JP4434124B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンタ、FAX等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、感光体ドラムなど像担持体の回転速度を一様に制御する制御手段を有する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a FAX, and more particularly to an image forming apparatus having a control unit that uniformly controls the rotation speed of an image carrier such as a photosensitive drum.

電子写真方式による画像形成装置では、回転する感光体ドラムや感光体ベルト等からなる像担持体上にトナー像を形成し、形成されたトナー像を直接或いは間接に記録紙上に転写し、定着することが行われている。画像形成に当たっては、帯電手段によって一様帯電された像担持体上に像露光手段により像露光が行われ、潜像が形成されるが、潜像形成に当たって一様の回転速度で回転する像担持体の周速度が変動すると、形成される画像に歪みが生じることとなる。またタンデム方式のカラー画像形成装置では、複数の単色画像形成ユニットで形成された単色画像を重ね合わせてカラー画像を記録紙上に形成しているが、各単色画像形成ユニットでの像担持体は同速でかつ速度むらがないことが良質なカラー画像を得るための必須の条件とされている。   In an electrophotographic image forming apparatus, a toner image is formed on an image carrier composed of a rotating photosensitive drum or a photosensitive belt, and the formed toner image is directly or indirectly transferred onto a recording sheet and fixed. Things have been done. In image formation, an image exposure unit performs image exposure on an image carrier uniformly charged by a charging unit to form a latent image, but the image carrier rotates at a uniform rotational speed in forming the latent image. If the peripheral speed of the body fluctuates, the formed image will be distorted. In a tandem color image forming apparatus, a single color image formed by a plurality of single color image forming units is superimposed to form a color image on a recording sheet. The image carrier in each single color image forming unit is the same. It is an indispensable condition for obtaining a high-quality color image that is high speed and has no unevenness in speed.

感光体ドラムの速度制御には色々な速度検知手段を用いた制御方法が提案されているが、リアルタイムに感光体ドラムの角速度を等速に制御しようとすると、エンコーダによる角速度検出手段を用い回転速度制御を行う回転速度制御方法が用いられている。   Various control methods using speed detecting means have been proposed for speed control of the photosensitive drum. However, if the angular speed of the photosensitive drum is controlled at a constant speed in real time, the rotational speed is detected using the angular speed detecting means by the encoder. A rotational speed control method for performing control is used.

例えば、タンデム方式のカラー画像形成装置において、感光体ドラムなど像担持体の回転体1回転の再現性のある変動を抑える技術として、フィードフォワード(繰り返し)制御技術があり、制御すべき回転位置に対して、その1サイクル(回転)前の同位置およびその近傍における回転速度データを用いて回転の変動を制御する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−162941号公報
For example, in a tandem color image forming apparatus, there is a feed-forward (repetitive) control technique as a technique for suppressing reproducible fluctuations of one rotation of a rotating body of an image carrier such as a photosensitive drum. On the other hand, there has been proposed a method for controlling fluctuations in rotation using rotation speed data at the same position and its vicinity before one cycle (rotation) (see, for example, Patent Document 1).
JP 2000-162941 A

しかしながら、前記フィードフォワード(繰り返し)制御にはコントロール不可能な突発的な変動が発生した場合、その変動がその位置の制御量として記憶され、次回の回転サイクル時以降で突発的な変動がない場合にも、この変動状態を抑制しようと制御部が働き、その後の回転に影響を残す不具合が生じる。   However, when a sudden fluctuation that cannot be controlled occurs in the feedforward (repetitive) control, the fluctuation is stored as a control amount of the position, and there is no sudden fluctuation after the next rotation cycle. In addition, the control unit works to suppress this fluctuation state, and a problem occurs that affects the subsequent rotation.

本発明は、このような不具合を解消し、像担持体を安定した回転速度に制御する制御手段を有する画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus having a control means for solving such problems and controlling an image carrier at a stable rotational speed.

上記目的は、下記の構成によって達成される。   The above object is achieved by the following configuration.

1.像担持体の回転速度を制御する制御部と、前記回転速度を検出する検出部と、前記像担持体のn回転前までの回転速度を記憶する記憶部と、回転サイクルの同位置およびその近傍における、最新の回転速度と過去n回転前の回転速度との回転速度差が所定の基準値以上かどうかを判断する判断部と、を有する画像形成装置であって、前記制御部は、前記像担持体の過去の1回転前、またはn回転前の回転サイクルの同一回転位置を中心とした所定区間の回転速度データと、目標の回転速度データとを比較し、前記像担持体の回転誤差をキャンセルするような補正値を算出して前記像担持体の回転速度を制御する繰り返し制御方式と、リアルタイムに前記像担持体の回転速度をフィードバックし前記像担持体の回転速度を制御するリアルタイム制御方式と、を有し、前記回転速度差が所定の基準値未満の場合には、前記繰り返し制御方式で制御し、前記回転速度差が所定の基準値以上の場合には、前記繰り返し制御方式で制御せずに前記リアルタイム制御方式で制御することを特徴とする画像形成装置。 1. A control unit that controls the rotation speed of the image carrier, a detection unit that detects the rotation speed, a storage unit that stores the rotation speed of the image carrier up to n rotations, and the same position in the vicinity of the rotation cycle A determination unit that determines whether or not a difference in rotation speed between a latest rotation speed and a rotation speed before the previous n rotations is equal to or greater than a predetermined reference value, wherein the control unit includes the image The rotation speed data of a predetermined section centered on the same rotation position of the rotation cycle before the previous rotation of the carrier or n rotations before is compared with the target rotation speed data, and the rotation error of the image carrier is calculated. a repetitive control system which calculates a correction value for canceling control the rotational speed of the image bearing member, by feeding back the rotational speed of the image bearing member in real time real time to control the rotational speed of the image bearing member And when the difference in rotational speed is less than a predetermined reference value, control by the repetitive control method, and when the difference in rotational speed is equal to or greater than a predetermined reference value, the repetitive control method The image forming apparatus is controlled according to the real-time control method without being controlled by the control unit.

2.前記フィードバック制御の後に、再度前記繰り返し制御を行うことを特徴とする前記1に記載の画像形成装置。
3.前記検出部は、1回転をm等分に分割された前記像担持体の分割部に対応した回転速度を検出し、当該回転速度が前記記憶部に記憶されることを特徴とする前記1または2に記載の画像形成装置。
4.前記像担持体の駆動源が、DCブラシレスモータ、若しくはステッピングモータであることを特徴とする前記1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
2. 2. The image forming apparatus according to 1, wherein the repetitive control is performed again after the feedback control.
3. The detection unit is configured to detect a rotation speed corresponding to a division unit of the image carrier in which one rotation is divided into m equal parts, and the rotation speed is stored in the storage unit. The image forming apparatus according to 2.
4). A drive source of the image bearing member, DC brushless motors, or imaging equipment according to any one of the items 1 to 3, characterized in that a stepping motor.

像担持体の回転速度の繰り返し制御を行う場合、突発的な回転変動が生じても、その後の回転に与える影響を少なく抑え、像担持体の安定した回転が確保でき、高精細な画像を得ることができる。   When repetitive control of the rotation speed of the image carrier is performed, even if sudden rotation fluctuations occur, the influence on the subsequent rotation is suppressed to be small, and stable rotation of the image carrier can be ensured, and a high-definition image is obtained. be able to.

(1)本発明の回転速度制御法が採用される画像形成装置について図1に示す断面構成図を用いて説明する。   (1) An image forming apparatus employing the rotational speed control method of the present invention will be described with reference to a cross-sectional configuration diagram shown in FIG.

但し本発明は図1に示す画像形成装置に限定されるものではなく、電子写真方式により像担持体上にトナー画像を形成する画像形成装置に広く適用される。   However, the present invention is not limited to the image forming apparatus shown in FIG. 1, and is widely applied to an image forming apparatus that forms a toner image on an image carrier by an electrophotographic method.

図1は、本発明の画像形成装置の断面構成図を示す。   FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of an image forming apparatus of the present invention.

画像形成を行う回転する感光体ドラム10の周囲には、帯電器11、像露光器12、現像器13、転写器15、分離器16、クリーニング装置17が配設されている。画像形成に当たっては感光体ドラム10周面はスコロトロン帯電器等を用いた帯電器11によって一様帯電が行われる。ついで、像露光器12は画像情報信号に基づいてレーザ光を変調し、一様帯電された感光体ドラム面上に投光することによって静電潜像を形成する。静電潜像は現像バイアスが印加された現像器13によって現像が行われトナー像が感光体ドラム10上に形成される。   A charger 11, an image exposure device 12, a developing device 13, a transfer device 15, a separator 16, and a cleaning device 17 are disposed around the rotating photosensitive drum 10 for forming an image. In forming an image, the circumferential surface of the photosensitive drum 10 is uniformly charged by a charger 11 using a scorotron charger or the like. Next, the image exposure device 12 modulates the laser beam based on the image information signal, and forms an electrostatic latent image by projecting it onto the uniformly charged surface of the photosensitive drum. The electrostatic latent image is developed by the developing device 13 to which a developing bias is applied, and a toner image is formed on the photosensitive drum 10.

一方、給紙トレイから分離搬送された記録紙(転写紙)はレジストローラ21において一旦停止し、感光体ドラム10上に形成されたトナー像と同期して搬送され、転写域Tへと到達する。   On the other hand, the recording paper (transfer paper) separated and conveyed from the paper feed tray is temporarily stopped at the registration roller 21, conveyed in synchronization with the toner image formed on the photosensitive drum 10, and reaches the transfer area T. .

転写器15は転写域Tにおいて転写紙の背後からトナーと逆極性のバイアスの印加がなされて、感光体ドラム10上のトナー像を転写紙上へ転写する。転写されてトナー像を担持した転写紙は、分離器16により交流バイアス及び直流バイアスが重畳して印加されて感光体ドラム10より分離される。転写紙が分離したのちの感光体ドラム10上の残留しているトナーはクリーニング装置17によって感光体面より除去される。   In the transfer area T, a bias having a polarity opposite to that of the toner is applied from behind the transfer paper in the transfer area T, and the toner image on the photosensitive drum 10 is transferred onto the transfer paper. The transfer paper that has been transferred and carries the toner image is separated from the photosensitive drum 10 by being applied with an AC bias and a DC bias superimposed by the separator 16. The toner remaining on the photoreceptor drum 10 after the transfer paper is separated is removed from the photoreceptor surface by the cleaning device 17.

転写域Tにおいてトナー像が転写された転写紙は搬送ベルト22上を搬送されて、加熱ローラ30aと加圧ローラ31bとから成る定着器30によって挟持搬送され、その間に加熱と加圧とによりトナー像は転写紙上に固着・定着される。定着を終えた転写紙は排紙ローラ31によって機外に排出される。   The transfer paper on which the toner image is transferred in the transfer area T is conveyed on the conveying belt 22 and is nipped and conveyed by a fixing device 30 composed of a heating roller 30a and a pressure roller 31b. The image is fixed and fixed on the transfer paper. After the fixing, the transfer paper is discharged out of the apparatus by a paper discharge roller 31.

(2)次に、従来例と本発明に共通する部分の感光体ドラム駆動の制御方法について述べる。 (2) Next, a control method for driving the photosensitive drum at a portion common to the conventional example and the present invention will be described.

図2は、感光体ドラムの駆動部と制御部を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a driving unit and a control unit of the photosensitive drum.

図3は、回転速度検出に当たっての回転円盤(ドラム位置)と記憶手段との対応について説明するための図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining the correspondence between the rotating disk (drum position) and the storage means in detecting the rotational speed.

感光体ドラム10のドラム軸10aには回転速度(角速度)を検出する検出手段としてエンコーダ40を設置している。エンコーダ40は、ドラム軸10aに取り付けられた回転円板41を配置している。当該回転円盤41の外周部に所定の間隔でm個のスリットh(図3参照)がリング状に配置されている。すなわち、感光体ドラム10にエンコーダ40の読み取り分解能による区分分割を行っている。さらに当該スリットhを介して光を検知する速度検知部41a(図2、3参照)が配置されている。したがって、感光体ドラム10の1回転でm個のパルスが検知される。Fは感光体ドラム1回転周期を示す。   An encoder 40 is installed on the drum shaft 10a of the photosensitive drum 10 as detection means for detecting the rotational speed (angular speed). The encoder 40 has a rotating disk 41 attached to the drum shaft 10a. M slits h (see FIG. 3) are arranged in a ring shape at a predetermined interval on the outer periphery of the rotating disk 41. That is, the photosensitive drum 10 is divided and divided according to the reading resolution of the encoder 40. Furthermore, a speed detector 41a (see FIGS. 2 and 3) that detects light through the slit h is arranged. Accordingly, m pulses are detected by one rotation of the photosensitive drum 10. F represents one rotation period of the photosensitive drum.

図2、図3において、定常状態となって回転する感光体ドラム10に対してエンコーダ40の速度検知部41aによって検出された検出値は制御手段である制御装置(CPU)80に入力され、感光体ドラム10の1回転(サイクル)中で検出された回転速度のデータとして記憶手段である記憶部(RAM)81にリアルタイムに更新しつつ記憶される。したがって、従来の技術では、回転サイクルの同位置および「その近傍」における、現在のドラム位置での回転速度は、過去のn回転(例えば1回転)前のドラム位置の回転速度を更新して記憶手段にストア(蓄積)がなされる。そして、(目標)の回転速度(制御目標として定められる感光体の回転速度)と検出された回転速度の差に基づいて、感光体10の回転速度を制御する。また、「その近傍」とは応答の遅れを考慮した領域を意味する。   2 and 3, the detected value detected by the speed detector 41a of the encoder 40 with respect to the photosensitive drum 10 rotating in a steady state is input to a control device (CPU) 80, which is a control means. The rotation speed data detected during one rotation (cycle) of the body drum 10 is stored in the storage unit (RAM) 81 as storage means while being updated in real time. Therefore, in the conventional technique, the rotation speed at the current drum position at the same position and “near the position” of the rotation cycle is stored by updating the rotation speed at the drum position before the previous n rotations (for example, one rotation). The means is stored. Then, the rotational speed of the photoconductor 10 is controlled based on the difference between the (target) rotational speed (the rotational speed of the photoconductor determined as a control target) and the detected rotational speed. Further, “the vicinity thereof” means a region that takes into account a delay in response.

すなわち、制御装置80は、記憶部(RAM)81にメモリされた、1回転前のドラム位置での回転速度もしくは近傍の回転速度と目標の回転速度とを呼び出して、演算処理部82で両者の比較等の演算処理を行い、その演算処理結果に基づいて感光体ドラム10を駆動する駆動モータ60(本実施の形態ではDCブラシレスモータを使用)の駆動回路60aに等角速度回転がなされる指令値を出力する。   That is, the control device 80 calls the rotation speed at or near the drum position before one rotation stored in the storage unit (RAM) 81 and the target rotation speed, and the arithmetic processing unit 82 A command value for performing an equiangular speed rotation on a drive circuit 60a of a drive motor 60 (which uses a DC brushless motor in the present embodiment) that performs arithmetic processing such as comparison and drives the photosensitive drum 10 based on the result of the arithmetic processing. Is output.

なお、駆動モータ60の回転軸にもエンコーダ60bが配置されているが、これは負荷変動を起こし易いDCブラシレスモータに対しても同様に回転速度制御をする必要があるためのものである。   An encoder 60b is also arranged on the rotating shaft of the drive motor 60. This is because it is necessary to similarly control the rotational speed of a DC brushless motor that easily causes load fluctuations.

次に、上記回転駆動プロセスを制御する制御部について図2、図4を基に説明する。   Next, a control unit for controlling the rotational drive process will be described with reference to FIGS.

図4は、制御部関連の回路構成を示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a circuit configuration related to the control unit.

図2、図4において、エンコーダ40からの出力パルスが制御装置80のエンコーダ周期カウンタ801に出力される。前述したが回転円盤41はm個のスリットhを有し、感光体ドラム10の1回転でエンコーダ40からm個のパルスが出力される。前記エンコーダ周期カウンタ801はこのエンコーダ出力パルスに基づいて一定周波数のクロックCLKをカウントし、各エンコーダパルス周期をクロックのカウント値として各パルス毎に出力し、回転データとして各パルス毎にメモリ81に記憶する。演算処理部82のパルスレート補正値演算部822は、メモリ81に記憶されている、感光ドラム10の回転のn回転前の同一回転位置を中心とした所定区間のエンコーダパルスの周期データの回転速度データと、目標の回転速度(制御値として定められた感光体の回転速度)とを比較し、感光体ドラム10の回転誤差をキャンセルするような補正値を算出する。この補正値に対して、減速ギア601のピッチ等に起因する、周期性のない高周波成分を前記所定区間に亘りフィルタ処理して補正データを求め、レジスタ802に出力する。レジスタ802に記憶された補正データは誤差カウンタ803で駆動モータ60からのエンコーダ60bからのパルスの周期と比較され、これらの間の誤差を示すデータをフィルタ804に出力する。フィルタ804は誤差カウンタ803からの出力データに対してゲイン調整や位相補償処理を施し、駆動モータ60のドライバ805に出力する。ドライバ805はフィルタ804から出力された誤差データをPWM(Pulse Duration Modulation)信号に変換し、駆動モータ60に出力する。   2 and 4, the output pulse from the encoder 40 is output to the encoder cycle counter 801 of the control device 80. As described above, the rotating disk 41 has m slits h, and m pulses are output from the encoder 40 by one rotation of the photosensitive drum 10. The encoder cycle counter 801 counts a clock CLK having a constant frequency based on the encoder output pulse, outputs each encoder pulse cycle as a clock count value for each pulse, and stores it as rotation data in the memory 81 for each pulse. To do. The pulse rate correction value calculation unit 822 of the calculation processing unit 82 stores the rotation speed of the period data of the encoder pulse in a predetermined section centered on the same rotation position before the n rotation of the photosensitive drum 10 stored in the memory 81. The data is compared with the target rotation speed (the rotation speed of the photosensitive member determined as the control value), and a correction value that cancels the rotation error of the photosensitive drum 10 is calculated. With respect to this correction value, high-frequency components having no periodicity caused by the pitch of the reduction gear 601 and the like are filtered over the predetermined section to obtain correction data and output to the register 802. The correction data stored in the register 802 is compared with the pulse cycle from the encoder 60b from the drive motor 60 by the error counter 803, and data indicating the error between these is output to the filter 804. The filter 804 performs gain adjustment and phase compensation processing on the output data from the error counter 803 and outputs the data to the driver 805 of the drive motor 60. The driver 805 converts the error data output from the filter 804 into a PWM (Pulse Duration Modulation) signal and outputs it to the drive motor 60.

なお、上記例では、DCブラシレスモータを使用しているが、DCブラシレスモータに替えてステッピングモータを使用することもできる。 In the above clean, the use of the DC brushless motor, it is also possible to use a stepping motor in place of the DC brushless motor.

しかしながら、従来提案されている技術では、前述したように、コントロール不可能な突発的な変動が発生した場合、前記速度検出手段はこの突発的な変動を検出し、これが前記記憶部で記憶され、次の回転制御に影響を及ぼすことになる。   However, in the conventionally proposed technique, as described above, when a sudden fluctuation that cannot be controlled occurs, the speed detection unit detects the sudden fluctuation, and this is stored in the storage unit. This will affect the next rotation control.

すなわち、図5で示すように、突発的な変動を正常に補正しようとする制御が次の回転サイクルに働くことになる。   That is, as shown in FIG. 5, the control for correcting the sudden fluctuation normally works in the next rotation cycle.

図5は、従来の制御方法を採用した場合、最新(1回目)の回転に生じた突発的な変動がそれ以降の各サイクルに影響を与える例を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which a sudden change occurring in the latest (first) rotation affects each subsequent cycle when a conventional control method is employed.

図5において、点線は回転変動のない制御目標とする回転速度である。通常、n回転前の回転速度とこの目標速度を比較して制御を行う。   In FIG. 5, the dotted line represents the rotational speed that is a control target without rotational fluctuation. Usually, the control is performed by comparing the target rotational speed with the rotational speed before n rotations.

図2および図5(a)において、前記最新の回転変動の回転速度v1が回転体ドラムの基準位置から回転位置fにおいて検知されたとすると、この回転速度のデータが前記記憶部(RAM)81に記憶される。2回目は1回目のデータが参照されるため、2回目で、回転位置fにおいて実際は突発的な変動がなくとも、回転速度v1を抑制するように働き、異常値として図5(b)に示すv2なる回転速度が残ることになる。   In FIG. 2 and FIG. 5A, if the latest rotational speed v1 of the rotational fluctuation is detected at the rotational position f from the reference position of the rotating drum, the rotational speed data is stored in the storage unit (RAM) 81. Remembered. Since the first time data is referred to the second time, the second time, even if there is actually no sudden fluctuation at the rotational position f, it works to suppress the rotational speed v1, and an abnormal value is shown in FIG. The rotational speed of v2 remains.

よって、これが図5(c)、(d)に示すように3回目、4回目にも影響するという問題が発生する。ただし、回転位置f以外の所では正常の制御によって回転速度差は減衰する。   Therefore, there arises a problem that this affects the third and fourth times as shown in FIGS. However, at a place other than the rotational position f, the rotational speed difference is attenuated by normal control.

本発明は、上記の問題を回避するために提案されたものである。   The present invention has been proposed to avoid the above problems.

像担持体の回転速度を制御する制御部と、回転速度を検出する検出部と、像担持体のn回転前まで回転速度を記憶する記憶部と、回転サイクルの同位置およびその近傍における、最新の回転速度と過去n回転前の回転速度とを比較し、両者の回転速度が所定の基準値以上かどうかを判断する判断部とを有し、この制御手段は、過去の1回転前、またはn回転前の回転サイクルの同一の回転位置を含む所定区間における回転速度のデータを利用して像担持体の回転速度を制御するものであって、さらに、この判断部の判断結果に応じて次の回転サイクルの回転速度を制御するようにした。 A control unit that controls the rotation speed of the image carrier, a detection unit that detects the rotation speed, a storage unit that stores the rotation speed before n rotations of the image carrier, and the latest at the same position in the vicinity of the rotation cycle comparing the rotational speed of and the rotational speed before the past n rotation, and a determination unit for both rotational speed of determining whether more than a predetermined reference value, the control means, before one revolution of the past, or The rotation speed of the image carrier is controlled using the rotation speed data in a predetermined section including the same rotation position of the rotation cycle before n rotations. Further, according to the determination result of the determination unit, The rotation speed of the rotation cycle was controlled.

すなわち、回転速度データが突発的な変動を含むかどうかを、過去nサイクル前の回転速度との比較で判断し、以降の回転制御を行うものである。これにより、突発的な変動が以降の制御に影響を与えることなく、精度の良い回転制御が可能となる。   That is, whether or not the rotational speed data includes sudden fluctuations is determined by comparison with the rotational speed before the previous n cycles, and subsequent rotational control is performed. Thereby, it is possible to perform accurate rotation control without sudden fluctuations affecting subsequent control.

なお、制御装置80は、回転サイクルの同位置およびその近傍における、最新の回転速度と過去nサイクル前の回転速度とを比較し、基準回転速度に対する回転速度差が所定の基準値以上かどうかを判断する判断部を含む。   The control device 80 compares the latest rotation speed at the same position in the rotation cycle and the vicinity thereof with the rotation speed before the previous n cycles, and determines whether the rotation speed difference with respect to the reference rotation speed is equal to or greater than a predetermined reference value. A determination unit for determining is included.

また、所定の基準値(閾値)は、突発的な変動を識別するためのもので、制御機構にて抑制可能な(追従できる)負荷変動成分に基づき設定する。この基準値を超える場合は、突発的な変動として判断する。基準値以内であれば、制御機構により通常制御が可能となる。   The predetermined reference value (threshold value) is for identifying sudden fluctuations, and is set based on a load fluctuation component that can be suppressed (followed) by the control mechanism. When this reference value is exceeded, it is determined as a sudden change. If it is within the reference value, normal control is possible by the control mechanism.

図6は最新と過去の回転サイクルの回転変動を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing rotation fluctuations of the latest and past rotation cycles.

本発明の説明の前に、同様の課題を解決する考え方として参考例を説明する。第1の参考例の形態は、像担持体の回転速度を制御する制御手段と、前記回転速度を検出する検出手段と、前記像担持体のn回転前まで回転速度を記憶する記憶手段とを有し、過去の1回転前、またはn回転前の回転サイクルの同一の回転位置を含む所定区間における回転速度のデータを利用して前記像担持体の回転速度を制御する画像形成装置において、回転サイクルの同位置およびその近傍における、最新の回転速度と過去nサイクル前の回転速度とを比較し、回転速度差が所定の基準値以上にある場合には、前記像担持体の過去のn回転以降の各回転サイクルでの同一回転位置を含む所定区間における回転速度の平均値を算出し、当該平均値を利用して次の回転サイクルの回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置である。 Prior to the description of the present invention, a reference example will be described as an idea for solving the same problem. The form of the first reference example includes control means for controlling the rotation speed of the image carrier, detection means for detecting the rotation speed, and storage means for storing the rotation speed before n rotations of the image carrier. In an image forming apparatus for controlling the rotation speed of the image carrier using the rotation speed data in a predetermined section including the same rotation position of the rotation cycle before the previous one rotation or before the n rotation, at the same position and the vicinity thereof of cycles, comparing the actual rotational speed and the past n cycles before the rotational speed, when the rotation speed difference is above the predetermined reference value, the previous n of the image bearing member An image forming apparatus that calculates an average value of rotation speeds in a predetermined section including the same rotation position in each rotation cycle after rotation and controls the rotation speed of the next rotation cycle using the average value It is.

第1の参考例の形態によると、まず、前記メモリ81に、n回転(nサイクル)前迄のドラム位置の回転速度もしくは近傍の回転速度を記憶されているここで、記憶されている回転速度と現在の回転サイクルでの回転速度差Dを取得する。その回転速度差Dが基準値(設定閾値)以上であった場合は、過去のn回転以降の回転サイクルのドラム位置(回転位置f)での回転速度もしくは近傍の回転速度Vnを利用して、各サイクルの回転位置fにおけるn個の基準値内の回転速度の平均値(V1+V2・・・・Vn)/nを1回目(最新サイクル)のデータとして記憶部にストアし、当該参照データを利用して、次(2回目以降)の回転速度を制御する。よって、回転速度は平均化され、より安定した回転となり高精度な画像を確保することができる。 According to a form of the first reference example, first, the memory 81 is stored n rotation (n cycles) rotational speed of the rotational speed or in the vicinity of the drum position until front. Here, the stored rotational speed and the rotational speed difference D in the current rotational cycle are acquired. When the rotational speed difference D is equal to or greater than a reference value (set threshold value), the rotational speed at the drum position (rotational position f) of the rotational cycle after the previous n revolutions or the nearby rotational speed Vn is used. The average value (V1 + V2... Vn) / n of the rotational speeds within the n reference values at the rotational position f of each cycle is stored in the storage unit as the first time (latest cycle) data, and the reference data is used. Then, the next (second and subsequent) rotation speed is controlled. Therefore, the rotation speed is averaged and the rotation becomes more stable, and a highly accurate image can be secured.

すなわち、突発的な変動のある回転速度のデータは次回転の回転制御のデータとして用いないことで、高精度な回転を得るようにしている。   That is, the rotation speed data with sudden fluctuation is not used as the rotation control data for the next rotation, so that highly accurate rotation is obtained.

すなわち、図2におけるメモリ81に記憶されている過去の回転サイクルの回転位置fでのn個の回転速度差をデータとして、パルスレート補正値演算部822でn個の回転速度差を平均した値を算出し、レジスタ802に出力することになる。   That is, a value obtained by averaging the n rotational speed differences by the pulse rate correction value calculation unit 822 using the n rotational speed differences at the rotational position f of the past rotational cycle stored in the memory 81 in FIG. 2 as data. Is calculated and output to the register 802.

以上の制御によって、突発的な回転変動が発生しても、その後の回転に与える影響を少なく抑え、像担持体の安定した回転が確保でき、高精度な画像を得ることができる。   By the above control, even if sudden rotation fluctuations occur, the influence on the subsequent rotation can be suppressed, stable rotation of the image carrier can be ensured, and a highly accurate image can be obtained.

ただし、最新(1回目)の回転時、n回転(nサイクル)前の回転速度との回転速度差が基準値以下であった場合は、このデータは、同一の回転位置fを含む所定区間における回転速度のデータとして、次回(2回目)のデータに利用され、次のサイクルの回転速度制御がなされることになる。   However, if the rotation speed difference from the rotation speed before n rotations (n cycles) is less than or equal to the reference value at the latest (first) rotation, this data is for a predetermined section including the same rotation position f. The rotation speed data is used for the next (second) data, and the rotation speed control of the next cycle is performed.

図7は本発明に係わるフロー図を示す。   FIG. 7 shows a flow chart according to the present invention.

上記第1の参考例の形態の制御プロセスを 図7(a)に示すフロー図で説明する。 The control process according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

ステップR1で、n回前の回転サイクルにおける同じ位置(回転位置f)での回転速度と現在(最新)の回転速度との比較をして回転速度差を取得する。ステップR2で、もし、当該回転速度差が基準値(設定閾値)より大きければ、ステップR3で過去nサイクル前から現在の回転サイクルの同位置およびその近傍における回転速度の平均値を算出してデータとして蓄積する。その後は、繰り返し制御(フィードフォワード制御)を経て次の動作へ進む。また、ステップR2で回転速度差が基準値(設定閾値)より小さければ、通常のフィードフォワード制御を経て次の動作へ進む。   In step R1, a rotational speed difference is obtained by comparing the rotational speed at the same position (rotational position f) with the current (latest) rotational speed in the rotational cycle n times before. In step R2, if the rotational speed difference is greater than the reference value (set threshold value), the average value of the rotational speed at the same position in the current rotational cycle and the vicinity thereof is calculated from the previous n cycles before the data in step R3. Accumulate as. Thereafter, the process proceeds to the next operation through repetitive control (feed forward control). On the other hand, if the rotational speed difference is smaller than the reference value (set threshold value) in step R2, the process proceeds to the next operation through normal feedforward control.

また、第2の参考例の形態は、像担持体の回転速度を制御する制御手段と、前記回転速度を検出する検出手段と、前記像担持体のn回転前まで回転速度を記憶する記憶手段とを有し、過去の1回転前、またはn回転前の回転サイクルの同一の回転位置を含む所定区間における回転速度のデータを利用して前記像担持体の回転速度を制御する画像形成装置において、回転サイクルの同位置およびその近傍における、最新の回転速度と過去n回転前の回転速度とを比較し、回転速度差が所定の基準値以上にある場合には、回転サイクルの同位置およびその近傍における、最新の回転速度と過去nサイクル前の回転速度とを比較し、基準回転速度に対する回転速度差が所定の基準値以上にある場合には、検知された最新の回転速度を無視し、過去nサイクル前の回転速度のデータを利用して、次のサイクルの回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置である。 Further, the form of the second reference example, stores a control means for controlling the rotational speed of the image bearing member, and detecting means for detecting the rotational speed, the rotational speed of the before n rotation of the image bearing member storage And an image forming apparatus for controlling the rotation speed of the image carrier using data of a rotation speed in a predetermined section including the same rotation position of the rotation cycle before the previous one rotation or before the n rotation. in, at the same position and the vicinity thereof of the rotation cycle is compared with the actual rotational speed and the past n pre-rotation rotational speed, when the rotation speed difference is above the predetermined reference value, the position of the rotary cycle The latest rotation speed in the vicinity and the rotation speed before the previous n cycles are compared, and if the difference in rotation speed with respect to the reference rotation speed is greater than or equal to a predetermined reference value, the detected latest rotation speed is ignored. Past Using the data of the previous cycle of the rotational speed, an image forming apparatus and controls the rotational speed of the next cycle.

第2の参考例の形態によると、まず、現在(最新)の回転で検知された回転位置fにおける回転速度と、n回転前の回転サイクルで検知された回転速度との差を取得する。次に、その差が基準値以上であった場合は、検知された最新の回転速度差のデータを前記記憶部に記憶しない(最新のデータを無視する。)。そして、過去n回転前の同じ位置での回転速度をデータとして記憶し、次のサイクルの回転速度を制御する。 According to the form of the second reference example , first, the difference between the rotation speed at the rotation position f detected by the current (latest) rotation and the rotation speed detected by the rotation cycle before n rotations is acquired. Next, if the difference is greater than or equal to the reference value, the latest detected rotational speed difference data is not stored in the storage unit (the latest data is ignored). Then, the rotational speed at the same position before the past n rotations is stored as data, and the rotational speed of the next cycle is controlled.

すなわち、図6(a)において、最新の回転位置fでの回転速度Vを過去n回前の回転位置fの回転速度Vnに置き換えて記憶し、次のサイクルの回転速度を制御する方法である。   That is, in FIG. 6A, the rotational speed V at the latest rotational position f is replaced with the rotational speed Vn at the previous rotational position f and stored, and the rotational speed of the next cycle is controlled. .

次に、第2の参考例の形態の制御プロセスを 図7(b)に示すフロー図で説明する。 Next, the control process in the form of a second reference example in the flow diagram shown in FIG. 7 (b).

図7(b)において、ステップS1で、n回前の回転サイクルにおける同じ位置(回転位置f)での回転速度と現在(最新)の回転速度との比較をして回転速度差を取得する。   In FIG. 7B, in step S1, a rotational speed difference is obtained by comparing the rotational speed at the same position (rotational position f) and the current (latest) rotational speed in the rotation cycle n times before.

ステップS2で、もし、当該回転速度差が基準値(設定閾値)より大きければ、ステップS3で、最新の検知したデータを、突発変動とみなし、記憶しない(除外する)。ステップS4で過去nサイクル前の参照データを記憶部に蓄積し、フィードフォワード制御を経て次の動作へ進む、また、ステップS2で回転速度差が基準値(設定閾値)より小さければ、通常のフィードフォワード制御を経て次の動作へ進む。   In step S2, if the rotational speed difference is larger than a reference value (set threshold), in step S3, the latest detected data is regarded as sudden fluctuation and is not stored (excluded). In step S4, the reference data of the previous n cycles are accumulated in the storage unit, and the process proceeds to the next operation through feedforward control. If the rotational speed difference is smaller than the reference value (set threshold value) in step S2, normal feed The process proceeds to the next operation through forward control.

第3の参考例の形態は、像担持体の回転速度を制御する制御手段と、前記回転速度を検出する検出手段と、前記像担持体のn回転前まで回転速度を記憶する記憶手段とを有し、過去の1回転前、またはn回転前の回転サイクルの同一の回転位置を含む所定区間における回転速度のデータを利用して前記像担持体の回転速度を制御する画像形成装置において、回転サイクルの同位置およびその近傍における、最新の回転速度と過去n回転前の回転速度とを比較し、回転速度差が所定の基準値以上にある場合には、前記回転速度差より前記像担持体の回転速度を算出するための制御演算係数を、前記回転速度差に対応して変化させることを特徴とする画像形成装置である。 The form of the third reference example is a control means for controlling the rotation speed of the image carrier, a detection means for detecting the rotation speed, and a storage means for storing the rotation speed of the image carrier before n rotations. In the image forming apparatus for controlling the rotation speed of the image carrier using the rotation speed data in a predetermined section including the same rotation position of the rotation cycle before the previous one rotation or before the n rotation, at the same position and the vicinity thereof of the rotation cycle is compared with the actual rotational speed and the past n pre-rotation rotational speed, when the rotation speed difference is above the predetermined reference value, the image from the rotational speed difference An image forming apparatus characterized in that a control calculation coefficient for calculating a rotational speed of a carrier is changed in accordance with the rotational speed difference.

第3の参考例の形態によると、回転位置fにおいて、前記回転速度差が基準値以下になるように制御係数を変化させる。 According to the form of the third reference example , the control coefficient is changed so that the rotational speed difference is not more than a reference value at the rotational position f.

すなわち、図6(b)の回転位置fにおける突発変動による回転速度Vとn回転(nサイクル)前の回転速度との差に応じて制御係数を変更することにより回転速度vに抑制する。そして、この最新の回転位置fでの抑制された回転速度vをデータとして記憶し(グラフ上の点線e部参照)、次のサイクルの回転速度を制御する方法である。   That is, the rotational speed is suppressed to the rotational speed v by changing the control coefficient according to the difference between the rotational speed V due to the sudden fluctuation at the rotational position f in FIG. 6B and the rotational speed before n rotations (n cycles). Then, the suppressed rotational speed v at the latest rotational position f is stored as data (see the dotted line e part on the graph), and the rotational speed of the next cycle is controlled.

第3の参考例の形態の制御プロセスを 図7(c)に示すフロー図で説明する。
The control process in the form of a third reference example will be described in the flow diagram shown in FIG. 7 (c).

図7(c)において、ステップT1で、n回前の回転サイクルにおける同じ位置(回転位置f)での回転速度と現在(最新)の回転速度との比較をして回転速度差を取得する。ステップT2で、当該回転速度差を基準値(設定閾値)と比較し、設定閾値より大きければ、ステップT3で、最新の検知したデータを、突発変動とみなす。そして、回転速度差の大きさから制御係数をテーブル(検出回転速度を基準内回転速度に抑制する係数のテーブル)より選択し、基準値の範囲内に抑制(変更)する。変更された参照データを最新のものとして記憶し、通常のフィードフォワード制御を経て次の動作へ進む。また、ステップT2で回転速度差が基準値(設定閾値)より小さければ、通常のフィードフォワード制御を経て次の動作へ進む。なお、制御係数による処理として、例えば、回転位置fにおけるゲイン調整またはフィルタ処理等を適用してもよい。   In FIG. 7C, in step T1, a rotational speed difference is obtained by comparing the rotational speed at the same position (rotational position f) with the current (latest) rotational speed in the rotation cycle n times before. In step T2, the rotational speed difference is compared with a reference value (set threshold value). If the difference is larger than the set threshold value, the latest detected data is regarded as sudden fluctuation in step T3. Then, a control coefficient is selected from a table (a table of coefficients for suppressing the detected rotation speed to the reference rotation speed) from the magnitude of the rotation speed difference, and is controlled (changed) within the range of the reference value. The changed reference data is stored as the latest data, and the process proceeds to the next operation through normal feedforward control. On the other hand, if the rotational speed difference is smaller than the reference value (set threshold value) in step T2, the process proceeds to the next operation through normal feedforward control. Note that, for example, gain adjustment or filter processing at the rotational position f may be applied as the processing based on the control coefficient.

上記参考例でも従来技術の問題点は解決可能であるが、本発明の実施の形態によればさらに良好な効果を得ることができ、この本発明の実施の形態は、像担持体の回転速度を制御する制御と、前記回転速度を検出する検出と、前記像担持体のn回転前までの回転速度を記憶する記憶と、回転サイクルの同位置およびその近傍における、最新の回転速度と過去n回転前の回転速度との回転速度差が所定の基準値以上かどうかを判断する判断と、を有する画像形成装置であって、前記制御は、前記像担持体の過去の1回転前、またはn回転前の回転サイクルの同一回転位置を中心とした所定区間の回転速度データと、目標の回転速度データとを比較し、前記像担持体の回転誤差をキャンセルするような補正値を算出して前記像担持体の回転速度を制御する繰り返し制御方式と、リアルタイムに前記像担持体の回転速度をフィードバックし前記像担持体の回転速度を制御するリアルタイム制御方式と、を有し、前記回転速度差が所定の基準値未満の場合には、前記繰り返し制御方式で制御し、前記回転速度差が所定の基準値以上の場合には、前記繰り返し制御方式で制御せずに前記リアルタイム制御方式で制御することを特徴とする画像形成装置である。 The above-mentioned reference example can also solve the problems of the prior art, but according to the embodiment of the present invention, it is possible to obtain a better effect. The embodiment of the present invention is based on the rotational speed of the image carrier. A control unit for controlling the rotation speed, a detection unit for detecting the rotation speed, a storage unit for storing the rotation speed of the image carrier up to n rotations, and the latest rotation speed at the same position in the vicinity of the rotation cycle. And a determination unit that determines whether or not a rotational speed difference between the rotational speed and the rotational speed before the previous n rotations is equal to or greater than a predetermined reference value, wherein the control unit includes a past 1 of the image carrier. A correction value that compares rotation speed data in a predetermined section centered on the same rotation position of the rotation cycle before rotation or n rotations with target rotation speed data and cancels the rotation error of the image carrier. calculates and of the image bearing member A repetitive control method for controlling a rotation speed, and a real-time control method for controlling the rotation speed of the image carrier by feeding back the rotation speed of the image carrier in real time, wherein the rotation speed difference is a predetermined reference value. If the rotation speed difference is less than a predetermined reference value, control is performed using the real-time control method without using the repeat control method. An image forming apparatus.

本実施の形態によると、現在(最新)の回転で検知された回転位置fにおける回転速度が、n回転前の回転サイクルで検知された回転速度と比較して、基準値(設定閾値)以上であった場合は、リアルタイムに前記像担持体の回転速度を検知し、検知された回転速度差をフィードフォワード制御をせずに、フィードバック制御のみを経て次の動作へ進む。   According to the present embodiment, the rotational speed at the rotational position f detected in the current (latest) rotation is greater than or equal to a reference value (set threshold) compared to the rotational speed detected in the rotation cycle before n rotations. If there is, the rotation speed of the image carrier is detected in real time, and the detected rotation speed difference is not subjected to feedforward control but proceeds to the next operation only through feedback control.

例えば、図8に示すような一般的な回転速度を制御する比例微分積分制御を基本とする制御形態を用いたフィードバック制御手段で回転速度を制御する方法である。   For example, the rotation speed is controlled by a feedback control means using a control form based on proportional differential integral control for controlling a general rotation speed as shown in FIG.

図8は、基本的な比例微分積分(PDI)制御形態を示すブロック図を示す。   FIG. 8 shows a block diagram illustrating a basic proportional differential integration (PDI) control configuration.

すなわち、図8において、検出偏差値(速度差)はフィードバックされ、比例制御(P)で、係数をかけ出力される。すなわち、系に対する特性から係数を導き出し、限りなく目標値に近づける。微分制御(D)で、検出偏差の微分値に係数をかけ出力する。すなわち、定常偏差を排除する入力追随性と外乱抑制の両方の効果を持つ。積分制御(I)で、検出偏差の積分値に係数をかけ、出力する。すなわち、変動の小さな変化に対して、系特性から算出した係数から大きな変化を与え、直ちに外乱を抑制する。   That is, in FIG. 8, the detected deviation value (speed difference) is fed back and output with a coefficient by proportional control (P). In other words, the coefficient is derived from the characteristics for the system, and approaches the target value as much as possible. In differential control (D), the differential value of the detected deviation is multiplied by a coefficient and output. That is, it has the effects of both the input tracking and disturbance suppression that eliminate the steady deviation. In integral control (I), the integral value of the detected deviation is multiplied by a coefficient and output. That is, a small change is given a large change from the coefficient calculated from the system characteristics, and the disturbance is immediately suppressed.

本発明の実施形態の制御プロセスを 図7(d)に示すフロー図で説明する。 A control process according to the embodiment of the present invention will be described with reference to a flowchart shown in FIG.

図7(d)において、ステップU1で、n回前の回転サイクルにおける同じ位置(回転位置f)での回転速度と現在(最新)の回転速度との比較をして回転速度差を取得する。ステップU2で、求めた回転速度差と設定閾値とを比較し、当該回転速度差が基準値(設定閾値)より大きければ、最新の検知したデータを、突発変動とみなす。そして、繰り返し制御は行わず、前記フィードバック制御のみで動作させ、次の動作へ進む。また、ステップU2で回転速度差が基準値(設定閾値)より小さければ、通常のフィードフォワード制御を経て次の動作へ進む。   In FIG. 7D, in Step U1, a rotational speed difference is obtained by comparing the rotational speed at the same position (rotational position f) with the current (latest) rotational speed in the rotation cycle n times before. In step U2, the obtained rotational speed difference is compared with a set threshold value, and if the rotational speed difference is larger than a reference value (set threshold value), the latest detected data is regarded as sudden fluctuation. And it does not perform repetitive control but operates only with the feedback control, and proceeds to the next operation. If the rotational speed difference is smaller than the reference value (set threshold value) in step U2, the process proceeds to the next operation through normal feedforward control.

以上の本発明の実施の形態の方法で感光体ドラムの回転速度を制御することによって安定した回転が確保でき、高精度な画像を得ることができる。 By controlling the rotational speed of the photosensitive drum by the method of the embodiment of the present invention described above , stable rotation can be secured and a highly accurate image can be obtained.

上記に説明した感光体ドラムの回転速度制御方法は、図1に示した画像形成装置に適用することによって、高精度で良好な等角速度制御が行われ、良質で位置ずれのない画像が得られるが、図9に示すタンデム方式のカラー画像形成装置に適用することによって、更に本発明の回転速度制御方法の有する効果は顕著となる。   By applying the photosensitive drum rotation speed control method described above to the image forming apparatus shown in FIG. 1, high-precision and good uniform angular speed control is performed, and a high-quality image with no displacement is obtained. However, when applied to the tandem color image forming apparatus shown in FIG. 9, the effect of the rotational speed control method of the present invention becomes more remarkable.

図9は、タンデム方式のカラー画像形成装置の断面構成を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of a tandem color image forming apparatus.

図9において、図1におけるユニットと同じ機能を有するものには同一参照符号を付している。   9, components having the same functions as those of the unit in FIG.

10は感光体、11は帯電手段であるスコロトロン帯電器、12は画像書き込み手段である書き込み装置、13は現像手段である現像装置、17は感光体10の表面を清掃するためのクリーニング装置、170はクリーニングブレード、130は現像スリーブ、20は中間転写ベルトを示す。画像形成手段1は感光体10、スコロトロン帯電器11、現像装置13、およびクリーニング装置14等からなっており、各色毎の画像形成手段1の機械的な構成は同じであるので、図1ではY(イエロー)系列のみの構成について参照符号を付けており、M(マゼンタ)、C(シアン)およびK(黒)の構成要素については参照符号を省略した。   Reference numeral 10 denotes a photoconductor, 11 denotes a scorotron charger as charging means, 12 denotes a writing device as image writing means, 13 denotes a developing device as developing means, and 17 denotes a cleaning device for cleaning the surface of the photoconductor 10, 170. Denotes a cleaning blade, 130 denotes a developing sleeve, and 20 denotes an intermediate transfer belt. The image forming unit 1 includes a photoconductor 10, a scorotron charger 11, a developing device 13, a cleaning device 14, and the like. Since the mechanical configuration of the image forming unit 1 for each color is the same, in FIG. Reference numerals are given to configurations of only the (yellow) series, and reference symbols are omitted for the constituent elements of M (magenta), C (cyan), and K (black).

各色毎の画像形成手段1の配置は中間転写ベルト20の走行方向に対して、Y、M、C、Kの順になっており、各感光体10は中間転写ベルト20の張設面に接触し、接触点で中間転写ベルト20の走行方向と同方向、かつ、同線速度で回転する。   The arrangement of the image forming means 1 for each color is in the order of Y, M, C, K with respect to the running direction of the intermediate transfer belt 20, and each photoconductor 10 contacts the stretched surface of the intermediate transfer belt 20. The contact point rotates in the same direction as the traveling direction of the intermediate transfer belt 20 and at the same linear speed.

中間転写ベルト20は駆動ローラ210、アースローラ220、テンションローラ230、除電ローラ270、従動ローラ240に張架され、これらのローラと中間転写ベルト20、転写器25、クリーニング装置28等でベルトユニット3を構成する。   The intermediate transfer belt 20 is stretched around a driving roller 210, an earth roller 220, a tension roller 230, a static elimination roller 270, and a driven roller 240. The belt unit 3 is composed of these rollers, the intermediate transfer belt 20, the transfer device 25, the cleaning device 28, and the like. Configure.

中間転写ベルト20の走行は不図示の駆動モータによる駆動ローラ210の回転によって行われる。   The intermediate transfer belt 20 is driven by rotation of a driving roller 210 by a driving motor (not shown).

感光体10は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に導電層、a−Si層あるいは有機感光体(OPC)等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図1の矢印で示す反時計方向に回転する。   The photosensitive member 10 is formed by forming a photosensitive layer such as a conductive layer, an a-Si layer, or an organic photosensitive member (OPC) on the outer periphery of a cylindrical metal base formed of, for example, an aluminum material, and the conductive layer is grounded. In the state, it rotates counterclockwise as indicated by the arrow in FIG.

読み取り装置80からの画像データに対応する電気信号は画像形成レーザで光信号に変換され、書き込み装置12によって感光体10上に投光される。   An electrical signal corresponding to the image data from the reading device 80 is converted into an optical signal by the image forming laser, and is projected onto the photoconductor 10 by the writing device 12.

現像装置13は、感光体10の周面に対し所定の間隔を保ち、感光体10の回転方向と最接近位置において逆方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ130を有している。   The developing device 13 is a developing sleeve formed of a cylindrical non-magnetic stainless steel or aluminum material that maintains a predetermined interval with respect to the peripheral surface of the photoconductor 10 and rotates in the reverse direction at the closest position to the rotation direction of the photoconductor 10. 130.

25は転写器で、トナーと反対極性の直流が印加され、感光体10上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト20上に転写させる機能を有する。   A transfer unit 25 has a function of transferring a toner image formed on the photoreceptor 10 onto the intermediate transfer belt 20 by applying a direct current having a polarity opposite to that of the toner.

260はアースローラ220から当接および当接解除可能な転写ローラで、中間転写ベルト20上に形成されたトナー画像を転写材Pに再転写する。   Reference numeral 260 denotes a transfer roller that can be brought into contact with and released from the earth roller 220, and retransfers the toner image formed on the intermediate transfer belt 20 onto the transfer material P.

28はクリーニング装置で、中間転写ベルト20を挟んで従動ローラ240に対向して設けられている。トナー画像を転写材Pに転写後、中間転写ベルト20は、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印加された除電ローラ270で残留トナーの電荷が弱められ、クリーニングブレード290によって周面上に残ったトナーが清掃される。   A cleaning device 28 is provided to face the driven roller 240 with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween. After the toner image is transferred to the transfer material P, the intermediate transfer belt 20 has the charge of the residual toner weakened by the neutralizing roller 270 to which an AC voltage superimposed with a DC voltage having the same or opposite polarity as that of the toner is applied. The toner remaining on the peripheral surface is cleaned.

90は紙送り出しローラ、91はタイミングローラ、92は紙カセット、93は搬送ローラである。   90 is a paper feed roller, 91 is a timing roller, 92 is a paper cassette, and 93 is a transport roller.

4は定着装置で、中間転写ベルト20上のトナー像が転写された転写材を、少なくとも一方の回転体が熱源を有する2つの回転体である加熱ローラ410と加圧ローラ420とで形成されるニップ部Tに挟持、加圧して定着する。81は排紙ローラで、定着された転写材を排紙皿82へ排紙する。85は操作パネルである。各駆動部、画像形成プロセス、定着温度等の制御手段である制御部によってコントロールされる
以上の構成のタンデム方式の画像形成装置に対して、感光体ドラム10の回転駆動制御ばかりでなく、像担持体である中間転写ベルト20を駆動する駆動ローラ210、および前記中間転写ベルト20の従動ローラ軸220の回転軸にもエンコーダ40を搭載し、上述した制御手段を用いることで、中間転写ベルト20の回転(走行)速度を高精度に制御し、突発的な速度変動に対してもその影響を受けずに、安定した回転が確保でき、高精度な画像を得ることができる。
A fixing device 4 is a transfer material on which the toner image on the intermediate transfer belt 20 is transferred. The transfer material is formed by a heating roller 410 and a pressure roller 420, which are two rotating bodies having at least one rotating body as a heat source. The nip portion T is nipped and fixed by pressing. A paper discharge roller 81 discharges the fixed transfer material onto a paper discharge tray 82. Reference numeral 85 denotes an operation panel. Controlled by the control unit which is a control means for each drive unit, image forming process, fixing temperature, etc. For the tandem type image forming apparatus having the above configuration, not only the rotational drive control of the photosensitive drum 10 but also the image bearing An encoder 40 is also mounted on the drive roller 210 that drives the intermediate transfer belt 20 that is a body, and the rotation shaft of the driven roller shaft 220 of the intermediate transfer belt 20, and the above-described control means is used. The rotation (running) speed is controlled with high accuracy, and stable rotation can be secured without being affected by sudden speed fluctuations, and a highly accurate image can be obtained.

本発明の画像形成装置の断面構成図を示す。1 is a cross-sectional configuration diagram of an image forming apparatus of the present invention. 感光体ドラムの駆動部と制御部を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a driving unit and a control unit of a photosensitive drum. 回転速度検出に当たっての回転円盤(ドラム位置)と記憶手段との対応について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a response | compatibility with the rotation disk (drum position) and memory | storage means in the case of rotation speed detection. 制御部関連の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure relevant to a control part. 従来の制御方法を採用した場合、最新(1回目)の回転に生じた突発的な変動がそれ以降の各サイクルに影響を与える例を示す図である。When the conventional control method is employ | adopted, it is a figure which shows the example which the sudden fluctuation which arose in the latest (1st) rotation influences each subsequent cycle. 最新と過去の回転サイクルの回転変動を示す図である。It is a figure which shows the rotation fluctuation | variation of the newest and the past rotation cycle. 本発明に係わるフロー図を示す。The flowchart concerning this invention is shown. 基本的な比例微分積分(PDI)制御形態を示すブロック図を示す。The block diagram which shows a basic proportional differential integration (PDI) control form is shown. タンデム方式のカラー画像形成装置の断面構成図を示す。1 is a cross-sectional configuration diagram of a tandem color image forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10 感光体ドラム
11 帯電器
12 像露光器
13 現像器
40 エンコーダ
41 回転円盤
41a 速度検知部
60 駆動モータ
60a 駆動回路
80 制御部
81 記憶部
82 演算処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Photosensitive drum 11 Charging device 12 Image exposure device 13 Developing device 40 Encoder 41 Rotating disk 41a Speed detection part 60 Drive motor 60a Drive circuit 80 Control part 81 Storage part 82 Arithmetic processing part

Claims (4)

像担持体と、
前記像担持体の回転速度を制御する制御部と、
前記回転速度を検出する検出部と、
前記像担持体のn回転前までの回転速度を記憶する記憶部と、
回転サイクルの同位置およびその近傍における、最新の回転速度と過去n回転前の回転速度との回転速度差が所定の基準値以上かどうかを判断する判断部と、
を有する画像形成装置であって、
前記制御部は、前記像担持体の過去の1回転前、またはn回転前の回転サイクルの同一回転位置を中心とした所定区間の回転速度データと、目標の回転速度データとを比較し、前記像担持体の回転誤差をキャンセルするような補正値を算出して前記像担持体の回転速度を制御する繰り返し制御方式と、リアルタイムに前記像担持体の回転速度をフィードバックし前記像担持体の回転速度を制御するリアルタイム制御方式と、を有し、前記回転速度差が所定の基準値未満の場合には、前記繰り返し制御方式で制御し、前記回転速度差が所定の基準値以上の場合には、前記繰り返し制御方式で制御せずに前記リアルタイム制御方式で制御することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
A control unit for controlling the rotational speed of the image bearing member,
A detector for detecting the rotational speed;
A storage unit for storing a rotation speed of the image carrier before n rotations;
A determination unit for determining whether or not a difference in rotation speed between the latest rotation speed and the rotation speed before the previous n rotations is equal to or greater than a predetermined reference value at the same position in the rotation cycle and in the vicinity thereof;
An image forming apparatus having
The control unit compares the rotation speed data of a predetermined section centered on the same rotation position of the rotation cycle before the previous rotation of the image carrier or n rotations before with the target rotation speed data, A repetitive control method for controlling the rotation speed of the image carrier by calculating a correction value that cancels the rotation error of the image carrier, and rotating the image carrier by feeding back the rotation speed of the image carrier in real time. A real-time control method for controlling the speed, and when the rotational speed difference is less than a predetermined reference value, the control is performed by the repetitive control method, and when the rotational speed difference is a predetermined reference value or more. The image forming apparatus is controlled by the real-time control method without being controlled by the repetitive control method.
前記フィードバック制御の後に、再度前記繰り返し制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the repetitive control is performed again after the feedback control. 前記検出部は、1回転をm等分に分割された前記像担持体の分割部に対応した回転速度を検出し、当該回転速度が前記記憶部に記憶されることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 The detection unit detects a rotation speed corresponding to a division unit of the image carrier in which one rotation is divided into m equal parts, and the rotation speed is stored in the storage unit. Or the image forming apparatus according to 2; 前記像担持体の駆動源が、DCブラシレスモータ、若しくはステッピングモータであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein a driving source of the image carrier is a DC brushless motor or a stepping motor.
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