JP2009092827A - Image forming device, and method of controlling image forming device - Google Patents

Image forming device, and method of controlling image forming device Download PDF

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信一 矢吹
Katsuhide Sakai
克英 酒井
Takahiro Tsujimoto
隆浩 辻本
Koji Obara
宏二 小原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device capable of preventing a driving torque of an agitating member at the start of the image forming device. <P>SOLUTION: The image forming device includes an agitating blade 207 for a toner 208 that is rotated by a motor, and a stepping motor for driving the agitating blade 207. While the stepping motor is rotating, the change in the load torque is monitored. The stop position of the agitating blade is adjusted so that the agitating blade 207 stops at a position where the starting torque becomes small (Fig. (1)). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、画像形成装置、および画像形成装置の制御方法に関し、特にトナーなど現像剤の撹拌部材を有する画像形成装置、および画像形成装置の制御方法に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and a method for controlling the image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus having a developer stirring member such as toner and a method for controlling the image forming apparatus.

画像形成装置(MFP(Multi Function Peripheral)、ファクシミリ装置、複写機、プリンタなど)には、トナーを用いて現像を行なう現像器が用いられている。現像器には、トナーを供給するための攪拌羽が用いられている。   In an image forming apparatus (MFP (Multi Function Peripheral), facsimile apparatus, copying machine, printer, etc.), a developing device that performs development using toner is used. A stirring blade for supplying toner is used in the developing device.

下記特許文献1は、新品のトナーカートリッジのセット時の攪拌ローラに過大な負荷トルクがかかることを防止する現像槽撹拌装置を開示している。攪拌ローラの回転軸に手動駆動系のギアを設け、画像形成装置へ現像カートリッジを装着する前に、手動で現像剤の攪拌を行なうものである。   Patent Document 1 below discloses a developing tank stirring device that prevents an excessive load torque from being applied to a stirring roller when a new toner cartridge is set. A manual drive system gear is provided on the rotating shaft of the agitation roller, and the developer is agitated manually before the developing cartridge is attached to the image forming apparatus.

下記特許文献2は、多数のトナーセンサを用いることなく、簡単な電気回路を用い、安価な構成でトナー補給制御を行なう画像形成装置を開示する。攪拌部を駆動するモータに流れる電流値に基づき、トナー補給動作、現像動作の制御を行なうものである。過負荷が検出されると駆動部材を停止させるための制御が行なわれる。
特開平5−142939号公報 特開2000−122394号公報
Patent Document 2 below discloses an image forming apparatus that performs toner replenishment control with an inexpensive configuration using a simple electric circuit without using a large number of toner sensors. The toner replenishing operation and the developing operation are controlled based on the value of the current flowing through the motor that drives the stirring unit. When an overload is detected, control for stopping the drive member is performed.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-142939 JP 2000-122394 A

この発明は、画像形成装置の駆動開始時における撹拌部材の駆動トルクを抑えることができる画像形成装置、および画像形成装置の制御方法を提供することを第1の目的としている。   The first object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing the drive torque of the stirring member at the start of driving of the image forming apparatus, and a control method for the image forming apparatus.

さらにこの発明は、画像形成装置の撹拌部材の曲がりを防止することができる画像形成装置、および画像形成装置の制御方法を提供することを第2の目的としている。   Furthermore, a second object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing the stirring member of the image forming apparatus from being bent and a method for controlling the image forming apparatus.

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、画像形成装置は、攪拌部材と、攪拌部材を駆動するモータと、攪拌部材が、その起動トルクが軽くなる位置で停止するように、攪拌部材の位置を調整する調整手段とを備える。   In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, an image forming apparatus includes a stirring member, a motor for driving the stirring member, and the stirring member so that the stirring member stops at a position where the starting torque is reduced. Adjusting means for adjusting the position of the.

この発明の他の局面に従うと、画像形成装置は、攪拌部材と、攪拌部材を駆動するモータと、攪拌部材が曲がらない位置で停止するように、攪拌部材の位置を調整する調整手段とを備える。   According to another aspect of the present invention, an image forming apparatus includes a stirring member, a motor that drives the stirring member, and an adjusting unit that adjusts the position of the stirring member so that the stirring member stops at a position where the stirring member does not bend. .

好ましくはモータは、ステッピングモータである。   Preferably the motor is a stepping motor.

好ましくは調整手段は、攪拌部材の回転時のトルクをモニターすることで、印刷終了時点の攪拌部材の位置を把握し、ステッピングモータのステップを制御することで攪拌部材の位置を調整し、攪拌部材が、その起動トルクが最も軽くなる位置で停止するように、攪拌部材の位置を調整する。   Preferably, the adjusting means monitors the torque at the time of rotation of the stirring member to grasp the position of the stirring member at the end of printing, and adjusts the position of the stirring member by controlling the step of the stepping motor. However, the position of the stirring member is adjusted so as to stop at the position where the starting torque is lightest.

好ましくは調整手段は、攪拌部材の回転時のトルクを把握する際、モータに流れる電流の立ち上がり状態から変曲点を認識する変曲点認識手段と、変曲点認識手段により認識された変曲点に基づいて、負荷変動量を検出する検出手段と、検出手段で検出された負荷変動量に基づいて、モータの電流を自動で設定する設定手段とを含む。   Preferably, the adjusting means recognizes the inflection point from the rising state of the current flowing through the motor when grasping the torque during rotation of the stirring member, and the inflection point recognized by the inflection point recognition means. The detection means for detecting the load fluctuation amount based on the point and the setting means for automatically setting the motor current based on the load fluctuation amount detected by the detection means.

好ましくは設定手段は、変曲点認識手段で認識された結果と、現状の電流設定値とに基づいて電流設定を行なう。   Preferably, the setting means performs current setting based on the result recognized by the inflection point recognition means and the current current setting value.

好ましくは画像形成装置は、変曲点認識手段で認識された結果を一定時間サンプリングし、最大、最小の振れ幅に基づいて電流設定を行なう。   Preferably, the image forming apparatus samples the result recognized by the inflection point recognizing unit for a predetermined time, and sets the current based on the maximum and minimum shake widths.

好ましくは攪拌部材は、トナーを供給するための攪拌羽である。   Preferably, the stirring member is a stirring blade for supplying toner.

この発明のさらに他の局面に従うと、画像形成装置の制御方法は、攪拌部材と、攪拌部材を駆動するモータとを備えた画像形成装置の制御方法であって、攪拌部材が、その起動トルクが軽くなる位置で停止するように、攪拌部材の位置を調整する調整ステップを備える。   According to still another aspect of the present invention, a control method for an image forming apparatus is a control method for an image forming apparatus including a stirring member and a motor for driving the stirring member, and the stirring member has a starting torque. An adjustment step is provided for adjusting the position of the stirring member so as to stop at a lighter position.

この発明のさらに他の局面に従うと、画像形成装置の制御方法は、攪拌部材と、攪拌部材を駆動するモータと画像形成装置の制御方法であって、攪拌部材が曲がらない位置で停止するように、攪拌部材の位置を調整する調整ステップを備える。   According to still another aspect of the present invention, a control method for an image forming apparatus includes a stirring member, a motor for driving the stirring member, and a control method for the image forming apparatus, wherein the stirring member stops at a position where the stirring member does not bend. And an adjusting step for adjusting the position of the stirring member.

これらの発明に従うと、画像形成装置の駆動開始時における撹拌部材の駆動トルクを抑えることができる画像形成装置、および画像形成装置の制御方法を提供することが可能となる。   According to these inventions, it is possible to provide an image forming apparatus capable of suppressing the drive torque of the stirring member at the start of driving of the image forming apparatus, and a control method for the image forming apparatus.

また、画像形成装置の撹拌部材の曲がりを防止することができる画像形成装置、および画像形成装置の制御方法を提供することが可能となる。   In addition, it is possible to provide an image forming apparatus capable of preventing the stirring member of the image forming apparatus from being bent, and a method for controlling the image forming apparatus.

以下、本発明の実施の形態における画像形成装置について説明する。   Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

画像形成装置は現像器を有し、撹拌部材の一例である攪拌羽の起動トルクが最も軽くなるように、攪拌羽の位置を自動調整する。具体的には画像形成装置は、画像形成装置内の攪拌羽を駆動するステッピングモータのトルクからステッピングモータの負荷変動を抽出し、負荷トルクの最も軽い位置に攪拌羽を停止させる。   The image forming apparatus includes a developing device, and automatically adjusts the position of the stirring blade so that the starting torque of the stirring blade, which is an example of the stirring member, becomes lightest. Specifically, the image forming apparatus extracts the load fluctuation of the stepping motor from the torque of the stepping motor that drives the stirring blade in the image forming apparatus, and stops the stirring blade at a position where the load torque is lightest.

攪拌羽を負荷の軽い位置で停止させ、攪拌羽駆動スタート時(現像器駆動スタート時)の設定トルクを抑えることで余剰電力を削減し、画像形成装置の省エネ化、静音化を図るものである。   The stirrer blade is stopped at a lightly loaded position and the set torque at the start of the stirrer blade drive (when the developer drive is started) is reduced to reduce surplus power and to save energy and reduce noise in the image forming apparatus. .

また、攪拌羽が曲がらないように、攪拌羽の位置を自動調整する。攪拌羽の曲がり(クリープ現象)を防止するものである。   In addition, the position of the stirring blade is automatically adjusted so that the stirring blade does not bend. This prevents bending of the stirring blade (creep phenomenon).

図1は、本発明の実施の形態の1つにおける画像形成装置の基本構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an image forming apparatus according to one embodiment of the present invention.

図を参照して画像形成装置1は、大きくスキャナ部10、転写部20、現像部30、および給紙部40を備えている。   Referring to the figure, the image forming apparatus 1 includes a scanner unit 10, a transfer unit 20, a developing unit 30, and a paper feeding unit 40.

スキャナ部10は、その上に載置された原稿から画像を読取るための原稿ガラス11と、原稿ガラスの上へ用紙を搬送する自動原稿送り装置(ADF)2と、ADFを用いて読取る原稿を載置するための原稿載置台3と、ADFを用いて読取られた原稿を積層させる原稿排出トレイ4とを備える。   The scanner unit 10 includes a document glass 11 for reading an image from a document placed thereon, an automatic document feeder (ADF) 2 that transports paper onto the document glass, and a document to be read using the ADF. A document placing table 3 for placing the document and a document discharge tray 4 on which the documents read using the ADF are stacked are provided.

転写部20は、中間転写ベルト31上のトナー像を、ニップ部Tにおいて用紙に転写するための2次転写ローラ35と、定着装置36と、排紙ローラ37と、排紙部38とを備える。   The transfer unit 20 includes a secondary transfer roller 35 for transferring the toner image on the intermediate transfer belt 31 to a sheet at the nip T, a fixing device 36, a paper discharge roller 37, and a paper discharge unit 38. .

現像部30は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)のそれぞれに対応する現像器20Y,20M,20C,20Kと、中間転写ベルト31と、中間転写ベルトを図中の「A」方向へ駆動するためのローラ32,33,34と、現像器で感光体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト31に転写させるための転写ローラ25Y,25M,25C,25Kとを備えている。   The developing unit 30 includes developing units 20Y, 20M, 20C, and 20K corresponding to yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), an intermediate transfer belt 31, and an intermediate transfer belt. , And transfer rollers 25Y, 25M, and 25C for transferring the toner image formed on the photosensitive member by the developing unit to the intermediate transfer belt 31. , 25K.

給紙部40は、画像を形成する複数枚の用紙Sを格納する用紙トレイ41と、給紙ローラ42と、用紙搬送ローラ43とを備える。   The paper feed unit 40 includes a paper tray 41 that stores a plurality of sheets S for forming an image, a paper feed roller 42, and a paper transport roller 43.

画像形成装置は、CPU、RAM、ROMなどを含む情報処理部100を備えている。   The image forming apparatus includes an information processing unit 100 including a CPU, a RAM, a ROM, and the like.

図2は、画像形成装置内の現像器20Y,20M,20C,20Kの1つの構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating one configuration of the developing devices 20Y, 20M, 20C, and 20K in the image forming apparatus.

図を参照して現像器は、ホッパー(トナー保管)部201と、バッファー(トナー供給)部202とを有している。なお、この図においては、帯電装置やレーザ光源などは省略している。   Referring to the drawing, the developing device has a hopper (toner storage) unit 201 and a buffer (toner supply) unit 202. In this figure, the charging device and the laser light source are omitted.

この現像器は、1成分トナーを用いており、トナー濃度検知センサを有さない。また、コストダウンの観点から、トナー量検出センサも有さない。   This developing device uses a one-component toner and does not have a toner concentration detection sensor. Further, from the viewpoint of cost reduction, there is no toner amount detection sensor.

印刷枚数に応じて、ホッパー部201内の攪拌羽207が回転することで、トナー208をホッパー部201からバッファー部202へ供給する。バッファー部202内にトナーが十分に補給されている状態であれば、バッファー部202内のトナーにより、弁206に圧力が加わり、ホッパー部201からバッファー部202へのトナー供給を停止する構成になっている。これにより、一定圧力のトナー供給が行なわれる。   According to the number of printed sheets, the stirring blade 207 in the hopper unit 201 rotates to supply the toner 208 from the hopper unit 201 to the buffer unit 202. If the toner in the buffer unit 202 is sufficiently supplied, the pressure in the valve 206 is applied by the toner in the buffer unit 202, and the toner supply from the hopper unit 201 to the buffer unit 202 is stopped. ing. Thereby, toner supply at a constant pressure is performed.

ホッパー部201からバッファー部202へ供給されたトナーは、供給ローラ203によって現像ローラ204に供給され、現像ローラ204から感光体205へと供給される。   The toner supplied from the hopper unit 201 to the buffer unit 202 is supplied to the developing roller 204 by the supply roller 203 and is supplied from the developing roller 204 to the photoconductor 205.

攪拌羽207は、図示されていないモータ(ステッピングモータ:攪拌羽駆動モータ)によって駆動されている。当該モータが出力するトルクを、「攪拌羽トルク:t」と称する。   The stirring blade 207 is driven by a motor (stepping motor: stirring blade drive motor) not shown. The torque output by the motor is referred to as “stirring blade torque: t”.

モータは情報処理部100に搭載しているCPUにより、負荷の大きさに合わせて出力トルクを可変する。モータは、負荷トルクに、ある一定の余裕を持たせたトルクを出力するよう制御される。   The motor varies the output torque according to the size of the load by the CPU mounted on the information processing unit 100. The motor is controlled to output a torque with a certain margin in the load torque.

図3は、画像形成装置の情報処理部100の構成を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the information processing unit 100 of the image forming apparatus.

情報処理部(制御部)100は、画像形成部102の制御を行なう。   An information processing unit (control unit) 100 controls the image forming unit 102.

情報処理部100は、データ入出力部103と、データ通信制御部104と、制御装置105と、揮発メモリ106と、攪拌羽トルクメモリ107とを有している。   The information processing unit 100 includes a data input / output unit 103, a data communication control unit 104, a control device 105, a volatile memory 106, and a stirring blade torque memory 107.

制御装置105は、データ書込み部105aと、CPU105bと、RAM105cとを有する。   The control device 105 includes a data writing unit 105a, a CPU 105b, and a RAM 105c.

画像形成部102は、供給ローラ203、現像ローラ204、および攪拌羽207の駆動を行なう現像器駆動モータ211と、感光体205の駆動を行なう感光体駆動モータ213とを備えている。   The image forming unit 102 includes a developing device driving motor 211 that drives the supply roller 203, the developing roller 204, and the stirring blade 207, and a photoconductor driving motor 213 that drives the photoconductor 205.

情報処理部100は、データ入出力部103、データ通信制御部104、制御装置105、揮発メモリ106、および攪拌羽トルクメモリ107により、攪拌羽207のトルクを常時モニターし、攪拌羽トルクのデータの格納、出力等の制御を行なう。情報処理部100は、攪拌羽207のトルクの変動を把握する機能を有する。   The information processing unit 100 constantly monitors the torque of the stirring blade 207 by the data input / output unit 103, the data communication control unit 104, the control device 105, the volatile memory 106, and the stirring blade torque memory 107, and Controls storage and output. The information processing unit 100 has a function of grasping fluctuations in the torque of the stirring blade 207.

図4は、制御装置105が備えるステッピングモータ駆動回路を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a stepping motor drive circuit included in the control device 105.

ここでは、2相バイポーラタイプのステッピングモータを駆動するものとする。ステッピングモータ211は、モータドライバ(IC)12に接続され、モータドライバ12からの励磁信号に従って回転する。   Here, it is assumed that a two-phase bipolar type stepping motor is driven. The stepping motor 211 is connected to a motor driver (IC) 12 and rotates according to an excitation signal from the motor driver 12.

モータトルクは、モータドライバのVref端子の電圧を可変させることで設定される。図4においては、VrefはCPUから出力される構成となっている。Vrefは、抵抗の分圧で設定してもよい。   The motor torque is set by varying the voltage at the Vref terminal of the motor driver. In FIG. 4, Vref is output from the CPU. Vref may be set by dividing the resistance.

モータドライバ12には、モータに流れる電流波形を検出するためのSENSE端子が備えられている。電流検出抵抗14の電圧をCPU105bに入力するための回路15により、モータに流れる電流の立ち上がり状態の認識が可能となる。   The motor driver 12 is provided with a SENSE terminal for detecting a current waveform flowing through the motor. The circuit 15 for inputting the voltage of the current detection resistor 14 to the CPU 105b makes it possible to recognize the rising state of the current flowing through the motor.

より詳しくは、モータに流れる電流の変曲点を検出するために、SENSE端子は用いられる。電流検出抵抗14の電圧を所定時間間隔で測定していくことで、電流増減率を取得することができる。電流増減率から、変曲点の有無、および設定電流の何%の地点で変曲点が生じているかを取得することができる。   More specifically, the SENSE terminal is used to detect the inflection point of the current flowing through the motor. By measuring the voltage of the current detection resistor 14 at predetermined time intervals, the current increase / decrease rate can be acquired. From the current increase / decrease rate, it is possible to obtain the presence or absence of an inflection point and the percentage of the set current at which the inflection point occurs.

また、所定時間間隔で電流検出抵抗14の電圧を測定することで、何番目のサンプリングで変曲点が発生しているかがわかる。このため、ステッピングモータの相切替から変曲点が生じるまでの時間も把握することができる。これらの情報に基づき、変曲点がどの地点で生じているかが認識される。   Further, by measuring the voltage of the current detection resistor 14 at a predetermined time interval, it is possible to determine at what sampling the inflection point is generated. For this reason, it is possible to grasp the time from the phase switching of the stepping motor until the inflection point occurs. Based on these pieces of information, it is recognized at which point the inflection point occurs.

図5は、負荷による変曲点発生の推移を説明するための図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining the transition of inflection point generation due to a load.

図5のA〜Dにおいては、モータ電流が定電流領域(定電流チョッピング領域)に到達するまでの推移をグラフに示している。   5A to 5D, the graph shows the transition until the motor current reaches the constant current region (constant current chopping region).

励磁信号が入力され、モータコイルの電流が流れ出すとモータ電流は図のように立ち上がる。励磁信号入力直後の電流増減率は小さいが、徐々に電流増加率が増大し、定電流領域に近づくにつれて電流増減率は小さくなるという傾向がある。モータ電流が設定電流まで上昇すると、設定電流を維持するようにモータ電流のON、OFFが繰り返される。図5に示した波形では、電流増減率は正の値となるが、モータおよび負荷によって電流が減少することもある。   When the excitation signal is input and the motor coil current starts to flow, the motor current rises as shown in the figure. Although the current increase / decrease rate immediately after the excitation signal is input is small, the current increase rate gradually increases, and the current increase / decrease rate tends to decrease as the constant current region is approached. When the motor current rises to the set current, the motor current is repeatedly turned on and off to maintain the set current. In the waveform shown in FIG. 5, the current increase / decrease rate is a positive value, but the current may decrease depending on the motor and the load.

本実施の形態においては、電流増減率の大きく変わる地点(「変曲点」)に着目し、モータにかかる負荷を推定している。   In the present embodiment, the load on the motor is estimated by paying attention to a point where the current increase / decrease rate greatly changes (“inflection point”).

モータ出力に対し負荷が軽い場合(図5のC)、変曲点が定電流領域から遠い地点で発生する。負荷を重くしていくと、変曲点は定電流制御領域に近づく(図5のB)。更に負荷を重くしていくと、モータ電流が定電流領域に到達するまでに変曲点が発生しないことになる(図5のA)。   When the load is light relative to the motor output (C in FIG. 5), the inflection point occurs at a point far from the constant current region. As the load is increased, the inflection point approaches the constant current control region (B in FIG. 5). When the load is further increased, an inflection point does not occur until the motor current reaches the constant current region (A in FIG. 5).

この状態から更に負荷を重くすると、図5のDに示すように、モータ電流が定電流領域に到達するまでの時間が早まる。これは負荷に対するモータ出力が小さすぎる状態を示している。この場合は、負荷に対し適性なモータ出力が行なわれておらず、信頼性の無い状態でのモータ回転となっている。   If the load is further increased from this state, the time until the motor current reaches the constant current region is advanced as shown in FIG. This indicates a state in which the motor output with respect to the load is too small. In this case, motor output suitable for the load is not performed, and the motor is rotated in an unreliable state.

従来、ステッピングモータは、経時的変化と突発変化があること想定して、マージンを見込んで電流を設定している。負荷トルクの経時的変化と突発変化とを考慮した電流設定について、図6および7を用いて説明する。   Conventionally, a stepping motor sets a current in anticipation of a margin on the assumption that there is a change with time and a sudden change. Current setting that takes into account changes in load torque over time and sudden changes will be described with reference to FIGS.

図6は、負荷トルク−時間特性と、モータトルクの設定方法を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a load torque-time characteristic and a motor torque setting method.

図中、斜めの直線により負荷トルクの経時変化(時間が経過するにつれて負荷トルクが大きくなっている状態)を示している。図6の「従来モータトルク設定」のラインで示されるように、従来は経時変化を考慮し、最大の負荷トルクとなってもモータが回転するようなモータトルクを想定して、モータ電流を設定していた。このため、経時変化の初期には、負荷トルクに対して電流設定が過剰となり、余剰電力(余剰トルク)が生じたり、駆動音が大きくなるという問題がある。   In the figure, the change over time of the load torque (a state where the load torque increases as time elapses) is shown by an oblique straight line. As shown in the “Conventional motor torque setting” line in FIG. 6, the motor current is set assuming that the motor torque is such that the motor rotates even when the maximum load torque is considered in the past. Was. For this reason, at the initial stage of the change with time, there is a problem that the current setting becomes excessive with respect to the load torque, and surplus power (surplus torque) is generated or the driving sound becomes large.

本実施の形態においては、図6の「本発明モータトルク設定」の階段状のラインで示されるように、画像形成装置の電源スイッチON時、または画像安定化処理といった動作において、モータ駆動電流の変曲点を検出することで、定期的に負荷トルクを検出する。負荷トルクに応じて、適切なモータ電流を設定する。   In the present embodiment, as indicated by the stepped line of “motor torque setting of the present invention” in FIG. 6, when the power switch of the image forming apparatus is turned on or in an operation such as image stabilization processing, By detecting the inflection point, the load torque is periodically detected. Set an appropriate motor current according to the load torque.

すなわち図6においては、上向きの矢印で示されるタイミングで負荷トルクを検出し、それに基づいて適切なモータ電流を設定している。これにより、常にモータ負荷に対する適切な電流(トルク)設定が可能となっている。   That is, in FIG. 6, the load torque is detected at the timing indicated by the upward arrow, and an appropriate motor current is set based on the detected load torque. Thus, it is possible to always set an appropriate current (torque) for the motor load.

図7は、突発変化があったときの負荷トルク−時間特性と、モータトルクの設定方法を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a load torque-time characteristic when there is a sudden change and a motor torque setting method.

電源スイッチON時、または画像安定化処理の動作時、通紙させない状態で、負荷変動が発生する部品を意図的に動作させる。図7では、通紙していない状態で、紙搬送等で用いられる電磁クラッチを強制的にONにした状態を示している。この場合、図中の「電磁クラッチON 紙なし」で示されるように、負荷トルクが突発的に上昇する。   When the power switch is turned on or when the image stabilization process is performed, a part in which a load change occurs is intentionally operated without passing paper. FIG. 7 shows a state in which an electromagnetic clutch used for paper conveyance or the like is forcibly turned on without paper passing. In this case, the load torque suddenly increases as indicated by “electromagnetic clutch ON no paper” in the figure.

このとき、モータ電流の変曲点を測定し、変曲点の変化から負荷変動量を認識する。認識された負荷変動量に基づき、モータ電流(トルク)設定を行なう。   At this time, the inflection point of the motor current is measured, and the load fluctuation amount is recognized from the change of the inflection point. A motor current (torque) is set based on the recognized load fluctuation amount.

図中の「電磁クラッチON 通紙時」で示されるように、通紙を行なった場合、電磁クラッチのみの負荷変動量に、通紙による負荷変動が上乗せされて負荷変動が発生する。   As indicated by “when electromagnetic clutch is turned on” in the figure, when the paper is passed, the load fluctuation due to the paper passing is added to the load fluctuation amount of only the electromagnetic clutch, and the load fluctuation occurs.

初期動作、または画像安定化動作時において認識している負荷変動量に基づいて、電磁クラッチなどをオンするときには、負荷に対応できる見込み電流をモータに設定する。これにより、通紙による突発的な負荷変動があっても、遅れる事なく帰還制御が可能となる。   When the electromagnetic clutch or the like is turned on based on the load fluctuation amount recognized during the initial operation or the image stabilization operation, an expected current that can correspond to the load is set in the motor. As a result, even if there is a sudden load fluctuation due to paper passing, feedback control can be performed without delay.

なお、図7において点線は電流設定の上限を示す。上限電流を超えるとドライバICなどの破損につながるため、その場合はモータを停止させる。   In FIG. 7, the dotted line indicates the upper limit of the current setting. If the upper limit current is exceeded, the driver IC or the like will be damaged. In this case, the motor is stopped.

以上のように、本実施の形態における画像形成装置によると、経時的かつ突発的な負荷変動を定期的に検出でき、最適・最小な電流設定が可能となる。   As described above, according to the image forming apparatus of the present embodiment, it is possible to periodically detect temporal and sudden load fluctuations and to set the optimum and minimum current.

図8は、変曲点検出方法の具体例を説明するための図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining a specific example of the inflection point detection method.

図4に記載されている電流検出抵抗14にモータ電流が流れる事によって、SENSE端子にほぼ同様な電圧波形が現れる。   When a motor current flows through the current detection resistor 14 shown in FIG. 4, a substantially similar voltage waveform appears at the SENSE terminal.

変曲点を検出するには、まず、0Vから定電流制御値に至るまでの電流変化の一次関数を求める(図中「1次線形関数」)。定電流制御値は、前回の変曲点の検出結果から求められる。   In order to detect the inflection point, first, a linear function of current change from 0 V to the constant current control value is obtained (“linear linear function” in the figure). The constant current control value is obtained from the previous detection result of the inflection point.

今、求められた一次関数をY1(n)=Atnとする。   Now, let the obtained linear function be Y1 (n) = Atn.

実際にモータ制御を行なう際に、電圧の立ち上がり波形をn回サンプリングし、この結果をY2(n)とする。   When actually performing motor control, the rising waveform of the voltage is sampled n times, and this result is defined as Y2 (n).

Y2(n)からY1(n)を減算すると、0点あるいは±の極性が変化した所を識別することができる。この時の電圧値を、「変曲点1」として認識する。   By subtracting Y1 (n) from Y2 (n), it is possible to identify the 0 point or the place where the polarity of ± changes. The voltage value at this time is recognized as “inflection point 1”.

この「変曲点1」が狙いの「変曲点A」に対し小さければ、負荷に対して設定電流が大きいと判断し、次の指示として電流設定値を下げるように指示を出力する。   If the “inflection point 1” is smaller than the target “inflection point A”, it is determined that the set current is large with respect to the load, and an instruction is output to lower the current set value as the next instruction.

「変曲点1」が狙いの「変曲点A」に対し大きければ、負荷に対して設定電流が小さいと判断し、次の指示として電流設定値を上げるように制御を行なう。   If “inflection point 1” is larger than the target “inflection point A”, it is determined that the set current is small with respect to the load, and control is performed to increase the current set value as the next instruction.

この制御の演算式を、以下に一例として記載する。   An arithmetic expression for this control is described below as an example.

I(次の電流設定値)=I(現状の電流設定値)−(V(狙いの変曲点A)−V(変曲点1)×K1   I (next current setting value) = I (current current setting value) − (V (target inflection point A) −V (inflection point 1) × K1

なお、K1は電流増減係数を示す。   K1 indicates a current increase / decrease coefficient.

電流設定値に対して、安全率を10%ぐらいに設定したいのであれば、狙いの変曲点Aを1.1で割り、狙いの変曲点としてもよい。   If it is desired to set the safety factor to about 10% with respect to the current setting value, the target inflection point A may be divided by 1.1 to obtain the target inflection point.

また、ある一定時間サンプリングした結果、変曲点の最大・最小の振れ幅が大きい場合は、動的な負荷変動が大きいと判断し、電流増減係数K2にて別途電流増幅率を設定してもよい。   In addition, if the maximum / minimum fluctuation width of the inflection point is large as a result of sampling for a certain period of time, it is determined that the dynamic load fluctuation is large, and the current amplification factor may be set separately with the current increase / decrease coefficient K2. Good.

この制御の演算式を、以下に一例として記載する。   An arithmetic expression for this control is described below as an example.

I(次の電流設定値)=I(現状の電流設定値)−(V(狙いの変曲点A)−V(変曲点1)×K1×K2   I (next current set value) = I (current current set value) − (V (target inflection point A) −V (inflection point 1) × K1 × K2

また、Y2(n)からY1(n)を減算した時に、0となる点しか現れない場合、または±の極性が変化しないときは、変曲点がないため、脱調と判断してもよい。   Further, when Y1 (n) is subtracted from Y2 (n), if only a point that becomes 0 appears, or if the polarity of ± does not change, there is no inflection point, so it may be determined that the step is out of step. .

負荷に対して変曲点の位置がどこにあればモータが安定して回転できるかは、負荷の特徴、つまり一定回転中に突発的な負荷変更があるか否かなどによって、設計者が最適設計する。   Whether the motor can rotate stably where the inflection point is relative to the load depends on the characteristics of the load, that is, whether there is a sudden load change during constant rotation, etc. To do.

実際に発生する変曲点が設計時の変曲点位置と比較し定電流領域に近い側であれば、設計値に対し負荷が重い状態であることがわかるので、モータ設定電流を上げれば良い。   If the inflection point that actually occurs is closer to the constant current region than the inflection point position at the time of design, you can see that the load is heavier than the design value, so you can increase the motor setting current .

逆に、発生する変曲点が設計時の変曲点位置と比較して定電流領域から遠い側にあれば、設計値に対し負荷が軽い状態であることがわかるので、モータ設定電流を下げれば良い。   Conversely, if the inflection point that occurs is far from the constant current region compared to the inflection point position at the time of design, it can be seen that the load is light relative to the design value, so the motor set current can be lowered. It ’s fine.

狙いの変曲点位置と上述の方法で求めた実際の変曲点位置との差により、設定電流をフィードバックしていくことになる。その結果、モータ設定電流を下げることで過剰なエネルギーを低減させることが可能になり、振動抑制、省エネを図ることができる。   The set current is fed back by the difference between the target inflection point position and the actual inflection point position obtained by the above method. As a result, it is possible to reduce excess energy by lowering the motor set current, and vibration suppression and energy saving can be achieved.

また、変曲点と定電流チョッピング開始までの時間には、以下の関係がある。   The inflection point and the time until the start of constant current chopping have the following relationship.

図5のC、Bに示されるように、負荷が軽い、つまり余剰トルクを持った状態でモータが回転している場合、余裕が大きいほど変曲点は定電流領域から遠い側に発生し、相切替から定電流領域開始までの時間は短くなる。   As shown in FIGS. 5C and 5B, when the motor is rotating with a light load, that is, with a surplus torque, the inflection point occurs on the side farther from the constant current region as the margin increases. The time from phase switching to the start of the constant current region is shortened.

負荷が重くなると(図5のC→B)、すなわちモータの余剰トルクが少なくなるにつれて、変曲点は定電流領域に近づき、相切替から定電流開始までの時間が長くなる。   When the load increases (C → B in FIG. 5), that is, as the excess torque of the motor decreases, the inflection point approaches the constant current region, and the time from phase switching to the start of constant current increases.

更に負荷が重くなると(図5のB→A)、すなわちモータの余剰トルクがなくなると、電流波形では変曲点が訪れるまでのふくらみが大きくなる傾向を示し、変曲点が生じるまでにモータ電流は設定電流(定電流)に到達し、定電流チョッピングを開始する場合がある。   When the load becomes heavier (B → A in FIG. 5), that is, when the excess torque of the motor disappears, the current waveform shows a tendency for the bulge to reach the inflection point, and the motor current before the inflection point occurs. May reach a set current (constant current) and start constant current chopping.

このときは負荷が重くなっているにも関わらず、相切替から定電流領域開始までの時間が短くなる。   At this time, although the load is heavy, the time from phase switching to the start of the constant current region is shortened.

変曲点が定電流領域に近い側で発生したときに、モータ設定電流を上げる設定変更を行なうと、電流設定変更幅が大きすぎた場合に、変曲点が定電流領域から遠い側に生じる(モータ出力に対し負荷が軽い)状況と、変曲点が定電流領域に到達するまでに確認できない(本当に負荷が重くてモータが脱調寸前の状態になっている)状況の2種類の状況が生じる可能性があることを想定する必要がある。   If an inflection point occurs on the side close to the constant current region, if the setting change is made to increase the motor setting current, the inflection point will occur on the side far from the constant current region if the current setting change width is too large. There are two types of situations: a situation where the load is light relative to the motor output, and a situation where the inflection point cannot be confirmed before reaching the constant current range (the load is really heavy and the motor is in a state before the step-out). It is necessary to assume that this may occur.

このような2種類の状況を識別するために、過去のモータ設定電流変更内容をメモリに記憶させておき、設定電流を高める変更が繰り返されていた場合は、脱調寸前の状態であることを判別できるようにすることが望ましい。   In order to identify these two types of situations, the past motor set current change contents are stored in the memory, and if the change to increase the set current has been repeated, the state before the step-out dimension is confirmed. It is desirable to be able to distinguish.

また、励磁切替後、モータ設定電流での変曲点発生状態、およびモータ電流設定変更後の変曲点発生状況により、実負荷に対し適切なモータ出力となっているかがわかる。この特性を用いることで脱調に対する危険度や、脱調しているかどうかの判定を行なうことが可能である。   In addition, after the excitation switching, it can be seen from the inflection point occurrence state at the motor set current and the inflection point occurrence state after the motor current setting change whether the motor output is appropriate for the actual load. By using this characteristic, it is possible to determine the risk of step-out and whether or not step-out has occurred.

負荷が重くなりモータ設定電流を上げる変更を繰り返した履歴をメモリに残すことで、負荷トルク変動推移が記録される。   By leaving a history of repeated changes in which the load becomes heavy and the motor set current is increased, the load torque fluctuation transition is recorded.

モータおよび駆動回路上、モータ電流の設定可能な上限値は決まるため、設定電流を上げても変曲点が生じない場合が発生する。変曲点が無くてもモータは回転するが、これは適正な安全率を確保して回転している状態ではない。この場合、相切替から定電流領域開始までの時間を計測することで、モータ回転状態を推測することが可能となる。   Since the upper limit value of the motor current that can be set is determined on the motor and the drive circuit, an inflection point may not occur even if the set current is increased. Even if there is no inflection point, the motor rotates, but this is not a state of rotating with an appropriate safety factor. In this case, it is possible to estimate the motor rotation state by measuring the time from phase switching to the start of the constant current region.

更に負荷が重くなると、相切替から定電流領域開始までの時間が短くなる。また、脱調時はこの時間が極端に短くなる(図5のD)。この特性を用いて、脱調判定および判定後の装置制御が可能となる。   When the load becomes heavier, the time from phase switching to the start of the constant current region is shortened. Further, this time is extremely shortened during step-out (D in FIG. 5). Using this characteristic, step-out determination and device control after determination can be performed.

但し、負荷は異常状態で重くなるのに対し、電流設定が無限大に大きくなってしまうとモータドライバ破損等の現象を引き起こす。このため、電流の上限を設定し(図7)、その上限設定値を超えるとモータ駆動を停止させることが望ましい。   However, while the load becomes heavy in an abnormal state, if the current setting becomes infinitely large, a phenomenon such as breakage of the motor driver is caused. For this reason, it is desirable to set an upper limit of the current (FIG. 7) and stop the motor drive when the upper limit set value is exceeded.

図9は、画像形成装置が実行するモータ電流設定処理を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart illustrating motor current setting processing executed by the image forming apparatus.

図を参照して、ステップS101でモータに流れる電流の経時変化をサンプリングにより検出する。ステップS103で、モータ電流に変曲点が存在するかを判定し、NO(図5のAまたはDの状態)であれば、ステップS105で、過去に設定電流を上昇させた履歴があるかを判定する。   Referring to the figure, in step S101, a change with time of the current flowing through the motor is detected by sampling. In step S103, it is determined whether an inflection point exists in the motor current. If NO (state A or D in FIG. 5), it is determined in step S105 whether there is a history of increasing the set current in the past. judge.

ステップS105でNOであれば、ステップS107で、モータートルクを上げるために電流を増加させる量を演算する。ステップS108において、演算結果に基づいて設定電流を上げる。   If “NO” in the step S105, an amount of increasing the current is calculated in order to increase the motor torque in a step S107. In step S108, the set current is increased based on the calculation result.

ステップS105でYESであれば、ステップS111で、電流を流し始めてから設定電流に到達するまでの時間を計測する。ステップS113でそれが所定時間以上かを判定し、NOであれば脱調(図5のD)と判断する。   If “YES” in the step S105, a time from when the current starts to flow until the set current is reached is measured in a step S111. In step S113, it is determined whether it is a predetermined time or more. If NO, step out (D in FIG. 5) is determined.

ステップS113でYESであれば、ステップS115で、モータートルクを上げるために電流を増加させる量を演算する。ステップS117において、演算結果に基づいて設定電流を上げる。   If “YES” in the step S113, an amount to increase the current is calculated in order to increase the motor torque in a step S115. In step S117, the set current is increased based on the calculation result.

ステップS103でYESであれば、ステップS119で変曲点は適正な位置にあるかを判定する。ステップS119でNOであれば、ステップS121でモータの余剰トルクがあるかを判定し、NO(図5のAとBの間の状態)であれば、ステップS123で、モータートルクを上げるために電流を増加させる量を演算する。ステップS125において、演算結果に基づいて設定電流を上げる。   If “YES” in the step S103, it is determined whether or not the inflection point is in an appropriate position in a step S119. If NO in step S119, it is determined in step S121 whether there is excess motor torque. If NO (a state between A and B in FIG. 5), the current is supplied to increase the motor torque in step S123. The amount to increase is calculated. In step S125, the set current is increased based on the calculation result.

ステップS121でYES(図5のCの状態)であれば、ステップS127で、モータートルクを下げるために電流を減少させる量を演算する。ステップS129において、演算結果に基づいて設定電流を下げる。   If YES in step S121 (state C in FIG. 5), in step S127, the amount by which the current is decreased to calculate the motor torque is calculated. In step S129, the set current is lowered based on the calculation result.

ステップS119でYESであれば、適正なモータトルクでのモータ回転であるとして、本ルーチンを終了する。   If “YES” in the step S119, it is determined that the motor rotation is performed with an appropriate motor torque, and this routine is finished.

図10は、攪拌羽207の位置を示す図であり、図11は、図10における攪拌羽207の各位置に対する攪拌羽(負荷)トルクを示す図である。   FIG. 10 is a diagram showing the position of the stirring blade 207, and FIG. 11 is a diagram showing the stirring blade (load) torque for each position of the stirring blade 207 in FIG.

図10に示されるように、ホッパー部201内で攪拌羽207は取付軸を中心に回転する。これにより攪拌羽207は、位置(1)から(6)に示されるように移動する。   As shown in FIG. 10, the stirring blade 207 rotates around the attachment shaft in the hopper portion 201. As a result, the stirring blade 207 moves from the position (1) to (6).

ステッピングモータを2相励磁で駆動させると、1ステップで攪拌羽207を7.5°動かすことなる。位置(5)から位置(1)までの回転角度が105°である場合、14ステップで位置(5)から位置(1)へ攪拌羽207を移動させることが出来る。   When the stepping motor is driven by two-phase excitation, the stirring blade 207 is moved by 7.5 ° in one step. When the rotation angle from position (5) to position (1) is 105 °, stirring blade 207 can be moved from position (5) to position (1) in 14 steps.

1−2相励磁であれば、1ステップで攪拌羽207を3.75°動かすこととなるので、28ステップで位置(5)から位置(1)へ攪拌羽207を移動させることが出来る。   In the case of 1-2 phase excitation, since the stirring blade 207 is moved 3.75 ° in one step, the stirring blade 207 can be moved from position (5) to position (1) in 28 steps.

図11は、攪拌羽207の位置を横軸に、攪拌羽トルクを縦軸にとったグラフである。図10の攪拌羽207の位置(1)〜(6)に対する攪拌羽トルクをt(1)〜t(6)としている。   FIG. 11 is a graph in which the position of the stirring blade 207 is taken on the horizontal axis and the stirring blade torque is taken on the vertical axis. The stirring blade torques for the positions (1) to (6) of the stirring blade 207 in FIG. 10 are t (1) to t (6).

攪拌羽207は、印刷中にホッパー部201内部にあるトナー208をバッファー部202に供給する。図10に示すようにトナー208がホッパー部201内部にあり、攪拌羽207が各位置(1)〜(6)にある場合の攪拌羽207の負荷トルクは、図11に示すような大きさとなる。   The stirring blade 207 supplies the toner 208 inside the hopper unit 201 to the buffer unit 202 during printing. As shown in FIG. 10, when the toner 208 is inside the hopper 201 and the stirring blade 207 is in each position (1) to (6), the load torque of the stirring blade 207 is as shown in FIG. .

攪拌羽が位置(1)にある場合、トナー208による負荷が無く、攪拌羽207がホッパー部201の壁に接触することも無い。このとき、攪拌羽207は下方向(重力方向)に回転するので、攪拌羽207のトルクは360°の中で最も小さいこととなる。   When the stirring blade is at the position (1), there is no load due to the toner 208, and the stirring blade 207 does not contact the wall of the hopper portion 201. At this time, since the stirring blade 207 rotates downward (gravity direction), the torque of the stirring blade 207 is the smallest of 360 °.

攪拌羽が位置(2)にある場合、トナー208の中に攪拌羽207が入っているので、トナーを押すためのトルクが必要になり、攪拌羽のトルクは大きくなる。   When the stirring blade is at the position (2), since the stirring blade 207 is contained in the toner 208, torque for pushing the toner is required, and the torque of the stirring blade is increased.

攪拌羽が位置(3)にある場合、トナー208の中に攪拌羽207が入っているので、トナーを押すためのトルクが必要なことと、さらに攪拌羽207がホッパー部201の壁に接触するため、これを乗り越えるためのトルクが合わせて必要となる。これにより攪拌羽のトルクは360°の中で最も大きくなる。   When the stirring blade is at position (3), since the stirring blade 207 is contained in the toner 208, the torque for pressing the toner is necessary, and the stirring blade 207 contacts the wall of the hopper 201. Therefore, a torque for overcoming this is also required. As a result, the torque of the stirring blade becomes the largest among 360 °.

攪拌羽が位置(4)にある場合、トナー208の中に攪拌羽207が入っており、トナー208を押すためのトルクが必要になり、攪拌羽のトルクは大きくなる。   When the stirring blade is at the position (4), the stirring blade 207 is contained in the toner 208, and a torque for pushing the toner 208 is required, and the torque of the stirring blade is increased.

攪拌羽が位置(5)にある場合、トナー208による負荷が無く、攪拌羽207がホッパー部201の壁に接触することも無いが、攪拌羽207が上方向(反重力方向)に回転するので、この時の攪拌羽207のトルクは(1)よりやや大きくなる。   When the stirring blade is at the position (5), there is no load by the toner 208, and the stirring blade 207 does not contact the wall of the hopper portion 201, but the stirring blade 207 rotates upward (antigravity direction). The torque of the stirring blade 207 at this time is slightly larger than (1).

攪拌羽が位置(6)にある場合、攪拌羽207がホッパー部201の壁に接触するため、これを乗り越えるトルクが必要であり、トルクはやや大きくなる。   When the stirring blade is located at the position (6), the stirring blade 207 contacts the wall of the hopper portion 201, and thus a torque over this is necessary, and the torque is slightly increased.

これら攪拌羽207の各位置に対するトルクの大きさを印刷中にモニターしておき、印刷終了後、トルクが最も軽くなる位置(1)に攪拌羽207を移動させることで、攪拌羽207が次に動き出すときのトルクを軽減させることができる。   The magnitude of the torque with respect to each position of the stirring blade 207 is monitored during printing, and after the printing is finished, the stirring blade 207 is moved to the position (1) where the torque is lightest. Torque when starting to move can be reduced.

なお、攪拌羽207のトルクが最も軽くなる位置(1)に対して、攪拌羽207が位置(5)にある場合、トルクは重力分大きいだけである。このため、印刷終了後に位置(1)ではなく、(5)の位置(または攪拌羽がトナーから出ており、かつ壁に接触しない位置のいずれか)に攪拌羽を停止させてもよい。   In addition, when the stirring blade 207 is in the position (5) with respect to the position (1) where the torque of the stirring blade 207 is lightest, the torque is only large by the amount of gravity. Therefore, the stirring blade may be stopped at the position (5) (or any position where the stirring blade comes out of the toner and does not contact the wall) instead of the position (1) after the end of printing.

しかし、トナー208の攪拌に入るまでの時間を考慮した場合、攪拌羽207は、位置(1)にある方が位置(5)にあるよりも、短時間でトナー208の攪拌に入ることができる。このため、印刷終了後の攪拌羽207は位置(1)に移動させた方が、僅かだが攪拌時間を短縮でき、省エネへの貢献が可能となる。   However, in consideration of the time until the toner 208 is stirred, the stirring blade 207 can enter the toner 208 in a short time in the position (1) than in the position (5). . For this reason, if the stirring blade 207 after printing is moved to the position (1), the stirring time can be shortened slightly, but it is possible to contribute to energy saving.

また、図10において、攪拌羽207を位置(1)に移動させ、攪拌羽207にスタート時の負荷が最も加わらない状態で停止させることとしてもよいし、攪拌羽207が曲がらない位置(攪拌羽がトナーから出ており、かつ壁に接触しない位置のいずれか)に攪拌羽を自動調整し、停止させることとしてもよい。   In FIG. 10, the stirring blade 207 may be moved to the position (1) and stopped in a state where the load at the start is least applied to the stirring blade 207, or the stirring blade 207 is not bent (the stirring blade 207). The stirring blade may be automatically adjusted and stopped at any position where the toner comes out of the toner and does not contact the wall.

これにより、攪拌羽207の曲がり(クリープ現象)を防止することができ、攪拌羽207の曲がりによるトナー208の供給不良、ホッパー部201内にあるトナー208の攪拌不良といった不具合の防止が可能となる。   As a result, bending (creep phenomenon) of the stirring blade 207 can be prevented, and problems such as poor supply of the toner 208 due to bending of the stirring blade 207 and poor stirring of the toner 208 in the hopper 201 can be prevented. .

図12は、攪拌羽207を図10の位置(1)に移動する処理(攪拌羽位置制御)を示すフローチャートである。   FIG. 12 is a flowchart showing processing (stirring blade position control) for moving the stirring blade 207 to the position (1) in FIG.

ステップS1において画像形成装置が印刷を実行するときに、ステップS2において、印刷中に攪拌羽207の回転時における攪拌羽207の負荷トルクをモニターしておく。ステップS3において、トルクの変化状態から、図10のどの位置に攪拌羽207があるかを把握する。   When the image forming apparatus executes printing in step S1, the load torque of the stirring blade 207 when the stirring blade 207 rotates during printing is monitored in step S2. In step S3, the position of the stirring blade 207 in FIG. 10 is grasped from the torque change state.

ステップS4で印刷が終了したかを判定し、NO(印刷が終了していない状態)であればステップS1に戻り、印刷を継続する。   In step S4, it is determined whether printing is completed. If NO (printing is not completed), the process returns to step S1 and printing is continued.

ステップS4でYES(印刷が終了した状態)となれば、ステップS5で印刷終了前後のトルクの変化状態(図11)から攪拌羽207の位置を判断し、攪拌羽を(1)の位置に移動させる。   If YES in step S4 (printing is completed), the position of the stirring blade 207 is determined from the torque change state before and after the end of printing (FIG. 11) in step S5, and the stirring blade is moved to the position (1). Let

仮に、印刷終了時に攪拌羽207の位置が位置(5)にあった場合、位置(5)から位置(1)までの105°の回転角度で攪拌羽を回転させることで、攪拌羽を負荷トルクが最も軽い位置である(1)の位置とするものである。   If the position of the stirring blade 207 is in the position (5) at the end of printing, the stirring blade is rotated at a rotation angle of 105 ° from the position (5) to the position (1), thereby causing the stirring blade to load torque. Is the lightest position (1).

このように、印刷終了時までの攪拌羽トルクの変化から攪拌羽207の位置を判断し、ステッピングモータを制御することにより、攪拌羽207を位置(1)に移動することが可能となる。   In this way, by determining the position of the stirring blade 207 from the change in the stirring blade torque until the end of printing and controlling the stepping motor, the stirring blade 207 can be moved to the position (1).

[実施の形態における効果]   [Effects of the embodiment]

以上のように、本実施の形態における画像形成装置は、攪拌羽の起動トルクが最も軽くなる位置に攪拌羽を自動調整することで、モータ駆動スタート時における最適、最小なモータ電流自動設定を行なうことができる。これにより、モータ駆動スタート時におけるステッピングモータの高効率化と静音化が実現される。また、攪拌羽の曲がりを防ぐことができる。   As described above, the image forming apparatus according to the present embodiment automatically sets the stirring blade to the position where the starting torque of the stirring blade becomes the lightest, thereby performing the optimum and minimum motor current automatic setting at the start of motor driving. be able to. Thereby, high efficiency and low noise of the stepping motor at the start of motor driving are realized. In addition, bending of the stirring blade can be prevented.

[その他]   [Others]

本発明はMFP、ファクシミリ装置、複写機などの画像形成装置に対して実施することができる。   The present invention can be implemented for an image forming apparatus such as an MFP, a facsimile machine, and a copying machine.

また、上述の実施の形態における処理は、ソフトウエアによって行なっても、ハードウエア回路を用いて行なってもよい。   Further, the processing in the above-described embodiment may be performed by software or by using a hardware circuit.

また、上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをCD−ROM、フレキシブルディスク、ハードディスク、ROM、RAM、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。   In addition, a program for executing the processing in the above-described embodiment can be provided, and the program is recorded on a recording medium such as a CD-ROM, a flexible disk, a hard disk, a ROM, a RAM, and a memory card and provided to the user. You may decide to do it. The program may be downloaded to the apparatus via a communication line such as the Internet.

なお、上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   In addition, it should be thought that the said embodiment is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施の形態の1つにおける画像形成装置の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to one embodiment of the present invention. 画像形成装置内の現像器20Y,20M,20C,20Kの1つの構成を示す図である。2 is a diagram illustrating one configuration of developing devices 20Y, 20M, 20C, and 20K in the image forming apparatus. FIG. 画像形成装置の情報処理部100の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an information processing unit 100 of an image forming apparatus. 制御装置105が備えるステッピングモータ駆動回路を示す図である。It is a figure which shows the stepping motor drive circuit with which the control apparatus 105 is provided. 負荷による変曲点発生の推移を説明するための図である。It is a figure for demonstrating transition of the inflection point generation | occurrence | production by load. 負荷トルク−時間特性と、モータトルクの設定方法を示す図である。It is a figure which shows the setting method of a load torque-time characteristic and a motor torque. 突発変化があったときの負荷トルク−時間特性と、モータトルクの設定方法を示す図である。It is a figure which shows the setting method of the load torque-time characteristic when there is a sudden change, and a motor torque. 変曲点検出方法の具体例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific example of the inflection point detection method. 画像形成装置が実行するモータ電流設定処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating motor current setting processing executed by the image forming apparatus. 攪拌羽207の位置を示す図である。It is a figure which shows the position of the stirring blade 207. FIG. 図10における攪拌羽207の各位置に対する攪拌羽(負荷)トルクを示す図である。It is a figure which shows the stirring blade (load) torque with respect to each position of the stirring blade 207 in FIG. 攪拌羽207を図10の位置(1)に移動する処理(攪拌羽位置制御)を示すフローチャートである。11 is a flowchart showing a process (stirring blade position control) for moving the stirring blade 207 to the position (1) in FIG. 10.

符号の説明Explanation of symbols

12 モータドライバIC、105b CPU、14 電流検出抵抗、100 情報処理部、102 画像形成部、103 データ入出力部、104 データ通信制御部、105 制御装置、106 揮発メモリ、107 攪拌羽トルクメモリ、201 ホッパー部、202 バッファー部、203 供給ローラ、204 現像ローラ、205 感光体、206 弁、207 攪拌羽、208 トナー、211 ステッピングモータ。   12 motor driver IC, 105b CPU, 14 current detection resistor, 100 information processing unit, 102 image forming unit, 103 data input / output unit, 104 data communication control unit, 105 control device, 106 volatile memory, 107 stirring blade torque memory, 201 Hopper unit, 202 buffer unit, 203 supply roller, 204 developing roller, 205 photoconductor, 206 valve, 207 stirring blade, 208 toner, 211 stepping motor.

Claims (10)

攪拌部材と、
前記攪拌部材を駆動するモータと、
前記攪拌部材が、その起動トルクが軽くなる位置で停止するように、前記攪拌部材の位置を調整する調整手段とを備えた、画像形成装置。
A stirring member;
A motor for driving the stirring member;
An image forming apparatus comprising: an adjusting unit that adjusts a position of the stirring member so that the stirring member stops at a position where the starting torque becomes light.
攪拌部材と、
前記攪拌部材を駆動するモータと、
前記攪拌部材が曲がらない位置で停止するように、前記攪拌部材の位置を調整する調整手段とを備えた、画像形成装置。
A stirring member;
A motor for driving the stirring member;
An image forming apparatus comprising: an adjusting unit that adjusts a position of the stirring member so that the stirring member stops at a position where the stirring member does not bend.
前記モータは、ステッピングモータである、請求項1または2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the motor is a stepping motor. 前記調整手段は、前記攪拌部材の回転時のトルクをモニターすることで、印刷終了時点の攪拌部材の位置を把握し、ステッピングモータのステップを制御することで攪拌部材の位置を調整し、前記攪拌部材が、その起動トルクが最も軽くなる位置で停止するように、前記攪拌部材の位置を調整する、請求項3に記載の画像形成装置。   The adjusting means monitors the torque at the time of rotation of the stirring member to grasp the position of the stirring member at the end of printing, and adjusts the position of the stirring member by controlling the step of the stepping motor. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the position of the stirring member is adjusted so that the member stops at a position where the starting torque is lightest. 前記調整手段は、
前記攪拌部材の回転時のトルクを把握する際、モータに流れる電流の立ち上がり状態から変曲点を認識する変曲点認識手段と、
前記変曲点認識手段により認識された変曲点に基づいて、負荷変動量を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された負荷変動量に基づいて、前記モータの電流を自動で設定する設定手段とを含む、請求項4に記載の画像形成装置。
The adjusting means includes
An inflection point recognizing means for recognizing an inflection point from the rising state of the current flowing through the motor when grasping the torque during rotation of the stirring member;
Detection means for detecting a load fluctuation amount based on the inflection point recognized by the inflection point recognition means;
The image forming apparatus according to claim 4, further comprising a setting unit that automatically sets a current of the motor based on a load fluctuation amount detected by the detection unit.
前記設定手段は、前記変曲点認識手段で認識された結果と、現状の電流設定値とに基づいて電流設定を行なう、請求項5に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 5, wherein the setting unit performs current setting based on a result recognized by the inflection point recognition unit and a current current setting value. 前記変曲点認識手段で認識された結果を一定時間サンプリングし、最大、最小の振れ幅に基づいて電流設定を行なう、請求項5または6に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 5, wherein the result recognized by the inflection point recognition unit is sampled for a certain period of time, and the current is set based on the maximum and minimum shake widths. 前記攪拌部材は、トナーを供給するための攪拌羽である、請求項1から7のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the stirring member is a stirring blade for supplying toner. 攪拌部材と、
前記攪拌部材を駆動するモータとを備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記攪拌部材が、その起動トルクが軽くなる位置で停止するように、前記攪拌部材の位置を調整する調整ステップを備えた、画像形成装置の制御方法。
A stirring member;
A control method of an image forming apparatus provided with a motor for driving the stirring member,
A control method for an image forming apparatus, comprising: an adjusting step for adjusting a position of the stirring member so that the stirring member stops at a position where the starting torque becomes light.
攪拌部材と、
前記攪拌部材を駆動するモータと画像形成装置の制御方法であって、
前記攪拌部材が曲がらない位置で停止するように、前記攪拌部材の位置を調整する調整ステップを備えた、画像形成装置の制御方法。
A stirring member;
A control method of a motor for driving the stirring member and an image forming apparatus,
A control method for an image forming apparatus, comprising: an adjustment step of adjusting a position of the stirring member so that the stirring member stops at a position where the stirring member does not bend.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011201687A (en) * 2010-03-26 2011-10-13 Fuji Xerox Co Ltd Stapler driving device, post processing device, and image forming apparatus

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