JP2827530B2

JP2827530B2 - 駆動装置

Info

Publication number: JP2827530B2
Application number: JP3026809A
Authority: JP
Inventors: 浩一佐藤; 孝男福田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1991-01-28
Filing date: 1991-01-28
Publication date: 1998-11-25
Anticipated expiration: 2013-11-25
Also published as: JPH04246043A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機やプリンター装置
等の画像形成装置における駆動装置に関し、特に、ステ
ッピングモータを用いて駆動を行う際に、モータと被駆
動部材との間に配置する接続手段を、無負荷でステッピ
ングモータの起動を行い得るように構成し、ステッピン
グモータを自起動可能な状態にして駆動を開始させ得る
ようにする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンター装置等のように、電
子写真プロセスを用いる画像形成装置においては、画像
担持体にトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に
転写して、定着器を通して定着し、コピーを作成してい
る。前記画像形成装置においては、例えば、画像担持体
としての感光体ドラムや、用紙搬送装置の駆動を定速で
同期させた状態で行い、用紙に対してトナー画像を転写
する位置の制御を正確に行うことが必要である。また、
感光体からトナー画像を転写する位置で、トナー画像の
先端部に対応させて、用紙の位置決めを正確に行うため
に、例えば、特開平２−２８６６７号公報等に示される
ように、用紙の位置制御手段を用いることが行われる。

【０００３】前記従来例に示される用紙の位置決め手段
は、レジゲートを用いており、該ゲートにより用紙を一
時停止させておき、感光体に形成されるトナー画像にタ
イミングを合わせてゲートを開き、画像転写部に向けて
用紙を送り出すような制御を行って、用紙に対する画像
の位置を正確に制御できるようにしている。また、前記
従来例において、ゲートの下流部に配置される用紙搬送
ローラは、前記ゲートが開かれる前に、駆動が開始され
ており、一定の速度で駆動が行われている状態で、用紙
が搬送ローラによるニップ部分に入るようにする。した
がって、前記搬送ローラにより画像転写部に向けて送ら
れる用紙は、一定の速度で画像転写部を通過し、トナー
画像が転写されることになる。

【０００４】これに対して、ゲートを用いずに、用紙の
送り出しの制御を行う用紙搬送手段として、ローラニッ
プ方式の装置が用いられる場合がある。このローラニッ
プ方式の装置の場合には、画像転写部の直前部に配置し
たローラ装置に対して、用紙の先端部がニップされた状
態で、一旦停止させておき、感光体のトナー画像にタイ
ミングを合わせてローラを駆動し、用紙を送り出すよう
な手段を用いている。そして、前記ローラを駆動するた
めに、その駆動モータとしてステッピングモータを用
い、該ステッピングモータに対して、制御装置から段階
的に速度を上昇させるような駆動パルスを印加して、そ
のステッピングモータの駆動の制御を行うようにしてい
る。

【０００５】さらに、前述したような画像形成装置にお
いては、用紙搬送系統のみでなく、感光体やその他の被
駆動部材に対して、一般的な直流モータやステッピング
モータ等による駆動機構を配置し、各部材の駆動を行う
ような手段を用いている。そして、特に厳密な回転の制
御を行う必要のある部材に対しては、ステッピングモー
タ等を用いて、その駆動の制御を行うようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来のステッピングモータを用いた駆動装置に
おいて、ステッピングモータに対して、負荷がかかった
状態で駆動を開始しようとすると、モータが脱調して、
その回転の制御を良好に行い得ないという問題が発生す
る。また、ステッピングモータを停止させた直後に、被
駆動部材の回転の慣性によって、ステッピングモータを
余分に回転させてしまい、次の駆動パルスを印加した際
に、モータの回転開始位置を正確に設定出来なくなると
いう問題が生じる場合がある。

【０００７】前述したようなステッピングモータの脱調
が発生した場合には、制御装置がモータに印加する駆動
パルスを段階的に増加させて、所定の速度にまでステッ
ピングモータの回転速度を上げようとしても、モータの
回転数が正確に上昇されないという問題が生じる。そし
て、ステッピングモータの回転速度が一定の値に上昇し
ないことにより、被駆動部材の駆動速度を一定に維持さ
せることが出来ず、例えば、その被駆動部材が、画像転
写部の直前部に配置される用紙搬送ローラである場合に
は、画像転写部での用紙の送り速度が変動する。そし
て、定速で駆動されている感光体に対して、用紙の移動
速度に変動が発生すると、転写されたトナー画像に乱れ
が生じて、良好な状態のコピーを得ることが出来ないと
いう問題が発生する。

【０００８】一般のステッピングモータにおいては、図
８のグラフに示されるように、負荷のトルクと周波数の
関係を見ると、ある周波数ｆでは、負荷がｔ１以下の場
合に自起動が可能であり、ｔ１〜ｔ２の間の負荷がかか
った状態では、負荷の値により使用が可能である。つま
り、この場合には、曲線ａの範囲以下のトルク（負荷）
が付与されている場合には、自起動が行われる。また、
負荷がｔ２以上であると、曲線ｂの範囲を越えてしまう
ために、モータの脱調が発生するという特性を持ってい
る。

【０００９】また、ステッピングモータに対して負荷が
かかった状態でも、その駆動を正常に行わせるために
は、例えば、ステッピングモータを大型のもので構成
し、その駆動力を大きく設定することによっても解決が
可能である。ところが、一般の画像形成装置に用いられ
ているステッピングモータは、その装置の製造コスト
や、駆動装置の収容スペース等の制約があるために、出
来るだけ小型で、その目的を達成出来る程度の駆動力を
持つものを使用している。したがって、ステッピングモ
ータとして駆動力の大きな大型のものを使用すること
は、画像形成装置の内部に配置する他の装置等の構造等
にも大きな影響を与えることになる。

【００１０】

【発明の目的】本発明は、前述したようなステッピング
モータを用いた駆動装置の問題を解消するもので、ステ
ッピングモータと被駆動部材の間に配置する接続部にガ
タ等を持たせた状態で接続部を構成し、ステッピングモ
ータを最初に無負荷の状態で起動し、その後に、負荷を
接続できるようにする手段を提供することを目的として
いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ステッピング
モータを使用し、前記ステッピングモータの出力軸を有
する駆動側と、被駆動部材の入力軸を有する被駆動側と
を有し、前記駆動側と前記被駆動側とを接続することに
より前記被駆動部材を駆動する駆動装置に関する。本発
明の請求項１の発明は、前記駆動側と前記被駆動側との
間に弾性体を設け、前記駆動側と前記被駆動側とを前記
弾性体を介して接続するとともに、前記駆動側と前記被
駆動側との接続部に余裕部分を設定し、前記駆動側の駆
動を停止した際に、前記弾性体の弾性により前記駆動側
と被駆動側との間に隙間を形成するようにしたことを特
徴とする。請求項２の発明は、ステッピングモータを使
用して用紙の搬送を行うための駆動装置において、搬送
される用紙が搬送装置に到達する以前に、搬送装置の駆
動を開始する制御手段を設け、前記搬送装置が定速で駆
動が行われている状態で、用紙を搬送するような制御を
行うことを特徴とする。

【００１２】前述したように構成したことにより、本発
明の駆動装置においては、ステッピングモータと被駆動
部材との間に配置する接続手段に対して、比較的簡単な
機構を追加して設けることにより、ステッピングモータ
の脱調等の問題が発生することを防止出来る。また、前
記構成に加えて、被駆動部材に対する駆動の開始時期
を、早めに設定する制御手段を追加して設けることによ
り、用紙の搬送速度の制御を正確に行わせることができ
る。そして、例えば、本発明のステッピングモータを用
いた駆動装置を、画像形成装置の用紙搬送系に対して設
けて適用する場合には、搬送ローラ等に対して、用紙が
到達する前に早めに駆動を開始するタイミングを設定す
る制御手段を追加して設けることにより、用紙の搬送速
度の制御を正確に行わせることができる。

【００１３】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明の駆動装
置を説明する。図１に示されるように、駆動装置１０
は、駆動側のモータ１１と被駆動装置１５との間に、接
続装置１を配置し、該接続装置１の駆動側部材２に対し
て被駆動側部材５を係合させるようにして、駆動力の伝
達を行うように構成している。前記図１に示される例に
おいて、モータ１１としては、ステッピングモータを用
いるもので、該ステッピングモータに対する駆動パルス
が、モータドライバー回路１２から印加され、ステッピ
ングモータを低速で起動し、次第に高速で回転させるよ
うにして、被駆動装置１５を所定の速度で駆動するよう
な手段を用いている。また、被駆動装置１５には被駆動
部材に接続される駆動軸１８を、ギヤ１６、１７を介し
て駆動するようにしているが、これらの伝導手段として
のギヤ等は、任意の手段が用いられる。

【００１４】前記本発明の接続装置１において、駆動側
部材２と被駆動側部材５との関係は、図２に示されるよ
うに構成されている。前記接続装置１において、駆動側
部材２には被駆動側部材５の爪部材６が入り込む受け溝
３を設けており、該受け溝３の側壁を押圧面４として設
定する。そして、矢印で示すように、軸を反時計方向に
駆動する際に、図３に示すように、押圧面４が爪部材６
に係合して、モータの回転力を被駆動側部材５に伝達す
る作用を行う。また、モータを逆回転（時計方向に）さ
せる際には、受け溝３の他の側が押圧面として作用す
る。

【００１５】前述したように構成される本発明の接続装
置１において、ステッピングモータを停止させた際に、
被駆動側部材５の爪部材６が、駆動側部材２の受け溝３
の中央部に位置して停止されるように、該ステッピング
モータに対する駆動の制御を行うようにする。そして、
ステッピングモータを起動する際に、ステッピングモー
タに対して、最初の数〜数十パルスを印加してステッピ
ングモータを起動し、所定の速度になるまでは、該ステ
ッピングモータは無負荷の状態にあるようにし、ステッ
ピングモータの自起動が可能な状態で駆動を開始させ
る。そして、ステッピングモータが自起動された後で、
被駆動側部材５に対する駆動を開始させるようにする。

【００１６】したがって、本発明の接続装置では、ステ
ッピングモータに対して無負荷状態で起動を開始させ、
その後で被駆動装置を駆動することにより、ステッピン
グモータの起動時の脱調等が発生することを防止して、
該ステッピングモータを正常な状態で駆動させることが
できる。また、ステッピングモータを正逆回転させるよ
うにして被駆動装置に対する駆動を行う装置では、ステ
ッピングモータを停止させた後で逆方向に駆動を行うも
のであるから、ステッピングモータを正転させた状態で
停止させると、次の逆転駆動時には、他の側の押圧面と
の間に大きなギャップが形成された状態になる。したが
って、ステッピングモータに対して逆転方向へパルスを
印加して、逆方向への駆動を行う際には、ステッピング
モータの自起動の作用を容易に行うことができる。

【００１７】前述したような本発明の接続装置は、図４
に示されるように、画像形成装置の画像転写部に向け
て、用紙を搬送するレジローラ２１に対して適用するこ
とができる。前記図４に示される例において、感光体２
５に形成されるトナー画像を、転写コロトロン２６から
の放電によって用紙に転写するが、その画像転写部の直
前部に用紙の送り出し手段を設けている。前記用紙送り
出し手段は、搬送ローラ２０とレジローラ２１とから構
成され、それぞれのローラ装置は、駆動ローラと押圧ロ
ーラとから構成されている。前記レジローラ２１におい
て、駆動ローラ２２に対して本発明の駆動装置が適用さ
れるもので、図１に示したような構成の接続装置を用い
て、駆動ローラ２２に対する駆動を行い、押圧ローラ２
３との間で用紙をニップした状態で、用紙を画像転写部
に向けて送り出す作用を行う。

【００１８】前記本発明の図４に示される例では、用紙
路を搬送されてくる用紙は、駆動ローラ２２と押圧ロー
ラ２３との間に、その用紙の先端部がニップされた状態
で一旦停止され、その後で、感光体に形成されるトナー
画像に対してタイミングを合わせた状態で、駆動ローラ
が回転されて用紙の送り出しの動作を行う。その際に、
駆動ローラに対する駆動モータが正確に作動しないと、
用紙の送りの速度が正確に設定されないという問題が発
生する。そこで、本発明においては、前記接続装置１を
用いて、ステッピングモータを最初に無負荷状態で起動
し、その後で駆動ローラを駆動するような手段を用いて
いるために、駆動ローラの回転を良好な状態で行うこと
ができるものとなる。

【００１９】また、前述したように構成される本発明の
装置において、例えば、図５に示されるように、駆動側
部材２の受け溝３に設ける押圧面４に対して、弾性体８
を配置して、押圧面４により爪部材６を押圧する際に、
両部材の間にクッション性を持たせるように構成するこ
とができる。そして、前述したように、爪部材６に対し
て駆動側部材の押圧面が押圧作用を行って停止した状態
で、前記弾性体８の弾性により、押圧面４と爪部材６と
の間に隙間を形成させるようにする。したがって、前述
したように、弾性体を間に介在させた場合には、駆動を
停止した後で、ステッピングモータに余分にパルスを印
加して、押圧面と爪部材との間に隙間を形成するような
制御方式を用いなくとも、両部材の間には、自動的に隙
間が形成されることになる。

【００２０】図６に示す本発明の別の実施例では、本発
明の駆動装置を用紙路３０における搬送ローラに適用す
る場合を示している。前記図６に示される例では、用紙
路３０には、搬送ローラ３２の上流部にセンサＳを配置
しており、該センサＳにより用紙が検知されると、搬送
ローラ３２に対する駆動を開始するように、その駆動手
段が設定される。前記実施例に示される搬送ローラ３２
においては、図７に示されるように、制御装置１３を設
けてセンサＳからの検知信号を入力し、その信号にもと
づいて、モータドライバー回路１２に対する動作信号を
出力する。

【００２１】なお、本発明の実施例において、制御装置
１３としては、画像形成装置の制御装置を使用すること
ができるものであり、メインコントローラとしてのＣＰ
Ｕに対して、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶手段や、制御プロ
グラムを用いて、用紙の送りの制御を行う手段を設ける
ことができる。また、前記搬送ローラ装置３２は、一般
の用紙搬送ローラ装置の場合と同様に、駆動装置１０に
より駆動される駆動ローラ３３と、押圧ローラ３４とか
ら構成され、両ローラの間に用紙をニップした状態で、
搬送作用を行うようにしている。

【００２２】そして、制御装置１３からの信号により、
モータドライバー回路１２は段階状に増加する駆動パル
スをステッピングモータに対して印加し、ステッピング
モータに対する駆動を開始する。その際に、ステッピン
グモータ１１が、前記実施例に示されたように、起動時
に無負荷の状態にあると、自起動の動作を正確に行うこ
とができるので、回転の作用に乱調が生じたりすること
がなく、搬送ローラを正確に回転させる作用を行う。

【００２３】したがって、上流部の搬送ローラ３１によ
り搬送されてくる用紙は、センサＳにより検知された後
で、次の搬送手段としての搬送ローラ３２が用紙の到達
以前に、定速の状態での駆動が行われている状態に設定
される。そして、前述したようにして、定速で駆動され
ている搬送ローラ３２の駆動ローラ３３と、押圧ローラ
３４との間でニップされた状態で、次の工程に向けて一
定の速度で送り出されることになる。

【００２４】なお、前記図７に示された搬送ローラに対
する接続装置としては、前記図２または図５に示された
もののうち、任意の構成のものを使用することができ
る。さらに、本発明のステッピングモータの自起動手段
は、前述したような用紙搬送系にのみ適用されるもので
はなく、その他に、ステッピングモータを用いて、一定
の速度で被駆動部材を駆動するための手段として用いる
ことができるもので、画像形成装置等の各装置の速度を
一定に維持させる装置において、任意の装置に適用が可
能である。

【００２５】

【発明の効果】本発明の駆動装置は、前述したように、
駆動側と被駆動側との接続部に余裕部分を設定し、駆動
側の駆動を停止した際に弾性体の弾性により前記駆動側
と被駆動側との間に隙間を形成するようにしている。し
たがって、駆動を停止した後、ステッピングモータに余
分にパルスを印加して駆動側と被駆動側との間の隙間を
形成するような制御を行わなくても、駆動側と被駆動側
との間に自動的に隙間を形成し、ステッピングモータを
無負荷駆動することができる。そして、本発明において
は、ステッピングモータと被駆動部材との間に配置する
接続手段に対して、比較的簡単な機構を追加して設ける
のみで、その構成を複雑にすることがない。また、本発
明の接続装置を用いることにより、被駆動側部材に負荷
がかかっている状態でも、ステッピングモータの自起動
が可能であり、ステッピングモータの脱調等の問題が発
生することを防止出来、被駆動部材に対する駆動速度の
制御を正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の駆動装置の構成を示す説明図である。

【図２】本発明の接続装置の構成を示す説明図である。

【図３】作動状態での駆動側部材と受け溝との関係を示
す説明図である。

【図４】本発明の接続装置をレジローラに対して適用す
る場合の説明図である。

【図５】本発明の接続装置の別の実施例の説明図であ
る。

【図６】本発明の駆動装置を用紙搬送路に適用する場合
を示す説明図である。

【図７】図６に示す搬送ローラの駆動装置の説明図であ
る。

【図８】ステッピングモータにおける自起動の条件を示
すグラフである。

【図中の符号】

１接続装置２駆動側部材３受け溝５被駆動側部材６爪部材１０駆動装置１１ステッピングモータ１２モータドライバー回路１３制御装置１５被駆動装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ステッピングモータを使用し、前記ステ
ッピングモータの出力軸を有する駆動側と、被駆動部材
の入力軸を有する被駆動側とを有し、前記駆動側と前記被駆動側とを接続することにより前記
被駆動部材を駆動する駆動装置において、前記駆動側と前記被駆動側との間に弾性体を設け、前記
駆動側と前記被駆動側とを前記弾性体を介して接続する
とともに、前記駆動側と前記被駆動側との接続部に余裕部分を設定
し、前記駆動側の駆動を停止した際に、前記弾性体の弾
性により前記駆動側と被駆動側との間に隙間を形成する
ようにしたことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】ステッピングモータを使用して用紙の搬
送を行うための駆動装置において、搬送される用紙が搬送装置に到達する以前に、搬送装置
の駆動を開始する制御手段を設け、前記搬送装置が定速で駆動が行われている状態で、用紙
を搬送するような制御を行うことを特徴とする請求項１
に記載の駆動装置。