JP2000224878A - 駆動制御装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置における感光体ドラムや転写材
搬送ベルト駆動ローラ等の被回転体の回転駆動に対し、
回転ムラを低減して高精度な制御を行うことができる駆
動制御装置及びそれを用いた画像形成装置を提供する。 【解決手段】 感光体ドラム４１の駆動軸２０６に対し
て負荷を発生させるパウダーブレーキ２０３を設け、駆
動制御部２１０が、パルスエンコーダ２０５の出力か
ら、感光体ドラム４１の回転速度の変動を算出し、算出
された結果に基づいてパウダーブレーキ２０３により発
生させる負荷を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に用
いられる感光体ドラム等の像担持体、転写紙等の転写材
を搬送する転写材搬送ベルト等の搬送手段を駆動する駆
動ローラなどの被回転体において、当該被回転体を回転
駆動する駆動モータ等の回転駆動を制御する駆動制御装
置、及び当該駆動制御装置を用いた画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、電子写真方式の画像形成装置
においては、像担持体上にトナーにより可視像化された
像を担持させ、担持されたトナー像を、例えば転写材搬
送ベルト上を搬送されてきた転写紙等の転写材に転写す
ることにより画像を形成する。ここで、像担持体には円
筒状の感光体ドラムが、また、転写材搬送ベルト等の搬
送手段の駆動には円筒状の駆動ローラが用いられること
が多い。

【０００３】従来から、これら円筒状の感光体ドラムや
駆動ローラ等の被回転体の回転駆動には、ＤＣモータや
ブラシレスＤＣモータ、ステッピングモータ等の各種モ
ータが用いられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年の画像形成装置に
おいては、フルカラー画像を形成するために、例えばシ
アン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）等の再現
色ごとに異なる色のトナーを用いて感光体ドラム上にト
ナー像を形成し、各色のトナー画像を同一の転写材上に
重ねあわせて転写することによりフルカラー画像を形成
している。このような装置においては、各再現色ごとの
転写位置にズレが発生すると色ズレとなり画像品質が極
端に低下してしまうことから、かかる色ズレの発生を防
止するために、上記感光体ドラムや駆動ローラなどの被
回転体に生じる回転ムラの低減が大きな課題となってい
る。

【０００５】また、単色の画像を形成する場合において
も、特に高解像度の画像を形成する場合には、上述した
回転ムラを可能な限り低減する必要がある。しかしなが
ら、上記の如く、ＤＣモータやブラシレスＤＣモータ、
ステッピングモータ等の各種モータを用いた場合に、転
写紙が転写材搬送ベルトと感光体ドラムとの間の隙間に
突入するときや、当該隙間から転写紙が抜けるとき等に
突発的に発生する駆動時の負荷変動に起因する回転ムラ
や、感光体ドラムの摩耗等の経時変化による負荷変動に
起因する回転ムラを低減させることが難しいという問題
点を有していた。

【０００６】本発明は、上記の問題点に鑑み、画像形成
装置における被回転体の回転ムラを低減することができ
る駆動制御装置、及びそれを用いた画像形成装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る駆動制御装置は、画像形成装置におけ
る被回転体の回転駆動を制御する駆動制御装置であっ
て、前記被回転体の回転速度の変動率を算出する速度変
動率算出手段と、前記被回転体の回転駆動に対して負荷
を発生させる負荷発生手段と、前記速度変動算出手段に
より算出された変動率に基づいて前記負荷発生手段を制
御する制御手段とを含むことを特徴としている。

【０００８】このような構成とすることにより、駆動源
に対する上記駆動時の負荷変動や、経時変化による負荷
変動が発生しても、駆動源にかかる負荷が一定となるよ
うに制御することができる。従って、駆動源は一定負荷
の下に駆動している場合と同様の性能を発揮することが
できる、即ち、駆動源の性能を発揮しやすくすることが
可能となるため、もって、回転ムラを低減することが可
能となる。

【０００９】ここで、回転速度の変動率は、回転速度を
検出した結果から算出してもよいし、回転トルクを検出
した結果から算出してもよい。また、回転速度の変動率
を算出せずに、回転トルクを検出した結果から回転トル
クの変動率を算出するようにしても、当該回転トルクの
変動率に基づいて同様の制御を行うことが可能である。

【００１０】また、前記負荷発生手段としては、パウダ
ーブレーキ又はヒステリシスブレーキの何れかを用いる
ことが好ましい。これらの電磁式ブレーキは、広範囲に
わたって電流値と発生する負荷量とが比例関係にあるこ
とが知られており、負荷量の制御を行いやすいからであ
る。また、本発明の画像形成装置は、本発明に係る駆動
制御装置を用いて被回転体の駆動を制御することを特徴
としている。このようにすることで、感光体ドラム等の
被回転体の回転ムラを低減することができ、もって、高
品質の画像を形成することが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る駆動制御装
置、及びそれを用いた画像形成装置の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。 （１）画像形成装置の全体構成 図１は、本発明に係る駆動制御装置の適用対象である画
像形成装置の全体構成を示す図である。

【００１２】同図に示されるように、本実施の形態の画
像形成装置１は、形成すべき画像データを取得する画像
データ取得部１０と、取得された画像データに基づいて
画像を形成する画像形成部２０とを有する。画像データ
取得部１０としては、ＣＣＤイメージセンサ等を用いて
原稿から画像データを読み取るイメージリーダを備えて
も良いし、外部からネットワーク等を介して画像データ
を取得するようにしても良い。

【００１３】画像形成部２０には、そのほぼ中央に感光
体ドラム４１が矢印ａ方向に回転可能に設置されてお
り、感光体ドラム４１の周辺には、電子写真プロセスに
よる画像形成を行うための帯電チャージャ４４、現像器
４５、転写チャージャ４６、分離チャージャ４７、感光
体ドラム４１上の残留トナーを除去するためのクリーナ
４２、残留電荷除去のためのイレーサランプ４３等がこ
の順番に配されている。

【００１４】電子写真プロセスについては、公知の技術
であるので詳細な説明は省略するが、例えば、画像デー
タ取得部１０から転送された画像データに基づき、レー
ザビーム走査光学系３０Ａから射出されるレーザビーム
Ｌによって、帯電チャージャ４４により一様に帯電され
た感光体ドラム４１表面を露光することにより、感光体
ドラム４１上に静電潜像が形成される。

【００１５】形成された静電潜像は、現像器４５により
トナー像として可視像化され、さらに当該トナー像は、
後述のように感光体ドラム４１の下部に搬送されてきた
転写紙等の転写材に、転写チャージャ４６の転写電界を
受けて転写される。画像形成部２０の下側には、複数の
給紙カセット５１ａ〜５１ｄが設けられ、転写紙が収納
されるとともに、当該転写紙は、各ローラにより、上記
転写処理のために１枚ずつ供給されるように制御され
る。

【００１６】即ち、転写紙は、各給紙カセット５１ａ〜
５１ｄから給紙ローラ５２ａ〜５２ｄにより選択的に給
紙され、各ローラ５３ａ〜５３ｄ、５４〜５８により順
次搬送経路上を搬送される。搬送経路上に設けられたセ
ンサＳＥ１、ＳＥ２により転写紙の通過が順次確認され
ると処理は続行され、転写紙は、タイミングローラ５９
により一旦停止した後、感光体ドラム４１上に形成され
たトナー像と同期をとって転写部へ送り込まれる。

【００１７】さらに、感光体ドラム４１上のトナー像が
転写紙に転写された後、分離チャージャ４７により、感
光体ドラム４１と転写紙とが分離される。転写紙は搬送
ベルト６１にて定着ローラ７０に搬送され、トナーが加
熱定着された後に搬出ローラ７１から装置外部の排出ト
レイ７２へと排出される。なお、感光体ドラム４１は、
同図１には図示しない感光体駆動モータにより回転駆動
される。本実施の形態の画像形成装置では、感光体駆動
モータとしてＤＣモータが用いられており、当該感光体
駆動モータはＣＰＵを中心として構成される後述の駆動
制御部（不図示）を含む本実施の形態の駆動制御装置に
より制御される。

【００１８】（２）駆動制御装置の構成 次に、本実施の形態における駆動制御装置の構成につい
て説明する。図２は、本実施の形態における駆動制御装
置の構成を示す機能ブロック図である。同図において２
０１は、上述の感光体駆動モータとして用いられるＤＣ
モータである。２０２は、減速機であり、本実施の形態
では、所定のギヤをかみ合わせることにより回転速度の
減速を行っている。２０３は、パウダーブレーキであ
り、駆動制御部２１０の制御により、前記感光体ドラム
４１の駆動軸２０６上に負荷を発生させる。

【００１９】２０５は、上記感光体ドラム４１の回転速
度を検出するためのパルスエンコーダを表す。パルスエ
ンコーダ２０５の出力は駆動制御部２１０に入力され、
これに基づいてＤＣモータ２０１の回転速度制御や、パ
ウダーブレーキ２０３により発生させる負荷の制御がな
される。駆動制御部２１０は、機能的には回転速度検出
部２１０１、駆動源駆動部２１０２、負荷駆動部２１０
３、電流検出部２１０４、演算制御部２１０５、転写材
検出部２１０６を含んでいる。なお、駆動制御部２１０
としては主としてＣＰＵが用いられ、図示しないＲＯＭ
やＲＡＭが接続されている。

【００２０】回転速度検出部２１０１は、パルスエンコ
ーダ２０５の出力を受け、感光体ドラム４１の回転速度
を検出する。この出力は演算制御部２１０５に送られ、
感光体ドラム４１の回転速度の変動率（以下、「速度変
動率」という。）が算出される。速度変動率の詳細な内
容については後述するが、この速度変動率は、感光体ド
ラム４１の回転ムラの大きさを意味するものである。本
実施の形態の駆動制御装置では、算出された速度変動率
に基づいて、ＤＣモータ２０１の回転速度や、パウダー
ブレーキ２０３により発生させる負荷の制御を行うよう
にしている。

【００２１】駆動源駆動部２１０２は、演算制御部２１
０５によるＰＷＭ制御に基づいてＤＣモータ２０１を駆
動する。また、負荷駆動部２１０３は、演算制御部２１
０５の制御によりパウダーブレーキ２０３に負荷を発生
させる。電流検出部２１０４は、ＤＣモータ２０１の消
費電流を検出する。検出された電流値は演算制御部２１
０５に入力され、演算制御部２１０５にて電流変動率が
算出される。電流変動率の内容については後述する。算
出された電流変動率もパウダーブレーキ２０３に発生さ
せる負荷の制御に利用される。また、転写材検出部２１
０６は、センサＳＥ１、ＳＥ２等と接続され、所定の位
置に転写紙等の転写材が存在するか否かを検出する。転
写材が存在しなければ画像の形成が行えず、従って本実
施の形態の駆動制御装置による制御を行う必要もないか
らである。

【００２２】以上のように構成された駆動制御装置によ
る制御の内容については後述する。 （３）パウダーブレーキ２０３の構成 次に、本実施の形態におけるパウダーブレーキ２０３の
構成について説明する。図３は、本実施の形態における
パウダーブレーキ２０３の構成を示す概略断面図であ
る。同図に示されるように、本実施の形態のパウダーブ
レーキ２０３は、駆動軸２０６に、同心上に固着された
円板状のロータ２０３１と、ロータ２０３１の周囲を覆
うシリンダー２０３２と、当該シリンダー２０３２内部
に充填された磁性体パウダー２０３３等から構成され
る。また、駆動軸２０６とシリンダー２０３２との間は
シール２０３４を用いて密封し、磁性体パウダー２０３
３が外部に漏出しないようにしている。

【００２３】駆動軸２０６に負荷を発生させるに際して
は、直流電源２０３６により励磁コイル２０３５を励磁
する。コイルが励磁されると、ロータ２０３１とシリン
ダー２０３２との間の磁性体パウダー２０３３の連結力
と、パウダー２０３３とロータ２０３１との間の摩擦力
等により、駆動軸２０６の回転に対する負荷が発生す
る。なお、このパウダーブレーキ２０３の機構は、一般
に直流電源２０３６によりコイルに流される電流と、ロ
ータ２０３１に発生する負荷の大きさとが、広い範囲に
わたってほぼ比例する関係を有することが知られてお
り、本実施の形態の如く、駆動軸２０６への負荷を制御
する必要があるような場合には好適な手段である。な
お、本実施の形態では直流電源２０３６による電流値で
負荷の大きさを制御するようにしたが、上記ＰＷＭ制御
を用いることも可能である。ただし、周波数が低すぎる
とパウダーブレーキ２０３による負荷発生量がその周波
数により変動してしまう可能性があるため、ある程度高
周波とするのが好ましい。また、本実施の形態では駆動
軸２０６に負荷を発生させる手段としてパウダーブレー
キ２０３を用いたが、負荷発生量の制御が可能な電磁式
ブレーキとして、例えばヒステリシスブレーキを用いる
ことも可能である。

【００２４】（４）駆動制御部２１０の処理内容 次に、本実施の形態における駆動制御部２１０の処理内
容について説明する。図４及び図５は、本実施の形態の
駆動制御部２１０がパウダーブレーキ２０３に発生させ
る負荷の大きさ、及びＤＣモータ２０１の回転速度の制
御を行うに際しての処理内容を示すフローチャートであ
る。

【００２５】同図に示されるように、駆動制御部２１０
は、本実施の形態の画像形成装置が、プリントの要求を
受けると（Ｓ４０１）、ＤＣモータ２０１の駆動を開始
する（Ｓ４０２）。プリントの要求は、ユーザが操作パ
ネル（不図示）のプリントスタートボタンを押すことに
よりなされる場合もあれば、ネットワークを介して画像
データを送信している他のコンピュータ等によりなされ
る場合もある。

【００２６】演算制御部２１０５は、ＤＣモータ２０１
に対して所定のデューティ比を有する駆動電流によりＤ
Ｃモータ２０１を駆動するように駆動源駆動部２１０１
に指示を送る。その結果として、ＤＣモータ２０１の回
転速度が所定の速度に到達すると（Ｓ４０３：Ｙｅ
ｓ）、ロック信号が送られることにより、以後のＤＣモ
ータ２０１は、同一のデューティ比の駆動電流により駆
動されるようになる。

【００２７】その後、演算制御部２１０５は、負荷駆動
部２１０３を介してパウダーブレーキ２０３の駆動を開
始する（Ｓ４０４）。パウダーブレーキ２０３の駆動の
開始とは、具体的には、直流電源２０３６により、励磁
コイル２０３５に一定量の電流を流すことにより、初期
状態における所定の負荷量を発生させることを意味す
る。本実施の形態では、当該初期状態における所定の負
荷量を５Ｋｇ・ｃｍとしており、この時点では、まだパ
ウダーブレーキ２０３に対するフィードバック制御は行
わない。なお、このようにパウダーブレーキ２０３に対
するフィードバック制御を行わない状態において、直流
電源２０３６により発生させる負荷量を、以下、「基本
負荷量」ということとする。基本負荷量は、直流電源２
０３６の電流を制御することにより増減することが可能
である。駆動制御部２１０は、パウダーブレーキ２０３
による負荷の大きさが前記初期状態における基本負荷量
（５Ｋｇ・ｃｍ）で一定となるまで待つ（Ｓ４０５）。
この時点では、まだ転写紙の転写位置への突入、離脱等
による大きな負荷変動は生じていないので、パウダーブ
レーキ２０３による負荷が一定となったか否かは、励磁
コイル２０３５の電流量によって判断するものとする。
なお、ここでのパウダーブレーキ２０３による負荷によ
りＤＣモータ２０１の回転速度が変動するような場合に
は、その分ＤＣモータ２０１の駆動電流を補正するよう
にしてもよい。

【００２８】パウダーブレーキ２０３による負荷量が、
初期状態における基本負荷量で一定となると（Ｓ４０
５：Ｙｅｓ）、駆動制御部２１０は、転写紙が存在する
か否かを判定する（Ｓ４０６）。ここでは転写紙が、給
紙カセット又は搬送経路内に存在するか否かを、所定の
位置に設置されたセンサ（例えば図１におけるセンサＳ
Ｅ１、ＳＥ２）によって検出し、いずれにも転写紙が存
在しない場合には（Ｓ４０６：Ｎｏ）、実際の画像形成
処理が行えず、駆動制御も無意味となるので、処理を終
了する。

【００２９】一方、転写紙が存在する場合には（Ｓ４０
６：Ｙｅｓ）、パルスエンコーダ２０５の出力から駆動
軸２０６（感光体ドラム４１）の回転速度を検出し（Ｓ
４０７）、検出の結果から駆動軸２０６の速度変動率を
算出する（Ｓ４０８）。ここで、「速度変動率」とは、
速度変動成分の振幅を、理想的な駆動軸２０６の回転速
度で除したものをいう。「速度変動成分の振幅」とは、
回転速度の最大値と最小値との差分をいい、「理想的な
回転速度」は、フィードバック制御のために駆動制御部
２１０に接続されているＲＯＭ（不図示）に記憶されて
いるため、パルスエンコーダ２０５の出力に基づいて演
算制御部２１０５にて速度変動率を算出することができ
る。

【００３０】算出された速度変動率が１％以内である場
合は（Ｓ４０９：Ｙｅｓ）、許容範囲内であり、その後
の制御は行う必要はないものとして、再度転写紙の存在
を判定すべくステップＳ４０６へと戻る。なお、本実施
の形態では、速度変動率が１％以内であるか否かを判定
したが、この１％の値は変更してもよい。速度変動率が
１％を超えていた場合（Ｓ４０９：Ｎｏ）は、図５のフ
ローチャートに移行して、演算制御部２１０５がパウダ
ーブレーキ２０３の制御を開始する（Ｓ４１０）。これ
は、パルスエンコーダ２０５からの出力に基づき、パウ
ダーブレーキ２０３のフィードバック制御を開始するこ
とを意味し、具体的には、パウダーブレーキ２０３の直
流電源２０３６を制御することで、駆動軸２０６の回転
速度変動に対応した負荷発生量のフィードバック制御を
行う。即ち、本発明に係る駆動制御装置では、原則とし
てＤＣモータ２０１へのフィードバック制御を行うこと
なく、パウダーブレーキ２０３に発生させる負荷の制御
のみによって速度変動を軽減するようにしている。

【００３１】パウダーブレーキ２０３の制御により速度
変動率が１％以内になった場合には（Ｓ４１１：Ｙｅ
ｓ）、それ以後の制御は行う必要がないと判断してステ
ップＳ４０６へと戻る。パウダーブレーキ２０３のフィ
ードバック制御を行っても、速度変動率が１％を超えて
いた場合には（Ｓ４１１：Ｎｏ）、ＤＣモータ２０１の
速度制御を開始する（Ｓ４１２）。これは、パウダーブ
レーキ２０３に対する制御に加えて、ＤＣモータ２０１
へのフィードバック制御を行うことを意味し、本実施の
形態では、具体的には、パルスエンコーダ２０５の出力
に基づいて、ＤＣモータ２０１に対する駆動パルスのデ
ューティ比に関するフィードバック制御を行う。

【００３２】ＤＣモータ２０１へのフィードバック制御
を再開することにより速度変動率が１％以内となった場
合（Ｓ４１３：Ｙｅｓ）には、転写紙の存在を判定すべ
くステップＳ４０６へと戻る。ＤＣモータ２０１の制御
を行っても、速度変動率が１％を超えていた場合（Ｓ４
１３：Ｎｏ）には、電流検出部２１０４により、ＤＣモ
ータ２０１の消費電流を検出し（Ｓ４１４）、検出の結
果から電流変動率を算出する（Ｓ４１５）。

【００３３】ここで、「電流変動率」とは、一定区間に
おけるモータ消費電流の平均値を、負荷を一定とした場
合のモータ消費電流値で除したものをいう。ここで、本
実施の形態における「負荷を一定とした場合のモータ消
費電流値」としては、例えばステップＳ４０３におい
て、ＤＣモータ２０１の回転速度が所定の速度に達した
時点におけるＤＣモータ２０１の消費電流値を駆動制御
部２１０に接続されたＲＡＭ（不図示）に格納して用い
ることができる。また、「一定区間におけるモータ消費
電流の平均値」とは、具体的には、パルスエンコーダ２
０５の１パルス区間内におけるＤＣモータ２０１の消費
電流値の平均値を用いることができる。

【００３４】ここで、電流変動率が５％を超えていた場
合には（Ｓ４１６：Ｎｏ）、回転速度変動を発生させる
負荷変動の量が、基本負荷量との関係において大きすぎ
る状態であると判断して、パウダーブレーキ２０３の基
本負荷量を増加させる（Ｓ４１７）。上述の如く、パウ
ダーブレーキ２０３による基本負荷量は、コイル２０３
５の励磁電流で制御することが可能であるから、例え
ば、初期状態における基本負荷量（５ｋｇ・ｃｍ）に対
して、当該電流値を制御することで、１ｋｇ・ｃｍ分だ
け順次増加させることができる。基本負荷量の増加の後
は、ステップＳ４０６へと戻る。

【００３５】ここで、電流変動率が大きい場合に基本負
荷量を増加させる理由について補足する。即ち、本実施
の形態の如く、ＤＣモータ２０１の駆動を駆動パルスの
デューティ比によって制御する方法（ＰＷＭ制御）を用
いた場合には、当該デューティ比は一般に５０％程度と
なるのが理想とされており、デューティ比が小さすぎる
と問題が生じる場合がある。即ち、負荷変動が生じた場
合に、上記駆動パルスのデューティ比を変更することに
よりＤＣモータ２０１の回転速度を制御しようとして
も、もとよりパルスがオンとなっている時間が極めて短
いような状態では、デューティ比による回転速度の正確
な制御が困難となる場合があるからである。

【００３６】従って本実施の形態では、電流変動率が大
きい場合に、パウダーブレーキ２０３による基本負荷量
を増加させることにより、駆動軸２０６にかかる負荷の
総量における負荷変動成分の比率を減少させるようにし
ている。基本発生量が増加すれば、ＤＣモータ２０１の
駆動パルスのデューティ比も大きくなるのが通常であ
り、以後の回転速度制御が行いやすくなるからである。

【００３７】また、上記の如く負荷変動成分の比率が減
少すると、転写紙の突入や離脱により突発的な負荷変動
が生じた場合に発生し得る問題を防止することができる
という利点もある。即ち、当該突発的な負荷変動は、負
荷変動率が大きくなりすぎた場合には、ＤＣモータ２０
１のブラシの消耗をはやめるという問題があり、ＤＣモ
ータ２０１の代わりにステッピングモータを用いた場合
には脱調の原因となり得る。また、ブラシレスＤＣモー
タを用いた場合にも、突発的な負荷変動による異状発生
が検知されることがあるが、負荷変動成分の比率を減少
させることにより、以上のような問題点の発生を防止す
ることができるからである。

【００３８】以上に説明したように、本発明に係る駆動
制御装置を用いることにより、ＤＣモータ２０１をほぼ
同一の負荷量の下における条件で駆動することができる
ため、ＤＣモータ２０１の性能を発揮しやすくすること
ができる。従って、ＤＣモータ２０１による駆動の対象
となる感光体ドラム４１や、転写材搬送ベルト駆動ロー
ラ等の被回転体の回転ムラを低減することができる他、
ＤＣモータ２０１のブラシの摩耗を低減し、モータの寿
命を延ばすこともできる。

【００３９】＜変形例＞以上、本発明の実施の形態につ
いて説明したが、本発明の内容が上記実施の形態におい
て詳細に説明した具体例に限定されるわけではないのは
勿論であり、上記説明において随時記載した変形例に加
えて、例えば、以下のような変形例を考えることができ
る。

【００４０】（１）上記実施の形態では、負荷発生手段
としてパウダーブレーキ２０３を用いた場合について詳
細に説明し、ヒステリシスブレーキを用いても良い旨説
明を加えたが、負荷発生量が制御できる手段であれば、
上記電磁式ブレーキに限定されるものでもない。即ち、
モータを用いたカム機構やソレノイド等を使用して、負
荷を発生させることができる部材を駆動軸２０６の周面
に押し付けるようなものでもよい。

【００４１】（２）また、上記実施の形態では、減速機
２０２とパルスエンコーダ２０５との間に、駆動軸２０
６に対する負荷を発生させる装置としてパウダーブレー
キ２０３を設けたが、負荷を発生させる手段の設置位置
についても、これに限定されるわけではなく、パルスエ
ンコーダ２０５と被回転体（上記実施の形態では感光体
ドラム４１）との間や、感光体ドラム４１を挟んでＤＣ
モータ２０１と反対側の回転駆動軸上に設けることもで
きるし、ＤＣモータ２０１と減速機２０２との間など種
々の位置に設けることが可能である。また、負荷の発生
は、駆動軸２０６の周面に発生させるだけでなく、例え
ば、上記のように感光体ドラム４１を挟んでＤＣモータ
２０１の反対側に設けるような場合には、当該位置に例
えば円板状の部材を設置し、当該円板状部材の片側（若
しくは両側）の側面、又は周面に負荷を発生させる部材
を押し付けたり、二枚の円板状部材を圧接、離間させる
ような方法も考えられる。

【００４２】（３）さらに、上記実施の形態ではフィー
ドバック制御を用いる場合について説明したが、フィー
ドフォワード制御を適用することも勿論可能であり、事
前に速度変動や負荷変動を予測する処理を付加すれば、
さらに速度変動を低減させる制御を行うことも可能であ
る。具体的には、センサＳＥ１、ＳＥ２による転写紙の
検出状態から、タイマを利用して転写位置への転写紙の
突入や離脱のタイミングを予測したり、その他の負荷変
動を予測するようにすることもできる。これは、パウダ
ーブレーキ２０３の制御にも、ＤＣモータ２０１の制御
にも適用可能である。また、本実施の形態ではパルスエ
ンコーダ２０５により、駆動軸２０６の回転速度を検出
して速度変動率を算出したが、トルクセンサ等を用いて
トルクを検出した結果から速度変動率を算出するように
してもよいし、回転速度の変動率を算出することなく、
トルクを検出した結果からトルク変動率を求め、当該ト
ルク変動率に基づいて制御を行うようにすることもでき
る。

【００４３】（４）また、上記実施の形態では駆動軸２
０６の駆動源としてＤＣモータ２０１を用いた場合につ
いて説明したが、これに限定されるわけではなく、上記
した如く、ステッピングモータやブラシレスＤＣモータ
など種々のモータを駆動源として用いた場合にも適用す
ることが可能である。 （５）また、上記実施の形態では、被回転体の一例とし
て感光体ドラム４１を駆動する場合について説明した
が、感光体ドラムに限定されないのは勿論であり、転写
ベルトの駆動ローラ等、種々の被回転体に適用すること
ができる。

【００４４】（６）また、上記実施の形態では、ＤＣモ
ータ２０１の駆動方法としてＰＷＭ制御を用いる場合に
ついて説明したが、これに限定されず、例えば電圧を制
御する方法でもよい。さらに、ＤＣモータ以外のモータ
を用いる場合においては、それぞれに適した駆動方法を
用いて本発明を適用することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る駆
動制御装置によれば、被回転体の回転速度の変動率を算
出する速度変動率算出手段と、前記被回転体の回転駆動
に対して負荷を発生させる負荷発生手段と、前記速度変
動算出手段により算出された変動率に基づいて前記負荷
発生手段を制御する制御手段とを含むので、外部からの
回転駆動に対する負荷量が変動しても、実際に駆動源に
かかる負荷量をほぼ一定とすることができる。従って、
駆動源は一定負荷の下に駆動している場合と同様の性能
を発揮することができる、即ち、駆動源の性能を発揮し
やすくさせることができ、もって、高精度の回転速度制
御を行うことが可能となるという効果を奏する。また、
これは駆動源としてＤＣモータを用いた場合にはブラシ
の摩耗の低減という効果を伴い、ステッピングモータを
用いた場合には脱調の防止、ブラシレスＤＣモータを用
いた場合には突発的な負荷変動による異状発生が防止で
きるという効果もある。

【００４６】また、本発明に係る画像形成装置は、本発
明に係る駆動制御装置を用いて被回転体の駆動を制御す
ることを特徴としているため、感光体ドラム等の被回転
体に発生する回転ムラを低減することができ、もって高
品質の画像を形成することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の駆動制御装置が適用される画像形成装
置の全体構成を示す図である。

【図２】本実施の形態の駆動制御装置の構成の一例を示
すブロック図である。

【図３】本実施の形態のパウダーブレーキの構成の一例
を示す概略断面図である。

【図４】本実施の形態の制御部の処理内容を示すフロー
チャートである。

【図５】本実施の形態の制御部の処理内容を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１０ 画像データ取得部 ２０ 画像形成部 ２０１ 駆動源 ２０２ 減速機 ２０３ パウダーブレーキ ２０３１ ロータ ２０３２ シリンダー ２０３３ 磁性体パウダー ２０３４ シール ２０３５ 励磁コイル ２０３６ 直流電源 ２０３７ 磁束遮断リング ２０５ パルスエンコーダ ２１０ 駆動制御部 ２１０１ 回転速度検出部 ２１０２ 駆動源駆動部 ２１０３ 負荷駆動部 ２１０４ 電流検出部 ２１０５ 演算制御部 ２１０６ 転写材検出部 ４１ 感光体ドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤倉 照彦 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 高須 亮 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 DA01 DA17 DA50 DE07 EC10 ED02 ED30 EE03 EE04 2H035 CA07 CB01 CG01 CG03 5H571 AA13 BB04 CC01 GG02 GG04 HD01 HD02 JJ03 JJ17 KK06 LL07 LL22 LL29 PP01 9A001 HH34 JJ35 KK42

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置における被回転体の回転駆
   動を制御する駆動制御装置であって、 前記被回転体の回転速度の変動率を算出する速度変動率
   算出手段と、 前記被回転体の回転駆動に対して負荷を発生させる負荷
   発生手段と、 前記速度変動算出手段により算出された変動率に基づい
   て前記負荷発生手段を制御する制御手段とを含むことを
   特徴とする駆動制御装置。
2. 【請求項２】 前記駆動制御装置はさらに、 前記被回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段を
   備え、 前記速度変動率算出手段は、 前記回転速度検出手段により検出された回転速度に基づ
   いて、速度変動率を算出することを特徴とする請求項１
   に記載の駆動制御装置。
3. 【請求項３】 前記駆動制御装置はさらに、 前記被回転体の回転トルクを検出する回転トルク検出手
   段を備え、 前記速度変動率算出手段は、 前記回転トルク検出手段により検出された回転トルクに
   基づいて、速度変動率を算出することを特徴とする請求
   項１に記載の駆動制御装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、 前記負荷発生手段の制御を行っても、前記速度変動率算
   出手段により算出された速度変動率が所定の値を超えて
   いる場合に、前記被回転体を回転駆動する駆動源の速度
   制御を行うことを特徴とする請求項１から３の何れかに
   記載の駆動制御装置。
5. 【請求項５】 前記駆動制御装置はさらに、 前記駆動源の消費電流を検出する電流検出手段と、 前記電流検出手段により検出された電流値から、電流変
   動率を算出する電流変動率算出手段とを含み、 前記制御手段はさらに、 前記負荷発生手段の制御及び駆動源の速度制御を行って
   も、前記速度変動率算出手段により算出された速度変動
   率が所定の値を超えている場合であって、かつ、前記電
   流変動率算出手段により算出された電流変動率が所定の
   値を超えている場合には、前記負荷発生手段により発生
   させる負荷量を、所定量だけ増加させることを特徴とす
   る請求項４に記載の駆動制御装置。
6. 【請求項６】 画像形成装置における被回転体の回転駆
   動を制御する駆動制御装置であって、 前記被回転体の回転トルクを検出する回転トルク検出手
   段と、 前記回転トルク検出手段により検出された回転トルクに
   基づいて、トルク変動率を算出するトルク変動率算出手
   段と、 前記被回転体の回転駆動に対して負荷を発生させる負荷
   発生手段と、 前記トルク変動率算出手段により算出された結果に基づ
   いて前記負荷発生手段を制御する制御手段とを含むこと
   を特徴とする駆動制御装置。
7. 【請求項７】 前記負荷発生手段としてパウダーブレー
   キ又はヒステリシスブレーキの何れかを用いることを特
   徴とする請求項１から６の何れかに記載の駆動制御装
   置。
8. 【請求項８】 請求項１から７の何れかに記載の駆動制
   御装置を用いて被回転体の駆動を制御することを特徴と
   する画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記被回転体は感光体ドラムであること
   を特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。