JP2004280058A - ベルト駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 この発明は、ベルト18を周長方向に分割した一定数の領域にそれぞれ形成された、前記周長方向に幅の異なるマークと、前記ベルト上の前記マークを検出するセンサとを備え、このセンサを前記マークが通過する時間から前記ベルトの位置を検出し、この検出位置に応じた前記ベルトの速度補正制御を行うものである。
【選択図】 図1
Description
、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、これらの単色トナー画像を順次に重ねて転写して用紙上にカラー画像を記録するタンデム方式のプリンタが主流となってきている。
であるかがわかっていないと転写ベルトの速度補正を行うことができないため、図9に示すように転写ベルト4、7上に基準点を示すホームポジションマーク11を付けておき、このマーク11を図10に示すようにセンサ12で検出することで転写ベルト4、7のホームポジション(以下HPという)を検知できるようにすることが考えられている。
本発明は、ベルトの速度制御までに要する時間を短縮することができるベルト駆動装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、ベルトの速度制御に要する時間を短縮することができて最初の画像形成の時間を短縮することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
さらに、ベルトの速度制御に要する時間を短縮することができて最初の画像形成の時間を短縮することができる画像形成装置を提供できる。
まず、画像データは、制御部21でシアン(以下Cという)、マゼンタ(以下Mという)、イエロー(以下Yという)、ブラック(以下Kという)の各色の画像データに分解されて書き込み用の各色のデータに変換され、露光手段としての書き込みユニット16K、16M、16C、16Yに送られる。書き込みユニット16K、16M、16C、16Yは、制御部21からのC,M,Y,Kの各色の画像データをレーザ光等の光信号に変換し、この光信号で感光体ドラム15K、15M、15C、15Yを露光する。
制御部21は、画像形成(印刷)開始要求が発生すると(ステップA1)、まず、転写ベルト駆動用モータを駆動して一定の速度で転写ベルト18をその分割した1領域分の長さだけ回転させた(ステップA2)後に停止させる(ステップA4)。転写ベルト18の回転と同時に、図示しないマーク検出センサとしてのHPセンサが転写ベルト18上のマークM1〜M8のパターン(ラインパターン)を検出する(ステップA3)。
あらかじめ転写ベルト18の基準位置からの1周期分の厚み偏差または速度変動を測定しておき、その情報を本装置内の記憶手段としてのメモリに保存しておく。転写ベルト18の厚み偏差または速度変動については本装置の組み立て時に、高精度の測定器を使用して測定を行い、その結果を本装置内のメモリに速度補正用データとして保存しておく。
制御部21は、転写ベルト18の駆動時には、上記の速度補正用データに基づいて転写ベルト18の駆動軸の回転速度(または書き込みユニット16K、16M、16C、16Yによる各色の画像データ書き込みタイミング)を転写ベルト18の速度変動がキャンセルされるように制御することで、転写ベルト18の速度変動を低減させる処理を行う。
制御部21は、画像形成(印刷)開始要求が発生すると(ステップB1)、まず、転写ベルト駆動用モータを駆動して一定の速度で転写ベルト18をその分割した1領域分の長さだけ回転させた(ステップB2)後に停止させる(ステップB4)。転写ベルト18の回転と同時に、HPセンサ25が転写ベルト18上のラインからなるマークM9〜M16のパターン(ラインパターン)を検出し、制御部21はHPセンサ25の出力信号に基づき転写ベルト18の回転中にHPセンサ25を通過したラインの数(マーク毎に異なる)を計数してマークを検出する(ステップB3)。
制御部21は、画像形成開始要求が発生すると(ステップC1)、HPセンサ25に転写ベルト18上のマークM17〜M24の測定を行わせ、HPセンサ25の値を読み込む(ステップC2)。制御部21は、HPセンサ25の出力値をA/Dコンバータでデジタル値に変換して数値化し、この値をあらかじめ設定したスレッシュ値と比較して、現在のHPセンサ25の位置が転写ベルト18の8分割した領域a1〜a8のうちのどの領域にあるかを判別し、その判別した領域の速度補正用データを起点として速度補正用データを転写ベルト18の1周分メモリから読み込む(ステップC3)。制御部21は、そのメモリから読み込んだ速度補正用データに基づいて転写ベルト駆動用モータの速度制御による転写ベルト18の速度制御を開始し(ステップC4)、本実施形態1の各部を制御して上述のように画像出力(画像形成)を行わせる(ステップC5)。
制御部21は、画像形成開始要求(D1)が発生すると、HPセンサ25に転写ベルト18上のマークM26〜M33の測定を行わせ、HPセンサ25の値を読み込む(ステップD2)。制御部21は、HPセンサ25の出力値をA/Dコンバータでデジタル値に変換して数値化し、この値をあらかじめ設定したスレッシュ値と比較して、現在のHPセンサ25の位置が転写ベルト18の8分割した領域a1〜a8のうちのどの領域にあるかを判別し、その判別した領域の速度補正用データを起点として速度補正用データをメモリから読み込む(ステップD3)。制御部21は、そのメモリから読み込んだ速度補正用データに基づいて転写ベルト駆動用モータの速度制御による転写ベルト18の速度制御を開始し(ステップD4)、本実施形態1の各部を制御して上述のように画像出力(画像形成)を行わせる(ステップD5)。
図22において、符号12はHPセンサ、101はRAM、102はカウンタ、103はROM、104はCPU、105はモータ制御部、106はモータドライバ、107は転写ベルト駆動用モータをそれぞれ示す。
以下図23のフローチャートに従って本実施形態7の動作を説明する。
CPU104は、印刷開始要求(ステップE1)が発生すると、前回停止時に記憶しておいたベルト18の停止位置情報を一時記憶メモリであるRAM101から読み込み(ステップE2)、固定メモリであるROM103から速度補正制御用データを読み込む(ステップE3)。
モータ制御部105は、上記の速度補正制御用データに基づいてモータ107の速度制御を行うこてにより転写ベルト51の駆動軸の回転速度を制御する。この場合、モータ制御部105は、転写ベルト51の速度変動がキャンセルされるようにモータ107の速度を制御することで、転写ベルト51の速度変動を低減させる処理を行うものとする。
比率の計算をするとき、モータ107の立ち上がり時や転写ベルト18の停止時の過渡的な遅れ分も考慮すると、なお精度が高くなる。
CPU104は、次回のモータ107の起動時には、この更新された停止位置の情報に基づいて、RAM101から速度補正制御用データの読み込みをおこない、その速度補正制御用データに基づいてモータ107の速度制御を開始する。
これにより、次回のモータ107の起動時に、一度ベルト18のHPマーク11をHPセンサ12が検出するまでベルト18を回転させるということなしで、ベルト18の速度補正制御を開始することができるため、ベルト18の速度制御に要する時間を短縮することが可能となり、ファーストプリントの時間を短縮した画像出力装置を実現することができる。
また、不要なベルトの回転を行う必要がなくなるため、ベルトの寿命を延ばすことができる。
CPU104は、印刷開始要求(ステップF1)が発生すると、前回のベルト18の停止時にRAM101に記憶しておいた停止位置情報を読み出し(ステップF2)、ROM103から速度補正制御用データの読み込み(ステップF3)をおこなう。
CPU104は、ROM103に記録された停止位置情報と速度補正制御用データのテーブルから、現在のベルト18の駆動ローラ19上に位置する領域を求めて、その領域を起点として速度補正制御用データを使用してモータ107の速度制御をモータ制御部106に開始させる(ステップF4)。
CPU104は、速度補正制御用データに基づいて転写ベルト18の速度制御を開始させた後、上述のように画像出力処理を開始させる(ステップF5)。CPU104は、画像出力が終了すると、検出手段12の検出信号からHPマーク11の検出を行い(ステップF7)、検出手段12がHPマーク11を検出した時点から計測手段としてのカウンタ102によって、モータ107に与えられたパルスの数の計測を開始させ(ステップF8)、転写ベルト18が停止した段階でカウンタ102のパルス数計測を終了させる(F10)。このパルス数の計測は、ベルト18の1周分を駆動するためのパルス数を計測できるカウンタ102を計測手段として使用して計測するものとする。
本フローチャートではHPマーク11の検出(ステップF7)から転写ベルト18の停止までの間のパルス数の計測(ステップF10)は、印刷終了後に行う形で説明したが、HPセンサ12によるHPマーク11の検出とその後のモータ107に与えるパルス数の計測は、モータ107の速度制御を開始した時点から常に実施する構成としてもよい。
CPU104は、印刷開始要求が発生する(ステップG1)と、前回のベルト18の停止時にRAM101に記憶しておいた停止位置情報を読み出し(ステップG2)、速度補正制御用データの読み込みをおこなう(ステップG3)。
速度補正制御用データであるベルト18の厚み偏差または速度変動の情報は、あらかじめベルト18の基準位置からの1周期分の厚み偏差または速度変動を測定しておき、その情報を装置内のROM103に保存しておく。ベルト18の厚み偏差、および速度変動については装置の組み立て時に、高精度の測定器を使用して測定をおこない、その結果を装置内のROM103に保存しておくものとする。
CPU104は、モータ107の速度制御を開始すると同時に、検出手段12の検出信号からHPマーク11を検出するまでの実時間の測定をカウンタ102に開始させる(ステップG5)。CPU104は、HPマーク11を検出した段階でカウンタ102の時間計測を終了させる(ステップG7)。
CPU104は、カウンタ102が測定したHPマーク11検出からベルト18の停止までの時間をteとすると、ベルト18の1周分の時間Tに対するteの比率を計算し、ベルト18の停止位置が、ベルト18全周に対してHPマーク11からどの位離れたどの位置にあるかを算出し(ステップG17)、そのベルト停止位置情報によりRAM101内のベルト停止位置情報を更新して(ステップG18)終了する(ステップG19)。
CPU104は、印刷開始要求が発生する(ステップH1)と、前回のベルト18停止時に記憶しておいた停止位置情報をRAM101から読み出し(ステップH2)と、速度補正制御用データの読み込み(ステップH3)を行う。
CPU104は、停止位置情報と速度補正制御用データのテーブルから、現在の駆動ローラ19上に位置するベルト18の領域を求めて、その領域を起点として速度補正制御用データを使用してモータ107の速度制御をモータ制御部106に開始させる(ステップH4)。
ベルトの再駆動からHP検出までの予測時間ts’を求めてそれを記憶するのと同様な予測パルス数を求めてそれを記憶することも同様に有効である。
また、停止時にベルト18が感光体ドラムと接する位置も変わるために、起動時の速度差によりベルト18の特定の個所が劣化することが減少し、ベルト18の寿命を延ばすことができる。
21 制御部
M1〜M32、30〜33 マーク
25、28、29 センサ
11 ホームポジションマーク
12 ホームポジションセンサ
101 RAM
102 カウンタ
103 ROM
104 CPU
105 モータ制御部
106 モータドライバ
107 モータ
Claims (23)
- ベルトの位置情報と該ベルトの速度変動の関係を該ベルトの1周分についてあらかじめ記憶しておき、この関係に基づいて前記ベルトの駆動速度を補正することで前記ベルトの速度変動量を低減する機能をもつベルト駆動装置において、前記ベルトを周長方向に分割した一定数の領域にそれぞれ形成された、前記周長方向に幅の異なるマークと、前記ベルト上の前記マークを検出するセンサとを備え、このセンサを前記マークが通過する時間から前記ベルトの位置を検出し、この検出位置に応じた前記ベルトの速度補正制御を行うことを特徴とするベルト駆動装置。
- ベルトの位置情報と該ベルトの速度変動の関係を該ベルトの1周分についてあらかじめ記憶しておき、この関係に基づいて前記ベルトの駆動速度を補正することで、前記ベルトの速度変動量を低減する機能をもつベルト駆動装置において、前記ベルトを周長方向に分割した一定数の領域にそれぞれ形成された、領域を示す数のラインからなるマークと、前記ベルト上の前記マークを検出するセンサとを備え、このセンサの検出信号から前記領域内のマークのライン数を計数することで前記ベルトの位置を検出し、この検出位置に応じた前記ベルトの速度補正制御を行うことを特徴とするベルト駆動装置。
- ベルトの位置情報と該ベルトの速度変動の関係を該ベルトの1周分についてあらかじめ記憶しておき、この関係に基づいて前記ベルトの駆動速度を補正することで、前記ベルトの速度変動量を低減する機能をもつベルト駆動装置において、前記ベルトを周長方向に分割した一定数の領域にそれぞれ形成された、主走査方向に幅の異なる線状のマークと、前記ベルト上の前記マークを検出するセンサとを備え、前記センサからの検出値と設定値の比較を行うことにより前記ベルトの位置を検出し、この検出位置に応じた前記ベルトの速度補正制御を行うことを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項3記載のベルト駆動装置において、前記領域毎に前記ベルト上に形成された前記マークのパターンを、前記ベルトの進行方向に対して垂直な方向の細線によるパターンを組み合わせたパターンとしたことを特徴とするベルト駆動装置。
- ベルトの位置情報と該ベルトの速度変動の関係を該ベルトの1周分についてあらかじめ記憶しておき、この関係に基づいて前記ベルトの駆動速度を補正することで、前記ベルトの速度変動量を低減する機能をもつベルト駆動装置において、前記ベルト上の前記マークを検出する複数のセンサを備え、この複数のセンサのいずれかが前記マークを検出することで前記ベルトの位置を検出し、この検出位置に応じた前記ベルトの速度補正制御を行うことを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項1〜5のいずれか1つに記載のベルト駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- ベルトの位置情報と該ベルトの速度変動の関係を該ベルト1周分についてあらかじめ固定メモリに記憶しておき、この関係に基づいて前記ベルトの駆動速度を補正することで速度変動量を低減する機能をもつベルト駆動装置において、前記ベルト上に設けたホームポジションマークと、該ホームポジションマークを検出する検出手段と、前記ベルトの移動量に関連する変化量を計測する計測手段と、ベルト停止位置の位置情報を記憶する一時記憶メモリとを有し、前記ホームポジションマークを前記検出手段により検出してから前記ベルトが停止するまでの前記変化量を前記計測手段により計測することで前記ベルトの停止位置を算出し、算出した位置情報により前記一時記憶メモリの位置情報を更新し、次回起動時には該記憶した位置情報に応じて前記ベルトの速度制御を行うことを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項7に記載のベルト駆動装置において、前記計測手段は、前記ベルト駆動装置が動作中、常時前記変化量を計測しており、前記検出手段が前記ホームポジションを検出する度に、前記変化量をクリアすることを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項7または8に記載のベルト駆動装置において、前記変化量は時間であることを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項9に記載のベルト駆動装置において、次回起動時には、開始時から前記検出手段が前記ホームポジションマークを検出するまでの実時間を前記計測手段で計測し、該実時間から逆算した推定ベルト停止位置と前記記憶した記憶ベルト停止位置との差が所定の範囲外の場合は、前記ホームポジションマークの検出時点から所定の速度制御を再度開始することを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項9に記載のベルト駆動装置において、前記計測手段が計測した時間も記憶時間として記憶し、次回起動時には、開始時から前記ホームポジションマークを検出するまでの実時間を前記計測手段で計測し、該実時間と、前記記憶時間から算出した前記ホームポジションマークを検出するまでにかかる筈の予測時間との差が所定の範囲外の場合は、前記ホームポジションマークの検出時点から所定の速度制御を再度開始することを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項9に記載のベルト駆動装置において、前記計測手段が計測した時間を用い、次に前記ホームポジションマークを検出するまでにかかる筈の予測時間を算出して記憶し、次回起動時には、開始時から前記ホームポジションマークを検出するまでの実時間を前記計測手段で計測し、該実時間と、前記記憶した予測時間との差が所定の範囲外の場合は、前記ホームポジションマークの検出時点から所定の速度制御を再度開始することを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項7または8に記載のベルト駆動装置において、前記変化量は、前記ベルトを駆動するモータに与えるパルス数であることを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項13に記載のベルト駆動装置において、次回起動時には、開始時から前記ホームポジションマークを検出するまでにモータに与えた実パルス数を前記計測手段で計測し、該実パルス数から逆算した推定ベルト停止位置と前記記憶したベルト停止位置との差が所定の範囲外の場合は、前記ホームポジションマークの検出時点から所定の速度制御を再度開始することを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項13に記載のベルト駆動装置において、前記計測手段が前記ホームポジションマークを検出してからベルト停止までに計測したパルス数も記憶パルス数として記憶し、次回起動時には、開始時から前記ホームポジションマークを検出するまで前記モータに与えた実パルス数を前記計測手段で計測し、該実パルス数と、前回ベルト停止時に記憶した記憶パルス数から算出した前記ホームポジションマークを検出するまでにかかる筈の予測パルス数との差が所定の範囲外の場合は、前記ホームポジションマークの検出時点から所定の速度制御を再度開始することを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項13に記載のベルト駆動装置において、前記計測手段が前記ホームポジションマークを検出してからベルト停止までに計測したパルス数を用い、次に前記ホームポジションマークを検出するまでに前記モータに与える筈の予測パルス数を算出して記憶し、次回起動時には、開始時から前記ホームポジションマークを検出するまでに前記モータに与えた実パルス数を前記計測手段で計測し、該実パルス数と、前記記憶した予測パルス数との差が所定の範囲外の場合は、前記ホームポジションマークの検出時点から所定の速度制御を再度開始することを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項7ないし16のいずれか1つに記載のベルト駆動装置において、ベルト停止命令が出たとき、時間、もしくはパルス数のいずれかによってその都度設定する遅延量に従ったモータ駆動を行って後、所定の停止動作を行うことを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項17に記載のベルト駆動装置において、前記その都度設定する遅延量は、前記ベルトの特定の移動距離に対応する値を毎回増加させることにより設定されるものであることを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項17に記載のベルト駆動装置において、前記遅延量は、乱数発生器等により無作為に設定されるものであることを特徴とするベルト駆動装。
- 請求項18または19に記載のベルト駆動装置において、前記遅延量は、前記ベルトの1周分の距離に対応する値を超えないように設定されることを特徴とするベルト駆動装置。
- 請求項7ないし20のいずれか1つに記載のベルト駆動装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項21に記載の画像形成装置において、前記ベルトは転写紙搬送ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項21に記載の画像形成装置において、前記ベルトは中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
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