JPH08160689A

JPH08160689A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08160689A
Application number: JP6331196A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Okazawa; 一彦岡沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-08
Filing date: 1994-12-08
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】ステッピングモータのオーバートルクによる
振動の低減と、負荷のばらつきによる脱調の回避を両立
させ、感光ドラム及び転写ドラム上の画像品質を向上さ
せる。【構成】フォトインタラプタ２１で転写ドラム或は感
光ドラムに取り付けたフラグで得たパルス幅をポートＰ
Ｓを通じＣＰＵ２２で監視する。ＣＰＵ２２はモータド
ライバ２３に励磁信号を送る。ＣＰＵ２２は上記パルス
幅によりポートＰｃｈからＨ又はＬの信号を出力し、ト
ランジスタ２５をオンオフしモータドライバ２３のＶｒ
ｅｆポートの電圧を変更し、ステッピングモータ２４の
駆動トルクをオーバートルクにならず且つ脱調しないよ
うに制御する。ＥＥＰＲＯＭ２６はポートＰＳで入力し
たパルス幅を記憶する。そしてドラム系の交換したとき
の負荷トルク変化に対応して初期化に用いる。上記によ
り、感光ドラム、転写ドラム等の回転が円滑で正確とな
り、高画質の画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置例えば複
写機、プリンタ等の感光ドラム、転写ドラムのステッピ
ングモータによる駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば電子写真方式のカラーレーザプリ
ンタは図４のような構成となっている。

【０００３】図中の矢印方向に所定の速度で回転する感
光ドラム１は、帯電器２によって所定の極性および電圧
値に帯電される。次に、記録紙Ｐが給紙カセット１０か
ら給紙ローラ９により所定のタイミングで１枚ずつ給紙
される。そして、不図示の検出器により紙先端が検出さ
れると、画像信号により変調されたレーザ光が半導体レ
ーザ１９からポリゴンミラー１７に向けて照射され、レ
ーザ光はポリゴンミラー１７により走査された後、不図
示のＦθレンズおよびミラーを経て、感光ドラム１上に
導かれ第１静電潜像が形成される。そして、現像器４ａ
により第１静電潜像が現像され、感光ドラム１上にマゼ
ンタ色の第１トナー像が形成される。一方、給紙ローラ
９により送り出された記録紙Ｐは転写ドラム６のグリッ
パ１４に先端を把持され、転写ドラム６の図示矢印方向
への回転により転写部へ進む。転写ドラム６には、所定
のタイミングで給紙された記録紙Ｐの先端が転写開始位
置に達する直前に、導電性の用紙吸着ローラ１１と帯電
器１２によりトナーと反対極性の転写バイアス電圧が印
加され、記録紙Ｐが転写ドラム６の表面に静電吸着され
る。そして転写部において、不図示の転写帯電器によ
り、感光ドラム１上に現像された第１トナー像が、記録
紙Ｐに転写される。

【０００４】次にレーザ光の走査により感光ドラム１上
にはシアン色に対応する第２静電潜像が形成される。そ
して、第１静電潜像が現像位置を去ると現像器選択ユニ
ット５は軸５ａを中心とする枠体の周方向にマゼンタ、
シアン、イエロー、黒の各色のトナーを収納した現像器
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを等配担持して、軸５ａを中心
に９０度割出し回転をして現像器４ｂを感光ドラム１に
対設し、現像器４ｂにより第２静電潜像を現像する。

【０００５】上記２回目のレーザ光照射、現像準備中に
転写ドラム６に吸着された記録紙Ｐは除電器１３で除電
され、再び転写部へ送られ、シアン色のトナー像が記録
紙Ｐに合わせられて転写される。次いで同様にして第３
静電潜像が形成され、現像器４ｃにより現像されると、
イエロー色のトナー像が記録紙Ｐに合わせられて転写さ
れる。次いで第４静電潜像が形成され、現像器４ｄによ
り現像され、黒色のトナー像が記録紙Ｐに合わせられて
転写される。転写された記録紙Ｐの先端部が分離爪１６
の位置に近づくと、分離爪１６が転写ドラム６の表面に
接触して、記録紙Ｐを転写ドラム６から分離させる。分
離爪１６は記録紙Ｐの後端が転写ドラム６から離れると
元の位置に戻る。その際、転写分離帯電器１５により記
録紙Ｐ上の蓄積電荷が除電され、分離爪１６による記録
紙Ｐの分離を容易にすると共に、分離時に気中放電を減
少させる。

【０００６】転写ドラム６から分離された記録紙Ｐは定
着器８に進入する。定着器８は定着ローラ８ａと、定着
ローラ８ａに圧接する加圧ローラ８ｂを有し、定着ロー
ラ８ａは内部からハロゲンヒータにより加熱されてい
る。定着器８を通過することによりトナーを熱溶解し画
像として記録紙Ｐに定着し排紙トレイ１８へ排紙してい
る。通常各ドラム、及びローラにおける記録紙の搬送速
度は一定である。また定着器８はトナーの定着性をよく
するために以下のごとき手段を講じている。第１に上下
２本のローラ８ａ，８ｂ間を通過する記録紙Ｐに対して
高い圧力をかけ、定着性がよくなるようになっている。
第２として定着ローラ８ａ表面に残留しているトナーを
排除するためにウエブ３０を設けている。ウエブ３０は
帯状のシートで、ウエブ供給ローラ３１に巻かれており
少しずつウエブ巻取りローラ３３に巻とられながらウエ
ブ３０により定着ローラ８ａ表面をクリーニングしてい
る。定着ローラ８ａの所定回転量に応じてウエブ３０の
巻取り量を制御して定着ローラ８ａ表面上のクリーニン
グを行っている。

【０００７】ところで図５に示すように転写ドラム６の
駆動には転写ドラム６と回転力伝達機構例えば歯車対を
介して連結したステッピングモータ２４を用いている。
ステッピングモータ２４はＣＰＵ２２により励磁パルス
と駆動電流を設定し、ドライバ２３で駆動することによ
り回転する。回転させられる転写ドラム６にはセンサフ
ラグ３が設けてありセンサ２１により図６に示すような
一定間隔Ｔ１のパルスをＣＰＵ２２が検出できる。この
パルス幅を監視しステッピングモータ２４の回転が正常
に負荷に伝わっているか確認できる。感光ドラム１も転
写ドラム６と別の不図示のステッピングモータにより駆
動され、或は転写ドラム６に断接可能なクラッチを介し
て連結されて同様に回転速度制御が行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとしている課題】ステッピングモー
タは駆動トルクと負荷トルクの間に最適化が図られてな
いと脱調したり、振動が発生したりする。像担持体とし
て感光ドラム、記録紙等の像支持材の担持体としての転
写ドラム等の画像形成に供するドラムの駆動源にステッ
ピングモータを用いた場合、該モータの振動はそのまま
画像のピッチムラとなって現れる。

【０００９】しかしドラム系の負荷はばらつきがあるた
め最悪でも脱調しない様に大きめのトルクを設定してい
る。そのためドラム系負荷の小さい場合は画像がムラに
なりやすかった。

【００１０】本発明はドラム系をステッピングモータに
より駆動する場合に、負荷に応じて適正なトルクで駆動
できる制御手段を備えた画像形成装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
ステッピングモータにより像担持体又は像支持材の担持
体を駆動する画像形成装置において、ステッピングモー
タの駆動トルクを可変する手段を持つことを特徴とする
画像形成装置である。

【００１２】本発明の第２の発明は、ステッピングモー
タにより像担持体又は像支持材の担持体を駆動する画像
形成装置において、ステッピングモータにより駆動され
ている負荷の運動状態の異常を検出する手段を持つこと
を特徴とする画像形成装置である。

【００１３】本発明の第３の発明は、ステッピングモー
タにより像担持体又は像支持材の担持体を駆動する画像
形成装置において、ステッピングモータの駆動トルクを
可変する手段と、ステッピングモータにより駆動されて
いる負荷の運動状態の異常を検出する手段と、負荷の運
動状態の異常を検出する手段の異常の検出によりステッ
ピングモータの駆動トルクを可変する手段の実行を判断
する手段と、を持つことを特徴とする画像形成装置であ
る。

【００１４】本発明の第４の発明は、ステッピングモー
タにより像担持体又は像支持材の担持体を駆動する画像
形成装置において、ステッピングモータの駆動トルクを
可変する手段と、ステッピングモータにより駆動されて
いる負荷の運動状態の異常を検出する手段と、負荷の運
動状態の異常を検出する手段の異常の検出によりステッ
ピングモータの駆動トルクを可変する手段の実行を判断
する手段と、ユニット交換検出手段とを有し、負荷の変
化が生じる可能性があるユニット交換を検出したときに
ステッピングモータの駆動トルクを変更することを特徴
とする画像形成装置である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を併用して説明
する。

【００１６】（第１の実施例）図１は本発明の第１の実
施例を表す図で、符号は図５に対応しており、転写ドラ
ム６について述べるが、感光ドラム１等他のドラム及び
ローラがステッピングモータで駆動されるドラム系の駆
動力と負荷にも適用される。転写ドラム６の回転を検知
するフォトインタラプタのようなセンサ２１、ステッピ
ングモータ２４の駆動等を制御するマイクロコンピュー
タＣＰＵ２２、定電流制御機能を持つモータドライバ２
３及びステッピングモータ２４は図５と同じく配され
る。ＣＰＵ２２はＥＥＰＲＯＭ２６を備えている。

【００１７】一般的にモータ駆動電流ＩはＩ＝Ｖｒｅｆ÷Ｒｓ・・・・（式１）ただし、Ｖｒｅｆ：モータドライバ２３のＶｒｅｆポー
トに加えられる電圧、Ｒｓ：モータドライバ２３の接地
抵抗で設定できるようなものが広く使われている。マイクロ
コンピュータのポートＰｏはモータードライバ２３にモ
ータ励磁信号を与えるものであり、ポートＰＳは転写ド
ラム６の回転を監視し、ポートＰｃｈはトランジスタ２
５のオン／オフによってモータドライバ２３の駆動電流
を制御する。ポートＰｃｈがＨｉレベルの時はトランジ
スタ２５がオンになりモータドライバ２３のＶｒｅｆポ
ートの電圧はＲｘ＝（Ｒ１×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）と
するとＶｒｅｆ（Ｈ）＝５Ｖ×Ｒ２／（Ｒｘ＋Ｒ２）・・・・（式２）で表される。

【００１８】また、ポートＰｃｈがＬの時トランジスタ
２５はオフなのでＶｒｅｆ（Ｌ）＝５Ｖ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）・・・・（式３）で表わされる。

【００１９】Ｒｘ＜Ｒ２なのでＶｒｅｆ（Ｈ）＜Ｖｒｅ
ｆ（Ｌ）となる。

【００２０】図２は本発明のシーケンスチャートであ
る。例えば図５で感光ドラム１を軸方向へ移動すると作
動するセンサ２０の信号をＣＰＵ２２に入力する方法で
感光ドラム１の交換を検出できる。感光ドラム１が交換
されれば感光ドラム１を駆動するステッピングモータ２
４の負荷が変わるので、このようにステッピングモータ
２４の負荷に変化が予想されるときはステッピングモー
タ２４オン時に駆動電流についての初期化を図２のよう
に行う（図２ｓｔｅｐ１）。初期化が必要な場合にはま
ずポートＰｃｈをＬにしてステッピングモータ２４のト
ルクの低い状態で駆動する（Ｓｔｅｐ２）。ただし起動
のスローアップ時は高いトルクで駆動してもよい。ステ
ッピングモータ２４が正常に回っているとセンサ２１の
信号は図６のように一定周期Ｔ１のパルス幅を持つ。こ
のパルスを監視し、規定値を超えたときは駆動系に異常
があったと判断する（ｓｔｅｐ３）。ステッピングモー
タ２４回転異常時は電流をポートＰｃｈをＬにして駆動
電流をアップして再起動する（ｓｔｅｐ４）。再び図６
のパルス幅を監視する（ｓｔｅｐ５）。その結果異常が
あった場合は故障とし（ｓｔｅｐ１０）、なかった時は
その状態をＥＥＰＲＯＭ２６に書き込む（ｓｔｅｐ
６）。次回ステッピングモータ２４オンの時は初期化済
みなのでＥＥＰＲＯＭ２６に書き込まれている情報に従
ってステッピングモータ２４の駆動電流を決定する（ｓ
ｔｅｐ７）。このため電流アップ状態で駆動されている
場合、低電流駆動からチェックしてリトライする手順が
省ける。

【００２１】この時モータ異常が発生した場合（ｓｔｅ
ｐ８）、電流が低い状態ならば（ｓｔｅｐ９）駆動電流
をアップしてリトライする。すでに電流アップしていく
状態ならば故障とする（ｓｔｅｐ１０）。

【００２２】（第２の実施例）図３は本発明の第２実施
例を示す図である。第１実施例とほぼ同じ構成だが、モ
ータドライバ２３のＶｒｅｆポートに電圧を与える手段
としてＣＰＵ２２のポートＰｃｈからＰＷＭ駆動により
平滑回路２７を介して所望の電圧に変換する。このとき
駆動パルスのレートを変えることにより無段階に駆動ト
ルクを変更できるので図２に示したフローチャートのｓ
ｔｅｐ９は設定可能値上限ならば故障（ｓｔｅｐ１０）
とし、上限まで達してない場合は駆動電流アップ（ｓｔ
ｅｐ４）し、リトライする。その他のシーケンスは第１
実施例と同様である。

【００２３】

【発明の効果】本発明の第１の発明は、ステッピングモ
ータにより像担持体又は像支持材の担持体を駆動する画
像形成装置において、ステッピングモータの駆動トルク
を可変する手段を持つことにより、駆動トルクをオーバ
ートルクにならず、脱調しないように調節可能となる。

【００２４】本発明の第２の発明は、ステッピングモー
タにより像担持体又は像支持材の担持体を駆動する画像
形成装置において、ステッピングモータにより駆動され
ている負荷の運動状態の異常を検出する手段を持つこと
により、負荷に対して駆動トルクがオーバートルクか負
荷に対してトルク不足かを知ることができる。

【００２５】本発明の第３の発明は、ステッピングモー
タにより像担持体又は像支持材の担持体を駆動する画像
形成装置において、ステッピングモータの駆動トルクを
可変する手段と、ステッピングモータにより駆動されて
いる負荷の運動状態の異常を検出する手段と、負荷の運
動状態の異常を検出する手段の異常の検出によりステッ
ピングモータの駆動トルクを可変する手段の実行を判断
する手段と、を持つことにより、ステッピングモータの
駆動トルクを負荷に最適な値に設定することができ、脱
調することなく、かつステッピングモータのオーバート
ルクによるドラム系の振動を低減し画像品質を向上でき
る。

【００２６】本発明の第４の発明は、ステッピングモー
タにより像担持体又は像支持材の担持体を駆動する画像
形成装置において、ステッピングモータの駆動トルクを
可変する手段と、ステッピングモータにより駆動されて
いる負荷の運動状態の異常を検出する手段と、負荷の運
動状態の異常を検出する手段の異常の検出によりステッ
ピングモータの駆動トルクを可変する手段の実行を判断
する手段と、ユニット交換検出手段とを有し、負荷の変
化が生じる可能性があるユニット交換を検出したときに
ステッピングモータの駆動トルクを変更することを特徴
とする。この特徴により、ステッピングモータの駆動電
流の最適設定の手順を毎回行わなくて済み、ファースト
プリントタイムをむやみに延長することなく、ステッピ
ングモータの駆動トルクを負荷に最適な値に設定するこ
とができ、脱調することなく、かつステッピングモータ
のオーバートルクによるドラム系の振動を低減し画像品
質を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を表すステッピングモータ
の駆動電流可変回路図である。

【図２】本発明の第１実施例のフローチャートである。

【図３】本発明の第２実施例を表すステッピングモータ
の駆動電流可変回路図である。

【図４】電子写真プリンタの縦断面図である。

【図５】電子写真プリンタのドラム駆動回路のブロック
図である。

【図６】転写ドラムの１回転に対応するパルスを示す線
図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２帯電器４ａ〜４ｂ現像器５現像器選択ユニット６転写ドラム８定着器９給紙ローラ１０紙カセット１１用紙吸着ローラ１２帯電器１３除電器１４グリッパ１５転写分離帯電器１６分離爪１７ポリゴンミラー１８排紙トレイ１９レーザー２１フォトインタラプタ２２ＣＰＵ２３モータドライバ２４ステッピングモータ２５駆動電流切り替え用のトランジスタ２６ＥＥＰＲＯＭ２７平滑回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステッピングモータにより像担持体又は
像支持材の担持体を駆動する画像形成装置において、ス
テッピングモータの駆動トルクを可変する手段を持つこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】ステッピングモータにより像担持体又は
像支持材の担持体を駆動する画像形成装置において、ス
テッピングモータにより駆動されている負荷の運動状態
の異常を検出する手段を持つことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項３】ステッピングモータにより像担持体又は
像支持材の担持体を駆動する画像形成装置において、ス
テッピングモータの駆動トルクを可変する手段と、ステ
ッピングモータにより駆動されるている負荷の運動状態
の異常を検出する手段と、負荷の運動状態の異常を検出
する手段の異常の検出によりステッピングモータの駆動
トルクを可変する手段の実行を判断する手段と、を持つ
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】ステッピングモータにより像担持体又は
像支持材の担持体を駆動する画像形成装置において、ス
テッピングモータの駆動トルクを可変する手段と、ステ
ッピングモータにより駆動されている負荷の運動状態の
異常を検出する手段と、負荷の運動状態の異常を検出す
る手段の異常の検出によりステッピングモータの駆動ト
ルクを可変する手段の実行を判断する手段と、ユニット
交換検出手段とを有し、負荷の変化が生じる可能性があ
るユニット交換を検出したときにステッピングモータの
駆動トルクを変更することを特徴とする画像形成装置。