(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータの回転力を伝達する伝達機構と、
前記伝達機構に連結され前記モータの回転力で回転駆動される回転体と、
前記回転体の回転軸を中心に環状に配設された４つの被検出部と、
前記被検出部を検出する検出器と、
前記回転体の回転時に、前記４つの被検出部のうち、基準となる１つの被検出部が前記検出部を通過してから、他の３つの被検出部が前記検出部を通過するまでの通過時間を、前記検出器からの信号に基づいて検出する通過時間検出手段と、
前記通過時間検出手段で検出された３つの被検出部夫々の通過時間に基づいて、前記回転体の所望周期に関する回転周期変動の振幅と位相を生成して前記回転体の回転周期変動を得る回転体周期変動検出手段と、
前記回転体周期変動検出手段で生成された位相と振幅に基づき、前記回転周期変動を低減するように前記モータの回転を制御する回転制御手段と、
を備え、
前記回転制御手段が、前記回転体１回転の回転周期変動を補正する制御を実施した後の周期変動を計測し、周期変動が残留している場合は、当該周期変動を低減させる方向に制御値を補正することを特徴とする回転速度調節装置。
【請求項２】
前記回転制御手段が、前記回転体１回転の回転周期変動を補正する制御を実施した後の周期変動を計測し、周期変動が残留している場合は、前記周期変動がさらに小さくなる方向に前記回転周期変動の補正の補正値の振幅を調整する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の回転速度調節装置。
【請求項３】
前記４つの被検出部において、前記他の３つの被検出部は、前記１つの被検出部に対して、前記回転体の回転軸を中心に９０度離れた被検出部、１８０度離れた被検出部及び２７０度離れた位置にある被検出部を含むことを特徴とする請求項１に記載の回転速度調節装置。
【請求項４】
前記回転体周期変動検出手段が、前記回転制御実施後に残留する回転周期変動を計測する際に、前記回転速度変動が制御前に最も大きかった被検出部の２点間の変動を計測することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転速度調節装置。
【請求項５】
前記回転制御手段が、さらに前記回転周期変動を低減させるために前記回転周期変動の調整を繰り返すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転速度調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置の感光体ドラム駆動制御機構における回転速度調節装置に関し、特に、残留している感光体ドラム等の回転体の周期変動を低減する事ができる回転速度調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置においては、潜像を形成して現像する感光体ドラムの回転速度を制御する回転速度調節装置が設けられているが、さまざまな原因により回転周期変動が発生してしまうものであった。そのため、その回転体の周期変動を抑制するために種々の方法が提案されている。
なお、先行技術としては、特許文献１として、無端状回転体を回転させる駆動モータと、回転体の表面に回転体移動方向に一定周期でマーカが設けられ回転体定速回転時に回転体一回転に渡って前記周期の変化が無く回転体一回転分でマーカが決められた数設けられたマーカ部と、前記マーカを検知して回転体の速度及び位置情報を得る手段と、この手段からの情報に基づいて駆動モータを制御する駆動制御部とを備えた技術が、特許文献２として、複数のローラ間に張架され、そのなかの駆動力を持つ駆動ローラにより回動される無端ベルト状の像担持体を有する複数の画像形成手段によって、色の異なるトナー像を各々の該像担持体上に形成し、上記複数の画像形成手段によって形成された色の異なるトナー像を同一記録媒体上に順番に直接転写することにより、画像を形成する画像形成装置において、パターン検出手段をその設置位置と露光潜像位置の距離が駆動ローラの円周長の整数倍となるように設けた技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１０８１６９公報
【特許文献２】特開２００２−２９６８６９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、従来では、回転体駆動ギヤの偏心による回転周期変動について、回転体駆動ギヤの偏心成分を検出して補正する事で周期変動の低減を実施する方法が提案されているが、被検出部の通過時間を検出する時の誤差、補正計算時の誤差等が微小ながらも発生する事等により、偏心による周期変動を補正した後も周期変動が完全に補正されず、周期変動が残留してしまう場合があった。そして、この残留した周期変動は微小であるが、例えば画像形成装置の感光体を駆動するモータで周期変動が残留すると、微小な周期変動であっても画質に影響が生じてしまう欠点があった。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、残留している回転体の周期変動を低減する事ができる回転速度調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、モータと、前記モータの回転力を伝達する伝達機構と、前記伝達機構に連結され前記モータの回転力で回転駆動される回転体と、前記回転体の回転軸を中心に環状に配設された４つの被検出部と、前記被検出部を検出する検出器と、前記回転体の回転時に、前記４つの被検出部のうち基準となる１つの被検出部が前記検出部を通過してから、他の３つの被検出部が前記検出部を通過するまでの通過時間を、前記検出器からの信号に基づいて検出する通過時間検出手段と、前記通過時間検出手段で検出された３つの被検出部夫々の通過時間に基づいて、前記回転体の所望周期に関する回転周期変動の振幅と位相を生成して前記回転体の回転周期変動を得る回転体周期変動検出手段と、前記回転体周期変動検出手段で生成された位相と振幅に基づき、前記回転周期変動を低減するように前記モータの回転を制御する回転制御手段と、を備え、前記回転制御手段が、前記回転体１回転の回転周期変動を補正する制御を実施した後の周期変動を計測し、周期変動が残留している場合は、当該周期変動を低減させる方向に制御値を補正することを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、前記回転制御手段が、前記回転体１回転の回転周期変動を補正する制御を実施した後の周期変動を計測し、周期変動が残留している場合は、前記周期変動がさらに小さくなる方向に前記回転周期変動の補正の補正値の振幅を調整する制御を行うことを特徴とする。
また、請求項３記載の発明は、前記４つの被検出部において、前記他の３つの被検出部は、前記１つの被検出部に対して、前記回転体の回転軸を中心に９０度離れた被検出部、１８０度離れた被検出部及び２７０度離れた位置にある被検出部を含むことを特徴とする。
また、請求項４記載の発明は、前記回転体周期変動検出手段が、前記回転制御実施後に残留する回転周期変動を計測する際に、前記回転速度変動が制御前に最も大きかった被検出部の２点間の変動を計測することを特徴とする。
また、請求項５記載の発明は、前記回転制御手段が、さらに前記回転周期変動を低減させるために前記回転周期変動の調整を繰り返すことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、回転体１回転の回転周期変動を補正する制御を実施した後の周期変動を計測し、周期変動が残留している場合は、周期変動を低減させる方向に制御値を補正する事によって、残留している回転体１回転の周期変動を低減する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
＜実施例＞
図１は、本発明による回転速度調節装置の一実施形態を有する感光体ドラム駆動制御装置の概略構成図であり、図２は、図１に示した感光体ドラム駆動制御装置を用いた画像形成装置の感光体ドラム駆動制御機構の概略構成図である。
図２に示すように、この画像形成装置の感光体ドラム駆動制御機構は、複数の感光体ドラム（回転体）１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に複数の書き込み装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって潜像を形成して現像し、その現像を搬送ベルト３上の転写紙７に転写するようになっており、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、モータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄによって駆動されるようになっている。
図１に示すように、この感光体ドラム駆動制御装置は、図２に示した感光体ドラム駆動制御機構のうちの単体の駆動制御装置の構成図であり、ＤＣサーボモータ６は、カップリング９ａを通じて駆動ギヤ１０を回転駆動し、駆動ギヤ１０は従動ギヤ１１に駆動力を伝達し、従動ギヤ１１はカップリング９ｂ、９ｃを介して感光体ドラム１を回転させるようになっている。なお、これらのカップリング９ａ、駆動ギヤ１０、従動ギヤ１１、カップリング９ｂ、９ｃは、伝達機構として機能する。
感光体ドラム１の回転軸１２には、被検出部１３を備えた回転板１２Ａが設けられ、回転軸１２ともに回転し、この時、被検出部１３が検出器１４を通過すると、検出器１４はパルス信号１５を制御器８に送信する。
制御器８は、感光体ドラム１の回転周期変動を検出して、回転周期変動を抑制するようにモータ速度基準信号１６をモータ６に向けて送信する。すなわち、制御器８は、複数の被検出部１３のうち２つの被検出部１３を両端に有する第１の区間と、両端に被検出部１３を有するとともに少なくとも一端は第１の区間とは異なる第２の区間とが設定されている時、感光体ドラム１の回転時に、第１の区間と第２の区間が検出器１４を通過する通過時間を検出器１４からの信号に基づいて検出する通過時間検出手段と、通過時間検出手段で検出された通過時間に基づいて、感光体ドラム１の所望周期に関する回転周期変動の振幅と位相を生成して感光体ドラム１の回転周期変動を得る振幅位相生成手段と、振幅位相生成手段で生成された位相と振幅に基づき、回転周期変動を低減するようにモータ６の回転を制御する回転制御手段とを有している。
感光体ドラム１は、モータ６と駆動ギヤ１０と感光体ドラム１の回転軸１２に固定された従動ギヤ１１により駆動され、歯車減速比は、たとえば１：２０となっている。ここで、回転駆動機構の歯車列を１段としたのは、部品点数を少なくし低コストにするためと、歯車を２つにして歯形誤差や偏心による伝達誤差の要因を少なくするためである。また、１段減速機構とした事で高い減速比を設定すると、感光体ドラム１の回転軸１２上にある従動ギヤ１１は、感光体ドラム１の径より大きな大口径歯車となる。したがって、感光体ドラム１上に換算した大口径歯車の単一ピッチ誤差は小さくなり、副走査方向の印字位置ずれと濃度むら（バンディング）の影響が少なくなる効果もある。ただし、減速比は感光体ドラム１の目標回転角速度とＤＣモータ特性において、高効率が得られる回転角速度領域より決定される。
【０００７】
図３および図４は、図１に示した感光体ドラム１の回転駆動機構において、駆動ギヤ１０の歯数を２０枚、歯車減速比を１：２０、モータ回転数を１２００ｒｐｍとしてフィードバック制御した場合の感光体ドラム軸回転周期の時間特性と周波数特性を説明する図である。
図４から分かるように、感光体ドラム回転軸１２の大きな回転周期変動は３つあり、１つは歯車噛合い周期（４００Ｈｚ）で発生している回転周期変動である。これは、歯の単一ピッチ誤差や負荷変動、慣性モーメントとの関係に起因するバックラッシュが主な原因である。しかし。本駆動機構の構成では前述したように従動ギヤ１１の径は感光体ドラム１の径より大きいので、感光体ドラム１上、つまり画像上に換算すると、歯単一ピッチ分の変動は小さく影響は少ない。
２つ目の変動は、モータ１回転（２０Ｈｚ）で発生している回転周期変動である。これは、モータ軸の駆動ギヤ１０における歯の累積ピッチ誤差や偏心による伝達誤差が主な原因である。ただし、本駆動機構の一実施例では、モータ軸の駆動ギヤ１０の回転周期は、従動ギヤ１１の半回転周期の自然数分の１となっている。つまり、感光体ドラム回転中心から光書き込み位置と転写位置へ向かう角度がπの場合は、光書き込み位置の変動と転写位置の変動が同位相となり、転写画像の位置ずれへの影響を低減できる。ところが、この構成だけでは搬送ベルト３で搬送される転写紙７と感光体ドラム１間の速度差により画素の太りを抑圧できない。したがって、後述するように、回転周期変動を抑える方がより画質が良くなる。
なお、この位相合わせをしておくと制御誤差があった時の影響が低減でき、かつ感光体ドラム周期変動を検出する時の検出誤差が低減できる。また、感光体ドラム回転中心から光書き込み位置と転写位置へ向かう線の角度をモータ軸が自然数回分だけ回転する角度となるようにすると共に、さらに、感光体ドラム回転周期変動検出のための検出区間を通過する時間が、モータ軸の回転周期の自然数倍となるようにする。
３つ目の変動は、感光体ドラム１回転（１Ｈｚ）で発生している回転周期変動である。これは、従動ギヤ１１の歯の累積ピッチ誤差や偏心による伝達誤差が主な原因である。また、従動ギヤ１１の軸と感光体ドラム軸１２との連結がカップリング９ｂ、９ｃで行われているため、両軸の軸心位置誤差や偏角も原因の一つとなる。
【０００８】
次に、感光体ドラム軸周期変動検出手段の構成について説明する。
まず、感光体ドラム軸１回転周期の変動を検出するための検出手段について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、感光体ドラム軸１回転周期の変動を検出するための検出手段の説明図であり、（ａ）は、検出器１４が１つの場合の例であり、（ｂ）は、検出器１４が２つの場合の例である。
図５に示すスリット検出型回転板におけるスリット３０は、図１における被検出部１３に対応している。被検出部１３と検出器１４の構成は、感光体ドラム軸方向の両端のどちらに設置されても良いし、大口径歯車（従動ギヤ１１）側に設置されても良い。ただし、大口径歯車側に構成した場合は大口径歯車軸と感光体ドラム軸間の軸心位置誤差を減らす必要がある。図６は、感光体ドラム軸１回転周期の変動を検出するための検出手段の被検出部を最小にした構成であり、３個のスリット３０で構成されている。スリット３０が構成する区間は３個あるが、検出区間としては２個で良いので、余った検出区間はホーム位置判定用としても良い。
回転板１２Ａは感光体ドラム軸１２を中心に回転するように軸上に固定されている。図５（ａ）では、１つの検出器１４が、スリット３０の通過検出を行うもので、発光素子と受光素子で形成され、発光素子と受光素子間にスリット３０が通過して光の遮断を検知する構成である。図５におけるスリット検出器は図１の回転板１２Ａの一方の固定部に発光素子と受光素子を形成し反射型で形成しても良い。
また、図５（ｂ）では、２つの検出器１４ａと１４ｂが感光体ドラム軸１２を中心に１８０度離れた位置に設置されている。これは、感光体ドラム軸１２の軸心に対して回転板の軸心に偏心があった場合に、その偏心による検出誤差を補正するために設置されている。
【０００９】
次に、感光体ドラム回転軸１２よりも回転板１２Ａの軸心２０が上側に偏心して取り付けられている場合の設置例ついて、図７を用いて説明する。
図７は、感光体ドラム回転軸１２よりも回転板１２Ａの軸心２０が上側に偏心して取り付けられている設置例の説明図である。図７に示す場合の検出器１４ａ、１４ｂの検出出力について説明する。検出器１４ａでは、回転軸１２の上側を構成する検出区間の角Ａと角Ｂは、本来の感光体ドラム軸１２の半回転よりも短い時間で検出され下側の検出区間の角Ｃと角Ｄは長い時間で検出される。同様に検出器１４ｂでは角Ａと角Ｂは本来の感光体ドラム軸の半回転よりも長い時間で検出され、下側の検出区間角Ｃと角Ｄは短い時間で検出される。したがって、対角した角度を１８０度離れた別々の検出器で検出して、それらの区間の通過時間情報を平均化するような処理をすれば偏心の影響を打ち消す事が出来る。ここでは、２つの検出器１４ａと１４ｂが感光体ドラム軸１２を中心に１８０度離れた位置に設置されているとしたが、任意の角度に設置しても偏心の影響を除去できる。周期変動を検出するための検出区間の角Ａと角Ｂ、さらには角Ｃと角Ｄ、あるいは検出区間ＡとＢの間の位相差の定義については後述する。
【００１０】
次に、回転周期変動を検出するためにモータから回転体までの伝達機構で望ましい構成について説明する。
ここで、図８において、被検出部で構成する検出区間ＡとＢあるいは検出区間ＡとＢの間の位相差である検出区間ＡＢは駆動ギヤ１０が１回転する間に回転体（感光体ドラム１）が回転する角度の自然数倍とする。言い換えると、検出区間両端での駆動ギヤ１０による回転周期変動の位相差は、駆動ギヤ１０の回転周期上で３６０度の整数倍とする。図８は、被検出部で構成する検出区間ＡとＢを駆動ギヤ１０が１回転する間に回転体（感光体ドラム１）が回転する角度の自然数倍とした場合の設置例の説明図である。
ここで、図１の駆動機構が図４のような周波数特性をもつ機構の場合、ドラム１回転は１Ｈｚであるから、検出区間が１８０度ならば２Ｈｚの検出周期で検出している。したがって、駆動ギヤ１回転に相当する回転周期変動（２０Ｈｚ）は常に同位相で被検出部を通過する。ここで、位相とは周期成分を三角関数で表示した時の引数の事である。物理的に位相と角度は等価（単位が同一）である。このように、検出器１４の出力は感光体ドラム軸１回転に相当する回転周期変動（１Ｈｚ）による影響を強く受けた出力となる。前記検出区間の位相差の検出は、必ずしも駆動ギヤ１０が１回転する間に回転体が回転する角度の自然数倍としなくても、後述するが２回の演算をすれば検出誤差を軽減できる。この場合、演算時間がかかり、少し演算誤差が乗るが検出誤差は軽減できる。
また、カップリング９ｂ、９ｃにユニバーサルジョイントを用いると、図９に示す様にドラム半回転に相当する回転周期変動（２Ｈｚ）が発生する場合がある。このような場合は検出区間を１８０度に構成し検出区間の位相差を９０度にする。この構成にする事でドラム半回転分に相当する回転周波数変動が発生する場合がある。この場合は検出区間の位相差を９０度とする。この構成にする事で、ドラム半回転分に相当する回転周期変動（２Ｈｚ）は常に同位相で被検出部を通過する。図９は、カップリング９ｂ、９ｃにユニバーサルジョイントを用いた場合の感光体ドラム軸回転周期の時間特性と周波数特性を説明する図である。
また、図１に示した実施形態では、駆動ギヤ１０の１回転周期は、感光体ドラム１の露光装置から転写体への転写位置までの回転周期に対しても自然数分の１となっている。このような構成にする事により、駆動ギヤ１０の１回転周期にわたる歯累積ピッチ誤差や偏心により感光体ドラム１への回転伝達誤差が発生しても、露光位置の変動と転写位置の変動が同位相となり、転写画像の位置ずれへの影響を抑える事が出来る。
さらに、被検出部１３で構成する検出区間が検出器１４を通過する時間を、駆動ギヤ１０の１回転周期の自然数倍となるように構成することもできる。こうする事で、駆動ギヤ１０の回転周期変動の影響を受けない検出が出来ると同時に、転写画像の位置ずれへの影響を抑える事が出来る。
【００１１】
次に、回転周期変動を検出し補正するためのホーム位置検出の構成例について説明する。
図１０は、感光体ドラム回転軸１２を中心に環状に配設された被検出部１３の周上に、あらたに被基準検出部１７を設けた構成例の説明図である。図１０に示すように、感光体ドラム回転軸１２を中心に環状に配設された被検出部１３の周上に、あらたに被基準検出部１７を設けた場合、検出器１４で検出したパルス信号を図１２に示す。ここで、被検出部１３同士の間は図５にあるように９０度で構成されている。つまり、検出器１４が被検出部１３を検出した時のパルス信号はおおよそ一定間隔となる。そして検出器１４が被基準検出部１７を検出した時のパルス信号は以前のパルス時間間隔と比較して明らかに小さくなる。したがって、以前のパルスの時間間隔と比較して小さいパルスの時間間隔を検出したら、ホーム位置を通過したと検出できる。そして、図１１のフローチャートに示すように閾値を設ける事で被基準検出部１７の通過を処理できる。図１１は、閾値を設けた被基準検出部１７の通過の処理のフローチャートである。
すなわち、パルス信号を受信すると、図１１のステップ１０１において、直前のパルス信号から今回のパルス信号までの時間間隔を検出し、ステップ１０２において、時間間隔が閾値以下か否かが判断される。そして、時間間隔が閾値以下の場合、ステップ１０３において、被基準検出部を通過したとして処理を行い、パルス信号の待ち受け状態へ移る。そして、時間間隔が閾値以上の場合、ステップ１０４において、時間間隔を周期変動用のデータとして処理を行い、パルス信号の待ち受け状態へ移る。
【００１２】
次に、図１３を参照して、図１に示した感光体ドラム駆動制御機構の動作について説明する。
図１３は、画像形成装置における感光体ドラム１回転周期変動を軽減するための制御でモータ回転角速度を補正制御するためのデータ処理から補正制御までの手順の一実施形態を示すフローチャートである。
この制御は図１に示した制御器８のプログラムメモリに格納される制御プログラムに基づいて処理される。また、検出機構としては図５（ａ）に示す構造とする。
まず、感光体ドラム軸１回転に相当する回転周期変動を軽減する補正制御の前に、そのための補正用情報として、感光体ドラム軸１回転に相当する回転周期変動を検出する。
まず、電源がオンされると（ステップ２０１）、制御器８はＤＣサーボモータ６を目標回転角速度ωｍで駆動させる指令信号を出力し（ステップ２０２）、回転駆動する。ＤＣサーボモータ６の図示しない回転角速度検出器から出力される回転速度情報より、制御器８は目標とする回転速度に達したかどうかを判断し（ステップ２０３）、目標とする回転速度に達しなかった場合は、ステップ２０２に戻り、目標とする回転速度に達していると判断した場合、被検出部１３を通過した次の被検出部１３を基準位置と設定する（ステップ２０４）。このとき、制御器８にある内臓タイマユニットのカウンタを０に設定して時間を計測していく。図１２は、検出の基準位置の設定の動作説明図である。
次に、検出器１４は、感光体ドラム軸に取り付けられた被検出部１３の通過時にパルス信号１５を出力し、制御器８に送信する。制御器８は、パルス信号１５を受信したときの内臓タイマユニットのカウンタで計測された時間をデータメモリに記録する。予め、被検出部の数をデータとして保持しておき、総被検出数分のパルスが出力される事で感光体ドラム１回転と判断する。そして、１回転に要する時間を計測する事で、感光体ドラム１回転の平均回転速度ωｄを算出する（ステップ２０５）。この１回転に要する時間を計測する処理は、モータの速度制御に定常誤差が生じた場合に回転周期変動検出誤差を軽減できる。
上記の構成において、タイマカウンタをｔ＝０と設定した後（ステップ２０６）、モータ６をデフォルトの回転速度ωｍで回転させた時に検出時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を計測し（ステップ２０７）、この計測結果を図１６に示す式１６に代入する事により、ドラム１回転周期変動の位相αと振幅Ａを求める（ステップ２０８）。
【００１３】
図１４および図１５は、モータ６をデフォルトの回転速度ωｍで回転させた時の検出時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の計測動作説明図である。図１６は、ドラム１回転周期変動の位相αと振幅Ａを求めるための関係式である。
式１６は、左辺の逆行列を求めて解いても良いし、他の数値計算方法を利用しても良い。
これで、感光体ドラム軸１回転周期の変動成分の振幅Ａとホーム位置を基準とした位相αが求まる。このＡとαの演算処理が終了後、モータ速度補正処理を実行する（ステップ２１０）。まず、モータとドラムの減速比を考慮して振幅Ａ’をモータ軸回転速度の周期変動振幅に換算する（ステップ２１０−１）。次に位相αにπを加算して逆位相に換算する相α’で正弦信号を生成し（ステップ２１０−２）、現在のモータ回転目標速度ωｍと合成し、補正したモータ回転目標速度ωｍ’を生成する（ステップ２１０−３）。補正したモータ回転目標速度ωｍ’はホーム位置を基準とする時間ｔに対して以下の式（２）のとおりに表現される。
ωｍ’＝ωｍ＋Ａ’ｓｉｎ（ωｄ×ｔ＋α’）・・・式（２）
補正したモータ回転目標速度ωｍ’は制御器８のメモリ内のモータ回転目標速度ωｍに記憶される（ステップ２１０−３）。
そしてホーム位置と同期をとって、モータ回転目標速度ωｍ’を指令信号として与え、感光体ドラム１回転に相当する回転周期変動を抑制する（ステップ２１１、２１２）。このように、感光体ドラムの回転周期変動をさらに低減させるために、回転制御を実施した後に残留する回転周期変動を調整している。
この構成で制御を実施した時に、補正計算時の誤差等から図１７の太点線のようにドラム１回転変動周期が残留してしまう場合がある。
【００１４】
図１７は、図３の速度変動のうち、感光体１回転の速度変動（１Ｈｚ）で発生している速度変動を抜き出したグラフ図である。図１７において、太線が補正制御前の速度変動を示している。上記の速度変動があるときに、従来の補正制御を実施した後でも被検出部の通過時間を検出する時の誤差、補正計算時の誤差等が原因で図１７の太点線の様に速度変動が残留する場合がある。図１７の例では補正制御実施後でも、補正前の速度が元々速かった箇所がまだ理想値（速度変動がない状態）に比べて速い状態となっている。
そこで、本発明では、図１９のフローチャートに示すように、上記ステップ２１０の補正実施後に再度ドラム１回転周期変動の位相αと振幅Ａを求め、図１７の様に従来の制御実施後の速度が元々速かった箇所がまだ理想値に比べて速い状態となっている場合は、さらにゲインを微小な一定量ΔＡだけ上げる制御（補正値の振幅Ａ’を大きくする）を行い、より周期変動を低減させるように制御を行う。図１９は、他の変形例の処理を示すフローチャートである。
【００１５】
すなわち、図１９のフローチャートに示すように、上記ステップ２１０の補正実施後に、制御器８はＤＣサーボモータ６を目標回転角速度ωｍ’で駆動させる指令信号を出力し（ステップ３０１）、回転駆動し、ＤＣサーボモータ６の図示しない回転角速度検出器から出力される回転速度情報より、制御器８は目標とする回転速度に達したかどうかを判断し（ステップ３０２）、目標とする回転速度に達しなかった場合は、ステップ３０１に戻り、目標とする回転速度に達していると判断した場合、被検出部１３を通過した次の被検出部１３を基準位置と設定し（ステップ３０３）、次に、検出器１４は、感光体ドラム軸に取り付けられた被検出部１３の通過時にパルス信号１５を出力し、制御器８に送信し、制御器８は、パルス信号１５を受信したときの内臓タイマユニットのカウンタで計測された時間をデータメモリに記録する。予め、被検出部の数をデータとして保持しておき、総被検出数分のパルスが出力される事で感光体ドラム１回転と判断する。そして、１回転に要する時間を計測する事で、感光体ドラム１回転の平均回転速度ωｄを算出する（ステップ３０４）。上記の構成において、タイマカウンタをｔ＝０と設定した後（ステップ３０５）、モータ６をデフォルトの回転速度ωｍで回転させた時に検出時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を計測し（ステップ３０６）、補正時のドラム１回転周期変動を算出し（ステップ３０７）、１回転周期変動が閾値以下か否かが判断される（ステップ３０８）。そして、１回転周期変動が閾値以上の場合、速度変動がさらに小さくなる方向に補正敷きのゲインを一定量ΔＡだけ変更して、上記ステップ３０４へ戻る。このように、さらに回転周期変動を低減させるために回転周期変動の調整を繰り返し行っている。
このように処理すれば、補正値の振幅Ａ’をさらに大きくなれば、元々早かった箇所の速度がさらに遅くなるので、理想値に近づくようになる（なお、理想値に比べて元々速かった場所が遅くなっている場合はゲインＡ’を一定量ΔＡだけ下げて、補正量を小さくする事で理想値に近づける）。このときの補正したモータ回転目標速度の式は以下のようになる。
ωｍ’＝ωｍ＋（Ａ’±ΔＡ）ｓｉｎ（ωｄ×ｔ＋α’）・・・式（３）
また、この補正値で制御を実施後、再度１回転周期変動を求め、変動が認められる場合は、再度補正制御をするというように、補正制御を繰り返し実施していく事により、さらに残留したドラム１回転周期変動を低減させる事が可能となる。
【００１６】
また、補正計算時の誤差により速度変動が発生していて、繰り返し計算を実施しても変動を低減させる事が出来ない、または計算では速度変動が検出できないといった場合は以下の様に補正をする方法がある。
すなわち、図２０のフローチャートに示すように、まず補正前に最も速度変動が大きかった２点間（スリット２点間の幅が短いかもしくは長い２点間：図１８の例ではＴ２−Ｔ１が最も短い＝速度が速い）について、補正後の２点間の幅（時間）を測定し、理想値の幅（制御したい速度時の時間幅）と比較して、短い場合（速度が速い場合）はさらに目標値（図１７の細点線）のゲインを微小な一定量ΔＡだけ上げる、また長い場合（速度が遅い場合）はゲインを一定量ΔＡだけ下げるといった制御を行う。その後、式（３）で補正を実施し、補正後の時間差（Ｔ２−Ｔ１）を再度測定し、（Ｔ２−Ｔ１）が目標値以下になるまで繰り返しゲインの変更を行う。図１８は、Ｔ２−Ｔ１が最も短い場合のタイムチャートである。図２０は、さらに他の変形例の処理を示すフローチャートである。
すなわち、図２０のフローチャートに示すように、上記ステップ２１０の補正実施後に、モータ目標回転角速度ωｍ’を格納し（ステップ４０１）、制御器８はＤＣサーボモータ６を目標回転角速度ωｍ’で駆動させる指令信号を出力し（ステップ４０２）、制御前の速度変動が最も大きかった２点間の速度を測定し（ステップ４０３）、Ｔ２−Ｔ１の測定値と目標値の差が閾値以下か否かが判断される（ステップ４０４）。そして、Ｔ２−Ｔ１の測定値と目標値の差が閾値以上の場合、速度変動がさらに小さくなる方向に補正敷きのゲインを一定量ΔＡだけ変更して、上記ステップ４０１へ戻る。
このような制御を行う事により、周期変動を低減させる事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による回転速度調節装置の一実施形態を有する感光体ドラム駆動制御装置の概略構成図である。
【図２】図１に示した感光体ドラム駆動制御装置を用いた画像形成装置の感光体ドラム駆動制御機構の概略構成図である。
【図３】図１に示した感光体ドラム１の回転駆動機構において、所定の駆動ギヤ１０の歯数、歯車減速比、モータ回転数としてフィードバック制御した場合の感光体ドラム軸回転周期の時間特性と周波数特性の説明図である。
【図４】図１に示した感光体ドラム１の回転駆動機構において、所定の駆動ギヤ１０の歯数、歯車減速比、モータ回転数としてフィードバック制御した場合の感光体ドラム軸回転周期の時間特性と周波数特性の説明図である。
【図５】感光体ドラム軸１回転周期の変動を検出するための検出手段の説明図であり、（ａ）は検出器１４が１つの場合の例を示す図、（ｂ）は検出器１４が２つの場合の例を示す図である。
【図６】感光体ドラム軸１回転周期の変動を検出するための検出手段の被検出部を最小にした構成例の説明図である。
【図７】感光体ドラム回転軸１２よりも回転板１２Ａの軸心２０が上側に偏心して取り付けられている設置例の説明図である。
【図８】被検出部で構成する検出区間ＡとＢを駆動ギヤ１０が１回転する間に回転体（感光体ドラム１）が回転する角度の自然数倍とした場合の設置例の説明図である。
【図９】カップリング９ｂ、９ｃにユニバーサルジョイントを用いた場合の感光体ドラム軸回転周期の時間特性と周波数特性を説明する図である。
【図１０】感光体ドラム回転軸１２を中心に環状に配設された被検出部１３の周上に、あらたに被基準検出部１７を設けた構成例の説明図である。
【図１１】閾値を設けた被基準検出部１７の通過の処理のフローチャートである。
【図１２】検出の基準位置の設定の動作説明図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は画像形成装置における感光体ドラム１回転周期変動を軽減するための制御でモータ回転角速度を補正制御するためのデータ処理から補正制御までの手順の一実施形態を示すフローチャートである。
【図１４】モータ６をデフォルトの回転速度ωｍで回転させた時の検出時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の計測動作説明図である。
【図１５】モータ６をデフォルトの回転速度ωｍで回転させた時の検出時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の計測動作説明図である。
【図１６】ドラム１回転周期変動の位相αと振幅Ａを求めるための関係式を示す図である。
【図１７】図３の速度変動のうち、感光体１回転の速度変動（１Ｈｚ）で発生している速度変動を抜き出したグラフ図である。
【図１８】Ｔ２−Ｔ１が最も短い場合のタイムチャートである。
【図１９】他の変形例の処理を示すフローチャートである。
【図２０】さらに他の変形例の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００１８】
１…感光体ドラム、２…被検出部、３…搬送ベルト、６…モータ、７…転写紙、８…制御器、９ａ…カップリング、９ｂ…カップリング、１０…駆動ギヤ、１１…従動ギヤ、１２…感光体ドラム回転軸、１２Ａ…回転板、１３…被検出部、１４ａ…検出器、１４ｂ…検出器、１５…パルス信号、１６…モータ速度基準信号、１７…被基準検出部
【図１】
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【図２】
0004810170.tif 000003
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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