JP2004157395A

JP2004157395A - 回転むら補正装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2004157395A
Application number: JP2002324123A
Authority: JP
Inventors: Satoru Numakura; 覚沼倉
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2004-06-03

Abstract

【課題】この発明は、回転むら制御帯域を上げることができず、バンディングが発生するという課題を解決しようとするものである。
【解決手段】この発明は、回転体１の回転を検出する回転検出器６と、この回転検出器６の検出信号から回転体１の回転変動を検出する回転変動検出手段２と、この回転変動検出手段２の検出結果をもとに制御指令値を決定する制御値決定手段３と、制御指令値より所定周波数の振幅、位相を検出して補正量を決定する回転むら演算手段２とを備え、前記補正量を制御指令値に付加して回転体１の回転制御を行うものである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転体の回転むらを補正する回転むら補正装置、及び複写機，プリンタ，ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体を回転させるモータ自体の回転速度変動、感光体の回転軸の偏心、感光体とモータとの間に介在されるギアの偏心やピッチ誤差などの影響により、感光体等に回転むらが発生し、この回転むらにより副走査方向の走査ラインのピッチムラが生じてこれがバンディングと呼ばれる縞状の濃度むらとなり、画質を劣化させるという問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するため、従来、画像形成装置では、一般的に、大重量のフライホイールを用いて感光体の回転むらを抑制していた。
また、特許文献１、特許文献２に記載されているように、ロータリーエンコーダを用いて感光体の回転を検出し、ロータリーエンコーダからの出力をフィードバックして感光体駆動用モータの回転を補正し、感光体の回転むらを制御する方法がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０７−１２９０３４号
【特許文献２】
特開平０７−２８１４９１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
フライホイールを用いて感光体の回転むらを抑制する方法では、十分な回転むら抑制効果を得るためには、数十Ｋｇもの大重量のフライホイールを用いる必要があり、装置の大型化、コスト高につながっていた。フライホイールをなくし、ロータリーエンコーダを用いて感光体の回転むらを補正する方法では、低周波域の周波数については回転むら補正効果が得られるが、高周波域の周波数については、感光体の回転むらをデジタル的に補正するデジタル制御システムでは、時間遅れ等が問題となるので、十分に回転むら制御帯域を上げることができず、十分な回転むら補正効果を得ることができない。
【０００６】
また、高周波域の周波数に対して、あらかじめ、感光体の回転変動を打ち消すようなパターンをメモリに記憶させておき、そのパターンに基づき感光体の回転むらを補正する方法もあるが、温度変化等の環境変化や経時変化により感光体の回転変動パターンが変化すると、メモリに記憶された固定のパターンでは対応できないという問題がある。
【０００７】
感光体の回転むらを抑制できないと、上述のようにバンディングと呼ばれる縞状の濃度むらが発生し、画質が劣化する。
本発明は、回転むら制御帯域を上げることができて十分な回転むら補正効果を得ることができ、環境変化や経時変化にも対応することができる回転むら補正装置及び、画質を向上させる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。
【０００８】
【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に係る発明は、回転体の回転を検出する回転検出器と、この回転検出器の検出信号から前記回転体の回転変動を検出する回転変動検出手段と、この回転変動検出手段の検出結果をもとに制御指令値を決定する制御値決定手段と、前記制御指令値より所定周波数の振幅、位相を検出して補正量を決定する回転むら演算手段とを備え、この回転むら演算手段で決定した補正量を前記制御指令値に付加して前記回転体の回転制御を行うものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の回転むら補正装置において、前記回転むら演算手段は、所定の間隔毎に処理を行い、前記制御指令値について過去の所定周波数の振幅、位相と現在の所定周波数の振幅、位相を比較するものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の回転むら補正装置において、前記回転むら演算手段は、所定の間隔毎に処理を行い、前記制御指令値について過去の所定周波数の振幅、位相と現在の所定周波数の振幅、位相を比較してその変化量を求め、この変化量に応じて前記補正量を決定するものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の回転むら補正装置において、前記回転むら演算手段は、所定の間隔毎に処理を行い、前記制御指令値について過去の所定周波数の振幅、位相と現在の所定周波数の振幅、位相を比較してその位相差が所定の値より大きい場合の頻度を求め、この頻度に応じて前記補正量を決定するものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１記載の回転むら補正装置において、前記回転むら演算手段は、所定の間隔毎に処理を行い、前記制御指令値について過去の所定周波数の振幅、位相と現在の所定周波数の振幅、位相を比較してその位相差が所定の値より大きい場合の頻度が所定の値以上である場合に所定周波数の周辺部の所定振幅をもつ周波数での補正量を前記補正量とするものである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１記載の回転むら補正装置において、前記回転むら演算手段は、所定の間隔毎に処理を行い、前記制御指令値について過去の所定周波数の振幅、位相と現在の所定周波数の振幅、位相を比較してその変化量を求め、この変化量に応じて前記所定の間隔を変更するものである。
【００１４】
請求項７に係る発明は、回転体を有する画像形成装置において、前記回転体の回転むらを補正する装置として請求項１〜６のいずれか１つに記載の回転むら補正装置を備えたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態の構成を示す。図１において、１は画像形成装置における像担持体としての感光体ドラム、２は感光体ドラム１の回転むらを演算して補正量を決定する回転むら演算部、３はモータ４の回転制御を行うことにより感光体ドラム１の回転を制御する制御部、４は制御部３からの制御指令値に基づいてモータ５を駆動する駆動部、５は感光体ドラム１を回転駆動するモータ、６はモータ５（感光体ドラム１）に連結されてモータ５の回転を検出することにより感光体ドラム１の回転を検出する回転検出器としての所定の分解能をもつロータリーエンコーダである。
【００１６】
回転むら演算部２は、エンコーダ６から出力されたパルスをもとに、感光体ドラム１の回転むらを検出する演算処理を行い、その回転むらに応じた補正処理を行う。
図２は本実施形態の全体の処理の流れを示す。図２において、点線部分内のステップＳ４〜Ｓ８の処理をまとめて基準元データ作成処理と記す。
本実施形態は、画像形成装置の調整工程段階にて、事前に基準となる補正データを作成する。以下、この事前処理で作成する基準となる補正データを基準補正データと記す。基準補正データの作成は、図２のステップＳ４〜Ｓ９の流れと同じであるので、これを用いて説明する。
【００１７】
エンコーダ６にて所定のホームポジションを設けておく。エンコーダ６は、モータ５が所定の角度回転する毎にパルス信号を出力するだけでなく、モータ５がホームポジションに位置したときにホームポジション信号を出力する。制御部６は、エンコーダ６からホームポジション信号が入力されると、制御指令値としての制御値データを回転むら演算部２へ出力する。
【００１８】
回転むら演算部２は、ステップＳ４でエンコーダ６からホームポジション信号を受け取ると、ステップＳ５で補正データ作成用に、制御部６から出力される制御値データの取得を開始する。制御値データは、例えば、モータ５を駆動する際に制御部６から駆動部４に制御指令値として与える電流値に相当するものである。回転むら演算部２は、制御部６からの制御値データの取得を所定の時間行ない、モータ５のｎ回転分の制御値データを取得する。図３はそのｎ回転分の制御値データの例を示す。
図３〜図５及び図７〜図１８において、縦軸は電流値ｉであり、横軸は時間である。回転むら演算部２は、図２には明記していないが、モータ５の１回転毎に、モータ５がホームポジションに位置するかどうかを判別する。
【００１９】
次に、回転むら演算部２は、ステップＳ６で、その取得した制御値データにＦＦＴ（高速フーリエ変換）を施して時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換し、ステップＳ７で例えば、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）処理などにより、回転むらが問題となっている所定の周波数帯域のみのデータを抽出する。ここで、所定の周波数帯域とは、主に、ゲイン交差周波数周辺部以降の高周波数帯域を指すが、高周波数帯域に限定するものではない。
【００２０】
次に、回転むら演算部２は、ステップＳ８で、上記抽出した所定の周波数帯域のデータに対して逆ＦＦＴを施し、再度、時間軸上のデータに戻す。図４はその抽出した所定周波数のデータの例を示す。
回転むら演算部２は、上記事前処理のみに限定するが、感光体ドラム１の回転むらが問題となっている所定の周波数帯域の周辺部のいくつかの周波数についても同様の処理を行ない、そのいくつかの周波数について時間軸上のデータを得る。ここで、得られた各々の周波数のデータについて、振幅のＰｅａｋｔｏＰｅａｋレベルが所定値以上の各々の周波数をｆ＿ｅｎｖ（ｆｉ）とする。
【００２１】
回転むら演算部２は、感光体ドラム１の回転むらが問題となっている上記抽出した所定周波数のデータ（時間軸上のデータ）に対して以下の処理をステップＳ９で行う。
回転むら演算部２は、まず、モータ５（感光体ドラム１）のｎ回転分の上記抽出データ（時間軸上のデータ）をモータ５の各回転毎に区切り、この各回転毎のデータを平均処理して平均値を求める。
【００２２】
すなわち、モータ５のｍ回転目の周波数データをｆｍ（ｔ’）とすると、その平均値ｆ＿ａｖｅ（ｔ’）は、
ｆ＿ａｖｅ（ｔ’）＝ Σ ｆｍ（ｔ’）／ｎ（ｍ＝１〜ｎ，ｔ’ ＝０〜Ｔ）
となる。ここで、Ｔは、モータ５の１回転分の時間である。図５は、そのｆ＿ａｖｅ（ｔ’）の例を示す。以下、このデータを基準元データと記す。この基準元データそのものが基準補正データとなる。回転むら演算部２は、この基準補正データをＲＯＭ等のメモリに登録して保持しておく。
この基準元データを逆位相としたものは、上記抽出した所定周波数のデータの変動におおよそ相当している。図６は、基準元データを逆位相としたものの例を示す。図６において、縦軸はデータの変動量、横軸が時間である。
【００２３】
ここに、図１９は制御部３の構成を示す。制御部３は、制御対象１１（駆動部４、モータ５及びエンコーダ６）に対して、上記基準補正データをフィードフォワードデータとして加味して（上記基準補正データをコントローラ１２からの制御指令値に演算部１３で加算して）フィードバック制御を行ない、モータ５の所定周波数帯域の回転むらを軽減させる。基準補正データをコントローラ１２からの制御値データに加えることで、制御値データの所定周波数帯域の変動が打ち消される形となるので、制御値データの振幅が抑制され、モータ５の回転むらが軽減する。もちろん、低周波域の周波数についても、上記制御によりモータ５の回転むらを低減する効果が得られる。なお、基準補正データは、モータ５の所定のホームポジションより制御値データに加味される。コントローラ１２への入力は、演算部１４で求めた制御対象１１からの出力、すなわち、エンコーダ６からの各角度に相当する出力値と目標値との差分である。コントローラ１２からの出力は電流値に相当のものとなる。
【００２４】
また、回転むら演算部２は、高周波域の周波数に対して、あらかじめ、基準補正データをメモリに記憶させておくが、経時変化等がなく、常時、モータ５の回転データの再現性が得られる場合には、この基準補正データを一定にしても構わないが、本実施形態では、温度変化等の環境変化や経時変化などがあった場合にも対応できるようにしている。
【００２５】
本実施形態について図２に示す流れに沿い説明する。制御部３は、最初にステップＳ１で、調整モードの判別を行う。ここで、調整モードは、例えば、画像形成装置の起動直後に、各種調整などを行うモードを意味する。調整モードでないのは、調整モード終了後の通常の状態を意味する。
制御部３は、調整モードでない場合には、以下の処理を所定の間隔ｔｃ毎に行う。
【００２６】
制御部３は、まずステップＳ１０で基準補正データを上記メモリから読み出して演算部１３へ加え、制御値データに対する基準補正データの付加を行う。回転むら演算部２は、ステップＳ１１で上記ステップＳ４〜Ｓ９と同様の処理を行って基準元データを作成する。
【００２７】
次に、回転むら演算部２は、ステップＳ１２のレベルチェック処理にてｊ回目のレベルチェック処理で得られた基準元データをｆｊと記す。ここに、ｊ ≧ １であり、ｊ−１回目のレベルチェック処理で得られた基準元データはｆｉと記す。０回目の処理は、画像形成装置の調整工程段階の事前処理に相当する。回転むら演算部２は、基準元データｆｉにおける１回転分の周期の積分値をｆｉ＿ｓ、基準元データｆｊにおける１回転分の周期の積分値をｆｊ＿ｓとし、これらを比較する。なお、ｆｉ＿ｓ、ｆｊ＿ｓを得る方法は、積分に限定するものではない。例えば、簡略的に、ｆｉ，ｆｊにて、各々、振幅のＰｅａｋｔｏＰｅａｋをｆｉ＿ｓ、ｆｊ＿ｓとしても所定の精度が得られるならば、これで構わない。
【００２８】
ｆｓ＿ｔｈｒｄ＿ｈ＜ｆｊ＿ｓ／ｆｉ＿ｓ
のときは、基準元データの振幅が所定のレベルより増幅している状態で、レベルＨと記す。．．．Ａ）
ここで、ｆｓ＿ｔｈｒｄ＿ｈ＞１とする。
【００２９】
ｆｓ＿ｔｈｒｄ＿ｌ＜ｆｊ＿ｓ／ｆｉ＿ｓ＜１
のときは、基準元データの振幅が所定のレベルより減衰している状態で、レベルＬと記す。．．．Ｂ）
ここで、ｆｓ＿ｔｈｒｄ＿ｌ＜１とする。
【００３０】
ｆｓ＿ｔｈｒｄ＿ｌ２＜ｆｊ＿ｓ／ｆｉ＿ｓ＜ｆｓ＿ｔｈｒｄ＿ｌ、または、ｆｊ＿ｓが所定量ｆｊ＿ｔｈｒｄ以下のときは、基準元データの振幅が所定のレベルより減衰している状態で、レベル０と記す。．．．Ｃ）
ここで、ｆｓ＿ｔｈｒｄ＿ｌ２＜ｆｓ＿ｔｈｒｄ＿ｌ＜１とする。
【００３１】
Ａ），Ｂ），Ｃ）以外のときは、基準元データの振幅の変動がみられない状態で、レベルＭと記す。．．．Ｄ）
Ａ）〜Ｄ）について、振幅の比率ｆｊ＿ｓ／ｆｉ＿ｓをｕｐ＿ｒａｔｅとする。
【００３２】
次に、回転むら演算部２は、ステップＳ１３のずれチェックにおいて、上記基準元データｆｉ、ｆｊについて、Ｔｐ周期分毎に区切り、各周期毎の基準元データに対して平均処理を行う。すなわち、
ｐ周期目の周波数データ（基準元データ）をｆｉ＿ｐ（ｔ２’）、ｆｊ＿ｐ（ｔ２’）とすると、各周期毎の基準元データの平均値ｆｉ＿ａｖｅ（ｔ２’）、ｆｊ＿ａｖｅ（ｔ２’）を
ｆｉ＿ａｖｅ（ｔ２’）＝ Σ ｆｉ＿ｐ（ｔ２’）／Ｔｐ（ｐ＝１〜Ｔｐ，ｔ２’ ＝０〜ＴＡ）
ｆｊ＿ａｖｅ（ｔ２’）＝ Σ ｆｊ＿ｐ（ｔ２’）／Ｔｐ（ｐ＝１〜Ｔｐ，ｔ２’ ＝０〜ＴＡ）
なる演算で求める。ここで、ＴＡは、１周期である。
【００３３】
回転むら演算部２は、ｆｉ＿ａｖｅ（ｔ２’）にて、振幅が最大となる時間ｍａｘ＿ｔと最小になる時間ｍｉｎ＿ｔを求め、ｍａｘ＿ｔとｍｉｎ＿ｔを直線で結んで、この直線がｆｉ＿ａｖｅ（ｔ２’）の平均値に対して交差する時間ｃｒｏｓｓ＿ｔｉを算出する。ｍａｘ＿ｔとｍｉｎ＿ｔを結んぶ直線の傾きはｍ＿ａｎｇとする。図７はその例を示す。回転むら演算部２は、
ｍ＿ａｎｇ＜０のときには、
ｃｒｏｓｓ＿ｔｉ＝ｃｒｏｓｓ＿ｔｉ − ＴＡ／２
ｍ＿ａｎｇ＞０かつｃｒｏｓｓ＿ｔｉ＞ＴＡ／２のときには、
ｃｒｏｓｓ＿ｔｉ＝ｃｒｏｓｓ＿ｔｉ − ＴＡ
ｍ＿ａｎｇ＞０かつｃｒｏｓｓ＿ｔｉ ≦ ＴＡ／２のときには、
ｃｒｏｓｓ＿ｔｉ＝ｃｒｏｓｓ＿ｔｉ
とする。
【００３４】
回転むら演算部２は、同様に、ｆｊ＿ａｖｅ（ｔ２’）にて、ｃｒｏｓｓ＿ｔｊを算出し、図８はその例を示す。回転むら演算部２は、ｃｒｏｓｓ＿ｔｉとｃｒｏｓｓ＿ｔｊの各々の絶対値の差をｃｒｏｓｓ＿ｄｉｆｆとし、
ｃｒｏｓｓ＿ｄｉｆｆ＝｜ｃｒｏｓｓ＿ｔｉ｜ − ｜ｃｒｏｓｓ＿ｔｊ｜
とする。
【００３５】
回転むら演算部２は、ｃｒｏｓｓ＿ｄｉｆｆの絶対値の比較を行なってずれの程度を判別し、
｜ｃｒｏｓｓ＿ｄｉｆｆ｜＞ｃｒｏｓｓ＿ｔｈｒｄ
のときはずれ有りでレベルＩとし、
ｃｒｏｓｓ＿ｔｈｒｄ＞｜ｃｒｏｓｓ＿ｄｉｆｆ｜＞ｃｒｏｓｓ＿ｔｈｒｄ２
のときはずれ有りでレベルＳとし、そうでないときはずれ無しとする。
【００３６】
ここで、ｃｒｏｓｓ＿ｔｈｒｄ，ｃｒｏｓｓ＿ｔｈｒｄ２は、所定のしきい値で、
０＜ｃｒｏｓｓ＿ｔｈｒｄ＜ＴＡ／２、０＜ｃｒｏｓｓ＿ｔｈｒｄ２＜ｃｒｏｓｓ＿ｔｈｒｄ
である。ずれ有りレベルＩは、ｆｉ＿ａｖｅ（ｔ２’）、ｆｊ＿ａｖｅ（ｔ２’）の位相がほぼ１／２周期近くずれている場合を想定している。
さらに、回転むら演算部２は、ｊ回目の処理以前にて、過去ｍｍ回の処理以前のずれチェックにて、ずれ有りレベルＩ、または、ずれ有りレベルＳと判断した回数が所定の回数以上の場合には、所定頻度のずれ有りとする。上記の場合は、回転むら演算部２がずれのチェックをソフトウェア的に簡略的に行なった例であるが、ずれのチェックは、これに限定されるものではなく、例えばＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ）制御で用いられる位相比較器などを使用しても構わない。
【００３７】
次に、回転むら演算部２によるステップＳ１４の補正処理について説明する。ｊ−１回目の処理でｊ−２回目以前の基準補正データも加味されて決定される基準補正データはｆｉ＿ｃｍｐ（ｔ’）と記す。ｊ−１回目の処理で基準元データｆｉに相当する基準補正データはｆｉ’＿ｃｍｐ（ｔ’）と記す。ｊ回目の処理で基準元データｆｊに相当する基準補正データはｆｊ’＿ｃｍｐ（ｔ’）と記す。０回目の画像形成装置の調整工程段階の事前処理で求められた基準補正データはｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’）と記す。
【００３８】
回転むら演算部２は、ずれが無い場合においては、上記レベル０のときには、基準補正データを用いて制御値データの補正を行うことにより、制御値データの振幅が所定量抑制されたので、制御値データの追加補正は行なわず、基準補正データの再作成も行なわない。基準補正データの再作成については、後述する。
回転むら演算部２は、ずれが無い場合においては、上記レベルＬ，Ｍ，Ｈのときには、基準補正データを用いて制御値データの補正を行なったが、補正の効果が少ないので、制御値データの補正量を追加し、基準補正データの再作成を行う。
【００３９】
回転むら演算部２は、上記レベルＬ，Ｈ，Ｍのときには、基準補正データを以下のように更新する。
回転むら演算部２は、１回目の処理の場合には、
ｆ１＿ｃｍｐ（ｔ’）＝ｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’）＋ｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’） × ｕｐ＿ｒａｔｅ × ａｄｊ＿ｃｏｆ１
とし、２回目以降の処理の場合には、
ｆｊ＿ｃｍｐ（ｔ’）＝ｆｉ＿ｃｍｐ（ｔ’）＋ｊ＿ｃｍｐ
ｊ＿ｃｍｐ＝ｆｉ’＿ｃｍｐ（ｔ’） × ｕｐ＿ｒａｔｅ × ａｄｊ＿ｃｏｆ１．．．Ｐ１）
または
ｊ＿ｃｍｐ＝ｆｊ’＿ｃｍｐ（ｔ’）．．．Ｑ１）
とする。ここで、ａｄｊ＿ｃｏｆ１は所定の微調のための係数である。ｆｊ＿ｃｍｐ（ｔ’）が新たな基準補正データとなる。このｆｊ＿ｃｍｐ（ｔ’）は、補正の効果が少ないので、さらに補正量を加算している。図９及び図１０は、各々１回目の処理の場合における基準元データｆ０，ｆ１、基準補正データｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆ１＿ｃｍｐ（ｔ’）の例、２回目以降の処理の場合における基準元データｆｉ，ｆｊ、基準補正データｆｉ’＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆｊ’＿ｃｍｐ（ｔ’）の例を示す。
【００４０】
回転むら演算部２は、ずれ有りレベルＳにおいて、上記レベル０のときには、基準補正データを用いて制御値データの補正を行うことにより、制御値データの振幅が所定量抑制されたので、制御値データの追加補正は行なわず、基準補正データの再作成も行なわない。
【００４１】
回転むら演算部２は、ずれ有りレベルＳにおいて、上記レベルＨのときには、基準補正データを以下のように更新する。
回転むら演算部２は、１回目の処理の場合には、
ｆ１＿ｃｍｐ（ｔ’）＝ −（ｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’） × ｕｐ＿ｒａｔｅ × ａｄｊ＿ｃｏｆ２ − ｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’））
とし、２回目以降の処理の場合には、
ｆｊ＿ｃｍｐ（ｔ’）＝ｆｉ＿ｃｍｐ（ｔ’）＋ｊ＿ｃｍｐ
ｊ＿ｃｍｐ＝ − （ｆｉ’＿ｃｍｐ（ｔ’） × ｕｐ＿ｒａｔｅ × ａｄｊ＿ｃｏｆ２）．．．Ｐ２）
または
ｊ＿ｃｍｐ＝ｆｊ’＿ｃｍｐ（ｔ’）．．．Ｑ２）
とする。
【００４２】
ここで、ａｄｊ＿ｃｏｆ２は所定の微調のための係数である。ｆｊ＿ｃｍｐ（ｔ’）が新たな基準補正データとなる。このｆｊ＿ｃｍｐ（ｔ’）は、補正量を減算している。図１１及び図１２は、各々、１回目の処理の場合における基準元データｆ０，ｆ１、基準補正データｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆ１＿ｃｍｐ（ｔ’）の例、２回目以降の処理の場合における基準元データｆｉ，ｆｊ、基準補正データｆｉ’＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆｊ’＿ｃｍｐ（ｔ’）の例を示す。
【００４３】
回転むら演算部２は、ずれ有りレベルＳにおいて、上記レベルＬのときには、基準補正データを以下のように更新する。
回転むら演算部２は、１回目の処理の場合には、
ｆ１＿ｃｍｐ（ｔ’）＝ｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’） − ｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’） × ｕｐ＿ｒａｔｅ × ａｄｊ＿ｃｏｆ３
とし、２回目以降の処理の場合には、
ｆｊ＿ｃｍｐ（ｔ’）＝ｆｉ＿ｃｍｐ（ｔ’）＋ｊ＿ｃｍｐ
ｊ＿ｃｍｐ＝ −（ｆｉ’＿ｃｍｐ（ｔ’） × ｕｐ＿ｒａｔｅ × ａｄｊ＿ｃｏｆ３）．．．Ｐ３）
または
ｊ＿ｃｍｐ＝ｆｊ’＿ｃｍｐ（ｔ’）．．．Ｑ３）
とする。
【００４４】
ここで、ａｄｊ＿ｃｏｆ３は所定の微調のための係数である。ｆｊ＿ｃｍｐ（ｔ’）が新たな基準補正データとなる。図１３及び図１４は、各々、１回目の処理の場合における基準元データｆ０，ｆ１、基準補正データｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆ１＿ｃｍｐ（ｔ’）の例、２回目以降の処理の場合における基準元データｆｉ，ｆｊ、基準補正データｆｉ’＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆｊ’＿ｃｍｐ（ｔ’）の例を示す。
【００４５】
回転むら演算部２は、ずれ有りレベルＳにおいて、上記レベルＭのときには、基準補正データを以下のように更新する。
回転むら演算部２は、１回目の処理の場合には、
ｆ１＿ｃｍｐ（ｔ’）＝ｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’） − ｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’） × ｕｐ＿ｒａｔｅ × ａｄｊ＿ｃｏｆ４
とし、２回目以降の処理の場合には、
ｆｊ＿ｃｍｐ（ｔ’）＝ｆｉ＿ｃｍｐ（ｔ’）＋ｊ＿ｃｍｐ
ｊ＿ｃｍｐ＝ −（ｆｉ’＿ｃｍｐ（ｔ’） × ｕｐ＿ｒａｔｅ × ａｄｊ＿ｃｏｆ４）．．．Ｐ４）
または
ｊ＿ｃｍｐ＝ｆｊ’＿ｃｍｐ（ｔ’）．．．Ｑ４）
とする。
【００４６】
ここで、ａｄｊ＿ｃｏｆ４は所定の微調のための係数である。ｆｊ＿ｃｍｐ（ｔ’）が新たな基準補正データとなる。このｆｊ＿ｃｍｐ（ｔ’）は、補正しすぎのため、補正量を減算している。図１５及び図１６は、１回目の処理の場合における基準元データｆ０，ｆ１、基準補正データｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆ１＿ｃｍｐ（ｔ’）の例、２回目以降の処理の場合における基準元データｆｉ，ｆｊ、基準補正データｆｉ’＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆｊ’＿ｃｍｐ（ｔ’）の例を示す。
【００４７】
上記ｊ＿ｃｍｐについては、Ｐ１）〜Ｐ４）は過去の情報をもとにしたものであり、Ｑ１）〜Ｑ４）は現在の情報をもとにしたものである。この選択については、どちらを用いた場合が変動が少ないか、統計をとるなりして事前に求めて、どちらか一方を選択するか、あるいは、動作中に、変動が大きいときは、随時切り替えられるようにしてもよい。回転むら演算部２は、上記レベルＬ，Ｍ，Ｈのときには、基準補正データの再作成を行う。
【００４８】
次に、回転むら演算部２は、ずれ有りレベルＩにおいて、上記レベル０のときには、基準補正データを用いて制御値データの補正を行うことにより、制御値データの振幅が所定量抑制されたので、制御値データの追加補正は行なわず、基準補正データの再作成も行なわない。
【００４９】
回転むら演算部２は、ずれ有りレベルＩにおいて、上記レベルＨ，Ｍ，Ｌのときには、上記所定頻度ずれありとされた場合は、基準補正データを以下のように更新する。
ｆｉ＿ｃｍｐ（ｔ’）を時間を無限にして正弦波で表したものをｆ＿ｓｉｎ（２π×ｆ×ｔ）とする。回転むら演算部２は、ｆ＿ｓｉｎ（２π×ｆ×ｔ）の周辺の所定範囲について、以下の周波数相当の基準補正データを得る。
Ａ（ｉ） × ｆ＿ｓｉｎ（２π× （ｆ＋ｄｆ × ｉ）ｔ）（ｉ＝１〜）．．．Ｘ）
Ｂ（ｉ） × ｆ＿ｓｉｎ（２π× （ｆ − ｄｆ × ｉ）ｔ）（ｉ＝１〜）．．．Ｙ）
Ａ（ｉ），Ｂ（ｉ）は、所定の係数で、回転むらが問題となっている所定の周波数帯域でのバンディングが目立ちにくいレベルとなるような係数が各々設定される。ｄｆは、所定幅の周波数である。ここで、上記ｆ＿ｅｎｖ（ｆｉ）の周波数については、この処理は行なわない。図１７及び図１８は、各々、Ｘ）、Ｙ）の基準補正データの例を示す。
【００５０】
上記所定頻度ずれありとされた場合は、制御値データの位相のずれが頻繁にあり、補正効果が望めないので、回転むらが問題となっている所定の周波数帯域の周辺部の周波数に回転むらがなく、上記周波数帯域のみの回転むらが目立だっている場合は、逆に、上記周辺部の周波数に相応する回転むらを与えることで、単一周期のバンディングは視覚上目立ちにくくなるので、擬似的なバンディング軽減効果が得られる。回転むら演算部２は、ずれ有りレベルＩでは、基準補正データの再作成を行う。
【００５１】
以上、調整モードでない場合の処理の流れを示したが、ここで、ｊ回目の処理以前にて、過去ｎｎ回以前のレベルチェックにてレベル０と判断され、かつ、ずれチェックにてずれ無しと判断された回数が所定の回数を越えている場合には制御値データの位相、振幅のずれがなく安定しているので、制御部３が補正を行う間隔を長めに設定し、つまり、上記所定の間隔ｔｃをｔｃ２に変更し、そうでない場合には上記所定の間隔ｔｃとする。ここに、ｔｃ２＞ｔｃである。
【００５２】
次に調整モードである場合について説明する。調整モードでは、回転むら演算部２は、ステップＳ２で演算部１３に基準補正データを加えないようにし、ステップＳ３にて、上記の処理で基準補正データの再作成を行うと判断されたか否かをチェックする。回転むら演算部２は、上記の処理にて基準補正データの再作成を行うと判断された場合には、基準補正データを再作成する。基準補正データの再作成の流れは、上述した図２のステップＳ４〜Ｓ９と同様である。回転むら演算部２は、再作成した基準補正データをメモリに登録し、基準補正データを再作成したものに更新する。
【００５３】
回転むら演算部２は、上記の処理にて基準補正データの再作成を行なわないと判断された場合には、現在の補正が効果的と判断されているので、基準補正データの再作成は行なわない。
なお、上記の例は、調整モードを起動時に行う場合であるが、起動時以外に調整モードを行うようなシステムでは、例えば、基準補正データが再作成と判断された場合に調整モードにしてもよい。
制御部３は、上記の補正がされた制御信号（演算部１３の出力信号）を制御値データとして発生して駆動部４へ出力し、駆動部４はその制御信号に基づきモータ５を駆動することで、感光体ドラム１の回転制御を行う。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態によれば、回転むら制御帯域を十分にとれないような高周波域の所定周波数に対しても、あらかじめ、感光体ドラム１の回転変動を打ち消すような補正量を制御値データに加えることで、回転むらを軽減することができる。また、この補正量は、固定値ではなく、所定の間隔毎に制御値データの所定周波数の振幅、位相を検出し、過去の所定周波数の振幅、位相と現在の所定周波数の振幅、位相を比較してその変化量を求め、それに応じて、補正量を決定するので、温度変化等の環境変化や経時変化などがあった場合にも対応でき、適切に、感光体ドラムの回転むらを補正することが可能となる。また、大重量のフライホイールが不要になるという面でも有効である。
【００５５】
図２０は本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、カラー複写機からなる画像形成装置である。図２０において、３１０は本実施形態の装置本体である。この装置本体３１０は、その外装ケース３１１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）３１２を備えている。感光体３１２の周りには、その上に設置されている帯電器３１３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３１４、中間転写ユニット３１５、クリーニング装置３１６、除電器３１７などが配置されている。
【００５６】
これらの帯電器３１３、回転型現像装置３１４、クリーニング装置３１６、除電器３１７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３１８が設置される。回転型現像装置３１４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３２１を有する現像器３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃ、３２０Ｄを備え、中心軸まわりに回動して各色の現像器３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃ、３２０Ｄを選択的に感光体３１２の外周に対向する現像角変位の位置へ移動させる。
【００５７】
中間転写ユニット３１５は複数のローラ３２３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３２４が掛け渡され、この中間転写ベルト３２４は感光体３１２に当接される。中間転写ベルト３２４の内側には転写装置３２５が設置され、中間転写ベルト３２４の外側には転写装置３２６及びクリーニング装置３２７が設置されている。クリーニング装置３２７は中間転写ベルト３２４に対して接離自在に設けられる。
【００５８】
レーザ書込み装置３１８は、画像読取装置３２９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、この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３１２に照射して感光体３１２を露光することで感光体３１２上に静電潜像を形成する。画像読取装置３２９は装置本体３１０の上面に設けられている原稿台３３０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３３２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３３２には、中間転写ユニット３１５及び転写装置３２６より手前にレジストローラ３３３が設置され、中間転写ユニット３１５及び転写装置３２６より下流側に搬送ベルト３３４、定着装置３３５、排紙ローラ３３６が配置されている。
【００５９】
装置本体３１０は給紙装置３５０上に載置される。給紙装置３５０内には、複数の給紙カセット３５１が多段に設けられ、複数の給紙ローラ３５２のいずれか１つが選択的に駆動されて給紙カセット３５１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３１０内の自動給紙路３３７を通して記録媒体搬送路３３２へ搬送される。また、装置本体３１０の右側には、手差しトレイ３３８が開閉自在に設けられ、この手差しトレイ３３８から挿入された記録媒体は装置本体３１０内の手差し給紙路３３９を通して記録媒体搬送路３３２へ搬送される。装置本体３１０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３３２を通して排紙ローラ３３６により排出された記録媒体が排紙トレイへ収容される。
【００６０】
この実施形態において、カラーコピーをとる時には、原稿台３３０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３２９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３５０内の複数の給紙カセット３５１から給紙ローラ３５２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３３７、記録媒体搬送路３３２を通してレジストローラ３３３に突き当たって止まる。
【００６１】
感光体３１２は、反時計方向に回転し、複数のローラ３２３のうちの駆動ローラの回転で中間転写ベルト３２４が時計方向へ回転する。感光体３１２は、回転に伴い、帯電器３１３により一様に帯電され、画像読取装置３２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置３１８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３１８から照射されて静電潜像が形成される。
【００６２】
この感光体３１２上の静電潜像は回転型現像装置３１４の１色目の現像器３２０Ａにより現像されて１色目の画像となり、この感光体３１２上の１色目の画像は転写装置３２５により中間転写ベルト３２４に転写される。感光体３１２は、１色目の画像の転写後にクリーニング装置３１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器３１７で除電される。
【００６３】
続いて、感光体３１２は、帯電器３１３により一様に帯電され、画像読取装置３２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置３１８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３１８から照射されて静電潜像が形成される。この感光体３１２上の静電潜像は回転型現像装置３１４の２色目の現像器３２０Ｂにより現像されて２色目の画像となり、この感光体３１２上の２色目の画像は転写装置３２５により中間転写ベルト３２４上に１色目の画像と重ねて転写される。感光体３１２は、２色目の画像の転写後にクリーニング装置３１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器３１７で除電される。
【００６４】
次に、感光体３１２は、帯電器３１３により一様に帯電され、画像読取装置３２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置３１８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３１８から照射されて静電潜像が形成される。この感光体３１２上の静電潜像は回転型現像装置３１４の３色目の現像器３２０Ｃにより現像されて３色目の画像となり、この感光体３１２上の３色目の画像は転写装置３２５により中間転写ベルト３２４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３１２は、３色目の画像の転写後にクリーニング装置３１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器３１７で除電される。
【００６５】
さらに、感光体３１２は、帯電器３１３により一様に帯電され、画像読取装置３２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置３１８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３１８から照射されて静電潜像が形成される。この感光体３１２上の静電潜像は回転型現像装置３１４の４色目の現像器３２０Ｄにより現像されて４色目の画像となり、この感光体３１２上の４色目の画像が転写装置３２５により中間転写ベルト３２４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３１２は、４色目の画像の転写後にクリーニング装置３１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器３１７で除電される。
【００６６】
そして、レジストローラ３３３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３２６により中間転写ベルト３２４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３３４で搬送されて定着装置３３５によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ３３６により排紙トレイへ排出される。また、中間転写ベルト３２４はフルカラー画像の転写後にクリーニング装置３２７でクリーニングされて残留トナーが除去される。
【００６７】
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３１２上に３つの異なる単色画像が同様に順次に形成されて中間転写ベルト３２４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、２色重ね画像を形成する場合には感光体３１２上に２つの異なる単色画像が同様に順次に形成されて中間転写ベルト３２４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３１２上に１つの単色画像が形成されて中間転写ベルト３２４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、像担持体３１２、３２４の回転精度が最終画像の品質に大きく影響し、より高精度な像担持体３１２、３２４の駆動が望まれる。
【００６８】
そこで、この実施形態では、感光体ドラム３１２の駆動が上記実施形態のモータ５により行われ、上記実施形態の回転むら補正装置により回転むらが補正される。同様に、中間転写ベルト３２４の駆動が上記実施形態のモータ５と同様なモータにより行われ、上記実施形態の回転むら補正装置と同様な回転むら補正装置により回転むらが補正される。
したがって、この実施形態によれば、感光体ドラム３１２及び中間転写ベルト３２４の回転むらが補正され、画質を向上させることができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、回転むら制御帯域を上げることができて十分な回転むら補正効果を得ることができ、環境変化や経時変化にも対応することができる回転むら補正装置を提供でき、画質を向上させることができる画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態の全体の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】同実施形態におけるモータｎ回転分の制御値データの例を示す図である。
【図４】同実施形態の制御値データにおける所定周波数のデータの例を示す図である。
【図５】同実施形態のデータｆ＿ａｖｅ（ｔ’）の例を示す図である。
【図６】同実施形態の基準元データを逆位相としたものの例を示す図である。
【図７】同実施形態を説明するための図である。
【図８】同実施形態を説明するための図である。
【図９】同実施形態においてずれが無くレベル０のときの１回目の処理の場合における基準元データｆ０，ｆ１、基準補正データｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆ１＿ｃｍｐ（ｔ’）の例を示す図である。
【図１０】同実施形態においてずれが無くレベル０のときの２回目以降の処理の場合における基準元データｆｉ，ｆｊ、基準補正データｆｉ’＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆｊ’＿ｃｍｐ（ｔ’）の例を示す図である。
【図１１】同実施形態においてずれ有りレベルＳでレベル０のときの１回目の処理の場合における基準元データｆ０，ｆ１、基準補正データｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆ１＿ｃｍｐ（ｔ’）の例を示す図である。
【図１２】同実施形態においてずれ有りレベルＳでレベル０のときの２回目以降の処理の場合における基準元データｆｉ，ｆｊ、基準補正データｆｉ’＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆｊ’＿ｃｍｐ（ｔ’）の例を示す図である。
【図１３】同実施形態においてずれ有りレベルＳでレベルＬのときの１回目の処理の場合における基準元データｆ０，ｆ１、基準補正データｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆ１＿ｃｍｐ（ｔ’）の例を示す図である。
【図１４】同実施形態においてずれ有りレベルＳでレベルＬのときの２回目以降の処理の場合における基準元データｆｉ，ｆｊ、基準補正データｆｉ’＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆｊ’＿ｃｍｐ（ｔ’）の例を示す図である。
【図１５】同実施形態においてずれ有りレベルＳでレベルＭのときの１回目の処理の場合における基準元データｆ０，ｆ１、基準補正データｆ０＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆ１＿ｃｍｐ（ｔ’）の例を示す図である。
【図１６】同実施形態においてずれ有りレベルＳでレベルＭのときの２回目以降の処理の場合における基準元データｆｉ，ｆｊ、基準補正データｆｉ’＿ｃｍｐ（ｔ’），ｆｊ’＿ｃｍｐ（ｔ’）の例を示す図である。
【図１７】同実施形態におけるＸ）の基準補正データの例を示す図である。
【図１８】同実施形態におけるＹ）の基準補正データの例を示す図である。
【図１９】同実施形態における制御部の構成を示すブロック図である。
【図２０】本発明の他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１感光体ドラム
２回転むら演算部
３制御部
４駆動部
５モータ
６ロータリエンコーダ

Claims

回転体の回転を検出する回転検出器と、この回転検出器の検出信号から前記回転体の回転変動を検出する回転変動検出手段と、この回転変動検出手段の検出結果をもとに制御指令値を決定する制御値決定手段と、前記制御指令値より所定周波数の振幅、位相を検出して補正量を決定する回転むら演算手段とを備え、この回転むら演算手段で決定した補正量を前記制御指令値に付加して前記回転体の回転制御を行うことを特徴とする回転むら補正装置。
請求項１記載の回転むら補正装置において、前記回転むら演算手段は、所定の間隔毎に処理を行い、前記制御指令値について過去の所定周波数の振幅、位相と現在の所定周波数の振幅、位相を比較することを特徴とする回転むら補正装置。
請求項１記載の回転むら補正装置において、前記回転むら演算手段は、所定の間隔毎に処理を行い、前記制御指令値について過去の所定周波数の振幅、位相と現在の所定周波数の振幅、位相を比較してその変化量を求め、この変化量に応じて前記補正量を決定することを特徴とする回転むら補正装置。
請求項１記載の回転むら補正装置において、前記回転むら演算手段は、所定の間隔毎に処理を行い、前記制御指令値について過去の所定周波数の振幅、位相と現在の所定周波数の振幅、位相を比較してその位相差が所定の値より大きい場合の頻度を求め、この頻度に応じて前記補正量を決定することを特徴とする回転むら補正装置。
請求項１記載の回転むら補正装置において、前記回転むら演算手段は、所定の間隔毎に処理を行い、前記制御指令値について過去の所定周波数の振幅、位相と現在の所定周波数の振幅、位相を比較してその位相差が所定の値より大きい場合の頻度が所定の値以上である場合に所定周波数の周辺部の所定振幅をもつ周波数での補正量を前記補正量とすることを特徴とする回転むら補正装置。
請求項１記載の回転むら補正装置において、前記回転むら演算手段は、所定の間隔毎に処理を行い、前記制御指令値について過去の所定周波数の振幅、位相と現在の所定周波数の振幅、位相を比較してその変化量を求め、この変化量に応じて前記所定の間隔を変更することを特徴とする回転むら補正装置。
回転体を有する画像形成装置において、前記回転体の回転むらを補正する装置として請求項１〜６のいずれか１つに記載の回転むら補正装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。