JP2006171269A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 相電流の切替時に発生するスパイク状の電流ノイズが同一タイミングで重畳され、大きな電源ノイズに成ってしまい、周辺回路等に及ぼす悪影響を防止すること。
【解決手段】 位置検出部６３は、複数のモータ各々の回転位置情報を検出し、位相差制御部６４は、各々のモータの回転位置情報と、予め定められている時間差情報に基づいて、上記複数のモータの内少なくとも１つのモータの励磁相切替パルスＨ１Ｙを所定量遅延させて出力する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複写機や電子写真プリンタ等の画像形成装置に関し、特にこれらの装置が備える感光ドラムの駆動系の改良に関するものである。

従来から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のカラー印刷を行う複写機や電子写真プリンタ等のカラー画像形成装置が知られている。かかるカラー画像形成装置には、代表的なものとして、以下の方式が採用されている。
（１）独立した４つの光源と作像プロセスであるイメージドラムユニット（以後、「ＩＤユニット」と記す。）を印刷用紙の搬送方向に並べ、搬送方向を一定にして通紙し、４色を各ＩＤユニットで順次、印刷するタンデム方式（特許文献１参照）。
（２）いったんドラムやベルト状の中間転写体上に４色トナー画像を形成してから、用紙に転写する中間転写体方式。
（３）感光ドラム上に直接に４色トナー画像を順次現像してから、一括して用紙に転写する一括多重現像方式。
（４）転写ドラムに用紙を巻き付けてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー画像を用紙上に順次直接多重転写する転写ドラム方式。

この中で、タンデム方式は、１回の行程でカラー印刷が行えるので、他の方式と比べてフルカラー印刷時の高速化に適しているという利点を有している。かかるタンデム方式では、感光ドラムを回転駆動する駆動源として、高速回転可能なＤＣブラシレスモータが用いられるようになってきている。かかるＤＣブラシレスモータでは、相電流の切替時にスパイク状の電流ノイズが発生する。一方タンデム方式では、通常４台のＩＤユニットが配設されている。従って、複数台のＤＣブラシレスモータにおいて発生する上記スパイク状の電流ノイズが同一タイミングで重畳され、大きな電源ノイズに成ってしまう場合もある。この大きな電源ノイズは、装置内部のＣＰＵの誤動作を誘発したり、あるいはまた、周辺機器へ電磁ノイズとなって拡散する等、予想外の弊害をもたらす場合も想定される。
特開２０００−２３８３７４号公報

解決しようとする問題点は、上記のようにＤＣブラシレスモータを画像形成装置に用いると、相電流の切替時にスパイク状の電流ノイズが発生し、このスパイク状の電流ノイズが同一タイミングで重畳され、大きな電源ノイズに成ってしまう場合が発生しうる点である。

本発明では、複数のモータ各々の回転位置情報を検出する位置検出部と、各々のモータの回転位置情報と、予め記憶する時間差情報に基づいて複数のモータの相切替信号を出力する位相差制御手段とを備え、複数のモータ各々に供給する駆動電流の位相差を調整し、各々の駆動電流に発生する脈動（スパイク状の電流ノイズ）を分散することを最も主要な特徴とする。

複数のモータ各々に供給する駆動電流の位相差を調整し、各々の駆動電流に発生する脈動（スパイク状の電流ノイズ）を分散することによって、大きな電源ノイズの発生を防止し、装置内部のＣＰＵの誤動作を誘発したり、あるいはまた、周辺機器へ電磁ノイズとなって拡散する等、予想外の弊害が発生するのを防止することが出来る。

本発明をタンデム方式の画像形成装置に適用し、４個のＩＤユニットに用いられているＤＣブラシレスモータから発生する脈動（スパイク状の電流ノイズ）を位相差１５°間隔で分散させた。

本発明がカラー写真プリンタに適用された場合について説明する。以下の説明では、最初にカラー写真プリンタの全体構成と制御回路構成について説明し、しかる後に本発明によるＤＣブラシレスモータの相励磁電流の切替制御について説明する。

図１は、カラー写真プリンタの構成を示す断面図である。
図において、ＩＤユニット１１−１〜１１−４は、それぞれＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）色によってプリントを行う電子式ＬＥＤプリント機構を備え、印刷用紙の挿入側から排出側に向けて順に配設されている。

各ＩＤユニット１１−１〜１１−４には、それぞれ感光ドラム１２−１〜１２−４、除電ランプ１３−１〜１３−４、ＬＥＤヘッド１４−１〜１４−４、帯電ローラ１５−１〜１５−４、現像部１６−１〜１６−４及びクリーニング部１７−１〜１７−４が備えられている。

感光ドラム１２−１〜１２−４は、表面に静電潜像を形成して、この静電潜像によってトナーを吸着させるための現像器のドラムである。
除電ランプ１３−１〜１３−４は、感光ドラム１２−１〜１２−４を除電するものである。

ＬＥＤヘッド１４−１〜１４−４は、帯電された感光ドラム表面を露光するためのヘッドである。
帯電ローラ１５−１〜１５−４は、感光ドラム１２−１〜１２−４を帯電するローラである。

現像部１６−１〜１６−４は、それぞれ感光ドラム１２−１〜１２−４上で露光した露光部にトナーを付着させるためのものであり、Ｙ色用の現像部１６−１は、トナータンク１６−１１と、感光ドラム１２−１にトナーを供給するための現像ローラ１６−２１と、該現像ローラ１６−２１に当接して現像ローラ１６−２１上に薄層化したトナー層を形成するための現像ブレード１６−３１と、トナータンク１６−１１から供給されたトナーを帯電させるために現像ローラ１６−２１に当接した供給ローラ１６−４１とを備えて構成され、現像部１６−２〜１６−４も現像部１６−１と同様に構成されている。

クリーニング部１７−１〜１７−４は感光ドラム１２−１〜１２−４上で転写されずに残ったトナーを回収するためのものである。

搬送ベルトユニット２１は、転写ローラ２２−１〜２２−４と、搬送ベルト２３と、吸着ローラ２４と、搬送ベルト駆動ローラ２５と、ローラ２６〜２８と、を備え、印刷用紙を各ＩＤユニット１１−１〜１１−４へと一定の搬送方向で搬送するユニットである。

搬送ベルト２３は、印刷用紙を搬送するエンドレスのベルトであって、色ずれを起こさずに各色の画像が転写されるように半導電性のもので形成され、印刷用紙を静電吸着して搬送するベルトである。

転写ローラ２２−１〜２２−４は、各色のトナー像を印刷用紙に転写するため、その軸は感光ドラム１２−１〜１２−４の軸と平行に配設され、搬送ベルト２３に載置された用紙をそれぞれの感光ドラム１２−１〜１２−４へ付勢するローラである。

搬送ベルト駆動ローラ２５は、搬送ベルト２３を図中、矢印で示す方向に駆動するローラである。
吸着ローラ２４は、用紙を搬送ベルト２３に吸着させるためのローラである。
ローラ２６〜２８は、搬送ベルト２３を折り返すためのローラである。

定着器３１は、印刷用紙を加熱してトナーを用紙に融着し、定着を行う定着手段である。
高圧電源３２は、ＩＤユニット１１−１〜１１−４と、搬送ベルトユニット２１と、に高電圧を供給するプロセス制御用の電源であり、搬送ベルトユニット２１の下に配置されている。
低圧電源３３は、定着器３１に電圧を供給する電源であり、定着器３１の下に配置されている。

また、高圧電源３２の下には、印刷前の印刷用紙を収納するトレイ３４が配置され、定着器３１の上部には、定着処理された印刷用紙を収納するスタッカ３５が配置されている。

トレイ３４上部の取り出し口近傍には、印刷用紙をプリンタ本体内に導入するホッピングローラ３７が配置され、その上部に、手差しで挿入された印刷用紙をプリンタ本体内に導入するフロントローラ３８が配置されている。
尚、搬送ベルトユニット２１，ホッピングローラ３７及びフロントローラ３８が搬送手段に相当する。

図２はプリンタ本体の制御回路ブロック構成図である。
エンジン制御部５１は、各部からセンサ信号を入力し、カラー電子写真プリンタの本体を制御するものである。

ＬＥＤヘッド１４−１〜１４−４は、それぞれインタフェース等を備えた中継基板５２を介してエンジン制御部５１に接続されている。
除電ランプ１３−１〜１３−４は直接エンジン制御部５１に接続され、高圧電源３２と低圧電源３３とはエンジン制御部５１に接続されている。

ＤＣブラシレスモータ１００Ｙ、ＤＣブラシレスモータ１０１Ｍ、ＤＣブラシレスモータ１０２Ｃ、ＤＣブラシレスモータ１０３Ｋは、それぞれＩＤユニット１１−１〜１１−４を駆動するモータである。
ベルトモータ４５は搬送ベルト駆動ローラ２５（図１）を駆動するモータであり、ヒータモータ４６は定着器３１（図１）を駆動するモータである。

また、ホッピングモータ４７はホッピングローラ３７（図１）を駆動するモータであり、フロントモータ４８はフロントローラ３８（図１）を駆動するモータである。
これらのモータ４１〜４８には、例えば、パルスモータ、ＤＣモータ等が用いられる。

図３は、ＤＣブラシレスモータ制御部のブロック構成図である。
上記図２に示すように、４つのＤＣブラシレスモータ１００Ｙ、ＤＣブラシレスモータ１０１Ｍ、ＤＣブラシレスモータ１０２Ｃ、ＤＣブラシレスモータ１０３Ｋは、それぞれ、ＤＣブラシレスモータ制御部１１０Ｙ、ＤＣブラシレスモータ制御部１１１Ｍ、ＤＣブラシレスモータ制御部１１２Ｃ、ＤＣブラシレスモータ制御部１１３Ｋを介してエンジン制御部５１に接続される。上記４個の制御部は、全く同一の構成なので、ここではＤＣブラシレスモータ制御部１１０Ｙのみを例に挙げて説明する。

図に示すようにＤＣブラシレスモータ制御部１１０Ｙは、駆動回路部６１と、速度検出部６２と、位置検出部６３と、位相差制御部６４とを備える。
駆動回路部６１は、エンジン制御部５１から起動・停止信号Ｓｓと速度制御パルスＰｃを、速度検出部６２から速度情報パルスＰｖを、位置検出部６３から励磁相切替パルスＨ２Ｙ及び励磁相切替パルスＨ３Ｙを、位相差制御部６４から励磁相切替パルスＨ１ｙをそれぞれ受け入れて相励磁電流Ｕ、Ｖ、ＷをＤＣブラシレスモータ１００Ｙに供給し、更に、位相差制御部６４に定速度検知信号Ｄｖを出力してＤＣブラシレスモータ１００Ｙを定速度制御する部分である。

ここで、起動・停止信号Ｓｓは、エンジン制御部５１がＤＣブラシレスモータ１００Ｙに対して起動又は停止を指令する信号である。速度制御パルスＰｃは、エンジン制御部５１が出力するパルス列の繰り返し周波数によってＤＣブラシレスモータ１００Ｙの回転速度を制御する信号である。

定速度制御は以下のように実行される。駆動回路部６１は、速度検出部６２が検出した速度情報パルスＰｖとエンジン制御部５１が出力する速度制御パルスＰｃとのＰＬＬ制御により、それぞれの周波数の偏差に依存した電圧に基づいてモータを加減速することによって実行される。この周波数の偏差に依存した電圧が所定の電圧以下になったとき一定速度に達したものとして低速度検知信号Ｄｖを出力することになる。

速度検出部６２は、ＤＣブラシレスモータ１００Ｙの回転速度を検出して駆動回路部６１へ速度情報パルスＰｖを送出する部分である。ここで回転速度は、以下のようにして検出される。モータの回転子の円周に沿って多数のＮ磁極及びＳ磁極を交互に配設する。この磁極が対向するモータの固定子の円周に沿ってコイルパターンを形成するプリント基板を配設する。回転子が回転するとプリントパターンに磁極の鎖交が繰り返して発生し、プリントパターンの端子間に交流起電力が発生する。この交流起電力を波形成形して回転数に応じたパルス列を得る。このパルス列が上記速度情報パルスＰｖである。

位置検出部６３は、ＤＣブラシレスモータ１００Ｙの回転子の位置（回転位相角）を検出し、励磁相切替パルスＨ２Ｙ、励磁相切替パルスＨ３Ｙを駆動回路部６１出力し、Ｈ１Ｙを位相差制御部６４へ出力する部分である。ここで回転子の位置（回転位相角）は、以下のようにして検出される。ホール素子等の磁界強度センサを回転子の磁極が対向する固定子の円周に沿って回転子の回転位相角３０°毎に３個配設する（一例）。この３個のホール素子の出力を波形成形することによって３ビットの位置情報パルスを得る。この位置情報パルスの組合せに基づいて励磁相切替パルスＨ１Ｙ、励磁相切替パルスＨ２Ｙ、励磁相切替パルスＨ３Ｙが生成される。

図４は、ＤＣブラシレスモータの巻き線構成図である。
駆動回路部６１（図３）からの相励磁電流、Ｕ、Ｖ、Ｗが、駆動回路部６１の内部で、励磁相切替パルスＨ１Ｙ、励磁相切替パルスＨ２Ｙ、励磁相切替パルスＨ３Ｙの論理演算に基づいて通電方向が決まり、スター結線された巻線６５Ｕ、巻線６６Ｖ、巻線６７Ｗの一方向への通電が発生し、駆動回路部６１（図３）へ帰還される。

図５は、実施例１の位相差制御部の構成図である。
図に示すようにＤＣブラシレスモータ制御部１１０Ｙにある位置検出部６３からの励磁相切替パルスＨ１Ｙ、ＤＣブラシレスモータ制御部１１１Ｍにある位置検出部６３からの励磁相切替パルスＨ１Ｍ、ＤＣブラシレスモータ制御部１１２Ｃにある位置検出部６３からの励磁相切替パルスＨ１Ｃ、ＤＣブラシレスモータ制御部１１３Ｋにある位置検出部６３からの励磁相切替パルスＨ１Ｋが切替回路７４へ入力される。

ＤＣブラシレスモータ１００Ｙ、ＤＣブラシレスモータ１０１Ｍ、ＤＣブラシレスモータ１０２Ｃ、ＤＣブラシレスモータ１０３ＫそれぞれのＤＣブラシレスモータ制御部から受け入れる定速度検知信号のＡＮＤをとった切替指示信号Ｃｓの論理によって切替回路７４の動作が決まる。少なくとも１つのモータの速度が定速度に達していない場合には、切替回路７４にへ入力された励磁相切替パルスＨ１Ｙ、励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、励磁相切替パルスＨ１Ｋは、それぞれのモータの駆動回路部６１（図３）へそのまま送出される。

一方、全てのモータの速度が定速度に達している場合には、切替回路７４へ入力された、励磁相切替パルスＨ１Ｙ、励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、励磁相切替パルスＨ１Ｋはタイマ回路７１、及びディレイ回路７３へ送出される。

タイマ回路７１で励磁相切替パルスＨ１Ｙの立ち上がりエッジに対する励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、励磁相切替パルスＨ１Ｋ、それぞれの立ち上がりエッジまでの位相差を計測し、時間差情報信号ＴθをＣＰＵ７２へ入力する。

ＣＰＵ７２は、励磁相切替パルスＨ１Ｙの立ち上がりエッジに対する励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、励磁相切替パルスＨ１Ｋ、それぞれの立ち上がりエッジまで、予め定められている所定の位相差（ここでは１例として１５°、３０°、４５°）を持たせるために必要な時間遅れ情報信号Ｔｄを算出してディレイ回路７３に出力する。

ディレイ回路７３は、時間遅れ情報信号Ｔｄと、励磁相切替パルスＨ１Ｙ、励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、及び、励磁相切替パルスＨ１Ｋを受け入れて、それぞれの励磁相切替パルスに所定の時間遅れを発生させて、励磁相切替パルスＨ１ｙ、励磁相切替パルスＨ１ｍ、励磁相切替パルスＨ１ｃ、及び、励磁相切替パルスＨ１ｋとして、各ＤＣブラシレスモータの駆動回路部６１（図３）へ送出する。

次に実施例１の動作について説明する。
図６は、励磁相切替パルスに対する相電流切替のタイムチャートである。
図は、励磁相切替パルスＨ１Ｙ、励磁相切替パルスＨ２Ｙ、励磁相切替パルスＨ３Ｙによって、ＤＣブラシレスモータのＵ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流に励磁相切替が発生する様子を表した図である。横軸に共通の電気角（位相）を表し、縦軸に上から順番に、励磁相切替パルスＨ１Ｙ、励磁相切替パルスＨ２Ｙ、及び、励磁相切替パルスＨ３Ｙのハイレベル（Ｈ）とローレベル（Ｌ）の変化状態と、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流、及び、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の合成電流値の時間変化を表している。

図に示すように、励磁相切替パルスＨ１Ｙと、励磁相切替パルスＨ２Ｙと、励磁相切替パルスＨ３Ｙとを、順番に１２０°づつ位相をずらせて駆動回路部６１（図３）に送出することによって、Ｕ相、Ｖ相、及び、Ｗ相に順番に１２０°づつ位相のずれた（正電流）と（負電流）が交互にＤＣブラシレスモータ１００Ｙ（図３）に供給される。ここでは、各相電流が、電気角θ＝６０°毎に励磁相が切替られる。この励磁相が切替られることによって、励磁相切替タイミングに於いて、コイルの逆起電力の影響でＵ相、Ｖ相、Ｗ相の合成電流値に脈動（スパイク状の電流ノイズ）が現れる。

この図に示す、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の合成電流値に脈動は、ＤＣブラシレスモータ１００Ｙ、ＤＣブラシレスモータ１０１Ｍ、ＤＣブラシレスモータ１０２Ｃ、ＤＣブラシレスモータ１０３Ｋの各々に於いて独立に発生する。従って、この脈動（スパイク状の電流ノイズ）が複数個、同一タイミングで重畳され、大きな電源ノイズに成ってしまう場合が発生しうる。かかる状態を回避するために、本実施例では、上記４個のＤＣブラシレスモータに於ける励磁相切替パルスの位相を制御し、発生する脈動を位相差１５°ずつずらせて分散させることとする。

図７は、実施例１の位相制御部の励磁相切替パルスタイムチャートである。
図は、励磁相切替パルスＨ１Ｙ、励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、励磁相切替パルスＨ１Ｋの制御前の位相差（点線）と、制御して位相差１５°ずつずらせた場合（実線）の位相差を表している。横軸に共通の電気角（位相）を表し、縦軸に上から順番に、励磁相切替パルスＨ１Ｙ、励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、及び、励磁相切替パルスＨ１Ｋのハイレベル（Ｈ）とローレベル（Ｌ）の状態とを表している。

説明の前提条件として、励磁相切替パルスの位相を制御する前の状態に於いて、励磁相切替パルスＨ１Ｙを基準にして、励磁相切替パルスＨ１Ｍは９０°、励磁相切替パルスＨ１Ｃは２２０°、励磁相切替パルスＨ１Ｋは１５０°遅れているものとする。又、４系統に於いて予め定められている所定の位相差（１５°、３０°、４５°）は、ＣＰＵ７２に接続されるＲＯＭ（図示してない）にすでに格納されているものとする。以下に上記４系統の励磁相切替パルスの位相差を制御して各々位相差１５°に設定する動作についてステップＳ１〜ステップＳ５まで５段階に分けて説明する。

ステップＳ１
各ＤＣブラシレスモータ毎に位置検出部６３（図３）がＤＣブラシレスモータの回転子の位置（回転位相角）を検出し、３個のホール素子出力を波形成形することによって３ビットの位置情報パルスを得る。この位置情報パルスの組合せに基づいて励磁相切替パルスＨ１Ｙ、励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、励磁相切替パルスＨ１Ｋが生成され、切替回路７４（図５）に送出される。

ステップＳ２
各ＤＣブラシレスモータが定速度になり切替指示信号Ｃｓ（図５）がオンになり、切替回路７４（図５）は、受け入れた励磁相切替パルスＨ１Ｙ、励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、励磁相切替パルスＨ１Ｋをタイマ回路７１（図５）、及びディレイ回路７３（図５）へ送出する。タイマ回路７１（図５）で励磁相切替パルスＨ１Ｙの立ち上がりエッジに対する励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、励磁相切替パルスＨ１Ｋ、それぞれの立ち上がりエッジまでの位相差を計測し、時間差情報信号ＴθをＣＰＵ７２へ入力する。この状態が図７に於いて点線で表されている状態である。この状態では、励磁相切替パルスＨ１Ｙを基準にして、励磁相切替パルスＨ１Ｍは９０°、励磁相切替パルスＨ１Ｃは２２０°、励磁相切替パルスＨ１Ｋは１５０°遅れている（前提条件）。

ステップＳ３
ＣＰＵ７２（図５）は、励磁相切替パルスＨ１Ｙを基準にした、励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、励磁相切替パルスＨ１Ｋの位相差を、下記の式を用いて、それぞれ予め定められている所定の位相差１５°、３０°、４５°、６０°に設定する。
θ１＞θ２−６０×ｎ・・・・・・・・（１式）の場合、
θ３＝θ１−（θ２−６０×ｎ）
θ１＜θ２−６０×ｎ・・・・・・・・（２式）の場合
θ３＝θ１＋６０−（θ２−６０×ｎ）
ここでθ１は、所定の位相差（１５°、３０°、４５°）を表し、
θ２は、基準相との位相差である。ここでは前提条件より９０°、２２０°、１５０°である。
θ３は、必要遅延発生量である。
更に、ｎは、θ２−６０×ｎが最大となる整数を表す。

以上の計算式を用いて図７の各励磁相切替パルス必要遅延発生量、及び遅延時間を求めると以下のようになる。
励磁相切替パルスＨ１ｍは、
θ１＝１５°、θ２＝９０°、ｎ＝１より（２式）を当てはめると、必要遅延発生量θ３＝４５°となる。
励磁相切替パルスＨ１ｃは、
θ１＝３０°、θ２＝２２０°、ｎ＝３より（２式）を当てはめると、必要遅延発生量θ３＝５０°となる。
励磁相切替パルスＨ１ｋは、
θ１＝４５°、θ２＝１５０°、ｎ＝２より（２式）を当てはめると、必要遅延発生量θ３＝１５°となる。
以上求めたθ３に基づいてを励磁相切替パルスを位相変化させた状態を図上に実線で表している。

ステップＳ４
ＣＰＵ７２（図５）は、ステップＳ３で求めたθ３を以下の式によって遅延時間に換算する。
（６０／回転速度ｒｐｍ）／[（コイル数／相数）×電気角３６０°]・・・（３式）

ステップＳ５
ディレイ回路７３（図５）は、ＣＰＵ７２（図５）から、（３式）で求めた時間遅れ情報信号Ｔｄに基づいて各励磁相切替パルスを遅延させて、励磁相切替パルスＨ１ｙ、励磁相切替パルスＨ１ｍ、励磁相切替パルスＨ１ｃ、及び、励磁相切替パルスＨ１ｋとして、ＤＣブラシレスモータ制御部１１０Ｙ、ＤＣブラシレスモータ制御部１１１Ｍ、ＤＣブラシレスモータ制御部１１２Ｃ、ＤＣブラシレスモータ制御部１１３Ｋの駆動回路部６１へ送出する。その結果、各々の駆動回路部６１から、各色彩毎に１５°づつ位相が遅れた相励磁電流が出力されることになる。

以上説明したように、複数のモータ各々の回転位置情報を検出する位置検出部６３（図３）と、各々のモータの回転位置情報と、予め記憶する時間差情報に基づいて複数のモータの励磁相切替信号を出力する位相差制御部６４（図３）とを備え、複数のモータ各々に供給する駆動電流の位相差を調整することによって各々の駆動電流に発生する脈動（スパイク状の電流ノイズ）が分散され、大きな電源ノイズの発生を防止し、装置内部のＣＰＵの誤動作を誘発したり、あるいはまた、周辺機器へ電磁ノイズとなって拡散する等、予想外の弊害が発生するのを防止出来るという効果を得る。

以上の説明では、各色彩毎に１５°づつ位相の遅れた相電流を供給することとしたが、本発明は、この例に限定されるものではない。即ち、駆動電流に発生する脈動（スパイク状の電流ノイズ）が同一タイミングで加算されなければ所定の効果を得ることが出来る。又、上記説明では、励磁相切替パルスＨ１ｙを基準にして励磁相切替パルスＨ１ｍ、励磁相切替パルスＨ１ｃ、励磁相切替パルスＨ１ｋの順に位相差を増加させているが、本発明は、この例に限定されるものでは無い。即ち、基準となる励磁相は、何であっても良いし、又、その順番も固定されるものではない。

上記実施例１では、ＣＰＵ７２（図５）によって算出された、必要遅延発生量θ３を発生させるための時間遅れ情報信号Ｔｄは、直接ディレイ回路７３へ送出された。かかる構成では、必要遅延発生量θ３を発生させた直後にＤＣブラシレスモータが定速になるまでの間に大きく減速する時間が発生していた。本実施例では、かかる不都合を解消するために必要遅延発生量θ３を複数回に分割して発生させることとする。

図８は、実施例２の位相差制御部の構成図である。
図に示すように、実施例２では、実施例１におけるＣＰＵ７２とディレイ回路７３との間に時間遅れ分割部７５が追加されている。
時間遅れ分割部７５は、ＣＰＵ７２から必要遅延発生量θ３を発生させるための時間遅れ情報信号Ｔｄを受け入れて、その遅延時間を複数に分割した分割時間遅れ情報信号ｔｄとして複数回に分けてディレイ回路に出力する部分である。この部分以外の全ての構成は実施例１と全く同様なので説明を省略する。

図９は、実施例２の位相制御部の励磁相切替パルスタイムチャートである。
図は、励磁相切替パルスＨ１Ｙを基準として、励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、及び、励磁相切替パルスＨ１Ｋとの制御前の位相差（９０°、２２０°、１５０°）を複数回に分けて制御し、位相差１５°ずつずらせた場合（実線）の位相差を表している。横軸に共通の電気角（位相）を表し、縦軸に上から順番に、励磁相切替パルスＨ１Ｙ、励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、及び、励磁相切替パルスＨ１Ｋのハイレベル（Ｈ）とローレベル（Ｌ）の状態とを表している。

説明の前提条件として、励磁相切替パルスの位相を制御する前の状態に於いて、励磁相切替パルスＨ１Ｙを基準にして、励磁相切替パルスＨ１Ｍは９０°、励磁相切替パルスＨ１Ｃは２２０°、励磁相切替パルスＨ１Ｋは１５０°遅れているものとする。又、４系統に於いて予め定められている所定の位相差（１５°、３０°、４５°）は、ＣＰＵ７２に接続されるＲＯＭ（図示してない）にすでに格納されているものとする。以下に上記４系統の励磁相切替パルスの位相差を制御して各々位相差１５°に設定する動作についてステップＳ１１〜ステップＳ１６まで６段階に分けて説明する。

ステップＳ１１
各ＤＣブラシレスモータ毎に位置検出部６３（図３）がＤＣブラシレスモータの回転子の位置（回転位相角）を検出し、３個のホール素子出力を波形成形することによって３ビットの位置情報パルスを得る。この位置情報パルスの組合せに基づいて励磁相切替パルスＨ１Ｙ、励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、励磁相切替パルスＨ１Ｋが生成され、切替回路７４（図８）に送出される。

ステップＳ１２
各ＤＣブラシレスモータが定速度になり切替指示信号Ｃｓ（図８）がオンになり、切替回路７４（図８）は、受け入れた励磁相切替パルスＨ１Ｙ、励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、励磁相切替パルスＨ１Ｋをタイマ回路７１（図８）、及びディレイ回路７３（図８）へ送出する。タイマ回路７１（図８）で励磁相切替パルスＨ１Ｙの立ち上がりエッジに対する励磁相切替パルスＨ１Ｍ、励磁相切替パルスＨ１Ｃ、励磁相切替パルスＨ１Ｋ、それぞれの立ち上がりエッジまでの位相差を計測し、時間差情報信号ＴθをＣＰＵ７２へ入力する。この時点では、励磁相切替パルスＨ１Ｙを基準にして、励磁相切替パルスＨ１Ｍは９０°、励磁相切替パルスＨ１Ｃは２２０°、励磁相切替パルスＨ１Ｋは１５０°遅れている（前提条件）。

ステップＳ１３
ＣＰＵ７２（図８）は、実施例１と同様にして、
励磁相切替パルスＨ１ｍは、必要遅延発生量θ３＝４５°となる。
励磁相切替パルスＨ１ｃは、必要遅延発生量θ３＝５０°となる。
励磁相切替パルスＨ１ｋは、必要遅延発生量θ３＝１５°となる。

ステップＳ１４
ＣＰＵ７２（図５）は、ステップＳ３で求めたθ３を以下の式によって遅延時間に換算する。
（６０／回転速度ｒｐｍ）／[（コイル数／相数）×電気角３６０°]・・・（３式）

ステップＳ１５
時間遅れ分割部７５（図８）は、ＣＰＵ７２（図８）から、（３式）で求めた時間遅れ情報信号Ｔｄに基づいて各励磁相切替パルスを複数回に分けて遅延させるための分割時間遅れ情報信号ｔｄを生成してディレイ回路７３へ送出する。ここでは、一例として１回の分割時間遅れ情報信号ｔｄによって遅延させる位相差の最大値を２０°とする。従って、励磁相切替パルスＨ１ｍでは、図９の点線から実線への変化で示すように１回目の分割時間遅れ情報信号ｔｄで２０°、２回目の分割時間遅れ情報信号ｔｄで同じく２０°、３回目の分割時間遅れ情報信号ｔｄで５°遅延設定されることになる。又、励磁相切替パルスＨ１ｃでは、１回目の分割時間遅れ情報信号ｔｄで２０°、２回目の分割時間遅れ情報信号ｔｄで同じく２０°、３回目の分割時間遅れ情報信号ｔｄで１０°遅延設定されることになる。更に、励磁相切替パルスＨ１ｋでは、１回目の分割時間遅れ情報信号ｔｄで１５遅延設定されることになる。°

ステップＳ１６
ディレイ回路７３（図８）は、時間遅れ分割部７５（図８）から分割時間遅れ情報信号ｔｄを受け入れて、各励磁相切替パルスを遅延させて、励磁相切替パルスＨ１ｙ、励磁相切替パルスＨ１ｍ、励磁相切替パルスＨ１ｃ、及び、励磁相切替パルスＨ１ｋとして、ＤＣブラシレスモータ制御部１１０Ｙ、ＤＣブラシレスモータ制御部１１１Ｍ、ＤＣブラシレスモータ制御部１１２Ｃ、ＤＣブラシレスモータ制御部１１３Ｋの駆動回路部６１へ送出する。その結果、複数回に分割された分割時間遅れ情報信号ｔｄによる遅延設定後には、各々の駆動回路部６１から、各色彩毎に１５°づつ位相が遅れた相励磁電流が出力されることになる。

以上説明したように、複数回に分割された分割時間遅れ情報信号ｔｄに基づいて遅延時間設定することによって、ＤＣブラシレスモータが定速になるまでの間に大きく減速することが無くなり、動作の安定性を維持しつつ、合わせて実施例１の効果を得ることが出来る。

以上の説明では、実施例１と同様に、各色彩毎に１５°づつ位相の遅れた相励磁電流を供給することとしたが、本発明は、この例に限定されるものではない。即ち、駆動電流に発生する脈動（スパイク状の電流ノイズ）が同一タイミングで加算されなければ所定の効果を得ることが出来る。又、上記説明では、励磁相切替パルスＨ１ｙを基準にして励磁相切替パルスＨ１ｍ、励磁相切替パルスＨ１ｃ、励磁相切替パルスＨ１ｋの順に位相差を増加させているが、本発明は、この例に限定されるものでは無い。即ち、基準となる励磁相は、何であっても良いし、又、その順番も固定されるものではない。

以上の説明では、本発明をＬＥＤ方式のカラー電子写真プリンタに適用したが、レーザビーム方式のカラー電子写真プリンタ、及び、複写機等の画像形成装置においても適用可能である。

カラー写真プリンタの構成を示す断面図である。 プリンタ本体の制御回路ブロック構成図である。 ＤＣブラシレスモータ制御部のブロック構成図である。 ＤＣブラシレスモータの巻き線構成図である。 実施例１の位相差制御部の構成図である。 励磁相切替パルスに対する相電流切替のタイムチャートである。 実施例１の位相制御部の励磁相切替パルスタイムチャートである。 実施例２の位相差制御部の構成図である。 実施例２の位相制御部の励磁相切替パルスタイムチャートである。

符号の説明

５１ エンジン制御部
６１ 駆動回路部
６２ 速度検出部
６３ 位置検出部
６４ 位相差制御部
１００Ｙ ＤＣブラシレスモータ
１１０Ｙ ＤＣブラシレスモータ制御部
Ｓｓ 起動・停止信号
Ｐｃ 速度制御パルス
Ｐｖ 速度情報パルス
Ｄｖ 定速度検知信号
Ｕ、Ｖ、Ｗ 相励磁電流
Ｈ１Ｙ、Ｈ２Ｙ、Ｈ３Ｙ 励磁相切替パルス

Claims (3)

1. 複数のモータを同時に回転させて画像形成する画像形成装置であって、
   前記複数のモータ各々の回転位置情報を検出する位置検出部と、
   前記各々のモータの回転位置情報と、予め記憶する時間差情報に基づいて前記複数のモータの内少なくとも１つのモータの相切替信号を所定量遅延させて出力する位相差制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記位相差制御手段は、前記所定量を複数回に分割して遅延させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記モータは、ＤＣブラシレスモータであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
   

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