JP2013225044A

JP2013225044A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2013225044A
Application number: JP2012097435A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Tosaka; 彰彦戸坂; Takuya Murata; 拓也邑田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2013-10-31

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of controlling a motor according to a plurality of print modes with a simple configuration.SOLUTION: An image forming apparatus includes: storage means for storing control information for controlling a motor that rotates to drive in a plurality of print modes, according to each of the plurality of print modes; and motor control means for acquiring the control information corresponding to the print mode from the storage means so as to control the motor.

Description

本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.

近年のプリンタ、複写機等の画像形成装置は、モノクロ画像、カラー画像、写真画像、一般文書等の様々な画像を出力する複数の印刷モードを備え、出力する画像に合わせて最適化された画像形成プロセスで画像を出力するのが一般的である。 Image forming apparatuses such as printers and copiers in recent years have a plurality of print modes for outputting various images such as monochrome images, color images, photographic images, and general documents, and images optimized for the output images. It is common to output an image in the forming process.

例えば、電子写真方式の画像形成装置において、モノクロ画像印刷時とカラー画像印刷時とで、感光体表面電位、現像バイアス、感光体露光量、現像ローラの回転数等の各種プロセス条件を変更し、印刷する画像に最適な条件で画像形成を行うことで画像再現性を向上させる技術が知られている（例えば特許文献１参照）。 For example, in an electrophotographic image forming apparatus, various process conditions such as a photoreceptor surface potential, a developing bias, a photoreceptor exposure amount, and a developing roller rotation speed are changed between monochrome image printing and color image printing. A technique for improving image reproducibility by performing image formation under conditions optimal for an image to be printed is known (see, for example, Patent Document 1).

ここで、電子写真方式の画像形成装置であって、異なる色のトナー像を形成する感光体及び現像装置を含む画像形成部を複数備え、画像形成部で形成される異なる色のトナー像を中間転写ベルト上に重ねて転写する、いわゆるタンデム型の構成が知られている。この様なタンデム型の画像形成装置では、中間転写ベルトの回転速度変動が最終的に出力される画像に与える影響が非常に大きく、印刷する画像に応じて中間転写ベルトの回転速度を高精度に制御する必要がある。 Here, the electrophotographic image forming apparatus includes a plurality of image forming units including a photoconductor and a developing device that form toner images of different colors, and intermediates the different color toner images formed by the image forming unit. A so-called tandem type configuration is known in which transfer is performed on a transfer belt in an overlapping manner. In such a tandem type image forming apparatus, fluctuations in the rotation speed of the intermediate transfer belt have a very large effect on the final output image, and the rotation speed of the intermediate transfer belt can be set with high accuracy according to the image to be printed. Need to control.

中間転写ベルトを回転駆動させるモータの制御には、例えばＰＩＤ制御を用いて、比例ゲインＧｐ、積分ゲインＧｉ、微分ゲインＧｄ等の制御ゲインを印刷モードに対応して適宜設定し、中間転写ベルトの回転速度を印刷モードに合わせて制御することで、画像品質を保つことができる。 For controlling the motor for driving the intermediate transfer belt to rotate, for example, using PID control, control gains such as a proportional gain Gp, an integral gain Gi, and a differential gain Gd are appropriately set corresponding to the printing mode, and the intermediate transfer belt Image quality can be maintained by controlling the rotation speed in accordance with the print mode.

しかしながら、中間転写ベルト等に用いられるモータにはアナログ制御が採用され、基板上に抵抗・コンデンサ・ＩＣ等の電子部品を配列し、スイッチ等によるモータの制御ゲインの変更が行われる場合が多い。この様な構成において、各種印刷モードに対応して複数の制御ゲインを設けるには、電子部品やスイッチが多数必要となり、それに伴って基板サイズが大型化する場合がある。また、コスト及び小型化の観点から制御ゲインを印刷モードに対応する数だけ設けることができない場合がある。 However, the motor used for the intermediate transfer belt or the like employs analog control, and in many cases, electronic components such as resistors, capacitors, and ICs are arranged on a substrate, and the control gain of the motor is changed by a switch or the like. In such a configuration, in order to provide a plurality of control gains corresponding to various printing modes, a large number of electronic components and switches are required, and the substrate size may increase accordingly. In some cases, it is not possible to provide as many control gains as the number corresponding to the print mode from the viewpoint of cost and miniaturization.

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で複数の印刷モードに応じてモータを制御することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of controlling a motor according to a plurality of printing modes with a simple configuration.

本発明の一態様の画像形成装置によれば、複数の印刷モードで回転駆動するモータを制御する制御情報を、前記複数の印刷モード毎に対応して記憶する記憶手段と、前記記憶手段から前記印刷モードに対応する前記制御情報を取得し、前記モータを制御するモータ制御手段とを備える。 According to the image forming apparatus of one aspect of the present invention, control information for controlling a motor that is driven to rotate in a plurality of print modes is stored corresponding to each of the plurality of print modes, and the storage unit stores the control information. Motor control means for acquiring the control information corresponding to the print mode and controlling the motor.

本発明の実施形態によれば、簡易な構成で複数の印刷モードに応じてモータを制御することが可能な画像形成装置を提供できる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of controlling a motor according to a plurality of printing modes with a simple configuration.

実施形態に係る画像形成装置の概略構成を例示する図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 実施形態に係るモータ制御装置の概略構成を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates schematic structure of the motor control apparatus which concerns on embodiment. ＰＩＤ制御器の一例を示す制御ブロック図である。It is a control block diagram which shows an example of a PID controller. 実施形態における印刷モードに対応する制御ゲインを例示する図である。It is a figure which illustrates the control gain corresponding to the printing mode in embodiment. 実施形態におけるモータ制御装置によるモータ制御のフローチャートを例示する図である。It is a figure which illustrates the flowchart of the motor control by the motor control apparatus in embodiment. 実施形態におけるモータ制御ゲイン取得処理のフローチャートを例示する図である。It is a figure which illustrates the flowchart of the motor control gain acquisition process in embodiment.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.

＜画像形成装置の構成＞
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成を例示する図である。 <Configuration of image forming apparatus>
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus 100 according to the present embodiment.

図１に示す様に、画像形成装置１００は、イエロー（以下、Ｙ）、マゼンタ（以下、Ｍ）、シアン（以下、Ｃ）、ブラック（以下、Ｋ）の４色のトナーを用いてフルカラー画像を形成するフルカラー画像形成装置である。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 is a full-color image using four color toners of yellow (hereinafter referred to as Y), magenta (hereinafter referred to as M), cyan (hereinafter referred to as C), and black (hereinafter referred to as K). Is a full color image forming apparatus.

画像形成装置１００は、各色のトナー像を形成する４つの作像ユニット５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ（以下、「Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ」を省略する場合がある）を備え、作像ユニット５は感光体ドラム１をそれぞれ備えて図中矢印Ａ方向に回転移動する中間転写ベルト２１に沿って配置されている。 The image forming apparatus 100 includes four image forming units 5Y, 5M, 5C, and 5K (hereinafter, “Y, M, C, and K” may be omitted) that form toner images of respective colors. 5 is disposed along an intermediate transfer belt 21 that includes the photosensitive drums 1 and rotates and moves in the direction of arrow A in the drawing.

中間転写ベルト２１の内周側には、感光体ドラム１から中間転写ベルト２１上にトナー像を転写する一次転写ローラ２４が設けられている。一次転写ローラ２４の下流側には、中間転写ベルト２１表面に当接する位置に二次転写ローラ２５が設けられている。 A primary transfer roller 24 that transfers a toner image from the photosensitive drum 1 onto the intermediate transfer belt 21 is provided on the inner peripheral side of the intermediate transfer belt 21. On the downstream side of the primary transfer roller 24, a secondary transfer roller 25 is provided at a position in contact with the surface of the intermediate transfer belt 21.

中間転写ベルト２１の二次転写ローラ２５の下流側で、且つ現像ユニット５の上流側には、トナー像転写後の中間転写ベルト２１表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置２６が設けられている。 An intermediate transfer belt cleaning device 26 for cleaning the surface of the intermediate transfer belt 21 after the transfer of the toner image is provided on the downstream side of the secondary transfer roller 25 of the intermediate transfer belt 21 and on the upstream side of the developing unit 5.

本実施形態に係る画像形成装置１００では、中間転写ベルト２１、一次転写ローラ２４及び中間転写ベルトクリーニング装置２６が、画像形成装置本体に脱着可能な転写ユニット２０として構成されている。 In the image forming apparatus 100 according to the present embodiment, the intermediate transfer belt 21, the primary transfer roller 24, and the intermediate transfer belt cleaning device 26 are configured as a transfer unit 20 that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body.

４つの作像ユニット５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、露光装置４が設けられている。また、露光装置４の下方には、記録媒体としての転写紙を収容する給紙カセット２と、給紙手段としての給紙ローラ２７とが設けられている。 An exposure device 4 is provided below the four image forming units 5Y, 5M, 5C, and 5K. Also, below the exposure device 4, a paper feed cassette 2 that accommodates transfer paper as a recording medium and a paper feed roller 27 as a paper feed means are provided.

二次転写ローラ２５の上方には、転写されたトナー像を転写紙上に定着させる定着装置８と、トナー画像が形成された転写紙を排出する排紙ローラ２９とが設けられている。 Above the secondary transfer roller 25, there are provided a fixing device 8 for fixing the transferred toner image on the transfer paper, and a paper discharge roller 29 for discharging the transfer paper on which the toner image is formed.

４つの作像ユニット５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、収容するトナーの色が異なる以外は同一の構成である。作像ユニット５は、感光体ドラム１の周囲に、感光体ドラム１表面を一様に帯電させる帯電装置３、感光体ドラム１表面に形成される静電潜像を各色トナーで現像してトナー像を形成する現像装置６、トナー像転写後の感光体ドラム１表面をクリーニングするクリーニング装置１８が設けられている。 The four image forming units 5Y, 5M, 5C, and 5K have the same configuration except that the color of the toner to be stored is different. The image forming unit 5 is a charging device 3 that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1 around the photosensitive drum 1, and develops an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 with toner of each color. A developing device 6 for forming an image and a cleaning device 18 for cleaning the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image are provided.

次に、画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。 Next, an image forming operation of the image forming apparatus 100 will be described.

画像形成装置１００は、画像データを受信すると、中間転写ベルト２１が回転を開始する。同時に、作像ユニット５では、感光体ドラム１の表面を帯電装置３が一様に帯電し、露光装置４が画像データに対応するレーザ光を照射して感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。 When the image forming apparatus 100 receives the image data, the intermediate transfer belt 21 starts to rotate. At the same time, in the image forming unit 5, the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charging device 3, and the exposure device 4 irradiates the surface of the photosensitive drum 1 with a laser beam corresponding to the image data. Form an image.

感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像は、現像装置６により現像され、感光体ドラム１にトナー像が形成される。各現像ユニット５で形成された各色のトナー像は、回転する中間転写ベルト２１の表面に重ねて転写され、中間転写ベルト２１の表面にはフルカラートナー像が形成される。 The electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 is developed by the developing device 6, and a toner image is formed on the photosensitive drum 1. The toner images of the respective colors formed by the developing units 5 are transferred onto the surface of the rotating intermediate transfer belt 21 so that a full color toner image is formed on the surface of the intermediate transfer belt 21.

一方、給紙カセット２からは給紙ローラ２７により転写紙が給紙され、中間転写ベルト２１と二次転写ローラ２５との間のニップ部に搬送される。転写紙は、中間転写ベルト２１と二次転写ローラ２５との間のニップ部を通過する際に、中間転写ベルト２１上のフルカラートナー像が転写される。 On the other hand, the transfer paper is fed from the paper feed cassette 2 by the paper feed roller 27 and conveyed to the nip portion between the intermediate transfer belt 21 and the secondary transfer roller 25. When the transfer paper passes through the nip portion between the intermediate transfer belt 21 and the secondary transfer roller 25, the full color toner image on the intermediate transfer belt 21 is transferred.

フルカラートナー像が転写された転写紙は、定着装置８に搬送され、加圧及び加熱されることでフルカラートナー像が表面に定着された状態で、排紙ローラ２９により機外に排紙される。 The transfer sheet on which the full color toner image is transferred is conveyed to the fixing device 8 and is discharged out of the apparatus by the discharge roller 29 in a state where the full color toner image is fixed on the surface by being pressurized and heated. .

また、トナー像転写後の各感光体ドラム１上の残留トナーは、各作像ユニット５に設けられているクリーニング装置１８によって除去される。また、トナー像転写後の中間転写ベルト２１上の残留トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置２６によって除去される。 Further, the residual toner on each photosensitive drum 1 after the toner image transfer is removed by a cleaning device 18 provided in each image forming unit 5. Further, the residual toner on the intermediate transfer belt 21 after the toner image transfer is removed by the intermediate transfer belt cleaning device 26.

感光体ドラム１上から回収される廃トナーは、クリーニング装置１８内に設けられている廃トナー搬送スクリュ（不図示）により、画像形成装置１００に設けられている廃トナーボトル（不図示）に排出される。また、中間転写ベルト２１上から回収される廃トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置２６内の廃トナー搬送スクリュ（不図示）により、画像形成装置１００に設けられている廃トナーボトルに排出される。 Waste toner collected from the photosensitive drum 1 is discharged into a waste toner bottle (not shown) provided in the image forming apparatus 100 by a waste toner conveying screw (not shown) provided in the cleaning device 18. Is done. The waste toner collected from the intermediate transfer belt 21 is discharged to a waste toner bottle provided in the image forming apparatus 100 by a waste toner conveying screw (not shown) in the intermediate transfer belt cleaning device 26.

画像形成によりトナーを消費する各現像装置６には、図１において左上方に設けられているイエロー、シアン、マゼンタ、黒の各トナーが充填されているトナーボトル７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから不図示の搬送経路を介して所定の量のトナーが各現像装置６に補給される。なお、４つの作像ユニット５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ及びトナーボトル７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの配列順は、図１に示す例に限らず、どの様な順番であっても良い。 Each developing device 6 that consumes toner by forming an image is fed from toner bottles 7Y, M, C, and K filled with yellow, cyan, magenta, and black toners provided at the upper left in FIG. A predetermined amount of toner is supplied to each developing device 6 through the illustrated conveyance path. The arrangement order of the four image forming units 5Y, 5M, 5C, and 5K and the toner bottles 7Y, 7M, 7C, and 7K is not limited to the example shown in FIG.

＜モータ制御装置の構成＞
図２は、本実施形態に係るモータ制御装置１０の概略構成を例示する説明図である。 <Configuration of motor control device>
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of the motor control device 10 according to the present embodiment.

図２に示す様に、本実施形態に係るモータ制御装置１０は、記憶手段の一例としての記憶媒体１１と、制御プログラムが記憶されているモータ制御手段及び書換手段の一例としてのモータ制御ＩＣ１４と、インターフェース部１９を備え、モータ１５の回転駆動を制御する。モータ制御装置１０は、インターフェース部１９を介して、操作パネル１６及びコンピュータ１７等に接続できる。 As shown in FIG. 2, the motor control apparatus 10 according to the present embodiment includes a storage medium 11 as an example of a storage unit, a motor control IC 14 as an example of a motor control unit and a rewrite unit in which a control program is stored, The interface unit 19 is provided to control the rotational drive of the motor 15. The motor control device 10 can be connected to the operation panel 16 and the computer 17 through the interface unit 19.

本実施形態においてモータ１５は、画像形成装置１００の中間転写ベルト２１を回転させる駆動ローラに伝達機構を介して接続し、モータ制御装置１０は、モータ１５の駆動を制御することによって、中間転写ベルト２１の回転速度を制御する。なお、モータ制御装置１０が駆動を制御するモータ１５は、画像形成装置１００内で回転駆動する例えば感光体ドラム１や二次転写ローラ等の他の回転体に接続されても良い。モータ１５が他の回転体に接続される場合にも、モータ制御装置１０はモータ１５の駆動を制御することで、モータ１５が接続する回転体の回転を制御することができる。 In this embodiment, the motor 15 is connected to a driving roller that rotates the intermediate transfer belt 21 of the image forming apparatus 100 via a transmission mechanism, and the motor control device 10 controls the driving of the motor 15 to thereby control the intermediate transfer belt. The rotational speed of 21 is controlled. The motor 15 that is controlled by the motor control device 10 may be connected to another rotating body such as the photosensitive drum 1 or the secondary transfer roller that is rotationally driven in the image forming apparatus 100. Even when the motor 15 is connected to another rotating body, the motor control device 10 can control the rotation of the rotating body to which the motor 15 is connected by controlling the driving of the motor 15.

記憶媒体１１は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性の半導体メモリあるいはハードディスク装置等で構成することができる。また、記憶媒体１１は、書き換られる可能性があるモータ１５の制御情報を記憶する書き換え可能領域１２と、書き換えが禁止又は条件付きで許容されている書き換え不可能領域１３とを有している。 The storage medium 11 can be composed of, for example, a nonvolatile semiconductor memory such as a flash memory or a hard disk device. Further, the storage medium 11 has a rewritable area 12 that stores control information of the motor 15 that may be rewritten, and a non-rewritable area 13 in which rewriting is prohibited or permitted under certain conditions. .

モータ制御ＩＣ１４は、記憶媒体１１からモータ１５を制御する制御情報の一例としての制御ゲインを取得し、取得した制御ゲインに基づいてモータ１５を制御する。 The motor control IC 14 acquires a control gain as an example of control information for controlling the motor 15 from the storage medium 11 and controls the motor 15 based on the acquired control gain.

書き換え不可能領域１３は、この領域に記憶されている制御情報の書き換えを、ソフトウェア上で制限できる様に、書き換え可能領域１２とは異なる記憶領域となっている。なお、書き換え可能領域１２及び書き換え不可能領域１３はハードウェア上で分割して構成しても良い。例えば、書き換え可能領域１２を書き換えが容易なフラッシュメモリ等の不揮発性の半導体メモリあるいはハードディスク装置等で構成し、書き換え不可能領域１３を書き換えが容易でないＲＯＭ等で構成しても良い。 The non-rewritable area 13 is a storage area different from the rewritable area 12 so that rewriting of control information stored in this area can be restricted by software. Note that the rewritable area 12 and the non-rewritable area 13 may be divided on hardware. For example, the rewritable area 12 may be configured by a nonvolatile semiconductor memory such as a flash memory that is easy to rewrite, or a hard disk device, and the non-rewritable area 13 may be configured by a ROM that is not easily rewritten.

書き換え可能領域１２には、利用者によって変更されてカスタマイズ可能なモータ１５の制御情報の一例としての制御ゲインが記憶される。一方、書き換え不可能領域１３には、書き換えが禁止又は条件付きで許容された情報として、例えばモータ１５の回転方向の制御情報や、インターフェース部１９の制御情報等が記憶される。 The rewritable area 12 stores a control gain as an example of control information of the motor 15 that can be changed and customized by the user. On the other hand, in the non-rewritable area 13, for example, control information on the rotation direction of the motor 15, control information on the interface unit 19, and the like are stored as information on which rewriting is prohibited or permitted under certain conditions.

本実施形態に係るモータ制御装置１０は、モータ１５の駆動を制御する制御方法としてＰＩＤ制御を行うことができる。ＰＩＤ制御は、比例制御、積分制御、微分制御を組み合わせて、例えばモータ１５の回転速度を目標値に収束させる制御を行う方法である。この様なＰＩＤ制御では、モータ１５で駆動される被駆動体の慣性や負荷、モータ１５自身の慣性や機械時定数等の様々な要素に基づいて、比例制御、積分制御、微分制御それぞれに用いられる比例ゲインＧｐ、積分ゲインＧｉ、微分ゲインＧｄ等の制御ゲインが決定される。 The motor control apparatus 10 according to the present embodiment can perform PID control as a control method for controlling driving of the motor 15. PID control is a method of performing control to converge, for example, the rotational speed of the motor 15 to a target value by combining proportional control, integral control, and differential control. Such PID control is used for proportional control, integral control, and differential control based on various factors such as the inertia and load of the driven body driven by the motor 15, the inertia of the motor 15 itself, and the machine time constant. Control gains such as proportional gain Gp, integral gain Gi, and differential gain Gd are determined.

＜ＰＩＤ制御について＞
図３は、基本的なＰＩＤ制御器の一例を示す制御ブロック図である。 <About PID control>
FIG. 3 is a control block diagram illustrating an example of a basic PID controller.

図３において、被駆動体を目標位置まで移動する位置制御を行う場合、目標位置であるＸｔと、検出位置であるＸとの差である位置誤差Ｘｅの信号を、比例制御・積分制御・微分制御の各処理を行ってモータ電圧Ｖｍにフィードバックする。 In FIG. 3, when position control for moving the driven body to the target position is performed, a signal of a position error Xe that is a difference between Xt that is the target position and X that is the detection position is converted into proportional control, integral control, and differentiation. Each process of control is performed and fed back to the motor voltage Vm.

比例制御は、フィードバック量を目標位置Ｘｔと検出位置Ｘとの差である位置誤差Ｘｅに比例する大きさとし、徐々に検出位置Ｘが目標位置Ｘｔに近付く様に調節する制御方法である。しかし、検出位置Ｘと目標位置Ｘｔとが近付くと、位置誤差Ｘｅが小さくなり、それ以上に小さいフィードバック量を制御できず、検出位置Ｘが目標位置Ｘｔに極めて近い状態で安定してしまう。検出位置Ｘが目標位置Ｘｔに近いものの、制御量に一致しない誤差（残留誤差）が生じた状態となるため、この残留誤差をなくす積分制御が行われる。 Proportional control is a control method in which the feedback amount is set to a magnitude proportional to the position error Xe, which is the difference between the target position Xt and the detected position X, and gradually adjusted so that the detected position X approaches the target position Xt. However, when the detection position X and the target position Xt approach each other, the position error Xe decreases, and a feedback amount smaller than that cannot be controlled, and the detection position X is stabilized in a state that is extremely close to the target position Xt. Although the detection position X is close to the target position Xt, an error (residual error) that does not coincide with the control amount occurs, so that integral control is performed to eliminate this residual error.

積分制御は、僅かな残留誤差を時間的に累積し、ある大きさになった所でフィードバック量を増して偏差を無くすように動作する。この様に、比例制御に積分制御を加えた制御をＰＩ制御という。このＰＩ制御で検出位置Ｘが目標位置Ｘｔになる様に制御できるが、一定の時間（時定数）が必要となる。この時定数が大きい場合には、外乱に対して速やかに反応できず、元の目標位置Ｘｔには戻せなくなってしまう。このため、更に微分制御を行って、急激に起きる外乱により位置誤差Ｘｅが大きくなった時にフィードバック量を大きくすることで敏感に反応する様に制御する。この様にＰＩ制御に微分制御を加えた制御をＰＩＤ制御という。 The integral control operates so as to accumulate a slight residual error in time and increase the feedback amount at a certain size to eliminate the deviation. In this way, control obtained by adding integral control to proportional control is called PI control. Although the PI position can be controlled so that the detection position X becomes the target position Xt, a certain time (time constant) is required. If this time constant is large, it cannot react quickly to the disturbance and cannot return to the original target position Xt. For this reason, differential control is further performed so that when the position error Xe becomes large due to a sudden disturbance, the feedback amount is increased so as to react sensitively. Control in which differential control is added to PI control in this way is called PID control.

ＰＩＤ制御は、連続するアナログ量の制御に適しているが、コンピュータのプログラムでＰＩＤ制御を実現しようとする時には、連続する量を扱うことができないため、サンプリング方式（離散値）のＰＩＤ制御が用いられる。サンプリング方式のＰＩＤ制御は次の式（１）で表される。 PID control is suitable for continuous analog quantity control, but when trying to realize PID control with a computer program, continuous quantity cannot be handled, so sampling type (discrete value) PID control is used. It is done. Sampling PID control is expressed by the following equation (1).

フィードバック量＝ＧＰ×偏差＋Ｇｉ×偏差の累積値＋Ｇｄ×前回偏差との差・・（１）
ＰＩＤ制御の比例制御において、比例ゲインＧｐを大きくすると立ち上がり速度が速くなるが、大きくしすぎると、オーバーシュートが生じるようになり、更に大きくすると振動して最終的には発振（ハンチング）してしまう。 Feedback amount = GP × deviation + Gi × accumulated value of deviation + Gd × difference from previous deviation (1)
In proportional control of PID control, if the proportional gain Gp is increased, the rising speed is increased. However, if the proportional gain Gp is increased too much, an overshoot occurs. .

また、積分制御において積分ゲインＧｉを大きくすると、目標値への収束速度が速くなるが、大きくしすぎると、比例ゲインＧｐの場合と同様に振動や発振が生じてしまう。さらに、微分制御において微分ゲインＧｄを大きくすると、外乱による変動の対処が迅速に行なわれるが、大きすぎると今度は逆方向に変動することになり制御が不安定になって、振動や発振する可能性が高くなる。従って、比例ゲインＧｐ，積分ゲインＧｉ，微分ゲインＧｄの制御ゲインを、モータの駆動制御系ごとに適した数値を選ぶことが重要となる。 Further, when the integral gain Gi is increased in the integral control, the convergence speed to the target value is increased. However, when the integral gain Gi is excessively increased, vibration and oscillation are generated as in the case of the proportional gain Gp. Furthermore, if the differential gain Gd is increased in the differential control, the fluctuation due to the disturbance can be quickly dealt with. However, if the differential gain Gd is too large, the fluctuation will occur in the opposite direction and the control will become unstable, and vibration and oscillation may occur. Increases nature. Therefore, it is important to select appropriate values for the control gains of the proportional gain Gp, the integral gain Gi, and the differential gain Gd for each motor drive control system.

＜モータ制御装置による制御＞
次に、本実施形態に係るモータ制御装置１０によるモータ１５の制御について説明する。 <Control by motor control device>
Next, control of the motor 15 by the motor control device 10 according to the present embodiment will be described.

本実施形態に係る画像形成装置１００は、各種出力画像をそれぞれ低速と高速の異なる速度で印刷する複数の印刷モードを備えている。 The image forming apparatus 100 according to the present embodiment includes a plurality of print modes for printing various output images at different speeds of low speed and high speed, respectively.

画像形成装置１００が備える複数の印刷モードに対応して中間転写ベルト２１を回転駆動させるために、モータ制御装置１０は、複数の動作モードの一例としての各印刷モードに対応する制御ゲインでモータ１５の回転を制御する。各印刷モードに対応するモータ１５の制御ゲインは、モータ制御装置１０の記憶媒体１１が記憶しており、モータ制御ＩＣ１４が記憶媒体１１から印刷モードに対応する制御ゲインを取得し、取得した制御ゲインでモータ１５の制御を行う。 In order to rotationally drive the intermediate transfer belt 21 corresponding to a plurality of printing modes provided in the image forming apparatus 100, the motor control device 10 includes a motor 15 with a control gain corresponding to each printing mode as an example of a plurality of operation modes. Control the rotation of The control gain of the motor 15 corresponding to each print mode is stored in the storage medium 11 of the motor control device 10, and the motor control IC 14 acquires the control gain corresponding to the print mode from the storage medium 11, and the acquired control gain. Then, the motor 15 is controlled.

図４は、本実施形態における印刷モードに対応する制御ゲインを例示する図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a control gain corresponding to the print mode in the present embodiment.

画像形成装置１００は、例えばＢｋ単色、写真画像、ＤＴＰ画像、ＣＡＤ画像、一般文書といった画像を、それぞれ速度ａ，ｂの２種類の速度で印刷して出力する複数の印刷モードを有し、記憶媒体１１はこの様な複数の印刷モードに対応する制御ゲインを記憶している。なお、画像形成装置１００が印刷する画像の種類や、速度をさらに複数種類設けることも可能である。 The image forming apparatus 100 has, for example, a plurality of print modes for printing and outputting images such as Bk single color, photographic image, DTP image, CAD image, and general document at two speeds a and b, respectively. The medium 11 stores control gains corresponding to such a plurality of printing modes. It is possible to provide a plurality of types and speeds of images to be printed by the image forming apparatus 100.

記憶媒体１１は、書き換え可能領域１２に画像形成装置１００の印刷モードに対応する制御ゲインを記憶しているが、記憶媒体１１の書き換え不可能領域１３に記憶されていても良い。 Although the storage medium 11 stores the control gain corresponding to the print mode of the image forming apparatus 100 in the rewritable area 12, it may be stored in the non-rewritable area 13 of the storage medium 11.

制御ゲインは、それぞれの印刷モードにおいて中間転写ベルト２１を回転駆動させるモータ１５を最適に制御することができる比例ゲインＧｐ，積分ゲインＧｉ，微分ゲインＧｄの各制御ゲインが予め設定され、記憶媒体１１に記憶されている。本実施形態では、モータ１５の制御ゲインは比例ゲインＧｐ，積分ゲインＧｉ，微分ゲインＧｄであり、モータ制御装置１０は、モータ１５をＰＩＤ制御によりその駆動を制御する。なお、モータ制御装置１０によるモータ１５の制御は、比例ゲインＧｐ，積分ゲインＧｉを用いるＰＩ制御であっても良い。 As the control gain, control gains of a proportional gain Gp, an integral gain Gi, and a differential gain Gd that can optimally control the motor 15 that rotationally drives the intermediate transfer belt 21 in each printing mode are set in advance, and the storage medium 11 Is remembered. In this embodiment, the control gain of the motor 15 is a proportional gain Gp, an integral gain Gi, and a differential gain Gd, and the motor control device 10 controls the driving of the motor 15 by PID control. The control of the motor 15 by the motor control device 10 may be PI control using a proportional gain Gp and an integral gain Gi.

ここで、中間転写ベルト２１を制御する各制御ゲインを判断する場合に、位相余裕と制御帯域が重要となってくる。例えば、位相余裕を高くすることで、周期変動を強く抑制し、色ずれを低減することができる。また、制御帯域を広くとることで、より高い周期の回転ムラを低減させることができる。位相余裕と制御帯域とは中間転写ベルト２１の系においてトレードオフの関係であり、両者を高くすることはできないが、一方を優先することは可能であり、色ずれ、回転ムラ等の両者の適度な画像を求められる際には、中間の特性を選ぶのが良い。 Here, in determining each control gain for controlling the intermediate transfer belt 21, the phase margin and the control band are important. For example, by increasing the phase margin, it is possible to strongly suppress periodic fluctuations and reduce color misregistration. Further, by taking a wide control band, it is possible to reduce rotation irregularities with a higher period. The phase margin and the control band are in a trade-off relationship in the system of the intermediate transfer belt 21, and it is not possible to make both high, but it is possible to give priority to one of them. When you need a good image, choose an intermediate characteristic.

図５は、実施形態におけるモータ制御装置１０によるモータ１５制御のフローチャートを例示する図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating a flowchart of control of the motor 15 by the motor control device 10 according to the embodiment.

画像形成装置１００が転写紙への印刷を開始すると、中間転写ベルト２１を回転させるモータ１５を制御するために、モータ制御装置１０のモータ制御ＩＣ１４が、ステップＳ１にて印刷する画像の種類を取得し、ステップＳ２では印刷する速度を取得する。 When the image forming apparatus 100 starts printing on transfer paper, the motor control IC 14 of the motor control device 10 acquires the type of image to be printed in step S1 in order to control the motor 15 that rotates the intermediate transfer belt 21. In step S2, the printing speed is acquired.

次に、ステップＳ３の制御ゲイン取得処理により、モータ制御ＩＣ１４が、取得した印刷画像及び印刷速度に基づいて記憶媒体１１から制御ゲインを取得する。次に、ステップＳ４にてモータ制御ＩＣ１４が取得した制御ゲインをモータ１５に書込み、モータ１５の制御を行う。 Next, the motor control IC 14 acquires a control gain from the storage medium 11 based on the acquired print image and print speed by the control gain acquisition process in step S3. Next, the control gain acquired by the motor control IC 14 in step S4 is written in the motor 15, and the motor 15 is controlled.

図６は、モータ１５の制御ゲイン取得処理のフローチャートを例示する図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a flowchart of the control gain acquisition process of the motor 15.

まず、ステップＳ１１にてモータ制御ＩＣ１４が取得した印刷画像がＢｋ単色画像である場合には、次にステップＳ１２にて印刷速度が判断され、印刷速度がａである場合には、ステップＳ１３にて記憶媒体１１に記憶されているＢｋ単色及び速度ａに対応する制御ゲインＡを取得する処理を行う。ステップＳ１２にて印刷速度がｂであった場合には、ステップＳ１４にて記憶媒体１１に記憶されているＢｋ単色及び速度ｂに対応する制御ゲインＢを取得する処理を行う。 First, if the print image acquired by the motor control IC 14 in step S11 is a Bk single color image, then the print speed is determined in step S12, and if the print speed is a, in step S13. A process of acquiring the control gain A corresponding to the Bk single color and the speed a stored in the storage medium 11 is performed. If the printing speed is b in step S12, a process of acquiring the control gain B corresponding to the Bk single color and the speed b stored in the storage medium 11 is performed in step S14.

印刷する画像がＢｋ単色画像ではない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）には、ステップＳ１５にて写真画像であるか否かが判断され、写真画像である場合には、ステップＳ１６にて印刷速度が判断される。次に、印刷速度がａである場合には、モータ制御ＩＣ１４がステップＳ１７にて制御ゲインＣ、印刷速度がｂである場合にはステップＳ１８にて制御ゲインＤを記憶媒体１１から取得する処理を実行する。 If the image to be printed is not a Bk single color image (step S11: No), it is determined whether or not it is a photographic image in step S15. If it is a photographic image, the printing speed is determined in step S16. Is done. Next, when the printing speed is a, the motor control IC 14 obtains the control gain C from the storage medium 11 at step S17, and when the printing speed is b, the process obtains the control gain D from the storage medium 11 at step S18. Run.

同様に、印刷画像がＤＴＰ画像であり（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、印刷速度がａの場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２１にて制御ゲインＥを、印刷速度がｂの場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）には、ステップＳ２２にて制御ゲインＦを、モータ制御装置１０が記憶媒体１４から取得する処理を行う。 Similarly, if the print image is a DTP image (step S19: Yes) and the print speed is a (step S20: Yes), the control gain E is set in step S21, and the print speed is b (step S20). : No), the process of acquiring the control gain F from the storage medium 14 in step S22 is performed.

さらに、印刷画像がＣＡＤ画像であり（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、印刷速度がａの場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２５にて制御ゲインＧを、印刷速度がｂの場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）には、ステップＳ１６にて制御ゲインＨを、モータ制御装置１０が記憶媒体１４から取得する処理を行う。 Furthermore, when the print image is a CAD image (step S23: Yes) and the print speed is a (step S24: Yes), the control gain G is set in step S25, and the print speed is b (step S24: For No), a process is performed in which the motor control device 10 acquires the control gain H from the storage medium 14 in step S16.

印刷画像が、Ｂｋ単色、写真画像、ＤＴＰ画像、ＣＡＤ画像の何れでもない場合（ステップＳ１１，Ｓ１５，Ｓ１９，Ｓ２３：Ｎｏ）には、印刷画像は一般文書であると判断される。この場合において、印刷速度がａの場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２８にて制御ゲインＩを、印刷速度がｂの場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）には、ステップＳ２９にて制御ゲインＪを、モータ制御装置１０が記憶媒体１４から取得する処理を行う。 When the print image is not a Bk single color, a photographic image, a DTP image, or a CAD image (steps S11, S15, S19, S23: No), it is determined that the print image is a general document. In this case, when the printing speed is a (step S27: Yes), the control gain I is set at step S28, and when the printing speed is b (step S27: No), the control gain J is set at step S29. Is acquired from the storage medium 14 by the motor control device 10.

この様に、モータ制御装置１０は、画像形成装置１００の印刷モードに対応する最適な制御ゲインを記憶媒体１４から取得して、中間転写ベルト２１を回転駆動するモータ１５を制御することで、中間転写ベルト２１の回転を印刷モードに合わせて最適化できる。したがって、画像形成装置１００では、各印刷モードにおいて、最適な中間転写ベルト２１の駆動制御を実施し、出力画像の種類に応じて要求される品質の画像を出力することが可能になる。 As described above, the motor control device 10 acquires the optimum control gain corresponding to the print mode of the image forming apparatus 100 from the storage medium 14 and controls the motor 15 that rotationally drives the intermediate transfer belt 21 to thereby perform intermediate control. The rotation of the transfer belt 21 can be optimized according to the printing mode. Therefore, the image forming apparatus 100 can perform optimum drive control of the intermediate transfer belt 21 in each print mode, and output an image having a required quality according to the type of output image.

モータ制御装置１０の記憶媒体１１が記憶する制御ゲインは、設計段階で全ての要求に対して設計基準をクリアする様に設定される。しかし、ユーザによっては、ある特定の条件に対して感度を上げる必要が生じる可能性もある。 The control gain stored in the storage medium 11 of the motor control device 10 is set so as to clear the design criteria for all requirements at the design stage. However, some users may need to increase sensitivity for certain conditions.

そこで、図２に示す様に、本実施形態に係るモータ制御装置１０は、インターフェース部１９に接続する操作パネル１６及びコンピュータ１７から、記憶媒体１１に記憶されている制御ゲインを書き換えることが出来る様に設けられている。 Therefore, as shown in FIG. 2, the motor control device 10 according to the present embodiment can rewrite the control gain stored in the storage medium 11 from the operation panel 16 and the computer 17 connected to the interface unit 19. Is provided.

ユーザが操作パネル１６又はコンピュータ１７から変更する制御ゲインを入力すると、書換手段としての機能を有するモータ制御ＩＣ１４がインターフェース部１９を介して入力データを取得し、記憶媒体１１に記憶されている制御ゲインを書き換える。 When the user inputs a control gain to be changed from the operation panel 16 or the computer 17, the motor control IC 14 having a function as a rewriting means acquires input data via the interface unit 19 and stores the control gain stored in the storage medium 11. Rewrite.

操作パネル１６又はコンピュータ１７から、ユーザが直接制御ゲインを入力しても良いが、予め複数の制御ゲインの組み合わせを複数グループ化して記憶媒体１１に記憶させておき、ユーザが記憶されているグループの中から選択出来る様にしても良い。簡単な操作で制御ゲインを書き換えることが可能になり、入力ミスを防ぐことができる。 Although the user may directly input the control gain from the operation panel 16 or the computer 17, a plurality of combinations of a plurality of control gains are grouped in advance and stored in the storage medium 11, and the group of the group in which the user is stored is stored. You may be able to select from among them. The control gain can be rewritten with a simple operation, and input errors can be prevented.

なお、制御ゲインは記憶媒体１１の書き換え可能領域１２に記憶させておくことで、ユーザによる制御ゲインの書き換えが可能になるが、予め決められた特定の入力操作によらなければ制御ゲインにアクセスできない様に記憶媒体１１に記憶させることもできる。例えば、管理者又はサービスマン等によるパスワードの入力が無ければ、書き換え可能領域１２にアクセスして制御ゲインを書き換えることが出来ない様にしても良い。この様にすることで、誤入力や誤操作によって制御ゲインが書き換えられるのを防止できる。 Note that the control gain can be rewritten by the user by storing the control gain in the rewritable area 12 of the storage medium 11, but the control gain cannot be accessed without a predetermined input operation. Similarly, it can be stored in the storage medium 11. For example, if there is no password input by an administrator or a service person, the control gain cannot be rewritten by accessing the rewritable area 12. By doing so, it is possible to prevent the control gain from being rewritten due to an erroneous input or an erroneous operation.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成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、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the configurations shown here, such as combinations with other elements, etc., in the configurations described in the above embodiments. These points can be changed without departing from the spirit of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.

１５モータ
１１記憶媒体（記憶手段）
１４モータ制御ＩＣ（モータ制御手段、書換手段）
２１中間転写ベルト（像担持体）
１００画像形成装置 15 Motor 11 Storage medium (storage means)
14 Motor control IC (motor control means, rewrite means)
21 Intermediate transfer belt (image carrier)
100 Image forming apparatus

特開平２−４６４７３号公報JP-A-2-46473

Claims

複数の印刷モードで回転駆動するモータを制御する制御情報を、前記複数の印刷モード毎に対応して記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から前記印刷モードに対応する前記制御情報を取得し、前記モータを制御するモータ制御手段とを備える
ことを特徴とする画像形成装置。 Storage means for storing control information for controlling a motor that is rotationally driven in a plurality of printing modes, corresponding to each of the plurality of printing modes;
An image forming apparatus comprising: motor control means for acquiring the control information corresponding to the print mode from the storage means and controlling the motor.

前記モータ制御手段は、
トナー像を担持して回転して記録媒体に前記トナー像を転写する像担持体を回転駆動する前記モータを、前記制御情報に基づいて制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 The motor control means includes
2. The image formation according to claim 1, wherein the motor for rotating and driving an image carrier for carrying and rotating a toner image and transferring the toner image to a recording medium is controlled based on the control information. apparatus.

前記記憶手段が記憶する前記制御情報を書き換える書換手段を備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a rewriting unit that rewrites the control information stored in the storage unit.