JP2015003783A - Image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、印刷機、プリンタ、複写機などの画像形成装置に関し、詳しくは、シート材を搬送する搬送ローラの駆動制御に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printing machine, a printer, and a copying machine, and more particularly to drive control of a conveyance roller that conveys a sheet material.
多くの画像形成装置には、所定の画像形成開始時期に画像形成部へシート材が到達するようにシート材を搬送するレジストローラ(搬送ローラ)が備わっている。給紙されたシート材の先端が駆動停止中のレジストローラに突き当たることでシート材がスキュー補正され、その後、所定の駆動開始タイミングでレジストローラの駆動を開始して、所定の画像形成開始時期に画像形成部へシート材を到達させる。このレジストローラによるシート材の搬送制御には高い精度が要求されるため、レジストモータには、ステッピングモータに代表される高精度な駆動制御を可能とする駆動源が用いられる。このようなレジストモータの駆動制御では、駆動開始時において、最終的にレジストモータを目標定常速度で安定駆動させるために、目標定常速度まで段階的に大きくなる目標速度に追従するようにレジストモータを増速させるスルーアップと呼ばれる制御を実行する。このような制御を実行する際には、レジストモータが適正に駆動できる範囲(適正駆動範囲)内でなるべく早く目標定常速度に到達するように、レジストモータを増速させることが重要視される。特に、レジストモータがステッピングモータである場合、あまり急激に増速させると、入力パルス信号とモータ回転との同期が失われて、いわゆる脱調が発生してしまう。そのため、このような脱調が発生しない適正駆動範囲内でステッピングモータを増速させることが必要となる。 Many image forming apparatuses include a registration roller (conveying roller) that conveys the sheet material so that the sheet material reaches the image forming unit at a predetermined image formation start time. The skew of the sheet material is corrected when the leading edge of the fed sheet material comes into contact with the resist roller that has stopped driving. After that, the resist roller starts to be driven at a predetermined drive start timing, and at a predetermined image formation start time. The sheet material reaches the image forming unit. Since high accuracy is required for the conveyance control of the sheet material by the registration roller, a driving source that enables high-precision driving control represented by a stepping motor is used for the registration motor. In such registration motor drive control, at the start of driving, in order to finally drive the registration motor stably at the target steady speed, the registration motor is controlled so as to follow the target speed that gradually increases to the target steady speed. Control called through-up to increase the speed is executed. When executing such control, it is important to increase the speed of the registration motor so that the target steady speed is reached as soon as possible within the range in which the registration motor can be driven properly (appropriate driving range). In particular, when the registration motor is a stepping motor, if the speed is increased too rapidly, the synchronization between the input pulse signal and the motor rotation is lost, and so-called step-out occurs. For this reason, it is necessary to increase the speed of the stepping motor within an appropriate driving range in which such step-out does not occur.
特許文献1には、用紙(シート材)の到達が遅れたことでレジストローラの駆動開始が正規の駆動開始タイミングよりも遅延したときでも、レジストローラの駆動状態を調整して、転写位置への用紙の到達タイミングを正規タイミングに近づける画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、遅延時における駆動状態の調整方法としては、次のような方法が提示されている。すなわち、用紙(シート材)の到達が遅れずに正規の駆動開始タイミングでレジストローラの駆動を開始したときの通常動作時と同じ加速度で増速させた後、通常動作時における定常目標速度よりも大きな定常目標速度で駆動させる期間を設け、その後、通常動作時の定常目標速度まで減速するという方法である。この方法では、当該期間を設けることで、レジストローラから転写位置までの用紙搬送時間を短縮化し、レジストローラの駆動開始タイミングが遅延しても、転写位置への用紙到達タイミングを正規タイミングに近づけることができる。 In Patent Document 1, even when the start of registration roller driving is delayed from the normal driving start timing due to the delay in arrival of the sheet (sheet material), the driving state of the registration roller is adjusted and the transfer position to the transfer position is adjusted. An image forming apparatus is disclosed in which the arrival timing of a sheet is brought close to normal timing. In this image forming apparatus, the following method is proposed as a method of adjusting the driving state at the time of delay. In other words, after reaching the paper (sheet material) without delay, the speed is increased at the same acceleration as in the normal operation when the driving of the registration roller is started at the normal drive start timing, and then the steady target speed in the normal operation. This is a method of providing a period for driving at a large steady target speed and then decelerating to a steady target speed during normal operation. In this method, by providing the period, the paper conveyance time from the registration roller to the transfer position is shortened, and the paper arrival timing at the transfer position is brought close to the normal timing even when the driving start timing of the registration roller is delayed. Can do.
近年の画像形成装置では、画像を形成するシート材の種類等に応じて、画像形成速度を変更するものが多い。このような画像形成装置においては、画像形成速度の変更に対応して、レジストローラによってシート材を搬送する搬送速度も変更することが必要となる。図8は、互いに異なる3種類の画像形成速度α,β,γに応じた各制御例における、レジストローラの駆動開始直後における目標速度を示したグラフである。図8に示すいずれの制御例についても、ステッピングモータで構成されるレジストモータによってレジストローラを制御する。図8に示す制御例は、レジストローラの駆動速度を最終的に最も速い目標ローラ定常速度(例えば90[ppm])にする第1制御例と、2番目に速い目標ローラ定常速度(例えば60[ppm])にする第2制御例と、最も遅い目標ローラ定常速度(例えば30[ppm])にする第3制御例という3種類の制御例である。これらの制御例は、目標ローラ定常速度が互いに異なるものの、目標ローラ定常速度までの目標ローラ速度の増加率(加速度)は、互いに同じである。 Many image forming apparatuses in recent years change the image forming speed in accordance with the type of sheet material on which an image is formed. In such an image forming apparatus, it is necessary to change the conveyance speed at which the sheet material is conveyed by the registration rollers in response to the change in the image formation speed. FIG. 8 is a graph showing the target speed immediately after the start of driving the registration roller in each control example according to three different image forming speeds α, β, and γ. In any of the control examples shown in FIG. 8, the registration roller is controlled by a registration motor constituted by a stepping motor. The control example shown in FIG. 8 includes a first control example in which the registration roller driving speed is finally set to the fastest target roller steady speed (for example, 90 [ppm]) and a second fastest target roller steady speed (for example, 60 [ppm]). ppm]) and a third control example of the slowest target roller steady speed (for example, 30 [ppm]). In these control examples, although the target roller steady speeds are different from each other, the increase rate (acceleration) of the target roller speed up to the target roller steady speed is the same.
図9は、第2制御例(目標定常速度=60[ppm])において、レジストローラの駆動開始直後にレジストモータへ加わる負荷トルクの時間変化を示すグラフである。
図10(a)は、第1制御例(目標定常速度=90[ppm])において、レジストローラの駆動開始直後にレジストモータへ加わる負荷トルクの時間変化を示すグラフである。
なお、図9及び図10(a)には、ぞれぞれ、負荷トルクの時間変化のほか、レジストモータの制御速度(目標速度)と、レジストモータが入力信号に同期を保って回転できる最大トルク(プルアウトトルク)とが図示してある。
FIG. 9 is a graph showing the change over time of the load torque applied to the registration motor immediately after the start of driving the registration roller in the second control example (target steady speed = 60 [ppm]).
FIG. 10A is a graph showing the change over time of the load torque applied to the registration motor immediately after the start of driving the registration roller in the first control example (target steady speed = 90 [ppm]).
In FIGS. 9 and 10A, in addition to the change in load torque with time, the control speed of the registration motor (target speed) and the maximum speed at which the registration motor can rotate in synchronization with the input signal. Torque (pull-out torque) is illustrated.
図9及び図10(a)に示すように、第1制御例でも、第2制御例でも、スルーアップの直後に最も大きな負荷トルクが発生するが、その後、周期的に上下動させながら徐々に負荷トルクは収束していく。ここで、発生する負荷トルクとプルアウトトルクとの差分が大きいほど、モータの脱調に対する余裕度が高いと言える。そして、第1制御例と第2制御例とを比較すると、目標定常速度が大きい第1制御例の方が、目標定常速度が小さい第2制御例よりも余裕度が小さいことがわかる。実際、第1制御例においては、条件によっては脱調が発生してしまうことがあった。このように、同じ加速度でレジストモータを増速させる場合、レジストモータの目標定常速度が大きいほど脱調に対する余裕度が小さくなる。 As shown in FIG. 9 and FIG. 10 (a), in the first control example and the second control example, the largest load torque is generated immediately after the through-up. The load torque converges. Here, it can be said that the greater the difference between the generated load torque and the pull-out torque, the higher the margin for motor step-out. Then, comparing the first control example and the second control example, it can be seen that the first control example having a large target steady speed has a smaller margin than the second control example having a small target steady speed. Actually, in the first control example, a step-out may occur depending on conditions. As described above, when the registration motor is accelerated at the same acceleration, the greater the target steady speed of the registration motor, the smaller the margin for step-out.
なお、図10(b)は、第1制御例において、レジストローラ軸上で測定した回転速度の時間変化を示すグラフである。なお、図10(b)にも、回転速度の時間変化のほか、レジストモータの制御速度(レジストローラ軸の回転速度に換算したもの)も図示してある。図10(b)に示すように、スルーアップの直後はレジストローラ軸の回転速度が周期的に上下動しつつ次第に収束していく。この回転速度の時間変化周期は、図10(a)に示した負荷トルクの時間変化周期と整合しているため、レジストローラ軸の回転速度の時間変化は、負荷トルクの時間変化を示す代替指標値として用いることができる。 FIG. 10B is a graph showing the change over time of the rotational speed measured on the registration roller shaft in the first control example. FIG. 10B also shows the control speed of the registration motor (converted to the rotation speed of the registration roller shaft) in addition to the temporal change of the rotation speed. As shown in FIG. 10B, immediately after the through-up, the rotational speed of the registration roller shaft gradually converges while periodically moving up and down. Since the time change period of the rotation speed is consistent with the time change period of the load torque shown in FIG. 10A, the time change of the rotation speed of the registration roller shaft is an alternative index indicating the time change of the load torque. Can be used as a value.
一方で、同じ目標定常速度で駆動制御する場合でも、例えば、シート材のサイズ、厚み、材質等が変わったり、ピックアップコロの当接圧や分離圧が変わったりすることによって、スルーアップの際にレジストモータにプルアウトトルクを超える大きな負荷トルクが発生し、脱調が発生するおそれがある。 On the other hand, even when drive control is performed at the same target steady-state speed, for example, the size, thickness, material, etc. of the sheet material may change or the contact pressure or separation pressure of the pickup roller may change. A large load torque exceeding the pull-out torque is generated in the registration motor, and the step-out may occur.
レジストモータの脱調を抑制する上では、スルーアップの際にレジストモータに大きな負荷トルクが発生するような状況であっても、その負荷トルクがプルアウトトルクを超えないように、脱調に対する余裕度を大きく保持することが重要である。しかしながら、レジストモータの脱調に対する余裕度を大きくするために、例えばプルアウトトルクの大きなレジストモータを採用すると、モータの大型化や高コスト化につながるという不具合が生じる。また、例えばトルク電流値を大きしてレジストモータを制御することにより、レジストモータの脱調に対する余裕度を大きくすると、発熱による温度上昇や消費電力の増大という不具合が生じる。したがって、このような不具合を生じさせずに、レジストモータの脱調に対する余裕度を大きく保持することが望まれる。 In suppressing the registration motor step-out, even if a large load torque is generated in the registration motor during through-up, the margin for step-out is set so that the load torque does not exceed the pull-out torque. It is important to keep large. However, if, for example, a resist motor having a large pull-out torque is employed in order to increase the margin for the step-out of the resist motor, there is a problem that the motor is increased in size and cost. Further, for example, if the margin for the step-out of the registration motor is increased by controlling the registration motor by increasing the torque current value, problems such as a temperature rise due to heat generation and an increase in power consumption occur. Therefore, it is desired to maintain a large margin for the step-out of the registration motor without causing such a problem.
以上の説明では、レジストモータがステッピングモータである場合を例に説明したが、過大な負荷トルクが加わることで適正駆動範囲から外れてしまうようなレジストモータであれば、他の種類のモータであっても同様である。
また、以上の説明では、駆動制御対象となる搬送ローラがレジストローラである場合を例に挙げて説明したが、他の搬送ローラであっても同様である。
In the above description, the case where the registration motor is a stepping motor has been described as an example. However, other types of motors may be used as long as they are out of the proper driving range due to excessive load torque being applied. But the same is true.
In the above description, the case where the conveyance roller to be controlled for driving is a registration roller has been described as an example, but the same applies to other conveyance rollers.
本発明は、以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、上述した不具合を生じさせずに、駆動モータが適正駆動範囲から外れて動作すること(ステッピングモータであれば脱調)に対する余裕度を大きくすることが可能な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 problems, and the object of the present invention is that the drive motor operates out of the appropriate drive range without causing the above-described problems (if it is a stepping motor). It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of increasing a margin for step-out).
前記目的を達成するために、本発明は、シート材に画像を形成する画像形成部と、前記シート材を搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラを回転駆動させる駆動モータと、所定の駆動開始タイミングで前記駆動モータの駆動を開始するとともに、段階的に大きくなる目標速度に追従するように該駆動モータを増速させた後に該駆動モータが目標定常速度で駆動するように、該駆動モータの駆動制御を行う駆動制御手段とを有する画像形成装置において、前記駆動制御手段は、前記目標定常速度が互いに異なる複数の制御モードを有し、該複数の制御モードのうち、前記目標定常速度が速い制御モードを実行するときには、該目標定常速度が遅い制御モードの実行時よりも、増速時の加速度及び増速開始時の初期目標速度の少なくとも一方が小さくなるように、前記駆動制御を行うことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an image forming unit that forms an image on a sheet material, a conveyance roller that conveys the sheet material, a drive motor that rotationally drives the conveyance roller, and a predetermined drive start timing. The drive motor is driven so that the drive motor is driven at the target steady speed after the drive motor is accelerated so as to follow the target speed that increases stepwise. In the image forming apparatus having a drive control unit that performs control, the drive control unit has a plurality of control modes in which the target steady speed is different from each other, and the control in which the target steady speed is fast among the plurality of control modes. When executing the mode, at least one of the acceleration at the time of acceleration and the initial target speed at the start of the acceleration is smaller than at the time of execution of the control mode in which the target steady speed is slow. Kunar so on, and performs the driving control.
本発明によれば、駆動モータが適正駆動範囲から外れて動作しやすい目標定常速度の速い制御モード時には、目標定常速度の遅い制御モードよりも増速時の加速度及び増速開始時の初期目標速度の少なくとも一方が小さくなることで、駆動モータが適正駆動範囲から外れることに対する余裕度を大きく保持できるという優れた効果が得られる。 According to the present invention, the acceleration at the time of acceleration and the initial target speed at the start of acceleration are higher than those in the control mode with a slow target steady speed in the control mode with a fast target steady speed in which the drive motor is likely to operate outside the appropriate drive range. By reducing at least one of these, it is possible to obtain an excellent effect that it is possible to maintain a large margin with respect to the drive motor being out of the appropriate drive range.
以下、本発明を、画像形成装置である孔版印刷装置に適用した一実施形態について説明する。
なお、本発明は、孔版印刷装置以外にも、電子写真方式の画像形成装置や、インクジェット方式の画像形成装置などにも同様に適用可能である。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a stencil printing apparatus which is an image forming apparatus will be described.
In addition to the stencil printing apparatus, the present invention can be similarly applied to an electrophotographic image forming apparatus, an inkjet image forming apparatus, and the like.
図1は、本実施形態における孔版印刷装置1の概略構成を示す模式図である。
給紙台2には、シート材である用紙3が多数積載されており、その最上位の用紙3がピックアップコロ4によって給紙される。このようにして給紙された用紙3は、給紙コロ5とフリクションパッド6との間に所定の圧で挟持される。フリクションパッド6は、用紙3との接触面の摩擦係数が大きくなっていて、当該接触面と用紙が接触し擦れることにより、最上位の1枚の用紙3だけが分離して給紙コロ5によって用紙搬送経路3Aへ送り出される。ピックアップコロ4と給紙コロ5は、図示しないドラムモータからの駆動力を受けて回転駆動するように構成されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a stencil printing apparatus 1 according to the present embodiment.
A large number of sheets 3, which are sheet materials, are stacked on the sheet feeding table 2, and the uppermost sheet 3 is fed by a pickup roller 4. The sheet 3 fed in this way is sandwiched between the
用紙搬送経路3Aには、レジストローラ8が配置されている。レジストローラ8は、一方が駆動ローラであり、他方が従動ローラである1組のローラ対で構成されている。駆動ローラは、ステッピングモータで構成される図示しないレジストモータに接続されており、レジストモータの駆動力を受けて回転駆動する。給紙コロ5によって分離搬送された用紙3は、レジストセンサ7を経て、回転停止しているレジストローラ8のニップ部にその先端が到達する。用紙先端がレジストローラ8のニップ部に当たることで、用紙3のスキューが補正される。用紙3は、その先端がレジストローラ8のニップ部に到達した後も、給紙コロ5によって所定時間搬送される結果、レジストローラ8と給紙コロ5との間に、たるみが形成される。
A
本実施形態における孔版印刷装置1の画像形成部は、ドラム9によって構成されている。このドラム9は、版胴に製版済みのマスタが巻き付けられて構成されている。図示しない制御装置からの指令によりレジストモータが所定の駆動開始タイミングで起動することでレジストローラ8が回転を開始すると、レジストローラ8のニップ部に挟持している用紙3が、ドラム9とプレスローラ10との間に形成される転写部9Aへ搬送される。これにより、用紙3の先端は、ドラム9上の製版画像位置の先端が転写部9Aに到達するタイミング(画像形成開始時期)に合わせて、転写部9Aに到達する。
The image forming unit of the stencil printing apparatus 1 in the present embodiment is configured by a
転写部9Aでは、ドラム9とプレスローラ10との間で用紙3を加圧搬送しながら、ドラム9内のインキをドラム9の外周面(マスタ)に設けられた細孔(画像に対応した孔部)から用紙3へ供給し、インキ画像を用紙3上に形成する。インキ画像が形成された用紙3は、用紙搬送経路3Aの用紙搬送方向下流側にある吸引ベルト11によって、用紙裏面(インキ画像が形成された画像面とは反対側の面)が吸引保持されて、装置外部の排紙台12に排出される。
In the transfer unit 9A, the paper 3 is pressurized and conveyed between the
次に、本実施形態における給紙動作について説明する。
図2は、給紙動作を示すタイミングチャートである。
孔版印刷装置1の図示しない操作部のスタートキーが操作される等により、画像形成動作のスタート信号がONになると、これを受けて、まず、ドラム9を回転駆動させるドラムモータが回転を開始する。そして、ドラム9に設けられた図示しない被検知板がドラム9と一緒に回転し、この被検知板が図示しない給紙開始センサに検知されると、給紙開始センサの出力信号がONになる。これを受けて、ドラムモータの駆動力をピックアップコロ4と給紙コロ5へ伝達させる給紙クラッチがONになる。これにより、ドラムモータの駆動力でピックアップコロ4と給紙コロ5が回転し、用紙3を送り始める。
Next, the paper feeding operation in this embodiment will be described.
FIG. 2 is a timing chart showing the paper feeding operation.
When the start signal of the image forming operation is turned on, for example, by operating a start key of an operation unit (not shown) of the stencil printing apparatus 1, a drum motor that rotates the
用紙3の先端がレジストセンサ7に達すると、レジストセンサ7の出力信号がONとなる。給紙クラッチは、レジストセンサ7の出力信号がONになってから予め決められた時間aが経過した時にOFFにする。この時間aは、回転停止しているレジストローラ8のニップ部に用紙3の先端が到達し、かつ、レジストローラ8と給紙コロ5との間に所定量のたるみが形成されるように設定されている。
When the leading edge of the sheet 3 reaches the
また、図示しない前記給紙開始センサの出力信号がONになってから予め決められた時間bが経過したタイミング(駆動開始タイミング)で、レジストモータの回転を開始する。これにより、レジストローラ8の回転が開始され、用紙3が転写部9Aへ搬送され始める。この時間bは、ドラム9上の製版画像位置が転写部9Aに到達する画像形成開始時期に用紙3が転写部9Aに到達するように設定されている。
Further, the rotation of the registration motor is started at a timing (driving start timing) when a predetermined time b has elapsed since the output signal of the paper feed start sensor (not shown) is turned ON. Thereby, the rotation of the
本実施形態における孔版印刷装置1では、3種類の印刷スピード(画像形成速度)で印刷する印刷モードが用意されており、これらの印刷モードが選択的に実行されて印刷が行われる。印刷スピードが異なると、用紙3の搬送速度も印刷スピードに合わせて変更する必要があるため、レジストローラ8によってシート材を搬送する搬送速度も変更することが必要となる。
In the stencil printing apparatus 1 according to this embodiment, printing modes for printing at three types of printing speeds (image forming speeds) are prepared, and printing is performed by selectively executing these printing modes. If the printing speed is different, it is necessary to change the conveyance speed of the paper 3 in accordance with the printing speed. Therefore, it is necessary to change the conveyance speed at which the sheet material is conveyed by the
図3は、3種類の印刷スピードα,β,γに応じた各制御例における、レジストローラ8の駆動開始直後における制御速度(目標速度)を示したグラフである。図3に示すいずれの制御例についても、ステッピングモータで構成されるレジストモータによってレジストローラを制御する。図3に示す制御例は、レジストローラ8の線速を最終的に目標ローラ定常速度(例えば90[ppm])にする第1制御例と、目標ローラ定常速度(例えば60[ppm])にする第2制御例と、目標ローラ定常速度(例えば30[ppm])にする第3制御例という3種類の制御例である。
FIG. 3 is a graph showing the control speed (target speed) immediately after the start of driving of the
本実施形態における各制御例では、目標ローラ定常速度が互いに異なるだけでなく、図3に示すように、目標ローラ定常速度までの目標ローラ速度の増加率(加速度)も互いに異なっている。具体的には、目標ローラ定常速度が速い制御モードほど、スルーアップ時(増速時)の加速度が小さくなるように、レジストローラ8の駆動制御を行う。
In each control example in this embodiment, not only the target roller steady speed is different from each other, but also the increase rate (acceleration) of the target roller speed up to the target roller steady speed is different from each other as shown in FIG. Specifically, the drive control of the
図4は、所定の目標定常速度(約2000[pps])でレジストモータを駆動制御させる際に、4種類の加速度でスルーアップさせたときのレジストローラ軸の速度変化を示すグラフである。
上述したとおり、レジストローラ軸の回転速度の時間変化は、レジストモータに発生する負荷トルクの時間変化を示す代替指標値として用いることができる。すなわち、レジストローラ軸の回転速度の変動が大きいほど、レジストモータに発生する負荷トルクの変動も大きいという相関関係がある。図4に示すように、スルーアップ時における加速度が小さいほどレジストローラ軸の回転速度の変動が小さいので、スルーアップ時における加速度が小さいほどレジストモータに発生する負荷トルクの変動も小さいことがわかる。なお、本実施形態においては、スルーアップ時における加速度をほぼ変化させないように設定されているが、スルーアップ時における加速度がS字カーブを描くように変化させる設定など、他の設定であっても、同様の結果が得られる。
FIG. 4 is a graph showing changes in the speed of the registration roller shaft when the registration motor is driven and controlled at a predetermined target steady speed (about 2000 [pps]) and through-up is performed with four types of acceleration.
As described above, the temporal change in the rotation speed of the registration roller shaft can be used as an alternative index value indicating the temporal change in the load torque generated in the registration motor. In other words, there is a correlation that the greater the variation in the rotational speed of the registration roller shaft, the greater the variation in the load torque generated in the registration motor. As shown in FIG. 4, it can be seen that the smaller the acceleration during through-up, the smaller the variation in the rotational speed of the registration roller shaft. Therefore, the smaller the acceleration during through-up, the smaller the variation in load torque generated in the registration motor. In this embodiment, the acceleration at the time of the through-up is set so as not to be changed. However, other settings such as a setting for changing the acceleration at the time of the through-up to draw an S-shaped curve may be used. Similar results are obtained.
そこで、本実施形態では、図3に示したように、印刷スピードα,β,γが大きい場合のレジストモータ駆動制御ほど、スルーアップ時の加速度が小さくなるようにしている。上述したとおり、印刷スピードα,β,γが大きいほど、レジストモータで発生する負荷トルクが大きくなり、レジストモータの脱調に対する余裕度が小さくなる。本実施形態では、レジストモータで発生する負荷トルクが大きくなる目標定常速度が速いとき(印刷スピードαのとき)には、スルーアップ時の加速度が小さくなるので、レジストモータで発生する負荷トルクを小さくできる。よって、印刷スピードが速いときでも、レジストモータが脱調しにくくなる。一方、レジストモータで発生する負荷トルクが小さくなる目標定常速度が遅いとき(印刷スピードγのとき)には、もともとレジストモータの脱調に対する余裕度が大きいので、スルーアップ時の加速度が大きくても、レジストモータが脱調しにくい。よって、本実施形態では、印刷スピードが遅いときには、スルーアップ時の加速度が大きいままである。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the acceleration at the time of through-up is smaller as the registration motor drive control is performed when the printing speeds α, β, and γ are higher. As described above, as the printing speeds α, β, and γ increase, the load torque generated by the registration motor increases, and the margin for the step-out of the registration motor decreases. In this embodiment, when the target steady speed at which the load torque generated by the registration motor is large (when the printing speed α is high), the acceleration at the time of through-up is small, so the load torque generated by the registration motor is small. it can. Therefore, even when the printing speed is fast, the registration motor is difficult to step out. On the other hand, when the target steady speed at which the load torque generated by the registration motor is small is low (when the printing speed is γ), the margin for the registration motor step-out is large, so even if the acceleration at the time of through-up is large. The resist motor is difficult to step out. Therefore, in this embodiment, when the printing speed is slow, the acceleration at the time of through-up remains large.
以上、本実施形態によれば、印刷スピードが大きい場合でも、レジストモータの脱調に対する余裕度が大きくなるので、用紙サイズ、用紙種類、ピックアップコロ4の当接圧、給紙コロ5の当接圧などが変化することにより、レジストモータに発生する負荷トルクに多少の変動が生じても、レジストモータの脱調発生を軽減できる。その結果、従来であれば、印刷スピードが大きい場合における最大負荷トルクを考慮してトルクの大きなレジストモータを選定していたところを、本実施形態においては、比較的トルクの小さなレジストモータを選定できるようになり、モータの小型化や低コスト化を図ることができる。また、大きなモータトルクを得るために入力電流値を大きくするような制御も不要であるため、入力電流値を大きくすることに伴う発熱による温度上昇や消費電力の上昇という不具合も発生しない。
As described above, according to the present embodiment, even when the printing speed is high, the margin for the step-out of the registration motor is increased. Therefore, the paper size, the paper type, the contact pressure of the pickup roller 4 and the contact of the
〔変形例1〕
次に、前記実施形態におけるレジストモータ駆動制御の一変形例(以下、本変形例を「変形例1」という。)について説明する。
前記実施形態では、レジストモータで発生する負荷トルクが大きくなる目標定常速度の速い制御モードのときには、スルーアップ時における初期目標速度を変えずに加速度を小さくして、レジストモータで発生する負荷トルクを低減したものである。これに対し、本変形例1においては、スルーアップ時における加速度を変えずに初期目標速度を小さくして、レジストモータで発生する負荷トルクを低減するものである。
[Modification 1]
Next, a modified example of the registration motor drive control in the embodiment (hereinafter referred to as “modified example 1”) will be described.
In the above embodiment, in the control mode with a fast target steady-state speed in which the load torque generated by the registration motor is large, the acceleration is reduced without changing the initial target speed at the time of through-up, and the load torque generated by the registration motor is reduced. Reduced. On the other hand, in the first modification, the initial target speed is reduced without changing the acceleration at the time of through-up, and the load torque generated by the registration motor is reduced.
図5は、本変形例1において、3種類の印刷スピードα,β,γに応じた各制御例における、レジストローラ8の駆動開始直後における制御速度(目標速度)を示したグラフである。本変形例1における各制御例では、目標ローラ定常速度が互いに異なるだけでなく、図5に示すように、駆動開始直後における最初の目標ローラ速度(初期目標速度)が互いに異なっている。具体的には、目標ローラ定常速度が速い制御モードほど、スルーアップ時(増速時)の初期目標速度が小さくなるように、レジストローラ8の駆動制御を行う。
FIG. 5 is a graph showing the control speed (target speed) immediately after the start of driving of the
図6は、所定の目標定常速度(約2000[pps])でレジストモータを駆動制御させる際に、3種類の初期目標速度でスルーアップさせたときのレジストローラ軸の速度変化を示すグラフである。なお、スルーアップ時における加速度はほぼ一定となるように調整している。
図6に示すように、スルーアップ時における初期目標速度が小さいほど、レジストローラ軸の回転速度の変動が小さい。よって、スルーアップ時における初期目標速度が小さいほど、レジストモータに発生する負荷トルクの変動も小さいことがわかる。そこで、本変形例1では、図5に示したように、印刷スピードα,β,γが大きい場合のレジストモータ駆動制御ほど、スルーアップ時の初期目標速度が小さくなるようにしている。上述したとおり、印刷スピードα,β,γが大きいほど、レジストモータで発生する負荷トルクが大きくなり、レジストモータの脱調に対する余裕度が小さくなる。本変形例1では、レジストモータで発生する負荷トルクが大きくなる目標定常速度が速いとき(印刷スピードαのとき)には、スルーアップ時の初期目標速度が小さくなるので、レジストモータで発生する負荷トルクを小さくできる。よって、印刷スピードが速いときでも、レジストモータが脱調しにくくなる。一方、レジストモータで発生する負荷トルクが小さくなる目標定常速度が遅いとき(印刷スピードγのとき)には、もともとレジストモータの脱調に対する余裕度が大きいので、スルーアップ時の初期目標速度が大きくても、レジストモータが脱調しにくい。よって、本実施形態では、印刷スピードが遅いときには、スルーアップ時の初期目標速度が大きいままである。
FIG. 6 is a graph showing changes in the speed of the registration roller shaft when the registration motor is driven and controlled at a predetermined target steady speed (about 2000 [pps]) and is slewed up at three initial target speeds. . The acceleration at the time of through-up is adjusted to be almost constant.
As shown in FIG. 6, the smaller the initial target speed at the time of through-up, the smaller the fluctuation in the rotational speed of the registration roller shaft. Therefore, it can be seen that the smaller the initial target speed at the time of through-up, the smaller the variation of the load torque generated in the registration motor. Therefore, in the first modification, as shown in FIG. 5, the initial target speed at the time of through-up is smaller as the registration motor drive control is performed when the printing speeds α, β, and γ are higher. As described above, as the printing speeds α, β, and γ increase, the load torque generated by the registration motor increases, and the margin for the step-out of the registration motor decreases. In the first modification, when the target steady speed at which the load torque generated by the registration motor becomes large (when the printing speed α is high), the initial target speed at the time of through-up becomes small, so the load generated by the registration motor Torque can be reduced. Therefore, even when the printing speed is fast, the registration motor is difficult to step out. On the other hand, when the target steady speed at which the load torque generated by the registration motor is small is low (when the printing speed is γ), the initial target speed at the time of through-up is large because the margin for resist motor step-out is large. However, it is difficult for the registration motor to step out. Therefore, in the present embodiment, when the printing speed is slow, the initial target speed at the time of through-up remains large.
以上、本変形例1においても、印刷スピードが大きい場合でも、レジストモータの脱調に対する余裕度が大きくなるので、用紙サイズ、用紙種類、ピックアップコロ4の当接圧、給紙コロ5の当接圧などが変化することにより、レジストモータに発生する負荷トルクに多少の変動が生じても、レジストモータの脱調発生を軽減できる。その結果、従来であれば、印刷スピードが大きい場合における最大負荷トルクを考慮してトルクの大きなレジストモータを選定していたところを、本実施形態においては、比較的トルクの小さなレジストモータを選定できるようになり、モータの小型化や低コスト化を図ることができる。また、大きなモータトルクを得るために入力電流値を大きくするような制御も不要であるため、入力電流値を大きくすることに伴う発熱による温度上昇や消費電力の上昇という不具合も発生しない。
As described above, also in the first modification, even when the printing speed is high, the margin for the step-out of the registration motor increases, so the paper size, the paper type, the contact pressure of the pickup roller 4 and the contact of the
〔変形例2〕
次に、前記実施形態におけるレジストモータ駆動制御の他の変形例(以下、本変形例を「変形例2」という。)について説明する。
本変形例2では、レジストモータで発生する負荷トルクが大きくなる目標定常速度の速い制御モードのときには、スルーアップ時における加速度と初期目標速度の両方を小さくして、レジストモータで発生する負荷トルクを低減するものである。
[Modification 2]
Next, another modified example of the registration motor drive control in the embodiment (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 2”) will be described.
In the second modification, in the control mode with a fast target steady speed in which the load torque generated by the registration motor is large, both the acceleration at the time of through-up and the initial target speed are reduced to reduce the load torque generated by the registration motor. It is to reduce.
図7は、本変形例2において、3種類の印刷スピードα,β,γに応じた各制御例における、レジストローラ8の駆動開始直後における制御速度(目標速度)を示したグラフである。本変形例2における各制御例では、目標ローラ定常速度が互いに異なるだけでなく、図7に示すように、駆動開始直後における最初の目標ローラ速度(初期目標速度)と、目標ローラ定常速度までの目標ローラ速度の増加率(加速度)が互いに異なっている。具体的には、目標ローラ定常速度が速い制御モードほど、スルーアップ時(増速時)の初期目標速度及び加速度の両方が小さくなるように、レジストローラ8の駆動制御を行う。本変形例2によれば、上述した実施形態や変形例1の場合よりも、更に、印刷スピードが大きいときのレジストモータの脱調に対する余裕度を大きくすることができる。
FIG. 7 is a graph showing the control speed (target speed) immediately after the start of driving of the
上述した実施形態や2つの変形例においては、印刷スピードα,β,γの違いに応じてスルーアップ時における加速度や初期目標速度を変更するため、レジストモータの駆動開始時点から用紙3の先端が転写部9Aに到達するまでの時間が印刷スピードα,β,γごとに僅かながら異なってくる。よって、このような時間のズレを軽減するために、印刷スピードα,β,γごとに、レジストモータの駆動開始タイミングを異ならせるようにしてもよい。これにより、用紙3に対する用紙搬送方向の画像位置精度を良好に保つことができる。 In the above-described embodiment and the two modifications, the leading edge of the sheet 3 is moved from the start of the registration motor drive since the acceleration and initial target speed at the time of through-up are changed according to the difference in the printing speeds α, β, and γ. The time required to reach the transfer portion 9A varies slightly depending on the printing speeds α, β, and γ. Therefore, in order to reduce such time deviation, the driving start timing of the registration motor may be varied for each of the printing speeds α, β, and γ. Thereby, the image position accuracy in the paper conveyance direction with respect to the paper 3 can be kept good.
また、以上の説明では、レジストモータがステッピングモータである場合について説明したが、DCモータなど加速期間が必要なモータについて広く適用することができる。 In the above description, the case where the registration motor is a stepping motor has been described. However, the present invention can be widely applied to a motor that requires an acceleration period, such as a DC motor.
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
用紙3等のシート材に画像を形成するドラム9等の画像形成部と、前記シート材を搬送するレジストローラ8等の搬送ローラと、前記搬送ローラを回転駆動させるレジストモータ等の駆動モータと、所定の駆動開始タイミングで前記駆動モータの駆動を開始するとともに、段階的に大きくなる目標速度に追従するように該駆動モータを増速させた後に該駆動モータが目標定常速度で駆動するように、該駆動モータの駆動制御を行う制御部等の駆動制御手段とを有する孔版印刷装置1等の画像形成装置において、前記駆動制御手段は、前記目標定常速度が互いに異なる複数の制御モードを有し、該複数の制御モードのうち、前記目標定常速度が速い制御モードを実行するときには、該目標定常速度が遅い制御モードの実行時よりも、増速時の加速度及び増速開始時の初期目標速度の少なくとも一方が小さくなるように、前記駆動制御を行うことを特徴とする。
これによれば、負荷トルクが大きくなる目標定常速度の速い制御モードの場合でも、増速時の加速度及び増速時の初期目標速度の少なくとも一方が小さくなることで、増速中における実際の速度と目標速度とのズレが小さくなり、増速中における負荷トルクを低減することができる。よって、駆動モータの脱調に対する余裕度が大きくなるので、用紙サイズ、用紙種類、ピックアップコロ4の当接圧、給紙コロ5の当接圧などが変化することにより、駆動モータに発生する負荷トルクに多少の変動が生じても、駆動モータの脱調発生を軽減できる。その結果、従来であれば、目標定常速度の速い制御モード時における最大負荷トルクを考慮してトルクの大きな駆動モータを選定していたところを、本態様よれば、比較的トルクの小さな駆動モータを選定できるようになり、モータの小型化や低コスト化を図ることができる。また、大きなモータトルクを得るために入力電流値を大きくするような制御も不要であるため、入力電流値を大きくすることに伴う発熱による温度上昇や消費電力の上昇という不具合も発生しない。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
An image forming unit such as a
According to this, even in the control mode with a high target steady-state speed at which the load torque becomes large, at least one of the acceleration at the time of acceleration and the initial target speed at the time of acceleration becomes small, so that the actual speed during the acceleration is increased. And the target speed are reduced, and the load torque during acceleration can be reduced. Accordingly, since the margin for the step-out of the drive motor is increased, the load generated in the drive motor due to changes in the paper size, paper type, contact pressure of the pickup roller 4, contact pressure of the
(態様B)
前記態様Aにおいて、前記駆動制御手段は、シート材搬送時に前記駆動モータに加わる負荷トルクが大きいときには、該負荷トルクが小さいときよりも、増速時の加速度及び増速時の初期目標速度の少なくとも一方が小さくなるように、前記駆動制御を行うことを特徴とする。
目標定常速度が遅い場合でも、駆動モータに加わる負荷トルクが想定よりも大きくなる場合がある。本態様によれば、駆動モータに想定外の過大な負荷トルクが加わるような場合でも、駆動モータの脱調に対する余裕度を大きくして、駆動モータの脱調発生を軽減できる。
(Aspect B)
In the aspect A, when the load torque applied to the drive motor during conveyance of the sheet material is large, the drive control means includes at least the acceleration at the time of acceleration and the initial target speed at the time of acceleration than when the load torque is small. The drive control is performed so that one becomes smaller.
Even when the target steady speed is low, the load torque applied to the drive motor may be larger than expected. According to this aspect, even when an unexpected excessive load torque is applied to the drive motor, the margin for the drive motor step-out can be increased to reduce the occurrence of the drive motor step-out.
(態様C)
シート材に画像を形成する画像形成部と、前記シート材を搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラを回転駆動させる駆動モータと、所定の駆動開始タイミングで前記駆動モータの駆動を開始するとともに、段階的に大きくなる目標速度に追従するように該駆動モータを増速させた後に該駆動モータが目標定常速度で駆動するように、該駆動モータの駆動制御を行う駆動制御手段とを有する画像形成装置において、前記駆動制御手段は、目標定常速度が速い制御モード時のようにシート材搬送時に前記駆動モータに加わる負荷トルクが大きいときには、目標定常速度が遅い制御モード時のように該負荷トルクが小さいときよりも、増速時の加速度及び増速時の初期目標速度の少なくとも一方が小さくなるように、前記駆動制御を行うことを特徴とする。
駆動モータには、想定を上回る過大な負荷トルクが加わることがある。本態様によれば、駆動モータに想定外の過大な負荷トルクが加わるような場合でも、駆動モータの脱調に対する余裕度を大きくして、駆動モータの脱調発生を軽減できる。しかも、従来であれば、このような過大な負荷トルクも考慮してトルクの大きな駆動モータを選定すべきところを、本態様よれば、比較的トルクの小さな駆動モータを選定できるようになり、モータの小型化や低コスト化を図ることができる。また、大きなモータトルクを得るために入力電流値を大きくするような制御も不要であるため、入力電流値を大きくすることに伴う発熱による温度上昇や消費電力の上昇という不具合も発生しない。
(Aspect C)
An image forming unit that forms an image on a sheet material; a conveyance roller that conveys the sheet material; a drive motor that rotationally drives the conveyance roller; and driving of the drive motor at a predetermined drive start timing; An image forming apparatus having drive control means for controlling drive of the drive motor so that the drive motor is driven at a target steady speed after the drive motor is accelerated so as to follow a target speed that increases in size When the load torque applied to the drive motor during sheet material conveyance is large as in the control mode in which the target steady speed is fast, the load torque is small as in the control mode in which the target steady speed is slow. The drive control is performed so that at least one of the acceleration at the time of acceleration and the initial target speed at the time of acceleration becomes smaller than the time. To.
An excessive load torque exceeding the assumption may be applied to the drive motor. According to this aspect, even when an unexpected excessive load torque is applied to the drive motor, the margin for the drive motor step-out can be increased to reduce the occurrence of the drive motor step-out. Moreover, in the conventional case, a drive motor having a large torque should be selected in consideration of such an excessive load torque. According to this aspect, a drive motor having a relatively small torque can be selected. Can be reduced in size and cost. In addition, since control for increasing the input current value is not required to obtain a large motor torque, there is no problem of temperature increase and power consumption increase due to heat generation accompanying the increase of the input current value.
(態様D)
前記態様A〜Cのいずれかの態様において、前記駆動制御手段は、増速時の加速度及び増速時の初期目標速度の少なくとも一方の違いに応じて、前記所定の駆動開始タイミングを変更することを特徴とする。
これによれば、増速時(スルーアップ時)の加速度や初期目標速度の違いによって生じる、シート材に対するシート搬送方向の位置精度、言い換えれば画像位置精度のズレを改善することができる。
(Aspect D)
In any one of the aspects A to C, the drive control means changes the predetermined drive start timing according to at least one of the acceleration at the time of acceleration and the initial target speed at the time of acceleration. It is characterized by.
According to this, it is possible to improve the positional accuracy in the sheet conveyance direction with respect to the sheet material, in other words, the deviation of the image positional accuracy, caused by the acceleration at the time of acceleration (through-up) and the difference in the initial target speed.
(態様E)
前記態様A〜Dのいずれかの態様において、前記搬送ローラは、所定の画像形成開始時期に前記画像形成部へシート材が到達するように該シート材を搬送するレジストローラであることを特徴とする。
これによれば、レジストローラを駆動する駆動モータ(レジストモータ)が適正駆動範囲から外れることに対する余裕度を大きく保持できる。
(Aspect E)
In any one of the aspects A to D, the conveyance roller is a registration roller that conveys the sheet material so that the sheet material reaches the image forming unit at a predetermined image formation start time. To do.
According to this, it is possible to maintain a large margin for the drive motor (registration motor) that drives the registration rollers to be out of the proper driving range.
1 孔版印刷装置
2 給紙台
3 用紙
3A 用紙搬送経路
4 ピックアップコロ
5 給紙コロ
6 フリクションパッド
7 レジストセンサ
8 レジストローラ
9 ドラム
9A 転写部
10 プレスローラ
11 吸引ベルト
12 排紙台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stencil printing apparatus 2 Paper feed base 3 Paper 3A Paper conveyance path 4
Claims (5)
前記シート材を搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラを回転駆動させる駆動モータと、
所定の駆動開始タイミングで前記駆動モータの駆動を開始するとともに、段階的に大きくなる目標速度に追従するように該駆動モータを増速させた後に該駆動モータが目標定常速度で駆動するように、該駆動モータの駆動制御を行う駆動制御手段とを有する画像形成装置において、
前記駆動制御手段は、前記目標定常速度が互いに異なる複数の制御モードを有し、該複数の制御モードのうち、前記目標定常速度が速い制御モードを実行するときには、該目標定常速度が遅い制御モードの実行時よりも、増速時の加速度及び増速時の初期目標速度の少なくとも一方が小さくなるように、前記駆動制御を行うことを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming an image on a sheet material;
A transport roller for transporting the sheet material;
A drive motor for rotationally driving the transport roller;
Start driving the drive motor at a predetermined drive start timing, and increase the speed of the drive motor so as to follow a target speed that increases stepwise, so that the drive motor is driven at a target steady speed, In an image forming apparatus having a drive control means for performing drive control of the drive motor,
The drive control means has a plurality of control modes in which the target steady speed is different from each other, and when executing a control mode in which the target steady speed is fast among the plurality of control modes, a control mode in which the target steady speed is slow An image forming apparatus that performs the drive control so that at least one of an acceleration at the time of acceleration and an initial target speed at the time of acceleration is smaller than that at the time of executing the above.
前記駆動制御手段は、シート材搬送時に前記駆動モータに加わる負荷トルクが大きいときには、該負荷トルクが小さいときよりも、増速時の加速度及び増速時の初期目標速度の少なくとも一方が小さくなるように、前記駆動制御を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The drive control means is configured such that when the load torque applied to the drive motor is large during sheet material conveyance, at least one of the acceleration at the time of acceleration and the initial target speed at the time of acceleration is smaller than when the load torque is small. An image forming apparatus that performs the drive control.
前記シート材を搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラを回転駆動させる駆動モータと、
所定の駆動開始タイミングで前記駆動モータの駆動を開始するとともに、段階的に大きくなる目標速度に追従するように該駆動モータを増速させた後に該駆動モータが目標定常速度で駆動するように、該駆動モータの駆動制御を行う駆動制御手段とを有する画像形成装置において、
前記駆動制御手段は、シート材搬送時に前記駆動モータに加わる負荷トルクが大きいときには、該負荷トルクが小さいときよりも、増速時の加速度及び増速時の初期目標速度の少なくとも一方が小さくなるように、前記駆動制御を行うことを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming an image on a sheet material;
A transport roller for transporting the sheet material;
A drive motor for rotationally driving the transport roller;
Start driving the drive motor at a predetermined drive start timing, and increase the speed of the drive motor so as to follow a target speed that increases stepwise, so that the drive motor is driven at a target steady speed, In an image forming apparatus having a drive control means for performing drive control of the drive motor,
The drive control means is configured such that when the load torque applied to the drive motor is large during sheet material conveyance, at least one of the acceleration at the time of acceleration and the initial target speed at the time of acceleration is smaller than when the load torque is small. An image forming apparatus that performs the drive control.
前記駆動制御手段は、増速時の加速度及び増速時の初期目標速度の少なくとも一方の違いに応じて、前記所定の駆動開始タイミングを変更することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The image forming apparatus, wherein the drive control unit changes the predetermined drive start timing in accordance with a difference between at least one of acceleration at the time of acceleration and an initial target speed at the time of acceleration.
前記搬送ローラは、所定の画像形成開始時期に前記画像形成部へシート材が到達するように該シート材を搬送するレジストローラであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The image forming apparatus, wherein the conveyance roller is a registration roller that conveys the sheet material so that the sheet material reaches the image forming unit at a predetermined image formation start time.
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