JP2006171312A - 搬送制御方法および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無端状のベルトを駆動する駆動ローラと、前記ベルトの表面に接触して従動回転する従動ローラと、前記従動ローラの外周部に複数個設けた検知物と、
前記検知物を検知する一定距離に配置された検知手段と、前記検知手段からの検知出力に基づいて前記従動ローラの角速度を求め、当該角速度から前記ベルトの搬送速度を検出し当該ベルトの搬送速度を制御する搬送制御方法において、前記駆動ローラの外周長を前記従動ローラの外周長の偶数倍に設定し、前記検知物の各々の間隔毎に前記角速度を前記駆動ローラの少なくとも1周期分の積分時間に基づいて求め、前記積分時間から前記駆動ローラの偏芯による速度成分を抽出し、前記検知物の間隔毎に前記偏芯による速度成分を打ち消すようにフィードフォワード制御を行う。
【選択図】図9
Description
駆動ローラ14の外周長:従動ローラ16の外周長 = 2:1
になっているものとして話を進める。また、従動ローラ16は、その外周上に検知物19が1周期に渡って概ね等間隔に設けられている。また、駆動ローラ14の外周と各色の現像ユニット11内の感光体ドラム10の一次転写接点間の間隔は同じ距離とすることにより、駆動ローラ14の偏芯分は中間転写ベルト12の各色を重畳する時に色ずれは発生しないような機械構成になっている。
この制御手順では、まず、ステップS10において、プリント動作等において駆動モータ4の立ち上げが開始され、駆動モータ4が定常速度に安定すると、ステップS11でカウンタ部30の前段のクロック31のカウントクロックによるカウント値をゼロにクリアし、カウンタ部30からの割込許可と共にカウント開始をONに設定する。次に、ステップS12において駆動モータ4の立ち上げ直後の最初のステップか否かを判断し、最初の割込におけるカウント値はカウント動作ONと検出信号の変化が同期してなく正確な値ではないので、1回目の割込における制御を無視する。そして、ステップS13で、
割込カウント数:n=0
および、
駆動ローラ14の偏芯速度番号:m=0
にクリアする。ステップS14でカウント部30からの割込を待ち、割込が発生するとステップS15に進み、割込カウントをn=n+1にインクリメントする。そして、ステップS16で、カウント部30からレジスタに転送されたn番目におけるカウンタ値:TCnをリードすると共に、RAM33にその値を記憶する。
12≦n≦20
の範囲か否かを判断する。12≦n≦20の範囲である場合は、ステップS19に進み、今度は
13≦n≦20
の範囲か否かを判断する。13≦n≦20の範囲である場合は、ステップS20に進み、駆動ローラ14の偏芯速度番号をm=m+1にインクリメントし、駆動ローラ14の1周期分における従動ローラ16の角速度:Vp1n[mm/s]、および従動ローラ16の1周期分における従動ローラ16の角速度:Vp2n[mm/s]を算出する。角速度Vp2nは、例えば、従動ローラ16の1/4回転のカウント値をTCnとすると、駆動ローラ14の1周期分のカウント値:Tc1n、従動ローラ16の1周期分のカウント値:Tc2nを、Tc1nは求めたカウント値を含めて過去8回のカウント値を積算し、Tc2nは求めたカウント値を含めて過去4回のカウント値を積算し、
Tc1n=TCn−7+TCn−6+TCn−5+TCn−4+TCn−3+TCn−2+TCn−1+TCn
n=8,9,・・・
Tc2n=TCn−3+TCn−2+TCn−1+TCn
n=12,13,・・・,19,20
のようにして求める。
T1n[ms]=Tc1n×Δt n=8,9,・・・
T2n[ms]=Tc2n×Δt n=12,13,・・・,19,20
より求められる。さらに、従動ローラ16の径+中間転写ベルト厚膜をr[mm]とすると、駆動ローラ14の1周期分における従動ローラ16の角速度:V1pn[mm/s]、従動ローラ16の1周期分における従動ローラ16の角速度:V2pn[mm/s]は、
Vp1n[mm/s]=r×π×2/T1n×1000
n=8,9,・・・
Vp2n[mm/s]=r×π/T2n×1000
n=12,13,・・・,19,20
より求まる。さらに、駆動ローラ14における偏芯速度:Vfm[mm/s]は例えば、
Vfm[mm/s]=(Vp2n−Vp2n+1)/2×4
n=12,13,・・・,18,19、 m=1,2,・・・,8,9 (図10−偏芯速度の算出式の対応表参照)
のようにして算出する。
操作速度:Vm2n[mm/s]
を算出する。操作速度の算出は、例えば、以下のようにして行われる。
Ven[mm/s]=Vs−Vp1n n=8,9,・・・
を求める。一方、その差分値Venに対する積分速度Vein[mm/s]
Vein[mm/s]=Ven+Ven−1 n=8,9,・・・
を求める。この時、差分値Venおよび積分速度VeinはRAM33に記憶する。
以上より、操作速度:Vm2n[mm/s]は、前述で求めた偏芯速度Vfm[mm/s]を加え、
Vm2n[mm/s]=Kp×Ven+Ki×Vein+Kd×(Ven−Ven−1)+Kf×Vfm+Vs
Kp:比例係数 Ki;積分係数 Kd:微分係数 Kf:フィードフォワード係数
n=20,21,・・・ m=1,2,・・・,7,8,1,2,・・・
として求める。
V1mn[mm/s]=Kp×Ven+Ki×Vein+Kd×(Ven−Ven−1)+Vs
Kp:比例係数 Ki;積分係数 Kd:微分係数
n=8,9,・・・,18,19
で表される。これは、PID制御と呼ばれるものである。短時間の変動の外乱の影響が少ない場合は、微分係数:Kdを乗じている微分項を無くしてPI制御にしても問題ないが、パルス変化毎の細かい間隔で制御可能なので、短時間の変動の外乱の影響を受ける場合はPID制御が有効である。次に、S28にて求めた操作速度に従い、S23にてモータ駆動部34に対して現速度より変化させたモータ駆動クロックを出力するようにモータ駆動部34に対して指令を出し、中間転写ベルト12の速度制御が行われる。S29にてプリント動作等が終了か判断し、駆動モータ4の停止と判断されると、S26に進み駆動モータ4を立ち下げて終了となる。
4 駆動モータ
5 減速ギア
10Y,10C,10M,10K 感光ドラム
11Y,11C,11M,11K 現像ユニット
12 中間転写ベルト
13Y,13C,13M,13K 一次転写ローラ
14 駆動ローラ
15 テンションローラ
16 従動ローラ
17 二次転写ローラ
18 光学的センサ
19 検知物
20 非検知物
30 カウンタ部
31 クロック
32 演算部
33 RAM
34 モータ制御部
35 モータドライバ
Claims (7)
- 無端状のベルトを駆動する駆動ローラと、
前記ベルトの表面に接触して従動回転する従動ローラと、
前記従動ローラの外周部に複数個設けた検知物と、
前記検知物を検知する検知手段と、
前記検知手段からの検知出力に基づいて前記従動ローラの角速度を求め、当該角速度から前記ベルトの搬送速度を検出し、当該ベルトの搬送速度を制御する搬送制御方法において、
前記駆動ローラの外周長を前記従動ローラの外周長の偶数倍に設定し、
前記検知物の各々の間隔毎に前記駆動ローラの少なくとも1周期分の積分時間に基づいて前記角速度を求め、前記積分時間から前記駆動ローラの偏芯による速度成分を抽出し、前記検知物の間隔毎に前記偏芯による速度成分を打ち消すようにフィードフォワード制御を行うことを特徴とする搬送制御方法。 - 前記無端状のベルトが、現像されたトナー像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする請求項1記載の搬送制御方法。
- 無端状の中間転写ベルトを駆動する駆動ローラと、
前記中間転写ベルトの表面に接触して従動回転する従動ローラと、
前記従動ローラの外周部に複数個設けた検知物と、
前記検知物を検知する検知手段と、
前記検知手段からの検知出力に基づいて前記従動ローラの角速度を求め、当該角速度から前記中間転写ベルトの搬送速度を検出し、当該中間転写ベルトの搬送速度を制御する制御手段と、
を備え、各色毎に設けられた像担持体上の画像を前記中間転写ベルトに1次転写し、前記中間転写ベルト上で重畳された1次転写像を記録媒体上にさらに2次転写して画像形成を行う画像形成装置において、
前記駆動ローラの外周長を前記従動ローラの外周長の偶数倍に設定するとともに、
前記制御手段が、前記検知物の各々の間隔毎に前記駆動ローラの少なくとも1周期分の積分時間に基づいて前記角速度を求め、前記積分時間から前記駆動ローラの偏芯による速度成分を抽出し、前記検知物の間隔毎に前記偏芯による速度成分を打ち消すようにフィードフォワード制御を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記駆動ローラの偏芯による速度成分を前記駆動ローラの立ち上げ直後に抽出し、その抽出結果に基づいて前記駆動ローラが立ち下がるまでにフィードフォワード制御を行うことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
- 前記制御手段による前記駆動ローラの偏芯による速度成分の抽出、および前記抽出の結果に基づくフィードフォワード制御は、前記駆動ローラが立ち上がるたびに行われることを特徴とする請求項3または4記載の画像形成装置。
- 前記駆動ローラの偏芯による速度成分の抽出中はフィードバック制御が行われることを特徴とする請求項3ないし5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記駆動ローラの偏芯による速度成分は、順次算出される前記従動ローラの少なくとも1周期分の積分時間に基づいて前記駆動ローラの半周期の積分時間を導き出し、その導き出された前後の積分時間により求められることを特徴とする請求項3ないし6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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2004
- 2004-12-15 JP JP2004363122A patent/JP4667033B2/ja not_active Expired - Fee Related
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