(57)【要約】【課題】本発明は、駆動制御系・駆動伝達系の速度変動を抑えバンディングの影響を抑えることのできる感光体駆動装置の提供を図る。【解決手段】ブラシレスモータから発生するトルクにより、駆動される感光体を位置制御する際、前記位置制御の制御値を前記ブラシレスモータ７０のトルクリップルを低減するように補正することによって、速度変動を抑えたバンディングが小さい感光体駆動装置を提供することができ、ひいては、高画質な画像形成装置を実現することができる。【選択図】    図９
2004157398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体を駆動するモータと、前記モータから発生するトルクにより駆動される感光体の位置を制御する位置制御手段を備えた感光体駆動装置において、
前記位置制御手段は、前記モータのトルクリップルを低減するように制御値を補正する
ことを特徴とする感光体駆動装置。
【請求項２】
前記モータをブラシレスモータで構成すると共に、
前記位置制御手段は、該ブラシレスモータのホール素子信号と該ブラシレスモータの位置を検出するエンコーダ信号により基準のサイン波形の一部を用いて、前記制御値を補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の感光体駆動装置。
【請求項３】
前記位置制御装置は、前記基準のサイン波形の一部に係数をかけて位置変動のデータが小さくなるように前記制御値を補正する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の感光体駆動装置。
【請求項４】
前記トルクリップルの周波数は、駆動対象と伝達系と前記モータとからなる駆動系の固有振動数と離間して設定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の感光体駆動装置。
【請求項５】
前記モータをブラシレスモータで構成すると共に、
前記制御手段は、ブラシレスモータのホール素子信号とブラシレスモータの位置を検出するエンコーダ信号により前記ブラシレスモータのトルクリップル波形を用いて制御値を補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の感光体駆動装置。
【請求項６】
前記モータと前記感光体は、前記モータのモータ軸に前記感光体の感光体軸が直結されたダイレクト駆動である
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の感光体駆動装置。
【請求項７】
タンデム型の画像形成装置に用いる
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の感光体駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機等の画像形成装置に用いられる感光体駆動装置に係り、詳しくは、中間転写ベルトや紙搬送ベルトなどの移動体上にトナー像を転写する感光体駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来の画像形成装置などで使用される感光体ドラムの駆動方法としては、特開２０００−２２７７３８号公報に開示された「回転ドラム駆動装置」が知られている。この回転ドラム駆動装置は、ブラシレスモータで駆動されている。この従来例では、前記ブラシレスモータのロータを通常のロータと比べて細かく着磁させ、またステータも通電切り替えを多くするために、凹凸部を形成したものである。
例えば、通常のブラシレスモータ（例えば８極３コイル）によって６３ｒｐｍで前記モータを回転させると、通電切り替え周波数は、
６３／６０×３×（８／２）＝１３Ｈｚ
となるが、これに対して前記従来例の回転ドラム駆動装置に用いられる１００極４コイルのブラシレスモータでは、
６３／６０×４×（１００／２）＝２１０Ｈｚ
となりジッター（バンディング）の影響がでにくい周波数に高めることができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２２７７３８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、高画質な画像形成装置を実現するための駆動制御系・駆動伝達系の課題は、バンディングを小さくすること、位置ずれを小さくすることであることは広く知られている。
しかし、前記従来例のように、前記ブラシレスモータのロータを通常のロータと比べて細かく着磁させ通電切り替え周波数をより細かく制御できるようにしただけでは、構造が複雑化しコスト的にも不利となってしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、モータのトルクリップルを低減させることにより、駆動制御系・駆動伝達系の速度変動を抑えバンディングの影響を抑えることのできる感光体駆動装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、感光体を駆動するモータと、前記モータから発生するトルクにより駆動される感光体の位置を制御する位置制御手段を備えた感光体駆動装置において、前記位置制御手段は、前記モータのトルクリップルを低減するように制御値を補正する感光体駆動装置である。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の感光体駆動装置であって、前記モータをブラシレスモータで構成すると共に、前記位置制御手段は、該ブラシレスモータのホール素子信号と該ブラシレスモータの位置を検出するエンコーダ信号により基準のサイン波形の一部を用いて、前記制御値を補正する感光体駆動装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の感光体駆動装置であって、前記位置制御装置は、前記基準のサイン波形の一部に係数をかけて位置変動のデータが小さくなるように前記制御値を補正する感光体駆動装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１〜３に記載の感光体駆動装置であって、前記トルクリップルの周波数は、駆動対象と伝達系と前記モータとからなる駆動系の固有振動数と離間して設定する感光体駆動装置である。
【０００７】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載の感光体駆動装置であって、前記モータをブラシレスモータで構成すると共に、前記制御手段は、ブラシレスモータのホール素子信号とブラシレスモータの位置を検出するエンコーダ信号により前記ブラシレスモータのトルクリップル波形を用いて制御値を補正する感光体駆動装置である。
請求項６に係る発明は、請求項１〜５に記載の感光体駆動装置であって、前記モータと前記感光体は、前記モータのモータ軸に前記感光体の感光体軸が直結されたダイレクト駆動である感光体駆動装置とする。
請求項７に係る発明は、請求項１〜６に記載の感光体駆動装置であって、タンデム型の画像形成装置に用いる感光体駆動装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面とともに詳述する。
まず、本発明の感光体駆動装置が適用される画像形成装置について図１〜３とともに説明する。
近年、画像形成装置では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきている。カラー画像形成装置には、１つの感光体のまわりに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着させて感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写してシートにカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものと、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。１ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者には、感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するため、画像形成の高速化には困難であり、後者は、逆に大型化し、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が注目されてきている。
【０００９】
また、タンデム型の画像形成装置には、図１に示すように、各感光体１（１ａ〜１ｄ）上の画像を転写装置２（２ａ〜２ｄ）により、シート搬送ベルト３で搬送するシートｓ（図示せず）に順次転写する直接転写方式のものと、図２に示すように、各感光体１上の画像を１次転写装置２（図示せず）によりいったん中間転写体１０に順次転写して後、その中間転写体１０上の画像を２次転写装置２２によりシートｓ（図示せず）に一括転写する間接転写方式のものとがある。２次転写装置２２はこの場合は転写搬送ベルト２４であるが、ローラ形状による方式もある。
【００１０】
直接転写方式のものと、間接転写方式のものとを比較すると、前者は、感光体１を並べたタンデム型画像形成装置２０の上流側に給紙装置４を、下流側に定着装置２５を配置しなければならず、シート搬送方向に大型化する欠点がある。
これに対し、後者は、２次転写位置を比較的自由に設置することができる。従って、給紙装置４、および定着装置２５をタンデム型画像形成装置２０と重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
また、前者は、シート搬送方向に大型化しないためには、定着装置２５をタンデム型画像形成装置２０に接近して配置することとなるため、シートｓがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置２５を配置することができず、シートｓの先端が定着装置２５に進入するときの衝撃（特に厚いシートで顕著となる）や、定着装置２５を通過するときのシート搬送速度と、転写搬送ベルトによるシート搬送速度との速度差により、定着装置２５が上流側の画像形成に影響を及ぼしやすいという欠点がある。
【００１１】
これに対し、後者は、シートｓがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置２５を配置することができるから、定着装置２５がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。
以上のようなことから、最近は、タンデム型画像形成装置の中でも、特に間接転写方式のものが注目されてきている。
そして、この種のカラー画像形成装置では、図２示すように、１次転写後に感光体１上に残留する転写残トナーを、感光体クリーニング装置８で除去して感光体１表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。また、２次転写後に中間転写体１０上に残留する転写残トナーを、中間転写体クリーニング装置１７で除去して中間転写体１０表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。
【００１２】
図３は、タンデム型間接転写方式の画像形成装置である。図中符号１００は複写装置本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写装置本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
複写装置本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体１０を設ける。中間転写体１０は、図４に示すように、ベース層１１を、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成された基層をつくり、その上に弾性層１２を設ける。弾性層１２は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどでつくる。その弾性層１２の表面は、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層１３で被ってなる。
そして、図３に示すとおり、図示例では３つの支持ローラ１４、１５、１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、図２に示すように、３つのなかで第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７を設ける。また、３つのなかで第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間に張り渡した中間転写体１０上には、その搬送方向に沿って、ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４つの画像形成手段１８を横に並べて配置してタンデム画像形成装置２０を構成する。このタンデム画像形成装置２０の上には、図３に示すように、さらに露光装置２１を設ける。
【００１３】
一方、中間転写体１０を挟んでタンデム画像形成装置２０と反対の側には、２次転写装置２２を備える。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写体１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写体１０上の画像をシートに転写する。２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。上述した２次転写装置２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなるため、別途設けることとなる。
なお、図示した例では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８を備える。
【００１４】
さて、いまこのカラー画像形成装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
そして、図外のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００１５】
また、図外のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体１を回転して各感光体１上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。
【００１６】
一方、図外のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
そして、中間転写体１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写体１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。
画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
【００１７】
一方、画像転写後の中間転写体１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。
ここで、レジストローラ４９は一般的には接地されて使用されることが多いが，シートの紙粉除去のためにバイアス電圧を印加することも可能である。
以上のような画像形成装置における感光体１の駆動装置について本願発明を適用した実施例について、図面と共に詳述する。
【００１８】
図５は，ブラシレスモータのトルクリップルの説明図である．
励磁コイルＵ、Ｖ、Ｗは、ホール素子信号（図示しない）により矢印のように通電が行われる。そのとき、ローターマグネット（図示しない）の磁束密度分布が一様でないためトルクリップルが発生する。そのため一定電流をながしても速度変動や位置変動が起きてしまう。
従って、感光体駆動装置に用いるとドラムの速度変動がコピーを行ったとき、バンディングになってしまう。
【００１９】
図６は、トルクリップルＴｒとその補正波形Ｃｔｒを示す図である。このとき、電気角で１２０度通電の場合、
Ｔｒ＝Ｋｔ×ｓｉｎ（θ）……（１）
（ただし、π／３≦θ≦２π／３：Ｋｔは、トルク定数）
となる。
【００２０】
次に、図７にトルクリップル補正方法の概念を示す。ここでは、１回転で３０回（機械角１２度（０．２０９４ラジアン）毎）のトルクリップルがあるブラシレスモータを使用し、ブラシレスモータが２Ｈｚ（１２０ｒｐｍ）で回転しているときの例を示す。
図７（ａ）は、ブラシレスモータの回転位置と時間の関係を示している。この場合、０．１ｓｅｃ後に１．２５６６４ラジアン進むことが示されている。図７（ｂ）は、ブラシレスモータのホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの各々の信号を示した図であり、図７（ｃ）は、ブラシレスモータの回転位置をホール素子信号の立ち上がりと立下りのエッジでリセットし、位置を再カウントした場合である。つまり、機械角１２度（０．２０９４ラジアン）毎にホール素子信号が入りリセットされ、そのときの位置をθｍｒとすると、前述の（１）式においてＫｔ＝１としたとき、すなわち、トルクリップルがサイン波形と仮定したときのモータ発生トルクは、
Ｔｒｍ＝ｓｉｎ  （θｅ＋π／３）……（２）
（ただし、θｅ＝５×θｍｒ）
となる。
【００２１】
また、このときのモータ発生トルクの波形を図８（ａ）に、補正信号Ｔｒｃを図８（ｂ）に示す。これらから以下が導かれる。
Ｔｒｃ＝１／Ｔｒｍ……（３）
このときのモータ発生トルクＴｍは、
Ｔｍ＝Ｋｔ×Ｔｒｍ×Ｉｍ……（４）
Ｉｍはモータ電流を示している。従って、Ｉｍ＝Ｔｒｃとすれば、モータ発生トルクＴｍは、トルクリップルがなくなり
Ｔｍ＝Ｋｔ……（５）
になるので、トルクリップルによる速度変動が発生しない。
【００２２】
従って、位置フィードバック系とホール素子信号を入れた制御概念ブロック図は図９のようになる。
一方、このとき目標位置Ｒｅｆｐｏｓｉは、感光体線速２００ｍｍ／ｓｅｃ、感光体ドラム半径Φ９０ｍｍの時、時間をｔｓｅｃとすると以下の式で表される。
Ｒｅｆｐｏｓｉ＝２００／４５×ｔ＝４．４４４×ｔ……（６）
これを、回転速度に換算すると０．７０７Ｈｚとなり、図９のブロック図の開ループ伝達特性は図１０のようになる。
このように図１０は、目標位置から計測位置までの開ループ伝達特性であり、交差周波数（４５Ｈｚ）の傾きは、−２０ｄＢとなり、安定な位置制御が実現できる。つまり、交差周波数に比べて感光体１回転周波数（０．７０７４Ｈｚ）が小さく、感光体１回転周期の偏心外乱による速度変動を、感光体軸フィードバック制御により小さく抑えることができる。
従って、図９のトルクリップル補正演算は、モータの回転位置とホール素子信号により図７及び図８で前述の説明のようになる。
【００２３】
ここで、図１１のフローチャート共に、補正演算処理を説明する。この図１０に示すフローチャートは、トルクリップルの波形が、（１）式でＫｔ＝１としたとき、
Ｔｒ＝ｓｉｎ  （θ）……（７）
（ただし、π／３≦θ≦２π／３）
にならない場合の処理である。すなわちモータの製造ばらつき等で、
Ｔｒ＝（１±△）×ｓｉｎ  （θ）  ……（８）
となったときの△を見つけるためのフローチャートである。
【００２４】
はじめに、図９のブロック図のフィードバック制御をおこないモータを回転させることによりフローチャートがスタートする。
ステップＳ１では、サイン波形  基準の補正波形を読み込む。すなわち、ここでは前述の△が０の時に用いる基準補正波形である。（３）式のＴｒｃ＝１／Ｔｒｍを用いる。
次にステップＳ２に進み定常速度かどうかを判定する。定常速度になるまでは、先に読み込んだ△が０の時に用いる基準補正波形で制御し、定常速度になったことが確認されるとステップ３に進む。
ステップ３では、目標位置と計測位置の差である位置変動Ｘｅｒｒｏｒ１を測定する。なお、このときトルクリップルの周波数の位置変動をフーリエ変換で抽出してもよい。
【００２５】
続いてステップＳ４に進み、基準の補正波形に１以下の係数Ｋｓ１をかける。例えば、Ｋｓ１＝０．８とすると、基準の補正波形は、０．８×Ｔｒｃとなる。
そして、定常速度になったら目標位置と計測位置の差、位置変動Ｘｅｒｒｏｒ２を測定し（ステップＳ５）、続くステップＳ６で位置変動Ｘｅｒｒｏｒ１＞位置変動Ｘｅｒｒｏｒ２を比較する。
ここで、Ｘｅｒｒｏｒ１の方が大きかった場合は、ステップＳ７に進み、補正処理を終了し、ステップＳ４で求めたＫｓ１×Ｔｒｃが新しい基準の補正波形になり、実際にプリンタとして印刷する時、感光体を回転させる場合の基準の補正波形になる。
【００２６】
一方、Ｘｅｒｒｏｒ２の方が大きかった場合は、ステップＳ８に進み、基準の補正波形にＫｓ１以上で１以下の係数Ｋｓ２をかける。例えば、Ｋｓ２は、０．８と１の間の０．９とすればよい。
そして、定常速度になったら目標位置と計測位置の差、位置変動Ｘｅｒｒｏｒ３を測定し（ステップＳ９）、続くステップＳ１０で位置変動Ｘｅｒｒｏｒ１＞位置変動Ｘｅｒｒｏｒ２、３を比較する。
ここで、Ｘｅｒｒｏｒ１の方が大きかった場合は、ステップＳ１３に進み、補正処理を終了し、ステップＳ８で求めたＫｓ２×Ｔｒｃが新しい基準の補正波形になり、実際にプリンタとして印刷する時、感光体を回転させる場合の基準の補正波形になる。
ここまでは、補正波形が１以下の場合の係数を見つける一例である。ここでは、便宜上Ｋｓ１とＫｓ２の２種類で考えたがさらにＫｓ３、Ｋｓ４、．．．と比較する係数を増やしてより細かく測定してもよいことはいうまでもない。
【００２７】
一方、Ｘｅｒｒｏｒ３の方が大きかった場合は、ステップＳ１１に進み、基準の補正波形に１以上の係数Ｋｂ１をかける。例えば、Ｋｂ１＝１．２とする。このときの基準の補正波形は、１．２×Ｔｒｃになる。
そして、定常速度になったら目標位置と計測位置の差、位置変動Ｘｅｒｒｏｒ４を測定し（ステップＳ１２）、続くステップＳ１３でＸｅｒｒｏｒ１＞Ｘｅｒｒｏｒ４を比較する。
ここで、Ｘｅｒｒｏｒ１の方が大きかった場合は、ステップＳ１８に進み、補正処理を終了し、ステップＳ８で求めたＫｂ１×Ｔｒｃが新しい基準の補正波形になり、実際にプリンタとして印刷する時、感光体を回転させる場合の基準の補正波形になる。
【００２８】
一方、Ｘｅｒｒｏｒ４の方が大きかった場合は、ステップＳ１５に進み、基準の補正波形に１以上、Ｋｂ１以下の係数Ｋｂ２をかける。例えば、Ｋｂ２は、１と１．２の間の１．１とする。
そして定常速度になったら目標位置と計測位置の差、位置変動Ｘｅｒｒｏｒ５を測定し（ステップＳ１６）、続くステップＳ１７でＸｅｒｒｏｒ１＞Ｘｅｒｒｏｒ５を比較する。
ここで、Ｘｅｒｒｏｒ１の方が大きかった場合は、ステップＳ１９に進み、補正処理を終了し、ステップＳ１５で求めたＫｂ２×Ｔｒｃが新しい基準の補正波形になり、実際にプリンタとして印刷する時、感光体を回転させる場合の基準の補正波形になる。
ここまでは、補正波形が１以上の場合の係数を見つける一例である。前記同様ここでも便宜上からＫｂ１とＫｂ２の２種類で考えたがさらにＫｂ３、Ｋｂ４、．．．と係数を増やして細かく測定してもよいことはいうまでもない。
一方、ここまできてもＸｅｒｒｏｒ１＞Ｘｅｒｒｏｒ５でない場合、すなわち、係数を変化させても速度変動が小さくならないときは、最終的に基準の補正波形を用いるようにする。
【００２９】
図１２は、タイミングベルトを用いた感光体駆動系の伝達特性及びその解析結果を示している。この図１２（ａ）より見て取れるように、５００ｒａｄｉａｎ／ｓｅｃ（８０Ｈｚ）近傍に固有振動数があることがわかる。また、図１２（ｂ）に示すように、速度変動のＦＦＴ解析をみると、トルクリップルの周波数７５Ｈｚと固有振動数８０Ｈｚが近いために８０Ｈｚの速度変動が大きくなっていることがわかる。このことからもトルクリップルの周波数は、駆動対象と伝達系とモータとからなる駆動系の固有振動数と離間して設定する必要があることがわかる。
【００３０】
図１３は、トルクリップルの波形がサインの波形にならないときの波形ｆｔｒｌ（θ）を示している。ｆｔｒｌ（θ）は、モータメーカーから提供するデータである。そのときの補正波形ｆｃｔｒｌ（θ）は、前述のサイン波形の補正データと同じようにすればよい。
図１４は、感光体のダイレクイト駆動の構成を示している。符号７０はブラシレスモータ、７２は前記ブラシレスモータ７０のシャフト７１と感光体７４のシャフト７３とを接続するカップリング、７５はエンコーダを示している。なお、図中のカップリング７２の変わりにブラシレスモータ７０のシャフト７１が感光体７４のシャフト７３と一体のものを用いてもよいことはいうまでもない。
【００３１】
以上に説明した実施例では、ブラシレスモータ７０から発生するトルクにより、駆動される感光体を位置制御する際、前記位置制御の制御値を前記ブラシレスモータ７０のトルクリップルを低減するように補正することによって、速度変動を抑えたバンディングが小さい感光体駆動装置を提供することができる。これにより高画質な画像形成装置を実現することができる。
また、図１１に示すようにトルクリップルの補正値を実際に駆動した結果から適性値に変更することができる。
さらに、トルクリップル周波数は、駆動対象と伝達系とモータとからなる駆動系の固有振動数と離間して設定することにより、固有振動数の速度変動を抑えることができる。
【００３２】
また、トルクリップルの補正を実際のトルクリップル波形のデータから、ブラシレスモータのホール素子信号とブラシレスモータの位置を検出するエンコーダ信号により補正することにより、速度変動を抑えることができる。
また、ブラシレスモータ７０と感光体７４はブラシレスモータ７０のシャフト７１に感光体７４のシャフト７３がカップリング７２により直結され、ダイレクト駆動とすることにより従来のタイミングベルト駆動に比べて固有振動数を上げられ、制御帯域を上げることができるので速度変動を抑えることができる。
さらに、トルクリップル補正をした感光体駆動（ドラム駆動）をタンデム型の駆動装置に用いることにより、それぞれのドラムを独立に駆動制御できるので、４つのドラムの速度変動を相乗的に抑えバンディングが小さい感光体駆動装置を提供する事ができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の感光体駆動装置では、位置制御の制御値をモータのトルクリップルを低減するように補正することによって、速度変動を抑えたバンディングが小さい感光体駆動装置を提供することができ、高画質な画像形成装置を実現することができる。
また、トルクリップルの補正値を実際に駆動した結果から適性値に変更することができる。さらに、トルクリップル周波数は、駆動対象と伝達系とモータとからなる駆動系の固有振動数と離間して設定することにより、固有振動数の速度変動を抑えることができる。また、トルクリップルの補正を実際のトルクリップル波形のデータから、ブラシレスモータのホール素子信号とブラシレスモータの位置を検出するエンコーダ信号により補正することにより、速度変動を抑えることができる。また、ダイレクト駆動とすることにより従来のタイミングベルト駆動に比べて固有振動数を上げられ、制御帯域を上げることができるので速度変動を抑えることができる。また、トルクリップル補正をした感光体駆動をタンデム型の駆動装置に用いることにより、それぞれのドラムを独立に駆動制御できるので、４つのドラムの速度変動を相乗的に抑えバンディングが小さい感光体駆動装置を提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タンデム型直接転写方式の画像形成装置の概略図。
【図２】タンデム型間接転写方式の画像形成装置の概略図。
【図３】タンデム型間接転写方式の画像形成装置の概略図。
【図４】中間転写体の断面図。
【図５】ブラシレスモータのトルクリップルの説明図。
【図６】トルクリップルＴｒとその補正波形Ｃｔｒの説明図。
【図７】（ａ）ブラシレスモータの回転位置と時間の関係を示す図。
（ｂ）ブラシレスモータのホール素子Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗを示す図。
（ｃ）ブラシレスモータの回転とホール素子の関係を示す図。
【図８】（ａ）モータ発生トルクの波形図。
（ｂ）補正信号Ｔｒｃの波形図。
【図９】位置フィードバック系とホール素子信号を入れた制御概念ブロック図。
【図１０】閉ループ伝達特性図。
【図１１】補正波形を測定するフローチャート。
【図１２】（ａ）は、タイミングベルトを用いた感光体駆動系の伝達特性図。
（ｂ）は、速度変動のＦＦＴ解析。
【図１３】トルクリップルの波形がサインの波形にならないときの波形図。
【図１４】感光体のダイレクト駆動の概略構成図。
【符号の説明】
１ａ〜１ｄ  感光体（ドラム）
１０  中間転写体
２０  画像形成装置
７０  ブラシレスモータ
７５  エンコーダ
１００  複写装置本体
Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ  ブラシレスモータのホール素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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