JP2004238157A

JP2004238157A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2004238157A
Application number: JP2003029919A
Authority: JP
Inventors: Tomoshi Okawa; 知志大川; Masahiro Kurahashi; 昌裕倉橋; Manabu Mizuno; 学水野; 慎一 ▲高▼田; Shinichi Takada; Shigemi Kumagai; 茂美熊谷; Takeji Uchizono; 武治内園
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2004-08-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of reducing sudden load fluctuation when connecting a clutch and preventing loss of synchronism phenomenon of a stepping motor without using the stepping motor having high torque. <P>SOLUTION: This image forming apparatus has at least one conveyance roller conveying paper, the stepping motor 101 driving the conveyance roller, the clutch 406 transmitting driving force of the stepping motor 101 to at least one conveyance roller, and a PWM control part 405 increasing degree of transmission by the clutch 406 gradually. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、ステッピングモータ等の駆動源の駆動力をクラッチなどの駆動力伝達装置により記録紙搬送系へ伝達する構成の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複写機等の画像形成装置では、記録紙を搬送する紙搬送系の駆動源としてＤＣモータ等が用いられ、ギアや電磁クラッチ等の伝達機構を経由して、紙搬送路上の複数の搬送ローラを駆動するようにした紙搬送装置が、広く用いられていた。この紙搬送装置では、電磁クラッチの開閉により紙搬送ローラの動作を制御し、これによって紙搬送制御を実現していた。
【０００３】
近年、画像形成装置において処理の高速化のニーズが高まり、これに伴って紙搬送系における紙搬送速度の高速化が求められるようになった。
【０００４】
しかし、従来の電磁クラッチを用いて搬送ローラの駆動をオン・オフする紙搬送装置では、電磁クラッチの応答速度が遅く、これが紙搬送の高速化の妨げになっていた。
【０００５】
ところで一方、小型で、かつオープンループで制御可能なサーボ系の駆動源であるステッピングモータが広く利用されるようになってきた。
【０００６】
ステッピングモータとは、巻き線の励磁相電流を逐次に切り替えることで磁界が回転し、この回転磁界に回転子の磁極が吸引・反発することでトルクが発生するモータ、つまり回転子が回転磁界に引きずられながら回るモータである。従って、励磁相の切り替えをパルス信号の入力で行えば、１パルスの入力に対し、ステッピングモータを基本角度だけ回転させることができる。
【０００７】
そのためステッピングモータにおいては、オープンループ制御が可能であり、フィードバック制御が必要な他のサーボアクチュエータに比べ、システムを大幅に簡素化することが可能であり、コストの面で有利である。
【０００８】
そこで、複写機等の画像形成装置においても、紙搬送系の駆動源としてステッピングモータを搬送ローラの数だけ使用し、電磁クラッチを介さずに搬送ローラを駆動することが行われている。しかし、上記のステッピングモータを使用した従来の複写機では、搬送ローラの数だけステッピングモータを備える必要があるので、搬送ローラの数が増すにつれて、備えねばならないステッピングモータの数が増え、駆動源にかかわるコストが増大するという問題があった。
【０００９】
こうした問題を回避するために、１つのステッピングモータの駆動力を、クラッチなどを介して複数の搬送ローラへ伝達する構成の複写機が存在する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで一般に、ステッピングモータは小型かつ安価である反面、サーボモータと異なり、パルス信号の入力に対し、回転子の回転が同期できなくなる現象が発生する。これを脱調現象と呼ぶ。一般に、脱調現象は、ステッピングモータに入力されるパルス信号のパルスレートに対し、過負荷の状態であるときに発生しやすい。
【００１１】
そのため、１つのステッピングモータの駆動力を、クラッチを介して複数の搬送ローラへ伝達する構成の上記従来の複写機において、紙搬送中に高速度にクラッチ連結を行うと過負荷状態に陥り、このため、ステッピングモータが脱調現象を起こしすいという問題があった。
【００１２】
また、こうした脱調現象の発生を避けるために、高トルクのステッピングモータを使用することも考えられるが、これはコスト高を招くことになる。
【００１３】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、クラッチ連結時の急激な負荷変動を軽減して、高トルクのステッピングモータを使用せずに、ステッピングモータの脱調現象を防ぐようにした画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、用紙を搬送する少なくとも１つの搬送ローラと、前記搬送ローラを駆動するステッピングモータと、前記ステッピングモータの駆動力を前記搬送ローラの少なくとも１つに伝達するためのクラッチ手段と、前記クラッチ手段による前記伝達の伝達度合いを漸増させる漸増手段とを有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１６】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態の構成を示す内部構成図である。この画像形成装置はディジタル複写機である。
【００１７】
この画像形成装置は、記録紙に原稿画像を印刷し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から排出されるコピー記録媒体を複数のビンに仕分けして排出するためのソータ１３とを備えている。
【００１８】
原稿は、自動原稿送り装置１２によって本体画像入力部１１に送られ、本体画像入力部１１のＣＣＤ２６により読み取られて画像データとなる。画像データは、必要な画像処理が行われた後、画像メモリ（図示せず）に蓄えられる。その画像データは本体画像出力部１０に転送され、該画像データに基づいて画像形成が行われ、記録紙に転写される。この記録紙はソータ１３に排出される。
【００１９】
本体画像入力部１１は光源２１を備え、光源２１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する。また光源２１は、光学系モータ（図示せず）から駆動力により、図１での左右方向に往復移動され、原稿面を副走査方向に順に照射する。光源２１からの光は原稿により反射され、ミラー２２、２３、２４及びレンズ２５を介してＣＣＤ２６に送られる。またミラー２２、２３、２４は光源２１と一体的に移動される。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光学像を電気信号に変換する。この電気信号（アナログ信号）はディジタル信号（画像データ）に変換される。
【００２０】
読み込まれた原稿の画像データは、種々の画像補正処理を施された後、画像メモリに蓄積される。
【００２１】
本体画像出力部１０では、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、さらに露光制御部２８により適正な出力値に増幅され、光学照射部２７によりレーザ光に変換される。そのレーザ光はレンズ２９及びミラー３０を介して感光ドラム３１上に照射され、静電による潜像が形成される。この潜像はトナー画像に変換され、本体画像出力部１０内を搬送されてくる記録紙上に転写される。この記録紙は、定着ローラ３２によりトナーの定着が行われて画像データが記録され、ソータ１３に送られる。
【００２２】
ソータ１３は、本体画像出力部１０から出力された記録紙を複数の排紙トレイ３３のいずれかに仕分けして排紙するための装置である。排紙トレイ３３は本体制御部（図示せず）により制御され、記録紙がユーザの指示した排紙トレイに排出される。
【００２３】
画像形成装置本体の下部には給紙トレイ３４、３５があり、記録紙を所定量蓄積しておくことが可能である。制御部からの制御により、給紙トレイ３４、３５に蓄積された記録紙が本体画像出力部１０へ搬送され、画像出力が行われる。また本体画像出力部１０の図１における右側には給紙デッキ３６が設置され、これには記録紙が大量に蓄積され得る。給紙デッキ３６も、給紙トレイ３４、３５と同様に、制御部からの制御により、記録紙を本体画像出力部１０へ搬出する。
【００２４】
本体画像出力部１０の図１における右側にはまた、手差しトレイ３７が設置される。手差しトレイ３７は、操作者が少数の任意種類のコピー記録媒体を比較的容易に給紙するための装置である。またこの手差しトレイ３７は、ＯＨＰシートや厚紙、はがきサイズ紙などの特殊な記録媒体を給紙するためにも使用される。
【００２５】
搬送ローラ３８、３９、４０、４１、４２は記録紙を搬送するためのローラであり、各ローラは画像形成処理の際、記録紙を給紙、搬送する役割を担っている。搬送ローラ３８、３９、４０、４１、４２の各々は、駆動源としてステッピングモータを用い、複数の搬送ローラが１つのステッピングモータによって駆動されるとともに、その一部とステッピングモータとの間にはクラッチが介在する。なお、感光ドラム３１及び定着ローラ３２はＤＣブラシレスモータで構成される。
【００２６】
ところで、感光ドラム３１および定着ローラ３２の回転速度はプロセススピードと呼ばれ、このプロセススピードは、トナーの形状や定着特性、レーザの発光特性などによって決定され、各画像形成装置特有の速度となっており、そのために可変制御は行われない。そこで、感光ドラム３１および定着ローラ３２をそれぞれ駆動するモータには、厚紙を搬送するのに十分なトルクを持つＤＣブラシレスが選択される。それに対し、搬送ローラ３８、３９、４０、４１、４２は、記録媒体の給紙および搬送動作のみを行っていて、感光ドラム３１または定着ローラ３２で記録紙に対して転写または定着が行われていない場合は、給紙および搬送を出来るだけ高速に行い、搬送路上での記録紙間の距離を出来るだけ短く制御して、画像形成装置としてのプロダクティビティを向上させたいという要求がある。こうした要求を満たすべく、搬送ローラ３８、３９、４０、４１、４２を駆動するステッピングモータ及びクラッチが、以下のように動作制御される。
【００２７】
図２は、ステッピングモータ及びクラッチの動作制御を行う制御系の構成を示すブロック図である。
【００２８】
１０１がステッピングモータ（Ｍ）、４０６がクラッチ（ＣＬ）であり、ステッピングモータ１０１には駆動回路４０３から駆動電流が供給され、駆動回路４０３及びクラッチ４０６は、ＣＰＵ４０２によって動作制御される。ＣＰＵ４０２にはセンサ４０９、ＲＯＭ４０７、及びＲＡＭ４０８が接続される。センサ４０９は、搬送路の途中に設けられ、搬送路を通過する記録紙の先端や後端を検出するセンサであり、実際には複数存在する。
【００２９】
ＲＯＭ４０７は不揮発性の記憶装置であり、モータ制御プログラムを格納しており、モータ制御プログラムをＣＰＵ４０２が実行することによって、回転速度可変制御部４１２及びＰＷＭ制御部４０５という各機能が実現される。ＲＡＭ４０８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。
【００３０】
なお、近年はＲＯＭとＲＡＭとを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を使用する場合、ＲＯＭ４０７とＲＡＭ４０８は省略可能である。
【００３１】
駆動回路４０３は、定電流チョッピング制御を行うハードウェア回路で構成されており、回転速度可変制御部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１０１に供給する電流をＯＮ／ＯＦＦするとともに、ステッピングモータ１０１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１０１に電流を供給する。また、駆動回路４０３内には、前記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、電流設定回路４１１は、少なくとも２段階に電流設定値を可変制御する。すなわち、ステッピングモータ１０１の回転時における電流設定値と、ステッピングモータ１０１が停止している時に外力によって、相励磁信号が指示する相とステッピングモータ１０１の実際の相とがずれないようにホールドするための電流設定値とを異なる値に設定し、一般的には、ホールド時は回転時よりも電流設定値を低くすることで、昇温問題の解消や消費電力の削減を図る。
【００３２】
ＰＷＭ制御部４０５は、クラッチ４０６を駆動するための電流をＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御する。このＰＷＭ制御について、図３及び図４を参照して以下に説明する。
【００３３】
図３は、クラッチ４０６に印加される供給電圧（２４Ｖ）の波形を示す図である。
【００３４】
クラッチ４０６に印加される供給電圧は、ＰＷＭ制御部４０５によってＰＷＭ制御され、一定周期を保持しながら、ＯＮ区間がＯＦＦ区間に比べ、徐々に長くなるようにされる。こうした電圧を供給されたクラッチ４０６による連結動作により、ステッピングモータ１０１の駆動力が搬送ローラへ徐々に伝達させていく。
【００３５】
図４は、このようにＰＷＭ制御された供給電圧がクラッチ４０６に印加されたときの搬送ローラの速度変化を示す図である。
【００３６】
搬送ローラは、図４からわかるように、連結開始時点から徐々にスピードアップしていき、最終的にはステッピングモータ１０１の回転速度と同じになる。
【００３７】
このように、ステッピングモータ１０１と搬送ローラとの連結時に、クラッチ４０６をＰＷＭ制御して、ステッピングモータ１０１の駆動力を搬送ローラへ徐々に伝達していくことにより、ステッピングモータ１０１の負荷変動を小さくしつつ、搬送ローラを目標速度まで加速することができる。
【００３８】
次に、クラッチ４０６のＰＷＭ制御を含む用紙搬送制御について説明する。
【００３９】
本実施の形態の画像形成装置では、記録紙の搬送や給紙を出来るだけ高速に行うとともに、搬送路における複数の記録紙間の距離を出来るだけ短く制御することで、画像形成装置としてのプロダクティビティを向上させるようにする。そのためには、最適な紙間を確保する必要があり、搬送ローラの停止、駆動が頻繁に行われることになる。以下の説明では、記録紙の両面印刷を行う際に使用する画像形成装置内の搬送路である両面パスにおける複数の搬送ローラを例にとって、これらの搬送ローラを駆動するステッピングモータ、クラッチの動作制御を説明する。
【００４０】
図５は、図１に示す画像形成装置のうち両面印刷を行う際に使用する構成部分を主に示す図である。
【００４１】
両面パス５００において、搬送ローラ５０１、５０２、５０３、５０４（図１の搬送ローラ３８，４２の一部に対応）は１つのステッピングモータ（Ｍ）５０５（図２のステッピングモータ１０１に対応）により駆動される。なお、搬送ローラ５０４はクラッチ５０６（図２のクラッチ４０６に対応）を介してステッピングモータ５０５に接続され、ステッピングモータ５０５からの駆動力は、クラッチ５０６によって伝達および遮断される。また、センサ５０７、５０８、５０９（図２のセンサ４０９に対応）は、搬送路上を移動する記録紙の先端または後端を検知する。
【００４２】
また、両面印刷時における記録紙の搬送は、両面パス５００からの給紙と給紙カセット５１０からの給紙とを交互に行うようにする。
【００４３】
図６〜図８は、図５と構成は同じで、記録紙の搬送路上の位置がそれぞれ異なる両面パス５００周辺の図である。これらを参照しながら、以下のようにステッピングモータ及びクラッチの動作制御を説明する。
【００４４】
図９は、両面パスにおける複数の搬送ローラを駆動するステッピングモータ及びクラッチの動作制御の手順を示すフローチャートである。なお以下の説明におけるＳ９０１〜Ｓ９１１は、図９のフローチャートのステップ番号を示す。
【００４５】
まず図６を参照して、記録用紙６０１の先端がセンサ５０７を通過したか否かを判断する（Ｓ９０１）。センサ５０７を通過したならば、先に搬送されている記録紙が存在するか否かを判断する（Ｓ９０２）。先行する記録紙が存在しない場合には、紙間制御が必要無いので、すぐに両面パス５００からの給紙動作を行う（Ｓ９０３）。図６に示すように、先に搬送されている記録紙６０２が存在する場合には、ステップＳ９０４へ進んで、以下のような紙間制御を行う。
【００４６】
ステップＳ９０４では、記録用紙６０１と先行する記録紙６０２との間隔Ｌを算出する。この算出は、搬送する記録紙の長さ、センサ５０７、５０８、５０９からの検出情報、両面パス５００の長さを基に、先行する記録紙６０２の後端がどの位置にあるかを認識し、紙間Ｌを求める。次に、紙間Ｌが所定の最小紙間Ｌｓ以上であるか否か、すなわち、記録紙６０１の給紙が可能か否かを判断する（Ｓ９０５）。最小紙間Ｌｓは、記録のサイズ、種別、プリントモード等により、あらかじめ決定される。このときＬ＜Ｌｓであれば、すなわち給紙が不可能であれば、図７に示すように、記録紙（自紙）６０１の先端を両面待機位置７０１にて停止させる（Ｓ９０６）。この停止を行うため、クラッチ５０６による連結を解除し、搬送ローラ５０８の回転を停止させる。
【００４７】
一方、Ｌ≧Ｌｓであれば、すなわち給紙が可能であれば、センサ５０９からの検出情報を基に、先行する記録紙６０２が搬送ローラ５０１を通過し終えているか否かを判断する（Ｓ９０７）。この判断は、センサ５０９が記録紙６０２の先端を検出した時点からの経過時間と、用紙サイズと、搬送速度とに基づいて、記録紙６０２の後端の現在位置を推測することによって行う。
【００４８】
ステップＳ９０７で、先行する記録紙６０２が、図８に示すように搬送ローラ５０１を通過し終えていると判断された場合、ステップＳ９１０へ進んで、搬送ローラ５０１〜５０４の回転を停止しても先行記録紙６０２の搬送に何ら問題がないので、ステッピングモータ５０５の回転を一旦停止させてクラッチ５０６による連結を行わせた後、ステッピングモータ５０５を再スタートさせ、記録紙６０１の給紙動作を行う（ステッピングモータ５０５が回転していない場合は、クラッチ５０６による連結を行わせた後、ステッピングモータ５０５をスタートさせる）。
【００４９】
一方、ステップＳ９０７で、先行する記録紙６０２が、図７に示すように搬送ローラ５０１を通過し終えていないと判断された場合、ステップＳ９０８へ進んで、記録紙（自紙）６０１が両面待機位置７０１で停止している状態であるか否かを判断する。停止していない場合には、そのまま給紙動作を行う（Ｓ９１０）。記録紙（自紙）６０１が両面待機位置７０１で停止している状態である場合には、記録紙（自紙）６０１の給紙を開始したいが、搬送ローラ５０１の回転を継続する必要があるので、ステッピングモータ５０５を一旦停止させてクラッチ５０６による連結を行わせることができない。そのため、ここでクラッチ５０６に対して、前述の図３に示すＰＷＭ制御を行った電圧を印加する（Ｓ９０９）。これによって、ステッピングモータ５０５の駆動力が徐々に搬送ローラ５０４へ伝達され、給紙が行われる。なお、クラッチ５０６を連結し始めるタイミングは、搬送速度が本来の速度に上がるまでの時間Ｔを考慮して、所定時間Ｔ分だけ早く行う。つまり、完全連結までに記録紙が進む距離をＬｃ、搬送速度をＶとしたとき、紙間Ｌが、Ｌ＝Ｌｓ＋Ｔ・Ｖ−Ｌｃとなるときに、クラッチ５０７の連結をＰＷＭ制御し始めるように制御する。
【００５０】
ステップＳ９１１では、現在搬送されている記録紙（自紙）が最終紙であるか否かを判断する。最終紙である場合には本制御動作を終了し、最終紙でない場合には、ステップＳ９０１に戻って最終紙になるまで制御動作を行う。
【００５１】
このように、記録紙の搬送において１つのステッピングモータ５０５が複数の搬送ローラ５０１〜５０４を駆動している画像形成装置において、搬送ローラ５０１〜５０３を動作させつつ、搬送ローラ５０４をクラッチ５０６を介して動作させるような構成の場合に、上記のようなＰＷＭ制御によるクラッチ連結を行うと、ステッピングモータ５０５に対する急激な負荷変動を低減させることができるので、ステッピングモータ５０５の脱調現象を防ぐことができる。また、クラッチ連結によるトルク変動を考慮して高トルクのステッピングモータを使用する必要がなくなり、搬送ローラの駆動系のコストを削減することが可能になる。
【００５２】
［第２の実施の形態］
次に第２の実施の形態を説明する。
【００５３】
第２の実施の形態の構成は、基本的に第１の実施の形態の構成と同じである。そのため、第２の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態の構成と同一部分には同一の参照符号を付してその説明を省略し、異なる部分だけを説明する。
【００５４】
図１０は、第２の実施の形態におけるステッピングモータ及びクラッチの動作制御を行う制御系の構成を示すブロック図である。
【００５５】
第２の実施の形態では、ＲＯＭ４０７に格納されるモータ制御プログラムをＣＰＵ４０２が実行することによって、回転速度可変制御部４２１及びクラッチ制御部４２２という各機能が実現される。回転速度可変制御部４２１は、第１の実施の形態における回転速度可変制御部４１２と同様に、駆動回路４０３に相励磁信号を出力するが、それとともに、ステッピングモータ１０１の回転速度を、所定の制御シーケンスに従い変更する。また、クラッチ制御部４２２は、クラッチ４０６を駆動制御するための電流をクラッチ４０６へ出力する。この回転速度可変制御部４２１によって行われる、クラッチ連結時のステッピングモータ１０１の回転速度制御の要点を、図１１を参照して次に説明する。
【００５６】
図１１は、クラッチ４０６の連結時におけるステッピングモータ１０１の回転速度を示した図である。
【００５７】
クラッチ連結時のステッピングモータ１０１の回転速度制御では先ず、記録紙の搬送中に、センサ４０９からの検出信号などに基づき、クラッチ４０６が連結する時点であるクラッチ連結ポイントを予測する。そして、該クラッチ連結ポイントよりも所定時間前のクラッチ連結前ポイントにおいて、ステッピングモータ１０１の回転速度を搬送速度Ａからクラッチ連結速度Ｂへ減速を開始する。このとき、クラッチ連結ポイントより前の時点でクラッチ連結速度Ｂに達するように減速する。そして、クラッチ連結速度Ｂに達したらクラッチ４０６の連結を行い、その後、ステッピングモータ１０１の回転速度をリカバリ速度Ｃへ向けて加速する。搬送速度Ａよりも遅い速度でステッピングモータ１０１を回転させている期間での紙搬送の遅れ分を、搬送速度Ａよりも速い速度でステッピングモータ１０１を回転させている期間においてリカバリするべく、ステッピングモータ１０１の回転速度をリカバリ速度Ｃで動作させた後、通常の搬送速度Ａに戻すようにする。
【００５８】
つぎに、第２の実施の形態におけるステッピングモータ及びクラッチの動作制御を、図１２及び図１３を参照して説明する。
【００５９】
図１２及び図１３は、第２の実施の形態におけるステッピングモータ１０１及びクラッチ４０６の動作制御の手順を示すフローチャートである。なお以下の説明におけるＳ３０１〜Ｓ３１９は、図１２及び図１３のフローチャートのステップ番号を示す。なお以下の説明では適宜、第１の実施の形態の図６及び図７を参照する。
【００６０】
まず図６を参照して、記録用紙６０１の先端がセンサ５０７を通過したか否かを判断する（Ｓ３０１）。センサ５０７を通過したならば、先に搬送されている記録紙が存在するか否かを判断する（Ｓ３０２）。先行する記録紙が存在しない場合には、紙間制御が必要無いので、すぐに両面パス５００からの給紙動作を行う（Ｓ３０３）。図６に示すように、先に搬送されている記録紙６０２が存在する場合には、ステップＳ３０４へ進んで、以下のような紙間制御を行う。
【００６１】
ステップＳ３０４では、記録用紙６０１と先行する記録紙６０２との間隔Ｌを算出する。この算出は、搬送する記録紙の長さ、センサ５０７、５０８、５０９からの検出情報、両面パス５００の長さを基に、先行する記録紙６０２の後端がどの位置にあるかを認識し、紙間Ｌを求める。次に、紙間Ｌが所定の最小紙間Ｌｓ以上であるか否か、すなわち、記録紙６０１の給紙が可能か否かを判断する（Ｓ３０５）。最小紙間Ｌｓは、記録のサイズ、種別、プリントモード等により、あらかじめ決定される。このときＬ＜Ｌｓであれば、すなわち給紙が不可能であれば、図７に示すように、記録紙（自紙）６０１の先端を両面待機位置７０１にて停止させる（Ｓ３０６）。この停止を行うため、クラッチ５０６による連結を解除し、搬送ローラ５０８の回転を停止させる。
【００６２】
一方、Ｌ≧Ｌｓであれば、すなわち給紙が可能であれば、記録紙（自紙）６０１の先端を両面待機位置７０１にて停止しているか否かを判断する（Ｓ３０７）。停止していない場合には、そのまま給紙動作を行う（Ｓ３０３）。停止している場合には、現在時点がクラッチ連結前ポイント（時点）に達したか否かを判断し（Ｓ３０８）、達したならば、前述のステッピングモータの速度制御を行い、ステッピングモータ１０１の回転速度をクラッチ連結速度Ｂ（低速）に向けて減速する（Ｓ３０９）。そして、ステッピングモータ１０１の回転速度がクラッチ連結速度Ｂに到達したか否かを判断し（Ｓ３１０）、到達したら、クラッチ４０６の連結を行い、搬送ローラ５０４に給紙動作を行わせる（Ｓ３１１）。このとき、先行する記録紙６０２が、他のステッピングモータによって駆動される搬送ローラに達しているときには、該他のステッピングモータも低速（クラッチ連結速度Ｂ）にする。
【００６３】
クラッチ連結がされ、リカバリの準備が完了したか否かを判別し（Ｓ３１２）、完了していれば、ステッピングモータ１０１の回転速度をリカバリ速度Ｃ（高速）に向けて加速する（Ｓ３１３）。そして、ステッピングモータ１０１の回転速度がリカバリ速度Ｃまで到達したか否かを判断し（Ｓ３１４）、到達したならばリカバリ速度Ｃのままで記録紙を所定距離搬送する（Ｓ３１５）。この所定距離は、図１１における搬送速度Ａ以下の斜線部分Ｈ１の面積と搬送速度Ａ以上の斜線部分Ｈ２の面積とが等しくなるように設定される。なお、先行する記録紙６０２が、他のステッピングモータによって駆動される搬送ローラに達しているときには、該他のステッピングモータも高速（リカバリ速度Ｃ）にする。
【００６４】
つぎに、リカバリが完了したか否かを判断する（Ｓ３１６）。リカバリが完了したならば、ステッピングモータ１０１の回転速度を本来の搬送速度Ａに向けて減速する（Ｓ３１７）。なお、先行する記録紙６０２が、他のステッピングモータによって駆動される搬送ローラに達しているときには、該他のステッピングモータも搬送速度Ａに減速する。ステッピングモータ１０１の回転速度が搬送速度Ａへ到達したことを確認後（Ｓ３１８でＹＥＳ）、ステップＳ３１９で、現在搬送されている記録紙が最終紙であるか否かを判断する。最終紙であった場合には本動作制御を終了し、最終紙でない場合には、ステップＳ３０１へ戻って最終紙になるまで動作制御を行う。
【００６５】
このように、第２の実施の形態でも、記録紙の搬送において１つのステッピングモータ５０５が複数の搬送ローラ５０１〜５０４を駆動している画像形成装置において、搬送ローラ５０１〜５０３を動作させつつ、搬送ローラ５０４をクラッチ５０６を介して動作させるような構成の場合に、上記のようにステッピングモータ５０５の回転速度を減速した上でクラッチ連結を行うと、ステッピングモータ５０５に対する急激な負荷変動を低減させることができるので、ステッピングモータ５０５の脱調現象を防ぐことができる。また、クラッチ連結によるトルク変動を考慮して高トルクのステッピングモータを使用する必要がなくなり、搬送ローラの駆動系のコストを削減することが可能になる。
【００６６】
さらに第２の実施の形態では、クラッチ連結後、ステッピングモータ５０５の回転速度の減速による記録紙搬送の遅れを取り戻すべく、ステッピングモータ５０５の回転速度を加速させることにより、画像形成装置全体としてのパフォーマンスを落とすことがない。
【００６７】
［他の実施の形態］
上記の第１及び第２の実施の形態では、本発明を画像形成装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明は、パルスモータと、パルスモータから伝達される駆動力に従い駆動される少なくとも１つの被駆動手段と、パルスモータの駆動力を被駆動手段の少なくとも１つに対して連結及び分離を行う分離連結手段とを備えた駆動力伝達装置にも適用可能である。
【００６８】
また、本発明の目的は、前述の各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ、ＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００６９】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７０】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００７１】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記の各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００７２】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００７３】
以上のように、本発明の各種の実施の形態を示して説明したが、以下に本発明の実施態様の例を列挙する。
【００７４】
〔実施態様１〕用紙を搬送する少なくとも１つの搬送ローラと、
前記搬送ローラを駆動するステッピングモータと、
前記ステッピングモータの駆動力を前記搬送ローラの少なくとも１つに伝達するためのクラッチ手段と、
前記クラッチ手段による前記伝達の伝達度合いを漸増させる漸増手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【００７５】
〔実施態様２〕前記クラッチ手段は、所定電圧の供給で前記伝達を実行し、該所定電圧の供給遮断で前記伝達を中止する駆動力伝達装置であり、
前記漸増手段は、前記所定電圧の供給と供給遮断とを１サイクルとする所定周期を持った所定電流を前記駆動力伝達装置に供給するとともに、前記所定電圧の供給期間を０から開始して、前記所定電圧の供給遮断期間に比べて漸増させ、最後に該供給遮断期間を０にすることを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【００７６】
〔実施態様３〕前記搬送ローラは、前記ステッピングモータの駆動力を前記クラッチ手段を介さずに伝達される第１の搬送ローラと、前記ステッピングモータの駆動力を前記クラッチ手段を介して伝達される第２の搬送ローラとを含み、
前記画像形成装置は、
前記用紙の搬送位置を検出する用紙位置検出手段と、
前記用紙位置検出手段によって検出された前記用紙の搬送位置に基づき、前記第１の搬送ローラの回転を停止できるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって前記第１の搬送ローラの回転を停止できないと判断された場合に、前記漸増手段を作動させる制御手段と
を更に有することを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【００７７】
〔実施態様４〕パルス信号の入力に従い駆動するパルスモータと、
前記パルスモータから伝達される駆動力に従い駆動される少なくとも１つの被駆動手段と、
前記パルスモータの駆動力を前記被駆動手段の少なくとも１つに対して連結及び分離を行う分離連結手段と、
前記分離連結手段による前記連結の連結度合いを漸増させる漸増手段と
を有することを特徴とする駆動力伝達装置。
【００７８】
〔実施態様５〕前記分離連結手段は、所定電圧の供給で前記伝達を実行し、該所定電圧の供給遮断で前記伝達を中止する駆動力伝達装置であり、
前記漸増手段は、前記所定電圧の供給と供給遮断とを１サイクルとする所定周期を持った所定電流を前記駆動力伝達装置に供給するとともに、前記所定電圧の供給期間を０から開始して、前記所定電圧の供給遮断期間に比べて漸増させ、最後に該供給遮断期間を０にすることを特徴とする実施態様４に記載の駆動力伝達装置。
【００７９】
〔実施態様６〕用紙を搬送する少なくとも１つの搬送ローラと、
前記搬送ローラを駆動するステッピングモータと、
前記ステッピングモータの駆動力を前記搬送ローラの少なくとも１つに伝達するためのクラッチ手段と、
前記クラッチ手段による前記連結を行うとき、前記ステッピングモータの駆動速度を通常速度よりも低下させる制御手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【００８０】
〔実施態様７〕前記制御手段は、前記ステッピングモータの駆動速度を低下させたことによって発生する前記用紙の搬送遅れを、前記クラッチ手段による前記連結の完了後に前記ステッピングモータの駆動速度を前記通常速度よりも上昇させることによって取り戻す回復手段を含むことを特徴とする実施態様６に記載の画像形成装置。
【００８１】
〔実施態様８〕パルス信号の入力に従い駆動するパルスモータと、
前記パルスモータから伝達される駆動力に従い駆動される少なくとも１つの被駆動手段と、
前記パルスモータの駆動力を前記被駆動手段の少なくとも１つに対して連結及び分離を行う分離連結手段と、
前記分離連結手段による前記連結を行うとき、前記パルスモータの駆動速度を低下させる制御手段と
を有することを特徴とする駆動力伝達装置。
【００８２】
〔実施態様９〕用紙を搬送する少なくとも１つの搬送ローラと、該搬送ローラを駆動するステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動力を前記搬送ローラの少なくとも１つに伝達するためのクラッチ手段とを備えた画像形成装置に適用される駆動力伝達方法において、
前記クラッチ手段による前記伝達の伝達度合いを漸増させる漸増ステップ
を有することを特徴とする駆動力伝達方法。
【００８３】
〔実施態様１０〕用紙を搬送する少なくとも１つの搬送ローラと、該搬送ローラを駆動するステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動力を前記搬送ローラの少なくとも１つに伝達するためのクラッチ手段とを備えた画像形成装置に適用される駆動力伝達方法において、
前記クラッチ手段による前記連結を行うとき、前記ステッピングモータの駆動速度を通常速度よりも低下させる制御ステップ
を有することを特徴とする駆動力伝達方法。
【００８４】
〔実施態様１１〕用紙を搬送する少なくとも１つの搬送ローラと、該搬送ローラを駆動するステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動力を前記搬送ローラの少なくとも１つに伝達するためのクラッチ手段とを備えた画像形成装置に適用される駆動力伝達方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムにおいて、
前記駆動力伝達方法が、
前記クラッチ手段による前記伝達の伝達度合いを漸増させる漸増ステップ
を有することを特徴とするプログラム。
【００８５】
〔実施態様１２〕用紙を搬送する少なくとも１つの搬送ローラと、該搬送ローラを駆動するステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動力を前記搬送ローラの少なくとも１つに伝達するためのクラッチ手段とを備えた画像形成装置に適用される駆動力伝達方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムにおいて、
前記駆動力伝達方法が、
前記クラッチ手段による前記連結を行うとき、前記ステッピングモータの駆動速度を通常速度よりも低下させる制御ステップ
を有することを特徴とするプログラム。
【００８６】
〔実施態様１３〕用紙を搬送する少なくとも１つの搬送ローラと、該搬送ローラを駆動するステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動力を前記搬送ローラの少なくとも１つに伝達するためのクラッチ手段とを備えた画像形成装置に適用される駆動力伝達方法をプログラムとして記憶した、コンピュータにより読み出し可能な記憶媒体において、
前記駆動力伝達方法が、
前記クラッチ手段による前記伝達の伝達度合いを漸増させる漸増ステップ
を有することを特徴とする記憶媒体。
【００８７】
〔実施態様１４〕用紙を搬送する少なくとも１つの搬送ローラと、該搬送ローラを駆動するステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動力を前記搬送ローラの少なくとも１つに伝達するためのクラッチ手段とを備えた画像形成装置に適用される駆動力伝達方法をプログラムとして記憶した、コンピュータにより読み出し可能な記憶媒体において、
前記駆動力伝達方法が、
前記クラッチ手段による前記連結を行うとき、前記ステッピングモータの駆動速度を通常速度よりも低下させる制御ステップ
を有することを特徴とする記憶媒体。
【００８８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、クラッチ連結時にＰＷＭ制御によって、ステッピングモータの駆動力を搬送ローラに徐々に連結していくようにする。つまり半クラッチ状態を持ちながら、クラッチ連結を行うことにより、クラッチ連結する際、ステッピングモータに与える急激な負荷変動を低減させることができるので、ステッピングモータの脱調現象を防ぐことができる。また、クラッチ連結によるトルク変動を考慮しての高トルクのモータを使用する必要がなくなり、駆動系のコストを削減することが可能になる。
【００８９】
また、クラッチ連結が行われる際に、クラッチ連結位置よりも所定位置前にステッピングモータの駆動回転速度を低速にして、その速度でクラッチ連結を行う。これにより、クラッチ連結する際、ステッピングモータに与える急激な負荷変動を低減させることができるので、ステッピングモータの脱調現象を防ぐことができる。また、クラッチ連結によるトルク変動を考慮しての高トルクのモータを使用する必要がなくなり、駆動系のコストを削減することが可能になる。さらに、クラッチ連結後、低速度による遅れをリカバリするべくステッピングモータを高速度で回転させる。これにより、画像形成装置全体としてのパフォーマンスを落とさずに済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態の構成を示す内部構成図である。
【図２】ステッピングモータ及びクラッチの動作制御を行う制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】クラッチに印加される供給電圧の波形を示す図である。
【図４】ＰＷＭ制御された供給電圧がクラッチに印加されたときの搬送ローラの速度変化を示す図である。
【図５】図１に示す画像形成装置のうち両面印刷を行う際に使用する構成部分を主に示す図である。
【図６】記録紙の搬送路上の位置が第１の状態である両面パスの周辺の図である。
【図７】記録紙の搬送路上の位置が第２の状態である両面パスの周辺の図である。
【図８】記録紙の搬送路上の位置が第３の状態である両面パスの周辺の図である。
【図９】両面パスにおける複数の搬送ローラを駆動するステッピングモータ及びクラッチの動作制御の手順を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態におけるステッピングモータ及びクラッチの動作制御を行う制御系の構成を示すブロック図である。
【図１１】クラッチの連結時におけるステッピングモータの回転速度を示した図である。
【図１２】第２の実施の形態におけるステッピングモータ１０１及びクラッチ４０６の動作制御の手順を示すフローチャート（１／２）である。
【図１３】第２の実施の形態におけるステッピングモータ１０１及びクラッチ４０６の動作制御の手順を示すフローチャート（２／２）である。
【符号の説明】
１０本体画像出力部
１１本体画像入力部
１２自動原稿送り装置
１３ソータ
２１光源
２２〜２４ミラー
２５レンズ
２６ＣＣＤ
２７光学照射部
２８露光制御部
２９レンズ
３０ミラー
３１感光ドラム
３２定着ローラ
３３排紙トレイ
３４、３５給紙トレイ
３６給紙デッキ
３７手差しトレイ
３８〜４２搬送ローラ
１０１ステッピングモータ（Ｍ）
４０６クラッチ（ＣＬ）
４０２ＣＰＵ
４０３駆動回路
４０５ＰＷＭ制御部（漸増手段）
４０６クラッチ
４０７ＲＯＭ
４０８ＲＡＭ
４０９センサ
４１１電流設定回路
４１２回転速度可変制御部
５００両面パス
５０１〜５０４搬送ローラ
５０５ステッピングモータ（Ｍ）
５０６クラッチ
５０７〜５０９センサ
５１０給紙カセット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus configured to transmit a driving force of a driving source such as a stepping motor to a recording paper conveyance system by a driving force transmitting device such as a clutch.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a conventional image forming apparatus such as a copying machine, a DC motor or the like is used as a driving source of a paper transport system for transporting recording paper, and a plurality of transports on a paper transport path are transmitted through a transmission mechanism such as a gear or an electromagnetic clutch. Paper transport devices that drive rollers have been widely used. In this paper transport device, the operation of the paper transport roller is controlled by opening and closing the electromagnetic clutch, thereby realizing the paper transport control.
[0003]
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing need for a high-speed processing in an image forming apparatus, and accordingly, a high paper transport speed in a paper transport system has been demanded.
[0004]
However, the response speed of the electromagnetic clutch is slow in the paper transport device that turns on and off the drive of the transport roller using the conventional electromagnetic clutch, which has hindered the speeding up of the paper transport.
[0005]
On the other hand, a stepping motor, which is a small drive source of a servo system that can be controlled in an open loop, has been widely used.
[0006]
A stepping motor is a motor in which the magnetic field rotates by sequentially switching the excitation phase current of the winding, and a torque is generated by the magnetic poles of the rotor being attracted and repelled to the rotating magnetic field. It is a motor that turns while being dragged. Therefore, if the excitation phase is switched by inputting a pulse signal, the stepping motor can be rotated by a basic angle in response to one pulse input.
[0007]
Therefore, in the stepping motor, open loop control is possible, and the system can be greatly simplified as compared with other servo actuators requiring feedback control, which is advantageous in terms of cost.
[0008]
Therefore, even in an image forming apparatus such as a copying machine, a stepping motor is used as a driving source of a paper conveying system by the number of conveying rollers, and the conveying rollers are driven without using an electromagnetic clutch. However, in a conventional copying machine using the above-described stepping motor, it is necessary to provide the same number of stepping motors as the number of transporting rollers.As the number of transporting rollers increases, the number of stepping motors that must be provided increases, and the There was a problem that the cost involved increased.
[0009]
In order to avoid such a problem, there is a copying machine configured to transmit the driving force of one stepping motor to a plurality of transport rollers via a clutch or the like.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In general, a stepping motor is small and inexpensive, but unlike a servomotor, a phenomenon occurs in which rotation of a rotor cannot be synchronized with input of a pulse signal. This is called a step-out phenomenon. Generally, the step-out phenomenon easily occurs when the pulse rate of the pulse signal input to the stepping motor is overloaded.
[0011]
Therefore, in the above-described conventional copying machine having a configuration in which the driving force of one stepping motor is transmitted to a plurality of transport rollers via a clutch, if the clutch is connected at a high speed during paper transport, an overload condition occurs. Therefore, there is a problem that the stepping motor tends to cause a step-out phenomenon.
[0012]
In order to avoid such a step-out phenomenon, a stepping motor having a high torque may be used, but this results in an increase in cost.
[0013]
The present invention has been made in view of such a problem, and reduces a sudden load change at the time of clutch engagement to prevent a stepping motor step-out phenomenon without using a high torque stepping motor. It is an object to provide an image forming apparatus as described above.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to the present invention, at least one conveyance roller for conveying a sheet, a stepping motor for driving the conveyance roller, and a driving force of the stepping motor for at least one of the conveyance rollers An image forming apparatus comprising: a clutch unit for transmitting; and a gradual increasing unit for gradually increasing the degree of transmission of the transmission by the clutch unit.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
[First Embodiment]
FIG. 1 is an internal configuration diagram showing the configuration of the first embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. This image forming apparatus is a digital copying machine.
[0017]
The image forming apparatus includes a main body image output unit 10 that prints and outputs a document image on a recording sheet, a main body image input unit 11 that reads image data from a document, and an upper part of the main body image input unit 11. And a sorter 13 for sorting the copy recording medium discharged from the main body image output unit 10 into a plurality of bins and discharging the bin.
[0018]
The document is sent to the main body image input unit 11 by the automatic document feeder 12 and read by the CCD 26 of the main body image input unit 11 to become image data. After performing necessary image processing, the image data is stored in an image memory (not shown). The image data is transferred to the main body image output unit 10, where an image is formed based on the image data and transferred to a recording sheet. This recording paper is discharged to the sorter 13.
[0019]
The main body image input unit 11 includes a light source 21, and the light source 21 irradiates a document stacked on a document table on an upper surface of the main body image input unit 11. The light source 21 is reciprocated in the left-right direction in FIG. 1 by a driving force from an optical system motor (not shown), and irradiates the document surface in the sub-scanning direction in order. The light from the light source 21 is reflected by the original and sent to the CCD 26 via the mirrors 22, 23, 24 and the lens 25. The mirrors 22, 23 and 24 are moved integrally with the light source 21. The CCD 26 is configured by an element that converts light into an electric signal, and converts an optical image into an electric signal by the function of this element. This electric signal (analog signal) is converted into a digital signal (image data).
[0020]
The image data of the read document is subjected to various image correction processes and then stored in an image memory.
[0021]
The main body image output unit 10 reads out the image data stored in the image memory, reconverts the digital data into an analog signal, amplifies it to an appropriate output value by the exposure control unit 28, Is converted. The laser light is irradiated onto the photosensitive drum 31 via the lens 29 and the mirror 30, and a latent image is formed by electrostatic. This latent image is converted into a toner image, and is transferred onto a recording paper conveyed in the main body image output unit 10. The recording paper is fixed to the toner by the fixing roller 32, and the image data is recorded, and is sent to the sorter 13.
[0022]
The sorter 13 is a device for sorting recording paper output from the main body image output unit 10 to one of a plurality of paper output trays 33 and discharging the paper. The paper discharge tray 33 is controlled by a main body control unit (not shown), and the recording paper is discharged to a paper discharge tray specified by the user.
[0023]
Paper feed trays 34 and 35 are provided at a lower portion of the image forming apparatus main body, and can store a predetermined amount of recording paper. Under the control of the control unit, the recording paper stored in the paper feed trays 34 and 35 is conveyed to the main body image output unit 10 and the image is output. A paper feed deck 36 is provided on the right side of the main body image output unit 10 in FIG. 1, and a large amount of recording paper can be stored therein. Similarly to the paper feed trays 34 and 35, the paper feed deck 36 also carries out the recording paper to the main body image output unit 10 under the control of the control unit.
[0024]
On the right side of the main body image output unit 10 in FIG. The manual feed tray 37 is a device that allows the operator to relatively easily feed a small number of arbitrary types of copy recording media. The manual tray 37 is also used for feeding a special recording medium such as an OHP sheet, a thick paper, and a postcard size paper.
[0025]
The transport rollers 38, 39, 40, 41, and 42 are rollers for transporting the recording paper, and each roller has a role of feeding and transporting the recording paper during image forming processing. Each of the transport rollers 38, 39, 40, 41, and 42 uses a stepping motor as a drive source, a plurality of transport rollers are driven by one stepping motor, and a clutch is provided between a part thereof and the stepping motor. Intervenes. Incidentally, the photosensitive drum 31 and the fixing roller 32 are constituted by a DC brushless motor.
[0026]
The rotation speed of the photosensitive drum 31 and the fixing roller 32 is called a process speed. The process speed is determined by the shape of the toner, the fixing characteristics, the laser emission characteristics, and the like, and is a speed peculiar to each image forming apparatus. Therefore, no variable control is performed. Therefore, a DC brushless motor having a torque sufficient for conveying thick paper is selected as a motor for driving the photosensitive drum 31 and the fixing roller 32, respectively. On the other hand, the transport rollers 38, 39, 40, 41, and 42 perform only the operation of feeding and transporting the recording medium, and the photosensitive drum 31 or the fixing roller 32 transfers or fixes the recording paper. If not, there is a demand to improve the productivity of the image forming apparatus by controlling the distance between the recording sheets on the conveying path as short as possible by performing the feeding and conveying as fast as possible. In order to satisfy such requirements, the operation of the stepping motor and the clutch for driving the transport rollers 38, 39, 40, 41, 42 are controlled as follows.
[0027]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control system that controls the operation of the stepping motor and the clutch.
[0028]
101 is a stepping motor (M) and 406 is a clutch (CL). A driving current is supplied from the driving circuit 403 to the stepping motor 101, and the operation of the driving circuit 403 and the clutch 406 is controlled by the CPU 402. A sensor 409, a ROM 407, and a RAM 408 are connected to the CPU 402. The sensor 409 is provided in the middle of the transport path and detects the leading edge and the trailing edge of the recording paper passing through the transport path, and there are actually a plurality of sensors.
[0029]
The ROM 407 is a non-volatile storage device and stores a motor control program, and the functions of the variable rotation speed control unit 412 and the PWM control unit 405 are realized by the CPU 402 executing the motor control program. The RAM 408 is a rewritable storage device for storing the calculation result and temporarily saving the calculation result when the CPU 402 performs the calculation.
[0030]
In recent years, there is a CPU in which a ROM and a RAM are integrated in the same package as the CPU. When such a CPU is used, the ROM 407 and the RAM 408 can be omitted.
[0031]
The drive circuit 403 is configured by a hardware circuit that performs constant current chopping control, and turns on / off the current supplied to the stepping motor 101 in accordance with the phase excitation signal output from the variable rotation speed control unit 412, The chopping control is performed so that the current flowing through the stepping motor 101 becomes a constant current, and the current is supplied to the stepping motor 101. The drive circuit 403 includes a current setting circuit 411 for performing the chopping control, and the current setting circuit 411 variably controls the current set value in at least two stages. In other words, the current set value during rotation of the stepping motor 101 and the external force when the stepping motor 101 is stopped are held so that the phase indicated by the phase excitation signal and the actual phase of the stepping motor 101 do not shift. The current set value is set to a different value from the current set value, and generally, the current set value is set lower during the hold than during the rotation to solve the problem of temperature rise and reduce power consumption.
[0032]
The PWM control unit 405 controls the current for driving the clutch 406 by PWM (Pulse Width Modulation). This PWM control will be described below with reference to FIGS.
[0033]
FIG. 3 is a diagram showing a waveform of the supply voltage (24 V) applied to the clutch 406.
[0034]
The supply voltage applied to the clutch 406 is subjected to PWM control by the PWM control unit 405 so that the ON section is gradually longer than the OFF section while maintaining a constant cycle. By the coupling operation of the clutch 406 supplied with such a voltage, the driving force of the stepping motor 101 is gradually transmitted to the transport roller.
[0035]
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in the speed of the transport roller when the supply voltage subjected to the PWM control is applied to the clutch 406.
[0036]
As can be seen from FIG. 4, the speed of the transport roller gradually increases from the start of the connection, and eventually becomes the same as the rotation speed of the stepping motor 101.
[0037]
As described above, when the stepping motor 101 is connected to the transport roller, the clutch 406 is PWM-controlled to gradually transmit the driving force of the stepping motor 101 to the transport roller, thereby reducing the load fluctuation of the stepping motor 101. In addition, the transport roller can be accelerated to the target speed.
[0038]
Next, the sheet transport control including the PWM control of the clutch 406 will be described.
[0039]
In the image forming apparatus of the present embodiment, the conveyance and paper feeding of the recording paper are performed as fast as possible, and the distance between the plurality of recording papers in the conveyance path is controlled to be as short as possible. Try to improve your activity. For that purpose, it is necessary to secure an optimal sheet interval, and the stop and drive of the transport roller are frequently performed. In the following description, taking as an example a plurality of transport rollers in a duplex path which is a transport path in an image forming apparatus used when performing double-sided printing on a recording sheet, an operation control of a stepping motor and a clutch for driving these transport rollers Will be described.
[0040]
FIG. 5 is a diagram mainly showing components used when performing double-sided printing in the image forming apparatus shown in FIG.
[0041]
In the double-sided path 500, the transport rollers 501, 502, 503, 504 (corresponding to a part of the transport rollers 38, 42 in FIG. 1) are driven by one stepping motor (M) 505 (corresponding to the stepping motor 101 in FIG. 2). Is done. The transport roller 504 is connected to a stepping motor 505 via a clutch 506 (corresponding to the clutch 406 in FIG. 2), and the driving force from the stepping motor 505 is transmitted and cut off by the clutch 506. The sensors 507, 508, and 509 (corresponding to the sensor 409 in FIG. 2) detect the leading edge or the trailing edge of the recording paper moving on the transport path.
[0042]
Further, in the double-sided printing, the recording paper is conveyed by alternately feeding the paper from the duplex path 500 and feeding the paper from the paper feed cassette 510.
[0043]
FIGS. 6 to 8 are views around the double-sided path 500 having the same configuration as that of FIG. 5 but having different positions on the recording paper conveyance path. With reference to these, the operation control of the stepping motor and the clutch will be described as follows.
[0044]
FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure of operation control of a stepping motor and a clutch that drives a plurality of transport rollers in a two-sided pass. Note that S901 to S911 in the following description indicate the step numbers of the flowchart in FIG.
[0045]
First, referring to FIG. 6, it is determined whether or not the leading edge of recording paper 601 has passed sensor 507 (S901). If the recording paper has passed the sensor 507, it is determined whether or not there is a recording paper that has been conveyed earlier (S902). If there is no preceding recording sheet, the sheet interval control is not necessary, and the sheet feeding operation from the double-sided path 500 is immediately performed (S903). As shown in FIG. 6, if there is a recording sheet 602 that has been conveyed first, the process proceeds to step S904, and the following sheet interval control is performed.
[0046]
In step S904, an interval L between the recording sheet 601 and the preceding recording sheet 602 is calculated. In this calculation, based on the length of the recording paper to be conveyed, the detection information from the sensors 507, 508, and 509, and the length of the double-sided path 500, the position of the trailing edge of the preceding recording paper 602 is recognized. , The sheet interval L is obtained. Next, it is determined whether the sheet interval L is greater than or equal to a predetermined minimum sheet interval Ls, that is, whether the recording sheet 601 can be fed (S905). The minimum sheet interval Ls is determined in advance depending on the recording size, type, print mode, and the like. At this time, if L <Ls, that is, if paper feeding is not possible, as shown in FIG. 7, the leading end of the recording paper (own paper) 601 is stopped at the duplex standby position 701 (S906). In order to perform this stop, the connection by the clutch 506 is released, and the rotation of the transport roller 508 is stopped.
[0047]
On the other hand, if L ≧ Ls, that is, if paper can be fed, it is determined based on the detection information from the sensor 509 whether or not the preceding recording paper 602 has passed through the transport roller 501 (S907). ). This determination is made by estimating the current position of the trailing edge of the recording paper 602 based on the elapsed time from when the sensor 509 detects the leading edge of the recording paper 602, the paper size, and the transport speed.
[0048]
If it is determined in step S907 that the preceding recording paper 602 has passed through the transport roller 501 as shown in FIG. 8, the process proceeds to step S910, and even if the rotation of the transport rollers 501 to 504 is stopped. Since there is no problem in transporting the preceding recording paper 602, the rotation of the stepping motor 505 is temporarily stopped, the coupling is performed by the clutch 506, and then the stepping motor 505 is restarted to feed the recording paper 601. (If the stepping motor 505 is not rotating, the coupling by the clutch 506 is performed, and then the stepping motor 505 is started).
[0049]
On the other hand, in step S907, if it is determined that the preceding recording paper 602 has not passed through the transport roller 501 as shown in FIG. 7, the process proceeds to step S908, where the recording paper (own paper) 601 is put on standby in both sides. It is determined whether or not the vehicle is stopped at the position 701. If not stopped, the sheet feeding operation is performed as it is (S910). When the recording paper (own paper) 601 is stopped at the duplex standby position 701, the user wants to start feeding the recording paper (own paper) 601, but needs to continue rotating the transport roller 501. Therefore, it is not possible to stop the stepping motor 505 and perform the connection by the clutch 506. Therefore, the voltage subjected to the PWM control shown in FIG. 3 described above is applied to the clutch 506 (S909). As a result, the driving force of the stepping motor 505 is gradually transmitted to the transport roller 504, and sheet feeding is performed. The timing at which the clutch 506 starts to be engaged is earlier by a predetermined time T in consideration of the time T required for the transport speed to rise to the original speed. That is, assuming that the distance the recording paper travels up to complete connection is Lc and the transport speed is V, when the sheet interval L is L = Ls + TV−Lc, the connection of the clutch 507 is started to be subjected to PWM control. Control.
[0050]
In step S911, it is determined whether the currently transported recording paper (own paper) is the last paper. If it is the last sheet, the control operation is terminated. If it is not the last sheet, the process returns to step S901 to perform the control operation until the last sheet is reached.
[0051]
As described above, in the image forming apparatus in which one stepping motor 505 drives the plurality of transport rollers 501 to 504 in the transport of the recording paper, the transport rollers 504 are connected via the clutch 506 while operating the transport rollers 501 to 503. When the clutch is connected by the PWM control as described above in a configuration in which the stepping motor 505 is operated, abrupt load fluctuation on the stepping motor 505 can be reduced, so that a step-out phenomenon of the stepping motor 505 can be prevented. it can. Further, it is not necessary to use a high-torque stepping motor in consideration of the torque fluctuation due to the clutch connection, and it is possible to reduce the cost of the drive system of the transport roller.
[0052]
[Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
[0053]
The configuration of the second embodiment is basically the same as the configuration of the first embodiment. Therefore, in the description of the second embodiment, the same parts as those in the configuration of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different parts will be described.
[0054]
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a control system that controls the operation of the stepping motor and the clutch according to the second embodiment.
[0055]
In the second embodiment, the functions of the variable rotation speed control unit 421 and the clutch control unit 422 are realized by the CPU 402 executing the motor control program stored in the ROM 407. The rotation speed variable control unit 421 outputs a phase excitation signal to the drive circuit 403, similarly to the rotation speed variable control unit 412 in the first embodiment, and simultaneously changes the rotation speed of the stepping motor 101 to a predetermined speed. Change according to the control sequence. Further, clutch control section 422 outputs a current for controlling driving of clutch 406 to clutch 406. The main point of the rotation speed control of the stepping motor 101 at the time of clutch engagement performed by the rotation speed variable control unit 421 will be described next with reference to FIG.
[0056]
FIG. 11 is a diagram showing the rotation speed of the stepping motor 101 when the clutch 406 is engaged.
[0057]
In the control of the rotation speed of the stepping motor 101 at the time of clutch engagement, first, a clutch engagement point at which the clutch 406 is engaged is predicted based on a detection signal from the sensor 409 while the recording paper is being conveyed. Then, at a point before the clutch connection, which is a predetermined time before the clutch connection point, the rotation speed of the stepping motor 101 starts to be reduced from the transport speed A to the clutch connection speed B. At this time, the speed is reduced so as to reach the clutch engagement speed B at a point before the clutch engagement point. When the clutch engagement speed B is reached, the clutch 406 is engaged, and then the rotation speed of the stepping motor 101 is accelerated toward the recovery speed C. In order to recover the delay of the paper conveyance during the period in which the stepping motor 101 is rotating at a speed lower than the conveying speed A during the period in which the stepping motor 101 is rotating at a speed higher than the conveying speed A, a stepping motor is used. After the rotation speed of 101 is operated at the recovery speed C, it is returned to the normal transport speed A.
[0058]
Next, the operation control of the stepping motor and the clutch according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
[0059]
FIG. 12 and FIG. 13 are flowcharts showing a procedure of operation control of the stepping motor 101 and the clutch 406 in the second embodiment. S301 to S319 in the following description indicate the step numbers in the flowcharts of FIGS. In the following description, FIGS. 6 and 7 of the first embodiment will be appropriately referred to.
[0060]
First, referring to FIG. 6, it is determined whether or not the leading edge of recording paper 601 has passed sensor 507 (S301). If the recording sheet has passed the sensor 507, it is determined whether there is a recording sheet that has been conveyed first (S302). If there is no preceding recording sheet, the sheet feed control from the double-sided path 500 is immediately performed because the sheet interval control is not necessary (S303). As shown in FIG. 6, when there is a recording sheet 602 that has been conveyed first, the process proceeds to step S304, and the following sheet interval control is performed.
[0061]
In step S304, an interval L between the recording sheet 601 and the preceding recording sheet 602 is calculated. In this calculation, based on the length of the recording paper to be conveyed, the detection information from the sensors 507, 508, and 509, and the length of the double-sided path 500, the position of the trailing edge of the preceding recording paper 602 is recognized. , The sheet interval L is obtained. Next, it is determined whether or not the sheet interval L is equal to or greater than a predetermined minimum sheet interval Ls, that is, whether or not the recording sheet 601 can be fed (S305). The minimum sheet interval Ls is determined in advance depending on the recording size, type, print mode, and the like. At this time, if L <Ls, that is, if paper feeding is not possible, as shown in FIG. 7, the leading end of the recording paper (own paper) 601 is stopped at the duplex standby position 701 (S306). In order to perform this stop, the connection by the clutch 506 is released, and the rotation of the transport roller 508 is stopped.
[0062]
On the other hand, if L ≧ Ls, that is, if paper feeding is possible, it is determined whether the leading end of the recording paper (own paper) 601 is stopped at the duplex standby position 701 (S307). If not stopped, the sheet feeding operation is performed as it is (S303). If stopped, it is determined whether or not the current time has reached the point before clutch engagement (time) (S308). If so, the speed control of the stepping motor is performed, and the speed of the stepping motor 101 is controlled. The rotation speed is reduced toward the clutch engagement speed B (low speed) (S309). Then, it is determined whether or not the rotation speed of the stepping motor 101 has reached the clutch engagement speed B (S310). When the rotation speed has reached, the clutch 406 is engaged, and the transport roller 504 performs the sheet feeding operation (S311). At this time, when the preceding recording paper 602 has reached the transport roller driven by another stepping motor, the other stepping motor is also set to a low speed (clutch connection speed B).
[0063]
It is determined whether the clutch is engaged and preparation for recovery is completed (S312). If completed, the rotation speed of the stepping motor 101 is accelerated toward the recovery speed C (high speed) (S313). Then, it is determined whether or not the rotation speed of the stepping motor 101 has reached the recovery speed C (S314). If the rotation speed is reached, the recording paper is conveyed at the recovery speed C for a predetermined distance (S315). This predetermined distance is set such that the area of the hatched portion H1 below the transport speed A in FIG. 11 is equal to the area of the hatched portion H2 above the transport speed A. When the preceding recording paper 602 has reached the transport roller driven by another stepping motor, the speed of the other stepping motor is also set to high speed (recovery speed C).
[0064]
Next, it is determined whether the recovery has been completed (S316). When the recovery is completed, the rotation speed of the stepping motor 101 is reduced toward the original transport speed A (S317). When the preceding recording paper 602 has reached the transport roller driven by another stepping motor, the other stepping motor also reduces to the transport speed A. After confirming that the rotation speed of the stepping motor 101 has reached the transport speed A (YES in S318), it is determined in step S319 whether the currently transported recording paper is the last paper. If it is the last sheet, the present operation control is terminated. If it is not the last sheet, the process returns to step S301 to control the operation until the last sheet is reached.
[0065]
As described above, also in the second embodiment, in the image forming apparatus in which one stepping motor 505 drives the plurality of conveyance rollers 501 to 504 in the conveyance of the recording paper, while operating the conveyance rollers 501 to 503, In a configuration in which the transport roller 504 is operated via the clutch 506, if the clutch connection is performed after the rotation speed of the stepping motor 505 is reduced as described above, a sudden load change on the stepping motor 505 is reduced. Therefore, the step-out phenomenon of the stepping motor 505 can be prevented. Further, it is not necessary to use a high-torque stepping motor in consideration of the torque fluctuation due to the clutch connection, and it is possible to reduce the cost of the drive system of the transport roller.
[0066]
Further, in the second embodiment, after the clutch is engaged, the rotation speed of the stepping motor 505 is increased to recover the delay in the conveyance of the recording paper due to the reduction in the rotation speed of the stepping motor 505, thereby improving the performance of the entire image forming apparatus. Never drop.
[0067]
[Other embodiments]
In the above-described first and second embodiments, the case where the present invention is applied to an image forming apparatus has been described as an example. However, the present invention is directed to a pulse motor and a driving method in accordance with a driving force transmitted from the pulse motor. The present invention can also be applied to a driving force transmission device including at least one driven means to be driven and a separating and connecting means for connecting and separating the driving force of the pulse motor to at least one of the driven means.
[0068]
Further, an object of the present invention is to supply a storage medium storing a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus, and to provide a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus. Is also achieved by reading and executing the program code stored in the storage medium.
[0069]
In this case, the program code itself read from the storage medium implements the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
[0070]
Examples of a storage medium for supplying the program code include a floppy (registered trademark) disk, hard disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, and DVD. -RW, DVD-R, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, and the like can be used.
[0071]
When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (Operating System) running on the computer based on the instructions of the program code. And the like perform part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
[0072]
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. This also includes a case where a CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
[0073]
As described above, various embodiments of the present invention have been shown and described. Examples of the embodiments of the present invention are listed below.
[0074]
[Embodiment 1] At least one conveyance roller for conveying a sheet,
A stepping motor for driving the transport roller,
Clutch means for transmitting the driving force of the stepping motor to at least one of the transport rollers;
Gradually increasing means for gradually increasing the transmission degree of the transmission by the clutch means;
An image forming apparatus comprising:
[0075]
[Embodiment 2] The clutch means is a driving force transmission device that executes the transmission by supplying a predetermined voltage, and stops the transmission when the supply of the predetermined voltage is interrupted,
The gradual increase means supplies a predetermined current having a predetermined cycle of one cycle of supply and cutoff of the predetermined voltage to the driving force transmission device, and starts a supply period of the predetermined voltage from 0, 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the supply voltage is gradually increased as compared with the supply interruption period of the predetermined voltage, and finally, the supply interruption period is set to zero.
[0076]
[Embodiment 3] The transport roller is a first transport roller to which the driving force of the stepping motor is transmitted without passing through the clutch means, and the driving force of the stepping motor is transmitted through the clutch means. A second conveying roller,
The image forming apparatus includes:
Paper position detecting means for detecting the transport position of the paper,
Determining means for determining whether rotation of the first transport roller can be stopped based on the transport position of the paper detected by the paper position detecting means;
Control means for activating the gradual increase means when the determination means determines that rotation of the first transport roller cannot be stopped; and
The image forming apparatus according to the first embodiment, further comprising:
[0077]
Embodiment 4 A pulse motor driven according to a pulse signal input;
At least one driven means driven according to a driving force transmitted from the pulse motor;
Separation connection means for connecting and disconnecting the driving force of the pulse motor to at least one of the driven means;
A gradual increase means for gradually increasing the degree of connection of the connection by the separation connection means;
A driving force transmission device comprising:
[0078]
[Embodiment 5] The separating / connecting means is a driving force transmission device that executes the transmission by supplying a predetermined voltage, and stops the transmission when the supply of the predetermined voltage is interrupted,
The gradual increase means supplies a predetermined current having a predetermined cycle of one cycle of supply and cutoff of the predetermined voltage to the driving force transmission device, and starts a supply period of the predetermined voltage from 0, The driving force transmission device according to claim 4, wherein the supply voltage is gradually increased as compared with the supply interruption period of the predetermined voltage, and the supply interruption period is finally set to 0.
[0079]
[Embodiment 6] At least one conveyance roller for conveying a sheet,
A stepping motor for driving the transport roller,
Clutch means for transmitting the driving force of the stepping motor to at least one of the transport rollers;
When performing the connection by the clutch means, a control means for lowering the drive speed of the stepping motor from a normal speed;
An image forming apparatus comprising:
[0080]
[Embodiment 7] The control means may reduce the conveyance delay of the sheet caused by reducing the drive speed of the stepping motor, and reduce the drive speed of the stepping motor after completion of the connection by the clutch means to the normal speed. The image forming apparatus according to claim 6, further comprising a recovery unit that recovers the image by raising the image forming apparatus.
[0081]
[Embodiment 8] A pulse motor driven according to a pulse signal input,
At least one driven means driven according to a driving force transmitted from the pulse motor;
Separation connection means for connecting and disconnecting the driving force of the pulse motor to at least one of the driven means;
Control means for reducing the driving speed of the pulse motor when performing the connection by the separation and connection means;
A driving force transmission device comprising:
[0082]
[Embodiment 9] At least one transport roller for transporting a sheet, a stepping motor for driving the transport roller, and clutch means for transmitting a driving force of the stepping motor to at least one of the transport rollers are provided. Driving force transmission method applied to an image forming apparatus,
A step of gradually increasing the degree of transmission of the transmission by the clutch means
A driving force transmission method comprising:
[0083]
[Embodiment 10] At least one transport roller for transporting a sheet, a stepping motor for driving the transport roller, and clutch means for transmitting a driving force of the stepping motor to at least one of the transport rollers are provided. Driving force transmission method applied to an image forming apparatus,
A control step of lowering the drive speed of the stepping motor below a normal speed when performing the connection by the clutch means;
A driving force transmission method comprising:
[0084]
[Embodiment 11] At least one transport roller for transporting a sheet, a stepping motor for driving the transport roller, and clutch means for transmitting a driving force of the stepping motor to at least one of the transport rollers are provided. A driving force transmission method applied to the image forming apparatus, the program for causing a computer to execute,
The driving force transmission method,
A step of gradually increasing the degree of transmission of the transmission by the clutch means
A program characterized by having:
[0085]
[Embodiment 12] At least one transport roller for transporting a sheet, a stepping motor for driving the transport roller, and clutch means for transmitting a driving force of the stepping motor to at least one of the transport rollers are provided. A driving force transmission method applied to the image forming apparatus, the program for causing a computer to execute,
The driving force transmission method,
A control step of lowering the drive speed of the stepping motor below a normal speed when performing the connection by the clutch means;
A program characterized by having:
[0086]
[Thirteenth Embodiment] At least one transport roller for transporting a sheet, a stepping motor for driving the transport roller, and clutch means for transmitting a driving force of the stepping motor to at least one of the transport rollers are provided. A driving force transmission method applied to the image forming apparatus is stored as a program in a computer-readable storage medium,
The driving force transmission method,
A step of gradually increasing the degree of transmission of the transmission by the clutch means
A storage medium comprising:
[0087]
[Embodiment 14] At least one transport roller for transporting a sheet, a stepping motor for driving the transport roller, and clutch means for transmitting a driving force of the stepping motor to at least one of the transport rollers are provided. A driving force transmission method applied to the image forming apparatus is stored as a program in a computer-readable storage medium,
The driving force transmission method,
A control step of lowering the drive speed of the stepping motor below a normal speed when performing the connection by the clutch means;
A storage medium comprising:
[0088]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the driving force of the stepping motor is gradually connected to the transport roller by PWM control when the clutch is connected. That is, by engaging the clutch while maintaining the half-clutch state, it is possible to reduce a sudden change in load applied to the stepping motor when the clutch is engaged, so that a step-out phenomenon of the stepping motor can be prevented. Further, it is not necessary to use a high-torque motor in consideration of the torque fluctuation due to the clutch connection, and the cost of the drive system can be reduced.
[0089]
When the clutch is engaged, the drive rotation speed of the stepping motor is reduced to a predetermined position before the clutch engagement position, and the clutch is engaged at that speed. Thus, when the clutch is engaged, a sudden load change applied to the stepping motor can be reduced, so that a step-out phenomenon of the stepping motor can be prevented. Further, it is not necessary to use a high-torque motor in consideration of the torque fluctuation due to the clutch connection, and the cost of the drive system can be reduced. Further, after the clutch is engaged, the stepping motor is rotated at a high speed in order to recover the delay caused by the low speed. As a result, the performance of the entire image forming apparatus does not deteriorate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an internal configuration diagram showing a configuration of a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control system that controls operation of a stepping motor and a clutch.
FIG. 3 is a diagram showing a waveform of a supply voltage applied to a clutch.
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in speed of a transport roller when a supply voltage subjected to PWM control is applied to a clutch.
FIG. 5 is a diagram mainly showing components used when performing double-sided printing in the image forming apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram around a two-sided pass in which a position on a conveyance path of a recording sheet is a first state.
FIG. 7 is a view around a two-sided pass in which a position on the conveyance path of the recording paper is in a second state.
FIG. 8 is a view around a double-sided path in which a position on a conveyance path of a recording sheet is a third state.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure of operation control of a stepping motor and a clutch that drives a plurality of transport rollers in a two-sided pass.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a control system that controls operation of a stepping motor and a clutch according to a second embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing a rotation speed of a stepping motor when a clutch is engaged.
FIG. 12 is a flowchart (1/2) illustrating a procedure of operation control of the stepping motor 101 and the clutch 406 according to the second embodiment.
FIG. 13 is a flowchart (2/2) showing a procedure of operation control of the stepping motor 101 and the clutch 406 in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Main unit image output unit
11 Body image input section
12 Automatic Document Feeder
13 Sorter
21 Light source
22-24 mirror
25 lenses
26 CCD
27 Optical irradiation unit
28 Exposure controller
29 lenses
30 mirror
31 Photosensitive drum
32 Fixing roller
33 Output tray
34, 35 paper tray
36 Paper Feed Deck
37 Bypass Tray
38-42 Transport roller
101 Stepping motor (M)
406 Clutch (CL)
402 CPU
403 drive circuit
405 PWM control unit (gradual increase means)
406 clutch
407 ROM
408 RAM
409 sensor
411 Current setting circuit
412 Rotation speed variable control unit
500 double-sided pass
501-504 Transport roller
505 Stepping motor (M)
506 clutch
507-509 sensor
510 paper cassette

Claims

用紙を搬送する少なくとも１つの搬送ローラと、
前記搬送ローラを駆動するステッピングモータと、
前記ステッピングモータの駆動力を前記搬送ローラの少なくとも１つに伝達するためのクラッチ手段と、
前記クラッチ手段による前記伝達の伝達度合いを漸増させる漸増手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。At least one conveyance roller for conveying the paper,
A stepping motor for driving the transport roller,
Clutch means for transmitting the driving force of the stepping motor to at least one of the transport rollers;
An image forming apparatus comprising: a gradual increase means for gradually increasing the transmission degree of the transmission by the clutch means.