JP5522391B2 - Image forming apparatus and drive motor control method - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式によって回転する感光体ドラムや感光体ベルト、二次転写ベルトなどの像担持体上にトナー像を形成し用紙に転写することで画像形成を行う画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image by forming a toner image on an image carrier such as a photosensitive drum, a photosensitive belt, or a secondary transfer belt that is rotated by an electrophotographic method and transferring the toner image onto a sheet. is there.
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、二次転写ベルトなどの像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を直接または間接に用紙に転写し、さらに定着することにより画像形成を行っている。
この画像形成にあたっては、トナー像を形成するために像担持体を一様の回転速度で回転させている。回転速度が変動すると、形成される画像に副走査方向の歪みが生じてしまう。
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用紙上に形成している。したがって、良質なカラー画像を得るためには、各単色画像形成ユニットにおける像担持体は同速でかつ速度むらがないことが必須の条件であり、各色の画像形成ユニットの像担持体の速度が異なると、色ずれが発生してしまう。
In an electrophotographic image forming apparatus, a toner image is formed on an image carrier such as a rotating photosensitive drum, a photosensitive belt, or a secondary transfer belt, and the toner image is directly or indirectly transferred to a sheet. Image formation is performed by fixing.
In forming this image, the image carrier is rotated at a uniform rotational speed in order to form a toner image. When the rotation speed varies, distortion in the sub-scanning direction occurs in the formed image.
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 sheet. Therefore, in order to obtain a good color image, it is essential that the image carrier in each single-color image forming unit has the same speed and no uneven speed, and the speed of the image carrier in each color image forming unit is If they are different, color misregistration occurs.
像担持体は駆動モータによって回転駆動されており、駆動モータを定速で回転させる制御が必要とされる。該制御では、該駆動モータのFG信号や像担持体ユニットに設置されているエンコーダセンサ信号を検出して、通常はフィードバックによって駆動モータの定速制御を行っている。また、感光体ドラムなどに残留したトナーをクリーニングして除去するため、クリーニングブレードを感光体ドラムに当接させており、前記回転速度の制御では、クリーニングブレードの負荷が前提になっている。 The image carrier is rotationally driven by a drive motor, and control for rotating the drive motor at a constant speed is required. In this control, the FG signal of the drive motor and the encoder sensor signal installed in the image carrier unit are detected, and the constant speed control of the drive motor is usually performed by feedback. Further, in order to clean and remove the toner remaining on the photosensitive drum and the like, a cleaning blade is brought into contact with the photosensitive drum, and the control of the rotational speed is based on the load of the cleaning blade.
なお、感光体ドラムなどの速度変動の一因は、負荷の変動によるものである。モータの負荷に変動が生じた場合、動作を適切に行うためにモータの制御を行う画像形成装置が提案されている(特許文献1参照)。
この画像形成装置は、帯電極のワイヤ清掃に関するものであり、ノイズを原因とする過電流の誤検出を確実にし、更にはモータ負荷にバラツキが生じても確実に清掃を行う事を目的としている。その内容は、モータの電流検知を行い、過電流を検出したら一度モータの回転を停止し、過電流を検出する前の位置まで逆回転する。その後またモータを正回転するを繰り返すことでノイズによる過電流の誤検出かどうかを確認する。しかし、提案技術は、像担持体を駆動する駆動モータに関するものとは異なり、像担持体を駆動する駆動モータの負荷変動に応じた制御を行うことはできない。
Note that the cause of the speed fluctuation of the photosensitive drum and the like is due to the fluctuation of the load. There has been proposed an image forming apparatus that controls a motor in order to appropriately perform an operation when the load on the motor fluctuates (see Patent Document 1).
This image forming apparatus relates to wire cleaning of a band electrode, and is intended to ensure erroneous detection of an overcurrent caused by noise, and to perform cleaning reliably even if the motor load varies. . The content is that the current of the motor is detected, and once the overcurrent is detected, the rotation of the motor is stopped once and the motor rotates backward to the position before the overcurrent is detected. After that, the motor is rotated forward again to check whether overcurrent is erroneously detected due to noise. However, unlike the drive motor that drives the image carrier, the proposed technique cannot perform control according to the load fluctuation of the drive motor that drives the image carrier.
上記した従来の定速制御では、通常の負荷変動であれば、駆動モータを駆動する電流値やPWM制御値を変更することで定速で駆動モータを回転させることが可能である。
しかし、感光体ドラムなどに当接させたまま固定されて駆動モータの負荷になっているクリーニングブレードが変形すると、駆動モータに対する負荷が通常範囲を超えて重くなり、前記した制御では、求める速度で駆動モータが回転することができなくなることがある。駆動モータを定速で回転させることができないと、回転ムラが生じ、カラーレジストが合わず異常画像が発生するようになる。
このため、従来の装置では、FG信号やエンコーダセンサ信号で検知される駆動モータの回転速度が、制御している速度では回転していないと判断した場合、システムに何らか問題があると判断して、装置を直ちに停止してサービスコールを出力している。上記の様に負荷が重くなり、求める速度回転できなくなった場合も当然にサービスコールとなって、稼働率が低下するという問題がある。
In the conventional constant speed control described above, if the load is normal, it is possible to rotate the drive motor at a constant speed by changing the current value or PWM control value for driving the drive motor.
However, if the cleaning blade that is fixed in contact with the photosensitive drum or the like and becomes the load of the drive motor is deformed, the load on the drive motor becomes heavy beyond the normal range. The drive motor may not be able to rotate. If the drive motor cannot be rotated at a constant speed, uneven rotation occurs, and the color resist does not match and an abnormal image is generated.
For this reason, in the conventional apparatus, if it is determined that the rotational speed of the drive motor detected by the FG signal or the encoder sensor signal is not rotating at the controlled speed, it is determined that there is some problem in the system. The device is immediately stopped and a service call is output. As described above, even when the load becomes heavy and the required speed cannot be rotated, there is a problem that the service rate naturally becomes a service call and the operation rate decreases.
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、像担持体を駆動する駆動モータの負荷が大きくなった場合に、装置を直ちに停止したままにすることなく継続して使用することを可能にする画像形成装置および駆動モータの制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and when the load on the drive motor that drives the image carrier increases, it can be used continuously without leaving the apparatus immediately stopped. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a drive motor control method.
すなわち、本発明の画像形成装置のうち、第1の本発明は、像担持体を駆動する駆動モータと、該駆動モータの動作を制御する制御部と、前記駆動モータの動作中の負荷量を検知する負荷量検知部と、前記像担持体に当接するクリーニングブレードとを備え、
前記制御部は、クリーニングブレードの変形に伴う負荷量増大に対応して前記負荷量が大きくなった際の回復判断条件となる負荷量閾値を有し、前記負荷量検知部で検知された負荷量が前記負荷量閾値に達すると、画像形成を行う用紙の搬送速度を低下させるとともに前記駆動モータを所定時間または所定の負荷量に減少するまで減速して、所定の負荷量に回復させる回復処理を行うことを特徴とする。
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That is, among the image forming apparatuses of the present invention, the first aspect of the present invention relates to a drive motor that drives the image carrier, a control unit that controls the operation of the drive motor, and a load amount during the operation of the drive motor. A load amount detection unit to detect, and a cleaning blade in contact with the image carrier ,
The control unit has a load amount threshold value that is a recovery determination condition when the load amount increases in response to an increase in load amount associated with deformation of the cleaning blade, and the load amount detected by the load amount detection unit When the load amount threshold value is reached, a recovery process for reducing the conveyance speed of the sheet for image formation and decelerating the drive motor to a predetermined time or a predetermined load amount to recover the predetermined load amount is performed. It is characterized by performing.
.
本発明によれば、クリーニングブレードの変形などによって駆動モータの負荷量が増加して負荷量閾値に達した場合に、駆動モータの一旦停止または一旦減速による回復処理が行われて駆動モータに対する負荷量を正常に戻すことが可能になる。上記クリーニングブレードは、常時回転しているドラムモータに当接しており、駆動モータの回転でつられて徐々に変形してしまって負荷が重くなるが、一度停止する事で当接位置が戻り、負荷が軽減する。 According to the present invention, when the load amount of the drive motor increases and reaches the load amount threshold due to deformation of the cleaning blade or the like, the drive motor is temporarily stopped or temporarily recovered by deceleration to perform load processing on the drive motor. Can be restored to normal. The above-mentioned cleaning blade is in contact with a drum motor that is rotating at all times, and is gradually deformed by the rotation of the drive motor, increasing the load. Is reduced.
前記駆動モータは、感光体ドラム、感光体ベルト、転写ベルトなどの像担持体を回転駆動するモータであり、ブラシレスDCモータが代表的に示される。
また、負荷量閾値は、制御部に備える記憶部にデータとして格納しておき、必要に応じて読み出すことができる。データの格納は、不揮発のフラッシュメモリやHDDなどに行うことができる。
感光体などの像担持体を当接するクリーニングブレードは、像担持体を連続して回転駆動していると、巻き着きなどによって変形して駆動モータに対する負荷量を増大させる場合がある。この状態で駆動モータを停止または減速させることでクリーニングブレードの巻き着きが解消されてクリーニングブレードの変形が修復されて、駆動モータに対する負荷量を正常に戻すことが可能になる。
The drive motor is a motor that rotationally drives an image carrier such as a photoreceptor drum, a photoreceptor belt, and a transfer belt, and a brushless DC motor is typically shown.
Further, the load amount threshold value can be stored as data in a storage unit included in the control unit, and can be read out as necessary. Data can be stored in a non-volatile flash memory or HDD.
The cleaning blade that contacts the image carrier such as the photosensitive member may be deformed by winding or the like when the image carrier is continuously driven to rotate, thereby increasing the load on the drive motor. By stopping or decelerating the drive motor in this state, the winding of the cleaning blade is eliminated, the deformation of the cleaning blade is repaired, and the load amount on the drive motor can be returned to normal.
本発明による上記動作によって、回転ムラが生じて異常画像が形成されるのを未然に防止することが可能になる。また、駆動モータに対する負荷増大の際に、できるだけサービスコールによる装置停止を回避して、装置側で極短い時間のJOB停止、JOB実行速度の低下などによって対処することが可能になり、装置の運転効率の大幅な低下を防止できる。
なお、駆動モータを一旦減速する時間は、僅かな時間であればよく、画像形成に影響のないタイミングで通常状態に復帰させることができる。
また、回復処理として駆動モータを一旦減速させる際に、事前に用紙の搬送速度を低下させて駆動モータの減速に対応したものとして、用紙への画像形成を可能にする。
By the above operation according to the present invention, it is possible to prevent an abnormal image from being formed due to uneven rotation. In addition, when the load on the drive motor increases, it is possible to avoid the stoppage of the device by a service call as much as possible, and to deal with it by stopping the JOB in a very short time, decreasing the job execution speed, etc. A significant drop in efficiency can be prevented.
The time for one Dangen speed drive motor may be a short time, with no timing influence on image formation can be restored to the normal state.
In addition, when the drive motor is once decelerated as the recovery process, it is possible to form an image on the sheet assuming that the sheet conveyance speed is reduced in advance to cope with the deceleration of the drive motor.
第2の本発明の画像形成装置は、前記第1の本発明において、上記負荷量検知部は、前記駆動モータに対するPWM制御値、モータ電流またはモータトルクの監視によって前記負荷量の検知を行うものであることを特徴とする。 The image forming apparatus according to a second aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the load amount detection unit detects the load amount by monitoring a PWM control value, motor current or motor torque for the drive motor. It is characterized by being.
第2の本発明によれば、駆動モータに対する駆動量をPWM制御値、モータ電流またはモータトルクの監視によって検知することができる。PWM制御値、モータ電流は、モータの制御に従って変動する値であり、制御部によってその値が把握されている。したがって、この場合、制御部が負荷量検知部として機能する。また、モータトルクは、駆動モータに接続したトルク測定器によって把握することができる。この場合、トルク測定器が本発明の負荷量検知部として機能する。
PWM制御値は前記制御部で生成されており、該制御値と駆動モータの回転速度とから該駆動モータの負荷量を容易に算出することができる。
上記のように、負荷量検知部は特定のものに限定されるものではなく、駆動モータの負荷量を検知できるものであればよい。
According to the second aspect of the present invention, the drive amount for the drive motor can be detected by monitoring the PWM control value, the motor current, or the motor torque. The PWM control value and the motor current are values that vary according to the control of the motor, and the values are grasped by the control unit. Therefore, in this case, the control unit functions as a load amount detection unit. Further, the motor torque can be grasped by a torque measuring device connected to the drive motor. In this case, the torque measuring device functions as a load amount detection unit of the present invention.
The PWM control value is generated by the control unit, and the load amount of the drive motor can be easily calculated from the control value and the rotation speed of the drive motor.
As described above, the load amount detection unit is not limited to a specific one, and may be any device that can detect the load amount of the drive motor.
第3の本発明の画像形成装置は、前記第1または第2の本発明において、前記制御部は、前記負荷量閾値の設定変更を可能にすることを特徴とする。 The image forming apparatus according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect of the present invention, the control section enables a setting change of the load amount threshold value.
第3の本発明によれば、回復処理を行う負荷量閾値をユーザの所望する値に設定して回転ムラの発生などを防止することができる。負荷量閾値の設定変更は、装置に備える表示操作部を通して行うことができる。
表示操作部は、表示および操作入力を行うことができるタッチパネルなどによって構成することができ、また、表示と操作をそれぞれ行う表示部と操作部とによって構成することができる。
According to the third aspect of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of rotation unevenness by setting the load amount threshold value for performing the recovery process to a value desired by the user. The setting change of the load amount threshold value can be performed through a display operation unit provided in the apparatus.
The display operation unit can be configured by a touch panel that can perform display and operation input, or can be configured by a display unit and an operation unit that perform display and operation, respectively.
第4の本発明の画像形成装置は、前記第1〜第3の本発明のいずれかにおいて、前記制御部は、前記回復処理が一定の時間内に指定回数以上行われた場合、異常判定を行うことを特徴とする。 The image forming apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the control unit makes an abnormality determination when the recovery process is performed a specified number of times or more within a predetermined time. It is characterized by performing.
第4の本発明によれば、上記回復処理がある程度の頻度で実行される場合には、異常と判定することで適切な対処を行うことを可能にする。
異常判定を行う際の一定の時間、指定回数の条件は、制御部に備える記憶部に格納しておくことができる。該条件は、設定変更可能なものとしてもよく、該設定変更は、前記した表示操作部を通して行うことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, when the recovery process is executed at a certain frequency, it is possible to take an appropriate measure by determining an abnormality.
The conditions of a certain time and the designated number of times when performing abnormality determination can be stored in a storage unit provided in the control unit. The condition may be a setting changeable, and the setting change can be performed through the display operation unit described above.
第5の本発明の画像形成装置は、前記第4の本発明において、前記制御部は、前記異常判定に基づいてサービスコールを出力することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the control unit outputs a service call based on the abnormality determination.
第5の本発明によれば、前記異常判定の結果、サービスコールを出力してサービス側による対処を可能にする。 According to the fifth aspect of the present invention, as a result of the abnormality determination, a service call is output to enable the service side to cope.
第6の本発明の画像形成装置は、前記第1〜第5の本発明のいずれかにおいて、前記駆動モータの回転速度を検知する回転速度検知部を備え、前記制御部は、前記回転速度検知部の検知結果を受けて前記駆動モータを定速制御するものであることを特徴とする。 An image forming apparatus according to a sixth aspect of the present invention includes a rotation speed detection unit that detects a rotation speed of the drive motor according to any one of the first to fifth aspects of the invention, and the control unit detects the rotation speed. The drive motor is controlled at a constant speed in response to the detection result of the part.
第6の本発明によれば、駆動モータの定速制御において、駆動モータの負荷増大に対応する回復処理を行うことができる。 According to the sixth aspect of the present invention, in the constant speed control of the drive motor, the recovery process corresponding to the increase in the load of the drive motor can be performed.
第7の本発明の画像形成装置は、前記第6の本発明において、前記制御部は、PWM制御値によって前記駆動モータの定速制御を行うことを特徴とする。 The image forming apparatus according to a seventh aspect of the present invention is characterized in that, in the sixth aspect of the present invention, the control unit performs constant speed control of the drive motor by a PWM control value.
第7の本発明によれば、PWM制御によって駆動モータの定速制御が行われる、
なお、PWM制御値は、ここではPWMデューティーを制御するためのPWMデューティー指令値を意味している。
According to the seventh aspect of the present invention, constant speed control of the drive motor is performed by PWM control.
Here, the PWM control value means a PWM duty command value for controlling the PWM duty.
第8の本発明の画像形成装置は、前記第1〜第7の本発明のいずれかにおいて、各色用に複数の像担持体と複数の駆動モータとを有し、前記制御部は、いずれかの駆動モータで前記負荷量閾値に達すると、前記複数の駆動モータの全てに対し前記回復処理を行うことを特徴とする。 An image forming apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects of the present invention, comprising a plurality of image carriers and a plurality of drive motors for each color, When the load amount threshold is reached by the drive motor, the recovery process is performed on all of the plurality of drive motors.
第8の本発明によれば、複数の前記駆動モータを有する場合、一以上の駆動モータで負荷増大の異常がある場合に、全ての駆動モータで回復処理を行うことで、各駆動モータ間で動作にバラツキが生じることなく、良好な同期状態で動作することを可能にする。 According to the eighth aspect of the present invention, when there are a plurality of drive motors, and there is an abnormality in load increase with one or more drive motors, recovery processing is performed with all the drive motors, so that It is possible to operate in a good synchronization state without causing variations in operation.
第9の本発明の画像形成装置は、前記第1〜第8の本発明のいずれかにおいて、前記制御部は、前記回復処理に際し、装置内で搬送中の画像形成前の用紙がある場合、該用紙への画像形成を行った後、前記駆動モータの一旦減速を行うことを特徴とする。 The image forming apparatus of the ninth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects of the present invention , wherein the control unit has a sheet before image formation being conveyed in the apparatus during the recovery process. after image formation on the paper, characterized in that before performing one Dan deceleration listen dynamic motor.
第9の本発明によれば、搬送中の用紙がある場合、通常通りに画像形成を行った後に回復処理を行うことで、生産性の低下を小さなものとする。 According to the ninth aspect of the present invention, when there is a sheet being conveyed, the recovery process is performed after the image formation is performed as usual, thereby reducing the decrease in productivity.
第10の本発明の画像形成装置は、前記第9の本発明において、前記制御部は、前記駆動モータを一旦減速する前記回復処理に際し、前記駆動モータの一旦停止を行った後、画像形成を行う用紙の新たな給紙を可能にして駆動モータの動作復帰を行うことを特徴とする。 The image forming apparatus according to a tenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the ninth aspect of the present invention, wherein the control unit temporarily stops the drive motor and then forms an image during the recovery process of temporarily decelerating the drive motor. It is characterized in that the operation of the drive motor is restored by enabling a new sheet to be fed.
第10の本発明によれば、回復処理に際し給紙を停止している場合、給紙を可能にして復帰動作を行う。給紙と駆動モータの復帰動作の前後は特に限定されるものではなく、個々の画像形成装置において、画像形成再開において効率が良いように動作の前後を決定することができる。 According to the tenth aspect of the present invention, when the paper feeding is stopped during the recovery process, the paper feeding is enabled and the return operation is performed. Before and after the sheet feeding and the return operation of the drive motor are not particularly limited, and before and after the operation can be determined so that each image forming apparatus is efficient in restarting image formation.
第11の本発明の駆動モータの制御方法は、像担持体を駆動する駆動モータの負荷量を監視し、クリーニングブレードの変形に伴う負荷量増大に対応して前記負荷量が増加して予め定めた負荷量閾値に達すると、画像形成を行う用紙の搬送速度を低下させるとともに前記駆動モータを所定時間または所定の負荷量に減少するまで減速して、所定の負荷量に回復させる回復処理を行うことを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a control method for a drive motor, wherein the load amount of the drive motor that drives the image carrier is monitored, and the load amount increases in advance in response to an increase in the load amount accompanying deformation of the cleaning blade. When the load amount threshold value is reached, the paper conveyance speed for image formation is reduced, and the drive motor is decelerated until it decreases to a predetermined time or a predetermined load amount, and a recovery process is performed to recover the predetermined load amount. It is characterized by that.
第11の本発明によれば、駆動モータの負荷量が予期せずに増加して負荷量閾値を越えた場合に、駆動モータの一旦減速による回復処理が行われて駆動モータに対する負荷量を正常に戻すことが可能になる。 According to the present invention of the 11th, when the load amount of the drive motor exceeds increased by load threshold unexpectedly, the load on the drive motor recovery process performed by according to one Dan deceleration of the drive motor It becomes possible to return to normal.
以上説明したように、本発明によれば、駆動モータの負荷量が増大する場合に、駆動モータの回転ムラが生じるのを未然に防止して異常画像の形成を回避する。また、前記負荷量の増大に際し、サービスコールが直ちに行われてサービスによる処理がなされるまで装置が停止したままになって稼働率が低下するのを極力回避することができる。 As described above, according to the present invention, when the load amount of the drive motor increases, the rotation unevenness of the drive motor is prevented and the formation of abnormal images is avoided. In addition, when the load amount increases, it is possible to avoid as much as possible that the apparatus remains stopped until the service call is immediately performed and the service is processed, and the operating rate is lowered.
以下に、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の画像形成装置の構成ブロック図である。
メインCPU2は、画像形成装置1において感光体ドラムの駆動を行う駆動モータ4などの制御を行うものであり、CPUやこれを動作させるプログラム、さらにROM、RAM、不揮発メモリなどによって構成される記憶部などによって構成されている。記憶部の不揮発メモリには、駆動モータ4の負荷量が増大した際に回復処理を行う判断条件となる負荷量閾値のデータが読み書き可能に格納されている。
該メインCPU2には、画像形成部の感光体ドラムを回転駆動する駆動モータ4の駆動を制御するDSP3がシリアル接続またはバス接続されて互いに通信可能になっている。メインCPU2は、DSP3に対し、フィードバック制御を指示する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a configuration block diagram of an image forming apparatus of the present invention.
The
The
DSP3は、CPUやこれを動作させるプログラム、さらにROM、RAM、不揮発メモリなどによって構成される記憶部などによって構成されている。該DSP3は、フィードバック制御に対応して前記駆動モータ4の速度を制御するPWM制御値がPWM信号として該駆動モータ4に送信される。また、該駆動モータ4では、回転が検出されてFG信号としてDSP3にフィードバックされる。FG信号は駆動モータのロータ(図示しない)が回転することで生じる磁界を検出するホール素子やMRセンサなどによって検出される。したがって、これらホール素子やMRセンサが、本発明における回転速度検知部に相当する。上記メインCPU2およびDSP3は、協働することで本発明の制御部として機能する。
なお、画像形成装置1がカラー画像形成可能なカラー画像形成装置である場合には、DSP3は各色(たとえば、YMCKの4色)に対応するように構成されている。したがって、駆動モータ4、感光体ドラムも、各色(たとえば、YMCKの4色)に対応するものがそれぞれ備えられている。
The
In the case where the
また、該DSP3には、上記感光体ドラムのドラム軸の回転を検知する第1エンコーダ5、第2エンコーダ6の出力が送信されている。カラー画像形成部を有する画像形成装置では、各色毎に感光体ドラムが用意され、各感光体ドラムの回転を検知するエンコーダがそれぞれ用意されて、その検知結果が個別にDSP3に送信される。
The
上記制御部では駆動モータ4のフィードバック制御が行われる。
メインCPU2では、駆動モータ4における所定の回転速度が設定され、感光体ドラムを駆動する駆動モータのON/OFF、線速(回転速度)の初期情報を通信で送る。
DSP3では、上記所定の回転速度が得られるように、PWM制御値を決定し、該PWM制御値を、駆動モータ4に対し出力する。PWM制御値は、前記したようにPWMデューティーを制御するためのPWMデューティー指令値を意味している。PWM制御値は、メインCPU2に送信される。
In the control unit, feedback control of the
In the
The
また、駆動モータ4からはFG信号がフィードバックされ、また、駆動モータ4で駆動される感光体ドラムでは、第1エンコーダ5、第2エンコーダ6によってドラム軸の回転が検出され、検出値がフィードバックされる。DSP3では、これらのフィードバック信号によって前記所定の回転速度が得られるようにPWM制御値を出力し、駆動モータ4の制御を実施する。フィードバック制御では、P制御、I制御、PI制御、PID制御などの手法を適宜用いることができる。また、DSP3では、その際の各色の駆動モータ4への制御出力を測定する。上記検出結果は、メインCPU2に送信される。
メインCPU2では、各色感光体ドラム1回転分や所定時間内のPWM制御値を平均し、各色の駆動モータ4に供給する電力、回転速度により駆動トルク、すなわち負荷量を算出することができる。したがって、メインCPU2とDSP3で構成される制御部は、各色の駆動モータ4の負荷量検知部として機能する。
Further, the FG signal is fed back from the
The
さらに、この画像形成装置1では、図2(a)に示すように、感光体ドラム10の周囲に配設された現像ユニット11と、前記感光体ドラム10に当接して固定される滑材ブラシ12およびクリーニングブレード13を備えている。これら部材は、感光体ドラム10を駆動する駆動モータ4の負荷となる。
感光体ドラム10は、像担持体として画像形成部に備えられるものである。画像形成部は、この他に、図示しない帯電器、LDなどの書き込み部、現像部、転写部、定着器などを備えている。本発明としては画像形成部の構成が特定のものに限定されるものではなく、既知のものにより構成することができる。
Further, in the
The
ところで、JOBを連続して行うなどして感光体ドラム10などを連続して回転させると、図2(b)に示すように、該感光体ドラム10に当接して固定されたクリーニングブレード13が次第に変形し、該感光体ドラム10を回転させる駆動モータ負荷量を増大させる場合がある。
図3は、感光体ドラム10を連続して回転させている際のPWM制御値の時間変化を示すグラフである。Yはイエローにおける駆動モータのPWM制御値、Mはマゼンタにおける駆動モータの制御値、Cはシアンにおける駆動モータの制御値、Kは、ブラックにおける駆動モータの制御値を示している。該グラフにおけるPWM制御値は、当該駆動モータ4の制御に際してのデューティー比に相対する数値を示している。なお、図中の負荷量閾値は、本発明の実施形態においてPWM制御値1400程度に設定されているものを示している。
By the way, when the
FIG. 3 is a graph showing the time change of the PWM control value when the
図3では、感光体ドラム10の連続回転使用に伴って、次第にPWM制御値が増加している。これは定速制御において、負荷が増大することで一定速度を得るためにデューティー比を上げているためである。JOBの連続実行が比較的早期に終了すると、PWM制御値は初期の値程度に低下する(図3矢示1)。
一方、JOBの連続実行が長く継続すると、PWM制御値は次第に増加し、FG信号やエンコーダセンサ信号で検知されている駆動モータの回転速度が、制御されている速度では回転していない状態になる。従来の制御部では、このような状態にあると判定されると、装置に異常があるものとして、装置を停止させるとともにサービスコールを行う(図3矢示2)。ユーザはサービス側による対応がなされるまで装置の使用が不可になり、装置の稼働率が著しく低下する。
In FIG. 3, the PWM control value gradually increases with the continuous use of the
On the other hand, if the continuous execution of JOB continues for a long time, the PWM control value gradually increases, and the rotational speed of the drive motor detected by the FG signal or encoder sensor signal is not rotating at the controlled speed. . When it is determined that the conventional control unit is in such a state, it is assumed that there is an abnormality in the apparatus, and the apparatus is stopped and a service call is performed (
図4は、本発明の制御が行われる際のPWM制御値を示すものである。制御部では、負荷量が増大した際の回復処理の判断条件となる負荷量閾値が設定されている。該負荷量閾値は、従来の制御法において駆動モータの回転速度が制御されている速度で回転しない状態になる際のPWM制御値よりも小さい値にして、2段階での制御を可能にしてもよい。
本発明実施形態において、JOBの連続実行によって駆動モータの負荷量が増大し、いずれかの色におけるPWM制御値が前記負荷量閾値に達すると、回復処理として駆動モータの回転動作を一旦停止する。なお、回復処理として、前記したように駆動モータの回転速度を低減することも可能である。図4は、駆動モータを一旦停止した際のPWM制御値の変化を示している。駆動モータを一旦停止する回復処理(矢示3、4)を実行することで駆動モータの復帰時には、PWM制御値は初期の設定値程度に戻り、駆動モータに対する負荷の増大が修正されている。該制御によって装置が長い時間停止したままになってしまうのを回避することができる。
FIG. 4 shows PWM control values when the control of the present invention is performed. In the control unit, a load amount threshold value that is a determination condition for the recovery process when the load amount increases is set. The load amount threshold is set to a value smaller than the PWM control value when the rotational speed of the drive motor is not controlled at the controlled speed in the conventional control method, so that control in two stages is possible. Good.
In the embodiment of the present invention, when the load amount of the drive motor is increased by continuous execution of JOB, and the PWM control value in any color reaches the load amount threshold value, the rotation operation of the drive motor is temporarily stopped as a recovery process. As described above, the rotation speed of the drive motor can be reduced as the recovery process. FIG. 4 shows a change in the PWM control value when the drive motor is temporarily stopped. By executing the recovery process (
図5は、制御部によって上記回復処理を行う手順を示すフローチャートであり、該手順を以下に説明する。なお、この手順では、負荷量閾値が1400に設定されているものとし、駆動モータは各色Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)用にそれぞれ備えられてPWM制御されている。
DSP3で生成される各色用のPWM制御値をメインCPU2で受信することで、制御手順を開始する。また、カウンタ初期値として0が設定される。
まず、各色のいずれかの駆動モータに関し、受信したPWM制御値(例えば1秒間の平均値)が1400以上であるか否かの判定がなされる(ステップs1)。全ての駆動モータに関し、PWM制御値が1400以上でなければ(ステップs1、NO)、カウンタをクリアして(ステップs5)、PWM制御値の受信待ちに至る。
一方、いずれかの駆動モータにおけるPWM制御値が1400以上であれば(ステップs1、YES)、カウンタをアップする(ステップs2)。次いでカウンタが5になっているか否かを判定し(ステップs3)、カウンタが5になってなければ(ステップs3、NO)、PWM制御値の受信待ちに至る。
一方、カウンタが5になっていれば(ステップs3、YES)、JOBを一旦停止する作業に入り(ステップs4)、その後はPWM制御値の受信待ちに至る。すなわち、この例では、PWM制御値の判定において5回連続で負荷量閾値に達する場合に回復処理を行うものとしている。回復処理の判断条件は、これに限定されるものではなく、該判断条件における負荷量閾値を画像形成装置に備える表示操作部によって設定変更することができる。下記表1は、各色のPWM制御値の判定結果の例を示すものである。いずれかの駆動モータにおけるPWM制御値が負荷量閾値に達することでカウントがアップされている。
なお、本発明としては、各色用の駆動モータ毎に回復処理の要否を判定するものとしてもよい。例えば各色駆動モータ毎にカウント情報を有し、いずれかの色に対応する駆動モータでカウントが所定数(例えば5回)に達した場合に全ての駆動モータで回復処理を行う。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for performing the recovery process by the control unit, which will be described below. In this procedure, it is assumed that the load amount threshold is set to 1400, and a drive motor is provided for each color Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black), and PWM control is performed. Has been.
The
First, it is determined whether or not the received PWM control value (for example, average value for one second) is 1400 or more for any of the drive motors of each color (step s1). For all the drive motors, if the PWM control value is not 1400 or more (step s1, NO), the counter is cleared (step s5), and reception of the PWM control value is awaited.
On the other hand, if the PWM control value in any of the drive motors is 1400 or more (step s1, YES), the counter is increased (step s2). Next, it is determined whether or not the counter is 5 (step s3). If the counter is not 5 (NO in step s3), the process waits for reception of the PWM control value.
On the other hand, if the counter is 5 (step s3, YES), the job is temporarily stopped (step s4), and thereafter, reception of the PWM control value is awaited. That is, in this example, the recovery process is performed when the load control threshold is reached five times in the determination of the PWM control value. The determination condition for the recovery process is not limited to this, and the load threshold value in the determination condition can be changed by a display operation unit provided in the image forming apparatus. Table 1 below shows an example of the determination result of the PWM control value for each color. The count is increased when the PWM control value in any of the drive motors reaches the load amount threshold.
In the present invention, the necessity of the recovery process may be determined for each color driving motor. For example, each color drive motor has count information, and when the count reaches a predetermined number (for example, 5 times) with the drive motor corresponding to any color, the recovery process is performed with all the drive motors.
上記したJOBを一旦停止する処理手順について図6のフローチャートに基づいて説明する。
先ず、給紙トレイからの新たな用紙の給紙を停止する(ステップs10)。これにより装置内で新たな用紙が搬送されてジャムなどが発生するのを回避する。給紙停止後、装置内で搬送されている用紙に対する画像形成が終了したか否かの判定をする(ステップs11)。画像形成が終了していなければ(ステップs11、NO)、画像形成終了まで待機する。画像形成が終了すると(ステップs11、YES)、駆動モータの動作を停止して感光体ドラムなどの回転を停止する。カラーの画像形成装置では、各色用の駆動モータを全て停止する(ステップs12)。なお、本発明としては、負荷量閾値に達した駆動モータのみを停止する制御を行うことも可能である。駆動モータ動作停止にともなって装置内にある用紙を排紙する(ステップs13)。
画像形成終了後、排紙に至る用紙がある場合、用紙の排紙を行った後に、駆動モータの一旦停止を行うようにしてもよい。
A processing procedure for temporarily stopping the above-described job will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the feeding of new paper from the paper feed tray is stopped (step s10). This prevents a new sheet from being conveyed in the apparatus and causing a jam or the like. After the paper supply is stopped, it is determined whether or not the image formation on the paper conveyed in the apparatus is completed (step s11). If the image formation is not completed (step s11, NO), the process waits until the image formation is completed. When the image formation is completed (step s11, YES), the operation of the drive motor is stopped to stop the rotation of the photosensitive drum and the like. In the color image forming apparatus, all the drive motors for each color are stopped (step s12). In the present invention, it is also possible to perform control to stop only the drive motor that has reached the load amount threshold. When the drive motor operation is stopped, the paper in the apparatus is discharged (step s13).
If there is a sheet to be discharged after the image formation is completed, the drive motor may be temporarily stopped after the sheet is discharged.
上記したように駆動モータの停止をした後、駆動モータの動作再開の処理を行う。該再開の処理は、駆動モータの停止後、僅かな時間(例えば数十秒)を置いて実行してもよく、停止後、直ちに再開の処理を行ってもよい。該再開処理の手順を図7のフローチャートに基づいて説明する。
再開処理では、装置内の排紙が終了したか否かの判定を行う(ステップs14)。排紙を終了するまで待機する(ステップs14、NO)。排紙が終了すれば(ステップs14、YES)、一旦停止していた駆動モータの動作を開始する(ステップs15)。その後、給紙を開始し(ステップs16)、JOBの実行を再開し、駆動モータの復帰処理を行う。なお、給紙後、画像形成に至るまでの搬送時間が長いような画像形成装置では、駆動モータの動作開始に伴って給紙を開始するようにしてもよく、また、給紙を先に行うようにしてもよい。
After stopping the drive motor as described above, a process for resuming the operation of the drive motor is performed. The restart process may be executed after a short time (for example, several tens of seconds) after the drive motor is stopped, or the restart process may be performed immediately after the stop. The restart process will be described with reference to the flowchart of FIG.
In the restart process, it is determined whether or not the paper discharge in the apparatus is finished (step s14). Wait until the paper discharge is completed (step s14, NO). When the paper discharge is completed (step s14, YES), the operation of the drive motor that has been stopped is started (step s15). Thereafter, paper feeding is started (step s16), execution of JOB is resumed, and drive motor return processing is performed. It should be noted that in an image forming apparatus in which the conveyance time until the image formation is long after the paper feeding, the paper feeding may be started when the driving motor starts, or the paper feeding is performed first. You may do it.
上記のように、駆動モータに対する負荷が増大した場合には、回復処理を行うことで、負荷量が負荷重判断閾値を越えて装置が停止したままになってしまうのを回避し、また、回転ムラなどが生じて異常画像が生成されるのを未然に防止する。 As described above, when the load on the drive motor increases, a recovery process is performed to prevent the load amount from exceeding the load weight judgment threshold and the device from being stopped, It is possible to prevent abnormal images from being generated due to unevenness.
また、上記した回復処理が所定時間内に指定回数以上行われるような場合、クリーニングブレードの劣化が大きくて駆動モータの一旦停止などの回復処理では、負荷増の障害を除くことができなかったり、クリーニングブレードの変形などによる負荷増以外に装置としての不具合が生じたりしている可能性もあり、このような場合には、サービスコールを行って、装置の故障を未然に防ぐようにしてもよい。サービスコールは表示操作部に表示したり、ネットワークなどを介してサービス側に通知したりして行うことができる。 In addition, when the above recovery process is performed more than a specified number of times within a predetermined time, the cleaning blade is greatly deteriorated, and the recovery process such as the temporary stop of the drive motor cannot remove the increase in load, In addition to the increased load due to deformation of the cleaning blade, etc., there may be a malfunction as a device. In such a case, a service call may be made to prevent a malfunction of the device. . The service call can be displayed on the display / operation unit or notified to the service side via a network or the like.
以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない限りは適宜の変更が可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to the content of the said embodiment, Of course, unless it deviates from this invention, an appropriate change is possible.
1 画像形成装置
2 メインCPU
3 DSP
4 駆動モータ
5 第1エンコーダ
6 第2エンコーダ
10 感光体ドラム
13 クリーニングブレード
1
3 DSP
4 Drive Motor 5 First Encoder 6
Claims (11)
前記制御部は、クリーニングブレードの変形に伴う負荷量増大に対応して前記負荷量が大きくなった際の回復判断条件となる負荷量閾値を有し、前記負荷量検知部で検知された負荷量が前記負荷量閾値に達すると、画像形成を行う用紙の搬送速度を低下させるとともに前記駆動モータを所定時間または所定の負荷量に減少するまで減速して、所定の負荷量に回復させる回復処理を行うことを特徴とする画像形成装置。 A drive motor that drives the image carrier, a control unit that controls the operation of the drive motor, a load amount detector that detects a load amount during the operation of the drive motor, and a cleaning blade that contacts the image carrier; With
The control unit has a load amount threshold value that is a recovery determination condition when the load amount increases in response to an increase in load amount associated with deformation of the cleaning blade, and the load amount detected by the load amount detection unit When the load amount threshold value is reached, a recovery process for reducing the conveyance speed of the sheet for image formation and decelerating the drive motor to a predetermined time or a predetermined load amount to recover the predetermined load amount is performed. An image forming apparatus.
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