(57)【要約】【課題】付加的な装置や高精度な組み付けなどを必要とすることなく、１つのセンサと、１種類のスケールパターンで回転体の駆動計測を可能とするエンコーダ装置を提供する。【解決手段】円周方向に対して一定の間隔で形成され且つ光を透過または反射できるパターン１４、１５を形成可能な回転板１３と、前記パターン１４、１５に任意の面積で光を照射する発光手段１７と、前記発光手段１７から照射された光が前記回転板１３上の前記パターン１４、１５を透過または反射し且つ前記パターン１４、１５と同じ間隔のスリット２２を介して入力する光検出手段１６とを備え、前記光検出手段１６は、前記スリット２２を介した光の有無により前記回転板１３の回転量を表す回転信号を出力するとともに、前記スリット２２を介した光の強度で前記回転板の偏心量を示す偏心信号を出力する機能を有する。【選択図】図１
2007171418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の基本的な回転駆動状態を検出するために回転体と同軸上に取り付けるエンコーダ装置において、円周方向に対して一定の間隔で形成され且つ光を透過または反射できるパターンを形成可能な回転板と、前記パターンに任意の面積で光を照射する発光手段と、前記発光手段から照射された光が前記回転板上の前記パターンを透過または反射し且つ前記パターンと同じ間隔のスリットを介して入力する光検出手段と、を備え、前記光検出手段は、前記スリットを介した光の有無により前記回転板の回転量を表す回転信号を出力すると共に、前記スリットを介した光の強度で前記回転板の偏心量を示す偏心信号を出力することを特徴とするエンコーダ装置。
【請求項２】
前記発光手段から前記パターンに所定の面積で光が照射される際、照射された光の１部分のみが前記パターンへ照射されることを特徴とする請求項１記載のエンコーダ装置。
【請求項３】
駆動源であるモータから伝達される駆動力により回転体を駆動させ、前記回転体の駆動をエンコーダ装置からの計測信号と目標値との差分から制御指令値を生成するコントローラを有し、フィードバック制御を行う回転体駆動制御装置であって、前記エンコーダ装置は、請求項１又は２記載のエンコーダ装置により構成し、前記エンコーダ装置からの偏心信号を用いて偏心補正する偏心補正機構を備えたことを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項４】
前記偏心補正機構が前記コントローラの直後に備えられていることを特徴とする請求項３記載の回転体駆動制御装置。
【請求項５】
前記偏心補正機構が前記回転体の計測信号をフィードバックするフィードバック機構に備えられていることを特徴とする請求項３記載の回転体駆動制御装置。
【請求項６】
前記偏心補正機構が前記目標値を生成する目標値生成機構に備えられていることを特徴とする請求項３記載の回転体駆動制御装置。
【請求項７】
像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体の駆動制御を請求項３乃至６の何れか１項に記載の回転体駆動制御装置により行い、前記像担持体が感光体ドラムであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体の駆動制御を請求項３乃至６の何れか１項に記載の回転体駆動制御装置により行い、前記像担持体が転写ドラムであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体の駆動制御を請求項３乃至６の何れか１項に記載の回転体駆動制御装置により行い、前記像担持体が感光体ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体の駆動制御を請求項３乃至６の何れか１項に記載の回転体駆動制御装置により行い、前記像担持体が転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
ベルト、またはローラを回転させて紙を搬送する紙搬送装置において、前記紙搬送装置の駆動制御を請求項３乃至６の何れか１項に記載の回転体駆動制御装置により行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角変位または角速度を高精度で計測し、ローラ・ベルト駆動装置における位置、速度計測又は制御に使用するエンコーダ装置、回転体駆動制御装置、及びこれを使用する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な回転体の角変位または角速度制御装置の構成において、回転体の同軸上、あるいはベルトを掛け渡している軸の同軸上にエンコーダを取り付け、回転体又はベルトの位置あるいは速度を計測し、そのエンコーダの計測値に基づいてフィードバック制御を行う方法がある。
しかし、ベルトの軸や同軸上に取り付けただけのエンコーダ計測フィードバックでは、回転体とエンコーダの同軸度のズレによる偏心を検出することできない。よって、回転体では実際に存在しないはずのエンコーダと回転体の取り付け偏心も制御してしまい、回転体は実際に存在しない偏心分の回転変動が発生してしまう。
そのため、エンコーダの取り付け偏心を何らかの方法により検出する必要があり、これを解消するための構成及び装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
特許文献１に開示の回転むら検出装置では、回転体ドラムの周辺部に所定の線パターンを設け、それを検出することで回転体ドラム自体の回転むらを検出している。また、特許文献２に開示のロータリーエンコーダ装置では、回転体の駆動検出のエンコーダホイールに回転検出スケールと偏心検出スケールを設けることで回転体の駆動とエンコーダの偏心を１つの検出ヘッドで計測するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−９４１３３公報
【特許文献２】特開２００３−１３０６８８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、特許文献１では、回転体ドラムの基本的な回転駆動状態を検出するために、回転体ドラムと同軸上にエンコーダを取り付け、さらに線パターンとその検出機構が必要となる。また、電子写真プロセスにおいて、回転体ドラム上に線パターンを設け、それを検出する構成とすることは、高精度な画像形成の妨げとなってしまうという欠点もある。
また、特許文献２では、１つの検出ヘッドの構成とはいえ、光検出器は２つ必要であり、エンコーダスケールも回転検出用と偏心検出用と２種類のスケールが必要になってしまうという欠点がある。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、回転体の駆動計測又は駆動制御において、付加的な装置や高精度な組み付けなどを必要とすることなく、１つのセンサ、つまり１つの発光部、１つの受光部、１種類のスケールパターンで回転体の駆動計測または計測に基づいた駆動制御を行い、且つ、エンコーダの取り付け偏心も検出又は補正制御可能とするエンコーダ装置、回転体駆動制御装置、及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転体の基本的な回転駆動状態を検出するために回転体と同軸上に取り付けるエンコーダ装置において、円周方向に対して一定の間隔で形成され且つ光を透過または反射できるパターンを形成可能な回転板と、前記パターンに任意の面積で光を照射する発光手段と、前記発光手段から照射された光が前記回転板上の前記パターンを透過または反射し且つ前記パターンと同じ間隔のスリットを介して入力する光検出手段と、を備え、前記光検出手段は、前記スリットを介した光の有無により前記回転板の回転量を表す回転信号を出力すると共に、前記スリットを介した光の強度で前記回転板の偏心量を示す偏心信号を出力することを特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、前記発光手段から前記パターンに所定の面積で光が照射される際、照射された光の１部分のみが前記パターンへ照射されることを特徴とする請求項１記載のエンコーダ装置。
【０００５】
また請求項３に記載の発明は、駆動源であるモータから伝達される駆動力により回転体を駆動させ、前記回転体の駆動をエンコーダ装置からの計測信号と目標値との差分から制御指令値を生成するコントローラを有し、フィードバック制御を行う回転体駆動制御装置であって、前記エンコーダ装置は、請求項１又は２記載のエンコーダ装置により構成し、前記エンコーダ装置からの偏心信号を用いて偏心補正する偏心補正機構を備えたことを特徴とする回転体駆動制御装置。
また請求項４に記載の発明は、前記偏心補正機構が前記コントローラの直後に備えられている請求項３記載の回転体駆動制御装置を特徴とする。
また請求項５に記載の発明は、前記偏心補正機構が前記回転体の計測信号をフィードバックするフィードバック機構に備えられている請求項３記載の回転体駆動制御装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記偏心補正機構が前記目標値を生成する目標値生成機構に備えられている請求項３記載の回転体駆動制御装置を特徴とする。
【０００６】
また請求項７に記載の発明は、像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体の駆動制御を請求項３乃至６の何れか１項に記載の回転体駆動制御装置により行い、前記像担持体が感光体ドラムである画像形成装置を特徴とする。
また請求項８に記載の発明は、像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体の駆動制御を請求項３乃至６記載の回転体駆動制御装置により行い、前記像担持体が転写ドラムである画像形成装置を特徴とする。
また請求項９に記載の発明は、像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体の駆動制御を請求項３乃至６の何れか１項に記載の回転体駆動制御装置により行い、前記像担持体が感光体ベルトである画像形成装置を特徴とする。
また請求項１０に記載の発明は、像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体の駆動制御を請求項３乃至６の何れか１項に記載の回転体駆動制御装置により行い、前記像担持体が転写ベルトである画像形成装置を特徴とする。
また請求項１１に記載の発明は、ベルト、またはローラを回転させて紙を搬送する紙搬送装置において、前記紙搬送装置の駆動制御を請求項３乃至６の何れか１項に記載の回転体駆動制御装置により行う画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、発光手段から照射された光が回転板上のパターンを透過または反射し且つ前記パターンと同じ間隔のスリットを介して入力する光検出手段を備え、この光検出手段は、前記スリットを介した光の有無により前記回転板の回転量を表す回転信号を出力するとともに、前記スリットを介した光の強度で前記回転板の偏心量を示す偏心信号を出力する機能を有することにより、高精度な駆動計測を行いつつ、駆動以外の信号も得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施形態である回転体駆動装置を示す概略斜視図である。図１の回転体駆動装置１において、ギヤ２と同軸となるように駆動対象である回転体３が取り付けられている。モータ４はギヤ５、２を介して、回転体３を駆動させる。
回転体３のモータ４又はギヤ５、２とは逆側に回転体３と同軸となるようにエンコーダ６が取り付けられており、このエンコーダ６のパルスを読み込むことによって回転体３の駆動状態を計測する。
エンコーダ６で計測した値を基に、ここでは図示しない制御系が制御信号を生成し、モータ４を回転させることで回転体３が駆動される。ここではモータ４とは逆側にエンコーダ６を取り付けているが、同じ側でも良い。
【０００９】
図２は本発明の実施形態であるベルト駆動装置を示す概略斜視図である。図２のベルト駆動装置７において、ギヤ２と同軸となるように駆動軸３が取り付けられている。モータ４の回転軸８には直接に歯（図示せず）が刻まれており、この回転軸８からギヤ２を介して駆動軸３を駆動させる。
ここで、モータ４の回転軸８に別のギヤを同軸となるように取り付け、このギヤを介して駆動を伝達する方法でも良い。駆動軸３と従動軸９、１０、１１に駆動対象のベルト１２が掛けられている。従動軸１１には同軸となるようにエンコーダ６が取り付けられており、このエンコーダ６のパルスを読み込むことでベルトの駆動状態を計測する。
エンコーダ６からの計測をフィードバックして、ここでは図示しない制御系が新しい制御信号を生成し、その制御信号を基にモータ４を回転させることによって駆動対象のベルト１２が駆動される。ここでは従動軸１１へエンコーダ６を取り付けているが、従動軸９又は従動軸１０に取り付けても良い。
図１及び図２におけるエンコーダのセンシング方法としては透過型、反射型はどちらでも構わない。ただし、以降の説明においての表現は反射型として説明を行う。透過型においても本発明において何ら機能上に制限はない。
【００１０】
図３は図１及び図２で使用するエンコーダの簡単な原理構成を示す概略図である。図３において、エンコーダ６の回転板１３上に反射光の光量の異なる２種類のパターン１４、１５が構成されている。
パターンの作り方としては回転板１３上に反射光の異なるパターン１４、１５をすでに構成してあるものを貼り付けるか、回転板１３上に直接に印刷するか、又は回転板１３を金属の板とし、これにエッチング加工する方法でも良い。
センサ１６の本体は発光部１７と受光部１８を有しており、発光部１７から光が出力される。出力された光が回転板１３上に当たり、その反射波を受光部１８の受光素子が受ける。
回転板１３上には反射光の光量の異なるパターン１４、１５があるため、これらのパターン１４、１５それぞれで受光される光の強さの違いを読み取ることによって、例えば、正弦波状などの波形を得ることができ、ベルトの駆動状態を計測することが可能となる。
【００１１】
図４はエンコーダから得た信号をパルス波にする方法を示す波形図である。図４において、エンコーダ６の発光部１７から出力された光がエンコーダパターン１４、１５に当たり、反射光を受光部１８が受け取ると、反射率の違いにより受光部１８では正弦波状の信号１９が得られる。
この信号１９に対して任意のしきい電圧値２０を設け、しきい電圧値２０より高ければＨ信号、しきい電圧値２０よりも低ければＬ信号とすることで矩形波状のパルス２１を得ることができる。
【００１２】
図５はエンコーダ受光部における詳細な構成を示すパターン図である。エンコーダ６（図３）の発光部１７から出力される光は任意の面積を持っている。ここでは、例として円形の光で説明する。
この光をそのままエンコーダ６のパターン１４、１５へ投射すると反射率の異なる複数のパターンへ同時に光が当たってしまい、受光部１８では光の強度やパターンによる有無などの違いを認識することができない。
そのため、受光部１８の部分にスリット２２を設ける。このスリット２２の幅は計測対象のパターンの幅と同じになるように作られている。このスリット２２を挟むことによって光は光２３のようにパターンごとに受光される。
【００１３】
図６は受光部における光の様子を示す概略図である。図７は受光部における光の様子を示す他の概略図である。受光部１８における光の様子は図６、及び図７のようになる。スリット２２（図５）により受光部１８では常に未検知部２４が存在する。スリット２２の隙間よりパターンが反射する時は光が隙間より入射され明部２５となり、反射しない時は暗部２６となる。
受光部１８をこのような構成とすることで、検出光に任意の面積を持たせ、複数本のパターンを同時に検出することが可能となり、パターンの欠落や汚れなどによる機能低下を防ぐことができる。
【００１４】
図８はエンコーダの取り付け偏心があった場合のパターンと受光部での光の関係を示す概略図である。図９はエンコーダの取り付け偏心があった場合のパターンと受光部での光の関係を示す他の概略図である。ここでは、パターンが光を反射し、パターン以外の部分が無反射である構成で説明するが、逆の構成であっても良い。
光２３とパターン１４、１５の中心がそれぞれ一致した場合が図８である。スリット効果によりパターン１４、１５毎に受光部１８では反射光２３’を検出することができる。この時、エンコーダ６（図３）に偏心があった場合が図９である。図９では発光部１７（図３）は外部に固定されているため同じ位置に照射されるが、パターン１４、１５のある回転板１３（図３）は偏心量によって僅かに上下する。その際に非反射部分２７が生じる。
この非反射部分２７はパターンがない状態であるため受光素子側では外れた分、受光される全部の光量は減少するが、複数のパターンを読み込む構成であるため、一部の反射光２３’は検出され、回転量を計測することは可能である。
また、図８及び図９では光２３’が完全にパターン内に収まる場合と、偏心によってパターン外に出てしまう場合について示しているが、常に光がパターンより外れている状態とする構成としても良い。常にパターン外に光の一部が外れている状態としてもスリット効果により複数のパターンを同時に読み込むことが可能であるため、回転量の検出に影響を及ぼすことはない。
【００１５】
図１０は図８及び図９での受光部側の出力信号を示す波形図である。縦軸は受光部での検出した光による電圧で、横軸は時間である。エンコーダ６（図３）の受光部１８から計測電圧値２９の信号が得られる。この計測電圧値２９には、エンコーダ６のパターン１４、１５によって光の強弱があるため、パターンの周期で変動が存在する。ここでは細かい変動に相当する。
また、エンコーダ６の取り付け偏心に応じて光がパターン１４、１５から外れるために、光全体の強度が変化することからエンコーダ６の回転周期の変動も存在する。ここでは低周波変動に相当する。
この時、ローパスフィルタなどによってパターン周期の変動を除去したものがエンコーダ６の偏心を示す偏心信号２８となる。また、計測電圧値２９のしきい値を偏心信号２８とすることで回転量を計測するためのパルス波を得ることができる。
【００１６】
図１１はモータの角変位をモータ軸エンコーダの出力信号に基づいてデジタル制御する制御系の構成を示すブロック図である。図１１において、マイクロコンピュータ３０はマイクロプロセッサ３１、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）３２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３３を含んでいる。マイクロプロセッサ３１、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）３２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）33がそれぞれバス３４を介して接続されている。
指令発生装置３５はモータ４の角変位を指令する状態指令信号を出力し、且つ目標角変位指令信号を発生する。この指令発生装置３５の出力側もバス３４へ接続されている。検出用インターフェース装置３６はエンコーダ６の出力パルスを処理してデジタル数値に変換する。
この検出用インターフェース装置３６はエンコーダ６の出力パルスを計数するカウンタ（図示せず）を備えており、このカウンタのカウントした数値に、予め定められたパルス数対角変位の変換定数を掛けてモータ軸の角変位に変換する。電流センサ３７からはモータ駆動電流がＩ／Ｏ３８を介してマイクロコンピュータ３０に取り込まれる。
【００１７】
直流電動機駆動用のインターフェース３９は、モータ軸角変位、及び目標角変位により、マイクロコンピュータ３０による以降の実施形態に示すフィードバック制御系の計算結果を、モータ（直流電動機）駆動装置４０を構成するパワー半導体、例えば、トランジスタを動作させるパルス状信号（制御信号）に変換する。
直流電動機駆動装置４０は直流電動機駆動用のインターフェース３９からのパルス状信号に基づき動作し、モータ４に印加する電圧を制御する。この結果、モータ４は指令発生装置３５による所定の角変位に追値制御される。モータ４の角変位は、エンコーダ６とインターフェース装置３６により検出され、マイクロコンピュータ３０に取り込まれ、制御が繰り返される。
ここでは、モータ４から直接エンコーダなどで角変位を検出しているが、モータによって駆動される回転体の駆動を検出する方法でも同様に考えることができる。
【００１８】
図１２はＰＬＬ駆動系でのアナログ制御系の構成を示すブロック図である。図１２において、モータ４の駆動が伝達されて回転体が駆動し、その回転体の駆動に応じてエンコーダ６よりパルス波４１が出力され、アンプ部４２へ入力される。アンプ部４２ではエンコーダ６からの出力からノイズを除去し、波形整形した信号を速度制御系ＰＬＬ４３と速度ディスクリ部４４へ出力する。
一方、基準クロック４５がＶＣＯ系ＰＬＬ部４６へ入力され、基準クロック４５を任意の逓倍数へ逓倍したクロックを速度ディスクリ部４４へ出力する。また、同時に、基準クロック４５はそのまま速度制御系ＰＬＬ部４３へも入力される。
【００１９】
速度ディスクリ部４４では、パルス波４１の周期ごとに基準クロック４５との速度差を出力しており、速度制御系ＰＬＬ部４３ではパルス波４１の周期ごとに基準クロック４５との位相差を出力している。それぞれの出力が積分アンプ部４７へ入力される。
積分アンプ部４７では速度差の出力と位相差の出力を積分、加算してトルク指令値を生成して出力駆動回路４８へ出力する。この出力駆動回路４８ではＰＷＭ制御を用いてモータトルクを調整している。
トルク指令値と三角波を比較し、大小関係によりＰＷＭ制御のデューティを変化させ、モータ４からのロータ位置を検出したホール信号４９からモータ４の駆動相のどの相を駆動するかを決定している。出力駆動回路４８から得られた信号を、ドライバ５０を介してモータ４が駆動する。
【００２０】
図１３はモータを回転させて駆動させる基本的な制御を示すブロック線図である。図１３には、図１及び図２に示した回転体３及びベルト１２に対して、モータ４を回転させて駆動させる基本的な制御ブロック線図を示している。
通常のフィードバック制御の場合、コントローラ５１から制御信号が出力され、その制御信号を受けてドライバ５２では制御信号を満たすようにモータが動くための駆動信号を生成し、それによりプラント５３の駆動源であるモータが駆動される。
ここで、コントローラ５１は電流制御ループも含んでおり、プラント５３は図１及び図２で示すようなモータ４により駆動される回転体３やベルト１２全体のことである。この回転体３やベルト１２の駆動状態を回転体３と同軸に取り付けたエンコーダ６やベルト１２の従動軸と同軸に取り付けられたエンコーダ６が計測することで信号値５４が得られる。
この信号値５４がフィードバックされ、規範信号５５と減算器で比較され、現在の変位または速度と目標変位または速度との偏差５６が求められる。この偏差５６をコントローラ５１に入力することで新しい制御信号が作られる。これが通常の基本的なフィードバック制御系である。
【００２１】
図１４はモータを回転させて駆動させる本発明の第１の実施形態の制御を示すブロック線図である。図１４には、図１の回転体駆動装置又は図２のベルト駆動装置に対して、エンコーダを用いて駆動制御を行い、コントローラの出力に補正処理を行う駆動制御系のブロック線図を示している。
エンコーダ６からの計測信号をフィードバックして回転体３を駆動させる駆動制御系に対し、エンコーダ６自体の偏心や回転体３への取り付け偏心を検知し、コントローラ５１の出力値に補正する場合が第１の実施形態である。
駆動源を駆動するための駆動信号をドライバ５２が出力し、プラント５３の駆動源であるモータが駆動される。ここで、プラント５３は図１及び図２で示すようなモータ４により駆動される回転体３やベルト１２全体のことである。この回転体３やベルト１２の駆動状態を回転体３と同軸に取り付けたエンコーダ６やベルト１２の従動軸と同軸に取り付けられたエンコーダ６が計測することで信号値５４が得られる。
【００２２】
この信号値５４がフィードバックされ、規範信号５５と減算器で比較され、現在の変位または速度と目標変位または速度との偏差５６が求められる。この偏差５６をコントローラ５１に入力することで次の制御信号が出力される。制御信号は偏心補正部５７へ入力される。
この偏心補正部５７はエンコーダ６からの偏心信号５８も入力されており、この偏心信号５８から計測されたプラント５３の偏心と逆位相の信号を生成し、それを制御信号へ加算あるいは減算することでエンコーダ６によって計測されてしまう取り付け偏心などを打ち消す成分も含んだ新しい制御信号を作る。
この新しい制御信号が偏心補正部５７から出力され、ドライバ５２へ入力される。ドライバ５２では入力された制御信号に基づいて駆動信号が生成され、制御が繰り返される。
【００２３】
図１５は正弦波状の偏心信号をデジタル化する手法の一例を示すブロック線図である。図１５において、ここではＡ/Ｄ変換部５９と偏心パルス変換部６１を備えている。Ａ/Ｄ変換部５９にはエンコーダ１回転で１周期の正弦波状のアナログ信号６０が入力される。Ａ/Ｄ変換部５９では正弦波状のアナログ偏心信号を、例えば任意のしきい値と比較してデジタル偏心信号に変換する。
このデジタル偏心信号を偏心パルス変換部６１へ入力し、ここで、予め設定された基準偏心量につき１パルスとなる偏心データ６２に変換して出力する。これを後段にあるカウンタなどへ出力することで偏心信号をデジタル化し、検出することが可能となる。
【００２４】
図１６はＰＬＬ駆動系でのアナログ制御系の構成を示すブロック図である。図１６には、また、図１４および図１５と同様のことをアナログであるＰＬＬ駆動で構成した場合を示している。
図１６において、モータ４の駆動が伝達されて回転体が駆動し、その回転体の駆動に応じてエンコーダ６よりパルス波４１が出力され、アンプ部４２へ入力される。アンプ部４２ではエンコーダ６からの出力からノイズを除去し、波形整形した信号を速度制御系ＰＬＬ４３と速度ディスクリ部４４へ出力する。
一方、基準クロック４５がＶＣＯ系ＰＬＬ部４６へ入力され、基準クロック４５を任意の逓倍数へ逓倍したクロックを速度ディスクリ部４４へ出力する。また、同時に、基準クロック４５はそのまま速度制御系ＰＬＬ部４３へも入力される。
速度ディスクリ部４４では、パルス波４１の周期ごとに基準クロック４５との速度差を出力しており、速度制御系ＰＬＬ部４３ではパルス波４１の周期ごとに基準クロック４５との位相差を出力している。それぞれの出力が積分アンプ部４７へ入力される。
【００２５】
積分アンプ部４７では速度差の出力と位相差の出力を積分、加算してトルク指令値を生成する。生成されたトルク指令値は偏心補正部５７へ入力される。偏心補正部５７へはエンコーダ６より偏心信号５８もフィードバックされて入力されている。
偏心補正部５７では偏心信号５８と逆位相となり、必要な振幅へ増幅させた信号を生成する。偏心補正部５７で生成された新しいトルク指令値は出力駆動回路４８へ出力される。この出力駆動回路４８ではＰＷＭ制御を用いてモータトルクを調整している。
トルク指令値と三角波を比較し、大小関係によりＰＷＭ制御のデューティを変化させ、モータ４からのロータ位置を検出したホール信号４９からモータ４の駆動相のどの相を駆動するかを決定している。出力駆動回路４８から得られた信号を、ドライバ５０を介してモータ４が駆動する。
上述したように構成された第１の実施形態によれば、エンコーダ自体の偏心や回転体への取り付け偏心が存在しても、回転体３、ベルト１２へ偏心の影響を与えることなく高精度に駆動することができる。
【００２６】
図１７はモータを回転させて駆動させる本発明の第２の実施形態の制御を示すブロック線図である。図１７には、図１の回転体駆動装置又は図２のベルト駆動装置に対して、エンコーダを用いて駆動制御を行い、フィードバック値に補正処理を行う駆動制御系のブロック線図を示している。
第２の実施形態では、エンコーダからの計測信号をフィードバックして回転体を駆動させる駆動制御系に対し、エンコーダ自体の偏心や回転体への取り付け偏心を検知し、フィードバック値へ補正する。
駆動源を駆動するための駆動信号をドライバ５２が出力し、プラント５３の駆動源であるモータが駆動される。ここで、プラント５３は図１及び図２で示すようなモータ４により駆動される回転体３やベルト１２全体のことである。
【００２７】
この回転体３やベルト１２の駆動状態を回転体３と同軸に取り付けたエンコーダ６やベルト１２の従動軸と同軸に取り付けられたエンコーダ６が計測することで信号値５４が得られる。この信号値５４がフィードバックされ、偏心補正部５７へ入力される。この偏心補正部５７へはエンコーダ６からの偏心信号５８も入力されており、実際の駆動状態を計測したフィードバック値に追加的に偏心信号５８も加算あるいは減算される。
このように構成することでエンコーダ６のみでは計測できない取り付け偏心情報も現在の駆動状態として計測することが可能となる。偏心補正部５７で作られた新しいフィードバック値６３は規範信号５５と減算器で比較され、現在の変位または速度と目標変位または速度との偏差５６が求められる。
この偏差５６をコントローラ５１に入力することで次の制御信号が出力され、ドライバ５２へ入力される。ドライバ５２では入力された制御信号に基づいて駆動信号が生成され、制御が繰り返される。偏心信号をデジタル化する手法は第１の実施形態と同様に考えて良い。
【００２８】
図１８はＰＬＬ駆動系でのアナログ制御系の構成を示すブロック図である。図１８には、また、図１７と同様のことをアナログであるＰＬＬ駆動で構成した場合を示している。
図１８において、モータ４の駆動が伝達されて回転体が駆動し、その回転体の駆動に応じてエンコーダ６よりパルス波４１が出力され、偏心補正部５７へ入力される。偏心補正部５７へはエンコーダ６より偏心信号５８もフィードバックされて入力されている。
偏心補正部５７ではエンコーダ６で計測された現在の駆動状態に偏心情報も追加することで、本来は計測することのできない偏心情報も含んだ新しいパルス波６４が作られる。偏心補正部５７から新しいパルス波６４を出力し、アンプ部４２へ入力される。アンプ部４２ではエンコーダ６からの出力からノイズを除去し、波形整形した信号を速度制御系ＰＬＬ４３と速度ディスクリ部４４へ出力する。
一方、基準クロック４５がＶＣＯ系ＰＬＬ部４６へ入力され、基準クロック４５を任意の逓倍数へ逓倍したクロックを速度ディスクリ部４４へ出力する。また、同時に、基準クロック４５はそのまま速度制御系ＰＬＬ部４３へも入力される。
【００２９】
速度ディスクリ部４４では、パルス波４１の周期ごとに基準クロック４５との速度差を出力しており、速度制御系ＰＬＬ部４３ではパルス波４１の周期ごとに基準クロック４５との位相差を出力している。それぞれの出力が積分アンプ部４７へ入力される。
積分アンプ部４７では速度差の出力と位相差の出力を積分、加算してトルク指令値を生成して出力駆動回路４８へ出力する。この出力駆動回路４８ではＰＷＭ制御を用いてモータトルクを調整している。
トルク指令値と三角波を比較し、大小関係によりＰＷＭ制御のデューティを変化させ、モータ４からのロータ位置を検出したホール信号４９からモータ４の駆動相のどの相を駆動するかを決定している。モータ４は、ドライバ５０を介して、出力駆動回路４８から得られた信号を駆動する。偏心信号をパルス波などのデジタル信号として生成する方法は第１の実施形態と同様に考えることができる。
上述したように構成された第２の実施形態によれば、エンコーダ自体の偏心や回転体への取り付け偏心が存在しても、回転体３、ベルト１２へ偏心の影響を与えることなく高精度に駆動することができる。
【００３０】
図１９はモータを回転させて駆動させる本発明の第３の実施形態の制御を示すブロック線図である。図１９には、図１の回転体駆動装置又は図２のベルト駆動装置に対して、エンコーダを用いて駆動制御を行い、目標値に補正処理を行う駆動制御系のブロック線図を示している。
第３の実施形態では、エンコーダからの計測信号をフィードバックして回転体を駆動させる駆動制御系に対し、エンコーダ自体の偏心や回転体への取り付け偏心を検知し、目標値へ補正する。
駆動源を駆動するための駆動信号をドライバ５２が出力し、プラント５３の駆動源であるモータが駆動される。ここで、プラント５３は図１及び図２で示すようなモータ４により駆動される回転体３やベルト１２全体のことである。
【００３１】
この回転体３やベルト１２の駆動状態を回転体３と同軸に取り付けたエンコーダ６又はベルト１２の従動軸と同軸に取り付けられたエンコーダ６が計測することによって信号値５２と偏心信号５８が得られる。信号値５２と偏心信号５８は偏心補正部５７へフィードバックされ、同時に、規範信号５５も入力されている。
偏心補正部５７では偏心信号５８の情報に基づいて偏心成分も含んだ信号が作られ、その信号が規範信号５５に加算あるいは減算されることで新しい規範信号６５を出力する。この新しい規範信号６５は取り付け偏心情報も含んだ目標値となる。
新しい規範信号６５と信号値５２とが減算器で比較され、偏差５６が求められる。この偏差５６をコントローラ５１に入力することで次の制御信号が出力され、ドライバ５２へ入力される。ドライバ５２では入力された制御信号に基づいて駆動信号が生成され、制御が繰り返される。偏心信号をデジタル化する手法は第１の実施形態と同様に考えて良い。
【００３２】
図２０はＰＬＬ駆動系でのアナログ制御系の構成を示すブロック図である。図２０には、また、図１９と同様のことをアナログであるＰＬＬ駆動で構成した場合を示している。
図２０において、モータ４の駆動が伝達されて回転体が駆動し、その回転体の駆動に応じてエンコーダ６よりパルス波４１が出力されアンプ部４２へ入力される。アンプ部４２ではエンコーダ６からの出力からノイズを除去し、波形整形した信号を速度制御系ＰＬＬ４３と速度ディスクリ部４４へ出力する。
一方、基準クロック４５が偏心補正部５７へ入力され、同時にエンコーダ６より偏心信号５８も入力される。偏心補正部５７では偏心信号５８による偏心成分も含んだ信号を生成し、基準クロック４５へ加算または減算可能なパルス波へ変換され、新しい基準クロック６５を出力する。
【００３３】
新しい基準クロック６５はＶＣＯ系ＰＬＬ部４６へ入力され、基準クロック４５を任意の逓倍数へ逓倍したものを速度ディスクリ部４４へ出力する。また同時に新しい基準クロック６５はそのまま速度制御系ＰＬＬ部４３へも入力される。
速度ディスクリ部４４ではパルス波４１の周期ごとに新しい基準クロック６５との速度差を出力しており、速度制御系ＰＬＬ部４３ではパルス波４１の周期ごとに新しい基準クロック６５との位相差を出力している。それぞれの出力が積分アンプ部４７へ入力される。
積分アンプ部４７では速度差の出力と位相差の出力を積分、加算してトルク指令値を生成して出力駆動回路４８へ出力する。出力駆動回路４８ではＰＷＭ制御を用いてモータトルクを調整している。
トルク指令値と三角波を比較し、大小関係によりＰＷＭ制御のデューティを変化させ、モータ４からのロータ位置を検出したホール信号４９からモータ４の駆動相のどの相を駆動するかを決定している。モータ４は、ドライバ５０を介して、出力駆動回路４８からの信号を駆動する。偏心信号をパルス波などのデジタル信号として生成する方法は第１の実施形態と同様に考えることができる。
上述したように構成された第３の実施形態によれば、エンコーダ自体の偏心や回転体への取り付け偏心が存在しても回転体３、ベルト１２へ偏心の影響を与えることなく高精度に駆動することができる。
【００３４】
図２１は本発明の第４の実施形態としてカラー複写機からなる画像形成装置を示す概略図である。図２１において、符号１１０は第４の実施形態の装置本体である。この装置本体１１０は、その外装ケース１１１内の中央よりもやや右寄りに、像担持体としてのドラム状の感光体（感光体ドラム）１１２を備えている。
感光体１１２の周りには、その上に設置されている帯電器１１３から矢印の回転方向（反時計方向）へ順に、現像手段としての回転型現像装置１１４、中間転写ユニット１１５、クリーニング装置１１６、除電器１１７などが配置されている。
これらの帯電器１１３、回転型現像装置１１４、クリーニング装置１１６、除電器１１７の上には、露光手段としての光書き込み装置、例えばレーザ書き込み装置１１８が設置されている。
回転型現像装置１１４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーをそれぞれ収納した、現像ローラ１２１を有する現像器１２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを備え、中心軸まわりに回転して各色の現像器１２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを選択的に感光体１１２の外周に対向する現像可能となる角変位へ移動させる。
【００３５】
中間転写ユニット１１５は複数のローラ１２３に像担持体としての無端状の中間転写体、例えば、中間転写ベルト１２４が掛け渡され、この中間転写ベルト１２４は感光体１１２に当接される。中間転写ベルト１２４の内側には転写装置１２５が設置され、中間転写ベルト１２４の外側には転写装置１２６及びクリーニング装置１２７が設置されている。クリーニング装置１２７は中間転写ベルト１２４に対して接離自在に設けられる。
レーザ書き込み装置１１８は、画像読み取り装置１２９から図示しない画像処理部を介して各色の画像信号が入力され、各色の画像信号により順次に変調されたレーザ光Ｌを一様帯電状態の感光体１１２に照射してこの感光体１１２を露光することによって感光体１１２上に静電潜像を形成する。
画像読み取り装置１２９は装置本体１１０の上面に設けられた原稿台１３０上にセットされた原稿Ｇの画像を色分解して読み取り、電気的な画像信号に変換する。記録媒体搬送路１３２は右から左へ用紙等の記録媒体を搬送する。
記録媒体搬送路１３２には、中間転写ユニット１１５及び転写装置１２６より上流側にレジストローラ１３３が設置され、中間転写ユニット１１５及び転写装置１２６より下流側に搬送ベルト１３４、定着装置１３５、排紙ローラ１３６が配置されている。
【００３６】
装置本体１１０は給紙装置１５０上に載置される。給紙装置１５０内には、複数の給紙カセット１５１が多段に設けられ、給紙ローラ１５２のいずれか１つが選択的に駆動されて給紙カセット１５１のいずれか１つから記録媒体が送り出される。この記録媒体は装置本体１１０内の自動給紙路１３７を通して記録媒体搬送路１３２へ搬送される。
また、装置本体１１０の右側には、手差しトレイ１３８が開閉自在に設けられ、この手差しトレイ１３８から挿入された記録媒体は装置本体１１０内の手差し給紙路１３９を通して記録媒体搬送路１３２へ搬送される。装置本体１１０の左側には、図示しない排紙トレイが着脱自在に取り付けられ、記録媒体搬送路１３２を通して排紙ローラ１３６により排出された記録媒体が排紙トレイへ収容される。
この第４の実施形態において、カラーコピーを採る時には、原稿台１３０上に原稿Ｇをセットし、図示しないスタートスイッチを押すと、複写動作が開始される。まず、画像読み取り装置１２９が原稿台１３０上の原稿Ｇの画像を色分解して読み取る。同時に、給紙装置１５０内の給紙カセット１５１から給紙ローラ１５２で選択的に記録媒体が送り出され、この記録媒体は自動給紙路１３７を通してレジストローラ１３３に突き当たって止まる。
【００３７】
感光体１１２は、反時計方向に回転し、複数のローラ１２３のうちの駆動ローラの回転で中間転写ベルト１２４が時計方向へ回転する。感光体１１２は回転に伴い、帯電器１１３により一様に帯電され、画像読み取り装置１２９から画像処理部を介してレーザ書き込み装置１１８に加えられる１色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書き込み装置１１８から照射されて静電潜像が形成される。
感光体１１２上の静電潜像は回転型現像装置１１４の１色目の現像器１２０Ａにより現像されて１色目の画像となり、この感光体１１２上の１色目の画像は転写装置１２５により中間転写ベルト１２４に転写される。感光体１１２は、１色目の画像の転写後に、クリーニング装置１１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１１７で除電される。
続いて、感光体１１２は、帯電器１１３により一様に帯電され、画像読み取り装置１２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置１１８に加えられる２色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書き込み装置１１８から照射されて静電潜像が形成される。
この感光体１１２上の静電潜像は回転型現像装置１１４の２色目の現像器１２０Ｂにより現像されて２色目の画像となり、この感光体１１２上の２色目の画像は転写装置１２５により中間転写ベルト１２４上に１色目の画像と重ねて転写される。感光体１１２は、２色目の画像の転写後に、クリーニング装置１１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１１７で除電される。
【００３８】
次に、感光体１１２は帯電器１１３により一様に帯電され、画像読み取り装置１２９から画像処理部を介してレーザ書き込み装置１１８に加えられる３色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書き込み装置１１８から照射されて静電潜像が形成される。
この感光体１１２上の静電潜像は回転型現像装置１１４の３色目の現像器１２０Ｃにより現像されて３色目の画像となり、この感光体１１２上の３色目の画像は転写装置１２５により中間転写ベルト１２４上に１色目の画像、２色目の画像と重ねて転写される。感光体１１２は、３色目の画像の転写後に、クリーニング装置１１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１１７で除電される。
さらに、感光体１１２は帯電器１１３により一様に帯電され、画像読み取り装置１２９から画像処理部を介してレーザ書き込み装置１１８に加えられる４色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書き込み装置１１８から照射されて静電潜像が形成される。
【００３９】
この感光体１１２上の静電潜像は回転型現像装置１１４の４色目の現像器１２０Ｄにより現像されて４色目の画像となる。この感光体１１２上の４色目の画像が転写装置１２５により中間転写ベルト１２４上に１色目の画像、２色目の画像、３色目の画像と重ねて転写されることでフルカラー画像が形成される。感光体１１２は、４色目の画像の転写後に、クリーニング装置１１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１１７で除電される。
そして、レジストローラ１３３がタイミングをとって回転して記録媒体が送り出され、この記録媒体は転写装置１２６により中間転写ベルト１２４上のフルカラー画像が転写される。この記録媒体は搬送ベルト１３４で搬送されて定着装置１３５によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ１３６により排紙トレイへ排出される。また、中間転写ベルト１２４は、フルカラー画像の転写後に、クリーニング装置１２７でクリーニングされて残留トナーが除去される。
【００４０】
以上４色重ね画像を形成する動作について説明したが、３色重ね画像を形成する場合には感光体１１２上に３つの異なる単色画像が順次に形成されて中間転写ベルト１２４上に重ねて転写された後に記録媒体に一括して転写される。
２色重ね画像を形成する場合には感光体１１２上に２つの異なる単色画像が順次に形成されて中間転写ベルト１２４上に重ねて転写された後に記録媒体に一括して転写される。また、単色画像を形成する場合には、感光体１１２上に１つの単色画像が形成されて中間転写ベルト１２４上に転写された後に記録媒体に転写される。
このようなカラー複写機においては、感光体１１２、レジストローラ１３３、中間転写ベルト１２４、搬送ベルト１３４の駆動精度が最終画像の品質に大きく影響する。従って、より高精度な感光体１１２、レジストローラ１３３、中間転写ベルト１２４、搬送ベルト１３４の駆動が望まれる。
そこで、この第４の実施形態では、感光体１１２とレジストローラ１３３、を図１の駆動対象３となるような駆動装置の構成とし、中間転写ベルト１２４と搬送ベルト１３４を図２のベルト１２となるような駆動装置の構成とすることにより、感光体１１２、レジストローラ１３３、中間転写ベルト１２４、搬送ベルト１３４の駆動精度が向上し、画像形成時における変動が減少することから、高品質な画像を得ることができる。
【００４１】
図２２は本発明の第５の実施形態としてカラー複写機からなる画像形成装置を示す概略図である。像担持体としての感光体１６１は、閉ループ状のベルト基材の外周面上に、有機光半導体（ＯＰＣ）等の感光層が薄膜状に形成された感光体ベルトである。この感光体１６１は、３本の感光体搬送ローラ１６２〜１６４によって支持され、駆動モータ（図示せず）によって矢印Ａ方向に回動する。
感光体１６１の周りには、矢印Ａで示す感光体１６１の回転方向へ順に、帯電器１６５、露光手段としての露光光学系（以下、ＬＳＵという）１６６、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像器１６７〜１７０、中間転写ユニット１７１、感光体クリーニング手段１７２及び除電器１７３が設けられている。帯電器１６５は数ｋＶ程度の高電圧が図示しない電源装置から印加され、感光体１６１の帯電器１６５に対向した部分を帯電して一様な帯電電位を与える。
【００４２】
ＬＳＵ１６６はレーザ駆動回路（図示せず）により階調変換手段（図示せず）からの各色の画像信号を順次に光強度変調やパルス幅変調してその変調信号で半導体レーザ（図示せず）を駆動することにより露光光線１７４を得、この露光光線１７４により感光体１６１を走査してこの感光体１６１上に各色の画像信号に対応する静電潜像を順次に形成する。
各現像器１６７〜１７０はそれぞれの現像色に対応したトナーを収納しており、感光体１６１上の各色の画像信号に対応した静電潜像に応じたタイミングで選択的に感光体１６１に当接し、この感光体１６１上の静電潜像をトナーにより現像して各色の画像とすることで、４色重ねの画像によるフルカラー画像を形成する。
【００４３】
中間転写ユニット１７１はアルミニウム等の金属の素管に導電性の樹脂等からなるベルト状のシートを巻いた中間転写体としての転写ドラム１７７と、ゴム等をブレード状に形成した中間転写体クリーニング手段１７８とを含んでいる。中間転写体１７７上に４色重ねの画像が形成されている間、中間転写体クリーニング手段１７８は中間転写体１７７から離間している。
中間転写体クリーニング手段１７８は中間転写体１７７をクリーニングする時のみこの中間転写体１７７に当接し、中間転写体１７７から記録媒体としての記録紙１７９に転写されずに残ったトナーを除去する。記録紙１７９は、記録紙カセット１８０から給紙ローラ１８１によって１枚ずつ用紙搬送路１８２に送り出される。
転写手段としての転写ユニット１８３は中間転写体１７７上のフルカラー画像を記録紙１７９に転写するものである。この転写ユニット１８３は導電性のゴム等をベルト状に形成した転写ベルト１８４と、中間転写体１７７上のフルカラー画像を記録紙１７９に転写するための転写バイアスを転写ベルト１８４に印加する転写器１８５と、記録紙１７９にフルカラー画像が転写された後に記録紙１７９が中間転写体１７７に静電的に張り付くのを防止するようにバイアスを中間転写体１７７に印加する分離器１８６とから構成されている。
【００４４】
定着器１８７は内部に熱源を有するヒートローラ１８８及び加圧ローラ１８９によって構成されている。記録紙１７９上に転写されたフルカラー画像をヒートローラ１８８と加圧ローラ１８９との記録紙挟持回転に伴い、圧力と熱を記録紙１７９に加えて記録紙１７９にフルカラー画像を定着させてフルカラー画像を形成する。
以上のように構成された第５の実施形態について、以下その動作を説明する。ここで、静電潜像の現像は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順で行われるものとして説明を進める。
【００４５】
感光体１６１と中間転写体１７７は、それぞれの駆動源（図示せず）により、矢印Ａ、Ｂ方向にそれぞれ駆動される。この状態で、まず、帯電器１６５に数ｋＶ程度の高電圧が電源装置（図示せず）から印加され、帯電器１６５が感光体１６１の表面を一様に数百Ｖ程度に帯電させる。
感光体１６１にＬＳＵ１６６からブラックの画像信号に対応したレーザビームの露光光線１７４が照射され、感光体１６１は露光光線１７４が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、ブラック現像器１６７は所定のタイミングで感光体１６１に当接される。ブラック現像器１６７内のブラックトナーは負の電荷が予め与えられており、感光体１６１上の露光光線１７４の照射により電荷が無くなった部分（静電潜像部分）にのみブラックトナーが付着し、いわゆる、ネガポジプロセスによる現像が行われる。
ブラック現像器１６７により感光体１６１の表面に形成されたブラックトナー像は中間転写体１７７に転写される。感光体１６１から中間転写体１７７に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段１７２により除去され、さらに除電器１７３によって感光体１６１上の電荷が除去される。
【００４６】
次に、帯電器１６５が感光体１６１の表面を一様に数百Ｖ程度に帯電させる。感光体１６１にＬＳＵ１６６からシアンの画像信号に対応したレーザビームの露光光線１７４が照射され、感光体１６１は露光光線１７４が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体１６１には所定のタイミングでシアン現像器１６８が当接される。シアン現像器１６８内のシアントナーは負の電荷が予め与えられており、感光体１６１上の露光光線１７４の照射により電荷が無くなった部分（静電潜像部分）にのみシアントナーが付着し、いわゆる、ネガポジプロセスによる現像が行われる。
シアン現像器１６８により感光体１６１の表面に形成されたシアントナー像は中間転写体１７７上にブラックトナー像と重ねて転写される。感光体１６１から中間転写体１７７に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段１７２により除去され、さらに除電器１７３によって感光体１６１上の電荷が除去される。
【００４７】
次に、帯電器１６５が感光体１６１の表面を一様に数百Ｖ程度に帯電させる。感光体１６１にＬＳＵ１６６からマゼンタの画像信号に対応したレーザビームの露光光線１７４が照射され、感光体１６１は露光光線１７４が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体１６１には所定のタイミングでマゼンタ現像器１６９が当接される。マゼンタ現像器１６９内のマゼンタトナーは負の電荷が予め与えられており、感光体１６１上の露光光線１７４の照射により電荷が無くなった部分（静電潜像部分）にのみマゼンタトナーが付着し、いわゆる、ネガポジプロセスによる現像が行われる。
【００４８】
マゼンタ現像器１６９により感光体１６１の表面に形成されたマゼンタトナー像は、中間転写体１７７上にブラックトナー像、シアントナー像と重ねて転写される。感光体１６１から中間転写体１７７に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段１７２により除去され、さらに除電器１７３によって感光体１６１上の電荷が除去される。
さらに、帯電器１６５が感光体１６１の表面を一様に数百Ｖ程度に帯電させる。感光体１６１にＬＳＵ１６６からイエローの画像信号に対応したレーザビームの露光光線１７４が照射され、感光体１６１は露光光線１７４が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体１６１には所定のタイミングでイエロー現像器１７０が当接される。イエロー現像器１７０内のイエロートナーは負の電荷が予め与えられており、感光体１６１上の露光光線１７４の照射により電荷が無くなった部分（静電潜像部分）にのみイエロートナーが付着し、いわゆる、ネガポジプロセスによる現像が行われる。
【００４９】
イエロー現像器１７０により感光体１６１の表面に形成されたイエロートナー像は中間転写体１７７上にブラックトナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像と重ねて転写され、中間転写体１７７上にフルカラー画像が形成される。感光体１６１から中間転写体１７７に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段１７２により除去され、さらに除電器１７３によって感光体１６１上の電荷が除去される。
中間転写体１７７上に形成されたフルカラー画像は、これまで中間転写体１７７から離間していた転写ユニット１８３が中間転写体１７７に接触し、転写器１８５に数ｋＶ程度の高電圧が電源装置（図示せず）から印加されることで、記録紙カセット１８０から用紙搬送路１８２に沿って搬送されてきた記録紙１７９へ転写器１８５により一括して転写される。
【００５０】
また、分離器１８６には記録紙１７９を引き付ける静電力が働くように電圧が電源装置から印加され、記録紙１７９が中間転写体１７７から剥離される。続いて、記録紙１７９は、定着器１８７に送られ、ここでヒートローラ１８８と加圧ローラ１８９とによる挟持圧、ヒートローラ１８８の熱によってフルカラー画像が定着されて排紙ローラ１９０により排紙トレイ１９１へ排出される。
また、転写ユニット１８３により記録紙１７９上に転写されなかった中間転写体１７７上の残留トナーは中間転写体クリーニング手段１７８により除去される。中間転写体クリーニング手段１７８はフルカラー画像が得られるまで中間転写体１７７から離間した角変位にある。フルカラー画像が記録紙１７９に転写された後に中間転写体１７７に接触して中間転写体１７７上の残留トナーを除去する。以上の一連の動作によって１枚分のフルカラー画像形成が終了する。
このようなカラー複写機においては、感光体ベルト１６１や転写ドラム１７７、転写ベルト１８４の駆動精度が最終画像の品質に大きく影響し、特に高精度な感光体ベルト１６１、転写ベルト１８４の高精度駆動が望まれる。
そこで、この第５の実施形態では、感光体ベルト１６１、転写ベルト１８４を図２のベルト１２となるような駆動装置の構成とし、転写ドラム１７７を図１の駆動対象３となるような構成とすることにより、感光体ベルト１６１、転写ベルト１８４、転写ドラム１７７の駆動精度が向上し、画像形成時における変動が減少することから、高品質な画像を得ることができる。
【００５１】
図２３は本発明による第６の実施形態としてカラー複写機からなる画像形成装置を示す概略図である。この第６の実施形態は、タンデム方式の画像形成装置の例である。この第６の実施形態においては、複数色、例えば、ブラック（以下、Ｂｋという）、マゼンタ（以下、Ｍという）、イエロー（以下、Ｙという）、シアン（以下、Ｃという）の各画像をそれぞれ形成する複数の画像形成ユニット２２１Ｂｋ、２２１Ｍ、２２１Ｙ、２２１Ｃが垂直方向に配列されている。
この画像形成ユニット２２１Ｂｋ、２２１Ｍ、２２１Ｙ、２２１Ｃは、それぞれドラム状の感光体からなる像担持体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃ、帯電装置（例えば、接触帯電装置）２２３Ｂｋ、２２３Ｍ、２２３Ｙ、２２３Ｃ、現像装置２２４Ｂｋ、２２４Ｍ、２２４Ｙ、２２４Ｃ、クリーニング装置２２５Ｂｋ、２２５Ｍ、２２５Ｙ、２２５Ｃなどから構成される。
【００５２】
感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃは、無端状搬送ベルト２２６と対向して垂直方向に配列され、この搬送ベルト２２６と同じ周速で回転駆動される。この感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃは、それぞれ、帯電装置２２３Ｂｋ、２２３Ｍ、２２３Ｙ、２２３Ｃにより均一に帯電された後に、光書き込み装置からなる露光手段２２７Ｂｋ、２２７Ｍ、２２７Ｙ、２２７Ｃによりそれぞれ露光されて静電潜像が形成される。
光書き込み装置２２７Ｂｋ、２２７Ｍ、２２７Ｙ、２２７Ｃは、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ各色の画像信号により半導体レーザ駆動回路で半導体レーザを駆動して半導体レーザからのレーザビームをポリゴンミラー２２９Ｂｋ、２２９Ｍ、２２９Ｙ、２２９Ｃにより偏向走査する。
【００５３】
このポリゴンミラー２２９Ｂｋ、２２９Ｍ、２２９Ｙ、２２９Ｃからの各レーザビームを図示しないｆθレンズやミラーを介して感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃに結像することにより、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃを露光して静電潜像を形成する。
この感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃ上の静電潜像は、それぞれ現像装置２２４Ｂｋ、２２４Ｍ、２２４Ｙ、２２４Ｃにより現像されてＢｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色のトナー像となる。
従って、帯電装置２２３Ｂｋ、２２３Ｍ、２２３Ｙ、２２３Ｃ、光書き込み装置２２７Ｂｋ、２２７Ｍ、２２７Ｙ、２２７Ｃ及び現像装置２２４Ｂｋ、２２４Ｍ、２２４Ｙ、２２４Ｃは、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃ上にＢｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の画像（トナー像）を形成する画像形成手段を構成している。
一方、普通紙、ＯＨＰシートなどの記録紙は本実施形態の下部に設置された、給紙カセットを用いて構成された給紙装置２３０から記録紙搬送路に沿ってレジストローラ２３１に向かって給紙される。
【００５４】
レジストローラ２３１は１色目の画像形成ユニット（記録紙に最初に感光体上の画像を転写する画像形成ユニット）２２１Ｂｋにおける感光体２２２Ｂｋ上のトナー像とタイミングを合わせて記録紙を搬送ベルト２２６と感光体２２２Ｂｋとの転写ニップ部へ送出する。
搬送ベルト２２６は垂直方向に配列された駆動ローラ２３２及び従動ローラ２３３に掛け渡され、駆動ローラ２３２が図示しない駆動部により回転駆動されて搬送ベルト２２６が感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃと同じ周速で回転する。
レジストローラ２３１から送り出された記録紙は、搬送ベルト２２６により搬送され、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃ上のＢｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色のトナー像がコロナ放電器からなる転写手段２３４Ｂｋ、２３４Ｍ、２３４Ｙ、２３４Ｃにより形成される電界の作用で順次に重ねて転写されることによりフルカラー画像が形成され、それと同時に、搬送ベルト２２６に静電的に吸着されて確実に搬送される。
この記録紙は、分離チャージャからなる分離手段２３６により徐電されて搬送ベルト２２６から分離された後に、定着装置２３７によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ２３８により本実施形態の上部に設けられている排紙部２３９へ排出される。また、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃは、トナー像転写後に、クリーニング装置２２５Ｂｋ、２２５Ｍ、２２５Ｙ、２２５Ｃによりクリーニングされて次の画像形成動作に備える。
【００５５】
このようなカラー複写機においては、搬送ベルト２２６、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃの駆動精度が最終画像の品質に大きく影響し、より高精度な搬送ベルト２２６、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃの駆動が望まれる。
そこで、この第６の実施形態では、搬送ベルト２２６を図２のベルト１２となるような駆動装置の構成とし、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃを図１の駆動対象３となるような構成とすることにより、搬送ベルト２２６、感光体２２２Ｂｋ、２２２Ｍ、２２２Ｙ、２２２Ｃの駆動精度が向上し、画像形成時における変動が減少することから、高品質な画像を得ることができる。
また、ここでは複写機などの構成で説明をしているが、インクジェットの紙搬送装置において、例えば、図２に示すような搬送ベルト構成や、図１の搬送ローラ構成とすることで副走査方向の紙搬送を高精度に行うことも可能である。
【００５６】
本発明は、角変位または角速度の高精度計測装置、又はその計測に基づく高精度駆動装置、ハードディスクドライブ（Hard Disk Drive）、ロボット等の位置検出または位置決め制御装置、電子写真方式を用いた転写ベルト駆動装置、転写・感光体ドラム駆動装置における位置または速度計測や制御装置、印刷機や出力機におけるベルト駆動、ローラ駆動装置における位置または速度計測や制御装置、紙搬送装置におけるローラ・ベルト駆動装置における位置または速度計測や制御装置に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態である回転体駆動装置を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の実施形態であるベルト駆動装置を示す概略斜視図である。
【図３】図１及び図２で使用するエンコーダの簡単な原理構成を示す概略図である。
【図４】エンコーダから得た信号をパルス波にする方法を示す波形図である。
【図５】エンコーダ受光部における詳細な構成を示すパターン図である。
【図６】受光部における光の様子を示す概略図である。
【図７】受光部における光の様子を示す他の概略図である。
【図８】エンコーダの取り付け偏心があった場合のパターンと受光部での光の関係を示す概略図である。
【図９】エンコーダの取り付け偏心があった場合のパターンと受光部での光の関係を示す他の概略図である。
【図１０】図８及び図９での受光部側の出力信号を示す波形図である。
【図１１】モータの角変位をモータ軸エンコーダの出力信号に基づいてデジタル制御する制御系の構成を示すブロック図である。
【図１２】ＰＬＬ駆動系でのアナログ制御系の構成を示すブロック図である。
【図１３】モータを回転させて駆動させる基本的な制御を示すブロック線図である。
【図１４】モータを回転させて駆動させる本発明の第１の実施形態の制御を示すブロック線図である。
【図１５】正弦波状の偏心信号をデジタル化する手法の一例を示すブロック線図である。
【図１６】ＰＬＬ駆動系でのアナログ制御系の構成を示すブロック図である。
【図１７】モータを回転させて駆動させる本発明の第２の実施形態の制御を示すブロック線図である。
【図１８】ＰＬＬ駆動系でのアナログ制御系の構成を示すブロック図である。
【図１９】モータを回転させて駆動させる本発明の第３の実施形態の制御を示すブロック線図である。
【図２０】ＰＬＬ駆動系でのアナログ制御系の構成を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第４の実施形態としてカラー複写機からなる画像形成装置を示す概略図である。
【図２２】本発明の第５の実施形態としてカラー複写機からなる画像形成装置を示す概略図である。
【図２３】本発明による第６の実施形態としてカラー複写機からなる画像形成装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  回転体駆動装置、３  回転体（駆動対象）、４  モータ、６  エンコーダ（エンコーダ装置）、７  ベルト駆動装置、１２  ベルト（駆動対象）、１３  回転板、１４  パターン、１５  パターン、１６  センサ、１７  発光手段（発光部）、１８  受光手段（受光部）、２２  スリット、５１  コントローラ、５７  偏心補正部（偏心補正機構）、１１２  像担持体（感光体ドラム）、１２４  中間転写ベルト、１６１  像担持体（感光体ベルト）、１７７  転写ドラム、２２２Ｂｋ  像担持体（感光体ドラム）、２２６  搬送ベルト（紙搬送装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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