JP2019078984A - 回転体制御装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転部材の回転速度を測定する測定手段が、測定誤差が生じる構成の場合であっても、画像の濃度ムラを抑制することができる。【解決手段】画像形成装置は、画像の形成に寄与する像保持体を駆動するモータ３７と、像保持体を駆動する駆動力を伝達すると共に、像保持体との減速比が非整数倍であるモータ３７の駆動軸３４Ａと、駆動軸３４Ａよりも駆動力の伝達方向下流側に設けられ、像保持体の回転に寄与するギア３５の回転速度を測定するフォトセンサ４１と、フォトセンサ４１により測定された回転速度を周波数分離することにより、駆動軸３４Ａの回転周期の変動に関する変動情報を検出し、検出された変動情報を用いて、画像の濃度ムラが抑制されるように制御するＣＰＵと、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、回転体制御装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、駆動軸を有する駆動モータと、前記駆動軸と噛み合い回転を減速する歯車と、前記歯車に取り付けられたエンコーダと、前記歯車の回転中心に設けられた出力軸とを備えた回転駆動装置において、前記歯車は前記駆動モータからの動力を前記出力軸へ伝達する伝達部を有し、前記歯車の噛み合い剛性Ｋ１が、前記伝達部のねじれ剛性Ｋ２よりも大きく設定されていることを特徴とする回転駆動装置が開示されている。

特許文献２には、回転軸に第１及び第２の歯車が設置された制御対象回転体と、前記第１の歯車と噛合する第３の歯車を介して前記制御対象回転体を駆動する駆動源と、前記第２の歯車と噛合する第４のギヤを介して前記駆動源の駆動力が伝達される回転体の回転速度又は回転位置を検出する検出手段の出力に基づいて、前記制御対象回転体の回転速度又は回転位置を算出する演算手段を備え、前記第４の歯車は、歯数が前記第２の歯車よりも少なく、前記第２の歯車の軸芯方向に付勢されて該第２の歯車に圧接されることを特徴とする回転検出装置が開示されている。

特許文献３には、潜像を現像剤により現像して得られた現像像を担持する像担持体において、反射部及び非反射部を周方向に交互に配置した円板状のコードホイールを筒状の像担持体本体の一端部に設け、発光部から出射した光束を前記コードホイールに照射し、前記コードホイールからの反射光を受光部に入射し、前記受光部に入射した光量に応じた電気信号を出力することを特徴とする像担持体が開示されている。

特開２０１３−２５３６８０号公報 特開２００５−９１６０９号公報 特開２００３−１２２１８９号公報

画像の形成に寄与する回転体を駆動する場合、回転ムラ等によって画像に濃度ムラが発生する場合がある。回転ムラを抑制するためには、回転体の回転に寄与する回転部材の回転速度を測定した測定結果に基づいて回転ムラが抑制されるように回転体を駆動すればよい。

しかしながら、回転部材の回転速度を測定する測定手段の測定誤差が大きいと、回転ムラを抑制するのが困難となり、その結果、画像の濃度ムラを抑制することが困難となる。

本発明は、回転部材の回転速度を測定する測定手段が、測定誤差が生じる構成の場合であっても、画像の濃度ムラを抑制することができる回転体制御装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の回転体制御装置は、画像の形成に寄与する回転体を駆動する駆動手段と、前記回転体を駆動する駆動力を伝達すると共に、前記回転体との減速比が非整数倍である伝達手段と、前記伝達手段よりも前記駆動力の伝達方向下流側に設けられ、前記回転体の回転に寄与する回転部材の回転速度を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された回転速度を周波数分離することにより、前記伝達手段の回転周期の変動に関する変動情報を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記変動情報を用いて、前記画像の濃度ムラが抑制されるように制御する制御手段と、を備える。

請求項２記載の発明は、前記制御手段は、前記変動情報を用いて、前記回転周期の変動が抑制されるように、前記駆動手段に出力する駆動信号を制御する。

請求項３記載の発明は、前記検出手段は、前記回転速度をフーリエ変換するフーリエ変換手段であり、前記制御手段は、前記フーリエ変換手段による前記回転速度のフーリエ変換の結果を用いて、前記回転周期の変動が抑制されるように、前記駆動手段に出力する駆動信号を制御する。

請求項４記載の発明は、前記制御手段は、前記変動情報を用いて、前記画像の濃度ムラが抑制されるように、前記画像の形成タイミングを制御する。

請求項５記載の発明は、前記測定手段は、前記回転部材に設けられた複数のリブ部材と、前記リブ部材の有無を検知する検知手段と、を含む。

請求項６記載の発明は、前記リブ部材が樹脂で構成されている。

請求項７記載の発明は、前記複数のリブ部材のうち１つのリブ部材の幅が他のリブ部材の幅と異なる。

請求項８記載の発明の画像形成装置は、画像の形成に寄与する回転体と、請求項１〜７の何れか１項に記載の回転体制御装置と、を備える。

請求項１、８記載の発明によれば、回転部材の回転速度を測定する測定手段が、測定誤差が生じる構成の場合であっても、画像の濃度ムラを抑制することができる、という効果を有する。

請求項２記載の発明によれば、回転体の回転ムラを抑制することができる、という効果を有する。

請求項３記載の発明によれば、フーリエ変換を用いずに変動情報を検出する場合と比較して、変動情報を容易に検出することができる、という効果を有する。

請求項４記載の発明によれば、駆動手段に出力する駆動信号を補正せずに画像の濃度ムラを抑制できる、という効果を有する。

請求項５記載の発明によれば、測定手段を簡単な構成とすることができる、という効果を有する。

請求項６記載の発明によれば、リブ部材を安価にすることができる、という効果を有する。

請求項７記載の発明によれば、複数のリブ部材の幅が全て同一の場合と比較して、回転部材のＺ相を検知することができる、という効果を有する。

画像形成装置の要部構成例を示す概略側面図である。 第１実施形態に係る像保持体の駆動系の側面図である。 第１実施形態に係る像保持体の駆動系の斜視図である。 ギアの平面図である。 画像形成装置の電気系統の要部構成例を示すブロック図である。 回転体制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 回転速度をフーリエ変換した結果を示すグラフである。 回転速度をフーリエ変換した結果を示すグラフである。 第１実施形態に係る像保持体の駆動系の側面図である。 第１実施形態に係る像保持体の駆動系の斜視図である。 回転速度をフーリエ変換した結果を示すグラフである。 変形例に係るギアの平面図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例を詳細に説明する。

（第１実施形態）

図１を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の構成を説明する。なお、以下では、黄色をＹ、マゼンタ色をＭ、シアン色をＣ、黒色をＫで表すと共に、各構成部品及びトナー画像（画像）を色毎に区別する必要がある場合には、符号の末尾に各色に対応する色の符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を付して説明する。また、以下では、各構成部品及びトナー画像を色毎に区別せずに総称する場合には、符号の末尾の色の符号を省略して説明する。

（全体構成）

図１に示すように、画像形成装置１０の装置本体１０Ａの内部には、入力される画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の階調データに変換する画像処理を行う画像処理部１２が設けられている。

また、装置本体１０Ａの中央側には、各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット１６が、水平方向に対して傾斜する方向に間隔をおいて配置されている。また、各色の画像形成ユニット１６の鉛直方向の上方には、各色の画像形成ユニット１６で形成されたトナー画像が多重に転写される一次転写ユニット１８が設けられている。

さらに、一次転写ユニット１８の側方（図１の左側）には、後述する供給搬送ユニット３０によって搬送経路６０に沿って搬送された用紙Ｐに、一次転写ユニット１８に多重に転写されたトナー画像を転写する二次転写ロール２２が設けられている。

二次転写ロール２２に対して用紙Ｐの搬送方向（以下、「用紙搬送方向」という。）の下流側には、定着装置２４が設けられている。また、定着装置２４は、用紙Ｐに転写されたトナー画像を熱及び圧力によって用紙Ｐに定着させる。

また、定着装置２４に対して用紙搬送方向の下流側には、トナー画像が定着された用紙Ｐを画像形成装置１０の装置本体１０Ａの上部に設けられた排出部２６に排出する排出ロール２８が設けられている。

一方、画像形成ユニット１６の鉛直方向の下方及び側方には、用紙Ｐを供給し搬送する供給搬送ユニット３０が設けられている。また、一次転写ユニット１８の鉛直方向の上方には、装置本体１０Ａの正面から装置本体１０Ａに対して着脱可能とされ、現像器３８に補給されるトナーが充填されるトナーカートリッジ１４が色別に４個（１４Ｋ〜１４Ｙ）装置幅方向に並んで配置されている。各色のトナーカートリッジ１４は、装置奥行方向に延びる円柱状とされ、各色の現像器３８と図示しない補給管を介して接続されている。

（画像形成ユニット）

図１に示すように、各色の画像形成ユニット１６は、すべて同様に構成されている。そして、画像形成ユニット１６は、回転する円柱状の像保持体３４と、像保持体３４の表面を帯電させる帯電器３６と、を備えている。

また、画像形成ユニット１６は、帯電した像保持体３４の表面に露光光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッド３２を備えている。また、画像形成ユニット１６は、ＬＥＤヘッド３２による露光光の照射によって形成された静電潜像を現像剤で現像してトナー画像として可視化する現像器３８を備えている。また、画像形成ユニット１６は、像保持体３４の表面を清掃する図示しない清掃ブレードを備えている。

現像器３８には、像保持体３４と対向して現像ロール３９が配置されており、現像器３８は、現像ロール３９を用いて像保持体３４に形成された静電潜像を現像剤で現像してトナー画像として可視化する。

そして、帯電器３６、ＬＥＤヘッド３２、現像ロール３９、及び清掃ブレードは、像保持体３４の表面と対向して、像保持体３４の回転方向の上流側から下流側へ向けてこの順番で配置されている。

（転写部（一次転写ユニット・二次転写ロール））

一次転写ユニット１８は、無端状の中間転写ベルト４２と、中間転写ベルト４２が巻き掛けられ、図示しないモータにより回転駆動して中間転写ベルト４２を矢印Ａ方向に周回させる駆動ロール４６と、を備えている。また、一次転写ユニット１８は、中間転写ベルト４２が巻き掛けられ、中間転写ベルト４２に張力を付与する張力付与ロール４８と、張力付与ロール４８の鉛直方向上方に配置されて中間転写ベルト４２と従動回転する補助ロール５０と、を備えている。また、一次転写ユニット１８は、中間転写ベルト４２を挟んで各色の像保持体３４の反対側に各々配置される一次転写ロール５２を備えている。

以上の構成により、各色の画像形成ユニット１６の像保持体３４上に順次形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像が、各色の一次転写ロール５２によって、中間転写ベルト４２上に多重に転写される。

さらに、中間転写ベルト４２の表面に接して中間転写ベルト４２の表面を清掃する清掃ブレード５６が、中間転写ベルト４２を挟んで駆動ロール４６の反対側に配置されている。

また、中間転写ベルト４２を挟んで補助ロール５０の反対側には、中間転写ベルト４２上に転写されたトナー画像を、搬送される用紙Ｐに転写する二次転写ロール２２が設けられている。そして、二次転写ロール２２は接地されており、補助ロール５０は二次転写ロール２２の対向電極を形成しており、補助ロール５０には、二次転写電圧が印加されることにより、用紙Ｐにトナー画像が転写される。

（供給搬送ユニット）

供給搬送ユニット３０は、装置本体１０Ａ内において、画像形成ユニット１６に対して鉛直方向の下方に配置され、複数の用紙Ｐが積載される給紙部材６２を備えている。

さらに、供給搬送ユニット３０は、給紙部材６２に積載された用紙Ｐを搬送経路６０へ送り出す給紙ロール６４と、給紙ロール６４によって送り出された用紙Ｐを１枚ずつ分離する分離ロール６６と、用紙Ｐの搬送タイミングを合わせる位置合わせロール６８と、を備えている。そして、各ロールが、用紙搬送方向の上流側から下流側に向けてこの順番で配置されている。

以上の構成により、給紙部材６２から供給された用紙Ｐは、回転する位置合わせロール６８によって中間転写ベルト４２と二次転写ロール２２との接触部（二次転写位置）へ定められたタイミングで送り出される。

（画像形成工程）

まず、画像処理部１２から各色のＬＥＤヘッド３２に各色の階調データが順次出力される。そして、ＬＥＤヘッド３２から階調データに応じて出射された露光光は、帯電器３６によって帯電した像保持体３４の表面に照射される。これにより、像保持体３４の表面には静電潜像が形成される。像保持体３４上に形成された静電潜像は、各色の現像器３８によって現像され、各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像として可視化される。

さらに、一次転写ユニット１８の一次転写ロール５２によって、像保持体３４上に形成された各色のトナー画像が、周回する中間転写ベルト４２上に多重に転写される。

中間転写ベルト４２上に多重に転写された各色のトナー画像は、給紙部材６２から給紙ロール６４、分離ロール６６、位置合わせロール６８によって搬送経路６０に沿って搬送されてきた用紙Ｐに二次転写ロール２２によって二次転写位置で二次転写される。

さらに、トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置２４へと搬送される。そして、トナー画像が定着装置２４によって用紙Ｐに定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、排出ロール２８によって排出部２６に排出される。

一方、用紙Ｐの両面に画像を形成させる場合は、定着装置２４によって一方の面（表面）にトナー画像が定着された用紙Ｐは、排出ロール２８によって排出部２６にそのまま排出されない。排出ロール２８が逆回転されることで、用紙Ｐの用紙搬送方向が切り替えられる。そして、この用紙Ｐは、搬送ロール７４、７６により両面搬送経路７２に沿って搬送される。

両面搬送経路７２に沿って搬送された用紙Ｐは、表裏が反転されて再度位置合わせロール６８へと搬送される。そして、用紙Ｐの他方の面（裏面）にトナー画像が転写及び定着された後、用紙Ｐは、排出ロール２８によって排出部２６に排出される。

（像保持体の駆動系）

次に、図２〜４を参照して、像保持体３４の駆動系の構成について説明する。

図２〜４に示すように、像保持体３４の回転軸３４Ａには、ギア３５が固定されている。ギア３５には、モータ３７の駆動軸３７Ａが噛み合っている。モータ３７は、画像の形成に寄与する像保持体３４を駆動する。また、モータ３７の駆動軸３７Ａは、像保持体３４を駆動する駆動力を伝達する。モータ３７が駆動して駆動軸３７Ａが回転すると、ギア３５が回転し、像保持体３４が回転する。なお、モータ３７は駆動手段の一例である。また、駆動軸３７Ａは伝達手段の一例である。また、像保持体３４は回転体の一例である。

図３、４に示すように、ギア３５の周縁部には、複数のリブ部材４０が円状に一定間隔で設けられている。また、ギア３５の周縁部の一部にはリブ部材４０を挟むようにフォトセンサ４１が設けられている。このように、フォトセンサ４１は、モータ３７の駆動軸３７Ａよりも駆動力の伝達方向下流側に設けられている。そして、フォトセンサ４１は、像保持体３４の回転に寄与するギア３５の回転速度を測定する。なお、ギア３５は、回転部材の一例である。また、複数のリブ部材４０及びフォトセンサ４１は、測定手段の一例である。また、フォトセンサ４１は、検知手段の一例である。

フォトセンサ４１は、一例として、一組の発光素子４１Ａ及び受光素子４１Ｂを備えた反射型のセンサであり、発光素子４１Ａと受光素子４１Ｂとの間をリブ部材４０が通過するように配置される。リブ部材４０は、本実施形態では一例として樹脂で構成されるが、これに限られるものではない。

フォトセンサ４１は、発光素子４１Ａから受光素子４１Ｂに向けて光を照射する。また、フォトセンサ４１は、受光素子４１Ｂで受光した光量に応じた信号レベルの信号（以下、「検知信号」という。）を出力する。像保持体３４が回転、すなわちギア３５が回転している場合、リブ部材４０が発光素子４１Ａと受光素子４１Ｂとの間（以下、「検知位置」という）を通過する期間では、発光素子４１Ａから照射された光は遮られて受光素子４１Ｂで受光されない。一方、リブ部材４０が検知位置を通過していない期間では、発光素子４１Ａから照射された光は受光素子４１Ｂで受光される。

フォトセンサ４１は、リブ部材４０が検知位置を通過している期間と通過していない期間とで異なる信号レベルの検知信号を出力する。例えば、リブ部材４０が検知位置を通過している期間ではハイレベルの信号を出力し、リブ部材４０が検知位置を通過していない期間ではローレベルの信号を出力する。従って、例えばハイレベルの信号が出力される間隔、すなわちリブ部材４０が通過する間隔等からギア３５の回転速度、すなわち像保持体３４の回転速度が求められる。ここで、回転速度とは、例えば単位時間当たりの回転数を言う。

次に、図５を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の電気系の要部構成について説明する。

図５に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、画像形成装置１０の全体的な動作を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）１２０、及び各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）１２２を備えている。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１２０による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）１２４、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部１２６を備えている。なお、ＣＰＵ１２０は、検出手段及び制御手段の一例である。

また、画像形成装置１０は、外部装置と通信データの送受信を行う通信回線Ｉ／Ｆ（Interface）部１２８を備えている。また、画像形成装置１０は、画像形成装置１０に対するユーザからの指示を受け付ける一方、ユーザに対して画像形成装置１０の動作状況等に関する各種情報を表示する操作表示部１３０を備えている。なお、操作表示部１３０は、例えば、プログラムの実行により操作指示の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示される表示面にタッチパネルが設けられたディスプレイ、及びテンキーやスタートボタン等のハードウェアキーを含む。

また、画像形成装置１０は、前述した画像形成ユニット１６や一次転写ユニット１８等の用紙Ｐに対する画像形成に関する各種処理を行う構成部位を含む画像形成部１３６を備えている。そして、ＣＰＵ１２０、ＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２４、記憶部１２６、通信回線Ｉ／Ｆ部１２８、操作表示部１３０、及び画像形成部１３６の各部がアドレスバス、データバス、及び制御バス等のバス１３８を介して互いに接続されている。なお、モータ３７、駆動軸３７Ａ、複数のリブ部材４０、フォトセンサ４１、及びＣＰＵ１２０を含む装置は、回転体制御装置の一例である。

以上の構成により、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、ＣＰＵ１２０により、ＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２４、及び記憶部１２６に対するアクセス、並びに通信回線Ｉ／Ｆ部１２８を介した外部装置との間での通信データの送受信を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１２０により、操作表示部１３０を介した各種指示情報の取得、及び操作表示部１３０に対する各種情報の表示を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１２０により、モータ３７、フォトセンサ４１、及び画像形成部１３６の制御を各々行う。

ところで、像保持体３４に回転ムラが生じると、画像の濃度ムラの原因となる。このため、ＣＰＵ１２０は、フォトセンサ４１から出力された検知信号から像保持体３４の回転速度を求め、回転ムラが解消されるようにモータ３７を制御する。

ここで、例えばリブ部材４０を金属等の部材で構成すれば検知信号の精度が高くなるが、本実施形態ではリブ部材４０を樹脂で構成しているため、リブ部材４０の取り付け精度等によって検知信号に誤差が生じやすくなる。

そこで、本実施形態では、モータ３７の駆動軸３７Ａとギア３５（像保持体３４）との減速比を非整数倍とし、フォトセンサ４１から出力された検知信号により測定された回転速度を周波数分離することでモータ３７の駆動軸３７Ａの回転周期の変動に関する変動情報を検出し、検出された変動情報を用いてモータ３７の駆動軸３７Ａの回転をフィードフォワード制御することにより、画像の濃度ムラを抑制する。

ここで、モータ３７の駆動軸３７Ａの歯数をｎ_Ｍ、ギア３５の歯数をｎ_Ｇとすると、減速比Ｒは次式で表される。

Ｒ＝ｎ_Ｇ／ｎ_Ｍ ・・・（１）

本実施形態では、一例として歯数ｎ_Ｍを２１、歯数をｎ_Ｇを１８０とした場合について説明する。この場合、減速比Ｒは１８０／２１となり、非整数倍となる。

そして、モータ３７の駆動軸３７Ａの回転周波数をｆ_Ｍ、ギア３５の回転周波数をｆ_Ｇとした場合、ギア３５の回転周波数ｆ_Ｇは次式で表される。

ｆ_Ｇ＝ｆ_Ｍ／Ｒ ・・・（２）

本実施形態では、モータ３７の駆動軸３７Ａの回転周波数ｆ_Ｍを一例として３０Ｈｚとした場合について説明する。この場合、ギア３５の回転周波数ｆ_Ｇは上記（２）式より３．５Ｈｚとなる。

また、ギア３５のリブの数をＮとすると、リブ部材４０がフォトセンサ４１を通過して発光素子４１Ａが照射した光を遮光することによって生じるパルスの周波数、すなわち検知信号の周波数ｆ_Ｋは、次式で表される。

ｆ_Ｋ＝ｆ_Ｇ×Ｎ ・・・（３）

本実施形態では、リブ部材４０の数Ｎが３０個の場合について説明する。この場合、検知信号の周波数ｆ_Ｋは１０５Ｈｚとなる。

次に、ＣＰＵ１２０によって実行される回転体制御処理について説明する。図６は、本実施形態に係る回転体制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

図６の回転体制御処理は、画像形成処理が指示されると実行される。また、回転体制御プログラムはＲＯＭ１２２に予めインストールされている。また、ここでは、説明を簡単にするために、前述した画像形成工程による用紙Ｐに画像を形成する処理については説明を省略する。

まず、ステップＳ１００では、像保持体３４の回転を開始させる。

ステップＳ１０２では、フォトセンサ４１から検知信号を取得し、ギア３５の回転速度を測定する。ギア３５の回転速度は、例えば検知信号のパルス間隔、リブ部材４０間の距離、及びリブ部材４０の個数等から算出される。

測定されたギア３５の回転速度には、実際の像保持体３４の回転ムラ成分とフォトセンサ４１の測定誤差が含まれているため、これらを分離する必要がある。

そこで、ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で測定した回転速度を周波数分離する。具体的には、ステップＳ１０２で測定した回転速度から回転速度の速度変動率、すなわち単位時間当たりの回転速度の変動量を算出する。そして、算出した速度変動率を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）する。

前述したように、モータ３７の駆動軸３７Ａの回転周波数ｆ_Ｍは３０Ｈｚ、ギア３５の回転周波数ｆ_Ｇは３．５Ｈｚ、検知信号の周波数ｆ_Ｋは１０５Ｈｚであるため周波数分離は容易である。

図７には、ステップＳ１０２で測定した回転速度の速度変動率を高速フーリエ変換した結果の一例を示した。図７の左側の回転速度の速度変動率を高速フーリエ変換すると、図７の右側のグラフに示すように、速度変動率が大きい周波数、すなわち誤差が大きい周波数の所にピークが出現する。図７では、３．５Ｈｚ、３０Ｈｚ、１０５Ｈｚにピークが出現し、明確に周波数分離されている。

これに対し、例えばモータ３７の駆動軸３７Ａの歯数ｎ_Ｍを２０として減速比Ｒを整数倍にした場合、ギア３５の回転周波数ｆ_Ｇは上記（２）式より３．３３３・・・となり、これを９倍すると、モータ３７の駆動軸３７Ａの回転周波数ｆ_Ｍ（３０Ｈｚ）とほぼ同じとなる。このため、図８に示すように、３．５Ｈｚのピークが３０Ｈｚのピークに重なってしまう。すなわち、ギア３５に起因する誤差がモータ３７の駆動軸３７Ａに起因する誤差に重なってしまうため周波数分離できない。

これに対し、本実施形態では、モータ３７の駆動軸３７Ａとギア３５の減速比Ｒを非整数倍としているため、ギア３５の回転速度を高速フーリエ変換した場合に、周波数が明確に分離される。

ステップＳ１０６では、ステップＳ１０４の高速フーリエ変換の結果から、モータ３７の駆動軸３７Ａの回転周期の変動に関する変動情報を検出する。具体的には、変動情報は、高速フーリエ変換の結果から得られたモータ３７の駆動軸３７Ａの速度変動率Ａ及び位相θである。本実施形態では、速度変動率Ａは、回転速度の補正対象であるモータ３７の駆動軸３７Ａの速度変動率である。従って、図７に示すように、回転周波数３０Ｈｚの速度変動率を速度変動率Ａとする。図７の例では、速度変動率Ａは０．４％である。

ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６で検出した速度変動率Ａが予め定めた閾値ＴＨ以下であるか否かを判定する。閾値ＴＨは、例えば画像の濃度ムラに関して画像形成装置１０の実機による実験又は画像形成装置１０の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められ、速度変動率Ａが閾値ＴＨ以下であれば画像の濃度ムラが許容範囲内となる値に設定される。

そして、ステップＳ１０８で肯定判定された場合はステップＳ１１０へ移行して画像形成を開始させる。一方、ステップＳ１０８で否定判定された場合は、ステップＳ１１２へ移行する。

ステップＳ１１２では、振幅がステップＳ１０６で検出したモータ３７の駆動軸３７Ａの速度変動率Ａで、位相がステップＳ１０６で検出したモータ３７の駆動軸３７Ａの位相θと逆位相となるように補正された駆動信号をモータ３７に出力する。これにより、モータ３７は、補正された駆動信号に応じてモータ３７の駆動軸３７Ａの回転を制御するので、モータ３７の速度変動が打ち消される。

なお、ステップＳ１０６で検出した速度変動率Ａ及び位相θが正確でない場合もあり得る。そこで、速度変動が徐々に打ち消されるように、段階的に駆動信号を補正してもよい。

（第２実施形態）

次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部分については同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

図９、１０には、本実施形態に係る像保持体３４の駆動系の構成を示した。図２、３に示した構成と異なる点は、モータ３７の駆動軸３７Ａとギア３５との間に第２のギア４３が設けられている点である。なお、第２のギア４３は、伝達手段の一例である。

本実施形態では、回転速度の補正対象が第２のギア４３であり、第２のギア４３の歯数歯数ｎ_Ｇ２を２９とした場合について説明する。また、モータ３７の駆動軸３７Ａの歯数ｎ_Ｍは２１、ギア３５の歯数ｎ_Ｇは１８０、リブ部材４０の数Ｎは３０、モータ３７の駆動軸３７Ａの回転周波数ｆ_Ｍは３０Ｈｚであり、第１実施形態と同じである。

この場合、ギア３５と第２のギア４３との減速比Ｒ２は次式で表される。

Ｒ２＝ｎ_Ｇ／ｎ_Ｇ２ ・・・（４）

本実施形態では、第２のギア４３の歯数ｎ_Ｇ２は２９、モータ３７の駆動軸３７Ａの歯数ｎ_Ｇは１８０なので、減速比Ｒ２は１８０／２９となり、非整数倍となる。

そして、第２のギア３５の回転周波数ｆ_Ｇ２は次式で表される。

ｆ_Ｇ２＝ｆ_Ｍ×（ｎ_Ｍ／ｎ_Ｇ２） ・・・（５）

本実施形態では、モータ３７の駆動軸３７Ａの歯数ｎ_Ｍは２１、第２のギア４３の歯数ｎ_Ｇ２は２９、モータ３７の駆動軸３７Ａの回転周波数ｆ_Ｍは３０Ｈｚなので、第２のギア３５の回転周波数ｆ_Ｇ２は２１．７２Ｈｚとなる。

また、ギア３５の回転周波数ｆ_Ｇは３．５Ｈｚ、検知信号の周波数ｆ_Ｋは１０５Ｈｚであり、第１実施形態と同じである。

本実施形態では、図６の回転体制御処理において、ステップＳ１００〜Ｓ１０４は第１実施形態と同じ処理を実行する。

図１１には、ステップＳ１０２で測定した回転速度の速度変動率を高速フーリエ変換した結果の一例を示した。図１１では、３．５Ｈｚ、３０Ｈｚ、１０５Ｈｚに加えて、第２のギア４３の回転周波数である２１．７２Ｈｚにピークが出現しており、明確に周波数分離されている。

ステップＳ１０６では、ステップＳ１０４の高速フーリエ変換の結果から、第２のギア４３の回転周期の変動に関する変動情報を検出する。すなわち、第２のギア４３の速度変動率Ａ及び位相θを検出する。本実施形態では、速度変動率Ａは、回転速度の補正対象である第２のギア４３の速度変動率である。従って、図１１に示すように、回転周波数２１．７２Ｈｚの速度変動率を速度変動率Ａとする。図７の例では、速度変動率Ａは０．６％強である。

ステップＳ１０８、Ｓ１１０は、第１実施形態と同じ処理を実行する。ステップＳ１１２では、振幅がステップＳ１０６で検出した第２のギア４３の速度変動率Ａで、位相がステップＳ１０６で検出した第２のギア４３の位相θと逆位相となるように補正された駆動信号をモータ３７に出力する。これにより、モータ３７は、補正された駆動信号に応じてモータ３７の駆動軸３７Ａの回転を制御するので、第２のギア４３の速度変動が打ち消される。

なお、本実施形態においても、回転速度の補正対象をモータ３７としてもよい。この場合、第１実施形態と同様に図６の処理を実行すればよい。

また、回転速度の補正対象をモータ３７とした場合、複数のリブ部材４０を、モータ３７の駆動力の伝達方向下流側である第２のギア４３上に設けてもよい。

以上、実施形態を用いて本発明について説明したが、本発明は実施形態に記載の範囲には限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、上記実施形態では、モータ３７の駆動軸３７Ａ又は第２のギア４３の回転周期の変動に関する変動情報を用いてモータ３７の駆動軸３７Ａの回転をフィードフォワード制御することで画像の濃度ムラを抑制する場合について説明したが、これに限られない。例えば上記変動情報を用いて、画像の濃度ムラが抑制されるように、画像の形成タイミングを制御するようにしてもよい。具体的には、例えばＬＥＤヘッド３２による露光のタイミングを制御することにより、画像の形成タイミングを制御するようにしてもよい。

また、例えば図１２に示すように、複数のリブ部材４０のうち１つのリブ部材４０Ａの幅が他のリブ部材４０の幅と異なるようにしてもよい。これにより、リブ部材４０間の距離ｄ１よりも、リブ部材４０Ａの一方側と他のリブ部材４０との距離ｄ２が小さくなる。これにより、リブ部材４０Ａがフォトセンサ４１を通過するときだけ検知信号のパルス間隔が異なるため、ギア３５のＺ相検知として用いられる。

また、上記実施形態では、回転ムラを解消する対象である回転体が像保持体３４の場合について説明したが、例えば他の回転体でもよい。例えば、駆動ロール４６等、モータ等の駆動手段によって駆動される回転体であれば本発明は適用される。

なお、本実施の形態では、回転体制御プログラムがＲＯＭ１２２に予めインストールされている場合について説明したが、これに限定されない。例えば、回転体制御プログラムが、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）等の記憶媒体に格納されて提供される形態、又はネットワークを介して提供される形態としてもよい。

さらに、本実施の形態では、回転体制御処理を、プログラムを実行することにより、コンピュータを利用してソフトウェア構成により実現する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、回転体制御処理を、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成の組み合わせによって実現する形態としてもよい。

その他、本実施の形態で説明した画像形成装置１０の構成（図１参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりしてもよいことは言うまでもない。

また、上記本実施の形態で説明した回転体制御プログラムの処理の流れ（図６参照）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。

１０ 画像形成装置
１２ 画像処理部
１４ トナーカートリッジ
１６ 画像形成ユニット
１８ 一次転写ユニット
２２ 二次転写ロール
２４ 定着装置
３２ ＬＥＤヘッド
３４ 像保持体
３４Ａ 回転軸
３５ ギア
３７ モータ
３７Ａ 駆動軸
４０、４０Ａ リブ部材
４１ フォトセンサ
４２ 中間転写ベルト
４３ 第２のギア

Claims (8)

1. 画像の形成に寄与する回転体を駆動する駆動手段と、
   前記回転体を駆動する駆動力を伝達すると共に、前記回転体との減速比が非整数倍である伝達手段と、
   前記伝達手段よりも前記駆動力の伝達方向下流側に設けられ、前記回転体の回転に寄与する回転部材の回転速度を測定する測定手段と、
   前記測定手段により測定された回転速度を周波数分離することにより、前記伝達手段の回転周期の変動に関する変動情報を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された前記変動情報を用いて、前記画像の濃度ムラが抑制されるように制御する制御手段と、
   を備えた回転体制御装置。
2. 前記制御手段は、前記変動情報を用いて、前記回転周期の変動が抑制されるように、前記駆動手段に出力する駆動信号を制御する
   請求項１記載の回転体制御装置。
3. 前記検出手段は、前記回転速度をフーリエ変換するフーリエ変換手段であり、
   前記制御手段は、前記フーリエ変換手段による前記回転速度のフーリエ変換の結果を用いて、前記回転周期の変動が抑制されるように、前記駆動手段に出力する駆動信号を制御する
   請求項２記載の回転体制御装置。
4. 前記制御手段は、前記変動情報を用いて、前記画像の濃度ムラが抑制されるように、前記画像の形成タイミングを制御する
   請求項１記載の回転体制御装置。
5. 前記測定手段は、前記回転部材に設けられた複数のリブ部材と、前記リブ部材の有無を検知する検知手段と、
   を含む請求項１〜４の何れか１項に記載の回転体制御装置。
6. 前記リブ部材が樹脂で構成されている
   請求項５記載の回転体制御装置。
7. 前記複数のリブ部材のうち１つのリブ部材の幅が他のリブ部材の幅と異なる
   請求項５又は請求項６記載の回転体制御装置。
8. 画像の形成に寄与する回転体と、
   請求項１〜７の何れか１項に記載の回転体制御装置と、
   を備えた画像形成装置。