JPH11146695A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステッピングモータで感光体ドラムを駆動す
る構成の画像形成装置において、ステッピングモータの
ステップ振動に起因する走査ラインのピッチむらを低減
すること。 【解決手段】 ＣＰＵ４２０は、トルクセンサ４１２の
検出トルク値からＲＯＭ４２２に格納された関数に基づ
き、駆動トルクと負荷トルクのバランス（トルクバラン
ス）を保つために必要な駆動パルス電流Ｉ〔ｍＡ〕を求
め、そのデータを電流値制御信号として駆動回路４３０
に送る。駆動回路４３０は、前記電流値制御信号に応じ
て、ステッピングモータの各相に通電する電流値を制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、副走査方向に回転
されながら静電潜像が形成される感光体ドラムを有する
複写機、プリンター等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体ドラム上にレーザ光の照射によっ
て形成された静電潜像をトナー像として顕像化し、これ
を複写紙上に転写して画像を形成する電子写真式の画像
形成装置においては、感光体ドラムに形成されたトナー
像を忠実に複写紙上に転写するため、感光体ドラムの周
速と複写紙の搬送速度（以下、「システムスピード」と
いう。）を正確に一致させる必要がある。

【０００３】この感光体ドラムをＤＣモータで回転駆動
する場合には、通常、回転速度の安定化および駆動トル
クの確保等の理由から当該モータを比較的高回転数で回
転させ、この回転速度を歯車式減速機等の減速手段によ
り減速して感光体ドラムを駆動している。ところが、こ
の場合、歯車同士の歯合時に生じる振動や当該歯車を含
めた動力伝達部材の加工精度誤差に起因して感光体ドラ
ムの回転速度に変動が発生し、再現画像が劣化するおそ
れが生じる。

【０００４】そこで、最近ではステッピングモータにお
ける高精度な回転制御性と低速回転時における高トルク
性に着目し、上述のような減速手段を介さずに当該ステ
ッピングモータにより感光体ドラムを直接駆動する方法
が普及しつつある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステッ
ピングモータは、全体的な回転精度は高いものの、入力
パルスが１パルス入力される度に、ロータが起動・停止
の動作を繰り返しながら１ステップ角ずつ回転していく
構成となっているため、１ステップ角単位で見れば、そ
の起動から停止に至る加速度変化により当該モータ自身
に微小な振動（以下、「ステップ振動」という。）が生
じる。当該加速度変化の大きさは、負荷トルクの大きさ
に大きく左右され、特に、当該ステッピングモータの駆
動トルクが負荷トルクより大きくなり過ぎると、励磁相
が切り換えられた際にロータが次の停止位置まで回転す
る時間が短くなるので、その間の加速度変化、ひいては
ステップ振動が増大する結果となる。

【０００６】複写機においても、感光体ドラムの偏心に
よりクリーニングブレードや現像ローラからの負荷抵抗
が変化し、これにより負荷トルクの変動が生じるおそれ
がある。また、長期間の使用によるクリーニングブレー
ドの磨耗等により、負荷トルクが変動する場合がある。
このような場合には、駆動トルクと負荷トルクと間のバ
ランス（トルクバランス）が崩れて、ステップ振動が大
きくなってしまう。

【０００７】このステップ振動が、駆動軸を介して感光
体ドラムに伝わって回転むらを引き起こし、これにより
感光体ドラム表面の副走査方向における走査ラインの書
込み間隔が変動して走査ラインのピッチむらが生じる。
当該走査ラインのピッチが狭くなれば、画像濃度が濃く
なり、ピッチが広くなれば画像濃度が薄くなって見える
ので、これにより画像に濃淡の縞模様（バンディング）
が生じ、再現画像の質を劣化させる原因となる。

【０００８】本発明は、以上のような課題に鑑みてなさ
れたものであって、ステップ振動に起因する走査ライン
のピッチむらの発生を低減することが可能な画像形成装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る画像形成装置は、副走査方向に回転さ
れながら静電潜像が形成される感光体ドラムを備えた画
像形成装置であって、前記感光体ドラムを動力伝達軸を
介して回転駆動するステッピングモータと、前記ステッ
ピングモータにかかる負荷トルクと当該ステッピングモ
ータの駆動トルクとの間のアンバランスを検出するため
のトルクアンバランス検出手段と、前記トルクアンバラ
ンス検出手段がトルクのアンバランスを検出すると、当
該アンバランスを解消するように前記ステッピングモー
タの駆動トルクを調整する駆動トルク調整手段とを備え
ること特徴とする。

【００１０】また、前記トルクアンバランス検出手段
は、前記ステッピングモータで発生する振動の大きさを
検出することによって、前記アンバランスを検出するこ
とを特徴とする。また、前記トルクアンバランス検出手
段は、前記ステッピングモータの１ステップにおける回
転速度の変動幅を検出することによって、前記アンバラ
ンスを検出することを特徴とする。

【００１１】また、前記トルクアンバランス検出手段
は、前記ステッピングモータにかかる負荷トルクを検出
し、前記駆動トルク調整手段は、検出された負荷トルク
に基づき、当該負荷トルクとステッピングモータの駆動
トルクがほぼ一定の関係になるようにステッピングモー
タへ入力する駆動パルスの電流値を決定することを特徴
とする。

【００１２】また、前記トルクアンバランス検出手段
は、前記動力伝達軸のねじれ量から負荷トルクを検出す
るトルクセンサであることを特徴とする。また、前記駆
動トルク調整手段は、前記電流値をＩ〔ｍＡ〕、前記検
出負荷トルクをＴ〔ｋｇ・ｍｍ〕としたときに、次式の
関係が成立するように、電流値Ｉを決定することを特徴
とする。

【００１３】Ｔ＝ａ・Ｒ・Ｉ （但し、０＜ａ＜１、Ｒはモータ効率〔ｋｇ・ｍ／ｍ
Ａ〕）また、前記駆動トルク調整手段は、前記トルクア
ンバランス検出手段が所定の設定時間内に検出する負荷
トルクの最大値に基づいて、前記電流値を決定すること
を特徴とする。

【００１４】また、前記駆動トルク調整手段は、前記ト
ルクアンバランス検出手段が所定の設定時間内に検出す
る負荷トルクの平均値に基づいて、前記電流値を決定す
ることを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
の実施の形態を、単色のデジタル複写機（以下、単に
「複写機」という。）に適用した例について説明する。 （実施の形態１）図１は、実施の形態１に係る複写機の
全体の構成を示す図である。この複写機は、原稿画像を
読み取るイメージリーダ部１０と読み取った画像を複写
紙上にプリントして再現するプリンタ部２０とから構成
される。

【００１６】イメージリーダ部１０は、プラテンガラス
に載置された原稿画像をスキャンし、これを電気信号に
変換して画像データを得る周知のものである。イメージ
リーダ部１０で得られた画像データは、制御部１００に
おいてＡ／Ｄ変換されてデジタル信号となり、さらにシ
ェーディング補正や濃度変換、エッジ強調など必要な処
理を加えられた後、レーザダイオードの駆動信号として
出力される。

【００１７】プリンタ部２０は、電子写真方式により複
写紙上に画像を形成するものであって、露光走査部３
０、画像プロセス部４０及び給紙部５０などからなる。
露光走査部３０は、レーザダイオード３１、ポリゴンミ
ラー３２、走査レンズ３３などを備える。レーザダイオ
ード３１は、上記制御部１００からの駆動信号を受けて
光変調されたレーザ光を発光する。発光されたレーザ光
は、定速で回転駆動されるポリゴンミラー３２のミラー
面で反射して偏向され、走査レンズ３３を通過して、画
像プロセス部４０の感光体ドラム４１表面を露光走査す
る。

【００１８】画像プロセス部４０は、当該感光体ドラム
４１の周囲にクリーナ４２、イレーサランプ４３、帯電
チャージャ４４および現像器４５などを配して構成され
る。感光体ドラム４１は、上記露光を受ける前にクリー
ナ４２で感光体表面の残留トナーが除去され、さらにイ
レーサランプ４３で照射されて除電された後、帯電チャ
ージャ４４により一様に帯電されており、このように一
様に帯電した状態で露光されると、感光体ドラム４１の
表面の感光体に静電潜像が形成される。

【００１９】当該静電潜像は、現像器４５により現像さ
れ、トナー像として顕像化される。このトナー像は、当
該作像動作と同期して給紙部５０から給紙されてきた複
写紙上に転写され、定着装置６０において熱定着された
後、排紙トレイ６１上に排出され、これにより原稿の画
像データに基づく画像形成が終了する。図２は、上記感
光体ドラム４１と搬送ベルト５４の駆動系の構成を示す
斜視図である。感光体ドラム４１は、ステッピングモー
タ４１０の駆動軸４１１に直結されている。また、駆動
軸４１１には、ステッピングモータ４１０にかかる負荷
トルクを検出するためのトルクセンサ４１２が設置され
ている。トルクセンサ４１２は、駆動軸４１１のねじれ
角や歪みから負荷トルクを検出する公知のものであっ
て、例えば、歪みゲ−ジ式トルクセンサや位相差検出型
トルクセンサなどが用いられる。なお、当該ステッピン
グモータ４１０及びその駆動軸４１１はそれぞれ図示し
ないフレームや軸受け部材により支持されている。

【００２０】一方、搬送ベルト５４は、駆動ローラ５５
と支持ローラ５６により張架され、駆動ローラ５５は、
ＤＣモータや減速機などからなる駆動機構４４０により
駆動され、当該駆動機構４４０は、複写紙Ｐが一定のシ
ステムスピードで搬送されるように制御部１００（図
１）によって制御される。また、ステッピングモータ４
１０も、感光体ドラム４１の周速が上記システムスピー
ドに一致するように制御される。

【００２１】図３は、ステッピングモータ４１０の制御
系の構成を示すブロック図である。本図に示すように、
この制御系は、ＣＰＵ４２０を中心に、トルクセンサ４
１２、ＲＡＭ４２１、ＲＯＭ４２２及び駆動回路４３０
が接続されて構成されている。ＣＰＵ４２０は、ＲＯＭ
４２２内の制御プログラムに基づいて速度制御信号（ク
ロックパルス）を生成して駆動回路４３０に送ると共
に、上記トルクセンサ４１２からの検出トルク値から、
ＲＯＭ４２２に格納された後述する関数に基づき、駆動
トルクと負荷トルクのバランス（トルクバランス）を保
つために必要な駆動パルス電流Ｉ〔ｍＡ〕を求め、その
データを電流値制御信号として駆動回路４３０に送る。

【００２２】Ｔ＝ａ・Ｒ・Ｉ ここで、「Ｔ」は、トルクセンサ４１２により検出され
た負荷トルク値〔ｋｇ・ｍｍ〕であり、「ａ」は、安全
係数、すなわち、負荷トルクに多少変動が生じても安定
した回転駆動を確保するための係数であり、１．０未満
の適当な値であって、ステップ振動の大きさを抑える最
適なトルクバランスを得るための値が予め実験などによ
り求められて設定される。また、「Ｒ」は、モータ効率
〔ｋｇ・ｍｍ／ｍＡ〕であって、入力電流に対する出力
トルク（駆動トルク）の比で表され、使用するステッピ
ングモータの規格によって定まる。

【００２３】図４は、上記駆動回路４３０の構成の一例
を示すブロック図である。この駆動回路４３０は、上記
クロックパルスを受信して励磁信号を生成する励磁信号
生成回路４３１と、電流値制御信号を受信して必要な周
期のＯＮクロックを生成する電流制御回路４３２と、励
磁信号とＯＮクロック信号とを同時に受信している場合
のみＯＮ信号を出力するゲート回路（アンド回路）４３
３と、バッファアンプ４３４と、スィッチング用のトラ
ンジスタ４３５と、ステッピングモータ４１０の各相へ
通電される電流値を検出する電流検出回路４３７と、ト
ランジスタ４３５保護のためのダイオード４３６および
各バイアス抵抗ＲＳ１、ＲＳ２とからなる。

【００２４】ここでは、ステッピングモータ４１０は２
相式のものが用いられており、そのステータコイルはＡ
相、Ｂ相およびＡ’相、Ｂ’相からなる。励磁信号生成
回路４３１は、ＣＰＵ４２０からクロックパルスを受信
すると、当該パルスの立ち上がりごとに、予め設定され
た励磁方式（例えば２相励磁方式）で駆動パルスを各相
に分配するための基本的な励磁信号を生成して、各ゲー
ト回路４３３に出力する。

【００２５】また、電流制御回路４３２は、ＣＰＵ４２
０からの電流値制御信号に基づいて、必要な周期でＯＮ
クロックを発して各ゲート回路４３３に送る。各ゲート
回路４３３は、励磁信号生成回路４３１から励磁信号を
受信し、かつ、電流制御回路４３２からＯＮ信号を受信
している場合のみＯＮ信号を出力する。このＯＮ信号
は、バッファアンプ４３４により後段の各トランジスタ
４３５を駆動するために必要な電圧値に増幅された後、
各トランジスタ４３５のベースに印加され、各トランジ
スタ４３５においてコレクターからエミッタへ所定の電
流が流れて通電状態となる。

【００２６】当該ステッピングモータ４１０の駆動トル
クは、単位時間当たりに供給される電流量に比例するの
で、１ステップ周期におけるＯＮクロック数を制御する
ことにより、当該ステッピングモータ４１０における駆
動トルクを制御できることになる。そのため、電流制御
回路４３２は、ＣＰＵ４２０から電流値制御信号を受信
すると、予め内部に設定されている関数により、当該電
流値制御信号に応じた電流量が供給されるようにＯＮク
ロックの周波数を求め、その周波数でＯＮクロックを発
生してゲート回路４３３に送るようになっている。

【００２７】上記ＯＮクロックの周波数を演算する関数
は、定速駆動時における１ステップの周期とトランジス
タ４３５の増幅特性、直流電圧Ｖｃｃの値などを勘案し
て容易に決定することができる。また、そのような関数
の代わりに、入力された電流値制御信号の値に対応させ
て１ステップ内に発生するＯＮクロックの周波数のテー
ブルを予め内部に格納しておき、当該テーブルを参照し
て必要なＯＮクロックの周波数を決定するようにしても
よい。

【００２８】このようなＯＮクロック信号の発生周期
は、１ステップの周期に比較して十分小さく設定されて
おり、ＯＮクロックの断続に起因してステッピングモー
タ４１０にトルクリップルが生じるおそれはない。ま
た、電流検出回路４３７は、ＯＮ信号ごとに各相のコイ
ルに通電される電流値を検出するためのものであって、
この検出値を電流制御回路４３２に送って、実際に通電
される電流値がＣＰＵ４２０から指示のあった電流値に
等しくなるようにフィードバック制御している。

【００２９】上記したように、負荷トルクの変動に対応
して駆動電流を変更することにより、適切なトルクバラ
ンスが維持されるのであるが、当該負荷トルクの変動
は、感光体ドラムの偏心によってクリーニングブレード
の感光体ドラムに対する押圧力が変わることに起因する
場合のように比較的短時間に変化する場合や、クリーニ
ングブレードの磨耗の進行に起因する場合のように長期
間にわたって徐々に変化する場合がある。

【００３０】この二つの場合毎に、適切な制御方法につ
いて、以下に説明する。 先ず、負荷トルクが比較的短時間で変動する場合につ
いて説明する。トルクセンサ４１２によるトルク検出値
をＲＡＭ４２１（図３）に格納していき、ＣＰＵ４２０
により一定の微小時間Δｔ経過ごとにその間の検出トル
ク値のピーク値を求め、このピーク値を上記負荷トルク
Ｔとして、電流制御信号を生成して駆動回路４３０の電
流制御回路４３２に送り、この値に基づいて駆動パルス
の電流値を制御する。当該微小時間Δｔは、少なくとも
制御系における応答に必要な時間以上であって、例えば
１０ｍｓｅｃ程度の時間が設定される。

【００３１】このようにすれば、制御系の応答速度に見
合った的確なトルク制御ができ、短時間に起こる負荷変
動に対して適切なトルクバランスを維持することが可能
となる。図５は、上記制御の具体的な処理手順を示した
フローチャートである。先ず、ステッピングモータ４１
０が起動されると（ステップＳ１０でＹｅｓ）、ＣＰＵ
４２０は、内部カウンターをリセットし（ステップＳ１
１）、ＲＡＭ４２１内の最大負荷トルク格納領域をクリ
ヤし、その結果「最大負荷トルク＝０」となる（ステッ
プＳ１２）。

【００３２】続いて、負荷トルクを検出し（ステップＳ
１３）、検出結果がＲＡＭ４２１に格納されているトル
ク値よりも大きい場合は（ステップＳ１４でＹｅｓ）、
ＲＡＭ４２１内の最大負荷トルク格納領域のトルク値を
検出トルク値で更新し（ステップＳ１５）、検出結果が
ＲＡＭ４２１に格納されているトルク値以下の場合は、
ステップＳ１５をスキップして、内部カウンタをインク
リメントする（ステップＳ１６）。

【００３３】以上のステップＳ１３〜Ｓ１６の処理を、
内部カウンターが所定のカウント値ｎを計上するまで
（ステップＳ１７でＹｅｓ）繰り返す。このｎの値は、
計上するまでの時間が上記した微小時間Δｔ（１０ｍｓ
ｅｃ程度）になるような値に設定されている。内部カウ
ンターがカウント値ｎを計上すると（ステップＳ１７で
Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４２０は、そのときにＲＡＭ４２１の
最大負荷トルク格納領域に格納されているトルク値に基
づいて電流値制御信号を生成し（ステップＳ１８）、駆
動回路４３０の電流制御回路４３２へ出力する（ステッ
プＳ１９）。以上ステップＳ１１〜Ｓ１９の処理を、ス
テッピングモータ４１０が停止するまで（ステップＳ２
０でＹｅｓ）繰り返す。

【００３４】次に、負荷トルクが徐々に変動する場合
について説明する。この場合には、上記の場合のよう
な微小時間を考える必要はなく、例えば、感光体ドラム
が１回転する時間だけ、検出トルク値をＲＡＭ４２１に
格納しておき、ＣＰＵ４２０によりその検出トルク値の
平均トルク値を求め、このような平均トルク値を上記負
荷トルク値Ｔとして以後のトルク制御を実行する。

【００３５】図６は、上記制御の具体的な処理手順を示
したフローチャートである。先ず、ステッピングモータ
４１０が起動されると（ステップＳ３０でＹｅｓ）、Ｃ
ＰＵ４２０は、内部カウンターをリセットし（ステップ
Ｓ３１）、ＲＡＭ４２１内の負荷トルク加算値格納領域
をクリヤする（ステップＳ３２）。続いて、負荷トルク
を検出し（ステップＳ３３）、検出結果をＲＡＭ４２１
に格納されているトルク値に加算し、ＲＡＭ４２１内の
負荷トルク加算値格納領域のトルク値を加算結果で更新
し（ステップＳ３４）、内部カウンタをインクリメント
する（ステップＳ３５）。

【００３６】以上のステップＳ３３〜Ｓ３５の処理を、
内部カウンターが所定のカウント値ｎを計上するまで
（ステップＳ３６でＹｅｓ）繰り返す。このｎの値は、
計上するまでの時間が、例えば感光体ドラムの回転周期
とほぼ等しくなるような値に設定されている。内部カウ
ンターがカウント値ｎを計上すると（ステップＳ３６で
Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４２０は、そのときにＲＡＭ４２１の
負荷トルク加算値格納領域に格納されているトルク値を
ｎで除して、平均トルク値を求め（ステップＳ３７）、
求めた平均トルク値に基づいて電流値制御信号を生成し
（ステップＳ３８）、駆動回路４３０の電流制御回路４
３２へ出力する（ステップＳ３９）。以上ステップＳ３
１〜Ｓ３９の処理を、ステッピングモータ４１０が停止
するまで（ステップＳ４０でＹｅｓ）繰り返す。

【００３７】以上では、トルクセンサを用いてステッピ
ングモータに掛かる負荷トルクを検出し、負荷トルクの
変動（増減）によって生じる当該負荷トルクとステッピ
ングモータの駆動トルクとの間のアンバランス（トルク
アンバランス）の程度（負荷トルク値）に応じてステッ
ピングモータの駆動電流（駆動トルク）を制御すること
により、ステップ振動を抑制するようにしたが、ステッ
プ振動自体を検出し、当該振動の程度（トルクアンバラ
ンスの程度）に応じてステッピングモータの駆動電流を
制御するようにしてもよい。

【００３８】そのために、（１）ノッキングセンサを用
いる方法と（２）ロータリエンコーダを用いる方法とを
説明する。 （１）ノッキングセンサを用いる方法 図７（ａ）に示すように、ステッピングモータ４１０の
ハウジングにノッキングセンサ４１３が取り付けられて
いる。ノッキングセンサ４１３は、取り付け箇所の振動
を検出する公知のものであって、例えば、圧電式ノッキ
ングセンサや磁歪式ノッキングセンサなどが用いられ
る。

【００３９】ノッキングセンサ４１３は、ハウジングに
伝達されたステップ振動を検出し、検出信号をＣＰＵ４
２０に出力する。ＣＰＵ４２０は、前記検出信号の振幅
の大きさ（ステップ振動の大きさ）に応じて、電流値制
御信号を発生し、駆動回路４３０へ出力する。即ち、検
出信号の振幅が大きくなると（ステップ振動が大きくな
ると）ステッピングモータ４１０の駆動電流を抑制し、
検出信号の振幅が小さくなると（ステップ振動の振幅が
小さくなると）ステッピングモータ４１０の駆動電流を
増加させる方向に制御するのである。 （２）ロータリエンコーダを用いる方法 図７（ｂ）に示すように、駆動軸４１１には、ロータリ
エンコーダ４１４が設けられている。ＣＰＵ４２０は、
ロータリエンコーダ４１４の出力パルスから駆動軸４１
１の回転速度を割り出し、当該回転速度の変動幅（ステ
ップ振動の大きさ）を得る。ＣＰＵ４２０は、前記変動
幅の大きさ（ステップ振動の大きさ）に応じて、電流値
制御信号を発生し、駆動回路４３０へ出力する。即ち、
変動幅が大きくなると（ステップ振動が大きくなると）
ステッピングモータ４１０の駆動電流を抑制し、変動幅
が小さくなると（ステップ振動の振幅が小さくなると）
ステッピングモータ４１０の駆動電流を増加させる方向
に制御するのである。

【００４０】なお、上記（１）、（２）共、駆動電流の
抑制は、ステッピングモータが脱調しない程度の電流値
を下限値として行う。当該下限値は、実験等により容易
に求められるものである。 （実施の形態２）実施の形態１では、トルクセンサ４１
２の検出結果をデジタル的に処理をして利用したが、実
施の形態２では、アナログ的に処理をして利用してい
る。

【００４１】図８は、実施の形態２における、ステッピ
ングモータ４１０の制御系の構成を示すブロック図を、
図９は、図８に示す駆動回路５３０の一部であり、ステ
ッピングモータ４１０を定電流チョッパ駆動するための
回路を示す。なお、複写機全体の構成は、図１に示す実
施の形態１と同様なので、その説明については省略す
る。また、図８に示すブロック図も、図３に示す実施の
形態１のブロック図と同様なものについては、同符号を
付し、その説明を省略し、異なる箇所を中心に説明す
る。

【００４２】図８に示すように、トルクセンサ４１２に
よって、電圧としてとり出された負荷トルク信号は、負
荷トルク信号増幅回路５１０で所定の率で増幅され、基
準電圧として、駆動回路５３０に出力される。図９に示
すように、電流検出抵抗でモータ巻線に流れる電流を電
圧として取り出し、前記負荷トルク信号増幅回路５１０
から出力される基準電圧と比較して、その値に応じたパ
ルス幅でスイッチングトランジスタＴｒ２をＯＮする。
したがって、検出される負荷トルクに応じて、モータ巻
線に流される電流が制御され、負荷トルクと駆動トルク
のバランスが図られるのである。

【００４３】なお、上記実施の形態では、単色の複写機
について説明したが、本発明は、フルカラーの複写機に
も適用でき、さらにはレーザプリンタなど感光体を利用
した全ての画像形成装置に適用可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る画像
形成装置によれば、感光体ドラムを回転駆動するステッ
ピングモータの駆動トルクが、当該駆動トルクと当該ス
テッピングモータにかかる負荷トルクとの間のアンバラ
ンスが解消されるように調整されるので、ステップ振動
が抑えられ、当該ステップ振動に起因する走査ラインの
ピッチむらの発生を低減することができる。

【００４５】また、前記アンバランスの検出は、前記ス
テッピングモータで発生する振動（ステップ振動）の大
きさを検出することによって行われるので、ステップ振
動となって現れる過剰な駆動トルクが容易に検出でき
る。また、前記アンバランスの検出は、前記ステッピン
グモータの１ステップにおける回転速度の変動幅（ステ
ップ振動の大きさ）を検出することによって行われるの
で、上記と同様な効果が得られる。

【００４６】また、ステッピングモータにかかる負荷ト
ルクが検出され、検出された負荷トルクに基づき、当該
負荷トルクとステッピングモータの駆動トルクがほぼ一
定の関係になるようにステッピングモータへ入力する駆
動パルスの電流値が決定されるので、トルクアンバラン
ス発生の直接の原因となる負荷トルクの変動に応じて駆
動トルクの調整がなされることとなり、ステップ振動が
抑制される。

【００４７】また、前記負荷トルクの検出は、動力伝達
軸のねじれ量から負荷トルクを検出するトルクセンサに
よって行われるので上記と同様の効果が得られる。ま
た、前記駆動パルスの電流値は、検出負荷トルクＴか
ら、モータ効率Ｒ及びａ（安全係数）を考慮して（Ｔ＝
ａ・Ｒ・Ｉ）決定されるので、負荷トルクに不測の変動
が多少生じても安定した回転駆動が確保される。

【００４８】また、所定の時間内に検出される負荷トル
クの最大値に基づいて駆動トルクの電流値が決定される
ので、当該所定の時間を例えば１０ｍｓｅｃ程度の微小
時間に設定すれば、比較的短時間に起こる負荷変動に対
して適切なトルクバランスを維持することが可能とな
る。また、所定の時間内に検出される負荷トルクの平均
値に基づいて駆動トルクの電流値が決定されるので、当
該所定の時間を例えば感光体ドラムの回転周期程度の比
較的長めの時間に設定すれば、クリーニングブレードの
磨耗の進行に起因する場合のように負荷変動が長期間に
わたって徐々に変化する場合に適切なトルクバランスを
維持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る複写機の構成を示
す図である。

【図２】上記複写機内の感光体ドラムと搬送ベルトの駆
動部の構成を示す斜視図である。

【図３】ステッピングモータの制御系の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】図３における駆動回路の構成の一例を示すブロ
ック図である。

【図５】駆動トルク制御の一例を示したフローチャート
である。

【図６】駆動トルク制御の一例を示したフローチャート
である。

【図７】（ａ）、（ｂ）共、ステッピングモータの制御
系の構成を示すブロック図である。

【図８】実施の形態２におけるステッピングモータの制
御系の構成を示すブロック図である。

【図９】図８における駆動回路の一部を示す図である。

【符号の説明】

４１ 感光体ドラム ４１０ ステッピングモータ ４１１ 駆動軸 ４１２ トルクセンサ ４１３ ノッキングセンサ ４１４ ロータリエンコーダ ４２０ ＣＰＵ ４２１ ＲＡＭ ４２２ ＲＯＭ ４３０ 駆動回路 ５１０ 負荷トルク信号増幅回路 ５３０ 駆動回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 副走査方向に回転されながら静電潜像が
   形成される感光体ドラムを備えた画像形成装置であっ
   て、 前記感光体ドラムを動力伝達軸を介して回転駆動するス
   テッピングモータと、 前記ステッピングモータにかかる負荷トルクと当該ステ
   ッピングモータの駆動トルクとの間のアンバランスを検
   出するためのトルクアンバランス検出手段と、 前記トルクアンバランス検出手段がトルクのアンバラン
   スを検出すると、当該アンバランスを解消するように前
   記ステッピングモータの駆動トルクを調整する駆動トル
   ク調整手段とを備えること特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記トルクアンバランス検出手段は、 前記ステッピングモータで発生する振動の大きさを検出
   することによって、前記アンバランスを検出することを
   特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記トルクアンバランス検出手段は、 前記ステッピングモータの１ステップにおける回転速度
   の変動幅を検出することによって、前記アンバランスを
   検出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 前記トルクアンバランス検出手段は、前
   記ステッピングモータにかかる負荷トルクを検出し、 前記駆動トルク調整手段は、検出された負荷トルクに基
   づき、当該負荷トルクとステッピングモータの駆動トル
   クがほぼ一定の関係になるようにステッピングモータへ
   入力する駆動パルスの電流値を決定することを特徴とす
   る請求項１記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記トルクアンバランス検出手段は、 前記動力伝達軸のねじれ量から負荷トルクを検出するト
   ルクセンサであることを特徴とする請求項４記載の画像
   形成装置。
6. 【請求項６】 前記駆動トルク調整手段は、 前記電流値をＩ〔ｍＡ〕、前記検出負荷トルクをＴ〔ｋ
   ｇ・ｍｍ〕としたときに、次式の関係が成立するよう
   に、電流値Ｉを決定することを特徴とする請求項４又は
   ５記載の画像形成装置。 Ｔ＝ａ・Ｒ・Ｉ （但し、０＜ａ＜１、Ｒはモータ効率〔ｋｇ・ｍ／ｍ
   Ａ〕）
7. 【請求項７】 前記駆動トルク調整手段は、 前記トルクアンバランス検出手段が所定の設定時間内に
   検出する負荷トルクの最大値に基づいて、前記電流値を
   決定することを特徴とする請求項４又は５記載の画像形
   成装置。
8. 【請求項８】 前記駆動トルク調整手段は、 前記トルクアンバランス検出手段が所定の設定時間内に
   検出する負荷トルクの平均値に基づいて、前記電流値を
   決定することを特徴とする請求項４又は５記載の画像形
   成装置。