JPH04125093A - 駆動装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、たとえば被駆動部を駆動する駆動装置およ
び電子複写機などの画像形成装置に関する。

（従来の技術） 近時、電子複写機（Ｐ　Ｐ　Ｃ）においては、そのメイ
ン駆動系を駆動するメインモータとしてブラシレスＤＣ
モータ（ＩＣモータ）が多く用いられている。このＩＣ
モータは、ＤＣモータのブラシとコミンテータの役割を
ホール素子と駆動回路とで行うようにしたものであり、
ブラシがないのでモータの寿命が長く、またノイズも発
生しないなどの利点がある。

以下に、電子複写機におけるメインモータとして利用さ
れるＩＣモータの概要について説明する。

第９図は、アウタロータ型のＩＣモータの構成を示すも
のである。

すなわち、１０１はシャフトであり、このシャフト１０
１にはフランジ１０２が固定されている。

そして、フランジ１０２には固定子（ステータ）１０３
が設けられ、この固定子１０３には巻線１０４が巻回さ
れている。巻線１０４は、６スロツトの固定子１０３内
に２極３相で配置され、各相の巻線１０４の一方が内部
で接続されて、いわゆるスター結線となっている。

一方、回転子（ロータ）１０５には、円周方向に多極（
たとえば、４極）に磁化された永久磁石１０６が組み込
まれている。

また、回転子１０５の永久磁石１０６に近接した位置に
は３個のホール素子１０７が、円周上にそれぞれ６０″
ずつの間隔をもって配置されている。

さらに、シャフト１０１の端部には、ＦＧパルスを得る
ためのパルスディスク１０８およびフォトインタラプタ
１０９がそれぞれ設けられている。

第１０図は、複写機のメイン駆動系の構成を概略的に示
すものである。

すなわち、メインモータ（ＩＣモータ）１００の駆動力
は、常時、冷却ファン２９に伝達されるようになってい
る。また、後述するソレノイドによってフラッパが吸着
されることにより、メインベルト１１１およびメインド
ライブベルト１１２を介して、ドラム駆動用タイミング
プーリ１１３、現像器駆動用タイミングプーリ１１４、
テンションプーリ１１５、およびヒートローラ駆動用タ
イミングプーリ１１６にそれぞれ伝えられる。上記ドラ
ム駆動用タイミングプーリ１１３に伝えられた駆動力は
ドラムプーリ１１７へ、現像器駆動用タイミングプーリ
１１４に伝えられた駆動力は現像器ドライブギア１１８
およびスリーブドライブギア１１９へ、テンションプー
リ１１５に伝えられた駆動力は搬送ベルトドライブギア
１２０、ヒートローラギア１２１、排紙ローラギア１２
２などへそれぞれ伝えられる。

なお、スキャニングモータ１２３は、光学系を構成する
第１．第３キヤリンジ４１１．４１３をそれぞれ駆動す
るようになっている。

第１１図は、複写機のメインモータ部の概略構成を示す
ものである。

すなわち、メインモータ１００は、モータブラケット１
２５によって機体に取り付けられるようになっている。

また、図中の１２６は、ソレノイド（図示していない）
によって吸着されるフラッパである。

しかして、メインモータ１００が駆動されると、第１２
図に示す如く、その駆動にともなって冷却ファン２９が
回転される。また、フラッパ１２６がソレノイド１２７
のオンによって吸着されると、第１３図に示すように、
かみ合いクラッチ１２８がかみ合い、これによりモータ
１００の駆動力がメインベルト１１１を介して前記した
メイン駆動系へも伝達される。

このように、メインモータ１００は、平常時（レディ状
態など）においては冷却ファン２９の°みを駆動するよ
うになっており、複写動作の開始にともなってその動力
がメイン駆動系に伝達されることにより、感光体やその
他の複写動作に必要な各種機器（画像形成手段）を駆動
するようになっている。

しかしながら、モータは現状の複写機に合わせて設計さ
れるのが普通である。このため、後でパワーアップの必
要が生じた場合、たとえば途中で複写プロセスのスピー
ドアップなどの要求が生じても基本的にパワーアップす
ることはできない。

また、出力の大きいモータに取り換えることは、第１０
図および第１１図に示したように、モータの周辺部に空
きスペースがないなどの理由から現実には不可能であり
、モータや機体の設計を変更しなければならないという
欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように、従来においては、後にメインモータの
出力を大きくしようとしても基本的にパワーアップでき
ず、また設計の変更なしでは出力の大きいモータに取り
換えることもできないという欠点があった。

そこで、この発明は、駆動手段や機体の設計を変更する
ことなく、容易にパワーアップが図れる駆動装置および
画像形成装置を提供することを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、この発明の駆動装置にあ
っては、被駆動部に動力を供給する第１のブラシレス直
流モータと、この第１のブラシレス直流モータと１対１
の速度比で、かつ固定子を同位相に連結される第２のブ
ラシレス直流モータと、この第２のブラシレス直流モー
タと前記第１のブラシレス直流モータとのいずれか一方
の固定子の位置を検出し、前記第１および第２のブラシ
レス直流モータの両方の回転制御を実施する制御手段と
から構成されている。

また、この発明の画像形成装置にあっては、像担持体に
対して画像を形成する画像形成手段と、この画像形成手
段の少なくとも一部に動力を供給する第１のブラシレス
直流モータと、この第１のブラシレス直流モータと１対
１の速度比で、かつ固定子を同位相に連結される第２の
ブラシレス直流モータと、この第２のブラシレス直流モ
ータと前記第１のブラシレス直流モータとのいずれか一
方の固定子の位置を検出し、前記第１および第２のブラ
シレス直流モータの両方の回転制御を実施する制御手段
とから構成されている。

（作用） この発明は、上記した手段により、第２のブラシレス直
流モータを設置するスペースさえあれば第１のブラシレ
ス直流モータの出力の不足を補うことができるようにな
るため、第１のブラシレス直流モータや機体はそのまま
でもパワーアップが可能となるものである。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第７図は、この発明の駆動装置および画像形成装置とし
ての、たとえば電子複写機を概略的に示すものである。

すなわち、１は複写機本体であり、この本体１の上面に
は原稿を支承する原稿台（透明ガラス）２が固定されて
いる。この原稿台２には原稿のセット基準となる固定ス
ケール２Ｉが設けられ、さらに原稿台２の近傍には開閉
自在の着脱式原稿カバー１１が設けられている。

そして、上記原稿台２に載置された原稿は、露光ランプ
４、ミラー５，６．７からなる光学系が原稿台２の下面
に沿って矢印ａ方向に往復動することにより、その往動
時に露光走査されるようになっている。この場合、ミラ
ー６．７は、光路長を保持するようにミラー５の１／２
の速度にて移動する。

上記光学系の走査による原稿からの反射光、つまり露光
ランプ４の光照射による原稿がらの反射光は、上記ミラ
ー５．６．７によって反射された後、変倍用レンズブロ
ック８を通り、さらにミラー９．．９□、９３によって
反射されて感光体ドラム１０に導かれ、原稿の像が感光
体ドラム１０の表面に結像されるようになっている。

上記感光体ドラム１０は図示矢印す方向に回転し、まず
帯電用帯電器１１によって表面が帯電され、しかる後、
画像が露光部ｐｈでスリット露光されることにより、表
面に静電潜像が形成される。

この静電潜像は、現像器１２によってトナーが付着され
ることにより可視像化されるようになっている。

一方、用紙（被転写材）は、選択された上段給紙カセッ
ト１３３、あるいは下段給紙カセット１３２から送出ロ
ーラ１４１．１４２およびローラ対１５□、１５２によ
って一枚ずつ取出され、用紙案内路１６１，１６２を通
ってレジストローラ対１７へ案内され、このレジストロ
ーラ対１７によって転写部へ送られるようになっている
。

ここで、上記給紙カセット１３．．１３□は、本体１の
右側下端部に着脱自在に設けられており、図示していな
い操作パネルにおいていずれか一方が選択できるように
なっている。また、上記各給紙カセット１３＋、１３□
は、それぞれカセットサイズ検知スイッチ６０１．６０
□によってカセットサイズが検知されるようになってい
る。このカセットサイズ検知スイッチ６０１．６０□は
、サイズの異なるカセットの挿入に応じてオン／オフさ
れる複数のマイクロスイッチにより構成されている。

さらに、前記給紙カセット１３１の上面部には、手差し
ガイド１３ａが設けられており、この手差しガイド１３
ａを介して手差し挿入された用紙は送出ローラ１４ａに
よって前記ローラ対１５．に導かれ、この後、給紙カセ
ット１３、から給紙された用紙と同様に搬送されるよう
になっている。

一方、転写部に送られた用紙は、転写用帯電器１８の部
分で感光体ドラム１０の表面と密着することにより、上
記帯電器１８の作用で感光体ドラム１０上のトナー像が
転写される。この転写された用紙は、剥離用帯電器１９
の作用で感光体ドラム１０から静電的に剥離されて搬送
ベルト２０で搬送され、その終端部に設けられた定着器
（ヒートローラ）としての定着ローラ２１へ送られ、こ
こを通過することにより転写像が定着される。そして、
定着後の用紙は、送出ローラ対２２によって本体１外の
トレイ２５に排圧されるようになっている。

また、転写後の感光体ドラム１０は、クリーナ２６で表
面の残留トナーが除去され、さらに除電ランプ２７によ
って残像が消去されることにより、初期状態に戻るよう
になっている。

なお、２９は本体１内の温度上昇を防止するための冷却
ファンである。また、前記露光ランプ４、ミラー５は第
１キヤリツジ４１１に設けられ、ミラー６．７は第２キ
ヤリツジ４１２に設けられ、ミラー９１．９２は第３キ
ヤリツジ４１３にそれぞれ設けられている。

さらに、たとえば前記感光体ドラム１０の帯電用帯電器
１１と露光部ｐｈとの相互間には、消去アレイ５０が設
けられている。

第１図は、複写機のメイン駆動系の構成を概略的に示す
ものである。

第１図において、１００は、たとえばアウタロータ型の
ＩＣモータ（ブラシレス直流モータ）により構成される
メインモータである。このモータ１００は、前記冷却フ
ァン２９の軸の延長上に設けられている。

一方、図中の２００は、上記メインモータ１００と同じ
極数（８極あるいは４極）を持ち、機体内の空いている
スペースに設けられたサブモータである。このサブモー
タ２００としては、パワーアップに必要なだけの出力が
得られる大きさのものであれば良い。

そして、上記メインモータ１００およびサブモータ２０
０は、歯付きベルト２０１により１対１の速度比にて連
結されている。すなわち、第２図に示すように、メイン
モータ１００およびサブモータ２００には、それぞれの
軸に径と歯数とが同じとされたプーリ１００ａ、２００
ａが設けられ、これに歯付きベルト２０１が掛は渡され
るようになっている。したがって、メインモータ１００
とサブモータ２００とは完全に同期して回転される。

ここで、歯付きベルト２０１は、たとえば歯先がゴムな
どの弾性体からなるものであり、第３図に示すように、
各プーリ１００ａ、２００ａの円周の約１／２の範囲で
かみ合わせることが可能であるため、がたなどが生じる
ことがなく、また騒音も低減される。

さらに、メインモータ１００とサブモータ２００は、第
４図に示すように、互いの固定子１０３．２０３および
ホール素子１０７，２０７が同位相となるように連結さ
れている。また、メインモータ１００にのみ、ＦＧパル
スを得るためのパルスディスク１０８およびフォトイン
クラブタ１０９が設けられている。

しかして、メインモータ１００およびサブモータ２００
が回転されると、その駆動力は、常時、つまり第５図に
示すソレノイド１２７がオフの場合、冷却ファン２９に
のみ伝達される。

また、ソレノイド１２７によってフラッパ１２６が吸着
されると、かみ合いクラッチ１２８がかみ合い、これに
より上記駆動力はメインベルト１１１およびメインドラ
イブベルト１１２を介して、ドラム駆動用タイミングプ
ーリ１１３、現像器駆動用タイミングプーリ１１４、テ
ンションプーリ１１５、およびヒートローラ駆動用タイ
ミングプーリ１１６にそれぞれ伝えられる。そして、上
記ドラム駆動用タイミングプーリ１１３に伝えられた駆
動力はドラムプーリ１１７へ、現像器駆動用タイミング
プーリ１１４に伝えられた駆動力は現像器ドライブギア
１１８およびスリーブドライブギア１１９へ、テンショ
ンプーリ１１５に伝えられた駆動力は搬送ベルトドライ
ブギア１２０、ヒートローラギア１２１、排紙ローラギ
ア１２２などへそれぞれ伝えられる。

第６図は、駆動回路（たとえば、ブラシレスモータ相切
換用ＩＣＴＡ７７１２Ｐ）の構成例を示すものである。

すなわち、位置検出回路７０は、ピン番号１４〜１９に
対応するメインモータ１００の各ホール素子１０７また
はサブモータ２００の各ホール素子２０７からの信号を
検出するものである。

相切換ロジック部７１は、それぞれの回転子１０５．２
０５が所定の方向に回転するよう、各トランジスタＴｒ
ｌ〜Ｔｒ６を制御するものである。

回転制御部７２は、各モータ１００，２００のスタート
／ストップ、回転方向切換え、およびブレーキの制御を
行うものである。

また、ピン番号１１．１２に対応して、メインモータ１
００のフォトインタラプタ１０９が接続されるようにな
っている。さらに、ピン番号１〜６に対応して、メイン
モータ１００とサブモータ２００とが並列に接続される
ようになっている。

しかして、メインモータ１００の各ホール素子１０７ま
たはサブモータ２００の各ホール素子２０７からの信号
にもとづいて励磁の組み合わせを変えることにより、メ
インモータ１００とサブモータ２００とを同期させて時
計方向あるいは反時計方向に回転させることができる。

上記したように、サブモータを設置するスペースさえあ
ればメインモータの出力の不足を補うことができるよう
にしている。

すなわち、メインモータとこれと同じ極数を持つサブモ
ータとを１対１の速度比で連結するようにしている。こ
れにより、サブモータを空いているスペースに追加する
だけでアップする分のパワーを得ることが可能となる。

したがって、メインモータや機体はそのままに、容品に
パワーアップが図れるものである。

なお、上記実施例においては、サブモータにもホール素
子を設けた場合を例に説明したが、これに限らず、たと
えば第８図に示すように、メインモータ１００のホール
素子１０７を兼用する場合には省略することが可能であ
る。この場合、サブモータをより安価なものとすること
ができ、著しいコストダウンが図れる。

その他、この発明の要旨を変えない範囲において、種々
変形実施可能なことは勿論である。

［発明の効果コ 以上、詳述したようにこの発明によれば、第１のブラシ
レス直流モータはそのままにして空いているスペースに
パワーアップ分の第２のブラシレス直流モータを追加す
るだけで良いため、第１のブラシレス直流モータや機体
の設計を変更することなく、容品にパワーアップが図れ
る駆動装置および画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図はこの発明の一実施例を示すもので
、第１図は複写機を例に示すメイン駆動系の構成図、第
２図はメインモータとサブモータとの連結の状態を示す
図、第３図は歯付きベルトによる連結例を示す図、第４
図はメインモータとサブモータとの連結の状態を示す図
、第５図はメインモータ部の概略を示す構成図、第６図
はモ−タ駆動回路の構成例を示すブロック図、第７図は
複写機の概略構成を示す側断面図であり、第８図は発明
の他の実施例を示す図、第９図ないし第１３図はいずれ
も従来技術とその問題点を示すもので、第９図はブラシ
レスＤＣモータの構成図、第１０図はメイン駆動系の構
成図、第１１図はメインモータ部の概略構成を示す正面
図、第１２図および第１３図は同じくメインモータ部の
概略構成を示す斜視図である。 １・・・複写機本体、１０・・・感光体ドラム、１２・
・・現像器、２０・・・搬送ベルト、２１・・・定着ロ
ーラ、２２・・・送出ローラ対、２９・・・冷却ファン
、１００・・・メインモータ、１００ａ・・・メインモ
ータ用プーリ、１０７・・・ホール素子、１０８・・・
パルスディスク、１０９・・・フォトインタラプタ、１
１１・・・メインベルト、１１２・・・メインドライブ
ベルト、１１３・・・ドラム駆動用タイミングプーリ、
１１４・・・現像器駆動用タイミングプーリ、１１５・
・・テンシジンブーリ、１１６・・・ヒートローラ駆動
用タイミングプーリ、１１７・・・ドラムプーリ、１１
８・・・現像器ドライブギア、１１９・・・スリーブド
ライブギア、１２０・・・搬送ベルトドライブギア、１
２１・・・ヒートローラギア、１２２・・・排紙ローラ
ギア、１２６・・・クラッパ、１２７−＝ソレノイド、
１２８・・・かみ合いクラッチ、２００・・・サブモー
タ、２００ａ・・・サブモータ用プーリ、２０１・・・
歯付きベルト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被駆動部に動力を供給する第１のブラシレス直流
   モータと、 この第１のブラシレス直流モータと１対１の速度比で、
   かつ固定子を同位相に連結される第２のブラシレス直流
   モータと、 この第２のブラシレス直流モータと前記第１のブラシレ
   ス直流モータとのいずれか一方の固定子の位置を検出し
   、前記第１および第２のブラシレス直流モータの両方の
   回転制御を実施する制御手段と を具備したことを特徴とする駆動装置。
2. （２）像担持体に対して画像を形成する画像形成手段と
   、 この画像形成手段の少なくとも一部に動力を供給する第
   １のブラシレス直流モータと、 この第１のブラシレス直流モータと１対１の速度比で、
   かつ固定子を同位相に連結される第２のブラシレス直流
   モータと、 この第２のブラシレス直流モータと前記第１のブラシレ
   ス直流モータとのいずれか一方の固定子の位置を検出し
   、前記第１および第２のブラシレス直流モータの両方の
   回転制御を実施する制御手段と を具備したことを特徴とする画像形成装置。
3. （３）前記第１および第２のブラシレス直流モータを弾
   性体にて構成される歯付きベルトにて連結したことを特
   徴とする請求項（２）記載の画像形成装置。