JP2009276650A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等の電子写真方式を利用した画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system, such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine of these.
画像形成装置は、感光体ドラム等の回転体を有しており、通常これら回転体の回転速度は制御されている。感光体ドラムの回転速度が均一でない場合、すなわち回転ムラ等が生じている場合は、高精度の画像を得ることは困難である。 The image forming apparatus has a rotating body such as a photosensitive drum, and the rotation speed of these rotating bodies is usually controlled. When the rotational speed of the photosensitive drum is not uniform, that is, when uneven rotation occurs, it is difficult to obtain a highly accurate image.
回転ムラが生じる原因としては、歯車(ギヤ)の噛み合い、モータのコギング、駆動軸の偏心等による振動が考えられる。また、これらの振動が回転体や歯車箱(ギヤケース)の固有振動数と共振した場合には、さらに大きな振動が発生し、より大きな回転ムラの発生や機械自体の破損の原因となる。 Possible causes of uneven rotation include vibrations due to gear meshing, motor cogging, drive shaft eccentricity, and the like. In addition, when these vibrations resonate with the natural frequency of the rotating body or the gear box (gear case), even larger vibrations are generated, which causes larger rotation unevenness and damage to the machine itself.
そこで、これらの振動を抑制するための方法が種々提案されている。例えば、特許文献1には、駆動伝達系のイナーシャを自動調整するイナーシャ自動調整装置が記載されている。この装置は、まず、駆動伝達系の周波数応答特性を求め、この特性から駆動伝達系の固有振動数を算出する。そして、算出した固有振動数が、駆動伝達系を構成する軸およびギヤの回転数、ギヤ間の噛み合い周波数等の加振源の周波数と重ならないようにイナーシャを自動調整する。
Various methods for suppressing these vibrations have been proposed. For example,
また、特許文献2には、駆動系の剛性および駆動軸の慣性モーメントから決定される固有振動数と、伝達機構部で発生する回転速度に依存した外乱周波数とを一致させることで振動を吸収する駆動伝達装置が記載されている。
Further,
特許文献1および特許文献2に記載の発明を用いることで、画像形成装置において振動の発生が抑制され、回転ムラの発生が減少し、高精度の画像を得ることができる。
しかし、上述の特許文献1および特許文献2に記載の発明を実現するためには、複雑なシミュレーションモデルや計算式の作成が必要であり、これらの作業に手間がかかり、容易に実施できないという問題があった。また、正確性を確保するためには、実験とこれらシミュレーションモデルや計算式とのすり合わせが不可欠であり、さらに必要な作業が増加する。
However, in order to realize the inventions described in
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、簡単に実施可能であり、感光体ドラムの回転ムラの発生を防いで、高精度の画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is an image that can be easily implemented, can prevent rotation unevenness of the photosensitive drum, and can obtain a highly accurate image. A forming apparatus is provided.
請求項1記載の発明は、回転可能な像担持体を駆動させる駆動伝達系と、前記像担持体の回転状態に関するデータを検出する回転状態検出部と、前記像担持体の回転に関する事項を表示する表示部と、前記像担持体の駆動に関する制御を行う制御部と、前記駆動伝達系の固有振動数を変更させることが可能な固有振動数変更手段とを備え、前記制御部は、前記像担持体の回転速度を制御する回転速度制御部と、前記回転状態検出部の検出結果に基づき前記像担持体の回転速度と回転ムラとの関係を導出する回転精度解析部と、前記表示部への表示について制御する表示制御部とを有し、前記回転精度解析部の解析により現状の回転速度の回転ムラが予め設定された基準値を超えているとき、前記表示制御部は、前記表示部に前記固有振動数変更手段により固有振動数を変更させるべき旨の表示を行わせることを特徴とするものである。 According to the first aspect of the present invention, a drive transmission system that drives a rotatable image carrier, a rotation state detection unit that detects data relating to the rotation state of the image carrier, and items relating to rotation of the image carrier are displayed. A display unit that controls the drive of the image carrier, and a natural frequency changing unit that can change the natural frequency of the drive transmission system. To the display unit, a rotation speed control unit that controls the rotation speed of the carrier, a rotation accuracy analysis unit that derives a relationship between the rotation speed of the image carrier and rotation unevenness based on the detection result of the rotation state detection unit, and the display unit A display control unit that controls the display of the display, and when the rotation unevenness of the current rotation speed exceeds a preset reference value by the analysis of the rotation accuracy analysis unit, the display control unit The natural frequency change It is characterized in that to perform a display to the effect that changing the natural frequency by means.
かかる構成によれば、回転精度解析部が、回転状態検出部の検出結果を解析することで導出した像担持体の回転速度と回転ムラとの関係に基づき、現に回転している像担持体の回転数における回転ムラが予め設定されている基準値を超えているとき、表示制御部は、表示部に、固有振動数変更手段によって駆動伝達系の固有振動数を変更させるべき旨の表示を行わせるため、この表示を視認したオペレータによる駆動伝達系の固有振動数の変更操作で像担持体の回転数を変更することなく駆動伝達系の振動が抑えられる。 According to such a configuration, the rotation accuracy analysis unit analyzes the detection result of the rotation state detection unit based on the relationship between the rotation speed and the rotation unevenness of the image carrier that has been actually rotated. When the rotation unevenness in the rotation number exceeds a preset reference value, the display control unit displays on the display unit that the natural frequency of the drive transmission system should be changed by the natural frequency changing unit. Therefore, the vibration of the drive transmission system can be suppressed without changing the number of rotations of the image carrier by the operation of changing the natural frequency of the drive transmission system by an operator who visually recognizes this display.
このように、回転状態検出部に像担持体の回転状態を検出させるという簡単な方策によって容易に像担持体の回転数と回転ムラとの関係を導出することができ、しかもこの導出結果に基づき、現に回転している像担持体の回転数が駆動伝達系の振動を抑える上で回転ムラとの関係においてどのような位置づけであるかを容易に知ることが可能であるため、従来のように手間のかかる複雑なシミュレーションモデルや計算式の作成が不要になり、その分より簡便に駆動伝達系の固有振動数の変更で像担持体に対する有効な吸振処理が実行される。 As described above, the relationship between the number of rotations of the image carrier and the rotation unevenness can be easily derived by a simple measure of causing the rotation state detection unit to detect the rotation state of the image carrier. Since it is possible to easily know how the rotational speed of the image carrier that is actually rotating is related to the rotation unevenness in suppressing the vibration of the drive transmission system, It is not necessary to create complicated simulation models and calculation formulas that require time, and an effective vibration absorbing process for the image carrier is executed by changing the natural frequency of the drive transmission system more easily.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記固有振動数変更手段は、重錘の付加で前記駆動伝達系の剛性を変化させるものであることを特徴とするものである。
The invention according to
かかる構成によれば、固有振動変更手段の構成を簡単なものにした上で、駆動伝達系に重錘を付加するという簡単な操作で当該駆動伝達系の剛性を容易に変更させることができる。 According to such a configuration, it is possible to easily change the rigidity of the drive transmission system by a simple operation of adding a weight to the drive transmission system after simplifying the configuration of the natural vibration changing means.
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、前記回転ムラが前記基準値を超えた場合であっても、像担持体の所定範囲内での前記回転速度制御部による回転速度の制御で回転ムラを前記基準値内に抑えることが可能なときには、前記表示制御部は、固有振動数を変更させるべき旨の表示を前記表示部に表示させないことを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, even if the rotation unevenness exceeds the reference value, the rotation by the rotation speed control unit within a predetermined range of the image carrier. When the rotation unevenness can be suppressed within the reference value by controlling the speed, the display control unit does not display a display indicating that the natural frequency should be changed on the display unit. .
かかる構成によれば、像担持体の軽微な回転ムラは、わざわざ駆動伝達系の固有振動数を変更することなく像担持体の回転速度の変更で対応することができるため、固有振動数を変更させるための面倒な作業を行うことなく像担持体の回転ムラを少なくして画像不良が生じないようにすることができる。 According to such a configuration, slight rotation unevenness of the image carrier can be dealt with by changing the rotation speed of the image carrier without changing the natural frequency of the drive transmission system. Therefore, it is possible to reduce the rotation unevenness of the image carrier and avoid image defects without performing a troublesome operation.
本発明に係る画像形成装置によれば、簡単に実施することができるという簡便性を確保した上で、感光体ドラムの回転ムラの発生を防いで、高精度の優れた画質の画像を得ることができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to obtain an image with excellent image quality with high accuracy by preventing the occurrence of rotation unevenness of the photosensitive drum while ensuring the simplicity that it can be easily implemented. Can do.
以下、本発明に係る実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted.
まず、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例であるタンデム方式のカラープリンタの全体構成について説明する。図1は、本発明に係るカラープリンタの一実施形態の全体構成を示した概略断面図である。また、図2は、図1に示すカラープリンタにおける画像形成部3と定着部4とを抽出して示した拡大説明図である。
First, an overall configuration of a tandem color printer which is an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic sectional view showing the overall configuration of an embodiment of a color printer according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged explanatory view showing the
図1に示すように、カラープリンタ(画像形成装置)1は箱型の機器本体1aを備えている。機器本体1aの内部には、用紙Pを給紙する給紙部2と、この給紙部2から給紙された用紙Pを搬送しながら当該用紙Pに画像を転写する画像形成部3と、この画像形成部3で用紙Pに転写された画像に対して定着処理を施す定着部4とが設置されている。また、機器本体1aの上面には、定着部4で定着処理の施された用紙Pが排紙される排紙部5が設置されている。
As shown in FIG. 1, a color printer (image forming apparatus) 1 includes a box-
給紙部2は、各サイズの用紙Pを貯留するための給紙カセット21と、給紙カセット21に貯留されている用紙Pを1枚ずつ取り出すためのピックアップローラ22と、ピックアップローラ22によって取り出された用紙Pを用紙搬送路に送り出すための給紙ローラ23、24および25と、給紙ローラ23、24および25によって用紙搬送路に送り出された用紙Pを一時待機させた後、所定のタイミングで画像形成部3に供給するためのレジストローラ26と、機器本体1aの図1に示す右側面に取り付けられる手差しトレイ(図示せず)に載置された用紙Pを取り出すためのピックアップローラ27とを備えている。
The
なお、給紙カセット21は、機器本体1aから挿脱可能に設けられている。また、ピックアップローラ22は、給紙カセット21の図1に示す右上方位置に設けられている。また、ピックアップローラ27によって手差しトレイから取り出された用紙Pは、給紙ローラ23、25によって用紙搬送路に送り出され、レジストローラ26によって、所定のタイミングで画像形成部3に供給される。
The
画像形成部3は、画像形成ユニット7と、この画像形成ユニット7によってその表面(接触面)にトナー像が1次転写される中間転写ベルト11と、この中間転写ベルト11上のトナー像を給紙部2から送られてきた用紙Pに2次転写させるための2次転写ローラ12とを備えている。
The
画像形成ユニット7は、上流側(図1では左側)から下流側に向けて順次配設されたブラック用ユニット7Kと、イエロー用ユニット7Yと、シアン用ユニット7Cと、マゼンタ用ユニット7Mとを備えている。各ユニット7K,7Y,7C,7Mの中央位置には、像担持体としての各感光体ドラム71が矢符(反時計回り)方向にドラム軸711回りに一体回転可能に配置されている。そして、各感光体ドラム71の周囲には、帯電器75、露光装置76、現像装置72、クリーニング装置73および除電器74が回転方向上流側から順に各々配置されている。
The
帯電器75は、感光体ドラム71の周面を均一に帯電させるものであり、例えば、スコロトロン帯電器等とすればよい。また、露光装置76は、いわゆるレーザ走査ユニットである。露光装置76は、帯電器75によって均一に帯電された感光体ドラム71の周面に、画像読取装置等から入力された画像データに基づくレーザ光を照射し、感光体ドラム71上に画像データに基づく静電潜像を形成する。また、現像装置72は、静電潜像が形成された感光体ドラム71の周面にトナーを供給することで、画像データに基づくトナー像を形成させる。このトナー像は中間転写ベルト11に1次転写される。また、クリーニング装置73は、中間転写ベルト11へのトナー像の1次転写が終了した後、感光体ドラム71の周面に残留しているトナーを清掃する。除電器74は、1次転写が終了した後、感光体ドラム71の周面を除電する。なお、クリーニング装置73および除電器74によって清浄化処理された感光体ドラム71の周面は、新たな帯電処理のために帯電器75へ向かい、新たな1次転写が行われる。
The
中間転写ベルト11は、無端状のベルト状回転体であって、表面(接触面)側が各感光体ドラム71の周面にそれぞれ当接するように駆動ローラ13、従動ローラ14、バックアップローラ15および一次転写ローラ16等の複数のローラに架け渡されている。また、中間転写ベルト11は、各感光体ドラム71と対向配置された一次転写ローラ16によって感光体ドラム71に押圧された状態で、前記複数のローラによって無端回転するように構成されている。
The
駆動ローラ13は、ステッピングモータ等の駆動源18によって回転駆動し、中間転写ベルト11を無端回転させるための駆動力を与えるものであり、駆動ローラ13は、表面にウレタンゴム等からなる弾性体層を有するローラであることが好ましい。そうすることによって、中間転写ベルト11と駆動ローラ13との間の滑りを抑え、駆動力伝達性を高め、中間転写ベルト11を回転駆動させ易い。
The
従動ローラ14、バックアップローラ15および一次転写ローラ16は回転自在に設けられている。これらは、駆動ローラ13による中間転写ベルト11の無端回転に伴って回転する従動ローラである。従動ローラ14、バックアップローラ15および一次転写ローラ16は、駆動ローラ13の主動回転に応じて中間転写ベルト11を介して従動回転するとともに、中間転写ベルト11を支持している。
The driven
また、一次転写ローラ16は、1次転写バイアス(トナーの帯電極性とは逆極性)を中間転写ベルト11に印加する。それにより、各感光体ドラム71上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム71と一次転写ローラとの間で、駆動ローラ13の駆動により矢符(時計回り)方向に周回する中間転写ベルト11に重ね塗り状態で順次転写(1次転写)される。
The
また、従動ローラ14の図2における左上位置には、クリーニングブラシ17が設けられており、用紙Pへのトナー像の転写処理後の中間転写ベルト11の表面に残留しているトナーが、このクリーニングブラシ17によって取り除かれ、これによって清浄化した中間転写ベルト11が感光体ドラム71へ供給されるようになっている。 定着部4は、画像形成部3で用紙Pに転写された転写画像に定着処理を施すものであり、通電発熱体により加熱される加熱ローラ41と、この加熱ローラ41に対向配置され、周面が加熱ローラ41の周面に押圧当接される加圧ローラ42とを備えている。
A cleaning
2次転写ローラ12は、トナー像と逆極性の2次転写バイアスを用紙Pに印加する。そうすることによって、中間転写ベルト11上に1次転写されたトナー像は、2次転写ローラ12とバックアップローラ15との間で用紙Pに転写され、これによって、用紙Pにカラーの転写画像が形成される。
The
定着部4は、画像形成部3で用紙Pに転写された転写画像に定着処理を施すものであり、通電発熱体により加熱される加熱ローラ41と、この加熱ローラ41に対向配置され、周面が加熱ローラ41の周面に押圧当接される加圧ローラ42とを備えている。用紙Pに転写された転写画像は、当該用紙Pが加熱ローラ41と加圧ローラ42との間を通過する際の加熱による定着処理で用紙Pに定着される。そして、定着処理の施された用紙Pは、排紙部5へ排紙されるようになっている。また、定着部4と排紙部5との間の適所に搬送ローラ6が配設されている。
The fixing unit 4 performs a fixing process on the transfer image transferred to the paper P by the
次に、カラープリンタ1における感光体ドラム(像担持体)71の回転制御機構について説明する。図3は、本発明の実施形態に係るカラープリンタの感光体ドラムの駆動伝達系を説明するための斜視図である。また、図4は、本発明の実施形態に係るカラープリンタの回転速度の制御を説明するためのブロック図である。まず感光体ドラムの駆動伝達系の構成について説明する。図3に示すように、駆動伝達系8は、モータ81、駆動ギヤ82、従動ギヤ83および固有振動数変更部84を備えて構成される。
Next, a rotation control mechanism of the photosensitive drum (image carrier) 71 in the
前記モータ81、駆動ギヤ82、従動ギヤ83および固有振動数変更部84は感光体ドラム71のそれぞれに対応しており、4つずつ設置されている。駆動ギヤ82が駆動することで、モータ81の駆動力は、固有振動数変更部84を介して出力軸811に伝達され、当該出力軸811の軸心回りの回転によって同心で一体回転可能に出力軸811に設置された駆動ギヤ82が回転する。駆動ギヤ82は感光体ドラム71の一端に設置された従動ギヤ83と噛み合わされている。したがって、駆動ギヤ82が回転することで従動ギヤ83は連動し、当該従動ギヤ83と同心で一体の感光体ドラム71も回転する。
The
前記固有振動数変更部84は、駆動伝達系8の固有振動数を変更させることで感光体ドラム71のドラム軸711回りの回転ムラを抑えるためのものである。この固有振動数変更部84については、後に図6を基に詳細に説明する。
The natural
次に、カラープリンタ1の電気的な構成、特に感光体ドラム71のドラム軸711回りの回転制御機構に関する構成について説明する。図4において、カラープリンタ1は、感光体ドラム71と、駆動伝達系8と、制御部31と、回転状態検出部32と、記憶部33と、表示部34とを備えている。なお、感光体ドラム71および駆動伝達系8はブラック用、イエロー用、シアン用およびマゼンタ用に4種類あるが、図4においてはそれらの内のいずれか1つのみを図示している。
Next, an electrical configuration of the
回転状態検出部32は、感光体ドラム71の回転状態に関するデータを検出するものである。回転状態に関するデータとは、感光体ドラム71の回転状態を把握するために必要なデータである。
The rotation
ここで、回転状態としては、回転ムラや回転速度等である。なお、回転ムラとは、平均回転速度に対する速度変化の割合をいう。また、後述するFFTアナライザ35により回転ムラを求めた場合は、各周波数における振幅の総和で求められる。回転状態検出部32は、感光体ドラム71の回転の状態を示す回転信号を電気信号として抽出する機能を備えたロータリーエンコーダ36と、このロータリーエンコーダ36からの信号を周波数分析するFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)アナライザ35とを備えて構成される。
Here, the rotation state includes rotation unevenness, rotation speed, and the like. The rotation unevenness refers to the rate of speed change with respect to the average rotation speed. Further, when the rotation unevenness is obtained by the FFT analyzer 35 described later, it is obtained by the sum of amplitudes at the respective frequencies. The rotation
ロータリーエンコーダ36は、ドラム軸711回りに同心で一体回転可能に設けられた円盤状のエンコーダディスク36aと、このエンコーダディスク36aの一方の面側に対向する発光素子および他方の面側に対向する受光素子を備えたエンコーダ検出部36bとを備えている。エンコーダディスク36aは、その円周に沿って等間隔の位置に切り込まれて形成された複数のスリット361を有している。そして、前記発光素子と受光素子とは、発光素子からの光が前記スリット361を介して受光素子に受光されるよう配置されている。そして、受光素子は、受光した発光素子からの光を電気信号として出力する。ロータリーエンコーダ36からの電気信号はFFTアナライザ35に入力される。FFTアナライザ35は、入力された信号を周波数分析する。
The
また、制御部31から出力されているモータ81の回転速度を制御するための駆動信号にもとづくパルス信号をFFTアナライザ35に入力することとすれば好ましい。それにより、FFTアナライザ35はモータ81の回転速度をより正確にモニタリングすることができるため、高精度な周波数分析が可能となる。
In addition, it is preferable that a pulse signal based on a drive signal for controlling the rotation speed of the
なお、回転状態検出部32は、FFTアナライザ35を備えていないこととしてもよい。FFTアナライザ35を備えていない場合は、周波数分析をすることができないが、ロータリーエンコーダ36だけでも、感光体ドラム71の回転速度や回転ムラを検出することは十分可能である。しかし、回転ムラの生じる原因を分析する等、複雑かつ高精度の分析が必要であれば、FFTアナライザ35は必要である。例えば、回転ムラの原因としては、ギヤの噛み合い、モータのコギング、偏心および固有振動等が考えられるが、FFTアナライザ35による周波数分析を用いれば、これらのいずれが回転ムラの原因であるかを特定することもできる。
The rotation
記憶部33は、書き換え可能な不揮発性のEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)および揮発性のRAM(Random Access Memory)等を備えて構成される。FFTアナライザ35による感光体ドラム71の回転に関する周波数分析結果等を基に、制御部31は各感光体ドラム71における回転速度と回転ムラとの関係等を含む回転精度情報を算出し、記憶部33に記憶させる。記憶部33には、回転ムラ等、制御部31で算出する各種データを、その初期値だけでなく、算出ごとに随時記憶していくこととすればよい。なお、各種データを記憶させる際には、時間に関する情報も回転精度のデータに関連付けて記憶される。
The
時間に関する情報は、例えば実際の時刻またはカラープリンタ1を動作させた積算時間等とすればよい。また、各種データを記憶させる際には、そのときの回転状態も関連付けて記憶される。それにより、現在の回転精度情報を算出する場合に、過去の回転精度情報を考慮することができ、より有効な回転精度情報を算出することができる。
The information regarding the time may be, for example, the actual time or the accumulated time during which the
表示部34は、回転状態、例えば回転ムラの値等の表示や、修理が必要な場合のエラー表示等を行う。表示部34は、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等を用いて構成するのがコンパクト化および見易さの点で好ましい。
The
制御部31は、感光体ドラム71の回転速度の制御、回転状態に関するデータの解析(回転ムラの算出等)、回転状態に応じた最適の回転速度の制御および前記各部の当該機能に応じた制御等を行う。かかる制御部31は、例えば制御プログラムなどを記憶する記憶素子、制御プログラムに従って動作するマイクロプロセッサおよびその周辺回路を備えたマイクロコンピュータによって構成され、機能的に、回転速度制御部31aと、回転精度解析部31bと、表示制御部31cとを備えている。
The
回転速度制御部31aはモータ81の回転速度を制御するものであり、具体的には、モータ81を制御するモータドライバを備えて構成されている。また、回転速度制御部31aは、さらにパルス発振器を備えることとし、回転速度制御部31aからモータ81に送られる制御信号に基づいたパルス信号をFFTアナライザ35に送るようにすることが好ましい。それにより、上述したように、FFTアナライザ35において正確な感光体ドラム71の回転速度をモニタリングすることができる。なお、回転精度解析部31bによる解析の結果、感光体ドラム71の最適な回転速度が算出されれば、回転速度制御部31aはその回転速度となるようにモータ81を制御する。
The rotation
回転精度解析部31bは、回転状態検出部32から出力される回転状態に関するデータを基に回転精度情報を算出する。なお、回転精度情報とは、感光体ドラム71の回転状態を把握するための各種パラメータである。例えば回転ムラおよび回転速度と回転ムラとの関係等である。また、記憶部33に記憶されている以前の回転精度情報を利用して、回転精度情報を算出してもよい。例えば、回転ムラの初期値を基準とした、現時点での回転ムラの値等を算出してもよい。この値によれば、回転状態の劣化の度合いが容易に理解でき、回転ムラの評価を行い易い。なお、回転精度解析部31bが算出した回転ムラ等は、回転速度および時間情報等に関連付けられて記憶部33に記憶される。
The rotation
また、回転精度解析部31bは、回転状態に関するデータを得るために、回転速度制御部31aおよび回転状態検出部32を制御する。さらに、算出した回転精度情報を基に、感光体ドラム71における回転速度の適否の判断および最適回転速度の決定等を行う。
The rotation
前記表示制御部31cは、表示部34に所定の画像を表示させるべく画像表示の制御を行う。例えば、回転精度解析部31bで回転速度の適否を判断した結果、回転速度が好ましくないと判断された場合には、オペレータにそのことがわかるような表示を表示部34に表示させる。また、表示制御部31cは、回転状態が良好な回転速度帯と、回転状態が不良な回転速度帯との別を表示部34に表示させる。また、表示制御部31cは、その他に、現在の感光体ドラム71の回転速度および回転ムラの表示や、周波数分析の結果の表示や、修理が必要であることを示すエラー表示等を表示部34にさせればよい。
The
次に、回転精度解析部31bで行う、感光体ドラム71の回転速度の適否の判断について説明する。図5は、1つの感光体ドラム71における回転速度と回転ムラとの関係を示すグラフであり、点線で駆動伝達系8に対し高剛性化処理が施される前の状態を示し、実線で駆動伝達系8に対し高剛性化処理が施された後の状態を示している。
Next, the determination of the appropriateness of the rotation speed of the
感光体ドラム71の回転速度の適否の判断を行うに当たっては、まず、回転精度解析部31bの指示により、回転速度制御部31aがモータ81の回転速度を一定の範囲において変化させ、その範囲の回転速度におけるロータリーエンコーダ36からの回転信号の周波数分析をFFTアナライザ35が行う。さらに、FFTアナライザ35により出力された周波数分析データである回転状態に関するデータを基に、回転精度解析部31bは、図5のグラフに点線(図5で対策前と表記されている)で示すような回転速度と回転ムラとの関係を算出する。
In determining whether or not the rotational speed of the
因みに、図5のグラフにおいては、感光体ドラム71の回転速度ωが増加するのに応じて回転ムラYの値も増加していき、回転速度ωがω1になった時点での回転ムラYは最大値のYmax1になっている。従って、その後も回転速度ωが増加していくと、今度は回転ムラYは減少していく。そして、本実施形態においては、基準回転ムラ(基準値)Ybの値が予め設定され、このYbの値が記憶部33に記憶されている。なお、この基準回転ムラYbの値は、各ユニット7K,7Y,7C,7Mの感光体ドラム71毎にそれぞれの特性に合わせて異なった値を採用してもよいし、一律に同一の値を設定してもよい。
Incidentally, in the graph of FIG. 5, the value of the uneven rotation Y in response to the rotational speed omega of the
一方、現状の感光体ドラム71の回転速度ωはω0に設定されている。この現状回転速度ω0に対応する回転ムラYの値は、図5に示す例ではY0になっている。図5に示す例では、この対策前の現状回転ムラY0の値は、基準回転ムラYbの値よりも大きい。そして、本発明においては、現状回転ムラY0の値が基準回転ムラYbの値より大きいとき、このことが回転速度制御部31aによって判別され、回転速度制御部31aは、表示制御部31cを介して表示部34にそのことを示す表示(例えば「回転ムラが基準値を超えています。回転ムラを減少させるためにサービスマンを呼んで所定のアクションを行ってください。」というような表示)を行わせる。
On the other hand, the rotational speed of the current state of the
そして、後に詳述するこのアクションを行い、駆動伝達系8の剛性を高めて固有振動数を上昇させると、図5のグラフにおける感光体ドラム71の回転速度ωと回転ムラYとの間の関係を示す曲線は、実線で示すように、点線から全体的に右方へ向かって移動し、これによって回転速度ωがω1より大きいω2のときに、回転ムラYの値は先のYmax1より若干低めのYmax2になる。このときの現状回転速度ω0に対応する回転ムラYの値は、図5に示すように基準回転ムラYbより低いY1となり、感光体ドラム71の回転速度を変更することなく回転ムラYの値を抑えることができる。
Then, when this action, which will be described later in detail, is performed to increase the rigidity of the
なお、現状回転速度ω0の値が基準回転ムラYbの値よりも低いときには、得られた回転速度ωと回転ムラYとの間の関係を示すデータを記憶部33に記憶させるだけに留められ、特にアクションが採られることはない。
Note that when the value of the current rotational speed ω 0 is lower than the value of the reference rotational unevenness Y b , only data indicating the relationship between the obtained rotational speed ω and the rotational unevenness Y is stored in the
また、本発明においては、わざわざ駆動伝達系8の固有振動数を変更しなくても感光体ドラム71の回転速度ωを、所定の範囲内(当該カラープリンタ1の仕様内)で変更することにより感光体ドラム71の回転ムラを抑えることが可能な場合には、通常の回転速度制御部31aによる制御の範疇として当該回転速度ωの変更で対応することにしている。具体的には、例えば、図5のグラフに示す例の場合、現状回転速度ω0における点線上の現状回転ムラY0は基準回転ムラYbを超えているが、回転速度ωを例えばω3にすれば、回転ムラYは、基準回転ムラYbより低いY2になる。そして、回転速度ω3がカラープリンタ1の仕様の範囲内である場合には、駆動伝達系8の固有振動数を変更することなく、感光体ドラム71の回転速度ωを変更することで対応することができる。
In the present invention, the rotational speed ω of the
図6は、駆動伝達系8の剛性をアップさせてその固有振動数を変更させるための固有振動数変更部84の一実施形態を示す斜視図であり、図6(A)は、変速ギヤ機構のケーシング85に重錘86が装着される前の状態、図6(B)は、変速ギヤ機構のケーシング85に重錘86が装着された状態をそれぞれ示している。
FIG. 6 is a perspective view showing an embodiment of a natural
図6に示すように、固有振動数変更部84は、内部にモータ81と出力軸811との間に介設される変速用のギヤ機構が内装された直方体状のケーシング85と、このケーシング85の側壁851にビスBで固定される重錘86とを備えて構成されている。モータ81は、ケーシング85の図6における左面にネジ止めで固定されている。ケーシング85の図6における右端部には、周方向に略均等にネジ座853が突設されている。そして、ネジSがこれらのネジ座853を貫通して所定のフレームFのネジ孔に螺着・締結されることにより、ケーシング85がフレームFに固定される。
As shown in FIG. 6, the natural
また、ケーシング85の側壁851には、内周面に雌ネジが螺設された複数のブッシュ852が突設されている。図6に示す例では、側壁851の上部の左右方向の中央位置に1つのブッシュ852が設けられているとともに、側壁851の下部の左右の位置にそれぞれ合計で2つのブッシュ852が設けられている。これらのブッシュ852は、重錘86をケーシング85に固定させるためのものである。
In addition, a plurality of
前記重錘86は、ケーシング85に一体的に取り付けることにより、駆動伝達系8の固有振動数を変化させ、これによって感光体ドラム71の回転ムラを少なくさせるためのものである。かかる重錘86は、鉛等の比重の大きいいわゆる重い金属によって形成され、これによって当該重錘86がケーシング85に固定されることにより、駆動伝達系8の固有振動数を効果的に変化させることができる。
The
このような重錘86は、本実施形態においては、ケーシング85の側壁851の形状に合わせて縦長の矩形状に設定されている。そして、各ブッシュ852に対応した位置にビスBを貫通させるための貫通孔861が穿設されている。従って、図6(A)に示すように、重錘86をケーシング85に対向させた状態で、各貫通孔861にビスBをそれぞれ差し通し、対応したブッシュ852に螺着して締結することにより、重錘86は、図6(B)に示すように、ケーシング85に固定される。
In this embodiment, such a
そして、感光体ドラム71の回転ムラが基準回転ムラYb(図5)を超えているような場合、ケーシング85への重錘86の固定によって駆動伝達系8の固有振動数を変化させれば、これに応じて先に図5を基に説明したように、感光体ドラム71の回転ムラを低下させることができる。
If the rotation unevenness of the
以下図7を基に制御部31による制御に基づき実行される感光体ドラム71の回転ムラ減少のためのアクションについて説明する。図7は、感光体ドラム71の回転ムラ減少のためのアクションのフローを示すフローチャートでる。
Hereinafter, an action for reducing rotation unevenness of the
カラープリンタ1の運転中は、回転状態検出部32が感光体ドラム71の回転状態に関するデータを検出し、制御部31は回転ムラを算出している(ステップS1)。ついで、感光体ドラム71の回転状態が仕様内か否かが判別される(ステップS2)。具体的には、回転ムラYが許容範囲(図5に示す基準回転ムラYb)を超えたか否かが判別され、許容範囲を超えていない仕様内の場合(ステップS2でYES)には、ステップS3が実行されて回転状態検出部32が検出し、かつ、回転精度解析部31bが算出した回転速度ωと回転ムラYとに関するデータが記憶部33に記憶されて制御が終了する。
During operation of the
これに対し、ステップS2で感光体ドラム71の回転ムラYが基準回転ムラYbを超えた仕様内でない場合(ステップS2でNO)には、ステップS4で感光体ドラム71の回転速度ωの変化で対応が可能か(すなわち、感光体ドラム71の回転速度ωを変更することで回転ムラYを基準回転ムラYb未満に抑えることができるか)が判別される。そして対応が可能な場合(ステップS4でYES)には、回転ムラYが仕様範囲内である(すなわち回転ムラYが基準回転ムラYb未満である)回転速度ωに変更される一方、感光体ドラム71の回転速度ωの変化で対応することができない場合(ステップS4でNO)には、ステップS6が実行される。
In contrast, if not within specification irregular rotation Y of the
そして、ステップS6では、固有振動数変更部84の剛性変化で対応が可能か否かが判別される。この判別を行うために記憶部33には回転状態検出部32によって検出された現状回転ムラY0の改善に関し対応可能な範囲が予め記憶されており、回転精度解析部31bは、現に算出された回転ムラYの値がこの対応可能な範囲内に収まっているのか否かを判別し得るようになっている。
In
そして、剛性変化で対応が可能な場合(ステップS6でYES)には、表示制御部31cの制御で表示部34にサービスマンを呼ぶように文字出力が行われるとともに、過去に蓄積したデータを基に計算された最適の剛性値(重錘86の重量)を記憶部33に格納する(ステップS7)。その後、制御部31による制御は終了する。記憶部33に記憶された重錘86の重量は、後にサービスマンが現場に到着したとき、当該サービスマンが表示部34に出力させる。そして、その重量の重錘86を固有振動数変更部84のケーシング85に取り付ける。これによって図5に示す回転速度ωと回転ムラYとの関係を示すグラフの曲線が移動するため、感光体ドラム71の回転速度ωが現状回転速度ω0のままであっても、当該現状回転速度ω0に対応した回転ムラY1は、基準回転ムラYbを下回ることになる。なお、回転ムラY1が、基準回転ムラYbを下回らなかった場合は、下回るまで別の重錘86と交換する、いわゆるトライアンドエラーが繰り返される。
If the change can be dealt with by the change in rigidity (YES in step S6), the
これに対し、固有振動数変更部84の剛性変化で対応することができないとき(ステップS6でNO)には、表示部34にカラープリンタ1が故障または寿命であり、メンテナンスが必要である旨のコメントが文字出力で表示され(ステップS8)、その後、制御部31による制御が終了する。
On the other hand, when the change in rigidity of the natural
ところで、前記表示部34には、図7のフローチャートにおけるフローで必要なときに文字出力用として使用されるLCD(Liquid crystal display)の他に、例えばLED(Light emitting diode)等からなる発光部材37が設けられ、この発光部材37が点灯しているか否かによって各ユニット7K,7Y,7C,7Mの内のいずれの感光体ドラム71の回転状態に不具合があるのかが表示されるようになされている。
By the way, the
図8は、発光部材37による表示を説明するための説明図であり、図8(A)は全ての発光部材37が点灯して各感光体ドラム71の回転状態が良好な場合を示し、図8(B)は回転状態に不具合がある感光体ドラム71が存在する場合を示している。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining display by the
図8に示すように、発光部材37は、ブラック用ユニット7Kの感光体ドラム71に対応したブラック用発行部材37Kと、イエロー用ユニット7Yの感光体ドラム71に対応したイエロー用発行部材37Yと、シアン用ユニット7Cの感光体ドラム71に対応したシアン用発行部材37Cと、マゼンタ用ユニット7Mの感光体ドラム71に対応したマゼンタ用発行部材37Mとが採用されている。
As shown in FIG. 8, the
そして、各ユニット7K,7Y,7C,7Mの各感光体ドラム71を対象として図7のフローチャートに示す手順で感光体ドラム71の回転状態の良否が判別されるに際し、ステップS2において仕様内であると判別されたとき、すなわち、回転ムラYが基準回転ムラYbを下回っているとき(ステップS2でYES)には、発光部材37が点灯される。これに対し前記ステップS2(図7)において仕様外であると判別されたとき、すなわち、回転ムラYが基準回転ムラYbと同一であるか、あるいは基準回転ムラYbを超えているときには、対象の発光部材37が消灯される。
Then, when the
従って、オペレータは、いずれの発光部材37が消灯しているかを視認することで、いずれの感光体ドラム71の回転状態に不具合が生じているかを即座に知ることができる。
Therefore, the operator can know immediately which light emitting
因みに、図8(A)では、ブラック用発行部材37K、イエロー用発行部材37Y、シアン用発行部材37Cおよびマゼンタ用発行部材37Mの全ての発光部材37が点灯しているため、各ユニット7K,7Y,7C,7Mの全ての感光体ドラム71の回転状態が正常であることが判る。
Incidentally, in FIG. 8A, since all the
これに対し、図7(B)では、ブラック用発行部材37K、イエロー用発行部材37Yおよびシアン用発行部材37Cが消灯されているため、ブラック用ユニット7K、イエロー用ユニット7Yおよびシアン用ユニット7Cの感光体ドラム71が回転不良になっていることが判る。
In contrast, in FIG. 7B, since the
以上詳述したように、本実施形態に係るカラープリンタ1によれば、ドラム軸711回りに一体回転可能に軸支された感光体ドラム71を駆動させる駆動伝達系8と、感光体ドラム71の回転状態に関するデータを検出する回転状態検出部32と、感光体ドラム71の回転に関する事項を表示する表示部34と、感光体ドラム71の駆動に関する制御を行う制御部31とを備えてなるものである。
As described above in detail, according to the
そして、駆動伝達系8は、固有振動数を変更させ得る固有振動数変更部84を備えるとともに、制御部31は、感光体ドラム71の回転速度を制御する回転速度制御部31aと、回転状態検出部32の検出結果に基づき感光体ドラム71の回転速度と回転ムラとの関係を導出する回転精度解析部31bと、表示部34への表示について制御する表示制御部31cとを有している。
The
しかも、回転精度解析部31bの解析により現に実行されている回転速度の回転ムラが予め設定された基準回転ムラYb基準値を超えているとき、表示制御部31cは、表示部34へ向けて固有振動数変更部84により固有振動数を変更させるべき旨の表示を行わせるべき制御信号を出力するようになされている。
Moreover, when the rotational nonuniformity of the rotational speed that is actually performed by the analysis of the
従って、回転精度解析部31bが、回転状態検出部32の検出結果を解析することで導出した感光体ドラム71の回転速度と回転ムラとの関係に基づき、現に回転している感光体ドラム71の回転数における回転ムラが、予め設定されている基準回転ムラYbを超えているときは、表示制御部31cからの表示部34へ向けた制御信号により、表示部34は、固有振動数変更部84によって駆動伝達系8の固有振動数を変更させるべき旨の表示を行う。従って、この表示を視認したオペレータまたは呼び出されたサービスマンによる駆動伝達系8の固有振動数の変更操作で感光体ドラム71の回転数を変更することなく駆動伝達系8の振動が抑えられる。
Therefore, the rotation
このように、回転状態検出部32に感光体ドラム71の回転状態を検出させるという簡単な方策によって容易に感光体ドラム71の回転数と回転ムラとの関係を導出することができ、しかもこの導出結果に基づき、現に回転している感光体ドラム71の回転数が駆動伝達系8の振動を抑える上で回転ムラとの関係においてどのような位置づけであるかを容易に知ることが可能であるため、従来のように手間のかかる複雑なシミュレーションモデルや計算式の作成が不要になり、その分より簡便に駆動伝達系8の固有振動数の変更で感光体ドラム71に対する有効な吸振処理が実行される。
As described above, the relationship between the rotational speed and the rotation unevenness of the
また、感光体ドラム71の回転数を変更する必要がないため、回転数を変更した場合には、カラープリンタ1の画像形成の処理能力が変動するような不都合が生じることがなく、常に安定した画像形成処理能力を確保することができる。
Further, since it is not necessary to change the rotational speed of the
そして、駆動伝達系8は、重錘86の付加で駆動伝達系8の剛性を変化させるようにしているため、駆動伝達系8の構成を簡単なものにした上で、極めて簡単な操作で当該駆動伝達系8の剛性を容易に変更させることができる。
Since the
また、感光体ドラム71の回転ムラYがたとえ基準回転ムラYbを超えた場合であっても、感光体ドラム71の所定範囲内での回転速度制御部31aによる回転速度の制御で回転ムラを基準回転ムラYb内に抑えることが可能なときには、表示制御部31cは、固有振動数を変更させるべき旨の表示を表示部34に表示させないようにしている。こうすることで、感光体ドラム71の軽微な回転ムラYは、わざわざ駆動伝達系8の固有振動数を変更することなく感光体ドラム71の回転速度の変更で対応することができるため、固有振動数を変更させるための面倒な作業を行うことなく感光体ドラム71の回転ムラYを低減させることができ好都合である。
Further, even if the rotation unevenness Y of the
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。 The present invention is not limited to the above embodiment, and includes the following contents.
(1)上記の実施形態においては、画像形成装置としてカラープリンタ1を例に挙げて説明したが、カラープリンタ1に代えてモノクロのプリンタであってもよいし、カラーやモノクロに関わりなく複写機やファクシミリ装置であってもよい。
(1) In the above embodiment, the
(2)上記の実施形態においては、像担持体として感光体ドラム71を例に挙げて説明したが、感光体ドラム71に代えて一対のローラ間に掛け回される無端ベルトを像担持体として用いてもよい。この場合、本発明に係る像担持体の「回転」という用語は、像担持体の「周回」という用語に置き換えられる。
(2) In the above embodiment, the
(3)上記の実施形態においては、変速ギヤ機構を内包したケーシング85への重錘86の固定に加えて、ケーシング85をフレームFに固定するためのネジSを複数のネジ座853のいずれを介してフレームFに螺着するかを選択し、これによって駆動伝達系8の剛性を調節するようにしてもよい。
(3) In the above embodiment, in addition to fixing the
(4)上記の実施形態においては、図6に示すように、重錘86をケーシング85の一方の側壁851に固定する例を示したが、重錘86の固定場所はここに限定されるものではなく、ケーシング85のいずれの面に取り付けてもよい。
(4) In the above embodiment, as shown in FIG. 6, the example in which the
1 カラープリンタ(画像形成装置)
1a 機器本体 2 給紙部
3 画像形成部 4 定着部
5 排紙部 6 搬送ローラ
7 画像形成ユニット 7K ブラック用ユニット
7Y イエロー用ユニット 7C シアン用ユニット
7M マゼンタ用ユニット 8 駆動伝達系
11 中間転写ベルト 12 次転写ローラ
13 駆動ローラ 14 従動ローラ
15 バックアップローラ 16 一次転写ローラ
17 クリーニングブラシ 18 駆動源
21 給紙カセット 22 ピックアップローラ
23 給紙ローラ 26 レジストローラ
27 ピックアップローラ 31 制御部
31a 回転速度制御部 31b 回転精度解析部
31c 表示制御部 32 回転状態検出部
33 記憶部
34 表示部 35 アナライザ
36 ロータリーエンコーダ 36a エンコーダディスク
36b エンコーダ検出部 37 発光部材
37K ブラック用発行部材 37Y イエロー用発行部材
37C シアン用発行部材 37M マゼンタ用発行部材
41 加熱ローラ 42 加圧ローラ
71 感光体ドラム(像担持体(回転負荷))
72 現像装置 73 クリーニング装置
74 除電器 75 帯電器
76 露光装置 81 モータ
811 出力軸 82 駆動ギヤ
83 従動ギヤ 84 固有振動数変更部(固有振動数変更手段)
85 ケーシング 851 側壁
852 ブッシュ 853 ネジ座
86 重錘 861 貫通孔
361 スリット B ビス
F フレーム P 用紙
S ネジ
1 Color printer (image forming device)
DESCRIPTION OF
72 Developing
85
Claims (3)
前記像担持体の回転状態に関するデータを検出する回転状態検出部と、
前記像担持体の回転に関する事項を表示する表示部と、
前記像担持体の駆動に関する制御を行う制御部と、
前記駆動伝達系の固有振動数を変更させることが可能な固有振動数変更手段とを備え、
前記制御部は、前記像担持体の回転速度を制御する回転速度制御部と、
前記回転状態検出部の検出結果に基づき前記像担持体の回転速度と回転ムラとの関係を導出する回転精度解析部と、
前記表示部への表示について制御する表示制御部とを有し、
前記回転精度解析部の解析により現状の回転速度の回転ムラが予め設定された基準値を超えているとき、前記表示制御部は、前記表示部に前記固有振動数変更手段により固有振動数を変更させるべき旨の表示を行わせることを特徴とする画像形成装置。 A drive transmission system for driving a rotatable image carrier;
A rotation state detector for detecting data relating to the rotation state of the image carrier;
A display unit for displaying matters relating to rotation of the image carrier;
A control unit for controlling the driving of the image carrier;
Natural frequency changing means capable of changing the natural frequency of the drive transmission system,
The controller is a rotational speed controller that controls the rotational speed of the image carrier;
A rotation accuracy analysis unit for deriving a relationship between a rotation speed and rotation unevenness of the image carrier based on a detection result of the rotation state detection unit;
A display control unit that controls display on the display unit,
When the rotation unevenness of the current rotation speed exceeds a preset reference value by the analysis of the rotation accuracy analysis unit, the display control unit changes the natural frequency on the display unit by the natural frequency changing unit. An image forming apparatus, characterized in that a display to the effect is made.
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