图像形成装置的制作方法

专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用电子照片方式在旋转的感光鼓上形成调色剂像而进行图像 形成的图像形成装置，特别涉及一种进行将旋转的感光鼓的旋转速度保持相同的控制的旋 转驱动控制。
背景技术：
在利用电子照片方式的图像形成装置中，进行如下的操作，S卩，在旋转的感光鼓或 感光带的像载体上形成调色剂像，将所形成的调色剂像直接或间接地向记录纸上转印，进 而定影而形成图像。在该图像形成中，当在利用曝光机构的像曝光的潜像形成中以相同的旋转速度旋 转的像载体的速度变动时，就会在所形成的图像中产生副扫描方向的变形。另外在串联方式的彩色图像形成装置中，使以多个单色图像形成组件形成的单色 图像重合而在记录纸上形成彩色图像，然而各单色图像形成组件中的像载体是相同速度并 且没有速度波动，被认为是用于获得优质的彩色图像的必需的条件。由此，当各色的图像形 成组件的像载体的速度不同时，就会产生色偏。在感光鼓的速度控制中，提出过使用各种速度检测机构的控制方法，然而如果想 要实时地将感光鼓的角速度控制为等速，则可以采用使用依靠编码器的角速度检测机构来 进行旋转速度控制的旋转速度控制方法。而且，对于该种旋转速度控制，在以下的专利文献1和专利文献2中提出过关于高 效的处理的方案。专利文献1日本特开平6-327278号公报专利文献2 日本特开2003-186368号公报以上的专利文献1中，对于感光鼓的角速度控制，提出过如下的方案，S卩，使用反 馈控制或前馈控制，测定一定时间中的感光鼓的旋转波动的曲线图，使用该数据进行角速 度控制，直至下次的已经确定的取样时机。另外，以上的专利文献2中，对于感光鼓的角速度控制，提出过如下的方案，S卩，在 使用反馈控制和前馈控制进行控制时，通过一边不断地更新存储器内的角速度偏差曲线 图，一边参照1个旋转前的现在鼓位置处的角速度偏差值来进行驱动控制，而使角速度波 动迅速地收敛。但是要进行如下的操作，S卩，向感光鼓的表面压接刮板(cleaningblade)，除去感 光鼓面上的调色剂。此时，随着环境条件、图像形成历程、刮板的经时特性变化等，感光鼓表 面与刮板的摩擦负荷会有很大的变动。按照即使产生此种摩擦负荷的变动，也要使感光鼓 以恒定的旋转速度旋转的方式，来进行反馈控制。本申请的发明人最新发现，在产生了此种负荷变动的情况下，会在使用了前馈控 制的旋转速度控制中产生不佳状况。以下，对之进行说明。图5(a)用实线表示出伴随着感光鼓的每一转产生的具有再现性的变动的旋转速度。而且，虚线是来自控制部的指令速度，这里，为了使说明简单，对于细微的速度变动、没 有再现性的速度变动加以省略。为了对此种具有再现性的速度变动，产生成为图5(a)的反相的波形，考虑到相位 延迟因素，生成如图5(b)所示的比反相提前了相位的指示值。此后，基于该图5(b)的指示 值，生成如图5(c)所示的反相波形。继而，通过将该反相波形作为指示值，就可以得到抵消 了速度变动的状态的如图5(d)所示的感光鼓的旋转速度。 图6(a)用实线表示出伴随着感光鼓的每一转产生的具有再现性的变动的旋转速 度。而且，虚线是来自控制部的指令速度，这里，为了使说明简单，对于细微的速度变动、没 有再现性的速度变动加以省略。为了对此种具有再现性的速度变动，产生成为图6(a)的反相的波形，考虑到相位 延迟因素，生成如图6(b)所示的比反相提前了相位的指示值。此后，预想的是，基于该图6(b)的指示值，生成如图6 (Cl)所示的反相波形。而且， 在感光鼓的负荷在减少的情况下，驱动感光鼓的电机的转矩也会变小。由此，基于设想为常 规的转矩的状态下的图6(b)的指示值，生成如图6 (c2)所示的、相对于降低了的转矩来说 反相的指示相对地变大而比预想更大的反相波形。继而，通过将该反相波形作为指示值，就 会得到在与速度变动相反的方向具有大的变动的状态的如图6(d)所示的感光鼓的旋转速 度。S卩，在感光鼓产生负荷变动的情况下，前馈控制就不能恰当地发挥作用。此时，还 会有如下的情况，即，前馈控制激振，产生振动等驱动异常而使电机停止。另外，为了不产生此种激振等不佳状况，也有在预先降低了增益的状态下确定前 馈控制用的参数的做法，而在该情况下，虽然不会产生激振等异常，但是另一方面会产生新 的问题，即，前馈控制的效果减弱，抑制周期性速度变动的效果小，或者在抑制中花费时间。

发明内容
本发明为了克服上述的问题，目的在于，提供一种图像形成装置，其在使用消除感 光鼓的速度变动的控制时，可以不产生控制的失败等不佳状况地恰当地控制。 解决上述的问题的本申请发明如下所述。(1)技术方案1所述的发明提供一种图像形成装置，是具备由驱动电机驱动而 进行图像形成的感光体、为了进行利用上述驱动电机以恒定的速度驱动上述感光体的控制 而具有前馈控制部和反馈控制部的控制机构的图像形成装置，其特征在于，上述前馈控制 部存储有基于上述感光体1周的量的过去的驱动误差的参数，基于该参数生成抵消上述驱 动误差的反相指示值，上述反馈控制部根据速度指令值、上述反相指示值和上述感光体的 驱动状态的检测结果进行控制而将上述感光体的速度保持恒定，上述控制机构在初始动作 时，不使用上述前馈控制部而利用上述反馈控制部，一边驱动上述感光体一边计测上述电 机的驱动转矩，与计测出的上述驱动转矩对应地选择上述参数，在选择上述参数后，利用使 用了上述选择出的参数的上述前馈控制部的前馈控制和上述反馈控制部的反馈控制驱动 上述感光体，进行图像形成。(2)技术方案2所述的发明是具有如下特征的技术方案1所述的图像形成装置， 艮口，上述控制机构在选择上述参数后，在利用上述使用了选择出的参数的前馈控制和上述反馈控制驱动上述感光体的状态下，为执行色彩校色(color regist)调整而控制各部。(3)技术方案3所述的发明是具有如下特征的技术方案1或2所述的图像形成装 置，即，上述控制机构在图像形成中，计测上述电机的驱动转矩，在图像形成中计测出的上 述驱动转矩相对于在选择上述参数时计测出的上述驱动转矩变动了一定量以上的情况下， 重新选择上述参数。(4)技术方案4所述的发明是具有如下特征的技术方案3所述的图像形成装置， 艮口，上述控制机构在执行中的图像形成结束后，使新选择出的上述参数有效。(5)技术方案5所述的发明是具有如下 特征的技术方案4所述的图像形成装置， 艮口，上述控制机构在使新选择出的上述参数有效后，在使用了上述新选择出的参数的上述 前馈控制和上述反馈控制达到稳定的状态后，进行下面的图像形成。(6)技术方案6所述的发明是具有如下特征的技术方案1 5中任意一项所述的 图像形成装置，即，上述控制机构根据对上述电机的PWM指令值和上述电机的速度，算出上 述驱动转矩。(7)技术方案7所述的发明是具有如下特征的技术方案6所述的图像形成装置， 艮口，上述控制机构对于算出的上述驱动转矩，使用将感光体1周的量平均后的值。


图1是表示本发明的实施方式的概略构成的构成图。图2是表示本发明的实施方式的概略构成的构成图。图3是表示本发明的实施方式的动作的流程图。图4是表示本发明的实施方式的动作的流程图。图5是表示前馈控制的样子的说明图。图6是表示前馈控制的样子的说明图。
具体实施例方式下面，参照附图对用于实施本发明的图像形成装置的方式(实施方式)进行详细 说明。[图像形成装置100的构成]这里，基于图1和图2对第一实施方式的电子照片方式的图像形成装置100的构 成进行详细说明。而且，对于作为图像形成装置100已知的、与本实施方式的特征性动作或 控制不直接相关的一般性部分省略说明。另外，在该图1中，表示1种颜色的构成，在彩色图像形成装置的情况下是将各部 与各色数目对应地构成的。本实施方式的图像形成装置100具备控制部101，其作为控制各部的控制机构， 由CPU(Central Processing Unit)等构成；电机控制部110，其控制旋转驱动感光体的电 机的驱动状态；图像形成部170，其在旋转的感光鼓或感光带等感光体上形成调色剂像，将 所形成的调色剂像直接或间接地向记录纸上转印，继而定影而形成图像。而且，以控制部 101和电机控制部110来构成技术方案的控制机构。控制部101通过基于所安装的OS^perating System)或硬件等，依照图像形成装置100的控制程序，控制构成图像形成装置100的各部，进行各种运算处理，来统一地控制 图像形成装置。另外，该实施方式中，控制部101输出针对驱动感光体的电机的旋转速度的速度 指令、如何执行前馈控制/反馈控制的某种的模式指令。电机控制部110具备模式控制部1101，其为了控制电机的驱动状态，而控制前馈 控制和反馈控制的状态；前馈控制部1110，其进行针对具有再现性的周期性速度变动生成 反相的指示值的前馈控制，反馈控制部1120，其按照相对于各种速度变动将电机的旋转速 度保持恒定的方式，进行反馈控制。模式控制部1101对于如何基于来自控制部101的模式指令，来执行前馈控制/反 馈控制的某种，控制前馈控制部1110和反馈控制部1120的状态。误差生成部1102生成速 度指令与电机旋转速度的误差，向前馈控制部1110供给。前馈控制部1110具备滤波器部1111、转矩检测部1112、参数保持部1113、反相成 分生成部1114。滤波器部1111对速度指令与电机旋转速度的误差，应用低通滤波器或规定的带 通滤波器，输出感光体1周的量的驱动误差的曲线图。转矩检测部1112根据针对电机驱动部的PWM指令值和现状的速度控制转速，由预 先作为表格具有的各速度下的PWM-转矩表，求出电机的驱动转矩。参数保持部1113作为消除(抵消)具有再现性的周期性的感光体的速度变动而 必需的参数，保持有基于感光体1周的量的过去的驱动误差的参数，并且该参数与电机的 转矩对应地按照没有过分与不足的方式保持有增益不同的参数，与由转矩检测部1112检 测出的转矩对应地输出合适的参数。反相成分生成部1114接收通过了滤波器部1111的速度指令和来自参数保持部 1113的与转矩对应的参数，生成用于抵消具有再现性的周期性的感光体的速度变动的反相 指示值。反馈控制部1120根据来自控制部101的速度指令值、来自前馈控制部1110的反 相指示值、和后述的电机或感光体的驱动状态的检测结果，输出使感光体的速度保持恒定 的PWM指令。而且，该实施方式中PWM指令是指用于控制PWM占空比的PWM占空比指令值。图像形成部170具备电机驱动部1710、电机1720、鼓驱动机构部1730、感光体 173。电机驱动部1710接收来自电机控制部110的PWM指令，生成与该PWM指令对应的 频率或占空比的PWM信号而向电机1720供给。电机1720接收来自电机驱动部1710的PWM信号，以规定的转速(旋转速度)旋转。鼓驱动机构部1730接收电机1720的旋转，借助各种变速机构或各种离合器等使 感光体173以规定的旋转速度旋转。另外，在电机1720和鼓驱动机构部1730中配置有编码器，将电机旋转速度信号和 鼓旋转速度信号向反馈控制部1120供给。而且，在图像形成装置100是可以形成彩色图像的彩色图像形成装置的情况下， 电机控制部110被与各色(例如YMCK四色)对应地构成。同样地，对于图像形成部170，
6也是将电机驱动部1710、电机1720、鼓驱动机构部1730、感光体173与各色(例如YMCK四色)对应地构成。下面，参照图2对图像形成装置100的机械构成进行说明。进纸部150是利用进纸辊将载放在多个进纸托盘150T中的记录纸送出至图像形 成位置的进纸机构。搬送部160是将从进纸部150中送出的记录纸以规定的搬送速度搬送的搬送机 构，具备定位辊或其他各种搬送辊、搬送带等。此外，在搬送部160的各部的规定位置，配置 有检测记录纸的头端的头端检测传感器等搬送传感器160s。处理单元170是执行在记录纸上形成图像的各种动作的机构，具备使感光体173 带有规定的电荷的带电部171、与图像数据对应地将感光体部曝光的曝光部172、作为利用 曝光形成静电潜像的像载体的感光体173、将感光体173的静电潜像显影而变换为调色剂 像的显影部174、被转印感光体173上的调色剂像而担载调色剂像的作为像载体的中间转 印体175、转印部176。而且，在图像形成装置是将多种颜色的调色剂像合成的彩色图像形成装置的情况 下，如图2所示地形成如下的构成，即，在处理单元170中，与各色对应地设置带电部171、曝 光部172、感光体173、显影部174，在中间转印体175上将各色的调色剂像重合，最终向记录 纸上转印。另外，在作为像载体的各个感光体173Y、173M、173C、173K中，分别配置有检测形 成于非转印区域的补片的传感器170sY、170sM、170sC、170sK。而且，这里虽然在各感光体部 设置了传感器，然而也可以在中间转印体175上进行补片的检测。定影部180 —边将转印有调色剂像的记录纸夹持搬送，一边利用加热和加压执行 定影而将调色剂像在记录纸上设为稳定的状态。[实施方式的动作(1)]当从未图示的操作部有电源接通或者睡眠返回的指示时，控制部101就作为模式 指令向电机控制部110或未图示的各部赋予使浓度稳定化处理开始的指令(图3中的步骤 S301)。该所谓浓度稳定化处理是指如下的处理，即，在电源接通时使各部进行初始动作， 利用规定的信号值的数据的曝光在感光鼓上形成浓度补片，利用浓度传感器检测该浓度补 片是否达到规定的浓度，调整各部。而且，虽然图1、图2中仅表示了一种，然而对于内置于图像形成装置100中的各色 的图像形成部170 (170Y、170M、170C、170K等)的各色的电机，分别利用各色的电机控制部 110执行相同的处理。这里，在电机控制部110中，接收到模式指令=浓度稳定化处理的电机控制部 1101将利用前馈控制部1110的前馈控制设为停止的状态，将利用反馈控制机构的反馈控 制设为动作的状态，执行浓度稳定化处理。而且，作为该反馈控制部1120中的反馈控制，只 要根据需要使用已知的各种手法、P控制、I控制、PI控制、PID控制等即可。该情况下，基于来自控制部101的速度指令，基于由反馈控制部1120输出的PWM 指令，在模式驱动部1710中生成PWM信号，电机1720以规定的转速旋转。即，该阶段中，由 于不清楚电机1720的转矩，因此不进行前馈控制，而利用反馈控制进行电机1720的旋转的控制。而且，如后所述，在因转矩检测而使前馈控制变得有效之前的期间，只是反馈控 制，在该状态下，执行可以利用各种单色进行的调整(利用各色的浓度调整等)，对于色彩 校色调整等彩色相互的调整则不执行。此后，电机控制部1101对于各色，在浓度稳定化处理执行中根据由电机1720 得到 的电机旋转速度信号监视电机1720的旋转速度是否稳定。在利用模式控制部1101确认了所有颜色的各个电机1720的旋转速度已经稳定的 时间点(图3中的步骤S302中为是)，为了取得感光体173的1次旋转的PWM指令而检测 出转矩，模式控制部1101向前馈控制部1110发出指示(图3中的步骤S303)。而且，在该 时间点，由于仅利用反馈控制部来进行控制，因此模式控制部1101以比通常的动作时更松 的基准来判定是否稳定。例如，在通常是在士0.5%的范围内判定为稳定的情况下，则在该 时间点在士 1.0%的范围内判定为稳定。根据模式控制部1101的指示，前馈控制部1110内的转矩检测部1112根据针对电 机驱动部1710的PWM指令算出向电机1720供给的电力和电机的速度(转速)，继而将该电 力用转速除，算出电机的驱动转矩(图3中的步骤S304)。而且，根据向电机1720供给的电力和电机的速度，算出驱动转矩，对于该算出的 驱动转矩，使用将感光体1周的量平均后的值。这样，就可以在包含了周期性变动成分的状 态下算出平均的值，即使在产生了伴随着感光体的负荷变动的驱动的转矩变动的情况下， 也可以准确地求出转矩。这里，对于电机1720的转矩，设想为分成在通常范围TL1以上而不足TL2、小于通 常的状态的不足TL1、大于通常的状态的TL2以上三个阶段。而且，也可以是与之不同的分类。参数保持部1113作为消除(抵消)具有再现性的周期性的感光体173的速度变 动所必需的参数，将基于感光体1周的量的过去的驱动误差的参数与电机1720的转矩对应 地按照没有过分与不足的方式设为增益不同的状态的参数而预先保持。而且，参数保持部1113也可以是如下的构成，即，从在图像形成装置100的动作中 由滤波器部1111提取的周期性的速度变动、和由转矩检测部1112检测出的转矩中，提取参 数而保持。这里，所谓与转矩对应地没有过分与不足的增益不同的状态的参数，是指如下状 态的参数，即，与电机1720的转矩变动对应，不会产生如图6所示的过度的控制、或者与图 6相反的不足的控制，在各转矩下可以执行如图5所示的恰当的前馈控制。而且，作为变形例，也可以是如下的构成，S卩，相对于1种参数，保持有与电机1720 的转矩对应的系数，在1种参数上乘以与检测出的转矩对应的系数，作为与转矩对应的参 数生成。这里，参数保持部1113与由转矩检测部1112检测出的电机1720的转矩对应地， 从保持着的参数中选择合适的参数，向反相成分生成部1114输出。这里，如果由转矩检测部1112检测出的转矩在通常范围TL1以上而不足TL2(图3 中的步骤S305中为TL1 TL2)，则参数保持部1113就选择表格#1，作为前馈控制系数(以 下称作FF控制系数)将与通常范围的转矩对应的参数向反相成分生成部1114输出(图3中的步骤S307)。这里，如果由转矩检测部1112检测出的转矩不足TL1 (图3中的步骤S305中为不 足TL1)，则参数保持部1113就选择表格#0，作为FF控制系数将与小的转矩对应的参数向 反相成分生成部1114输出(图3中的步骤S306)。这里，如果由转矩检测部1112检测出的转矩在通常范围TL2以上(图3中的步骤 S305中为TL2以上)，则参数保持部1113就选择表格#2，作为FF控制系数将与大的转矩对 应的参数向反相成分生成部1114输出(图3中的步骤S308)。而且，在相对于1种参数，保持有与电机1720的转矩对应的系数，在1种参数上乘 以与检测出的转矩对应的系数，作为与转矩对应的参数生成的构成的情况下，只要与检测 出的转矩对应地乘以合适的系数，生成与转矩对应的参数而输出即可。在前馈控制部1110中结束了表格的选择的时间点，或者在从取得PWM指令起经过 一定时间(在算出转矩和选择表格中所需要的时间)后，模式控制部1101利用与检测出的 转矩对应地选择的表格的参数使前馈控制部1110动作。继而，模式控制部1101将利用前馈控制部1110的前馈(FF)控制和利用反馈控制 部1120的反馈(FB)控制并用，使电机控制部110动作(图3中的步骤S309)。S卩，在该阶 段，由于电机1720的转矩已经清楚，因此将前馈控制和反馈控制并用，进行电机1720的旋 转的控制。这里，反馈控制部1120，相应于来自控制部101的速度指令值、来自前馈控制部 1110的反相指示值、和后述的电机或感光体的驱动状态的检测结果(电机旋转速度、鼓旋 转速度)，输出使感光体173的速度保持恒定的PWM指令。此后，模式控制部1101针对各色根据由电机1720得到的电机旋转速度信号监视 电机1720的旋转速度是否稳定(图3中的步骤S310)。而且，在该时间点，由于不是仅利用反馈控制部，而是利用前馈控制和反馈控制来 进行控制，因此将步骤S302中放松的判定基准恢复到通常水平。例如，将步骤S302中设为 士 1.0%的恢复到通常的士0.5%。在将前馈控制和反馈控制并用的状态下，在利用模式控制部1101确定为所有颜 色的各自的电机1720的旋转速度已经稳定的时间点(图3中的步骤S310中为是)，模式控 制部1101就向控制部101通知，在将前馈控制和反馈控制并用的状态下电机1720的旋转
速度已经稳定。接收到该通知的控制部101为进行色彩校色调整而控制各部(图3中的步骤 S311)。例如，利用控制部101的控制，由未图示的图像处理部等进行规定的色偏检测图形 的生成，将该色偏检测图形在规定的时机进行图像形成，进行色偏状态的检测。而且，对于 该色彩校色调整而言，由于是已知的技术，因此省略详情。此后，执行了色彩校色调整等各色相互关联的各种控制后，控制部101即结束浓 度稳定化处理，将图像形成装置100转移到通常的图像形成模式(图3中的结束)。根据以上的实施方式，即使在产生了伴随着感光体173的负荷变动的驱动的转矩 变动的情况下，由于选择了与转矩对应的合适的前馈控制用的参数，因此前馈控制也会恰 当地发挥作用。其结果是，在使用消除感光体173的速度变动的控制时，可以不产生控制的失败等不佳状况地恰当地控制。
此外，在使用消除感光体173的速度变动的控制时，由于不会有产生控制的失败 等不佳状况的情况，因此不需要担心激振等不佳状况而将增益设定得很低，通过设为合适 的参数，可以提高前馈控制的效果，获得快速地抑制周期性的速度变动的效果。另外，在该参数的选择后，通过在利用使用了选择出的参数的前馈控制和反馈控 制来驱动感光体的状态下执行色彩校色调整，就会在不受到感光体173的负荷变动的影响 的状态下执行前馈控制，可以在感光体173被以恒定的速度驱动的状态下进行正确的色彩 校色调整。另外，由于在以上的实施方式中没有测定传递函数之类的处理，因此也不需要无 谓的动作时间或运算时间。[实施方式的动作(2)]这里，对实施方式的动作(2)进行说明。在上述的实施方式的动作(1)中是电源接通后的浓度稳定化处理时的处理，而该 动作(2)中对通常的图像形成时的处理进行说明。虽然根据以上的动作(1)是与由转矩检测部1112检测出的转矩对应地进行前馈 控制用的参数的选择，进行合适的状态的前馈控制，然而当时间经过时，随着环境条件、图 像形成历程、刮板的经时特性变化等，会有感光鼓表面与刮板的摩擦负荷很大地变动的情 况。所以，如下说明所示，在图像形成中也监视电机的转矩，在产生了变动的情况下变 更前馈控制用的参数的选择。在图像形成时，模式控制部1101将利用前馈控制部1110的前馈控制和利用反馈 控制部1120的反馈控制并用，使电机控制部1110动作(图4中的步骤S401)。S卩，在该阶 段中，如动作(1)中说明所示，由于在浓度稳定化处理中电机1720的转矩已经清楚，因此在 通常的图像形成时将前馈控制和反馈控制并用，进行电机1720的旋转的控制。这里，反馈控制部1120，相应于来自控制部101的速度指令值、来自前馈控制部 1110的反相指示值、和后述的电机或感光体的驱动状态的检测结果(电机旋转速度、鼓旋 转速度)，输出使感光体173的速度保持恒定的PWM指令。此后，模式控制部1101对于各色，分别根据由电机1720得到的电机旋转速度信号 监视电机1720的旋转速度是否稳定(图4中的步骤S402)。在将前馈控制和反馈控制并用的状态下，在利用模式控制部1101确认为所有颜 色的各自的电机1720的旋转速度已经稳定的时间点(图4中的步骤S402中为是)，模式控 制部1101向控制部101通知，在将前馈控制和反馈控制并用的状态下电机1720的旋转速
度已经稳定。接收到该通知的控制部101为进行基于图像数据的图像形成而控制各部(图4中 的步骤S403)。在利用模式控制部1101确认为电机1720的旋转速度已经稳定的时间点(图4中 的步骤S402中为是)，为了取得感光体173的1次旋转的PWM指令而检测出转矩，模式控制 部1101向前馈控制部1110发出指示(图4中的步骤S404)。这里，根据模式控制部1101的指示，前馈控制部1110内的转矩检测部1112由针对电机驱动部1710的PWM指令算出向电机1720供给的电力和电机的速度(转速)，继而将 该电力用转速除，算出电机的驱动转矩(图4中的步骤S405)。这里，如果由转矩检测部1112检测出的转矩是与已经选择使用的参数的表格相 同的范围(图4中的步骤S406中为是)，则反复进行图像形成(图4中的步骤S403)和电机 的驱动转矩的监视(图4中的步骤S404 406)，直至图像形成结束(图4中的步骤S407)。另一方面，如果由转矩检测部1112检测出的转矩是与已经选择使用的参数的表 格不同的范围(图4中的步骤S406中为NO)，则模式控制部1101就对控制 部101进行发生 了转矩变动的意思的通知。接收到该转矩变动的通知的控制部101使执行中的图像形成结 束，暂时地停止下面的图像形成的开始(图4中的步骤S411)。这里，如果由转矩检测部1112检测出的转矩在TLl以上而不足TL2(图4中的步 骤S412中TLl TL2)，则参数保持部1113就选择表格#1，作为FF控制系数将与通常范围 的转矩对应的参数向反相成分生成部1114输出(图4中的步骤S414)。这里，如果由转矩检测部1112检测出的转矩不足TLl (图4的步骤S412中不足 TLl)，则参数保持部1113就选择表格#0，作为FF控制系数将与小的转矩对应的参数向反相 成分生成部1114输出(图4中的步骤S413)。这里，如果由转矩检测部1112检测出的转矩在通常范围TL2以上(图4中的步骤 S412中为TL2以上)，则参数保持部1113就选择表格#2，作为FF控制系数将与大的转矩对 应的参数向反相成分生成部1114输出(图4中的步骤S415)。而且，在相对于1种参数，保持有与电机1720的转矩对应的系数，在1种参数上乘 以与检测出的转矩对应的系数，作为与转矩对应的参数生成的构成的情况下，只要与检测 出的转矩对应地乘以合适的系数，生成与转矩对应的参数而输出即可。在前馈控制部1110中结束了表格的选择的时间点，或者在从取得PWM指令起经过 一定时间(在算出转矩和选择表格中所需要的时间)后，模式控制部1101利用与检测出的 转矩对应地选择的表格的参数使前馈控制部1110动作。继而，模式控制部1101将利用前馈控制部1110的前馈(FF)控制和利用反馈控制 部1120的反馈(FB)控制并用，使电机控制部110动作(图4中的步骤S416)。S卩，在该阶 段，由于电机1720的转矩的变动已经清楚，因此，选择与变动后的转矩对应的前馈控制用 的参数，将前馈控制和反馈控制并用，进行电机1720的旋转的控制。这里，反馈控制部1120，相应于来自控制部101的速度指令值、来自前馈控制部 1110的反相指示值、和后述的电机或感光体的驱动状态的检测结果(电机旋转速度、鼓旋 转速度)，输出使感光体173的速度保持恒定的PWM指令。此后，模式控制部1101对于各色分别根据由电机1720得到的电机旋转速度信号 监视电机1720的旋转速度是否稳定(图4中的步骤S417)。在将前馈控制和反馈控制并用 的状态下，在利用模式控制部1101确定为所有颜色的各自的电机1720的旋转速度已经稳 定的时间点(图4中的步骤S417中为是)，模式控制部1101就向控制部101通知，在将前 馈控制和反馈控制并用的状态下电机1720的旋转速度已经稳定。接收到该通知的控制部101为使暂时停止的图像形成再次开始而控制各部(图 4中的步骤S418)。此后，控制部101反复进行图像形成(图4中的步骤S403)、电机的驱 动转矩的监视(图4中的步骤S404-406)、变动转矩检测时的控制(图4中的步骤S411 S418)，直至图像形成结束(图4中的步骤S407)。而且，虽然在以上的说明中，在图像形成中一直监视转矩变动，在执行中的图像形 成结束的时间点进行参数的选择，然而并不限定于此。即，可以即使在检测出转矩 变动的情 况下，也只是利用午休等使用频率变小的时间带来进行参数的选择。通过如此设置，即使是 使图像形成暂时地停止的时间也不会存在，从而可以抑制生产性的降低。根据以上的实施方式，由于即使在图像形成执行中产生伴随着感光体173的负荷 变动的驱动的转矩变动的情况下，也可以选择与转矩对应的合适的前馈控制用的参数，因 此前馈控制就会恰当地发挥作用。其结果是，在使用消除感光体173的速度变动的控制时，可以不产生控制的失败 等不佳状况地恰当地控制。此外，由于在使用消除感光体173的速度变动的控制时，不会有产生控制的失败 等不佳状况的情况，因此就不需要担心激振等不佳状况而将增益设定得很低，通过采用合 适的参数，就可以提高前馈控制的效果，获得迅速地抑制周期性的速度变动的效果。另外，在以上的实施方式中，在图像形成中计测电机的驱动转矩，在图像形成中计 测出的驱动转矩相对于参数的选择时计测出的驱动转矩变动一定量以上的情况下，重新选 择参数，在执行中的图像形成结束后，使新选择的参数有效。所以，即使在图像形成中产生 了伴随着感光体173的负荷变动的驱动的转矩变动的情况下，由于可以选择与转矩对应的 合适的前馈控制用的参数，因此前馈控制也会恰当地发挥作用。其结果是，在使用消除感光 体173的速度变动的控制时，可以不产生控制的失败等不佳状况地恰当地控制。另外，在以上的实施方式中，在图像形成中计测电机的驱动转矩，在图像形成中计 测出的驱动转矩相对于参数的选择时计测出的驱动转矩变动了一定量以上的情况下，重新 选择参数，在执行中的图像形成结束后，使新选择的参数有效，之后在使用了新选择的参数 的前馈控制和反馈控制达到稳定的状态后，进行下面的图像形成。所以，即使在图像形成中 产生了伴随着感光体173的负荷变动的驱动的转矩变动的情况下，由于可以选择与转矩对 应的合适的前馈控制用的参数，因此前馈控制也会恰当地发挥作用。其结果是，在使用消除 感光体173的速度变动的控制时，可以不产生控制的失败等不佳状况地恰当地控制。而且，在以上的实施方式中，根据向电机1720供给的电力和电机的速度，算出驱 动转矩，对于该算出的驱动转矩，使用将感光体1周的量平均后的值。这样，就可以在包含 了周期性的变动成分的状态下算出平均的值，即使在产生了伴随着感光体的负荷变动的驱 动的转矩变动的情况下，也可以准确地求出转矩。另外，由于在以上的实施方式中没有测定传递函数之类的处理，因此不需要无谓 的动作时间或运算时间。而且，虽然在以上的实施方式中，例示了电机1720为直流电机而利用PWM控制的 情况，然而并不限定于此，可以将本实施方式适用于针对各种电机的各种控制。根据以上的发明，可以得到如下所示的效果。(1)技术方案1所述的发明中，为了利用驱动电机将感光体以恒定的速度驱动，控 制机构具有前馈控制部和反馈控制部，在初始动作时，不使用前馈控制部而利用反馈控制 部，一边驱动感光体一边计测电机的驱动转矩，与计测出的驱动转矩对应地选择参数，在该 参数的选择后，利用使用了选择出的参数的前馈控制和反馈控制驱动感光体，进行图像形成。所以，即使在产生了伴随着感光体的负荷变动的驱动的转矩变动的情况下，由于 可以选择与转矩对应的合适的前馈控制用的参数，因此前馈控制也会恰当地发挥作用。其 结果是，在使用消除感光体的速度变动的控制时，可以不产生控制的失败等不佳状况地恰 当地控制。(2)技术方案2所述的发明中，在该参数的选择后，在利用使用了选择出的参数的前馈控制和反馈控制驱动感光体的状态下，执行色彩校色调整。所以，就会在不受到感光体的负荷变动的影响的状态下执行前馈控制，可以在感 光体被以恒定的速度驱动的状态下进行正确的色彩校色调整。(3)技术方案3所述的发明中，在图像形成中计测电机的驱动转矩，在图像形成中 计测出的驱动转矩相对于参数的选择时计测出的驱动转矩变动了一定量以上的情况下，重 新选择参数。所以，即使在图像形成中产生了伴随着感光体的负荷变动的驱动的转矩变动的情 况下，由于可以选择与转矩对应的合适的前馈控制用的参数，因此前馈控制也会恰当地发 挥作用。其结果是，在使用消除感光体的速度变动的控制时，可以不产生控制的失败等不佳 状况地恰当地控制。(4)技术方案4所述的发明中，在图像形成中计测电机的驱动转矩，在图像形成中 计测出的驱动转矩相对于参数的选择时计测出的驱动转矩变动了一定量以上的情况下，重 新选择参数，在执行中的图像形成结束后，使新选择出的参数有效。所以，即使在图像形成中产生了伴随着感光体的负荷变动的驱动的转矩变动的情 况下，由于可以选择与转矩对应的合适的前馈控制用的参数，因此前馈控制也会恰当地发 挥作用。其结果是，在使用消除感光体的速度变动的控制时，可以不产生控制的失败等不佳 状况地恰当地控制。(5)技术方案5所述的发明中，在图像形成中计测电机的驱动转矩，在图像形成中 计测出的驱动转矩相对于参数的选择时计测出的驱动转矩变动了一定量以上的情况下，重 新选择参数，在执行中的图像形成结束后，使新选择出的参数有效，之后，在使用了新选择 出的参数的前馈控制和反馈控制达到稳定的状态后，进行下面的图像形成。所以，即使在图像形成中产生了伴随着感光体的负荷变动的驱动的转矩变动的情 况下，由于可以准确地求出转矩，并由于可以选择与转矩对应的合适的前馈控制用的参数， 因此前馈控制也会恰当地发挥作用。其结果是，在使用消除感光体的速度变动的控制时，可 以不产生控制的失败等不佳状况地恰当地控制。(6)技术方案6所述的发明中，根据对电机的PWM指令值和电机的速度，算出驱动转矩。所以，即使在图像形成中产生了伴随着感光体的负荷变动的驱动的转矩变动的情 况下，由于可以选择与转矩对应的合适的前馈控制用的参数，因此前馈控制也会恰当地发 挥作用。其结果是，在使用消除感光体的速度变动的控制时，可以不产生控制的失败等不佳 状况地恰当地控制。(7)技术方案7所述的发明中，根据对电机的PWM指令值和电机的速度，算出驱动 转矩，对于该算出的驱动转矩，使用将感光体1周的量平均后的值。
所以，即使在图像形成中产生了伴随着感光体的负荷变动的驱动的转矩变动的情 况下，由于可以在包含了周期性的变动成分的状态下算出平均的值，可以准确地求出转矩， 由于可以选择与转矩对应的合适的前馈控制用的参数，因此前馈控制也会恰当地发挥作 用。其结果是，在使用消除感光体的速度变动的控制时，可以不产生控制的失败 等不佳状况 地恰当地控制。
权利要求
一种图像形成装置，是具备由驱动电机驱动而进行图像形成的感光体、为了进行利用所述驱动电机以恒定的速度驱动所述感光体的控制而具有前馈控制部和反馈控制部的控制机构的图像形成装置，其特征在于，所述前馈控制部存储有基于所述感光体1周的量的过去的驱动误差的参数，基于该参数生成抵消所述驱动误差的反相指示值，所述反馈控制部根据速度指令值、所述反相指示值和所述感光体的驱动状态的检测结果进行控制而将所述感光体的速度保持恒定，所述控制机构在初始动作时，不使用所述前馈控制部而利用所述反馈控制部，一边驱动所述感光体一边计测所述电机的驱动转矩，与计测出的所述驱动转矩对应地选择所述参数，在选择所述参数后，利用使用了所述选择出的参数的所述前馈控制部的前馈控制和所述反馈控制部的反馈控制驱动所述感光体，进行图像形成。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述控制机构在选择所述参数 后，在利用使用了所述选择出的参数的所述前馈控制和所述反馈控制驱动所述感光体的状 态下，为执行色彩校色调整而控制各部。
3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，所述控制机构在图像形成 中，计测所述电机的驱动转矩，在图像形成中计测出的所述驱动转矩相对于在选择所述参数时计测出的所述驱动转 矩变动了一定量以上的情况下，重新选择所述参数。
4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于，所述控制机构在执行中的图像 形成结束后，使新选择出的所述参数有效。
5.根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，所述控制机构在使新选择出的 所述参数有效后，在使用了所述新选择出的参数的所述前馈控制和所述反馈控制达到稳定 的状态后，进行下面的图像形成。
6.根据权利要求1 5中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于，所述控制机构根 据对所述电机的PWM指令值和所述电机的速度，算出所述驱动转矩。
7.根据权利要求6所述的图像形成装置，其特征在于，所述控制机构对于算出的所述 驱动转矩，使用将感光体1周的量平均后的值。
全文摘要
本发明提供一种图像形成装置，为了进行利用驱动电机将感光体以恒定的速度驱动的控制，控制机构具有前馈控制部和反馈控制部，在初始动作时，不使用前馈控制部而利用反馈控制部，一边驱动感光体一边计测电机的驱动转矩，与计测出的驱动转矩对应地选择参数，在该参数的选择后，利用使用了选择出的参数的前馈控制和反馈控制驱动感光体，进行图像形成。根据本发明，可以进行稳定的感光体的驱动。
文档编号G03G15/00GK101866125SQ201010150429
公开日2010年10月20日 申请日期2010年4月12日 优先权日2009年4月20日
发明者山元健二, 本井俊博, 桝元孝介, 矶部昭史, 西川英史, 高桥克典 申请人:柯尼卡美能达商用科技株式会社