JP2008178276A - 駆動制御装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンコーダを用いて駆動モータのフィードバック制御を行う駆動制御装置および画像形成装置において、駆動モータにより駆動される対象物の駆動量の異常レベルに応じて駆動モータの制御を行うことのできる駆動制御装置および画像形成装置を提供できるようにする。
【解決手段】エンコーダから出力されるパルス信号に基づいて、従動ローラの駆動量を計測し、計測した従動ローラの駆動量および駆動量の基準値に基づいて、計測した従動ローラの駆動量が異常であるか否かを判定し、異常であると判定された場合であって当該駆動量が所定のレベル以上であるときに、ＰＷＭ信号の出力を停止させ、また、異常であると判定された場合であって当該駆動量が所定のレベル以上でないときに、従動ローラの駆動量に応じたＰＷＭ信号の出力に替えて、駆動ローラの駆動量に応じたＰＷＭ信号を出力する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、駆動制御装置および画像形成装置に関し、特に、エンコーダを用いて駆動モータのフィードバック制御を行う駆動制御装置および画像形成装置に関するものである。

タンデム方式の画像形成装置は、ローラを回転駆動させることにより、中間転写ベルトの搬送制御を行う。また、画像形成装置は、中間転写ベルト上の適切な位置でイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）を重ね合わせることにより、フルカラーのトナー画像を形成する。従って、中間転写ベルトを一定速度で搬送し、位置ずれのない良好なフルカラーのトナー画像を形成するために、中間転写ベルトを駆動させる駆動モータを制御することが望ましい。そこで、駆動モータの回転数に応じた周波数を示すＦＧ信号に基づいて駆動モータの制御を行うことにより、中間転写ベルトを一定速度で搬送することが考えられる。

しかし、駆動モータが等速回転しても、中間転写ベルトを支持する駆動ローラおよび従動ローラと中間転写ベルトとの滑り、取り付け誤差などの要因により、必ずしも中間転写ベルトが一定速度で搬送されるとは限らない。

そこで、エンコーダを用いて駆動モータを制御する方法を利用することができる。即ち、従動ローラにエンコーダを取り付け、エンコーダから出力されるパルス信号から駆動モータを制御することにより、従動ローラの回転速度を一定にし、結果として中間転写ベルトの搬送速度を一定にすることができる。

エンコーダを用いて駆動モータを制御する方法に関連する技術として、エンコーダから出力されるパルス信号の周期を検出し、検出したパルス信号の周期が予め設定した所定の基準周期以上となったときに、エンコーダが異常であると判定する技術が開示されている（特許文献１）。

また、エンコーダから出力されるパルス信号の周期の異常が検出された場合に、駆動モータの駆動を停止させる技術が開示されている（特許文献２）。

特許文献２に開示されている技術によれば、エンコーダから出力されるパルス信号が不慮の故障によって異常になった場合でも、異常な信号を用いた駆動制御による駆動モータの異常動作を回避することができ、駆動モータを具備する装置全体の損傷を未然に防止することができる。

なお、ＰＬＬ制御を行い、ＰＬＬロックが外れた場合に、ＦＧ信号によるモータ回転制御に切り替えて画像動作を継続させる技術が開示されている（特許文献３）。

特開２００３−２９９３８５号公報 特開２００５−１９８４６７号公報 特開２００２−９３０３４号公報

しかしながら、特許文献２に開示されている技術では、異常を検出した場合には一律に駆動モータの駆動を停止させているので、異常のレベルに応じた駆動モータの制御を行うことができないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、エンコーダを用いて駆動モータのフィードバック制御を行う駆動制御装置および画像形成装置において、駆動モータにより駆動される対象物の駆動量の異常レベルに応じて駆動モータの制御を行うことのできる駆動制御装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、駆動モータにより駆動される対象物に取り付けられたエンコーダから出力されるパルス信号に基づいて、前記対象物の駆動量を計測する第１の駆動量計測手段と、前記駆動量に基づいて、前記駆動モータのフィードバック制御を行う駆動制御手段と、前記駆動量に基づいて、前記対象物の駆動量が異常であるか否かを判定する異常判定手段と、を備え、前記駆動制御手段は、前記対象物の駆動量が異常であると判定された場合であって、前記駆動量が所定のレベル以上であるときに、前記駆動モータのフィードバック制御を停止すること、を特徴とする。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記エンコーダから出力されるパルス信号のエッジが変化しない時間間隔を計測する時間間隔計測手段をさらに備え、前記異常判定手段は、前記時間間隔に基づいて、前記対象物の駆動量が異常であるか否かを判定し、前記駆動制御手段は、前記エンコーダが異常であると判定された場合であって、前記時間間隔が所定のレベル以上であるときに、前記駆動モータのフィードバック制御を停止すること、が望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記エンコーダから出力されるパルス信号のパルス幅を計測するパルス幅計測手段をさらに備え、前記異常判定手段は、前記パルス幅に基づいて、前記対象物の駆動量が異常であるか否かを判定し、前記駆動制御手段は、前記エンコーダが異常であると判定された場合であって、前記パルス幅が所定のレベル以上であるときに、前記駆動モータのフィードバック制御を停止すること、が望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記駆動モータの回転数に応じた周波数を示すＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）信号に基づいて、前記駆動モータの駆動量を計測する第２の駆動量計測手段をさらに備え、前記駆動制御手段は、前記異常であると判定された場合であって、前記所定のレベル以上でないときに、前記第１の駆動量計測手段により計測された前記駆動量に基づいた前記駆動モータのフィードバック制御に替えて、前記第２の駆動量計測手段により計測された前記駆動量に基づいた前記駆動モータのフィードバック制御を行うこと、が望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記駆動モータのフィードバック制御の状態を知らせるための音声情報または表示情報を示す信号を出力する制御状態出力手段をさらに備えること、が望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記音声情報または前記表示情報を格納した記憶手段をさらに備えること、が望ましい。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入力画像に基づいて像担持体に画像を形成し、形成した画像を、駆動モータにより駆動される駆動ローラおよび従動ローラに支持される中間転写体ベルト上に転写する画像形成装置であって、前記従動ローラに取り付けられたエンコーダから出力されるパルス信号に基づいて、前記従動ローラの駆動量を計測する第１の駆動量計測手段と、前記駆動量に基づいて、前記駆動モータのフィードバック制御を行う駆動制御手段と、前記駆動量に基づいて、前記従動ローラの駆動量が異常であるか否かを判定する異常判定手段と、を備え、前記駆動制御手段は、前記異常であると判定された場合であって、前記駆動量が所定のレベル以上であるときに、前記駆動モータのフィードバック制御を停止すること、を特徴とする。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記駆動モータの回転数に応じた周波数を示すＦＧ信号に基づいて、前記駆動モータの駆動量を計測する第２の駆動量計測手段をさらに備え、前記駆動制御手段は、前記異常であると判定された場合であって、前記駆動量が所定のレベル以上でないときに、前記第１の駆動量計測手段により計測された前記駆動量に基づいた前記駆動モータのフィードバック制御に替えて、前記第２の駆動量計測手段により計測された前記駆動量に基づいた前記駆動モータのフィードバック制御を行うこと、が望ましい。

本発明によれば、駆動モータにより駆動される対象物に取り付けられたエンコーダから出力されるパルス信号に基づいて、対象物の駆動量を計測し、対象物の駆動量に基づいて、駆動モータのフィードバック制御を行い、対象物の駆動量に基づいて、対象物の駆動量が異常であるか否かを判定し、対象物の駆動量が異常であると判定された場合であって、対象物の駆動量が所定のレベル以上であるときに、駆動モータのフィードバック制御を停止するので、エンコーダを用いて駆動モータのフィードバック制御を行う駆動制御装置および画像形成装置において、駆動モータにより駆動される対象物の駆動量の異常レベルに応じて駆動モータの制御を行うことができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる駆動制御装置および画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、この実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、または実質的に同一のものが含まれる。

なお、本実施の形態では、コピー機能、ファクシミリ機能、プリント機能、スキャナ機能および入力画像（スキャナ機能による読み取り原稿画像やプリンタあるいはＦＡＸ機能により入力された画像）を配信する機能などを複合したいわゆるＭＦＰ（Multi Function Peripheral）と称されるデジタル複合機などの画像形成装置に適用した例について説明する。

（第１の実施の形態）
まず、本発明にかかる第１の実施の形態の画像形成装置１００の構成について図１を参照して説明する。図１は、画像形成装置１００の概略構成の一例を示す図である。第１の実施の形態の画像形成装置１００は、同図に示すように、主として、書込みユニット１と、書込みユニット１から４本のレーザビームＢ１〜Ｂ４が照射され、ＹＭＣＫ４色分の画像を形成するトナー画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、トナー画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにて形成されたＹＭＣＫの各トナー画像が重ね合わされてフルカラーのトナー画像が形成（一次転写）される中間転写ベルト３と、中間転写ベルト３上に形成されたフルカラーのトナー画像を転写紙Paに転写（二次転写）する二次転写装置４と、転写紙Paに転写されたフルカラーのトナー画像を定着させる定着装置５と、中間転写ベルト３の転写残トナーを除去するベルトクリーニング装置６と、転写紙Ｐａを格納するための給紙トレイ７と、中間転写ベルト３を搬送回転させるための駆動源である駆動モータ９とで構成されている。

書込みユニット１は、その内部に、レーザビームＢ１〜Ｂ４を照射する光源としてＬＤ（図示なし）を備えている。なお、書込みユニット１は、ＬＤに代えてＬＤアレイ、ＶＩＣＳＥＬ、ＬＥＤ、ＥＬなどを光源として備えることもできる。

トナー画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、中間転写ベルト３にＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の画像を順次重ね合わせるように、同図に示すように、中間転写ベルト３の搬送回転方向に沿って配置されている。各トナー画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの構成について、トナー画像形成部２Ｙを代表して簡単に説明する。

トナー画像形成部２Ｙは、同図に示すように、像担持体としての感光体ドラム２１Ｙと、感光体ドラム２１Ｙを帯電させるための帯電装置２２Ｙと、書込みユニット１からのレーザビームＢ１により書込まれた潜像を可視化するための現像装置２３Ｙと、現像装置２３Ｙで現像された可視像を中間転写ベルト３に一次転写するための一次転写装置２４Ｙと、一次転写後の感光体ドラム２１Ｙに残っている可視像をクリーニングするための感光体クリーニング装置２５Ｙと、感光体２１Ｙを除電するための除電装値２６Ｙとで構成されている。

トナー画像形成部２Ｙ〜２Ｋを介して中間転写ベルト３上に形成（一次転写）されたトナー画像は、給紙トレイ７から搬送路１４を介して二次転写装置４へ搬送された転写紙Pa上に二次転写装置４で二次転写され、定着装置５で熱融着により転写紙Pa上に定着される。そして、二次転写装置４で二次転写された後に中間転写ベルト３に残った転写残トナーは、ベルトクリーナ装置６により取り除かれる。

各トナー画像形成部２Ｙ〜２Ｋでは、色ずれ防止のために、ＹＭＣＫ各色のトナー画像を中間転写ベルト３上の所定の位置に正確に一次転写させることが望ましい。また、良好な画像を得るために、中間転写ベルト３上に一次転写されたトナー画像の先端位置と、給紙トレイ７から搬送路１４を介して二次転写装置４へ搬送されたPaの先端位置とを合わせて二次転写させることが望ましい。これを実現するためには、中間転写ベルト３の搬送速度の変動を最小限にすることが要求される。

そのため、一般的に、従動ローラ１２にエンコーダ２０（図２参照）を取り付け、エンコーダ２０の回転速度変動に応じて駆動モータ９の回転速度をフィードバック制御を行うことが有効な手段となっている。

駆動モータ９は、タイミングベルト１１を介して接続されている駆動ローラ１０を回転駆動させる。そして、駆動モータ９の回転駆動に伴って対象物である従動ローラ１２が回転駆動する。結果として、駆動モータ９の駆動により、駆動ローラ１０および従動ローラ１２によって支持される中間転写ベルト３が移動する。なお、駆動モータ９としては、ＤＣサーボモータを適用することができる。また、駆動モータ９には、ＦＧ信号発生器６２（図４参照）が接続されている。

エンコーダ２０の構成について図２を参照して簡単に説明する。図２は、エンコーダ２０の構成の一例を示す図である。エンコーダ２０は、同図に示すように、ディスク２１と、発光素子２２と、受光素子２３と、圧入ブッシュ２４〜２５とで構成されている。

ディスク２１は、同図に示すように、従動ローラ１２の軸上に圧入ブッシュ２４〜２５を圧入することで従動ローラ１２に固定され、従動ローラ１２の回転と共に回転するようになっている。また、ディスク２１は、円周方向に数百単位の分解能で光を透過するスリットを有し、その近傍に発光素子２２および受光素子２３が配置され、従動ローラ１２の回転量に応じて、ＯＮ／ＯＦＦのパルス信号を得ている。このＯＮ／ＯＦＦのパルス信号を用いて従動ローラ１２の移動量を検出し、検出した移動量に基づいて、駆動モータ９の駆動量を計測している。

なお、本実施の形態では、図１に示すトナー画像形成部２Ｋと二次転写装置４との間に位置する従動ローラ１２にエンコーダ２０を取り付けている構成としているが、エンコーダ２０を取り付ける従動ローラの位置はこれに限定されるものではない。

エンコーダ２０を用いたフィードバック制御を実現する最も一般的な方法として、比例制御（ＰＩ制御）がある。これは、エンコーダ２０の目標角変位Ｒｅｆ（ｎ）とエンコーダ２０の検出角変位Ｐ（ｎ−１）との差から位置偏差ｅ（ｎ）を演算し、演算結果にローパスフィルタをかけて高周波ノイズを除去するとともに、制御ゲインをかけて、一定の標準駆動パルス周波数を加えて、駆動ローラに接続されている駆動モータの駆動パルス周波数を制御することで、常にエンコーダ２０の出力が目標角変位で駆動されるように制御する方法である。このＰＩ制御により安定的な制御結果を得ることができるが、これに限定されるものではなく、その他ＰＩＤ（Proportinal Integral Differential）制御などにより駆動モータ９のフィードバック制御を行う構成であってもよい。

実際の制御としては、エンコーダ２０から出力されるパルス信号の立上りエッジをカウントするカウンタと、制御周期（たとえば１ｍｓなど）ごとにカウントするカウンタを使用し、制御周期（１ｍｓ）間に移動する目標角変位の演算結果と、制御周期ごとに前記エンコーダカウント値を取得することで得られる検出角変位との差から、位置偏差を取得することができる。

具体的な演算としては、エンコーダ２０が取り付けられている従動ローラ１２の直径をφ１５．６１５とすると以下のようになる。

ｅ（ｎ）＝θ0×ｑ−θ1×ｎｅ 単位：ｒａｄ
ｅ（ｎ）[ｒａｄ]：（今回のサンプリングにて演算された）位置偏差
θ0[ｒａｄ]：制御周期あたりの移動角度（＝２π×Ｖ×Ｅ−３／１５．６１５π[ｒａｄ]）
θ1[ｒａｄ]：エンコーダ２０の１パルスあたりの移動角度（＝２π／ｐ[ｒａｄ]）
ｑ：制御周期タイマのカウント値
Ｖ：ベルト線速[ｍｍ／ｓ]

ここで、例えば、制御周期１ｍｓでエンコーダ２０の分解能を１回転当たり３００パルスのものを使用し、中間転写ベルト３を１６２ｍｍ／ｓで動作するようにフィードバック制御をかけた場合を想定すると以下のようになる。

θ0＝２π×１６２×Ｅ−３／１５.６１５π＝０．０２０７４８７[ｒａｄ]
θ1＝２π／ｐ＝２π／３００＝０.０２０９４３９[ｒａｄ]

以上の演算を制御周期毎に実行することで位置偏差を取得し、フィードバック制御を行うことができる。

画像形成装置１００は、装置全体を制御するメインコントローラ３０を備えている。画像形成装置１００のメインコントローラ３０を中心とした制御系について図３を参照して説明する。

図３は、画像形成装置１００のメインコントローラ３０を中心とした制御系を示す図である。メインコントローラ３０には、オペレータに対する表示、オペレータからの機能設定入力制御を行なうための操作部４０、スキャナの制御や原稿画像を画像メモリに書き込む制御や画像メモリからの作像を行なう制御などを行なうための画像処理ユニット（ＩＰＵ）４２、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）４４などの分散制御装置が接続されている。

操作部４０には、液晶タッチパネル４６、テンキー４７、クリア／ストップキー４８、プリントキー４９、スピーカ５０などが接続されている。各分散制御装置とメインコントローラ４０は必要に応じて機械の状態、動作司令のやりとりを行っている。また各種クラッチ５１〜５４や上述した駆動モータ９もメインコントローラ３０に接続されている。

なお、メインコントローラ３０は、駆動制御装置２００を介して、駆動モータ９を含む画像形成装置１０内に備えられた各種モータを制御することもできる。また、メインコントローラ３０内に、駆動制御装置２００を含む構成としてもよい。

図４は、駆動制御装置２００の構成の一例を示す図である。駆動制御装置２００は、同図に示すように、駆動制御部３１と、ドライバ３２とを備えている。

駆動制御部３１は、同図に示すように、計測部３１ａと、ＰＷＭ信号出力部３１ｂと、異常判定部３１ｃと、制御状態出力部３１ｄとをさらに含んで構成されている。なお、駆動制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などにより、その機能を発揮することができる。また、駆動制御部３１は、比例動作および積分動作を行うことができ、それぞれのゲインを調節することができる。

計測部３１ａは、駆動制御部３１内部で生成する基準クロック信号に基づいて、エンコーダ２０から出力されるパルス信号（エンコーダ信号）の周波数を計測し、計測した周波数から従動ローラ１２の駆動量を計測する。

また、計測部３１ａは、駆動モータ９の回転数に応じた周波数を示すＦＧ信号に基づいて、駆動モータ９の駆動量を計測する。このＦＧ信号は、駆動モータ９に接続されたＦＧ信号発生器６２から出力されるものである。

ＰＷＭ信号出力部３１ｂは、計測部３１ａにより計測された従動ローラ１２の駆動量に応じたＰＷＭ信号をドライバ３２へ出力する。なお、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）は、モータ制御で一般的に使用されているパルス幅変調の略である。なお、ユーザは、液晶タッチパネル４６を操作することにより、メインコントローラ３０を介して、従動ローラ１２の駆動量の基準値を設定することができる。

異常判定部３１ｃは、計測部３１ａにより計測された従動ローラ１２の駆動量、および設定されている従動ローラ１２の駆動量の基準値に基づいて、従動ローラ１２の駆動量が異常であるか否かを判定する。

第１の実施の形態の特徴部分は、従動ローラ１２の駆動量が異常であると判定された場合に、一律に、ＰＷＭ信号の出力を停止させて駆動モータ９の駆動を停止させるのではなく、異常のレベルに応じて駆動モータ９の制御を行うことにある。

即ち、ＰＷＭ信号出力部３１ｂは、計測部３１ａで計測された従動ローラ１２の駆動量が異常判定部３１ｃで異常であると判定された場合であって、さらに当該駆動量が所定のレベル以上であるとき（図５（ｃ））に、ＰＷＭ信号の出力を停止する。これにより、画像形成動作も停止される。

また、ＰＷＭ信号出力部３１ｂは、計測部３１ａで計測された従動ローラ１２の駆動量が異常判定部３１ｃで異常であると判定された場合であって、当該駆動量が所定のレベル以上でないときに、計測部３１ａで計測された従動ローラ１２の駆動量に応じたＰＷＭ信号の出力に替えて、計測部３１ａで計測された駆動モータ９の駆動量に応じたＰＷＭ信号の出力を行う（図５（ｂ）参照）。即ち、エンコーダ２０を用いたフィードバック制御から、ＦＧ信号を用いたフィードバック制御に切り替わることになる。

なお、この所定のレベルは、記憶装置６４に設定されているものであり、ユーザは、液晶タッチパネル４６を操作することにより、メインコントローラ３０を介してレベルの設定、変更を行うことができる。

なお、ＰＷＭ信号出力部３１ｂは、計測部３１ａで計測された従動ローラ１２の駆動量が異常判定部３１ｃで異常でないと判定された場合、計測部３１ａで計測された従動ローラ１２の駆動量に応じたＰＷＭ信号の出力を維持する（図５（ｃ）参照）。即ち、エンコーダ２０を用いたフィードバック制御を維持する。

制御状態出力部３１ｄは、駆動モータ９のフィードバック状態、即ち、ＰＷＭ信号出力部３１ｂによるＰＷＭ信号の出力状態を知らせるための音声情報や表示情報を示す信号を、メインコントローラ３０を介して、液晶タッチパネル４６やスピーカ５０などに出力する。なお、この表示情報や音声情報は、記憶装置６４に格納されている。

上記制御部３１の構成において、計測部３１ａは、第１の駆動量計測手段および第２の駆動量計測手段として機能する。また、ＰＷＭ信号出力部３１ｂは、駆動制御手段として機能する。また、異常判定部３１ｃは、異常判定手段として機能する。また、制御状態出力部３１ｄは、制御状態出力手段として機能する。

ドライバ３２は、パワー半導体素子（例えば、トランジスタ）などから構成されている。ドライバ３２は、駆動制御部３１のＰＷＭ信号出力部３１ｂにより出力されたＰＷＭ信号に基づいて、駆動モータ９に駆動電圧を印加する。この結果、駆動モータ９は、駆動制御部３１から出力される制御信号に基づいて駆動制御されることになる。

記憶装置６４は、駆動制御部３１が各種処理を行うために必要な各種プログラムや各種データ、各種ファイルを格納するための装置である。また、記憶装置６４には各種の設定値が記録されている。また、記憶装置６４は、駆動モータ９の制御状態を知らせるための表示情報や音声情報を格納した記憶手段として機能する。

記憶装置６４は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、光ディスク、フレキシブルディスク、不揮発性メモリなどによりその機能を発揮することができる。

以上の構成において、第１の実施の形態の特徴となる動作例について図６を参照して説明する。図６は、第１の実施の形態の駆動制御部３１で行われる駆動ローラ９のフィードバック制御処理の手順を示すフローチャートである。

まず、計測部３１ａの処理により、基準クロック信号に基づいて、エンコーダ２０から出力されるパルス信号（エンコーダ信号）の周波数を計測し、計測した周波数から従動ローラ１２の駆動量を計測する（ステップＳＡ−１）。なお、計測部３１ａは、従動ローラ１２の駆動量の計測処理に並行して、駆動モータ９の回転数に応じた周波数を示すＦＧ信号に基づいて、駆動モータ９の駆動量を計測しておく。

ついで、ステップＳＡ−１で計測した従動ローラ１２の駆動量、および従動ローラ１２の駆動量の基準値に基づいて、従動ローラ１２の駆動量が異常であるか否かを判定する。
即ち、ステップＳＡ−１で計測した従動ローラ１の駆動量が基準値を超えた場合（ステップＳＡ−２：Ｙｅｓ）に、異常であると判定する（ステップＳＡ−３）。

ついで、ステップＳＡ−１で計測した従動ローラ１２の駆動量が所定のレベル以上である場合（ステップＳＡ−４：Ｙｅｓ）、ＰＷＭ信号出力部３１ｂの処理により、ステップＳＡ−１で計測した従動ローラ１２の駆動量に基づいたＰＷＭ信号の出力が停止され、駆動モータ９のフィードバック制御が停止される（ステップＳＡ−５）。

一方、ステップＳＡ−１で計測した従動ローラ１２の駆動量が所定のレベル以上でない場合（ステップＳＡ−４：Ｎｏ）、ＰＷＭ信号出力部３１ｂの処理により、ステップＳＡ−１で計測した従動ローラ１２の駆動量に応じたＰＷＭ信号の出力に変えて、ステップＳＡ−１で計測した駆動モータ９の駆動量に応じたＰＷＭ信号の出力を行うことにより、エンコーダ２０を用いたフィードバック制御から、ＦＧ信号を用いたフィードバック制御に切り替える（ステップＳＡ−６）。

また、ステップＳＡ−１で計測した従動ローラ１の駆動量が基準値を超えない場合（ステップＳＡ−２：Ｎｏ）には、異常でないと判定され（ステップＳＡ−７）、エンコーダ２０を用いた駆動モータ９のフィードバック制御が維持される（ステップＳＡ−８）。

ステップＳＡ−６またはステップＳＡ−８の処理を終えると、制御状態出力部３１ｄは、駆動モータ９のフィードバック状態、即ち、ＰＷＭ信号出力部３１ｂによるＰＷＭ信号の出力状態を知らせるための音声情報または文字情報を示す信号を、コントローラ３０を介して、液晶タッチパネル４６やスピーカ５０に出力する（ステップＳＡ−９）。

以上説明したように、第１の実施の形態の画像形成装置１００が備える駆動制御装置２００は、駆動制御部３１において、エンコーダ２０から出力されるパルス信号に基づいて、従動ローラ１２の駆動量を計測部３１ａで計測し、計測した従動ローラ１２の駆動量が異常であるか否かを異常判定部３１ｃで判定し、異常であって当該駆動量が所定のレベル以上である場合に、ＰＷＭ信号出力部３１ｂによるＰＷＭ信号の出力を停止する。また、異常であって当該駆動量が所定のレベル以上でない場合に、従動ローラ１２の駆動量に応じたＰＷＭ信号の出力に替えて、駆動ローラ９の駆動量に応じたＰＷＭ信号を出力する。

従って、第１の実施の形態によれば、エンコーダ２０から出力されるパルス信号に基づいて、従動ローラ１２の駆動量を計測し、計測した従動ローラ１２の駆動量および予め定めた駆動量の基準値に基づいて、当該従動ローラ１２の駆動量が異常であるか否かを判定し、当該従動ローラ１２の駆動量が異常であると判定された場合であって、当該従動ローラ１２の駆動量が所定のレベル以上であるときに、ＰＷＭ信号出力部３１ｂによるドライバ３２に対するＰＷＭ信号の出力を停止することとしたので、従動ローラ１２の駆動量の異常レベルに応じて駆動モータ９の制御を行うことができる。

また、第１の実施の形態によれば、エンコーダ２０から出力されるパルス信号に基づいて、従動ローラ１２の駆動量を計測し、計測した従動ローラ１２の駆動量および予め定めた駆動量の基準値に基づいて、当該従動ローラ１２の駆動量が異常であるか否かを判定し、当該従動ローラ１２の駆動量が異常であると判定された場合であって、当該従動ローラ１２の駆動量が所定のレベル以上でないときに、従動ローラ１２の駆動量に応じたＰＷＭ信号の出力に替えて、駆動ローラ９の駆動量に応じたＰＷＭ信号をＰＷＭ信号出力部３１ｂで出力することとしたので、従動ローラ１２の駆動量の異常レベルに応じて、エンコーダ２０を用いたフィードバック制御からＦＧ信号に基づいたフィードバック制御に切り替えることができる。

また、第１の実施の形態によれば、駆動モータ９のフィードバック制御状態を知らせるための表示情報や音声情報を記憶装置６４に格納し、記憶装置６４に格納されている表示情報を制御状態出力部３１ｄにより液晶タッチパネル４６に表示させこととしたので、また記憶装置６４に格納されている音声情報を制御状態出力部３１ｄによりスピーカ５０に出力させこととしたので、ユーザはリアルタイムの制御状態を把握することができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明にかかる第２の実施の形態の画像形成装置１００の構成について説明する。第１の実施の形態では、エンコーダ２０から出力されるパルス信号に基づいて、従動ローラ１２の駆動量を計測部３１ａで計測し、計測した従動ローラ１２の駆動量が異常であるか否かを異常判定部３１ｃで判定していた。

これに対して、第２の実施の形態では、エンコーダ２０から出力されるパルス信号のエッジが変化しない時間間隔を計測部３１ａで計測し、計測した時間間隔に基づいて、エンコーダ２０が異常であるか否かを異常判定部３１ｃで判定する。なお、第２実施の形態の計測部３１ａは、第１の駆動量計測手段、第２の駆動量計測手段、および時間間隔計測手段としての機能する。

エンコーダ２０から全く信号がでない場合や変化ない場合などの故障要因としては、主として、エンコーダ２０の異常が考えられる。なお、エンコーダ２０を含む中間転写ユニットの組み付け接触異常、または駆動モータ９自体の異常が挙げられる。

上記エンコーダ２０に異常が生じている場合に、従動ローラ１２の駆動量に基づいた駆動モータ９の制御を行っても、駆動モータ９の適切なフィードバックが実行されているとはいえない。

そこで、第２の実施の形態では、エンコーダ２０に異常が生じている場合にも、その異常のレベルに応じて駆動モータ９を制御することにしている。

なお、上記計測した時間間隔に基づいて、エンコーダ２０が異常であるか否かを判定するために、第２の実施の形態の記憶装置６４には、エンコーダ２０が異常であるか否かの判断基準となる時間間隔の基準値、および時間間隔に関する所定のレベルが記録されている。

以上説明したように、第２の実施の形態の画像形成装置１００が備える駆動制御装置２００は、駆動制御部３１において、エンコーダ２０から出力されるパルス信号のエッジが変化しない時間間隔を計測部３１ａで計測し、計測した時間間隔が異常であるか否かを異常判定部３１ｃで判定し、異常であると判定された場合であって当該時間間隔が所定のレベル以上である場合に、ＰＷＭ信号出力部３１ｂによるＰＷＭ信号の出力を停止する。また、異常であって当該時間間隔が所定のレベル以上でない場合に、従動ローラ１２の駆動量に応じたＰＷＭ信号の出力に替えて、駆動ローラ９の駆動量に応じたＰＷＭ信号を出力する。

従って、第２の実施の形態によれば、エンコーダ２０から出力されるパルス信号のエッジが変化しない時間間隔を計測し、計測した時間間隔および予め定めた時間間隔の基準値に基づいて、計測した時間間隔が異常であるか否かを判定し、当該時間間隔が異常であると判定された場合であって、当該時間間隔が所定のレベル以上であるときに、ＰＷＭ信号出力部３１ｂによるドライバ３２に対するＰＷＭ信号の出力を停止することとしたので、エンコーダ２０が異常レベルに応じて駆動モータ９の制御を行うことができる。

また、第２の実施の形態によれば、エンコーダ２０から出力されるパルス信号のエッジが変化しない時間間隔を計測し、計測した時間間隔および予め定めた時間間隔の基準値に基づいて、計測した時間間隔が異常であるか否かを判定し、当該時間間隔が異常であると判定された場合であって、当該時間間隔が所定のレベル以上でないときに、従動ローラ１２の駆動量に応じたＰＷＭ信号の出力に替えて、駆動ローラ９の駆動量に応じたＰＷＭ信号をＰＷＭ信号出力部３１ｂで出力することとしたので、エンコーダ２０が故障した場合であっても、エンコーダ２０の異常レベルに応じて、エンコーダ２０を用いたフィードバック制御からＦＧ信号に基づいたフィードバック制御に切り替えることができ、画像形成動作を継続させることができる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明にかかる第３の実施の形態の画像形成装置１００の構成について説明する。第２の実施の形態では、エンコーダ２０から出力されるパルス信号のエッジが変化しない時間間隔を計測部３１ａで計測し、計測した時間間隔に基づいて、エンコーダ２０が異常であるか否かを判定していた。

これに対して、第３の実施の形態では、エンコーダ２０から出力されるパルス信号のパルス幅を計測部３１ａで計測し、計測したパルス幅に基づいて、エンコーダ２０が異常であるか否かを判定する。なお、第３の実施の形態の計測部３１ａは、第１の駆動量計測手段、第２の駆動量計測手段、およびパルス幅計測手段として機能する。

エンコーダ２０の製造時のミスでスリットの欠損したエンコーダ２０が製造されてしまうおそれや、いわゆるスリット目詰まりが生じるおそれがある。スリット欠損やスリット目詰まりなどが生じている場合においては、エンコーダ２０から出力されるパルス信号のパルス幅は基準値から大きく外れることになる。スリット欠損やスリット目詰まりなどが生じていているままの状態で、エンコーダ２０を用いた駆動モータ９のフィードバック制御を行うと、従動ローラ１２の駆動量を正確に計測することができないため、制御が不安定になる。そのため、第３の実施の形態では、エンコーダ２０から出力されるパルス信号のパルス幅および基準値に基づいて、パルス信号が異常であるか否かを判定することとしている。

なお、計測部３１ａは、基準クロック信号に基づいて、中間転写ベルト３が一周する間に得られるパルスカウント数や従動ローラ１２が一回転する間に得られるパルスカウント数を計測する構成としてもよい。

なお、上記計測したパルス幅に基づいて、エンコーダ２０が異常であるか否かを判定するために、第３の実施の形態の記憶装置６４には、エンコーダ２０が異常であるか否かの判断基準となるパルス幅の基準値、およびパルス幅に関する所定のレベルが記録されている。

以上説明したように、第３の実施の形態の画像形成装置１００が備える駆動制御装置２００は、駆動制御部３１において、エンコーダ２０から出力されるパルス信号のパルス幅を計測部３１ａで計測し、計測したパルス幅が異常であるか否かを異常判定部３１ｃで判定し、異常であると判定された場合であって当該パルス幅が所定のレベル以上である場合に、ＰＷＭ信号出力部３１ｂによるＰＷＭ信号の出力を停止する。また、異常であって当該パルス幅が所定のレベル以上でない場合に、従動ローラ１２の駆動量に応じたＰＷＭ信号の出力に替えて、駆動ローラ９の駆動量に応じたＰＷＭ信号を出力する。

従って、第３の実施の形態によれば、エンコーダ２０から出力されるパルス信号のパルス幅を計測し、計測したパルス幅および予め定めたパルス幅の基準値に基づいて、計測したパルス幅が異常であるか否かを判定し、当該パルス幅が異常であると判定された場合であって、当該パルス幅が所定のレベル以上であるときに、ＰＷＭ信号出力部３１ｂによるドライバ３２に対するＰＷＭ信号の出力を停止することとしたので、エンコーダ２０が異常レベルに応じて駆動モータ９の制御を行うことができる。

また、第３の実施の形態によれば、エンコーダ２０から出力されるパルス信号のパルス幅を計測し、計測したパルス幅および予め定めたパルス幅の基準値に基づいて、計測したパルス幅が異常であるか否かを判定し、当該パルス幅が異常であると判定された場合であって、当該パルス幅が所定のレベル以上でないときに、従動ローラ１２の駆動量に応じたＰＷＭ信号の出力に替えて、駆動ローラ９の駆動量に応じたＰＷＭ信号をＰＷＭ信号出力部３１ｂで出力することとしたので、エンコーダ２０が故障した場合であっても、エンコーダ２０の異常レベルに応じて、エンコーダ２０を用いたフィードバック制御からＦＧ信号に基づいたフィードバック制御に切り替えることができ、画像形成動作を継続させることができる。

画像形成装置１００の概略構成の一例を示す図である。 エンコーダ２０の構成を示す図である。 画像形成装置１００のメインコントローラ３０を中心とした制御系を示す図である。 駆動制御装置２００の構成の一例を示す図である。 異常判定部３１ｃでの判定結果とＰＷＭ信号での出力状態との関係を示す図である。 駆動制御部３１で行われる駆動ローラ９のフィードバック制御処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 画像形成装置
２００ 駆動制御装置
９ 駆動モータ
１０ 駆動ローラ
１１ タイミングベルト
１２〜１３ 従動ローラ
２０ エンコーダ
３１ 駆動制御部
３１ａ 計測部
３１ｂ ＰＷＭ信号出力部
３１ｃ 異常判定部
３１ｄ 制御状態出力部
６２ ＦＧ信号発生器
６４ 記憶装置

Claims (8)

1. 駆動モータにより駆動される対象物に取り付けられたエンコーダから出力されるパルス信号に基づいて、前記対象物の駆動量を計測する第１の駆動量計測手段と、
   前記駆動量に基づいて、前記駆動モータのフィードバック制御を行う駆動制御手段と、
   前記駆動量に基づいて、前記対象物の駆動量が異常であるか否かを判定する異常判定手段と、
   を備え、
   前記駆動制御手段は、前記対象物の駆動量が異常であると判定された場合であって、前記駆動量が所定のレベル以上であるときに、前記駆動モータのフィードバック制御を停止すること、
   を特徴とする駆動制御装置。
2. 前記エンコーダから出力されるパルス信号のエッジが変化しない時間間隔を計測する時間間隔計測手段をさらに備え、
   前記異常判定手段は、前記時間間隔に基づいて、前記エンコーダが異常であるか否かを判定し、
   前記駆動制御手段は、前記エンコーダが異常であると判定された場合であって、前記時間間隔が所定のレベル以上であるときに、前記駆動モータのフィードバック制御を停止すること、
   を特徴とする請求項１に記載の駆動制御装置。
3. 前記エンコーダから出力されるパルス信号のパルス幅を計測するパルス幅計測手段をさらに備え、
   前記異常判定手段は、前記パルス幅に基づいて、前記エンコーダが異常であるか否かを判定し、
   前記駆動制御手段は、前記エンコーダが異常であると判定された場合であって、前記パルス幅が所定のレベル以上であるときに、前記駆動モータのフィードバック制御を停止すること、
   を特徴とする請求項１に記載の駆動制御装置。
4. 前記駆動モータの回転数に応じた周波数を示すＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）信号に基づいて、前記駆動モータの駆動量を計測する第２の駆動量計測手段をさらに備え、
   前記駆動制御手段は、前記異常であると判定された場合であって、前記所定のレベル以上でないときに、前記第１の駆動量計測手段により計測された前記駆動量に基づいた前記駆動モータのフィードバック制御に替えて、前記第２の駆動量計測手段により計測された前記駆動量に基づいた前記駆動モータのフィードバック制御を行うこと、
   を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
5. 前記駆動モータのフィードバック制御の状態を知らせるための音声情報または表示情報を示す信号を出力する制御状態出力手段をさらに備えること、を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一つに記載の駆動制御装置。
6. 前記音声情報または前記表示情報を格納した記憶手段をさらに備えること、を特徴とする請求項５に記載の駆動制御装置。
7. 入力画像に基づいて像担持体に画像を形成し、形成した画像を、駆動モータにより駆動される駆動ローラおよび従動ローラに支持される中間転写体ベルト上に転写する画像形成装置であって、
   前記従動ローラに取り付けられたエンコーダから出力されるパルス信号に基づいて、前記従動ローラの駆動量を計測する第１の駆動量計測手段と、
   前記駆動量に基づいて、前記駆動モータのフィードバック制御を行う駆動制御手段と、
   前記駆動量に基づいて、前記従動ローラの駆動量が異常であるか否かを判定する異常判定手段と、
   を備え、
   前記駆動制御手段は、前記異常であると判定された場合であって、前記駆動量が所定のレベル以上であるときに、前記駆動モータのフィードバック制御を停止すること、
   を特徴とする画像形成装置。
8. 前記駆動モータの回転数に応じた周波数を示すＦＧ信号に基づいて、前記駆動モータの駆動量を計測する第２の駆動量計測手段をさらに備え、
   前記駆動制御手段は、前記異常であると判定された場合であって、前記駆動量が所定のレベル以上でないときに、前記第１の駆動量計測手段により計測された前記駆動量に基づいた前記駆動モータのフィードバック制御に替えて、前記第２の駆動量計測手段により計測された前記駆動量に基づいた前記駆動モータのフィードバック制御を行うこと、
   を特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

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