JPH0496688A

JPH0496688A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0496688A
Application number: JP2208144A
Authority: JP
Inventors: Shinpei Matsuo; 信平松尾; Akio Noguchi; 野口　秋生; Yukihide Ushio; 行秀牛尾; Makoto Takeuchi; 誠竹内; Kazuro Yamada; 和朗山田; Masaji Uchiyama; 正次内山; Yoji Serizawa; 洋司芹澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-08-08
Filing date: 1990-08-08
Publication date: 1992-03-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］ステッピングモータを駆動源とし、記録媒体を画像信号
に同期させて搬送・記録する画像形成装置に関するもの
である。

［従来の技術］第８図はステッピングモータを駆動源とした従来の画像
形成装置の構造を示す。

図において、７０４は感光ドラム、７０５は帯電ローラ
、７０６は現像器、７０８はクリーナであり、脱着可能
なカートリッジ７０３内に配設されている。また、この
回りには、転写ローラ７０７が配設されるとともに半導
体レーザ７０９よりのビームをポリゴンミラー７１０と
ポリゴンモータ７１１で走査し、レンズ７１２、ミラー
７１３によりドラム７０４上に結像させる光学系が配設
されている。

７０１は上段給紙ローラであり、シート７００を給紙す
る。７２１は下段給紙ローラであり、シート７２０を搬
送ローラ７２２を通じて給紙する。７２３は給紙された
シートの有無を検出するセンサ、７０２はレジストロー
ラであり、シートの先端を突き当て斜行取りと画像信号
と同期した再給送を行う。

７１４は定着器で、シートに転写されたトナー像を定着
させる。７２４は排紙口を選択するフラッパー、７１５
．７１６．７１８は搬送ローラ、７１７は印字面が下に
なるフェイスダウントレイ、７１９は印字面が上になる
フェイスアップトレイである。

第９図は従来の画像形成装置の構成を示す。

図において、８００は画像発生部で、レーザ駆動部８０
８に出力するビデオ信号８０９を発生させる。

８０１はプリンタ制御部で、画像発生部８００から出力
されるプリント開始信号８０２　（ＰＲＩＮＴ）に基づ
いて、ステップモータドライバ８１０を起動させ、ステ
ッピングモータ８１１を回転させるとともに、ポリゴン
モータ８０７、高圧制御部８２１を起動させる。プリン
タ制御部８０１はポリゴンが所定回転数となった主旨の
レディ信号を受は取ると、給紙開始信号８１３を給紙ク
ラッチ８１６に出力し、給紙ローラ７０１を回転させ、
給紙トレイ７００よりシートを１枚給紙する。

シートの先端がレジストローラ７０２に達すると、紙有
無センサ７２３によりその存在を検知し、給紙ローラ７
０１を停止させるとともに、垂直同期要求信号ＶＳＲＥ
Ｑ８０４を画像発生部８００に出力し、垂直同期信号Ｖ
ＳＹＮＣ８０３が到来するまで待機する。画像発生部８
００は垂直同期要求信号ＶＳＲＥＱを受は取ると、プリ
ント制御部に対して垂直同期信号ＶＳＹＮＣを圧力する
とともに、レーザ駆動部８０８に対して、画像信号８０
９を主走査同期信号ＢＤ８１９に同期させて出力し、ド
ラム上に潜像を形成させる。

プリンタ制御部８０１はＶＳＹＮＣ信号を受は取ると、
レジスト解除信号８１５をレジストクラッチ８１８に出
力し、レジストローラ７０２を回転させ、斜行が補正さ
れたシート搬送を再開する。画像信号に同期して搬送さ
れたシートは、公知の電子写真プロセスにより、トナー
画像がシート上に転写され、定着器７１４により定着さ
れる。最後に排紙口がフラッパ７２４により選択され、
排紙ローラ７１８を通って排紙トレイ７１９に積載され
る。

、一方、プリンタ制御部８０１はシート後端が紙有無セ
ンサを通過してから所定時間の後に、レジストロック信
号をレジストクラッチに出力し、レジストローラ７０２
の回転を止める。画像発生部８００より次のプリント信
号の発生がない場合は、シートが排紙ローラを通過し終
る所定時間後に、高圧制御部８２１．ポリゴンモータ７
１１．ステッピングモータ８１１の駆動を停止し、印刷
を終了する。

また、カートリッジ内現像器７０６のトナーは、印字と
ともに消費され、転写されなかったトナーはクリーナ７
０８により集められる。カートリッジ７０３はトナー切
れまたはジャム処理時に取りはずせるようになっている
。

第１０図は第９図示ステッピングモータドライバ８１０
の構成を示す。

プリンタ制御部８０１より起動信号を受けると、パルス
制御回路９００は速度指令パルスφＡ、φＢを１４Ｍ制
御回路９０１，９０２に送る（第１１図（ａ）、（ｂ）
参照）。ｐｗｙ制御回路９０１，９０２はトランジスタ
ビブリッジ９０３．９０４をそれぞれ駆動し、ステッピ
ングモータ８１１のステータコイルに電流１．、１．を
流す（第１１図（ｃ）、（ｄ）　’３照）。各コイルを
流れた電流は電流検出抵抗９０５．９０６を通過し、そ
こで生じた電圧をＰＷＭ制（財）回路９０１，９０２の
制御入力とすることにより、ＰＷＭ定電流動作を実現し
ている。この励Ｍｉ電流を速度指令パルスに従い切り換
えることにより、回転する一定の励磁トルクを得るよう
に構成されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記従来例では、ステッピングモーター
の励磁トルクを常に一定にするようにしたので、負荷ト
ルクが変動し励磁トルクとの差が大きくなった場合、す
なわち、印字にともない現像器からクリーナへのトナー
の移行によるカートリッジ負荷の変動、給紙シーケンス
による駆動負荷切り換えの負荷変動、通紙摩擦による負
荷変動、サービス時におけるカートリッジ負荷無しによ
る負荷変動等の負荷変動により、最大負荷時に合せて設
定されたステップモータの励磁トルク（発生トルク）に
対し、負荷トルクが十分小さくなった場合、その余剰ト
ルクはロータの加速に使われ、過渡的に速度指令パルス
の示す目標速度より速く回り、励磁安定点を過ぎると、
逆トルクによりブレーキがかかって振動現象を引き起す
という問題点があった。

この振動現象は速度指令パルスの示す目標回転速度に対
する回転ムラであり、連結されたギアピッチやバックラ
ッシュとの共振により不快な騒音を発生したり、印字画
像のピッチムラを起し画像品位を低下させるといった問
題点があった。

本発明の目的は、上記のような問題点を解決した画像形
成装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］このような目的を達成するため、本発明はステッピング
モータの負荷の負荷トルクを検出する検出手段と、該検
出手段により検出された負荷トルクに応じて前記ステッ
ピングモータの出力トルクを制御する制御手段とを備え
たことを特徴とする。

［作　用］本発明では、ステッピングモータの負荷の負荷トルクを
検出手段により検出し、検出手段により検出された負荷
トルクに応じて前記ステッピングモータの出力トルクを
制御手段により制御する。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の第１の実施例を示す。

第７図および第８図と同一部分には同一符号が付しであ
る。第１図において、１００はトルクセンサであり、減
速ギア８１２とステッピングモータ８１２の間に置かれ
、動力の伝達とともに、ステッピングモータにかかる負
荷トルクを検出し、電圧信号Ｖ↑に変換し、プリンタ制
御部９１０に入力している。プリンタ制御部８０１のＶ
ア入力端子にはＡ／Ｄコンバータ１０７が内蔵されてお
り、デジタル量として認識する。ＩＯ２はＤ／Ａコンバ
ータであり、その出力電圧ｖＬｌは励磁電流基準電圧と
して各ＰＷＭ定電流ドライバ１０１．１０２に入力され
ている。

第２図はプリンタ制御部９１０による制御手順を示すフ
ローチャートである。

プリンタ制御部９１０の人８力信号のタイミングの一例
を第４図に示す。

画像発生部８００よりプリント信号８０２が発せられる
と、ステップＳＬにて、ステッピングモータ８１１の電
流値制御の割り込みを禁止し、ステップモータ８１１を
起動すべく、ステップｓ２にて、その電流設定値を最大
に設定し、ステップｓ３にて、ステップモータ８１１の
通電を開始する。それとともに、ステップＳ４にて、電
流値制御割り込みマスクを解除し、ステップｓ５にて、
スローアップパルスφＡ、φＢを出力してステッピング
モータ８１１を回転させる。

ステッピングモータ８１１を回転させると、内部カウン
タ割り込みにより所定周期ごとに電流値制御割り込みを
発生させる。

次に、第３図の割り込み処理手順を説明する。

ステッピングモータ８１１の回転により負荷７０４゜７
０５．７０６，７０７，７１８に回転が伝わると、負荷
トルクが発生し、トルクセンサ１００でそれらの合成負
荷トルクをその量に応じた電圧出力■アに変換し、ステ
ップＳ３１にて、その値をＡ１０１０７によりＡ／Ｄ変
換して入力しレジスタに記録する。一方、ステップＳ３
２にて、現在の励磁電流設定値Ｖ、ｌをレジスタより読
み出し、図示しないメモリ上に設けたテーブルよりトル
クＶアの上限のしきい値と下限のしきい値を決定する。

そして、ステップＳ３３にて、先に読み出した負荷トル
ク検出値ｖＴと上限しきい値を比較し、比較した結果、
負荷トルク検出値■７が上限しきい値より大きい場合、
ステップＳ３４にて、励磁電流設定値ｖ７を一段だけア
ップさせ、他方、ステップＳ３５にて比較した結果、負
荷トルク検出値■アが下限しきい値より小さい場合、ス
テップ３６にて、励磁電流設定値’／＋を一段だけダウ
ンさせる。

ついで、第２図のステップＳ６に移行し、ステップＳ６
にて、これらの制御により、給紙開始信号ＦＥＥＤが出
力され、給紙ローラ７０１の負荷・が増えると、Ｖアが
増えるとともに励磁電流も増大し、給紙ローラ７０１の
動きが止まり、給紙ローラ７０１の負荷がな（なると、
その負荷トルクＶＴに応じて励磁電流も低下する。

また、ステップ３７〜ステツプＳＩＯにて、レジストロ
ーラ７０２の回転、停止、通紙負荷変動等の負荷変動も
同様に制御される。

１１五叉１ヨ第４図は本発明の第２の実施例を示す。

本実施例は第１の実施例との比較で言えば、ステッピン
グモータの負荷の負荷トルクを検出する検出手段の構成
が相違する。すなわち、第１の実施例では、トルクセン
サ１００により負荷トルクを検出するようにした。他方
、本実施例では、ステッピングモータドライバ１０１．
１０２に電力を供給する線路に直列に入れた電流検出抵
抗Ｒ５により定電圧源からの電流を電圧に変換し、電流
検出抵抗Ｒ８により検出された微弱な検出電圧を差動ア
ンプ４０２により増幅するとともに、グランド電圧を基
準とした電圧レベルに変換してプリンタ制御部に入力し
、また、ステッピングモータのステータコイルで発生し
た逆起電力による皮相電流を電解コンデンサによりバイ
パスし、電流検出抵抗Ｒ６により実効電流を検出するよ
うにした。電源の実効電流を検出するようにしたので、
差動アンプ４０２からプリンタ制御部９２０に出力され
る電流検出信号■、は、ステッピングモータの実効トル
クに比例する。第７図に第５図示プリンタ制御部９２０
の入出力信号のタイミングの一例を示す。

本実施例では、このように、トルクセンサ出力値Ｖ丁に
代えて電流検出信号りをプリンタ制御部９２０に入力す
るようにしたので、割り込み処理手順は第１の実施例の
それと本質的に相違しない。

その割り込み処理手順を第６図に示す。第６図のステッ
プ３６１〜ステツプＳ６６はそれぞれ第３図のステップ
Ｓ３１〜ステツプＳ３６に対応する。ただ、ステッピン
グモータドライバ基板上に配置でき、ｔ＊ｍ部品が無い
ため組み立て上およびコスト上宵月である。

なお、第１．第２の実施例では、ＰＷＭ制画の定ｔ７Ｎ
ステッピングモータドライバにより電流値を制御する例
を説明したが、定電圧制御のステッピングモータドライ
バにより電圧値を制御するようにしてもよい。

また、ステッピングモータドライバの定電流値の制御を
Ｄ／Ａ変換後のアナログ値として制御する例を説明した
が、デジタルのままステッピングモータドライバに送り
、その内部でＤ／Ａ変換してもよいし、あるいは、デジ
タルによるプログラム制御等でなくトルク検出値よりア
ナログ信号処理を行い、モータードライバの定電流値を
制御してもよい。

［発明の効果１以上説明したように、本発明によれば、ステッピングモ
ータの負荷の負荷トルクを検出し、検出された負荷トル
クに応じてステッピングモータの出力トルクを制御する
ようにしたので、ステッピングモータのオーバードライ
ブによる振動を低減させることができ、騒音を低下させ
る効果、駆動回転安定化によるピッチムラ減少の高画質
化効果、振動による逆起電力の回路での消費が減ること
により放熱設計の低コスト化、小型化および高効率化効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２図は第１図示プリンタ制御部９１０による制御手順
を示すフローチャート、第３図は第１図示プリンタ制御部９１０による割り込み
処理手順を示すフローチャート、第４図は第１図示プリ
ンタ制御部９１０の入出力信号のタイミングの一例を示
すタイミングチャート、第５図は本発明の第２の実施例を示すブロック図、第６図は第５図示プリンタ制面部９２０による割り込み
処理手順を示すフローチャート、第７図は第５図示プリ
ンタ制画部９２０の入出力信号のタイミングの一例を示
すタイミングチャート、第８図は従来の画像形成装置の構造を示す図、第９図は従来の画像形成装置の構成を示すブロック図、第１Ｏ図は第９図示ステッピングモータドライバ８１０
の構成を示すブロック図、第１１図は速度指令パルスφＡ、φＢと電流工え。 ■、のタイミングの一例を示す図である。・・・トルクセンサ、・・・上段給紙トレイ、・・・給紙ローラ、・・・レジストローラ、・・・感光ドラム、７０５・・・−次帯電ローラ、７０６・・・現像器、７０７・・・転写ローラ、７１４・・・定着器、７１５、７１６．７１８・・・廃紙給送ローラ、７１７
・・・フェイスダウン廃紙トレイ、７１９・・−フェイ
スアップ廃紙トレイ、７２０・・・下段カセット、７２１・・・下段給紙ローラ、７２２・・・搬送ローラ、８００・・・画像発生部、８１０・・・ステップモータドライバ、８１１・・・ス
テップモータ、８１２・・・減速ギア、８１６、８１７・・・給紙開始ソレノイド、８１８・・
・レジストソレノイド、８２０・・・紙有無センサ、９０５、９０６・・・電流検知抵抗、９１０・・・プリンタ制御部。第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

１）ステッピングモータの負荷の負荷トルクを検出する
検出手段と、該検出手段により検出された負荷トルクに
応じて前記ステッピングモータの出力トルクを制御する
制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。