JP6798271B2 - Rotating body control device, transport device, image forming device, rotating body control method, rotating body control program - Google Patents
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本発明は、回転体制御装置、搬送装置、画像形成装置、回転体制御方法及び回転体制御プログラムに関する。 The present invention relates to a rotating body control device, a transport device, an image forming device, a rotating body control method, and a rotating body control program.
従来の画像形成装置では、一定の速度で回転するモータにより、二次転写ローラや中間転写ベルトを駆動させる機構が知られている。 In a conventional image forming apparatus, a mechanism for driving a secondary transfer roller or an intermediate transfer belt by a motor that rotates at a constant speed is known.
この機構では、中間転写ベルトの表面速度と二次転写ローラの表面速度が異なると、互いに速度を一定に保つために、中間転写ベルトと二次転写ローラとの間にトルク干渉が発生する。このトルク干渉は、中間転写ベルトの駆動に影響を及ぼすため、中間転写ベルト上で行われる画像形成における色ずれ等の要因となり得る。 In this mechanism, when the surface speed of the intermediate transfer belt and the surface speed of the secondary transfer roller are different, torque interference occurs between the intermediate transfer belt and the secondary transfer roller in order to keep the speeds constant. Since this torque interference affects the driving of the intermediate transfer belt, it can be a factor such as color shift in image formation performed on the intermediate transfer belt.
そこで従来では、例えば、中間転写ベルトに当接する二次転写ローラの回転速度の変化による、中間転写ベルトを駆動する中間転写駆動モータのトルクの変動が0となるように、二次転写ローラの回転速度を調整する技術が知られている。 Therefore, conventionally, for example, the rotation of the secondary transfer roller is such that the fluctuation of the torque of the intermediate transfer drive motor that drives the intermediate transfer belt becomes zero due to the change in the rotation speed of the secondary transfer roller that comes into contact with the intermediate transfer belt. The technique of adjusting the speed is known.
上述した従来の技術では、1つの当接・離間機構で1つの二次転写ローラを中間転写ベルトに当接させる構成であるため、中間転写駆動モータのトルクの変動が0となるように二次転写ローラの回転速度を調整すれば良い。 In the above-mentioned conventional technique, one secondary transfer roller is brought into contact with the intermediate transfer belt by one contact / separation mechanism, so that the torque fluctuation of the intermediate transfer drive motor becomes zero. The rotation speed of the transfer roller may be adjusted.
これに対し、例えば複数の感光体が、1つの当接・離間機構によって、中間転写ベルトに当接される場合、中間転写ベルト(回転体)の駆動を安定させるためには、複数の感光体毎に独立して回転速度を調整することが望ましい。しかしながら、複数の感光体は、中間転写ベルトに対し同時に当接・離間する。このため、従来では、個々の感光体について、中間転写駆動モータのトルクの変動が0となるように、回転速度を調整することが難しく、中間転写ベルトの駆動を十分に安定させることが困難であった。 On the other hand, for example, when a plurality of photoconductors are brought into contact with the intermediate transfer belt by one contact / separation mechanism, in order to stabilize the driving of the intermediate transfer belt (rotating body), the plurality of photoconductors It is desirable to adjust the rotation speed independently for each. However, the plurality of photoconductors abut and separate from the intermediate transfer belt at the same time. For this reason, conventionally, it is difficult to adjust the rotation speed of each photoconductor so that the fluctuation of the torque of the intermediate transfer drive motor becomes 0, and it is difficult to sufficiently stabilize the drive of the intermediate transfer belt. there were.
開示の技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、回転体の駆動を安定させることを目的としている。 The disclosed technique has been made in view of the above circumstances, and aims to stabilize the driving of the rotating body.
開示の技術は、第一の駆動源により回転駆動される第一の回転体と、独立した複数の第二の駆動源により回転駆動される複数の第二の回転体と、を制御する回転体制御装置であって、前記複数の第二の回転体を同時に前記第一の回転体と接離させる動作制御部と、前記第一の回転体と前記複数の第二の回転体とが当接した状態で、前記複数の第二の回転体のそれぞれの回転速度を異なる変調周期で変調する速度変調制御部と、前記回転速度を変調に応じた、前記第一の駆動源の駆動トルクの値又は前記駆動トルクの値と比例関係を持った値の変動量を示す変動トルクデータを取得するトルクデータ取得部と、前記変動トルクデータを前記変調周期毎に復調し、前記変調周期毎の復調トルクデータを取得する復調部と、前記変調周期毎の復調トルクデータにおいて前記変動量が基準値となるときの、前記変調周期と対応する第二の回転体の回転速度を算出し、前記第二の回転体と対応する前記第二の駆動源に前記回転速度の目標値として設定する速度算出部と、を有する。 The disclosed technique is a rotating body that controls a first rotating body that is rotationally driven by a first driving source and a plurality of second rotating bodies that are rotationally driven by a plurality of independent second driving sources. A control device in which an operation control unit that simultaneously brings the plurality of second rotating bodies into contact with the first rotating body and the first rotating body and the plurality of second rotating bodies come into contact with each other. In this state, the speed modulation control unit that modulates the rotation speed of each of the plurality of second rotating bodies with different modulation cycles, and the value of the drive torque of the first drive source according to the modulation of the rotation speed. Alternatively, a torque data acquisition unit that acquires fluctuation torque data indicating a fluctuation amount of a value having a proportional relationship with the drive torque value, and a torque data acquisition unit that demolishes the fluctuation torque data for each modulation cycle and a demodulation torque for each modulation cycle. The rotation speed of the second rotating body corresponding to the modulation cycle is calculated by the demodulator for acquiring the data and the rotation speed of the second rotating body when the fluctuation amount becomes the reference value in the demodulation torque data for each modulation cycle. It has a speed calculation unit that sets a target value of the rotation speed in the second drive source corresponding to the rotating body.
回転体の駆動を安定させることができる。 The drive of the rotating body can be stabilized.
以下の実施形態では、独立して駆動する複数の回転体が、1つの共通の離間機構により、同時に1つの回転体と離間/当接する構成において、複数の回転体のそれぞれと、1つの回転体との間に生じる干渉トルクの発生し、1つの回転体の駆動を安定させる。尚、以下の説明では、複数の回転体の一例として、感光体を示し、1つの回転体の一例として、中間転写ベルトを示す。
(第一の実施形態)
以下に図面を参照して第一の実施形態について説明する。図1は、第一の実施形態の搬送装置を説明する図である。
In the following embodiment, in a configuration in which a plurality of independently driven rotating bodies are simultaneously separated / contacted with one rotating body by one common separation mechanism, each of the plurality of rotating bodies and one rotating body are used. Interference torque generated between and is generated to stabilize the drive of one rotating body. In the following description, a photoconductor is shown as an example of a plurality of rotating bodies, and an intermediate transfer belt is shown as an example of one rotating body.
(First Embodiment)
The first embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a transfer device according to the first embodiment.
図1に示す搬送装置100は、例えばシート状の記録媒体を搬送するものであって、後述する画像形成装置等に搭載される。図1(A)は、搬送装置の構成の概略を示しており、図1(B)は、二次転写部の周辺の構成を示しており、図1(C)は、一次転写部の周辺の構成を示している。
The
本実施形態の搬送装置100は、中間転写ベルト10、中間転写ローラ11、二次転写対向ローラ12、従動ローラ13、テンションローラ14、ベルトクリーニング装置15、スケールセンサ16を有する。中間転写ベルト10には、エンコーダパターン17が形成されている。
The
また、本実施形態の搬送装置100は、中間転写モータ21、ローラエンコーダ22、33、44、モータエンコーダ34、45、二次転写ローラ31、二次転写モータ32、感光体19C、19M、19Y、19K、感光体駆動モータ42C、42M、42Y、42K、転写ローラ20C、20M、20Y、20Kを有する。以下の説明では、感光体19C、19M、19Y、19Kのそれぞれを区別しない場合には、感光体19と呼ぶ。また、以下の説明では、転写ローラ20C、20M、20Y、20Kのそれぞれを区別しない場合には、転写ローラ20と呼ぶ。また、以下の説明では、感光体駆動モータ42C、42M、42Y、42Kのそれぞれを区別しない場合には、感光体駆動モータ42と呼ぶ。
Further, the
さらに、本実施形態の搬送装置100は、中間転写ベルト10の表面速度を一定に保つための制御を行うモータ制御部200を有する。
Further, the
本実施形態では、中間転写ベルト10は第一の回転体であり、感光体19は第二の回転体である。
In the present embodiment, the
本実施形態の搬送装置100において、中間転写ベルト10は、ベルトループ内に配設された複数の張架ローラによって張架されながら、張架ローラの1つである中間転写ローラ11の回転駆動によって無端移動せしめられる。この中間転写ローラ11は、減速機構を介して駆動源としての中間転写モータ21に接続されている。 この減速機構は、中間転写モータ21の回転軸にある小径歯車と中間転写ローラ11の回転軸にある大径歯車とを噛合わせた構成となっている。
In the
本実施形態では、中間転写ベルト10の表面速度を検出する速度検出手段として、ベルトエンコーダ方式がある。本実施形態の中間転写ベルト10の表面もしくは裏面にはエンコーダパターン17が刻まれており、このエンコーダパターン17をスケールセンサ16で読み取ることによって、中間転写ベルト10の表面速度を検出する。
In the present embodiment, there is a belt encoder method as a speed detecting means for detecting the surface speed of the
尚、図1の例では、従動ローラ13と中間転写ローラ11の中央にスケールセンサ16を設置しているが、これに限定されない。スケールセンサ16は、平坦な部分に設置されれば、中間転写ベルト10の表面速度を正しく測定できる。例えば、平坦でない回転軸上等にスケールセンサ16を設置した場合、軸の曲率の影響が出てしまい、中間転写ベルト10の製造上の厚み変動や環境変化による変動によって、エンコーダパターン17の間隔が変化してしまい、正しい表面速度ではなくなるため、避ける必要がある。
In the example of FIG. 1, the
エンコーダパターン17はシート状のエンコーダパターンを貼り付けたり、中間転写ベルト10上に直接パターン加工したり、中間転写ベルト10の製造工程で一体加工したりと、製作方法はどのような方法でも良い。
The
本実施形態では、スケールセンサ16は等間隔のスリットを備えた反射式の光学センサを想定しているが、これに限定されない。このセンサは、エンコーダパターン17から中間転写ベルト10の表面位置を正確に検出できるセンサであれば良く、例えばCCDカメラ等を使用し、画像処理によって表面位置を検出するものでも良い。また、ドップラー方式やベルト表面の凹凸から画像処理によって表面位置を検出できるセンサ方式であれば、エンコーダパターン17を無くすことも可能となる。
In the present embodiment, the
また、中間転写ベルト10の表面速度を検出する他の速度検出手段として、ロータリーエンコーダ方式がある。この方式は、従動ローラ13の回転軸に設けた回転検出器である。従動ローラ13は中間転写ベルト10の無端移動に伴って従動回転するローラで、中間転写ベルト10の表面速度を検出することができる。
Further, as another speed detecting means for detecting the surface speed of the
搬送装置100では、中間転写ベルト10の周方向における全領域のうち、従動ローラ13に対する掛け回し位置を通過してから、中間転写ローラ11に対する掛け回し位置に進入する前の箇所が、M,C,Y,K用の感光体19と当接してM,C,Y,K用の一次転写ニップを形成する。中間転写ベルト10におけるM,C,Y,K用の一次転写ニップの形成箇所に対しては、中間転写ベルト10の裏面側から転写ローラがそれぞれ当接している。搬送装置100では、電源によって各転写ローラに転写バイアスが印加され、各色の一次転写ニップにおいて中間転写ベルト10と感光体19との間に転写電界が形成される。
In the
搬送装置100では、一次転写部にてカラー画像が形成されるため、この部分での中間転写ベルト10の表面速度を検出して制御することが好ましい。そこで、従動ローラ13にロータリーエンコーダを設置するか、従動ローラ13と中間転写ローラ11の間にスケールセンサ16を設置するのが望ましい。
In the
本実施形態のテンションローラ14は、ベルトループの外側からベルトに押し当てられ、一定のベルト張力を発生させるものである。テンションローラ14により生じるベルト張力によって、中間転写ベルト10は各張架ローラの表面に当接して、中間転写ベルト10が周方向に搬送される。特に、従動ローラ13の表面と中間転写ベルト10との当接力は、従動ローラ13のベルト搬送摩擦力と相関があるために重要で、中間転写ベルト10を搬送するために必要な搬送摩擦力が確保できるようにテンションローラ14の押し当て力を設定する。
The
また、搬送装置100では、二次転写対向ローラ12と対向する位置で中間転写ベルト10の表面に当接する二次転写ローラ31が配設されており、この二次転写ローラ31と中間転写ベルト10の表面に電荷を付与することで、表面に記録紙を吸着させる。
Further, in the
また、搬送装置100では、ベルトループ外側にて二次転写ローラ31のベルト搬送方向下流に配設された、ベルトクリーニング装置15が中間転写ベルト10に当接している。ベルトクリーニング装置15は、中間転写ベルト10の表面に付着しているトナー等の異物を、トナーと自らとの電位差によって中間転写ベルト10の表面から回収する。
本実施形態のモータ制御部200は、中間転写ベルト10の表面速度を一定とするために、中間転写モータ21をフィードバック制御する。
Further, in the
The
具体的には、モータ制御部200は、中間転写ベルト10の表面速度を示すスケールセンサ16の出力信号S1と、中間転写ローラ11の回転速度を示すローラエンコーダ22の出力信号S2と、を基に中間転写モータ21の駆動制御信号S3を出力する。
Specifically, the
また、モータ制御部200は、二次転写部50を通過する記録媒体の影響による中間転写ベルト10の表面速度の変動を抑制するために、二次転写モータ32をフィードバック制御する。具体的には、モータ制御部200は、スケールセンサ16の出力信号S1と、ローラエンコーダ22の出力信号S2と、に基づき、二次転写モータ32の駆動制御信号S4を出力する。
Further, the
さらに、モータ制御部200は、二次転写ローラ31と、二次転写対向ローラ12との当接及び離間を制御する。
Further, the
次に、二次転写ローラ31の周辺の機構について説明する(図1(B)参照)。搬送装置100は、中間転写モータ21とは別に、二次転写モータ32が設置されている。二次転写モータ32は、モータ制御部200から送信される駆動制御信号S4によって回転する。
Next, the mechanism around the
二次転写モータ32は、中間転写モータ21と同じブラシ付きDCモータやブラシレスDCモータを採用する。二次転写モータ32の回転速度は減速機構(モータギアと二次転写ローラ31側減速ギア)により減速される。また、二次転写ローラ31は、その回転により、二次転写部50まで搬送された記録媒体を搬送する。
The
二次転写ローラ31の対向側には、中間転写ベルト10を支持している二次転写対向ローラ12があり、二次転写ローラ31は、中間転写ベルト10を挟んで二次転写対向ローラ12に当接/離間される。
On the opposite side of the
2つのローラの当接は、スプリングによって行われる。また、二次転写ローラ31は、二次転写対向ローラ12から離間するための図中矢印Y方向に移動可能なカム機構も有しており、二次転写部50における2つのローラの当接と離間が切り替えられる。
The contact between the two rollers is done by a spring. Further, the
本実施形態の搬送装置100では、二次転写部50の転写性を向上させるために、二次転写ローラ31の表面部に弾性層を設けている。二次転写ローラ31の例としては、低慣性薄肉金属パイプを中心に、シリコンゴム等の低硬度ゴム材料ローラ部(弾性ゴム層)を設け、その表層に塗布されるウレタンコーティング層から構成される。
In the
尚、本実施形態の二次転写ローラ31では、導電性ゴムローラ部はゴム硬度40°(ゴム硬度Aスケール)以下の加硫ゴム又はシリコン系ゴムを下層に構成し、その表層には粘性を無効とするウレタンコーティング層を薄層として設けても良い。本実施形態では、これにより、導電性ゴムローラ部の当接変形によってニップ領域を拡げ、かつ適切な転写必要圧力を確保する構造にできる。
In the
一般に発泡ゴム構造以外の方法で40°以下の低硬度を実現しようとすると、加硫ゴムの場合は可塑剤の添加により粘性が増加する。また、シリコンゴムの場合も高粘性になる。その結果、中間転写ベルト10と二次転写ローラ31とが接する圧接部51での粘着、或いは記録媒体と接触する部分との粘着により、両移動体の移動不良が生じる。これを回避するために、上述した表層に塗布されるウレタンコーティングが有効である。
Generally, when trying to achieve a low hardness of 40 ° or less by a method other than the foam rubber structure, in the case of vulcanized rubber, the viscosity increases due to the addition of a plasticizer. In addition, silicon rubber also has high viscosity. As a result, poor movement of both moving bodies occurs due to adhesion at the
中間転写モータ21は、モータ制御部200により、中間転写ベルト10の表面速度を一定にするように制御される。
The
次に、感光体19の駆動機構について説明する(図1(C)参照)。感光体19C、19M、19Y、19Kの周辺の構成は、それぞれ同様である。
Next, the driving mechanism of the
図1(C)では、K用の感光体19Kの駆動系を例にすると、これは、次のような構成になっている。 In FIG. 1C, taking the drive system of the photoconductor 19K for K as an example, this has the following configuration.
搬送装置100では、中間転写モータ21とは別に、感光体駆動モータ44Kが設置されている。感光体駆動モータ44Kは、モータ制御部200から送信される感光体駆動モータ信号S5によって回転する。感光体駆動モータ44Kは、中間転写モータ21と同じブラシ付きDCモータやブラシレスDCモータを採用する。感光体駆動モータ44Kの回転速度は減速機構(モータギアと感光体駆動ローラ側の減速ギア)により減速され、減速機構に連結された感光体19Kの回転により、トナー像を中間転写ベルト10上に転写を行う。
In the
感光体19の駆動機構は、C,M,Y,K毎に、転写ローラ20を感光体19から離間する離間機構を有しており、感光体19と転写ローラ20の当接、離間状態が切り替えられる。
The drive mechanism of the
転写ローラ20は、中間転写ベルト10と感光体19の回転に合わせて従動する。本実施形態では、感光体19と転写ローラ20のも離間により、中間転写ベルト10の取り出しや感光体19の劣化の抑制が可能となる。
The
離間機構は、転写ローラ20C、20M、20Y、20Kに共有される1つの機構である。感光体19C、19M、19Y、19Kは、この離間機構が転写ローラ20C、20M、20Y、20Kを同時に中間転写ベルト10に当接させると、中間転写ベルト10と当接される。また、感光体19C、19M、19Y、19Kは、この離間機構が転写ローラ20C、20M、20Y、20Kを中間転写ベルト10から同時に離間させると、中間転写ベルト10と離間する。
The separation mechanism is one mechanism shared by the
つまり、本実施形態の離間機構は、感光体19C、19M、19Y、19Kと中間転写ベルト10との当接/離間を行う際に、共通して用いられるものである。
That is, the separation mechanism of the present embodiment is commonly used when abutting / separating the
尚、本実施形態の搬送装置100によって搬送される記録媒体は、例えば紙であっても良いし、シート状のフィルム等であっても良い、本実施形態の記録媒体は、画像を転写することができ、搬送装置100で搬送できるものであればどのようなものであっても良い。
The recording medium conveyed by the
以下に、図2及び図3を参照し、二次転写モータ32と中間転写モータ21の間に生じる干渉トルクについて説明する。
The interference torque generated between the
図2は、感光体と中間転写ベルトとの当接と表面速度の変動による干渉トルクを説明する図である。図2(A)は、感光体19と中間転写ベルト10とが離間した状態で、感光体19と中間転写ベルト10のそれぞれを一定の回転速度で駆動させた場合を示す。図2(B)は、感光体19が中間転写ベルト10と当接した状態で、それぞれを一定の回転速度で駆動した場合を示す。
FIG. 2 is a diagram for explaining the interference torque due to the contact between the photoconductor and the intermediate transfer belt and the fluctuation of the surface speed. FIG. 2A shows a case where each of the
中間転写モータ21は、スケールセンサ16から得られる中間転写ベルト10の表面速度V1を基に、この表面速度V1が目標値となるように、回転速度がフィードバック制御されている。このため、中間転写ベルト10の表面速度V1は常に一定となる。
The rotation speed of the
また、感光体19は、モータエンコーダ45から得られる回転速度を基にフィードバック制御されているため、感光体19の回転軸の回転速度Vsは常に一定となる。このとき、回転速度Vsは、中間転写ベルト10の表面速度V1と一致するように制御される。
Further, since the
ところが、感光体19の表面速度はローラ径公差により、表面速度は中間転写ベルト10と一致しない。また、感光体19と中間転写ベルト10の当接時には、変形量に応じて表面速度が大きく変化するため、感光体19の表面速度と中間転写ベルト10の表面速度V1に速度差が生じる。
However, the surface speed of the
例えば、図2(A)のように、感光体19が中間転写ベルト10から離間し、それぞれが規定の速度に制御されている場合、それぞれ、中間転写モータ21と感光体駆動モータ42には、単体で駆動するトルクが発生する。
For example, as shown in FIG. 2A, when the
このとき、中間転写モータ21に発生する駆動トルクをTaとし、感光体駆動モータ42に発生する駆動トルクをTbとする。
At this time, the drive torque generated in the
ここで、図2(B)に示すように、感光体19が中間転写ベルト10に当接した場合、感光体19の回転速度が一定であれば、公差等の影響で感光体19の表面速度V2は変化する。
Here, as shown in FIG. 2B, when the
ここで、感光体19と中間転写ベルト10とをそれぞれ一定速度を保つフィードバック制御が行われているため、感光体19の表面速度V2と中間転写ベルト10の表面速度V1とに差が生じると、干渉トルクが生じる。
Here, since feedback control is performed to maintain a constant speed between the photoconductor 19 and the
本実施形態の干渉トルクとは、感光体駆動モータ42が、中間転写ベルト10を回転させるために負担するトルク成分である。又は、本実施形態の干渉トルクとは、中間転写モータ21が、感光体19を回転させるために負担するトルク成分である。
The interference torque of the present embodiment is a torque component that the
図2(B)では、感光体19側は中間転写ベルト10より速い表面速度V2を維持し、中間転写ベルト10側は感光体19より遅い表面速度V1を維持しようとする状態を示している。
FIG. 2B shows a state in which the
この状態では、中間転写ベルト10側は、干渉トルクにより中間転写モータ21の駆動トルクTaが増加し、感光体19側は干渉トルクにより感光体駆動モータ42の駆動トルクTbが減少する。
In this state, the drive torque Ta of the
上述した、回転体の表面速度同士の差に起因する干渉トルクは、駆動源が異なる2つの回転体の対において発生する現象である。 The above-mentioned interference torque caused by the difference between the surface velocities of the rotating bodies is a phenomenon that occurs in a pair of two rotating bodies having different drive sources.
つまり、この現象は、感光体19C、19M、19Y、19Kのそれぞれと、中間転写ベルト10との間に発生する現象である。
That is, this phenomenon is a phenomenon that occurs between each of the photoconductors 19C, 19M, 19Y, and 19K and the
そこで、本実施形態では、感光体19C、19M、19Y、19Kのそれぞれの表面速度が中間転写ベルト10の表面速度と一致するように、感光体駆動モータ44C、44M、44Y、44Kの回転速度を制御する。
Therefore, in the present embodiment, the rotation speeds of the
図3は、二次転写モータと中間転写ベルトとの当接と表面速度の変動による干渉トルクを説明する図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining the interference torque due to the contact between the secondary transfer motor and the intermediate transfer belt and the fluctuation of the surface speed.
図3では、中間転写ベルト10と二次転写ローラ31の対を、駆動源が異なる2つの回転体の対の例として、2つの回転体の表面速度と干渉トルクの関係を示している。
FIG. 3 shows the relationship between the surface speed and the interference torque of the two rotating bodies as an example of the pair of the
図3において、横軸は二次転写ローラ31の速度の変動を示し、縦軸は搬送力を示す。
In FIG. 3, the horizontal axis represents the fluctuation of the speed of the
図3では、二次転写ローラ31の速度の変動を、二次転写ローラ31の設定速度に対する速度の変動の割合をパーセント[%]で示している。設定速度は、二次転写ローラ31の表面速度が中間転写ベルト10の表面速度と一致すると想定された値である。実際には、二次転写ローラ31の表面速度は、紙種、ローラ公差、接触圧変動や環境、経時変化等により、設定速度通りの速度とはならない。
In FIG. 3, the fluctuation of the speed of the
搬送力は、二次転写ローラ31、中間転写モータ21のローラ径等の設計値を考慮して推定された中間転写モータ21の駆動トルクTa[Nm]を、中間転写モータ21の搬送力[N]に換算した数値である。尚、中間転写モータ21の駆動トルクTaは、中間転写ベルト10の駆動トルクであり、中間転写モータ21の搬送力とは、中間転写ベルト10の搬送力である。
The transfer force is the drive torque Ta [Nm] of the
二次転写モータ32の搬送力は、減速比、二次転写ローラ31の径等を考慮して推定された二次転写モータ32の駆動トルクTaを、搬送力に換算した値である。
The transfer force of the
本実施形態では、中間転写ベルト10の駆動トルクと二次転写モータ32の駆動トルクとを同じ軸で表現するために、便宜上で搬送力に換算している。
In the present embodiment, in order to express the drive torque of the
本実施形態における推定された駆動トルクの値は、モータへのPWM指令値と、実際の回転速度を基に算出されたトルクの値である。尚、各モータが一定速度、または既定速度に精度よく制御されている状態では、電流値又はPWM指令値のみからトルクの値を算出することができる。 The estimated drive torque value in this embodiment is a torque value calculated based on the PWM command value to the motor and the actual rotation speed. In a state where each motor is accurately controlled to a constant speed or a predetermined speed, the torque value can be calculated only from the current value or the PWM command value.
以下に、図3に示す干渉トルクについて説明する。図3に示す線L1は、二次転写ローラ31の回転速度と二次転写ローラ31の搬送力の関係を示している。また、図3の示す線L2は、二次転写ローラ31の回転速度と中間転写モータ21の搬送力の関係を示している。
The interference torque shown in FIG. 3 will be described below. The line L1 shown in FIG. 3 shows the relationship between the rotational speed of the
本実施形態では、干渉トルクが全く発生しない状態(図2(A)参照)における中間転写モータ21の搬送力と、二次転写モータ32の搬送力をそれぞれ「0」(基準)としている。
In the present embodiment, the transfer force of the
ここで、中間転写ベルト10、二次転写ローラ31は、それぞれが一定の回転速度にフィードバック制御された状態で、通紙された状態を考える。このとき、二次転写ローラ31の表面速度V2は、紙厚などの要因で、中間転写ベルト10の表面速度V1と一致しない。例えば、二次転写ローラ31に通紙した紙が厚く、二次転写ローラ31の表面速度V2の値が大きくなった場合、二次転写モータ32のト駆動ルクTbが増加し、中間転写モータ21の駆動トルクTaは減少する。
Here, consider a state in which the
このように、二次転写ローラ31の搬送力L1と、中間転写モータ21の搬送力L2とは、逆相関であることが分かる。
As described above, it can be seen that the transfer force L1 of the
本実施形態では、中間転写モータ21の駆動トルクTaが、常に中間転写モータ21を単体駆動したときの基準値T0となるように、二次転写ローラ31の回転速度を制御する。よって、図3の例では、中間転写モータ21の搬送力L2の値が0となるときの二次転写ローラ31の回転速度Vsが、二次転写ローラ31の回転速度の目標値として設定される最適の値となる。
In the present embodiment, the rotation speed of the
言い換えれば、本実施形態では、中間転写モータ21の搬送力L2の値が0となるときの二次転写モータ32の回転速度が、二次転写モータ32の回転速度の目標値として設定される最適の値となる。例えば、図3の例では、二次転写ローラ31の回転速度を、設定速度から0.2%程度変動させた速度が、二次転写ローラ31の回転速度の目標値となる。
In other words, in the present embodiment, the rotation speed of the
この表面速度の差による干渉トルクの関係は、感光体19C、19M、19Y、19Kのそれぞれと、中間転写ベルト10との間にも適用できる。
This relationship of interference torque due to the difference in surface speed can also be applied between the
次に、本実施形態の各装置について説明する。図4は、第一の実施形態の画像形成装置の構成の概略を説明する図である。 Next, each device of this embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating an outline of the configuration of the image forming apparatus of the first embodiment.
本実施形態の画像形成装置300は、電子写真方式であり、デジタル複合機からなり、複写機能と、プリンタ機能、およびファクシミリ機能等を有していることが好ましい。しかし、インク滴を吐出して画像を形成するインクジェット方式、昇華型熱転写方式、ドットインパクト方式の画像形成装置300であっても良い。本実施形態の画像形成装置300は、搬送装置100を含む。
The
本実施形態の画像形成装置300は、画像読取部301、画像書込みユニット302、感光体ユニット303、感光体19、現像ユニット305、中間転写部306、中間転写ベルト10、二次転写部50、レジスト部60、トレイ307、搬送部308、定着部309を有している。
The
画像形成装置300は、画像読取部301により光源を原稿に照射しながら原稿を走査し、原稿からの反射光を3ラインCCD(Charge Coupled Device)センサにより画像を読み取る。読み取られた画像は、画像処理ユニットによりスキャナγ補正、色変換、画像分離、階調補正処理等の画像処理が施された後、画像書込みユニット302へ送られる。
The
画像書込みユニット302では、画像データに応じてLD(Laser Diode)の駆動を変調する。感光体ユニット303は、一様に帯電された回転する感光体19にLDからのレーザビームにより静電潜像が書き込まれ、現像ユニット305によりトナーが付着されて顕像化される。
The
感光体19上に形成された画像は、中間転写部306の中間転写ユニットの中間転写ベルト10上に転写される。画像形成装置300においてフルカラーコピーが実行された場合、中間転写ベルト10上には4色(ブラック、シアン、マゼンダ、イエロー)のトナー像が順次重ねられる。全ての色の作像と転写が終了した時点で、レジスト部60により中間転写ベルト10とタイミングを合わせてトレイ307から記録媒体が供給され、二次転写部50で中間転写ベルト10から記録媒体へトナー像が二次転写される。トナー像が転写された記録媒体は、搬送部308を経て定着部309へ送られ、定着ローラと加圧ローラによりトナー像が記録媒体に定着された後に排出される。
The image formed on the
図5は、第一の実施形態のモータ制御部を説明する図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating a motor control unit of the first embodiment.
本実施形態のモータ制御部200は、搬送装置100に含まれるものであり、図1で示した複数の回転体(中間転写ローラ11、二次転写ローラ31、感光体19)の駆動を制御する。また、本実施形態においては特に、モータ制御部200は、中間転写モータ21に対するトルクの干渉を抑制することができる感光体19C、19M、19Y、19Kの回転速度の目標値を決定する。
The
本実施形態の画像形成装置300において、モータ制御部200は、画像形成装置300全体を制御するメイン制御部310と接続されており、中間転写モータ21の回転速度、及び二次転写モータ32と感光体駆動モータ42の回転速度とを制御する。
In the
メイン制御部310は、画像形成装置300の操作部320から画像データの出力指示等が操作されると、モータ制御部200に対して各モータの駆動指示を行う。具体的にはメイン制御部310は、画像データの出力指示等を受けると、モータ制御部200へ各モータへの指令値、スタート/ストップ指示、回転速度の目標値や回転方向などを指示する。モータ制御部200は、この指示を受けて各モータの駆動を制御する。また、メイン制御部310は、モータ制御部200と各モータに関する情報の授受を行う。さらに、メイン制御部310は、各モータに関する情報(モータ情報)を記憶するメモリ330を有している。モータに関する情報とは、例えば各モータの回転速度(設定速度)や、指令値に応じたPWM値、駆動電流、エンコーダ値等を含む。
When an image data output instruction or the like is operated from the
本実施形態のモータ制御部200は、回転体制御部210、ドライバ221、222、223、FET231、232、233を有している。
The
回転体制御部210は、詳しくは後述するが、二次転写モータ32の回転速度の目標値と、感光体駆動モータ42の回転速度の目標値を調整し、調整した後の各目標値をメモリ330に格納する。尚、二次転写モータ32の回転速度は、二次転写ローラ31の回転速度と同義であり、感光体駆動モータ42の回転速度は、感光体19の回転速度と同義である。
Although the details will be described later, the rotating
ドライバ221とFET231は、中間転写モータ21へ一定の駆動電流を供給する機能を有する。ドライバ222とFET232は、二次転写モータ32へ一定の駆動電流を供給する機能を有する。ドライバ223とFET233は、感光体駆動モータ42へ一定の駆動電流を供給する機能を有する。
The
回転体制御部210は、中間転写ローラ11のローラエンコーダ22やスケールセンサ16から、中間転写ベルト10の表面速度と中間転写モータ21の回転速度とを取得する。また、回転体制御部210は、モータエンコーダ34、ローラエンコーダ33から、二次転写モータ32と二次転写ローラ31の回転速度を取得する。更に、回転体制御部210は、モータエンコーダ45、ローラエンコーダ44から感光体駆動モータ42と感光体19の回転速度を取得する。
The rotating
また回転体制御部210は、中間転写モータ21、二次転写モータ32及び感光体駆動モータ42の駆動電流を取得して、各モータへの制御出力を演算し、制御出力と対応するPWM指令値を各ドライバへ出力する。
Further, the rotating
具体的には、回転体制御部210は、PWM指令値によって各モータの駆動電流を算出する。しかし、ドライバを含むモータ駆動回路の変動や応答性の影響を受けて誤差が発生する虞がある。そこで、より高精度にモータの駆動電流を把握するために、回転体制御部210は、FETの電流を計測して駆動電流を把握してもよい。具体的には、回転体制御部210は、FET231〜233に接続されたシャント抵抗に流れる合成電流値から駆動電流を把握しても良い。
Specifically, the rotating
尚、このとき出力されるPWM指令値は、回転体制御部210が取得した中間転写ベルト10の表面速度と、二次転写ローラ31、感光体19の回転速度と、を、目標値に近づけるための値である。
The PWM command value output at this time is for bringing the surface speed of the
ドライバ221、222、223では、PWM指令値が入力されると、各モータ(21、32、42)の回転角をホール素子信号により認識する。そして、各ドライバは、PWM指令値に応じて生成されたPWM信号をモータ3相出力信号に変換し、FET231、232、233を介して各モータを駆動する。
When the PWM command value is input, the
本実施形態の回転体制御部210は、以上の動作により、各モータの指令値に基づき、中間転写モータ21、二次転写モータ32及び感光体駆動モータ42の回転速度を目標値に近づけるように制御できる。
By the above operation, the rotating
また、回転体制御部210は、取得した駆動電流から駆動トルクの算出を行う。具体的には、回転体制御部210は、各モータ21、32、42(又は各ローラ11、31、41)の回転速度と駆動電流を取得し、トルク乗数と速度との関係を示したトルク換算テーブル等を用いて駆動電流をトルクに換算する。
Further, the rotating
更に、回転体制御部210は、必要に応じて、回転体制御部210が取得したデータや演算したデータ等をメモリ330に格納したり、メイン制御部310に異常通知等の情報を通知したりする。因みにメモリ330は、回転体制御部210内にも有する構成としても良い。
Further, the rotating
このように本実施形態では、回転体制御部210は、3つ以上の回転体の駆動を制御する回転体制御装置の一部として機能する。
As described above, in the present embodiment, the rotating
次に、図6を参照して回転体制御部210の機能について説明する。図6は、第一の実施形態の回転体制御部の機能を説明する図である。
Next, the function of the rotating
本実施形態の回転体制御部210は、例えばメモリ等を内容する演算処理装置等であり、後述する回転体制御部210の各部は、演算処理装置がメモリに格納された回転体制御プログラムを実行することで実現される。
The rotating
本実施形態の回転体制御部210は、動作制御部240、通紙検知部245、中間転写制御部250、二次転写制御部260、感光体制御部270C、270M、270Y、270K、速度調整部280C、280M、280Y、280Kを有する。
The rotating
動作制御部240は、二次転写ローラ31と、二次転写対向ローラ12との離間及び圧接の動作を制御する。また、本実施形態の動作制御部240は、感光体19と、転写ローラ20との離間及び圧接の動作を制御する。
The
通紙検知部245は、記録媒体が二次転写部50に到達したこと、通過したことを検知する。
The paper passing
中間転写制御部250は、速度制御部251を有し、速度制御部251により、中間転写ベルト10の表面速度を目標値とする制御を行う。具体的には、速度制御部251は、中間転写モータ21の回転速度を取得し、この回転速度がモータ情報に含まれる中間転写ベルト10の表面速度の目標値となるように、フィードバック制御を行う。
The intermediate
二次転写制御部260は、速度制御部261を有し、速度制御部261により、二次転写モータ32の回転速度を目標値とする制御を行う。具体的には、速度制御部261は、二次転写モータ32の回転速度を取得し、この回転速度が、モータ情報に含まれる二次転写モータ32の回転速度の目標値となるように、フィードバック制御を行う。
The secondary
感光体制御部270C、270M、270Y、270Kは、それぞれが速度制御部271C、271M、271Y、271Kを有し、各速度制御部271により、感光体駆動モータ42C、42M、42Y、42Kの回転速度を目標値とする制御を行う。具体的には、各速度制御部271は、各感光体駆動モータ42の回転速度を取得し、この回転速度が、モータ情報に含まれる各感光体駆動モータ42の回転速度の目標値となるように、フィードバック制御を行う。また、各速度制御部271は、速度調整部280C、280M、280Y、280Kからの速度変更指示を受けて、各感光体駆動モータ42の回転速度を制御する。以下の説明では、感光体制御部270C、270M、270Y、270K、速度制御部271C、271M、271Y、271Kのそれぞれを区別しない場合には、感光体制御部270、速度制御部271と呼ぶ。
Each of the
速度調整部280C、280M、280Y、280Kは、それぞれが中間転写ベルト10に対し、各感光体19による干渉が生じないように、各感光体駆動モータ42の回転速度の目標値と、を調整する。
The
以下に、速度調整部280C、280M、280Yについて説明する。速度調整部280C、280M、280Yは、それぞれが同様の構成であり、これらを区別しない場合には、速度調整部280と呼ぶ。尚、本実施形態では、感光体19Kと対応する速度調整部280Kを有していない構成としているが、これに限定されない。速度調整部280は
中間転写ベルト10と当接する全ての感光体に設けられていても良い。
The
本実施形態の速度調整部280は、基準値設定部281、速度変調制御部282、トルクデータ取得部283、復調部284、速度算出部285を有する。
The
本実施形態の速度調整部280は、各感光体19が中間転写ベルト10に当接した状態で、各感光体19の速度を所定の周期で変動させ、そのときの中間転写モータ21の駆動トルクTaの変動を示すデータを取得する。そして、速度調整部280は、駆動トルクの変動を示すデータを感光体19毎の速度変調の周波数成分毎に復調し、復調された周波数成分と、駆動トルクTaの基準値T0とに基づき、感光体駆動モータ42毎の回転速度の目標値を算出する。
The
本実施形態の基準値設定部281は、中間転写モータ21の駆動トルクTaの基準値T0を設定する。駆動トルクTaの基準値T0は、駆動トルクTaの変動を示すデータから、各感光体駆動モータ42の回転速度を算出する際の基準となる駆動トルクTaの値である。以下の説明では、駆動トルクTaの変動を示すデータを変動トルクデータと呼ぶ。
The reference
速度変調制御部282は、各転写ローラ20を中間転写ベルト10と当接させて各感光体19を中間転写ベルト10に当接させ、この状態で各感光体19の回転速度(回転周波数)を周期的に変調させる。このとき、本実施形態の速度変調制御部282は、直交検波近似において、各感光体19の速度変調成分を分離できるようにするため、各感光体19の回転速度を異なる変調周期で変動させる。
The speed
また、本実施形態の速度変調制御部282は、各感光体19に対し、同一のタイミングで回転速度の変更を開始する。
Further, the speed
例えば、各感光体19の回転周波数は1.5[Hz]とした場合に、速度変調制御部282は、感光体19Cの回転周波数を3.0[Hz]とし、感光体19Mの回転周波数を6.0[Hz]とし、感光体19Yの回転周波数を12.0[Hz]とする。尚、本実施形態では、感光体19Kの回転周波数は変更しないものとしているが、これに限定されず、感光体19Kの回転周波数まで変更しても良い。
For example, when the rotation frequency of each photoconductor 19 is 1.5 [Hz], the speed
直交検波近似は、累積加算による計算である。このため、回転速度の変調周期は、感光体19の回転周波数の1周期の整数倍とすることで、感光体19の一回転の偏心による速度変動成分を除去できる。また、本実施形態では、変調周期を、2のn乗(n≧1)の値とする。
Orthogonal detection approximation is a calculation by cumulative addition. Therefore, by setting the modulation cycle of the rotation speed to an integral multiple of one cycle of the rotation frequency of the
つまり、本実施形態の速度変調制御部282は、感光体19の回転速度の変調周期を、感光体19の回転周波数の1周期の整数倍であり、且つ、2のn乗(n≧1)の値とする。本実施形態では、このようにすることで、後述するトルクデータ取得部283による変動トルクデータの取得の際に、サンプリング時間を各周期で揃えることができ、精度が向上する。
That is, in the speed
尚、サンプリング時間は、各感光体19の回転速度の変調周期との公倍数とする。本実施形態では、このようにサンプリングすることで、各感光体19の1回転の偏心による速度変動成分を除去した、高精度な変動トルクデータを取得できる。
The sampling time is a common multiple of the modulation period of the rotation speed of each
また、本実施形態の速度変調制御部282は、中間転写ローラ11から距離が遠い感光体19程、回転周波数が小さく、振幅が大きくなるようにした。具体的には、回転周波数は、感光体19Y<感光体19M<感光体19Cとなるようにし、振幅は、感光体19Y≧感光体19M≧感光体19Cとなるようにした。
Further, the speed
本実施形態では、このように回転周波数と振幅を設定することで、各感光体19に対する中間転写モータ21の駆動力の伝達の仕方の違いが、中間転写モータ21の駆動トルクTaに対して及ぼす影響を抑制している。
In the present embodiment, by setting the rotation frequency and the amplitude in this way, the difference in the method of transmitting the driving force of the
本実施形態では、中間転写モータ21から最も近い位置にある感光体19Cの回転速度の変動の方が、中間転写モータ21から最も遠い位置にある感光体19Yの回転速度の変動よりも、干渉トルクを発生しやすい。つまり、感光体19Yの回転速度の変動による干渉トルクの方が、感光体19Cの回転速度の変動による干渉トルクよりも現れにくく、検出しにくい。
In the present embodiment, the fluctuation of the rotation speed of the photoconductor 19C located closest to the
本実施形態では、これらのことを考慮し、回転周波数を感光体19Y<感光体19M<感光体19Cとし、振幅を感光体19Y≧感光体19M≧感光体19Cとすることで、感光体19のそれぞれの回転速度の変動による干渉トルクの発生を検出できる。 In this embodiment, in consideration of these matters, the rotation frequency is set to the photoconductor 19Y <photoreceptor 19M <photoreceptor 19C, and the amplitude is set to the photoconductor 19Y ≥ photoconductor 19M ≥ photoconductor 19C. It is possible to detect the generation of interference torque due to fluctuations in each rotation speed.
トルクデータ取得部283は、速度変調制御部282により感光体19の回転速度が変動(変調)しているときの、中間転写モータ21の駆動トルクTaの値を取得する。言い換えれば、トルクデータ取得部283は、感光体19の回転速度の変調に応じた、駆動トルクTaの変動を示すデータである変動トルクデータを取得する。
The torque
具体的には、本実施形態の駆動トルクTaは、中間転写制御部250からドライバ221に出力されるPWM指令値と、スケールセンサ16から得られる中間転写モータ21の回転速度と、に基づき算出された負荷トルク値である。駆動トルクTaは、各モータが一定速度、または既定速度に精度よく制御されている状態では、モータに供給される電流値、PWM指令値等から算出できる。
Specifically, the drive torque Ta of the present embodiment is calculated based on the PWM command value output from the intermediate
復調部284は、トルクデータ取得部283が取得した変動トルクデータを、各感光体19の速度の変調周期の周波数毎に復調する。本実施形態では、変動トルクデータをこのように復調することで、複数の感光体19を中間転写ベルト10に同時に当接させて回転させた場合に、各感光体19のそれぞれの速度変動に応じた駆動トルクTaの変化を、感光体19毎に、個別に抽出できる。復調部284の詳細は後述する。
The
速度算出部285は、復調部284によって抽出された、各感光体19のそれぞれの速度変動に応じた駆動トルクTaの変化に基づき、各感光体19の回転速度の目標値を算出する。速度算出部285による目標値の算出の詳細は後述する。
The
次に、図7を参照して、本実施形態の復調部284について説明する。図7は、第一の実施形態の復調部を説明する図である。
Next, the
本実施形態の復調部284は、発振器291、90°位相シフト器292、乗算器293a、293b、LPF(Low-pass filter)294a、294b、振幅演算部295、位相演算部296を有する。
The
復調部284では、トルクデータ取得部283により取得された変動トルクデータTrが入力される。
In the
発振器291は、検出対象となる周波数成分を90°位相シフト器292と、乗算器293aとに出力する。検出対象となる周波数成分とは、感光体19の速度変動の周波数である。例えば、速度調整部280が、感光体19Cと対応した速度調整部280Cである場合、発振器291は、検出対象の周波数成分として、感光体19Cの速度の変調周期の周波数成分の信号を出力する。
The
乗算器293aは、変動トルクデータTrと発振器291から出力された発振周波数の信号とを乗算し、その結果をLPF294aへ出力する。乗算器293bは、変動トルクデータTrと90°位相シフト器292から出力された信号とを乗算し、その結果をLPF294bへ出力する。
The
乗算器293a、293bでは、変動トルクデータTrを感光体19の同相成分(I成分)の信号と直交成分(Q成分)の信号に分離している。乗算器293aからの出力がI成分であり、乗算器293bからの出力がQ成分である。
In the
LPF294aは、乗算器293aから出力された信号について、低周波帯域の信号のみを通過させる。本実施形態では、発振周期の整数倍周期分のデータ、即ち、感光体19の1回転分の速度データを平滑化するローパスフィルタをLPF294aとして用いても良い。LPF294bも同様である。LPF294a、294bのそれぞれの出力は、振幅演算部295と位相演算部296へ供給される。
The LPF294a allows only the low frequency band signal to pass through the signal output from the
振幅演算部295は、LPF294a、294bから供給される2つの入力(I成分とQ成分)に対応する振幅a(t)を算出する。また、位相演算部296は、LPF294a、294bから供給される2つの入力に対応する位相b(t)を算出する。尚、tは時刻を示す。
The
この振幅a(t)と位相b(t)とが、感光体19の速度変動成分の振幅と、任意の基準タイミングからの位相角となる。本実施形態の復調部284は、この振幅a(t)と位相b(t)とを、速度算出部285へ出力する。
The amplitude a (t) and the phase b (t) are the amplitude of the velocity fluctuation component of the
以下の説明では、復調部284により復調された振幅a(t)と位相b(t)が示す波形を、復調トルクデータと呼ぶ。
In the following description, the waveform indicated by the amplitude a (t) and the phase b (t) demodulated by the
尚、感光体19の1回転に対する2次の変動成分や、感光体駆動モータ42の回転周期の変動成分の振幅及び位相を検出したい場合には、発振周期を2次成分や感光体駆動モータ42の回転周期に設定して同様の処理を行えばよい。
If it is desired to detect the amplitude and phase of the secondary fluctuation component for one rotation of the
このように、本実施形態では、速度データの変動成分の振幅及び位相の算出を、直交検波処理によって行うことで、変動値のゼロクロスやピーク検知による方法に比べて、振幅及び位相を高精度に算出することが可能である。本実施形態では、直交検波処理を用いることで、例えばフーリエ変換解析(FFT解析)用いて演算する場合等と比べて、大幅に演算負荷を低減することができる。 As described above, in the present embodiment, the amplitude and phase of the fluctuation component of the velocity data are calculated by orthogonal detection processing, so that the amplitude and phase can be made more accurate than the method by zero crossing or peak detection of the fluctuation value. It is possible to calculate. In the present embodiment, by using the orthogonal detection process, it is possible to significantly reduce the calculation load as compared with the case where the calculation is performed using, for example, the Fourier transform analysis (FFT analysis).
次に、図8を参照して本実施形態の速度調整部280の動作について説明する。図8は、第一の実施形態の速度調整部の処理を説明するフローチャートである。
Next, the operation of the
本実施形態の速度調整部280は、基準値設定部281により、基準値T0を設定する(ステップS801)。
The
具体的には、例えば、中間転写モータ21を単体駆動したときの駆動トルクTaを基準値T0とする場合には、転写ローラ20を中間転写ベルト10から離間した状態で中間転写モータ21を駆動させ、そのときの駆動トルクTaを取得し、基準値T0とする。中間転写モータ21を単体駆動させたときの駆動トルクTaを基準値T0とすれば、感光体19と中間転写ベルト10との間における干渉トルクの発生を抑制することができる。
Specifically, for example, when the drive torque Ta when the
また、例えば、感光体19と中間転写ベルト10とが当接した状態の駆動トルクTaを基準値T0とする場合、転写ローラ20を中間転写ベルト10に当接させた状態で中間転写モータ21を駆動させ、駆動トルクTaを取得し、基準値T0とする。
Further, for example, when the drive torque Ta in the state where the
感光体19と中間転写ベルト10とが当接した状態の駆動トルクTaを基準値T0とした場合には、記録媒体に感光体19に形成されたトナー像が転写される直前の状態を維持するために、感光体19の回転速度の目標値を算出することになる。したがって、この場合には、感光体19と中間転写ベルト10との間の干渉トルクが発生した状態で維持されることになるが、記録媒体に対するトナー像の転写率を向上させることができる。
When the drive torque Ta in the state where the
続いて、速度調整部280は、画像形成装置300による印刷動作を開始させる(ステップS802)。具体的には、速度調整部280は、動作制御部240により、転写ローラ20を中間転写ベルト10に当接させる。このとき、複数の転写ローラ20は、1つの共通の離間機構により、同時に中間転写ベルト10に当接される。尚、ステップS801において、転写ローラ20が中間転写ベルト10と当接した場合には、速度調整部280は、ステップS803に進んでも良い。
Subsequently, the
続いて、速度調整部280は、速度変調制御部282により、感光体19の回転速度の速度変調を開始する(ステップS803)。尚、本実施形態では、感光体19毎に、速度変調の周期の周波数が予め設定されていても良い。速度変調制御部282は、各感光体19と対応する感光体制御部270の速度制御部271に対し、予め設定された周波数で回転速度を変動させるように、指示する。
Subsequently, the
次に、速度調整部280は、トルクデータ取得部283により、中間転写モータ21の駆動トルクTaを所定のタイミングでサンプリングし、変動トルクデータTrを取得する(ステップS804)。尚、駆動トルクTaのサンプリングのタイミングは、上述した通りである。
Next, the
次に、速度調整部280は、復調部284により、変動トルクデータTrを感光体19の回転速度の速度変調の周波数成分に復調する(ステップS805)。続いて、速度調整部280は、速度算出部285により、復調された周波数成分と、基準値T0とから、感光体19の回転速度の目標値を算出する(ステップS806)。
Next, the
続いて、速度調整部280は、算出された回転速度の目標値を、対応する感光体19の感光体制御部270に設定し(ステップS807)、処理を終了する。尚、本実施形態では、感光体19の回転速度の目標値は、メイン制御部310のメモリ330に格納されても良い。
Subsequently, the
以下に、図9を参照して、本実施形態の速度調整部280による感光体19の回転速度の目標値の算出について説明する。
The calculation of the target value of the rotation speed of the
図9は、第一の実施形態の速度調整部の処理を説明する図である。図9(A)は、感光体19C、19M、19Yの回転速度の変調の波形を示す。図9(A)では、縦軸を、予め設定された感光体の回転速度に対して、回転速度を変動させた割合とし、横軸を時間としている。 FIG. 9 is a diagram illustrating the processing of the speed adjusting unit of the first embodiment. FIG. 9A shows the modulation waveforms of the rotational speeds of the photoconductors 19C, 19M, and 19Y. In FIG. 9A, the vertical axis represents the ratio of the rotational speed to the preset rotational speed of the photoconductor, and the horizontal axis represents time.
図9(B)は、図9(A)に示す回転速度の変調に応じた変動トルクデータTrの波形を示す。図9(C)は、変動トルクデータTrを回転速度の変調周期の周波数毎に復調した復調トルクデータを示す。図9(B)、(C)では、縦軸を駆動トルクTaの変動量を示すトルク変動量とし、横軸を時間としている。 FIG. 9B shows the waveform of the fluctuation torque data Tr according to the modulation of the rotation speed shown in FIG. 9A. FIG. 9C shows demodulated torque data obtained by demodulating the variable torque data Tr for each frequency of the modulation cycle of the rotation speed. In FIGS. 9B and 9C, the vertical axis represents the torque fluctuation amount indicating the fluctuation amount of the drive torque Ta, and the horizontal axis represents time.
また、図9の例では、基準値設定部281により、中間転写モータ21が単体駆動したときの駆動トルクTaを基準値T0としている。
Further, in the example of FIG. 9, the drive torque Ta when the
感光体19C、19M、19Yのそれぞれが、中間転写ベルト10の表面速度に与える影響は、各感光体19のそれぞれが個別の感光体駆動モータ42C、42M、42Yにより駆動されるため、独立となる。
The effects of each of the photoconductors 19C, 19M, and 19Y on the surface speed of the
したがって、感光体19C、19M、19Yを中間転写ベルト10に当接させて駆動させると、感光体駆動モータ42C、42M、42Yのそれぞれと、中間転写モータ21との干渉トルクは、合成されて現れる。
Therefore, when the photoconductors 19C, 19M, and 19Y are brought into contact with the
つまり、各感光体19の回転速度を変調させることで、感光体駆動モータ42C、42M、42Yのそれぞれと、中間転写モータ21との干渉トルクが、駆動トルクTaに合成されて現れる。言い換えれば、各感光体19の回転速度の変動に応じた駆動トルクTaの変化は、各感光体駆動モータ42と中間転写モータ21との干渉トルクの発生による変化である。
That is, by modulating the rotation speed of each photoconductor 19, the interference torque between the photoconductor drive motors 42C, 42M, and 42Y and the
さらに、感光体19の回転速度を周期状に速度変調させることで、直交検波処理による周波数成分を分離が可能となり、各感光体の速度の変調周期を変えて入力することで復調できる。
Further, by periodically modulation the rotation speed of the
本実施形態では、図9(A)に示す各波形が示すように感光体19C、19M、19Yの回転速度を周期的に変動させる。その結果、駆動トルクTaは、図9(B)に示す波形のように変化する。図9(B)から、駆動トルクTaの波形は、感光体19の回転速度の変調に対して、逆相関の波形となり、各感光体19の速度影響が反映されていることがわかる。
In the present embodiment, as shown by each waveform shown in FIG. 9A, the rotation speeds of the photoconductors 19C, 19M, and 19Y are periodically changed. As a result, the drive torque Ta changes as shown in the waveform shown in FIG. 9B. From FIG. 9B, it can be seen that the waveform of the drive torque Ta is an inversely correlated waveform with respect to the modulation of the rotation speed of the
図9(B)に示す変動トルクデータを、感光体19毎の回転速度の変調周期の周波数毎に復調すると、図9(C)のようになる。図9(C)に示す各復調トルクデータの波形は、各感光体19の回転速度の変動によって生じる干渉トルクが、独立して駆動トルクTaに反映された波形である。 When the fluctuating torque data shown in FIG. 9B is demodulated for each frequency of the modulation cycle of the rotation speed of each photoconductor 19, the result is as shown in FIG. 9C. The waveform of each demodulation torque data shown in FIG. 9C is a waveform in which the interference torque generated by the fluctuation of the rotation speed of each photoconductor 19 is independently reflected in the drive torque Ta.
例えば、感光体19Cと対応する復調トルクデータ91Cは、感光体19Cの回転速度の変動により生じた干渉トルクが、駆動トルクTaに反映された波形を示す。同様に、感光体19Mと対応する復調トルクデータは、感光体19Mの回転速度の変動により生じた干渉トルクが、駆動トルクTaに反映された波形を示し、感光体19Yと対応する復調トルクデータは、感光体19Yの回転速度の変動により生じた干渉トルクが、駆動トルクTaに反映された波形を示す。
For example, the
本実施形態の復調部284は、復調の結果として、図9(C)に示す復調トルクデータの振幅a(t)と位相b(t)とを速度算出部285に出力する。
As a result of demodulation, the
したがって、速度算出部285は、この振幅a(t)と位相b(t)とから、図9(C)に示す波形を関数として取得する。そして、速度算出部285は、駆動トルクTaが基準値T0となったときの感光体19の回転速度を算出し、算出した回転速度を感光体19の目標値とする。
Therefore, the
図9では、基準値T0は、中間転写モータ21が単体駆動しているときの駆動トルクTaとしている。言い換えれば、図9では、感光体19の回転速度の変動による干渉トルクが発生していない状態の駆動トルクTaを基準値T0としている。
In FIG. 9, the reference value T0 is the drive torque Ta when the
速度調整部280Cの速度算出部285Cは、図9(C)のうち、感光体19Cと対応する復調トルクデータ91Cにおいて、トルク変動量が基準値T0となる時間t1を求める。そして、速度算出部285Cは、時間t1における感光体19Cの回転速度の変動の割合を示す値を取得する。図9の例では、時間t1における感光体19Cの回転速度の変動の割合を示す値を0.1とする。
The speed calculation unit 285C of the
よって、速度算出部285Cは、感光体19Cの回転速度を1.1倍した値を、感光体19Cの回転速度の目標値として、感光体制御部270Cへ設定する。
Therefore, the speed calculation unit 285C sets a value obtained by multiplying the rotation speed of the photoconductor 19C by 1.1 as a target value of the rotation speed of the photoconductor 19C in the
本実施形態の速度調整部280M、280Yも、それぞれが、感光体19Mと対応する波形91Mと、感光体19Yと対応する波形91Yと、から、同様に各感光体19の回転速度の目標値を算出し、設定する。
The
以上のように、本実施形態によれば、独立して駆動する複数の回転体(感光体)が、1つの共通の離間機構により、同時に、1つの回転体(中間転写ベルト)と離間/当接する構成において、複数の回転体の回転速度の個別に調整することができる。 As described above, according to the present embodiment, a plurality of independently driven rotating bodies (photoreceptors) are separated from one rotating body (intermediate transfer belt) at the same time by one common separation mechanism. In the contacting configuration, the rotation speeds of the plurality of rotating bodies can be individually adjusted.
したがって、本実施形態によれば、複数の回転体に同時に当接された場合でも、複数の回転体と対となる1つの回転体の駆動を安定させることができる。 Therefore, according to the present embodiment, it is possible to stabilize the drive of one rotating body paired with the plurality of rotating bodies even when they are in contact with a plurality of rotating bodies at the same time.
尚、本実施形態では、搬送装置100は、感光体19に静電潜像を形成して記録媒体に転写する画像形成装置300に設けられるものとしたが、これに限定されない。搬送装置100は、例えばインクジェット方式の画像形成装置に搭載されても良い。また、搬送装置100は、画像形成装置以外にも、回転体を回転させてシート状の記録媒体を搬送する装置に適用されて良い。本実施形態が適用される装置は、独立した駆動源を有する複数の回転体と、1つの回転体との対において、複数の回転体が、共通の離間機構により、対向する1つの回転体と当接/離間する構成を有していれば、どのような装置であっても良い。
In the present embodiment, the
(第二の実施形態)
以下に図面を参照して第二の実施形態について説明する。第二の実施形態は、速度調整部280が感光体毎に設けられておらず、感光体毎に切り替えて速度調整を行う点と、復調後の波形に対して位相合わせを行う機能を有する点と、が第一の実施形態と相違する。よって、以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものに、第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Second embodiment)
The second embodiment will be described below with reference to the drawings. In the second embodiment, the
図10は、第二の実施形態の回転体制御部の機能を説明する図である。本実施形態の回転体制御部210Aは、動作制御部240、通紙検知部245、中間転写制御部250、二次転写制御部260、感光体制御部270C、270M、270Y、270K、速度調整部280Aを有する。
FIG. 10 is a diagram illustrating the function of the rotating body control unit of the second embodiment. The rotating
本実施形態の280Aは、基準値設定部281、速度変調制御部282、トルクデータ取得部283、復調部284、速度算出部285、周波数切替部286、位相補正部287を有する。
The 280A of the present embodiment includes a reference
本実施形態の周波数切替部286は、復調部284の有する発振器291に設定される周波数を切り替える。
The
本実施形態の位相補正部287は、復調部284により復調トルクデータの位相が、感光体19の回転速度の変調周期を示す波形の位相からずれていた場合に、速度算出部285による目標値の算出前に、復調トルクデータの位相を補正する。
The
以下に、図11を参照して、本実施形態の速度調整部280Aの動作について説明する。図11は、第二の実施形態の速度調整部の処理を説明するフローチャートである。 The operation of the speed adjusting unit 280A of the present embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart illustrating the processing of the speed adjusting unit of the second embodiment.
図11のステップS1101からステップS1104までの処理は、図8のステップS801からステップS804までの処理と同様であるから、説明を省略する。 Since the processing from step S1101 to step S1104 in FIG. 11 is the same as the processing from step S801 to step S804 in FIG. 8, the description thereof will be omitted.
ステップS1104において、変動トルクデータTrを取得すると、速度調整部280Aは、周波数切替部286により、復調部284の発振器291に対し、感光体19Cの回転速度の変調周期を示す周波数を設定し、変動トルクデータTrを復調する(ステップS1105)。本実施形態では、ここで、図9(C)の復調トルクデータ91Cを得る。
When the fluctuation torque data Tr is acquired in step S1104, the speed adjustment unit 280A sets the frequency indicating the modulation cycle of the rotation speed of the photoconductor 19C to the
尚、ここでは、最初に感光体19Cと対応する変調周期を示す周波数から復調したが、これに限定されない。復調する順は任意であって良い。 Here, the frequency is first demodulated from the frequency indicating the modulation period corresponding to the photoconductor 19C, but the present invention is not limited to this. The order of demodulation may be arbitrary.
続いて、速度調整部280Aは、位相補正部287により、復調部284から出力された位相b(t)が、感光体19Cの回転速度の変調周期を示す波形の位相から所定値以上ずれているか否かを判定する(ステップS1106)。尚、このときの所定値は、予め決められており、位相補正部287に設定されていても良い。
Subsequently, in the speed adjustment unit 280A, whether the phase b (t) output from the
ステップS1106において、位相b(t)と、変調周期を示す波形の位相とのずれが所定値未満である場合、速度調整部280Aは、後述するステップS1108へ進む。
ステップS1106において、位相b(t)と、変調周期を示す波形の位相とのずれが所定値以上である場合、位相補正部287は、位相b(t)の値を補正し(ステップS1107)、後述するステップS1108へ進む。補正された位相b(t)は、振幅a(t)と共に速度算出部285へ出力される。
In step S1106, when the phase shift between the phase b (t) and the phase of the waveform indicating the modulation period is less than a predetermined value, the speed adjusting unit 280A proceeds to step S1108 described later.
In step S1106, when the deviation between the phase b (t) and the phase of the waveform indicating the modulation period is equal to or greater than a predetermined value, the
具体的には、位相補正部287は、位相b(t)の値を、変調周期を示す波形の位相のアタに書き換えることで補正しても良いし、位相b(t)の値を、変調周期を示す波形の位相とのずれが所定値未満となるように書き換えることが補正しても良い。
Specifically, the
以下に、位相b(t)と、変調周期を示す波形の位相とのずれが生じる理由について説明する。この位相のずれは、例えば、感光体19Cの感光体駆動モータ42Cによる回転速度変調に対する中間転写モータ21のトルクの追従性が低く、感光体制御部270により回転速度が変更されてから、実際に中間転写モータ21の変動トルクデータTrに反映されるまでにタイムラグが発生する場合等である。タイムラグの要因は、中間転写モータ21で駆動伝達する系のイナーシャや中間転写ベルト10などの部品変形、トルク情報の信号処理におけるフィルタ処理による遅れである。
The reason why the phase b (t) and the phase of the waveform indicating the modulation period are out of phase will be described below. This phase shift is caused, for example, after the torque followability of the
続いて、速度調整部280Aは、速度算出部285により、感光体19Cの回転速度の目標値を算出し(ステップS1108)、算出した回転速度の目標値を感光体制御部270Cへ設定する(ステップS1109)。
Subsequently, the speed adjusting unit 280A calculates the target value of the rotation speed of the photoconductor 19C by the speed calculation unit 285 (step S1108), and sets the calculated target value of the rotation speed in the
次に、速度調整部280Aは、中間転写ベルト10に対して同時に当接/離間される感光体19全てについて、目標値を設定したか否かを判定する(ステップS1110)。
Next, the speed adjusting unit 280A determines whether or not a target value has been set for all the
ステップS1110において、全ての感光体19について、目標値を設定していない場合、速度調整部280Aは、次の感光体19Mを選択する。そして、速度調整部280Aは、周波数切替部286により、復調部284の発振器291に対し、感光体19Mの回転速度の変調周期を示す周波数を設定し、変動トルクデータTrを復調し(ステップS1111)、ステップS1106へ進む。
If the target values have not been set for all the
ステップS1110において、全ての感光体19について目標値を設定した場合、速度調整部280Aは、処理を終了する。
When the target values are set for all the
以上のように、本実施形態によれば、速度調整部280Aを感光体19毎ら設けなくても、感光体19毎の回転速度の目標値を調整することができる。
As described above, according to the present embodiment, the target value of the rotation speed of each photoconductor 19 can be adjusted without providing the speed adjusting unit 280A for each
また、本実施形態によれば、復調部284により復調トルクデータの位相と、感光体19の回転速度の変調周期の波形の位相とにずれがある場合には、目標値の算出の前にこのずれを補正することができる。
Further, according to the present embodiment, when the phase of the demodulated torque data and the phase of the waveform of the modulation cycle of the rotation speed of the
本実施形態では、復調トルクデータにおいてトルク変動量が基準値となる時刻と対応する回転速度の変動量に基づき、感光体19の回転速度の目標値を算出する。このため、復調トルクデータの位相と、感光体19の回転速度の変調周期の波形の位相にずれが大きいと、目標値の算出の精度が低下する可能性がある。
In the present embodiment, the target value of the rotation speed of the
本実施形態では、この位相のずれを補正するため、目標値の算出の精度を向上させることができる。 In the present embodiment, since this phase shift is corrected, the accuracy of calculating the target value can be improved.
(第三の実施形態)
以下に図面を参照して第三の実施形態について説明する。第三の実施形態は、駆動トルクTaを、PWM指令値と中間転写モータ21の回転速度と、に基づき算出された負荷トルク値以外の値で代用する点が、第一の実施形態と相違する。よって、以下の第三の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Third embodiment)
The third embodiment will be described below with reference to the drawings. The third embodiment differs from the first embodiment in that the drive torque Ta is substituted with a value other than the load torque value calculated based on the PWM command value and the rotation speed of the
画像形成装置において、中間転写モータ21、二次転写モータ32、感光体駆動モータ42が一定の回転速度に制御している状態では、負荷トルク値以外の値を中間転写モータ21の駆動トルクTaの代わりに用いることができる。尚、負荷トルク値とは、中間転写制御部250からドライバ221に出力されるPWM指令値と、スケールセンサ16から得られる中間転写モータ21の回転速度と、に基づき算出された駆動トルクTaの推定値である。
In the image forming apparatus, when the
その理由は、中間転写ベルト10、二次転写ローラ31、感光体19の表面速度差による干渉トルクの変動が、フィードバック制御での制御帯域に含まれる周波数帯での変動であることによる。
The reason is that the fluctuation of the interference torque due to the difference in surface speed between the
各モータに対してフィードバック制御を行えば、各モータの回転速度が回転体制御部に反映される。つまり、各モータの駆動トルクの変動は、各モータの上流の各信号においても、反映される。 If feedback control is performed for each motor, the rotation speed of each motor is reflected in the rotating body control unit. That is, the fluctuation of the drive torque of each motor is also reflected in each signal upstream of each motor.
よって、本実施形態では、中間転写モータ21の駆動トルクTaの代わりに、中間転写モータ21に供給される電流指令値、駆動電流、PWM実測値、トルク実測値等を用いる場合を説明する。言い換えれば、中間転写モータ21に供給される電流指令値、駆動電流、PWM実測値、トルク実測値等を、中間転写モータ21の搬送力として用いる。
Therefore, in the present embodiment, the case where the current command value, the drive current, the PWM actual measurement value, the torque actual measurement value, and the like supplied to the
尚、本実施形態において、中間転写モータ21の搬送力として用いられる各値は、駆動トルクTaと比例関係を持った値である。
In the present embodiment, each value used as the transport force of the
上述した各値は、中間転写モータ21の搬送力として用いられるため、本実施形態における回転体制御部による感光体駆動モータ42の回転速度を制御は、第一の実施形態と同様の手法で行われる。
Since each of the above values is used as the conveying force of the
図12は、電流指令値を用いる場合のモータ制御部を説明する図である。図12の画像形成装置300Aのモータ制御部200Aは、回転体制御部210Bと、ドライバ221A、222A、223Aと、FET231、232、233と、を有する。
FIG. 12 is a diagram illustrating a motor control unit when a current command value is used. The
回転体制御部210Bは、各ドライバに対して、各モータに供給する電流を指示する電流指令値を出力する。 The rotating body control unit 210B outputs a current command value indicating the current supplied to each motor to each driver.
本実施形態の回転体制御部210Bでは、この電流指令値を取得する取得部を有し、取得部が取得した電流指令値を中間転写モータ21の駆動トルクTaの代わりに用いる。
The rotating body control unit 210B of the present embodiment has an acquisition unit that acquires this current command value, and uses the current command value acquired by the acquisition unit instead of the drive torque Ta of the
図13は、電流実測値を用いる場合のモータ制御部を説明する図である。 FIG. 13 is a diagram illustrating a motor control unit when a measured current value is used.
図13の画像形成装置300Bのモータ制御部200Bは、回転体制御部210Cと、ドライバ221、222、223と、FET231、232、233と、を有する。
The
回転体制御部210Cは、中間転写モータ21に流れる電流を検出する電流検出センサから、中間転写モータ21に流れる電流の実測値を取得する取得部を有し、取得部が取得した電流の実測値を中間転写モータ21の駆動トルクTaの代わりに用いる。
The rotating
図14は、PWM実測値から駆動トルクを推定する場合のモータ制御部を説明する図である。 FIG. 14 is a diagram illustrating a motor control unit when the drive torque is estimated from the PWM actual measurement value.
図14の画像形成装置300Cのモータ制御部200Cは、回転体制御部210Dと、ドライバ221B、222、223と、FET231、232、233と、を有する。
The
本実施形態のドライバ221Bは、回転体制御部210Dから供給されるPWM指令値に応じて生成したPWM信号のデューティを、PWM実測値として回転体制御部210Dへ出力する。より具体的には、ドライバ221Bは、例えばクロックカウンタ等を有しており、カウントされたクロックの数から得られるドライバ221Bで生成されたPWM信号のデューティを回転体制御部210Dへ出力している。
The driver 221B of the present embodiment outputs the duty of the PWM signal generated according to the PWM command value supplied from the rotating
回転体制御部210Dは、このPWM実測値を取得する取得部を有し、取得部が取得したPWM実測値を中間転写モータ21の駆動トルクTaの代わりに用いる。
The rotating
図15は、トルク実測値を用いる場合のモータ制御部を説明する図である。 FIG. 15 is a diagram illustrating a motor control unit when a measured torque value is used.
図15の画像形成装置300Dのモータ制御部200Dは、回転体制御部210Eと、ドライバ221、222、223と、FET231、232、233と、を有する。
The motor control unit 200D of the
画像形成装置300Dでは、中間転写モータ21の駆動トルクTaを計測するトルク計90が中間転写モータ21に設けられている。トルク計90は、計測した駆動トルクTaを回転体制御部210Dに対して出力する。
In the
回転体制御部210Dでは、トルク計90により計測された駆動トルクTaを取得する取得部を有し、この取得部が取得した駆動トルクTaを中間転写モータ21の駆動トルクTaの推定値の代わりに用いる。
The rotating
以上のように、本実施形態によれば、中間転写モータ21の駆動トルクTaの代わりに他の値を用いることができるため、駆動トルクTaの推定値を算出しなくても良くなる。
As described above, according to the present embodiment, since another value can be used instead of the drive torque Ta of the
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 Although the present invention has been described above based on each embodiment, the present invention is not limited to the requirements shown in the above embodiments. With respect to these points, the gist of the present invention can be changed without impairing the gist of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form thereof.
11 中間転写ローラ
19 感光体
20 転写ローラ
21 中間転写モータ
31 二次転写ローラ
32 二次転写モータ
42 感光体駆動モータ
100、100A 搬送装置
200、200A〜200D モータ制御部
210、210A〜210E 回転体制御部
240 動作制御部
245 通紙検知部
250 中間転写制御部
260 二次転写制御部
270 感光体制御部
280 速度調整部
281 基準値設定部
282 速度変調制御部
283 トルクデータ取得部
284 復調部
285 速度算出部
286 周波数切替部
287 位相補正部
300、300A〜300D 画像形成装置
310 メイン制御部
320 操作部
330 メモリ
11
Claims (14)
前記複数の第二の回転体を同時に前記第一の回転体と接離させる動作制御部と、
前記第一の回転体と前記複数の第二の回転体とが当接した状態で、前記複数の第二の回転体のそれぞれの回転速度を異なる変調周期で変調する速度変調制御部と、
前記回転速度を変調に応じた、前記第一の駆動源の駆動トルクの値又は前記駆動トルクの値と比例関係を持った値の変動量を示す変動トルクデータを取得するトルクデータ取得部と、
前記変動トルクデータを前記変調周期毎に復調し、前記変調周期毎の復調トルクデータを取得する復調部と、
前記変調周期毎の復調トルクデータにおいて前記変動量が基準値となるときの、前記変調周期と対応する第二の回転体の回転速度を算出し、前記第二の回転体と対応する前記第二の駆動源に前記回転速度の目標値として設定する速度算出部と、を有する回転体制御装置。 A rotating body control device that controls a first rotating body that is rotationally driven by a first driving source and a plurality of second rotating bodies that are rotationally driven by a plurality of independent second driving sources. ,
An operation control unit that brings the plurality of second rotating bodies into contact with and separated from the first rotating body at the same time.
A speed modulation control unit that modulates the rotation speeds of the plurality of second rotating bodies at different modulation cycles in a state where the first rotating body and the plurality of second rotating bodies are in contact with each other.
A torque data acquisition unit that acquires fluctuation torque data indicating a fluctuation amount of a value of the drive torque of the first drive source or a value having a proportional relationship with the value of the drive torque according to the modulation of the rotation speed.
A demodulation unit that demodulates the fluctuation torque data for each modulation cycle and acquires demodulation torque data for each modulation cycle.
The rotation speed of the second rotating body corresponding to the modulation cycle is calculated when the fluctuation amount becomes a reference value in the demodulation torque data for each modulation cycle, and the second rotating body corresponding to the second rotating body is calculated. A rotating body control device having a speed calculation unit for setting a target value of the rotation speed as a drive source of the above.
同一のタイミングで前記複数の第二の回転体の回転速度の変調を開始し、
前記変調周期は、変調前の前記第二の回転体を1回転させる周期の整数倍とする、請求項1記載の回転体制御装置。 The speed modulation control unit
Modulation of the rotation speed of the plurality of second rotating bodies is started at the same timing,
The rotating body control device according to claim 1, wherein the modulation period is an integral multiple of a period for rotating the second rotating body before modulation.
前記第二の回転体のそれぞれの前記変調周期の公倍数毎に、前記変動量をサンプリングする、請求項1乃至3の何れか一項に記載の回転体制御装置。 The torque data acquisition unit
The rotating body control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluctuation amount is sampled for each common multiple of the modulation period of each of the second rotating bodies.
前記変調周期毎に、同期検波近似により得た振幅、位相から前記変動トルクデータを復調する、請求項1乃至4の何れか一項に記載の回転体制御装置。 The demodulation unit
The rotating body control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the fluctuation torque data is demodulated from the amplitude and phase obtained by the synchronous detection approximation for each modulation cycle.
前記第一の回転体から当接部分までの距離が近い前記複数の第二の回転体から順に、振幅が大きくなり、周期が長くなるように変調する、請求項1乃至7の何れか一項に記載の回転体制御装置。 The speed modulation control unit
Any one of claims 1 to 7, wherein the plurality of second rotating bodies having the shortest distance from the first rotating body to the contact portion are modulated so that the amplitude becomes larger and the period becomes longer. The rotating body control device according to.
前記第一の回転体と、
前記複数の第二の回転体と、
回転体制御装置と、を有し、
前記回転体制御装置は、
前記複数の第二の回転体を同時に前記第一の回転体と接離させる動作制御部と、
前記第一の回転体と前記複数の第二の回転体とが当接した状態で、前記複数の第二の回転体のそれぞれの回転速度を異なる変調周期で変調する速度変調制御部と、
前記回転速度を変動に応じた、前記第一の駆動源の駆動トルクの値又は前記駆動トルクの値と比例関係を持った値の変動量を示す変動トルクデータを取得するトルクデータ取得部と、
前記変動トルクデータを前記変調周期毎に復調し、前記変調周期毎の復調トルクデータを取得する復調部と、
前記変調周期毎の復調トルクデータにおいて前記変動量が基準値となるときの、前記変調周期と対応する第二の回転体の回転速度を算出し、前記第二の回転体と対応する前記第二の駆動源に前記回転速度の目標値として設定する速度算出部と、を有する搬送装置。 A transport device that controls a first rotating body that is rotationally driven by a first drive source and a plurality of second rotating bodies that are rotationally driven by a plurality of independent second drive sources.
With the first rotating body
With the plurality of second rotating bodies,
Has a rotating body control device,
The rotating body control device is
An operation control unit that brings the plurality of second rotating bodies into contact with and separated from the first rotating body at the same time.
A speed modulation control unit that modulates the rotation speeds of the plurality of second rotating bodies at different modulation cycles in a state where the first rotating body and the plurality of second rotating bodies are in contact with each other.
A torque data acquisition unit that acquires fluctuation torque data indicating a fluctuation amount of the drive torque value of the first drive source or a value having a proportional relationship with the drive torque value according to the fluctuation of the rotation speed.
A demodulation unit that demodulates the fluctuation torque data for each modulation cycle and acquires demodulation torque data for each modulation cycle.
The rotation speed of the second rotating body corresponding to the modulation cycle is calculated when the fluctuation amount becomes a reference value in the demodulation torque data for each modulation cycle, and the second rotating body corresponding to the second rotating body is calculated. A transport device having a speed calculation unit for setting a target value of the rotation speed as a drive source of the above.
前記搬送装置は、
前記第一の回転体と、
前記複数の第二の回転体と、
回転体制御装置と、を有し、
前記回転体制御装置は、
前記複数の第二の回転体を同時に前記第一の回転体と接離させる動作制御部と、
前記第一の回転体と前記複数の第二の回転体とが当接した状態で、前記複数の第二の回転体のそれぞれの回転速度を異なる変調周期で変調する速度変調制御部と、
前記回転速度を変動に応じた、前記第一の駆動源の駆動トルクの値又は前記駆動トルクの値と比例関係を持った値の変動量を示す変動トルクデータを取得するトルクデータ取得部と、
前記変動トルクデータを前記変調周期毎に復調し、前記変調周期毎の復調トルクデータを取得する復調部と、
前記変調周期毎の復調トルクデータにおいて前記変動量が基準値となるときの、前記変調周期と対応する第二の回転体の回転速度を算出し、前記第二の回転体と対応する前記第二の駆動源に前記回転速度の目標値として設定する速度算出部と、を有する画像形成装置。 An image forming apparatus having a transport device for controlling a first rotating body that is rotationally driven by a first driving source and a plurality of second rotating bodies that are rotationally driven by a plurality of independent second driving sources. And
The transport device is
With the first rotating body
With the plurality of second rotating bodies,
Has a rotating body control device,
The rotating body control device is
An operation control unit that brings the plurality of second rotating bodies into contact with and separated from the first rotating body at the same time.
A speed modulation control unit that modulates the rotation speeds of the plurality of second rotating bodies at different modulation cycles in a state where the first rotating body and the plurality of second rotating bodies are in contact with each other.
A torque data acquisition unit that acquires fluctuation torque data indicating a fluctuation amount of the drive torque value of the first drive source or a value having a proportional relationship with the drive torque value according to the fluctuation of the rotation speed.
A demodulation unit that demodulates the fluctuation torque data for each modulation cycle and acquires demodulation torque data for each modulation cycle.
The rotation speed of the second rotating body corresponding to the modulation cycle is calculated when the fluctuation amount becomes a reference value in the demodulation torque data for each modulation cycle, and the second rotating body corresponding to the second rotating body is calculated. An image forming apparatus having a speed calculation unit for setting a target value of the rotation speed as a drive source of the above.
前記複数の第二の回転体を同時に前記第一の回転体と接離させ、
前記第一の回転体と前記複数の第二の回転体とが当接した状態で、前記複数の第二の回転体のそれぞれの回転速度を異なる変調周期で変調し、
前記回転速度を変調に応じた、前記第一の駆動源の駆動トルクの値又は前記駆動トルクの値と比例関係を持った値の変動量を示す変動トルクデータを取得し、
前記変動トルクデータを前記変調周期毎に復調し、前記変調周期毎の復調トルクデータを取得し、
前記変調周期毎の復調トルクデータにおいて前記変動量が基準値となるときの、前記変調周期と対応する第二の回転体の回転速度を算出し、前記第二の回転体と対応する前記第二の駆動源に前記回転速度の目標値として設定する、回転体制御方法。 A rotating body by a rotating body control device that controls a first rotating body that is rotationally driven by a first driving source and a plurality of second rotating bodies that are rotationally driven by a plurality of independent second driving sources. It ’s a control method,
The plurality of second rotating bodies are simultaneously brought into contact with and separated from the first rotating body.
In a state where the first rotating body and the plurality of second rotating bodies are in contact with each other, the rotation speeds of the plurality of second rotating bodies are modulated by different modulation cycles.
Fluctuation torque data indicating the fluctuation amount of the drive torque value of the first drive source or the value proportional to the drive torque value according to the modulation of the rotation speed is acquired.
The fluctuation torque data is demodulated for each modulation cycle, and the demodulated torque data for each modulation cycle is acquired.
The rotation speed of the second rotating body corresponding to the modulation cycle is calculated when the fluctuation amount becomes a reference value in the demodulation torque data for each modulation cycle, and the second rotating body corresponding to the second rotating body is calculated. A method for controlling a rotating body, which is set as a target value of the rotation speed in the drive source of the above.
前記複数の第二の回転体を同時に前記第一の回転体と接離させ、
前記第一の回転体と前記複数の第二の回転体とが当接した状態で、前記複数の第二の回転体のそれぞれの回転速度を異なる変調周期で変調し、
前記回転速度を変調に応じた、前記第一の駆動源の駆動トルクの値又は前記駆動トルクの値と比例関係を持った値の変動量を示す変動トルクデータを取得し、
前記変動トルクデータを前記変調周期毎に復調し、前記変調周期毎の復調トルクデータを取得し、
前記変調周期毎の復調トルクデータにおいて前記変動量が基準値となるときの、前記変調周期と対応する第二の回転体の回転速度を算出し、前記第二の回転体と対応する前記第二の駆動源に前記回転速度の目標値として設定する、処理を実行させる回転体制御プログラム。 It is executed by a rotating body control device that controls a first rotating body that is rotationally driven by a first driving source and a plurality of second rotating bodies that are rotationally driven by a plurality of independent second driving sources. It is a rotating body control program, and the rotating body control device
The plurality of second rotating bodies are simultaneously brought into contact with and separated from the first rotating body.
In a state where the first rotating body and the plurality of second rotating bodies are in contact with each other, the rotation speeds of the plurality of second rotating bodies are modulated by different modulation cycles.
Fluctuation torque data indicating the fluctuation amount of the drive torque value of the first drive source or the value proportional to the drive torque value according to the modulation of the rotation speed is acquired.
The fluctuation torque data is demodulated for each modulation cycle, and the demodulated torque data for each modulation cycle is acquired.
The rotation speed of the second rotating body corresponding to the modulation cycle is calculated when the fluctuation amount becomes a reference value in the demodulation torque data for each modulation cycle, and the second rotating body corresponding to the second rotating body is calculated. A rotating body control program for executing processing, which is set as a target value of the rotational speed in the driving source of the above.
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