JP2007164106A - Attaching/detaching controller, image forming apparatus equipped with the same, and attaching/detaching control method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリ装置、あるいはそれらの複合機等の画像形成装置に設けられ、画像形成に係る2つの接離可能に対向する部材の接離動作を制御する接離制御装置と、その接離制御装置を備えた画像形成装置、及びその接離制御方法に関する。 The present invention is provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multi-function machine thereof, and is a contact / separation control device for controlling the contact / separation operation of two members that are detachably opposed to each other for image formation And an image forming apparatus including the contact / separation control device, and a contact / separation control method thereof.
上述のような画像形成装置には、画像形成に係る接離可能に対向する部材が種々設けられている。例えば、タンデム方式のカラー画像形成装置には、各色用の作像ユニットにおける感光体ドラムの表面に形成された各色のトナー像を転写ベルトに順次転写するために複数の転写ローラを備えている。その各転写ローラは転写ベルトを介して各作像ユニットの感光体ドラムと対向して接離可能な部材である。
転写ベルトは所定の画像転写領域が、シアン、マゼンタ、イエローの各色の作像ユニットの感光体ドラムに対応する位置に移動したときに、転写ローラによってその感光体ドラムに圧接されて、その所定の画像転写領域に各色のトナー画像が順次重ねて転写される。この転写動作が3色に対応する各感光体ドラムに対して完了するとフルカラーのトナー画像が転写ベルトの所定の画像形成領域に形成される。そのトナー画像を二次転写によって転写用紙に転写する。
The image forming apparatus as described above is provided with various members that face each other so as to come into contact with and separate from each other. For example, a tandem color image forming apparatus includes a plurality of transfer rollers for sequentially transferring the toner images of the respective colors formed on the surface of the photosensitive drum in the image forming units for the respective colors onto the transfer belt. Each of the transfer rollers is a member that can contact and separate from the photosensitive drum of each image forming unit via a transfer belt.
The transfer belt is pressed against the photosensitive drum by the transfer roller when the predetermined image transfer area moves to a position corresponding to the photosensitive drum of the image forming unit of each color of cyan, magenta, and yellow. The toner images of the respective colors are sequentially superimposed and transferred to the image transfer area. When this transfer operation is completed for each photosensitive drum corresponding to three colors, a full-color toner image is formed in a predetermined image forming area of the transfer belt. The toner image is transferred onto a transfer sheet by secondary transfer.
このような画像形成装置における各感光体ドラムに転写ローラを接離させる接離装置は機械的な機構で作られており、その機構によって感光体ドラム上のトナー像を転写ベルトに過不足なく転写させるためには、転写ローラによって転写ベルトを所定の時間だけ感光体ドラムに圧接し、その後離間させるための正確な接離制御が必要とされる。 In such an image forming apparatus, a contact / separation device for bringing a transfer roller into contact with and separating from each photosensitive drum is formed by a mechanical mechanism, and the toner image on the photosensitive drum is transferred onto the transfer belt without excess or shortage by the mechanism. In order to achieve this, it is necessary to perform accurate contact / separation control so that the transfer belt is pressed against the photosensitive drum for a predetermined time by the transfer roller and then separated.
このような接離装置の機械的な機構は、例えば接離可能な一方の部材を移動させるためのレバーと接離カム、その接離カムを回転させるためのモータ、接離状態を検出するためのセンサ等によって構成されている。そして、従来の接離制御装置は一般に、転写ローラによって転写ベルトを感光体ドラムに対して圧接若しくは離間させる場合に、モータを駆動して接離カムの駆動を開始した後、センサが圧接または離間を検出したら、その時点あるいは所定時間経過後にモータを停止することによって、転写ローラの移動を制御している。 The mechanical mechanism of such a contact / separation device is, for example, a lever for moving one member that can be contacted / separated, a contact / separation cam, a motor for rotating the contact / separation cam, and a contact / separation state The sensor etc. are comprised. In the conventional contact / separation control device, in general, when the transfer belt is pressed against or separated from the photosensitive drum by the transfer roller, the sensor is pressed or separated after the motor is started to drive the contact / separation cam. Is detected, the movement of the transfer roller is controlled by stopping the motor at that time or after a predetermined time has elapsed.
また、特許文献1に見られるように、感光体ドラム(像担持体)の表面に形成したトナー画像を転写ローラによって圧接される転写用紙に直接転写するようにした画像形成装置もある。この例では、画像形成に係る接離可能に対向する2部材である転写ローラと感光体ドラムの接離機構として、転写ローラを揺動レバーの先端部に取り付け、ソレノイドとスプリングによってそのレバーを揺動させることによって転写ローラを感光体ドラムに対して圧接・離間させるようにした機構が設けられている。
そして、転写用紙の搬送路における感光体ドラムと転写ローラとが当接する位置より少し上流の位置に、転写用紙の先端部の侵入及び通過を検出するセンサを配置し、そのセンサの検出信号に基づくタイミングで上記ソレノイドへの通電を制御して、転写ローラと感光体ドラムとの接離制御を行っている。
Further, as can be seen from
A sensor for detecting the intrusion and passage of the leading edge of the transfer paper is disposed at a position slightly upstream of the position where the photosensitive drum and the transfer roller abut on the transfer paper transport path, and based on the detection signal of the sensor. The energization to the solenoid is controlled at timing to control contact / separation between the transfer roller and the photosensitive drum.
あるいは、特許文献2には、サーマルプリンタにおいて、画像形成に係る接離可能に対向する2つの部材であるプラテンとサーマルヘッドの接離を制御する装置が開示されている。この例では、サーマルヘッドをプラテンに接離させる連結部材と、それを駆動するモータによって回転される円形カムの周辺部分に設けたセンサ板をはさむように少なくとも2個のセンサを備え、センサ板をそのセンサが検知する信号に応じてサーマルヘッドのプラテンへの接離状態を制御している。
Alternatively,
さらに、特許文献3には、感光体ドラム(像担持体)の表面に対して接触・離間する回転ブラシを有するクリーニング装置備えた画像形成装置において、画像形成に係る接離可能に対向する2つの部材である感光体ドラムに対する回転ブラシの接離動作を、偏心カムとステッピングモータを用いて行うようにしたものが開示されている。
しかしながら、このような従来の画像形成装置における画像形成に係る接離可能に対向する2つの部材の接離装置では、接離用のカムやレバーとそれを回転させるためのモータ、あるいはソレノイドやスプリング等の個体差によるトルクの違い、形状のばらつき、これらの経年変化等によって、その接離位置の制御が不正確なものとなっていた。
特に、その接離機構の駆動源として安価なDCブラシレスモータを使用した場合には、単位時間あたりの回転数が±25%程度の回転ムラを有しているため、正確な接離位置の制御は困難であった。
However, in the conventional two-member contacting / separating device for image formation in the conventional image forming apparatus, the contacting cam / lever and the motor for rotating the cam / lever or the solenoid / spring are used. Due to differences in torque due to individual differences such as the above, variations in shape, changes over time, etc., the contact / separation position has become inaccurate.
In particular, when an inexpensive DC brushless motor is used as the drive source of the contact / separation mechanism, the rotational speed per unit time has a rotation unevenness of about ± 25%, so accurate contact / separation position control is possible. Was difficult.
この問題は、接離機構の駆動をステッピングモータによって行なうようにし、接離用のカム等の移動距離をそのステッピングモータに供給するパルス数で管理すれば改善することが可能ではあるが、ステッピングモータはDCブラシレスモータに比べて高価であるから、装置全体のコストアップになる。また、接離機構を構成する部材の個体差によるばらつきや経年変化による問題などは解決できない。 This problem can be improved if the contact / separation mechanism is driven by a stepping motor, and the moving distance of the contact / separation cam or the like is managed by the number of pulses supplied to the stepping motor. Is more expensive than a DC brushless motor, which increases the cost of the entire device. In addition, it is impossible to solve problems caused by individual differences of members constituting the contact / separation mechanism and problems due to secular change.
この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、前述のような画像形成装置における画像形成に係る接離可能に対向する2つの部材の接離動作を、DCブラシレスモータのような安価な駆動源を用いても正確に行えるようにし、その接離機構を構成する部材の個体差や経年変化などがあっても、常にその接離位置を正確に制御できるようにし、それによって形成する画像の品質を常に良好に維持できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and a contact / separation operation of two members that are detachably opposed to each other for image formation in an image forming apparatus as described above is performed like a DC brushless motor. Even with the use of an inexpensive drive source, it is possible to accurately control the contact / separation position at all times, even if there are individual differences or aging of the members that make up the contact / separation mechanism. An object of the present invention is to always maintain a good quality of an image to be formed.
この発明による接離制御装置は、上記の目的を達成するため、画像形成装置に設けられた画像形成に係る第一の部材を、その第一の部材に対向する位置に配置された第二の部材に対して接離させるための接離手段と、その接離手段を駆動する接離駆動手段と、その接離駆動手段によって上記接離手段を駆動したときに上記第一の部材と第二の部材との接離状態を検出する接離状態検出手段と、上記接離駆動手段に上記接離手段の駆動を開始させた後、上記接離状態検出手段によって検出される接離状態が所定の変化をするまでの時間を測定し、その測定結果に基づいて上記接離駆動手段を停止させるまでの駆動時間を設定して保存する制御手段とを有するものである。 In order to achieve the above object, the contact / separation control device according to the present invention is configured so that the first member for image formation provided in the image forming apparatus is disposed at a position facing the first member. Contact / separation means for contacting / separating the member, contact / separation drive means for driving the contact / separation means, and the first member and the second when the contact / separation drive means drives the contact / separation means A contact / separation state detection means for detecting a contact / separation state with the member; and a contact / separation state detected by the contact / separation state detection means after the contact / separation drive means starts driving the contact / separation means. And control means for measuring and setting the drive time until the contact / separation drive means is stopped based on the measurement result.
上記制御手段が、上記駆動時間を設定した後は、上記接離駆動手段に駆動を開始させた後、その駆動を停止させる制御を上記設定した駆動時間に基づいて行うようすることができる。
上記第一の部材と第二の部材は、その一方又は両方が回転部材であることが多い。
上記制御手段は、上記接離駆動手段が上記接離手段の駆動を開始した後、上記接離状態検出手段によって検出される接離状態の変化が所定時間内に発生しない場合はエラーとすることができる。
After the control means sets the drive time, the control for starting the contact / separation drive means and then stopping the drive can be performed based on the set drive time.
One or both of the first member and the second member are often rotating members.
The control means makes an error if a change in the contact / separation state detected by the contact / separation state detection means does not occur within a predetermined time after the contact / separation drive means starts driving the contact / separation means. Can do.
上記第一の部材はトナー画像を転写部材に転写させるための第一の回転部材であり、上記第二の部材はトナー画像を転写部材まで搬送させるための第二の回転部材であってもよい。その場合は、第一の回転部材は転写ローラであり、第二の部材は感光体ドラム又は中間転写ベルトであることが多い。 The first member may be a first rotating member for transferring the toner image to the transfer member, and the second member may be a second rotating member for conveying the toner image to the transfer member. . In that case, the first rotating member is often a transfer roller, and the second member is often a photosensitive drum or an intermediate transfer belt.
この発明による画像形成装置は、上述した画像形成に係る接離可能に対向する2つの部材の接離を制御する接離制御装置を備えている。
また、上記接離制御装置の制御手段が、上記駆動時間を設定するための制御を行うのは、画像形成の準備を行なうためのイニシャライズ処理中であるとよい。
An image forming apparatus according to the present invention includes a contact / separation control device that controls contact / separation of two members facing each other so as to be able to contact / separate.
The control means of the contact / separation control device may perform control for setting the drive time during an initialization process for preparing for image formation.
この発明による接離制御方法は、画像形成装置に設けられた画像形成に係る第一の部材を、その第一の部材に対向する位置に配置された第二の部材に対して接離手段によって接離させるための接離制御方法であって、前述の目的を達成するため、上記接離手段を駆動したときに上記第一の部材と第二の部材との接離状態を検出し、上記接離手段の駆動を開始してから上記接離状態の検出結果が所定の変化をするまでの時間を測定し、その測定結果に基づいて上記接離駆動手段を停止させるまでの時間を設定して保存することを特徴とする。 In the contact / separation control method according to the present invention, the first member relating to image formation provided in the image forming apparatus is contacted / separated by the contact / separation unit with respect to the second member disposed at a position facing the first member. A contact / separation control method for contact / separation, wherein the contact / separation state between the first member and the second member is detected when the contact / separation means is driven, Measure the time from the start of driving of the contact / separation means until the detection result of the contact / separation state changes to a predetermined value, and set the time until the contact / separation drive means is stopped based on the measurement result. It is characterized by storing.
上記駆動時間を設定した後は、上記接離駆動手段に駆動を開始させた後、その駆動を停止させる制御を上記設定した駆動時間に基づいて行うことができる。
また、上記接離手段の駆動を開始した後、上記接離状態の変化が所定時間内に発生しない場合はエラーとすることができる。
上記第一の部材と第二の部材については、上記接離制御装置の場合と同様なものを対象とすることができる。
After the drive time is set, control can be performed based on the set drive time after the contact / separation drive means starts driving and then stops the drive.
In addition, an error can be caused if the contact / separation state does not change within a predetermined time after the driving of the contact / separation means is started.
About the said 1st member and a 2nd member, the thing similar to the case of the said contact / separation control apparatus can be made into object.
この発明によれば、画像形成に係る第一の部材とそれに対向する位置に配置された第二の部材との接離手段を駆動したときに、第一の部材との部材との接離状態を検出し、その接離手段の駆動を開始してから接離状態の検出結果が所定の変化をするまでの時間を測定し、その測定結果に基づいて接離駆動手段を停止させるまでの駆動時間を設定して保存するので、その後はその設定した駆動時間に基づいて接離駆動手段の駆動を停止させることができるので、接離駆動手段としてDCブラシレスモータのような安価な駆動源を用いても、上記第一の部材と第二の部材との接離位置の制御を常に正確に行うことができ、その接離手段を構成する部材に個体差や経年変化などがあっても、その影響を殆ど受けることがない。
したがって、この発明による画像形成装置によって形成される画像は、常に良好な品質を維持することができる。
According to the present invention, when the contact / separation means between the first member for image formation and the second member disposed at a position opposite thereto is driven, the contact / separation state between the first member and the member Measures the time from the start of driving of the contact / separation means until the detection result of the contact / separation state changes to a predetermined value, and driving until the contact / separation drive means is stopped based on the measurement result Since the time is set and stored, the drive of the contact / separation drive means can be stopped based on the set drive time thereafter, so an inexpensive drive source such as a DC brushless motor is used as the contact / separation drive means. However, the contact / separation position between the first member and the second member can always be accurately controlled, even if there are individual differences or secular changes in the members constituting the contact / separation means. It is hardly affected.
Therefore, the image formed by the image forming apparatus according to the present invention can always maintain good quality.
以下、この発明を実施するための最良の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
まず、この発明による接離制御装置の基本的な実施形態について、図1に示す機能ブロック図によって説明する。
この接離制御装置は、接離手段1と接離駆動手段2と接離状態検出手段3と制御手段4とによって構成されている。
The best mode for carrying out the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
First, a basic embodiment of a contact / separation control device according to the present invention will be described with reference to a functional block diagram shown in FIG.
This contact / separation control device includes contact / separation means 1, contact / separation drive means 2, contact / separation state detection means 3, and control means 4.
その接離手段1は、画像形成装置に設けられた画像形成に係る第一の部材を、その第一の部材に対向する位置に配置された第二の部材に対して接離させる。
接離駆動手段2は接離手段1を駆動し、接離状態検出手段3は、接離駆動手段2によって接離手段1が駆動されたときに、第一の部材と第二の部材との接離状態を検出する。
制御手段4は、接離駆動手段2に接離手段1の駆動を開始させた後、接離状態検出手段3によって検出される接離状態が所定の変化するまでの時間を測定し、その測定結果に基づいて接離駆動手段2を停止させるまでの駆動時間を設定して保存する。その後に接離制御を行う際には、接離駆動手段2の駆動を開始させた後、その設定した駆動時間に基づいてその駆動を停止させる制御を行うことができる。
The contact / separation means 1 brings a first member for image formation provided in the image forming apparatus into contact with and separates from a second member disposed at a position facing the first member.
The contact / separation drive means 2 drives the contact / separation means 1, and the contact / separation state detection means 3 detects the contact between the first member and the second member when the contact / separation drive means 2 drives the contact / separation means 1. Detects contact / separation status.
The control means 4 measures the time until the contact / separation state detected by the contact / separation state detection means 3 changes to a predetermined value after the contact / separation drive means 2 starts driving the contact / separation means 1. Based on the result, the drive time until the contact / separation drive means 2 is stopped is set and stored. Thereafter, when contact / separation control is performed, after the drive of the contact / separation drive means 2 is started, it is possible to perform control to stop the drive based on the set drive time.
この制御手段4は、中央処理装置であるCPU5とその動作プログラム等を格納したメモリであるROM6と一時的にデータを記憶するメモリであるRAM7と時間計測手段であるタイマ8等からなるマイクロコンピュータであり、上述したこの発明による接離制御を行うとともに、この接離制御装置が画像形成装置に備えられた場合には、その画像形成に係る各種の制御も実行することができる。CPU5は、ROM6に格納されたプログラムを実行することによって、それらの処理を行う。タイマ8は、CPU5による時間計測処理によるソフトタイマでもよい。
This control means 4 is a microcomputer comprising a
CPU5はこの発明による接離制御を開始すると、接離駆動手段2に対して回転指示(モータオン)の信号を出力した後、接離状態検出手段3からの接離状態の検出状況を監視し、時間計測手段であるタイマ8によって接離状態が変化するまでの時間を測定し、その測定した時間に基づいて接離駆動手段2を停止させるまでの時間を設定して、その設定時間の情報をRAM7に書き込んでおく。そして、回転指示後の経過時間(タイマ8によって計測し続ける)がその設定時間に達した時に、接離駆動手段2に対して停止指示(モータオフ)の信号を出力する。
When the
接離駆動手段2はDCブラシレスモータ等の駆動源であり、制御手段45から出力される回転指示の信号により回転を開始し、連結ギア列等によってその駆動力を接離手段1の接離カム等に伝達してその接離機構を始動させる。それによって対向する第一の部材と第二の部材の接離状態を変化させ、その状態を接離状態検出手段3が検出する。接離状態検出手段3によって検出される接離状態が制御手段4入力され、上述したように接離状態が変化するまでの時間が測定される。 The contact / separation drive means 2 is a drive source such as a DC brushless motor, and starts to rotate in response to a rotation instruction signal output from the control means 45, and the drive force is applied to the contact / separation cam of the contact / separation means 1 by a connecting gear train or the like. And the contact / separation mechanism is started. Thereby, the contact / separation state of the first member and the second member facing each other is changed, and the contact / separation state detection means 3 detects the state. The contact / separation state detected by the contact / separation state detection means 3 is input to the control means 4, and the time until the contact / separation state changes as described above is measured.
この接離制御装置によれば、接離駆動手段2におけるDCブラシレスモータ等の駆動源の回転むらや、その駆動力伝達機構および接離手段1を構成する各部品の個体差や経年変化などがあっても、実際に第一の部材と第二の部材との接離状態を検出して、その接離状態が変化するまでの時間に応じて接離駆動手段2を停止させるまでの時間を設定するので、常に正確に第一の部材と第二の部材との接離状態を制御することができる。 According to this contact / separation control device, the rotation unevenness of the drive source such as the DC brushless motor in the contact / separation drive means 2, the individual difference or secular change of each component constituting the drive force transmission mechanism and the contact / separation means 1, etc. Even when the contact / separation state between the first member and the second member is actually detected, the time until the contact / separation driving means 2 is stopped according to the time until the contact / separation state changes is determined. Since it sets, the contact / separation state of a 1st member and a 2nd member can always be controlled correctly.
また、この制御手段4は、接離駆動手段2に接離手段1の駆動を開始させた後、接離状態検出手段3によって検出される接離状態の変化が所定時間内に発生しない場合にはエラーと判断して、接離駆動手段2の駆動を停止させて、画像形成装置の操作パネルなどにエラー表示をしたり、警告音を発生させたりすることもできる。
この接離制御装置の制御手段4による上述した接離制御動作は、画像形成装置において画像形成の準備を行なうためのイニシャライズ処理中に実行するとよい。
Further, the control means 4 starts the contact / separation drive means 2 to start driving the contact / separation means 1 and then the contact / separation state detected by the contact / separation state detection means 3 does not occur within a predetermined time. Can be determined as an error, the driving of the contact / separation driving means 2 is stopped, an error display can be made on the operation panel of the image forming apparatus, or a warning sound can be generated.
The contact / separation control operation described above by the control means 4 of the contact / separation control apparatus may be executed during initialization processing for preparing for image formation in the image forming apparatus.
次に、この発明による接離制御装置を備えた画像形成装置の一実施形態である電子写真方式のタンデム型カラープリンタについて説明する。図2はそのの概略構成を示す図であるが、接離制御装置の図示は省略しており、それは図3及び図4に示している。
この図2に示すカラープリンタ10は、筐体12内の下部に給紙トレイ13を引き出し可能に装着し、そこに収納された転写紙Pを給紙ローラ14によって給紙するようになっている。その上部の手前側には廃トナーボックス15が着脱可能に装着されており、それには廃トナーフル検知センサ17が設けられている。
その廃トナーボックス15の奥側に、図3及び図4に示すこの発明による接離制御装置が設けられているが、この図2では図示を省略している。
Next, an electrophotographic tandem color printer which is an embodiment of an image forming apparatus provided with a contact / separation control device according to the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration thereof, but the illustration of the contact / separation control device is omitted, which is shown in FIGS. 3 and 4.
In the
The contact / separation control device according to the present invention shown in FIGS. 3 and 4 is provided on the back side of the
このカラープリンタ10の奥行方向の中央部には、テンションローラ18と駆動ローラ19に巻回されたエンドレスベルトである中間転写ベルト16が、図2において左右方向に略水平に張架されており、駆動ローラ19が図示しない駆動モータによって駆動されて反時計方向に回転することによって矢示方向に回動する。
その中間転写ベルト16の上側に沿って、その回動方向の上流側から下流側に間隔を置いて、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの各色のトナー画像を電子写真プロセスによって作成する機能を有する作像カートリッジ(「OAIカートリッジ」と称される)20B,20M,20C,20Yが順次に配設されている。
An
A function having a function of creating toner images of black, magenta, cyan, and yellow colors by an electrophotographic process at an interval from the upstream side to the downstream side in the rotation direction along the upper side of the
この各作像カートリッジ20B,20M,20C,20Yは、使用するトナーの色が異なるだけで全く同じ構造であるから、ブラック用の作像カートリッジ20Bの構成について詳細に説明し、他の作像カートリッジ20M,20C,20Yの説明は省略するが、そのの作像カートリッジ20M,20C,20Yの各構成要素については、作像カートリッジ20Bの各構成要素に付したBに替えて、M、C、Yによって区別した符号を付して示している。なお、作像カートリッジ20B以外の作像カートリッジのにおける細部の符号は、スペースの都合で一部省略している。
Each of the
ブラック用の作像カートリッジ20Bは、矢示方向に回転する感光体ドラム21Bと、その周囲に帯電ローラ22B、現像器23B、クリーナブレード241Bと廃トナー回収ローラ242Bを備えたクリーニングユニット24B等が一体的に設けられている。その現像器23Bは、トナー攪拌用のバドル235Bを備えたトナータンク231Bと、その下端部付近に設けられた現像ローラ232B、供給ローラ233B、および現像ブレード234B等からなり、トナータンク231B内のブラックのトナーが、供給ローラ233Bによって現像ローラ232Bに供給され、現像ブレード234Bによって感光体ドラム21Bへ送る量を一定に規制する。
The black
作像カートリッジ20B,20M,20C,20Yの上部には、露光器30が設けられており、各作像カートリッジ20B,20M,20C,20Yが形成する画像色に対応する露光光であるレーザ光31B,31M,31C,31Yを、各感光体ドラム21B,21M,21C,21Yの表面の各帯電ローラ22B,22M,22C,22Yによって一様に帯電された部分に照射して、そこに静電潜像を形成するように構成されている。
An
各感光体ドラム21B,21M,21C,21Yの下部に中間転写ベルト16を挟んで対向するように、一次転写ローラ25B,25M,25C,25Yが回転および接離可能に設けられている。この実施形態では、この一次転写ローラ25B,25M,25C,25Yが画像形成に係る第一の部材であり、感光体ドラム21B,21M,21C,21Yが、その第一の部材に対向する位置に配置された第二の部材である。その接離機構及び接離制御装置については後述する。
また、駆動ローラ19と中間転写ベルト16及び転写紙搬送路41を挟んで対向し、中間転写ベルト16に当接して回転するように二次転写ローラ32が設けられ、その中間転写ベルト16の駆動ローラ19側端部の上側には転写ベルトクリーナ40が設けられている。
転写紙搬送路41には、二次転写ローラ32より上流側にレジストローラ33とレジストセンサが、下流側に定着器35と排紙センサ36及び排紙ローラ37が配設されている。42は転写紙搬送路41から分岐した両面搬送路であり、両面搬送ローラ38と両面センサ39が配設され、転写紙の両面に画像を形成する場合に使用される。
Further, a
In the transfer
画像形成に際し、まずブラック用の作像カートリッジ20Bにおける感光体ドラム219Bの外周面が、暗中にて帯電ローラ22Bによって一様に帯電された後、露光器30からのブラック画像に対応したレーザ光31Bによって露光されて、静電潜像が形成される。この静電潜像を現像器23Bがブラックのトナーによって可視像化し、感光体ドラム219Bの外周面上にブラックのトナー画像が形成される。
At the time of image formation, first, the outer peripheral surface of the photosensitive drum 219B in the black
このトナー画像は、感光体ドラム21Bと中間転写ベルト16とが接する位置(一次転写位置)で、一次転写ローラ25Bの働きにより中間転写ベルト16上に転写される。この転写により、転写ベルト5上にブラックのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム21Bは、外周面に残留した不要なトナーをクリーニングユニット24Bのクリーナブレード241Bにより払拭された後、次の画像形成のために待機する。クリーナブレード241Bにより払拭されたトナーは廃トナー回収ローラ242Bによって回収され、図示していないダクトを通して廃トナーボックス15へ送り込まれる。
This toner image is transferred onto the
このようにして、作像カートリッジ20Bでブラックのトナー画像が転写された中間転写ベルト16は、次にマゼンタ用の作像カートリッジ20Mの位置に搬送される。その作像カートリッジ20Mでは、上述した作像カートリッジ20Bによる画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム21Mの外周面上にマゼンタのトナー画像を形成し、そのトナー画像が一次転写ローラ25Mの働きにより、中間転写ベルト16上に形成されたブラックの画像に重ねて転写される。
In this way, the
中間転写ベルト16は、さらにシアン及びイエロー用の作像カートリッジ20C、20Yの位置に順次搬送され、同様の動作により、感光体21C上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体21Y上に形成されたイエローのトナー画像が、中間転写ベルト16上に順次重ねて転写される。こうして、中間転写ベルト5上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された中間転写ベルト5の領域は、テンションローラ18を通過して下側を矢示方向(図2で左行方向)に移動して、二次転写ローラ32に転接する位置まで搬送される。
なお、画像形成に際して、ブラックのみの印刷をする場合は、一次転写ローラ25M,25C,25Yは、それぞれ感光体ドラム21M,21C,21Yから離間された位置に退避し、前述の画像形成プロセスをブラック用の作像カートリッジ20Bのみで行い、白黒のトナー画像を作成して中間転写ベルト16上転写する。
The
When printing only black at the time of image formation, the
一方、給紙トレイ13に収納された転写紙Pは、給紙ローラ2を反時計回りに回転駆動することにより最も上の転写紙から順に送り出され、先端がレジストセンサ34に検知された後、レジストローラ3に到達する位置で待機する。レジストローラ3の駆動開始は、前述した中間転写ベルト16上に転写されたトナー画像が、二次転写ローラ32と転接する直前に転写紙Pが中間転写ベルト16と二次転写ローラ32とのニップ部に挟持されるタイミングで行われ、その転写紙に中間転写ベルト16上のトナー画像が転写される。
On the other hand, the transfer paper P stored in the
中間転写ベルト16上のトナー画像が転写された転写紙は、定着器35に搬送されて転写されたトナー画像が熱と圧力によって定着され、矢示方向に回転する排紙ローラ37によって筐体12の上面に形成された排紙部12a上に排紙される。
トナー画像の二次転写を終了した中間転写ベルト16は、その表面に残留するトナーを転写ベルトクリーナ40で除去された後、再び新たなトナー画像を転写するため、作像カートリッジ20Bの方へ回動される。
The transfer paper onto which the toner image on the
After the secondary transfer of the toner image has been completed, the
両面印刷を行う場合は転写紙Pが排紙ローラ37を通過する手前で、排紙センサ36によってその後端の通過が検出されると、排紙ローラ34の回転を反転して、その転写紙を両面搬送路42へ送り込む。両面搬送路42に送り込まれた転写紙は両面搬送ローラ38によって搬送され、両面センサ39によって検出されて、再びレジストローラ33に先端が到達するまで搬送される。その後、所定のタイミングでレジストローラ33が始動して、その転写紙が二次転写ローラ32による二次転写位置へ再給紙され、転写紙の前回とは反対側の面にトナー画像が転写され、そのトナー画像が定着器33において熱および圧力によって転写紙に定着され、その転写紙が排紙ローラ37によって排紙部12a上に排紙される。
When performing duplex printing, before the transfer paper P passes through the
ここで、第一の部材である一次転写ローラ25B,25M,25C,251Yを、対向する第二の部材である感光体ドラム21B,21M,21C,21Yに対して、中間転写ベルト16を挟んで接離させるための接離機構及び接離制御装置について図3及び図4を用いて説明する。
図3はカラー転写用の各一次転写ローラが感光体ドラムから離間した状態を示しており、図4はカラー転写用の各一次転写ローラが感光体ドラムに転写ベルトを介して圧接した状態を示している。
Here, the
FIG. 3 shows a state in which each primary transfer roller for color transfer is separated from the photosensitive drum, and FIG. 4 shows a state in which each primary transfer roller for color transfer is pressed against the photosensitive drum via a transfer belt. ing.
これらの図においては、この接離制御装置を構成する機械的な機構部分及び各色用の作像カートリッジにおける感光体ドラム21B,21M,21C,21Yと中間転写ベルト16の上部のみを示している。
この接離制御装置は、図1によって説明した接離手段1と、接離駆動手段2と、接離状態検出手段3に相当する部分の具体的な構成例を示している。
In these drawings, only the mechanical mechanisms constituting the contact / separation control device and the
This contact / separation control device shows a specific configuration example of a portion corresponding to the contact / separation means 1, the contact / separation drive means 2, and the contact / separation state detection means 3 described with reference to FIG.
接離手段1は、カラートナー画像転写用の一次転写ローラ25M,25C,25Yの接離機構をなすものであり、それぞれ先端部に一次転写ローラ25M,25C,25Yを従動回転可能に軸支した3本の接離レバー58M,58C,58Yが、その略中央部を図示していない固定部材に設けられた支軸61M,61C,61Yによって、図の紙面に平行な面内で回動可能に軸支されている。そして、その各接離レバー58M,58C,58Yは固定部材との間に係着したコイルスプリング62M,62C,62Yによって、図で左旋方向(一次転写ローラ25M,25C,25Yが感光体ドラム21M,21C,21Yから離間する方向)に付勢されている。
The contact / separation means 1 constitutes a contact / separation mechanism for the
また、接離レバー移動ユニット60が図示していない支持部材によって図3及び図4で左右方向に往復動可能に支持されており、その接離レバー移動ユニット60に、支軸61M,61C,61Yと同じ間隔を置いて3個の接離レバー当接部材59M,59C,59Yが固設され、それぞれ各接離レバー58M,58C,58Yの下端部に当接して、その回動位置を規制している。
Further, the contact / separation
接離レバー移動ユニット60の図で左端部の外側には、固定部に支持された軸55によって接離カム57が図の紙面に平行な面内で回転自在設けられており、その接離カム57は先端部が平面になった変形卵形の偏芯カムであり、その外周面に接離レバー移動ユニット60の左端面が当接し、コイルスプリング62M,62C,62Yの付勢力によって常に押し付けられている。
そのため、接離カム57が回転すると、接離レバー移動ユニット24が図で左右方向に移動し、それに伴って接離レバー当接部材59M,59C,59Yが各接離レバー58M,58C,58Yを回動させ、それによって各一次転写ローラ25M,25C,25Yが図3に示す離間位置と図4に示す圧接位置とに変位する。
On the outside of the left end portion of the contact / separation
Therefore, when the contact / separation cam 57 rotates, the contact / separation
すなわち、図4に示す圧接位置から、接離カム57が矢示A方向に回転すると、接離レバー移動ユニット24が図3に示す矢示A方向に移動して、各一次転写ローラ25M,25C,25Yが矢示C方向(感光体ドラム21B,21M,21C,21Yから離間する方向)へ移動する。また、図3に示す離間位置から、接離カム57が矢示A方向に回転すると、接離レバー移動ユニット24が図4に示す矢示D方向に移動して、各一次転写ローラ25M,25C,25Yが矢示E方向(感光体ドラム21B,21M,21C,21Yに圧接する方向)へ移動する。
That is, when the contact / separation cam 57 rotates in the direction of arrow A from the press contact position shown in FIG. 4, the contact / separation
この接離レバー移動ユニット60を往復動させる接離カム57は、接離駆動手段2によって駆動されるが、この実施形態では、駆動源としてDCブラシレスモータ52を使用し、その回転駆動力を連結ギア列56によって接離カム57に伝達してそれを回転させるようにしている。その連結ギア列56におけるモータ側の最初のギアは、DCブラシレスモータ52の回転軸に固着されたウオームギアであり、その回転が平歯車に伝達され、その後大小多数のギアを介して接離カム57を固着した終端の平歯車に伝達される。この連結ギア列56は、接離手段1に含めても接離駆動手段2に含めてもよいが、この例では両方に跨っている。
The contact / separation cam 57 for reciprocating the contact / separation
なお、ブラックの感光体ドラム21Bに対向する一次転写ローラ25Bに関しては、接離動作は行わず、一次転写ローラ30Bは中間転写ベルト16を介して常に感光体ドラム21Bに圧接している。
The
接離レバー移動ユニット60の右端部付近にはフィラー63が固定されており、そのフィラー63が接離レバー移動ユニット60の移動によって入出する固定位置に、透過型フォトセンサ(以下単にフォトセンサという)53が設けられている。このフィラー63とフォトセンサ53が接離状態検出手段3を構成しており、図3に示すようにフィラー63がフォトセンサ53の光路を遮る位置に入り込むと、フォトセンサ53の検出信号がローレベルになって離間状態を検出し、こむと、図4に示すようにフィラー63がフォトセンサ53の光路を遮らない位置に出ると、フォトセンサ53の検出信号がハイレベルになって圧接状態を検出する。
A
次に、この接離制御装置がDCブラシレスモータ52の回転むらや個体差によるトルクの違い、連結ギア列56及び接離カム57を含む接離手段1の機械的機構のばらつき、及びこれらの経年劣化などによって、一次転写ローラ25M,25C,25Yの感光体ドラム21B,21M,21C,21Yに対する接離の条件が変動しても、常に一定の接離状態に制御できるようにするための駆動時間設定方法について説明する
Next, this contact / separation control device is different in torque due to uneven rotation of the
図5は、上述した実施形態の接離制御装置において、接離駆動手段2であるDCブラシレスモータ52の駆動時間の設定を行う場合のタイミングチャートであり、DCブラシレスモータ52のオン/オフと、フォトセンサ53(接離状態検出手段3)による離間状態と圧接状態の検出信号との関係を示している。
このタイミングチャートに示す駆動時間設定のための制御を行なうのは、カラープリンタ10の電源投入時やカバー開閉時などの接離状態が不明な状態の時である。例えば、図2に示した定着器35のウォームアップ時等の印刷準備動作(イニシャライズ処理)中に、図1に示した制御手段4の指示によって実行される。そこで、この動作を図1も参照して説明する。
FIG. 5 is a timing chart when setting the drive time of the
The control for setting the drive time shown in this timing chart is performed when the contact / separation state is unknown, such as when the
最初に制御手段4は接離駆動手段2であるDCブラシレスモータ52に回転(オン)の指示を出し、連結ギア列56を介して接離手段1の接離カム57を駆動する。制御手段4は、駆動開始後t1sec(秒の間は接離状態検出手段3のフォトセンサ53が接離状態の変化を検出しても、それを判断に利用しない。これはt1secの間は、DCブラシレスモータ52の回転がスローアップ中であるため速度が不安定な状態であり、この間に時間測定を行うと、フォトセンサ53によって検出される状態変化にかかる時間を正確に測定できないからである。この実施例においてt1を0.5sec にしている。
First, the control unit 4 issues a rotation (ON) instruction to the
DCブラシレスモータ52の駆動開始後t1sec経過すると、制御手段4は、フォトセンサ53による検出信号が圧接離状態から離間状態(ハイからロー)に移行するのを待つ。そして、圧接離状態から離間状態(ハイからロー)に移行すると、タイマ8による時間計測を開始する。この時間測定は、フォトセンサ53による検出信号が再度圧接離状態から離間状態(ハイからロー)に移行するまで行う。このようにして測定する時間t2は接離カム57が一回転する周期に相当し、接離レバー移動ユニット60が一往復に要する時間である。
When t1 sec elapses after the driving of the
この時間測定が終了したなら、制御手段4はROM6に格納している測定時間t2と駆動時間として設定する設定時間Tとの関係を示すテーブルを参照し、先の測定時間t2に対応する設定時間Tの値を駆動時間として設定し、RAM7に記憶する。
そして、フォトセンサ53による検出信号が圧接離状態から離間状態(ハイからロー)に最後になった時点から、この設定時間Tだけ経過した時点でDCブラシレスモータ52に回転停止(オフ)の指示を出して、駆動を停止させる。
したがって、一次転写ローラ30M,30C,30Yを感光体ドラム21B,21M,21C,21Yから最適な距離だけ離間した状態で停止させることができる。
When this time measurement is completed, the control means 4 refers to a table showing the relationship between the measurement time t2 stored in the
The
Therefore, the primary transfer rollers 30M, 30C, and 30Y can be stopped in a state of being separated from the
ここで、図6及び表1を用いて、所望の位置で接離カム57を停止させるための駆動時間タイマTの決定の方法について詳しく説明する。
図6は接離カム57の回転速度(rpm)と接離カム57の理想の停止位置からのズレ量(mm)との関係を実験により求めた線図である。この図は、DCブラシレスモータ52が理想的な回転速度34.64rpmで回転したときに接離カム57が停止する位置を理想の位置すなわちズレ量0mmの位置とし、DCブラシレスモータ52の回転速度が理想的な回転速度に対して最大±25%程度の回転ムラ(±8.49rpm)を有する場合のズレ量の大きさを示している。
Here, with reference to FIG. 6 and Table 1, a method for determining the drive time timer T for stopping the contact / separation cam 57 at a desired position will be described in detail.
FIG. 6 is a diagram in which the relationship between the rotation speed (rpm) of the contact / separation cam 57 and the amount of deviation (mm) from the ideal stop position of the contact / separation cam 57 is obtained by experiments. This figure shows that the position at which the contact / separation cam 57 stops when the
一方、表1において「t2カウント結果」とは、上述した接離カム57の回転周期の計測をタイマが2ミリ秒ごとにカウントして求めたときのカウント値である。つまり、t2カウント結果の値に2ミリ秒を乗じ、その逆数に60秒を乗じたものが接離カム57の実際の回転速度(rpm)を示すこととなる。図6を用いると接離カム57の実際の回転速度に対するズレ量が分かる。このズレ量は、接離カム57が理想の停止位置に到達するまでDCブラシレスモータ52の駆動を継続することによって補正できる。表1では、この駆動を継続する時間を「駆動停止までの時間」として定めている。
On the other hand, the “t2 count result” in Table 1 is a count value obtained when the timer counts the rotation cycle of the contact / separation cam 57 described above every 2 milliseconds. That is, the value obtained by multiplying the value of the t2 count result by 2 milliseconds and the reciprocal thereof by 60 seconds indicates the actual rotational speed (rpm) of the contact / separation cam 57. Using FIG. 6, the amount of deviation of the contact / separation cam 57 with respect to the actual rotational speed can be found. This amount of deviation can be corrected by continuing to drive the
例えば、もしDCブラシレスモータ52が理想的な回転速度34.64rpmで回転したとすると、「t2カウント結果」は866となり、「駆動停止までの時間」は86ミリ秒となる。この時間だけDCブラシレスモータ52の駆動を継続すると、理想の位置で接離カム57を停止させることができる。また、「駆動停止までの時間」は制御手段4により管理される駆動時間タイマTに設定されるが、この例では制御手段4は2ミリ秒毎にその管理を行うため、「駆動停止までの時間」を2ミリ秒で除した値を設定する。この値が表1における「タイマTに設定するカウント値」である。
For example, if the
この実施形態の接離制御装置による接離動作の制御方法について図7乃至図9のフローチャートを用いて説明する。
図7は、図2乃至図3によって説明したこの発明による接離制御装置を備えた画像形成装置であるカラープリンタ10による印刷準備動作(イニシャライズ処理)の処理示すフローチャートである。この処理は、このカラープリンタ10の電源投入時や筐体12のカバーを開閉した時などに開始される。
A control method of the contact / separation operation by the contact / separation control apparatus of this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
FIG. 7 is a flowchart showing a print preparation operation (initialization process) by the
まず、ステップS1で定着器35のヒータに通電してウォームアップ処理を行う。次にステップS2では作像プロセスの調整処理を行う。そして、ステップS3でこの発明に係る接離制御装置の駆動時間を設定するための接離動作処理を行う。これらの処理が完了すると印刷準備動作を終了する。
First, in step S1, the heater of the fixing
次に、接離制御装置の駆動時間を設定するための接離動作処理の詳細を図8及び図9によって説明する。図8及び図9はその接離動作処理の流れを示す一連のフローチャートであるが、図示の都合上2つの図に分かれている。
この接離動作処理を行うプログラムは図1に示した接離制御装置の制御手段4のROM6に格納されており、それがRAM7に読み出されてCPU5によって実行される。
なお、この接離動作処理はCPU5によって2msの周期で実行するため、図8及び図9における未検出区間タイマt1、時間計測タイマt2、エラー検出タイマterr、及びタイマTの各加算処理は2ms毎に実行される。
Next, details of the contact / separation operation process for setting the drive time of the contact / separation control device will be described with reference to FIGS. FIG. 8 and FIG. 9 are a series of flowcharts showing the flow of the contact / separation operation process, which are divided into two diagrams for convenience of illustration.
A program for performing this contact / separation operation processing is stored in the
Since this contact / separation operation process is executed by the
この接離動作処理は、前述した印刷準備動作においてプロセス調整処理が終了すると開始される。まず、図8のステップS11で接離駆動手段であるDCブラシレスモータ52に回転指示を出す。次にステップS12で、未検出区間の計測を行うための未検出区間タイマt1を、ステップS13で接離エラーの判断をするため、接離エラーの時間を測定するエラー検出タイマterrをそれぞれリセットして「0」にする。
This contact / separation operation process is started when the process adjustment process is completed in the above-described print preparation operation. First, in step S11 of FIG. 8, a rotation instruction is issued to the
次にステップS14で未検出区間タイマt1の値が250になったか否かを判断する。この未検出区間タイマt1については、図5のタイミングチャートで説明したとおり、DCブラシレスモータ52の回転が不安定な状態にある間は時間計測を行わないようにするための時間を計測するタイマであり、この実施例ではこの時間を0.5secにするので、それを2ms毎のカウント値に換算すると「250」になる。
この未検出区間タイマt1の値が250未満であれば未了であるので、ステップS15でこのタイマをカウントアップし、ステップS16でエラー検出タイマterrもカウントアップした後、2ms後に再びステップS14〜S16の処理を繰り返す。ステップS14でt1=250になると、ステップS17へ進む。
Next, in step S14, it is determined whether or not the value of the undetected section timer t1 has become 250. As described in the timing chart of FIG. 5, the undetected section timer t1 is a timer that measures time for preventing time measurement while the rotation of the
If the value of the undetected section timer t1 is less than 250, it is not completed. Therefore, the timer is counted up in step S15, the error detection timer terr is also counted up in step S16, and steps S14 to S16 are again performed 2 ms later. Repeat the process. When t1 = 250 in step S14, the process proceeds to step S17.
ステップS17では接離カム57の一周期に相当する時間を計測するため、時間計測タイマt2の初期化を行っておく。次いで、ステップS18では接離状態検出手段3であるフォトセンサ53によって検出される状態が圧接から離間に変化したか否かを判断する。ここで圧接から離間に移行したと判断すると、図9ステップS22へ進み、再度検出される検出される状態が圧接から離間に変化したか否かを判断する。
In step S17, in order to measure a time corresponding to one cycle of the contact / separation cam 57, the time measurement timer t2 is initialized. Next, in step S18, it is determined whether or not the state detected by the
ステップS18の判断で、圧接又は離間状態のままであって変化が無いとき、又は離間状態から圧接状態に移行した場合には、ステップS19へ進んでエラー検出タイマterrのカウントアップを行い、ステップS20でそのエラー検出タイマの値が「1250」になったか否かを判断する。
この実施例ではエラー検出時間を2.5secに設定しているため、カウント値に換算すると「1250」になる。この値になっていなければ、ステップS18に戻って再び検出される状態が圧接から離間に移行したかを判断する。もしステップS20でエラー検出タイマterrの値が「1250」になっていると、適正な接離状態の移行を検出できなかったと判断し、ステップS21で接離エラーフラグをセットして、図9のステップS31へ進む。
If it is determined in step S18 that the pressure contact or separation state remains unchanged and there is no change, or if the separation state shifts to the pressure contact state, the process proceeds to step S19 to increment the error detection timer terr, and step S20 Then, it is determined whether or not the value of the error detection timer has reached “1250”.
In this embodiment, since the error detection time is set to 2.5 seconds, it becomes “1250” when converted into a count value. If not, the process returns to step S18 to determine whether the state detected again has shifted from press contact to separation. If the value of the error detection timer terr is “1250” in step S20, it is determined that the proper transition of the contact / separation state has not been detected, and the contact / separation error flag is set in step S21. Proceed to step S31.
この接離エラーとは、接離駆動手段2、接離手段1、接離状態検出手段3のいずれかの不具合、もしくはそれらの組み合わせにより、接離駆動手段2の駆動を開始してから所定時間内に接離状態検出手段3による検出状態に変化がない場合に故障と判断することである。
This contact / separation error is a predetermined time after the drive of the contact /
ここで、エラー検出タイマterrの値は接離カム57の理想の回転速度34.64[rpm]に対して、その速度が低速側に最大25%変動した場合、すなわち回転速度が25.98[rpm]であるときの、一回転に要する時間約2.31secにマージンを加えて2.5secとしている。この実施例では接離カム57の回転速度のばらつきの幅が±25%以上になる場合は、その補正は固定値にしている。また、回転速度が高速側に大幅にずれる異常は発生し難いため、低速側の最大のばらつきを超えた場合のみエラー処理を行えばよい。 Here, the value of the error detection timer terr is a value when the speed fluctuates by 25% at the maximum with respect to the ideal rotation speed 34.64 [rpm] of the contact / separation cam 57, that is, the rotation speed is 25.98 [ rpm] is 2.5 seconds with a margin added to the time required for one rotation of about 2.31 seconds. In this embodiment, when the width of variation in the rotational speed of the contact / separation cam 57 is ± 25% or more, the correction is fixed. In addition, since an abnormality in which the rotational speed is greatly shifted to the high speed side is unlikely to occur, error processing may be performed only when the maximum variation on the low speed side is exceeded.
接離エラーフラグによるエラー処理としては、このフローチャートには示していないが、別の処理ルーチンで接離エラーフラグを監視し、これがセットされたことを確認したときには、カラープリンタ10の動作を停止し、ユーザに対してエラーの発生を操作パネルに表示したり警報音を発生して知らせるようにすることができる。
The error processing by the contact / separation error flag is not shown in this flowchart, but the contact / separation error flag is monitored by another processing routine, and when it is confirmed that it is set, the operation of the
一方、図9のステップS22に進んだ場合には、検出状態が圧接から離間に移行するまでは、ステップS26へ進んで時間計測タイマt2をカウントアップし、ステップS27でその時間計測タイマt2の値が「1250」になったか否かを判断する。この実施例では接離カム57の最大周期を2.5secとしているため、ステップS27ではt2=1250にになったか否かを判断するのである。なっていなければ、ステップS22へ戻り、検出状態が圧接から離間に移行するまでステップS26とS27の処理を繰り返す。 On the other hand, if the process proceeds to step S22 in FIG. 9, the process proceeds to step S26 to count up the time measurement timer t2 until the detection state shifts from the pressure contact to the separation, and the value of the time measurement timer t2 is counted in step S27. Is determined to be “1250”. In this embodiment, since the maximum period of the contact / separation cam 57 is set to 2.5 seconds, it is determined whether or not t2 = 1250 is satisfied in step S27. If not, the process returns to step S22, and the processes of steps S26 and S27 are repeated until the detection state shifts from pressure contact to separation.
その間に、ステップS27で時間計測タイマt2の値が「1250」になると、適正な接離状態の移行が検出できなかったと判定し、時間計測を打ち切り、ステップS28で接離エラーフラグをセットしてステップS31へ進む。
その場合のエラー処理も、前述したエラー検出タイマterrによってエラーが検出された場合の処理と同様にすることができる。
In the meantime, if the value of the time measurement timer t2 becomes “1250” in step S27, it is determined that the proper transition of the contact / separation state has not been detected, the time measurement is aborted, and the contact / separation error flag is set in step S28. Proceed to step S31.
The error processing in that case can be the same as the processing in the case where an error is detected by the error detection timer ter described above.
ステップS22で、検出状態が圧接から離間に移行したと判断すると、ステップS23で時間計測タイマt2のカウント値から、表1のテーブルを参照して「t2カウント結果」のどの範囲に入っているかを判定し、その範囲に対応する「タイマTに設定するカウント値」を駆動時間タイマTの設定値として求め、ステップS24でその駆動時間タイマTの設定値をRAMに保存する。 If it is determined in step S22 that the detection state has shifted from pressure contact to separation, in step S23, the range of “t2 count result” is determined from the count value of the time measurement timer t2 with reference to the table of Table 1. The “count value to be set in the timer T” corresponding to the range is obtained as the set value of the drive time timer T, and the set value of the drive time timer T is stored in the RAM in step S24.
次いで、ステップS25でタイマTの値を「0」にリセットし、ステップS29でタイマTの値が駆動時間タイマTの設定値になったか否かを判断する。なっていないと判断すると、ステップS30でタイマTをカウントアップしてステップ29へ戻り、タイマTの値が駆動時間タイマTの設定値になるまで、ステップS30におけるタイマTのカウントアップを2ms毎に繰り返す。
そして、タイマTの値が駆動時間タイマTの設定値になると、接離カム57は所定の停止位置に至ったと判断し、ステップS31で接離駆動手段であるDCコアレスモータ52に回転停止指示を出して、処理を終了する。
Next, in step S25, the value of the timer T is reset to “0”, and in step S29, it is determined whether or not the value of the timer T has reached the set value of the drive time timer T. If not, the timer T is counted up in step S30 and the process returns to step 29. The timer T counts up in step S30 every 2 ms until the value of the timer T reaches the set value of the driving time timer T. repeat.
When the value of the timer T becomes the set value of the driving time timer T, it is determined that the contact / separation cam 57 has reached a predetermined stop position, and a rotation stop instruction is issued to the
なお、ステップS31の回転停止指示は、ステップS21又はステップS28で接離エラーフラグをセットしたときにもなされ、同様に処理を終了する。
また、接離動作処理が終了すると印刷準備が完了し、カラープリンタ10は印刷動作に入ることができる。RAM7に保存した設定値は、次に印刷準備動作(イ二シャライズ処理)が行われるまで保存され、印刷動作中に一次転写ローラ30M,30C,30Yの接離動作を実行する際には、そのRAM7に保存した設定値を用いてDCコアレスモータ52に回転停止タイミングの制御を行う。
したがって、DCコアレスモータ52の駆動時間をその回転むらや各部のばらつきあるいは経年変化にかかわらず、常に適正に制御することができ、正確な接離位置の制御が可能になる。
The rotation stop instruction in step S31 is also issued when the contact / separation error flag is set in step S21 or step S28, and the process is similarly terminated.
When the contact / separation operation process is completed, the print preparation is completed, and the
Therefore, the driving time of the
なお、検出される接離状態の変化を圧接から離間へり移行時で判断したが、離間から圧接への移行時で判断するようにしてもよい。また、接離駆動手段2の駆動時間の計測を接離カム57の1回転の期間としたが、1/2回転あるいは2回転以上の期間にしてもよい。この計測時間を長くした方が精度は上がるが処理時間が長くなる。
また、その駆動時間の計測値から駆動時間タイマTの設定値を求める方法は、予め作成してROMに格納した格納テーブルをルックアップする方法に限らず、計算式によって演算して求めるようにしてもよい。
The change in the contact / separation state detected is determined at the time of transition from pressure contact to separation, but may be determined at the time of transition from separation to pressure contact. In addition, the measurement of the drive time of the contact / separation drive means 2 is a period of one rotation of the contact / separation cam 57, but may be a period of 1/2 rotation or two or more rotations. Increasing the measurement time increases accuracy but increases processing time.
Further, the method of obtaining the set value of the drive time timer T from the measured value of the drive time is not limited to the method of looking up the storage table prepared in advance and stored in the ROM, and is obtained by calculating with a calculation formula. Also good.
接離駆動手段2の駆動源は、DCコアレスモータ52の場合の例で説明してがこれに限るものではない。
なお、上述した実施例ではタンデム型のカラープリンタにおけるカラートナー画像を中間転写ベルトに転写させるための各一次転写ローラを、それぞれ対向する感光体ドラムに中間転写ベルトを挟んで接離させる接離手段にこの発明を適用したが、二次転写ローラ3
The drive source of the contact / separation drive means 2 is described by way of example in the case of the
In the above-described embodiments, the primary transfer roller for transferring the color toner image to the intermediate transfer belt in the tandem type color printer is brought into contact with and separated from the opposing photosensitive drum with the intermediate transfer belt interposed therebetween. Although this invention was applied to the
タンデム型以外のカラープリンタあるいは白黒のプリンタや複写機、ファクシミリ装置等も含む各種の画像形成装置において、転写ローラや帯電ローラ、現像ユニット、クリーニングブラシなどの感光体ドラムや感光体ベルトに対する接離や、給紙ローラの転写紙に対する接離、あるいはサーマルプリンタにおけるサーマルヘッドのプラテンに対する接離など、画像形成に係る第一の部材とそれに対向して配置された第二の部材との接離の制御には全て適用することができる。
第一の部材がトナー画像を転写部材(転写紙や転写ベルト)に転写させるための転写ローラのような回転部材であり、第二の部材がトナー画像を転写部材まで搬送させるための感光体ドラムや感光体ベルト、あるいは中間転写ベルトのような回転部材の場合には、特に有効である。
In various types of image forming apparatuses including color printers other than tandem printers, monochrome printers, copying machines, facsimile machines, etc., contact and separation with respect to photosensitive drums and photosensitive belts such as transfer rollers, charging rollers, developing units, cleaning brushes, etc. Control of contact and separation between the first member for image formation and the second member disposed opposite thereto, such as contact and separation of the feed roller with respect to the transfer paper, or contact and separation of the thermal head with the platen of the thermal printer All are applicable.
The first member is a rotating member such as a transfer roller for transferring the toner image to a transfer member (transfer paper or transfer belt), and the second member is a photosensitive drum for conveying the toner image to the transfer member. In the case of a rotating member such as a photosensitive belt or an intermediate transfer belt, it is particularly effective.
以上説明したこの発明による接離動作処理を接離制御装置で行うことにより、接離駆動手段52に用いられるブラシレスモータ等の個体差によるトルクの違い、接離カム57を含む連結ギア列56や接離装置51の機械的機構のばらつき、及びこれらの経年劣化による接離カム57の回転ムラがある場合にでも、これを補正するための接離カム57の駆動停止時間を適切に設定することができるため、カラープリンタ10などに用いられる転写ベルト16を感光体ドラム21に圧接する一次転写ローラ30の最適な離間位置への退避が可能である。
By performing the contact / separation operation process according to the present invention described above with the contact / separation control device, the difference in torque due to individual differences such as the brushless motor used in the contact / separation drive means 52, the connecting
以上説明してきたように、この発明による接離制御装置及び接離制御方法は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、あるいはそれらの複合機など各種の画像形成装置に利用できる。それによって画像形成に係る接離可能に対向する2つの部材の接離状態を常に正確に制御することができるので、ばらつきのない均質の高い画像を形成することができる。しかも、駆動源として安価なモータ等を使用することができるので、画像形成装置のコストを低減することができる。 As described above, the contact / separation control device and the contact / separation control method according to the present invention can be used for various image forming apparatuses such as a printer, a copier, a facsimile machine, or a multifunction machine thereof. As a result, the contact / separation state of the two members facing each other that can be contacted / separated for image formation can always be accurately controlled, so that a highly uniform image without variation can be formed. In addition, since an inexpensive motor or the like can be used as a drive source, the cost of the image forming apparatus can be reduced.
1:接離手段 2:接離駆動手段 3:接離状態検出手段 4:制御手段
5:CPU 6:ROM 7:RAM 8:タイマ(時間計測手段)
10:カラープリンタ 12:筐体 13:給紙トレイ
14:を給紙ローラ 15:廃トナーボックス 16:中間転写ベルト
17:廃トナーフル検知センサ 18:テンションローラ
19:駆動ローラ 20B,20M,20C,20Y:各作像カートリッジ
1: contact / separation means 2: contact / separation drive means 3: contact / separation state detection means 4: control means 5: CPU 6: ROM 7: RAM 8: timer (time measurement means)
10: Color printer 12: Housing 13: Paper feed tray
14: Feed roller 15: Waste toner box 16: Intermediate transfer belt 17: Waste toner full detection sensor 18: Tension roller
19:
21B,21M,21C,21Y:感光体ドラム
22B,22M,22C,22Y:帯電ローラ
23B,23M,23C,23Y:現像器
24B,24M,24C,24Y:クリーニングユニット
25B,25M,25C,25Y:一次転写ローラ
21B, 21M, 21C, 21Y: photosensitive drum
22B, 22M, 22C, 22Y: charging
30:露光器 31B,31M,31C,31Y:レーザ光
32:二次転写ローラ 33:レジストローラ 34:レジストセンサ
35:定着器 36:排紙センサ 37:排紙ローラ
38:両面搬送ローラ 39:両面センサ 40:転写ベルトクリーナ
41:転写紙搬送路 42:両面搬送路
30:
38: Double-sided conveyance roller 39: Double-sided sensor 40: Transfer belt cleaner 41: Transfer paper conveyance path 42: Double-sided conveyance path
52:DCブラシレスモータ 53:透過型フォトセンサ 55:軸
56:連結ギア列 57:接離カム 58M,58C,58Y:接離レバー
59M,59C,59Y:接離レバー当接部材 60:接離レバー移動ユニット
61M,61C,61Y:支軸 62M,62C,62Y:コイルスプリング
63:フィラー P:転写紙
52: DC brushless motor 53: Transmission type photo sensor 55: Shaft 56: Connection gear train 57: Contact /
Claims (14)
該接離手段を駆動する接離駆動手段と、
該接離駆動手段によって前記接離手段を駆動したときに前記第一の部材と前記第二の部材との接離状態を検出する接離状態検出手段と、
前記接離駆動手段に前記接離手段の駆動を開始させた後、前記接離状態検出手段によって検出される接離状態が所定の変化をするまでの時間を測定し、その測定結果に基づいて前記接離駆動手段を停止させるまでの駆動時間を設定して保存する制御手段と
を有することを特徴とする接離制御装置。 Contact / separation means for contacting / separating a first member relating to image formation provided in the image forming apparatus with respect to a second member disposed at a position facing the first member;
Contact / separation drive means for driving the contact / separation means;
Contact / separation state detection means for detecting a contact / separation state between the first member and the second member when the contact / separation driving means is driven by the contact / separation drive means;
After the contact / separation drive means starts driving the contact / separation means, the time until the contact / separation state detected by the contact / separation state detection means changes to a predetermined value is measured, and based on the measurement result Control means for setting and storing a driving time until the contact / separation driving means is stopped.
前記接離手段を駆動したときに前記第一の部材と前記第二の部材との接離状態を検出し、
前記接離手段の駆動を開始してから前記接離状態の検出結果が所定の変化をするまでの時間を測定し、
その測定結果に基づいて前記接離駆動手段を停止させるまでの時間を設定して保存することを特徴とする接離制御方法。 Contact / separation control method for contacting / separating a first member for image formation provided in an image forming apparatus with a contact / separation unit with respect to a second member disposed at a position facing the first member Because
Detecting the contact / separation state between the first member and the second member when the contact / separation means is driven,
Measure the time from the start of driving of the contact / separation means until the detection result of the contact / separation state changes to a predetermined value,
A contact / separation control method comprising: setting and storing a time until the contact / separation driving means is stopped based on the measurement result.
The contact / separation control method according to claim 13, wherein the first rotating member is a transfer roller, and the second member is a photosensitive drum or an intermediate transfer belt.
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