JP2023081685A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】メインSoCとサブSoCとでレジストレーションローラと給送ローラの駆動制御を精度良く同期させられる構成を提供する。【解決手段】メインSoCは、第1の時刻情報を有し、レジストセンサによるシートの検知をトリガとしてレジストレーションローラの駆動態様を変更するときに、給送ローラの駆動態様の変更タイミングの指示を含むパケットを発行すると共に、パケットにトリガの発生時刻を付加してサブSoCに送信するように構成されている。サブSoCは、第2の時刻情報を有し、受信したパケットに基づいて、変更タイミングをトリガの発生時刻およびパケットを受信した時刻に応じて補正した補正タイミングで、給送ローラの駆動態様を変更するように構成されている。メインSoC及びサブSoCは、所定のタイミングで、第1の時刻情報と第2の時刻情報とを同期させる。【選択図】図10
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関する。
画像形成装置では、シート搬送ユニットなどの各種ユニットに配置されたモータなどのアクチュエータの制御信号を出力する半導体デバイスを、当該アクチュエータが属するユニット内に分散配置する場合がある。このように半導体デバイスを分散配置する構成の場合、全体の制御タイミングの指示を出す主デバイスと、指示を受ける他の副デバイスとの間で、様々な制御情報をやり取りする。
特に、複数のシート搬送ユニットに半導体デバイスを分散配置する構成の場合、各ユニットでシートを把持する搬送ローラの加減速、停止などの駆動制御を同じタイミングで行うことが求められる。このために、特許文献1では、以下のような構成が提案されている。即ち、主デバイスが副デバイスに対して、搬送ローラの速度変更タイミング指示及びトリガの発生時刻を含むパケットを送信する。そして、副デバイスは、受信したパケットの変更タイミングを、トリガの発生時刻及び当該パケットを受信した時刻に応じて補正したタイミングで搬送ローラの駆動制御を変更する。
しかしながら、特許文献1の記載の構成では、各ユニットの搬送ローラの駆動制御を精度良く同期させられない可能性がある。即ち、主デバイスと副デバイス(第1デバイス及び第2デバイス)の水晶発振子の周波数バラツキや環境変化による周波数変動により、主デバイスと副デバイスの時刻情報にズレが発生した場合に、各ユニットの搬送ローラの駆動制御を精度良く同期させられない。
本発明は、第1デバイスと第2デバイスとで搬送ローラの駆動制御を精度良く同期させられる構成を提供することを目的とする。
本発明の画像形成装置は、シートを搬送する第1ローラの駆動制御を行う第1デバイスと、シートを前記第1ローラに向けて搬送する第2ローラの駆動制御を行う第2デバイスと、前記第2ローラから前記第1ローラに搬送されるシートを検知する検知手段と、を備え、前記第1デバイスと前記第2デバイスとがパケット通信を行う画像形成装置であって、前記第1デバイスは、第1の時刻情報を有し、前記検知手段によるシートの検知をトリガとして前記第1ローラの駆動態様を変更するときに、前記第2ローラの駆動態様の変更タイミングの指示を含むパケットを発行すると共に、前記パケットに前記トリガの発生時刻を付加して前記第2デバイスに送信するように構成されており、前記第2デバイスは、第2の時刻情報を有し、受信した前記パケットに基づいて、前記変更タイミングを前記トリガの発生時刻および前記パケットを受信した時刻に応じて補正した補正タイミングで、前記第2ローラの駆動態様を変更するように構成されており、前記第1デバイス及び前記第2デバイスは、所定のタイミングで、前記第1の時刻情報と前記第2の時刻情報とを同期させることを特徴とする。
本発明によれば、第1デバイスと第2デバイスとで搬送ローラの駆動制御を精度良く同期させられる。
<第1の実施形態>
第1の実施形態について、図1ないし図11を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
第1の実施形態について、図1ないし図11を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
[画像形成装置]
図1に示すように、本実施形態の画像形成装置200は、電子写真方式を用いて記録材としてのシートP(用紙、OHPシート、布等)にフルカラー画像を形成するレーザビームプリンタである。画像形成装置200は、トナー像を担持する像担持体としての中間転写ベルト201に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像形成手段である画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdを配置した中間転写方式タンデム型である。
図1に示すように、本実施形態の画像形成装置200は、電子写真方式を用いて記録材としてのシートP(用紙、OHPシート、布等)にフルカラー画像を形成するレーザビームプリンタである。画像形成装置200は、トナー像を担持する像担持体としての中間転写ベルト201に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像形成手段である画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdを配置した中間転写方式タンデム型である。
画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdは、それぞれ、静電潜像を担持する像担持体及び感光体としての感光ドラム101を備える。画像形成部Pa~Pdでは、それぞれ感光ドラム101にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像が形成されて、中間転写体としての中間転写ベルト201に順次一次転写される。中間転写ベルト201に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト201と転写回転体としての二次転写ローラ202で形成される二次転写部N2へ給送されたシートPへ一括して二次転写される。二次転写部N2でトナー像を二次転写されたシートPは、定着部としての定着装置210で加熱加圧を受けて、表面にトナー像を定着された後に、排出トレイ211へ排出される。
シートPは、給送ローラ204によってカセット203から引き出される。カセット203から給送されたシートPは、縦パスローラ205に達すると更に上部へ搬送され、さらに搬送ローラ206、レジストレーションローラ207まで搬送される。ここで、給送ローラ204は給送モータ140によって駆動され、レジストレーションローラ207は、レジストモータ120によって駆動される。
レジストレーションローラ207まで搬送されたシートPは、中間転写ベルト201上のトナー像とタイミングを合わせて二次転写部N2に搬送される。そして、レジストレーションローラ207から搬送されたシートPを中間転写ベルト201と二次転写ローラ202との間で挟持搬送しつつ、中間転写ベルト201からトナー像をシートPに二次転写する。
ここで、レジストモータ120のモータドライバと、給送モータ140のモータドライバとは距離が離れている。このため、レジストモータ120はメインSoC(System-on-a-Chip)301のPWM回路319と、給送モータ140はサブSoC302のPWM回路339とによって制御される構成である(図2参照)。即ち、第1ローラとしてのレジストレーションローラ207を駆動制御する第1デバイスとしてのメインSoC301と、第2ローラとしての給送ローラ204を駆動制御する第2デバイスとしてのサブSoC302とは、それぞれのモータが属するユニットに分散配置されている。
PWM回路319とPWM回路339とは、予め、CPUから設定された周期とデューティ比からなるクロックパルスを出力する事が可能であり、それらを段階的に可変する事が可能なパルス幅変調(Pulse Width Modulation)出力回路である。
また、搬送中のシートPの先端がレジストレーションローラ207に達したタイミングは、レジストレーションローラ207の手前(シート搬送方向上流側)にある検知手段としてのレジストセンサ123によって検知する事ができる。即ち、レジストセンサ123は、給送ローラ204からレジストレーションローラ207に搬送されるシートを検知する。
搬送中のシートPの先端が給送ローラ204とレジストレーションローラ207との間にある場合、プリント時間(画像形成時間)を短縮するために、シートPをできるだけ早く搬送することが求められる。但し、中間転写ベルト201及び二次転写ローラ202は、トナー像をシートPに安定して転写するため、これより遅い速度の一定速度で回転している。このため、レジストレーションローラ207によるシートの搬送速度は、シートPの先端が二次転写部N2に達する前に、二次転写ローラ202と中間転写ベルト201とでシートを搬送する速度に減速する必要がある。即ち、レジストレーションローラ207の駆動速度を二次転写ローラ202の駆動速度に合わせるように減速させる。即ち、レジストセンサ123によるシートの検知タイミングをトリガとして、レジストレーションローラ207の駆動速度を変更する。
ここで、搬送中のシートPの先端がレジストレーションローラ207に達しており、シートPの後端がまだカセット203にある場合、シートPを二次転写部N2に搬送するにあたって、レジストモータ120と給送モータ140とを同時に変速を行う必要がある。即ち、これらの変速のタイミングがずれると、シートPがレジストレーションローラ207と給送ローラ204との間で引っ張られたり、撓んだりして破損する虞がある。このため、レジストレーションローラ207をシートPが二次転写部N2に到達する前の駆動速度から到達後の駆動速度の減速のタイミングに合わせて給送ローラ204の駆動速度を減速するようにする。
[制御ブロック図]
次に、メインSoC301とサブSoC302の制御ブロック図について、図2を用いて説明する。半導体デバイスであるメインSoC301とサブSoC302とは、パケット通信を行う。メインSoC301は、メイン基板上に実装され、メインCPU311、ROM314、RAM315、UARTインターフェイス317、FIFO(First In First Out)バッファ(FIFO1)323、タイマ(タイマ1)318、PWM回路(PWM1)319、I/Oポート(I/Oポート1)322によって構成される。メインSoC301は、画像形成装置200の各部の制御基板に指示を出し、全体の制御タイミングを統括する制御部である。
次に、メインSoC301とサブSoC302の制御ブロック図について、図2を用いて説明する。半導体デバイスであるメインSoC301とサブSoC302とは、パケット通信を行う。メインSoC301は、メイン基板上に実装され、メインCPU311、ROM314、RAM315、UARTインターフェイス317、FIFO(First In First Out)バッファ(FIFO1)323、タイマ(タイマ1)318、PWM回路(PWM1)319、I/Oポート(I/Oポート1)322によって構成される。メインSoC301は、画像形成装置200の各部の制御基板に指示を出し、全体の制御タイミングを統括する制御部である。
メインSoC301は、サブSoC302とシリアル通信送信信号線303およびシリアル通信受信信号線304によって接続されている。ここで言う送信とは、メインSoC側から見てメインSoC301からサブSoC302に送信する事であり、受信とは、メインSoC側から見てサブSoC302からメインSoC301に対して受信する事である。
メインSoC301は、リセット回路300からのリセット信号305が解除されると動作を開始し、外付けのクロック発振器(OSC-1)306が出力するクロック信号を基準に駆動される。クロック発振器306は、24MHzのクロック信号を出力する。時計用発振子(時計用OSC)307は時刻用の水晶発振子であり、時計用CLK回路(時計用CLK1)324において、時刻情報を生成し、メインCPU311から時刻情報を参照することができる。またメインSoC301内の回路に時刻情報を基準としたトリガをかけることもできる。時計用発振子307は、32.768kHzを用いる。
メインCPU311は、ROM314に格納されたプログラムを読み込んで動作する。RAM315はメインCPU311が演算を行う際の作業データを保存している。UARTインターフェイス317は、調歩同期式の2線シリアルインターフェイスであり、シリアル通信送信信号線303およびシリアル通信受信信号線304によってサブ基板302と双方向で接続されている。
UARTインターフェイス317は、メインCPU311がFIFOバッファ323に保存した送信情報を、約192Kbpsの速度でシリアル信号として送信する機能と、接続先から送信されたシリアル信号を受信したバイト列をメインCPU311に渡す機能とを有する。これらを繰り返す事で、複数バイトのバイト列の送受信を行う事が出来る。
タイマ318は入力されたクロック数に従ってカウントアップしたカウント値を、メインCPU311から参照する事ができるレジスタを設けており、メインCPU311がタイマカウンタをONしてからのクロック数を取得することが可能である。
I/Oポート322は二値の入出力ポートであり、前述のレジストセンサ123からの入力ポートと、サブSoC302へのリセット信号を出力する出力ポートと等を備える。入力ポートはセンサのON/OFF状態を0/1で取得する事が可能であり、出力ポートはHigh(3.3V)/Low(0V)の論理の信号を出力する事が可能であって、メインSoC301起動時の初期論理はLowである。
PWM回路319は、周期とデューティ比が可変可能なPWM信号の出力が可能であり、レジストモータ(MTR1)120を駆動する為のモータクロックパルス信号を、所望の周波数とON~OFFタイミングで出力する制御部である。
サブSoC302は、内蔵のサブCPU331、ROM334、RAM335、UARTインターフェイス(UART2)337、タイマ(タイマ2)338、PWM回路(PWM2)339、によって構成される。
サブSoC302が実装されるサブ基板は、メインSoC301が実装されるメイン基板とは離れた場所に配置されており、前述のようにメインSoC301とは、シリアル通信送信信号線303およびシリアル通信受信信号線304とで接続されている。
サブCPU331は、サブ基板上の動作を制御するCPUであり、ROM334に格納されたプログラムを読み込んで動作する。RAM335はサブCPU331が演算を行う際の作業データを保存している。
UARTインターフェイス337は、調歩同期式の2線シリアルインターフェイスであり、シリアル通信受信信号線304およびシリアル通信送信信号線303によってメインSoC301と双方向で接続されている。UARTインターフェイス337の詳細は、UARTインターフェイス317と同様であるため説明を省略する。
タイマ338は、タイマ318と同様に、入力されたクロック数に従ったカウント値を、メインCPU311から参照する事が出来るレジスタを設けており、サブCPU331がタイマカウンタをONしてからのクロック数を取得することが可能である。
PWM回路339は、周期が可変可能なPWM信号の出力が可能で、給送モータ140を駆動する為のモータクロックパルス信号を、所望の周波数とON~OFFタイミングで出力する制御部である。
サブSoC302は、メインSoC301のI/Oポート322から出力されたリセット信号308がHighレベル(3.3V)になると動作を開始し、メインSoC301とは別の外付けのクロック発振器336が出力するクロック信号を基準に駆動される。クロック発振器(OSC-2)336は、20MHzのクロック信号を出力する。時計用発振子(時計用OSC)327は時刻用の水晶発振子であり、時計用CLK回路(時計用CLK2)344において、時刻情報を生成し、サブCPU331から時刻情報を参照することができる。またサブSoC302内の回路に時刻情報を基準としたトリガをかけることもできる。時計用発振子327は、32.768kHzを用いる。
[データ構造]
次に、メインSoC301とサブSoC302との間でシリアル通信されるデータの構造について、図3を用いて説明する。モータ変速命令パケット403は、先頭1ワード目にパケット長431、2ワード目に変速命令432、3ワード目に変速対象となるモータのID433、4ワード目に変速するモータの速度434、5ワード目に残り何パルスでモータを変速するかの情報である残パルス数の指定(変速パルス数指定)435、6ワード目に本パケットを送信する要因となったトリガが発生した時の時刻情報436の情報を格納する構造である。
次に、メインSoC301とサブSoC302との間でシリアル通信されるデータの構造について、図3を用いて説明する。モータ変速命令パケット403は、先頭1ワード目にパケット長431、2ワード目に変速命令432、3ワード目に変速対象となるモータのID433、4ワード目に変速するモータの速度434、5ワード目に残り何パルスでモータを変速するかの情報である残パルス数の指定(変速パルス数指定)435、6ワード目に本パケットを送信する要因となったトリガが発生した時の時刻情報436の情報を格納する構造である。
タイマ補正時刻情報通知パケット405は、先頭1ワード目にパケット長451、2ワード目にタイマ補正値通知命令452、3ワード目にメインSoC301とサブSoC302とのタイマ補正時刻情報453の情報を格納する構造である。
[通信パケットの送信]
上述の図3に示した通信パケットをメインSoC301が送信する手順を、図4ないし図7を用いて説明する。図4は、メインSoC301がリセット解除されて起動する時に、メインCPU311が実行する立ち上げ手順のフローチャートである。
上述の図3に示した通信パケットをメインSoC301が送信する手順を、図4ないし図7を用いて説明する。図4は、メインSoC301がリセット解除されて起動する時に、メインCPU311が実行する立ち上げ手順のフローチャートである。
メインCPU311は、最初にタイマ(タイマ1)318をONする(S501)。すると、タイマ318は入力クロックに同期してカウントを開始する。続いて、メインCPU311は、RAM315上のメモリ初期化等の各起動手順を行う(S502)。メモリの初期化は、RAM315上を0クリアする事や、ROM314から変数初期値をRAM315上に展開する事などを行う処理を含んでおり、数ミリ秒の処理時間を必要とする。それらが完了すると、I/Oポート322に接続された出力ポートであるリセット信号305をOFFし、サブSoC302のリセットを解除する(S503)。
さらに続けて、メインCPU311は、サブSoC302のリセットを解除した時点のタイマ318のカウンタ値をRAM315上に保存する(S504)。その後、UARTインターフェイス317を通じてタイマ補正時刻情報通知パケット405をサブSoC302に対して送信する(S505)。タイマ補正時刻情報通知パケット405には、タイマ補正時刻情報453にS504で保存したリセット解除時点のタイマ318のカウンタ値を、マイクロ秒単位に換算した値を格納する。以上のS501~S505をもって、立ち上げ手順を終了する。
一方、図5は、図4のS503によりリセット解除されたサブSoC302内の、サブCPU331のフローチャートである。サブCPU331は、最初にタイマ(タイマ2)338をONする(S601)。すると、タイマ338は入力クロックに同期してカウントを開始する。続いて、S602でUARTインターフェイス337が通信パケットを受信するまで待機し、通信パケットの受信割り込みが発生すると(S602のY)、S603へ分岐して当該通信パケットを受信する。
そして、受信した通信パケットがタイマ補正時刻情報通知パケット405であるかを判定し(S604)、タイマ補正時刻情報通知パケット405である場合(S604のY)、これに対応した処理としてS605を実行する。S605では、受信したタイマ補正時刻情報通知パケット405のタイマ補正時刻情報453の値をRAM335に保存する。一方、S604において、S603で受信した通信パケットがタイマ補正時刻情報通知パケット405でないと判定した場合は(S604のN)、当該命令に応じた処理を行うべくS621へ分岐し、対応する処理を実行すると、処理を終了する。
図6は、メインCPU311が実行する通信パケット送信処理のフローチャートであり、I/Oポート322に接続されたレジストセンサ123でシートPの先端を検知した際に、サブSoC302側に対してモータ変速命令パケット403を送信すべく実行される手順である。
最初に、変速指示パケットを送信すべき事象が発生した時点におけるタイマ(タイマ1)318のカウンタ値を取得し、マイクロ秒単位に換算した時刻情報をRAM315に保存する(S701)。次に、現在既に別のパケットを送信中であるか否かを判定し(S702)、送信中であれば(S702のY)、通信要求の内容と時刻情報とを、FIFOバッファ(FIFO1)323に保存した後(S703)、S704で送信完了を待つ。
現在送信中のパケットが送信完了すると(S704のY)、FIFOバッファ323に保存された通信要求と時刻情報の中で、最も先に保存された情報を読み出す(S705)。そして、前述のモータ変速命令パケット403内のトリガ発生時刻情報情報437に、S701で保存した時刻情報を格納し(S706)、UARTインターフェイス317からパケットを送信する(S707)。一方、S702において、送信中でなければ(S702のN)、S706に移行する。
続いて、モータ変速命令パケット403をサブSoC302が受信した場合の手順を、図7を用いて説明する。図7は、サブSoC331が実行する通信パケットの受信処理のフローチャートである。まず、S801でUARTインターフェイス337が通信パケットを受信するまで待機し、通信パケットの受信割り込みが発生すると(S801のY)、通信パケットを受信する(S802)。
そして、受信した通信パケットがモータ変速命令パケット403であるかを判定し(S803)、モータ変速命令パケット403である場合(S803のY)、これに対応した処理としてS804~S809を実行する。
まず、S804ではPWM回路339から現在のPWM周波数を取得し、続けて、S805ではタイマ(タイマ2)338から現在のカウント値を取得してマイクロ秒単位に換算する。そして、S806ではモータ変速命令パケット403の変速パルス数指定435から、トリガ発生時刻情報436とタイマ338のカウント値をマイクロ秒換算した値との差に、予めRAM335に保存されたタイマ補正時刻情報を加算した値を、PWM回路339の現在のPWM周波数で換算したパルス数を、減じた値を演算する。
具体的には、変速パルス数指定435をP、メインSoC301側でのトリガ発生時刻情報436をT、タイマ補正時刻情報453をTc、現在のタイマ338の時刻をマイクロ秒単位に換算したものをTn、現在のPWM周波数をFとした時、変速までのパルス数Nは、
N=P-{T-(Tn+Tc)}/F)
の演算で求める。
N=P-{T-(Tn+Tc)}/F)
の演算で求める。
次に、前述のS806で求めたパルス数をPWM回路339が出力するまで待機し(S807)、PWM回路(PWM2)339が所望のパルス数を出力すると(S807のY)、サブCPU331はPWM回路(PWM2)339の周波数を徐々に切り替える事で変速を開始する(S808)。そして、PWM339の周波数を徐々に切り替え、所望の周波数に達するまで待機する(S809)。PWM339の周波数が所望の周波数に達し、変速を完了すると(S809のY)、処理を終了する。
一方、S803において、受信した通信パケットがモータ変速命令パケット403でない場合は(S803のN)、当該命令に応じた処理を行うべく対応する処理を実行すると(S821)、処理を終了する。
[通信パケットの送受信]
次に、図6と図7において、モータ変速命令パケット403をメインSoC301とサブSoC302が送受信するシーケンスを、図8を用いて説明する。シート搬送パス上を進行するシートがレジストセンサ123に達したタイミング(シートの先端がレジストセンサ123に検知されたタイミング)をトリガ発生タイミングとする(S901)。このトリガ発生タイミングにおいて、メインCPU311は指定パルス数出力後にPWM回路319を変速する処理を開始すると共に、サブSoC302に対してモータ変速命令パケット403を送信しようとするが、この時点で他の通信パケット(設定パケット)が送信中(S902)である。
次に、図6と図7において、モータ変速命令パケット403をメインSoC301とサブSoC302が送受信するシーケンスを、図8を用いて説明する。シート搬送パス上を進行するシートがレジストセンサ123に達したタイミング(シートの先端がレジストセンサ123に検知されたタイミング)をトリガ発生タイミングとする(S901)。このトリガ発生タイミングにおいて、メインCPU311は指定パルス数出力後にPWM回路319を変速する処理を開始すると共に、サブSoC302に対してモータ変速命令パケット403を送信しようとするが、この時点で他の通信パケット(設定パケット)が送信中(S902)である。
この通信中のパケットを送信完了すると(S903)、ようやくメインCPU311はモータ変速命令パケット403を送信するべく図6のS704~S707に従って、パケットを送信する(S904)。この時、トリガ発生時刻情報436には、トリガ発生タイミング(S901)のタイマ318の時刻情報が格納される。即ち、メインSoC301は、給送ローラ204の駆動態様の変更タイミングの指示を含むパケットを発行するすると共に、このパケットにトリガの発生時刻を付加してサブSoC302に送信する。
このパケットをサブCPU331が受信完了すると(S905)、図7のS801~S821に従って取得された、変速までの残パルス数分のパルス数が経過したタイミング(S907)で、給送モータ(MTR2)140の変速を開始する。即ち、サブSoC302は、受信したパケットに基づいて、変更タイミングをトリガの発生時刻およびパケットを受信した時刻に応じて補正した補正タイミングで、給送ローラ204の駆動態様を変更する。
一方、メインCPU311は、トリガ発生タイミング(S901)から指定パルス数分の出力後のタイミング(S906)にレジストモータ(MTR1)120の変速を開始する。そのため、レジストモータ120と給送モータ140との変速タイミングの誤差(S907-S906)は解消される。
上述のレジストモータ120と給送モータ140との変速タイミングのずれについて、図9のタイミングチャートを用いて説明する。符号951は、レジストモータ120の変速タイミングを示した波形であり、符号961は、給送モータ140の変速タイミングを示した波形である。
今、シート搬送パス上を進行するシートがレジストセンサ123に達したタイミング(S901)で、レジストモータ120と給送モータ140とが450ppsとなる駆動クロックで回転している。
ここから、メインCPU311が指定パルス数出力後のタイミングS906に150ppsに変速を開始する。一方、メインCPU311が他のパケットを送信し終わる時刻がS903であり、それからモータ変速命令パケット403を送信したのをサブCPU331が受け取る時間がS905である。
S905で、残パルス数の指定(変速パルス数指定)435で指定されたパルス数とトリガが発生した時の時刻情報436から、トリガ発生時刻を加味した指定パルス数を出力すると、S907において、サブCPU331が給送モータ140の駆動クロックを450ppsから150ppsへと変速を行う。
以上の制御手順により、メインSoC301によって制御されるレジストモータ120の変速タイミングと、サブSoC302によって制御される給送モータ140の変速タイミングの誤差は解消される。
[プリント動作]
図10は、本実施形態のプリント動作時(画像形成動作時)のフローチャートである。メインCPU311は、シートに画像を形成する画像形成信号に基づいて実行される画像形成ジョブ(以下、プリントJOB)が投入されたら(S1001)、画像形成装置の画像形成部や駆動部の初期設定(前回転)を行う(S1002)。前回転では、画像形成を開始する前に、前もって感光ドラム101を回転駆動したり、各電圧(高圧)の印加を開始したりする。また、本実施形態では、この前回転の段階で、後述する時刻補正制御も行う。
図10は、本実施形態のプリント動作時(画像形成動作時)のフローチャートである。メインCPU311は、シートに画像を形成する画像形成信号に基づいて実行される画像形成ジョブ(以下、プリントJOB)が投入されたら(S1001)、画像形成装置の画像形成部や駆動部の初期設定(前回転)を行う(S1002)。前回転では、画像形成を開始する前に、前もって感光ドラム101を回転駆動したり、各電圧(高圧)の印加を開始したりする。また、本実施形態では、この前回転の段階で、後述する時刻補正制御も行う。
前回転が終了すると、画像形成を開始し(S1003)、シートを搬送し、各画像形成部で感光ドラム101に形成した画像に中間転写ベルト201に転写し、更に中間転写ベルト201からシートに転写して、シートへの画像の定着を行う(S1004)。その後、シートを機外に排出する(S1005)。
プリントJOBの指定枚数の出力が終了していなければ(S1006のN)、S1003に遷移し引き続き次のページの画像形成を行う。指定枚数の出力が終了していれば(S1006のY)、次のJOBがないか確認し(S1007)、次のJOBがあれば(S1007のN)、S1002に遷移し、再度、前回転時に時刻補正制御を行い、画像形成を開始する。なお、連続してJOBが実行される場合には、この前回転の動作が省略される場合があるが、この場合でも、次のJOBの開始時で画像形成開始前に時刻補正制御を行うことが好ましい。S1007において、次のJOBがなければ、スタンバイ状態に遷移する(S1008)。
[時刻補正制御]
次に、上述の時刻補正制御について説明する。上述したように、サブSoC302は、受信したパケットの変更タイミングを、トリガの発生時刻及び当該パケットを受信した時刻に応じて補正したタイミングで給送ローラ204の駆動制御を変更する。これにより、メインSoC301によって制御されるレジストモータ120の変速タイミングと、サブSoC302によって制御される給送モータ140の変速タイミングとを同期させている。しかしながら、メインSoC301とサブSoC302とで、水晶発振子の周波数バラツキや環境変化による周波数変動により、時刻情報にズレが発生した場合に、これらの変速タイミングを精度良く同期させられない。
次に、上述の時刻補正制御について説明する。上述したように、サブSoC302は、受信したパケットの変更タイミングを、トリガの発生時刻及び当該パケットを受信した時刻に応じて補正したタイミングで給送ローラ204の駆動制御を変更する。これにより、メインSoC301によって制御されるレジストモータ120の変速タイミングと、サブSoC302によって制御される給送モータ140の変速タイミングとを同期させている。しかしながら、メインSoC301とサブSoC302とで、水晶発振子の周波数バラツキや環境変化による周波数変動により、時刻情報にズレが発生した場合に、これらの変速タイミングを精度良く同期させられない。
そこで、本実施形態では、メインSoC301及びサブSoC302が、所定のタイミングで、メインSoC301が有する第1の時刻情報とサブSoC302が有する第2の時刻情報とを同期させている。即ち、所定のタイミングで時刻補正制御を行っている。本実施形態の場合、所定のタイミングは、プリントJOBの開始時で、具体的には、上述の前回転時である。但し、時刻補正制御のタイミングは、装置の電源ON時、スリープ復帰時、後回転時などに行っても良いが、画像形成動作に近いタイミングで時刻の同期を行うことが好ましく、この観点から、少なくともプリントJOBの開始時に行うことが好ましい。以下、図11を用いて、第1の時刻情報と第2の時刻情報の同期制御である時刻補正制御について説明する。
図11は、メインCPU311とサブCPU331の時刻補正制御を示すシーケンス図である。サブCPU331をクライアント、メインCPU311をサーバーとして、メインCPU311の時刻にあわせるように、一般的なNTP(Network Time Protocol)同期を行う。サブCPU331からメインCPU311に対してのクエリの発信時刻をT1、メインCPU311がサブCPU331からのクエリの受信時刻をT2とする。そして、メインCPU311からサブCPU331への応答の発信時刻をT3、サブCPU331がメインCPU311からの応答の受信時刻をT4とすると、以下の式により、遅延時間を算出することができる。
サブCPU331の遅延時間=((T3+T2)-(T1+T4))/2
サブCPU331の遅延時間=((T3+T2)-(T1+T4))/2
本実施形態では、サブCPU331の時刻情報をメインCPU311に合わせにいくようにしているが、メインCPU311、サブCPU331が図示しないNTPサーバーにアクセスし、絶対時間に合わせてもよい。
算出したサブCPU331の遅延時間をサブCPU331内の時刻情報にフィードバックをして、サブCPU331の時刻情報を補正する。そして、サブCPU331の時刻情報を補正した上で、上述してきたシート搬送の制御を行う。
このように本実施形態では、上述のように所定のタイミングで時刻補正制御を行っているので、メインSoC301とサブSoC302とでレジストレーションローラ207及び給送ローラ204の駆動制御を精度良く同期させられる。具体的には、レジストモータ120の変速タイミングと給送モータ140の変速タイミングの同期精度を向上させる事ができる。
<第2の実施形態>
第2の実施形態について、図12を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、所定のタイミングとしてプリントJOBの開始時(前回転時)に時刻補正制御を行っていたが、本実施形態では、画像形成枚数が所定枚数となったタイミングで時刻補正制御を行うようにしている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については図示及び説明を省略し、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
第2の実施形態について、図12を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、所定のタイミングとしてプリントJOBの開始時(前回転時)に時刻補正制御を行っていたが、本実施形態では、画像形成枚数が所定枚数となったタイミングで時刻補正制御を行うようにしている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については図示及び説明を省略し、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態では、前回、第1の時刻情報と第2の時刻情報を同期させたタイミング、即ち、前回の時刻補正制御のタイミングから、画像形成枚数が所定枚数となったタイミングで時刻補正制御を行っている。また、本実施形態の場合も、第1の実施形態と同様に、プリントJOBの開始時に時刻補正制御を行っている。以下、図12を用いて詳しく説明する。
図12は、本実施形態のプリント動作時のフローチャートである。図12のS1100~S1105は、図10のS1000~S1005と同じであるので、詳しい説明は省略する。本実施形態では、前回、時刻補正制御を実施してからの画像形成枚数をRAM315にカウントしておく。そして、S1105でシートを機外に排出したら、画像形成枚数が所定枚数に到達したか否かを確認し(S1110)、所定枚数に到達したら(S1110のY)、時刻補正制御を実施し(S1111)、次のS1106に遷移する。この所定枚数は、例えば、A4サイズのシートの換算で50枚である。
一方、前回、時刻補正制御を実施してからの画像形成枚数が所定枚数未満であれば(S1110のN)、次のS1106に遷移する。S1106~S1108も図10のS1006~S1008と同様である。なお、図12では、前回、時刻補正制御を実施してからの画像形成枚数が所定枚数に到達したら時刻補正制御を行っているが、前回、時刻補正制御を実施してから所定時間経過したら時刻補正制御を行うようにしても良い。この所定時間は、例えば、30分である。
一般的に時計用OSC307、327のような水晶発振子は、温度上昇により周波数が変化する。このため、上述のように、前回の時刻補正制御からの画像形成枚数や、前回の時刻補正制御からの経過時間により時刻補正制御を行うことで、レジストモータ120の変速タイミングと給送モータ140の変速タイミングの同期精度をより向上させる事ができる。
<第3の実施形態>
第3の実施形態について、図13及び図14を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、所定のタイミングとしてプリントJOBの開始時(前回転時)に時刻補正制御を行っていたが、本実施形態では、メインSoC301とサブSoC302の温度差が所定温度以上となったタイミングで時刻補正制御を行うようにしている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については図示及び説明を省略し、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
第3の実施形態について、図13及び図14を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、所定のタイミングとしてプリントJOBの開始時(前回転時)に時刻補正制御を行っていたが、本実施形態では、メインSoC301とサブSoC302の温度差が所定温度以上となったタイミングで時刻補正制御を行うようにしている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については図示及び説明を省略し、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図13は、本実施形態の画像形成装置に用いる制御部のブロック図である。本実施形態の画像形成装置は、メインSoC301の温度又は雰囲気温度を検出する第1温度検出手段としてのサーミスタ326と、サブSoC302の温度又は雰囲気温度を検出する第2温度検出手段としてのサーミスタ346と、を備える。具体的には、メインSoC301内にADコンバータ(以下、ADC)325、サブSoC302内にADC345を持つ。また、時計用OSC307、327の雰囲気温度を検出するサーミスタ326、346をもつ。
メインCPU311はサーミスタ326で検出した温度をADC325でA/D変換し、時計用OSC307周辺の雰囲気温度を検出することができる。同様にサブCPU331も時計用OSC327周辺の雰囲気温度を検出することができる。そして、サーミスタ326により検出した温度とサーミスタ346により検出した温度との差が所定温度以上となったタイミングで、時刻補正制御を行っている。また、本実施形態の場合も、第1の実施形態と同様に、プリントJOBの開始時に時刻補正制御を行っている。以下、図14を用いて詳しく説明する。
図14は、本実施形態のプリント動作時のフローチャートである。図14のS1200~S1205は、図10のS1000~S1005と同じであるので、詳しい説明は省略する。S1205でシートを機外に排出したら、サーミスタ326とサーミスタ346の温度情報を検出し、これらの温度差が所定温度以上であるか否かを確認する(S1210)。そして、所定温度以上であれば(S1210のY)、時刻補正制御を実施し(S1211)、S1206に遷移する。この所定温度は、例えば、2℃である。
一方、S1210で温度差が所定温度未満なら(S1210のN)、次のS1206に遷移する。S1206~S1208も図10のS1006~S1008と同様である。なお、本実施形態では、サーミスタ326とサーミスタ346の温度差を検出していたが、それぞれのサーミスタの検出した温度から時刻補正制御を実施しても良い。例えば、サーミスタ326とサーミスタ346との少なくとも一方のサーミスタの温度が前回、時刻補正制御を行ったタイミングから所定温度以上変化したタイミングで時刻補正制御を行うようにしても良い。この所定温度も、例えば、2℃である。
一般的に時計用OSC307、327のような水晶発振子は、温度上昇により周波数が変化する。このため、上述のように、時計用OSC307、327の周辺温度を検出可能なサーミスタの温度変化に基づいて時刻補正制御を行うことで、レジストモータ120の変速タイミングと給送モータ140の変速タイミングの同期精度をより向上させる事ができる。
<他の実施形態>
上述の第2の実施形態の制御と第3の実施形態の制御を組み合わせても良い。即ち、前回の時刻補正制御からの画像形成枚数や、前回の時刻補正制御からの経過時間により時刻補正制御を行うと共に、サーミスタ326、346の温度変化に基づいて時刻補正制御を行うようにしても良い。
上述の第2の実施形態の制御と第3の実施形態の制御を組み合わせても良い。即ち、前回の時刻補正制御からの画像形成枚数や、前回の時刻補正制御からの経過時間により時刻補正制御を行うと共に、サーミスタ326、346の温度変化に基づいて時刻補正制御を行うようにしても良い。
上述の各実施形態では、レジストレーションローラ207と給送ローラ204との関係について述べたが、本発明は、その他の搬送ローラにも適用可能である。例えば、シートの両面に画像形成を行う場合に、片面に画像が定着されたシートを反転して、再度、レジストレーションローラに向けて搬送する反転搬送路にある搬送ローラとレジストレーションローラとの関係においても、本発明を適用可能である。要は、互いに離れた位置にあり、それぞれ別々の半導体デバイスにより制御されているローラ同士の駆動制御に、本発明を適用可能である。
また、上述の各実施形態では、トリガによるローラの駆動態様の変更として、ローラの変速タイミングについて述べた。但し、駆動態様の変更はこれに限らず、ローラの停止タイミング、駆動開始タイミングなどが挙げられる。
123・・・レジストセンサ(検知手段)
200・・・画像形成装置
201・・・中間転写ベルト(像担持体)
202・・・二次転写ローラ(転写回転体)
204・・・給送ローラ(第2ローラ)
207・・・レジストレーションローラ(第1ローラ)
301・・・メインSoC(第1デバイス)
302・・・サブSoC(第2デバイス)
326・・・サーミスタ(第1温度検出手段)
346・・・サーミスタ(第2温度検出手段)
200・・・画像形成装置
201・・・中間転写ベルト(像担持体)
202・・・二次転写ローラ(転写回転体)
204・・・給送ローラ(第2ローラ)
207・・・レジストレーションローラ(第1ローラ)
301・・・メインSoC(第1デバイス)
302・・・サブSoC(第2デバイス)
326・・・サーミスタ(第1温度検出手段)
346・・・サーミスタ(第2温度検出手段)
Claims (7)
- シートを搬送する第1ローラの駆動制御を行う第1デバイスと、
シートを前記第1ローラに向けて搬送する第2ローラの駆動制御を行う第2デバイスと、
前記第2ローラから前記第1ローラに搬送されるシートを検知する検知手段と、を備え、
前記第1デバイスと前記第2デバイスとがパケット通信を行う画像形成装置であって、
前記第1デバイスは、第1の時刻情報を有し、前記検知手段によるシートの検知をトリガとして前記第1ローラの駆動態様を変更するときに、前記第2ローラの駆動態様の変更タイミングの指示を含むパケットを発行すると共に、前記パケットに前記トリガの発生時刻を付加して前記第2デバイスに送信するように構成されており、
前記第2デバイスは、第2の時刻情報を有し、受信した前記パケットに基づいて、前記変更タイミングを前記トリガの発生時刻および前記パケットを受信した時刻に応じて補正した補正タイミングで、前記第2ローラの駆動態様を変更するように構成されており、
前記第1デバイス及び前記第2デバイスは、所定のタイミングで、前記第1の時刻情報と前記第2の時刻情報とを同期させる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記所定のタイミングは、シートに画像を形成する画像形成信号に基づいて実行される画像形成ジョブの開始時である
ことを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記所定のタイミングは、前回、前記第1の時刻情報と前記第2の時刻情報を同期させたタイミングから、画像形成枚数が所定枚数となったタイミングである
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。 - 前記所定のタイミングは、前回、前記第1の時刻情報と前記第2の時刻情報を同期させたタイミングから所定時間経過したタイミングである
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。 - 前記第1デバイスの温度又は雰囲気温度を検出する第1温度検出手段と、
前記第2デバイスの温度又は雰囲気温度を検出する第2温度検出手段と、を備え、
前記所定のタイミングは、前記第1温度検出手段により検出した温度と前記第2温度検出手段により検出した温度との差が所定温度以上となったタイミングである
ことを特徴とする、請求項1ないし4の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記第1デバイスの温度又は雰囲気温度を検出する第1温度検出手段と、
前記第2デバイスの温度又は雰囲気温度を検出する第2温度検出手段と、を備え、
前記所定のタイミングは、前記第1温度検出手段と前記第2温度検出手段との少なくとも一方の温度検出手段により検出した温度が、前回、前記第1の時刻情報と前記第2の時刻情報を同期させたタイミングから所定温度以上変化したタイミングである
ことを特徴とする、請求項1ないし4の何れか1項に記載の画像形成装置。 - トナー像を担持する像担持体と、
前記第1ローラから搬送されたシートを前記像担持体との間で挟持搬送しつつ、前記像担持体からトナー像をシートに転写させる転写回転体と、を備え、
前記トリガによる前記第1ローラの駆動態様の変更は、前記第1ローラの駆動速度を前記転写回転体の駆動速度に合わせるように減速することである
ことを特徴とする、請求項1ないし6の何れか1項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021195601A JP2023081685A (ja) | 2021-12-01 | 2021-12-01 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2021195601A JP2023081685A (ja) | 2021-12-01 | 2021-12-01 | 画像形成装置 |
Publications (1)
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JP2023081685A true JP2023081685A (ja) | 2023-06-13 |
Family
ID=86728188
Family Applications (1)
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JP2021195601A Pending JP2023081685A (ja) | 2021-12-01 | 2021-12-01 | 画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2023081685A (ja) |
-
2021
- 2021-12-01 JP JP2021195601A patent/JP2023081685A/ja active Pending
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