(57)【要約】【課題】ＤＣモータを定着器駆動源に用いた画像形成装置において、加圧ローラに付着したトナーを除去することを目的とする。【解決手段】加圧ローラに付着したトナーを除去するためには、シート材を低速度で搬送することが必要である。ＤＣモータをステップ駆動することで前記低速度でのシート材搬送を達成することができる。従来の技術では、前記ステップ駆動のＯＮ時間を一定時間としていた為、メカ負荷のバラツキによりシート材搬送距離がばらついてしまい確実に加圧ローラに付着したトナーを除去することが出来なかった。本発明においては、前記ＤＣモータに実装されているホール素子の出力信号を監視することでシート材搬送距離を検知しメカ負荷のバラツキに合わせステップ送りのＯＮ時間を補正することで一定のシート材搬送駆動を行い確実に前記加圧ローラに付着したトナーを除去することを特徴とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣモータを紙搬送駆動源に用いた画像形成装置において、トナーをシート材に溶着させる定着器の、前記シート材に圧力を印加する加圧ローラに付着したトナーを除去する手段として、前記ＤＣモータをスッテプ駆動する動作において、前記スッテプ駆動を行う時間を前記ＤＣモータのステータに対するロータの位置を検出するホール素子の出力電圧波形より前記シート材の搬送量を検知し前記スッテップ駆動の１スッテップ時間を補正することを特徴とした画像形成装置。
【請求項２】
ＤＣモータを紙搬送駆動源に用いた画像形成装置において、トナーをシート材に溶着させる定着器の、前記シート材に圧力を印加する加圧ローラに付着したトナーを除去する手段として、前記ＤＣモータをスッテプ駆動する動作において、前記スッテプ駆動を行う時間を前記ＤＣモータのステータに対するロータの位置を検出するホール素子の出力電圧波形をカウントするホールカウンタにより計数されたカウント値と前記画像形成装置の制御を行うＡＳＩＣにてよって設定されたカウント値を比較し、前記ＤＣモータの１スッテプ毎の駆動時間を決定することにより前記シート材の目的の距離だけ搬送することを特徴とした画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置の駆動源の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１、図２、図３は従来の技術を説明する図である。
【０００３】
図１は、画像形成装置における通常印字動作を説明する図である。
【０００４】
１は前記画像形成装置の駆動源であるＤＣモータであり、少なくともトナーをシート材に定着させる定着器の駆動とシート材の紙搬送を行うものである。給紙カセット２に積載されているシート材３はカセット給紙ローラ４によって給紙され、搬送ローラ５によりプリンタ内のシート材搬送路上へ給紙され、前記シート材３はレジストローラ６でシート材の先端をＴＯＰセンサ７により合せ転写ローラ８、感光ドラム９へ搬送される。転写ローラ８と感光ドラム９にてトナーを転写されたシート材はトナーをシート材に定着させるための定着器１４に搬送される。前記定着器は、前記トナーを溶解するセラミックヒータ１２、前記セラミックヒータから発生する熱を均等に分散する、定着フィルム１１、前記溶解されたトナーを前記シート材２に圧力を印加し付着させる加圧ローラ１０、にて構成される。続いて前記定着器によりシート材は加圧定着された後、排紙ローラ１３にて排紙される。
【０００５】
図２は、前記加圧ローラ１０にトナーが付着し、更にトナーが付着し汚れた加圧ローラで印字動作を行った場合、シート材の裏面に前記加圧ローラに付着したトナーが付着し前記シート材の裏面が汚れるメカニズムを説明する図である。
【０００６】
図２−Ａにおいて、前記定着器１４にて前記トナーは、定着前のトナー１５から加圧定着され、定着後のトナー１６のようにシート材へ定着される。前記定着動作において、トナーが定着された前記シート材の後端が前記定着器１４を通過するタイミングでは、図２−Ｂの１７のようにトナーが定着フィルム１１へ付着する。前記定着フィルム１１に付着したトナーは前記定着フィルムよりも温度の低い加圧ローラ１０へ移動する１８。前記メカニズムにて、前記加圧ローラ１０はトナーが付着し汚れていく。前記汚れた加圧ローラにて印字をした場合、図２−Ｃに示すようにシート材の裏面に前記加圧ローラに付着したトナーが移動し前記シート材の裏面を汚してしまう１９。これは、トナーは表面性が滑らかな物質、温度の低い物質へ移動する性質があるからである。
【０００７】
そこで、前記加圧ローラに付着したトナーを除去するには、加圧ローラよりも熱した用紙を前記加圧ローラへ通紙することが知られており、具体的には、前記セラミックヒータ１２によりシート材を熱するために、前記シート材を通常印刷速度よりも低速度で搬送する。前記低速度での搬送を前記ＤＣモータ１で行う為には、通常の一定回転速度制御における低回転速度制御限界以下にて回転させる必要がある。そこで、前記ＤＣモータ１を設定された一定の間隔ＯＮさせ、設定された一定の間隔ＯＦＦするスッテプ動作をさせることで低速度のシート材搬送駆動を行うことができる。
【０００８】
図４は前記ステップ送り動作の紙送り量と前記ＤＣモータ１のＯＮ／ＯＦＦ時間を示したものであり、目標の紙送り量の傾き２１に対して、前記ＤＣモータ１をＯＮ／ＯＦＦすることで前記ステップ送り動作のシート材搬送２２を行うことができる。
【０００９】
以上、説明したように前記加圧ローラ１０の付着したトナーを除去することができ、通常印刷動作にてシート材の裏面が汚れることを防止することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では以下に示す問題点があった。
【００１１】
設定された時間間隔のＯＮ／ＯＦＦによるステップ送りでは、画像形成装置のメカ負荷のバラツキがある為、図５に示すように、前記メカ負荷が重い場合、２３のように目標のシート材搬送量に到達せずシート材を過剰に加熱してしまい前記加圧ローラが１回転しないうちに、つまり、加圧ローラ全周に付着したトナーを除去されない状態でステップ送りが終了してしまう、逆に、前記メカ負荷が軽い場合は、２４のように目標のシート材搬送量以上にシート材が搬送されてしまい前記加圧ローラに付着したトナーが除去できない問題があった。
【００１２】
本特許は、ＤＣモータ１を紙送り用駆動源として用いた場合に、画像形成装置のメカ負荷が変動してもスッテプ送り動作で一定の紙搬送速度を得ることを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１、請求項２記載の画像形成装置では、ＤＣモータ１のステータに対するロータの位置を検出するホール素子の出力を増幅し波形成形したパルス波を計数するホールカウンタと、設定された値と前記ホールカウンタの値を比較することでステップ送りのＯＮ時間を補正すし、目標の紙送り量を調整することにより、加圧ローラに付着したトナーを確実に除去する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第ｌの実施例）
図１、図２、図３、図６、図７、図８は本発明第１の実施形態を示すものであり、画像形成装置のメカ負荷のばらつきがあったとしても確実に加圧ローラに付着したトナーを除去することを説明する図である。
【００１５】
図１、図２、図３は、画像形成装置の通常印字動作、加圧ローラにトナーが付着するメカニズム、前記加圧ローラに付着したトナーをシート材に移動させ前記加圧ローラに付着したトナーを除去することを説明する図であるが従来例と同じ内容であるため説明を省略する。
【００１６】
図６は、前記画像形成装置のシート材搬送駆動源であるＤＣモータ１と前記画像形成装置の制御を行うＡＳＩＣ２１の接続状態を記した図である。２５は、前記ＤＣモータ１の駆動を行うモータドライバであり、２６は前記モータドライバ２５の電源、２７は前記ＤＣモータ１のＯＮ／ＯＦＦ信号であり、２８は前記モータドラバ２５内に設けられているホール素子の出力信号を波形成形しパルス状の信号に変換したホール素子パルス信号である。
【００１７】
図７は、トナーをシート材に加圧定着させる為の前記加圧ローラに付着したトナーを除去する為に前記ＤＣモータ１をスッテップ駆動させるシーケンスフローチャートを示した図である。前記画像形成装置の電源が入ると、ステップ送り動作待機となる３０。ステップ送り動作を開始すると、ステップ回数を決定するステップカウンタ（ＳＣＮ）にステップ数（ＳＣＮ０）が代入される３１。続いてホール素子パルス数をダウンカウントするホール素子ダウンカウンタ（ＨＣＮＤ）の初期値（Ｎ０）を前記ホール素子ダウンカウンタ（ＨＣＮＤ）に代入するホールレジスタ（Ｎ１）へ代入する３２。
【００１８】
続いて前記ホール素子ダウンカウンタ（ＨＣＮＤ）へ前記ホールレジスタ（Ｎ１）を代入する３３。続いて前記ＤＣモータ１がＯＮし、ホール素子パルス数をアップカウントするホール素子アップカウンタ（ＨＣＮＵ）に０が代入され、前記ホールアップカウンタ（ＨＣＮＵ）がホール素子パルス数の計数を開始する３４。続いて、ホール素子パルス信号が入力される毎に前記ホール素子ダウンカウンタが−１され３５、前記ホール素子ダウンカウンタが０になると３６前記ＤＣモータ１がＯＦＦになり、前記ホール素子アップカウンタ（ＨＣＮＵ）の計数が停止する３７。続いて、前記１ステップ中に前記ＤＣモータ１が回転しシート材を搬送した距離比較するために、目標のホール素子アップカウンタ値（ＨＣＮＵ０）と前記ホールアップカウンタＨＣＮＵの値を比較する３８。
【００１９】
目標値と一致した場合、次のシーケンスへ移行する。目標値ＨＣＮＵ０よりも、前記ホール素子アップカウンタＨＣＮＵの値が小さい場合は、前記ホールレジスタの値を＋１し３９、逆に大きい場合は−１する４０ことで前記ＤＣモータ１の回転距離を補正する。続いて、上記動作にて前記ＤＣモータ１の１ステップ駆動が終了したので、前記ステップカウンタの値を−１する４０。続いて、前記ステップカウンタが０になったかどうか判断し、０であればステップ動作終了となる４１。前記ステップカウンタが０ではない場合、再び前記ＤＣモータ１をＯＮさせ次のステップ送り駆動を開始する３４。
【００２０】
図８は、ステップ送り駆動の際のシート材搬送距離と時間の関係を、理想のシート材搬送の傾き２１と、補正をかけながらのステップ送りする実際の搬送状態５０を示した図である。ステップ送りを開始し、初期値の時間前記ＤＣモータ１がＯＮする５１。図６に記載されているように理想の傾き２１に到達しない為、前記ホールダウンカウンタのＨＣＮＵの値が補正され、次回のステップ送りのＯＮ時間が長くなる。逆に、理想の傾き２１に到達し更にシート材を過剰に搬送した場合は、前記ホールダウンカウンタのＨＣＮＵの値が補正され、次回のステップ送りのＯＮ時間が短くなる５２。
【００２１】
以上、説明したようにホール素子の出力電圧波形を監視することで前記画像形成装置のメカ負荷がばらついた時でもステップ送りで一定の速度でシート材の搬送を行うことができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１記載、請求項２記載の画像形成装置によれば、ＤＣモータ１を紙送り用駆動源として用いた場合に、簡単な構成により、画像形成装置のメカ負荷が変動してもスッテプ送り動作で一定の紙搬送速度を得ることができ、加圧ローラに付着したトナーを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例と従来例に係る画像形成装置の通常印字動作を説明する為の構成図。
【図２】本発明の第１の実施例と従来例に係る定着器でトナーがシート材に定着するメカニズムと加圧ローラにトナーが付着する様子を示した図。
【図３】本発明の第１の実施例と従来例に係る加圧ローラに付着したトナーを除去するメカニズムを示した図。
【図４】本発明の第１の実施例に係るＡＳＩＣとＤＣモータの接続図。
【図５】本発明の第１の実施例に係るタイムチャート。
【図６】本発明の第１の実施例に係る理想のシート材搬送距離と実際のシート材搬送距離を、示した時間軸上で示した図。
【図７】シーケンスフローチャート
【図８】ステップ送り駆動の際のシート材搬送距離と時間の関係の説明図
【符号の説明】
１・・・・ＤＣモータ
２・・・・給紙カセット
３・・・・シート材
４・・・・カセット給紙ローラ
５・・・・搬送ローラ
６・・・・レジストローラ
７・・・・ＴＯＰセンサ
８・・・・転写ローラ
９・・・・感光ドラム
１０・・・・加圧ローラ１０
１１・・・・定着フィルム１１
１２・・・・セラミックヒータ
１３・・・・排紙ローラ
１４・・・・定着器
１５・・・・定着前のトナー
１６・・・・定着後のトナー
１７・・・・定着フィルムへ付着したトナー
１８・・・・加圧ローラに付着したトナー
１９・・・・シート材裏面に付着したトナー
２１・・・・目標の紙送り量の傾き
２２・・・・理想的なステップ送り動作
２３・・・・メカ負荷重い場合のステップ送り動作
２４・・・・メカ負荷軽い場合のステップ送り動作
２５・・・・モータドラバ
２６・・・・モータドライバの電源
２７・・・・ＤＣモータのＯＮ／ＯＦＦ信号
２８・・・・ホール素子パルス信号
３０・・・・ステップ送り動作待機
３１・・・・ステップカウンタ（ＳＣＮ）にステップ数（ＳＣＮ０）を代入
３２・・・・ホール素子ダウンカウンタ（ＨＣＮＤ）の初期値（Ｎ０）をホール素子ダウンカウンタ（ＨＣＮＤ）に代入するホールレジスタ（Ｎ１）へ代入
３３・・・・ホール素子ダウンカウンタ（ＨＣＮＤ）へ前記ホールレジスタ（Ｎ１）代入
３４・・・・ＤＣモータ１がＯＮホール素子アップカウンタ（ＨＣＮＵ）に０を代入ホール素子パルス数の計数を開始
３５・・・・ホール素子ダウンカウンタを−１
３６・・・・ホール素子ダウンカウンタ＝０の判断
３７・・・・ホール素子アップカウンタ（ＨＣＮＵ）の計数を停止
３８・・・・目標のホール素子アップカウンタ値（ＨＣＮＵ０）と前記ホールアップカウンタＨＣＮＵの値を比較
３９・・・・ホールレジスタの値を＋１
４０・・・・ホールレジスタの値を−１
４１・・・・ステップ動作終了
５０・・・・補正をかけながらステップ送りする搬送状態
５１・・・・補正されステップ時間が長くなった状態
５２・・・・補正されステップ時間が短くなった状態
【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８】
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