JP2020103015A - 位置制御装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取り付けられるモータの種類に拘わらず、当該モータを適切に駆動する技術を提供する。【解決手段】位置制御機構は、ステップ角が異なる複数の種類のステッピングモータを接続可能な構成を有し、接続可能な複数の種類のステッピングモータのそれぞれを駆動するための設定値がメモリ２５１に格納されている。ＣＰＵ２５０は、予め設定された設定値に基づいてステッピングモータ２０１が駆動されることにより得られたＨＰセンサ２０３の出力信号に基づいて、ステッピングモータ２０１の種類を識別する。ＣＰＵ２５０は、メモリ２５１に格納されている、識別した種類のステッピングモータに対応する設定値を、ステッピングモータ２０１を駆動するための設定値として設定し、当該設定した設定値を用いてステッピングモータ２０１を駆動することによって一次転写ユニット１３０の位置を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、ステッピングモータを駆動源として用いる位置制御装置、及び当該位置制御装置を備える画像形成装置に関するものである。

電子写真方式のカラー画像形成装置は、感光ドラムと転写部材の寿命を延ばすために、転写部材の位置を、感光ドラムに対して当接した位置と離間した位置との間で制御する位置制御機構を備える場合がある。このような画像形成装置では、例えば、カラー画像の形成時には、全色に対応する転写部材を感光ドラムに当接させ、モノクロ画像の形成時には、一部の転写部材を感光ドラムから離間させる位置制御が行われる。特許文献１には、ステッピングモータを駆動源として、定着装置における加熱部材及び外部加熱部材の当接及び離間動作を制御する位置制御機構が記載されている。

上述のような位置制御機構については、当該機構を構成する機械部品（ギア及びカム等）が共通化される一方で、要求される製品仕様に応じて、駆動源であるモータは異なる種類の部品で構成されうる。例えば、高性能化のために、ステップ角が小さいステッピングモータが駆動源として採用される場合や、コストダウンのために、ステップ角が大きいステッピングモータが駆動源として採用される場合がある。

特開２０１２−０９８５１４号公報

上述のように、製品モデルの仕様に応じて、画像形成装置に搭載される位置制御機構の駆動源として複数の種類のステッピングモータを接続（取り付け）可能である場合、接続されたモータを、適切な駆動条件で駆動する必要がある。具体的には、位置制御機構に実際に接続されたステッピングモータに適した駆動条件で当該モータを駆動しないと、当該モータに脱調等の不具合が発生する可能性がある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、取り付けられるモータの種類に拘わらず、当該モータを適切に駆動する技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る位置制御装置は、部材の位置を制御する位置制御装置であって、ステッピングモータによって駆動されて回転することで前記部材の位置を変化させるカム機構と、前記カム機構の回転位相を検知するための検知手段と、前記位置制御装置に接続可能な第１のステッピングモータを駆動するための第１の設定値と、前記位置制御装置に接続可能であり前記第１のステッピングモータとはステップ角が異なる第２のステッピングモータを駆動するための第２の設定値と、が格納された記憶手段と、前記位置制御装置に取り付けられたステッピングモータが予め設定された設定値に基づいて駆動されることにより得られた前記検知手段の出力信号に基づいて、前記取り付けられたステッピングモータの種類を識別する識別手段と、前記記憶手段に格納されている、前記識別手段によって識別された種類のステッピングモータに対応する設定値を、前記取り付けられたステッピングモータを駆動するため設定値として設定する設定手段と、前記設定手段によって設定された設定値を用いて、前記取り付けられたステッピングモータを駆動することによって前記部材の位置を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、取り付けられるモータの種類に拘わらず、当該モータを適切に駆動することが可能になる。

画像形成装置の概略的な構成例を示す断面図。 一次転写ユニットの位置制御機構の概略的な制御構成例を示すブロック図。 駆動カムの角度、一次転写ユニットの位置、及びステッピングモータのステップ数の関係の例を示す図。 ステッピングモータの制御モードの例を示す図。 一次転写ユニットの位置制御の手順を示すフローチャート。 ステッピングモータに対して設定されたパラメータ群の例を示す図。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

＜画像形成装置の構成＞
図１は、本実施形態に係る、タンデム型のカラー画像形成装置の概略的な構成例を示す断面図である。図１の画像形成装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色の画像をそれぞれ形成する画像形成部１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄを備える。画像形成部１００Ａは、感光体の一例である感光ドラム１０１Ａ、一次帯電器１０２Ａ、レーザ走査ユニット１０３Ａ、現像器１０４Ａ、一次転写ローラ１０５Ａ、ドラムクリーナ１０６Ａを含む。画像形成部１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄは、画像形成部１００Ａと同様の構成を有する。

感光ドラム１０１Ａは、図１において矢印Ｒ方向に回転する。一次帯電器１０２Ａは、感光ドラム１０１Ａの表面を一様に帯電させる。レーザ走査ユニット１０３Ａは、半導体レーザを光源として備え、画像データに基づくレーザ光を光源から出射して感光ドラム１０１Ａの表面に照射する。これにより、感光ドラム１０１Ａの表面に、画像データに基づく静電潜像が形成される。感光ドラム１０１Ａに形成された静電潜像は、現像器１０４Ａによってトナー（現像剤）を用いて現像されてトナー画像となる。一次転写ローラ１０５Ａに高電圧が印加されることで、感光ドラム１０１Ａに形成されたトナー画像が、感光ドラム１０１Ａと一次転写ローラ１０５Ａとの間の一次転写部において中間転写ベルト１０７に転写される。感光ドラム１０１Ａから中間転写ベルト１０７へのトナー画像の転写後に、感光ドラム１０１Ａの表面に残留するトナーはドラムクリーナ１０６Ａによって除去される。

画像形成部１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄにおいても、画像形成部１００Ａと同様に、それぞれの感光ドラム１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄに各色のトナー画像が形成される。感光ドラム１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄに形成された各色のトナー画像は、互いに重ね合わせて中間転写ベルト１０７上に順に転写される。中間転写ベルト１０７に重ね合わせて転写されたトナー画像は、二次転写ローラ対１０８で構成される二次転写部まで搬送される。なお、中間転写ベルト１０７の周面は、矢印Ｖの方向に移動する。

二次転写部にトナー画像が搬送されるタイミングに合わせて、給紙カセット１１１から記録材Ｐが給紙される。記録材Ｐは、給紙搬送部１４０内の複数ローラ対によって二次転写部まで搬送される。二次転写部において、中間転写ベルト１０７上の４色（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫ）のトナー画像が、給紙カセット１１１から搬送されてきた記録材Ｐに一括で転写される。中間転写ベルト１０７から記録材Ｐへのトナー画像の転写後に、中間転写ベルト１０７上に残留するトナーはベルトクリーナ１１２によって除去される。

二次転写部において４色のトナー画像が転写された記録材Ｐは、定着器１１３に搬送される。定着器１１３は、記録材Ｐに対してローラ対により加熱及び加圧することで、記録材Ｐ上の未定着のトナー画像を当該記録材に定着させる。定着器１１３を通過した記録材Ｐは、排紙搬送部１３１を経由して排紙トレイ１１０に排出される。

また、画像形成装置１０は、画像形成モードとして、カラー画像を形成するカラーモード、及びモノクロ画像を形成するモノクロモードを有する。画像形成装置１０は、画像形成モードに応じて、一次転写ローラ１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃの位置制御を行う。

カラーモードでは、一次転写ローラ１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃを、それぞれ、中間転写ベルト１０７を介して感光ドラム１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃに当接した位置（当接位置）に移動させる。一方、モノクロモードでは、一次転写ローラ１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃを、それぞれ、感光ドラム１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃから離間した位置（離間位置）に移動させる。具体的には、一次転写ローラ１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃを、それぞれ、参照符号１２０^＊、１０５Ａ^＊、１０５Ｂ^＊及び１０５Ｃ^＊で示される離間位置に移動させる。一次転写ローラ１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃが感光ドラム１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃから離間した状態（モノクロモード）において、中間転写ベルト１０７は、図１に示される破線Ｊに沿って移動するように駆動される。

このように、一次転写ローラ１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃについて、画像形成モードに応じて、図１の矢印Ｍの方向に上下動するように位置制御が行われる。画像形成装置１０は、一次転写ローラ１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃの当接を補助する補助ローラ１２０を備えている。補助ローラ１２０についても、画像形成モードに応じて図１の矢印Ｍの方向に上下動するように位置制御が行われる。

＜一次転写ユニットの位置制御機構＞
図２は、一次転写ユニットの位置制御機構の概略的な制御構成例を示すブロック図である。以下では、補助ローラ１２０及び一次転写ローラ１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃを「一次転写ユニット１３０」と称する。図２に示されるように、位置制御機構は、ステッピングモータ２０１、駆動カム２０２（カム機構）、及びホームポジション（ＨＰ）センサ２０３を備える。位置制御機構は、更に、駆動レバー２０４、扇形状のフラグ２１０付きの円板２０５、ドライバ回路２０６（駆動回路）、及び制御部２２０を備える。なお、本実施形態の位置制御機構は、制御対象の部材である一次転写ユニット１３０の位置を制御する位置制御装置の一例である。

ステッピングモータ２０１は、図２に示される位置制御機構の駆動源である。位置制御機構は、ステップ角が異なる複数の種類のステッピングモータを接続可能に構成されている。接続可能な複数の種類のステッピングモータのいずれか１つが、ステッピングモータ２０１として位置制御機構に接続される。駆動カム２０２は、駆動ギア（図示せず）を介してステッピングモータ２０１の軸に接続されており、ステッピングモータ２０１によって駆動される。駆動カム２０２は、ステッピングモータ２０１によって駆動されて回転することで一次転写ユニット１３０の位置を変化させる。ＨＰセンサ２０３は、駆動カム２０２の回転位相（位置）を検知するためのセンサであり、本実施形態では、所定の回転位相（ホームポジション）を検知するために用いられる。駆動レバー２０４は、駆動カム２０２により上下動させられる。駆動レバー２０４の移動に同期して、一次転写ユニット１３０（補助ローラ１２０及び一次転写ローラ１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ）が当接位置と離間位置との間で移動する。

駆動カム２０２の軸の回転に同期して円板２０５が回転し、当該円板に取り付けられたフラグ２１０がＨＰセンサ２０３によって検知される。ＨＰセンサ２０３は、光学センサ（フォトインタラプタ）であり、光学スリットを有する。光学スリットにおける遮光の有無によりＨＰセンサ２０３の出力信号が変化する。ＨＰセンサ２０３は、駆動カム２０２の回転位相に応じて、Ｈレベルの信号とＬレベルの信号とのいずれかを出力する。

本実施形態では、ＨＰセンサ２０３は、光学スリットにおいてフラグ２１０によって遮光された（フラグ２１０を検知している）場合には、Ｈレベルの信号を出力する。一方、ＨＰセンサ２０３は、光学スリットにおいてフラグ２１０によって遮光されていない（フラグ２１０を検知していない）場合には、Ｌレベルの信号を出力する。なお、ＨＰセンサ２０３の出力信号におけるＨレベルの継続時間（ＨＰセンサ２０３からＨレベルの信号が継続して出力される期間）を「Ｈ期間」と定義する。また、ＨＰセンサ２０３の出力信号におけるＬレベルの継続時間（ＨＰセンサ２０３からＬレベルの信号が継続して出力される期間）を「Ｌ期間」と定義する。

ＨＰセンサ２０３の出力信号は、制御部２２０に入力される。制御部２２０は、ＨＰセンサ２０３からの出力信号に基づいて、ＨＰセンサ２０３によるフラグ２１０の検知結果を取得できる。このように、本実施形態のＨＰセンサ２０３は、駆動カム２０２の回転位相を検知するための検知手段の一例として機能し、駆動カム２０２に同期して回転する円板２０５に取り付けられたフラグ２１０を検知可能な位置に設けられたセンサである。

ドライバ回路２０６は、制御部２２０からの制御信号に基づいてステッピングモータ２０１を駆動する。制御部２２０は、駆動パルス信号（ＳｉｇＰ）及び電流制御信号（ＳｉｇＣ）を、制御信号としてドライバ回路２０６へ供給する。駆動パルス信号（ＳｉｇＰ）は、ステッピングモータ２０１の回転を制御するための制御信号である。駆動パルス信号の１パルスと、ステッピングモータの１ステップとが同期する。なお、駆動パルス信号の１パルス当たりの回転角度であるステップ角（基本ステップ角）は、モータの構成に依存して異なる。電流制御信号（ＳｉｇＣ）は、ステッピングモータ２０１の駆動電流を設定するための制御信号である。

制御部２２０は、ＣＰＵ２５０及びメモリ２５１を備え、本実施形態に係る、一次転写ユニット１３０の位置制御を行うとともに、画像形成装置全体のシーケンス制御を行う。メモリ２５１には、ＣＰＵ２５０が上述の制御に適用する制御パラメータ等の設定値が保存されている。

本実施形態では、一次転写ユニット１３０の位置制御機構の駆動源の構成として、ステップ角が異なる２種類のステッピングモータで駆動可能な構成を採用した例について説明する。２種類のステッピングモータ（第１ステッピングモータであるステッピングモータＡ、及び第２ステッピングモータであるステッピングモータＢ）は、いずれも、ギア比４の駆動ギア（不図示）を介して駆動カム２０２に接続されているものとする。また、ステッピングモータＡのステップ角を３．７５°、ステッピングモータＢのステップ角を１．８°とする。

図３は、駆動カム２０２の角度、一次転写ユニット１３０の位置、及びステッピングモータのステップ数の関係の例を示す図である。図３における１段目は、駆動カム２０２の角度を示している。この角度（回転位相）は、駆動カム２０２に同期して回転する円板２０５に設けられたフラグ２１０を検知するＨＰセンサ２０３の位置を基準としている。即ち、駆動カム２０２の回転中に、フラグ２１０がＨＰセンサ２０３によって検知されたタイミング（ＨＰセンサ２０３の出力信号がＬレベルからＨレベルに変化したタイミング）における、駆動カム２０２の角度を基準として用いている。また、フラグ２１０の幅を４５°、一次転写ユニット１３０が当接位置に移動する前の待機位置に対応する角度を９０°、一次転写ユニット１３０の当接位置に対応する角度を２２５°と定義する。

図３における２段目は、駆動カム２０２の角度に対応する、一次転写ユニット１３０の位置を示している。図３において、離間領域は、一次転写ユニット１３０が移動可能な領域のうち、感光ドラム１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃから離間した位置に一次転写ユニット１３０が位置付けられる領域である。当接領域は、一次転写ユニット１３０が移動可能な領域のうち、感光ドラム１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃに対して当接した位置に一次転写ユニット１３０が位置付けられる領域である。このように、上述のように定義された当接位置に対応する駆動カム２０２の角度（２２５°）に対して、ある程度の角度範囲で一次転写ユニット１３０が感光ドラム１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃに対して当接するように、位置制御機構が構成されうる。これは、使用される部品のばらつき等を考慮して、一次転写ユニット１３０が感光ドラム１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃに対して確実に当接できるようにするためである。

図３の３段目及び４段目は、一次転写ユニット１３０が、ＨＰセンサ２０３の位置に対応する基準位置から移動を開始して、待機位置及び当接位置に到達するために必要な、ステッピングモータＡ及びステッピングモータＢのステップ数を示している。なお、図３の例において、駆動カム２０２が１回転するために必要なステッピングモータ２０１のステップ数は、ステッピングモータＡの場合は３８４ステップ（＝３６０°×４／３．７５°）、ステッピングモータＢの場合は８００ステップ（＝３６０°×４／１．８°）である。

また、本実施形態では、制御部２２０は、ステッピングモータＡ及びＢを、２つの制御モードＡ及びＢのいずれか動作させるように構成される。図４は、ステッピングモータの制御モードＡ及びＢに対応する速度テーブルの例を示しており、各速度テーブルにおいて、横軸は時間、縦軸は駆動パルス信号（ＳｉｇＰ）のパルスレート［ｐｐｓ］（１秒当たりのパルス数）である。図４に示されるように、制御モードＡは、動作開始時の初速値から一定の回転速度でモータを動作させるモードである。制御モードＢは、動作開始時に、モータの回転速度を初速値から最大値まで加速させ、動作停止時に、回転速度を初速値まで減速してモータを停止させるモードである。

＜制御シーケンス＞
次に図５を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１０において制御部２２０のＣＰＵ２５０によって実行される制御シーケンスについて説明する。図５は、一次転写ユニット１３０の位置制御の手順を示すフローチャートである。図５のフローチャートにおける各ステップの処理は、メモリ２５１に保存された設定値に基づいてＣＰＵ２５０によって実行される。なお、各ステップの処理は、メモリ２５１等の記憶装置に格納された制御プログラムをＣＰＵ２５０が実行することによって実現されてもよい。

本実施形態の画像形成装置１０では、ステップ角が異なる２種類のステッピングモータＡ及びＢが、一次転写ユニット１３０の位置制御機構の駆動源として使用されるモータとして登録されている。制御部２２０のメモリ２５１には、図６に示されるような、それぞれのステッピングモータに対して予め設定されたパラメータ群が保存されている。即ち、メモリ２５１には、位置制御機構に接続可能な、ステップ角が異なる複数の種類のステッピングモータのそれぞれを駆動するための設定値が格納されている。本実施形態では、位置制御機構に接続可能なステッピングモータＡを駆動するための第１の設定値と、位置制御機構に接続可能でありステッピングモータＡとはステップ角が異なるステッピングモータＢを駆動するための第２の設定値とが、メモリ２５１に格納されている。具体的には、複数の種類のステッピングモータのそれぞれについて、駆動パルス信号のパルスレートの設定値（最大値及び初速値）が、メモリ２５１に格納されている。また、図６の例では、複数の種類のステッピングモータのそれぞれについて、駆動電流値の設定値も格納されている。

図６に示されるパラメータ群において、Ｈ期間のパルス数は、ＨＰセンサ２０３の出力信号におけるＨレベルの継続時間内（Ｈ期間内）に、駆動パルス信号としてドライバ回路２０６へ供給されるパルス数である。Ｌ期間のパルス数は、ＨＰセンサ２０３の出力信号におけるＬレベルの継続時間内（Ｌ期間内）に、駆動パルス信号としてドライバ回路２０６へ供給されるパルス数である。Ｈ／Ｌ遷移回数は、駆動カム２０２の１回転中の、ＨＰセンサ２０３の出力信号がＨレベルからＬレベルへ遷移する回数である。

まずＳ５０１で、ＣＰＵ２５０は、ステッピングモータ２０１が停止している状態において、電流制御信号（ＳｉｇＣ）及び駆動パルス信号（ＳｉｇＰ）の設定を行う。電流制御信号については、予め設定された駆動電流値の初期設定値が設定される。この駆動電流値は、画像形成装置１０において登録されているモータが動作可能な任意の駆動電流値とされる。駆動パルス信号については、所定のパルスレートが、図４に示される制御モードＡにおけるパルスレートの初期設定値として設定される（本実施形態では一例として８００以上の任意の値が設定される）。このように、本例では、ステッピングモータＡ及びＢのいずれも駆動することが可能な設定値が、予め設定された設定値（初期設定値）として用いられる。ただし、メモリ２５１に格納されている、ステッピングモータＡ及びＢのうちの１つの種類に対応する設定値が、初期設定値として用いられてもよい。

次にＳ５０２で、ＣＰＵ２５０は、制御モードＡ（図４）でのステッピングモータ２０１の駆動制御を開始する。その後、Ｓ５０３で、ＣＰＵ２５０は、ＨＰセンサ２０３の出力信号に基づく検知データを取得する。具体的には、ＣＰＵ２５０は、ＨＰセンサ２０３の出力信号におけるＨ期間内の駆動パルス信号のパルス数、ＨＰセンサ２０３の出力信号におけるＬ期間内の駆動パルス信号のパルス数、及び駆動カム２０２の１回転中のＨ／Ｌ遷移回数をカウントする。ＣＰＵ２５０は、それらのカウントによるカウント値を検知データとして取得する。このようにして、ＣＰＵ２５０は、初期設定値を用いてステッピングモータ２０１を駆動してＨＰセンサ２０３の出力信号から検知データを取得する。

Ｓ５０４で、ＣＰＵ２５０は、Ｓ５０３においてＨＰセンサ２０３の出力信号から得られた検知データに基づいて、一次転写ユニット１３０の位置制御機構に接続されたステッピングモータ２０１の種類（Ｍｉｄ）を識別する。具体的には、ＣＰＵ２５０は、Ｓ５０３で取得した検知データと、メモリ２５１に予め保存されているパラメータ群とを比較する。即ち、ＣＰＵ２５０は、取得した検知データが、ステッピングモータＡ及びＢのいずれのパラメータ群と適合するかを判定することで、ステッピングモータ２０１の種類を識別する。このように、ＣＰＵ２５０は、初期設定値で一定のパルスレートを有する駆動パルス信号をドライバ回路２０６に供給している間に、ＨＰセンサ２０３の出力信号から得られた検知データに基づいて、ステッピングモータ２０１の種類を識別する。

ＣＰＵ２５０は、識別したステッピングモータ２０１の種類（Ｍｉｄ）が、ステッピングモータＡである場合にはＳ５０５へ処理を進め、ステッピングモータＡでない場合にはＳ５０７へ処理を進める。Ｓ５０７で、識別したステッピングモータ２０１の種類（Ｍｉｄ）が、ステッピングモータＢである場合にはＳ５０８へ処理を進め、ステッピングモータＢでない場合にはＳ５１０へ処理を進める。

Ｓ５０５で、ＣＰＵ２５０は、識別した種類であるステッピングモータＡが、接続製品モデルと対応しているか否かを判定し、対応している場合にはＳ５０６へ処理を進め、対応していない場合にはＳ５１０へ処理を進める。また、Ｓ５０８で、ＣＰＵ２５０は、識別した種類であるステッピングモータＢが、接続製品モデルと対応しているか否かを判定し、対応している場合にはＳ５０９へ処理を進め、対応していない場合にはＳ５１０へ処理を進める。例えば、メモリ２５１には、ステッピングモータＡ及びＢが接続されるべき製品モデルに関する情報が予め保存されている。この場合、Ｓ５０５及びＳ５０８では、ＣＰＵ２５０は、画像形成装置１０の製品モデル（ステッピングモータ２０１が接続された接続製品モデル）が、識別した種類のステッピングモータが接続されるべき製品モデルであるか否かを判定すればよい。

Ｓ５０６では、ＣＰＵ２５０は、ステッピングモータＡの駆動仕様（制御パラメータ）を適用して、制御モードＢでのステッピングモータ２０１の駆動制御を開始することで、一次転写ユニット１３０の位置制御を行う。ここで、ステッピングモータＡは、図６に示されるように、最大で１０００ｐｐｓ（１０ｒｐｓ）のパルスレートの駆動パルス信号で動作可能である。このため、ＣＰＵ２５０は、図４に示される制御モードＢにおけるパルスレートの最大値を１０００ｂｐｓに設定して、制御モードＢでステッピングモータ２０１の駆動制御を行う。

一方、Ｓ５０９では、ＣＰＵ２５０は、ステッピングモータＢの駆動仕様（制御パラメータ）を適用して、制御モードＢでのステッピングモータ２０１の駆動制御を開始することで、一次転写ユニット１３０の位置制御を行う。ここで、ステッピングモータＢは、図６に示されるように、最大で３０００ｐｐｓ（１５ｒｐｓ）のパルスレートの駆動パルス信号で動作可能である。このため、ＣＰＵ２５０は、図４に示される制御モードＢにおけるパルスレートの最大値を３０００ｂｐｓに設定して、制御モードＢでステッピングモータ２０１の駆動制御を行う。このように、ステッピングモータＢは、ステッピングモータＡよりも高いパルスレートを設定可能なモータである。このため、位置制御機構にステッピングモータＢが接続された場合、ステッピングモータＡが接続された場合よりも、一次転写ユニット１３０の当接動作及び離間動作に要する時間を短くすることが可能である。

ＣＰＵ２５０は、Ｓ５０６又はＳ５０９においてステッピングモータ２０１の駆動制御を開始すると、図５の手順による処理を終了する。また、Ｓ５１０で、ＣＰＵ２５０は、一次転写ユニット１３０の位置制御機構に接続されたステッピングモータ２０１未登録のモータであると判定又は駆動系異常が発生したと判定し、エラー通知を行い、図５の手順による処理を終了する。

上述の例では、ＨＰセンサ２０３の出力信号におけるＨ期間内の駆動パルス信号のパルス数と、Ｌ期間内の駆動パルス信号のパルス数とに基づいて、ステッピングモータ２０１の種類を識別している。しかし、ＨＰセンサ２０３の出力信号におけるＨ期間の長さ（Ｈレベルの継続時間）及びＬ期間の長さ（Ｌレベルの継続時間）に基づいて、ステッピングモータ２０１の種類を識別することも可能である。これは、ステッピングモータ２０１の駆動周波数（パルスレート）が、初期設定値として予め定められているためである。

以上説明したように、本実施形態では、ＣＰＵ２５０は、予め設定された初期設定値に基づいてステッピングモータ２０１が駆動されることにより得られたＨＰセンサ２０３の出力信号に基づいて、ステッピングモータ２０１の種類を識別する。更に、ＣＰＵ２５０は、メモリ２５１に格納されている、識別した種類のステッピングモータに対応する設定値を、ステッピングモータ２０１を駆動するための設定値として設定する。ＣＰＵ２５０は、当該設定した設定値を用いてステッピングモータ２０１を駆動することによって一次転写ユニット１３０の位置を制御する。

本実施形態によれば、ステップ角が異なる複数の種類のステッピングモータを接続可能な位置制御機構において、実際に接続されたステッピングモータの種類を自動的に識別できる。更に、識別した種類のステッピングモータに対応する設定値を用いることで、接続されたステッピングモータに適した駆動条件で当該モータを駆動できる。したがって、本実施形態によれば、異なる製品仕様を有する複数の製品モデルに対して、ステッピングモータ用の制御ソフトウェアを個別に作成する必要を無くすことが可能になり、制御ソフトウェアを共通化できる。また、不適切な駆動条件に起因してステッピングモータに脱調等の不具合が発生することを防止できる。

なお、本実施形態では、位置制御機構が、一次転写ユニット１３０が感光ドラムに当接した当接位置と、一次転写ユニット１３０が感光ドラムから離間した離間位置との間で移動するように、一次転写ユニット１３０の位置を制御する例を説明している。しかし、本実施形態の位置制御機構は、ステッピングモータを駆動源として、第１部材が第２部材に当接した当接位置と、第１部材が第２部材から離間した離間位置との間で移動するように、第１部材の位置を制御する位置制御に対して同様に適用可能である。例えば、第１部材及び第２部材を含み、第１部材と第２部材との間を搬送される記録材に画像を定着させる定着器１１３における、第１部材と第２部材との間の当接又は離間のための位置制御に対して、本実施形態の位置制御機構を適用できる。また、搬送路において記録材を搬送するための搬送ローラ対を構成する第１ローラと第２ローラとの間の当接又は離間のための位置制御に対して、本実施形態の位置制御機構を適用できる。

１０：画像形成装置、１００：画像形成部、１０１：感光ドラム、１０２：一次帯電器、１０３：レーザ走査ユニット、１０４：現像器、１０５：一時転写ローラ、１０６：ドラムクリーナ、１０７：中間転写ベルト、１０８：二次転写ローラ対、１２０：補助ローラ、２０１：ステッピングモータ、２０２：駆動カム、２０３：ホームポジション（ＨＰ）センサ、２０４：駆動レバー、２０５：円板、２１０：フラグ、２０６：ドライバ回路、２２０：制御部、２５０：ＣＰＵ、２５１：メモリ

Claims (13)

1. 部材の位置を制御する位置制御装置であって、
   ステッピングモータによって駆動されて回転することで前記部材の位置を変化させるカム機構と、
   前記カム機構の回転位相を検知するための検知手段と、
   前記位置制御装置に接続可能な第１のステッピングモータを駆動するための第１の設定値と、前記位置制御装置に接続可能であり前記第１のステッピングモータとはステップ角が異なる第２のステッピングモータを駆動するための第２の設定値と、が格納された記憶手段と、
   前記位置制御装置に取り付けられたステッピングモータが予め設定された設定値に基づいて駆動されることにより得られた前記検知手段の出力信号に基づいて、前記取り付けられたステッピングモータの種類を識別する識別手段と、
   前記記憶手段に格納されている、前記識別手段によって識別された種類のステッピングモータに対応する設定値を、前記取り付けられたステッピングモータを駆動するため設定値として設定する設定手段と、
   前記設定手段によって設定された設定値を用いて、前記取り付けられたステッピングモータを駆動することによって前記部材の位置を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする位置制御装置。
2. 前記ステッピングモータを駆動する駆動回路を更に備え、
   前記記憶手段には、前記第１のステッピングモータ及び前記第２のステッピングモータのそれぞれについて、駆動パルス信号のパルスレートの設定値が格納されており、
   前記設定手段は、前記記憶手段に格納されている、前記識別された種類のステッピングモータに対応する設定値に従って、前記駆動回路に供給する駆動パルス信号のパルスレートを設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置制御装置。
3. 前記検知手段は、前記カム機構の回転位相に応じて、第１レベルの信号と第２レベルの信号とのいずれかを出力し、
   前記識別手段は、前記検知手段の出力信号における前記第１レベルの継続時間及び前記第２レベルの継続時間に基づいて、前記ステッピングモータの種類を識別する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置制御装置。
4. 前記検知手段は、前記カム機構の回転位相に応じて、第１レベルの信号と第２レベルの信号とのいずれかを出力し、
   前記識別手段は、前記検知手段の出力信号における前記第１レベルの継続時間内の前記駆動パルス信号のパルス数と、前記検知手段の出力信号における前記第２レベルの継続時間内の前記駆動パルス信号のパルス数とに基づいて、前記ステッピングモータの種類を識別する
   ことを特徴とする請求項２に記載の位置制御装置。
5. 前記検知手段は、前記カム機構の回転位相に応じて、第１レベルの信号と第２レベルの信号とのいずれかを出力し、
   前記識別手段は、前記カム機構が１回転する間の、前記検知手段の出力信号における前記第１レベルと前記第２レベルとの間の遷移回数に基づいて、前記ステッピングモータの種類を識別する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の位置制御装置。
6. 前記検知手段は、前記カム機構に同期して回転する円板に取り付けられたフラグを検知可能な位置に設けられたセンサであり、
   前記センサは、前記カム機構の回転中に、前記フラグを検知している場合には前記第１レベルの信号を出力し、前記フラグを検知していない場合には前記第２レベルの信号を出力する
   ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の位置制御装置。
7. 前記設定手段は、前記第１のステッピングモータ及び前記第２のステッピングモータのいずれも駆動することが可能な設定値を、前記予め設定された設定値として用いる
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の位置制御装置。
8. 前記設定手段は、前記記憶手段に格納されている、前記第１のステッピングモータ及び前記第２のステッピングモータのうちの１つの種類に対応する設定値を、前記予め設定された設定値として用いる
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の位置制御装置。
9. 前記識別手段は、前記予め設定された設定値で一定のパルスレートを有する駆動パルス信号を前記駆動回路に供給している間の、前記検知手段の出力信号に基づいて、前記ステッピングモータの種類を識別する
   ことを特徴とする請求項２に記載の位置制御装置。
10. 前記制御手段は、第１部材が第２部材に当接した当接位置と、前記第１部材が前記第２部材から離間した離間位置との間で移動するように、前記第１部材の位置を制御する
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の位置制御装置。
11. 感光体と、
    前記感光体に形成されたトナー画像を中間転写ベルトに転写する転写部材と、
    前記転写部材が前記感光体に当接した位置と、前記転写部材が前記感光体から離間した位置との間で移動するように、前記転写部材の位置を制御する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の位置制御装置と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
12. 記録材に画像を形成する画像形成部と、
    第１部材及び第２部材を含み、前記画像形成部によって画像が形成され、前記第１部材と前記第２部材との間を搬送される記録材に当該画像を定着させる定着器と、
    前記第１部材が前記第２部材に当接した当接位置と、前記第１部材が前記第２部材から離間した離間位置との間で移動するように、前記第１部材の位置を制御する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の位置制御装置と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
13. 記録材に画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部によって画像が形成される記録材を搬送する、第１ローラ及び第２ローラから成る搬送ローラ対と、
    前記第１ローラが前記第２ローラに当接した当接位置と、前記第１ローラが前記第２ローラから離間した離間位置との間で移動するように、前記第１ローラの位置を制御する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の位置制御装置と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。

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