JP2006290562A - Image forming device - Google Patents

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Hidehiko Kinoshita
秀彦 木下
Masahiro Serizawa
雅弘 芹澤
Hitoshi Kato
加藤  仁志
Katsuyuki Yamazaki
克之 山▲崎▼
Kenji Morita
健二 森田
Yuichi Yamamoto
祐一 山本
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Canon Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device reducing generation of vibration and noise and reducing electric power consumption. <P>SOLUTION: The image forming device comprises a sheet material conveyance member for conveying sheet material, a conveyance member drive means for driving the sheet material conveyance member and a vibration detection means for detecting vibration of the sheet material conveyance member and changes driving current of the conveyance member drive means based on the vibration of the vibration detection means. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、シートを搬送する搬送部材と搬送部材を駆動する駆動手段を備え、その駆動手段の振動を検知することでシートの搬送状態を検知し、搬送状態に応じて駆動手段の制御を変更する手段を備える複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。   The present invention includes a conveying member that conveys a sheet and a driving unit that drives the conveying member, detects the conveyance state of the sheet by detecting vibration of the driving member, and changes the control of the driving unit according to the conveying state. The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer provided with a means for performing the above.

従来、振動を検知して駆動手段の制御を変更するものとしては、特許文献1がある。これは、原稿や記録紙をステッピングモータで駆動されるローラで定速搬送しつつ、画像読み取り装置で画像を読み取る、いわゆる流し撮り方式の原稿搬送装置に関するものである。この原稿搬送装置では、画像読み取り装置の読み取り位置上での原稿を搬送するローラを駆動するステッピングモータと、このステッピングモータの振動を検出する検出手段と、この検出手段で検出した信号を振幅と周波数に変換し、振動レベルが画像の読み取り及び/又は騒音の発生に影響を及ぼすと判定すると、前記ステッピングモータの駆動電流を徐々に低下させる制御手段とを備えている。駆動電流を徐々に低下させることによってステッピングモータのトルクが減少し、振動を減少する。その結果、モータの振動や搬送速度の微小な変動が抑えられ、画像の読み取り乱れ、騒音の発生が解消するというものである。
特開平10−109780号公報
Conventionally, there is Patent Document 1 that changes the control of the driving means by detecting vibration. This relates to a so-called panning type document conveying apparatus that reads an image with an image reading apparatus while conveying an original or recording paper at a constant speed with a roller driven by a stepping motor. In this document conveying device, a stepping motor that drives a roller that conveys a document on the reading position of the image reading device, a detection unit that detects vibration of the stepping motor, and a signal detected by the detection unit are amplitude and frequency And a control means for gradually reducing the drive current of the stepping motor when it is determined that the vibration level affects the image reading and / or the generation of noise. By gradually reducing the drive current, the torque of the stepping motor is reduced and vibration is reduced. As a result, motor vibration and minute fluctuations in the conveyance speed are suppressed, and image reading disturbance and noise generation are eliminated.
JP-A-10-109780

現状のステッピングモータは負荷の変動による脱調を防止するため、最大負荷トルクに適量のマージンを加えて駆動電流を設定している。しかし、低負荷時はトルクが余るため、振動や騒音が発生する。しかしながら、前述の構成の様に駆動手段であるステッピングモータ自身の振動を検知して、駆動電流を制御する方式においては、モータ自身が起因する振動により、搬送部材に影響を及ぼす振動に対しては有効であるが、モータ以外の要因で搬送部材に影響を及ぼすような振動、例えば搬送するシート材の種類や搬送ローラの磨耗、駆動ギアのガタといった負荷側の要因に対しては、有効な制御を行うことができないという問題点があった。   The current stepping motor sets the drive current by adding an appropriate amount of margin to the maximum load torque in order to prevent step-out due to load fluctuations. However, vibration and noise are generated due to excessive torque at low loads. However, in the method of controlling the drive current by detecting the vibration of the stepping motor itself, which is the driving means, as described above, the vibration that affects the conveying member due to the vibration caused by the motor itself. Effective, but effective control for load-side factors such as vibrations that affect transport members due to factors other than motors, such as the type of sheet material to be transported, wear of transport rollers, and backlash of drive gear There was a problem that could not be done.

そこで本発明では、シートを搬送する搬送部材の振動を検知し、その検知結果に基づいて、搬送部材を駆動する駆動手段の制御を変更することにより、振動、騒音の発生を少なくし、さらに消費電力を低減することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, the vibration of the conveying member that conveys the sheet is detected, and the control of the driving unit that drives the conveying member is changed based on the detection result, thereby reducing the generation of vibration and noise and further reducing the consumption. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing power.

本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。   The present invention is an image forming apparatus having the following configuration.

(1)シート材を搬送するシート材搬送部材と、前記シート材搬送部材を駆動する搬送部材駆動手段と、前記シート材搬送部材の振動を検知する振動検知手段を備え、前記振動検知手段の振動に基づいて、前記搬送部材駆動手段の駆動電流を変更することを特徴とする画像形成装置。   (1) A sheet material conveying member that conveys a sheet material, a conveying member driving unit that drives the sheet material conveying member, and a vibration detecting unit that detects vibration of the sheet material conveying member, the vibration of the vibration detecting unit And changing the driving current of the conveying member driving means.

(2)シート材を搬送するシート材搬送部材と、前記シート材搬送部材を駆動する搬送部材駆動手段と、前記シート材搬送部材の振動を検知する振動検知手段を備え、前記振動検知手段の振動に基づいて、前記搬送部材駆動手段の励磁方式を変更することを特徴とする画像形成装置。   (2) A sheet material conveying member that conveys the sheet material, a conveying member driving unit that drives the sheet material conveying member, and a vibration detecting unit that detects vibration of the sheet material conveying member, and the vibration of the vibration detecting unit And changing the excitation method of the conveying member driving means.

(3)前記シート材搬送部材は、搬送ローラであることを特徴とする(1)または(2)に記載の画像形成装置。   (3) The image forming apparatus according to (1) or (2), wherein the sheet material conveying member is a conveying roller.

(4)前記搬送部材駆動手段はステッピングモータであることを特徴とする(1)または(2)に記載の画像形成装置。   (4) The image forming apparatus according to (1) or (2), wherein the conveying member driving unit is a stepping motor.

(5)前記搬送部材駆動手段の駆動電流を制御するタイミングは紙間であることを特徴とする(1)または(2)に記載の画像形成装置。   (5) The image forming apparatus according to (1) or (2), wherein the timing for controlling the driving current of the conveying member driving unit is between sheets.

(6)前記搬送部材駆動手段の駆動電流を制御するタイミングはJOB間であることを特徴とする(1)または(2)に記載の画像形成装置。   (6) The image forming apparatus according to (1) or (2), wherein the timing for controlling the driving current of the conveying member driving unit is between JOBs.

(7)前記振動検知手段は加速度センサであることを特徴とする(1)または(2)に記載の画像形成装置。   (7) The image forming apparatus according to (1) or (2), wherein the vibration detecting unit is an acceleration sensor.

本発明により、振動、騒音の発生を少なし、さらに消費電力を低減することが可能な装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a device that can reduce generation of vibration and noise and can further reduce power consumption.

本発明の画像形成装置および画像形成制御方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of an image forming apparatus and an image formation control method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施例]
(全体構成)
図1は、第1の実施の形態に係るシート搬送装置が適用された画像形成装置の内部構成図である。
[First embodiment]
(overall structure)
FIG. 1 is an internal configuration diagram of an image forming apparatus to which the sheet conveying apparatus according to the first embodiment is applied.

この画像形成装置は、シートシートに原稿画像の形成を行って出力する装置である本体画像出力部10と、原稿から画像データを読み取る装置である本体画像入力部11と、本体画像入力部11の上部に装着された自動原稿送り装置12と、本体画像出力部10から排出される画像形成済みのシートシートを複数の排紙トレイ45に仕分けして排出するためのソータ13と、を備えている。   The image forming apparatus includes a main body image output unit 10 that forms and outputs a document image on a sheet sheet, a main body image input unit 11 that reads image data from the document, and a main body image input unit 11. An automatic document feeder 12 mounted on the upper part and a sorter 13 for sorting and discharging image-formed sheet sheets discharged from the main body image output unit 10 into a plurality of discharge trays 45 are provided. .

この画像形成装置はディジタル複写機である。そのため、本体画像出力部10で形成される画像は、原稿から本体画像入力部11のCCDにより画素化され画像データとして装置に読み込まれ、必要な画像処理が行われた後、画像メモリに蓄えられ、その画像データを本体画像出力部10に転送し、画像再生してシートに画像形成する。   This image forming apparatus is a digital copying machine. For this reason, the image formed by the main body image output unit 10 is pixelated from the original by the CCD of the main body image input unit 11 and read into the apparatus as image data, and after necessary image processing is performed, it is stored in the image memory. The image data is transferred to the main body image output unit 10, and the image is reproduced to form an image on a sheet.

本体画像入力部11は、本体画像入力部11の上面の原稿台に積載された原稿を照射しながら走査する光源21を備えている。光源21は不図示の光学系モータから駆動力を得て、図1の左右方向に往復駆動する。光源21から発生した光は、積載された原稿により反射され、光学像が得られる。この光学像をミラー22,23,24及びレンズ25を介してCCD26に伝送される。また、ミラー22,23,24は光源21と一体的に駆動される。CCD26は光を電気信号に変換する素子により構成されており、この素子の働きにより伝送されてきた光学像が電気信号に変換され、さらにディジタル信号(画像データ)に変換される。   The main body image input unit 11 includes a light source 21 that scans while irradiating a document placed on a document table on the upper surface of the main body image input unit 11. The light source 21 obtains driving force from an optical system motor (not shown) and reciprocates in the left-right direction in FIG. The light generated from the light source 21 is reflected by the stacked originals to obtain an optical image. This optical image is transmitted to the CCD 26 via the mirrors 22, 23 and 24 and the lens 25. Further, the mirrors 22, 23 and 24 are driven integrally with the light source 21. The CCD 26 is composed of an element that converts light into an electric signal, and an optical image transmitted by the function of the element is converted into an electric signal and further converted into a digital signal (image data).

読み込まれた原稿の画像データは、種々の補正処理とユーザの希望する処理による画像処理が加えられ、不図示の画像メモリに蓄積される。   The read image data of the original is subjected to various correction processes and image processes desired by the user, and is stored in an image memory (not shown).

本体画像出力部10は、画像メモリに蓄積された画像データを読み出し、ディジタル信号からアナログ信号に再変換し、さらに不図示の露光制御部により適正な出力値に増幅され、光学照射部27により光信号に変換される。その光信号はスキャナ28,レンズ29及びミラー30を伝播して、感光ドラム31上に照射され静電による潜像が形成される。   The main body image output unit 10 reads the image data stored in the image memory, reconverts the digital signal into an analog signal, and further amplifies the output value to an appropriate output value by an exposure control unit (not shown). Converted to a signal. The optical signal propagates through the scanner 28, the lens 29, and the mirror 30 and is irradiated onto the photosensitive drum 31 to form an electrostatic latent image.

この潜像はトナーにより現像された画像となり、本体内を搬送されてくるシート上に現像された画像が転写され、さらにシートは搬送されて定着ローラ32によりシート上のトナーが定着され、画像形成が終了し画像データがシート上に記録され、ソータ13に送られる。   This latent image becomes an image developed with toner, and the developed image is transferred onto a sheet conveyed through the main body. Further, the sheet is conveyed, and the toner on the sheet is fixed by the fixing roller 32 to form an image. And the image data is recorded on the sheet and sent to the sorter 13.

ソータ13は、本体画像出力部10の左側に設置されている装置であり、本体画像出力部10から出力された画像形成済みのシートを複数の排紙トレイ45に仕分けして排紙する処理を行う。排紙トレイ45は、不図示の本体制御部により制御され、出力されたシートは本体制御部の指示した任意の排紙トレイ45に排出される。   The sorter 13 is an apparatus installed on the left side of the main body image output unit 10, and performs a process of sorting and discharging the image-formed sheets output from the main body image output unit 10 into a plurality of discharge trays 45. Do. The paper discharge tray 45 is controlled by a main body control unit (not shown), and the output sheet is discharged to an arbitrary paper discharge tray 45 instructed by the main body control unit.

給紙トレイ34,35は、本体下部にあり、画像形成するためのシートをある程度蓄積しておくことが可能である。本体制御部により、給紙トレイ34,35から蓄積されたシートを搬送し、搬送したシート上に画像形成を行う。   The paper feed trays 34 and 35 are located at the lower part of the main body, and can store sheets for forming images to some extent. The main body control unit conveys the accumulated sheets from the paper feed trays 34 and 35 and forms an image on the conveyed sheets.

また、給紙デッキ36は、本体画像出力部10の右側に設置されている装置であり、シートを大量に蓄積しておくことが可能である。給紙トレイ34,35と同様に本体制御部により蓄積されたシートを搬送し、搬送したシート上に画像形成を行う。   The paper feed deck 36 is a device installed on the right side of the main body image output unit 10 and can store a large amount of sheets. As with the paper feed trays 34 and 35, the sheets accumulated by the main body control unit are conveyed, and an image is formed on the conveyed sheets.

本体画像出力部10の右側には、操作者が少数の任意種類のシートを比較的容易に給紙することが可能となる手差しトレイ37が設置されている。また、この手差しトレイ37は、例えばOHPシート,厚紙,はがきサイズ紙等特殊なシートを使用する場合にも使用される。   On the right side of the main body image output unit 10, a manual feed tray 37 that allows an operator to feed a small number of arbitrary types of sheets relatively easily is installed. The manual feed tray 37 is also used when a special sheet such as an OHP sheet, cardboard, or postcard size paper is used.

レジストローラ33は、感光ドラム31上からシート上に画像を転写する際に、搬送されてきたシートをこのレジストローラ33に突き当て、一時停止してから再度画像形成部にシート搬送する役割を担っている。レジストローラ33の前述のような働きにより、シート先端の搬送タイミングを整え、感光ドラム31上への潜像形成に同期して、レジストローラ33を駆動開始する制御を行うことによりシート上に位置ずれの少ない画像形成が可能となっている。このレジストローラ33から画像形成部に搬送される時、シートは通常のシート搬送速度とは異なる画像形成速度により搬送されている。   When transferring an image from the photosensitive drum 31 onto the sheet, the registration roller 33 abuts the conveyed sheet against the registration roller 33, temporarily stops, and then transports the sheet to the image forming unit again. ing. Due to the above-described operation of the registration roller 33, the conveyance timing of the leading edge of the sheet is adjusted, and the registration roller 33 is controlled to start driving in synchronization with the formation of the latent image on the photosensitive drum 31. It is possible to form an image with less. When the sheet is conveyed from the registration roller 33 to the image forming unit, the sheet is conveyed at an image forming speed different from the normal sheet conveying speed.

搬送手段としての搬送ローラ38,39,40,41,42,43,44は、本体内のシート搬送経路上に設けられており、各搬送ローラ38,39,40,41,42,43,44は、画像形成処理の給紙を行う際、シートを実際に搬送する役割を担っている。各搬送ローラ38,39,40,41,42,43,44は、それぞれ独立に駆動手段としてステッピングモータに歯車等の伝達装置を介して接続されており、各ステッピングモータの作動・停止が直接の動作状態となるように、各搬送ローラ38,39,40,41,42,43,44を各ステッピングモータが駆動させる。   Conveying rollers 38, 39, 40, 41, 42, 43, and 44 as conveying means are provided on a sheet conveying path in the main body, and the conveying rollers 38, 39, 40, 41, 42, 43, and 44 are provided. Plays a role of actually transporting the sheet when feeding the image forming process. Each of the transport rollers 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44 is independently connected to a stepping motor as a driving means via a transmission device such as a gear, and each stepping motor can be directly operated and stopped. Each stepping motor drives each conveyance roller 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44 so as to be in an operating state.

これら搬送ローラ38,39,40,41,42,43,44を駆動するステッピングモータの駆動制御の概略構成を図2に示す。なお、以下では搬送ローラ38,39,40,41,42,43,44のいずれのものも同様であるため搬送ローラには番号を付さずに説明する。   FIG. 2 shows a schematic configuration of drive control of a stepping motor that drives these transport rollers 38, 39, 40, 41, 42, 43, and 44. In the following, since all of the transport rollers 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44 are the same, the transport rollers will be described without being numbered.

(モータ駆動制御)
図2は本実施例におけるモータ制御及び振動検知の制御を行うためのブロック図である。ここでは、まず先にモータ制御に関して述べ、振動検知制御に関しては後述する。モータ制御は主にチョッピング制御、電流設定の可変制御及びモータの回転速度制御を行う。駆動回路403では定電流チョッピング制御がハードウェアで構成されており、CPU402に含まれる回転速可変制御部412から出力される相励磁信号に合わせ、ステッピングモータ201に供給する電流をオン/オフするとともに、モータに流れる電流が一定電流になるようにチョッピング制御を行い、ステッピングモータ201に電流を供給する。また、駆動回路403内には、チョッピング制御を行うための電流設定回路411が含まれており、本実施形態においては少なくとも2段階以上の電流設定値を制御可能であり、電流設定を行うための制御信号はCPUから出力される。
(Motor drive control)
FIG. 2 is a block diagram for performing motor control and vibration detection control in this embodiment. Here, the motor control will be described first, and the vibration detection control will be described later. Motor control mainly performs chopping control, variable control of current setting, and rotation speed control of the motor. In the drive circuit 403, constant current chopping control is configured by hardware, and the current supplied to the stepping motor 201 is turned on / off in accordance with the phase excitation signal output from the rotation speed variable control unit 412 included in the CPU 402. The chopping control is performed so that the current flowing through the motor becomes a constant current, and the current is supplied to the stepping motor 201. The drive circuit 403 includes a current setting circuit 411 for performing chopping control. In the present embodiment, at least two or more levels of current setting values can be controlled, and current setting is performed. The control signal is output from the CPU.

ROM407は不揮発性の記憶装置である。ROM装置407には、モータ制御プログラムが格納されており、必要に応じてプログラムがCPU402へロードされる。SRAM408は、CPU402が演算の際、演算結果の格納や、一時的に計算結果を退避させたりするための書換え可能な記憶装置である。また、近年はROMとRAMをCPUと同一のパッケージに集積させたCPUも存在し、そのようなCPUが使われる場合、ROM407とSRAM408が省略可能である。   The ROM 407 is a nonvolatile storage device. The ROM device 407 stores a motor control program, and the program is loaded into the CPU 402 as necessary. The SRAM 408 is a rewritable storage device for storing calculation results and temporarily saving calculation results when the CPU 402 performs calculations. In recent years, there are CPUs in which ROM and RAM are integrated in the same package as the CPU. When such a CPU is used, the ROM 407 and the SRAM 408 can be omitted.

モータの回転速度の可変制御にかかわる回転速度可変制御部412の詳細な内容を、図3を用いて説明する。TCU(タイマーカウントユニット)602にはタイマーが内蔵されており、クロックCLKをカウントし、カウントがタイマーに設定された値まで達すると、単パルスPPS−CKを出力する。   The detailed contents of the rotation speed variable control unit 412 related to the variable control of the rotation speed of the motor will be described with reference to FIG. The TCU (timer count unit) 602 includes a timer, counts the clock CLK, and outputs a single pulse PPS-CK when the count reaches a value set in the timer.

CPU402内もしくはゲートアレイ内部もしくは外付けのSRAM408中には、モータの加速度や定常回転速度に対応するデータが格納されている。ARBITER604は、SRAM408を共有メモリとして利用する際に、予め決定された優先順位に応じてアクセス権を許可し分配する役割を持つ制御部である。DMACはダイレクトメモリアクセス機能を担う制御部である。パターンジェネレータ603は、モータの各相のパルス信号を発生させる制御部である。   In the CPU 402, in the gate array, or in the external SRAM 408, data corresponding to motor acceleration and steady rotational speed is stored. The ARBITER 604 is a control unit having a role of permitting and distributing the access right according to a predetermined priority order when the SRAM 408 is used as a shared memory. The DMAC is a control unit that performs a direct memory access function. The pattern generator 603 is a control unit that generates a pulse signal for each phase of the motor.

CPU402内もしくはゲートアレイなどのカスタムICに内蔵されているDMAC601を利用して、SRAM408上のデータを読み取りTCU602に対してカウンター値を設定する。SRAM408にアクセスする際、DREQのリクエスト信号をARBITER604が受信すると、優先度などの取り決めにより制御可能となった時点で、DACKを返信し、SRAM408に対するアクセスを許可する。また、CPU402は、SRAM408上のデータの先頭アドレスとエンドアドレスをDMAC601に設定し、設定されたアドレス空間のデータをDMAC601は、読み取りTCU602に設定する。   Using the DMAC 601 built in the CPU 402 or a custom IC such as a gate array, the data on the SRAM 408 is read and a counter value is set for the TCU 602. When the ARBITER 604 receives a DREQ request signal when accessing the SRAM 408, it returns a DACK and permits access to the SRAM 408 when control can be performed according to an agreement such as priority. Further, the CPU 402 sets the start address and end address of the data on the SRAM 408 in the DMAC 601, and the DMAC 601 sets the data in the set address space in the read TCU 602.

ここで、DMAC601を実行するためのトリガ信号DMA−EXEC信号と、SRAM408上のアドレス空間をインクリメントしながらTCU602に設定する場合と、デクリメントしながらTCU602に設定する場合とを制御するDMA−UP/DOWN信号をCPU402は制御する。DMA−UP/DOWN信号を加速時と減速時とで切り替え制御することで、同じデータを利用できSRAM408のデータ量を節約できる。   Here, DMA-UP / DOWN for controlling the trigger signal DMA-EXEC signal for executing the DMAC 601 and the case of setting the TCU 602 while incrementing the address space on the SRAM 408 and the case of setting the TCU 602 while decrementing. The CPU 402 controls the signal. By switching the DMA-UP / DOWN signal between acceleration and deceleration, the same data can be used and the data amount of the SRAM 408 can be saved.

TCU602は例えばアップカウントタイマーであり、DMAC601はコンペア器に設定すべき値をCMP信号にて設定し、その値になるまでタイマーはカウントアップしていく。設定されたコンペア値までカウントアップした場合、コンペアマッチ信号としてPPA−CKをパターンジェネレータ603に出力する。その後、DMAC601は、次にコンペア器に設定されるべきデータをSRAM408から読み取られ、TCU602に設定する。また、TCU602に入力されるCLKは可変制御されても良いものとする。パターンジェネレータ603はシフトレジスタとなっており、入力信号PPS−CKによって1ビットづつパターンを出力段に対してシフトし、出力していく。   The TCU 602 is, for example, an up-count timer, and the DMAC 601 sets a value to be set in the compare device with a CMP signal, and the timer counts up until that value is reached. When counting up to the set compare value, PPA-CK is output to the pattern generator 603 as a compare match signal. Thereafter, the DMAC 601 reads the data to be set next in the compare unit from the SRAM 408 and sets it in the TCU 602. Further, the CLK input to the TCU 602 may be variably controlled. The pattern generator 603 is a shift register, and shifts the pattern bit by bit to the output stage by the input signal PPS-CK and outputs it.

シフトする間隔は、PPS−CKによって支配される。PPS−CKの間隔を徐々に狭くするとモータは加速動作を行う。逆に、PPS−CKの間隔を徐々に広くするとモータは減速動作を行う。PPS−CKの間隔を一定にするとモータは定速動作を行う。   The interval for shifting is governed by PPS-CK. When the interval of PPS-CK is gradually narrowed, the motor performs an acceleration operation. Conversely, when the interval between PPS-CK is gradually increased, the motor performs a deceleration operation. When the interval of PPS-CK is constant, the motor performs a constant speed operation.

4相のステッピングモータを駆動する場合、4つのシフトレジスタを持ち、1ステップに相当する分だけ相のずれたパターンを各レジスタの初期値としておけば、A相、A*相、B相、B*相の出力信号を得ることが出来る。   When driving a four-phase stepping motor, if there are four shift registers and a pattern shifted in phase by an amount corresponding to one step is set as the initial value of each register, the A phase, A * phase, B phase, B * A phase output signal can be obtained.

図4は、本実施の形態に係る画像形成装置におけるシート搬送装置としてのシート搬送系の詳細構造を示した図である。ここで、以下では搬送ローラ38,39,40,41,42,43,44のいずれのものも同様であるため搬送ローラにはこれらの番号を付さず、71はシート搬送方向上流側に配置された第1搬送ローラ、72は第1搬送ローラ71のシート搬送方向下流側に配置された第2搬送ローラとし、動作説明は主に第2搬送ローラ72について説明する。また、62は第1搬送ローラ71を駆動するステッピングモータ、63は第2搬送ローラ72を駆動するステッピングモータである。   FIG. 4 is a diagram illustrating a detailed structure of a sheet conveying system as a sheet conveying device in the image forming apparatus according to the present embodiment. Here, since the same applies to all of the conveyance rollers 38, 39, 40, 41, 42, 43, and 44, these numbers are not assigned to the conveyance rollers, and 71 is arranged upstream in the sheet conveyance direction. The first conveyance roller 72 is a second conveyance roller disposed on the downstream side of the first conveyance roller 71 in the sheet conveyance direction, and the operation will be mainly described with respect to the second conveyance roller 72. Reference numeral 62 denotes a stepping motor that drives the first transport roller 71, and 63 denotes a stepping motor that drives the second transport roller 72.

81はシート検知センサ、82はフォトインタラプタである。このシートシート検知センサ81及びフォトインタラプタ82でシート検知手段を構成している。また、91は第1シートであり,92は第1シート91の次に搬送される第2シートである。   81 is a sheet detection sensor and 82 is a photo interrupter. The sheet sheet detection sensor 81 and the photo interrupter 82 constitute sheet detection means. Reference numeral 91 denotes a first sheet, and reference numeral 92 denotes a second sheet conveyed next to the first sheet 91.

この図4に示すシート搬送系においては、第1搬送ローラ71から第2搬送ローラ72の方向にシートが搬送される。シート検知センサ81及びフォトインタラプタ82は、シートが搬送されてシート検知センサ81上をシートの先端が通過すると、シート検知センサ81がフォトインタラプタ82の受光部を遮り、受光部の状態によって変化する電気信号が制御部に伝わる構成となっており、本体制御部は前述の電気信号により、シートがシート検知センサ81上に存在するか否か判定することが可能となっている。   In the sheet conveyance system shown in FIG. 4, the sheet is conveyed in the direction from the first conveyance roller 71 to the second conveyance roller 72. When the sheet is transported and the leading edge of the sheet passes over the sheet detection sensor 81, the sheet detection sensor 81 and the photo interrupter 82 block the light receiving unit of the photo interrupter 82 and change depending on the state of the light receiving unit. The signal is transmitted to the control unit, and the main body control unit can determine whether or not the sheet exists on the sheet detection sensor 81 by the above-described electric signal.

本実施の形態では、第1搬送ローラ71を抜けたシートの先端が、シート検知センサ81を通過し、フォトインタラプタ82の電気信号がシート有り状態になったタイミングを基準として、第2搬送ローラ72を駆動するステッピングモータ63を起動する。   In the present embodiment, the leading edge of the sheet that has passed through the first conveyance roller 71 passes the sheet detection sensor 81, and the second conveyance roller 72 is based on the timing when the electrical signal of the photo interrupter 82 enters the sheet presence state. The stepping motor 63 for driving is started.

また、第2搬送ローラ72の停止は、搬送しているシートの後端が前述のシート検知センサ81を通過し、フォトインタラプタ82の電気信号がシート無し状態になったタイミングを基準として、第2搬送ローラ72を駆動するステッピングモータ63を停止する。   The second conveying roller 72 is stopped on the basis of the timing at which the trailing edge of the sheet being conveyed passes through the above-described sheet detection sensor 81 and the electrical signal of the photo interrupter 82 becomes in the absence of the sheet. The stepping motor 63 that drives the conveying roller 72 is stopped.

図3で示すように、本実施の形態でのシート搬送系で連続してシートを搬送する場合には、先行して搬送されている第1シート91の後端がシート検知センサ81を抜けるタイミングから、第2搬送ローラ72を駆動するステッピングモータ63は減速停止し、第2シート92の先端がシート検知センサ81を通過したタイミングを基準としてステッピングモータ63は起動する。   As shown in FIG. 3, when the sheet is continuously conveyed by the sheet conveyance system in the present embodiment, the timing at which the trailing edge of the first sheet 91 conveyed in advance passes through the sheet detection sensor 81. Accordingly, the stepping motor 63 that drives the second conveying roller 72 is decelerated and stopped, and the stepping motor 63 is started based on the timing at which the leading edge of the second sheet 92 passes the sheet detection sensor 81.

(振動検知制御)
図5は、シート材を搬送する搬送ローラの振動を検知するシート搬送路の構成を示す図である。
(Vibration detection control)
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a sheet conveyance path that detects vibration of a conveyance roller that conveys a sheet material.

図において、31は画像形成を行うための感光ドラムである。33は用紙送りタイミングを決めるレジストクラッチ(レジストローラ)である。53は搬送される用紙を検知する紙センサ(以下、レジストセンサ)であり、レジストクラッチ33に対して反感光ドラム31側に設けられている。42a、42bはシートを搬送するための搬送ローラであり、54はシート検知センサである。51は搬送ローラ42a、42bの振動を検知するための加速度センサである。52は搬送ローラの振動を加速度センサ51に伝達するための接触部材であり、また加速度センサ51を保持するための保持機構を兼ねている。   In the figure, 31 is a photosensitive drum for forming an image. A registration clutch (registration roller) 33 determines the sheet feeding timing. Reference numeral 53 denotes a paper sensor (hereinafter referred to as a registration sensor) that detects the conveyed paper, and is provided on the side opposite to the photosensitive drum 31 with respect to the registration clutch 33. Reference numerals 42a and 42b denote conveyance rollers for conveying the sheet, and reference numeral 54 denotes a sheet detection sensor. Reference numeral 51 denotes an acceleration sensor for detecting vibrations of the transport rollers 42a and 42b. Reference numeral 52 denotes a contact member for transmitting the vibration of the conveying roller to the acceleration sensor 51 and also serves as a holding mechanism for holding the acceleration sensor 51.

図6は、シート材を搬送する搬送ローラの振動を検知する加速度センサ51の配置を詳細に記した図である。図3に示すように歯車202を介してモータ201により駆動されている。モータ201はステッピングモータであり、搬送ローラ42a、42bによる記録紙搬送速度の可変制御を容易に行うことができる。ステッピングモータの特徴として、パルス電力に対応して回転するという点が上げられる。しかも、入力パルス数に比例して回転角が変位し、また入力周波数に比例して回転速度が変位するため、フィードバックループを構成することなくモータを駆動することが可能である。このような特徴から、オープンループの位置決め制御や速度制御の駆動源として幅広く利用されている。   FIG. 6 is a diagram illustrating in detail the arrangement of the acceleration sensor 51 that detects the vibration of the conveyance roller that conveys the sheet material. As shown in FIG. 3, the motor 201 is driven through a gear 202. The motor 201 is a stepping motor, and can easily perform variable control of the recording paper conveyance speed by the conveyance rollers 42a and 42b. A feature of the stepping motor is that it rotates in response to pulse power. In addition, since the rotation angle is displaced in proportion to the number of input pulses and the rotation speed is displaced in proportion to the input frequency, the motor can be driven without forming a feedback loop. Because of these features, it is widely used as a drive source for open-loop positioning control and speed control.

本実施形態においては、二相励磁式のHR型ステッピングモータを採用している。HR型ステッピングモータはローター部を歯車形状の鉄心と磁石で構成されている。   In this embodiment, a two-phase excitation type HR stepping motor is employed. In the HR stepping motor, the rotor part is composed of a gear-shaped iron core and a magnet.

また、加速度センサ51は図のとおり、接触部材52に保持されており、接触部材52は搬送ローラ42bの振動を検出するように構成されている。   Further, as shown in the figure, the acceleration sensor 51 is held by the contact member 52, and the contact member 52 is configured to detect the vibration of the transport roller 42b.

次に、加速度センサ51の内部ブロック構成を図7、動作原理を図8を用いて説明する。加速度センサ51は、振動などを電気的な量に変化する変換器であり、様々なタイプのものがある。その代表的なものには、静電容量型加速度センサ、圧電式加速度センサ等がある。本実施例は、静電容量型の加速度センサを用いて説明する。その好適な例として、アナログデバイセス社の加速度センサについて説明する。   Next, the internal block configuration of the acceleration sensor 51 will be described with reference to FIG. 7, and the operation principle will be described with reference to FIG. The acceleration sensor 51 is a converter that changes vibration and the like into an electrical quantity, and there are various types. Typical examples include a capacitive acceleration sensor, a piezoelectric acceleration sensor, and the like. This embodiment will be described using a capacitance type acceleration sensor. As a suitable example, an acceleration sensor manufactured by Analog Devices will be described.

このセンサは、図8に示すように表面マイクロマシン加工されたポリシリコン構造でシリコン・ウエハー上に構成されている。ポリシリコンのバネによりウエハー表面上にこの構造を支持して、加速度により発生する力に抗するようにしている。この構造の振れを、複数の独立した固定プレートと可動質量に取り付けられた中央プレートで構成される差動キャパシタを使って計測する。180度位相がずれた方形波により、この固定プレートを駆動する。加速度によりビームが振れると、差動キャパシタに不平衡が生じて、加速度に比例する振幅を持つ出力方形波が発生される。位相検出復調技術を使ってこの信号を整流し、加速度の方向を決定する。   The sensor is constructed on a silicon wafer with a surface micromachined polysilicon structure as shown in FIG. The structure is supported on the wafer surface by a polysilicon spring to resist the force generated by acceleration. The deflection of this structure is measured using a differential capacitor consisting of a plurality of independent fixed plates and a central plate attached to the movable mass. This fixed plate is driven by a square wave that is 180 degrees out of phase. When the beam is swung by acceleration, an unbalance is generated in the differential capacitor, and an output square wave having an amplitude proportional to the acceleration is generated. This signal is rectified using phase detection and demodulation techniques to determine the direction of acceleration.

図7で示すように加速度センサ51は、センサ部、ゲインアンプ、復調器、バッファアンプ、クロック発生部から構成されている。センサ部で検知した加速度をゲインアンプで適当な大きさに増幅し、その増幅された信号を復調器にて、復調する。そして、復調された信号をバッファアンプにて再度、増幅して出力する。   As shown in FIG. 7, the acceleration sensor 51 includes a sensor unit, a gain amplifier, a demodulator, a buffer amplifier, and a clock generation unit. The acceleration detected by the sensor unit is amplified to an appropriate magnitude by a gain amplifier, and the amplified signal is demodulated by a demodulator. Then, the demodulated signal is amplified again by the buffer amplifier and output.

その出力された信号は、図2の振動検知制御部にて処理される。加速度センサ51から出力された信号は、フィルター39を介して、CPU402に送られる。フィルター39は、入力信号のDC成分や高周波ノイズ成分を除去し、CPU402内のA/D変換部61に出力する。A/D変換部61では、フィルターを介して送られたセンサからのアナログ信号をデジタルデータに変換する。タイミング制御部62は、所定のタイミング信号により、連続するデジタルデータを用紙1枚分ずつのデータに区切るものである。フィルターを60を介した後の加速度センサの出力信号およびタイミング信号が図9に示されている。タイミング信号は図3記載のシート検知センサ54を基準信号として不図示の信号生成部で生成される。その結果、タイミング信号は搬送されるシートが搬送ローラを通過している間,オンレベルを保つ。そして、CPUに入力された入力信号から,タイミング信号がオンレベルを保っている期間の信号成分のみが切り出され,出力信号として特徴量算出部42に与えられる。このようにして,特徴量算出部42はシート1枚分ずつのセンシングデータを得ることができる。このようにして与えられるシート1枚分ずつのセンシングデータから搬送ローラの振動状態の判別に役立つ特徴量を算出するのが特徴量算出部42である。そして、特徴量算出部42での算出結果に基づいて、CPU402はステッピングモータ201の電流を制御するための制御信号を電流設定回路411に出力する。そして駆動回路403は設定された電流に基づいて、ステッピングモータ201を駆動する。   The output signal is processed by the vibration detection control unit of FIG. A signal output from the acceleration sensor 51 is sent to the CPU 402 via the filter 39. The filter 39 removes DC components and high frequency noise components from the input signal, and outputs them to the A / D converter 61 in the CPU 402. The A / D conversion unit 61 converts an analog signal from the sensor sent through the filter into digital data. The timing control unit 62 divides continuous digital data into data for each sheet by a predetermined timing signal. The output signal and timing signal of the acceleration sensor after passing through the filter 60 are shown in FIG. The timing signal is generated by a signal generation unit (not shown) using the sheet detection sensor 54 shown in FIG. 3 as a reference signal. As a result, the timing signal is kept at the on level while the conveyed sheet passes the conveying roller. Then, only the signal component during the period in which the timing signal is maintained at the on level is cut out from the input signal input to the CPU, and is provided to the feature amount calculation unit 42 as an output signal. In this way, the feature amount calculation unit 42 can obtain sensing data for each sheet. The feature amount calculation unit 42 calculates a feature amount useful for determining the vibration state of the conveying roller from the sensing data for each sheet given in this way. Based on the calculation result of the feature amount calculation unit 42, the CPU 402 outputs a control signal for controlling the current of the stepping motor 201 to the current setting circuit 411. The driving circuit 403 drives the stepping motor 201 based on the set current.

次に、搬送ローラの振動検知について図6を用いて説明する。   Next, vibration detection of the transport roller will be described with reference to FIG.

搬送ローラの42a、42bの回転動作に対応して加速度センサ51は、振動を検知する。   The acceleration sensor 51 detects vibration corresponding to the rotation operation of the transport rollers 42a and 42b.

すなわち、搬送ローラの42a、42bに搬送シートが突入するとその振動エネルギーが加速センサ51に加わる。その振動エネルギーを検出することにより、搬送ローラ42a、42bの振動状態を検知する。また、加速度センサ51に加わる力は、搬送ローラ42a、42bの状態に応じて、振動エネルギーが異なる。その原因としては、搬送するシートの種類、ギアのがたつき、搬送ローラの磨耗といった負荷の変動やモータ自身の振動などがある。さらに、ステッピングモータは負荷の変動による脱調を防止するため、最大負荷トルクに適量のマージンを加えて駆動電流を設定している。しかし、低負荷時はトルクが余るため、振動や騒音が発生する。そこで、本実施形態では、図5に示すように、搬送ローラに加速度センサ51を設けて、発生した振動を検出し、トルクが余っていると判断できるときには駆動電流値を低下させてトルクを調整し、振動や騒音を防止するようにした。このことは、余分な電流の供給を抑えることにより、消費電力を節約できる効果も有する。本実施例では、負荷の変動要因の一つであるシートの種類によって、振動エネルギーが異なる場合における制御に述べる。一般的には、用紙の坪量が大きいと一般に厚みが増し、用紙の剛性が高くなる。その結果、用紙の坪量が大きい厚紙がレジストセンサに衝突すると普通紙よりも大きい振動エネルギーが検出される。図9に、本実施例における普通紙と厚紙おける振動エネルギーの検出を示した図を示す。この図は、シート搬送を3枚連続して送った時に加速度センサ51に加わった振動エネルギーを示している。この図からわかるように、搬送シートが搬送ローラに突入すると振動エネルギーが立ち上がり、そしてそのピーク値は用紙の坪量に比例していることが判明した。この場合、ピーク値のしきい値レベルを1.0前後とすることにより、普通紙と厚紙の検知が可能となる。そして、この結果に基づいて、搬送ローラを駆動しているステッピングモータの電流を制御する。本実施例では、振動エネルギーのピーク値が、しきい値1以内である場合には、モータ設定電流値を0.7Aとしてモータの駆動を行い、しきい値が1以上である場合には、モータ設定電流値を1.0Aとしてモータの駆動を行っている。   That is, when the conveyance sheet enters the conveyance rollers 42 a and 42 b, the vibration energy is applied to the acceleration sensor 51. By detecting the vibration energy, the vibration state of the transport rollers 42a and 42b is detected. The force applied to the acceleration sensor 51 has different vibration energy depending on the state of the transport rollers 42a and 42b. Causes include the type of sheet to be conveyed, gear rattling, load fluctuations such as wear of the conveying roller, and vibration of the motor itself. Further, the stepping motor sets the drive current by adding an appropriate amount of margin to the maximum load torque in order to prevent step-out due to load fluctuations. However, vibration and noise are generated due to excessive torque at low loads. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 5, an acceleration sensor 51 is provided on the conveyance roller to detect the generated vibration, and when it can be determined that the torque is surplus, the drive current value is decreased to adjust the torque. To prevent vibration and noise. This also has the effect of saving power consumption by suppressing the supply of extra current. In the present embodiment, the control in the case where the vibration energy differs depending on the type of the sheet, which is one of the load fluctuation factors, will be described. In general, when the basis weight of a sheet is large, the thickness generally increases and the rigidity of the sheet increases. As a result, when thick paper having a large paper basis weight collides with the registration sensor, vibration energy larger than that of plain paper is detected. FIG. 9 is a diagram showing detection of vibration energy in plain paper and cardboard in this embodiment. This figure shows vibration energy applied to the acceleration sensor 51 when three sheets are conveyed continuously. As can be seen from this figure, when the conveyance sheet enters the conveyance roller, the vibration energy rises and the peak value is proportional to the basis weight of the paper. In this case, by setting the threshold level of the peak value to around 1.0, it becomes possible to detect plain paper and thick paper. Based on this result, the current of the stepping motor that drives the transport roller is controlled. In this embodiment, when the peak value of vibration energy is within the threshold value 1, the motor is driven with the motor setting current value being 0.7 A, and when the threshold value is 1 or more, The motor is driven at a motor set current value of 1.0A.

また、モータ駆動設定電流値の切り替えタイミングについては、紙間で行ってもJOB間で行ってもよい。紙間で行う場合には、図9に示すタイミング信号がオフレベルの間に、CPUから電流設定回路部に切替信号を出力することで実現できる。また、JOB間においては、前回のJOB時の振動レベルデータをRAMに格納しておき、新しいJOBが来た場合には、前回のJOBデータの検知結果に基づいて、JOB動作開始時に電流設定を切り替えることで実現できる。   Further, the switching timing of the motor drive setting current value may be performed between papers or between JOBs. When it is performed between sheets, it can be realized by outputting a switching signal from the CPU to the current setting circuit unit while the timing signal shown in FIG. 9 is at the off level. In addition, between JOBs, vibration level data at the time of the previous JOB is stored in the RAM, and when a new JOB comes, current setting is performed at the start of JOB operation based on the detection result of the previous JOB data. It can be realized by switching.

次に、本実施例における制御シーケンスを図10のフローチャートを用いて説明する。   Next, the control sequence in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

ここでは、2枚連続のプリント動作時における紙間での電流切替制御について述べる。   Here, a description will be given of the current switching control between sheets during the printing operation for two consecutive sheets.

まず、ステップS1001にて、JOBの有無を判断し、JOB有りと判断した場合には、ステップS1002にて1枚目の給紙動作を実行する。そして、ステップS1003にて1枚目のシートが所定のタイミングで搬送されているかをシートセンサにて確認する。所定のタイミングでシートセンサがONしていれば、シートセンサONから所定のタイミングでステップS1004にて搬送ローラの駆動を開始する。そして、ステップS1005にて1枚目の動作における搬送ローラの振動を検知する。ステップS1006では振動検知データをメモリに格納する。そして、ステップS1007にて1枚目の画像形成動作を実行するとともにステップS1008にて2枚目の給紙動作を開始する。そして、ステップS1009にて1枚目の振動レベルが所定のしきい値以内であるか否かを判定する。所定のしきい値以内であると判断した場合には、ステップS1010で駆動モータの電流設定を切り替える。そして、ステップS1011にて、2枚目のシートが所定のタイミングで搬送されているかをシートセンサにて確認する。所定のタイミングでシートセンサがONしていれば、シートセンサONから所定のタイミングでステップS1012にて搬送ローラの駆動を開始する。そして、ステップS1013にて2枚目の動作における搬送ローラの振動を検知する。ステップS1014では2枚目の振動検知データをメモリに格納する。そして、ステップS1015にて2枚目の画像形成動作を実行し、ステップS1016にてJOB終了となる。また、ステップS1003にてシートセンサが所定のタイミングでONしない場合には、JAM(紙つまり)と判断し、搬送ローラの停止を行う。そして、ステップS1018にてJAM(紙つまり)処理が終了を判断した場合には、再度、ステップS1002にて1枚目の給紙動作を実行する。また、ステップS1011にてシートセンサが所定のタイミングでONしない場合には、JAM(紙つまり)と判断し、搬送ローラの停止を行う。そして、ステップS1020にてJAM(紙つまり)処理が終了を判断した場合には、再度、ステップS1008にて2枚目の給紙動作を実行する。また、ステップS1009にて、振動レベルがしきい値以上である場合には、電流切替を行わないで制御動作を続ける。   First, in step S1001, the presence or absence of JOB is determined. If it is determined that JOB is present, the first sheet feeding operation is executed in step S1002. In step S1003, the sheet sensor checks whether the first sheet is conveyed at a predetermined timing. If the sheet sensor is turned on at a predetermined timing, the driving of the conveying roller is started in step S1004 at a predetermined timing after the sheet sensor is turned on. In step S1005, the vibration of the conveying roller in the first sheet operation is detected. In step S1006, vibration detection data is stored in the memory. In step S1007, the first image forming operation is executed, and in step S1008, the second sheet feeding operation is started. In step S1009, it is determined whether the first vibration level is within a predetermined threshold. If it is determined that it is within the predetermined threshold value, the drive motor current setting is switched in step S1010. In step S1011, it is confirmed by the sheet sensor whether the second sheet is conveyed at a predetermined timing. If the sheet sensor is turned on at a predetermined timing, the driving of the conveying roller is started at a predetermined timing from the sheet sensor ON in step S1012. In step S1013, vibration of the transport roller in the second operation is detected. In step S1014, the second vibration detection data is stored in the memory. In step S1015, the second image forming operation is executed, and in step S1016, the job ends. If the sheet sensor is not turned ON at a predetermined timing in step S1003, it is determined as JAM (paper clogging) and the conveyance roller is stopped. If it is determined in step S1018 that the JAM (paper clogging) process is finished, the first sheet feeding operation is executed again in step S1002. If the sheet sensor is not turned ON at a predetermined timing in step S1011, it is determined that the paper is jammed (JAM), and the conveyance roller is stopped. If it is determined in step S1020 that the JAM (paper clogging) process has ended, the second sheet feeding operation is executed again in step S1008. If the vibration level is greater than or equal to the threshold value in step S1009, the control operation is continued without switching the current.

また、本実施例においては1枚分の振動データに基づいて、次のシート搬送時に反映させていたが、1枚分ではなく複数枚分のデータを処理して、次のJOBに反映させても何ら問題は無い。また、本実施例では、電流切り替えを2段階に切り替えて行っていたが、振動レベルに応じて、複数段階の電流切り替えも適用できることは言うまでもない。また、本実施例では、ある一つの搬送ローラに関して述べてきたが、他の搬送ローラにも適用できることは言うまでもない。また、本実施例では、搬送ローラに加速度センサを取り付けての検知を行っていたが、搬送ローラに連結されている軸自身に取り付けても問題ないことは言うまでもない。また、本実施例では、主に画像形成動作を行う出力装置について述べてきたが、画像読取を行う原稿搬送装置などにも適用できることは言うまでもない。   Further, in the present embodiment, it is reflected at the time of the next sheet conveyance based on the vibration data for one sheet. However, data for a plurality of sheets is processed instead of one sheet, and is reflected in the next JOB. There is no problem. Further, in this embodiment, the current switching is performed in two stages, but it goes without saying that a plurality of stages of current switching can also be applied according to the vibration level. Further, in the present embodiment, the description has been made with respect to one certain conveying roller, but it goes without saying that the present invention can also be applied to other conveying rollers. In this embodiment, the detection is performed by attaching the acceleration sensor to the conveyance roller. However, it goes without saying that there is no problem even if it is attached to the shaft itself connected to the conveyance roller. In the present embodiment, the output device that mainly performs the image forming operation has been described. However, it goes without saying that the present invention can also be applied to a document conveying device that performs image reading.

以上述べてきたように、搬送ローラに加速度センサを設けて、発生した振動を検出し、検出結果に基づいて、駆動電流値を制御することで、振動や騒音を防止することが可能となる。このことは、余分な電流の供給を抑えることにより、消費電力を節約できる効果も有する。   As described above, it is possible to prevent vibration and noise by providing an acceleration sensor on the transport roller, detecting the generated vibration, and controlling the drive current value based on the detection result. This also has the effect of saving power consumption by suppressing the supply of extra current.

[第2の実施例]
次に第2の実施例について述べる。第1の実施例では、振動検知結果に基づいて、モータ駆動電流を制御していたが、第2の実施例においては、モータの励磁方式を制御する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment, the motor drive current is controlled based on the vibration detection result, but in the second embodiment, the motor excitation method is controlled.

例えば、図9のような振動データが得られた場合、しきい値が1以内であれば1−2相励磁に制御を切り替え、しきい値が1以上である場合には2相励磁方式で制御する。   For example, when vibration data as shown in FIG. 9 is obtained, the control is switched to 1-2 phase excitation if the threshold is within 1, and the two phase excitation method is used if the threshold is 1 or more. Control.

ここで、2相励磁方式と1−2相励磁方式の励磁タイミングを図11に示し、それぞれの特徴を述べる。2相励磁方式は、図11の(a)に示すように2相を同時に励磁する方式である。消費電力は大きくなるが、その分大きなトルクが得られる。よって、搬送ローラの振動レベルが大きく、負荷の変動が大きい場合には2相励磁で制御する。次に、1−2相励磁方式であるが、図11の(b)に示すように1相励磁と2相励磁を交互にくりかえしていく励磁方式である。消費電力は2相励磁の0.7倍程度になり、モータトルクは2相励磁に比べると小さくなる。よって、搬送ローラの振動レベルが小さく、負荷の変動が小さい場合には1−2相励磁で制御する。   Here, the excitation timings of the two-phase excitation method and the 1-2 phase excitation method are shown in FIG. The two-phase excitation method is a method in which two phases are excited simultaneously as shown in FIG. Although power consumption increases, a larger torque can be obtained. Therefore, when the vibration level of the conveying roller is large and the load fluctuation is large, the control is performed by two-phase excitation. Next, the 1-2 phase excitation method is an excitation method in which one-phase excitation and two-phase excitation are alternately repeated as shown in FIG. The power consumption is about 0.7 times that of two-phase excitation, and the motor torque is smaller than that of two-phase excitation. Therefore, when the vibration level of the conveying roller is small and the load fluctuation is small, the control is performed by 1-2 phase excitation.

また、モータ励磁方式の切替タイミングについては、紙間で行ってもJOB間で行ってもよい。紙間で行う場合には、図9に示すタイミング信号がオフレベルの間に、回転速度可変制御部412から励磁信号を出力することで実現できる。また、JOB間においては、前回のJOB時の振動レベルデータをRAMに格納しておき、新しいJOBが来た場合には、前回のJOBデータの検知結果に基づいて、JOB動作開始時に励磁信号を切り替えることで実現できる。   Further, the switching timing of the motor excitation method may be performed between papers or between JOBs. When it is performed between sheets, it can be realized by outputting an excitation signal from the rotation speed variable control unit 412 while the timing signal shown in FIG. In addition, the vibration level data at the time of the previous JOB is stored in the RAM between JOBs, and when a new JOB comes, an excitation signal is generated at the start of JOB operation based on the detection result of the previous JOB data. It can be realized by switching.

このような制御を行うことでトルクが余っていると判断できるときには励磁方式を切り替えてトルクを調整し、振動や騒音を防止するようにした。このことは、余分な電流の供給を抑えることにより、消費電力を節約できる効果も有する。   By performing such control, when it can be determined that the torque is excessive, the excitation method is switched and the torque is adjusted to prevent vibration and noise. This also has the effect of saving power consumption by suppressing the supply of extra current.

次に、第2の実施例における制御シーケンスを図12のフローチャートを用いて説明する。ここでは、2枚連続のプリント動作時における紙間での励磁方式制御について述べる。   Next, a control sequence in the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, a description will be given of the excitation method control between sheets during the printing operation of two continuous sheets.

まず、ステップS1201にて、JOBの有無を判断し、JOB有りと判断した場合には、ステップS1202にて1枚目の給紙動作を実行する。そして、ステップS1203にて1枚目のシートが所定のタイミングで搬送されているかをシートセンサにて確認する。所定のタイミングでシートセンサがONしていれば、シートセンサONから所定のタイミングでステップS1204にて搬送ローラの駆動を開始する。そして、ステップS1205にて1枚目の動作における搬送ローラの振動を検知する。ステップS1206では振動検知データをメモリに格納する。そして、ステップS1207にて1枚目の画像形成動作を実行するとともにステップS1208にて2枚目の給紙動作を開始する。そして、ステップS1209にて1枚目の振動レベルが所定のしきい値以内であるか否かを判定する。所定のしきい値以内であると判断した場合には、ステップS1210で駆動モータの励磁方式を切り替える。そして、ステップS1211にて、2枚目のシートが所定のタイミングで搬送されているかをシートセンサにて確認する。所定のタイミングでシートセンサがONしていれば、シートセンサONから所定のタイミングでステップS1212にて搬送ローラの駆動を開始する。そして、ステップS1213にて2枚目の動作における搬送ローラの振動を検知する。ステップS1214では2枚目の振動検知データをメモリに格納する。そして、ステップS1215にて2枚目の画像形成動作を実行し、ステップS1216にてJOB終了となる。また、ステップS1203にてシートセンサが所定のタイミングでONしない場合には、JAM(紙つまり)と判断し、搬送ローラの停止を行う。そして、ステップS1218にてJAM(紙つまり)処理が終了を判断した場合には、再度、ステップS1202にて1枚目の給紙動作を実行する。また、ステップS1211にてシートセンサが所定のタイミングでONしない場合には、JAM(紙つまり)と判断し、搬送ローラの停止を行う。そして、ステップS1220にてJAM(紙つまり)処理が終了を判断した場合には、再度、ステップS1208にて2枚目の給紙動作を実行する。また、ステップS1209にて、振動レベルがしきい値以上である場合には、励磁方式切り替えを行わないで制御動作を続ける。   First, in step S1201, the presence or absence of JOB is determined. If it is determined that JOB is present, the first sheet feeding operation is executed in step S1202. In step S1203, the sheet sensor checks whether the first sheet is conveyed at a predetermined timing. If the sheet sensor is turned on at a predetermined timing, the driving of the conveying roller is started in step S1204 at a predetermined timing after the sheet sensor is turned on. In step S1205, the vibration of the conveying roller in the first sheet operation is detected. In step S1206, vibration detection data is stored in the memory. In step S1207, the first image forming operation is executed, and in step S1208, the second sheet feeding operation is started. In step S1209, it is determined whether the first vibration level is within a predetermined threshold. If it is determined that the value is within the predetermined threshold value, the excitation method of the drive motor is switched in step S1210. In step S1211, it is confirmed by the sheet sensor whether the second sheet is conveyed at a predetermined timing. If the sheet sensor is turned on at a predetermined timing, the driving of the conveying roller is started at a predetermined timing from the sheet sensor ON in step S1212. In step S1213, the vibration of the conveying roller in the second operation is detected. In step S1214, the second vibration detection data is stored in the memory. In step S1215, the second image forming operation is executed, and in step S1216, the job ends. If the sheet sensor is not turned on at a predetermined timing in step S1203, it is determined as JAM (paper clogging) and the conveyance roller is stopped. If it is determined in step S1218 that the JAM (paper clogging) process is finished, the first sheet feeding operation is executed again in step S1202. If the sheet sensor is not turned on at a predetermined timing in step S1211, it is determined that the sheet sensor is JAM (paper clogging), and the conveyance roller is stopped. If it is determined in step S1220 that the JAM (paper clogging) process has ended, the second sheet feeding operation is executed again in step S1208. If the vibration level is equal to or higher than the threshold value in step S1209, the control operation is continued without switching the excitation method.

また、本実施例においては1枚分の振動データに基づいて、次のシート搬送時に反映させていたが、1枚分ではなく複数枚分のデータを処理して、次のJOBに反映させても何ら問題は無い。また、本実施例では、励磁方式切り替えを2段階に切り替えて行っていたが、振動レベルに応じて、マイクロステップ制御を組み合わせるなどの複数段階の励磁方式切り替えも適用できることは言うまでもない。また、本実施例では、ある一つの搬送ローラに関して述べてきたが、他の搬送ローラにも適用できることは言うまでもない。また、本実施例では、搬送ローラに加速度センサを取り付けての検知を行っていたが、搬送ローラに連結されている軸自身に取り付けても問題ないことは言うまでもない。また、本実施例では、主に画像形成動作を行う出力装置について述べてきたが、画像読取を行う原稿搬送装置などにも適用できることは言うまでもない。また本実施例では、振動検知手段として、静電容量式の加速度センサを用いたが、圧電方式の振動センサ、加速度センサ、変位センサ、ひずみセンサでも問題ない。   Further, in the present embodiment, it is reflected at the time of the next sheet conveyance based on the vibration data for one sheet. However, data for a plurality of sheets is processed instead of one sheet, and is reflected in the next JOB. There is no problem. Further, in this embodiment, the excitation method switching is performed in two stages. Needless to say, however, a plurality of stages of excitation system switching such as a combination of microstep control can be applied according to the vibration level. Further, in the present embodiment, the description has been made with respect to one certain conveying roller, but it goes without saying that the present invention can also be applied to other conveying rollers. In this embodiment, the detection is performed by attaching the acceleration sensor to the conveyance roller. However, it goes without saying that there is no problem even if it is attached to the shaft itself connected to the conveyance roller. In the present embodiment, the output device that mainly performs the image forming operation has been described. However, it goes without saying that the present invention can also be applied to a document conveying device that performs image reading. In this embodiment, a capacitance type acceleration sensor is used as the vibration detection means. However, there is no problem with a piezoelectric type vibration sensor, acceleration sensor, displacement sensor, or strain sensor.

以上述べてきたように、搬送ローラに加速度センサを設けて、発生した振動を検出し、検出結果に基づいて、モータ励磁方式を制御することで、振動や騒音を防止することが可能となる。このことは、余分な電流の供給を抑えることにより、消費電力を節約できる効果も有する。   As described above, it is possible to prevent vibration and noise by providing an acceleration sensor on the transport roller, detecting the generated vibration, and controlling the motor excitation method based on the detection result. This also has the effect of saving power consumption by suppressing the supply of extra current.

シート搬送装置が適用された画像形成装置の内部構成図Internal configuration diagram of an image forming apparatus to which a sheet conveying device is applied 本実施例におけるモータ制御及び振動検知の制御を行うためのブロック図Block diagram for performing motor control and vibration detection control in this embodiment 回転速度可変制御部の詳細なブロック図Detailed block diagram of variable speed controller シート搬送系の詳細構造を示した図Detailed structure of the sheet transport system 搬送ローラの振動を検知するシート搬送路の構成を示す図The figure which shows the structure of the sheet conveyance path which detects the vibration of a conveyance roller. 搬送ローラの振動を検知する加速度センサの配置を詳細に記した図A diagram detailing the arrangement of acceleration sensors that detect the vibration of the transport rollers 加速度センサの内部ブロック構成を示した図Diagram showing internal block configuration of acceleration sensor 加速度センサの動作原理を示した図Diagram showing the principle of operation of the acceleration sensor 普通紙と厚紙おける振動エネルギーの検出を示した図Diagram showing detection of vibration energy in plain paper and cardboard 本実施例における制御シーケンスを示したフローチャートFlow chart showing a control sequence in the present embodiment 第2の実施例におけるモータ励磁方式の励磁タイミングを示した図The figure which showed the excitation timing of the motor excitation system in 2nd Example 第2の実施例における制御シーケンスを示したフローチャートThe flowchart which showed the control sequence in 2nd Example.

符号の説明Explanation of symbols

31 感光ドラム
42 搬送ローラ
51 加速度センサ
54 シートセンサ
411 電流設定回路
412 回転速度可変制御部
31 Photosensitive drum 42 Conveying roller 51 Acceleration sensor 54 Sheet sensor 411 Current setting circuit 412 Rotation speed variable control unit

Claims (7)

シート材を搬送するシート材搬送部材と、
前記シート材搬送部材を駆動する搬送部材駆動手段と、
前記シート材搬送部材の振動を検知する振動検知手段を備え、
前記振動検知手段の振動に基づいて、前記搬送部材駆動手段の駆動電流を変更することを特徴とする画像形成装置。
A sheet material conveying member for conveying the sheet material;
Conveying member driving means for driving the sheet material conveying member;
Comprising vibration detecting means for detecting vibration of the sheet material conveying member;
An image forming apparatus, wherein a driving current of the conveying member driving unit is changed based on a vibration of the vibration detecting unit.
シート材を搬送するシート材搬送部材と、
前記シート材搬送部材を駆動する搬送部材駆動手段と、
前記シート材搬送部材の振動を検知する振動検知手段を備え、
前記振動検知手段の振動に基づいて、前記搬送部材駆動手段の励磁方式を変更することを特徴とする画像形成装置。
A sheet material conveying member for conveying the sheet material;
Conveying member driving means for driving the sheet material conveying member;
Comprising vibration detecting means for detecting vibration of the sheet material conveying member;
An image forming apparatus, wherein an excitation method of the conveying member driving unit is changed based on vibration of the vibration detecting unit.
前記シート材搬送部材は、搬送ローラであることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the sheet material conveying member is a conveying roller. 前記搬送部材駆動手段はステッピングモータであることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the conveying member driving unit is a stepping motor. 前記搬送部材駆動手段の駆動電流を制御するタイミングは紙間であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the timing for controlling the driving current of the conveying member driving unit is between sheets. 前記搬送部材駆動手段の駆動電流を制御するタイミングはJOB間であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the timing for controlling the driving current of the conveying member driving unit is between JOBs. 前記振動検知手段は加速度センサであることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the vibration detection unit is an acceleration sensor.
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US7871074B2 (en) 2007-09-20 2011-01-18 Sharp Kabushiki Kaisha Paper carrying apparatus and image forming apparatus having the same
JP2017036969A (en) * 2015-08-07 2017-02-16 富士通株式会社 Electronic device and vibration detection sensor

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