(57)【要約】【課題】  モータの回転が伝達機構を介して伝えられる回転体（回転ドラム、無端ベルト）を一定速度で回転させる装置において、モータの偏心に起因する速度変動を汎用性が高く、簡素な手段を用いて検出可能とする。【解決手段】    一定速度で回転すべき感光体ドラム７にモータ４０の回転が減速ギア４５を介して伝達される装置構成において、減速ギア比を２．５対１（非整数）とし、かつドラム軸の偏心による変動を無くし、モータ軸の偏心による速度変動のみがドラムの回転に現れるようにし、ドラム１回転ごとに１パルスを出力する検知手段（回転板６０とセンサ６１）の検知信号からドラムの１回転目と２回転目の時間（回転速度）の差を求める。この時間差をもとにモータの回転周期で正弦波（振幅は偏心量に比例する）状に変化する回転速度変動の位相と振幅を算出する。この変動を打消すようにモータ駆動を制御することにより一定速度のドラム回転を得る。【選択図】          図３
2007101916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と、
出力回転速度が可変な回転駆動源と、
前記回転駆動源からの回転を減速して前記回転体に伝達する回転駆動源と、
前記回転体の回転軸の回転角度に応じてパルスを発生する回転パルス発生手段と、
前記回転パルス発生手段で発生したパルスを検出するパルス検出手段と、
前記パルス検出手段で検出したパルスをもとに前記回転体の回転速度を算出する回転速度算出手段と、
前記回転速度算出手段で算出した速度の変化をもとに前記回転体に生じる速度変動を抑制するための補正値を求める補正値演算手段と、
前記補正値演算手段で得られた補正値をもとに前記回転駆動源の出力回転速度を制御する制御手段とを有する回転装置であって、
前記回転伝達機構の減速比を非整数とするとともに、
前記補正値演算手段は、前記回転体の１回転周期における基準値に対する速度変化から前記回転体の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転体の偏心に対する前記補正値を求め、さらに、この補正値を前記制御手段が用いて前記回転駆動源を制御し、この制御により回転体の偏心による変動が抑制された条件の下で、前記回転体を少なくとも２回転させたときの各回転周期において算出した速度の変化から前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求め、
前記制御手段は、前記補正値演算手段が求めた回転体の偏心による前記補正値及び回転駆動源の偏心に対する前記補正値に基づいて前記回転駆動源の出力回転速度を制御することを特徴とする回転装置。
【請求項２】
請求項１に記載された回転装置において、前記回転パルス発生手段が前記回転体の回転軸を中心に１８０度離れた２つの回転位置でそれぞれパルスを発生する手段であり、
前記回転速度算出手段は、前記回転パルス発生手段により発生するパルスを１つおきにとってできる２組のパルス列の時間間隔をそれぞれ算出し、
前記補正値演算手段は、前記速度算出手段によって算出される２組のパルス列の時間間隔をもとに、前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求めることを特徴とする回転装置。
【請求項３】
請求項１に記載された回転装置において、前記回転伝達機構の減速比を、前記回転体の１回転当たり回転駆動源の回転が９０度以下の位相ずれを生じる非整数値とし、
前記回転パルス発生手段が前記回転体の１回転当たり１パルスを発生する手段であり、
前記回転速度算出手段は、前記回転パルス発生手段により発生する各パルスの時間間隔を算出し、
前記補正値演算手段は、前記速度算出手段によって算出される各パルスの時間間隔をもとに、前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求めることを特徴とする回転装置。
【請求項４】
請求項２に記載された回転装置において、前記回転パルス発生手段が前記回転体の回転軸を中心に前記回転駆動源の回転が３６０度未満の所定値に相当する２つの回転位置でそれぞれパルスを発生する手段であり、
前記回転速度算出手段は、前記回転パルス発生手段により発生するパルスを１つおきにとってできる２組のパルス列の時間間隔をそれぞれ算出し、
前記補正値演算手段は、前記速度算出手段によって算出される２組のパルス列の時間間隔をもとに、前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求めることを特徴とする回転装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された回転装置において、前記回転伝達機構は、ギア、無端ベルトの少なくとも一方を伝達機構に含むことを特徴とする回転装置。
【請求項６】
２次元書込みにより画像が形成される回転ドラムを回転体として有する画像形成装置において、請求項１乃至５のいずれかに記載された回転装置を前記回転ドラムの回転装置として適用したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載された画像形成装置において、装置本体に着脱可能なカートリッジ内に前記回転駆動源、前記回転伝達機構、回転パルス発生手段、パルス検出手段及び回転ドラムの組立てユニットを収容し、装置本体とカートリッジ間で信号の入出力を可能とする接続端子を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
無端ベルトと、
出力回転速度が可変な回転駆動源と、
前記回転駆動源からの回転を前記無端ベルトに伝達する伝達機構と、
前記無端ベルトの移動距離に応じてパルスを発生するパルス発生手段と、
前記パルス発生手段で発生したパルスを検出するパルス検出手段と、
前記パルス検出手段で検出したパルスをもとに前記無端ベルトの移動速度を算出する移動速度算出手段と、
前記移動速度算出手段で算出した速度の変化をもとに前記無端ベルトに生じる速度変動を抑制するための補正値を求める補正値演算手段と、
前記補正値演算手段で得られた補正値をもとに前記回転駆動源の出力回転速度を制御する制御手段とを有する回転装置であって、
前記回転駆動源と前記無端ベルトの回転周期を非整数とするとともに、
前記補正値演算手段は、前記無端ベルトを少なくとも２回転させたときの各回転周期において算出した速度の変化から前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求め、
前記制御手段は、前記補正値演算手段が求めた前記回転駆動源の偏心に対する前記補正値に基づいて前記回転駆動源の出力回転速度を制御することを特徴とする回転装置。
【請求項９】
請求項８に記載された回転装置において、前記パルス発生手段が移動距離の異なる２位置でそれぞれパルスを発生する手段であり、
前記移動速度算出手段は、前記パルス発生手段により発生するパルスを１つおきにとってできる２組のパルス列の時間間隔をそれぞれ算出し、
前記補正値演算手段は、前記移動速度算出手段によって算出される２組のパルス列の時間間隔をもとに、前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求めることを特徴とする回転装置。
【請求項１０】
請求項８に記載された回転装置において、前記伝達機構の伝達比を、前記無端ベルトの１回転当たり回転駆動源の回転が９０度以下の位相ずれを生じるように規定し、
前記パルス発生手段が前記無端ベルトの１回転当たり１パルスを発生する手段であり、
前記移動速度算出手段は、前記パルス発生手段により発生する各パルスの時間間隔を算出し、
前記補正値演算手段は、前記移動速度算出手段によって算出される各パルスの時間間隔をもとに、前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求めることを特徴とする回転装置。
【請求項１１】
請求項８に記載された回転装置において、前記パルス発生手段が前記回転駆動源の回転が３６０度未満の所定値に相当する２つの前記無端ベルトの移動位置でそれぞれパルスを発生する手段であり、
前記移動速度算出手段は、前記パルス発生手段により発生するパルスを１つおきにとってできる２組のパルス列の時間間隔をそれぞれ算出し、
前記補正値演算手段は、前記移動速度算出手段によって算出される２組のパルス列の時間間隔をもとに、前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求めることを特徴とする回転装置。
【請求項１２】
回転駆動源からの回転を２次元書込みにより画像が形成される回転ドラムに伝達する無端ベルトを有する画像形成装置において、請求項８乃至１１のいずれかに記載された回転装置を前記回転ドラムの回転装置として適用したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
画像形成過程で無端の中間転写ベルトを用いる画像形成装置において、請求項８乃至１１のいずれかに記載された回転装置を前記無端の中間転写ベルトの回転装置として適用した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、画像形成装置（例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリなど）の感光体ドラム、転写ベルトのような、回転駆動源（モータ）の回転が伝達機構を介して伝えられる回転体を、一定の回転速度で駆動し得るようにする回転装置及び該回転装置を組込んで構成した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転駆動源としてのモータの回転が伝達機構を介して伝えられ、回転体を駆動する回転装置において、回転体を一定の回転速度で駆動する際の精度要求は、当該回転装置を用いる諸分野で益々高度化している。
例えば、電子写真方式で画像を形成する、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置では、光ビーム（光源を画像データにより点灯制御し、発生させる）による主・副の２次元走査で画像を感光体ドラムに書込む際に、副走査を感光体ドラムの回転で受け持っているので、感光体ドラムの回転による副走査の速度が変動すると、光ビームによる主走査のライン画像に位置ずれ（カラー画像においては色ずれ）が生じ、画質の低下もたらす。従って、感光体ドラムの回転速度を一定に保つために、回転駆動源としてのモータの駆動を制御する。
従来では、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の位置ずれ、色ずれ等の画質低下を防止することが可能になる。
ところが、感光体ドラムを駆動するモータを一定速度で回転させたとしても、モータから伝達ギアを経て伝えられる感光体ドラムの回転には、各回転軸の偏心に起因する回転速度変動が生じてしまう。
【０００３】
感光体ドラムの回転に生じるこうした回転速度変動の影響をなくすことを目的として提案された従来技術として、下記特許文献１，２を示すことができる。
下記特許文献１には、４連タンデム型画像形成装置において、実際に各色ごとのレジパッチを中間転写ベルトに作像し、レジパッチをセンサで検知し、検出結果をもとに、各感光体ドラムの偏心に加え、駆動モータからドラムまでのギア等の偏心に起因する偏心位相成分を求め、求めた値によってモータを制御し、位相合わせを行うことにより、ずれを低減する、という手法を用いることが示されている。
また、下記特許文献２には、感光体ドラムの回転に生じる回転速度変動を高精度のエンコーダを用いることなく、検出し、検出結果をもとに感光体ドラムの変動を抑制するようにモータの駆動制御を行う手法について示されている。この手法は、モータを目標とする一定の回転速度に制御した時に、ドラム半回転ごとに発生するパルスのインターバルＴ１を検出し、その後、ドラムの回転周期で変動する測定用正弦波基準信号を新たな目標としてモータを制御した時に、ドラム半回転ごとに発生するパルスのインターバルＴ２を検出し、検出結果として得たＴ１、Ｔ２に基づいて、感光体ドラムにおける１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相、即ちドラム軸の偏心による速度変動を求めることを特徴とし、求めた速度変動を打ち消すようにモータを制御することにより、ドラムを安定した速度で回転させるようにしている。
【特許文献１】特開２００４−２１９６７１号公報
【特許文献２】特開２００５−９４９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の手法では、モータ軸及び感光体ドラムの回転軸の偏心による影響を、実際に中間転写（無端）ベルトに画像（レジパッチ）を作像し、そこに現れる作像位置の変化を検知することにより、把握する。従って、この手法では、各色のドラムの偏心を補正するために実際に作像する必要がある（即ち、画像形成プロセスを余分に行い、トナーが消費される）上、モノクロ対応の画像形成装置のように無端ベルトを持たないものについては、適用することができない。
また、上記特許文献２記載の手法は、感光体ドラムが規定回転角を回転したときの回転時間を２個所で（回転軸を中心に１８０度離れた位置に設けた例が示されている）観測し、２個所の通過時間をもとに、感光体ドラムにおける１回転周期の回転速度変動の振幅及び位相を求める、というものであり、感光体ドラム軸の偏心による速度変動の検出が可能であり、得られた検出結果をもとに、モータを制御することによって、偏心による影響を無くすことが可能である。ただ、この手法では、モータ軸の偏心による速度変動成分は、検出できない。つまり、感光体ドラムには、高速回転するモータの回転を減速して伝達しているので、感光体ドラム軸の偏心による速度変動に対して、モータ軸の偏心による速度変動成分は、周波数が高くなる。このため、モータ軸の偏心による速度変動成分の検出には、感光体ドラムの回転角度の検出精度を高く（回転板における回転パルスの発生間隔を短く）しなければならないが、高精度の回転板を実現することは大変困難で、また実際に作成が可能であっても、コストアップとなってしまう、という問題が生じる。
本発明は、回転駆動源（モータ）の回転が伝達機構を介して伝えられる回転ドラムや無端ベルトなどの回転体を一定の速度で回転させるように、モータの駆動を制御する回転装置における上記した従来技術の問題に鑑みてなされたもので、その解決すべき課題は、制御対象である回転体の回転軸の偏心による速度変動のみならず、回転駆動源（モータ）の偏心に起因する速度変動をロータリエンコーダのように高精度な手段を用いることなく、検出可能とし、かつ特定の回転体にのみ適用可能な方式（例示した特許文献１の無端ベルトへレジパッチを作像する方式）によらずに、より汎用性が高い速度変動の検出方式を採用することにより、適用対象を拡張することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、回転体と、出力回転速度が可変な回転駆動源と、前記回転駆動源からの回転を減速して前記回転体に伝達する回転駆動源と、前記回転体の回転軸の回転角度に応じてパルスを発生する回転パルス発生手段と、前記回転パルス発生手段で発生したパルスを検出するパルス検出手段と、前記パルス検出手段で検出したパルスをもとに前記回転体の回転速度を算出する回転速度算出手段と、前記回転速度算出手段で算出した速度の変化をもとに前記回転体に生じる速度変動を抑制するための補正値を求める補正値演算手段と、前記補正値演算手段で得られた補正値をもとに前記回転駆動源の出力回転速度を制御する制御手段とを有する回転装置において、前記回転伝達機構の減速比を非整数とするとともに、前記補正値演算手段は、前記回転体の１回転周期における基準値に対する速度変化から前記回転体の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転体の偏心に対する前記補正値を求め、さらに、この補正値を前記制御手段が用いて前記回転駆動源を制御し、この制御により回転体の偏心による変動が抑制された条件の下で、前記回転体を少なくとも２回転させたときの各回転周期において算出した速度の変化から前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求め、前記制御手段は、前記補正値演算手段が求めた回転体の偏心による前記補正値及び回転駆動源の偏心に対する前記補正値に基づいて前記回転駆動源の出力回転速度を制御することによって、上記課題を解決するものである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載された回転装置において、前記回転パルス発生手段が前記回転体の回転軸を中心に１８０度離れた２つの回転位置でそれぞれパルスを発生する手段であり、前記回転速度算出手段は、前記回転パルス発生手段により発生するパルスを１つおきにとってできる２組のパルス列の時間間隔をそれぞれ算出し、前記補正値演算手段は、前記速度算出手段によって算出される２組のパルス列の時間間隔をもとに、前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求めることを特徴とし、このようにすることによって上記課題を解決するものである。
請求項３の発明は、請求項１に記載された回転装置において、前記回転伝達機構の減速比を、前記回転体の１回転当たり回転駆動源の回転が９０度以下の位相ずれを生じる非整数値とし、前記回転パルス発生手段が前記回転体の１回転当たり１パルスを発生する手段であり、前記回転速度算出手段は、前記回転パルス発生手段により発生する各パルスの時間間隔を算出し、前記補正値演算手段は、前記速度算出手段によって算出される各パルスの時間間隔をもとに、前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求めることを特徴とし、このようにすることによって上記課題を解決するものである。
請求項４の発明は、請求項１に記載された回転装置において、前記回転パルス発生手段が前記回転体の回転軸を中心に前記回転駆動源の回転が３６０度未満の所定値に相当する２つの回転位置でそれぞれパルスを発生する手段であり、前記回転速度算出手段は、前記回転パルス発生手段により発生するパルスを１つおきにとってできる２組のパルス列の時間間隔をそれぞれ算出し、前記補正値演算手段は、前記速度算出手段によって算出される２組のパルス列の時間間隔をもとに、前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求めることを特徴とし、このようにすることによって上記課題を解決するものである。
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載された回転装置において、前記回転伝達機構は、ギア、無端ベルトの少なくとも一方を伝達機構に含むことを特徴とし、このようにすることによって上記課題を解決するものである。
【０００７】
請求項６の発明は、２次元書込みにより画像が形成される回転ドラムを回転体として有する画像形成装置において、請求項１乃至５のいずれかに記載された回転装置を前記回転ドラムの回転装置として適用したことによって上記課題を解決するものである。
請求項７の発明は、請求項６に記載された画像形成装置において、装置本体に着脱可能なカートリッジ内に前記回転駆動源、前記回転伝達機構、回転パルス発生手段、パルス検出手段及び回転ドラムの組立てユニットを収容し、装置本体とカートリッジ間で信号の入出力を可能とする接続端子を設けたことによって上記課題を解決するものである。
【０００８】
請求項８の発明は、無端ベルトと、出力回転速度が可変な回転駆動源と、前記回転駆動源からの回転を前記無端ベルトに伝達する伝達機構と、前記無端ベルトの移動距離に応じてパルスを発生するパルス発生手段と、前記パルス発生手段で発生したパルスを検出するパルス検出手段と、前記パルス検出手段で検出したパルスをもとに前記無端ベルトの移動速度を算出する移動速度算出手段と、前記移動速度算出手段で算出した速度の変化をもとに前記無端ベルトに生じる速度変動を抑制するための補正値を求める補正値演算手段と、前記補正値演算手段で得られた補正値をもとに前記回転駆動源の出力回転速度を制御する制御手段とを有する回転装置において、前記回転駆動源と前記無端ベルトの回転周期を非整数とするとともに、前記補正値演算手段は、前記無端ベルトを少なくとも２回転させたときの各回転周期において算出した速度の変化から前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求め、前記制御手段は、前記補正値演算手段が求めた前記回転駆動源の偏心に対する前記補正値に基づいて前記回転駆動源の出力回転速度を制御することによって、上記課題を解決するものである。
【０００９】
請求項９の発明は、請求項８に記載された回転装置において、前記パルス発生手段が移動距離の異なる２位置でそれぞれパルスを発生する手段であり、前記移動速度算出手段は、前記パルス発生手段により発生するパルスを１つおきにとってできる２組のパルス列の時間間隔をそれぞれ算出し、前記補正値演算手段は、前記移動速度算出手段によって算出される２組のパルス列の時間間隔をもとに、前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求めることを特徴とし、このようにすることによって上記課題を解決するものである。
請求項１０の発明は、請求項８に記載された回転装置において、前記伝達機構の伝達比を、前記無端ベルトの１回転当たり回転駆動源の回転が９０度以下の位相ずれを生じるように規定し、前記パルス発生手段が前記無端ベルトの１回転当たり１パルスを発生する手段であり、前記移動速度算出手段は、前記パルス発生手段により発生する各パルスの時間間隔を算出し、前記補正値演算手段は、前記移動速度算出手段によって算出される各パルスの時間間隔をもとに、前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求めることを特徴とし、このようにすることによって上記課題を解決するものである。
請求項１１の発明は、請求項８に記載された回転装置において、前記パルス発生手段が前記回転駆動源の回転が３６０度未満の所定値に相当する２つの前記無端ベルトの移動位置でそれぞれパルスを発生する手段であり、前記移動速度算出手段は、前記パルス発生手段により発生するパルスを１つおきにとってできる２組のパルス列の時間間隔をそれぞれ算出し、前記補正値演算手段は、前記移動速度算出手段によって算出される２組のパルス列の時間間隔をもとに、前記回転駆動源の偏心により生じる速度変化の振幅及び位相差を得、得た値から回転駆動源の偏心に対する前記補正値を求めることを特徴とし、このようにすることによって上記課題を解決するものである。
【００１０】
請求項１２の発明は、回転駆動源からの回転を２次元書込みにより画像が形成される回転ドラムに伝達する無端ベルトを有する画像形成装置において、請求項８乃至１１のいずれかに記載された回転装置を前記回転ドラムの回転装置として適用したことを特徴とし、このようにすることによって上記課題を解決するものである。
請求項１３の発明は、画像形成過程で無端の中間転写ベルトを用いる画像形成装置において、請求項８乃至１１のいずれかに記載された回転装置を前記無端の中間転写ベルトの回転装置として適用したことを特徴とし、このようにすることによって上記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転駆動源（モータ）の回転が伝達機構（ギア、無端ベルトの少なくとも一方）を介して伝えられる回転体（回転ドラムや無端ベルトなど）の回転速度に現れるモータ軸の偏心による速度変動（速度変化の振幅及び位相差）を、モータと回転体の回転周期を非整数とし、回転体を少なくとも２回転させたときの各回転周期において検出した回転速度の変化から得（即ち、回転角度や移動距離に応じて発生する回転パルスを最低、回転体の１周期に１回だけ検知することで、各回転周期における速度変化を得る）、得た速度変動から回転体を定速回転させるための補正値を求め、モータを駆動制御することで、コストアップの要因となる高精度のエンコーダ（回転パルス検出器）を用いることなく、回転の駆動制御を行うことができ、かつ特定の回転体にのみ適用可能な方式（例示した特許文献１の無端状ベルトへレジパッチを作像する方式）によらずに、より汎用性を高めることが可能になる。しかも、制御対象の回転体が回転ドラムであるときには、回転ドラム軸の偏心による変動の影響をなくすことができるので、精度良く回転ドラムの定速回転の制御を行うことが可能になる（請求項１，５，８，）。
【００１２】
また、回転角度や移動距離に応じて発生する回転パルスを回転体の１周期に２回検知する方式にしたことで、制御精度を高めることが可能になる（請求項２，９）
また、回転体（回転ドラムや無端ベルトなど）とモータの回転比を、回転体の１回転当たりモータの回転が９０度以下の位相ずれが生じ、回転角度や移動距離に応じて発生する回転パルスを回転体の１周期に１回検知する方式にしたことで、回転パルスの発生手段を簡素化し、かつ制御精度を高めることが可能になる（請求項３，１０）
また、回転角度や移動距離に応じて発生する回転パルスを、モータの回転が３６０度未満の所定値に相当する２位置でそれぞれパルスを発生する方式にしたことで、計測される基準のパルス間隔時間と、３６０度未満の所定値だけ位相がずれて測定されるパルス間隔時間との間の回転体の累積誤差を無くし、かつ回転体の１周期に２回、回転パルスを検知するので、より制御精度を高めることが可能になる（請求項４，１１）
【００１３】
また、本発明の回転装置により奏し得る上記の各効果を画像形成装置に具備する回転装置（回転ドラム、中間転写ベルトの少なくとも一方の回転装置）において実現することにより、画像形成装置の高パフォーマンス化を可能にする（請求項６、１２，１３）。
また、回転ドラムに現れる回転変動を検出するために必要な手段をプロセスカートリッジ構成とすることで着脱可能とし、それにより回転ドラム軸およびモータ軸の偏心を検出する機構であるセンサ、非整数倍の減速ギア等の取り扱いが容易となり、保守性の向上につながるとともに、保守時の作業ミスによる検出不良等の問題発生を防止することが可能になる（請求項７）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の回転装置及び画像形成装置に係わる実施形態を説明する。なお、例示する実施形態では、本願に係わる回転装置を画像形成装置へ適用した形態で示すが、本願に係わる回転装置は、モータの回転がギア、無端ベルト等の伝達機構を介して回転体（回転ドラム、無端ベルトなど）に伝えられ、これらの回転体をモータの駆動制御によって所定の速度で回転させるようにすることが求められる、諸種の回転体を対象とする回転装置へ適用し得るものであり、画像形成装置に限定する趣旨ではない。また、本実施形態の画像形成装置は、此の種の画像形成装置として典型的な、電子写真方式のプリンタを例にするが、２次元書込みにより作像を行うために、回転ドラムを定速で駆動することが必要な他の方式の画像形成装置へも同様に適用し得る。
【００１５】
まず、本実施形態の画像形成装置における感光体ドラムの回転装置について、装置構成の概要を示す図１を参照して説明する。
図１において、感光体ドラム７には、走査露光方式、既存の典型例はドラム面を光ビームによって、主・副２次元の走査で露光を行う方式、によってドラム面に画像が生成される。この既存の露光方式では、主走査は、光源（レーザ）を画像データにより点灯制御し、発する光をビーム状にし、これを回転ミラーで振ることでドラム軸に平行に走査させ、主走査ライン画像を生成する。副走査は、ドラム軸を回転させ、主走査ラインに直交する方向にドラム面を移動させることによって、所定の送りで主走査ライン画像を連ねる。このとき、主走査光ビームは、一定の走査周期で振られるので、副走査を受持つドラムも一定の回転速度で回転させる必要がある。感光体ドラム７を低速度でかつ速度変動を小さくすればするほど、副走査方向の画像密度が上がり、むらを無くし、高画質が得られる。
また、上記の露光工程で感光体ドラム７に生成される静電潜像は、既存の画像形成プロセスに従った処理、即ち、トナーを付着することにより可視像化（現像）し、転写工程を経て、転写紙に写されたトナー像は、定着工程で固定され、画像形成処理を完了する。
なお、感光体ドラムを定速回転させるための本案の要旨に係わる回転装置とその関連構成を除く、画像形成装置における他の処理部は、電子写真方式のプリンタにおける既存の技術を用いることにより実施できるので、以下では、要旨に係わる装置部分を中心に説明し、既存の技術については、記載を省略する。
【００１６】
図１に示す回転装置は、感光体ドラム７を駆動するためのモータ４０を有し、このモータ４０の駆動は、モータ制御部２０によってドライバ３０を介して制御される。モータ制御部２０には、画像形成装置本体の主制御部１０からの回転速度指示値とモータ４０の回転軸に接続されたロータリーエンコーダ５０からの回転変位に応じた信号が入力され、モータ制御部２０は、回転変位信号をもとに実測されるモータの回転を指示値と比較しながら、指示された速度でモータ４０を回転するように制御する。また、モータ２０の回転軸上には、感光体ドラム７で低速回転を得るために、減速ギア４５を設け、この減速ギア４５を通じて感光体ドラム７にモータ２０の回転が伝達される。ここで、モータ２０の回転を感光体ドラム７に伝えるまでの伝達機構に誤差が無ければ、図１に示す基本構成によっても、感光体ドラム７で意図した通りの回転が得られる。
ところが、例えば、図２に示すように、感光体ドラム７の回転軸７ｅが、ドラムの円心に対して偏心していると、常に角速度ωでモータが回転しており、モータ４０からドラム軸までに回転の伝達誤差が無かったとしても、ドラム７の回転軸７ｅからの距離が異なる外周面それぞれの速度Ｖ1、Ｖ2は、Ｖ1≠Ｖ2 となり、ドラム７の表面速度は一定とはならない。
この外周面間に生じる速度差は、副走査方向の書込み密度が不均一になって、画像にむらができ、形成される画像の品質に大きく影響する。
【００１７】
感光体ドラム７の回転軸の偏心による上記の回転変動を抑制するために、次に示す補正方法が適用できる。この方法は、偏心による回転変動を検出し、検出された変動を打消すような制御を掛けることによって変動を抑制する方法である。
図３は、偏心による回転変動を抑制するための手段を付加した回転装置の実施形態を示す。図３に示す装置の構成は、図１に示した装置における回転ドラム７の回転を検出するために、ドラム回転軸と一体に回転する回転板６０と静止側のセンサ６１よりなる回転検知手段を設け、その検知信号をモータ制御部２０で偏心による回転変動を抑制するために用いる、という点を新たに付加しているが、それ以外は、図１の装置と変わりがない。回転板６０とセンサ６１の関係は、回転板６０の回転に応じてセンサ６１が検知信号を出力するように、回転板６０の所定回転角度位置に検知要素（本例のように光学的検知手段の場合、スリットを検知要素とする）を備え、スリット通過時にセンサ６１は、パルス状の検知信号を出力する。
感光体ドラム７の回転時に、回転板６０のスリットを検知するセンサ６１から出力される回転パルスは、モータ制御部２０に入力される。
【００１８】
感光体ドラム７の回転軸に偏心がある場合、ドラム表面の速度変動は、図４のグラフに示すようになる。なお、図４のグラフの縦軸は速度、横軸は回転角であり、同図に示すように、速度は、回転角に対し、無偏心時の速度を中心に正弦波（振幅は偏心量に比例する）状に変化する。
また、このときに、回転角が１８０度隔たるスリットを持つ回転板６０を用いて（即ち、半回転ごとにパルスを出力）回転を検知すると、センサ６１の出力は、図５のグラフに示すように、ドラム１周で２パルスの出力となる。なお、図５のグラフの縦軸はセンサ出力、横軸は時間である。
感光体ドラム７の１周で出力される２パルスのパルス間隔ｔ１、ｔ２から、感光体ドラム７の回転軸の偏心による変動成分の位相と振幅を求めることができる。この変動成分の検出方法は、まずモータ４０を目標とする一定の回転速度に制御した時に、ドラム半回転ごとに発生するパルスのインターバルを検出し、その後、ドラムの回転周期で変動する測定用正弦波基準信号を新たな目標としてモータを制御した時に、ドラム半回転ごとに発生するパルスのインターバルを検出し、これらの検出結果に基づいて、ドラム軸の偏心による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基本的な方法とする。なお、このドラム軸の偏心による回転変動の検出方法については、上記特許文献２（特開２００５−９４９８７号公報、本出願人の先願に係わる）に示されるように、既存の技術であり、詳しくは、上記文献を参照することとし、ここでは、記載を省略する。
【００１９】
しかしながら、減速ギア４５を伝達機構とする図３の装置構成の場合、回転軸の偏心は、感光体ドラム７のみだけでなく、モータ４０の回転軸にも存在する。
仮に感光体ドラム７の回転軸の偏心がなく、モータ４０の回転軸の偏心成分のみがあり、かつ減速ギア比が４対１の場合、ドラム表面の速度変動は、図６のグラフに示すようになる。なお、図６のグラフの縦軸は速度、横軸は回転角である。同図に示すように、回転速度は、回転角に対し、無偏心時の速度を中心に、モータの回転周期で正弦波（振幅は偏心量に比例する）状に変化する。この例では減速ギア比が４対１であるから、ドラム１回転にモータ４回転分を含む。
また、このときに、回転角が１８０度隔たるスリットを持つ回転板６０を用いて回転を検知すると、センサ６１の出力は、図７のグラフに示すように、ドラム１周で２パルスの出力となる。なお、図７のグラフの縦軸はセンサ出力、横軸は時間である。同図に示すように、前半１８０度の通過時間ｔ１と、後半１８０度の通過時間ｔ２は等しくなる。これは、減速ギア比が４対１の場合に、前、後半でそれぞれモータ４０は２回転するために、モータ４０の回転軸の偏心による速度変動パターンは、同じになるからである。従って、モータ軸の偏心については、パルス時間ｔ１とｔ２からは算出できない。
【００２０】
そこで、本案では、モータ４０の回転軸の偏心に対しても、ドラム回転軸と一体に回転する回転板６０と静止側のセンサ６１よりなる上記と同様の簡素な回転検知手段を用いることを前提として、その速度変動の検出を可能とする。ただ、図６及び図７を参照して説明したように、上記した装置条件では、モータ４０の回転軸の偏心による速度変動の振幅及び位相を求めることができないので、条件を変更する必要がある。
以下の「実施形態１」〜「実施形態３」には、モータ４０の回転軸の偏心による速度変動を検出するために、異なるバリエーションの条件を設定することにより、実施する例を示す。
「実施形態１」
モータ４０の回転軸の偏心による速度変動を検出するための条件として、まず、減速ギア比を非整数に変更する。例えば、感光体ドラム７の１回転でモータ４０の位相が１８０度ずれるようなギア比、例えば、２．５対１の比とする。また、感光体ドラム７の回転軸の偏心による変動が補正されていることが、もう一つの条件となる。この偏心による変動の補正は、ドラム軸の偏心による回転変動の検出方法として示した上記方法により検出した補正値を用いて、変動を抑制する制御を行った上で、次のステップとして、この上記方法で検出ができなかったモータ軸の偏心による速度変動の検出を行う。なお、感光体ドラム７を回転装置に組込む前の部品レベルでドラム軸の偏心のテストを行って、感光体ドラム７固有の情報として予め得ておき、この情報を制御データとして用いる等の方法により、ドラム軸の偏心による速度変動を抑制する制御を行っても良い。
【００２１】
このようにして、減速ギア比を２．５対１とし、かつ感光体ドラム７の回転軸の偏心による変動を無くし、モータ４０の回転軸の偏心による速度変動のみが現れるようにした場合、ドラム表面の速度変動は、図８のグラフに示すようになる。なお、図８のグラフの縦軸は速度、横軸は回転角である。同図に示すように、回転速度は、回転角に対し、無偏心時の速度を中心に、モータの回転周期で正弦波（振幅は偏心量に比例する）状に変化する。この例では減速ギア比が２．５対１であるから、ドラム２回転にモータ５回転分を含む。
また、このときに、回転角が１８０度隔たるスリットを持つ回転板６０を用いて回転を検知すると、センサ６１の出力は、図９のグラフに示すように、ドラム１周で２パルスの出力となる。なお、図９のグラフの縦軸はセンサ出力、横軸は時間である。この場合、図９に示すように、１周目の通過時間ｔ１＋ｔ２と２週目の通過時間ｔ３＋ｔ４は、ドラム１周目と２週目の速度変動パターンが異なる（図８、参照）ので、等しくならない。
よって、これらｔ１〜ｔ４のパルス間隔の時間関係から、モータ４０の回転軸の偏心による速度変動の位相と振幅を求めることができる。ここに、位相と振幅は、上記したドラム軸の偏心による回転変動におけると同様の検出方法を適用し、感光体ドラム１周目と２周目のパルス間隔時間の違い（即ち、図９における（ｔ１＋ｔ２）−（ｔ３＋ｔ４）の時間差、或いはｔ１＝ｔ２、ｔ３＝ｔ４であるから、（ｔ１−ｔ３）の時間差でも良い）、から求める。
【００２２】
ただし、上記の方式では、ドラム１回転周期のパルス間隔時間の定め方によっては、図９に示した時間差が得られない。図１０は、これを説明する図である。同図に示すように、図９と同様の検出条件でパルスが発生する場合、ドラム１回転周期のパルス間隔時間を定める（回転パルスにおける１つおきの立ちあがりで規定するが）場合に、図示のＴ１，Ｔ２，・・の系列をとると、Ｔ１＝Ｔ２であるから、時間差が得られないので、不適当である。つまり、この時には、Ｔ３，Ｔ４，・・の系列をとることにより、Ｔ３≠Ｔ４となって、回転速度変動と一定の関係を持つ時間差を得ることができる。
このように、Ｔ１，Ｔ２，・・の系列と、Ｔ３，Ｔ４，・・の系列のどちらかが、時間差の生じる系列になるので、その系列を対象に１周目と２周目のパルス間隔時間の差を求めることができる。
また、この検知方式では、ドラム軸の偏心による回転変動で用いた、回転板６０と静止側のセンサ６１よりなる回転検知手段を共用するので、モータ４０の回転軸の偏心による回転変動の検出についても、高精度なエンコーダ等を必要とせずに、簡素な手段で構成し得る。
モータ軸の偏心による回転速度変動の検出をした後、図３に示したモータ制御部２０において、主制御部１０から与えられる回転速度指示値に、求めた速度変動の位相と振幅に基づいて、モータ軸の偏心による回転変動を補正し、モータ４０を制御することで、感光体ドラム７を一定速度で回転することが可能になる。
【００２３】
図１１は、感光体ドラム７を一定速度で回転する本実施形態の回転装置における制御フローを示す。
図１１の制御フローによると、先ず、モータ制御部２０は、モータ４０を主制御部１０からの回転速度指示値で駆動する（ステップＳ１０１）。このとき、主制御部１０は、回転速度指示値として、予め求められたドラム軸の偏心による速度変動の補正値を付加した値を指示する。なお、主制御部１０からの回転速度指示値が、最終目標値である場合、モータ制御部２０は、未知のドラム軸の偏心による速度変動の補正値を求め（即ち、ドラム軸の偏心による速度変動を検出する上記方法に従って検出された速度変動を補正値とする）、求めた値で補正をすることによって、新たな目標値を設定する。
モータ制御部２０によって、指示された回転速度を目標値として、駆動制御されるモータ４０は、ドラム軸の偏心による変動を抑制した状態で回転するので、感光体ドラム７の回転を検知するセンサ６１の出力には、モータ４０の回転軸の偏心による変動が現れる。そこで、この変動をセンサ６１により、回転板６０のスリットの通過時間（回転パルス出力）として検知する（ステップＳ１０２）。
【００２４】
次いで、モータ制御部２０は、センサ６１で検知した回転パルスにおける時間間隔（つまり回転速度）ｔ１〜ｔ４を測定し（図９、参照）、得たパルス時間間隔ｔ１〜ｔ４から感光体ドラム１周目と２周目のパルス間隔時間の違いによって、モータ４０の回転軸の偏心による速度変動の位相と振幅を算出する（ステップＳ１０３）。
この後、モータ制御部２０は、算出した速度変動の位相と振幅から、この変動を打消す制御を行うためのモータの回転補正値を求め（ステップＳ１０４）、得られた回転補正値をステップＳ１０１で主制御部１０から指示された目標の回転速度値に加えることにより、目標値を補正し、新たに設定した目標値に従った制御条件でモータを駆動する。この結果、モータ４０の回転軸の偏心により感光体ドラム７に生じる速度変動を無くし、一定速度のドラム回転を得ることが可能になる。
なお、上記では、減速ギア比は、感光体ドラム７の１回転でモータ４０の位相が１８０度ずれるものとする（即ち、減速ギア比が２．５対１とする）例を示したが、この例に限らず、非整数比であればその比率はいくつでも構わない。また、回転板６０上のスリットについても１つ以上あればよく、構成の簡素化が損なわれない限り、その個数や位置関係は特に、制限はない。さらに、感光体ドラム７の回転速度を測定するための、回転板６０と静止側のセンサ６１よりなる回転検知手段は、感光体ドラム軸上に回転板６０を取り付け、そこにスリットを設ける手段に限らず、回転同期パルスを検知する手段であれば、如何なる手段でもかまわない。最終的にモータ４０と感光体ドラム７の位相が一致するまでの間、感光体ドラム７の１回転周期に、回転同期パルスにおける１時間間隔以上の時間計測ができれば良い。
【００２５】
「実施形態２」
本実施形態は、モータ４０の回転軸の偏心による速度変動を検出するための条件として、感光体ドラム７の１回転当たり、モータ４０の回転が９０度以下の位相ずれが生じる減速ギア比とし、かつ回転同期パルスを検知する手段に感光体ドラム７の１周期に１回の検知を行う（パルスを発生する）手段を用いるものである。従って、装置構成上、上記実施形態１に対し、減速ギア比をさらに限定したことと、回転板６０のスリットが一つで良い、という条件を異にするが、それ以外に、上記実施形態１とは、基本的な違いは無い。
本実施形態の上記した検出条件は、例えば、減速ギア比を２．２５対１とし、かつ感光体ドラム７の回転軸の偏心による変動を無くし、モータ４０の回転軸の偏心による速度変動のみが現れるようにした場合、ドラム表面の速度変動は、図１２のグラフに示すようになる。なお、図１２のグラフの縦軸は速度、横軸は回転角である。同図に示すように、回転速度は、回転角に対し、無偏心時の速度を中心に、モータの回転周期で正弦波（振幅は偏心量に比例する）状に変化する。この例では減速ギア比が２．２５対１であるから、ドラム４回転にモータ９回転分を含む。
また、このときに、１つのスリットを持つ回転板６０を用いて回転を検知すると、センサ６１の出力は、図１３のグラフに示すように、ドラム１周で１パルスの出力となる。なお、図１３のグラフの縦軸はセンサ出力、横軸は時間である。この場合、図１３に示すように、１，２，５，６周目の通過時間ｔ１＝ｔ２＝ｔ５＝ｔ６であり、３，４，７，８週目の通過時間ｔ３＝ｔ４＝ｔ７＝ｔ８であるが、ｔ１＝ｔ２＝ｔ５＝ｔ６≠ｔ３＝ｔ４＝ｔ７＝ｔ８となり、ドラム１，２，５，６周目と３，４，７，８週目の速度変動パターンが異なる（図１２、参照）ので、これらの間で通過時間が等しく無い。
よって、これらｔ１〜ｔ８のパルス間隔の時間関係から、モータ４０の回転軸の偏心による速度変動の位相と振幅を求めることができる。ここに、位相と振幅は、上記したドラム軸の偏心による回転変動におけると同様の検出方法を適用し、例えば、感光体ドラム２周目と３周目のパルス間隔時間の違い、即ち（ｔ２−ｔ３）の時間差から求めることができる。
この検知方式では、ドラム軸の偏心による回転変動で用いた、回転板６０と静止側のセンサ６１よりなる回転検知手段を共用するので、モータ４０の回転軸の偏心による回転変動の検出についても、高精度なエンコーダ等を必要とせずに、簡素な手段で構成し得る。
モータ軸の偏心による回転速度変動の検出をした後、図３に示したモータ制御部２０において、主制御部１０から与えられる回転速度指示値に、求めた速度変動の位相と振幅に基づいて、モータ軸の偏心による回転変動を補正し、モータ４０を制御することで、感光体ドラム７を一定速度で回転することが可能になる。
【００２６】
「実施形態３」
本実施形態は、モータ４０の回転軸の偏心による速度変動を検出するための条件として、減速ギア比を非整数にし、かつ回転同期パルスを検知する手段として、回転板６０に２つのスリットを、相互の関係がモータ４０の回転角が１８０度となる配置で設けるようにし、感光体ドラム７の１回転周期に２回の検知を行う（パルスを発生する）手段を用いるものである。
図１４は、回転板６０に設けた２つのスリットの配置を示している。同図（Ａ）に示すように、回転板６０の回転軸７ｃの回りに角度θに相当する量だけ回転させた２位置にスリット７ｓを設けている。角度θは、モータ軸の回転角１８０度に相当する、被駆動側の回転板６０の回転角であるから、同図（Ｂ）に示すように、θ＝（３６０度／減速ギア比）÷２となる。
従って、装置構成上、上記実施形態１に対し、回転板６０のスリットの配置条件を異にするが、それ以外に、上記実施形態１とは、基本的な違いは無い。
本実施形態の２つのスリットを上記した角度θで設けた検出条件で回転を検知すると、センサ６１の出力は、図１５のグラフに示すように、ドラム１周で２パルスの出力となる。なお、図１５のグラフの縦軸はセンサ出力、横軸は時間である。この場合、図１５に示すように、パルス間隔時間ｔ１は、モータ半回転、つまり１８０度の角回転時間に相当する。ここでも、ｔ１とｔ３、ｔ２とｔ４のパルス間隔時間差と、それぞれの時間関係から、モータ４０の回転軸の偏心による回転変動の位相と振幅を求めることができる。
この検知方式では、モータ４０の回転軸の偏心による回転変動の検出を、高精度なエンコーダ等を必要とせずに、簡素な手段で構成し得るとともに、上記実施形態１のように。ドラム半回転のスリットを設けた場合に比べ、スリット間隔が短いために累積誤差による影響が小さくてすみ、より高精度にパルス間隔時間を測定することが可能になる。
また、モータ軸の偏心による回転速度変動の検出をした後、図３に示したモータ制御部２０において、主制御部１０から与えられる回転速度指示値に、求めた速度変動の位相と振幅に基づいて、モータ軸の偏心による回転変動を補正し、モータ４０を制御することで、感光体ドラム７を一定速度で回転することが可能になる。
本実施形態では、２つのスリットの位置関係をモータの回転角度１８０度として説明しているが、３６０度に相当する位置関係でなければ９０度にこだわる必要はない。また、スリット数も２個以上であれば特に機能上制限されるものではない。
【００２７】
「実施形態４」
上記では、図３に示したように、画像形成装置における感光体ドラム７の回転装置として、モータ４０の回転が減速ギア４５を介して感光体ドラム７に伝えられる例を示したが、この外に、伝達機構として無端ベルトを用いて、モータの回転を感光体ドラムに伝える構成を持つ装置もある。本実施形態は、こうした構成を持つ画像形成装置への適用例を示すものである。
図１６は、無端ベルトを伝達機構に用いて感光体ドラムを駆動する本実施形態に係わる感光体ドラム回転装置の基本構成を概略図にて示す。図１６において、感光体ドラム７を駆動するためのモータ４０の回転軸にギアＡ４５Aを設け、このギアＡ４５Aから無端ベルト４５Cを通じて感光体ドラム７の回転軸に設けたギアＡ４５Bにモータ４０の駆動力が伝達され、感光体ドラム７を回転させる。
本実施形態では、モータ４０の回転を減速して感光体ドラム７に伝達する、ギアＡ４５AとギアＡ４５Bよりなる伝達機構に、付加要素として無端ベルト４５Cを連結した、という以外には、図３に示した構成と変わりがない。従って、感光体ドラム７を一定の速度で回転させるためのモータ４０の駆動制御系に関しても、図３の装置構成例に基づいて示された上記の各実施形態におけると同様に実施することができる。即ち、ギアＡ４５AとギアＡ４５Bの減速比を非整数倍とし、かつ感光体ドラム７の回転軸に現れる速度変動をドラム回転軸と一体に回転する回転板６０と静止側のセンサ６１よりなる簡素な回転検知手段（１回転周期内に１つ或いは２つの回転パルスを出力する）により検知し、検知結果をもとにモータ軸の偏心による回転変動の位相と振幅を求める、という手法により、上記実施形態１〜３と同様にモータ軸の偏心による速度変動を抑制して、感光体ドラム７を一定の速度で回転させる。
【００２８】
「実施形態５」
上記では、図３に示したように、画像形成装置における感光体ドラム７の回転装置として、モータ４０の回転が減速ギア４５を介して感光体ドラム７に伝えられる例を示した。従来から、画像形成装置における感光体ドラム或は感光体ドラムに他の関連部品を組立てて構成するユニットが、感光体ドラムの保守性を向上させる、といった管理面の意図を持って、画像形成装置本体に着脱可能な要素（以下、このユニットを「プロセスカートリッジ」という）として構成されている。
本実施形態では、上記実施形態に示した回転装置（図３及び図１６、参照）における、モータ、伝達機構、感光体ドラム等の機構部品（機械的な動作を伴う部品）を中心に、これらをプロセスカートリッジとして構成する例を示す。
図１７は、プロセスカートリッジ構成を図３に示した回転装置に適用した実施形態を例示するものである。
図１７に示すように、感光体ドラム７とそれを駆動する機構であるモータ４０、ロータリーエンコーダ５０、非整数の減速比とした減速ギア４５、感光体ドラムの軸上に設置されている回転板６０、回転板６０からの回転同期信号を検出するセンサ６１を一体型し、プロセスカートリッジ２００を構成し、装置本体１００に着脱可能とする。なお、プロセスカートリッジ構成とするために、装置本体１００とプロセスカートリッジ２００の間には、着脱に必要な要素として、電気的な接続手段１５０（プロセスカートリッジに対し、センサ信号、モータ駆動信号等の入出力を行うためのコネクタ）と機械的な接続手段（不図示）を要する。また、図１７に１例を示したが、プロセスカートリッジは、最低限、感光体ドラム、回転板、センサ及び減速ギアで構成されればよい。
このように、プロセスカートリッジ構成とすることにより、感光体ドラム軸およびモータ軸の偏心を検出するための回転板６０とセンサ６１よりなる回転検知手段、非整数倍の減速ギア等の取り扱いが容易となり、保守性の向上につながり、保守時の作業ミスによる検出不良等の問題発生を防止することができる。
【００２９】
「実施形態６」
上記では、図３又は図１６に示したように、画像形成装置における回転装置として、モータ４０の回転が伝達機構（ギア、無端ベルト）を介して感光体ドラム７に伝えられる例、即ち、感光体ドラム７を制御対象として回転速度を一定に制御する回転装置の例を示した。ところが、モータ４０によって駆動される回転体には、回転ドラム以外にも無端ベルトを対象とする場合が少なくない。特に画像形成装置では、例えば、中間転写ベルトにおいて、ベルトの速度が変動すると、画像密度にむらが生じ（カラーの場合には、色ずれを起こす）、画質が低下するので、無端ベルトを一定の速度で回転させることが、重要な要素となる。
そこで、本実施形態では、無端ベルトを制御対象の回転体として本発明を適用した例を示す。
図１８は、モータ軸の偏心による回転変動を抑制するための手段を付加した本実施形態に係わる回転装置を示す。図１８に示す装置の構成では、モータ４０の回転軸に固定した駆動側ギア７０と、このギアと対になる従動側ギア７１との間に無端ベルト８０が掛け渡されている。この構成において、無端ベルト８０が制御対象の回転体として、モータ４０によって駆動制御される。
図１８に示した装置においては、無端ベルト８０を制御対象とするので、無端ベルト８０の移動（回転）を検出するために、ベルト面の所定の位置にパルス信号を発生するパルス発生部６５を取付け、このパルス発生部６５と静止側でこのパルスを検知する移動検知センサ４６よりなる移動（回転）検知手段を設けている。ただ、無端ベルト８０の移動（回転）を検出するために、上記のような移動（回転）検知手段を要することを除けば、本実施形態におけるモータ４０の制御系は、図３の装置と基本的に変わりがない（即ち、図３の装置における回転検知手段を移動（回転）検知手段に置き換えた構成となっている）。
パルス発生部６５と移動検知センサ４６の関係は、無端ベルト８０の回転に応じて移動検知センサ４６が検知信号を出力するように、無端ベルト８０の所定回転位置にパルス発生部６５（本例のように光学的検知手段の場合、高反射体とする）を取付け、高反射体の通過時に移動検知センサ４６は、反射光を受けて、パルス状の検知信号を出力する。
【００３０】
本実施形態においても、無端ベルト８０には、モータ軸の偏心による速度変動が生じるので、無端ベルト８０を一定の速度で回転させるためには、モータ軸の偏心による速度変動を検出し、検出した速度変動を打消すように、モータを駆動制御する必要がある。
モータ軸とギア間の偏心による速度変動は、上記実施形態１〜３において被駆動側の回転体である感光体ドラム７の回転速度変動に現れたと同様に、本実施形態における無端ベルト８０にも速度変動として現れる。
無端ベルト８０に生じるモータ軸の偏心による速度変動の検出は、回転体が、感光体ドラム７であるか、無端ベルト８０であるかの違いはあっても、基本的に回転周期を持つ無端状の回転体の表面に現れる速度変動であるという点で、感光体ドラム７の回転速度変動と等価であり、上記実施形態１〜３における検出条件をそのまま無端ベルト８０に生じる速度変動の検出に適用することができる。
従って、本実施形態では、無端ベルト８０の１回転が、モータ４０の１回転の非整数倍となるような構成とし、無端ベルト８０の１回転毎にパルス発生部６５が発生するパルスの間隔時間（回転速度）を測定し、そのモータのパルス間隔時間の関係、即ち、１周目と２周目のパルス間隔時間の違いから、モータ軸の偏心による速度変動の位相と振幅を求めることができる（実施形態１、参照）。
上記のように、モータ軸の偏心による速度変動の位相と振幅は、無端ベルト８０の１回転毎に発生するパルスの検知信号から求めるため、無端ベルト８０のパルス発生部６５は、高精度を必要としない。また、モータ制御部２０は、求めた位相と振幅から算出する補正（モータ軸の偏心による速度変動を打消す補正）値を主制御部１０から与えられる回転速度指示値に加えることで、モータ軸の偏心による速度変動を抑制するモータの駆動制御を行うことで、高価な高精度エンコーダを必要とせず、無端ベルト８０を一定速度で回転するように制御できる。
【００３１】
「実施形態７」
本実施形態は、無端ベルトを制御対象とする場合のモータ軸の偏心による速度変動の検出条件に、感光体ドラム７を制御対象として回転速度を一定に制御する上記実施形態（実施形態１の図８〜１０）の回転装置におけると同様の条件を適用するものである。
この検出条件は、例えば、減速比が２．５対１（ベルト２回転にモータ５回転分を含む）で、無端ベルト８０の半回転毎に移動（回転）パルスが発生する条件、即ち、ベルト１周で２パルスの出力となる条件を設定した場合である。
この場合、図９の１周目と２周目、或は図１０のＴ３とＴ４の関係に示すように、速度変動パターンがそれぞれの回転周期で異なるので、パルス間隔に時間差が生じる。この時間差から、先に示したように、モータ４０の回転軸の偏心による速度変動の位相と振幅を算出することが可能であり、無端ベルト８０を一定速度で回転するように制御することができる。
【００３２】
「実施形態８」
本実施形態は、無端ベルトを制御対象とする場合のモータ軸の偏心による速度変動の検出条件に、感光体ドラム７を制御対象として回転速度を一定に制御する上記実施形態（実施形態２の図１２、図１３）の回転装置におけると同様の条件を適用するものである。
この検出条件は、無端ベルト８０の１回転当たり、モータ４０の回転が９０度以下の位相ずれが生じる減速比とし、かつ無端ベルト８０の１回転毎に移動（回転）パルスが発生する条件、即ち、ベルト１周で１パルスの出力となる条件を設定した場合である。
この場合、図１３の１，２，５，６周目と３，４，７，８週目の速度変動パターンが異なる（図１２、参照）ので、例えば、（ｔ２−ｔ３）のパルス間隔に時間差が生じる。この時間差から、先に示したように、モータ４０の回転軸の偏心による速度変動の位相と振幅を算出することが可能であり、無端ベルト８０を一定速度で回転するように制御することができる。
【００３３】
「実施形態９」
本実施形態は、無端ベルトを制御対象とする場合のモータ軸の偏心による速度変動の検出条件に、感光体ドラム７を制御対象として回転速度を一定に制御する上記実施形態（実施形態３）の回転装置におけると同様の条件を適用するものである。
図１９は、無端ベルト８０に設けた２つのパルス発生部６５の配置を示している。同図（Ａ）に示すように、無端ベルト８０の移動方向に距離ｎだけ離れた２位置にスリット７ｓを設けている。距離ｎは、モータ軸の回転角１８０度に相当する、被駆動側の無端ベルト８０の移動距離であるから、同図（Ｂ）に示すように、ｎ＝（ベルト長／減速比）÷２となる。
本実施形態の２つのパルス発生部６５を上記した距離ｎだけ離して設けた検出条件で回転を検知すると、センサ出力は、無端ベルト１周で２パルスの出力となる（図１５、参照）。この場合、上記実施形態（実施形態３）と同様に、パルス間隔時間をモータ半回転、つまり１８０度の角回転時間に相当するようにすると、ここでも、ｔ１とｔ３、ｔ２とｔ４のパルス間隔時間差（図１５）と、それぞれの時間関係から、モータ４０の回転軸の偏心による回転変動の位相と振幅を求めることができる。
この検知方式では、モータ４０の回転軸の偏心による回転変動の検出を、高精度なエンコーダ等を必要とせずに、簡素な手段で構成し得るとともに、上記実施形態７のように。無端ベルト半周だけ離れたパルス発生部６５を設けた場合に比べ、パルス発生部の間隔が短いために累積誤差による影響が小さくてすみ、より高精度にパルス間隔時間を測定することが可能になる。
また、モータ軸の偏心による回転速度変動の検出をした後、図１８に示したモータ制御部２０において、主制御部１０から与えられる回転速度指示値に、求めた速度変動の位相と振幅に基づいて、モータ軸の偏心による回転変動を補正し、モータ４０を制御することで、無端ベルト８０を一定速度で回転することが可能になる。
本実施形態では、２つのパルス発生部６５の位置関係をモータの回転角度１８０度として説明しているが、３６０度に相当する位置関係でなければ９０度にこだわる必要はない。また、パルス発生部６５の数も２個以上であれば特に機能上制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係わる感光体ドラムの回転装置の基本構成を概略図にて示す。
【図２】感光体ドラムの回転軸の偏心による速度変動の説明図を示す。
【図３】図１の回転装置に伝達誤差の補正手段を付加した構成を示す。
【図４】感光体ドラムの回転軸に偏心がある場合のドラム表面の速度変動を示す。
【図５】回転角が１８０度隔たるスリットを持つ回転板を用いて、図４の回転を検知したときのセンサ出力を示す。
【図６】モータの回転軸に偏心がある場合の感光体ドラム表面の速度変動を示す。
【図７】回転角が１８０度隔たるスリットを持つ回転板を用いて、図６の回転を検知したときのセンサ出力を示す。
【図８】モータの回転軸に偏心がある場合（非整数ギア比 １：２．５）の感光体ドラム面の速度変動（非整数ギア比 １：２．５）を示す。
【図９】回転角が１８０度隔たるスリットを持つ回転板を用いて、図８の回転を検知したときのセンサ出力を示す。
【図１０】感光体ドラムを一定速度で回転する本実施形態の回転装置における制御フローを示す。
【図１１】感光体ドラムを一定速度で回転する本実施形態の回転装置における制御フローを示す。
【図１２】モータの回転軸に偏心がある場合の感光体ドラム面の速度変動（非整数ギア比 １：２．２５）を示す。
【図１３】１つのスリットを持つ回転板を用いて、図１２の回転を検知したときのセンサ出力を示す。
【図１４】感光体ドラムの回転を検知するための回転板に設けた２つのスリットの配置を説明する図を示す。
【図１５】２つのスリットを持つ図１４の回転板を用いて、感光体ドラムの回転を検知したときのセンサ出力を示す。
【図１６】無端状ベルトを伝達機構に用いて感光体ドラムを駆動する感光体ドラム回転装置の基本構成を概略図にて示す。
【図１７】プロセスカートリッジ構成を図３に示した回転装置に適用した実施形態を示す。
【図１８】モータ軸の偏心による回転変動を抑制するための手段を付加した無端ベルト回転装置を示す。
【図１９】無端ベルトの回転を検知するためにベルト面に設けた２つのパルス発生部の配置を説明する図を示す。
【符号の説明】
【００３５】
７・・感光体ドラム、１０・・主制御部、２０・・モータ制御部、３０・・ドライバ、４０・・モータ、４５・・減速ギア、４５ｃ・・無端ベルト、４６・・移動検知センサ、５０・・ロータリエンコーダ、６０・・センサ、６１・・回転板、６５・・パルス発生部、８０・・無端ベルト。
【図１】
2007101916.tif 000003
【図２】
2007101916.tif 000004
【図３】
2007101916.tif 000005
【図４】
2007101916.tif 000006
【図５】
2007101916.tif 000007
【図６】
2007101916.tif 000008
【図７】
2007101916.tif 000009
【図８】
2007101916.tif 000010
【図９】
2007101916.tif 000011
【図１０】
2007101916.tif 000012
【図１１】
2007101916.tif 000013
【図１２】
2007101916.tif 000014
【図１３】
2007101916.tif 000015
【図１４】
2007101916.tif 000016
【図１５】
2007101916.tif 000017
【図１６】
2007101916.tif 000018
【図１７】
2007101916.tif 000019
【図１８】
2007101916.tif 000020
【図１９】
2007101916.tif 000021