JP2005080378A - 駆動装置、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 エンコーダEからの検出速度信号Sv1に基づいて演算部110で演算が行われ、演算信号Sv2を受けて速度指令部120から駆動部200に対し、具体的な速度指令信号Sv3力を駆動部200に出力してモータMの回転制御を行い、モータMのモータ回転軸Msに接続された複数のギアGを介して中間転写ベルト50の回転駆動を行う制御構成である。
【選択図】 図3
Description
速度ムラの要因として、感光体や転写体を駆動させる駆動ローラは複数のギア等の歯車駆動伝達機構を介してモータによって駆動されているため、複数のギアのバックラッシュや偏芯等の変動要因がモータの制御系に伝わらないことが考えられている。
また、速度ムラの要因として複数のギアのバックラッシュや偏芯のほかに、感光体と転写体とが帯電するときの電気的影響、感光体が転写体に接触するときの接触抵抗、転写体や感光体に用いられる部材としてのベルトなどの弾性体の伸縮変動及びドラムなどに用いられる金属部材の歪みや偏芯、転写体に記録材としての紙が搬送されるときの紙の突入抵抗などが影響している。
従って、モータ自体による速度制御に加え、モータによって駆動されているギアや、感光体又は転写体などの変動要因に対して生じる速度変動を低減させることが必要である。
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図1は、本実施の形態における画像形成装置1の内部構成の断面図を示す。図1に示すように、画像形成装置1は、画像読取部10とプリント部20とから構成される。
この中間転写ベルト50は、一次転写ローラ51Y、51M、51C、51Kによりそれぞれ感光体ドラム31Y、31M、31C、31Kに圧着される。これにより感光体ドラム31Y、31M、31C、31Kの表面に現像された各トナーは、一次転写ローラ51Y、51M、51C、51Kによる転写位置で中間転写ベルト50に転写され、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーが順次重ねて転写される。
そして、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各トナー像が色重ねされた記録用紙Pは、定着部70において、記録用紙Pに転写されたトナー像を熱定着させる。定着処理された記録用紙Pは、排紙ローラ56に挟持されて排紙トレイ57上に載置される。
図2に示すように、感光体ドラム31Y、31M、31C、31Kから静電画像が転写される中間転写ベルト50と、中間転写ベルト50が巻回されている駆動ローラ81と従動ローラ82と、中間転写ベルト50を回転駆動させるため複数のギアGを介して接続されたモータMと、本発明を実現させるため、速度検出手段としてのエンコーダE、第2の回転速度制御手段としての制御部100内に演算部110と速度指令部120、そしてモータMを回転駆動させるための第1の回転制御手段としての駆動部200とを備えている。
駆動部200としては、パワートランジスタ、FET(Field Effect Transistor)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FET)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などを用いて構成される。
図3に示すように、エンコーダEは検出速度信号Sv1を演算部110に出力し、演算部110は検出速度信号Sv1に基づいて演算信号Sv2を速度指令部120に出力し、速度指令部120は、演算信号Sv2を受けて具体的な速度指令信号Sv3を駆動部200に出力し、駆動部200は速度指令信号Sv3に基づいてモータMの回転駆動させ、モータMのモータ回転軸Msに接続された複数のギアGを介して駆動ローラ81を回転させることによって中間転写ベルト50を回転駆動させる。
例えば、変動要因としては、複数のギアGのバックラッシュや偏芯による変動、感光体ドラム31Y、31M、31C、31Kと中間転写ベルト50とが帯電するときの電気的結合による影響、感光体ドラム31Y、31M、31C、31Kが中間転写ベルト50に接触するときの接触抵抗、中間転写ベルト50を形成する部材として用いられるベルトなどの弾性体の伸縮変動、中間転写ベルト50に記録用紙P搬送されるときの記録用紙Pによる突入時の機械的な抵抗などである。
波形Aは、図3に示すFGからの出力信号を角速度に変換した波形であり、波形Bは、図3に示す速度指令信号Sv3を角速度に変換した波形である。
波形Aと波形Bとの周期は約100msecであり、2本の一点鎖線で示された時間は波形Aと波形Bとの位相差15msecを示している。
波形Aと波形Bとの周期は約67msecであり、2本の一点鎖線で示された時間は波形Aと波形Bとの位相差15msecを示している。
波形Aと波形Bとの周期は約50msecであり、2本の一点鎖線で示された時間は波形Aと波形Bとの位相差17msecを示している。
波形Aと波形Bとの周期は約34msecであり、2本の一点鎖線で示された時間は波形Aと波形Bとの位相差14msecを示している。
また、図7に示す変調周波数が30Hzの場合、波形Aの振幅が減衰されており、応答特性があまり見られない。
従って、用いられるモータM及び駆動部200の伝達特性に応じた変調周波数の上限を設定することが好ましい。
図8において、(a)は従来、(b)は本発明における従動ローラ82に設置したエンコーダEからの検出速度信号Sv1を周波数解析したグラフを示す。
図8(a)に示すように、約2.3Hzの周波数は速度変動率として約0.44%の顕著な速度変動が生じている。
その他の中間転写ドラム90の駆動に係る概略構成及びモータ制御については、上述した図2及び3と同様であるので、各構成要素には同一の符号を付し、その構成の説明は省略する。
10 画像読取部
100 制御部
110 演算部
111 フィードバック制御部
112 フィードフォワード制御部
120 速度指令部
20 プリント部
200 駆動部
30(Y、M、C、K) 画像形成部
31(Y、M、C、K) 感光体ドラム
32(Y、M、C、K) 帯電装置
33(Y、M、C、K) 露光装置
34(Y、M、C、K) 現像装置
35(Y、M、C、K) クリーニング装置
300 速度検出部
40 クリーニング部
400 速度検出部
50 中間転写ベルト
51(Y、M、C、K) 一次転写ローラ
52 給紙部
53(A、B、C、D) 中間ローラ
54 レジストローラ
55 二次転写ローラ
56 排紙ローラ
57 排紙トレイ
60 給紙部
61、62、63 用紙トレイ
70 定着部
81 駆動ローラ
81s 駆動ローラ回転軸
82 従動ローラ
90 中間転写ドラム
91s 中間転写ドラム回転軸
E エンコーダ
G ギア
M モータ
Ms モータ回転軸
P 記録用紙
Sv1 検出速度信号
Sv2 演算信号
Sv3 速度指令信号
Claims (4)
- 予め第1の回転速度制御手段が付属されたモータの回転軸に、動力伝達要素が連結された回転系の駆動装置において、
前記動力伝達要素での回転速度を検出する速度検出手段と、
該速度検出手段によって検出された検出信号に基づいて前記モータの回転速度を制御する第2の回転速度制御手段と、を備えたこと、
を特徴とする駆動装置。 - 駆動ローラと従動ローラ間に転写ベルト又は感光体ベルトが巻回され、予め第1の回転速度制御手段が付属されたモータの回転軸に、直接若しくはギアを介して前記駆動ローラが連結された回転系の駆動装置を有する画像形成装置であって、
前記駆動ローラ又は前記従動ローラの回転速度を検出する速度検出手段と、
該速度検出手段によって検出された検出信号に基づいて前記モータの回転速度を制御するフィードバック制御又はフィードフォワード制御を行う第2の回転速度制御手段と、を備えたこと、
を特徴とする画像形成装置。 - 予め第1の回転速度制御手段が付属されたモータの回転軸に歯車伝達機構を介して転写ドラム又は感光体ドラムが連結された回転系の駆動装置を有する画像形成装置であって、
前記転写ドラム又は感光体ドラムの周面速度を検出する速度検出手段と、
該速度検出手段によって検出された検出信号に基づいて前記モータの回転速度を制御するフィードバック制御又はフィードフォワード制御を行う第2の回転速度制御手段と、を備えたこと、
を特徴とする画像形成装置。 - カラー画像を形成する請求項2又は3記載の画像形成装置。
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