JP2004205717A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】露光により感光体上に潜像を形成し、現像、転写、定着することにより記録紙上に画像を形成する形成手段と、転写工程に用いる移動手段と、移動手段を回転駆動する駆動手段と、移動手段の移動距離情報または移動速度情報を検出するエンコーダと、エンコーダ出力から位置偏差または速度偏差を求める算出手段と、位置偏差または速度偏差に対し所定の演算を行い、得られた結果をもとに駆動源を制御する制御手段と、エンコーダの出力区間内で、所定の周期T1にてカウントを行うカウント手段とを有する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ、プリンタ、複写機等の画像形成装置に係り、詳しくは、像担持体と移動体との対向位置で像担持体上の可視像を移動体側に転写する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、感光体ドラム等の像担持体と、転写ベルト等の移動体とを互いに接触させて転写ニップを形成し、ここでそれぞれの表面を互いに順方向に移動させながら、トナー像の可視像を像担持体表面から移動体側に転写せしめる画像形成装置が知られている。移動体としては、中間転写ベルトや記録体搬送ベルトなどが用いられる。
【0003】
中間転写ベルトが用いられる場合には、可視像が転写ニップで像担持体から移動体に中間転写された後、2次転写位置まで搬送されてここで移動体から転写紙等の記録体に2次転写される。また、記録体搬送ベルトが用いられる場合には、可視像が中間転写されることなく、像担持体から移動体上の記録体に直接転写される。何れの移動体が用いられる場合でも、可視像が転写ニップで像担持体側から移動体側へと転写されることに変わりはない。
【0004】
上述の移動体を用いる画像形成装置では、可視像が移動体又はこれに搬送される記録体の正規位置にきちんと転写されずに、転写位置ズレを生ずる場合がある。更に、像担持体上に形成した各色の可視像を順次重ね合わせて転写するフルカラー画像形成装置では、各色の可視像に微妙な転写位置ズレが生ずる結果、色ズレとなって転写像の色調を大きく乱してしまうこともある。
【0005】
そこで、像担持体に形成した基準可視像を移動体たるベルト上に転写した後、そのベルト上における位置をフォトセンサ等によって検知し、検知結果に基づいて像担持体に対する静電潜像の形成位置や姿勢を調整するなどして、可視像の転写位置を補正する画像形成装置が知られている。
【0006】
しかしながら、このようにして転写位置を補正しても、移動体たるベルトの厚みの不均一化や、ベルト張架ローラの偏心などに起因してベルト移動速度が不安定であると、転写位置ズレが生じたり、転写像が乱れたりしてしまう。そして、フルカラー画像形成装置では、色ズレが生じてしまうことになる。
【0007】
そこで、上述の問題を解決する従来技術例として、無端ベルトに従動する従動ロールの軸上にロータリーエンコーダを取り付け、回転角速度をもってベルトの速度を検出し、駆動手段に対してフィードバック制御を行い、ベルトの移動速度を予め定められた目標値に近づけるように制御することで、ベルト移動速度を安定化させることができる画像形成装置がある(例えば、特許文献1参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開平11−231754号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、画像形成装置の大きさを極力小さくしたいという強い要求があることから、ロータリーエンコーダのコードホイール径はレイアウトの都合により大きくできず、従って1回転あたりの出力パルス数(=分解能)を上げることは困難である。さらに、コスト的な制約もあって、エンコーダの分解能を上げることが困難となっている。
【0010】
本発明は、上記問題点、制約を鑑み、物理的に分解能が小さいエンコーダを用いても優秀な制御成績を上げることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、請求項1記載の画像形成装置は、露光により感光体上に潜像を形成し、現像、転写、定着することにより記録紙上に画像を形成する形成手段と、転写工程に用いる移動手段と、移動手段を回転駆動する駆動手段と、移動手段の移動距離情報または移動速度情報を検出するエンコーダと、エンコーダ出力から位置偏差または速度偏差を求める算出手段と、位置偏差または速度偏差に対し所定の演算を行い、得られた結果をもとに駆動源を制御する制御手段と、エンコーダの出力区間内において所定の周期T1にてカウントを行うカウント手段とを有することを特徴としている。
【0012】
請求項2記載の画像形成装置は、請求項1記載の画像形成装置において、エンコーダは、移動手段に当接された従動ローラの軸に取り付けられたことを特徴としている。
【0013】
請求項3記載の画像形成装置は、請求項1記載の画像形成装置において、エンコーダは、移動手段に当接された従動ローラの外周面および従動ローラの軸のいずれか一方に形成されることを特徴としている。
【0014】
請求項4記載の画像形成装置は、請求項1記載の画像形成装置において、エンコーダは、移動手段の表面および裏面のいずれか一方に形成されることを特徴としている。
【0015】
請求項5記載の画像形成装置は、請求項1記載の画像形成装置において、算出手段は、エンコーダが各々90°位相のずれた2チャンネルのパルス信号を出力することによって得られる、それぞれのパルスの立上りおよび立下りの双方を用いて位置偏差または速度偏差を求めることを特徴としている。
【0016】
請求項6記載の画像形成装置は、請求項1記載の画像形成装置において、エンコーダのパルスをカウントするエンコーダパルスカウント手段と、所定の周期T1のパルスをカウントする周期T1パルスカウント手段と、制御周期タイマ手段と、タイマの回数をカウントする制御周期タイマカウント手段とをさらに有し、所定の制御周期T2毎に、エンコーダパルスカウント値、周期T1パルスカウント値および制御周期タイマカウント値を取得することを特徴としている。
【0017】
請求項7記載の画像形成装置は、請求項6記載の画像形成装置において、制御周期T2毎に、エンコーダパルスカウント値、周期T1パルスカウント値、および制御周期タイマカウント値をもとに、理想位置または理想速度に対する偏差を演算し、その偏差に対し所定の演算を行い、駆動源を制御することを特徴としている。
【0018】
請求項8記載の画像形成装置は、請求項7記載の画像形成装置において、制御周期T2毎に演算された位置偏差および速度偏差、駆動源制御情報のいずれか一方に対し、所定のフィルタ処理演算を行うことを特徴としている。
【0019】
請求項9記載の画像形成装置は、請求項6記載の画像形成装置において、周期T1パルスカウント値は、エンコーダパルスの立上りおよび立下りのいずれか一方によりゼロクリアされることを特徴としている。
【0020】
請求項10記載の画像形成装置は、請求項6記載の画像形成装置において、周期T1パルスカウント値は、エンコーダパルスの立上りおよび立下り双方によりゼロクリアされることを特徴としている。
【0021】
請求項11記載の画像形成装置は、請求項9または10記載の画像形成装置において、周期T1パルスカウント値のゼロクリア動作は、ゼロクリア直前のカウント値の取得後に行われることを特徴としている。
【0022】
請求項12記載の画像形成装置は、請求項11記載の画像形成装置において、カウント値の取得結果:nと所定の値:N1、N2(ただしN1<N2)とから、N1≦n≦N2の関係が成り立たない際には異常と判断し、異常判定回数とすることを特徴としている。
【0023】
請求項13記載の画像形成装置は、請求項12記載の画像形成装置において、異常判定回数が所定の回数に達した際に画像形成を禁止することを特徴としている。
【0024】
請求項14記載の画像形成装置は、請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、移動手段は、記録紙搬送ベルトおよび中間転写ベルトのいずれか一方であることを特徴としている。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態として、タンデム方式のカラーレーザプリンタについて、添付の図面を参照にしながら詳細に説明する。
【0026】
図1に搬送ベルトに沿って画像形成部が並んだタンデムタイプといわれるカラー画像形成装置の構成を示す。給紙トレイ1から給紙ローラ2と分離ローラ3とにより分離給紙される用紙4を搬送する搬送ベルト5に沿って、この搬送ベルト5の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部6Y、6M、6C、6BKが配列された、所謂、タンデムタイプといわれるものである。
【0027】
これらの画像形成部6Y、6M、6C、6BKは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部6Yはイエローの画像を、画像形成部6Mはマゼンタの画像を、画像形成部6Cはシアンの画像を、画像形成部6BKはブラックの画像をそれぞれ形成する。
【0028】
よって、以下の説明では、画像形成部6Yについて具体的に説明するが、他の画像形成部6M、6C、6BKは画像形成部6Yと同様であるので、画像形成部6M、6C、6BKの構成要素は、画像形成装置6Yの各構成要素に付したYに代えて、M、C、BKによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明は省略する。
【0029】
搬送ベルト5は、回転駆動される駆動ローラ7と従動ローラ8とに巻回されたエンドレスのベルトである。画像形成に際して、給紙トレイ1に収納された用紙4は最上位のものから順に送り出され、静電吸着作用により搬送ベルト5に吸着されて回転駆動される搬送ベルト5により最初の画像形成部6Yに搬送され、ここで、イエローのトナー画像が転写される。
【0030】
画像形成部6Yは、感光体としての感光体ドラム9Y、この感光体ドラム9Yの周囲に配置された帯電器10Y、露光器11、現像器12Y、感光体クリーナ(図示せず)、除電器13Y等から構成されている。露光器11は各画像形成部6Y、6M、6C、6BKが形成する画像色に対応する露光光(本実施の形態ではレーザ光)14Y、14M、14C、14BKを照射するように構成されている。
【0031】
画像形成に際し、感光体ドラム6Yの外周面は、暗中にて帯電器10Yにより一様に帯電された後、露光器11からのイエロー画像に対応したレーザ光14Yにより露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器12Yにおいてイエロートナーにより可視像化され、感光体ドラム9Y上にイエローのトナー画像が形成される。
【0032】
このトナー画像は、感光体ドラム9Yと搬送ベルト5上の用紙4とが接する位置(転写位置)で転写器15Yの働きにより用紙4上に転写され、用紙4上にイエローの画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム9Yは、感光体ドラム9Yの外周面に残留した不要なトナーが感光体クリーナにより払拭された後に除電器13Yにより除電され、次の画像形成のために待機する。
【0033】
このようにして、画像形成部6Yでイエローのトナー画像を転写された用紙4は、搬送ベルト5によって次の画像形成部6Mに搬送される。画像形成部6Mでは、画像形成部6Yでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより、感光体ドラム9M上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が用紙4上に重ね転写される。用紙4はさらに次の画像形成部6C、6BKに搬送され、同様にして、感光体ドラム9C上に形成されたシアンのトナー画像、感光体ドラム9BK上に形成された黒のトナー画像が用紙4上に重ね転写され、フルカラーの画像が得られる。こうしてフルカラーの重ね画像が形成された用紙4は、搬送ベルト5から剥離されて定着器16にて定着された後、排紙される。
【0034】
以上のような従来における構成のカラー画像形成装置では、感光体ドラム9Y、9M、9C、9BKの軸間距離の誤差、感光体ドラム9Y、9M、9C、9BKの平行度誤差、露光器11内でレーザ光を偏向する偏向ミラー(図示せず)の設置誤差、感光体ドラム9Y、9M、9C、9BKへの静電潜像の書込みタイミング誤差等により、本来重ならなければならない位置に各色のトナー画像が重ならず、各色間で位置ずれが生ずるという問題がある。
【0035】
そこで、トナー画像の位置ずれを補正する必要がある。図1に示すように、画像形成部6BKの下流側において搬送ベルト5に対向するセンサ17、18、19が設けられている。センサ17、18、19は矢印方向と直交する主走査方向に沿うように同一の基板上に支持されている。
【0036】
各色の位置ずれの成分としては、主に次のようなものがある。
▲1▼スキュー
▲2▼副走査方向のレジストずれ
▲3▼主走査方向のレジストずれ
▲4▼主走査方向の倍率誤差
▲5▼副走査方向のピッチムラ
【0037】
図2には前記搬送ベルト2上に形成された位置合わせ用トナーマーク列20の一例を示す 。K、C、M、Yの横線、斜め線をそれぞれ形成し、主走査方向に並べられたセンサ17、18、19により検出することによって基準色(この場合BK)に対するスキュー、副走査レジストずれ、主走査レジストずれ、主走査倍率誤差の計測が可能であり、検知された結果から、各種のずれ量、補正量を演算し、各ずれ成分の補正は後述のメインCPUにより以下のように行われる。前記搬送ベルト2上に形成された位置合わせ用トナーマーク列20は、センサ17、18、19にて検出が行われた後、ベルトクリーニング手段21によりクリーニングされる。
【0038】
スキューずれの補正は、露光器11の内部にある各色のレーザ光を折り返すためのミラーの傾き(図示せず)を変更することによってなされる。ミラーに傾きを付勢するための駆動源としてはステッピングモータを用いている。
【0039】
副走査方向のレジストずれの補正に関し、図3に副走査方向の書き出しタイミングを補正する際のタイミングチャートを示す。この場合、補正分解能は1dotであるとする。副走査方向の画像領域信号(書込みenable信号)は同期検知信号のタイミングで書き出しを調整している。今、マーク検知、演算の結果1dot書き出し位置を早くしたい場合、図3に示すように同期検知信号1つ分早く書込みenable信号をアクティブにすれば良い。
【0040】
主走査方向のレジストずれの補正に関し、図4に主走査方向の書き出しタイミングを補正する際のタイミングチャートを示す。この場合、補正分解能は1dotであるとする。まず、画像書込みクロックは同期検知信号の立ち下がりエッジにより、各ラインともに正確に位相の合ったクロックが得られるようになっている。このクロック信号に同期して画像の書込みが行われるが、主走査方向の画像書込みenable信号もこのクロックに同期して作られている。今、マーク検知、演算の結果1dot書き出し位置を早くしたい場合、図4に示すように1クロック分早く書込みenable信号をアクティブにすれば良い。
【0041】
主走査方向の倍率が基準色に対してずれているときは、周波数を非常に小さいステップで変更できるデバイス、例えばVCO(voltage controlled oscillator )を利用したクロックジェネレータ等を用いることにより倍率を変更できる。
【0042】
上記の補正動作は、例えば以下のような場合に実行される。
▲1▼電源投入直後のイニシャライズ時に同時に実行される。
▲2▼装置内部の所定の個所、例えば露光器11の一部の温度上昇を監視し、所定の温度以上変化があった際に自動的に実行される。
▲3▼所定枚数以上のプリント動作が行われた直後に自動的に実行される。
▲4▼オペパネ上あるいはプリンタドライバ上からのユーザの指示により実行される。
【0043】
次に、本発明の第1の実施形態について説明する。上述した実施形態では、ベルト上にパターンを形成し補正を行うことにより、静的なずれは補正することができるが、副走査方向のピッチムラのように動的なずれを補正することができない。そこで、副走査方向のピッチムラの1つの要因であるベルトの走行の変動を安定させるために、図5に示すように従動ローラ8の軸にロータリーエンコーダ22を取り付け、回転角を検出し、駆動ローラの駆動源であるモータ23にフィードバックを行う。
【0044】
この第1の実施形態では、モータ23はステッピングモータを採用する。また、ロータリーエンコーダ22の分解能として、高分解能であるほど良い制御成績が得られるが、コスト、レイアウト上の制約から1回転に付き200パルスの出力が得られるものを用いる。
【0045】
また、本発明のロータリーエンコーダ22は、図6に示すように各々90°位相のずれた2chの出力(A相、B相出力)を持っており、さらに各々の出力の立上りおよび立下りのエッジを使うことにより、実質上1回転に付き800パルス相当の出力が得られるものとなっている。
【0046】
上記の様に、2ch出力の立上り/立下りを使うことにより4逓倍を行っているが、さらに高精度の制御を行うために、2ch出力の立上り/立下り区間を所定の周期:8us(以下、補間計測パルスと呼ぶ)にてカウントを行う事としている。本発明における制御方式は位置制御であり、予めエンコーダパルスの1パルスあたりのベルト移動距離が決まっており、8usにてエンコーダパルス間を補間計測することで、さらに細かいベルトの移動距離を求めることができる。
【0047】
図7に本制御を実現する上でのタイミングチャートを示す。また、図8に本制御のブロック図を示す。
【0048】
まず、エンコーダパルスカウンタのカウント値は、エンコーダパルスのA相、B相出力の各々立上り/立下りエッジによりインクリメントされる。また、8usの補間計測パルスカウンタのカウント値は、補間計測パルスの立上りにてインクリメントされる。また、本制御の制御周期は1msであり、制御周期タイマがかかるごとに制御周期タイマカウンタのカウント値がインクリメントされる。制御周期タイマがかかるごとに、エンコーダパルスカウンタのカウント値:ne、補間計測パルスカウンタのカウント値:mh、制御周期タイマカウンタのカウント値:qの値を取得する。各カウント値をもとに、次に示すように位置偏差の演算を行う。
e(n)=θ0*q−(θ1*ne+θ2*mh) 単位:rad
ここで、
e(n)[rad] :(今回のサンプリングにて演算された)位置偏差
θ0[rad] :制御周期1[ms]あたりの移動角度(=2π*V*E-3/16π [rad])
θ1[rad] :エンコーダ1パルスあたりの移動角度(=2π/800[rad]=7.85*E-3[rad] )
θ2[rad] :補間計測パルス1パルスあたりの移動角度(=2π*V*8*E-3/16π[rad] )
q:制御周期タイマのカウント値
V:線速[mm/s]
【0049】
次に、急激な位置変動に応答してしまうことを避けるため、演算された偏差に対し以下の仕様のフィルタ演算を行う。
フィルタタイプ:Butterworth IIR ローパスフィルタ
サンプリング周波数:1KHz(=制御周期と等しい)
パスバンドリップル(Rp):0.01dB
ストップバンド端減衰量(Rs):2dB
パスバンド端周波数(Fp):50Hz
ストップバンド端周波数(Fs):100Hz
【0050】
本フィルタ演算のブロック図を図9に、フィルタ係数一覧を図191に示す。2段カスケード接続とし、各段における中間ノードをそれぞれu1(n) 、u1(n-1) 、u1(n-2) およびu2(n) 、u2(n-1) 、u2(n-2) と定める。ここで、インデックスの示す意味は次のとおりである。
(n):現在のサンプリング
(n-1) :1つ前のサンプリング
(n-2) :2つ前のサンプリング
【0051】
以下のプログラム演算をフィードバック実行中に制御タイマ割込みがかかるたびに行う事とする。
u1(n) = a11 * u1(n-1) + a21 * u1(n-2) + e(n)*ISF
e1(n) = b01 * u1(n) + b11 * u1(n-1) + b21 * u1(n-2)
u1(n-2) = u1(n-1)
u1(n-1) = u1(n)
u2(n) = a12 * u2(n-1) + a22 * u2(n-2) + e1(n)e'(n) = b02 * u2(n) + b12 * u2(n-1) + b22 * u2(n-2)
u2(n-2) = u2(n-1)
u2(n-1) = u2(n)
【0052】
図10に本フィルタの振幅特性を図11に位相特性を示す。
【0053】
次に、制御対象に対する制御量を求める。図8において、まず位置コントローラとしてPID制御を考えると、
F(S)=G(S)*E'(S)=Kp*E'(S)+Ki*E'(S)/S+Kd*S*E'(S)
ただし、Kp:比例ゲイン、Ki:積分ゲイン、 Kd:微分ゲイン
G(S)=F(S)/ E'(S)= Kp+Ki/S+Kd*S ・・・▲1▼
ここで、▲1▼式を双一次変換(S=(2/T)*(1−Z-1)/(1+Z-1) )を行うと、次式を得る。
G(Z)=(b0+b1*Z-1+b2*Z-2)/(1−a1*Z-1−a2*Z-2 )・・・▲2▼
ただし、a1=0
a2=1
b0=Kp+T*Ki/2+2*Kd/T
b1=T*Ki−4*Kd/T
b2=−Kp+T*Ki/2+2*Kd/T
【0054】
▲2▼式をブロック図として表すと、図12のようになる。ここで、e'(n) 、f(n)は、E'(S) 、F(S)をそれぞれ離散データとして扱うことを示している。図12において、中間ノードとしてそれぞれw(n)、w(n-1)、w(n-2)を定めると、差分方程式は次式のようになる(PID制御の一般式)。ここで、インデックスの示す意味は次のとおりである。
(n):現在のサンプリング
(n-1) :1つ前のサンプリング
(n-2) :2つ前のサンプリング
w(n)=a1*w(n−1)+a2*w(n−2)+e'(n) ・・・▲3▼
f(n)=b0*w(n)+b1*w(n−1)+b2*w(n−2) ・・・▲4▼
【0055】
今、位置コントローラとしては比例制御を考えると、積分ゲイン、微分ゲインはゼロとなる。従って、図12における各係数は以下のようになり、▲3▼、▲4▼式は▲5▼式のように簡略化される
a1=0
a2=1
b0=Kp
b1=0
b2=−Kp
w(n)=w(n−2)+e'(n)
f(n)=Kp*w(n)−Kp*w(n−2)
→∴f(n)=Kp*e'(n)・・・▲5▼
【0056】
また、 F0(S)に対応する離散データ: f0(n)は、本実施例の場合一定であり、f0(n)=6117[Hz]である。よって、転写駆動モータに設定するパルス周波数は、最終的に以下の式により計算する。
f'(n)=f(n)+f0(n) =Kp*e'(n)+6117 [Hz]・・・▲6▼
【0057】
図7において、補間計測パルスは、エンコーダパルスの端数を求めるものなので、補間計測パルスカウンタのカウント値はエンコーダパルスA相、B相の立上り/立下りの割込み画発生した際にゼロクリアすることとする。
【0058】
補間計測パルスカウンタのカウント値のゼロクリアに先立ち、A相、B相の立上り/立下りの割込みが発生した際に、補間計測パルスカウンタの値を取得し、検出エラー判定カウント値とする。値が以下の範囲内になければ検出エラーとして扱うこととする。本実施例では、エンコーダが取り付けてある従動ローラの径がφ16[mm]であるので、エンコーダパルスのパルス入力周期が、{φ16*3.14/V /(200*4)}*0.95*E6[us]≦(パルス入力周期)≦{φ16*3.14/V /(200*4)}*1.05*E6[us]であるから、補間計測パルスカウント値の値の範囲は、{φ16*3.14/V /(200*4)}*0.95*E6[us]/8[us] ≦(検出エラーカウント値)≦{φ16*3.14/V /(200*4)}*1.05*E6[us]/8[us]
特に、 V=125[mm/s] の場合、
477.28[us]/8[us] ≦(検出エラーカウント値)≦527.52[us]/8[us]
→ 59.66≦(検出エラーカウント値)≦65.94
→ 59≦(検出エラーカウント値)≦66
【0059】
エラーが起こった回数をカウントし、3回に達したならばエンコーダ検知エラーと判断し、画像形成動作を禁止するとともに、オペパネ等にてユーザーに知らせることとする。
【0060】
次に、本発明の制御を実施するための構成について説明する。図13に本制御を実施するための制御部の構成を示す。本制御部は、CPU24および本制御をはじめ他の制御を行うたものプログラムが格納されているROM25およびRAM26、さらに周辺機器とのI/Fを司るためのI/O27からなる。制御部への入力としては、エンコーダのA相およびB相であり、出力は制御対象である転写駆動モータへの制御量である。
【0061】
次に、本制御を実施するためのフローチャート図14にエンコーダパルスが入力した際の処理を示す。割込み処理により行う事とする。
【0062】
まず、エンコーダパルスにより割り込みが発生したら、エンコーダパルスカウンタをインクリメントし(step1 )、補間計測パルスカウンタのカウント値を取得し(step2 )、検出エラーかどうかを判定する(step3 )。もし検出エラーであった際には、エラーカウントをインクリメントし(step4 )、エラーカウントが3回に達したかどうかを判定し(step5 )、YESであるならば画像形成動作を禁止し、かつオペパネ上にその旨を表示する(step6 )。 step5においてNOであるならば、 step7に進む。また、 step3においてNOであるならば、同様にstep7に進み、補間計測パルスカウンタをゼロクリアし、RETURNする。
【0063】
図15に制御周期タイマがかかった際の処理を示す。割込み処理により行う事とする。制御周期タイマの割り込みが発生したら、まず制御周期タイマカウンタをインクリメントし(step1 )、次にエンコーダパルスカウント値:ne、補間計測パルスカウンタカウント値:mhおよび制御周期タイマカウント値:qを取得し(step2 )、位置偏差の演算を行い(step3 )、フィルタ演算を行い(step4 )、制御量の演算(比例演算)を行い(step5 )、転写駆動モータの駆動パルス周波数を変更し(step6 )、RETURNする。
【0064】
ここで、従動ローラの軸にロータリーエンコーダを取り付ける代わりに、図16に示すように従動ローラ8の外周1周にわたりにエンコーダマーク28を形成し、反射型センサ29で読み取るような構成でも、同様の効果が得られる。また、ローラ8の外周ではなく不図示の軸上にエンコーダマークを形成しても良い。
【0065】
さらに、図17に示すように、転写ベルト5の表面または裏面にベルト1周にわたりにエンコーダマーク28を形成し、反射型センサ29で読み取るような構成でも、同様の効果が得られる。
【0066】
次に、本発明の画像形成装置の第2の実施形態として、すなわち中間転写ベルトを用いた画像形成装置の実施例を図18に示す。
【0067】
上述した実施の形態と同一部分は同一符号を用いて説明も省略する。この実施の形態は、図1に示す搬送ベルト5に代えて中間転写体としての中間転写ベルト30を設け、画像形成部6Y、6M、6C、6BKにより形成された画像を一旦中間転写ベルト30の上に転写した後に、中間転写ベルト30上の画像を転写手段としての転写ベルト31により用紙に転写するように構成されている。この転写ベルト31は用紙を定着器16に搬送する機能も備えている。一方、中間転写ベルト30のクリーニング手段は32である。
【0068】
上述の実施の形態と同様に、中間転写ベルト30の駆動ローラ7と従動ローラ8を備え、従動ローラ8の軸にロータリーエンコーダを取り付ければ、図1に示した実施形態と同様に位置制御が可能であり、よって高画質な画像を得ることができる。また、位置検出手段はロータリーエンコーダに限らず、図16に示すように従動ローラ8の外周1周にわたりにエンコーダマーク28を形成し、反射型センサ29で読み取るような構成でも、同様の効果が得られる。さらに、中間転写ベルト30の表面または裏面にベルト1周にわたりにエンコーダマーク28を形成し、反射型センサ29で読み取るような構成でも、同様の効果が得られる。
【0069】
以上、タンデム方式のレーザプリンタについて説明したが、1つの像担持体の周りに各色用の複数の現像装置を備え、その像担持体上で個別に現像した各色トナー像を順次重ね合わせて転写してフルカラー画像を形成する方式の画像形成装置についても本発明の適用が可能であることは言うまでもない。
【0070】
また、重ね合わせ転写を行わない単色の画像形成装置であっても、画像形成にベルトを用いたものであれば、高精度に駆動することができ、結果として高画質の画像を得ることができる。
【0071】
また、駆動源の実施例としては、ベルト駆動源のモータ23の一例としてステッピングモータを採用したが、モータはこれに限ったものではなく、例えばDCモータ、ACモータ等でも良い。
【0072】
【発明の効果】
以上の説明から、請求項1記載の画像形成装置によれば、露光により感光体上に潜像を形成し、現像、転写、定着することにより記録紙上に画像を形成する形成手段と、転写工程に用いる移動手段と、移動手段を回転駆動する駆動手段と、移動手段の移動距離情報または移動速度情報を検出するエンコーダと、エンコーダ出力から位置偏差または速度偏差を求める算出手段と、位置偏差または速度偏差に対し所定の演算を行い、得られた結果をもとに駆動源を制御する制御手段と、エンコーダの出力区間内において所定の周期T1にてカウントを行うカウント手段とを有し、物理的なエンコーダ分解能を補うことを特徴としているので、駆動の高精度化を図ることができ、高画質化が図れる。
【0073】
請求項2記載の画像形成装置によれば、請求項1記載の画像形成装置において、エンコーダは、移動手段に当接された従動ローラの軸に取り付けることにより、ベルト走行の変動を安定させることを特徴としているので、副走査方向のピッチムラのような動的ずれを補正することができる。
【0074】
請求項3記載の画像形成装置によれば、請求項1記載の画像形成装置において、エンコーダは、移動手段に当接された従動ローラの外周面および従動ローラの軸のいずれか一方に形成されるによりベルト走行の変動を安定させることを特徴としているので、副走査方向のピッチムラのような動的ずれを補正することができ、また、構成について利便性が図れる。
【0075】
請求項4記載の画像形成装置によれば、請求項1記載の画像形成装置において、エンコーダは、移動手段の表面および裏面のいずれか一方に形成されることによりベルト走行の変動を安定させることを特徴としているので、副走査方向のピッチムラのような動的ずれを補正することができ、また、構成について利便性が図れる。
【0076】
請求項5記載の画像形成装置によれば、請求項1記載の画像形成装置において、算出手段は、エンコーダが各々90°位相のずれた2チャンネルのパルス信号を出力することによって得られる、それぞれのパルスの立上りおよび立下りの双方を用いて位置偏差または速度偏差を求めることを特徴としているので、正確な位置制御を行うことができる。
【0077】
請求項6記載の画像形成装置によれば、請求項1記載の画像形成装置において、エンコーダのパルスをカウントするエンコーダパルスカウント手段と、所定の周期T1のパルスをカウントする周期T1パルスカウント手段と、制御周期タイマ手段と、タイマの回数をカウントする制御周期タイマカウント手段とをさらに有し、所定の制御周期T2毎に、エンコーダパルスカウント値、周期T1パルスカウント値および制御周期タイマカウント値を取得することにより、正確な位置制御を行うことを特徴としているので、駆動の高精度化を実現でき、また、高画質化が図れる。
【0078】
請求項7記載の画像形成装置によれば、請求項6記載の画像形成装置において、制御周期T2毎に、エンコーダパルスカウント値、周期T1パルスカウント値、および制御周期タイマカウント値をもとに、理想位置または理想速度に対する偏差を演算し、その偏差に対し所定の演算を行い、駆動源を制御することにより正確な位置制御または速度制御を行うことを特徴としているので、駆動の高精度化を実現でき、また、高画質化が図れる。
【0079】
請求項8記載の画像形成装置によれば、請求項7記載の画像形成装置において、制御周期T2毎に演算された位置偏差および速度偏差、駆動源制御情報のいずれか一方に対し、所定のフィルタ処理演算を行うことにより、正確な位置制御または速度制御を行うことを特徴としているので、駆動の高精度化を実現でき、また、高画質化を図ることができる。
【0080】
請求項9記載の画像形成装置によれば、請求項6記載の画像形成装置において、周期T1パルスカウント値は、エンコーダパルスの立上りおよび立下りのいずれか一方によりゼロクリアされ、正確な位置制御を行うことを特徴としているので、駆動の高精度化を実現でき、また、高画質化が図れる。
【0081】
請求項10記載の画像形成装置によれば、請求項6記載の画像形成装置において、周期T1パルスカウント値は、エンコーダパルスの立上りおよび立下り双方によりゼロクリアされ、正確な位置制御を行うことを特徴としているので、駆動の高精度化を実現でき、また、高画質化が図れる。
【0082】
請求項11記載の画像形成装置によれば、請求項9または10記載の画像形成装置において、周期T1パルスカウント値のゼロクリア動作は、ゼロクリア直前のカウント値の取得後に行われることにより、正確な位置制御を行うことを特徴としているので、駆動の高精度化を実現でき、また、高画質化が図れる。
【0083】
請求項12記載の画像形成装置によれば、請求項11記載の画像形成装置において、カウント値の取得結果:nと所定の値:N1、N2(ただしN1<N2)とから、N1≦n≦N2の関係が成り立たない際には異常と判断し、異常判定回数とすることを特徴としているので、異常による誤作動を事前に防止できる。
【0084】
請求項13記載の画像形成装置によれば、請求項12記載の画像形成装置において、異常判定回数が所定の回数に達した際に画像形成を禁止することを特徴としているので、異常による誤作動を事前に防止できる。
【0085】
請求項14記載の画像形成装置によれば、請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、移動手段は、記録紙搬送ベルトおよび中間転写ベルトのいずれか一方であることを特徴としているので、構成について利便性が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態であるカラー画像形成装置を示す構成図である。
【図2】位置合わせ用トナーマーク列の一例を示す説明図である。
【図3】副走査方向の書き出しタイミングを補正する際のタイミングチャートである。
【図4】主走査方向の書き出しタイミングを補正する際のタイミングチャートである。
【図5】本発明の第1の実施形態にかかるロータリーエンコーダを説明する概念図である。
【図6】本発明の第1の実施形態にかかるロータリーエンコーダを説明するタイミングチャートである。
【図7】本発明の実施形態にかかる制御についてのタイミングチャートである。
【図8】本発明の実施形態にかかる制御についてのブロック図である。
【図9】本発明の実施形態にかかるフィルタ演算のブロック図である。
【図10】本発明の実施形態にかかるフィルタ振幅特性を示すグラフである。
【図11】本発明の実施形態にかかる位相特性を示すグラフである。
【図12】本発明の実施形態にかかる制御に用いる数式を図面化したブロック図である。
【図13】本発明の実施形態にかかる制御部の構成を示すブロック図である。
【図14】エンコーダパルスが入力した際の処理を示すフローチャートである。
【図15】制御周期タイマがかかった際の処理を示すフローチャートである。
【図16】本発明の第1の実施形態にかかる従動ローラを説明する概念図である。
【図17】本発明の第1の実施形態にかかる転写ベルトを説明する概念図である。
【図18】本発明の第2の実施形態である画像形成装置を示す構成図である。
【図19】本発明の実施形態にかかるフィルタ係数を示す一覧図である。
【符号の説明】
1 給紙トレイ
2 給紙ローラ
3 分離ローラ
4 用紙
5 搬送ベルト
6 画像形成部
7 駆動ローラ
8 従動ローラ
9 感光体ドラム
10 帯電器
11 露光器
12 現像器
13 徐電器
14 露光光
15 転写器
16 定着器
17、18、19 センサ
20 位置合わせ用トナーマーク列
21 ベルトクリーニング手段
22 ロータリーエンコーダ
23 モータ
24 CPU
25 ROM
26 RAM
27 I/O
28 エンコーダマーク
29 反射型センサ
30 中間転写ベルト
31 転写ベルト
32 中間転写ベルトクリーニング手段
Claims (14)
- 露光により感光体上に潜像を形成し、現像、転写、定着することにより記録紙上に画像を形成する形成手段と、
転写工程に用いる移動手段と、
前記移動手段を回転駆動する駆動手段と、
前記移動手段の移動距離情報または移動速度情報を検出するエンコーダと、
前記エンコーダ出力から位置偏差または速度偏差を求める算出手段と、
前記位置偏差または速度偏差に対し所定の演算を行い、得られた結果をもとに前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記エンコーダの出力区間内で、所定の周期T1にてカウントを行うカウント手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記エンコーダは、前記移動手段に当接された従動ローラの軸に取り付けられたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記エンコーダは、前記移動手段に当接された従動ローラの外周面および前記従動ローラの軸のいずれか一方に形成されることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記エンコーダは、前記移動手段の表面および裏面のいずれか一方に形成されることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記算出手段は、前記エンコーダが各々90°位相のずれた2チャンネルのパルスを出力することによって得られる、各々のパルスの立上り/立下り双方を用いて前記位置偏差または速度偏差を求めることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記エンコーダのパルスをカウントするエンコーダパルスカウント手段と、
前記所定の周期T1のパルスをカウントする周期T1パルスカウント手段と、
制御周期タイマ手段と、
タイマの回数をカウントする制御周期タイマカウント手段とをさらに有し、
所定の制御周期T2毎に、エンコーダパルスカウント値、周期T1パルスカウント値および制御周期タイマカウント値を取得することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記制御周期T2毎に前記エンコーダパルスカウント値、前記周期T1パルスカウント値、および前記制御周期タイマカウント値をもとに、理想位置または理想速度に対する偏差を演算し、前記偏差に対し所定の演算を行い、駆動源を制御することを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
- 前記制御周期T2毎に演算された位置偏差および速度偏差、駆動源制御情報のいずれか一方に対し、所定のフィルタ処理演算を行うことを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
- 前記周期T1パルスカウント値は、前記エンコーダパルスの立上りおよび立下りのいずれか一方によりゼロクリアされることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
- 前記周期T1パルスカウント値は、前記エンコーダパルスの立上りおよび立下り双方によりゼロクリアされることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
- 前記周期T1パルスカウント値のゼロクリア動作は、前記ゼロクリア直前のカウント値の取得後に行われることを特徴とする請求項9または10記載の画像形成装置。
- 前記カウント値の取得結果:nと所定の値:N1、N2(ただしN1<N2)とから、N1≦n≦N2の関係が成り立たない際には異常と判断し、異常判定回数とすることを特徴とする請求項11記載の画像形成装置。
- 前記異常判定回数が所定の回数に達した際に画像形成を禁止することを特徴とする請求項12記載の画像形成装置。
- 前記移動手段は、記録紙搬送ベルトおよび中間転写ベルトのいずれか一方であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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JP2006259430A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Ricoh Co Ltd | ベルト装置及び画像形成装置 |
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JP2010133990A (ja) * | 2007-12-11 | 2010-06-17 | Ricoh Co Ltd | 回転部材の駆動制御装置と駆動制御方法及び画像形成装置 |
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JP2011133823A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Kyocera Mita Corp | 回転駆動装置、画像形成装置、回転駆動装置の制御方法 |
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Cited By (12)
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JP2006171312A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Ricoh Co Ltd | 搬送制御方法および画像形成装置 |
JP4667033B2 (ja) * | 2004-12-15 | 2011-04-06 | 株式会社リコー | 搬送制御方法および画像形成装置 |
JP2006259430A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Ricoh Co Ltd | ベルト装置及び画像形成装置 |
US7460820B2 (en) | 2005-07-07 | 2008-12-02 | Ricoh Company Limited | Drive control device and image forming apparatus |
JP2010133990A (ja) * | 2007-12-11 | 2010-06-17 | Ricoh Co Ltd | 回転部材の駆動制御装置と駆動制御方法及び画像形成装置 |
EP2293149A1 (en) | 2009-09-07 | 2011-03-09 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming device |
JP2011059150A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
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CN102012660B (zh) * | 2009-09-07 | 2012-12-05 | 株式会社理光 | 图像形成设备 |
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