JP5251647B2 - 速度制御方法及び速度制御装置、並びにそれを有する画像形成装置 - Google Patents
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Description
[第1の実施の形態に係る画像形成装置の構造]
図1は、第1の実施の形態に係る画像形成装置の概略の構造を例示する図である。図1を参照するに、画像形成装置10は、無端状搬送体である中間転写ベルトを用いたカラー画像形成装置であり、スキャナユニット11と、感光体ドラム12aと、感光体ドラム12bと、感光体ドラム12cと、感光体ドラム12dと、定着ユニット13と、中間転写ベルト14と、二次転写ローラ15と、斥力ローラ16と、レジストローラ17と、給紙ユニット18と、給紙ローラ19と、紙搬送ローラ20と、排紙ユニット21と、中間転写スケール検出センサ22及び42と、駆動ローラ23と、従動ローラ24と、制御部30とを有する。90は、転写紙を示している。
図1に示す画像形成装置10のスキャナユニット11で読み取られた画像は、制御部30に転送される。図2は、制御部の機能を例示する機能ブロック図である。図2において、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図2を参照するに、制御部30は、作像制御部31と、中間転写制御部32と、二次転写制御部33と、定着制御部34と、給紙搬送制御部35とを有する。
中間転写ベルト14と、中間転写ベルトスケール14aと、中間転写スケール検出センサ22及び42と、パルス間隔時間測定手段32b1と、位相差時間測定手段32b2と、伸縮判定手段32b3と、搬送速度目標値決定手段32b4とは、第1の実施の形態に係る速度制御装置を構成している。速度制御装置が実行する処理の詳細については、後述する。
以上が、第1の実施の形態に係る画像形成装置の動作である。
上述の動作において、画像をより高画質化するためには、中間転写ベルト14が常に一定速度で搬送されていることが重要である。以下に中間転写ベルト14を常に一定速度で搬送させるための制御について説明する。
なお、2センサ間距離(パルス数換算)とは、理想的な状態において中間転写スケール検出センサ22と中間転写スケール検出センサ42との間隔がいくつのパルス数に相当するかを意味しており、図6(a)の場合には間隔L3=(幅L1+幅L2)×3であるから『2センサ間距離Np=3』となる。又、基準パルス間隔時間とは、例えば製品出荷時に予め不揮発性メモリ等に記憶された値であり、最初の速度制御の目標値となる。すなわち、最初は、現在のパルス間隔時間T1が基準パルス間隔時間T0と一致するように速度制御される。ただし、速度制御の目標値はその後更新される場合がある。
この場合には、速度制御の目標値を基準パルス間隔時間T0から『{(現在の位相差時間Tp2−1つ前に測定した位相差時間Tp1)÷2センサ間距離Np}+基準パルス間隔時間T0』に置き換えることで、正常な速度制御を行うことができる。
この場合には、単純に速度制御の目標値を基準パルス間隔時間T0から『{(現在の位相差時間Tp3−1つ前に測定した位相差時間Tp1)÷2センサ間距離Np}+基準パルス間隔時間T0』に置き換えると、正常な速度制御を行うことができない。すなわち、目標とする中間転写ベルト14の搬送速度とは違う搬送速度で動作することになる。その結果、隣接する感光体ドラム(12a〜12c)間の移動時間が変化し、各色間のずれが生じることになり、画質低下を招くことになる。
2つの中間転写スケール検出センサ22及び42の間隔が伸縮したことにより現在の位相差時間Tpnが1つ前に測定した位相差時間Tp0に対して変化したと判断することができる。この場合には、ステップ170において、搬送速度目標値決定手段32b4は、中間転写ベルト14の搬送速度の目標値を、基準パルス間隔時間T0からステップ100で測定した現在のパルス間隔時間Tnに置き換える(S170)。
第1の実施の形態では、現在のパルス間隔時間Tn及び現在の位相差時間Tpnを測定して、中間転写ベルト14が伸縮したのか、2つの中間転写スケール検出センサ22及び42の間隔が伸縮したのかを判断し、その判断結果に基づいて、中間転写ベルト14の搬送速度の目標値を更新する例を示した。しかしながら、中間転写ベルト14の伸縮と、2つの中間転写スケール検出センサ22及び42の間隔の伸縮とが同時に発生する場合も考えられる。第2の実施の形態では、このような場合の処理例について説明する。画像形成装置の概略の構造等は、第1の実施の形態の場合と同一である。以下、第1の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第1の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
ところが、中間転写ベルト14と、2つの中間転写スケール検出センサ22及び42の間隔L3との両方が伸びた場合は、式(5)のように、式(4)の右辺と左辺とは一致しなくなる。
つまり、(T2−T1)÷T1は、中間転写ベルト14の伸びにより発生するものであることがわかる。又、中間転写ベルト14の伸縮の変化率は、式(6)のように表される。
中間転写ベルト14と、2つの中間転写スケール検出センサ22及び42の間隔L3との両方が伸びた場合は、式(6)に示した中間転写ベルト14の伸縮の変化率を考慮して、中間転写ベルト14の搬送速度の目標値を、基準パルス間隔時間T0から式(7)に置き換えればよい。
図11は、第2の実施の形態に係る補正制御に関するフローチャートの例である。図11において、図9と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図11は、第2の実施の形態に係る速度制御装置が実行する処理であり、中間転写ベルト14と2つの中間転写スケール検出センサ22及び42の間隔L3との両方が伸びた場合に対応するものである。式(6)の演算結果の絶対値が所定の閾値以下であるか否かを判断し、判断結果に基づいて中間転写ベルト14の搬送速度の目標値を決定する。
図12は、第3の実施の形態に係る画像形成装置の概略の構造を例示する図である。図12において、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図12を参照するに、第3の実施の形態に係る画像形成装置50は、エンコーダ51が設けられた点のみが第1の実施の形態に係る画像形成装置10と相違し、他の部分の構成は第1の実施の形態に係る画像形成装置10と同一である。以下、第1の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第1の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
11 スキャナユニット
12a、12b、12c、12d 感光体ドラム
13 定着ユニット
14 中間転写ベルト
14a 中間転写ベルトスケール
14b 反射部
14c 非反射部
15 二次転写ローラ
16 斥力ローラ
17 レジストローラ
18 給紙ユニット
19 給紙ローラ
20 紙搬送ローラ
21 排紙ユニット
22、42 中間転写スケール検出センサ
22a、42a 発光素子
22b、42b 受光素子
23 駆動ローラ
24 従動ローラ
30 制御部
31 作像制御部
31a 感光体モータ制御部
31b 作像プロセス制御部
32 中間転写制御部
32a 中間転写モータ制御部
32b 中間転写FB制御部
32b1 パルス間隔時間測定手段
32b2 位相差時間測定手段
32b3 伸縮判定手段
32b4 搬送速度目標値決定手段
32c 一次転写制御部
33 二次転写制御部
33a 二次転写モータ制御部
33b 転写制御部
34 定着制御部
35 給紙搬送制御部
51 エンコーダ
90 転写紙
L1、L2、L3、L4、L5、L6 幅
T1、T2、Ts パルス間隔時間
Tr 目標パルス間隔時間
Tp2、Tp3、Tp4 位相差時間
Claims (19)
- 第1の方向に搬送される無端状搬送体と、
前記無端状搬送体上に、前記第1の方向に沿って一定の周期で交互に配置された反射部と非反射部とを有する目盛と、
前記目盛の前記一定の周期に対応した第1のパルス信号を出力する第1のパルス信号出力手段と、
前記第1のパルス信号出力手段に対して所定の間隔で配置され、前記目盛の前記一定の周期に対応した第2のパルス信号を出力する第2のパルス信号出力手段と、
前記第1のパルス信号及び前記第2のパルス信号の周期であるパルス間隔時間を所定の時間間隔で繰り返し測定するパルス間隔時間測定手段と、
前記第1のパルス信号と前記第2のパルス信号の位相差時間を所定の時間間隔で繰り返し測定する位相差時間測定手段と、
前記パルス間隔時間測定手段の測定した最新のパルス間隔時間と予め定めた基準のパルス間隔時間との差、及び前記位相差時間測定手段の測定した最新の位相差時間と予め定めた基準の位相差時間との差に基づいて、前記無端状搬送体の伸縮及び前記所定の間隔の伸縮の有無を判定する伸縮判定手段と、
前記伸縮判定手段の判定結果に基づいて、前記無端状搬送体の搬送速度制御の目標値を決定する搬送速度目標値決定手段と、を有する速度制御装置。 - 前記伸縮判定手段は、前記パルス間隔時間測定手段の測定した前記最新のパルス間隔時間が前記予め定めた基準のパルス間隔時間に対して変化しており、かつ、前記位相差時間測定手段の測定した前記最新の位相差時間が前記予め定めた基準の位相差時間に対して変化している場合には、前記無端状搬送体の伸縮が有り前記所定の間隔の伸縮が無いか、又は、前記無端状搬送体の伸縮及び前記所定の間隔の伸縮が有ると判定する請求項1記載の速度制御装置。
- 前記伸縮判定手段は、前記パルス間隔時間測定手段の測定した前記最新のパルス間隔時間が前記予め定めた基準のパルス間隔時間に対して変化していなく、かつ、前記位相差時間測定手段の測定した前記最新の位相差時間が前記予め定めた基準の位相差時間に対して変化している場合には、前記無端状搬送体の伸縮は無く、前記所定の間隔の伸縮が有ると判定する請求項1記載の速度制御装置。
- 前記伸縮判定手段は、前記パルス間隔時間測定手段の測定した前記最新のパルス間隔時間が前記予め定めた基準のパルス間隔時間に対して変化しており、かつ、前記位相差時間測定手段の測定した前記最新の位相差時間が前記予め定めた基準の位相差時間に対して変化していない場合には、前記無端状搬送体及び前記所定の間隔の伸縮が無いと判定する請求項1記載の速度制御装置。
- 前記伸縮判定手段が記無端状搬送体の伸縮が有ると判定した場合に、
前記搬送速度目標値決定手段は、前記搬送速度制御の目標値を、前記位相差時間測定手段の測定した前記最新の位相差時間と前記予め定めた基準の位相差時間との差を前記所定の間隔に相当するパルス数で除した値と、予め定めた基準のパルス間隔時間とを加えた値に決定する請求項1又は2記載の速度制御装置。 - 前記伸縮判定手段が前記所定の間隔の伸縮が有ると判定した場合に、
前記搬送速度目標値決定手段は、前記搬送速度制御の目標値を、前記パルス間隔時間測定手段の測定した前記最新のパルス間隔時間に決定する請求項1乃至3の何れか一項記載の速度制御装置。 - 前記伸縮判定手段が前記所定の間隔の伸縮が有ると判定した場合に、
前記搬送速度目標値決定手段は、前記搬送速度制御の目標値を、前記無端状搬送体の伸縮の変化率と前記予め定めた基準の位相差時間との積と、予め定めた基準のパルス間隔時間とを加えた値に決定する請求項1乃至3の何れか一項記載の速度制御装置。 - 前記伸縮判定手段は、前記パルス間隔時間測定手段の測定した複数のパルス間隔時間を一定時間内で平均化した値及び前記位相差時間測定手段の測定した複数の位相差時間を一定時間内で平均化した値に基づいて、前記無端状搬送体の伸縮及び前記所定の間隔の伸縮の有無を判定する請求項1乃至7の何れか一項記載の速度制御装置。
- 更に、無端状搬送体、前記第1のパルス信号出力手段、及び前記第2のパルス信号出力手段の周辺温度及び/又は周辺湿度を測定する温湿度測定手段と、
前記温湿度測定手段の測定結果に基づいて、前記搬送速度目標値決定手段が前記搬送速度制御の目標値を決定するタイミングを制御するタイミング制御手段と、を有する請求項1乃至8の何れか一項記載の速度制御装置。 - 第1のパルス信号出力手段を用いて、第1の方向に搬送される無端状搬送体上に前記第1の方向に沿って一定の周期で交互に配置された反射部と非反射部とを有する目盛の前記一定の周期に対応した第1のパルス信号を出力する第1のパルス信号出力ステップと、
前記第1のパルス信号出力手段に対して所定の間隔で配置された第2のパルス信号出力手段を用いて、前記目盛の前記一定の周期に対応した第2のパルス信号を出力する第2のパルス信号出力ステップと、
前記第1のパルス信号及び前記第2のパルス信号の周期であるパルス間隔時間を所定の時間間隔で繰り返し測定するパルス間隔時間測定ステップと、
前記第1のパルス信号と前記第2のパルス信号の位相差時間を所定の時間間隔で繰り返し測定する位相差時間測定ステップと、
前記パルス間隔時間測定ステップで測定した最新のパルス間隔時間と予め定めた基準のパルス間隔時間との差、及び前記位相差時間測定手段の測定した最新の位相差時間と予め定めた基準の位相差時間との差に基づいて、前記無端状搬送体の伸縮及び前記所定の間隔の伸縮の有無を判定する伸縮判定ステップと、
前記伸縮判定ステップでの判定結果に基づいて、前記無端状搬送体の搬送速度制御の目標値を決定する搬送速度目標値決定ステップと、を有する速度制御方法。 - 前記伸縮判定ステップにおいて、前記パルス間隔時間測定ステップで測定した前記最新のパルス間隔時間が前記予め定めた基準のパルス間隔時間に対して変化しており、かつ、前記位相差時間測定ステップで測定した前記最新の位相差時間が前記予め定めた基準の位相差時間に対して変化している場合には、前記無端状搬送体の伸縮が有り前記所定の間隔の伸縮が無いか、又は、前記無端状搬送体の伸縮及び前記所定の間隔の伸縮が有ると判定する請求項10記載の速度制御方法。
- 前記伸縮判定ステップにおいて、前記パルス間隔時間測定ステップで測定した前記最新のパルス間隔時間が前記予め定めた基準のパルス間隔時間に対して変化していなく、かつ、前記位相差時間測定ステップで測定した前記最新の位相差時間が前記予め定めた基準の位相差時間に対して変化している場合には、前記無端状搬送体の伸縮は無く、前記所定の間隔の伸縮が有ると判定する請求項10記載の速度制御方法。
- 前記伸縮判定ステップにおいて、前記パルス間隔時間測定ステップで測定した前記最新のパルス間隔時間が前記予め定めた基準のパルス間隔時間に対して変化しており、かつ、前記位相差時間測定ステップで測定した前記最新の位相差時間が前記予め定めた基準の位相差時間に対して変化していない場合には、前記無端状搬送体及び前記所定の間隔の伸縮が無いと判定する請求項10記載の速度制御方法。
- 前記伸縮判定ステップで記無端状搬送体の伸縮が有ると判定した場合に、
前記搬送速度目標値決定ステップにおいて、前記搬送速度制御の目標値を、前記位相差時間測定ステップで測定した前記最新の位相差時間と前記予め定めた基準の位相差時間との差を前記所定の間隔に相当するパルス数で除した値と、予め定めた基準のパルス間隔時間とを加えた値に決定する請求項10又は11記載の速度制御方法。 - 前記伸縮判定ステップで前記所定の間隔の伸縮が有ると判定した場合に、
前記搬送速度目標値決定ステップにおいて、前記搬送速度制御の目標値を、前記パルス間隔時間測定ステップで測定した前記最新のパルス間隔時間に決定する請求項10乃至12の何れか一項記載の速度制御方法。 - 前記伸縮判定ステップで前記所定の間隔の伸縮が有ると判定した場合に、
前記搬送速度目標値決定ステップにおいて、前記搬送速度制御の目標値を、前記無端状搬送体の伸縮の変化率と前記予め定めた基準の位相差時間との積と、予め定めた基準のパルス間隔時間とを加えた値に決定する請求項10乃至12の何れか一項記載の速度制御方法。 - 前記伸縮判定ステップにおいて、前記パルス間隔時間測定ステップで測定した複数のパルス間隔時間を一定時間内で平均化した値及び前記位相差時間測定ステップで測定した複数の位相差時間を一定時間内で平均化した値に基づいて、前記無端状搬送体の伸縮及び前記所定の間隔の伸縮の有無を判定する請求項10乃至16の何れか一項記載の速度制御方法。
- 更に、無端状搬送体、前記第1のパルス信号出力手段、及び前記第2のパルス信号出力手段の周辺温度及び/又は周辺湿度を測定する温湿度測定ステップと、
前記温湿度測定ステップでの測定結果に基づいて、前記搬送速度目標値決定ステップで前記搬送速度制御の目標値を決定するタイミングを制御するタイミング制御ステップと、を有する請求項10乃至17の何れか一項記載の速度制御方法。 - 請求項1乃至9の何れか一項記載の速度制御装置を有する画像形成装置。
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