(57)【要約】【課題】画像形成装置の駆動開始時における撹拌部材の駆動トルクを抑えることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、モータにより回転するトナー２０８の攪拌羽２０７と、攪拌羽２０７を駆動するステッピングモータとを備える。ステッピングモータの回転中に、その負荷トルクの変化がモニターされる。攪拌羽２０７が、その起動トルクが軽くなる位置（図中（１））で停止するように、攪拌羽の停止位置が調整される。【選択図】図１０
2009092827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌部材と、
前記攪拌部材を駆動するモータと、
前記攪拌部材が、その起動トルクが軽くなる位置で停止するように、前記攪拌部材の位置を調整する調整手段とを備えた、画像形成装置。
【請求項２】
攪拌部材と、
前記攪拌部材を駆動するモータと、
前記攪拌部材が曲がらない位置で停止するように、前記攪拌部材の位置を調整する調整手段とを備えた、画像形成装置。
【請求項３】
前記モータは、ステッピングモータである、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記調整手段は、前記攪拌部材の回転時のトルクをモニターすることで、印刷終了時点の攪拌部材の位置を把握し、ステッピングモータのステップを制御することで攪拌部材の位置を調整し、前記攪拌部材が、その起動トルクが最も軽くなる位置で停止するように、前記攪拌部材の位置を調整する、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記調整手段は、
前記攪拌部材の回転時のトルクを把握する際、モータに流れる電流の立ち上がり状態から変曲点を認識する変曲点認識手段と、
前記変曲点認識手段により認識された変曲点に基づいて、負荷変動量を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された負荷変動量に基づいて、前記モータの電流を自動で設定する設定手段とを含む、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記設定手段は、前記変曲点認識手段で認識された結果と、現状の電流設定値とに基づいて電流設定を行なう、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記変曲点認識手段で認識された結果を一定時間サンプリングし、最大、最小の振れ幅に基づいて電流設定を行なう、請求項５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記攪拌部材は、トナーを供給するための攪拌羽である、請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
攪拌部材と、
前記攪拌部材を駆動するモータとを備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記攪拌部材が、その起動トルクが軽くなる位置で停止するように、前記攪拌部材の位置を調整する調整ステップを備えた、画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】
攪拌部材と、
前記攪拌部材を駆動するモータと画像形成装置の制御方法であって、
前記攪拌部材が曲がらない位置で停止するように、前記攪拌部材の位置を調整する調整ステップを備えた、画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置、および画像形成装置の制御方法に関し、特にトナーなど現像剤の撹拌部材を有する画像形成装置、および画像形成装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置（ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）、ファクシミリ装置、複写機、プリンタなど）には、トナーを用いて現像を行なう現像器が用いられている。現像器には、トナーを供給するための攪拌羽が用いられている。
【０００３】
下記特許文献１は、新品のトナーカートリッジのセット時の攪拌ローラに過大な負荷トルクがかかることを防止する現像槽撹拌装置を開示している。攪拌ローラの回転軸に手動駆動系のギアを設け、画像形成装置へ現像カートリッジを装着する前に、手動で現像剤の攪拌を行なうものである。
【０００４】
下記特許文献２は、多数のトナーセンサを用いることなく、簡単な電気回路を用い、安価な構成でトナー補給制御を行なう画像形成装置を開示する。攪拌部を駆動するモータに流れる電流値に基づき、トナー補給動作、現像動作の制御を行なうものである。過負荷が検出されると駆動部材を停止させるための制御が行なわれる。
【特許文献１】特開平５−１４２９３９号公報
【特許文献２】特開２０００−１２２３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、画像形成装置の駆動開始時における撹拌部材の駆動トルクを抑えることができる画像形成装置、および画像形成装置の制御方法を提供することを第１の目的としている。
【０００６】
さらにこの発明は、画像形成装置の撹拌部材の曲がりを防止することができる画像形成装置、および画像形成装置の制御方法を提供することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、画像形成装置は、攪拌部材と、攪拌部材を駆動するモータと、攪拌部材が、その起動トルクが軽くなる位置で停止するように、攪拌部材の位置を調整する調整手段とを備える。
【０００８】
この発明の他の局面に従うと、画像形成装置は、攪拌部材と、攪拌部材を駆動するモータと、攪拌部材が曲がらない位置で停止するように、攪拌部材の位置を調整する調整手段とを備える。
【０００９】
好ましくはモータは、ステッピングモータである。
【００１０】
好ましくは調整手段は、攪拌部材の回転時のトルクをモニターすることで、印刷終了時点の攪拌部材の位置を把握し、ステッピングモータのステップを制御することで攪拌部材の位置を調整し、攪拌部材が、その起動トルクが最も軽くなる位置で停止するように、攪拌部材の位置を調整する。
【００１１】
好ましくは調整手段は、攪拌部材の回転時のトルクを把握する際、モータに流れる電流の立ち上がり状態から変曲点を認識する変曲点認識手段と、変曲点認識手段により認識された変曲点に基づいて、負荷変動量を検出する検出手段と、検出手段で検出された負荷変動量に基づいて、モータの電流を自動で設定する設定手段とを含む。
【００１２】
好ましくは設定手段は、変曲点認識手段で認識された結果と、現状の電流設定値とに基づいて電流設定を行なう。
【００１３】
好ましくは画像形成装置は、変曲点認識手段で認識された結果を一定時間サンプリングし、最大、最小の振れ幅に基づいて電流設定を行なう。
【００１４】
好ましくは攪拌部材は、トナーを供給するための攪拌羽である。
【００１５】
この発明のさらに他の局面に従うと、画像形成装置の制御方法は、攪拌部材と、攪拌部材を駆動するモータとを備えた画像形成装置の制御方法であって、攪拌部材が、その起動トルクが軽くなる位置で停止するように、攪拌部材の位置を調整する調整ステップを備える。
【００１６】
この発明のさらに他の局面に従うと、画像形成装置の制御方法は、攪拌部材と、攪拌部材を駆動するモータと画像形成装置の制御方法であって、攪拌部材が曲がらない位置で停止するように、攪拌部材の位置を調整する調整ステップを備える。
【発明の効果】
【００１７】
これらの発明に従うと、画像形成装置の駆動開始時における撹拌部材の駆動トルクを抑えることができる画像形成装置、および画像形成装置の制御方法を提供することが可能となる。
【００１８】
また、画像形成装置の撹拌部材の曲がりを防止することができる画像形成装置、および画像形成装置の制御方法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】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態における画像形成装置について説明する。
【００２０】
画像形成装置は現像器を有し、撹拌部材の一例である攪拌羽の起動トルクが最も軽くなるように、攪拌羽の位置を自動調整する。具体的には画像形成装置は、画像形成装置内の攪拌羽を駆動するステッピングモータのトルクからステッピングモータの負荷変動を抽出し、負荷トルクの最も軽い位置に攪拌羽を停止させる。
【００２１】
攪拌羽を負荷の軽い位置で停止させ、攪拌羽駆動スタート時（現像器駆動スタート時）の設定トルクを抑えることで余剰電力を削減し、画像形成装置の省エネ化、静音化を図るものである。
【００２２】
また、攪拌羽が曲がらないように、攪拌羽の位置を自動調整する。攪拌羽の曲がり（クリープ現象）を防止するものである。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態の１つにおける画像形成装置の基本構成を示す図である。
【００２４】
図を参照して画像形成装置１は、大きくスキャナ部１０、転写部２０、現像部３０、および給紙部４０を備えている。
【００２５】
スキャナ部１０は、その上に載置された原稿から画像を読取るための原稿ガラス１１と、原稿ガラスの上へ用紙を搬送する自動原稿送り装置（ＡＤＦ）２と、ＡＤＦを用いて読取る原稿を載置するための原稿載置台３と、ＡＤＦを用いて読取られた原稿を積層させる原稿排出トレイ４とを備える。
【００２６】
転写部２０は、中間転写ベルト３１上のトナー像を、ニップ部Ｔにおいて用紙に転写するための２次転写ローラ３５と、定着装置３６と、排紙ローラ３７と、排紙部３８とを備える。
【００２７】
現像部３０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）のそれぞれに対応する現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、中間転写ベルト３１と、中間転写ベルトを図中の「Ａ」方向へ駆動するためのローラ３２，３３，３４と、現像器で感光体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト３１に転写させるための転写ローラ２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋとを備えている。
【００２８】
給紙部４０は、画像を形成する複数枚の用紙Ｓを格納する用紙トレイ４１と、給紙ローラ４２と、用紙搬送ローラ４３とを備える。
【００２９】
画像形成装置は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含む情報処理部１００を備えている。
【００３０】
図２は、画像形成装置内の現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの１つの構成を示す図である。
【００３１】
図を参照して現像器は、ホッパー（トナー保管）部２０１と、バッファー（トナー供給）部２０２とを有している。なお、この図においては、帯電装置やレーザ光源などは省略している。
【００３２】
この現像器は、１成分トナーを用いており、トナー濃度検知センサを有さない。また、コストダウンの観点から、トナー量検出センサも有さない。
【００３３】
印刷枚数に応じて、ホッパー部２０１内の攪拌羽２０７が回転することで、トナー２０８をホッパー部２０１からバッファー部２０２へ供給する。バッファー部２０２内にトナーが十分に補給されている状態であれば、バッファー部２０２内のトナーにより、弁２０６に圧力が加わり、ホッパー部２０１からバッファー部２０２へのトナー供給を停止する構成になっている。これにより、一定圧力のトナー供給が行なわれる。
【００３４】
ホッパー部２０１からバッファー部２０２へ供給されたトナーは、供給ローラ２０３によって現像ローラ２０４に供給され、現像ローラ２０４から感光体２０５へと供給される。
【００３５】
攪拌羽２０７は、図示されていないモータ（ステッピングモータ：攪拌羽駆動モータ）によって駆動されている。当該モータが出力するトルクを、「攪拌羽トルク：ｔ」と称する。
【００３６】
モータは情報処理部１００に搭載しているＣＰＵにより、負荷の大きさに合わせて出力トルクを可変する。モータは、負荷トルクに、ある一定の余裕を持たせたトルクを出力するよう制御される。
【００３７】
図３は、画像形成装置の情報処理部１００の構成を示すブロック図である。
【００３８】
情報処理部（制御部）１００は、画像形成部１０２の制御を行なう。
【００３９】
情報処理部１００は、データ入出力部１０３と、データ通信制御部１０４と、制御装置１０５と、揮発メモリ１０６と、攪拌羽トルクメモリ１０７とを有している。
【００４０】
制御装置１０５は、データ書込み部１０５ａと、ＣＰＵ１０５ｂと、ＲＡＭ１０５ｃとを有する。
【００４１】
画像形成部１０２は、供給ローラ２０３、現像ローラ２０４、および攪拌羽２０７の駆動を行なう現像器駆動モータ２１１と、感光体２０５の駆動を行なう感光体駆動モータ２１３とを備えている。
【００４２】
情報処理部１００は、データ入出力部１０３、データ通信制御部１０４、制御装置１０５、揮発メモリ１０６、および攪拌羽トルクメモリ１０７により、攪拌羽２０７のトルクを常時モニターし、攪拌羽トルクのデータの格納、出力等の制御を行なう。情報処理部１００は、攪拌羽２０７のトルクの変動を把握する機能を有する。
【００４３】
図４は、制御装置１０５が備えるステッピングモータ駆動回路を示す図である。
【００４４】
ここでは、２相バイポーラタイプのステッピングモータを駆動するものとする。ステッピングモータ２１１は、モータドライバ（ＩＣ）１２に接続され、モータドライバ１２からの励磁信号に従って回転する。
【００４５】
モータトルクは、モータドライバのＶｒｅｆ端子の電圧を可変させることで設定される。図４においては、ＶｒｅｆはＣＰＵから出力される構成となっている。Ｖｒｅｆは、抵抗の分圧で設定してもよい。
【００４６】
モータドライバ１２には、モータに流れる電流波形を検出するためのＳＥＮＳＥ端子が備えられている。電流検出抵抗１４の電圧をＣＰＵ１０５ｂに入力するための回路１５により、モータに流れる電流の立ち上がり状態の認識が可能となる。
【００４７】
より詳しくは、モータに流れる電流の変曲点を検出するために、ＳＥＮＳＥ端子は用いられる。電流検出抵抗１４の電圧を所定時間間隔で測定していくことで、電流増減率を取得することができる。電流増減率から、変曲点の有無、および設定電流の何％の地点で変曲点が生じているかを取得することができる。
【００４８】
また、所定時間間隔で電流検出抵抗１４の電圧を測定することで、何番目のサンプリングで変曲点が発生しているかがわかる。このため、ステッピングモータの相切替から変曲点が生じるまでの時間も把握することができる。これらの情報に基づき、変曲点がどの地点で生じているかが認識される。
【００４９】
図５は、負荷による変曲点発生の推移を説明するための図である。
【００５０】
図５のＡ〜Ｄにおいては、モータ電流が定電流領域（定電流チョッピング領域）に到達するまでの推移をグラフに示している。
【００５１】
励磁信号が入力され、モータコイルの電流が流れ出すとモータ電流は図のように立ち上がる。励磁信号入力直後の電流増減率は小さいが、徐々に電流増加率が増大し、定電流領域に近づくにつれて電流増減率は小さくなるという傾向がある。モータ電流が設定電流まで上昇すると、設定電流を維持するようにモータ電流のＯＮ、ＯＦＦが繰り返される。図５に示した波形では、電流増減率は正の値となるが、モータおよび負荷によって電流が減少することもある。
【００５２】
本実施の形態においては、電流増減率の大きく変わる地点（「変曲点」）に着目し、モータにかかる負荷を推定している。
【００５３】
モータ出力に対し負荷が軽い場合（図５のＣ）、変曲点が定電流領域から遠い地点で発生する。負荷を重くしていくと、変曲点は定電流制御領域に近づく（図５のＢ）。更に負荷を重くしていくと、モータ電流が定電流領域に到達するまでに変曲点が発生しないことになる（図５のＡ）。
【００５４】
この状態から更に負荷を重くすると、図５のＤに示すように、モータ電流が定電流領域に到達するまでの時間が早まる。これは負荷に対するモータ出力が小さすぎる状態を示している。この場合は、負荷に対し適性なモータ出力が行なわれておらず、信頼性の無い状態でのモータ回転となっている。
【００５５】
従来、ステッピングモータは、経時的変化と突発変化があること想定して、マージンを見込んで電流を設定している。負荷トルクの経時的変化と突発変化とを考慮した電流設定について、図６および７を用いて説明する。
【００５６】
図６は、負荷トルク−時間特性と、モータトルクの設定方法を示す図である。
【００５７】
図中、斜めの直線により負荷トルクの経時変化（時間が経過するにつれて負荷トルクが大きくなっている状態）を示している。図６の「従来モータトルク設定」のラインで示されるように、従来は経時変化を考慮し、最大の負荷トルクとなってもモータが回転するようなモータトルクを想定して、モータ電流を設定していた。このため、経時変化の初期には、負荷トルクに対して電流設定が過剰となり、余剰電力（余剰トルク）が生じたり、駆動音が大きくなるという問題がある。
【００５８】
本実施の形態においては、図６の「本発明モータトルク設定」の階段状のラインで示されるように、画像形成装置の電源スイッチＯＮ時、または画像安定化処理といった動作において、モータ駆動電流の変曲点を検出することで、定期的に負荷トルクを検出する。負荷トルクに応じて、適切なモータ電流を設定する。
【００５９】
すなわち図６においては、上向きの矢印で示されるタイミングで負荷トルクを検出し、それに基づいて適切なモータ電流を設定している。これにより、常にモータ負荷に対する適切な電流（トルク）設定が可能となっている。
【００６０】
図７は、突発変化があったときの負荷トルク−時間特性と、モータトルクの設定方法を示す図である。
【００６１】
電源スイッチＯＮ時、または画像安定化処理の動作時、通紙させない状態で、負荷変動が発生する部品を意図的に動作させる。図７では、通紙していない状態で、紙搬送等で用いられる電磁クラッチを強制的にＯＮにした状態を示している。この場合、図中の「電磁クラッチＯＮ  紙なし」で示されるように、負荷トルクが突発的に上昇する。
【００６２】
このとき、モータ電流の変曲点を測定し、変曲点の変化から負荷変動量を認識する。認識された負荷変動量に基づき、モータ電流（トルク）設定を行なう。
【００６３】
図中の「電磁クラッチＯＮ  通紙時」で示されるように、通紙を行なった場合、電磁クラッチのみの負荷変動量に、通紙による負荷変動が上乗せされて負荷変動が発生する。
【００６４】
初期動作、または画像安定化動作時において認識している負荷変動量に基づいて、電磁クラッチなどをオンするときには、負荷に対応できる見込み電流をモータに設定する。これにより、通紙による突発的な負荷変動があっても、遅れる事なく帰還制御が可能となる。
【００６５】
なお、図７において点線は電流設定の上限を示す。上限電流を超えるとドライバＩＣなどの破損につながるため、その場合はモータを停止させる。
【００６６】
以上のように、本実施の形態における画像形成装置によると、経時的かつ突発的な負荷変動を定期的に検出でき、最適・最小な電流設定が可能となる。
【００６７】
図８は、変曲点検出方法の具体例を説明するための図である。
【００６８】
図４に記載されている電流検出抵抗１４にモータ電流が流れる事によって、ＳＥＮＳＥ端子にほぼ同様な電圧波形が現れる。
【００６９】
変曲点を検出するには、まず、０Ｖから定電流制御値に至るまでの電流変化の一次関数を求める（図中「１次線形関数」）。定電流制御値は、前回の変曲点の検出結果から求められる。
【００７０】
今、求められた一次関数をＹ１（ｎ）＝Ａｔｎとする。
【００７１】
実際にモータ制御を行なう際に、電圧の立ち上がり波形をｎ回サンプリングし、この結果をＹ２（ｎ）とする。
【００７２】
Ｙ２（ｎ）からＹ１（ｎ）を減算すると、０点あるいは±の極性が変化した所を識別することができる。この時の電圧値を、「変曲点１」として認識する。
【００７３】
この「変曲点１」が狙いの「変曲点Ａ」に対し小さければ、負荷に対して設定電流が大きいと判断し、次の指示として電流設定値を下げるように指示を出力する。
【００７４】
「変曲点１」が狙いの「変曲点Ａ」に対し大きければ、負荷に対して設定電流が小さいと判断し、次の指示として電流設定値を上げるように制御を行なう。
【００７５】
この制御の演算式を、以下に一例として記載する。
【００７６】
Ｉ（次の電流設定値）＝Ｉ（現状の電流設定値）−（Ｖ（狙いの変曲点Ａ）−Ｖ（変曲点１）×Ｋ１
【００７７】
なお、Ｋ１は電流増減係数を示す。
【００７８】
電流設定値に対して、安全率を１０％ぐらいに設定したいのであれば、狙いの変曲点Ａを１．１で割り、狙いの変曲点としてもよい。
【００７９】
また、ある一定時間サンプリングした結果、変曲点の最大・最小の振れ幅が大きい場合は、動的な負荷変動が大きいと判断し、電流増減係数Ｋ２にて別途電流増幅率を設定してもよい。
【００８０】
この制御の演算式を、以下に一例として記載する。
【００８１】
Ｉ（次の電流設定値）＝Ｉ（現状の電流設定値）−（Ｖ（狙いの変曲点Ａ）−Ｖ（変曲点１）×Ｋ１×Ｋ２
【００８２】
また、Ｙ２（ｎ）からＹ１（ｎ）を減算した時に、０となる点しか現れない場合、または±の極性が変化しないときは、変曲点がないため、脱調と判断してもよい。
【００８３】
負荷に対して変曲点の位置がどこにあればモータが安定して回転できるかは、負荷の特徴、つまり一定回転中に突発的な負荷変更があるか否かなどによって、設計者が最適設計する。
【００８４】
実際に発生する変曲点が設計時の変曲点位置と比較し定電流領域に近い側であれば、設計値に対し負荷が重い状態であることがわかるので、モータ設定電流を上げれば良い。
【００８５】
逆に、発生する変曲点が設計時の変曲点位置と比較して定電流領域から遠い側にあれば、設計値に対し負荷が軽い状態であることがわかるので、モータ設定電流を下げれば良い。
【００８６】
狙いの変曲点位置と上述の方法で求めた実際の変曲点位置との差により、設定電流をフィードバックしていくことになる。その結果、モータ設定電流を下げることで過剰なエネルギーを低減させることが可能になり、振動抑制、省エネを図ることができる。
【００８７】
また、変曲点と定電流チョッピング開始までの時間には、以下の関係がある。
【００８８】
図５のＣ、Ｂに示されるように、負荷が軽い、つまり余剰トルクを持った状態でモータが回転している場合、余裕が大きいほど変曲点は定電流領域から遠い側に発生し、相切替から定電流領域開始までの時間は短くなる。
【００８９】
負荷が重くなると（図５のＣ→Ｂ）、すなわちモータの余剰トルクが少なくなるにつれて、変曲点は定電流領域に近づき、相切替から定電流開始までの時間が長くなる。
【００９０】
更に負荷が重くなると（図５のＢ→Ａ）、すなわちモータの余剰トルクがなくなると、電流波形では変曲点が訪れるまでのふくらみが大きくなる傾向を示し、変曲点が生じるまでにモータ電流は設定電流（定電流）に到達し、定電流チョッピングを開始する場合がある。
【００９１】
このときは負荷が重くなっているにも関わらず、相切替から定電流領域開始までの時間が短くなる。
【００９２】
変曲点が定電流領域に近い側で発生したときに、モータ設定電流を上げる設定変更を行なうと、電流設定変更幅が大きすぎた場合に、変曲点が定電流領域から遠い側に生じる（モータ出力に対し負荷が軽い）状況と、変曲点が定電流領域に到達するまでに確認できない（本当に負荷が重くてモータが脱調寸前の状態になっている）状況の２種類の状況が生じる可能性があることを想定する必要がある。
【００９３】
このような２種類の状況を識別するために、過去のモータ設定電流変更内容をメモリに記憶させておき、設定電流を高める変更が繰り返されていた場合は、脱調寸前の状態であることを判別できるようにすることが望ましい。
【００９４】
また、励磁切替後、モータ設定電流での変曲点発生状態、およびモータ電流設定変更後の変曲点発生状況により、実負荷に対し適切なモータ出力となっているかがわかる。この特性を用いることで脱調に対する危険度や、脱調しているかどうかの判定を行なうことが可能である。
【００９５】
負荷が重くなりモータ設定電流を上げる変更を繰り返した履歴をメモリに残すことで、負荷トルク変動推移が記録される。
【００９６】
モータおよび駆動回路上、モータ電流の設定可能な上限値は決まるため、設定電流を上げても変曲点が生じない場合が発生する。変曲点が無くてもモータは回転するが、これは適正な安全率を確保して回転している状態ではない。この場合、相切替から定電流領域開始までの時間を計測することで、モータ回転状態を推測することが可能となる。
【００９７】
更に負荷が重くなると、相切替から定電流領域開始までの時間が短くなる。また、脱調時はこの時間が極端に短くなる（図５のＤ）。この特性を用いて、脱調判定および判定後の装置制御が可能となる。
【００９８】
但し、負荷は異常状態で重くなるのに対し、電流設定が無限大に大きくなってしまうとモータドライバ破損等の現象を引き起こす。このため、電流の上限を設定し（図７）、その上限設定値を超えるとモータ駆動を停止させることが望ましい。
【００９９】
図９は、画像形成装置が実行するモータ電流設定処理を示すフローチャートである。
【０１００】
図を参照して、ステップＳ１０１でモータに流れる電流の経時変化をサンプリングにより検出する。ステップＳ１０３で、モータ電流に変曲点が存在するかを判定し、ＮＯ（図５のＡまたはＤの状態）であれば、ステップＳ１０５で、過去に設定電流を上昇させた履歴があるかを判定する。
【０１０１】
ステップＳ１０５でＮＯであれば、ステップＳ１０７で、モータートルクを上げるために電流を増加させる量を演算する。ステップＳ１０８において、演算結果に基づいて設定電流を上げる。
【０１０２】
ステップＳ１０５でＹＥＳであれば、ステップＳ１１１で、電流を流し始めてから設定電流に到達するまでの時間を計測する。ステップＳ１１３でそれが所定時間以上かを判定し、ＮＯであれば脱調（図５のＤ）と判断する。
【０１０３】
ステップＳ１１３でＹＥＳであれば、ステップＳ１１５で、モータートルクを上げるために電流を増加させる量を演算する。ステップＳ１１７において、演算結果に基づいて設定電流を上げる。
【０１０４】
ステップＳ１０３でＹＥＳであれば、ステップＳ１１９で変曲点は適正な位置にあるかを判定する。ステップＳ１１９でＮＯであれば、ステップＳ１２１でモータの余剰トルクがあるかを判定し、ＮＯ（図５のＡとＢの間の状態）であれば、ステップＳ１２３で、モータートルクを上げるために電流を増加させる量を演算する。ステップＳ１２５において、演算結果に基づいて設定電流を上げる。
【０１０５】
ステップＳ１２１でＹＥＳ（図５のＣの状態）であれば、ステップＳ１２７で、モータートルクを下げるために電流を減少させる量を演算する。ステップＳ１２９において、演算結果に基づいて設定電流を下げる。
【０１０６】
ステップＳ１１９でＹＥＳであれば、適正なモータトルクでのモータ回転であるとして、本ルーチンを終了する。
【０１０７】
図１０は、攪拌羽２０７の位置を示す図であり、図１１は、図１０における攪拌羽２０７の各位置に対する攪拌羽（負荷）トルクを示す図である。
【０１０８】
図１０に示されるように、ホッパー部２０１内で攪拌羽２０７は取付軸を中心に回転する。これにより攪拌羽２０７は、位置（１）から（６）に示されるように移動する。
【０１０９】
ステッピングモータを２相励磁で駆動させると、１ステップで攪拌羽２０７を７．５°動かすことなる。位置（５）から位置（１）までの回転角度が１０５°である場合、１４ステップで位置（５）から位置（１）へ攪拌羽２０７を移動させることが出来る。
【０１１０】
１−２相励磁であれば、１ステップで攪拌羽２０７を３．７５°動かすこととなるので、２８ステップで位置（５）から位置（１）へ攪拌羽２０７を移動させることが出来る。
【０１１１】
図１１は、攪拌羽２０７の位置を横軸に、攪拌羽トルクを縦軸にとったグラフである。図１０の攪拌羽２０７の位置（１）〜（６）に対する攪拌羽トルクをt（１）〜t（６）としている。
【０１１２】
攪拌羽２０７は、印刷中にホッパー部２０１内部にあるトナー２０８をバッファー部２０２に供給する。図１０に示すようにトナー２０８がホッパー部２０１内部にあり、攪拌羽２０７が各位置（１）〜（６）にある場合の攪拌羽２０７の負荷トルクは、図１１に示すような大きさとなる。
【０１１３】
攪拌羽が位置（１）にある場合、トナー２０８による負荷が無く、攪拌羽２０７がホッパー部２０１の壁に接触することも無い。このとき、攪拌羽２０７は下方向（重力方向）に回転するので、攪拌羽２０７のトルクは３６０°の中で最も小さいこととなる。
【０１１４】
攪拌羽が位置（２）にある場合、トナー２０８の中に攪拌羽２０７が入っているので、トナーを押すためのトルクが必要になり、攪拌羽のトルクは大きくなる。
【０１１５】
攪拌羽が位置（３）にある場合、トナー２０８の中に攪拌羽２０７が入っているので、トナーを押すためのトルクが必要なことと、さらに攪拌羽２０７がホッパー部２０１の壁に接触するため、これを乗り越えるためのトルクが合わせて必要となる。これにより攪拌羽のトルクは３６０°の中で最も大きくなる。
【０１１６】
攪拌羽が位置（４）にある場合、トナー２０８の中に攪拌羽２０７が入っており、トナー２０８を押すためのトルクが必要になり、攪拌羽のトルクは大きくなる。
【０１１７】
攪拌羽が位置（５）にある場合、トナー２０８による負荷が無く、攪拌羽２０７がホッパー部２０１の壁に接触することも無いが、攪拌羽２０７が上方向（反重力方向）に回転するので、この時の攪拌羽２０７のトルクは（１）よりやや大きくなる。
【０１１８】
攪拌羽が位置（６）にある場合、攪拌羽２０７がホッパー部２０１の壁に接触するため、これを乗り越えるトルクが必要であり、トルクはやや大きくなる。
【０１１９】
これら攪拌羽２０７の各位置に対するトルクの大きさを印刷中にモニターしておき、印刷終了後、トルクが最も軽くなる位置（１）に攪拌羽２０７を移動させることで、攪拌羽２０７が次に動き出すときのトルクを軽減させることができる。
【０１２０】
なお、攪拌羽２０７のトルクが最も軽くなる位置（１）に対して、攪拌羽２０７が位置（５）にある場合、トルクは重力分大きいだけである。このため、印刷終了後に位置（１）ではなく、（５）の位置（または攪拌羽がトナーから出ており、かつ壁に接触しない位置のいずれか）に攪拌羽を停止させてもよい。
【０１２１】
しかし、トナー２０８の攪拌に入るまでの時間を考慮した場合、攪拌羽２０７は、位置（１）にある方が位置（５）にあるよりも、短時間でトナー２０８の攪拌に入ることができる。このため、印刷終了後の攪拌羽２０７は位置（１）に移動させた方が、僅かだが攪拌時間を短縮でき、省エネへの貢献が可能となる。
【０１２２】
また、図１０において、攪拌羽２０７を位置（１）に移動させ、攪拌羽２０７にスタート時の負荷が最も加わらない状態で停止させることとしてもよいし、攪拌羽２０７が曲がらない位置（攪拌羽がトナーから出ており、かつ壁に接触しない位置のいずれか）に攪拌羽を自動調整し、停止させることとしてもよい。
【０１２３】
これにより、攪拌羽２０７の曲がり（クリープ現象）を防止することができ、攪拌羽２０７の曲がりによるトナー２０８の供給不良、ホッパー部２０１内にあるトナー２０８の攪拌不良といった不具合の防止が可能となる。
【０１２４】
図１２は、攪拌羽２０７を図１０の位置（１）に移動する処理（攪拌羽位置制御）を示すフローチャートである。
【０１２５】
ステップＳ１において画像形成装置が印刷を実行するときに、ステップＳ２において、印刷中に攪拌羽２０７の回転時における攪拌羽２０７の負荷トルクをモニターしておく。ステップＳ３において、トルクの変化状態から、図１０のどの位置に攪拌羽２０７があるかを把握する。
【０１２６】
ステップＳ４で印刷が終了したかを判定し、ＮＯ（印刷が終了していない状態）であればステップＳ１に戻り、印刷を継続する。
【０１２７】
ステップＳ４でＹＥＳ（印刷が終了した状態）となれば、ステップＳ５で印刷終了前後のトルクの変化状態（図１１）から攪拌羽２０７の位置を判断し、攪拌羽を（１）の位置に移動させる。
【０１２８】
仮に、印刷終了時に攪拌羽２０７の位置が位置（５）にあった場合、位置（５）から位置（１）までの１０５°の回転角度で攪拌羽を回転させることで、攪拌羽を負荷トルクが最も軽い位置である（１）の位置とするものである。
【０１２９】
このように、印刷終了時までの攪拌羽トルクの変化から攪拌羽２０７の位置を判断し、ステッピングモータを制御することにより、攪拌羽２０７を位置（１）に移動することが可能となる。
【０１３０】
［実施の形態における効果］
【０１３１】
以上のように、本実施の形態における画像形成装置は、攪拌羽の起動トルクが最も軽くなる位置に攪拌羽を自動調整することで、モータ駆動スタート時における最適、最小なモータ電流自動設定を行なうことができる。これにより、モータ駆動スタート時におけるステッピングモータの高効率化と静音化が実現される。また、攪拌羽の曲がりを防ぐことができる。
【０１３２】
［その他］
【０１３３】
本発明はＭＦＰ、ファクシミリ装置、複写機などの画像形成装置に対して実施することができる。
【０１３４】
また、上述の実施の形態における処理は、ソフトウエアによって行なっても、ハードウエア回路を用いて行なってもよい。
【０１３５】
また、上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。
【０１３６】
なお、上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明の実施の形態の１つにおける画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】画像形成装置内の現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの１つの構成を示す図である。
【図３】画像形成装置の情報処理部１００の構成を示すブロック図である。
【図４】制御装置１０５が備えるステッピングモータ駆動回路を示す図である。
【図５】負荷による変曲点発生の推移を説明するための図である。
【図６】負荷トルク−時間特性と、モータトルクの設定方法を示す図である。
【図７】突発変化があったときの負荷トルク−時間特性と、モータトルクの設定方法を示す図である。
【図８】変曲点検出方法の具体例を説明するための図である。
【図９】画像形成装置が実行するモータ電流設定処理を示すフローチャートである。
【図１０】攪拌羽２０７の位置を示す図である。
【図１１】図１０における攪拌羽２０７の各位置に対する攪拌羽（負荷）トルクを示す図である。
【図１２】攪拌羽２０７を図１０の位置（１）に移動する処理（攪拌羽位置制御）を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３８】
１２  モータドライバＩＣ、１０５ｂ  ＣＰＵ、１４  電流検出抵抗、１００  情報処理部、１０２  画像形成部、１０３  データ入出力部、１０４  データ通信制御部、１０５  制御装置、１０６  揮発メモリ、１０７  攪拌羽トルクメモリ、２０１  ホッパー部、２０２  バッファー部、２０３  供給ローラ、２０４  現像ローラ、２０５  感光体、２０６  弁、２０７  攪拌羽、２０８  トナー、２１１  ステッピングモータ。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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