JP2004343892A - モータ駆動制御方法、モータ駆動制御装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ駆動制御において、起動時及び増速時における突入電流による電源回路、回路素子、周辺部材及び機器に与える損傷を低減し、回路コストを低減する。
【解決手段】制御部１００は、各現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの起動及び増速開始タイミングを遅延させる起動遅延時間Ａ及び増速遅延時間Ｂを計時する遅延タイマを用いて、現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫを個々の起動及び増速開始タイミングが一致しないように起動及び駆動開始タイミングを調整した信号を駆動回路部９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋに出力し、現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫを起動及び増速させる。
【選択図】 図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの駆動制御方法に係り、詳しくは、画像形成装置内に設けられたモータ駆動制御方法及びモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、機器の電源を投入した際に、定常時の電流よりも遥かに大きい電流が瞬間的に流れることがある。これは、突入電流と呼ばれている。突入電流は、定常時の電流の数倍〜数十倍を超えることもあり、電源スイッチの溶着、ヒューズの溶断、整流器やその他の部品等への電気的ストレス、電源電圧の一時的な低下による他の周辺機器への悪影響等を及ぼし得る。
これらの問題に対応するためには、発生される突入電流に対応できる部品を用いることや、回路や機器などに抵抗やパワーサーミスタ、スイッチなどを接続することによって突入電流を制限する方法が用いられている。
【０００３】
また、複数のモータを駆動させる場合において、同時に複数のモータへの電源投入を行うと過度の突入電流が発生することが知られている。
突入電流の発生は、保護リレーやヒューズの誤作動の原因につながることがあり、また回路が損傷されてしまうことで、モータに接続されているローラなどの複数の駆動機構が正常に駆動されず、所望の動作結果が得られないことがある。
従って、突入電流に応じて電源容量を増加させ、回路素子の規格を大電流対応の規格品に設定しなければならず、回路コストが増大していた。
【０００４】
例えば、特許文献１には、コンプレッサと２つのモータの同時起動が要求された際に、起動電流が一時的に増大して過負荷防止リレーが作動してしまうことを防止するため、第２のモータを第１モータよりも１秒遅延させる制御装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、モータの起動動作において、突入電流に対して半導体素子を保護するとともに、低電流規格品で対応できる多極ブラシモータのモータ制御回路を可能にするため、２つのブラシ回路に通電後、遅延手段により全てのブラシ回路に通電するモータ制御回路が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３４４６３号公報
【特許文献２】
特開平１１−９８８７０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記文献ではモータの起動時に生じる突入電流において、起動タイミングを遅延させることのみが開示されている。そのため、起動後のモータ増速時においては、増速タイミングを遅延させていないため、増速時においても突入電流が発生し、電源回路、回路素子、周辺部品及び機器に瞬間的に大電流を流すことになり、モータに接続されているローラなどの複数の駆動機構が正常に駆動されなくなり、所望の動作が得られないばかりか、接続されている複数の駆動機構を損傷させるおそれがある。
【０００８】
本発明の課題は、モータ駆動制御において、モータの増速時における突入電流の重畳を防止することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数のモータに対して可変速度制御を行うモータ駆動制御方法において、前記複数のモータの回転時における増速タイミングを異ならせるように調整することを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、複数のモータに対して可変速度制御を行うモータ駆動制御方法において、前記複数のモータの起動時における起動タイミング及び回転時における増速タイミングを異ならせるように調整することを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載のモータ駆動制御方法において、前記増速タイミング及び前記起動タイミングの調整は、５０ｍｓｅｃ以上８００ｍｓｅｃ未満ずらすことを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３記載のモータ駆動制御方法において、前記増速タイミングの調整はモータ毎に行うことを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１、２又は３記載のモータ駆動制御方法において、前記増速タイミングの調整は前記複数のモータを２つ以上のグループに分け、当該グループ毎に行うことを特徴としている。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、複数のモータに対して可変速度制御を行うモータ駆動制御装置において、前記複数のモータは、回転時における増速タイミングを異ならせる制御部を備えたことを特徴としている。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、複数のモータに対して可変速度制御を行うモータ駆動制御装置において、前記複数のモータは、起動時における起動タイミング及び回転時における増速タイミングを異ならせる制御部を備えたことを特徴としている。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項６又は７記載のモータ駆動制御装置において、前記増速タイミング及び前記起動タイミングの調整は、５０ｍｓｅｃ以上８００ｍｓｅｃ未満ずらされることを特徴としている。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項６、７又は８記載のモータ駆動制御装置において、前記増速タイミングの調整はモータ毎に行われることを特徴としている。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項６、７又は８記載のモータ駆動制御装置において、前記増速タイミングの調整は前記複数のモータを２つ以上のグループに分けられ、当該グループ毎に行われることを特徴としている。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項６記載のモータ駆動制御装置を備える画像形成装置であることを特徴としている。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項７記載のモータ駆動制御装置を備える画像形成装置であることを特徴としている。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、請求項８記載のモータ駆動制御装置を備える画像形成装置であることを特徴としている。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、請求項９記載のモータ駆動制御装置を備える画像形成装置であることを特徴としている。
【００２３】
請求項１５に記載の発明は、請求項１０記載のモータ駆動制御装置を備える画像形成装置であることを特徴としている。
【００２４】
請求項１６に記載の発明は、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記複数のモータが現像装置の現像ローラを駆動するモータであることを特徴としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、画像形成装置内の現像装置の複数の現像モータ駆動制御装置において説明する。
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２６】
まず、本実施の形態の構成を説明する。図１は、本実施の形態における画像形成装置１の内部構成を示す断面図である。図１に示すように画像形成装置１は、画像読み取り部１０と、プリント部２０とから構成される。
【００２７】
画像読取部１０は、光源、レンズ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等からなるスキャナを備えて構成され、原稿に照射した光の反射光を結像して光電変換することにより原稿画像を読み取り、プリント部２０に出力する。ここで、原稿画像とは、図形や写真等のイメージデータに限らず、文字や記号等のテキストデータ等も含む意である。
【００２８】
プリント部２０は、画像形成部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋと、中間転写ベルト５０と、給紙部６０と、定着部７０とを備えて構成される。
【００２９】
画像形成部３０Ｙは、感光体である感光体ドラム３１Ｙと、帯電装置３２Ｙと、露光装置３３Ｙと、現像装置３４Ｙと、クリーニング装置３５Ｙとを備え、イエロー（Ｙ）の画像を形成する。
【００３０】
具体的には、帯電装置３２Ｙにより帯電された感光体ドラム３１Ｙに露光装置３３Ｙで光を照射して静電潜像を形成する。そして、現像装置３４Ｙは、静電潜像が形成された感光体ドラム３１Ｙの表面に帯電したトナーを付着させて静電潜像を現像する。また、現像装置３４Ｙにより感光体ドラム３１Ｙの表面に付着させたトナーが後述する中間転写ベルト５０に転写された後、クリーニング装置３５Ｙが、感光体ドラム３１Ｙの表面の残留電荷や残留トナー等を除去する。
【００３１】
同様に、画像形成部３０Ｍは、感光体ドラム３１Ｍと、帯電装置３２Ｍと、露光装置３３Ｍと、現像装置３４Ｍと、クリーニング装置３５Ｍとを備え、マゼンタ（Ｍ）の画像を形成する。
【００３２】
また、画像形成部３０Ｃは、感光体ドラム３１Ｃと、帯電装置３２Ｃと、露光装置３３Ｃと、現像装置３４Ｃと、クリーニング装置３５Ｃとを有し、シアン（Ｃ）の画像を形成する。
【００３３】
さらに、画像形成部３０Ｋは、感光体ドラム３１Ｋと、帯電装置３２Ｋと、露光装置３３Ｋと、現像装置３４Ｋと、クリーニング装置３５Ｋとを備え、ブラック（Ｋ）の画像を形成する。
【００３４】
中間転写ベルト５０は、複数のローラにより回転可能に支持され、各ローラの回転にともなって回転する。この中間転写ベルト５０は、一次転写ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋによりそれぞれ感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋに圧着される。これにより感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの表面に現像された各トナーは、一次転写ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋによる圧着位置で中間転写ベルト５０に転写され、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーが順次重ねて転写される。
【００３５】
給紙部６０は、用紙トレイ６１、６２、６３内に収容された記録用紙Ｐは、給紙部５２により給紙され、複数の中間ローラ５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ、５３Ｄ、レジストローラ５４を経て二次転写ローラ５５へと搬送する。この二次転写ローラ５５により、中間転写ベルト５０に転写されたトナー画像が記録用紙Ｐ面に転写される。そして、記録用紙Ｐは、定着部７０において、記録用紙Ｐに転写されたトナー像を熱定着させる。定着処理された記録用紙Ｐは、排紙ローラ５６に挟持されて排紙トレイ５７上に載置される。
【００３６】
一方、二次転写ローラ５５により記録用紙Ｐにトナー画像を転写した後、記録用紙Ｐを曲率及び静電的に分離した中間転写ベルト５０は、クリーニング部４０により残留トナーが除去される。
【００３７】
図２に、一組の画像形成部３０の断面図を示す。
画像形成部３０は、感光体ドラム３１と、帯電装置３２と、露光装置３３と、現像装置３４と、クリーニング装置３５から構成される。
感光体ドラム３１は、有機半導体層を接地された金属製のシリンダ状の基板上に塗布されており、電荷輸送層を含めた感光体層であり、矢印方向に駆動回転される。
帯電装置３２は、駆動回転する感光体ドラム３１の周囲を所定の極性・電位に一様に帯電処理を行う。
露光装置３３は、レーザ走査方式の像露光手段で、レーザビームを出射して感光体ドラム３１の一様に帯電した表面を走査露光し、静電潜像を形成する。
現像装置３４は、感光体ドラム３１上の静電潜像をトナー像として現像する。接触或いは非接触による現像が、イメージ露光と反転現像との組み合わせによって現像が行われる。
【００３８】
現像装置３４は、主に撹拌搬送スクリュー３４１ａ、３４１ｂ、回転パドル３４２、現像スリーブローラ３４３、剥ぎ取りローラ３４４、回収スクリュー３４５、Ｈ−ｃｕｔ（穂立ち規制板）３４６などから構成される。
【００３９】
トナーは、撹拌搬送スクリュー３４１ａ、３４１ｂによって現像剤と十分混合撹拌されながら回転パドル３４２へと排出され、水車状の回転パドル３４２によって更に撹拌され適正なトナー濃度と帯電量を有した現像剤として現像スリーブローラ３４３へと供給される。現像スリーブローラ３４３に供給された現像剤は、Ｈ−ｃｕｔ３４６により適正な量に規制され、感光体ドラム３１へ接触し、静電潜像に応じた可視像が形成される。現像スリーブローラ３４３上の現像剤は、トナー濃度が低下しているため一旦現像スリーブローラ３４３から剥ぎ取りローラ３４４により剥ぎ取られ、回収スクリュー３４５によって回収され、再びトナー濃度が適正になるように撹拌される。
【００４０】
現像装置３４内には、現像剤が入っているため、長時間各ローラ及びスクリューが回転駆動することにより、現像剤や周辺部材との摺動により各ローラ及びスクリュー表面や各ローラ及びスクリュー軸が消耗するとともに、現像剤自体も劣化する。
【００４１】
現像装置３４内の各スクリュー及びローラは、複数のギアを介して一つの現像モータで駆動される。現像モータは、現像装置３４外部に複数のギアを介して接続されており、一つの現像装置３４内の各スクリュー及びローラは全て連動駆動される。また、現像モータに使用されるモータはブラシレスモータやステッピングモータなどが用いられることが好ましい。
【００４２】
次に、現像装置３４を４組搭載した画像形成装置１において説明する。
図３に、画像形成装置１に搭載されている現像装置３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ及び現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの概略構成図を示す。
図３に示すように、制御部１００からの信号に基づいて、駆動回路９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋが現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫを駆動し、複数のギアによって構成されるギア部ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＫを介して現像装置３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ内の各スクリュー、ローラ及び現像スリーブローラ３４３Ｙ、３４３Ｍ、３４３Ｃ、３４３Ｋが連動駆動される。また、電源供給部２００から現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫへ電源が供給される。
そして、連動駆動された現像スリーブローラ３４３Ｙ、３４３Ｍ、３４３Ｃ、３４３Ｋは、感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの表面にトナーを付着させる。
【００４３】
制御部１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、記憶部等から構成され、ＲＯＭや記憶部（図示略）に格納されているプログラムやデータをＲＡＭ等の位置記憶領域（図示略）に展開し、当該プログラムに基づいて画像形成装置１全体の制御や各部への指示等の各種処理を行い、画像形成装置１を動作させる。特に、本実施の形態を実現するため、記憶部には、現像モータＭの起動及び停止させるＳｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ信号、変速時において速度を指定するＣＬＫ信号とを記憶している。また、モータ起動時及び増速時において、次の各現像モータＭを起動及び増速させるまでに必要な時間としての起動遅延時間Ａ及び増速遅延時間Ｂを記憶部内に記憶しており、各現像モータＭの起動遅延時間Ａ及び増速遅延時間Ｂが所定時間経過したかを計時する遅延タイマを備えており、現像モータＭの個々の起動及び増速タイミングが一致しないように各現像モータＭの起動及び増速開始タイミングをずらす起動遅延手段及び増速遅延手段としての機能を有している。
【００４４】
なお、制御部１００は、現像装置３４固有の制御部であってもよく、また、画像形成装置内の各部と相互に各種情報を送受信可能に接続されており、各部からの情報を受信し、受信した情報を判断して、判断結果である動作指示等の情報を各部に出力し、各部を統括している制御部に含まれるものでもよい。
本発明において、かかる性質のある制御部であればこの限りではない。
【００４５】
駆動回路部９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋは、現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの回転数を検出するエンコーダと制御部１００からのＣＬＫ信号による指令周波数との差を検出して現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの回転数を補正する駆動制御部を備えている。制御部１００からのＳｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ信号に基づいて現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの起動及び停止を行い、またＣＬＫ信号に基づいて現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの回転数即ち速度の制御を行う。
また、駆動回路９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋは、現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫ個々に敷設されもよく、また制御部１００に含まれるものでもよい。
本発明において、かかる性質のある駆動回路であれば制限無く使用できる。
【００４６】
画像形成装置１には多くのモータが使用されているが、現像装置３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋに用いられる現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫは、定速安定性が求められ、また動作頻度が多く速度制御を行う必要があるため、ブラシレスモータやステッピングモータを用いることが好ましい。
【００４７】
また、現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫは、駆動回路９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋからの駆動信号により起動及び停止制御、増速及び減速の速度制御が行われる。また、ギア部ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＫを介して駆動動力を現像装置３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ内の複数のスクリュー及びローラに伝えている。
【００４８】
ギア部ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＫは、複数のギアやカップリングによって構成され、現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫからの動力を効率よく現像装置３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ内の複数のスクリュー及びローラに伝達し、一つの現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫで現像装置３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ内の複数のスクリュー及びローラを回転させることができる。
【００４９】
感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋは中間転写ベルト５０と接触しているため、感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋは中間転写ベルト５０と同速度で回転することが好ましく、同時に感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋと接続している現像装置３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ内の各スクリュー及びローラも追従して駆動することが好ましく、現像装置内の各スクリュー及びローラを駆動している現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫは同時に起動及び停止、増速及び減速することが好ましい。
【００５０】
前述した現像剤の劣化を抑制するために、静電画像を現像する直前までは、現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの回転速度を落としておくように考案されているが、この場合、各モータが同時に起動及び停止、増速及び減速を行わないと、濃度低下や画像抜けを発生しない適正な回転数に至までの時間を要し、ファーストコピータイムが遅くなるという問題を発生する。一方、余りにも早く増速を開始すると、現像装置内におけるスクリューやローラによる過度の撹拌の衝撃が現像剤に加わって現像剤が劣化し易くなり、新規な現像剤と交換するためのサイクルが短くなり、延いてはコストアップ等の問題となってしまう。従って、現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫは、同時に起動及び停止、増速及び減速せしめることが好ましい。
【００５１】
しかしながら、前述したように同時に起動及び停止、増速及び減速させると突入電流が重畳され大電流の突入電流が生じる。従って突入電流が通常負荷時の電流値に復帰するまでの時間及び画像形成に損傷を与えない動作時間に基づいて、各現像モータの起動及び増速タイミングをずらす起動遅延時間Ａ及び増速遅延時間Ｂを設定し、制御部１００内の記憶部内に記憶する。また、起動遅延時間Ａ及び増速遅延時間Ｂは、画像形成に影響を与えない範囲として５０ｍｓｅｃ以上８００ｍｓｅｃ未満であることが好ましく、起動遅延時間Ａと増速遅延時間Ｂとは同時間でもよく、また夫々異なる時間でもよい。
【００５２】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
なお、動作説明の前提として、以下のフローチャートに記述されている各処理を実現するためのプログラムは、画像形成装置１の制御部１００内に読み取り可能なプログラムコードの形態でＲＯＭ又は記憶部に格納されており、制御部１００は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
【００５３】
図４に、制御部１００により実行される画像処理装置１における現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの起動時の動作フローを示す。
図４に示すように、現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの起動が行われるとき（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御部１００から、まず駆動回路９０Ｙに起動信号であるＳｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ１信号と速度指示信号であるＣＬＫ１信号を出力する。駆動回路９０Ｙは、制御部１００からの信号に基づいて現像モータＭＹを起動させる（ステップＳ２）。
【００５４】
制御部１００内の遅延タイマにより、起動遅延時間Ａが計時され、現像モータＭＹが起動してから起動遅延時間Ａが経過したかを判断する。起動遅延時間Ａが経過した場合（ステップ３：ＹＥＳ）、制御部１００から、駆動回路９０Ｍに起動信号であるＳｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ２信号と速度指示信号であるＣＬＫ２信号を出力する。駆動回路９０Ｍは、制御部１００からの信号に基づいて現像モータＭＭを起動させる（ステップＳ４）。
【００５５】
続いて、制御部１００内の遅延タイマにより、起動遅延時間Ａが計時され、現像モータＭＭが起動してから起動遅延時間Ａが経過したかを判断する。起動遅延時間Ａが経過した場合（ステップ５：ＹＥＳ）、制御部１００から、駆動回路９０Ｃに起動信号であるＳｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ３信号と速度指示信号であるＣＬＫ３信号を出力する。駆動回路９０Ｃは、制御部１００からの信号に基づいて現像モータＭＣを起動させる（ステップＳ６）。
【００５６】
更に、制御部１００内の遅延タイマにより、起動遅延時間Ａが計時され、現像モータＭＣが起動してから起動遅延時間Ａが経過したかを判断する。起動遅延時間Ａが経過した場合（ステップ７：ＹＥＳ）、制御部１００から、駆動回路９０Ｋに起動信号であるＳｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ４信号と速度指示信号であるＣＬＫ４信号を出力する。駆動回路９０Ｋは、制御部１００からの信号に基づいて現像モータＭＫを起動させる（ステップＳ８）。
【００５７】
この一連の順次起動制御によって突入電流によるモータ駆動回路や電源回路、及び周辺回路、回路素子などに過度の電流負担を与えることがなくなった。
【００５８】
なお、起動させる順序は、本発明に係るモータ駆動制御方法、モータ駆動装置、及び画像形成装置１の好適な一例であり、これに限定されるものではない。例えば、複数の現像モータをいくつかのグループに分け、グループ毎に起動させても良くこの限りではない。
【００５９】
次に、図５に制御部１００により実行される画像処理装置１における現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの増速時の動作フローを示す。
現像モータＭ起動時に長時間画像形成中の現像タイミング時に必要な速度で回転させると、現像剤が現像器内における摺動によって劣化するため、通常、画像形成中の現像タイミング時に必要な速度よりも低速で駆動することにより、摺動を抑える方法が考案されている。従って、画像形成時のみ現像モータＭを必要な速度に増速させることが好ましい。
【００６０】
図５に示すように、現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの増速行われるとき（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御部１００は、速度指示信号であるＣＬＫ１、ＣＬＫ２、ＣＬＫ３、ＣＬＫ４信号の動作周波数を増加させ所要の速度信号を生成し、まず駆動回路９０Ｙに動作周波数が増加されたＣＬＫ１信号を出力する。駆動回路９０Ｙは、制御部１００からの信号に基づいて現像モータＭＹを増速させる（ステップＳ１２）。
【００６１】
制御部１００内の遅延タイマにより、増速遅延時間Ｂが計時され、現像モータＭＹが起動してから増速遅延時間Ｂが経過したかを判断する。増速遅延時間Ｂが経過した場合（ステップ１３：ＹＥＳ）、制御部１００から、駆動回路９０Ｍに動作周波数が増加されたＣＬＫ２信号を出力する。駆動回路９０Ｍは、制御部１００からの信号に基づいて現像モータＭＭを増速させる（ステップＳ１４）。
【００６２】
続いて、制御部１００内の遅延タイマにより、増速遅延時間Ｂが計時され、現像モータＭＭが起動してから増速遅延時間Ｂが経過したかを判断する。増速遅延時間Ｂが経過した場合（ステップ１５：ＹＥＳ）、制御部１００から、駆動回路９０Ｃに動作周波数が増加されたＣＬＫ３信号を出力する。駆動回路９０Ｃは、制御部１００からの信号に基づいて現像モータＭＣを増速させる（ステップＳ１６）。
【００６３】
更に、制御部１００内の遅延タイマにより、増速遅延時間Ｂが計時され、現像モータＭＣが起動してから増速遅延時間Ｂが経過したかを判断する。増速遅延時間Ｂが経過した場合（ステップ１７：ＹＥＳ）、制御部１００から、駆動回路９０Ｋに動作周波数が増加されたＣＬＫ４信号を出力する。駆動回路９０Ｋは、制御部１００からの信号に基づいて現像モータＭＫを増速させる（ステップＳ１８）。
【００６４】
この一連の順次増速制御によって突入電流によるモータ駆動回路や電源回路、及び周辺回路、回路素子などに過度の電流負担を与えることがなくなった。
【００６５】
なお、増速させる順序は、本発明に係るモータ駆動制御方法、モータ駆動装置、及び画像形成装置１の好適な一例であり、これに限定されるものではない。例えば、複数の現像モータをいくつかのグループに分け、グループ毎に増速させても良くこの限りではない。
【００６６】
図６に、現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの起動及び増速時の制御部１００からの制御信号のタイミングチャートと、経過時間に対する現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの速度、経過時間に対する現像モータに供給される電流値の関係を示す。
【００６７】
制御部１００からの制御信号は、図６（ａ）に示すように、まず、ｔ１のとき現像モータＭＹのＯＮ／ＯＦＦ信号であるＳｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ１信号と現像モータＭＹの速度信号であるＣＬＫ１信号が同時に或いはＣＬＫ１信号が先に立ち上がる。Ｓｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ１信号はＨｉｇｈｔ（１）を出力することで現像モータＭＹの起動を指示し、ＣＬＫ１信号は一定の周期のクロック信号を出力することで現像モータＭＹの回転速度を指示する。
【００６８】
次に、起動遅延時間Ａが経過したｔ２のとき、現像モータＭＭのＯＮ／ＯＦＦ信号であるＳｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ２信号と現像モータＭＭの速度信号であるＣＬＫ２信号が立ち上がり、Ｓｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ２信号はＨｉｇｈｔ（１）を出力することで現像モータＭＭの起動を指示し、ＣＬＫ２信号はＭＹと同じ一定の周期のクロック信号を出力することで現像モータＭＭの回転速度を指示する。
【００６９】
更に、起動遅延時間Ａが経過したｔ３のとき、現像モータＭＭのＯＮ／ＯＦＦ信号であるＳｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ３信号と現像モータＭＣの速度信号であるＣＬＫ３信号が立ち上がり、Ｓｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ３信号はＨｉｇｈｔ（１）を出力することで現像モータＭＣの起動を指示し、ＣＬＫ３信号はＭＹ及びＭＭと同じ一定の周期のクロック信号を出力することで現像モータＭＣの回転速度を指示する。
【００７０】
更に、起動遅延時間Ａが経過したｔ４のとき、現像モータＭＫのＯＮ／ＯＦＦ信号であるＳｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ４信号と現像モータＭＫの速度信号であるＣＬＫ４信号が立ち上がり、Ｓｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ４信号はＨｉｇｈｔ（１）を出力することで現像モータＭＫの起動を指示し、ＣＬＫ４信号はＭＹ、ＭＭ及びＭＣと同じ一定の周期のクロック信号を出力することで現像モータＭＫの回転速度を指示する。
【００７１】
そして、増速時においては図６（ａ）に示すように、夫々の現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫが起動している状態であるため、Ｓｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ１、２、３、４信号はＨｉｇｈｔ（１）を指示している。増速時において、まずｔ５のとき現像モータＭＹの速度信号であるＣＬＫ１信号は、画像形成に必要な動作周期を持つクロック信号を出力する。次に、起動遅延時間Ｂが経過したｔ６のとき、現像モータＭＭの速度信号であるＣＬＫ２信号は、現像モータＭＹと同じ画像形成に必要な動作周期のクロック信号を出力する。更に、起動遅延時間Ｂが経過したｔ７のとき、現像モータＭＣの速度信号であるＣＬＫ３信号は、現像モータＭＹ及びＭＭと同じ画像形成に必要な動作周期のクロック信号を出力する。更に、起動遅延時間Ｂが経過したｔ８のとき、現像モータＭＫの速度信号であるＣＬＫ４信号は、現像モータＭＹ、ＭＭ及びＭＣと同じ画像形成に必要な動作周期のクロック信号を出力する。
【００７２】
図６（ｂ）に、現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫを起動及び増速させた場合における現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの駆動速度の概念図を示す。
図６（ｂ）に示すように、まずｔ１のとき現像モータＭＹは、Ｓｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ１信号と同時に起動を開始し、ＣＬＫ１信号に従った一定の速度で回転される。次に、現像モータＭＭは、起動遅延時間Ａが経過後のｔ２のとき、Ｓｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ２信号と同時に起動を開始し、ＣＬＫ２信号に基づいた一定の速度で回転される。更に、現像モータＭＣは、起動遅延時間Ａが経過後のｔ３のとき、Ｓｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ３信号と同時に起動を開始し、ＣＬＫ３信号に基づいた一定の速度で回転される。更に、現像モータＭＫは、起動遅延時間Ａが経過後、Ｓｔａｒｔ／Ｓｔｏｐ４信号と同時に起動を開始し、ＣＬＫ４信号に基づいた一定の速度で回転される。
【００７３】
そして増速時においては図６（ｂ）に示すように、まずｔ５のとき現像モータＭＹは、ＣＬＫ１信号に基づいた速度で回転される。次に、現像モータＭＭは、起動遅延時間Ｂが経過後のｔ６のとき、ＣＬＫ２信号に基づいた速度で回転される。更に、現像モータＭＣは、起動遅延時間Ｂが経過後のｔ７のとき、ＣＬＫ３信号に基づいた速度で回転される。更に、現像モータＭＫは、起動遅延時間Ｂが経過後のｔ８のとき、ＣＬＫ４信号に基づいた速度で回転される。
【００７４】
図６（ｃ）に、現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫを起動及び増速させた場合における電流値波形の概念略図を示す。実線で示された▲１▼は、現像モータＭＹを単独で起動及び増速させた場合における電流値波形である。破線で示された▲２▼は、現像モータＭＹとＭＭを起動タイミング及び増速タイミングをずらして起動及び増速させた場合における合成電流波形である。一点鎖線で示された▲３▼は、現像モータＭＹ、ＭＭ及びＭＣを起動タイミング及び増速タイミングをずらして起動及び増速させた場合における合成電流波形である。二点鎖線で示された▲４▼は、現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ及びＭＫを起動タイミング及び増速タイミングをずらして起動及び増速させた場合における合成電流波形である。
【００７５】
図６（ｃ）に示すように、現像モータの起動タイミングをずらして順次起動させることにより、各現像モータを起動することによって乗じる突入電流が一度に合成されることがないため、電源回路、回路素子、周辺部品及び機器に瞬間的に大電流を流すことを防ぐことができる。
同様に、増速時も現像モータの加速タイミングをずらして順次加速させることにより、各現像モータを増速することによって乗じる突入電流が一度に合成されることがないため、電源回路、回路素子、周辺部品及び機器に瞬間的に大電流を流すことを防ぐことができる。
【００７６】
また、起動遅延時間及び増速遅延時間は、ファーストコピータイムに大きな影響を与えず、各現像モータの起動及び増速時に発生し合成される突入電流が回路素子、配線及び電源容量の許容範囲及び画像形成に損傷を及ぼす事のない範囲とすることが好ましく、５０ｍｓｅｃ以上８００ｍｓｅｃ未満であることが好ましい。
【００７７】
なお、上述した本実施の形態における記述は、本発明に係る好適なモータ駆動制御方法、モータ駆動制御装置及び画像形成装置の一例であって、これに限定されるものではない。また、本発明の趣旨を逸脱することとのない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。
【００７８】
【発明の効果】
以上述べたように、現像モータの起動タイミングを調整して順次起動させることにより、突入電流が一度に重畳されることを防ぐことができ、電源回路、回路素子、周辺部品及び機器に瞬間的に大電流を流すことを防ぐことができる。同様に、増速時も現像モータの加速タイミングを調整して順次加速させることにより、突入電流が一度に重畳されることを防ぐことができ、電源回路、回路素子、周辺部品及び機器に瞬間的に大電流を流すことを防ぐことができる。
従って、重畳された大電流の突入電流値に左右されることなく、電源回路、回路素子、周辺部品及び機器は、適切な容量を持った選択することができ回路コスト及び機器コストを低減することができる。
また、適切な起動遅延時間及び増速遅延時間を設定することにより、ファーストコピータイムに大きな遅れが生じず、所望の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した実施の形態における画像形成装置１の内部構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す画像形成部３０の内部構成を示す断面図である。
【図３】図１に示す画像形成装置１における現像装置３４と現像モータＭの概略構成図である。
【図４】制御部１００により実行される現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの起動時の動作フローを示す。
【図５】制御部１００により実行される現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの増速時の動作フローを示す。
【図６】制御部１００からの起動及び増速信号と、経過時間に対する現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの速度と、経過時間に対する現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの電流値の関係を示す。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
１００ 制御部
２００ 電源供給部
２０ プリント部
３０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） 画像形成部
３１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） 感光体ドラム
３２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） 帯電装置
３３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） 露光装置
３４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） 現像装置
３４１（ａ、ｂ） 撹拌搬送スクリュー
３４２ 回転パドル
３４３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） 現像スリーブローラ
３４４ 剥ぎ取りローラ
３４５ 回収スクリュー
３４６ Ｈ−ｃｕｔ部
３５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） クリーニング装置
４０ クリーニング部
５０ 中間転写ベルト
５１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） 一次転写ローラ
５２ 給紙部
５３（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）中間ローラ
５４ レジストローラ
５５ 二次転写ローラ
５６ 排紙ローラ
５７ 排出トレイ
６０ 給紙部
６１、６２、６３ 用紙トレイ
７０ 定着部
８０ クリーニング部
９０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） 駆動回路部
Ｇ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） ギア部
Ｍ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） 現像モータ
Ｐ 記録用紙
▲１▼ 現像モータＭＹの電流
▲２▼ 現像モータＭＹとＭＭの合成電流
▲３▼ 現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣの合成電流
▲４▼ 現像モータＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫの合成電流

Claims (16)

1. 複数のモータに対して可変速度制御を行うモータ駆動制御方法において、
   前記複数のモータの回転時における増速タイミングを異ならせるように調整することを特徴とするモータ駆動制御方法。
2. 複数のモータに対して可変速度制御を行うモータ駆動制御方法において、
   前記複数のモータの起動時における起動タイミング及び回転時における増速タイミングを異ならせるように調整することを特徴とするモータ駆動制御方法。
3. 請求項１又は２記載のモータ駆動制御方法において、
   前記増速タイミング及び前記起動タイミングの調整は、５０ｍｓｅｃ以上８００ｍｓｅｃ未満ずらすことを特徴とするモータ駆動制御方法。
4. 請求項１、２又は３記載のモータ駆動制御方法において、
   前記増速タイミングの調整はモータ毎に行うことを特徴とするモータ駆動制御方法。
5. 請求項１、２又は３記載のモータ駆動制御方法において、
   前記増速タイミングの調整は前記複数のモータを２つ以上のグループに分け、当該グループ毎に行うことを特徴とするモータ駆動制御方法。
6. 複数のモータに対して可変速度制御を行うモータ駆動制御装置において、
   前記複数のモータは、回転時における増速タイミングを異ならせる制御部を備えたことを特徴とするモータ駆動制御装置。
7. 複数のモータに対して可変速度制御を行うモータ駆動制御装置において、
   前記複数のモータは、起動時における起動タイミング及び回転時における増速タイミングを異ならせる制御部を備えたことを特徴とするモータ駆動制御装置。
8. 請求項６又は７記載のモータ駆動制御装置において、
   前記増速タイミング及び前記起動タイミングの調整は、５０ｍｓｅｃ以上８００ｍｓｅｃ未満ずらされることを特徴とするモータ駆動制御装置。
9. 請求項６、７又は８記載のモータ駆動制御装置において、
   前記増速タイミングの調整はモータ毎に行われることを特徴とするモータ駆動制御装置。
10. 請求項６、７又は８記載のモータ駆動制御装置において、
    前記増速タイミングの調整は前記複数のモータを２つ以上のグループに分けられ、当該グループ毎に行われることを特徴とするモータ駆動制御装置。
11. 請求項６記載のモータ駆動制御装置を備える画像形成装置。
12. 請求項７記載のモータ駆動制御装置を備える画像形成装置。
13. 請求項８記載のモータ駆動制御装置を備える画像形成装置。
14. 請求項９記載のモータ駆動制御装置を備える画像形成装置。
15. 請求項１０記載のモータ駆動制御装置を備える画像形成装置。
16. 請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
    前記複数のモータが現像装置の現像ローラを駆動するモータであることを特徴とする画像形成装置。

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