JP2007079497A - 記録部材担持体、記録部材担持体駆動装置、駆動制御装置、画像形成装置及びicタグ交換方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】転写搬送ベルト交換時には新たに交換した転写搬送ベルトの厚み偏差に関する情報を機器が自動的に取得することができるようにしてユーザやサービスマンの負担を軽減する。
【解決手段】無端ベルトによって形成された転写ベルトを回転駆動するモータ302を含む転写ユニット6と、転写ベルト60の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とをエンコーダ301及びマークセンサ305を使用して検出し、検出された前記最大振幅及び位相とから得られた特性値を記憶する不揮発性メモリ612と、この不揮発性メモリ612に記憶された前記特性値に基づいて前記モータ302の駆動制御を行うCPU601とを備え、前記転写ユニット6側に前記不揮発性メモリ612が設けられ、前記転写ユニット6はCPU601を備えた制御部900側に着脱自在に設けられていることを特徴とする。
【選択図】図7
【解決手段】無端ベルトによって形成された転写ベルトを回転駆動するモータ302を含む転写ユニット6と、転写ベルト60の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とをエンコーダ301及びマークセンサ305を使用して検出し、検出された前記最大振幅及び位相とから得られた特性値を記憶する不揮発性メモリ612と、この不揮発性メモリ612に記憶された前記特性値に基づいて前記モータ302の駆動制御を行うCPU601とを備え、前記転写ユニット6側に前記不揮発性メモリ612が設けられ、前記転写ユニット6はCPU601を備えた制御部900側に着脱自在に設けられていることを特徴とする。
【選択図】図7
Description
本発明は無端ベルトで形成される記録部材担持体、この記録部材担持体を駆動する駆動装置、この駆動装置を制御する駆動制御装置、この駆動制御装置を備えたプリンタ、複写機、ファクシミリ、デジタル複写機など、特にカラー画像が形成可能な画像形成装置に関する。
昨今、オフィスでも家庭でもカラー画像形成装置が普及している。カラー画像形成装置には電子写真方式に代表される転写による画像形成方式と、インクジェット方式に代表される直接書き込みによる画像形成方式がある。このうち転写方式のものでは、複数の感光体上に形成される色の異なるトナー画像を直接転写紙に重ねながら転写させる直接転写方式と、複数の感光体上に形成される色の異なるトナー画像を中間転写体に重ねながら転写させ、しかる後に転写紙に一括して転写させる中間転写方式がある。これらの方式のものは、複数の感光体を転写紙または中間転写体に対向させ並べて配置することから、タンデム方式と呼ばれ、感光体毎にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色に対して静電潜像の形成、現像などの電子写真プロセスを実行させ、直接転写方式では走行中の転写紙上に、中間転写方式においては走行中の中間転写体上に転写する。各方式を用いたタンデム方式のカラー画像形成装置では、直接転写方式にあっては転写紙を支持しながら走行する無端ベルトを、中間転写方式にあっては感光体から画像を受け取り担持する無端ベルトを採用するのが一般的である。そして4個の感光体を含む作像ユニットをベルトの一走行辺に並べて設置する。
前記タンデム方式のカラー画像形成装置では、各色のトナー画像を精度よく重ねることが色ズレの発生を防止するうえで重要である。そのためいずれの転写方式においても転写搬送ベルトの速度変動による色ずれを回避するために、転写ユニットの複数個から構成されている従動軸のうちのひとつにエンコーダを取り付け、エンコーダの回転速度変動に応じて駆動ローラの回転速度をフィードバック制御するのは有効な手段となっている。フィードバック制御を実現する最も一般的な方法として、比例制御(PI制御)がある。これは、エンコーダの目標角変位Ref(n)とエンコーダの検出角変位P(n−1)との差から位置偏差e(n)を演算し、演算結果にローパスフィルタをかけて高周波ノイズを除去するとともに、制御ゲインをかけて、一定の標準駆動パルス周波数を加えて、駆動ローラに接続されている駆動モータの駆動パルス周波数を制御することにより、常にエンコーダ出力が目標角変位で駆動されるように制御する方法である。実際の制御としては、エンコーダパルスの出力の立ち上がりエッジをカウントするカウンタと、制御周期(例えば1[ms]など)ごとにカウントするカウンタを使用し、制御周期間に移動する目標角変位の演算結果と、制御周期ごとに前記エンコーダカウント値を取得することによって得られる検出角変位との差から、位置偏差を取得することができる。
具体的な演算としては、エンコーダが取り付けられている従動軸のローラ径をφ15.615とすると、
e(n)=θ0×q−θ1×ne [rad]
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] :制御周期あたりの移動角度 (=2π×V×e−3/15.615π [rad])
θ1[rad] :エンコーダ1パルスあたりの移動角度 (=2π/p [rad])
q :制御周期タイマのカウント値
V[mm/s] :転写搬送ベルト線速
となる。
e(n)=θ0×q−θ1×ne [rad]
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] :制御周期あたりの移動角度 (=2π×V×e−3/15.615π [rad])
θ1[rad] :エンコーダ1パルスあたりの移動角度 (=2π/p [rad])
q :制御周期タイマのカウント値
V[mm/s] :転写搬送ベルト線速
となる。
ここで、例えば制御周期1[ms]でエンコーダの分解能を1回転当たり300パルスのものを使用し、転写搬送ベルトを162[mm/s]で動作するようにフィードバック制御をかけた場合を想定すると、
θ0=2π×162×e−3/15.615π=0.0207487 [rad]
θ1=2π/p=2π/300=0.0209439 [rad]
となる。
θ0=2π×162×e−3/15.615π=0.0207487 [rad]
θ1=2π/p=2π/300=0.0209439 [rad]
となる。
以上の演算を制御周期毎に行うことによって位置偏差を取得し、フィードバック制御を行う。
ところが、転写搬送ベルトは製造上の微少な厚みムラを持っている。転写搬送ベルトの厚み変動により転写紙の搬送速度変動が生じ、各色成分の画像の転写位置に相互のズレを発生し、結果的に転写紙に転写された画像に色ズレ発生しやすくなるという不具合がある。また、複数の転写紙間の画像にも変動が生じ、転写紙の繰り返し位置再現性が劣化するという不具合がある。これは、転写搬送ベルト駆動位置において、転写搬送ベルトの厚みの中心値で搬送速度が決定すると仮定した時、転写搬送ベルト線速(搬送速度)は、
V=(R+B/2)×ω [mm/s]
R[mm] :駆動ローラ半径
B[mm] :転写搬送ベルト厚み
ω[rad/s] :駆動ローラ角速度
となる。ここで、転写搬送ベルト厚みBが変動すると転写搬送ベルト厚みの実効線の位置が変化し、転写搬送ベルト駆動実効半径が変化する。すると、上式の(R+B/2)が変化するため、駆動ローラ角速度ωが一定であっても転写搬送ベルト線速Vが変化してしまう。
V=(R+B/2)×ω [mm/s]
R[mm] :駆動ローラ半径
B[mm] :転写搬送ベルト厚み
ω[rad/s] :駆動ローラ角速度
となる。ここで、転写搬送ベルト厚みBが変動すると転写搬送ベルト厚みの実効線の位置が変化し、転写搬送ベルト駆動実効半径が変化する。すると、上式の(R+B/2)が変化するため、駆動ローラ角速度ωが一定であっても転写搬送ベルト線速Vが変化してしまう。
転写搬送ベルトの厚い部分が駆動軸に巻き付いていると、転写搬送ベルト駆動実効半径が増加して転写搬送ベルト線速Vも増加する。一方、転写搬送ベルトの薄い部分が駆動軸に巻き付いていると、転写搬送ベルト駆動実効半径が減少して転写搬送ベルト線速Vも低下する。
すなわち、従動軸のうちのひとつにエンコーダを取り付け、エンコーダの回転速度変動に応じて駆動ローラの回転速度をフィードバック制御する手段においては、転写搬送ベルトが理想的に速度変動なく駆動されていても、転写搬送ベルトの厚い部分が駆動軸に巻き付いていると、転写搬送ベルト駆動実効半径が増加して、従動軸の回転角速度は低下する。これによりエンコーダ出力は転写搬送ベルト駆動速度の低下を示してしまう。同様に、転写搬送ベルトの薄い部分が駆動軸に巻き付いていると、転写搬送ベルト駆動実効半径が減少して、従動軸の回転角速度は増加する。その結果、エンコーダ出力は転写搬送ベルト駆動速度の増加を示してしまう。
このように、転写搬送ベルトの厚みムラが存在する場合は、従動軸の回転角変位をエンコーダで検出すると、誤検出成分が発生し、あたかも転写搬送ベルトが速度変動しているように検出されてしまう。そこで、このような転写搬送ベルトの厚み変動が原因である搬送速度変動による不具合を低減する方法が提案されている。
例えば、特許文献1には、一定のパルスレートで駆動ローラを駆動するときに、ベルトマークによって検知される位置を基準として、既知である転写搬送ベルト全周方向にわたる厚さプロファイルによって発生するであろう速度変動を打ち消すような速度プロファイルを事前に計測し、それに対して変調されたパルスレートで駆動モータ制御信号を生成し、それを元にモータならびに駆動ローラを介して転写搬送ベルトを駆動することにより、最終的な転写搬送ベルト速度を変動のないものにしようとするものである。ベルトの厚みプロファイルデータは、レーザ変位計で計測し、製品出荷時もしくはサービスマンにより操作パネル等の入力手段から入力されるものである。
また、特許文献2には、転写搬送ベルトの厚み偏差の情報はあらかじめ工場で正確に測定しておき、そのデータを用いて各色の書き込みタイミングを制御しようとするものである。
さらに、特許文献3には、コストアップを抑えつつ、ベルトの厚さ変動の影響を受けずにベルトを一定の移動速度で駆動することができるようにするために、従動ローラの回転変位又は回転角速度を検出し、その検出結果からベルトの周方向の周期的な厚さ変動に対応した周波数を有する回転角速度の交流成分を抽出し、この交流成分の振幅及び位相に基づいて駆動ローラの回転を制御する発明が開示されている。
特開2000−310897号公報
特開2001−051479号公報
特開2005−115398号公報
ところで、転写搬送ベルトの厚み偏差は個々の転写搬送ベルトごとの製造過程におけるばらつきに起因するものであるため、カラー画像形成装置の製造過程で検出した特定の転写搬送ベルトの厚み偏差情報は、別の転写搬送ベルトに交換した場合には流用することができない。そのため、転写搬送ベルト交換時には、新たに交換した転写搬送ベルトの厚み偏差に関する情報をカラー画像形成装置に設定する必要がある。また、転写搬送ベルトは消耗部品であり、一定枚数以上の画像出力を行った場合には交換する必要がある。交換する転写搬送ベルトの厚み偏差に関するデータを添付しておき、一般ユーザが操作部を使用して設定することも考えられるが、カラー画像形成装置のうち特にカラープリンタでは、転写搬送ベルトの交換を一般ユーザが行う場合が多いため、操作が煩雑であることと、誤ったデータを入力してしまった場合に画像品質が著しく劣化する可能性があるなど問題が多い。また、カラー画像形成装置のうち特にカラー複写機では、専任のサービスマンが消耗部品の交換を行う場合が多く、機器のダウンタイム軽減の観点から転写搬送ベルトを含む転写ユニットを交換することがある。この場合にも、転写ユニットに装着された転写搬送ベルトの厚み偏差に関するデータを機器に入力する必要があり、その操作が煩わしければ機器のダウンタイム軽減とは逆行してしまう。
このような事情に対して、特許文献1記載の発明では、転写搬送ベルト表面(外周面あるいは内周面)に転写搬送ベルトの厚み偏差に関するデータを含むパターンを形成しておき、これを光学的あるいは磁気的に検出するようにしている。そして、機器の制御部に備えた転写搬送ベルトの回転補正データを蓄積する不揮発性メモリを更新するものである。この発明によれば、転写搬送ベルト交換時には新たに交換した転写搬送ベルトの厚み偏差に関する情報を機器が自動的に取得することが可能となり、一般ユーザあるいは専任のサービスマンが操作部を使用して、転写搬送ベルトの厚み偏差情報をいちいち入力するような煩雑な操作を行う必要がない。
しかしながら、転写搬送ベルトの製造工程においては、転写搬送ベルトを製造した後で、個々の転写搬送ベルトのばらつきに起因する厚み偏差情報を計測し、更に個々の転写搬送ベルト表面に情報を含むパターンとして印刷等の手段により再加工する必要がある。すなわち、転写搬送ベルトの製造費用は増加してしまう。また、転写搬送ベルトの厚み偏差に関するデータを含むパターン部や、その読み取り手段に対して、トナーが付着しないように配慮する必要がある。
本発明は、係る事情に鑑みて考案されたものであり、その目的は、転写搬送ベルト交換時には新たに交換した転写搬送ベルトの厚み偏差に関する情報を機器が自動的に取得することができ、一般ユーザあるいは専任のサービスマンが操作部を使用して、転写搬送ベルトの厚み偏差情報をいちいち入力するような煩雑な操作を行う必要がないようにし、かつ、大量生産する転写搬送ベルトの製造工程において、個々の転写搬送ベルトの特性値を転写搬送ベルトに再加工することなく実現できるようにすることにある。
前記目的を達成するため、第1の手段は、無端ベルトによって形成された記録部材担持体において、非接触通信ICタグを備えていることを特徴とする。
第2の手段は、第1の手段において、製造工程において前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを算出し、得られた特性値が前記非接触通信ICタグに格納されていることを特徴とする。
第3の手段は、第2の手段において、出荷時に前記非接触通信ICが前記記録媒体担持体に同梱されていることを特徴とする。
第4の手段は、無端ベルトによって形成された記録部材担持体を回転駆動する駆動装置において、前記記録媒体担持体が非接触通信ICタグを備えていることを特徴とする。
第5の手段は、第4の手段において、製造工程において前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを算出し、得られた特性値が前記非接触通信ICタグに格納されていることを特徴とする。
第6の手段は、第5の手段において、出荷時に前記非接触通信ICが前記記録媒体担持体に同梱されていることを特徴とする。
第7の手段は、無端ベルトによって形成された記録部材担持体を回転駆動する駆動手段と、前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記最大振幅及び位相とから得られた特性値を記憶する第1の記憶手段と、前記第1の記憶手段に記憶された前記特性値に基づいて前記駆動手段の駆動制御を行う制御手段とを備え、前記駆動手段が前記第1の記憶手段を含み、前記制御手段に対して着脱自在に設けられた駆動制御装置を特徴とする。
第8の手段は、第7の手段において、前記検出手段は、前記記録部材担持体の速度変動を検出し、前記速度変動から前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを算出することを特徴とする。
第9の手段は、第7または第8の手段において、前記駆動手段が前記記録部材担持体を駆動する駆動ローラと、該記録部材担持体の駆動により従動する少なくとも1つの従動ローラと、前記駆動ローラまたは前記従動ローラの少なくとも1箇所に設けられ、前記ローラの回転角度を検出するためのエンコーダとを備え、前記検出手段が前記エンコーダから角変位を検出し、前記制御手段が前記検出手段によって得られた角変位に基づいて単位時間あたりの前記エンコーダの角変位量が一定となるように制御目標値を設定し、該制御目標値と同一となるように前記駆動手段を制御することを特徴とする。
第10の手段は、第7ないし第9のいずれかの手段において、前記検出手段は、前記記録部材担持体の基準位置と、前記記録部材担持体の厚み変動で発生する前記エンコーダの検出角変位誤差を検出し、前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを検出された前記エンコーダ検出角変位誤差に基づいて算出することを特徴とする。
第11の手段は、第6ないし第10のいずれかの手段において、前記第1の記憶手段が不揮発性メモリからなるとともに、前記第1の記憶手段に格納された前記特性値を展開する揮発性記憶手段を備えていることを特徴とする。
第12の手段は、第11の手段において、前記揮発性記憶手段に展開された前記特性値から前記記録部材担持体の厚み変動補正値を算出する算出手段を備えていることを特徴とする。
第13の手段は、第12の手段において、前記制御手段が前記記録部材担持体の厚み変動補正値を参照し、前記制御目標値に加算することにより、前記記録部材担持体の厚み変動による速度変動を抑制することを特徴とする。
第14の手段は、第6ないし第16のいずれかの手段において、前記第1の記憶手段が不揮発性記憶素子を内蔵する非接触通信ICタグであることを特徴とする。
第15の手段は、第14の手段において、前記制御手段が前記非接触通信ICタグとの通信用アンテナ部及び前記算出手段を備えていることを特徴とする。
第16の手段は、第14または第15の手段において、前記制御手段は前記非接触通信ICタグに記憶された特性値をコピーして格納する第2の記憶手段を備え、通常時は前記第2の記憶手段に格納された特性値を前記揮発性記憶手段に展開し、前記算出手段により前記記録部材担持体の厚み変動補正値を算出することにより前記記録部材担持体の厚み変動補正値を参照し、前記制御目標値に加算することにより、前記記録部材担持体の厚み変動による速度変動を抑制することを特徴とする。
第17の手段は、第16の手段において、前記駆動手段または前記記録部材担持体を交換した場合は、前記非接触通信ICタグに記憶された特性値に基づき、前記第2の記憶手段を更新することを特徴とする。
第18の手段は、第16の手段において、オペレータ用の操作部を備え、前記駆動手段または前記記録部材担持体を交換した場合に、前記操作部からの指示により前記非接触通信ICタグに記憶された特性値に基づき、前記第2の記憶手段を更新することを特徴とする。
第19の手段は、第16の手段において、前記非接触通信ICタグに内蔵される不揮発性記憶素子の特定領域に、前記記録部材担持体が新品であるか否かの情報を記録しておき、前記駆動制御装置の電源ON時、前記駆動制御開始時、前ドア開閉時のいずれかのタイミングで前記非接触通信ICタグの前記特定領域を読み出し、前記記録部材担持体が新品であると判断した場合に、前記非接触通信ICタグに記憶された特性値に基づき、前記第2の不揮発性記憶手段を更新することを特徴とする。
第20の手段は、第16の手段において、前記非接触通信ICタグに内蔵される不揮発性記憶素子の特定領域と前記第2の記憶手段の両方に、前記記録部材担持体の製造シリアル番号を記録しておき、前記駆動制御装置の電源ON時、前記駆動制御開始時、前ドア開閉時のいずれかのタイミングで前記非接触通信ICタグの前記特定領域を読み出し、前記記録部材担持体の製造シリアル番号が前記第2の記憶手段に記憶された値と異なる場合に、前記非接触通信ICタグに記憶された特性値に基づき、前記第2の記憶手段を更新することを特徴とする。
第21の手段は、第16の手段において、前記制御手段が、前記非接触通信ICタグとの通信に失敗して前記記録部材担持体の特性値を呼び出せない場合、前記エンコーダの検出角変位誤差を前記記録部材担持体の複数周分検出し、得られたデータを移動平均処理および周平均処理を行って前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを算出することを特徴とする。
第22の手段は、第16の手段において、前記制御手段が、前記非接触通信ICタグから呼び出した前記記録部材担持体の特性値が異常値であった場合、前記エンコーダの検出角変位誤差を前記記録部材担持体の複数周分検出し、得られたデータを移動平均処理および周平均処理を行って前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを算出することを特徴とする。
第23の手段は、第16ないし第22のいずれかの手段において、製造工程において前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを算出し、得られた特性値が前記非接触通信ICタグに格納されていることを特徴とする。
第24の手段は、第1ないし第3のいずれかの手段に係る記録部材担持体を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
第25の手段は、第4ないし第6のいずれかの手段に係る記録媒体担持体駆動装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
第26の手段は、第7ないし第23のいずれかの手段に係る駆動制御装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
第27の手段は、第7ないし第23のいずれかの手段に係る駆動制御装置の前記記録部材担持体または前記駆動手段を交換する場合には、非接触通信ICタグも交換するICタグ交換方法を特徴とする。
第28の手段は、第27の手段において、前記非接触通信ICタグに記憶された特性値に基づいて前記第2の記憶手段を更新した後は、前記非接触通信ICタグを回収することを特徴とする。
なお、後述の実施形態において、記録部材担持体は転写搬送ベルト60に、非接触通信ICタグは符号75に、記録部材担持体駆動装置及び駆動手段はモータ302を含む転写ユニット6に、検出手段は転写ユニット側に設けられたマークセンサ305、エンコーダ301から検出出力が入力されるCPU601に、第1の記憶手段は不揮発メモリ612に、制御手段はCPU601を含む制御部900に、揮発性記憶手段はRAM602に、算出手段はCPU601に、不揮発性記憶素子は不揮発性メモリ624に、通信用アンテナ部は79,620に、第2の記憶手段は不揮発メモリ(EEPROM)626に、操作部は符号700にそれぞれ対応する。
本発明によれば、転写搬送ベルト交換時には新たに交換した転写搬送ベルトの厚み偏差に関する情報を機器が自動的に取得することができ、一般ユーザあるいは専任のサービスマンが操作部を使用して、転写搬送ベルトの厚み偏差情報をいちいち入力するような煩雑な操作を行う必要がなくなり、ユーザやサービスマンの負担を軽減することができる。また、大量生産する転写搬送ベルトの製造工程において、個々の転写搬送ベルトの特性値を転写搬送ベルトに再加工することなく実現することができる
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
<第1の実施形態>
図1ないし図7は、本発明を画像形成装置である電子写真方式の直接転写方式によるカラーレーザプリンタ(以下「レーザプリンタ」という)に適用した一実施形態を示す図で、図1は本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。同図において、このレーザプリンタPRは、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のトナー像形成部1Y、1M、1C、1K(以下、各符号の添字Y、M、C、Kは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す)が、転写紙100の移動方向(図中の矢印Aに沿ってベルト60が走行する方向)における上流側から順に配置されている。このトナー像形成部1Y、1M、1C、1Kはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kと、現像ユニットとを備えている。また、各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの配置は、各感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように設定されている。
図1ないし図7は、本発明を画像形成装置である電子写真方式の直接転写方式によるカラーレーザプリンタ(以下「レーザプリンタ」という)に適用した一実施形態を示す図で、図1は本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。同図において、このレーザプリンタPRは、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のトナー像形成部1Y、1M、1C、1K(以下、各符号の添字Y、M、C、Kは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す)が、転写紙100の移動方向(図中の矢印Aに沿ってベルト60が走行する方向)における上流側から順に配置されている。このトナー像形成部1Y、1M、1C、1Kはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kと、現像ユニットとを備えている。また、各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの配置は、各感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように設定されている。
本レーザプリンタPRは、前記トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kのほか、光書込ユニット2、給紙カセット3,4、レジストローラ対5、転写紙100を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送部材としての転写搬送ベルト60を有するベルト駆動装置としての転写ユニット6、ベルト定着方式の定着ユニット7、排紙トレイ8等を備えている。また、手差しトレイMF、トナー補給容器TCを備え、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースSの中に備えている。前記光書込ユニット2は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
図2は、前記転写ユニット6の概略構成を示す拡大図である。この転写ユニット6で使用した転写搬送ベルト60は、体積抵抗率が109〜1011Ωcmである高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はPVDF(ポリフッ化ビニリデン)である。この転写搬送ベルト60は、各トナー像形成部の感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kに接触対向する各転写位置を通過するように、支持ローラ61、62、63、64、65、66に掛け回されている。これらの支持ローラ61〜66のうち、転写紙移動方向上流側の入口ローラ61には、電源80aから所定電圧が印加された静電吸着ローラ80が対向するように転写搬送ベルト60の外周面に配置されている。この2つのローラ61、80の間を通過した転写紙100は転写搬送ベルト60上に静電吸着される。ローラ63は転写搬送ベルト60を摩擦駆動する転写駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されていて矢印方向に回転する。
各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kに対向する位置には、転写搬送ベルト60の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材67Y、67M、67C、67Kが設けられている。これらはスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源9Y、9M、9C、9Kからローラ心金に転写バイアスが印加される。この印加された転写バイアスの作用により、転写搬送ベルト60に転写電荷が付与され、各転写位置において該転写搬送ベルト60と感光体ドラム11Y、11M、11C、11K表面との間に所定強度の転写電界が形成される。また前記転写が行なわれる領域での転写紙100と感光体11Y、11M、11C、11Kの接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、バックアップローラ68を備えている。
前記転写バイアス印加部材67Y、67M、67Cとその近傍に配置されるバックアップローラ68は、回転可能に揺動ブラケット93に一体的に保持され、回動軸94を中心として回動が可能である。この回動は、カム軸97に固定されたカム96が矢印の方向に回動することにより図示時計方向に回動する。
前記入口ローラ61と静電吸着ローラ80は一体的に、入口ローラブラケット90に支持され、軸91を回動中心として、図2の状態から図示時計方向に回動可能である。揺動ブラケット93に設けた穴95と、入口ローラブラケット90に固植されたピン92が係合しており、前記揺動ブラケット93の回動と連動して回動する。これらのブラケット90、93の時計方向の回動により、バイアス印加部材67Y、67M、67Cとその近傍に配置されるバックアップローラ68は感光体11Y,11M,11Cから離され、入口ローラ61と静電吸着ローラ80も下方に移動する。ブラックのみの画像の形成時に、感光体11Y,11M,11Cと転写搬送ベルト60の接触を避けることが可能となっている。一方、転写バイアス印加部材67Kとその隣のバックアップローラ68は出口ブラケット98に回転可能に支持され、出口ローラ62と同軸の軸99を中心として回動可能にしてある。
図3は、転写ユニット6を取り外した状態を示す斜視図である。転写搬送ベルト60は消耗部品であり、一定枚数以上の画像出力を行った場合には交換する必要がある。転写搬送ベルト60の交換は、転写ユニット6を機器から取り外して行う。交換に際しては、最初に、前ドア76を開けてハンドル70を時計と逆方向に回動する。ハンドル70を回動すると、ブラック画像形成用の感光体11Kから、転写バイアス印加部材67Kとその隣のバックアップローラ68が離間するようになっている。固定ネジ77(2箇所)を緩め、位置決め板78を持ち上げる。次に、固定ネジ71(2箇所)を外すとレール72上の転写ユニット6を引き出すことができる。転写ユニット6の支持ブラケット73の溝部が、レール72上の位置決めピン74にセットされているので、転写ユニット6を下から持ち上げれば取り外すことができる。
転写駆動ローラ63に巻きつけられた転写搬送ベルト60の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置85が接触するように配置されている。このクリーニング装置85により転写搬送ベルト60上に付着したトナー等の異物が除去される。
転写搬送ベルト60の走行方向で転写駆動ローラ63より下流に、転写搬送ベルト60の外周面を押し込む方向にローラ64を設け、転写駆動ローラ63への巻きつけ角を確保している。ローラ64より更に下流の転写搬送ベルト60のループ内に、押圧部材(ばね)69でベルトにテンションを与えるテンションローラ65を備えている(図1参照)。
転写搬送ベルト60の走行方向で転写駆動ローラ63より下流に、転写搬送ベルト60の外周面を押し込む方向にローラ64を設け、転写駆動ローラ63への巻きつけ角を確保している。ローラ64より更に下流の転写搬送ベルト60のループ内に、押圧部材(ばね)69でベルトにテンションを与えるテンションローラ65を備えている(図1参照)。
図1中の一点鎖線は、転写紙100の搬送経路を示している。給紙カセット3、4あるいは手差しトレイMFから給送された転写紙100は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対5が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対5により所定のタイミングで送出された転写紙100は、転写搬送ベルト60に担持され、各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kに向けて搬送され、各転写ニップを通過する。各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの感光体ドラム11Y、11M、11C、11K上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙100に重ね合わされ、前記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙100上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙100上にはフルカラートナー像が形成される。トナー像転写後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kの表面がクリーニング装置によりクリーニングされ、更に除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。
一方、フルカラートナー像が形成された転写紙100は、定着ユニット7でこのフルカラートナー像が定着された後、切換ガイドGの回動姿勢に対応して、第1の排紙方向Bまたは第2の排紙方向Cに向かう。第1の排紙方向Bから排紙トレイ8上に排出される場合、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方第2の排紙方向Cに排出される場合には、図示していない別の後処理装置(ソータ、綴じ装置など)に向け搬送させるとか、スイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対5に搬送される。
以上の構成により転写紙100にフルカラー画像の形成を行っている。前記タンデム方式のカラー画像形成装置では、各色のトナー画像を精度よく重ねることが色ズレの発生を防止するうえで重要である。しかしながら転写ユニット6で使用している転写駆動ローラ63、入口ローラ61、出口ローラ62、転写搬送ベルト60は部品製造時に数十μm単位の製造誤差が発生する。この誤差により各部品が一回転するときに発生する変動成分が転写搬送ベルト60上に伝達され、用紙の搬送速度が変動することにより各感光ドラム11Y、11M、11C、11K上のトナーが転写紙100に転写されるタイミングに微妙なずれが生じ、副走査方向に色ずれが発生してしまう。特に本実施形態のように1200×1200dpi等の微小ドットで画像を形成する装置では、数μmのタイミングのずれが色ずれとして目立ってしまう。
そこで、従来は、右下ローラ66の軸上にエンコーダ301(図4参照)を設け、エンコーダ301の回転速度を検出し、転写駆動ローラ63の回転をフィードバック制御することで転写搬送ベルト60を一定走行するようにしている。
図4は転写ユニット6の主要部品の構成図である。転写駆動ローラ63はタイミングベルト303によって転写駆動モータ302の駆動ギアに連結され、駆動モータ302を回転駆動することにより駆動モータ302の駆動速度に比例して回転駆動される。転写駆動ローラ63が回転することによって転写搬送ベルト60が駆動され、転写搬送ベルト60が駆動されることによって右下ローラ66が回転する。本実施形態では右下ローラ66の軸上にエンコーダ301が配置され、右下ローラ66の回転速度をエンコーダ301で検出することにより駆動モータ302の速度制御を行っている。これは前述したように転写搬送ベルト60の位置変動で色ずれが発生するため、位置変動を最小限とするために行っている。
図5は右下ローラ66とエンコーダ301を詳細に示す図である。エンコーダ301はディスク401、発光素子402、受光素子403、圧入ブッシュ404、405から構成されている。ディスク401は右下ローラ66の軸上に圧入ブッシュ404、405を圧入することによって固定され、右下ローラ66の回転と一体に回転するようになっている。ディスク401には円周方向に数百単位の分解能で光を透過するスリットが形成され、その両側に発光素子402と受光素子403が配置され、右下ローラ66の回転量に応じたパルス状のON/OFF信号を得ている。このパルス状のON/OFF信号を用いて右下ローラ66の移動角(以下、角変位と称す)を検出することにより駆動モータ302の駆動量を制御している。
また、転写搬送ベルト60の表面の非画像形成領域には、転写搬送ベルト60の基準位置を管理するためのベルトマーク304が取り付けられており、その近傍に設けられたマークセンサ305でベルトマーク304のON/OFFの検出を行っている。これは後述する様に転写搬送ベルト60の厚みムラによって、右下ローラ66の実行駆動半径が変化してしまい、実際は転写搬送ベルト66の速度は一定であるにもかかわらず、エンコーダ301が速度変動しているように検出してしまうのを防止するためである。そのため、あらかじめ計測しておいたベルト厚み変動で生じる検出角変位誤差を制御目標値に加算し、加算した結果を制御目標値としてフィードバック制御し、転写搬送ベルト60を一定速度で搬送させる。このとき、実際の転写搬送ベルト60の位置と検出角変位誤差の位置とをベルトマーク304の検出結果を利用して対応させている。
比例制御演算では、前述したように制御周期毎の目標角変位と検出角変位の差に制御ゲインをかけて、駆動モータ302の駆動速度を制御するため、前記ベルト厚みによる検出角変位誤差が大きいと、より増幅して駆動モータ302を駆動してしまう。そのためベルト厚み量によって転写搬送ベルト60の速度変動が発生し、色ずれが発生する。これは前述したように、駆動モータ302を一定速度で駆動した時に、転写搬送ベルト60が理想的に速度変動なく搬送されていても、転写搬送ベルト60の厚い部分が右下ローラ66に巻き付いていると、転写搬送ベルト60の従動実効半径が増加して一定時間あたりの右下ローラ66の回転角変位量は低下して、転写搬送ベルト60の搬送速度低下として検出されるからである。また、転写搬送ベルト60の薄い部分が右下ローラ66に巻き付いていると、一定時間あたりの右下ローラ66の回転角変位量は増加して、転写搬送ベルト60の搬送速度の増加として検出される。
前記の説明は駆動モータ302を一定速度で駆動した時の挙動であるが、これを逆に言い換えると、エンコーダ301のカウント値を一定タイミングでサンプリングした結果が図24のように動作していれば、右下ローラ66は一定速度で回転していることになる。そのため、本構成では図24のように制御周期毎の目標角変位を生成し、目標角変位のようにエンコーダ301が制御されることによって転写搬送ベルト60の速度を一定としている。これはμm単位の転写搬送ベルト60の厚みを計測してそれを制御パラメータするのではなく、ベルト厚みの影響で発生するrad単位のエンコーダ301の検出角変位誤差を制御パラメータとしている。
このように制御すると、前記のように駆動モータ302を一定速度で駆動した時のエンコーダ301の出力結果から制御パラメータを生成するので、実機でも制御パラメータを生成することが可能である。これにより、転写搬送ベルト60の厚みを計測するための計測装置が必要なく非常に安価で構成することが可能となる。
また、後述するように転写搬送ベルト60の厚みは、殆どの場合正弦波状の特性となっているため、外部治具などで高分解能な計測が可能な場合、外部治具で計測結果からベルトマーク304での位相と正弦波の最大振幅を算出し、これを制御パラメータとして、実機上の操作パネルから入力することにより制御を実現することも可能である。
なお、実際のエンコーダ301の出力結果には、ベルト厚みによる検出角変位誤差だけではなく、転写駆動ローラ63およびその他の構成要素の変動・回転偏芯成分が重畳して出力される。そのためその中から右下ローラ66の影響成分のみを抽出する処理が行われ、抽出した結果を検出角変位誤差の制御パラメータとしている。
図6は、本発明の実施形態に係る駆動制御装置のブロック図である。以下、本実施形態の駆動制御装置を前記実施形態の回転体駆動装置に適用した場合について説明する。
図6において、エンコーダ301の目標角変位Ref(n)とエンコーダ301の検出角変位P(n−1)との差e(n)は、制御系に入力される。制御系は、高周波ノイズを除去するためのローパスフィルタ502と、比例要素(ゲインKp)503とで構成されている。制御系では、駆動モータ(ステッピングモータ)302の駆動に用いる標準駆動パルス周波数に対する補正量が求められ、演算部504に与えられる。演算部504では、一定の標準駆動パルス周波数Ref(pc)に前記補正量が加えられ、駆動パルス周波数f(n)が決定される。また、目標角変位Ref(n)には、転写搬送ベルト60の厚さ変動で生じる検出角変位誤差を加算した制御目標値生成され、この制御目標値とエンコーダ301の検出角変位P(n−1)との差e(n)をとることで、差分の変位量の演算を行う。なお、転写搬送ベルト60の厚さ変動で生じる検出角変位誤差の加算は、転写搬送ベルト60の回転によって検出されるマークセンサ305出力のタイミングに応じて、周期的に繰り返されるように加算される。
図6において、エンコーダ301の目標角変位Ref(n)とエンコーダ301の検出角変位P(n−1)との差e(n)は、制御系に入力される。制御系は、高周波ノイズを除去するためのローパスフィルタ502と、比例要素(ゲインKp)503とで構成されている。制御系では、駆動モータ(ステッピングモータ)302の駆動に用いる標準駆動パルス周波数に対する補正量が求められ、演算部504に与えられる。演算部504では、一定の標準駆動パルス周波数Ref(pc)に前記補正量が加えられ、駆動パルス周波数f(n)が決定される。また、目標角変位Ref(n)には、転写搬送ベルト60の厚さ変動で生じる検出角変位誤差を加算した制御目標値生成され、この制御目標値とエンコーダ301の検出角変位P(n−1)との差e(n)をとることで、差分の変位量の演算を行う。なお、転写搬送ベルト60の厚さ変動で生じる検出角変位誤差の加算は、転写搬送ベルト60の回転によって検出されるマークセンサ305出力のタイミングに応じて、周期的に繰り返されるように加算される。
図7は本実施形態における駆動モータ302の制御系および制御対象のハードウェア構成を示すブロック図である。制御部900は、前記エンコーダ301の出力信号に基づいて駆動モータ302の駆動パルスをデジタル制御する制御系である。同図において、制御部900は、CPU601、RAM602、ROM603、IO制御部604、転写モータ駆動I/F部606、ドライバ607、検出IO部608、バス611から構成され、図6の制御系を実現している。
CPU601は外部装置610から入力される画像データの受信および制御コマンドの送受信制御をはじめ、本画像形成装置全体の制御を行っている。また、ワーク用として用いるRAM602およびプログラムを格納するROM603、IO制御部604はバス611を介して相互に接続され、CPU601からの指示によりデータのリードライト処理およびモータ・クラッチ・ソレノイド、センサなど各種の負荷605を制御する。転写モータ駆動I/F部606は、CPU601からの駆動指令により、ドライバ607を介して駆動モータ302に対して駆動パルス信号の駆動周波数を指令する指令信号を出力する。この周波数に応じて駆動モータ302が回転駆動されるため駆動速度制御の可変が可能となる。
エンコーダ301の出力信号は、検出用IO部608に入力される。検出IO部608は、エンコーダ301の出力パルスを処理してデジタル数値に変換する。また、この検出用IO部608では、エンコーダ301の出力パルスを計数するカウンタを備えている。そして、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右下ローラ66の軸の角変位に対応するデジタル数値に変換する。エンコーダ301のディスク401の角変位に対応するデジタル数値の信号は、バスを介してCPU601に送られる。
転写モータ駆動用IF部606は、CPU601からIO制御部604を介して送られてきた駆動周波数の指令信号に基づいて、当該駆動周波数を有するパルス状の制御信号を生成する。ドライバ607は、パワー半導体素子(例えばトランジスタ)等で構成されている。ドライバ607は、前記転写モータ駆動用I/F部606から出力されたパルス状の制御信号に基づいて動作し、駆動モータ302にパルス状の駆動電圧を印加する。この結果、駆動モータ302は、CPU601から出力される所定の駆動周波数で駆動制御される。これにより、ディスク401の角変位が目標角変位に従うように追値制御され、右下ローラ66が所定の角速度で等角速度回転する。ディスク401の角変位は、エンコーダ301と検出IO部608により検出され、CPU601に取り込まれ、制御が繰り返される。
RAM602はROM603に格納されているプログラムを実行する際のワークエリアとして使用される機能の他に、事前に計測しておいた転写搬送ベルト60の厚さ変動に対応したベルトマーク304からの転写搬送ベルト60の一周分の検出角変位誤差データが格納される。RAM602は揮発性メモリであるため、データはEEPROMなどの不揮発性メモリ612に、転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを格納しておき、電源ON時もしくは駆動モータ302起動時にSIN関数もしくは近似式を用いて転写搬送ベルト60の一周期分のデータとしてRAM602上に展開する。
従来方式では、この不揮発性メモリ612が制御部900の内部に設けられていた。したがって転写搬送ベルト60を含む転写ユニット6が交換された場合、不揮発性メモリ612に格納されている転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータは交換前の転写搬送ベルト60の固有値であることから意味をなさない。そのため、不揮発性メモリ612の値も交換された転写搬送ベルト60の固有値に書き換える必要がある。そこで、本発明では、この不揮発性メモリ612を転写ユニット6の内部に設け、転写ユニット6の交換に対して対処できるようにしたことを特徴としている。すなわち、不揮発性メモリ612ならびに図6の制御系を構成する入力素子であるマークセンサ305、エンコーダ301、出力素子である駆動モータ302を転写ユニット6の内部に設け、転写ユニット6の構成要素とし、制御部900とは図示しないハーネスならびにコネクタ613を介して接続した。
以上のように本実施形態によれば、
(1)転写搬送ベルト60を含む転写ユニット6を交換した場合には、不揮発メモリ612も同時に交換されることになり、新たな転写ユニット6には、新たな転写搬送ベルト60と、その厚み偏差に関する情報が格納された不揮発メモリ612が装着されているので、機器が転写ベルト60の厚み偏差情報を自動的に取得できる。
(2)転写ユニット交換時に機器が転写搬送ベルト60の厚み偏差情報を自動的に取得できるので、一般ユーザあるいは専任のサービスマンが操作部等を使用して、転写搬送ベルト60の厚み偏差情報をいちいち入力するような煩雑な操作を行う必要がなくなる。
(3)大量生産する転写搬送ベルト60の製造工程において、個々の転写搬送ベルト60の特性値を転写搬送ベルト60に再加工する必要がなくなる。
等の効果を奏する。
(1)転写搬送ベルト60を含む転写ユニット6を交換した場合には、不揮発メモリ612も同時に交換されることになり、新たな転写ユニット6には、新たな転写搬送ベルト60と、その厚み偏差に関する情報が格納された不揮発メモリ612が装着されているので、機器が転写ベルト60の厚み偏差情報を自動的に取得できる。
(2)転写ユニット交換時に機器が転写搬送ベルト60の厚み偏差情報を自動的に取得できるので、一般ユーザあるいは専任のサービスマンが操作部等を使用して、転写搬送ベルト60の厚み偏差情報をいちいち入力するような煩雑な操作を行う必要がなくなる。
(3)大量生産する転写搬送ベルト60の製造工程において、個々の転写搬送ベルト60の特性値を転写搬送ベルト60に再加工する必要がなくなる。
等の効果を奏する。
<第2の実施形態>
図8ないし図10は第2の実施形態に係るレーザプリンタを示すもので、以下、これらの図を参照して第2の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第1の実施形態と同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
図8ないし図10は第2の実施形態に係るレーザプリンタを示すもので、以下、これらの図を参照して第2の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第1の実施形態と同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
図8は第2の実施形態に係るレーザプリンタPRの転写ユニット6を取り外しの様子を示した斜視図である。本実施形態の特徴は、第1の実施形態において転写ユニット6に設けた不揮発性メモリ612を非接触通信ICタグとしたことにある。
すなわち、本実施形態では、図3に示した第1の実施形態に対して図8に示すように転写ユニット6のハンドル70の横側に非接触通信ICタグ75がセットされており、前ドア76の裏側には機器本体側の通信I/F部614(図9)の送受信用アンテナ79が配置されている。前ドア76を閉めたときに、非接触通信ICタグ75と送受信用アンテナ79が対向する位置関係となっており、非接触通信ICタグ75に蓄積された転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータが送受信用アンテナ79との間でやり取りされるようになっている。本実施形態では、非接触通信ICタグ75の位置を転写ユニット6のハンドル70の横側、送受信用アンテナ79の位置を前ドア76の裏側としたが、転写ユニット6の非接触通信ICタグ75と機器本体の送受信用アンテナ79が対向した位置関係であれば、どこに配置しても良い。
図9は本実施形態における駆動モータ302の制御系および制御対象のハードウェア構成を示すブロック図である。図9では、図7に示した第1の実施形態に対して、CPU601は、通信I/F部614、送受信用アンテナ79を介して転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75と通信を行う。通信I/F部614は、CPU601と非接触通信ICタグ75の不揮発性メモリとが情報のやり取りを行うためのインターフェイス回路である。
図10は通信I/F部614と非接触通信ICタグ75の詳細を示すブロック図である。通信I/F部614は、CPU601との入出力を制御するI/F回路615、通信I/F部614の全体を制御する制御回路616、送信信号をパラレル信号からシリアル信号に変換し、伝送用の所定の信号に変調して送受信用アンテナ79に送る送信回路617、送受信用アンテナ79で受けた受信信号を伝送用の所定の信号から復調してシリアル信号からパラレル信号に変換する受信回路618と、これらの各回路に電源を供給する電源回路619で構成されている。
非接触通信ICタグ75は、ICタグ75の全体制御を行う制御回路623と、転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを記憶する不揮発性メモリ624と、送信信号をパラレル信号からシリアル信号に変換し、伝送用の所定の信号に変調して送受信用アンテナ620に送る送信回路622、送受信用アンテナ620で受けた受信信号を伝送用の所定の信号から復調してシリアル信号からパラレル信号に変換する受信回路621と、通信用の電波を整流して電力を供給する電源回路625と、前記送受信用アンテナ620とから構成されている。
その他、特に説明しない各部は前述の第1の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
以上のように本実施形態によれば、不揮発メモリ624を非接触通信ICタグ75に内蔵させ、非接触通信ICタグ75との通信用アンテナ部79と、CPU601、転写モータ駆動I/F部606及びドライバ607を制御部900に装備し、非接触通信ICタグ75に記憶された特性値を取得して、転写搬送ベルト60の厚み変動補正値を参照し、制御目標値に加算することにより、転写搬送ベルト60の厚み変動による速度変動を安定化するようにしたので、転写ユニット6内の不揮発メモリ624と、制御部900内の駆動ローラ制御部(CPU601、転写モータIF606及びドライバ607)とが通信を行う際に必要なハーネス、コネクタ等の接続手段が必要なく、転写ユニット6の脱着によるコネクタ接触部の劣化や破損、コネクタ嵌合に要する要求精度等の問題を回避することができる。 <第3の実施形態>
図11は第3の実施形態に係るレーザプリンタにおける駆動モータ302の制御系および制御対象のハードウェア構成を示すブロック図である。
本実施形態においては図9に示した第2の実施形態に対して、制御部900にEEPROM等の不揮発性メモリ626を設け、CPU601とI2Cバス等のインターフェイスで接続したものである。このように構成すると、レーザプリンタPRの製造出荷時に、転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを不揮発性メモリ626と転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75の両者に同じ値を記憶しておき、電源ON時または駆動モータ302起動時あるいは前ドア開閉時には、不揮発性メモリ626から位相・振幅パラメータを読み出し、SIN関数もしくは近似式を用いて転写搬送ベルト60の一周期分のデータとしてRAM602上に展開する。
図11は第3の実施形態に係るレーザプリンタにおける駆動モータ302の制御系および制御対象のハードウェア構成を示すブロック図である。
本実施形態においては図9に示した第2の実施形態に対して、制御部900にEEPROM等の不揮発性メモリ626を設け、CPU601とI2Cバス等のインターフェイスで接続したものである。このように構成すると、レーザプリンタPRの製造出荷時に、転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを不揮発性メモリ626と転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75の両者に同じ値を記憶しておき、電源ON時または駆動モータ302起動時あるいは前ドア開閉時には、不揮発性メモリ626から位相・振幅パラメータを読み出し、SIN関数もしくは近似式を用いて転写搬送ベルト60の一周期分のデータとしてRAM602上に展開する。
転写搬送ベルト60を含む転写ユニット6が交換された場合、CPU601は後述する手段によりそれを検出すると、通信I/F部64、送受信用アンテナ79を介して転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75と通信を行い、交換された転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを読み出し、SIN関数もしくは近似式を用いて転写搬送ベルト60の一周期分のデータとしてRAM602上に展開する。また、同時に非接触通信ICタグ75から読み出した交換された転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを不揮発性メモリ626に書き込みデータを更新する。また、不揮発性メモリ626は、定着制御で発生する定着ユニット7の異常検出結果や電子写真プロセスにおける作像回数の値を記憶するために搭載されている場合がある。この場合は、既に搭載されている不揮発性メモリ626の余った領域を使用すればよい。
その他、特に説明しない各部は前述の第1及び第2の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
以上のように本実施形態によれば、
(1)転写ユニット6あるいは転写搬送ベルト60を交換した場合は、非接触通信ICタグ75に記憶された特性値に基づき、EEPROM等の不揮発性メモリ626を更新するようにしたので、転写ユニット6あるいは転写搬送ベルト60が交換されていない通常時は、転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75と、駆動制御装置内の制御部900とが通信を行う必要がなく、通信手順等の煩雑なソフトウェア処理を回避できる。
(2)転写ユニット6あるいは転写搬送ベルト60を交換した場合は、非接触通信ICタグ75も同時に交換されることになり、新たな転写ユニット6には、新たな転写搬送ベルト60と、その厚み偏差に関する情報が格納された非接触通信ICタグ75が装着されているので、制御部900は転写搬送ベルト60の厚み偏差情報を自動的に取得することができる。
という効果を奏する。
(1)転写ユニット6あるいは転写搬送ベルト60を交換した場合は、非接触通信ICタグ75に記憶された特性値に基づき、EEPROM等の不揮発性メモリ626を更新するようにしたので、転写ユニット6あるいは転写搬送ベルト60が交換されていない通常時は、転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75と、駆動制御装置内の制御部900とが通信を行う必要がなく、通信手順等の煩雑なソフトウェア処理を回避できる。
(2)転写ユニット6あるいは転写搬送ベルト60を交換した場合は、非接触通信ICタグ75も同時に交換されることになり、新たな転写ユニット6には、新たな転写搬送ベルト60と、その厚み偏差に関する情報が格納された非接触通信ICタグ75が装着されているので、制御部900は転写搬送ベルト60の厚み偏差情報を自動的に取得することができる。
という効果を奏する。
<第4の実施形態>
図12は第4の実施形態に係るレーザプリンタにおける操作部の構成を示す図である。本実施形態は第3の実施形態におけるレーザプリンタPRに操作部を付加したものである。レーザプリンタPRの構成は第3の実施形態と同等に構成されているので重複する説明は省略する。
図12において、操作部700には、ディスプレイ701、[リセット]キー702、オンラインランプ/[オンライン]キー703、[強制排紙]キー704、[メニュー]キー705、電源ランプ706、アラームランプ707、データインランプ708、[戻る]キー709、[OK]キー710及び[上下スクロール]キー711が設けられている。
図12は第4の実施形態に係るレーザプリンタにおける操作部の構成を示す図である。本実施形態は第3の実施形態におけるレーザプリンタPRに操作部を付加したものである。レーザプリンタPRの構成は第3の実施形態と同等に構成されているので重複する説明は省略する。
図12において、操作部700には、ディスプレイ701、[リセット]キー702、オンラインランプ/[オンライン]キー703、[強制排紙]キー704、[メニュー]キー705、電源ランプ706、アラームランプ707、データインランプ708、[戻る]キー709、[OK]キー710及び[上下スクロール]キー711が設けられている。
ディスプレイ701はレーザプリンタの状態やエラーメッセージを表示する機能を有し、[リセット]キー702は印刷中または受信中のデータを取り消す際に使用される。オンラインランプ/[オンライン]キー703は、レーザプリンタがオンライン状態かオフライン状態かを表示する。また、キーを押すことによりオンライン状態とオフライン状態が切り替わるようになっている。オンライン状態はパソコンからデータを受信できる状態であり、この状態ではランプは点灯する。一方、オフライン状態はパソコンからデータを受信できない状態であり、この状態ではランプは消灯している。[強制排紙]キー704はオフライン状態ではレーザプリンタ内に残っているデータを強制的に印刷し、オンライン状態のときに送られたデータの転写紙サイズや転写紙種類が、実際にセットされている転写紙サイズや転写紙種類と合わなかった場合に強制印刷することができる。[メニュー]キー705は、レーザプリンタに関する設定を操作部700で行うときに、始めにこのキーを押してメニューに入るときに使用し、このキーの押下による前記メニューに入ることができる。電源ランプ706は電源が入っているときに点灯する。アラームランプ707はレーザプリンタが異常状態であると点灯し、異常の詳細内容がディスプレイ701に表示される。データインランプ708はパソコンから送られたデータを受信しているときに点滅し、印刷待ちのデータがあるときは点灯する。[戻る]キー709は設定を有効にせずにメニューの上下の階層に戻したいときや、メニューから通常の表示に戻したいときに押下すると、前の状態に戻る機能を有する。[OK]キー710は設定や設定値を確定したりメニューの下位階層に移動したりするときに押下する。[上下スクロール]キー711は、表示画面をスクロールしたり、設定値を増減したりするときに押下し、これにより押した方向にスクロールし、また、設定値の増減が行われる。
図13は、操作部700の操作に対応した具体的な制御手順を示すフローチャートである。
転写搬送ベルト60を含む転写ユニット6の交換が完了し、操作部700の[メニュー]キー705を押すと(ステップ1−[メニュー]キー)、ディスプレイ701にメニュー画面が開く(ステップ2)。次に、[上下スクロール]キー711を押して(ステップ3:[上下スクロール]キー)、「転写パラメータ更新」画面を表示させ(ステップ4)、[OK]キー710の押下で確定する(ステップ5:[OK]キー)。「転写パラメータ更新:OK?」というメッセージがディスプレイ701に表示され(ステップ6)、[OK]キー710を押すと(ステップ7:[OK]キー)、非接触通信ICタグ75との通信処理処理が実行される。ステップ7で、[戻る]キー709を押せば(ステップ7:[戻る]キー)、前の階層画面であるメニュー画面の「転写パラメータ更新」画面に戻り、更に[戻る]キー709を押せば(ステップ5:[戻る]キー)、メニュー画面のトップ画面(ステップ2)に戻る。更に[戻る]キー709を押せば(ステップ3:[戻る]キー)、通常操作画面に戻る。
転写搬送ベルト60を含む転写ユニット6の交換が完了し、操作部700の[メニュー]キー705を押すと(ステップ1−[メニュー]キー)、ディスプレイ701にメニュー画面が開く(ステップ2)。次に、[上下スクロール]キー711を押して(ステップ3:[上下スクロール]キー)、「転写パラメータ更新」画面を表示させ(ステップ4)、[OK]キー710の押下で確定する(ステップ5:[OK]キー)。「転写パラメータ更新:OK?」というメッセージがディスプレイ701に表示され(ステップ6)、[OK]キー710を押すと(ステップ7:[OK]キー)、非接触通信ICタグ75との通信処理処理が実行される。ステップ7で、[戻る]キー709を押せば(ステップ7:[戻る]キー)、前の階層画面であるメニュー画面の「転写パラメータ更新」画面に戻り、更に[戻る]キー709を押せば(ステップ5:[戻る]キー)、メニュー画面のトップ画面(ステップ2)に戻る。更に[戻る]キー709を押せば(ステップ3:[戻る]キー)、通常操作画面に戻る。
転写パラメータ更新が確定すると(ステップ7:[OK]キー)、CPU601は通信I/F部614、送受信用アンテナ79を介して転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75と通信を行い(ステップ8)、転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを読み出し(ステップ9)、SIN関数もしくは近似式を用いて転写搬送ベルト60の一周期分のデータとしてRAM602上に展開する(ステップ10)。また、同時に転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを不揮発性メモリ(EEPROM)626に書き込むことによりデータを更新する(ステップ11)。
その他、特に説明しない各部は前述の第1及び第2の実施形態、あるいは第3の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
以上のように本実施形態によれば、オペレータ用の操作部700を備え、転写ユニット6あるいは転写搬送ベルト60を交換した場合に、操作部700からの指示により非接触通信ICタグ75に記憶された特性値に基づき、制御部900内の不揮発性メモリ(EEPROM)626を更新するようにしたので、転写ユニットあるいは転写搬送ベルト60を交換した場合に、新たな非接触通信ICタグ75から新たな転写搬送ベルト60の厚み偏差に関する情報を不揮発性メモリ(EEPROM)626に自動更新する処理が簡単な操作で実現できる。
<第5の実施形態>
図14は本実施形態における非接触通信ICタグ75に内蔵される不揮発性メモリ624のメモリマップを示す図である。本実施形態は第3の実施形態における非接触通信ICタグ75の不揮発性メモリ624を使用した制御に関するもので、レーザプリンタPR及びその制御構成は第3の実施形態と同等なので、重複する説明は省略する。
図14は本実施形態における非接触通信ICタグ75に内蔵される不揮発性メモリ624のメモリマップを示す図である。本実施形態は第3の実施形態における非接触通信ICタグ75の不揮発性メモリ624を使用した制御に関するもので、レーザプリンタPR及びその制御構成は第3の実施形態と同等なので、重複する説明は省略する。
図14において、非接触通信ICタグ75に内蔵される不揮発性メモリ624の容量を2kビット(256バイト)とすると、1バイト目の領域(アドレス01H)を更新履歴領域として利用する。更新履歴領域の初期値は「00」であり、レーザプリンタPRの製造工程において、転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを非接触通信ICタグ75(に内蔵される不揮発性メモリ624)に書き込んだ時点で更新履歴領域に「01」を書き込むようにする。
図15は、このような非接触通信ICタグ75を使用した制御手順を示すフローチャートである。
同図において、レーザプリンタの電源がON状態になり必要な初期化処理が完了したら、CPU601は通信I/F部614、送受信用アンテナ79を介して転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75と通信を行い(ステップ21)、非接触通信ICタグ75に内蔵される不揮発性メモリ624の更新履歴領域を読み出す(ステップ22)。読み出した値が「01」であれば(ステップ23−Yes)、転写搬送ベルト60は交換されていないと判断し、不揮発性メモリ(EEPROM)626にアクセスして(ステップ30)、位相・振幅パラメータを読み出し(ステップ31)、SIN関数もしくは近似式を用いて転写搬送ベルト60の一周期分のデータとしてRAM602上に展開する(ステップ32)。
同図において、レーザプリンタの電源がON状態になり必要な初期化処理が完了したら、CPU601は通信I/F部614、送受信用アンテナ79を介して転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75と通信を行い(ステップ21)、非接触通信ICタグ75に内蔵される不揮発性メモリ624の更新履歴領域を読み出す(ステップ22)。読み出した値が「01」であれば(ステップ23−Yes)、転写搬送ベルト60は交換されていないと判断し、不揮発性メモリ(EEPROM)626にアクセスして(ステップ30)、位相・振幅パラメータを読み出し(ステップ31)、SIN関数もしくは近似式を用いて転写搬送ベルト60の一周期分のデータとしてRAM602上に展開する(ステップ32)。
一方、読み出した値が「00」であれば(ステップ23−No)、転写搬送ベルト60が交換されたと判断し、CPU601は通信I/F部614、送受信用アンテナ79を介して転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75と通信を行い(ステップ24)、不揮発性メモリ612から交換された転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを読み出し(ステップ25)、SIN関数もしくは近似式を用いて転写搬送ベルト60の一周期分のデータとしてRAM602上に展開する(ステップ26)。また、同時に非接触通信ICタグ75から読み出した交換された転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを、不揮発性メモリ(EEPROM)626に書き込んでデータを更新する(ステップ27)。CPU601は、不揮発性メモリ(EEPROM)626の更新を完了すると、再び通信I/F部614、送受信用アンテナ79を介して転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75と通信を行い(ステップ28)、非接触通信ICタグ75に内蔵される不揮発性メモリ612の更新履歴領域に「01」を書き込む(ステップ29)。
転写ユニット6の交換は、通常、レーザプリンタPRの電源OFFの状態で実施されるのが望ましいため、非接触通信ICタグ75の更新履歴領域の読み出しを電源ONのときに実施する場合で説明したが、駆動制御開始時としても構わない。また、レーザプリンタPRの電源ONの状態で転写ユニット6の交換が実施される場合を想定すれば、転写ユニット6の交換作業には少なくとも前ドア76の開閉を伴うことから、レーザプリンタPRの電源ON時ならびに前ドア76の開閉時に、非接触通信ICタグ75の更新履歴領域の読み出しを行うようにすれば良い。
その他、特に説明しない各部は前述の第3の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
以上のように、本実施形態によれば、
(1)非接触通信ICタグに内蔵される不揮発性メモリ624の特定領域に転写搬送ベルト60が新品であるか否かの情報を記録しておき、制御部900の電源ON時、あるいは駆動制御開始時、あるいは前ドア開閉時のタイミングで非接触通信ICタグ75に記憶された転写搬送ベルト60が新品であるか否かの情報を読み出し、転写搬送ベルト60が新品であると判断した場合に、非接触通信ICタグ75に記憶された特性値に基づき、制御部900側の不揮発性メモリ(EEPROM)626を更新するようにしたので、転写ユニット6あるいは転写搬送ベルト60を交換した場合に、新たな非接触通信ICタグ75から、新たな転写搬送ベルト60の厚み偏差に関する情報を制御部900側の不揮発メモリ(EEPROM)626に対する自動更新処理を一般ユーザあるいは専任のサービスマンの介入なしで実現することができる。
(2)転写ユニット6の脱着検出手段を設けることなく制御部900側の不揮発性メモリ626の自動更新処理を実施するか否かを判定することができる。
という効果を奏する。
(1)非接触通信ICタグに内蔵される不揮発性メモリ624の特定領域に転写搬送ベルト60が新品であるか否かの情報を記録しておき、制御部900の電源ON時、あるいは駆動制御開始時、あるいは前ドア開閉時のタイミングで非接触通信ICタグ75に記憶された転写搬送ベルト60が新品であるか否かの情報を読み出し、転写搬送ベルト60が新品であると判断した場合に、非接触通信ICタグ75に記憶された特性値に基づき、制御部900側の不揮発性メモリ(EEPROM)626を更新するようにしたので、転写ユニット6あるいは転写搬送ベルト60を交換した場合に、新たな非接触通信ICタグ75から、新たな転写搬送ベルト60の厚み偏差に関する情報を制御部900側の不揮発メモリ(EEPROM)626に対する自動更新処理を一般ユーザあるいは専任のサービスマンの介入なしで実現することができる。
(2)転写ユニット6の脱着検出手段を設けることなく制御部900側の不揮発性メモリ626の自動更新処理を実施するか否かを判定することができる。
という効果を奏する。
<第6の実施形態>
図16は本実施形態における非接触通信ICタグ75に内蔵される不揮発性メモリ624のメモリマップを示す図である。本実施形態は第3の実施形態における非接触通信ICタグ75の不揮発性メモリ624を使用した制御に関するもので、レーザプリンタPR及びその制御構成は第3の実施形態と同等なので、重複する説明は省略する。
図16は本実施形態における非接触通信ICタグ75に内蔵される不揮発性メモリ624のメモリマップを示す図である。本実施形態は第3の実施形態における非接触通信ICタグ75の不揮発性メモリ624を使用した制御に関するもので、レーザプリンタPR及びその制御構成は第3の実施形態と同等なので、重複する説明は省略する。
図16において、非接触通信ICタグ75に内蔵される不揮発性メモリ624の容量を2kビット(256バイト)とすると、1バイト目の領域(アドレス01H)は、転写搬送ベルト60の製造シリアル番号の記録領域として利用する。レーザプリンタPRの製造工程において、転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを非接触通信ICタグ75(に内蔵される不揮発性メモリ624)に書き込んだ時点で、アドレス01Hに転写搬送ベルト60の製造シリアル番号を書き込むようにする。また、不揮発性メモリ626にも転写搬送ベルト60の製造シリアル番号を書き込んでおく。
図17は、このような非接触通信ICタグ75を使用した制御手順を示すフローチャートである。
図17において、レーザプリンタPRの電源がON状態になり、必要な初期化処理が完了したら、CPU601は通信I/F部614、送受信用アンテナ79を介して転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75と通信を行い(ステップ41)、非接触通信ICタグ75に内蔵される不揮発性メモリ624のアドレス01Hにアクセスし、転写搬送ベルト60の製造シリアル番号を読み出す(ステップ42)。CPU601は、非接触通信ICタグ75から読み出した転写搬送ベルト60の製造シリアル番号と不揮発性メモリ(EEPROM)626に格納されている転写搬送ベルト60の製造シリアル番号を比較し、一致した場合は(ステップ43−一致)、転写搬送ベルト60は交換されていないと判断して不揮発性メモリ(EEPROM)626にアクセスし(ステップ48)、位相・振幅パラメータを読み出し(ステップ49)、SIN関数もしくは近似式を用いて転写搬送ベルト60の一周期分のデータとしてRAM602上に展開する(ステップ50)。
図17において、レーザプリンタPRの電源がON状態になり、必要な初期化処理が完了したら、CPU601は通信I/F部614、送受信用アンテナ79を介して転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75と通信を行い(ステップ41)、非接触通信ICタグ75に内蔵される不揮発性メモリ624のアドレス01Hにアクセスし、転写搬送ベルト60の製造シリアル番号を読み出す(ステップ42)。CPU601は、非接触通信ICタグ75から読み出した転写搬送ベルト60の製造シリアル番号と不揮発性メモリ(EEPROM)626に格納されている転写搬送ベルト60の製造シリアル番号を比較し、一致した場合は(ステップ43−一致)、転写搬送ベルト60は交換されていないと判断して不揮発性メモリ(EEPROM)626にアクセスし(ステップ48)、位相・振幅パラメータを読み出し(ステップ49)、SIN関数もしくは近似式を用いて転写搬送ベルト60の一周期分のデータとしてRAM602上に展開する(ステップ50)。
非接触通信ICタグ75から読み出した転写搬送ベルト60の製造シリアル番号と不揮発性メモリ626に格納されている転写搬送ベルト60の製造シリアル番号を比較した結果、不一致であった場合は(ステップ43−不一致)、転写搬送ベルト60が交換されたと判断し、CPU601は通信I/F部614、送受信用アンテナ79を介して転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75と通信を行い(ステップ44)、交換された転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを読み出し(ステップ45)、SIN関数もしくは近似式を用いて転写搬送ベルト60の一周期分のデータとしてRAM602上に展開する(ステップ46)。また、同時に非接触通信ICタグ75から読み出した、交換された転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータならびに製造シリアル番号を、不揮発性メモリ626に書き込み、でデータを更新する(ステップ47)。
その他、特に説明しない各部は前述の第3の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
以上のように、本実施形態によれば、
(1)転写ユニット6あるいは転写搬送ベルト60を交換した場合に、新たな非接触通信ICタグ75から、一般ユーザあるいは専任のサービスマンが一切介入することなく新たな転写搬送ベルト60の厚み偏差に関する情報を制御部900側の不揮発性メモリ(EEPROM)626に自動更新する処理を実行することができる。
(1)転写ユニット6あるいは転写搬送ベルト60を交換した場合に、新たな非接触通信ICタグ75から、一般ユーザあるいは専任のサービスマンが一切介入することなく新たな転写搬送ベルト60の厚み偏差に関する情報を制御部900側の不揮発性メモリ(EEPROM)626に自動更新する処理を実行することができる。
(2)非接触通信ICタグ75に内蔵される不揮発性記メモリ624の特定領域に、記録部材担持体が新品であるか否かの情報を書き込んでおく必要がなくなる。
という効果を奏する。
という効果を奏する。
<第7の実施形態>
本実施形態は第3の実施形態において非接触通信ICタグを転写搬送ベルト60に同梱しておき、市場で転写搬送ベルト60を交換する際には、非接触通信ICタグ75も交換するようにした例である。図18は、転写搬送ベルト60の交換時の状態を示す斜視図である。
本実施形態は第3の実施形態において非接触通信ICタグを転写搬送ベルト60に同梱しておき、市場で転写搬送ベルト60を交換する際には、非接触通信ICタグ75も交換するようにした例である。図18は、転写搬送ベルト60の交換時の状態を示す斜視図である。
転写搬送ベルト60を交換する場合には、前述の第1の実施形態で説明した図8において、最初に、前ドア76を開けてハンドル70を時計と逆方向に回し、固定ネジ71(2箇所)を外すとレール72上の転写ユニット6を引き出すことができる。転写ユニット6の支持ブラケット73の溝部が、レール72上の位置決めピン74にセットされているので、転写ユニット6を下から持ち上げれば取り外すことができる。図18において、転写ユニット6を縦に置き、転写搬送ベルト60の端部を持って転写ユニット6から抜き取る。交換する転写搬送ベルト60を転写ユニット6にセットし、前記と逆の手順で転写ユニット6を機器本体に装着する。
このとき、サービスパーツとして手配した転写搬送ベルト60には、それ用の位相・振幅パラメータを格納した非接触通信ICタグ75が同梱されている。ユーザあるいは専任サービスマンが転写搬送ベルト60を交換した際には、転写ユニット6のハンドル70横側の非接触通信ICタグ75を同梱されているものと付け替えるようにする。
CPU601は第2ないし第6の各実施形態で説明したように非接触通信ICタグ75を検出すると、通信I/F部614、送受信用アンテナ79を介して転写ユニット6内の非接触通信ICタグ75と通信を行い、交換された転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを読み出し、SIN関数もしくは近似式を用いて転写搬送ベルト60の一周期分のデータとしてRAM602上に展開する。また、同時に非接触通信ICタグ75から読み出した交換された転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを不揮発性メモリ626に書き込んでデータを更新する。
本実施形態では、非接触通信ICタグ75の位置を転写ユニット6のハンドル70の横側、送受信用アンテナ79の位置を前ドア76の裏側としたが、転写ユニット6の非接触通信ICタグ75と機器本体の送受信用アンテナ79が対向した位置関係であれば、どこに配置しても良い。
交換された転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを非接触通信ICタグ75から読み出し、不揮発性メモリ626に書き込むことによってデータを更新する処理が完了した後は、次回の転写搬送ベルト60の交換までは、不揮発性メモリ626から位相・振幅パラメータを読み出し、SIN関数もしくは近似式を用いて転写搬送ベルト60の一周期分のデータとしてRAM602上に展開する。よって、CPU601と非接触通信ICタグ75との通信は以降行われない。
専任のサービスマンが転写搬送ベルト60を交換した際には、転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータの不揮発性メモリ626への更新処理を完了した後で、非接触通信ICタグ75を回収して転写搬送ベルト60のサービスパーツ製造元に戻し、再利用するようにする。この場合、非接触通信ICタグ75の回収作業を考慮すると、本実施形態のように非接触通信ICタグ75の位置を転写ユニット6のハンドル70の横側、送受信用アンテナ79の位置を前ドア76の裏側としたように、回収作業を行い易い位置に非接触通信ICタグ75を配置することが望ましい。
その他、特に説明しない各部は前述の第2ないし第6の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
以上のように本実施形態によれば、
(1)製造工程において転写搬送ベルト60の厚み変動の最大振幅と転写搬送ベルト60の基準位置における位相とを算出し、得られた特性値を格納する非接触通信ICタグ75を転写搬送ベルト60に同梱しておき、市場で転写搬送ベルト60を交換する際には、非接触通信IC75タグも交換するようにしたので、転写ユニット6内の転写搬送ベルト60のみを交換する場合に、新たな転写搬送ベルト60とその厚み偏差に関する情報が蓄積された非接触通信ICタグ75をセットで手配することができ、新たな非接触通信IC75タグから、新たな転写搬送ベルト60の厚み偏差情報を制御部900側の不揮発性メモリ(EEPROM)626自動更新することができる。
(2)非接触通信ICタグ75に記憶された特性値に基づき、制御部900側の不揮発性目メモリ(EEPROM)626を更新した後は、非接触通信ICタグ75を回収するようにしたので、転写ユニット6内の転写搬送ベルト60のみを交換する場合に、新たな非接触通信ICタグ75から、新たな転写搬送ベルト60の厚み偏差に関する情報を前記制御部900側の不揮発性メモリ(EEPROM)626に自動更新することができ、更に使用済みの非接触通信ICタグ75を再利用することができる。
という効果を奏する。
(1)製造工程において転写搬送ベルト60の厚み変動の最大振幅と転写搬送ベルト60の基準位置における位相とを算出し、得られた特性値を格納する非接触通信ICタグ75を転写搬送ベルト60に同梱しておき、市場で転写搬送ベルト60を交換する際には、非接触通信IC75タグも交換するようにしたので、転写ユニット6内の転写搬送ベルト60のみを交換する場合に、新たな転写搬送ベルト60とその厚み偏差に関する情報が蓄積された非接触通信ICタグ75をセットで手配することができ、新たな非接触通信IC75タグから、新たな転写搬送ベルト60の厚み偏差情報を制御部900側の不揮発性メモリ(EEPROM)626自動更新することができる。
(2)非接触通信ICタグ75に記憶された特性値に基づき、制御部900側の不揮発性目メモリ(EEPROM)626を更新した後は、非接触通信ICタグ75を回収するようにしたので、転写ユニット6内の転写搬送ベルト60のみを交換する場合に、新たな非接触通信ICタグ75から、新たな転写搬送ベルト60の厚み偏差に関する情報を前記制御部900側の不揮発性メモリ(EEPROM)626に自動更新することができ、更に使用済みの非接触通信ICタグ75を再利用することができる。
という効果を奏する。
<第8の実施形態>
本実施形態は、第3の実施形態においてCPU601は、非接触通信ICタグ75との通信に失敗して転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを呼び出せない場合、あるいは非接触通信ICタグ75から呼び出した転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータが異常値であった場合の例である。本実施形態では、このように転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを呼び出せない場合、あるいは非接触通信ICタグ75から呼び出した転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータが異常値であった場合には、現状の機器状態における転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを算出するようにしている。以下、転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを算出するために必要な、ベルトの厚み変動で発生するエンコーダ301の検出角変位誤差データの取得方法について説明する。
本実施形態は、第3の実施形態においてCPU601は、非接触通信ICタグ75との通信に失敗して転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを呼び出せない場合、あるいは非接触通信ICタグ75から呼び出した転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータが異常値であった場合の例である。本実施形態では、このように転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを呼び出せない場合、あるいは非接触通信ICタグ75から呼び出した転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータが異常値であった場合には、現状の機器状態における転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを算出するようにしている。以下、転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを算出するために必要な、ベルトの厚み変動で発生するエンコーダ301の検出角変位誤差データの取得方法について説明する。
まず、駆動装置の速度変動を引き起こすおそれのある定着装ユニット7の定着ヒータの熱源をOFFにし、駆動モータ302を一定速度で駆動させる。そして転写搬送ベルト60の駆動が安定するまで駆動モータ302を空回し駆動させた後、空回し駆動終了後に初めてベルトマーク304の検出が行われるまでに(D+Y1)回(Dは転写駆動ローラ63が2回転する時間にサンプリングされるデータ数)のサンプリングができるタイミングで、エンコーダ301のカウント値を一定タイミングでサンプリングし始め、エンコーダ301の目標角変位Ref(n)とエンコーダ301の検出角変位P(n−1)との差e(n)を(4W+2D+Y1+Y2)回算出する。Wは転写搬送ベルト60一周あたりにサンプリングされるデータ数であり、RAM602の空き容量によって決定され、RAM602の空き容量が多い程、データの分解能を向上させるために転写搬送ベルト60一周あたりにサンプリングされるデータ数Wを大きい値に設定できる。またY1、Y2は余裕分のサンプリングである。
一定タイミングでサンプリングを行った場合、駆動系の径時変化により、転写搬送ベルト60一周あたりにサンプリングされるデータ数と転写駆動ローラ63が2回転する時間にサンプリングされるデータ数が設定値のWとDにならないことがあるため、余裕分のサンプリングを行っている。尚、算出したe(n)はRAM602のアドレス「0」から順番に格納していく。また、ベルトマーク304の検出が行われてから初めてe(n)を格納したメモリアドレスを、1つ目のアドレスをZ1、2つ目のアドレスをZ2、・・・、5つ目のアドレスをZ5とする。e(n)を格納後のRAM602のメモリマップを図19に示す。
なお、この検出角変位誤差の計測では、位置制御を行わずに一定速度で駆動モータ302を駆動しているため、目標角変位Ref(n)とエンコーダ301の検出角変位P(n−1)との差であるe(n)は、図20のように傾きを持ってしまう。また、図20に示すように転写搬送ベルト60の厚み変動で発生するエンコーダ301の検出角変位誤差以外に、他のノイズ成分が含まれてしまう。
次に、e(n)の傾き成分を除去する。最小二乗法の演算により図20に示すようなe(n)の傾き成分k(n)を算出し、e(n)からk(n)を除去した
J(n)=e(n)−k(n)
を求め、このJ(n)をRAM602のアドレス「0」から順番に格納していく。
J(n)=e(n)−k(n)
を求め、このJ(n)をRAM602のアドレス「0」から順番に格納していく。
次に、転写搬送ベルト60の一周期以外の周期で発生している検出角変位誤差を移動平均処理で除去する。本実施形態では、転写搬送ベルト60を摩擦搬送する転写駆動ローラ63の偏芯による検出角変位誤差を重点的に除去するために、転写駆動ローラ63が2回転する時間にサンプリングされるデータ数を用いて移動平均処理を行う。転写駆動ローラ63が2回転する時間にサンプリングされるデータ数をDとした場合、下記の演算式で移動平均処理を行う。
すなわち、
J´(0)={[Z1-D]+・・+[Z1-1]+[Z1]+[Z1+ 1]+・・+[Z1+ D] }/(2D+1)
式によりJ´(0)を計算し、計算されたJ´(0)の値をRAM602のアドレス「0」に格納する。
すなわち、
J´(0)={[Z1-D]+・・+[Z1-1]+[Z1]+[Z1+ 1]+・・+[Z1+ D] }/(2D+1)
式によりJ´(0)を計算し、計算されたJ´(0)の値をRAM602のアドレス「0」に格納する。
次いで、
J´(1)=J´(0)+{[Z1+ D+1]−[Z1-D] }/(2D+1)
を計算して、J´(1)をRAM602のアドレス「1」に格納し、さらに、
J´(2)=J´(1)+{[Z1+ D+2]−[Z1-D+1] }/(2D+1)
を計算して、J´(2)をRAM602のアドレス「2」に格納し、さらに、
J´(3)=J´(2)+{[Z1+ D+3]−[Z1-D+2] }/(2D+1)
を計算して、J´(3)をRAM602のアドレス「3」に格納する。この計算をJ´(Z5- Z1)をRAM602のアドレス「Z5- Z1」に格納するところまで続ける。
なお、上記の式中の[ ]はカッコ内の数値におけるRAM602のメモリアドレスに格納されている値であり、移動平均処理後のメモリマップを図21に示す。
J´(1)=J´(0)+{[Z1+ D+1]−[Z1-D] }/(2D+1)
を計算して、J´(1)をRAM602のアドレス「1」に格納し、さらに、
J´(2)=J´(1)+{[Z1+ D+2]−[Z1-D+1] }/(2D+1)
を計算して、J´(2)をRAM602のアドレス「2」に格納し、さらに、
J´(3)=J´(2)+{[Z1+ D+3]−[Z1-D+2] }/(2D+1)
を計算して、J´(3)をRAM602のアドレス「3」に格納する。この計算をJ´(Z5- Z1)をRAM602のアドレス「Z5- Z1」に格納するところまで続ける。
なお、上記の式中の[ ]はカッコ内の数値におけるRAM602のメモリアドレスに格納されている値であり、移動平均処理後のメモリマップを図21に示す。
このようにして、転写搬送ベルト60の一周期以外の周期で発生している検出角変位誤差が除去された図22のようなデータを得る。
次に、転写搬送ベルト60の厚み変動で発生するエンコーダ301の検出角変位誤差の強調およびランダムノイズ除去のために、転写搬送ベルト60の回転周期の周平均処理を行う。本実施形態ではベルト4回転分のデータにより周平均処理を行う。まず、1周目から4周目までのそれぞれの周での実際にサンプリングされたデータ数を比較して、その中で最も少ないデータ数をW´と決定して以下の演算で周平均処理を行う。
J´´(0)={[0]+[Z2−Z1]+[Z3−Z1]+[Z4−Z1] }/4
を計算して、J´´(0)をRAM602のアドレス「0」に格納する。
J´´(1)={[1]+[Z2−Z1+1]+[Z3−Z1+1]+[Z4−Z1+1] }/4
を計算して、J´´(1)をRAM602のアドレス「1」に格納する。
J´´(2)={[2]+[Z2−Z1+2]+[Z3−Z1+2]+[Z4−Z1+2] }/4
を計算して、J´´(2)をRAM602のアドレス「2」に格納する。
J´´(W´−1)={[W´−1]+[Z2−Z1+W´−1]+[Z3−Z1+W´−1]+[Z4−Z1+W´−1] }/4
を計算して、J´´(W´−1)をRAM602のアドレス「W´−1」に格納する。
を計算して、J´´(0)をRAM602のアドレス「0」に格納する。
J´´(1)={[1]+[Z2−Z1+1]+[Z3−Z1+1]+[Z4−Z1+1] }/4
を計算して、J´´(1)をRAM602のアドレス「1」に格納する。
J´´(2)={[2]+[Z2−Z1+2]+[Z3−Z1+2]+[Z4−Z1+2] }/4
を計算して、J´´(2)をRAM602のアドレス「2」に格納する。
J´´(W´−1)={[W´−1]+[Z2−Z1+W´−1]+[Z3−Z1+W´−1]+[Z4−Z1+W´−1] }/4
を計算して、J´´(W´−1)をRAM602のアドレス「W´−1」に格納する。
なお、上記の式中の[ ]はカッコ内の数値におけるRAM602のメモリアドレスに格納されている値であり、周平均処理後のメモリマップを図23に示す。
このようにして、得られた図24のようなデータが、転写搬送ベルト60の厚み変動で発生するベルト一周分のエンコーダ301の検出角変位誤差データとなり、このデータから転写搬送ベルト60の位相・振幅パラメータを算出することができる。
以上のように本実施形態によれば、非接触通信ICタグ75との通信に失敗して転写搬送ベルト60の特性値を呼び出せない場合、あるいは非接触通信IC75タグから呼び出した転写搬送ベルト60の特性値が異常値であった場合、エンコーダ301の検出角変位誤差を転写搬送ベルト60の複数周分検出し、得られたデータを移動平均処理および周平均処理を行って、転写搬送ベルト60の厚み変動の最大振幅と転写搬送ベルト60の基準位置における位相とを算出するようにしたので、転写ユニット6あるいは転写搬送ベルト60を交換した場合に、新たな非接触通信ICタグ75から、新たな転写搬送ベルト60の厚み偏差に関する情報を制御部900側の不揮発性メモリ(EEPROM)626に自動更新する処理が正常に行われない場合でも、新たな転写搬送ベルト60の厚み偏差に関する情報を更新することができるので、転写搬送ベルト60の厚み変動により転写紙の搬送速度変動が生じ、各色成分の画像の転写位置に相互のズレを発生し、結果的に転写紙に転写された画像に色ズレ発生しやすくなるという不具合が生じることがない。また、複数の転写紙間の画像にも変動が生じ、転写紙の繰り返し位置再現性が劣化するという不具合も回避することができる。
6 転写ユニット
60 転写搬送ベルト
75 非接触通信ICタグ
79,620 通信アンテナ部
301 エンコーダ
302 モータ
601 CPU
602 RAM(揮発メモリ)
603 ROM
607 ドライバ
612,624,626 不揮発メモリ
614 通信I/F部
700 操作部
60 転写搬送ベルト
75 非接触通信ICタグ
79,620 通信アンテナ部
301 エンコーダ
302 モータ
601 CPU
602 RAM(揮発メモリ)
603 ROM
607 ドライバ
612,624,626 不揮発メモリ
614 通信I/F部
700 操作部
Claims (28)
- 無端ベルトによって形成された記録部材担持体において、
非接触通信ICタグを備えていることを特徴とする記録部材担持体。 - 製造工程において前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを算出し、得られた特性値が前記非接触通信ICタグに格納されていることを特徴とする請求項1記載の記録媒体担持体。
- 出荷時に前記非接触通信ICが前記記録媒体担持体に同梱されていることを特徴とする請求項2記載の記録媒体担持体。
- 無端ベルトによって形成された記録部材担持体を回転駆動する記録部材担持体駆動装置において、
前記記録媒体担持体が非接触通信ICタグを備えていることを特徴とする記録部材担持体駆動装置。 - 製造工程において前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを算出し、得られた特性値が前記非接触通信ICタグに格納されていることを特徴とする請求項4記載の記録媒体担持体駆動装置。
- 出荷時に前記非接触通信ICが前記記録媒体担持体に同梱されていることを特徴とする請求項5記載の記録媒体担持体駆動装置。
- 無端ベルトによって形成された記録部材担持体を回転駆動する駆動手段と、
前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記最大振幅及び位相とから得られた特性値を記憶する第1の記憶手段と、
前記第1の記憶手段に記憶された前記特性値に基づいて前記駆動手段の駆動制御を行う制御手段と、
を備え、
前記駆動手段が前記第1の記憶手段を含み、前記制御手段に対して着脱自在に設けられていることを特徴とする駆動制御装置。 - 前記検出手段は、前記記録部材担持体の速度変動を検出し、前記速度変動から前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを算出することを特徴とする請求項7記載の駆動制御装置。
- 前記駆動手段は、前記記録部材担持体を駆動する駆動ローラと、該記録部材担持体の駆動により従動する少なくとも1つの従動ローラと、前記駆動ローラまたは前記従動ローラの少なくとも1箇所に設けられ、前記ローラの回転角度を検出するためのエンコーダとを備え、
前記検出手段は、前記エンコーダから角変位を検出し、
前記制御手段は、前記検出手段によって得られた角変位に基づいて単位時間あたりの前記エンコーダの角変位量が一定となるように制御目標値を設定し、該制御目標値と同一となるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項7または8記載の駆動制御装置。 - 前記検出手段は、前記記録部材担持体の基準位置と、前記記録部材担持体の厚み変動で発生する前記エンコーダの検出角変位誤差を検出し、前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを検出された前記エンコーダ検出角変位誤差に基づいて算出することを特徴とする請求項7ないし9のいずれか1項に記載の駆動制御装置。
- 前記第1の記憶手段が不揮発性メモリからなるとともに、前記第1の記憶手段に格納された前記特性値を展開する揮発性記憶手段を備えていることを特徴とする請求項6ないし10のいずれか1項に記載の駆動制御装置。
- 前記揮発性記憶手段に展開された前記特性値から前記記録部材担持体の厚み変動補正値を算出する算出手段を備えていることを特徴とする請求項11記載の駆動制御装置。
- 前記制御手段は、前記記録部材担持体の厚み変動補正値を参照し、前記制御目標値に加算することにより、前記記録部材担持体の厚み変動による速度変動を抑制することを特徴とする請求項12記載の駆動制御装置。
- 前記第1の記憶手段は、不揮発性記憶素子を内蔵する非接触通信ICタグであることを特徴とする請求項6ないし13のいずか1項に記載の駆動制御装置。
- 前記制御手段は、前記非接触通信ICタグとの通信用アンテナ部及び前記算出手段を備えていることを特徴とする請求項14記載の駆動制御装置。
- 前記制御手段は前記非接触通信ICタグに記憶された特性値をコピーして格納する第2の記憶手段を備え、通常時は前記第2の記憶手段に格納された特性値を前記揮発性記憶手段に展開し、前記算出手段により前記記録部材担持体の厚み変動補正値を算出することにより前記記録部材担持体の厚み変動補正値を参照し、前記制御目標値に加算することにより、前記記録部材担持体の厚み変動による速度変動を抑制することを特徴とする請求項14または15記載の駆動制御装置。
- 前記駆動手段または前記記録部材担持体を交換した場合は、前記非接触通信ICタグに記憶された特性値に基づき、前記第2の記憶手段を更新することを特徴とする請求項16記載の駆動制御装置。
- オペレータ用の操作部を備え、
前記駆動手段または前記記録部材担持体を交換した場合に、前記操作部からの指示により前記非接触通信ICタグに記憶された特性値に基づき、前記第2の記憶手段を更新することを特徴とする請求項16記載の駆動制御装置。 - 前記非接触通信ICタグに内蔵される不揮発性記憶素子の特定領域に、前記記録部材担持体が新品であるか否かの情報を記録しておき、前記駆動制御装置の電源ON時、前記駆動制御開始時、前ドア開閉時のいずれかのタイミングで前記非接触通信ICタグの前記特定領域を読み出し、前記記録部材担持体が新品であると判断した場合に、前記非接触通信ICタグに記憶された特性値に基づき、前記第2の不揮発性記憶手段を更新することを特徴とする請求項16記載の駆動制御装置。
- 前記非接触通信ICタグに内蔵される不揮発性記憶素子の特定領域と前記第2の記憶手段の両方に、前記記録部材担持体の製造シリアル番号を記録しておき、前記駆動制御装置の電源ON時、前記駆動制御開始時、前ドア開閉時のいずれかのタイミングで前記非接触通信ICタグの前記特定領域を読み出し、前記記録部材担持体の製造シリアル番号が前記第2の記憶手段に記憶された値と異なる場合に、前記非接触通信ICタグに記憶された特性値に基づき、前記第2の記憶手段を更新することを特徴とする請求項16記載の駆動制御装置。
- 前記制御手段は、前記非接触通信ICタグとの通信に失敗して前記記録部材担持体の特性値を呼び出せない場合、前記エンコーダの検出角変位誤差を前記記録部材担持体の複数周分検出し、得られたデータを移動平均処理および周平均処理を行って前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを算出することを特徴とする請求項16記載の駆動制御装置。
- 前記制御手段は、前記非接触通信ICタグから呼び出した前記記録部材担持体の特性値が異常値であった場合、前記エンコーダの検出角変位誤差を前記記録部材担持体の複数周分検出し、得られたデータを移動平均処理および周平均処理を行って前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを算出することを特徴とする請求項16記載の駆動制御装置。
- 製造工程において前記記録部材担持体の厚み変動の最大振幅と前記記録部材担持体の基準位置における位相とを算出し、得られた特性値が前記非接触通信ICタグに格納されていることを特徴とする請求項16ないし22のいずれか1項に記載の駆動制御装置。
- 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の記録部材担持体を備えていることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項4ないし6のいずれか1項に記載の記録媒体担持体駆動装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項7ないし23のいずれか1項に記載の駆動制御装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項7ないし23のいずれか1項に記載の駆動制御装置の前記記録部材担持体または前記駆動手段を交換する場合には、非接触通信ICタグも交換することを特徴とするICタグ交換方法。
- 前記非接触通信ICタグに記憶された特性値に基づいて前記第2の記憶手段を更新した後は、前記非接触通信ICタグを回収することを特徴とする請求項27記載のICタグ交換方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005270985A JP2007079497A (ja) | 2005-09-16 | 2005-09-16 | 記録部材担持体、記録部材担持体駆動装置、駆動制御装置、画像形成装置及びicタグ交換方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007079497A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015189107A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置 |
US10295944B2 (en) * | 2017-05-19 | 2019-05-21 | Konica Minolta, Inc. | Image forming apparatus which determines whether image forming part is in stable or unstable state and control method for image forming apparatus |
JP2020204660A (ja) * | 2019-06-14 | 2020-12-24 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置、および画像形成装置の設定方法 |
-
2005
- 2005-09-16 JP JP2005270985A patent/JP2007079497A/ja active Pending
Cited By (3)
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