JP4945485B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4945485B2
JP4945485B2 JP2008056437A JP2008056437A JP4945485B2 JP 4945485 B2 JP4945485 B2 JP 4945485B2 JP 2008056437 A JP2008056437 A JP 2008056437A JP 2008056437 A JP2008056437 A JP 2008056437A JP 4945485 B2 JP4945485 B2 JP 4945485B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roller
belt
drive
image forming
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008056437A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009007163A (ja
Inventor
俊幸 安藤
裕道 松田
悟 田尾
徳貴 増田
雄二 魚崎
雄一 広瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2008056437A priority Critical patent/JP4945485B2/ja
Priority to EP08251756.6A priority patent/EP2026139B1/en
Priority to US12/125,519 priority patent/US8059991B2/en
Publication of JP2009007163A publication Critical patent/JP2009007163A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4945485B2 publication Critical patent/JP4945485B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/01Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
    • G03G15/0105Details of unit
    • G03G15/0131Details of unit for transferring a pattern to a second base
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/1605Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support
    • G03G15/1615Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support relating to the driving mechanism for the intermediate support, e.g. gears, couplings, belt tensioning
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/1665Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer by introducing the second base in the nip formed by the recording member and at least one transfer member, e.g. in combination with bias or heat
    • G03G15/167Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer by introducing the second base in the nip formed by the recording member and at least one transfer member, e.g. in combination with bias or heat at least one of the recording member or the transfer member being rotatable during the transfer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/01Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
    • G03G2215/0103Plural electrographic recording members
    • G03G2215/0119Linear arrangement adjacent plural transfer points
    • G03G2215/0122Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to an intermediate transfer belt
    • G03G2215/0125Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to an intermediate transfer belt the linear arrangement being horizontal or slanted
    • G03G2215/0129Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to an intermediate transfer belt the linear arrangement being horizontal or slanted horizontal medium transport path at the secondary transfer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/01Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
    • G03G2215/0103Plural electrographic recording members
    • G03G2215/0119Linear arrangement adjacent plural transfer points
    • G03G2215/0138Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to a recording medium carried by a transport belt
    • G03G2215/0148Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to a recording medium carried by a transport belt the linear arrangement being slanted
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/01Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
    • G03G2215/0151Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies characterised by the technical problem
    • G03G2215/0158Colour registration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)
  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)

Description

本発明はパルスモータを用いたベルト搬送制御装置を備えた画像形成装置に関する。
画像形成装置においては、転写ベルト、感光体ベルト、紙搬送ベルト等のベルト搬送装置が用いられている。これらのベルトを等速で駆動することは、高品位な画像を得るために必要不可欠である。ベルトの等速駆動を実現する装置としては、例えば、特許文献1あるいは特許文献2に開示された発明が公知である。
特許文献1記載の技術は、駆動軸及び従動軸に掛け回されているベルトを等速駆動するものであり、特許文献1には、計測用従動ローラにエンコーダを取り付け、その出力に基づきフィードバック制御することが記載されている。また、特許文献2に記載の技術は、特にパルスモータを用いた駆動制御系の高精度化を目的にしており、駆動軸及び従動軸に掛け回されているベルト、駆動軸を回転駆動するためのパルスモータなどの動力伝達系を有し、パルスモータに駆動パルスを入力することによって駆動軸を回転駆動させ、ベルトを等速駆動するベルト搬送装置において、従動軸に角変位検出手段を設け、従動軸の目標角変位と検出した角変位の差をもとにモータ駆動補正パルス周波数を求めるフィードバック系を形成し、その値と標準駆動パルス周波数を加えた周波数によりパルスモータを駆動することが記載されている。
両者はともにベルトの等速駆動が可能であるが、エンコーダを取り付けている従動ローラに振れがある場合、その振れ量に応じて、従動ローラ1回転の変動成分を発生してしまうという欠点がある。
前記欠点を補う技術としては、例えば、特許文献3に記載の技術が公知である。この技術は、従動ローラの外径を駆動ローラの外径の整数分の1もしくは、整数倍に設定することによって、両者を分離し、従動ローラの振れ成分だけキャンセルするものである。
また、従動ローラと駆動ロールに掛け回されたベルト駆動系であって、従動ローラにエンコーダを取り付け、駆動ロール1回転の変動を従動ローラに取り付けたエンコーダで検出し、オープン制御でベルトを制御する特許文献4に記載の技術も公知である。
特開昭62−2419651号公報 特開2004−187413号公報 特開2000−047547号公報 特開2001−66909号公報
しかし、特許文献3記載の技術では、従動ローラと駆動ローラにレイアウト上の制限が発生し、適用できる装置が限られてしまう。また、特許文献4記載の技術では、従動ローラのエンコーダを用いて補正値を計測しているが、エンコーダローラの振れに関しては、記述されていない、また、フィードバックではないので、その他の変動を制御できずにトータルとして高精度な駆動は難しかった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、従動ローラと駆動ローラのレイアウト上の制限が少ない状態で、ベルトの等速駆動を可能とすることにある。更に、ベルトの等速駆動を可能にすることにより、高品質な画像を得ることにある。
前記課題を解決するため、本発明は、駆動ローラ及び従動ローラに掛け回されているベルトと、前記駆動ローラを介して前記ベルトを回転駆動するパルスモータと、前記従動ローラに取り付けられ、前記ベルトの変位を検出するエンコーダと前記エンコーダによって検出された前記変位の検出値と予め設定された変位の目標値との差を求め、両者の差に基づくフィードバック制御と標準駆動パルス周波数によるフィードフォワード制御とに基づいて、前記パルスモータの駆動に用いる駆動パルス信号のパルス周波数を求め、前記フィードバック制御系の制御帯域を、前記エンコーダを取り付けた従動ローラの1回転の周波数以下に設定し、前記ベルトが等速で移動するようにパルスモータの駆動を制御する制御手段と、像担持体として機能する中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに異なる色の画像を転写する複数の感光体と、を備え、前記駆動ローラと前記エンコーダが取り付けられた従動ローラの周長がそれぞれ前記複数の感光体間隔と略一致していることを特徴とする。
後述の実施形態では、駆動ローラは符号31に、従動ローラは符号32に、ベルトは符
号30に、パルスモータは符号11に、エンコーダは符号18に、ベルト搬送制御装置は
制御コントローラ部2に、中間転写ベルトは符号124に、転写材搬送ベルトは転写紙搬送ベルト100に、それぞれ対応する。
本発明によれば、高品質な画像を得ることができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施例1に係るベルト搬送制御装置の斜視図である。このベルト搬送制御装置は、駆動ローラ31及び複数の従動ローラ32,33,34,35,36に掛け渡されている無端状のベルト30が所定の速度で等速移動するようにパルスモータ11を駆動制御するベルト装置である。図1において、回転駆動源としてのパルスモータ11の回転トルク(駆動力)は、動力伝達系を構成する減速系例えばタイミングベルト37及び従動プーリ38により、ベルト30が掛け回されている駆動ローラ31の駆動軸39に伝達される。パルスモータ11の回転駆動力が駆動ローラ31に伝達されると、駆動ローラ31に掛け回されているベルト30が移動する。そして、本実施例1では、複数の従動ローラのうち従動ローラ32の角変位を検出している。この従動ローラ32の角変位を検出する手段は、従動ローラ32の従動軸40に図示しないカップリングを介して取り付けたエンコーダ18で構成されている。
図2は、本実施例1におけるパルスモータ11の制御系及び制御対象のハードウェア構成を示すブロック図である。この制御系は、前記エンコーダ18の出力信号に基づいてパルスモータ11の角変位をデジタル制御する制御系である。
この制御系は、マイクロコンピュータ21、バス22、指令発生装置23、モータ駆動用インターフェイス部24、モータ駆動部としてのモータ駆動装置25、及び検出用インターフェイス部26から基本的に構成されている。前記マイクロコンピュータ21は、マイクロプロセッサ21a、リードオンリメモリ(ROM)21b、ランダムアクセスメモリ(RAM)21c等で構成され、マイクロプロセッサ21aはROM21bに記憶されたプログラムを、RAM21cをワークエリアとして使用しながら実行する。これらのマイクロプロセッサ21a、リードオンリメモリ(ROM)21b、ランダムアクセスメモリ(RAM)21c等はそれぞれバス22を介して接続されている。
前記指令発生装置23は、パルスモータ11に対する駆動パルス信号の駆動周波数を指令する指令信号を出力する。この指令発生装置23の出力側もバス22へ接続されている。
検出用インターフェイス部26は、エンコーダ18の出力パルスを処理してデジタル数値に変換する。この検出用インターフェイス部26は、エンコーダ18の出力パルスを計数するカウンタを備えており、このカウンタによってカウントされた数値に、予め定められたパルス周波数対角変位の変換定数を掛けて従動ローラ32の角変位に対応するデジタル数値に変換する。この従動ローラ32の角変位に対応するデジタル数値の信号は、バス22を介してマイクロコンピュータ21に送られる。
モータ駆動装置25は、モータ駆動用インターフェイス部24から出力されたパルス状の制御信号に基づいて動作し、パルスモータ11にパルス状の駆動電圧を印加する。この結果、パルスモータ11は、指令発生装置23から出力される所定の駆動周波数で駆動制御される。これにより、従動ローラ32の角変位が目標角変位に従うように追値制御され、従動ローラ32に掛け回されているベルト30が所定の速度で等速移動する。従動ローラ32の角変位は、エンコーダ18と検出用インターフェイス部26により検出され、マイクロコンピュータ21に取り込まれ、制御が繰り返される。
なお、図2中の符号29で示した部分は、図1に示したベルト搬送制御系全体と、モータ駆動用インターフェイス部24と、モータ駆動装置25と、検出用インターフェイス部26とを含む制御対象である。
図3は、本実施例1に係るベルト搬送制御装置の制御構成を示すブロック図である。図1において、エンコーダ18の出力パルス信号を処理する検出用インターフェイス部26から出力される情報、すなわちエンコーダ18を取り付けた従動ローラ32の角変位の情報(以下「検出角変位」という)P(i−1)は演算部(減算器)1に与えられる。この演算部1は、制御目標値である従動ローラ32の角変位の目標値(以下「目標角変位」という)Ref(i)と従動ローラ32の検出角変位P(i−1)との差e(i)を算出する。この差e(i)は制御コントローラ部2に入力される。制御コントローラ部2は、高周波ノイズを除去するためのローパスフィルタ8と、比例要素(ゲインKp)9とから構成されている。制御コントローラ部2では、パルスモータ11の駆動に用いる標準駆動パルス周波数に対する補正制御量が求められ、演算部7に与えられる。演算部7では、一定の標準駆動パルス周波数Refp_cに前記補正制御量が加えられ、駆動パルス周波数u(i)が決定される。この演算部7で求めた駆動パルス信号の駆動周波数u(i)に基づいて、モータ駆動用インターフェイス部24及びモータ駆動装置25により駆動パルス信号が生成され、パルスモータ11へ出力される。このように駆動制御されたパルスモータ11の駆動力が、駆動伝達系37、38を介して駆動ローラ31へ伝達され、従動ローラ32が所定の目標角変位に従って等角速度で回転する。以上のフィードバックループの制御動作が繰り返される。
なお、本実施例1の制御コントローラ部2では、一例として比例制御系を用いたが、これに限定されるものではない。また、前記演算のすべては、マイクロコンピュータ21内の数値演算で行われる。また、前記標準駆動パルス周波数Refp_cは、駆動ローラ31の角速度、減速系の減速比等をもとに目標駆動ローラの角速度(パルスモータの1回転駆動パルス周波数/2π/減速系の減速比)を乗算することにより一意的に決定されるパルス周波数であるが、本実施例1においては、モータ駆動中に脱調現象が起きない範囲で任意に選ぶことも可能である。また、前記目標角変位Ref(i)は従動ローラ32の目標等角速度を積分することにより、容易に求めることができる。
ここで、本制御系の目的はベルト30を等速で搬送することである。エンコーダ18を取り付けた従動ローラ32に振れ、すなわち偏心がない場合は、前述の系において、従動ローラ32が等角速度で駆動されることは、ベルトが等速で駆動されることと同意と考えてよい。しかし、実際には振れのないローラを作成することは不可能である。また、一般にフィードバック制御系は性能を良くするために制御帯域を広くする必要がある。一般に従動ローラ1回転の周波数は、数Hzであることが多いため、この周波数においても大きな制御ゲインを有することが多く、従って、従動ローラ32に振れの含まれる一般的な系においては、前記の制御系だけでは、ベルトの駆動成分にエンコーダローラ1回転周期が含まれてしまう。
そこで、図4に示したように、フィードバック制御系の制御帯域を、エンコーダ18を取り付けた従動ローラ32の略1回転の周波数以下に設定する。図4は、図3において、RefからPまでのオープンループ伝達関数である。ここで、従動ローラ32の1回転の周波数6Hzとし、制御系のオープンループのゼロクロスが略その周波数となるようにフィードバック系の比例ゲインを設定している。なお、フィルタはノイズ対策の一例として50Hzのバターワースフィルタを用いている。このように設定することによって、エンコーダを取り付けた従動軸40の周波数は制御せずに、それ以下の周波数成分の変動を制御することにより、高精度な駆動が可能なベルト搬送制御装置を構築できる。
さらにベルトの等速性を確保するためには、モータ軸から駆動ローラまでの伝達系において、各軸の偏心等によって生じる回転に起因する変動成分や、駆動ローラの振れを含む外形変動成分を抑制することが必要である。これらは、メカ精度の向上も効果があるが、より簡単には、フィードバック制御系の制御帯域を略エンコーダを取り付けた従動ローラ1回転の周波数以下に設定した系において、伝達系に起因する変動周波数を従動ローラ1回転の周波数以下に設定し、フィードバック制御の効果により達成できる。
ここでは、伝達系の誤差と、駆動ローラの外形変動成分に分けて以下に説明する。なお、両者ともに低減することがもっとも望ましいが、どちらか一方であっても効果があることは明らかである。
図1においては、モータ11から駆動ローラ31までの伝達装置としてタイミングベルト37を用いた系を示している。このようなタイミングベルト37による伝達系ではタイミングベルト37内の心金の位置変動により、タイミングベルト1周期の変動が生じる。しかし、タイミングベルト37の1回転は、従動ローラ32の1回転よりも低周波である。従って、フィードバック制御が働き、その変動を制御することが可能になる。なお、駆動プーリ38の偏心は、駆動ローラ1回転として現れる。更に、伝達系として歯車伝達系、特に大口径の1段減速を用いた場合、これらの1回転の変動は駆動ローラ周波数と一致する。これらの低減に関しては、駆動ローラ1回転の変動の低減と同様である。すなわち、これらの変動成分の低減は、図1において示したように、駆動ローラ径を、エンコーダを付けた従動ローラ径よりも大きくすることで実現できる。これにより、駆動ローラ1回転は、従動ローラ1回転よりも低周波になる。従って、フィードバック制御が働き、その変動を制御することが可能になる。
このようにして本実施例では、駆動ローラ31とエンコーダ18を取り付けた従動ローラ32の相対的な制限は、径の大小のみであるので、整数比を必要とする従来例よりも従動ローラ32と駆動ローラ31の間の関係を厳密に規定する必要がなくなる。これにより、従動ローラ32と駆動ローラ31の間の少ないレイアウト上の制限で、容易な方法でベルトの等速駆動を実施することができる。従って、本実施例では、従動ローラ32と駆動ローラ31のレイアウト上の制限が少ない状態で、ベルト30の等速駆動を実行することが可能となり、画像形成装置において高品質な画像を得ることができる。
以上のように、制御したい変動の周波数を、従動ローラ1回転よりも低周波にすることで、対応は可能である。しかし、現実的にはレイアウトの関係で両者をそれほど大きく変えることは難しい。そこで、モータ軸から駆動ローラまでの伝達系による伝達誤差を取り除き、ベルトの駆動精度を向上させる他の方法を、以下実施例2として説明する。
そこで、実施例2では、標準駆動パルス周波数に駆動モータから駆動ローラまでの変動成分をキャンセルする目標パルス周波数を加えるようにした。
図5は、本発明の実施例2に係るベルト搬送制御装置の斜視図である。同図において図1と同等の各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例2では、図1に示した実施例1のベルト搬送制御装置における駆動ローラ31に角速度計測用、もしくは角変位計測用のエンコーダ501が取り付けられている。また、駆動ローラ31には、1回転のホームポジション検知用のセンサ(図示せず)が取り付けられている。なお、このセンサは、駆動ローラのみでなく、伝達系の他の部分、例えばこの例では、タイミングベルト37に取り付けることもできる。
図6は、本実施例2におけるパルスモータ11の制御系及び制御対象のハードウェア構成を示すブロック図である。ここで、図2における各部と同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図6において、駆動ローラ31に取り付けられたエンコーダ501は、検出用インターフェイス部601に接続され、エンコーダ501の出力パルスを処理してデジタル数値に変換する。この検出用インターフェイス部601は、エンコーダ501の出力パルス間隔を計測するタイマーカウンタを備えている。検出用インターフェイス部601は、このカウンタのカウントした数値に、予め定められたパルス対角速度の変換定数を掛けて駆動ローラ31の角速度に対応するデジタル数値に変換する。この駆動ローラ31の角速度に対応するデジタル数値の信号は、バス22を介してマイクロコンピュータ21に送られる。また、駆動ローラ31に取り付けた補正パルス検出のためのホームポジション検知センサの出力もバス22を介してマイクロコンピュータ21に送られている。マイクロコンピュータ21では、ホームポジション検知センサの出力信号を基準に補正周期を示す信号であるHPセンサ信号が作成される。
駆動ローラ31のエンコーダ501により計測された前記角速度に対応するデジタル数値の信号は、駆動系の伝達誤差を表すパルスとして前記補正周期を示すHPセンサ信号を基準に、メモリ(RAM)21c内に記憶され、駆動系の伝達誤差補正用の駆動補正パルス周波数が求められ、メモリ(RAM)21c内に記憶される。
なお、図6中の符号602で示した部分は、図5に示したベルト搬送制御系全体と、モータ駆動用インターフェイス部24と、モータ駆動装置25と、検出用インターフェイス部26,601とを含む制御対象である。
図7は、本実施例2に係るベルト搬送制御装置の制御構成を示すブロック図である。図3における各部と同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施例2におけるベルト搬送制御装置は、実施例1のベルト搬送制御装置に演算部701及びブロック702を追加したものである。演算部7では、前記補正制御量(図7:符号9の出力)に、演算部701からの出力を加算し、駆動パルス周波数u(i)が決定される。演算部701では、一定の標準駆動パルス周波数Refp_cに更に前記駆動系の伝達誤差補正用の補正パルス周波数が加えられる。ここで、この駆動補正パルス周波数は、ブロック702において、HPセンサ信号が入力されるたびにリセットされ、初期値からの値が入力される。
この演算部7で求めた駆動パルス信号の駆動周波数u(i)に基づいて、モータ駆動用インターフェイス部24及びモータ駆動装置25により駆動パルス信号が生成され、パルスモータ11へ出力される。このように駆動制御されたパルスモータ11の駆動力が、駆動伝達系37,38を介して駆動ローラ31へ伝達され、従動ローラ32が所定の目標角変位に従って等角速度で回転する。以上のフィードバックループの制御動作が繰り返される。
駆動系の伝達誤差補正用の駆動補正パルス周波数を算出する場合、算出には図5及び図6に示したハード構成と一定パルス周波数の駆動制御を用いる。この算出方法は公知の方法であり、詳細は特許第2754582号公報に開示されているので、ここでは概略について触れておく。
まず、パルスモータ11を一定パルス周波数で駆動する。すなわち、このとき図3に示したフィードバックは行わない(Kp=0と等価)。次にこのときの駆動ローラ角速度をエンコーダ出力により計測する。計測は駆動ローラ31のホームポジションセンサを基準に、駆動系の伝達誤差周期以上回転させ、メモリに保存する。
ここで、駆動系の伝達誤差周期とは、伝達系で発生する周期変動の最小公倍数をいう。例えば図1の場合、伝達系で発生する変動の周期は、
(1)モータ1回転
(2)タイミングベルト1周
(3)駆動プーリ1回転(駆動ローラ1回転)
になる、従ってこれらの周期の最小公倍数の周期が駆動系の伝達誤差周期に相当する。今、HP信号(ホームポジション検知センサの出力信号、以下、同様)は、ホームポジション検知センサが駆動ローラ31に取り付けられているので、この最小公倍数が駆動ローラ31の何回転分になっているかを求め、HP信号をその回数でカウントしなおした信号がHPセンサ信号になる。
図8は駆動ローラ31の1回転信号の2周期が前記駆動系の伝達誤差周期に相当する場合を例とした測定結果を示す図である。振幅はわかりやすいように誇張して示している。図8(1)は駆動ローラ31に取り付けられたホームポジション検知センサの出力信号(HP信号)である。駆動ローラ31の1回転ごとにパルスを発生している。図8(2)は図8(1)に基づいて作成した駆動系の伝達誤差周期を示すパルス、つまりHPセンサ信号である。この場合図8(1)のパルスを計数して2回ごとにパルスを出すようにプログラムすることによってHPセンサ信号を作成することができる。図8(3)は、図8(2)のパルスを基準に、駆動ローラ31の角速度を計測した結果を示す特性図である。
図8(3)において、(a)はモータ1回転の特性、(b)はタイミングベルト1回転の特性、(c)は駆動プーリ1回転の特性、(e)は駆動系の伝達誤差をそれぞれ示す。
パルスモータ11を一定パルス周波数で駆動しても、図に示したようにモータ軸から駆動ローラまでの系において、各軸の偏心等によって生じる回転に起因する変動成分が生じている。しかし、その周期は、変動の主要因の周期変動の最小公倍数ごとに同じ変動を繰り返すことになる。
ここで、この変動と逆位相、同振幅の駆動を行えば、これらの変動はキャンセルされる。図9に補正用のパルス周波数を示す。なお、この信号は前記変動に対して目標平均速度をひき、正負逆にすることで求められる。この補正用パルスは、制御のサンプリング周期ごとの値としてメモリ21c内に保存し、HPセンサ検知ごとに、繰り返し用いる。これにより、駆動モータ11から駆動ローラ31までの伝達系による変動が補正され、制御したい変動の周波数と、従動ローラ32の1回転の周波数を大きく変えることなく、特に、制御したい変動の周波数が、従動ローラ32の1回転の周波数よりも高い場合においてもベルト30の等速駆動が可能である。
従って本実施例では、従動ローラ32と駆動ローラ31のレイアウト上の制限が少ない状態で、ベルト30の等速駆動を実現することができる。
本実施例3は、実施例2における駆動モータから駆動ローラまでの伝達系による変動に加えて駆動ローラ1回転における振れ成分等の外形の変動を補正することによりさらに高精度なベルト駆動を行うようにしたものである。以下、伝達系による変動に加えて駆動ローラ1回転における振れ成分等の外形の変動を補正する例を実施例3として説明する。
実施例3に係るベルト搬送制御装置は、基本的には図1に示した実施例1と同様である。ただし、実施例1(図1)に対して駆動ローラ31に図示しないホームポジション検知センサが取り付けられている。このホームポジション検知センサは、標準駆動パルス周波数に加える補正パルス周波数のための信号検出用のセンサである。なお、このホームポジション検知センサは、駆動ローラ31のみでなく、伝達系の他の部分、例えばこの例では、タイミングベルト37に取り付けてもかまわない。また、このセンサは、実施例2と同様である。
本実施例では、従動ローラ32で変動を計測するために、エンコーダローラの振れ等の外形変動と駆動ローラ31の振れ等の外形変動を分離する必要がある。そのために、両者の半径は異ならせている。しかし、特に、駆動ローラ31の半径を大きくすることによって回転による周波数を低く設定することができる。その結果、フィードバックによる制御効果を重畳させることができ、より高精度なベルトの等速駆動制御が可能となる。
図10は、実施例3におけるパルスモータ11の制御系及び制御対象のハードウェア構成を示すブロック図である。図2における各部と同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図6に示した実施例2の場合と同様に駆動ローラ31に取り付けた補正パルス出力のためのホームポジション検知センサの出力がバス22を介してマイクロコンピュータ21に送られており、このホームポジション検知センサの出力信号を基準に補正周期を示す信号であるHPセンサ信号が作成される。(詳細は後述)
従動ローラ32のエンコーダ18により計測された前記角速度に対応するデジタル数値は、駆動系の伝達誤差、及び駆動ローラ31の1回転における振れ成分等の外形の変動を表すパルス周波数として前記補正周期を示すHPセンサ信号を基準に、メモリ(RAM)21c内に記憶される。
なお、図10中の符号1002で示した部分は、ベルト搬送制御系全体と、モータ駆動用インターフェイス部24と、モータ駆動装置25と、検出用インターフェイス部26とを含む制御対象である。
本実施例3に係るベルト搬送制御装置の制御構成は、基本的には、図7に示した実施例2の制御構成と同等である。ただし、本実施例は、駆動補正パルス周波数を、駆動系の伝達誤差、及び駆動ローラ1回転における振れ成分等の外形の変動を補正する値に設定する点が実施例2と異なっている。
従って、本実施例では、図7に示すように、演算部7では、前記補正制御量(符号9の出力)に演算部701で演算された駆動補正パルス周波数を加え、駆動パルス周波数u(i)が決定される。駆動補正パルス周波数は、一定の標準駆動パルス周波数Refp_cに更に駆動系の伝達誤差、及び駆動ローラ1回転における振れ成分等の外形の変動を補正する値を加えて求められる。ここで、この駆動補正パルス周波数は、ブロック702において、HPセンサ信号が入力されるたびにリセットされ、初期値からの値が入力される。
この演算部7で求めた駆動パルス信号の駆動周波数u(i)に基づいて、モータ駆動用インターフェイス部24及びモータ駆動装置25により駆動パルス信号が生成され、パルスモータ11へ出力される。このように駆動制御されたパルスモータ11の駆動力が、駆動伝達系37,38を介して駆動ローラ31へ伝達され、従動ローラ32が所定の目標角変位に従って等角速度で回転する。以上のフィードバックループの制御動作が繰り返される。
次に駆動系の伝達誤差及び駆動ローラ1回転における振れ成分等の外形の変動補正用の駆動補正パルス周波数の算出方法の一例について説明する。算出には実施例3におけるハード構成及び一定パルス駆動を用いる。
まず、パルスモータ11を一定パルス周波数で駆動する。つまり、このとき図3等に示したフィードバックは行わない(Kp=0と等価)。次にこのときの従動ローラ角速度をエンコーダ出力により計測する。計測は駆動ローラ31のホームポジション検知センサの出力信号を基準に、補正対象の誤差周期以上行い、メモリに保存する。ここで、補正対象の誤差周期とは、実施例2と同様に、伝達系で発生する周期変動の最小公倍数で良い。例えば、伝達系で発生する変動の周期は、
(1)モータ1回転
(2)タイミングベルト1周
(3)駆動プーリ1回転(駆動ローラ1回転)
(4)駆動ローラ1回転における振れ成分等の外形の変動
になる。本実施例3における補正対象は前記実施例2における補正対象に加えて前記(4)の駆動ローラ1回転における振れ成分等の外形の変動も対象としている。この周波数は、(3)の周波数と同一なので、補正信号の周期は実施例2の場合と同様で良い。今、HP信号は駆動ローラ31に取り付けられているので、この最小公倍数が駆動ローラ31の何回転分になっているかを求め、HP信信号をその回数でカウントしなおした信号がHPセンサ信号になる。
図11に、駆動ローラ1回転信号の2周期が前記補正対象の誤差周期に相当する場合を例として示す。また、(3)駆動プーリ1回転(駆動ローラ1回転)と(4)駆動ローラ1回転における振れ成分等の外形の変動は初期位相を変えて記載した。振幅をわかりやすいように誇張して示しているのは実施例2と同様である。
図11(1)は駆動ローラ31に取り付けられたホームポジション検知センサの出力信号(HP信号)である。駆動ローラ31の1回転ごとにパルスを発生している。図11(2)は図11(1)をもとに作成した補正対象の誤差周期を示すパルス、つまりHPセンサ信号である。この場合、図11(1)のパルスを計数して2回ごとにパルスを出すようにプログラムすることで作成できる。図11(3)は、図11(2)のパルスを基準に、従動ローラ32の角速度を計測した結果である。パルスモータ11を一定パルスで駆動しても、図に示したようにモータ軸から従動ローラ32までの系において、各軸の偏心等によって生じる回転に起因する変動成分が生じている。しかし、その周期は、変動の主要因の周期変動の最小公倍数ごとに同じ変動を繰り返すことになる。この信号が補正対象の伝達誤差を表すパルス周波数である。ここで、この変動と逆位相、同振幅の駆動を行えば、これらの変動はキャンセルされる。
図12は、前記変動をキャンセルするための補正用のパルス周波数を示す図である。この信号は、前記変動に対して目標平均速度を引き、正負逆にすることで求められる。なお、この値は、得られた従動ローラ32の角速度に、(従動ローラ径/駆動ローラ径・パルスモータの1回転駆動パルス周波数/2π/減速系の減速比)を乗算することにより補正用パルス周波数として容易に求められる。この補正用パルス周波数は、制御のサンプリング周期ごとの値としてメモリ21a内に保存し、HPセンサ検知ごとに、繰り返し用いる。
これにより、従動軸制御系において、駆動モータ11から駆動ローラ31までの伝達系及び駆動ローラ31の1回転における振れ成分等の外形の変動による駆動誤差が補正され、ベルト30の等速駆動が可能になる。
なお、本実施例では、駆動モータ11から駆動ローラ31までの伝達系により生じる回転周波数、及び、駆動ローラ31の1回転による回転周波数の両方を、エンコーダ18を付けた従動ローラ32の1回転により発生する回転周波数と異ならせた場合、また駆動モータ11から駆動ローラ31までの伝達系により生じる回転周波数、及び、駆動ローラ31の1回転による回転周波数の両方を、エンコーダ18を付けた従動ローラ32の1回転により発生する回転周波数よりも低く設定した場合について説明したが、いずれか一方を前記のように設定しても、従動ローラ32と駆動ローラ31のレイアウト上の制限が少ない状態で、ベルト30の等速駆動を実行することが可能となり、画像形成装置において高品質な画像を得ることができる。
図13は、本発明の実施例4に係る画像形成装置としてのカラー複写機の概略構成を示す図である。なお、本実施例では、参照符号は実施例1及び2とは独立して付してある。
図13において、本実施例4のカラー複写機の装置本体110は、その外装ケース111内の中央よりもやや右寄りに、潜像担持体としてのドラム状の感光体(以下「感光体ドラム」という。)112を備えている。感光体ドラム112の周りには、その上に設置されている帯電器113から矢示の回転方向(反時計方向)へ順に、現像手段としての回転型現像装置114、中間転写ユニット115、クリーニング装置116、除電器117などである。
これらの帯電器113、回転型現像装置114、クリーニング装置116、除電器117の上には、露光手段としての光書き込み装置、例えばレーザ書き込み装置118が設置されている。回転型現像装置114は、現像ローラ121を有する現像器120A、120B、120C、120Dを備えている。これら現像器120A、120B、120C、120Dにはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーがそれぞれ収納されている。そして、中心軸回りに回動して各色の現像器120A、120B、120C、120Dを選択的に感光体ドラム112の外周に対向する現像位置へ移動させる。
中間転写ユニット115は複数のローラ123に無端状の中間転写体としての中間転写ベルト124が掛け渡され、この中間転写ベルト124は感光体ドラム112に当接する。中間転写ベルト124の内側には転写装置125が設置され、中間転写ベルト124の外側には転写装置126及びクリーニング装置127が設置されている。クリーニング装置127は中間転写ベルト124に対して接離自在に設けられる。
レーザ書き込み装置118は、画像読み取り装置129から図示しない画像処理部を介して各色の画像信号が入力される。そして、各色の画像信号により順次に変調されたレーザ光Lを一様帯電状態の感光体ドラム112に照射して感光体ドラム112を露光することによって感光体ドラム112上に静電潜像を形成する。画像読み取り装置129は装置本体110の上面に設けられた原稿台130上にセットされた原稿の画像を色分解して読み取り、電気的な画像信号に変換する。記録紙搬送路132は右から左へ用紙等の記録紙を搬送する。記録紙搬送路132には、中間転写ユニット115及び転写装置126より手前にレジストローラ133が設置されている。また、中間転写ユニット115及び転写装置126より下流側に、搬送ベルト134、定着装置135、排紙ローラ136が記録紙搬送方向に沿って配置されている。
装置本体110は給紙装置150上に載置される。給紙装置150内には、複数の給紙カセット151が多段に設けられ、給紙ローラ152のいずれか1つが選択的に駆動されて給紙カセット151のいずれか1つから記録紙が送り出される。この記録紙は装置本体110内の自動給紙路137を通して記録紙搬送路132へ搬送される。また、装置本体110の右側には、手差しトレイ138が開閉自在に設けられ、この手差しトレイ138から挿入された記録紙は装置本体110内の手差し給紙路139を通して記録紙搬送路132へ搬送される。装置本体110の左側には、図示しない排紙トレイが着脱自在に取り付けられ、記録紙搬送路132を通して排紙ローラ136により排出された記録紙が排紙トレイへ収容される。
本実施例4のカラー複写機において、カラーコピーをとるときには、原稿台130上に原稿をセットし、図示しないスタートスイッチを押すと、複写動作が開始される。まず、画像読み取り装置129が原稿台130上の原稿の画像を色分解して読み取る。同時に、給紙装置150内の給紙カセット151から給紙ローラ152で選択的に記録紙が送り出され、この記録紙は自動給紙路137、記録紙搬送路132を通してレジストローラ133に突き当たって止まる。
感光体ドラム112は、反時計方向に回転し、複数のローラ123のうちの駆動ローラの回転で中間転写ベルト124が時計方向へ回転する。感光体ドラム112は、回転に伴い、帯電器113により一様に帯電され、画像読み取り装置129から画像処理部を介してレーザ書き込み装置118に加えられる1色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書き込み装置118から照射されて静電潜像が形成される。
この感光体ドラム112上の静電潜像は回転型現像装置114の1色目の現像器120Aにより現像されて1色目の画像となり、この感光体ドラム112上の1色目の画像は転写装置125により中間転写ベルト124に転写される。感光体ドラム112は、1色目の画像の転写後にクリーニング装置116でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器117で除電される。
続いて、感光体ドラム112は、帯電器113により一様に帯電され、画像読み取り装置129から画像処理部を介してレーザ書き込み装置118に加えられる2色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書き込み装置118から照射されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム112上の静電潜像は回転型現像装置114の2色目の現像器120Bにより現像されて2色目の画像となる。そして、この感光体ドラム112上の2色目の画像は転写装置125により中間転写ベルト124上に1色目の画像と重ねて転写される。感光体ドラム112は、2色目の画像の転写後にクリーニング装置116でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器117で除電される。
次に、感光体ドラム112は、帯電器113により一様に帯電され、画像読み取り装置129から画像処理部を介してレーザ書き込み装置118に加えられる3色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書き込み装置118から照射されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム112上の静電潜像は回転型現像装置114の3色目の現像器120Cにより現像されて3色目の画像となる。そして、この感光体ドラム112上の3色目の画像は転写装置125により中間転写ベルト124上に1色目の画像、2色目の画像と重ねて転写される。感光体ドラム112は、3色目の画像の転写後にクリーニング装置116でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器117で除電される。
更に、感光体ドラム112は、帯電器113により一様に帯電され、画像読み取り装置129から画像処理部を介してレーザ書き込み装置118に加えられる4色目の画像信号で変調されたレーザ光がレーザ書き込み装置118から照射されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム112上の静電潜像は回転型現像装置114の4色目の現像器120Dにより現像されて4色目の画像となる。そして、この感光体ドラム112上の4色目の画像が転写装置125により中間転写ベルト124上に1色目の画像、2色目の画像、3色目の画像と重ねて転写されることによってフルカラー画像が形成される。感光体ドラム112は、4色目の画像の転写後にクリーニング装置116でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器117で除電される。
次いで、レジストローラ133がタイミングをとって回転して記録紙が送り出され、この記録紙は転写装置126により中間転写ベルト124上のフルカラー画像が転写される。この記録紙は、搬送ベルト134で搬送されて定着装置135によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ136により排紙トレイへ排出される。また、中間転写ベルト124はフルカラー画像の転写後にクリーニング装置127でクリーニングされて残留トナーが除去される。
以上、4色重ね画像を形成する動作について説明したが、3色重ね画像を形成する場合には感光体ドラム112上に3つの異なる単色画像が順次に形成されて中間転写ベルト124上に重ねて転写される。その後に記録紙に一括して転写され、2色重ね画像を形成する場合には感光体ドラム112上に2つの異なる単色画像が順次に形成されて中間転写ベルト124上に重ねて転写された後に記録紙に一括して転写される。また、単色画像を形成する場合には、感光体ドラム112上に1つの単色画像が形成されて中間転写ベルト124上に転写された後に記録紙に転写される。
上述のようなカラー複写機においては、中間転写ベルト124の回転精度が最終画像の品質に大きく影響する。そこで、本実施例4のカラー複写機では、中間転写ベルト124を高精度に駆動するために、中間転写ベルト124の駆動を前述の実施例1ないし3のいずれかに示したベルト装置を用いて行っている。そして、これらのベルト装置を、前記実施例1ないし3のいずれかの駆動制御装置により制御している。また、本実施例では、前述の複数のローラ123のうち、大径のローラの1つを駆動ローラとし、小径のローラの1つにエンコーダを取り付けてフィードバック制御系が構成されている。
従って本実施例では、従動ローラと駆動ローラのレイアウト上の制限が少ない状態で、ベルトの等速駆動を実行することが可能となり、画像形成装置において高品質な画像を得ることができる。
図14は、本発明の実施例5に係る画像形成装置としてのカラー複写機の概略構成図である。なお、本実施例では、参照符号は実施例1ないし3とは独立して付してある。
図14において、潜像担持体としての感光体ベルト201は、閉ループ状のNLのベルト基材の外周面上に、有機光半導体(OPC)等の感光層が薄膜状に形成された無端状の感光体ベルトである。この感光体ベルト201は、3本の支持回転体としての感光体搬送ローラ202,203,204によって支持され、駆動モータ(図示せず)によって矢印A方向に回動する。
感光体ベルト201の周りには、矢印Aで示す感光体回転方向へ順に、帯電器205、露光手段としての露光光学系(以下LSUという)206、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像器207,208,209,210、中間転写ユニット211、感光体クリーニングユニット212及び除電器213が設けられている。帯電器205は、−4〜5kV程度の高電圧が図示しない電源装置から印加され、感光体ベルト201の帯電器205に対向した部分を帯電して一様な帯電電位を与える。
前記LSU206は、レーザ駆動回路(図示せず)により階調変換手段(図示せず)からの各色の画像信号を順次に光強度変調やパルス幅変調してその変調信号で半導体レーザ(図示せず)を駆動することにより露光光線214を得、この露光光線214により感光体ベルト201表面を走査して感光体ベルト201上に各色の画像信号に対応する静電潜像を順次に形成する。継ぎ目センサ215はループ状に形成された感光体ベルト201の継ぎ目を検知するものであり、継ぎ目センサ215が感光体ベルト201の継ぎ目を検知すると、感光体ベルト201の継ぎ目を回避するように、かつ、各色の静電潜像形成角変位が同一になるように、タイミングコントローラ216がLSU206の発光タイミングを制御する。
各現像器207〜210は、それぞれの現像色に対応したトナーを収納しており、感光体ベルト201上の各色の画像信号に対応した静電潜像に応じたタイミングで選択的に感光体ベルト201に当接し、感光体ベルト201上の静電潜像をトナーにより現像して各色の画像とすることで、4色重ねの画像によるフルカラー画像を形成する。
中間転写ユニット211は、アルミニウム等の金属の素管に導電性の樹脂等からなるベルト状のシートを巻いたドラム状の中間転写体(転写ドラム)217と、ゴム等をブレード状に形成した中間転写体クリーニングブレード218とからなり、中間転写体217上に4色重ねの画像が形成されている間は中間転写体クリーニングブレード218が中間転写体217から離間している。中間転写体クリーニングブレード218は、中間転写体217をクリーニングするときのみ中間転写体217に当接し、中間転写体217から記録媒体としての記録紙219に転写されずに残ったトナーを除去する。記録紙219は、記録紙カセット220から給紙ローラ221により1枚ずつ用紙搬送路222に送り出される。
転写手段としての転写ユニット223は、中間転写体217上のフルカラー画像を記録紙219に転写するものであり、導電性のゴム等をベルト状に形成した転写ベルト224と、中間転写体217上のフルカラー画像を記録紙219に転写するための転写バイアスを中間転写体217に印加する転写器225と、記録紙219にフルカラー画像が転写された後に記録紙219が中間転写体217に静電的に張り付くのを防止するようにバイアスを中間転写体217に印加する分離器226とから構成されている。
定着器227は、内部に熱源を有するヒートローラ228と加圧ローラ229とから構成されている。定着は、フルカラー画像が転写された記録紙219をヒートローラ228と加圧ローラ229間を加圧加熱状態で通過させ、記録紙219上にフルカラー画像を定着させてフルカラー画像を形成する。
前記構成のカラー複写装置は次のように動作する。ここで、静電潜像の現像は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順で行われるものとして説明を進める。
感光体ベルト201と中間転写体217は、それぞれの駆動源(図示せず)により、矢印A、B方向にそれぞれ駆動される。この状態で、まず、帯電器205に−4〜5kV程度の高電圧が電源装置(図示せず)から印加され、帯電器205が感光体ベルト201の表面を一様に−700V程度に帯電させる。次に、継ぎ目センサ215が感光体ベルト201の継ぎ目を検知してから、感光体ベルト201の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体ベルト201にLSU206からブラックの画像信号に対応したレーザビームの露光光線214が照射され、感光体ベルト201は露光光線214が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、ブラック現像器7は所定のタイミングで感光体ベルト201に当接する。ブラック現像器207内のブラックトナーは負の電荷が予め与えられており、感光体ベルト201上の露光光線214の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみブラックトナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。ブラック現像器207により感光体ベルト201の表面に形成されたブラックトナー像は、中間転写体217に転写される。感光体ベルト201から中間転写体217に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段212により除去され、更に除電器213によって感光体ベルト201上の電荷が除去される。
次に、帯電器205が感光体ベルト201の表面を一様に−700V程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ215が感光体ベルト201の継ぎ目を検知してから、感光体ベルト201の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体ベルト201にLSU206からシアンの画像信号に対応したレーザビームの露光光線214が照射され、感光体ベルト201は露光光線214が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体ベルト201には所定のタイミングでシアン現像器208が当接する。シアン現像器208内のシアントナーは負の電荷が予め与えられており、感光体ベルト201上の露光光線214の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみシアントナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。シアン現像器208により感光体ベルト201の表面に形成されたシアントナー像は、中間転写体217上にブラックトナー像と重ねて転写される。感光体ベルト201から中間転写体217に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段212により除去され、更に除電器213によって感光体ベルト201上の電荷が除去される。
次に、帯電器205が感光体ベルト201の表面を一様に−700V程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ215が感光体ベルト201の継ぎ目を検知してから、感光体ベルト201の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体ベルト201にLSU206からマゼンタの画像信号に対応したレーザビームの露光光線214が照射され、感光体ベルト201は露光光線214が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体ベルト201には所定のタイミングでマゼンタ現像器209が当接する。マゼンタ現像器209内のマゼンタトナーは負の電荷が予め与えられており、感光体ベルト201上の露光光線214の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみマゼンタトナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。マゼンタ現像器209により感光体ベルト201の表面に形成されたマゼンタトナー像は、中間転写体217上にブラックトナー像、シアントナー像と重ねて転写される。感光体ベルト201から中間転写体217に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段12により除去され、更に除電器213によって感光体ベルト201上の電荷が除去される。
更に、帯電器205が感光体ベルト201の表面を一様に−700V程度に帯電させる。そして、継ぎ目センサ215が感光体ベルト201の継ぎ目を検知してから、感光体ベルト201の継ぎ目を回避するように一定時間が経過した後に感光体ベルト201にLSU206からイエローの画像信号に対応したレーザビームの露光光線214が照射され、感光体ベルト201は露光光線214が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体ベルト201には所定のタイミングでイエロー現像器210が当接する。イエロー現像器210内のイエロートナーは負の電荷が予め与えられており、感光体ベルト201上の露光光線214の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみイエロートナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。イエロー現像器210により感光体ベルト201の表面に形成されたイエロートナー像は中間転写体217上にブラックトナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像と重ねて転写され、中間転写体217上にフルカラー画像が形成される。感光体ベルト201から中間転写体217に転写されなかった残留トナーは感光体クリーニング手段212により除去され、更には除電器213によって感光体ベルト201上の電荷が除去される。
中間転写体217上に形成されたフルカラー画像は、これまで中間転写体217から離間していた転写ユニット223が中間転写体17に接触し、転写器225に+1kV程度の高電圧が電源装置(図示せず)から印加されることにより、記録紙カセット220から用紙搬送路222に沿って搬送されてきた記録紙219へ転写器225により一括して転写される。
また、分離器226には記録紙219を引き付ける静電力が働くように電圧が電源装置から印加され、記録紙219が中間転写体217から剥離される。続いて、記録紙219は、定着器227に送られ、ここでヒートローラ228と加圧ローラ229とによる挟持圧、ヒートローラ228の熱によってフルカラー画像が記録紙219上に定着されて排紙ローラ230により排紙トレイ231へ排出される。
また、転写ユニット223により記録紙219上に転写されなかった中間転写体217上の残留トナーは中間転写体クリーニング手段218により除去される。中間転写体クリーニング手段218は、フルカラー画像が得られるまで中間転写体217から離間した角変位にあり、フルカラー画像が記録紙219に転写された後に中間転写体217に接触して中間転写体217上の残留トナーを除去する。以上の一連の動作によって1枚分のフルカラー画像形成が終了する。
このようなカラー複写機においては、感光体ベルト201の回転精度が最終画像の品質に大きく影響し、特に高精度な感光体ベルト201の高精度駆動が望まれる。そこで、本実施例5のカラー複写機では、感光体ベルト201を高精度に回転駆動するために、感光体ベルト201の駆動を前述の第1ないし第3のいずれかの実施例に示すベルト装置を用いて行っている。そして、これらの回転体駆動装置及びベルト装置を、前記実施例1ないし第3のいずれかの駆動制御装置により制御している。また、本実施例では、前述の複数の感光体搬送ローラ202,203,204のうちの1つ、例えばローラ202を駆動ローラとし、他のローラの1つ、例えばローラ203にエンコーダを取り付けてフィードバック制御系が構成されている。
従って本実施例では、従動ローラと駆動ローラのレイアウト上の制限が少ない状態で、ベルトの等速駆動を実行することが可能となり、画像形成装置において高品質な画像を得ることができる。
次に、本発明の実施例6について説明する。図15は実施例6に係る画像形成装置である電子写真方式のタンデム型直接転写方式によるカラーレーザプリンタの概略構成断面図である。図16は、図15の転写ユニット部分の概略構成を説明する拡大図である。なお、本実施例では、参照符号は実施例1ないし4とは独立して付してある。
図15に示すカラーレーザプリンタ(以下、レーザプリンタという)は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のトナー像形成部1Y、1M、1C、1K(以下、各符号の添字Y、M、C、Kは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示す)が、転写紙106,107の移動方向(図15中の矢印Aに沿って転写紙搬送ベルト100が走行する方向)における上流側から順に配置されている。このトナー像形成部1Y、1M、1C、1Kは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kと、現像ユニットとを備えている。また、各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように、かつ、転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
このレーザプリンタは、前記トナー像形成部1Y,1M,1C,1Kのほか、光書き込みユニット102、給紙カセット103、104、レジストローラ対105、転写紙107を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送部材としての転写紙搬送ベルト100を有するベルト駆動装置としての転写ユニット108、ベルト定着方式の定着ユニット109、排紙トレイ110等を備えている。また、手差しトレイMFとトナー補給容器TCとを備え、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなどは、二点鎖線で示した三角形のスペースSの中に具備されている。光書き込みユニット102は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備えており、画像データに基づいて各感光体ドラム11Y,11M,11C,11Kの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
そして、図16に示すように、転写ユニット108で使用した転写紙搬送ベルト100は、体積抵抗率が109〜1011Ωcmである高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はPVDF(ポリフッ化ビニリデン)である。この転写紙搬送ベルト100は、各トナー像形成部の感光体ドラム11Y,11M,11C,11Kに接触対向する各転写位置を通過するように、支持ローラ111,112,113,114,115,116,118に掛け回されている。これらの支持ローラのうち、転写紙移動方向上流側の入り口ローラ111には、電源119から所定電圧が印加された静電吸着ローラ120が対向するように転写紙搬送ベルト100の外周面に配置されている。この2つのローラ111,115の間を通過した転写紙107は、転写紙搬送ベルト100上に静電吸着される。ローラ113は、転写紙搬送ベルト100を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されていて矢印方向に回転する。各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、感光体ドラムに対向する位置には、転写紙搬送ベルト100の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材117Y,117M,117C,117Kを設けている。これらはスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源121Y,121M,121C,121Kからローラ心金に転写バイアスが印加される。この印加された転写バイアスの作用により、転写紙搬送ベルト100に転写電荷が付与され、各転写位置において該転写紙搬送ベルト100と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。
また、前記転写が行われる領域での転写紙と感光体の接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、バックアップローラ118を備えている。前記転写バイアス印加部材117Y,117M,117Cとその近傍に配置されるバックアップローラ118は、回転可能に揺動ブラケット123に一体的に保持され、回動軸124を中心として回動が可能である。この回動は、カム軸125に固定されたカム126が矢印の方向に回動することによって時計方向に回動する。前記入り口ローラ111と吸着ローラ120は一体的に、入り口ローラブラケット127に支持され、軸128を回動中心として時計方向に回動可能である。揺動ブラケット123に設けた穴129と、入り口ローラブラケット127に固植されたピン130が係合しており、前記揺動ブラケット123の回動と連動して回動する。これらのブラケット127,123の時計方向の回動により、バイアス印加部材117Y,117M,117Cとその近傍に配置されるバックアップローラ118は感光体11Y、11M、11Cから離され、入り口ローラ111と吸着ローラ120も下方に移動する。ブラックのみの画像の形成時には、感光体11Y、11M,11Cと転写紙搬送ベルト100の接触を避けることが可能となっている。
一方、転写バイアス印加部材117Kとその隣のバックアップローラ118は、出口ブラケット132に回転可能に支持され、出口ローラ112と同軸の軸133を中心として回動可能にしてある。転写ユニット108を本体に対し着脱する際に、図示していないハンドルの操作により時計方向に回動させ、ブラック画像形成用の感光体11Kから、転写バイアス印加部材117Kとその隣のバックアップローラ118を離間させるようにしてある。駆動ローラ113に巻きつけられた転写紙搬送ベルト100の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置134が接触するように配置されている。このクリーニング装置134により転写紙搬送ベルト100上に付着したトナー等の異物が除去される。転写紙搬送ベルト100の走行方向で駆動ローラ113より下流に、転写搬送ベルトの外周面を押し込む方向にローラ114を設け、駆動ローラ113への巻き付け角を確保している。ローラ114より更に下流の転写紙搬送ベルト100のループ内に、押圧部材(ばね)135でベルトにテンションを与えるテンションローラ115を備えている。
先に示した図15中の一点鎖線は、転写紙106,107の搬送経路を示している。給紙カセット103,104、あるいは、手差しトレイMFから給送された転写紙106,107は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対105が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対105により所定のタイミングで送出された転写紙106,107は、転写紙搬送ベルト100に担持され、各トナー像形成部1Y,1M,1C、1Kに向けて搬送され、各転写ニップを通過する。各トナー像形成部1Y,1M,1C,1Kの感光体ドラム11Y,11M,11C,11K上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙106,107に重ね合わされ、前記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙106,107上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙106,107上にはフルカラートナー像が形成される。トナー像転写後の感光体ドラム11Y,11M,11C,11Kの表面がクリーニング装置134によりクリーニングされ、更に除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。
一方、フルカラートナー像が形成された転写紙106,107は、定着ユニット109でこのフルカラートナー像が定着された後、切り換えガイドGの回動姿勢に対応して、第1の排紙方向B、又は、第2の排紙方向Cに向かう。第1の排紙方向Bから排紙トレイ110上に排出される場合は、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方、第2の排紙方向Cに排出される場合には、図示していない別の後処理装置(ソータ、綴じ装置など)に向け搬送させるとか、スイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対105に搬送される。このような画像形成装置において、転写紙搬送ベルト100の駆動ローラ113、もしくは、転写ユニット116の従動ローラにエンコーダを取り付け、転写紙搬送ベルト100の駆動制御を行っている。
本実施例6では、転写紙搬送ベルト100を高精度に回転駆動するために、転写紙搬送ベルト100の駆動を前述の実施例1ないし3のいずれかに示すベルト装置を用いて行っている。そして、これらのベルト駆動制御装置を、前述の実施例1ないし3のいずれかの駆動制御装置により制御している。また、本実施例では、前述のローラ113が駆動ローラであり、他のローラ111,112,114,115,116の1つにエンコーダを取り付けてフィードバック制御系が構成されている。
従って本実施例では、従動ローラと駆動ローラのレイアウト上の制限が少ない状態で、ベルトの等速駆動を実現することが可能となり、画像形成装置において、高品質な画像を得ることができる。
なお、実施例6では、転写紙搬送ベルト100上に感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kが複数並べて配設されるタンデム式のプリンタにおける転写ユニット108として本発明を適用したが、本発明が適用可能なプリンタ及びベルト駆動装置は必ずしもこの構成に限るものではない。例えば、複数のローラに張架された無端状ベルトを、それらのローラの少なくとも1つ以上のローラで回転駆動するベルト駆動装置を備えたプリンタのベルト駆動装置であればいずれにも適用が可能である。
次に、本発明の実施例7について説明する。図17は実施例7の画像形成装置である電子写真方式のタンデム型間接転写方式によるカラー複写機の概略構成断面図である。なお、本実施例では、参照符号は実施例1ないし6とは独立して付してある。
図17において、カラー複写機は、複写装置本体210、その複写装置本体210を載せる給紙テーブル300、複写装置本体210上に取り付けるスキャナ400、そのスキャナ400の上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)などに大きく分けることができる。
複写装置本体210には、中央に無端ベルト状の中間転写体211が設けられ、その中間転写体211は、ベース層として、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成された基層を作り、その上に弾性層が設けられている。この弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどで作られる。その弾性層の表面は、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性の良いコート層で被われている。
そして、図17では、この中間転写体211を3つの支持ローラ212、213、214に掛け回して、図中の時計回りに回転させている。ここで、支持ローラ213は、駆動ローラであって、支持ローラ212にはエンコーダが取り付けられている。これらを駆動制御する駆動制御系については、前述の実施例1及び2に示したものと同様であるため、ここでは重複説明を省略する。
図17に示した例では、支持ローラ213の左側に画像転写後に中間転写体211上に残留する残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング装置215が設けられている。また、支持ローラ212と支持ローラ213との間に張り渡した中間転写体211の上には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの感光体236Y,236C,236M,236Kを含む4つの画像形成手段216を横に並べて配置することによりタンデム画像形成装置217を構成している。
更に、そのタンデム画像形成装置217の上には、露光装置218が設けられている。一方、中間転写体211を挟んでタンデム画像形成装置217と反対の側には、2次転写装置219を備えている。2次転写装置219は、図17の例では、2つのローラ220の間に、無端ベルトである2次転写ベルト221を掛け渡して構成し、中間転写体211を介して支持ローラ214に押し当てて配置し、中間転写体211上の画像をシートに転写する。2次転写装置219の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置222が設けてある。定着装置222は、無端ベルトである定着ベルト223に加圧ローラ224を押し当てて構成している。
上述した2次転写装置219には、画像転写後のシートをこの定着装置222と搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、2次転写装置219として、転写ローラや非接触のチャージャを配置しても良く、そのような場合には、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、図17の例では、このような2次転写装置219、及び定着装置222の下に、上述したタンデム画像形成装置217と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置225を備えている。
そこで、今このカラー電子写真装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置500の原稿台230上に原稿をセットするか、あるいは、原稿自動搬送装置500を開いてスキャナ400のコンタクトガラス231上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置500を閉じてそれで押さえる。
そして、図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置500に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス231上へと移動し、他方、コンタクトガラス231上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ400が駆動され、第1走行体232及び第2走行体233が走行する。そして、第1走行体232で光源から光を照射するとともに、原稿面からの反射光を更に反射させて第2走行体233に向け、第2走行体233のミラーで反射させて結像レンズ234を通し、読み取りセンサ235に結像させることで原稿内容を読み取る。
また、図示しないスタートスイッチを押すと、駆動モータと駆動ローラ213が回転駆動して、他の2つの支持ローラ212、214を従動回転させ、中間転写体211を回転駆動する。これと同時に、個々の画像形成手段216における感光体40(Y、C、M、K)を回転させて、各感光体40上にそれぞれブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体211を搬送すると共に、それらの単色画像を順次転写して中間転写体211上に合成カラー画像を形成する。
一方、図示しないスタートスイッチを押すと、給紙テーブル300の給紙ローラ237の1つを選択回転し、ペーパーバンク238に多段に備える給紙カセット239の1つからシートを繰り出し、分離ローラ240で1枚ずつ分離して給紙路241に入れ、搬送ローラ242で搬送して、複写機本体210内の給紙路243に導き、レジストローラ244に突き当てて止める。
また、給紙ローラ245を回転して手差しトレイ246上のシートを繰り出し、分離ローラ247で1枚ずつ分離して手差し給紙路248に入れ、同じくレジストローラ244に突き当てて止める。
そして、中間転写体211上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ244を回転させ、中間転写体211と2次転写装置219との間にシートを送り込んで、2次転写装置219で転写し、シート上にカラー画像を記録する。
画像転写後のシートは、2次転写装置219で搬送して、定着装置222に送り込み、定着装置222で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切り換え爪249を切り換えて排出ローラ250で排出し、排紙トレイ251上にスタックする。あるいは、切り換え爪249を切り換えてシート反転装置225に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ250を使って排紙トレイ251上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写体211は、中間転写体クリーニング装置215によって、画像転写後に中間転写体211上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置217による再度の画像形成に備える。ここで、レジストローラ244は、一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
このようなカラー複写機においては、中間転写ベルト211の駆動精度が最終画像の品質に大きく影響するため、より高精度な駆動制御が望まれている。そこで、本実施例7では、このような複写機の中間転写ベルト211の駆動系として、上述した実施例1ないし3のいずれか1つのベルト搬送制御装置を用いる。また、本実施例では、前述のように支持ローラ213が駆動ローラであり、支持ローラ212にエンコーダが取り付けられてフィードバック制御系が構成されている。
これにより、従動ローラと駆動ローラのレイアウト上の制限が少ない状態で、ベルトの等速駆動を実現することができ、画像形成装置において高品質な画像を得ることができる。
また、ここで、駆動ローラ補正駆動に対し、回転のホームポジションを基準にしたが、今回の補正対象は幾何学的な駆動誤差であり、従って、この補正とパルスの位置が回転ごとにずれることはないと考えられる。よって、物理的なホームポジションではなくても、常に回転の位置をモニタすることでの対応も可能である。
なお、前記各実施例における駆動制御はコンピュータを用いて実行することができる。図18は、前記各実施例の駆動制御の実行に使用可能なコンピュータの一例であるパーソナルコンピュータ511の正面図である。パーソナルコンピュータ511に着脱可能な記録媒体512には、パーソナルコンピュータ511に制御のための演算、データ入出力等を実行させるためのプログラムが格納されている。パーソナルコンピュータ511は、この記録媒体512に格納されているプログラムを実行することにより、前記各実施例における駆動制御を実行できる。前記記録媒体512としては、CD−ROM等の光ディスクやフレキシブルディスク等の磁気ディスクが挙げられる。また、前記プログラムは、記録媒体を用いずに通信ネットワークを介してパーソナルコンピュータ511に取り込むようにしても良い。
なお、本実施例において、前記駆動ローラ213と前記エンコーダが取り付けられた従動ローラ212の周長がそれぞれ前記複数の感光体236Y,236M,236C,236Kの間隔と略整数比となるように配置することが望ましい。
また、前記実施例1ないし7で示したように前記駆動制御に用いるコンピュータとしてはマイクロコンピュータを用いることができる。このマイクロコンピュータは、前記図13ないし図17の画像形成装置に組み込んで用いられる。この場合の制御プログラムを格納する記録媒体としては、マイクロコンピュータ内のROMを用いることができる。
前記プログラムとしては、具体的には次のようなものが挙げられる。例えば、前記実施例1ないし3においては、コンピュータによってベルト30を回転駆動するための制御プログラムである。また、前記実施例4においては、コンピュータによって画像形成装置の中間転写ベルト124を駆動するベルト装置を制御するための制御プログラムである。また、前記実施例5においては、コンピュータによって画像形成装置の感光体ベルト201を駆動するベルト装置を制御するための制御プログラムである。前記実施例6においては、コンピュータによって画像形成装置の転写紙搬送ベルト100を駆動するベルト装置を制御するための制御プログラムである。また、前記実施例7においては、コンピュータによって画像形成装置の中間転写ベルト326を駆動するベルト装置を制御するための制御プログラムである。
以上、前記各実施例によれば、移動体としてのベルトの変位において、高精度な等速度駆動制御が可能となり、画像形成装置において高品質な画像を得ることができる。
また、本発明の駆動制御装置は、前記画像形成装置や画像読み取り装置におけるベルトの等速度駆動に限定することなく用いることができる。例えば、本発明の駆動制御装置は
、ODD(Optical Disk Drive)、HDD(Hard Disk Drive)、ロボット等における移動体の駆動制御にも適用することができる。
本発明の実施例1に係るベルト搬送制御装置の斜視図である。 実施例1におけるパルスモータの制御系及び制御対象のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施例1に係るベルト搬送制御方法を実施するためのベルト搬送制御装置のブロック図である。 図3において、RefからPまでのオープンループ伝達関数である。 本発明の実施例2に係るベルト搬送制御装置の斜視図である。 実施例2におけるパルスモータの制御系及び制御対象のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施例2に係るベルト搬送制御方法を実施するためのベルト搬送制御装置のブロック図である。 実施例2において駆動ローラ31の1回転信号の2周期が前記駆動系の伝達誤差周期に相当する場合を例とした測定結果を示す図である。 図8の特性の補正用のパルスを示す図である。 実施例3におけるパルスモータの制御系及び制御対象のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施例2において駆動ローラ31の1回転信号の2周期が前記駆動系の伝達誤差周期に相当する場合を例とした測定結果を示す図である。 図10の特性の補正用のパルスを示す図である。 本発明の実施例4に係る画像形成装置としてのカラー複写機の概略構成図である。 本発明の実施例5に係る画像形成装置としてのカラー複写機の概略構成図である。 本発明の実施例6の画像形成装置である電子写真方式の直接転写方式によるカラーレーザプリンタの概略構成断面図である。 図15の転写ユニット部分の概略構成を説明する拡大図である。 本発明の実施例7の画像形成装置である電子写真方式のタンデム型間接転写方式によるカラー複写機の概略構成断面図である。 各実施例の駆動制御の実行に使用可能なコンピュータの一例であるパーソナルコンピュータの正面図である。
符号の説明
11 パルスモータ
18 エンコーダ
21 マイクロコンピュータ
22 バス
23 指令発生装置
24 モータ駆動用のインターフェイス部
25 モータ駆動装置
26 検出力インターフェイス
30 無端状のベルト
31 駆動ローラ
32,33,34,35,36 従動ローラ
37 タイミングベルト
38 従動プーリ

Claims (9)

  1. 駆動ローラ及び従動ローラに掛け回されているベルトと、
    前記駆動ローラを介して前記ベルトを回転駆動するパルスモータと、
    前記従動ローラに取り付けられ、前記ベルトの変位を検出するエンコーダと
    前記エンコーダによって検出された前記変位の検出値と予め設定された変位の目標値との差を求め、両者の差に基づくフィードバック制御と標準駆動パルス周波数によるフィードフォワード制御とに基づいて、前記パルスモータの駆動に用いる駆動パルス信号のパルス周波数を求め、前記フィードバック制御系の制御帯域を、前記エンコーダを取り付けた従動ローラの1回転の周波数以下に設定し、前記ベルトが等速で移動するようにパルスモータの駆動を制御する制御手段と
    像担持体として機能する中間転写ベルトと、
    前記中間転写ベルトに異なる色の画像を転写する複数の感光体と、
    を備え、
    前記駆動ローラと前記エンコーダが取り付けられた従動ローラの周長がそれぞれ前記複数の感光体間隔と略一致していることを特徴とする画像形成装置
  2. 請求項1記載の画像形成装置において、
    前記パルスモータから前記駆動ローラまでの伝達系を、前記エンコーダを付けた従動ロ
    ーラの1回転よりも低周波に変動が発生する伝達系にしたことを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1又は2記載の画像形成装置において、
    前記従動ローラ1回転よりも低周波に変動が発生する伝達系にしたことを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
    前記駆動ローラ径を、前記エンコーダを取り付けた従動ローラ径よりも大きくしたこと
    を特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
    標準駆動パルス周波数に前記パルスモータから前記駆動ローラまでの伝達系による変動
    成分をキャンセルする目標パルス周波数を加えたことを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
    前記制御手段は、前記駆動ローラに取り付けたエンコーダによって計測された前記パル
    スモータから駆動ローラまでの伝達系による変動成分に基づいて前記目標パルス周波数を
    作成することを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項1記載の画像形成装置において、
    前記制御手段は、
    前記パルスモータから前記駆動ローラまでの伝達系によって生じる回転周波数、及び
    駆動ローラ1回転による回転周波数の少なくとも一方を、前記エンコーダを取り付けた前
    記従動ローラ1回転により発生する回転周波数と異ならせ、
    一定パルスで前記パルスモータを駆動した際の前記パルスモータから前記駆動ローラ
    までの伝達系による変動成分、及び前記駆動ローラ1回転の変動のうち、前記従動ローラ
    1回転により発生する回転周波数と異ならせた変動成分に関して前記従動ローラに取り付
    けた前記エンコーダにより計測した結果に基づいて作成された目標パルス周波数を標準駆
    動パルス周波数に加えたことを特徴とする画像形成装置。
  8. 請求項7記載の画像形成装置において、
    前記パルスモータから前記駆動ローラまでの伝達系により生じる回転周波数、及び前記
    駆動ローラ1回転による回転周波数の少なくとも一方を、前記エンコーダを取り付けた前
    記従動ローラ1回転により発生する回転周波数よりも低く設定したことを特徴とする画像形成装置。
  9. 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
    転写材を担持する転写材搬送ベルトを備えていることを特徴とする画像形成装置。
JP2008056437A 2007-05-25 2008-03-06 画像形成装置 Expired - Fee Related JP4945485B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008056437A JP4945485B2 (ja) 2007-05-25 2008-03-06 画像形成装置
EP08251756.6A EP2026139B1 (en) 2007-05-25 2008-05-20 Belt-conveyance control device, image forming apparatus, belt-conveyance control method, and computer program product
US12/125,519 US8059991B2 (en) 2007-05-25 2008-05-22 Belt-conveyance control device, image forming apparatus, belt-conveyance control method, and computer program product

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007139084 2007-05-25
JP2007139084 2007-05-25
JP2008056437A JP4945485B2 (ja) 2007-05-25 2008-03-06 画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009007163A JP2009007163A (ja) 2009-01-15
JP4945485B2 true JP4945485B2 (ja) 2012-06-06

Family

ID=40322636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008056437A Expired - Fee Related JP4945485B2 (ja) 2007-05-25 2008-03-06 画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8059991B2 (ja)
JP (1) JP4945485B2 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009223083A (ja) 2008-03-18 2009-10-01 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2010141995A (ja) * 2008-12-10 2010-06-24 Canon Inc モータ制御装置及び画像形成装置
US8839718B2 (en) * 2009-03-25 2014-09-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Error correction in printing systems
JP5183593B2 (ja) * 2009-07-30 2013-04-17 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
JP5553203B2 (ja) * 2009-11-06 2014-07-16 株式会社リコー ベルト駆動装置及びこれを用いた画像形成装置
JP5435363B2 (ja) * 2009-11-20 2014-03-05 株式会社リコー ベルト蛇行抑制装置及びこれを備えた画像形成装置
JP2011196450A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Ricoh Co Ltd 駆動装置および画像形成装置
JP5464490B2 (ja) 2010-05-12 2014-04-09 株式会社リコー 画像形成装置の製造方法及び画像形成装置
EP2390104B1 (en) 2010-05-25 2012-09-26 Ricoh Company, Limited Rotary Drive Device and Image Forming Apparatus Including the Same
KR20120016477A (ko) 2010-08-16 2012-02-24 삼성전자주식회사 전사벨트 구동제어장치 및 이를 구비하는 전자사진방식 화상형성장치
JP5870648B2 (ja) * 2011-02-08 2016-03-01 株式会社リコー 同期駆動装置、及び、それを有する画像形成装置
JP5888587B2 (ja) * 2011-03-07 2016-03-22 株式会社リコー 画像形成装置
JP6485069B2 (ja) * 2014-02-03 2019-03-20 株式会社リコー ベルト搬送装置、画像形成装置及び画像形成システム
JP6911417B2 (ja) 2017-03-17 2021-07-28 株式会社リコー 回転体制御装置、搬送装置、画像形成装置、回転体制御方法、回転体制御プログラム
JP7322570B2 (ja) * 2019-07-25 2023-08-08 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 インクジェット記録装置
CN113601945B (zh) * 2021-08-21 2023-03-21 东阳市双丰复膜材料股份有限公司 一种热熔膜粘接复合设备及其复合方法
CN114562961B (zh) * 2022-04-29 2023-03-03 合肥安迅精密技术有限公司 用增量式编码器对齿轮角度误差的标定、补偿方法及系统

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62242965A (ja) 1986-04-15 1987-10-23 Canon Inc 画像形成装置
JP2754582B2 (ja) 1988-08-03 1998-05-20 富士ゼロックス株式会社 カラー画像形成装置の転写方法及び装置
US5312033A (en) * 1991-10-11 1994-05-17 Eastman Kodak Company Web conveyor drive system
JPH09267946A (ja) * 1996-01-29 1997-10-14 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP3186610B2 (ja) 1996-07-08 2001-07-11 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
JP2000047547A (ja) 1998-07-30 2000-02-18 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2001066909A (ja) 1999-08-27 2001-03-16 Fuji Xerox Co Ltd 移動速度制御装置
US6657632B2 (en) * 2001-01-24 2003-12-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Unified memory distributed across multiple nodes in a computer graphics system
JP2003241535A (ja) * 2002-02-20 2003-08-29 Ricoh Co Ltd ベルト移動装置および該装置を備えた画像形成装置
JP3677506B2 (ja) * 2002-08-07 2005-08-03 株式会社リコー ベルト駆動制御方法及びその装置、ベルト装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ、プログラム並びに記録媒体
JP3965357B2 (ja) * 2002-12-03 2007-08-29 株式会社リコー 駆動制御方法及びその装置、ベルト装置、画像形成装置、画像読み取り装置、プログラム及び記録媒体
US6949896B2 (en) * 2002-12-03 2005-09-27 Ricoh Company, Limited Apparatus for and method of driving motor to move object at a constant velocity
JP4264315B2 (ja) * 2003-07-02 2009-05-13 株式会社リコー レジストローラの回転速度設定方法及び画像形成装置
JP4272565B2 (ja) * 2003-07-18 2009-06-03 株式会社リコー ベルト駆動制御装置及び画像形成装置
JP2005075529A (ja) 2003-08-29 2005-03-24 Ricoh Co Ltd ベルト駆動制御装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置
US7576509B2 (en) * 2003-09-10 2009-08-18 Ricoh Company, Limited Drive control method, drive control device, belt apparatus, image forming apparatus, image reading apparatus, computer product
US6999173B2 (en) * 2003-09-25 2006-02-14 Ffa Sciences Llc Method and apparatus for ratio fluorometry
EP1628168B1 (en) * 2004-08-17 2014-01-08 Ricoh Company, Ltd. Apparatus for controlling the driving of an endless belt for an image forming apparatus
JP2006171594A (ja) * 2004-12-20 2006-06-29 Ricoh Co Ltd ベルト駆動制御方法、ベルト駆動制御装置、ベルト装置、画像形成装置及びプログラム
JP4732028B2 (ja) 2005-01-25 2011-07-27 株式会社リコー ベルト駆動制御装置、色ずれ検出方法、色ずれ検出装置及び画像形成装置
JP2006209042A (ja) 2005-01-25 2006-08-10 Ricoh Co Ltd ベルト駆動制御装置及び画像形成装置
US7263314B2 (en) * 2005-01-31 2007-08-28 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Electrophotographic image printing apparatus
JP2006335529A (ja) * 2005-06-03 2006-12-14 Ricoh Co Ltd 位置決め制御装置
US8364071B2 (en) * 2007-03-22 2013-01-29 Ricoh Company, Limited Image forming apparatus and sheet conveying device having upstream and downstream rollers

Also Published As

Publication number Publication date
US8059991B2 (en) 2011-11-15
US20100017019A1 (en) 2010-01-21
JP2009007163A (ja) 2009-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4945485B2 (ja) 画像形成装置
US6949896B2 (en) Apparatus for and method of driving motor to move object at a constant velocity
JP4789534B2 (ja) 画像形成装置
JP5152647B2 (ja) 画像形成装置
JP2004123383A (ja) ベルト駆動制御方法及びその装置、ベルト装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ、プログラム並びに記録媒体
JP2006209042A (ja) ベルト駆動制御装置及び画像形成装置
JP2006171594A (ja) ベルト駆動制御方法、ベルト駆動制御装置、ベルト装置、画像形成装置及びプログラム
JP4533198B2 (ja) 駆動制御装置及び画像形成装置
JP3965357B2 (ja) 駆動制御方法及びその装置、ベルト装置、画像形成装置、画像読み取り装置、プログラム及び記録媒体
JP4588606B2 (ja) ベルト駆動制御装置及びこれを用いる画像形成装置
JP4167798B2 (ja) 画像形成装置
JP2005077681A (ja) 回転駆動制御装置およびそれを用いた画像形成装置、ならびに画像読み取り装置
JP2007132992A (ja) ベルト駆動装置および画像形成装置
JP4719043B2 (ja) 駆動制御装置および画像形成装置
JP5315658B2 (ja) ベルト搬送制御装置、画像形成装置、ベルト搬送制御方法、搬送制御プログラム、及び記録媒体
EP2026139B1 (en) Belt-conveyance control device, image forming apparatus, belt-conveyance control method, and computer program product
JP2009151182A (ja) 画像形成装置の駆動伝達装置及び画像形成装置
JPH1172980A (ja) 画像形成装置
JP2004219547A (ja) ベルト移動装置及び画像形成装置
JP4322077B2 (ja) ベルト移動装置及び画像形成装置
JP2006018518A (ja) 駆動制御装置
JP2007199433A (ja) 転写装置及び画像形成装置
JP2006240854A (ja) 駆動制御装置および画像形成装置
JP2007078831A (ja) ベルト搬送装置、転写装置及びカラー画像形成装置
JP2005086956A (ja) 駆動制御方法、駆動制御装置、ベルト装置、画像形成装置、画像読み取り装置、プログラム及び記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100901

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120106

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120117

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120221

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120305

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4945485

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150309

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees