JP2014119648A

JP2014119648A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2014119648A
Application number: JP2012275678A
Authority: JP
Inventors: Junya Takatsu; 潤弥高津
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2014-06-30
Also published as: US20140169812A1

Abstract

【課題】像担持体と中間転写体との従動駆動を維持することが可能な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】画像形成装置１は、像担持体の固有の特定周波数成分における像担持体速度変動成分、及び中間転写体の固有の特定周波数成分における中間転写体速度変動成分を抽出し、像担持体駆動手段にトルク指令値を出力して像担持体駆動手段が発生するトルクを制御可能な制御手段が、抽出手段により抽出された像担持体速度変動成分と中間転写体速度変動成分との差が予め定められた範囲内に含まれるように像担持体駆動手段が発生するトルクを制御する。
【選択図】図１８

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、トナー像を担持する像担持体である感光ドラムと中間転写体である中間転写ベルト（以下、「ＩＴＢ」という）には、表面速度が定速になるように駆動することが求められている。

その理由は２つあり、１つ目の理由は、感光ドラムに静電潜像を描くレーザー露光が、時間同期露光になっている場合、感光ドラムの表面速度が変動することで、レーザー照射位置が本来照射される位置からずれてしまうためである。

２つ目の理由は、感光ドラムに形成されたトナー画像をＩＴＢに転写する１次転写を行うプロセスにおいても、感光ドラムとＩＴＢの表面速度に交流的な速度差がある場合、ＩＴＢに転写されるトナー画像の位置が本来転写されるべき位置から変動してしまう。

結果として、記録紙に描かられる画像には、各色間の位置ずれである色ずれ、周期的な位置ずれであるバンディングと呼ばれるような画像不良が発生する。

そのため、感光ドラム、ＩＴＢの駆動制御では、各種速度検知センサを用いて、駆動源であるモータを速度フィードバック制御することで高精度な定速性を確保している。なお、モータとしては、安価、静音、高効率である点から、ブラシレスＤＣモータ（以下、「ＢＬＤＣモータ」という）を用いたものが多用されている。

最近では、ＢＬＤＣモータを用いた速度フィードバック制御方法として、ドラム軸にロータリエンコーダを配置し、ドラム軸の回転速度を定速にするようモータ制御をする方法が用いられることがある。

この速度フィードバック制御方法では、ドラム軸の回転速度を検知しているが、感光ドラムの表面速度は検知していないために、ドラム軸偏心、ドラム径の精度等から感光ドラムの表面速度を定速にすることは困難となっている。

ＩＴＢにおいても同様に、ＩＴＢを駆動しているＩＴＢ駆動ローラ１１０の軸偏心、ローラ径の精度、ＩＴＢの厚みムラ等から表面速度を定速にすることは困難となっている。

また、画像不良を起こす原因として、感光ドラムとＩＴＢの転写面での摩擦による相互干渉も挙げられる。これは、感光ドラム、ＩＴＢのいずれか一方に生じている速度変動の影響が他方に伝達してしまうために生じる原因である。

その他にも、ＩＴＢが担持しているトナー画像を記録紙に転写する２次転写の際に、記録紙が厚紙である場合、ＩＴＢに突発的な負荷変動が生じることで高周波の速度変動が発生し、これが２次転写における位置ずれの原因となっている。

このように、画像不良を起こす原因は多岐に渡って存在しており、全てを解決することは非常に困難な課題となっている。

そこで、感光ドラムに相当する画像胴を、ＩＴＢに相当する画像転写胴で摩擦により従動駆動する構成がある（例えば、特許文献１参照）。この技術では、感光ドラムに現像された画像がＩＴＢの画像となるために、感光ドラムの位置基準で画像を作れば、感光ドラムの回転ムラの影響は削減されるという特徴がある。

また、上記技術では、ＩＴＢの２次転写部への記録紙突入時のショック等により、ＩＴＢの速度変動が生じても、感光ドラムに現像された画像と同じＩＴＢの画像が確保されるため、１次転写における画像不良が発生しないという特徴もある。

特開２００２−３３３７５２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているように、摩擦による感光ドラムの従動駆動を実現するためには、１次転写での転写圧を大きくしなければならない。転写圧を大きくすると、感光ドラム、ＩＴＢに生じる負荷量が増加し、モータのトルク量が増大し、トナーの転写性に悪影響を与えてしまう。

一方、転写圧を大きくせずに従動駆動を実現させようとすると、感光ドラムの負荷変動等により、時間経過とともに感光ドラムとＩＴＢの表面速度間にずれが生じ、従動駆動を維持できなくなる。

本発明の目的は、像担持体と中間転写体との従動駆動を維持することが可能な画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、回転可能に構成され、表面にトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体に当接して当該像担持体を従動駆動して回転させるとともに、前記トナー像が前記像担持体から転写される中間転写体と、前記像担持体を従動駆動するための補助的なトルクを発生することにより前記像担持体を駆動する像担持体駆動手段と、前記像担持体の固有の特定周波数成分における像担持体速度変動成分、及び前記中間転写体の固有の特定周波数成分における中間転写体速度変動成分を抽出する抽出手段と、前記像担持体駆動手段にトルク指令値を出力して、前記像担持体駆動手段が発生するトルクを制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記抽出手段により抽出された前記像担持体速度変動成分と前記中間転写体速度変動成分との差が予め定められた範囲内に含まれるように、前記像担持体駆動手段が発生するトルクを制御する。

本発明によれば、像担持体と中間転写体との従動駆動を維持することが可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。図１における感光ドラムの駆動構成を説明するための図である。図１におけるＩＴＢの駆動構成を説明するための図である。図２における制御器の概略構成を示す図である。感光ドラムとＩＴＢとの従動駆動を説明するための図である。感光ドラムに生じる負荷トルク、及び感光ドラムとＩＴＢとの接触面による摩擦トルクを示す図である。プリントプロセス中における負荷トルクの変化を示す図である。アシストトルクを発生したときに生じる感光ドラムでのトルクの変化を示す図である。従動することが可能な場合の変動トルクの変化を示す図である。トルク指令値と感光ドラム表面速度との関係を示す図である。トルク指令値と感光ドラム表面速度との関係、及びトルク変動を示す図である。感光ドラムの偏心、及びＩＴＢ駆動ローラの偏心を説明するための図である。感光ドラムの表面位置の検知方法を説明するための図である。ＣＰＵにより実行されるアシストトルク導出処理の手順を示すフローチャートである。図１４におけるデューティ比増加測定処理の手順を示すフローチャートである。図１４におけるデューティ比減少測定処理の手順を示すフローチャートである。図１４におけるアシストトルク導出処理によって得られるトルク指令値を説明するための図である。ＣＰＵにより実行されるアシストトルク修正処理の手順を示すフローチャートである。ＣＰＵにより実行されるプリント処理の手順を示すフローチャートである。ＣＰＵにより実行されるエラー検知処理の手順を示すフローチャートである。１つの感光ドラムを備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す図である。

図１において、画像形成装置１は、イエロー（以下、「Ｙ」という）、マゼンダ（以下、「Ｍ」という）、シアン（以下、「Ｃ」という）、ブラック（以下、「Ｋ」という）の４色を画像形成することが可能である。図１では、これらＹＭＣＫの各々に対応する箇所に、ＹＭＣＫを含む符号が用いられているが、特に区別しない場合には、ＹＭＣＫを省略して説明する。

画像形成装置１は、後述する上位ＣＰＵから記録紙Ｐへの作像命令を受けると、感光ドラム１００（像担持体）、中間転写ベルト（中間転写体：以下、「ＩＴＢ」という）１０８、帯電ローラ１０５、現像スリーブ１０３、１次転写ローラ１０７、２次転写内ローラ１１１、及び定着器１１３が回転を始める。

帯電ローラ１０５には、図示しない高圧電源に接続されており、直流電圧又は、直流電圧に正弦波電圧を重畳した高電圧が印加される。これにより、接触している感光ドラム１００の表面は一様に高圧電源から与えられる直流電圧と同電位に帯電される。

こうして帯電された感光ドラム１００表面は、露光装置１０１からのレーザー照射位置で、露光装置１０１によって画像信号に応じて露光され、静電潜像が形成される。その後、現像器１０２によって、現像スリーブ１０３に、直流に矩形波電圧を重畳した高電圧が印加される。

回転可能な感光ドラム１００は、現像スリーブ１０３より、現像スリーブより正で、ＧＮＤに対して負である正電位の負電荷のトナー（色材）が潜像に現像され、１次転写ローラ１０７の方向に回転していく。

４個の感光ドラム１００に現像されたトナー像は、１次転写ローラ１０７によってＩＴＢ１０８に重ねて転写され、更に２次転写内ローラ１１１、及び２次転写外ローラ１１２によって記録紙Ｐに転写される。なお、１次転写ローラ１０７、２次転写内ローラ１１１にも、トナー像を転写するための直流高圧が不図示の高圧電源から印加されている。

感光ドラム１００に残った転写残トナーはクリーナーブレード１０４によって掻き取られ回収される。ＩＴＢ１０８に残った転写残トナーは、ＩＴＢクリーナー１０９によって掻き取られ回収される。記録紙Ｐに転写されたトナー像は、定着器１１３によって加えられる圧力と温度により記録紙Ｐに定着されることにより、カラー画像が記録紙Ｐに形成される。

また、画像形成装置１には、感光ドラム１００の表面位置を検知する表面位置検知部１０６が設けられている。

図２は、図１における感光ドラム１００の駆動構成を説明するための図である。

図２において、感光ドラム１００は、ドラム軸５０とカップリング５２を通して機械的に接続される。またドラム軸５０には、ドラム減速ギヤ５１とドラム軸回転速度検知のためのドラムロータリエンコーダ４０が固定して配置されている。

駆動源であるドラムＢＬＤＣモータ３０からの駆動力は、ドラムモータ軸ギヤ３２とドラム減速ギヤ５１の噛み合いによりドラム軸５０へ伝達される。制御器２０は、上位ＣＰＵ１０から、駆動オン・オフ、レジスタ設定値等の指令信号を受け、ドラムモータドライバＩＣ２４に、駆動オン・オフ、ＰＷＭ信号等の各種制御信号を出力する。

なお、ＰＷＭ信号とは、パルス幅変調信号のことであり、パルス幅変調信号がハイレベルの区間を信号１周期で割ったものをデューティ比とし、その大きさはパーセントで表現される。このデューティ比は、ドラムＢＬＤＣモータ３０の回転トルクに比例する。以下詳細は後述するが、感光ドラム１００は、表面速度が紙の生産速度（以下、「目標速度」という）になるように、デューティ比を調整するといった従来よく用いられた速度フィードバック制御は行わない。ここでは、予め定められたデューティ比をトルク指令値としてドラムモータドライバＩＣ２４に入力することで駆動させる。

ドラムモータドライバＩＣ２４は、制御器２０からの制御信号とドラム回転位置検出部３１からの回転位置信号をもとに、ドラム駆動回路２５を通して、ドラムＢＬＤＣモータ３０に流す相電流の相切り替えと、電流量の調整を行っている。

上記ドラムＢＬＤＣモータ３０、ドラム駆動回路２５、及びドラムモータドライバＩＣ２４は感光ドラム１００を従動駆動するための補助的なトルクを発生することにより感光ドラム１００を駆動する像担持体駆動手段に対応する。また、制御器２０は、像担持体駆動手段にトルク指令値を出力して像担持体駆動手段が発生するトルクを制御可能な制御手段に対応する。

図３は、図１におけるＩＴＢ１０８の駆動構成を説明するための図である。

図３において、ＩＴＢ１０８は、ＩＴＢ１０８の内側に当接するよう設置されたＩＴＢ駆動ローラ１１０を回転駆動することで駆動される。ＩＴＢ駆動ローラ軸７０には、ＩＴＢ減速ギヤ７１とＩＴＢロータリエンコーダ４１が固定して配置されており、ＩＴＢ駆動ローラ１１０を、感光ドラム１００と同じように、ＩＴＢＢＬＤＣモータ３３の回転速度をＩＴＢモータ軸ギヤ３５と当接するＩＴＢ減速ギヤ７１によって減速させて回転させている。

制御器２０は、上位ＣＰＵ１０から、駆動オン・オフ、レジスタ設定値等の指令信号を受け、ＩＴＢモータドライバＩＣ２６に、駆動オン・オフ、ＰＷＭ信号等の各種制御信号を出力し、ＩＴＢロータリエンコーダ４１からの信号から速度制御のための演算を行っている。感光ドラム１００とは異なり、ＩＴＢ１０８は表面速度が目標速度となるようにＩＴＢ回転位置検出部３４を用いて速度フィードバック制御を行っている。

ＩＴＢモータドライバＩＣ２６は、制御器２０からの制御信号とＩＴＢ回転位置検出部３４からの回転位置信号をもとに、ＩＴＢ駆動回路２７を通して、ＩＴＢＢＬＤＣモータ３３に流す相電流の相切り替えと、電流量の調整を行っている。また、表面位置検知部１０６は、ＩＴＢ１０８には設けられない。

図４は、図２における制御器２０の概略構成を示す図である。

図４において、制御器２０は、ＣＰＵ２１０、ＲＯＭ２２０、及びＲＡＭ２３で構成される。ＲＯＭ２２０には、後述するアシストトルクのデューティ比が記憶される。このアシストトルクは、出荷時に最適な値として導出されたものである。出荷当初は、ＣＰＵ２１０はＲＯＭ２２０からデューティ比を読み取り、ドラムモータドライバＩＣ２４にＰＷＭ信号のデューティ比として入力し、ドラムＢＬＤＣモータ３０で一定のアシストトルクを出力する。

調整によって、最適なアシストトルクが新たに導出された場合、ＲＡＭ２３に、そのデューティ比が記憶される。ＲＡＭ２３にデューティ比が記憶されているときは、ＲＯＭ２２０からの読み取りは行われない。また、ＣＰＵ２１０は、ドラムロータリエンコーダ４０からの速度検知信号から感光ドラム１００の表面速度を算出している。

図５は、感光ドラム１００とＩＴＢ１０８との従動駆動を説明するための図である。

図５においては、感光ドラム１００及びＩＴＢ１０８の断面が示されており、露光制御を含めた説明を行うための図となっている。

感光ドラム１００は、ＩＴＢ１０８の表面速度に従動駆動する。この従動駆動については後述する。そして露光装置１０１Ｋは、表面位置検知部１０６から感光ドラム１００の表面位置を検知し、表面位置に同期させて露光制御（副走査同期露光）を行い、感光ドラム１００に静電潜像を描くよう制御される。これは、他の感光ドラム１００（Ｙ、Ｍ、Ｃ）に関しても同様である。

ＡＳＩＣ６０は、プリント画像を描くためにレーザードライバ６１に出力する露光信号のタイミングを制御する。

上記従動駆動とは、ＩＴＢ１０８と感光ドラム１００の間の摩擦力により、ＩＴＢ１０８で感光ドラム１００を連れまわすことで、ＩＴＢ１０８の表面速度と感光ドラム１００の表面速度を常時一致させて駆動させることである。

このとき、ＩＴＢ１０８は速度フィードバック制御により、一定速度となるように制御されており、感光ドラム１００は、予め定められたデューティ比によって駆動する。デューティ比は、安定して回転させているときのトルクの大きさに比例し、一意的に定まる。デューティ比がトルクの大きさに比例することについて、まずデューティ比は、印加電圧をＯＮする期間を表しており、ドラムモータドライバＩＣ２４はその期間にモータに電流を流す。従って、デューティ比と電流とが比例関係にあり、ドラムＢＬＤＣモータ３０は、電流とトルクとが比例しやすいということから、デューティ比とトルクとが比例関係にある。

つまり、従動駆動は、感光ドラム１００を回転させる所定のトルクを調整することで可能となる。

図６は、感光ドラム１００に生じる負荷トルク、及び感光ドラム１００とＩＴＢ１０８との接触面による摩擦トルクを示す図である。

図６において、負荷トルクは、画像形成プロセス中の回転動作において、クリーナーブレード１０４、ドラム軸受部等によって発生する負荷トルクの足した値であり、ＩＴＢ１０８との接触面で生じる感光ドラム１００とＩＴＢ１０８との間摩擦トルク（以下「摩擦トルク」という）は含んでいない。

図７は、プリントプロセス中における負荷トルクの変化を示す図である。

図７において、縦軸は負荷トルクを示し、横軸は経過時間を示しており、負荷トルクは常に一定ではなく、帯電高圧を印加するタイミングや、転写しきれずに残ったトナーがクリーナーブレード１０４に突入するタイミングによって変化することが示されている。

しかし、このような過渡的に変動するトルク（以下、「変動トルク」という）は、一定に生じている負荷トルクに対して十分に小さいことが知られている。また、負荷トルクの定常成分が摩擦トルクに対して非常に大きいために、摩擦トルクを用いてＩＴＢ１０８により感光ドラム１００を従動駆動させることはできない。

そこで、負荷トルクの定常成分を打ち消してやるように、ドラムＢＬＤＣモータ３０により感光ドラム１００に負荷トルクの定常成分と同等の回転トルクを発生させる。この回転トルクが上述したアシストトルクである。

図８は、アシストトルクを発生したときに生じる感光ドラム１００でのトルクの変化を示す図である。

図８において、縦軸は変動トルクを示し、横軸は経過時間を示しており、感光ドラム１００に生じる変動トルクが小さくなることが示されている。従って、感光ドラム１００を容易に従動駆動させることが可能となる。さらに感光ドラム１００がＩＴＢ１０８の速度変動に従動するためには、ドラム軸５０のドラムイナーシャと加速度の乗算で表わされる加速トルクを加える必要がある。ここで、ドラムイナーシャとは、回転する全負荷を、ドラム軸５０でのイナーシャ成分として表したものである。

図９は、従動することが可能な場合の変動トルクの変化を示す図である。

図９において、縦軸は加速トルクと変動トルクの和を示し、横軸は経過時間を示しており、加速トルクと感光ドラム１００の変動トルクの和であるトルク変動５８１が、摩擦トルク以下であることが示されており、このときに従動することが可能となる。摩擦トルクは、感光ドラム１００とＩＴＢ１０８の表面速度が一致していると、静止摩擦係数に応じたものとなる。

発生している摩擦トルクは、感光ドラム１００とＩＴＢ１０８の表面速度に差が出ないように力が働き、その大きさは変動する。そのとき、表面速度に差を生じさせないように働く最大の摩擦トルクが、最大静止摩擦トルクである。これを、運動方程式を用いて示すと以下のようになる。

ここでは、Ｔ_Ｆ：摩擦トルク、Ｊ：ドラムイナーシャ、ｄω／ｄｔ：感光ドラム角加速度、Ｔ_Ｌ：負荷トルク、Ｔ_ＡＳ：アシストトルク、ΔＴ_Ｌ：変動トルク成分を、それぞれ示している。

数１は、摩擦トルクが、右辺第１項の加速トルクと右辺第２項の負荷トルクの合計よりも大きければ、従動することを示している。しかし、実際には、ＴＦ<<ＴＬであるため、従動しない。

（式２）、（式３）は、負荷トルクの定常成分を打ち消すアシストトルクをドラムＢＬＤＣモータ３０から発生させたときの運動方程式である。

これにより、摩擦トルクが、右辺第１項の加速トルクと右辺第２項の変動トルクの和よりも大きい場合従動が可能となる。基本的にΔＴ_Ｌが無視できるほど小さいものであるとできるため、アシストトルク以外の部分で従動性を高めるためには、（式３）より、摩擦トルクを大きくするか、加速トルクを下げることが考えられる。

摩擦トルクは１次転写におけるトナーの転写プロセスと密接に関係があるために変更することは難しい。しかし、加速トルクを下げることは、ドラムイナーシャを小さくすることで比較的容易に実現可能である。

ドラム軸５０に対するドラムＢＬＤＣモータ３０のイナーシャ成分は、ドラム減速ギヤ５１とドラムモータ軸ギヤ３２のギヤ比が大きく影響し、ギヤ比の２乗をモータ軸イナーシャ成分に乗算した値となる。

それにより、ドラムＢＬＤＣモータ３０のイナーシャ成分はドラム軸５０では感光ドラム１００のイナーシャ成分より遥かに大きくなってしまうことがある。そのため、本実施の形態におけるドラムＢＬＤＣモータ３０はインナーロータタイプの低イナーシャタイプを使用している。

このように、アシストトルクを加えて感光ドラム軸の負荷トルクの一定成分を打ち消し、かつ、低イナーシャ成分のモータを選定することで、摩擦トルクにより感光ドラム１００をＩＴＢ１０８により従動させることが十分可能になる。

なお、本実施の形態では、ドラムＢＬＤＣモータ３０をアシストトルク発生源としているが、一定のトルクを発生できるものであるならば特にこれに限定はしない。

このように、摩擦トルクと感光ドラム１００の従動駆動の概要について、運動方程式を用いて説明したが（式１）〜（式３）からアシストトルクを求める方法には問題がある。アシストトルクは、負荷トルクと等価であり、負荷トルクを測定すればよいが、測定状態が実際のプリント動作の状態とことなるため、測定に誤差が生じる。

負荷トルクは、感光ドラム１００をＩＴＢ１０８の表面速度と同じになるように駆動し、その状態で発生させているトルクである。実際のプリント動作は、感光ドラム１００とＩＴＢ１０８は当接した状態で実行されるが、測定は離間した状態で行わないと、負荷トルクと摩擦トルクが区別できない。そのため、測定は離間して行わなければならない。

このとき、感光ドラム１００とＩＴＢ１０８の表面速度に定常的な差があると、プリント時に当接したときに、定常的に摩擦トルクが発生している状態になる。この場合、詳しくは後述するが、従動が外れやすくなるおそれがある。

そこで、安定した従動制御を実現させるために最適なアシストトルクを発生させるトルク指令値は、感光ドラム１００のあらゆるトルク変動５８１に対して、最大静止摩擦トルクとなる範囲（以下、「従動領域」という）に収まるようなトルク指令値である。

図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、トルク指令値と感光ドラム表面速度との関係を示す図である。

図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示されるグラフは、縦軸が感光ドラム表面速度を示し、横軸がトルク指令値を示しており、プリント前に、その都度アシストトルクとなるトルク指令値を与え、そのときの表面速度５１１の平均値をプロットしたものである。

通常、感光ドラム１００に与えるトルク指令値を増加させれば、当然ながら表面速度５１１は増加していく。しかし、トルク指令値を増加させても表面速度５１１に変化のない領域が存在する。この領域が従動領域５０５である。

そして、従動領域５０５の最小のトルク指令値５２４と最大のトルク指令値５２５が、上述した最大静止摩擦トルクである。また、トルク指令値５２２は、最大静止摩擦トルクを正負に二分するポイントであり、摩擦トルクが０となるポイントである。

つまり、摩擦トルクの大きさは、トルク指令値５２２を摩擦トルクが０の中心としてトルク指令値５２４、５２５に行くにつれて大きくなる。さらに、トルク指令値５２４、５２５の従動領域５０５を超えると、非従動領域５０６となり、摩擦係数は動摩擦係数となり、摩擦トルクは低下してしまう。

従って、トルク指令値に対して、感光ドラム１００の表面速度が変化し始めるトルク指令値５２４と、トルク指令値５２５の中央値が最適なアシストトルクとなる。しかし、トルク変動の平均値の値が０でない図１０（Ｂ）のような場合もあるため、最適なアシストトルクは中央値とは限らない。ここで、アシストトルクが適切に求められなかった場合は、図１０（Ｃ）に示すようになる。

上述した運動方程式からアシストトルクを導出した結果が中央値とはならない場合がある。測定されたアシストトルクに対応するトルク指令値５２５は、従動領域の範囲内であるが、最悪の場合は従動領域５０５の外れ付近となる。

さらに、離間の測定時では現れなかった１次転写の高圧による影響等より、トルク変動が想定より大きくなり、従動領域５０５から外れてしまうこともある。これにより、感光ドラム１００の表面速度に速度変動５７１として表れてしまい、色ずれやバンディングが目立ってしまう。以上説明したアシストトルクの導出方法は、トルク変動の平均値が０である場合である。

また、プリント動作時にも従動駆動状態は時間経過とともに変化するので、画像形成中のアシストトルクの修正が必要となる。

アシストトルクは、図６で説明したように、画像形成プロセス中の回転動作におけるクリーナーブレード１０４、ドラム軸受部等によって発生する負荷トルクを打ち消すための回転トルクである。

このクリーナーブレード１０４やドラム軸受部等によって発生する負荷トルクは、クリーナーブレード１０４のトナー積載量の変化、経時劣化等によりプリントプロセス中に時間経過とともに変動する。

図１１は、トルク指令値と感光ドラム表面速度との関係、及びトルク変動を示す図である。

図１１に示されるグラフは、縦軸が感光ドラム表面速度を示し、横軸がトルク指令値を示しており、プリント動作前後での、トルク指令値とドラム表面速度の平均値の変化を表している。一方、トルク変動５８１は、プリント動作中のトルク変化（ＤＣ成分変化）を示している。

このトルク変動５８１はＩＴＢ１０８加速トルクと感光ドラム１００負荷トルクを足し、アシストトルクを引いたものであり、負荷トルクＤＣ成分の変化によりＤＣ的に変化する。

トルク変動５８１のＤＣ成分がプリント動作中に変化するので、上述したアシストトルク導出方法でプリント動作前に設定したトルク指令値５２２が一定のままだと、トルク変動５８１のＤＣ変化量を打ち消すことができなくなる。

その結果、トルク変動５８１が感光ドラム１００とＩＴＢ１０８の接触面による摩擦トルクを上回るか、近づくと、感光ドラム１００とＩＴＢ１０８の従動駆動を維持できなくなる。

そこでプリントプロセス中の従動駆動状態の判別や、補正が安定した従動制御を実現させる方法について説明する。上述したように、従動駆動とは、感光ドラム１００とＩＴＢ１０８の表面速度が常時一致していることであるので、従動駆動状態を判別するためには感光ドラム１００とＩＴＢ１０８の表面速度の比較が必要となる。

そこでロータリエンコーダを用いた表面速度についてだが、ロータリエンコーダでの表面速度比較の問題は２点ある。まず一点目は検知速度の瞬時値による比較ができない点であり、２点目は検知速度の平均速度による比較ができない点である。

一般的にロータリエンコーダでは感光ドラム軸、ＩＴＢ駆動ローラ軸７０の角速度を検知している。

図１２は、感光ドラム１００の偏心、及びＩＴＢ駆動ローラ１１０の偏心を説明するための図である。

また、図１３（Ａ）は、感光ドラム表面速度と感光ドラム軸角速度とを示し、図１３（Ｂ）は、感光ドラム表面速度とＩＴＢ速度との違いを示している。

図１２に示されるように、偏心が存在する場合、図１３（Ａ）に示されるように、感光ドラム表面速度と感光ドラム軸角速度は瞬時的に異なる。これはＩＴＢ駆動ローラ１１０に関しても同様であり、また感光ドラム１００とＩＴＢ駆動ローラ軸７０の偏心は方向と量ともに定常的に異なる。各々で偏心の方向が異なると、各々の角速度の位相がずれ、また各々で偏心量が異なると、各々の角速度の振幅が変化する。

このように偏心があり、さらに感光ドラム１００の表面の円周とＩＴＢ駆動ローラ１１０の表面の円周とが異なる場合は、各々の角速度の周波数に違いが現れる。例えば図１３（Ｂ）に示されるように、感光ドラム１００とＩＴＢ駆動ローラ１１０の表面速度が一定速度で一致している場合でも、感光ドラム１００、及びＩＴＢ駆動ローラ１１０の偏心方向、軸の偏心量、表面の円周の違いにより、検知される感光ドラム軸角速度、ＩＴＢ駆動ローラ軸角速度にそれぞれの要因による検知速度変化が現れる。これらにより検知速度の瞬時値、平均速度による比較が容易に行えないことが分かる。

そこで本実施の形態に係るドラムロータリエンコーダ４０での表面速度の比較方法は、感光ドラム１００とＩＴＢ１０８の各検知速度に対して周波数分析を行い、予め定められた周波数での速度変動成分を比較する方法である。

上述したように感光ドラム１００とＩＴＢ１０８は、各々が固有に含む軸の偏心等による所定周波数の固有速度変動成分をもっている。この固有速度変動成分は、例えばＩＴＢローラ軸の偏心に伴うもの、ギアの噛み合いによる回転むら等による所定周波数の固有速度変動成分がある。

従動駆動中は感光ドラム１００とＩＴＢ１０８の表面速度が常時一致しているので、ＩＴＢ１０８をフィードバック制御で駆動させたときに生じる固有速度変動成分は、所定デューティ比で駆動する感光ドラム１００にそのまま伝搬する。

ＩＴＢ１０８に生じる固有速度変動成分はＩＴＢ１０８が固有に持つ特定周波数での速度変動成分を表す。つまり特定周波数でのＩＴＢ１０８速度変動成分と感光ドラム１００速度変動成分を比較することが、各々の表面速度を比較することとなり、この比較結果により従動駆動状態か否かを判別することができる。

なお、各々の固有速度変動成分での比較に限らず、ＩＴＢ１０８または感光ドラム１００に作為的に特定周波数の速度変動成分を付加し、付加した特定周波数でのＩＴＢ１０８と感光ドラム１００との速度変動成分の比較結果により従動状態か否かを判別してもよい。

ここで特定周波数の速度変動成分の抽出方法としては、ＩＴＢロータリエンコーダ４１で検知した速度変動成分を、所定周波数設定のローパスフィルタや、バンドパスフィルタを通して、特定周波数の速度変動成分を抽出する方法等があるが、特定周波数での速度変動成分を抽出することができるものであればよい。

感光ドラム１００の表面位置検知は、表面位置検知部１０６に反射型光電センサを用いて行われる。

図１３は、感光ドラム１００の表面位置の検知方法を説明するための図である。

図１３において、予め各感光ドラム１００の表面には等間隔でマークパターンが描いている。このマークパターンは感光ドラム１００の作像領域には描かれない。

反射型光電センサは、入射光の反射を光電センサが検出してマークパターンを検知する原理を用いているため、マークがある箇所と無い箇所でセンサ出力が切り替わる。そして、適切な電圧に閾値を設けてやることで、出力波形は矩形波となる。予め基準とする位置を決めておき、その基準から、矩形波の数をカウントすることで、感光ドラム１００の表面位置を特定することができる。なお、表面位置は感光ドラム１００のマークパターンの分解能で定まる精度で特定される。

プリント画像を描くための露光信号のタイミングは、図５に示したＡＳＩＣ６０により制御されるため、表面位置検知の信号をＡＳＩＣ６０に入力することで、感光ドラム１００の表面位置に合わせて露光制御することにより、感光ドラム１００には、位置ずれのない静電潜像を描くことが可能となる。

一般的に、画像形成装置は、メイン電源がオンされると、最初に調整モードと呼ばれる状態になる。調整モードでは、定着器１１３の定着ローラの温度調整、主走査傾き補正、色間補正等が行われている。そして、調整モードが終了して初めてプリント動作が可能な状態になる。

本実施の形態では、調整モードにアシストトルクを導出する処理を設けている。ここで、一般的な画像形成装置では、厚紙対応等からプロセス速度を複数備えているため、アシストトルクは、各プロセス速度に応じて導出しなければならない。

また、本実施の形態では、プリント動作時にはアシストトルクを修正する処理を設けている。

アシストトルクは、プリント動作と同様にプリントプロセスを行い、感光ドラム１００の表面速度を測定することで導出される。ここで、表面速度の検出は、ドラムロータリエンコーダ４０によって行われる。

感光ドラム１００を回転駆動させるには、ドラムＢＬＤＣモータ３０に電流を流す。ドラムモータドライバＩＣ２４は、ＰＷＭ信号により、ドラムＢＬＤＣモータ３０に流れる相電流を決定するドライバＩＣを使用している。

上述したように、ＰＷＭ信号のデューティ比によって、ドラムＢＬＤＣモータ３０で発生するトルクの大きさが定まる。プリントプロセス中に発生させるアシストトルクは、感光ドラム１００の表面速度が目標のプロセス速度となる大きさになるように、デューティ比を調整しなければならない。

図１４は、ＣＰＵ２１０により実行されるアシストトルク導出処理の手順を示すフローチャートである。

図１４において、ＣＰＵ２１０は、上位ＣＰＵ１０からアシストトルク導出開始信号を受信する（ステップＳ１１１１）。次いで、ＣＰＵ２１０はプロセス速度を選択する（ステップＳ１１２１）。上述したように、複数のプロセス速度が存在するため、そのうちの１つを選択する。

次いで、ＣＰＵ２１０は、デューティ比を増加させた場合の感光ドラム表面速度の平均値を測定してデューティ比を決定するデューティ比増加測定処理を実行する（ステップＳ１１３１）。このデューティ比増加測定処理で決定されたデューティ比を、ＣＰＵ２１０はＴ_２としてＲＡＭ２３に記録する（ステップＳ１１４１）。

同様に、ＣＰＵ２１０は、デューティ比を減少させた場合の感光ドラム表面速度の平均値を測定してデューティ比を決定するデューティ比減少測定処理を実行する（ステップＳ１１５１）。このデューティ比増加測定処理で決定されたデューティ比を、ＣＰＵ２１０はＴ_１としてＲＡＭ２３に記録する（ステップＳ１１６１）。

そして、ＣＰＵ２１０は、（Ｔ_１＋Ｔ_２）／２をＲＡＭ２３に記録して（ステップＳ１１７１）、本処理を終了する。上述したステップＳ１１２１〜ステップＳ１１７１の処理は、全てのプロセス速度に対して実行される。従って、各々のプロセス速度に対応した（Ｔ_１＋Ｔ_２）／２が得られる。

また、上述したように作像時のトルク変動の平均値が最適なアシストトルクであり、それは中央値とは限らないので、正の重み係数αを乗じて、（αＴ１＋Ｔ２）／２、または（Ｔ１＋αＴ２）／２としてもよい。

図１５は、図１４におけるデューティ比増加測定処理の手順を示すフローチャートである。

図１５において、ＣＰＵ２１０は、予め定められたデューティ比を、ドラムモータドライバＩＣ２４に入力し、ドラムＢＬＤＣモータ３０を駆動させることで感光ドラム１００を駆動する（ステップＳ３１１１）。このとき、ＩＴＢ１０８の表面速度が設定したプロセス速度となるように速度制御され、アシストトルク導出中はこの状態が保持されている。また、上記予め定められたデューティ比は、ＲＡＭ２３またはＲＡＭ２３に記憶されていない場合にはＲＯＭ２２０から取得する。

次いで、ＣＰＵ２１０は、感光ドラム１００の表面速度が安定する所定の期間（たとえば、０．２秒）待機する（ステップＳ３１２１）。そして、ＣＰＵ２１０は、感光ドラム表面速度をサンプリングし、平均値を求める（ステップＳ３１３１）。具体的には、感光ドラム表面速度を所定の間隔（たとえば、１０ミリ秒毎）で１０点サンプリングし、平均値を求める。

次いで、ＣＰＵ２１０は感光ドラム表面速度の平均値が目標速度×１．０３を超えたか否か判別する（ステップＳ３１４１）。この１．０３は例であり、各種実験等により適宜定められる。また、目標速度は実際のＩＴＢ１０８の表面速度の平均値としてもよい。

ステップＳ３１４１の判別の結果、平均値が目標速度×１．０３以下のときは（ステップＳ３１４１でＮＯ）、ＣＰＵ２１０は現在のデューティ比に１％を加えたデューティ比を新たなデューティ比とし（ステップＳ３１５１）、ステップＳ３１２１に戻る。すなわち、デューティ比を増加させて再びサンプリングすることとなる。

一方、ステップＳ３１４１の判別の結果、平均値が目標速度×１．０３を超えたときは（ステップＳ３１４１でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１０は本処理を終了する。この処理により決定されたデューティ比が、上記Ｔ_２として記憶される。

図１６は、図１４におけるデューティ比減少測定処理の手順を示すフローチャートである。

図１６において、ＣＰＵ２１０は、予め定められたデューティ比を、ドラムモータドライバＩＣ２４に入力し、ドラムＢＬＤＣモータ３０を駆動させることで感光ドラム１００を駆動する（ステップＳ３６１１）。このとき、ＩＴＢ１０８の表面速度が設定したプロセス速度となるように速度制御され、アシストトルク導出中はこの状態が保持されている。また、上記予め定められたデューティ比は、ＲＡＭ２３か、ＲＡＭ２３に記憶されていない場合にはＲＯＭ２２０から取得する。

次いで、ＣＰＵ２１０は、感光ドラム１００の表面速度が安定する所定の期間（たとえば、０．２秒）待機する（ステップＳ３６２１）。そして、ＣＰＵ２１０は、感光ドラム表面速度をサンプリングし、平均値を求める（ステップＳ３６３１）。具体的には、感光ドラム表面速度を所定の間隔（たとえば、１０ミリ秒毎）で１０点サンプリングし、平均値を求める。

次いで、ＣＰＵ２１０は感光ドラム表面速度の平均値が目標速度×０．９７未満か否か判別する（ステップＳ３６４１）。この０．９７は例であり、各種実験等により適宜定められる。また、目標速度は実際のＩＴＢ１０８の表面速度の平均値としてもよい。

ステップＳ３６４１の判別の結果、平均値が目標速度×０．９７以上のときは（ステップＳ３６４１でＮＯ）、ＣＰＵ２１０は現在のデューティ比から１％を減少させたデューティ比を新たなデューティ比とし（ステップＳ３６５１）、ステップＳ３６２１に戻る。すなわち、デューティ比を減少させて再びサンプリングすることとなる。

一方、ステップＳ３６４１の判別の結果、平均値が目標速度×０．９７未満ときは（ステップＳ３６４１でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１０は本処理を終了する。この処理により決定されたデューティ比が、上記Ｔ_１として記憶される。

図１７（Ａ）（Ｂ）は、図１４におけるアシストトルク導出処理によって得られるトルク指令値を説明するための図である。

図１７のグラフでは、縦軸が感光ドラム表面速度を示し、横軸がトルク指令値を示している。

図１７（Ａ）は、デューティ比増加測定処理、デューティ比減少測定処理において得られるＴ_１、Ｔ_２を示している。図１７では、上述した例で用いられた目標速度の±３％のときのトルク指令値を示している。

図１７（Ｂ）では、ステップＳ１１７１でＲＡＭ２３に記憶された（Ｔ_１＋Ｔ_２）／２（＝Ｔ）が示されている。

図１８は、ＣＰＵ２１０により実行されるアシストトルク修正処理の手順を示すフローチャートである。

図１８におけるアシストトルク修正処理は、プリントプロセス中に、感光ドラム１００、ＩＴＢ１０８の表面速度の比較をすることで行われる。

ＣＰＵ２１０はＩＴＢ１０８の特定周波数ｆｉｔｂにおける速度変動成分Ｖｉｔｂを抽出する（ステップＳ４１１１）。ＣＰＵ２１０は感光ドラム１００の特定周波数における速度変動成分Ｖｄｒｍを抽出する（ステップＳ４１２１）。

上記ｆｉｔｂとは、ＩＴＢ１０８が固有に持つ特定周波数での速度変動成分の周波数、または、ＩＴＢ１０８に作為的に付加した特定周波数速度変動成分の周波数である。

特定周波数の速度変動成分の抽出方法としては、ＩＴＢロータリエンコーダ４１で検知した速度変動成分を、所定周波数設定のローパスフィルタや、バンドパスフィルタを通して、特定周波数の速度変動成分を抽出する等があるが、特定周波数での速度変動成分を抽出することができるものであればよい。

従って上記ステップＳ４１１１，４１２１は、像担持体の固有の特定周波数成分における像担持体速度変動成分、及び前記中間転写体の固有の特定周波数成分における中間転写体速度変動成分を抽出する抽出手段に対応する。

次いで、ＣＰＵ２１０は特定周波数でのＩＴＢ１０８と感光ドラム１００の速度変動成分の差分Ｖｄｉｆｆ＝Ｖｉｔｂ−Ｖｄｒｍを求める（ステップＳ４１３１）。

そして、Ｖｄｉｆｆの絶対値が０．０１５ｍｍ未満か否か判別する（ステップＳ４１４１）。ここでは、特定周波数におけるＩＴＢ１０８と感光ドラム１００の速度変動成分の差分が、特定周波数でのＩＴＢの基本速度変動成分の２０％以内に収まるか否かを判別している。つまり従動駆動が正常に動作していてＩＴＢ１０８と感光ドラム１００の表面速度が一致しているとき、アシストトルクとなるデューティ比はそのままで修正はしない。

ステップＳ４１４１の判別の結果、Ｖｄｉｆｆの絶対値が０．０１５ｍｍ未満ではないときは（ステップＳ４１４１でＮＯ）、Ｖｄｉｆｆの絶対値がＶｄｉｆｆ＿ｐｒｅの絶対値より大きいか否か判別する（ステップＳ４１５１）。Ｖｄｉｆｆ＿ｐｒｅとは、前のＶｄｉｆｆの値である。

ステップＳ４１５１の判別の結果、Ｖｄｉｆｆの絶対値がＶｄｉｆｆ＿ｐｒｅの絶対値より大きいときは（ステップＳ４１５１でＹＥＳ）、現在のデューティ比に−ΔＤｕｔｙを加え、その加えた値と、−ΔＤｕｔｙとをＲＡＭ２３に記憶する（ステップＳ４１６１）。そして、ステップＳ４１８１に進む。

上記ΔＤｕｔｙは、前回のアシストトルク修正処理のステップＳ４１６１，４１７１でデューティ比に与えた変化量であり、ＲＡＭ２３に記録されている。なお、ＲＡＭ２３に記憶されていないアシストトルク修正シーケンス一回目では、後述するプリント動作処理で初期設定される値となる。

なお、Ｖｄｉｆｆの絶対値がＶｄｉｆｆ＿ｐｒｅの絶対値より大きいことは、前よりも差が大きくなっていることを示している。

一方、ステップＳ４１５１の判別の結果、Ｖｄｉｆｆの絶対値がＶｄｉｆｆ＿ｐｒｅの絶対値より小さいときは（ステップＳ４１５１でＮＯ）、現在のデューティ比にΔＤｕｔｙを加え、その加えた値と、ΔＤｕｔｙとをＲＡＭ２３に記憶する（ステップＳ４１７１）。

次いで、現在のＶｄｉｆｆをＶｄｉｆｆ＿ｐｒｅに代入し（ステップＳ４１８１）、本処理を終了する。

ステップＳ４１４１に戻り、ステップＳ４１４１の判別の結果、Ｖｄｉｆｆの絶対値が０．０１５ｍｍ未満のときは（ステップＳ４１４１でＹＥＳ）、従動駆動しているので、Δｄｕｔｙに１（％）を代入し（ステップＳ４２０１）、ＲＡＭ２３に記録する。次いで、Ｖｄｉｆｆ＿ｐｒｅ＝０（ｍｍ／ｓ）を代入し（ステップＳ４２０２）、ＲＡＭ２３に記録して本処理を終了する。上記１（％）及び０（ｍｍ／ｓ）はＲＯＭ２２０に記憶されているので、ＲＯＭ２２０から取得する。

このように、前回よりも差の絶対値が小さくなっているときには、現在のデューティ比にΔＤｕｔｙを加え、前回よりも差の絶対値が大きくなっているときには、現在のデューティ比に−ΔＤｕｔｙを加えるようになっている。

このように、抽出された像担持体速度変動成分と中間転写体速度変動成分との差が予め定められた範囲内（｜Ｖｄｉｆｆ｜＜０．０１５）に含まれるように像担持体駆動手段が発生するトルクを制御する。より詳細には、像担持体駆動手段にトルク指令値を変更するたびに、像担持体速度変動成分と中間転写体速度変動成分との差を取得し、新たに取得した差の絶対値｜Ｖｄｉｆｆ｜が１つ前に取得した差の絶対値｜Ｖｄｉｆｆ＿ｐｒｅ｜よりも大きい場合に、像担持体駆動手段が発生するトルクを小さくするように制御し、新たに取得した差の絶対値｜Ｖｄｉｆｆ｜が１つ前に取得した差の絶対値以下（｜Ｖｄｉｆｆ＿ｐｒｅ｜以下）の場合に、像担持体駆動手段が発生するトルクを大きくするように制御する。なお、予め定められた範囲として｜Ｖｄｉｆｆ｜＜０．０１５が用いられているが、０．０１５は一例であり、画像形成装置の構成や実験等により適宜定められる。このように制御することにより、像担持体と中間転写体との従動駆動を維持することが可能となる。

図１９は、ＣＰＵ２１０により実行されるプリント処理の手順を示すフローチャートである。

図１９において、ユーザーインターフェースや、外部のＰＣからのプリント指令が上位ＣＰＵ１０に入力されると、ＣＰＵ２１０は、上位ＣＰＵ１０から、感光ドラム１００、及びＩＴＢ１０８の駆動指令信号を受信する（ステップＳ２１１１）。ここでの駆動指令信号は、プロセス速度、駆動オン信号等である。

次いで、ＣＰＵ２１０はデューティ比をＲＡＭ２３またはＲＡＭ２３に記憶されていない場合にはＲＯＭ２２０から取得する（ステップＳ２１２１）。ここでは、アシストトルク修正処理で得られたデューティ比か、メイン電源がオンになってから行われた調整モードにおいてアシストトルク導出処理で得られたデューティ比が取得される。

次いで、Ｖｄｉｆｆ＿ｐｒｅに０（ｍｍ／ｓ）を代入し、Δｄｕｔｙ＝１（％）を代入し（ステップＳ２１３１）、ＲＡＭ２３に記録する。上記１（％）及び０（ｍｍ／ｓ）はＲＯＭ２２０に記憶されているので、ＲＯＭ２２０から取得する。

そして、ＣＰＵ２１０はドラムモータドライバＩＣ２４へ駆動オン信号、固定ＰＷＭ信号を出力し、ステップＳ２１２１で取得したデューティ比で感光ドラム１００を駆動する（ステップＳ２１４１）。このとき、ＩＴＢ１０８は、ＩＴＢロータリエンコーダ４１による速度フィードバック制御により駆動される。

ＣＰＵ２１０は、上位ＣＰＵ１０から停止信号を受信したか否か判別する（ステップＳ２１５１）。ステップＳ２１５１の判別の結果、停止信号を受信しなかったときは（ステップＳ２１５１でＮＯ）、上述したアシストトルク修正処理を行い（ステップＳ２１６１）、修正されたデューティ比を取得して（ステップＳ２１７１）、このデューティ比で駆動させ、ステップＳ２１５１に戻る。

一方、ステップＳ２１５１の判別の結果、停止信号を受信したときは（ステップＳ２１５１でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１０は感光ドラム１００、及びＩＴＢ１０８を停止して（ステップＳ２１８１）、本処理を終了する。

図２０は、ＣＰＵ２１０により実行されるエラー検知処理の手順を示すフローチャートである。

図２０において、ＣＰＵ２１０はＩＴＢ１０８の特定周波数ｆｉｔｂにおける速度変動成分Ｖｉｔｂを抽出する（ステップＳ５１１１）。ＣＰＵ２１０は感光ドラム１００の特定周波数における速度変動成分Ｖｄｒｍを抽出する（ステップＳ５１２１）。

次いで、ＣＰＵ２１０は特定周波数でのＩＴＢ１０８と感光ドラム１００の速度変動成分の差分Ｖｄｉｆｆ＝Ｖｉｔｂ−Ｖｄｒｍを求める（ステップＳ５１３１）。

そして、Ｖｄｉｆｆの絶対値が０．０３ｍｍ未満か否か判別する（ステップＳ５１４１）。ここでは、特定周波数におけるＩＴＢ１０８と感光ドラム１００の速度変動成分の差分が、特定周波数でのＩＴＢの基本速度変動成分の４０％以内に収まるか否かを判別している。

ステップＳ５１４１の判別の結果、Ｖｄｉｆｆの絶対値が０．０３ｍｍ未満のときは（ステップＳ５１４１でＹＥＳ）、本処理を終了する。一方、ステップＳ５１４１の判別の結果、Ｖｄｉｆｆの絶対値が０．０３ｍｍ未満ではないときは（ステップＳ５１４１でＮＯ）、従動駆動をしていないと判別して従動駆動エラーフラグをオンとすることでエラーが発生していることを示し、本処理を終了する。

従動駆動エラーフラグがオンの場合はプリント動作を停止し、再度アシストトルク導出処理を行うようにしてもよい。

このように、制御手段は、取得した差が他の予め定められた範囲（｜Ｖｄｉｆｆ｜＜０．０３）に含まれない場合には、従動駆動していないと判別する。

以上説明した実施の形態では、図１に示した４つの感光ドラム１００を備えた画像形成装置を用いたが、１つの感光ドラムを備えた画像形成装置にも適用可能である。

図２１は、１つの感光ドラムを備えた画像形成装置６００の概略構成を示す図である。

図２１に示される画像形成装置６００は、感光ドラムが１つとなっている以外は図１で説明した画像形成装置と同じ構成となっている。また、感光ドラム１００Ｋ、ＩＴＢ１０８の駆動構成も同様である。

しかし、画像形成装置６００においては、ＩＴＢ１０８を感光ドラム１００Ｋに従動駆動させる点が異なる。

画像形成装置６００では、ＩＴＢ駆動ローラ１１０に発生している負荷の定常成分を打ち消すアシストトルクをＩＴＢＢＬＤＣモータ３３に発生させる。アシストトルクの修正方法は、図１８のアシストトルク修正処理において、感光ドラム１００とＩＴＢ１０８を入れ替えた処理で実現される。

プリント動作時は、ＩＴＢ１０８が所定のデューティ比で最適なアシストトルクにより駆動され、感光ドラム１００がドラムロータリエンコーダ４０からの速度検知信号による速度フィードバック制御で駆動される。これにより、感光ドラム１００がＩＴＢ１０８に従動駆動することとなる。

従って、図３における上記ＩＴＢＢＬＤＣモータ３３、ＩＴＢ駆動回路２７、及びＩＴＢモータドライバＩＣ２６はＩＴＢ１０８が従動駆動するための補助的なトルクを発生することによりＩＴＢ１０８を駆動する中間転写体駆動手段に対応する。また、制御器２０は、中間転写体駆動手段にトルク指令値を出力して中間転写体駆動手段が発生するトルクを制御可能となっている。

なお、以上説明した画像形成装置６００での駆動方法は、１つの感光ドラムであるときに実現可能となる。

以上説明した実施の形態に示されるように、感光ドラム１００とＩＴＢ１０８の従動駆動状態を判別して、補正することで、感光ドラム１００とＩＴＢ１０８の表面速度を常時同一にすることができるので、従動駆動が維持される。その結果、表面位置同期露光との組み合わせにより、色ずれ、バンディングといった画像不良を改善することができる。

１，６００画像形成装置
１０上位ＣＰＵ
２３ＲＡＭ
２４ドラムモータドライバＩＣ
２５ドラムモータ駆動回路
２６ＩＴＢモータドライバＩＣ
３０ドラムＢＬＤＣモータ
３１ドラム回転位置検出部
３２ドラムモータ軸ギヤ
３３ＩＴＢＢＬＤＣモータ
４０ドラムロータリエンコーダ
４１ＩＴＢロータリエンコーダ
５１ドラム減速ギヤ
７１ＩＴＢ減速ギヤ
１００感光ドラム
１０６表面位置検知部
１０８ＩＴＢ
１１０ＩＴＢ駆動ローラ
２１０ＣＰＵ
２２０ＲＯＭ

Claims

回転可能に構成され、表面にトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体に当接して当該像担持体を従動駆動して回転させるとともに、前記トナー像が前記像担持体から転写される中間転写体と、
前記像担持体を従動駆動するための補助的なトルクを発生することにより前記像担持体を駆動する像担持体駆動手段と、
前記像担持体の固有の特定周波数成分における像担持体速度変動成分、及び前記中間転写体の固有の特定周波数成分における中間転写体速度変動成分を抽出する抽出手段と、
前記像担持体駆動手段にトルク指令値を出力して、前記像担持体駆動手段が発生するトルクを制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記抽出手段により抽出された前記像担持体速度変動成分と前記中間転写体速度変動成分との差が予め定められた範囲内に含まれるように、前記像担持体駆動手段が発生するトルクを制御することを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記像担持体駆動手段へのトルク指令値を変更するたびに、前記像担持体速度変動成分と前記中間転写体速度変動成分との差を取得し、新たに取得した差の絶対値が１つ前に取得した差の絶対値よりも大きい場合に、前記像担持体駆動手段が発生するトルクを小さくするように制御し、新たに取得した差の絶対値が１つ前に取得した差の絶対値以下の場合に、前記像担持体駆動手段が発生するトルクを大きくするように制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
回転可能に構成され、表面にトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体に当接して当該像担持体の回転により従動駆動するとともに、前記トナー像が前記像担持体から転写される中間転写体と、
前記中間転写体が従動駆動するための補助的なトルクを発生することにより前記中間転写体を駆動する中間転写体駆動手段と、
前記像担持体の固有の特定周波数成分における像担持体速度変動成分、及び前記中間転写体の固有の特定周波数成分における中間転写体速度変動成分を抽出する抽出手段と、
前記中間転写体駆動手段にトルク指令値を出力して、前記中間転写体駆動手段が発生するトルクを制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記抽出手段により抽出された前記像担持体速度変動成分と前記中間転写体速度変動成分との差が予め定められた範囲内に含まれるように、前記中間転写体駆動手段が発生するトルクを制御することを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記中間転写体駆動手段へのトルク指令値を変更するたびに、前記像担持体速度変動成分と前記中間転写体速度変動成分との差を取得し、新たに取得した差の絶対値が１つ前に取得した差の絶対値よりも大きい場合に、前記中間転写体駆動手段が発生するトルクを小さくするように制御し、新たに取得した差の絶対値が１つ前に取得した差の絶対値以下の場合に、前記中間転写体駆動手段が発生するトルクを大きくするように制御することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
前記制御手段は、取得した差が他の予め定められた範囲に含まれない場合には、従動駆動していないと判別することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。