【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式等により画像を形成する画像形成装置に関し、より詳しくは、ステッピングモータを駆動源とし、前記駆動源と負荷間の駆動伝達系にクラッチ等を具備する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置において、例えばシート材を搬送する場合の搬送ローラ対等の駆動源としては、ＤＣモータが用いられていたが、近年は、シート材の搬送制御も複雑になり、ステッピングモータを使用する場合が増加してきている。
【０００３】
しかし、画像形成装置において、複数の搬送ローラ対を１つのステッピングモータで駆動させる場合、一方の搬送ローラ対が回転しているときに、停止している他方の搬送ローラ対をクラッチ等で連結させ、回転させようとすると、急激な負荷変動が加わり、ステッピングモータが脱調してしまうという問題点があった。
【０００４】
そこで、従来のモータ駆動装置では、トルクに余裕のあるモータを使用し、過大電流に耐えるモータの駆動素子を使用し、伝達手段にも瞬時の過大トルクに耐えるものを使用していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来のモータ駆動装置では、モータ、モータの駆動素子及び伝達手段に対して、瞬時の過大トルクの発生に耐える特性のものを選択することが必要になって、モータの大型化、構成部品の特殊化につながり、製造コストの上で問題があった。
【０００６】
本発明は、前述したこの種のモータ駆動装置の現状に鑑みて為されたものであり、その目的は、電磁クラッチの連結時のモータへの負荷変動によるトラブルを防止し、異常時の過大負荷発生にも、伝達部材の耐久力を低下させて対応でき、装置の小型化及び製造コストの低減が可能なステッピングモータの駆動伝達機構を用いた画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
そのために具体的には、どうすれば、急激な負荷変動が生じた場合にステッピングモータを脱調させないかが重要である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の技術的構成により前記目的を達成できたものである。
【０００９】
（１）ステッピングモータを駆動源とし、前記駆動源と複数の負荷との間に駆動伝達機構を有する画像形成装置において、前記駆動伝達機構内にクラッチを設け、前記クラッチの連結時に前記ステッピングモータの回転数の制御を行う制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【００１０】
（２）前記制御手段は、前記クラッチの連結時に、まず前記ステッピングモータを減速、停止させ、次に前記クラッチを連結し、そして前記ステッピングモータを加速させることを特徴とする前記（１）項記載の画像形成装置。
【００１１】
（３）前記複数の負荷とは、レジストローラ対および搬送ローラ対であることを特徴とする前記（１）項記載の画像形成装置。
【００１２】
以上の構成により、クラッチ連結時の急激な負荷変動がなくなり、ステッピングモータの脱調を防止することが可能になる。つまり、ステッピングモータのトルク容量ＵＰを行うことなく、複雑なシート材の搬送制御も可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に沿って説明する。
【００１４】
（実施例）
まず、図１を用いて、本発明に係わる、ステッピングモータによる駆動手段を備えた画像形成装置の全体構成を説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係わる画像形成装置の構成を模式的に示した透視図である。
【００１６】
３は、複数の負荷の１つであるレジストローラ対、１００は、本実施例における画像形成装置である複写機、１０１はプリンタ部、１０２は画像読取部、１０２ａはプラテンガラス、１０３は自動原稿給送装置、１０４はスキャナ部、１０４ｂはＣＣＤカメラ、１０５は画像形成部、１０６は感光体ドラム、１０７は搬送部、１０８は定着部、１０９は排出部、１１０は排紙トレイ、１１１はレジスト導入部、１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃ、１１３Ｄは給紙カセット、１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃ、１１４Ｄは給紙部、１１５は搬送パス、１１６は転写分離帯電部、１１７は定着ローラ、Ｐはシート材である。
【００１７】
複写機１００の動作の概略をシート材Ｐの流れに沿って説明する。
【００１８】
図１において、複写機１００は、プリンタ部１０１と画像読取部１０２等から構成されている。画像読取部１０２上のプラテンガラス１０２ａには、自動原稿給送装置１０３により、不図示の原稿が自動的に給送され、この原稿を画像読取部１０２により操作して、ＣＣＤカメラ１０４ｂから、不図示の記憶装置に潜像データを記憶させる。この潜像データをスキャナ部１０４により、画像形成部１０５の像担持体である感光体ドラム１０６に潜像を形成させ、現像することにより、感光体ドラム１０６にトナー像が形成される。
【００１９】
プリンタ部１０１内には、多数枚のシート材Ｐを収納可能な給紙カセット１１３Ａ，１１３Ｂ，１１３Ｃ，１１３Ｄが配設されており、それぞれにも設けられた給紙部１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ，１１４Ｄによりシート材Ｐが１枚ずつ給紙される。そのシート材Ｐは搬送パス１１５を通りレジスト導入部１１１に搬送される。
【００２０】
レジストローラ対３により搬送されてきたシート材Ｐは、転写分離帯電部１１６によって感光体ドラム１０６からトナー像が転写される。つづいて、搬送部１０７により、定着部１０８に搬送されて、定着ローラ１１７によってトナー像を定着される。画像を定着された後のシート材Ｐは、排出部１０９を通り、排紙トレイ１１０に積載される。
【００２１】
以上で概要説明を終わる。
【００２２】
本発明の形態は、レジストローラ対３と搬送ローラ対４の駆動源をステッピングモータ１にし、ステッピングモータ１とレジストローラ対３の間に電磁クラッチ２を設けたときのステッピングモータ１の制御を最大の特徴とする。したがって、これ以降は、この特徴部分を中心に説明する。
【００２３】
概略図を図２に示す。
【００２４】
図２は、本発明に係わるステッピングモータの駆動伝達機構の構成を模式的に示した図である。
【００２５】
１は、駆動源であるステッピングモータ、２は、本実施例におけるクラッチである電磁クラッチ、４は、複数の負荷の１つである搬送ローラ対、５、６、７はギア、Ｘは駆動伝達機構である。
【００２６】
なお、図には示していないが、本実施例における画像形成装置は、ＣＰＵ、メモリ等によって構成され、駆動伝達機構の制御を行う制御手段を有している。
【００２７】
この制御手段は、ステッピングモータ１の回転数の制御（減速、停止、加速等）、電磁クラッチ２の連結、開放等を行うことができる。
【００２８】
レジストローラ対３は、駆動源であるステッピングモータ１からギア６、ギア５、電磁クラッチ２を介して回転駆動され、搬送ローラ対４は、ステッピングモータ１から、ギア６、ギア７を介して回転駆動される。
【００２９】
また、不図示の制御手段により、電磁クラッチ２の連結信号が出される。
【００３０】
次に、図３〜図５を用いて、制御方法の説明をシート材Ｐの流れに沿って行う。
【００３１】
図３は、本発明に係わるシート材の流れを模式的に示した図、図４は、本発明に係わるシート材の流れを模式的に示した図、図５は、本発明に係わる制御を模式的に示した図である。
【００３２】
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇは搬送ガイドである。
【００３３】
Ａは搬送方向、Ｂはループ、Ｃは等速運動、Ｄは減速、Ｅは停止、Ｆは加速、Ｇは定常回転、Ｌ、Ｍ、Ｎはタイミング、ｔ１、ｔ２は時間を示す。
【００３４】
図３に示すように、搬送ローラ対４によりシート材Ｐは矢印のＡ方向に搬送される。
【００３５】
このとき電磁クラッチ２を開放しているので、レジストローラ対３はまだ停止している。
【００３６】
ステッピングモータ１の回転数は、図５に示すように、等速運動（Ｃ）から一定加速度で減速（Ｄ）して、タイミングＬで停止（Ｅ）する。
【００３７】
そのときシート材Ｐは、図４に示すように、レジストローラ対３に突き当たり、ループＢを形成した状態になっていて、レジスト補正を行われている。
【００３８】
電磁クラッチ２は、図５に示すように、ステッピングモータ１が停止したタイミングＬから時間ｔ１後のタイミングＭに連結される。
【００３９】
そして、ステッピングモータ１は一定加速度で加速（Ｆ）し、時間ｔ２後のタイミングＮで、定常回転（Ｇ）になり、レジストローラ対３と搬送ローラ対４は同じ速度で動き、シート材Ｐが搬送される。
【００４０】
これら、全ての動作は不図示の検知センサーや制御装置により、制御されていることは、言うまでも無い。
【００４１】
なお、本実施例では画像形成装置として複写機の例を挙げたが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、プリンタ、ＦＡＸ等にも適用できる。
【００４２】
また、レジストローラ対３は、紙搬送パス内の搬送ローラ対であっても良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電磁クラッチの連結時のモータへの負荷変動によるトラブルを防止し、異常時の過大負荷発生にも、伝達部材の耐久力を低下させて対応でき、装置の小型化及び製造コストの低減が可能なステッピングモータ駆動機構を用いた画像形成装置を提供できる。
【００４４】
すなわち、前記駆動伝達機構内にクラッチを設け、前記クラッチの連結もしくは開放時に前記ステッピングモータの回転数を制御させることにより、クラッチ連結時の急激な負荷変動が無くなり、ステッピングモータの脱調を防止することが可能になった。
【００４５】
つまり、ステッピングモータを増やすことなく、複雑なシート材の搬送制御も可能となった。
【００４６】
また、ステッピングモータを増やす替わりに電磁クラッチを使用することで、省スペース化、コストダウンを図ることもできた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる画像形成装置の構成を模式的に示した透視図
【図２】本発明に係わるステッピングモータの駆動伝達機構の構成を模式的に示した図
【図３】本発明に係わるシート材の流れを模式的に示した図
【図４】本発明に係わるシート材の流れを模式的に示した図
【図５】本発明に係わる制御を模式的に示した図
【符号の説明】
【符号の説明】
１ ステッピングモータ
２ 電磁クラッチ
３ レジストローラ対
４ 搬送ローラ対
５、６、７ ギア
８ａ〜８ｇ 搬送ガイド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic method or the like, and more particularly, to an image forming apparatus that uses a stepping motor as a drive source and includes a clutch or the like in a drive transmission system between the drive source and a load. It is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an image forming apparatus, for example, a DC motor has been used as a driving source for a pair of conveying rollers when conveying a sheet material. However, in recent years, conveyance control of the sheet material has become complicated, and a stepping motor has been used. You are getting more and more.
[0003]
However, in the image forming apparatus, when a plurality of transport roller pairs are driven by one stepping motor, when one transport roller pair is rotating, the other stopped transport roller pair is connected by a clutch or the like. However, there is a problem that when the motor is rotated, a sudden load change is applied and the stepping motor loses synchronism.
[0004]
Therefore, in a conventional motor driving device, a motor having a sufficient torque is used, a driving element of the motor that can withstand an excessive current is used, and a transmission device that can withstand an instantaneous excessive torque is used.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional motor driving device, it is necessary to select a motor, a driving element of the motor, and a transmission unit that have a characteristic that can withstand instantaneous generation of excessive torque. This has led to the specialization of the component parts, and there has been a problem in terms of manufacturing costs.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-mentioned current situation of this type of motor drive device, and has as its object to prevent trouble due to load fluctuation on the motor at the time of coupling of the electromagnetic clutch, and to overload when abnormal. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus using a drive transmission mechanism of a stepping motor, which can cope with the occurrence by reducing the durability of the transmission member, and can reduce the size of the apparatus and the manufacturing cost.
[0007]
Specifically, it is important how to prevent the stepping motor from stepping out when a sudden load change occurs.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has achieved the above object by the following technical configuration.
[0009]
(1) In an image forming apparatus having a stepping motor as a drive source and having a drive transmission mechanism between the drive source and a plurality of loads, a clutch is provided in the drive transmission mechanism, and the stepping motor is driven when the clutch is connected. An image forming apparatus comprising control means for controlling the number of rotations.
[0010]
(2) The control device according to (1), wherein, when the clutch is connected, the stepping motor is first decelerated and stopped, then the clutch is connected, and the stepping motor is accelerated. Image forming apparatus.
[0011]
(3) The image forming apparatus according to (1), wherein the plurality of loads are a pair of registration rollers and a pair of conveyance rollers.
[0012]
With the above-described configuration, a sudden load change at the time of clutch engagement is eliminated, and step-out of the stepping motor can be prevented. That is, it is possible to control the conveyance of a complicated sheet material without performing the torque capacity UP of the stepping motor.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
(Example)
First, an overall configuration of an image forming apparatus including a driving unit using a stepping motor according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0015]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of an image forming apparatus according to the present invention.
[0016]
Reference numeral 3 denotes a pair of registration rollers as one of a plurality of loads; 100, a copying machine which is an image forming apparatus according to the embodiment; 101, a printer unit; 102, an image reading unit; 102a, a platen glass; A feeding device, 104 is a scanner unit, 104b is a CCD camera, 105 is an image forming unit, 106 is a photosensitive drum, 107 is a transport unit, 108 is a fixing unit, 109 is a discharge unit, 110 is a paper discharge tray, and 111 is a resist. Introducing section, 113A, 113B, 113C and 113D are paper feeding cassettes, 114A, 114B, 114C and 114D are paper feeding sections, 115 is a transport path, 116 is a transfer separation charging section, 117 is a fixing roller, and P is a sheet material. .
[0017]
An outline of the operation of the copying machine 100 will be described along the flow of the sheet material P.
[0018]
In FIG. 1, a copying machine 100 includes a printer unit 101, an image reading unit 102, and the like. A document (not shown) is automatically fed to the platen glass 102a on the image reading unit 102 by the automatic document feeder 103, and the document is operated by the image reading unit 102 to output the document from the CCD camera 104b. The storage device shown stores the latent image data. The latent image data is formed into a latent image on the photosensitive drum 106 as an image carrier of the image forming unit 105 by the scanner unit 104, and is developed, so that a toner image is formed on the photosensitive drum 106.
[0019]
In the printer unit 101, paper feed cassettes 113A, 113B, 113C, and 113D capable of storing a large number of sheet materials P are provided, and the paper feed units 114A, 114B, 114C, and 114D provided in the respective paper feed cassettes are provided. As a result, the sheet material P is fed one by one. The sheet material P is transported to the resist introduction unit 111 through the transport path 115.
[0020]
The toner image is transferred from the photosensitive drum 106 to the sheet material P conveyed by the registration roller pair 3 by the transfer separation charging unit 116. Subsequently, the sheet is conveyed to the fixing unit 108 by the conveying unit 107, and the toner image is fixed by the fixing roller 117. The sheet material P on which the image has been fixed passes through the discharge unit 109 and is stacked on the discharge tray 110.
[0021]
This is the end of the overview.
[0022]
In the embodiment of the present invention, the driving source of the registration roller pair 3 and the conveyance roller pair 4 is the stepping motor 1, and the control of the stepping motor 1 when the electromagnetic clutch 2 is provided between the stepping motor 1 and the registration roller pair 3 is maximized. The feature. Therefore, the following description will focus on this characteristic portion.
[0023]
A schematic diagram is shown in FIG.
[0024]
FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the drive transmission mechanism of the stepping motor according to the present invention.
[0025]
1 is a stepping motor as a driving source, 2 is an electromagnetic clutch which is a clutch in the present embodiment, 4 is a pair of conveying rollers which is one of a plurality of loads, 5, 6, and 7 are gears, and X is drive transmission. Mechanism.
[0026]
Although not shown in the drawings, the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment is configured by a CPU, a memory, and the like, and has a control unit that controls a drive transmission mechanism.
[0027]
This control means can control the number of revolutions of the stepping motor 1 (deceleration, stop, acceleration, etc.), and connect and release the electromagnetic clutch 2.
[0028]
The registration roller pair 3 is driven to rotate by a stepping motor 1 as a driving source via a gear 6, a gear 5 and an electromagnetic clutch 2, and the transport roller pair 4 is rotated from the stepping motor 1 via a gear 6 and a gear 7. Driven.
[0029]
Further, a connection signal of the electromagnetic clutch 2 is output by control means (not shown).
[0030]
Next, a control method will be described along the flow of the sheet material P with reference to FIGS.
[0031]
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the flow of the sheet material according to the present invention, FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the flow of the sheet material according to the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating the control according to the present invention. It is the figure which showed typically.
[0032]
8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f and 8g are conveyance guides.
[0033]
A is a transport direction, B is a loop, C is a uniform motion, D is a deceleration, E is a stop, F is an acceleration, G is a steady rotation, L, M, and N are timings, and t1 and t2 are time.
[0034]
As shown in FIG. 3, the sheet material P is transported by the transport roller pair 4 in the direction of arrow A.
[0035]
At this time, since the electromagnetic clutch 2 is released, the registration roller pair 3 is still stopped.
[0036]
As shown in FIG. 5, the rotation speed of the stepping motor 1 decelerates (D) at a constant acceleration from the constant velocity motion (C) and stops at the timing L (E).
[0037]
At this time, as shown in FIG. 4, the sheet material P abuts on the registration roller pair 3 to form a loop B, and the registration correction is performed.
[0038]
As shown in FIG. 5, the electromagnetic clutch 2 is connected to a timing M after a time t1 from a timing L at which the stepping motor 1 stops.
[0039]
Then, the stepping motor 1 accelerates at a constant acceleration (F), and at a timing N after the time t2, becomes a steady rotation (G), the registration roller pair 3 and the conveyance roller pair 4 move at the same speed, and the sheet material P is moved. Conveyed.
[0040]
Needless to say, all of these operations are controlled by a detection sensor and a control device (not shown).
[0041]
In this embodiment, an example of a copying machine is described as an image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a printer, a facsimile, and the like.
[0042]
Further, the registration roller pair 3 may be a conveyance roller pair in a paper conveyance path.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent trouble due to load fluctuation on the motor when the electromagnetic clutch is connected, and to cope with occurrence of an excessive load at the time of abnormality by reducing the durability of the transmission member, An image forming apparatus using a stepping motor drive mechanism capable of reducing the size of the apparatus and reducing the manufacturing cost can be provided.
[0044]
That is, by providing a clutch in the drive transmission mechanism and controlling the rotation speed of the stepping motor when the clutch is engaged or disengaged, abrupt load fluctuation at the time of clutch engagement is eliminated and step-out of the stepping motor is prevented. It became possible.
[0045]
In other words, complicated conveyance control of the sheet material can be performed without increasing the number of stepping motors.
[0046]
Also, by using an electromagnetic clutch instead of increasing the number of stepping motors, it was possible to save space and reduce costs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of an image forming apparatus according to the present invention; FIG. 2 is a view schematically showing a configuration of a drive transmission mechanism of a stepping motor according to the present invention; FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing the flow of the sheet material according to the present invention. FIG. 4 is a diagram schematically showing the flow of the sheet material according to the present invention. FIG. 5 is a diagram schematically showing the control according to the present invention. Description]
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stepping motor 2 Electromagnetic clutch 3 Registration roller pair 4 Transport roller pair 5, 6, 7 Gears 8a-8g Transport guide
