(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ローラと、該搬送ローラを駆動するモータと、該モータに電流を供給するモータドライバと、用紙を搬送する用紙搬送手段と、該用紙搬送手段によって搬送された用紙に画像を転写する転写手段とを具備する画像形成装置において、
前記転写手段の抵抗値の変化を検出する抵抗値変化検出手段
を具備し、
前記モータドライバは、
前記抵抗値変化検出手段が検出した抵抗値の変化に基づき、前記モータに供給する電流量を制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記用紙搬送手段は、
前記モータの負荷変動を検出する負荷変動検出手段
を具備し、
前記モータドライバは、
前記負荷変動検出手段が検出した負荷変動に基づき、前記モータに供給する電流量を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記負荷変動検出手段は、
前記用紙が供給される位置を検出する給紙位置検出手段
を具備することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記負荷変動検出手段は、
前記用紙の種類を検出する用紙種類検出手段
を具備することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記負荷変動検出手段は、
前記モータに要求されるトルク量を検出するトルク量検出手段
を具備することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記用紙搬送手段は、
前記モータに流れる電流値を測定する電流値測定手段
を具備し、
前記モータドライバは、
前記電流値測定手段が測定した電流値に基づき、前記モータに供給する電流値を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、騒音や消費電力の低減を図るのに有効な画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタや複写機等の画像形成装置には、用紙搬送路上に配設された複数の搬送ローラと、当該各搬送ローラを駆動するモータと、当該モータに電流を供給するモータドライバとを具備する用紙搬送手段が設けられている。
【０００３】
上記のような用紙搬送手段を具備する画像形成装置では、従来から当該用紙搬送手段が発生する騒音や消費電力の低減を図るため、様々な技術が考え出されている。
【０００４】
例えば、特開平６−１５５８３１号公報には、用紙が連続紙であるかカット紙であるかによってモータの駆動速度等を切り換えることにより、消費電力の低減を図る技術が開示されている。
【０００５】
また、特開平９−１３２３４０号公報には、モータの動作モードとして、高速、低速の２モードを設け、用紙が搬送されている位置に応じて高速、低速のモード切り換えを行うことにより、高速時のトルク生成と低速時の発熱防止を図る技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
確かに、上記各公報に記載された技術によれば、用紙搬送手段が発生する騒音や消費電力の低減を図ることができる。
【０００７】
しかし、上記のような用紙搬送手段に設けられたモータは、一般に温度や湿度等の環境変化の影響を受けやすく、このような環境変化によってトルク変動が生じ、用紙づまりを発生させる場合がある。
【０００８】
上記のような用紙づまりの発生を防止するため、従来の画像形成装置では、最悪の環境を考慮してモータに供給する電流値を決定しているが、このように決定された電流値は、通常の環境下ではオーバースペックとなり、必要以上の電流を消費していることになる。
【０００９】
そこで、本発明は、騒音や消費電力の低減を図るのに有効な画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、請求項１の発明は、搬送ローラと、該搬送ローラを駆動するモータと、該モータに電流を供給するモータドライバと、用紙を搬送する用紙搬送手段と、該用紙搬送手段によって搬送された用紙に画像を転写する転写手段とを具備する画像形成装置において、前記転写手段の抵抗値の変化を検出する抵抗値変化検出手段を具備し、前記モータドライバは、前記抵抗値変化検出手段が検出した抵抗値の変化に基づき、前記モータに供給する電流量を制御することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記用紙搬送手段は、前記モータの負荷変動を検出する負荷変動検出手段を具備し、前記モータドライバは、前記負荷変動検出手段が検出した負荷変動に基づき、前記モータに供給する電流量を制御することを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記負荷変動検出手段は、前記用紙が供給される位置を検出する給紙位置検出手段を具備することを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記負荷変動検出手段は、前記用紙の種類を検出する用紙種類検出手段を具備することを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項２の発明において、前記負荷変動検出手段は、前記モータに要求されるトルク量を検出するトルク量検出手段を具備することを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項１の発明において、前記用紙搬送手段は、前記モータに流れる電流値を測定する電流値測定手段を具備し、前記モータドライバは、前記電流値測定手段が測定した電流値に基づき、前記モータに供給する電流値を制御することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
まず、図１を使用して本発明の概要を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【００１４】
本発明は、同図に示すように、モータ１３周辺の環境変化を検出する環境変化検出手段１５を設け、該環境変化検出手段１５が検出した環境変化に応じて、搬送ローラ１２駆動用のモータ１３に供給する電流量を制御することにより、前述した課題を解決するものである。
【００１５】
以下、本発明の内容をさらに詳細に説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る画像形成装置は、図１に示すように、用紙の搬送路上に配設された複数の搬送ローラ１２と、当該各搬送ローラ１２を駆動するモータ１３と、前記モータ１３に電流を供給するモータドライバ１４とから構成される用紙搬送手段１０と、当該用紙搬送手段１０によって搬送された用紙に画像を形成する画像形成手段１１と、前記モータ１３周辺の環境変化を検出する環境変化検出手段１５とから構成される。
【００１７】
上記のように構成される画像形成装置において、環境変化検出手段１５は、モータ１３周辺の温度変化および湿度変化を検出し、当該検出した結果を環境変化としてモータドライバ１４に出力する。この温度変化および湿度変化の検出は、モータ１３周辺に設けられた温度計や湿度計によって行なう。
【００１８】
環境変化検出手段１５から出力された環境変化を受信したモータドライバ１４は、当該受信した環境変化に応じてモータ１３に供給する駆動電流の電流量を制御する。例えば、モータ１３のトルクは、温度の低下に伴って小さくなるため、モータ１３周辺の温度が下がった場合には、駆動電流の供給量を多くし、温度が上がった場合には、駆動電流の供給量を少なくする。
【００１９】
モータドライバ１４から駆動電流が供給されたモータ１３は、各搬送ローラ１２に対して当該供給された駆動電流の量に応じた動力を供給する。
【００２０】
このように、本発明の第１の実施形態によれば、環境に応じた電流量がモータに供給されるため、不要な電力消費が抑えられ、騒音の防止と消費電力の低減を図ることができる。
【００２１】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。同図に示す画像形成装置は、画像形成手段１１を構成する転写手段２０の環境変化を検出し、当該検出した環境変化に応じてモータ１３に供給する電流を制御することにより、前述した課題を解決するものである。
【００２２】
この第２の実施形態に係る画像形成装置の画像形成手段１１は、用紙搬送手段１０によって搬送された用紙に画像を転写する転写手段２０と該転写手段２０によって転写された画像を定着させる定着手段２１とを具備し、環境変化検出手段１５によって転写手段２０周辺の環境変化が検出される。
【００２３】
上記環境変化検出手段１５は、転写手段２０に環境変化検出信号を出力し、その結果、得られた信号を環境変化としてモータドライバ１４に出力する。例えば、転写手段２０に感光ドラムと転写ローラが設けられている場合には、環境変化検出信号として当該転写ローラに電圧を印加し、流れる電流を測定して当該転写ローラの抵抗値を検出し、当該検出した抵抗値の変化を温度および湿度の変化に変換する。そして、当該変換により得られた検出結果を環境変化としてモータドライバ１４に出力する。その他の構成は、前述した第１の実施形態に係る画像形成装置と同じである。
【００２４】
尚、一般のレーザプリンタでは、転写精度を維持するために、上記のような転写手段の環境変化を検出する機構が設けられているため、この機構をそのまま利用して第２の実施形態を構成してもよい。
【００２５】
このように、本発明の第２の実施形態によれば、レーザプリンタに設けられた環境変化検出手段をそのまま利用することができるため、特別な検出手段を設けることなく消費電力の低減が図られた画像形成装置を提供することができる。
【００２６】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。同図に示す画像形成装置は、モータ１３の負荷変動を検出し、当該検出した負荷変動に基づいてモータ１３に供給する電流を制御することにより、前述した課題を解決するものである。
【００２７】
この第３の実施形態に係る画像形成装置には、図３に示すように、モータ１３の負荷変動を検出する負荷変動検出手段３０が設けられ、当該負荷変動検出手段３０は、検出した負荷変動をモータドライバ１４に出力する。この負荷変動検出手段３０から出力された負荷変動を受信したモータドライバ１４は、当該受信した負荷変動に応じてモータ１３に供給する駆動電流の量を制御する。その他の構成は、前述した第１の実施形態に係る画像形成装置と同じである。
【００２８】
ここで、上記負荷変動検出手段３０は、用紙供給位置による搬送ローラ１２の駆動数の変化、搬送する用紙の厚さや種類の変化、モータ１３の速度アップや立ち上げによるトルク変動を負荷変動として検出する。例えば、プリンタのオプショントレイから用紙が供給される場合には、搬送ローラ１２の駆動数が増加するため、モータドライバ１４から出力される駆動電流の供給量を増加する。また、プリンタが複数種類の用紙を扱う場合において、用紙の厚さが厚いものを搬送するときは、モータ１３に必要な電流量が増加するため、モータドライバ１４から出力される駆動電流の供給量を増加する。また、用紙搬送手段１０に高速モード、低速モードの２モードが設けられている場合において、低速モードから高速モードに切り換える場合には、モータ１３に必要な電流量が増加するため、モータドライバ１４から出力される駆動電流の供給量を増加する。また、プリンタの節電モード等によりモータ１３が一時的に停止いる場合において、用紙の搬送を再開するときは、モータ１３の立ち上げ電流が必要となるため、モータドライバ１４から出力される駆動電流の供給量を増加する。
【００２９】
このように、本発明の第３の実施形態によれば、モータ１３にかかる負荷に応じて当該モータ１３に駆動電流が供給されるため、必要以上の電流供給による騒音や消費電力の増加を防止することができる。
【００３０】
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。同図に示す画像軽視得装置は、モータ１３に流れる電流値を測定し、当該測定した電流値に基づいてモータ１３に供給する電流量を制御するものである。
【００３１】
この第４の実施形態に係る画像形成装置には、図４に示すように、モータ１３に実際に流れている動作電流の値を測定する電流値測定手段４０が設けられ、当該電流値測定手段４０は、測定した動作電流の値をモータドライバ１４に出力する。この動作電流の値を受信したモータドライバ１４は、当該受信した値に基づいてモータ１３に供給する電流量を制御する。例えば、電流値測定手段４０によって測定された電流値が規定値より少ない場合には、モータドライバ１４から出力される駆動電流の供給量を増加する。その他の構成は、前述した第１の実施形態に係る画像形成装置と同じである。
【００３２】
このように、本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置によれば、実際にモータ１３に流れている電流が考慮されるため、モータ１３の特性のバラツキや経年変化に応じた量の駆動電流を供給することができる。
【００３３】
（実施例）
図５は、本発明をレーザプリンタに適用した場合の実施例を示すブロック図である。同図に示すプリンタには、従来から電子写真式のプリンタに設けられているレーザ走査ユニット１０１、感光ドラム１０４、帯電ローラ１０２、現像ローラ１０３、転写ローラ１０５、除電板１０６、搬送ローラ１２、フィードモーター１１１、プロセスモーター１１３、第１給紙トレイ１１４、第２給紙トレイ１１５、第３給紙トレイ１１６、排紙トレイ１００がそれぞれ同図に示すように設けられる。これらの構成要素は何れも従来から公知のものであるため、当該各要素についての詳細な説明は省略する。
【００３４】
同図に示すレーザプリンタには、上記構成に加えて、帯電ローラ１０２、現像ローラ１０３、転写ローラ１０５または除電板１０６の抵抗値を選択的に測定する抵抗値測定回路１１０が設けられ、この抵抗値測定回路１１０は、温度変化や湿度変化による帯電ローラ１０２、現像ローラ１０３、転写ローラ１０５または除電板１０６の抵抗値の変化を環境変化として検出し、ＣＰＵ１１２に出力する。抵抗値測定回路１１０によって測定された抵抗値を受信したＣＰＵ１１２は、当該抵抗値の変化に応じて、フィードモーター１１１およびプロセスモーター１１３に制御信号を出力し、当該各モータを駆動する。即ち、このレーザプリンタでは、抵抗値測定回路１１０が前述した環境変化検出手段として機能し、ＣＰＵ１１２がモータドライバとして機能し、プロセスモーター１１３およびフィードモーター１１１がモータ１３として機能し、本発明の第１の実施形態および第２の実施形態を構成する。
【００３５】
また、上記ＣＰＵ１１２は、信号線を介して、第１給紙トレイ１１４、第２給紙トレイ１１５および第３給紙トレイ１１６と接続されており、当該各トレイに収容されている用紙のサイズを検知する。そして、当該検知したサイズに基づいてプロセスモーター１１３およびフィードモーター１１１に供給する電流量を決定する。さらに、ＣＰＵ１１２は、使用するトレイの変更、フィードモーター１１１の動作モード変更、モータの立ち上げ等に応じて、プロセスモーター１１３およびフィードモーター１１１に供給する電流量を制御する。これにより、同図に示すレーザプリンタでは、本発明の第３の実施形態を構成している。
【００３６】
また、ＣＰＵ１１２は、プロセスモーター１１３およびフィードモーター１１１に流れる電流を定期的に測定し、当該測定した電流値に基づいて、プロセスモーター１１３およびフィードモーター１１１に供給する電流量を制御する。これにより、同図に示すレーザプリンタでは、本発明の第４の実施形態を構成している。
【００３７】
図６は、図５に示すレーザプリンタが実行する電流制御処理の一例を示すフローチャートである。同図に示す例では、まず、ＣＰＵ１１２は、抵抗値測定回路１１０から出力された信号に基づき温度が下降したかどうかを判断する（ステップＳ１００）。
【００３８】
温度が下降している場合には（ステップＳ１００でＹＥＳ）、プロセスモーター１１３およびフィードモーター１１１の駆動電流を増加する（ステップＳ１０５）。このとき、当該駆動電流は、現在の温度に最適な電流値に設定される。
【００３９】
温度変化がないときは（ステップＳ１００でＮＯ）、選択された給紙トレイの位置が前回使用された給紙トレイの位置よりも遠くなったかどうかを判断し（ステップＳ１０１）、給紙トレイの位置が遠くなっている場合には（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、給紙トレイの位置に応じて電流量を増加する（ステップＳ１０５）。
【００４０】
給紙トレイの位置が遠くなっていない場合には（ステップＳ１０１でＮＯ）、給紙される用紙が前回給紙された用紙よりも厚くなったかどうかを判断し（ステップＳ１０２）、用紙が厚くなっている場合には（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、当該用紙の厚みに応じて電流量を増加する（ステップＳ１０５）。
【００４１】
用紙が厚くなっていない場合には（ステップＳ１０２でＮＯ）、搬送モードが高速モードに切り換わったかどうかを判断し（ステップＳ１０３）、高速モードに切り換わっている場合には（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、フィードモーター１１１の駆動電流を高速モードに対応した電流量に増加する（ステップ
Ｓ１０５）。
【００４２】
高速モードに切り換わっていない場合には（ステップＳ１０３でＮＯ）、モータの立ち上げが行なわれるかどうかを判断し（ステップＳ１０４）、モータの立ち上げが行なわれる場合には（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、モータの立ち上げに必要な量だけプロセスモーター１１３およびフィードモーター１１１の駆動電流を増加する（ステップＳ１０５）。
【００４３】
モータの立ち上げが行なわれない場合には（ステップＳ１０４でＮＯ）、再びステップＳ１００に戻り、温度下降があったかどうかを判断する。
【００４４】
図５に示すレーザプリンタは、以上説明した一連のステップを繰り返し、モータに供給する電流量を制御する。
【００４５】
尚、上述した図６に示す処理では、電流を増加させる場合のみを説明したが、当該処理には、温度上昇等により電流を減少させる処理を追加してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、騒音や消費電力の低減を図るのに有効な画像形成装置を提供することができる。
【００４７】
また、本発明の第１の実施形態によれば、環境に応じた電流量がモータに供給されるため、不要な電力消費が抑えられ、騒音の防止と消費電力の低減を図ることができる。
【００４８】
また、本発明の第２の実施形態によれば、レーザプリンタに設けられた環境変化検出手段をそのまま利用することができるため、特別な検出手段を設けることなく消費電力の低減が図られた画像形成装置を提供することができる。
【００４９】
また、本発明の第３の実施形態によれば、モータ１３にかかる負荷に応じて当該モータ１３に駆動電流が供給されるため、必要以上の電流供給による騒音や消費電力の増加を防止することができる。
【００５０】
また、本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置によれば、実際にモータ１３に流れている電流が考慮されるため、モータ１３の特性のバラツキや経年変化に応じた量の駆動電流を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明をレーザプリンタに適用した場合の実施例を示すブロック図である。
【図６】図５に示すレーザプリンタが実行する電流制御処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…用紙搬送手段、１１…画像形成手段、１２…搬送ローラ、１３…モータ、１４…モータドライバ、１５…環境変化検出手段、２０…転写手段、２１…定着手段、３０…負荷変動検出手段、４０…電流値測定手段、１００…排紙トレイ、１０１…レーザ走査ユニット、１０２…帯電ローラ、１０３…現像ローラ、１０４…感光ドラム、１０５…転写ローラ、１０６…除電板、１０７…ヒートローラ、１０８…圧力ローラ、１１０…抵抗値測定回路、１１１…フィードモーター、１１２…ＣＰＵ、１１３…プロセスモーター、１１４…第１給紙トレイ、１１５…第２給紙トレイ、１１６…第３給紙トレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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