JP2012141363A - Printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ＤＣブラシレスモータを使用する印刷装置に関する。 The present invention relates to a printing apparatus using a DC brushless motor.
電子写真方式を使用したタンデム型の印刷装置は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニットを使用し、各画像形成ユニットには夫々感光体ドラムを回転駆動するためのモータが使用されている。このモータとしては、例えばステッピングモータが使用され、各画像形成ユニット内の感光体ドラム等の回転体の駆動を行っている。また、モータの回転軸にエンコーダ装置を取り付け、モータの駆動タイミングや、現像ローラ、給紙ローラ等の駆動タイミングの制御を行う印刷装置も使用されている。 A tandem type printing apparatus using an electrophotographic system uses, for example, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) image forming units, and each image forming unit has a photoconductor. A motor for rotating the drum is used. As this motor, for example, a stepping motor is used, and a rotating body such as a photosensitive drum in each image forming unit is driven. In addition, a printing apparatus is also used in which an encoder device is attached to a rotating shaft of a motor to control the driving timing of the motor and the driving timing of a developing roller, a paper feed roller, and the like.
しかし、ステッピングモータやエンコーダ装置を使用したモータはコスト面で不利であり、ステッピングモータやエンコーダ装置を使用しないモータによって印刷装置の回転駆動系の制御を行うことが要望されている。 However, a motor using a stepping motor or an encoder device is disadvantageous in terms of cost, and it is desired to control the rotation drive system of the printing apparatus by a motor that does not use a stepping motor or an encoder device.
尚、特許文献１は加圧ローラに付着したトナーの除去を目的とする画像形成装置の発明であり、ＤＣブラシレスモータとステッピングモータを使用し、用紙の弛みや引っ張り合いを防止する発明である。 Patent Document 1 is an invention of an image forming apparatus for the purpose of removing toner adhering to a pressure roller, and is an invention that uses a DC brushless motor and a stepping motor to prevent loosening and pulling of paper.
また、特許文献２はＤＣモータを定着器の駆動源に用い、加圧ローラに付着したトナーを除去する発明であり、加圧ローラに付着したトナーを除去するため、ＤＣモータに実装されているホール素子の出力信号を監視し、ステップ送りのオン時間を補正し、加圧ローラに付着したトナーを除去する発明である。 Patent Document 2 is an invention that uses a DC motor as a driving source of a fixing device and removes toner adhering to the pressure roller, and is mounted on the DC motor in order to remove toner adhering to the pressure roller. The invention is an invention in which the output signal of the Hall element is monitored, the step feed on time is corrected, and the toner adhering to the pressure roller is removed.
しかしながら、上記特許文献１はステッピングモータを使用する発明であり、発明の目的も用紙の弛みや引っ張り合いを防止するものである。また、特許文献２は定着器の加圧ローラに付着したトナーを除去する発明である。 However, Patent Document 1 is an invention that uses a stepping motor, and the object of the invention is to prevent the paper from slacking or pulling. Patent Document 2 is an invention for removing toner adhering to a pressure roller of a fixing device.
そこで、本発明はＤＣブラシレスモータを使用し、装置のコストを抑えると共に、中間転写ベルト等へのスジ状のトナー付着を防止し、用紙にバンド状の画像障害を生じさせることのない印刷装置、及び印刷装置の駆動制御方法を提供するものである。 Therefore, the present invention uses a DC brushless motor to reduce the cost of the apparatus, prevent streak-like toner from adhering to the intermediate transfer belt, etc., and prevent a band-like image failure on the paper, And a drive control method for a printing apparatus.
上記課題は第１の発明によれば、回転駆動部を駆動するＤＣブラシレスモータを使用した印刷装置において、前記ＤＣブラシレスモータの回転磁界を検出する磁気検出手段と、該磁気検出手段の検出信号に基づいて、前記ＤＣブラシレスモータの駆動を制御し、前記回転駆動部の駆動及び停止制御を行う制御手段とを有する印刷装置を提供することによって達成できる。 According to the first aspect of the present invention, in the printing apparatus using the DC brushless motor that drives the rotation driving unit, the magnetic detection means for detecting the rotating magnetic field of the DC brushless motor, and the detection signal of the magnetic detection means On the basis of this, it can be achieved by providing a printing apparatus having control means for controlling the driving of the DC brushless motor and controlling the driving and stopping of the rotation driving unit.
また、上記課題は第２の発明によれば、前記制御手段は、前記磁気検出手段の検出信号を計数し、該計数値に対応する前記ＤＣブラシレスモータの回転角のデータを記憶手段から読み出し、前記ＤＣブラシレスモータの駆動及び停止制御を行う印刷装置を提供することによって達成できる。 According to a second aspect of the present invention, the control means counts the detection signal of the magnetic detection means, reads out the rotation angle data of the DC brushless motor corresponding to the count value from the storage means, This can be achieved by providing a printing apparatus that controls the driving and stopping of the DC brushless motor.
また、上記課題は第３の発明によれば、前記制御手段は、前記回転駆動部の負荷変動時に該回転駆動部の制御を行う印刷装置を提供することによって達成できる。 According to a third aspect of the present invention, the control means can be achieved by providing a printing apparatus that controls the rotation drive unit when the load of the rotation drive unit varies.
また、上記課題は第４の発明によれば、回転駆動部を駆動するＤＣブラシレスモータを使用した印刷装置の駆動制御方法において、前記ＤＣブラシレスモータの回転磁界を検出する磁気検出処理と、該磁気検出処理に基づく検出信号に基づいて、前記ＤＣブラシレスモータの駆動を制御し、前記回転駆動部の駆動及び停止を制御する処理を行う印刷装置の駆動制御方法を提供することによって達成できる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the drive control method for a printing apparatus using a DC brushless motor for driving the rotation drive unit, a magnetic detection process for detecting a rotating magnetic field of the DC brushless motor, and the magnetic This can be achieved by providing a drive control method for a printing apparatus that controls the drive of the DC brushless motor based on a detection signal based on a detection process and performs a process of controlling the drive and stop of the rotation drive unit.
また、上記課題は第５の発明によれば、前記回転駆動部の駆動及び停止を制御する処理は、前記磁気検出処理に基づく検出信号を計数し、該計数値に対応する前記ＤＣブラシレスモータの回転角のデータを記憶手段から読み出し、前記ＤＣブラシレスモータの駆動及び停止制御を行う印刷装置の駆動制御方法を提供することによって達成できる。 According to a fifth aspect of the present invention, the process for controlling the driving and stopping of the rotation drive unit counts a detection signal based on the magnetic detection process, and the DC brushless motor corresponding to the count value is counted. This can be achieved by reading the rotation angle data from the storage means and providing a driving control method for the printing apparatus that controls the driving and stopping of the DC brushless motor.
本発明によれば、ＤＣブラシレスモータに配設された磁気検出手段によって検出されたＤＣブラシレスモータの回転磁界を計数し、該計数値と予め記録されたＤＣブラシレスモータの回転角度に対応する計数値を比較し、対応する回転角度のデータに基づいて回転駆動系の駆動制御を行うことによって、用紙にバンド状の画像障害が生じることを防止することができる。 According to the present invention, the rotating magnetic field of the DC brushless motor detected by the magnetic detecting means provided in the DC brushless motor is counted, and the counted value and the count value corresponding to the prerecorded rotation angle of the DC brushless motor. , And performing drive control of the rotation drive system based on the corresponding rotation angle data, it is possible to prevent a band-like image failure from occurring on the paper.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図２は、本実施形態におけるプリンタ装置（印刷装置）の内部構成を説明する断面図である。同図に示すプリンタ装置１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラープリンタ装置であり、４つの画像形成部２、中間転写ベルトユニット３、給紙部４、及び両面印刷用搬送ユニット５で構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the internal configuration of the printer apparatus (printing apparatus) in the present embodiment. The printer apparatus 1 shown in the figure is an electrophotographic secondary transfer tandem type color printer apparatus, which includes four image forming units 2, an intermediate transfer belt unit 3, a sheet feeding unit 4, and a conveyance for double-sided printing. The unit 5 is configured.
上記４つの画像形成部２は、同図の右から左へ４個の画像形成ユニット６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ）を多段式に並設した構成からなる。上記４個の画像形成ユニット６のうち上流側（図の右側）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ、及び６Ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット６Ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。 The four image forming units 2 have a configuration in which four image forming units 6 (6M, 6C, 6Y, 6K) are arranged side by side in a multistage manner from right to left in FIG. Of the four image forming units 6, the three upstream image forming units 6M, 6C, and 6Y are magenta (M), cyan (C), and yellow, which are subtractive three primary colors, respectively. A mono-color image is formed with the (Y) color toner, and the image forming unit 6K forms a monochrome image with the black (K) toner mainly used for dark portions of characters and images.
上記の各画像形成ユニット６は、トナー容器に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）用の画像形成ユニット６Ｋを例にしてその構成を説明する。 Each of the image forming units 6 has the same configuration except for the color of the toner stored in the toner container. Accordingly, the configuration of the black (K) image forming unit 6K will be described below as an example.
画像形成ユニット６は、最下部に感光体ドラム７を備えている。この感光体ドラム７は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム７の周面近傍を取り巻いて、クリーナ８、帯電ローラ９、印字ヘッド１１、及び現像器１２の現像ローラ１３が配置されている。 The image forming unit 6 includes a photosensitive drum 7 at the bottom. The peripheral surface of the photosensitive drum 7 is made of, for example, an organic photoconductive material. A cleaner 8, a charging roller 9, a print head 11, and a developing roller 13 of the developing device 12 are arranged around the periphery of the photosensitive drum 7.
現像器１２は、上部のトナー容器に同図にはＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋで示すようにマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備え、下部には側面開口部に上述した現像ローラ１３を備え、内部にトナー撹拌部材、現像ローラ１３にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ１３上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。 The developing device 12 puts one of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) toners in the upper toner container as indicated by M, C, Y, and K in the drawing. The intermediate portion is provided with a toner replenishing mechanism for the lower portion, the lower portion is provided with the above-described developing roller 13 at the side opening, the toner stirring member inside, the toner supply roller for supplying toner to the developing roller 13, and the developing A doctor blade or the like for regulating the toner layer on the roller 13 to a constant layer thickness is provided.
中間転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の転写ベルト１４と、この転写ベルト１４を掛け渡されて転写ベルト１４を図の反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ１５と従動ローラ１６を備えている。 The intermediate transfer belt unit 3 has an endless transfer belt 14 extending in a flat loop shape from substantially the left and right sides of the figure at the approximate center of the main unit, and the transfer belt 14 is stretched over the transfer belt 14. A driving roller 15 and a driven roller 16 are provided to circulate and move the belt 14 counterclockwise in the drawing.
上記の転写ベルト１４は、トナー像を直接ベルト面に転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットとしている。 The transfer belt 14 transfers the toner image directly onto the belt surface (primary transfer) and conveys the toner image to the transfer position to the paper for further transfer (secondary transfer). The whole is an intermediate transfer belt unit.
この中間転写ベルトユニット３は、上記扁平なループ状の転写ベルト１４のループ内にベルト位置制御機構１７を備えている。ベルト位置制御機構１７は、転写ベルト１４を介して感光体ドラム７の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ１８を備えている。 The intermediate transfer belt unit 3 includes a belt position control mechanism 17 in the loop of the flat loop-shaped transfer belt 14. The belt position control mechanism 17 includes a primary transfer roller 18 made of a conductive foam sponge that presses against the lower peripheral surface of the photosensitive drum 7 via the transfer belt 14.
ベルト位置制御機構１７は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びイエロー（Ｙ）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ、及び６Ｙに対応する３個の一次転写ローラ１８を鉤型の支持軸を中心に同一周期で回転移動させ、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋに対応する１個の一次転写ローラ１８を上記３個の一次転写ローラ１８の周期と異なる回転移動周期で回転移動させて転写ベルト１４を感光体ドラム７から離接させ、フルカラーモード（４個全部の一次転写ローラ１８が転写ベルト１４に当接）、モノクロモード（画像形成ユニット６Ｋに対応する一次転写ローラ１８のみが転写ベルト１４に当接）、及び全非転写モード（４個全部の一次転写ローラ１８が転写ベルト１４から離れる）に切換える。 The belt position control mechanism 17 supports the three primary transfer rollers 18 corresponding to the three image forming units 6M, 6C, and 6Y of magenta (M), cyan (C), and yellow (Y) in a bowl shape. A single primary transfer roller 18 corresponding to the black (K) image forming unit 6K is rotated and moved at a rotational movement period different from the period of the three primary transfer rollers 18 around the axis. The transfer belt 14 is moved away from the photosensitive drum 7, and the full-color mode (all four primary transfer rollers 18 are in contact with the transfer belt 14) and the monochrome mode (only the primary transfer roller 18 corresponding to the image forming unit 6K are provided). And a non-transfer mode (all four primary transfer rollers 18 are separated from the transfer belt 14).
上記の中間転写ベルトユニット３には、上面部のベルト移動方向最上流側の画像形成ユニット６Ｍの更に上流側に、ベルトクリーナユニットが配置され、下面部のほぼ全面に沿い付けるように平らで薄型の廃トナー回収容器１９が着脱自在に配置されている。
給紙部４は、上下２段に配置された２個の給紙カセット２１を備え、２個の給紙カセット２１の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ２２、給送ローラ２３、捌きローラ２４、待機搬送ローラ対２５が配置されている。待機搬送ローラ対２５の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、転写ベルト１４を介して従動ローラ１６に圧接する二次転写ローラ２６が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。
In the intermediate transfer belt unit 3, a belt cleaner unit is disposed further upstream of the uppermost image forming unit 6M on the upstream side in the belt moving direction, and is flat and thin so as to be almost along the entire lower surface. The waste toner collection container 19 is detachably disposed.
The paper feed unit 4 includes two paper feed cassettes 21 arranged in two upper and lower stages, and in the vicinity of the paper feed opening (right side in the figure) of the two paper feed cassettes 21, respectively, A feeding roller 23, a separating roller 24, and a standby conveying roller pair 25 are disposed. In the paper conveyance direction (vertical upward direction in the figure) of the standby conveyance roller pair 25, a secondary transfer roller 26 that is in pressure contact with the driven roller 16 via the transfer belt 14 is disposed, and the secondary transfer portion to the paper is arranged. Forming.
この二次転写部の下流（図では上方）側にはベルト式熱定着装置２７が配置されて、ベルト式熱定着装置２７の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着装置２７から搬出する搬出ローラ対２８、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー２９に排紙する排紙ローラ対３１が配設されている。 A belt-type heat fixing device 27 is disposed downstream (upward in the drawing) of the secondary transfer portion, and the sheet after fixing is fixed to the belt-type heat fixing device 27 further downstream of the belt-type heat fixing device 27. A pair of carry-out rollers 28 for carrying out the paper and a pair of paper discharge rollers 31 for discharging the carried paper to a paper discharge tray 29 formed on the upper surface of the apparatus are disposed.
両面印刷用搬送ユニット５は、上記搬出ローラ対２８と排紙ローラ対３１との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した開始返送路３２ａ、それから下方に曲がる中間返送路３２ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路３２ｃ、及びこれらの返送路の途中に配置された４組の返送ローラ対３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを備えている。上記終端返送路３２ｃの出口は、給紙部４の下方の給紙カセット２１に対応する待機搬送ローラ対２５への搬送路に連絡している。 The duplex printing conveyance unit 5 includes a start return path 32a that branches from the intermediate conveyance path between the carry-out roller pair 28 and the discharge roller pair 31 to the right lateral direction in the drawing, and then an intermediate return path 32b that bends downward. A terminal return path 32c that bends in the left lateral direction opposite to the above and eventually reverses the return sheet, and four return roller pairs 33a, 33b, 33c, and 33d disposed in the middle of these return paths. ing. The exit of the end return path 32 c communicates with a conveyance path to the pair of standby conveyance rollers 25 corresponding to the sheet feeding cassette 21 below the sheet feeding unit 4.
また、本例において中間転写ベルトユニット３の上面部には、クリーニング部３５、取り込みローラ３６が配置されている。クリーニング部３５は、転写ベルト１４の上面に当接して廃トナーを擦り取って除去し、取り込みローラ３６はクリーニング部３５が除去した廃トナーを引き継いで、図示を省略したベルトクリーナユニットの一時貯留部に溜め込み、その溜め込まれた廃トナーを搬送スクリューにより落下筒内を上部まで搬送し、落下筒を介して廃トナー回収容器１９に送り込んでいる。 In this example, a cleaning unit 35 and a take-in roller 36 are disposed on the upper surface of the intermediate transfer belt unit 3. The cleaning unit 35 comes into contact with the upper surface of the transfer belt 14 to scrape and remove the waste toner, and the take-in roller 36 takes over the waste toner removed by the cleaning unit 35, and a temporary storage unit of the belt cleaner unit (not shown). The accumulated waste toner is conveyed to the upper part in the dropping cylinder by a conveying screw and sent to the waste toner collecting container 19 through the dropping cylinder.
また、上記のクリーニング部３５を適度の圧力で転写ベルト１４に圧接させるため、中間転写ベルトユニット３側には、下方から転写ベルト１４をクリーニング部３５に向けて押圧する押圧ローラ３７が設けられている。 Further, in order to bring the cleaning unit 35 into pressure contact with the transfer belt 14 with an appropriate pressure, a pressure roller 37 is provided on the intermediate transfer belt unit 3 side to press the transfer belt 14 toward the cleaning unit 35 from below. Yes.
一方、図１は上記構成のプリンタ装置１において、制御部の構成を説明する図である。同図において、プリンタ装置１の制御は、インターフェースコントローラ（以下、Ｉ／Ｆコントローラで示す）４０、プリンタコントローラ（以下、ＰＲコントローラで示す）４１、定着モータ４２、ベルトモータ４３、給紙モータ４４、及びイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つキットモータ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ，４５Ｋで構成されている。 On the other hand, FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the control unit in the printer apparatus 1 having the above configuration. In the figure, the printer 1 is controlled by an interface controller (hereinafter referred to as an I / F controller) 40, a printer controller (hereinafter referred to as a PR controller) 41, a fixing motor 42, a belt motor 43, a paper feed motor 44, And four kit motors 45Y, 45M, 45C, and 45K of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K).
Ｉ／Ｆコントローラ４０はホスト機器である不図示のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）から送信された印刷データのコマンド解析を行い、描画データを作成する。また、ＰＲコントローラ４１は定着モータ４２や、ベルトモータ４３、給紙モータ４４の駆動制御を行い、Ｉ／Ｆコントローラ４０で作成された上記描画データを対応するキットモータ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ，４５Ｋに送信する。尚、定着モータ４２は前述のベルト式熱定着装置２７に設けられた熱ローラの回転駆動を行い、ベルトモータ４３は前述の駆動ローラ１５の駆動を行い、転写ベルト１４を回動させる。また、給紙モータ４４は前述の給送ローラ２３を駆動し、給紙カセット２１から用紙を搬出する。 The I / F controller 40 performs command analysis of print data transmitted from a personal computer (PC) (not shown) that is a host device, and creates drawing data. The PR controller 41 controls driving of the fixing motor 42, the belt motor 43, and the paper feed motor 44, and the drawing data generated by the I / F controller 40 is transferred to the corresponding kit motors 45Y, 45M, 45C, and 45K. Send. The fixing motor 42 rotates the heat roller provided in the belt-type heat fixing device 27, and the belt motor 43 drives the driving roller 15 to rotate the transfer belt 14. Further, the paper feed motor 44 drives the above-described feed roller 23 to carry out the paper from the paper feed cassette 21.
上記ＰＲコントローラ４１にはカウンタ４７、不揮発性メモリ４８、ＣＰＵ４９が設けられ、カウンタ４７は後述するホール素子の検出信号を計数し、不揮発性メモリ４８は予め設定されたデータと上記計数値との対応を記憶したテーブルを有する。また、ＣＰＵ４９にはカウンタ４７から計数データが入力し、不揮発性メモリ４８に記憶された情報との比較処理を行う。 The PR controller 41 is provided with a counter 47, a non-volatile memory 48, and a CPU 49. The counter 47 counts a detection signal of a hall element, which will be described later, and the non-volatile memory 48 corresponds to the preset data and the count value. Is stored in the table. The CPU 49 receives count data from the counter 47 and performs a comparison process with information stored in the nonvolatile memory 48.
図３は、上記ＰＲコントローラ４１、及びキットモータ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋの具体的な構成を示す図である。ＰＲコントローラ４１は前述のカウンタ４７、不揮発性メモリ４８、及びＣＰＵ４９で構成され、不揮発性メモリ４８に設けられたテーブル４８ａから情報がＣＰＵ４９に出力される。ＣＰＵ４９はテーブル４８ａからの情報に基づいてキットモータ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ，４５Ｋの駆動制御を行う。 FIG. 3 is a diagram showing specific configurations of the PR controller 41 and kit motors 45Y, 45M, 45C, and 45K. The PR controller 41 includes the above-described counter 47, nonvolatile memory 48, and CPU 49, and information is output to the CPU 49 from a table 48a provided in the nonvolatile memory 48. The CPU 49 controls the drive of the kit motors 45Y, 45M, 45C, and 45K based on information from the table 48a.
キットモータ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、及び４５Ｋは同じ構成であり、同図では代表して、キットモータ４５Ｙの構成を説明する。また、前述の定着モータ４２、ベルトモータ４３、及び給紙モータ４４も同様な構成である。
キットモータ４５Ｙは、モータドライバ５０、ＤＣモータ５１、ロジック回路５２で構成され、ＤＣモータ５１はＤＣブラシレスモータである。モータドライバ５０には、ＰＲコントローラ４１（ＣＰＵ４９）からクロック信号（ＣＬＫ）、スタート/ストップ（start/stop）信号等の信号が入力し、ＤＣモータ５１の駆動制御が行われる。
The kit motors 45Y, 45M, 45C, and 45K have the same configuration, and the configuration of the kit motor 45Y will be described as a representative in FIG. The above-described fixing motor 42, belt motor 43, and paper feed motor 44 have the same configuration.
The kit motor 45Y includes a motor driver 50, a DC motor 51, and a logic circuit 52. The DC motor 51 is a DC brushless motor. Signals such as a clock signal (CLK) and a start / stop signal are input from the PR controller 41 (CPU 49) to the motor driver 50, and drive control of the DC motor 51 is performed.
モータドライバ５０はＤＣモータ５１の駆動を行い、ｕ相、ｖ相、ｗ相の信号線から出力する駆動信号によって、ＤＣモータ５１の駆動を行う。ＤＣモータ５１は、例えば回転界磁形のモータであり、１０極で構成されるロータ５１ａを回転させ、ステータ５１ｂに配設されたホール素子５３によってＤＣモータ５１の回転角度を検出する。また、ホール素子５３によって検出された各相の信号は、比較器５４Ｕ、５４Ｖ、５４Ｗを介してロジック回路５２に供給され、ロジック回路５２からモータの角度信号が出力される。この角度信号は、具体的にはカウンタ４７に供給される計数信号である。 The motor driver 50 drives the DC motor 51, and drives the DC motor 51 by drive signals output from the u-phase, v-phase, and w-phase signal lines. The DC motor 51 is, for example, a rotary field type motor, and rotates a rotor 51a composed of 10 poles, and detects a rotation angle of the DC motor 51 by a hall element 53 disposed on the stator 51b. The signals of the respective phases detected by the Hall element 53 are supplied to the logic circuit 52 via the comparators 54U, 54V, 54W, and the motor angle signal is output from the logic circuit 52. This angle signal is specifically a count signal supplied to the counter 47.
以上の構成において、以下に本例の処理動作を説明する。
図４は本例の処理動作を説明するフローチャートである。また、図５は本例の処理動作を説明するタイムチャートである。両図において、先ずＰＲコントローラ４１のＣＰＵ４９から制御信号が出力され、モータドライバ４６の制御によってＤＣモータ５１を駆動する。尚、両図に示すフローチャートは、前述のキットモータ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ，４５Ｋ、及びベルトモータ４３等のモータ駆動に共通の処理である。
In the above configuration, the processing operation of this example will be described below.
FIG. 4 is a flowchart for explaining the processing operation of this example. FIG. 5 is a time chart for explaining the processing operation of this example. In both figures, first, a control signal is output from the CPU 49 of the PR controller 41, and the DC motor 51 is driven by the control of the motor driver 46. Note that the flowcharts shown in both figures are processes common to motor driving of the above-described kit motors 45Y, 45M, 45C, and 45K, the belt motor 43, and the like.
先ず、モータを起動し、一次転写をオンする（ステップ（以下、Ｓで示す）１）。この処理は、前述のＣＰＵ４９からスタート（start）信号をモータドライバ５０に出力し、モータドライバ５０を駆動して、ＤＣモータ５１の回転を開始させる。また、ベルトモータ４３を駆動し、転写ベルト１４を駆動する。 First, the motor is started and the primary transfer is turned on (step (hereinafter referred to as S) 1). In this process, a start signal is output from the CPU 49 to the motor driver 50, and the motor driver 50 is driven to start the rotation of the DC motor 51. Further, the belt motor 43 is driven to drive the transfer belt 14.
次に、帯電をオンする（Ｓ２）。この帯電オンは前述の感光体ドラム７の周面近傍に設けられた帯電ローラ９に電圧を印加する処理であり、例えば図５に示すように上記モータの駆動からｔ１時間後に帯電のオン処理を行う。 Next, charging is turned on (S2). This charging on is a process of applying a voltage to the charging roller 9 provided in the vicinity of the peripheral surface of the photosensitive drum 7 described above. For example, as shown in FIG. Do.
次に、現像、供給のオン処理を行う（Ｓ３）。この処理は、前述の現像ローラ１３の駆動を開始し、給紙モータ４４を駆動して、給紙カセット２１内に収納された用紙を機内に搬入する。この処理は、図５に示すように、例えば上記モータの駆動からｔ２時間後に行われる。但し、本例ではパッチ印刷を行うので、用紙の給紙処理は行わない。 Next, development and supply ON processing are performed (S3). In this process, the driving of the developing roller 13 is started, the paper feed motor 44 is driven, and the paper stored in the paper feed cassette 21 is carried into the apparatus. As shown in FIG. 5, this process is performed, for example, t2 hours after the motor is driven. However, in this example, since patch printing is performed, paper feeding processing is not performed.
その後、例えば図５に示すモータの回転駆動の開始からｔ３時間経過後、パッチ印刷を開始し、転写ベルト１４上にパッチパターンの印字を行う（Ｓ４）。このパッチパターンは、例えば不揮発性メモリ４８に記憶され、プリンタ装置１のドアオープン/クローズ処理が行われた後や、用紙ジャムの処理が終了した後、パッチ印刷によって印字位置の調整を行うものである。 Thereafter, for example, after the elapse of t3 time from the start of the rotational driving of the motor shown in FIG. 5, patch printing is started, and a patch pattern is printed on the transfer belt 14 (S4). This patch pattern is stored in, for example, the non-volatile memory 48, and the print position is adjusted by patch printing after the door open / close process of the printer 1 is performed or after the paper jam process is completed. is there.
次に、例えば図５に示すｔ４時間経過後、上記パッチ印字が終了すると（Ｓ５）、帯電をオフする（Ｓ６）。この帯電オフは前述の帯電ローラ９への電圧印加を停止する処理であり、例えば図５に示すように、モータの駆動を停止するｔ５時間前に行う。 Next, for example, after the elapse of time t4 shown in FIG. 5, when the patch printing is finished (S5), the charging is turned off (S6). This charging off is a process for stopping the voltage application to the charging roller 9 described above, and is performed, for example, as shown in FIG. 5, at time t5 before the motor driving is stopped.
次に、モータの駆動を停止し、一次転写をオフする（Ｓ７）。この処理は、前述のＣＰＵ４９からストップ信号をモータドライバ５０に出力し、ＤＣモータ５１の駆動を停止する処理である。また、ベルトモータ４３の駆動も停止し、転写ベルト１４の回転を停止させる。 Next, the driving of the motor is stopped and the primary transfer is turned off (S7). This process is a process for outputting a stop signal from the CPU 49 to the motor driver 50 and stopping the driving of the DC motor 51. Further, the driving of the belt motor 43 is also stopped, and the rotation of the transfer belt 14 is stopped.
その後、現像、供給のオフ処理を行う（Ｓ８）。すなわち、現像ローラ１３の駆動を停止する。但し、本例はパッチ印刷であるので、給紙モータ４４の駆動停止処理は行わない。また、上記処理は図５に示すように、例えば上記モータの駆動を停止するｔ６時間前に行い、以後プリンタ装置１を待機状態に設定する（Ｓ９）。 Thereafter, development and supply OFF processing is performed (S8). That is, the driving of the developing roller 13 is stopped. However, since this example is patch printing, the drive stop process of the paper feed motor 44 is not performed. Further, as shown in FIG. 5, the above processing is performed, for example, t6 hours before stopping the driving of the motor, and thereafter, the printer apparatus 1 is set in a standby state (S9).
上記処理によって、転写ベルト１４に転写（一次転写）されたパッチパターンは、不図示のセンサによって読み取られ、印字位置の調整が行われる。尚、上記例はパッチ印刷の場合であり、図５に示すように、転写ベルト１４への転写処理（一次転写処理）のみを行う構成であるが、例えばホスト機器から送信された印刷データを印刷する場合には、用紙への印刷を行うため、用紙の供給処理が行われ（Ｓ３）、二次転写ローラ２６によって用紙への二次転写処理が行われる。また、用紙の供給停止処理も行われる（Ｓ８）。 The patch pattern transferred (primary transfer) to the transfer belt 14 by the above processing is read by a sensor (not shown), and the print position is adjusted. The above example is a case of patch printing, and as shown in FIG. 5, only the transfer process (primary transfer process) to the transfer belt 14 is performed. For example, print data transmitted from the host device is printed. In this case, in order to perform printing on the paper, a paper supply process is performed (S3), and the secondary transfer process to the paper is performed by the secondary transfer roller 26. Further, a paper supply stop process is also performed (S8).
上記処理において、モータの起動タイミングや、現像、供給の駆動タイミングは前述のように、ＤＣモータ５１に配設されたホール素子５３の出力に基づいて、ロジック回路５２から出力される計数信号によって制御される。すなわち、ＤＣモータ５１のステータ５１ｂに設けられたホール素子５３は、ステータ５１ｂに対するロータ５１ａの回転角に対応するＮ極とＳ極の切り替えタイミングを検出し、ｕ相、ｖ相、ｗ相のそれぞれの相に対応して（ｕ＋、ｕ−）、（ｖ＋、ｖ−）、（ｗ＋、ｗ−）の検出信号を出力する。 In the above processing, the motor start timing, development and supply drive timing are controlled by the count signal output from the logic circuit 52 based on the output of the Hall element 53 disposed in the DC motor 51 as described above. Is done. That is, the Hall element 53 provided in the stator 51b of the DC motor 51 detects the switching timing of the N pole and the S pole corresponding to the rotation angle of the rotor 51a with respect to the stator 51b, and each of the u phase, the v phase, and the w phase. The detection signals (u + , u − ), (v + , v − ), (w + , w − ) are output corresponding to the phases.
例えば、図６のタイムチャートは３個のホール素子５３（５３ａ、５３ｂ、５３ｃ）から出力される検出信号の例であり、ホール素子５３ａの出力において、ハイ（HI）レベルが検出信号ｕ＋に対応し、ロー（LOW）レベルが検出信号ｕ−に対応する。同様に、ホール素子５３ｂの出力において、ハイ（HI）レベルが検出信号ｖ＋に対応し、ロー（LOW）レベルが検出信号ｖ−に対応する。また、ホール素子５３ｃの出力において、ハイ（HI）レベルが検出信号ｗ＋に対応し、ロー（LOW）レベルが検出信号ｗ−に対応する。 For example, the time chart of FIG. 6 is an example of a detection signal output from three Hall elements 53 (53a, 53b, 53c), and a high (HI) level is detected signal u + at the output of the Hall element 53a. corresponding, row (lOW) level detection signal u - corresponds to. Similarly, at the output of the Hall element 53b, high (HI) level corresponding to the detection signal v +, low (LOW) level detection signal v - corresponding to. Further, at the output of the Hall element 53c, high (HI) level corresponding to the detection signal w +, low (LOW) level detection signal w - corresponds to.
上記ｕ相に対応する（ｕ＋、ｕ−）の検出信号は比較器５４Ｕに入力し、ｕ´信号としてロジック回路５２に入力する。また、ｖ相に対応する（ｖ＋、ｖ−）の検出信号は比較器５４Ｖに入力し、ｖ´信号としてロジック回路５２に入力し、ｗ相に対応する（ｗ＋、ｗ−）の検出信号は比較器５４Ｗに入力し、ｗ´信号としてロジック回路５２に入力する。ロジック回路５２は入力したｕ´、ｖ´、ｗ´の信号に基づいて、図６に示す計数信号を生成し、カウンタ４７に出力する。 The detection signal of (u + , u − ) corresponding to the u phase is input to the comparator 54U and input to the logic circuit 52 as the u ′ signal. The detection signal (v + , v − ) corresponding to the v phase is input to the comparator 54V and input to the logic circuit 52 as the v ′ signal, and detection of (w + , w − ) corresponding to the w phase is performed. The signal is input to the comparator 54W and input to the logic circuit 52 as the w ′ signal. The logic circuit 52 generates a count signal shown in FIG. 6 based on the input u ′, v ′, and w ′ signals, and outputs the count signal to the counter 47.
カウンタ４７はロジック回路５２から供給された計数信号をカウントし、ＣＰＵ４９にカウンタ４７の計数データを出力する。ＣＰＵ４９は不揮発性メモリ４８に構築されたテーブル４８ａのデータを参照し、カウンタ４７から供給される計数値に対応するＤＣモータ５１の回転角度のデータをテーブル４８ａから読み出し、上記モータの起動タイミングや、現像、供給の駆動タイミングとしてＤＣモータ５１の駆動制御を行う。 The counter 47 counts the count signal supplied from the logic circuit 52 and outputs the count data of the counter 47 to the CPU 49. The CPU 49 refers to the data in the table 48a constructed in the nonvolatile memory 48, reads out the rotation angle data of the DC motor 51 corresponding to the count value supplied from the counter 47 from the table 48a, The drive control of the DC motor 51 is performed as the drive timing of development and supply.
したがって、本例のＤＣモータ５１はステッピングモータや、モータの回転軸にエンコーダを備えたモータではないが、上記ホール素子５３で検出した信号によってモータの起動タイミングや、現像、供給の駆動タイミングを正確に制御することができる。また、上記計数信号は、図６に示すように１パルス６０／回転数（r／min）×１５（P／R）で計算でき、詳細なパルス信号を使用し、正確にＤＣモータ５１の駆動制御を行うことができる。 Therefore, the DC motor 51 of this example is not a stepping motor or a motor provided with an encoder on the rotating shaft of the motor, but the start timing of the motor and the drive timing of development and supply are accurately determined by the signal detected by the Hall element 53. Can be controlled. Further, the counting signal can be calculated by 60 pulses / rotation number (r / min) × 15 (P / R) as shown in FIG. 6, and a precise pulse signal is used to drive the DC motor 51 accurately. Control can be performed.
したがって、例えば現像ローラ１３の駆動タイミングの遅れ等に起因して転写ベルト１４上にスジ状のトナーを残存させることを防止でき、印字結果にバンド状の画像障害を生じさせることがない。 Therefore, for example, streaky toner can be prevented from remaining on the transfer belt 14 due to a delay in the driving timing of the developing roller 13, and a band-like image failure does not occur in the printing result.
特に、プリンタ装置１の駆動開始時や、用紙の通過等による負荷変動においても、ＤＣモータ５１に設けられたホール素子５３の磁気検知に基づいて現像ローラ１３等の駆動を制御ので、正確なＤＣモータ５１の回転角を検出することができ、より正確なＤＣモータ５１の駆動制御を行うことができる。 In particular, since the driving of the developing roller 13 and the like is controlled based on the magnetic detection of the Hall element 53 provided in the DC motor 51 even when the driving of the printer apparatus 1 starts or when the load fluctuates due to passage of paper or the like, accurate DC The rotation angle of the motor 51 can be detected, and more accurate drive control of the DC motor 51 can be performed.
ここで、上記テーブル４８ａの作成例を説明する。図７(ａ)はその一例であり、前述の計数信号のパル数の情報を使用し、減速比換算処理５６、及びプロセス動作位置/パルス数変換処理５７を実行することによって、プロセス動作位置のタイミング情報（ｔｎ）を取得する。図８に示すように、感光体ドラム７の周面近傍には、前述のようにクリーナ８や、帯電ローラ９、印字ヘッド１１、現像ローラ１３等が配設されており、感光体ドラム７に対応するキットモータ４５からの回転力を伝達するためには何段かのギア５８を介装している。上記減速比換算処理５６とは、この何段かのギア５８による減速比を換算する処理である。例えば、図７（ｂ）に示す計算式（５６ａ）は、減速比換算処理５６の具体的な計算式を示すものである。 Here, an example of creating the table 48a will be described. FIG. 7A shows an example of this, and by using the information on the number of pulses of the count signal described above, the reduction ratio conversion process 56 and the process operation position / pulse number conversion process 57 are executed, so that the process operation position is determined. Timing information (tn) is acquired. As shown in FIG. 8, the cleaner 8, the charging roller 9, the print head 11, the developing roller 13, and the like are disposed near the peripheral surface of the photosensitive drum 7 as described above. In order to transmit the rotational force from the corresponding kit motor 45, several stages of gears 58 are interposed. The reduction ratio conversion process 56 is a process for converting the reduction ratio by the gears 58 in several stages. For example, a calculation formula (56a) shown in FIG. 7B shows a specific calculation formula of the reduction ratio conversion process 56.
また、上記プロセス動作位置/パルス数変換処理５７とは、各プロセス動作位置に対応するパルス数の変換処理であり、例えば帯電プロセスや、現像、給紙プロセス等の動作位置に対応するパルス数の変換処理である。具体的に説明すると、例えば図８に示す帯電ローラ９が感光体ドラム７の基準位置からθ１（例えば６０°）の角度に配設されている場合、対応する図７（ｂ）の計算式（５７ａ）を使用してパルス数の変換処理を行なう。また、例えば図８に示す現像ローラ１３が感光体ドラム７の基準位置からθ２（例えば２６０°）の角度に配設されている場合、図７（ｂ）の計算式（５７ｂ）を使用して対応するパルス数の変換処理を行なう。 The process operation position / pulse number conversion process 57 is a pulse number conversion process corresponding to each process operation position. For example, the process operation position / pulse number conversion process 57 has a pulse number corresponding to the operation position of the charging process, development, paper feed process, etc. It is a conversion process. More specifically, for example, when the charging roller 9 shown in FIG. 8 is disposed at an angle θ1 (for example, 60 °) from the reference position of the photosensitive drum 7, the corresponding calculation formula (FIG. 7B) ( 57a) is used to convert the number of pulses. For example, when the developing roller 13 shown in FIG. 8 is disposed at an angle θ2 (eg, 260 °) from the reference position of the photosensitive drum 7, the calculation formula (57b) of FIG. Performs conversion processing for the corresponding number of pulses.
そして、上記プロセス動作位置/パルス数変換処理５７の処理結果として、対応するプロセスの動作位置情報が前述のタイミング情報（ｔｎ）として得られる。したがって、この基準位置からの各プロセスの動作位置情報を、例えばテーブルにｔｎとして記憶することによって、前述のｔ１時間後に帯電のオン処理（帯電ローラ９の駆動）を行ない、ｔ２時間後に現像のオン処理（現像ローラ１３の駆動）を行なうことができる。 As a result of the process operation position / pulse number conversion process 57, the operation position information of the corresponding process is obtained as the timing information (tn). Therefore, by storing the operation position information of each process from the reference position as tn in a table, for example, the charging on process (drive of the charging roller 9) is performed after the above-mentioned t1 time, and the development is turned on after t2 time. Processing (drive of the developing roller 13) can be performed.
但し、必ずしもテーブル構成とする必要はなく、例えばプログラムに上記図７（ｂ）に示す計算式を含め、各プロセスの開始及び終了のタイミングをその都度計算して動作を行なう構成としてもよい。 However, it is not always necessary to use a table configuration. For example, the calculation formula shown in FIG. 7B may be included in the program, and the operation may be performed by calculating the start and end timings of each process each time.
尚、上記実施形態の説明ではＤＣモータ５１の構成は、ロータ５１ａ側に磁石を配設し、ステータ５１ｂ側にホール素子５３を配設するようにしたが、逆にロータ５１ａ側にホール素子５３を配設し、ステータ５１ｂ側に磁石を配設するよう構成してもよい。 In the description of the above embodiment, the DC motor 51 is configured such that a magnet is disposed on the rotor 51a side and a hall element 53 is disposed on the stator 51b side. Conversely, the hall element 53 is disposed on the rotor 51a side. And a magnet may be arranged on the stator 51b side.
また、本実施形態ではホール素子５３を使用したが、ホールＩＣや半導体磁気抵抗素子等の他の磁気検出素子を使用する構成にしてもよい。また、比較器５４Ｕ、５４Ｖ、５４Ｗと、ロジック回路５２を別の回路で構成したが、１つの論理回路で構成してもよい。 In the present embodiment, the Hall element 53 is used. However, another magnetic detection element such as a Hall IC or a semiconductor magnetoresistive element may be used. Further, the comparators 54U, 54V, 54W and the logic circuit 52 are configured as separate circuits, but may be configured as a single logic circuit.
１・・・プリンタ装置
２・・・画像形成部
３・・・中間転写ベルトユニット
４・・・給紙部
５・・・両面印刷用搬送ユニット
６、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ・・画像形成ユニット
７・・・感光体ドラム
８・・・クリーナ
９・・・帯電ローラ
１１・・印字ヘッド
１２・・現像器
１３・・現像ローラ
１４・・転写ベルト
１５・・駆動ローラ
１６・・従動ローラ
１７・・ベルト位置制御機構
１８・・一次転写ローラ
１９・・廃トナー回収容器
２１・・給紙カセット
２２・・用紙取出ローラ
２３・・給送ローラ
２４・・捌きローラ
２５・・待機搬送ローラ対
２７・・ベルト式熱定着装置
２８・・搬出ローラ対
２９・・排紙トレー
３１・・排紙ローラ対
３２ａ・・開始返送路
３２ｂ・・中間返送路
３２ｃ・・終端返送路
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ・・返送ローラ対
３５・・クリーニング部
３６・・取り込みローラ
３７・・押圧ローラ
４０・・Ｉ／Ｆコントローラ
４１・・ＰＲコントローラ
４２・・定着モータ
４３・・ベルトモータ
４４・・給紙モータ
４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ，４５Ｋ・・キットモータ
４７・・カウンタ
４８・・不揮発性メモリ
４８ａ・・テーブル
４９・・ＣＰＵ
５０・・モータドライバ
５１・・ＤＣモータ
５１ａ・・ロータ
５１ｂ・・ステータ
５２・・ロジック回路
５３・・ホール素子
５４Ｕ、５４Ｖ、５４Ｗ・・比較器
５６・・減速比換算処理
５６ａ・・計算式
５７・・プロセス動作位置/パルス数変換処理
５７ａ・・計算式
５８・・ギア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer apparatus 2 ... Image formation part 3 ... Intermediate transfer belt unit 4 ... Paper feed part 5 ... Conveyance unit 6, 6M, 6C, 6Y, 6K for double-sided printing Unit 7... Photosensitive drum 8... Cleaner 9... Charging roller 11 .. Print head 12 .. Developer 13 .. Developing roller 14 .. Transfer belt 15. .. Belt position control mechanism 18. Primary transfer roller 19. Waste toner collection container 21. Paper feed cassette 22. Paper feed roller 23. Feed roller 24. .. belt type heat fixing device 28 .. discharge roller pair 29 .. discharge tray 31 .. discharge roller pair 32a ..start return path 32b ..intermediate return path 32c ..end return path 33a, 33b, 33c 33d Return roller pair 35 .. cleaning unit 36 .. take-in roller 37 .. press roller 40 .. I / F controller 41 .. PR controller 42 .. fixing motor 43 .. belt motor 44 .. paper feed motors 45Y, 45M, 45C, 45K ··· Kit motor 47 · · Counter 48 · · Non-volatile memory 48a · · Table 49 · · CPU
50..Motor driver 51..DC motor 51a..Rotor 51b..Stator 52..Logic circuit 53..Hall elements 54U, 54V, 54W..Comparator 56..Reduction ratio conversion processing 56a..Calculation formula 57. ..Process operation position / pulse number conversion processing 57a..Calculation formula 58..gear
Claims (5)
前記ＤＣブラシレスモータの回転磁界を検出する磁気検出手段と、
該磁気検出手段の検出信号に基づいて、前記ＤＣブラシレスモータの駆動を制御し、前記回転駆動部の駆動及び停止制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする印刷装置。 In a printing apparatus using a DC brushless motor that drives a rotation drive unit,
Magnetic detection means for detecting a rotating magnetic field of the DC brushless motor;
Control means for controlling the drive of the DC brushless motor based on the detection signal of the magnetic detection means, and for controlling the drive and stop of the rotation drive unit;
A printing apparatus comprising:
前記ＤＣブラシレスモータの回転磁界を検出する磁気検出処理と、
該磁気検出処理に基づく検出信号に基づいて、前記ＤＣブラシレスモータの駆動を制御し、前記回転駆動部の駆動及び停止を制御する処理と、
を行うことを特徴とする印刷装置の駆動制御方法。 In a drive control method of a printing apparatus using a DC brushless motor that drives a rotation drive unit,
A magnetic detection process for detecting a rotating magnetic field of the DC brushless motor;
A process for controlling the driving of the DC brushless motor based on a detection signal based on the magnetic detection process, and controlling the driving and stopping of the rotation driving unit;
A drive control method for a printing apparatus.
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