【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ドラム，転写ドラムなどの回転体の駆動制御を行う回転体駆動制御方法、複写機，プリンタ，ファクシミリ等の画像形成装置、画像読み取り装置及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、感光体ドラムなどの回転体の駆動制御を行う回転体駆動制御方法が記載されている。この回転体駆動制御方法では、モータ軸にエンコーダを取り付け、モータ軸が目標値に対して正しく制御されるようにモータ軸制御を行っている。また、モータにより動力伝達系を介して駆動される回転体のパラメータ変動を慣性モーメント、モータである駆動源のパラメータ変動をモータのトルク定数，電機子抵抗およびインダクタンスとし、これらを仕様値に対する乗法的摂動として設計に取り込んだロバスト制御系を用いることにより、変動があっても安定して制御する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１６４５７８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１記載の回転体駆動制御方法においては、モータ軸にエンコーダを取り付け、モータ軸が目標値に対して正しく制御されるようにモータ軸制御を行っているので、動力伝達系の誤差に起因する変動を制御することができないという欠点がある。また、変動があっても安定して制御できる、いわゆるロバスト安定性のみを考慮した回転体駆動制御系を構築しているにすぎず、ロバスト制御性能については全く考慮されていないので、変動があった場合における制御性能が保証されていないという欠点がある。
【０００５】
本発明は、動力伝達系の誤差に起因する変動をも正確に制御することができ、かつ、ロバスト制御性能を満足することができ、変動があっても安定であり、制御性能を満足することができる回転体駆動制御方法及び記録媒体を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、個体間のばらつきがあっても必要性能を発揮できる高精度な回転体駆動制御系を構築することができ、常に高品質な画像を得ることができる画像形成装置及び画像読み取り装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、回転体をモータにより動力伝達系を介して回転駆動し、前記回転体の軸の角変位を検出して前記モータを目標角変位に追値制御する回転体駆動制御方法において、ロバスト制御性能を満足するフィードバックコントローラを設計し、このフィードバックコントローラにより前記制御を行うことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の回転体駆動制御方法において、ロバスト制御性能を満足する前記フィードバックコントローラの設計では、ノミナルモデルが、制御対象における前記モータの軸の入力トルクから前記回転体の角変位までの伝達関数のうち、一次共振までを含む系としたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の回転体駆動制御方法において、ロバスト制御性能を満足する前記フィードバックコントローラの設計では、電流制御のマイナーループを制御対象のノミナルモデルに加えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の回転体駆動制御方法において、ロバスト制御性能を満足する前記フィードバックコントローラの設計は、感度関数として、前記回転体一回転の周波数における必要ゲインを与えることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１記載の回転体駆動制御方法において、ロバスト制御性能を満足する前記フィードバックコントローラの設計は、モデル誤差の因子として、制御対象の前記モータの軸の入力トルクから前記回転体の角変位までの伝達関数のうち、一次共振周波数以上の周波数における変動をノミナルモデルの入力における乗法的な不確かさとして表わすことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体の駆動制御を前記請求項１〜５のいずれか１つに記載の回転体駆動制御方法により行うことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項６記載の画像形成装置において、前記像担持体が感光体ドラムであるものである。
【００１３】
請求項８に係る発明は、請求項６記載の画像形成装置において、前記像担持体が感光体ベルトであるものである。
【００１４】
請求項９に係る発明は、請求項６記載の画像形成装置において、前記像担持体が転写ドラムであるものである。
【００１５】
請求項１０に係る発明は、請求項６記載の画像形成装置において、前記像担持体が中間転写ベルトであるものである。
【００１６】
請求項１１に係る発明は、走行体駆動装置を有する画像読取装置において、前記走行体駆動装置のモータ制御を請求項１〜５のいずれか１つに記載の回転体駆動制御方法により行うものである。
【００１７】
請求項１２に係る発明は、コンピュータに、回転駆動源を制御して該回転駆動源によって回転体を回動させる制御プログラムを記録した記録媒体であって、前記制御プログラムは請求項１〜５のいずれか１つに記載の回転体駆動制御方法を用いる制御プログラムであるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施形態における回転体、動力伝達系及び回転駆動源を示す。この第１の実施形態は、本発明を適用した回転体駆動制御装置の一形態である。
図１において、１５０１は回転体を回転駆動する回転駆動源としてのモータであり、このモータ１５０１の回転トルクは動力伝達系を構成する歯車列１５０３及びタイミングベルト１５０４により回転体である像担持体としての感光体ドラム１５０５の軸１５０６に伝達される。モータ１５０１は例えば直流電動機が用いられ、感光体ドラム１５０５は軸１５０６にしっかり固定されている。１５０７は回転体１５０５の軸１５０６の角変位を検出する状態検出装置としてのエンコーダであり、回転軸１５０６に同軸に取り付けられている。
【００１９】
図２は、第１の実施形態において、モータ１５０１の角変位をエンコーダ１５０７の出力信号に基づいてデジタル制御する回転体駆動制御系の構成を示す。図２において、１はマイクロプロセッサ２、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）３、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４からなるマイクロコンピュータであり、マイクロプロセッサ２、リードオンリメモリ３、ランダムアクセスメモリ４がそれぞれバス９を介して接続されている。
【００２０】
５はモータ１５０１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５は目標角変位指令信号を発生する。この指令発生装置５の出力側もバス９へ接続されている。８はエンコーダ１５０７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８は、エンコーダ１５０７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回転体軸１５０６の角変位に変換する。
【００２１】
モータ１５０１に流れる電流は電流検出装置２００１により検出され、この電流検出装置２００１の検出電流はＡ／Ｄ変換装置２００２を介してマイクロコンピュータ１に取り込まれる。
【００２２】
６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６は、検出用インターフェース装置８からの回転体軸角変位，指令発生装置５からの目標角変位及びＡ／Ｄ変換装置２００２からのモータ電流に基づくマイクロコンピュータ１による図３に示すフィードバック制御系の計算結果をモータ駆動装置７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。モータ駆動装置７は、直流電動機駆動用のインターフェイス６からのパルス状信号に基づき動作し、モータ１５０１に印加する電圧を制御する。この結果、モータ１５０１は指令発生装置５による所定の角変位に追値制御される。回転体軸１５０６の角変位はエンコーダ１５０７ とインターフェイス装置８により検出されてマイクロコンピュータ１に取り込まれ、上記制御が繰り返される。
【００２３】
ここで、１５１０は図１に示すモータ１５０１、動力伝達系（歯車列１５０３及びタイミングベルト１５０４）を除いた機械系を示すブロックを表わし、２００３は動力伝達系（歯車列１５０３及びタイミングベルト１５０４）を表わす。８０１は、図２において破線で示したものであり、図１に示した回転体駆動系全体及び図２に示したモータ駆動用のインターフェース６、モータ駆動装置７、インターフェース装置８ 、電流検出装置２００１ 、Ａ ／Ｄ 変換装置２００２を含む制御対象である。
【００２４】
次に、このように構成された第１の実施形態によるモータの駆動制御について図３に示す第１の実施形態のブロック構成により説明する。
エンコーダ１５０７の出力を処理するインターフェース装置８の出力、すなわち回転体軸１５０６の角変位情報Ｐ３０１（ｉ−１）はループ３０３を経て演算部３０４に与えられる。この演算部３０４は指令発生装置５から出力された回転体軸の制御目標値＿角変位指令信号＿Ｒ（ｉ）とループ３０３からの値との差ｅ（ｉ）を算出する。このｅ（ｉ）は離散化された状態マトリクスであるロバスト制御コントローラブロック３００１に入力される。
【００２５】
ロバストコントローラブロック３００１は制御演算を行って目標電流値ＲＣ（ｉ）を算出し、演算部３００６に与える。同時に、電流検出装置２００１により検出されてＡ／Ｄ変換装置２００２を介してマイクロコンピュータ１に取り込まれたモータ駆動電流ｃ３０１（ｉ−１）は、ループ３００５を経て演算部３００６に与えられる。
【００２６】
この演算部３００６は上記目標電流値ＲＣ（ｉ）とループ３００５からの値との差ｅｃ（ｉ）を算出する。このｅｃ（ｉ）は電流制御コントローラ部３００７に入力される。電流制御コントローラ部３００７は、例えばＰＩ制御系で構成される。演算部３００６で算出されたｅｃ（ｉ）は、ブロック３００８で積分され、ブロック３００９で定数ＫＩｃがかけられて演算部３０１０に与えられる。
【００２７】
また、同時に、演算部３００６で算出されたｅｃ（ｉ）はブロック３０１１で定数ＫＰｃがかけられて演算部３０１０に与えられる。演算部３０１０は、プロック３００９ 、３０１１からの二つの入力信号を加えてモータ１５０１の制御電圧ｕａ（ｉ）を求める。
【００２８】
この演算部３０１０で求めた制御電圧値ｕａ（ｉ）が直流電動機駆動用のインターフェイス６、直流電動機駆動装置７を介してモータ１５０１へ出力されてモータ１５０１が駆動されることにより、モータ１５０１の駆動力がギヤ列１５０３、タイミングベルト１５０４を介して軸１５０６に伝達されて感光体ドラム１５０５が回転し、以上のループ動作が繰返される。
【００２９】
尚、第１の実施形態では、電流制御コントローラ部３００７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１内の数値演算で行われ、簡単に実現することができる。しかし，制御演算部はディジタル系に限定されるものではなく，アナログ系で構築することも可能である。
【００３０】
次に、第１の実施形態におけるロバスト制御性能を満足するフィードバックコントローラの設計について説明する。
図４において、Ａは、制御対象８０１のモータ軸入力トルクから回転体１５０５の角変位までの伝達関数である。この伝達関数は、例えば、モータ１５０１への目標電流から回転体１５０５の角変位までの伝達関数を測定することで、簡単に求められる。なお、ここで、電流制御系の遅れは少なく無視できると考えれば、モータ１５０１への目標電流の代りに、モータ１５０１に流れている電流を測定しても良い。モータ１５０１に流れている電流からトルクへは、モータ１５０１のトルク定数を電流値にかけてやることで変換される。
【００３１】
第１の実施形態におけるノミナルモデルＰｎｏｍは、一次共振までをノミナルプラントと考えたもの、すなわち図４中Ｂで示したものである。
また、ここで、図４中Ｃは、モデル誤差の因子として、制御対象のモータ軸入力トルクから回転体１５０５の角変位までの伝達関数のうち、一次共振周波数以上の周波数における変動をノミナルモデルＰｎｏｍの入力における乗法的な不確かさとして考えたときの摂動モデルの周波数特性である。ここで、Ｗｄｅｌは変動の周波数重み、Δｉｎはモデル誤差の伝達関数をそれぞれ表わし、Δｉｎは
【００３２】
【数１】
【００３３】
を満足する複素数である。
図５は第１の実施形態における制御性能の周波数重みＷｐｅｒｆの決定を示したものである。ここでは、感度関数として、回転体１５０５一回転の周波数における必要ゲイン（図５中の点Ａ１）を与えているので、偏心等により大きな変動を発生しやすい回転体１５０５一回転の変動を確実に抑えることができる。
以上の情報をもとに図６に示す一般化プラントを作成する。ここで、ロバストコントローラブロック３００１の出力ｕはＷｄｅｌ、Δｉｎがブロック２０１、２０２で掛けられてノミナルモデルＰｎｏｍの入力側で演算部２０３によりｕに加算され、ノミナルモデルＰｎｏｍの出力ｙは第１の実施形態における制御性能の周波数重みＷｐｅｒｆ、Δｐｅｒｆがブロック２０４、２０２で掛けられてノミナルモデルＰｎｏｍの出力側で演算部２０５によりｙに加算される。
Δｐｅｒｆは、制御性能のロバスト性を考慮するために導入した仮想的なブロックであり、
【００３４】
【数２】
【００３５】
を満足する複素数である。得られた一般化プラントをもとにμシンセシスの近似解法であるＤ−ｋイテレーションを用いて、ロバスト制御性能を満足するコントローラ３００１の設計を行い、得られたコントローラ３００１によりフィードバック制御を実行する。このとき、実装はコントローラ３００１を双一次変換等により離散化して実施する。この制御系は、コントローラ３００１を設計する際に、１次共振以上の周波数における実機の変動を考慮した、ロバスト制御性能を満足するものであるので、実機においては、固体間差なく、望まれる高精度な制御を実施することができる。
【００３６】
このように、第１の実施形態では、ロバスト制御性能を満足するフィードバックコントローラを設計し、このフィードバックコントローラの設計では、ノミナルモデルが、制御対象におけるモータ軸入力トルクから回転体の角変位までの伝達関数のうち、一次共振までを含む系とし、電流制御のマイナーループを制御対象のノミナルモデルに加え、感度関数として、回転体一回転の周波数における必要ゲインを与え、モデル誤差の因子として、制御対象のモータの軸の入力トルクから回転体の角変位までの伝達関数のうち、一次共振周波数以上の周波数における変動をノミナルモデルの入力における乗法的な不確かさとして表わす。このため、動力伝達系の誤差に起因する変動をも正確に制御することができ、かつ、ロバスト制御性能を満足することができ、変動があっても安定であり、制御性能を満足することができる。
【００３７】
図７は本発明の第２の実施形態を示す。この第２の実施形態は、カラー複写機からなる画像形成装置の一形態である。図７において、１０は第２の実施形態の装置本体である。この装置本体１０は、その外装ケース１１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）１２を備えている。感光体１２の周りには、その上に設置されている帯電器１３から矢示の回転方向（反時計方向）へ順に、現像手段としての回転型現像装置１４、中間転写ユニット１５、クリーニング装置１６、除電器１７などが配置されている。
【００３８】
これらの帯電器１３、回転型現像装置１４、クリーニング装置１６、除電器１７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１８が設置される。回転型現像装置１４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーをそれぞれ収納した、現像ローラ２１を有する現像器２０Ａ 、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを備え、中心軸まわりに回動して各色の現像器２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを選択的に感光体１２の外周に対向する現像位置へ移動させる。
【００３９】
中間転写ユニット１５は複数のローラ２３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２４が掛け渡され、この中間転写ベルト２４は感光体１２に当接される。中間転写ベルト２４の内側には転写装置２５が設置され、中間転写ベルト２４の外側には転写装置２６及びクリーニング装置２７が設置されている。クリーニング装置２７は中間転写ベルト２４に対して接離自在に設けられる。
【００４０】
レーザ書込み装置１８は、画像読取装置２９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、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１２に照射して感光体１２を露光することで感光体１２上に静電潜像を形成する。画像読取装置２９は装置本体１０の上面に設けられた原稿台３０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３２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３２には、中間転写ユニット１５及び転写装置２６より手前にレジストローラ３３が設置され、中間転写ユニット１５及び転写装置２６より下流側に搬送ベルト３４、定着装置３５、排紙ローラ３６が配置されている。
【００４１】
装置本体１０は給紙装置５０上に載置される。給紙装置５０内には、複数の給紙カセット５１が多段に設けられ、給紙ローラ５２のいずれか１つが選択的に駆動されて給紙カセット５１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１０内の自動給紙路３７を通して記録媒体搬送路３２へ搬送される。また、装置本体１０の右側には、手差しトレイ３８が開閉自在に設けられ、この手差しトレイ３８から挿入された記録媒体は装置本体１０内の手差し給紙路３９を通して記録媒体搬送路３２へ搬送される。装置本体１０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３２を通して排紙ローラ３６により排出された記録媒体が排紙トレイへ収容される。
【００４２】
この第２の実施形態において、カラーコピーをとる時には、原稿台３０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、画像読取装置２９が原稿台３０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５０内の給紙カセット５１から給紙ローラ５２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３７、記録媒体搬送路３２を通してレジストローラ３３に突き当たって止まる。
【００４３】
感光体１２は、反時計方向に回転し、複数のローラ２３のうちの駆動ローラの回転で中間転写ベルト２４が時計方向へ回転する。感光体１２は、回転に伴い、帯電器１３により一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置１８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１８から照射されて静電潜像が形成される。
【００４４】
この感光体１２上の静電潜像は回転型現像装置１４の１色目の現像器２０Ａ により現像されて１色目の画像となり、この感光体１２上の１色目の画像は転写装置２５により中間転写ベルト２４に転写される。感光体１２は、１色目の画像の転写後にクリーニング装置１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１７で除電される。
【００４５】
続いて、感光体１２は、帯電器１３により一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置１８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１８から照射されて静電潜像が形成される。この感光体１２上の静電潜像は回転型現像装置１４の２色目の現像器２０Ｂにより現像されて２色目の画像となり、この感光体１２上の２色目の画像は転写装置２５により中間転写ベルト２４上に１色目の画像と重ねて転写される。感光体１２は、２色目の画像の転写後にクリーニング装置１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１７で除電される。
【００４６】
次に、感光体１２は、帯電器１３により一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置１８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１８から照射されて静電潜像が形成される。この感光体１２上の静電潜像は回転型現像装置１４の３色目の現像器２０Ｃにより現像されて３色目の画像となり、この感光体１２上の３色目の画像は転写装置２５により中間転写ベルト２４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１２は、３色目の画像の転写後にクリーニング装置１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１７で除電される。
【００４７】
さらに、感光体１２は、帯電器１３により一様に帯電され、画像読取装置２９から画像処理部を介してレーザ書込み装置１８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１８から照射されて静電潜像が形成される。この感光体１２上の静電潜像は回転型現像装置１４の４色目の現像器２０Ｄにより現像されて４色目の画像となり、この感光体１２上の４色目の画像が転写装置２５により中間転写ベルト２４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１２は、４色目の画像の転写後にクリーニング装置１６でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器１７で除電される。
【００４８】
そして、レジストローラ３３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２６により中間転写ベルト２４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３４で搬送されて定着装置３５によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ３６により排紙トレイへ排出される。また、中間転写ベルト２４はフルカラー画像の転写後にクリーニング装置２７でクリーニングされて残留トナーが除去される。
【００４９】
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１２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２４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、２色重ね画像を形成する場合には感光体１２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２４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１２上に１つの単色画像が形成されて中間転写ベルト２４上に転写された後に記録媒体に転写される。
【００５０】
このようなカラー複写機においては、像担持体１２、２４の回転精度が最終画像の品質に大きく影響し、より高精度な像担持体１２ 、２４の駆動制御が望まれる。
そこで、この第２の実施形態では、感光体ドラム１２の駆動制御が上記第１の実施形態の回転体駆動制御装置により行われ、かつ、中間転写ベルト２４の駆動制御が上記第１の実施形態の回転体駆動制御装置により行われる。
【００５１】
この第２の実施形態によれば、像担持体１２、２４の駆動制御を上記第１の実施形態の回転体駆動制御装置によりそれぞれ行うので、像担持体の駆動制御の精度が向上して個体間のばらつきがあっても必要性能を発揮できる高精度な像担持体駆動制御を行うことができ、常に高品質な画像を得ることができる。
【００５２】
図８は本発明の第３の実施形態を示す。この第３の実施形態は、カラー複写機からなる画像形成装置の一形態である。像担持体としての感光体１０１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１０１は、３本の感光体搬送ローラ１０２〜１０４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。
【００５３】
感光体１０１の周りには、矢印Ａで示す感光体１０１回転方向へ順に、帯電器１０５、露光手段としての露光光学系（以下ＬＳＵという）１０６、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの各色の現像器１０７〜１１０、中間転写ユニット１１１、感光体クリーニング手段１１２及び除電器１１３が設けられている。帯電器１０５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１０１の帯電器１０５に対向した部分を帯電して一様な帯電電位を与える。
【００５４】
ＬＳＵ１０６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１１４を得、この露光光線１１４ により感光体１０１を走査して感光体１０１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１１５はループ状に形成された感光体１０１の継ぎ目を検知するものであり、継ぎ目センサ１１５が感光体１０１の継ぎ目を検知すると、感光体１０１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１１６がＬＳＵ１０６の発光タイミングを制御する。
【００５５】
各現像器１０７〜１１０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１０１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１０１に当接し、感光体１０１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。
【００５６】
中間転写ユニット１１１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中間転写体としての転写ドラム１１７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１１８とからなり、中間転写体１１７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１１８が中間転写体１１７から離間している。中間転写体クリーニング手段１１８は、中間転写体１１７をクリーニングする時のみ中間転写体１１７に当接し、中間転写体１１７から記録媒体としての記録紙１１９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１２０から給紙ローラ１２１により１枚ずつ用紙搬送路１２２に送り出される。
【００５７】
転写手段としての転写ユニット１２３は、中間転写体１１７上のフルカラー画像を記録紙１１９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１２４と、中間転写体１１７上のフルカラー画像を記録紙１１９に転写するための転写バイアスを中間転写体１１７に印加する転写器１２５と、記録紙１１９にフルカラー画像が転写された後に記録紙１１９が中間転写体１１７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体１１７に印加する分離器１２６とから構成されている。
【００５８】
定着器１２７は、内部に熱源を有するヒートローラ１２８と、加圧ローラ１２９とから構成され、記録紙１１９上に転写されたフルカラー画像をヒートローラ１２８と加圧ローラ１２９との記録紙挟持回転に伴い圧力と熱を記録紙１１９に加えて記録紙１１９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。
【００５９】
以上のように構成された第３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１０１と中間転写体１１７は、それぞれの駆動源（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１０５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１０５が感光体１０１の表面を一様に−７００Ｖ程度に帯電させる。次に、継ぎ目センサ１１５が感光体１０１の継ぎ目を検知してから、感光体１０１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１０１にＬＳＵ１０６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１１４が照射され、感光体１０１は露光光線１１４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。
【００６０】
一方、ブラック現像器１０７は所定のタイミングで感光体１０１に当接される。ブラック現像器１０７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１０１上の露光光線１１４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１０７により感光体１０１の表面に形成されたブラックトナー像は、中間転写体１１７に転写される。感光体１０１から中間転写体１１７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１１２により除去され、さらに除電器１１３によって感光体１０１上の電荷が除去される。
【００６１】
次に、帯電器１０５が感光体１０１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１１５が感光体１０１の継ぎ目を検知してから、感光体１０１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１０１にＬＳＵ１０６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１１４が照射され、感光体１０１は露光光線１１４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。
【００６２】
一方、感光体１０１には所定のタイミングでシアン現像器１０８が当接される。シアン現像器１０８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１０１上の露光光線１１４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１０８により感光体１０１の表面に形成されたシアントナー像は、中間転写体１１７上にブラックトナー像と重ねて転写される。感光体１０１から中間転写体１１７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１１２により除去され、さらに除電器１１３によって感光体１０１上の電荷が除去される。
【００６３】
次に、帯電器１０５が感光体１０１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１１５が感光体１０１の継ぎ目を検知してから、感光体１０１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１０１にＬＳＵ１０６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１１４が照射され、感光体１０１は露光光線１１４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。
【００６４】
一方、感光体１０１には所定のタイミングでマゼンタ現像器１０９が当接される。マゼンタ現像器１０９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１０１上の露光光線１１４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１０９ により感光体１０１の表面に形成されたマゼンタトナー像は、中間転写体１１７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１０１から中間転写体１１７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１１２により除去され、さらに除電器１１３によって感光体１０１上の電荷が除去される。
【００６５】
さらに、帯電器１０５が感光体１０１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１１５が感光体１０１の継ぎ目を検知してから、感光体１０１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１０１にＬＳＵ１０６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１１４ が照射され、感光体１０１は露光光線１１４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。
【００６６】
一方、感光体１０１には所定のタイミングでイエロー現像器１１０が当接される。イエロー現像器１１０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１０１上の露光光線１１４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１１０により感光体１０１の表面に形成されたイエロートナー像は中間転写体１１７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１１７上にフルカラー画像が形成される。感光体１０１から中間転写体１１７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１１２により除去され、さらに除電器１１３によって感光体１０１上の電荷が除去される。
【００６７】
中間転写体１７上に形成されたフルカラー画像は、これまで中間転写体１１７から離間していた転写ユニット１２３が中間転写体１１７に接触し、転写器１２５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１２０から用紙搬送路１２２に沿って搬送されてきた記録紙１１９へ転写器１２５により一括して転写される。
【００６８】
また、分離器１２６には記録紙１１９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１１９が中間転写体１１７から剥離される。続いて、記録紙１１９は、定着器１２７に送られ、ここでヒートローラ１２８と加圧ローラ１２９とによる挟持圧、ヒートローラ１２８の熱によってフルカラー画像が定着されて排紙ローラ１３０により排紙トレイ１３１へ排出される。
【００６９】
また、転写ユニット１２３により記録紙１１９上に転写されなかった中間転写体１１７上の残留トナーは中間転写体クリーニング手段１１８により除去される。中間転写体クリーニング手段１１８は、フルカラー画像が得られるまで中間転写体１１７から離間した位置にあり、フルカラー画像が記録紙１１９に転写された後に中間転写体１１７に接触して中間転写体１１７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。
【００７０】
このようなカラー複写機においては、像担持体１０１、１１７の回転精度が最終画像の品質に大きく影響し、特に個体間ばらつきの無い高精度な像担持体１０１、１１７の駆動制御が望まれる。
【００７１】
そこで、この第３の実施形態では、感光体ベルト１０１の駆動制御が上記第１の実施形態の回転体駆動制御装置により行われ、かつ、転写ドラム１１７の駆動制御が上記第１の実施形態の回転体駆動制御装置により行われる。
この第３の実施形態によれば、像担持体１０１、１１７の駆動制御を上記第１の実施形態の回転体駆動制御装置によりそれぞれ行うので、個体間のばらつきがあっても必要性能が発揮できる高精度な像担持体駆動制御を行うことができ、常に高品質な画像を得ることができる。
図９は本発明の第４の実施形態を示す。この第４の実施形態は、画像読取装置の一形態である。
図９に示す画像読取装置において、９０１は読み取られる原稿、９０２は原稿９０１が載置される原稿台、９０３は原稿９０１に光を照射する原稿照明系、９０４は反射光の光軸、９０５は読取り用の素子で例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ ＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）が用いられる。９０６は結像レンズ、９０７は全反射ミラーを示している。
【００７２】
また、９０８は、これらＣＣＤ９０５、レンズ９０６、ミラー９０７等からなる光電変換ユニット、９０９、９１０は副走査駆動用のプーリー、９１１はワイヤ、９１４は駆動用の電動機、９１２はイメージスキャナのハウジングを示している。原稿を読み取るための光電変換ユニット９０８は、ハウジング９１２に固定された電動機９１４により、ワイヤ９１１とプーリー９０９、９１０など電動機９１４の駆動力を伝達する手段を介して副走査方向に駆動されて原稿９０１を走査する。
【００７３】
このとき、蛍光灯などの読取り用照明系９０３で、原稿台９０２上の原稿９０１が照明され、その反射光束（光軸を９０４で示す）が複数のミラー９０７で折り返され、結像レンズ９０６を介してＣＣＤ９０５などのイメージセンサの受光部に結像される。そして、この光電変換ユニット９０８により、原稿９０１の全面が走査されることにより、原稿全体が読み取られる。また、読取り開始位置を示すセンサ９１３は原稿９０１の端部の下部に設置され、光電変換ユニット９０８は、ホームポジションＡから読取り開始位置Ｂの間で立上り等速の定常状態になるように設計されていてＡ点に達した後に原稿の読み取りが開始される。ここに、駆動用のモータ９１４と、ワイヤ９１１、プーリ９０９、９１０など電動機９１４の駆動力を伝達する動力伝達系は、走行体としての光電変換ユニット９０８を駆動する走行体駆動装置を構成している。
【００７４】
そこで、この第４の実施形態では、走行体駆動装置におけるモータ９１４の駆動制御が上記第１の実施形態の回転体駆動制御装置により行われる。エンコーダ１５０７はプーリー９０９の駆動軸などの角変位を検出すればよい。
この第４の実施例によれば、走行体駆動装置のモータ駆動制御を上記第１の実施形態の回転体駆動制御装置により行うので、経時的にまた個体間によらず画像読取装置の走行体の駆動制御の精度が向上して高精度な走行体駆動制御を行うことができ、高品質な読み取り画像を得ることができる。
【００７５】
図１０は、上記各実施形態におけ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であるパーソナルコンピュータを示す。
本発明の第５の実施形態としてのフロッピーディスク２００３（記録媒体）は、上記パーソナルコンピュータ２０００に、上記各実施形態における上記図６のフィードバックコントローラの設計を含む回転体駆動制御方法（図３で示した制御演算）を実行させるためのプログラムが格納され、フロッピーディスクドライブ装置２００２にセットされて読み出される。パーソナルコンピュータ２０００は、このフロッピーディスク２００３に格納されているプログラムを実行することにより、上記各実施形態における回転体駆動制御を実行する。かかるプログラムは、具体的には、コンピュータ２０００によって回転体１５０５動するための制御プログラム、コンピュータ２０００によって上記第２、３の実施形態の画像形成装置の感光体駆動装置を制御するための制御プログラム、コンピュータ２０００によって上記第２、３の実施形態の画像形成装置の転写ドラム駆動装置を制御するための制御プログラム，コンピュータ２０００によって上記第４の実施形態の画像読み取り装置の走行体駆動装置を制御するための制御プログラム等である。
【００７６】
この第５の実施形態によれば、動力伝達系の誤差に起因する変動をも正確に制御することができ、かつ、ロバスト制御性能を満足することができ、変動があっても安定であり、制御性能を満足することができる。
【００７７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、動力伝達系の誤差に起因する変動をも正確に制御することができ、かつ、ロバスト制御性能を満足することができ、変動があっても安定であり、制御性能を満足することができる回転体駆動制御方法及び記録媒体を提供することができる。さらに、個体間のばらつきがあっても必要性能を発揮できる高精度な回転体駆動制御系を構築することができ、常に高品質な画像を得ることができる画像形成装置及び画像読み取り装置を提供することができる。
【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、動力伝達系及び回転駆動源を示す斜視図である。
【図２】同第１の実施形態における回転体駆動制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】同第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４】同第１の実施形態におけるモータ軸入力トルクから回転体の角変位までの伝達関数を説明するための周波数特性図である。
【図５】同第１の実施形態における制御性能の周波数重みＷｐｅｒｆの決定を示す図である。
【図６】同第１の実施形態におけるロバスト制御性能を満足するフィードバックコントローラの設計を行う一般化プラントを示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す概略図である。
【図９】本発明の第４の実施形態を示す断面図である。
【図１０】本発明を適用したパーソナルコンピュータを示す斜視図である。
【符号の説明】
１ マイクロコンピュータ
５ 指令発生装置
６ 直流電動機駆動用のインターフェイス
７ モータ駆動装置
８ 検出用インターフェース装置
１５０１ モータ
１５０５ 回転体
１５０７ エンコーダ
２００１ 電流検出装置
２００２ Ａ／Ｄ変換装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotating body drive control method for controlling a rotating body such as a photosensitive drum and a transfer drum, an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, an image reading apparatus, and a recording medium.
[0002]
[Prior art]
Patent Literature 1 discloses a rotating body drive control method for performing drive control of a rotating body such as a photosensitive drum. In this rotating body drive control method, an encoder is attached to a motor shaft, and the motor shaft control is performed so that the motor shaft is correctly controlled with respect to a target value. In addition, parameter fluctuations of a rotating body driven by a motor via a power transmission system are defined as moment of inertia, and parameter fluctuations of a driving source, which is a motor, are defined as a torque constant, an armature resistance, and an inductance of the motor. By using a robust control system incorporated in the design as perturbation, stable control is performed even if there is a fluctuation.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-164578
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the rotating body drive control method described in Patent Literature 1, an encoder is attached to the motor shaft, and the motor shaft is controlled so that the motor shaft is correctly controlled with respect to a target value. There is a disadvantage that the fluctuations that occur cannot be controlled. In addition, it merely constructs a rotating body drive control system that takes into account only so-called robust stability that can control stably even if there is a fluctuation, and robust control performance is not considered at all. However, there is a drawback that the control performance in the case where it is not guaranteed.
[0005]
The present invention is capable of accurately controlling a fluctuation caused by an error in a power transmission system, and satisfying a robust control performance. And a recording medium.
Further, according to the present invention, it is possible to construct a high-precision rotating body drive control system capable of exhibiting required performance even when there is variation between individuals, and an image forming apparatus and an image reading apparatus capable of always obtaining high-quality images. It is intended to provide a device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a rotating body is rotationally driven by a motor via a power transmission system, an angular displacement of a shaft of the rotating body is detected, and the motor is added to a target angular displacement. In a method of controlling the driving of a rotating body for controlling a value, a feedback controller that satisfies robust control performance is designed, and the feedback controller performs the control.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the rotary body drive control method according to the first aspect, in the design of the feedback controller that satisfies the robust control performance, the nominal model is configured such that the nominal model is determined based on the input torque of the motor shaft in the control target. It is characterized in that the system includes up to the primary resonance among the transfer functions up to the angular displacement of the body.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the rotary body drive control method according to the second aspect, in the design of the feedback controller that satisfies the robust control performance, a minor loop of current control is added to a nominal model to be controlled. And
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the rotary body drive control method according to the first aspect, the design of the feedback controller that satisfies the robust control performance is to provide a required gain at a frequency of one rotation of the rotary body as a sensitivity function. It is characterized by.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the rotating body drive control method according to the first aspect, the design of the feedback controller that satisfies the robust control performance is based on an input torque of the shaft of the motor to be controlled as a model error factor. In the transfer function up to the angular displacement of the rotating body, a fluctuation at a frequency equal to or higher than the primary resonance frequency is represented as a multiplicative uncertainty in the input of the nominal model.
[0011]
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus for forming an image by rotating the image carrier, the driving control of the image carrier is performed by the rotating body drive control according to any one of claims 1 to 5. It is characterized in that it is performed by a method.
[0012]
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth aspect, the image carrier is a photosensitive drum.
[0013]
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth aspect, the image carrier is a photosensitive belt.
[0014]
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth aspect, the image carrier is a transfer drum.
[0015]
According to a tenth aspect, in the image forming apparatus according to the sixth aspect, the image carrier is an intermediate transfer belt.
[0016]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image reading apparatus having the traveling body driving device, the motor control of the traveling body driving device is performed by the rotating body driving control method according to any one of claims 1 to 5. is there.
[0017]
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a recording medium storing a computer with a control program for controlling a rotary drive source and rotating a rotating body by the rotary drive source. This is a control program that uses the rotating body drive control method described in any one of the above embodiments.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a rotating body, a power transmission system, and a rotary drive source according to a first embodiment of the present invention. The first embodiment is an embodiment of a rotating body drive control device to which the present invention is applied.
In FIG. 1, reference numeral 1501 denotes a motor serving as a rotation drive source for driving the rotation of the rotating body. The rotating torque of the motor 1501 is converted by a gear train 1503 and a timing belt 1504 constituting a power transmission system into an image carrier which is a rotating body. To the shaft 1506 of the photosensitive drum 1505. As the motor 1501, for example, a DC motor is used, and the photosensitive drum 1505 is firmly fixed to the shaft 1506. Reference numeral 1507 denotes an encoder as a state detection device that detects an angular displacement of the shaft 1506 of the rotating body 1505, and is coaxially mounted on the rotating shaft 1506.
[0019]
FIG. 2 shows the configuration of a rotating body drive control system that digitally controls the angular displacement of the motor 1501 based on the output signal of the encoder 1507 in the first embodiment. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a microcomputer including a microprocessor 2, a read-only memory (ROM) 3, and a random access memory (RAM) 4. The microprocessor 2, the read-only memory 3, and the random access memory 4 connect to a bus 9 respectively. Connected through.
[0020]
Reference numeral 5 denotes a command generator that outputs a state command signal for commanding the angular displacement of the motor 1501, and this command generator 5 generates a target angular displacement command signal. The output side of the command generator 5 is also connected to the bus 9. Reference numeral 8 denotes a detection interface device that processes an output pulse of the encoder 1507 and converts the pulse into a digital value. The detection interface device 8 includes a counter for counting the output pulses of the encoder 1507, and multiplies the counted value of the counter by a predetermined pulse number-to-angular displacement conversion constant to calculate the number of pulses of the rotating body shaft 1506. Convert to angular displacement.
[0021]
The current flowing through the motor 1501 is detected by the current detection device 2001, and the detection current of the current detection device 2001 is taken into the microcomputer 1 via the A / D converter 2002.
[0022]
Reference numeral 6 denotes a DC motor driving interface. The interface 6 for driving the DC motor is provided by the microcomputer 1 based on the angular displacement of the rotating body from the detection interface device 8, the target angular displacement from the command generator 5, and the motor current from the A / D converter 2002. The calculation result of the feedback control system shown in FIG. 3 is converted into a pulse signal (control signal) for operating a power semiconductor, for example, a transistor constituting the motor driving device 7. The motor driving device 7 operates based on a pulse signal from the DC motor driving interface 6 and controls a voltage applied to the motor 1501. As a result, the motor 1501 is additionally controlled to a predetermined angular displacement by the command generator 5. The angular displacement of the rotating body shaft 1506 is detected by the encoder 1507 and the interface device 8 and taken into the microcomputer 1, and the above control is repeated.
[0023]
Here, reference numeral 1510 denotes a block showing a mechanical system excluding the motor 1501 and the power transmission system (gear train 1503 and timing belt 1504) shown in FIG. 1, and 2003 denotes a power transmission system (gear train 1503 and timing belt 1504). Express. Reference numeral 801 denotes a dashed line in FIG. 2, and shows the entire rotating body drive system shown in FIG. 1 and the motor drive interface 6, motor drive device 7, interface device 8, and current detection device 2001 shown in FIG. 2. , A / D converter 2002.
[0024]
Next, the drive control of the motor according to the first embodiment thus configured will be described with reference to the block configuration of the first embodiment shown in FIG.
The output of the interface device 8 that processes the output of the encoder 1507, that is, the angular displacement information P301 (i-1) of the rotating body shaft 1506 is provided to the arithmetic unit 304 via the loop 303. The calculation unit 304 calculates a difference e (i) between the control target value of the rotating body axis_angular displacement command signal_R (i) output from the command generation device 5 and the value from the loop 303. This e (i) is input to the robust controller block 3001 which is a discretized state matrix.
[0025]
The robust controller block 3001 performs a control operation to calculate a target current value RC (i), and supplies the target current value RC (i) to the operation unit 3006. At the same time, the motor drive current c301 (i-1) detected by the current detection device 2001 and taken into the microcomputer 1 via the A / D conversion device 2002 is supplied to the calculation unit 3006 via the loop 3005.
[0026]
The calculation unit 3006 calculates a difference ec (i) between the target current value RC (i) and the value from the loop 3005. This ec (i) is input to the current control controller 3007. The current control controller 3007 is configured by, for example, a PI control system. Ec (i) calculated by the operation unit 3006 is integrated in a block 3008, multiplied by a constant KIc in a block 3009, and given to the operation unit 3010.
[0027]
At the same time, ec (i) calculated by the arithmetic unit 3006 is multiplied by a constant KPc in a block 3011 and given to the arithmetic unit 3010. The arithmetic unit 3010 obtains a control voltage ua (i) of the motor 1501 by adding two input signals from the blocks 3009 and 3011.
[0028]
The control voltage value ua (i) obtained by the arithmetic unit 3010 is output to the motor 1501 via the DC motor driving interface 6 and the DC motor driving device 7 to drive the motor 1501, thereby driving the motor 1501. The force is transmitted to the shaft 1506 via the gear train 1503 and the timing belt 1504 to rotate the photosensitive drum 1505, and the above loop operation is repeated.
[0029]
In the first embodiment, the current control controller unit 3007 uses a PI control system as an example. However, the present invention is not limited to this. All the above operations are performed by numerical operations in the microcomputer 1 and can be easily realized. However, the control operation unit is not limited to a digital system, but can be constructed in an analog system.
[0030]
Next, the design of a feedback controller that satisfies the robust control performance in the first embodiment will be described.
In FIG. 4, A is a transfer function from the motor shaft input torque of the controlled object 801 to the angular displacement of the rotating body 1505. This transfer function can be easily obtained, for example, by measuring a transfer function from the target current to the motor 1501 to the angular displacement of the rotating body 1505. Here, if it is considered that the delay of the current control system is small and can be ignored, the current flowing to the motor 1501 may be measured instead of the target current to the motor 1501. The torque is converted from the current flowing through the motor 1501 by multiplying the torque constant of the motor 1501 by the current value.
[0031]
The nominal model Pnom in the first embodiment is a model in which up to the primary resonance is considered as a nominal plant, that is, the model shown in B in FIG.
Here, C in FIG. 4 represents, as a factor of the model error, a variation in the transfer function from the motor shaft input torque to be controlled to the angular displacement of the rotating body 1505 at a frequency equal to or higher than the primary resonance frequency in the nominal model Pnom. 7 is a frequency characteristic of a perturbation model when it is considered as a multiplicative uncertainty at the input of FIG. Here, Wdel is the frequency weight of the variation, Δin is the transfer function of the model error, and Δin is
[0032]
(Equation 1)
[0033]
Is a complex number that satisfies
FIG. 5 shows the determination of the frequency weight Wperf of the control performance in the first embodiment. Here, as the sensitivity function, the required gain (point A1 in FIG. 5) at the frequency of one rotation of the rotating body 1505 is given. Can be suppressed.
The generalized plant shown in FIG. 6 is created based on the above information. Here, the output u of the robust controller block 3001 is multiplied by Wdel and Δin in blocks 201 and 202 and added to u by the calculation unit 203 on the input side of the nominal model Pnom. The frequency weights Wperf and Δperf of the control performance in the embodiment are multiplied in blocks 204 and 202 and added to y by the arithmetic unit 205 on the output side of the nominal model Pnom.
Δperf is a virtual block introduced to consider the robustness of control performance,
[0034]
(Equation 2)
[0035]
Is a complex number that satisfies Based on the obtained generalized plant, a controller 3001 that satisfies robust control performance is designed using Dk iteration, which is an approximate solution of μ synthesis, and feedback control is performed by the obtained controller 3001. At this time, implementation is performed by discretizing the controller 3001 by bilinear transformation or the like. When designing the controller 3001, this control system satisfies the robust control performance in consideration of the fluctuation of the real machine at the frequency equal to or higher than the primary resonance. Accurate control can be performed.
[0036]
As described above, in the first embodiment, a feedback controller that satisfies the robust control performance is designed. In the design of the feedback controller, the nominal model is configured such that the transmission from the motor shaft input torque to the angular displacement of the rotating body in the control target is performed. Among the functions, a system including up to the primary resonance is added, the minor loop of current control is added to the nominal model of the control object, the required gain at the frequency of one revolution of the rotating body is given as a sensitivity function, and the control object Of the transfer function from the input torque of the motor shaft to the angular displacement of the rotating body at a frequency higher than the primary resonance frequency is expressed as multiplicative uncertainty in the input of the nominal model. Therefore, it is possible to accurately control the fluctuation caused by the error of the power transmission system, and to satisfy the robust control performance. it can.
[0037]
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention. The second embodiment is an embodiment of an image forming apparatus including a color copying machine. In FIG. 7, reference numeral 10 denotes an apparatus main body according to the second embodiment. The apparatus main body 10 is provided with a drum-shaped photoconductor (photoconductor drum) 12 as an image carrier, slightly to the right of the center in the outer case 11. Around the photoreceptor 12, a rotary developing device 14, an intermediate transfer unit 15, and a cleaning device 16 as a developing unit are sequentially arranged in the rotation direction (counterclockwise) as indicated by an arrow from a charger 13 provided thereon. , A static eliminator 17 and the like.
[0038]
An optical writing device as an exposure unit, for example, a laser writing device 18 is installed on the charger 13, the rotary developing device 14, the cleaning device 16, and the static eliminator 17. The rotary developing device 14 includes developing devices 20A, 20B, 20C, and 20D each having a developing roller 21 and storing toner of each color of yellow, magenta, cyan, and black. The developing units 20A, 20B, 20C, and 20D are selectively moved to a developing position facing the outer periphery of the photoconductor 12.
[0039]
In the intermediate transfer unit 15, an endless intermediate transfer body as an image carrier, for example, an intermediate transfer belt 24 is stretched over a plurality of rollers 23, and the intermediate transfer belt 24 is in contact with the photoconductor 12. A transfer device 25 is provided inside the intermediate transfer belt 24, and a transfer device 26 and a cleaning device 27 are provided outside the intermediate transfer belt 24. The cleaning device 27 is provided so as to be able to freely contact and separate from the intermediate transfer belt 24.
[0040]
The laser writing device 18 receives an image signal of each color from the image reading device 29 via an image processing unit (not shown), and applies the laser light L sequentially modulated by the image signal of each color to the photosensitive member 12 in a uniformly charged state. By exposing the photoconductor 12 by irradiation, an electrostatic latent image is formed on the photoconductor 12. The image reading device 29 reads the image of the document G set on a document table 30 provided on the upper surface of the apparatus main body 10 by color separation and converts the image into an electric image signal. The recording medium transport path 32 transports a recording medium such as a sheet from right to left. In the recording medium transport path 32, a registration roller 33 is installed before the intermediate transfer unit 15 and the transfer device 26, and a transport belt 34, a fixing device 35, and a paper discharge roller 36 are provided downstream of the intermediate transfer unit 15 and the transfer device 26. Is arranged.
[0041]
The apparatus main body 10 is placed on a sheet feeding device 50. A plurality of paper feed cassettes 51 are provided in multiple stages in the paper feed device 50, and one of the paper feed rollers 52 is selectively driven to send out a recording medium from any one of the paper feed cassettes 51. . This recording medium is transported to the recording medium transport path 32 through the automatic paper feed path 37 in the apparatus main body 10. A manual tray 38 is provided on the right side of the apparatus main body 10 so as to be openable and closable. A recording medium inserted from the manual tray 38 is conveyed to a recording medium conveying path 32 through a manual paper feed path 39 in the apparatus main body 10. You. A discharge tray (not shown) is detachably attached to the left side of the apparatus main body 10, and the recording medium discharged by the discharge rollers 36 through the recording medium transport path 32 is stored in the discharge tray.
[0042]
In the second embodiment, when a color copy is to be made, the original G is set on the original platen 30 and a start switch (not shown) is pressed to start a copying operation. First, the image reading device 29 color-separates and reads the image of the document G on the document table 30. At the same time, a recording medium is selectively sent out from a paper supply cassette 51 in a paper supply device 50 by a paper supply roller 52, and the recording medium abuts against a registration roller 33 through an automatic paper supply path 37 and a recording medium transport path 32 and stops. .
[0043]
The photoreceptor 12 rotates counterclockwise, and the intermediate transfer belt 24 rotates clockwise by rotation of a driving roller among the plurality of rollers 23. The photoreceptor 12 is uniformly charged by the charger 13 as it rotates, and a laser beam modulated by an image signal of the first color applied from the image reading device 29 to the laser writing device 18 via the image processing unit is provided by the laser. Irradiation from the writing device 18 forms an electrostatic latent image.
[0044]
The electrostatic latent image on the photoreceptor 12 is developed by a first-color developing device 20A of the rotary developing device 14 into a first-color image, and the first-color image on the photoreceptor 12 is intermediately transferred by a transfer device 25. The image is transferred to the belt 24. After the transfer of the first color image, the photoreceptor 12 is cleaned by the cleaning device 16 to remove the residual toner, and is discharged by the discharger 17.
[0045]
Subsequently, the photoconductor 12 is uniformly charged by the charger 13, and laser light modulated by an image signal of the second color applied from the image reading device 29 to the laser writing device 18 via the image processing unit is written in the laser. Irradiation from the device 18 forms an electrostatic latent image. The electrostatic latent image on the photoconductor 12 is developed by a second-color developing device 20B of the rotary developing device 14 to be a second-color image, and the second-color image on the photoconductor 12 is intermediately transferred by a transfer device 25. The image is transferred onto the belt 24 so as to overlap the first color image. After the transfer of the second color image, the photoreceptor 12 is cleaned by the cleaning device 16 to remove the residual toner, and is discharged by the discharger 17.
[0046]
Next, the photoreceptor 12 is uniformly charged by the charger 13, and laser light modulated by a third color image signal applied from the image reading device 29 to the laser writing device 18 via the image processing unit is written in the laser. Irradiation from the device 18 forms an electrostatic latent image. The electrostatic latent image on the photoreceptor 12 is developed by a third-color developing device 20C of the rotary developing device 14 to become a third-color image, and the third-color image on the photoreceptor 12 is intermediately transferred by a transfer device 25. The first color image and the second color image are transferred onto the belt 24 in a superimposed manner. After the transfer of the third color image, the photoreceptor 12 is cleaned by the cleaning device 16 to remove the residual toner, and is discharged by the discharger 17.
[0047]
Further, the photoconductor 12 is uniformly charged by the charger 13, and a laser beam modulated by an image signal of the fourth color applied from the image reading device 29 to the laser writing device 18 via the image processing unit is applied to the laser writing device. Irradiation from 18 forms an electrostatic latent image. The electrostatic latent image on the photoconductor 12 is developed by the fourth-color developing device 20D of the rotary developing device 14 to become a fourth-color image, and the fourth-color image on the photoconductor 12 is intermediately transferred by the transfer device 25. A full-color image is formed by being transferred onto the belt 24 so as to overlap the first color image, the second color image, and the third color image. After the transfer of the image of the fourth color, the photoconductor 12 is cleaned by the cleaning device 16 to remove the residual toner, and is discharged by the discharger 17.
[0048]
Then, the registration roller 33 rotates in a timely manner, and the recording medium is sent out. The full color image on the intermediate transfer belt 24 is transferred to the recording medium by the transfer device 26. The recording medium is conveyed by a conveyance belt 34, a full-color image is fixed by a fixing device 35, and is discharged to a discharge tray by a discharge roller 36. After the transfer of the full-color image, the intermediate transfer belt 24 is cleaned by the cleaning device 27 to remove the residual toner.
[0049]
The operation of forming a four-color superimposed image has been described above. In the case of forming a three-color superimposed image, three different single-color images are sequentially formed on the photoreceptor 12 and transferred onto the intermediate transfer belt 24 in a superimposed manner. When a two-color superimposed image is formed, two different single-color images are sequentially formed on the photoreceptor 12 and then transferred onto the intermediate transfer belt 24, and then recorded. It is transferred to the medium at once. When a single-color image is formed, one single-color image is formed on the photoreceptor 12, transferred to the intermediate transfer belt 24, and then transferred to a recording medium.
[0050]
In such a color copying machine, the rotational accuracy of the image carriers 12 and 24 greatly affects the quality of the final image, and it is desired to control the driving of the image carriers 12 and 24 with higher accuracy.
Thus, in the second embodiment, the drive control of the photosensitive drum 12 is performed by the rotating body drive control device of the first embodiment, and the drive control of the intermediate transfer belt 24 is performed in the first embodiment. This is performed by the rotating body drive control device.
[0051]
According to the second embodiment, since the drive control of the image carriers 12 and 24 is performed by the rotating body drive control device of the first embodiment, the accuracy of the drive control of the image carriers is improved and It is possible to perform high-precision image carrier drive control capable of exhibiting the required performance even if there is a variation between them, and it is possible to always obtain a high-quality image.
[0052]
FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention. The third embodiment is an example of an image forming apparatus including a color copying machine. The photoreceptor 101 as an image carrier is a photoreceptor belt in which a photosensitive layer of an organic optical semiconductor (OPC) or the like is formed in a thin film on the outer peripheral surface of a closed loop NL belt base material. The photoconductor 101 is supported by three photoconductor transport rollers 102 to 104, and is rotated in the direction of arrow A by a drive motor (not shown).
[0053]
Around the photoreceptor 101, a charger 105, an exposure optical system (hereinafter referred to as LSU) 106 as an exposure unit, and a developing device for each color of black, yellow, magenta, and cyan are arranged in the rotation direction of the photoreceptor 101 as indicated by an arrow A. 107 to 110, an intermediate transfer unit 111, a photoconductor cleaning unit 112, and a static eliminator 113 are provided. The charger 105 is supplied with a high voltage of about −4 to 5 kV from a power supply device (not shown), and charges a portion of the photoconductor 101 facing the charger 105 to give a uniform charging potential.
[0054]
The LSU 106 sequentially modulates the image signal of each color from the gradation conversion means (not shown) by a laser driving circuit (not shown) with light intensity modulation or pulse width modulation, and uses the modulated signal as a semiconductor laser (not shown). Is driven to obtain an exposure light beam 114. The exposure light beam 114 scans the photoconductor 101 to form an electrostatic latent image corresponding to each color image signal on the photoconductor 101 sequentially. The seam sensor 115 detects a seam of the photoconductor 101 formed in a loop shape. When the seam sensor 115 detects a seam of the photoconductor 101, the seam sensor 115 avoids the seam of the photoconductor 101, and detects the seam of each color. The timing controller 116 controls the light emission timing of the LSU 106 so that the electrostatic latent image forming position is the same.
[0055]
Each of the developing units 107 to 110 stores a toner corresponding to each development color, and selectively supplies the toner to the photoconductor 101 at a timing corresponding to an electrostatic latent image corresponding to an image signal of each color on the photoconductor 101. By contacting the electrostatic latent image on the photoreceptor 101 with toner to form an image of each color, a full-color image composed of four-color superimposed images is formed.
[0056]
The intermediate transfer unit 111 includes a transfer drum 117 as an intermediate transfer body in which a belt-like sheet made of a conductive resin or the like is wound around a metal tube such as aluminum, and an intermediate transfer body cleaning in which rubber or the like is formed in a blade shape. The intermediate transfer member cleaning unit 118 is separated from the intermediate transfer member 117 while the four-color superposed image is formed on the intermediate transfer member 117. The intermediate transfer member cleaning unit 118 comes into contact with the intermediate transfer member 117 only when cleaning the intermediate transfer member 117, and removes toner remaining from the intermediate transfer member 117 without being transferred to the recording paper 119 as a recording medium. The recording paper is sent one by one from a recording paper cassette 120 to a paper transport path 122 by a paper feed roller 121.
[0057]
The transfer unit 123 as a transfer unit transfers the full-color image on the intermediate transfer body 117 to the recording paper 119, and includes a transfer belt 124 formed of conductive rubber or the like in a belt shape, and a transfer belt on the intermediate transfer body 117. A transfer device 125 for applying a transfer bias for transferring a full-color image to the recording paper 119 to the intermediate transfer member 117; and the recording paper 119 is electrostatically transferred to the intermediate transfer member 117 after the full-color image is transferred to the recording paper 119. And a separator 126 for applying a bias to the intermediate transfer member 117 so as to prevent sticking.
[0058]
The fixing device 127 includes a heat roller 128 having a heat source therein and a pressure roller 129, and rotates the full-color image transferred on the recording paper 119 to the recording paper nipping rotation of the heat roller 128 and the pressure roller 129. Accordingly, a full-color image is fixed on the recording paper 119 by applying pressure and heat to the recording paper 119 to form a full-color image.
[0059]
The operation of the third embodiment configured as described above will be described below. Here, the description will proceed assuming that the development of the electrostatic latent image is performed in the order of black, cyan, magenta, and yellow.
The photoconductor 101 and the intermediate transfer body 117 are driven in the directions of arrows A and B by respective driving sources (not shown). In this state, first, a high voltage of about −4 to 5 kV is applied to the charger 105 from a power supply device (not shown), and the charger 105 uniformly charges the surface of the photoconductor 101 to about −700 V. Next, after the seam sensor 115 detects the seam of the photoconductor 101, after a certain time has passed so as to avoid the seam of the photoconductor 101, the laser beam corresponding to the black image signal from the LSU 106 is applied to the photoconductor 101. When the exposure light beam 114 is irradiated, the charge of the portion of the photoconductor 101 irradiated with the exposure light beam 114 disappears, and an electrostatic latent image is formed.
[0060]
On the other hand, the black developing device 107 comes into contact with the photoconductor 101 at a predetermined timing. The black toner in the black developing device 107 has been given a negative charge in advance, and the black toner adheres only to a portion (electrostatic latent image portion) of the photoconductor 101 where the charge has been lost by irradiation with the exposure light beam 114, Development by a so-called negative-positive process is performed. The black toner image formed on the surface of the photoconductor 101 by the black developing device 107 is transferred to the intermediate transfer body 117. Residual toner not transferred from the photoconductor 101 to the intermediate transfer body 117 is removed by the photoconductor cleaning unit 112, and further, the charge on the photoconductor 101 is removed by the charge eliminator 113.
[0061]
Next, the charger 105 uniformly charges the surface of the photoconductor 101 to about -700V. After the seam sensor 115 detects the seam of the photoconductor 101, a predetermined time elapses to avoid the seam of the photoconductor 101, and then the photoconductor 101 is exposed to the laser beam corresponding to the cyan image signal from the LSU 106. When the light beam 114 is irradiated, the charge of the portion of the photoconductor 101 irradiated with the exposure light beam 114 disappears, and an electrostatic latent image is formed.
[0062]
On the other hand, a cyan developing unit 108 is brought into contact with the photoconductor 101 at a predetermined timing. The cyan toner in the cyan developing unit 108 is given a negative charge in advance, and the cyan toner adheres only to a portion (electrostatic latent image portion) of the photosensitive member 101 where the charge has been lost by the irradiation of the exposure light beam 114, Development by a so-called negative-positive process is performed. The cyan toner image formed on the surface of the photoconductor 101 by the cyan developing device 108 is transferred onto the intermediate transfer member 117 so as to overlap the black toner image. Residual toner not transferred from the photoconductor 101 to the intermediate transfer body 117 is removed by the photoconductor cleaning unit 112, and further, the charge on the photoconductor 101 is removed by the charge eliminator 113.
[0063]
Next, the charger 105 uniformly charges the surface of the photoconductor 101 to about -700V. After the seam sensor 115 detects the seam of the photoconductor 101, a predetermined time elapses to avoid the seam of the photoconductor 101, and then the photoconductor 101 is exposed to the laser beam corresponding to the magenta image signal from the LSU 106. When the light beam 114 is irradiated, the charge of the portion of the photoconductor 101 irradiated with the exposure light beam 114 disappears, and an electrostatic latent image is formed.
[0064]
On the other hand, the magenta developing device 109 is brought into contact with the photoconductor 101 at a predetermined timing. The magenta toner in the magenta developing device 109 is given a negative charge in advance, and the magenta toner adheres only to a portion (electrostatic latent image portion) of the photoreceptor 101 where the charge has been lost by irradiation with the exposure light beam 114, Development by a so-called negative-positive process is performed. The magenta toner image formed on the surface of the photoconductor 101 by the magenta developing device 109 is transferred onto the intermediate transfer member 117 so as to overlap the black toner image and the cyan toner image. Residual toner not transferred from the photoconductor 101 to the intermediate transfer body 117 is removed by the photoconductor cleaning unit 112, and further, the charge on the photoconductor 101 is removed by the charge eliminator 113.
[0065]
Further, the charger 105 uniformly charges the surface of the photoconductor 101 to about -700V. After the seam sensor 115 detects the seam of the photoconductor 101, a predetermined time elapses so as to avoid the seam of the photoconductor 101, and the photoconductor 101 is exposed to the laser beam corresponding to the yellow image signal from the LSU 106. When the light beam 114 is irradiated, the charge of the portion of the photoconductor 101 irradiated with the exposure light beam 114 disappears, and an electrostatic latent image is formed.
[0066]
On the other hand, the yellow developing device 110 is brought into contact with the photoconductor 101 at a predetermined timing. The yellow toner in the yellow developing unit 110 is given a negative charge in advance, and the yellow toner adheres only to a portion (electrostatic latent image portion) of the photoconductor 101 where the charge has been lost by the irradiation of the exposure light beam 114, Development by a so-called negative-positive process is performed. The yellow toner image formed on the surface of the photoreceptor 101 by the yellow developing unit 110 is transferred onto the intermediate transfer member 117 so as to be superimposed on the black toner image, the cyan toner image, and the magenta toner image, and a full-color image is formed on the intermediate transfer member 117. It is formed. Residual toner not transferred from the photoconductor 101 to the intermediate transfer body 117 is removed by the photoconductor cleaning unit 112, and further, the charge on the photoconductor 101 is removed by the charge eliminator 113.
[0067]
In the full-color image formed on the intermediate transfer member 17, the transfer unit 123 which has been separated from the intermediate transfer member 117 contacts the intermediate transfer member 117, and a high voltage of about +1 kV is applied to the transfer device 125 by a power supply device (FIG. (Not shown), the image data is collectively transferred by the transfer device 125 to the recording paper 119 transported from the recording paper cassette 120 along the paper transport path 122.
[0068]
Further, a voltage is applied to the separator 126 from the power supply device so that an electrostatic force for attracting the recording paper 119 is applied, and the recording paper 119 is separated from the intermediate transfer body 117. Subsequently, the recording paper 119 is sent to the fixing device 127, where the full-color image is fixed by the pinching pressure between the heat roller 128 and the pressure roller 129 and the heat of the heat roller 128, and the discharge tray 130 discharges the paper. It is discharged to 131.
[0069]
Further, the residual toner on the intermediate transfer body 117 that has not been transferred onto the recording paper 119 by the transfer unit 123 is removed by the intermediate transfer body cleaning unit 118. The intermediate transfer member cleaning unit 118 is located at a position separated from the intermediate transfer member 117 until a full-color image is obtained, and contacts the intermediate transfer member 117 after the full-color image has been transferred to the recording paper 119, and is on the intermediate transfer member 117. Remove residual toner. Through the above series of operations, the formation of one full-color image is completed.
[0070]
In such a color copying machine, the rotation accuracy of the image carriers 101 and 117 greatly affects the quality of the final image. In particular, it is desired to control the driving of the image carriers 101 and 117 with high accuracy without variation among individuals.
[0071]
Therefore, in the third embodiment, the drive control of the photosensitive belt 101 is performed by the rotating body drive control device of the first embodiment, and the drive control of the transfer drum 117 is performed in the first embodiment. This is performed by the rotating body drive controller.
According to the third embodiment, since the drive control of the image carriers 101 and 117 is performed by the rotating body drive control device of the first embodiment, the required performance can be exhibited even if there is a variation between individuals. High-precision image carrier drive control can be performed, and a high-quality image can always be obtained.
FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is an example of an image reading device.
In the image reading apparatus shown in FIG. 9, reference numeral 901 denotes a document to be read; 902, a document table on which the document 901 is placed; 903, a document illumination system for irradiating the document 901 with light; 904, an optical axis of reflected light; As a reading element, for example, a CCD (Charge Coupled Device) is used. Reference numeral 906 denotes an imaging lens, and 907 denotes a total reflection mirror.
[0072]
Reference numeral 908 denotes a photoelectric conversion unit including the CCD 905, lens 906, mirror 907, and the like; 909 and 910, pulleys for sub-scanning driving; 911, wires; 914, a driving motor; and 912, an image scanner housing. ing. The photoelectric conversion unit 908 for reading the original is driven in the sub-scanning direction by a motor 914 fixed to the housing 912 via a wire 911 and means for transmitting the driving force of the electric motor 914, such as pulleys 909 and 910. Is scanned.
[0073]
At this time, the original 901 on the original table 902 is illuminated by a reading illumination system 903 such as a fluorescent lamp, and the reflected light beam (the optical axis is indicated by 904) is folded back by a plurality of mirrors 907, and the image forming lens 906 is moved. An image is formed on a light receiving unit of an image sensor such as a CCD 905 via the CCD. Then, the entire surface of the original 901 is scanned by the photoelectric conversion unit 908 to read the entire original. Further, a sensor 913 indicating the reading start position is installed below the end of the original 901, and the photoelectric conversion unit 908 is designed so as to rise from the home position A to the reading start position B in a steady state with a constant rising speed. The reading of the original is started after reaching the point A. Here, a driving motor 914 and a power transmission system that transmits the driving force of the electric motor 914 such as the wires 911 and the pulleys 909 and 910 constitute a traveling body driving device that drives the photoelectric conversion unit 908 as the traveling body. I have.
[0074]
Therefore, in the fourth embodiment, the drive control of the motor 914 in the traveling body drive device is performed by the rotary body drive control device of the first embodiment. The encoder 1507 may detect the angular displacement of the drive shaft of the pulley 909 or the like.
According to the fourth embodiment, since the motor drive control of the running body drive device is performed by the rotating body drive control device of the first embodiment, the running body of the image reading device can be changed over time and independently of each other. The driving control accuracy of the vehicle is improved, and the driving control of the traveling body can be performed with high accuracy, and a high quality read image can be obtained.
[0075]
FIG. 10 shows a personal computer which is an example of a computer used to execute the rotating body drive control method in each of the above embodiments.
A floppy disk 2003 (recording medium) according to the fifth embodiment of the present invention includes a method of controlling the driving of the rotating body (shown in FIG. 3) including the design of the feedback controller of FIG. Is stored in the floppy disk drive 2002 and read out. The personal computer 2000 executes the rotating body drive control in each of the above embodiments by executing a program stored in the floppy disk 2003. Specifically, such a program is a control program for moving the rotating body 1505 by the computer 2000, a control program for controlling the photoconductor driving device of the image forming apparatus of the second and third embodiments by the computer 2000, A control program for controlling the transfer drum driving device of the image forming apparatus according to the second and third embodiments by the computer 2000, and controlling the traveling body driving device of the image reading device of the fourth embodiment by the computer 2000. And the like.
[0076]
According to the fifth embodiment, it is possible to accurately control the fluctuation caused by the error of the power transmission system, and to satisfy the robust control performance. The control performance can be satisfied.
[0077]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to accurately control the fluctuation caused by the error in the power transmission system, and to satisfy the robust control performance. A rotary body drive control method and a recording medium that can satisfy control performance can be provided. Furthermore, an image forming apparatus and an image reading apparatus capable of constructing a high-precision rotating body drive control system capable of exhibiting required performance even when there is variation between individuals and constantly obtaining high-quality images are provided. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a rotating body, a power transmission system, and a rotary drive source according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a rotating body drive control system according to the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the first embodiment.
FIG. 4 is a frequency characteristic diagram for explaining a transfer function from a motor shaft input torque to an angular displacement of a rotating body in the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing determination of a frequency weight Wperf of control performance in the first embodiment.
FIG. 6 is a block diagram showing a generalized plant for designing a feedback controller satisfying the robust control performance in the first embodiment.
FIG. 7 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing a personal computer to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 Microcomputer
5 Command generator
6 DC motor drive interface
7 Motor drive
8 Interface device for detection
1501 motor
1505 Rotating body
1507 Encoder
2001 Current detector
2002 A / D converter
