JP2023023922A

JP2023023922A - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法および画像形成装置の制御プログラム

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Publication number: JP2023023922A
Application number: JP2021129892A
Authority: JP
Inventors: 幸宣井口; Yukinori Iguchi; 健一林; Kenichi Hayashi; 明則木俣; Akinori Kimata; 典幸神保; Noriyuki Jinbo; 史郎梅田; Shiro Umeda; 智佐々木; Satoshi Sasaki
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2021-08-06
Filing date: 2021-08-06
Publication date: 2023-02-16

Abstract

【課題】感光体の突発的な負荷変動が生じた場合でも色ずれを抑制可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】本開示の画像形成装置は、モータと、モータによりギアを介して回転される像担持体と、モータの回転情報を検知する第１検知部と、像担持体の回転情報を検知する第２検知部と、第１検知部および第２検知部の検知結果に基づいてモータの回転を制御する制御部とを備える。制御部は、第１検知部の検知結果の方が第２検知部の検知結果よりもゲイン比が大きくなる第１比率でフィードバック制御する第１モードと、第２検知部の検知結果の方が第１検知部の検知結果よりもゲイン比が大きくなる第２比率でフィードバック制御する第２モードとを有する。
【選択図】図５

Description

本開示は、画像形成装置に関する。

プリンター、複写機などの画像形成装置での画像品質を評価する一つの視点として、各色の画像の位置的なばらつきによる色ずれが挙げられ、写真等といったフルカラーの画像形成において重要とされているため、高精度に安定した感光ドラム（感光体）の駆動制御が求められている。

中間転写ベルトから記録材に転写される４色のトナー像の画像形成位置のずれは、色ずれ又は色相の変化として現れる。この「ずれ」を防ぐには、例えば、各画像形成ユニットの感光ドラムの回転速度を合わせる対策や、中間転写ベルトの移動速度を一定に保つ等の対策が必要であり、種々の方式が提案されている（特許文献１－３参照）。

特開２００６－２５１３７９号公報特開２００９－６５７３７号公報特開２０１４－１６４６３号公報

しかしながら、突発的な負荷変動に従って感光体（像担持体）の回転ムラが発生した場合には、出力画像の色ずれを十分に抑制することができなかった。

本開示は、上述のような背景に鑑みてなされたものであって、像担持体の突発的な負荷変動が生じた場合でも色ずれを抑制可能な画像形成装置、画像形成装置の制御方法および画像形成装置の制御プログラムを提供することを目的とする。

本開示の画像形成装置は、モータと、モータによりギアを介して回転される像担持体と、モータの回転情報を検知する第１検知部と、像担持体の回転情報を検知する第２検知部と、第１検知部および第２検知部の検知結果に基づいてモータの回転を制御する制御部とを備える。制御部は、第１検知部の検知結果の方が第２検知部の検知結果よりもゲイン比が大きくなる第１比率でフィードバック制御する第１モードと、第２検知部の検知結果の方が第１検知部の検知結果よりもゲイン比が大きくなる第２比率でフィードバック制御する第２モードとを有する。

好ましくは、制御部は、第１検知部と第２検知部の検知結果に基づいてモータの回転情報と像担持体の回転情報の位相差が所定の閾値を超えたか否かを判断し、所定の閾値を超えたと判断した場合には、第１モードから第２モードに切り替える。

好ましくは、制御部は、第１検知部と第２検知部の検知結果に基づいてモータの回転情報と像担持体の回転情報の位相差が所定の閾値以内か否かを判断し、所定の閾値以内と判断した場合には、第２モードから第１モードに切り替える。

好ましくは、制御部は、第１検知部と第２検知部の検知結果に基づいてモータの回転情報と像担持体の回転情報の位相差が所定回数、所定の閾値を越えたか否かを判断し、所定回数、所定の閾値を超えたと判断した場合に、第１モードから第２モードに切り替える。

好ましくは、制御部は、第１検知部と第２検知部の検知結果に基づいてモータの回転情報と像担持体の回転情報の速度差が所定の閾値を超えたか否かを判断し、所定の閾値を超えたと判断した場合には、第１モードから第２モードに切り替える。

好ましくは、制御部は、第１検知部と第２検知部の検知結果に基づいてモータの回転情報と像担持体の回転情報の速度差が所定の閾値以内か否かを判断し、所定の閾値以内と判断した場合には、第２モードから第１モードに切り替える。

好ましくは、制御部は、第１検知部と第２検知部の検知結果に基づいてモータの回転情報と像担持体の回転情報の速度差が所定回数、所定の閾値を越えたか否かを判断し、所定回数、所定の閾値を超えたと判断した場合に、第１モードから第２モードに切り替える。

好ましくは、第２モードにおける第２比率は、第１検知部の検知結果のゲイン値を０に設定し、第２検知部の検知結果のゲイン値を１以上に設定する。

本開示の画像形成装置の制御方法は、モータと、モータによりギアを介して回転される像担持体とを備える画像形成装置の制御方法であって、モータの回転情報を検知するステップと、像担持体の回転情報を検知するステップと、第１検知部および第２検知部の検知結果に基づいてモータの回転を制御するステップとを備える。モータの回転を制御するステップは、第１検知部の検知結果の方が第２検知部の検知結果よりもゲイン比が大きくなる第１比率でフィードバック制御する第１モードに設定するステップと、第２検知部の検知結果の方が第１検知部の検知結果よりもゲイン比が大きくなる第２比率でフィードバック制御する第２モードに設定するステップとを含む。

本開示の画像形成装置の制御プログラムは、モータと、モータによりギアを介して回転される像担持体とを備える画像形成装置の制御プログラムであって、画像京成装置のコンピュータは、制御プログラムを実行することにより、モータの回転情報を検知するステップと、像担持体の回転情報を検知するステップと、第１検知部および第２検知部の検知結果に基づいてモータの回転を制御するステップとを備える。モータの回転を制御するステップは、第１検知部の検知結果の方が第２検知部の検知結果よりもゲイン比が大きくなる第１比率でフィードバック制御する第１モードに設定するステップと、第２検知部の検知結果の方が第１検知部の検知結果よりもゲイン比が大きくなる第２比率でフィードバック制御する第２モードに設定するステップとを含む、処理を実行する。

実施形態に基づく画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。実施形態に基づく画像形成装置１の制御系の主要部を説明する図である。実施形態に従うモータ制御系の概要を説明する図である。実施形態に従うモータ制御部３１４の制御の概念について説明する図である。モータ制御部３１４内の機能構成について説明するブロック図である。実施形態に従うゲイン切替判定部３７０のゲイン切替のフローについて説明する図である。実施形態に従うゲイン切替判定部３７０が位相差が閾値以上であると判断した場合の具体例について説明する図である。実施形態に従うモータの実測値を示す図である。実施形態の変形例に従うゲイン切替判定部３７０のゲイン切替のフローについて説明する図である。実施形態の変形例に従うゲイン切替判定部３７０が速度差が閾値以上であると判断した場合の具体例について説明する図である。実施形態の変形例に従うモータの実測値を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、各実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

以下の実施の形態では、画像形成装置としては、たとえばＭＦＰ、プリンター、複写機、またはファクシミリなどが挙げられる。

図１は、実施形態に基づく画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。
図２は、実施形態に基づく画像形成装置１の制御系の主要部を説明する図である。

図１および図２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、通信部７０及び制御部１００を備える。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。

ＲＯＭ１０２およびＲＡＭ１０３は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

ＲＯＭ１０２およびＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１によって実行されるプログラム、および、当該プログラムの実行に利用される各種のデータを格納する。上記のプログラムおよびデータのうち少なくとも一方は、ＣＰＵ１０１がアクセス可能な記憶装置であれば、制御部１００以外の記憶装置（外部のサーバ等）に格納されていてもよい。

制御部１００における処理は、各ハードウェアおよび制御部１００により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、ＲＯＭ１０２およびＲＡＭ１０３に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、ＣＤ－ＲＯＭその他の記録媒体に格納されて、コンピュータープログラムとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なアプリケーションプログラムとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、光ディスク駆動装置その他の読取装置によりその記録媒体から読み取られて、あるいは、通信部７０を介してダウンロードされた後、ＲＡＭ１０３に一旦格納される。そのソフトウェアは、ＣＰＵ１０１によってＲＡＭ１０３から読み出され、ＲＡＭ１０３に実行可能なプログラムの形式で格納される。制御部１００は、そのプログラムを実行する。

制御部１００は、通信部７０を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７０は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｓを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体４１３は、例えばドラム径が８０［ｍｍ］のアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

制御部１００が感光体４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体４１３は一定の周速度で回転する。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。一例として帯電ローラ等を用いることが可能である。

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。

現像装置４１２は、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体４１３の表面に各色成分のトナー（ワックスをトナー粒子内に含むオイルレストナー）を付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置される駆動ローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体４１３に圧接されることにより、感光体４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４Ａおよび４２４Ｂは、ベルト走行方向下流側に配置される駆動ローラー４２３Ａ，４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４Ａおよび４２４Ｂが駆動ローラー４２３Ａおよび４２４Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４Ａおよび４２４Ｂに二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング部４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する定着部材６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する加圧部材６０Ｂ、及び加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されていても良い。定着部６０の詳細については後述する。

用紙搬送部５０は、制御部１００の指示に従って制御される。
用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、再給紙部５７、および搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ～５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。

給紙トレイユニット５１ａ～５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

用紙Ｓの裏面にも画像形成を行なう場合には、表面の画像定着を終えた用紙Ｓを用紙ガイド部材５６により下方にある再給紙部５７に搬送する。

再給紙部５７は、再給紙反転ローラー７１を有する。
再給紙反転ローラー７１は、用紙Ｓの後端を挟持させた後、逆送することによって用紙Ｓを反転させて、再給紙搬送経路７２に送り出す。再給紙搬送経路７２から再び、搬送経路部５３に送り出される。そして、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。そして、画像形成部４０において、用紙Ｓの裏面にトナー像が二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。両面に画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に廃止される。

図３は、実施形態に従うモータ制御系の概要を説明する図である。
図３を参照して、制御部１００は、感光体４１３を駆動するモータ３００の回転を制御する。モータ３００と感光体４１３とは図示しないギヤで連結されている。感光体４１３には、感光体４１３の回転を検知するためのエンコーダ３０２が設けられており、エンコーダ３０２は、感光体４１３の回転情報であるエンコーダパルスを出力する。モータ３００にはＦＧパターンが設けられており、当該ＦＧパターンに基づいてモータ３００のロータの回転に応じたＦＧパルス信号が発生する。

制御部１００は、モータ３００からのＦＧパルス信号（モータ３００の回転情報）を検知する第１検知部３１０と、エンコーダ３０２からのエンコーダパルス信号（感光体４１３の回転情報）を検知する第２検知部３１２と、モータ３００の駆動を制御するモータ制御部３１４とを含む。モータ制御部３１４は、感光体４１３の回転情報とモータ３００の回転情報とに基づいてモータ３００の回転を制御する。

モータ制御部３１４は、一般的なＰＩＤ制御によるフィードバック制御によりモータ３００が一定回転となるように制御する。

図４は、実施形態に従うモータ制御部３１４の制御の概念について説明する図である。
図４に示されるように、モータ３００から感光体４１３に対してはギアを介して駆動を伝達する。ギア精度やドラム偏芯などによりモータ３００での回転変動と感光体４１３の軸部での変動は異なる可能性がある。

図４に示されるようにモータ３００と、エンコーダ３０２とでそれぞれ異なる速度ムラが生じている場合が示されている。この場合、モータ３００自体で変動する成分については、ＦＧパルス信号に基づいてモータ３００の速度ムラを検知することが可能である。

目標回転速度とＦＧパルス信号の目標検出結果との偏差を演算し、モータ３００の速度ムラを抑制するためのフィードバック制御を実行する。

感光体４１３の回転軸に直結したエンコーダ３０２により感光体４１３の回転軸の回転速度ムラを検知してフィードバック制御を実行する。

具体的には、目標回転速度とエンコーダ３０２の検出結果との偏差を演算し、フィードバック制御を実行する。

モータ制御部３１４は、フィードバック制御の結果としてＰＷＭ信号をモータ３００に出力する。

従来の方式においては、突発的な負荷変動によりエンコーダ３０２により速度ムラが発生した場合には、エンコーダ３０２の速度ムラを十分に収束させるだけのフィードバック制御がかからず、速度ムラによる色ずれが発生していた。

突発的な負荷変動が生じる要因としては、感光体－中間転写ベルト間での拘束力の変動が挙げられる。すなわち、感光体－中間転写ベルト当接面でのトナー（画像）の有無によって拘束力が大きく変動する。プリント画像はユーザーが選択するものであり不規則かついろいろなパターンがあり、突発的な負荷の変動は常に生じる可能性がある。

従来の方式においては、固定の制御係数を設定していたためプリントジョブ内の突発的な負荷変動には対応できなかった。すなわち、トナー像の変化による負荷変動に対応できず、回転性能を損ない出力画像に色ずれを発生させてしまう可能性があった。

実施形態においては、突発的な負荷の変動を検知して、当該負荷変動に対応した制御に切り替える方式について説明する。

図５は、モータ制御部３１４内の機能構成について説明するブロック図である。図５を参照して、モータ制御部３１４は、目標速度とエンコーダ速度との偏差を算出する減算器３２０と、当該偏差に基づいて第１制御量を出力するフィードバック補償器３３０と、目標速度とモータＦＧ速度との偏差を算出する減算器３２２と、当該偏差に基づいて第２制御量を出力するフィードバック補償器３４０と、第１および第２制御量を加算する加算器３５０と、加算器３５０で加算した制御量に基づいてＰＷＭ信号を出力する出力変換器３６０と、ゲイン切替判定部３７０とを含む。

ゲイン切替判定部３７０は、第１検知部３１０と第２検知部３１２との検知結果に基づいてフィードバック補償器３３０および３４０で用いるゲイン値を調整する。

具体的には、ゲイン切替判定部３７０は、第１および第２モードでゲイン値を調整する。第１モードは、モータＦＧ速度をエンコーダ速度よりも優先するゲイン値（第１、第２ゲイン値）となるようにゲイン比が設定されている。第２モードは、モータＦＧ速度よりもエンコーダ速度を優先するゲイン値（第３、第４のゲイン値）となるようにゲイン比が設定されている。

実施形態に従うゲイン切替判定部３７０は、第１検知部３１０と第２検知部３１２との検知結果に基づいて第１モードあるいは第２モードに設定する。

ゲイン切替判定部３７０は、第１検知部３１０と第２検知部３１２の検知結果に基づいてモータ３００の回転情報と感光体４１３の回転情報の位相差が所定の閾値を超えたか否かを判断し、所定の閾値を超えたと判断した場合には、第１モードから第２モードに切り替える。本例においては、初期状態は、第１モードに設定されているものとする。ゲイン切替判定部３７０は、第１検知部３１０と第２検知部３１２の検知結果に基づいてモータ３００の回転情報と感光体４１３の回転情報の位相差が所定の閾値以内か否かを判断し、所定の閾値以内と判断した場合には、第２モードから第１モードに切り替える。すなわち、初期の第１モードに戻す。

図６は、実施形態に従うゲイン切替判定部３７０のゲイン切替のフローについて説明する図である。図６を参照して、ゲイン切替判定部３７０は、ＦＧパルス信号を取得する（ステップＳ２）。次に、ゲイン切替判定部３７０は、エンコーダパルス信号を取得するＵ（ステップＳ４）。次に、ゲイン切替判定部３７０は、位相差を算出する（ステップＳ６）。

ゲイン切替判定部３７０は、位相差が所定の閾値以内か否かを判断する（ステップＳ８）。ステップＳ８において、ゲイン切替判定部３７０は、位相差が所定の閾値以内であると判断した場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）には、第１モードに設定する（ステップＳ１６）。そして、ゲイン切替判定部３７０は、第１、第２ゲイン値Ｇ１，Ｇ２をフィードバック補償器３３０，３４０にそれぞれ設定する（ステップＳ１８）。

そして、ゲイン切替判定部３７０は、処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ１４）。ゲイン切替判定部３７０は、処理が終了していないと判断した場合（ステップＳ１４においてＮＯ）には、ステップＳ２に戻り上記処理を繰り返す。

一方、ゲイン切替判定部３７０は、処理が終了したかと判断した場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）には、処理を終了する（エンド）。

ステップＳ８において、ゲイン切替判定部３７０は、位相差が所定の閾値以内でないと判断した場合（ステップＳ８においてＮＯ）には、第２モードに設定する（ステップＳ１０）。そして、ゲイン切替判定部３７０は、第３、第４のゲイン値Ｇ３，Ｇ４をフィードバック補償器３３０，３４０にそれぞれ設定する（ステップＳ１２）。

図７は、実施形態に従うゲイン切替判定部３７０が位相差が閾値以上であると判断した場合の具体例について説明する図である。

図８は、実施形態に従うモータの実測値を示す図である。
図７に示されるように、ゲイン切替判定部３７０は、位相差が閾値以内であると判断した場合には、第１モードとして第１ゲイン値Ｇ１：１、第２ゲイン値Ｇ２：３に設定する。

ゲイン切替判定部３７０は、位相差が閾値以上であると判断した場合には、第２モードとして第１ゲイン値Ｇ１：１、第２ゲイン値Ｇ２：０に設定する。

そして、再び、ゲイン切替判定部３７０は、位相差が閾値以内であると判断した場合には、第１モードとして第１ゲイン値Ｇ１：１、第２ゲイン値Ｇ２：３に設定する。

図８においては、位相差として閾値０．５に設定した場合の実測値が示されている。
位相差が閾値０．５以上となった場合に第１モードから第２モードに設定し、第１ゲイン値Ｇ１：１、第２ゲイン値Ｇ２：０に設定した場合が示されている。また、位相が閾値０．５未満となった場合に第２モードから第１モードに設定した場合が示されている。

当該処理により突発的な負荷変動が生じて速度ムラが生じた場合でも早期に色ずれを抑制することが可能である。

（変形例）
上記の実施形態においては、ゲイン切替判定部３７０は、第１検知部３１０と第２検知部３１２との検知結果として位相差が閾値以内か否かに基づいて第１モードあるいは第２モードに設定する場合について説明した。

実施形態の変形例においては、ゲイン切替判定部３７０は、第１検知部３１０と第２検知部３１２との検知結果として速度差が閾値以内か否かに基づいて第１モードあるいは第２モードに設定する。

ゲイン切替判定部３７０は、第１検知部３１０と第２検知部３１２の検知結果に基づいてモータ３００の回転情報と感光体４１３の回転情報の速度差が所定の閾値を超えたか否かを判断し、所定の閾値を超えたと判断した場合には、第１モードから第２モードに切り替える。本例においては、初期状態は、第１モードに設定されているものとする。ゲイン切替判定部３７０は、第１検知部３１０と第２検知部３１２の検知結果に基づいてモータ３００の回転情報と感光体４１３の回転情報の速度差が所定の閾値以内か否かを判断し、所定の閾値以内と判断した場合には、第２モードから第１モードに切り替える。すなわち、初期の第１モードに戻す。

図９は、実施形態の変形例に従うゲイン切替判定部３７０のゲイン切替のフローについて説明する図である。図９のフロー図は、図６のフロー図と比較して、ステップＳ６をステップＳ７に置換した点が異なる。ゲイン切替判定部３７０は、ＦＧパルス信号を取得する（ステップＳ２）。次に、ゲイン切替判定部３７０は、エンコーダパルス信号を取得するＵ（ステップＳ４）。次に、ゲイン切替判定部３７０は、速度差を算出する（ステップＳ６）。

ゲイン切替判定部３７０は、速度差が所定の閾値以内か否かを判断する（ステップＳ８）。ステップＳ８において、ゲイン切替判定部３７０は、速度差が所定の閾値以内であると判断した場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）には、第１モードに設定する（ステップＳ１６）。そして、ゲイン切替判定部３７０は、第１、第２ゲイン値Ｇ１，Ｇ２をフィードバック補償器３３０，３４０にそれぞれ設定する（ステップＳ１８）。

ステップＳ８において、ゲイン切替判定部３７０は、速度差が所定の閾値以内でないと判断した場合（ステップＳ８においてＮＯ）には、第２モードに設定する（ステップＳ１０）。そして、ゲイン切替判定部３７０は、第３、第４のゲイン値Ｇ３，Ｇ４をフィードバック補償器３３０，３４０にそれぞれ設定する（ステップＳ１２）。

図１０は、実施形態の変形例に従うゲイン切替判定部３７０が速度差が閾値以上であると判断した場合の具体例について説明する図である。

図１１は、実施形態の変形例に従うモータの実測値を示す図である。
図１０に示されるように、ゲイン切替判定部３７０は、速度差が閾値以内であると判断した場合には、第１モードとして第１ゲイン値Ｇ１：１、第２ゲイン値Ｇ２：３に設定する。

ゲイン切替判定部３７０は、速度差が閾値以上であると判断した場合には、第２モードとして第１ゲイン値Ｇ１：１、第２ゲイン値Ｇ２：０に設定する。

そして、再び、ゲイン切替判定部３７０は、速度差が閾値以内であると判断した場合には、第１モードとして第１ゲイン値Ｇ１：１、第２ゲイン値Ｇ２：３に設定する。

図１１においては、速度差として閾値０．５に設定した場合の実測値が示されている。
速度差が閾値０．５以上となった場合に第１モードから第２モードに設定し、第１ゲイン値Ｇ１：１、第２ゲイン値Ｇ２：０に設定した場合が示されている。また、速度差が閾値０．５未満となった場合に第２モードから第１モードに設定した場合が示されている。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１画像形成装置、１０画像読取部、１１自動原稿給紙装置、１２原稿画像走査装置、２０操作表示部、２１表示部、２２操作部、３０画像処理部、４０画像形成部、５０用紙搬送部、６０定着部、７０通信部、１００制御部、１０１ＣＰＵ、１０２ＲＯＭ、１０３ＲＡＭ、３００モータ、３０２エンコーダ、３１０第１検知部、３１２第２検知部、３１４モータ制御部、３２０，３２２減算器、３３０，３４０フィードバック補償器、３５０加算器、３６０出力変換器、３７０ゲイン切替判定部。

Claims

モータと、
前記モータによりギアを介して回転される像担持体と、
前記モータの回転情報を検知する第１検知部と、
前記像担持体の回転情報を検知する第２検知部と、
前記第１検知部および前記第２検知部の検知結果に基づいて前記モータの回転を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記第１検知部の検知結果の方が前記第２検知部の検知結果よりもゲイン比が大きくなる第１比率でフィードバック制御する第１モードと、
前記第２検知部の検知結果の方が前記第１検知部の検知結果よりもゲイン比が大きくなる第２比率でフィードバック制御する第２モードとを有する、画像形成装置。
前記制御部は、
前記第１検知部と前記第２検知部の検知結果に基づいて前記モータの回転情報と前記像担持体の回転情報の位相差が所定の閾値を超えたか否かを判断し、
前記所定の閾値を超えたと判断した場合には、前記第１モードから前記第２モードに切り替える、請求項１記載の画像形成装置。
前記制御部は、
前記第１検知部と前記第２検知部の検知結果に基づいて前記モータの回転情報と前記像担持体の回転情報の位相差が所定の閾値以内か否かを判断し、
前記所定の閾値以内と判断した場合には、前記第２モードから前記第１モードに切り替える、請求項１記載の画像形成装置。
前記制御部は、
前記第１検知部と前記第２検知部の検知結果に基づいて前記モータの回転情報と前記像担持体の回転情報の位相差が所定回数、所定の閾値を越えたか否かを判断し、
前記所定回数、前記所定の閾値を超えたと判断した場合に、前記第１モードから前記第２モードに切り替える、請求項２記載の画像形成装置。
前記制御部は、
前記第１検知部と前記第２検知部の検知結果に基づいて前記モータの回転情報と前記像担持体の回転情報の速度差が所定の閾値を超えたか否かを判断し、
前記所定の閾値を超えたと判断した場合には、前記第１モードから前記第２モードに切り替える、請求項１記載の画像形成装置。
前記制御部は、
前記第１検知部と前記第２検知部の検知結果に基づいて前記モータの回転情報と前記像担持体の回転情報の速度差が所定の閾値以内か否かを判断し、
前記所定の閾値以内と判断した場合には、前記第２モードから前記第１モードに切り替える、請求項５記載の画像形成装置。
前記制御部は、
前記第１検知部と前記第２検知部の検知結果に基づいて前記モータの回転情報と前記像担持体の回転情報の速度差が所定回数、所定の閾値を越えたか否かを判断し、
前記所定回数、前記所定の閾値を超えたと判断した場合に、前記第１モードから前記第２モードに切り替える、請求項５記載の画像形成装置。
前記第２モードにおける前記第２比率は、前記第１検知部の検知結果のゲイン値を０に設定し、前記第２検知部の検知結果のゲイン値を１以上に設定する、請求項１記載の画像形成装置。
モータと、モータによりギアを介して回転される像担持体とを備える画像形成装置の制御方法であって、
前記モータの回転情報を検知するステップと、
前記像担持体の回転情報を検知するステップと、
前記第１検知部および前記第２検知部の検知結果に基づいて前記モータの回転を制御するステップとを備え、
前記モータの回転を制御するステップは、
前記第１検知部の検知結果の方が前記第２検知部の検知結果よりもゲイン比が大きくなる第１比率でフィードバック制御する第１モードに設定するステップと、
前記第２検知部の検知結果の方が前記第１検知部の検知結果よりもゲイン比が大きくなる第２比率でフィードバック制御する第２モードに設定するステップとを含む、画像形成装置の制御方法。
モータと、モータによりギアを介して回転される像担持体とを備える画像形成装置の制御プログラムであって、
前記画像形成装置のコンピュータは、前記制御プログラムを実行することにより、
前記モータの回転情報を検知するステップと、
前記像担持体の回転情報を検知するステップと、
前記第１検知部および前記第２検知部の検知結果に基づいて前記モータの回転を制御するステップとを備え、
前記モータの回転を制御するステップは、
前記第１検知部の検知結果の方が前記第２検知部の検知結果よりもゲイン比が大きくなる第１比率でフィードバック制御する第１モードに設定するステップと、
前記第２検知部の検知結果の方が前記第１検知部の検知結果よりもゲイン比が大きくなる第２比率でフィードバック制御する第２モードに設定するステップとを含む、処理を実行する、画像形成装置の制御プログラム。