JP2009128407A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
近年、複写機やプリンタに代表される電子写真法を用いた画像形成装置における画像形成方式の1つとして、ブラック(BK)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の4色分の感光体ドラムを一列に配置し、各感光体ドラムに形成(現像)された各色のトナー像を、用紙または中間転写体に順次転写することにより高速フルカラー印刷を実現するカラータンデム方式が知られている。例えば、下記特許文献1及び2には、このようなカラータンデム方式を採用した画像形成装置において、感光体ドラム等の機械部品の寸法誤差や取付け誤差に起因して発生する色ズレを防止するための補正処理に関する技術が開示されている。
ところで、カラータンデム方式を採用した画像形成装置において、色ズレが発生する要因は機械部品の寸法誤差や取付け誤差だけに限らない。例えば、近年の画像形成装置では、高速化を図るために、各種センサの出力信号を基に所定の演算処理を実行して各種の制御信号を出力する演算回路を複数設置する構成が採用されている。これらの演算回路は、基板規模を小さくするためにそれぞれ個別の基板上に配置され、さらに各基板上には、それぞれの演算回路を動作させるためのクロック信号源である発振回路が個別に設けられていることが一般的である。このように基板毎に(演算回路毎に)発振回路を個別に設ける構成を採用する理由は、仮にある基板上の発振回路で生成したクロック信号を他の基板に供給する構成を採用すると、発振周波数が高いことによりクロック伝送品質上問題が生じたり、不要な電磁輻射が大きくなるためである。 By the way, in the image forming apparatus adopting the color tandem method, the cause of the color misregistration is not limited to the dimensional error and the mounting error of the machine parts. For example, in recent image forming apparatuses, in order to increase the speed, a configuration in which a plurality of arithmetic circuits that execute predetermined arithmetic processing based on output signals of various sensors and output various control signals is installed is adopted. Yes. These arithmetic circuits are arranged on individual boards in order to reduce the board scale, and furthermore, an oscillation circuit as a clock signal source for operating each arithmetic circuit is individually provided on each board. It is common to have. The reason for adopting a configuration in which an oscillation circuit is individually provided for each substrate (for each arithmetic circuit) in this way is that if a configuration in which a clock signal generated by an oscillation circuit on a certain substrate is supplied to another substrate is employed, This is because a high frequency causes a problem in clock transmission quality and unnecessary electromagnetic radiation increases.
しかしながら、基板毎に発振回路を設ける構成を採用した場合であっても、それぞれの発振回路は理想の発振周波数に対して公差を有するため、全ての発振回路の発振周波数が全く同じ関係を保つことはない。このような発振回路間に存在する発振周波数の公差ズレが上述した色ズレの要因となる可能性がある。ここで、発振周波数の公差ズレに起因する色ズレを具体的に説明するために、例えば、感光体ドラムに対してポリゴンミラーによってレーザを照射することで露光を行うレーザ・スキャニング・ユニット(以下、LSUと称す)を搭載し、各色の感光体ドラムに形成(現像)された各色のトナー像を、中間転写体である転写ベルトに順次転写(1次転写)した後、転写ベルトに形成された画像を2次転写ローラによって用紙に一括転写(2次転写)する構成のカラータンデム方式を採用した画像形成装置を想定する。 However, even when a configuration in which an oscillation circuit is provided for each substrate is employed, each oscillation circuit has a tolerance with respect to an ideal oscillation frequency, so that the oscillation frequencies of all the oscillation circuits are kept exactly the same. There is no. There is a possibility that the tolerance deviation of the oscillation frequency existing between the oscillation circuits causes the color deviation described above. Here, in order to specifically explain the color shift caused by the tolerance shift of the oscillation frequency, for example, a laser scanning unit (hereinafter referred to as a laser scanning unit) that performs exposure by irradiating the photosensitive drum with a laser by a polygon mirror. The toner image of each color formed (developed) on the photosensitive drum of each color is sequentially transferred (primary transfer) to the transfer belt, which is an intermediate transfer body, and then formed on the transfer belt. Assume an image forming apparatus that employs a color tandem method in which an image is collectively transferred (secondary transfer) onto a sheet by a secondary transfer roller.
このような画像形成装置において、LSUのレーザ走査速度を決定付けるポリゴンモータ(ポリゴンミラーを駆動するモータ)の制御クロック信号を生成する演算回路と、転写ベルトを駆動する転ベルモータの制御クロック信号を生成する演算回路とに対し、クロック信号を供給する発振回路が個別に設けられている場合、発振回路間に発振周波数の公差ズレが存在するため、感光体ドラムへのレーザ走査による露光処理速度と転写ベルトの移動速度との間に速度差が発生し、その結果、転写ベルト上に1次転写された画像の副走査方向に色ズレが発生することになる。 In such an image forming apparatus, an arithmetic circuit that generates a control clock signal of a polygon motor (motor that drives a polygon mirror) that determines the laser scanning speed of the LSU and a control clock signal of a rotating bell motor that drives the transfer belt are generated. If the oscillation circuit that supplies the clock signal is provided separately from the arithmetic circuit that performs the operation, there is a tolerance deviation in the oscillation frequency between the oscillation circuits. A speed difference is generated with respect to the moving speed of the belt, and as a result, color misregistration occurs in the sub-scanning direction of the image primarily transferred onto the transfer belt.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、駆動部を制御するための制御クロック信号を生成する演算回路にクロック信号を供給する発振回路を、演算回路毎に個別に備える画像形成装置において、発振回路間に存在する発振周波数の公差ズレに起因して発生する色ズレを防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and includes image forming that individually includes an oscillation circuit that supplies a clock signal to an arithmetic circuit that generates a control clock signal for controlling a driving unit for each arithmetic circuit. An object of the present invention is to prevent color misregistration that occurs due to tolerance deviation of oscillation frequencies existing between oscillation circuits.
上記目的を達成するために、本発明は、画像形成装置に係る第1の解決手段として、駆動部を制御するための制御クロック信号を生成する演算回路にクロック信号を供給する発振回路を、前記演算回路毎に個別に備えると共に、前記駆動部の駆動速度に応じた周期を有するパルス信号を出力するセンサを備える画像形成装置であって、前記センサの1つを基準センサとし、当該基準センサによって駆動速度を検出される駆動部を除く他の駆動部を制御する演算回路毎に個別に設けられ、前記基準センサから出力されるパルス信号を被計測クロックとし、前記他の駆動部を制御する演算回路の各々に対応する発振回路のクロック信号を計測クロックとする周波数カウンタ回路を備え、前記他の駆動部を制御する演算回路の各々は、自己に対応する前記周波数カウンタ回路のカウント値を基に、自己に対応する前記発振回路から供給されるクロック信号の前記パルス信号に対する周波数ズレ量を判定し、当該周波数ズレ量を補正して前記制御クロック信号を生成する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides, as a first solving means related to an image forming apparatus, an oscillation circuit that supplies a clock signal to an arithmetic circuit that generates a control clock signal for controlling a drive unit, An image forming apparatus that is provided separately for each arithmetic circuit and that includes a sensor that outputs a pulse signal having a period corresponding to the driving speed of the driving unit, wherein one of the sensors is a reference sensor, and the reference sensor An arithmetic circuit that is provided for each arithmetic circuit that controls other driving units excluding the driving unit whose driving speed is detected, and that controls the other driving units using the pulse signal output from the reference sensor as a clock to be measured. Each of the arithmetic circuits that control the other driving units includes a frequency counter circuit that uses the clock signal of the oscillation circuit corresponding to each of the circuits as a measurement clock. Based on the count value of the frequency counter circuit, it determines the frequency shift amount of the clock signal supplied from the oscillation circuit corresponding to itself with respect to the pulse signal, and corrects the frequency shift amount to generate the control clock signal. It is characterized by.
また、画像形成装置に係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前
記駆動部として、中間転写体である転写ベルトを駆動するための転ベルモータと、露光処理として感光体ドラム表面にレーザ走査を行うためのポリゴンモータとを備え、前記基準センサとして、前記転ベルモータの回転軸の回転速度に応じた周期を有するパルス信号を出力するエンコーダを備え、前記演算回路として、前記転ベルモータを制御するための第1制御クロック信号を生成する第1演算回路と、前記他の駆動部を制御する演算回路として、前記ポリゴンモータを制御するための第2制御クロック信号を生成する第2演算回路とを備え、前記周波数カウンタ回路として、前記第2演算回路に対応して設けられ、前記エンコーダから出力されるパルス信号を被計測クロックとし、前記第2演算回路に対応する発振回路のクロック信号を計測クロックとするカウンタ回路を備え、前記第2演算回路は、自己に対応する前記カウンタ回路のカウント値を基に、自己に対応する前記発振回路から供給されるクロック信号の前記パルス信号に対する周波数ズレ量を判定し、当該周波数ズレ量を補正して前記第2制御クロック信号を生成する、ことを特徴とする。
Further, as a second solving means relating to the image forming apparatus, in the first solving means, as the driving unit, a transfer bell motor for driving a transfer belt as an intermediate transfer member, and a photosensitive drum surface as an exposure process. And a polygon motor for performing laser scanning, an encoder that outputs a pulse signal having a period corresponding to a rotation speed of a rotation shaft of the rotation bell motor as the reference sensor, and the operation circuit as the rotation bell motor And a second operation for generating a second control clock signal for controlling the polygon motor as an operation circuit for controlling the other drive unit. A pulse output from the encoder provided as the frequency counter circuit corresponding to the second arithmetic circuit. And a counter circuit that uses a clock signal of an oscillation circuit corresponding to the second arithmetic circuit as a measurement clock, and the second arithmetic circuit is based on the count value of the counter circuit corresponding to itself. Determining a frequency deviation amount of the clock signal supplied from the oscillation circuit corresponding to the pulse signal with respect to the pulse signal, correcting the frequency deviation amount, and generating the second control clock signal.
また、画像形成装置に係る第3の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記駆動部として、中間転写体である転写ベルトを駆動するための転ベルモータと、露光処理として感光体ドラム表面にレーザ走査を行うためのポリゴンモータとを備え、前記基準センサとして、前記ポリゴンモータの回転速度に応じた周期を有するパルス信号を出力するビーム検出センサを備え、前記他の駆動部を制御する演算回路として、前記転ベルモータを制御するための第1制御クロック信号を生成する第1演算回路と、前記演算回路として、前記ポリゴンモータを制御するための第2制御クロック信号を生成する第2演算回路とを備え、前記周波数カウンタ回路として、前記第1演算回路に対応して設けられ、前記ビーム検出センサから出力されるパルス信号を被計測クロックとし、前記第1演算回路に対応する発振回路のクロック信号を計測クロックとするカウンタ回路を備え、前記第1演算回路は、自己に対応する前記カウンタ回路のカウント値を基に、自己に対応する前記発振回路から供給されるクロック信号の前記パルス信号に対する周波数ズレ量を判定し、当該周波数ズレ量を補正して前記第1制御クロック信号を生成する、ことを特徴とする。 Further, as a third solving means relating to the image forming apparatus, in the first solving means, as the driving unit, a transfer bell motor for driving a transfer belt which is an intermediate transfer member, and a photosensitive drum surface as an exposure process. And a polygon motor for performing laser scanning, and the reference sensor includes a beam detection sensor that outputs a pulse signal having a period corresponding to the rotation speed of the polygon motor, and controls the other drive unit. As a circuit, a first arithmetic circuit for generating a first control clock signal for controlling the rotating bell motor, and a second arithmetic circuit for generating a second control clock signal for controlling the polygon motor as the arithmetic circuit. The frequency counter circuit is provided corresponding to the first arithmetic circuit and is output from the beam detection sensor. A counter circuit using a measurement signal as a clock to be measured and a clock signal of an oscillation circuit corresponding to the first arithmetic circuit as a measurement clock, wherein the first arithmetic circuit is based on a count value of the counter circuit corresponding to itself. And determining a frequency shift amount of the clock signal supplied from the oscillation circuit corresponding to the pulse signal with respect to the pulse signal, and correcting the frequency shift amount to generate the first control clock signal. .
本発明によれば、発振回路間に発振周波数の公差ズレが存在する場合であっても、各演算回路にて生成される制御クロック信号は、基準センサから出力されるパルス信号に対して同期関係に維持されることになる。すなわち、このような基準センサから出力されるパルス信号に対して同期関係に維持された制御クロック信号を駆動部であるポリゴンモータと転ベルモータに供給することにより、レーザ走査速度(露光処理速度)と転写ベルトの移動速度との間に速度差が発生することを防止することができ、その結果、転写ベルト上に1次転写された画像の副走査方向に色ズレが発生することを防止することができる。 According to the present invention, even when there is a deviation in the oscillation frequency between the oscillation circuits, the control clock signal generated by each arithmetic circuit is synchronized with the pulse signal output from the reference sensor. Will be maintained. That is, by supplying a control clock signal maintained in synchronization with a pulse signal output from such a reference sensor to a polygon motor and a rotary bell motor as drive units, a laser scanning speed (exposure processing speed) and It is possible to prevent a speed difference from occurring with respect to the moving speed of the transfer belt, and as a result, to prevent color misregistration from occurring in the sub-scanning direction of the image primarily transferred onto the transfer belt. Can do.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る画像形成装置として、カラータンデム方式を採用したレーザカラープリンタを例示して説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置100の概略構成図である。図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置100は、画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bと、転写ベルト20と、搬送ローラ21、22と、1次転写ローラ23Y、23M、23C、23Bと、2次転写ローラ24と、用紙カセット25と、給紙ローラ26と、定着器27と、排紙ローラ28とから構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As an image forming apparatus according to this embodiment, a laser color printer adopting a color tandem method will be described as an example. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の4色の各色に対応して設けられていると共に、図中のY軸方向(副走査方向)に沿って一列に配置されており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各処理によって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナー像を転写ベルト20に順次転写(1次転写)する。以下、これら画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bの詳細な構成について説明するが、各ユニットは使用する現像剤(トナー)の色が異なるだけで主要な構成は同一であるため、代表的に画像形成ユニット10Yを用いて説明する。
The
画像形成ユニット10Yは、感光体ドラム11Y、帯電器12Y、露光器13Y、現像器14Yから構成されている。感光体ドラム11Yは、図中のX軸方向(主走査方向)を回転軸とする円筒形状の静電潜像担持体であり、転写ベルト20を挟持した状態で1次転写ローラ23Yと対向するように、図示の回転方向に回転自在に設置されている。帯電器12Yは、感光体ドラム11Yの回転軸方向(つまりX軸方向)に沿って延在しており、感光体ドラム11Yの表面に向かってマイナスに帯電した電荷を放出することにより、感光体ドラム11Yの表面を一様に帯電させる(帯電処理)。
The
露光器13Yは、不図示のレーザ光源、ポリゴンモータ等を備えるレーザ・スキャニング・ユニット(LSU)から構成されており、レーザ光源から出射されるレーザ光を、ポリゴンモータを回転駆動することで感光体ドラム11Yの主走査方向に沿って走査することにより、感光体ドラム11Yの表面における所定の位置のマイナス電荷を消去し、イエロー画像に対応する静電潜像を形成する(露光処理)。つまり、レーザ走査速度(露光処理速度)は、ポリゴンモータの回転速度で決定付けられており、このポリゴンモータは後述する第2演算回路37から供給される第2制御クロック信号によって制御されるものである。
The
現像器14Yは、感光体ドラム11Yの回転軸方向に沿って延在しており、不図示のイエロー用のトナーカートリッジからトナーの供給を受け、このトナーを感光体ドラム11Yの表面に向かって放出することにより、感光体ドラム11Yの表面に露光処理により形成された静電潜像に応じたトナー像を形成する(現像処理)。このように感光体ドラム11Yの表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム11Yと1次転写ローラ23Yとの間をY軸方向に移動する転写ベルト20上に転写される(1次転写処理)。具体的には、1次転写ローラ23Yに所定の転写電圧が印加され、転写ベルト20をプラスに帯電させることにより、感光体ドラム11Yの表面に形成されたトナー像を転写ベルト20上に転写させる。
The developing
画像形成ユニット10M、10C、10Bも上述した画像形成ユニット10Yと同様の構成となっている。つまり、画像形成ユニット10Mは、感光体ドラム11M、帯電器12M、露光器13M、現像器14Mから構成されており、感光体ドラム11Mの表面に形成されたマゼンタ画像に対応するトナー像は、感光体ドラム11Mと1次転写ローラ23Mとの間をY軸方向に移動する転写ベルト20上に転写される。また、画像形成ユニット10Cは、感光体ドラム11C、帯電器12C、露光器13C、現像器14Cから構成されており、感光体ドラム11Cの表面に形成されたシアン画像に対応するトナー像は、感光体ドラム11Cと1次転写ローラ23Cとの間をY軸方向に移動する転写ベルト20上に転写される。また、画像形成ユニット10Bは、感光体ドラム11B、帯電器12B、露光器13B、現像器14Bから構成されており、感光体ドラム11Bの表面に形成されたブラック画像に対応するトナー像は、感光体ドラム11Bと1次転写ローラ23Bとの間をY軸方向に移動する転写ベルト20上に転写される。
The
以上のように画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bによって、中間転写体である転写ベルト20上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像に対応するトナー像が順次転写されて1つのトナー像に重ね合わされる。この転写ベルト20は、搬送ローラ21、22の回転によってY軸方向(副走査方向)を往復移動するものであり、その移動速度と画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bによる画像形成速度(現像処理が完了するまでの速度)とは、転写ベルト20上にトナー像が順次転写されて重ね合わされる際に色ズレが発生しないように同期制御されている。転写ベルト20の移動速度は、搬送ローラ21、22を回転駆動するための不図示の転ベルモータによって決定付けられており、この転ベルモータは後述する第1演算回路32から供給される第1制御クロック信号によって制御されるものである。
As described above, the
2次転写ローラ24は、転写ベルト20を狭持した状態で搬送ローラ21と対向するように設置されており、用紙カセット25から給紙ローラ26によって用紙Pが2次転写ローラ24と転写ベルト20との間に搬送されることにより、転写ベルト20上に形成されたトナー像が用紙P上に一括転写される(2次転写処理)。このような2次転写処理によってトナー像が形成された用紙Pは定着器27に搬送される。
The
定着器27は、互いに対向配置された加熱ローラ27aと加圧ローラ27bとから構成されており、これら加熱ローラ27aと加圧ローラ27bとの間に搬送された用紙Pを加熱及び加圧することによりトナー像を用紙Pに定着させる(定着処理)。これにより、用紙P上には所望のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Pは、 排紙ローラ28によって装置本体外部に排紙される。
The fixing
一方、図2は、上述した画像形成装置100の要部ブロック構成図である。なお、図2では、説明の便宜上、上記の転ベルモータに第1制御クロック信号を供給する第1演算回路31と、ポリゴンモータに第2制御クロック信号を供給する第2演算回路36とを含むモータ制御回路のみを図示している。図2に示すように、画像形成装置100のモータ制御回路は、第1発振回路30と、エンコーダ31と、第1演算回路32と、転ベルモータ33と、第2発振回路34、カウンタ回路35と、センサ36と、第2演算回路37と、ポリゴンモータ38とから構成されている。
On the other hand, FIG. 2 is a block diagram of a main part of the
第1発振回路30は、クロック周波数faを有する第1クロック信号を生成して第1演算回路32に出力する。エンコーダ31は、転ベルモータ33の回転軸の近傍に設置されており、転ベルモータ33の回転軸の回転速度に応じた周期を有するパルス信号(以下、エンコーダパルス信号と称す)を第1演算回路32及びカウンタ回路35に出力する。
The
第1演算回路32は、第1クロック信号及びエンコーダパルス信号に基づいて、転ベルモータ33を駆動するための第1制御クロック信号を生成し、当該第1制御クロック信号を転ベルモータ33に供給する。具体的には、この第1演算回路32は、第1クロック信号を分周することで第1制御クロック信号を生成すると共に、エンコーダパルス信号を基に転ベルモータ33の回転速度、つまり転写ベルト20の移動速度を検出し、この検出した移動速度が目標速度と一致するように上記分周処理のフィードバック制御を行う。
The first
第2発振回路34は、クロック周波数fbを有する第2クロック信号を生成してカウンタ回路35及び第2演算回路37に出力する。カウンタ回路35は、エンコーダパルス信号を被計測クロック、第2クロック信号を計測クロックとする周波数カウンタであり、エンコーダパルス信号の周期を第2クロック信号で計測した結果を表すカウント値を第2演算回路37に出力する。センサ36は、ポリゴンモータの駆動開始タイミングや駆動停止タイミング等、第2制御クロック信号の生成に必要な情報を検出するためのセンサであり、この情報を表す出力信号を第2演算回路37に出力する。
The
第2演算回路37は、第2発振回路34から供給される第2クロック信号、カウンタ回路35から出力されるカウント値、センサ36の出力信号に基づいて、ポリゴンモータ38を駆動するための第2制御クロック信号を生成し、当該第2制御クロック信号をポリゴンモータ38に供給する。具体的には、この第2演算回路37は、第2クロック信号を所定の分周比で分周することで第2制御クロック信号を生成すると共に、上記分周比をカウント値に応じて補正する機能を有している。
The second
このように、本実施形態に係る画像形成装置100では、高速化を図るために、各種センサの出力信号を基に所定の演算処理を実行して駆動部(転ベルモータ33、ポリゴンモータ38)を制御するための制御クロック信号(第1制御クロック信号及び第2制御クロック信号)を生成する演算回路(第1演算回路32及び第2演算回路37)を複数設置する構成が採用されている。さらに、これら第1演算回路32及び第2演算回路37には、それぞれの演算回路を動作させるためのクロック信号源である発振回路(第1発振回路30及び第2発振回路34)が個別に設けられており、第1発振回路30及び第2発振回路34は、それぞれ理想のクロック周波数(fa、fb)に対して公差を有しており、第1発振回路30と第2発振回路34との間にクロック周波数の公差ズレが存在するものとする。
As described above, in the
次に、上記のように構成された本実施形態に係る画像形成装置100のモータ制御回路の動作について説明する。
まず、第1演算回路32は、第1発振回路30から供給される第1クロック信号を分周することで第1制御クロック信号を生成して転ベルモータ33に供給すると共に、エンコーダ31から出力されるエンコーダパルス信号を基に、転ベルモータ33の回転速度、つまり転写ベルト20の移動速度を検出し、この検出した移動速度が目標速度と一致するように上記分周処理のフィードバック制御を行う。
Next, the operation of the motor control circuit of the
First, the first
一方、カウンタ回路35から出力されるカウント値をN1とすると、カウント値N1はエンコーダパルス信号(周波数fc)の周期を第2クロック信号(周波数fb)で計測した結果を表すものであるので、N1=fb/fcで表すことができる。ここで、エンコーダパルス信号の周波数fcは、第2クロック信号のクロック周波数fb及び第1クロック信号のクロック周波数faと比べて十分低い値(例えば1/1000程度と仮定する)であり、第2クロック信号のクロック周波数fbが公差の無い理想的な値であるとした場合、カウント値N1の値は常に「1000」になるはずである。
On the other hand, if the count value output from the
しかしながら、第2クロック信号のクロック周波数fbに公差がある場合、例えばカウント値N1の値は「1001」や「999」等、公差に応じて増減することになる。すなわち、この理想的な場合の「1000」という値からの増減分がエンコーダパルス信号に対する第2クロック信号の周波数ズレ量となる。例えば、カウント値N1が「1001」となった場合、エンコーダパルス信号に対する第2クロック信号の周波数ズレ量は「+1/1000」(高周波数側に1/1000ずれている)と判定することができる。また、例えば、カウント値N1が「999」となった場合、エンコーダパルス信号に対する第2クロック信号の周波数ズレ量は「−1/1000」(低周波数側に1/1000ずれている)と判定することができる。 However, when there is a tolerance in the clock frequency fb of the second clock signal, for example, the value of the count value N1 increases or decreases in accordance with the tolerance, such as “1001” or “999”. That is, the increase / decrease from the value “1000” in this ideal case is the frequency shift amount of the second clock signal with respect to the encoder pulse signal. For example, when the count value N1 becomes “1001”, it can be determined that the frequency shift amount of the second clock signal with respect to the encoder pulse signal is “+1/1000” (shifted by 1/1000 to the high frequency side). . Further, for example, when the count value N1 is “999”, it is determined that the frequency shift amount of the second clock signal with respect to the encoder pulse signal is “−1/1000” (shifted by 1/1000 to the low frequency side). be able to.
上述したように、第2演算回路37は、第2クロック信号を所定の分周比で分周することで第2制御クロック信号を生成すると共に、上記分周比をカウント値N1に応じて補正する機能を有している。すなわち、第2演算回路37は、例えばカウント値N1の値が「1001」であった場合、エンコーダパルス信号に対する第2クロック信号の周波数ズレ量は「+1/1000」であると判定し、この周波数ズレ量がキャンセルされるように分周比を補正する(例えば初期の分周比が「500」であれば「499」に補正する)。
As described above, the second
以上のような動作により、第1発振回路30及び第2発振回路34のクロック周波数fa、fbに公差ズレが存在する場合であっても、第1演算回路32にて生成される第1制御クロック信号と、第2演算回路37にて生成される第2制御クロック信号とは、エンコーダパルス信号に対して同期関係に維持されるため、レーザ走査速度(露光処理速度)と転写ベルト20の移動速度との間に速度差が発生することを防止することができ、その結果、転写ベルト20上に1次転写された画像の副走査方向に色ズレが発生することを防止することができる。
By the operation as described above, the first control clock generated by the first
なお、カウンタ回路35にてエンコーダパルス信号をそのままカウントするのではなく、回転軸の1回転(正数倍回転)毎にカウントすることが望ましい。このようにエンコーダパルス信号をカウントすることにより、転ベルモータ33やエンコーダ31、その他機構部品の機械的公差のバラツキに起因するカウント誤差を吸収することができる。
Note that it is desirable not to count the encoder pulse signal as it is by the
また、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が考えられる。
図3は、本実施形態に係る画像形成装置100におけるモータ制御回路の変形例を示すブロック構成図である。なお、図3において、図2と同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。図3に示すように、変形例のモータ制御回路において図2に示すモータ制御回路と異なる点は、ポリゴンモータ38の回転速度(レーザ走査速度)に応じた周期を有するパルス信号(以下、BDパルス信号と称す)を出力するBD(Beam Detector)センサ40が設けられており、カウンタ回路35’は、BDセンサ40から出力されるBDパルス信号を被計測クロック、第1発振回路30から出力される第1クロック信号を計測クロックとし、BDパルス信号の周期を第1クロック信号で計測した結果を表すカウント値を第1演算回路32に出力する点である。また、変形例における第2演算回路37’は、第2発振回路34から出力される第2クロック信号を所定の分周比で分周することで第2制御クロック信号を生成する機能は有するが、分周比を補正する機能は有していない。一方、変形例における第1演算回路32’は、第1クロック信号を所定の分周比で分周することで第1制御クロック信号を生成すると共に、上記分周比をカウント値N2に応じて補正する機能を有している。
Further, the present invention is not limited to the above embodiment, and the following modifications can be considered.
FIG. 3 is a block diagram showing a modification of the motor control circuit in the
このように構成された本変形例の動作について以下説明する。第2演算回路37’は、第2発振回路34から供給される第2クロック信号を分周することで第2制御クロック信号を生成してポリゴンモータ38に供給する。これにより、ポリゴンモータ38は回転駆動し、感光体ドラムに対するレーザ走査(露光処理)が行われる。この時、BDセンサ40からポリゴンモータ38の回転速度(レーザ走査速度)に応じた周期を有するBDパルス信号がカウンタ回路35’に出力される。
The operation of this modified example configured as described above will be described below. The second
一方、カウンタ回路35’から出力されるカウント値をN2とすると、カウント値N2はBDパルス信号(周波数fd)の周期を第1クロック信号(周波数fa)で計測した結果を表すものであるので、N2=fa/fdで表すことができる。ここで、BDパルス信号の周波数fdは、第1クロック信号のクロック周波数fa及び第2クロック信号のクロック周波数fbと比べて十分低い値(例えば1/1000程度と仮定する)であり、第1クロック信号のクロック周波数faが公差の無い理想的な値であるとした場合、カウント値N2の値は常に「1000」になるはずである。
On the other hand, if the count value output from the
しかしながら、第1クロック信号のクロック周波数faに公差がある場合、例えばカウント値N2の値は「1001」や「999」等、公差に応じて増減することになる。すなわち、この理想的な場合の「1000」という値からの増減分がBDパルス信号に対する第1クロック信号の周波数ズレ量となる。第1演算回路32’は、例えばカウント値N2の値が「1001」であった場合、BDパルス信号に対する第1クロック信号の周波数ズレ量は「+1/1000」であると判定し、この周波数ズレ量がキャンセルされるように分周比を補正する。
However, when there is a tolerance in the clock frequency fa of the first clock signal, for example, the value of the count value N2 increases or decreases according to the tolerance, such as “1001” or “999”. That is, the increase / decrease from the value “1000” in this ideal case becomes the frequency shift amount of the first clock signal with respect to the BD pulse signal. For example, when the count value N2 is “1001”, the first
以上のような動作により、第1発振回路30及び第2発振回路34のクロック周波数fa、fbに公差ズレが存在する場合であっても、第1演算回路32’にて生成される第1制御クロック信号と、第2演算回路37’にて生成される第2制御クロック信号とは、BDパルス信号に対して同期関係に維持されるため、レーザ走査速度(露光処理速度)と転写ベルト20の移動速度との間に速度差が発生することを防止することができ、その結果、転写ベルト20上に1次転写された画像の副走査方向に色ズレが発生することを防止することができる。
なお、この変形例においても、カウンタ回路35’にてBDパルス信号をそのままカウントするのではなく、ポリゴンモータ38の1回転(正数倍回転)毎にカウントすることが望ましい。
By the operation as described above, the first control generated by the first
In this modification as well, it is desirable that the
また、図2、図3の各構成では、転ベルモータ33を制御する第1演算回路32(32’)と、ポリゴンモータ38を制御する第2演算回路37(37’)との2つの演算回路が設けられ、それぞれの演算回路に発振回路が個別に設けられている場合を例示して説明したが、演算回路とそのペアとなる発振回路がさらに複数設けられているような構成であっても本発明を適用することができる。例えば、基準センサ(図2の例ではエンコーダ31、図3の例ではBDセンサ40)を1つ決めておき、その基準センサに対応する演算回路を除く他の演算回路の各々にカウンタ回路を個別に設け、基準センサから出力されるパルス信号を全てのカウンタ回路に供給すれば良い。
2 and 3, two arithmetic circuits, a first arithmetic circuit 32 (32 ′) that controls the rotation bell motor 33 and a second arithmetic circuit 37 (37 ′) that controls the
また、図2、図3の各構成では、駆動部としてポリゴンモータ38や転ベルモータ33を挙げて説明したが、この他の駆動部として、演算回路から制御クロック信号の供給を受けると共に、発振回路間に存在する周波数公差ズレの影響を受けるような駆動部であれば、本発明を適用することができる。また、画像形成装置100としてレーザカラープリンタを例示して説明したが、本発明はこれに限定されず、複写機(コピー機)や、複合機(プリンタやコピー機、FAX機等の複数機器の機能を備えるもの)等にも適用することができる。
2 and 3, the
100…画像形成装置、10Y、10M、10C、10B…画像形成ユニット、20…転写ベルト、21、22…搬送ローラ、23Y、23M、23C、23B…1次転写ローラ、24…2次転写ローラ、25…用紙カセット、26…給紙ローラ、27…定着器、28…排紙ローラ、30…第1発振回路、31…エンコーダ、32…第1演算回路、33…転ベルモータ、34…第2発振回路、35…カウンタ回路、36…センサ、37…第2演算回路、38…ポリゴンモータ、40…BDセンサ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記センサの1つを基準センサとし、当該基準センサによって駆動速度を検出される駆動部を除く他の駆動部を制御する演算回路毎に個別に設けられ、前記基準センサから出力されるパルス信号を被計測クロックとし、前記他の駆動部を制御する演算回路の各々に対応する発振回路のクロック信号を計測クロックとする周波数カウンタ回路を備え、
前記他の駆動部を制御する演算回路の各々は、自己に対応する前記周波数カウンタ回路のカウント値を基に、自己に対応する前記発振回路から供給されるクロック信号の前記パルス信号に対する周波数ズレ量を判定し、当該周波数ズレ量を補正して前記制御クロック信号を生成する、
ことを特徴とする画像形成装置。 An oscillation circuit that supplies a clock signal to an arithmetic circuit that generates a control clock signal for controlling the driving unit is individually provided for each arithmetic circuit, and a pulse signal having a cycle corresponding to the driving speed of the driving unit is provided. An image forming apparatus including a sensor for outputting,
One of the sensors is used as a reference sensor, and a pulse signal output from the reference sensor is separately provided for each arithmetic circuit that controls other drive units excluding the drive unit whose drive speed is detected by the reference sensor. A frequency counter circuit having a measurement clock as a clock to be measured and a clock signal of an oscillation circuit corresponding to each of the arithmetic circuits controlling the other driving units,
Each of the arithmetic circuits that control the other driving units is based on the count value of the frequency counter circuit corresponding to itself, and the frequency shift amount of the clock signal supplied from the oscillation circuit corresponding to itself with respect to the pulse signal And generating the control clock signal by correcting the frequency deviation amount,
An image forming apparatus.
前記基準センサとして、前記転ベルモータの回転軸の回転速度に応じた周期を有するパルス信号を出力するエンコーダを備え、
前記演算回路として、前記転ベルモータを制御するための第1制御クロック信号を生成する第1演算回路と、前記他の駆動部を制御する演算回路として、前記ポリゴンモータを制御するための第2制御クロック信号を生成する第2演算回路とを備え、
前記周波数カウンタ回路として、前記第2演算回路に対応して設けられ、前記エンコーダから出力されるパルス信号を被計測クロックとし、前記第2演算回路に対応する発振回路のクロック信号を計測クロックとするカウンタ回路を備え、
前記第2演算回路は、自己に対応する前記カウンタ回路のカウント値を基に、自己に対応する前記発振回路から供給されるクロック信号の前記パルス信号に対する周波数ズレ量を判定し、当該周波数ズレ量を補正して前記第2制御クロック信号を生成する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 As the drive unit, a transfer bell motor for driving a transfer belt as an intermediate transfer member, and a polygon motor for performing laser scanning on the surface of the photosensitive drum as an exposure process,
As the reference sensor, an encoder that outputs a pulse signal having a period corresponding to the rotation speed of the rotation shaft of the rotary bell motor,
As the arithmetic circuit, a first arithmetic circuit for generating a first control clock signal for controlling the rotary bell motor, and a second control for controlling the polygon motor as an arithmetic circuit for controlling the other drive unit. A second arithmetic circuit for generating a clock signal,
As the frequency counter circuit, provided corresponding to the second arithmetic circuit, a pulse signal output from the encoder is a clock to be measured, and a clock signal of an oscillation circuit corresponding to the second arithmetic circuit is a measurement clock. With a counter circuit,
The second arithmetic circuit determines a frequency shift amount with respect to the pulse signal of the clock signal supplied from the oscillation circuit corresponding to the second arithmetic circuit based on a count value of the counter circuit corresponding to the second arithmetic circuit, and the frequency shift amount To generate the second control clock signal,
The image forming apparatus according to claim 1.
前記基準センサとして、前記ポリゴンモータの回転速度に応じた周期を有するパルス信号を出力するビーム検出センサを備え、
前記他の駆動部を制御する演算回路として、前記転ベルモータを制御するための第1制御クロック信号を生成する第1演算回路と、前記演算回路として、前記ポリゴンモータを制御するための第2制御クロック信号を生成する第2演算回路とを備え、
前記周波数カウンタ回路として、前記第1演算回路に対応して設けられ、前記ビーム検出センサから出力されるパルス信号を被計測クロックとし、前記第1演算回路に対応する発振回路のクロック信号を計測クロックとするカウンタ回路を備え、
前記第1演算回路は、自己に対応する前記カウンタ回路のカウント値を基に、自己に対応する前記発振回路から供給されるクロック信号の前記パルス信号に対する周波数ズレ量を判定し、当該周波数ズレ量を補正して前記第1制御クロック信号を生成する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 As the drive unit, a transfer bell motor for driving a transfer belt as an intermediate transfer member, and a polygon motor for performing laser scanning on the surface of the photosensitive drum as an exposure process,
As the reference sensor, a beam detection sensor that outputs a pulse signal having a cycle according to the rotation speed of the polygon motor,
As an arithmetic circuit for controlling the other drive unit, a first arithmetic circuit for generating a first control clock signal for controlling the rotating bell motor, and a second control for controlling the polygon motor as the arithmetic circuit. A second arithmetic circuit for generating a clock signal,
The frequency counter circuit is provided corresponding to the first arithmetic circuit, the pulse signal output from the beam detection sensor is a clock to be measured, and the clock signal of the oscillation circuit corresponding to the first arithmetic circuit is a measurement clock With a counter circuit
The first arithmetic circuit determines a frequency deviation amount of the clock signal supplied from the oscillation circuit corresponding to the first arithmetic circuit with respect to the pulse signal based on a count value of the counter circuit corresponding to the first arithmetic circuit, and the frequency deviation amount To generate the first control clock signal,
The image forming apparatus according to claim 1.
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