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JP2016139132A - Rotor driving device, image forming apparatus, and control method of rotor driving device - Google Patents

Rotor driving device, image forming apparatus, and control method of rotor driving device Download PDF

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JP2016139132A
JP2016139132A JP2016007365A JP2016007365A JP2016139132A JP 2016139132 A JP2016139132 A JP 2016139132A JP 2016007365 A JP2016007365 A JP 2016007365A JP 2016007365 A JP2016007365 A JP 2016007365A JP 2016139132 A JP2016139132 A JP 2016139132A
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JP
Japan
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rotating body
torque
speed
driving
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP2016007365A
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Japanese (ja)
Inventor
貴史 関
Takashi Seki
貴史 関
松田 裕道
Hiromichi Matsuda
裕道 松田
山根 淳
Atsushi Yamane
淳 山根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor driving device that can suppress an instantaneous change in speed.SOLUTION: A rotor driving device comprises: driving means that drives to rotate a rotor; paper feed detection means that detects the state of the rotor to feed a sheet-like medium; and speed setting means that sets the speed of rotation of the rotor on the basis of a value related to driving torque of the driving means. The speed setting means sets the speed of rotation of a third rotor with a value related to driving torque of the third rotor during a non-paper feed period as a reference value so that the value related to driving torque during a paper feed period becomes a value of driving torque smaller than the reference value.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、回転体駆動装置、画像形成装置、回転体駆動装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a rotating body driving device, an image forming apparatus, and a method for controlling the rotating body driving device.

従来から画像形成装置は、搭載される複数の回転体(中間転写ローラ、2次転写ローラ、レジストローラ)を別々に制御する構成が知られている。この場合、部品公差、紙種、接離や接触圧力変化で発生する速度差により、回転体同士で干渉トルクが発生し、記録媒体にショックジターが生じてしまう問題がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus is known that separately controls a plurality of mounted rotating bodies (intermediate transfer roller, secondary transfer roller, registration roller). In this case, there is a problem in that interference torque is generated between the rotating bodies due to the component tolerance, paper type, contact / separation or speed difference generated by contact pressure change, and shock jitter is generated in the recording medium.

上記問題点を鑑み、中間転写ローラ、2次転写ローラの制御要素(駆動電流又は駆動トルク)の和に基づいて、レジストローラの回転速度を変更することにより、各回転体同士で生じる干渉トルクを低減させて、速度差を小さくする構成が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   In view of the above-mentioned problems, the interference torque generated between the rotating bodies is changed by changing the rotation speed of the registration roller based on the sum of the control elements (drive current or drive torque) of the intermediate transfer roller and the secondary transfer roller. A configuration for reducing the speed difference by reducing the speed difference is disclosed (for example, see Patent Document 1).

上記の従来技術は、3つの回転体同士で生じる干渉トルクを低減させることができるが、記録媒体がレジストローラを抜けるときに生じるショックジターを抑制することができない。   Although the above conventional technology can reduce the interference torque generated between the three rotating bodies, it cannot suppress the shock jitter that occurs when the recording medium passes through the registration roller.

その理由は、回転体同士の干渉が少ない程度では、記録媒体がレジストローラを抜けるときに生じる、瞬間的な速度変動を抑制することができないからである。   The reason for this is that instantaneous speed fluctuations that occur when the recording medium passes through the registration rollers cannot be suppressed to the extent that there is little interference between the rotating bodies.

本発明の一つの実施形態の目的は、瞬間的な速度変動を抑制可能な回転体駆動装置を提供することにある。   An object of one embodiment of the present invention is to provide a rotating body drive device capable of suppressing instantaneous speed fluctuations.

上記課題に鑑み、本発明の回転体駆動装置の一つの実施形態において、
第1の回転体と第2の回転体と第3の回転体を有し、前記第1の回転体乃至前記第3の回転体の少なくとも何れか1の回転体によりシート状媒体の搬送を行わせる回転体駆動装置であって、
少なくとも前記第3の回転体を回転駆動させる駆動手段と、
前記回転体のシート状媒体の通紙状態を検知する通紙検知手段と、
前記駆動手段の駆動トルクに関する値に基づいて前記第3の回転体の回転速度を設定する速度設定手段とを有し、
前記速度設定手段は、
前記第3の回転体の非通紙時における駆動トルクに関する値を基準値とし、通紙時の駆動トルクに関する値が当該基準値より小さい駆動トルクとなる値になるように、前記第3の回転体の回転速度を設定する。
In view of the above problems, in one embodiment of the rotating body drive device of the present invention,
The first rotating body, the second rotating body, and the third rotating body are provided, and the sheet-like medium is conveyed by at least one of the first rotating body to the third rotating body. A rotating body drive device,
Drive means for rotationally driving at least the third rotating body;
A paper passing detection means for detecting a paper passing state of the sheet-like medium of the rotating body;
Speed setting means for setting a rotation speed of the third rotating body based on a value relating to a driving torque of the driving means;
The speed setting means includes
The third rotation is performed so that the value related to the driving torque when the third rotating body is not passing is set as a reference value, and the value related to the driving torque when passing the paper is a value that is smaller than the reference value. Set the body rotation speed.

本発明の一つの実施形態によれば、瞬間的な速度変動を抑制可能な回転体駆動装置を提供できる。   According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a rotating body drive device capable of suppressing instantaneous speed fluctuations.

第1の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る画像形成装置を構成する回転体駆動装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a rotating body driving device that constitutes an image forming apparatus according to a first embodiment; 2次転写部とレジスト部との間に生じる干渉トルクの概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the interference torque which arises between a secondary transfer part and a resist part. 第1の実施形態に係る画像形成装置を構成するモータ制御部のハードウエア構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of a motor control unit that configures the image forming apparatus according to the first embodiment. 第1の実施形態の駆動制御部の機能ブロック図を示す図である。It is a figure which shows the functional block diagram of the drive control part of 1st Embodiment. 速度設定部が行う処理の原理を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the principle of the process which a speed setting part performs. 第1の実施形態における回転体駆動装置の回転速度設定処理を説明する図である。It is a figure explaining the rotational speed setting process of the rotary body drive device in 1st Embodiment. 図7に示した解析処理の手順を説明する図である。It is a figure explaining the procedure of the analysis process shown in FIG. 干渉トルク(駆動トルクの変化)の代替信号について説明する図である。It is a figure explaining the alternative signal of interference torque (change of a drive torque).

以下に、本発明に係る回転体駆動装置、画像形成装置、回転体駆動装置の制御方法を、図面を参照しつつ説明する。しかし、本発明は下記に記載する例によって限定されるものではない。なお、以後の説明において、添付の全図面の記載の同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。   Hereinafter, a control method for a rotating body driving device, an image forming apparatus, and a rotating body driving device according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the examples described below. In the following description, the same or corresponding members or parts described in all the attached drawings are denoted by the same or corresponding reference numerals, and redundant description is omitted. Also, the drawings are not intended to show the relative ratio between members or parts. Accordingly, specific dimensions can be determined by one skilled in the art in light of the following non-limiting embodiments.

また、以下の実施形態においては本発明に係る回転体駆動装置を、画像形成装置に搭載した場合を例に取り説明する。特に、中間転写ローラとレジストローラとの関係において特にレジストローラを適正に駆動制御する構成及び方法を説明する。勿論、他の回転体の駆動制御においても同様に実施できる。また、特許請求の範囲に記載した「シート状媒体」は、以下、「記録媒体」と表記する。   In the following embodiments, a case where the rotating body driving device according to the present invention is mounted on an image forming apparatus will be described as an example. In particular, a configuration and method for appropriately driving and controlling the registration roller in the relationship between the intermediate transfer roller and the registration roller will be described. Of course, the same can be applied to drive control of other rotating bodies. Further, the “sheet medium” described in the claims is hereinafter referred to as “recording medium”.

本実施形態に係る回転体駆動装置は、端的に云うと、レジストローラの非通紙時における駆動トルク(「駆動トルクに関する値」の一例)をトルク基準値(「基準値」の一例)とし、通紙時における駆動トルクが当該トルク基準値より小さいトルク変動量(「小さい駆動トルクとなる値」の一例)になるように、レジストローラの回転速度を設定する構成を有している。即ち、記録媒体がレジストローラを抜けるときに、中間転写ベルトなどに生じる瞬間的な速度変動を抑制してショックジターを防止する構成である。以下、その点を図面を用いて説明する。   In short, the rotating body driving device according to the present embodiment uses a driving torque (an example of “value related to driving torque”) when the registration roller is not passing as a torque reference value (an example of “reference value”), The rotational speed of the registration roller is set so that the driving torque during paper feeding is a torque fluctuation amount smaller than the torque reference value (an example of a “value that becomes a small driving torque”). In other words, when the recording medium passes through the registration roller, the instantaneous speed fluctuation generated in the intermediate transfer belt or the like is suppressed to prevent shock jitter. Hereinafter, this point will be described with reference to the drawings.

(全体構成)
先ず、本実施形態に係る画像形成装置100の全体構成から説明する。図1に、第1の実施形態に係る画像形成装置100の全体構成を示した。
図1に示す画像形成装置100は、電子写真方式であり、デジタル複合機からなり、複写機能と、プリンタ機能、およびファクシミリ機能等を有していることが好ましい。しかし、インク滴を吐出して画像を形成するインクジェット方式、昇華型熱転写方式、ドットインパクト方式の画像形成装置100であっても良い。
(overall structure)
First, the overall configuration of the image forming apparatus 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 1 shows the overall configuration of the image forming apparatus 100 according to the first embodiment.
An image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 is an electrophotographic system, is preferably a digital multi-function peripheral, and preferably has a copying function, a printer function, a facsimile function, and the like. However, the image forming apparatus 100 may be an ink jet method, a sublimation thermal transfer method, or a dot impact method that forms an image by ejecting ink droplets.

本実施形態の画像形成装置100は、画像読取部1、画像書込みユニット2、感光体ユニット3、感光体ドラム4、現像ユニット5、中間転写部6、中間転写ベルト7、2次転写部8、レジスト部9、トレイ10、搬送部11、定着部12を有している。   The image forming apparatus 100 according to this embodiment includes an image reading unit 1, an image writing unit 2, a photoconductor unit 3, a photoconductor drum 4, a developing unit 5, an intermediate transfer unit 6, an intermediate transfer belt 7, a secondary transfer unit 8, It has a resist unit 9, a tray 10, a transport unit 11, and a fixing unit 12.

画像読取部1により光源を原稿に照射しながら原稿を走査し、原稿からの反射光を3ラインCCD(Charge Coupled Device)センサにより画像を読み取る。読み取られた画像は、画像処理ユニットによりスキャナγ補正、色変換、画像分離、階調補正処理等の画像処理が施された後、画像書込みユニット2へ送られる。画像書込みユニット2では、画像データに応じてLD(Laser Diode)の駆動を変調する。感光体ユニット3は、一様に帯電された回転する感光体ドラム4にLDからのレーザビームにより静電潜像が書き込まれ、現像ユニット5によりトナーが付着されて顕像化される。   The image reading unit 1 scans the original while irradiating the original with a light source, and reads an image of reflected light from the original with a 3-line CCD (Charge Coupled Device) sensor. The read image is subjected to image processing such as scanner γ correction, color conversion, image separation, and gradation correction processing by the image processing unit, and then sent to the image writing unit 2. The image writing unit 2 modulates the driving of an LD (Laser Diode) according to the image data. In the photosensitive unit 3, an electrostatic latent image is written by a laser beam from the LD on a uniformly charged rotating photosensitive drum 4, and toner is attached by the developing unit 5 to be visualized.

感光体ドラム上に形成された画像は、中間転写部6の中間転写ユニットの中間転写ベルト7上に転写される。画像形成装置100においてフルカラーコピーが実行された場合、中間転写ベルト7上には4色(ブラック、シアン、マゼンダ、イエロー)のトナー像が順次重ねられる。全ての色の作像と転写が終了した時点で、レジスト部9により中間転写ベルト7とタイミングを合わせてトレイ10から記録媒体が供給され、2次転写部8で中間転写ベルト7から記録媒体へトナー像が2次転写される。トナー像が転写された記録媒体は、搬送部11を経て定着部12へ送られ、定着ローラと加圧ローラによりトナー像が記録媒体に定着された後に排出される。   The image formed on the photosensitive drum is transferred onto the intermediate transfer belt 7 of the intermediate transfer unit of the intermediate transfer unit 6. When full-color copying is executed in the image forming apparatus 100, toner images of four colors (black, cyan, magenta, yellow) are sequentially superimposed on the intermediate transfer belt 7. When image formation and transfer of all colors are completed, the registration unit 9 supplies the recording medium from the tray 10 in synchronization with the intermediate transfer belt 7, and the secondary transfer unit 8 transfers the recording medium from the intermediate transfer belt 7 to the recording medium. The toner image is secondarily transferred. The recording medium to which the toner image has been transferred is sent to the fixing unit 12 through the conveying unit 11, and is discharged after the toner image is fixed on the recording medium by the fixing roller and the pressure roller.

図2は、第1の実施形態の画像形成装置を構成する回転体駆動装置の構成を説明する概略図である。本実施形態の画像形成装置100では、図2に示す回転体駆動装置により中間転写ベルトを回転させ記録媒体を搬送する。図2(A)は、前記した回転体駆動装置の概略全体図を示し、図2(B)は、2次転写部8の周辺構成を示し、図2(C)は、レジスト部9の周辺構成を示した。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of the rotating body driving device that constitutes the image forming apparatus according to the first embodiment. In the image forming apparatus 100 of this embodiment, the intermediate transfer belt is rotated by the rotating body driving device shown in FIG. 2 to convey the recording medium. 2A shows a schematic overall view of the above-described rotating body driving device, FIG. 2B shows the peripheral configuration of the secondary transfer unit 8, and FIG. 2C shows the periphery of the resist unit 9. The configuration was shown.

中間転写ベルト7は、ベルトループ内に配設された複数の張架ローラによって張架されながら、張架ローラの1つである中間転写ローラ60、2次転対向ローラ61の回転駆動により無端移動されて記録媒体へトナー像を転写する中間転写部6を形成する。   The intermediate transfer belt 7 is endlessly moved by the rotation of the intermediate transfer roller 60 and the secondary transfer counter roller 61, which are one of the stretching rollers, while being stretched by a plurality of stretching rollers disposed in the belt loop. Thus, an intermediate transfer portion 6 for transferring the toner image to the recording medium is formed.

中間転写ローラ60は、中間転写モータ64により駆動される。中間転写モータ64は、ブラシ付きDCモータやブラシレスDCモータを採用することが好ましい。中間転写モータ64と中間転写ローラ60との間にはギヤによる減速機構が設けられており、中間転写モータ64による駆動力は、モータ軸速度をギヤ比の分だけ減速した速度で中間転写ローラ60に伝達される。この減速機構は、中間転写モータ64の回転軸にある小径歯車と中間転写ローラ60の回転軸にある大径歯車とを噛合わせた構成となっている。また、中間転写ローラ60は、ローラエンコーダ65を有していても良い。   The intermediate transfer roller 60 is driven by an intermediate transfer motor 64. The intermediate transfer motor 64 is preferably a brushed DC motor or a brushless DC motor. A gear reduction mechanism is provided between the intermediate transfer motor 64 and the intermediate transfer roller 60, and the driving force of the intermediate transfer motor 64 is reduced by the amount corresponding to the gear ratio of the intermediate transfer roller 60. Is transmitted to. This reduction mechanism has a configuration in which a small-diameter gear on the rotation shaft of the intermediate transfer motor 64 and a large-diameter gear on the rotation shaft of the intermediate transfer roller 60 are meshed with each other. Further, the intermediate transfer roller 60 may have a roller encoder 65.

回転体駆動装置は、中間転写ベルト7の搬送速度を検知する速度検知手段(搬送速度検知手段に相当)を有している。速度検知手段としては、ベルトエンコーダ方式を採用することが好ましい。即ち、中間転写ベルト7の表面もしくは裏面にはエンコーダパターン70が刻まれており、このエンコーダパターン70をエンコーダセンサ71で読み取ることによって、ベルト表面速度を検知する。図2Aでは従動ローラ62と中間転写ローラ60の略中央位置にエンコーダセンサ71を設置しているが、ベルト表面速度を正しく測定するために、平坦な部分であれば他の場所でも良い。   The rotating body driving device has speed detection means (corresponding to the conveyance speed detection means) for detecting the conveyance speed of the intermediate transfer belt 7. As the speed detecting means, it is preferable to adopt a belt encoder system. That is, an encoder pattern 70 is engraved on the front surface or the back surface of the intermediate transfer belt 7, and the belt surface speed is detected by reading the encoder pattern 70 with the encoder sensor 71. In FIG. 2A, the encoder sensor 71 is installed at a substantially central position between the driven roller 62 and the intermediate transfer roller 60. However, in order to correctly measure the belt surface speed, the encoder sensor 71 may be a flat portion in another place.

例えば、平坦でない回転軸上にエンコーダセンサ71をレイアウトしてしまうと、軸の曲率の影響が出てしまい、ベルトの製造上の厚み変動や環境変化による変動によって、エンコーダパターン70の間隔が変化してしまう。すると、正しいベルト表面速度を得られない。ここでは、エンコーダセンサ71は等間隔のスリットを備えた反射式の光学センサを想定しているが、エンコーダパターン70からベルト表面位置を正確に検出できるセンサであれば良い。例えばCCDカメラ等を使用し、画像処理によって表面位置を検出するものでも良い。また、ドップラー方式やベルト表面の凹凸から画像処理によって表面位置を検出できるセンサ方式であれば、エンコーダパターン70を無くすことも可能となる。   For example, if the encoder sensor 71 is laid out on a rotating shaft that is not flat, the influence of the curvature of the shaft will appear, and the spacing between the encoder patterns 70 will change due to variations in the thickness of the belt and environmental variations. End up. Then, the correct belt surface speed cannot be obtained. Here, the encoder sensor 71 is assumed to be a reflective optical sensor having slits at equal intervals, but any sensor that can accurately detect the belt surface position from the encoder pattern 70 may be used. For example, a CCD camera or the like may be used to detect the surface position by image processing. In addition, the encoder pattern 70 can be eliminated by using a Doppler method or a sensor method that can detect the surface position by image processing from irregularities on the belt surface.

また、他の速度検知手段として、ロータリーエンコーダ方式を採用することができる。即ち、従動ローラ62の回転軸にロータリーエンコーダを設ける。従動ローラ62は中間転写ベルト7の無端移動に伴って従動回転するローラであるので、中間転写ベルト7の搬送速度を検出できる。   Moreover, a rotary encoder system can be adopted as another speed detection means. That is, a rotary encoder is provided on the rotation shaft of the driven roller 62. Since the driven roller 62 is a roller that rotates following the endless movement of the intermediate transfer belt 7, the conveyance speed of the intermediate transfer belt 7 can be detected.

上記した中間転写ベルト7の速度検知手段により、後述するが、記録媒体がレジストローラ90を抜けた際の中間転写ベルト7の速度変動量を検知して、最適なレジストローラ90の回転速度となっているかを確認(判定)することができる。   As described later, the speed detecting means of the intermediate transfer belt 7 detects the amount of speed fluctuation of the intermediate transfer belt 7 when the recording medium passes through the registration roller 90, and the optimum rotation speed of the registration roller 90 is obtained. Can be confirmed (determined).

次に、2次転写部8の周辺構成について図2Bから説明する。
2次転写部8は、2次転写ローラ80を有している。この2次転写ローラ80は、前記した2次転対向ローラ61のベルトループの外側において、2次転対向ローラ61との対向位置で中間転写ベルト7の表面に当接する位置に配設されて圧接部800を形成している(図2A参照)。この2次転写ローラ80と中間転写ベルト7の表面に電荷を付与することで、表面に記録媒体を吸着させることができる。
Next, the peripheral configuration of the secondary transfer unit 8 will be described with reference to FIG. 2B.
The secondary transfer unit 8 has a secondary transfer roller 80. The secondary transfer roller 80 is disposed outside the belt loop of the secondary transfer facing roller 61 at a position that contacts the surface of the intermediate transfer belt 7 at a position facing the secondary transfer facing roller 61. A portion 800 is formed (see FIG. 2A). By applying electric charges to the surfaces of the secondary transfer roller 80 and the intermediate transfer belt 7, the recording medium can be adsorbed on the surfaces.

2次転写ローラ80は、2次転写モータ83により駆動される。2次転写ローラ80と2次転写モータ83の間には、減速機構が設けられている。2次転写モータ83は、中間転写モータ64と同じブラシ付きDCモータやブラシレスDCモータを採用することが好ましい。また、2次転写ローラ80は、ローラエンコーダ82を有し、2次転写モータ83は、モータエンコーダ84を有していても良い。   The secondary transfer roller 80 is driven by a secondary transfer motor 83. A reduction mechanism is provided between the secondary transfer roller 80 and the secondary transfer motor 83. The secondary transfer motor 83 preferably employs the same brushed DC motor or brushless DC motor as the intermediate transfer motor 64. The secondary transfer roller 80 may have a roller encoder 82, and the secondary transfer motor 83 may have a motor encoder 84.

次に、レジスト部9の周辺構成について図2Cから説明する。
レジスト部9は、レジストローラ90を有している。レジストローラ90は、記録媒体の搬送経路において、圧接部800の直前(2次転写ローラ80の下流側)に配置されるローラであり、レジストモータ93により駆動される。レジストローラ90とレジストモータ93の間には、減速機構が設けられている。また、レジストローラ90は、ローラエンコーダ92を有し、レジストモータ93は、モータエンコーダ94を有していても良い。記録媒体は、レジストローラ90と、レジストローラ90と対向した位置に配置された対向ローラ91の搬送方向への回転により、2次転写ローラ80と2次転対向ローラ61との圧接部800まで搬送され、圧接部800において中間転写ベルト7からトナー像が記録媒体に転写される。この後、レジストローラ90から記録媒体が抜けるとき、中間転写ベルト7などに瞬間的な速度変動が生じてショックジターが生じる問題がある。以下、2次転写部8とレジスト部9との間に生じる干渉トルクを説明すると共に、上記ショックジターの原理を説明する。
因みに、本実施形態では、中間転写ローラ60を第1の回転体とし、2次転写ローラ80を第2の回転体とし、レジストローラ90を第3の回転体とする。
Next, the peripheral configuration of the resist portion 9 will be described with reference to FIG. 2C.
The registration unit 9 has a registration roller 90. The registration roller 90 is a roller disposed immediately before the pressure contact portion 800 (on the downstream side of the secondary transfer roller 80) in the recording medium conveyance path, and is driven by a registration motor 93. A speed reduction mechanism is provided between the registration roller 90 and the registration motor 93. The registration roller 90 may include a roller encoder 92, and the registration motor 93 may include a motor encoder 94. The recording medium is conveyed to the pressure contact portion 800 between the secondary transfer roller 80 and the secondary transfer opposing roller 61 by the rotation in the conveyance direction of the registration roller 90 and the counter roller 91 disposed at a position facing the registration roller 90. Then, the toner image is transferred from the intermediate transfer belt 7 to the recording medium at the press contact portion 800. Thereafter, when the recording medium is removed from the registration roller 90, there is a problem that an instantaneous speed fluctuation occurs in the intermediate transfer belt 7 and the like, resulting in shock jitter. Hereinafter, the interference torque generated between the secondary transfer portion 8 and the resist portion 9 will be described, and the principle of the shock jitter will be described.
Incidentally, in this embodiment, the intermediate transfer roller 60 is a first rotating body, the secondary transfer roller 80 is a second rotating body, and the registration roller 90 is a third rotating body.

<記録媒体による干渉トルクの説明>
2次転写部8とレジスト部9との間で生じる干渉トルクについて図3から説明する。
図3は、レジストローラ90が中間転写ベルト7及び、2次転写ローラ80へ記録媒体Kを搬送する際、干渉トルクに伴って生じる影響について説明する図である。
図3Aはレジストローラ90の線速(又は回転速度)が2次転写部8に対して速い場合、図3Bはレジストローラ90の線速が、2次転写部8に対して遅い場合を示す図である。両者とも記録媒体Kが、2次転写ローラ80とレジストローラ90の双方に跨った状態を示している。
<Description of interference torque by recording medium>
The interference torque generated between the secondary transfer portion 8 and the resist portion 9 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining the influence caused by the interference torque when the registration roller 90 conveys the recording medium K to the intermediate transfer belt 7 and the secondary transfer roller 80.
3A shows a case where the linear velocity (or rotational speed) of the registration roller 90 is higher than that of the secondary transfer portion 8, and FIG. 3B shows a case where the linear velocity of the registration roller 90 is slower than that of the secondary transfer portion 8. It is. Both show the state where the recording medium K straddles both the secondary transfer roller 80 and the registration roller 90.

駆動トルクの変化、つまり干渉トルクは端的に云うと、以下の原因で生じる。即ち、記録媒体搬送時にレジストローラ90から記録媒体Kが抜けるとき、急激なトルク変化が起こるので中間転写ベルト7に速度変動が発生するが、中間転写ベルト7の表面速度はフィードバック制御されているため、再び一定速度となる。このときの速度変動の大きさによりショックジターが発生する。   In short, the drive torque change, that is, the interference torque is caused by the following reasons. That is, when the recording medium K is removed from the registration roller 90 during conveyance of the recording medium, a sudden torque change occurs, so that a speed fluctuation occurs in the intermediate transfer belt 7, but the surface speed of the intermediate transfer belt 7 is feedback controlled. Again, the speed is constant. Shock jitter occurs depending on the magnitude of the speed fluctuation at this time.

また、レジストローラ90と中間転写ベルト7の線速が異なるとき、記録媒体搬送力が変化した結果として駆動トルクが変化する、つまり干渉トルクが生じる。ここで述べる干渉トルクは、中間転写モータ64が記録媒体搬送時に記録媒体Kを媒介として、レジストローラ90から押し込みや引っ張りの影響を受けることで発生する。この干渉トルクを計測するには、記録媒体Kが2次転写部8とレジスト部9に跨った状態と、非通紙時のレジストローラ90の駆動トルク(搬送トルク)の変化量を見ればよい。   Further, when the linear speeds of the registration roller 90 and the intermediate transfer belt 7 are different, the drive torque changes as a result of the change in the recording medium conveying force, that is, an interference torque is generated. The interference torque described here is generated when the intermediate transfer motor 64 is affected by pushing or pulling from the registration roller 90 with the recording medium K as a medium during conveyance of the recording medium. In order to measure this interference torque, the state in which the recording medium K straddles the secondary transfer portion 8 and the registration portion 9 and the amount of change in the driving torque (conveyance torque) of the registration roller 90 during non-sheet passing may be observed. .

図3Aに示すように、レジストローラ90の線速が速いと、レジストローラ90が記録媒体Kを押し込む状態になる。すると記録媒体Kの搬送速度が速くなり、記録媒体Kと中間転写ベルト7表面で干渉トルクが発生する。中間転写ベルト7は一定線速で制御されているので、表面線速を一定にするために搬送トルクが低下する。このように制御された状態で記録媒体Kが搬送がなされているため、レジストローラ90から記録媒体Kが抜けたときに、中間転写ベルト7の搬送速度が瞬時に大きく変動する。   As shown in FIG. 3A, when the linear velocity of the registration roller 90 is high, the registration roller 90 enters a state where the recording medium K is pushed. Then, the conveyance speed of the recording medium K is increased, and interference torque is generated between the recording medium K and the surface of the intermediate transfer belt 7. Since the intermediate transfer belt 7 is controlled at a constant linear velocity, the conveyance torque decreases in order to keep the surface linear velocity constant. Since the recording medium K is transported in such a controlled state, when the recording medium K is removed from the registration roller 90, the transport speed of the intermediate transfer belt 7 varies greatly instantaneously.

図3Bに示すように、レジストローラ90の線速が遅いと、レジストローラ90が記録媒体Kを引っ張る状態になる。すると搬送速度が遅くなり、記録媒体Kと中間転写ベルト7の表面で干渉トルクが発生する。中間転写ベルト7は一定線速で制御されているので表面線速を一定にするために搬送トルクが上昇する。このように制御された状態で記録媒体Kが搬送がされているため、レジストローラ90から記録媒体Kが抜けたときに、搬送トルクが変化して瞬時に大きな速度変動が生じる。また、2次転写部8では中間転写ベルト7だけでなく2次転写ローラ80も制御されているために、干渉トルクが発生していると考えられる。   As shown in FIG. 3B, when the linear velocity of the registration roller 90 is low, the registration roller 90 is in a state of pulling the recording medium K. Then, the conveyance speed is slowed down, and interference torque is generated between the recording medium K and the surface of the intermediate transfer belt 7. Since the intermediate transfer belt 7 is controlled at a constant linear velocity, the conveyance torque increases in order to keep the surface linear velocity constant. Since the recording medium K is transported in such a controlled state, when the recording medium K is removed from the registration roller 90, the transport torque changes and a large speed fluctuation occurs instantaneously. In addition, since the secondary transfer unit 8 controls not only the intermediate transfer belt 7 but also the secondary transfer roller 80, it is considered that interference torque is generated.

本実施形態では、2次転写部8とレジスト部9において、レジストローラ90から記録媒体Kが抜けたときの、中間転写ベルト7(2次転写部8)の瞬間的な速度変動を抑制することを主目的としている。   In the present embodiment, in the secondary transfer unit 8 and the registration unit 9, instantaneous speed fluctuations of the intermediate transfer belt 7 (secondary transfer unit 8) when the recording medium K is removed from the registration roller 90 are suppressed. Is the main purpose.

(画像形成装置のハードウエア構成)
以下に、図4を参照して本実施形態の画像形成装置100の有するモータ制御部20について説明する。図4は、第1の実施形態のモータ制御部20を説明する図である。
モータ制御部20は、図2に示した複数の回転体(中間転写ローラ、2次転写ローラ、レジストローラ)の駆動を制御する機能を有しており、特許請求の範囲に記載した「回転体駆動装置」に含まれている。本実施形態においては特に、レジストローラ90の回転駆動を制御して記録媒体がレジストローラ90を抜ける際に生じる瞬間的な速度変動を抑制させる制御を行うものである。
(Hardware configuration of image forming apparatus)
The motor control unit 20 included in the image forming apparatus 100 according to the present embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating the motor control unit 20 according to the first embodiment.
The motor control unit 20 has a function of controlling the driving of a plurality of rotating bodies (intermediate transfer roller, secondary transfer roller, registration roller) shown in FIG. It is included in “Driver”. In the present embodiment, in particular, the rotational drive of the registration roller 90 is controlled to control the instantaneous speed fluctuation that occurs when the recording medium leaves the registration roller 90.

本実施形態の画像形成装置100において、モータ制御部20は、画像形成装置100全体を制御するメイン制御部110と接続されており、中間転写モータ64の回転速度、及び2次転写モータ83とレジストローラ90の回転速度とを制御する。   In the image forming apparatus 100 of the present embodiment, the motor control unit 20 is connected to a main control unit 110 that controls the entire image forming apparatus 100, and the rotational speed of the intermediate transfer motor 64, the secondary transfer motor 83, and the resist are registered. The rotational speed of the roller 90 is controlled.

メイン制御部110は、画像形成装置100の操作部120から画像データの出力指示等が操作されると、モータ制御部20に対して各モータの駆動指示を行う。具体的にはメイン制御部110は、画像データの出力指示等を受けると、モータ制御部20へ各モータへの指令値、スタート/ストップ指示、目標速度や回転方向などを指示する。モータ制御部20は、この指示を受けて各モータの駆動を制御する。メイン制御部110は、モータ制御部20とモータ情報(回転速度など)、PWM値(特許請求の範囲のパルス幅変調信号に相当)、駆動電流、エンコーダ値などの情報の授受を行い、各値及び情報を記憶するメモリ130を有している。メモリ130は、更にレジストローラ90の回転速度を決定する際に使用される回転速度の最大値(O)及び最小値に関する情報を有している。最小値は記録媒体の応じた閾値(設定許容最小値)が設定され記憶されている。また、駆動電流から駆動トルクを算出する際に使用されるトルク乗数と速度の関係を示したトルク換算テーブルなども有している。   When an image data output instruction or the like is operated from the operation unit 120 of the image forming apparatus 100, the main control unit 110 instructs the motor control unit 20 to drive each motor. Specifically, when receiving an image data output instruction or the like, the main control unit 110 instructs the motor control unit 20 on a command value to each motor, a start / stop instruction, a target speed, a rotation direction, and the like. Upon receiving this instruction, the motor control unit 20 controls the driving of each motor. The main control unit 110 exchanges information with the motor control unit 20 such as motor information (rotational speed, etc.), PWM value (corresponding to the pulse width modulation signal in the claims), drive current, encoder value, etc. And a memory 130 for storing information. The memory 130 further has information on the maximum value (O) and the minimum value of the rotation speed used when determining the rotation speed of the registration roller 90. As the minimum value, a threshold (setting allowable minimum value) corresponding to the recording medium is set and stored. It also has a torque conversion table showing the relationship between the torque multiplier and speed used when calculating the drive torque from the drive current.

本実施形態のモータ制御部20は、駆動制御部21、プリドライバ221、222、223、FET231、232、233を有している。   The motor control unit 20 of this embodiment includes a drive control unit 21, pre-drivers 221, 222, and 223, and FETs 231, 232, and 233.

駆動制御部21は、詳しくは後述するがレジストローラ90の非通紙時における駆動トルクをトルク基準値とし、当該トルク基準値より小さいトルク変動量となるように、レジストローラ90の回転速度を設定する機能を有している。   As will be described in detail later, the drive control unit 21 sets the rotation speed of the registration roller 90 so that the driving torque when the registration roller 90 is not passing is set as a torque reference value and the torque fluctuation amount is smaller than the torque reference value. It has a function to do.

プリドライバ221とFET231は、中間転写モータ64へ一定の駆動電流を供給する機能を有する。プリドライバ222とFET232は、2次転写モータ83へ一定の駆動電流を供給する機能を有する。プリドライバ223とFET233は、レジストモータ93へ適切な駆動電流を供給する機能を有する。   The pre-driver 221 and the FET 231 have a function of supplying a constant drive current to the intermediate transfer motor 64. The pre-driver 222 and the FET 232 have a function of supplying a constant drive current to the secondary transfer motor 83. The pre-driver 223 and the FET 233 have a function of supplying an appropriate driving current to the registration motor 93.

駆動制御部21は、中間転写ローラ60のローラエンコーダ65やエンコーダセンサ71からの回転速度情報を取得する。また、2次転写モータ83のモータエンコーダ84、2次転写ローラ80のローラエンコーダ82からの回転速度を取得する。更に、レジストモータ93のモータエンコーダ94、レジストローラ90のローラエンコーダ92からの回転速度を収集する。   The drive control unit 21 acquires rotational speed information from the roller encoder 65 and the encoder sensor 71 of the intermediate transfer roller 60. Further, the rotational speed from the motor encoder 84 of the secondary transfer motor 83 and the roller encoder 82 of the secondary transfer roller 80 is acquired. Further, the rotational speeds from the motor encoder 94 of the registration motor 93 and the roller encoder 92 of the registration roller 90 are collected.

また、駆動制御部21は、中間転写モータ64、2次転写モータ83及びレジストモータ93の駆動電流を収集して、各モータへの制御出力を演算し、各プリドライバへPWM指示値(パルス幅変調信号)として出力する。駆動制御部21は、取得した駆動電流から駆動トルクの算出を行う。具体的には、各モータ64、83、93(又は各ローラ60、80、90)の回転速度と駆動電流を取得し、トルク乗数と速度の関係を示したトルク換算テーブルなどを用いて駆動トルクに換算することで算出できる。回転速度は、各モータ(又は各ローラ)からのパルス信号(ホール素子信号から換算された疑似パルスを含む)により検出できる。駆動電流は、PWM指示値を取得して駆動電流を算出しても良い。算出した駆動トルクは、メモリ130に保存する。   The drive control unit 21 collects drive currents of the intermediate transfer motor 64, the secondary transfer motor 83, and the registration motor 93, calculates a control output to each motor, and outputs a PWM instruction value (pulse width) to each pre-driver. Modulated signal). The drive control unit 21 calculates drive torque from the acquired drive current. Specifically, the rotational torque and driving current of each motor 64, 83, 93 (or each roller 60, 80, 90) are acquired, and the driving torque using a torque conversion table or the like showing the relationship between the torque multiplier and the speed. It can be calculated by converting to. The rotation speed can be detected by a pulse signal (including a pseudo pulse converted from the Hall element signal) from each motor (or each roller). The drive current may be calculated by obtaining a PWM instruction value. The calculated drive torque is stored in the memory 130.

駆動制御部21は、上記のPWM指示値によって各モータの駆動電流を算出することができる。しかし、プリドライバを含むモータ駆動回路の変動や応答性の影響を受けて誤差が発生する虞がある。そこで、より高精度にモータの駆動電流を把握するために、FETの電流を計測して駆動電流を把握してもよい。つまり、FET231〜233に接続されたシャント抵抗に流れる合成電流値から駆動電流を把握できる。   The drive control unit 21 can calculate the drive current of each motor based on the PWM instruction value. However, there is a possibility that an error may occur due to the influence of the fluctuation or response of the motor drive circuit including the pre-driver. Therefore, in order to grasp the driving current of the motor with higher accuracy, the driving current may be grasped by measuring the current of the FET. That is, the drive current can be grasped from the combined current value flowing through the shunt resistor connected to the FETs 231 to 233.

プリドライバ(221、222、223)では、一例として各モータ(64、83、93)の回転角をホール素子信号により認識して、PWM信号をモータ3相出力信号に変換して、FET(231、232、233)を介して各モータを駆動する。これによって、各モータの指示値である目標速度信号に基づき中間転写モータ64、2次転写モータ83及びレジストモータ93の回転速度が目標となるように制御できる。   In the pre-drivers (221, 222, 223), as an example, the rotation angle of each motor (64, 83, 93) is recognized by the Hall element signal, the PWM signal is converted into a motor three-phase output signal, and the FET (231) 232, 233) to drive each motor. Thus, the rotational speeds of the intermediate transfer motor 64, the secondary transfer motor 83, and the registration motor 93 can be controlled based on the target speed signal that is an instruction value of each motor.

更に、駆動制御部21は、必要に応じて、メモリ130に収集データや演算データを格納したり、メイン制御部110に異常通知などの情報を通知したりする。因みにメモリ130は、駆動制御部21内にも有する構成としても良い。   Furthermore, the drive control unit 21 stores collected data and calculation data in the memory 130 as needed, and notifies the main control unit 110 of information such as an abnormality notification. Incidentally, the memory 130 may be configured to be included in the drive control unit 21 as well.

このように本実施形態では、駆動制御部21が3つの回転体の駆動を制御する回転体駆動制御装置の一部として機能する。   Thus, in the present embodiment, the drive control unit 21 functions as a part of a rotating body drive control device that controls the driving of the three rotating bodies.

(駆動制御部の機能ブロック)
次に、駆動制御部21について具体的に説明する。図5に駆動制御部21の機能ブロックを示した。
(Function block of drive control unit)
Next, the drive control unit 21 will be specifically described. FIG. 5 shows functional blocks of the drive control unit 21.

駆動制御部21は、位置・速度検知部301、モータ駆動制御部302、駆動電流検出部303、駆動トルク算出部304、通紙検知部305、速度設定部306、判定部307を有している。   The drive control unit 21 includes a position / speed detection unit 301, a motor drive control unit 302, a drive current detection unit 303, a drive torque calculation unit 304, a paper passing detection unit 305, a speed setting unit 306, and a determination unit 307. .

位置・速度検知部301は、各モータ64、83、93(又は各ローラ60、80、90)に付加された各エンコーダから出力されるパルス信号(ホール素子信号から換算された疑似パルスを含む)などから、各モータ64、83、93(又は各ローラ60、80、90)の回転位置と回転速度を検知する。また、前記した中間転写ベルト7の搬送速度を検知する速度検知手段からの情報も取得している。   The position / velocity detection unit 301 is a pulse signal (including a pseudo pulse converted from a Hall element signal) output from each encoder added to each motor 64, 83, 93 (or each roller 60, 80, 90). From the above, the rotational position and rotational speed of each motor 64, 83, 93 (or each roller 60, 80, 90) are detected. In addition, information from a speed detection unit that detects the conveyance speed of the intermediate transfer belt 7 is also acquired.

モータ駆動制御部302は、速度設定部306から出力された制御信号に基づいて各モータ64、83、93の回転速度を制御する。本実施形態ではレジストモータ93を制御することで、レジストローラ90の回転速度を適正に制御する。   The motor drive control unit 302 controls the rotation speeds of the motors 64, 83, and 93 based on the control signal output from the speed setting unit 306. In this embodiment, the rotational speed of the registration roller 90 is appropriately controlled by controlling the registration motor 93.

駆動電流検出部303は、各モータ64、83、93の駆動電流を検出する。駆動電流は前述のように、FET231〜233に接続されたシャント抵抗に流れる合成電流値から駆動電流を把握できる。また、PWM指示値などを検出することで実施できる。   The drive current detector 303 detects the drive current of each motor 64, 83, 93. As described above, the drive current can be grasped from the combined current value flowing through the shunt resistors connected to the FETs 231 to 233. Further, it can be implemented by detecting a PWM instruction value or the like.

駆動トルク算出部304(駆動トルク算出手段に相当)は、位置・速度検知部301が検知した各モータ(又は各ローラ)の回転速度と、駆動電流検出部303が検出した駆動電流(又はPWM指示値)から駆動トルクを算出する。駆動トルクの算出は、前記したトルク換算テーブルなどを用いて算出できる。本実施形態において、駆動トルク以外の「駆動トルクに相当する値」を使用する際には、駆動トルク算出部304を設けないで実施できる。「駆動トルクに相当する値」とは、例えば駆動電流指令値である。また、特許請求の範囲の「駆動トルクに関する値」とは、駆動トルクと、上記した「駆動トルクに相当する値」を指す。   The drive torque calculation unit 304 (corresponding to the drive torque calculation unit) is configured to detect the rotation speed of each motor (or each roller) detected by the position / speed detection unit 301 and the drive current (or PWM instruction) detected by the drive current detection unit 303. Value) to calculate the driving torque. The drive torque can be calculated using the torque conversion table described above. In this embodiment, when a “value corresponding to the driving torque” other than the driving torque is used, the driving torque calculating unit 304 can be omitted. The “value corresponding to the drive torque” is, for example, a drive current command value. Further, the “value relating to the driving torque” in the claims refers to the driving torque and the “value corresponding to the driving torque” described above.

通紙検知部305(通紙検知手段に相当)は、2次転写ローラ80に記録媒体が通紙(通過)したか否かを検知する機能を有している。検知方法としては以下の3つが考えられる。
(1)2次転写ローラ80又は2次転写モータ83に設置された各エンコーダ82、84が検出した駆動トルクを監視する方法、
(2)レジストローラ90が記録媒体の搬送を開始したことを検出する方法、
(3)FET(231、232、233)を流れる駆動電流を監視する方法、
などがある。
The sheet passing detection unit 305 (corresponding to a sheet passing detecting unit) has a function of detecting whether or not the recording medium has passed (passed) through the secondary transfer roller 80. The following three detection methods are conceivable.
(1) a method of monitoring the drive torque detected by each of the encoders 82 and 84 installed in the secondary transfer roller 80 or the secondary transfer motor 83;
(2) a method of detecting that the registration roller 90 has started conveying the recording medium,
(3) A method of monitoring the drive current flowing through the FET (231, 232, 233),
and so on.

上記(1)の方法について具体的に説明する。2次転写ローラ80に作用する駆動トルクは、記録媒体を搬送している間は搬送しない場合よりも大きくなる。通紙検知部305は、メイン制御部110から駆動指令を受信した後、2次転写ローラ80の回転速度が安定する時間の経過を待ち、駆動トルクを監視する。そして、通紙検知部305は、例えば、駆動トルクの変化速度(勾配)が閾値以上になると、2次転写ローラ80に記録媒体が突入したと判定する。   The method (1) will be specifically described. The driving torque that acts on the secondary transfer roller 80 is larger during conveyance of the recording medium than when it is not conveyed. After receiving the drive command from the main control unit 110, the sheet passing detection unit 305 waits for the passage of time during which the rotation speed of the secondary transfer roller 80 is stabilized, and monitors the drive torque. For example, when the change speed (gradient) of the drive torque becomes equal to or greater than the threshold value, the sheet passing detection unit 305 determines that the recording medium has entered the secondary transfer roller 80.

上記(2)の方法について具体的に説明する。レジストローラ90は中間転写ベルト7のトナー画像が記録媒体に印刷されるようにタイミングを調整して搬送を再開する機能を有している。レジストローラ90が搬送開始したことは、メイン制御部110が検知するので、通紙検知部305はメイン制御部110からレジストローラ90が搬送開始したとの通知を受ける。   The method (2) will be specifically described. The registration roller 90 has a function of adjusting the timing so that the toner image on the intermediate transfer belt 7 is printed on the recording medium and restarting the conveyance. Since the main control unit 110 detects that the registration roller 90 has started to be transported, the sheet passing detection unit 305 receives a notification from the main control unit 110 that the registration roller 90 has started transporting.

レジストローラ90から2次転写ローラ80までの距離と搬送速度は既知なので、通紙検知部305は通知を受けてから所定時間が経過すると、2次転写ローラ80に記録媒体が突入したと判定することができる。なお、この他、2次転写ローラ80の近くに設置したセンサが検出する記録媒体の通過の検出を利用してもよい。   Since the distance from the registration roller 90 to the secondary transfer roller 80 and the conveyance speed are known, the sheet passing detection unit 305 determines that the recording medium has entered the secondary transfer roller 80 after a predetermined time has elapsed after receiving the notification. be able to. In addition, detection of the passage of a recording medium detected by a sensor installed near the secondary transfer roller 80 may be used.

上記(3)の方法について説明する。FET(231、232、233)を流れる駆動電流は、2次転写ローラ80の付加が大きくなると増大する。したがって、2次転写ローラ80に記録媒体が突入すると、FET(231、232、233)を流れる駆動電流が増大する。したがって、通紙検知部305は、例えば、駆動電流の変化速度(勾配)が所定値以上になると、2次転写ローラ80に記録媒体が突入したと判定する。   The method (3) will be described. The drive current flowing through the FETs (231, 232, 233) increases as the addition of the secondary transfer roller 80 increases. Therefore, when the recording medium enters the secondary transfer roller 80, the drive current flowing through the FETs (231, 232, 233) increases. Therefore, for example, the sheet passing detection unit 305 determines that the recording medium has entered the secondary transfer roller 80 when the change speed (gradient) of the drive current becomes a predetermined value or more.

速度設定部306(速度設定手段に相当)は、レジストローラ90の非通紙時における駆動トルクをトルク基準値とし、当該トルク基準値より小さいトルク変動量となるように、レジストローラ90の回転速度を設定する機能を有する。因みに、設定される回転速度は、トルク基準値に対するトルク変動量が0以下となるように設定される。   A speed setting unit 306 (corresponding to a speed setting unit) uses the driving torque when the registration roller 90 is not passing as a torque reference value, and the rotation speed of the registration roller 90 so that the torque fluctuation amount is smaller than the torque reference value. Has the function of setting. Incidentally, the set rotation speed is set so that the torque fluctuation amount with respect to the torque reference value is 0 or less.

速度設定部306は、レジストローラ90の回転速度を設定する際、先ず、レジストローラ90の非通紙時における駆動トルクをトルク基準値と定める。そして、トルク基準値と、レジストローラ90の通紙時における駆動トルクから、第1のトルク変動量を算出する。そして、第1のトルク変動量が正の場合には、レジストローラ90の回転速度を遅く変更し、第1のトルク変動量が負の場合には、レジストローラ90の回転速度を速く変更する。   When setting the rotation speed of the registration roller 90, the speed setting unit 306 first determines the driving torque when the registration roller 90 is not passing as a torque reference value. Then, the first torque fluctuation amount is calculated from the torque reference value and the driving torque when the registration roller 90 passes. When the first torque fluctuation amount is positive, the rotation speed of the registration roller 90 is changed slowly. When the first torque fluctuation amount is negative, the rotation speed of the registration roller 90 is changed faster.

次に、第1のトルク変動量に基づいて回転速度を変更した後のレジストローラ90において、非通紙時におけるトルク基準値と、通紙時における駆動トルクから、第2のトルク変動量を算出する。そして、第1のトルク変動量と、第2のトルク変動量から、一次式を算出し、当該一次式に基づき、トルク基準値に対するトルク変動量が0以下となるようにレジストローラ90の回転速度を設定する。この点については、後述する。   Next, in the registration roller 90 after the rotation speed is changed based on the first torque fluctuation amount, the second torque fluctuation amount is calculated from the torque reference value when the paper is not passed and the driving torque when the paper is passed. To do. Then, a linear expression is calculated from the first torque fluctuation amount and the second torque fluctuation amount, and based on the primary expression, the rotational speed of the registration roller 90 is set so that the torque fluctuation amount with respect to the torque reference value is 0 or less. Set. This point will be described later.

判定部307は、記録媒体がレジストローラ90を抜けた際の中間転写ベルト7の速度情報から変動量を算出し、速度設定部306により設定されたレジストローラ90の回転速度の有効性を判定する機能を有している。中間転写ベルト7の速度情報は、上記した速度検知手段から取得する。即ち、エンコーダパターン70をエンコーダセンサ71で読み取るベルトエンコーダ方式や、従動ローラ62の回転軸にロータリーエンコーダを設けたロータリーエンコーダ方式とする速度検知手段から取得できる。   The determination unit 307 calculates the amount of variation from the speed information of the intermediate transfer belt 7 when the recording medium passes through the registration roller 90, and determines the validity of the rotation speed of the registration roller 90 set by the speed setting unit 306. It has a function. The speed information of the intermediate transfer belt 7 is acquired from the speed detecting means described above. That is, it can be acquired from a speed detection means that employs a belt encoder system in which the encoder pattern 70 is read by the encoder sensor 71 or a rotary encoder system in which a rotary encoder is provided on the rotation shaft of the driven roller 62.

そして、取得した中間転写ベルト7の速度変動量が閾値以内(又は目標値)であれば、最適なレジストローラ90の回転速度であると判定する。   If the obtained speed fluctuation amount of the intermediate transfer belt 7 is within a threshold value (or a target value), it is determined that the rotation speed of the registration roller 90 is optimum.

したがって、速度設定部306と判定部307の各処理により、記録媒体がレジストローラ90を抜けるときに、中間転写ベルト7に生じる瞬間的な速度変動を抑制してショックジターを防止することが可能となる。   Therefore, each process of the speed setting unit 306 and the determination unit 307 can prevent a shock jitter by suppressing an instantaneous speed fluctuation generated in the intermediate transfer belt 7 when the recording medium passes through the registration roller 90. Become.

<制御原理>
次に、速度設定部306と判定部307が行う、レジストローラ90の回転速度の設定の原理を図6から説明する。
図6Aは、レジストローラ線速とトルク変動量の関係について示した。横軸はレジストローラの線速(又は回転速度)を示している。縦軸は非通紙時のレジストモータ93の駆動トルクをトルク基準値とし、通紙状態におけるレジストモータ93の駆動トルクのトルク変動量を示している。これは、2次転写ローラ80とレジストローラ90に記録媒体が跨った状態でのレジストローラ90(レジストモータ93でも良い)のトルク推定値である。トルク推定値とは、レジストローラ90の電流値または、レジストモータ93へのPWM指示値と実際の回転速度値を基に算出された負荷トルク値である。各モータが一定速度、または既定速度に精度よく制御されている状態では、電流値、PWM指示値のみから駆動トルクを算出することができる。
<Control principle>
Next, the principle of setting the rotation speed of the registration roller 90 performed by the speed setting unit 306 and the determination unit 307 will be described with reference to FIG.
FIG. 6A shows the relationship between the registration roller linear velocity and the torque fluctuation amount. The horizontal axis indicates the linear speed (or rotational speed) of the registration roller. The vertical axis shows the torque fluctuation amount of the driving torque of the registration motor 93 in the paper passing state with the driving torque of the registration motor 93 when not passing the paper as a torque reference value. This is an estimated torque value of the registration roller 90 (or the registration motor 93) in a state where the recording medium straddles the secondary transfer roller 80 and the registration roller 90. The estimated torque value is a load torque value calculated based on a current value of the registration roller 90 or a PWM instruction value to the registration motor 93 and an actual rotation speed value. In a state where each motor is accurately controlled at a constant speed or a predetermined speed, the drive torque can be calculated from only the current value and the PWM instruction value.

中間転写ローラ60と2次転写ローラ80のそれぞれを、一定速度のフィードバック制御で駆動し、レジストローラ90の線速を徐々に上げていく。すると、記録媒体が2次転写ローラ80(圧接部800)とレジストローラ90に跨った状態(以下、区間aと云う。)において、駆動トルクが変動する。このときの駆動トルク変動量は、図6Aが示すように線形で上がっていく傾向を有していることが分かる。ここから、レジストローラ90の通紙時におけるトルク変動量の値が2つ(2点)あれば、レジストローラ90の線速(回転速度)とトルク変動量の一次式を算出することができる。   Each of the intermediate transfer roller 60 and the secondary transfer roller 80 is driven by feedback control at a constant speed, and the linear speed of the registration roller 90 is gradually increased. Then, the drive torque varies in a state where the recording medium straddles the secondary transfer roller 80 (pressure contact portion 800) and the registration roller 90 (hereinafter referred to as section a). It can be seen that the driving torque fluctuation amount at this time tends to increase linearly as shown in FIG. 6A. From this, if there are two values (two points) of the torque fluctuation amount when the registration roller 90 passes, a linear expression (rotational speed) of the registration roller 90 and a linear expression of the torque fluctuation amount can be calculated.

レジストローラ90の非通紙での駆動トルクをトルク基準値として、区間aでのレジストローラ90の駆動トルクが上昇したときは、レジストローラ90が記録媒体を2次転写部8に押し込んでいる状態である(図3Aの状態)。対して、区間aでのレジストの駆動トルクが減少したときは、レジストローラ90が記録媒体を媒体として2次転写ローラ80(圧接部800)に引っ張られている状態である(図3Bの状態)。   When the driving torque of the registration roller 90 when the registration roller 90 does not pass is used as a torque reference value and the driving torque of the registration roller 90 increases in the section a, the registration roller 90 pushes the recording medium into the secondary transfer unit 8. (State of FIG. 3A). On the other hand, when the resist driving torque in the section a decreases, the registration roller 90 is pulled by the secondary transfer roller 80 (pressure contact portion 800) using the recording medium as a medium (state shown in FIG. 3B). .

図6Bは、レジストローラ線速と中間転写ベルト速度変動の関係について示した。横軸はレジストローラの線速を示している。縦軸は記録媒体がレジストローラ90から抜けるときの瞬間的な中間転写ベルト7の速度変動を表す。記録媒体の搬送において記録媒体がレジストローラ90から抜けた際の圧接部800における中間転写ベルト7の速度変動は、ショックジターと相関があると知られている。   FIG. 6B shows the relationship between the registration roller linear velocity and the intermediate transfer belt velocity fluctuation. The horizontal axis indicates the linear velocity of the registration roller. The vertical axis represents the instantaneous speed fluctuation of the intermediate transfer belt 7 when the recording medium comes out of the registration roller 90. It is known that the speed fluctuation of the intermediate transfer belt 7 in the pressure contact portion 800 when the recording medium is removed from the registration roller 90 during conveyance of the recording medium has a correlation with shock jitter.

ここで図6Bと図6Aを比較する。図6Aのトルク変動量が小さく、なおかつレジストローラ90が記録媒体を媒体として2次転写部に引っ張られている状態(トルク基準値より下側)において、中間転写ベルト7の速度変動量が小さい領域Jが存在することが分かる(図6B)。この速度変動量が小さい領域Jは、計測バラツキが少ない領域であることが実験結果から明らかとなっている。   Here, FIG. 6B and FIG. 6A are compared. In the state where the torque fluctuation amount of FIG. 6A is small and the speed fluctuation amount of the intermediate transfer belt 7 is small in the state where the registration roller 90 is pulled by the secondary transfer portion using the recording medium as a medium (below the torque reference value). It can be seen that J exists (FIG. 6B). It is clear from experimental results that the region J where the speed fluctuation amount is small is a region where measurement variation is small.

計測バラツキが少ないということは、レジストローラ90の最適な速度設定値を、正確に判定できることを意味する。   The fact that there is little measurement variation means that the optimum speed setting value of the registration roller 90 can be accurately determined.

したがって、この領域J内に入るようにレジストローラ90の回転速度を設定することにより、レジストローラ90の最適な速度設定値の設定と判定が可能となる。斯すると、中間転写ベルト7の瞬間的な速度変動を抑制できる。   Therefore, by setting the rotation speed of the registration roller 90 so as to fall within this region J, it is possible to set and determine the optimum speed setting value of the registration roller 90. In this way, instantaneous speed fluctuations of the intermediate transfer belt 7 can be suppressed.

つまり、以下の方法により、レジストローラ90の最適な回転速度を決定できる。
1.記録媒体搬送時のレジストローラ90のトルク変動量が小さく、かつ負(0以下)である。
2.領域J内に入るレジストローラ90の回転速度を算出した後、中間転写ベルト7の瞬間的な速度変動の抑制効果を判定する。
That is, the optimum rotation speed of the registration roller 90 can be determined by the following method.
1. The amount of torque fluctuation of the registration roller 90 during conveyance of the recording medium is small and negative (0 or less).
2. After calculating the rotational speed of the registration roller 90 that falls within the region J, the effect of suppressing the instantaneous speed fluctuation of the intermediate transfer belt 7 is determined.

この判定方法による回転速度設定処理により、中間転写ローラ60、2次転写ローラ80に対するレジストローラ90の最適な回転速度を決定でき、記録媒体がレジストローラ90を抜けたときに生じる、中間転写ベルト7の瞬間的な速度変動を抑制できる。   By the rotation speed setting process by this determination method, the optimum rotation speed of the registration roller 90 with respect to the intermediate transfer roller 60 and the secondary transfer roller 80 can be determined, and the intermediate transfer belt 7 generated when the recording medium passes through the registration roller 90. The instantaneous speed fluctuation can be suppressed.

(回転速度設定処理の手順)
レジストローラ90の最適な回転速度設定処理の手順を、図7に示したフローチャートから説明する。
(Rotation speed setting process)
A procedure for setting the optimum rotation speed of the registration roller 90 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

この回転速度設定処理は、画像形成装置100のレジストローラ90(又はレジストモータ93)のトルク変動が所定範囲を超えたときに行う。また、画像出力動作時にも、継続して行うことが可能である。この回転速度設定処理は、端的に云うと先ず図6Aに示したグラフを作成し、図6Bに示したグラフの領域J内に入る回転速度を算出し、判定による効果確認を行う処理流れである。以下、図6を参照しつつ説明する。   This rotational speed setting process is performed when the torque fluctuation of the registration roller 90 (or registration motor 93) of the image forming apparatus 100 exceeds a predetermined range. Further, it can be continuously performed during the image output operation. In short, this rotational speed setting process is a process flow in which the graph shown in FIG. 6A is first created, the rotational speed that falls within the area J of the graph shown in FIG. 6B is calculated, and the effect is confirmed by determination. . Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

ST1で、駆動制御部21は、レジストローラ90(以下、レジストモータ93である場合も含む)の駆動トルクに関する第1解析を行う。この第1解析により図6Aのトルク基準値(横軸)と、当該トルク基準値に対する第1のトルク変動量P1が決定される。この第1解析の処理ステップの具体的な処理を、図8から説明する。   In ST <b> 1, the drive control unit 21 performs a first analysis on the drive torque of the registration roller 90 (hereinafter, also including the registration motor 93). This first analysis determines the torque reference value (horizontal axis) in FIG. 6A and the first torque fluctuation amount P1 with respect to the torque reference value. Specific processing of the processing steps of the first analysis will be described with reference to FIG.

図8において、先ずST20で、モータ制御部20は、駆動トルク算出部304に記録媒体の非通紙時におけるレジストローラ90の駆動トルクを算出させる。駆動トルク算出部304は、位置・速度検知部301から取得したレジストローラ90のエンコーダ情報又はパルス信号(疑似パルスを含む)と、駆動電流検出部303から取得した駆動電流から駆動トルクを算出する。   In FIG. 8, first, in ST20, the motor control unit 20 causes the drive torque calculation unit 304 to calculate the drive torque of the registration roller 90 when the recording medium is not passed. The drive torque calculation unit 304 calculates the drive torque from the encoder information or pulse signal (including the pseudo pulse) of the registration roller 90 acquired from the position / speed detection unit 301 and the drive current acquired from the drive current detection unit 303.

ST20で算出された非通紙時のレジストローラ90の駆動トルクを、図6Aに示すトルク基準値(横軸)に設定する。   The driving torque of the registration roller 90 at the time of non-sheet passing calculated in ST20 is set to the torque reference value (horizontal axis) shown in FIG. 6A.

次にST21で、モータ制御部20は、駆動トルク算出部304に記録媒体の通紙時におけるレジストローラ90の駆動トルクを算出させる。そして、ST22で、当該駆動トルク(通紙時)のトルク基準値に対する変動量を算出する。ST22のステップは、図6で説明すると、例えば第1のトルク変動量P1を算出することを意味する。上記ST20〜ST22が行われると第1解析が終了する。なお、レジストローラ90の速度設定は設計における情報から得られた基準値である。   Next, in ST21, the motor control unit 20 causes the driving torque calculation unit 304 to calculate the driving torque of the registration roller 90 when the recording medium is fed. Then, in ST22, the amount of change with respect to the torque reference value of the driving torque (during paper feeding) is calculated. If the step of ST22 is demonstrated in FIG. 6, it means calculating the 1st torque fluctuation amount P1, for example. When the above ST20 to ST22 are performed, the first analysis is completed. The speed setting of the registration roller 90 is a reference value obtained from design information.

図7のフローチャートに戻り、ST2で駆動制御部21は、第1解析により算出された通紙時の駆動トルクのトルク変動量が(第1のトルク変動量P1)、トルク基準値に対して正(プラス)であるかを判定する。図示例では正である場合を示した。   Returning to the flowchart of FIG. 7, in ST2, the drive control unit 21 determines that the torque fluctuation amount of the driving torque during paper feeding calculated by the first analysis (first torque fluctuation amount P1) is positive with respect to the torque reference value. It is determined whether it is (plus). In the illustrated example, a positive case is shown.

ST2で、トルク変動量が正である場合(YES)、レジストローラ90のトルク変動量が負(マイナス)となるように回転速度を調整する(ST3)。   If the torque fluctuation amount is positive in ST2 (YES), the rotational speed is adjusted so that the torque fluctuation amount of the registration roller 90 becomes negative (minus) (ST3).

ST2で、トルク変動量が負(マイナス)である場合(NO)、レジストローラ90のトルク変動量が正(プラス)となるように回転速度を調整する(ST4)。   When the torque fluctuation amount is negative (minus) in ST2 (NO), the rotational speed is adjusted so that the torque fluctuation amount of the registration roller 90 becomes positive (plus) (ST4).

ST2〜ST4の処理は、図6Aにおいて第1のトルク変動量P1を通る、第2のトルク変動量P2を算出して一次式を算出するためである。これは、図6Aで説明したように、レジストローラ90の線速を徐々に上げた際、記録媒体が2次転写ローラ80(圧接部800)とレジストローラ90に跨った状態のおけるトルク変動量が、線形で上がっていく傾向を有していることを利用している。また、ST2〜ST4の処理によって、第2のトルク変動量P2を領域J(0)に近似させることができる。後述するがレジストローラ90の回転速度は、図6A、図6Bに示すようにトルク変動量が小さく、0以下となる領域J内としたいため、第2のトルク変動量P2を0に近似させることにより、精度の高い回転速度の判定及び設定に寄与できる。   The processing of ST2 to ST4 is to calculate a first equation by calculating a second torque fluctuation amount P2 that passes through the first torque fluctuation amount P1 in FIG. 6A. This is because, as described with reference to FIG. 6A, when the linear velocity of the registration roller 90 is gradually increased, the amount of torque fluctuation in the state where the recording medium straddles the secondary transfer roller 80 (pressure contact portion 800) and the registration roller 90. However, it has a tendency to rise linearly. Further, the second torque fluctuation amount P2 can be approximated to the region J (0) by the processing of ST2 to ST4. As will be described later, since the rotational speed of the registration roller 90 is within the region J where the torque fluctuation amount is small and becomes 0 or less as shown in FIGS. 6A and 6B, the second torque fluctuation amount P2 is approximated to zero. Therefore, it is possible to contribute to the determination and setting of the rotation speed with high accuracy.

次に、ST5で駆動制御部21は、レジストローラ90の駆動トルクに関する第2解析を行う。これは、第1のトルク変動量P1に基づいて回転速度を変更した後の、レジストローラ90において、非通紙時におけるトルク基準値と、通紙時における駆動トルクから、第2のトルク変動量(P2)を算出するものである。第2解析も、図8で説明したと同様の処理ステップを有しているため、特に説明は省略する。   Next, in ST5, the drive control unit 21 performs a second analysis regarding the drive torque of the registration roller 90. This is because, after the rotation speed is changed based on the first torque fluctuation amount P1, the second torque fluctuation amount is calculated from the torque reference value when the paper is not passed and the driving torque when the paper is passed. (P2) is calculated. The second analysis also has the same processing steps as described with reference to FIG.

そして、図7のST6で、第1解析(ST2)と第2解析(ST5)により算出された第1のトルク変動量(P1)と、第2のトルク変動量(P2)から、一次式を算出する。これは図6Aにおいて、第1のトルク変動量P1と第2のトルク変動量P2を通る線形Pを算出したことを意味する。この線形Pの算出により、レジストローラ90の回転速度の設定と判定に最適な領域Jが決定できる。領域Jは、上記したように最大値は、トルク基準値に対するトルク変動量が0となる値であり、最小値は、トルク基準値に対するトルク変動量が0以下のマイナスであり、記録媒体に応じて予め設定されている設定許容最小値である。設定許容最小値は、予め設定された閾値であり、メモリ130内に記憶されている。   Then, in ST6 of FIG. 7, from the first torque fluctuation amount (P1) calculated by the first analysis (ST2) and the second analysis (ST5) and the second torque fluctuation amount (P2), a linear expression is obtained. calculate. This means that in FIG. 6A, a linear P passing through the first torque fluctuation amount P1 and the second torque fluctuation amount P2 is calculated. By calculating this linear P, the optimum region J for setting and determining the rotational speed of the registration roller 90 can be determined. In the region J, as described above, the maximum value is a value at which the torque fluctuation amount with respect to the torque reference value is 0, and the minimum value is a minus value with a torque fluctuation amount with respect to the torque reference value of 0 or less, depending on the recording medium. Is a preset allowable minimum value. The setting allowable minimum value is a preset threshold value and is stored in the memory 130.

ST6で、駆動制御部21は、速度設定部306に領域J内に入るレジストローラ90の回転速度を設定(仮)させる。このとき速度設定部306は、先ず図6A、図6Bに示す領域Jの中心位置となる回転速度に設定する。   In ST6, the drive control unit 21 causes the speed setting unit 306 to set (temporarily) the rotation speed of the registration roller 90 that falls within the region J. At this time, the speed setting unit 306 first sets the rotation speed to be the center position of the region J shown in FIGS. 6A and 6B.

ST7で、駆動制御部21は、速度設定部306で設定された回転速度でレジストローラ90を回転させる。その状態で判定部307に、記録媒体がレジストローラ90を抜けた直後の、中間転写ベルト7の速度変動を確認させる。これは、記録媒体がレジストローラ90を抜けた際の中間転写ベルト7の速度情報から変動量を算出し、速度設定部306により設定されたレジストローラ90の回転速度の有効性を判定している。中間転写ベルト7の速度情報は、上記した速度検知手段から取得する。即ち、エンコーダパターン70をエンコーダセンサ71で読み取るベルトエンコーダ方式や、従動ローラ62の回転軸にロータリーエンコーダを設けたロータリーエンコーダ方式とする速度検知手段から取得できる。   In ST7, the drive control unit 21 rotates the registration roller 90 at the rotation speed set by the speed setting unit 306. In this state, the determination unit 307 is caused to check the speed fluctuation of the intermediate transfer belt 7 immediately after the recording medium passes through the registration roller 90. This calculates the amount of fluctuation from the speed information of the intermediate transfer belt 7 when the recording medium passes through the registration roller 90, and determines the validity of the rotation speed of the registration roller 90 set by the speed setting unit 306. . The speed information of the intermediate transfer belt 7 is acquired from the speed detecting means described above. That is, it can be acquired from a speed detection means that employs a belt encoder system in which the encoder pattern 70 is read by the encoder sensor 71 or a rotary encoder system in which a rotary encoder is provided on the rotation shaft of the driven roller 62.

そして、ST8で、判定部307は、取得した中間転写ベルト7の速度変動量が閾値以内で最適な回転速度であると判定した場合(YES)、レジストローラ90の回転速度として設定する。特許請求の範囲では「前記第3の回転体の回転速度の有効性を判定する」と記載されている。有効性の判定とは、速度変動量が閾値以内であるかの判定である。閾値以内であれば、瞬間的な速度変動は生じないため有効(最適)な回転速度といえる。閾値以内とは、範囲J内のことを指す。   In ST8, when the determination unit 307 determines that the acquired speed fluctuation amount of the intermediate transfer belt 7 is within the threshold value and is the optimum rotation speed (YES), the determination unit 307 sets the rotation speed of the registration roller 90. In the claims, it is described as “determining the effectiveness of the rotation speed of the third rotating body”. The determination of effectiveness is determination of whether the speed fluctuation amount is within a threshold value. If it is within the threshold value, instantaneous speed fluctuation does not occur, so it can be said that the rotation speed is effective (optimal). “Within threshold” means within the range J.

ST8で、判定部307が最適な回転速度ではないと判定した場合(NO)、ST9で、速度設定部306は領域J内でレジストローラ90の回転速度を再度仮決定し、ST7へ進み、ST8で最適な回転速度であると判定されるまで微調整を繰り返す。上記の各ステップにより最適なレジストローラ90の回転速度設定処理が終了する。   If the determination unit 307 determines in ST8 that the rotation speed is not optimal (NO), in ST9, the speed setting unit 306 temporarily determines the rotation speed of the registration roller 90 again in the region J, and proceeds to ST7. Repeat the fine adjustment until it is determined that the rotation speed is optimal. The optimum rotation speed setting process of the registration roller 90 is completed by the above steps.

上記してきたように第1の実施形態に係る回転体駆動装置は、レジストローラの非通紙時における駆動トルクをトルク基準値とし、通紙時の駆動トルクが当該トルク基準値より小さいトルク変動量となるように、レジストローラの回転速度を設定する構成とした。   As described above, the rotating body drive device according to the first embodiment uses the driving torque when the registration rollers are not passing as a torque reference value, and the torque fluctuation amount when the driving torque during passing is smaller than the torque reference value. Thus, the rotation speed of the registration roller is set.

更に云うと、レジストローラ90において、非通紙時におけるトルク基準値と、通紙時における駆動トルクから、第1のトルク変動量が算出される。そして、第1のトルク変動量が正の場合には、レジストローラ90の回転速度を遅く変更し、第1のトルク変動量が負の場合には、レジストローラ90の回転速度を速く変更する。   More specifically, in the registration roller 90, the first torque fluctuation amount is calculated from the torque reference value when not passing paper and the drive torque when passing paper. When the first torque fluctuation amount is positive, the rotation speed of the registration roller 90 is changed slowly. When the first torque fluctuation amount is negative, the rotation speed of the registration roller 90 is changed faster.

次に、第1のトルク変動量に基づいて回転速度を変更した後のレジストローラ90において、非通紙時におけるトルク基準値と、通紙時における駆動トルクから、第2のトルク変動量を算出する。そして、第1のトルク変動量と、第2のトルク変動量から、一次式を算出し、当該一次式に基づき、トルク基準値に対するトルク変動量が0以下(領域J内)となるようにレジストローラ90の回転速度を設定している。   Next, in the registration roller 90 after the rotation speed is changed based on the first torque fluctuation amount, the second torque fluctuation amount is calculated from the torque reference value when the paper is not passed and the driving torque when the paper is passed. To do. Then, a linear expression is calculated from the first torque fluctuation amount and the second torque fluctuation amount, and based on the primary expression, a registration is performed so that the torque fluctuation amount with respect to the torque reference value is 0 or less (in the region J). The rotation speed of the roller 90 is set.

したがって、この領域J内に入るようにレジストローラ90の回転速度を設定することにより、図6で示したように中間転写ベルトの速度変動量を抑制できる、且つ領域Jは計測バラツキも少ないためレジストローラ90の最適な速度設定値を、正確に判定できる。
斯すると、レジストローラ90の最適な速度設定値の設定と判定をならしめ、中間転写ベルト7に生じる瞬間的な速度変動を確実に抑制して、ショックジターを防止できる。
Therefore, by setting the rotation speed of the registration roller 90 so as to fall within the area J, the amount of fluctuation in the speed of the intermediate transfer belt can be suppressed as shown in FIG. The optimum speed setting value of the roller 90 can be accurately determined.
Thus, the optimum speed setting value of the registration roller 90 can be set and judged, and instantaneous speed fluctuations occurring in the intermediate transfer belt 7 can be reliably suppressed to prevent shock jitter.

また、本実施態では、第1のトルク変動量P1が正の場合には、レジストローラ90の回転速度を遅く変更し、第1のトルク変動量P1が負の場合には、レジストローラ90の回転速度を速く変更して、第2のトルク変動量P2を得る処理を含んでいる。   In this embodiment, when the first torque fluctuation amount P1 is positive, the rotation speed of the registration roller 90 is changed to be slow, and when the first torque fluctuation amount P1 is negative, the registration roller 90 The process includes changing the rotational speed faster to obtain the second torque fluctuation amount P2.

したがって、第2のトルク変動量P2を領域J(0)に近似させることができる。レジストローラ90の回転速度は、トルク変動量が小さく、0以下となる領域J内としたいため、第2のトルク変動量P2を0に近似させることにより、精度の高い回転速度の判定及び設定に寄与できる。   Therefore, the second torque fluctuation amount P2 can be approximated to the region J (0). Since the rotational speed of the registration roller 90 is in the region J where the torque fluctuation amount is small and becomes 0 or less, the second torque fluctuation amount P2 is approximated to 0, so that the rotational speed can be determined and set with high accuracy. Can contribute.

(変形例)
図3、図6では、中間転写ベルト7、2次転写ローラ80とレジストローラ90の表面速度差に起因する干渉トルクについて説明した。その際、干渉トルクを計測するには、記録媒体Kが2次転写部8とレジスト部9に跨った状態と、非通紙時のレジストローラ90の駆動トルク(搬送トルク)の変化量から算出していた。そして、干渉トルクを調整指数として使用していた。
(Modification)
3 and 6, the interference torque caused by the surface speed difference between the intermediate transfer belt 7, the secondary transfer roller 80, and the registration roller 90 has been described. At this time, in order to measure the interference torque, the recording medium K is calculated from the state where the recording medium K straddles the secondary transfer unit 8 and the registration unit 9 and the amount of change in the driving torque (conveying torque) of the registration roller 90 when the sheet is not passed. Was. The interference torque is used as an adjustment index.

しかし、干渉トルク(負荷トルク)情報以外に、調整指標として有用な信号を使用できる。その点を図9を参照しながら説明する。図9は、本実施形態の干渉トルク(駆動トルクの変化)の代替信号として、使用可能な信号を説明する図である。   However, in addition to the interference torque (load torque) information, a signal useful as an adjustment index can be used. This point will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating a signal that can be used as a substitute signal for the interference torque (change in drive torque) of the present embodiment.

干渉トルクは、ローラ又はベルト表面搬送力として、トルク推定部600が、ユニットUから出力された各モータ(64、83、93)の駆動電流信号、モータのPWM信号、及び実際の回転速度情報を基に算出したトルク推定値のうちの、いずれかの負荷トルク(干渉トルク)である(図9(A))。   The interference torque is the roller or belt surface conveying force, and the torque estimation unit 600 uses the drive current signal of each motor (64, 83, 93) output from the unit U, the PWM signal of the motor, and the actual rotation speed information. Any of the estimated torque values calculated based on the load torque (interference torque) (FIG. 9A).

図9(B)は、フィードバック制御下での信号の流れを模式図を示している。   FIG. 9B shows a schematic diagram of a signal flow under feedback control.

コントローラ601には目標速度が入力される。コントローラ601はモータ602(64、83、93)へモータ指令値を出力する。モータ602はユニットU2へモータ602の実測値(駆動電流値、PWM値)を出力する。ユニットU2は(トルク推定値、トルク実測値(推定値))を出力する。   A target speed is input to the controller 601. The controller 601 outputs a motor command value to the motor 602 (64, 83, 93). The motor 602 outputs the measured value (drive current value, PWM value) of the motor 602 to the unit U2. The unit U2 outputs (torque estimated value, torque measured value (estimated value)).

図9(B)において、各モータ(64、83、93)が一定速度、または既定速度に精度よく制御している状態では、駆動電流値、PWM値、モータ指令値の情報を、負荷トルク(トルク推定値、トルク実測値(測定値))と同様に調整の指標として使用できる。その理由は、中間転写ベルト7、2次転写ローラ80とレジストローラ90の表面速度差による干渉トルクの変動が、フィードバック制御での制御帯域に含まれる周波数帯での変動であることによる。そのためフィードバック制御を行うことで、駆動速度情報(計測速度)がコントローラ601に反映される。つまり、信号上流の各信号においても、干渉トルク情報が反映されるため、調整指標として適用可能となる。   In FIG. 9B, in a state where each motor (64, 83, 93) is accurately controlled to a constant speed or a predetermined speed, information on the drive current value, the PWM value, and the motor command value is represented by the load torque ( It can be used as an adjustment index in the same manner as the estimated torque value and the actually measured torque value (measured value). The reason is that the fluctuation of the interference torque due to the surface speed difference between the intermediate transfer belt 7, the secondary transfer roller 80 and the registration roller 90 is a fluctuation in a frequency band included in the control band in the feedback control. Therefore, driving speed information (measurement speed) is reflected in the controller 601 by performing feedback control. That is, since the interference torque information is reflected in each signal upstream of the signal, it can be applied as an adjustment index.

したがって、搬送力として適用可能な特許請求の範囲の「駆動トルクに関する値」としては、モータ電流指令値、モータ電流実測値、モータPWM指令値、モータPWM実測値、モータトルク実測値、モータトルク推定値、ローラトルク実測値、ローラトルク推定値などが挙げられる。また、上記各値は、上述した「駆動トルクに相当する値」に相当する。   Accordingly, the “value relating to the driving torque” in the claims applicable as the conveying force includes the motor current command value, the motor current actual measurement value, the motor PWM command value, the motor PWM actual measurement value, the motor torque actual measurement value, and the motor torque estimation. Value, measured value of roller torque, estimated value of roller torque, and the like. Each of the above values corresponds to the “value corresponding to the driving torque” described above.

以上のとおり、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に制限されるものではない。また、本発明は、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。例えば、本発明は、複数の回転体を有する駆動装置全般に同様に適用できる。   As described above, the preferred embodiment of the present invention has been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiment. The present invention can be variously modified or changed in light of the appended claims. For example, the present invention can be similarly applied to all drive devices having a plurality of rotating bodies.

1 画像読取部
2 画像書込みユニット
3 感光体ユニット
4 感光体ドラム
5 現像ユニット
6 中間転写部
7 中間転写ベルト
8 2次転写部
9 レジスト部
10 トレイ
11 搬送部
12 定着部
60 中間転写ローラ
61 2次転対向ローラ
62 従動ローラ
64 中間転写モータ
70 エンコーダパターン
71 エンコーダセンサ
80 2次転写ローラ
83 2次転写モータ
90 レジストローラ
91 対向ローラ
93 レジストモータ(駆動手段)
20 モータ制御部
21 駆動制御部
221〜223 プリドライバ
231〜233 FET
100 画像形成装置
110 メイン制御部
120 操作部
130 メモリ
301 位置・速度検知部
302 モータ駆動制御部
303 駆動電流検出部
304 駆動トルク算出部 (駆動トルク算出手段)
305 通紙検知部(通紙検知手段)
306 速度設定部 (速度設定手段)
307 判定部 (判定手段)
K 記録媒体
P 線形
P1 第1のトルク変動量
P2 第2のトルク変動量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image reading part 2 Image writing unit 3 Photosensitive unit 4 Photosensitive drum 5 Developing unit 6 Intermediate transfer part 7 Intermediate transfer belt 8 Secondary transfer part 9 Registration part 10 Tray 11 Conveying part 12 Fixing part 60 Intermediate transfer roller 61 Secondary Rolling opposite roller 62 Follower roller 64 Intermediate transfer motor 70 Encoder pattern 71 Encoder sensor 80 Secondary transfer roller 83 Secondary transfer motor 90 Registration roller 91 Counter roller 93 Registration motor (drive means)
20 Motor control unit 21 Drive control units 221 to 223 Pre-drivers 231 to 233 FET
100 Image forming apparatus 110 Main control unit 120 Operation unit 130 Memory 301 Position / velocity detection unit
302 Motor drive control unit 303 Drive current detection unit
304 drive torque calculation unit (drive torque calculation means)
305 Paper passing detection unit (paper passing detecting means)
306 Speed setting section (Speed setting means)
307 determination unit (determination means)
K recording medium P linear P1 first torque fluctuation amount P2 second torque fluctuation amount

特開2013−29807号公報JP 2013-29807 A

Claims (9)

第1の回転体と第2の回転体と第3の回転体を有し、前記第1の回転体乃至前記第3の回転体の少なくとも何れか1の回転体によりシート状媒体の搬送を行わせる回転体駆動装置であって、
少なくとも前記第3の回転体を回転駆動させる駆動手段と、
前記回転体のシート状媒体の通紙状態を検知する通紙検知手段と、
前記駆動手段の駆動トルクに関する値に基づいて前記第3の回転体の回転速度を設定する速度設定手段とを有し、
前記速度設定手段は、
前記第3の回転体の非通紙時における駆動トルクに関する値を基準値とし、通紙時の駆動トルクに関する値が当該基準値より小さい駆動トルクとなる値になるように、前記第3の回転体の回転速度を設定することを特徴とする回転体駆動装置。
The first rotating body, the second rotating body, and the third rotating body are provided, and the sheet-like medium is conveyed by at least one of the first rotating body to the third rotating body. A rotating body drive device,
Drive means for rotationally driving at least the third rotating body;
A paper passing detection means for detecting a paper passing state of the sheet-like medium of the rotating body;
Speed setting means for setting a rotation speed of the third rotating body based on a value relating to a driving torque of the driving means;
The speed setting means includes
The third rotation is performed so that the value related to the driving torque when the third rotating body is not passing is set as a reference value, and the value related to the driving torque when passing the paper is a value that is smaller than the reference value. A rotating body driving device characterized by setting a rotational speed of the body.
前記第1の回転体と前記第2の回転体とに張架された搬送ベルトと、
前記搬送ベルトの搬送速度を検知する搬送速度検知手段と、
前記搬送速度検知手段から取得した速度変動量から、前記速度設定手段により設定された前記第3の回転体の前記回転速度の有効性を判定する判定手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載した回転体駆動装置。
A conveyor belt stretched between the first rotating body and the second rotating body;
A transport speed detecting means for detecting a transport speed of the transport belt;
Determination means for determining the effectiveness of the rotational speed of the third rotating body set by the speed setting means from the speed fluctuation amount acquired from the transport speed detecting means;
The rotating body drive device according to claim 1, further comprising:
前記速度設定手段は、
前記第3の回転体において、非通紙時の前記基準値と、通紙時における駆動トルクに関する値から、第1のトルク変動量を算出し、
前記第1のトルク変動量が正の場合には、前記第3の回転体の回転速度を遅く変更し、
前記第1のトルク変動量が負の場合には、前記第3の回転体の回転速度を速く変更することを特徴とする請求項1に記載した回転体駆動装置。
The speed setting means includes
In the third rotating body, a first torque fluctuation amount is calculated from the reference value when the paper is not passed and a value related to the driving torque when the paper is passed,
When the first torque fluctuation amount is positive, the rotational speed of the third rotating body is changed slowly,
2. The rotating body drive device according to claim 1, wherein when the first torque fluctuation amount is negative, the rotation speed of the third rotating body is changed faster.
前記速度設定手段は、
前記第1のトルク変動量に基づいて前記回転速度を変更した後の前記第3の回転体において、非通紙時における前記基準値と、通紙時における駆動トルクに関する値から、第2のトルク変動量を算出し、
前記第1のトルク変動量と、前記第2のトルク変動量とから一次式を算出し、
当該一次式に基づいて、前記第3の回転体の前記回転速度を設定することを特徴とする請求項3に記載した回転体駆動装置。
The speed setting means includes
In the third rotating body after the rotation speed has been changed based on the first torque fluctuation amount, the second torque is calculated from the reference value at the time of non-sheet passing and the value relating to the driving torque at the time of sheet passing. Calculate the amount of fluctuation,
A linear expression is calculated from the first torque fluctuation amount and the second torque fluctuation amount,
The rotating body drive device according to claim 3, wherein the rotation speed of the third rotating body is set based on the primary expression.
前記速度設定手段により設定される前記第3の回転体の前記回転速度の最大値は、
前記基準値に対するトルク変動量が0となる値であり、
前記速度設定手段により設定される前記回転速度の最小値は
前記基準値に対するトルク変動量が0未満であり、前記シート状媒体が有する設定許容値であることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の回転体駆動装置。
The maximum value of the rotation speed of the third rotating body set by the speed setting means is
A torque fluctuation amount with respect to the reference value is zero,
The minimum value of the rotational speed set by the speed setting means is a set allowable value that the sheet-like medium has a torque fluctuation amount with respect to the reference value of less than 0. The rotating body drive device as described in any one of Claims.
前記駆動手段の駆動トルクを算出する駆動トルク算出手段を、更に有し、
前記駆動トルク算出手段は、
前記駆動手段のパルス幅変調信号と回転速度情報とを用いて前記駆動トルクを算出することを特徴とする請求項1に記載の回転体駆動装置。
Drive torque calculation means for calculating the drive torque of the drive means;
The drive torque calculating means includes
2. The rotating body driving device according to claim 1, wherein the driving torque is calculated using a pulse width modulation signal of the driving means and rotation speed information.
前記駆動手段の駆動トルクを算出する駆動トルク算出手段を、更に有し、
前記駆動トルク算出手段は、
前記駆動手段の駆動電流と回転速度情報とを用いて前記駆動トルクを算出することを特徴とする請求項1に記載の回転体駆動装置。
Drive torque calculation means for calculating the drive torque of the drive means;
The drive torque calculating means includes
2. The rotating body driving apparatus according to claim 1, wherein the driving torque is calculated using a driving current of the driving unit and rotation speed information.
請求項1〜7の何れか一項に記載の回転体駆動装置を有する画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the rotating body driving device according to claim 1. 第1の回転体と第2の回転体と第3の回転体とを有し、前記第1の回転体乃至前記第3の回転体の少なくとも何れか1の回転体によりシート状媒体の搬送を行わせる回転体駆動装置の制御方法であって、
少なくとも前記第3の回転体の回転駆動させる駆動ステップと、
前記回転体のシート状媒体の通紙状態を検知する通紙検知ステップと、
前記駆動ステップの駆動トルクに関する値に基づいて前記第3の回転体の回転速度を設定する速度設定ステップとを有し、
前記速度設定ステップは、
前記第3の回転体の非通紙時における駆動トルクに関する値を基準値とし、通紙時の駆動トルクに関する値が当該基準値より小さい駆動トルクとなる値になるように、前記第3の回転体の回転速度を設定することを特徴とする回転体駆動装置の制御方法。
A first rotating body, a second rotating body, and a third rotating body are provided, and the sheet-like medium is conveyed by at least one of the first rotating body to the third rotating body. A method of controlling a rotating body drive device to be performed,
A driving step of rotating at least the third rotating body;
A paper passing detection step of detecting a paper passing state of the sheet-like medium of the rotating body;
A speed setting step of setting a rotation speed of the third rotating body based on a value relating to a driving torque of the driving step;
The speed setting step includes:
The third rotation is performed so that the value related to the driving torque when the third rotating body is not passing is set as a reference value, and the value related to the driving torque when passing the paper is a value that is smaller than the reference value. A method for controlling a rotating body drive device, comprising: setting a rotational speed of a body.
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