JP2002095292A - 回転角度制御装置及びそれを用いた位置制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポジションセンサを設けなくても初期位置に
対する回転角度や位置を正確に把握することができる回
転角度制御装置、位置制御装置を提供する。 【解決手段】 正逆両方向に回転可能なステッピングモ
ータと、当該ステッピングモータの動作を制御する制御
手段と、当該ステッピングモータの基準角度からの相対
回転角度を計測する計測手段とを備える回転角度制御装
置において、当該ステッピングモータが所定角度から一
方向へ回転するのを（機械的に）妨げる回転防止手段を
備え、当該制御手段は、当該回転防止手段により回転が
妨げられステッピングモータが脱調するまでステッピン
グモータを一方向に回転させるとともに、当該計測手段
は、ステッピングモータが脱調する角度を基準角度とす
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、ステッピングモー
タを用いた回転角度制御装置や位置制御装置に関し、よ
り詳しくは、これらの装置の簡易化技術に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、回転精度が極めて高いなどの
利点を備えるステッピングモータは、様々な回転角度制
御装置や位置制御装置に利用されている。例えば、電子
写真方式の画像形成装置の分野では、一次転写されたト
ナー像を一時的に担持する無端状の中間転写ベルトの蛇
行を修正するため、その中間転写ベルトを張架するロー
ルを僅かに移動させる際にステッピングモータを用いた
位置制御装置が利用される。

【０００３】このよう位置制御装置では、電源の投入後
においても現在のロールの位置を把握するため、ステッ
ピングモータからロールまでの駆動伝達系内の偏芯カム
やカムの回転軸にポジションセンサを設け、そのポジシ
ョンセンサからの情報に基づいて初期位置（ホームポジ
ション）に対する現在のロールの位置を正確に把握して
いる（特開平５−２４７０４号公報、特開平５−１５５
４５７号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ポジションセ
ンサを設けることは、コスト的や設置スペース的な観点
から好ましくない。本発明はこのような技術的課題に鑑
みてなされたものであり、その目的は、ポジションセン
サを設けなくても初期位置に対する回転角度や位置を正
確に把握することができる回転角度制御装置、位置制御
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、正逆
両方向に回転可能なステッピングモータと、当該ステッ
ピングモータの動作を制御する制御手段と、当該ステッ
ピングモータの基準角度からの相対回転角度を計測する
計測手段とを備える回転角度制御装置において、当該ス
テッピングモータが所定角度から一方向へ回転するのを
（機械的に）妨げる回転防止手段を備え、当該制御手段
は、当該回転防止手段により回転が妨げられステッピン
グモータが脱調するまでステッピングモータを一方向に
回転させるとともに、当該計測手段は、ステッピングモ
ータが脱調する角度を基準角度とするものである。

【０００６】回転角度制御装置をこのように構成するこ
とで、電源オフなどによりステッピングモータの回転角
度がずれても、ポジションセンサを利用せずに基準角度
に対する相対回転角度を正確に把握することができる。

【０００７】図１は、本発明の概要を説明するものであ
る。ここでは、回転防止手段の具体的な構成として、ス
テッピングモータにより回転駆動されるプーリーと、プ
ーリーの一部に取り付けられる突起部と、突起部と嵌合
するストッパとにより構成されている。なお簡単のた
め、ステッピングモータの回転とプーリーの回転とは
１：１に対応するものとする。

【０００８】図１（ａ）は、回転角度制御装置への電源
がオンの状態を示している。この状態では、プーリーの
回転角度、すなわちステッピングモータの回転角度θ
は、計測手段により正確に把握されている。ところが、
回転角度制御装置への電源がオフなどにより、ステッピ
ングモータに対して加わる力のバランスが変化し、その
回転角度がθからθ'へと変化する場合がある。一方、
計測手段はその回転角度の変化（θ→θ'）を把握する
ことができない為、結果として実際のステッピングモー
タの回転角度（θ'）と計測手段が把握している回転角
度（θ）とがずれてしまう。なお、ここではθ＞θ'と
したが、勿論 θ＜θ'の場合もありえる。

【０００９】そこで、電源の再投入後などでは図１
（ｃ）に示すように、制御手段は、回転防止手段により
（突起部とストッパとが当接することにより）回転が妨
げられステッピングモータが脱調するまでステッピング
モータを一方向に回転させるとともに、計測手段は、ス
テッピングモータが脱調する角度を基準角度とする。す
ると、基準角度がリセットされ、図１（ｄ）に示すよう
に、ステッピングモータの回転角度θ゛は、再び計測手
段により正確に把握される。

【００１０】ところで本発明では、回転防止手段により
回転が妨げられてステッピングモータが脱調するまでス
テッピングモータを一方向に回転させるものであるが、
この際、回転防止手段やステッピングモータを損なわな
いために脱調の衝撃はできるだけ小さいことが好まし
い。また、できるだけ早く正確な回転角度を把握するた
めに素早く脱調させることが好ましい。

【００１１】そこで本発明では上記の観点から、上記
制御手段は、回転防止手段により回転が妨げられステッ
ピングモータが脱調するまでステッピングモータを一方
向に回転させる際には、通常の場合（例えば、他方向に
回転させる際）に比べてより回転トルクが小さくなるよ
うにステッピングモータを制御することが好ましい。さ
らに、上記制御手段は、回転防止手段により回転が妨げ
られステッピングモータが脱調するまでステッピングモ
ータを一方向に回転させる際には、ステッピングモータ
に入力される励磁電流の電流値がステッピングモータを
駆動可能な最小電流値近傍となるように制御することが
より好ましい。

【００１２】同様に本発明では上記の観点から、上記
制御手段は、回転防止手段により回転が妨げられステッ
ピングモータが脱調するまでステッピングモータを一方
向に回転させる際には、計測手段により計測される相対
回転角度に基づいてステッピングモータの回転角度を決
定することが好ましい。これは、電源オフ前に計測され
る回転角度θを記憶しておき（図１（ｂ）参照）、電源
オン後にステッピングモータが脱調するまでステッピン
グモータを一方向に回転させる際には、その記憶されて
いる回転角度θにマージン回転角度Δθを足した分だけ
回転させる。このマージン回転角度Δθは、電源オフ後
のステッピングモータの回転角度の変化量であり、回転
角度制御装置の特性に基づいて予め設定することができ
る。その値は回転角度制御装置の特性によりプラス又は
マイナスの値を採りえる。

【００１３】また本発明では上記の観点から、回転防
止手段により回転が妨げられステッピングモータが脱調
するまでステッピングモータを一方向に回転させる際に
は、通常の場合（例えば、他方向に回転させる際）に比
べてより回転速度が速くなるようにステッピングモータ
を制御することが好ましい。さらに、上記制御手段は、
回転防止手段により回転が妨げられステッピングモータ
が脱調するまでステッピングモータを一方向に回転させ
る際には、ステッピングモータを駆動するパルス信号の
周波数が最大自励周波数近傍となるように制御すること
がより好ましい。

【００１４】また本発明は、これらの回転角度制御装置
を利用した位置制御装置でもある。すなわち、これらの
回転角度制御装置と、当該ステッピングモータの回転運
動を直線運動又は揺動運動に変換する変換手段と、変換
手段により直線運動又は揺動運動される被運動部材とを
備える位置制御装置である。また本発明は、画像形成装
置にも適用することができる。すなわち、上記被運動部
材は、中間転写ベルトを張架するステアリングロール、
定着ロール、転写ロールのいずれでもよい。

【００１５】とろこで、本発明における、回転防止手段
は、ステッピングモータが所定角度から一方向へ回転す
るのを（機械的に）妨げるものであるが、例えば、この
回転防止手段を変換手段の一部分として構成することも
できる。すなわち、上記回転防止手段は、上記変換手段
の一部を構成しており、当該ステッピングモータから回
転駆動力が伝達される偏芯カムと、当該偏芯カムの外周
面に当接して直線運動する押付部材とを備え、当該偏心
カムの外周面には押付部材と嵌合することによりそれ以
上の回転を妨げる嵌合形状を備えることもできる。

【００１６】さらに、上記偏芯カムの外周面には回転に
より押付部材を上記嵌合形状と嵌合するように案内する
案内形状を備えることが好ましい。この案内形状の構成
は、上記案内形状と押付部材とが接する際に押付部材に
加わる力は、上記嵌合形状側に向かう成分を有するよう
に構成することができる。

【００１７】また、このようなカム機構、つまり回転駆
動されるカムと、当該偏芯カムの外周面に当接して直線
運動する押付部材とを備えるカム機構において、当該カ
ムの外周面には押付部材と嵌合することによりそれ以上
の回転を妨げる嵌合形状を備えるものは、様々な用途に
使用できる。

【００１８】

【発明の実施による態様】以下、適宜図面を用いて本発
明の実施による態様を説明する。図２及び図３に、本発
明を適用するカラー画像形成装置が示されている。この
カラー画像形成装置は、中間転写ベルト（像担持体ベル
ト）１と、この中間転写ベルト１を支持するステアリン
グ・ドライブロール（アクティブステアリング装置のス
テアリング部材）２、テンションロール３、及び二次転
写用バックアップロール４と、上記ステアリング・ドラ
イブロール２とテンションロール３との間において中間
転写ベルト１に対向させて配置されているイエロー用像
形成ユニット５、マゼンタ用像形成ユニット６、シアン
用像形成ユニット７、及びブラック用像形成ユニット８
と、上記ステアリング・ドライブロール２の近傍に配設
されたベルトクリーニングユニット９と、上記二次転写
用バックアップロール４に対向して配置された二次転写
ロール10a を有する二次転写装置10と、上記像形成ユニ
ット５〜８の各感光体ドラム5a〜8a上に静電潜像を書き
込むＲＯＳ(Raser Output Scanner)ユニット11と、用紙
（記録シート）トレイユニット12と、定着ユニット13と
を備えている。

【００１９】ここで、上記各像形成ユニット５〜８は、
各感光体ドラム5a〜8aに隣接して各色に対応する現像装
置5b〜8bを有し、また、これら各現像装置5b〜8bには図
示外のトナー供給手段により各色に対応するトナーカー
トリッジ14〜17から各色のトナーが供給されるようにな
っている。なお、図中符号18〜21はそれぞれ各像形成ユ
ニット５〜８の各感光体ドラム5a〜8aに対向して配置さ
れた一次転写用バックアップロールである。

【００２０】そして、この実施例１のカラー画像形成装
置において、各像形成ユニット５〜８で形成された各単
色トナー像は中間転写ベルト１上で重ね合わされて多色
トナー像となり、この多色トナー像は二次転写装置10へ
と移行し、この二次転写装置10において、用紙ルートＰ
に示すように用紙トレイユニット12から供給された用紙
上に二次転写され、次いで定着ユニット13をへて装置外
部に排出される。

【００２１】このベルトクリーニングユニット９は、図
４及び図５に示されているように、ブレードタイプのベ
ルトクリーニング装置であって、そのケーシング9a内に
はクリーニングブレード（クリーニング部材）9b、パド
ル9c、及びオーガー9dを備えており、また、このケーシ
ング9aはアッパーシール9eでシールされている。

【００２２】そして、この実施例１においては、図４〜
図６に示されているように、中間転写ベルト１の転写体
フレーム1aを形成するブロックメイン1bには、ステアリ
ング・ドライブロール２を回転可能に支持する可動フレ
ーム22が配設されており、この可動フレーム22にベルト
クリーニングユニット９のケーシング9aが着脱可能に取
り付けられている。

【００２３】上記可動フレーム22は、上記転写体フレー
ム1a側のブロックメイン1bに相対向して位置するブロッ
クメイン22a と、このブロックメイン22a の両端に取り
付けられ内側フレーム22b 及び外側フレーム22c とを有
し、ステアリング・ドライブロール２が上記可動フレー
ム22の内側フレーム22b と外側フレーム22c との間に回
転可能に軸支されている。

【００２４】上記中間転写ベルト１の転写体フレーム1a
を形成するブロックメイン1bと可動フレーム22のブロッ
クメイン22a との間は、中間転写ベルト１のベルト幅方
向内側寄り（図４の上方側）において、図７に示すよう
にピボット23が可動フレーム22のブロックメイン22a に
固着され、このピボット23の先端側が転写体フレーム1a
のブロックメイン1b側に形成された貫通孔24内に回転可
能に嵌合しており、可動フレーム22の外側が上記ピボッ
ト23を回転軸として上下方向に変位できるようになって
いる。また、中間転写ベルト１のベルト幅方向外側寄り
（図４の下方側）において、図８、図９に示されている
ように、転写体フレーム1aのブロックメイン1b側にロー
ラー25が取り付けられており、上記ピボット23とローラ
ー25とにより転写体フレーム1aのブロックメイン1bと可
動フレーム22のブロックメイン22a とが正確に所定の間
隔ｄを維持して互いに平行に配置されている。

【００２５】また、図４及び図６に示されているよう
に、ベルトクリーニングユニット９と可動フレーム22と
の間は、ベルトクリーニングユニット９側に設けられた
ピン9fと可動フレーム22の内側フレーム22b に設けられ
たピン穴22e により位置決めされており、また、可動フ
レーム22のブロックメイン22a と内側フレーム22b 及び
外側フレーム22c との間、内側フレーム22b 及び外側フ
レーム22c と後側フレーム22d との間、及びベルトクリ
ーニングユニット９のケーシング9aと可動フレーム22の
外側フレーム22c との間は取付ネジ29により固定されて
いる。

【００２６】従って、ベルトクリーニングユニット９
は、図６に示すように、そのケーシング9aと可動フレー
ム22の後側フレーム22d 及び外側フレーム22c との間を
結合する取付ネジ29を取り外すことにより、可動フレー
ム22から容易に取り外すことができるようになってお
り、クリーニングブレード9bにより中間転写ベルト１の
表面から回収され、パトル9c及びオーガー9dを介して図
示外のトナー回収箱内に送り込まれた回収トナーが所定
量に達したときに、このベルトクリーニングユニット９
を交換できるようになっている。なお、ベルトクリーニ
ングユニット９において、トナー回収箱を着脱可能に取
り付けておき、このトナー回収箱のみを取り外して回収
トナーを廃棄できるようにしてもよい。以下、このよう
な画像形成装置に適用されるステアリングロール（被運
動部材）２とクリーニングブレード（被運動部材）９の
位置制御装置を実施例として詳細に説明する。

【００２７】◎実施例 図６に示すように、上記可動フレーム22を構成する外側
フレーム22c の手前側には、カム受け部（押付部材、変
換手段）３４が固定的に配設され、また、このカム受け
部３４の下部にステアリングカム（偏芯カム、変換手
段）３３が両方向に回転自在に配設され、そして、この
ステアリングカム３３は、中間転写ベルト１の蛇行現象
を検知する図示外のセンサーからの信号で制御されるス
テアリングモーター（ステッピングモータ）３０により
駆動される。

【００２８】また、転写体フレーム1aの外側と可動フレ
ーム22の外側フレーム22c との間に、転写体フレーム1a
のブロックメイン1bと可動フレーム22のブロックメイン
22aとの間を互いに接近させる方向に付勢し、また、可
動フレーム22の外側フレーム22c をステアリングカム３
３に接近させる方向に付勢する引張スプリング28が設け
られており、これによって転写体フレーム1aのブロック
メイン1bと可動フレーム22のブロックメイン22a との間
の平行度が損なわれることなく、また、ステアリングカ
ム３３の動きが遊びなく正確に可動フレーム22側に伝わ
るようになっている。

【００２９】図１０は、このステアリングカム３３周辺
の構成を説明する斜視図である。同図に示すように、こ
の位置制御装置の主要部は、ステアリングモータ３０か
らの回転駆動力はステアリングモータ３０の回転軸に固
定的に取り付けらる第一ギア３１、その第一ギア３１と
嵌合する第二ギア３２、第二ギア３２に固定的に固定的
に取り付けられるステアリングカム３３、ステアリング
カム３３側に付勢されステアリングカム３３と当接する
カム受け部３４とで構成される。ここで、第一ギア３１
と第二ギア３２との回転比率は１：１に構成されている
ため、ステアリングモータ３０が図中矢印ａの方向にθ
回転すると、ステアリングカム３３は図中矢印Ａの方向
にθ回転する。同様に、ステアリングモータ３０が図中
矢印ｂの方向にθ回転すると、ステアリングカム３３は
図中矢印Ｂの方向にθ回転する。

【００３０】図１１は、ステアリングカム３３とカム受
け部３４との関係を説明するものである。図１１（ａ）
に示すように、ステアリングカム３３は、自身が回転す
ることによりその外周面にカム受け部材３４が摺擦する
移動領域３３Ａと、その摺擦の基点となる嵌合領域（嵌
合形状）３３Ｂとを備えている。ステアリングカム３３
が回転すると、ステアリングカム３３とカム受け部３４
との軸間距離は、図１１（ｂ）に示すように、単調に変
化するように構成される。なお、ステアリングカム３３
の嵌合領域（回転防止手段）３３Ｂにカム受け部（回転
防止手段）３４（ｍｉｎ）が当接（嵌合）している状態
では、ステアリングカム３３は図中矢印Ａの方向には回
転できない。

【００３１】基点となる嵌合領域３３Ｂにカム受け部３
４（ｍｉｎ）が当接（嵌合）している際には、ステアリ
ングカム３３とカム受け部３４（ｍｉｎ）との軸間距離
は最短距離のｌ_minをとる。なお、この際のステアリン
グカム３３の回転角度を０とする。一方、その基点から
ステアリングカム３３が回転することにより、移動領域
３３Ａの一端部にカム受け部３４（ＭＡＸ）が当接して
いる際には、ステアリングカム３３とカム受け部３４
（ＭＡＸ）との軸間距離は最長距離のｌ_MAXとなる。な
お、この際のステアリングカム３３の回転角度をθ_MAX
とする。したがって、ステアリングカム３３の回転角度
θ（０≦θ≦θ_MAX）を調整することにより、ステアリ
ングカム３３とカム受け部３４との軸間距離ｌをｌ_min
≦ｌ≦ｌ_MAXの範囲で任意に調整することができる。

【００３２】なお、本実施例ではステアリングカム３３
の回転角度θとステアリングカム３３とカム受け部３４
との軸間距離ｌとの関係は傾きが変化しない単調増化の
グラフとしてあらわすことができるが（図１１（ｂ）参
照）、これに限らず、例えば、傾きが徐々に大きくなる
もの、小さくなるもの、単調増化ではなく、極小値、極
大値を持つものなど適宜ステアリングカム３３の形状な
どを変更することにより、任意の特性を持たせることが
できる。

【００３３】図１２は、位置制御装置の制御系の構成を
説明するブロック図である。この制御系の計測対象は、
中間転写ベルト１の蛇行と画像形成装置への電源のオン
・オフであり、それぞれ蛇行センサから送信される検知
信号と、画像形成装置の主制御部から送信されるオンオ
フ信号とにより計測される。一方、この制御系の制御対
象は、直接的にはステアリングモータ３０の動作であ
る。そして、制御部（制御手段）４０は計測対象に基づ
いて制御対象を制御するものであるが、より具体的に
は、制御部４０は検知信号とオンオフ信号に基づいて、
モータドライバ３０Ｄに対して適切な励磁電流Ｉの値Ｉ
と、パルス信号周波数の値ｆとの制御命令を送信する。
モータドライバ３０Ｄは、その制御命令に基づいて、ス
テアリングモータ３０に対してその励磁電流Ｉをそのパ
ルス信号の周波数ｆで切替えつつ各相に印加して、ステ
アリングモータ３０の動作を制御する。

【００３４】なお、制御部４０は、現在のステアリング
モータ３０、すなわちステアリングカム３３の相対的な
回転角度θをその記憶部（計測手段）４１に記憶してい
る。このステアリングカム３３の回転角度θは、図１１
（ｂ）に示したように、ステアリングカム３３とカム受
け部３４との軸間距離ｌと一対一に対応するものであ
る。なお、この回転角度θは、予め規定されているステ
アリングモータ３０の特性と、ある基準となる時点から
ステアリングモータ３０に印加されるパルス信号の数に
より、理論的に求めることができる。

【００３５】図１３は、この制御系の基本的動作を説明
するフローチャートである。以下、このフローチャート
に基づいて、位置制御装置の動作を説明する。

【００３６】○通常の位置制御（図１３Ｓ１） 画像形成装置の稼動時において中間転写ベルト１に蛇行
現象が発生すると、この中間転写ベルト１の蛇行を検知
した蛇行センサーから蛇行信号が送信される。この蛇行
信号を受信した制御部４０は、所定励磁電流Ｉ（=I_n）
とパルス信号の所定周波数ｆ（＝ｆ_n）とを指示する制
御命令をモータドライバ３０Dに送信する。モータドラ
イバ３０Dは、その制御命令に基づいてステアリングモ
ータ３０を所定の方向（図１０矢印ａ又はｂ参照）に所
定量だけ回転させる。

【００３７】すると、図１５（ａ）に示すようにステア
リングカム３３が所定の方向（図１０矢印Ａ又はＢ参
照）に所定量だけ回転し、カム受け部４４との軸間距離
ｌが変化し、上記可動フレーム22はピボット23を回転軸
としてその外側フレーム22c 側が上下に変位し、これに
伴ってこの可動フレーム22に取り付けられたステアリン
グ・ドライブロール２はそのステアリング動作のために
姿勢を変化させる。同時に、可動フレーム22に取り付け
られたベルトクリーニングユニット９のクリーニングブ
レード9bもステアリング・ドライブロール２のステアリ
ング動作による姿勢の変化に合わせてその姿勢を変化さ
せ、ステアリング・ドライブロール２とクリーニングブ
レード9bとの間の相対的位置関係は維持される。

【００３８】このような位置制御は、画像形成装置が稼
動している間続けられ（図１３Ｓ２）、中間転写ベルト
１の蛇行を効果的に修正することができる。

【００３９】○リセット動作（図１３Ｓ４） 一方、画像形成装置の電源が一端オフされると、ステア
リングモータ３０の角度保持力が失われるため、ステア
リングカム３３に加わる力のバランスが崩れ、図１５
（ｂ）に示すように、電源オフの瞬間に僅かに（カム受
け部４４とステアリングカム３３の接点ａ₁がｂ₁になっ
たことによる回転角度Δθだけ）ステアリングカム３３
が回転する場合がある（図１５（ｂ）では矢印Ｂ方向
へ）。このステアリングカム３３の僅かな回転により、
ステアリングカム３３とカム受け部３４との軸間距離は
ｌからｌ'へと僅かに変化し、結果としてステアリング
・ドライブロール２とクリーニングブレード9bの姿勢に
影響を与える。そこで、このずれを解消するため、再度
画像形成装置の電源がオンとなった際に（図１３Ｓ
３）、リセット動作を行う（図１３Ｓ４）。

【００４０】図１４は、このリセット動作（図１３Ｓ
４）の手順をより詳細に説明するフローチャートであ
る。主制御装置から再び電源がオンされたことを示す信
号が送信された制御部４０は、記憶部４１に記憶されて
いる直前の回転角度θにマージンαを足した角度だけス
テアリングモータ３０を図１０の矢印ｂ方向に回転させ
る。すると、図１５（ｃ）に示すように、ステアリング
カム３３の嵌合領域３３Ｂにカム受け部３４（ｍｉｎ）
が当接（嵌合）し、それ以上回転することができずに、
ステアリングモータ３０は脱調する（図１４Ｓ４０、Ｓ
４１）。

【００４１】この際、制御部４０は、励磁電流Ｉ（=I
_min）とパルス信号の周波数ｆ（＝ｆ_{M AX}）とを指示する
制御命令をモータドライバ３０Dに送信する。モータド
ライバ３０Dは、その制御命令に基づいてステアリング
モータ３０を回転させる。この励磁電流I_minは、通常の
位置制御の際の励磁電流I_nよりも小さく、ステアリング
モータ３０を駆動可能な最小電流値である。このような
電流値でステアリングモータ３０を駆動することによ
り、ステアリングカム３３の嵌合領域３３Ｂにカム受け
部３４（ｍｉｎ）が当接（嵌合）する際の衝撃が小さ
く、ステアリングモータ３０などに与える負担が少なく
て済む。また、このパルス信号の周波数ｆ_MAXは通常の
位置制御の際の周波数ｆ_nよりも大きく、最大自励周波
数である。このような周波数でステアリングモータ３０
を駆動することにより、より迅速にリセット動作を終了
することができる。

【００４２】なお、ステアリングモータ３０が脱調する
までステアリングモータ３０を回転させる際には、記憶
部４１に記憶されている直前の回転角度θにマージンα
を足した角度だけ、ステアリングモータ３０をｂ方向に
回転させることで実現することができる(図１４Ｓ４
２)。

【００４３】そして、ステアリングモータ３０が脱調す
るまで回転させると、記憶部４１に記憶されている回転
角度を（その数値によらず）「０」にリセットする（図
１３Ｓ４３）。したがって、再び通常の位置制御を行う
際には（図１３Ｓ１）、ポジションセンサを用いなくて
も制御部４０はステアリングモータ３３の正確な回転角
度を知ることができる。

【００４４】◎変形例１ 以下の変形例１は、いずれも実施例に係る位置制御装
置、より詳しくはステアリングカム３３の嵌合領域３３
Ｂにカム受け部３４の改良にかかるものであり、より強
固な嵌合を実現するものである。図１６（ａ）は、カム
受け部３４の形状に合わせてステアリングカム３３の嵌
合領域３３Ｂの形状を変形させた態様を示している。図
１６（ｂ）は、逆に、ステアリングカム３３の嵌合領域
３３Ｂの形状に合わせてカム受け部３４の一部形状を変
形させた態様を示している。図１６（ｃ）は、ステアリ
ングカム３３の嵌合領域３３Ｂに、カム受け部３４の形
状に合わせて溝部を形成した態様を示している。

【００４５】◎変形例２ 実施例では、ベルトクリーニングユニット９の自重や引
張スプリング28の弾性力などにより、ステアリングカム
３３はカム受け部３４側に常に所定の力で付勢されてい
るため、ステアリングカム３３はカム受け部３４との間
に隙間が生じることはない。その一方、この付勢力のた
め、ステアリングモータ３０をａ方向に回転させる際に
は、必要な回転トルクが必要になり、省エネルギーの観
点からは好ましくない。本変形例は、引張スプリング28
をなくしたり、その弾性力を比較的弱いものにして、省
電力を図る際に有用な技術である。

【００４６】図１７は、この変形例に係るステアリング
カム３３の構成及びその動作を説明するものである。こ
のステアリングカム３３は、嵌合領域３３Ｂの先にさら
に案内領域（案内形状）３３Ｃが延設されている。図１
５（ｂ）（ｃ）で示した動作に対応する動作を図１７
（ｂ）〜（ｃ−２）を用いて説明する。主制御装置から
再び電源がオンされたことを示す信号が送信された制御
部４０は、ステアリングモータ３０を図１０の矢印ｂ方
向に回転させる。

【００４７】すると、実施例に比べてカム受け部３４に
作用する付勢力が弱いため、カム受け部３４とステアリ
ングカム３３の外周面とが離間した状態で回転し、まず
図１７（ｃ−１）に示すように、ステアリングカム３３
の案内領域３３Ｃにカム受け部３４が当接する。そし
て、このカム受け部３４に作用する付勢力や案内領域３
３Ｃから加わる回転力などの合力により、このカム受け
部３４には嵌合領域３３Ｂ側へ向かう力が作用し、最終
的に図１７（ｃ−２）に示すように、ステアリングカム
３３の嵌合領域３３Ｂにカム受け部３４（ｍｉｎ）が当
接（嵌合）し、それ以上回転することができずに、ステ
アリングモータ３０は脱調する（図１４Ｓ４０、Ｓ４
１）。

【００４８】◎変形例３ 実施例では、位置制御装置をステアリング・ドライブロ
ール２とクリーニングブレード9bの位置制御に用いた
が、他の位置制御にも使用することができる。例えば、
図１８（ａ）に示すように、定着装置１３の一部を構成
する加圧ロール１３ｂの位置制御にも、軸受け部５４と
リトラクトカム５３との組み合わせにより本発明を適用
することができる。また、図１８（ｂ）に示すように、
二次転写ロール１０ａの位置制御にも、軸受け部６４と
リトラクトカム６３との組み合わせにより本発明を適用
することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ポジションセンサを設けなくても初期位置に対す
る回転角度や位置を正確に把握することができる回転角
度制御装置、位置制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の概念を説明するものである。

【図２】図２は、本発明を適用することができるカラー
画像形成装置の断面概略図である。

【図３】図３は、図２の一部を詳細に説明するものであ
る。

【図４】図４は、ステアリング・ドライブロール周辺構
造を説明する正面図である。

【図５】図５は、図４の断面図である。

【図６】図６は、ステアリング・ドライブロール周辺構
造を説明する斜視図である。

【図７】図７は、ピボット周辺の構成を説明するもので
ある。

【図８】図８は、ローラ周辺の構成を説明するものであ
る。

【図９】図９は、図８の断面図である。

【図１０】図１０は、ステアリングカム周辺の構成を説
明する斜視図である。

【図１１】図１１は、ステアリングカムの構成を説明す
るものである。

【図１２】図１２は、位置制御装置の制御系を説明する
ブロック図である。

【図１３】図１３は、位置制御装置の制御系の動作を説
明する基本フローチャートである。

【図１４】図１４は、図１３のフローチャートの一部を
より詳細に説明するフローチャートである。

【図１５】図１５は、ステアリングカムとカム受け部と
の動作を説明するものである。

【図１６】図１６は、変形例１に係るステアリングカム
とカム受け部との態様を説明するものである。

【図１７】図１７は、変形例２に係るステアリングカム
とカム受け部との構成及び動作を説明するものである。

【図１８】図１８は、変形例３に係る位置制御装置の他
の適用例を説明するものである。

【符号の説明】

２…ステアリング・ドライブロール（被運動部材）、９
ｂ…クリーニングブレード（被運動部材）、３０…ステ
アリングモータ（ステッピングモータ）、３０Ｄ…モー
タドライバ、３１…第一ギア（変換手段）、３２…第二
ギア（変換手段）、３３…ステアリングカム（変換手
段、偏芯カム）、３３Ｂ…嵌合領域（嵌合形状）、３３
Ｃ…案内領域（案内形状）、３４…カム受け部（変換手
段、押付部材、回転防止手段）、４０…制御部（制御手
段）、４１…記憶部（計測手段）、

フロントページの続き (72)発明者 西川 聰 神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所 (72)発明者 高山 誠一 神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所 (72)発明者 重森 幸友 神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所 (72)発明者 佐藤 雅弘 神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所 (72)発明者 萩原 和義 神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所 Ｆターム(参考） 2H071 CA01 CA05 DA09 5H303 AA26 BB01 BB06 BB14 CC03 CC05 DD03 DD28 DD30 FF01 GG01 HH05 KK08 MM02 5H580 AA05 FB03 FC08 KK03 KK04

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正逆両方向に回転可能なステッピングモ
   ータと、当該ステッピングモータの動作を制御する制御
   手段と、当該ステッピングモータの基準角度からの相対
   回転角度を計測する計測手段とを備える回転角度制御装
   置において、 当該ステッピングモータが所定角度から一方向へ回転す
   るのを妨げる回転防止手段を備え、 当該制御手段は、当該回転防止手段により回転が妨げら
   れステッピングモータが脱調するまでステッピングモー
   タを一方向に回転させるとともに、 当該計測手段は、ステッピングモータが脱調する角度を
   基準角度とすることを特徴とする回転角度制御装置。
2. 【請求項２】 上記制御手段は、回転防止手段により回
   転が妨げられステッピングモータが脱調するまでステッ
   ピングモータを一方向に回転させる際には、通常の場合
   に比べてより回転トルクが小さくなるようにステッピン
   グモータを制御する請求項１に記載の回転角度制御装
   置。
3. 【請求項３】 上記制御手段は、回転防止手段により回
   転が妨げられステッピングモータが脱調するまでステッ
   ピングモータを一方向に回転させる際には、計測手段に
   より計測される相対回転角度に基づいてステッピングモ
   ータの回転角度を決定する請求項１又は２に記載の回転
   角度制御装置。
4. 【請求項４】 上記制御手段は、回転防止手段により回
   転が妨げられステッピングモータが脱調するまでステッ
   ピングモータを一方向に回転させる際には、通常の場合
   に比べて回転速度が速くなるようにステッピングモータ
   を制御する請求項１〜３のいずれかに記載の回転角度制
   御装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の回転角
   度制御装置と、当該ステッピングモータの回転運動を直
   線運動又は揺動運動に変換する変換手段と、変換手段に
   より直線運動又は揺動運動される被運動部材とを備える
   位置制御装置。
6. 【請求項６】 上記回転防止手段は、上記変換手段の一
   部を構成しており、当該ステッピングモータから回転駆
   動力が伝達される偏芯カムと、当該偏芯カムの外周面に
   当接して直線運動する押付部材とを備え、当該偏心カム
   の外周面には押付部材と嵌合することによりそれ以上の
   回転を妨げる嵌合形状を備える請求項５に記載の位置制
   御装置。
7. 【請求項７】 上記偏芯カムの外周面には回転により押
   付部材が上記嵌合形状と嵌合するように案内する案内形
   状を備える請求項６に記載の位置制御装置。
8. 【請求項８】 回転駆動されるカムと、当該偏芯カムの
   外周面に当接して直線運動する押付部材とを備えるカム
   機構において、 当該カムの外周面には押付部材と嵌合することによりそ
   れ以上の回転を妨げる嵌合形状を備えることを特徴とす
   るカム機構。