JPH07303385A

JPH07303385A - 回転体駆動制御装置

Info

Publication number: JPH07303385A
Application number: JP6095318A
Authority: JP
Inventors: Norio Hokari; 則雄保苅
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 1995-11-14
Also published as: US5737216A

Abstract

(57)【要約】【目的】回転体の速度制御を高精度に行なうようにし
た場合でも、回転体に発振が生じることがないのは勿論
のこと、低廉なコストで高周波数領域で生じる回転体の
回転変動を効果的に低減することができ、濃度ムラ等が
発生することのない高画質の画像を得ることが可能な回
転体の駆動制御装置を提供することを目的とする。【構成】回転体の回転速度を検出する回転検出手段
と、前記回転体を回転駆動する駆動手段を一定の速度で
駆動した際に、前記回転検出手段によって検出された回
転速度情報を所定の分割区間毎に記憶する記憶手段と、
画像機器の動作時に、前記記憶手段に記憶された回転検
出手段の回転速度情報を分割区間に応じた重み付けをし
て平均化した回転速度情報に基づいて前記回転体の駆動
を制御する制御手段とを備えるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラー電子写真複写
機やカラープリンタ、更には画像読取装置等の画像機器
に使用され、感光体ドラムや転写ドラム等の回転体の駆
動を制御するための回転体駆動制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の回転体駆動制御装置に関
する技術としては、例えば、特開昭６３−７５７５９号
公報に示すものがある。この像担持体の駆動制御装置
は、無端移動する像担持体に像を形成する画像形成装置
において、像担持体を移動する機構として整数比の歯数
の減速歯車列を介して像担持体を駆動するステッピング
モータと、前記歯車列最終段の歯車の一回転の回転変動
を打ち消すパルス発生パターンを前記最終段一回転分に
ついて記憶しているメモリと、前記最終段歯車のホーム
ポジションの検知手段とを有し、前記像担持体を移動さ
せるとき前記パルス発生パターンに基づきパルスを発生
させ、前記ステッピングモータを駆動するように構成し
たものである。

【０００３】しかし、上記提案に係る像担持体の駆動制
御装置の場合には、像担持体の回転変動を打ち消すため
のパルス発生パターンが予めメモリに固定パターンとし
て記憶されており、このメモリに記憶された固定パルス
発生パターンに基づいてパルスを発生させ、このパルス
でステッピングモータを駆動することによって、像担持
体の回転変動を防止するように構成したものである。そ
のため、温度変化等の環境変化や長期間の使用等に伴う
経時変化によって、像担持体を回転駆動する減速歯車列
の回転変動の状態が変化すると、この回転変動を打ち消
すパルス発生パターンは、メモリに記憶された固定パタ
ーンであるため、環境変化等に伴う不測の回転変動に対
応することができない。その結果、環境変化や経時変化
によって生じる像担持体の回転変動を十分抑制すること
ができず、像担持体に回転変動が残るため、形成される
画像に色ずれ等が発生するという問題点があった。

【０００４】そこで、本出願人は、上記の問題点を解決
するため、特開平２−４３５７４号公報に示す多重転写
装置における回転制御方法及び装置を既に提案してい
る。この提案に係る回転制御方法は、共通の転写ロール
に対して複数の像が多重転写される多重転写装置におい
て、予め前記転写ロールを駆動する駆動モータを一定角
速度で回転させたときの前記転写ロールの角速度の変化
の情報を記憶手段に記憶させ、転写時に前記記憶手段か
ら前記角速度の変化の情報を読み出し、該情報に基づい
て前記駆動モータの角速度を変更するように構成したも
のである。

【０００５】この提案に係る多重転写装置における回転
制御方法は、環境変化や経時変化によって像担持体に新
たに回転変動が生じた場合でも、この回転変動は、予め
記憶手段に記憶された転写ロールの角速度の変化情報を
読み出し、この情報に基づいて駆動モータの角速度を変
更する際に、回転変動を角速度の変化分として補正する
ことができるので、環境変化や経時変化等にも対応する
ことができるようになっている。

【０００６】しかし、上記提案に係る多重転写装置にお
ける回転制御方法の場合には、次のような問題点を有し
ている。すなわち、上記本出願人の提案に係る多重転写
装置における回転制御方法の場合には、転写ロールの角
速度の変化の情報をそのまま記憶手段に記憶させ、この
記憶手段から前記角速度の変化の情報を読み出して、該
情報に基づいて前記駆動モータの角速度を直接変更する
ものである。そのため、上記記憶手段に記憶させる転写
ロールの角速度の変化情報を、角速度の分割数を大幅に
増加させることにより、転写ロールの回転制御の高精度
化を図ると、補正による変化分が漸次的に大きくなっ
て、駆動モータからギヤを介して転写ロールの回転軸に
至るまでの系に対する加振源となり、発振したり系の固
有振動数の振幅が大きくなる虞れがあるという問題点が
あった。また、この転写ロールの回転制御の高精度化を
図った場合には、転写ロールの回転制御の高精度化を図
るために、転写ロールの角速度の変化情報を検出するエ
ンコーダとして、高精度のものを使用する必要があり、
その分コストアップを招くという問題点もあった。

【０００７】そこで、本出願人は、上記の問題点を解決
して回転体の速度制御を高精度に行なうようにした場合
でも、回転体に発振が生じたりコストアップを招くこと
のない回転体の駆動制御装置を提供するため、特開平５
−２５２７７４号公報に示すものを既に提案している。
この提案に係る回転体駆動制御装置は、画像形成装置に
使用される回転体の駆動を制御するための回転体駆動制
御装置において、前記回転体の回転速度を検出する低精
度の第１の回転検出手段と、画像形成装置の製造時にの
み使用され、前記回転体の回転速度を検出する高精度の
第２の回転検出手段と、前記回転体を回転駆動する駆動
手段を一定の速度で駆動した際に、前記第１の回転検出
手段と第２の回転検出手段によって検出された回転速度
情報を所定の分割区間毎に記憶する記憶手段と、画像形
成時に、前記第１の回転検出手段によって回転体の回転
速度を検出するとともに、前記記憶手段に記憶された第
１の回転検出手段と第２の回転検出手段の回転速度情報
を読み出し、これらの第１の回転検出手段によって検出
した回転速度情報及び記憶手段に記憶された第１の回転
検出手段と第２の回転検出手段の回転速度情報を平均化
して、この平均化された回転速度情報に基づいて前記回
転体を回転駆動する駆動手段を制御する制御手段とを備
えるように構成したものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記特開平５−２５２７７４号公報記載の技術内容
は、上記の如く、記憶手段に記憶された回転速度情報に
基づいて駆動手段の角速度を変化させ、駆動対象の角速
度変動を減少することをその狙いとしており、機械的な
共振周波数を加振しないために、その手法として、記憶
手段に記憶された第１の回転検出手段と第２の回転検出
手段の回転速度情報を読み出し、これらの第１の回転検
出手段によって検出した回転速度情報及び記憶手段に記
憶された第１の回転検出手段と第２の回転検出手段の回
転速度情報を順次平均化していく”移動平均化処理”を
用いている。そのため、上記提案に係る回転体の駆動制
御装置の場合には、特有の周波数帯における回転変動を
かえって増幅する傾向をもっているという問題点を有し
ていることがわかった。つまり、上記”移動平均化処
理”を行った場合の周波数伝達関数には、図３１に示す
ように、入出力比が負となる増幅周波数帯があることが
わかった。

【０００９】さらに、上記特開平５−２５２７７４号公
報に記載された技術内容について説明すると、この提案
に係る回転体駆動制御装置では、例えば、次に示すよう
な補正式に基づいて第１及び第２の回転検出手段の出力
等を補正して、回転体を回転駆動するようになってい
る。

【００１０】〔数１〕ｆ_n＝ｆ_s〔１＋α｛ＦＩＬＳ
／Ｔ_ID−１｝＋β｛Ｔ_ID／（ＦＩＬＤ−ΣＤＩＦＦ）−
１｝〕

【００１１】ここで、ｆ_n；補正後の区間周波数ｆ_s；記憶手段に予め記憶された標準周波数ＦＩＬＳ；記憶手段に補正テーブルとして記憶された
校正用の第２の回転検出手段のインターバル値Ｔ
_(N)を、区間(N) からそれ以前のｍだけの区間に渡って
平均化した後のインターバル値ＦＩＬＤ；記憶手段に予め記憶された補正動作時の１区
間先の理想値ΣＴ_IDとリアルタイムで読み込んだ第２の
回転検出手段のインターバル値ΣＴ’_(N)との差の計算
値（ΣＴ_ID−ΣＴ’_(N)）を、区間(N) からそれ以前の
ｍだけの区間に渡って平均化した後の値 ΣＤＩＦＦ；第１の回転検出手段と校正用の第２の検出
手段との各々のインターバル値Ｔ_L(N)、Ｔ_(N)をＦＩＬ
Ｓと同様に区間(N)からそれ以前のｍだけの区間に渡
って平均化した後、これらの値の差分データ（ＦＩＬＳ
−ＦＩＬＳ）を、ゼロ相パルスから積算した値Ｔ_ID；記憶手段に予め記憶された１区間の理想的計算
値、すなわち、回転体の回転軸に全く回転変動がない理
想的な状態における１区間のインターバル値 α；記憶手段に予め記憶されたフィードフォワード部の
定数 β；記憶手段に予め記憶されたフィードバック部の定数である。

【００１２】このように、上記回転体駆動制御装置は、
基本的に、記憶手段に補正テーブルとして記憶された校
正用の第２の回転検出手段のインターバル値Ｔ_(N)を、
区間(N) からそれ以前のｍだけの区間に渡って平均化し
た後のインターバル値であるＦＩＬＳ等に基づいて、
回転体の駆動周波数ｆ_nを補正する”移動平均化処理”
を採用したものである。図３０は、この”移動平均化処
理”を実行するためのダイアグラムを示すものである。

【００１３】ところで、この”移動平均化処理”のフィ
ルター特性を考えると、例えば数１式においてＦＩＬＳ
の値は、データＸｎが入力した時の出力Ｙｎが、Ｘｎ
に対応したメモリー・データＸ’ｎを中心として、その
前後のｍ個のデータを持つデータ列の移動平均であると
みなせるから、平均ポイント数を１５個と考えると、出
力Ｙｎは、Ｙ_n＝（ｈ₀Ｘ’_n-7＋ｈ₁Ｘ’_n-6＋ｈ₂Ｘ’_n-5＋ｈ₃Ｘ’_n-4 ＋ｈ₄Ｘ’_n-3＋ｈ₅Ｘ’_n-2＋ｈ₆Ｘ’_n-1＋ｈ₇Ｘ’_n ＋ｈ₈Ｘ’_n+1＋ｈ₉Ｘ’_n+2＋ｈ₁₀Ｘ’_n+3＋ｈ₁₁Ｘ’_n+4 ＋ｈ₁₂Ｘ^' _n+5＋ｈ₁₃Ｘ^' _n+6＋ｈ₁₄Ｘ^' _n+7）÷１５と表すことができる。ここで、移動平均であるから、係
数ｈはすべて等しくｈ₀＝ｈ₁＝………＝ｈ₁₄であるの
で、Ｙ_nは、Ｙ_n＝（Σｈ₀Ｘ’_n-m）÷１５と表記できる。なお、Σはｍ＝７から−７までとるもの
とする。このＹ_nに対する周波数伝達関数Ｈ（Ｚ）は、Ｈ（Ｚ）＝（Ｚ⁷＋Ｚ⁶＋Ｚ⁵＋Ｚ⁴＋Ｚ³＋Ｚ²＋Ｚ¹＋１＋Ｚ^-1＋Ｚ^-2 ＋Ｚ^-3＋Ｚ^-4＋Ｚ^-5＋Ｚ^-6＋Ｚ^-7）×ｈ₀／１５となる。この周波数応答はＺにｅｊωＴを代入して、Ｈ（Ｚ）＝｛ｅｊ７ωＴ＋ｅｊ６ωＴ＋ｅｊ５ωＴ＋……＋１＋…… ＋ｅｊ（−６ωＴ）＋ｅ（−ｊ７ωＴ）｝×ｈ₀／１５ここで、ｅｊＡ＋ｅｊ（−Ａ）＝２ｃｏｓＡであるか
ら、周波数伝達関数Ｈ（Ｚ）は、Ｈ（Ｚ）＝（１＋２ｃｏｓ７ωＴ＋………＋２ｃｏｓωＴ）×ｈ₀／１５となる。ここで、Ｔ：サンプリング時間（ｓｅｃ） ω：角速度（ｒａｄ／ｓｅｃ）ｅ：自然対数の底となり、その特性は図３１にグラフとして示したもので
ある。

【００１４】この特性から周波数が０近傍の極低周波数
域では、入出力比が１に近く、等角速度で回転体を駆動
した際における極低周波数領域の回転変動を効果的に減
少させられることがわかる。これに対して、周波数が５
０〜８０Ｈｚ近傍や、１２０〜１５０Ｈｚ近傍等の高い
周波数領域では、入出力比が負となり、その周波数成分
の回転変動を増幅させていることがわかる。そのため、
極低周波数域では回転変動を効果的に減少させることが
できるものの、高い周波数領域では、かえって回転変動
を増幅させてしまい、高い周波数領域での画像濃度ムラ
が増加するという問題点を有していることがわかる。特
に、カラー画像等を人間の目で見た際に、人間の視感度
特性上１ライン／ｍｍ程度の画像ムラが最もノイジーに
感ずることからも、この１ライン／ｍｍ程度の画像ムラ
に相当する高い周波数領域に増幅特性を持つことは避け
なければならない。

【００１５】ところで、上記高い周波数領域での回転体
の回転変動を低減するためには、当該回転体を回転駆動
するギヤとして３級乃至４級というように加工精度の高
いものを使用することも考えられる。しかし、この場合
には、高価な高精度のギヤを使用する必要があるため、
装置の大幅なコストアップを招くという問題点が新たに
生じる。

【００１６】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、回転体の速度制御を高精度に行なうようにした
場合でも、回転体に発振が生じることがないのは勿論の
こと、低廉なコストで高周波数領域で生じる回転体の回
転変動を効果的に低減することができ、濃度ムラ等が発
生することのない高画質の画像を得ることが可能な回転
体の駆動制御装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は、画像機器に
使用される回転体の駆動を制御するための回転体駆動制
御装置において、前記回転体の回転速度を検出する回転
検出手段と、前記回転体を回転駆動する駆動手段を一定
の速度で駆動した際に、前記回転検出手段によって検出
された回転速度情報を所定の分割区間毎に記憶する記憶
手段と、画像機器の動作時に、前記記憶手段に記憶され
た回転検出手段の回転速度情報を分割区間に応じた重み
付けをして平均化した回転速度情報に基づいて前記回転
体の駆動を制御する制御手段とを備えるように構成した
ものである。

【００１８】上記制御手段としては、例えば、複数の加
算手段を有し、これらの加算手段によってそれぞれ所定
個数の分割区間における回転検出手段の回転速度情報を
加算して、これら複数段の加算手段の加算結果にそれぞ
れ異なる重み付けをして平均化することにより、前記回
転検出手段の回転速度情報に対して分割区間に応じた重
み付けをして平均化するするものが用いられる。

【００１９】また、上記回転体としては、例えば、画像
の形成時等に濃度ムラを発生させ得る全ての回転体を含
むものであるが、特に、感光体ドラム、感光体ベルト駆
動ロール、中間転写ベルト駆動ロール、用紙搬送転写ド
ラム、用紙搬送転写ベルト駆動ロール、連続用紙搬送駆
動ロール、画像読み取り装置駆動軸、インクジェット・
ヘッド駆動軸等が対象となる。但し、これら以外にも、
紙送り装置、画像定着装置等間接的に画像形成に影響を
与え得るものもその対象として、含んでいるものであ
る。

【００２０】さらに、前記回転検出手段によって検出さ
れた回転速度情報を所定の分割区間毎に分割する手段と
しては、例えば、回転体のホームポジションを検知する
手段によって検知された回転体のホームポジションを基
準に所定のデータ毎に区分するものが用いられる。この
回転体のホームポジションは、回転体の回転位置基準を
示すものであるから、回転体が一回転する毎に一回出力
を得られるものであれば良い。また、上記回転体のホー
ムポジションとしては、複数の出力を発生させるもので
も、各出力のうち必要な出力が区別できるように構成さ
れているものも含まれる。具体的な手段としては、ロー
タリーエンコーダー出力のＺ相もしくはインデックス・
パルスが用いられる。また、上記回転検出手段として
は、光学的透過型、反射型センサー、同様なものとし
て、磁気、超音波、突起、凹部等を利用したものが用い
られ、かつ、これらの出力と回転角速度検知手段の出力
との関係から、同様の出力を作り出す場合も含むもので
ある。

【００２１】また、回転体を等角速度で駆動する駆動手
段としては、具体的にステッピング・モーター、ＤＣサ
ーボ・モーター、ＡＣサーボ・モーター等電磁気的駆動
手段が用いられるが、回転体を等角速度で駆動する手段
であれば駆動手段は限定されない。

【００２２】さらに又、上記回転体の回転検出手段とし
ては、例えば、ロータリー・エンコーダー、タコ・ジェ
ネレーター等の一般的なセンサーが考えられるが、回転
体の回転速度に関係して出力が変化するものであれば他
の手段でも良い。

【００２３】また、上記記憶手段としては、デジタル・
メモリーが一般的であるが、データを記憶・保持して出
力できるものであれば、限定されない。

【００２４】さらに、上記制御手段としては、デジタル
・シグナル・プロセッサー、マイクロコンピュータが用
いられるが、演算装置を構成する場合には、ソフトにて
所定の動作を行う制御手段が使用できるが、ハード的な
回路構成にても達成は可能であり、デジタル・シグナル
・プロセッサー、マイコンともにその構成内容は限定さ
れない。

【００２５】

【作用】この発明においては、制御手段によって、画像
機器の動作時に、前記記憶手段に記憶された回転検出手
段の回転速度情報に基づいて補正された前記第１の回転
検出手段による回転体の回転速度情報と、前記回転検出
手段の回転速度情報を分割区間に応じた重み付けをして
平均化した回転速度情報に基づいて前記回転体の駆動を
制御する制御手段とを備えるように構成されている。そ
のため、上記回転体の駆動制御動作において、当該回転
体の回転角速度に変動がある場合でも、これらの前記記
憶手段に記憶された回転検出手段の回転速度情報に基づ
いて補正された前記回転検出手段の回転速度情報を分割
区間に応じた重み付けをして平均化した回転速度情報に
基づいて回転体の駆動状態が制御されるので、従来の移
動平均化処理に比べて制御対象となる分割区間から離れ
た区間の回転変動情報の影響を低減することができ、従
来の移動平均化処理ではかえって増幅されてしまってい
た高周波領域の回転変動を低減することが可能となる。

【００２６】さらに、この発明の作用について説明する
と、例えば、制御手段が図１に示すように２つの加算手
段を有し、これらの加算手段によって図２及び図３に示
すような二段型フィルターの重み付けを行う場合につい
て考えてみる。

【００２７】この二段型フィルターの特性は、次に示す
ようになる。いま、入力をＸ（ｎ）としたときの出力Ｙ
（ｎ）は、Ｙ（ｎ）＝１／２×（ΣＸ’_(n-k)）＋１／２×（ΣＸ’_(n-m)）と表すことができる。なお、ここで、Σはｋ＝−２から
２まで、ｍは−８から８までとるものとする。また、式
Ｙ（ｎ）は、全体を記載されていない所定の係数で割る
ことにより、平均化がなされるものである。

【００２８】これは、結果的に二組の移動平均フィルタ
ーの和を示しているから、最初の項について解析すれ
ば、最初の項は、Ｙ₁（ｎ）＝１／２×（ΣＸ^' _(n-k)）であり、この周波数伝達関数Ｈ（Ｚ）は、Ｈ（Ｚ）＝１／２×（Ｚ²＋Ｚ¹＋１＋Ｚ^-1＋Ｚ^-2）；ｈ₀＝１／２となる。周波数応答はＺをｅｊωｔに置き換えることに
より、Ｈ（ｎ）＝１／２×（ｃｏｓ（２ωｔ）＋ｃｏｓ（ωｔ）＋１）と求められる。同様に第２項も求められ、第２項は、Ｙ₂（ｎ）＝１／２×（ΣＸ^' _(n-m)）；ｈ₀＝１／２であり、ここで、Σはｍ＝−８から８までとるものとす
る。この周波数伝達関数Ｈ（Ｚ）は、Ｈ（Ｚ）＝１／２×（Ｚ⁸＋Ｚ⁷＋Ｚ⁶＋Ｚ⁵＋Ｚ⁴＋Ｚ³＋Ｚ²＋Ｚ¹ ＋１＋Ｚ^-1＋Ｚ^-2＋Ｚ^-3＋Ｚ^-4＋Ｚ^-5＋Ｚ^-6＋Ｚ^-7＋Ｚ^-8）となる。周波数応答はＺをｅｊωｔに置き換えることに
より、Ｈ（ｎ）＝１／２×（ｃｏｓ（８ωｔ）＋……＋ｃｏｓ（ωｔ）＋１）よって、最終的な伝達関数は、Ｙ（ｎ）／Ｘ（ｎ）＝Ｈ（ｎ）＝１／２×（ｃｏｓ（８ωｔ）＋…… ＋２ｃｏｓ（２ωｔ）＋２ｃｏｓ（ωｔ）＋２）となる。

【００２９】この二段型フィルターの周波数伝達関数を
図示すると、図４に示すようになるう。この図４からわ
かるように、従来の移動平均化処理に比べて二段型フィ
ルターを用いた場合には、５０〜８０Ｈｚ近傍の高周波
領域において入出力比がマイナスになることがないの
で、この周波数領域における回転変動が増幅されるのを
防止することができ、それ以外の高周波領域においても
入出力比の変動を小さく抑えることができ、回転変動を
低減できることがわかる。

【００３０】この発明では、重み付けをして平均化する
ために使用するフィルターとしては、図２及び図３に示
すような特性を有する三角窓フィルターを用いても良
く、この場合のダイアグラムは、図７に示す通りであ
り、又フィルター特性は、図８に示すように、優れた特
性を有するものとなる。

【００３１】ところで、この発明は、上述したように、
第２の回転検出手段の回転速度情報を分割区間に応じて
重み付けをして平均化した回転速度情報に基づいて前記
回転体の駆動を制御するように構成されている。そのた
め、第２の回転検出手段の回転速度情報は、例えば、多
段階に重み付けをして平均化が行われる。図５及び図６
は多段階に重み付けをして平均化するためのウインドー
関数の例を示すものである。このウインドー関数は、任
意の定数を付けることが可能であるので、それにより、
フィルター特性もかなり変化することが分かる。フィル
ター特性を求める方法は、上述した通りであり、フィル
ター特性に求められる特徴は制御しようとする装置の特
性と密接な関係にある。すなわち、制御対象である装置
の持つ、共振点を極力増幅しないこと、発生周波数
を減衰させることが求められる。これらを満たすフィル
ター特性、ウインドー関数を求めることが重要である。
更に、付け加えるならば、制御手段の演算処理時間を勘
案し、より少ない処理時間で演算を終了できることが重
要である。離散的なサンプリングによる制御は、制御に
要する時間間隔自体が制御誤差の要因となるので、極力
速い制御間隔であることが望ましい。

【００３２】これらの条件を更に詳細に検討すれば、
共振領域の周波数帯でフィルター特性の入出力比がほぼ
０であること、低周波の制御対象周波数領域のフィル
ター特性の入出力比はプラスで１に近いこと、高周波
の制御対象周波数領域のフィルター特性の入出力比はほ
ぼ０であることが必要な条件であり、ウインドー関数
を構成する係数は１／２ⁿであること、極力段数を減
らすことが望ましい。これは係数が１／２ⁿである場
合、アッセンブラなどの言語でソフトを書くことを考慮
すると、ｎビットのシフト命令で同様の結果が得られ、
少数点以下に幾つかの数値を持つような（例えば、０．
２３４５６等）数値の割り算に比べ、演算時間が非常に
短くなるからである。また、多段段数が増える程、ソフ
トが比例的に増え処理時間が増大するのは明らかであ
る。これらを勘案し、幾つかのパターンを試み、最良の
ウインドー関数を得ることが重要である。

【００３３】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００３４】図９はこの発明に係る回転体駆動制御装置
を適用したカラー画像形成装置の一実施例を示すもので
ある。

【００３５】図９において、１はカラー画像形成装置本
体を示すものであり、このカラー画像形成装置本体１の
上部には、原稿の画像を読み取る画像読取装置２が配置
されている。この画像読取装置２は、原稿３の画像を光
源４によって照明し、原稿３の反射光像を複数毎のミラ
ー５、６及びレンズ７を介してＣＣＤセンサー８に走査
露光することにより、このＣＣＤセンサー８によって原
稿３の画像を読み取るように構成されている。

【００３６】また、上記カラー画像形成装置本体１の内
部には、画像読取装置２によって読み取られた原稿３の
カラー画像を形成するカラー画像形成部９が配置されて
おり、このカラー画像形成部９は、次のように構成され
ている。

【００３７】図９において、１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、
１０Ｃはそれぞれ黒、イエロー、マゼンタ、シアンの各
色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラムであ
り、これらの感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１
０Ｃは、互いに所定の間隔をおいて並列的に配置されて
いる。上記各感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１
０Ｃの表面は、一次帯電器１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１
１Ｃによって一様に帯電された後、半導体レーザーやポ
リゴンミラー等からなる露光光学系１２Ｋ、１２Ｙ、１
２Ｍ、１２Ｃによって画像が順次露光されて静電潜像が
形成される。これらの各感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｙ、
１０Ｍ、１０Ｃの表面に形成された静電潜像は、現像器
１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃによってそれぞれ黒、
イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナーにより現像
されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、
転写帯電器１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃの帯電によ
り転写用紙１５上に順次転写される。

【００３８】上記感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｙ、１０
Ｍ、１０Ｃから順次トナー像の転写を受ける転写用紙１
５は、給紙カセット１６から給紙ロール１７によって送
り出されるとともに、給送ロール１８及びレジストロー
ル１９によって転写体搬送ベルト２０まで搬送され、こ
の転写体搬送ベルト２０上に押圧ロール２１及び帯電器
２２の帯電によって静電的に保持された状態で搬送さ
れ、各感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの
下方に位置する転写位置へと順次搬送される。そして、
各感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃから順
次各色のトナー像が転写された転写用紙１５は、転写体
搬送ベルト２０から分離されて定着器ユニット２３へと
搬送され、この定着器ユニット２３によって転写用紙１
５上に各色のトナー像が重合わされてカラーの画像が定
着される。

【００３９】一方、上記トナー像の転写が終了した各感
光体ドラム１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの表面は、
クリーニング器２４Ｋ、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃによっ
て残留トナー等が除去された後、図示しない除電器やイ
レースランプによって除電を受けて次のカラー画像形成
工程に備える。

【００４０】ところで、上記転写体搬送ベルト２０とし
ては、例えば、厚さ７５μｍ、幅３４０ｍｍ、周長１９
２０ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から
なるものが用いられる。また、この転写体搬送ベルト２
０は、ドライブロール２５及び複数の従動ロール２６、
２７、２８に５Ｋｇｆのテンションで掛け回されている
とともに、ドライブロール２５によって１６０ｍｍ／ｓ
ｅｃの移動速度で回転駆動されるようになっている。

【００４１】図１０は上記転写体搬送ベルトを回転駆動
するための駆動機構を示すものである。

【００４２】図において、２５は前記転写体搬送ベルト
を回転駆動するためのドライブロールを示すものであ
り、このドライブロール２５は、二相ステッピングモー
ターからなる駆動モーター３０と、この駆動モーター３
０の駆動軸に固着された第１ギヤ３１と、この第１ギヤ
３１と歯合する第２ギヤ３２と、この第２ギヤ３２と同
じ軸に固着された第３ギヤ３３と、この第３ギヤ３３と
歯合するドライブロール２５の回転軸に固着されたドラ
イブギヤ３４とによって回転駆動されるようになってい
る。しかも、上記ドライブロール２５の回転軸には、必
要に応じて慣性体としてのフライホイール３５が取付け
られている。上記二相ステッピングモーターからなる駆
動モーター３０は、３９２０Ｈｚの基本駆動周波数で毎
秒１９．６回転しており、減速比１／１２にてドライブ
ロール２５を回転駆動するようになっている。その結
果、上記転写体搬送ベルト２０は、ドライブロール２５
によって１６０ｍｍ／ｓｅｃの移動速度で回転駆動され
る。

【００４３】また、上記ドライブロール２５の回転軸に
は、第１の回転検出手段としてのロータリーエンコーダ
３５及び第２の回転検出手段としての校正用のロータリ
ーエンコーダ３６が取り付けられており、これらのロー
タリーエンコーダ３５及び校正用のロータリーエンコー
ダ３６は、転写体搬送ベルト２０を回転駆動するドライ
ブロール２５の回転の角速度を検出するためのものであ
る。さらに、上記ロータリーエンコーダ３５及び校正用
のロータリーエンコーダ３６は、制御部４０に接続され
ているとともに、この制御部４０には、駆動モーター３
０が接続されている。上記ロータリーエンコーダ３５と
しては、比較的低精度のものが使用され、例えば、１回
転当たり１８０あるいは３６０のパルスを出力するもの
が用いられる。一方、上記校正用のロータリーエンコー
ダ３６としては、高精度のものが使用され、例えば、１
回転当たり１万数千のパルスを出力するものが用いられ
る。なお、上記校正用のロータリーエンコーダ３６は、
例えば、工場における出荷前のカラー画像形成装置の調
整時にのみドライブロール２５の回転軸に取り付けられ
るものであり、工場から出荷される際には装置から取り
外されるようになっている。

【００４４】図１１は上記制御部の回路構成を示すブロ
ック図である。

【００４５】図において、４１は転写体搬送ベルト２０
の駆動動作を制御するＣＰＵ、４２はこのＣＰＵ４１が
実行するプログラムや所定のデータ等を記憶するＰＲＯ
Ｍ、４３は上記ロータリーエンコーダ３５や校正用ロー
タリーエンコーダ３６から読み込んだデータである各分
割区間毎の時間間隔等を記憶するＲＡＭ、３５は画像記
録時における転写体搬送ベルト２０の回転速度を検出す
る前述したロータリーエンコーダ、３６は装置出荷前の
調整時に上記ロータリーエンコーダ３５の校正を行なう
ための前述した校正用ロータリーエンコーダ、４４はこ
の校正用ロータリーエンコーダ３６から出力されるパル
スを分周するパルスカウンタ、４５はパルス発振器４６
から出力されるパルス信号を分周して所定の指令周波数
の駆動パルスを出力するインターバルカウンタ、４７は
このインターバルカウンタ４５から出力される駆動パル
スに基づいて前記駆動モーター３０を回転駆動する駆動
モータードライバである。

【００４６】この実施例の駆動制御を行なう以前におい
て、上記転写体搬送ベルト２０の回転駆動機構は、転写
体搬送ベルト２０を回転駆動する駆動モーター３０への
指令周波数を一定にしたときでも、ドライブロール２５
の一回転に対応する速度変動がその高調波成分とともに
転写体搬送ベルト２０に発生し、かつ、最終段のギヤ３
４の歯数に対応する速度変動成分も発生する。これら
は、最終段のギヤ３４の歯形が完全なインボリュート曲
線では無いこと、及び最終段ギヤ３４、ドライブロール
２５、駆動モーター３０の回転中心が、その駆動に関わ
る実質的な幾何学的中心と完全に合致していないことな
ど、主に部品の生産上のバラツキ、組立上のバラツキに
よるものであり、現実の量産機では避けられないもので
ある。これらの速度変動成分は、ドライブロール２５の
回転軸に取り付けられたロータリーエンコーダー３５、
３６のパルス間隔の変化として、図１２に示すように、
観測・サンプリングされ、通常時、約５８８Ｈｚの周波
数が最大１０％_P-Pのバラツキとなって観測される。

【００４７】この転写体搬送ベルト２０が回転する際の
回転角速度の変動と位置誤差の関係は、一般に次の数２
式で表される。なお、位置誤差Ｘ(t) の積分は、０〜ｔ
まで行われるものである。

【００４８】〔数２〕 ω(t) ＝ω₀＋Δω₁・ｃｏｓω₁ｔ＋…＋Δω_i・ｃｏｓω_iｔ＋… Ｘ(t) ＝∫ω(t) ｄｔ＝ω₀・ｔ＋（Δω₁／ω₁）・ｓｉｎω₁ｔ＋… …＋（Δω_i／ω_i）・ｓｉｎω_iｔ＋… 但し、 ω₀；感光体軸部での平均角速度 Δω_i；振動周波数ｆ_iにおける角速度振幅（０〜ｐｅ
ａｋ）ｆ_i；振動周波数Ｘ(t) ；回転角

【００４９】上記転写体搬送ベルト２０を回転駆動する
ドライブロール２５の角速度を高速フーリエ変換（ＦＦ
Ｔ）解析した結果は、図１３に示す通りである。

【００５０】このように、転写体搬送ベルト２０の駆動
制御を行なう以前においては、周波数ｆ_i、系の共振周
波数ｆ_n及び駆動ギヤに起因する高周波数の近傍など
に、振幅レベルの高いピークが現れ、この転写体搬送ベ
ルト２０の角速度の回転変動によって、転写用紙２５上
に順次転写されるカラー画像に色ずれや色むらが現れ
る。

【００５１】上記転写体搬送ベルト２０の角速度の回転
変動は、ドライブロール２５の１回転を１周期として発
生する偏心成分などの低周波の変動や、系の共振周波数
ｆ_nに対応した中間周波数の変動、あるいは駆動ギヤに
起因する高周波成分の変動などからなる。

【００５２】ところで、この実施例では、工場における
出荷前の調整時に、ドライブロール２５の回転軸に、ロ
ータリーエンコーダ３５の他に校正用のロータリーエン
コーダ３６が取付けられ、次に示すような補正テーブル
の作成作業が行われる。ここでは、転写体搬送ベルト２
０の補正テーブル作成作業について説明する。

【００５３】まず、転写体搬送ベルト２０の補正テーブ
ルを作成するために、転写体搬送ベルト２０が一定の角
速度で回転駆動される。すなわち、上記転写体搬送ベル
ト２０を回転駆動する駆動モーター３０には、図１１に
示すように、パルス発振器４６の出力パルスＳ_OSCがイ
ンターバルカウンタ４５により分周されて所定周波数の
駆動パルスＳ_DPとなって供給される。この駆動パルスＳ
_DPの周波数は、ＰＲＯＭ４２に標準周波数ｆ_Sとして予
め記憶されている。ＣＰＵ４１は、ＰＲＯＭ４２から標
準周波数ｆ_Sのデータを読み出し、これをプリセットデ
ータＳ_PSとしてインターバルカウンタ４５にロードす
る。インターバルカウンタ４５は、パルス発振器４６か
ら出力されるパルスをカウントし、このパルスのカウン
ト値がプリセットデータＳ_PSに達する度に駆動パルスＳ
_DPを出力する。そして、上記転写体搬送ベルト２０は、
駆動モータドライバ４７を介して駆動モーター３０に供
給される所定周波数ｆ_Sの駆動パルスＳ_DPによって回転
駆動される。

【００５４】すると、上記転写体搬送ベルト２０を回転
駆動するドライブロール２５の回転に伴って、このドラ
イブロール２５の回転軸に取付けられたロータリーエン
コーダ３５及び校正用のロータリーエンコーダ３６から
は、図１４（ａ）（ｂ）（ｄ）（ｅ）に示すように、出
力パルスＳ１_RE、Ｓ２_RE及びゼロ相パルスＳ１₀がＣＰ
Ｕ４１に出力される。その際、上記校正用のロータリー
エンコーダ３６の出力パルスＳ２_REは、パルスカウンタ
４４を介してＣＰＵ４１に出力される。上記出力パルス
Ｓ１_RE、Ｓ２_REは、ロータリーエンコーダ３５及び校正
用のロータリーエンコーダ３６が所定角度回転するたび
に出力される信号である。また、ゼロ相パルスＳ１
₀は、ロータリーエンコーダ３５が１回転した際に基準
位置であるホームポジションで出力されるものであり、
両エンコーダ３５、３６の基準位置は、同一の位置に設
定されている。なお、上記パルスカウンタ４４は、図１
４（ｃ）に示すように、校正用のロータリーエンコーダ
３６から出力される出力パルスＳ２_REを分周し、割込信
号Ｓ_INTとしてＣＰＵ４１に出力するようになってい
る。

【００５５】そして、補正テーブル作成時には、上記ド
ライブロール２５の回転変動が、ロータリーエンコーダ
３５及び校正用のロータリーエンコーダ３６によって検
出される。ロータリーエンコーダ３５及び校正用のロー
タリーエンコーダ３６から出力されるパルスＳ１_RE、Ｓ
２_REは、ドライブロール２５に回転変動がなければ、一
定の間隔で出力され、所定の分割区間において出力され
るパルス数は、常に一定である。しかし、ドライブロー
ル２５に回転変動があると、ロータリーエンコーダ３５
及び校正用のロータリーエンコーダ３６から出力される
パルスＳ１_RE、Ｓ２_REは、出力される間隔が変化し、図
１４に示すように、所定の分割区間において出力される
時間間隔は、個々の分割区間によって異なる。

【００５６】そのため、ＣＰＵ４１は、校正用ロータリ
ーエンコーダ３６の出力パルスＳ２ _REをパルスカウンタ
４４によって分周した割込信号Ｓ_INTが入力される度
に、パルス発振器４６の出力で駆動されるインターバル
カウンタ４５ｂのカウント値を読み取って、図１５に示
すように、ＲＡＭ４３に格納する。すなわち、ＣＰＵ４
１は、ロータリーエンコーダ３６からゼロ相パルスＳ１
₀が入力された後、最初の割込信号Ｓ_INTによる割り込
みがあった時に、インターバルカウンタ４７ｂのカウン
ト値を読み取って１番目の区間に対応するインターバル
Ｔ₁としてＲＡＭ４３に格納する。そして、次の区間に
対応する割込信号Ｓ_INTが入力されたときも同様に読み
取り、前に読み取ったインターバルカウンタ４７ｂのカ
ウント値との差を計算し、その区間のインターバルＴ₂
が測定され、ＲＡＭ４３に格納される。この作業が校正
用ロータリーエンコーダ３６の１周期分繰り返される。
の差を計算し、その区間のインターバルＴ₂が測定さ
れ、ＲＡＭ４３に格納される。この作業が校正用ロータ
リーエンコーダ３６の１周期分繰り返される。

【００５７】その際、ロータリーエンコーダ３６のゼロ
相パルスＳ２₀は、ＣＰＵ４１に供給されており、この
ゼロ相パルスＳ２₀を基準としてアドレスの初期値がＣ
ＰＵ４１により設定され、以後、各区間毎に、すなわ
ち、割込信号Ｓ_INTが入力される度に、アドレスを一定
値だけ加算して指定することによって、各分割区間のイ
ンターバルＴ_(N)がＲＡＭ４３に格納される。

【００５８】また、ＣＰＵ４１は、ロータリーエンコー
ダ３５の出力パルスＳ１_REが入力される度に、パルス発
振器４６の出力で駆動されるインターバルカウンタ４５
ｂのカウント値を読み取って、図１６に示すようにＲＡ
Ｍ４３に格納する。すなわち、ＣＰＵ４１は、校正用ロ
ータリーエンコーダ３６と同様にロータリーエンコーダ
３５からゼロ相パルスＳ１₀が入力された後、次の出力
パルスＳ１_REが入力された時に、インターバルカウンタ
４５ｂのカウント値を読み取って１番目の区間に対応す
るインターバルＴ_L1としてＲＡＭ４３に格納する。そし
て、次の区間に対応する出力パルスＳ１_REが入力された
ときも同様に読み取り、前に読み取ったインターバルカ
ウンタ４５ｂのカウント値との差を計算し、その区間の
インターバルＴ_L2が測定され、ＲＡＭ４３に格納され
る。この作業がやはりロータリーエンコーダ３５の１周
期分繰り返される。

【００５９】その際、校正用ロータリーエンコーダ３６
が１回転する間に出力される割込信号Ｓ_INTの数は、ロ
ータリーエンコーダ３５が１回転する間に出力する出力
パルスＳ１_REの数と等しく設定されている。すなわち、
校正用ロータリーエンコーダ３６とロータリーエンコー
ダ３５から出力されるパルスＳ２_RE、Ｓ１_REの時間間隔
をカウントするための分割区間は、双方とも等しい数に
設定されている。

【００６０】なお、上記インターバルカウンタ４５ｂ
は、パルス発振器４６からの一定周波数の出力Ｓ_OSCで
駆動されているので、インターバルカウンタ４５ｂのカ
ウント値は、経過時間を正確に示していることになる。

【００６１】次に、ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４３に記憶さ
れた校正用のロータリーエンコーダ３６の分割区間のイ
ンターバルＴとロータリーエンコーダ３５の分割区間の
インターバルＴ_Lとの差Ｃ_(N)＝Ｔ_L(N)−Ｔ_(N)を、各
分割区間毎に演算し、この演算結果Ｃ_(N)は、図１７に
示すように、各分割区間毎にＲＡＭ４３に記憶される。

【００６２】以上で、補正テーブルの作成作業が終了す
る。この補正テーブルの作成作業は、上述したように、
工場におけるカラー画像形成装置の調整時に行われるも
のである。

【００６３】そして、ユーザーがカラー画像形成装置を
使用する際には、ＣＰＵ４１が、画像形成動作時に、次
に示すような補正式に基づいてロータリーエンコーダ３
５の出力を補正して、転写体搬送ベルト２０を回転駆動
する。

【００６４】〔数３〕ｆ_n＝ｆ_s〔１＋α｛ＦＩＬＳ
／Ｔ_ID−１｝＋β｛Ｔ_ID／（ＦＩＬＤ−ΣＤＩＦＦ）−
１｝〕

【００６５】なお、補正式としては、上記数３式のもの
に限られるわけではなく、次の数４に示すような補正式
を用いても良い。

【００６６】〔数４〕ｆ_n＝ｆ_s〔１＋α｛ＦＩＬＳ
／Ｔ_ID−１｝〕×〔１＋β｛Ｔ_ID／（ＦＩＬＤ−ΣＤＩ
ＦＦ）−１｝〕

【００６７】ここで、ｆ_n；補正後の区間周波数ｆ_s；ＰＲＯＭ４２に予め記憶された標準周波数ＦＩＬＳ；ＲＡＭ４３に補正テーブルとして記憶され
た校正用のロータリーエンコーダ３６のインターバル値
Ｔ_(N)を、補正対象の現在の区間からその前後±ｍだけ
の区間に渡って２段階で重み付けを行って平均化した後
のインターバル値、すなわちＦＩＬＳ＝｛ｈ₁×（ΣＴ_(N-k)）／Ｍ₁＋ｈ₂×
（ΣＴ_(N-m)）／Ｍ₂｝／Ｍ₃ ここで、Σはｋが−２から＋２まで、ｍが−８から＋８
までに渡ってとられる。また、Ｍ₁は重み付けの係数ｈ
₁に加算するデータの数（ここでは、−２から＋２まで
の５個）を掛けた値、Ｍ₂は重み付けの係数ｈ₂に加算
するデータの数（ここでは、−８から＋８までの１７
個）を掛けた値を、Ｍ₃は何段階で重み付けを行うかを
示す値（ここでは、２）を示している。ＦＩＬＤ；ＰＲＯＭ４２に予め記憶された補正動作時の
１区間先の理想値ΣＴ_IDとリアルタイムで読み込んだロ
ータリーエンコーダ３５のインターバル値ΣＴ’_(N)と
の差の計算値（ΣＴ_ID−ΣＴ’_(N)）を、区間(N) から
それ以前のｍだけの区間に渡って平均化した後の値、す
なわちＦＩＬＤ＝１／ｍ｛（ΣＴ_ID−ΣＴ’_(N-m+1)）＋（Σ
Ｔ_ID−ΣＴ’_(N-m+2)）＋（ΣＴ_ID−ΣＴ’_(N-m+3)）
＋…＋（ΣＴ_ID−ΣＴ’_(N-1)）＋（ΣＴ_ID−ΣＴ’
_(N)）｝ ΣＤＩＦＦ；ロータリーエンコーダ３５と校正用のロー
タリーエンコーダ３６との各々のインターバル値
Ｔ_L(N)、Ｔ_(N)を区間(N) からそれ以前のｍだけの区間
に渡って平均化した後、これらの値の差分データ（ＦＩ
ＬＳ’−ＦＩＬＳ’）を、ゼロ相パルスから積算し
た値、すなわち、 ΣＤＩＦＦ＝Σ（ＦＩＬＳ’−ＦＩＬＳ’）０〜
Ｎまで＝Σ｛１／ｍ（Ｔ_L(N-m+1)＋Ｔ_L(N-m+2)＋Ｔ_L(N-m+3)＋
…＋Ｔ_L(N-1)＋Ｔ_L(N)）−１／ｍ（Ｔ_(N-m+1)＋Ｔ
_(N-m+2)＋Ｔ_(N-m+3)＋…＋Ｔ_(N-1)＋Ｔ_(N)）｝（Σは０〜Ｎまで）Ｔ_ID；ＰＲＯＭ４２に予め記憶された１区間の理想的計
算値、すなわち、ドライブロール２５の回転軸に全く回
転変動がない理想的な状態における１区間のインターバ
ル値 α；ＰＲＯＭ４２に予め記憶されたフィードフォワード
部の定数 β；ＰＲＯＭ４２に予め記憶されたフィードバック部の
定数である。

【００６８】なお、フィードフォワード制御のみでの実
験データ及び論理解析により、α＝１のときには応答遅
れがないため予め分かっている値をその分だけ補正する
ことができるので、補正効果が最良となるため、(1) 式
にα＝１を代入すると（系によりαは、１に近い値が選
定される）、次の数５式の如くなる。

【００６９】〔数５〕ｆ_n＝ｆ_s〔１＋α｛ＦＩＬＳ
／Ｔ_ID−１｝＋β｛Ｔ_ID／（ＦＩＬＤ−ΣＤＩＦＦ）−
１｝〕＝ｆ_s×（ＦＩＬＳ／Ｔ_ID）＋ｆ_s×β｛Ｔ_ID／（Ｆ
ＩＬＤ−ΣＤＩＦＦ）−１｝＝ｆ_s×（ＦＩＬＳ／Ｔ_ID）＋β×｛ｆ_s・Ｔ_ID／
（ＦＩＬＤ−ΣＤＩＦＦ）−ｆ_s｝

【００７０】この実施例では、補正式として数５式を用
いている。

【００７１】ところで、この実施例では、上記の如く、
第２の回転検出手段である校正用のロータリーエンコー
ダ３６の検出値を、２段階で重み付けを行って平均化し
た後、この平均化されたデータを用いて転写体搬送ベル
ト２０の駆動速度を制御するように構成されている。

【００７２】すなわち、この実施例では、上記の如く校
正用のロータリーエンコーダ３６の検出値を、ただ単に
平均化して駆動制御に使用するのではなく、校正用のロ
ータリーエンコーダ３６の検出値を、前記ＦＩＬＳに
示すように、２段階の領域に分けて各領域毎に異なる重
み付けを行って平均化するようになっている。この校正
用のロータリーエンコーダ３６の検出値を２段階に区分
して重み付けして平均化する方法としては、例えば、図
２及び図３に示すような２段階フィルターが使用され
る。なお、異なる重み付けを行って平均化するには、２
段階に区分する場合に限られず、図２及び図３に示すよ
うに、３段階に区分して異なる重み付けを行って平均化
してもよく、あるいは三角フィルターを用いて連続的に
区分して異なる重み付けを行って平均化するようにして
も良い。この実施例では、校正用のロータリーエンコー
ダ３６の検出値を２段階に区分するために、補正対象の
現在の区間を中心にして前後±２の区間に渡って、”
０．５”の重み付けをして加算して平均化するともに、
補正対象の現在の区間を中心にして前後±８から±８ま
での区間に渡って、”０．５”の重み付けをして加算し
て平均化するようになっている。

【００７３】図１は上記２段階に渡って重み付けをして
平均化処理をする場合のダイアグラムを示すものであ
る。

【００７４】図において、５０はＲＡＭ４３に補正テー
ブルとして記憶された校正用のロータリーエンコーダ３
６のインターバル値Ｔ_(N)を示すものであり、このイン
ターバル値Ｔ_(N)５０は、図１５に示すものである。上
記ＲＡＭ４３に記憶された校正用ロータリーエンコーダ
３６のインターバル値Ｔ_(N)５０は、ＲＡＭ４３から補
正対象の現在の区間が中心となるように、前後±２の区
間に渡って合計５個のデータＺ^-1５１が読み出される。
そして、これらの合計５個のインターバル値Ｔ _(N)５１
は、ＣＰＵ４１の演算処理によって互いにｈ₀＝ｈ₁…
＝ｈ₄＝０．５の重み付けをして加算処理５２された
後、平均化するためにＭ₁で除算される。ここで、Ｍ₁
は上述したように重み付けの係数ｈ₀（＝０．５）に加
算するデータの数（ここでは、−２から＋２までの５
個）を掛けた値（＝２．５）である。

【００７５】さらに、上記ＲＡＭ４３に記憶された校正
用ロータリーエンコーダ３６のインターバル値Ｔ_(N)５
０は、ＲＡＭ４３から補正対象の現在の区間が中心とな
るように、前後±８の区間に渡って合計１７個のデータ
Ｚ^-1５３が読み出される。そして、これらの合計１７個
のインターバル値Ｔ_(N)５３は、ＣＰＵ４１の演算処理
によって互いにｈ₀＝ｈ₁…＝ｈ₁₆＝０．５の重み付け
をして加算処理５４された後、平均化するためにＭ₂で
除算される。ここで、Ｍ₂は上述したように重み付けの
係数ｈ₀（＝０．５）に加算するデータの数（ここで
は、−８から＋８までの１７個）を掛けた値（＝８．
５）である。

【００７６】そして、上記２段階に渡って重み付けをし
て平均化されたデータ５５、５６は、ＣＰＵ４１の演算
処理によって互いに加算処理５７され、加算するデータ
の数Ｍ₃（＝２）で除算することによって、最終的に制
御データの１つであるＦＩＬＳ５８が得られる。

【００７７】なお、上記の如く重み付けの係数を”０．
５”に設定した場合には、ＣＰＵ４１の演算処理によっ
て重み付けをした平均化処理を行う際に、２進数で表さ
れる所定のデータを順次加算した後、加算データを１ビ
ットだけシフトさせることによって、重み付けの係数”
０．５”を掛ける演算処理を行うことができるので、演
算処理が非常に簡単であり、高速度の制御に対応できる
という特徴を有している。これは、重み付けの係数が”
０．５”の場合に限られるものではなく、図に示すよう
な３段階フィルター処理における場合のように、重み付
けの係数が”０．２５”の場合には、２進数で表される
所定のデータを順次加算した後、加算データを２ビット
だけシフトさせることによって、重み付けの係数”０．
２５”を掛ける演算処理を行うことができるので、同様
の効果が得られる。

【００７８】また、必要に応じて、ＦＩＬＤ及びΣＤＩ
ＦＦの一方又は双方に対して重み付けをして平均化する
ようにしても良いか。

【００７９】以上の構成において、この実施例に係る回
転体の駆動制御装置では、次のようにして転写体搬送ベ
ルトの駆動制御が行われる。すなわち、上記カラー画像
形成装置では、図９に示すように、感光体ドラム１０
Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの表面にそれぞれ黒、イエ
ロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像を順次形成
し、これらの感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１
０Ｃ上に形成された各色のトナー像を、転写体搬送ベル
ト２０上に保持された転写用紙１５上に順次転写するこ
とによって、カラー画像の形成が行われる。その際、上
記転写体搬送ベルト２０を回転駆動するドライブロール
２５は、次のようにして駆動状態が制御される。

【００８０】カラー画像の形成を開始するときに、ＣＰ
Ｕ４１は、図１１に示すように、前記標準周波数ｆ_sで
駆動モーター３０を駆動し、転写体搬送ベルト２０を回
転駆動するドライブロール２５を回転させる。そして、
ローターエンコーダ３５のゼロ相パルスＳ１₀を検出し
た後、前記補正テーブルに記憶されているインターバル
値Ｔ_(N)、Ｔ_L(N)と、各区間毎にロータリーエンコーダ
ー３６から出力されて計測されたインターバル値Ｔ’
_(N)に基づき、数５式にしたがって、次の区間(N+1) の
補正周波数ｆ_nを計算し、駆動モーター３０へ出力す
る。

【００８１】この数５式に基づく駆動周波数の補正は、
常時行われるが、必要に応じて所定の時期に行っても良
い。

【００８２】そして、ＣＰＵ４１は、上記補正後の駆動
周波数ｆ_nのデータを、インターバルカウンタ４５に出
力し、インターバルカウンタ４５は、パルス発振器４６
から出力されるパルスをカウントし、このパルスのカウ
ント値が補正後の駆動周波数ｆ_nに対応した値に達する
度に駆動パルスＳ_DPを出力する。その結果、上記ドライ
ブロール２５は、駆動モータドライバ４７を介して駆動
モーター３０に供給される補正後の駆動周波数ｆ_nの駆
動パルスＳ_DPによって回転駆動される。

【００８３】いま、仮に、上記ドライブロール２５の回
転変動が全くない場合には、ＦＩＬＳ、ＦＩＬＤ及び
ΣＤＩＦＦの各値は、ＦＩＬＳ及びＦＩＬＤがＴ
_IDに、ΣＤＩＦＦが０になるため、数５式は、ｆ_n＝ｆ
_sとなり、当然のことながら、補正後の駆動周波数ｆ_n
は、標準周波数ｆ_sと等しくなる。

【００８４】しかし、実際のドライブロール２５には、
当該ドライブロール２５の一回転に対応する速度変動が
その高調波成分とともに転写体搬送ベルト２０に発生
し、かつ、最終段のギヤ３４の歯数に対応する速度変動
成分等も発生する。その結果、駆動モーター３０を標準
周波数ｆ_sで駆動した場合でも、ドライブロール２５の
回転速度は、所定の値と一致しない。そこで、ＣＰＵ４
１は、数５式に基づいて駆動モーター３０の回転状態を
制御し、ドライブロール２５に回転変動が発生するのを
防止するようになっている。いま、補正の対象となるＫ
番目の区間の補正テーブルのインターバル値が長い場
合、すなわち、駆動モーター３０を一定角速度で回転さ
せたときのドライブロール２５の角速度がＫ番目の区間
で遅くなっている場合には、その区間の補正テーブルに
記憶されたインターバル値Ｔ_(K)がＴ _IDよりも大きくな
るため、補正周波数ｆ_nが次のようにして高くなる。す
なわち、補正式数５式において、ＦＩＬＳ及びＦＩＬ
Ｄ、ΣＤＩＦＦの値は、次のようになる。

【００８５】ＦＩＬＳは、｛ｈ₁×（ΣＴ_(N-k)）／
Ｍ₁＋ｈ₂×（ΣＴ_(N-m)）／Ｍ₂｝／Ｍ₃であるか
ら、補正の対象となるＫ番目の区間の補正テーブルのイ
ンターバル値Ｔ_(K)が大きい場合には、このＦＩＬＳ
はＴ_IDよりも大きな値となる。従って、補正式数５式に
おいて、（ＦＩＬＳ／Ｔ_ID）の値は１よりも大きな値
となる。

【００８６】なお、補正式数５式において、ＦＩＬＤ
は、１／ｍ｛（ΣＴ_ID−ΣＴ’_(N-m+1 ₎）＋（ΣＴ_ID−
ΣＴ’_(N-m+2)）＋（ΣＴ_ID−ΣＴ’_(N-m+3)）＋…＋
（ΣＴ _ID−ΣＴ’_(N-1)）＋（ΣＴ_ID−ΣＴ’_(N)）｝
であり、１区間先の理想値ΣＴ _IDとリアルタイムで読み
込まれるロータリーエンコーダ３５のインターバル値Σ
Ｔ’_(N)との差の計算値を平均化した値であるため、上
述したＦＩＬＳの補正によってドライブロール２５の
回転変動が補正されれば、ＦＩＬＤの値は、Ｔ_IDにロー
タリーエンコーダ３５の検出誤差を加えた値に理論的に
は等しくなる。ここで、ロータリーエンコーダ３５の検
出誤差は、ΣＤＩＦＦに他ならないから、補正式数５式
の第２項であるβ×｛ｆ_s・Ｔ_ID／（ＦＩＬＤ−ΣＤＩ
ＦＦ）−ｆ _s｝の値は、（ＦＩＬＤ−ΣＤＩＦＦ）がＴ
_IDとなり、結果的に０となる。なお、補正式数５式のβ
の値は、適宜設定される。

【００８７】その結果、補正式数５式のｆ_nの値は、ｆ
_sより大きな値となり、補正周波数ｆ_nが高くなる。こ
れにより、駆動モーター３０で駆動されるドライブロー
ル２５の回転の角速度が一定になるように制御され、転
写体搬送ベルト２０の周速が一定となる。

【００８８】また、経時変化、温度変化等によって、形
状・寸法の膨張・縮小がギヤの歯溝の振れもしくは全ピ
ッチ噛み合い誤差に影響を及ぼし、これによって偏心成
分が変化する。この経時変化、温度変化等により、Ｋ番
目の区間の角速度が速くなった場合、すなわち、補正の
対象となるＫ番目の区間の補正テーブルのインターバル
値が短い場合には、その区間のロータリーエンコーダ３
５によってリアルタイムで検出されるインターバル値
Ｔ’_(K)がＴ_IDよりも小さくなるため、補正周波数ｆ_n
が次のようにして低くなる。すなわち、補正式数５式に
おいて、ＦＩＬＳ、ＦＩＬＤ及びΣＤＩＦＦの各値
は、次のようになる。

【００８９】ＦＩＬＤは、１／ｍ｛（ΣＴ_ID−ΣＴ’
_(N-m+1)）＋（ΣＴ_ID−ΣＴ’_(N-m+2 ₎）＋（ΣＴ_ID−
ΣＴ’_(N-m+3)）＋…＋（ΣＴ_ID−ΣＴ’_(N-1)）＋
（ΣＴ_ID−ΣＴ’_(N)）｝であるから、ロータリーエン
コーダ３５によってリアルタイムで検出されるインター
バル値Ｔ’_(K)がＴ_IDよりも小さくなれば、このＦＩＬ
Ｄは、Ｔ_IDよりも大きな値となる。そのため、補正式数
５式の第２項であるβ×｛ｆ_s・Ｔ_ID／（ＦＩＬＤ−Σ
ＤＩＦＦ）−ｆ_s｝の値は、ＦＩＬＤから検出誤差ΣＤ
ＩＦＦを減算した値（ＦＩＬＤ−ΣＤＩＦＦ）がＴ_IDよ
りも大きな値となるため、ｆ_s・Ｔ_ID／（ＦＩＬＤ−Σ
ＤＩＦＦ）がｆ_sよりも小さな値となる。その結果、上
記補正式数５式の第２項の値は、ｆ_sとｆ_s・Ｔ_ID／
（ＦＩＬＤ−ΣＤＩＦＦ）がそれ程大きくは異ならない
ため、マイナスの小さな値となり、補正周波数ｆ_nが低
くなる。

【００９０】なお、ＦＩＬＳは、経時変化や温度変化
等によって生じる誤差を補正するものではなく、ドライ
ブロール２５の駆動系が有する本来的な誤差を補正する
ものであるので、このＦＩＬＳは、前述したように所
定の値をとる。

【００９１】このように、補正式数５式のｆ_nの値は、
ｆ_sより小さな値となり、補正周波数ｆ_nが低くなる。
これにより、駆動モーター３０で駆動されるドライブロ
ール２５の回転の角速度が一定になるように制御され、
転写体搬送ベルト２０の周速が一定となる。

【００９２】上述のように、本実施例によれば、転写体
搬送ベルト２０の角速度の変化を補正することができる
だけでなく、経時変化、温度変化等により生じる動的な
角速度の変化も補正することができる。

【００９３】しかも、ロータリーエンコーダ３５、３６
から出力されるインターバル値は、ＣＰＵ４１によって
平均化してから補正に使用するようになっているので、
ＲＡＭ４３に記憶させるドライブロール２５の角速度の
変化情報を、角速度の分割数を大幅に増加させた場合で
も、ロータリーエンコーダ３５、３６から出力されるイ
ンターバル値が平均化され、補正による変化分が大きく
なって、駆動モーター３０からギヤを介してドライブロ
ール２５の回転軸に至るまでの系に対する加振源とな
り、発振したり系の固有振動数の振幅が大きくなる虞れ
を防止することができる。

【００９４】また、校正用のロータリーエンコーダ３６
は、工場における調整時にのみ使用するものであり、工
場からの出荷時には、カラー画像形成装置から取り外さ
れるため、カラー画像形成装置のコストを増加させるこ
となく、高精度の制御が可能となる。

【００９５】さらに、この実施例では、ＣＰＵ４１によ
って、カラー画像形成装置の動作時に、ＲＡＭ４３に記
憶された校正用のロータリーエンコーダ３６の回転速度
情報を読み出し、このＲＡＭ４３に記憶された校正用の
ロータリーエンコーダ３６の回転速度情報を各区間毎に
２段階に重み付けをした上で平均化して、この平均化さ
れた回転速度情報に基づいて補正式である５式によって
転写体搬送ベルト２０の駆動を制御するように構成され
ている。そのため、上記転写体搬送ベルト２０の駆動制
御動作において、当該転写体搬送ベルト２０の回転角速
度に変動がある場合でも、校正用のロータリーエンコー
ダ３６の回転速度情報を各区間毎に重み付けをした上で
平均化して、この平均化された回転速度情報に基づいて
転写体搬送ベルト２０の駆動状態が制御されるので、従
来の移動平均化処理に比べて制御対象となる分割区間か
ら離れた区間の回転変動情報の影響を低減することがで
き、従来の移動平均化処理ではかえって増幅されてしま
っていた高周波領域の回転変動を低減することが可能と
なる。

【００９６】さらに説明すると、ＣＰＵ４１が２段階の
加算処理を行い、これらの２段階の加算処理によって図
２及び図３に示すような二段型フィルターの重み付けを
行っているので、次のようにして、従来の移動平均化処
理ではかえって増幅されてしまっていた高周波領域の回
転変動を低減することが可能となる。

【００９７】上記二段型フィルターの特性は、次に示す
ようになる。いま、入力をＸ（ｎ）としたときの出力Ｙ
（ｎ）は、Ｙ（ｎ）＝１／２×（ΣＸ’_(n-k)）＋１／２×（ΣＸ’_(n-m)）と表すことができる。なお、ここで、Σはｋ＝−２から
２まで、ｍは−８から８までとるものとする。また、式
Ｙ（ｎ）は、全体に記載されていない所定の係数で割る
ことによって平均化がなされるものである。

【００９８】これは、結果的に二組の移動平均フィルタ
ーの和を示しているから、最初の項について解析すれ
ば、最初の項は、Ｙ₁（ｎ）＝１／２×（ΣＸ^' _(n-k)）であり、この周波数伝達関数Ｈ（Ｚ）は、Ｈ（Ｚ）＝１／２×（Ｚ²＋Ｚ¹＋１＋Ｚ^-1＋Ｚ^-2）；ｈ₀＝１／２となる。周波数応答はＺをｅｊωｔに置き換えることに
より、Ｈ（ｎ）＝１／２×（ｃｏｓ（２ωｔ）＋ｃｏｓ（ωｔ）＋１）と求められる。同様に第２項も求められ、第２項は、Ｙ₂（ｎ）＝１／２×（ΣＸ^' _(n-m)）；ｈ₀＝１／２であり、ここで、Σはｍ＝−８から８までとるものとす
る。この周波数伝達関数Ｈ（Ｚ）は、Ｈ（Ｚ）＝１／２×（Ｚ⁸＋Ｚ⁷＋Ｚ⁶＋Ｚ⁵＋Ｚ⁴＋Ｚ³＋Ｚ²＋Ｚ¹ ＋１＋Ｚ^-1＋Ｚ^-2＋Ｚ^-3＋Ｚ^-4＋Ｚ^-5＋Ｚ^-6＋Ｚ^-7＋Ｚ^-8）となる。周波数応答はＺをｅｊωｔに置き換えることに
より、Ｈ（ｎ）＝１／２×（ｃｏｓ（８ωｔ）＋……＋ｃｏｓ（ωｔ）＋１）よって、最終的な伝達関数は、Ｙ（ｎ）／Ｘ（ｎ）＝Ｈ（ｎ）＝１／２×（ｃｏｓ（８ωｔ）＋…… ＋２ｃｏｓ（２ωｔ）＋２ｃｏｓ（ωｔ）＋２）となる。

【００９９】この二段型フィルターの周波数伝達関数を
図示すると、図４に示すようになるう。この図４からわ
かるように、従来の移動平均化処理に比べて二段型フィ
ルターを用いた場合には、５０〜８０Ｈｚ近傍の高周波
領域において入出力比がマイナスになることがないの
で、この周波数領域における回転変動が増幅されるのを
防止することができ、それ以外の高周波領域においても
入出力比の変動を小さく抑えることができ、回転変動を
低減できることがわかる。

【０１００】この結果、上記転写体搬送ベルト２０は、
駆動速度が一定となり、４個の感光体ドラム１Ｙ、１
Ｍ、１Ｃ、１Ｋのそれぞれの転写部における速度も一定
となるので、各転写部間の位置ずれを小さくすることが
できる。例えば、補正後の位置誤差Δｘは図１８に示す
ように、非常に小さくなる。

【０１０１】なお、この位置誤差は、ロータリーエンコ
ーダ３５の出力に基づいて以下に述べる方法で測定器に
より測定したものである。

【０１０２】すなわち、ロータリーエンコーダ３５の出
力を、Ｆ／Ｖ変換し、更にＡ／Ｄ変換し、適当なサンプ
リング周期でデジタル値をメモリする。そして、メモリ
された各デジタル値を平均するとともに、各デジタル値
とその平均値との差を求める。この差は、速度の差であ
るので、これを時間積分して位置誤差を求めたものであ
る。

【０１０３】従来、転写体搬送ベルト２０は、フィード
バック制御のみで速度を制御されていた。そのときの、
速度変動を周波数毎にグラフ化して図１９に示す。これ
から低周波領域に完全には消せない部分を持っているこ
とがわかり、そのため良好な画質を得られなかった。ま
た、図２０は移動平均フィルターを用いたフィードフォ
ワード制御を追加した結果を示すものである。この場合
でも、低周波領域ではかなりの効果があるが、高周波領
域で、フィードバック制御のみの時より、速度変動が大
きくなっており、画質上別な悪化を招いている。これは
前述した増幅特性によるものであり、満足のいく画質改
善方法とは言い難い。

【０１０４】次に、図２１に本方式のフィルターを用い
た結果を示す。高周波、低周波領域共に、増幅されず、
減少している。これにより、ようやく、満足のいく画質
が得られることがわかる。

【０１０５】実施例２図２２はこの発明の第２の実施例を示すものであり、前
記実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、この実施例２では、転写体搬送ベルトの回転駆動を
制御するのではなく、感光体ドラムの回転駆動を制御す
るように構成されている。

【０１０６】すなわち、この実施例では、各感光体ドラ
ム１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの表面速度を１６０
ｍｍ／ｓｅｃで駆動すべく、二相ステッピングモーター
３０は２９２０Ｈｚの基本駆動周波数で毎秒１４．６回
転しており、減速比１／２４にて感光体ドラムの回転軸
を回転駆動し、負荷５Ｋｇｆで直径８４ｍｍ、幅３４０
ｍｍの各感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ
を回転させている。このとき、減速比の関係から、０．
６１Ｈｚの感光体ドラムの回転軸一回転に対応する速度
変動が、その高調波成分とともに、感光体ドラム表面に
発生し、かつ、最終段のギヤの歯数に対応する速度変動
成分も発生する。これらは、ギヤの歯形が完全なインボ
リュート曲線では無いこと等前述の速度変動要因が同様
に発生する。これらの速度変動成分は、感光体ドラムの
回転軸に同軸に取り付けられた、ロータリーエンコーダ
ー３５のパルス間隔の変化として、観測、サンプリング
され、通常時、約２１７Ｈｚの周波数が最大１０％Ｐ−
Ｐのバラツキとなって観測される。これを各周波数毎の
変動成分に分解して、観測するため、ＦＥＴ法による解
析を行うと、周波数の速度変動成分が生じることが分か
る。

【０１０７】図２２は上記各感光体ドラム１０Ｋ、１０
Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃを回転駆動するための機構を示すも
のである。

【０１０８】図において、１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１
０Ｃは前記各感光体ドラムを示すものであり、これらの
各感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃは、二
相ステッピングモーターからなる駆動モーター３０と、
この駆動モーター３０の駆動軸に固着された第１ギヤ３
１と、この第１ギヤ３１と歯合する第２ギヤ３２と、こ
の第２ギヤ３２と同じ軸に固着された第３ギヤ３３と、
この第３ギヤ３３と歯合する感光体ドラム１０Ｋ、１０
Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの回転軸に固着された感光体ギヤ３
４とによって回転駆動されるようになっている。しか
も、上記感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ
の回転軸には、慣性体としてのフライホイール３５がそ
れぞれ取付けられている。

【０１０９】また、上記感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｙ、
１０Ｍ、１０Ｃの回転軸には、ロータリーエンコーダ３
５及び校正用のロータリーエンコーダ３６が取り付けら
れており、これらのロータリーエンコーダ３５及び校正
用のロータリーエンコーダ３６は、感光体ドラム１０
Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの回転の角速度を検出する
ためのものである。また、上記ロータリーエンコーダ３
５及び校正用のロータリーエンコーダ３６は、制御部４
０に接続されているとともに、この制御部４０には、駆
動モーター３０が接続されている。上記ロータリーエン
コーダ３５としては、比較的低精度のものが使用され、
例えば、１回転当たり１８０あるいは３６０のパルスを
出力するものが用いられる。一方、上記校正用のロータ
リーエンコーダ３６としては、高精度のものが使用さ
れ、例えば、１回転当たり１万数千のパルスを出力する
ものが用いられる。なお、上記校正用のロータリーエン
コーダ３６は、例えば、工場における出荷前のカラー画
像形成装置の調整時にのみ感光体ドラム１０Ｋ、１０
Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの回転軸に取り付けられるものであ
り、工場から出荷される際には装置から取り外されるよ
うになっている。

【０１１０】この実施例の駆動制御を行なう以前におい
て、上記感光体ドラムの回転駆動機構は、感光体ドラム
１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃを回転駆動する駆動モ
ーター３０への指令周波数を一定にしたときでも、感光
体ドラム１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの回転軸の偏
心や、駆動ギヤ３１、３２、３３、３４の噛み合わせ誤
差等によって、感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、
１０Ｃの回転には、図４に示すように、感光体軸部での
回転角速度変動に伴う位置誤差（理想位置からの偏差を
表す）が現れる。

【０１１１】このように、感光体ドラムの駆動制御を行
なう以前においては、周波数ｆ_i、系の共振周波数ｆ_n
及び駆動ギヤに起因する高周波数の近傍などに、振幅レ
ベルの高いピークが現れ、これらの感光体ドラムの角速
度の回転変動によって、転写用紙１０上に順次転写され
るカラー画像に色ずれや色むらが現れる。

【０１１２】上記感光体ドラムの角速度の回転変動は、
感光体ドラムの１回転を１周期として発生する偏心成分
などの低周波の変動や、系の共振周波数ｆ_nに対応した
中間周波数の変動、あるいは駆動ギヤに起因する高周波
成分の変動などからなる。

【０１１３】ところで、この実施例では、前記実施例と
同様に、補正式５に基づいて、各感光体ドラム１０Ｋ、
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃを回転駆動する駆動モーター３
０の回転状態が制御される。そのため、各感光体ドラム
１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの回転変動を次のよう
に低減することが可能となる。従来、感光体ドラム１０
Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃはフィードバック制御のみ
で速度を制御されていた。そのときの、速度変動を周波
数毎にグラフ化して図２３に示す。これから低周波領域
に完全には消せない部分を持っていることがわかり、そ
のため良好な画質を得られなかった。また、図２４は移
動平均フィルターを用いたフィードフォワード制御を追
加した結果を示すものである。この場合でも、低周波領
域ではかなりの効果があるが、高周波領域で、フィード
バック制御のみの時より、速度変動が大きくなってお
り、画質上別な悪化を招いている。これは前述した増幅
特性によるものであり、満足のいく画質改善方法とは言
い難い。

【０１１４】次に、図２５に本方式のフィルターを用い
た結果を示す。高周波、低周波領域共に、増幅されず、
減少している。これにより、ようやく、満足のいく画質
が得られることがわかる。

【０１１５】その他の構成及び作用は前記実施例と同様
であるので、説明を省略する。

【０１１６】また、この実施例では、上記感光体ドラム
１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの回転軸に、慣性体と
してのフライホイール３５をそれぞれ取付けるように構
成されているので、ギアの歯などによる高い周波数成分
の変動が発生するのを防止することができ、画像に色む
ら等が発生するのを防止できる。

【０１１７】すなわち、これらの高周波成分の変動に対
しては、慣性体としてのフライホイール３５を最適に選
ぶことにより抑えることができる。

【０１１８】そのフライホイール３５の大きさ（慣性モ
ーメントＪ_L）は、下記の範囲内である時に高周波成分
を小さくでき、かつ補正制御も効果的に働くことがわか
った。Ｊ_L≦０．５Ｋｇ・ｃｍ・ｓ²

【０１１９】実施例３〜６図２６乃至図２９はこの発明の実施例３〜６をそれぞれ
示すものであり、前記実等に他の一の部分には同一の符
号を付して説明すると、図２６に示す実施例では、感光
体ドラム７０上に４色のトナー像を順次形成し、これら
のトナー像を転写ドラム７１上に保持された転写用紙７
２に順次転写することによりカラー画像の記録を行なう
ように構成されている。そして、上記感光体ドラム７０
及び転写ドラム７１の少なくとも一方が、本発明に係る
回転体の駆動制御装置によって制御されるようになって
いる。

【０１２０】また、図２７に示す実施例では、ベルト状
感光体７３上に４色のトナー像を順次重ね合わせた状態
で形成し、これらのトナー像を一括して転写用紙７２上
に転写することによりカラー画像の記録を行なうように
構成されている。そして、上記ベルト状感光体７３が本
発明に係る回転体の駆動制御装置によって制御するよう
になっている。

【０１２１】さらに、図２８に示す実施例では、ベルト
状感光体７３上に４色のトナー像を順次重ね合わせた状
態で形成し、これらのトナー像を一括して中間転写ベル
ト７４上に一旦転写して、この中間転写ベルト７４から
転写用紙７２上にトナー像を転写することによりカラー
画像の記録を行なうように構成されている。そして、上
記ベルト状感光体７３及び中間転写ベルト７４の少なく
とも一方が本発明に係る回転体の駆動制御装置によって
制御するようになっている。

【０１２２】また、図２９に示す実施例では、感光体ド
ラム７０上に４色のトナー像を順次形成し、これらのト
ナー像を一旦中間転写ベルト７４上に転写した後、この
中間転写ベルト７４から転写用紙７２上に一括して転写
することによりカラー画像の記録を行なうように構成さ
れている。そして、上記感光体ドラム７０及び中間転写
ベルト７４の少なくとも一方が、本発明に係る回転体の
駆動制御装置によって制御されるようになっている。

【０１２３】これらの実施例においても、他の構成は前
記実施例１と同様であるので、その説明を省略する。

【０１２４】また、今までの実施例で画像転写系、画像
形成系についての適応例を述べたが、画像読み取り装置
に用いても良好な画質を得ることが可能である。この場
合には、例えば、ＣＣＤ等を搭載したスキャナーブを直
線状に操作駆動するための駆動プーリーが回転体に相当
する。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明した構成及び作用から明らかな
ように、この発明では、回転体の速度制御を高精度に行
なうようにした場合でも、回転体に発振が生じることが
ないのは勿論のこと、低廉なコストで高周波領域で生じ
る回転体の回転変動を効果的に低減することができ、濃
度ムラ等が発生することのない高画質の画像を得ること
が可能な画像機器において使用される回転体の駆動制御
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明に係る回転体駆動制御装置の
一実施例を示す制御動作のダイアグラムである。

【図２】図２は制御手段で使用されるウインドー関数
を示す図表である。

【図３】図３は制御手段で使用されるウインドー関数
を示すグラフである。

【図４】図４は制御手段で使用されるウインドー関数
のフィルター特性を示すグラフである。

【図５】図５は制御手段で使用されるウインドー関数
を示す図表である。

【図６】図６は制御手段で使用されるウインドー関数
のフィルター特性を示すグラフである。

【図７】図７は三角窓ウインドー関数を使用する場合
の制御動作を示すダイアグラムである。

【図８】図８は制御手段で使用されるウインドー関数
のフィルター特性を示すグラフである。

【図９】図９はこの発明に係る回転体駆動制御装置の
一実施例を適用したカラー画像形成装置を示す構成図で
ある。

【図１０】図１０は転写体搬送ベルトの駆動機構を示
す構成図である。

【図１１】図１１は制御部を示すブロック図である。

【図１２】図１２はドライブロールの回転変動を示す
グラフである。

【図１３】図１３はドライブロールの回転変動の周波
数成分を示すグラフである。

【図１４】図１４（ａ）〜（ｅ）は制御部の動作をそ
れぞれ示すタイミングチャートである。

【図１５】図１５はデータを示す図である。

【図１６】図１６はデータを示す図である。

【図１７】図１７はデータを示す図である。

【図１８】図１８はドライブロールの回転変動を示す
グラフである。

【図１９】図１９は従来例におけるドライブロールの
回転変動の周波数成分を示すグラフである。

【図２０】図２０は従来例におけるドライブロールの
回転変動の周波数成分を示すグラフである。

【図２１】図２１は本発明の一実施例におけるドライ
ブロールの回転変動の周波数成分を示すグラフである。

【図２２】図２２は感光体ドラムの駆動機構を示す構
成図である。

【図２３】図２３は従来例における感光体ドラムの回
転変動の周波数成分を示すグラフである。

【図２４】図２４は従来例における感光体ドラムの回
転変動の周波数成分を示すグラフである。

【図２５】図２５は本発明の一実施例における感光体
ドラムの回転変動の周波数成分を示すグラフである。

【図２６】図２６はこの発明の実施例３に係る回転体
駆動制御装置を適用し得るカラー画像形成装置を示す構
成図である。

【図２７】図２７はこの発明の実施例４に係る回転体
駆動制御装置を適用し得るカラー画像形成装置を示す構
成図である。

【図２８】図２８はこの発明の実施例５に係る回転体
駆動制御装置を適用し得るカラー画像形成装置を示す構
成図である。

【図２９】図２９はこの発明の実施例６に係る回転体
駆動制御装置を適用し得るカラー画像形成装置を示す構
成図である。

【図３０】図３０は従来の移動平均法を示すダイアグ
ラムである。

【図３１】図３１は制御手段で使用されるウインドー
関数のフィルター特性を示すグラフである。

【符号の説明】

２０転写体搬送ベルト、２５ドライブロール、３０
駆動モーター、４１ＣＰＵ（制御手段）、４３ＲＡ
Ｍ（記憶手段）、５０、５１、５３回転速度情報デー
タ、５２、５４、５７加算手段、ｈ重み付け係数、
Ｍ平均化するためのパラメータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像機器に使用される回転体の駆動を制
御するための回転体駆動制御装置において、前記回転体
の回転速度を検出する回転検出手段と、前記回転体を回
転駆動する駆動手段を一定の速度で駆動した際に、前記
回転検出手段によって検出された回転速度情報を所定の
分割区間毎に記憶する記憶手段と、画像機器の動作時
に、前記記憶手段に記憶された回転検出手段の回転速度
情報を分割区間に応じた重み付けをして平均化した回転
速度情報に基づいて前記回転体の駆動を制御する制御手
段とを備えたことを特徴とする回転体駆動制御装置。
【請求項２】前記制御手段が、複数段の加算手段を有
し、これらの加算手段によってそれぞれ所定個数の分割
区間における回転検出手段の回転速度情報を加算して、
これら複数段の加算手段の加算結果にそれぞれ異なる重
み付けをして平均化することにより、前記回転検出手段
の回転速度情報に対して分割区間に応じた重み付けをし
て平均化するすることを特徴とする請求項第１項記載の
回転体駆動制御装置。