JP2007259517A

JP2007259517A - 回転体駆動制御装置、画像形成装置および位置ずれ補正方法

Info

Publication number: JP2007259517A
Application number: JP2006077103A
Authority: JP
Inventors: Takanao Koike; 孝尚小池
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】構成のコストアップを招くことがなく、かつ、迅速に伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正する。
【解決手段】伝達駆動系１０，１１を介してモータ４の回転力が伝達される回転体２の回転軸１２を中心に環状に配設され、回転体２の回転方向に沿ってそれぞれの幅が異なる複数種類のスリットで構成されていて、回転体２が１回転する間に一定のスリット数毎の周期性を有しているスリット群１４と、回転体２の回転に従って各スリットの回転体２の回転方向の幅に応じた検知信号を出力する検知信号出力手段１５と、検出された検知信号に基づいて基準位置を判定する基準位置判定手段と、判定された基準位置からの所定数のスリットの並びに基づいて回転体２の回転角度を算出する回転角度算出手段と、算出された回転角度に基づいてモータ４の回転を制御し、伝達駆動系１０，１１の誤差による位置ずれを補正する補正手段と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転体駆動制御装置、画像形成装置および位置ずれ補正方法に関する。

一般にタンデム型と称されているカラー画像形成装置においては、各色の感光ドラムはＤＣブラシレスモータ等で駆動されている。より詳細には、図１３に示すように、感光体ドラム１００の回転軸とモータ１０１との間は、遊星歯車による伝達機構１０２により連結されている。

ところが、このような形態においては、以下に示す（ｉ）（ｉｉ）により、形成した画像において副走査方向の位置ずれが発生する。
（ｉ）トルクリップル等によるモータ回転周期変動
（ｉｉ）歯車の累積ピッチ誤差、回転軸の偏心等による伝達駆動系誤差

このような位置ずれは、カラー画像を高速に出力することが可能であるタンデム型では、特に各色で形成した画像の位置ずれが色の重ね合せのずれ、いわゆる色ずれとなり、画質の劣化が顕著に現れる。

なお、タンデム型に限らず、１つの感光体を用いてリボルバー方式で複数の色を形成し、重ねて出力する形態や、１つの感光体で単色画像を形成する形態においても、同様の影響により画像の位置ずれが発生する。

そこで、従来の画像形成装置では、画質を向上するために、いくつかの対応策を施している。例えば、ＤＣブラシレスモータ等のモータ回転周期変動に対しては、モータ軸回転角速度を検出してフィードバックする制御系を用いている。また、伝達駆動系の誤差に対しては、感光体ドラム軸にロータリーエンコーダを設け、その検知結果によりモータの回転を制御する方法を用いている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３１２２６２号公報

ところで、前述したように、感光体ドラム軸にロータリーエンコーダを設け、回転体である感光体ドラムの回転速度を検知するような場合には、回転角度の検知の基準となる位置が必要となってくる。このため、ロータリーエンコーダとは別に、ホームポジション検知センサを設ける必要がある。しかしながら、これでは、センサ数が増え、構成のコストアップを招くという問題がある。

この点、基準位置のみエンコーダスリット幅を変えて回転体のホームポジションを検知することも可能であるが、この場合は、回転体が一回転しないとどこが基準かを判断することができないため、基準位置の検出に時間がかかるという問題がある。例えば、回転体である感光体ドラムの回転速度補正を行おうとする場合、最初の一回転は基準が分からないため、補正を行うことはできない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、構成のコストアップを招くことがなく、かつ、迅速に伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正することができる回転体駆動制御装置、画像形成装置および位置ずれ補正方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、伝達駆動系を介してモータの回転力を回転体に対して伝達する回転体駆動制御装置において、前記回転体の回転軸を中心に環状に配設され、前記回転体の回転方向に沿ってそれぞれの幅が異なる複数種類のスリットで構成されていて、前記回転体が１回転する間に一定のスリット数毎の周期性を有しているスリット群と、前記回転体の回転に従って前記各スリットの前記回転体の回転方向の幅に応じた検知信号を出力する検知信号出力手段と、この検知信号出力手段により検出された前記検知信号に基づいて基準位置を判定する基準位置判定手段と、この基準位置判定手段により判定された前記基準位置からの所定数の前記スリットの並びに基づいて前記回転体の回転角度を算出する回転角度算出手段と、この回転角度算出手段により算出された前記回転角度に基づいて前記モータの回転を制御し、前記伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正する補正手段と、を備える。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１記載の回転体駆動制御装置において、前記回転角度算出手段は、前記検知信号に応じた前記スリットの組合せから、一定の規則に従った前記スリットの並びであるコードを形成するスリットコード形成手段と、前記コードと前記回転体の回転角度とを対応付けて記憶している角度変換テーブルと、前記スリットコード形成手段により形成された前記コードに基づいて前記角度変換テーブルを参照して前記回転体の回転角度を算出する算出手段と、を備える。

また、請求項３にかかる発明は、請求項１または２記載の回転体駆動制御装置において、前記スリットの種類には、基準位置を意味するスタートビットが含まれており、前記基準位置判定手段は、前記検知信号出力手段により検出された前記検知信号に基づいて前記スタートビットを判定する、を備える。

また、請求項４にかかる発明は、請求項１または２記載の回転体駆動制御装置において、前記基準位置判定手段は、前記検知信号出力手段により検出された前記検知信号に応じた前記スリットの並びに基づいて前記基準位置を判定する。

また、請求項５にかかる発明は、伝達駆動系を介してモータの回転力を回転体に対して伝達する回転体駆動制御装置において、前記回転体の回転軸を中心に環状に配設され、前記回転体の径方向に沿ってそれぞれの長さが順に変化する複数のスリットで構成されていて、前記回転体が１回転する間に一定のスリット数毎の周期性を有しているスリット群と、前記回転体の回転に従って前記各スリットの前記回転体の径方向に長さに応じた検知信号を検出する検知信号出力手段と、この検知信号出力手段により検出された前記検知信号に基づいて基準位置を判定する基準位置判定手段と、この基準位置判定手段により判定された前記基準位置からの所定数の前記スリットの並びに基づいて前記回転体の回転角度を算出する回転角度算出手段と、この回転角度算出手段により算出された前記回転角度に基づいて前記モータの回転を制御し、前記伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正する補正手段と、を備える。

また、請求項６にかかる発明は、請求項５記載の回転体駆動制御装置において、前記スリットから検出したアナログ検知信号を２値化し、この信号を前記回転体の速度制御信号として使用する。

また、請求項７にかかる発明は、請求項５または６記載の回転体駆動制御装置において、前記回転角度算出手段は、前記検知信号のアナログレベルをデジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記レベルと前記回転体の回転角度とを対応付けて記憶している角度変換テーブルと、前記Ａ／Ｄ変換手段によりデジタル変換された前記レベルに基づいて前記角度変換テーブルを参照して前記回転体の回転角度を算出する算出手段と、を備える。

また、請求項８にかかる発明は、請求項１ないし７の何れか一記載の回転体駆動制御装置において、前記スリット群は、前記回転体の回転速度を検知する円板上に形成されている。

また、請求項９にかかる発明は、伝達駆動系を介してモータの回転力を像担持体に対して伝達し、前記像担持体の回転に従って転写紙にトナー像を転写する画像形成装置において、前記像担持体の回転軸を中心に環状に配設され、前記像担持体の回転方向に沿ってそれぞれの幅が異なる複数種類のスリットで構成されていて、前記像担持体が１回転する間に一定のスリット数毎の周期性を有しているスリット群と、前記像担持体の回転に従って前記各スリットの前記像担持体の回転方向の幅に応じた検知信号を出力する検知信号出力手段と、この検知信号出力手段により検出された前記検知信号に基づいて基準位置を判定する基準位置判定手段と、この基準位置判定手段により判定された前記基準位置からの所定数の前記スリットの並びに基づいて前記像担持体の回転角度を算出する回転角度算出手段と、この回転角度算出手段により算出された前記回転角度に基づいて前記モータの回転を制御し、前記伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正する補正手段と、を備える。

また、請求項１０にかかる発明は、請求項９記載の画像形成装置において、前記回転角度算出手段は、前記検知信号に応じた前記スリットの組合せから、一定の規則に従った前記スリットの並びであるコードを形成するスリットコード形成手段と、前記コードと前記像担持体の回転角度とを対応付けて記憶している角度変換テーブルと、前記スリットコード形成手段により形成された前記コードに基づいて前記角度変換テーブルを参照して前記像担持体の回転角度を算出する算出手段と、を備える。

また、請求項１１にかかる発明は、請求項９または１０記載の画像形成装置において、前記スリットの種類には、基準位置を意味するスタートビットが含まれており、前記基準位置判定手段は、前記検知信号出力手段により検出された前記検知信号に基づいて前記スタートビットを判定する。

また、請求項１２にかかる発明は、請求項９または１０記載の画像形成装置において、前記基準位置判定手段は、前記検知信号出力手段により検出された前記検知信号に応じた前記スリットの並びに基づいて前記基準位置を判定する。

また、請求項１３にかかる発明は、伝達駆動系を介してモータの回転力を像担持体に対して伝達し、前記像担持体の回転に従って転写紙にトナー像を転写する画像形成装置において、前記像担持体の回転軸を中心に環状に配設され、前記像担持体の径方向に沿ってそれぞれの長さが順に変化する複数のスリットで構成されていて、前記像担持体が１回転する間に一定のスリット数毎の周期性を有しているスリット群と、前記像担持体の回転に従って前記各スリットの前記像担持体の径方向に長さに応じた検知信号を検出する検知信号出力手段と、この検知信号出力手段により検出された前記検知信号に基づいて基準位置を判定する基準位置判定手段と、この基準位置判定手段により判定された前記基準位置からの所定数の前記スリットの並びに基づいて前記像担持体の回転角度を算出する回転角度算出手段と、この回転角度算出手段により算出された前記回転角度に基づいて前記モータの回転を制御し、前記伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正する補正手段と、を備える。

また、請求項１４にかかる発明は、請求項１３記載の画像形成装置において、前記スリットから検出したアナログ検知信号を２値化し、この信号を前記像担持体の速度制御信号として使用する。

また、請求項１５にかかる発明は、特徴とする請求項１３または１４記載の画像形成装置において、前記回転角度算出手段は、前記検知信号のアナログレベルをデジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記レベルと前記像担持体の回転角度とを対応付けて記憶している角度変換テーブルと、前記Ａ／Ｄ変換手段によりデジタル変換された前記レベルに基づいて前記角度変換テーブルを参照して前記像担持体の回転角度を算出する算出手段と、を備える。

また、請求項１６にかかる発明は、請求項９ないし１５の何れか一記載の画像形成装置において、前記スリット群は、前記像担持体の回転速度を検知する円板上に形成されている。

また、請求項１７にかかる発明は、伝達駆動系を介してモータの回転力を回転体に対して伝達する回転体駆動制御装置における位置ずれ補正方法であって、前記回転体の回転方向に沿ってそれぞれの幅が異なる複数種類のスリットで構成されていて、前記回転体が１回転する間に一定のスリット数毎の周期性を有しているスリット群を前記回転体の回転軸を中心に環状に配設し、前記回転体の回転に従って前記各スリットの前記回転体の回転方向の幅に応じた検知信号を出力し、検出された前記検知信号に基づいて基準位置を判定し、判定された前記基準位置からの所定数の前記スリットの並びに基づいて前記回転体の回転角度を算出し、算出された前記回転角度に基づいて前記モータの回転を制御し、前記伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正する。

また、請求項１８にかかる発明は、請求項１７記載の位置ずれ補正方法において、前記回転体の回転角度の算出は、前記検知信号に応じた前記スリットの組合せから、一定の規則に従った前記スリットの並びであるコードを形成し、前記コードに基づいて、前記コードと前記回転体の回転角度とを対応付けて記憶している角度変換テーブルを参照して前記回転体の回転角度を算出する。

また、請求項１９にかかる発明は、伝達駆動系を介してモータの回転力を回転体に対して伝達する回転体駆動制御装置における位置ずれ補正方法であって、前記回転体の径方向に沿ってそれぞれの長さが順に変化する複数のスリットで構成されていて、前記回転体が１回転する間に一定のスリット数毎の周期性を有しているスリット群を前記回転体の回転軸を中心に環状に配設し、前記回転体の回転に従って前記各スリットの前記回転体の径方向に長さに応じた検知信号を検出し、検出された前記検知信号に基づいて基準位置を判定し、判定された前記基準位置からの所定数の前記スリットの並びに基づいて前記回転体の回転角度を算出し、算出された前記回転角度に基づいて前記モータの回転を制御し、前記伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正する。

また、請求項２０にかかる発明は、請求項１９記載の位置ずれ補正方法において、前記回転体の回転角度の算出は、前記検知信号のアナログレベルをデジタル変換し、デジタル変換された前記レベルに基づき、前記レベルと前記回転体の回転角度とを対応付けて記憶している角度変換テーブルを参照して前記回転体の回転角度を算出する。

また、請求項２１にかかる発明は、請求項１７ないし２０の何れか一記載の位置ずれ補正方法において、前記スリット群を、前記回転体の回転速度を検知する円板上に形成する。

請求項１，９，１７にかかる発明によれば、回転体（像担持体）を１回転させる前に基準位置を検知して当該回転体（像担持体）の回転角度を算出することができるので、構成のコストアップを招くことがなく、かつ、迅速に伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正することができる、という効果を奏する。

また、請求項５，１３，１９にかかる発明によれば、回転体（像担持体）を１回転させる前に基準位置をアナログレベルで検知して当該回転体（像担持体）の回転角度を簡単に算出することができるので、構成のコストアップを招くことがなく、かつ、迅速に伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正することができる、という効果を奏する。また、アナログ値なので、静止状態でもスリットの検出レベルで角度をすることができる、という効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる回転体駆動制御装置、画像形成装置および位置ずれ補正方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図８に基づいて説明する。本実施の形態は画像形成装置として一般にタンデム型と称されている４色タンデム型フルカラープリンタ（以下、カラープリンタと称する）を適用した例である。

図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるカラープリンタ１の構成を示す模式図である。図１に示すように、カラープリンタ１は、回転体である像担持体としての４色分の感光体ドラム２ａ〜２ｄをベルト６に沿って並べて配設している。また、感光体ドラム２ａ〜２ｄの近傍には、露光装置３ａ〜３ｄが備えられており、所望の潜像を感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に形成する。ここで、感光体ドラム２ａはＫ（ブラック）、感光体ドラム２ｂはＣ（シアン）、感光体ドラム２ｃはＭ（マゼンタ）、感光体ドラム２ｄはＹ（イエロー）がそれぞれ潜像される。このような感光体ドラム２ａ〜２ｄは、ＤＣブラシレスモータであるモータ４ａ〜４ｄによってそれぞれ個別に回転駆動される。

ベルト６はベルト駆動モータ７により回転駆動され、ベルト６上の転写紙５を各感光体ドラム２ａ〜２ｄに順次搬送する。

また、８は制御部であって、露光装置３ａ〜３ｄ、モータ４ａ〜４ｄ、ベルト駆動モータ７などの装置全体を制御する。

次に、図１のカラープリンタ１の動作について簡単に説明する。画像形成が開始されると、転写紙５が図示しない給紙ユニットからベルト６まで搬送される。そして、ベルト６に受け渡された転写紙５は、各色の感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に順次搬送される。このとき、露光装置３ａ〜３ｄが、上方から感光体ドラム２ａ〜２ｄに対して露光することにより、感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に静電潜像が形成される。この静電潜像部分に図示しない現像装置によってトナーが吸着されてトナー像が形成され、転写紙５の通過とともに感光体ドラム２ａ〜２ｄの下方にある転写紙５へトナー像が転写される。

次に、モータ駆動系の構成について説明する。図２は、モータ駆動系の構成を示す模式図である。図２は、図１に示した４色分の回転体駆動制御装置のうちの単色の回転体駆動制御装置について示したものである。

図２に示すように、モータ４が駆動ギア１０を回転駆動すると、駆動ギア１０は従動ギア１１に駆動力を伝達し、従動ギア１１は感光体ドラム２を回転させる。すなわち、駆動ギア１０および従動ギア１１により、モータ４の回転力を回転体である感光体ドラム２に対して伝達する伝達駆動系が構成されている。感光体ドラム２の回転軸１２には、被検出部となるスリット群１４を備えた円板（エンコーダ）１３が設けられ、回転軸１２とともに回転する。このとき、スリット群１４が検出器１５を通過すると、検知信号出力手段として機能する検出器１５はパルス信号を制御部８に送信する。なお、検出器１５が上下２箇所に配設されているのは、円板１３の取付け偏心を補正するためである。

図３は、円板１３を示す平面図である。図３に示すように、本実施の形態の円板１３に形成されているスリット群１４は、同じスリット幅で等間隔に並んでいる通常のエンコーダとは異なり、各エンコーダスリットの幅が回転方向に沿って周期的に異なるように構成されている。このようなエンコーダスリットの回転方向の並びを横方向に変換すると、図４に示すような並びとなる。詳細は後述するが、このようなエンコーダスリットの並びは、回転角度に対応した値に対応しており、１コード分（例えば、８ビット）読み取った時点で、エンコーダの回転角を知ることができ、すぐに補正制御を行うことが可能になる。

図４に示すスリット群１４を構成するエンコーダスリットは、そのスリット幅を３段階（スタート、０、１）に設定している。この場合、スリット群１４を構成するエンコーダスリットのスリット幅（ｔ１）とその次のスリットが来るまでの時間（ｔ２）の組合せを検出することにより、精度の良い検知を行うことができる。

次に、制御部８における回転角度検知について説明する。

図５は、制御部８の構成を示すブロック図である。図５に示すように、制御部８は、センサタイミング検出ブロック２１と、補正データ格納ＲＡＭ２２と、感光体ドラム回転制御ブロック２３とにより構成されている。

ここで、図６はセンサタイミング検出ブロック２１の構成を示すブロック図である。図６に示すように、センサタイミング検出ブロック２１のセンサ検知部２１ｂは、円板１３に形成されたスリット群１４の各エンコーダスリットの幅に応じた検出器１５からのパルス信号（検知信号）がスタートビット（図４参照）であった場合に、検知スタート遅延回路２１ａにその旨を伝えて検知スタート信号を出力させ（基準位置判定手段）、各色の感光体ドラム２ａ〜２ｄに設けられている検出器１５からのパルス信号（検知信号）に基づいてセンサ検知部２１ｂで検知された１，０のデータを順次スリットコード判別回路（スリットコード形成手段）２１ｃに送信し、スリットコード判別回路２１ｃはエンコーダスリットの並びを所定のビット数（１コード分）読み取ったと判断した時点で、エンコーダスリットの並びと回転角度とを対応付けて記憶している角度変換テーブル２１ｄを参照することにより、各色の感光体ドラム２ａ〜２ｄのドラム回転角度を算出して（算出手段）、ドラム回転角度情報として感光体ドラム回転制御ブロック２３のモータ回転速度制御部２４に出力する。ここに、回転角度算出手段が実現されている。また、ドラム回転角度情報は、ＲＡＭ格納コントローラ２１ｅへ送られる。

加えて、センサタイミング検出ブロック２１においては、ドラム回転角度の算出の際の時間をフリーランニングカウンタ２１ｆからキャプチャレジスタ２１ｇに取り込む。このタイマ値を、そのドラム回転角度に対応する補正データ格納ＲＡＭ２２のアドレスに格納する。図７は、上記処理を示すフローチャートである。

図８は、感光体ドラム回転制御ブロック２３の構成を示すブロック図である。一方、感光体ドラム回転制御ブロック２３が備えているモータ回転速度制御部２４は、センサタイミング検出ブロック２１からドラム回転角度情報が与えられると、ＲＡＭ読み出しコントローラ２４ａによりドラム回転角度情報に対応する速度補正値を補正データ格納ＲＡＭ２２から読み出し、タイマインターバルレジスタ２４ｂに格納する。そして、タイマオーバーフローのタイミングでこの値をタイマ２４ｃにロードする（補正手段）。以下この動作を繰り返すことにより、ドラム回転角度に対応した速度指示クロックを出力することが可能になる。なお、図８では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色分記載してある。

上述した処理により、制御部８における回転角度検知が実行される。すなわち、制御部８は、各色の感光体ドラム２ａ〜２ｄの回転角度情報を検出して、ドラム回転角度に対応した速度指示クロックをモータ４ａ〜４ｄに向けて送信する。

このようにして回転角度に応じたコードを円板１３上に刻み、基準クロックと比較してＰＬＬ制御を行えば、速度制御と回転角度検知とを同時に行うことができる。

このように本実施の形態によれば、回転体である感光体ドラム２ａ〜２ｄを１回転させる前に基準位置を検知して当該感光体ドラム２ａ〜２ｄの回転角度を算出することができるので、構成のコストアップを招くことがなく、かつ、迅速に伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を図９に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。

図９は、本実施の形態にかかる円板１３に形成されているスリット群１４を構成するエンコーダスリットの並びを示す模式図である。第１の実施の形態においては、スリット群１４を構成するエンコーダスリットのスリット幅を３段階（スタート、０、１）に設定するようにしたが、図９に示すように、本実施の形態においては、スリット群１４を構成するエンコーダスリットのスリット幅を２段階（０、１）に設定するようにしたものである。そして、スタートビットについては、２本のエンコーダスリットで構成するようにしたものである。すなわち、図９に示すようなエンコーダスリットの並びによれば、スタートビットを２本のスリット幅が細いエンコーダスリット（１）で構成することにより、これをスタートビットとして判断することが可能になる。

なお、スタートビットを構成するエンコーダスリットの種類はこれに限るものではなく、２本のスリット幅が太いエンコーダスリット（０）で構成するようにしても良いし、２種類のエンコーダスリット（０、１）を組み合わせるものであっても良い。また、スタートビットを構成するエンコーダスリットの数は、３本以上であっても良い。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を図１０ないし図１２に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態または第２の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。

図１０は、本発明の第３の実施の形態にかかる円板１３を示す平面図である。図１０に示すように、本実施の形態の円板１３に形成されているスリット群１４は、各エンコーダスリットの回転角度方向にスリットの径方向の長さを少しずつ変えていくようにしたものである。ここでは、スリットの径方向の長さを基準位置からの角度に対応して変化させるようにした。このようにすると光の透過率が少しずつ変化するので、エンコーダスリットの回転方向の並びを横方向に変換すると、図１１に示すような並びとなる。この検知信号のアナログレベルを見ることによって現在の角度を知ることができる。

すなわち、第１の実施の形態および第２の実施の形態では、スリット幅でコードを形成し、回転角度情報を得るようにしたが、本実施の形態においては、コードをアナログ量で実現するようにしたものである。

次に、制御部８における回転角度検知について説明する。図１２は、制御部８の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、制御部８は、検出器１５からのアナログ検知信号をフィルタ３１を介して受け取ると、Ａ／Ｄ変換手段であるＡ／Ｄ変換器３２において検知信号のアナログレベルをデジタルに変換した後、レベルデータバッファ３３に出力するとともに、シーケンサ３４からの信号に応じてレベルデータバッファ３３内のレベルデータについて、レベルと回転角度とを対応付けて記憶している角度変換テーブル３５を参照することにより、各色の感光体ドラム２ａ〜２ｄの基準位置からのドラム回転角度を算出する（算出手段）。ここに、回転角度算出手段が実現されている。

一方、制御部８は、検出器１５からのアナログ検知信号を２値化器３６で２値化し、この信号を速度制御信号として使用する。

このように本実施の形態によれば、回転体である感光体ドラム２ａ〜２ｄを１回転させる前に基準位置をアナログレベルで検知して当該感光体ドラム２ａ〜２ｄの回転角度を簡単に算出することができるので、構成のコストアップを招くことがなく、かつ、迅速に伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正することができる。また、アナログ値なので、静止状態でもスリットの検出レベルで角度をすることができる。

なお、各実施の形態においては、画像形成装置として４色タンデム型フルカラープリンタを適用したが、これに限るものではなく、１つの感光体を用いてリボルバー方式で複数の色を形成し、重ねて出力するリボルバー型フルカラープリンタや、１つの感光体で単色画像を形成するプリンタに適用しても良い。

本発明の第１の実施の形態にかかるカラープリンタの構成を示す模式図である。モータ駆動系の構成を示す模式図である。円板を示す平面図である。スリット群を構成するエンコーダスリットの回転方向の並びおよびその検出信号を示す模式図である。制御部の構成を示すブロック図である。センサタイミング検出ブロックの構成を示すブロック図である。センサタイミング検出ブロックにおける処理を示すフローチャートである。感光体ドラム回転制御ブロックの構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態にかかる円板に形成されているスリット群を構成するエンコーダスリットの並びを示す模式図である。本発明の第３の実施の形態にかかる円板を示す平面図である。スリット群を構成するエンコーダスリットの回転方向の並びを示す模式図である。制御部の構成を示すブロック図である。従来のモータ駆動系の構成を示す模式図である。

符号の説明

１画像形成装置
２（２ａ〜２ｂ）回転体、像担持体
４（４ａ〜４ｂ）モータ
５転写紙
１０，１１伝達駆動系
１３円板
１４スリット群
１５検知信号出力手段
２１ｃスリットコード形成手段
２１ｄ角度変換テーブル
３２Ａ／Ｄ変換手段
３５角度変換テーブル

Claims

伝達駆動系を介してモータの回転力を回転体に対して伝達する回転体駆動制御装置において、
前記回転体の回転軸を中心に環状に配設され、前記回転体の回転方向に沿ってそれぞれの幅が異なる複数種類のスリットで構成されていて、前記回転体が１回転する間に一定のスリット数毎の周期性を有しているスリット群と、
前記回転体の回転に従って前記各スリットの前記回転体の回転方向の幅に応じた検知信号を出力する検知信号出力手段と、
この検知信号出力手段により検出された前記検知信号に基づいて基準位置を判定する基準位置判定手段と、
この基準位置判定手段により判定された前記基準位置からの所定数の前記スリットの並びに基づいて前記回転体の回転角度を算出する回転角度算出手段と、
この回転角度算出手段により算出された前記回転角度に基づいて前記モータの回転を制御し、前記伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする回転体駆動制御装置。
前記回転角度算出手段は、
前記検知信号に応じた前記スリットの組合せから、一定の規則に従った前記スリットの並びであるコードを形成するスリットコード形成手段と、
前記コードと前記回転体の回転角度とを対応付けて記憶している角度変換テーブルと、
前記スリットコード形成手段により形成された前記コードに基づいて前記角度変換テーブルを参照して前記回転体の回転角度を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の回転体駆動制御装置。
前記スリットの種類には、基準位置を意味するスタートビットが含まれており、
前記基準位置判定手段は、前記検知信号出力手段により検出された前記検知信号に基づいて前記スタートビットを判定する、
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の回転体駆動制御装置。
前記基準位置判定手段は、前記検知信号出力手段により検出された前記検知信号に応じた前記スリットの並びに基づいて前記基準位置を判定する、
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の回転体駆動制御装置。
伝達駆動系を介してモータの回転力を回転体に対して伝達する回転体駆動制御装置において、
前記回転体の回転軸を中心に環状に配設され、前記回転体の径方向に沿ってそれぞれの長さが順に変化する複数のスリットで構成されていて、前記回転体が１回転する間に一定のスリット数毎の周期性を有しているスリット群と、
前記回転体の回転に従って前記各スリットの前記回転体の径方向に長さに応じた検知信号を検出する検知信号出力手段と、
この検知信号出力手段により検出された前記検知信号に基づいて基準位置を判定する基準位置判定手段と、
この基準位置判定手段により判定された前記基準位置からの所定数の前記スリットの並びに基づいて前記回転体の回転角度を算出する回転角度算出手段と、
この回転角度算出手段により算出された前記回転角度に基づいて前記モータの回転を制御し、前記伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする回転体駆動制御装置。
前記スリットから検出したアナログ検知信号を２値化し、この信号を前記回転体の速度制御信号として使用する、
ことを特徴とする請求項５記載の回転体駆動制御装置。
前記回転角度算出手段は、
前記検知信号のアナログレベルをデジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記レベルと前記回転体の回転角度とを対応付けて記憶している角度変換テーブルと、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりデジタル変換された前記レベルに基づいて前記角度変換テーブルを参照して前記回転体の回転角度を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項５または６記載の回転体駆動制御装置。
前記スリット群は、前記回転体の回転速度を検知する円板上に形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし７の何れか一記載の回転体駆動制御装置。
伝達駆動系を介してモータの回転力を像担持体に対して伝達し、前記像担持体の回転に従って転写紙にトナー像を転写する画像形成装置において、
前記像担持体の回転軸を中心に環状に配設され、前記像担持体の回転方向に沿ってそれぞれの幅が異なる複数種類のスリットで構成されていて、前記像担持体が１回転する間に一定のスリット数毎の周期性を有しているスリット群と、
前記像担持体の回転に従って前記各スリットの前記像担持体の回転方向の幅に応じた検知信号を出力する検知信号出力手段と、
この検知信号出力手段により検出された前記検知信号に基づいて基準位置を判定する基準位置判定手段と、
この基準位置判定手段により判定された前記基準位置からの所定数の前記スリットの並びに基づいて前記像担持体の回転角度を算出する回転角度算出手段と、
この回転角度算出手段により算出された前記回転角度に基づいて前記モータの回転を制御し、前記伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記回転角度算出手段は、
前記検知信号に応じた前記スリットの組合せから、一定の規則に従った前記スリットの並びであるコードを形成するスリットコード形成手段と、
前記コードと前記像担持体の回転角度とを対応付けて記憶している角度変換テーブルと、
前記スリットコード形成手段により形成された前記コードに基づいて前記角度変換テーブルを参照して前記像担持体の回転角度を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
前記スリットの種類には、基準位置を意味するスタートビットが含まれており、
前記基準位置判定手段は、前記検知信号出力手段により検出された前記検知信号に基づいて前記スタートビットを判定する、
ことを特徴とする請求項９または１０記載の画像形成装置。
前記基準位置判定手段は、前記検知信号出力手段により検出された前記検知信号に応じた前記スリットの並びに基づいて前記基準位置を判定する、
ことを特徴とする請求項９または１０記載の画像形成装置。
伝達駆動系を介してモータの回転力を像担持体に対して伝達し、前記像担持体の回転に従って転写紙にトナー像を転写する画像形成装置において、
前記像担持体の回転軸を中心に環状に配設され、前記像担持体の径方向に沿ってそれぞれの長さが順に変化する複数のスリットで構成されていて、前記像担持体が１回転する間に一定のスリット数毎の周期性を有しているスリット群と、
前記像担持体の回転に従って前記各スリットの前記像担持体の径方向に長さに応じた検知信号を検出する検知信号出力手段と、
この検知信号出力手段により検出された前記検知信号に基づいて基準位置を判定する基準位置判定手段と、
この基準位置判定手段により判定された前記基準位置からの所定数の前記スリットの並びに基づいて前記像担持体の回転角度を算出する回転角度算出手段と、
この回転角度算出手段により算出された前記回転角度に基づいて前記モータの回転を制御し、前記伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記スリットから検出したアナログ検知信号を２値化し、この信号を前記像担持体の速度制御信号として使用する、
ことを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
前記回転角度算出手段は、
前記検知信号のアナログレベルをデジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記レベルと前記像担持体の回転角度とを対応付けて記憶している角度変換テーブルと、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりデジタル変換された前記レベルに基づいて前記角度変換テーブルを参照して前記像担持体の回転角度を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項１３または１４記載の画像形成装置。
前記スリット群は、前記像担持体の回転速度を検知する円板上に形成されている、
ことを特徴とする請求項９ないし１５の何れか一記載の画像形成装置。
伝達駆動系を介してモータの回転力を回転体に対して伝達する回転体駆動制御装置における位置ずれ補正方法であって、
前記回転体の回転方向に沿ってそれぞれの幅が異なる複数種類のスリットで構成されていて、前記回転体が１回転する間に一定のスリット数毎の周期性を有しているスリット群を前記回転体の回転軸を中心に環状に配設し、
前記回転体の回転に従って前記各スリットの前記回転体の回転方向の幅に応じた検知信号を出力し、
検出された前記検知信号に基づいて基準位置を判定し、
判定された前記基準位置からの所定数の前記スリットの並びに基づいて前記回転体の回転角度を算出し、
算出された前記回転角度に基づいて前記モータの回転を制御し、前記伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正する、
ことを特徴とする位置ずれ補正方法。
前記回転体の回転角度の算出は、
前記検知信号に応じた前記スリットの組合せから、一定の規則に従った前記スリットの並びであるコードを形成し、
前記コードに基づいて、前記コードと前記回転体の回転角度とを対応付けて記憶している角度変換テーブルを参照して前記回転体の回転角度を算出する、
ことを特徴とする請求項１７記載の位置ずれ補正方法。
伝達駆動系を介してモータの回転力を回転体に対して伝達する回転体駆動制御装置における位置ずれ補正方法であって、
前記回転体の径方向に沿ってそれぞれの長さが順に変化する複数のスリットで構成されていて、前記回転体が１回転する間に一定のスリット数毎の周期性を有しているスリット群を前記回転体の回転軸を中心に環状に配設し、
前記回転体の回転に従って前記各スリットの前記回転体の径方向に長さに応じた検知信号を検出し、
検出された前記検知信号に基づいて基準位置を判定し、
判定された前記基準位置からの所定数の前記スリットの並びに基づいて前記回転体の回転角度を算出し、
算出された前記回転角度に基づいて前記モータの回転を制御し、前記伝達駆動系の誤差による位置ずれを補正する、
ことを特徴とする位置ずれ補正方法。
前記回転体の回転角度の算出は、
前記検知信号のアナログレベルをデジタル変換し、
デジタル変換された前記レベルに基づき、前記レベルと前記回転体の回転角度とを対応付けて記憶している角度変換テーブルを参照して前記回転体の回転角度を算出する、
ことを特徴とする請求項１９記載の位置ずれ補正方法。
前記スリット群を、前記回転体の回転速度を検知する円板上に形成する、
ことを特徴とする請求項１７ないし２０の何れか一記載の位置ずれ補正方法。