JP2007033723A - Belt driving device, image forming apparatus and copying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ベルト駆動ローラで支持されたベルトの駆動制御に関し、特に、該ベルトに付加ローラが当接し該付加ローラの回転速度の変動によってベルトの駆動制御が乱される可能性が高いベルト駆動装置の改良に関する。本発明は、これに限定する意図ではないが、例えばプリンタ，複写機およびファクシミリ装置に使用できる。 The present invention relates to drive control of a belt supported by a belt drive roller, and in particular, belt drive in which an additional roller is in contact with the belt and the belt drive control is likely to be disturbed by fluctuations in the rotation speed of the additional roller. It relates to the improvement of the apparatus. The present invention is not intended to be limited to this, but can be used, for example, in printers, copiers, and facsimile machines.
従来、例えば画像形成装置の中間転写ベルトの移動を制御するベルト速度制御装置は、中間転写ベルト上に周方向に沿って多数の目盛を等間隔を置いて形成したテープ状のスケールをベルト表面の側端付近に貼り付け、該スケール上の各目盛（マーク）を１つのセンサ（反射型フォトセンサ）により検知して、検知信号からベルト速度を検出して、該ベルト速度が目標速度になるようにベルト駆動モータの回転速度をフィードバック制御（定速制御）し、それにより中間転写ベルトを理想的な速度（等速）で移動するようにしている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a belt speed control device that controls movement of an intermediate transfer belt of an image forming apparatus has a tape-like scale formed on the intermediate transfer belt at a regular interval along a circumferential direction with a tape-like scale formed on the belt surface. Affixed in the vicinity of the side edge, each scale (mark) on the scale is detected by one sensor (reflective photosensor), and the belt speed is detected from the detection signal so that the belt speed becomes the target speed. Further, the rotational speed of the belt drive motor is feedback controlled (constant speed control), so that the intermediate transfer belt is moved at an ideal speed (constant speed).
特許文献１には、無端ベルト上のスケールの継ぎ目がスケールセンサ位置を通過するときのスケールマークの不連続による、フィードバック制御のベルト速度の動揺を防止するために、無端ベルト上のスケールの継ぎ目あたりにホームマークを付加し、かつこのホームマークを検知するホームマークセンサを備えて、スケールセンサのスケールマーク検知信号が表わす速度が目標速度に合致するようにモータを駆動するコントローラのモータ制御出力を、ホームマークセンサがホームマークを検出していない間に速度メモリに記憶し、ホームマークセンサがホームマークを検出している間は、該速度メモリのモータ制御出力にてモータを駆動するベルト駆動装置が記載されている。特許文献２には、スケールの劣化によりスケールマーク読み取りが不正確になるときには、警報を発生するベルト駆動装置および画像形成装置が記載されている。
In
ところで、中間転写ベルトは、それを駆動する駆動ローラと、該ベルトを張架支持する従動ローラで支持され、また該ベルトには、感光体上のトナー画像をベルトに転写する１次転写ローラおよびベルトに転写されたトナー画像を用紙（転写紙）に転写する２次転写ローラが接触するが、中間転写ベルトの駆動開始から目標速度近くまでの起動期間は、駆動ローラを回転駆動するベルト駆動モータにおいては、一番トルクが必要となる期間であり、この期間内に中間転写ベルトに接触する他のローラ、例えば従動ローラ又は転写ローラ、が中間転写ベルトの速度に一致しないと、ベルト駆動モータに対する大きな負荷となったり、又はベルト速度制御装置の駆動目標速度よりも中間転写ベルトの速度が高くなってしまい、立上り速度が不安定になり、立上りからフィードバック制御への移行が不安定になる。 By the way, the intermediate transfer belt is supported by a driving roller that drives the intermediate transfer belt and a driven roller that stretches and supports the belt, and the belt includes a primary transfer roller that transfers a toner image on the photosensitive member to the belt, and The secondary transfer roller that transfers the toner image transferred to the belt to the paper (transfer paper) comes into contact, but during the start-up period from the start of driving the intermediate transfer belt to near the target speed, a belt drive motor that rotationally drives the drive roller In this period, the most torque is required, and if another roller that contacts the intermediate transfer belt, such as a driven roller or a transfer roller, does not match the speed of the intermediate transfer belt within this period, The start-up speed is unstable due to a large load or the intermediate transfer belt speed becomes higher than the target drive speed of the belt speed controller. Now, the transition to the feedback control becomes unstable from the rising.
すなわち、不安定な立上り速度からフィードバック制御に移行すると、中間転写ベルトに接触するローラの立上り速度が中間転写ベルトより遅いときには、負荷が大きくベルト駆動モータに過電流が流れ、モータ駆動が停止してしまう。また、中間転写ベルトに対して接触するローラの速度が速い場合は、負荷が軽くなるのでベルト駆動モータへの電流を下げるように制御する。中間転写ベルトは、実際には、ベルト駆動モータで駆動されているのではなく接触している駆動ローラで駆動されて速くなっているため、フィードバック制御が正常に働かない乱調により速度振動が発生し、ベルト駆動モータ停止に至ってしまう。 That is, when shifting from an unstable rising speed to feedback control, when the rising speed of the roller contacting the intermediate transfer belt is slower than that of the intermediate transfer belt, the load is large and an overcurrent flows to the belt drive motor, and the motor drive stops. End up. Further, when the speed of the roller contacting the intermediate transfer belt is high, the load is reduced, so that the current to the belt driving motor is controlled to be lowered. Since the intermediate transfer belt is actually driven not by a belt drive motor but by a driving roller that is in contact with the intermediate transfer belt, the intermediate transfer belt speeds up due to irregularities in which feedback control does not work normally. The belt drive motor will be stopped.
例えば、図１２は、起動時のモータ駆動が安定するまでの軌跡をグラフ化したものである。具体的には、図１２に示すように、駆動ローラの周速度（ベルト速度）よりも２次転写ローラの周速度の立上りが遅い場合には、その分中間転写ベルトの摩擦負荷となり、駆動ローラを回転させているベルト駆動モータの負荷トルクが必要以上に増加しモータに過大な電流が流れ、ベルト駆動制御装置は異常と判断してベルト駆動モータを停止させる。また、ベルト移動方向で上流側の駆動ローラと下流側の２次転写ローラ間において、転写ベルトのたるみが生じてしまう。その結果、転写ベルト上に傷がつく等の問題が発生し、画像の乱れに繋がる恐れがあった。また逆に、駆動ローラよりも２次転写ローラの速度が速い場合は、駆動ローラを回転させているモータの負荷トルクが必要以上に小さくなり、駆動電流値が低下してフィードバックコントローラ又はモータドライバが異常事態と判断して、制御不能となる、又はベルト駆動モータを停止させる。 For example, FIG. 12 is a graph showing the trajectory until the motor drive at the time of startup is stabilized. Specifically, as shown in FIG. 12, when the rise of the peripheral speed of the secondary transfer roller is slower than the peripheral speed (belt speed) of the drive roller, the friction load of the intermediate transfer belt is correspondingly increased. The load torque of the belt drive motor that rotates the belt increases more than necessary, and an excessive current flows through the motor. The belt drive control device determines that there is an abnormality and stops the belt drive motor. In addition, the transfer belt is slack between the upstream drive roller and the downstream secondary transfer roller in the belt moving direction. As a result, problems such as scratches on the transfer belt may occur, leading to image distortion. Conversely, when the speed of the secondary transfer roller is faster than that of the drive roller, the load torque of the motor rotating the drive roller becomes unnecessarily small, and the drive current value decreases and the feedback controller or motor driver becomes It is judged as an abnormal situation, and control becomes impossible or the belt drive motor is stopped.
本発明は、ベルトを円滑に駆動することを第１の目的とし、ベルト負荷によるベルト駆動の異常を防止することを第２の目的とし、ベルトに接触する付加ローラの立上り速度のばらつきによるベルト駆動の誤動作を回避することを第３の目的とする。 The first object of the present invention is to smoothly drive the belt, and the second object is to prevent an abnormality in the belt driving due to the belt load, and the belt driving due to the variation in the rising speed of the additional roller contacting the belt. The third object is to avoid the malfunction.
（１）ベルト(10)を支持し移送駆動する駆動ローラ(14)；
該駆動ローラを回転駆動するベルト駆動モータ(14m)；
前記移送駆動による前記ベルトの移動に同期して、所定短距離の移動を表わす移動同期信号(St)を発生する移動信号発生手段(5s,6t,6tP)；
ベルト駆動モータを起動した後前記ベルト(10)の移動速度を目標速度(Vo1)にするようにベルト駆動モータの駆動を制御する第１制御手段(14d,14p)；
前記ベルトに当接する付加ローラ(22)；
該付加ローラを回転駆動する付加ローラ駆動モータ(22m)；および、
付加ローラ駆動モータ(22m)の駆動を制御し、ベルト駆動モータ(14m)の前記起動の間の前記移動同期信号(St)に基づいて、前記ベルトの移動速度の上昇に連動して付加ローラ駆動モータ(22m)の回転速度を上げる第２制御手段(22d,22p)；
を備えるベルト駆動装置。
(1) A driving roller (14) for supporting and driving the belt (10);
A belt drive motor (14 m) for rotationally driving the drive roller;
Movement signal generating means (5s, 6t, 6tP) for generating a movement synchronization signal (St) indicating movement of a predetermined short distance in synchronization with movement of the belt by the transfer drive;
First control means (14d, 14p) for controlling the driving of the belt driving motor so that the moving speed of the belt (10) becomes the target speed (Vo1) after starting the belt driving motor;
An additional roller (22) contacting the belt;
An additional roller drive motor (22m) for rotationally driving the additional roller; and
Based on the movement synchronization signal (St) during the start of the belt drive motor (14m), the drive of the additional roller drive motor (22m) is controlled, and the additional roller drive is interlocked with the increase in the belt moving speed. Second control means (22d, 22p) for increasing the rotational speed of the motor (22m);
A belt drive device comprising:
なお、理解を容易にする為に括弧内には、図面に示し後述する実施例の相当要素又は対応要素の符号もしくは相当事項又は対応事項を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。 In addition, in order to facilitate understanding, in parentheses, reference numerals or equivalent matters of corresponding elements of the embodiments shown in the drawings and described later, or corresponding elements, or corresponding matters are added for reference. The same applies to the following.
ベルト駆動モータ(14m)の起動の間、第２制御手段(22d,22p)が、ベルト(10)の移動同期信号(St)に基づいて、ベルト速度の上昇に連動して付加ローラ駆動モータ(22m)の回転速度を上げるので、付加ローラ(22)の周速度が過小又は過大になることがない。すなわち、付加ローラ(22)がベルト移動に対して過大な負荷になるとか、異常な増速器になることなどがない。２つのモータ(14m,22m)を立上げる起動期間でのローラ間の速度差を極力抑えることができる。安定した立上り制御が行える。 During the start of the belt drive motor (14m), the second control means (22d, 22p) is connected to the additional roller drive motor (in accordance with the increase in the belt speed based on the movement synchronization signal (St) of the belt (10). Since the rotational speed of 22m) is increased, the peripheral speed of the additional roller (22) does not become too low or too high. That is, the additional roller (22) does not become an excessive load with respect to the belt movement and does not become an abnormal speed increaser. The speed difference between the rollers during the start-up period in which the two motors (14 m, 22 m) are started up can be minimized. Stable start-up control can be performed.
（２）第２制御手段(22d,22p)は、ベルト駆動モータ(14m)の前記起動の間、前記ベルトの移動速度に対応する電流値を付加ローラ駆動モータ(22m)に通電する；上記（１）に記載のベルト駆動装置。 (2) The second control means (22d, 22p) energizes the additional roller drive motor (22m) with a current value corresponding to the belt moving speed during the activation of the belt drive motor (14m); The belt driving device according to 1).
（２ａ）第２制御手段(22d,22p)は、ベルト移動速度の複数領域区分の各領域宛ての目標電流値データを保持するメモリ（起動テーブル）を含み、前記ベルトの移動速度が属する領域の目標電流値データを読み出して、該目標電流値データが表わす値に付加ローラ駆動モータ(22m)の駆動電流を制御する；上記（２）に記載のベルト駆動装置。 (2a) The second control means (22d, 22p) includes a memory (startup table) that holds target current value data addressed to each region of the belt movement speed in a plurality of regions, The belt drive device according to (2), wherein the target current value data is read and the drive current of the additional roller drive motor (22m) is controlled to a value represented by the target current value data.
（３）ベルト駆動装置は更に、前記付加ローラの回転に同期して、その周速度に比例する周波数の回転同期信号(Se)を発生する回転信号発生手段(6e,6eP)；を備え、第２制御手段(22d,22p)は、前記回転同期信号(Se)に基づいて、前記ベルト駆動モータ(14m)の前記起動の間、前記ベルトの移動速度に前記付加ローラの周速度を合わせるように付加ローラ駆動モータ(22m)の駆動電流を制御する；上記（１）に記載のベルト駆動装置。 (3) The belt drive device further includes rotation signal generating means (6e, 6eP) for generating a rotation synchronization signal (Se) having a frequency proportional to the peripheral speed in synchronization with the rotation of the additional roller. 2. The control means (22d, 22p) adjusts the peripheral speed of the additional roller to the moving speed of the belt during the activation of the belt drive motor (14m) based on the rotation synchronization signal (Se). The belt drive device according to (1) above, wherein the drive current of the additional roller drive motor (22 m) is controlled.
（３ａ）第１制御手段は、前記起動を終えるとき起動の終了を表わす信号（Ｓｓｗ＝「１」）を第２制御手段に与える；上記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載のベルト駆動装置。 (3a) When the first control means ends the activation, the first control means gives a signal (Ssw = “1”) indicating the completion of the activation to the second control means; any one of (1) to (3) above Belt drive device.
（４）前記ベルト駆動モータ(14m)の前記起動の後、第１および第２制御手段は、それぞれに宛てられた目標速度(Vo1,Vo2)に前記ベルトの移動速度を合わすように、ベルト駆動モータ(14m)および付加ローラ駆動モータ(22m)の駆動電流を制御する；上記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載のベルト駆動装置。 (4) After the start of the belt drive motor (14m), the first and second control means drive the belt so that the moving speed of the belt matches the target speed (Vo1, Vo2) assigned to each. The belt drive device according to any one of (1) to (3), wherein the drive current of the motor (14m) and the additional roller drive motor (22m) is controlled.
（４ａ）第１および第２制御手段はそれぞれ、ベルト駆動の停止指示に応答して、ベルト駆動モータ(14m)および付加ローラ駆動モータ(22m)の減速を開始する；上記（１）乃至（４）のいずれか１つに記載のベルト駆動装置。 (4a) The first and second control means respectively start decelerating the belt drive motor (14m) and the additional roller drive motor (22m) in response to the belt drive stop instruction; (1) to (4) above The belt driving device according to any one of the above.
（４ｂ）第２制御手段(22d,22p)は、ベルト駆動モータ(14m)の減速の間、前記ベルトの移動速度に対応する電流値を付加ローラ駆動モータ(22m)に通電する；上記（１）乃至（４ａ）のいずれか１つに記載のベルト駆動装置。 (4b) The second control means (22d, 22p) energizes the additional roller drive motor (22m) with a current value corresponding to the moving speed of the belt while the belt drive motor (14m) is decelerated; The belt driving device according to any one of (4a) to (4a).
（４ｃ）第２制御手段(22d,22p)は、ベルト移動速度の複数領域区分の各領域宛ての目標電流値データを保持するメモリ（減速テーブル）を含み、前記ベルトの移動速度が属する領域の目標電流値データを読み出して、該目標電流値データが表わす値に付加ローラ駆動モータ(22m)の駆動電流を制御する；上記（４ｂ）に記載のベルト駆動装置。 (4c) The second control means (22d, 22p) includes a memory (deceleration table) that holds target current value data addressed to each region of the plurality of belt movement speed regions, and the belt movement speed belongs to the area to which the belt movement speed belongs. Read the target current value data, and control the drive current of the additional roller drive motor (22m) to the value represented by the target current value data; the belt drive device according to (4b) above.
（４ｄ）ベルト駆動装置は更に、前記付加ローラの回転に同期して、その周速度に比例する周波数の回転同期信号(Se)を発生する回転信号発生手段(6e,6eP)；を備え、第２制御手段(22d,22p)は、前記回転同期信号(Se)に基づいて、ベルト駆動モータ(14m)の減速の間、前記ベルトの移動速度に前記付加ローラの周速度を合わせるように付加ローラ駆動モータ(22m)の駆動電流を制御する；上記（１）乃至（４ａ）のいずれか１つに記載のベルト駆動装置。 (4d) The belt drive device further includes rotation signal generation means (6e, 6eP) for generating a rotation synchronization signal (Se) having a frequency proportional to the peripheral speed in synchronization with the rotation of the additional roller. 2. The control means (22d, 22p) is configured to add the additional roller so as to match the peripheral speed of the additional roller with the moving speed of the belt during the deceleration of the belt drive motor (14m) based on the rotation synchronization signal (Se). The belt drive device according to any one of (1) to (4a) above, wherein the drive current of the drive motor (22m) is controlled.
（４ｅ）前記移動信号発生手段(5s,6t,6tP)は、前記ベルトの移動方向(y)に所定ピッチで分布する多数のマーク(5s)を有し前記ベルトに添着されたテープ(11)，および、各マークの通過を検出してタイミングマーク検出信号(St)を発生するタイミングマークセンサ(6t)、を含み；ベルト駆動装置は更に、前記テープ(11)の継目の隣に形成したホームポジションマーク(5h)および該ホームポジションマーク(5h)の通過を検出してホームポジションマーク検出信号(Sh)を発生するホームポジションマークセンサ(6h)を備え；第１および第２制御手段の少なくとも一方が、前記ホームポジションマークセンサ(6h)がホームポジションマーク(5h)を非検出の間の前記移動同期信号(St)に基づいて前記ベルトの移動速度を算出して保持し、前記ホームポジションマークセンサ(6h)がホームポジションマーク(5h)を検出している間はその直前の非検出の間に算出した移動速度の保持を継続する；上記（１）乃至（４ｄ）のいずれか１つに記載のベルト駆動装置。 (4e) The movement signal generating means (5s, 6t, 6tP) includes a plurality of marks (5s) distributed at a predetermined pitch in the movement direction (y) of the belt, and a tape (11) attached to the belt And a timing mark sensor (6t) that detects the passage of each mark and generates a timing mark detection signal (St); the belt drive device further includes a home formed next to the joint of the tape (11) A home position mark sensor (6h) for detecting the passage of the position mark (5h) and the home position mark (5h) and generating a home position mark detection signal (Sh); at least one of the first and second control means The home position mark sensor (6h) calculates and holds the moving speed of the belt based on the movement synchronization signal (St) while the home position mark (5h) is not detected. (6 While the h) detects the home position mark (5h), the movement speed calculated during the previous non-detection is maintained; any one of (1) to (4d) above Belt drive device.
（５）上記（１）乃至（４ｄ）のいずれか１つに記載のベルト駆動装置；
該ベルト駆動装置の前記ベルト(10)に可視画像を生成する作像手段；
前記ベルト駆動装置の前記付加ローラ(22)を用いて前記ベルト(10)の可視画像を用紙に転写する手段(510)；および、
可視画像が転写された用紙に該可視画像を固定する定着手段(25)；
を備える画像形成装置(100)。
(5) The belt driving device according to any one of (1) to (4d) above;
Imaging means for generating a visible image on the belt (10) of the belt drive;
Means (510) for transferring a visible image of the belt (10) onto a sheet using the additional roller (22) of the belt driving device; and
Fixing means (25) for fixing the visible image on a sheet onto which the visible image is transferred;
An image forming apparatus (100) comprising:
（６）上記（５）に記載の画像形成装置(100)；
原稿の画像を読み取り、該画像を表す画像データを生成する原稿スキャナ(300)；および、
前記画像データを前記画像形成装置(100)に適合する画像データに変換して該画像形成装置に出力する画像データ処理手段(IPP)；
を備える複写装置。
(6) The image forming apparatus (100) according to (5) above;
A document scanner (300) for reading an image of a document and generating image data representing the image; and
Image data processing means (IPP) for converting the image data into image data suitable for the image forming apparatus (100) and outputting the image data to the image forming apparatus;
A copying apparatus comprising:
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。 Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
図１に、本発明の第１実施例の複合機能フルカラーデジタル複写機の機構部の概要を示す。このフルカラー複写機は、大略で、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）４００と、操作ボード５００（図２）と、カラースキャナ３００と、カラープリンタ１００と、給紙テーブル２００の各ユニットで構成されている。機内のシステムコントローラ５０１（図２）には、パソコンＰＣが接続したＬＡＮ（Local Area Network）が接続されている。この複写機のシステムコントローラ５０１（図２）は、通信網（インターネット）に接続することができる。また、機内のファクシミリコントローラＦＣＵ ５０６（図２）は、交換機ＰＢＸおよび公衆通信網ＰＮを介して、ファクシミリ通信をすることが出来る。
FIG. 1 shows an outline of a mechanism part of a multifunction full color digital copying machine according to a first embodiment of the present invention. This full-color copying machine is roughly constituted by units of an automatic document feeder (ADF) 400, an operation board 500 (FIG. 2), a
カラープリンタ１００の本体中央には、Ｂｋ（ブラック），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の４つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）を横に並べて配置してタンデム画像形成装置２０が構成されている。タンデム画像形成装置の各画像形成ユニットは、それぞれＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋの各色トナー像が形成される感光体４０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）を有している。
In the center of the main body of the
タンデム画像形成装置２０の上方には、レーザ露光装置２１が設けられている。露光装置２１は、各色毎に用意された各レーザダイオードを装備した４つの光源７１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）と、６面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される１組のポリゴンスキャナと、各光源の光路に配置されたｆθレンズ、長尺ＷＴＬ等のレンズやミラーから構成されている。各色の画像情報に応じてレーザダイオードから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され各色の感光体４０に照射される。
A
タンデム画像形成装置２０の下方には、無端ベルト状の透光性の中間転写ベルト１０が設置されている。中間転写ベルト１０は、図示例では３つの支持ローラ１４，１５，１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能であり、支持ローラ１４は中間転写ベルト１０を回転駆動する駆動ローラである。また、第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間には、各色の感光体から中間転写ベルト１０にトナー像を転写する一次転写手段として一次転写ローラ６２（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）が中間転写ベルト１０を間に挟んで各感光体４０に対向するように設けられている。第３の支持ローラ１６の下流には、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１７を設けられている。
Below the tandem
中間転写ベルト１０の下方には、ベルト１０を介して支持ローラ１６に対向しベルト１０に接触する２次転写ローラ２２があり、この２次転写ローラ２２が、中間転写ベルト１０上の画像を用紙に転写する。画像が転写された用紙は、搬送ベルト２４が、定着装置２５に送る。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てている。なお、図示例では２次転写ローラ２２および定着装置２５の下方に、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、用紙を反転排紙したり、用紙の両面に画像を形成するために用紙を反転して再給紙したりする反転装置２８を備えている。
Below the
このフルカラー複写機を用いてコピーをおこなうときは、ＡＤＦ４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、ＡＤＦ４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、ＡＤＦ４００を閉じて原稿を押さえる。そして、操作ボード５００（図２）のスタートスイッチを押すと、ＡＤＦ４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後、他方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは直ちに、スキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体に向け、第２走行体のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサであるＣＣＤ３６に投影し、原稿画像を画像信号に変換する。その後、操作ボード５００でのモード設定、あるいは操作ボード５００で自動モード選択が設定されている場合には原稿の読み取り結果に従い、プリンタ１００でフルカラーモードまたは白黒モードで画像形成動作を開始する。
When copying using this full-color copying machine, a document is set on the document table 30 of the
フルカラーモードが選択された場合には、各感光体が図１で反時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体の表面が帯電装置である作像関連機器１８の中の帯電ローラにより一様に帯電される。そして、各色の感光体には露光装置から各色の画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、各色の画像データに対応した潜像がそれぞれ形成される。各潜像は感光体４０が回転することにより各色の、作像関連機器１８の中の現像装置で各色のトナーが現像される。各色のトナー像は中間転写ベルト１０の搬送とともに、中間転写ベルト１０上に順次転写されて中間転写ベルト１０上にフルカラー画像を形成する。
When the full color mode is selected, each photoconductor rotates in the counterclockwise direction in FIG. Then, the surface of each photoconductor is uniformly charged by the charging roller in the
一方、給紙テーブル４３の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、給紙テーブル４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから用紙を送り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して本体内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の用紙を送り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラに突き当てて止める。そして、中間転写ベルト１０上のフルカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転駆動し、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２２との間に用紙を送り込み、２次転写ローラ２２でトナー像を用紙上に転写する。
On the other hand, one of the
トナー像が転写された用紙は、搬送ベルト２４で搬送されて定着装置２５へと送り込まれ、定着装置２５で熱と圧力とを加えて用紙に定着された後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置２２へと再給紙され、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出される。以降、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
The sheet on which the toner image has been transferred is conveyed by the conveying
白黒モードが選択された場合には、支持ローラ１５が下方に移動し、中間転写ベルト１０をＹ、Ｃ、Ｍの感光体４０から離間させる。Ｂｋの感光体のみが図１の反時計回り方向に回転し、Ｂｋ感光体の表面が、作像関連機器１８の中の帯電ローラにより一様に帯電され、Ｂｋの画像に対応するレーザ光がＢｋの感光体４０に照射され、潜像が形成され、Ｂｋのトナーにより現像されてトナー像となる。このトナー像は中間転写ベルト１０上に転写される。この際、Ｂｋ以外の３色の感光体および作像関連機器１８（転写ローラ，現像装置）は停止しており、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
When the monochrome mode is selected, the
一方、給紙カセットから用紙が給紙され、レジストローラ４９により、中間転写ベルト１０上に形成されているトナー像と一致するタイミングで転写ローラ２２へ搬送される。トナー像が転写された用紙は、フルカラー画像の場合と同様に定着装置２５で定着され、指定されたモードに応じた排紙系を通って処理される。以降、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
On the other hand, a sheet is fed from a sheet feeding cassette and conveyed to the
図２に、図１に示す複合機能複写機ＭＦ１の電装系統のシステム構成を示す。電装システムは、画像形成装置の全体制御を行うシステムコントローラ５０１、コントローラ５０１に接続された、画像形成装置の操作ボード５００、画像データを記憶するＨＤＤ５０３、アナログ回線を使用して外部との通信を行う通信コントロール装置インターフェイスボード５０４、ＬＡＮインターフェイスボード５０５、汎用ＰＩＣバスに接続された、ＦＡＸのコントロールユニット５０６、ＩＥＥＥ１３９４ボード、無線ＬＡＮボード、ＵＳＢボード等５０７と、ＰＣＩバスでコントローラに接続されたエンジン制御５１０、エンジン制御５１０に接続された、画像形成装置のＩ／Ｏを制御するＩ／Ｏボード５１３、及び、コピー原稿（画像）を読込むスキャナーボード（ＳＢＵ：Sensor Board Unit）５１１、及び画像データが表わす画像光を感光体ドラム上に投射する（光書込みする）ＬＤＢ（レーザダイオードボード）５１２等で構成される。通信コントロール装置インターフェイスボード５０４は、装置に不具合が発生した場合に外部の遠隔地診断装置に即時に通報し、故障個所の内容，状況等をサービスマンが認識し早急に修理することを可能としている。また、それ以外に装置の使用状況等の発信にも使用されている。
FIG. 2 shows a system configuration of the electrical system of the multifunction copying machine MF1 shown in FIG. The electrical system communicates with the outside using a
原稿を光学的に読み取るスキャナ３００は、原稿に対する原稿照明光源の走査を行い、ＣＣＤ３６に原稿像を結像する。原稿像すなわち原稿に対する光照射の反射光をＣＣＤ３６で光電変換してＲ，Ｇ，Ｂ画像信号を生成する。ＣＣＤ３６は、３ラインカラーＣＣＤであり、ＥＶＥＮｃｈ（偶数画素チャンネル）／ＯＤＤｃｈ（奇数画素チャンネル）のＲ、Ｇ、Ｂ画像信号を生成し、ＳＢＵ（センサボードユニット）のアナログＡＳＩＣ(Application Specific IC)に入力する。ＳＢＵ５１１にはアナログＡＳＩＣ及び，ＣＣＤ、アナログＡＳＩＣの駆動タイミングを発生する回路を備えている。ＣＣＤ３６の出力は、アナログＡＳＩＣ内部のサンプルホールド回路により、サンプルホールドされその後、Ａ／Ｄ変換され、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データに変換し、且つシェーディング補正し、そして出力Ｉ／Ｆ（インターフェイス）５２０で画像データバスを介して画像データ処理器ＩＰＰ（Image Processing Processor；以下では単にＩＰＰと記述）に送出する。
A
ＩＰＰは画像処理をおこなうプログラマブルな演算処理手段であり、分離生成（画像が文字領域か写真領域かの判定：像域分離），地肌除去，スキャナガンマ変換，フィルタ，色補正，変倍，画像加工，プリンタガンマ変換および階調処理を行う。ＳＢＵ５１１からＩＰＰに転送された画像データは、ＩＰＰにて光学系およびデジタル信号への量子化に伴う信号劣化（スキャナ系の信号劣化）を補正され、フレームメモリ５２１に書き込まれる。
IPP is a programmable arithmetic processing means that performs image processing, separation generation (determination of whether an image is a character area or a photographic area: image area separation), background removal, scanner gamma conversion, filter, color correction, scaling, and image processing. , Perform printer gamma conversion and gradation processing. The image data transferred from the
システムコントローラ５０１には、ＣＰＵ及びシステムコントローラボードの制御を行うＲＯＭ、ＣＰＵが使用する作業用メモリであるＲＡＭ，リチウム電池を内蔵し、ＳＲＡＭのバックアップと時計を内蔵したＮＶ−ＲＡＭ及び、システムコントローラボードのシステバス制御、フレームメモリ制御、ＦＩＦＯ等のＣＰＵ周辺を制御するＡＳＩＣ及びそのインターフェイス回路等が搭載されている。
The
システムコントローラ５０１は、スキャナアプリケーション，ファクシミリアプリケーション，プリンタアプリケーションおよびコピーアプリケーション等の複数アプリケーションの機能を有し、システム全体の制御を行う。操作ボード５００の入力を解読して本システムの設定とその状態内容を操作ボード５００の表示部に表示する。
A
ＰＣＩバスには多くのユニットが接続されており、画像データバス／制御コマンドバスで、画像データと制御コマンドが時分割で転送される。 Many units are connected to the PCI bus, and image data and control commands are transferred in a time division manner by the image data bus / control command bus.
通信コントロール装置インターフェイスボード５０４は、通信コントロール装置と、コントローラ５０１との通信インターフェイスボードである。コントローラ５０１との通信は、全二重非同期シリアル通信で接続されている。通信コントロール装置５２２とは、ＲＳ−４８５インターフェイス規格により、マルチドロップ接続されている。遠隔の管理システムとの通信は、この通信コントローラ装置インターフェイスボード５０４を経由して実施される。
The communication control device interface board 504 is a communication interface board between the communication control device and the
ＬＡＮインターフェイスボード５０５は、社内ＬＡＮに接続されている。社内ＬＡＮとコントローラ５０１との通信インターフェイスボードであり、ＰＨＹチップを搭載している。ＬＡＮインターフェイスボード５０５とコントローラ５０１とは、ＰＨＹチップＩ／Ｆ及びＩ２ＣバスＩ／Ｆの標準的な通信インターフェイスで接続されている。外部機器との通信はこのＬＡＮインターフェイスボード５０５を経由して実施される。
The
ＨＤＤ５０３は、システムのアプリケーションプログラムならびにプリンタ、作像プロセス機器の機器付勢情報を格納するアプリケーションデータベース、ならびに、読取り画像や書込み画像のイメージデータ、すなわち画像データ、ならびにドキュメントデータを蓄える画像データベースとして用いられる。物理インターフェイス、電気的インターフェイス共に、ＡＴＡ／ＡＴＡＰＩ−４に準拠したインターフェイスでコントローラに接続されている。
The
操作ボード５００には、ＣＰＵ及びＲＯＭ，ＲＡＭ、ＬＣＤ及びキー入力を制御するＡＳＩＣ（ＬＣＤＣ）が搭載されている。ＲＯＭには操作ボード５００の入力読込み、及び表示出力を制御する、操作ボード５００の制御プログラムが書き込まれている。ＲＡＭは、ＣＰＵで使用する作業用メモリである。システムコントローラ５０１との通信により、パネルを操作して使用者がシステム設定の入力を行う入力と、使用者にシステムの設定内容，状態を表示する、表示および入力の制御を行っている。
The
システムコントローラ５０１のワークメモリから出力されたブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マデンタ（Ｍ）の各色の書き込み信号は、ＬＤＢ（Laser Diode control Board）のＢｋ，Ｙ，Ｍ、ＣのＬＤ（Laser Diode）書き込み回路に入力される。ＬＤ書き込み回路でＬＤ電流制御（変調制御）が行われ、各ＬＤに出力される。
The black (Bk), yellow (Y), cyan (C), and magenta (M) write signals output from the work memory of the
エンジン制御５１０は、プロセスコントローラであって、画像形成の作像作成制御を主として行い、ＣＰＵ及び、画像処理を行うＩＰＰ、複写およびプリントアウトを制御するため必要なプログラムを内蔵したＲＯＭ、その制御に必要なＲＡＭ、及びＮＶ−ＲＡＭを搭載している。ＮＶ−ＲＡＭにはＳＲＡＭと、電源ＯＦＦを検知して、ＥＥＰＲＯＭにストアするメモリを搭載している。また、他の制御を行なうＣＰＵとの信号の送受信を行なう、シリアルインターフェイスも備えているＩ／Ｏ ＡＳＩＣは、エンジン制御ボードが実装された、近くのＩ／Ｏ（カウンター、ファン、ソレノイド、モータ等）を制御するＡＳＩＣである。Ｉ／Ｏ制御ボード５１３とエンジン制御ボード５１０とは同期シリアルインターフェイス接続されている。
The
Ｉ／Ｏ制御ボード５１３には、サブＣＰＵ５１７を搭載しており、温度センサ，電位センサおよびトナー量センサである濃度センサ（Ｐセンサ）、ならびにその他の各種センサの検出信号の読込み、アナログ制御，用紙センサの検出信号を参照するジャム検出，用紙搬送制御も含む画像形成装置のＩ／Ｏ制御を行っている。インターフェイス回路５１５は、各種センサ，アクチュエータ（モータ、クラッチ、ソレノイド）とのインターフェイス回路である。
A
電源装置ＰＳＵ５１４は、画像形成装置を制御する電源を供給するユニットである。メインＳＷのオン（閉）により、商用電源が供給される。その商用電源からＡＣ制御回路５４０に商用ＡＣが供給され、ＡＣ制御回路５４０により整流、平滑化のように制御されたＡＣ制御出力を用いて、電源装置ＰＳＵ５１４は各制御基板に必要なＤＣ電圧を供給する。電源装置ＰＳＵにより生成される定電圧を用いて各制御部のＣＰＵが動作している。
The power supply unit PSU 514 is a unit that supplies power to control the image forming apparatus. When the main SW is turned on (closed), commercial power is supplied. The commercial AC is supplied from the commercial power source to the
図３に、図１に示す中間転写ベルト１０およびその周りの部材を拡大して示す。ベルト支持ローラの１つ１４は、ベルト駆動ローラであって、図示しない動力伝達機構を介して電気モータ１４ｍで回転駆動される。他の１つの支持ローラ１６に対向してベルト１０に接触する２次転写ローラ２２は、図示しない動力伝達機構を介して電気モータ２２ｍで回転駆動される。中間転写ベルト１０上の、それぞれがタイミングマークおよびホームポジションマークを検出する、反射型のフォトセンサであるタイミングマークセンサ６ｔおよびホームポジションマークセンサ６ｈが、中間転写ベルト１０の側端縁部の表面に対向している。
FIG. 3 shows an enlarged view of the
図４に、中間転写ベルト１０の側端縁部の表面にあるタイミングマーク５ｓおよびホームポジションマーク５ｈを示す。低光反射率面に、短距離定ピッチで多数の高光反射率のタイミングマーク５ｓを形成したテープ１１が、中間転写ベルト１０の側端縁部の表面に貼り付けてあり、その継目１１ｓｅの隣に、継目１１ｓｅを長さ方向（ｙ）の略中央にして低光反射率のホームポジションマーク（シール）５ｈが貼り付けられている。タイミングマークセンサ６ｔがタイミングマーク５ｓを検出し、ホームマークセンサ６ｈがホームポジションマーク５ｈを検出する。
FIG. 4
図５に、電気モータ１４ｍおよび２２ｍを駆動し、回転速度を制御する制御システムの概要を示す。駆動ローラ１４を介して中間転写ベルト１０を駆動する電気モータ１４ｍにはモータドライバ１４ｄが通電し、このモータドライバ１４ｄに、マイクロコンピュータ１４ｐ（以下ＭＰＵ１と表記）が、駆動制御信号を与える。ＭＰＵ１は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、動作プログラム及び固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭと、入出力回路（Ｉ／Ｏ）とからなるマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）である。２次転写ローラ２２を駆動する電気モータ２２ｍには、モータドライバ２２ｄが通電し、このモータドライバ２２ｄに、マイクロコンピュータ２２ｐ（以下ＭＰＵ２と表記）が、駆動制御信号を与える。ＭＰＵ２も、中央処理装置（ＣＰＵ）と、動作プログラム及び固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭと、入出力回路（Ｉ／Ｏ）とからなるマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）である。
FIG. 5 shows an outline of a control system that drives the
タイミングマークセンサ６ｔは、タイミングマーク検知回路６ｔＰに接続されている。タイミングマーク検知回路６ｔＰは該センサ６ｔに給電し、該センサ６ｔの、センサ視野をタイミングマーク５ｓがｙ方向に横切ることにより高低にレベルが振動するタイミングマーク検出信号を、定レベルパルス（タイミングパルス）Ｓｔに整形して、ＭＰＵ１およびＭＰＵ２（の各ＣＰＵ）の外部パルス割込み入力端１に出力する。ホームマークセンサ６ｈは、ホームマーク検知回路６ｈＰに接続されている。ホームマーク検知回路６ｈＰは該センサ６ｈに給電し、該センサ６ｈの、センサ視野をホームポジションマーク５ｈがｙ方向に横切ることにより高レベルから低レベルに変化するホームポジションマーク検出信号を、定レベルパルスＳｈに整形して、ＭＰＵ１およびＭＰＵ２に出力する。検出パルスＳｔおよびＳｈのいずれも、センサに高光反射面が対向しているときに高レベルＨ（「１」とも表現する）、低光反射面が対向しているときに低レベルＬ（「０」とも表現する）である。
The
この実施例では、図２に示すエンジン制御（プロセスコントローラ）５１０のＣＰＵが、駆動／停止信号ＳｃをＭＰＵ１およびＭＰＵ２に与えるとともに、ＭＰＵ１に中間転写ベルト１０の目標速度（データ）Ｖｏ１を、ＭＰＵ２には目標速度Ｖｏ２を与える。Ｖｏ２はＶｏ１と同値、もしくはＶｏ１よりやや高いか低い値であり、支持ローラ１６／２次転写ローラ２２間で、中間転写ベルト１０に接触した用紙（転写紙）を中間転写ベルト１０の表面速度と同一速度で駆動するために、微調整された値である。図５に示す制御システムは、図２に示すＩ／Ｏ制御５１７の中にある。
In this embodiment, the CPU of the engine control (process controller) 510 shown in FIG. 2 gives a drive / stop signal Sc to MPU1 and MPU2, and the target speed (data) Vo1 of the
図６に、ＭＰＵ１のモータ駆動制御の概要を示す。自身に動作電圧が加わるとＭＰＵ１（のＣＰＵ；以下も同じ）は、初期化（ステップ１）によって入出力ポートを、駆動指示を待つ待機状態のレベルに設定し、ＲＯＭの動作プログラムに基づいて、ＭＰＵ１内のＲＡＭの所定のメモリ領域に定めた各種レジスタを初期化（データクリア又は初期値設定）して、ステップ２以下のモータ駆動制御を開始する。
FIG. 6 shows an outline of the motor drive control of the
なお、以下においては、括弧内にはステップという語を省略してステップＮｏ．数字のみを記す。 In the following, the word “step” is omitted in parentheses, and step no. Write numbers only.
駆動指令を待って（２−１３−２）、駆動指令（Ｓｃ＝「１」）が到来すると、ＭＰＵ１は、駆動指令ありを表わす「１」を、ＭＰＵ１内のＲＡＭの１領域に定めた指令レジスタＲｓｃに書込み（２〜４）、エンジン制御５１０が与える目標速度データＶｏ１を読み込んでＭＰＵ１内のＲＡＭの１領域に定めた目標速度レジスタＲＶｏ１に書込み（５）、外部パルスＳｔに応答するパルス割込みを許可して（６）、ＭＰＵ２への切換え指示信号Ｓｓｗを、同期昇速を指示する「０」とする（７）。そして、「モータ１４ｍ起動」（８）を実行する。
When the drive command (Sc = “1”) arrives after waiting for the drive command (2-13-2), the
「モータ１４ｍ起動」（８）では、ＭＰＵ１は、その内部のＲＯＭに格納している起動テーブルの目標電流データ群の各データを、時系列で順次読み出しに設定された順番で、設定短時間ピッチで順次読み出して、電流指令値としてモータドライバ１４ｄに順次に切換え出力する。モータドライバ１４ｄは、モータ電流値をフィードバックして、それが該電流指令値に合致するようにモータの通電電流値を制御する。これにより、起動テーブルの目標電流データ群に依存する立上り特性（時間経過に伴なう速度変化）で、電気モータ１４ｍの回転速度が上昇し、これと同じく中間転写ベルト１０の移動速度が上昇する。なお、起動テーブルの目標電流データ群は、例えば図９に「駆動ローラ」として示す回転速度（正しくは周速度）立上り特性をもたらすものであり、目標電流データ群の、時間的に最後に読出す目標電流データは、駆動ローラ１４の回転速度（これによって駆動されるベルト１０の移動速度に換算した値）を、目標速度Ｖｏ１近くの、Ｖｏ１より低い設定値Ｖｆとする値である。
In “
該最後の目標電流データをモータドライバ１４ｄに出力すると、すなわち「モータ１４ｍ起動」（８）を終了すると、ＭＰＵ１は、ＭＰＵ２への切換え指示信号Ｓｓｗを、Ｖｏ２を目標速度とするフィードバック制御を指示する「１」とする（９）。そして、フィードバック制御周期を定めるためのＴｗ時限のタイマＴｗをスタートして（１０）、「フィードバック制御」（１１）を実行する。
When the last target current data is output to the
「フィードバック制御」（１１）でＭＰＵ１は、目標速度レジスタＲＶｏ１の目標速度Ｖｏ１に対するベルト速度レジスタＲＤｖｂのベルト速度Ｄｖｂの偏差を零とするための、エラー補償電流値を算出して、現在モータドライバ１４ｄに与えている電流指令値に加算して、加算値を今回の電流指令値としてモータドライバ１４ｄに切換え出力する。なお、エラー補償電流値が負値であれば、該加算値は実質上は減算値となる。今回の電流指令値をモータドライバ１４ｄに出力するとＭＰＵ１は、ステップ２の、駆動／停止信号Ｓｃの指示内容の読み取りに戻る。
In “feedback control” (11), the
ここで図７を参照して、中間転写ベルト１０の速度検出のために、ＭＰＵ１が実行する外部パルス割り込み処理を、説明する。タイミング検知回路６ｔＰが、ＭＰＵ１の外部パルス割込み入力端１に与えるタイミングパルスＳｔが、「１」から「０」に切換わる度に、ＭＰＵ１は、図７に示す割り込みＳｔＩＮＴに進む。割り込みＳｔＩＮＴに進むとＣＰＵ１はまず、カウントレジスタのクロックパルスカウント値（カウントデータ）をレジスタＲＣｃに書込み（３１）、カウントレジスタをクリアしてクロックパルスのカウントアップを開始する（３２）。クロックパルスのカウントアップは、クロックパルスが所定パルス数発生する度に、カウントレジスタのデータを１インクレメント（カウントアップ）するものである。カウントアップを開始すると、ホームポジションマーク検出信号Ｓｈを参照して（３３）、それが「０」（ホームポジションマーク非検出）であると、レジスタＲＣｃのデータ（タイミングマーク検出信号Ｓｔの１周期データ）を中間転写ベルト１０の速度Ｄｖｂを表わすデータに変換して（３４）、ベルト速度レジスタＲＤｖｂに書込み（３５）、メインルーチン（図６）の、上述の割り込みＳｔＩＮＴに進む直前のステップに復帰する。ホームポジションマーク検出信号Ｓｈが「１」（ホームポジションマーク検出）であったときには、タイミングマーク５ｓが欠落もしくは不連続な、タイミングマークテープ１１の継目が、タイミングマークセンサ６ｔの視野を通過中で、カウント値が正しいマークピッチのものではない可能性があるので、カウント値に基づく速度値算出とベルト速度レジスタＲＤｖｂへの更新書込みは実行せずに、メインルーチン（図６）の、上述の割り込みＳｔＩＮＴに進む直前のステップに復帰する（３２−３３−リターン）。
Here, with reference to FIG. 7, an external pulse interrupt process executed by the
上述の割り込みＳｔＩＮＴが、図６に示すステップ６で割り込みを許可し、「モータ１４ｍを起動」（８）で電気モータ１４ｍへの通電を開始して、これによりベルト１０が移動を開始してタイミングマーク検出信号Ｓｔがパルス振動するようになってから、実行されるので、それ以後、タイミングマーク検出信号Ｓｔの周期で現在のベルト速度が算出されてベルト速度レジスタＲＤｖｂに更新書込みされる。すなわちベルト速度レジスタＲＤｖｂには、常時最新のベルト速度を表わすデータＤｖｂがある。上述のフィードバック制御（１１）では、ＭＰＵ１は、目標速度レジスタＲＶｏ１のデータに対するベルト速度レジスタＲＤｖｂのデータの偏差を、上述のエラー補償電流値に変換する。
The above-described interrupt StINT permits the interrupt in step 6 shown in FIG. 6 and starts energization of the
再度図６を参照する。エンジン制御５１０がモータ駆動指示（Ｓｃ＝「１」）を与えている間、ＭＰＵ１は、ステップ２−３−１２−２のループで、タイマＴｗのタイムオーバを待って、タイムオーバするとタイマＴｗを再スタートし（１０）、そして「フィードバック制御」（１１）で、レジスタＲＶｏ１の目標速度Ｖｏ１に対するベルト速度レジスタＲＤｖｂのベルト速度Ｄｖｂの偏差を零とするための、エラー補償電流値を算出して、現在モータドライバ１４ｄに与えている電流指令値に加算して、加算値を今回の電流指令値としてモータドライバ１４ｄに切換え出力する。そしてステップ２に戻る。この処理ループを繰り返すので、「フィードバック制御」（１１）がＴｗ周期で実行され、ベルト速度Ｖｄｂが実質的に目標速度Ｖｏ１となる。
Refer to FIG. 6 again. While the
エンジン制御５１０がモータ停止を指示すると、すなわち駆動／停止指示信号Ｓｃが「１」（駆動指示）から「０」（停止指示）に切換わると、ＭＰＵ１はステップ２−１３のルートでＳｃ＝「０」（停止指示）を認知して、指令レジスタＲＳｃのデータを「０」に更新して（１４）、「モータ１４ｍを減速」（１５）で、ベルト速度Ｄｖｂを停止用低速度（設定値）まで順次に減速する。この「モータ１４ｍを減速」（１５）では、ＭＰＵ１は、その内部のＲＯＭに格納している減速テーブルの目標電流データ群の各データを、時系列で順次読み出しに設定された順番で、設定短時間ピッチで順次読み出して、電流指令値としてモータドライバ１４ｄに順次に切換え出力する。モータドライバ１４ｄは、モータ電流値をフィードバックして、それが該電流指令値に合致するようにモータの通電電流値を制御する。これにより、減速テーブルの目標電流データ群に依存する立下り特性（時間経過に伴なう速度変化）で、電気モータ１４ｍの回転速度が低下し、これと同じく中間転写ベルト１０の移動速度が低下する。なお、減速テーブルの目標電流データ群は、所定の回転速度立下り特性をもたらすものであり、目標電流データ群の、時間的に最後に読出す目標電流データは、駆動ローラ１４の回転速度（これによって駆動されるベルト１０の移動速度に換算した値）を、停止用低速度（設定値）とする値である。
When the
該最後の目標電流データをモータドライバ１４ｄに出力すると、すなわち「モータ１４ｍ減速」（１５）を終了すると、ＭＰＵ１は、ホームポジションマーク検出信号Ｓｈが、マーク検出レベル「０」からマーク非検出レベル「１」に変化するのを待つ（１６〜１９）。そのように変化するとレジスタＲＳｈにマーク非検出を表わす「１」を書込んで（２０）、モータ１４ｍの駆動を停止する（２１）。そしてパルスＳｔ割り込みを禁止して（２２）、エンジン制御５１０が再度駆動指示（Ｓｃ＝「１」）を与えるのを待つ（２−１３−２）。
When the last target current data is output to the
図８に、ＭＰＵ２のモータ駆動制御の概要を示す。このモータ駆動制御はＭＰＵ１のものと類似な部分がある。そこで図８のステップ番号は、図６の同一処理または対応処理のステップ番号に、４０を加えた値を示すものとした。
FIG. 8 shows an outline of motor drive control of the
自身に動作電圧が加わるとＭＰＵ２は、初期化（４１）によって入出力ポートを、駆動指示を待つ待機状態のレベルに設定し、ＲＯＭの動作プログラムに基づいて、ＭＰＵ２内のＲＡＭの所定のメモリ領域に定めた各種レジスタを初期化して、ステップ５０以下のモータ駆動制御を開始し、まずＴｗ時限のタイマＴｗをスタートし（５０）、駆動指令を待って（４２−５３−４２）、駆動指令（Ｓｃ＝「１」）が到来すると、ＭＰＵ２は、駆動指令ありを表わす「１」を、ＭＰＵ２内の指令レジスタＲｓｃに書込み（４２〜４４）、エンジン制御５１０が与える目標速度データＶｏ２を読み込んで目標速度レジスタＲＶｏ２に書込み（４５）、外部パルスＳｔに応答するパルス割込みを許可して（４６）、ＭＰＵ１が与える指示信号Ｓｓｗを参照する。指示信号Ｓｓｗが同期昇速を指示する「０」であると、「モータ２２ｍ起動」（４８）を実行する。
When an operating voltage is applied to the
「モータ２２ｍ起動」（４８）では、ＭＰＵ２は、ベルト速度レジスタＲＤｖｂの速度データＤｖｂを速度領域データに変換し、ＭＰＵ２の内部のＲＯＭに格納している起動テーブルの目標電流データ群の中の、前記速度領域データに当てられている目標電流データ（略速度値に比例）を読み出して、電流指令値としてモータドライバ２２ｄに出力する。モータドライバ２２ｄは、モータ電流値をフィードバックして、それが該電流指令値に合致するようにモータの通電電流値を制御する。これにより、ベルト速度レジスタＲＤｖｂの速度データＤｖｂが属する速度領域に割り付けられている目標電流値相当の電流が電気モータ２２ｍに通電される。そして、タイマＴｗのタイムオーバを待って（５２）、タイムオーバすると再度タイマＴｗをスタートして（５０）、ステップ４２−４３−４９−４８と、Ｔｗ周期で「モータ２２ｍ起動」（４８）を実行するので、中間転写ベルト１０の速度Ｄｖｂが上昇するに伴ない、電気モータ２２ｍの回転速度が上昇する。すなわち、中間転写ベルト１０の速度上昇に連動して２次転写ローラ２２の回転速度が上昇する。
In “
なお、ＭＰＵ２内の起動テーブルの目標電流データ群は、例えば図９に「駆動ローラ」として示す速度立上り特性と同様な立ち上がり特性を、２次転写ローラ２２にもたらそうとするものであり、中間転写ベルト１０の速度０〜Ｖｏ１を多数の速度領域に区分して、各速度領域に、その速度（周速度）で２次転写ローラ２２を回転させるに所要の、モータ２２ｍの通電電流値（領域速度値に略比例）を割り付けて、速度領域（テーブル内アドレス）対応で書込んだものである。
It should be noted that the target current data group of the startup table in the
ＭＰＵ１が与える指示信号Ｓｓｗが、Ｖｏ２を目標速度とするフィードバック制御を指示する「１」に切換わった後は、ＭＰＵ２は、「モータ２２ｍ起動」（４８）に代えて、「フィードバック制御」（５１）を実行する。
After the instruction signal Ssw given by the
「フィードバック制御」（５１）でＭＰＵ２は、ＭＰＵ２内の目標速度レジスタＲＶｏ２の目標速度Ｖｏ２に対するベルト速度レジスタＲＤｖｂのベルト速度Ｄｖｂの偏差を零とするための、エラー補償電流値を算出して、現在モータドライバ２２ｄに与えている電流指令値に加算して、加算値を今回の電流指令値としてモータドライバ２２ｄに切換え出力する。今回の電流指令値をモータドライバ２２ｄに出力するとＭＰＵ２は、タイマＴｗのタイムオーバを待って（５２）、タイムオーバすると再度タイマＴｗをスタートして（５０）、ステップ４２の、駆動／停止信号Ｓｃの指示内容の読み取りを行う。
In “feedback control” (51), the
中間転写ベルト１０の速度検出のために、ＭＰＵ２が実行する外部パルス割り込み処理も、図７に示すものと同じであるので、ここでの説明は省略する。ＭＰＵ１と同様に、ＭＰ２のベルト速度レジスタＲＤｖｂにも、常時最新のベルト速度を表わすデータＤｖｂがある。上述のフィードバック制御（５１）では、ＭＰＵ２は、該目標速度レジスタＲＶｏ２のデータに対するベルト速度レジスタＲＤｖｂのデータの偏差を、上述のエラー補償電流値に変換する。
Since the external pulse interrupt processing executed by the
図８を再度参照する。エンジン制御５１０がモータ駆動指示（Ｓｃ＝「１」）を与えている間、ＭＰＵ２は、ステップ５０−４２−４９−５１−５２−５０のループで、Ｔｗ周期で、「フィードバック制御」（５１）にて、目標速度レジスタＲＶｏ２の目標速度Ｖｏ２に対するベルト速度レジスタＲＤｖｂのベルト速度Ｄｖｂの偏差を零とするための、エラー補償電流値を算出して、現在モータドライバ２２ｄに与えている電流指令値に加算して、加算値を今回の電流指令値としてモータドライバ２２ｄに切換え出力する。すなわち「フィードバック制御」（５１）がＴｗ周期で実行され、ベルト速度Ｖｄｂが目標速度Ｖｏ２となるように２次転写ローラ２２が回転駆動される。なお、Ｖｏ２＜Ｖｏ１の場合は２次転写ローラ２２はベルト１０の負荷となって２次転写ローラ２２がベルト１０に対して速度遅れのスリップを生じ、Ｖｏ２＞Ｖｏ１の場合は２次転写ローラ２２はベルト１０の増速器となって２次転写ローラ２２がベルト１０に対して速度進みのスリップを生ずるが、Ｖｏ２はＶｏ１に略等しいので、ＭＰＵ１による、ベルト１０の移動速度を目標速度Ｖｏ１とするフィードバック制御を格別に乱すことはない。逆に表現すると、ＭＰＵ１によるベルト１０のフィードバック速度制御を乱さず、しかもベルト１上の可視画像に密着して送る用紙を該可視画像（ベルト表面）と正確に同一速度にする為の周速度に、２次転写ローラ２２駆動の目標速度Ｖｏ２が定められている。
Refer to FIG. 8 again. While the
エンジン制御５１０がモータ停止を指示すると、ＭＰＵ２はステップ５０−４２−５３のルートでこれを認知して、指令レジスタＲＳｃのデータを「０」に更新して（５４）、「モータ２２ｍを減速」（５５）で、２次転写ローラ２２の速度（周速度）を停止用低速度（設定値）まで順次に減速する。この「モータ２２ｍを減速」（５５）では、ＭＰＵ２は、ベルト速度レジスタＲＤｖｂの速度データＤｖｂを速度領域データに変換して、ＭＰＵ２の内部のＲＯＭに格納している減速テーブルの目標電流データ群の中の該速度領域データに宛てられている目標電流データを読み出して、電流指令値としてモータドライバ２２ｄに切換え出力する。モータドライバ２２ｄは、モータ電流値をフィードバックして、それが該電流指令値に合致するようにモータの通電電流値を制御する。これにより、減速テーブルの目標電流データ群に依存する、ベルト速度の低下に同期又は連動する降下特性で、電気モータ２２ｍの回転速度が低下し、これと同じく２次転写ローラ２２の回転速度が低下する。なお、減速テーブルの目標電流データ群は、ＭＰＵ１の減速制御によるベルト１０の減速時の速度と同じ周速度に２次転写ローラ２２の速度を低下させようとするものである。
When the
この減速制御を行っている間に、ＭＰＵ２は、ホームポジションマーク検出信号Ｓｈが、マーク検出レベル「０」からマーク非検出レベル「１」に変化するのを待つ（５６〜５９）。そのように変化するとレジスタＲＳｈにマーク非検出を表わす「１」を書込んで（６０）、モータ２２ｍの駆動を停止する（６１）。そしてパルスＳｔ割り込みを禁止して（６２）、エンジン制御５１０が再度駆動指示（Ｓｃ＝「１」）を与えるのを待つ（５２−５０−４２−５３−５２）。
While performing the deceleration control, the
図９に、図５に示し前述した制御システムによって制御された駆動ローラ１４および２次転写ローラ２２の周速度立上り特性を示す。従来制御の駆動ローラ９と２次転写ローラ２２との立上りの回転速度は、図１２に示すように非常に違っていたため不具合を発生していた。本実施例の制御による駆動ローラ１４と２次転写ローラ２２の周速度差は、図９に示すように非常に小さくなる。そのため電気モータ1４ｍが、モータ出力トルクぎりぎりの負荷トルクになったり、中間転写ベルト１０のたわみが発生することはなく、負荷トルクの異常な低減による速度制御の乱調も発生しない。
FIG. 9 shows the peripheral speed rising characteristics of the
電気モータ２２ｍの起動（４８）から定速度制御（５１）への切り換えは、設定時間（起動テーブルからの目標電流データの順次読み出し期間）が経過したときに行うようにしているが、ベルト速度Ｄｖｂが設定値（例えばＶｆ）に到達したことを条件に、切り換えるようにしてもよい。
The switching from the start (48) of the
図１０に、第２実施例の、第１実施例とは異なるハードウエア部の構成を示す。第２実施例では、電気モータ２２ｍと２次転写ローラ２２との間の動力伝達機構にロータリエンコーダ６２が結合されており、２転写ローラ回転同期信号を発生し、エンコーダパルス発生回路６ｅＰが該同期信号を整形して回転同期パルスＳｅを、ＭＰＵ２の外部パルス割り込み端子２に出力する。ＭＰＵ２は、前述のタイミングパルスＳｔ割り込みＳｔＩＮＴと同様な割り込み処理により、回転同期パルスＳｅの周期を計測して周期データに基づいて２次転写ローラ２２の周速度データＤｖｒを算出してローラ速度レジスタＲＤｖｒに書き込む。ただし、ホームポジションマーク検出信号Ｓｈが「０」の間速度データ算出を保留するステップ３３（図７）は存在しない。その他のハードウエアは、図１，図２に示す第１実施例のものと同様である。
FIG. 10 shows the configuration of the hardware part of the second embodiment different from that of the first embodiment. In the second embodiment, a
第２実施例のＭＰＵ１の処理機能は、第１実施例のものと同様である。すなわち、第２実施例のＭＰＵ１は、図６に示すモータ制御および図７に示すベルト速度算出を実行する。第２実施例のＭＰＵ２のモータ制御を図１１に示す。
図１１を参照すると、ＭＰＵ２のモータ制御は、第１実施例のもの（図８）とは、「モータ２２ｍ起動」（４８）を、「目標速度Ｄｖｄのフィードバック制御」（４８ａ）に変更し、「モータ２２ｍを減速」（５５）を「目標速度Ｄｖｄのフィードバック制御」（５５ａ）に変更した点が異なる。「目標速度Ｄｖｄのフィードバック制御」（４８ａ）では、第２実施例のＭＰＵ２は、ベルト速度レジスタＲＤｖｂの速度値Ｄｖｂに対する、ローラ速度レジスタＲＤｖｒの速度値Ｄｖｒの偏差を算出して、該偏差を零とするための、エラー補償電流値を算出して、現在モータドライバ２２ｄに与えている電流指令値に加算して、加算値を今回の電流指令値としてモータドライバ２２ｄに出力する。これにより、モータ１４ｍ起動による中間転写ベルト１０の速度上昇に追従して２次転写ローラ２２の回転速度が上昇する。ＭＰＵ１が与える指示信号Ｓｓｗが、Ｖｏ２を目標速度とするフィードバック制御を指示する「１」に切換わった後は、ＭＰＵ２は、モータ２２ｍを起動する「目標速度Ｄｖｄのフィードバック制御」（４８ａ）に代えて、「フィードバック制御」（５１）を実行する。この「フィードバック制御」（５１）の内容は、第１実施例の上述のものと同じである。
The processing function of the
Referring to FIG. 11, the motor control of the
「目標速度Ｄｖｄのフィードバック制御」（５５ａ）では、第２実施例のＭＰＵ２は、「目標速度Ｄｖｄのフィードバック制御」（４８ａ）と同様に、ベルト速度レジスタＲＤｖｂの速度値Ｄｖｂに対する、ローラ速度レジスタＲＤｖｒの速度値Ｄｖｒの偏差を算出して、該偏差を零とするための、エラー補償電流値を算出して、現在モータドライバ２２ｄに与えている電流指令値に加算して、加算値を今回の電流指令値としてモータドライバ２２ｄに出力する。これにより、モータ１４ｍの減速による中間転写ベルト１０の速度降下に追従して２次転写ローラ２２の回転速度が低下する。その他の処理は、第１実施例と同様である。
In the “feedback control of the target speed Dvd” (55a), the
なお、中間転写ベルト１０の速度Ｄｖｂを目標速度Ｖｏ１とするためのフィードバック制御（１１）および２次転写ローラ２２の周速度を目標速度Ｖｏ２とするためのフィードバック制御（５１）は、ＰＬＬ制御（Phase Locked Loop）に代えてもよい。この場合には、目標速度Ｖｏ１，Ｖｏ２対応の周期のパルスを発生する基準パルス発生器を備えて、タイミングパルスＳｔ，同期パルスＳｅが、基準パルス発生器が発生するパルスと位相同期するように、電気モータ１４ｍ，２２ｍを増減速する。
Note that feedback control (11) for setting the speed Dvb of the
１０：中間転写ベルト １４〜１６：支持ローラ
１７：中間転写体クリーニング装置
１８：作像関連機器 ２０：作像装置
２１：レーザ露光装置 ２２：２次転写ローラ
２３：ローラ ２４：搬送ベルト
２５：定着装置 ２６：定着ベルト
２７：加圧ローラ ２８：シート反転装置
３２：コンタクトガラス
３３：第１キャリッジ ３４：第２キャリッジ
３５：結像レンズ ３６：ＣＣＤ
４０：感光体ドラム ４２：給紙ローラ
４３：ペーパーバンク ４４：給紙カセット
４５：分離ローラ ４６：給紙路
４７：搬送ローラ ４８：給紙路
４９：レジストローラ ５０：給紙ローラ
５１：手差しトレイ ５５：切換爪
５６：排出ローラ ５７：排紙トレイ
10: Intermediate transfer belt 14-16: Support roller 17: Intermediate transfer member cleaning device 18: Image forming device 20: Image forming device 21: Laser exposure device 22: Secondary transfer roller 23: Roller 24: Conveyor belt 25: Fixing Device 26: Fixing belt 27: Pressure roller 28: Sheet reversing device 32: Contact glass 33: First carriage 34: Second carriage 35: Imaging lens 36: CCD
40: photosensitive drum 42: paper feed roller 43: paper bank 44: paper feed cassette 45: separation roller 46: paper feed path 47: transport roller 48: paper feed path 49: registration roller 50: paper feed roller 51: manual feed tray 55: Switching claw 56: Discharge roller 57: Discharge tray
Claims (6)
該駆動ローラを回転駆動するベルト駆動モータ；
前記移送駆動による前記ベルトの移動に同期して、所定短距離の移動を表わす移動同期信号を発生する移動信号発生手段；
ベルト駆動モータを起動した後前記ベルトの移動速度を目標速度にするようにベルト駆動モータの駆動を制御する第１制御手段；
前記ベルトに当接する付加ローラ；
該付加ローラを回転駆動する付加ローラ駆動モータ；および、
付加ローラ駆動モータの駆動を制御し、ベルト駆動モータの前記起動の間の前記移動同期信号に基づいて、前記ベルトの移動速度の上昇に連動して付加ローラ駆動モータの回転速度を上げる第２制御手段；
を備えるベルト駆動装置。 A driving roller for supporting and driving the belt;
A belt drive motor for rotationally driving the drive roller;
A movement signal generating means for generating a movement synchronization signal representing movement of a predetermined short distance in synchronization with movement of the belt by the transfer drive;
First control means for controlling the driving of the belt driving motor so that the moving speed of the belt becomes a target speed after the belt driving motor is started;
An additional roller in contact with the belt;
An additional roller drive motor that rotationally drives the additional roller; and
Second control for controlling the driving of the additional roller driving motor and increasing the rotational speed of the additional roller driving motor in conjunction with the increase in the moving speed of the belt based on the movement synchronization signal during the start-up of the belt driving motor. means;
A belt drive device comprising:
該ベルト駆動装置の前記ベルトに可視画像を生成する作像手段；
前記ベルト駆動装置の前記付加ローラを用いて前記ベルトの可視画像を用紙に転写する手段；および、
可視画像が転写された用紙に該可視画像を固定する定着手段；
を備える画像形成装置。 The belt drive device according to any one of claims 1 to 4;
Imaging means for generating a visible image on the belt of the belt drive;
Means for transferring a visible image of the belt onto a sheet using the additional roller of the belt driving device; and
Fixing means for fixing the visible image on a sheet onto which the visible image is transferred;
An image forming apparatus comprising:
原稿の画像を読み取り、該画像を表す画像データを生成する原稿スキャナ；および、
前記画像データを前記画像形成装置に適合する画像データに変換して該画像形成装置に出力する画像データ処理手段；
を備える複写装置。
The image forming apparatus according to claim 5;
A document scanner that reads an image of a document and generates image data representing the image; and
Image data processing means for converting the image data into image data suitable for the image forming apparatus and outputting the image data to the image forming apparatus;
A copying apparatus comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005215188A JP2007033723A (en) | 2005-07-26 | 2005-07-26 | Belt driving device, image forming apparatus and copying device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009009103A (en) * | 2007-05-31 | 2009-01-15 | Ricoh Co Ltd | Image forming device and semiconductor device |
| JP2009031599A (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus |
| JP2016212366A (en) * | 2015-04-30 | 2016-12-15 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
-
2005
- 2005-07-26 JP JP2005215188A patent/JP2007033723A/en active Pending
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