JP5288190B2 - 無端移動部材駆動制御装置、画像形成装置、無端移動部材の駆動制御方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Description
また、本発明は、画像形成装置であって、本無端移動部材駆動制御装置を備えたことを特徴とする。
更に、本発明は、移動方向の全体にわたって所定間隔で複数のスケールマークが連続して設けられた無端移動部材を移動させる駆動手段と、前記複数のスケールマークを検出する、前記無端移動部材の移動方向に沿って複数配置されたスケールマークセンサと、を備えた無端移動部材駆動制御装置における無端移動部材の駆動制御方法であって、前記無端移動部材の一周を判別する工程と、前記無端移動部材の移動に伴う前記複数のスケールマークセンサの検出信号の位相差を順次算出する工程と、前記位相差の算出結果に基づき、前記無端移動部材一周分のスケールマークのピッチ誤差のプロファイルを作成する工程と、前記ピッチ誤差のプロファイルに基づき、前記無端移動部材一周分のスケールマークピッチの補正データを算出する工程と、前記無端移動部材一周分の前記ピッチ誤差のプロファイルを作成して前記スケールマークピッチの補正データを算出した後に、前記複数のスケールマークセンサの1つのみを作動させて、そのスケールマークの検出結果から前記無端移動部材の移動速度を検出する工程と、前記検出した移動速度と前記スケールマークピッチの補正データに基づき、前記駆動手段による前記無端移動部材の移動速度をフィードバック制御する工程と、前記無端移動部材の移動速度を検出するスケールマークセンサの切換タイミングを検知する工程と、前記切換タイミングの検知に伴い、作動させるスケールマークセンサを切り換える工程と、を有することを特徴とする。
更にまた、本発明は、本無端移動部材の駆動制御方法の各工程をコンピュータで実行させるためのプログラム、及び、このプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
この駆動制御装置は、ベルト状やドラム状等をなす無端移動部材を制御して駆動させる装置であり、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ又は、それら複数の機能を併せ持つ複合機等の画像形成装置で使用される。以下の各実施形態では、この駆動制御装置を、カラー画像を形成する画像形成装置に適用し、無端移動部材として、中間転写ベルトを駆動する場合を例に採り説明する。
図1は、本実施形態の画像形成装置の要部を模式に示す内部構成図である。
この画像形成装置Gは、間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置であり、図示のように、給紙テーブル2上に載置された装置本体1と、その上に取り付けられたスキャナ3と、スキャナ3上の自動原稿給送装置(ADF)4と、を備えている。また、装置本体1内の略中央に、ベルト状の無端移動部材である中間転写ベルト10を有する転写装置20を備え、中間転写ベルト10が、駆動ローラ9と2つの従動ローラ15、16間に架け渡されて、図の時計回り方向に移動(回動)する。この中間転写ベルト10は、従動ローラ15の左方に設けられたクリーニング装置17により、画像転写後に表面に残留する残留トナーが除去される。
中間転写ベルト10は、図示のように、駆動ローラ9と従動ローラ15、16との間に架け渡され、一方の従動ローラ16により、移動(回動)方向(図の矢印F方向)に所定のテンションが付加されている。その状態で、中間転写ベルト10は、モータ7により、駆動ローラ9に取り付けられた減速機8が回転すると、駆動ローラ9により駆動されて所定速度で移動する。
この駆動制御装置70では、図示のように、中間転写ベルト10の移動方向Fに沿って、上流側に一方のスケールセンサ6Bを、下流側に他方のスケールセンサ6Aを、それぞれ全てのスケールマークMを検出可能に配置している。また、スケールセンサ6A、6Bは、それらの検出点の間隔Dが、スケールマークMのピッチの設計値をP0としたとき、P0の整数倍(D=N・P0(N=1、2、3・・・))に設定され、中間転写ベルト10に伸縮等がないときには、スケールマークMの中心部を同時に通過する。スケールセンサ6A、6Bは、中間ベルト10が移動すると、それぞれスケールマークMを順次検出して検出信号を制御装置71に出力し、制御装置71が、後述するように、検出信号(入力信号)の位相差等に基づいて、モータ駆動回路81をフィードバック制御する。
このスケールマークMは、反射型のマークであり、図示のように、中間転写ベルト10の外周面に移動方向Fに沿って反射部(スケールマークM)と遮光部Sとが交互に形成されている。一方、スケールセンサ6は、LED等の発光素子111、コリメートレンズ112、スリットマスク113((C)参照)、ガラスや透明樹脂フィルム等の透明カバーからなる受光窓114、及びフォトトランジスタ等の受光素子115を有し、それらが筐体110の各部に固定されている。
各検出信号は、図示のように、矩形状のパルス信号となり、スケールセンサ6A((A)参照)では、Ca(1)、Ca(2)、Ca(n)の各周期の波形が、スケールセンサ6B((B)参照)では、Cb(1)、Cb(2)、Cb(n)の各周期の波形が、それぞれ出力される。
基準マークKは、図6に示すように、複数のスケールマークMの中の1つであり、ここでは、スケールマークMの1つを、他よりも高い反射率の素材で形成して基準マークKを構成している。即ち、基準マークKは、他のスケールマークMと光の反射率が異なり、他のスケールマークMに対して、スケールセンサ6A、6Bにより検出されたときに検出信号の出力が大きくなるように、光の反射率を異ならせて設定されたマークからなる。
図8は、図2の駆動制御装置70の構成を模式的に示す機能ブロック図である。
駆動制御装置70は、図示のように、モータ7とモータ駆動回路81とにより中間転写ベルト10を移動(回動)させる駆動手段80を構成し、モータ駆動回路81によりモータ7を作動させて駆動ローラ9を回転させ、中間転写ベルト10を移動させる。また、駆動制御装置70は、互いに接続された位相カウンタ11A、11B、マークカウンタ12、位相差算出手段13、プロファイル作成手段14、補正データ記憶手段37、及び制御手段(制御回路)72等により、制御装置71を構成している。
駆動制御装置70は、動作スタートに応じて、図9に示すように、まず、動作に関する初期設定を行い(S101)、プロファイル更新フラグ(以下、プロファイルフラグという)とスケールセンサ切換フラグ(以下、スケールセンサフラグという)をOFFに設定する。続いて、中間転写ベルト10のモータ7をONして、モータ7を回転させて中間転写ベルト10を駆動して移動させ(S102)、2つのスケールセンサ6A、6Bを作動させる(S103)。
図示のように、中間転写ベルト10の移動開始に応じて、スケールセンサ6A、6Bが同時に作動(ON)し、各発光素子111が点灯する。また、いずれかのスケールセンサ6A、6B(ここではスケールセンサ6B)が基準マークKを通過して基準マークKを検出(ON)すると同時に、プロファイルの作成を開始(ON)する。続いて、再びスケールセンサ6Bが基準マークKを検出して、中間転写ベルト10が一周し、プロファイルの作成が終了(OFF)すると同時に、この片側のスケールセンサ6Bによる中間転写ベルト10の移動速度の検出を開始し、他方のスケールセンサ6Aを停止(OFF)させる。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
本実施形態の駆動制御装置70Lは、第1の実施形態の駆動制御装置70に対して、その構成は基本的に同じであるが、中間転写ベルト10の基準マークKと基準マーク検出手段の構成が異なる。以下、既に説明したのと異なる構成や動作、処理等について主に説明し、上記と同じ構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
この基準マークKLは、図示のように、複数のスケールマークMの中の1つを、他のスケールマークMに対して、中間転写ベルト10の移動方向と交差する方向(ここでは主走査方向)の長さが長くなるように設定したマークからなる。また、基準マーク検出手段は、スケールセンサ6A、6Bと同様に構成され、それらの近くに別途設けられた検出センサ6Lからなる。この検出センサ6Lは、基準マークKLのみを検出して他のスケールマークMを検出しない位置に配置され、中間転写ベルト10の一周毎に基準マークKLを検出して検出信号を出力する。
この駆動制御装置70Lは、図示のように、上記した駆動制御装置70(図8参照)と同様の制御装置71と、駆動手段80とを備えている。ただし、この駆動制御装置70Lでは、図8に示す位相カウンタ11A、11Bとマークカウンタ12とを、位相差算出手段13Lに含むように構成している。また、第1の実施形態で基準マーク検出手段として機能するスケールセンサ6A、6Bの替わりに、検出センサ6Lが、センサ動作指令出力手段92、制御手段72、位相差算出手段13L、及びプロファイル更新指令出力手段94に基準マークKの検出信号を出力する。加えて、センサ動作手段90が、検出センサ6Lにも接続され、スケールセンサ6A、6Bと同様に、検出センサ6Lの動作を制御する。
駆動制御装置70Lは、動作スタートに応じて、図14に示すように、まず、動作に関する初期設定を行い(S301)、プロファイルフラグとスケールセンサフラグをOFFに設定する。続いて、中間転写ベルト10のモータ7をONして、モータ7を回転させて中間転写ベルト10を駆動して移動させ(S302)、2つのスケールセンサ6A、6Bを作動させる(S303)。また、上記と同様に、制御装置71により、予め中間転写ベルト10の一周分のピッチ誤差のプロファイルを作成し(S304)、中間転写ベルト10の一周分のスケールマークピッチの補正データを算出して記憶する。
図示のように、中間転写ベルト10の移動開始に応じて、スケールセンサ6A、6Bが同時に作動(ON)し、各発光素子111が点灯する。また、検出センサ6Lが基準マークKを検出(ON)すると同時に、プロファイルの作成を開始(ON)する。続いて、再び基準センサ6Lが基準マークKを検出して、中間転写ベルト10が一周し、プロファイルの作成が終了(OFF)すると同時に、上流側のスケールセンサ6Bによる中間転写ベルト10の移動速度の検出を開始し、他方のスケールセンサ6Aを停止(OFF)させる。
Claims (19)
- 移動方向の全体にわたって所定間隔で複数のスケールマークが連続して設けられた無端移動部材を移動させる駆動手段と、
前記複数のスケールマークを検出する、前記無端移動部材の移動方向に沿って複数配置されたスケールマークセンサと、
前記無端移動部材の一周を判別する判別手段と、
前記無端移動部材の移動に伴う前記複数のスケールマークセンサの検出信号の位相差を順次算出する位相差算出手段と、
前記位相差算出手段の算出結果に基づき、前記無端移動部材一周分のスケールマークのピッチ誤差のプロファイルを作成するプロファイル作成手段と、
前記ピッチ誤差のプロファイルに基づき、前記無端移動部材一周分のスケールマークピッチの補正データを算出する補正データ算出手段と、
前記無端移動部材一周分の前記ピッチ誤差のプロファイルを作成して前記スケールマークピッチの補正データを算出した後に、前記複数のスケールマークセンサの1つのみを作動させて、そのスケールマークの検出結果から前記無端移動部材の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
前記移動速度検出手段が検出する移動速度と前記スケールマークピッチの補正データに基づき、前記駆動手段による前記無端移動部材の移動速度をフィードバック制御する制御手段と、
前記無端移動部材の移動速度を検出するスケールマークセンサの切換タイミングを検知するセンサ切換検知手段と、
前記センサ切換検知手段の切換タイミングの検知に伴い、作動させるスケールマークセンサを切り換えるセンサ切換手段と、
を備えたことを特徴とする無端移動部材駆動制御装置。 - 請求項1に記載された無端移動部材駆動制御装置において、
前記複数のスケールマーク中に設けられた前記無端移動部材の一周の基準マークと、
前記スケールマークピッチの補正データを記憶する補正データ記憶手段と、を備え、
前記判別手段が、前記基準マークを検出して前記無端移動部材の一周を判別する基準マーク検出手段であることを特徴とする無端移動部材駆動制御装置。 - 請求項1又は2に記載された無端移動部材駆動制御装置において、
前記センサ切換検知手段が、作動中の1つのスケールマークセンサの作動時間が所定時間を超えたときに、スケールマークセンサを切り換えると判定する手段を有することを特徴とする無端移動部材駆動制御装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載された無端移動部材駆動制御装置において、
前記ピッチ誤差のプロファイルの更新タイミングを検知するプロファイル更新検知手段と、
前記プロファイル更新検知手段の更新タイミングの検知に伴い、前記複数のスケールマークセンサを作動させて前記プロファイル作成手段により前記ピッチ誤差のプロファイルを更新させるプロファイル更新手段と、
を備えたことを特徴とする無端移動部材駆動制御装置。 - 請求項4に記載された無端移動部材駆動制御装置において、
前記プロファイル更新検知手段が、前記無端移動部材の周辺温度を計測する温度計測手段と、前記計測した周辺温度が所定温度を超えたときに、前記ピッチ誤差のプロファイルを更新すると判定する手段と、を有することを特徴とする無端移動部材駆動制御装置。 - 請求項4に記載された無端移動部材駆動制御装置において、
前記プロファイル更新検知手段が、前記無端移動部材の周辺湿度を計測する湿度計測手段と、前記計測した周辺湿度が所定湿度を超えたときに、前記ピッチ誤差のプロファイルを更新すると判定する手段と、を有することを特徴とする無端移動部材駆動制御装置。 - 請求項4に記載された無端移動部材駆動制御装置において、
前記プロファイル更新検知手段が、直前のプロファイル作成からの経過時間が所定時間を超えたときに、前記ピッチ誤差のプロファイルを更新すると判定する手段を有することを特徴とする無端移動部材駆動制御装置。 - 請求項2ないし7のいずれかに記載された無端移動部材駆動制御装置において、
前記無端移動部材の基準マークが、他のスケールマークに対して、スケールマークセンサの検出信号の出力が大きくなるように設定されたマークからなり、
前記基準マーク検出手段が、スケールマークセンサの検出信号の出力が予め設定された閾値を超えたときに、前記基準マークを検出したと判断する手段を有することを特徴とする無端移動部材駆動制御装置。 - 請求項8に記載された無端移動部材駆動制御装置において、
前記センサ切換手段は、前記センサ切換検知手段の切換タイミングの検知に伴い、全てのスケールマークセンサを作動させる手段と、切換対象のスケールマークセンサにより前記基準マークを検出したときに、切換対象以外のスケールマークセンサを停止させる手段と、を有することを特徴とする無端移動部材駆動制御装置。 - 請求項8又は9に記載された無端移動部材駆動制御装置において、
前記プロファイル更新手段は、前記プロファイル更新検知手段が更新タイミングを検知して、作動中の1つのスケールマークセンサにより前記基準マークを検出したときに、前記複数のスケールマークセンサを作動させて前記ピッチ誤差のプロファイルを更新させる手段を有することを特徴とする無端移動部材駆動制御装置。 - 請求項2ないし7のいずれかに記載された無端移動部材駆動制御装置において、
前記無端移動部材の基準マークが、他のスケールマークに対して、前記無端移動部材の移動方向と交差する方向の長さが長く設定されたマークからなり、
前記基準マーク検出手段が、前記基準マークのみを検出して他のスケールマークを検出しない検出センサを有することを特徴とする無端移動部材駆動制御装置。 - 請求項11に記載された無端移動部材駆動制御装置において、
前記センサ切換手段は、前記センサ切換検知手段が切換タイミングを検知して、前記基準マーク検出手段の検出センサが前記基準マークを検出したときに、作動中の1つのスケールマークセンサを停止させる手段、及び、切換対象のスケールマークセンサを作動させる手段を有することを特徴とする無端移動部材駆動制御装置。 - 請求項11又は12に記載された無端移動部材駆動制御装置において、
前記プロファイル更新手段は、前記プロファイル更新検知手段が更新タイミングを検知して、前記基準マーク検出手段の検出センサが前記基準マークを検出したときに、前記複数のスケールマークセンサを作動させて前記ピッチ誤差のプロファイルを更新させる手段を有することを特徴とする無端移動部材駆動制御装置。 - 請求項1ないし13のいずれかに記載された無端移動部材駆動制御装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 移動方向の全体にわたって所定間隔で複数のスケールマークが連続して設けられた無端移動部材を移動させる駆動手段と、前記複数のスケールマークを検出する、前記無端移動部材の移動方向に沿って複数配置されたスケールマークセンサと、を備えた無端移動部材駆動制御装置における無端移動部材の駆動制御方法であって、
前記無端移動部材の一周を判別する工程と、
前記無端移動部材の移動に伴う前記複数のスケールマークセンサの検出信号の位相差を順次算出する工程と、
前記位相差の算出結果に基づき、前記無端移動部材一周分のスケールマークのピッチ誤差のプロファイルを作成する工程と、
前記ピッチ誤差のプロファイルに基づき、前記無端移動部材一周分のスケールマークピッチの補正データを算出する工程と、
前記無端移動部材一周分の前記ピッチ誤差のプロファイルを作成して前記スケールマークピッチの補正データを算出した後に、前記複数のスケールマークセンサの1つのみを作動させて、そのスケールマークの検出結果から前記無端移動部材の移動速度を検出する工程と、
前記検出した移動速度と前記スケールマークピッチの補正データに基づき、前記駆動手段による前記無端移動部材の移動速度をフィードバック制御する工程と、
前記無端移動部材の移動速度を検出するスケールマークセンサの切換タイミングを検知する工程と、
前記切換タイミングの検知に伴い、作動させるスケールマークセンサを切り換える工程と、
を有することを特徴とする無端移動部材の駆動制御方法。 - 請求項15に記載された無端移動部材の駆動制御方法において、
前記スケールマークピッチの補正データを記憶する工程を有し、
前記無端移動部材の一周を判別する工程が、前記複数のスケールマーク中に設けられた前記無端移動部材の一周の基準マークを検出して前記無端移動部材の一周を判別する工程であることを特徴とする無端移動部材の駆動制御方法。 - 請求項15又は16に記載された無端移動部材の駆動制御方法において、
前記ピッチ誤差のプロファイルの更新タイミングを検知する工程と、
前記更新タイミングの検知に伴い、前記複数のスケールマークセンサを作動させて前記ピッチ誤差のプロファイルを更新する工程と、
を有することを特徴とする無端移動部材の駆動制御方法。 - 請求項15ないし17のいずれかに記載された無端移動部材の駆動制御方法の各工程をコンピュータで実行させるためのプログラム。
- 請求項18に記載されたプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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