(57)【要約】【課題】感光体の速度変動を検知し、制御にフィードバックする場合に、突発的速度変動が発生したときに、その変動が後の制御に影響するという問題を比較的少ない容量のメモリを用いて解決する。【解決手段】感光体の運動における速度検知から得られた速度データを過去の速度データに対して所定の係数を乗じて加算し、感光体の次の周回における制御に用いる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体、該像担持体上に画像を形成する像形成手段、前記像担持体を駆動する駆動手段及び前記像担持体が定速運動するように前記駆動手段を制御する演算・制御手段を有する画像形成装置において、
前記像担持体の運動速度を検知する速度検知手段を有するとともに、前記演算・制御手段は、前記像担持体の運動制御に用いる第１データを、過去の第２データに対する所定の係数を前記像担持体の１周における最新の第３データに乗じたものを前記過去の第２データに加算して作成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１〜第３データは速度データであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１〜第３データは補正データであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記演算・制御手段は、前記過去の第２データと前記最新の第３データとを比較し、両者の差が所定の値以上の場合に、前記係数の値を下げ前記最新の第３データに乗じたものを前記過去の第２データに加算することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
作成された前記第１データを記憶する記憶手段を有し、前記演算・制御手段は、前記像担持体の１周毎に、記憶された前記第１データを書き換えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記速度検知手段は、前記像担持体又は前記像担持体と一体に運動する運動体に設けられたエンコーダ及び該エンコーダの回転速度を検知する速度センサを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体は、ドラム状の回転体からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
複数の前記像担持体、複数の前記像形成手段、前記複数の像担持体を駆動する複数の前記駆動手段及び前記像担持体上の画像が転写される中間転写体を有し、前記演算・制御手段は、複数の前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、画像が形成される像担持体の駆動制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高解像度など、高い画質の画像を形成するには、像担持体を高い精度で一定速度に制御して駆動する技術が必要である。複数の像担持体を備え、これらの像担持体時体上に形成した画像を合成してカラー画像を形成するカラー画像形成装置においては、色ずれを起こさないために、像担持体の駆動制御に特に高い精度が必要になる。
【０００３】
回転体等の運動体を一定速度で駆動するには、モータをフィードバック制御することが一般に行われるが、画像形成装置の像担持体の駆動においては、このような一般的なフィードバック制御では十分ではない。
【０００４】
このために、特許文献１では、検知された像担持体の回転速度が比較されるデータを像担持体の回転毎に書き換える繰り返し制御を行っている。
【特許文献１】特開２０００−１６２９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
像担持体の運動速度のむらの主たるものは、像担持体やその駆動系を構成する歯車などの部品誤差、経時変化等に起因する周期的なむらであり、このような周期的なむらは特許文献１の技術によりかなりの程度に抑制される。
【０００６】
しかしながら、像担持体の速度むらには、突発的に発生するむらがある。
【０００７】
このような突発的なむらが発生した場合に、特許文献１の制御においては、突発的な速度むらのデータが、以降の制御に用いられるデータの中に持ち込まれることになって、１度発生した速度むらが、像担持体の次の１周、２周・・・において発生するという問題がある。
【０００８】
本発明は、速度むらが突発的に発生した場合におけるこのような問題を、比較的小容量のメモリを用いるのみで解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的は下記の発明により達成される。
１．
像担持体、該像担持体上に画像を形成する像形成手段、前記像担持体を駆動する駆動手段及び前記像担持体が定速運動するように前記駆動手段を制御する演算・制御手段を有する画像形成装置において、
前記像担持体の運動速度を検知する速度検知手段を有するとともに、前記演算・制御手段は、前記像担持体の運動制御に用いる第１データを、過去の第２データに対する所定の係数を前記像担持体の１周における最新の第３データに乗じたものを前記過去の第２データに加算して作成することを特徴とする画像形成装置。
２．
前記第１〜第３データは速度データであることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
３．
前記第１〜第３データは補正データであることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
４．
前記演算・制御手段は、前記過去の第２データと前記最新の第３データとを比較し、両者の差が所定の値以上の場合に、前記係数の値を下げ前記最新の第３データに乗じたものを前記過去の第２データに加算することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
５．
作成された前記第１データを記憶する記憶手段を有し、前記演算・制御手段は、前記像担持体の１周毎に、記憶された前記第１データを書き換えることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
６．
前記速度検知手段は、前記像担持体又は前記像担持体と一体に運動する運動体に設けられたエンコーダ及び該エンコーダの回転速度を検知する速度センサを有することを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
７．
前記像担持体は、ドラム状の回転体からなることを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
８．
複数の前記像担持体、複数の前記像形成手段、前記複数の像担持体を駆動する複数の前記駆動手段及び前記像担持体上の画像が転写される中間転写体を有し、前記演算・制御手段は、複数の前記駆動手段を制御することを特徴とする前記１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、像担持体の過去の周回における速度の情報と最新の周回における速度の情報を含んだデータを用いて、像担持体の速度制御が行われるので、突発的は速度変動が後の作動に影響することが良好に抑制されて高い精度で像担持体を定速駆動することが可能となる。
【００１１】
しかも、制御に用いる記憶手段が、像担持体の１周分に相当する量のデータを記憶するのみであるので、少ない容量のメモリを記憶手段に用いることが出来、コストアップを避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に実施の形態に基づいて本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。図１は、本発明に係る画像形成装置の実施の形態としてのカラー画像形成装置の概略構成図である。
【００１３】
画像形成装置はイエロー画像を形成する画像形成部Ｙ、マゼンタ画像を形成する画像形成部Ｍ、シアン画像を形成する画像形成部Ｃ及び黒画像を形成する画像形成部Ｋを有し、各画像形成部は感光体１、現像装置２、潜像形成装置３、転写装置４及びクリーニング装置５を有する。潜像形成装置３は感光体１を帯電する帯電装置及び感光体１を像露光する露光装置を有する。画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対向して中間転写体６が配置される。
【００１４】
像担持体としての感光体１上に画像を形成する潜像形成装置３及び現像装置２は像形成手段を構成する。
【００１５】
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて形成された単色トナー像は転写装置４により中間転写体６に転写され、中間転写体６から記録材Ｐに転写装置７により転写され、中間転写体６上にカラートナー像が形成される。
【００１６】
中間転写体６上のカラートナー像は転写装置７により記録材Ｐに転写され、定着装置８により定着される。９は転写後の中間転写体をクリーニングするクリーニング装置である。
【００１７】
図２は図１における感光体１の駆動系のブロック図である。図２においては、感光体１は図１における画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのぞれぞれにおける感光体１を示しており、これらの画像形成部における各感光体１は図２に示す駆動系により独立して駆動制御される。
【００１８】
感光体１は歯車１０２、１０３からなる動力伝達系を介して、モータ１０１により回転駆動される。本実施形態においては、モータ１０１としてブラシレズＤＣモータを用いているが、ステッピングモータなど、速度制御可能なモータを用いることができる。
【００１９】
１０４、１０５はエンコーダである。エンコーダ１０４はモータ１０１のロータの回転を検知してフィードバック制御するためのもので、周知のものである。エンコーダ１０５は、感光体１と一体に回転するエンコーダホイールの回転を検知するものである。
【００２０】
制御装置１０６は演算・制御手段１０６Ａ及び記憶手段１０６Ｂを有し、エンコーダ１０４、１０５の出力を入力し、モータ１０１に制御信号ＣＳを出力して、モータ１０１を一定速度に制御する。
【００２１】
エンコーダ１０４の出力に基づいた制御は前記のように、一般的なモータの速度制御である。
【００２２】
最初に、エンコーダ１０５の出力に基づいたフィードバック制御の基本について説明する。
【００２３】
図３はエンコーダ１０５の出力に基づいたフィードバック制御（以下この制御を繰り返し制御と言う）における速度変動の抑制過程を示す。
【００２４】
感光体１の１回目の回転において、図３ａのような周期的な速度変動があった場合、この速度変動をエンコーダ１０５により検知し、２回目の回転において、この変動を打ち消す補正データを用いた補正制御が制御信号ＣＳにより行われる。図３ｅに変動のある速度データＶとこれを打ち消す補正データＨとの関係を示す。
【００２５】
補正データＨは速度データＶに対して、基準速度Ｖ０を中心に対称になるように作成される。この制御における補正データは、制御の対象となる感光体１の各位相において、該位相を中心として、その近傍における１周前の速度データを用いて作成される。
【００２６】
繰り返し制御の結果、図２ａ〜図２ｄに示すように、速度変動が減衰して、感光体１は基準速度Ｖ０に十分に近い速度で回転する。
【００２７】
補正のための速度データは、表１に示すように、感光体１の回転の各位相に対応したデータとして記憶手段１０６Ｂに記憶され、感光体１周毎に書き換えられる。
【００２８】
【表１】
2007171241.tif 000003
【００２９】
次に、突発的な速度変動が発生した場合について図４を用いて説明する。
【００３０】
図４ａに示すように、１回目の回転において突発的な速度変動ｖａが発生した場合には、図４ｂの２回目の回転に対する補正データとして、速度変動ｖａを含んだデータが用いれるので、２回目の回転では、速度変動の原因がないにもかかわらず速度変動ｖａによる影響である速度変動ｖｂが発生する。同様にして、３回目の回転においては、速度変動ｖｃが発生し、４回目の回転においては、ｖｄで示す速度変動が発生する。
【００３１】
本発明においては、図４に示すような速度変動を次に説明する方法により解消した。
【００３２】
最新の感光体１の制御の対象となる周回（ｍ回目とする）における速度データｖ（ｍ）（第３データ）に対して、過去の速度データＶ（ｍ−１）（第２データ）に対する所定の値の係数を乗算し、乗算した最新の速度データと過去の速度データとを加算して次の周回の制御のための速度データであるｍ回目までの速度データＶｍ（第１データ）が作成され、作成された速度データに基づいて、次の周回（ｍ＋１回目）の制御に用いる補正データデータを作成する。
【００３３】
即ち、次の演算が行われる。
【００３４】
Ｖ（ｍ）＝｛Ｖ（ｍ−１）×Ｋ１＋ｖ（ｍ）×Ｋ２｝／（ＫＩ＋Ｋ２）
Ｖ（ｍ−１）：ｍ−１回までの過去の速度データ（第２データ）
ｖ（ｍ）：最新の速度データ（第３データ）
Ｖ（ｍ）：ｍ回までの速度データ（第１データ）
Ｋ１、Ｋ２：係数
係数Ｋ１、Ｋ２の比率Ｋ２／Ｋ１を１よりも小さい正の数とすることにより、突発的な速度変動による後の制御への影響がより軽減される。
【００３５】
速度データＶ（ｍ）は、感光体１の１周毎に書き換えられる。
【００３６】
補正に用いられる速度データＶ（ｍ）には、最新の速度の情報に加えて、過去の速度の情報が含まれているが、記憶手段１０６Ｂに記憶される量としては、１周分であるので、少ないメモリ容量で済む。
【００３７】
図５は前記に説明した演算及び該演算に基づいた制御のフローチャートである。
【００３８】
ＳＴＥＰ１において、過去の速度データＶ（ｍ−１）に基づいて、感光体１のｍ回目の回転におけるモータ１０１の制御を行う。
【００３９】
ＳＴＥＰ２において、ｍ回目の回転における速度データｖｍをエンコーダ１０５から取得する。
【００４０】
ＳＴＥＰ３において、ｍ回までの速度データＶ（ｍ）を、
式  Ｖ（ｍ）＝｛Ｖ（ｍ−１）×Ｋ１＋ｖ（ｍ）×Ｋ２｝／（ＫＩ＋Ｋ２）を用いて演算する。
【００４１】
なお、前記に説明した演算では、速度データの演算を行い、演算の結果得られた速度データを記憶手段１０６Ｂに記憶して、記憶手段１０６Ｂから速度データを読み出し、読み出した速度データに基づいて補正データを作成し、モータ１０１の制御に用いているが、補正データを演算し、記憶手段１０６に記憶し、記憶手段１０６Ｂから補正データを読み出して制御を行うようにすることもできる。
【００４２】
即ち、過去の補正データ（ｍ−１回までの補正データ、第２データ）Ｈ（ｍ−１）にｍ回目の速度データｖ（ｍ）から得られたｍ回目の補正データｈ（ｍ）（第３データ）を所定の比率で加算してｍ回までの補正データＨ（ｍ）（第１データ）を演算し、補正データＨ（ｍ）をｍ＋１回目の回転制御に用いるという方法を採ることもできる。
【００４３】
前記演算式における係数の比率Ｋ２／Ｋ１は一定でもよいが、次のように可変にすることが望ましい。
【００４４】
過去の速度データＶ（ｍ−１）と最新の速度データｖ（ｍ）とを比較し、その差が所定値以上である場合には、突発的な速度変動が発生した確率がきわめて高い。従って、前記差が所定値以上である場合には、係数の比率Ｋ２／Ｋ１を小さく設定する。
【００４５】
係数比率は小さいほど、突発的な変動による後の制御への影響が軽減される。
【００４６】
しかしながら、通常の制御においては、比率Ｋ２／Ｋ１を極度に小さくすることなく、適正な値、例えば、４：６〜２：８程度にすることが望ましい。
【００４７】
前記比率を極度に小さくすると、駆動系の経時変化により、感光体１の周期に変動が生じ、位相間の対応関係にずれが生じた場合に、制御に狂いが生ずる可能性がある。感光体１の平均速度に変化が生じた場合にも、比率Ｋ２／Ｋ１を小さくしすぎると制御の精度が低下する場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施の形態としてのカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態における制御系のブロック図である。
【図３】繰り返し制御における速度変動の変遷を示すグラフである。
【図４】突発的な速度変動を示すグラフである。
【図５】繰り返し制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１、１００  感光体
１０１  モータ
１０６  制御装置
１０６Ａ  演算・制御手段
１０６Ｂ  記憶手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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