JP2012105466A - 駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサ部への異物の進入や、誤って手が触れることを防止でき、発熱を逃がすことができる構成の駆動装置を提供する。
【解決手段】駆動源としてのモータ１０１と、前記モータの出力軸の回転を検出する回転検出手段とを有し、前記モータと前記回転検出手段のセンサ部分とが一体と成っており、駆動用のドライバ回路も前記モータ上の基板に取り付けられている構成の駆動装置において、前記モータ１０１のセンサ部分を囲み、外部からの異物の進入を遮断するとともに前記モータのセンサ部分に手が触れることを防止できるカバー１２６を備え、前記カバー１２６に放熱穴１２９を設けた構成とした。これにより、センサ部への異物の進入や、誤って手が触れることを防止でき、発熱を逃がすことができるので、制御精度に悪影響を及ぼすという問題を解消することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータと回転検出手段のセンサ部を一体化した駆動装置、及び、その駆動装置を備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置等の駆動装置として、インナーロータ型ＤＣブラシレスモータを用いることで、ステッピングモータが用いられてきた箇所に対してエネルギー効率を高くし、モータ重量を削減することが可能となる上、アウターロータと比較し、イナーシャが小さくなることから、ステッピングモータと同等の加減速時間にすることを可能とし、ブラシ付モータと比較して、ブラシ磨耗が無い事から、高耐久にすることが可能となる。
また、被駆動体上に回転検出手段や移動量検出手段を設ける場合（モータ軸上にエンコーダなどの回転検出手段を設けない場合）には、モータ１回転当りの被駆動体の移動量などを考慮した制御設計をする必要が生じ、伝達系や被駆動体の構成が変わることや、別の箇所に同じ駆動装置を適用するといった場合にも、制御手段の設計を変える必要が生じる。そこで、モータの出力軸上にエンコーダなどの回転検出手段を設け、モータ軸の回転を測定することで、設計を容易にすることが可能となる。
以上の観点から、駆動装置に用いるモータの構成において、回転検出手段のセンサ部（例えばエンコーダディスクとフォトセンサ）を一体化したエンコーダ一体型のインナーロータ型ＤＣブラシレスモータが考えられ既に知られている。

しかし、今までのエンコーダ一体型インナーロータＤＣブラシレスモータでは、センサ部にスリット状のエンコーダディスクを使用しており、スリットにゴミや浮遊物などが入る恐れがある。また、エンコーダディスクはモータの出力軸上に取り付けてあるため、モータを取り付ける際などに誤って手で触れてしまい、エンコーダディスクの偏心や怪我をする恐れがある。そしてエンコーダディスクのスリットに異物が侵入したり、偏心すると、フォトセンサはそのスリットを検知できなくなり、制御ができなくなるといった問題があった。

特許文献１（特開２００９−２６１１４９号公報）には、エンコーダセンサのゴミ侵入防止目的で、エンコーダ付ブラシレスモータに関し、特にモータ外部から回転検出部への異物の浸入を防止するブラシレスモータについて開示され、エンコーダとシャフトの間に形成される隙間部に密閉部材を配置し、隙間部を密閉部材で覆うことにより、簡易な手段でエンコーダカバーとモータ本体の間に生じる隙間を適切に塞ぎ、エンコーダに粉塵等の異物が付着するのを防止できる構成が開示されている。

モータとエンコーダが一体型であり、駆動用のドライバも備わっている駆動装置では、ドライバ内のＦＥＴ等による発熱が多く、センサは熱に弱いため、制御精度に悪影響を及ぼすという問題がある。
前述の特許文献１に記載の従来技術では、センサ部にエンコーダカバーを設けるとともに、エンコーダカバーとモータ本体の間に生じる隙間を密閉部材で覆って塞ぐことにより、エンコーダに粉塵等の異物が付着するのを防止することができるという点では効果があるが、上記に記載した発熱による影響を防止するという問題は解消できていない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、モータと回転検出手段のセンサ部を一体化した構成の場合にも、回転検出手段のエンコーダに用いられているディスクのスリットにゴミが入らず、誤ってディスクに手が触れないようにすることができ、さらには、駆動用のドライバも備わっている構成の場合にも、ドライバ内のＦＥＴ等による発熱を逃がすことができる構成の駆動装置を提供することを目的とする。さらに本発明は、その駆動装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第１の解決手段は、駆動源としてのモータと、前記モータの出力軸の回転を検出する回転検出手段とを有し、前記モータと前記回転検出手段のセンサ部分とが一体と成っており、駆動用のドライバ回路も前記モータ上の基板に取り付けられている構成の駆動装置において、前記モータのセンサ部分を囲み、外部からの異物の進入を遮断するとともに前記モータのセンサ部分に手が触れることを防止できるカバーを備え、前記カバーに放熱穴を設けたことを特徴とする（請求項１）。

本発明の第２の解決手段は、第１の解決手段の駆動装置において、前記カバーは、前記モータの出力軸に対し発熱部と円周方向に対となる部分に前記放熱穴を設けたことを特徴とする（請求項２）。
また、本発明の第３の解決手段は、第１または第２の解決手段の駆動装置において、前記回転検出手段は、前記モータの出力軸に固定されたエンコーダディスクと、前記モータに固定され、前記エンコーダディスクのセンサ読み取り部を検知するフォトセンサからなり、前記カバーには、前記エンコーダディスクのセンサ読み取り部を構成するスリット形状の穴の幅より小さい格子状の穴を形成することを特徴とする（請求項３）。
さらに本発明の第４の解決手段は、第３の解決手段の駆動装置において、前記カバーの格子状の穴形状を六角形に形成することを特徴とする（請求項４）。
さらに本発明の第５の解決手段は、第１〜第４のいずれか一つの解決手段の駆動装置において、前記モータは、エンコーダ一体型のインナーロータ型ＤＣブラシレスモータであることを特徴とする（請求項５）。

本発明の第６の解決手段は、画像形成装置であって、第１〜第５のいずれか一つの解決手段の駆動装置を備えたことを特徴とする（請求項６）。

本発明では、モータと一体となっている回転検出手段のセンサ部分をカバーで囲むことで外部の異物を遮断し、センサ部分（エンコーダディスクのスリット部やフォトセンサ）にゴミが侵入しないようにすることができる。また、モータの取り付け時にカバーがあることで手がセンサ部分（エンコーダディスクやフォトセンサ）に触れることを防止することができる。また、カバーの放熱穴により空気の流れが発生し、駆動用のドライバ回路内のＦＥＴ等による発熱を逃がすことができるので、発熱による影響が起きにくくなり、制御精度に悪影響を及ぼすという問題を解消することができる。

このように、本発明では、省エネ、高効率を目指したモータ（エンコーダ一体型インナーロータ型ＤＣブラシレスモータ）の構成において、カバーを設けて異物が外側から入らないようにし、エンコーダディスクに手が触れないようにすることで、エンコーダ不良による制御精度の劣化が防止できるほか、鋭利なディスクによる怪我を防止できる。また、モータのカバーに放熱穴を形成することで、発熱部である駆動用ドライバ回路内のＦＥＴ等による熱の影響を防止することができる。

また、本発明の画像形成装置では、上記の高効率であるとともにモータの耐久性も得ることができる駆動装置を備えたことにより、制御精度の良い駆動制御を行うことができる。

本発明の一実施例に係る駆動装置のモータの斜視図である。 図１のモータにカバーを取り付けた状態を示すモータの斜視図である。 図１に示すモータに取り付けられるエンコーダディスクの一例を示す斜視図である。 図２に示すカバー形状の一例を示す斜視図である。 カバーの放熱穴の形状例と、エンコーダディスクのスリット形状例を示す図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの構成例を示す図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の原稿搬送装置の構成例を示す図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の原稿搬送装置のローラ駆動部の概略構成を示す図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の原稿搬送装置のローラ駆動部の概略構成を示す図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の原稿搬送装置の駆動装置の概略構成を示す図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の原稿搬送装置の駆動装置の概略構成を示す図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の駆動装置の制御系の構成例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明は、駆動装置に用いるモータ（エンコーダ一体型のインナーロータ型ＤＣブラシレスモータ）の構成に際して、以下の特徴を有する。
本発明の駆動装置では、モータと一体となっている回転検出手段のセンサ部分をカバーで囲むことで外部の異物を遮断し、センサ部のエンコーダディスクのスリット部にゴミが侵入しないようにすることができ、モータの取り付け時にカバーがあることで手がエンコーダディスクに触れることを防止できるようしたものであり、さらにカバーに放熱穴を設けたことにより、放熱穴により空気の流れが発生し、駆動用のドライバ回路の発熱による影響が起きにくくなることが特徴になっている。
上記記載の本発明の特徴について、以下、図面を用いて詳細に説明する。

図１に、本発明の駆動装置に用いるモータ１の斜視図を示す。
このモータ１０１は、回転検出手段のセンサ部分が一体となったエンコーダ一体型のインナーロータ型ＤＣブラシレスモータであり、モータ１０１のシャフト部（出力軸）１２４の出力側（ギヤ等との連結側）とは逆側の端部には、エンコーダディスク１２３が同軸上に取り付けられている。また、センサ部のフォトセンサ１２２は、モータ１０１のケースに取り付けられており、図示しない駆動用のドライバ回路もモータ１０１上の基板に取り付けられている。また、モータ１０１上の基板には、コネクタ１２７が取り付けられており、モータ信号とエンコーダ信号の入出力がなされるようになっている。
また、モータ１の軸受け部には、玉軸受けが用いられており、これにより、焼結軸受け等を用いた場合と比較して摩擦力が低減するので、ＤＣブラシレスモータであるモータ１０１を用いることによる高効率化を更に高められるとともに、高耐久化を図ることができるようになっている。

図２にカバーを取り付けた状態のモータの斜視図を示す。
モータ１０１の出力軸１２４に取り付けられたセンサ部分（エンコーダディスク１２３とフォトセンサ１２２）や図示しない駆動用のドライバ回路を保護するように、一方が塞がれた筒蓋状のカバー１２６が取り付けられている。また、このカバー１２６によってモータ１０１のシャフト部（出力軸）１２４まで完全に覆うようになっている。さらにカバー１２６には後述する放熱穴１２９が設けられている。
このように、本実施例では、モータ１０１と一体となっている回転検出手段のセンサ部分をカバー１２６で囲むことで、外部からの異物の進入を遮断でき、モータ１０１の取り付け時にカバー１２６があることで手がエンコーダディスク１２３に触れることを防止することができる。

図３に、図１に示すモータ１０１の出力軸１２４に取り付けられるエンコーダディスクの斜視図を示す。
このエンコーダディスク１２３は溝穴タイプであり、円盤状の金属板１２３ａのエッチング加工などにより等間隔にスリット形状の穴１２３ｂが開けられている。この穴（スリット）１２３ｂの有無により、モータ１０１に固定されたフォトセンサ１２２の受光素子が信号の有無を検知し、パルス検知（回転検出）をする。

図４にカバー形状の一例を示す斜視図を示す。
筒蓋状のカバー１２６の開口側端縁の径はモータ１０１の径に合わせてあり、カバー１２６の開口側端縁に設けた複数の爪１２８によりモータに装着（固定）後、モータ１０１と一体となるように取り付けられる。また、カバー１２６の開口側端縁には、モータ１０１のコネクタ１２７用の矩形状のくぼみ１２６ａが形成されていて、このコネクタ位置により、カバー取り付け向きを決定している。図４（ｂ）のように、コネクタ位置が左向きのときモータ発熱部は上側となる。
そこで、発熱部の対の方向となるカバー１２６の下部の左右に放熱穴１２９ａ、１２９ｂからなる吸気部を形成し、この放熱穴１２９ａ、１２９ｂはカバー１２６の側面（周面）の中心部に開けられる。また、モータ１０１の上側にある発熱部近傍のカバー前面の上部には放熱穴１２９ｃによる排気部を形成する。また、各放熱穴１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃとしては、例えば格子状の穴が形成される。

このように、本実施例では、モータ１０１に取り付けたカバー１２６の、出力軸に対し発熱部と円周方向に対となる部分（図４では、発熱部の対の方向となるカバー１２６の側面（周面）下部の左右）に放熱穴１２９ａ，１２９ｂを設けており、放熱穴１２９ａ、１２９ｂをカバー１２６の側面（周面）下部に設けることで異物の侵入を低減することができる。また、モータ１０１のドライバ回路の中の発熱源であるＦＥＴ等を上部に持っていくことで、対流の関係からカバー前面上部の放熱穴１２９ｃから放熱されやすいという効果がある。

図５にカバー１２６の放熱穴の形状例と、エンコーダディスクのスリットの形状例を示す。
カバー１２６に図５（ｉ）で示すような放熱のための格子状の穴を形成する。図示の例では、穴形状が六角形の格子状となっているので、横の負荷、縦の負荷に強くなっている。この六角形の格子状の穴の一番広い径はａとなっており、図５（ｉｉ）に示すエンコーダディスクのスリット形状のセンサ読み取り部の幅ｂより小さくなっている。

このように、本実施例では、放熱穴１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃとして、エンコーダディスク１２３のセンサ読み取り部のスリット幅ｂより小さい径ａの格子状の穴を形成し、放熱穴の径をエンコーダディスクのスリットの幅より小さくすることで、スリット上に残るような異物は侵入せず、スリットに付着した異物により制御ができなくなるといった問題が解消され、精度良い制御が可能となるという効果がある。
また、カバー１２６の放熱穴１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃとなる格子状の穴形状を六角形に形成することで、モータの取り付け時にかかるカバー１２６への負荷に対し、強度が強くなるという効果がある。

次に、上記のカバー付きのエンコーダ一体型インナーロータ型ＤＣブラシレスモータを用いた駆動装置を備えた画像形成装置の構成例について説明する。
図６は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す図であり、電子写真方式のタンデム型カラー画像形成装置の構成例を示している。尚、図６はカラー画像形成装置の本体の構成例を示しており、カラープリンタとして使用できるが、この画像形成装置本体１００の上部に後述する原稿搬送装置や読取装置部（スキャナ部）を設置することにより、カラー複写機の構成となり、さらに外部回線（電話回線、光回線）やＬＡＮと接続して通信機能を持たせることにより、カラーファクシミリやカラー複合機として使用することができる。

図６に示す画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、それぞれ「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」と記す。）の可視像たるトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを備えている。
これらは、画像形成剤として、互いに異なる色のＹトナー、Ｍトナー、Ｃトナー、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。各プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、それぞれ画像形成装置１００本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっており、寿命到達時に交換される。以下、Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを例に挙げて説明する。

図７は、本発明の一実施例に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの構成例を示す図であり、Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを示す概略構成図である。
このプロセスカートリッジ６Ｙは、潜像担持体としての感光体ドラム１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ等を備えている。

上記帯電装置４Ｙは、図示しないドラム駆動機構によって図中時計回りに回転せしめられる感光体ドラム１Ｙの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体ドラム１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹ静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト８上に中間転写される。

ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体ドラム１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体ドラム１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体ドラム１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。

他のプロセスカートリッジ６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにおいても、同様にして各感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にそれぞれＭトナー像、Ｃトナー像、Ｋトナー像が形成されて、中間転写ベルト８上に中間転写される。
また、図６に示したように、各プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの図中下方には、露光装置７が配設されている。

潜像形成手段たる露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにおけるそれぞれの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに照射して露光する。
この露光により、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にそれぞれＹ静電潜像、Ｍ静電潜像、Ｃ静電潜像、Ｋ静電潜像が形成される。なお、露光装置７は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体ドラムに照射するものである。

また、図６において、露光装置７の図中下側には、紙収容カセット２６と、給紙ローラ２７、レジストローラ対２８等を有する給紙手段が配設されている。
紙収容カセット２６は、記録材としての用紙９９を複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の用紙９９には給紙ローラ２７を当接させている。給紙ローラ２７が図示しない駆動機構によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の用紙９９がレジストローラ対２８のローラ間に向けて給紙される。
レジストローラ対２８は、用紙９９を挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、用紙９９を適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。

また、図１において、プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの図中上方には、被転写材である中間転写体としての中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット１５が配設されている。
この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８のほか、ベルトクリーニング装置１０等を備えている。また、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４等も備えている。

中間転写ベルト８は、これら７つのローラに張架されながら、少なくともいずれか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス極性）の転写バイアスを印加する方式のものである。

１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上のＹトナー像、Ｍトナー像、Ｃトナー像、Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、「４色トナー像」という。）が形成される。
また、上記中間転写ユニット１５には、中間転写ベルト８が感光体ドラム１Ｋに接触した状態で、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに対して接離するための図示しない接離機構も設けられている。

上記２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで用紙９９に転写される。そして、用紙９９の白色と相まって、フルカラートナー像となる。
また、２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、用紙９９に転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、上記ベルトクリーニング装置１０によってクリーニングされる。２次転写ニップにおいては、用紙９９が互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に挟まれて、上記レジストローラ対２８側とは反対方向に搬送される。

２次転写ニップから送り出された用紙９９は、画像形成装置１００本体に対して着脱自在なユニットとしての定着ユニット２０のローラ間を通過する際に、熱と圧力と影響を受けて、表面のフルカラートナー像が定着される。その後、用紙９９は、排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。
画像形成装置１００本体の筺体の上面には、スタック部３０が形成されており、上記排紙ローラ対２９によって機外に排出された用紙９９は、このスタック部３０に順次スタックされる。

上記中間転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部３０との間には、ボトル支持部３１が配設されている。このボトル支持部３１には、各色トナーをそれぞれ収容する剤収容器としてのトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋがセットされている。
各トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内の各色トナーは、それぞれ図示しないトナー供給装置により、プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの現像装置に適宜補給される。各トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋとは独立して画像形成装置１００の本体に対して脱着可能である。

図８は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の原稿搬送装置の構成例を示す図である。なお、この原稿搬送装置は、上記の画像形成装置本体１００のスタック部３０の上部に設置され、被読取原稿を固定された読取装置部に搬送し、所定の速度で搬送しながら画像読取を行う、被読取原稿処理装置（以下ＡＤＦ）に適用されるものである。

以下その基本的な構成、動作、作用について説明する。
原稿搬送装置１５０は、コピー装置、ＭＦＰ等として構成された画像形成装置１００の一部としてその上部に配置されるものであり、被読取原稿束をセットする原稿セット部Ａ、セットされた原稿束から１枚毎原稿を分離して給送する分離給送部Ｂ、給送された原稿を一次、突当整合する働きと、整合後の原稿を引き出し搬送する働きのレジスト部Ｃ、搬送される原稿をターンさせて、原稿面を読取り側（下方）に向けて搬送するターン部Ｄ、原稿の表面画像を、コンタクトガラスの下方より読取を行わせる第１読取搬送部Ｅ、読取後の原稿の裏面画像を読取る第２読取搬送部Ｆ、表裏の読取が完了した原稿を機外に排出する排紙部Ｇ、読取完了後の原稿を積載保持するスタック部Ｈを備える。

また原稿搬送装置１５０は、図示しないが、これら搬送動作の駆動を行う駆動部であるピックアップモータ、給紙モータ、読取モータ、排紙モータ、底板上昇モータ、更に、一連の動作を制御するＡＤＦ制御部を備えている。

原稿テーブル４２は、可動原稿テーブル４３を備えて構成され、読取られる用紙９９がセットされる。用紙９９は原稿テーブル４２に原稿面を上向きの状態でセットされる。原稿テーブル４２には、図示しないサイドガイドが備えられ、用紙９９の幅方向を搬送方向と直行する方向に位置する。
セットされた用紙９９はセットフィラー４４、セットセンサ４５により検知され、本体制御部に送信される。
更に原稿テーブル４２には、原稿長さ検知センサ７０、７１（反射型センサまたは、用紙９９枚にても検知可能なアクチエーター・タイプのセンサが用いられる）が配置され、原稿長さ検知センサ７０、７１は、原稿の搬送方向長さを判定する。このとき原稿長さ検知センサ７０、７１は少なくとも同一原稿サイズの縦か横かを判断可能に配置される。

可動原稿テーブル４３は、底板上昇モータにより矢印ａ、ｂ方向に上下動可能となっている。可動原稿テーブル４３に原稿がセットされたことをセットフィラー４４、セットセンサ４５により検知すると、底板上昇モータを正転させて原稿束の最上面がピックアップローラ４７と接触するように可動原稿テーブル４３を上昇させる。
ピックアップローラ４７は、ピックアップモータによりカム機構で矢印ｃ、ｄの方向に動作すると共に、可動原稿テーブル４３が上昇し可動原稿テーブル４３上の原稿上面により押されてｃ方向に上がりテーブル上昇検知センサ４８により上限を検知可能となっている。

図６に示した画像形成装置本体１００の図示しない操作部のプリントキーが押下され、本体制御部からＩ／Ｆを介してＡＤＦ制御部に原稿給紙信号が送信されると、ピックアップローラ７は給紙モータの正転によりコロが回転駆動し、原稿テーブル４２上の数枚（理想的には１枚）の原稿をピックアップする。回転方向は、最上位の原稿を給紙口に搬送する方向である。
給紙ベルト４９は給紙モータの正転により給紙方向に駆動され、リバースローラ５０は給紙モータの正転により給紙と逆方向に回転駆動され、最上位の原稿とその下の原稿を分離して、最上位の原稿のみを給紙できる構成となっている。

即ち、リバースローラ５０は給紙ベルト４９と所定圧で接し、給紙ベルト４９と直接接しているとき、または用紙９９枚を介して接している状態では給紙ベルト４９の回転に連れられて反時計方向に連れ回り、原稿が２枚以上給紙ベルト４９とリバースローラ５０の間に侵入したときは連れ回り力がトルクリミッターのトルクよりも低くなるように設定されており、リバースローラ５０は本来の駆動方向である時計方向に回転し、余分な原稿を押し戻す働きをし、重送が防止される。
給紙ベルト４９とリバースローラ５０との作用により１枚に分離された原稿は給紙ベルト４９によって更に送られ、突き当てセンサ５１によって先端が検知され更に進んで停止しているプルアウトローラ５２に突き当たる、その後前出の突き当てセンサ５１の検知から所定量の定められた距離だけ送られ、結果的には、プルアウトローラ５２に所定量撓みを持って押し当てられた状態で給紙モータを停止させることにより、給紙ベルト４９の駆動が停止する。

このとき、ピックアップモータを回転させることでピックアップローラ４７を原稿上面から退避させ、原稿を給紙ベルト４９の搬送力のみで送ることにより、原稿先端は、プルアウトローラ５２の上下ローラ対のニップに進入し、先端の整合（スキュー補正）が行われる。
プルアウトローラ５２は、前記スキュー補正機能を有すると共に、分離後にスキュー補正された原稿を中間ローラ５４まで搬送するものであり、給紙モータの逆転により駆動される。なお、給紙モータ逆転時、プルアウトローラ５２と中間ローラ５４は駆動されるが、ピックアップローラ４７と給紙ベルト４９は駆動されていない。

原稿幅センサ５３は、奥行き方向に複数個並べられ、プルアウトローラ５２により搬送された原稿の搬送方向に直行する幅方向のサイズを検知する。また、原稿の搬送方向の長さは原稿の先端後端を突き当てセンサ５１で読取ることによりモータパルスから原稿の長さを検知する。
プルアウトローラ５２および中間ローラ５４の駆動によりレジスト部Ｃからターン部Ｄに原稿が搬送される際には、レジスト部Ｃでの搬送速度を第１読取搬送部Ｅでの搬送速度よりも高速に設定して原稿を読取部へ送り込む処理時間の短縮が図られている。

原稿の先端が読取入口センサ５５により検出されると、読取入口ローラ５６の上下ローラ対のニップに原稿先端が進入前に、原稿搬送速度を読取搬送速度と同速にするために減速を開始すると同時に、読取モータを正転駆動して読取入口ローラ５６、読取出口ローラ６３、ＣＩＳ出口ローラ６７を駆動する。
そして原稿の先端をレジストセンサ５７にて検知すると、所定の搬送距離をかけて減速し、図示していない第１読取部が配置される読取位置６０の手前で一時停止すると共に、本体制御部にＩ／Ｆを介してレジスト停止信号を送信する。
続いて本体制御部より読取り開始信号を受信すると、レジスト停止していた原稿は、読取位置に原稿先端が到達するまでに所定の搬送速度に立上がるように増速されて搬送される。

読取モータのパルスカウントにより検出された原稿先端が読取部に到達するタイミングで、本体制御部に対して第１面の副走査方向有効画像領域を示すゲート信号が、第１読取部を原稿後端が抜けるまで送信される。
片面原稿の読取りの場合には、第１読取搬送部Ｅを通過した原稿は第２読取部６５を経て排紙部Ｇへ搬送される。この際、排紙センサ６４により原稿の先端を検知すると、排紙モータを正転駆動して排紙ローラ６８を反時計方向に回転させる。
また、排紙センサ６４による原稿の先端検知からの排紙モータパルスカウントにより、原稿後端が排紙ローラ６８の上下ローラ対のニップから抜ける直前に排紙モータ駆動速度を減速させて、排紙トレイ６９上に排出される原稿が飛び出さないように制御される。

両面原稿読取りの場合には、排紙センサ６４にて原稿先端を検知してから読取りモータのパルスカウントにより第２読取部６５に原稿先端が到達するタイミングでＣＣＤラインセンサで構成される第２読取部６５に対してＡＤＦ制御部から副走査方向の有効画像領域を示すゲート信号が読取部を原稿後端が抜けるまで送信される。

第２読取部６５表面は、原稿に付着した糊上のものが読取ライン上に転写することによる縦すじを防止するため、コーティング処理が施されコーティング部材が配置されている。
このコーティング部材は、第２読取部６５の読取面に汚れ分解機能を有するコーティング材、または、親水性を有するコーティング材を塗布して形成したものである。これらのコーティング材は公知のものを使用することができる。

図９、図１０は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の原稿搬送装置のローラ駆動部の概略構成を示す図である。
図９、図１０において、駆動装置１５１は、図８に示す原稿搬送装置１５０の何れかの駆動ローラを駆動するモータおよびその制御回路等からなるものである。そして、この駆動装置１５１には、前述したカバー付きのエンコーダ一体型インナーロータ型ＤＣブラシレスモータが用いられる。尚、図１０では説明の都合上、モータ１０１のカバー１２６を外した状態で図示している。

駆動装置１５１において、駆動源であるモータ１０１は、前述のカバー付きのインナーロータ型ＤＣブラシレスモータとして構成されており、出力軸１２４に固定されたギヤ１０２ａ、減速ギヤ１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆを介し、ローラ１０４を回転させるようになっている。このローラ１０４は、例えば、図８における原稿搬送装置１５０の読取入口ローラ５６、読取出口ローラ６３、またはＣＩＳ出口ローラ６７である。なお、ローラ１０４は、例えば、図６における画像形成装置１００本体の給紙ローラ２７等であってもよい。

また、エンコーダディスク１２３は、周方向に所定の角度間隔で所定数のスリットを有し、出力軸１２４に対して垂直かつ同心にて固定され、出力軸１２４の回転とともに回転するようになっている。
光学センサであるフォトセンサ１２２は、エンコーダディスク１２３を挟み込む状態でモータ１０１に取り付けられ、エンコーダディスク１２３のスリットにより光路の伝達・遮断がなされ、パルス信号を制御回路１２１へと伝達するようになっている。

制御回路１２１では、フォトセンサ１２２からのパルス信号を計測することで、モータ１０１の回転量および回転速度を導出し、ローラ１０４の位置および速度情報から、用紙９９の位置および速度情報を得ることが可能となる。
なお、フォトセンサ１２２は、２組の発光素子と受光素子を有し、各々のパルス信号の位相差が所定量（本実施例ではπ／２［ｒａｄ］）となるように配置されている。

制御回路１２１は、図示しない目標駆動信号生成装置およびフォトセンサ１２２からの信号に基づいて、モータ１０１の動作信号を生成し、ドライバ回路１２５に動作信号を送り、その後、ドライバ回路１２５から動作信号に合った電流をモータ１０１に流すことで、ローラ１０４を駆動させる。

図１１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の原稿搬送装置の駆動装置の概略構成を示す図である。
図１１において、駆動装置１５１は、図８に示す原稿搬送装置１５０の何れかの駆動ローラを駆動するモータおよびその制御回路等からなるものである。そして、この駆動装置１５１には、前述したカバー付きのエンコーダ一体型インナーロータ型ＤＣブラシレスモータが用いられる。

駆動装置１５１において、ローラ対１０３ａ、１０３ｂに挟まれながら用紙９９（図８参照）が搬送されていく。このローラ対１０３ａ、１０３ｂは、例えば、図８における原稿搬送装置１５０の読取入口ローラ５６、読取出口ローラ６３、またはＣＩＳ出口ローラ６７である。なお、ローラ１０４は、例えば、図６における画像形成装置１００本体の給紙ローラ２７等であってもよい。

モータ１０１は、出力軸１２４に固定されたギヤ１０２ａ、減速ギヤ１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅを介し、ローラ対１０３ａ、１０３ｂを回転させる。
また、エンコーダディスク１２３は、周方向に所定の角度間隔で所定数のスリットを有し、出力軸１２４に垂直かつ同心にて固定され、出力軸１２４の回転とともに回転する。

光学センサであるフォトセンサ１２２は、エンコーダディスク１２３を挟み込む形でモータ１０１に取り付けられ、エンコーダディスク１２３のスリットにより光路の伝達・遮断がなされ、フォトセンサ１２２の受光素子にてパルス信号となって制御回路１２１へと伝達する。

制御回路１２１では、このパルス信号を計測することで、モータ１０１の回転量および回転速度を導出し、ローラ対１０３ａ、１０３ｂの位置および速度情報から、用紙９９の位置および速度情報を得ることが可能となる。
なお、フォトセンサ１２２は、２組の発光素子と受光素子を有し、各々のパルス信号位相差が所定量（本実施例ではπ／２［ｒａｄ］）となるように配置されている。

制御回路１２１は、図示しない目標駆動信号生成装置およびフォトセンサ１２２からの信号に基づいて、モータ１０１の動作信号を生成し、ドライバ回路１２５に動作信号を送り、その後、ドライバ回路１２５から動作信号に合った電流をモータ１０１に流すことで、ローラ対１０３ａ、１０３ｂを駆動させる。

図１２は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の原稿搬送装置の駆動装置の概略構成を示す図である。
図１２において、駆動装置１５１は、図８に示す原稿搬送装置１５０の何れかの駆動ローラを駆動するモータおよびその制御回路等からなるものである。

駆動装置１５１において、ローラ対１０３ａ、１０３ｂに挟まれながら用紙９９（図８参照）が搬送されていく。このローラ対１０３ａ、１０３ｂは、例えば、図８における原稿搬送装置１５０の読取入口ローラ５６、読取出口ローラ６３、またはＣＩＳ出口ローラ６７である。

モータ１０１は、出力軸１２４に固定されたギヤ１０２ａ、減速ギヤ１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅを介し、ローラ対１０３ａ、１０３ｂを回転させる。
また、エンコーダディスク１２３は周方向に所定の角度間隔で所定数のスリットを有し、出力軸１２４とカップリングを介してモータ１０１の軸に対して垂直かつ同心にて固定され、出力軸１２４の回転とともに回転する。

光学センサであるフォトセンサ１２２は、エンコーダディスク１２３を挟み込む形で図示しない固定部材に取り付けられ、エンコーダディスク１２３のスリットの無い箇所にて光の反射がおき、フォトセンサ１２２の受光素子にて光を検知する、この検知の有無でパルス信号を生成し、このパルス信号を制御回路１２１へと伝達する。

制御回路１２１では、このパルス信号を計測することで、モータ１０１の回転量および回転速度を導出し、ローラ対１０３ａ、１０３ｂの位置および速度情報から、用紙９９の位置および速度情報を得ることが可能となる。
なお、フォトセンサ１２２は、２組の発光素子と受光素子を有し、各々のパルス信号位相差が所定量（本実施例ではπ／２［ｒａｄ］）となるように配置されている。

制御回路１２１は、図示しない目標駆動信号生成装置およびフォトセンサ１２２からの信号に基づいて、モータ１０１の動作信号を生成し、ドライバ回路１２５に動作信号を送り、その後、ドライバ回路１２５は、制御回路１２１からの動作信号に合った電流をモータ１０１に流すことで、ローラ対１０３ａ、１０３ｂを駆動させる。

図１３は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の駆動装置の制御系の構成例を示す図である。
図１３において、駆動装置１５１は、図６に示す画像形成装置１００または図８に示す原稿搬送装置１５０の何れかの駆動ローラを駆動するモータおよびその制御回路等からなるものである。

駆動装置１５１において、外部の目標駆動信号生成手段１３０から、制御回路１２１内の目標位置・速度計算回路１３１に、回転方向信号と移動パルス数の信号が渡されるようになっている。すなわち、制御回路１２１内の目標位置・速度計算回路１３１は、外部の目標駆動信号生成手段１３０から、目標駆動信号としての回転方向信号と移動パルス数の信号を取得するようになっている。
目標位置・速度計算回路１３１では、得られた情報と図示しないオシレータの時間情報から、目標位置および目標速度を導出し、位置・速度追従制御器１３３へと信号を伝達するようになっている。

また、制御回路１２１内のモータ位置・速度計算回路１３２では、２チャンネルフォトセンサとして構成されたフォトセンサ１２２にて、エンコーダディスク１２３のパルスを計測している。フォトセンサ１２２およびエンコーダディスク１２３は、２チャンネルロータリエンコーダとして構成されている。

エンコーダディスク１２３の１周当りのパルス数は、本実施例では１００パルスとしている。エンコーダディスク１２３の１周当りのパルス数は、安価にモータ１０１の出力軸１２４の回転を検出するために、２００パルス以下であることが好ましい。
また、エンコーダディスク１２３の１周当りのパルス数は、ステッピングモータからインナーロータ型ＤＣブラシレスモータへの置き換えを容易にするために、１２×Ｎパルス（Ｎは自然数）または５０×Ｎパルスとすることが好ましい。

ここで、２チャンネルフォトセンサとして構成されたフォトセンサ１２２は、２組の発光素子と受光素子を有し、各々のパルス信号位相差が所定量（本実施例ではπ／２［ｒａｄ］）となるように配置されている。そのため、モータ位置・速度計算回路１３２ではその位相差を利用して、回転方向を知ることができる。
モータ位置・速度計算回路１３２では、得られた情報と図示しないオシレータの時間情報から、モータ位置およびモータ速度を導出し、位置・速度追従制御器１３３へと信号を伝達するようになっている。
位置・速度追従制御器１３３では、目標位置とモータ位置が一致するよう、また目標速度とモータ速度が一致するよう制御し、必要に応じてＰＷＭ出力、回転方向、スタートストップ、ブレーキといった信号をドライバ回路１２５へと送るようになっている。

ドライバ回路１２５は、４象限ドライバとして構成されており、位置・速度追従制御器１３３から得られた信号およびホールＩＣ１３５からのホール信号から、モータ電流およびＰＷＭ電圧を制御するようになっている。
すなわち、駆動装置１５１においては、制御回路１２１が、目標駆動信号から単位時間当りの目標回転量ΔＸｔおよび目標総回転量Ｘｔを求めるとともに、フォトセンサ１２２、エンコーダディスク１２３からの出力信号から単位時間当りのモータ回転量ΔＸｍおよびモータ総回転量Ｘｍを求め、その後、目標総回転量Ｘｔとモータ総回転量Ｘｍが等しく、且つ、単位時間当りの目標回転量ΔＸｔと単位時間当りのモータ回転量ΔＸｍが等しくなるようドライバ回路１２５への信号を変化させることで、モータ１０１の回転速度を制御するようになっている。

本実施例では、ドライバ回路１２５がモータ１０１に搭載されていない形式で示しているが、ドライバ回路１２５をモータ１０１上の基板に搭載した場合は、ハーネス本数の削減が図れるため、コストダウンにつながる。

なお、本実施例では、目標駆動信号生成手段１３０は、駆動装置１５１には含まれず、画像形成装置１００の図示しない本体制御部や原稿搬送装置１５０の図示しないＡＤＦ制御部等に設けられているが、目標駆動信号生成手段１３０が駆動装置１５１内に含まれていてもよい。

また、本実施例において、原稿搬送装置１５０は、画像形成装置１００の一部として位置付けて取り扱っており、駆動装置１５１は、画像形成装置１００の駆動ローラや画像形成装置１００の一部としての原稿搬送装置１５０の駆動ローラを駆動するものとして説明しているが、原稿搬送装置１５０を画像形成装置１００の周辺装置として位置付ける場合は、駆動装置１５１は、画像形成装置１００の駆動ローラや画像形成装置１００の周辺装置としての原稿搬送装置１５０の駆動ローラを駆動することとなる。

以上のように、本実施例に係る駆動装置１５１は、駆動源としてのインナーロータ型ＤＣブラシレスモータであるモータ１０１と、モータ１０１の出力軸１２４の回転を検知するフォトセンサ１２２、エンコーダディスク１２３と、モータ１０１の回転を制御する制御回路１２１と、制御回路１２１からの信号に基づいてモータ１０１に駆動電力を供給するドライバ回路１２５と、を備える駆動装置１５１において、制御回路１２１が、外部から取得したモータ１０１の目標駆動信号と、フォトセンサ１２２、エンコーダディスク１２３から検出される検出信号とに基づいて、ドライバ回路１２５への信号（動作信号）を変化させることで、モータ１０１の回転速度を制御する。
この構成により、モータ１０１としてインナーロータ型ＤＣブラシレスモータを用いることにより、ステッピングモータを用いる場合よりエネルギー効率を高く、モータ重量を削減することができるとともに、アウターロータ型と比較してイナーシャが小さくなることから、ステッピングモータと同等の加減速時間にすることができ、また、ブラシ付モータと比較して、ブラシ磨耗が無いので高耐久にすることができる。

また、仮にフォトセンサ１２２やエンコーダディスク１２３等の回転検出手段がモータ１０１の出力軸１２４の回転ではなく被駆動体（ローラ１０４等）の回転を検知するように構成した場合には、モータ１回転当りの被駆動体の移動量等を考慮した制御設計をしなければならないという不都合や、伝達系や被駆動体の構成が変わったり別の箇所に同じ駆動装置を適用する場合に制御手段の設計を変えなければならないという不都合が生じるが、フォトセンサ１２２やエンコーダディスク１２３でモータ１０１の出力軸１２４の回転を検知する構成とすることにより、これらの不都合を回避でき、設計を容易にすることができる。
したがって、高効率であるとともにステッピングモータと同等の加減速時の追従性やモータ１０１の耐久性を得ることができる。

さらに本発明では、上記の駆動装置に用いるモータ１０１として、前述の図１〜図５を参照して説明したカバー付きのインナーロータ型ＤＣブラシレスモータを用いることにより、
モータ１０１と一体となっている回転検出手段のセンサ部分をカバー１２６で囲むことで外部の異物を遮断し、センサ部分（エンコーダディスク１２３のスリット部やフォトセンサ１２２）にゴミが侵入しないようにすることができる。また、モータ１０１の取り付け時や、原稿搬送装置、給紙装置の紙詰まり時の除去処理作業の時に、カバー１２６があることで手がセンサ部分（エンコーダディスクやフォトセンサ）に触れることを防止することができる。また、カバー１２６の放熱穴により空気の流れが発生し、駆動用のドライバ回路内のＦＥＴ等による発熱を逃がすことができるので、発熱による影響が起きにくくなり、制御精度に悪影響を及ぼすという問題を解消することができる。

このように、本発明では、省エネ、高効率を目指したエンコーダ一体型インナーロータ型ＤＣブラシレスモータ１０１の構成において、カバー１２６を設けて異物が外側から入らないようにし、エンコーダディスク１２３に手が触れないようにすることで、エンコーダ不良による制御精度の劣化が防止できるほか、鋭利なディスクによる怪我を防止できる。また、モータ１０１のカバー１２６に放熱穴を形成することで、発熱部である駆動用ドライバ回路内のＦＥＴ等による熱の影響を防止することができる。
そして本発明の画像形成装置では、上記の高効率であるとともにモータの耐久性も得ることができる駆動装置を備えたことにより、制御精度の良い駆動制御を行うことができる。

１００：画像形成装置本体
１０１：モータ
１０２ａ：ギヤ
１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆ：減速ギヤ
１０３ａ、１０３ｂ：ローラ対
１０４：ローラ
１２１：制御回路（制御手段）
１２２：フォトセンサ
１２３：エンコーダディスク
１２３ａ：金属板
１２３ｂ：スリット（穴）
１２４：出力軸
１２５：ドライバ回路（ドライバ）
１２６：カバー
１２７：コネクタ
１２９（１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ）：放熱穴
１３０：目標駆動信号生成手段
１３１：目標位置・速度計算回路
１３２：モータ位置・速度計算回路
１３３：位置・速度追従制御器
１２５：ドライバ回路
１３５：ホールＩＣ
１５０：原稿搬送装置
１５１：駆動装置

特開２００９−２６１１４９号公報

Claims (6)

1. 駆動源としてのモータと、前記モータの出力軸の回転を検出する回転検出手段とを有し、前記モータと前記回転検出手段のセンサ部分とが一体と成っており、駆動用のドライバ回路も前記モータ上の基板に取り付けられている構成の駆動装置において、
   前記モータのセンサ部分を囲み、外部からの異物の進入を遮断するとともに前記モータのセンサ部分に手が触れることを防止できるカバーを備え、前記カバーに放熱穴を設けたことを特徴とする駆動装置。
2. 請求項１に記載の駆動装置において、
   前記カバーは、前記モータの出力軸に対し発熱部と円周方向に対となる部分に前記放熱穴を設けたことを特徴とする駆動装置。
3. 請求項１または２に記載の駆動装置において、
   前記回転検出手段は、前記モータの出力軸に固定されたエンコーダディスクと、前記モータに固定され、前記エンコーダディスクのセンサ読み取り部を検知するフォトセンサからなり、前記カバーには、前記エンコーダディスクのセンサ読み取り部を構成するスリット形状の穴の幅より小さい格子状の穴を形成することを特徴とする駆動装置。
4. 請求項３に記載の駆動装置において、
   前記カバーの格子状の穴形状を六角形に形成することを特徴とする駆動装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の駆動装置において、
   前記モータは、エンコーダ一体型のインナーロータ型ＤＣブラシレスモータであることを特徴とする駆動装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一つに記載の駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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