JP2002165471A

JP2002165471A - モータ停止制御方法及び装置

Info

Publication number: JP2002165471A
Application number: JP2000358090A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Ando; 俊幸安藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2002-06-07

Abstract

(57)【要約】【課題】最適な目標値入力により、いわゆる機械系の高
域共振を加振することなく、高速な立ち下がり、停止制
御を行うことができるモータ停止制御方法を実現する。【解決手段】本発明のモータ停止制御方法は、モータを
制御して所定の状態で駆動されている被制御体１を停止
させる駆動部２と、駆動部をディジタル演算結果に基づ
いて制御する演算制御部３とを用い、被制御体の角加速
度もしくは加速度の二階微分値の二乗積分が最小となる
加速パターンを基に、目標値を時間に関する多項式で表
し、該多項式を用いて各サンプリング時刻ごとのモータ
における目標値を演算制御部３において算出し、モータ
の各サンプリング周期ごとの制御目標値として用いた多
項式に対応する値との差において駆動部２を制御して、
被制御体１の停止制御を行うものであり、前記モータ制
御の目標値とする多項式は目標角変位とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ停止制御方
法、モータ停止制御装置、画像読取装置、画像形成装置
及び記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】被制御体を駆動する駆動部のモータを制
御して所定の状態で駆動されている被制御体を停止させ
るモータ停止制御方法としては、モータの目標角速度を
ステップ状に変化させて角速度制御を行う方法が一般的
である。しかし、このモータ停止制御方法では、被制御
体の角速度もしくは速度の立ち下がり時にモータの目標
角速度がステップ状に変化することに基づくモータの急
激な加速度変化により、いわゆる機械系の高域共振（高
次共振）を加振して図１３に示すように振動を生じさせ
る。そこで、この振動を防ぐことができるモータの駆動
制御方法及び装置が提案されている（特開平５−２２９
７５号公報参照）。そして上記公報においては、停止ま
でのモータの回転角度をθ、減速時の加速度をαとおい
た場合に、減速時の目標速度ｖを、ｖ＝√(２αθ) と表すことにより、モータを減速制御させる場合に一定
加速度での減速を可能とする方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のモータの駆動制
御方法においては、モータの速度を一定の加速度で立ち
下げるので、上述したモータの目標速度をステップ状に
変化させるモータ停止制御方法よりは、機械系の高域共
振を加振しなくなり、生じる振動が少なくなる。しか
し、この状態は、まだ最適な、機械系の高域共振を加振
しない制御になっていないので、図１４に示すように振
動が発生する。この振動は、高速な被制御体の立ち下が
りの実現を妨げるばかりでなく、振動によりモータや被
制御体を含む装置に悪影響を与え、最悪の場合には装置
の破損につながる恐れがある。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、モータを制御して、ある状態で駆動されている被
制御体を停止させる場合において、最適な目標値入力に
より、いわゆる機械系の高域共振（高次共振）を加振す
ることなく、高速な立ち下がり、停止制御を行うことが
できるモータ停止制御方法を提供することを目的とす
る。また、本発明は、モータを制御して、ある状態で駆
動されている被制御体を停止させる場合において、最適
な目標値入力により、いわゆる機械系の高域共振（高次
共振）を加振することなく、高速な立ち下がり、停止制
御を行うことができるモータ停止制御装置を提供するこ
とを目的とする。さらに本発明は、上記モータ停止制御
方法を走行体駆動装置に適用し、いわゆる機械系の高域
共振（高次共振）を加振することなく、走行体の高速な
立ち下がり、停止制御を行うことができる画像読取装置
を提供することを目的とする。さらにまた本発明は、上
記モータ停止制御方法を像担持体駆動装置に適用し、い
わゆる機械系の高域共振を加振することなく、像担持体
の高速な立ち下がり、停止制御を行うことができる画像
形成装置を提供することを目的とする。さらにまた本発
明は、上記モータ停止制御方法を中間転写体駆動装置に
適用し、いわゆる機械系の高域共振（高次共振）を加振
することなく、中間転写体の高速な立ち下がり、停止制
御を行うことができる画像形成装置を提供することを目
的とする。さらにまた本発明は、上記モータ停止制御方
法を転写材を担持搬送する転写材搬送体の駆動装置に適
用し、いわゆる機械系の高域共振（高次共振）を加振す
ることなく、転写材搬送体の高速な立ち下がり、停止制
御を行うことができる画像形成装置を提供することを目
的とする。さらにまた本発明は、機械系の高域共振（高
次共振）を加振することなく、高速な立ち下がり、停止
制御を行うことができるモータ停止制御方法を実行する
プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明では、モータを制御して所定の
状態で駆動されている被制御体を停止させる駆動部と、
該駆動部をディジタル演算結果に基づいて制御する演算
制御部とを用い、前記被制御体の角加速度もしくは加速
度の二階微分値の二乗積分が最小となる加速パターンを
基に、目標値を時間に関する多項式で表し、該多項式を
用いて各サンプリング時刻ごとのモータにおける目標値
を前記演算制御部において算出し、モータの前記各サン
プリング周期ごとの制御目標値として用いた多項式に対
応する値との差において前記駆動部を制御して、前記被
制御体の停止制御を行うモータ停止制御方法であって、
前記モータ制御の目標値とする多項式は目標角変位であ
ることを特徴とするものであり、これにより、いわゆる
機械系の高域共振を加振することなく、高速な立下り、
停止制御を行うことが可能となる。

【０００６】請求項２に係る発明では、請求項１記載の
モータ停止制御方法において、前記被制御体の角加速度
もしくは加速度の二階微分値の二乗積分が最小となる加
速パターンを基に得られる目標角加速度もしくは加速度
の時間に関する多項式に基づき、各サンプリング時刻ご
とのモータにおける目標角加速度を前記演算制御部にお
いて算出し、その値をフィードフォワード値として、前
記駆動部に与えることを特徴とするものであり、これに
より、請求項１よりも、安定してループゲインを上げ、
より効果的に、いわゆる機械系の高域共振を加振するこ
となく、高速な立下り、停止制御を行うことが可能とな
る。

【０００７】ところで、一般的に駆動部においては、摩
擦力が働いており、特にその定常値は、バイアスとして
制御系に働き、良好な制御特性を妨げる。そこで請求項
３に係る発明では、請求項１または２記載のモータ停止
制御方法において、定常摩擦力相当の角加速度を前記演
算制御部において与え、その値をフィードフォワード演
算部を介して、前記駆動部に与えることを特徴とするも
のであり、これにより、摩擦力による制御特性の劣化を
防止し、いわゆる機械系の高域共振を加振することな
く、高速な立下り、停止制御を行うことが可能となる。

【０００８】次に、請求項４に係る発明では、請求項１
記載のモータ停止制御方法において、前記モータ目標角
変位をＲpとし、減速開始時のモータ角速度をＶ１、減
速開始時の目標角変位をＰ1、減速開始から停止までの
目標移動時間をＴ、その間に進む角変位をＰαとし、減
速開始からの時間ｔに関する多項式を、

【０００９】

【数７】

【００１０】として，前記演算制御部において各サンプ
リング時刻ごとに目標角変位Ｒpを算出し，減速開始後
の目標角変位とすることを特徴とするものであり、これ
により、いわゆる機械系の高域共振を加振することな
く、高速な立下り、停止制御を行うことが可能となる。

【００１１】請求項５に係る発明では、請求項４記載の
モータ停止制御方法において、前記被制御体の角加速度
もしくは加速度の二階微分値の二乗積分が最小となる加
速パターンを基に得られる目標角加速度もしくは加速度
の時間に関する多項式に基づき、各サンプリング時刻ご
とのモータにおける目標角加速度を前記演算制御部にお
いて算出し、その値をフィードフォワード値として、前
記駆動部に与えるモータ停止制御方法であって、前記フ
ィードフォワードに用いる目標角加速度をＲαとし、減
速開始時のモータ角速度をＶ１、減速開始から停止まで
の目標移動時間をＴとし、その減速開始からの時間ｔに
関する多項式を、

【００１２】

【数８】

【００１３】として、前記演算制御部において各サンプ
リング時刻ごとに目標角加速度Ｒαを算出することを特
徴とするものであり、これにより、請求項４よりも安定
してループゲインを上げ、より効果的に、いわゆる機械
系の高域共振を加振することなく、高速な立下り、停止
制御を行うことが可能となる。

【００１４】請求項６に係る発明では、請求項４記載の
モータ停止制御方法において、前記被制御体の角加速度
もしくは加速度の二階微分値の二乗積分が最小となる加
速パターンを基に得られる目標角加速度もしくは加速度
の時間に関する多項式に基づき、各サンプリング時刻ご
とのモータにおける目標角加速度を前記演算制御部にお
いて算出し、その値をフィードフォワード値として、前
記駆動部に与えるモータ停止制御方法であって、前記フ
ィードフォワードに用いる目標角加速度をＲαとし、減
速開始時のモータ角速度をＶ１、減速開始から停止まで
の目標移動時間をＴとし、その減速開始からの時間ｔに
関する多項式を、

【００１５】

【数９】

【００１６】として、前記演算制御部において各サンプ
リング時刻ごとに目標角加速度Ｒαを算出することを特
徴とするものであり、これにより、請求項４よりも安定
してループゲインを上げ、より効果的に、いわゆる機械
系の高域共振を加振することなく、高速な立下り、停止
制御を行うことが可能となる。

【００１７】請求項７に係る発明では、請求項４，５ま
たは６記載のモータ停止制御方法において、前記フィー
ドフォワード演算部において前記各サンプリング時刻ご
との目標角加速度に定常摩擦力相当の値を加えることを
特徴とするものであり、これにより、摩擦力による制御
特性の劣化を防止し、いわゆる機械系の高域共振を加振
することなく、高速な立下り、停止制御を行うことが可
能となる。

【００１８】以上の請求項４〜７に記載のモータ停止制
御方法は、いわゆる機械系の高域共振を加振することな
く、高速な立下り、停止制御を行うために有効である
が、目標値の時間に関する多項式を求めるために、逆行
列を求めなければならず計算量が多いという欠点があ
る。そこで以下の請求項８〜１１に係る発明では、逆行
列を求めることなく求められる目標値の時間に関する多
項式を提案し、モータを制御して、所定の状態で駆動さ
れている被制御体を停止させる場合において、最適な目
標値入力により、いわゆる機械系の高域共振を加振する
ことなく、高速な立下り、停止制御を行うモータ停止制
御方法を提供するものである。

【００１９】すなわち、請求項８に係る発明では、請求
項１記載のモータ停止制御方法において、前記モータ目
標角変位をＲpとし、減速開始時のモータ角速度をＶ
１、減速開始時の目標角変位をP1、減速開始から停止ま
での目標移動時間をＴ、その間に進む角変位をPαと
し、減速開始からの時間ｔに関する多項式を、

【００２０】

【数１０】

【００２１】として、前記演算制御部において各サンプ
リング時刻ごとに目標角変位Ｒpを算出し、減速開始後
の目標角変位とすることを特徴とするものであり、これ
により、いわゆる機械系の高域共振を加振することな
く、高速な立下り、停止制御を行うことが可能となる。

【００２２】請求項９に係る発明では、請求項８記載の
モータ停止制御方法において、前記被制御体の角加速度
もしくは加速度の二階微分値の二乗積分が最小となる加
速パターンを基に得られる目標角加速度もしくは加速度
の時間に関する多項式に基づき、各サンプリング時刻ご
とのモータにおける目標角加速度を前記演算制御部にお
いて算出し、その値をフィードフォワード値として、前
記駆動部に与えるモータ停止制御方法であって、前記フ
ィードフォワードに用いる目標角加速度をＲαとし、初
期状態のモータ角速度をＶ１、減速開始から停止までの
目標移動時間をＴとし、その減速開始からの時間ｔに関
する多項式を、

【００２３】

【数１１】

【００２４】として，前記演算制御部において各サンプ
リング時刻ごとに目標角加速度Ｒαを算出することを特
徴とするものであり、これにより、請求項８よりも安定
してループゲインを上げ、より効果的に、いわゆる機械
系の高域共振を加振することなく、高速な立下り、停止
制御を行うことが可能となる。

【００２５】請求項１０に係る発明では、請求項８記載
のモータ停止制御方法において、前記被制御体の角加速
度もしくは加速度の二階微分値の二乗積分が最小となる
加速パターンを基に得られる目標角加速度もしくは加速
度の時間に関する多項式に基づき、各サンプリング時刻
ごとのモータにおける目標角加速度を前記演算制御部に
おいて算出し、その値をフィードフォワード値として、
前記駆動部に与えるモータ停止制御方法であって、前記
フィードフォワードに用いる目標角加速度をＲαとし、
初期状態のモータ角速度をＶ１、減速開始から停止まで
の目標移動時間をＴとし、その減速開始からの時間ｔに
関する多項式を、

【００２６】

【数１２】

【００２７】として、前記演算制御部において各サンプ
リング時刻ごとに目標角加速度Ｒαを算出することを特
徴とするものであり、これにより、請求項８よりも安定
してループゲインを上げ、より効果的に、いわゆる機械
系の高域共振を加振することなく、高速な立下り、停止
制御を行うことが可能となる。

【００２８】ところで、一般的に駆動部においては、摩
擦力が働いており、特にその定常値は、バイアスとして
制御系に働き、良好な制御特性を妨げる。そこで請求項
１１に係る発明では、請求項８，９または１０記載のモ
ータ停止制御方法において、前記フィードフォワード演
算部において前記各サンプリング時刻ごとの目標角加速
度に定常摩擦力相当の値を加えることを特徴とするもの
であり、これにより、摩擦力による制御特性の劣化を防
止し、いわゆる機械系の高域共振を加振することなく、
高速な立下り、停止制御を行うことが可能となる。

【００２９】次に請求項１２に係る発明は、少なくと
も、モータを制御して所定の状態で駆動されている被制
御体を停止させる駆動部と、該駆動部をディジタル演算
結果に基づいて制御する演算制御部とを備えたモータ停
止制御装置であって、請求項１〜１１のうちの何れか一
つに記載のモータ停止制御方法により、前記被制御体の
停止制御を行うことを特徴とするものであり、これによ
り、いわゆる機械系の高域共振を加振することなく、モ
ータの高速な立下り、停止制御を行うことが可能なモー
タ停止制御装置を構築することが可能となる。

【００３０】ところで、原稿台に沿って副走査方向に移
動し原稿画像を読み取る走行体と、該走行体を駆動する
走行体駆動装置を有する画像読取装置において、前記走
行体駆動装置には、立下り時間を含めた読み取り時間
の短縮、振動による部品の破損防止等により、高速で
かつ振動の無い立下り、停止制御が要求されている。そ
こで、請求項１３に係る発明では、前記画像読取装置に
おいて、前記走行体を被制御体とし、該走行体を駆動す
る走行体駆動装置を制御対象として、請求項１〜１１の
うちの何れか一つに記載のモータ停止制御方法により、
前記走行体の停止制御を行うことを特徴とするものであ
り、これにより、いわゆる機械系の高域共振を加振する
ことなく、高速な立下り、停止制御を行うことが可能な
走行体駆動装置を有する画像読取装置を構築することが
可能となる。

【００３１】次に、像担持体と、該像担持体を駆動する
像担持体駆動装置を有する画像形成装置において、前記
像担持体駆動装置には、立下り時間を含めた必要時間
の短縮、振動による部品の破損防止等により、高速で
かつ振動の無い立下り、停止制御が要求されている。そ
こで、請求項１４に係る発明では、前記画像形成装置に
おいて、前記像担持体を被制御体とし、該像担持体を駆
動する像担持体駆動装置を制御対象として、請求項１〜
１１のうちの何れか一つに記載のモータ停止制御方法に
より、前記像担持体の停止制御を行うことを特徴とする
ものであり、これにより、いわゆる機械系の高域共振を
加振することなく、高速な立下り、停止制御を行うこと
が可能な像担持体駆動装置を有する画像形成装置を構築
することが可能となる。ここで、上記画像形成装置にお
いて制御対象となる像担持体としては、感光体ドラムあ
るいは感光体ベルトなどがある（請求項１５）。

【００３２】次に、像担持体と、該像担持体に形成され
た画像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体を
駆動する中間転写体駆動装置を有する画像形成装置にお
いて、前記中間転写体駆動装置には、立下り時間を含
めた必要時間の短縮、振動による部品の破損防止等に
より、高速でかつ振動の無い立下り、停止制御が要求さ
れている。そこで、請求項１６に係る発明では、前記画
像形成装置において、前記中間転写体を被制御体とし、
該中間転写体を駆動する中間転写体駆動装置を制御対象
として、請求項１〜１１のうちの何れか一つに記載のモ
ータ停止制御方法により、前記中間転写体の停止制御を
行うことを特徴とするものであり、これにより、いわゆ
る機械系の高域共振を加振することなく、高速な立下
り、停止制御を行うことが可能な中間転写体駆動装置を
有する画像形成装置を構築することが可能となる。ここ
で、上記画像形成装置において制御対象となる中間転写
体としては、中間転写ベルトあるいは中間転写ドラムな
どがある（請求項１７）。

【００３３】次に、転写材を担持搬送し像担持体あるい
は中間転写体に形成された画像を前記転写材に転写させ
る転写材搬送体と、該転写材搬送体を駆動する転写材搬
送体駆動装置を有する画像形成装置において、前記転写
材搬送体駆動装置には、立下り時間を含めた必要時間
の短縮、振動による部品の破損防止等により、高速で
かつ振動の無い立下り、停止制御が要求されている。そ
こで、請求項１８に係る発明では、前記画像形成装置に
おいて、前記転写材搬送体を被制御体とし、該転写材搬
送体を駆動する転写材搬送体駆動装置を制御対象とし
て、請求項１〜１１のうちの何れか一つに記載のモータ
停止制御方法により、前記転写材搬送体の停止制御を行
うことを特徴とするものであり、これにより、いわゆる
機械系の高域共振を加振することなく、高速な立下り、
停止制御を行うことが可能な転写材搬送体駆動装置を有
する画像形成装置を構築することが可能となる。ここ
で、上記画像形成装置において制御対象となる転写材搬
送体としては、転写ベルトあるいは転写ドラムなどがあ
る（請求項１９）。

【００３４】次に、請求項２０に係る発明では、モータ
を制御して所定の状態で駆動されている被制御体を停止
させる駆動部をディジタル演算結果に基づいて制御する
演算制御部を構成するコンピュータで読取り可能な記録
媒体であって、前記コンピュータによってモータの回転
を停止制御するための制御プログラムを記録した記録媒
体において、前記制御プログラムとして、請求項１〜１
１のうちの何れか一つに記載のモータ停止制御方法を実
行するプログラムを記録したことを特徴とするものであ
り、この記録媒体に記録されたプログラムに基づきコン
ピュータにより請求項１〜１１のうちの何れか一つに記
載のモータ停止制御方法を実行することにより、いわゆ
る機械系の高域共振を加振することなく、モータの高速
な立下り、停止制御を行うことが可能となる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成・動作及び作
用について図面を参照して詳細に説明する。まず、本発
明に係るモータ停止制御方法及びモータ停止制御装置に
ついて説明する。図1は本発明の一実施例を示すモータ
停止制御装置の制御系のブロック図である。被制御体1
は、画像読取装置の走行体、あるいは画像形成装置の像
担持体（感光体ドラム、感光体ベルト）、中間転写体
（中間転写ベルト、中間転写ドラム）、転写材搬送体
（転写ベルト、転写ドラム）等からなり、モータ等から
なる駆動部2により所定の期間に駆動されて等角速度も
しくは等速度で移動する。演算制御部3はディジタル演
算結果により駆動部2を制御して被制御体1を等角速度も
しくは等速度で移動させる速度制御と被制御体1の停止
制御を行う。

【００３６】この演算制御部3は、被制御体1を駆動状態
から停止させる場合には、評価関数が最小となる、すな
わち、被制御体1の角加速度もしくは加速度の二階微分
値の二乗積分値が最小となる加速パターンを基に、上記
モータの目標角変位、フィードフォワード制御の目標角
加速度を時間に関する多項式で表し、この多項式を用い
て各サンプリング時刻ごとの上記モータの目標角変位、
フィードフォワード制御の目標角加速度を算出し、被制
御体１の各サンプル時刻ごとの角変位もしくは変位のモ
ータ軸への換算値との差に応じて駆動部２のモータを制
御して被制御体1の駆動及び停止制御を行うものであ
る。これにより、いわゆる機械系の高域共振（高次共
振）を加振することなく、被制御体1の高速な立ち下が
り、停止制御を行うことができる。ここで、サンプリン
グ時刻は演算制御部3から駆動部2へモータの制御目標値
を所定の周期で与える時刻である。

【００３７】本実施例では、被制御体1の角加速度もし
くは加速度の二階微分値の二乗積分値が最小となる加速
パターンを設定する。ここでは、被制御体１の角加速度
もしくは加速度の二階微分値を仮想的な入力ｕ' として
導入し、被制御体1の状態方程式を、

【００３８】

【数１３】

【００３９】とする。ここで、ｖ、α、α'はそれぞ
れ、被制御体1の角速度、角加速度、角加速度の一階微
分値もしくは速度、加速度、加速度の一階微分値であ
る。この場合の評価関数Ｊは、モータの減速開始からの
時間をｔとし、被制御体1の角速度、角加速度もしくは
加速度の二階微分値を仮想的な入力ｕ'として導入し
て、

【００４０】

【数１４】

【００４１】とする。このようなJを最小にする被制御
体1の目標角変位もしくは変位、フィードフォワード制
御の目標角加速度もしくは角速度は、それぞれ、時間に
関する６次式、４次式となる。例えば、定数をＣ₀〜Ｃ₆
とすると、被制御体1の目標角変位もしくは変位Ｒｐ1
は、Ｒｐ1＝Ｃ₆・ｔ⁶＋Ｃ₅・ｔ⁵＋Ｃ₄・ｔ⁴＋Ｃ₃・ｔ³＋Ｃ₂・ｔ²
＋Ｃ₁・ｔ＋Ｃ₀ と表される。また、定数をＣ₁₀〜Ｃ₁₄とすると、フィー
ドフォワード制御の目標角加速度もしくは角速度Ｒα１
は、Ｒα1＝Ｃ₁₄・ｔ⁴＋Ｃ₁₃・ｔ³＋Ｃ₁₂・ｔ²＋Ｃ₁₁・ｔ＋Ｃ
₁₀ と表される。

【００４２】目標角加速度もしくは加速度は、フィード
フォワードとして用いることにより、目標角変位もしく
は変位によるモータのフィードバック制御と併用するこ
とができる。モータのフィードバック制御の目標角変位
や、フィードフォワード制御の目標角加速度は、一般に
被制御体の目標角変位もしくは変位やフィードフォワー
ド制御の目標角加速度もしくは加速度に比例定数をかけ
て表すことができる。

【００４３】図２は本発明の制御方法を適用するモータ
停止制御装置の具体的な構成例を示すブロック図であ
る。図2において、符号２０１の部分は、マイクロプロ
セッサ２０２、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）２０３、
ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０４からなるマイ
クロコンピュータであり、マイクロプロセッサ２０２、
リードオンリメモリ（ＲＯＭ）２０３、ランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ）２０４がバス２０５を介して接続さ
れている。このマイクロコンピュータ２０１内におい
て、時間の関数の多項式で表しているモータ制御のため
の目標値が計算される。

【００４４】符号１は被制御体であり、この被制御体１
は画像読取装置の走行体、あるいは画像形成装置の像担
持体（感光体ドラム、感光体ベルト）、中間転写体（中
間転写ベルト、中間転写ドラム）、転写材搬送体（転写
ベルト、転写ドラム）等からなる。２０６は被制御体１
を駆動するためのモータ（例えば直流電動機）であり、
このモータ２０６にはそのモータ軸と同軸にモータ可動
子の回転角度（角変位）を計数するためのエンコーダ２
１１が取り付けられている。このエンコーダ２１１の出
力側２０９は状態検出用のインターフェイス装置２１０
に接続されている。

【００４５】この状態検出用のインターフェイス装置２
１０は、エンコーダ２１１の出力パルスを処理してディ
ジタル数値に変換するインターフェース装置であり、こ
の検出用インターフェース装置２１０はエンコーダ２１
１の出力パルスを計数するカウンタを備えている。２０
７は駆動用のインターフェイス装置であり、この駆動用
のインターフェイス装置２０７はマイクロコンピュータ
２０１の演算結果（目標結果と実測値の差、もしくは、
それにフィードフォワード値を加えた値）のデジタル値
を、駆動装置２０８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。

【００４６】駆動装置２０８は、駆動用のインターフェ
イス装置２０７からのパルス状信号に基づき動作し、モ
ータ２０６に印加する電圧を制御する。この結果、モー
タ２０６（すなわち被制御体１）は駆動される。この
際、前述の目標値を用いているので、振動等の生じない
被制御体１の高速な立ち下がりが可能である。モータ２
０６の角変位は、前述のエンコーダ２１１とインターフ
ェイス装置２１０により検出され、マイクロコンピュー
タ２０１に取り込まれる。ここで、マイクロコンピュー
タ２０１とその構成部材２０２〜２０４及びバス２０５
が上記演算制御部３を構成し、モータ２０６、エンコー
ダ２１１、状態検出用のインターフェイス装置２１０、
駆動用のインターフェイス装置２０７、駆動装置２０８
が上記駆動部２を構成する。

【００４７】次に、角変位を検出する方法について説明
する。ここでは図２のエンコーダ２１１の出力を処理す
る状態検出用インターフェイス装置２０１の処理方法に
ついて述べる。状態検出用インターフェイス装置２０１
は、エンコーダ２１１のパルス出力をカウントするアッ
プダウンカウンターを備えており、出力をバス２０５を
介してマイクロプロセッサ２０２の割り込みに接続して
ある。このエンコーダパルスは、角変位と１対１の対応
関係にあるので、カウント数に予め定められた係数をか
けることにより、容易に角変位を検出することができ
る。今、前述の状態方程式を用いて、モータ２０６の減
速開始の時刻を０とした場合における制御対象としての
被制御体１の初期条件及び終端条件をそれぞれ、

【００４８】

【数１５】

【００４９】とし，評価関数を

【００５０】

【数１６】

【００５１】とする。ここで、Ｖ1は被制御体1の初期
（すなわち減速開始時の）角速度もしくは速度、Ｔはモ
ータ２０６の減速開始から停止までの目標移動時間と
し、Ｖ1’＝Kexc・Ｖ1 （Ｖ1’はモータ２０６の角速度、Kexcは被制御体１か
らモータ２０６の軸への換算係数）とおき、減速開始時
の目標角変位をＰ1、時間Ｔ間に進む角変位をＰαとす
ると、前記モータ２０６の目標角変位Ｒpは、

【００５２】

【数１７】

【００５３】として表される。また、フィードフォワー
ド制御に用いる目標角加速度Ｒαは、

【００５４】

【数１８】

【００５５】もしくは、

【００５６】

【数１９】

【００５７】として表される。そして、以上で求めた式
を元に、マイクロコンピュータ２０１内において、サン
プリング時刻ごとに、目標角変位を求めて、モータ２０
６がそれに追従するような駆動を行うものである。角変
位と角速度は、お互い時間における微分、積分の関係に
あるので、このような角変位制御の結果、角速度は減速
時のＶ1 から停止状態まで、いわゆる機械系の高域共振
を加振すること無く制御され、高速な立下り、停止制御
が実現できる。この際、求めた目標角加速度Ｒαをフィ
ードフォワード値として、目標角変位による角変位制御
と併用することにより、より効果的に、いわゆる機械系
の高域共振を加振することの無い、高速な立下り、停止
制御を実現できる。

【００５８】ところで、以上に説明したモータ停止制御
方法は、いわゆる機械系の高域共振を加振することな
く、高速な立下り、停止制御を行うために有効である
が、目標値の時間に関する多項式を求めるために、逆行
列を求めなければならず計算量が多いという欠点があ
る。すなわち、前述の式のままでは、多項式の係数を求
めるために、逆行列を計算しなければならないので、計
算が複雑になってしまう。そこで、別の方法として、サ
ンプリング時刻ｔを移動開始からＶ1 までの目標移動時
間をＴで割った値を用いることにより、目標角変位Ｒp
、前記フィードフォワード制御に用いる目標角加速度
Ｒαの時間ｔに関する多項式を次のように変形する。す
なわち、目標角変位の時間ｔに関する多項式Ｒp を、

【００５９】

【数２０】

【００６０】とし、フィードフォワード制御の目標値に
用いる目標角加速度の時間ｔに関する多項式Ｒαを、

【００６１】

【数２１】

【００６２】もしくは、

【００６３】

【数２２】

【００６４】とする。そして、以上で求めた式を元に、
マイクロコンピュータ２０１内において、サンプリング
時刻ごとに、目標角変位を求めて、モータ２０６がそれ
に追従するような駆動を行うものである。この場合も前
述したように、角変位と角速度は、お互い時間における
微分、積分の関係にあるので、このような角変位制御の
結果、角速度は減速時のＶ1 から停止状態まで、いわゆ
る機械系の高域共振を加振すること無く制御され、高速
な立下り、停止制御が実現できる。この際、求めた目標
角加速度Ｒαをフィードフォワード値として、目標角変
位による角変位制御と併用することにより、より効果的
に、いわゆる機械系の高域共振を加振することの無い、
高速な立下り、停止制御を実現できる。

【００６５】さて、以上に説明した式に基づいてモータ
停止制御を行った場合に得られた結果として、図３，４
に減速開始からのモータの目標角変位及びフィードフォ
ワード値としてのモータ角加速度の一例を示す。また、
図５に、このとき予想される制御対象の角速度の減速の
様子を示す。

【００６６】一般的に駆動部においては、摩擦力が働い
ており、特にその定常値は、バイアスとして、制御系に
働き、良好な制御特性を妨げる。従って、この摩擦力に
相当する値を前述のマイクロコンピュータ２０１内のメ
モリー２０３，２０４に記憶させておき、その値をフィ
ードフォワード値として用いることにより、フィードフ
ォワードを用いない制御方法よりも良好な制御を行うこ
とができる。従って、フィードフォワード値は、目標角
加速度Ｒαと摩擦力に相当する値とを、サンプリング時
刻ごとに加えた値を用いても良い。そして、この場合が
最も良好な制御が可能となる。

【００６７】以上、請求項１〜１１に係るモータ停止制
御方法及び請求項１２に係るモータ停止制御装置の実施
例について述べたが、次に上記モータ停止制御方法を適
用する画像読取装置及び画像形成装置の実施例について
説明する。

【００６８】図６は請求項１３の一実施例を示す図であ
って、請求項１〜１１記載のモータ停止制御方法を適用
する画像読取装置の概略構成図である。図６において、
符号３０１は原稿、３０２は原稿台、３０３は原稿照明
系、３０４は反射光の光軸、３０５は読み取り用の素子
例えばイメージセンサとしてのＣＣＤ、３０６は結像レ
ンズ、３０７は反射ミラー、３０８はこれらＣＣＤ３０
５，レンズ３０６，ミラー３０７等からなる光電変換ユ
ニット、３０９，３１０は副走査駆動用のプーリ、３１
１はワイヤ、３１２はモータであり、このモータ３１２
と同軸に速度検出用のエンコーダ３１３が取り付けられ
ている。３１４は第５の実施形態の画像読取装置のハウ
ジングである。

【００６９】駆動用のモータ３１２はハウジング３１４
に固定され、原稿を読み取るための光電変換ユニット３
０８はモータ３１２によりワイヤ３１１とプーリ３０
９，３１０及び歯車等の動力伝達系３１５などを介して
原稿３０１の副走査方向に駆動される。このとき、蛍光
灯などの読み取り用照明系３０３で原稿台３０２上の原
稿３０１が照明され、その反射光束（光軸を３０４で示
す）が複数のミラー３０７で折り返されて結像レンズ３
０６を介してＣＣＤ３０５などのイメージセンサの受光
部に照射されることで該受光部に原稿３０１の像が結像
される。そして、モータ３１２による光電変換ユニット
３０８の副走査と光電変換素子３０５自身の主走査と
で、原稿画像の全体が読み取られる。

【００７０】これまで、このような画像読取装置におい
て副走査方向に走行する走行体としての光電変換ユニッ
ト３０８の停止制御（モータ３１２の停止制御）は、従
来例で示したような制御を行っていたので、その速度プ
ロフィールが図１３及び図１４で示したものになり、立
ち下がり時において振動が生じてしまっていた。そこ
で、画像読取装置の走行体駆動装置における駆動モータ
３１２の目標値として、前述の図３に示したような滑ら
かな入力の目標角変位及び図４に示したようなフィード
フォワード値としての角加速度を与えることで、いわゆ
る機械系の高域共振を加振すること無く、高速な走行体
の速度立ち下がり、停止制御が可能となる。ここで、上
記の実施例において、目標角変位及び、計算した目標角
加速度に摩擦力相当の値を加えたフィードフォワード制
御を行った場合の結果例を図７に示す。図７の制御結果
では、図１３及び図１４と比べて明らかに振動が少な
く、本発明の有効性が確認できる。

【００７１】本発明に係る画像読取装置においては、走
行体３０８を被制御体として請求項１〜１１のうちの何
れか１つに記載のモータ停止制御方法により走行体３０
８の停止制御を行うので、いわゆる機械系の高次共振を
加振する事なく、高速な走行体の速度立ち下がり、停止
が可能な画像読取装置を構築することができる。尚、図
６の実施例は光学系が一つの可動子に取り付けられてい
る画像読取装置であるが、本発明は、これに限るもので
はなく、二つの走行体を２対１の速度比で駆動するタイ
プの画像読取装置でも全く同様に適用することができ
る。

【００７２】次に図８は請求項１４〜１７の一実施例を
示す図であって、請求項１〜１１記載のモータ停止制御
方法を適用する画像形成装置の概略構成図である。この
実施例はカラー複写機からなる画像形成装置の構成例で
あり、像担持体と、該像担持体を駆動する像担持体駆動
装置と、像担持体に形成された画像が一次転写される中
間転写体と、中間転写体を駆動する中間転写体駆動装置
を有する画像形成装置であり、像担持体を被制御体と
し、像担持体を駆動する像担持体駆動装置を制御対象と
して、請求項１〜１１のうちの何れか一つに記載のモー
タ停止制御方法により、像担持体の停止制御を行う、あ
るいは、中間転写体を被制御体とし、中間転写体を駆
動する中間転写体駆動装置を制御対象として、請求項１
〜１１のうちの何れか一つに記載のモータ停止制御方法
により、前記中間転写体の停止制御を行うものである。
尚、図８の例では、像担持体は感光体ドラムであり、中
間転写体は中間転写ベルトである。

【００７３】図８において、符号１０は画像形成装置
（カラー複写機）の装置本体である。この装置本体１０
は、その外装ケース１１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）１
２を備えている。感光体ドラム１２の周りには、その上
に設置されている帯電器１３から矢示の回転方向（反時
計方向）へ順に、現像手段としての回転型現像装置１
４、中間転写ユニット１５、クリーニング装置１６、除
電器１７などが配置されている。また、これらの帯電器
１３、回転型現像装置１４、クリーニング装置１６、除
電器１７の上には、露光手段としての光書込み装置、例
えばレーザ書込み装置１８が設置される。

【００７４】回転型現像装置１４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２１を有する現像器２０Ａ、２０Ｂ、２０
Ｃ、２０Ｄを備え、中心軸まわりに回動して各色の現像
器２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを選択的に感光体ド
ラム１２の外周に対向する現像位置へ移動させる。中間
転写ユニット１５には、複数のローラ２３に中間転写体
としての無端状の中間転写ベルト２４が掛け渡され、こ
の中間転写ベルト２４は感光体ドラム１２に当接され
る。中間転写ベルト２４の内側には一次転写装置２５が
設置され、中間転写ベルト２４の外側には二次転写装置
２６及びクリーニング装置２７が設置されている。クリ
ーニング装置２７は中間転写ベルト２４に対して接離自
在に設けられる。

【００７５】レーザ書込み装置１８は、半導体レーザか
らなる光源部（図示せず）と、光源からのレーザ光を偏
向走査するポリゴンミラー１８ａと、結像用レンズ（ｆ
θレンズ、トロイダルレンズ等）１８ｂ，１８ｃやミラ
ー１８ｄからなる光学系等から構成され、上記光源部に
は画像読取装置２９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ドラム
１２に照射して感光体ドラム１２を露光することで感光
体ドラム１２上に静電潜像を形成する。

【００７６】画像読取装置２９は装置本体１０の上面に
設けられた原稿台３０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
録用紙等の転写材の搬送路３２は右から左へ用紙等の転
写材を搬送する。この転写材搬送路３２には、中間転写
ユニット１５及び二次転写装置２６より転写材搬送方向
上流側にレジストローラ３３が設置され、中間転写ユニ
ット１５及び二次転写装置２６より下流側には転写材搬
送ベルト３４、定着装置３５、排紙ローラ３６等が配置
されている。

【００７７】装置本体１０は給紙装置５０上に載置され
ており、給紙装置５０内には、複数の給紙カセット５１
が多段に設けられ、給紙ローラ５２のいずれか１つが選
択的に駆動されて給紙カセット５１のいずれか１つから
記録用紙等の転写材が送り出される。この転写材は装置
本体１０内の自動給紙路３７を通して転写材搬送路３２
へ搬送される。また、装置本体１０の右側には、ＯＨＰ
シート、厚紙、トレッシングペーパ等の転写材を給紙す
るための手差しトレイ３８が開閉自在に設けられ、この
手差しトレイ３８から挿入された転写材は装置本体１０
内の手差し給紙路３９を通して転写材搬送路３２へ搬送
される。装置本体１０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、転写材搬送路３２を通し
て排紙ローラ３６により排出された転写材が排紙トレイ
へ収容される。

【００７８】この画像形成装置において、カラーコピー
をとる時には、原稿台３０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、画像読取装置２９が原稿台３０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５０内の
給紙カセット５１から給紙ローラ５２で選択的に記録用
紙等の転写材が送り出され、この転写材は自動給紙路３
７、転写材搬送路３２を通してレジストローラ３３に突
き当たって止まる。

【００７９】感光体ドラム１２は、反時計方向に回転
し、複数のローラ２３のうちの駆動ローラの回転で中間
転写ベルト２４が時計方向へ回転する。感光体ドラム１
２は、回転に伴い、帯電器１３により一様に帯電され、
画像読取装置２９から画像処理部を介してレーザ書込み
装置１８に加えられる１色目の画像信号で変調されたレ
ーザ光がレーザ書込み装置１８から照射されて静電潜像
が形成される。この感光体ドラム１２上の静電潜像は回
転型現像装置１４の１色目の現像器２０Ａにより現像さ
れて１色目の画像となり、この感光体ドラム１２上の１
色目の画像は一次転写装置２５により中間転写ベルト２
４に転写される。感光体ドラム１２は、１色目の画像の
転写後にクリーニング装置１６でクリーニングされて残
留トナーが除去され、除電器１７で除電される。

【００８０】続いて、感光体ドラム１２は、帯電器１３
により一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理
部を介してレーザ書込み装置１８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込み装置１８
から照射されて静電潜像が形成される。この感光体ドラ
ム１２上の静電潜像は、回転型現像装置１４の２色目の
現像器２０Ｂにより現像されて２色目の画像となり、こ
の感光体ドラム１２上の２色目の画像は一次転写装置２
５により中間転写ベルト２４上に１色目の画像と重ねて
転写される。感光体ドラム１２は、２色目の画像の転写
後にクリーニング装置１６でクリーニングされて残留ト
ナーが除去され、除電器１７で除電される。

【００８１】次に、感光体ドラム１２は、帯電器１３に
より一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理部
を介してレーザ書込み装置１８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込み装置１８か
ら照射されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム
１２上の静電潜像は回転型現像装置１４の３色目の現像
器２０Ｃにより現像されて３色目の画像となり、この感
光体ドラム１２上の３色目の画像は一次転写装置２５に
より中間転写ベルト２４上に１色目の画像、２色目の画
像と重ねて転写される。感光体ドラム１２は、３色目の
画像の転写後にクリーニング装置１６でクリーニングさ
れて残留トナーが除去され、除電器１７で除電される。

【００８２】さらに、感光体ドラム１２は、帯電器１３
により一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理
部を介してレーザ書込み装置１８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込み装置１８
から照射されて静電潜像が形成される。この感光体ドラ
ム１２上の静電潜像は回転型現像装置１４の４色目の現
像器２０Ｄにより現像されて４色目の画像となり、この
感光体ドラム１２上の４色目の画像が一次転写装置２５
により中間転写ベルト２４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。感光体ドラム１２は、４色目の画
像の転写後にクリーニング装置１６でクリーニングされ
て残留トナーが除去され、除電器１７で除電される。

【００８３】そして、上記の４色目の画像の転写後、レ
ジストローラ３３がタイミングをとって回転して転写材
が送り出され、この転写材に対して二次転写装置２６に
より中間転写ベルト２４上のフルカラー画像が一括して
転写される。このフルカラー画像が転写された転写材
は、転写材搬送ベルト３４で定着装置３５に搬送され、
定着装置３５によりフルカラー画像が定着され、排紙ロ
ーラ３６により図示しない排紙トレイへ排出される。ま
た、中間転写ベルト２４はフルカラー画像の転写後にク
リーニング装置２７でクリーニングされて残留トナーが
除去される。

【００８４】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
ドラム１２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２４上に重ねて転写された後に転写材
に一括して転写され、２色重ね画像を形成する場合には
感光体ドラム１２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２４上に重ねて転写された後に
転写材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、感光体ドラム１２上に１つの単色画像が形
成されて中間転写ベルト２４上に転写された後に転写材
に転写される。

【００８５】次に図９は、図８に示す画像形成装置にお
いて感光体ドラム１２を駆動する感光体駆動装置の詳細
を示す要部斜視図である。図９において、１５０１は駆
動用のモータであり、このモータ１５０１と同軸にモー
タ制御用のエンコーダ１５０２が取り付けられている。
モータ１５０１の回転は、減速装置１５０３やタイミン
グベルト１５０４からなる伝達系を介して感光体ドラム
１２の取り付けられているドラム軸１５０６に伝達され
る。１５０７は回転の安定性を向上させるためのフライ
ホイールである。このような構成でモータ１５０１を制
御する事により、感光体ドラム１２が等速で駆動され
る。

【００８６】このような画像形成装置において、感光体
ドラム１２を駆動する感光体駆動装置の停止制御は、
立ち下がり時間の短縮、振動による部品の破損防止等
により、高速でかつ振動の無い、停止が要求されてい
る。しかし、これまで、このような感光体駆動装置の停
止制御においては、従来例で示したような制御を行って
いたので、その速度プロフィールが図１３及び図１４で
示したようなものになり、立ち下がり，停止時において
振動が生じてしまっていた。

【００８７】そこで、本実施例では、感光体駆動装置の
停止制御（モータ１５０１の停止制御）に、前述のモー
タ停止制御方法（請求項１〜１１のうちの何れか一つに
記載のモータ停止制御方法）を適用して、感光体の停止
制御を行うようにしたものであり、いわゆる機械系の高
域共振を加振すること無く、感光体ドラム１２の高速な
立ち下がり、停止制御が可能な画像形成装置を構築する
ことができる。

【００８８】次に図１０は、図８に示す画像形成装置に
おいて中間転写ベルト２４を駆動する中間転写ベルト駆
動装置の詳細を示す要部平面図である。図１０におい
て、１６０１は駆動用のモータであり、このモータ１６
０１と同軸にモータ制御用のエンコーダが取り付けられ
ている。モータ１６０１の回転は、モータ１６０１と同
軸に取り付けられているモータ軸プーリ１６０２、タイ
ミングベルト１６０３等の伝達系を介して、転写ベルト
駆動軸１６０４に同軸に取り付けられている駆動プーリ
１６０５に伝達される。中間転写ベルト２４は転写ベル
ト駆動軸１６０４に同軸に取り付けられている駆動ロー
ラ１６０７や補助ローラ１６０８の周りをまわす形でシ
ームレスに取り付けられ、駆動ローラ１６０７により回
転駆動される。このような構成でモータ１６０１を制御
する事により、中間転写ベルト２４が等速度で駆動され
る。

【００８９】このような中間転写ベルト駆動装置の停止
制御は、立ち下がり時間の短縮、振動による部品の
破損防止等により、高速でかつ振動の無い、停止が要求
されている。しかし、これまで、このような中間転写ベ
ルト駆動装置の停止制御においては、従来例で示したよ
うな制御を行っていたので、その速度プロフィールが図
１３及び図１４で示したようなものになり、立ち下が
り、停止時において振動が生じてしまっていた。

【００９０】中間転写ベルト駆動装置の動き（中間転写
ベルト２４の動き）は、比例係数により、モータ１５０
１の軸の動きに置き換えられる。従って、本実施例で
は、画像形成装置の中間転写ベルト駆動装置における目
標値として、このような滑らかな入力を与えることで、
画像形成装置の中間転写ベルト駆動装置の停止制御（中
間転写ベルト２４の停止制御）に、前述のモータ停止制
御方法（請求項１〜１１のうちの何れか一つに記載のモ
ータ停止制御方法）を適用して、中間転写ベルト２４の
停止制御を行うようにしたものであり、いわゆる機械系
の高域共振を加振すること無く、中間転写ベルト２４の
高速な立ち下がり、停止制御が可能な画像形成装置を構
築することができる。

【００９１】本実施例の画像形成装置においては、像担
持体としての感光体ドラム１２及び／または中間転写体
としての中間転写ベルト２４を被制御体として請求項１
〜１１のうちの何れか１つに記載のモータ停止制御方法
により感光体ドラム１２及び／または中間転写ベルト２
４の停止制御を行うので、いわゆる機械系の高域共振を
加振すること無く、感光体ドラム１２及び／または中間
転写ベルト２４の高速な立ち下がり、停止制御が可能な
画像形成装置を構築することができる。

【００９２】尚、以上の実施例は、カラー現像部がドラ
ムタイプでカラー画像を形成するディジタルカラー複写
機からなるディジタル画像形成装置の形態であるが、本
発明は、これに限ることなく、カラー現像部がドラムタ
イプでないものでも、また、白黒画像を形成するもので
も、アナログ画像形成装置でも、像担持体駆動装置や中
間転写体駆動装置を有するものであれば同様に適用する
ことができる。

【００９３】また、上記実施例は、像担持体として感光
体ドラム１２、中間転写体として中間転写ベルト２４を
用いた例であるが、像担持体としてベルト状の感光体
（感光体ベルト）、中間転写体として中間転写ドラムを
用いた場合にも同様に適用することができる。さらにま
た、像担持体や中間転写体以外にも、転写材を担持搬送
し像担持体あるいは中間転写体に形成された画像を転写
材に転写させる転写材搬送体（例えば、転写ベルトまた
は転写ドラム）を被制御体とし、転写材搬送体を駆動す
る転写材搬送体駆動装置を制御対象として、請求項１〜
１１のうちの何れか一つに記載のモータ停止制御方法に
より、転写材搬送体の停止制御を行うことができる。以
下、像担持体として感光体ベルト、中間転写体として中
間転写ドラム、転写材搬送体として転写ベルトを用いた
構成の画像形成装置の実施例について説明する。

【００９４】図１１は請求項１４〜１９の実施例を示す
図であり、タンデム型のカラー複写機からなる画像形成
装置の概略構成図である。像担持体としての感光体１０
１は、閉ループ状の導電性のベルト基材の外周面上に、
有機光導電体（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。この感光体ベルト１０１は、３
本の感光体搬送ローラ１０２〜１０４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。

【００９５】感光体ベルト１０１の周りには、矢印Ａで
示す感光体ベルト１０１回転方向へ順に、帯電器１０
５、露光手段としての露光光学系（以下ＬＳＵという）
１０６、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの各色
の現像器１０７〜１１０、中間転写ユニット１１１、感
光体クリーニング手段１１２及び除電器１１３が設けら
れている。帯電器１０５には、−４〜５ｋＶ程度の高電
圧が図示しない電源装置から印加され、感光体ベルト１
０１の帯電器１０５に対向した部分を帯電して一様な帯
電電位を与える。

【００９６】ＬＳＵ１０６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１１４を得、この露光光線１１４により感光体ベ
ルト１０１を走査して感光体ベルト１０１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。継ぎ目セ
ンサ１１５はループ状に形成された感光体ベルト１０１
の継ぎ目を検知するものであり、継ぎ目センサ１１５が
感光体ベルト１０１の継ぎ目を検知すると、感光体ベル
ト１０１の継ぎ目を回避するように、かつ、各色の静電
潜像形成位置が同一になるように、タイミングコントロ
ーラ１１６がＬＳＵ１０６の発光タイミングを制御す
る。

【００９７】各現像器１０７〜１１０は、ブラック，イ
エロー，マゼンタ，シアンのそれぞれの現像色に対応し
たトナーを収納しており、感光体ベルト１０１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
択的に感光体ベルト１０１に当接し、感光体ベルト１０
１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。

【００９８】中間転写ユニット１１１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中間転写ドラム１１７
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１１８とからなり、中間転写ドラム１１７上に
４色重ねの画像が形成されている間は中間転写体クリー
ニング手段１１８が中間転写ドラム１１７から離間して
いる。中間転写体クリーニング手段１１８は、中間転写
ドラム１１７をクリーニングする時のみ中間転写ドラム
１１７に当接し、中間転写ドラム１１７から記録用紙等
の転写材１１９に転写されずに残ったトナーを除去す
る。転写材１１９は、給紙カセット１２０から給紙ロー
ラ１２１により１枚ずつ用紙搬送路１２２に送り出され
る。

【００９９】転写材への転写手段としての転写ユニット
１２３は、転写材１１９を担持搬送して中間転写ドラム
１１７上のフルカラー画像を転写材１１９に転写するも
のであり、導電性のゴム等をベルト状に形成した転写材
搬送体としての転写ベルト１２４と、中間転写ドラム１
１７上のフルカラー画像を転写材１１９に転写するため
の転写バイアスを中間転写ドラム１１７に印加する転写
器１２５と、転写材１１９にフルカラー画像が転写され
た後に転写材１１９が中間転写ドラム１１７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ドラム
１１７に印加する分離器１２６とから構成されている。
定着器１２７は、内部に熱源を有するヒートローラ１２
８と、加圧ローラ１２９とから構成され、ヒートローラ
１２８と加圧ローラ１２９とで転写材を挟持して回転
し、これに伴い圧力と熱を転写材１１９に加えて、転写
材１１９に転写された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。

【０１００】以上のように構成された画像形成装置につ
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。

【０１０１】感光体ベルト１０１と中間転写ドラム１１
７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１０５に−４〜５ｋＶ程度の高電圧が電源装置（図示
せず）から印加され、帯電器１０５が感光体ベルト１０
１の表面を一様に−７００Ｖ程度に帯電させる。次に、
継ぎ目センサ１１５が感光体ベルト１０１の継ぎ目を検
知してから、感光体ベルト１０１の継ぎ目を回避するよ
うに一定時間が経過した後に感光体ベルト１０１にＬＳ
Ｕ１０６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１１４が照射され、感光体ベルト１０１は
露光光線１１４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。

【０１０２】一方、ブラック現像器１０７は所定のタイ
ミングで感光体ベルト１０１に当接される。ブラック現
像器１０７内のブラックトナーは負の電荷が予め与えら
れており、感光体ベルト１０１上の露光光線１１４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１０７により感光
体ベルト１０１の表面に形成されたブラックトナー像
は、中間転写ドラム１１７に転写される。感光体ベルト
１０１から中間転写ドラム１１７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１１２により除去さ
れ、さらに除電器１１３によって感光体ベルト１０１上
の電荷が除去される。

【０１０３】次に、帯電器１０５が感光体ベルト１０１
の表面を一様に−７００Ｖ程度に帯電させる。そして、
継ぎ目センサ１１５が感光体ベルト１０１の継ぎ目を検
知してから、感光体ベルト１０１の継ぎ目を回避するよ
うに一定時間が経過した後に感光体ベルト１０１にＬＳ
Ｕ１０６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１１４が照射され、感光体ベルト１０１は露
光光線１１４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。

【０１０４】一方、感光体ベルト１０１には所定のタイ
ミングでシアン現像器１０８が当接される。シアン現像
器１０８内のシアントナーは負の電荷が予め与えられて
おり、感光体ベルト１０１上の露光光線１１４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１０８により感光体ベルト
１０１の表面に形成されたシアントナー像は、中間転写
ドラム１１７上にブラックトナー像と重ねて転写され
る。感光体ベルト１０１から中間転写ドラム１１７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１
１２により除去され、さらに除電器１１３によって感光
体ベルト１０１上の電荷が除去される。

【０１０５】次に、帯電器１０５が感光体ベルト１０１
の表面を一様に−７００Ｖ程度に帯電させる。そして、
継ぎ目センサ１１５が感光体ベルト１０１の継ぎ目を検
知してから、感光体ベルト１０１の継ぎ目を回避するよ
うに一定時間が経過した後に感光体ベルト１０１にＬＳ
Ｕ１０６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１１４が照射され、感光体ベルト１０１は
露光光線１１４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。

【０１０６】一方、感光体ベルト１０１には所定のタイ
ミングでマゼンタ現像器１０９が当接される。マゼンタ
現像器１０９内のマゼンタトナーは負の電荷が予め与え
られており、感光体ベルト１０１上の露光光線１１４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。マゼンタ現像器１０９により感
光体ベルト１０１の表面に形成されたマゼンタトナー像
は、中間転写ドラム１１７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。感光体ベルト１０１か
ら中間転写ドラム１１７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１１２により除去され、さら
に除電器１１３によって感光体ベルト１０１上の電荷が
除去される。

【０１０７】さらに、帯電器１０５が感光体ベルト１０
１の表面を一様に−７００Ｖ程度に帯電させる。そし
て、継ぎ目センサ１１５が感光体ベルト１０１の継ぎ目
を検知してから、感光体ベルト１０１の継ぎ目を回避す
るように一定時間が経過した後に感光体ベルト１０１に
ＬＳＵ１０６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１１４が照射され、感光体ベルト１０
１は露光光線１１４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。

【０１０８】一方、感光体ベルト１０１には所定のタイ
ミングでイエロー現像器１１０が当接される。イエロー
現像器１１０内のイエロートナーは負の電荷が予め与え
られており、感光体ベルト１０１上の露光光線１１４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。イエロー現像器１１０により感
光体ベルト１０１の表面に形成されたイエロートナー像
は中間転写ドラム１１７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
写ドラム１１７上にフルカラー画像が形成される。感光
体ベルト１０１から中間転写ドラム１１７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１１２によ
り除去され、さらに除電器１１３によって感光体ベルト
１０１上の電荷が除去される。

【０１０９】中間転写ドラム１１７上に形成されたフル
カラー画像は、これまで中間転写ドラム１１７から離間
していた転写ユニット１２３が中間転写ドラム１１７に
接触し、転写器１２５に＋１ｋＶ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、給紙カセット１
２０から用紙搬送路１２２に沿って搬送され、転写ベル
ト１２４により担持搬送される記録用紙等の転写材１１
９へ転写器１２５により一括して転写される。

【０１１０】また、分離器１２６には転写材１１９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、転写材１１９が中間転写ドラム１１７から剥離され
る。続いて、転写材１１９は転写ベルト１２４で定着器
１２７に送られ、ここでヒートローラ１２８と加圧ロー
ラ１２９とによる挟持圧及びヒートローラ１２８の熱に
よってフルカラー画像が定着され、排紙ローラ１３０に
より排紙トレイ１３１へ排出される。

【０１１１】また、転写ユニット１２３により転写材１
１９上に転写されなかった中間転写ドラム１１７上の残
留トナーは中間転写体クリーニング手段１１８により除
去される。中間転写体クリーニング手段１１８は、フル
カラー画像が得られるまで中間転写ドラム１１７から離
間した位置にあり、フルカラー画像が記録紙１１９に転
写された後に中間転写ドラム１１７に接触して中間転写
ドラム１１７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。

【０１１２】本実施例の画像形成装置においては、像担
持体としての感光体ベルト１０１及び／または中間転写
体としての中間転写ドラム１１７及び／またはを転写材
搬送体としての転写ベルト１２４を被制御体として前述
の請求項１〜１１のうちの何れか１つに記載のモータ停
止制御方法により感光体ベルト１０１及び／または中間
転写ドラム１１７及び／または転写ベルト１２４の停止
制御を行うので、いわゆる機械系の高域共振を加振する
こと無く、感光体ドラム１２及び／または中間転写ベル
ト２４及び／または転写ベルト１２４の高速な立ち下が
り、停止制御が可能な画像形成装置を構築することがで
きる。

【０１１３】尚、図８に示す画像形成装置や図１１に示
す画像形成装置は中間転写体（中間転写ベルト、中間転
写ドラム）を用いた画像形成装置の例であるが、中間転
写体を用いずに、転写材搬送体（転写ベルト、転写ドラ
ム）で転写材を担持・搬送して像担持体（感光体ドラ
ム、感光体ベルト）上に形成した画像を転写材に転写さ
せる構成のカラーや白黒の画像形成装置においても本発
明を適用でき、その画像形成装置の転写材搬送体（転写
ベルト、転写ドラム）を被制御体として、その転写材搬
送体駆動装置に前述の請求項１〜１１のうちの何れか１
つに記載のモータ停止制御方法を適用し、転写材搬送体
（転写ベルト、転写ドラム）の停止制御を行うことによ
り、いわゆる機械系の高域共振を加振すること無く、転
写材搬送体の高速な立ち下がり、停止制御が可能な画像
形成装置を構築することができる。

【０１１４】次に本発明では、上述の各種装置において
モータを制御して所定の状態で駆動されている被制御体
を停止させる駆動部をディジタル演算結果に基づいて制
御する演算制御部をコンピュータ（マイクロコンピュー
タ、パーソナルコンピュータ等）で構成するが、このコ
ンピュータで読取り可能な記録媒体であって、コンピュ
ータによってモータの回転を停止制御するための制御プ
ログラムを記録した記録媒体において、制御プログラム
として、請求項１〜１１のうちの何れか一つに記載のモ
ータ停止制御方法を実行するプログラムを記録させてお
くことができる。以下、その実施例を説明する。

【０１１５】図１２に本発明を実行するのに使用する一
般的なコンピュータ、例えばパーソナルコンピュータの
一例を示す。このパーソナルコンピュータ２０００は例
えば図２に示したモータ停止制御装置のマイクロコンピ
ュータ２０１に相当するものであり、フロッピー（登録
商標）ディスクや光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ
Ｗ等）などの記録媒体２００３にモータの回転を停止制
御するための制御プログラム等の情報が保存されてお
り、必要に応じてその情報を取り出して実行する構成に
なっている。また、パーソナルコンピュータ２０００に
はモータの駆動部の検出用インターフェース装置２１
０、駆動用のインターフェイス２０７等が接続される。
フロッピーディスクや光ディスク等の記録媒体２００３
は、ディスクドライブ装置２００２にセットされ、ディ
スクドライブ装置２００２により記録内容が読み出され
る。パーソナルコンピュータ２０００は、ディスクドラ
イブ装置２００２を制御して記録媒体２００３に記録さ
れている制御プログラムを取り込み、この制御プログラ
ムをキーボード２００１等からの指示に従って実行して
被制御体１の停止制御を行う。

【０１１６】記録媒体２００３に保存されている情報
は、例えば、コンピュータによってモータの回転を制御
するための制御プログラムや、コンピュータによって画
像読取装置の走行体駆動装置を制御するための制御プロ
グラムや、コンピュータによって画像形成装置の像担持
体駆動装置を制御するための制御プログラムや、コンピ
ュータによって画像形成装置の中間転写体駆動装置を制
御するための制御プログラムや、コンピュータによって
画像形成装置の転写材搬送体駆動装置を制御するための
制御プログラムなどであり、具体的には請求項１〜１１
のうちの何れか一つに記載のモータ停止制御方法を実行
するプログラムである。そして、この記録媒体２００３
に記録されたプログラムに基づきコンピュータ２０００
により請求項１〜１１のうちの何れか一つに記載のモー
タ停止制御方法を実行することにより、上記各種駆動装
置において、いわゆる機械系の高域共振を加振すること
なく、モータの高速な立下り、停止制御を行うことがで
きる。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明では、モータを制御して所定の状態で駆動されている
被制御体を停止させる駆動部と、該駆動部をディジタル
演算結果に基づいて制御する演算制御部とを用い、前記
被制御体の角加速度もしくは加速度の二階微分値の二乗
積分が最小となる加速パターンを基に、目標値を時間に
関する多項式で表し、該多項式を用いて各サンプリング
時刻ごとのモータにおける目標値を前記演算制御部にお
いて算出し、モータの前記各サンプリング周期ごとの制
御目標値として用いた多項式に対応する値との差におい
て前記駆動部を制御して、前記被制御体の停止制御を行
うモータ停止制御方法であって、前記モータ制御の目標
値とする多項式は目標角変位であることにより、いわゆ
る機械系の高域共振を加振することなく、高速な立下
り、停止制御を行うことができる。

【０１１８】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
モータ停止制御方法において、前記被制御体の角加速度
もしくは加速度の二階微分値の二乗積分が最小となる加
速パターンを基に得られる目標角加速度もしくは加速度
の時間に関する多項式に基づき、各サンプリング時刻ご
とのモータにおける目標角加速度を前記演算制御部にお
いて算出し、その値をフィードフォワード値として、前
記駆動部に与えることにより、請求項１よりも、安定し
てループゲインを上げ、より効果的に、いわゆる機械系
の高域共振を加振することなく、高速な立下り、停止制
御を行うことができる。また、請求項３記載の発明で
は、請求項１または２記載のモータ停止制御方法におい
て、定常摩擦力相当の角加速度を前記演算制御部におい
て与え、その値をフィードフォワード演算部を介して、
前記駆動部に与えることにより、摩擦力による制御特性
の劣化を防止し、いわゆる機械系の高域共振を加振する
ことなく、高速な立下り、停止制御を行うことができ
る。

【０１１９】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
モータ停止制御方法において、前記モータ目標角変位を
Ｒpとし、減速開始時のモータ角速度をＶ１、減速開始
時の目標角変位をＰ1、減速開始から停止までの目標移
動時間をＴ、その間に進む角変位をＰαとし、減速開始
からの時間ｔに関する多項式を、

【０１２０】

【数２３】

【０１２１】として，前記演算制御部において各サンプ
リング時刻ごとに目標角変位Ｒpを算出し，減速開始後
の目標角変位とすることにより、いわゆる機械系の高域
共振を加振することなく、高速な立下り、停止制御を行
うことができる。

【０１２２】請求項５記載の発明では、請求項４記載の
モータ停止制御方法において、前記被制御体の角加速度
もしくは加速度の二階微分値の二乗積分が最小となる加
速パターンを基に得られる目標角加速度もしくは加速度
の時間に関する多項式に基づき、各サンプリング時刻ご
とのモータにおける目標角加速度を前記演算制御部にお
いて算出し、その値をフィードフォワード値として、前
記駆動部に与えるモータ停止制御方法であって、前記フ
ィードフォワードに用いる目標角加速度をＲαとし、減
速開始時のモータ角速度をＶ１、減速開始から停止まで
の目標移動時間をＴとし、その減速開始からの時間ｔに
関する多項式を、

【０１２３】

【数２４】

【０１２４】として、前記演算制御部において各サンプ
リング時刻ごとに目標角加速度Ｒαを算出することによ
り、請求項４よりも安定してループゲインを上げ、より
効果的に、いわゆる機械系の高域共振を加振することな
く、高速な立下り、停止制御を行うことができる。

【０１２５】請求項６記載の発明では、請求項４記載の
モータ停止制御方法において、前記被制御体の角加速度
もしくは加速度の二階微分値の二乗積分が最小となる加
速パターンを基に得られる目標角加速度もしくは加速度
の時間に関する多項式に基づき、各サンプリング時刻ご
とのモータにおける目標角加速度を前記演算制御部にお
いて算出し、その値をフィードフォワード値として、前
記駆動部に与えるモータ停止制御方法であって、前記フ
ィードフォワードに用いる目標角加速度をＲαとし、減
速開始時のモータ角速度をＶ１、減速開始から停止まで
の目標移動時間をＴとし、その減速開始からの時間ｔに
関する多項式を、

【０１２６】

【数２５】

【０１２７】として、前記演算制御部において各サンプ
リング時刻ごとに目標角加速度Ｒαを算出することによ
り、請求項４よりも安定してループゲインを上げ、より
効果的に、いわゆる機械系の高域共振を加振することな
く、高速な立下り、停止制御を行うことが可能となる。

【０１２８】請求項７記載の発明では、請求項４，５ま
たは６記載のモータ停止制御方法において、前記フィー
ドフォワード演算部において前記各サンプリング時刻ご
との目標角加速度に定常摩擦力相当の値を加えることに
より、摩擦力による制御特性の劣化を防止し、いわゆる
機械系の高域共振を加振することなく、高速な立下り、
停止制御を行うことができる。

【０１２９】請求項８記載の発明では、請求項１記載の
モータ停止制御方法において、前記モータ目標角変位を
Ｒpとし、減速開始時のモータ角速度をＶ１、減速開始
時の目標角変位をP1、減速開始から停止までの目標移動
時間をＴ、その間に進む角変位をPαとし、減速開始か
らの時間ｔに関する多項式を、

【０１３０】

【数２６】

【０１３１】として、前記演算制御部において各サンプ
リング時刻ごとに目標角変位Ｒpを算出し、減速開始後
の目標角変位とすることにより、いわゆる機械系の高域
共振を加振することなく、高速な立下り、停止制御を行
うことができる。

【０１３２】請求項９記載の発明では、請求項８記載の
モータ停止制御方法において、前記被制御体の角加速度
もしくは加速度の二階微分値の二乗積分が最小となる加
速パターンを基に得られる目標角加速度もしくは加速度
の時間に関する多項式に基づき、各サンプリング時刻ご
とのモータにおける目標角加速度を前記演算制御部にお
いて算出し、その値をフィードフォワード値として、前
記駆動部に与えるモータ停止制御方法であって、前記フ
ィードフォワードに用いる目標角加速度をＲαとし、初
期状態のモータ角速度をＶ１、減速開始から停止までの
目標移動時間をＴとし、その減速開始からの時間ｔに関
する多項式を、

【０１３３】

【数２７】

【０１３４】として，前記演算制御部において各サンプ
リング時刻ごとに目標角加速度Ｒαを算出することによ
り、請求項８よりも安定してループゲインを上げ、より
効果的に、いわゆる機械系の高域共振を加振することな
く、高速な立下り、停止制御を行うことができる。

【０１３５】請求項１０記載の発明では、請求項８記載
のモータ停止制御方法において、前記被制御体の角加速
度もしくは加速度の二階微分値の二乗積分が最小となる
加速パターンを基に得られる目標角加速度もしくは加速
度の時間に関する多項式に基づき、各サンプリング時刻
ごとのモータにおける目標角加速度を前記演算制御部に
おいて算出し、その値をフィードフォワード値として、
前記駆動部に与えるモータ停止制御方法であって、前記
フィードフォワードに用いる目標角加速度をＲαとし、
初期状態のモータ角速度をＶ１、減速開始から停止まで
の目標移動時間をＴとし、その減速開始からの時間ｔに
関する多項式を、

【０１３６】

【数２８】

【０１３７】として、前記演算制御部において各サンプ
リング時刻ごとに目標角加速度Ｒαを算出することによ
り、請求項８よりも安定してループゲインを上げ、より
効果的に、いわゆる機械系の高域共振を加振することな
く、高速な立下り、停止制御を行うことができる。

【０１３８】請求項１１記載の発明では、請求項８，９
または１０記載のモータ停止制御方法において、前記フ
ィードフォワード演算部において前記各サンプリング時
刻ごとの目標角加速度に定常摩擦力相当の値を加えるこ
とにより、摩擦力による制御特性の劣化を防止し、いわ
ゆる機械系の高域共振を加振することなく、高速な立下
り、停止制御を行うことができる。

【０１３９】請求項１２記載の発明では、少なくとも、
モータを制御して所定の状態で駆動されている被制御体
を停止させる駆動部と、該駆動部をディジタル演算結果
に基づいて制御する演算制御部とを備えたモータ停止制
御装置であって、請求項１〜１１のうちの何れか一つに
記載のモータ停止制御方法により、前記被制御体の停止
制御を行うことにより、いわゆる機械系の高域共振を加
振することなく、モータの高速な立下り、停止制御を行
うことができるモータ停止制御装置を構築することがで
きる。

【０１４０】請求項１３記載の発明では、原稿台に沿っ
て副走査方向に移動し原稿画像を読み取る走行体と、該
走行体を駆動する走行体駆動装置を有する画像読取装置
において、前記走行体を被制御体とし、該走行体を駆動
する走行体駆動装置を制御対象として、請求項１〜１１
のうちの何れか一つに記載のモータ停止制御方法によ
り、前記走行体の停止制御を行うことにより、いわゆる
機械系の高域共振を加振することなく、高速な立下り、
停止制御を行うことができる走行体駆動装置を有する画
像読取装置を構築することができる。

【０１４１】請求項１４，１５記載の発明では、像担持
体（感光体ドラムあるいは感光体ベルト等）と、該像担
持体を駆動する像担持体駆動装置を有する画像形成装置
において、前記像担持体を被制御体とし、該像担持体を
駆動する像担持体駆動装置を制御対象として、請求項１
〜１１のうちの何れか一つに記載のモータ停止制御方法
により、前記像担持体の停止制御を行うことにより、い
わゆる機械系の高域共振を加振することなく、高速な立
下り、停止制御を行うことができる像担持体駆動装置を
有する画像形成装置を構築することができる。

【０１４２】請求項１６，１７記載の発明では、像担持
体と、該像担持体に形成された画像が一次転写される中
間転写体（中間転写ベルトあるいは中間転写ドラム等）
と、該中間転写体を駆動する中間転写体駆動装置を有す
る画像形成装置において、前記中間転写体を被制御体と
し、該中間転写体を駆動する中間転写体駆動装置を制御
対象として、請求項１〜１１のうちの何れか一つに記載
のモータ停止制御方法により、前記中間転写体の停止制
御を行うことにより、いわゆる機械系の高域共振を加振
することなく、高速な立下り、停止制御を行うことがで
きる中間転写体駆動装置を有する画像形成装置を構築す
ることができる。

【０１４３】請求項１８，１９記載の発明では、転写材
を担持搬送し像担持体あるいは中間転写体に形成された
画像を前記転写材に転写させる転写材搬送体（転写ベル
トあるいは転写ドラム等）と、該転写材搬送体を駆動す
る転写材搬送体駆動装置を有する画像形成装置におい
て、前記転写材搬送体を被制御体とし、該転写材搬送体
を駆動する転写材搬送体駆動装置を制御対象として、請
求項１〜１１のうちの何れか一つに記載のモータ停止制
御方法により、前記転写材搬送体の停止制御を行うこと
により、いわゆる機械系の高域共振を加振することな
く、高速な立下り、停止制御を行うことができる転写材
搬送体駆動装置を有する画像形成装置を構築することが
できる。

【０１４４】請求項２０記載の発明では、モータを制御
して所定の状態で駆動されている被制御体を停止させる
駆動部をディジタル演算結果に基づいて制御する演算制
御部を構成するコンピュータで読取り可能な記録媒体で
あって、前記コンピュータによってモータの回転を停止
制御するための制御プログラムを記録した記録媒体にお
いて、前記制御プログラムとして、請求項１〜１１のう
ちの何れか一つに記載のモータ停止制御方法を実行する
プログラムを記録したことを特徴とするので、この記録
媒体に記録されたプログラムに基づきコンピュータによ
り請求項１〜１１のうちの何れか一つに記載のモータ停
止制御方法を実行することにより、いわゆる機械系の高
域共振を加振することなく、モータの高速な立下り、停
止制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すモータ停止制御装置の
制御系のブロック図である。

【図２】本発明の制御方法を適用するモータ停止制御装
置の具体的な構成例を示すブロック図である。

【図３】本発明のモータ停止制御方法における減速開始
から停止までのモータの目標角変位の変化の一例を示す
図である。

【図４】本発明のモータ停止制御方法における減速開始
から停止までのモータの角加速度の変化の一例を示す図
である。

【図５】本発明のモータ停止制御方法における減速開始
から停止までのモータの角速度の変化の一例を示す図で
ある。

【図６】本発明の一実施例を示す画像読取装置の概略構
成図である。

【図７】図６に示す画像読取装置において、目標角変位
及び、計算した目標角加速度に摩擦力相当の値を加えた
モータ停止制御を行った場合の結果例を示す図である。

【図８】本発明の別の実施例を示す画像形成装置の概略
構成図である。

【図９】図８に示す画像形成装置の感光体駆動装置の一
例を示す要部斜視図である。

【図１０】図８に示す画像形成装置の中間転写ベルト駆
動装置の一例を示す要部平面図である。

【図１１】本発明の別の実施例を示す画像形成装置の概
略構成図である。

【図１２】本発明の別の実施例を示すコンピュータ装置
の斜視図である。

【図１３】従来のモータ停止制御方法が機械系の高次共
振を加振して振動を生じさせる様子を示す図である。

【図１４】従来の他のモータ停止制御方法が機械系の高
次共振を加振して振動を生じさせる様子を示す図であ
る。

【符号の説明】

１：被制御体２：駆動部３：演算制御部１２：感光体ドラム（像担持体）２４：中間転写ベルト（中間転写体）１０１：感光体ベルト（像担持体）１１７：中間転写ドラム（中間転写体）１２４：転写ベルト（転写材搬送体）２０１：マイクロコンピュータ２０６：モータ２０７：駆動用のインターフェイス装置２０８：駆動装置２１０：状態検出用のインターフェイス装置２１１：エンコーダ３０８：光電変換ユニット（走行体）３１２：駆動用のモータ１５０１：駆動用のモータ１５０２：エンコーダ１５０３：減速装置１５０４：タイミングベルト１５０６：ドラム軸１５０７：フライホイール１６０１：駆動用のモータ１６０２：モータ軸プーリ１６０３：タイミングベルト１６０４：中間転写ベルト駆動軸１６０５：駆動プーリ１６０７：駆動ローラ１６０８：補助ローラ２００３：記録媒体２０００：パーソナルコンピュータ

フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 ED02 ED16 ED24 EE04 EE05 EE07 EF09 EF13 2H032 BA08 BA09 BA16 BA18 CA04 CA13 5C072 AA01 AA03 BA04 JB01 MB01 QA14 XA01 5H303 AA26 BB01 BB06 CC01 CC05 DD01 FF08 HH05 JJ02 KK03 KK04 KK07 KK14 KK28 KK32 5H530 AA12 BB10 CC07 CC15 CD13 CD24 CF05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータを制御して所定の状態で駆動されて
いる被制御体を停止させる駆動部と、該駆動部をディジ
タル演算結果に基づいて制御する演算制御部とを備えた
制御系において、前記被制御体の角加速度もしくは加速
度の二階微分値の二乗積分が最小となる加速パターンを
基に、目標値を時間に関する多項式で表し、該多項式を
用いて各サンプリング時刻ごとのモータにおける目標値
を前記演算制御部において算出し、モータの前記各サン
プリング周期ごとの制御目標値として用いた多項式に対
応する値との差において前記駆動部を制御して、前記被
制御体の停止制御を行うモータ停止制御方法であって、前記モータ制御の目標値とする多項式は目標角変位であ
ることを特徴とするモータ停止制御方法。
【請求項２】請求項１記載のモータ停止制御方法におい
て、前記被制御体の角加速度もしくは加速度の二階微分値の
二乗積分が最小となる加速パターンを基に得られる目標
角加速度もしくは加速度の時間に関する多項式に基づ
き、各サンプリング時刻ごとのモータにおける目標角加
速度を前記演算制御部において算出し、その値をフィー
ドフォワード値として、前記駆動部に与えることを特徴
とするモータ停止制御方法。
【請求項３】請求項１または２記載のモータ停止制御方
法において、定常摩擦力相当の角加速度を前記演算制御部において与
え、その値をフィードフォワード演算部を介して、前記
駆動部に与えることを特徴とするモータ停止制御方法。
【請求項４】請求項１記載のモータ停止制御方法におい
て、前記モータ目標角変位をＲpとし、減速開始時のモータ
角速度をＶ１、減速開始時の目標角変位をP1、減速開始
から停止までの目標移動時間をＴ、その間に進む角変位
をPαとし、減速開始からの時間ｔに関する多項式を、【数１】として，前記演算制御部において各サンプリング時刻ご
とに目標角変位Ｒpを算出し，減速開始後の目標角変位
とすることを特徴とするモータ停止制御方法。
【請求項５】請求項４記載のモータ停止制御方法におい
て、前記被制御体の角加速度もしくは加速度の二階微分値の
二乗積分が最小となる加速パターンを基に得られる目標
角加速度もしくは加速度の時間に関する多項式に基づ
き、各サンプリング時刻ごとのモータにおける目標角加
速度を前記演算制御部において算出し、その値をフィー
ドフォワード値として、前記駆動部に与えるモータ停止
制御方法であって、前記フィードフォワードに用いる目
標角加速度をＲαとし、減速開始時のモータ角速度をＶ
１、減速開始から停止までの目標移動時間をＴとし、そ
の減速開始からの時間ｔに関する多項式を、【数２】として、前記演算制御部において各サンプリング時刻ご
とに目標角加速度Ｒαを算出することを特徴とするモー
タ停止制御方法。
【請求項６】請求項４記載のモータ停止制御方法におい
て、前記被制御体の角加速度もしくは加速度の二階微分値の
二乗積分が最小となる加速パターンを基に得られる目標
角加速度もしくは加速度の時間に関する多項式に基づ
き、各サンプリング時刻ごとのモータにおける目標角加
速度を前記演算制御部において算出し、その値をフィー
ドフォワード値として、前記駆動部に与えるモータ停止
制御方法であって、前記フィードフォワードに用いる目
標角加速度をＲαとし、減速開始時のモータ角速度をＶ
１、減速開始から停止までの目標移動時間をＴとし、そ
の減速開始からの時間ｔに関する多項式を、【数３】として、前記演算制御部において各サンプリング時刻ご
とに目標角加速度Ｒαを算出することを特徴とするモー
タ停止制御方法。
【請求項７】請求項４，５または６記載のモータ停止制
御方法において、前記フィードフォワード演算部において前記各サンプリ
ング時刻ごとの目標角加速度に定常摩擦力相当の値を加
えることを特徴とするモータ停止制御方法。
【請求項８】請求項１記載のモータ停止制御方法におい
て、前記モータ目標角変位をＲpとし、減速開始時のモータ
角速度をＶ１、減速開始時の目標角変位をP1、減速開始
から停止までの目標移動時間をＴ、その間に進む角変位
をPαとし、減速開始からの時間ｔに関する多項式を、【数４】として、前記演算制御部において各サンプリング時刻ご
とに目標角変位Ｒpを算出し、減速開始後の目標角変位
とすることを特徴とするモータ停止制御方法。
【請求項９】請求項８記載のモータ停止制御方法におい
て、前記被制御体の角加速度もしくは加速度の二階微分値の
二乗積分が最小となる加速パターンを基に得られる目標
角加速度もしくは加速度の時間に関する多項式に基づ
き、各サンプリング時刻ごとのモータにおける目標角加
速度を前記演算制御部において算出し、その値をフィー
ドフォワード値として、前記駆動部に与えるモータ停止
制御方法であって、前記フィードフォワードに用いる目
標角加速度をＲαとし、初期状態のモータ角速度をＶ
１、減速開始から停止までの目標移動時間をＴとし、そ
の減速開始からの時間ｔに関する多項式を、【数５】として，前記演算制御部において各サンプリング時刻ご
とに目標角加速度Ｒαを算出することを特徴とするモー
タ停止制御方法。
【請求項１０】請求項８記載のモータ停止制御方法にお
いて、前記被制御体の角加速度もしくは加速度の二階微分値の
二乗積分が最小となる加速パターンを基に得られる目標
角加速度もしくは加速度の時間に関する多項式に基づ
き、各サンプリング時刻ごとのモータにおける目標角加
速度を前記演算制御部において算出し、その値をフィー
ドフォワード値として、前記駆動部に与えるモータ停止
制御方法であって、前記フィードフォワードに用いる目
標角加速度をＲαとし、初期状態のモータ角速度をＶ
１、減速開始から停止までの目標移動時間をＴとし、そ
の減速開始からの時間ｔに関する多項式を、【数６】として、前記演算制御部において各サンプリング時刻ご
とに目標角加速度Ｒαを算出することを特徴とするモー
タ停止制御方法。
【請求項１１】請求項８，９または１０記載のモータ停
止制御方法において、前記フィードフォワード演算部において前記各サンプリ
ング時刻ごとの目標角加速度に定常摩擦力相当の値を加
えることを特徴とするモータ停止制御方法。
【請求項１２】少なくとも、モータを制御して所定の状
態で駆動されている被制御体を停止させる駆動部と、該
駆動部をディジタル演算結果に基づいて制御する演算制
御部とを備えたモータ停止制御装置であって、請求項１〜１１のうちの何れか一つに記載のモータ停止
制御方法により、前記被制御体の停止制御を行うことを
特徴とするモータ停止制御装置。
【請求項１３】原稿台に沿って副走査方向に移動し原稿
画像を読み取る走行体と、該走行体を駆動する走行体駆
動装置を有する画像読取装置において、前記走行体を被制御体とし、該走行体を駆動する走行体
駆動装置を制御対象として、請求項１〜１１のうちの何
れか一つに記載のモータ停止制御方法により、前記走行
体の停止制御を行うことを特徴とする画像読取装置。
【請求項１４】像担持体と、該像担持体を駆動する像担
持体駆動装置を有する画像形成装置において、前記像担持体を被制御体とし、該像担持体を駆動する像
担持体駆動装置を制御対象として、請求項１〜１１のう
ちの何れか一つに記載のモータ停止制御方法により、前
記像担持体の停止制御を行うことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項１５】請求項１４記載の画像形成装置におい
て、前記像担持体は感光体ドラムあるいは感光体ベルトであ
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】像担持体と、該像担持体に形成された画
像が一次転写される中間転写体と、該中間転写体を駆動
する中間転写体駆動装置を有する画像形成装置におい
て、前記中間転写体を被制御体とし、該中間転写体を駆動す
る中間転写体駆動装置を制御対象として、請求項１〜１
１のうちの何れか一つに記載のモータ停止制御方法によ
り、前記中間転写体の停止制御を行うことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項１７】請求項１６記載の画像形成装置におい
て、前記中間転写体は、中間転写ベルトあるいは中間転写ド
ラムであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】転写材を担持搬送し像担持体あるいは中
間転写体に形成された画像を前記転写材に転写させる転
写材搬送体と、該転写材搬送体を駆動する転写材搬送体
駆動装置を有する画像形成装置において、前記転写材搬送体を被制御体とし、該転写材搬送体を駆
動する転写材搬送体駆動装置を制御対象として、請求項
１〜１１のうちの何れか一つに記載のモータ停止制御方
法により、前記転写材搬送体の停止制御を行うことを特
徴とする画像形成装置。
【請求項１９】請求項１８記載の画像形成装置におい
て、前記転写材搬送体は、転写ベルトあるいは転写ドラムで
あることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】モータを制御して所定の状態で駆動され
ている被制御体を停止させる駆動部をディジタル演算結
果に基づいて制御する演算制御部を構成するコンピュー
タで読取り可能な記録媒体であって、前記コンピュータ
によってモータの回転を停止制御するための制御プログ
ラムを記録した記録媒体において、前記制御プログラムとして、請求項１〜１１のうちの何
れか一つに記載のモータ停止制御方法を実行するプログ
ラムを記録したことを特徴とする記録媒体。