JP2005221577A - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ローラ等の回転体の運転状態を判別して適切な処置を施す。
【解決手段】 ローラの回転速度を検出してローラの速度変化情報を取得し、この速度変化情報を元の信号波形とし、元の信号波形に比べて信号波形の長さ方向が小さな波形を基本波形としてウェーブレット変換することにより基本波形が元の信号波形にどれだけ含まれるかを示す変換後信号を取得し、この変換後信号に基づいて回転体の各位置における周波数成分情報を取得する。その結果、ローラの周期的および突発的な回転速度の変動を区別して検出できるので、適切な処置（例えば、ローラの回転速度を一定に保つ、ローラの回転速度を制御不可能の場合はローラ停止）を施すことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転体、回転体を駆動するモータ、回転体に従動して回転する従動回転体からなる回転駆動系を有する画像形成装置、その制御方法、制御プログラムに関する。

従来、モータの回転速度とローラの回転速度の変動を高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴと称す）を用いて周波数解析し、ＦＦＴより得られた周波数と振幅から、モータの速度変動を補正することのできる画像形成装置がある。このような画像形成装置では、ローラなどの偏心によるモータの速度変動が周期的に変化することを検知して、その変動成分の位相を変えてモータにフィードバックすることにより、回転速度の補正を行っている。（特許文献１）
特開２００２−７２８１６号

しかし、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）は信号全体内の周期的な成分を検出するという本質的特徴を有する方法であるため、上記のようなＦＦＴによる解析では、モータの回転速度の周期的な変動しか検出できず、モータの単発的または散発的に発生する速度変動を正しく検出できないという課題があった。

すなわち、フーリエ変換の本質的特徴とは、フーリエ変換が、元の信号波形に比べて位置あるいは時間軸に対して無限に繰り返される波の集合体として扱うためによって生じるものである。

したがって、モータ駆動において、ローラの欠けや駆動伝達のギヤの歯欠けが発生した場合の突発的な変動の検出は難しく、画像形成装置などでは画像のブレやムラなどを発生させていた。また、ＦＦＴによる解析では、窓関数を掛けると信号解析の重みが中央重視となり精度が落ちることが有った。さらに、ＦＦＴによる解析では、位置情報がなくなるため、ローラがどのように変形しているかをつかむことができない。

本発明では、上記説明した従来技術の問題点を解決することを出発点としてなされたものであり、その目的は、ローラ等の回転体の回転速度に含まれる周期的および突発的な回転速度の変動を検出して回転体の運転状態を判別し、その判別結果に応じて回転体を適切に管理できる画像形成装置およびその制御方法を提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の画像形成装置は、以下の構成を有する。すなわち、回転体と前記回転体を駆動する駆動手段と前記回転体の回転に従動して回転する従動回転体とからなる回転駆動系を有する画像形成装置であって、前記回転駆動系の回転速度を検出して回転体の速度変化情報を取得する速度変化取得手段と、前記取得した速度変化情報を元の信号波形とし前記元の信号波形に比べて信号波形の長さ方向に対して小さな波形を基本波形としてウェーブレット変換することにより前記基本波形が前記元の信号波形にどれだけ含まれるか示す変換後信号を取得するウェーブレット変換手段と、前記変換後信号に基づいて前記回転体の各位置における周波数成分情報を取得して前記回転体の運転状態を判別し、その判別結果に応じて前記駆動手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

ここで、例えば、前記速度変化取得手段は、前記回転体または前記従動回転体のいずれかの回転速度を検出することが好ましい。

ここで、例えば、前記回転体および前記従動回転体は、モータによって駆動されるローラとそれに従動する従動ローラ、または、モータに駆動されるローラとそれに従動するベルトおよびローラであることが好ましい。

ここで、例えば、前記制御手段は、前記変換後信号を統計処理して前記回転体の各位置における周波数成分を取得することが好ましい。

ここで、例えば、前記制御手段は、前記回転体の各位置における周波数成分から前記回転体の全位置における周波数成分の分布を調べ、該分布から前記回転体の周期性速度変化または突発性速度変化を判別することが好ましい。

ここで、例えば、前記制御手段は、前記回転体が周期性速度変化を生じた場合に、前記周期性速度変化に応じた速度補正データを作成して、前記回転体が等速で回転するように前記駆動手段を制御することが好ましい。

ここで、例えば、前記制御手段は、前記回転体が周期性速度変化を生じ、かつ、前記周波数成分の強度が所定値を超えた場合には、前記回転体の回転速度が所定速度以下となるように前記駆動手段を制御することが好ましい。

ここで、例えば、前記制御手段は、前記回転体が突発性速度変化を生じた場合に、前記回転体の異常を報知することが好ましい。

ここで、例えば、前記制御手段は、前記回転体が突発性速度変化を生じた場合に、前記回転体の異常を報知し、前記回転体の回転を停止するように前記駆動手段を制御することが好ましい。

ここで、例えば、前記ウェーブレット変換手段は、ウェーブレット変換に用いるマザーウェーブレットに含まれる波の数を示すσを複数個使用することが好ましい。

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の画像形成装置の制御方法は、以下の構成を有する。すなわち、回転体と前記回転体を駆動する駆動手段と前記回転体の回転に従動して回転する従動回転体とからなる回転駆動系を有する画像形成装置の制御方法であって、前記回転駆動系の回転速度を検出して回転体の速度変化情報を取得する速度変化取得工程と、前記取得した速度変化情報を元の信号波形とし前記元の信号波形に比べて信号波形の長さ方向に対して小さな波形を基本波形としてウェーブレット変換することにより前記基本波形が前記元の信号波形にどれだけ含まれるか示す変換後信号を取得するウェーブレット変換工程と、前記変換後信号に基づいて前記回転体の各位置における周波数成分情報を取得して前記回転体の運転状態を判別し、その判別結果に応じて前記駆動手段を制御する制御工程と、を有することを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の画像形成装置を制御する制御プログラムは、以下の構成を有する。すなわち、回転体と前記回転体を駆動する駆動手段と前記回転体の回転に従動して回転する従動回転体とからなる回転駆動系を有する画像形成装置を制御する制御プログラムであって、前記回転駆動系の回転速度を検出して回転体の速度変化情報を取得する速度変化取得工程のプログラムコードと、前記取得した速度変化情報を元の信号波形とし前記元の信号波形に比べて信号波形の長さ方向に対して小さな波形を基本波形としてウェーブレット変換することにより前記基本波形が前記元の信号波形にどれだけ含まれるか示す変換後信号を取得するウェーブレット変換工程のプログラムコードと、前記変換後信号に基づいて前記回転体の各位置における周波数成分情報を取得して前記回転体の運転状態を判別し、その判別結果に応じて前記駆動手段を制御する制御工程のプログラムコードと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ローラ等の回転体の回転速度に含まれる周期的および突発的な回転速度の変動を検出することにより回転体の運転状態を判別することができるので、その判別結果に応じた適切な処置を施すことにより回転体を適切に管理することができる。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

［複写機：図１］
図１は本発明の画像形成装置の一実施形態である複写機の内部構成を示す概略図である。図１に示す複写機は、デジタル複写機であり、上部に画像読み取り部３、内部上方に画像形成部４、排紙部には排紙処理部５から構成されおり、上面に自動原稿供給部２、内部中央部に記録シートを積載する給送カセット７１、手差しトレイ７２、内部下方に記録シートの両面に画像を形成し得る両面トレイ７３を有している。

自動原稿供給部２は、原稿ガラス３１上に自動的に原稿を供給する為の装置である。この自動原稿供給部２は、複写すべき原稿を原稿トレイ２１、原稿を給紙する給紙ローラ２２、原稿を一枚ずつ取り出す分離ベルトおよび搬送ローラ２３、一枚のみ取り出された原稿を原稿ガラス３１上に搬送するレジストローラ、両面にコピーする場合に原稿を反転させる反転ローラ２４、複写が終了した原稿を排紙する排紙ローラ２５を備えている。原稿トレイ２１にセットされた原稿は、一枚ずつ原稿ガラス３１上に搬送され、読み取られた後排紙される。

まず原稿ガラス３１上に図示していない原稿がセットされ、複写開始の指示がなされると、画像読み取り部３では、露光部３２が原稿を照射しながら矢印Ａの方向へ移動し、原稿前面を走査する。露光部３２により照射した光は原稿に反射され、第２および第３ミラー３３、３４により折り返されてレンズ３５を通り、ＣＣＤ３６により読み取られた画像データが画像メモリに記録される。

画像形成部４は、画像形成時において回転駆動する感光体ドラム４３と、ＣＣＤ３６によって読み取られた画像データに基づいてレーザービームを感光体ドラム４３に照射するレーザーユニット４１、感光体ドラム４３の周囲に回転方向に従って順に配置された帯電器４４、現像器４５、転写器４６、分離器４７、クリーニング部４８を備えている。

感光体ドラム４３の表面には帯電器４４によって一様に帯電されたあと、レーザーユニット４１から照射されたレーザービームがレーザーミラー４２によって折り返され、感光体ドラム４３の表面に画像読み取り部３により読み取った原稿画像の静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器４５によって現像される。

現像された像は、給紙カセットより給紙されたシートに、転写器４６よって転写し、原稿画像を形成する。現像された像が転写された感光体ドラム４３の表面に残った現像剤は、クリーニング部４８によって取り除かれる。分離器４７では、感光体ドラム４３より像が転写されたシートを分離する。その後、定着部４７に搬送され、現像剤をシート上に定着させる。

定着処理後のシートは排紙処理部５に搬送される。また、両面に複写する場合には、定着処理後、両面トレイ７３に搬送しシートを反転させ、再び給紙され画像形成部４により裏面にも画像が形成される。また、複写動作等の指定を行う不図示の操作部８０と動作状況や異常状態等を表示する不図示の表示部８１を備える。排紙処理部５はソータやフィニッシャなどが用いられ、排紙トレイ（ソートビンやスタックトレイ）に原稿画像が形成されたシートが仕分けされて排紙されることになる。本実施形態では、図１のようにフィニッシャを用いることを想定している。

［モータ制御構成：図２］
次に、図２を用いて、以下に説明する本発明のウェーブレット変換を用いたモータ速度補正に用いる本実施形態の複写機のモータ制御構成の概要について説明する。１０１はＣＰＵであり、１０２はＲＯＭであり、１０３はＲＡＭであり、１０４はモータであり、１０５はモータ駆動部であり、１０６はセンサであり、後述の従動ローラの回転状態を検知するセンサを含んでいる。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納された制御プログラムに基づいて、ＲＡＭ１０３を用いて、センサ１０６やモータ制御部１０５などを制御することによってモータ１０４の制御を行う。

［モータ速度補正：図３］
次に、本発明のウェーブレット変換を用いたモータ速度補正の詳細を説明する。

本実施形態では、用紙を搬送するための搬送ローラを例に挙げる。図３は本実施形態におけるモータ速度補正を行うための構成の一例である。モータ２０１に駆動される駆動ローラ２０２と駆動ローラ２０２と対になり駆動ローラ２０２にる従動する従動ローラ２０３、さらに従動ローラ２０３に接続された速度検出部２０４(上記のセンサ１０６に対応)、速度検出部２０４からの速度変動信号に基づいてモータの速度を行う速度補正回路２０５からなっている。速度補正回路２０５は上記のＣＰＵ１０１に対応するが、専用のハードウェア回路でもよい。

速度検出部２０４はエンコーダにより回転速度を検出する。駆動ローラ２０２はゴム等の軟質部材でできており、従動ローラ２０３は硬質部材でできている。そのため、駆動ローラ２０２は通紙の際の紙の摩擦や突入によりローラが削れる可能性がある。ローラが削れると搬送性能が低下するため、駆動ローラ２０２を回転させながら従動ローラ２０３の速度を検知することで、ローラ形状の変化による速度変化を計測し、速度変化を補正するような制御を行うこととする。

その主な概要は、モータ２０１を一定速度で回転させ、そのときの速度検出部２０４からの速度変動信号を速度補正回路へ伝達する。速度補正回路２０５では速度検出部２０４からの速度変動を時間軸でサンプリングする。サンプリングされたデータをもとにウェーブレット変換を行い、総計処理することで、モータ挙動の特徴を判断して、モータにフィードバックし速度補正する。

［速度補正回路の詳細：図４］
以下、図４を用いて速度補正回路の詳細について説明する。図４はウェーブレット変換を用いた速度補正回路２０５の詳細を示すブロック図である。なお、速度補正回路２０５の処理は、図４のフローチャートを用いて別途説明する。

［ウェーブレット変換］
ウェーブレット変換は、ＦＦＴと同じく、時間・空間の周波数変換を行う点では共通するが、ＦＦＴが信号全体を連続した信号と捉え、信号全体内の周期的な成分を検出する方法であり、モータの回転速度の周期的な変動しか検出できず、モータの単発的または散発的に発生する周期性の無い変動の検出が難しいことや位置情報が失われるといった問題があるのに対して、ウェーブレット変換は、各位置情報（時間情報）における信号の周波数分析が可能であり、周期性変動と突発性変動の両方が検出可能な信号処理技術である。

図４において、速度補正回路２０５は、従動ローラ２０３の回転を電気信号に変換する速度検知部（エンコーダ）２０４、速度検知部２０４からの信号を速度に変換し、サンプリングを行い、速度変化データテーブルを作成する速度変換部３０２、速度変換部３０２で作成された速度変化データテーブルをウェーブレット変換するウェーブレット変換部３０３、ウェーブレット変換部３０３での出力結果を統計処理する統計処理部３０４、統計処理部３０４からの出力結果より速度変化の特徴（周期性、突発性）を検出する速度変化検知部３０５、速度変化検知部３０５で検出された速度変化の特徴により、異常判断を行う異常検知部３０６、異常検知部３０６で異常（突発性の速度変化）が検出された場合に異常状態の警告表示を行う表示部３０７、異常検知部３０６で異常では無い（正常）と判断されたときに、速度変化検知部３０５からの出力をモータ２０１の駆動信号へ変換するフィードバック信号発生部３０８からなる。

［速度補正処理：図５］
次に、上記説明した速度補正回路２０５における速度補正処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。図５の処理は、上記説明した本実施形態のデジタル複写機１のＲＯＭ１０２に格納された制御プログラムに基づいて、ＣＰＵ１０１がＲＡＭ１０３を使用しながら、速度補正回路２０５などデジタル複写機１の各部を制御して実行するものである。

以下、実際の処理の流れを図５のフローチャートと、図９および１０の信号変換の概略図を用いて説明する。

まず、ステップＳ４０１において、従動ローラ２０３に取り付けられた速度検知部（エンコーダ）２０４から得られる図９（ａ）にような信号を速度変換部３０５においてＶＴ変換する（図９（ａ）に示すエンコーダなどから得られるパルス間隔から速度に変換する）ことによって速度をサンプリングして図９（ｂ）のような速度変化のデータを取得する。

次にステップＳ４０２に進み、一定時間分経過した後にサンプリングを終了しすると、ステップＳ４０３に進み、速度変化データのテーブルを作成する。

次に、ステップＳ４０４に進み、作成したデータテーブルをウェーブレット変換部３０３でウェーブレット変換する。以下、ウェーブレット変換について詳しく説明する。

［ウェーブレット変換の詳細］
ウェーブレット変換は、マザーウェーブレットと呼ばれる基本の波形信号がどれだけ含まれるかを算出する信号処理方法である。本発明では、一般的なMorletのマザーウェーブレットを使用しており、マザーウェーブレットΨ（ｘ）は以下の式（１）で与えられる。

式（１）において、ｘはマザーウェーブレットの位置を示し、ａは波形の周期を示し、σは波の数を示している。本実施形態での説明ではσ＝１．０としており、最もシンプルなマザーウェーブレットとなっている。マザーウェーブレットΨ（ｘ）にはガウス関数ｅｘｐ（ｘ^２）が含まれるため、位置ｘを変化させても、事実上有限な関数である。位置ｘが十分大きければ、マザーウェーブレットΨ（ｘ）がほぼ０となるためである。

ウェーブレット変換の結果は、このマザーウェーブレットΨ（ｘ）が元信号にどれだけ含まれるかを示すものであり、言い換えれば、マザーウェーブレットとの相互相関関係を演算するものがウェーブレット変換の結果であり、以下の式（２）で与えられる。

式（２）において、ｆ（ｘ）は元信号情報で、本実施形態では表面情報であり、ｂは具体的な信号内位置を示す。なお、以下に説明する本実施形態では、ウェーブレット変換での通常マザーウェーブレットσを固定（σ＝１．０）としているが、σを固定せず、例えば、このσを複数変更して、さらに周期性と突発性の演算を正確に行うことも可能である。

ステップＳ４０４において、ウェーブレット変換を行うことによって図９（ｃ）のような２次元関数のウェーブレット変換後信号Ｗ（ａ，ｂ）が得られるので、次に、ステップＳ４０５に進み、これらのウェーブレット変換後信号Ｗ（ａ，ｂ）をもとに、統計処理部３０４で統計処理して固有の信号を導き出し、速度変化検知部３０５で速度変化の周期性、突発性の信号の選別を行う。具体的には、例えば、(1)周期成分ａをある値に固定した状態で位置ｂをパラメータとして変化させていった際の変換後信号Ｗ（ａ，ｂ）の最大値を求める。この処理を所定範囲の複数の周期成分ａに対して位置ｂをパラメータとして行い、求められた複数の最大値の平均を求める。或いは、(2)位置ｂをある値に固定し、周期成分ａをパラメータとして変化させていった際の変換後信号Ｗ（ａ，ｂ）の最大値を求め、同様に所定範囲の複数の位置ｂ毎の最大値を求め、それらの最大値の平均を求める。或いは、(3)上記と同様に各位置ｂにおける複数の変換後信号Ｗ（ａ，ｂ）の最大値を求め、これらの最大値のピークを検出して上位から一定個数の値の平均を求める。あるいは、(4)上記と同様に各位置ｂにおける複数の変換後信号Ｗ（ａ，ｂ）の最大値のピークを検出し、その周期成分を排他的に上位から一定数個の値の平均を求める等の方法がある。図９（ｄ）は、上記の(2)の方法で各位置ｂにおける変換後信号Ｗ（ａ，ｂ）の最大値の平均を求めた場合の分布である。そして、速度変化検知部３０５では図９（ｅ）に示すようにある範囲ごとに分けることによって、速度変化の突発性（突発性速度）と周期性（周期性速度）を分別する。

次に、ステップＳ４０６に進み、ステップＳ４０５の結果を元に、異常検知部３０６で速度変化の突発性の有無を検知し、次に、ステップＳ４０７に進み、あらかじめ決められている速度補正限度値を超えた突発性速度があるかどうかを判断する。ここで、突発性の検知は図９（ｅ）に示すようにある範囲ごとにデータ個数を数え、所定個（例えば、複数個）ある場合は周期性、所定個未満（例えば、１個など）の場合は突発性すなわち異常と判断する。

例えば、図１０は、図９（ｅ）によって示された周期成分ａをある範囲ごとに分けて突発性の判断を行い、周期成分ａに周期性と異常（突発性）とが含まれるか否かを調べた結果の一例であり、図９（ｅ）の例では、周期成分ａがＤ〜Ｃ、Ｃ〜Ｂの範囲にあるものはデータ数が２以上あるので、周期性を示し、周期成分ａがＢ〜Ａの範囲にあるものはデータ数が１つしかないので異常（突発性）を示している。このことから、図９（ｅ）によって示された周期成分ａは、周期性と異常（突発性）とを含むことが分かる。

ステップＳ４０７において、異常検知部３０６でローラに異常（突発性）があると判断された場合には、ステップＳ４０８に進み、表示部３０７に異常警告を表示してから、一連の作業を終了する。

なお、ステップＳ４０８では、異常警告を表示するとともに、ローラの回転を一時停止するようにモータを制御するようにしても良い。

一方、ステップＳ４０７において、異常検知部３０６でローラに異常突発性が検出されなかった場合には、ステップＳ４０９に進み、周期のデータをもとにフィードバック信号発生部３０８で、ローラが一定速度で回転できるような速度補正データを作成し、次に、ステップＳ４１０に進み、ステップＳ４０９で作成した速度補正データに基づき駆動信号を出力してから一連の作業を終了する。

ステップＳ４０９の具体例としては、例えば、図９（ｅ）で求められた位置ｂとその位置における周期成分データａに該当する図９（ｃ）のウェーブレット変換後信号Ｗ（ａ，ｂ）を求め、それを振幅とする周期信号を作り出す。そして、その周期信号を元にフィードバック信号発生部３０８で信号を発生させる。以上の流れを搬送される用紙と用紙の間（紙間）、もしくは一定時間おきに行い、モータを常に最良の状態に保持するようにする。

［モータ速度を補正する具体例：図６、図７］
次に、上記説明したローラ速度補正処理について、実際にサンプリングされた速度変化データテーブルをもとにウェーブレット変換を適用したローラ速度補正の具体例を図６および図７を用いて説明する。

図５で説明したように、モータに取り付けられた不図示のホームポジションセンサがＯＮするタイミングで従動側ローラ２０３（図３）に取り付けられたエンコーダ（図３の速度検知部２０４）からの信号を一定時間サンプリングする。サンプリング終了後、得られたデータより速度変化データテーブルを作成する。この速度変化データテーブルは速度をデータ、時間をインデックスとする配列になっている。そして、この速度変化データテーブルをウェーブレット変換する。

通常、図６（ａ）のようにローラが円形（正常で摩耗無し）の場合には、ローラの全位置対して時間（位置）による速度変化は発生しないので、ウェーブレット変換後も周期的な要素が検出されない。

しかし、図６（ｂ）のようにわずかにローラが磨耗してきた場合には、速度変化が周期的に発生するようになる。この場合にはウェーブレット変換後、統計処理すると、図に示すように、特定の周波数成分として検出される。

更に、ローラの同じ部分の磨耗量が増してくると、図６（ｃ）のように速度変動が大きくなる。この場合には、ウェーブレット変換後、統計処理すると、図に示すように同じ周波数成分が検出されるが、その周波数成分の強度が増してくる。そこで、この強度がある一定値を超えた場合には、ローラによる記録媒体の搬送性能が低下しているので、例えば、ローラの回転速度を低下させ、搬送速度を落とす等の制御変更を行い、用紙搬送を確実に行うようにする。

ここで、上記説明したように速度変化検知部３０５で周期的速度変化と認識し、異常検知部３０６では正常状態と判断された場合（図６（ｂ）、図６（ｃ）のような場合）には、フィードバック信号発生部３０８で図７に示すように各時間（位置）に応じて速度変動分を打ち消すような信号（速度補正データ（Ｕ））を発生させ、すなわち、ローラ速度（Ｖ）、速度補正データ（Ｕ）とすると、Ｖ_０＝（Ｖ＋Ｕ）／２を満たすような速度補正データ（Ｕ）を発生させて、その速度補正データを用いてモータを回転駆動させるように制御する。フィードバック信号を発生させるタイミングは、モータのホームポジションセンサがＯＮするタイミングで発生開始する。

一方、ローラへトナーやゴミ等が付着した場合や、磨耗が極度に進行した場合、ギアの歯欠けが発生した場合には、図６（ｄ）のように、ローラの特定の位置に対して、周期的な変化の中に突発的な速度変化が検出できる。

このような場合には、ウェーブレット変換変換後、統計処理すると、図９（ｄ）に示すように、ある高周波数成分として検出される。このような信号が検出された場合には、速度変化検知部３０５において、図９（ｅ）で説明したように周波数成分（周期成分）ａがある閾値Ａ（例えば、図９（ｅ）のＡなどを閾値Ａとする）を超えた突発速度変化があるか判断し、閾値Ａをこえたときには補正不可能な突発的な速度変化として認識され、異常検出部３０６で速度補正範囲外であると判断して、表示部３０７に異常警告を表示させるあるいは、表示部３０７に異常警告を表示させるとともに装置停止（ローラの回転停止など）の処理を行う。

なお、上記説明した本実施形態では駆動ローラと従動ローラの例を用いて説明したが、上記の例に限ることはなく、例えば、画像形成装置における駆動モータによって駆動されるベルトと従動ローラを対象にすることも可能である。例えば、図８はベルト７０３ａと駆動ローラ７０２と従動ローラ７０３とからなる回転駆動系である。

図８の場合にも、上記説明した本実施形態の処理と同様の処理を行うことにより、速度補正データをモータにフィードバックすることでベルトの回転速度を一定に保つことができる。すなわち、図８の回転駆動系は、モータ７０１で駆動される駆動ローラ７０２、駆動ローラ７０２に従動するベルト７０３ａと従動ローラ７０３とからなっており、従動ローラ７０３からの速度変化を速度検知手段（エンコーダなど）７０４でサンプリングし、速度補正回路７０５にて前述と同様の処理を行い、モータ７０１にフィードバックすることでベルトの駆動速度が一定速度となるように制御したり、あるいは、駆動ローラ７０２などの異常を検出した場合には、不図示の表示部に異常警告を表示させたりあるいは、表示部３０７に異常警告を表示させるとともに装置停止（ローラの回転停止など）の処理を行う。

［他の実施形態］
なお、本発明は、例えば、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体などとしての実施態様を取ることが可能であり、具体的には、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(ＯＳ)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した（図５に示す）フローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。

以上説明したように、本実施形態によれば、例えば、モータ駆動されている駆動ローラとは対になる従動ローラの回転速度をサンプリングし、そのサンプリング結果をウェーブレット変換および統計処理することにより、例えば、駆動側ローラの磨耗やあるいは駆動伝達用のギアの欠けなどに関する情報（速度変動の周期性および突発性）を検知することができるので、速度変動の周期性の情報を元にフィードバック制御することにより搬送ローラの回転を良好な状態に保つとともに、速度変動の突発性の情報から搬送ローラの異常状態も検知して警告表示や搬送ローラの停止なども行うことができる。

本発明の一実施形態の複写機の内部構造を示す概略図である。 本発明の一実施形態の複写機の制御構成を示す概略図である。 本発明のウェーブレット変換を用いたモータ速度補正を行う一実施形態の搬送ローラの構成を示す概略図である。 本発明のウェーブレット変換を用いてモータ速度補正を行う速度補正回路の詳細を説明するブロック図である。 本発明のウェーブレット変換を用いたモータ速度の補正およびローラ異常の処理を行う速度補正のフローチャートである。 各種ローラ形状に対するサンプリングされた速度変化データテーブルとそれのウェーブレット変換処理後の結果を示す図である。 本発明を適用して得られる速度補正データとその速度補正データを用いて補正された速度の関係を説明する図である。 本発明のウェーブレット変換を用いたモータ速度補正を適用できる別の実施形態（駆動ローラ、ベルト、従動ローラ）の構成例の概略図である。 本発明の信号処理（速度変化データテーブル、ウェーブレット変換処理、統計処理）の流れを示す概略図である。 本発明の信号処理を行って周期成分ａに周期性と異常突発性とが含まれるか否かを調べた結果の一例を示す図である。

符号の説明

１ 複写機本体
２０１ モータ
２０２ 駆動ローラ
２０３ 従動ローラ
２０４ 速度検知部
２０５ 速度補正部
３０３ Wavelet変換部
３０４ 統計処理部
３０５ 速度変化検知部
３０６ 異常検知部
３０８ フィードバック信号発生部

Claims (12)

1. 回転体と前記回転体を駆動する駆動手段と前記回転体の回転に従動して回転する従動回転体とからなる回転駆動系を有する画像形成装置であって、
   前記回転駆動系の回転速度を検出して回転体の速度変化情報を取得する速度変化取得手段と、
   前記取得した速度変化情報を元の信号波形とし前記元の信号波形に比べて信号波形の長さ方向が小さな波形を基本波形としてウェーブレット変換することにより前記基本波形が前記元の信号波形にどれだけ含まれるかを示す変換後信号を取得するウェーブレット変換手段と、
   前記変換後信号に基づいて前記回転体の各位置における周波数成分情報を取得して前記回転体の運転状態を判別し、その判別結果に応じて前記駆動手段を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記速度変化取得手段は、前記回転体または前記従動回転体のいずれかの回転速度を検出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記回転体および前記従動回転体は、モータによって駆動されるローラとそれに従動する従動ローラ、または、モータに駆動されるローラとそれに従動するベルトおよびローラであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記変換後信号を統計処理して前記回転体の各位置における周波数成分を取得することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記回転体の各位置における周波数成分から前記回転体の全位置における周波数成分の分布を調べ、該分布から前記回転体の周期性速度変化または突発性速度変化を判別することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記回転体が周期性速度変化を生じた場合に、前記周期性速度変化に応じた速度補正データを作成して、前記回転体が等速で回転するように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記回転体が周期性速度変化を生じ、かつ、前記周波数成分の強度が所定値を超えた場合には、前記回転体の回転速度が所定速度以下となるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記回転体が突発性速度変化を生じた場合に、前記回転体の異常を報知することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記回転体が突発性速度変化を生じた場合に、前記回転体の異常を報知し、前記回転体の回転を停止するように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
10. 前記ウェーブレット変換手段は、ウェーブレット変換に用いるマザーウェーブレットに含まれる波の数を示すσを複数個使用することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
11. 回転体と前記回転体を駆動する駆動手段と前記回転体の回転に従動して回転する従動回転体とからなる回転駆動系を有する画像形成装置の制御方法であって、
    前記回転駆動系の回転速度を検出して回転体の速度変化情報を取得する速度変化取得工程と、
    前記取得した速度変化情報を元の信号波形とし前記元の信号波形に比べて信号波形の長さ方向が小さな波形を基本波形としてウェーブレット変換することにより前記基本波形が前記元の信号波形にどれだけ含まれるかを示す変換後信号を取得するウェーブレット変換工程と、
    前記変換後信号に基づいて前記回転体の各位置における周波数成分情報を取得して前記回転体の運転状態を判別し、その判別結果に応じて前記駆動手段を制御する制御工程と、
    を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
12. 回転体と前記回転体を駆動する駆動手段と前記回転体の回転に従動して回転する従動回転体とからなる回転駆動系を有する画像形成装置を制御する制御プログラムであって、
    前記回転駆動系の回転速度を検出して回転体の速度変化情報を取得する速度変化取得工程のプログラムコードと、
    前記取得した速度変化情報を元の信号波形とし前記元の信号波形に比べて信号波形の長さ方向が小さな波形を基本波形としてウェーブレット変換することにより前記基本波形が前記元の信号波形にどれだけ含まれるかを示す変換後信号を取得するウェーブレット変換工程のプログラムコードと、
    前記変換後信号に基づいて前記回転体の各位置における周波数成分情報を取得して前記回転体の運転状態を判別し、その判別結果に応じて前記駆動手段を制御する制御工程のプログラムコードと、
    を有することを特徴とする画像形成装置を制御する制御プログラム。

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