(57)【要約】【課題】  ステッピングモータの振動による騒音を抑える。【解決手段】  感光体ドラム１のフランジ２の溝２ａと、本体側の駆動軸３に設けられたジョイント４の爪４ａがカップリング連結され、その駆動源にステッピングモータ１０を用いる回転駆動装置において、感光体ドラム１のフランジ２の溝２ａと駆動軸３のジョイント４の爪４ａが噛み合うまでの一定時間、ステッピングモータ１０の駆動電流値を高くする。【選択図】        図１
2005084062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラム端部のフランジ内周に設けた溝と、本体側の駆動軸に設けられたジョイントの爪がカップリング連結され、その駆動源にステッピングモータを用いる回転駆動装置において、感光体ドラムのフランジの溝と駆動軸のジョイントの爪が噛み合うまでの一定時間、ステッピングモータの駆動電流値を高くすることを特徴とする回転体駆動装置。
【請求項２】
請求項１の回転体駆動装置において、本体電源を入れたとき、感光体ドラムのフランジの溝と、駆動軸のジョイントの爪が噛み合うまでの一定時間、ステッピングモータの駆動電流値を高くすることを特徴とする回転体駆動装置。
【請求項３】
請求項１の回転体駆動装置において、感光体ドラムを交換するために開閉するカバーを一定時間以上開けた後のリカバリー動作時、感光体ドラムのフランジの溝と、駆動軸のジョイントの爪が噛み合うまでの一定時間、ステッピングモータの駆動電流値を高くすることを特徴とする回転体駆動装置。
【請求項４】
請求項１の回転体駆動装置において、ステッピングモータの駆動電流値を切り替えるタイミングと転写ベルトの接離タイミングをずらしたことを特徴とする回転体駆動装置。
【請求項５】
請求項１の回転駆動装置において、ステッピングモータの駆動電流値を切り替えるタイミングと転写ベルトのバイアス印加タイミングとをずらしたことを特徴とする回転体駆動装置。
【請求項６】
請求項１の回転体駆動装置において、ステッピングモータの駆動電流値を切り替えるタイミングと現像クラッチのＯＮ／ＯＦＦタイミングとをずらしたことを特徴とする回転体駆動装置。
【請求項７】
請求項１の回転体駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真式画像形成装置において、ステッピングモータの振動による騒音を抑えるようにした回転体駆動装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、着脱自在なＰＣＵ（プロセスカートリッジユニット）内の感光体ドラムのフランジと、本体駆動列に設けられた駆動軸上のジョイントがカップリングで連結されている回転駆動装置において、工場出荷時やＰＣＵを交換した場合は、カップリングが噛み合っていない状態からステッピングモータが回転し始め、回転途中で、感光体ドラムのフランジの溝と、駆動軸のジョイントの爪が噛み合い、駆動力を伝えるようになる。
しかし、ステッピングモータの回転中にカップリングが噛み合うと、衝撃的にユニット負荷がステッピングモータにかかることになり、脱調を起こしてしまう。また、衝撃負荷がかかっても脱調しないようにステッピングモータの駆動電流値を上げ、トルクに余裕を持たせると、印刷ジョブの定常回転時が、過剰のトルクマージンとなり、回転ムラや振動を発生させてしまう。
例えば、特許文献１には、トナーカートリッジの三角カップリングの解除をカートリッジを開く動作に連動させた場合に、モータの静止負荷が大きい時でもドアが重くならず、ドアの開閉を容易に行えるようにするために、感光体のフランジとジョイントをカップリング連結した技術が開示されている。
又、特許文献２には、感光体ドラムの駆動機構において発生するノイズ振動の影響を低減して再現画像の質を向上させるために、感光体の駆動機構におけるノイズ振動発生部から感光体に至るまでの動力伝達部の共振周波数が、ノイズ周波数に対して次式の関係を満たすように、動力伝達部における一番剛性の低い部材のねじりばね定数または／及び出力軸側のイナーシャを設定する技術が開示されている。
更に、特許文献３には、駆動伝達装置において、コストの高い動吸振器を使用したり、従動側の感光体ドラムや転写ベルトのような回転体を特殊な構造にすることなく、伝達部に起因する振動を従動側に伝えないようにするために、モータ等の駆動源に連結された駆動軸と、従動軸に駆動力を伝達する伝達機構部を有した駆動伝達装置において、駆動系の剛性と駆動軸の慣性モーメントとから決定される固有振動数と伝達機構部で発生する回転速度に依存した外乱周波数とを一致させる技術が開示されている。
これらの特許文献に記載された従来技術では、上記の不具合、即ち、カップリングが噛み合っていない状態からステッピングモータが回転し始めた場合の不具合を解消することができない。
【特許文献１】特開２００２−０９１２４９公報
【特許文献２】特開平１１−１８４３０７号公報
【特許文献３】特開２００２−２７２１５６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、カップリングが噛み合う可能性のあるステッピングモータ回転初期にはステッピングモータの出力トルクを大きくし、ステッピングモータの回転初期の脱調を抑えながら、定常回転時にはモータトルクマージンを適正に設定し、ステッピングモータの振動による騒音を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、感光体ドラムのフランジの溝と、本体側の駆動軸に設けられたジョイントの爪がカップリング連結され、その駆動源にステッピングモータを用いる回転駆動装置において、感光体ドラムのフランジの溝と駆動軸のジョイントの爪が噛み合うまでの一定時間、ステッピングモータの駆動電流値を高くする回転体駆動装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１の回転体駆動装置において、本体電源を入れたとき、感光体ドラムのフランジの溝と、駆動軸のジョイントの爪が噛み合うまでの一定時間、ステッピングモータの駆動電流値を高くする回転体駆動装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１の回転体駆動装置において、感光体ドラムを交換するために開閉するカバーを一定時間以上開けた後のリカバリー動作時、感光体ドラムのフランジの溝と、駆動軸のジョイントの爪が噛み合うまでの一定時間、ステッピングモータの駆動電流値を高くする回転体駆動装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１の回転体駆動装置において、ステッピングモータの駆動電流値を切り替えるタイミングと転写ベルトの接離タイミングをずらした回転体駆動装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１の回転駆動装置において、ステッピングモータの駆動電流値を切り替えるタイミングと転写ベルトのバイアス印加タイミングとをずらした回転体駆動装置を主要な特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１の回転体駆動装置において、ステッピングモータの駆動電流値を切り替えるタイミングと現像クラッチのＯＮ／ＯＦＦタイミングとをずらした回転体駆動装置を主要な特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項１の回転体駆動装置を備えた画像形成装置を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、感光体ドラムのフランジの溝と、本体駆動列に設けられたジョイントの爪がカップリング連結され、その駆動源にステッピングモータを用いる回転駆動装置において、感光体ドラムのフランジの溝と駆動軸のジョイントの爪が噛み合うまでの一定時間、ステッピングモータの駆動電流値を高くすることで所期の目的を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る回転体駆動装置の構成図である。ＰＣＵ内の回転体である感光体ドラム１の端部開口内には別部材のフランジ２が組み付けられ、そのフランジ２の内周面には周方向に所定のピッチにて軸方向へ延びる溝２ａが設けられている。また、機械本体の駆動列の駆動軸３にジョイント４が組み付けられ、そのジョイント４には感光体ドラム側と対向した面に周方向に所定のピッチにて爪４ａが設けられている。この溝２ａと爪４ａがカップリング連結し、機械本体のステッピングモータ１０から感光体ドラム１に駆動力を伝達している。ステッピングモータの駆動電流値、タイミングは図示しない制御手段によって制御される。
【実施例１】
【０００７】
図２はタイミングチャートの第１の例を示す図である。感光体ドラム１のフランジ２の溝２ａと、駆動軸３のジョイント４の爪４ａが噛み合っていない場合、駆動軸３が回転しても感光体ドラム１は一定時間回転しない。そして、感光体ドラム１のフランジ２の溝２ａと、駆動軸３のジョイント４の爪４ａが噛み合う瞬間には、衝撃的にステッピングモータ１０の負荷トルクが増大する。そこで、感光体ドラム１のフランジ２の溝２ａと、駆動軸３のジョイント４の爪４ａが噛み合うまでの一定時間、ステッピングモータ１０の駆動電流値を高くする。
【実施例２】
【０００８】
図３は電源スイッチの外観図である。機械本体の電源スイッチ５をＯＮしたとき、感光体ドラム１のフランジ２の溝２ａと、駆動軸３のジョイント４の爪４ａが噛み合うまでの一定時間、ステッピングモータ１０の駆動電流値を高くする。
【実施例３】
【０００９】
図４はＰＣＵを機械本体（画像形成装置本体）に着脱する様子を示す外観図である。機械本体６のカバー７を開閉し、感光体ドラム１を有するＰＣＵ８を所定箇所に着脱するようになっており、このカバー７を一定時間以上開けた後のリカバリー動作時、感光体ドラム１のフランジ２の溝２ａと、駆動軸３のジョイント４の爪４ａが噛み合うまでの一定時間、ステッピングモータ１０の駆動電流値を高くする。
【実施例４】
【００１０】
図５はタイミングチャートの第２の例を示す図である。図示しない転写ベルトが感光体ドラム１と接触すると、ステッピングモータの負荷トルクは一時的に大きくなる。そこで、ステッピングモータ１０の駆動電流値を切り替えるタイミングに、この負荷変動が一致しないようにする。感光体ドラム１と転写ベルトの線速差により、接触している時と接触していない時で負荷トルクに差があり、タイミングが一致するとステッピングモータが脱調するからである。本発明では、駆動電流値が高い状態にあるときに、上記接触が行われるようにする。
【実施例５】
【００１１】
図６はタイミングチャートの第３の例を示す図である。転写バイアスを印加すると、ステッピングモータ１０の負荷トルクが増大する。そこで、ステッピングモータ１０の駆動電流値の切り替えるタイミングに、この負荷変動が一致しないようにする。本発明では、駆動電流値が高い状態にあるときに、負荷変動が行われるようにする。
【実施例６】
【００１２】
図７はタイミングチャートの第４の例を示す図である。図示しない現像クラッチをＯＦＦ／ＯＮ、ＯＮ／ＯＦＦすると、ステッピングモータ１０の負荷トルクは衝撃的に増大する。そこで、ステッピングモータ１０の駆動電流値の切り替えるタイミングに、この負荷変動が一致しないようにする。本発明では、駆動電流値が高い状態にあるときに、負荷変動が行われるようにする。
本実施形態では、カップリングが噛み合う可能性のある回転初期にはステッピングモータの出力トルクを大きくし、カップリングの噛み合い衝撃による脱調を防止することができ、また、印刷ジョブ実行中の定常回転時にはステッピングモータのトルクマージンを適正に設定し、良好な画像を得るとともに、ステッピングモータの振動による騒音を抑えることができる。
また、機械の電源をＯＮする前に、感光体ドラム１のフランジ２の溝２ａと、駆動軸３のジョイント４の爪４ａが噛み合っていない状態にあっても、回転初期にはステッピングモータ１０の出力トルクを大きくし、カップリングの噛み合い衝撃による脱調を防止することができる。
また、ＰＣＵ８の交換後、感光体ドラム１のフランジ２の溝２ａと、駆動軸３のジョイント４の爪が４ａ噛み合っていない状態にあっても、回転初期にはステッピングモータ１０の出力トルクを大きくし、カップリングの噛み合い衝撃による脱調を防止することができる。
また、ステッピングモータ１０の駆動電流切り替え時に負荷変動が生じないようにし、ステッピングモータ１０が脱調するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る回転体駆動装置の構成図。
【図２】タイミングチャートの第１の例を示す図。
【図３】電源スイッチの外観図。
【図４】ＰＣＵを機械本体（画像形成装置本体）に着脱する様子を示す外観図。
【図５】タイミングチャートの第２の例を示す図。
【図６】タイミングチャートの第３の例を示す図。
【図７】タイミングチャートの第４の例を示す図。
【符号の説明】
【００１４】
１    感光体ドラム
２    フランジ
２ａ  溝
３    駆動軸
４    ジョイント
４ａ  爪
１０    ステッピングモータ
【図１】
2005084062.tif 000003
【図２】
2005084062.tif 000004
【図３】
2005084062.tif 000005
【図４】
2005084062.tif 000006
【図５】
2005084062.tif 000007
【図６】
2005084062.tif 000008
【図７】
2005084062.tif 000009