JP2018103453A - Image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置において用いられるモータの制御に関するものである。 The present invention relates to control of a motor used in an image forming apparatus.
従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置には、感光ドラム又は中間転写ベルトと転写ニップ部を形成する転写ローラを有したものがある。転写ローラは転写ニップ部において記録材を挟持しつつ搬送することで、記録材にトナー像を転写する。 2. Description of the Related Art Conventionally, some image forming apparatuses such as copying machines and printers have a transfer roller that forms a transfer nip portion with a photosensitive drum or an intermediate transfer belt. The transfer roller transfers the toner image onto the recording material by conveying the recording material while sandwiching the recording material at the transfer nip portion.
特許文献1には、記録材の先端が転写ニップ部に突入するタイミング、又は記録材の後端が転写ニップ部から抜けるタイミングに振動が発生し、その振動の影響によって感光ドラムや中間転写ベルトの回転速度が瞬間的に変動することが記載されている。そして、その速度変動の影響によって、記録材に転写されるトナー像の画質が劣化することが記載されている。 In Patent Document 1, vibration occurs at the timing when the leading edge of the recording material enters the transfer nip portion, or at the timing when the trailing edge of the recording material comes out of the transfer nip portion. It is described that the rotation speed varies instantaneously. It is described that the image quality of the toner image transferred to the recording material is deteriorated by the influence of the speed fluctuation.
特許文献1では、このような画質の劣化を防止するために、記録材の先端が転写ニップ部に突入するタイミング、又は記録材の後端が転写ニップ部から抜けるタイミングに合わせて、制御ゲインを通常よりも高く設定している。ここで、制御ゲインとは、感光ドラムや中間転写ベルトを駆動するモータの速度制御に用いられるパラメータである。特許文献1では、モータの速度制御としてPI制御を採用しているため、制御ゲインとは比例制御(P制御)のための比例ゲインや積分制御(I制御)のための積分ゲインに対応する。 In Patent Document 1, in order to prevent such deterioration in image quality, the control gain is set in accordance with the timing when the leading edge of the recording material enters the transfer nip portion or the timing when the trailing edge of the recording material leaves the transfer nip portion. It is set higher than usual. Here, the control gain is a parameter used for speed control of a motor that drives the photosensitive drum and the intermediate transfer belt. In Patent Document 1, since PI control is adopted as motor speed control, the control gain corresponds to a proportional gain for proportional control (P control) and an integral gain for integral control (I control).
特許文献1によれば、感光ドラムや中間転写ベルトを駆動するモータの制御ゲインを通常よりも高く設定することで、記録材に転写されるトナー像の画質の劣化を防止することができる。しかしながら、画像形成装置の構成によっては、記録材の先端が転写ニップ部に突入するタイミング、又は記録材の後端が転写ニップ部から抜けるタイミング以外のタイミングで、記録材に転写されるトナー像の画質が劣化してしまう場合がある。 According to Patent Document 1, it is possible to prevent deterioration in image quality of a toner image transferred to a recording material by setting a control gain of a motor that drives a photosensitive drum or an intermediate transfer belt to be higher than usual. However, depending on the configuration of the image forming apparatus, the toner image transferred to the recording material at a timing other than the timing when the leading edge of the recording material enters the transfer nip portion or the trailing edge of the recording material leaves the transfer nip portion. The image quality may be deteriorated.
例えば、転写ニップ部に対して記録材を搬送するレジストレーションローラを駆動するモータの負荷トルクが変動した場合、レジストレーションローラの回転速度が瞬間的に変動する可能性がある。レジストレーションローラと転写ローラが同一の記録材を搬送している間に、レジストレーションローラの回転速度が変動した場合、記録材の速度も変動し、転写ニップ部において記録材に転写されるトナー像に影響を及ぼしてしまう。 For example, when the load torque of the motor that drives the registration roller that transports the recording material to the transfer nip varies, the rotation speed of the registration roller may momentarily vary. If the rotation speed of the registration roller fluctuates while the registration roller and transfer roller are transporting the same recording material, the speed of the recording material also fluctuates, and the toner image transferred to the recording material at the transfer nip portion Will be affected.
本発明の目的は、画像形成位置に対して記録材を搬送する搬送手段を駆動するモータの負荷トルクが変動した場合に、記録材に形成される画像の品質が劣化することを防ぐことである。 An object of the present invention is to prevent the quality of an image formed on a recording material from deteriorating when the load torque of a motor that drives a conveying unit that conveys the recording material to the image forming position fluctuates. .
上記の目的を達成するための本発明の画像形成装置は、画像形成位置において記録材に画像を形成する画像形成手段と、記録材を給送する給送手段と、前記給送手段よりも記録材の搬送方向において下流側に設けられ、前記画像形成位置に対して記録材を搬送する搬送手段と、前記給送手段と前記搬送手段を駆動する共通のモータと、前記モータの回転速度を検知する検知手段と、前記モータからの駆動力を前記給送手段に対して伝達又は遮断する切替手段と、前記モータと前記切替手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、前記画像形成手段が画像を形成している第1の記録材を前記搬送手段が搬送している間に、前記切替手段が前記モータからの駆動力を前記給送手段に伝達し、前記給送手段が前記第1の記録材に後続する第2の記録材を給送する場合、前記制御手段は、前記切替手段により前記モータからの駆動力を前記給送手段に伝達するタイミングよりも前に、前記モータの目標速度と前記検知手段により検知された前記モータの回転速度の偏差に応じて前記モータに入力する信号を決定するためのゲインを第1の設定値から前記第1の設定値よりも高い第2の設定値に変更することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes an image forming unit that forms an image on a recording material at an image forming position, a feeding unit that feeds the recording material, and a recording unit that records more than the feeding unit. A conveyance unit that is provided downstream in the conveyance direction of the material and conveys the recording material to the image forming position, a common motor that drives the feeding unit and the conveyance unit, and a rotation speed of the motor are detected. In the image forming apparatus, the image forming apparatus includes: a detecting unit configured to detect; a switching unit configured to transmit or block the driving force from the motor to the feeding unit; and a control unit configured to control the motor and the switching unit. While the conveying means is conveying the first recording material on which the means forms an image, the switching means transmits the driving force from the motor to the feeding means, and the feeding means After the first recording material When the second recording material to be fed is fed, the control means detects the target speed of the motor and the detection means before the timing when the switching means transmits the driving force from the motor to the feeding means. The gain for determining a signal to be input to the motor is changed from the first set value to a second set value higher than the first set value according to the deviation of the rotation speed of the motor detected by It is characterized by that.
本発明によれば、画像形成位置に対して記録材を搬送する搬送手段を駆動するモータの負荷トルクが変動した場合に、記録材に形成される画像の品質が劣化することを防ぐことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the quality of an image formed on a recording material from deteriorating when the load torque of a motor that drives a conveying unit that conveys the recording material to the image forming position varies. .
(実施例1)
本実施例における画像形成装置の概略図を図1に示す。本実施例においては、画像形成装置としてカラーレーザビームプリンタ100(以下、プリンタ100と表記する)の例を示す。
Example 1
A schematic diagram of an image forming apparatus in this embodiment is shown in FIG. In this embodiment, an example of a color laser beam printer 100 (hereinafter referred to as the printer 100) is shown as an image forming apparatus.
プリンタ100は、プリンタ本体200(筐体ともいう)に対して着脱可能なプロセスカートリッジ5(Y,M,C,K)を備えている。以降の説明では、色を示す符号(Y,M,C,K)が省略されている場合、すべての色について共通な構成であることを示す。プロセスカートリッジ5はそれぞれ、感光ドラム1、帯電ローラ2、現像ローラ3、クリーニングブレード4、トナー容器23、廃トナー容器24を有している。感光ドラム1は帯電ローラ2によって帯電された後、対応するレーザスキャナ7からレーザ光が照射され、静電潜像が形成される。感光ドラム1に形成された静電潜像は、トナー(現像剤)を用いて現像ローラ3により現像される。これにより、感光ドラム1にトナー像が形成される。なお、トナー容器23には現像ローラ3が感光ドラム1の静電潜像を現像するために用いるトナーが格納されている。
The
中間転写ベルト8は駆動ローラ9によって図1の矢印α方向に回転する。中間転写ベルト8を介して感光ドラム1と対向する位置には一次転写ローラ6がそれぞれ設けられている。この一次転写ローラ6に所定のバイアスを印加することで、感光ドラム1に形成されたトナー像が中間転写ベルト8に転写される。各感光ドラム1に形成されたトナー像は順次、中間転写ベルト8に転写され、各色のトナー像が重なることで中間転写ベルト8にカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト8に転写されずに感光ドラム1に残留したトナーはクリーニングブレード4によって回収され、回収されたトナーは廃トナー容器24に格納される。 The intermediate transfer belt 8 is rotated in the direction of arrow α in FIG. Primary transfer rollers 6 are provided at positions facing the photosensitive drum 1 with the intermediate transfer belt 8 therebetween. By applying a predetermined bias to the primary transfer roller 6, the toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred to the intermediate transfer belt 8. The toner images formed on the respective photosensitive drums 1 are sequentially transferred to the intermediate transfer belt 8, and the color toner images are formed on the intermediate transfer belt 8 by overlapping the toner images of the respective colors. The toner remaining on the photosensitive drum 1 without being transferred to the intermediate transfer belt 8 is collected by the cleaning blade 4, and the collected toner is stored in a waste toner container 24.
中間転写ベルト8を介して二次転写ローラ11と対向する位置には対向ローラ10が設けられている。この二次転写ローラ11に所定のバイアスを印加することで、中間転写ベルト8に形成されたカラーのトナー像は、中間転写ベルト8と二次転写ローラ11によって形成される転写ニップ部(画像形成位置)において、後述する給紙機構33から給紙された用紙P(記録材)に転写される。用紙Pに転写されずに中間転写ベルト8に残留したトナーはベルトクリーニングブレード21によって回収され、回収されたトナーはベルト廃トナー容器22に格納される。
A
給紙機構33は、給紙カセット13(積載部)、給紙ローラ14(第1の給送手段)、搬送ローラ15、レジストレーションローラ16(搬送手段)、再給紙ローラ32(第2の給送手段)から構成されている。給紙ローラ14は、用紙Pが積載される給紙カセット13から用紙Pを給紙する。搬送ローラ15は給紙ローラ14により給紙された用紙Pをレジストレーションローラ16へと搬送する。レジストレーションローラ16はトップセンサ201により用紙Pの先端が検知されたタイミングに応じて、中間転写ベルト8に形成されたトナー像とタイミングが合うように、用紙Pを転写ニップ部に対して搬送する。二次転写ローラ11によって用紙Pに転写されたトナー像は、定着装置17によって用紙Pに定着される。定着装置17は加熱ローラ18及び加圧ローラ19を有しており、その2つのローラによって形成される定着ニップ部において用紙Pを挟持しつつ搬送することにより、用紙Pに熱及び圧力を加えることでトナー像を定着する。
The
トナー像が定着された用紙Pは、定着装置17の下流の排紙搬送路A又は反転搬送路Bへ送られる。ここで、用紙Pの搬送先はフラッパ30によって切り替えられる。排紙搬送路Aに搬送された用紙Pは排紙ローラ20を介してプリンタ本体200の外部へ排紙される。反転搬送路Bに搬送された用紙Pは反転ローラ31によってスイッチバックされ、両面搬送路Cへ送られる。両面搬送路Cへ送られた用紙Pは両面搬送ローラ202によって再給紙ローラ32へと搬送される。再給紙ローラ32は、表面(第1面)にトナー像が形成された用紙Pを再びレジストレーションローラ16へ向けて給紙する。そして、レジストレーションローラ16は用紙Pを再び転写ニップ部へ向けて搬送する。これにより、用紙Pの裏面(第2面)にトナー像が形成(転写、定着)される。
The paper P on which the toner image is fixed is sent to the paper discharge conveyance path A or the reverse conveyance path B downstream of the
25はプリンタ100の制御を行うための電気回路が搭載された制御基板であり、制御基板25にはCPU26が搭載されている。CPU26は、用紙Pの搬送に関する給紙モータ34(図2に記載)やプロセスカートリッジ5の駆動源(不図示)の制御など、プリンタ100の動作を一括して制御している。28はスイッチング電源であり、電源ケーブル29から入力される交流電源電圧を、プリンタ100で使用する直流電圧に変換し、制御基板25などに供給している。
図2は給紙機構33の駆動伝達構成を示したものである。給紙モータ34は、給紙機構33の駆動源となる直流モータ(以下、DCモータと表記する)である。給紙モータ34の駆動力は、不図示の駆動列を介して、レジストレーションローラ16、搬送ローラ15へ直接伝達されている。また、給紙モータ34から給紙ローラ14への駆動伝達は給紙クラッチ35(第1の切替手段)を介しており、給紙モータ34から再給紙ローラ32への駆動伝達は再給紙クラッチ36(第2の切替手段)を介している。つまり、給紙クラッチ35がONの状態では給紙モータ34の駆動力は給紙ローラ14へと伝達され、給紙クラッチ35がOFFの状態では給紙モータ34の駆動力は給紙ローラ14へ伝達されない。また、再給紙クラッチ36がONの状態では給紙モータ34の駆動力は再給紙ローラ32へと伝達され、再給紙クラッチ36がOFFの状態では給紙モータ34の駆動力は再給紙ローラ32へ伝達されない。CPU26は各々の給紙タイミングに応じて給紙クラッチ35、再給紙クラッチ36のON/OFFを切り替えるように制御している。このように、給紙ローラ14とレジストレーションローラ16は共通の給紙モータ34により駆動される。また、再給紙ローラ32とレジストレーションローラ16も共通の給紙モータ34により駆動される。この構成において、給紙ローラ14あるいは再給紙ローラ32を駆動するために給紙クラッチ35あるいは再給紙クラッチ36をONにすると、給紙モータ34の負荷トルクが変動し、給紙モータ34の回転速度が変動する可能性がある。給紙モータ34の回転速度が変動すると、共通の給紙モータ34で駆動される搬送ローラ15およびレジストレーションローラ16の回転速度も変動する可能性がある。
FIG. 2 shows a drive transmission configuration of the
図3は給紙モータ34の概略構成図を示している。本実施例では、給紙モータ34として、インナーロータ型のDCブラシレスモータを使用している。図3(a)に記載されている通り、給紙モータ34のシャフト40には、一方に出力ギア41、その反対側にエンコーダディスク42が取り付けられている。出力ギア41は上述した通り、不図示の駆動列を介して、レジストレーションローラ16、搬送ローラ15、給紙ローラ14、再給紙ローラ32へと接続されている。エンコーダディスク42は給紙モータ34のシャフト40と共に回転する構成となっている。さらに給紙モータ34には、図4に示すモータドライバ回路部を搭載したドライバ基板43が設けられている。フォトセンサ44及び、給紙モータ34への電源供給/制御信号のインターフェースとなるコネクタ45もドライバ基板43上に配置されている。
FIG. 3 shows a schematic configuration diagram of the
図3(a)に記載されている通り、フォトセンサ44はエンコーダディスク42を挟み込むように配置されている。ここで、図3(b)は図3(a)における矢印βの方向から給紙モータ34を見た図を示している。なお、図3(b)においてドライバ基板43とコネクタ45は省略されている。図3(b)に記載されている通り、エンコーダディスク42には複数のスリット203が形成されている。フォトセンサ44は、スリット203を通過した光を検知している場合にはONの信号を出力し、スリット203が設けられていないディスク部分により光が遮光されている場合にはOFFの信号を出力する。CPU26はフォトセンサ44から出力された信号に基づいて、エンコーダディスク42の回転速度を検知することができ、ひいては給紙モータ34の回転速度(単位時間当たりの回転数)を検知することができる。
As described in FIG. 3A, the
図4(a)は、本実施例における給紙モータ34の制御回路のブロック図である。即ち、図1に示した制御基板25に搭載されたCPU26による給紙モータ34の速度制御に係る機能ブロックを示している。CPU26の速度制御部50では、給紙モータ34の目標速度設定部47により設定された目標速度と、速度計測部48によって計測された給紙モータ34の回転速度の偏差に基づいて、PID制御、すなわちフィードバック制御によるモータ速度制御を行っている。ここで、速度計測部48は上述したフォトセンサ44から出力されるエンコーダ信号により、給紙モータ34の回転速度を計測する。また、PID制御で用いられるゲインの値はゲイン設定部49によって設定される。速度制御部50(PID制御部)は偏差と制御ゲインの設定値を基に、給紙モータ34へ送信する駆動信号を計算/生成し、給紙モータ34のドライバ回路部46へ送信している。また、CPU26は、回転方向設定部51、ブレーキ設定部52の設定値に基づいてドライバ回路部46へ回転方向信号およびブレーキ信号を送信している。
FIG. 4A is a block diagram of a control circuit of the
ドライバ回路部46は、CPU26から送信された制御信号に基づいて、給紙モータ34を回転駆動させる。ドライバ回路部46は回転部204に複数配置されたコイル(不図示)に対して順番に電流が流れるように制御し、回転部204を回転させる。ここで、各コイルに供給される電流量はPWM信号によって制御される。PWM信号とは、図4(b)や図4(c)に記載された周期Tが一定のパルス信号のことであり、出力値がONとなっている期間の長さ、すなわちパルス幅を変化させることができる。図4(b)に記載されたパルス信号のパルス幅はW1であり、図4(c)に記載されたパルス信号のパルス幅はW2である。このパルス幅が大きくなるほど、コイルに多くの電流が流れるようになる。コイルに多くの電流が流れるとトルクが大きくなり、回転部204の回転速度が上昇する。ドライバ回路部46は速度制御部50から送信された駆動信号に基づいて、このPWM信号のパルス幅を調整することで、回転部204の回転速度を調整している。
The
次に、本実施例における給紙モータ34のゲイン変更制御について説明する。なお、本実施例においてはPID制御の内、比例制御(P制御)のための比例ゲインの設定値のみを変更する。しかし、これに限定されるものではなく、積分制御(I制御)のための積分ゲインや微分制御(D制御)のための微分ゲインの設定値を変更するように制御してもよい。
Next, gain change control of the
図5はプリンタ100の一部を拡大した図である。本実施例においては、各ローラが図5(a)に示した位置に配置されている構成を前提として説明を行う。つまり、給紙ローラ14からレジストレーションローラ16までの搬送路に沿った距離は60mmであり、レジストレーションローラ16から転写ニップ部までの搬送路に沿った距離は100mmである。また、再給紙ローラ32からレジストレーションローラ16までの搬送路に沿った距離は30mmである。この構成において、給紙ローラ14により連続して用紙Pを給紙し、片面連続プリントを行う場合を例に説明を行う。なお、プリント時の紙間は20mmであり、簡略化のため、給紙クラッチ35の連結に要する時間をゼロ[msec]として説明を行う。本実施例において紙間とは、先行紙P1の後端と後続紙P2の先端の間隔の長さを示す。
FIG. 5 is an enlarged view of a part of the
給紙ローラ14により連続給紙を行う場合、図5(b)に示す位置まで先行紙P1が搬送されたタイミング、即ち、先行紙P1と後続紙P2との紙間が20mm確保できた時点でCPU26が給紙クラッチ35をONにする。なお、このタイミングは先行紙P1を給紙するための給紙クラッチ35をONにするタイミングからの経過時間に基づいてCPU26が設定している。また、先行紙P1の先端をトップセンサ201が検知したタイミングからの経過時間に基づいてCPU26が設定してもよい。図5(b)の例においては、先行紙P1の長さが140mm(160mm−20mm)以上であるため、図5(b)に示すタイミングにおいて、先行紙P1は二次転写ローラ11とレジストレーションローラ16に跨った状態となる。この状態で後続紙P2を給紙するために給紙クラッチ35をONにすると、給紙モータ34の負荷トルクが変動し、給紙モータ34の速度が変動する可能性がある。給紙モータ34の速度変動が発生した場合には、レジストレーションローラ16の回転速度も変動することになり、先行紙P1の搬送速度も変動し、転写ニップ部において先行紙P1に転写されるトナー像に乱れを生じさせてしまう可能性がある。
When continuous paper feeding is performed by the
本実施例では、このようなトナー像の乱れを低減するために、一時的にゲインの設定値を大きな値に変更する制御を行う。ゲインの設定値が大きい程、所定の偏差に対して速度制御部50が出力する駆動信号の値も大きくなる。これにより、ドライバ回路部46はPWM信号のパルス幅をより大きく変化させようとするため、回転部204に配置されたコイルにより多くの電流が流れる方向へと制御される。従って、回転部204のトルクは上昇し、給紙モータ34の速度追従性を向上させることができる。そのため、給紙モータ34の負荷トルクが変動しても、給紙モータ34の速度変動を抑制することができる。
In this embodiment, in order to reduce such disturbance of the toner image, control is performed to temporarily change the gain setting value to a large value. As the gain setting value increases, the value of the drive signal output from the
図6は、片面連続プリント時における給紙モータ34の制御ゲインの変更タイミングを示すタイミングチャートである。図6には他に、給紙クラッチ35のONタイミング、レジストレーションローラ16及び二次転写ローラ11が搬送している用紙Pの有無状態が記載されている。図6からわかるように、給紙クラッチ35をONにするタイミングでは先行紙P1がレジストレーションローラ16および二次転写ローラ11に跨った位置にある。そこで本実施例では、給紙クラッチ35をONにして、給紙ローラ14により後続紙P2を給紙する前に給紙モータ34の制御ゲインを「小」から「大」に変更している。そして、給紙クラッチ35をONにしてから所定時間後(給紙クラッチ35によって給紙ローラ14に駆動力が伝達された後)に給紙モータ34の制御ゲインを「大」から「小」に変更している。
FIG. 6 is a timing chart showing the timing for changing the control gain of the
ここで、制御ゲインを「大」から「小」に変更する理由は、制御ゲインが「大」のままだと、給紙モータ34の微小な速度変動に対しても速度制御部50が敏感に反応して制御してしまい、給紙モータ34が発振する可能性があるからである。つまり、給紙モータ34を安定して制御することができなくなり、発振による騒音が発生してしまう。ゆえに、上述した通り、少なくとも給紙クラッチ35をOFFにするよりも前の早いタイミングで、CPU26は制御ゲインを「大」から「小」に変更する。なお、給紙モータ34の微小な速度変動の要因としては、例えば先行紙P1の後端がレジストレーションローラ16を通過したことによる給紙モータ34にかかる負荷トルクの変動などが挙げられる。
Here, the reason for changing the control gain from “large” to “small” is that if the control gain remains “large”, the
続いて、本実施例における制御ゲイン変更の流れを図7のフローチャートを用いて説明する。図7のフローチャートに基づく制御は、制御基板25に搭載されたCPU26が不図示のROMやRAMに記憶されたプログラムに基づき実行する。
Next, the flow of changing the control gain in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The control based on the flowchart of FIG. 7 is executed by the
まず、PCなどの外部装置からプリンタ100に対して給紙指示が出されると(S701)、CPU26は給紙モータ34の制御ゲインを「小」から「大」に変更する(S702)。その後、CPU26は給紙クラッチ35をONにする(S703)。なお、CPU26はS702の処理とS703の処理を同時に行ってもよい。給紙クラッチ35をONにして、給紙モータ34の負荷トルクが変動するよりも前に、給紙モータ34の制御ゲインを変更できれば構わない。そして、給紙クラッチ35によって給紙ローラ14に駆動力が伝達し始め、給紙モータ34の負荷トルクが変動し給紙モータ34の速度が変動する可能性のある時間が経過(S704)したら、CPU26は再び給紙モータ34の制御ゲインを元の値(「小」にする)に変更する(S705)。次に、CPU26はプリント終了であるか否かを判断し(S706)、プリントを継続する場合はS701へと戻る。プリントを終了する場合は本フローチャートの制御を終了する。なお、連続給紙における最初の用紙の給紙等、先行紙が存在しない状況では、仮に給紙モータ34の速度変動が発生したとしても、転写ニップ部におけるトナー像の乱れを考慮する必要がない。よって、このような状況では図7のフローチャートに基づく制御ゲインの変更制御は行わなくてもよい。
First, when a paper feed instruction is issued from an external device such as a PC to the printer 100 (S701), the
以上より、本実施例によれば、画像形成位置に対して記録材を搬送する搬送手段を駆動するモータの負荷トルクが変動した場合に、モータの速度変動を抑制することができる。そのため、記録材に形成される画像の品質が劣化することを防ぐことができる。 As described above, according to the present exemplary embodiment, when the load torque of the motor that drives the conveyance unit that conveys the recording material with respect to the image forming position fluctuates, the fluctuation of the motor speed can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the quality of the image formed on the recording material from deteriorating.
(実施例2)
本実施例では、プリントモードの違い(給紙モータ34の回転速度の違い)に応じて、CPU26が制御ゲインの変更を実施するか否かを判断する。主な部分の説明は実施例1と同様であり、ここでは実施例1と異なる部分のみを説明する。
(Example 2)
In this embodiment, the
プリンタ100は普通紙などに対して画像を形成する通常モードと、厚紙などに対して画像を形成する低速モードを備えている。通常モードに比べて、低速モードではプリンタ100が用紙Pを遅い速度で搬送させる。つまり、通常モードに比べて、低速モードではCPU26が給紙モータ34を遅い回転速度で動作させる。
The
給紙モータ34の回転速度が速い場合、負荷トルクの変動に対して影響を受けにくく、給紙モータ34の回転速度が遅い場合、負荷トルクの変動に対して影響を受けやすい。そのため、本実施例においては低速駆動時のみ制御ゲインの変更を実施する。
When the rotation speed of the
本実施例の具体的な制御の流れに対し、実施例1と異なる部分のみ、図8のフローチャートを用いて説明する。図8のフローチャートに基づく制御は、制御基板25に搭載されたCPU26が不図示のROMやRAMに記憶されたプログラムに基づき実行する。
With respect to the specific control flow of the present embodiment, only portions different from the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The control based on the flowchart of FIG. 8 is executed by the
実施例1と異なるのは、S701とS702の処理の間に、CPU26がプリントモードを確認して、低速モードを実行するか否かを判断する処理(S801)が挿入されている点である。CPU26はプリントモードをS701において受信した給紙指示から低速モードを実行するか否かを確認することができる。そして、低速モードを実行する場合、CPU26は実施例1と同様に制御ゲインの変更制御を実行し(S702〜S705)、一方、低速モードを実行しない場合、例えば通常モードを実行する場合、CPU26はS801からS706へ進むことにより制御ゲインの変更制御をせずに、制御ゲインを変更しない。次に、CPU26はプリント終了であるか否かを判断し(S706)、プリントを継続する場合はS701へと戻る。プリントを終了する場合は本フローチャートの制御を終了する。
The difference from the first embodiment is that a process (S801) in which the
以上より、本実施例によれば、必要な場合のみ制御ゲインの変更を行うので、実施例1の効果に加えて、ゲイン変更の制御を複雑にする必要がなくなる。
なお、本実施例は、用紙の種類に応じて用紙の搬送速度を変更する構成だけではなく、例えば、ブラックのみの単色トナーを用いる単色プリント時は高速に用紙を搬送し、複数色のトナーを用いるカラープリント時は低速に用紙を搬送する如く、プリント条件に応じて用紙の搬送速度を切り替える装置に適用可能である。(実施例3)
本実施例では、先行紙P1の位置に応じて、CPU26がゲイン変更を実施するか否かを判断する。主な部分の説明は実施例1と同様であり、ここでは実施例1と異なる部分のみを説明する。
As described above, according to the present embodiment, since the control gain is changed only when necessary, it is not necessary to complicate the control of the gain change in addition to the effect of the first embodiment.
This embodiment is not limited to the configuration in which the paper conveyance speed is changed according to the type of paper. The present invention can be applied to a device that switches the paper conveyance speed in accordance with printing conditions so that the paper is conveyed at low speed during color printing. (Example 3)
In this embodiment, the
まず、図9のタイミングチャートを用いて本実施例の動作を説明する。図9のタイミングチャートは、図6のタイミングチャートと比べると、一部(点線エリアZ)の紙間が長くなっている。紙間が長くなるケースとしては、例えば後続紙P2に形成する画像データの展開が遅れ、CPU26が給紙ローラ14により後続紙P2を給紙するタイミングを遅らせた場合などが考えられる。図9の点線エリアZにおいて、何らかの原因で後続紙P2の給紙タイミングが遅くなり、給紙クラッチ35をONにするタイミングには、先行紙P1の後端がレジストレーションローラ16を既に通過している。そのため、仮に給紙モータ34の速度変動が発生したとしても、転写ニップ部において先行紙P1に転写されるトナー像が乱れることはない。
First, the operation of this embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG. The timing chart of FIG. 9 has a longer part (dotted line area Z) between the papers than the timing chart of FIG. As an example of the case where the paper interval becomes longer, for example, the development of the image data formed on the succeeding paper P2 is delayed, and the
本実施例の具体的な制御の流れに対し、実施例1と異なる部分のみ、図10のフローチャートを用いて説明する。図10のフローチャートに基づく制御は、制御基板25に搭載されたCPU26が不図示のROMやRAMに記憶されたプログラムに基づき実行する。
With respect to the specific control flow of the present embodiment, only portions different from the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The control based on the flowchart of FIG. 10 is executed by the
実施例1と異なるのは、S701とS702の処理の間に、先行紙P1がレジストレーションローラ16と二次転写ローラ11に跨っているか否かをCPU26が判断する処理(S1001)が挿入されている点である。
The difference from the first embodiment is that a process (S1001) in which the
CPU26は例えば、トップセンサ201により先行紙P1の先端を検知したタイミングから経過した時間と先行紙P1の搬送速度に基づいて、先行紙P1の先端位置を求めることができる。また、先行紙P1の搬送方向における長さはS701において受信した給紙指示から確認することができる。つまり、CPU26は先行紙P1の先端位置の情報と先行紙P1の長さの情報に基づいて、先行紙P1の後端位置を求めることができる。
For example, the
求めた先行紙P1の後端位置がレジストレーションローラ16の上流であり、先行紙P1がレジストレーションローラ16と二次転写ローラ11に跨っていると判断した場合、CPU26は実施例1と同様に制御ゲインの変更制御を実行し(S702〜S705)、一方、先行紙P1が跨っていないと判断した場合、CPU26はS1001からS706へ進むことにより制御ゲインの変更制御をせずに、制御ゲインを変更しない。
When the
以上より、本実施例によれば、必要な場合のみ制御ゲインの変更を行うので、実施例1の効果に加えて、ゲイン変更の制御を複雑にする必要がなくなる。 As described above, according to the present embodiment, since the control gain is changed only when necessary, it is not necessary to complicate the control of the gain change in addition to the effect of the first embodiment.
なお、上記の実施例1乃至3では、給紙クラッチ35のONタイミングに対して制御ゲインを変更する場合を例に説明を行ったが、給紙モータ34にて駆動される再給紙ローラ32の再給紙クラッチ36のONタイミングに対して制御ゲインを変更するようにしてもよい。
In the first to third embodiments, the case where the control gain is changed with respect to the ON timing of the
また、片面プリント時だけでなく、両面プリント時に給紙クラッチ35と再給紙クラッチ36を交互にONにする場合でも、各々のクラッチのONタイミングに対して制御ゲインを変更することで同様の効果が得られる。ただし、後述する実施例4との兼ね合いで、実施例1乃至3においては、給紙クラッチ35をONにする期間と再給紙クラッチ35をONにする期間は重ならないとする。
Further, even when the
(実施例4)
本実施例では、給紙モータ34にかかる負荷トルクの大きさに応じて、制御ゲインの設定値を3段階で変更する。主な部分の説明は実施例1と同様であり、ここでは実施例1と異なる部分のみを説明する。
Example 4
In this embodiment, the control gain setting value is changed in three stages according to the magnitude of the load torque applied to the
図11は、両面連続プリント時における給紙モータ34の制御ゲインの変更タイミングを示すタイミングチャートである。図11には他に、給紙クラッチ35のONタイミング、再給紙クラッチ36のONタイミング、レジストレーションローラ16及び二次転写ローラ11が搬送している用紙Pの有無状態が記載されている。
FIG. 11 is a timing chart showing the timing for changing the control gain of the
本実施例では、両面連続プリント時における紙間が先の実施例に比べ短く設定されているとする。そのため、再給紙クラッチ36をONにしている状態で給紙クラッチ35をONにするタイミングが存在する。つまり、給紙クラッチ35をONにする期間と再給紙クラッチ35をONにする期間が一部重なることがある。この時、再給紙クラッチ36のみをONにする場合と比べると、給紙モータ34にかかる負荷トルクはより大きくなる。そこで、本実施例では、給紙モータ34にかかる負荷トルクの大きさに応じて、制御ゲインの設定値を3段階で変更する。
In the present embodiment, it is assumed that the paper interval during double-sided continuous printing is set shorter than in the previous embodiment. For this reason, there is a timing at which the
図11はその様子を示しており、給紙クラッチ35及び再給紙クラッチ36のどちらもONしていない状態(制御ゲイン=「小」)から、再給紙クラッチ36をONにする時には制御ゲインを「中」に変更している。そして、再給紙クラッチ36をONにしている状態で、更に給紙クラッチ35もONにする時には制御ゲインを「大」に変更している。
FIG. 11 shows this state, and when the
本実施例の具体的な制御の流れに対し、実施例1と異なる部分のみ、図12のフローチャートを用いて説明する。図12のフローチャートに基づく制御は、制御基板25に搭載されたCPU26が不図示のROMやRAMに記憶されたプログラムに基づき実行する。
With respect to the specific control flow of the present embodiment, only portions different from the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The control based on the flowchart of FIG. 12 is executed by the
実施例1と異なるのは、S701とS702の処理の間に、既に再給紙クラッチ36をONにしているか否かをCPU26が判断する処理(S1201)および制御ゲインを「小」から「中」に変更する処理(S1202)が挿入されている点である。
The difference from the first embodiment is that the
新たな給紙指示が出されると(S701)、S1201において、既に再給紙クラッチ36をONにしているか否かを判断する。再給紙クラッチ36をONしている場合には、CPU26は給紙モータ34の制御ゲインを「小」から「大」に変更する(S702)。一方、既に再給紙クラッチ36をONにしていない場合、CPU26は給紙モータ34の制御ゲインを「小」から「中」に変更する(S1202)。それ以降の処理は図7のフローチャートと同じであるため、説明を省略する。
When a new paper feed instruction is issued (S701), it is determined in S1201 whether or not the refeed clutch 36 has already been turned on. If the refeed clutch 36 is ON, the
以上より、本実施例によれば、実施例1の効果に加えて以下の効果がある。すなわち、両面連続プリント時に給紙クラッチ35をONにする期間と再給紙クラッチ35をONにする期間が一部重なる場合があっても、モータの速度変動を抑制することができる。そのため、記録材に形成される画像の品質が劣化することを防ぐことができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment. In other words, even when the period during which the
なお、上記の実施例4においては、制御ゲインの設定値を3段階で変更したが、給紙モータ34にかかる負荷トルクの大きさに応じて4段階以上に変更させてもよい。
In the fourth embodiment, the set value of the control gain is changed in three stages. However, the set value may be changed in four stages or more according to the magnitude of the load torque applied to the
また、上記の実施例1乃至4においては、レーザビームプリンタの例を示したが、本発明を適用する画像形成装置はこれに限られるものではなく、インクジェットプリンタ等、他の印刷方式のプリンタ、又は複写機でもよい。インクジェットプリンタの場合、インクを吐出して用紙Pに画像を形成する位置がレーザビームプリンタにおける転写ニップ部、すなわち画像形成位置に対応する。 In the first to fourth embodiments, the example of the laser beam printer is shown. However, the image forming apparatus to which the present invention is applied is not limited to this, and other printing methods such as an inkjet printer, Alternatively, a copier may be used. In the case of an ink jet printer, the position where an ink is ejected to form an image on paper P corresponds to the transfer nip portion in the laser beam printer, that is, the image forming position.
11 二次転写ローラ
14 給紙ローラ
16 レジストレーションローラ
26 CPU
32 再給紙ローラ
34 給紙モータ
35 給紙クラッチ
36 再給紙クラッチ
42 エンコーダディスク
44 フォトセンサ
100 レーザビームプリンタ
11
32
Claims (11)
記録材を給送する給送手段と、
前記給送手段よりも記録材の搬送方向において下流側に設けられ、前記画像形成位置に対して記録材を搬送する搬送手段と、
前記給送手段と前記搬送手段を駆動する共通のモータと、
前記モータの回転速度を検知する検知手段と、
前記モータからの駆動力を前記給送手段に対して伝達又は遮断する切替手段と、
前記モータと前記切替手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記画像形成手段が画像を形成している第1の記録材を前記搬送手段が搬送している間に、前記切替手段が前記モータからの駆動力を前記給送手段に伝達し、前記給送手段が前記第1の記録材に後続する第2の記録材を給送する場合、前記制御手段は、前記切替手段により前記モータからの駆動力を前記給送手段に伝達するタイミングよりも前に、前記モータの目標速度と前記検知手段により検知された前記モータの回転速度の偏差に応じて前記モータに入力する信号を決定するためのゲインを第1の設定値から前記第1の設定値よりも高い第2の設定値に変更することを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming an image on a recording material at an image forming position;
A feeding means for feeding the recording material;
A conveying unit that is provided downstream of the feeding unit in the conveying direction of the recording material and conveys the recording material to the image forming position;
A common motor for driving the feeding means and the conveying means;
Detecting means for detecting the rotational speed of the motor;
Switching means for transmitting or blocking the driving force from the motor to the feeding means;
In an image forming apparatus having the motor and a control unit that controls the switching unit,
While the conveying unit is conveying the first recording material on which the image forming unit forms an image, the switching unit transmits the driving force from the motor to the feeding unit, and the feeding unit When the means feeds the second recording material following the first recording material, the control means is prior to the timing at which the driving force from the motor is transmitted to the feeding means by the switching means. The gain for determining the signal to be input to the motor in accordance with the deviation between the target speed of the motor and the rotational speed of the motor detected by the detecting means is determined from the first set value to the gain. An image forming apparatus, wherein the second setting value is changed to a higher second setting value.
前記制御手段は、前記記録材検知手段の検知結果に基づき、前記タイミングにおいて前記第1の記録材の後端が前記搬送手段を通過すると判断した場合、前記タイミングよりも前に前記ゲインを前記第1の設定値から変更せず、前記タイミングにおいて前記第1の記録材の後端が前記搬送手段を通過しないと判断した場合、前記タイミングよりも前に前記ゲインを前記第1の設定値から前記第2の設定値に変更することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 A recording material detecting means provided on the recording material conveyance path for detecting the recording material;
When the control means determines that the trailing edge of the first recording material passes through the conveying means at the timing based on the detection result of the recording material detection means, the control unit sets the gain before the timing. When it is determined that the trailing edge of the first recording material does not pass through the conveying unit at the timing without changing from the setting value of 1, the gain is set from the first setting value to the gain before the timing. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is changed to a second set value.
記録材が積載される積載部から記録材を給送する第1の給送手段と、
前記第1の給送手段よりも記録材の搬送方向において下流側に設けられ、前記画像形成位置に対して記録材を搬送する搬送手段と、
前記画像形成手段により第1面に画像が形成された記録材を再び前記搬送手段へ向けて給送する第2の給送手段と、
前記第1の給送手段と前記第2の給送手段と前記搬送手段を駆動する共通のモータと、
前記モータの回転速度を検知する検知手段と、
前記モータからの駆動力を前記第1の給送手段に対して伝達又は遮断する第1の切替手段と、
前記モータからの駆動力を前記第2の給送手段に対して伝達又は遮断する第2の切替手段と、
前記モータと前記第1の切替手段と前記第2の切替手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記画像形成手段が画像を形成している第1の記録材を前記搬送手段が搬送している間に、前記第2の切替手段が前記モータからの駆動力を前記第2の給送手段に伝達し、前記第2の給送手段が前記第1の記録材に後続する第2の記録材を給送する場合、前記制御手段は、前記第2の切替手段により前記モータからの駆動力を前記第2の給送手段に伝達するタイミングよりも前に、前記モータの目標速度と前記検知手段により検知された前記モータの回転速度の偏差に応じて前記モータに入力する信号を決定するためのゲインを第1の設定値から前記第1の設定値よりも高い第2の設定値に変更し、前記制御手段は、前記第2の切替手段により前記モータからの駆動力を前記第2の給送手段に対して遮断するタイミングよりも前に、前記ゲインを前記第2の設定値から前記第1の設定値に再び変更し、
前記画像形成手段が画像を形成している前記第2の記録材を前記搬送手段及び前記第2の給送手段が搬送している間に、前記第1の切替手段が前記モータからの駆動力を前記第1の給送手段に伝達し、前記第1の給送手段が前記第2の記録材に後続する第3の記録材を給送する場合、前記制御手段は、前記第1の切替手段により前記モータからの駆動力を前記第1の給送手段に伝達するタイミングよりも前に、前記ゲインを前記第1の設定値から前記第2の設定値よりも高い第3の設定値に変更することを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming an image on a recording material at an image forming position;
A first feeding unit that feeds the recording material from a stacking unit on which the recording material is loaded;
A conveying unit that is provided downstream of the first feeding unit in the conveying direction of the recording material and conveys the recording material to the image forming position;
A second feeding unit that feeds again the recording material on which the image is formed on the first surface by the image forming unit toward the conveying unit;
A common motor for driving the first feeding means, the second feeding means, and the conveying means;
Detecting means for detecting the rotational speed of the motor;
First switching means for transmitting or blocking driving force from the motor to the first feeding means;
Second switching means for transmitting or blocking driving force from the motor to the second feeding means;
In the image forming apparatus having the motor, the first switching unit, and a control unit for controlling the second switching unit,
While the conveying unit is conveying the first recording material on which the image forming unit forms an image, the second switching unit applies the driving force from the motor to the second feeding unit. And when the second feeding means feeds the second recording material following the first recording material, the control means uses the second switching means to drive the driving force from the motor. Prior to timing of transmission to the second feeding means, a signal to be input to the motor is determined according to a deviation between the target speed of the motor and the rotational speed of the motor detected by the detecting means. The gain is changed from the first set value to a second set value higher than the first set value, and the control means causes the second switching means to change the driving force from the motor to the second supply value. Before the timing of blocking the transmission means, the gay It was changed again to the first set value from said second set value,
While the conveying unit and the second feeding unit are conveying the second recording material on which the image forming unit forms an image, the first switching unit is driven by the motor. Is transmitted to the first feeding unit, and when the first feeding unit feeds a third recording material following the second recording material, the control unit performs the first switching. The gain is changed from the first set value to a third set value higher than the second set value before the timing at which the driving force from the motor is transmitted to the first feeding means by the means. An image forming apparatus that is changed.
前記画像形成位置は、前記中間転写ベルトと前記転写ローラによって形成される転写ニップ部の位置であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The image forming means transfers a plurality of image carriers, an intermediate transfer belt carrying a toner image transferred from the plurality of image carriers, and a toner image transferred to the intermediate transfer belt to a recording material. And a transfer roller,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming position is a position of a transfer nip portion formed by the intermediate transfer belt and the transfer roller.
記録材を給送する給送手段と、
前記給送手段よりも記録材の搬送方向において下流側に設けられ、前記画像形成位置に対して記録材を搬送する搬送手段と、
前記給送手段と前記搬送手段を駆動する共通のモータと、
前記モータからの駆動力を前記給送手段に対して伝達又は遮断する切替手段と、
前記モータと前記切替手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記画像形成手段が画像を形成している第1の記録材を前記搬送手段が搬送している間に、前記切替手段が前記モータからの駆動力を前記給送手段に伝達し、前記給送手段が前記第1の記録材に後続する第2の記録材を給送する場合、前記制御手段は、前記切替手段により前記モータからの駆動力を前記給送手段に伝達するタイミングにおいて、前記モータに供給される電流量が増加するように制御することを特徴とする画像形成装置。
Image forming means for forming an image on a recording material at an image forming position;
A feeding means for feeding the recording material;
A conveying unit that is provided downstream of the feeding unit in the conveying direction of the recording material and conveys the recording material to the image forming position;
A common motor for driving the feeding means and the conveying means;
Switching means for transmitting or blocking the driving force from the motor to the feeding means;
In an image forming apparatus having the motor and a control unit that controls the switching unit,
While the conveying unit is conveying the first recording material on which the image forming unit forms an image, the switching unit transmits the driving force from the motor to the feeding unit, and the feeding unit When the means feeds the second recording material subsequent to the first recording material, the control means transmits the driving force from the motor to the feeding means by the switching means. The image forming apparatus is controlled so as to increase the amount of current supplied to the image forming apparatus.
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