JP2010133990A - 回転部材の駆動制御装置と駆動制御方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンコーダ5からローラ1の一定回転角度ごとにパルス信号をパルス周期計測部7に送る。パルス周期計測部7は送られたパルス信号のエッジ周期をクロックパルス発生部6から送られるクロックパルスで逐次計数し、計数したカウント値C(n)を演算処理部9に送る。演算処理部9は送られたカウント値C(n)と、制御データ記憶部8に記憶した目標カウント値C(0)と目標角速度ω0とクロックパルスの周波数fcの比ω0/fcによりローラ1の角度偏差θerrを算出する。
【選択図】 図3
Description
装置本体100内には転写装置101が設けられ、転写装置101は、図2の構成図に示すように、略中央にベルト状の無端移動部材である中間転写ベルト102を有し、中間転写ベルト102は駆動ローラ103と2つの従動ローラ104,105の間に張架されて時計回り方向に回動するようになっている。この中間転写ベルト102は、従動ローラ105の左方に設けられているクリーニング装置106により、その表面に画像転写後に残留する残留トナーが除去されるようになっている。その中間転写ベルト102の駆動ローラ103と従動ローラ104の間に架け渡された直線部分の上方には、その中間転写ベルト102の移動方向に沿って、イエロー(Y),シアン(C),マゼンタ(M),ブラック(K)の4つのドラム状の感光体107Y,107C,107M,107K(以下、特定しない場合には単に感光体107という)が所定の間隔を置いて配設されている。そして、中間転写ベルト102の内側に各感光体107に対向して中間転写ベルト102を挟むように、4個の1次転写ローラ108が設けられている。
ωerr={fc/C(n)}・dθ−ω0 (1)
角度偏差θerrは角速度偏差ωerrを積分することによっても求められることが可能であるが、θ=ωtの関係から、
θerr(n)=ω0{t(0)−t(n)} (2)
なので、
t(n)=C(n)/fc (3)
より下記(4)式で表すことができる。
θerr=(ω0/fc)・Σ{C(n)−C(0)} (4)
演算処理部9は(4)式に基づいて角度偏差θerrを演算して駆動制御部10に出力する。
Perr=(V0/fc)・Σ{C(n)−C(0)} (5)
この(5)式により位置偏差Perrを算出して駆動モータ2の駆動を制御することにより無端ベルト20を一定速度で回転することができる。
Perr=V0・Σ{t(n)−t(0)} (6)
したがって演算処理部9に光学センサ24からのパルス信号のパルス周期のエッジ間隔時間t(n)を入力するだけで、簡単な処理で位置偏差Perrを算出することができる。
光学センサ24bから光学センサ24aの距離gの間に距離V・phの伸びが生じていることを示している。2つの光学センサ24a,24bの間隔gはN・Lpであるから伸び率は(V・ph)/(N・Lp)になる。
Perr=V0・Σ{t(n)−t(0)+ph/N} (7)
2つの光学センサ24a,24bの間隔がマーク間隔Lpの整数倍であると(7)式のように簡単になるが、2つの光学センサ24a,24bの間隔がマーク間隔Lpの整数倍でない場合、位置偏差Perrは下記(8)式になる。
Perr=V0・Σ{t(n)−t(0)+ph(n)/(g/Lp)} (8)
ここでV0とg/Lpは定数であるのでk1,k2とおくと、(8)式は下記(9)式で表せる。
Perr=k1・Σ{t(n)−t(0)+ph(n)/k2} (9)
したがってエッジ時間差計測部25で2つの光学センサ24a,24bから出力するエッジの時間差ph(n)を計時することにより(7)式や(8)式又は(9)式で示すような簡単な演算処理によりマーク間隔Lpの変動を補正した位置偏差Perrを得ることができる。例えば(9)式に基づいて位置偏差Perrを演算処理する場合、制御データ記憶部8aには、エッジ間隔時間の基準値t(0)と、無端ベルト20の基準速度V0を定数k1として記憶し、g/Lpを定数k2として記憶しておくことにより演算処理部9aの処理を簡略化することができる。
Perr=(V0/fc)・Σ{C(n)−C(0)+Cph(n)/(g/Lp)} (10)
なお、周期タイマー71の出力は時間の出力であるが、周期カウンタ70の出力はクロックパルス(fc)でカウントされたデータの出力となる。この場合、周期カウンタ70の出力をクロックパルス(fc)によって除算すれば、時間の出力へと変換することができる。
5;エンコーダ、6;クロックパルス発生部、7;パルス周期計測部、
8;制御データ記憶部、9;演算処理部、10;駆動制御部、
11;周期偏差演算部、12;積算部、13;角度偏差演算部、20;無端ベルト、
21;駆動ローラ、22,23;従動ローラ、24;光学センサ、
25;エッジ時間差計測部、26;時間偏差補正部、27;位置偏差演算部、
28;光学マーク、 70;周期カウンタ、71;周期タイマー、
72;セレクタ、73;エッジカウンタ、74;ダウンカウンタ、75;レジスタ、
76;積算部、91;CPU。
Claims (16)
- 回転部材に回転駆動力を伝達する駆動手段と、
前記駆動手段により回転している回転部材の回転角度又は回転位置に応じてパルス信号を出力する計測手段と、
前記計測手段から出力するパルス信号の立ち上がり又は立ち下がりのいずれかのエッジ周期を計測するパルス周期計測手段と、
前記パルス周期計測手段で計測したパルス周期と前記回転部材の目標速度に対応したパルス周期である目標周期との差により前記回転部材の角度偏差又は位置偏差を算出する演算処理手段と、
前記演算処理手段で算出した前記回転部材の角度偏差又は位置偏差により前記駆動手段の駆動をフィードバック制御する制御手段と、
を有することを特徴とする回転部材の駆動制御装置。 - ドラム状の回転部材に回転駆動力を伝達する駆動手段と、
前記駆動手段により回転しているドラム状の回転部材の回転角度に応じてパルス信号を出力する計測手段と、
前記計測手段から出力するパルス信号の立ち上がり又は立ち下がりのいずれかのエッジ周期を計測するパルス周期計測手段と、
前記パルス周期計測手段で計測したパルス周期と前記ドラム状の回転部材の目標角速度に対応したパルス周期である目標周期との差により前記ドラム状の回転部材の角度偏差を算出する演算処理手段と、
前記演算処理手段で算出した前記ドラム状の回転部材の角度偏差により前記駆動手段の駆動をフィードバック制御する制御手段と、
を有することを特徴とする回転部材の駆動制御装置。 - 前記パルス周期計測手段は高速なクロックパルスにより前記計測手段から出力するパルス信号のエッジ周期を計測する周期カウンタを有し、前記演算処理手段は前記周期カウンタで計測したパルス周期と目標角速度に対応したパルス周期との差の累積値と、目標角速度と前記クロックパルスのクロック周波数の比とにより前記ドラム状の回転部材の角度偏差を算出する請求項2記載の回転部材の駆動制御装置。
- 前記パルス周期計測手段の周期カウンタは目標角速度に対応した目標カウント値がプリセットされたダウンカウンタにより構成され、前記演算処理手段は前記ダウンカウンタからの出力値の累積値と、目標角速度と前記クロックパルスのクロック周波数の比とにより前記ドラム状の回転部材の角度偏差を算出する請求項3記載の回転部材の駆動制御装置。
- 前記パルス周期計測手段に前記ダウンカウンタの出力値を積算して記憶する積算手段を有する請求項4記載の回転部材の駆動制御装置。
- ベルト状の回転部材に回転駆動力を伝達する駆動手段と、
前記駆動手段により回転しているベルト状の回転部材の回転位置に応じてパルス信号を出力する計測手段と、
前記計測手段から出力するパルス信号の立ち上がり又は立ち下がりのいずれかのエッジ周期を計測するパルス周期計測手段と、
前記パルス周期計測手段で計測したパルス周期と前記ベルト状回転部材の目標速度に対応したパルス周期である目標周期との差により前記ベルト状の回転部材の位置偏差を算出する演算処理手段と、
前記演算処理手段で算出した前記ベルト状の回転部材の位置偏差により前記駆動手段の駆動をフィードバック制御する制御手段と、
を有することを特徴とする回転部材の駆動制御装置。 - 前記パルス周期計測手段は高速なクロックパルスにより前記計測手段から出力するパルス信号のエッジ周期を計測する周期カウンタを有し、前記演算処理手段は前記周期カウンタで計測したパルス周期と目標速度に対応したパルス周期との差の累積値と、目標速度と前記クロックパルスのクロック周波数の比とにより前記ベルト状の回転部材の位置偏差を算出する請求項6記載の回転部材の駆動制御装置。
- 前記パルス周期計測手段の周期カウンタは目標速度に対応した目標カウント値がプリセットされたダウンカウンタにより構成され、前記演算処理出手段は前記ダウンカウンタからの出力の累積値と、目標速度と前記クロックパルスのクロック周波数の比とにより前記ベルト状の回転部材の位置偏差を算出する請求項7記載の回転部材の駆動制御装置。
- 前記パルス周期計測手段に前記ダウンカウンタの出力値を積算して記憶する積算手段を有する請求項8記載の回転部材の駆動制御装置。
- 前記計測手段は前記ベルト状の回転部材の移動方向に沿って一定間隔をおいて配置された少なくとも2個の光学センサを有し、前記少なくとも2個の光学センサにより前記ベルト状の回転部材の表面に一定周期で設けられた光学マークを検出して少なくとも2つのパルス信号を出力し、
前記2個の光学センサからそれぞれ出力する2つのパルス信号のエッジ間隔をエッジ間隔計測手段で計測し、
前記演算処理手段は前記エッジ間隔計測手段から出力する2つのパルス信号のエッジ間隔から前記光学マークのピッチ誤差と、前記2個の光学センサの間隔と光学マークの基準ピッチとで定められる定数との比とにより前記ベルト状の回転部材の位置偏差を補正する請求項6乃至9のいずれかに記載の回転体の駆動制御装置。 - 前記演算処理手段は前記計測手段の少なくとも2個の光学センサのなかで前記ベルト状の回転部材の移動方向の上流側の光学センサから出力するパルス周期が不連続になることを検知して前記光学マークの不連続位置を検出して前記位置偏差の算出処理を中断し、
前記光学マークの不連続部分が、下流側の前記光学センサを通過するタイミングで前記光学マークの不連続部分を検出していない光学センサから出力するパルス信号に基づいて位置偏差を算出する請求項6乃至10のいずれかに記載の回転部材の駆動制御装置。 - 前記演算処理手段は前記パルス周期計測手段で計測したパルス周期と前記回転部材の目標速度に対応したパルス周期である目標周期との差により前記回転部材の角度偏差又は位置偏差を演算するCPUで構成され、
前記パルス周期計測手段は前記計測手段から出力するパルス信号のエッジ周期が変動するたびに割込み信号を発生し、
前記CPUは前記パルス周期計測手段で割込み信号が発生するたびに前記回転部材の角度偏差又は位置偏差を演算する請求項1乃至11のいずれかに記載の回転部材の駆動制御装置。 - 駆動手段により回転している回転部材の回転角度又は回転位置に応じたパルス信号を検出する工程と、
検出したパルス信号の立ち上がり又は立ち下がりのいずれかのエッジ周期を計測する工程と、
計測手段で計測したパルス周期と前記回転部材の目標速度に対応したパルス周期である目標周期との差により前記回転部材の角度偏差又は位置偏差を算出する工程と、
算出した前記回転部材の角度偏差又は位置偏差により前記駆動手段の駆動をフィードバック制御する工程と、
を有することを特徴とする回転部材の駆動制御方法。 - 駆動手段により回転しているドラム状の回転部材の回転角度に応じたパルス信号を検出する工程と、
検出したパルス信号の立ち上がり又は立ち下がりのいずれかのエッジ周期を計測する工程と、
計測したパルス周期と前記ドラム状の回転部材の目標角速度に対応したパルス周期である目標周期との差により前記ドラム状の回転部材の角度偏差を算出する工程と、
算出した前記ドラム状の回転部材の角度偏差により前記駆動手段の駆動をフィードバック制御する工程と、
を有することを特徴とする回転部材の駆動制御方法。 - 駆動手段により回転しているベルト状の回転部材の回転位置に応じたパルス信号を検出する工程と、
計測したパルス信号の立ち上がり又は立ち下がりのいずれかのエッジ周期を計測する工程と、
計測したパルス周期と前記ベルト状回転部材の目標速度に対応したパルス周期である目標周期との差により前記ベルト状の回転部材の位置偏差を算出する工程と、
算出した前記ベルト状の回転部材の位置偏差により前記駆動手段の駆動をフィードバック制御する工程と、
を有することを特徴とする回転部材の駆動制御方法。 - 請求項1乃至12のいずれかに記載の回転部材の駆動制御装置により各種回転機構部を駆動制御することを特徴とする画像形成装置。
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