(57)【要約】【課題】  被駆動体またはモータの速度を所望速度に制御しながら位相差を補正して、速度及び位相差を速く所望値に制御することのできるモータ制御装置及びモータ制御方法、並びに、そのモータ制御装置を応用した画像形成装置の提供。【解決手段】  感光体ドラム３Ｙ，３Ｍの位相差を位相差検出部１４１Ｍで検出し、伝達関数演算部１４３Ｍによる演算にかけた後、減算器１４５Ｍに入力する。減算器１４５Ｍは、速度検出部１２４Ｍにて検出された速度から上記入力を減算した上で、その減算後の速度を減算器１２５Ｍに入力し、速度制御器１２２Ｍによるフィードバック制御に提供する。このため、起動時には加速しながら位相差を補正することができる。また、伝達関数演算部１４３Ｍは、起動時はゲインを高くし、その後徐々にゲインを低くする。このため、位相差を速くかつ安定して収束させることができる。【選択図】  図２
2007156154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被駆動体をそれぞれ独立して駆動する複数のモータに対し、上記各被駆動体または上記各モータの速度をそれぞれ検出する速度検出手段と、
該速度検出手段が検出した上記速度と、速度指令値とに基づいて、上記各モータをそれぞれ独立して制御するモータ制御手段と、
上記各被駆動体の位相差を検出する位相差検出手段と、
該位相差検出手段が検出した位相差に基づき、上記検出された速度または上記速度指令値に対する補正値を算出する補正値算出手段と、
該補正値算出手段が上記補正値を算出するに当って使用するフィードバック係数を、上記各モータの起動時には、上記各モータの定速駆動時に比べて大きくするフィードバック係数変更手段と、
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
上記フィードバック係数変更手段が、上記各モータの起動後、上記フィードバック係数を連続的に減少させることを特徴とする請求項１記載のモータ制御手段。
【請求項３】
上記補正値が、上記速度検出手段が検出した上記各被駆動体または上記各モータの速度をそれぞれ補正する補正値、若しくは、上記モータ制御手段が上記各モータをそれぞれ独立して制御するための各速度指令値をそれぞれ補正する補正値であることを特徴とする請求項１または２記載のモータ制御装置。
【請求項４】
上記フィードバック係数変更手段が、上記起動時であるか否かに加え、上記被駆動体の駆動負荷にも応じて上記フィードバック係数を変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のモータ制御装置と、
該モータ制御装置によって制御される複数のモータと、
該複数のモータによってそれぞれ独立して駆動される複数の感光体と、
該各感光体を露光してその表面に静電潜像を形成する露光手段と、
上記静電潜像に現像材を付着させて現像する現像手段と、
上記付着された現像材を被記録媒体に転写する転写手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
上記被記録媒体に転写された現像材を加熱して定着する定着手段を、
更に備え、
上記モータ制御装置が請求項４記載のモータ制御装置であり、
上記フィードバック係数変更手段が、上記定着手段の加熱状態に応じて上記フィードバック係数を変更することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
複数の被駆動体をそれぞれ独立して駆動する複数のモータに対し、上記各被駆動体または上記各モータの速度をそれぞれ検出する速度検出処理と、
該速度検出処理により検出された上記速度と、速度指令値とに基づいて、上記各モータをそれぞれ独立して制御するモータ制御処理と、
上記各被駆動体の位相差を検出する位相差検出処理と、
該位相差検出処理により検出された位相差に基づき、上記検出された速度または上記速度指令値に対する補正値を算出する補正値算出処理と、
該補正値算出処理で上記補正値を算出するに当って使用されるフィードバック係数を、上記各モータの起動時には、上記各モータの定速駆動時に比べて大きくするフィードバック係数変更処理と、
を備えたことを特徴とするモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の被駆動体をそれぞれ独立して駆動する複数のモータを制御するモータ制御装置に関し、詳しくは、上記複数の被駆動体の速度及び位相差を所望値に制御するモータ制御装置及びモータ制御方法、並びに、そのモータ制御装置を応用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の感光体を回転駆動してカラー画像を形成する画像形成装置では、各感光体の回転速度を所定値に制御するのはもちろんのこと、各感光体の回転位相も揃える必要性が指摘されている。これは、各感光体自身の偏心回転により、各感光体の回転速度が同一であっても表面速度が異なる可能性があるためである。そこで、各感光体の位相差に応じて、一部の感光体の速度設定値を一時的に変更して位相差を補正することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２１５７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記公報では、各感光体の回転速度を所望速度に制御した後で位相差を補正しているので、各感光体の回転速度及び位相差を所望値に制御するまでに時間がかかる。また、上記公報では、位相差を補正するための制御量をデータテーブルとしてＲＯＭに記憶したおくことが提案されているが、この場合、回転速度を所望速度に制御しながら位相差を補正するためには膨大なデータテーブルが必要となる。従って、上記公報の思想を拡張するだけでは、回転速度を所望速度に制御しながら位相差を補正して、回転速度及び位相差を速く所望値に制御するのは困難である。また、このような課題は、画像形成装置に限らず他の各種駆動系でも発生し、回転運動に限らずピストン等の往復運動の駆動系でも発生している。
【０００４】
そこで、本発明は、被駆動体またはモータの速度を所望速度に制御しながら位相差を補正して、速度及び位相差を速く所望値に制御することのできるモータ制御装置及びモータ制御方法、並びに、そのモータ制御装置を応用した画像形成装置の提供を目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達するためになされた本発明のモータ制御装置は、複数の被駆動体をそれぞれ独立して駆動する複数のモータに対し、上記各被駆動体または上記各モータの速度をそれぞれ検出する速度検出手段と、該速度検出手段が検出した上記速度と、速度指令値とに基づいて、上記各モータをそれぞれ独立して制御するモータ制御手段と、上記各被駆動体の位相差を検出する位相差検出手段と、該位相差検出手段が検出した位相差に基づき、上記検出された速度または上記速度指令値に対する補正値を算出する補正値算出手段と、該補正値算出手段が上記補正値を算出するに当って使用するフィードバック係数を、上記各モータの起動時には、上記各モータの定速駆動時に比べて大きくするフィードバック係数変更手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００６】
このように構成された本発明のモータ制御装置では、複数の被駆動体をそれぞれ独立して駆動する複数のモータに対し、速度検出手段が、上記各被駆動体または上記各モータの速度をそれぞれ検出する。すると、モータ制御手段は、速度検出手段が検出した上記速度と、速度指令値とに基づいて、上記各モータをそれぞれ独立して制御する。
【０００７】
また、位相差検出手段は、上記各被駆動体の位相差を検出し、その位相差に基づいて、補正値算出手段が、上記検出された速度または上記速度指令値に対する補正値を算出する。本発明では、このように、上記位相差に対応する補正値をモータ制御手段の制御に反映させることにより、被駆動体またはモータの速度を速度指令値に対応した速度に近づけながら位相差を補正することができる。従って、上記速度及び位相差を速く所望値に制御することができる。
【０００８】
更に、本発明のモータ制御装置では、上記補正値算出手段が上記補正値を算出するに当って使用するフィードバック係数が、フィードバック係数変更手段によって、上記各モータの起動時には上記各モータの定速駆動時に比べて大きくされる。このため、制御の初期（起動時）には位相差を制御に大きく反映することによって位相差を一層速く所望値に制御することができ、制御の終期（速度指令値に応じた速度に近づいたとき）には位相差を制御に小さく反映することによって、上記速度及び位相差を安定して所望値に収束させることができる。
【０００９】
なお、上記フィードバック係数は例えば２段階に切り替えられてもよいが、上記フィードバック係数変更手段が、上記各モータの起動後、上記フィードバック係数を連続的に減少させる場合、位相差を一層滑らかに収束させることができる。
【００１０】
また、上記補正値は、いずれか一方の被駆動体またはモータの速度、若しくは、いずれか一方のモータ制御に関わる速度指令値に対する補正値であってもよいが、上記補正値が、上記速度検出手段が検出した上記各被駆動体または上記各モータの速度をそれぞれ補正する補正値、若しくは、上記モータ制御手段が上記各モータをそれぞれ独立して制御するための各速度指令値をそれぞれ補正する補正値である場合、位相差を一層速く所望値に制御することができる。
【００１１】
更に、上記フィードバック係数変更手段は、上記起動時であるか否かに加え、上記被駆動体の駆動負荷にも応じて上記フィードバック係数を変更するものであってもよい。例えば、被駆動体の駆動負荷が大きいときに大きなフィードバック係数が使用されて被駆動体の速度変動が大きくなると、モータの駆動系や被駆動体に大きなストレスが加わる場合がある。このため、上記のようにフィードバック係数変更手段が駆動負荷にも応じてフィードバック係数を変更する場合、モータの駆動系や被駆動体に大きなストレスが加わるのを抑制することができる。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置は、上記いずれかのモータ制御装置と、該モータ制御装置によって制御される複数のモータと、該複数のモータによってそれぞれ独立して駆動される複数の感光体と、該各感光体を露光してその表面に静電潜像を形成する露光手段と、上記静電潜像に現像材を付着させて現像する現像手段と、上記付着された現像材を被記録媒体に転写する転写手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１３】
このように構成された本発明の画像形成装置では、複数のモータによってそれぞれ独立して駆動される複数の感光体は露光手段により各々露光され、その表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段により現像材を付着させて現像され、その現像材を転写手段が被記録媒体に転写することによって、被記録媒体に画像を形成することができる。また、本発明の画像形成装置では、上記複数のモータが、前述のモータ制御手段によって制御される。このため、本発明では、各感光体の回転速度及び位相差を速く所望値に制御して、早期に画像形成を開始することができる。
【００１４】
また、本発明の画像形成手段において、上記被記録媒体に転写された現像材を加熱して定着する定着手段を、更に備え、上記モータ制御装置が、前述のように駆動負荷にも応じてフィードバック係数を変更するフィードバック係数変更手段を備えたモータ制御装置であり、上記フィードバック係数変更手段が、上記定着手段の加熱状態に応じて上記フィードバック係数を変更する場合、次のような更なる効果が生じる。
【００１５】
すなわち、この種の画像形成装置では、被記録媒体に転写された現像材を定着手段によって加熱溶融させて定着させる。また、定着手段が発生する熱は、感光体近傍の温度も上昇させる。一方、感光体の回転に伴う駆動負荷は、感光体近傍の温度が低いときは感光体表面に残留した現像材が硬いため負荷も大きく、感光体近傍の温度が上昇するに伴ってその負荷は減少する。そこで、上記のように、フィードバック係数変更手段が定着手段の加熱状態に応じて上記フィードバック係数を変更することにより、感光体表面に大きなストレスが加わるのを抑制して、感光体の寿命を延ばすことができる。
【００１６】
また、本発明のモータ制御方法は、複数の被駆動体をそれぞれ独立して駆動する複数のモータに対し、上記各被駆動体または上記各モータの速度をそれぞれ検出する速度検出処理と、該速度検出処理により検出された上記速度と、速度指令値とに基づいて、上記各モータをそれぞれ独立して制御するモータ制御処理と、上記各被駆動体の位相差を検出する位相差検出処理と、該位相差検出処理により検出された位相差に基づき、上記検出された速度または上記速度指令値に対する補正値を算出する補正値算出処理と、該補正値算出処理で上記補正値を算出するに当って使用されるフィードバック係数を、上記各モータの起動時には、上記各モータの定速駆動時に比べて大きくするフィードバック係数変更処理と、を備えたことを特徴としている。
【００１７】
このように構成された本発明のモータ制御方法では、複数の被駆動体をそれぞれ独立して駆動する複数のモータに対し、速度検出処理により、上記各被駆動体または上記各モータの速度をそれぞれ検出し、モータ制御処理により、その検出された速度と、速度指令値とに基づいて、上記各モータをそれぞれ独立して制御することができる。
【００１８】
また、位相差検出処理では、上記各被駆動体の位相差を検出し、その位相差に基づいて、補正値算出処理により、上記検出された速度または上記速度指令値に対する補正値を算出することができる。本発明では、このように、上記位相差に対応する補正値をモータ制御処理による制御に反映させることにより、被駆動体またはモータの速度を速度指令値に対応した速度に近づけながら位相差を補正することができる。従って、上記速度及び位相差を速く所望値に制御することができる。
【００１９】
更に、本発明のモータ制御方法では、上記補正値算出処理で上記補正値を算出するに当って使用されるフィードバック係数が、フィードバック係数変更処理によって、上記各モータの起動時には上記各モータの定速駆動時に比べて大きくされる。このため、制御の初期（起動時）には位相差を制御に大きく反映することによって位相差を一層速く所望値に制御することができ、制御の終期（速度指令値に応じた速度に近づいたとき）には位相差を制御に小さく反映することによって、上記速度及び位相差を安定して所望値に収束させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［カラーレーザプリンタの構成］
以下に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は本発明が適用されたカラーレーザプリンタ（以下、単にプリンタという）１の内部構成を表す概略断面図である。図１に例示するプリンタ１は、トナー像形成部４，及びベルト部材としての用紙搬送ベルト６を備えた画像形成手段としての記録エンジン７と、定着手段としての定着部８と、給紙部９と、スタッカー１２と、制御部１０とを備え、被記録媒体として用紙Ｐに、外部から入力される画像データに応じた４色の画像を形成する。なお、画像データとは、イメージデータに限らず、テキストデータ，コードデータ等であってもよい。
【００２１】
そして、トナー像形成部４は、４個の現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋと、これらの現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋに貯留されたイエロー，マゼンタ，シアン，及びブラックのトナーによる４つのトナー像形成工程毎に、感光体としての感光体ドラム３と、その感光体ドラム３を一様に帯電させる帯電器３１と、該帯電後の感光体ドラム３の表面をレーザ光で露光して画像データに応じた静電潜像を形成する露光手段としてのスキャナユニット４１とを備えている。なお、スキャナユニット４１は、大部分の図示が省略されており、最終的にレーザ光が出射される部分のみが図示されている。
【００２２】
以下、各構成要素の構成について詳しく説明する。なお、以下の説明において、色毎に区別する必要のある場合は各部の符号にＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の添え字を付し、区別する必要のない場合は添え字を省略する。
【００２３】
トナー像形成部４の感光体ドラム３は、略円筒形状の部材で構成され、４つがほぼ等間隔に水平方向に並んで、回動可能に配設されている。なお、感光体ドラム３の略円筒形状の部材は、例えば、アルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものが用いられる。そして、このアルミニウム製の基材は、プリンタ１のグランドラインに接地されている。
【００２４】
また、帯電器３１は、いわゆるスコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム３に対向して、その幅方向に延設される帯電ワイヤ３２と、この帯電ワイヤ３２を納めて感光体ドラム３側を開放したシールドケース３３とで構成され、この帯電ワイヤ３２に高電圧を印加することにより、感光体ドラム３の表面を正極性（例えば＋７００Ｖ）に帯電させる。また、シールドケース３３は、上記感光体ドラム３側の開放部にグリッドを設けた構造となっており、このグリッドに規定の電圧を印加することにより感光体ドラム３の表面がほぼグリッド電圧と同電位に帯電される。
【００２５】
スキャナユニット４１は、各感光体ドラム３に、感光体ドラム３の回転方向の帯電器３１より下流側に配設され、外部より入力される画像データの１色分に応じたレーザー光を光源から出射し、ポリゴンモータにより回転駆動されるポリゴンミラーの鏡面などによりレーザー光を走査して、感光体ドラム３の表面へ照射する。
【００２６】
なお、スキャナユニット４１により、画像データに応じたレーザー光が感光体ドラム３の表面に照射されると、照射された部分の表面電位が低下（＋１５０〜＋２００Ｖ）することにより、感光体ドラム３の表面には、静電潜像が形成される。
【００２７】
また、現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋはそれぞれ、各色のトナーを収納する現像ユニットケース５５に現像手段としての現像ローラ５２を備えた構成を有し、感光体ドラム３の回転方向に対してスキャナユニット４１より下流側で現像ローラ５２が感光体ドラム３に接するように配設される。そして、各現像ユニット５１は、トナーを「＋」（正極性）に帯電させ、均一な薄層として感光体ドラム３へ供給して、現像ローラ５２と感光体ドラム３との接触部において、感光体ドラム３上に形成された「＋」（正極性）の静電潜像に対して、「＋」（正極性）に帯電したトナーを反転現像方式で担持させて上記静電潜像を現像する。
【００２８】
なお、現像ローラ５２は、導電性シリコーンゴムなどを基材として円柱状に構成され、表面にフッ素を含有した樹脂、または、ゴム材のコート層が形成されている。また、現像ユニットケース５５に収納されるトナーは、正帯電性の非磁性１成分トナーであり、現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋに応じて、それぞれイエロー，マゼンタ，シアン，及びブラックのトナーが収容されている。
【００２９】
また、給紙部９は、装置の最下部に設けられており、用紙Ｐを収容する収容トレイ９１と、用紙Ｐを送り出すピックアップローラ９２とから構成されている。そして、収容トレイ９１に収容された用紙Ｐは、ピックアップローラ９２により、給紙部９から１枚ずつ取り出され、搬送ローラ９８，レジストローラ９９を介して用紙搬送ベルト６に送られる。
【００３０】
用紙搬送ベルト６は、感光体ドラム３の幅より狭く、用紙Ｐを上面に担持した状態で、その用紙Ｐと一体に走行するように無端状に構成され、モータ（図示せず）により駆動される駆動ローラ６２と従動ローラ６３との間に架け渡されている。また、各感光体ドラム３と対向する位置の近傍には、用紙搬送ベルト６を挟んで、転写手段としての転写ローラ６１がそれぞれ設けられている。そして、用紙搬送ベルト６は、駆動ローラ６２が上記モータにより回転駆動されることにより、感光体ドラム３と対向する側の表面が、図１に矢印で示すように、図中右方向から図中左方向へ移動して、レジストローラ９９から送られて来る用紙Ｐを、感光体ドラム３との間へ順番に搬送して定着部８へ送る。
【００３１】
また、用紙搬送ベルト６の駆動ローラ６２で折り返した面の従動ローラ６３寄りの位置には、クリーニングローラ１０５を備えたトナー除去部１００が設けられている。更に、駆動ローラ６２上の用紙搬送ベルト６との対向位置には、濃度検知センサ１１１が設けられている。濃度検知センサ１１１は、赤外領域の光を発光する光源と、光源からの光を用紙搬送ベルト６上に照射するレンズと、その反射光を受光するフォトトランジスタから構成され、用紙搬送ベルト６上のトナー像の濃度を測定する。
【００３２】
また、転写ローラ６１は、負電圧の電流源１１２により転写ローラ６１と感光体ドラム３との間にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアス（例えば−１０〜−１５μＡ）が印加されて、感光体ドラム３上に形成されたトナー像を用紙搬送ベルト６により搬送される用紙Ｐに転写するように構成されている。
【００３３】
また、定着部８は、加熱ローラ８１と、加圧ローラ８２とから構成され、トナー像が転写された用紙Ｐを、加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２によって狭持搬送しながら加熱及び加圧することにより、トナー像を用紙Ｐに定着させる。更に、定着部８には、加熱ローラ８１近傍の温度を測定するセンサ８３が設けられている。
【００３４】
また、プリンタ１の上面にはスタッカー１２が形成されている。このスタッカー１２は、定着部８の排紙側に設けられており、定着部８から排出される用紙Ｐを収容する。また、制御部１０は、周知のＣＰＵを用いた制御装置などにより構成され、プリンタ１の動作全般の制御を行う。
【００３５】
ところで、４個の感光体ドラム３は、いずれも、感光体ドラム３が用紙搬送ベルト６から離間する上方向に移動可能に保持され、４個の感光体ドラム３に対して跨るように設けられた離間手段としての移動部材７２により位置決めされている。なお、移動部材７２は、４個の感光体ドラム３に跨る長さの板状部材で構成され、図１における左右方向に移動可能に保持されている。また、移動部材７２には、左右方向に延びる略クランク形状の４個の誘導穴７２ａが設けられていて、この誘導穴７２ａのそれぞれに各感光体ドラム３の長手方向側面に設けられた軸３ａが嵌め込まれる。
【００３６】
そして、移動部材７２は、回転力を左右方向の力に換えるリンク７３を介して、リフト用モータ７４に接続され、制御部１０からの指令信号に応じてリフト用モータ７４が回転することにより、移動部材７２が右、または、左方向に移動する。このように、移動部材７２が左方向に移動すると、誘導穴７２ａが左方向へ移動する際に、各感光体ドラム３の軸３ａが、誘導穴７２ａの略クランク形状に沿って上方向に移動するため、感光体ドラム３が用紙搬送ベルト６から離間する状態となる。逆に、移動部材７２が右方向の位置にあると、感光体ドラム３は用紙搬送ベルト６に接触する状態となる。通常は、感光体ドラム３が用紙搬送ベルト６に接触した状態で画像形成がなされる。
【００３７】
以上のような構成の本実施の形態におけるプリンタ１での、用紙Ｐへの画像形成の動作は次のようになる。先ず、給紙部９からピックアップローラ９２により用紙Ｐが１枚供給され、搬送ローラ９８，レジストローラ９９を介して用紙搬送ベルト６へ送られる。次に、図１中一番右側の感光体ドラム３Ｙの表面が、帯電器３１により一様に帯電され、スキャナユニット４１により、イエロー色用の外部から入力された画像データに対応して露光されて、上記のように静電潜像が形成される。次に、この感光体ドラム３Ｙの表面に現像ユニット５１Ｙにおいて正極性に帯電されたイエローのトナーが供給され、現像が行われる。そして、このようにして形成されたトナー像は、用紙搬送ベルト６により搬送される用紙Ｐの表面上に、転写バイアスが印加された転写ローラ６１により転写される。
【００３８】
次に、用紙Ｐが、マゼンタ，シアン，及びブラック用それぞれの感光体ドラム３と対向する位置へ順番に搬送され、イエローのトナーと同様の手順で、トナー像が感光体ドラム３の表面に形成されて、転写ローラ６１により用紙Ｐに重ね合わせて転写される。最後に、用紙Ｐ上に形成された４色のトナー像は、定着部８において用紙Ｐ上に定着され、スタッカー１２上に排出される。
【００３９】
また、プリンタ１では、制御部１０によりキャリブレーションの実行が指示されると、記録エンジン７のトナー像形成部４により、周知の測定用パッチが用紙搬送ベルト６上に形成される。この測定用パッチの形成時には、記録エンジン７の濃度検知センサ１１１によって、測定用パッチを構成する各色の濃度が測定される。濃度測定後の測定用パッチは、トナー除去部１００のクリーニングローラ１０５によって除去される。
【００４０】
［感光体ドラムの駆動ユニットの構成］
図２は、感光体ドラム３の駆動ユニット１２０の構成を表すブロック図である。図２に示すように、各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋには、それぞれモータ１２１Ｙ，１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｋ（図２では１２１Ｙ，１２１Ｍのみ図示）が、図示しないギヤを介して接続されている。また、各モータ１２１には、速度制御器１２２（図２では１２２Ｙ，１２２Ｍのみ図示），電力増幅部１２３（図２では１２３Ｙ，１２３Ｍのみ図示）を介して駆動電力が入力され、各モータ１２１の回転速度は速度検出部１２４（図２では１２４Ｙ，１２４Ｍのみ図示）によって検出されている。
【００４１】
感光体ドラム３Ｙに係る主駆動ユニット１２０Ｙでは、速度検出部１２４Ｙにて検出された速度が、減算器１２５Ｙによって速度指令値から減算され、その値に基づいて速度制御器１２２Ｙがモータ１２１Ｙの速度をフィードバック制御する。これに対して、他の感光体ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに係る従駆動ユニット１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋでは、次のように、感光体ドラム３Ｙと感光体ドラム３Ｍ，３Ｃ，または３Ｋとの位相差も反映させたフィードバック制御がなされる。
【００４２】
すなわち、各感光体ドラム３には、１回転毎に１つのインデックス信号を発生するインデックス検出部（ＩＮＤＥＸ検出）１３０が設けられている。ここで、インデックス検出部１３０の構成について、図３を用いて詳細に説明する。
【００４３】
図３（Ａ）に示すように、各感光体ドラム３には、軸３ａを中心にしてその感光体ドラム３と一体に回転するディスク１２７が設けられ、ディスク１２７の外周近傍の一部にはスリット１２８が１箇所穿設されている。インデックス検出部１３０は、図３（Ｂ）に示すように、ディスク１２７を外周側から挟むようにコの字形に形成され、ディスク１２７に向けて光を照射する発光部１３１と、発光部１３１がスリット１２８と対向したときに、そのスリット１２８を通過した光を検出する受光部１３２とを備えている。このため、スリット１２８が発光部１３１と対向する所定の位相まで感光体ドラム３が回転したとき、受光部１３２は上記光を検出してインデックス信号を発生する。
【００４４】
そこで、例えば感光体ドラム３Ｍに係る従駆動ユニット１２０Ｍは、図２に示すように、インデックス検出部１３０Ｍが発生するインデックス信号とインデックス検出部１３０Ｙが発生するインデックス信号とを比較して感光体ドラム３Ｙ，３Ｍの位相差を検出する位相差検出部１４１Ｍを備えている。位相差検出部１４１Ｍに検出された上記位相差は、伝達関数演算部（伝達関数Ｃ（ｓ））１４３Ｍによる演算にかけられた後、減算器１４５Ｍに入力される。減算器１４５Ｍは、速度検出部１２４Ｍにて検出された速度から伝達関数演算部１４３Ｍの出力（以下、補正値という）を減算した上で、その減算後の速度を減算器１２５Ｍに入力する。
【００４５】
このように、従駆動ユニット１２０Ｍでは、速度検出部１２４Ｍにて検出された速度から上記位相差に応じた補正値が減算された上で、その減算後の速度が減算器１２５Ｍにて速度指令値から減算される。速度制御器１２２Ｍは、その減算後の値に基づいてフィードバック制御を行うため、感光体ドラム３Ｍの速度を速度指令値に応じた速度に近づけながら、感光体ドラム３Ｙと感光体ドラム３Ｍとの位相差を補正することができる。なお、図示省略したが、感光体ドラム３Ｃに係る従駆動ユニット１２０Ｃや、感光体ドラム３Ｋに係る従駆動ユニット１２０Ｋも、従駆動ユニット１２０Ｍと同様に構成されている。
【００４６】
また、図４は、伝達関数演算部１４３の構成を詳細に表すブロック図である。図４に示すように、伝達関数演算部１４３は、位相差検出部１４１に検出された位相差から高周波成分を除去するフィルタ１５１と、ゲインＧｃｏｍｐを出力するゲイン補正関数１５３と、フィルタ１５１を通過した上記位相差にゲインＧｃｏｍｐをかける乗算器１５５とから構成されている。このため、ゲインＧｃｏｍｐを変化させることにより、感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの速度及び位相差の収束状態は、次のように変化する。
【００４７】
なお、以下の説明において、上記制御系の各種伝達関数は次のように仮定した。先ず、モータ１２１に対して、巻線インダクタンス，巻線抵抗，入力電圧，モータ電流，トルク定数，逆起電力定数，モータ軸のイナーシャ，モータ軸の粘性抵抗，及び回転角速度を、それぞれＬ，Ｒ，Ｖc ，ｉ，Ｋt ，Ｋe ，Ｊ1 ，Ｄ1 ，及びω1 とする。また、感光体ドラム３に対して、軸３ａのイナーシャ，軸３ａの粘性抵抗，及び回転角速度を、それぞれＪ2 ，Ｄ2 ，及びω2 とする。更に、モータ１２１と感光体ドラム３との間のギヤ結合による捻りトルク定数をＫs とすると、次のような微分方程式が成立する。
【００４８】
【数１】
2007156154.tif 000003
これより、入力を入力電圧Ｖc 、出力を感光体ドラム３の位置とするモータ１２１の伝達関数を導くと、その伝達関数は次式で表すことができる。なお、次式において係数ａ0 〜ａ3 ，ｂ0 は、前述の電気的，機械的定数により決定される。
【００４９】
【数２】
2007156154.tif 000004
また、速度制御器１２２としては、次式に示すような位相進み−遅れ補償などの伝達関数を適用することができる。なお、次式においてＴ1 ，Ｔ2 は折点各周波数を決める設計定数であり、α1 ，α2 は低周波（高周波）増加ゲインを決める設計定数である。
【００５０】
【数３】
2007156154.tif 000005
この式において、α1 ＝０，α2 ＝∞とすることで、よく知られるＰＩＤ制御の伝達関数となる。本実施の形態では、伝達関数Ｇ（ｓ）を次式のように設定した。
【００５１】
【数４】
2007156154.tif 000006
更に、フィルタ１５１としては、安定性の観点から、本実施の形態では次式に示すようにローパス特性を持つ関数を適用した。なお、次式において、ａ0 ，ａ1 ，ｂ0 は設計定数である。本実施の形態では、ａ0 ＝ｂ0 ＝１、ａ1 ＝０．０２とした。
【００５２】
【数５】
2007156154.tif 000007
以上のような設定の上で、伝達関数演算部１４３におけるゲインＧｃｏｍｐの影響を調べた。先ず、ゲインＧｃｏｍｐを中間的な値に固定し、感光体ドラム３Ｙ，３Ｍの回転速度（Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）の変化を調べた。図５（Ａ），（Ｂ）は、感光体ドラム３Ｍが位相進みの場合の、感光体ドラム３Ｙ，３Ｍの回転速度の変化をそれぞれ表すグラフである。感光体ドラム３Ｙの速度は、感光体ドラム３Ｍとの位相差に関わらずフィードバック制御されるため、図５（Ａ）に示すように滑らかに目標指令速度に収束する。これに対し、感光体ドラム３Ｍの速度は、上記位相差を反映しながらフィードバック制御されるため、図５（Ｂ）に示すように振動しながら目標指令速度に収束する。
【００５３】
次に、図６（Ａ），（Ｂ）は、上記制御中にインデックス検出部１３０Ｙ，１３０Ｍがそれぞれ発生するインデックス信号を表す説明図であり、図７は、両者を重ね合わせて拡大して示した説明図である。なお、図７において、破線で示す「主回転体」がインデックス検出部１３０Ｙのインデックス信号を表し、実線で示す「従回転体」がインデックス検出部１３０Ｍのインデックス信号を表している。図５，図７に示すように、感光体ドラム３Ｙ，３Ｍは、それぞれ目標指令速度に加速される間に位相差も補正されていることが分かる。
【００５４】
感光体ドラム３Ｍが位相遅れの場合も、同様の結果が得られた。すなわち、図８（Ａ），（Ｂ）は、感光体ドラム３Ｍが位相遅れの場合の、上記制御による感光体ドラム３Ｙ，３Ｍの回転速度の変化をそれぞれ表すグラフである。また、図９（Ａ），（Ｂ）は、その制御中にインデックス検出部１３０Ｙ，１３０Ｍがそれぞれ発生するインデックス信号を表す説明図であり、図１０は、両者を重ね合わせて拡大して示した説明図である。なお、図１０でも、「主回転体」，「従回転体」がインデックス検出部１３０Ｙ，１３０Ｍのインデックス信号をそれぞれ表している。図８，図１０に示すように、感光体ドラム３Ｍが位相遅れの場合も、感光体ドラム３Ｙ，３Ｍは、それぞれ目標指令速度に加速される間に位相差も補正されていることが分かる。
【００５５】
次に、図１１（Ａ）は、ゲインＧｃｏｍｐを低い値に固定した場合の、感光体ドラム３Ｍの回転速度の変化を表すグラフであり、図１１（Ｂ）はその部分拡大図である。図１１に示すように、ゲインＧｃｏｍｐを低い値に固定した場合、位相差の収束は遅いが、回転速度の振動は小さい。また、位相が収束した後は、外乱等による変動にも大きな振動を出さず、安定性がよいことが分かった。
【００５６】
一方、図１２（Ａ）は、ゲインＧｃｏｍｐを高い値に固定した場合の、感光体ドラム３Ｍの回転速度の変化を表すグラフであり、図１２（Ｂ）はその部分拡大図である。図１２に示すように、ゲインＧｃｏｍｐを高い値に固定した場合、位相差の収束は速いが、位相差が収束した後にも位相がずれやすいことが分かった。
【００５７】
そこで、本実施の形態では、ゲイン補正関数１５３を、制御の初期には大きく、位相差の収束時には小さくなるように可変のゲインＧｃｏｍｐを出力するものとした。図１３は、起動時には高い値に設定されるゲインＧｃｏｍｐを起動後直線的に減少させ、０．８秒後にゲインＧｃｏｍｐの変化を止めて一定値に維持した場合の感光体ドラム３Ｍの回転速度の変化を表している。図１３を図１１，図１２と比較すれば、位相収束時間は低ゲインの場合に比べて明らかに速く、位相収束時の速度変動は振動振幅・残留振幅共に高ゲインの場合ン比べて小さいことが分かる。このように、ゲインＧｃｏｍｐを起動時には高く、位相収束時には低くなるように設定することにより、位相差を速く収束させ、かつ、回転速度及び位相差を安定して所望値に制御することができる。
【００５８】
また、図１４は、上記各場合における位相差（Ｅｒｒｏｒ）の収束状態を表すグラフであり、図１４（Ａ）は低ゲインの場合、図１４（Ｂ）は高ゲインの場合、図１４（Ｃ）は前述のようにゲインＧｃｏｍｐを変化させた場合を表している。図１４（Ａ）に示すように、低ゲインの場合は位相差の収束が遅い。また、図１４（Ｂ）に示すように高ゲインの場合は収束後にも位相差が安定して０に維持されず、残留的なうねりが発生したりちょっとした外乱にも反応して振動している。これに対して、図１４（Ｃ）に示すように、ゲインＧｃｏｍｐを前述のように変化させた場合、収束時間・振動量について両立していることが分かる。
【００５９】
なお、ゲインＧｃｏｍｐの変更方法としては種々の形態が考えられる。例えば、次式に示すように、起動後の経過時間Ｔが閾値δを超えたか否かに応じて２段階に切り替えてもよい。
【００６０】
【数６】
2007156154.tif 000008
この式によってゲイン補正関数１５３を定義した場合、起動後δ時間経過するまではゲインＧｃｏｍｐを高いゲインｇ1 に設定して位相差を速く収束させ、δ時間経過後はゲインＧｃｏｍｐを低いゲインｇ2 に設定して回転速度及び位相差を安定して所望値に収束させることができる。
【００６１】
また、次式に示すように、起動後δ1 時間まではゲインＧｃｏｍｐを高いゲインｇ1 に設定し、その後δ2 時間まで直線的にゲインＧｃｏｍｐを減少させ、δ2 時間経過後はゲインＧｃｏｍｐを低いゲインｇ2 に維持してもよい。
【００６２】
【数７】
2007156154.tif 000009
更に、次式に示すように、δ1 ，δ2 間では指数関数による漸近線に沿ってゲインＧｃｏｍｐを減少させてもよい。
【００６３】
【数８】
2007156154.tif 000010
但し、数６のようにゲインＧｃｏｍｐを段階的に減少させる場合に比べて、数７，数８のようにゲインＧｃｏｍｐを連続的に減少させる場合の方が、位相差を一層滑らかに収束させることができる。
【００６４】
［感光体ドラムの駆動ユニットの変形例］
なお、上記制御は、マイクロコンピュータのソフトウェア処理によっても実行することができる。図１５は、そのような処理を実行するための駆動ユニットの構成を表すブロック図である。なお、図１５には、感光体ドラム３Ｙ，３Ｍに係る構成のみを図示したが、他の感光体ドラム３Ｃ，３Ｋに係る駆動ユニットも同様に構成されている。
【００６５】
図１５に示すように、この制御系では、前述の電力増幅部１２３には制御部１０（図１参照）からの信号が入力され、速度検出部１２４，インデックス検出部１３０からの信号は制御部１０に入力される。制御部１０は、ＣＰＵ１０ａ，ＲＯＭ１０ｂ，ＲＡＭ１０ｃを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭ１０ｂに記憶されたプログラムに基づき次のような処理を実行する。なお、制御部１０には、図示した構成以外にも、例えばプリンタ１の操作パネルなど各種構成が接続されているが、以下に説明する処理とは直接関係ないので図示を省略した。
【００６６】
図１６は、感光体ドラム３Ｍの速度を調整するために制御部１０が実行する速度制御処理のメインルーチンを表すフローチャートである。なお、この処理は、外部のパーソナルコンピュータ等から印刷指令が入力され、感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの駆動指令が発生すると開始される。
【００６７】
処理が開始されると、先ず、Ｓ１（Ｓはステップを表す：以下同様）にて、感光体ドラム３Ｍの速度指令値がセットされる。続くＳ２では、別ルーチンによる補正値の算出開始が指示される。上記別ルーチンについては後に詳述するが、この補正値とは、前述の伝達関数演算部１４３Ｍの出力に相当する数値である。
【００６８】
続くＳ３では、速度検出部１２４Ｍから入力される検出速度から、その時点で算出されている上記補正値が減算され、減算後の速度に基づき、Ｓ４にて周知のフィードバック演算処理が実行される。すなわち、Ｓ４では、Ｓ３にて算出された速度を上記速度指令値に対応する速度と一致させるべく、モータ１２１Ｍへの入力電圧が算出されるのである。このようにして入力電圧が算出されると、別ルーチンにより、電力増幅部１２３Ｍに向けてその入力電圧に応じた信号が出力される。
【００６９】
続くＳ５では、画像データ等を処理し終わって感光体ドラム３Ｍの駆動が終了したか否かが判断される。駆動終了でない場合は（Ｓ５：Ｎ）、前述のＳ３へ移行して上記制御が繰り返される。一方、駆動終了の場合は（Ｓ５：Ｙ）、処理はＳ７へ移行し、速度指令値が０にセットされる。続くＳ８では、その速度指令値に応じた上記フィードバック演算処理が実行され、Ｓ９にて、感光体ドラム３Ｍが停止したか否かが判断される。感光体ドラム３Ｍが停止していない場合は（Ｓ９：Ｎ）、Ｓ８のフィードバック演算処理が繰り返され、感光体ドラム３Ｍが停止すると（Ｓ９：Ｙ）、処理が終了する。
【００７０】
次に、Ｓ２にて開始が指示される上記補正値の算出は、図１７〜図１９に示すような、並行して実行される３つの処理から構成されている。先ず、図１７は、感光体ドラム３Ｍの感光体ドラム３Ｙに対する位相遅れ量に相当するカウンタ値Ｃｎｔ＿Ｙ２Ｍを算出する処理を表すフローチャートである。
【００７１】
図１７に示すように、この処理が開始されると、先ず、Ｓ２１にて、インデックス検出部１３０Ｙによりインデックス信号が発生されたか否かが判断される（ＨＰ＿Ｙエッジ検出）。このインデックス信号が発生されていない場合は（Ｓ２１：Ｎ）、処理はそのままＳ２１にて待機し、インデックス検出部１３０Ｙのインデックス信号が発生されると（Ｓ２１：Ｙ）、Ｓ２２にて、カウンタ値Ｐ＿ｃｎｔが０にクリアされる。
【００７２】
続くＳ２３では、そのカウンタ値Ｐ＿ｃｎｔが１つインクリメントされ、Ｓ２４にて、インデックス検出部１３０Ｍによりインデックス信号が発生されたか否かが判断される（ＨＰ＿Ｍエッジ検出）。このインデックス信号が発生されていない場合は（Ｓ２４：Ｎ）、処理は前述のＳ２３へ移行し、カウンタ値Ｐ＿ｃｎｔを１つずつインクリメントしながら待機する。そして、インデックス検出部１３０Ｍからインデックス信号が発生されると（Ｓ２４：Ｙ）、Ｓ２５にて、そのときのカウンタ値Ｐ＿ｃｎｔがカウンタ値Ｃｎｔ＿Ｙ２Ｍとしてストアされる。
【００７３】
続くＳ２６では、駆動終了か否かが判断され、駆動終了でない場合は（Ｓ２６：Ｎ）、処理は前述のＳ２１へ移行して上記処理が繰り返される。一方、駆動終了の場合は（Ｓ２６：Ｙ）、Ｓ２７にてカウンタ値Ｃｎｔ＿Ｙ２Ｍが０にクリアされ、処理が終了する。
【００７４】
図１８は、感光体ドラム３Ｍの感光体ドラム３Ｙに対する位相進み量に相当するカウンタ値Ｃｎｔ＿Ｍ２Ｙを算出する処理を表すフローチャートである。以下に示すように、この処理は図１７の処理とほぼ同様に構成されている。
【００７５】
すなわち、この処理が開始されると、先ず、Ｓ３１にて、インデックス検出部１３０Ｍによりインデックス信号が発生されたか否かが判断される。このインデックス信号が発生されていない場合は（Ｓ３１：Ｎ）、処理はそのままＳ３１にて待機し、インデックス検出部１３０Ｍのインデックス信号が発生されると（Ｓ３１：Ｙ）、Ｓ３２にて、カウンタ値Ｎ＿ｃｎｔが０にクリアされる。
【００７６】
続くＳ３３では、そのカウンタ値Ｎ＿ｃｎｔが１つインクリメントされ、Ｓ３４にて、インデックス検出部１３０Ｙによりインデックス信号が発生されたか否かが判断される。このインデックス信号が発生されていない場合は（Ｓ３４：Ｎ）、処理は前述のＳ３３へ移行し、カウンタ値Ｎ＿ｃｎｔを１つずつインクリメントしながら待機する。そして、インデックス検出部１３０Ｙからインデックス信号が発生されると（Ｓ３４：Ｙ）、Ｓ３５にて、そのときのカウンタ値Ｎ＿ｃｎｔがカウンタ値Ｃｎｔ＿Ｍ２Ｙとしてストアされる。そして、駆動が終了するまで（Ｓ３６：Ｎ）、上記処理が繰り返され、駆動が終了すると（Ｓ３６：Ｙ）、Ｓ３７にてカウンタ値Ｃｎｔ＿Ｍ２Ｙが０にクリアされ、処理が終了する。
【００７７】
図１９は、その時点でストアされている上記カウンタ値Ｃｎｔ＿Ｙ２Ｍ，Ｃｎｔ＿Ｍ２Ｙから、前述の補正値を算出する処理を表すフローチャートである。図１９に示すように、この処理が開始されると、先ず、Ｓ４１にて、変数Ｃｎｔ，ｓｇｎが０にクリアされる。続くＳ４２では、その時点でストアされている上記カウンタ値Ｃｎｔ＿Ｙ２Ｍ，Ｃｎｔ＿Ｍ２Ｙのいずれが大きいかが判断され、Ｃｎｔ＿Ｍ２Ｙ＜Ｃｎｔ＿Ｙ２Ｍの場合は（Ｓ４２：Ｙ）、Ｓ４３にて、ｓｇｎが−１に、ＣｎｔがＣｎｔ＿Ｍ２Ｙに、それぞれセットされる。また、Ｃｎｔ＿Ｍ２Ｙ≧Ｃｎｔ＿Ｙ２Ｍの場合は（Ｓ４２：Ｎ）、Ｓ４４にて、ｓｇｎが＋１に、ＣｎｔがＣｎｔ＿Ｙ２Ｍに、それぞれセットされる。
【００７８】
このように、変数Ｃｎｔ，ｓｇｎがＳ４３またはＳ４４にてセットされると、処理はＳ４５へ移行し、補正値がＣ（ｓ）＊ｓｇｎ＊Ｃｎｔなる式によって算出される。なお、Ｃ（ｓ）は、前述の伝達関数演算部１４３Ｍにおける伝達関数に相当し、フィルタ成分とゲインＧｃｏｍｐとを乗じたものである。このようにして算出された補正値は、ＲＡＭ１０ｃの所定領域にストアされ、前述の図１６の処理において使用される。
【００７９】
続くＳ４７では、駆動終了か否かが判断され、駆動終了でない場合は（Ｓ４７：Ｎ）、処理は前述のＳ４２へ移行して上記処理が繰り返される。一方、駆動終了の場合は（Ｓ４７：Ｙ）、Ｓ４８にて補正値が０にクリアされ、処理が終了する。
【００８０】
以上の各処理を各モータ１２１Ｃ，１２１Ｋに対しても同様に実行することにより、図２に示した各駆動ユニット１２０と同様の制御を行うことができる。また、上記処理では、Ｃｎｔ＿Ｍ２Ｙ，Ｃｎｔ＿Ｙ２Ｍの小さい方を０にするように制御がなされるので、速く位相を収束させることができる。なお、モータ１２１Ｙに対する処理では、図１６のＳ３及び図１７〜図１９の処理を省略してもよいが、全く同様のプログラムを使用しても常に補正値＝０となるので、上記省略を行った場合と同様の制御が行える。
【００８１】
また、このようにソフトウェアプログラムを利用する場合、センサ８３によって検出された定着部８の温度に基づき、次のような制御を実行することもできる。すなわち、定着部８の温度が低い間は、画像形成ができないのでそれ程早急に位相を収束させる必要もない。また、定着部８の温度が低く、感光体ドラム３の雰囲気温度も低いときは、感光体ドラム３の表面に残留したトナーが硬く、また、用紙搬送ベルト６との間で擦れ合うために、感光体ドラム３を回転させるときの負荷も大きく、高いゲインを設定して回転速度に振動が生じるのは好ましくない。
【００８２】
図２０は、このような定着部８の温度を考慮した制御を表すフローチャートである。図２０に示すように、処理が開始されると、先ず、Ｓ５１にて印刷指令があるまで待機し（Ｓ５１：Ｎ）、印刷指令があると（Ｓ５１：Ｙ）、処理はＳ５２へ移行する。Ｓ５２では、定着部８の温度が一定温度以上、具体的にはトナーの軟化温度以上であるか否かがセンサ８３からの信号に基づいて判断され、一定温度未満である場合は（Ｓ５２：Ｎ）、Ｓ５３にて低速駆動が指示されて処理は再びＳ５２へ移行する。なお、上記一定温度は、トナーの軟化温度よりも高い温度、例えば、トナーの溶融温度以上であっても差し支えない。
【００８３】
Ｓ５３にて低速駆動が指示されると、前述のゲインＧｃｏｍｐは低い値に設定され、速度指令値も低い値に設定される。このため、感光体ドラム３の表面に大きなストレスが加わるのを抑制して、感光体ドラム３の寿命を延ばすことができる。
【００８４】
定着部８の温度が上記一定温度未満の間は（Ｓ５２：Ｎ）、Ｓ５３による低速駆動が続行され、定着部８の温度が上記一定温度以上に上昇すると（Ｓ５２：Ｙ）、Ｓ５５にて高速駆動が指示される。すると、速度指令値は通常の画像形成時の値に設定され、ゲインＧｃｏｍｐは、前述のように最初は高く、位相が収束するころには低くなるように設定される。なお、ゲインＧｃｏｍｐの変更方法は、前述のどの形態を利用してもよい。
【００８５】
続くＳ５６では、駆動終了か否かが判断され、駆動終了でない場合は（Ｓ５６：Ｎ）、処理は前述のＳ５５へ移行して高速駆動が続行される。一方、駆動終了の場合は（Ｓ５６：Ｙ）、Ｓ５７にて速度指令値が０にセットされ、処理が終了する。すなわち、本処理では、定着部８の温度が上記一定温度以上、つまり、トナーが軟化する温度以上に上昇して感光体ドラム３の負荷が充分に小さくなってから高速駆動（Ｓ５５）へ移行しているので、感光体ドラム３が硬いトナーを挟んで用紙搬送ベルト６と擦れ合うのを抑制して、前述のように感光体ドラム３の寿命を延ばすことができるのである。特に、感光体ドラム３の回転起動時には、各感光体ドラム３の周速度（定速回転に達するまでは、各感光体ドラム３間においても周速度にバラつきが生ずる）と用紙搬送ベルト６との移動速度とは一致することはないが、それによる感光体ドラム３の寿命への影響を最小限に留めることができる。
【００８６】
また、上記各実施の形態では、モータ１２１Ｙは通常のフィードバック制御を行っているが、上記位相差に応じた補正値はモータ１２１Ｙの制御にも反映させてもよい。すなわち、図２１に示すように、速度検出部１２４Ｙと減算器１２５Ｙとの間に加算器１４５Ｙを設け、伝達関数演算部１４３Ｍの出力を加算器１４５Ｙにも入力するのである。こうすることによって、上記補正値をモータ１２１Ｙ，１２１Ｍの双方の制御に反映させることができ、延いては、位相差を一層速く収束させることができる。なお、図２１において、図２と同様に構成された部分には図２で使用した符号と同一の符号を使用して、構成の詳細な説明を省略する。
【００８７】
但し、このような制御形態は、モータが３個以上ある場合には適用に若干の工夫が必要となる。４個の感光体ドラム３を備えたプリンタ１にこのような制御形態を適用する場合、例えば、２つのモータをそれぞれ２個の感光体ドラム３にギヤ等を介して接続して、２つのモータで４個の感光体ドラム３を駆動するようにすればよい。なお、前述の図２に示した駆動ユニット１２０の構成を採用した場合でも、同様に、２つのモータをそれぞれ２個の感光体ドラム３にギヤ等を介して接続して、２つのモータで４個の感光体ドラム３を駆動するようにしてもよい。
【００８８】
図２２（Ａ），（Ｂ）は、図２１の制御系における感光体ドラム３Ｙ，３Ｍの回転速度をそれぞれ表すグラフである。また、図２３（Ａ）は、図２２（Ｂ）の部分拡大図であり、図２３（Ｂ）は位相差の収束状態を表すグラフである。図２２，図２３に示すように、上記補正値をモータ１２１Ｙ，１２１Ｍの双方の制御に反映させることにより、位相差を一層速く安定して収束させることができる。また、このため、図２１の制御系では、モータ１２１Ｙ，１２１Ｍの回転速度が目標指令速度を上回るのを抑制することも可能となる。なお、モータ１２１Ｙ，１２１Ｍの回転速度が目標指令速度を上回るのを抑制するためには、伝達関数演算部１４３Ｍの出力の符号に応じて、それが正であれば減算器１４５Ｍに、負であれば加算器１４５Ｙに、それぞれ入力するようにしてもよい。
【００８９】
以上説明した上記各実施の形態において、速度検出部１２４が速度検出手段に、速度制御器１２２またはＳ４の処理がモータ制御手段に、位相差検出部１４１または図１７，図１８の処理が位相差検出手段に、伝達関数演算部１４３または図１９の処理が補正値算出手段に、ゲイン補正関数１５３またはＳ４６の処理におけるゲインＧｃｏｍｐを変更する処理がフィードバック係数変更手段に、ゲインＧｃｏｍｐがフィードバック係数に、それぞれ相当する。
【００９０】
また、本発明は、上記各実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の形態で実施することができる。例えば、本発明は、画像形成装置に限らず各種駆動系に適用することができ、回転運動に限らずピストン等の往復運動にも適用することができる。また、上記各実施の形態では、伝達関数演算部１４３の出力によって速度検出部１２４の出力を補正しているが、速度指令値を補正してもよい。更に、位相差は必ずしも０（各インデックス信号が同時に発生されるタイミング）となるように制御する必要はなく、ある特定の位相差となるように制御してもよい。例えば、前述のキャリブレーションにより、各感光体ドラム３の偏心を反映した望ましい位相差が算出された場合は、その位相差に制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明が適用されたカラーレーザプリンタの内部構成を表す概略断面図である。
【図２】そのプリンタの感光体ドラム駆動ユニットの構成を表すブロック図である。
【図３】その駆動ユニットのインデックス検出部の構成を表す正面図及び側面図である。
【図４】その駆動ユニットの伝達関数演算部の構成を詳細に表すブロック図である。
【図５】従の感光体ドラムが位相進みの場合の各感光体ドラムの回転速度変化を表すグラフである。
【図６】その制御中に発生されるインデックス信号を個々に表す説明図である。
【図７】そのインデックス信号を重ね合わせて拡大して示した説明図である。
【図８】従の感光体ドラムが位相遅れの場合の各感光体ドラムの回転速度変化を表すグラフである。
【図９】その制御中に発生されるインデックス信号を個々に表す説明図である。
【図１０】そのインデックス信号を重ね合わせて拡大して示した説明図である。
【図１１】ゲインを低い値に固定した場合の従の感光体ドラムの回転速度変化を表すグラフである。
【図１２】ゲインを高い値に固定した場合の従の感光体ドラムの回転速度変化を表すグラフである。
【図１３】ゲインを高から低へ変化させた場合の従の感光体ドラムの回転速度変化を表すグラフである。
【図１４】上記各場合の位相差の収束状態を表すグラフである。
【図１５】ソフトウェアを利用した駆動ユニットの構成を表すブロック図である。
【図１６】その制御部が実行するメインルーチンを表すフローチャートである。
【図１７】その処理におけるＣｎｔ＿Ｙ２Ｍの算出処理を表すフローチャートである。
【図１８】その処理におけるＣｎｔ＿Ｍ２Ｙの算出処理を表すフローチャートである。
【図１９】その処理における補正値の算出処理を表すフローチャートである。
【図２０】定着部の温度を考慮した制御を表すフローチャートである。
【図２１】上記感光体ドラム駆動ユニットの変形例の構成を表すブロック図である。
【図２２】その制御系における各感光体ドラムの回転速度変化を表すグラフである。
【図２３】その制御系における従の感光体ドラムの回転速度変化及び位相差の収束状態を表すグラフである。
【符号の説明】
【００９２】
１…カラーレーザプリンタ      ３…感光体ドラム          ６…用紙搬送ベルト
８…定着部                    １０…制御部              ４１…スキャナユニット
５２…現像ローラ              ６１…転写ローラ          ８１…加熱ローラ
８２…加圧ローラ              ８３…センサ              １２０…駆動ユニット
１２１…モータ                １２２…速度制御器        １２４…速度検出部
１３０…インデックス検出部    １４１…位相差検出部      １４３…伝達関数演算部
１５１…フィルタ              １５３…ゲイン補正関数    １５５…乗算器
Ｐ…用紙
【図１】
2007156154.tif 000011
【図２】
2007156154.tif 000012
【図３】
2007156154.tif 000013
【図４】
2007156154.tif 000014
【図５】
2007156154.tif 000015
【図６】
2007156154.tif 000016
【図７】
2007156154.tif 000017
【図８】
2007156154.tif 000018
【図９】
2007156154.tif 000019
【図１０】
2007156154.tif 000020
【図１１】
2007156154.tif 000021
【図１２】
2007156154.tif 000022
【図１３】
2007156154.tif 000023
【図１４】
2007156154.tif 000024
【図１５】
2007156154.tif 000025
【図１６】
2007156154.tif 000026
【図１７】
2007156154.tif 000027
【図１８】
2007156154.tif 000028
【図１９】
2007156154.tif 000029
【図２０】
2007156154.tif 000030
【図２１】
2007156154.tif 000031
【図２２】
2007156154.tif 000032
【図２３】
2007156154.tif 000033