JPH0895459A

JPH0895459A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0895459A
Application number: JP6226691A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Kuramochi; 喜美倉持
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-09-21
Filing date: 1994-09-21
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】長期間使用しなかったため、現像器内でトナ
ーが固まり現像器の負荷トルクが増大する現象に対し、
トルクの大きいモータに変更することなく対処できる画
像形成装置を提供する。【構成】電源投入の際、不図示の感光ドラムの初期設
定を行うため、メインモータ２４を駆動し感光ドラムを
回転させる。この場合、１チップマイクロコンピュータ
１５は、分周回路１０１の分周比を画像形成時より大き
くし、メインモータ２４の回転速度を画像形成時より小
さくしてトルクを大きくし、稀に生じる現像器の負荷ト
ルクの増大に対処する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスを用
いた画像形成装置の感光ドラム駆動モータの制御に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来例である“レーザプリン
タ”の電気回路のブロック図であり、図１２はこのレー
ザプリンタの構成を示す断面図である。

【０００３】図１１にてプリンタは画像制御部１とエン
ジン制御部２に大別できる。画像制御部１は外部のホス
トコンピュータよりコード化された画像データを受け取
り、そのコードデータをビットマップ化された画素デー
タに変換し、その画素データをエンジン制御部２に送る
役割を持つ。またエンジン制御部２は画像制御部１より
受け取った画像データにしたがってトナー像を記録材た
る紙に形成する役割を持つ。

【０００４】図１１において、ユーザが図示しない電源
スイッチを投入すると、エンジン制御部２は感光ドラム
を回転させながら帯電器には交流電圧、転写器にはマイ
ナス電圧を印加して感光ドラムの全周を初期化する。画
像制御部１は制御手段としてＣＰＵ７を有しており、こ
のＣＰＵ７には外部Ｉ／Ｏ・３，画素データ用ＲＡＭ
４，プログラム用ＲＯＭ５，コード格納ＲＡＭ６，ＤＭ
Ａコントローラ８，エンジン制御Ｉ／Ｏ・９，表示部５
２の各デバイスがそれぞれ内部バス１１を介して接続さ
れている。この内部バス１１は、データバス，アドレス
バス，コントロールバスから構成されており、ＣＰＵ７
から各デバイスへのアクセスが可能となっている。

【０００５】以上のような構成の画像制御部１は、外部
インターフェース１０（例えばセントロニクス型パラレ
ルインターフェース、あるいはＲＳ２３２Ｃ型シリアル
インターフェース）を介してコード化された画像データ
を受け取る。このコードデータは外部Ｉ／Ｏ・３に入力
される。

【０００６】ＣＰＵ７は、画像データの送信準備処理と
して外部Ｉ／Ｏ・３を介して入力されたコードデータを
ＲＡＭ６に格納すると共に、このコードデータを所定の
フォーマットにしたがって画素データに変換し、この画
素データをＲＡＭ４の特定のアドレスに格納する。この
ＲＡＭ４はいわゆるビットマップメモリである。コード
データから画素データに変換するプログラムはＲＯＭ５
に格納されている。このように変換，格納を行い、ＣＰ
Ｕ７は後述のエンジン制御部２がデータの受け取り可能
であることを確認してＤＡＭコントローラ８をアクティ
ブの状態にする。そしてＤＭＡコントローラ８は、内部
バス１１を専有してＲＡＭ４に格納された画素データを
所定のアドレスから読み出していく。ＤＭＡコントロー
ラ８がアクティブになると、ＣＰＵ７とＤＭＡコントロ
ーラ８は交互に内部バス１１を専有する。ＤＭＡコント
ローラ８は、ＲＡＭ４の所定のアドレスから画素データ
を読み出し、そのデータをシリアルデータに変換する。
そして後述するエンジン制御部２より受けた水平信号１
４に同期してそのシリアル化した画像信号１３をエンジ
ン制御部２に送る。エンジン制御部２ではその画像信号
１３にしたがってトナー像を形成する。

【０００７】このように画像制御部１は、外部より受け
た画像データをシリアル化した（すなわちラスターイメ
ージ化した）画像信号に変換し、その信号をエンジン制
御部２に送る。その他に、画像制御部１はシリアル通信
１２を介してエンジン制御部２の特定の動作をエンジン
制御部２に指令する役割も持つ。その動作の指令（コマ
ンド）はエンジン制御Ｉ／Ｏ・９によって画像形成手段
及び温度制御手段としての１チップマイクロコンピュー
タ１５に送られる。１チップマイクロコンピュータ１５
はこのプリントスタートコマンドを受け取ると、レーザ
スキャナーモータドライバ２１をアクティブにし、レー
ザスキャナーモータ２２を回転する。同時に１チップマ
イクロコンピュータ１５はメインモータドライバ２３を
アクティブにし、メインモータ２４を回転させ、感光ド
ラム３８，加熱ローラ２８や加圧ローラ４３を回転させ
る。またメインモータ２４は紙を搬送させる役割も持
つ。

【０００８】１チップマイクロコンピュータ１５は、レ
ーザスキャナーモータ２２の回転数が所定値に達するの
を検知すると、レーザドライバ１７を駆動させ、これに
よって半導体レーザ１８が発光する。半導体レーザ１８
から発光したレーザビームはレーザスキャナーモータ２
２によって回転するポリゴンミラー４４に照射され、そ
のビームは反射ミラー３７上を走査する。そして反射ミ
ラー３７により入射されたビームは感光ドラム３８上を
走査する。すなわち半導体レーザ１８の出力ビームはポ
リゴンミラー４４によって感光ドラム３８の表面を走査
する。またその一方、ポリゴンミラー４４の反射ビーム
は一部ビーム受光素子２０に入射される。ビーム受光素
子２０に入射されたビームは電気信号に変換され、ビー
ム検出回路１９によってデジタル的なパルス信号に変換
される。

【０００９】ビーム検出信号回路１９より出力されたパ
ルス信号はレーザ制御回路１６に入り、そしてそのパル
ス信号は水平同期信号１４として画像制御部１に送られ
る。レーザ制御回路１６は、一度水平同期信号を出力で
きるようになると、半導体レーザ１８を強制的に全点灯
するのを止め、レーザビームがビーム受光素子２０の近
傍のみを走査するように、半導体レーザ１８を部分点灯
させる。一方、１チップマイクロコンピュータ１５は、
メインモータ２４を回転し始めた後、高圧発生回路４５
を介して一次帯電器３９，現像器３６、及び転写帯電器
４０に順次高圧を印加させていく。また１チップマイク
ロコンピュータ１５は、メインモータ２４を回転し始め
た後、加熱ローラ２８の温度が所定値に上昇するのを確
認した後に給紙ローラ５１を駆動させ、カセット３３上
に積載された紙を給紙する。その給紙した紙はレジスト
ローラ３５で一度停止する。この搬送紙がレジストロー
ラ３５に停止した後、レーザスキャナーモータ２２が規
定回転数に達し、かつ水平同期信号１４が正常に出力で
きるようになった時点で、１チップマイクロコンピュー
タ１５はレジストローラ３５を駆動する。ここで給紙ロ
ーラ３４，レジストローラ３５の回転は、各種ソレノイ
ド２５によってオン／オフされる。１チップマイクロコ
ンピュータ１５は、レジストローラ３５を駆動すると共
に、シリアル通信線１２を介して画像信号をすぐに受け
る用意ができたことを画像制御部１に知らせる。ＣＰＵ
７はこの情報をエンジン制御Ｉ／Ｏ・９を介して知り、
そしてＤＭＡコントローラ８をアクティブの状態にす
る。そしてＤＭＡコントローラ８はＲＡＭ４より画素デ
ータを読み取り、水平同期信号１４に同期してシリアル
の画像信号１３をレーザ制御回路１６に出力する。レー
ザ制御回路１６は画像信号１３にもとづいてレーザドラ
イバ１７を駆動し、半導体レーザ１８から画像信号によ
って変調されたビームを出力させる。この変調ビームは
ポリゴンミラー４４に入射し、反射ミラー３７で反射さ
れた後、感光ドラム３８の表面上を走査する。

【００１０】感光ドラム３８の表面は、一次帯電器３９
によって帯電されており、その帯電したドラムの表面上
を変調されたレーザ光が走査することによって感光ドラ
ム３８の表面上に潜像が形成される。この潜像は現像器
３６によってトナー像に変換され、転写帯電器４０によ
って搬送紙に転写される。トナー像を載せた紙は搬送ガ
イド４２上を移動し、回転する加熱ローラ２８と加圧ロ
ーラ４３の間に入り込む。紙上のトナーは加熱ローラ２
８と加圧ローラ４３から受け取る熱と圧力によって紙に
定着される。そしてトナーが定着された紙はプリンタ機
外に排出される。また、紙に転写されず、感光ドラム３
８の表面に残った不要トナーはクリーナー４１によって
回収される。

【００１１】なお、このトナーの定着プロセスにおい
て、加熱ローラ２８の表面温度は１チップマイクロコン
ピュータ１５によって一定の温度に保たれている。加熱
ローラ２８の表面温度はサーミスタ２９に伝達され、サ
ーミスタ２９の端子電圧はＡ／Ｄコンバータ３０に伝達
され、そして１チップマイクロコンピュータ１５にＡ／
Ｄコンバータ３０の出力値が入力される。１チップマイ
クロコンピュータ１５はＡ／Ｄコンバータ３０の出力値
が所定値になるようにヒータドライバ２７をオン／オフ
させる。これにより加熱ローラ２８の表面温度は一定値
に保たれる。

【００１２】以上のようにして印字が終了する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】長期間使用しなかった
前述のレーザプリンタ等の電子写真プロセスを用いた画
像形成装置では、現像器内部でトナーが固まってしまう
ため、現像器の負荷トルクは大きくなる。したがってメ
インモータに要求されるトルクは大きくなってしまう。
またこの状態は新品の現像器を十分振らずに使用した場
合にも起こり得る。この状態は稀なケースであるが、こ
の状態に対処するためにトルクの大きいモータを用いる
とコストアップ，消費電力アップといった問題が生じ
る。

【００１４】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、トルクの大きいメインモータに変更すること
なく、現像器の負荷トルクが大きくなる現象に対処でき
る画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、感光ドラムを回転駆動するモータに、
回転速度の上昇にしたがいトルクの低下する特性のもの
を用い、電源投入直後のモータの回転速度を画像形成時
の回転速度より低下させるように制御し、所要のトルク
を得るようにする。

【００１６】詳しくは、画像形成装置を次の（１）〜
（５）の構成とする。

【００１７】（１）感光ドラム上に形成された静電潜像
をトナーにより可視像化し、これを記録媒体に転写，定
着する画像形成装置であって、回転速度の上昇にしたが
いトルクが低下する特性の、前記感光ドラムを回転駆動
するモータと、このモータの回転速度を制御する制御手
段とを備え、前記制御手段は、電源投入直後の前記モー
タの回転速度を画像形成時の回転速度より低下させるも
のである画像形成装置。

【００１８】（２）感光ドラム上に形成された静電潜像
をトナーにより可視像化し、これを記録媒体に転写，定
着する画像形成装置であって、回転速度の上昇にしたが
いトルクが低下する特性の、前記感光ドラムを回転駆動
するモータと、このモータに流れる電流を検出する電流
検出手段と、前記モータの回転速度を制御する制御手段
とを備え、前記制御手段は電源投入直後の前記モータの
回転時に前記電流検出手段の出力にもとづいて前記モー
タの回転速度を設定するものである画像形成装置。

【００１９】（３）感光ドラム上に形成された静電潜像
をトナーにより可視像化し、これを記録媒体に転写，定
着する画像形成装置であって、回転速度の上昇にしたが
いトルクが低下する特性の、前記感光ドラムを回転駆動
するモータと、このモータに流れる電流を検出する電流
検出手段と、前記モータの回転速度を制御する制御手段
とを備え、前記制御手段は、電源投入直後に前記モータ
の回転速度を画像形成時より低い回転速度とし、この状
態での前記電流検出手段の出力にもとづいて前記モータ
の回転速度を設定するものである画像形成装置。

【００２０】（４）制御手段は、電流検出手段の出力が
所定値より大きいときに、モータの回転速度を画像形成
時より低い値に設定し、小さいときに、モータの回転速
度を画像形成時と同じ値に設定するものである前記
（３）記載の画像形成装置。

【００２１】（５）表示手段を備え、制御手段は、電流
検出手段の出力が所定値より大きいとき、モータの回転
速度を変えることなく前記出力を監視し、前記出力が所
定値より大きい状態が所定時間以上続くとき、前記モー
タを停止させると共に、前記状態にかかる表示を前記表
示手段に行わせるものである前記（３）記載の画像形成
装置。

【００２２】

【作用】前記（１）の構成では、電源投入直後のモータ
の回転速度は画像形成時より低下し、前記（２）の構成
では電源投入直後のモータの回転速度はモータの電流に
応じて設定される。前記（３），（４），（５）の構成
では、電源投入直後に先ずモータの回転速度を画像形成
時より低い回転速度とし、次のこのときのモータの電流
に応じてモータの回転速度が設定される。前記（５）の
構成では、モータの電流が所定値を超える状態が所定時
間以上続くとき、モータを停止させ、この状態について
の表示が行われる。

【００２３】

【実施例】以下本発明を実施例により詳しく説明する。

【００２４】（実施例１）図１は実施例１である“レー
ザプリンタ”の要部の構成を示すブロック図であり、図
２は実施例１の動作を示すフローチャートである。図３
は本実施例でのメインモータの単位時間当りの回転数
（以下単に“回転数”という）の時間的推移を示す図で
ある。なお、このモータの単位時間当りの回転数は、通
常“回転速度”といっているので、請求項では「回転速
度」で表現している。本実施例の全体構成は従来例と同
様であり、同機能部分には同一符号を付してある。

【００２５】図１において、１５は１チップマイクロコ
ンピュータ、２３はメインモータドライバである。２４
はメインモータで、回転速度の上昇にしたがいトルクの
低下する特性のＤＣモータである。１チップマイクロコ
ンピュータ１５は、メインモータドライバ２３にスター
ト／ストップ信号を送る。メインモータドライバ２３は
この信号にもとづきメインモータ２４の駆動と停止を行
う。一方、発振回路（例えば、水晶振動子）１００で作
ったクロックを分周回路１０１で分周してメインモータ
の回転数を決定する基準クロックを作る。メインモータ
ドライバ２３はこの基準クロックにもとづきモータの回
転数を決定している。ここで１チップマイクロコンピュ
ータ１５は分周回路１０１に分周比切換信号を送り、分
周比、すなわち基準クロックの周波数を変えている。

【００２６】次に図２を用いて本実施例の動作を説明す
る。本実施例のレーザプリンタは電源が投入される（Ｓ
１）と１チップマイクロコンピュータ１５は図示しない
感光ドラムの初期設定を行うためにメインモータを駆動
して感光ドラムを回し始める。このとき本実施例ではモ
ータの回転数を印字するときの回転数より下げ、メイン
モータの発生できるトルクを大きくしている（Ｓ２）。
１チップマイクロコンピュータは感光ドラムの初期設定
を終えたらモータの回転を止める（Ｓ３，Ｓ４）。

【００２７】図２にもとづくメインモータの回転数の時
間的推移を図３に示す。ここでＮｍ１は印字時のモータ
の回転数、Ｎｍ４の感光ドラムを初期設定しているとき
のモータの回転数である。

【００２８】以上メインモータにＤＣモータを用いる例
について説明したが、メインモータにステッピングモー
タを用いる形で実施することもでき、この際モータ駆動
パルスの周波数を変えることにより回転数は可変でき
る。

【００２９】（実施例２）実施例１では感光ドラムを初
期設定するときに一律にメインモータの回転数を下げて
いる。このため、現像器の負荷トルクによらず感光ドラ
ムの初期設定に時間がかかってしまう。これに対し本実
施例は現像器の負荷トルクに応じてメインモータの回転
数を変えるものである。

【００３０】図４は実施例２である“レーザプリンタ”
の要部の構成を示すブロック図であり、図５は実施例２
の動作を示すフローチャートである。図６は本実施例で
のメインモータの回転数の時間的推移を示す図である。
本実施例の全体構成も従来例と同様である。

【００３１】図４において、図１と重複する部分は説明
を省略する。ここで現像器の負荷トルクはメインモータ
２４に流れる電流を検出することにより算出している。
これはメインモータであるＤＣモータの供給できるトル
クとＤＣモータの消費電流が比例関係にあるからであ
る。電流はメインモータ２４に直列に抵抗ＲＳを挿入し
て、この抵抗ＲＳ間の電圧を１チップマイクロコンピュ
ータ１５に取り込むことにより検出している。図５にも
とづいて本実施例の動作を説明する。

【００３２】本実施例のレーザプリンタは、電源が投入
される（Ｓ１２）と１チップマイクロコンピュータ１５
は図示しない感光ドラムの初期設定を行うためにメイン
モータ２４を駆動して感光ドラムを回し始める。このと
き回転数は装置で想定される最大の負荷トルクを満足す
る回転数Ｎｍ０に落としている（Ｓ１３）。この回転数
Ｎｍ０でメインモータに流れる電流を検出する（Ｓ１
４）。そして規定電流Ｉｍ１より小さければモータの回
転数をＮｍ１すなわち印字時の回転数にする（Ｓ２
０）。規定電流Ｉｍ１より大きければ第２の規定値Ｉｍ
２と比較する。そしてＩｍ２より小さければモータの回
転数をＮｍ２とし（Ｓ２１）、大きければＮｍ３とする
（Ｓ１７）。そして各回転数で感光ドラムの初期設定が
終了したら、モータを停止する（Ｓ１８，Ｓ１９）。

【００３３】ここでメインモータの回転数はＮｍ１＞Ｎ
ｍ２＞Ｎｍ３＞Ｎｍ０である。またモータに流れる電流
はＩｍ２＞Ｉｍ１である。

【００３４】図４にもとづくメインモータの回転数の時
間的推移を図６に示す。

【００３５】以上メインモータにＤＣモータを用いる例
について説明したが、ステッピングモータについても図
７のように構成することにより同様の効果を得ることが
可能である。図７でメインモータであるステッピングモ
ータ１０３に直列に挿入した抵抗ＲＳの両端の電圧を積
分回路１０４により積分した値を１チップマイクロコン
ピュータ１５に取り込んでいる。これはステッピングモ
ータ１０３の供給できるトルクとステッピングモータ１
０３に流れる電流の積分値が比例関係にあるからであ
る。

【００３６】（実施例３）図８は実施例３である“レー
ザプリンタ”の要部の構成を示す図、図９，図１０は実
施例３の動作を示すフローチャートである。

【００３７】本実施例は、メインモータに流れる電流が
規定値Ｉｍ３以上でかつ一定時間以上流れるとメインモ
ータを停止して異常状態としてユーザに警告するもので
ある。図８と図４との違いは表示部５２，カウンタ１０
５がついているか否かである。

【００３８】図９，図１０より本実施例の動作を説明す
る。本実施例のレーザプリンタは電源が投入される（Ｓ
２０）と１チップマイクロコンピュータ１５はカウンタ
１０５をリセット（Ｓ２１）したのち規定のカウンタ値
をストアする（Ｓ２２）。次に１チップマイクロコンピ
ュータ１５は図示しない感光ドラムの初期設定を行うた
めにメインモータを駆動して感光ドラムを回し始める
（Ｓ２３）。このとき回転数は、実施例装置で想定され
る最大の負荷トルクを満足する回転数Ｎｍ０に落として
いる。

【００３９】この回転数Ｎｍ０でメインモータに流れる
電流を検出する（Ｓ２４）。そして規定電流Ｉｍ１より
小さければメインモータの回転数をＮｍ１すなわち印字
時の回転数にする（Ｓ２５，Ｓ２８）。規定電流Ｉｍ１
より大きければ第２の規定値Ｉｍ２と比較する（Ｓ２
６）。そしてＩｍ２より小さければモータの回転数をＮ
ｍ２とし（Ｓ２９）、大きければ規定値Ｉｍ３と比較す
る（Ｓ２７）。そして、Ｉｍ３より小さければメインモ
ータの回転数をＮｍ３とし（Ｓ３０）、大きければカウ
ンタ１０５をカウントダウンする（Ｓ３３）。カウント
値が零になった時点でまだ電流がＩｍ３より大きければ
モータを停止（Ｓ３４，Ｓ３５）して表示部５２でユー
ザに警告する（Ｓ３６）。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像器の負荷トルクが大きくなる現象に対し、トルクの
大きいモータに変更することなく対処できるので、コス
トダウン，低消費電力が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の要部の構成を示す図

【図２】実施例１の動作を示すフローチャート

【図３】実施例１におけるメインモータの回転数の時
間的推移を示す図

【図４】実施例２の要部の構成を示す図

【図５】実施例２の動作を示すフローチャート

【図６】実施例２におけるメインモータの回転数の時
間的推移を示す図

【図７】実施例２の変形の構成を示す図

【図８】実施例３の要部の構成を示す図

【図９】実施例３の動作を示すフローチャート（前
半）

【図１０】実施例３の動作を示すフローチャート（後
半）

【図１１】従来例の電気回路のブロック図

【図１２】従来例の構成を示す断面図

【符号の説明】

１５１チップマイクロコンピュータ２４メインモータ１００発振回路１０１分周回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光ドラム上に形成された静電潜像をト
ナーにより可視像化し、これを記録媒体に転写，定着す
る画像形成装置であって、回転速度の上昇にしたがいト
ルクが低下する特性の、前記感光ドラムを回転駆動する
モータと、このモータの回転速度を制御する制御手段と
を備え、前記制御手段は、電源投入直後の前記モータの
回転速度を画像形成時の回転速度より低下させるもので
あることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】感光ドラム上に形成された静電潜像をト
ナーにより可視像化し、これを記録媒体に転写，定着す
る画像形成装置であって、回転速度の上昇にしたがいト
ルクが低下する特性の、前記感光ドラムを回転駆動する
モータと、このモータに流れる電流を検出する電流検出
手段と、前記モータの回転速度を制御する制御手段とを
備え、前記制御手段は電源投入直後の前記モータの回転
時に前記電流検出手段の出力にもとづいて前記モータの
回転速度を設定するものであることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項３】感光ドラム上に形成された静電潜像をト
ナーにより可視像化し、これを記録媒体に転写，定着す
る画像形成装置であって、回転速度の上昇にしたがいト
ルクが低下する特性の、前記感光ドラムを回転駆動する
モータと、このモータに流れる電流を検出する電流検出
手段と、前記モータの回転速度を制御する制御手段とを
備え、前記制御手段は、電源投入直後に前記モータの回
転速度を画像形成時より低い回転速度とし、この状態で
の前記電流検出手段の出力にもとづいて前記モータの回
転速度を設定するものであることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項４】制御手段は、電流検出手段の出力が所定
値より大きいときに、モータの回転速度を画像形成時よ
り低い値に設定し、小さいときに、モータの回転速度を
画像形成時と同じ値に設定するものであることを特徴と
する請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】表示手段を備え、制御手段は、電流検出
手段の出力が所定値より大きいとき、モータの回転速度
を変えることなく前記出力を監視し、前記出力が所定値
より大きい状態が所定時間以上続くとき、前記モータを
停止させると共に、前記状態にかかる表示を前記表示手
段に行わせるものであることを特徴とする請求項３記載
の画像形成装置。