(57)【要約】【課題】  振動、騒音の発生を少なし、さらに消費電力を低減することが可能な画像形成装置を提供する【解決手段】  シート材を搬送するシート材搬送部材と、前記シート材搬送部材を駆動する搬送部材駆動手段と、前記シート材搬送部材の振動を検知する振動検知手段を備え、前記振動検知手段の振動に基づいて、前記搬送部材駆動手段の駆動電流を変更することを特徴とする。【選択図】        図１
2006290562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材を搬送するシート材搬送部材と、
前記シート材搬送部材を駆動する搬送部材駆動手段と、
前記シート材搬送部材の振動を検知する振動検知手段を備え、
前記振動検知手段の振動に基づいて、前記搬送部材駆動手段の駆動電流を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
シート材を搬送するシート材搬送部材と、
前記シート材搬送部材を駆動する搬送部材駆動手段と、
前記シート材搬送部材の振動を検知する振動検知手段を備え、
前記振動検知手段の振動に基づいて、前記搬送部材駆動手段の励磁方式を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記シート材搬送部材は、搬送ローラであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記搬送部材駆動手段はステッピングモータであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記搬送部材駆動手段の駆動電流を制御するタイミングは紙間であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記搬送部材駆動手段の駆動電流を制御するタイミングはＪＯＢ間であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記振動検知手段は加速度センサであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートを搬送する搬送部材と搬送部材を駆動する駆動手段を備え、その駆動手段の振動を検知することでシートの搬送状態を検知し、搬送状態に応じて駆動手段の制御を変更する手段を備える複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動を検知して駆動手段の制御を変更するものとしては、特許文献１がある。これは、原稿や記録紙をステッピングモータで駆動されるローラで定速搬送しつつ、画像読み取り装置で画像を読み取る、いわゆる流し撮り方式の原稿搬送装置に関するものである。この原稿搬送装置では、画像読み取り装置の読み取り位置上での原稿を搬送するローラを駆動するステッピングモータと、このステッピングモータの振動を検出する検出手段と、この検出手段で検出した信号を振幅と周波数に変換し、振動レベルが画像の読み取り及び／又は騒音の発生に影響を及ぼすと判定すると、前記ステッピングモータの駆動電流を徐々に低下させる制御手段とを備えている。駆動電流を徐々に低下させることによってステッピングモータのトルクが減少し、振動を減少する。その結果、モータの振動や搬送速度の微小な変動が抑えられ、画像の読み取り乱れ、騒音の発生が解消するというものである。
【特許文献１】特開平１０−１０９７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現状のステッピングモータは負荷の変動による脱調を防止するため、最大負荷トルクに適量のマージンを加えて駆動電流を設定している。しかし、低負荷時はトルクが余るため、振動や騒音が発生する。しかしながら、前述の構成の様に駆動手段であるステッピングモータ自身の振動を検知して、駆動電流を制御する方式においては、モータ自身が起因する振動により、搬送部材に影響を及ぼす振動に対しては有効であるが、モータ以外の要因で搬送部材に影響を及ぼすような振動、例えば搬送するシート材の種類や搬送ローラの磨耗、駆動ギアのガタといった負荷側の要因に対しては、有効な制御を行うことができないという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明では、シートを搬送する搬送部材の振動を検知し、その検知結果に基づいて、搬送部材を駆動する駆動手段の制御を変更することにより、振動、騒音の発生を少なくし、さらに消費電力を低減することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。
【０００６】
（１）シート材を搬送するシート材搬送部材と、前記シート材搬送部材を駆動する搬送部材駆動手段と、前記シート材搬送部材の振動を検知する振動検知手段を備え、前記振動検知手段の振動に基づいて、前記搬送部材駆動手段の駆動電流を変更することを特徴とする画像形成装置。
【０００７】
（２）シート材を搬送するシート材搬送部材と、前記シート材搬送部材を駆動する搬送部材駆動手段と、前記シート材搬送部材の振動を検知する振動検知手段を備え、前記振動検知手段の振動に基づいて、前記搬送部材駆動手段の励磁方式を変更することを特徴とする画像形成装置。
【０００８】
（３）前記シート材搬送部材は、搬送ローラであることを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。
【０００９】
（４）前記搬送部材駆動手段はステッピングモータであることを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。
【００１０】
（５）前記搬送部材駆動手段の駆動電流を制御するタイミングは紙間であることを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。
【００１１】
（６）前記搬送部材駆動手段の駆動電流を制御するタイミングはＪＯＢ間であることを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。
【００１２】
（７）前記振動検知手段は加速度センサであることを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、振動、騒音の発生を少なし、さらに消費電力を低減することが可能な装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の画像形成装置および画像形成制御方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１５】
［第１の実施例］
（全体構成）
図１は、第１の実施の形態に係るシート搬送装置が適用された画像形成装置の内部構成図である。
【００１６】
この画像形成装置は、シートシートに原稿画像の形成を行って出力する装置である本体画像出力部１０と、原稿から画像データを読み取る装置である本体画像入力部１１と、本体画像入力部１１の上部に装着された自動原稿送り装置１２と、本体画像出力部１０から排出される画像形成済みのシートシートを複数の排紙トレイ４５に仕分けして排出するためのソータ１３と、を備えている。
【００１７】
この画像形成装置はディジタル複写機である。そのため、本体画像出力部１０で形成される画像は、原稿から本体画像入力部１１のＣＣＤにより画素化され画像データとして装置に読み込まれ、必要な画像処理が行われた後、画像メモリに蓄えられ、その画像データを本体画像出力部１０に転送し、画像再生してシートに画像形成する。
【００１８】
本体画像入力部１１は、本体画像入力部１１の上面の原稿台に積載された原稿を照射しながら走査する光源２１を備えている。光源２１は不図示の光学系モータから駆動力を得て、図１の左右方向に往復駆動する。光源２１から発生した光は、積載された原稿により反射され、光学像が得られる。この光学像をミラー２２，２３，２４及びレンズ２５を介してＣＣＤ２６に伝送される。また、ミラー２２，２３，２４は光源２１と一体的に駆動される。ＣＣＤ２６は光を電気信号に変換する素子により構成されており、この素子の働きにより伝送されてきた光学像が電気信号に変換され、さらにディジタル信号（画像データ）に変換される。
【００１９】
読み込まれた原稿の画像データは、種々の補正処理とユーザの希望する処理による画像処理が加えられ、不図示の画像メモリに蓄積される。
【００２０】
本体画像出力部１０は、画像メモリに蓄積された画像データを読み出し、ディジタル信号からアナログ信号に再変換し、さらに不図示の露光制御部により適正な出力値に増幅され、光学照射部２７により光信号に変換される。その光信号はスキャナ２８，レンズ２９及びミラー３０を伝播して、感光ドラム３１上に照射され静電による潜像が形成される。
【００２１】
この潜像はトナーにより現像された画像となり、本体内を搬送されてくるシート上に現像された画像が転写され、さらにシートは搬送されて定着ローラ３２によりシート上のトナーが定着され、画像形成が終了し画像データがシート上に記録され、ソータ１３に送られる。
【００２２】
ソータ１３は、本体画像出力部１０の左側に設置されている装置であり、本体画像出力部１０から出力された画像形成済みのシートを複数の排紙トレイ４５に仕分けして排紙する処理を行う。排紙トレイ４５は、不図示の本体制御部により制御され、出力されたシートは本体制御部の指示した任意の排紙トレイ４５に排出される。
【００２３】
給紙トレイ３４，３５は、本体下部にあり、画像形成するためのシートをある程度蓄積しておくことが可能である。本体制御部により、給紙トレイ３４，３５から蓄積されたシートを搬送し、搬送したシート上に画像形成を行う。
【００２４】
また、給紙デッキ３６は、本体画像出力部１０の右側に設置されている装置であり、シートを大量に蓄積しておくことが可能である。給紙トレイ３４，３５と同様に本体制御部により蓄積されたシートを搬送し、搬送したシート上に画像形成を行う。
【００２５】
本体画像出力部１０の右側には、操作者が少数の任意種類のシートを比較的容易に給紙することが可能となる手差しトレイ３７が設置されている。また、この手差しトレイ３７は、例えばＯＨＰシート，厚紙，はがきサイズ紙等特殊なシートを使用する場合にも使用される。
【００２６】
レジストローラ３３は、感光ドラム３１上からシート上に画像を転写する際に、搬送されてきたシートをこのレジストローラ３３に突き当て、一時停止してから再度画像形成部にシート搬送する役割を担っている。レジストローラ３３の前述のような働きにより、シート先端の搬送タイミングを整え、感光ドラム３１上への潜像形成に同期して、レジストローラ３３を駆動開始する制御を行うことによりシート上に位置ずれの少ない画像形成が可能となっている。このレジストローラ３３から画像形成部に搬送される時、シートは通常のシート搬送速度とは異なる画像形成速度により搬送されている。
【００２７】
搬送手段としての搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４は、本体内のシート搬送経路上に設けられており、各搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４は、画像形成処理の給紙を行う際、シートを実際に搬送する役割を担っている。各搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４は、それぞれ独立に駆動手段としてステッピングモータに歯車等の伝達装置を介して接続されており、各ステッピングモータの作動・停止が直接の動作状態となるように、各搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４を各ステッピングモータが駆動させる。
【００２８】
これら搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４を駆動するステッピングモータの駆動制御の概略構成を図２に示す。なお、以下では搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４のいずれのものも同様であるため搬送ローラには番号を付さずに説明する。
【００２９】
（モータ駆動制御）
図２は本実施例におけるモータ制御及び振動検知の制御を行うためのブロック図である。ここでは、まず先にモータ制御に関して述べ、振動検知制御に関しては後述する。モータ制御は主にチョッピング制御、電流設定の可変制御及びモータの回転速度制御を行う。駆動回路４０３では定電流チョッピング制御がハードウェアで構成されており、ＣＰＵ４０２に含まれる回転速可変制御部４１２から出力される相励磁信号に合わせ、ステッピングモータ２０１に供給する電流をオン／オフするとともに、モータに流れる電流が一定電流になるようにチョッピング制御を行い、ステッピングモータ２０１に電流を供給する。また、駆動回路４０３内には、チョッピング制御を行うための電流設定回路４１１が含まれており、本実施形態においては少なくとも２段階以上の電流設定値を制御可能であり、電流設定を行うための制御信号はＣＰＵから出力される。
【００３０】
ＲＯＭ４０７は不揮発性の記憶装置である。ＲＯＭ装置４０７には、モータ制御プログラムが格納されており、必要に応じてプログラムがＣＰＵ４０２へロードされる。ＳＲＡＭ４０８は、ＣＰＵ４０２が演算の際、演算結果の格納や、一時的に計算結果を退避させたりするための書換え可能な記憶装置である。また、近年はＲＯＭとＲＡＭをＣＰＵと同一のパッケージに集積させたＣＰＵも存在し、そのようなＣＰＵが使われる場合、ＲＯＭ４０７とＳＲＡＭ４０８が省略可能である。
【００３１】
モータの回転速度の可変制御にかかわる回転速度可変制御部４１２の詳細な内容を、図３を用いて説明する。ＴＣＵ（タイマーカウントユニット）６０２にはタイマーが内蔵されており、クロックＣＬＫをカウントし、カウントがタイマーに設定された値まで達すると、単パルスＰＰＳ−ＣＫを出力する。
【００３２】
ＣＰＵ４０２内もしくはゲートアレイ内部もしくは外付けのＳＲＡＭ４０８中には、モータの加速度や定常回転速度に対応するデータが格納されている。ＡＲＢＩＴＥＲ６０４は、ＳＲＡＭ４０８を共有メモリとして利用する際に、予め決定された優先順位に応じてアクセス権を許可し分配する役割を持つ制御部である。ＤＭＡＣはダイレクトメモリアクセス機能を担う制御部である。パターンジェネレータ６０３は、モータの各相のパルス信号を発生させる制御部である。
【００３３】
ＣＰＵ４０２内もしくはゲートアレイなどのカスタムＩＣに内蔵されているＤＭＡＣ６０１を利用して、ＳＲＡＭ４０８上のデータを読み取りＴＣＵ６０２に対してカウンター値を設定する。ＳＲＡＭ４０８にアクセスする際、ＤＲＥＱのリクエスト信号をＡＲＢＩＴＥＲ６０４が受信すると、優先度などの取り決めにより制御可能となった時点で、ＤＡＣＫを返信し、ＳＲＡＭ４０８に対するアクセスを許可する。また、ＣＰＵ４０２は、ＳＲＡＭ４０８上のデータの先頭アドレスとエンドアドレスをＤＭＡＣ６０１に設定し、設定されたアドレス空間のデータをＤＭＡＣ６０１は、読み取りＴＣＵ６０２に設定する。
【００３４】
ここで、ＤＭＡＣ６０１を実行するためのトリガ信号ＤＭＡ−ＥＸＥＣ信号と、ＳＲＡＭ４０８上のアドレス空間をインクリメントしながらＴＣＵ６０２に設定する場合と、デクリメントしながらＴＣＵ６０２に設定する場合とを制御するＤＭＡ−ＵＰ／ＤＯＷＮ信号をＣＰＵ４０２は制御する。ＤＭＡ−ＵＰ／ＤＯＷＮ信号を加速時と減速時とで切り替え制御することで、同じデータを利用できＳＲＡＭ４０８のデータ量を節約できる。
【００３５】
ＴＣＵ６０２は例えばアップカウントタイマーであり、ＤＭＡＣ６０１はコンペア器に設定すべき値をＣＭＰ信号にて設定し、その値になるまでタイマーはカウントアップしていく。設定されたコンペア値までカウントアップした場合、コンペアマッチ信号としてＰＰＡ−ＣＫをパターンジェネレータ６０３に出力する。その後、ＤＭＡＣ６０１は、次にコンペア器に設定されるべきデータをＳＲＡＭ４０８から読み取られ、ＴＣＵ６０２に設定する。また、ＴＣＵ６０２に入力されるＣＬＫは可変制御されても良いものとする。パターンジェネレータ６０３はシフトレジスタとなっており、入力信号ＰＰＳ−ＣＫによって１ビットづつパターンを出力段に対してシフトし、出力していく。
【００３６】
シフトする間隔は、ＰＰＳ−ＣＫによって支配される。ＰＰＳ−ＣＫの間隔を徐々に狭くするとモータは加速動作を行う。逆に、ＰＰＳ−ＣＫの間隔を徐々に広くするとモータは減速動作を行う。ＰＰＳ−ＣＫの間隔を一定にするとモータは定速動作を行う。
【００３７】
４相のステッピングモータを駆動する場合、４つのシフトレジスタを持ち、１ステップに相当する分だけ相のずれたパターンを各レジスタの初期値としておけば、Ａ相、Ａ＊相、Ｂ相、Ｂ＊相の出力信号を得ることが出来る。
【００３８】
図４は、本実施の形態に係る画像形成装置におけるシート搬送装置としてのシート搬送系の詳細構造を示した図である。ここで、以下では搬送ローラ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４のいずれのものも同様であるため搬送ローラにはこれらの番号を付さず、７１はシート搬送方向上流側に配置された第１搬送ローラ、７２は第１搬送ローラ７１のシート搬送方向下流側に配置された第２搬送ローラとし、動作説明は主に第２搬送ローラ７２について説明する。また、６２は第１搬送ローラ７１を駆動するステッピングモータ、６３は第２搬送ローラ７２を駆動するステッピングモータである。
【００３９】
８１はシート検知センサ、８２はフォトインタラプタである。このシートシート検知センサ８１及びフォトインタラプタ８２でシート検知手段を構成している。また、９１は第１シートであり，９２は第１シート９１の次に搬送される第２シートである。
【００４０】
この図４に示すシート搬送系においては、第１搬送ローラ７１から第２搬送ローラ７２の方向にシートが搬送される。シート検知センサ８１及びフォトインタラプタ８２は、シートが搬送されてシート検知センサ８１上をシートの先端が通過すると、シート検知センサ８１がフォトインタラプタ８２の受光部を遮り、受光部の状態によって変化する電気信号が制御部に伝わる構成となっており、本体制御部は前述の電気信号により、シートがシート検知センサ８１上に存在するか否か判定することが可能となっている。
【００４１】
本実施の形態では、第１搬送ローラ７１を抜けたシートの先端が、シート検知センサ８１を通過し、フォトインタラプタ８２の電気信号がシート有り状態になったタイミングを基準として、第２搬送ローラ７２を駆動するステッピングモータ６３を起動する。
【００４２】
また、第２搬送ローラ７２の停止は、搬送しているシートの後端が前述のシート検知センサ８１を通過し、フォトインタラプタ８２の電気信号がシート無し状態になったタイミングを基準として、第２搬送ローラ７２を駆動するステッピングモータ６３を停止する。
【００４３】
図３で示すように、本実施の形態でのシート搬送系で連続してシートを搬送する場合には、先行して搬送されている第１シート９１の後端がシート検知センサ８１を抜けるタイミングから、第２搬送ローラ７２を駆動するステッピングモータ６３は減速停止し、第２シート９２の先端がシート検知センサ８１を通過したタイミングを基準としてステッピングモータ６３は起動する。
【００４４】
（振動検知制御）
図５は、シート材を搬送する搬送ローラの振動を検知するシート搬送路の構成を示す図である。
【００４５】
図において、３１は画像形成を行うための感光ドラムである。３３は用紙送りタイミングを決めるレジストクラッチ（レジストローラ）である。５３は搬送される用紙を検知する紙センサ（以下、レジストセンサ）であり、レジストクラッチ３３に対して反感光ドラム３１側に設けられている。４２ａ、４２ｂはシートを搬送するための搬送ローラであり、５４はシート検知センサである。５１は搬送ローラ４２ａ、４２ｂの振動を検知するための加速度センサである。５２は搬送ローラの振動を加速度センサ５１に伝達するための接触部材であり、また加速度センサ５１を保持するための保持機構を兼ねている。
【００４６】
図６は、シート材を搬送する搬送ローラの振動を検知する加速度センサ５１の配置を詳細に記した図である。図３に示すように歯車２０２を介してモータ２０１により駆動されている。モータ２０１はステッピングモータであり、搬送ローラ４２ａ、４２ｂによる記録紙搬送速度の可変制御を容易に行うことができる。ステッピングモータの特徴として、パルス電力に対応して回転するという点が上げられる。しかも、入力パルス数に比例して回転角が変位し、また入力周波数に比例して回転速度が変位するため、フィードバックループを構成することなくモータを駆動することが可能である。このような特徴から、オープンループの位置決め制御や速度制御の駆動源として幅広く利用されている。
【００４７】
本実施形態においては、二相励磁式のＨＲ型ステッピングモータを採用している。ＨＲ型ステッピングモータはローター部を歯車形状の鉄心と磁石で構成されている。
【００４８】
また、加速度センサ５１は図のとおり、接触部材５２に保持されており、接触部材５２は搬送ローラ４２ｂの振動を検出するように構成されている。
【００４９】
次に、加速度センサ５１の内部ブロック構成を図７、動作原理を図８を用いて説明する。加速度センサ５１は、振動などを電気的な量に変化する変換器であり、様々なタイプのものがある。その代表的なものには、静電容量型加速度センサ、圧電式加速度センサ等がある。本実施例は、静電容量型の加速度センサを用いて説明する。その好適な例として、アナログデバイセス社の加速度センサについて説明する。
【００５０】
このセンサは、図８に示すように表面マイクロマシン加工されたポリシリコン構造でシリコン・ウエハー上に構成されている。ポリシリコンのバネによりウエハー表面上にこの構造を支持して、加速度により発生する力に抗するようにしている。この構造の振れを、複数の独立した固定プレートと可動質量に取り付けられた中央プレートで構成される差動キャパシタを使って計測する。１８０度位相がずれた方形波により、この固定プレートを駆動する。加速度によりビームが振れると、差動キャパシタに不平衡が生じて、加速度に比例する振幅を持つ出力方形波が発生される。位相検出復調技術を使ってこの信号を整流し、加速度の方向を決定する。
【００５１】
図７で示すように加速度センサ５１は、センサ部、ゲインアンプ、復調器、バッファアンプ、クロック発生部から構成されている。センサ部で検知した加速度をゲインアンプで適当な大きさに増幅し、その増幅された信号を復調器にて、復調する。そして、復調された信号をバッファアンプにて再度、増幅して出力する。
【００５２】
その出力された信号は、図２の振動検知制御部にて処理される。加速度センサ５１から出力された信号は、フィルター３９を介して、ＣＰＵ４０２に送られる。フィルター３９は、入力信号のＤＣ成分や高周波ノイズ成分を除去し、ＣＰＵ４０２内のＡ／Ｄ変換部６１に出力する。Ａ／Ｄ変換部６１では、フィルターを介して送られたセンサからのアナログ信号をデジタルデータに変換する。タイミング制御部６２は、所定のタイミング信号により、連続するデジタルデータを用紙１枚分ずつのデータに区切るものである。フィルターを６０を介した後の加速度センサの出力信号およびタイミング信号が図９に示されている。タイミング信号は図３記載のシート検知センサ５４を基準信号として不図示の信号生成部で生成される。その結果、タイミング信号は搬送されるシートが搬送ローラを通過している間，オンレベルを保つ。そして、ＣＰＵに入力された入力信号から，タイミング信号がオンレベルを保っている期間の信号成分のみが切り出され，出力信号として特徴量算出部４２に与えられる。このようにして，特徴量算出部４２はシート１枚分ずつのセンシングデータを得ることができる。このようにして与えられるシート１枚分ずつのセンシングデータから搬送ローラの振動状態の判別に役立つ特徴量を算出するのが特徴量算出部４２である。そして、特徴量算出部４２での算出結果に基づいて、ＣＰＵ４０２はステッピングモータ２０１の電流を制御するための制御信号を電流設定回路４１１に出力する。そして駆動回路４０３は設定された電流に基づいて、ステッピングモータ２０１を駆動する。
【００５３】
次に、搬送ローラの振動検知について図６を用いて説明する。
【００５４】
搬送ローラの４２ａ、４２ｂの回転動作に対応して加速度センサ５１は、振動を検知する。
【００５５】
すなわち、搬送ローラの４２ａ、４２ｂに搬送シートが突入するとその振動エネルギーが加速センサ５１に加わる。その振動エネルギーを検出することにより、搬送ローラ４２ａ、４２ｂの振動状態を検知する。また、加速度センサ５１に加わる力は、搬送ローラ４２ａ、４２ｂの状態に応じて、振動エネルギーが異なる。その原因としては、搬送するシートの種類、ギアのがたつき、搬送ローラの磨耗といった負荷の変動やモータ自身の振動などがある。さらに、ステッピングモータは負荷の変動による脱調を防止するため、最大負荷トルクに適量のマージンを加えて駆動電流を設定している。しかし、低負荷時はトルクが余るため、振動や騒音が発生する。そこで、本実施形態では、図５に示すように、搬送ローラに加速度センサ５１を設けて、発生した振動を検出し、トルクが余っていると判断できるときには駆動電流値を低下させてトルクを調整し、振動や騒音を防止するようにした。このことは、余分な電流の供給を抑えることにより、消費電力を節約できる効果も有する。本実施例では、負荷の変動要因の一つであるシートの種類によって、振動エネルギーが異なる場合における制御に述べる。一般的には、用紙の坪量が大きいと一般に厚みが増し、用紙の剛性が高くなる。その結果、用紙の坪量が大きい厚紙がレジストセンサに衝突すると普通紙よりも大きい振動エネルギーが検出される。図９に、本実施例における普通紙と厚紙おける振動エネルギーの検出を示した図を示す。この図は、シート搬送を３枚連続して送った時に加速度センサ５１に加わった振動エネルギーを示している。この図からわかるように、搬送シートが搬送ローラに突入すると振動エネルギーが立ち上がり、そしてそのピーク値は用紙の坪量に比例していることが判明した。この場合、ピーク値のしきい値レベルを１．０前後とすることにより、普通紙と厚紙の検知が可能となる。そして、この結果に基づいて、搬送ローラを駆動しているステッピングモータの電流を制御する。本実施例では、振動エネルギーのピーク値が、しきい値１以内である場合には、モータ設定電流値を０．７Ａとしてモータの駆動を行い、しきい値が１以上である場合には、モータ設定電流値を１．０Ａとしてモータの駆動を行っている。
【００５６】
また、モータ駆動設定電流値の切り替えタイミングについては、紙間で行ってもＪＯＢ間で行ってもよい。紙間で行う場合には、図９に示すタイミング信号がオフレベルの間に、ＣＰＵから電流設定回路部に切替信号を出力することで実現できる。また、ＪＯＢ間においては、前回のＪＯＢ時の振動レベルデータをＲＡＭに格納しておき、新しいＪＯＢが来た場合には、前回のＪＯＢデータの検知結果に基づいて、ＪＯＢ動作開始時に電流設定を切り替えることで実現できる。
【００５７】
次に、本実施例における制御シーケンスを図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００５８】
ここでは、２枚連続のプリント動作時における紙間での電流切替制御について述べる。
【００５９】
まず、ステップＳ１００１にて、ＪＯＢの有無を判断し、ＪＯＢ有りと判断した場合には、ステップＳ１００２にて１枚目の給紙動作を実行する。そして、ステップＳ１００３にて１枚目のシートが所定のタイミングで搬送されているかをシートセンサにて確認する。所定のタイミングでシートセンサがＯＮしていれば、シートセンサＯＮから所定のタイミングでステップＳ１００４にて搬送ローラの駆動を開始する。そして、ステップＳ１００５にて１枚目の動作における搬送ローラの振動を検知する。ステップＳ１００６では振動検知データをメモリに格納する。そして、ステップＳ１００７にて１枚目の画像形成動作を実行するとともにステップＳ１００８にて２枚目の給紙動作を開始する。そして、ステップＳ１００９にて１枚目の振動レベルが所定のしきい値以内であるか否かを判定する。所定のしきい値以内であると判断した場合には、ステップＳ１０１０で駆動モータの電流設定を切り替える。そして、ステップＳ１０１１にて、２枚目のシートが所定のタイミングで搬送されているかをシートセンサにて確認する。所定のタイミングでシートセンサがＯＮしていれば、シートセンサＯＮから所定のタイミングでステップＳ１０１２にて搬送ローラの駆動を開始する。そして、ステップＳ１０１３にて２枚目の動作における搬送ローラの振動を検知する。ステップＳ１０１４では２枚目の振動検知データをメモリに格納する。そして、ステップＳ１０１５にて２枚目の画像形成動作を実行し、ステップＳ１０１６にてＪＯＢ終了となる。また、ステップＳ１００３にてシートセンサが所定のタイミングでＯＮしない場合には、ＪＡＭ（紙つまり）と判断し、搬送ローラの停止を行う。そして、ステップＳ１０１８にてＪＡＭ（紙つまり）処理が終了を判断した場合には、再度、ステップＳ１００２にて１枚目の給紙動作を実行する。また、ステップＳ１０１１にてシートセンサが所定のタイミングでＯＮしない場合には、ＪＡＭ（紙つまり）と判断し、搬送ローラの停止を行う。そして、ステップＳ１０２０にてＪＡＭ（紙つまり）処理が終了を判断した場合には、再度、ステップＳ１００８にて２枚目の給紙動作を実行する。また、ステップＳ１００９にて、振動レベルがしきい値以上である場合には、電流切替を行わないで制御動作を続ける。
【００６０】
また、本実施例においては１枚分の振動データに基づいて、次のシート搬送時に反映させていたが、１枚分ではなく複数枚分のデータを処理して、次のＪＯＢに反映させても何ら問題は無い。また、本実施例では、電流切り替えを２段階に切り替えて行っていたが、振動レベルに応じて、複数段階の電流切り替えも適用できることは言うまでもない。また、本実施例では、ある一つの搬送ローラに関して述べてきたが、他の搬送ローラにも適用できることは言うまでもない。また、本実施例では、搬送ローラに加速度センサを取り付けての検知を行っていたが、搬送ローラに連結されている軸自身に取り付けても問題ないことは言うまでもない。また、本実施例では、主に画像形成動作を行う出力装置について述べてきたが、画像読取を行う原稿搬送装置などにも適用できることは言うまでもない。
【００６１】
以上述べてきたように、搬送ローラに加速度センサを設けて、発生した振動を検出し、検出結果に基づいて、駆動電流値を制御することで、振動や騒音を防止することが可能となる。このことは、余分な電流の供給を抑えることにより、消費電力を節約できる効果も有する。
【００６２】
［第２の実施例］
次に第２の実施例について述べる。第１の実施例では、振動検知結果に基づいて、モータ駆動電流を制御していたが、第２の実施例においては、モータの励磁方式を制御する。
【００６３】
例えば、図９のような振動データが得られた場合、しきい値が１以内であれば１−２相励磁に制御を切り替え、しきい値が１以上である場合には２相励磁方式で制御する。
【００６４】
ここで、２相励磁方式と１−２相励磁方式の励磁タイミングを図１１に示し、それぞれの特徴を述べる。２相励磁方式は、図１１の（ａ）に示すように２相を同時に励磁する方式である。消費電力は大きくなるが、その分大きなトルクが得られる。よって、搬送ローラの振動レベルが大きく、負荷の変動が大きい場合には２相励磁で制御する。次に、１−２相励磁方式であるが、図１１の（ｂ）に示すように１相励磁と２相励磁を交互にくりかえしていく励磁方式である。消費電力は２相励磁の０．７倍程度になり、モータトルクは２相励磁に比べると小さくなる。よって、搬送ローラの振動レベルが小さく、負荷の変動が小さい場合には１−２相励磁で制御する。
【００６５】
また、モータ励磁方式の切替タイミングについては、紙間で行ってもＪＯＢ間で行ってもよい。紙間で行う場合には、図９に示すタイミング信号がオフレベルの間に、回転速度可変制御部４１２から励磁信号を出力することで実現できる。また、ＪＯＢ間においては、前回のＪＯＢ時の振動レベルデータをＲＡＭに格納しておき、新しいＪＯＢが来た場合には、前回のＪＯＢデータの検知結果に基づいて、ＪＯＢ動作開始時に励磁信号を切り替えることで実現できる。
【００６６】
このような制御を行うことでトルクが余っていると判断できるときには励磁方式を切り替えてトルクを調整し、振動や騒音を防止するようにした。このことは、余分な電流の供給を抑えることにより、消費電力を節約できる効果も有する。
【００６７】
次に、第２の実施例における制御シーケンスを図１２のフローチャートを用いて説明する。ここでは、２枚連続のプリント動作時における紙間での励磁方式制御について述べる。
【００６８】
まず、ステップＳ１２０１にて、ＪＯＢの有無を判断し、ＪＯＢ有りと判断した場合には、ステップＳ１２０２にて１枚目の給紙動作を実行する。そして、ステップＳ１２０３にて１枚目のシートが所定のタイミングで搬送されているかをシートセンサにて確認する。所定のタイミングでシートセンサがＯＮしていれば、シートセンサＯＮから所定のタイミングでステップＳ１２０４にて搬送ローラの駆動を開始する。そして、ステップＳ１２０５にて１枚目の動作における搬送ローラの振動を検知する。ステップＳ１２０６では振動検知データをメモリに格納する。そして、ステップＳ１２０７にて１枚目の画像形成動作を実行するとともにステップＳ１２０８にて２枚目の給紙動作を開始する。そして、ステップＳ１２０９にて１枚目の振動レベルが所定のしきい値以内であるか否かを判定する。所定のしきい値以内であると判断した場合には、ステップＳ１２１０で駆動モータの励磁方式を切り替える。そして、ステップＳ１２１１にて、２枚目のシートが所定のタイミングで搬送されているかをシートセンサにて確認する。所定のタイミングでシートセンサがＯＮしていれば、シートセンサＯＮから所定のタイミングでステップＳ１２１２にて搬送ローラの駆動を開始する。そして、ステップＳ１２１３にて２枚目の動作における搬送ローラの振動を検知する。ステップＳ１２１４では２枚目の振動検知データをメモリに格納する。そして、ステップＳ１２１５にて２枚目の画像形成動作を実行し、ステップＳ１２１６にてＪＯＢ終了となる。また、ステップＳ１２０３にてシートセンサが所定のタイミングでＯＮしない場合には、ＪＡＭ（紙つまり）と判断し、搬送ローラの停止を行う。そして、ステップＳ１２１８にてＪＡＭ（紙つまり）処理が終了を判断した場合には、再度、ステップＳ１２０２にて１枚目の給紙動作を実行する。また、ステップＳ１２１１にてシートセンサが所定のタイミングでＯＮしない場合には、ＪＡＭ（紙つまり）と判断し、搬送ローラの停止を行う。そして、ステップＳ１２２０にてＪＡＭ（紙つまり）処理が終了を判断した場合には、再度、ステップＳ１２０８にて２枚目の給紙動作を実行する。また、ステップＳ１２０９にて、振動レベルがしきい値以上である場合には、励磁方式切り替えを行わないで制御動作を続ける。
【００６９】
また、本実施例においては１枚分の振動データに基づいて、次のシート搬送時に反映させていたが、１枚分ではなく複数枚分のデータを処理して、次のＪＯＢに反映させても何ら問題は無い。また、本実施例では、励磁方式切り替えを２段階に切り替えて行っていたが、振動レベルに応じて、マイクロステップ制御を組み合わせるなどの複数段階の励磁方式切り替えも適用できることは言うまでもない。また、本実施例では、ある一つの搬送ローラに関して述べてきたが、他の搬送ローラにも適用できることは言うまでもない。また、本実施例では、搬送ローラに加速度センサを取り付けての検知を行っていたが、搬送ローラに連結されている軸自身に取り付けても問題ないことは言うまでもない。また、本実施例では、主に画像形成動作を行う出力装置について述べてきたが、画像読取を行う原稿搬送装置などにも適用できることは言うまでもない。また本実施例では、振動検知手段として、静電容量式の加速度センサを用いたが、圧電方式の振動センサ、加速度センサ、変位センサ、ひずみセンサでも問題ない。
【００７０】
以上述べてきたように、搬送ローラに加速度センサを設けて、発生した振動を検出し、検出結果に基づいて、モータ励磁方式を制御することで、振動や騒音を防止することが可能となる。このことは、余分な電流の供給を抑えることにより、消費電力を節約できる効果も有する。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】シート搬送装置が適用された画像形成装置の内部構成図
【図２】本実施例におけるモータ制御及び振動検知の制御を行うためのブロック図
【図３】回転速度可変制御部の詳細なブロック図
【図４】シート搬送系の詳細構造を示した図
【図５】搬送ローラの振動を検知するシート搬送路の構成を示す図
【図６】搬送ローラの振動を検知する加速度センサの配置を詳細に記した図
【図７】加速度センサの内部ブロック構成を示した図
【図８】加速度センサの動作原理を示した図
【図９】普通紙と厚紙おける振動エネルギーの検出を示した図
【図１０】本実施例における制御シーケンスを示したフローチャート
【図１１】第２の実施例におけるモータ励磁方式の励磁タイミングを示した図
【図１２】第２の実施例における制御シーケンスを示したフローチャート
【符号の説明】
【００７２】
３１  感光ドラム
４２  搬送ローラ
５１  加速度センサ
５４  シートセンサ
４１１  電流設定回路
４１２  回転速度可変制御部
【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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【図７】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図８】
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【図９】
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