JP2009192576A - Motor control apparatus, image forming apparatus and program - Google Patents

Motor control apparatus, image forming apparatus and program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate control keeping a moving speed of a moving body constant even when not preparing a sensor of high precision and high cost. <P>SOLUTION: A control part 4 invalidates control of a second controller 3, and obtains a differential speed between a drive shaft roller rotating speed Va detected by a rotary encoder 18 during control due to a first controller 2 and a belt moving speed signal Vb detected by a belt encoder 20, stores the differential speed to a memory 5, determines an eccentricity correction amount based on the differential speed stored to the memory 5 when controlling the rotating speed of a motor 11 due to the first and second controllers 2, 3 of normal image formation, and corrects the rotating speed of the motor 11 based on the eccentricity correction amount. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機、それらの複合機を含む装置におけるモータの回転を制御するモータ制御装置と、そのモータ制御装置を備えたファクシミリ装置、プリンタ、複写機、それらの複合機を含む画像形成装置と、コンピュータにモータの回転速度を制御させる手順を実行させるためのプログラムに関する。   The present invention relates to a facsimile machine, a printer, a copying machine, a motor control device for controlling the rotation of a motor in a device including a multifunction device thereof, a facsimile device, a printer, a copying machine, and a multifunction device including the motor control device. And a program for causing a computer to execute a procedure for controlling the rotational speed of a motor.

例えば、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機、それらの複合機を含む画像形成装置において、フルカラー画像に色ずれや色合いに変化が生じないようにするためには、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの各色の画像を重畳するための中間転写ベルトの移動速度を各色の感光体に対して一定にする必要がある。
そのために、画像形成装置では、移動体である中間転写ベルトの移動速度を検出し、中間転写ベルトを移動させるモータの回転速度を上記検出した移動速度に基づいてフィードバック制御することにより、中間転写ベルトの移動速度を予め設定された目標速度に追従するようにしている。
そして、中間転写ベルトの移動速度を目標速度に精度よく追従させるためには、画像形成装置に、高精度の速度検知システムを備えたフィードバック制御系を設ける必要がある。 For example, in an image forming apparatus including a facsimile machine, a printer, a copying machine, and a complex machine thereof, in order to prevent a color shift and a hue from changing in a full color image, each color of yellow, cyan, magenta, and black is used. It is necessary to make the moving speed of the intermediate transfer belt for superimposing images constant for each color photoconductor.
Therefore, in the image forming apparatus, the intermediate transfer belt is detected by detecting the moving speed of the intermediate transfer belt, which is a moving body, and feedback-controlling the rotational speed of the motor that moves the intermediate transfer belt based on the detected moving speed. The movement speed of this is made to follow a preset target speed.
In order to accurately follow the moving speed of the intermediate transfer belt to the target speed, it is necessary to provide the image forming apparatus with a feedback control system including a highly accurate speed detection system.

図６は、従来の画像形成装置における中間転写ユニットと制御装置の構成を示す図であり、図５は、図６に示す中間転写ユニットと制御装置の内部構成を示すブロック図であり、図７は、図５及び図６に示すロータリエンコーダが１つの検出ヘッドを備えた場合の速度信号の出力例を示す波形図である。
図６に示すように、画像形成装置における中間転写ユニット内の中間転写ベルト１０は移動体であり、中間転写モータ１１によって回転駆動される回転体である駆動軸ローラ１２と２次転写駆動ローラ１４と転写ベルトテンションローラ１５とに巻回されたエンドレスのベルトである。
この中間転写ベルト１０には、図中矢示の回動方向（時計回り）に沿って、その上流側から順にイエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｂｋ）の各色の電子写真プロセス部の感光体１６Ｙ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｂｋが並べて配列されている。 6 is a diagram illustrating the configuration of an intermediate transfer unit and a control device in a conventional image forming apparatus, and FIG. 5 is a block diagram illustrating the internal configuration of the intermediate transfer unit and the control device illustrated in FIG. FIG. 7 is a waveform diagram showing an output example of a speed signal when the rotary encoder shown in FIGS. 5 and 6 includes one detection head.
As shown in FIG. 6, the intermediate transfer belt 10 in the intermediate transfer unit in the image forming apparatus is a moving body, and a driving shaft roller 12 and a secondary transfer driving roller 14 that are rotating bodies that are rotationally driven by an intermediate transfer motor 11. And an endless belt wound around a transfer belt tension roller 15.
The intermediate transfer belt 10 has yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk) colors in order from the upstream side along the rotation direction (clockwise) indicated by an arrow in the drawing. Photoconductors 16Y, 16C, 16M, and 16Bk of the electrophotographic process section are arranged side by side.

上記駆動軸ローラ１２には、その駆動軸ローラ１２の回転軸である駆動軸１３にギア１７とロータリエンコーダ１８が設けてあり、中間転写駆動モータ（以下「モータ」という）１１がギア１７を回転駆動することによって回転駆動される。
上記ロータリエンコーダ１８は、駆動軸１３の回転速度を検出する回転速度検出手段であり、駆動軸１３の回転数を計測し、その回転数に基づく駆動軸ローラ１２の回転速度を示す駆動軸ローラ回転速度信号を出力する。
また、中間転写ベルト１０の裏面側には中間転写ベルト１０の移動速度を検出するためのスケール１９が形成されており、中間転写ベルト１０の回転時、ベルトエンコーダ２０によってスケール１９の移動数を計測し、その移動数に基づく中間転写ベルト１０の移動速度を示すベルト移動速度信号を出力する。すなわち、上記ベルトエンコーダ２０は、中間転写ベルト１０の移動速度を検出する移動速度検出手段に相当する。
そして、制御装置３０が上記駆動軸ローラ回転速度信号と上記ベルト移動速度信号に基づいてモータ１１の回転制御を行う。 The drive shaft roller 12 is provided with a gear 17 and a rotary encoder 18 on a drive shaft 13 which is a rotation shaft of the drive shaft roller 12, and an intermediate transfer drive motor (hereinafter referred to as “motor”) 11 rotates the gear 17. It is driven to rotate by driving.
The rotary encoder 18 is a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the drive shaft 13, measures the rotational speed of the drive shaft 13, and indicates the rotational speed of the drive shaft roller 12 based on the rotational speed. Output speed signal.
A scale 19 for detecting the moving speed of the intermediate transfer belt 10 is formed on the back side of the intermediate transfer belt 10, and the number of movements of the scale 19 is measured by the belt encoder 20 when the intermediate transfer belt 10 rotates. Then, a belt movement speed signal indicating the movement speed of the intermediate transfer belt 10 based on the number of movements is output. That is, the belt encoder 20 corresponds to a moving speed detecting unit that detects the moving speed of the intermediate transfer belt 10.
The control device 30 controls the rotation of the motor 11 based on the drive shaft roller rotation speed signal and the belt movement speed signal.

この画像形成装置における画像形成は、まず、感光体１６Ｙの外周面を、暗中にて図示を省略した帯電ローラにより一様に帯電した後、同じく図示を省略した露光器からのイエロー画像に対応するレーザ光により露光し、静電潜像を形成する。
この静電潜像を同じく図示を省略した現像ローラによりイエロートナーで可視像化し、このことにより感光体１６Ｙ上にイエロートナー画像を形成する。
このイエロートナー画像は、感光体１６Ｙと中間転写ベルト１０とが接する位置（１次転写位置）で、１次転写ローラ２１Ｙの働きにより中間転写ベルト１０上に転写される。
この転写により、中間転写ベルト１０上にイエローのトナーによる画像が形成される。
さらに、イエローのトナー画像が転写された中間転写ベルト１０を、マゼンタの感光体１６Ｍの位置に搬送し、感光体１６Ｍ上には、上述の画像形成プロセスと同様にしてマゼンタのトナー画像が形成されており、そのトナー画像が中間転写ベルト１０上に形成されたイエローの画像に重畳されて転写される。 In the image formation in this image forming apparatus, first, the outer peripheral surface of the photoreceptor 16Y is uniformly charged by a charging roller (not shown) in the dark, and then corresponds to a yellow image from an exposure unit (not shown). Exposure with a laser beam forms an electrostatic latent image.
The electrostatic latent image is visualized with yellow toner by a developing roller (not shown), thereby forming a yellow toner image on the photoreceptor 16Y.
The yellow toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 10 by the action of the primary transfer roller 21Y at a position (primary transfer position) where the photoconductor 16Y and the intermediate transfer belt 10 are in contact with each other.
By this transfer, an image of yellow toner is formed on the intermediate transfer belt 10.
Further, the intermediate transfer belt 10 onto which the yellow toner image has been transferred is conveyed to the position of the magenta photoconductor 16M, and a magenta toner image is formed on the photoconductor 16M in the same manner as the image forming process described above. The toner image is superimposed and transferred onto the yellow image formed on the intermediate transfer belt 10.

中間転写ベルト１０は、さらに次のシアンの感光体１６Ｃとブラックの感光体１６Ｂｋの位置に順次搬送され、上述と同様の動作により、感光体１６Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体１６Ｂｋ上に形成されたブラックのトナー画像とが、中間転写ベルト１０上のイエローとマゼンタが重畳された画像にさらに重畳されて転写される。
こうして、中間転写ベルト１０上にイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックからなるフルカラーの画像が形成される。
このフルカラーの重ね画像が形成された中間転写ベルト１０は、２次転写ローラ２２の位置まで搬送される。
２次転写ローラ２２へは、中間転写ベルト１０によって搬送されたトナー画像と２次転写ローラ２２上で、トナー画像と用紙の位置が重なり合うようなタイミングで、用紙が給送され、その用紙上に、２次転写ローラ２２によって中間転写ベルト１０上のトナー画像を転写した後、図示を省略した定着器によってトナー画像を熱及び圧力で定着し、画像形成装置の外部に排出する。 The intermediate transfer belt 10 is sequentially conveyed to the positions of the next cyan photoconductor 16C and black photoconductor 16Bk, and a cyan toner image formed on the photoconductor 16C and the photoconductor by the same operation as described above. The black toner image formed on 16 Bk is further superimposed and transferred onto the image of yellow and magenta superimposed on the intermediate transfer belt 10.
Thus, a full-color image composed of yellow, magenta, cyan, and black is formed on the intermediate transfer belt 10.
The intermediate transfer belt 10 on which the full-color superimposed image is formed is conveyed to the position of the secondary transfer roller 22.
The sheet is fed to the secondary transfer roller 22 at such a timing that the toner image and the position of the sheet overlap on the toner image conveyed by the intermediate transfer belt 10 and the secondary transfer roller 22. After the toner image on the intermediate transfer belt 10 is transferred by the secondary transfer roller 22, the toner image is fixed by heat and pressure by a fixing device (not shown) and discharged outside the image forming apparatus.

図５に示すように、従来の画像形成装置では、中間転写ベルト１０の移動速度を一定にするために、ロータリーエンコーダ１８とベルトエンコーダ２０の２つのセンサを用いた２重フィードバック制御系が用いられている。そのロータリーエンコーダ１８を用いたフィードバック制御系をマイナーループと呼び、ベルトエンコーダ２０も用いた２重フィードバック制御系をメジャーループと呼ぶ。
まず、パルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）生成部２４からモータドライバ２３へモータ１１を回転させるためのＰＷＭ信号を出力し、モータドライバ２３は、そのＰＷＭに基づいてモータ１１を回転させる。モータ１１の回転により、駆動軸１３を介して駆動軸ローラ１２が回転し、その回転につれて中間転写ベルト１０が移動する。 As shown in FIG. 5, in the conventional image forming apparatus, a double feedback control system using two sensors of a rotary encoder 18 and a belt encoder 20 is used in order to keep the moving speed of the intermediate transfer belt 10 constant. ing. The feedback control system using the rotary encoder 18 is called a minor loop, and the double feedback control system using the belt encoder 20 is called a major loop.
First, a PWM signal for rotating the motor 11 is output from the pulse width modulation signal (PWM signal) generation unit 24 to the motor driver 23, and the motor driver 23 rotates the motor 11 based on the PWM. The rotation of the motor 11 causes the drive shaft roller 12 to rotate via the drive shaft 13, and the intermediate transfer belt 10 moves along with the rotation.

中間転写ベルト１０の移動と駆動軸１３の回転が開始されると、ロータリエンコーダ１８が駆動軸１３の回転速度を検出し、その回転速度（すなわち、駆動軸１３に取り付けられた駆動軸ローラ１２の回転速度に相当する）を示す駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａ［ｒａｄ／ｓ］を第１コントローラ２へ出力し、ベルトエンコーダ２０が中間転写ベルト１０の移動速度を検出し、その移動速度を回転速度に換算した速度を示すベルト移動速度信号Ｖｂ［ｒａｄ／ｓ］を第２コントローラ３へ出力する。
一方、制御部６からは中間転写ベルト１０の移動の目標速度信号Ｖ０が出力され、ベルト移動速度信号Ｖｂとの上記ベルト移動速度信号Ｖｂとの差分信号が第２コントローラ３に入力される。 When the movement of the intermediate transfer belt 10 and the rotation of the drive shaft 13 are started, the rotary encoder 18 detects the rotation speed of the drive shaft 13, and the rotation speed (that is, the drive shaft roller 12 attached to the drive shaft 13). Drive shaft roller rotation speed signal Va [rad / s] indicating the rotation speed) is output to the first controller 2, the belt encoder 20 detects the movement speed of the intermediate transfer belt 10, and the movement speed is determined as the rotation speed. A belt moving speed signal Vb [rad / s] indicating the speed converted to is output to the second controller 3.
On the other hand, a target speed signal V0 for the movement of the intermediate transfer belt 10 is output from the control unit 6, and a difference signal between the belt moving speed signal Vb and the belt moving speed signal Vb is input to the second controller 3.

第２コントローラ３は、目標速度Ｖ０と上記ベルト移動速度信号Ｖｂの差分の信号に基づいて中間転写ベルト１０の移動速度が目標速度Ｖ０に追従するようにモータ１１を回転駆動させるＰＷＭ信号を生成するように補正した速度信号を第１コントローラ２へ出力し、その速度信号と上記駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａの差分の信号が第１コントローラ２へ入力される。
第１コントローラ２は、第２コントローラ３からの速度信号と上記駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａの差分の信号に基づいて中間転写ベルト１０の移動速度が目標速度Ｖ０に追従するようにモータ１１を回転駆動させるＰＷＭ信号を生成するように補正した速度信号をＰＷＭ生成部２４へ出力する。 The second controller 3 generates a PWM signal for rotationally driving the motor 11 so that the moving speed of the intermediate transfer belt 10 follows the target speed V0 based on the difference signal between the target speed V0 and the belt moving speed signal Vb. The speed signal corrected in this way is output to the first controller 2, and the difference signal between the speed signal and the drive shaft roller rotation speed signal Va is input to the first controller 2.
The first controller 2 rotates the motor 11 so that the moving speed of the intermediate transfer belt 10 follows the target speed V0 based on the difference signal between the speed signal from the second controller 3 and the drive shaft roller rotation speed signal Va. The speed signal corrected so as to generate the PWM signal to be driven is output to the PWM generator 24.

すなわち、上記第１コントローラ２が、ロータリエンコーダ１８によって検出した回転速度が目標速度になるようにモータ１１の回転速度を制御する第１制御手段に、上記第２コントローラ３が、ベルトエンコーダ２０によって検出した移動速度が目標速度になるようにモータ１１の回転速度を制御する第２制御手段にそれぞれ相当する。
そして、ＰＷＭ生成部２４は、上記フィードバックした速度信号に基づくＰＷＭ信号をモータドライバ２３へ出力し、モータドライバ２３はモータ１１の回転速度を可変させる。 That is, the second controller 3 detects the belt encoder 20 so that the first controller 2 controls the rotation speed of the motor 11 so that the rotation speed detected by the rotary encoder 18 becomes the target speed. This corresponds to second control means for controlling the rotational speed of the motor 11 so that the travel speed thus obtained becomes the target speed.
Then, the PWM generator 24 outputs a PWM signal based on the fed back speed signal to the motor driver 23, and the motor driver 23 varies the rotational speed of the motor 11.

このような従来の画像形成装置では、ロータリエンコーダ１８を駆動軸ローラ１２の駆動軸１３に取り付ける際に、取り付け偏心が生じ易く、そのような取り付け偏心があると、図４に示すように、中間転写ベルト１０を回転させたときのロータリエンコーダ（検出ヘッドが１つの場合）１８では、取り付け偏心が無い場合の回転速度に対し、正弦波の乗った回転速度ａが検出される。
一般的な制御系においてはマイナーループのゲインを高くすることで制御性能の向上が見込まれるが、上述のように取り付け偏心のあるような制御系ではマイナーループのゲインを高くすると、取り付け偏心によって乗ってしまう正弦波成分を強調してしまい、逆に中間転写ベルトの移動速度を一定に制御する性能が劣化してしまう。 In such a conventional image forming apparatus, when the rotary encoder 18 is attached to the drive shaft 13 of the drive shaft roller 12, attachment eccentricity is likely to occur. If there is such attachment eccentricity, as shown in FIG. The rotary encoder 18 (when there is one detection head) 18 when the transfer belt 10 is rotated detects a rotational speed a on which a sine wave rides with respect to the rotational speed when there is no mounting eccentricity.
In general control systems, the control performance can be improved by increasing the gain of the minor loop. As a result, the performance of controlling the moving speed of the intermediate transfer belt to a constant level is deteriorated.

そこで従来、中間転写ベルトの移動速度を一定に保つための制御において、上述のような取り付け偏心の影響をなくすために、感光体ドラム等の回転部材に対して配置したロータリエンコーダにおいて、コストの高い検出ヘッドを１８０°ずらして２個搭載し、それぞれの計測角の和を１／２にすることにより、回転体の取り付け偏心や回転信号のムラ等を解消し、高精度な速度検知を行う画像形成装置（例えば、特許文献１参照）が提案されている。
特開平７−１４０８４４号公報 Therefore, conventionally, in the control for keeping the moving speed of the intermediate transfer belt constant, in order to eliminate the influence of the mounting eccentricity as described above, in the rotary encoder arranged with respect to the rotating member such as the photosensitive drum, the cost is high. Two detection heads are mounted 180 ° apart, and the sum of the measurement angles is halved to eliminate the eccentricity of the rotating body and unevenness of the rotation signal, etc., and perform highly accurate speed detection A forming apparatus (see, for example, Patent Document 1) has been proposed.
JP 7-140844 A

しかしながら、上述のような従来の画像形成装置では、ロータリエンコーダに高精度ではあるが高コストのセンサを２つも設けているので、システムが複雑となり、コスト高になってしまうという問題があった。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、高精度で高コストのセンサを設けなくても移動体の移動速度を一定に保つ制御を容易に行えるようにすることを目的とする。 However, in the conventional image forming apparatus as described above, since the rotary encoder is provided with two high-accuracy but high-cost sensors, there is a problem that the system becomes complicated and the cost becomes high.
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to easily perform control for keeping the moving speed of a moving body constant without providing a highly accurate and costly sensor.

この発明は上記の目的を達成するため、次のモータ制御装置と画像形成装置とプログラムを提供する。
（１）回転体と、上記回転体を上記回転体の回転軸を介して回転させるモータと、上記回転体の回転によって移動される移動体と、上記回転軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、上記移動体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、上記回転速度検出手段によって検出した回転速度が目標速度になるように上記モータの回転速度を制御する第１の制御手段と、上記移動速度検出手段によって検出した移動速度が目標速度になるように上記モータの回転速度を制御する第２の制御手段を備えたモータ制御装置において、上記第１の制御手段及び上記第２の制御手段による上記モータの回転速度の制御前に、上記第１の制御手段と上記第２の制御手段のいずれか一方の制御を無効にし、もう一方の上記第１の制御手段あるいは上記第２の制御手段による制御中に上記回転速度検出手段によって検出された回転速度と上記移動速度検出手段によって検出された移動速度との差分速度を求める差分速度演算手段と、その差分速度演算手段によって求めた差分速度を記憶する記憶手段と、上記第１の制御手段及び上記第２の制御手段による上記モータの回転速度の制御時、上記記憶手段によって記憶している差分速度に基づいて上記モータの回転速度を補正する補正手段を設けたモータ制御装置。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following motor control device, image forming apparatus, and program.
(1) A rotating body, a motor that rotates the rotating body via the rotating shaft of the rotating body, a moving body that is moved by the rotation of the rotating body, and a rotational speed detection that detects the rotational speed of the rotating shaft. Means, a moving speed detecting means for detecting the moving speed of the moving body, a first control means for controlling the rotational speed of the motor so that the rotational speed detected by the rotational speed detecting means becomes a target speed, In the motor control device including second control means for controlling the rotation speed of the motor so that the movement speed detected by the movement speed detection means becomes a target speed, the first control means and the second control Before the control of the rotational speed of the motor by the means, the control of one of the first control means and the second control means is invalidated, and the other first control means or the second control means. Difference speed calculation means for obtaining a difference speed between the rotation speed detected by the rotation speed detection means and the movement speed detected by the movement speed detection means during the control by the control means, and the difference obtained by the difference speed calculation means When the rotational speed of the motor is controlled by the storage means for storing the speed, and the first control means and the second control means, the rotational speed of the motor is determined based on the differential speed stored by the storage means. A motor control device provided with correction means for correcting.

（２）上記のようなモータ制御装置において、上記差分速度演算手段によって差分速度を求めるときの上記第１の制御手段と上記第２の制御手段のいずれを無効にするかを選択する選択手段を設けたモータ制御装置。
（３）上記のようなモータ制御装置において、上記補正手段が、上記差分速度を上記目標速度に加算して上記モータの回転速度を補正する手段であるモータ制御装置。
（４）上記のようなモータ制御装置において、上記補正手段が、上記差分速度を上記回転速度検出手段によって検出した回転速度又は上記第２の制御手段の制御による上記モータの回転速度に加算して上記モータの回転速度を補正する手段であるモータ制御装置。
（５）上記のようなモータ制御装置において、上記移動体が中間転写ベルトであるモータ制御装置。
（６）上記のいずれかのモータ制御装置を備えた画像形成装置。 (2) In the motor control device as described above, a selection means for selecting which of the first control means and the second control means to invalidate when the differential speed is obtained by the differential speed calculation means. Provided motor control device.
(3) In the motor control apparatus as described above, the correction means is a means for correcting the rotational speed of the motor by adding the differential speed to the target speed.
(4) In the motor control apparatus as described above, the correction means adds the differential speed to the rotation speed detected by the rotation speed detection means or the rotation speed of the motor controlled by the second control means. A motor control device as means for correcting the rotational speed of the motor.
(5) The motor control apparatus as described above, wherein the movable body is an intermediate transfer belt.
(6) An image forming apparatus including any of the motor control devices described above.

（７）回転体と、上記回転体を上記回転体の回転軸を介して回転させるモータと、上記回転体の回転によって移動される移動体と、上記回転軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、上記移動体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、上記回転速度検出手段によって検出した回転速度が目標速度になるように上記モータの回転速度を制御する第１の制御手段と、上記移動速度検出手段によって検出した移動速度が目標速度になるように上記モータの回転速度を制御する第２の制御手段を備えたモータ制御装置を制御するコンピュータに、上記第１の制御手段及び上記第２の制御手段による上記モータの回転速度の制御前に、上記第１の制御手段と上記第２の制御手段のいずれか一方の制御を無効にし、もう一方の上記第１の制御手段あるいは上記第２の制御手段による制御中に上記回転速度検出手段によって検出された回転速度と上記移動速度検出手段によって検出された移動速度との差分速度を求める差分速度演算手順と、その差分速度演算手順によって求めた差分速度を記憶する記憶手順と、上記第１の制御手段及び上記第２の制御手段による上記モータの回転速度の制御時、上記記憶手順によって記憶している差分速度に基づいて上記モータの回転速度を補正する補正手順を実行させるためのプログラム。 (7) A rotating body, a motor that rotates the rotating body via the rotating shaft of the rotating body, a moving body that is moved by the rotation of the rotating body, and a rotational speed detection that detects the rotational speed of the rotating shaft. Means, a moving speed detecting means for detecting the moving speed of the moving body, a first control means for controlling the rotational speed of the motor so that the rotational speed detected by the rotational speed detecting means becomes a target speed, A computer for controlling a motor control device having a second control means for controlling the rotation speed of the motor so that the movement speed detected by the movement speed detection means becomes a target speed. Before controlling the rotational speed of the motor by the second control means, the control of either one of the first control means or the second control means is invalidated, and the other first control means. Alternatively, a difference speed calculation procedure for obtaining a difference speed between the rotation speed detected by the rotation speed detection means and the movement speed detected by the movement speed detection means during the control by the second control means, and the difference speed Based on the storing procedure for storing the differential speed obtained by the calculation procedure and the differential speed stored by the storing procedure when the rotational speed of the motor is controlled by the first control means and the second control means. A program for executing a correction procedure for correcting the rotation speed of the motor.

この発明によるモータ制御装置と画像形成装置は、高精度で高コストのセンサを設けなくても移動体の移動速度を一定に保つ制御を容易に行うことができる。
また、この発明によるプログラムは、コンピュータに、高精度で高コストのセンサを設けなくても移動体の移動速度を一定に保つ制御を容易にできるようにするための機能を実現させることができる。 The motor control device and the image forming apparatus according to the present invention can easily perform control to keep the moving speed of the moving body constant without providing a highly accurate and costly sensor.
Further, the program according to the present invention can realize a function for facilitating control to keep the moving speed of the moving body constant without providing a computer with a high-accuracy and high-cost sensor.

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
〔実施例〕
図１は、この発明の一実施例の画像形成装置における中間転写ユニットと制御装置の内部構成を示すブロック図であり、その画像形成装置における中間転写ユニットと制御装置の構成は、図６に示したものと同じであるので、その共通する部分については説明を省略する。また、図１において、図５と共通する部分には同一符号を付し、その部分についての説明も省略する。
図１に示すように、この画像形成装置では、中間転写ユニット１のロータリエンコーダ１８の出力する駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａ［ｒａｄ／ｓ］と、ベルトエンコーダ２０の出力するベルト移動速度信号Ｖｂ［ｒａｄ／ｓ］が、制御部４へも入力されるように構成しており、制御部４は、その駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａ又はベルト移動速度信号Ｖｂに基づいて偏心補正量を求め、その偏心補正量に基づいて第１コントローラ２又は第２コントローラ３に対してモータ１１の回転速度を制御する速度信号を補正する制御を行う。また、メモリ５は、制御部４で求めた差分速度及び偏心補正量を記憶する記憶手段である。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
〔Example〕
FIG. 1 is a block diagram showing the internal configuration of an intermediate transfer unit and a control device in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The configuration of the intermediate transfer unit and the control device in the image forming apparatus is shown in FIG. The description of the common parts is omitted. Further, in FIG. 1, the same reference numerals are given to parts common to FIG.
As shown in FIG. 1, in this image forming apparatus, the drive shaft roller rotational speed signal Va [rad / s] output from the rotary encoder 18 of the intermediate transfer unit 1 and the belt moving speed signal Vb [ rad / s] is also input to the control unit 4, and the control unit 4 obtains the eccentricity correction amount based on the drive shaft roller rotational speed signal Va or the belt moving speed signal Vb, and Based on the eccentricity correction amount, the first controller 2 or the second controller 3 is controlled to correct a speed signal for controlling the rotational speed of the motor 11. The memory 5 is storage means for storing the differential speed and the eccentricity correction amount obtained by the control unit 4.

そして、メモリ５に、回転体と、その回転体を回転体の回転軸を介して回転させるモータと、回転体の回転によって移動される移動体と、回転軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、移動体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、回転速度検出手段によって検出した回転速度が目標速度になるようにモータの回転速度を制御する第１の制御手段と、移動速度検出手段によって検出した移動速度が目標速度になるようにモータの回転速度を制御する第２の制御手段を備えた画像形成装置の制御部４に、上記第１の制御手段及び上記第２の制御手段による上記モータの回転速度の制御前に、上記第１の制御手段と上記第２の制御手段のいずれか一方の制御を無効にし、もう一方の上記第１の制御手段あるいは上記第２の制御手段による制御中に上記回転速度検出手段によって検出された回転速度と上記移動速度検出手段によって検出された移動速度との差分速度を求める差分速度演算手順と、その差分速度演算手順によって求めた差分速度を記憶する記憶手順と、上記第１の制御手段及び上記第２の制御手段による上記モータの回転速度の制御時、上記記憶手順によって記憶している差分速度に基づいて上記モータの回転速度を補正する補正手順とを実行させるためのプログラムを格納し、制御部４がそのプログラムを実行することによって次の各手段の機能を果たす。   Then, in the memory 5, a rotating body, a motor that rotates the rotating body via the rotating shaft of the rotating body, a moving body that is moved by the rotation of the rotating body, and a rotational speed detection that detects the rotational speed of the rotating shaft. Means, a moving speed detecting means for detecting the moving speed of the moving body, a first control means for controlling the rotational speed of the motor so that the rotational speed detected by the rotational speed detecting means becomes a target speed, and a moving speed detection The control unit 4 of the image forming apparatus provided with the second control unit that controls the rotation speed of the motor so that the moving speed detected by the unit becomes the target speed is added to the first control unit and the second control unit. Before the control of the rotation speed of the motor by the control, the control of one of the first control means and the second control means is invalidated, and the other first control means or the second control means. by A difference speed calculation procedure for obtaining a difference speed between the rotation speed detected by the rotation speed detection means and the movement speed detected by the movement speed detection means, and the difference speed obtained by the difference speed calculation procedure are stored. A storage procedure and a correction procedure for correcting the rotation speed of the motor based on the differential speed stored in the storage procedure when the rotation speed of the motor is controlled by the first control means and the second control means. Are stored, and the function of each of the following means is achieved by the control unit 4 executing the program.

すなわち、上記制御部４が、上記第１の制御手段及び上記第２の制御手段による上記モータの回転速度の制御前に、上記第１の制御手段と上記第２の制御手段のいずれか一方の制御を無効にし、もう一方の上記第１の制御手段あるいは上記第２の制御手段による制御中に上記回転速度検出手段によって検出された回転速度と上記移動速度検出手段によって検出された移動速度との差分速度を求める差分速度演算手段とその差分速度演算手段によって求めた差分速度を記憶する記憶手段の機能を果たす。   That is, the control unit 4 is configured to control either one of the first control unit and the second control unit before the rotation speed of the motor is controlled by the first control unit and the second control unit. The control is invalidated, and the rotation speed detected by the rotation speed detection means and the movement speed detected by the movement speed detection means during the control by the other first control means or the second control means. It functions as a differential speed calculation means for obtaining the differential speed and a storage means for storing the differential speed obtained by the differential speed calculation means.

また、上記メモリ５が、上記制御部４による上記記憶手順の制御処理によって上記差分速度を記憶する先の記憶媒体に相当する。
さらに、上記制御部４は、上記第１の制御手段及び上記第２の制御手段による上記モータの回転速度の制御時、上記記憶手段によって記憶している差分速度に基づいて上記モータの回転速度を補正する補正手段の機能も果たす。 The memory 5 corresponds to a storage medium that stores the differential speed by the control process of the storage procedure by the control unit 4.
Further, the control unit 4 controls the rotation speed of the motor based on the differential speed stored in the storage means when the rotation speed of the motor is controlled by the first control means and the second control means. It also functions as a correction means for correcting.

次に、この画像形成装置における偏心補正量を求める処理について説明する。
まず、この偏心補正量を求める処理を、画像形成装置の立ち上げ時に行う場合について説明する。
図２は、この画像形成装置における偏心補正量を求める処理を示すフローチャート図である。図３は、図２に示す中間転写ユニット内の各部における速度信号の波形図である。
画像形成装置のメインスイッチがオンになり、画像形成装置が立ち上がると、この偏心補正量を求める処理を実行して偏心補正量を求め、その偏心補正量に基づいてモータの回転速度を補正して通常の画像形成処理を行う。 Next, processing for obtaining the eccentricity correction amount in this image forming apparatus will be described.
First, a case where the process for obtaining the eccentricity correction amount is performed when the image forming apparatus is started up will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing processing for obtaining the eccentricity correction amount in the image forming apparatus. FIG. 3 is a waveform diagram of speed signals at various parts in the intermediate transfer unit shown in FIG.
When the main switch of the image forming apparatus is turned on and the image forming apparatus starts up, a process for obtaining the eccentricity correction amount is executed to obtain the eccentricity correction amount, and the rotational speed of the motor is corrected based on the eccentricity correction amount. Normal image forming processing is performed.

図２に示すように、制御部４は、ステップ（図中「Ｓ」で示す）１で、第２コントローラに対してベルト移動速度信号を出力しないように設定し、第２コントローラによる制御を無効にし、中間転写ベルトの回転制御を第１コントローラによるマイナーループの単ループ制御に設定する。
例えば、ベルトエンコーダ２０のフィードバック値を“０”にし、第２コントローラ３へ入力している目標速度Ｖ０をそのまま第１コントローラ２へ入力するようにする。
ステップ２で、第１コントローラに対してゲインを通常時よりも高い値に設定し、ロータリエンコーダからの駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａが目標速度Ｖ０に十分追従できるように設定する。
ここで、目標速度Ｖ０は一定値でもよいが、例えば、正弦波のように変動する値でもよい。ここでの説明では、一定値の場合を説明する。 As shown in FIG. 2, the control unit 4 sets the belt movement speed signal not to be output to the second controller at step (indicated by “S” in FIG. 1), and disables the control by the second controller. Then, the rotation control of the intermediate transfer belt is set to the single loop control of the minor loop by the first controller.
For example, the feedback value of the belt encoder 20 is set to “0”, and the target speed V0 input to the second controller 3 is input to the first controller 2 as it is.
In step 2, the gain is set to a value higher than that in the normal state for the first controller so that the drive shaft roller rotational speed signal Va from the rotary encoder can sufficiently follow the target speed V0.
Here, the target speed V0 may be a constant value, but may be a value that varies, for example, as a sine wave. In the description here, the case of a constant value will be described.

ステップ３で、中間転写ベルトの回転速度制御を開始する。
ステップ４で、中間転写ベルトの回転速度が定常状態になったか否かを判断する。
この定常状態になったか否かの判断は、例えば、予め中間転写ベルト１０の回転速度を定常状態にしたときに計測した時間を記憶しておき、中間転写ベルト１０の回転開始からその時間が経過したか否かで判断すると良い。
また、予め中間転写ベルト１０の回転速度が定常状態である速度範囲を記憶しておき、中間転写ベルト１０の回転開始からその回転速度がその速度範囲内になったか否かで判断しても良い。
ステップ４の判断で、定常状態にならなければ、この判断を繰り返し、定常状態になったら、ステップ５へ進む。 In step 3, the rotational speed control of the intermediate transfer belt is started.
In step 4, it is determined whether or not the rotational speed of the intermediate transfer belt has reached a steady state.
The determination as to whether or not the steady state has been reached is made by, for example, storing in advance the time measured when the rotational speed of the intermediate transfer belt 10 is brought into a steady state, and the time has elapsed since the start of the rotation of the intermediate transfer belt 10. It is good to judge by whether or not.
Alternatively, a speed range in which the rotation speed of the intermediate transfer belt 10 is in a steady state may be stored in advance, and determination may be made based on whether or not the rotation speed is within the speed range from the start of rotation of the intermediate transfer belt 10. .
If it is determined in step 4 that the steady state is not reached, this determination is repeated. If the steady state is reached, the process proceeds to step 5.

ステップ５では、定常状態になったと判断した後にロータリエンコーダから入力された駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａと、ベルトエンコーダから入力されたベルト移動速度信号Ｖｂを取得する。
ここで、ロータリエンコーダ１８の検出速度は目標速度に追従しているので、ロータリエンコーダ１８から入力された駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａは、図３の（ｂ）に示すように、一定値を示している。
このように、ロータリエンコーダ１８の検出速度を一定値に制御できているとすると、駆動軸ローラ１２の駆動軸１３に対してロータリエンコーダ１８に取付偏心があれば、駆動軸ローラ１２はロータリエンコーダ１８の取り付け偏心を打ち消すような速度で振動しながら回転するので、駆動軸ローラ１２の回転速度は、図３の（ａ）に示すような偏心成分が乗った正弦波で示される。 In step 5, after determining that the steady state has been reached, the drive shaft roller rotational speed signal Va input from the rotary encoder and the belt moving speed signal Vb input from the belt encoder are acquired.
Here, since the detected speed of the rotary encoder 18 follows the target speed, the drive shaft roller rotational speed signal Va input from the rotary encoder 18 shows a constant value as shown in FIG. ing.
As described above, assuming that the detection speed of the rotary encoder 18 can be controlled to a constant value, if the rotary encoder 18 has a mounting eccentricity with respect to the drive shaft 13 of the drive shaft roller 12, the drive shaft roller 12 will rotate. Therefore, the rotational speed of the drive shaft roller 12 is indicated by a sine wave with an eccentric component as shown in FIG. 3 (a).

駆動軸ローラ１２は、中間転写ベルト１０を回転させる駆動源であるため、もし中間転写ベルト１０の振動や滑り等を無視することができれば、駆動軸ローラ１２の回転速度とベルトエンコーダ２０の検出するベルト移動速度とは同等値になる。
つまり、ロータリエンコーダ１８の検出するベルト移動速度を一定にすると、偏心成分は駆動軸ローラ１２の回転速度とベルトエンコーダ２０の検出するベルト移動速度の振動として現れる。
そこで、図２のステップ６で、駆動軸ローラ回転速度信号とベルト移動速度信号との差分速度信号を算出する。この差分速度信号が、ロータリエンコーダ１８からの駆動軸ローラ回転速度信号に含まれる偏心成分に相当する。 Since the drive shaft roller 12 is a drive source for rotating the intermediate transfer belt 10, if the vibration or slippage of the intermediate transfer belt 10 can be ignored, the rotational speed of the drive shaft roller 12 and the belt encoder 20 are detected. The belt moving speed is the same value.
That is, if the belt moving speed detected by the rotary encoder 18 is made constant, the eccentric component appears as vibration of the rotational speed of the drive shaft roller 12 and the belt moving speed detected by the belt encoder 20.
Therefore, in step 6 of FIG. 2, a differential speed signal between the drive shaft roller rotational speed signal and the belt moving speed signal is calculated. This differential speed signal corresponds to an eccentric component included in the drive shaft roller rotational speed signal from the rotary encoder 18.

すなわち、図３の（ｂ）に示したロータリエンコーダの検出速度の波形から、図３の（ｃ）に示すベルトエンコーダからの移動速度（検出速度）の波形の差分として、図３の（ｄ）に示す偏心成分の波形を抽出することができる。その偏心成分の波形が上記差分速度信号に相当する。
そして、図２のステップ７で、差分速度信号に基づいて偏心補正量を決定し、この処理を終了する。
この偏心補正量を通常の画像形成時のフィードバック制御系に取り込む際には、ロータリエンコーダ１８で検出された駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａに偏心補正量を加算して第１コントローラ２へ入力するようにするか、第２コントローラ３から出力された信号に偏心補正量を加算して第１コントローラ２へ入力するようにするとよい。 That is, the difference between the waveform of the detection speed of the rotary encoder shown in FIG. 3B and the waveform of the movement speed (detection speed) from the belt encoder shown in FIG. The waveform of the eccentric component shown in FIG. The waveform of the eccentric component corresponds to the differential speed signal.
Then, in step 7 of FIG. 2, an eccentricity correction amount is determined based on the differential speed signal, and this process is terminated.
When taking this eccentricity correction amount into a feedback control system during normal image formation, the eccentricity correction amount is added to the drive shaft roller rotational speed signal Va detected by the rotary encoder 18 and input to the first controller 2. Alternatively, the eccentricity correction amount may be added to the signal output from the second controller 3 and input to the first controller 2.

このとき、ロータリエンコーダ１８で検出された駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａに偏心補正量を加算する場合は、偏心補正量を上記抽出した偏心成分の位相と振幅を微調整して決定し、第２コントローラ３から出力された信号に偏心補正量を加算する場合は、偏心補正量を上記抽出した偏心成分の振幅を反転させ、その位相と振幅を微調整することで決定する。
また、上記ベルトエンコーダ２０の出力するベルト移動速度信号Ｖｂには、ベルトエンコーダ２０自身の厚み変動を含むノイズを含んでいる場合がある。 At this time, when adding an eccentricity correction amount to the drive shaft roller rotational speed signal Va detected by the rotary encoder 18, the eccentricity correction amount is determined by finely adjusting the phase and amplitude of the extracted eccentric component, and the second When adding an eccentricity correction amount to the signal output from the controller 3, the eccentricity correction amount is determined by inverting the amplitude of the extracted eccentric component and finely adjusting its phase and amplitude.
Further, the belt moving speed signal Vb output from the belt encoder 20 may include noise including the thickness variation of the belt encoder 20 itself.

このようなベルト移動速度信号Ｖｂに含まれるノイズによる影響を除去するため、制御部４に、図４に示すような周波数解析（ＦＦＴ）回路７を設けると良い。
このＦＦＴ回路７は、ベルトエンコーダ２０から出力された、同図の（ａ）の波形で示されるベルト移動速度信号Ｖｂを入力し、高速フーリエ変換処理によって、同図の（ｂ）で示される周波数成分の波形に変換する。
ここで、偏心成分の周波数は、ベルトエンコーダの回転周波数に応じて予め大まかな値を求めることができる。
例えば、ベルトエンコーダ２０の回転数が３００ｒｐｍであれば、ベルトエンコーダ２０の回転周波数（回転周期）は“回転周波数＝回転数／秒＝３００／６０＝５０Ｈｚ”であり、この場合、ベルトエンコーダ２０の１回転あたりに偏心成分が１回のるのであれば、偏心成分の周波数は５０Ｈｚになり、ベルトエンコーダ２０の１回転あたりに偏心成分が２回のるのであれば、偏心成分の周波数は１００Ｈｚになる。 In order to remove the influence of the noise included in the belt moving speed signal Vb, it is preferable to provide a frequency analysis (FFT) circuit 7 as shown in FIG.
The FFT circuit 7 receives the belt moving speed signal Vb output from the belt encoder 20 and indicated by the waveform (a) in the figure, and performs the frequency indicated by (b) in the figure by fast Fourier transform processing. Convert to component waveform.
Here, a rough value can be obtained in advance as the frequency of the eccentric component in accordance with the rotation frequency of the belt encoder.
For example, if the rotation speed of the belt encoder 20 is 300 rpm, the rotation frequency (rotation period) of the belt encoder 20 is “rotation frequency = rotation speed / second = 300/60 = 50 Hz”. If the eccentric component is once per rotation, the frequency of the eccentric component is 50 Hz. If the eccentric component is twice per rotation of the belt encoder 20, the frequency of the eccentric component is 100 Hz. Become.

また、ベルトエンコーダ２０の１回転あたりの回転数が６００ｒｐｍであれば、上述と同様にして、ベルトエンコーダ２０の１回転あたりに偏心成分が１回のるのであれば、偏心成分の周波数は１００Ｈｚになり、ベルトエンコーダ２０の１回転あたりに偏心成分が２回のるのであれば、偏心成分の周波数は２００Ｈｚになる。以下、ベルトエンコーダ２０の１回転あたりにのる偏心成分の回数が増えても上述と同様にして偏心成分の周波数の大まかな値を求めることができる。
このように、偏心成分の周波数はベルトエンコーダの回転周波数の整数倍の周波数になると予測することができる。
ただし、この時点では偏心成分の周波数の予測はできるが偏心成分の大きさまではわからない。 If the rotation speed of the belt encoder 20 per rotation is 600 rpm, the eccentric component frequency is 100 Hz if the eccentric component is once per rotation of the belt encoder 20 in the same manner as described above. Thus, if there are two eccentric components per rotation of the belt encoder 20, the frequency of the eccentric component is 200 Hz. Hereinafter, even if the number of eccentric components per rotation of the belt encoder 20 increases, a rough value of the frequency of the eccentric components can be obtained in the same manner as described above.
Thus, the frequency of the eccentric component can be predicted to be a frequency that is an integral multiple of the rotational frequency of the belt encoder.
However, at this point, the frequency of the eccentric component can be predicted, but the magnitude of the eccentric component is not known.

そこで、上述した演算によって予めベルトエンコーダの回転周波数に基づいて求めた大まかな値の偏心成分の周波数をメモリ５に記憶しておき、上述した偏心補正量を求める処理時にベルトエンコーダ２０の回転周波数に対応する偏心成分の周波数をメモリ５から読み出し、ＦＦＴ回路７から出力された周波数成分の波形の中から、上記メモリ５から読み出した周波数の周辺で最も振幅の大きい周波数の波形を抽出する。例えば、制御部４は、同図の（ｂ）に楕円枠ａで囲んで示す周波数を偏心成分として抽出する。そして、制御部４は、上記抽出した波形をノイズ除去後のベルト移動速度信号Ｖｂとして決定する。   Therefore, a rough value of the eccentric component frequency obtained in advance based on the rotational frequency of the belt encoder by the above-described calculation is stored in the memory 5, and the rotational frequency of the belt encoder 20 is set in the above-described processing for obtaining the eccentricity correction amount. The frequency of the corresponding eccentric component is read from the memory 5, and the waveform of the frequency having the largest amplitude around the frequency read from the memory 5 is extracted from the frequency component waveform output from the FFT circuit 7. For example, the control unit 4 extracts, as an eccentric component, a frequency indicated by an ellipse frame a in FIG. And the control part 4 determines the said extracted waveform as the belt moving speed signal Vb after noise removal.

次に、上述の偏心補正量を求める処理を、第２コントローラ３による単ループ制御で行うようにしても良い。
この処理の場合、制御部４は、第１コントローラ２に対して駆動軸ローラ回転速度信号を出力しないように設定し、第１コントローラ２による制御を無効にし、中間転写ベルト１０の回転制御を第２コントローラ３によるメジャーループの単ループ制御に設定する。
例えば、ロータリエンコーダ１８のフィードバック値を“０”にする。
その後、第２コントローラ３に対してゲインを通常時よりも高い値に設定し、ベルトエンコーダ２０からのベルト移動速度信号Ｖｂが目標速度Ｖ０に十分追従できるように設定する。
ここで、目標速度Ｖ０は一定値でもよいが、例えば、正弦波のように変動する値でもよい。ここでの説明では、一定値の場合を説明する。 Next, the above-described processing for obtaining the eccentricity correction amount may be performed by single loop control by the second controller 3.
In this process, the control unit 4 is set not to output the drive shaft roller rotation speed signal to the first controller 2, invalidates the control by the first controller 2, and controls the rotation of the intermediate transfer belt 10. 2 Set to single loop control of major loop by controller 3.
For example, the feedback value of the rotary encoder 18 is set to “0”.
Thereafter, the gain is set to a value higher than the normal value for the second controller 3 so that the belt moving speed signal Vb from the belt encoder 20 can sufficiently follow the target speed V0.
Here, the target speed V0 may be a constant value, but may be a value that varies, for example, as a sine wave. In the description here, the case of a constant value will be described.

そして、中間転写ベルト１０の回転速度制御を開始し、中間転写ベルト１０の回転速度が定常状態になったか否かを判断する。
この定常状態になったか否かの判断は、例えば、予め中間転写ベルト１０の回転速度を定常状態にしたときに計測した時間を記憶しておき、中間転写ベルト１０の回転開始からその時間が経過したか否かで判断すると良い。
また、予め中間転写ベルト１０の回転速度が定常状態である速度範囲を記憶しておき、中間転写ベルト１０の回転開始からその回転速度がその速度範囲内になったか否かで判断しても良い。
中間転写ベルト１０が定常状態になったら、その定常状態になったと判断した後にロータリエンコーダ１８から入力された駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａと、ベルトエンコーダ２０から入力されたベルト移動速度信号Ｖｂを取得する。 Then, the rotational speed control of the intermediate transfer belt 10 is started, and it is determined whether or not the rotational speed of the intermediate transfer belt 10 has reached a steady state.
The determination as to whether or not the steady state has been reached is made by, for example, storing in advance the time measured when the rotational speed of the intermediate transfer belt 10 is brought into a steady state, and the time has elapsed since the start of the rotation of the intermediate transfer belt 10. It is good to judge by whether or not.
Alternatively, a speed range in which the rotation speed of the intermediate transfer belt 10 is in a steady state may be stored in advance, and determination may be made based on whether or not the rotation speed is within the speed range from the start of rotation of the intermediate transfer belt 10. .
When the intermediate transfer belt 10 is in a steady state, the drive shaft roller rotational speed signal Va input from the rotary encoder 18 and the belt moving speed signal Vb input from the belt encoder 20 are obtained after determining that the intermediate transfer belt 10 has reached the steady state. To do.

ここで、ベルトエンコーダ２０の検出速度は目標速度に追従しているので、ベルトエンコーダ２０から入力されたベルト移動速度信号Ｖｂは、一定値を示す。
そして、ベルトエンコーダ２０の検出速度を一定値に制御できているとすると、駆動軸ローラ１２の駆動軸１３に対してロータリエンコーダ１８に取付偏心があれば、ロータリエンコーダ１８の検出した駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａに偏心成分が含まれることになる。
そこで、ベルト移動速度信号Ｖｂと駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａとの差分速度信号を算出する。この差分速度信号が、ベルトエンコーダ２０からのベルト移動速度信号に含まれる偏心成分に相当する。
そして、この差分速度信号に基づいて偏心補正量を決定し、この決定した偏心補正量は上述の場合と異なり、値が反転しているので、改めて反転した値を偏心補正量に決定し、この処理を終了する。 Here, since the detected speed of the belt encoder 20 follows the target speed, the belt moving speed signal Vb input from the belt encoder 20 shows a constant value.
Assuming that the detection speed of the belt encoder 20 can be controlled to a constant value, if the rotary encoder 18 is eccentric relative to the drive shaft 13 of the drive shaft roller 12, the rotation of the drive shaft roller detected by the rotary encoder 18 is detected. An eccentric component is included in the speed signal Va.
Therefore, a differential speed signal between the belt moving speed signal Vb and the drive shaft roller rotational speed signal Va is calculated. This differential speed signal corresponds to an eccentric component included in the belt moving speed signal from the belt encoder 20.
Then, an eccentricity correction amount is determined based on this differential speed signal, and since the determined eccentricity correction amount is different from the above case, the value is inverted. Therefore, the inverted value is determined as the eccentricity correction amount, The process ends.

この偏心補正量を通常の画像形成時のフィードバック制御系に取り込む際には、ロータリエンコーダ１８で検出された駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａに偏心補正量を加算して第１コントローラ２へ入力するようにするか、第２コントローラ３から出力された信号に偏心補正量を加算して第１コントローラ２へ入力するようにするとよい。
このとき、ロータリエンコーダ１８で検出された駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａに偏心補正量を加算する場合は、偏心補正量を上記抽出した偏心成分の位相と振幅を微調整して決定し、第２コントローラ３から出力された信号に偏心補正量を加算する場合は、偏心補正量を上記抽出した偏心成分の振幅を反転させ、その位相と振幅を微調整することで決定する。 When taking this eccentricity correction amount into a feedback control system during normal image formation, the eccentricity correction amount is added to the drive shaft roller rotational speed signal Va detected by the rotary encoder 18 and input to the first controller 2. Alternatively, the eccentricity correction amount may be added to the signal output from the second controller 3 and input to the first controller 2.
At this time, when adding an eccentricity correction amount to the drive shaft roller rotational speed signal Va detected by the rotary encoder 18, the eccentricity correction amount is determined by finely adjusting the phase and amplitude of the extracted eccentric component, and the second When adding an eccentricity correction amount to the signal output from the controller 3, the eccentricity correction amount is determined by inverting the amplitude of the extracted eccentric component and finely adjusting its phase and amplitude.

また、上記ロータリエンコーダ１８の出力する駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａには、ベルトエンコーダ２０自身の厚み変動を含むノイズは出難くなっているが、上述と同じように、ＦＦＴ回路７によって駆動軸ローラ回転速度信号Ｖａに含まれるノイズによる影響を除去するようにしても良い。
このようにして、ロータリエンコーダ１８の検出する駆動軸１３の回転速度に偏心成分が含まれる場合、高精度で高コストのセンサを設けなくても、中間転写ベルト１０の速度を精度良く一定に保つことができる。 The drive shaft roller rotational speed signal Va output from the rotary encoder 18 is less susceptible to noise including fluctuations in the thickness of the belt encoder 20 itself. However, as described above, the drive circuit roller is driven by the FFT circuit 7. You may make it remove the influence by the noise contained in the rotational speed signal Va.
In this way, when the rotational speed of the drive shaft 13 detected by the rotary encoder 18 includes an eccentric component, the speed of the intermediate transfer belt 10 is kept constant with high accuracy without providing a highly accurate and costly sensor. be able to.

次に、上述の処理では、制御部４は、偏心補正量を求める処理時に第１コントローラ２のみの単ループ制御に設定、あるいは、第２コントローラ３のみの単ループ制御に設定する場合を説明したが、いずれの単ループ制御でも行えるようにし、画像形成装置の立ち上げ時、予め選択設定された操作情報に基づいて、偏心補正量を求める処理時に第１コントローラ２のみの単ループ制御、あるいは、第２コントローラ３のみの単ループ制御のいずれか一方を選択設定し、上述のように偏心補正量を求める処理を行うようにすると良い。
この場合、制御部４が、上記差分速度演算手段によって差分速度を求めるときの上記第１の制御手段と上記第２の制御手段のいずれを無効にするかを選択する選択手段の機能を果たす。 Next, in the above-described processing, the case where the control unit 4 is set to the single loop control of only the first controller 2 or the single loop control of only the second controller 3 during the processing for obtaining the eccentricity correction amount has been described. However, any single loop control can be performed, and at the time of starting up the image forming apparatus, based on the operation information selected and set in advance, the single loop control of only the first controller 2 during the process of obtaining the eccentricity correction amount, or It is preferable to select and set any one of the single loop controls of only the second controller 3 and perform the process of obtaining the eccentricity correction amount as described above.
In this case, the control unit 4 functions as a selection unit that selects which of the first control unit and the second control unit to invalidate when the differential speed is calculated by the differential speed calculation unit.

また、上述の偏心補正量を求める処理は、画像形成装置の立ち上げ時に行う場合を説明したが、予め決められた所定枚数の印刷を行う毎に、上述と同じようにして偏心補正量を求め、その求めた偏心補正量によって中間転写ベルトの回転速度を補正し、以後の画像形成を行うようにすれば、中間転写ベルトの速度をより精度良く一定に保つことができる。
さらに、上述の偏心補正量を求める処理を、画像形成装置を製造して出荷前に行うようにし、求められた差分速度をメモリ５に保存し、出荷先で画像形成装置が稼働したときに、メモリ５に保存された差分速度に基づいて偏心補正量を求め、その偏心補正量に基づいてモータの回転速度を補正するようにすれば、出荷後に偏心補正量を求める処理に時間がかかってファースト印刷が遅くなるようなことがなくなる。 Further, although the above-described processing for obtaining the eccentricity correction amount has been described when the image forming apparatus is started up, the eccentricity correction amount is obtained in the same manner as described above every time a predetermined number of prints are performed. If the rotational speed of the intermediate transfer belt is corrected based on the obtained eccentricity correction amount and the subsequent image formation is performed, the speed of the intermediate transfer belt can be kept constant with higher accuracy.
Further, the above-described processing for obtaining the eccentricity correction amount is performed before the image forming apparatus is manufactured and shipped, and the obtained differential speed is stored in the memory 5, and when the image forming apparatus is operated at the shipping destination, If the eccentricity correction amount is obtained based on the differential speed stored in the memory 5 and the rotational speed of the motor is corrected based on the eccentricity correction amount, it takes a long time to obtain the eccentricity correction amount after shipment. Printing is no longer slow.

この発明によるモータ制御装置と画像形成装置は、モータの回転を制御するモータ制御装置を備えた装置全般と、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機、それらの複合機を含む画像形成装置に適用することができる。   The motor control device and the image forming apparatus according to the present invention can be applied to all devices including a motor control device that controls the rotation of the motor, and image forming devices including facsimile machines, printers, copiers, and their combined machines. it can.

この発明の一実施例の画像形成装置における中間転写ユニットと制御装置の内部構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of an intermediate transfer unit and a control device in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. 図１に示す画像形成装置におけるにおける中間転写ユニットと制御装置で偏心補正量を求める処理を示すフローチャート図である。FIG. 2 is a flowchart showing processing for obtaining an eccentricity correction amount by an intermediate transfer unit and a control device in the image forming apparatus shown in FIG. 1. 図２に示す中間転写ユニット内の各部における速度信号の波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram of speed signals at various parts in the intermediate transfer unit shown in FIG. 2. 図１に示す制御部に設けるＦＦＴ回路の説明図である。It is explanatory drawing of the FFT circuit provided in the control part shown in FIG.

図６に示す中間転写ユニットと制御装置の内部構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating an internal configuration of an intermediate transfer unit and a control device illustrated in FIG. 6. 従来の画像形成装置における中間転写ユニットと制御装置の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an intermediate transfer unit and a control device in a conventional image forming apparatus. 図５及び図６に示すロータリエンコーダが１つの検出ヘッドを備えた場合の速度信号の出力例を示す波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram illustrating an output example of a speed signal when the rotary encoder illustrated in FIGS. 5 and 6 includes one detection head.

符号の説明Explanation of symbols

１，１′：中間転写ユニット ２：第１コントローラ ３：第２コントローラ ４，６：制御部 ５：メモリ ７：ＦＦＴ回路 １０：中間転写ベルト １１：中間転写駆動モータ（モータ） １２：駆動軸ローラ １３：駆動軸 １４：２次転写駆動ローラ １５：転写ベルトテンションローラ １６Ｙ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｂｋ：感光体 １７：ギア １８：ロータリエンコーダ １９：スケール ２０：ベルトエンコーダ ２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｂｋ：１次転写ローラ ２２：２次転写ローラ ２３：モータドライバ ２４：ＰＷＭ生成部 ３０：制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1 ': Intermediate transfer unit 2: 1st controller 3: 2nd controller 4, 6: Control part 5: Memory 7: FFT circuit 10: Intermediate transfer belt 11: Intermediate transfer drive motor (motor) 12: Drive shaft roller 13: Drive shaft 14: Secondary transfer drive roller 15: Transfer belt tension roller 16Y, 16C, 16M, 16Bk: Photoconductor 17: Gear 18: Rotary encoder 19: Scale 20: Belt encoder 21Y, 21C, 21M, 21Bk: 1 Next transfer roller 22: Secondary transfer roller 23: Motor driver 24: PWM generator 30: Controller

Claims (7)

回転体と、前記回転体を前記回転体の回転軸を介して回転させるモータと、前記回転体の回転によって移動される移動体と、前記回転軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記移動体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、前記回転速度検出手段によって検出した回転速度が目標速度になるように前記モータの回転速度を制御する第１の制御手段と、前記移動速度検出手段によって検出した移動速度が目標速度になるように前記モータの回転速度を制御する第２の制御手段とを備えたモータ制御装置において、
前記第１の制御手段及び前記第２の制御手段による前記モータの回転速度の制御前に、前記第１の制御手段と前記第２の制御手段のいずれか一方の制御を無効にし、もう一方の前記第１の制御手段あるいは前記第２の制御手段による制御中に前記回転速度検出手段によって検出された回転速度と前記移動速度検出手段によって検出された移動速度との差分速度を求める差分速度演算手段と、
該差分速度演算手段によって求めた差分速度を記憶する記憶手段と、
前記第１の制御手段及び前記第２の制御手段による前記モータの回転速度の制御時、前記記憶手段によって記憶している差分速度に基づいて前記モータの回転速度を補正する補正手段とを設けたことを特徴とするモータ制御装置。 A rotating body, a motor that rotates the rotating body via a rotating shaft of the rotating body, a moving body that is moved by the rotation of the rotating body, and a rotational speed detecting means that detects a rotational speed of the rotating shaft; A moving speed detecting means for detecting a moving speed of the moving body; a first control means for controlling the rotating speed of the motor so that the rotating speed detected by the rotating speed detecting means becomes a target speed; and the moving speed. A motor control device comprising: second control means for controlling the rotational speed of the motor so that the moving speed detected by the detection means becomes a target speed;
Before the rotation speed of the motor is controlled by the first control means and the second control means, the control of one of the first control means and the second control means is invalidated, and the other Differential speed calculating means for obtaining a differential speed between the rotational speed detected by the rotational speed detecting means and the moving speed detected by the moving speed detecting means during the control by the first control means or the second control means. When,
Storage means for storing the differential speed obtained by the differential speed calculation means;
Correction means for correcting the rotation speed of the motor based on the differential speed stored in the storage means when the rotation speed of the motor is controlled by the first control means and the second control means is provided. The motor control apparatus characterized by the above-mentioned. 前記差分速度演算手段によって差分速度を求めるときの前記第１の制御手段と前記第２の制御手段のいずれを無効にするかを選択する選択手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。   The selection means for selecting which of the first control means and the second control means to invalidate when the differential speed is calculated by the differential speed calculation means is provided. Motor control device. 前記補正手段は、前記差分速度を前記目標速度に加算して前記モータの回転速度を補正する手段であることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ制御装置。   The motor control apparatus according to claim 1, wherein the correction unit is a unit that corrects the rotational speed of the motor by adding the differential speed to the target speed. 前記補正手段は、前記差分速度を前記回転速度検出手段によって検出した回転速度又は前記第２の制御手段の制御による前記モータの回転速度に加算して前記モータの回転速度を補正する手段であることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ制御装置。   The correcting means is means for correcting the rotational speed of the motor by adding the differential speed to the rotational speed detected by the rotational speed detecting means or the rotational speed of the motor controlled by the second control means. The motor control device according to claim 1 or 2. 前記移動体が中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のモータ制御装置。   The motor control apparatus according to claim 1, wherein the moving body is an intermediate transfer belt. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のモータ制御装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the motor control device according to claim 1. 回転体と、前記回転体を前記回転体の回転軸を介して回転させるモータと、前記回転体の回転によって移動される移動体と、前記回転軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記移動体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、前記回転速度検出手段によって検出した回転速度が目標速度になるように前記モータの回転速度を制御する第１の制御手段と、前記移動速度検出手段によって検出した移動速度が目標速度になるように前記モータの回転速度を制御する第２の制御手段とを備えたモータ制御装置を制御するコンピュータに、前記第１の制御手段及び前記第２の制御手段による前記モータの回転速度の制御前に、前記第１の制御手段と前記第２の制御手段のいずれか一方の制御を無効にし、もう一方の前記第１の制御手段あるいは前記第２の制御手段による制御中に前記回転速度検出手段によって検出された回転速度と前記移動速度検出手段によって検出された移動速度との差分速度を求める差分速度演算手順と、該差分速度演算手順によって求めた差分速度を記憶する記憶手順と、前記第１の制御手段及び前記第２の制御手段による前記モータの回転速度の制御時、前記記憶手順によって記憶している差分速度に基づいて前記モータの回転速度を補正する補正手順とを実行させるためのプログラム。   A rotating body, a motor that rotates the rotating body via a rotating shaft of the rotating body, a moving body that is moved by the rotation of the rotating body, and a rotational speed detecting means that detects a rotational speed of the rotating shaft; A moving speed detecting means for detecting a moving speed of the moving body; a first control means for controlling the rotating speed of the motor so that the rotating speed detected by the rotating speed detecting means becomes a target speed; and the moving speed. A computer that controls a motor control device including a second control unit that controls a rotation speed of the motor so that a moving speed detected by the detection unit becomes a target speed; Before the control of the rotation speed of the motor by the control means, the control of one of the first control means and the second control means is invalidated, and the other first control means is provided. Is a differential speed calculation procedure for obtaining a differential speed between the rotation speed detected by the rotation speed detection means and the movement speed detected by the movement speed detection means during the control by the second control means, and the differential speed calculation A storage procedure for storing the differential speed obtained by the procedure, and at the time of controlling the rotational speed of the motor by the first control means and the second control means, based on the differential speed stored by the storage procedure A program for executing a correction procedure for correcting the rotation speed of the motor.
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