(57)【要約】【課題】  コスト高の要因となる高精度のロータリーエンコーダを用いることなく、ギアの偏心等に起因した感光体ドラムの１回転周期の回転速度変動を抑制することができる回転体駆動制御方法及びその装置を提供する。【解決手段】  ギアを介して感光体ドラムに伝達される回転駆動力を発生するモータの回転軸の回転角変位又は回転角速度を検出し、その検出結果に基づいてモータを制御することにより、感光体ドラムの回転を制御する回転駆動制御方法において、駆動条件が互いに異なる２種類以上の制御パターンでモータを制御し、各制御パターンによる制御時に、感光体ドラムが既定回転角を回転するときの回転時間を計測し、各回転時間の計測結果に基づいて感光体ドラムの１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求め、その回転速度変動の振幅及び位相に基づいてモータを制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動伝達回転体を介して制御対象回転体に伝達される回転駆動力を発生する回転駆動源の回転軸の回転角変位又は回転角速度を検出し、該検出結果に基づいて該回転駆動源を制御することにより、該制御対象回転体の回転を制御する回転駆動制御方法であって、
駆動条件が互いに異なる２種類以上の制御パターンで該回転駆動源を制御し、
各制御パターンによる制御時に、該制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間を計測し、
各回転時間の計測結果に基づいて該制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求め、
該回転速度変動の振幅及び位相に基づいて該回転駆動源を制御することを特徴とする回転体駆動制御方法。
【請求項２】
請求項１の回転体駆動制御方法において、
複数の駆動伝達回転体を介して上記回転駆動源から上記制御対象回転体に回転駆動力を伝達し、
上記各制御パターンによる制御時に、該制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間とともに、該複数の駆動伝達回転体のうち該制御対象回転体の回転軸以外の位置にある少なくとも一つの駆動伝達回転体が既定回転角を回転するときの回転時間を計測し、
これらの回転時間の計測結果に基づいて、計測対象の駆動伝達回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求めることを特徴とする回転体駆動制御方法。
【請求項３】
請求項２の回転体駆動制御方法において、
上記回転時間の計測対象である複数の回転体の回転周期が大きい方から順次、上記回転時間の計測と上記振幅及び位相に基づく上記回転駆動源の制御とを行うことを特徴とする回転体駆動制御方法。
【請求項４】
請求項２又は３の回転体駆動制御方法において、
上記回転駆動源の回転軸の回転周期と、上記駆動伝達回転体の回転周期と、上記制御対象回転体の回転周期との間の比率がそれぞれ自然数比になっていることを特徴とすることを特徴とする回転体駆動制御方法。
【請求項５】
請求項４の回転体駆動制御方法において、
上記複数の駆動伝達回転体の少なくとも一つの回転周期をＴｒ、上記制御対象回転体の回転周期をＴｏ、上記既定回転角をθｏ、自然数をｎとしたとき、次式が成立することを特徴とする回転体駆動制御方法。
ｎ×Ｔｒ＝Ｔｏ×（θｏ／２π）
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかの回転体駆動制御方法において、
上記回転速度変動の振幅及び位相に基づく上記回転駆動源の制御を開始した後、上記回転時間の計測を行い、該計測結果に基づいて上記制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅又は位相を求め、該振幅又は位相に基づいて該回転駆動源の制御に用いる該回転速度変動の振幅及び位相を補正することを特徴とする回転体駆動制御方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかの回転体駆動制御方法において、
上記既定回転角がπ［rad］であることを特徴とする回転体駆動制御方法。
【請求項８】
回転駆動源と、該回転駆動源の回転駆動力を制御対象回転体に伝達する駆動伝達回転体と、該回転駆動源の回転軸の回転角変位又は回転角速度を検出する第１の検出手段と、該第１の検出手段の検出結果に基づいて該回転駆動源を制御することにより、該制御対象回転体の回転を制御する回転体駆動制御装置であって、
該制御対象回転体が既定回転角を回転するのを検出する第２の検出手段と、
駆動条件が互いに異なる２種類以上の制御パターンで該回転駆動源を制御し、各制御パターンによる制御時に、該第２の検出手段の検出結果に基づいて該制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間を計測し、各回転時間の計測結果に基づいて該制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求め、該回転速度変動の振幅及び位相に基づいて該回転駆動源を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項９】
請求項８の回転体駆動制御装置において、
上記駆動伝達回転体を複数備え、
上記制御手段は、上記各制御パターンによる制御時に、上記制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間とともに、該複数の駆動伝達回転体のうち該制御対象回転体の回転軸以外の位置にある少なくとも一つの駆動伝達回転体が既定回転角を回転するときの回転時間を計測し、これらの回転時間の計測結果に基づいて、計測対象の駆動伝達回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求めることを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項１０】
請求項９の回転体駆動制御装置において、
上記制御手段は、上記回転時間の計測対象である複数の回転体の回転周期が大きい方から順次、上記回転時間の計測と上記振幅及び位相に基づく上記回転駆動源の制御とを行うことを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０の回転体駆動制御装置において、
上記回転駆動源の回転軸の回転周期と、上記駆動伝達回転体の回転周期と、上記制御対象回転体の回転周期との間の比率がそれぞれ自然数比になっていることを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項１２】
請求項１１の回転体駆動制御装置において、
上記複数の駆動伝達回転体の少なくとも一つの回転周期をＴｒ、上記制御対象回転体の回転周期をＴｏ、上記既定回転角をθｏ、自然数をｎとしたとき、次式が成立することを特徴とする回転体駆動制御装置。
ｎ×Ｔｒ＝Ｔｏ×（θｏ／２π）
【請求項１３】
請求項８乃至１２のいずれかの回転体駆動制御装置において、
上記制御手段は、上記回転速度変動の振幅及び位相に基づく上記回転駆動源の制御を開始した後、上記回転時間の計測を行い、該計測結果に基づいて上記制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅又は位相を求め、該振幅又は位相に基づいて該回転駆動源の制御に用いる該回転速度変動の振幅及び位相を補正することを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項１４】
請求項８乃至１３のいずれかの回転体駆動制御装置において、
上記既定回転角がπ［rad］であることを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項１５】
請求項８乃至１４のいずれかの回転体駆動制御装置において、
上記第２の検出手段は、上記制御対象回転体の回転軸に長手方向中央部が取り付けられ長手方向端部に被検知部を有する棒状部材と、該棒状部材の被検知部が通過する位置で該被検知部を検知する検知装置とを用いて構成したことを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項１６】
請求項８乃至１４のいずれかの回転体駆動制御装置において、
上記第２の検出手段は、上記制御対象回転体の回転軸に中央部が取り付けられ該中央部から離れた位置における回転方向の一部に被検知部を有する板状部材と、該板状部材の被検知部が通過する位置で該被検知部を検知する検知装置とを用いて構成したことを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項１７】
請求項８乃至１４のいずれかの回転体駆動制御装置において、
上記第２の検出手段は、上記制御対象回転体の外周面における回転方向の一部に設けられた被検知部と、該被検知部が通過する位置で該被検知部を検知する検知装置とを用いて構成したことを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項１８】
請求項８乃至１４のいずれかの回転体駆動制御装置において、
上記第２の検出手段は、上記制御対象回転体の回転軸における回転方向の一部を切り欠いて形成された被検知部と、該被検知部が通過する位置で該被検知部を検知する検知装置とを用いて構成したことを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項１９】
請求項１５乃至１８のいずれかの回転体駆動制御装置において、
上記被検知部の回転方向における等角度ずつ離れた複数箇所に、上記検知装置を設けたことを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項２０】
請求項１５乃至１８のいずれかの回転体駆動制御装置において、
上記被検知部を、その回転方向に等角度ずつ離れるように複数設けたことを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項２１】
請求項２０の回転体駆動制御装置において、
上記複数の被検知部の一つを、他の被検知部との間で識別可能に設けたことを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項２２】
潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置であって、
該潜像担持体の回転を制御する回転体駆動制御装置として、請求項８乃至２１のいずれかの回転体駆動制御装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】
潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段と、複数の支持回転体に掛け渡された無端状のベルト体とを備えた画像形成装置であって、
該複数の支持回転体のうち該ベルト体を駆動するための駆動回転体の回転を制御する回転体駆動制御装置として、請求項８乃至２１のいずれかの回転体駆動制御装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２４】
請求項２３の画像形成装置において、
上記第２の検出手段は、上記駆動回転体が既定回転角を回転するのを検出する代わりに、上記複数の支持回転体のうち上記ベルト体に従動する従動回転体が既定回転角を回転するのを検出するものであことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２５】
潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段と、複数の支持回転体に掛け渡された無端状のベルト体とを備えた画像形成装置であって、
該ベルト体の回転を制御する回転体駆動制御装置として、請求項８乃至２１のいずれかの回転体駆動制御装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２６】
請求項２４の画像形成装置において、
上記既定回転角は、上記ベルト体の半周の自然数分の１回転に相当する回転角であり、
該既定回転角の回転を検出するための被検知部を、上記ベルト体上に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２７】
請求項２４の画像形成装置において、
上記既定回転角は、上記ベルト体の半周の自然数分の１回転に相当する回転角であり、
上記複数の支持回転体のうち該ベルト体に従動する一つの従動回転体の回転周期は、該ベルト体の回転周期の自然数分の１であり、
上記第２の検出手段は、該従動回転体の１回転を検出することによって該ベルト体が該既定回転角を回転するのを検出するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２８】
請求項２４の画像形成装置において、
上記第１の検出手段は、上記回転駆動源の回転軸の回転角変位又は回転角速度の代わりに、上記複数の支持回転体のうち上記ベルト体に従動する一つの従動回転体の回転角変位又は回転角速度を検出するように構成し、
上記第２の検出手段は、他の従動回転体の回転を検出することによって該ベルト体が上記既定回転角を回転するのを検出するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２９】
請求項２３乃至２８のいずれかの画像形成装置において、
上記転写手段は、上記潜像担持体上の顕像を中間転写体を介して転写材に転写するように構成し、
上記ベルト体は該中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３０】
請求項２２の画像形成装置において、
上記転写材の表面移動方向に沿って並べるように上記潜像担持体を複数配設し、
上記制御手段は、各潜像担持体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求め、該回転速度変動の振幅及び位相に基づいて、該転写材上の同一箇所に対する各潜像担持体の回転速度変動が同一条件になるように各潜像担持体に対応する回転駆動源を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３１】
請求項２９の画像形成装置において、
上記中間転写体の表面移動方向に沿って上記潜像担持体を複数配設し、
上記駆動源の回転駆動力を上記中間転写体に伝達する駆動伝達回転体を備え、
該駆動伝達回転体の回転周期は、該中間転写体の表面が該潜像担持体間ピッチを通過する時間に等しいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３２】
請求項２９の画像形成装置において、
上記中間転写体の表面移動方向に沿って上記潜像担持体を複数配設し、
上記駆動源の回転駆動力を上記中間転写体に伝達する駆動伝達回転体を備え、
該駆動伝達回転体の回転周期は、該潜像担持体と対向する１次転写位置から転写材に対向する２次転写位置まで該中間転写体の表面が移動する時間に等しいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３３】
請求項２２乃至３２の画像形成装置において、
上記駆動源の回転駆動力を上記制御対象回転体に伝達する駆動伝達手段を備え、
上記第１の検出手段は、上記回転駆動源の回転軸の回転角変位又は回転角速度の代わりに、該制御対象回転体の回転軸に設けられた歯車からなる増速機構の出力軸の回転角変位又は回転角速度を検出するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３４】
請求項２２又は３０の画像形成装置に用いるプロセスカートリッジであって、
上記制御対象回転体及び上記回転体駆動制御装置を含み且つ該画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項３５】
駆動伝達回転体を介して制御対象回転体に伝達される回転駆動力を発生する回転駆動源の回転軸の回転角変位又は回転角速度を検出し、該検出結果に基づいて該回転駆動源を制御することにより、該制御対象回転体の回転を制御する回転体駆動制御装置を構成するコンピュータで用いるプログラムであって、
駆動条件が互いに異なる２種類以上の制御パターンで該回転駆動源を制御するステップと、
各制御パターンによる制御時に、該制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間を計測するステップと、
各回転時間の計測結果に基づいて該制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求めるステップと、
該回転速度変動の振幅及び位相に基づいて該回転駆動源を制御するステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項３６】
請求項３５のプログラムにおいて、
上記回転体駆動制御装置は、複数の駆動伝達回転体を介して上記回転駆動源から上記制御対象回転体に回転駆動力を伝達するものであり、
上記各制御パターンによる制御時に、該制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間とともに、該複数の駆動伝達回転体のうち該制御対象回転体の回転軸以外の位置にある少なくとも一つの駆動伝達回転体が既定回転角を回転するときの回転時間を計測ステップと、
これらの回転時間の計測結果に基づいて、計測対象の駆動伝達回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求めるステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項３７】
請求項３６のプログラムにおいて、
上記回転時間の計測対象である複数の回転体の回転周期が大きい方から順次、上記回転時間の計測と上記振幅及び位相に基づく上記回転駆動源の制御とを行うことを特徴とするプログラム。
【請求項３８】
請求項３５乃至３７のいずれかのプログラムにおいて、
上記回転速度変動の振幅及び位相に基づく上記回転駆動源の制御を開始した後、上記回転時間の計測を行うステップと、該計測結果に基づいて上記制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅又は位相を求めるステップと、該振幅又は位相に基づいて該回転駆動源の制御に用いる該回転速度変動の振幅及び位相を補正するステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項３９】
制御対象回転体に伝達される回転駆動力を発生する回転駆動源の回転軸の回転角変位又は回転角速度を検出し、該検出結果に基づいて該回転駆動源を制御することにより、該制御対象回転体の回転を制御する回転体駆動制御装置を構成するコンピュータで用いるプログラムが記録された記録媒体であって、
該プログラムが、請求項３５乃至３８のいずれかのプログラムであることを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御対象回転体を駆動する回転駆動源の回転軸の回転角変位又は回転角速度を検出し、その検出結果に基づいて回転駆動源を制御することにより、制御対象回転体の回転を制御する回転体駆動制御方法及びその装置に関する。また、本発明は、かかる回転駆動制御装置を備えた複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。更に、本発明は、かかる回転駆動制御装置を構成するコンピュータに用いるプログラム及びそのプログラムが記録された記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の画像形成装置としては、潜像担持体である感光体ドラムを駆動するモータの回転軸の回転角変位又は回転角速度を検出し、その検出結果に基づいてモータの回転をフィードバック制御するものが知られている。この画像形成装置によれば、モータの回転速度変動を抑制して一定速度で回転させることにより、モータの回転速度変動によって生じる感光体ドラムの回転速度変動に起因した画像位置ずれや色ずれ等の画質低下を防止することができる。
ところが、上記モータを一定速度で回転させたとしても、感光体ドラムの回転軸に取り付けられた駆動伝達回転体部材としての駆動歯車に偏心や歯累積ピッチ誤差があると、感光体ドラムに１回転周期の回転速度変動が生じてしまう。そこで、感光体ドラムの回転軸に回転角速度を検出するロータリーエンコーダを取り付けた画像形成装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この画像形成装置では、感光体ドラムの回転軸に取り付けたロータリーエンコーダの検出結果を用いて、感光体ドラムが安定した速度で回転するようにモータの回転をフィードバック制御している。
【特許文献１】特開平１２−２３１３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記ロータリーエンコーダを用いて上記駆動歯車の偏心等による感光体ドラムの回転速度変動に対して十分な抑制効果を得るためには、高精度のロータリーエンコーダを用いる必要があり、コスト高になってしまうという問題があった。
また、この問題は、制御対象回転体が感光体ドラムである場合のみならず、画像形成装置に用いる中間転写体等の無端状のベルト体やそのベルト体の駆動ローラが制御対象回転体である場合にも同様に生じるものである。
【０００４】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものである。その目的は、コスト高の要因となる高精度のロータリーエンコーダを用いることなく、駆動伝達回転体の偏心等に起因した制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動を抑制することができる回転体駆動制御方法及びその装置を提供することである。また、他の目的は、かかる回転体駆動制御装置を備えた画像形成装置、プロセスカートリッジ、並びに同回転体駆動制御装置に用いるプログラム及び同プログラムが記録された記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、駆動伝達回転体を介して制御対象回転体に伝達される回転駆動力を発生する回転駆動源の回転軸の回転角変位又は回転角速度を検出し、該検出結果に基づいて該回転駆動源を制御することにより、該制御対象回転体の回転を制御する回転駆動制御方法であって、駆動条件が互いに異なる２種類以上の制御パターンで該回転駆動源を制御し、各制御パターンによる制御時に、該制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間を計測し、各回転時間の計測結果に基づいて該制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求め、該回転速度変動の振幅及び位相に基づいて該回転駆動源を制御することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の回転体駆動制御方法において、複数の駆動伝達回転体を介して上記回転駆動源から上記制御対象回転体に回転駆動力を伝達し、上記各制御パターンによる制御時に、該制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間とともに、該複数の駆動伝達回転体のうち該制御対象回転体の回転軸以外の位置にある少なくとも一つの駆動伝達回転体が既定回転角を回転するときの回転時間を計測し、これらの回転時間の計測結果に基づいて、計測対象の駆動伝達回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求めることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の回転体駆動制御方法において、上記回転時間の計測対象である複数の回転体の回転周期が大きい方から順次、上記回転時間の計測と上記振幅及び位相に基づく上記回転駆動源の制御とを行うことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２又は３の回転体駆動制御方法において、上記回転駆動源の回転軸の回転周期と、上記駆動伝達回転体の回転周期と、上記制御対象回転体の回転周期との間の比率がそれぞれ自然数比になっていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の回転体駆動制御方法において、上記複数の駆動伝達回転体の少なくとも一つの回転周期をＴｒ、上記制御対象回転体の回転周期をＴｏ、上記既定回転角をθｏ、自然数をｎとしたとき、次式が成立することを特徴とするものである。
ｎ×Ｔｒ＝Ｔｏ×（θｏ／２π）
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかの回転体駆動制御方法において、上記回転速度変動の振幅及び位相に基づく上記回転駆動源の制御を開始した後、上記回転時間の計測を行い、該計測結果に基づいて上記制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅又は位相を求め、該振幅又は位相に基づいて該回転駆動源の制御に用いる該回転速度変動の振幅及び位相を補正することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかの回転体駆動制御方法において、上記既定回転角がπ［rad］であることを特徴とするものである。
【０００６】
また、請求項８の発明は、回転駆動源と、該回転駆動源の回転駆動力を制御対象回転体に伝達する駆動伝達回転体と、該回転駆動源の回転軸の回転角変位又は回転角速度を検出する第１の検出手段と、該第１の検出手段の検出結果に基づいて該回転駆動源を制御することにより、該制御対象回転体の回転を制御する回転体駆動制御装置であって、該制御対象回転体が既定回転角を回転するのを検出する第２の検出手段と、駆動条件が互いに異なる２種類以上の制御パターンで該回転駆動源を制御し、各制御パターンによる制御時に、該第２の検出手段の検出結果に基づいて該制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間を計測し、各回転時間の計測結果に基づいて該制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求め、該回転速度変動の振幅及び位相に基づいて該回転駆動源を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の回転体駆動制御装置において、上記駆動伝達回転体を複数備え、上記制御手段は、上記各制御パターンによる制御時に、上記制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間とともに、該複数の駆動伝達回転体のうち該制御対象回転体の回転軸以外の位置にある少なくとも一つの駆動伝達回転体が既定回転角を回転するときの回転時間を計測し、これらの回転時間の計測結果に基づいて、上記制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求めることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の回転体駆動制御装置において、上記制御手段は、上記回転時間の計測対象である複数の回転体の回転周期が大きい方から順次、上記回転時間の計測と上記振幅及び位相に基づく上記回転駆動源の制御とを行うことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項９又は１０の回転体駆動制御装置において、上記回転駆動源の回転軸の回転周期と、上記駆動伝達回転体の回転周期と、上記制御対象回転体の回転周期との間の比率がそれぞれ自然数比になっていることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の回転体駆動制御装置において、上記複数の駆動伝達回転体の少なくとも一つの回転周期をＴｒ、上記制御対象回転体の回転周期をＴｏ、上記既定回転角をθｏ、自然数をｎとしたとき、次式が成立することを特徴とする回転体駆動制御装置。
ｎ×Ｔｒ＝Ｔｏ×（θｏ／２π）
また、請求項１３の発明は、請求項８乃至１２のいずれかの回転体駆動制御装置において、上記制御手段は、上記回転速度変動の振幅及び位相に基づく上記回転駆動源の制御を開始した後、上記回転時間の計測を行い、該計測結果に基づいて上記制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅又は位相を求め、該振幅又は位相に基づいて該回転駆動源の制御に用いる該回転速度変動の振幅及び位相を補正することを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項８乃至１３のいずれかの回転体駆動制御装置において、上記既定回転角がπ［rad］であることを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項８乃至１４のいずれかの回転体駆動制御装置において、上記第２の検出手段は、上記制御対象回転体の回転軸に長手方向中央部が取り付けられ長手方向端部に被検知部を有する棒状部材と、該棒状部材の被検知部が通過する位置で該被検知部を検知する検知装置とを用いて構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項８乃至１４のいずれかの回転体駆動制御装置において、上記第２の検出手段は、上記制御対象回転体の回転軸に中央部が取り付けられ該中央部から離れた位置における回転方向の一部に被検知部を有する板状部材と、該板状部材の被検知部が通過する位置で該被検知部を検知する検知装置とを用いて構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項８乃至１４のいずれかの回転体駆動制御装置において、上記第２の検出手段は、上記制御対象回転体の外周面における回転方向の一部に設けられた被検知部と、該被検知部が通過する位置で該被検知部を検知する検知装置とを用いて構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項８乃至１４のいずれかの回転体駆動制御装置において、上記第２の検出手段は、上記制御対象回転体の回転軸における回転方向の一部を切り欠いて形成された被検知部と、該被検知部が通過する位置で該被検知部を検知する検知装置とを用いて構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１５乃至１８のいずれかの回転体駆動制御装置において、上記被検知部の回転方向における等角度ずつ離れた複数箇所に、上記検知装置を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２０の発明は、請求項１５乃至１８のいずれかの回転体駆動制御装置において、上記被検知部を、その回転方向に等角度ずつ離れるように複数設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２１の発明は、請求項２０の回転体駆動制御装置において、上記複数の被検知部の一つを、他の被検知部との間で識別可能に設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項２２の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置であって、該潜像担持体の回転を制御する回転体駆動制御装置として、請求項８乃至２１のいずれかの回転体駆動制御装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２３の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段と、複数の支持回転体に掛け渡された無端状のベルト体とを備えた画像形成装置であって、該複数の支持回転体のうち該ベルト体を駆動するための駆動回転体の回転を制御する回転体駆動制御装置として、請求項８乃至２１のいずれかの回転体駆動制御装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２４の発明は、請求項２３の画像形成装置において、上記第２の検出手段は、上記駆動回転体が既定回転角を回転するのを検出する代わりに、上記複数の支持回転体のうち上記ベルト体に従動する従動回転体が既定回転角を回転するのを検出するものであことを特徴とするものである。
また、請求項２５の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段と、複数の支持回転体に掛け渡された無端状のベルト体とを備えた画像形成装置であって、該ベルト体の回転を制御する回転体駆動制御装置として、請求項８乃至２１のいずれかの回転体駆動制御装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２６の発明は、請求項２４の画像形成装置において、上記既定回転角は、上記ベルト体の半周の自然数分の１回転に相当する回転角であり、該既定回転角の回転を検出するための被検知部を、上記ベルト体上に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２７の発明は、請求項２４の画像形成装置において、上記既定回転角は、上記ベルト体の半周の自然数分の１回転に相当する回転角であり、上記複数の支持回転体のうち該ベルト体に従動する一つの従動回転体の回転周期は、該ベルト体の回転周期の自然数分の１であり、上記第２の検出手段は、該従動回転体の１回転を検出することによって該ベルト体が該既定回転角を回転するのを検出するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２８の発明は、請求項２４の画像形成装置において、上記第１の検出手段は、上記回転駆動源の回転軸の回転角変位又は回転角速度の代わりに、上記複数の支持回転体のうち上記ベルト体に従動する一つの従動回転体の回転角変位又は回転角速度を検出するように構成し、上記第２の検出手段は、他の従動回転体の回転を検出することによって該ベルト体が上記既定回転角を回転するのを検出するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２９の発明は、請求項２３乃至２８のいずれかの画像形成装置において、上記転写手段は、上記潜像担持体上の顕像を中間転写体を介して転写材に転写するように構成し、上記ベルト体は該中間転写体であることを特徴とするものである。
また、請求項３０の発明は、請求項２２の画像形成装置において、上記転写材の表面移動方向に沿って並べるように上記潜像担持体を複数配設し、上記制御手段は、各潜像担持体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求め、該回転速度変動の振幅及び位相に基づいて、該転写材上の同一箇所に対する各潜像担持体の回転速度変動が同一条件になるように各潜像担持体に対応する回転駆動源を制御することを特徴とするものである。
また、請求項３１の発明は、請求項２９の画像形成装置において、上記中間転写体の表面移動方向に沿って上記潜像担持体を複数配設し、上記駆動源の回転駆動力を上記中間転写体に伝達する駆動伝達回転体を備え、該駆動伝達回転体の回転周期は、該中間転写体の表面が該潜像担持体間ピッチを通過する時間に等しいことを特徴とするものである。
また、請求項３２の発明は、請求項２９の画像形成装置において、上記中間転写体の表面移動方向に沿って上記潜像担持体を複数配設し、上記駆動源の回転駆動力を上記中間転写体に伝達する駆動伝達回転体を備え、該駆動伝達回転体の回転周期は、該潜像担持体と対向する１次転写位置から転写材に対向する２次転写位置まで該中間転写体の表面が移動する時間に等しいことを特徴とするものである。
また、請求項３３の発明は、請求項２２乃至３２の画像形成装置において、上記駆動源の回転駆動力を上記制御対象回転体に伝達する駆動伝達手段を備え、上記第１の検出手段は、上記回転駆動源の回転軸の回転角変位又は回転角速度の代わりに、該制御対象回転体の回転軸に設けられた歯車からなる増速機構の出力軸の回転角変位又は回転角速度を検出するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３４の発明は、請求項２２又は３０の画像形成装置に用いるプロセスカートリッジであって、上記制御対象回転体及び上記回転体駆動制御装置を含み且つ該画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項３５の発明は、駆動伝達回転体を介して制御対象回転体に伝達される回転駆動力を発生する回転駆動源の回転軸の回転角変位又は回転角速度を検出し、該検出結果に基づいて該回転駆動源を制御することにより、該制御対象回転体の回転を制御する回転体駆動制御装置を構成するコンピュータで用いるプログラムであって、駆動条件が互いに異なる２種類以上の制御パターンで該回転駆動源を制御するステップと、各制御パターンによる制御時に、該制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間を計測するステップと、各回転時間の計測結果に基づいて該制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求めるステップと、該回転速度変動の振幅及び位相に基づいて該回転駆動源を制御するステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするものである。
また、請求項３６の発明は、請求項３５のプログラムにおいて、上記回転体駆動制御装置は、複数の駆動伝達回転体を介して上記回転駆動源から上記制御対象回転体に回転駆動力を伝達するものであり、上記各制御パターンによる制御時に、該制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間とともに、該複数の駆動伝達回転体のうち該制御対象回転体の回転軸以外の位置にある少なくとも一つの駆動伝達回転体が既定回転角を回転するときの回転時間を計測ステップと、これらの回転時間の計測結果に基づいて、上記制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求めるステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするものである。
また、請求項３７の発明は、請求項３６のプログラムにおいて、上記回転時間の計測対象である複数の回転体の回転周期が大きい方から順次、上記回転時間の計測と上記振幅及び位相に基づく上記回転駆動源の制御とを行うことを特徴とするものである。
また、請求項３８の発明は、請求項３５乃至３７のいずれかのプログラムにおいて、上記回転速度変動の振幅及び位相に基づく上記回転駆動源の制御を開始した後、上記回転時間の計測を行うステップと、該計測結果に基づいて上記制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅又は位相を求めるステップと、該振幅又は位相に基づいて該回転駆動源の制御に用いる該回転速度変動の振幅及び位相を補正するステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするものである。
また、請求項３９の発明は、制御対象回転体に伝達される回転駆動力を発生する回転駆動源の回転軸の回転角変位又は回転角速度を検出し、該検出結果に基づいて該回転駆動源を制御することにより、該制御対象回転体の回転を制御する回転体駆動制御装置を構成するコンピュータで用いるプログラムが記録された記録媒体であって、該プログラムが、請求項３５乃至３８のいずれかのプログラムであることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明者らは、制御対象回転体の回転速度変動が主に１回転周期の回転速度変動である場合、その制御対象回転体の回転速度変動を、正弦波の振幅及び位相を未知のパラメータとして含む比較的簡易な数式で表すことができる点に着目した。そして、互いに異なる駆動条件で回転駆動源を制御したときの制御対象回転体の既定回転角の回転時間を計測することにより、上記数式について成立する連立方程式から上記数式の振幅及び位相を決定できることを見い出した。この振幅及び位相が決まれば制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動を特定することができ、その回転速度変動が生じないように回転駆動源を制御することができる。かかる知見に基づいて、本発明では、駆動条件が互いに異なる２種類以上の制御パターンで回転駆動源を制御し、各制御パターンによる制御時に、制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間を計測する。これらの回転時間の計測結果に基づいて、上記正弦波の振幅及び位相を未知のパラメータとして含む数式について演算処理を行うことにより、制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求める。この回転速度変動の振幅及び位相に基づいて回転駆動源を制御することにより、制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動を抑制することができる。この回転駆動源の制御は、例えば次のように行う。上記求めた制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を用いて、その回転速度変動を小さくする回転駆動源の回転軸を回転制御パターンを決定しておく。このように決定した回転制御パターンに従って回転駆動源を制御することにより、制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動を抑制する。
従来のロータリーエンコーダを用いる場合は、制御対象回転体が微小回転角（例えば数度以下）ずつ回転する回転時間を連続的に計測し、この計測した各回転時間と上記微小回転角のデータを用いて回転速度変動を算出している。従って、制御対象回転体の回転速度変動を精度よく求めるには、微小回転角の回転ごとにパルスを出力することができる高価なロータリーエンコーダを用いる必要がある。これに対し、本発明では、制御対象回転体が１回転する間に一つの既定回転角（例えばπ［ｒａｄ］）について回転時間の計測を行えば済むため、上記高価なロータリーエンコーダを用いる必要がない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間の計測結果に基づいて、制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求める。この回転速度変動の振幅及び位相に基づいて回転駆動源を制御することにより、駆動伝達回転体の偏心等に起因した制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動を抑制することができる。
しかも、上記回転時間の計測は、制御対象回転体が１回転する間に一つの既定回転角について行えば済むため、コスト高の要因となる高精度のロータリーエンコーダを用いる必要がないという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
まず、本発明の回転駆動制御方法で制御される制御対象回転体を有する画像形成装置の構成について説明する。
図２は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。本実施形態では、画像形成装置の一例として、４色すなわちイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の４組の画像形成部を備えたカラー画像形成装置としてのカラープリンタについて説明する。図２において、プリンタ制御部１１は、カラー画像形成装置１０を統括制御する。このカラー画像形成装置１０は、４つの潜像担持体としての感光体ドラム１ａ〜１ｄを所定の間隔で並べて配置したタンデム型の画像形成装置である。感光体ドラム１ａにはブラック用の静電潜像が形成され、感光体ドラム１ｂにはシアン用の静電潜像が形成され、感光体ドラム１ｃにはマゼンタ用の静電潜像が形成され、感光体ドラム１ｄにはイエロー用の静電潜像が形成される。以下、図８中の符号に付される添え字ａ，ｂ，ｃ，ｄはそれぞれブラック，シアン，マゼンタ，イエロー用を示す。
【００１２】
各感光体ドラム１ａ〜１ｄは、回転駆動源としてのモータ６ａ〜６ｄによって回転駆動される。露光手段としての第１〜第４レーザスキャナ２ａ〜２ｄは、図示しない帯電手段で一様に帯電された各感光体ドラムの表面に対し、画像信号に応じて露光を行うことにより、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に静電潜像を形成する。これらの帯電手段及び第１〜第４レーザスキャナ２ａ〜２ｄにより、潜像形成手段が構成されている。ブラック画像形成部は、感光体ドラム１ａ、第１レーザスキャナ２ａ等から構成される。シアン画像形成部は、感光体ドラム１ｂ、第２レーザスキャナ２ｂ等から構成される。マゼンタ画像形成部は、感光体ドラム１ｃ、第３レーザスキャナ２ｃ等から構成される。イエロー画像形成部は、感光体ドラム１ｄ、第４レーザスキャナ２ｄ等から構成される。
【００１３】
転写ベルトを兼ねる無端状のベルト体としての搬送ベルト３は、図示しない転写材としての用紙を各色の画像形成部に順次搬送する。駆動回転体としての駆動ローラ４は、図示しない回転駆動源としてのモータ及び駆動伝達回転体としての歯車等からなる駆動手段に接続され、搬送ベルト３を駆動する。定着装置５は、用紙に転写されたトナーを溶融、固着する。
【００１４】
上記構成の画像形成装置は次のように動作する。図示しないコンピュータ（ＰＣ）等からプリントすべきデータがカラープリンタ１０に送られると、ドットイメージのビデオデータへの変換が行われる。このビデオデータへの変換が終了し、プリント可能状態になると、図示しない用紙カセットから用紙が搬送ベルト３上に供給される。この用紙は、搬送ベルト３により各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベルト３による用紙搬送とタイミングを合せて、各色の画像信号が各レーザスキャナー２ａ〜２ｄに送られ、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に静電潜像が形成される。各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像は、図示しない現像装置で現像されてトナー像となり、図示しない転写部で搬送ベルト３により搬送される用紙上に転写される。なお、図２のカラープリンタ１０では、Ｋ（ブラック），Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の順に画像形成されるが、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順に画像形成されるように構成してもよい。その後、用紙は搬送ベルト３から分離され、定着装置５で熱によってトナー像が用紙上に定着され、カラープリンタ１０の外部へ排出される。
【００１５】
次に、本実施形態のカラープリンタの感光体ドラムの回転駆動制御について説明する。図２に示したカラープリンタでは、各色の感光体ドラム１ａ〜１ｄを駆動するモータ６ａ〜６ｄとして、ＤＣブラシレスモータであるＤＣサーボモータを用いている。このようなモータ６ａ〜６ｄで各感光体ドラム１ａ〜１ｄを駆動する場合、次の（１）及び（２）に示す要因の影響により、画像上に副走査方向の位置ずれが発生する。
（１）トルクリップル等によるモータ回転変動
（２）歯車の累積ピッチ誤差、回転軸の偏心等による伝達駆動系誤差
【００１６】
これらの要因による画像の位置ずれは、図２のようなタンデム型の画像形成装置に限らず、１つの感光体ドラムを用いてリボルバー方式の現像装置で複数の色のトナー像を形成し、重ねて出力する画像形成装置でも発生する。また、１つの感光体ドラムで単色画像を形成する画像形成装置においても同様の要因の影響により画像の位置ずれが発生する。しかしながら、現在、図２に示すカラープリンタのようなカラー画像を高速に出力することができるタンデム型の画像形成装置では、特に各色で形成した画像の位置ずれが色の重ね合せのずれ（いわゆる「色ずれ」）となり、画質の劣化が顕著に現れる。
【００１７】
そこで、本実施形態では、上記（１）に示す要因の影響による副走査方向の位置ずれを防止するため、各モータ６ａ〜６ｄの回転軸（モータ軸）の回転角変位又は回転角速度を第１の検出手段としての後述のＭＲセンサで検出している。そして、このロータリエンコーダの検出結果に基づいて、各モータ６ａ〜６ｄをフィードバック制御している。この制御により、各モータ６ａ〜６ｄの回転軸の回転変動を抑制している。
一方、上記（２）に示す要因の影響による副走査方向の位置ずれを防止するため、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を予め求め、その回転速度変動の振幅及び位相に基づいて各モータ６ａ〜６ｄを制御している。この制御に用いる感光体ドラム１ａ〜１ｄの１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相は、次のように高価なロータリエンコーダを用いずに求めている。すなわち、振幅又は位相が互いに異なる１回転周期の回転速度変動がそれぞれ感光体ドラムに生じるような２種類以上の制御パターンでモータを制御し、各制御パターンによる制御時に、感光体ドラムが既定回転角を回転するときの回転時間を計測する。そして、各回転時間の計測結果に基づいて感光体ドラムの１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求めている。
【００１８】
次に、上記感光体ドラム１ａ〜１ｄを駆動するモータ６ａ〜６ｄの回転駆動制御について詳しく説明する。
図３は、本実施形態のカラープリンタ１０の制御系の構成を説明するブロック図である。プリンタ制御部１１は、ＣＰＵ１１ａ，ＲＡＭ１１ｂ，ＲＯＭ１１ｃ等を備えている。このプリンタ制御部１１は、ＲＯＭ１１ｃに格納される制御プログラムをＣＰＵ１１ａが実行することによりカラープリンタ１０を統括制御するとともに、以下で説明するようにカラープリンタ１０内の各部等を制御する。電源部１２は、カラープリンタ１０内の各部へ電力を供給する。センサ類１３は、カラープリンタ１０内の各部の各種状況，動作状態等を検知する。回転体駆動制御装置としてのモータ制御部１４は、プリンタ制御部１１の指示により、図２に示したモータ６ａ〜６ｄや搬送ベルト３等を駆動する不図示のモータ等からなるモータ類１５を制御する。モータ類１５はカラープリンタ１０内の各部の動力源である。モータ類１５は、制御するために必要なエンコーダあるいは一定角度内時間変動検出器等を含んだ構成となっている。表示部１６は、カラープリンタ１０の動作状況等をユーザーに報知する。通信コントローラ部１７は、カラープリンタ１０とホストコンピュータ１８との通信を行う。ホストコンピュータ１８はカラープリンタ１０に印刷するデータを転送する。
【００１９】
図４は、図２に示したモータ６ａ〜６ｄの回転駆動機構を説明するブロック図である。なお、図２と同一のものには同一の符号を付してある。また、各色の画像形成部は、それぞれ図４に示す回転伝達機構を備える。また、図４中では、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを感光体ドラム１と表示し、モータ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄをモータ４０と表示している。図３では、モータ４０としてＤＣブラシレスモータを用いた構成について例示している。感光体ドラム１は、モータ４０と、モータ４０の回転軸（駆動軸）に固定された駆動伝達回転体としての歯車４６と、感光体ドラム１の回転軸に固定された駆動伝達回転体としての歯車４７とにより駆動される。歯車減速比はたとえば１：２０である。
【００２０】
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段減速機構としたことで高い減速比を設定すると、必然的に感光体ドラム１の回転軸（出力軸）上にある歯車４７は、感光体ドラム１の径より大きな大口径歯車となる。このように感光体ドラム１の径より大きな大口径歯車４７を用いると、感光体ドラム１上に換算した大口径歯車４７の単一ピッチ誤差が小さくなり、副走査方向の印字濃度むら（バンディング）の影響が少なくなる効果もある。
減速比は、感光体ドラム１の目標速度とＤＣモータ特性において、高効率、高回転精度が得られる速度領域より決定される。
【００２１】
また、感光体ドラム１の回転軸には、その回転軸が既定角度を回転する時間を検出するための既定角度回転時間変動検知体５０と、その通過を検知する検知装置５１とからなる第２の検出手段としての感光体ドラム軸回転検出手段が設けられている。
【００２２】
ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ：Digital Signal Processor）２０は、ＤＣブラシレスモータ４０からのロータ位置信号により相切り替え制御、プリンタ制御部１１からの制御信号によるモータの始動，停止制御を行い、プリンタ制御部１１から指定される速度情報と速度検知部の出力とを比較し、この比較結果に基づいて速度制御を実行し、以下で説明する回転むら抑制制御を行う。
ドライバ３０は、モータ４０に所定の駆動電流を出力する。ＭＲセンサ４１はモータの回転角速度（あるいは回転角度）を検知する。ホール素子４２はロータ位置を検出する。
【００２３】
図５は、図４に示したＤＳＰ２０の制御構成を説明するブロック図である。このＤＳＰ２０は、プログラムコントローラ２１及び算術ユニット２２を備えている。算術ユニット２２は、ＭＡＣ２２ａ、加減算や論理演算を行うＡＬＵ２２ｂ等を備えている。また、ＤＳＰ２０は、データ用メモリ２３ａ、プログラム用メモリ２３ｂ、データメモリバス２４ａ、プログラムメモリバス２４ｂ、シリアルポート２５、タイマユニット２６及びＩ／Ｏポート２７を備えている。このように、図４に示したＤＳＰ２０は、メモリをデータ用とプログラム用とに独立させ、バスもデータバスとプログラムバスに分離し、乗算と加算を１マシンサイクルで実行するＭＡＣを持つことにより、高速な演算を可能としている。
【００２４】
図６は、図４に示したＤＳＰ２０、ドライバ３０及びモータ４０の詳細構成を示す説明図である。以下、それらの構成および動作について説明する。
図６において、ＤＣブラシレスモータ４０はＵ，Ｖ，Ｗの３相スター結線されたコイル４３とロータ４４とを有する。さらに、ロータ４４の位置検出部として、ロータ４４の磁極を検知する３個のホール素子４２を備え、それらの出力端子はＤＳＰ２０に接続されている。また、ロータ４４の周上に着磁した磁気的パターン４５とＭＲセンサ４１とからなる回転速度検知部（速度情報検知部）を持ち、その出力端子はＤＳＰ２０に接続されている。ＤＣブラシレスモータを駆動するドライバ３０は、ハイ側トランジスタ３１とロー側トランジスタ３２とを各３個備え、それぞれコイル４３のＵ，Ｖ，Ｗに接続されている。ＤＳＰ２０はホール素子４２が発生するロータ位置信号ＨＵ〜ＨＷにより、ロータ４４の位置を特定し、相切り替え信号を生成する。相切り替え信号ＵＵ〜ＵＷ，ＬＵ〜ＬＷは、ドライバ３０の各トランジスタ３１，３２をオンオフ制御し、励磁する相を順次切り替えることにより、ロータ４４を回転させる。さらにＤＳＰ２０は回転速度目標値と回転速度検知部により検知される回転速度情報とを比較し、ＰＷＭ信号を生成して出力する。ＰＷＭ信号は相切り替え信号ＵＵ〜ＵＷとアンドゲート３３によりアンドされ、駆動電流のチョッピングを行い、モータ４０の回転速度を制御する。
【００２５】
ここで、図４では、ロータ４４（モータ軸）の回転速度を検出する手段として、ＭＲセンサ４１を用いていた。しかし、より高精度なモータ軸の回転制御が要求される場合には、より高分解能な回転検出手段が必要となる。そこで、図７に示すようにモータ軸の回転精度に合わせたロータリーエンコーダ４８を同軸上に取り付けて、ロータリーエンコーダの出力信号をもとに回転制御を行ってもよい。
【００２６】
図４〜図６に示した感光体ドラム１の回転駆動制御装置では、モータ軸の回転速度検出によるフィードバック（ＦＢ）制御で駆動した場合、感光体ドラム回転軸は歯車４６と歯車４７の偏芯と歯累積ピッチ誤差により回転むらを発生する。
【００２７】
図８は、図４〜図６に示した感光体ドラム１の回転駆動制御装置機構において、歯車４６の歯数を１０枚、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むらの時間特性を示す特性図である。図９はその周波数成分を示す周波数特性図である。
図８及び図９から分かるように、感光体ドラム回転軸の回転変動（回転むら）は大きく３つである。１つ目の回転変動は、歯車噛合い周期で発生している回転むらである。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、先述したように、歯車４７の径は感光体ドラム径より大きいので感光体ドラム上、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つ目の回転変動は、モータ１回転で発生している回転むらである。これは、モータ軸の歯車４６の累積ピッチ誤差や偏心に伝達誤差が主な原因である。しかし、本駆動機構の構成では、モータ軸の歯車４６の回転周期は、歯車４７の半回転周期の自然数分の１となっている。このため、光書き込み位置変動と転写位置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られる。３つ目の回転変動は、感光体ドラム１回転で発生している回転むらである。これは、歯車４７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、歯車４７の軸と感光体ドラム１軸との連結がカップリングで行われている場合、両軸の軸心位置誤差や偏角も原因の一つとなる。
【００２８】
次に、本実施形態の感光体ドラムの回転駆動制御装置に用いて感光体ドラムが既定回転角を回転するのを検出する第２の検出手段としての感光体ドラム軸回転検出手段について説明する。
図１０（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、既定角度回転時間変動検知体５０としての棒状部材５０１と、その通過を検知する検知装置５１とを用いて構成した感光体ドラム軸回転検出手段の一構成例を示す説明図である。この棒状部材５０１は、感光体ドラムの回転軸１’に長手方向中央部が取り付けられ長手方向端部に被検知部を有している。検知装置５１は、棒状部材５０１の端部の被検知部の通過を検知するように配置されている。図１０（ａ）の感光体ドラム軸回転検出手段は一つの検知装置５１を設けた構成例である。図１０（ｂ）の感光体ドラム軸回転検出手段は、棒状部材５０１の両端の被検知部について同時に検知できるように二つの検知装置５１を設けた構成例である。
【００２９】
図１１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、円板の一部を切り欠いて形成した羽根部５０２ａ，５０３ａを有する板状部材５０２，５０３と、検知装置５１とを用いて構成した感光体ドラム軸回転検出手段の一構成例を示す説明図である。この板状部材５０２，５０３は、感光体ドラムの回転軸１’に中央部が取り付けられその中央部から離れた位置における回転方向の一部にエッジ状の被検知部を有している。図１１（ａ）の板状部材５０２は、円板を切り欠いて形成した角度１８０度の半月状の羽根部５０２ａを有する板状部材の例である。図１１（ｂ）の板状部材５０３は、円板を切り欠いて形成した角度９０度の扇型の羽根部５０３ａを２箇所に有する板状部材の例である。
また、図１２（ａ）乃至（ｄ）に示すように円板を切り欠いて扇型の羽根部５０４ａ〜５０７ａを形成した板状部材５０４〜５０７を用いてもよい。図１２（ａ）の板状部材５０４は、開き角１２０度の扇型の羽根部５０４ａを残すように円板を切り欠いたものであり、図１２（ｂ）板状部材５０５は、２４０度の扇型の羽根部５０５ａを残すように円板を切り欠いたものである。また、図１２（ｃ）及び（ｄ）は、開き角６０度の扇型の羽根部５０６ａ、５０７ａをそれぞれ２枚づつ残すように切り欠いたものである。
これらの板状部材５０２〜５０７を用いた場合の検知装置５１は、扇型の羽根部の直線状のエッジからなる被検知部の通過を検知するように構成される。
【００３０】
なお、上記棒状部材５０１、板状部材５０２，５０３及び検知装置５１は、感光体ドラムの回転軸１’の軸方向両端のどちらに設置されてもよい。また、棒状部材５０１及び板状部材５０２〜５０７は、感光体ドラム１の回転軸１’を基準に回転するように回転軸１’上に固定してもいいし、その回転中心が感光体ドラム１の回転軸と一致して感光体ドラム１と一体となって回転するように感光体ドラム本体側に固定してもよい。
また、感光体ドラム端面に光反射率の変化が起きるように、図１０乃至１２の棒状部材５０１や板状部材５０２〜５０７の羽根部のような形状の高光反射部又は低光反射部からなる被検知マークを形成するようにしてもよい。例えば、低光反射部の被検知マークを形成する場合は、粗面加工する。このように高光反射部又は低光反射部の被検知マークを形成する場合は、上記棒状部材５０１や板状部材５０２〜５０７を用いるときのような取付け時の誤差の問題を軽減できる。
【００３１】
上記図１０乃至図１２に示す検知装置５１は、棒状部材５０１の端部にある被検知部の通過を検知したり、板状部材５０２〜５０７の羽根部のエッジからなる被検知部の通過を検知したりするものである。この検知装置５１は、上記被検知部が通過する位置で互いに対向するように固定配置した発光素子と受光素子で構成された光透過型の検知装置である。この発光素子と受光素子との間を上記棒状部材５０１の端部や板状部材のエッジが通過することによる光の遮断を検知するように構成されている。また、検知装置５１は、棒状部材５０１や板状部材５０２〜５０７の羽根部に対して光を照射し、それらの部材から反射してくる光を検知することにより被検知部の通過を検知する光反射型の検知装置であってもよい。
また、上記検知装置５１は、光センサのほか、磁気センサを用いて構成してもよい。この場合は、棒状部材５０１の被検知部や板状部材５０２〜５０７の被検知部に磁性体を固定し、その被検知部が通過するときの磁界変化を利用して被検知部の通過を検知する。
また、このような部材の被検知部の通過による光の遮蔽や磁界変化を用いることの他に、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、円板部材５０８上に光を透過する光透過部又は光を反射する光反射部からなる光学マーク５０８ａ，５０８ｂを設けたり、磁気マークを設けたりしてもよい。これらのマークは、制御対象回転体である感光体ドラム１上に直接設けてもよい。また、感光体ドラム１の回転軸１’に半月状の切り欠き部を設け、この切り欠き部による光の遮蔽及び透過を利用してもよい。
【００３２】
また、上記被検知部が通過するタイミングを検知する方式としては、図１１（ｂ）の検知装置５１の出力の立ち上がり部あるいは立下り部のどちらかだけで検出する方式を採用することができる。一般に検知装置５１の立ち上がり部と立下り部とでは、回路系等で位相誤差が生じるので、同じ位相（立ち上がり部か立下り部のどちらか一方）で計測することにより、この誤差を避けることができる。
また、図１０（ｂ）のように回転軸１’を中心に１８０度離れた位置に２つの検知装置５１を設置した場合は次のようなメリットがある。すなわち、棒状部材５０１や板状部材５０２〜５０７の軸心に偏心があった場合には、その軸心の偏心による半回転の検出タイミングに誤差が生じるが、その検出タイミングの誤差を補正することができるというメリットがある。これは、図１４に示すように、感光体ドラム１の回転軸１’の中心よりも棒状部材５０１または板状部材５０２〜５０７の中心が例えば上側に偏心して取り付けられた場合、棒状部材及び板状部材の上側の角度０〜１８０度の間は、本来の感光体ドラムの回転軸の半回転よりも短い時間で検出され、下側の角度１８０〜３６０度の間は、長い時間で検出される。この短い時間と長い時間は対称性を持っており、本来の時間からの短い時間誤差と長い時間誤差は略等しい。したがって、２つの検知装置５１での検出時間を平均することにより、感光体ドラムの回転軸１’と棒状部材５０１および板状部材５０２〜５０７との軸心の偏心の影響を打ち消して、真の感光体ドラム１の半回転を検出することができる。
【００３３】
ここで、モータ４０からの回転駆動力を感光体ドラム１の回転軸１’に駆動伝達する歯車４６の回転周期は、感光体ドラム軸回転検出手段が検出する既定回転角を感光体ドラム１が回転する時間の自然数分の１、または感光体ドラム１上の同一部分が光書き込み位置から搬送ベルト３上の用紙への転写位置まで移動する時間の自然数分の１となっている。つまり、歯車４６の回転周期は、図１０及び図１１の検知装置５０を用いた場合、既定回転角は１８０度（πrad）であることから、感光体ドラム１と同軸上び歯車４７の半回転周期の自然数分の１となっている。これは、後で説明するが、歯車４６の1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への回転伝達誤差による影響を低減し、感光体ドラム１の同軸上に設けられた棒状部材５０１等の被検知体及び検知装置５１からなる感光体ドラム軸回転検出手段の検出精度を上げるためである。また、感光体ドラム１上の光書込み位置と転写位置が回転方向に角度１８０度ずれて配置されているとき、歯車４６の回転周期は、感光体ドラム１と同軸上の歯車４７の半回転周期の自然数分の１となっている。このような構成にすることにより、歯車４６の1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、光書き込み位置変動と転写位置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ことが可能である。このことから、既定回転角を１８０度にして、感光体ドラム１上の光書込み位置と転写位置が１８０度となるようにして、歯車４６の回転周期が歯車４７の半回転周期の自然数分の１とすれば、歯車４６の回転周期変動の影響を受けない既定回転角内の時間変動が計測できると同時に、転写画像の位置ずれへの影響を抑えることができる。
【００３４】
次に、本実施形態の感光体ドラムの回転駆動制御装置におけるデータ処理及び制御動作について説明する。
図１は、本実施形態に係る回転駆動制御装置において感光体ドラムの１回転周期の回転変動を補正制御するためのデータ処理及び制御動作の手順を示すフローチャートである。このデータ処理及び制御は、図５に示したプログラム用メモリ２３ｂに格納される制御プログラムに基づいてプログラムコントローラ２１により実行される処理手順に対応する。なお、図中の（１）〜（１３）は各手順のステップを示す。なお、このプログラムの起動はプリンタ制御部１１からの制御信号によって起動がかけられる。
まず、感光体ドラム軸１回転の回転むらを補正する駆動制御を実行する前に、その駆動制御のための補正用正弦基準信号の算出を行う。この事前動作は、商品出荷前の製造工程で行い、さらに感光体ドラム交換時に行う。さらに、たとえば締結部が経時あるいは環境ですべり等が発生する場合は、あらかじめ規定された時間毎、枚数毎、電源投入後の立ち上がり動作時などにユーザーの使用状況（プリント要求の無いタイミング）に合わせて行う。
ＤＳＰ２０は目標回転速度で駆動させる基準信号とＭＲセンサ４１又はロータリーエンコーダ４８の回転速度信号のフィードバック制御によりモータ４０を一定角速度で駆動する（ステップ１）。回転速度情報よりモータ４０が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２）、目標とする回転速度に達しなかった場合はステップ２に戻る。一方、目標とする回転速度に達していると判断した場合は、感光体ドラム１の半回転の検出する棒状部材５０１や検知装置５１等で構成した感光体ドラム軸回転検出手段から出力されるパルスのインターバルを、図５に示したタイマユニット２６で測定し、測定結果の時間Ｔ１をメモリに格納する（ステップ３）。このとき、図１０の棒状部材５０１の場合、図１０（ａ）に示したＡからＢまでの半回転であるか、ＢからＡまでの半回転であるかはＤＳＰ２０が常に半回転検出をする感光体ドラム軸回転検出手段の出力状態をポーリングすることによって観測し、奇数番目に来たパルスの立ち上がり（あるいは立下り）か偶数番目に来たパルスの立ち上がり（あるいは立下り）かで判定する。図１０（ｂ）においても同様に奇数番目か偶数番目かで判定している。図１１（ｂ）においても同様である。図１１（ａ）においては出力の"１"レベルの時間間隔か"０"レベルの時間間隔かで区別する。図１１（ｂ）において２つの扇形の開き角が大きく異なれば、時間間隔の差で偶数番目か奇数番目かを判断できるので、常にポーリングしておく必要はない。
【００３５】
また、感光体ドラム軸回転検出手段から出力されるパルスのインターバル計測として、図７に示したモータ軸上に取付けたロータリエンコーダ４８の出力パルスをカウントすることを行っても良い。この場合、タイマユニット２６は、パルスカウントユニットとなる。これは、ロータリエンコーダ４８の出力パルス数はモータ軸の速度と時間に比例するので、速度が既定されていれば、タイマユニット計測と同様に出力パルスカウントで時間を計測できるためである。これによりモータ軸回転が負荷変動等により既定された速度を逸脱した場合でも、その影響を除去した感光体ドラム軸既定角回転時間を計測することができる。既定されたモータ軸の回転速度が定数の場合も含め、ΔωsinωoＴのように変動する場合でのパルス数から回転時間Ｔを計測する方法を以下に示す。
平均ωoで、振幅Δωの変動成分をもつ既定された回転速度は、ω＝ωo+ΔωsinωoＴと表すことができる。ここで、感光体ドラム軸の回転角θは、θ＝ωoＴ−（Δω／ωo）｛cosωoＴ−１｝となる。変動なし（Δω＝０）の場合は、Ｔ＝（１/ωo）θであり、エンコーダ一回転パルス数をＮとすれば１パルス回転角Δθは、Δθ＝２π/Ｎである。エンコーダパルスカウント数をｎとすれば、時間Ｔは、Ｔ＝（１/ωo）θ＝（１/ωo）Δθ＊ｎ＝｛２π/（ωoＮ）｝＊ｎとなる。また、変動ありの場合は、（２π/Ｎ）＊ｎ＝ωoＴ−（Δω／ωo）｛cosωoＴ−１｝となる。この式をもとにエンコーダパルスカウント数とｎとＴの関係をテーブル化しておけばよい。
【００３６】
次に、先程、既定回転角の回転で駆動したときに用いた目標回転速度の基準信号（速度制御基準信号）に、予め設定された感光体ドラム１回転と同じ周期の変動成分（測定用正弦派信号）を感光体ドラム軸回転検出手段のＡ又はＢ側の検出タイミングを基準に重畳して新たに基準信号とし、ＭＲセンサ４１又はロータリーエンコーダ４８の回転速度信号のフィードバック制御によりモータ４０を駆動する（ステップ４、５）。ステップ３と同様にパルスインターバルをタイマユニット２６で測定し、時間Ｔ２としてメモリに格納する（ステップ６）。ここで、計測されたＴ１とＴ２より感光体ドラム軸１回転周期の回転変動成分の振幅と棒状部材５０１あるいは板状部材５０２〜５０７のＡ又はＢ側の検出タイミングを基準とした位相を算出する（ステップ７）。
【００３７】
ここで、感光体ドラム軸１回転周期の回転変動成分の振幅と位相の算出は、次のように行う。
まず、モータ軸を定角速度で駆動したとき、感光体ドラム軸では、図８で示したように回転変動が生じる。この変動成分のうち感光体ドラム軸1回転周期に着目して、この変動成分の振幅をＡ、棒状部材５０１の検出を基準とした初期位相をαとして、Ａsin(ωt＋α)とし、感光体ドラム軸の平均角速度成分をω（モータ軸一定角速度より減速比換算）とすると、感光体ドラム１の回転速度は、次の（１）式で表現できる。
【数１】
2005094987.tif 000003
【００３８】
ここで、時間Ｔ１で感光体ドラムが半回転（πラジアン回転）したことから、次の（２）式及び（３）式が成り立つ。
【数２】
2005094987.tif 000004
【数３】
2005094987.tif 000005
【００３９】
また、上記ステップ（４）からステップ（６）で測定した感光体ドラム半回転の時間Ｔ２は、測定用正弦基準信号が、感光体ドラム軸での回転速度変動Ｍsin(ωｔ)を得るように設定されていたとすると、（２）式と同様に、次の（４）式及び（５）式が成り立つ。このとき、感光体ドラム軸に回転速度変動を与える場合、この変動周期のホーム位置（角度ωｔ＝２πＮ（ただしＮは整数））は予め決定した図１０の棒状部材あるいは図１１の板状部材の羽根部のエッジが検知装置５１による検知位置を通過する時間とする。
【数４】
2005094987.tif 000006
【数５】
2005094987.tif 000007
【００４０】
（３）式、（５）式をそれぞれ（６）式と（７）式に変形する。
【数６】
2005094987.tif 000008
【数７】
2005094987.tif 000009
ただし、
【数８】
2005094987.tif 000010
【数９】
2005094987.tif 000011
【００４１】
ここで、ω、Ｔ１、Ｔ２、Ｅ、Ｆは既知の定数であるので、（６）式と（７）式の連立方程式から、感光体ドラム１回転周期の変動成分の振幅Ａと初期位相αを求めることができる。（６）式、（７）式を変形し、行列で表現すると、次式のようになる。
【数１０】
2005094987.tif 000012
【数１１】
2005094987.tif 000013
【００４２】
各行列を上記のようにＢ、Ｘ、Ｙと置くと、行列Ｘは、次式のように行列Ｂの逆行列を求めることで求められる。
【数１２】
2005094987.tif 000014
ここで、求められたＸを次式のようにおく。
【数１３】
2005094987.tif 000015
よって、振幅Ａと初期位相αは、次の（１０）式及び（１１）式のように求められる。
【数１４】
2005094987.tif 000016
【数１５】
2005094987.tif 000017
【００４３】
これで、感光体ドラム軸１回転周期の変動成分の振幅Ａと前記決定した棒状部材あるいは回転盤のエッジ部の検出を基準とした初期位相αが求められた。このＡとαより、減速比を考慮して振幅Ａをモータ軸回転速度変動振幅に換算し、変動を打ち消すために反転させて、半回転検出器の基準の出力に対して位相をα遅らせた正弦波基準信号を作成する（ステップ８）。これを補正用正弦基準信号として、速度制御基準信号に重畳してモータを駆動させれば、感光体ドラム１回転周期の変動を抑制することができる（ステップ９及びステップ１０）。
ステップ１からステップ８までが、先述した事前動作である。つまり、ステップ８までは、画像出力動作前に行っておき、画像出力動作時には、ステップ９とステップ１０の動作により、感光体ドラム１回転周期の変動を抑制する。
ここで、ステップ１１からステップ１３までの動作は、感光体ドラム１回転周期の変動が抑制されているかを確認する動作である。この動作は、感光体ドラム駆動時の振動などの外乱による検出誤差や駆動精度誤差が十分小さい場合、この動作を省略してもよい。逆に、外乱等の検出誤差が懸念される場合や、変動抑制を高精度で行う場合は、重要なステップとなる。市場出荷前の製造工程など調整時間を取れる状況で行ってもよい。ステップ１１では、感光体ドラム半回転の時間を計測する。ここでは、ステップ３とステップ４の計測とは異なり、片側半回転（ＡからＢまでの回転）だけではなく、両側の半回転（ＢからＡまでの回転も含む）の回転周期を計測する。つまり、検知装置５１により出力されるパルス周期の奇数番目と偶数番目の測定値から比較を行う（ステップ１２）。
【００４４】
本実施形態においては、感光体ドラム１回転周期の変動が適切に抑制されている場合、奇数番目と偶数番目の周期は等しくなる。この周期誤差を確認し、誤差が規定内である場合、確認動作は終了となる。しかし、周期誤差が規定外であった場合、補正用正弦信号の振幅及び位相を調整し、ステップ９から繰り返す。複数回この動作を繰り返しても誤差が規定内に収まらない場合、ステップ１に戻り、再度、感光体ドラム１回転周期の変動成分の振幅Ａと初期位相αを算出し調整を行う。本実施形態では、一定角速度基準信号のフィードバック（ＦＢ）制御駆動時における感光体ドラム半回転周期Ｔ１の計測と、一定角速度に測定用正弦基準信号を重畳してＦＢ制御駆動したときの感光体ドラム半回転周期Ｔ２の計測を行い、この２つのデータから感光体ドラム１回転周期の変動成分の振幅Ａと位相αを算出した。ここで、さらに精度よく振幅Ａと位相αを算出するために、振幅または位相、あるいは両者が異なる測定用正弦基準信号を複数パターン用意して、それぞれの測定用正弦基準信号を重畳した場合の感光体ドラム半回転周期Ｔ２‘群を計測してもよい。その場合、（６）式、（７）式と同様に変形すると、行列は次の（１２）式のようになる。
【数１６】
2005094987.tif 000018
【００４５】
行列Ｂの任意の２行を選び、それに対応した列ベクトルＹの要素を選び、同様にして振幅Ａと位相αを求めることができる。そして複数の組合せについて求め、その結果を平均すれば精度の良い値が得られる。
【００４６】
また、駆動制御を開始した後においても感光体ドラムの半回転周期を計測し、感光体ドラムの回転変動の振幅と位相を更新して精度を上げることが可能である。つまり、駆動制御信号を測定用正弦基準信号として考え、感光体ドラムの半回転周期を計測し、その計測結果を上記（４）式に代入し、感光体ドラムの回転変動の振幅又は位相を算出することができる。ここでは、（４）式に代入した１つの方程式のみになるため、振幅又は位相のどちらか一方が算出される。例えば、感光体ドラムがメンテナンス等で着脱可能な構成となっており、駆動伝達歯車部と感光体ドラムとの間で取り外し可能であるとき、両者の嵌め合い状態で位相が変化した場合は、位相を算出して補正する。また、嵌め合い角度は規制するような構成であるが、嵌め合い状態で偏心量が変化する場合は、振幅を算出して補正する。
このように駆動制御を開始した後においても感光体ドラムの半回転周期を計測し、感光体ドラムの回転変動の振幅と位相を更新する処理により、環境や経時による感光体ドラムの回転変動の変化に対応することができる。また、ここで算出した振幅又は位相のデータを用いた制御データの補正、すなわち制御に用いる振幅又は位相のデータの更新は、感光体ドラムの回転変動の変化の緩急の程度に合わせて行うのが好ましい。例えば、以前の補正に用いた回転変動の振幅及び位相のデータと新たに求めた振幅及び位相とに対し、重み付けを行い、それらの平均値を用いて実際に駆動制御に用いる振幅及び位相の補正を行ってもよい。つまり、新たに求めた振幅又は位相のデータに大きな重み付け係数を与えることで、新たに求めた振幅又は位相のデータが、補正された振幅又は位相のデータに大きく反映され、感光体ドラムの回転変動の急激な変化に対応できるようになる。
なお、ここで述べた駆動制御を開始した後においても感光体ドラムの半回転周期を計測し、感光体ドラムの回転変動の振幅と位相を更新する処理は、後述するすべての実施形態について適用可能である。例えば、中間転写ベルト等の無端状のベルト体の駆動制御の場合では、駆動ローラとベルト体との間にすべりが生じるときには位相を補正し、温度変化によりベルト体の周方向の厚み変動が変化するときには振幅を補正する。
また、ここでは感光体ドラムが既定回転角としてπラジアンだけ回転するときの回転時間すなわち半回転周期を計測する場合について説明したが、半回転周期以外の場合すなわち既定回転角がπラジアン以外の場合にも適用することができる。
【００４７】
本実施形態では、画像出力されるときの駆動制御時は、感光体ドラム回転軸１回転周期の回転変動成分と同じ振幅及び逆位相（π位相ずれあるいは反転）に相当するＰＷＭ駆動制御信号が生成され、このＰＷＭ信号を基に駆動電流をチョッピングし、モータ制御を行っている。しかし、感光体ドラム回転軸１回転周期の変動成分の振幅が小さく、ＰＷＭ駆動制御信号とおりに駆動できず、モータを適切に制御できない場合がある。つまり、モータ制御範囲を超えた小さい感光体ドラム１回転周期の回転変動成分が検出される場合がある。あるいは感光体ドラム１回転周期変動成分を補正するフィーバック制御しても制御誤差が許容範囲に入らない場合がある。特に制御対象回転体に剛性がない場合はゲインが上げられない（制御系の帯域が上げられない）ので、このことが起こりやすい。このとき制御誤差内の感光体ドラム一回転周期変動が現れる。これらを解決するためには、以下に説明する実施形態がより好ましい。
【００４８】
〔実施形態２〕
次に、他の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、上記実施形態１の場合と同様である。本実施形態の画像形成装置は、感光体ドラム間位相合わせを行っている点で上記実施形態１の画像形成装置と異なる。
本実施形態では、各色の感光体ドラム１回転周期の回転変動に起因して発生する色ずれを低減するために、実施形態１で検出された各感光体ドラムの回転変動位相データを用いている。この回転変動位相データを用いて、基準となる所定の感光体ドラムの一回転周期変動位相に対して他の複数の感光体ドラムが所定の位相差で回転するように駆動モータをそれぞれ独立に回転駆動する。このように駆動モータを独立に回転駆動することにより、各色の感光体ドラム上の同一画素における感光体ドラムの回転変動位相を重ね、副走査方向の色ずれを低減し、画像品質の劣化を防ぐことが可能になる。
【００４９】
図１５は、上記図２に示した画像形成装置の構成の場合における感光体ドラム間位相合わせの説明図である。図１５に示すように、４つの感光体ドラムをＤ０、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３とし、このうち一番端部にあるＤ０の感光体ドラム駆動系を基準に他３つの感光体ドラム駆動系の回転変動位相を合わせる。ここでは、ベルト速度と感光体ドラム周速がほぼ等しく駆動されているとする。４つの感光体ドラムで形成される回転変動の影響を受けた画像が搬送ベルト上で、同じ変動位相で重ね合わされるためには、次のように制御する。すなわち、図１５の各感光体ドラムに示した矢印が回転変動の立ち上がりゼロクロス位相とすると、Ｄ１のゼロクロス回転位相を、（Ｌ／πφ）×２π＝２Ｌ／φ[rad]分の位相を進めて回転するように制御すればよい。ここで、感光体ドラム間距離をＬ、感光体ドラム径をφとしている。
同様に、感光体ドラムＤ２、Ｄ３の回転位相はそれぞれ、４Ｌ／φ、６Ｌ／φ[rad]分位相進みとなる。各感光体ドラム回転変動のゼロクロス位相がこのような位相差をもって駆動されると、感光体ドラムＤ０において、ちょうどの矢印の地点で転写した画素の上に、感光体ドラムＤ１においても、矢印の地点が転写位置に到達した時の画素が重ね合わされる。同様に、Ｄ２は一回転遅れ、Ｄ３は２回転遅れであるが矢印が転写位置に到達したときの画素が重ね合わされる。しかし、上記実施形態１において、求められる回転変動のゼロクロス位相は、図１６に示すように棒状部材（又は回転盤）５０の一方（Ａ）を検知装置５１が検出した立ち上がりポイントからの位相角αとして得られる。各感光体ドラムＤ０〜Ｄ３で得られた位相角をα０〜α３として、感光体ドラムＤ０での検出器立ち上がりを基準にして、他の感光体ドラムの回転変動位相を合わせる場合、感光体ドラムＤ１、Ｄ２、Ｄ３の検出器立ち上がりの位相遅れ分は、次の（１３）式のような関係になる。
【数１７】
2005094987.tif 000019
【００５０】
感光体ドラムの角速度をそれぞれω[rad/sec]とすると、感光体ドラムＤ０での検知装置の出力立ち上がりから各感光体ドラムでの検知装置の出力立ち上がりの時間差は、次の（１４）式のようになる。
【数１８】
2005094987.tif 000020
【００５１】
図１７は、各感光体ドラムの位相合わせ補正動作が完了した場合の検知装置５１の出力パルスのタイミングチャートを示している。感光体ドラムＤ０の検出器で図１６に示したＡ側を検知したパルスの立ち上がりを基準に、上記（１４）式のような時間差をもって他の感光体ドラムＤ１、Ｄ２、Ｄ３が位相合わせされている。このように、各感光体ドラムの回転位相を合わせるには、各感光体ドラムの駆動立ち上がりタイミングを（１４）式で示したような時間差で行うことにより、容易に位相合わせが可能である。このように感光体ドラム駆動部を立上げるときに感光体ドラム一周期変動の位相調整を行うことにより、各検知装置の出力パルスの時間差は、図１７に示したような時間差となる。しかし、各感光体ドラムを独立駆動すると、それぞれのモータ間の立ち上がり動作誤差により、（１４）式で示した時間差に誤差が発生する。このように感光体ドラム一周期変動位相の時間差に誤差があった場合は、誤差量に応じて、ある一定時間においてモータの回転速度を基準速度よりも速くする又は遅くすることにより調整を行う。例えば感光体ドラムを目標の角速度で駆動制御する基準信号でモータを一定角速度に制御し、既定角度回転時間変動検出器の出力間隔を計測する。      
【００５２】
また、前述の図１１（ｂ）の感光体ドラム軸回転検出手段は、検出器出力の立ち上がり部あるいは立下り部のどちらかだけで検出する方式を採用している。一般に検出器の出力の立ち上がり部と立下り部では、回路系等で位相誤差が生じるので、同じ位相（立ち上がり部か立下り部のどちらか）で計測することにより、この位相誤差を避けることができる。図１１における検知装置（エッジ検出器）５１は、発光素子と受光素子との間に板状部材５０２〜５０７の羽根部が通過するように発光素子及び受光素子を固定配置した光透過型の検知装置であってもいいし、板状部材５０２〜５０７の羽根部の一方の面側にある被検知部に対して発光素子と受光素子とを対向させた反射型の検知装置であってもよい。また、棒状部材や板状部材の羽根部を磁性体で形成し、磁気的な検知をしてもよい。
【００５３】
〔実施形態３〕
次に、更に他の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、上記実施形態１の場合と同様である。本実施形態の画像形成装置は、感光体ドラム１上の光書き込み位置と転写位置との間の開き角が１８０度でない点で上記実施形態１の画像形成装置と異なる。
上記実施形態１の画像形成装置では、感光体ドラム１の回転中心からみた感光体ドラム上の光書き込み位置と転写体（転写紙、中間転写ドラム又は中間転写ベルト）への転写位置との間の開き角が１８０度である構成となっている。しかしながら、画像形成装置全体のレイアウト上から実施形態１のような構成をとれず、本実施形態のように感光体ドラム１上の光書き込み位置と転写位置との間の開き角が１８０度にならない場合がある。
【００５４】
図１８は、本実施形態における感光体ドラム１上の光書き込み位置Ｐexと転写位置Ｐｔとの位置関係を示す説明図である。図１８に示すように、感光体ドラム１の回転中心Ｃからみた光書き込み位置Ｐexと転写位置Ｐｔとの間の開き角度は、１８０度よりも小さい角度γになっている。かかる構成における感光体ドラム軸回転検出手段には、前述の図１２（ａ）〜（ｄ）に示すような形状の羽根部を有する板状部材５０４〜５０７や、同じような形状の高反射率部や低反射率部を有する円板部材が好適である。図１２に示す板状部材５０４〜５０７は、検知装置５１の出力信号の立ち上がり部を検出するか、又は立ち下り部を検出するかによって適切な形状の羽根部を有するものが選択される。特に、図１２（ｃ）及び図１２（ｄ）の板状部材を用いる場合は、立ち上がり部か立ち下り部のいずれか一方のでの検出となるため、立ち上がり部と立ち下り部との出力波形が異なることによる検出誤差（位相誤差）が発生しない。このような感光体ドラム軸回転検出手段を用いた場合でも、感光体ドラム１回転周期の回転変動の振幅および位相の計測ステップと、駆動制御方法または感光体ドラム間の位相合わせ方法は、上記実施形態１及び実施形態２と同様であり、上記（２）式と（４）式における「π」を「γ」として同様な議論ができる。実施形態１で示した（２）式及び（４）式はそれぞれ、次の（１５）式、（１６）式となる。
【数１９】
2005094987.tif 000021
【数２０】
2005094987.tif 000022
【００５５】
また、本実施形態においても、上記実施形態１と同様に、図４や図7の歯車４６の回転周期は、偏心や累積ピッチ誤差が既定角度回転時間変動の検出に影響しないように、図１２に示した感光体ドラム軸回転検出手段の既定角度回転周期の自然数分の１となっている。また、既定角度は、露光位置Ｐexと転写位置Ｐｔとの間の開き角度であるため、歯車４６の変動は、露光での位置変動位相と転写での位置変動位相が一致するため、転写画像の位置ずれへの影響を抑えることができる。
【００５６】
〔実施形態４〕
次に、更に他の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、上記実施形態１の場合と同様である。本実施形態の画像形成装置は、２段階の補正動作により２種類の回転周期変動を抑えている点で上記実施形態１乃至３の画像形成装置と異なる。
上記実施形態１乃至３の画像形成装置では、感光体ドラム１の回転軸１’に設置された大口径歯車４７の１回転周期の回転変動を検出して制御することにより、露光部と転写部における速度変動による画像の位置ずれを抑えることができる。また、感光体ドラム１を一定速度で回転させることにより、感光体ドラム１から転写体（転写紙、中間転写ドラム、中間転写ベルト）への転写時の感光体ドラム１と転写体との速度差変動を軽減できる。これにより、転写時の画素の崩れ（画素の太り）を抑えることができる。
実施形態１の画像形成装置では、モータ軸歯車４６の回転周期を、感光体ドラム１が露光と転写位置角度を回転する時間の自然数分の１の周期にすることにより、転写画像の位置ずれを抑える構成となっている。しかし、画素伸縮は軽減できるが、感光体ドラム１はモータ軸歯車４６の偏心や歯累積ピッチ誤差により、モータ軸歯車４６の回転周期の回転変動をしているため、転写体との相対速度差変動が発生している。これにより画素の崩れ（画素の太り）が発生し、画像としては濃淡（バンディング）として認識されてしまう。特に、実施形態１で示した構成のように、減速比が１：２０、感光体ドラム１の直径が４０ｍｍ、転写体搬送線速（＝感光体ドラム周速）が１２５ｍｍ/sのとき、モータ軸歯車４６の１回転の周期変動は、画像上では６．５ｍｍピッチのバンディングとなってしまい、視覚により認識されやすい。このようなことから、モータ軸歯車４６の１回転周期の変動を検出して制御することは、高画質を実現する上で非常に有効である。
【００５７】
そこで、本実施形態では、感光体ドラム１の回転軸１’上の歯車４７の１回転周期変動だけでなく、それ以外の歯車の１回転周期変動を検出し、その検出結果に基づいて制御する。また、本実施形態の駆動制御方法では、転写ベルト駆動ローラや転写紙搬送ローラ等にも応用できるため併せて説明する。
【００５８】
本実施形態の画像形成装置では、まず制御対象回転体である感光体ドラムや駆動ローラの回転周期変動を上記実施形態１と同様の方法で取り除く。この状態で、さらに同様の方法でモータ軸歯車などの他の伝達機構が持つ回転周期変動の位相と振幅を検出する。この検出結果により補正制御が可能となる。つまり、制御対象回転体（感光体ドラムあるいは駆動ローラ）の回転軸上に、モータ軸を１回転させたときに制御対象回転体が回転する角度より小さい角度をもつ第２の既定角度の回転時間を計測するための棒状部材や板状部材を設置する。これらの部材を設置する代わりに、感光体ドラム１の端部に、上記第２の既定角度の回転時間を計測するためのマークを設けてもよい。これらの部材やマークの通過を検知する検知装置により、モータ回転軸の１回転周期変動の振幅と位相を検出する。なお、上記第２の既定角度は、モータ軸が２分の１回転したときに制御対象回転体が回転する回転角度に設定するのが好ましい。このように設定した場合、モータ軸歯車などの他の伝達機構が持つ回転周期変動の位相と振幅に対して、最も検出感度が高い。
以上のように、制御対象回転体である感光体ドラムや駆動ローラの回転周期変動を補正して取り除いた後、モータ軸歯車などの他の伝達機構が持つ回転周期変動の位相と振幅を検出して補正するように制御する。
【００５９】
図１９（ａ）〜（ｄ）は、感光体ドラム１の一回転周期の回転変動とモータ軸の一回転周期の回転変動の両方を検出するための板状部材５０９の構成例を示す説明図である。この板状部材５０９は、前述の図１１や図１２の板状部材５０２〜５０７と同様に円板部材の一部を切り欠くことにより、扇型の羽根部５０９ａが形成されている。図中の太線は検知対象のエッジを示している。
なお、この板状部材５０９の代わりに、羽根部５０９ａと同様な形状を有する光学的なマークや磁気的なマークを表面に設けた円板部材を使用してもよい。また、同様なマークを制御対象回転体の軸方向端面に設けてもよい。
【００６０】
図１９（ａ）〜（ｄ）において、各羽根部５０９ａの半径方向に延在するエッジ間の３種類の角度γ、β１、β２は次のように設定される。ここで、角度γは、上記実施形態１や実施形態３で述べたように制御対象回転体の１回転変動の振幅と位相を検出するための角度であり、制御対象回転体が感光体ドラムである場合、露光位置と転写位置とがなす角度に合わせるようにしてもよい。角度β１は、モータ軸の１回転変動の振幅と位相を検出するための角度である。この角度β１は、モータ軸１回転分の制御対象回転体の回転角以下であればどのような角度にしてもよいが、モータ軸が２分の１回転したときの制御対象回転体の回転角に設定した場合に検出感度が最も高くなる。角度β２も角度β１と同様の目的で設定した角度である。
【００６１】
図１９（ａ）〜（ｄ）の板状部材において、モータ軸周期変動検出用の回転角度としては各β1及びβ2の片方だけを設定すればよいので、角度β１及びβ２のいずれか一方はモータ軸周期変動検出以外の用途に使用する角度に変えてもよい。このように角度β１及びβ２を互いに異ならせたときは、どの回転角度を検出しているかの判定に使える。つまり、回転速度は大きく変らないので、角度β１又はβ２の回転時間の計測結果に基づいてどちらの角度を計測しているかを判定できる。すなわち、扇型の羽根部の通過時間を計測することにより、各板状部材において２つの羽根部のうち、どの羽根部のエッジを検出しているかを判定できる。そして、扇型の羽根部の中心角だけ板状部材が回転する回転時間の変動により、モータ軸１回転周期の変動を検出することができる。
また、本実施形態において、検知装置５１による検知位置を通過する被検知部の形状は扇型である必要はない。例えば、前述の図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、円板部材５０８上に設けた矩形の光透過部や光反射部からなる光学マーク５０８ａ，５０８ｂや磁気マークであってもよい。これらのマークは、制御対象回転体である感光体ドラムや駆動ローラの端面に形成してもよい。
【００６２】
ここで、モータ軸の１回転周期と制御対象回転体（感光体ドラム又は駆動ローラ）の回転周期の位相関係が一定になるように、モータ軸の回転周期（一回転時間）は制御対象回転体の回転周期の自然数分の１となるように設定する。つまり、図１９（ａ）の場合、β１×Ｎ＝２πあるいはβ１×Ｎ＝２π（Ｎ：自然数）の関係になるように設定する。この設定により、モータ軸の周期変動を複数回の操作で検出するとき常に同一位相の変動周期で検出できるので、モータ軸の周期変動を精度良く検出し、制御に用いることができる。
なお、上記のβ１×Ｎ＝２πあるいはβ１×Ｎ＝２π（Ｎ：自然数）の関係の代わりに、β１×Ｎ＝２πＭあるいはβ１×Ｎ＝２πＭ（Ｎ、Ｍ：自然数）というような関係を満たすように構成してもよい。この場合は、制御対象回転体のＭ回転ごとの基準回転角度位置を基準にして、モータ軸の変動周期の検出と変動補正用の基準信号とを生成すればよい。この場合は、常に基準位置を検出するＭ回転ごとのタイムラグを計測し続ける必要がある。したがって、電源をＯＦＦして再度起動するこきときは、周期変動検出動作から開始する必要がある。
【００６３】
図２０（ａ）〜（ｃ）は、羽根部（又は検知マーク）を有する板状部材が偏芯している場合でも、羽根部のエッジの検知誤差を低減し、上記既定回転角度の回転時間を精度よく計測できるように構成した感光体ドラム軸回転検出手段の構成例を示している。この構成例の板状部材５１０は、互いにπ［ｒａｄ］ずれた位置に検知対象のエッジ（太線）が位置するように配置した２つの扇型の羽根部を２組備えている。そして、どのエッジを検出しているかがわかるように、２組の羽根部５１０ａ，５１０ａ’５１０ｂ、５１０ｂ’のうち他の羽根部と中心角が異なるように形成した一つの羽根部（図２０中の符号５１０ｂで示した羽根部）をエッジ識別用の羽根部として用いている。これらの羽根部の中心角の回転時間とその順序を知ることにより、どのエッジを検知しているかを判定することができる。
まず、感光体ドラムの１回転周期の回転変動を検出するために、一方の組の羽根部５１０ａ、５１０ａ’における露光と転写の挟み角に対応する２つのエッジにより、いままで述べた方法を用いて１回転周期の回転変動の振幅と位相を算出する。また、他方の組の羽根部５１０ｂ、５１０ｂ’における露光と転写の挟み角に対応する２つのエッジにより、１回転周期の回転変動の振幅と位相を算出する。これらの算出した振幅及び位相の平均値を求めて制御に用いることにより、羽根部のエッジの検知誤差を低減し、上記既定回転角度の回転時間を精度よく計測できる。上記振幅及び位相の平均値は例えば次のように算出する。すなわち、検出した２組の振幅と位相角より構成される２つのベクトルのベクトル和を計算し、そのベクトル和の大きさの１／２を振幅の平均値とする。また、ベクトル和の位相を位相の平均値とする。
次に、上記算出した振幅及び位相の平均値に基づいて、感光体ドラム周期変動を取り除くように回転制御し、次のようにモータ軸の１回転周期の回転変動を検出する。まずモータ軸の回転周期変動を検出するために、感光体ドラム回転角より小さい中心角（検出感度を大きくするためにはモータ軸半回転分に相当する感光体ドラム回転角）を有する一方の組の羽根部５１０ａの２つのエッジを検知する。このように羽根部５１０ａの２つのエッジを検知し、羽根部５１０ａの中心角の回転時間を計測することにより、いままで述べた方法と同様にモータ軸回転周期変動の振幅と位相を算出する。また、上記羽根部５１０ａとはπ［ｒａｄ］だけ位相がずれた位置にあり、感光体ドラム回転角より小さい中心角（検出感動を大きくするためにはモータ軸半回転分に相当する感光体ドラム回転角）を有する扇型の羽根部５１０ａ’について、２つのエッジを検知する。このように羽根部５１０ａ’の２つのエッジを検知し、羽根部５１０ａ’の中心角の回転時間を計測することにより、いままで述べた方法と同様にモータ軸回転周期変動の振幅と位相を算出する。これらの算出した振幅及び位相の平均値を用いることにより、上記扇型の羽根部やマークを有する板状部材の偏芯の影響が軽減できる。
次に、モータ軸回転変動が除けるように、上記算出したモータ軸回転周期変動の振幅及び位相の平均値のデータから位相がπずれた正弦的な基準信号をモータ制御の基準信号に加えて制御する。ここで、モータ軸の回転周期と制御対象回転体（感光体ドラム又は駆動ローラ）の回転周期の位相関係が一定になるように、モータ軸の回転周期（＝一回転時間）は、制御対象回転体の回転周期の自然数分の１となるように設定する。この設定により、モータ軸の周期変動を複数回の操作で検出するとき常に同一位相の変動周期で検出できるので、羽根部のエッジの検知誤差を低減し、上記既定回転角度の回転時間を精度よく計測して制御することができる。
【００６４】
図２１は、感光体ドラム以外の制御対象回転体（例えば中間転写ベルトの駆動ローラ）をモータから一段減速で駆動する場合に好適な感光体ドラム軸回転検出手段の構成例を示している。この構成例においても、羽根部（又は検知マーク）を有する板状部材５１１が偏芯していても、羽根部のエッジの検知誤差を低減し、上記既定回転角度の回転時間を精度よく計測できる。
図２１に示すように、本構成例の板状部材５１１は、互いにπ［ｒａｄ］ずれた位置に検知対象のエッジ（太線）が位置するように配置した２つの扇型の羽根部２１１ａ，２１１ａ’と、中心角が大きいエッジ識別用の羽根部２１１ｂとを備えている。制御対象回転体（例えば中間転写ベルトの駆動ローラ）の１回転周期の回転変動は、上記１組の羽根部のうち一方の羽根部２１１ａの太線部のエッジの一方の回転角により検出し、またさらに他方の太線部のπずれたエッジの回転角により検出する。これらによって前記の方法によって平均値を求める。また、互いに対向する扇型の羽根部５１１ａ、５１１ａ’の中心角はモータ軸周期変動検出用である。このモータ軸周期変動検出用でない扇型の羽根部５１１ｂは、どこのエッジを検出しているかがわかるように設けられている。ここで、モータ軸の回転周期と制御対象回転体の回転周期の位相関係が一定になるように、モータ軸の回転周期（一回転時間）は、制御対象回転体の回転周期（一回転時間）の自然数分の１となるように設定するのが好ましい。この場合、図２１においてβ×Ｎ＝２π（Ｎ：自然数）の関係になる。
【００６５】
また、角度π［ラジアン］離れた２ヶ所の羽根部（例えば図２０における羽根部５１０ａ、５１０ａ’）のいずれか一方に切り欠き部を設けたり、新たにマーク部材を付したりしてもよい。これにより、各羽根部にある被検知部（エッジ部）の一つを、他の羽根部にある被検知部との間で識別可能になり、被検知体である板状部材の１回転の基準位置を判断することができる。例えば、どちらか一方の羽根部のエッジを検知したタイミングを、上記駆動制御信号の基準タイミングとしたり、感光体ドラムの位相合わせの基準タイミングとしたりすることができる。
【００６６】
〔実施形態５〕
次に、更に他の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、上記実施形態１の場合と同様である。本実施形態の画像形成装置は、モータから制御対象回転体（感光体ドラム又はベルト駆動ローラ）まで駆動伝達手段における減速機構として歯車列でなく遊星歯車を利用した減速機構を用いている点で上記実施形態１の画像形成装置と異なる。
【００６７】
図２２は、本実施形態の画像形成装置に用いた遊星歯車減速機構の構成例を示している。この遊星歯車減速機構は、同軸上に配置された歯数の異なる出力歯車１０６と固定歯車１０５のそれぞれに、遊星歯車１０３、１０４が噛み合う構成になっている。固定歯車１０５及び出力歯車１０６の少なくとも一方は、固定歯車１０５及び出力歯車１０６の噛合いピッチ円が同一になるように転位歯車で構成されている。入力軸１０１が回転すると、遊星歯車１０３、１０４は、固定歯車１０５及び出力歯車１０６に噛み合いながら、図２３に示すように遊星回転する。これにより、出力歯車１０６が回転し、その回転力が出力軸１０２に伝達され、駆動対象が所定の回転数で回転する。このときの減速比は、出力歯車１０６と固定歯車１０５の歯数差に基づいて得られ、遊星歯車１０３、１０４の歯数に依存しない。よって、１／２０の減速比を得る場合には、例えば、出力歯車１０６の歯数を４０枚、固定歯車１０５の歯数を３８枚にすればよい。本実施形態では、図２２の構成において、例えば図示しない感光体ドラム軸が出力軸１０２と共用され、または感光体ドラム軸と出力軸１０２とがカップリングにより連結される。そして、図示しない駆動モータ軸が入力軸１０１と共用され、または駆動モータ軸と入力軸１０１とがカップリングにより連結された構成となる。
【００６８】
上記構成の遊星歯車減速機構を用いることにより、小型で高い減速比が得られる。また、遊星歯車１０３、１０４と出力歯車１０６及び固定歯車１０５との噛み合い周期が高周波となるため、バンディングと呼ばれる歯車の噛合い周期の画像濃度むらが目立ちにくいというメリットがある。ただし、固定歯車１０５の偏心と歯の累積ピッチ誤差、出力歯車１０６の偏心と歯の累積ピッチ誤差が出力軸１回転周期の変動要因となり、歯車列に比べ回転変動が大きくなりやすい。そこで、本実施形態では、上記実施形態１に説明したように、ＤＣサーボモータまたはモータ軸にロータリーエンコーダを設置し、モータ軸回転をフィードバック制御可能な構成である駆動源を用いている。そして、感光体ドラム軸又は感光体ドラムに一体となった形で前述の棒状部材又は板状部材（回転盤）を設置し、感光体ドラムの既定角度回転時間変動を検出する。このような構成により、高精度な感光体ドラム駆動が可能となる。なお、この場合でも、既定角度内時間変動を検出する板状部材（回転盤）に、入力軸１０１、遊星歯車１０２、１０３、感光体ドラム軸の周期変動が検出できるように異なる中心角を持つ複数の扇部又はマークを設ける。そして、入力軸１０１の回転周期、あるいはまた、遊星歯車１０２、１０３の回転周期を感光体ドラム軸の一定角度回転周期の自然数分の１とすることにより、検出誤差を抑制することができる。また、一定角度が感光体ドラム上の露光位置Ｐexと転写位置Ｐｔとがなす角度であるとき、入力軸１０１や遊星歯車１０２、１０３の回転変動による画像伸縮を低減することができる。この実施形態のようにモータ軸と制御対象回転体（感光体ドラムあるいはベルト駆動ローラ）間に周期変動をもつ複数の伝達機構（歯車あるいはタイミングベルト）がある場合でも、制御対象回転体の回転軸と同軸上あるいは制御対象端面に設ける板状部材（回転盤）あるいはマークをそれぞれの回転周期変動が検出できるように形成する。そして、周期変動補正のシーケンスは周期変動の大きい順から実施すれば、前記周期変動が補正できることはいままでの説明から予測できる。ただし、この場合、モータ軸の回転周期と、複数の伝達機構の回転周期と、制御対象回転体の回転周期とはお互いに自然数比にしておく。このようにすれば常に位相関係が一定になるとともに変動周期の検出精度を維持できる。
【００６９】
〔実施形態６〕
次に、更に他の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、上記実施形態１の場合と同様である。本実施形態の画像形成装置は、モータから制御対象回転体（感光体ドラム又はベルト駆動ローラ）まで駆動伝達手段における減速機構として歯車を用いない摩擦伝達、トラクション伝達を利用した減速機構を用いている点で上記実施形態１の画像形成装置と異なる。
【００７０】
図２４（ａ）は、本実施形態の画像形成装置で用いたトラクション伝達を利用した遊星ローラ減速機３５Ｃの構成例を示す正面断面図である。この遊星ローラ減速機３５Ｃは、公知の減速機であって、基本的には、太陽ローラ、太陽ローラ周面に接触し回転する遊星ローラ、遊星ローラを回転可能に支持するキャリアとから成る構成である。太陽ローラが回転すると、遊星ローラは太陽ローラの回転を摩擦駆動でキャリアに伝達して、キャリアを回転させる。太陽ローラ、遊星ローラ、キャリアの３要素の配置と各ローラ周長とを調整することで、所望の減速比（増速比）を得ることができる。
【００７１】
図２４（ｂ）は、本実施形態における遊星ローラ減速機３５Ｃの構成を具体的に示す側面断面図であり、図２４（ａ）に示すＢ−Ｂ矢印方向の側面断面図である。太陽ローラに相当するモータシャフト３４１Ｃの周囲には、遊星ローラ３５２Ｃ、３５３Ｃ、３５４Ｃが配置されている。これら遊星ローラ３５２Ｃ〜３５４Ｃはそれぞれ、キャリア３５５Ｃの一端面から突設された軸体３５２１Ｃ、３５３１Ｃ、３５４１Ｃに軸支され、周面がハウジング３５７Ｃに内接している。上記実施形態１の図６で示した駆動モータ４０が回転すると、遊星ローラ３５２Ｃ〜３５４Ｃは、ハウジング３５７Ｃの内周面に案内されながらモータシャフト３４１Ｃ周囲を転動回転し、遊星ローラ３５２Ｃ〜３５４Ｃを軸支しているキャリア３５５Ｃをモータシャフト３４１Ｃよりも低い速度で回転させる。遊星ローラ３５２Ｃ〜３５４Ｃは、金属製の軸心の周面を弾性部材で被覆して形成されている。弾性部材によってすべりが生じにくくしてあるが、完全にすべりをなくすことはできない。キャリア３５５Ｃの一端面には、キャリア３５５Ｃの回転を伝達するための出力軸３５６Ｃが設けられている。
なお、モータシャフト３４１Ｃ、遊星ローラ３５２Ｃ〜３５４Ｃ、キャリア３５５Ｃは、ネジ３５８１Ｃ、３５８２Ｃ、３５８３Ｃによって接合されたハウジング３５７Ｃ、３５８Ｃ内に収納されており、ハウジング３５７Ｃは図示しない支持部材によって複写機内部に固定されている。このような、遊星ローラ減速機構３５Ｃを用いることにより、回転の伝達はローラ周面の接触によるので、動力伝達が滑らかに行われ、減速ギアなど歯車を使った場合の高周波成分の振動が発生しない。ただし、ローラ同士の接触面ですべりが発生するおそれがあり、その場合には、低周波成分の回転むらが大きくなる。また、ハウジング３５７Ｃの内周面の真円度により出力軸１回転の回転むらが生じてしまう。そこで、本実施形態では、上記実施形態１に説明したようにＤＣサーボモータまたはモータ軸にロータリーエンコーダを設置しモータ軸回転をフィードバック制御可能な構成である駆動源を用いている。そして、感光体ドラム軸または感光体ドラムに一体となった形で前述の棒状部材又は板状部材（回転盤）を設置し感光体ドラムの既定角度回転時間変動を検出する。このとき、まず、感光体ドラム１回転の周期を上記棒状部材又は板状部材（回転盤）の一つのエッジで計測し、感光体ドラム１の目標基準回転速度に達しているかを確認し、定常的なすべり成分を補正することが可能である。この動作を行った後に、実施形態１及び、実施形態２又は実施形態３で説明したような感光体ドラム１回転周期の回転変動の補正駆動制御または位相合わせを行う。これにより、高精度な感光体ドラム駆動が可能となる。
【００７２】
図２５は、平ベルトを用いた減速機の構成例を示している。この減速機は、フレーム４００に設けられた駆動源（ブラシレスＤＣサーボモータ）４０の回転軸と同軸の入力軸３００上の小プーリー３０２と、出力軸３０４上の大プーリー３０３との径比により減速される、公知の減速機である。この構成例では、より高精度な伝達を行うためにベルト３０１の材質としてステンレスを用いている。また、出力軸３０４と感光体ドラム１の回転軸１’とはカップリング３０５によって連結されている。
この減速機における回転の伝達はプーリー３０２、３０３の周面と平ベルト３０１との接触によるので、動力伝達が滑らかに行われ、歯車を使った場合の高周波成分の振動が発生しない。ただし、プーリー３０２、３０３と平ベルト３０１の接触面ですべりが発生するおそれがある。また、部品精度上、小プーリー３０２より大プーリー３０３の方が偏心量が大きい傾向にあり、その偏心に起因した伝達誤差が発生し、出力軸３０４の１回転周期の回転むらとなる。そこで、本実施形態では、実施形態１に説明したようにＤＣサーボモータまたはモータ軸にロータリーエンコーダを設置しモータ軸回転をフィードバック制御可能な構成である駆動源を用いている。そして、感光体ドラム軸または感光体ドラムに一体となった形で前述の棒状部材又は板状部材（回転盤）を設置し感光体ドラム１の既定角度回転時間変動を検出する。このとき、まず、感光体ドラム１回転の周期を上記棒状部材又は板状部材（回転盤）の一つのエッジで計測し、感光体ドラムの目標基準回転速度に達しているかを確認し、定常的なすべり成分を補正することが可能である。この動作を行った後に、実施形態１及び、実施形態２あるいは実施形態３で説明したような感光体ドラム１回転周期の回転変動の補正駆動制御または位相合わせを行う。これにより、高精度な感光体ドラム駆動が可能となる。
また、回転変動を補正する補正駆動制御を実行しているときにも、常に感光体ドラム１の一回転周期を上記棒状部材又は板状部材（回転盤）の一つのエッジで計測し、感光体ドラム１の目標基準回転速度に達しているかを確認し、定常的なすべり成分を補正する。そして、補正基準信号は上記棒状部材又は板状部材（回転盤）のホーム位置となっているエッジを検出したタイミングに同期させて発生すれば、すべりの影響が累積しない。
なお、本実施形態でも、入力軸３００の回転周期を感光体ドラム軸の既定角度回転周期の自然数分の１とすることにより、検出誤差を抑制することができる。また、一定角度が感光体ドラム１上の露光位置Ｐexと転写位置Ｐｔとがなす角度であるとき、入力軸３００の回転変動による画素の伸縮を低減することができる。後で示す図２７の画像形成装置のように制御対象回転体が中間転写ベルトを駆動する駆動ローラのときは、駆動ローラの一回転時間を２次転写部を含む各転写部間の中間転写ベルト通過時間の自然数分の１とするのが好ましい。更に、駆動ローラ軸あるいは駆動ローラ端面に、前述の図２１のような板状部材（回転盤）あるいはマークを設ける。そして、モータ軸の周期変動を検出する扇型の羽根部の中心角を回転する時間も２次転写部を含む各転写部間の中間転写ベルト通過時間の自然数分の１とする。このように構成した場合は画像の色ずれと伸縮を軽減できる。ここで、モータ軸の回転周期と駆動ローラの回転周期の位相関係は、モータ軸の回転周期（一回転時間）が駆動ローラの回転周期の自然数分の１となるように設定する。図２１のような板状部材（回転盤）あるいはマークを設けた構成を適用した場合は、モータ軸の回転周期（一回転時間）は駆動ローラの半回転周期の自然数分の１となる。
【００７３】
〔実施形態７〕
次に、更に他の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、上記実施形態１の場合と同様である。
上記実施形態６のような摩擦伝達やトラクション伝達を用いた構成で、温度や径時で変化するものの画像出力動作時において、定常的すべり（すべり量が一定）で伝達される場合には上記のような構成で十分な効果を得ることができる。しかし、画像出力動作時の負荷変動により、定常的でなく変動的すべりが発生する場合、上記実施形態６の構成では、それを補正することができず、感光体ドラムの回転むらとなってしまう。そこで、本実施形態では、変動的すべりに対応した構成として、上記実施形態１の構成においてモータ軸の回転を検出していた図４のＭＲセンサ４１や図５のロータリエンコーダ４８を出力軸に設置している。遊星ローラの出力軸や平ベルト伝達機構の出力軸に歯車を設置し、そして歯車によって増速させてエンコーダを設置する。
【００７４】
図２６は、本実施形態の駆動制御装置における歯車増速機構とエンコーダ４８の構成例を示している。この歯車増速機構を構成する複数の歯車３１０〜３１３のピッチ円は、露光位置から転写位置までの間を感光体ドラムが回転する時間の自然数分の１の周期で回転するように設計されている。エンコーダ盤４８ａ及び検出器４８ｂからなるエンコーダ４８の取り付け位置は、歯車増速機構の出力軸３１４に設置されている。このように構成することにより、定常的なすべりだけでなく変動的なすべりによる回転速度変動の影響をなくすことができ、また、見かけ上のエンコーダ分解能を上げることができる。感光体ドラム側には、上記実施形態の構成と同様に感光体ドラム軸または感光体ドラムに一体となった形で上記棒状部材又は板状部材（回転盤）を設置し、感光体ドラムの既定角度回転時間変動を検出する。このような構成により、変動的なすべりに対応し、なおかつ感光体ドラム１回転周期の変動を低減する制御が可能となる。また、複数で構成される歯車３１０〜３１３が、露光位置から転写位置までの間を感光体ドラムが回転する時間の自然数分の１の周期で回転するので、この複数の歯車で発生する歯車１回転周期の回転変動による画像の伸縮への影響は小さい。
【００７５】
〔実施形態８〕
次に、更に他の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、上記実施形態１の場合と同様である。本実施形態の画像形成装置は、各感光体ドラム上のトナー画像を中間転写ベルトを介して用紙に転写する点、及び制御対象回転体が感光体ドラム１ではなく中間転写ベルトを駆動するベルト駆動ローラである点で上記実施形態１の画像形成装置と異なる。前述の実施形態１及び実施形態３〜７で説明した回転駆動制御の内容は、本実施形態のベルト駆動ローラの回転駆動制御に水平展開できる。
【００７６】
図２７は、本実施形態の画像形成装置の概略構成図である。本実施形態において、無端状のベルト体である中間転写ベルト２０１は、４つの感光体ドラム２０２〜２０５の１次転写位置Ｐt1と用紙搬送経路２０６上にある２次転写位置Ｐt2とを通過するように、複数の支持ローラ２０７〜２１０に掛け渡されている。そして、これらの複数の支持ローラの一つである駆動ローラ２０７の１回転周期の変動を検出し、その検出結果に基づいて、駆動ローラ２０７を駆動するモータについてモータ回転制御を行う。
また、本実施形態の画像形成装置は、駆動ローラ２０７を含む駆動伝達手段を構成する少なくとも１つの回転体の回転周期を、中間転写ベルト２０１が感光体ドラムの１次転写位置Ｐt1間を通過する時間の自然数分の１、あるいはまた、中間転写ベルト２０１が感光体ドラムの１次転写位置から用紙へ転写する２次転写位置Ｐt2を通過する時間の自然数分の１に設定している。前述の図４の構成で説明すると、実施形態１で説明したように、モータ軸歯車４６は、既定角度回転時間変動検知体５０が既定角度を回転する周期の自然数分の１周期で回転するように構成されている。つまり、既定角度内時間変動検知体５０が図１、図１０又は図２１に示したように既定角度１８０度を検出するためのものである場合、モータ軸歯車４６は、歯車４７の半回転周期の自然数分の１の周期で回転するように構成される。これにより、歯車４６の回転周期変動の影響を受けない一定角度内の時間変動が計測できる。加えて、モータ軸歯車４６の回転周期は、中間転写ベルト２０１が感光体ドラム転写部間距離Ｌstを通過する時間の自然数分の１の周期で回転するように構成されている。これにより、モータ軸歯車４６の偏心や歯累積ピッチ誤差等による周期変動が各色間の色ずれ発生量を低減することができる。あるいはまた、モータ軸歯車４６の回転周期を、中間転写ベルトが感光体ドラムの１次転写位置から２次転写位置まで移動する距離Ｌtrを通過する時間の自然数分の１の周期で回転するように構成する。これにより、１次転写位置と２次転写位置における速度変動位相が一致することで、中間転写ベルト２０１に対して感光体ドラムの１次転写における速度差（１次転写条件）と、転写紙に対して中間転写ベルトの２次転写における速度差（２次転写条件）が逆の関係になっている。これにより、画素の伸縮を低減することができる。
【００７７】
多くのタンデム型のの画像形成装置では、複数の感光体ドラムは等しいピッチで配置されている。つまり、感光体ドラム２０２の１次転写位置と感光体ドラム２０３との間及び１次−２次転写位置間の両者の回転周期条件を満たせば、各色において、同様の効果を得ることができる。
【００７８】
モータ軸の周期変動の補正は、実施形態４で説明した図７の板状部材の円盤あるいはマークを用いた被検知体を用いれば同様に実現できる。また、駆動ローラ２０７の回転制御においても、実施形態５〜７に示した伝達手段を用いてもよい。その他、画像形成装置において、転写ローラや転写紙を作像部へ送る搬送ローラ（以下「レジストローラ」という。）についても、同様に実施形態１と実施形態３〜７で説明した回転制御を利用することができる。転写ローラに１回転周期の回転変動があると、１次転写位置と２次転写位置での速度差により画素の伸縮、位置ずれが発生する。また、レジストローラにおいても、１回転周期の回転変動は、そのまま転写紙の搬送速度変動となり、画素の伸縮、位置ずれ、色ずれが発生する。これらの転写ローラ及びレジストローラの回転変動を抑えることにより、より高精度な画像を転写することが可能となる。
【００７９】
〔実施形態９〕
次に、更に他の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、上記実施形態１及び８の場合と同様である。本実施形態の画像形成装置は、制御対象回転体が感光体ドラムや駆動ローラのような円筒状の回転体ではなく中間転写ベルトのような無端状のベルト体である点で上記実施形態１及び８の画像形成装置と異なる。各感光体ドラム上のトナー画像を中間転写ベルトを介して用紙に転写する構成は、実施形態８と同様である。
上記実施形態１乃至８では、感光体ドラムや駆動ローラのように円筒状回転体の１回転周期の回転変動を低減する駆動制御手法について説明した。この駆動制御手法は、制御対象回転体が中間転写ベルトのような無端状のベルト体である場合にも適用することができる。
【００８０】
まず、画像形成装置で用いられる中間転写ベルト等の無端状のベルト体（以下「エンドレスベルト」という）２１１が１回転（１周回）する際に発生する回転変動（搬送速度変動）について説明する。画像形成装置の中間転写ベルトでは主に、つなぎ目のないエンドレスベルト（シームレスベルト）が使用されている。このエンドレスベルトの製造方法としては、例えば回転金型中に原料溶液をキャスティングして焼成する遠心成形法が用いられている。このような成形法で製造されたベルトは、金型の真円度や注入された原料溶液の偏りなどにより、ベルト１周にわたり厚さ偏差がみられる。
【００８１】
図２８は、上記製造方法で作成されたエンドレスベルトの厚さ分布を示すグラフである。この図２８に示すように、エンドレスベルトの厚さは均一でなく、ベルト１周にわたり厚さ分布を持つ。このようなエンドレスベルトを用いて、駆動ローラを一定速度で回転させて搬送すると、エンドレスベルトの厚い部分が駆動ローラに巻きついた時には、ベルト平面部（張架部）の搬送速度が増加する。逆に、エンドレスベルトの薄い部分が駆動ローラに巻き付いた時には、ベルト平面部（張架部）の搬送速度が減少する。このようにエンドレスベルトの厚さ分布に応じて、エンドレスベルトの搬送速度もベルト１回転周期で変動することが分かっている。
【００８２】
図２９は、本実施形態のエンドレスベルトの１回転周期の回転変動を検出して制御する駆動制御系の概略構成を示している。エンドレスベルト２１１は、支持回転体としての駆動ローラ２１２、第１の従動ローラ２１３及び第２の従動ローラ２１４に掛け渡されている。駆動軸２１２ａを介して回転駆動力が伝達されてくる駆動ローラ２１２が回転することにより、エンドレスベルト２１１が矢印方向に搬送される。駆動ローラ２１２の駆動軸２１２ａは、図示しない駆動モータと図示しない駆動伝達手段により駆動される。駆動モータ軸から駆動伝達手段を介して駆動軸２１２ａに回転駆動力を伝達する駆動系の構成は、例えば図４に示したものと同様な構成を用いることができる。そして、本実施形態では、上記感光体ドラム軸回転検出手段の代わりに、エンドレスベルト２１１が既定角度を回転する時間を検出するための既定角度回転時間変動検知体とその通過を検知する検知装置とからなる第２の検出手段としてのベルト回転検出手段を備えている。このベルト回転検出手段は、図２９に示すように既定角度回転時間変動検知体としてのマーク部材２１５、２１６と、そのマーク部材の通過を検知する検知装置２１８とにより構成されている。エンドレスベルト２１１上に設置されるマーク部材２１５、２１６としては、検知装置２１８との組み合わせで各種の部材を用いることができる。例えば、光学素子を用いた検知装置２１８の場合、光を反射するマーク部材、光を遮蔽するマーク部材又は光を透過するマーク部材を用いることができる。また、磁気センサを用いた検知装置２１８の場合は、磁性体からなるマーク部材を用いることができる。このようなマーク部材２１５、２１６は、ベルト１周を２π［ラジアン］としたとき回転角τ分の位相が離れた位置に設置されており、このマーク部材を検出することで、エンドレスベルト２１１がτ［ラジアン］回転したことが分かる。マーク部材２１５、２１６は図２９において回転角τの間を埋める構成でもよい。ただし、τ＝π［ラジアン］のときが最も検出感度が高い。この条件のときはどちらの半周期を計測しているかがわかるように片方の半周期の途中に検出用マーク部材を入れるようにすればよい。
【００８３】
図２９の駆動制御系において、駆動ローラ２１２を含む周期変動の影響が大きい駆動伝達機構の一回転周期を、エンドレスベルト２１１が回転角τ分搬送される時間の自然数分の１とすると周期変動の影響を受け難いベルト周期変動検出ができる。したがって、駆動ローラを含む周期変動の影響が大きい駆動伝達機構の一回転周期を、上記実施形態８の図２７における感光体ドラム２０２と感光体ドラム２０３間又は１次転写位置と２次転写位置との間をエンドレスベルト２１１が通過する時間の自然数分の１に設定する。更に、同駆動伝達機構の一回転周期を、ベルト２１１が回転角τ分通過する時間の自然数分の１に設定する。これらの設定により、色ずれと画素の伸縮のない高画質な画像が得られる。
【００８４】
なお、エンドレスベルト２１１が厚み変動が１回転に１周期に加えて、さらに１回転に２周期変動する成分（第２次高調波成分）を持つ場合は、図２９に示すようにマーク部材２１６から回転角τ／２分離れた位置にマーク部材２１７を設ける。そして、まずエンドレスベルト２１１の１回転周期成分を補正し、次に２次高調波成分を補正する。第３高調波成分あるいは第ｎ次高調波成分（ただしｎは自然数）の厚み変動を補正するのであれば、マーク部材２１６から回転角τ／３，τ／ｎ分離れた位置にマーク部材を形成し、同様に逐次補正すればよい。ただし、駆動ローラを含む周期変動の影響が大きい伝達機構の一回転周期を、ベルトが回転角τ／ｎ分搬送される時間の自然数分の１とする。
【００８５】
本実施形態のベルト回転検出手段で検出したエンドレスベルト２１１の既定回転角回転時間の検出結果を用いて、実施形態１で示した感光体ドラム回転制御の場合と同様に、エンドレスベルト１周期の回転変動成分の振幅と位相を算出する。そして、駆動伝達手段の減速比、駆動ローラの半径、及びベルトの平均厚みを考慮して、モータ軸の回転速度変動振幅に換算し、エンドレスベルト１周期の回転変動を打ち消すように正弦波基準信号を作成し、駆動制御を行う。
【００８６】
図３０は、上記図２９と同様なベルト駆動制御系の他の構成例を示す概略構成図である。図３０において、駆動ローラ２２２の駆動軸２２２ａは、図示しない駆動モータと図示しない駆動伝達手段により駆動される。駆動モータ軸から駆動伝達手段を介して駆動軸２１２に回転駆動力を伝達する駆動系の構成は、例えば図４に示したものと同様な構成を用いることができる。また、上記感光体ドラム軸回転検出手段の代わりに、エンドレスベルト２１１が既定角度を回転する時間を検出するための既定角度回転時間変動検知体（以下「被検知体」という）を備えている。更に、その被検知体の通過を検知する検知装置とからなる第２の検出手段としてのベルト回転検出手段を備えている。第１の従動ローラ２２３の回転軸には図示しないロータりーエンコーダが付されている。本実施形態では、第２の従動ローラ２２４の回転軸あるいは端面に被検知体２２５が設けられている。この被検知体２２５としては、前述の図２１に示したような扇形状の羽根部２２５ａ、２２５ａ’２２５ｂを有する板状部材を、第２の従動ローラ２２４の回転軸に設ける。または、同様な形状を有する３つのマークを第２の従動ローラ２２４の端面に形成してもよい。この被検知体２２５の通過を検知装置２２６で検知することにより、第１の従動ローラ２２３の周期変動補正ができる構成となっている。つまり、第２の従動ローラ２２４が中心角βを回転する回転時間が第１の従動ローラ２２３の１回転周期である。この第１の従動ローラ２２３の軸の１回転周期は、第２の従動ローラ２２４の回転軸の半回転周期かつベルト１周期の自然数分の１に設定する。
【００８７】
ここで、ロータリエンコーダ出力をフィードバックして第１の従動ローラ２２３を等速回転させようとしても、第２の従動ローラ２２４は第２の従動ローラ２２４の偏芯により第２の従動ローラ１回転周期の変動を生じる。そしてロータリエンコーダの取付け偏芯と第１の従動ローラ２２３等の偏芯により第１の従動ローラ１回転の周期変動が発生する。そこで、上記実施形態４で示したような方法で第２の従動ローラ２２４の周期変動をまず補正し、次に第１の従動ローラ２２３の周期変動を補正する。その後、ベルト厚み変動を補正する。検知装置２２６は、被検知体２２５を検知することにより、第２の従動ローラ２２４の軸の１回転を検出する。この第２の従動ローラ２２４の軸の回転周期は、ベルト１周期の自然数分の１に設定する。エンドレスベルト２１１が第２の従動ローラ２２４に巻き付いた時に従動ローラの回転を決定する実効的なベルトの厚みはベルト厚さの約半分であることが知られている。したがって、平均ベルト厚みをＢとすると、ベルト周長Ｌｂと第２の従動ローラ２２４の半径Ｒｅとの関係は、（１７）式となる。
【数２１】
2005094987.tif 000023
【００８８】
ここで、第１の従動ローラ２２３と第２の従動ローラ２２４が周期変動補正されているとする。また、近似的にベルト厚み変動Δｂを（１８）式のように表す。ただし、（１８）式中のωｂはベルト１回転角周波数、ｂはベルト厚み変動振幅、αは時間０のときの駆動ローラ２２２でのベルト厚み変動Δｂの位相である。
【数２２】
2005094987.tif 000024
【００８９】
すると、第１の従動ローラ２２３が一定回転ωｏに制御されるときの第２の従動ローラ２２４の回転速度ωは、近似的に次の（１９）式のように表される。
【数２３】
2005094987.tif 000025
ただし、ωｂはベルト１回転角周波数、Ｒ１は第１の従動ローラ半径、Ｒ２は第２の従動ローラ半径、τｏは第１の従動ローラ２２３と第２の従動ローラ２２４間をベルトが通過する時間がτｏ／ωｂとなる値である。つまり、第２の従動ローラ２２４の回転速度ωは単に第２の従動ローラにベルト２１１が接触してベルト厚み変動を受けるのではなく、第１の駆動ローラがベルト２１１に接触することによっても起きている。今議論を簡単にするためにＲ１≫Ｂ、Ｒ２≫Ｒ１とすると（１９）式は近似的に次式のようになる。
【数２４】
2005094987.tif 000026
【００９０】
この場合はベルト厚み変動に応じて第２の従動ローラ２２４が変動しているとしてよい。そして、例えばベルト１周期で第２の従動ローラ２２４の従動軸が１０回転する場合、従動軸が５回転したときの時間を検出することで、ベルト半周期に要する時間が検出される。そして、ベルト２１１の１回転のホーム位置は、ホーム位置を示すようにベルト２１１上に設けられたマーク部材を検知することによって検出することができる。また、このベルト２１１の１回転のホーム位置は、本ベルト駆動系が搭載されている装置に電源が入り、前記補正を開始してから第２の従動ローラ２２４の従動軸回転のホーム位置が到来するタイミングをカウントし続けることによって検出することもできる。このような検出手段を用いて、実施形態１で示した感光体ドラム回転制御と同様に、ベルト１周期の回転変動成分の振幅と位相とを算出することができる。しかし、実際は先に述べたように第１の従動ローラ２２３と第２の従動ローラ２２４において巻き付いている箇所でのベルトの厚み変動の影響を受けた回転変動が加わっている。したがって、Ｒ２≫Ｒ１の関係が無視できないような高精度に制御するためには（１９）式をベースにしてベルト周期変動を求めて補正すればよい。
【００９１】
図３１は、上記図２９と同様なベルト駆動制御系の他の構成例を示す概略構成図である。図３１において、駆動ローラ２２２の駆動軸２２２ａは、図示しない駆動モータ及び駆動伝達手段により駆動される。駆動モータ軸から駆動伝達手段を介して駆動軸２１２に回転駆動力を伝達する駆動系の構成は、例えば図４に示したものと同様な構成を用いることができる。本実施形態では、上記感光体ドラム軸回転検出手段の代わりに、エンドレスベルト２１１が既定角度を回転する時間を検出するための既定角度回転時間変動検知体とその通過を検知する検知装置とからなる第２の検出手段としてのベルト回転検出手段を備えている。また、上記感光体ドラム軸回転検出手段の代わりに、エンドレスベルト２１１が既定角度を回転する時間を検出するための被検知体を備えている。更に、その被検知体の通過を検知する検知装置とからなる第２の検出手段としてのベルト回転検出手段を備えている。本実施形態では、第２の従動ローラ２２４の回転軸あるいは端面に被検知体２２５が設けられている。この被検知体２２５としては、前述の図２１に示したような扇形状の羽根部２２５ａ、２２５ａ’２２５ｂを有する板状部材を、第２の従動ローラ２２４の回転軸に設ける。または、同様な形状を有する３つのマークを第２の従動ローラ２２４の端面に形成してもよい。この被検知体２２５を検知装置２２６で検知することにより、駆動ローラ２２２の回転周期変動補正ができる構成となっている。つまり、被検知体２２５を構成する複数の羽根部のうち一つの羽根部２２５ａ’の中心角βを回転する時間が、駆動ローラ２２２の既定角度回転時間になっている。この駆動ローラ２２２の軸２２２ａの回転周期は、従動ローラ２２４の軸の半回転周期かつベルト１周期の自然数分の１に設定する。駆動ローラ２２２を等速回転させようとしても、従動ローラ２２４は駆動ローラ２２２の偏心により駆動ローラ１回転周期の周期変動を生じ、それに重畳して従動ローラ２２４の偏心による従動ローラ１回転の周期変動が発生する。まず、この従動ローラ２２６の周期変動を上記実施形態４で示したような方法で補正し、次に駆動ローラ２２２の周期変動を補正する。
【００９２】
次にベルト厚み変動に起因する回転変動を補正する。上記検知装置２２６は、被検知体２２５の羽根部の通過を検知することにより、従動ローラ２２４の軸の１回転を検出する。この従動ローラ２２４の軸の回転周期は、ベルト１周期の自然数分の１に設定する。ベルト２１１が従動ローラ２２４に巻き付いたときに従動ローラ２２４の軸の回転を決定する実効的なベルトの厚みは、ベルト２１１の厚さの約半分であることが知られている。したがって、平均ベルト厚みをＢとすると、ベルト２１１の周長Ｌｂと従動ローラ２２４の半径Ｒｅとの関係は、次の（２１）式のようになる。
【数２５】
2005094987.tif 000027
【００９３】
ここで、駆動ローラ２２２と従動ローラ２２４の周期変動が補正されているとする。また、近似的にベルト２１１の厚み変動Δｂを（１８）式のように表す。
【数２６】
2005094987.tif 000028
【００９４】
すると、駆動ローラ２２２が一定回転ωoに制御されるときの従動ローラ２２６の回転速度ωは、近似的に次の（２２）式のように表される。
【数２７】
2005094987.tif 000029
ただし、ωｂはベルト１回転角周波数、Ｒ１は駆動ローラ半径、Ｒ２は従動ローラ半径、τは駆動ローラ２２２と従動ローラ２２４間をベルトが通過する時間がτ／ωｂとなる値である。つまり、従動ローラ２２４の回転速度ωは単に従動ローラ２２４にベルト２１１が接触してベルト厚み変動を受けるのではなく、駆動ローラ２２２がベルトに接触することによっても起きている。今議論を簡単にするためにＲ１≫Ｂ、Ｒ２≫Ｒ１とすると（２２）式は近似的に次式のようになる。
【数２８】
2005094987.tif 000030
【００９５】
この場合はベルト厚み変動に応じて従動ローラ２２４が変動しているとしてよい。そして、例えばベルト１周期で従動ローラ２２４の従動軸が１０回転する場合、従動ローラの軸が５回転したときの時間を計測することで、ベルト半周期に要する時間が検出される。そして、ベルト２１１の１回転のホーム位置は、ホーム位置を示すようにベルト２１１上に設けられたマーク部材を検知することによって検出することができる。また、このベルト２１１の１回転のホーム位置は、本ベルト駆動系が搭載されている装置に電源が入り、前記補正を開始してから第２の従動ローラ２２４の従動軸回転のホーム位置が到来するタイミングをカウントし続けることによって検出することもできる。このような検出手段を用いて、上記実施形態１で示した感光体ドラム回転制御と同様に、ベルト１周期の回転変動成分の振幅と位相を算出することができる。しかし、実際は先に述べたように駆動ローラ２２２と従動ローラ２２４において巻き付いている箇所でのベルト２１１の厚み変動の影響を受けた回転変動が加わっている。したがって、制御するためには、上記（２２）式をベースにしてベルト周期変動を求めて補正すればよい。
【００９６】
以上、本実施形態９で例示した図２９、３０及び３１のベルト駆動制御系のうち、特に図３０のベルト駆動制御系は駆動ローラ２２２とベルト２１１との間ですべりが発生する場合に有効である。
また、本実施形態で例示したベルト駆動制御系では、ベルト厚み変動によるベルト２１１の１回転周期の回転変動の振幅及び移動を正確に計測する必要がなく、ベルト２１１の半周期の移動時間を複数回計測すればよい。
【００９７】
なお、上記各実施形態において、上記第２の検出手段と、感光体ドラム、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段等の少なくとも一つの構成要素とをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成してもよい。この場合は、プロセスカートリッジに含まれる上記第２の検出手段が一体となって着脱交換が可能となり、メンテナンスの利便性が高まる。
このプロセスカートリッジは、複写機やプリンター等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成される。この第２の検出手段を有するプロセスカ−トリッジを有する画像形成装置は、感光体ドラムが所定の周速度で回転駆動される。感光体ドラムはその回転過程において、帯電装置手段によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段からの画像露光光を受ける。こうして感光体ドラムの周面に静電潜像が順次形成され、形成された静電潜像は、次いで現像手段によりトナー現像される。現像されたトナー像は、感光体ドラムの回転と同期させて給紙部から感光体ドラムと転写手段との間に給送された転写材に、転写手段により順次転写されていく。像転写を受けた転写材は感光体ドラムの周面から分離され、像定着手段へ導入されて像定着され、複写物（コピ−）として装置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体ドラムの表面は、クリ−ニング手段によって転写残りトナ−の除去を受けて清浄面化され、更除電された後、繰り返し画像形成に使用される。
【００９８】
以上、各実施形態によれば、駆動条件が互いに異なる２種類以上の制御パターンで回転駆動源としてのモータを制御し、これらの各制御パターンによる制御時に、制御対象回転体が既定回転角を回転するときの回転時間を計測する。このように計測した各回転時間の計測結果に基づいて、制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求める。そして、この回転速度変動の振幅及び位相に基づいて回転駆動源としての駆動モータを制御することにより、駆動伝達回転体の偏心等に起因した制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動を抑制することができる。しかも、上記回転時間の計測は、制御対象回転体が１回転する間に一つの既定回転角について行えば済むため、コスト高の要因となる高精度のロータリーエンコーダを用いる必要がない。
なお、上記各制御パターンにおける駆動条件は、例えば振幅又は位相が互いに異なる１回転周期の回転速度変動がそれぞれ感光体ドラム、駆動ローラ、中間転写ベルト等の制御対象回転体に生じるように設定する。
【００９９】
また、各実施形態において、駆動伝達手段を構成する複数の歯車等の駆動伝達回転体を介して回転駆動源から感光体ドラム、駆動ローラ、中間転写ベルト等の制御対象回転体に回転駆動力を伝達する場合は、次のように制御するのが好ましい。すなわち、上記各制御パターンによる制御時に、上記複数の駆動伝達回転体のうち制御対象回転体の回転軸以外の位置にある少なくとも一つの駆動伝達回転体が既定回転角を回転するときの回転時間についても計測する。これらの回転時間の計測結果に基づいて、その計測対象の駆動伝達回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求めることができる。この回転速度変動の振幅及び位相に基づいて、回転駆動源としての駆動モータを制御することにより、制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動とともに、駆動伝達回転体の１回転周期の回転速度変動を抑制することができる。
また、このように制御対象回転体だけでなく駆動伝達回転体についても既定回転角の回転時間を計測する場合は、次のような順番で上記回転時間の計測と上記振幅及び位相に基づく回転駆動源の制御とを行うのが好ましい。すなわち、計測対象の複数の回転体の１回転周期が大きい方から順次、上記回転時間の計測と上記振幅及び位相に基づく回転駆動源の制御とを行う。このような順番で制御を行うことにより、他の回転体の回転変動の影響を受けにくい順に上記回転時間の計測と上記振幅及び位相に基づく回転駆動源の制御を行うことができるため、より高精度な駆動制御を行うことが可能となる。
また、各実施形態において、回転駆動源の回転軸であるモータ軸の回転周期と、駆動伝達回転体の回転周期と、制御対象回転体の回転周期との間の比率がそれぞれ自然数比になるように構成するのが好ましい。このように各回転周期の比率を自然数比にすることにより、モータ軸、制御対象回転体及び駆動伝達回転体の回転周期の位相関係が一定の関係になる。従って、上記複数種類の制御パターンの制御時に、制御対象回転体の既定回転角の回転時間を、その制御対象回転体の回転変動よりも周期が短いモータ軸及び駆動伝達回転体の回転変動の同じ位相で計測できる。また、駆動伝達回転体の既定回転角の回転時間を、その駆動伝達回転体の回転変動よりも周期が短いモータ軸の回転変動の同じ位相で計測できる。よって、制御対象回転体や駆動伝達回転体の既定回転角の回転時間の計測精度が高まり、制御対象回転体や駆動伝達回転体の回転変動を確実に抑制できるように回転駆動源を制御できる。
ここで、上記駆動伝達手段を構成する複数の駆動伝達回転体の少なくとも一つ（以下「特定の駆動伝達回転体」という）の回転周期をＴｒ、制御対象回転体の回転周期をＴｏ、既定回転角をθｏ、自然数をｎとしたとき、ｎ×Ｔｒ＝Ｔｏ×（θｏ／２π）が成り立つようにすることが好ましい。この場合は、上記特定の駆動伝達回転体の偏心や歯累積ピッチ誤差によって制御対象回転体の回転に１回転周期よりも短い周期の速度変動が重畳していても、その短周期の回転速度変動の略同じような位相で上記既定回転角の回転時間を計測することになる。従って、上記特定の駆動伝達回転体の偏心等による回転変動が第２の検出手段で検出される既定回転角の回転時間の計測結果に影響しにくくなり、より高精度な回転駆動制御が可能となる。
また、各実施形態において、上記回転速度変動の振幅及び位相に基づく回転駆動源の制御を開始した後も、上記既定回転角の回転時間の計測を行なうようにしてもよい。この回転時間の計測結果に基づいて制御対象回転体の１回転周期の回転速度変動の振幅又は位相を新たに求め、この振幅又は位相に基づいて回転駆動源の制御に用いる回転速度変動の振幅及び位相を補正する。このように回転速度変動の振幅及び位相に基づく回転駆動源の制御を開始した後に制御対象回転体の回転速度変動の振幅又は位相を更新することにより、環境や経時による制御対象回転体の回転変動の変化に対応できるようになる。
また、各実施形態において、上記既定回転角はπ［rad］が好ましい。本実施形態で問題にしている制御対象回転体の角速度変動は１回転周期の変動であり、制御対象回転体がπ［rad］回転するたびに制御対象回転体の角速度が平均角速度よりも大きい高速回転領域と平均角速度よりも小さい低速回転領域を繰り返す。従って、上記既定回転角をπ［rad］にすると、上記高速回転領域又は低速回転領域のいずれかに略対応した期間に上記既定回転角の回転時間を計測することができ、既定回転角の回転時間に対する感度を最大感度に大きくすることが可能になる。よって、上記既定回転角が０〜２π［rad］の範囲内で最も感度良く回転変動の振幅と位相と検出し、より高精度な駆動制御が可能となる。
【０１００】
また、各実施形態において、上記第２の検出手段（感光体ドラム軸回転検出手段）は、感光体ドラム等の制御対象回転体の回転軸に長手方向中央部が取り付けられ長手方向端部に被検知部を有する棒状部材（被検知体）を用いて構成できる。この場合は、市販のロータリーエンコーダを用いた場合に比して、非常に簡易な構成の検出手段となり、低コスト化を図ることができる。
また、各実施形態において、上記第２の検出手段は、感光体ドラム等の制御対象回転体の回転軸に中央部が取り付けられ該中央部から離れた位置における回転方向の一部に被検知部を有する板状部材を用いて構成できる。例えば、被検知部としてエッジ部を有する扇型の羽根部からなる板状部材を用いて構成できる。この場合も、市販のロータリーエンコーダを用いた場合に比して、非常に簡易な構成の検出手段となり、低コスト化を図ることができる。
また、各実施形態において、上記第２の検出手段は、感光体ドラム等の制御対象回転体の外周面における回転方向の一部に設けられた被検知部としてのマーク部材を用いて構成することができる。この場合も、市販のロータリーエンコーダを用いた場合に比して、非常に簡易な構成の検出手段となり、低コスト化を図ることができる。特に、この場合は、感光体ドラム等の制御対象回転体とは独立に設ける部品の点数が少なくなるため、低コスト化とともに省スペース化も図ることができる。
また、各実施形態において、上記第２の検出手段は、感光体ドラム等の制御対象回転体の回転軸における回転方向の一部を切り欠いて形成された被検知部を用いて構成できる。この場合も、感光体ドラム等の制御対象回転体とは独立に設ける部品の点数が少なくなるため、低コスト化とともに省スペース化も図ることができる。
なお、上記被検知体としての棒状部材や板状部材等における被検知部を検知する検知装置は、被検知部の回転方向における等角度ずつ離れた複数箇所に設けてもよい。この場合は、各検知装置で検知された複数組のデータについて平均処理を行った得られた上記回転時間の計測結果を用いることができる。従って、被検知体としての棒状部材や板状部材等の取付け偏心による検出誤差を低減し、高精度な検出と駆動制御が可能となる。特に、制御対象回転体の回転軸を中心にしてπラジアンはなれた２箇所にそれぞれ上記検知装置を設けるのが好ましい。
また、上記被検知体としての棒状部材や板状部材等における被検知部は、その回転方向に等角度ずつ離れるように複数設けてよい。この場合は、複数の被検知部について同時に検知を行うことにより、被検知体としての棒状部材や板状部材等の取付け偏心による検出誤差を低減し、高精度な検出と駆動制御が可能となる。特に、制御対象回転体の回転軸を中心にしてπラジアンはなれた２箇所にそれぞれ上記被検知部を設けるのが好ましい。
また、上記被検知部を複数設けた場合は、その複数の被検知部の一つを、他の被検知部との間で識別可能に設けてもよい。この場合は、被検知部を有する棒状部材や板状部材等の被検知体の１回転の基準位置を判断することができる。
【０１０１】
また、各実施形態において、上記被検知体としての棒状部材や板状部材等における被検知部を検知する検知装置は、光学式センサを用いて構成することができる。この場合は、被検知体の被検知部（エッジ部）の通過タイミングを精度良く検出することができるため、高精度な回転駆動制御が可能となる。
また、各実施形態において、上記被検知体としての棒状部材や板状部材等における被検知部を検知する検知装置は、磁気式センサを用いて構成することができる。この場合は、例えば画像形成装置内で使用した場合、トナー付着によるセンサの汚れに対する影響を受けずに検出することができるため、回転駆動制御装置の汚れに対する信頼性が増す。
【０１０２】
また、上記実施形態で示したように本発明に係る駆動制御は画像形成装置の感光体ドラムの駆動制御に適用することができる。この場合、感光体ドラムの１回転周期の回転変動やその感光体ドラムに回転駆動力を伝達する歯車等の駆動伝達回転体の１回転周期の回転変動を抑制することができる。従って、転写画像の位置ずれや画素の伸縮を低減し、高画質を実現することができる。
また、上記実施形態で示したように本発明に係る駆動制御は画像形成装置の中間転写ベルトを駆動する駆動ローラの駆動制御に適用することができる。この場合は、駆動ローラの１回転周期の回転変動やその駆動ローラに回転駆動力を伝達する駆動伝達回転体の１回転周期の回転変動を抑制することができる。従って、転写画像の位置ずれや画素の伸縮を低減し、高画質を実現することができる。
また、上記実施形態で示したように本発明に係る駆動制御は画像形成装置の転写紙を搬送する搬送ローラの駆動制御に適用することができる。この場合は、搬送ローラの１回転周期の回転変動やその搬送ローラに回転駆動力を伝達する駆動伝達回転体の１回転周期の回転変動を抑制することができる。従って、転写画像の位置ずれや画素の太りを低減し、高画質を実現することができる。
また、上記実施形態で示したように本発明に係る駆動制御は画像形成装置の転写部材として転写ローラの駆動制御に適用することができる。この場合は、転写ローラの１回転周期の回転変動やその転写ローラに回転駆動力を伝達する駆動伝達回転体の１回転周期の回転変動を抑制することができる。従って、１次転写と２次転写で発生する転写画像の位置ずれや画素の伸縮を低減し、高画質を実現することができる。
【０１０３】
また、上記実施形態で示したように本発明に係る駆動制御は画像形成装置の中間転写ベルトの駆動制御に適用することができる。この場合は、中間転写ベルトの１周にわたる厚さ変動によって発生する回転変動（搬送速度変動）やその中間転写ベルトに回転駆動力を伝達する駆動伝達回転体の１回転周期の回転変動を抑制することができる。従って、転写画像の位置ずれや画素の伸縮を低減し、高画質を実現することができる。
なお、中間転写ベルトのような無端状のベルト体を駆動制御する場合は、そのベルト体上の少なくとも２箇所にマーク部材を設けて検知するという簡易な構成で、ベルト体の回転変動（搬送速度変動）等を抑制することができるという効果が得られる。
また、ベルト体がかけ渡されている従動ローラの回転軸の回転周期を、ベルト体の回転周期の自然数分の１に設定し、従動ローラの１回転時間を計測することによりベルト体が既定回転角を回転する時間を計測してもよい。この場合は、従動ローラの１回転を検出するという簡易な構成で、ベルト体の回転変動（搬送速度変動）等を抑制することができるという効果が得ることができるとともに、より低コスト化を実現できる。また、従動ローラの回転軸の偏心による回転変動成分の影響を受けることなく高精度な検出が可能である。
また、ベルト体がかけ渡されている２つの従動ローラの回転軸のうち、一方の回転軸にロータリエンコーダを取付け、他方の回転軸に上記第２の検出手段を設けるようにしてもよい。この場合は、第２の検出手段により、ロータリエンコーダの取付け偏心による回転検出誤差を無くすくことが可能であり、従動ローラの回転軸のフィードバック制御をより高精度に行うことができる。
また、ベルト体がかけ渡されている従動ローラの回転軸に上記第２の検出手段を設け、この第２の検出手段の検出結果により、ベルト体、従動ローラ軸及び駆動ローラ軸がそれぞれ既定回転角を回転する時間を計測するようにしてもよい。この計測結果に基づいて、ベルト体、従動ローラ軸及び駆動ローラ軸の回転変動の位相と振幅を求め、ベルト体を高精度に搬送駆動することができる。
【０１０４】
また、本発明に係る駆動制御を画像形成装置の感光体ドラムの駆動制御に適用した場合、歯車等の駆動伝達回転体の回転周期は、感光体ドラムが露光と転写部をなす角を回転する周期の自然数分の１にするのが好ましい。この場合は、たとえ駆動伝達回転体の偏心や歯累積ピッチ誤差により回転変動が発生しても、転写画像の位置ずれを低減することができる。
特に、各実施形態のように中間転写ベルトの移動方向に沿って感光体ドラムを複数配設し、駆動源の回転駆動力を中間転写ベルトに伝達する駆動伝達回転体を備えたタンデム型の画像形成装置の場合は、次のように構成するのが好ましい。すなわち、上記駆動伝達回転体の回転周期は、中間転写ベルトの表面が感光体ドラム間ピッチを通過する時間に等しくするのが好ましい。この場合は、検出された各感光体ドラムの回転変動の位相が転写材に対して、同期して画像が転写されるため、各感光体ドラムについて転写条件（中間転写ベルトと感光体ドラムとの速度差）が同じとなり、色ずれが低減される。
【０１０５】
また、上記タンデム型の画像形成装置において中間転写ベルトを駆動する駆動ローラを駆動制御する場合は、次のように構成するのが好ましい。すなわち、上記駆動ローラを含む駆動伝達回転体の回転周期は、中間転写ベルトの表面が感光体ドラム間ピッチを通過する時間に等しくするのが好ましい。この場合は、たとえ駆動伝達回転体の偏心や歯累積ピッチ誤差により回転変動が発生しても転写画像の位置ずれを低減することができる。なお、上記駆動伝達回転体の回転周期は、感光体ドラムと対向する１次転写位置から転写材に対向する２次転写位置まで中間転写ベルトの表面が移動する時間に等しくしても、同様な効果を得ることができる。
【０１０６】
また、各実施形態において、大口径歯車を駆動伝達機構の最終段に用いるのが好ましい。この場合は、１段減速で部品点数を少なくし、かつ、モータの回転速度を上げられるため、モータ効率も高くすることができる。また、大口径歯車の単一ピッチ誤差によるバンディングの周期を画像上において小さくすることで視覚的に認識しにくくすることができる。
また、各実施形態において、駆動伝達機構に遊星歯車機構を用いてもよい。この場合は、省スペースで高減速が可能となり、装置をコンパクトにすることができる。
また、各実施形態において、駆動伝達機構に遊星ローラ機構を用いてもよい。この場合は、歯車で発生する単一ピッチのバンディングがなく、高画質を実現することができる。
また、各実施形態において、駆動伝達機構に平ベルト機構をもちいてもよい。この場合も、歯車で発生する単一ピッチのバンディングがなく、高画質を実現することができる。
また、各実施形態によれば、駆動伝達機構に遊星ローラや平ベルトのように、すべりが発生する伝達機構においても、すべりを補正することが可能となる。また、すべりを検出する上で、安価な低分解能であるエンコーダを用いることで、低コスト化が可能となる。
【０１０７】
また、各実施形態において、感光体ドラム等の制御対象回転体の１回転周期の回転変動の振幅及び位相を求めるための制御、検出及びデータ処理は、画像形成装置の製造工程で行うことができる。この場合は、ユーザーの出力希望に対し、即時対応して駆動制御することができる。
また、各実施形態において、感光体ドラム等の制御対象回転体の１回転周期の回転変動の振幅及び位相を求めるための制御、検出及びデータ処理は、画像形成装置の実際に設置されて使用される場所で行うようにしてもよい。この場合は、環境、経時変化に対応した駆動制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施形態に係る回転駆動制御装置において感光体ドラムの１回転周期の回転変動を補正制御するためのデータ処理及び制御動作の手順を示すフローチャート。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタの概略構成図。
【図３】同カラープリンタの制御系の構成を説明するブロック図。
【図４】同制御系におけるモータの回転駆動機構を説明するブロック図。
【図５】同回転駆動機構におけるＤＳＰの制御構成を説明するブロック図。
【図６】同回転駆動機構におけるＤＳＰ、ドライバ及びモータの詳細構成を示す説明図。
【図７】変形例に係るモータの回転駆動機構を説明するブロック図。
【図８】感光体ドラム軸回転むらの時間特性を示す特性図。
【図９】同感光体ドラム軸回転むらの周波数成分を示す周波数特性図。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は棒状部材を用いて構成した感光体ドラム軸回転検出手段の一構成例を示す説明図。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は板状部材を用いて構成した感光体ドラム軸回転検出手段の一構成例を示す説明図。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は変形例に係る板状部材の説明図。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は変形例に係る感光体ドラム軸回転検出手段を示す説明図。
【図１４】他の変形例に係る感光体ドラム軸回転検出手段を示す説明図。
【図１５】他の実施形態に係る画像形成装置における感光体ドラム間位相合わせの説明図。
【図１６】棒状部材の検知の様子を示す説明図。
【図１７】各感光体ドラムの位相合わせ補正動作が完了した場合の検知装置の出力パルスのタイミングチャート。
【図１８】更に他の実施形態に係る画像形成装置における感光体ドラム上の光書き込み位置Ｐexと転写位置Ｐｔとの位置関係を示す説明図。
【図１９】（ａ）〜（ｄ）は、更に他の実施形態に係る画像形成装置における感光体ドラムの一回転周期の回転変動とモータ軸の一回転周期の回転変動の両方を検出するための板状部材の構成例を示す説明図。
【図２０】（ａ）〜（ｃ）は変形例に係る羽根部（又は検知マーク）を有する板状部材を用いて構成した感光体ドラム軸回転検出手段の構成例を示す説明図。
【図２１】感光体ドラム以外の制御対象回転体をモータから一段減速で駆動する場合に好適な感光体ドラム軸回転検出手段の構成例を示す説明図。
【図２２】更に他の実施形態に係る画像形成装置に用いる遊星歯車減速機構の構成例を示す斜視図。
【図２３】同遊星歯車減速機構における遊星歯車の遊星回転の様子を示す説明図。
【図２４】（ａ）は更に他の実施形態に係る画像形成装置で用いたトラクション伝達を利用した遊星ローラ減速機の構成例を示す正面断面図。（ｂ）は同遊星ローラ減速機の構成を具体的に示す側面断面図。
【図２５】更に他の実施形態に係る画像形成装置で用いた平ベルトを用いた減速機の構成例を示す平面図。
【図２６】更に他の実施形態に係る画像形成装置の駆動制御装置における歯車増速機構とエンコーダの構成例を示す説明図。
【図２７】更に実施形態の画像形成装置の概略構成図。
【図２８】エンドレスベルトの厚さ分布を示すグラフ。
【図２９】エンドレスベルトの１回転周期の回転変動を検出して制御するベルト駆動制御系の概略構成図。
【図３０】ベルト駆動制御系の他の構成例を示す概略構成図。
【図３１】ベルト駆動制御系の更に他の構成例を示す概略構成図。
【符号の説明】
【０１０９】
１（１ａ〜１ｄ）  感光体ドラム
１’  回転軸
２ａ〜２ｄ  レーザスキャナ
３  搬送ベルト
４  駆動ローラ
５  定着装置
６ａ〜６ｄ  モータ
１０  カラープリンタ
１１  プリンタ制御部
４０  モータ
４６、４７  歯車
５０  既定角度回転時間変動検知体（被検知体）
５１  検知装置
５０１  棒状部材
５０２〜５０７  板状部材
【図１】
2005094987.tif 000031
【図２】
2005094987.tif 000032
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005094987.tif 000036
【図７】
2005094987.tif 000037
【図８】
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【図９】
2005094987.tif 000039
【図１０】
2005094987.tif 000040
【図１１】
2005094987.tif 000041
【図１２】
2005094987.tif 000042
【図１３】
2005094987.tif 000043
【図１４】
2005094987.tif 000044
【図１５】
2005094987.tif 000045
【図１６】
2005094987.tif 000046
【図１７】
2005094987.tif 000047
【図１８】
2005094987.tif 000048
【図１９】
2005094987.tif 000049
【図２０】
2005094987.tif 000050
【図２１】
2005094987.tif 000051
【図２２】
2005094987.tif 000052
【図２３】
2005094987.tif 000053
【図２４】
2005094987.tif 000054
【図２６】
2005094987.tif 000055
【図２７】
2005094987.tif 000056
【図２８】
2005094987.tif 000057
【図２９】
2005094987.tif 000058
【図３０】
2005094987.tif 000059
【図３１】
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【図２５】
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