JP4092118B2 - 回転体駆動制御方法、回転体駆動装置、画像形成装置、画像読み取り装置、及び記録媒体 - Google Patents
回転体駆動制御方法、回転体駆動装置、画像形成装置、画像読み取り装置、及び記録媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4092118B2 JP4092118B2 JP2002074622A JP2002074622A JP4092118B2 JP 4092118 B2 JP4092118 B2 JP 4092118B2 JP 2002074622 A JP2002074622 A JP 2002074622A JP 2002074622 A JP2002074622 A JP 2002074622A JP 4092118 B2 JP4092118 B2 JP 4092118B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotational
- rotating body
- driving
- drive
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源を用いた回転体駆動制御方法、回転体駆動装置、この回転体駆動装置を用いた画像形成装置及び画像読み取り装置、並びに回転体駆動制御方法に基づいた制御プログラムを記録した記録媒体に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、駆動源を用いた回転体駆動制御方法を適用したり回転体駆動装置を用いたりしている装置としては、画像形成装置や画像読み取り装置以外に、工作機械や計測装置等がある。そして、例えば上記画像形成装置内で回転駆動される回転体としては、感光体ドラムや転写ドラムなどがある。また、駆動源の一例として、モータが知られている。
そして、回転体の駆動には、上記モータの駆動力を回転体に伝えるための動力伝達系として歯車列やタイミングベルトが用いられていた。このうち、タイミングベルトを用いた動力伝達系は、歯車列と異なりレイアウト設計の自由度が大きく、また、一歯の変動が生じにくいといった特徴がある。モータから回転体までの動力伝達系にタイミングベルトを用いた例としては、例えば、特開平11−164578号公報があげられる。タイミングベルトは一般的に、ベルト部材内部に心線が設けられている。これは、ベルトの耐屈曲性を増すためやベルトの長さを正確に保つため、及び正確に動力を伝えるためである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、タイミングベルトは、心線がベルト内部で正確な位置を取るように製作することは難しい。例えば、心線の位置がベルトの厚み方向で常に同じ位置にならず、ベルト表面に近づいたり裏面に近づいたりすることなどがある。このような心線の位置ずれその他のベルトの特性から、タイミングベルトの回転駆動時に回転速度変動や回転角変動など種々の回転変動が生じやすいという欠点がある。そのため、タイミングベルトを用いた動力伝達系を介して回転体の駆動を行うことは従来、高精度駆動系には適さないとされていた。
【0004】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものである。
その第一の目的は、タイミングベルトを用いた動力伝達系を介して回転体の駆動を行う回転体駆動系で高精度な駆動を行うことができる回転体駆動制御方法又は回転体駆動装置を提供することである。
また、その第二の目的は、画像形成装置、画像読み取り装置に用いられている回転体の駆動を高精度に行うことで、高品質な画像又は読み取り画像を得ることである。
また、その第三の目的は、タイミングベルトを用いた回転体駆動系を高精度に制御しやすい環境を構築することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の回転体駆動制御方法は、タイミングベルトを用いた動力伝達系を介して駆動源の回転駆動力を回転体に伝達する回転体駆動方法を実行するに当たって、該駆動源の回転角変位の測定値に基づいて該駆動源の回転駆動を制御する回転体駆動制御方法において、該駆動源の回転駆動の制御を、該タイミングベルトの回転変動に基づいて修正し、上記駆動源の回転角変位を測定し、該測定値とその制御目標値とを比較して該測定値が該制御目標値に近づくように該駆動源の回転駆動を制御し、該制御目標値と比較する該測定値を、該タイミングベルトの回転変動に基づいて補正するものであり、上記駆動源の回転駆動力を、上記タイミングベルトと上記回転体の回転軸に設けられた従動プーリとを介して該回転体に伝達し、該駆動源を一定の回転速度で回転させた状態で該タイミングベルトを一回転させたときの該従動プーリの回転角変位を測定し、該従動プーリの回転角変位の測定値に基づいて、上記駆動源の回転角変位の測定値に対する補正を行うことを特徴とするものである。
請求項2の回転体駆動制御方法は、タイミングベルトを用いた動力伝達系を介して駆動源の回転駆動力を回転体に伝達する回転体駆動方法を実行するに当たって、該駆動源の回転角変位の測定値に基づいて該駆動源の回転駆動を制御する回転体駆動制御方法において、該駆動源の回転駆動の制御を、該タイミングベルトの回転変動に基づいて修正し、上記駆動源の回転角変位を測定し、該測定値とその制御目標値とを比較して該測定値が該制御目標値に近づくように該駆動源の回転駆動を制御し、該制御目標値を、該タイミングベルトの回転変動に基づいて補正するものであり、上記駆動源の回転駆動力を、上記タイミングベルトと上記回転体の回転軸に設けられた従動プーリとを介して該回転体に伝達し、該駆動源を一定の回転速度で回転させた状態で該タイミングベルトを一回転させたときの該従動プーリの回転角変位を測定し、該従動プーリの回転角変位の測定値に基づいて、上記制御目標値に対する補正を行うことを特徴とするものである。
請求項3の回転体駆動制御方法は、請求項1又は2の回転体駆動制御方法において、上記タイミングベルトに設けられたマークの検知を基準とするタイミングを上記従動プーリの回転角変位の測定と一致させながら、上記補正を行うことを特徴とするものである。
請求項1,2,及び3の回転体駆動制御方法においては、駆動源から回転体に回転駆動力を伝達する動力伝達系として設けているタイミングベルトの回転変動に基づいて駆動源の回転駆動の制御を修正する。これにより、タイミングベルトに回転変動が生じても、回転体の駆動には回転変動に起因する駆動誤差が生じないようにする。
請求項4の回転体駆動装置は、駆動源と、タイミングベルトを用いて該駆動源の回転駆動力を該回転体に伝達する動力伝達系と、該駆動源の回転角変位を測定する回転角変位測定手段とを有し、該回転角変位測定手段による測定値に基づいて該駆動源の回転駆動を制御し該回転体を回転駆動する回転体駆動装置において、該タイミングベルトの回転変動を測定する回転変動測定手段と、該駆動源の回転駆動の制御を、該回転変動測定手段による測定結果に基づいて修正する回転駆動制御修正手段とを設け、上記回転体駆動装置を、上記回転角変位測定手段による測定値と上記駆動源の制御目標値とを比較して該測定値が該制御目標値に近づくように該駆動源の回転駆動を制御するよう構成し、上記回転駆動制御修正手段によって、該制御目標値と比較する該測定値を上記回転変動測定手段による測定結果に基づいて補正するものであり、上記動力伝達系を、タイミングベルトと上記回転体の回転軸に設けられた従動プーリとから構成し、上記回転変動測定手段を、上記駆動源を一定の回転速度で回転させた状態で該タイミングベルトを一回転させたときの上記従動プーリの回転角変位を測定するよう構成したことを特徴とするものである。
請求項5の回転体駆動装置は、駆動源と、タイミングベルトを用いて該駆動源の回転駆動力を該回転体に伝達する動力伝達系と、該駆動源の回転角変位を測定する回転角変位測定手段とを有し、該回転角変位測定手段による測定値に基づいて該駆動源の回転駆動を制御し該回転体を回転駆動する回転体駆動装置において、該タイミングベルトの回転変動を測定する回転変動測定手段と、該駆動源の回転駆動の制御を、該回転変動測定手段による 測定結果に基づいて修正する回転駆動制御修正手段とを設け、上記回転体駆動装置を、上記回転角変位測定手段による測定値と上記駆動源の制御目標値とを比較して該測定値が該制御目標値に近づくように該駆動源の回転駆動を制御するよう構成し、上記回転駆動制御修正手段によって、該制御目標値を上記回転変動測定手段による測定結果に基づいて補正するものであり、上記動力伝達系を、タイミングベルトと上記回転体の回転軸に設けられた従動プーリとから構成し、上記回転変動測定手段を、上記駆動源を一定の回転速度で回転させた状態で該タイミングベルトを一回転させたときの上記従動プーリの回転角変位を測定するよう構成したことを特徴とするものである。
請求項6の回転体駆動装置は、請求項4又は5の回転体駆動装置において、上記タイミングベルトにタイミング検知用のマークを設け、該マークの検知を基準とするタイミングを上記回転変動測定手段による測定と一致させながら、上記回転駆動制御修正手段による補正を行うタイミング制御手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項4,5,及び6の回転体駆動装置においては、回転変動測定手段によってタイミングベルトの回転変動を測定する。そして、回転角変位測定手段の測定結果に基づいて行う駆動源の回転駆動の制御を、回転駆動制御修正手段によって上記回転変動に基づいて修正する。これにより、タイミングベルトに回転変動が生じても、回転体の駆動には回転変動に起因する駆動誤差が生じないように回転体を駆動する。
請求項7の画像形成装置は、回転体からなる像担持体と、該像担持体を回転駆動する駆動装置とを有し、該像担持体の回転によって、該像担持体表面への画像形成や該像担持体表面に担持した画像の搬送等を行う画像形成装置において、上記駆動装置として、請求項4,5,又は6の回転体駆動装置を用いたことを特徴とするものである。
ここで、像担持体の例を挙げておく。表面に潜像及び画像を担持する潜像担持体としての感光体ドラムや感光体ベルト、潜像担持体表面から転写された画像を担持する中間転写体としての中間転写ドラムや中間転写ベルト等である。
請求項8の画像形成装置は、請求項7の画像形成装置において、複数の色にそれぞれ対応した複数の像担持体を有し、各像担持体を回転駆動する駆動装置として、請求項4,5,又は6の回転体駆動装置を用いたことを特徴とするものである。
請求項7及び8の画像形成装置においては、画像形成装置の像担持体の回転のために請求項4,5,及び6の回転体駆動装置を用いる。駆動源の回転駆動力を像担持体に伝達する動力伝達系にタイミングベルトを用いているため、歯車列等を用いた場合に比してレイアウトの自由度が高く、かつ高精度な駆動を行うことができる。
請求項9の画像読み取り装置は、読み取り対象となる画像の表面に対向して走行し、該画像の情報を読み取る走行体と、該走行体を該読み取り対象となる画像表面に対向させつつ移動させる走行体駆動装置とを有し、該走行体駆動装置として、請求項4,5,又は6の回転体駆動装置を用いたことを特徴とするものである。
請求項9の画像読み取り装置においては、読み取り対象となる画像表面に対向させつつ移動させる走行体の駆動に、請求項4,5,又は6の回転体駆動装置を用いる。駆動源の回転駆動力を走行体に伝達する動力伝達系にタイミングベルトを用いているため、歯車列等を用いた場合に比してレイアウトの自由度が高く、かつ高精度な駆動を行うことができる。よって、画像の読み取りを正確に行うことができ、読み取り画像を得ることができる。
請求項10の記録媒体は、駆動源の回転駆動の制御をコンピュータによって行うときに使用する制御プログラムを記録した記録媒体であって、該制御プログラムが、請求項1,2,又は3の回転体駆動制御方法の制御プログラムであることを特徴とするものである。
請求項11の記録媒体においては、コンピューターのプログラムを記録する記録媒体に、タイミングベルトを用いた回転体駆動系で高精度な駆動を行うことができる回転体駆動制御方法をに基づいた制御プログラムを記録させる。このような記録媒体を設けることによって、記録媒体を介して本発明の制御プログラムを広めることが可能となり、実行しやすい環境となる。
【0006】
【発明の実施の形態】
〔実施形態1〕
図1は、本発明の第1の実施形態における回転体駆動装置の説明図である。この図には、回転体駆動装置を構成している動力伝達系及び駆動源としてのモータと、駆動対象である回転体とを示している。
図1において、1は回転体を回転駆動するモータであり、このモータ1の回転トルクは動力伝達系を構成する歯車列2,3及びタイミングベルト4により従動プーリ5を介して回転体としての像担持体である感光体ドラム6の軸7に伝達される。モータ1は、例えば、直流電動機が用いられ、感光体ドラム6は軸7にしっかり固定されている。8はモータ1の軸の角変位を検出する回転角変位測定手段としてのエンコーダ8であり、このエンコーダ8はモータ軸(図示せず)に取り付けられている。11は、例えば、フォトインタラプタ等のタイミングベルト4の原点マーク12を検出するためのセンサである。タイミングベルト4は内側面に歯が設けられプーリと噛み合うよう形成された歯つきベルトである。その伝達駆動系に関しては、初期かみ合い位置においてマーキング等が施されており、相互の組み付け位相関係が常に一致するように設定されている。
【0007】
図2は、図1に示した第1の実施形態において、モータ1の角変位をモータ軸エンコーダ8の出力信号に基づいてデジタル制御する制御系の構成を示している。図2において、21は、マイクロプロセッサ21a,リードオンリメモリ(ROM)21b,ランダムアクセスメモリ(RAM)21cからなるマイクロコンピュータである。マイクロプロセッサ21a、リードオンリメモリ(ROM)21b、ランダムアクセスメモリ(RAM)21cがそれぞれバス22を介して接続されている。ROM21bには、後述によって求められたモータ軸角変位の補正係数がサンプリング周期に対応した形で入力されている。
【0008】
23はモータ1の角変位を指令する状態指令信号を出力する指令発生装置であり、この指令発生装置23はモータの制御目標値である目標角変位指令信号を発生する。この指令発生装置23の出力側もバス22へ接続されている。24はエンコーダ8の出力パルスを処理してデジタル数値に変換する検出用インターフェース装置である。この検出用インターフェース装置24は、エンコーダ8の出力パルスを計数するカウンタを備えており、このカウンタのカウントした数値に、あらかじめ定められたパルス数対角変位の変換定数をかけてモータ軸の角変位に変換する。センサ11の出力である、タイミングベルト原点信号は、I/O25を介してマイクロコンピュータ21に取り込まれる。
【0009】
26は直流電動機駆動用のインターフェイスである。この直流電動機駆動用のインターフェイス26は、補正されたモータ軸角変位および目標角変位により、マイクロコンピュータ21によるフィードバック制御系(図3に示す)の計算結果を、モータ駆動装置27を構成するパワー半導体、例えば、トランジスタを動作させるパルス状信号(制御信号)に変換する。直流電動機駆動装置27は、直流電動機駆動用のインターフェイス26からのパルス状信号に基づき動作し、モータ1に印加する電圧を制御する。この結果、モータ1は指令発生装置23による所定の角変位に追値制御される。モータ1の角変位は、エンコーダ8とインターフェイス装置24により検出され、マイクロコンピュータ21に取り込まれ、制御が繰り返される。以上のようにして、回転角変位測定手段による測定値に基づいてモータ1の回転駆動を制御する。ここで、10は、図1からモータ1、エンコーダ8を除いた機械系を示すブロックをあらわし、28は動力伝達系(図1の歯車列2,3及びタイミングベルト4)をあらわすブロックである。
【0010】
図3は、本実施形態1にかかる回転体の駆動制御を説明するためのブロック構成図である。図3において、30は本実施形態における図1に示した回転体駆動系全体及び図2に示した直流電動機駆動用のインターフェイス26、直流電動機駆動装置27、インターフェイス装置24を含む制御対象である。
【0011】
エンコーダ8の出力を処理するインターフェイス装置24の出力、すなわちモータ1の角変位情報P301(i−1)は、演算部31で回転駆動制御修正手段によって補正係数H(i−1)が加えられる。その後モータ1の角変位に換算される。ブロック31の換算結果はループ32を経て演算部33に与えられる。この演算部33は指令発生装置23から出力された制御目標値R(i)とループ32からの値との差e(i)を算出する。このe(i)は制御コントローラ部34に入力される。
【0012】
制御コントローラ部34は例えばPI制御系で構成される。演算部33で算出されたe(i)は、積分ブロック34aで積分され、ブロック34bで定数Kがかけられて演算部34cに与えられる。また、同時に、演算部33で算出されたe(i)はブロック34dで定数K3がかけられて演算部34cに与えられる。演算部34cは、プロック34b、34dからの二つの入力信号を加えてモータ1の制御電圧u(i)を求める。
【0013】
この演算部34cで求めた制御電圧値u(i)が直流電動機駆動用のインターフェイス26、直流電動機駆動装置27を介してモータ1へ出力されて回転体6が回転し、以上のループ動作が繰返される。ここで、制御コントローラ部34は、一例としてPI制御系を用いたが、これに限定されるものではない。以上の演算すべては、マイクロコンピュータ21内の数値演算で行われ、簡単に実現することができる。
【0014】
次に、モータ角変位の測定値を補正するための補正係数H(i−1)の求め方を説明する。補正係数H(i−1)を求めるには、図4,図5,図6に示した系を用いる。
機械系としては、図4に示したように図1の系のドラム6の軸7にエンコーダ9を取り付けた系を用いる。
制御系としては、図5に示したようにエンコーダ9の出力パルスを処理してデジタル数値に変換する検出用インターフェース装置29が図2に加えられて取り付けられており、バス22に接続されている。この検出用インターフェース装置29は、エンコーダ9の出力パルスを計数するカウンタを備えており、このカウンタのカウントした数値に、あらかじめ定められたパルス数対角変位の変換定数をかけてドラム軸の角変位に変換する。このドラム軸の角変位が従動プーリ5の回転角変位である。
補正係数H(i−1)を求めるために用いる制御系においては、図6に示したように、計測されたドラム軸の角変位は、図3と異なり、そのままフィードバック制御に用いられている。
【0015】
図4,図5,図6に示した例により制御した結果、モータの角変位R(i)、ドラム軸の角変位D(i)およびタイミングベルトの原点検知信号の出力は、図7に示したようになる。ここで、R(i),D(i)はそれぞれ、エンコーダ8およびエンコーダ9の出力を処理したものであるθ1/θ2はドラム軸―モータ間の減速比を表す係数である。タイミングベルトの原点検知信号を元にすると、ドラム信号D(i)には、タイミングベルト一回転させたとき即ち一周期によって、ドラム軸の角変位D(i)に変動成分が発生している。ここで、従動プーリ5とドラム軸とは、ずれが生じないよう組み付けを行っている。よって、ドラム軸の角変位D(i)に変動成分は、従動プーリ5の回転角変位と言える。
これをもとに、モータ角変位に関する補正係数を求める場合、以下の数1にそれぞれの値を代入することによって容易に求めることができる。
【数1】
【0016】
実際に制御するにあたっては、補正係数の測定開始とモータ駆動制御開始のタイミングを揃える必要がある。そこで、本実施形態においては、これらのタイミングを揃えるためのタイミング制御手段を設けている。タイミング制御手段は、一定電圧を加えることでタイミングベルトを空回転させ、原点マーク12をセンサ11で検知したタイミングを基準とする。そしてこの基準タイミングから、補正係数の測定を開始し、更に補正係数を得た後のモータ駆動制御を開始するものである。
【0017】
以上、第1の実施形態によれば、タイミングベルト特有の回転変動、特にその一周期によって生じる変動を補正制御し、高精度なタイミングベルト駆動系を提供することができる。
【0018】
〔実施形態2〕
次に、本発明の第2の実施形態にかかる回転体駆動装置について説明する。この第2の実施形態では、上記第1の実施形態と同様に回転体駆動装置として図1に示す動力伝達系2,3,4、モータ1、エンコーダ8および図2に示す駆動制御系が用いられる。これによって、回転体6を駆動するものである。
【0019】
図8は、第2の実施形態に用いる制御系のブロック図を示す。ここでは、図3と異なり、演算ブロック36において、制御目標値としての目標角変位R(i)から、前記補正係数HR(i)が引き算されており、この結果とエンコーダの出力とがブロック33に入力されている。
ここで、第2の実施形態における目標角変位の補正係数は、第1の実施形態同様に図4,図5,図6およびその結果得られる図7を用いて簡単に求められ、その結果は数1に記述した式を用いて得ることができる。
上述のように、この第2の実施形態によれば、タイミングベルト特有の回転変動、特に、その一周期によって生じる変動を修正して制御し、高精度なタイミングベルト駆動系を提供することができる。
【0020】
尚、上記実施形態1及び2の回転体駆動装置においては、タイミングベルト特有の変動として、特にその一回転によって生じる回転変動からくる駆動誤差を修正するものである。しかし、本発明が適用できるのは、タイミングベルト一回転単位で生じる回転変動だけはない。例えば、一定の時間単位で生じる回転変動や、複数回転単位で生じる回転変動を考慮したモータの駆動制御を行うように変形させることも可能である。
また、上記タイミングベルトの回転変動としては、例えば、回転速度変動、回転加速度変動、回転加加速度変動、回転位置変動などがある。また、これら4つの回転変動に限るものではない。
【0021】
〔実施形態3〕
図9は、本発明の第3の実施形態にかかる画像形成装置の説明図であり、カラー画像が形成可能なカラー複写機である。図9において、110は第3の実施形態の装置本体である。この装置本体110は、その外装ケース111内の中央よりもやや右寄りに、像担持体としてのドラム状の感光体(感光体ドラム)112を備えている。感光体112の周りには、その上に設置されている帯電器113から矢示の回転方向(反時計方向)へ順に次のものが配置されている。それは、現像手段としての回転型現像装置114、中間転写ユニット115、クリーニング装置116、除電器117などである。
【0022】
これらの帯電器113、回転型現像装置114、クリーニング装置116、除電器117の上には、露光手段としての光書込み装置、例えばレーザ書込み装置118が設置される。回転型現像装置114は、現像ローラ121を有する現像器120A、120B、120C、120Dを備えている。これら現像器120A、120B、120C、120Dにはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーがそれぞれ収納されている。そして、中心軸まわりに回動して各色の現像器120A、120B、120C、120Dを選択的に感光体112の外周に対向する現像位置へ移動させる。
【0023】
中間転写ユニット115は複数のローラ123に像担持体としての無端状の中間転写体、例えば、中間転写ベルト124が掛け渡され、この中間転写ベルト124は感光体112に当接される。中間転写ベルト124の内側には転写装置125が設置され、中間転写ベルト124の外側には転写装置126及びクリーニング装置127が設置されている。クリーニング装置127は中間転写ベルト124に対して接離自在に設けられる。
【0024】
レーザ書込み装置118は、画像読み取り装置129から図示しない画像処理部を介して各色の画像信号が入力される。そして、各色の画像信号により順次に変調されたレーザ光Lを一様帯電状態の感光体112に照射して感光体112を露光することで感光体112上に静電潜像を形成する。画像読み取り装置129は装置本体110の上面に設けられた原稿台130上にセットされた原稿Gの画像を色分解して読み取り、電気的な画像信号に変換する。記録媒体搬送路132は右から左へ用紙等の記録媒体を搬送する。記録媒体搬送路132には、中間転写ユニット115及び転写装置126より手前にレジストローラ133が設置されている。また、中間転写ユニット115及び転写装置126より下流側に搬送ベルト134、定着装置135、排紙ローラ136も配置されている。
【0025】
装置本体110は給紙装置150上に載置される。給紙装置150内には、複数の給紙カセット151が多段に設けられ、給紙ローラ152のいずれか1つが選択的に駆動されて給紙カセット151のいずれか1つから記録媒体が送り出される。この記録媒体は装置本体110内の自動給紙路137を通して記録媒体搬送路132へ搬送される。また、装置本体110の右側には、手差しトレイ138が開閉自在に設けられ、この手差しトレイ138から挿入された記録媒体は装置本体110内の手差し給紙路139を通して記録媒体搬送路132へ搬送される。装置本体110の左側には、図示しない排紙トレイが着脱自在に取り付けられ、記録媒体搬送路132を通して排紙ローラ136により排出された記録媒体が排紙トレイへ収容される。
【0026】
この第3の実施形態において、カラーコピーをとる時には、原稿台130上に原稿Gをセットし、図示しないスタートスイッチを押すと、複写動作が開始される。まず、画像読み取り装置129が原稿台130上の原稿Gの画像を色分解して読み取る。同時に、給紙装置150内の給紙カセット151から給紙ローラ152で選択的に記録媒体が送り出され、この記録媒体は自動給紙路137、記録媒体搬送路132を通してレジストローラ133に突き当たって止まる。
【0027】
感光体112は、反時計方向に回転し、複数のローラ123のうちの駆動ローラの回転で中間転写ベルト124が時計方向へ回転する。感光体112は、回転に伴い、帯電器113により一様に帯電され、画像読み取り装置129から画像処理部を介してレーザ書込み装置118に加えられる1色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置118から照射されて静電潜像が形成される。
【0028】
この感光体112上の静電潜像は回転型現像装置114の1色目の現像器120Aにより現像されて1色目の画像となり、この感光体112上の1色目の画像は転写装置125により中間転写ベルト124に転写される。感光体112は、1色目の画像の転写後にクリーニング装置116でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器117で除電される。
【0029】
続いて、感光体112は、帯電器113により一様に帯電され、画像読み取り装置129から画像処理部を介してレーザ書込み装置118に加えられる2色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置118から照射されて静電潜像が形成される。この感光体112上の静電潜像は回転型現像装置114の2色目の現像器120Bにより現像されて2色目の画像となる。そして、この感光体112上の2色目の画像は転写装置125により中間転写ベルト124上に1色目の画像と重ねて転写される。感光体112は、2色目の画像の転写後にクリーニング装置116でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器117で除電される。
【0030】
次に、感光体112は、帯電器113により一様に帯電され、画像読み取り装置129から画像処理部を介してレーザ書込み装置118に加えられる3色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置118から照射されて静電潜像が形成される。この感光体112上の静電潜像は回転型現像装置114の3色目の現像器120Cにより現像されて3色目の画像となる。そして、この感光体112上の3色目の画像は転写装置125により中間転写ベルト124上に1色目の画像、2色目の画像と重ねて転写される。感光体112は、3色目の画像の転写後にクリーニング装置116でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器117で除電される。
【0031】
さらに、感光体112は、帯電器113により一様に帯電され、画像読み取り装置129から画像処理部を介してレーザ書込み装置118に加えられる4色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書込み装置118から照射されて静電潜像が形成される。この感光体112上の静電潜像は回転型現像装置114の4色目の現像器120Dにより現像されて4色目の画像となる。そして、この感光体112上の4色目の画像が転写装置125により中間転写ベルト124上に1色目の画像、2色目の画像、3色目の画像と重ねて転写されることでフルカラー画像が形成される。感光体112は、4色目の画像の転写後にクリーニング装置116でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器117で除電される。
【0032】
そして、レジストローラ133がタイミングをとって回転して記録媒体が送り出され、この記録媒体は転写装置126により中間転写ベルト124上のフルカラー画像が転写される。この記録媒体は、搬送ベルト134で搬送されて定着装置135によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ136により排紙トレイへ排出される。また、中間転写ベルト124はフルカラー画像の転写後にクリーニング装置127でクリーニングされて残留トナーが除去される。
【0033】
以上、4色重ね画像を形成する動作について説明したが、3色重ね画像を形成する場合には感光体112上に3つの異なる単色画像が順次に形成されて中間転写ベルト124上に重ねて転写される。その後に記録媒体に一括して転写され、2色重ね画像を形成する場合には感光体112上に2つの異なる単色画像が順次に形成されて中間転写ベルト124上に重ねて転写された後に記録媒体に一括して転写される。また、単色画像を形成する場合には、感光体112上に1つの単色画像が形成されて中間転写ベルト124上に転写された後に記録媒体に転写される。
【0034】
上述のようなカラー複写機においては、感光体ドラム112及び中間転写ベルト124の回転精度が最終画像の品質に大きく影響する。そこで、感光体ドラム112及び中間転写ベルト124を回転駆動するための駆動装置に、実施形態1又は2の回転体駆動装置を用いている。これによって、感光体ドラム112及び中間転写ベルト124を高精度に駆動制御できるようにしている。
【0035】
この第3の実施形態によれば、感光体ドラム112及び中間転写ベルト124の像担持体の駆動制御を前記第1又は第2の実施形態いずれかの回転体駆動装置により行っている。よって、感光体ドラム112及び中間転写ベルト124の駆動制御の精度を向上させることができ、高品質な画像を得ることができる。
【0036】
〔実施形態4〕
図10は本発明の第4の実施形態にかかる画像形成装置の説明図であり、カラー画像が形成可能なカラー複写機である。像担持体としてのベルト上の感光体(感光体ベルト)211を備えている。この感光体ベルト211は、閉ループ状のNLのベルト基材の外周面上に、有機光半導体(OPC)等の感光層が薄膜状に形成された感光体ベルトである。この感光体ベルト211は、3本の感光体搬送ローラ212〜214によって支持され、駆動モータ(図示せず)によって矢印A方向に回動する。
【0037】
感光体ベルト211の周りには、矢印Aで示す感光体ベルト211回転方向へ順に、帯電器215、露光手段としての露光光学系(以下LSUという)216、ブラック,イエロー,マゼンタ,シアンの各色の現像器217〜220、中間転写ユニット221、感光体クリーニング手段222及び除電器223が設けられている。帯電器215は、−4〜5kV程度の高電圧が図示しない電源装置から印加され、感光体ベルト211の帯電器215に対向した部分を帯電して一様な帯電電位を与える。
【0038】
LSU216は、レーザ駆動回路(図示せず)により階調変換手段(図示せず)からの各色の画像信号を順次に光強度変調やパルス幅変調してその変調信号で半導体レーザ(図示せず)を駆動することにより露光光線224を得、この露光光線224により感光体ベルト211を走査して感光体ベルト211上に各色の画像信号に対応する静電潜像を順次に形成する。継ぎ目センサ225はループ状に形成された感光体ベルト211の継ぎ目を検知するものであり、継ぎ目センサ225が感光体ベルト211の継ぎ目を検知すると、感光体ベルト211の継ぎ目を回避するように、かつ、各色の静電潜像形成位置が同一になるように、タイミングコントローラ226がLSU216の発光タイミングを制御する。
【0039】
各現像器217〜220は、それぞれの現像色に対応したトナーを収納しており、感光体ベルト211上の各色の画像信号に対応した静電潜像に応じたタイミングで選択的に感光体ベルト211に当接し、感光体ベルト211上の静電潜像をトナーにより現像して各色の画像とすることで、4色重ねの画像によるフルカラー画像を形成する。
【0040】
中間転写ユニット221は、アルミニウム等の金属の素管に導電性の樹脂等からなるベルト状のシートを巻いた像担持体としての中間転写ドラム227と、ゴム等をブレード状に形成した中間転写体クリーニング手段228とからなり、中間転写ドラム227上に4色重ねの画像が形成されている間は中間転写体クリーニング手段228が中間転写ドラム227から離間している。中間転写体クリーニング手段228は、中間転写ドラム227をクリーニングする時のみ中間転写ドラム227に当接し、中間転写ドラム227から記録媒体としての記録紙229に転写されずに残ったトナーを除去する。記録紙は、記録紙カセット230から給紙ローラ231により1枚ずつ用紙搬送路232に送り出される。
【0041】
転写手段としての転写ユニット233は、中間転写ドラム227上のフルカラー画像を記録紙229に転写するものであり、導電性のゴム等をベルト状に形成した転写ベルト234と、中間転写ドラム227上のフルカラー画像を記録紙229に転写するための転写バイアスを中間転写ドラム227に印加する転写器235と、記録紙229にフルカラー画像が転写された後に記録紙229が中間転写ドラム227に静電的に張り付くのを防止するようにバイアスを中間転写ドラム227に印加する分離器236とから構成されている。
定着器237は、内部に熱源を有するヒートローラ238と、加圧ローラ239とから構成されている。そして、記録紙229上に転写されたフルカラー画像をヒートローラ238と加圧ローラ239との記録紙挟持回転に伴い圧力と熱を記録紙229に加えて記録紙229にフルカラー画像を定着させてフルカラー画像を形成する。
【0042】
以上のように構成された第4の実施形態について、以下その動作を説明する。ここで、静電潜像の現像は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順で行われるものとして説明を進める。
感光体ベルト211と中間転写ドラム227は、それぞれの駆動装置(図示せず)により、矢印A、B方向にそれぞれ駆動される。この状態で、まず、帯電器215に−4〜5kV程度の高電圧が電源装置(図示せず)から印加され、帯電器215が感光体ベルト211の表面を一様に−700V程度に帯電させる。次に、継ぎ目センサ225が感光体ベルト211の継ぎ目を検知してから、感光体ベルト211の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体ベルト211にLSU216からブラックの画像信号に対応したレーザビームの露光光線224が照射され、感光体ベルト211は露光光線224が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
【0043】
一方、ブラック現像器217は所定のタイミングで感光体ベルト211に当接される。ブラック現像器217内のブラックトナーは負の電荷が予め与えられており、感光体ベルト211上の露光光線224の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみブラックトナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。ブラック現像器217により感光体ベルト211の表面に形成されたブラックトナー像は、中間転写ドラム227に転写される。感光体ベルト211から中間転写ドラム227に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段222により除去され、さらに除電器223によって感光体ベルト211上の電荷が除去される。
【0044】
次に、帯電器215が感光体ベルト211の表面を一様に−700V程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ225が感光体ベルト211の継ぎ目を検知してから、感光体ベルト211の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体ベルト211にLSU216からシアンの画像信号に対応したレーザビームの露光光線224が照射され、感光体ベルト211は露光光線224が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
【0045】
一方、感光体ベルト211には所定のタイミングでシアン現像器218が当接される。シアン現像器218内のシアントナーは負の電荷が予め与えられており、感光体ベルト211上の露光光線224の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみシアントナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。シアン現像器218により感光体ベルト211の表面に形成されたシアントナー像は、中間転写ドラム227上にブラックトナー像と重ねて転写される。感光体ベルト211から中間転写ドラム227に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段222により除去され、さらに除電器223によって感光体ベルト211上の電荷が除去される。
【0046】
次に、帯電器215が感光体ベルト211の表面を一様に−700V程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ225が感光体ベルト211の継ぎ目を検知してから、感光体ベルト211の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体ベルト211にLSU216からマゼンタの画像信号に対応したレーザビームの露光光線224が照射され、感光体ベルト211は露光光線224が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
【0047】
一方、感光体ベルト211には所定のタイミングでマゼンタ現像器219が当接される。マゼンタ現像器219内のマゼンタトナーは負の電荷が予め与えられており、感光体ベルト211上の露光光線224の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみマゼンタトナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。マゼンタ現像器219により感光体ベルト211の表面に形成されたマゼンタトナー像は、中間転写ドラム227上にブラックトナー像、シアントナー像と重ねて転写される。感光体ベルト211から中間転写ドラム227に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段222により除去され、さらに除電器223によって感光体ベルト211上の電荷が除去される。
【0048】
さらに、帯電器215が感光体ベルト211の表面を一様に−700V程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ225が感光体ベルト211の継ぎ目を検知してから、感光体ベルト211の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体ベルト211にLSU216からイエローの画像信号に対応したレーザビームの露光光線224が照射され、感光体ベルト211は露光光線224が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
【0049】
一方、感光体ベルト211には所定のタイミングでイエロー現像器220が当接される。イエロー現像器220内のイエロートナーは負の電荷が予め与えられており、感光体ベルト211上の露光光線224の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみイエロートナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。イエロー現像器220により感光体ベルト211の表面に形成されたイエロートナー像は中間転写ドラム227上にブラックトナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像と重ねて転写され、中間転写体217上にフルカラー画像が形成される。感光体ベルト211から中間転写ドラム227に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段222により除去され、さらに除電器223によって感光体ベルト211上の電荷が除去される。
【0050】
中間転写ドラム227上に形成されたフルカラー画像は、これまで中間転写ドラム227から離間していた転写ユニット233が中間転写ドラム227に接触し、転写が行われる。このとき、転写器235に+1kV程度の高電圧が電源装置(図示せず)から印加されることで、記録紙カセット230から用紙搬送路232に沿って搬送されてきた記録紙229へ転写器235により一括して転写される。
【0051】
また、分離器236には記録紙229を引き付ける静電力が働くように電圧が電源装置から印加され、記録紙229が中間転写ドラム227から剥離される。続いて、記録紙229は、定着器237に送られ、ここでヒートローラ238と加圧ローラ239とによる挟持圧、ヒートローラ238の熱によってフルカラー画像が定着されて排紙ローラ240により排紙トレイ241へ排出される。
【0052】
また、転写ユニット233により記録紙229上に転写されなかった中間転写ドラム227上の残留トナーは中間転写体クリーニング手段228により除去される。中間転写体クリーニング手段228は、フルカラー画像が得られるまで中間転写ドラム227から離間した位置にあり、フルカラー画像が記録紙229に転写された後に中間転写ドラム227に接触して中間転写ドラム227上の残留トナーを除去する。
以上の一連の動作によって1枚分のフルカラー画像形成が終了する。
【0053】
このようなカラー複写機においては、像担持体としての感光体ベルト211及び中間転写ドラム227の回転精度が最終画像の品質に大きく影響する。よって、感光体ベルト211及び中間転写ドラム227の特に高精度な駆動制御が望まれる。
そこで、この第4の実施形態では、感光体ベルト211及び中間転写ドラム227を回転駆動するための駆動装置に、実施形態1又は2の回転体駆動装置を用いている。
この第4の実施形態によれば、感光体ベルト211及び中間転写ドラム227の駆動制御を前記第1,2いずれかの実施形態の回転体駆動装置により行っている。よって、感光体ベルト211及び中間転写ドラム227の駆動制御の精度を向上させることができ、高品質な画像を得ることができる。
【0054】
〔実施形態5〕
図11は、本発明の第5の実施形態にかかる画像形成装置の説明図である。この第5の実施形態は、タンデム方式の画像形成装置である。この第5の実施形態においては、複数色の各色画像をそれぞれ形成する複数の画像形成ユニット321Bk、321M、321Y、321Cを有している。複数色とは、例えばブラック(以下Bkという)、マゼンタ(以下Mという)、イエロー(以下Yという)、シアン(以下Cという)である。そして、これら画像形成ユニット321Bk、321M、321Y、321Cが垂直方向に配列されている。また、この画像形成ユニット321Bk、321M、321Y、321Cには、それぞれ各色に対応したドラム状の感光体からなる感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322Cを有している。更に、帯電装置(例えば接触帯電装置)323Bk、323M、323Y、323C、現像装置324Bk、324M、324Y、324C、クリーニング装置325Bk、325M、325Y、325Cなども有している。
【0055】
感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322Cは、無端状搬送転写ベルト326と対向して垂直方向に配列され、搬送転写ベルト326と同じ周速で回転駆動される。この感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322Cは、それぞれ、帯電装置323Bk、323M、323Y、323Cにより均一に帯電された後に、光書き込み装置からなる露光手段327Bk、327M、327Y、327Cによりそれぞれ露光されて静電潜像が形成される。
【0056】
光書き込み装置327Bk、327M、327Y、327Cは、それぞれ、Y、M、C、Bk各色の画像信号により半導体レーザ駆動回路で半導体レーザを駆動して半導体レーザからのレーザビームをポリゴンミラーにより偏向走査し、このポリゴンミラーからの各レーザビームを図示しないfθレンズやミラーを介して感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322Cに結像することにより、感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322Cを露光して静電潜像を形成する。
【0057】
この感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322C上の静電潜像は、それぞれ現像装置324Bk、324M、324Y、324Cにより現像されてBk、M、Y、C各色のトナー像となる。したがって、帯電装置323Bk、323M、323Y、323C、光書き込み装置327Bk、327M、327Y、327C及び現像装置324Bk、324M、324Y、324Cは、感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322C上にBk、M、Y、C各色の画像(トナー像)を形成する画像形成手段を構成している。
【0058】
一方、普通紙、OHPシートなどの転写紙は、本実施形態の下部に設置された、給紙カセットを用いて構成された給紙装置330から転写紙搬送路に沿ってレジストローラ331に給紙され、レジストローラ331は1色目の画像形成ユニット(転写紙に最初に感光体上の画像を転写する画像形成ユニット)321Bkにおける感光体ドラム322Bk上のトナー像とタイミングを合わせて転写紙を搬送転写ベルト326と感光体ドラム322Bkとの転写ニップ部へ送出する。
【0059】
搬送転写ベルト326は垂直方向に配列された駆動ローラ332及び従動ローラ333に掛け渡され、駆動ローラ332が図示しない駆動部により回転駆動されて搬送転写ベルト326が感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322Cと同じ周速で回転する。レジストローラ331から送出された転写紙は、搬送転写ベルト326により搬送され、感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322C上のBk、M、Y、C各色のトナー像がコロナ放電器からなる転写手段334Bk、334M、334Y、334Cにより形成される電界の作用で順次に重ねて転写されることによりフルカラー画像が形成されると同時に、搬送転写ベルト326に静電的に吸着されて確実に搬送される。
【0060】
この転写紙は、分離チャージャからなる分離手段336により徐電されて搬送転写ベルト326から分離された後に定着装置337によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ338により本実施形態の上部に設けられている排紙部339へ排出される。また、感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322Cは、トナー像転写後にクリーニング装置325Bk、325M、325Y、325Cによりクリーニングされて次の画像形成動作に備える。
【0061】
このようなカラー複写機においては、感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322Cの回転精度が最終画像の品質に大きく影響する。そこで、感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322Cを回転駆動するための駆動装置に、実施形態1又は2の回転体駆動装置を用いている。これによって、感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322Cを高精度に駆動制御できるようにしている。
【0062】
この第5の実施形態によれば、複数の感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322Cの駆動制御を前記第1又は第2の実施形態いずれかの回転体駆動装置により行っている。よって、感光体ドラム322Bk、322M、322Y、322Cの駆動制御の精度を向上させることができ、各色の画像を高品質に形成できると共に、各色画像間の位置ずれ等も防止でき、高品質な画像を得ることができる。
【0063】
〔実施形態6〕
図12は、本発明の第6の実施形態にかかる画像読み取り装置の説明図である。
図12に示す画像読み取り装置において、411は読み取られる画像が形成された原稿である。412は原稿411が載置される原稿台、413は原稿411に光を照射する原稿照明系、414は反射光の光軸、415は読み取りり用の素子、416は結像レンズ、417は全反射ミラーを表している。読み取りり用の素子は、例えばCCD(ChargeCoupled Device)がある。また、418は、これらCCD415、レンズ416、ミラー417、等からなる走行体としての光電変換ユニットである。419、420は副走査駆動用のプーリ、421はワイヤ、422は駆動用の電動機、400はイメージスキャナのハウジングを表している。原稿を読み取るための光電変換ユニット418は、駆動用のモータ422をハウジング400に固定して、ワイヤ421とプーリ419、420など電動機の駆動力を伝達する手段を用いて、原稿411の副走査方向に駆動する。このとき蛍光灯などの読み取りり用照明系413で、原稿台412上の原稿411を照明し、その反射光束(光軸を414に示す)を複数のミラー417で折り返し、結像レンズ416を介して、CCD415などのイメージセンサの受光部に原稿411の像を結像するようになっている。そして、この光電変換ユニット418により、原稿411の全面を走査することにより、画像表面に対向して移動し、原稿全体の画像情報を読み取る。また、読み取りり開始位置を示すセンサ423は原稿411の端部の下部に設置されていて、光電変換ユニット418は、ホームポジションAから読み取りり開始位置Bの間に立上り等速の定常状態になるように設計されていて、A点に達した後読み取りりを開始するようになっている。
【0064】
そこで、この第6の実施形態では、光電変換ユニット418を駆動するための駆動装置に、実施形態1又は2の回転体駆動装置を用いている。具体的には、光電変換ユニット418を担持させたワイヤ421を駆動する回転体としてのプーリ419、420を駆動するプーリ419、420の駆動装置に実施形態1又は2の回転体駆動装置を用いている。
この第6の実施形態によれば、光電変換ユニット418の駆動制御を前記第1,2いずれかの実施形態の回転体駆動装置により行っている。よって、画像読み取り装置の走行体としての光電変換ユニット418の駆動制御の精度を向上させることができ、高品質な読み取り画像を得ることができる。
【0065】
以上、実施形態1、2の回転体駆動装置、実施形態3乃至5の画像形成装置における像担持体を駆動するための駆動装置、実施形態6の画像読み取り装置に用いる回転体駆動装置は、その制御をコンピュータで行うことができる。
図13は、上記駆動装置における駆動制御方法を実行するのに使用するコンピュータの一例を示した斜視図である。512は、プログラムを記録している記録媒体である。この記録媒体512には、パーソナルコンピュータ511に、図3又は図8で示した制御演算を実行させるためのプログラムが記録されている。パーソナルコンピュータ511は、この記録媒体512に記録されているプログラムを実行することにより、本制御方法を実行できる。かかるプログラムは、実施形態1、2の回転体駆動装置に適用する場合には、コンピュータによって回転体を回転駆動するための制御プログラムである。また、実施形態3乃至5の画像形成装置に適用する場合には、コンピュータによって画像形成装置の感光体ドラム、感光体ベルト、中間転写ドラム、中間転写ベルトなどの像担持体を回転駆動するための制御プログラムである。また、実施形態6の画像読み取り装置に適用する場合には、コンピュータによって光電変換ユニット418を回転駆動するための制御プログラムである。
【0066】
そして、制御プログラムを記録する記録媒体を用いることによって、記録媒体を介して同様の駆動制御を複数のコンピュータで行うことができる。
【0067】
上記実施形態1及び2においては、タイミングベルト特有の回転変動、特に、その一周期によって生じる回転変動の測定結果によって回転体の駆動制御を修正している。よって、タイミングベルトを用いた動力伝達系を介して回転体の駆動を行う回転体駆動系で高精度な駆動を行うことができる。
また、実施形態1においては、制御目標値R(i)にモータ1の角変位情報P301(i−1)が近づくようにモータの回転駆動制御を行う。この制御目標値R(i)と角変位情報P301(i−1)とを比較するのに先立って、角変位情報P301(i−1)を従動プーリの回転角変位から得られた補正係数H(i−1)で補正する。よって、実際のモータの回転駆動制御を行うときには、タイミングベルトの回転変動によって生じる従動プーリの回転角変位を考慮した、正確な駆動制御を行うことができる。
また、実施形態2においては、制御目標値R(i)にモータ1の角変位情報P301(i−1)が近づくようにモータの回転駆動制御を行う。この制御目標値R(i)と角変位情報P301(i−1)とを比較するのに先立って、制御目標値R(i)を従動プーリの回転角変位から得られた補正係数H(i−1)で補正する。よって、実際のモータの回転駆動制御を行うときには、タイミングベルトの回転変動によって生じる従動プーリの回転角変位を考慮した、正確な駆動制御を行うことができる。
また、実施形態1及び2においては、タイミングベルトを一回転させた時に生じる回転変動に基づいてモータの駆動制御を修正している。よって、タイミングベルト一回転単位で回転変動が生じても回転体の駆動制御を正確に行うことができる。
また、実施形態1及び2においては、原点マーク12をセンサ11で検知したタイミングを基準として、補正係数H(i−1)の測定及びモータの駆動制御を開始させている。これによって、タイミングベルトを一回転させた時に生じる回転変動から得た補正係数H(i−1)を、実際の駆動時にベルト一回転中での回転変動発生タイミングに対応させて正しく駆動制御を修正することができる。
また、実施形態3,4,及び5の画像形成装置においては、感光体ドラム、感光体ベルト、中間転写ドラム、中間転写ベルト等の像担持体のうち、それぞれの装置に設けられている像担持体を精度良く回転駆動することができる。よって、高品質な画像を得ることができる。また、タイミングベルトは歯車列に比して装置内部の部品のレイアウト自由度が高いため、画像形成装置内での有用性も高い。
また、実施形態6においては、光電変換ユニット418の駆動制御の精度を向上させることができ、高品質な読み取り画像を得ることができる。また、タイミングベルトは歯車列に比して装置内部の部品のレイアウト自由度が高いため、画像読み取り装置内での有用性も高い。
また、実施形態1乃至6で行う駆動制御方法を制御プログラム化し、コンピュータで制御することも可能である。このとき、制御プログラムを記録媒体に記録しておくと、記録媒体を介して同じ制御を複数の装置で実施できる。また、記録媒体を交換したり、複数の制御プログラムを記録した記録媒体を用い実行するプログラムを変更したりすることによって、実行させる制御プログラムを容易に変更することができる。
【0068】
【発明の効果】
請求項1,2,及び3の回転体駆動制御方法によれば、回転体の駆動にはタイミングベルトの回転変動に起因する駆動誤差が生じないようモータを回転駆動制御することができる。よって、タイミングベルトを用いた動力伝達系を介して回転体の駆動を行う回転体駆動系で高精度な駆動を行うことができるという優れた効果がある。
請求項4,5,及び6の回転体駆動制御装置によれば、タイミングベルトに回転変動が生じても、回転体の駆動には回転変動に起因する駆動誤差が生じないようにすることができる。よって、タイミングベルトを用いた動力伝達系を介して回転体の駆動を行う回転体駆動系で高精度な駆動を行うことができるという優れた効果がある。
請求項7及び8の画像形成装置によれば、装置に用いられている回転体の駆動を高精度に行うことで、高品質な画像を得ることができるという優れた効果がある。また、動力伝達系としてタイミングベルトを用いているので、歯車列を用いる場合に比して装置内部の部品のレイアウト自由度が高まるという優れた効果もある。
請求項9の画像読み取り装置によれば、装置に用いられている回転体の駆動を高精度に行うことで、高品質な読み取り画像を得ることができるという優れた効果がある。また、動力伝達系としてタイミングベルトを用いているので、歯車列を用いる場合に比して装置内部の部品のレイアウト自由度が高まるという優れた効果もある。
請求項10の記録媒体によれば、タイミングベルトを用いた回転体駆動系を高精度に制御しやすい環境を構築することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における回転体、動力伝達系及びモータを示す図。
【図2】モータの角変位をモータ軸エンコーダの出力信号に基づいてデジタル制御する制御系の構成を示す図。
【図3】回転体の駆動制御を説明するためのブロック構成図。
【図4】計測したモータ角変位に関する補正係数を求めるための構成例を示す図。
【図5】計測したモータ角変位に関する補正係数を求める制御系を示す図。
【図6】モータ角変位をの補正係数H(i−1)を求めるために用いる制御を説明するためのブロック構成図。
【図7】モータの角変位R(i)、ドラム軸の角変位D(i)およびタイミングベルトの原点検知信号の出力を示す図。
【図8】第2の実施形態に用いる制御系のブロック図。
【図9】本発明の第3の実施形態にかかる画像形成装置の説明図。
【図10】本発明の第4の実施形態にかかる画像形成装置の説明図。
【図11】本発明の第5の実施形態にかかる画像形成装置の説明図。
【図12】本発明の第6の実施形態にかかる画像読み取り装置の説明図。
【図13】本発明による回転体駆動制御方法を実行するのに使用するコンピュータの一例を示した斜視図。
【符号の説明】
1 モータ
2,3 歯車列
4 タイミングベルト
5 駆動プーリ
6 感光体ドラム
7 軸
8,9 エンコーダ
10 ブロック
11 センサ
12 原点マーク
21 マイクロコンピュータ
21a マイクロプロセッサ
21b ROM、21c…RAM
22 バス
23 指令発生装置
24 インターフェース装置
25 I/O
26 インターフェイス
27 直流電動機駆動装置
28 ブロック
29 検出用インターフェース装置
30 制御対象
31 演算部
32 ループ
33 演算部
34 制御コントローラ部
34a 積分ブロック
34b ブロック
34c 演算部
34d ブロック
36 演算ブロック
Claims (10)
- タイミングベルトを用いた動力伝達系を介して駆動源の回転駆動力を回転体に伝達する回転体駆動方法を実行するに当たって、該駆動源の回転角変位の測定値に基づいて該駆動源の回転駆動を制御する回転体駆動制御方法において、
該駆動源の回転駆動の制御を、該タイミングベルトの回転変動に基づいて修正し、
上記駆動源の回転角変位を測定し、該測定値とその制御目標値とを比較して該測定値が該制御目標値に近づくように該駆動源の回転駆動を制御し、
該制御目標値と比較する該測定値を、該タイミングベルトの回転変動に基づいて補正するものであり、
上記駆動源の回転駆動力を、上記タイミングベルトと上記回転体の回転軸に設けられた従動プーリとを介して該回転体に伝達し、
該駆動源を一定の回転速度で回転させた状態で該タイミングベルトを一回転させたときの該従動プーリの回転角変位を測定し、
該従動プーリの回転角変位の測定値に基づいて、上記駆動源の回転角変位の測定値に対する補正を行うことを特徴とする回転体駆動制御方法。 - タイミングベルトを用いた動力伝達系を介して駆動源の回転駆動力を回転体に伝達する回転体駆動方法を実行するに当たって、該駆動源の回転角変位の測定値に基づいて該駆動源の回転駆動を制御する回転体駆動制御方法において、
該駆動源の回転駆動の制御を、該タイミングベルトの回転変動に基づいて修正し、
上記駆動源の回転角変位を測定し、該測定値とその制御目標値とを比較して該測定値が該制御目標値に近づくように該駆動源の回転駆動を制御し、
該制御目標値を、該タイミングベルトの回転変動に基づいて補正するものであり、
上記駆動源の回転駆動力を、上記タイミングベルトと上記回転体の回転軸に設けられた従動プーリとを介して該回転体に伝達し、
該駆動源を一定の回転速度で回転させた状態で該タイミングベルトを一回転させたときの該従動プーリの回転角変位を測定し、
該従動プーリの回転角変位の測定値に基づいて、上記制御目標値に対する補正を行うことを特徴とする回転体駆動制御方法。 - 請求項1又は2の回転体駆動制御方法において、
上記タイミングベルトに設けられたマークの検知を基準とするタイミングを上記従動プーリの回転角変位の測定と一致させながら、上記補正を行うことを特徴とする回転体駆動制御方法。 - 駆動源と、
タイミングベルトを用いて該駆動源の回転駆動力を該回転体に伝達する動力伝達系と、
該駆動源の回転角変位を測定する回転角変位測定手段とを有し、
該回転角変位測定手段による測定値に基づいて該駆動源の回転駆動を制御し該回転体を回転駆動する回転体駆動装置において、
該タイミングベルトの回転変動を測定する回転変動測定手段と、
該駆動源の回転駆動の制御を、該回転変動測定手段による測定結果に基づいて修正する回転駆動制御修正手段とを設け、
上記回転体駆動装置を、上記回転角変位測定手段による測定値と上記駆動源の制御目標値とを比較して該測定値が該制御目標値に近づくように該駆動源の回転駆動を制御するよう構成し、
上記回転駆動制御修正手段によって、該制御目標値と比較する該測定値を上記回転変動測定手段による測定結果に基づいて補正するものであり、
上記動力伝達系を、タイミングベルトと上記回転体の回転軸に設けられた従動プーリと から構成し、
上記回転変動測定手段を、上記駆動源を一定の回転速度で回転させた状態で該タイミングベルトを一回転させたときの上記従動プーリの回転角変位を測定するよう構成したことを特徴とする回転体駆動装置。 - 駆動源と、
タイミングベルトを用いて該駆動源の回転駆動力を該回転体に伝達する動力伝達系と、
該駆動源の回転角変位を測定する回転角変位測定手段とを有し、
該回転角変位測定手段による測定値に基づいて該駆動源の回転駆動を制御し該回転体を回転駆動する回転体駆動装置において、
該タイミングベルトの回転変動を測定する回転変動測定手段と、
該駆動源の回転駆動の制御を、該回転変動測定手段による測定結果に基づいて修正する回転駆動制御修正手段とを設け、
上記回転体駆動装置を、上記回転角変位測定手段による測定値と上記駆動源の制御目標値とを比較して該測定値が該制御目標値に近づくように該駆動源の回転駆動を制御するよう構成し、
上記回転駆動制御修正手段によって、該制御目標値を上記回転変動測定手段による測定結果に基づいて補正するものであり、
上記動力伝達系を、タイミングベルトと上記回転体の回転軸に設けられた従動プーリとから構成し、
上記回転変動測定手段を、上記駆動源を一定の回転速度で回転させた状態で該タイミングベルトを一回転させたときの上記従動プーリの回転角変位を測定するよう構成したことを特徴とする回転体駆動装置。 - 請求項4または5の回転体駆動装置において、
上記タイミングベルトにタイミング検知用のマークを設け、
該マークの検知を基準とするタイミングを上記回転変動測定手段による測定と一致させながら、上記回転駆動制御修正手段による補正を行うタイミング制御手段を設けたことを特徴とする回転体駆動装置。 - 回転体からなる像担持体と、
該像担持体を回転駆動する駆動装置とを有し、
該像担持体の回転によって、該像担持体表面への画像形成や該像担持体表面に担持した画像の搬送等を行う画像形成装置において、
上記駆動装置として、請求項4,5,又は6の回転体駆動装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7の画像形成装置において、
複数の色にそれぞれ対応した複数の像担持体を有し、
各像担持体を回転駆動する駆動装置として、請求項4,5,又は6の回転体駆動装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 読み取り対象となる画像の表面に対向して走行し、該画像の情報を読み取る走行体と、
該走行体を該読み取り対象となる画像表面に対向させつつ移動させる走行体駆動装置とを有し、
該走行体駆動装置として、請求項4,5,又は6の回転体駆動装置を用いたことを特徴とする画像読み取り装置。 - 駆動源の回転駆動の制御をコンピュータによって行うときに使用する制御プログラムを記録した記録媒体であって、
該制御プログラムが、請求項1,2,又は3の回転体駆動制御方法の制御プログラムであることを特徴とする記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002074622A JP4092118B2 (ja) | 2001-09-10 | 2002-03-18 | 回転体駆動制御方法、回転体駆動装置、画像形成装置、画像読み取り装置、及び記録媒体 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001-274052 | 2001-09-10 | ||
JP2001274052 | 2001-09-10 | ||
JP2002074622A JP4092118B2 (ja) | 2001-09-10 | 2002-03-18 | 回転体駆動制御方法、回転体駆動装置、画像形成装置、画像読み取り装置、及び記録媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003158884A JP2003158884A (ja) | 2003-05-30 |
JP4092118B2 true JP4092118B2 (ja) | 2008-05-28 |
Family
ID=26621940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002074622A Expired - Fee Related JP4092118B2 (ja) | 2001-09-10 | 2002-03-18 | 回転体駆動制御方法、回転体駆動装置、画像形成装置、画像読み取り装置、及び記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4092118B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005080378A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 駆動装置、画像形成装置 |
KR100589238B1 (ko) | 2004-09-13 | 2006-06-14 | 세메스 주식회사 | 타이밍 벨트의 교체시기를 알 수 있는 동력전달장치 및 그 장치에서의 타이밍 벨트 신장 감지 방법 |
US11408489B2 (en) * | 2018-10-23 | 2022-08-09 | Roche Diagnostics Operations, Inc. | Belt drive system |
JP7380172B2 (ja) * | 2019-12-18 | 2023-11-15 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 駆動伝達装置及び画像形成装置 |
-
2002
- 2002-03-18 JP JP2002074622A patent/JP4092118B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003158884A (ja) | 2003-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6949896B2 (en) | Apparatus for and method of driving motor to move object at a constant velocity | |
US8059991B2 (en) | Belt-conveyance control device, image forming apparatus, belt-conveyance control method, and computer program product | |
US20060133873A1 (en) | Belt drive controlling method, belt drive controlling apparatus, belt apparatus, image forming apparatus, and computer product | |
JP3825184B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP4455978B2 (ja) | マーク検出装置と駆動制御装置とベルト駆動装置と画像形成装置 | |
US7904000B2 (en) | Image forming apparatus with deceleration measuring section | |
JP3965357B2 (ja) | 駆動制御方法及びその装置、ベルト装置、画像形成装置、画像読み取り装置、プログラム及び記録媒体 | |
JP4092118B2 (ja) | 回転体駆動制御方法、回転体駆動装置、画像形成装置、画像読み取り装置、及び記録媒体 | |
US7962067B2 (en) | Image forming apparatus having phase control of photoconductor groups | |
JP4588606B2 (ja) | ベルト駆動制御装置及びこれを用いる画像形成装置 | |
JP3961382B2 (ja) | 外乱推定オブザーバ、角変位制御装置、画像形成装置、画像読み取り装置及び記録媒体 | |
JP4252273B2 (ja) | 回転駆動伝達装置、画像形成装置、画像読取装置及びタイミングベルト | |
JP2005077681A (ja) | 回転駆動制御装置およびそれを用いた画像形成装置、ならびに画像読み取り装置 | |
JP2002252993A (ja) | モータ制御方法、モータ制御装置、画像形成装置、画像読取装置、及び記録媒体 | |
JP2005086956A (ja) | 駆動制御方法、駆動制御装置、ベルト装置、画像形成装置、画像読み取り装置、プログラム及び記録媒体 | |
EP2026139B1 (en) | Belt-conveyance control device, image forming apparatus, belt-conveyance control method, and computer program product | |
JP4084165B2 (ja) | 回転体駆動装置及び画像形成装置 | |
JP4237593B2 (ja) | 駆動制御装置、駆動制御方法、画像形成装置、画像読取装置及びプログラム | |
JP2004222345A (ja) | 回転体駆動制御方法、画像形成装置、画像読み取り装置及び記録媒体 | |
JP4294443B2 (ja) | 駆動制御装置、駆動制御方法、画像形成装置、画像読取装置及びプログラム | |
JP2005010466A (ja) | 感光体駆動装置 | |
JP4468031B2 (ja) | 直流モータ駆動装置及び駆動制御方法、並びに、この直流モータ駆動装置を用いた画像形成装置及び画像読取装置 | |
JP2003099103A (ja) | 回転体駆動制御方法 | |
JP5315658B2 (ja) | ベルト搬送制御装置、画像形成装置、ベルト搬送制御方法、搬送制御プログラム、及び記録媒体 | |
JP3968294B2 (ja) | 位置制御装置、画像形成装置、画像読み取り装置、プログラム及び記録媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041216 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20041227 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050113 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071116 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080111 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080208 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080303 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120307 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140307 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |