(57)【要約】【課題】高精度なフィードフォワード学習を効率的に行うこと。【解決手段】所定の目標値に応じた回転速度での感光体ドラム１０２の回転駆動を制御し、感光体ドラム１０２が回転することによって搬送されるドラム表面の搬送速度の検知結果を取得し、搬送速度に関連する搬送速度情報を時系列に記憶媒体に記憶させ、搬送速度情報に基づき、感光体ドラムの回転周波数に応じた周波数での搬送速度の変動成分を特定して記憶媒体に記憶させ、特定された変動成分に基づき、感光体ドラム１０２の回転位相に応じて回転速度を制御し、変動成分を特定する処理に際し、画像形成装置の動作状態に応じて変動成分を特定するために参照する搬送速度情報の期間を変更することを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に含まれる回転体の回転駆動を制御する回転制御装置であって、
所定の目標値に応じた回転速度での前記回転体の回転駆動を制御する駆動制御部と、
前記回転体が回転することによって搬送される搬送部の搬送速度の検知結果を取得し、前記搬送速度に関連する搬送速度情報を時系列に記憶媒体に記憶させる搬送速度情報記憶処理部と、
前記搬送速度情報に基づき、前記回転体の回転周波数に応じた周波数での前記搬送速度の変動成分を特定する変動成分特定部とを含み、
前記駆動制御部は、特定された前記変動成分に基づき、前記回転体の回転位相に応じて前記回転体の回転速度を制御し、
前記変動成分特定部は、前記画像形成装置の動作状態に応じて、前記変動成分を特定するために参照する前記搬送速度情報の期間を変更することを特徴とする回転制御装置。
【請求項２】
前記変動成分特定部は、前記画像形成装置の画像形成出力による外乱が発生する期間は、それ以外の期間よりも長い期間の前記搬送速度情報を参照して前記変動成分を特定することを特徴とする請求項１に記載の回転制御装置。
【請求項３】
前記変動成分特定部は、前記画像形成装置の画像形成出力を実行するために前記駆動制御部が前記回転体の回転駆動を開始した後、画像形成出力による外乱が発生するまでの期間の前記搬送速度情報を参照して前記変動成分を特定し、その後、それもよりも長い期間の前記搬送速度情報を参照して前記変動成分を特定することを特徴とする請求項２に記載の回転制御装置。
【請求項４】
前記画像形成出力による外乱が発生する期間は、感光体上に形成された静電潜像の現像及び用紙搬送の少なくとも一方の実行期間であることを特徴とする請求項２または３いずれか１項に記載の回転制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか１項に記載の回転制御装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置に含まれる回転体の回転駆動を制御する回転制御方法であって、
所定の目標値に応じた回転速度での前記回転体の回転駆動を制御し、
前記回転体が回転することによって搬送される搬送部の搬送速度の検知結果を取得し、前記搬送速度に関連する搬送速度情報を時系列に記憶媒体に記憶させ、
前記搬送速度情報に基づき、前記回転体の回転周波数に応じた周波数での前記搬送速度の変動成分を特定して記憶媒体に記憶させ、
特定された前記変動成分に基づき、前記回転体の回転位相に応じて前記回転体の回転速度を制御し、
前記変動成分を特定する処理に際し、前記画像形成装置の動作状態に応じて、前記変動成分を特定するために参照する前記搬送速度情報の期間を変更することを特徴とする回転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転制御装置、画像形成装置及び回転制御方法に関し、特に、画像形成装置に含まれる回転体のフィードフォワード制御の学習に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。
【０００３】
このような画像処理装置のうち、電子化された情報の画像形成出力に用いられる画像形成装置の一態様として、感光体を露光することによって形成された静電潜像をトナー等の顕色剤で現像し、そのように現像された画像を用紙に転写する電子写真方式の装置が用いられる。このような電子写真方式の画像形成装置においては、感光体や用紙を搬送する搬送ローラ等、画像形成に影響する回転体が多く含まれる。
【０００４】
このような回転体の回転が不安定な場合、最終的に用紙に転写される画像の搬送方向の寸法に影響する。即ち、静電潜像は感光体が一定の速度で回転し、用紙が一定の速度で搬送されることを前提として形成されるため、それらの速度が不安定な場合、感光体ドラムの回転方向や用紙の搬送方向に画像の濃度変動が発生する。
【０００５】
そのような問題を解決するため、回転体の位相に応じた回転制御を行うフィードフォワード制御が行われる。また、フィードフォワード制御における回転体の位相に応じた制御量を効率的に学習（以降、「フィードフォワード学習」とする）するため、回転体の駆動中に残留速度変動成分を検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような回転体の位相に応じた制御が必要となる要因は、主にローラやギアの偏芯による回転速度の不均一である。特許文献１に開示されている方法を用いてフィードフォワード学習を行う場合、駆動中であるため、ローラやギアの偏芯に基づくものの他、用紙の搬送や現像のための顕色剤の塗布による外乱が発生している。そのため、高精度なフィードフォワード学習を行うためには、学習期間を長くする必要がある。
【０００７】
他方、装置の制御状態によっては、用紙の搬送や現像処理が無く、外乱が少ない、若しくは発生しない場合もある。そのような場合、短期間であっても高精度なフィードフォワード学習が可能であり、学習期間を長期間とすることは非効率的である。
【０００８】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、高精度なフィードフォワード学習を効率的に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、画像形成装置に含まれる回転体の回転駆動を制御する回転制御装置であって、所定の目標値に応じた回転速度での前記回転体の回転駆動を制御する駆動制御部と、前記回転体が回転することによって搬送される搬送部の搬送速度の検知結果を取得し、前記搬送速度に関連する搬送速度情報を時系列に記憶媒体に記憶させる搬送速度情報記憶処理部と、前記搬送速度情報に基づき、前記回転体の回転周波数に応じた周波数での前記搬送速度の変動成分を特定する変動成分特定部とを含み、前記駆動制御部は、特定された前記変動成分に基づき、前記回転体の回転位相に応じて前記回転体の回転速度を制御し、前記変動成分特定部は、前記画像形成装置の動作状態に応じて、前記変動成分を特定するために参照する前記搬送速度情報の期間を変更することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の態様は、画像形成装置であって、上記回転制御装置を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の更に他の態様は、画像形成装置に含まれる回転体の回転駆動を制御する回転制御方法であって、所定の目標値に応じた回転速度での前記回転体の回転駆動を制御し、前記回転体が回転することによって搬送される搬送部の搬送速度の検知結果を取得し、前記搬送速度に関連する搬送速度情報を時系列に記憶媒体に記憶させ、前記搬送速度情報に基づき、前記回転体の回転周波数に応じた周波数での前記搬送速度の変動成分を特定して記憶媒体に記憶させ、特定された前記変動成分に基づき、前記回転体の回転位相に応じて前記回転体の回転速度を制御し、前記変動成分を特定する処理に際し、前記画像形成装置の動作状態に応じて、前記変動成分を特定するために参照する前記搬送速度情報の期間を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高精度なフィードフォワード学習を効率的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るエンジンの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る搬送ローラ駆動部の機能構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るフィードフォワード学習動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係るフィードフォワード学習期間と、その学習結果に基づくフィードフォワード制御期間との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る回転速度変動を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るフィードフォワード学習結果を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る回転速度変動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、画像形成装置に含まれる回転体のフィードフォワード制御に際して、位相に応じた制御量を学習するための学習期間を、装置の動作状態に応じて変更することを特徴として説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置は、本体コントローラ１、エンジンコントローラ２及びエンジン３を含む。
【００１６】
本体コントローラ１は、画像形成装置全体の動作を制御する制御部であり、ネットワークを介した情報のやりとりや、受信した印刷ジョブの制御及び画像処理等を行う。また、本体コントローラ１は、画像形成装置においてユーザが装置を操作するための操作部や、装置から情報を得るための表示部を含む。
【００１７】
エンジンコントローラ２は、画像形成出力を実際に実行するエンジン３を制御する制御部であり、エンジン３に含まれる各部の駆動制御を行う。エンジン３は、画像形成出力を実際に実行する機構部分であり、用紙を搬送する搬送機構や、用紙に画像を形成する画像形成機構等を含む。
【００１８】
次に、本実施形態に係る本体コントローラ１、エンジンコントローラ２、エンジン３夫々に含まれる情報処理機能を実現するためのハードウェア構成について、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る情報処理機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図である。図２においては、本体コントローラ１に含まれるハードウェア構成を示すが、エンジンコントローラ２、エンジン３についても同様である。
【００１９】
図２に示すように、本実施形態に係る本体コントローラ１は、一般的なＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やサーバ等の情報処理装置と同様の構成を有する。即ち、本実施形態に係る本体コントローラ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３０、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）４０及びＩ／Ｆ５０がバス６０を介して接続されている。
【００２０】
ＣＰＵ１０は演算手段であり、本体コントローラ１全体の動作を制御する。ＲＡＭ２０は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ３０は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。ＨＤＤ４０は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ５０は、バス６０と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。
【００２１】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ３０やＨＤＤ４０若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ２０に読み出され、ＣＰＵ１０がそれらのプログラムに従って演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る本体コントローラ１等の情報処理機能を実現する機能ブロックが構成される。
【００２２】
次に、エンジン３の機械的な構成及び用紙の搬送経路について、図３を参照して説明する。図３に示すように、本実施形態に係るエンジン３は、無端状移動手段である搬送ベルト１０１に沿って各色の感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ（以降、総じて感光体ドラム１０２とする）が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ１０３から給紙される用紙（記録媒体の一例）に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト１０１に沿って、この搬送ベルト１０１の搬送方向の上流側から順に、複数の感光体ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが配列されている。
【００２３】
各色の感光体ドラム１０２の表面においてトナーにより現像された各色の画像が、搬送ベルト１０１に重ね合わせられて転写されることによりフルカラーの画像が形成される。そのようにして搬送ベルト１０１上に形成されたフルカラー画像は、図中に破線で示す用紙の搬送経路と最も接近する位置において、転写ローラ１０４の機能により、経路上を搬送されてきた用紙の紙面上に転写される。
【００２４】
紙面上に画像が形成された用紙は更に搬送され、定着ローラ１０５にて画像を定着された後、排紙トレイ１０７に排出される。また、両面印刷の場合、片面上に画像が形成されて定着された用紙は反転パス１０６に搬送され、反転された上で再度転写ローラ１０４の転写位置に搬送される。
【００２５】
このようなエンジン３内部において、給紙トレイ１０３から給紙された用紙は、搬送ローラ１０８によって搬送されて転写ローラ１０４による画像の転写位置に送られる。この搬送ローラ１０８は、あらかじめ定められた搬送速度によって用紙を搬送するため、フィードバック付のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）モータによって回転駆動される。
【００２６】
また、感光体ドラム１０２や、搬送ベルト１０１を回転させるための駆動ローラも、搬送ローラ１０８と同様に、あらかじめ定められた搬送速度に応じて表面が搬送される必要があり、フィードバック付のＰＷＭモータによって回転駆動される。このような回転体の回転駆動に際しては、フィードバック制御に加えて、表面速度の均一化のために位相に応じた回転速度の変速制御がフィードフォワード制御によって行われる。この位相に応じた回転速度の変速量を学習する処理が本実施形態に係る要旨である。
【００２７】
図４は、感光体ドラム１０２を回転駆動する感光体駆動部２００の機能構成を示す図である。本実施形態に係る感光体駆動部２００は、エンジン３に含まれる構成であり、エンジンコントローラ２から入力される目標値に従って感光体ドラム１０２を回転駆動する回転制御装置である。
【００２８】
図４に示すように、本実施形態に係る感光体駆動部２００は、回転駆動部２０１、回転部２０２、回転検知部２０３、比較演算部２０４、駆動制御部２０５、ＦＦ制御学習部２０６及びＦＦ制御部２０７を含む。尚、図４においては感光体ドラム１０２を例としているが、搬送ローラ１０８や搬送ベルト１０１の駆動ローラの駆動機構も同様である。
【００２９】
回転駆動部２０１は、上流側から入力される制御値に応じた駆動力を回転部２０２に発生させるためのＰＷＭ信号を生成して出力する。回転部２０２は、回転駆動部２０１から入力されるＰＷＭ信号に応じて回転するモータである。この回転部２０２の回転によって感光体ドラム１０２が回転する。
【００３０】
感光体ドラム１０２には表面速度を検知するためのマーカーが付加されており、回転検知部２０３は、感光体ドラム１０２に付加されているマーカーを光学的に読み取ることによって感光体ドラム１０２の回転によって搬送されるドラム表面の搬送速度を検知する。具体的には、感光体ドラム１０２が回転することにより、感光体ドラム１０２に付加されたマーカーが、回転検知部２０３が光学的に読み取る読み取り位置を通過する。これにより、回転検知部２０３による光学的な読み取り状態が変化し、回転検知部２０３がマーカーを検知して検知信号を出力する。
【００３１】
比較演算部２０４は、回転検知部２０３の検知信号を取得し、単位時間あたりにマーカーが検知された回数に基づいて感光体ドラム１０２の表面の搬送速度を計算する。また、比較演算部２０４は、エンジンコントローラ２から入力される感光体ドラム１０２の表面速度の目標値を取得し、回転検知部２０３から入力される検知信号に基づいて算出した算出結果との差分を算出して駆動制御部２０５に出力する。
【００３２】
駆動制御部２０５は、比較演算部２０４から入力される差分値に基づき、回転部２０２を回転させるための制御値を出力する。駆動制御部２０５が出力する制御値は、回転駆動部２０１が上述したＰＷＭ信号を生成する際に参照する制御値に対応する。しかしながら、本実施形態に係る感光体駆動部２００は、フィードバック制御の他にフィードフォワード制御を行う。そのため、駆動制御部２０５は、比較演算部２０４から取得した差分値に基づいて生成した制御値をＦＦ（Ｆｅｅｄ  Ｆｏｒｗｏｒｄ）制御部２０７に入力する。
【００３３】
フィードフォワード制御のため、回転検知部２０３は比較演算部２０４に加えてＦＦ制御学習部２０６にも検知信号を出力する。ＦＦ制御学習部２０６は、比較演算部２０４と同様に、単位時間あたりにマーカーが検知された回数に基づいて感光体ドラム１０２の表面の搬送速度（以降、「表面速度」とする）を計算し、その計算結果を単位時間毎に記憶媒体に格納する。
【００３４】
即ち、ＦＦ制御学習部２０６は、回転体である感光体ドラム１０２が回転することによって搬送される搬送部であるドラム表面の搬送速度の検知結果を取得する。そして、取得した検知結果に基づいて搬送速度に関連する搬送速度情報を時系列に記憶媒体に記憶させる搬送速度情報記憶処理部として機能する。
【００３５】
尚、本実施形態に係るＦＦ制御学習部２０６は、上述した搬送速度情報として、回転検知部２０３によって検知された検知結果に基づいて算出される速度と、比較演算部２０４に入力される目標値との差異を単位時間毎に記憶媒体に格納する。そのため、ＦＦ制御学習部２０６は、回転検知部２０３が出力する検知信号ではなく、比較演算部２０４が算出した差分値を取得するようにしても良い。
【００３６】
そして、ＦＦ制御学習部２０６は、単位時間毎に格納された感光体ドラム１０２の表面速度の時系列変化に基づき、表面速度の時系列変換がゼロになるように感光体ドラム１０２の回転位相に応じた回転速度の制御値、即ち、フィードフォワード制御値を計算する。即ち、ＦＦ制御学習部２０６は、単位時間毎に記憶された搬送速度の情報に基づき、感光体ドラム１０２の回転周波数に応じた周波数での搬送速度の変動成分を特定する変動成分特定部として機能する。
【００３７】
更に、ＦＦ制御学習部２０６は、回転検知部２０３によって検知される感光体ドラム１０２の回転状態に応じて感光体ドラム１０２の回転位相を認識し、その認識結果に基づいて、上述したように計算した回転位相に応じた回転速度の制御値をＦＦ制御部２０７に入力する。
【００３８】
ＦＦ制御部２０７は、ＦＦ制御学習部２０６から入力された回転位相に応じた回転速度の制御値に基づき、駆動制御部２０５から入力された制御値を増減して回転駆動部２０１に入力するするフィードフォワード処理を行う。これにより、回転駆動部２０１は、比較演算部２０４及び駆動制御部２０５によるフィードバック制御と、ＦＦ制御学習部２０６及びＦＦ制御部２０７によるフィードフォワード制御が施された制御値に基づいてＰＷＭ信号を生成して回転部２０２を回転駆動する。
【００３９】
即ち、本実施形態においては、比較演算部２０４、駆動制御部２０５及びＦＦ制御部２０７が連動して、所定の目標値に応じた回転速度での感光体ドラム１０２の回転駆動を制御すると共に、ＦＦ制御学習部２０６によって学習された変動成分に基づいて感光体ドラム１０２の回転位相に応じた回転速度の制御を行う駆動制御部として機能する。
【００４０】
このような構成において、本実施形態に係る要旨は、ＦＦ制御学習部２０６がフィードフォワード制御値を計算するために参照する表面速度の時系列変化の期間を、画像形成装置の動作状態に応じて変更することにある。本実施形態に係るフィードフォワード学習及びフィードフォワード制御の動作について図５のフローチャートを参照して説明する。
【００４１】
図５に示すように、本体コントローラ１の制御により印刷ジョブが開始され、エンジンコントローラ２の制御によってエンジン３に含まれる感光体駆動部２００に目標値が入力されると（Ｓ５０１）、比較演算部２０４、駆動制御部２０５、ＦＦ制御部２０７及び回転駆動部２０１の機能により回転駆動が開始される（Ｓ５０２）。
【００４２】
回転駆動が開始され、感光体ドラム１０２が回転を開始することにより、回転検知部２０３が感光体ドラム１０２の回転の検知を開始し（Ｓ５０３）、検知信号の出力を開始する。回転検知部２０３によって検知信号が出力されることにより、比較演算部２０４、駆動制御部２０５によるフィードバック制御系では、感光体ドラム１０２の回転速度のフィードバック制御が行われる。
【００４３】
他方、ＦＦ制御学習部２０６は、回転検知部２０３から入力される検知信号に基づき、フィードフォワード制御値の計算を行う。ここで、感光体駆動部２００に目標値が入力されてから所定の期間は、用紙の搬送が無く、感光体ドラム１０２に対する現像のための顕色剤の塗布もないため、感光体ドラム１０２等の回転体に対する外乱が比較的少ない機関である。そのため、ＦＦ制御学習部２０６は、短期間でのフィードフォワード学習を行い（Ｓ５０４）、学習結果を記憶媒体に格納する（Ｓ５０５）。
【００４４】
学習結果が記憶媒体に格納されることにより、ＦＦ制御部２０７によってフィードフォワード制御が開始される（Ｓ５０６）。尚、学習結果が格納される以前のＦＦ制御部２０７は、駆動制御部２０５から入力される制御値をそのまま回転駆動部２０１に入力する。
【００４５】
その後、エンジンコントローラ２の制御により、作像、即ち、感光体ドラム１０２に対する露光による静電潜像の形成、顕色剤の塗布による静電潜像の現像、用紙の搬送及び現像された画像の転写が開始される（Ｓ５０７）。すると、ＦＦ制御学習部２０６は、Ｓ５０４におけるフィードフォワード学習期間よりも長い期間の表面速度を参照してフィードフォワード制御値を計算するように制御を切り替え（Ｓ５０８）、その学習期間毎にフィードフォワード制御値を生成して記憶媒体に格納する（Ｓ５０９）。
【００４６】
尚、Ｓ５０７における感光体駆動部２００による作像開始の検知は、エンジンコントローラ２から感光体駆動部２００に入力される信号に基づいてＦＦ制御学習部２０６によって行われる。即ち、本実施形態に係るエンジンコントローラ２は、作像の開始に際して、それを示す信号を感光体駆動部２００に入力する。ただし、作像の開始を示す信号は、それ専用の信号を設けてエンジンコントローラ２が出力するようにしても良いし、エンジンコントローラ２からエンジン３に入力される信号のうち、作像開始に判断に用いることが可能な信号で代用しても良い。
【００４７】
例えば、エンジン３において感光体ドラム１０２を露光する光書き込み装置は、感光体ドラム１０２の表面を選択的に露光するために、出力するべき画像の情報を参照する。その画像の情報はエンジンコントローラ２からエンジン３の光書き込み装置に入力されるため、感光体駆動部２００においては、エンジンコントローラ２からの画像情報の入力を検知して作像開始を検知することが出来る。
【００４８】
感光体駆動部２００は、印刷ジョブが完了するまで、長期間のフィードフォワード学習期間毎にフィードフォワード値を生成する処理を繰り返し（Ｓ５１０／ＮＯ）、印刷ジョブが完了したら（Ｓ５１０／ＹＥＳ）、即ち、エンジンコントローラ２から入力される目標値の入力が停止したら、処理を終了する。このような処理により、本実施形態に係る印刷ジョブにおけるフィードフォワード学習及びフィードフォワード制御動作が完了する。
【００４９】
図６は、本実施形態に係るフィードフォワード学習期間と、その学習結果に基づくフィードフォワード制御期間との関係を示す図である。図６に示すように、印刷ジョブが開始されて感光体駆動部２００が起動した当初は、回転検知部２０３から入力される回転検知信号に基づいて短期間によるフィードフォワード学習が行われる。
【００５０】
本実施形態に係るＦＦ制御学習部２０６は、起動してから作像が開始されるまでの期間、即ち、画像形成出力による外乱が発生するまでの期間を短期間のフィードフォワード学習期間として用いる。その後、タイミングｔ０において作像が開始されると、ＦＦ制御学習部２０６はフィードフォワードの学習期間を長期間に切り替える。また、ＦＦ制御部２０７は、作像開始までの期間で学習されたフィードフォワード制御値を用いたフィードフォワード制御を行う。
【００５１】
以降、ＦＦ制御学習部２０６は、切り替えられた長期間の学習期間毎にフィードフォワード制御値を生成して記憶媒体に格納し、ＦＦ制御部２０７は、その学習結果に基づいてフィードフォワード制御を行う。これにより、リアルタイムでフィードフォワード制御値が学習されるため、フィードフォワード制御値を格納しておくための不揮発性の記憶媒体を設ける必要がなく、装置のコストダウンを図ることが可能となると共に、リアルタイムの学習結果を反映したフィードフォワード制御を実現することができる。
【００５２】
本実施形態に係る画像形成装置においては、感光体駆動部２００が起動してから作像開始するまでの間は、短い学習期間でフィードフォワード制御値を生成する。そのため、フィードフォワード制御値の学習のために、作像の開始タイミングを遅らせるような必要がなく、印刷ジョブの完了までにユーザが待つ必要のある期間を短縮することができる。また、作像開始までの期間については、画像形成出力による外乱が発生しない機関であるため、短い期間であってもフィードフォワード制御値を高精度に学習することができる。換言すると、本実施形態において、画像形成出力による外乱が発生する期間とは、現像や用紙搬送の実行機関である。
【００５３】
次に、本実施形態に係るフィードフォワード制御値の学習処理について説明する。図７は、ＦＦ制御学習部２０６が回転検知部２０３から入力された検知信号に基づいて単位時間毎に生成した表面速度の速度変動を時系列に示すグラフである。上述したように、ＦＦ制御学習部２０６が単位時間毎に記憶媒体に格納する値は、比較演算部２０４に入力される目標値からの変動量である。そして、図７に示すように、感光体ドラム１０２の表面速度の時系列の変動は、感光体ドラム１０２の偏芯や歪みに応じた周波数成分を有する。
【００５４】
本実施形態に係るＦＦ制御学習部２０６は、図７に示すような波形となる感光体ドラム１０２の回転検知結果に対して、ターゲットとなる所定の周波数による直交検波処理を行うことにより、ターゲット周波数の振幅及び位相を同定する。本実施形態においては、感光体ドラム１０２等の回転体の偏芯や歪みに起因する表面速度の変動をフィードフォワードにより打ち消すことが目的であるため、ターゲット周波数としては、感光体ドラム１０２等の回転体の回転周波数の１次成分や、多次成分を用いる。
【００５５】
本実施形態に係るＦＦ制御学習部２０６は、回転部２０２の回転周波数の１次成分及び回転部２０２の回転を感光体ドラム１０２に伝えるギアの回転周波数の３次成分をターゲット周波数とする。図８（ａ）、（ｂ）は、夫々のターゲット周波数について直交検波処理により特定された振幅及び位相を示す図であり、図８（ａ）はギアの回転周波数の１次成分、図８（ｂ）は回転部２０２の回転周波数の３次成分を夫々示す。
【００５６】
図７は、作像に起因する外乱のない状態、即ち、図５のＳ５０４における回転検知結果を示す図である。この場合、図８（ａ）、（ｂ）に示すような波形が少なくとも１周期分あれば、図８（ａ）、（ｂ）に示すような波形を高精度に特定することが可能である。これに対して、図９は、作像に起因する外乱のある状態、即ち、図５のＳ５０８における回転検知結果を示す図である。この場合、外乱の成分があるため、短い期間の検知結果に基づく直交検波処理では、波形の特定結果に誤差が生じる。
【００５７】
これに対して、本実施形態に係るＦＦ制御学習部２０６は、作像に起因する外乱のある状態においては、図９に示すように長い期間の回転検知結果に基づいて直交検波処理によるターゲット周波数の振幅及び位相の特定を行う。そのため、本実施形態に係る画像形成装置によれば、画像形成出力の実行時においても高精度なフィードフォワード学習が可能となる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態に係る感光体駆動部２００によれば、作像の実行中か否かに基づいてＦＦ制御学習部２０６がフィードフォワード制御値を算出するために参照する回転検知結果の期間を切り替える。そのため、高精度なフィードフォワード学習を効率的に行うことが可能となる。
【００５９】
尚、上記実施形態においては、図５、図６において説明したように、回転体の回転が開始されてから、作像が開始されるまでの期間で最初のフィードフォワード制御値の学習を完了し、それ以降は、それよりも長い期間でフィードフォワード学習を行う場合を例として説明した。しかしながらこれは一例であり、本件の要旨は、作像に起因する外乱が発生する期間は、外乱による誤差が無視できる程度に長い期間の回転検知結果を参照してフィードフォワード制御値の学習を行い、外乱が発生しない期間は、それよりも短い期間で学習を行うことである。
【００６０】
従って、図５、図６に示すような回転制御の起動後、作像が開始されるまでの間に限らず、外乱が発生しない期間については、回転体の回転周期に応じた短い期間でのフィードフォワード学習を行い、作像による外乱が発生し得る期間については、それよりも長い期間でのフィードフォワード学習を行うようにしても良い。
【００６１】
また、本実施形態においては、作像に起因して発生する外乱として、感光体ドラム１０２への顕色剤の塗布や、用紙の搬送を例として説明した。しかしながらこれは一例であり、感光体ドラム１０２、搬送ベルト１０１及び搬送ローラ１０８に対して力が加わることにより一定の速度での回転駆動が妨げられるような要因であれば、上記と同様に外乱となる。
【符号の説明】
【００６２】
１  本体コントローラ
２  エンジンコントローラ
３  エンジン
１０  ＣＰＵ
２０  ＲＡＭ
３０  ＲＯＭ
４０  ＨＤＤ
５０  Ｉ／Ｆ
６０  バス
１０１  搬送ベルト
１０２、１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ  感光体ドラム
１０３  給紙トレイ
１０４  転写ローラ
１０５  定着ローラ
１０６  反転パス
１０７  排紙トレイ
１０８  搬送ローラ
２００  感光体駆動部
２０１  回転駆動部
２０２  回転部
２０３  回転検知部
２０４  比較演算部
２０５  駆動制御部
２０６  ＦＦ制御学習部
２０７  ＦＦ制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６３】
【特許文献１】特表２０１０−８９２４公報
【図１】
2014206558.tif 000003
【図２】
2014206558.tif 000004
【図３】
2014206558.tif 000005
【図４】
2014206558.tif 000006
【図５】
2014206558.tif 000007
【図６】
2014206558.tif 000008
【図７】
2014206558.tif 000009
【図８】
2014206558.tif 000010
【図９】
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