(57)【要約】【課題】高速なクロック信号に対応する高価なデバイスに置き換えることなく、クロック信号の周波数で決定されるモータの速度分解能を高め、安価に高精度なモータの回転速度制御を行う。【解決手段】回転駆動装置は。回転体を回転させるためのモータと、モータ制御部と、回転体、又は、回転体に従動する従動回転体が一定角度回転するごとにパルスを出力する速度検知部と、速度検知部が発するパルスの周期を、クロック信号をカウントして計時するカウント部と、パルスの周期としてカウント部でカウントされるべき指令値に所定値を乗じた値と、カウント部で実際にカウントされたカウント値に所定値を乗じた値との差分を求め、求めた差分を積算し、積算値を所定値で除して得られた算出値に基づき、モータ制御部への加減速指令を出力する演算部を有する。【選択図】図７
2011133823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体を回転させるためのモータと、
前記モータの回転を制御するモータ制御部と、
前記回転体、又は、前記回転体に従動する従動回転体が一定角度回転するごとにパルスを出力する速度検知部と、
前記速度検知部が発するパルスの周期を、クロック信号をカウントして計時するカウント部と、
前記パルスの周期として前記カウント部でカウントされるべき指令値に所定値を乗じた値と、前記カウント部で実際にカウントされたカウント値に前記所定値を乗じた値との差分を求め、求めた差分を積算し、積算値を前記所定値で除して得られた算出値に基づき、前記モータ制御部への加減速指令を出力する演算部を有することを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
前記所定値は整数であることを特徴とする請求項１記載の回転駆動装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記算出値が大きければ大きいほど、前記モータがより速く回転するべき旨の指示を前記モータ制御部に出力し、前記算出値が負の値であれば、前記モータの加速を行わない指示を前記モータ制御部に出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の回転駆動装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の回転駆動装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
複数色のトナー像を形成する画像形成部と、
形成された各色のトナー像が重畳して転写される中間転写ベルトを含み、
前記中間転写ベルトを張架するローラに速度検知部が取り付けられ、
前記速度検知部は、ローラに取り付けられ前記ローラが一定角度回転するごとにパルスを出力するロータリエンコーダであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
回転体を回転させるためのモータと、前記モータの回転を制御するモータ制御部と、前記回転体、又は、前記回転体に従動する従動回転体が前記一定角度回転するごとにパルスを出力する速度検知部と、前記速度検知部が発するパルスの周期を、クロック信号をカウントして計時するカウント部と、演算を行う演算部を含む回転駆動装置の制御方法であって、
前記演算部は、
前記パルスの周期として前記カウント部でカウントされるべき指令値に所定値を乗じ、
前記カウント部で実際にカウントされたカウント値に前記所定値を乗じ、
前記指令値に所定値を乗じた値とカウント値に前記所定値を乗じた値との差分を求め、
求めた差分を積算し、
積算値を前記所定値で除して得られた算出値に基づき、前記モータ制御部への加減速指令を出力することを特徴とする回転駆動装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを利用して回転体を回転させる回転駆動装置、及び、この回転駆動装置を備えた複合機、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、複数色のトナー像を形成し、重ね合わせて印刷を行う画像形成装置がある（例えば、タンデム式）。このような画像形成装置内では、感光体ドラムや中間転写ベルトが設けられ、モータにより回転される。そして、各色のトナー像のずれなく重ね合わせるには、感光体ドラムや中間転写ベルトを回転させるモータの回転速度制御を高精度に行う必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１に、複数の画像形成ユニットと、駆動ローラと従動ローラに掛け渡され、各画像形成ユニットから直接または間接に画像転写を受ける無端ベルトと、を有し従動ローラの軸に２個以上の回転体を含む増速機構を設け、増速された出力軸に回転検出手段を設け、増速機構を構成するすべての回転体の回転周期の公倍数周期をＴｘとし、前記無端ベルトが画像形成ユニット間を移動するのに要する時間をＴｕとするとき、ｎを自然数として、Ｔｘ：Ｔｕ＝１：ｎを満たすように増速機構を構成した多重転写方式のカラー画像形成装置が記載されている。この構成により、高精度高分解能のエンコーダを用いることなく、感光体やベルトの回転変動を検出し、色ずれの少ない多重転写方式のカラー画像形成装置を得ようとする（特許文献１：請求項１、段落［００３１］等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−００３９２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、感光体ドラムや中間転写ベルトの回転速度を検出する際に、例えばクロック信号をカウントして計時を行うことがある。例えば、中間転写ベルトの速度制御では、中間転写ベルト等を回転させるためのローラにロータリエンコーダを設け、ロータリエンコーダ等の発するパルス間の時間を、クロック信号をカウントして計時して、中間転写ベルトの回転速度を検出することがある。そして、中間転写ベルトの回転制御をする制御部は、ロータリエンコーダの発するパルスの周期が一定となるように（クロック信号のカウント値が一定と成るように）、モータの回転速度を制御する場合がある。
【０００６】
そこで、回転速度の検知や速度制御における精度を高めるには、高速なクロック信号を用いることになる。しかし、速度分解能を高めるため、クロック信号を高速化すれば、高速なクロック信号に対応する高速なデバイス等が必要となる。一般に、高速なデバイスほど高価であり、むやみにクロック信号の高速化を行うと、回転駆動装置の製造コストが上昇してしまうという問題がある。
【０００７】
尚、特許文献１記載の発明では、変速機構として１対のプーリ列（増速プーリ１１、１２）が設けられ、変速機構の出力軸である増速プーリ１２軸上に回転検出手段としてのロータリエンコーダ１３が設置され、低分解能エンコーダ＋増速機構の組み合せにより、安価に速度検知での高分解能を実現しようとする（特許文献１：段落［００４６］等参照）。一方、特許文献１では、パルス発生部１１２が、モータ駆動パルス列を出力し、ドライバユニット１１３ではモータ駆動パルス列に従い、ステッピングモータ１１４を駆動させるが（特許文献１：段落［０１０８］、図１４等参照）、高分解能な速度検知に対応して、高分解能でモータの速度設定を行おうとすると、高速なクロック信号及び高価なデバイスが必要となり、回転駆動装置の製造コストが上昇する問題を解決することはできない。
【０００８】
本発明は、上記問題点を鑑み、高速なクロック信号に対応する高価なデバイスに置き換えることなく、クロック信号の周波数で決定されるモータにおける速度分解能を高め、安価に高精度なモータの回転速度制御を行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１に係る回転駆動装置は、回転体を回転させるためのモータと、前記モータの回転を制御するモータ制御部と、前記回転体、又は、前記回転体に従動する従動回転体が一定角度回転するごとにパルスを出力する速度検知部と、前記速度検知部が発するパルスの周期を、クロック信号をカウントして計時するカウント部と、前記パルスの周期として前記カウント部でカウントされるべき指令値に所定値を乗じた値と、前記カウント部で実際にカウントされたカウント値に前記所定値を乗じた値との差分を求め、求めた差分を積算し、積算値を前記所定値で除して得られた算出値に基づき、前記モータ制御部への加減速指令を出力する演算部を有することとした。
【００１０】
この構成によれば、指令値とカウント値の差分に基づき、演算部から加減速指令が出力されるところ、指令値とカウント値をそれぞれ所定値で乗じてから差分を得て、差分を積算し、積算値を所定値で除して算出値が得られる。このように、一度所定値を乗じてからの差分を積算した値を所定値で割る。これにより、本来、速度分解能以下のため、指令値として与えられなかった値、或いは、与えても切り捨てられていた値である１クロック未満の値は、所定値で乗じられて大きくなり、指令値として与えることができる。又、本来、速度分解能以下で切り捨てられていた値が順次積算され、桁上がりによって、加減速指令に反映される。従って、クロック信号を高速にすることなく、速度分解能を高めることができ、高精度にモータや回転体の回転速度を制御することができる。又、クロック信号を高速にする必要がないので、回転駆動装置の製造コストが増大することもなく、コスト面で有利である。
【００１１】
又、請求項２に係る発明は、請求項１の発明において、前記所定値は整数であることとした。
【００１２】
この構成によれば、所定値を整数とする。これにより、指令値として与える速度分解能以下の値は、確実に大きくなる。
【００１３】
又、請求項３に係る発明は、請求項１又は２の発明において、前記演算部は、前記算出値が大きければ大きいほど、前記モータがより速く回転するべき旨の指示を前記モータ制御部に出力し、前記算出値が負の値であれば、前記モータの加速を行わない指示を前記モータ制御部に出力することとした。
【００１４】
例えば、モータを回転させた当初など、所望の回転速度よりもモータの回転速度が遅いと、指令値とカウント値の差が大きくなる。そこで、この構成によれば、演算部は、算出値が大きければ大きいほど、モータがより速く回転するべき旨の指示をモータ制御部に出力する。又、算出値が負の値であれば、モータの加速を行わない指示をモータ制御部に出力する。これにより、モータや回転体は、指令値に準じた速度での回転速度で高精度に維持される。
【００１５】
又、請求項４に係る画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の回転駆動装置を含むこととした。
【００１６】
この構成によれば、回転体の回転速度が高精度に制御される回転駆動装置を含むので、画像をずれなく形成することができる。従って、形成する画質が高い画像形成装置を提供することができる。
【００１７】
又、請求項５に係る発明は、請求項４の発明において、複数色のトナー像を形成する画像形成部と、形成された各色のトナー像が重畳して転写される中間転写ベルトを含み、前記中間転写ベルトを張架するローラに速度検知部が取り付けられ、前記速度検知部は、ローラに取り付けられ、前記ローラが一定角度回転するごとにパルスを出力するロータリエンコーダであることとした。
【００１８】
この構成によれば、中間転写ベルトを張架するローラに速度検知部が取り付けられ、中間転写ベルトの回転速度が高精度に制御されるので、トナー像をねらい通り、ずれなく重ね合わせることができる。
【００１９】
又、請求項６に係る回転駆動装置の制御方法は、回転体を回転させるためのモータと、前記モータの回転を制御するモータ制御部と、前記回転体、又は、前記回転体に従動する従動回転体が前記一定角度回転するごとにパルスを出力する速度検知部と、前記速度検知部が発するパルスの周期を、クロック信号をカウントして計時するカウント部と、演算を行う演算部を含む回転駆動装置の制御方法であって、前記演算部は、前記パルスの周期として前記カウント部でカウントされるべき指令値に所定値を乗じ、前記カウント部で実際にカウントされたカウント値に前記所定値を乗じ、前記指令値に所定値を乗じた値とカウント値に前記所定値を乗じた値との差分を求め、求めた差分を積算し、積算値を前記所定値で除して得られた算出値に基づき、前記モータ制御部への加減速指令を出力することとした。
【００２０】
この構成は、請求項１記載の発明を方法として捉えたものであり、請求項１記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本来、クロック信号の周波数で決定されるモータにおける速度分解能を超える精度の速度分解能で、モータの制御を行うには、クロック信号の高速化が必要であった。しかし、本発明によれば、高速なクロック信号に対応する高価なデバイスに置き換えることなく、速度分解能を高め、安価に高精度なモータの回転速度制御を行える回転駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成を示す断面図である。
【図２】実施形態に係る各画像形成部の拡大断面図である。
【図３】実施形態に係るプリンタのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図４】実施形態の回転駆動装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図５】実施形態に係る回転駆動装置でのモータの回転速度制御の概要を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】（ａ）は、従来のＣＰＵでの演算処理の一例を示す演算フロー図であり、（ｂ）は、従来の速度分解能の限界の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】実施形態に係るＣＰＵでの演算処理の一例を示す演算フロー図である。
【図８】実施形態に係る中間転写ベルトの回転速度制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図１乃至９に基づき説明する。本発明は、複合機、複写機、ＦＡＸ装置等、他の画像形成装置にも適用できるが、本説明では、回転駆動装置１００を含む電子写真方式でタンデム型のカラーのプリンタ２００（画像形成装置に相当）を例に挙げ説明する。但し、本実施形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。
【００２４】
（画像形成装置の概略構成）
まず、図１、図２を用いて、本発明の実施形態に係るプリンタ２００の概略を説明する。図１は、本発明の実施形態に係るプリンタ２００の概略構成を示す断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る各画像形成部３の拡大断面図である。そして、本実施形態にかかるプリンタ２００は、図１に示すように、本体内に、給紙部１、搬送路２、画像形成部３、中間転写部４、定着部５等が設けられる。
【００２５】
給紙部１は、例えば、コピー用紙、ＯＨＰシート、ラベル用紙等の各種シートを収容し、モータ等の駆動機構（不図示）により回転する給紙ローラ１１により搬送路２に送り出す。そして、搬送路２は、プリンタ２００内でシートを搬送し、給紙部１から供給されたシートを、中間転写部４、定着部５を経て排出トレイ２１まで導く。搬送路２には、搬送ローラ対２２やガイド２３及び搬送されてくるシートを中間転写部４の手前で待機させ、タイミングをあわせて送り出すレジストローラ対２４等が設けられる。
【００２６】
図１及び図２に示すように、プリンタ２００は、形成すべき画像の画像データに基づき、トナー像を形成する部分として画像形成部３を有する。画像形成部３は、４色分の画像形成ユニット３０を含む。具体的に、プリンタ２００は、ブラックの画像を形成する画像形成ユニット３０Ｂｋと、イエローの画像を形成する画像形成ユニット３０Ｙと、シアンの画像を形成する画像形成ユニット３０Ｃと、マゼンタの画像を形成する画像形成ユニット３０Ｍと、露光装置３３を備える。
【００２７】
ここで、図２に基づき、各画像形成ユニット３０Ｂｋ〜３０Ｍを詳述する。尚、各画像形成ユニット３０Ｂｋ〜３０Ｍは、形成するトナー像の色が異なるだけで、いずれも基本的に同様の構成である。そこで、下の説明では、各画像形成ユニット３０のＢｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍの符号は、特に説明する場合を除き省略する。
【００２８】
各感光体ドラム３１（回転体に相当）は、周面にトナー像を担持し、外周面上に感光層を有し、駆動装置（不図示）によって所定のプロセススピードで回転駆動される。各帯電装置３２は、感光体ドラム３１を一定の電位で帯電させる。画像形成部３の下方の露光装置３３は、入力されるカラー色分解された画像信号を光信号にそれぞれ変換し、変換された光信号であるレーザビーム（破線で図示）を出力し、帯電後の感光体ドラム３１の走査露光を行って、静電潜像を形成する。各現像装置３４は、対応する色の現像剤を収納する。そして、各現像装置３４は感光体ドラム３１の静電潜像にトナーを供給し、現像する。各清掃装置３５は、感光体ドラム３１の清掃を行う。
【００２９】
図１に戻り、中間転写部４は、感光体ドラム３１からトナー像の１次転写を受けて、シートに２次転写を行う。中間転写部４は、各１次転写ローラ４０Ｂｋ〜４０Ｍ、中間転写ベルト４１（回転体に相当）、駆動ローラ４２、複数本の従動ローラ４３ａ〜４３ｈ、２次転写ローラ４４、ベルト清掃装置４５等で構成される。各１次転写ローラ４０Ｂｋ〜４０Ｍは、対応する感光体ドラム３１と無端状の中間転写ベルト４１を挟み込む。各１次転写ローラ４０Ｂｋ〜４０Ｍには、転写用電圧が印加され、トナー像は中間転写ベルト４１に転写される。
【００３０】
中間転写ベルト４１は、駆動ローラ４２等に張架され、ベルトモータ４Ｍ等の駆動機構（不図示）に接続される駆動ローラ４２の回転駆動により周回する。又、駆動ローラ４２は、２次転写ローラ４４とで中間転写ベルト４１を挟み込む。各画像形成ユニット３０で形成されたトナー像（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色）は、順次、ずれなく重畳して中間転写ベルト４１に１次転写された後、所定の電圧を印加された２次転写ローラ４４により、シートに転写される。
【００３１】
定着部５は、２次転写部の転写材搬送方向の下流側に配され、シートに２次転写されたトナー像を加熱・加圧して定着させる。そして、定着部５は主として、発熱源を内蔵する定着ローラ５１と、これに圧接される加圧ローラ５２とで構成され、ニップが形成される。そして、トナー像の転写されたシートは、ニップを通過すると加熱・加圧され、その結果、トナー像がシートに定着する。尚、定着後のシートは、排出トレイ２１に排出され画像形成処理が完了する。
【００３２】
（プリンタ２００のハードウェア構成）
次に、図３に基づき、本発明の実施形態に係るプリンタ２００のハードウェア構成を説明する。図３は、本発明の実施形態に係るプリンタ２００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【００３３】
図３に示すように、本実施形態に係るプリンタ２００は、内部に制御部６を有する。制御部６は、プリンタ２００の各部を制御する。例えば、制御部６は、ＣＰＵ７（演算部に相当）、画像処理部６１等で構成される。尚、制御部６は、全体制御や画像処理を行うメイン制御部や、画像形成や各種回転体を回転させるモータ等のＯＮ／ＯＦＦ等を行い、印刷を制御するエンジン制御部等、機能ごとに分割して複数種設けられてもよい。尚、本説明では、これらの制御部をまとめた形態を示し、説明する。
【００３４】
制御部６は、記憶部６２と接続される。又、制御部６内のＣＰＵ７は、中央演算処理装置であり、記憶部６２に格納され、展開される制御プログラムに基づきプリンタ２００の各部の制御や演算を行う。記憶部６２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュＲＯＭ、ＨＤＤ等の不揮発性と揮発性の記憶装置の組み合わせで構成される。例えば、記憶部６２は、プリンタ２００の制御プログラム、制御データ等を記憶する。
【００３５】
又、制御部６には、印刷を行う画像データや印刷における設定データを含む印刷データの送信元となるコンピュータ３００（例えば、パーソナルコンピュータ等）等とネットワークやケーブルを介して通信を行うＩ／Ｆ部６３（インターフェイス部）が接続される。
【００３６】
画像処理部６１は、コンピュータ３００からの画像データに対し、設定に合わせ、拡大、縮小、濃度変換、データ形式変換等、各種画像処理を施す。そして、画像処理部６１は、露光装置３３に画像処理後の画像データを送る。露光装置３３は、この画像データを受けて走査、露光を行い、感光体ドラム３１に静電潜像を形成する。
【００３７】
そして、制御部６は、給紙部１、搬送路２、画像形成部３、露光装置３３、中間転写部４、定着部５、操作パネル６４等と接続され、記憶部６２の制御プログラムやデータに基づき、適切に画像形成が行われるように各部の動作を制御する。操作パネル６４は例えば、プリンタ２００の正面上方に設けられ、液晶画面を有し、種々の設定情報、警告等を表示する。
【００３８】
（回転駆動装置１００のハードウェア構成）
次に、図１、図４を用いて、本発明の実施形態に係る回転駆動装置１００の一例を説明する。図４は、本発明の実施形態に係る回転駆動装置１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【００３９】
本実施形態の回転駆動装置１００は、例えば、高精度な回転速度制御を要する回転体を回転させるために設けられる。例えば、中間転写ベルト４１には、各色のトナー像が重畳される。もし、中間転写ベルト４１の回転速度に大きなぶれがあれば、中間転写ベルト４１でのトナー像の重ね合わせにずれが生じ、画質の低下が生じ得る。このように、中間転写ベルト４１は、負荷の変動があっても、定められた速度を高精度で維持しつつ回転させる必要がある。そこで、本実施形態のプリンタ２００では、本発明に係る回転駆動装置１００を用いて中間転写ベルト４１を回転させる。
【００４０】
中間転写ベルト４１の回転用の回転駆動装置１００は、例えば、ベルトモータ４Ｍ（モータに相当）、ドライバ８（モータ制御部に相当）、速度検知部９、制御部６等で構成される。
【００４１】
ベルトモータ４Ｍは、例えば、ブラシレスＤＣモータである。そして、ベルトモータ４Ｍは、ギア等を用いて、中間転写部４中の駆動ローラ４２を回転させる。駆動ローラ４２を回転させることで、駆動ローラ４２を含む複数のローラで張架される中間転写ベルト４１が回転する。
【００４２】
ドライバ８は、例えば、ＩＣとして構成され、制御部６の指示に基づき、ベルトモータ４ＭのＯＮ／ＯＦＦや回転速度を制御する。例えば、ドライバ８はモータの相の数に対応したＰＷＭ回路（例えば、ブラシレスＤＣモータが３相ならば、３相出力）を含み、制御部６の指示に基づき、モータに与える信号のデューティや周波数等を変化させて、モータの回転速度を制御する。
【００４３】
速度検知部９は、中間転写ベルト４１の回転速度を検出するためのものであり、例えば、駆動ローラ４２と１次転写ローラ４０Ｂｋ間に設けられ、駆動ローラ４２に隣接する従動ローラ４３ａに取り付けられる。尚、他の従動ローラ４３ａ〜４３ｈに取り付けられてもよい。
【００４４】
速度検知部９は、例えば、ロータリエンコーダであり、従動ローラ４３ａが一定角度回転するごとにパルスを発する。例えば、速度検知部９は、従動ローラ４３ａが１回転するごとにパルスを出力する。尚、速度検知部９は、例えば、従動ローラ４３ａの半回転ごとでもよく、従動ローラ４３ａがどれほど回転すれば、速度検知部９がパルスを発するかは適宜設定すればよい。
【００４５】
そして、速度検知部９の出力は、制御部６のＣＰＵ７に接続される。そして、制御部６には、制御部６内の素子やＣＰＵ駆動用のクロック信号生成部７１が設けられる。尚、クロック信号生成部７１は、制御部６外にも設けられてもよく、ＣＰＵ７等に対し、クロック信号を供給できればよい。クロック信号生成部７１は、例えば、振動子や逓倍回路等を含み、ＣＰＵ駆動用のクロック信号を生成する。
【００４６】
又、ＣＰＵ７内には、クロック信号をカウントするカウント部７２（カウンタ）が設けられる。カウント部７２は、例えば、速度検知部９が発するパルスの周期の測定のため、速度検知部９からパルスが発せられてから、次にパルスが発せられるまでの間、クロック信号をカウントする。例えば、中間転写ベルト４１の回転は遅いほど、カウント部７２のカウント値が多くなる。一方、中間転写ベルト４１の回転が速いほど、カウント値が少なくなる。このカウント部７２のカウント値により、制御部６は、中間転写ベルト４１の速度を把握することができる。
【００４７】
（モータの回転速度制御）
次に、図５に基づき、本発明の実施形態に係る回転駆動装置１００でのモータの回転速度制御の概要を説明する。図５は、本発明の実施形態に係る回転駆動装置１００でのモータの回転速度制御の概要を説明するためのタイミングチャートである。
【００４８】
本実施形態のカウント部７２は、上述したように、クロック信号をカウントする。そして、カウント部７２は、速度検知部９が出力するパルスの周期Ｔ１を測定する。例えば、速度検知部９がＬｏｗ→Ｈｉｇｈに変化するパルス（Ｈｉｇｈ→Ｌｏｗでもよい）を出力する場合、例えば、カウント部７２は、クロック信号の立ち上がり（立ち下がりでもよい）を見てカウントする。言い換えると、カウント部７２は、速度検知部９が出力するパルスの立ち上がりから次の立ち上がりまで、或いは、立ち下がりから立ち下がりまでの時間を計時する。
【００４９】
そして、制御部６のＣＰＵ７は、画像形成の際、カウント部７２のカウント値が一定値となるようにベルトモータ４Ｍの回転速度を制御する。カウント値が一定値となれば、中間転写ベルト４１は等速で回転していることになる。例えば、速度検知部９が従動ローラ４３ａの１回転に１度パルスを出力し、所望の中間転写ベルト４１の回転速度（中間転写ベルト４１表面の移動速度）が、従動ローラ４３ａの周速度と一致するとした場合、このカウント値における一定値は、従動ローラ４３ａの周長を、所望の中間転写ベルト４１の回転速度で割った時間に相当するクロック数となる。尚、滑り等を考慮して、一定値を求めてもよい。
【００５０】
詳細は後述するが、本発明では、カウント部７２がカウントすべきカウント値としての指令値（上述の一定値）と、実際にカウント部７２がカウントしたカウント値の差分を求める。この差分の値の大きさによって、ベルトモータ４Ｍを加速させるか否かが定まる。例えば、指令値からカウント値を引いた差分が正の値であれば、理想的なカウント値よりもカウント部７２がカウントするクロック数が少ないので、中間転写ベルト４１の回転速度は、所望の速度より遅いことになる。そこで、ＣＰＵ７からドライバ８にベルトモータ４Ｍを加速させる指示を与える。これにより、ベルトモータ４Ｍの回転速度が速くなり、中間転写ベルト４１の回転速度も速くなる。
【００５１】
一方、例えば、指令値からカウント値を引いた差分が負の値であれば、理想的なカウント値よりもカウント部７２がカウントするクロック数が多いので、中間転写ベルト４１の回転速度は、所望の速度より速いことになる。そこで、例えば、ＣＰＵ７は、ドライバ８にベルトモータ４Ｍを加速させない指示を与える。これにより、ベルトモータ４Ｍは、慣性で回り続けようとするものの、負荷により、次第に回転速度が下がる。
【００５２】
（速度分解能）
次に、図６に基づき、従来のＣＰＵ７での演算処理と速度分解能の一例を説明する。図６（ａ）は、従来のＣＰＵ７での演算処理の一例を示す演算フロー図であり、（ｂ）は、従来の速度分解能の限界の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【００５３】
まず、図６に示すＸとＹを説明する。図６におけるＸは指令値である。具体的に、指令値は、速度検知部９の発するパルスの周期Ｔ１において、カウント部７２がカウントすべきカウント値である（上述の一定値）。言い換えると、指令値Ｘは、カウント部７２がカウントすべきクロック数を意味する。一方、Ｙは、カウント部７２が実際に、速度検知部９が出力したパルスとパルスの間のカウント値である。
【００５４】
そして、指令値Ｘとカウント値Ｙの差分がとられ、積算される。そして、指令値Ｘとカウント値Ｙが入力され、積算されるごとに、ＣＰＵ７は、ドライバ８に対し、加減速指令を与える。
【００５５】
このような従来の演算処理では、指令値Ｘとカウント値Ｙは、クロック数を意味するので、ベルトモータ４Ｍは、クロックを単位として速度制御される。言い換えると、１クロックよりも小さい単位でベルトモータ４Ｍの回転を制御することはできず、クロック信号の周期よりも短い時間でベルトモータ４Ｍの回転速度を制御できない。そのため、ベルトモータ４Ｍの速度分解能は、クロック信号の周波数で定まる。
【００５６】
この点について、図６（ｂ）を用いて説明する。図６（ｂ）で、破線の区間Ｔ２で示すように、指令値Ｘを１クロック未満の単位（例えば、０．２５クロックや０．１２５クロック等、小数点以下の値）で与えたくても、従来の演算処理では、指令値Ｘは、１以上の整数である。従って、指令値Ｘは、区間Ｔ２の始点から、破線の区間Ｔ２に最も近い位置（図６（ｂ）で上向き矢印で示す位置）のクロックまでの区間Ｔ３、又は、次に近いクロックまでの区間Ｔ４としてのみ与えられる。又、図６（ａ）に示すように、例えば、指令値として、１クロック未満の０．１２５という値を、指令値Ｘに加算し、カウント値Ｙとの差分を取っても、意味が無く、０．１２５と言う値は切り捨てる。
【００５７】
このように、従来のベルトモータ４Ｍの回転速度制御での演算処理では、クロック信号の周波数（周期）によって速度分解能が定まる。そのため、ベルトモータ４Ｍの回転速度制御における速度分解能を高めるには、クロック信号の周波数を高める（周期を短くする）ことが行われていた。しかし、例えば、現状のクロック信号の１クロックにおける０．１２５クロックという時間単位まで、速度分解能を高めようとすれば、現状のクロック信号の８倍（１÷０．１２５＝８）の周波数のクロック信号が必要となる。
【００５８】
一般に、ＣＰＵ７やドライバ８等の回転駆動装置１００でのデバイスは、高速なクロックのものほど高価である。速度分解能は高分解能であれば中間転写ベルト４１の速度制御を高精度に行えるので好ましいが、従来の演算処理では、回転駆動装置１００や画像形成装置の製造コストが上昇してしまう。そこで、本発明はＣＰＵ７等のクロック信号の周波数を現状から高くすることなく速度分解能を高める。この点を以下に説明する。
【００５９】
（演算処理）
次に、図７に基づき、本発明の実施形態に係るＣＰＵ７での演算処理の一例を説明する。図７は、本発明の実施形態に係るＣＰＵ７での演算処理の一例を示す演算フロー図である。
【００６０】
まず、図７に示す演算処理でのＸとＹは、図６での説明と同様にＸは指令値である。また、Ｙは、カウント部７２が実際に、速度検知部９が出力したパルスとパルスの間のカウント値である。Ｘ’は、小数点以下の値を含む指令値であり、従来、１クロック未満として指令値として与えても切り捨てられていた値である。尚、指令値Ｘ、指令値Ｘ’等のデータは、例えば、記憶部６２に記憶され、適宜読み出される。
【００６１】
そして、本発明に係る演算処理では、指令値Ｘ、カウント値Ｙ、指令値Ｘ’は、それぞれｎ倍（所定値ｎが乗じられる）される。この所定値ｎは、例えば、整数とすることができる。即ち、所定値ｎを整数とする。又、所定値ｎは、入力されうる指令値Ｘ’の値のうち、最小の値を少なくとも１にする数とすることができる。例えば、図７に示すように、指令値Ｘ’として与えられる値の内、最小の値が、０．１２５であれば、例えばｎ＝８とする。これにより、指令値Ｘ’は切り捨てられず、指令値Ｘとカウント値Ｙの差分に加えられ、積算される。
【００６２】
一方、指令値Ｘとカウント値Ｙは、ｎ倍され、積算されたそのままの値をドライバ８への指示に用いることができない。そこで、積算値を１／ｎする演算（所定値ｎで除す演算）が行われる。この積算値を１／ｎした値に基づき、ＣＰＵ７からドライバ８に加減算指令が与えられる。
【００６３】
そして、指令値Ｘ’に相当する値が、積算されることによって、１／ｎされたときに１以上の値となる場合がある。言い換えると、従来、切り捨てられていた値が積算され、桁上がりが生じ、ベルトモータ４Ｍの回転速度に影響を与えることができる。
【００６４】
（回転速度制御の流れ）
次に、図８に基づき、本発明の実施形態に係る中間転写ベルト４１の回転速度制御の流れの一例を説明する。図８は、本発明の実施形態に係る中間転写ベルト４１の回転速度制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【００６５】
まず、図８のスタートは、例えば、コンピュータ３００からの画像データ等がプリンタ２００に入力され、印刷を開始する時や、検査時等、中間転写ベルト４１の回転開始時である。
【００６６】
次に、ＣＰＵ７は、速度検知部９からのパルスのカウント値Ｙと、指令値Ｘと指令値Ｘ’をそれぞれｎ倍する（ステップ♯１）。そして、ＣＰＵ７は指令値Ｘと指令値Ｘ’を加算し、カウント値Ｙを減算し、指令値Ｘ、指令値Ｘ’とカウント値Ｙの差分と求める（ステップ♯２）。
【００６７】
例えば、中間転写ベルト４１を回転させた当初、カウント値Ｙは小さいので、差分値は、大きくなる。従って、例えば、ＣＰＵ７は、差分値が大きいほど、速くベルトモータ４Ｍを回転させるため、加速指令を出す。そして、中間転写ベルト４１が加速され、指令値Ｘ、指令値Ｘ’で指示される速度に近づくに従って、カウント値Ｙは大きくなるので、差分値は、次第に小さくなってゆく。そこで、ＣＰＵ７は、中間転写ベルト４１の回転速度が上昇するにつれて、中間転写ベルト４１の開店当初よりもドライバ８に対して加速を緩やかにする指令を与える。
【００６８】
又、中間転写ベルト４１の回転速度が所望する速度より速くなると、カウント値Ｙが大きくなり、ＣＰＵ７が求める差分は、負の値となる。そして、積算値が負の値になれば、例えば、ＣＰＵ７は、ドライバ８にモータの加速を停止させる指示を与える。このように、中間転写ベルト４１が所望の速度に近づくと、ベルトモータ４Ｍの断続的なＯＮ／ＯＦＦが行われる。即ち、演算部（ＣＰＵ７）は、積算値を除して得られる算出値（詳細は後述）が大きければ大きいほど、モータがより速く回転するべき旨の指示をモータ制御部（ドライバ８）に出力し、算出値が負の値であれば、モータの加速を行わない指示をモータ制御部（ドライバ８）に出力する。
【００６９】
そして、例えば、中間転写ベルト４１の回転速度が所望の速度に近づき、指令値Ｘとカウント値Ｙの差分がほとんど０になると、指令値Ｘ’の影響が相対的に大きくなる。指令値Ｘ’に相当する値が、積算され、桁上がりが生じると、桁上がりが生じた分だけ上乗せされた加速指示がＣＰＵ７からドライバ８に与えられる。これにより、中間転写ベルト４１をクロック信号で定まる速度分解能の所定値ｎ倍の精度で、回転速度の制御を行える。
【００７０】
ステップ♯２の後、ＣＰＵ７は、求めた差分値と先に演算された差分値を積算する（ステップ♯３）。そして、ＣＰＵ７は、積算値を１／ｎにする演算を行う（ステップ♯４）。そして、ＣＰＵ７は、１／ｎされた値の大小に応じ、ドライバ８に加減速指令を与える（ステップ♯５）。これにより、ベルトモータ４Ｍが回転する。
【００７１】
その後、ＣＰＵ７は、印刷終了等により、中間転写ベルト４１を回転させる制御を終了してよいか確認する（ステップ♯６）。もし、終了してよければ（ステップ♯６のＹｅｓ）、ＣＰＵ７は、本制御を終了させる（エンド）。一方、制御を続ける必要があれば（ステップ♯６のＮｏ）、ステップ♯１に戻る。
【００７２】
このようにして、本発明に係る回転駆動装置１００は、回転体（中間転写ベルト４１）を回転させるためのモータ（ベルトモータ４Ｍ等）と、モータの回転を制御するモータ制御部（ドライバ８）と、中間転写ベル又は中間転写ベルト４１に従動する従動回転体（従動ローラ４３ａ等）が一定角度回転するごとにパルスを出力する速度検知部９と、速度検知部９が発するパルスの周期Ｔ１を、クロック信号をカウントして計時するカウント部７２と、パルスの周期Ｔ１としてカウント部７２でカウントされるべき指令値（指令値Ｘ、指令値Ｘ’）に所定値ｎを乗じた値と、カウント部７２で実際にカウントされたカウント値Ｙに所定値ｎを乗じた値との差分を求め、求めた差分を積算し、積算値を所定値ｎで除して得られた算出値に基づき、モータ制御部への加減速指令を出力する演算部（ＣＰＵ７）を有する。
【００７３】
このように、一度所定値ｎを乗じてからの差分を積算した値を所定値ｎで割る。本来、速度分解能以下のため、指令値Ｘとして与えられなかった値、或いは、与えても切り捨てられていた値である１クロック未満の値（指令値Ｘ’）は、所定値ｎで乗じられることで大きくなり、指令値として与えることができる。又、本来、速度分解能以下で切り捨てられていた値が順次積算され、桁上がりによって、加減速指令に反映される。従って、クロック信号を高速にすることなく、速度分解能を高めることができ、高精度にモータや回転体（中間転写ベルト４１等）の回転速度を制御することができる。又、クロック信号を高速にする必要がないので、回転駆動装置１００の製造コストが増大することもなく、コスト面で有利である。
【００７４】
又、例えば、モータを回転させた当初など、所望の回転速度よりもモータの回転速度が遅いと、指令値とカウント値の差が大きくなる。そこで、この構成によれば、演算部（ＣＰＵ７）は、算出値が大きければ大きいほど、モータがより速く回転するべき旨の指示をモータ制御部（ドライバ８）に出力する。又、算出値が負の値であれば、モータの加速を行わない指示をモータ制御部に出力する。これにより、モータや回転体（中間転写ベルト４１等）は、指令値に準じた速度での回転速度で高精度に維持される。
【００７５】
又、画像形成装置（プリンタ２００）は、回転駆動装置１００を含む。より具体的には、画像形成装置は、複数色のトナー像を形成する画像形成部３と、形成された各色のトナー像が重畳して転写される中間転写ベルト４１を含み、中間転写ベルト４１を張架するローラに速度検知部９が取り付けられ、速度検知部９は、ローラに取り付けられ、ローラが一定角度回転するごとにパルスを出力するロータリエンコーダである。これにより、中間転写ベルト４１等の回転速度が高精度に制御される回転駆動装置１００を含むので、画像をずれなく形成することができる。従って、形成する画質が高い画像形成装置を提供することができる。又、中間転写ベルト４１を張架するローラに速度検知部９が取り付けられ、中間転写ベルト４１の回転速度が高精度に制御されるので、トナー像をねらい通り、ずれなく重ね合わせることができる。
【００７６】
又、本発明は、回転体（中間転写ベルト４１等）を回転させるためのモータと、モータの回転を制御するモータ制御部（ドライバ８）と、回転体又は回転体に従動する従動回転体（従動ローラ４３ａ等）が一定角度回転するごとにパルスを出力する速度検知部９と、速度検知部９が発するパルスの周期Ｔ１を、クロック信号をカウントして計時するカウント部７２と、演算を行う演算部（ＣＰＵ７）を含む回転駆動装置１００の制御方法であって、演算部は、パルスの周期Ｔ１としてカウント部７２でカウントされるべき指令値Ｘ、Ｘ’に所定値ｎを乗じ、カウント部７２で実際にカウントされたカウント値Ｙに所定値ｎを乗じ、指令値Ｘ、Ｘ’に所定値ｎを乗じた値とカウント値Ｙに所定値ｎを乗じた値との差分を求め、求めた差分を積算し、積算値を所定値ｎで除して得られた算出値に基づき、モータ制御部（ドライバ８）への加減速指令を出力する回転駆動装置１００の制御方法と捉えることもできる。
【００７７】
次に、他の実施形態を説明する。上記の実施形態では、中間転写ベルト４１の回転速度制御に回転駆動装置１００を用いる例を示した。しかし、本発明の回転駆動装置１００は、感光体ドラム３１等の他の回転体の回転速度制御にも用いることができる。例えば、感光体ドラム３１の回転速度のぶれは、大きいほど形成されるトナー像での各画素の位置がずれ、画質に影響がある。そこで、各感光体ドラム３１用の回転駆動装置１００を設けるようにしてもよい。
【００７８】
例えば、図４に示すように、４本の感光体ドラム３１を１つのドラムモータ３Ｍ（モータに相当）で回転させる場合、感光体ドラム３１用の回転駆動装置１００では、制御部６は、例えば、中間転写ベルト４１用の回転駆動装置１００と共用すればよい。そして、制御部６の指示を受けてドラムモータ３Ｍの回転速度を制御するドライバ８、感光体ドラム３１の回転速度検出用の速度検知部９が感光体ドラム３１用の回転駆動装置１００として設けられればよい。又、各感光体ドラム３１に対し、１つのドラムモータ３Ｍを設ける場合には、制御部６を共用し、感光体ドラム３１ごとに、ドライバ８や速度検知部９を設ければよい。
【００７９】
又、上記の実施形態では、速度検知部９としてロータリエンコーダを例に挙げたが、速度検知部９として、例えば、モータに付随して設けられるホール素子を利用してもよく、モータやモータに回転される回転体等の回転速度に応じ、一定の回転角ごとに、パルスを発するものであればよい。
【００８０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、中間転写ベルト等の回転体を回転駆動させる回転駆動装置、及び、回転駆動装置を含む画像形成装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００８２】
３      画像形成部                    ３１    感光体ドラム（回転体）
３Ｍ    ドラムモータ（モータ）        ４      中間転写部
４１    中間転写ベルト                ４３ａ〜４３ｈ  従動ローラ（従動回転体）
４Ｍ    ベルトモータ（モータ）        ７      ＣＰＵ（演算部）
７２    カウント部                    ８      ドライバ（モータ制御部）
９      速度検知部                    １００  回転駆動装置
２００  プリンタ（画像形成装置）      Ｘ      指令値
Ｘ’    指令値                        Ｙ      カウント値
【図１】
2011133823.tif 000003
【図２】
2011133823.tif 000004
【図３】
2011133823.tif 000005
【図４】
2011133823.tif 000006
【図５】
2011133823.tif 000007
【図６】
2011133823.tif 000008
【図７】
2011133823.tif 000009
【図８】
2011133823.tif 000010