JP2015196547A - image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関し、特に用紙搬送制御に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to sheet conveyance control.
電子写真技術を用いた画像形成装置の1つであるプリンタでは、画像形成プロセスを通じて生成された画像に、搬送路上を搬送される用紙を正確に重ね合わせる必要がある。そのため、用紙を駆動するモータ及び用紙の搬送制御には高精度の位置合わせ機能が必要となる。用紙の位置合わせ制御方法として、搬送路上に用紙の通過を検知するセンサを配置し、その検知結果から用紙の位置を補正する方法がある。この制御方法では、センサにより搬送路上を通過する用紙先端部を検知し、検知されたタイミングから用紙の搬送誤差(理想とする用紙先端部の通過タイミングからの遅れ又は進み)を算出する。そして、算出された搬送誤差を相殺するように、用紙を搬送する搬送ローラを駆動するモータの回転速度を調整し、画像との重ね合わせまでに用紙の搬送位置が補正される(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。 In a printer that is one of image forming apparatuses using electrophotographic technology, it is necessary to accurately superimpose a sheet conveyed on a conveyance path on an image generated through an image forming process. For this reason, a motor for driving the paper and a conveyance control of the paper require a highly accurate alignment function. As a sheet alignment control method, there is a method in which a sensor that detects the passage of a sheet is disposed on the conveyance path, and the position of the sheet is corrected based on the detection result. In this control method, the front end of the paper passing on the transport path is detected by a sensor, and the paper transport error (delay or advance from the ideal paper front end passage timing) is calculated from the detected timing. Then, the rotational speed of the motor that drives the transport roller that transports the paper is adjusted so as to cancel the calculated transport error, and the transport position of the paper is corrected until it is superimposed on the image (for example, Patent Documents). 1, see Patent Document 2).
この位置合わせ制御を実行することにより、用紙に対し画像を正確な位置に転写することが可能になる。なお、前述のセンサの配置位置は、プリンタのメカニカルな配置制約や補正したい用紙搬送誤差量などから決められる。また、前述のセンサを複数配置し、複数回にわけて位置合わせ補正を実施しても良い。このような構成及び制御方法を用いることにより、高精度の位置合わせ機能が実現されている。 By executing this alignment control, the image can be transferred to an accurate position on the paper. Note that the above-described sensor placement positions are determined based on mechanical placement restrictions of the printer, the amount of paper transport error to be corrected, and the like. In addition, a plurality of the above-described sensors may be arranged, and the alignment correction may be performed multiple times. By using such a configuration and control method, a highly accurate alignment function is realized.
前述したように、従来の位置合わせ制御では、センサによって検知された用紙通過タイミングに基づいて、用紙搬送誤差に対する補正が行われている。ところが、例えば位置合わせ補正中に用紙の後端がそれまで用紙を挟持していた搬送ローラを通過した場合や、搬送ローラの駆動力が変化した場合などには、次のような課題がある。すなわち、搬送誤差を相殺するための位置合わせ補正中に用紙の搬送負荷が変動した場合には、搬送負荷の変動前後で用紙の位置合わせ補正量が変化するため、位置合わせ量に新たな誤差が生じるという課題があった。 As described above, in the conventional alignment control, correction for the paper transport error is performed based on the paper passage timing detected by the sensor. However, for example, when the trailing edge of the sheet passes through the conveying roller that has held the sheet until the alignment correction is performed, or when the driving force of the conveying roller changes, there are the following problems. In other words, if the paper transport load fluctuates during the alignment correction for canceling the transport error, the paper registration correction amount changes before and after the transport load change, so that a new error occurs in the registration amount. There was a problem that occurred.
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、用紙の位置合わせ制御中に用紙の搬送負荷に変動が生じても、精度よく用紙の位置合わせを行うことを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and it is an object of the present invention to accurately align a sheet even if a variation in the sheet conveyance load occurs during sheet alignment control.
前述の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.
(1)像担持体上に形成された画像を記録材に転写する転写手段と、記録材を前記転写手段へ搬送する第1の搬送手段と、記録材が搬送される搬送路に設けられ、前記第1の搬送手段に記録材が到達したことを検知する検知手段と、記録材を前記第1の搬送手段に搬送する第2の搬送手段と、前記第1の搬送手段及び前記第2の搬送手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検知手段が記録材を検知したタイミングに関する情報と、前記第1の搬送手段における搬送負荷の変動に関する情報と、に基づいて、前記第1の搬送手段による記録材の搬送速度を変更するよう、前記駆動手段を制御することを特徴とする画像形成装置。 (1) A transfer unit that transfers an image formed on the image carrier to a recording material, a first conveyance unit that conveys the recording material to the transfer unit, and a conveyance path through which the recording material is conveyed, Detection means for detecting that the recording material has reached the first conveying means, second conveying means for conveying the recording material to the first conveying means, the first conveying means, and the second conveying means A drive unit that drives the conveyance unit; and a control unit that controls the drive unit. The control unit includes information on timing at which the detection unit detects the recording material, and a conveyance load in the first conveyance unit. And an image forming apparatus that controls the driving unit to change the conveyance speed of the recording material by the first conveyance unit based on the information related to the fluctuation of the recording medium.
本発明によれば、用紙の位置合わせ制御中に用紙の搬送負荷に変動が生じても、精度よく用紙の位置合わせを行うことができる。 According to the present invention, it is possible to accurately align a sheet even if a variation in the sheet conveyance load occurs during the sheet alignment control.
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
実施例1では、記録材である用紙の位置合わせ制御中に、モータ変速制御の対象である用紙の後端が搬送ローラを通過することにより、搬送負荷トルクが変動する(この場合、搬送負荷トルクが減少する)場合のモータ変速制御方法について説明する。なお、以下では用紙の位置合わせ制御をモータ変速制御と記す。 In the first exemplary embodiment, during the alignment control of the recording material paper, the conveyance load torque fluctuates due to the trailing edge of the paper that is the target of the motor speed change control passing the conveyance roller (in this case, the conveyance load torque). Will be described. Hereinafter, the sheet alignment control is referred to as motor shift control.
≪画像形成装置の構成≫
まず、本実施例で用いる電子写真方式のカラー画像形成装置の構成について説明する。図1(a)は、中間転写体を採用したタンデム式のカラー画像形成装置の断面図であり、4色、すなわちイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各画像形成部を備えている。更に、各画像形成部は、感光ドラム、帯電部、露光部、現像部を備えている。図1(a)において、符号の末尾のY、M、C、Kは、各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用を示す。各色の画像形成部の構成は同様であり、以下の説明においては必要な場合を除きY、M、C、Kは省略するものとする。
<< Configuration of image forming apparatus >>
First, the configuration of an electrophotographic color image forming apparatus used in this embodiment will be described. FIG. 1A is a cross-sectional view of a tandem type color image forming apparatus employing an intermediate transfer member, and includes four colors, that is, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Each image forming unit is provided. Further, each image forming unit includes a photosensitive drum, a charging unit, an exposure unit, and a developing unit. In FIG. 1A, Y, M, C, and K at the end of the code indicate yellow, magenta, cyan, and black, respectively. The configurations of the image forming units for the respective colors are the same, and Y, M, C, and K are omitted in the following description unless necessary.
帯電手段としての帯電部は、各色のステーション毎に感光ドラム222を帯電するための帯電器223を備え、帯電器223は帯電ローラ223Sを備えている。像担持体である感光ドラム222は、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布した構成であり、不図示のモータにより駆動される。感光ドラム222は、画像形成動作に応じて反時計方向回り(図中、矢印方向)で回転する。露光手段としての露光部はレーザスキャナ224を備え、レーザスキャナ224から感光ドラム222へ露光光を照射し、感光ドラム222の表面を選択的に露光することにより、静電潜像を形成する。現像手段としての現像部は、感光ドラム222上(像担持体上)の静電潜像を可視化するために、各色のステーション毎に現像器226を備え、現像器226は、トナーを現像器へ送り出すトナー容器225と、現像ローラ226Sを備えている。なお、各々の現像器226は脱着が可能である。 The charging unit as charging means includes a charger 223 for charging the photosensitive drum 222 for each color station, and the charger 223 includes a charging roller 223S. The photosensitive drum 222, which is an image carrier, has a configuration in which an organic optical transmission layer is applied to the outer periphery of an aluminum cylinder, and is driven by a motor (not shown). The photosensitive drum 222 rotates counterclockwise (in the direction of the arrow in the drawing) according to the image forming operation. An exposure unit as an exposure unit includes a laser scanner 224. The laser scanner 224 irradiates the photosensitive drum 222 with exposure light, and selectively exposes the surface of the photosensitive drum 222 to form an electrostatic latent image. The developing unit as a developing unit includes a developing device 226 for each color station in order to visualize the electrostatic latent image on the photosensitive drum 222 (on the image carrier). The developing device 226 supplies toner to the developing device. A toner container 225 to be sent out and a developing roller 226S are provided. Each developing device 226 can be detached.
転写手段としての転写部は、一次転写ローラ227に電圧を印加すると共に、感光ドラム222の回転速度と中間転写ベルト228の回転速度に差をつけて、感光ドラム222上のトナー像を中間転写体である中間転写ベルト228上に転写する。これを一次転写という。更に、転写手段としての転写部は、ステーション毎にトナー像を中間転写ベルト228上に重ね合わせ、重ね合わせた多色トナー像を中間転写ベルト228の回転に伴い二次転写ローラ229まで搬送する。そして、給紙カセット212に載置された用紙211は、モータ300(図1(b))を駆動源とする給紙ローラ238、搬送ローラ239により給紙搬送され、更にモータ300を駆動源とするレジストローラ240で二次転写ローラ229へ狭持搬送される。そして、転写時には二次転写ローラ229に所定の電圧を印加することにより、用紙211には中間転写ベルト228上のトナー像が転写される。これを二次転写という。
The transfer unit as a transfer unit applies a voltage to the primary transfer roller 227 and also makes a difference between the rotation speed of the photosensitive drum 222 and the rotation speed of the
二次転写ローラ229は、用紙211にトナー像を転写している間、位置P252で用紙211に当接し、印字処理後は離間する。用紙211が所望のタイミングで搬送されているか否かはレジストセンサ241で検知され、所望のタイミングではない場合には、後述する用紙211に対するモータ変速制御が行われる。また、用紙211が搬送されてこない場合は、種々のジャム(例えば搬送遅延ジャム)が不図示のビデオコントローラ等に通知される。給紙カセット212に載置された用紙211は給紙ローラ238によって所望のタイミングで給紙されるが、給紙ローラ238の表面が摩耗するとスリップして所望のタイミングで用紙211を給紙できない場合がある。そのような場合に用紙211に対するモータ変速制御が行われる。
The
定着手段としての定着部231は、用紙211に転写されたトナー像を用紙211に溶融定着させるために、用紙211を加熱する定着ローラ232と、用紙211を定着ローラ232に圧接する加圧ローラ233を備えている。定着部231は、トナー像を保持した用紙211を定着ローラ232と加圧ローラ233により挟持搬送すると共に、熱及び圧力を加え、トナー像を用紙211に定着させる。トナー像が定着された後の用紙211は、その後、不図示の排出ローラによって不図示の排紙トレイに排出されて、画像形成動作が終了する。クリーニング部230は、用紙211に転写されずに中間転写ベルト228上に残ったトナーをクリーニングし、クリーニングにより回収された廃トナーは、不図示のクリーナ容器に蓄えられる。
The fixing
給紙ローラ238は給紙カセット212に載置された用紙211を給紙する。第2の搬送手段である搬送ローラ239は給紙カセット212から給紙された用紙211を用紙搬送路へと搬送する。第一の搬送手段であるレジストローラ240は、搬送ローラ239により搬送された用紙211を転写手段である二次転写ローラ229へ狭持搬送する。用紙211の搬送路上に設けられたレジストセンサ241は、用紙211の通過を検知する。
The
検知手段であるレジストセンサ241が配置された位置P250はモータ変速制御の開始位置を示し、用紙の搬送方向下流に設けられた位置P251はモータ変速制御の終了位置(終点)を示している。また、二次転写ローラ229と中間転写ベルト228が当接する位置P252は、二次転写位置を示している。なお、本実施例において、給紙ローラ238、搬送ローラ239及びレジストローラ240は、駆動手段である同一のモータ300(後述する図1(b))によって駆動される。また、給紙ローラ238及び搬送ローラ239に対する駆動力の伝達/遮断は、不図示の電磁クラッチにより切り替えられる。モータ変速制御は、位置P250から位置P251までの区間L243において、レジストローラ240を駆動するモータ300の回転速度を調整することにより行われ、その調整方法に関しては後述する。
A position P250 at which the
≪プリンタ制御部≫
次に、本実施例におけるプリンタ制御部とその動作を説明する。図1(b)は、本実施例のプリンタを制御する制御IC302の構成を示す図であり、制御IC302は、1チップマイクロコンピュータ等で構成され、プリンタの各種動作を制御する。制御IC302は、ホストI/F(インタフェース)部310、RAM308、ROM307、プリンタ制御部303、画像形成制御部304、用紙搬送制御部305から構成される。また、プリンタ制御部303、画像形成制御部304、用紙搬送制御部305はタイマ機能を有している。
≪Printer control part≫
Next, the printer control unit and its operation in this embodiment will be described. FIG. 1B is a diagram illustrating a configuration of a
ホストI/F部310は、プリント要求や画像データなどを送信するパーソナルコンピュータ(以下、PCという)等の外部装置であるホストコンピュータ(以下、単にホストという)との通信を行う。RAM308は画像データや紙種情報、プリンタの動作制御に必要となる制御データ等を一時的に記憶する。不揮発性の記憶部であるROM307は、マイクロコンピュータのプログラムやプリンタの動作制御に必要となるテーブルやデータを記憶する。プリンタ制御部303は、ホストからのプリント要求に応じて、電子写真プロセスによる画像形成処理や用紙の搬送処理等を制御する。画像形成制御部304は、プリンタ制御部303からの画像形成処理の開始指示を受けて、静電潜像の形成を行うレーザ制御や、静電潜像をトナーにより現像するための高圧制御等を行う。用紙搬送制御部305は、プリンタ制御部303からの画像形成処理の開始指示を受けて、用紙211の搬送制御を行う。
The host I /
また、レジストセンサ241は、搬送路上の用紙を検知し、プリンタ制御部303に通知する。モータドライバIC301は、用紙搬送制御部305からの駆動指示に応じてモータ300に電力供給を行う。モータ300は、用紙211を搬送する給紙ローラ238、搬送ローラ239及びレジストローラ240の駆動源である。なお、用紙搬送制御部305は、モータ300の他に、中間転写ベルト228及び定着部231を駆動する不図示のモータの制御も行う。
Further, the
続いて、画像形成時のプリンタ制御部303の動作について説明する。プリンタ制御部303は、ホストI/F部310を介してPCからのプリント要求を受信すると、PCから受信した画像データや、用紙サイズ、紙種等の記録材に関する情報をRAM308に格納する。そして、プリンタ制御部303は、所定のタイミングで画像形成制御部304に画像形成処理の開始指示を、用紙搬送制御部305に用紙の搬送開始指示を行う。画像形成制御部304は、RAM308に格納された画像データを、レーザスキャナ224による画像出力形式に適合したラスタデータに変換した後、潜像、現像、転写を順次行うよう、レーザ発光制御、現像に伴う高圧制御、転写に伴う高圧制御を行う。
Next, the operation of the
一方、用紙搬送制御部305は、所望の速度でモータ300を回転させるように、モータドライバIC301に対して駆動指示を順次送信する。モータドライバIC301は、用紙搬送制御部305からの駆動指示を受信すると、駆動指示に応じた電力をモータ300に供給する。一方、モータ300は、モータドライバIC301からの電力供給により回転動作を開始し、用紙211は搬送路上を搬送される。搬送路上を搬送される用紙211は、その後、レジストセンサ241が配置された位置P250に到達する。そして、レジストセンサ241は、用紙211の先端が到達したことを検知すると、プリンタ制御部303に検知結果を通知する。プリンタ制御部303は、レジストセンサ241からの用紙到達を通知する信号による用紙の到達タイミングと、画像形成制御部304が実行する画像形成処理状況に基づいて、用紙211の搬送遅れ又は搬送進み時間ΔTrを求める。更に、プリンタ制御部303は、搬送遅れ又は搬送進み時間ΔTrに基づいて、ずれ量である位置合わせ補正量ΔDrを算出する。
On the other hand, the sheet
また、プリンタ制御部303は、モータ変速制御中に搬送負荷トルクの変動が生じると判断すると、搬送負荷トルクの変動が生じるタイミングとその変動量に応じた位置合わせ誤差量を、ROM307に格納された位置合わせ誤差量テーブル309から取得する。なお、後述するように、位置合わせ誤差量テーブル309(以下、誤差量テーブル309という)は、対応付けられたデータの種類に伴い、複数のテーブルが存在し、ROM307に記憶されている。プリンタ制御部303は、位置合わせ補正量ΔDrから、搬送負荷変動トルクにより位置合わせ補正量の増減に応じて、誤差量テーブル309より取得した位置合わせ誤差量を加算又は減算して、位置合わせ補正量ΔDを算出する。そして、プリンタ制御部303は、位置合わせ補正量ΔDに対応したモータ300の速度補正情報、すなわち後述するモータ300の変更速度Vc及び実行時間TcをROM307に格納された変速制御情報テーブル306(第三のテーブル)から取得する。プリンタ制御部303は、変速制御情報テーブル306から取得した速度補正情報を用紙搬送制御部305に送信する。用紙搬送制御部305は、プリンタ制御部303から受信した速度補正情報に基づいて、モータ300の変速制御を実行する。なお、変速制御方法、及び位置合わせ補正量ΔDの算出方法については後述する。
When the
モータ変速制御が実行されると、用紙211は、画像形成制御部304により形成されたトナー画像と同期がとられたタイミングで搬送路上を搬送され、二次転写部にてトナー画像が転写され、定着部231にてトナー画像は溶融定着される。印刷プロセスが完了すると、プリンタ制御部303は、画像形成制御部304及び用紙搬送制御部305に制御の終了を通知する。なお、本実施例では、モータ、画像形成等の各種制御をASIC等のハードウェアで構成された制御部にて行う例を記載したが、別の手段、例えばマイクロコンピュータのプログラムによる制御でもよい。
When the motor shift control is executed, the
≪モータ変速制御≫
次に、モータ300による用紙の位置合わせ制御であるモータ変速制御について説明する。図2(a)は、モータ変速制御時のモータ300の速度遷移の一例(搬送遅れ補正)を示した図であり、横軸は時間[単位:秒]を、縦軸はモータ速度[単位:mm/s]をそれぞれ示している。図2(a)中の実線で示すグラフは、モータ変速制御を実行している場合のモータ300の速度遷移を示し、点線で示すグラフはモータ300を定常回転速度Vrefに維持し、モータ変速制御を実行しなかった場合のモータ300の速度遷移を示す。図2(a)において、タイミングT10はモータ変速制御の開始時刻を示し、用紙211の先端がレジストセンサ241に到達した時刻(位置P250(図1(a))に到達した時刻)でもある。タイミングT11はモータ300の回転速度が変速回転速度Vcに到達した時刻を示し、タイミングT12はモータ300の速度を変速回転速度Vcから定常回転速度Vrefに戻す制御を開始する時刻を示す。更に、タイミングT13はモータ300の速度が定常回転速度Vrefに戻った時刻を示し、用紙211の先端がモータ変速制御の終了位置P251(図1(a))に到達した時刻でもある。モータ300の回転速度の変更制御は、図2(a)に示すように、開始点である位置P250から終点である位置P251の区間L243において行われ、これにより位置P250において生じていた用紙211の搬送遅れが解消される。なお、モータ変速制御時の速度Vc及びモータ変速制御が行われる期間である実行時間Tcは、用紙211の位置合わせ補正量ΔDによってそれぞれ異なる。また、位置合わせ補正量ΔDに対応したモータ変速制御時の補正情報である変更速度Vc及び実行時間Tcは、ROM307に格納されている。
≪Motor shift control≫
Next, a description will be given of motor speed change control, which is paper position alignment control by the
次に、モータ変速制御実行時の用紙211の振る舞いについて説明する。ここでは、モータ変速制御中に用紙の搬送負荷トルクに変動が生じない場合について説明する。図2(b)は、搬送遅れがない場合の用紙211の搬送状況と、搬送遅れが生じている場合の用紙211の搬送状況を示した図であり、用紙211の搬送状況とは、用紙211の先端が搬送路上を移動する状況を示している。図2(b)において、横軸は時間[単位:秒(s)]、縦軸は搬送路上の位置(搬送路位置)を示し、位置P250、P251、P252は、図1(a)の用紙搬送路の位置を、区間L243は、位置P250と位置P251間の区間(距離)を示す。図中の点線で示すグラフ(理想の用紙先端位置)は、用紙211が理想的に搬送された場合の、用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示している。ここで、理想的な用紙211の搬送とは、給紙カセット212から二次転写位置P252までの用紙の搬送において、画像形成部における画像書き出しタイミングに対して搬送進み又は搬送遅れがなく、モータ変速制御を行う必要がない搬送状態のことを指す。すなわち、理想的な用紙211の搬送とは、設計上、想定している中間転写ベルト228上に形成されたトナー像の移動に同期した用紙211の搬送状態を指している。一方、図中、実線で示すグラフ(実際の用紙先端位置)は、画像形成部における画像書き出しタイミングに対して、実際に搬送遅れが生じた用紙211に対して、モータ変速制御が行われた場合の用紙211の先端が搬送路上を移動する様子の一例を示している。また、二点鎖線で示すグラフは、実際に搬送遅れが生じた用紙211に対して、モータ変速制御が行われなかった場合の用紙211の先端が搬送路上を移動する様子の一例を示している。
Next, the behavior of the
図2(b)において、用紙211の先端がレジストセンサ241(位置P250)により検知されると、プリンタ制御部303は、位置P250における搬送が遅れない場合(点線のグラフ)と搬送遅れがある場合(実線のグラフ)との時間差ΔTrを算出する。ここで、搬送遅れがない場合の用紙211が位置P250に到達するタイミングは以下のように算出する。すなわち、プリンタ制御部303は画像形成制御部304より中間転写ベルト228に感光ドラム222上のトナー像が転写されるタイミングを取得し、中間転写ベルト228の駆動速度に基づきトナー像が二次転写位置P252に到達するタイミングを算出する。そして、プリンタ制御部303は、算出されたタイミングから、用紙211の設計上の搬送速度に基づいて、用紙211がレジストセンサ241(位置P250)に到達するタイミングを算出することができる。プリンタ制御部303は、算出されたタイミング(時刻)とレジストセンサ241からの検知結果を受信したタイミング(時刻)から算出された時間差ΔTrを算出する。そして、プリンタ制御部303は、算出された時間差ΔTrと用紙211の設計上の搬送速度を乗ずることにより、位置P250における搬送遅れがない場合とある場合での用紙211の搬送距離の差である用紙211の位置合わせ補正量ΔDrを算出する。プリンタ制御部303は算出された位置合わせ補正量ΔDrに基づくモータ変速制御時の補正情報を前述した変速制御情報テーブル306より取得し、用紙搬送制御部305にモータ変速制御の実行を指示する。モータ変速制御開始後の用紙先端は、図2(b)に示すように、搬送路上の位置P251において理想的に搬送された場合の用紙211の先端位置と一致するように搬送誤差が解消されている。そして、位置P251においてモータ変速制御が終了した後、用紙211は、理想的な搬送状態の用紙211と同一の軌道上を進んでいく。
In FIG. 2B, when the leading edge of the
図2(b)に示す用紙先端の検知タイミングのばらつきである時間差ΔTrは、給紙時の電気的及び機構的な遅れや、給紙カセット212上の用紙211の先端位置のばらつきや、搬送ローラ239のローラ径の経時的変化など、様々な要因で発生する。そのため、上述したモータ変速制御を行うことで、用紙211の搬送ばらつきが補正され、中間転写ベルト228上のトナー画像との位置合わせを実現することができる。
The time difference ΔTr, which is the variation in the detection timing of the leading edge of the paper shown in FIG. 2B, is caused by an electrical and mechanical delay at the time of paper feeding, a variation in the leading edge position of the
≪搬送負荷トルク変動による位置合わせ誤差≫
次に、モータ変速制御中に発生した搬送負荷トルク変動による位置合わせ誤差について説明する。図3(a)は、搬送負荷トルク変動が発生したときの用紙211の位置と位置合わせ誤差との関係を示すグラフである。図3(a)の横軸は搬送負荷トルク変動が発生したときの用紙211の先端の搬送路上の位置(Pt1)[単位:mm]を示し、縦軸は位置合わせ誤差[単位:mm]を示す。なお、搬送路上の位置(Pt1)は、モータ変速制御の終了位置である位置P251から搬送路の上流方向への距離(単位:mm)にて示す。図3(a)において、「P251位置」はPt1が0である位置P251を指し、「P251上流10」は、Pt1が位置P251から搬送路の上流方向に10mm離れた位置を指している。
≪Positioning error due to transfer load torque fluctuation≫
Next, a description will be given of an alignment error caused by a conveyance load torque fluctuation generated during the motor shift control. FIG. 3A is a graph showing the relationship between the position of the
また、搬送負荷トルク変動が発生する用紙211の搬送路上の位置は、用紙211の用紙長α、区間L243の距離β、及びレジストローラ240と搬送ローラ239との間の搬送路の距離γに基づいて算出することができる。すなわち、搬送負荷トルク変動が発生する用紙211の搬送路上の位置は、(β+γ)−αにより算出することができ、(β+γ)≦αであれば、搬送負荷変動は発生しない。なお、区間L243の距離β、及びレジストローラ240と搬送ローラ239との間の搬送路の距離γは、予めROM307に制御データとして記憶されている。図3(a)における搬送負荷トルクの変動は、モータ変速制御中の用紙211が搬送ローラ239に挟持された状態から、用紙211の後端が搬送ローラ239を通過し、用紙211が搬送ローラ239に挟持されない状態に変化した時点から発生する。すなわち、搬送負荷トルクの変動は、モータ変速制御中に用紙211の後端が搬送ローラ239を通過すると発生し、その結果、位置合わせ誤差が生じる。図3(a)のグラフより、搬送負荷トルクの変動が早期に発生するほど、すなわち用紙211の用紙長が短く、用紙211の後端の通過が搬送路上のより上流で発生するほど、位置合わせ誤差がより大きくなることがわかる。これは、用紙211が搬送ローラ239に狭持されなくなることにより、レジストローラ240での用紙搬送にかかる搬送負荷が軽減され、その結果、レジストローラ240の用紙搬送力が上昇するためである。
Further, the position of the
図3(b)は、モータ変速制御中に搬送負荷トルクが減少した場合の用紙211の振る舞いの一例を示している。図3(b)において、横軸は時間[単位:秒(s)]、縦軸は搬送路上の位置(搬送路位置)を示し、実線で示すグラフは、モータ変速制御中に搬送負荷トルクが減少した場合の用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示している。一方、一点鎖線部分は、モータ変速制御中に搬送負荷トルクの変動がない場合に用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示している。また、点線で示すグラフは、理想的に用紙211が搬送された場合の用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示している。更に、二点鎖線で示すグラフは、実際に搬送遅れが生じた用紙211に対して、モータ変速制御が行われなかった場合の用紙211の先端が搬送路上を移動する様子の一例を示している。図3(b)に示すように、搬送負荷トルクが減少した時点である位置Pt1からモータ変速制御による位置合わせ補正が過度にかかり、変速制御終了時では想定した補正位置から外れてしまい、ずれ量である位置合わせ誤差量ΔD1が生じる。その結果、用紙211の先端は、実線で示す発生した搬送負荷トルクの変動を考慮しないモータ変速制御を行った場合のグラフのような移動をすることになる。このように、モータ変速制御中に搬送負荷トルクが変動すると、その搬送負荷トルクの変動量に応じた第一の位置合わせ誤差量である位置合わせ誤差(ΔD1)が更に生じる。そのため、モータ変速制御を実施する場合には搬送負荷トルクの変動に応じた誤差量ΔD1に基づいて、用紙211の搬送遅れによる位置合わせ補正量ΔDrを補正して、最終位置合わせ補正量ΔDを算出する。そして、算出された最終位置合わせ補正量ΔDに基づいて、モータ変速制御を行う必要がある。
FIG. 3B shows an example of the behavior of the
図3(b)に示すように、位置P250においては、実際の用紙211は理想的な用紙搬送の場合に比べて、搬送遅れ時間ΔTrが発生し、用紙211の搬送遅れにより、位置P250において、位置合わせ補正量ΔDrが生じている。そして、実際に搬送される用紙211の先端を、位置P251において、理想的な用紙搬送、すなわち設計上、想定している用紙搬送の場合の用紙先端と合わせるために、位置合わせ補正量ΔDrに応じた変速速度Vcと実行時間Tcでモータ変速制御を行う。ところが、位置Pt1において、用紙211の後端が搬送ローラ239を通過してしまうため、レジストローラ240に加わる搬送負荷が軽くなり(減少し)、用紙211の搬送速度が上昇する。その結果、用紙211の先端は、理想的な用紙搬送の場合の用紙先端が位置P251に到達する時刻よりも早く到達し、位置合わせ誤差量ΔD1が発生する。そのため、実際に搬送される用紙211の先端を、位置P251において、理想的な用紙搬送の場合の用紙先端と合わせるために必要な最終位置合わせ補正量ΔDは、ΔD=位置合わせ補正量ΔDr−位置合わせ誤差量ΔD1となる。
As shown in FIG. 3B, at the position P250, the
また、例えばレジストローラ240と搬送ローラ239との間に周速差が生じている場合や、搬送ローラに駆動力がない状態、すなわちレジストローラ240の駆動力で搬送ローラ239を従動回転させている場合等は、特に搬送負荷トルクの変動が大きくなる。それに伴い、位置合わせ誤差量ΔD1も大きくなるため、上述した位置合わせ補正量ΔDrの補正が必要になる。
Further, for example, when there is a difference in peripheral speed between the
なお、本実施例では、図3(a)に示した搬送負荷トルク変動が発生したときの用紙211の先端位置(Pt1)と、位置合わせ誤差量とを対応付けたテーブル(第一のテーブル)が、ROM307の誤差量テーブル309に予め記憶されている。また、図3(a)の位置合わせ誤差量の関係は、紙種の違い(例えば用紙の厚さ、材質の違い)でも変化する。そのため、位置合わせ誤差量のテーブルは、紙種毎に設けてもよい。更に、搬送ローラ239やレジストローラ240の摩耗度合いに応じた位置合わせ誤差量のテーブルを設けてもよい。
In this embodiment, a table (first table) in which the leading end position (Pt1) of the
≪負荷トルク変動を考慮したモータ変速制御≫
次に、本実施例におけるモータ変速制御について図4、図5を用いて説明する。図4は、本実施例のモータ変速制御の制御シーケンスを示すフローチャートであり、プリント動作時に起動される。図5は、モータ変速制御中に搬送負荷トルクが減少した場合の本実施例のモータ変速制御を実行したときの用紙211の振る舞いを表した図である。図5は、前述した図3(b)と同様の図であり、横軸は時間[単位:秒(s)]、縦軸は搬送路上の位置(搬送路位置)を示す。更に、実線は図4に示す制御により実際に用紙211の先端が搬送路上を移動する様子、一点鎖線はモータ変速制御中に搬送負荷トルクの変動がなかった場合に用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示している。また、点線は設計上想定している理想的な搬送状態の場合の用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示し、二点鎖線は、実際に搬送遅れが生じた場合に、モータ変速制御を行わなかったときの用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示している。
≪Motor shift control considering load torque fluctuation≫
Next, motor shift control in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing a control sequence of the motor speed change control according to the present embodiment, which is activated during the printing operation. FIG. 5 is a diagram illustrating the behavior of the
図4のステップ(以下、Sとする)100では、プリンタ制御部303は、画像形成制御部304に画像形成処理の開始指示を、用紙搬送制御部305に用紙の搬送開始指示を行い、内部に有するタイマをスタートさせる。そして、プリンタ制御部303は、モータ変速制御に必要な情報が記憶される記憶エリアの初期化を行い、例えば後述する位置合わせ誤差量ΔD1が格納される記憶エリアに0を設定する。S101では、プリンタ制御部303は、RAM308に格納されたホストから受信した紙種等の記録材に関するプリント情報から用紙211の用紙長αや紙種、ここでは用紙の厚さ、材質についての情報を取得する。S102では、プリンタ制御部303は、レジストセンサ241から用紙211の先端を検知した通知を受信したかどうかを判断し、受信していないと判断した場合にはS102の処理を繰り返し、受信したと判断した場合にはS103に進む。
In step (hereinafter referred to as S) 100 in FIG. 4, the
S103では、プリンタ制御部303は、図5に点線にて示す用紙211が理想的に搬送された場合の用紙211の先端が位置P250に到達する時間(タイマ値)を算出する。算出方法については、前述したので、ここでの説明は省略する。そして、プリンタ制御部303は、算出されたタイマ値と、レジストセンサ241から通知を受信したときのタイマ値に基づいて、用紙211が位置P250に到達する時間の差分時間ΔTr(図5)を算出する。S104では、プリンタ制御部303は、算出された差分時間ΔTrと用紙211の理想的に搬送された場合の搬送速度とを乗ずることにより、位置合わせ補正量ΔDrを算出する。
In step S103, the
S105では、プリンタ制御部303は、モータ変速制御中に搬送負荷トルクの変動があるかどうか、すなわちモータ変速制御中に用紙211の後端が搬送ローラ239を通過するかどうかを判断する。プリンタ制御部303は、ROM307より区間L243の距離β、及びレジストローラ240と搬送ローラ239との間の搬送路の距離γを読み出す。そして、プリンタ制御部303は、S101で取得した用紙211の用紙長α、区間L243の距離β、距離γの関係が(β+γ)>αかどうか判断する。プリンタ制御部303は、(β+γ)>αであれば搬送負荷トルクの変動が発生すると判断しS106に進み、(β+γ)≦αであれば、搬送負荷トルクの変動が発生しないと判断し(位置合わせ誤差量ΔD1は0として)、S107に進む。
In step S <b> 105, the
S106では、プリンタ制御部303は、紙種と搬送負荷トルクの変動が発生する用紙211の先端の搬送路上の位置Pt1に対応する位置合わせ誤差量ΔD1を、ROM307の誤差量テーブル309から取得する。S107では、プリンタ制御部303は、最終位置合わせ補正量ΔDをΔD=位置合わせ補正量ΔDr−位置合わせ誤差量ΔD1により算出する。S108では、プリンタ制御部303は、ROM307に記憶された変速制御情報テーブル306から、算出された最終位置合わせ補正量ΔDに対応するモータ変速情報を取得する。そして、プリンタ制御部303は、取得されたモータ変速情報であるモータ300の変更速度Vc及び実行時間Tcを用紙搬送制御部305に送信し、モータ変速制御の開始を指示することで、搬送補正を開始する。
In step S <b> 106, the
図4で説明したモータ変速制御の結果、図5に示すように、搬送負荷トルクが変動する位置Pt1以降で発生する位置合わせ時間誤差T1(図3(b)に示す位置合わせ誤差量ΔD1に対応している)に応じたモータ変速制御を実行する。これにより、用紙211の先端位置は、モータ変速制御が終了する位置P251において、理想の用紙搬送時の用紙211の先端位置に一致させることができる。このように、モータ変速制御中の搬送負荷トルクの変動による位置合わせ誤差を考慮したモータ変速制御を行うことで、様々なプリンタの用紙搬送路構成、用紙長に対しても精度よく搬送中の用紙の位置合わせを行うことができる。なお、本実施例では用紙長に対応した位置合わせ誤差量をテーブル化して、ROM307に格納している。位置合わせ誤差量を用紙長だけでなく、例えば紙種、レジストローラ240や搬送ローラ239の耐久摩耗状態に応じて予め測定し、位置合わせ誤差量との対応付けをテーブルにして、ROM307に格納してもよい。以上説明したように、本実施例によれば、用紙の位置合わせ制御中に用紙の搬送負荷に変動が生じても、精度よく用紙の位置合わせを行うことができる。
As a result of the motor shift control explained in FIG. 4, as shown in FIG. 5, it corresponds to the alignment time error T1 (positioning error amount ΔD1 shown in FIG. 3B) that occurs after the position Pt1 where the conveyance load torque fluctuates. The motor shift control according to the As a result, the leading end position of the
実施例1では、モータ変速制御中の搬送負荷トルクが減少する方向に変動した場合の制御について説明した。実施例2では、モータ変速制御中の搬送負荷トルクが増加する方向に変動し、モータ変速制御時の位置合わせ誤差が発生する場合の制御について説明する。なお、画像形成装置の構成、プリンタ制御部の構成、モータ変速制御方法は実施例1と同様であるため、説明を省略する。 In the first embodiment, the control when the conveyance load torque during the motor shift control is changed in the decreasing direction has been described. In the second embodiment, a description will be given of the control in the case where the conveyance load torque during the motor shift control is changed in the increasing direction and an alignment error occurs during the motor shift control. Note that the configuration of the image forming apparatus, the configuration of the printer control unit, and the motor shift control method are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
≪搬送負荷トルク変動による位置合わせ誤差≫
モータ変速制御中の搬送負荷トルク変動による位置合わせ誤差について、図6を用いて説明する。図6(a)は、搬送負荷トルク変動が発生したときの用紙211の位置と位置合わせ誤差との関係を示すグラフである。図6(a)の横軸は搬送負荷トルク変動が発生したときの用紙211の先端の搬送路上の位置(Pt2)[単位:mm]を示し、縦軸は位置合わせ誤差[単位:mm]を示す。なお、搬送路上の位置(Pt2)は、モータ変速制御の終了位置である位置P251から搬送路の上流方向への距離(単位:mm)にて示す。図6(a)において、「P251位置」は位置Pt2が0である位置P251を指し、「P251上流25」は、位置Pt2が位置P251から搬送路の上流方向に25mm離れた位置を指している。
≪Positioning error due to transfer load torque fluctuation≫
An alignment error due to a change in the conveyance load torque during the motor shift control will be described with reference to FIG. FIG. 6A is a graph showing the relationship between the position of the
図6(a)に示す搬送負荷トルクの変動は、モータ変速制御中において電磁クラッチによるモータ動力の連結/切断処理により、モータ300からの駆動力が搬送ローラ239に伝達されている状態から伝達されない状態へと切り替わった時点で発生する。ここで、給紙ローラ238及び搬送ローラ239にモータ300の駆動力を伝達する電磁クラッチについて説明する。電磁クラッチはモータ動力との連結/切断を電磁石への電力の供給を行うことで実現している。電磁クラッチを連結する場合は電磁石に電力を供給し、切断する場合は電力の供給を停止する。電力を供給し続けられた電磁石は次第に温度が上昇し、それに伴い、連結力が低下する特徴を有している。そのため、連結力を維持するには、所定の時間間隔で、電磁クラッチの切断処理をしなければならないという使用上の制約がある。本実施例の給紙ローラ238及び搬送ローラ239への駆動力を制御する電磁クラッチも同様であり、使用上の制約に応じて電磁クラッチの切断処理を実行しなければならない。この制約によりモータ変速制御中に電磁クラッチの切断処理を行う場合が生じ、電磁クラッチが切断されると、給紙ローラ238及び搬送ローラ239は停止する。
6A is not transmitted from the state in which the driving force from the
図6(a)における搬送負荷トルクの変動は、モータ変速制御中の用紙211が搬送ローラ239に挟持された状態で、電磁クラッチが切断され、搬送ローラ239が回転を停止した時点から発生する。すなわち、搬送負荷トルクの変動は、モータ変速制御中に用紙211を挟持搬送中の搬送ローラ239が停止すると発生し、位置合わせ誤差が生じる。図6(a)のグラフより、搬送負荷トルクの変動が早期に、すなわち搬送路上のより上流で発生するほど、位置合わせ誤差がより大きくなることがわかる。これは、搬送ローラ239が停止したときに用紙211が搬送ローラ239に狭持されていることにより、レジストローラ240での用紙搬送にかかる搬送負荷が増加され、その結果、レジストローラ240の用紙搬送力が低下するためである。
The fluctuation of the conveyance load torque in FIG. 6A occurs when the electromagnetic clutch is disengaged and the
図6(b)は、モータ変速制御中に搬送負荷トルクが増加した場合の用紙211の振る舞いの一例を示している。図6(b)において、横軸は時間[単位:秒(s)]、縦軸は搬送路上の位置(搬送路位置)を示し、実線(実際の用紙先端位置)は、モータ変速制御中に搬送負荷トルクが増加した場合の用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示している。一方、一点鎖線部分は、モータ変速制御中に搬送負荷トルクの変動がない場合に用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示している。また、点線(理想の用紙先端位置)は、理想的に(設計上、想定しているように)用紙211が搬送された場合の用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示している。更に、二点鎖線で示すグラフは、実際に搬送遅れが生じた用紙211に対して、モータ変速制御が行われなかった場合の用紙211の先端が搬送路上を移動する様子の一例を示している。
FIG. 6B shows an example of the behavior of the
図6(b)に示すように、搬送負荷トルクが増加した時点である位置Pt2からモータ変速制御による位置合わせ補正が過少となり、変速制御が終了する位置P251では想定した補正位置から外れてしまい、ずれ量である位置合わせ誤差量ΔD2が生じる。その結果、用紙211の先端は、実線で示す発生した搬送負荷トルクの変動を考慮しないモータ変速制御を行った場合のグラフのような移動をすることになる。このように、モータ変速制御中に搬送負荷トルクが変動すると、その搬送負荷トルクの変動量に応じた位置合わせ誤差(ΔD2)が更に生じる。そのため、モータ変速制御を実施する場合には搬送負荷トルクの変動に応じた誤差量ΔD2に基づいて、用紙211の搬送遅れによる位置合わせ補正量ΔDrを補正して、最終位置合わせ補正量ΔDを算出する。そして、算出された最終位置合わせ補正量ΔDに基づいて、モータ変速制御を行う必要がある。
As shown in FIG. 6B, the position correction by the motor shift control is insufficient from the position Pt2 at the time when the conveyance load torque is increased, and the position P251 at which the shift control ends is out of the assumed correction position. An alignment error amount ΔD2 that is a shift amount is generated. As a result, the leading edge of the
図6(b)に示すように、位置P250においては、実際の用紙211は理想的な用紙搬送の場合に比べて、搬送遅れ時間ΔTrが発生し、用紙211の搬送遅れにより、位置P250において、位置合わせ補正量ΔDrが生じている。そして、実際に搬送される用紙211の先端を位置P251において理想的な用紙搬送(設計上、想定している用紙搬送)の場合の用紙先端と合わせるために、位置合わせ補正量ΔDrに応じた変速速度Vcと実行時間Tcでモータ変速制御を行う。ところが、位置Pt2において、搬送ローラ239の回転が停止するため、用紙211を搬送するレジストローラ240に加わる搬送負荷が重くなり(増加し)、用紙211の搬送速度が低下する。その結果、用紙211の先端は、理想的な用紙搬送の場合に用紙先端が位置P251に到達する時刻よりも遅れて到達し、第二の位置合わせ誤差量である位置合わせ誤差量ΔD2が発生する。そのため、実際に搬送される用紙211の先端を、位置P251において、理想的な用紙搬送の場合の用紙先端と合わせるために必要な最終位置合わせ補正量ΔDは、ΔD=位置合わせ補正量ΔDr+位置合わせ誤差量ΔD2となる。
As shown in FIG. 6B, at the position P250, the
このように、モータ変速制御中に搬送負荷トルクが変動する場合は、その搬送負荷トルクの変動量に応じて位置合わせに誤差が生じるため、モータ変速制御を実施する際は誤差量を補正した上で制御を行う必要がある。特にレジストローラ240と搬送ローラ239との間に周速差が生じている場合は、搬送負荷トルクの変動が大きく、上述したモータ変速制御が必要になる。なお、本実施例では、図6(a)に示した搬送負荷トルク変動が発生したときの用紙211の先端位置(Pt2)と、位置合わせ誤差量とを対応付けたテーブル(第二のテーブル)が、ROM307の誤差量テーブル309に予め記憶されている。また、図6(a)の位置合わせ誤差量の関係は、紙種の違い(例えば用紙の厚さ、材質の違い)でも変化する。そのため、位置合わせ誤差量のテーブルは、紙種毎に設けてもよい。更に、搬送ローラ239やレジストローラ240の摩耗度合いに応じた位置合わせ誤差量のテーブルを設けてもよい。
As described above, when the transport load torque fluctuates during the motor shift control, an error occurs in alignment according to the variation amount of the transport load torque. Therefore, when the motor shift control is performed, the error amount is corrected. It is necessary to control with. In particular, when there is a peripheral speed difference between the
≪負荷トルク変動を考慮したモータ変速制御≫
次に、本実施例におけるモータ変速制御について図7、図8を用いて説明する。図7は、本実施例のモータ変速制御の制御シーケンスを示すフローチャートであり、プリント動作時に起動される。図8は、モータ変速制御中に搬送負荷トルクが増加した場合の本実施例のモータ変速制御を実行したときの用紙211の振る舞いを表した図である。図8は、前述した図6(b)と同様の図であり、横軸は時間[単位:秒(s)]、縦軸は搬送路上の位置(搬送路位置)を示す。更に、実線は図7に示す制御により実際に用紙211の先端が搬送路上を移動する様子、一点鎖線はモータ変速制御中に搬送負荷トルクの変動がなかった場合に用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示している。また、点線は設計上想定している理想的な搬送状態の場合の用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示し、二点鎖線は、実際に搬送遅れが生じた場合に、モータ変速制御を行わなかったときの用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示している。
≪Motor shift control considering load torque fluctuation≫
Next, motor shift control in this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a flowchart showing a control sequence of the motor speed change control according to the present embodiment, which is activated during the printing operation. FIG. 8 is a diagram illustrating the behavior of the
図7のS200では、プリンタ制御部303は、画像形成制御部304に画像形成処理の開始指示を、用紙搬送制御部305に用紙の搬送開始指示を行い、内部に有するタイマをスタートさせる。そして、プリンタ制御部303は、モータ変速制御に必要な情報が記憶される記憶エリアの初期化を行い、例えば後述する位置合わせ誤差量ΔD2が格納される記憶エリアに0を設定する。S201では、プリンタ制御部303は、RAM308に格納されたホストから受信した記録材に関するプリント情報から紙種、ここでは用紙の厚さ、材質についての情報を取得する。更に、プリンタ制御部303は、用紙長、区間L243の距離β、レジストローラ240と搬送ローラ239との間の距離γ、搬送ローラ239の用紙211の搬送速度、電磁クラッチを連結してから切断するまでの時間等を取得する。S202〜S204の処理については、実施例1の図4のS102〜S104の処理と同様であり、説明を省略する。
In S200 of FIG. 7, the
S205では、プリンタ制御部303は、モータ変速制御中に搬送負荷トルクの変動があるかどうか、すなわち電磁クラッチの切断により搬送ローラ239が停止したときに、搬送ローラ239は用紙211を挟持した状態であるかどうかを判断する。プリンタ制御部303は、S201で取得された搬送ローラ239の搬送速度と電磁クラッチを連結してから切断するまでの時間により算出される搬送長と用紙211の用紙長とを比較する。プリンタ制御部303は、用紙長>搬送長であれば搬送負荷トルクの変動が発生すると判断しS206に進み、用紙長≦搬送長であれば、搬送負荷トルクの変動が発生しないと判断し(位置合わせ誤差量ΔD2は0として)、S207に進む。
In step S <b> 205, the
S206では、プリンタ制御部303は、S201で取得したプリント情報に基づいて、搬送負荷トルクの変動が発生する用紙211の先端の搬送路上の位置Pt2を算出する。そして、プリンタ制御部303は、紙種と算出された位置Pt2とに対応する位置合わせ誤差量ΔD2を、ROM307に格納された誤差量テーブル309から取得する。S207では、プリンタ制御部303は、最終位置合わせ補正量ΔDをΔD=位置合わせ補正量ΔDr+位置合わせ誤差量ΔD2により算出する。S208の処理については、実施例1の図4のS108の処理と同様であり、説明を省略する。
In step S206, the
図7で説明したモータ変速制御の結果、図8に示すように、搬送負荷トルクが変動する位置Pt2以降で発生する位置合わせ時間誤差T2(図6(b)に示す位置合わせ誤差量ΔD2に対応している)に応じたモータ変速制御を実行する。これにより、用紙211の先端位置は、モータ変速制御が終了する位置P251において、設計上想定している用紙搬送時の用紙211の先端位置に一致させることができる。このように、モータ変速制御中の搬送負荷トルクの変動による位置合わせ誤差を考慮したモータ変速制御を行うことで、様々なプリンタの用紙搬送路構成、用紙長、紙種に対しても精度よく搬送中の用紙の位置合わせを行うことができる。以上説明したように、本実施例によれば、用紙の位置合わせ制御中に用紙の搬送負荷に変動が生じても、精度よく用紙の位置合わせを行うことができる。
As a result of the motor shift control explained in FIG. 7, as shown in FIG. 8, it corresponds to the alignment time error T2 that occurs after the position Pt2 where the conveyance load torque fluctuates (corresponding to the alignment error amount ΔD2 shown in FIG. 6B). The motor shift control according to the As a result, the leading end position of the
実施例1ではモータ変速制御中の搬送負荷トルクが減少する方向に変動した場合の制御について、実施例2ではモータ変速制御中の搬送負荷トルクが増加する方向に変動した場合の制御について説明した。実施例3では、モータ変速制御中に電磁クラッチの制御が実行され、更に用紙が搬送ローラを抜けることにより、レジストローラにかかる搬送負荷トルクが増減し、モータ変速制御時の位置合わせ誤差が発生する場合の制御について説明する。なお、画像形成装置の構成、プリンタ制御部の構成、モータ変速制御方法、搬送負荷トルク変動による位置合わせ誤差に関しては実施例1、2と同様であるため、説明を省略する。 In the first embodiment, the control when the conveyance load torque during the motor shift control is changed in the decreasing direction has been described, and in the second embodiment, the control when the conveyance load torque during the motor shift control is changed in the increasing direction has been described. In the third embodiment, the electromagnetic clutch control is executed during the motor shift control, and further, the sheet passes through the transport roller, whereby the transport load torque applied to the registration roller is increased and decreased, and an alignment error occurs during the motor shift control. The case control will be described. Note that the configuration of the image forming apparatus, the configuration of the printer control unit, the motor speed change control method, and the alignment error due to the variation in the conveyance load torque are the same as those in the first and second embodiments, and thus description thereof is omitted.
≪負荷トルク変動を考慮したモータ変速制御≫
本実施例におけるモータ変速制御について図9、図10を用いて説明する。図9は、本実施例のモータ変速制御の制御シーケンスを示すフローチャートであり、プリント動作時に起動される。図10は、モータ変速制御中に搬送負荷トルクが増減した場合の、本実施例のモータ変速制御を実行したときの用紙211の振る舞いを表した図である。図10は、前述した図5、図8と同様の図であり、横軸は時間[単位:秒(s)]、縦軸は搬送路上の位置(搬送路位置)を示す。更に、実線は図9に示す制御により実際に用紙211の先端が搬送路上を移動する様子、一点鎖線はモータ変速制御中に搬送負荷トルクの変動がなかった場合に用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示している。また、点線は設計上想定している理想的な搬送状態の場合の用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示し、二点鎖線は、実際に搬送遅れが生じた場合に、モータ変速制御を行わなかったときの用紙211の先端が搬送路上を移動する様子を示している。
≪Motor shift control considering load torque fluctuation≫
The motor speed change control in this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a flowchart showing a control sequence of the motor speed change control according to the present embodiment, which is activated during the printing operation. FIG. 10 is a diagram illustrating the behavior of the
図9のS300では、プリンタ制御部303は、画像形成制御部304に画像形成処理の開始指示を、用紙搬送制御部305に用紙の搬送開始指示を行い、内部に有するタイマをスタートさせる。そして、プリンタ制御部303は、モータ変速制御に必要な情報が記憶される記憶エリアの初期化を行い、例えば後述する位置合わせ誤差量ΔD1、ΔD2が格納される記憶エリアに0を設定する。S301では、プリンタ制御部303は、RAM308に格納されたホストから受信した記録材に関するプリント情報から用紙211の用紙長や紙種、ここでは用紙の厚さ、材質についての情報を取得する。更に、プリンタ制御部303は、用紙長、区間L243の距離β、レジストローラ240と搬送ローラ239との間の距離γ、搬送ローラ239の用紙211の搬送速度、電磁クラッチを連結してから切断するまでの時間等を取得する。
In S300 of FIG. 9, the
S302〜S304の処理については、実施例1の図4のS102〜S104、実施例2のS202〜S204の処理と同様であり、説明を省略する。また、S305、S306の処理については、実施例1の図4のS105、S106の処理と同様であり、説明を省略する。更に、S307、S308の処理については、実施例2の図4のS205、S206の処理と同様であり、説明を省略する。 The processing in S302 to S304 is the same as the processing in S102 to S104 in FIG. 4 of the first embodiment and the processing in S202 to S204 in the second embodiment, and a description thereof will be omitted. Further, the processes of S305 and S306 are the same as the processes of S105 and S106 of FIG. Further, the processing of S307 and S308 is the same as the processing of S205 and S206 of FIG.
S309では、プリンタ制御部303は、最終位置合わせ補正量ΔDをΔD=位置合わせ補正量ΔDr−位置合わせ誤差量ΔD1+位置合わせ誤差量ΔD2により算出する。S310では、プリンタ制御部303は、ROM307に記憶された変速制御情報テーブル306から、算出された最終位置合わせ補正量ΔDに対応するモータ変速情報を取得する。そして、プリンタ制御部303は、取得されたモータ変速情報であるモータ300の変更速度Vc及び実行時間Tcを用紙搬送制御部305に送信し、モータ変速制御の開始を指示することで、搬送補正を開始する。
In step S309, the
図9で説明したモータ変速制御の結果、図10に示すように、搬送負荷トルクが変動する位置Pt1及び位置Pt2以降で発生する位置合わせ時間誤差T3(位置合わせ誤差量ΔD1、ΔD2に対応している)に応じたモータ変速制御を実行する。これにより、用紙211の先端位置は、モータ変速制御が終了する位置P251において、設計上想定している用紙搬送時の用紙211の先端位置に一致させることができる。このように、モータ変速制御中の搬送負荷トルクの変動による位置合わせ誤差を考慮したモータ変速制御を行うことで、様々なプリンタの用紙搬送路構成、用紙長、紙種に対しても精度よく搬送中の用紙の位置合わせを行うことができる。
As a result of the motor shift control explained in FIG. 9, as shown in FIG. 10, the alignment time error T3 (corresponding to the alignment error amounts ΔD1 and ΔD2) occurring after the position Pt1 and the position Pt2 where the conveyance load torque fluctuates. The motor shift control according to the As a result, the leading end position of the
なお、上述した実施例1〜3では、給紙ローラ、搬送ローラ及びレジストローラを同一のモータ300で駆動させているが、それぞれ異なるモータで駆動させても、上述した実施例の制御を適用することができる。また、上述した実施例1〜3は搬送遅れが発生している場合の例について説明したが、逆に搬送進みが発生している場合についてもそのまま適用することができる。搬送進みが発生する状況とは例えば、給紙カセット212に載置された用紙211間の摩擦力によって、先行する用紙211の給紙に伴い、後続する用紙211が搬送ローラ239のニップ部まで連れ出ししてしまうような場合である。上述した実施例においては搬送遅れが発生しているため、算出された位置合わせ補正量ΔDrは正の値となる。一方、搬送進みが生じている場合には、算出された位置合わせ補正量ΔDrは逆に負の値となり、その結果、最終位置合わせ補正量ΔDも負の値となる場合があり、この場合には用紙211は、定常回転速度Vrefよりも遅い速度で搬送されることになる。これにより、用紙211の先端位置は、モータ変速制御が終了する位置P251において、設計上想定している用紙搬送時の用紙211の先端位置に一致させることができる。更に、上述した実施例1〜3の画像形成装置は、カラー画像形成装置を用いた例について説明したが、カラー画像形成装置に限定されるものではない。本発明は、画像形成プロセスを通じて生成された画像に、搬送路上を搬送される用紙を正確に重ね合わせるための用紙の位置合わせ制御を行う画像形成装置に適用されるものであり、例えばモノクロ画像形成装置についても上述した実施例を適用することができる。以上説明したように、本実施例によれば、用紙の位置合わせ制御中に用紙の搬送負荷に変動が生じても、精度よく用紙の位置合わせを行うことができる。
In the first to third embodiments described above, the paper feed roller, the transport roller, and the registration roller are driven by the
229 二次転写ローラ
239 搬送ローラ
240 レジストローラ
241 レジストセンサ
300 モータ
303 プリンタ制御部
229
Claims (15)
記録材を前記転写手段へ搬送する第1の搬送手段と、
記録材が搬送される搬送路に設けられ、前記第1の搬送手段に記録材が到達したことを検知する検知手段と、
記録材を前記第1の搬送手段に搬送する第2の搬送手段と、
前記第1の搬送手段及び前記第2の搬送手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検知手段が記録材を検知したタイミングに関する情報と、前記第1の搬送手段における搬送負荷の変動に関する情報と、に基づいて、前記第1の搬送手段による記録材の搬送速度を変更するよう、前記駆動手段を制御することを特徴とする画像形成装置。 Transfer means for transferring an image formed on the image carrier to a recording material;
First conveying means for conveying the recording material to the transfer means;
A detection unit provided in a conveyance path through which the recording material is conveyed, and detecting that the recording material has reached the first conveyance unit;
Second conveying means for conveying the recording material to the first conveying means;
Drive means for driving the first transport means and the second transport means;
Control means for controlling the drive means;
With
The control means, based on the information related to the timing when the detection means detects the recording material and the information related to the fluctuation of the conveyance load in the first conveyance means, the recording material conveyance speed by the first conveyance means. An image forming apparatus that controls the driving unit to change
前記第1の搬送手段によって搬送されている記録材の後端が前記第2の搬送手段を通過したことによって発生する前記搬送負荷の変動に応じた第一の位置合わせ誤差量と、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 The amount of alignment error is
A first alignment error amount corresponding to fluctuations in the transport load generated by the trailing edge of the recording material being transported by the first transport means passing through the second transport means;
The image forming apparatus according to claim 4, further comprising:
前記第1の搬送手段が搬送する記録材と同じ記録材を搬送している前記第2の搬送手段が駆動を停止したことによって発生する前記搬送負荷の変動に応じた第二の位置合わせ誤差量と、を含むことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 The amount of alignment error is
A second alignment error amount corresponding to a change in the transport load generated when the second transport unit that transports the same recording material as the recording material transported by the first transport unit stops driving. The image forming apparatus according to claim 4, further comprising:
前記第1の搬送手段によって搬送されている記録材の後端が前記第2の搬送手段を通過したことによって発生する前記搬送負荷の変動に応じた第一の位置合わせ誤差量と、
前記第1の搬送手段が搬送する記録材と同じ記録材を搬送している前記第2の搬送手段が駆動を停止したことによって発生する前記搬送負荷の変動に応じた第二の位置合わせ誤差量と、を含むことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 The amount of alignment error is
A first alignment error amount corresponding to fluctuations in the transport load generated by the trailing edge of the recording material being transported by the first transport means passing through the second transport means;
A second alignment error amount corresponding to a change in the transport load generated when the second transport unit that transports the same recording material as the recording material transported by the first transport unit stops driving. The image forming apparatus according to claim 4, further comprising:
前記制御手段は、前記電磁クラッチを制御することによって前記第2の搬送手段の駆動を停止させることを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 An electromagnetic clutch for transmitting or interrupting the driving force by the driving means to the second conveying means;
The image forming apparatus according to claim 8, wherein the control unit stops driving of the second transport unit by controlling the electromagnetic clutch.
前記第1の搬送手段及び前記第2の搬送手段は、前記モータにより駆動されることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The driving means has one motor,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first transport unit and the second transport unit are driven by the motor.
前記第1の搬送手段及び前記第2の搬送手段は、それぞれ異なるモータにより駆動されることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The drive means has a plurality of motors,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first transport unit and the second transport unit are driven by different motors.
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