次数の範囲で、フィルタリングを行い、所定の周波数を削除して、ローラープロファイル及びベルトプロファイルの切り出しを行う（Ｓ３０４及びＳ３０６）。具体的には、ベルトプロファイルでは０次〜５次及び７次を有効次数とし、ローラープロファイルでは８〜４０次を有効次数とし、これらそれぞれの有効次数以外の次数を削除する。
【００８６】
ベルト速度抽出部４０１ｂは、図８（ｃ）に示すベルト成分のみの周波数である０次〜５次を有効次数とする範囲（Ｐ１）を抽出する（Ｓ３０４）。ここでは、フーリエ変換された結果から、駆動モーター２５０と従動ローラー１６２との減速比が１０：１であり、駆動ローラーのノイズ周期が１／２であることから、減速比をノイズの周波数で除した値までが有効次数の範囲となるように、有効次数の範囲を０次〜５次とし、有効次数以上の周波数を削除する。そして、このフィルタリングされたデータに対して逆フーリエ変換を行い（Ｓ３０５）、ベルトプロファイルとして生成する。この逆フーリエ変換されたデータは、図８（ｄ）に示すように、微細な振動が削除されてデータが丸められることによって、データサイズが縮小されている。
【００８７】
一方、ローラー速度抽出部４０１ａでは、図８（ｃ）に示すローラー成分のみの周波数である８〜４０次を有効次数とする範囲（Ｐ２）で抽出する（Ｓ３０６）。ここでは、ベルト１周に対し従動ローラー１６２が８周するので、ローラープロファイルについては、ローラー周期（８周）の定数倍（５）とし、８次〜８×５＝４０次までを有効次数として、それ以上の周波数を削除する。
【００８８】
そして、このフィルタリングされたそれぞれデータに対して逆フーリエ変換を行い（Ｓ３０５及びＳ３０７）、ベルトプロファイル及びローラープロファイルを生成する。算出されたローラープロファイルデータ及びベルトプロファイルデータは、データ処理部４０２からデータバスを通じてデータメモリ４０３に送出され、データメモリ４０３に記憶される。このように、ローラープロファイルデータ及びベルトプロファイルデータは、それぞれ独立したプロファイルデータとして、データメモリ４０３内に保存される。
【００８９】
（プロファイルデータの累積）
さらに、本実施形態では、上述したステップＳ３０２における速度比の算出に際し、累積データの算出を行う。図９は、プロファイル累積データ生成の手順を示すフローチャート図である。
【００９０】
先ず、累積データの算出では、ＨＰ等の任意の点を基準点と定め、この基準点に対する速度比を搬送ベルト１６０全周にわたって求めるために、エンコーダ１パルス毎の速度比データを取得し（Ｓ５０１）、各速度比の値を順次累積計算する（Ｓ５０２）。
【００９１】
具体的には、従動側エンコーダ３１０の任意時間（ｔ）の回転角度における角速度をωｔと定め、ωｔにおける、ＬＤＶ３１１による測点におけるベルト表面の速度をＶｔとし、これら２測点の一方の測点に対する他方の測点における速度比を相対速度比Ｖｔ／ωｔとする。
【００９２】
詳述すると、ある瞬間のＬＤＶ３１１による測点におけるベルト表面の速度を基準速度ＶＡとし、そのときの従動側エンコーダ３１０に巻き回された搬送ベルト１６０の移動速度をＶＢとする。また、任意時間（ｔ）における従動側エンコーダ３１０地点のベルト移動速度ＶＢは、そのときの回転半径をＲｔとすると、ＶＢ＝ωｔ×Ｒｔとなる。このＲｔの変化は、従動側エンコーダー３１０におけるベルトの厚みムラの時間変化であり、ＶＢ／ωｔ＝Ｒｔで得られる。ここで、搬送ベルト１６０の伸縮を無視すればＶＡ＝ＶＢであり、任意時間（ｔ）にＬＤＶ３１１により計測されるベルト表面は、速度Ｖｔであることから、ＶＡ＝ＶＢ＝Ｖｔであり、Ｖｔ／ωｔ＝Ｒｔの関係が得られる。よって、任意の時刻における厚みムラＲｔをプロファイルとして保持しておくことにより、その瞬間のＶＡを、ωｔに基づいて補正し、着弾ずれを解消できるようになる。
【００９３】
そして、下表に示すように、搬送ベルト１６０上の基準点（例えば、ｔ＝０におけるホームポジション）での速度比を基準速度比Ｖ０／ω０＝Ｒ０とし、搬送ベルト１６０の周方向に沿って、各時刻における速度比Ｒｔを順次掛け合わせて累積させ、基準点に対する各点の速度比Ｃｔを搬送ベルト１６０の全周に渡って算出する。
【表１】
【００９４】
なお、このように速度比の累積データが算出された後、次いで、この累積データに対してゼロ補正等の種々データ処理を施す。図１０は、累積された速度比を示すグラフ図である。ここで、図１０において、Ｘ軸は、任意の補正基準点を０地点としたベルト１周分の位置を表しており、Ｙ軸は、その基準点に対する速度比率値を表し、Ｘ軸との交点（原点）では、比率値が１となっている。なお、図１０（ａ）は、表１の測点における比率（Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２…Ｒｎ）をプロットしたものであり、図１０（ｂ）は、図（ａ）における各プロットに対応する累積値（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２…Ｃｎ）をプロットしたものである。また、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の全プロットが０以上となるように補正したものである。
【００９５】
ステップＳ５０３における０補正では、先ず、図１０（ａ）に示すような、各点における速度比について、搬送ベルト上又はその駆動手段の任意の測点を基準として、速度比率１（＝Ｒ０）に、瞬間々々の速度比率（Ｒ１，Ｒ２…Ｒｎ）を順次掛け合わせて累積させると、図１０（ｂ）に示すように、速度比率が累積されたデータが算出される。
【００９６】
このように算出された累積データにおいて、負のデータがある場合には、速度変動の遅延となる最大値を基準とし、補正するため、図１０（ｃ）に示すように、全てのデータが０以上になるように、データを補正する（Ｓ５０４）。このようにデータ処理を行い、速度比率の累積データをベルトプロファイルデータとする（Ｓ５０５）。
【００９７】
このように算出されたベルトプロファイルデータに関する速度比率の累積データは、出荷時において、印刷装置１００の記憶部３３２に記憶され、印刷時のベルトプロファイルとして、使用される。
【００９８】
このように、速度比の変動を累積させた累積データとしているため、ベルト全体について基準点に対する速度比を求めることができ、ベルトの周回に伴う一連の挙動を、図１０（ｃ）に示すような、基準点を原点とする絶対的な変化量として扱うことが可能となり、演算処理を簡略化することができる。すなわち、着弾ずれを解消させるためには、図６中Δｄで示すような、適正着弾位置を基準とする絶対的な位置ずれを算出する必要があるが、ベルト上の２測点における瞬間々々の測定値は、これら２測点間の相対的な速度変動であることから、着弾ずれの修正に際しては、所定の基準点に対する絶対的な速度変動を演算しなければならない。本実施形態では、２測点間の速度比を累積させ、各時点でのΔｄを予めプロファイルとして保持しておくことから、印刷実行時における演算処理負担を低減させることができる。
【００９９】
さらに、本実施形態では、速度比の変動を累積させた累積データとして扱うことにより、ベルト上の各点について基準点に対する速度比を求めることができ、ベルト上の各点における瞬間々々の速度比をリアルタイムに算出したデータからでは予想できない、ベルト全体で蓄積された最大量のずれを即座に把握することが可能となる。
【０１００】
詳述すると、ベルトプロファイルデータを累積データとすることにより、図１０（ｃ）に示すような、ベルト上の各点における速度比を、基準点を原点とするサインカーブとして得ることができ、このサインカーブの最大振幅を見つけることにより、ベルト全体で蓄積された最大量のずれを即座に把握することが可能となる。この結果、例えば、工場出荷時における検査において、ずれの最大量が許容範囲を超える製品の判別を容易且つ迅速に行うことができる。
【０１０１】
（作用・効果）
このような本実施形態に係る印刷装置によれば、印刷処理に際し、任意の２測点のいずれかにおける移動速度を測定し、この測定結果を、ベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータに基づいて、インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御することにより、着弾ズレを低減し、画質の向上を図ることができる。
【０１０２】
特に、本発明では、このベルトプロファイル及びローラープロファイルは、速度比データ及びベルト送り速度比の時間的変動に対しフーリエ変換を行うとともに、搬送ベルト１６０と駆動ローラー１６１の特性に応じた有効次数となるように、フーリエ変換された結果から、所定の周波数を削除し、さらに逆フーリエ変換することによって生成されるから、プロファイルのデータサイズを縮小することができる。
【０１０３】
さらに、本実施形態では、駆動ローラー１６１の周期や駆動ローラー１６１と駆動モーター２５０との減速比、ノイズ周期に基づいて、フーリエ変換された速度比データをフィルタリングするので、プロファイルの精度を損なうことなく、駆動源などからのノイズを低減してデータサイズを縮小することができる。
【０１０４】
具体的には、プロファイルデータは、搬送ベルト１６０の厚みムラ及び駆動ローラー１６１の芯材の偏芯情報のほか、駆動源などのノイズも含んでいるため（図８（ａ））、速度比データのデータ量が膨大となるが。本実施形態では、図８（ｄ）に示すように、速度比データから、駆動源のノイズ等のデータが除去されているので、データサイズが縮小される。
【０１０５】
これにより、解像度や印刷モードに応じてベルトの移動速度が変動するような印刷装置であっても、プロファイルデータのサイズを縮小させて、各インクヘッド直下に搬送ベルトの移動速度を簡略的に算出することができ、メモリ容量の増大や処理遅延を回避することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
ＣＲ…通常経路
ＤＲ…排紙経路
ＦＲ…給紙系搬送路
Ｒ…レジスト部
ＳＲ…反転経路
１０…記録媒体
１００…印刷装置
１１０…ヘッドユニット
１２０…サイド給紙台
１３０…給紙トレイ
１４０…排紙口
１５０…排紙台
１６０…搬送ベルト
１６１…駆動ローラー
１６２…従動ローラー
１７０，１７２…切替機構
２２０…サイド給紙駆動部
２３０ａ，２３０ｂ…トレイ駆動部
２４０…レジスト駆動部
２５０…駆動モーター
２６０…第１上面搬送駆動部
２６５…第２上面搬送駆動部
２７０…上面排出駆動部
２８１…反転駆動部
２８２…再給紙駆動部
３１０…従動側エンコーダ
３１１…レーザードップラー速度計
３１２…ベルトホームポジションセンサー
３１３…ローラーホームポジションセンサー
３３０…演算処理部
３３１…補正制御部
３３１ｂ…ベルトプロファイル補正制御部
３３１ａ…ローラープロファイル補正制御部
３３２…記憶部
３３２ａ，３３２ｂ…記憶メモリ
３３３…吐出制御部
３３４…駆動制御部
３３５…システム制御部
３４０…操作パネル
４００…プロファイル生成装置
４００ａ…ＬＤＶ装置
４００ｂ…ＰＣ
４０１…速度比演算部
４０１ａ…ローラー速度抽出部
４０１ｂ…ベルト速度抽出部
４０２…データ処理部
４０３…データメモリ
４０４…通信インターフェース
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷装置に係り、特に、画像の形成を制御する画像制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無端状の搬送ベルトを用いて、記録用紙を搬送する搬送機構を備えた印刷装置がある。この印刷装置では、搬送ベルトを用いて記録用紙を搬送し、その搬送方向に沿って配置された互いに異なる単色の画像を形成する複数のインクヘッドに順次通過させる。これにより、記録用紙上に各単色画像を重ね合わせてカラー画像を得ることができる。
【０００３】
ところで、搬送ベルトを一定の移動速度で移動させる高精度な駆動制御が要求されることから、従来、ベルトを駆動する駆動ローラーの回転速度を一定とする仕組みとして、駆動ローラーの回転を制御する駆動制御方法が知られている。この駆動制御方法としては、駆動源であるモーターの回転角速度や、モーターで発生する回転駆動力を駆動ローラーに伝達させるギヤの回転角速度を一定に保持することにより、駆動ローラーの回転速度を一定にするものがある。
【０００４】
しかしながら、ベルト周方向におけるベルト厚みムラがあり、このムラによりベルトの移動速度が変化するという問題がある。このベルト厚みムラは、例えば、円筒金型を用いて遠心焼成方式で作成されたベルトにみられるベルト周方向にわたる肉厚の偏りによって生じるものであり、このようなベルト厚みムラがベルトに存在すると、ベルトを駆動する駆動ローラー上にベルト厚の厚い部分が巻き付いているときにはベルト移動速度が速くなり、反対にベルト厚の薄い部分が巻き付いているときにはベルト移動速度が遅くなり、ベルト移動速度に変動が生じることとなる。
【０００５】
このように搬送ベルトの移動速度が一定速度に維持されないと、複数のインクヘッドによって記録用紙上に各単色画像を形成し、これらを複数色重ね合わせる際に、各単色画像の転写位置が相対的にずれる、いわゆる「着弾ズレ」が発生する。このような着弾ズレが発生すると、例えば、複数色の画像が重なって形成された細線画像がにじんで見えたり、複数色の画像が重なって形成された背景画像中に形成される黒の文字画像の輪郭周辺に白抜けが発生したりする。
【０００６】
このような着弾ズレを防止するために、ベルト速度変動を低減する技術として、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に開示された技術では、予めベルト全周における厚みプロファイル（ベルト厚みムラ）を測定するとともに、その厚みプロファイルデータをデータ記憶手段に記憶しておき、その全周の厚みプロファイルデータと実際のベルト厚みムラとの位相を合わせ、ベルト速度変動による印字位置ズレが生じないように印字タイミングを変化させる。
【０００７】
詳述すると、この特許文献１に開示された技術では、搬送ベルトが掛け渡された２つのローラー（駆動ローラー及び従動ローラー）の回転角速度の差分データから、ベルト速度変動に対応した周波数を有する回転角速度の交流成分を抽出し、抽出した交流成分の振幅及び位相のデータからベルト厚みムラによるベルト速度変動を認識し、その認識したベルト速度変動に基づいて、複数の画像毎に、画像形成の開始タイミングや画像形成中の画像形成速度を調節している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２２７１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、搬送ベルトの速度変動の補正データは、そのデータ量が膨大であるために演算処理の負担が増大し、処理遅延の原因となる可能性があり、また、補正データを格納しておくためのメモリ使用量が増大するという問題がある。その結果、印刷装置を製造するために高性能な部品・装置が必要となり、製造コストが増加することとなる。
【００１０】
また、補正データをそのまま記憶した場合、そのデータには、駆動ローラーのモーター等、駆動部分の振動がノイズとして含まれてしまい、これがベルト速度変動としてデータに反映されてしまう。したがって、これらのノイズが含まれた状態で補正データを作成した場合には、ベルト速度変動制御の精度が低下する原因ともなっていた。
【００１１】
本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、搬送ベルトにより用紙を搬送する搬送機構を備えた印刷装置において、ベルトの厚みムラデータ、ローラー軸の偏芯データをプロファイルとして用いて、印字のタイミングを調整する際に、これらのプロファイルの情報量を軽減し、演算処理の高速化や、製造コストの削減を実現し、さらには、プロファイルデータに含まれるノイズを低減し、ベルト移動速度の制御をより精度よく行える、印刷装置の画像制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、複数の支持ローラー間に掛け渡された無端状の搬送ベルトと、搬送ベルトを無端移動させる駆動手段と、搬送ベルト上の記録用紙上に複数の画像を互いに重なり合うように形成する複数のインクヘッドとを有する印刷装置において、画像の形成を制御する画像制御装置であって、支持ローラーと、搬送ベルト上における任意の測点との速度比の時間的変動から、速度比に対応した周波数を有する速度比データを、ベルトプロファイルとして記憶するベルトプロファイル記憶部と、支持ローラーの偏心により引き起こされるベルト送り速度比の時間的変動をローラープロファイルとして記憶するローラープロファイル記憶部と、ベルトプロファイル及びローラープロファイルに基づいて、搬送ベルト上での複数の画像間の位置ズレが小さくなるように、インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御する印字制御手段とを備え、ベルトプロファイル及びローラープロファイルは、速度比データ及びベルト送り速度比の時間的変動に対しフーリエ変換を行うとともに、ベルトと支持ローラーの特性に応じた有効次数となるように、フーリエ変換された結果から、所定の周波数を削除し、さらに逆フーリエ変換することによって生成される。
【００１３】
このような本発明によれば、搬送ベルトの厚みムラ情報や支持ローラーの偏心情報をプロファイルとして記憶保持しておき、これをインクヘッドによる画像形成のタイミングを制御することによって、着弾ズレを低減し、画質の向上を図ることができる。特に、本発明では、このプロファイルをフーリエ変換して、さらにフィルタリングにより有効次数以上の周波数のノイズを削除していることから、プロファイルのデータサイズを縮小することができる。ここで、支持ローラーの偏心情報は、偏心に起因する速度変動に関する情報であり、前記ベルト送り速度比の時間的変動の他、各測点における移動速度の時間的変動から支持ローラの偏心に対応した周波数を有する情報も含まれ、この情報をプロファイルとして記憶保持してもよい。
【００１４】
上記発明において、支持ローラーの特性には、支持ローラーの周期や、支持ローラーと支持ローラーを駆動する駆動軸との減速比が含まれ、前記フーリエ変換された結果に対して、前記ローラー周期の定数倍や、減速比をノイズの周波数で除した値までの有効次数となるように、有効次数の範囲外の周波数を削除することが好ましい。なお、上記発明において、定数は、５であり、減速比は５以上とすることが好ましい。
【００１５】
この場合には、支持ローラーの回転周期や、駆動軸に対する減速比及びノイズの周波数と、フィルタリングの際における有効次数との相関関係を応用して、プロファイルの精度を損なうことなく、駆動源及びその駆動源などからのノイズを有効に低減してデータサイズを縮小することができる。ここで、駆動軸には、駆動源である駆動モータの回転軸の他、この駆動モータから駆動力を伝達するためのギアやプーリ等の駆動系要素の回転軸が含まれる。従って、支持ローラーと駆動軸との速度比については、その駆動側の基準を、支持ローラーに直接連結されたギアとするか、駆動力の原点である駆動モータとするかは、フィルタリングの対象となっているノイズの発生源（発生位置）に応じて、適宜選択することが好ましい。例えば、ノイズが駆動モータから発生している場合には、駆動側速度の基準点を駆動モータの回転軸とし、ノイズがギアやプーリーなどの駆動系要素から発生している場合には、その特定の駆動系要素（例えば、最終段のギアなど）の回転軸として、支持ローラーとの速度比を求める。
【００１６】
また、上記発明において、ベルトの特性には、ベルトの周期やベルトとベルトを駆動する支持ローラーとの減速比が含まれ、フーリエ変換された結果に対しては、フーリエ変換された結果に対しては、ベルト周期の定数倍や減速比をノイズの周波数で除した値までの有効次数となるように、有効次数の範囲外の周波数を削除することが好ましい。なお、上記発明において、定数は、５であり、減速比は５以上とすることが好ましい。
【００１７】
この場合には、搬送ベルトの回転周期や、支持ローラーに対する減速比及びノイズの周波数と、フィルタリングの際における有効次数との相関関係を応用して、プロファイルの精度を損なうことなく、駆動源などからのノイズを有効に低減してデータサイズを縮小することができる。
【００１８】
すなわち、本発明の発明者等は、搬送ベルトの移動速度の変動に基づいて算出された搬送ベルトの厚みムラや支持ローラーの偏心を記録したプロファイルのノイズ低減に関し、搬送ベルトと支持ローラーの周期と有効次数との相関関係、或いは減速比（支持ローラー：駆動モーター及び搬送ベルト：支持ローラー）とノイズ周波数と有効次数との相関関係を発見し、それを印刷装置の画像制御装置に応用したのが本発明である。
【００１９】
このフーリエ変換後の周波数解析では、搬送ベルトのムラの有効データは、ベルト自体の速度を現す図示しない０次と、厚みムラの１次〜５次であり、それ以上の周波数成分である７次はベルトの厚みムラを近似する寄与度が低く、駆動ローラーの周期である８次より高い周波数成分は駆動ローラーの偏芯などのノイズが含まれる。
【００２０】
ローラープロファイルの偏芯の補正に寄与する有効データは８〜４０次であり（ベルト１周でローラは８周、下記に示すような有効次数は５次で十分）、４８次は補正に対する寄与度が低く、４８次以上はモーターの駆動ノイズが多い。減速比を考慮するとローラーに対するモーターの周波数成分は、８/８〜４０/８＝１次から５次と、ベルトと同様５次までを有効次数とすると充分な精度があることがわかった。したがって、本発明では、フーリエ変換後における有効次数を、ローラー周期や減速比の定数倍としている。なお、この定数倍としては、ベルト１周に対し支持ローラーが８周する場合、支持ローラーの周期及び減速比とともに、５倍から７倍が最適であり、７次の精度に対する寄与度が小さいことが実験的に分かったため５次とした。
【発明の効果】
【００２１】
以上述べたように、この発明によれば、搬送ベルトにより用紙を搬送する搬送機構を備えた印刷装置において、ベルトの厚みムラデータ、ローラー軸の偏芯データを、プロファイルとして用い、印字のタイミングを調整する際、これらのプロファイルをフーリエ変換しフィルタリングすることで、補正データの情報量を軽減し、演算処理の高速化や、製造コスト削減することができ、且つ、補正データに含まれるノイズを削除し、ベルト移動速度の制御をより精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る印刷装置の搬送経路の概要を示す構成図である。
【図２】実施形態に係るヘッドユニット１１０の吐出タイミング制御に関するモジュールを示す機能ブロック図である。
【図３】実施形態において、演算処理部内の処理と、印刷装置での印刷・搬送の駆動部との関係を示す機能ブロック図である。
【図４】実施形態に係るプロファイル生成に関するモジュールを示す機能ブロック図である。
【図５】実施形態に係るプロファイル生成の機能及び動作を模式的に示す説明図である。
【図６】実施形態に係るインクの吐出タイミングを制御する際の、エンコーダ信号の補正に関する説明図である。
【図７】実施形態に係るプロファイルデータの生成時における手順を示すフローチャート図である。
【図８】実施形態に係る速度変動に対応した周波数を有する速度比データを表すグラフ図である。
【図９】実施形態に係る速度比累積データに対する補正処理の手順を示すフローチャート図である。
【図１０】実施形態に係る速度比率に対する累積データ算出を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（印刷装置の全体構成）
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１（ａ）は、本実施形態に係る印刷装置１００の搬送経路の概要を示す図である。本実施形態では、印刷装置１００は、多数のノズルが形成されたインクヘッドを複数備え、それぞれのインクヘッドから黒又はカラーインクを吐出してライン単位で印刷を行い、搬送ベルト上の記録媒体上に複数の画像を互いに重なり合うように形成するインクジェット方式のラインカラープリンタを例に説明する。
【００２４】
図１（ａ）に示すように印刷装置１００は、環状の搬送経路上を搬送される記録媒体表面に画像を形成する装置であり、搬送経路は、記録媒体を供給する給紙系搬送路ＦＲと、この給紙系搬送路ＦＲからヘッドユニット１１０を経て排紙経路ＤＲへ至る通常経路ＣＲと、通常経路ＣＲに分岐接続された反転経路ＳＲとから概略構成されてる。
【００２５】
給紙系搬送路ＦＲにおいて、記録媒体の供給を行う給紙機構としては、筐体側面の外部に配設されたサイド給紙台１２０と、筐体内部に設けられた複数の給紙トレイ（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ）とが備えられている。また、印刷済みの記録媒体を排出する排紙機構として排紙口１４０を備えている。
【００２６】
サイド給紙台１２０、給紙トレイ１３０のいずれかの給紙機構から給紙された記録媒体は、ローラー等の駆動機構によって筐体内の給紙系搬送路ＦＲに沿って搬送され、記録媒体の先頭部分の基準位置であるレジスト部Ｒに導かれる。レジスト部Ｒのさらに搬送方向側には、複数のインクヘッドを備えたヘッドユニット１１０が設けられている。記録媒体は、ヘッドユニット１１０の対向面に設けられた搬送ベルト１６０によって印刷条件により定められる速度で搬送されながら、各インクヘッドから吐出されたインクによりライン単位で画像形成される。
【００２７】
印刷済みの記録媒体は、さらに、ローラー等の駆動機構によって通常経路ＣＲ上を搬送される。記録媒体の片側の面のみに印刷を行う片面印刷の場合は、そのまま排紙経路ＤＲを経て、排紙口１４０に導かれて排紙され、排紙口１４０の受台として設けられた排紙台１５０に印刷面を下にして積載されていく。排紙台１５０は、筐体から突出したトレイ形状をしており、ある程度の厚みを有している。排紙台１５０は傾斜しており、傾斜の下位置に形成された壁により、排紙口１４０から排紙された記録媒体が自然に整えられて重なっていくようになっている。
【００２８】
一方、記録媒体の両面に印刷を行う両面印刷の場合は、表面（最初に印刷される面を「表面」、次に印刷される面を「裏面」とする。）印刷終了時には排紙経路ＤＲ側に導かれずに、さらに筐体内を搬送され、反転経路ＳＲに送出される。このため、印刷装置１００は、裏面印刷用に搬送路を切り替えるための切替機構１７０が設けられており、切替機構１７０によって排出経路へ送出されなかった記録媒体は、反転経路ＳＲに引き込まれる。
【００２９】
この反転経路ＳＲでは、通常経路ＣＲから記録媒体が受け渡され、記録媒体を往復させることにより記録媒体の表裏を反転させる、いわゆるスイッチバックを行う。そして、ローラー等の駆動機構によって、切替機構１７２を経由して通常経路ＣＲに戻され、レジスト部Ｒを経て再給紙されて、表面と同様の手順によって裏面の印刷が行われる。その後、裏面の印刷が行われ、両面に画像が形成された記録媒体は、排紙経路ＤＲを通じて排紙口１４０に導かれて排紙され、排紙口１４０の受台として設けられた排紙台１５０に積載されていく。
【００３０】
なお、本実施形態では、両面印刷時におけるスイッチバックを、排紙台１５０内に設けられた空間を利用して行うようにしている。排紙台１５０内に設けられた空間は、スイッチバック時に記録媒体が外部から取り出せないように覆われた構成となっている。これにより、利用者が誤って反転動作中の記録媒体を引き抜いてしまうことを防ぐことができる。また、排紙台１５０は、本来印刷装置１００に備えられているものであり、排紙台１５０内の空間を利用してスイッチバックを行うことにより、印刷装置１００内に、別途スイッチバック用の空間を設ける必要がなくなる。したがって、筐体のサイズが増大してしまうことを防ぐことができる。さらに、排紙経路と反転経路とを共用しないため、スイッチバック処理と他の記録媒体の排紙とを並行して行うことができる。
【００３１】
印刷装置１００では、給紙された記録媒体の先頭部分の基準位置となるレジスト部Ｒに、両面印刷時に片面印刷済みの記録媒体も再給紙されてくる。このため、レジスト部Ｒの直前部分には、新規に給紙される記録媒体の搬送経路と、裏面印刷の記録媒体が循環して搬送されてくる再給紙経路とが合流する合流点が形成される。そして、レジスト部Ｒは、給紙系搬送路ＦＲと通常経路ＣＲとの合流点近傍において、記録媒体の送り出しを行う。
【００３２】
なお、本実施形態では、上記合流点を基準に、給紙機構側の経路を給紙系搬送路ＦＲとし、それ以外の経路を搬送経路とする。この搬送経路は環状をなし、上述したように通常経路ＣＲと反転経路ＳＲとが含まれる。図１（ｂ）は、給紙系搬送路ＦＲと通常経路ＣＲと反転経路ＳＲとを模式的に示した図である。なお、同図では、駆動部を構成するローラーの個数は適宜省略している。
【００３３】
給紙系搬送路ＦＲには、サイド給紙台１２０からの給紙を行うためのサイド給紙駆動部２２０、給紙トレイ１３０（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ）からの給紙を行うためのトレイ１駆動部２３０ａ、トレイ２駆動部２３０ｂ…が備えられている。これらによって、レジスト部Ｒに記録媒体を送り出す給紙手段が構成されている。
【００３４】
さらに、上述した給紙系搬送路ＦＲにおけるいずれの駆動部（トレイ１駆動部２３０ａ、トレイ２駆動部２３０ｂ…）も複数のローラー等で構成された駆動機構を備え、給紙台又は給紙トレイに積載された記録媒体を１枚ずつ取り込んで、レジスト部Ｒ方向に搬送する。各駆動部は独立に駆動することが可能であり、給紙を行う給紙機構に応じて必要な駆動部の動作が行われる。
【００３５】
また、給紙系搬送路ＦＲには、搬送センサーが複数個配置され、給紙系搬送路ＦＲにおける搬送ジャムを検出できるようになっている。すなわち、各搬送センサーは、記録媒体の有無又は記録媒体の先端を検出するセンサーであり、例えば、搬送経路上に複数の搬送センサーを適当な間隔で並べ、給紙側に設けられた搬送センサーが記録媒体を検出してから所定時間内に搬送方向側の搬送センサーが記録媒体を検出しない場合に、搬送ジャムが発生したと判断することができる。
【００３６】
これら搬送センサーのうち、記録媒体の送り出しを行うレジスト部Ｒ手前のレジストセンサーは、搬送中の記録媒体サイズを計測し、例えば、記録媒体の通過速度及び通過時間に基づいて、通過中の記録媒体のサイズを測定したり、サイド給紙駆動部２２０、トレイ１駆動部２３０ａ等を駆動させてから所定時間内に搬送センサーが記録媒体を検出しない場合に、搬送ジャム（給紙エラー）が発生したと判断することができる。
【００３７】
通常経路ＣＲは、循環搬送路の一部を構成し、記録媒体を供給する給紙系搬送路ＦＲからヘッドユニット１１０を経て、排紙経路ＤＲへ至る経路であり、この通常経路ＣＲ上において記録媒体上面に画像が形成される。この通常経路ＣＲには、レジスト部Ｒに記録媒体を導くレジスト駆動部２４０、ヘッドユニット１１０の対向面に設けられた搬送ベルト１６０を無端移動させるために駆動する駆動モーター２５０、搬送方向側に順に配置される第１上面搬送駆動部２６０及び第２上面搬送駆動部２６５、排紙口１４０に印刷済みの記録媒体を導く上面排出駆動部２７０、裏面印刷用に記録媒体を反転経路ＳＲに引き込む駆動手段が備えられている。いずれの駆動部も１又は複数のローラー等で構成された駆動機構を備え、搬送経路に沿って記録媒体を１枚ずつ搬送する。各駆動部は独立に駆動することが可能であり、記録媒体の搬送状況に応じて必要な駆動部の動作が行われる。
【００３８】
さらに、通常経路ＣＲにも搬送センサーが複数個配置され、通常経路ＣＲにおける搬送ジャムを検出できるようになっている。さらに、レジスト部Ｒにおいても適切に記録媒体が搬送されていることを確認できるようになっている。通常経路ＣＲでは、駆動部対応に搬送センサーが設けられており、通常経路ＣＲのどの駆動部で搬送ジャムが発生したかを特定することができるようになっている。
【００３９】
反転経路ＳＲは、通常経路ＣＲに分岐接続され、通常経路ＣＲから記録媒体が受け渡され、記録媒体を往復（スイッチバック）させて通常経路ＣＲに戻すことにより記録媒体の表裏を反転させる反転経路及び搬送機構であり、この反転経路ＳＲには、記録媒体を反転させて合流点に導く反転駆動部２８１及び再給紙駆動部２８２が備えられている。そして、反転経路ＳＲでは、通常経路ＣＲと異なる速度で搬送が可能であり、通常経路ＣＲから記録媒体を引き継ぐ際に、加速・減速させたり、スイッチバックの際の停止時間を延長したり短縮したりすることができる。
【００４０】
そして、本実施形態においては、ある記録媒体を給紙した後、その記録媒体に印刷が施され排紙されるのを待って次の記録媒体を給紙するのではなく、スケジューリングにより、先行する記録媒体が排紙される前に、後続の記録媒体を給紙して、所定の間隔で連続的に印刷できるようになっている。したがって、両面印刷時の通常のスケジューリングでは、表面の記録媒体を給紙する際に、反転経路ＳＲから戻ってきた記録媒体が挿入される位置を確保するように、予めスペースを確保しておく。これにより、本装置では、表面の印刷と裏面の印刷とを並行させることができ、片面印刷時に対して１／２の生産性を確保することができる。
【００４１】
前記搬送ベルト１６０は、ヘッドユニット１１０に対向する面の前端及び後端に配設された駆動ローラー１６１及び従動ローラー１６２に掛け渡されており、図１（ａ）中時計回り方向に回転移動する。また、搬送ベルト１６０の上面には、そのベルト移動方向に沿って、４色のインクヘッドが並べて配置され、複数の画像を互いに重なり合うようにしてカラー画像を形成するヘッドユニット１１０が対向配置されている。
【００４２】
さらに、図１（ａ）に示すように、印刷装置１００には、演算処理部３３０が備えられている。この演算処理部３３０は、ＣＰＵやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサ、メモリ、及びその他の電子回路等のハードウェア、或いはその機能を持ったプログラム等のソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成された演算モジュールであり、プログラムを適宜読み込んで実行することにより種々の機能モジュールを仮想的に構築し、構築された各機能モジュールによって、画像データに関する処理や、各部の動作制御、ユーザー操作に対する種々の処理を行う。また、この演算処理部３３０には、操作パネル３４０が接続されており、この操作パネル３４０を通じて、ユーザーによる指示や設定操作を受け付けることができる。
【００４３】
（吐出タイミング制御）
上述したヘッドユニット１１０における吐出タイミングの制御も、上記演算処理部３３０によって行われる。図２は、演算処理部３３０におけるヘッドユニット１１０の吐出タイミング制御に関するモジュールを示す機能ブロック図であり、図３は、演算処理部３３０内の処理と、印刷装置１００での印刷・搬送の駆動部との関係を示す機能ブロック図である。なお、説明中で用いられる「モジュール」とは、装置や機器等のハードウェア、或いはその機能を持ったソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成され、所定の動作を達成するための機能単位を示す。
【００４４】
図２に示すように、この演算処理部３３０は、補正制御部３３１と、記憶部３３２と、吐出制御部３３３と、駆動制御部３３４と、システム制御部３３５とを備えており、ベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータを記憶部３３２から補正制御部３３１に転送し、補正制御部３３１においてエンコーダの出力補正を行う。
【００４５】
記憶部３３２は、生成されたベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータを記録するメモリ装置であり、ベルトプロファイルデータを記憶する記憶メモリ３３２ｂと、ローラープロファイルを記憶する記憶メモリ３３２ａとから構成されている。なお、本実施形態において、ベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータは、外部のプロファイル生成装置４００等によって予め生成され、工場出荷時などにインストールされることによって、記憶メモリ３３２ａ及び３３２ｂに保存される。
【００４６】
補正制御部３３１は、記憶部３３２に記憶されているベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータに基づいて、搬送ベルト１６０上での複数の画像間の位置ズレが小さくなるように、従動側エンコーダ３１０から入力される検出信号を補正し、各吐出制御部３３３に入力するモジュールである。
【００４７】
本実施形態において補正制御部３３１は、ベルトプロファイル補正制御部３３１ｂと、ローラープロファイル補正制御部３３１ａとを備えている。ベルトプロファイル補正制御部３３１ｂは、ベルトプロファイルデータに基づいて、従動側エンコーダ３１０からの検出信号を補正するモジュールであり、ベルトの厚みムラ成分による速度変動を補正する。一方、ローラープロファイル補正制御部３３１ａは、ローラープロファイルデータに基づいて、従動側エンコーダ３１０からの検出信号を補正するモジュールであり、主として従動ローラーの偏心情報による速度変動を補正する。
【００４８】
なお、本実施形態では、支持ローラーの偏心情報を記録したローラープロファイルの対象として、従動ローラーを選択したが、例えば、駆動ローラー等、他の支持ローラーも対象とすることができる。また、本実施形態では、ローラープロファイルデータは、偏心情報であるベルト送り速度比の時間的変動をプロファイルデータとしたが、偏心情報には、支持ローラーの偏心に対応した周波数を有する情報も含まれ、ローラープロファイルとしてこの情報を選択することもでき、また、これら二つの情報を含ませることもできる。
【００４９】
また、ベルトプロファイル補正制御部３３１ｂには、従動側エンコーダ３１０からの検出信号と併せて、ベルト１周に１箇所のマーク（基準マーク）を検知するベルトＨＰセンサー３１２で検知したベルトホームポジション信号が入力される。一方、ローラープロファイル補正制御部３３１ａには、ベルトプロファイル補正制御部３３１ｂで補正された検出信号が入力されるとともに、ローラー１周を検知するローラーＨＰセンサー３１３で検知したローラーホームポジション信号が入力される。
【００５０】
前記吐出制御部３３３は、この補正された検出信号に基づいて、ヘッドユニット１１０による各画像形成のタイミングを制御する印字制御手段であり、ヘッドユニット１１０は、この吐出制御部３３３による制御に従って、記録媒体１０上に複数の画像を形成する。
【００５１】
システム制御部３３５は、演算処理部３３０内の各モジュールの動作を制御する中央演算処理部であり、印刷時の画像処理の他、駆動制御部３３４を通じて、搬送経路の各駆動部の動作を制御する。また、システム制御部３３５は、外部との通信を行う通信インターフェースや、操作パネル３４０に対するデータ送受信のインターフェース機能も果たす。
【００５２】
（印刷処理時における吐出タイミング制御方法）
そして、このように生成されたプロファイルデータを用いた吐出タイミング制御は以下の手順により行う。図３は、印刷処理時における動作を模式的に示すブロック図である。なお、ここでは、記憶部３３２に、ローラープロファイルデータ及びベルトプロファイルデータが、それぞれ独立したプロファイルデータとして、既に記憶メモリ３３２ａ及び３３２ｂにそれぞれ保存されているものとする。
【００５３】
先ず、印刷処理が開始される際、記憶されたローラープロファイルデータ及びベルトプロファイルデータが、記憶メモリ３３２ａ及び３３２ｂから、それぞれ読み出され、補正制御部３３１に入力される。
【００５４】
次いで、印刷処理が開始されると、従動側エンコーダ３１０による検出された角速度が入力されて、搬送ベルトの移動速度を測定し（Ｓ２０１）、この測定結果に基づいて、ヘッドユニット１１０の吐出制御を行う。この吐出制御に際し、補正制御部３３１は、記憶部３３２に記憶されているローラープロファイルデータ及びベルトプロファイルデータに基づいて、搬送ベルト１６０上における複数の画像間の位置ズレが小さくなるように、従動側エンコーダ３１０から入力されるエンコーダ検出信号を補正し（Ｓ２０２、Ｓ２０３）、吐出制御部３３３に入力する。
【００５５】
この補正では、ベルトプロファイルデータ内の補正値が、ホームポジション信号に基づいて、搬送ベルト１６０の回転周期に合わせて読み出され、図６に示すように、従動側エンコーダ３１０から入力されるエンコーダ検出信号が、補正値に応じて早められたり遅められたりして、搬送ベルト１６０上における複数の画像間の位置ズレが小さくなるように調整されて吐出制御部３３３に入力される。吐出制御部３３３では、この補正されたエンコーダ検出信号に基づいて、ヘッドユニット１１０による各画像形成のタイミングを制御し（Ｓ２０４）、ヘッドユニット１１０は、この吐出制御部３３３による制御に従って、インクを吐出し、記録媒体上に複数の画像を形成する。
【００５６】
なお、本実施形態では、着弾ずれを解消させるためには、図６中Δｄで示すような、適正着弾位置を基準とする絶対的な位置ずれを算出する必要があり、ベルト上の２測点における瞬間々々の測定値は、これら２測点間の相対的な速度変動であることから、着弾ずれの修正に際しては、所定の基準点に対する絶対的な速度変動を演算する必要がある。本実施形態では、各時点での２測点間の速度比を累積させ、各時点における絶対的な位置ずれであるΔｄを予めプロファイルとして保持しておく。
【００５７】
（プロファイル生成装置）
本実施形態において、上述したベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータは、プロファイル生成装置４００を用いて生成され、記憶部３３２にインストールされる。図４は、プロファイル生成装置４００の概略構成を示す説明図である。図４（ａ）に示すように、プロファイル生成装置４００は、印刷装置１００の製造時や工場出荷前、メンテナンス時などに一時的に印刷装置１００に対して接続される外部装置であり、ＬＤＶ装置４００ａと、ＰＣ４００ｂとから概略構成される。
【００５８】
ＬＤＶ装置４００ａは、搬送速度測定手段であるレーザードップラー速度計３１１により、非接触で対象物の移動速度を計測する装置であり、搬送ベルト１６０の上面に取付けられたレーザードップラー速度計３１１と、従動ローラー１６２に設けられた従動側エンコーダ３１０と、搬送ベルト１６０の１周を検出するベルトホームポジションセンサー３１２と、従動ローラー１６２の一回転を検出するローラーホームポジションセンサー３１３とが接続され、これら各センサーからの入力信号を取得し、同期させつつプロファイル生成装置であるＰＣ４００ｂに受け渡す。
【００５９】
ＰＣ４００ｂは、ＣＰＵを備えた演算処理装置であり、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータや、機能を特化させた専用装置により実現することができ、ＣＰＵ上でソフトウェアを実行することによって、プロファイルデータ生成装置として機能する。具体的に、このプロファイルデータ生成装置としてのＰＣ４００は、図４（ｂ）に示すように、速度比演算部４０１と、データ処理部４０２と、データメモリ４０３とから構成されている。
【００６０】
速度比演算部４０１は、ベルト速度抽出部４０１ｂ及びローラー速度抽出部４０１ａによって、各測点における速度比の時間的変動を算出するモジュールであり、具体的には、ベルト速度抽出部４０１ｂ及びローラー速度抽出部４０１ａによって、ベルト上における任意の２測点における移動速度を、搬送速度測定手段によって測定する。本実施形態では、この任意の２測点を第１の測点及び第２の測点とし、第１の測点の移動速度は、インクヘッド中央部直下の搬送ベルト表面の移動速度とし、第２の測点は従動ローラー１６２の回転速度（角速度）とする。
【００６１】
また、本実施形態では、第１の測点に対する搬送速度測定手段は、搬送ベルト表面の移動速度を光学的に測定する非接触測定装置であり、本実施形態においては、レーザードップラー速度計３１１を用いる。レーザードップラー速度計３１１は、搬送ベルト１６０表面の移動速度を光学的に測定する搬送速度測定手段であり、具体的には、対象物との相対速度によって、入射光と反射光との波長の変化を測定することにより対象物の速度を測定する。なお、レーザードップラー速度計３１１は、当該印刷装置１００に対して着脱自在に設けられている。これにより、プロファイルデータ作成時においてのみ、レーザードップラー速度計３１１を設置することができ、高価な測定装置を画像形成装置に内蔵させることなく、製造コストの低廉化を図ることができる。
【００６２】
一方、第２の測点に対する搬送速度測定手段は、従動ローラー１６２の回転速度を測定する従動側エンコーダ３１０を用いる。これらベルト速度抽出部４０１ｂ及びローラー速度抽出部４０１ａは、レーザードップラー速度計３１１により測定された移動速度と、従動側エンコーダ３１０の検出信号とから、搬送ベルト及びローラーの速度データをそれぞれ抽出する。
【００６３】
そして、本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、レーザードップラー速度計３１１からの検出信号、及び従動側エンコーダ３１０からの検出信号は、速度比演算部４０１に入力される。また、この速度比演算部４０１には、ベルト１周に１箇所のマーク（基準マーク）を検知するベルトＨＰセンサー３１２と、ローラー１周で１箇所のマーク（基準マーク）を検知するローラーＨＰセンサー３１３で検知したそれぞれのホームポジション信号が入力される。
【００６４】
速度比演算部４０１は、レーザードップラー速度計３１１によって検出された搬送ベルト表面の移動速度と、従動側エンコーダ３１０で検出された回転角速度とに基づいて、各測点における速度比の時間的変動を算出し、算出された速度比に対応した周波数からベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータを抽出する。
【００６５】
データ処理部４０２は、速度比データに対して平均化やデジタル化等の処理を施すモジュールである。データメモリ４０３は、レーザードップラー速度計３１１により測定されたパルス幅データや、従動側エンコーダ３１０からの検出信号を速度データとして記録するメモリ装置である。
【００６６】
特に、本実施形態において、データ処理部４０２は、上述したベルトプロファイル及びローラープロファイルは、速度比データ及びベルト送り速度比の時間的変動に対しフーリエ変換を行うとともに、このフーリエ変換されたデータに対し、駆動ローラー１６１の特性、又は搬送ベルト１６０の特性に応じた有効次数となるようにフィルタリングを行って所定の周波数を削除し、さらに逆フーリエ変換することにより、データサイズの縮小化を実行する機能を有している。
【００６７】
本実施形態におけるフィルタリングにおける駆動ローラー１６１の特性としては、駆動ローラー１６１の周期、及び駆動モーター２５０との速度比を用い、フーリエ変換されたプロファイルデータに対して、駆動ローラー１６１の周期を定数倍とする有効次数の範囲、且つ減速比をノイズの周波数で除した値までを有効次数とする範囲となるように、前記有効次数以上の周波数を削除する。ここでの定数倍としては、実験的に得られた数値「５」としている。
【００６８】
なお、本実施形態における駆動ローラー１６１の特性として、駆動ローラー１６１の周期、及び駆動モーター２５０との速度比を用いるが、この速度比としては、駆動ローラー１６１と駆動モーター２５０との速度比のみに限定されず、発生しているノイズの発生源や周波数に応じて、駆動系に含まれる駆動軸を選択することが好ましい。
【００６９】
この駆動軸としては、駆動源である駆動モータ２５０の回転軸の他、この駆動モータ２５０から駆動力を伝達するためのギアやプーリ等の駆動系要素の回転軸が含まれる。従って、駆動ローラー１６１と駆動軸との速度比については、その駆動側の基準を、駆動ローラー１６１に直接連結されたギアとするか、駆動力の原点である駆動モータ２５０とするかは、フィルタリングの対象となっているノイズの発生源（発生位置）に応じて、適宜選択する。例えば、ノイズが駆動モータ２５０から発生している場合には、駆動側速度の基準点を駆動モータ２５０の回転軸とし、ノイズがギアやプーリーなどの駆動系要素から発生している場合には、駆動側速度の基準点を、その特定の駆動系要素（例えば、最終段のギアなど）の回転軸とし、駆動ローラー１６１の特性として、上記駆動系要素と駆動ローラー１６１との速度比を用いる。
【００７０】
また、上記フィルタリングにおけるベルトの特性としては、搬送ベルト１６０の周期が含まれ、前記フーリエ変換されたプロファイルデータに対しては、搬送ベルトの周期の定数倍の有効次数の範囲となるように、有効次数以上の周波数を削除する。ここでの定数倍としても、実験的に得られた数値「５」とすることができる。
【００７１】
さらに、上記フィルタリングにおけるベルトの特性としては、搬送ベルト１６０と、この搬送ベルト１６０を駆動する駆動ローラー１６１との減速比とすることもできる。この場合には、前記フーリエ変換されたプロファイルデータに対しては、減速比をノイズの周波数で除した値までの有効次数となるように、有効次数以上の周波数を削除する。この搬送ベルト１６０と、駆動ローラー１６１との減速比としても、実験的に得られた数値「５」以上とすることができる。
【００７２】
このように縮小化されたプロファイルデータは、データ処理部４０２からデータバスを通じてデータメモリ４０３に送出される。データメモリ４０３は、ベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータを記憶する記憶部であり、記憶されたベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータは、通信インターフェース４０４等によって、印刷装置１００に送信される。
【００７３】
以上の構成を備えたプロファイル生成装置４００によりベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータを生成する際の処理動作について詳述する。図５は、ベルトプロファイルを生成する際の動作手順を模式的に示すブロック図である。
【００７４】
先ず、ベルト速度抽出部４０１ｂ及びローラー速度抽出部４０１ａによって、各測点における速度比の時間的変動を算出する。具体的には、ベルト速度抽出部４０１ｂ及びローラー速度抽出部４０１ａは、ベルト上における任意の２測点における移動速度を、搬送速度測定手段によって測定する（Ｓ１０１及びＳ１０２）。具体的には、第１の測点の移動速度は、レーザードップラー速度計３１１によって、対象物である搬送ベルト１６０表面に対して、入射光と反射光との波長の変化を測定し、第２の測点の速度は、従動ローラー１６２の回転速度を測定する。
【００７５】
速度比演算部４０１では、従動側エンコーダ３１０の回転速度に対してレーザードップラー速度計３１１によって光学的に測定された移動速度と、レーザードップラー速度計３１１からの角速度に基づいて速度比を算出し（Ｓ１０３）、これらの速度比の時間的変化を記録することにより、移動速度の時間的変動をプロファイルとする（Ｓ１０４及びＳ１０５）。
【００７６】
ここで、移動速度の時間的変動は、搬送ベルト全周における厚みムラや、支持ローラー（例えば、駆動ローラー１６１）の偏心に起因する速度変動を含んでいる。ベルト速度抽出部４０１ｂは、これらの移動速度の時間的変動から、搬送ベルトの移動速度に対応した周波数を有するベルトプロファイルデータを抽出し、ローラー速度抽出部４０１ａは、各測点における移動速度の時間的変動から、支持ローラーの偏心により引き起こされるベルト送り速度比の時間的変動をローラープロファイルデータとして抽出する。
【００７７】
次いで、データ処理部４０２において、抽出された上記ベルトプロファイル及びローラープロファイルに対してフーリエ変換を行うとともに、このフーリエ変換されたデータに対し、駆動ローラー１６１の特性（駆動ローラー１６１の周期、及び駆動ローラー１６１と駆動モーター２５０との速度比）に応じた有効次数となるようにフィルタリングを行って所定次数以上の周波数を削除し、さらに逆フーリエ変換することにより、データサイズの縮小化を実行する（Ｓ１０６）。
【００７８】
このように縮小化されたプロファイルデータは、データ処理部４０２からデータバスを通じてデータメモリ４０３に送出される（Ｓ１０７）。なお、本実施形態では、速度比のデータをベルト１周分のデータとして記録する。
【００７９】
なお、このベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータを取得するタイミングとしては、本実施形態においては、工場出荷時としている。しかし、取得タイミングは、工場出荷時に限定されず、環境変化時、経時変化時やメンテナンス時などを契機とすることもできる。
【００８０】
（プロファイル生成時の動作）
上記構成を有する本実施形態におけるプロファイル生成装置によるプロファイル生成時の動作について説明する。図７は、本実施形態におけるプロファイル生成方法の手順を示すフローチャート図である。図８は、速度変動に対応した周波数を有する速度比データを表すグラフ図である。
【００８１】
先ず、プロファイル生成装置において、レーザードップラー速度計３１１及び従動側エンコーダ３１０の信号を検出する。そして、ベルト１周分のエンコーダ各パレス毎の速度データを測定する（Ｓ３０１）。
【００８２】
次いで、速度比演算部４０１は、レーザードップラー速度計３１１及び従動側エンコーダ３１０で検出された移動速度及び回転角速度の比から、搬送ベルト１６０の速度変動に対応した周波数を有する移動速度の速度比データを抽出する（Ｓ３０２）。ここで、抽出された速度比データには、図８（ａ）に示すように、搬送ベルト１６０の厚みムラ、従動ローラー１６２の芯材の偏芯情報、及び駆動源からのノイズが含まれた状態にあり、微細な振動もデータに反映されている。
【００８３】
次いで、データ処理部４０２によって、抽出された速度比データに対し、フーリエ変換を行い、周波数解析を行う（Ｓ３０３）。図８（ｂ）は、フーリエ変換された速度比データの周波数の分布を示すグラフ図である。同図からも判るように、搬送ベルトのムラの有効データは、ベルト自体の速度を現す図示しない０次と、厚みムラの１次〜５次（ベルトプロファイルの厚みムラの補正に寄与する有効データは１次〜５次）であり、それ以上の周波数成分である７次はベルトの厚みムラを近似する寄与度が低く、駆動ローラーの周期である８次より高い周波数成分は駆動ローラーの偏芯などのノイズが含まれる。
【００８４】
ローラープロファイルの偏芯の補正に寄与する有効データは８〜４０次であり（ベルト１周でローラは８周、下記に示すような有効次数は５次で十分）、４８次は補正に対する寄与度が低く、４８次以上はモーターの駆動ノイズが多い。ローラーに対するベルトの減速比１/８を考慮すると、ローラーに対するモーターの周波数成分は、８/８〜４０/８＝１次から５次と、ベルトと同様５次までを有効次数とすると充分な精度があることがわかった。これは、一般的に、ある波形をフーリエ級数展開したとき、１〜５次までのｓｉｎ、ｃｏｓ関数を取得し、逆フーリエ変換すれば、上記ある波形をほぼ再現できることからも、５次までを有効次数とすれば、良いといえる。本発明では、フーリエ変換後における有効次数を、ローラー周期や減速比の定数倍としている。なお、この定数倍としては、ベルト１周に対し駆動ローラー１６１が８周する場合、駆動ローラー１６１の周期及び減速比とともに、５倍から７倍が最適であり、７次の精度に対する寄与度が小さいことが実験的に分かったため５次とした。
【００８５】
そして、ベルト速度抽出部４０１ｂ及びローラー速度抽出部４０１ａは、フーリエ変換された結果から、従動ローラー１６２の特性に応じた有効次数の範囲で、フィルタリングを行い、所定の周波数を削除して、ローラープロファイル及びベルトプロファイルの切り出しを行う（Ｓ３０４及びＳ３０６）。具体的には、ベルトプロファイルでは０次〜５次及び７次を有効次数とし、ローラープロファイルでは８〜４０次を有効次数とし、これらそれぞれの有効次数以外の次数を削除する。
【００８６】
ベルト速度抽出部４０１ｂは、図８（ｃ）に示すベルト成分のみの周波数である０次〜５次を有効次数とする範囲（Ｐ１）を抽出する（Ｓ３０４）。ここでは、フーリエ変換された結果から、駆動モーター２５０と従動ローラー１６２との減速比が１０：１であり、駆動ローラーのノイズ周期が１／２であることから、減速比をノイズの周波数で除した値までが有効次数の範囲となるように、有効次数の範囲を０次〜５次とし、有効次数以上の周波数を削除する。そして、このフィルタリングされたデータに対して逆フーリエ変換を行い（Ｓ３０５）、ベルトプロファイルとして生成する。この逆フーリエ変換されたデータは、図８（ｄ）に示すように、微細な振動が削除されてデータが丸められることによって、データサイズが縮小されている。
【００８７】
一方、ローラー速度抽出部４０１ａでは、図８（ｃ）に示すローラー成分のみの周波数である８〜４０次を有効次数とする範囲（Ｐ２）で抽出する（Ｓ３０６）。ここでは、ベルト１周に対し従動ローラー１６２が８周するので、ローラープロファイルについては、ローラー周期（８周）の定数倍（５）とし、８次〜８×５＝４０次までを有効次数として、それ以上の周波数を削除する。
【００８８】
そして、このフィルタリングされたそれぞれデータに対して逆フーリエ変換を行い（Ｓ３０５及びＳ３０７）、ベルトプロファイル及びローラープロファイルを生成する。算出されたローラープロファイルデータ及びベルトプロファイルデータは、データ処理部４０２からデータバスを通じてデータメモリ４０３に送出され、データメモリ４０３に記憶される。このように、ローラープロファイルデータ及びベルトプロファイルデータは、それぞれ独立したプロファイルデータとして、データメモリ４０３内に保存される。
【００８９】
（プロファイルデータの累積）
さらに、本実施形態では、上述したステップＳ３０２における速度比の算出に際し、累積データの算出を行う。図９は、プロファイル累積データ生成の手順を示すフローチャート図である。
【００９０】
先ず、累積データの算出では、ＨＰ等の任意の点を基準点と定め、この基準点に対する速度比を搬送ベルト１６０全周にわたって求めるために、エンコーダ１パルス毎の速度比データを取得し（Ｓ５０１）、各速度比の値を順次累積計算する（Ｓ５０２）。
【００９１】
具体的には、従動側エンコーダ３１０の任意時間（ｔ）の回転角度における角速度をωｔと定め、ωｔにおける、ＬＤＶ３１１による測点におけるベルト表面の速度をＶｔとし、これら２測点の一方の測点に対する他方の測点における速度比を相対速度比Ｖｔ／ωｔとする。
【００９２】
詳述すると、ある瞬間のＬＤＶ３１１による測点におけるベルト表面の速度を基準速度ＶＡとし、そのときの従動側エンコーダ３１０に巻き回された搬送ベルト１６０の移動速度をＶＢとする。また、任意時間（ｔ）における従動側エンコーダ３１０地点のベルト移動速度ＶＢは、そのときの回転半径をＲｔとすると、ＶＢ＝ωｔ×Ｒｔとなる。このＲｔの変化は、従動側エンコーダー３１０におけるベルトの厚みムラの時間変化であり、ＶＢ／ωｔ＝Ｒｔで得られる。ここで、搬送ベルト１６０の伸縮を無視すればＶＡ＝ＶＢであり、任意時間（ｔ）にＬＤＶ３１１により計測されるベルト表面は、速度Ｖｔであることから、ＶＡ＝ＶＢ＝Ｖｔであり、Ｖｔ／ωｔ＝Ｒｔの関係が得られる。よって、任意の時刻における厚みムラＲｔをプロファイルとして保持しておくことにより、その瞬間のＶＡを、ωｔに基づいて補正し、着弾ずれを解消できるようになる。
【００９３】
そして、下表に示すように、搬送ベルト１６０上の基準点（例えば、ｔ＝０におけるホームポジション）での速度比を基準速度比Ｖ０／ω０＝Ｒ０とし、搬送ベルト１６０の周方向に沿って、各時刻における速度比Ｒｔを順次掛け合わせて累積させ、基準点に対する各点の速度比Ｃｔを搬送ベルト１６０の全周に渡って算出する。
【表１】
【００９４】
なお、このように速度比の累積データが算出された後、次いで、この累積データに対してゼロ補正等の種々データ処理を施す。図１０は、累積された速度比を示すグラフ図である。ここで、図１０において、Ｘ軸は、任意の補正基準点を０地点としたベルト１周分の位置を表しており、Ｙ軸は、その基準点に対する速度比率値を表し、Ｘ軸との交点（原点）では、比率値が１となっている。なお、図１０（ａ）は、表１の測点における比率（Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２…Ｒｎ）をプロットしたものであり、図１０（ｂ）は、図（ａ）における各プロットに対応する累積値（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２…Ｃｎ）をプロットしたものである。また、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の全プロットが０以上となるように補正したものである。
【００９５】
ステップＳ５０３における０補正では、先ず、図１０（ａ）に示すような、各点における速度比について、搬送ベルト上又はその駆動手段の任意の測点を基準として、速度比率１（＝Ｒ０）に、瞬間々々の速度比率（Ｒ１，Ｒ２…Ｒｎ）を順次掛け合わせて累積させると、図１０（ｂ）に示すように、速度比率が累積されたデータが算出される。
【００９６】
このように算出された累積データにおいて、負のデータがある場合には、速度変動の遅延となる最大値を基準とし、補正するため、図１０（ｃ）に示すように、全てのデータが０以上になるように、データを補正する（Ｓ５０４）。このようにデータ処理を行い、速度比率の累積データをベルトプロファイルデータとする（Ｓ５０５）。
【００９７】
このように算出されたベルトプロファイルデータに関する速度比率の累積データは、出荷時において、印刷装置１００の記憶部３３２に記憶され、印刷時のベルトプロファイルとして、使用される。
【００９８】
このように、速度比の変動を累積させた累積データとしているため、ベルト全体について基準点に対する速度比を求めることができ、ベルトの周回に伴う一連の挙動を、図１０（ｃ）に示すような、基準点を原点とする絶対的な変化量として扱うことが可能となり、演算処理を簡略化することができる。すなわち、着弾ずれを解消させるためには、図６中Δｄで示すような、適正着弾位置を基準とする絶対的な位置ずれを算出する必要があるが、ベルト上の２測点における瞬間々々の測定値は、これら２測点間の相対的な速度変動であることから、着弾ずれの修正に際しては、所定の基準点に対する絶対的な速度変動を演算しなければならない。本実施形態では、２測点間の速度比を累積させ、各時点でのΔｄを予めプロファイルとして保持しておくことから、印刷実行時における演算処理負担を低減させることができる。
【００９９】
さらに、本実施形態では、速度比の変動を累積させた累積データとして扱うことにより、ベルト上の各点について基準点に対する速度比を求めることができ、ベルト上の各点における瞬間々々の速度比をリアルタイムに算出したデータからでは予想できない、ベルト全体で蓄積された最大量のずれを即座に把握することが可能となる。
【０１００】
詳述すると、ベルトプロファイルデータを累積データとすることにより、図１０（ｃ）に示すような、ベルト上の各点における速度比を、基準点を原点とするサインカーブとして得ることができ、このサインカーブの最大振幅を見つけることにより、ベルト全体で蓄積された最大量のずれを即座に把握することが可能となる。この結果、例えば、工場出荷時における検査において、ずれの最大量が許容範囲を超える製品の判別を容易且つ迅速に行うことができる。
【０１０１】
（作用・効果）
このような本実施形態に係る印刷装置によれば、印刷処理に際し、任意の２測点のいずれかにおける移動速度を測定し、この測定結果を、ベルトプロファイルデータ及びローラープロファイルデータに基づいて、インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御することにより、着弾ズレを低減し、画質の向上を図ることができる。
【０１０２】
特に、本発明では、このベルトプロファイル及びローラープロファイルは、速度比データ及びベルト送り速度比の時間的変動に対しフーリエ変換を行うとともに、搬送ベルト１６０と駆動ローラー１６１の特性に応じた有効次数となるように、フーリエ変換された結果から、所定の周波数を削除し、さらに逆フーリエ変換することによって生成されるから、プロファイルのデータサイズを縮小することができる。
【０１０３】
さらに、本実施形態では、駆動ローラー１６１の周期や駆動ローラー１６１と駆動モーター２５０との減速比、ノイズ周期に基づいて、フーリエ変換された速度比データをフィルタリングするので、プロファイルの精度を損なうことなく、駆動源などからのノイズを低減してデータサイズを縮小することができる。
【０１０４】
具体的には、プロファイルデータは、搬送ベルト１６０の厚みムラ及び駆動ローラー１６１の芯材の偏芯情報のほか、駆動源などのノイズも含んでいるため（図８（ａ））、速度比データのデータ量が膨大となるが。本実施形態では、図８（ｄ）に示すように、速度比データから、駆動源のノイズ等のデータが除去されているので、データサイズが縮小される。
【０１０５】
これにより、解像度や印刷モードに応じてベルトの移動速度が変動するような印刷装置であっても、プロファイルデータのサイズを縮小させて、各インクヘッド直下に搬送ベルトの移動速度を簡略的に算出することができ、メモリ容量の増大や処理遅延を回避することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
ＣＲ…通常経路
ＤＲ…排紙経路
ＦＲ…給紙系搬送路
Ｒ…レジスト部
ＳＲ…反転経路
１０…記録媒体
１００…印刷装置
１１０…ヘッドユニット
１２０…サイド給紙台
１３０…給紙トレイ
１４０…排紙口
１５０…排紙台
１６０…搬送ベルト
１６１…駆動ローラー
１６２…従動ローラー
１７０，１７２…切替機構
２２０…サイド給紙駆動部
２３０ａ，２３０ｂ…トレイ駆動部
２４０…レジスト駆動部
２５０…駆動モーター
２６０…第１上面搬送駆動部
２６５…第２上面搬送駆動部
２７０…上面排出駆動部
２８１…反転駆動部
２８２…再給紙駆動部
３１０…従動側エンコーダ
３１１…レーザードップラー速度計
３１２…ベルトホームポジションセンサー
３１３…ローラーホームポジションセンサー
３３０…演算処理部
３３１…補正制御部
３３１ｂ…ベルトプロファイル補正制御部
３３１ａ…ローラープロファイル補正制御部
３３２…記憶部
３３２ａ，３３２ｂ…記憶メモリ
３３３…吐出制御部
３３４…駆動制御部
３３５…システム制御部
３４０…操作パネル
４００…プロファイル生成装置
４００ａ…ＬＤＶ装置
４００ｂ…ＰＣ
４０１…速度比演算部
４０１ａ…ローラー速度抽出部
４０１ｂ…ベルト速度抽出部
４０２…データ処理部
４０３…データメモリ
４０４…通信インターフェース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の支持ローラー間に掛け渡された無端状の搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを無端移動させる駆動手段と、
前記搬送ベルト上の記録用紙上に複数の画像を互いに重なり合うように形成する複数のインクヘッドとを有する印刷装置において、画像の形成を制御する画像制御装置であって、
前記支持ローラーと、前記搬送ベルト上における任意の測点との速度比の時間的変動から、該速度比に対応した周波数を有する速度比データを、ベルトプロファイルとして記憶するベルトプロファイル記憶部と、
前記支持ローラーの偏心により引き起こされるベルト送り速度比の時間的変動をローラープロファイルとして記憶するローラープロファイル記憶部と、
前記ベルトプロファイル及びローラープロファイルに基づいて、前記搬送ベルト上での前記複数の画像間の位置ズレが小さくなるように、前記インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御する印字制御手段と
を備え、
前記ベルトプロファイル及びローラープロファイルは、前記速度比データ及び前記ベルト送り速度比の時間的変動に対しフーリエ変換を行うとともに、前記ベルトと前記支持ローラーの特性に応じた有効次数となるように、フーリエ変換された結果から、所定の周波数を削除し、さらに逆フーリエ変換することによって生成される
ことを特徴とする画像制御装置。
【請求項２】
前記支持ローラーの特性には、該支持ローラーの周期が含まれ、
前記フーリエ変換された結果に対しては、前記ローラー周期の定数倍の有効次数の範囲となるように、前記有効次数以上の周波数を削除する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像制御装置。
【請求項３】
前記支持ローラーの特性には、該支持ローラーと該支持ローラーを駆動する駆動軸との減速比が含まれ、
前記フーリエ変換された結果に対しては、前記減速比をノイズの周波数で除した値までの有効次数となるように、前記有効次数以上の周波数を削除する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像制御装置。
【請求項４】
前記ベルトの特性には、該ベルトの周期が含まれ、前記フーリエ変換された結果に対しては、前記ベルトの定数倍の有効次数の範囲となるように、前記有効次数以上の周波数を削除する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像制御装置。
【請求項５】
前記ベルトの特性には、該ベルトと該ベルトを駆動する支持ローラーとの減速比が含まれ、
前記フーリエ変換された結果に対しては、前記減速比をノイズの周波数で除した値までの有効次数となるように、前記有効次数以上の周波数を削除する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像制御装置。
【請求項１】
複数の支持ローラー間に掛け渡された無端状の搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを無端移動させる駆動手段と、
前記搬送ベルト上の記録用紙上に複数の画像を互いに重なり合うように形成する複数のインクヘッドとを有する印刷装置において、画像の形成を制御する画像制御装置であって、
前記支持ローラーと、前記搬送ベルト上における任意の測点との速度比の時間的変動から、該速度比に対応した周波数を有する速度比データを、ベルトプロファイルとして記憶するベルトプロファイル記憶部と、
前記支持ローラーの偏心により引き起こされるベルト送り速度比の時間的変動をローラープロファイルとして記憶するローラープロファイル記憶部と、
前記ベルトプロファイル及びローラープロファイルに基づいて、前記搬送ベルト上での前記複数の画像間の位置ズレが小さくなるように、前記インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御する印字制御手段と
を備え、
前記ベルトプロファイル及びローラープロファイルは、前記速度比データ及び前記ベルト送り速度比の時間的変動に対しフーリエ変換を行うとともに、前記ベルトと前記支持ローラーの特性に応じた有効次数となるように、フーリエ変換された結果から、所定の周波数を削除し、さらに逆フーリエ変換することによって生成される
ことを特徴とする画像制御装置。
【請求項２】
前記支持ローラーの特性には、該支持ローラーの周期が含まれ、
前記フーリエ変換された結果に対しては、前記ローラー周期の定数倍の有効次数の範囲となるように、前記有効次数以上の周波数を削除する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像制御装置。
【請求項３】
前記支持ローラーの特性には、該支持ローラーと該支持ローラーを駆動する駆動軸との減速比が含まれ、
前記フーリエ変換された結果に対しては、前記減速比をノイズの周波数で除した値までの有効次数となるように、前記有効次数以上の周波数を削除する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像制御装置。
【請求項４】
前記ベルトの特性には、該ベルトの周期が含まれ、前記フーリエ変換された結果に対しては、前記ベルトの定数倍の有効次数の範囲となるように、前記有効次数以上の周波数を削除する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像制御装置。
【請求項５】
前記ベルトの特性には、該ベルトと該ベルトを駆動する支持ローラーとの減速比が含まれ、
前記フーリエ変換された結果に対しては、前記減速比をノイズの周波数で除した値までの有効次数となるように、前記有効次数以上の周波数を削除する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−６８０６５（Ｐ２０１１−６８０６５Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２２２８９（Ｐ２００９−２２２２８９）
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
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