JP3461313B2 - ステッピングモータ脱調検知装置を持つ画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、励磁相を順次切り
替えて回転するステッピングモータを記録紙搬送系の駆
動源として用いたステッピングモータ脱調検知装置を持
つ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
録紙が実際に通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紙搬送装
置が広く用いられた。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を制御することで紙搬送制
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、それによって紙搬送系における紙搬
送の高速化がますます求められるようになった。しか
し、従来の電磁クラッチ等を用いて搬送ローラの駆動を
オン・オフする紙搬送制御方法の欠点として、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ボトル
ネックになっていた。一方、小型でオープンループで制
御可能なサーボ系の駆動源として、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。

【０００４】ステッピングモータとは、巻線の励磁相電
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
し、それによって、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
ス信号の入力で行なえば、１パルスの人力に対し、ステ
ッピングモータは基本角度だけ回転する。

【０００５】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、フィールドバッ
ク系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
有利となる。

【０００６】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
ーラを駆動する構成の画像形成装置がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ステッピング
モータにおいては、小型かつ安価に構成できる反面、従
来のサーボモータと異なり、パルス信号の入力に対し、
モータの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、モー
タに指令されるパルスレートに対し、過負荷の状態であ
るときに発生する。

【０００８】画像形成装置の紙搬送系にステッピングモ
ータを用いた場合、紙搬送中に脱調現象が発生すると、
紙搬送が停止し、新たなジャム原因となる。一方、紙搬
送系におけるステッピングモータの起動は大体紙搬送ロ
ーラに紙が到着する前に行なわれる。従来の画像形成装
置の紙搬送装置においては、もし紙が紙搬送ローラに到
着する前に脱調現象を起こしたとしても、紙が脱調現象
を起こしているステッピングモータにより駆動されてい
る紙搬送ローラに紙が到着し、そこから紙が搬送されな
くなり、この場合、ジャムであると検知されていた。

【０００９】そこで、ステッピングモータが脱調を起こ
し紙搬送ローラが停止したとしても、そこに紙が存在し
ていなければ、再度ステッピングモータを再起動し紙の
到着を待つことが可能となり、画像形成装置の処理効率
を高めることにつながる。

【００１０】しかし、ステッピングモータ等にエンコー
ダなどのモータの回転を検知するセンサを取りつけ、モ
ータの回転を監視すれば、脱調検知は可能であるが、系
が複雑となりステッピングモータの特徴を生かせなくな
ってしまう。従って、センサを用いないで高速にステッ
ピングモータの脱調を検知することは、画像形成装置に
とって大きなメリットとなる。

【００１１】したがって、本発明の目的は、画像形成装
置の搬送系にステッピングモータを用いる際、ステッピ
ングモータの脱調を検知し、かつ、検知した場合、脱調
が生じたステッピングモータで駆動している搬送ローラ
に紙詰まりがないとき、ステッピングモータを一旦停止
した後再起動させることによって処理効率を高めること
ができる画像形成装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の画像形成装置では、画像形成装置に内蔵
しているステッピングモータを駆動するためのモータ駆
動装置において、ステッピングモータを励磁している
時、タイマ手段で計測された、励磁パルス周期より十分
に短い時間間隔で、電流検知手段によりモータに流れる
電流値を計測する。計測された電流値を記憶手段内に蓄
積し、電流計測時間間隔と計測された電流値から電流増
加率算出手段により電流増加率を算出する。

【００１３】一方、ステッピングモータの特徴として、
脱調時と駆動パルス通りに駆動している時（正常時）を
比較した場合、モータコイルに流れる電流の増加率は、
正常に回転している時より脱調時では増加する傾向にあ
る。

【００１４】そこで、本発明においては、比較手段によ
り電流増加量が脱調検知基準電流増加量より大きいと判
断された場合、ステッピングモータが脱調していると判
断する。

【００１５】一方、紙搬送路において少なくともステッ
ピングモータにより駆動されている紙搬送ローラの手前
に第一紙検知センサと紙搬送ローラの直後に第二紙検知
センサとを持ち、上記の電流増加率の変化からステッピ
ングモータに脱調が発生したと判断された場合、搬送ロ
ーラに対し紙搬送路上で前後の紙検知センサ共に紙を検
知センサ上に紙が存在するか否かを観測し、もし前記紙
搬送ローラの前後の紙検知センサ共に紙を検知しなけれ
ば、ステッピングモータへ電流供給を一旦停止し、再度
ステッピングモータを起動する制御を行なう構成となっ
ている。

【００１６】しかし、モータの電流応答の傾きは脱調以
外の要因、例えばステッピングモータの特性のバラツ
キ、ステッピングモータ本体あるいは、ステッピングモ
ータの雰囲気温度の上昇や、ステッピングモータの負荷
の変動やなどの要因でも変動すると考えられる。

【００１７】そこで、本発明においては、電流増加量が
脱調検知基準電流増加量より連続して越えた回数をカウ
ントするカウント手段を持ち、カウント回数が脱調検知
基準回数を越えた場合、ステッピングモータが脱調して
いると判断し、脱調信号発生手段により、脱調信号を発
信する。

【００１８】また、紙搬送路においてステッピングモー
タにより駆動されている紙搬送ローラの前後に紙検知セ
ンサを持ち、上記の電流増加率の変化からステッピング
モータに脱調が発生したと判断された場合、搬送ローラ
に対し紙搬送路上で前後に配置されたそれぞれの紙検知
センサ上に紙が存在するか否かを観測し、もし前記紙搬
送ローラの前後の紙検知センサ共に紙を検知しなけれ
ば、ステッピングモータへ電流供給を一旦停止し、再度
ステッピングモータを起動する制御を行なう構成となっ
ている。

【００１９】

【実施例】（実施例１）図１は、この発明の画像形成装
置が適用された実施例の内部構成図である。この画像処
理装置は、記録紙に原稿画像を載せ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用紙を複数のビン（容
器）に仕分けして排出するためのソータ１３とを備えて
いる。

【００２０】この画像形成装置はデジタル複写機であ
り、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のＣＣＤにより原稿は画素化され、画像デー
タとして装置に読み込まれ、必要な画像処理が行なわれ
た後、画像メモリに蓄えられる。その画像データは本体
画像出力部１０に転送され、画像再生されて記録紙にコ
ピーされる。

【００２１】本体画像入力部１１は、入力部の上面の原
稿台に積載された原稿を照射しながら走査する光源２１
を備える。光源２１は光学系モータ（図示せず）から駆
動力を得て、図１の左右方向に往復駆動する。光源２１
から発生した光は、積載された原稿により反射され、光
学像が得られる。その光学像はミラー２２、２３、２４
及びレンズ２５を介してＣＣＤ２６に伝送される。な
お、ミラー２２、２３、２４は光源２１と一体的に駆動
される。ＣＣＤ２６は光を電気信号に変換し、さらに電
気信号はデジタル信号（画像データ）に変換される。

【００２２】読み込まれた原稿の画像データには種々の
補正処理とユーザの希望する処理による画像処理が加え
られ、画像メモリ（図示せず）に蓄積される。

【００２３】本体画像出力部１０は画像メモリに蓄積さ
れた画像データを読み出し、デ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（図示せず）により
適正な出力値に増幅され、光学照射部２７により光信号
に変換される。その光信号はスキャナー２８、レンズ２
９及びミラー３０を伝播して、感光ドラム３１上に照射
され静電による潜像が形成される。この潜像にトナーが
付着され、付着されたトナーは、本体内を搬送されてく
る記録紙上に転写され、さらに定着ローラ３２により記
録紙上に定着され、即ち、画像データが記録紙上に記録
され、ソータ１３に送られる。

【００２４】ソータ１３は本体画像出力部１０の左側に
設置されている仕分け装置であり、本体画像出力部１０
から出力された記録紙を排紙トレイ３３に仕分けして排
紙する処理を行う。排紙トレイは上記本体制御部（図示
せず）により制御され、出力された記録紙は制御部の指
示した任意の排紙トレイに排出される。

【００２５】給紙トレイ３４、３５は本体下部にあり、
記録紙をある程度蓄積しておくことが可能である。制御
部により、給紙トレイ３４、３５から蓄積された記録紙
を搬送し画像出力を行う。給紙デッキ３６は本体画像出
力部１０の左側に設置されている装置で、記録紙を大量
に蓄積しておくことが可能である。給紙トレイ３４、３
５と同様に制御部により蓄積された記録紙を搬送し画像
出力を行う。

【００２６】本体画像出力部１０の左側に、操作者が少
数の任意書類のコピー用紙を比較的容易に給紙すること
が可能となる手差しトレイ３７が設置されている。この
手差しトレイは、ＯＨＰシートや厚紙、はがきサイズ紙
など特殊な記録用紙を使用する場合にも使用される。

【００２７】紙搬送ローラ３８、３９、４０、４１、４
２の各ローラはコピー出力処理の給紙を行う際、記録紙
を実際に搬送する役割を担っている。各紙搬送ローラは
それぞれ独立に駆動源としてステッピングモータに歯車
等の伝達装置を介して接続されている。この部分の詳細
を図２に示す。

【００２８】図２は本発明の画像処理装置における紙搬
送装置の詳細な構成図である。ここで、図中の矢印が実
際に紙が搬送される向きを示している。１０１が紙搬送
装置の駆動源のステッピングモータ（Stepping Mtotor
）である。ステッピングモータの特徴として、パルス
電力に対応して回転するという点が上げられる。しかも
入力パルス数に比例して回転角が変位し、また入力周波
数に比例して回転速度が変位するため、フィードバック
ループを構成することなくモータを駆動することが可能
である。このような特徴から、オープンループの位置決
め制御や速度制御の駆動源として幅広く利用されてい
る。

【００２９】ステッピングモータの分類方法として、モ
ータの構造による分類が一般的である。これには、ロー
タ部を永久磁石で作ったＰＭ型（Permanent Type）、ロ
ータ部を歯車形状の鉄心で作ったＶＲ型（Variable rel
uctance Type）、ロータ部を歯車形状の鉄心と磁石で構
成したＨＲ型（Hybrid Type ）に分類できる。

【００３０】これ以外のステッピングモータの分類とし
て、駆動巻線による分類がある。駆動巻線による分類と
しては、２相、３相、５相などに分類される。また励磁
モードによる分類としては、１相励磁、２相励磁、１−
２相励磁などに分類可能である。本実施例においては、
２相励磁式のＨＲ型ステッピングモータを採用してい
る。

【００３１】１０２が紙搬送ローラであり、実際に搬送
すべき記録紙に力を加え搬送する役目を持つ。紙搬送ロ
ーラ１０２はステッピングモータ１０１からの駆動力が
ギアやシャフト等を通じ伝えられる。

【００３２】１０３は紙検知センサである。また１０４
は紙検知センサの反応を電気信号に変換する役割を担う
フォトインタラプタである。図中の矢印が示している向
きに紙が通過するが、紙搬送ローラの直後に紙検知セン
サが設置されている。紙の先端が紙検知センサ１０３を
通過すると、紙検知センサ１０３の一方の端が押され、
もう一方の端がフォトインタラプタ１０４の発光部と受
光部の間を塞ぐ形となる。

【００３３】紙検知センサ１０３と紙搬送ローラ１０２
は画像形成装置で使用可能な一番小型の記録紙の長さよ
り短く、ステッピングモータが正常に動作し紙搬送ロー
ラ１０２が駆動していれば、紙搬送ローラ１０２は紙を
搬送し、モータが駆動されてから一定時間後に紙検知セ
ンサ１０３が紙を検知するように設計されている。

【００３４】フォトインタラプタ１０４の発光部と受光
部が塞がれると、フォトインタラプタ１０４からの出力
信号が変化する。画像形成装置の制御部は一定の時間間
隔で、フォトインタラプタ１０４の信号を監視してお
り、出力信号に変化があると紙を検知したと判断する。

【００３５】本発明では、図のように紙検知センサ１０
３とフォトインタラプタ１０４が紙搬送ローラ１０２の
前後に設置され、紙搬送ローラに紙が存在しているか否
かを観測している。

【００３６】図３に本実施例における画像形成装置の紙
搬送装置の駆動源に用いられているステッピングモータ
に電力供給および駆動制御を行っている、画像形成装置
に内蔵されているモータ駆動装置の構成図を示す。

【００３７】図３において、１０１は制御対象であるス
テッピングモータ、２０１はステッピングモータの駆動
信号を出力する中央演算装置（以下、ＣＰＵと呼ぶ）、
２０２はステッピングモータの回転に必要な電流を供給
する駆動回路、２０３は電流値を計測するための電流セ
ンサ、２０４は電流センサで計測した電流値をＣＰＵで
扱うディジタル信号に変換するためのＡＤ変換器、２０
５は十分に短い時間を計測するためのタイマ、２０６は
モータ制御プログラムが格納してあるＲＯＭ装置、２０
７はＣＰＵが一時記憶領域として用いるためのＲＡＭ装
置である。

【００３８】モータ駆動装置において、ＣＰＵ２０１は
ＲＯＭ装置に格納されているステッピングモータ制御プ
ログラムを呼び出し、前記プログラムの命令に沿って、
ステッピングモータの駆動信号である相励磁信号を駆動
回路２０２に出力する役割を持つ。すなわち目標となる
モータの回転数に相当する周波数の相励磁信号を出力し
ている。

【００３９】また、ＣＰＵにはタイマ２０５が内蔵され
ており、プログラムで呼び出し使用することが可能な構
成となっており、時間計測や周期毎に特定の割込み処理
を発生させる場合などに用いる。

【００４０】本発明の特徴ある構成のステッピングモー
タの脱調検知処理はＣＰＵ２０１の演算により行われ
る。駆動回路２０２では、定電流チョッピング制御がハ
ードウエアで構成されており、ＣＰＵ２０１からの相励
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し、モータに流れる電流が一定電流に
なるようにチョッピング制御を行い、ステッピングモー
タ１０１に電流を供給する。

【００４１】駆動回路２０２上には、ステッピングモー
タ１０１へ供給される実電流値を計測するための電流セ
ンサ２０３が実装されており、電流センサ２０３は計測
した電流に比例した電圧を出力する。

【００４２】ＡＤ変換器２０４は、電流センサ２０３が
出力するアナログ電圧をディジタル信号に変換し、ＣＰ
Ｕ２０１へモータに供給している電流値情報を送る。Ｃ
ＰＵ２０１は、電流センサ２０３からの情報をＡＤ変換
器２０４を通してステッピングモータの実電流として観
測する。

【００４３】また、近年はＡＤ変換器がＣＰＵと同一の
パッケージに集積されているＣＰＵが広く提供されてお
り、本実施例においてもＡＤ変換器を内蔵したＣＰＵ２
０１を用いている。

【００４４】ＲＯＭ２０６装置は不揮発性の記憶装置で
ある。ＲＯＭ装置２０６には、モータ制御プログラムが
格納されており、必要に応じてプログラムがＣＰＵ２０
１へロードされる。ＲＡＭ装置２０７は、ＣＰＵ２０１
が演算の際、演算結果の格納や、一時的に計算結果を退
避させたりするための書換え可能な記憶装置である。ま
た、近年はＲＯＭとＲＡＭをＣＰＵと同一のパッケージ
に集積させたＣＰＵも存在し、そのようなＣＰＵが使わ
れる場合、ＲＯＭ装置２０６とＲＡＭ装置２０７が省略
可能である。

【００４５】次に、ステッピングモータが正常に回転し
ている場合と、脱調を起こしている場合の実電流値の特
徴の差異を示し、この特徴から脱調検知を行う手段を説
明する。

【００４６】図４（ａ）は、相励磁信号とステッピング
モータが正常に回転している時の電流応答を示したグラ
フである。また、図４（ｂ）は、相励磁信号と脱調を起
こしている時の電流応答を示したグラフである。３０１
は駆動回路に供給される相励磁信号であり、３０２はス
テッピングモータが正常に動作しているときの電流応答
であり、３０３が脱調しているときの電流応答である。

【００４７】正常にステッピングモータが回転している
時のグラフ３０２を観察すると、ステッピングモータに
供給される電流が比較的穏やかに増加していることがわ
かる。一方、ステッピングモータが脱調を起こした時の
グラフ３０３を観察すると、ステッピングモータに供給
される電流が比較的急激に増加していることがわかる。

【００４８】このことから、ステッピングモータに供給
される電流は、正常時に比べ脱調時は電流応答の傾きが
大きくなる傾向があることがわかる。すなわちステッピ
ングモータ駆動時に、この電流応答の傾きを常に観測
し、ある閥値より傾きがおおきくなった場合に脱調が発
生していると予見し、脱調信号を発信することで、ステ
ッピングモータの脱調検知手段を構成することが可能で
ある。

【００４９】しかし、電流応答の傾きは脱調以外の要
因、例えばステッピングモータの特性のバラツキ、ステ
ッピングモータ本体あるいは、ステッピングモータの雰
囲気温度の上昇や、ステッピングモータの負荷の変動な
どの要因でも変動すると考えられ、断続的に閥値より大
きな電流応答の傾きが観測されることが考えられる。

【００５０】そこで、必要十分な時間内で電流応答の傾
きが閥値より大きかった場合、すなわち予め定められた
基準回数より、連続して閥値より大きな電流応答が計測
された場合、ステッピングモータが脱調を起こしている
と判断する処理する手段を加えたものも本発明では用い
ている。

【００５１】次に、脱調検知の手段の実際の処理の流れ
をフローチャートにより説明する。図５は本実施例での
脱調検知処理を呼び出すための判断を行うフローチャー
トである。図６は本実施例の脱調検知を行う処理をフロ
ーチャートに示したものである。

【００５２】ここで、図６中、ｄＴは脱調検知処理間隔
であり、Ｉｔは現在のステッピングモータに供給してい
る電流値、Ｉｔｄは現在からｄＴ前の時間での電流値、
ｄＩは測定された電流増加率、ｄＩｆは脱調検知を判断
するための電流増加率の閥値、ＣＮＴは測定された電流
増加量が閥値を連続して越えた回数をカウントするため
のカウンタ、ＣＮＴｆは脱調検知を判断するためのＣＮ
Ｔ値の閥値、ＭｔｒＥｒｒはステッピングモータの脱調
を検知したことを示すフラグである。

【００５３】脱調検知処理を呼び出す判断は、相励磁信
号の周期において“ＨＩＧＨ”レベルのタイミングで呼
び出され処理が始まる。この処理はスタート後、ステッ
プ１（図中でステップは“Ｓ”で表記）に処理を進め
る。ステップ１では、相励磁信号が“ＨＩＧＨ”レベル
が否かを判断し、もし相励磁信号が“ＨＩＧＨ”レベル
であればステップ２に処理を進め、相励磁信号が“ＬＯ
Ｗ”レベルであれば本処理を終了させる。

【００５４】ステップ２では、脱調検知処理を行うタイ
ミングを測定するためのタイマをスタートさせる処理を
行う。タイマスタート後ステップ３に処理を進める。ス
テップ３では、現在ステッピングモータに供給されてい
る電流を駆動回路内の電流センサにより計測し、その電
流値をＡＤ変換し、ＣＰＵ内に読込む処理を行ってい
る。デジタル値の読込み終了後、ステップ４に処理を進
める。

【００５５】ステップ４では、ステップ３でＣＰＵ内に
読込んだデジタル値を変数Ｉｔに格納し、ステップ５へ
処理を進める。ステップ５では、ステップ２でスタート
させたタイマによる値と予め設定した脱調検知処理間隔
ｄＴとの比較を行い、タイマ値がｄＴと一致するまで待
機する処理を行っている。タイマ値がｄＴと一致した
時、ステップ６へ処理を進める。

【００５６】ステップ６では、脱調検知処理を呼び出し
て、図６に示す脱調検知処理に移行する。

【００５７】次に、図６を用い脱調検知処理について説
明する。図５のステップ６で処理が呼び出され、脱調検
知処理がスタートする。処理スタート後、ステップ１１
へ処理を進める。

【００５８】ステップ１１では、ステッピングモータが
回転しているか否か、すなわちＣＰＵが相励磁信号を発
生させているか否かを判定している。もし、相励磁信号
を出力していなければ、脱調検知処理を終了し、また相
励磁信号を出力していれば、ステップ１２へ処理を進め
る。

【００５９】ステッピングモータが回転中であれば、ス
テップ１２では、前回の処理で読込んだステッピングモ
ータに供給される電流値Ｉｔの値をＩｔｂに退避させ、
ステップ１３へ処理を進める。

【００６０】ステップ１３では、現在ステッピングモー
タに供給されている電流を駆動回路内の電流センサによ
り計測し、その電流値をＡＤ変換し、ＣＰＵ内に読込む
処理を行っている。デジタル値の読込み終了後、ステッ
プ１４へ処理を進める。

【００６１】ステップ１４では、ステップ１３でＣＰＵ
内に読込んだデジタル値を変数Ｉｔに格納し、ステップ
１５へ処理を進める。

【００６２】ステップ１５では、ステップ１３で読込ん
だ電流値であるＩｔと、ｄＴ時間前に計測し読込んだ電
流値が格納されているＩｔｂの値の差をとり、さらに電
流計測周期であるｄＴで割った値を変数ｄＩに格納する
演算を行う。ここで演算されたｄＩがステッピングモー
タの電流増加量となる。次にステップ１６に処理を進め
る。

【００６３】ステップ１６では、ステップ１５で算出さ
れたステッピングモータへの供給電流増加率ｄＩと、電
流増加率の閥値であるｄＩｆとの比較を行っている。も
し、ｄＩの値が閥値ｄＩｆより大きければ、ステップ１
７へ処理を進める。またｄＩの値が閥値ｄＩ以下であれ
ば、ステッピングモータは脱調状態であると判定されず
にステップ１８へ処理を進める。

【００６４】ステップ１７では、現在の電流増加率が閥
値を越えたため、カウンタＣＮＴの値をインクリメント
し、ステップ１９に処理を進める。

【００６５】ステップ１８では、現在の電流増加率の値
が閥値以下であったため、カウンタＣＮＴの値を０で初
期化する処理を行い、脱調検知処理を終了する。

【００６６】ステップ１９では、電流増加率が閥値を連
続してオーバーした回数を記録しているカウンタＣＮＴ
と脱調判定のためのカウンタ閥値ＣＮＴｆとの値の比較
を行っている。もしＣＮＴがＣＮＴｆより大きければ、
ステッピングモータは脱調状態であると判定され、ステ
ップ２０へ処理を進める。また、もしＣＮＴがＣＮＴｆ
以下であれば、脱調状態であるとは判定されず脱調検知
処理を終了する。

【００６７】ステップ２０では、ステッピングモータが
脱調状態であると判断され、紙搬送ローラの前後に設置
されたセンサにより紙の有無を検知するための紙の有り
無し検知処理する。その後、脱調検知処理を終了する。

【００６８】次に、図７を用い紙搬送装置における紙の
有り無し検知処理について説明する。本処理は紙搬送が
行われ、図６のステップ２０でステッピングモータが脱
調したと判断された時点で本処理が呼び出される。

【００６９】変数ｊａｍ＿ｆｌｇはセンサの状態により
ジャムと判定したか否かを示す変数である。本処理が開
始されると、ステップ１０１へ処理を進める。ステップ
１０２においては、第１紙検知センサのフォトインタラ
プタ１０４の出力信号を読む処理、すなわち第１紙検知
センサ上に紙が存在しているか否かの検知を行ってい
る。処理終了後、ステップ１０２へ進む。

【００７０】ステップ１０３において、前ステップ１０
２における第１紙検知センサの状態の判定により、処理
を分岐させる処理を行っている。すなわち、もし第１紙
検知センサ上に記録紙が存在していれば、紙第１検知セ
ンサの位置まで紙が搬送されていることを示し、紙搬送
ローラに紙が存在していると判断し、ステップ１０７へ
処理を進める。また、もし紙検知センサ１０３上に記録
紙が存在していなければ、処理をステップ１０４へ進め
る。

【００７１】ステップ１０４においては、第２紙検知セ
ンサのフォトインタラプタ１０４の出力信号を読む処
理、すなわち第２紙検知センサ上に紙が存在しているか
否かの検知を行っている。処理終了後、ステップ１０５
へ進む。

【００７２】ステップ１０５においては、前ステップ１
０４における第２紙検知センサの状態の判定により、処
理を分岐させる処理を行っている。すなわち、もし第２
紙検知センサ上に記録紙が存在していれば、第２紙検知
センサの位置で紙が搬送されていることを示し、紙搬送
ローラ上に紙が存在していると判断し、ステップ１０７
へ処理を進める。また、もし紙検知センサ１０３上に記
録紙が存在していなければ、処理をステップ１０６へ進
める。

【００７３】ステップ１０６においては、ステッピング
モータに脱調現象が発生しているが、そのステッピング
モータにより駆動されている紙搬送ローラ上に紙が存在
せず、ジャムとはなっていないため、ステッピングモー
タの再起動処理を呼び出す処理を行っている。ステップ
１０６後、処理は終了する。

【００７４】ステップ１０７では、ステッピングモータ
に脱調が発生し、そのステッピングモータにより駆動さ
れている紙搬送ローラ上に紙が存在しているためジャム
と判断する。従って、ジャムが発生したことを示す変数
ｊａｍ＿ｆｌｇに１をセットし、本処理を終了する。

【００７５】次に、図８を用いて紙搬送装置におけるス
テッピングモータ再起動処理について説明する。本処理
は図７で説明した紙搬送装置における紙の有る無し検知
処理において、脱調しているステッピングモータにより
駆動されている紙搬送ローラ上に紙が存在せず、ジャム
とはなっていないと判断されたステップ１０６で呼び出
される処理である。

【００７６】ステップ２０１においては、脱調している
ステッピングモータへの電流供給を停止する処理を行っ
ている。処理終了後、ステップ２０２へ進む。ステップ
２０２においては、励磁されていたステッピングモータ
のコイルに蓄積された逆起電力を抜くためにあらかじめ
決まった時間を待つタイマＷａｉｔ処理を行っている。
処理後、ステップ２０３へ処理を進める。ステップ２０
３においては、ステッピングモータを再起動する処理を
行っている。正常に起動したのち処理を終了させる。

【００７７】以上のように本実施例のステッピングモー
タを紙搬送の駆動源とする画像形成装置においては、内
蔵されているモータ駆動装置による脱調検知とその手前
に設置されたセンサによるジャム検知により、ジャムの
発生要因がステッピングモータの脱調にあるか否かの切
り分けが可能となる。

【００７８】

【発明の効果】以上のように本発明の画像形成装置によ
れば、画像形成装置に内蔵されているステッピングモー
タを駆動するためのモータ制御装置内に、モータへ供給
する電流の電流増加率を計測し、電流増加率が閥値を越
えた場合ステッピングモータが脱調したと判断する脱調
検知手段を持つことにより、画像形成装置に内蔵された
モータ駆動装置のみで脱調検知が可能である。

【００７９】一方、紙搬送路において少なくともステッ
ピングモータにより駆動されている紙搬送ローラの手前
に第１紙検知センサと紙搬送ローラの直後に第２紙検知
センサとを持ち、上記の電流増加率の変化からステッピ
ングモータに脱調が発生したと判断された場合、搬送ロ
ーラに対し紙搬送路上で前後に配置されたそれぞれの紙
検知センサ上に紙が存在するか否かを観測し、もし前記
紙搬送ローラの前後の紙検知センサ共に紙を検知しなけ
れば、ステッピングモータへ電流供給を一旦停止し、再
度ステッピングモータを起動する制御を行う構成となっ
ている。

【００８０】このような構成とすることで、仮にステッ
ピングモータが脱調現象を起こしたとしても、脱調現象
を起こしているステッピングモータにより駆動されてい
る紙搬送ローラ上に紙が存在していなければ、紙が紙搬
送ローラに到達する以前にステッピングモータを再起動
することが可能となり、コピー処理を停止する必要が無
く、作業効率の向上が図ることができる。

【００８１】また、モータ駆動装置を使用した画像形成
装置においては、あらかじめ設定した回数以上、連続し
て電流増加率が閥値を越えた場合に脱調と判定するモー
タ駆動装置を提供している。このことにより、ステッピ
ングモータの脱調現象以外の要因で電流増加率が閥値を
一時的に越えた場合においては、脱調判定から外すこと
が可能となり、精度の高い脱調現象の検知が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の画像処理装置が適用された実
施形態の構成図である。

【図２】図２は、本発明の画像処理装置における紙搬送
装置の詳細な構成図である。

【図３】図３は、この発明の画像形成装置の紙搬送装置
の駆動源に用いられているステッピングモータに電力供
給および駆動制御を行っている画像形成装置に内蔵され
ているモータ駆動装置の構成図である。

【図４】図４は、ステッピングモータが正常動作してい
るときに、モータに供給される電流を測定したグラフで
あり、ステッピングモータの脱調検知をするための判定
基準を説明するための図である。

【図５】図５は、実施例での励磁信号を監視し、脱調検
知処理を呼び出すタスクの手順を示したフローチャート
である。

【図６】図６は、実施例での脱調検知処理の手順を示し
たフローチャートである。

【図７】図７は、実施例での紙搬送ローラの前後に設置
されたセンサにより紙の有無を検知するための紙の有り
無し検知処理の手順を示したフローチャートである。

【図８】図８は、実施例でのステッピングモータ再起動
の手順を示したフローチャートである。

【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（入力系） ２６ ＣＣＤ ２７ 光学照射部（レーザ） ２８ スキャナ ２９ レンズ（出力系） ３０ ミラー ３１ 感光ドラム ３２ 定着ローラ ３３ 給紙トレイ ３４、３５ 給紙トレイ ３８〜４２ 紙搬送ローラ １０１ ステッピングモータ １０２ 紙搬送ローラ １０３ 紙検知センサ １０４ フォトインタラプタ ２０１ ＣＰＵ ２０２ 駆動回路 ２０２ 電流センサ ２０３ ＡＤ変換器 ２０４ タイマ ２０５ ＲＯＭ ２０６ ＲＡＭ ３０１ 相励磁信号 ３０２ 正常時の電流応答グラフ ３０３ 脱調時の電流応答グラフ ｄＴ 電流値計測周期 Ｉｔ 現時刻での電流値 Ｉｔｄ ｄｔ前の時刻での電流値 ｄＩ 現時刻での電流増加率 ｄＩｆ 電流増加率の閥値 ＣＮＴ カウンタ ＣＮＴｆ 連続カウントの閥値 ＭｔｒＥｒｒ 脱調の発生を示すフラグ ｊａｍ＿ｆｌｇ ジャムの発生を示すフラグ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−239197（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−108306（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−120237（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−139190（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−128700（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−225499（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−226651（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−247044（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−54523（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−183350（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 5/06 B65H 7/06 B65H 43/04 H02P 8/38

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動信号が加えられる毎にモータの励磁コ
   イルに供給する励磁電流の相励磁を切り換えて駆動する
   ステッピングモータをシート搬送系の駆動源として使用
   したステッピングモータを用いた画像形成装置におい
   て、 前記モータの励磁コイルに流れる電流値変化を計測する
   手段により所定時間の間計測し、この所定時間の間計測
   して得られた前記計測手段の電流値変化の計測結果が或
   る決められたた値を越えた際に脱調したと判断する脱調
   検知手段を備えるとともに、前記モータにより駆動され
   るシート搬送系のシート搬送路上にシート検出手段を設
   け、前記脱調検知手段により脱調したと判断された際に
   前記シート検出手段がシートを検出しない際に、モータ
   への電流供給を停止した後モータを再起動する制御手段
   を備えることを特徴とするステッピングモータを用いた
   ステッピングモータ脱調検知装置を持つ画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記所定時間はタイマにより設定される時間であり、この
   タイマにより設定された時間間隔で前記制御手段は前記
   計測手段の電流値変化の計測結果を得ることを特徴とす
   るステッピングモータ脱調検知装置を持つ画像形成装
   置。
3. 【請求項３】請求項２記載の画像形成装置において、前
   記タイマにより設定される時間はモータの１相励磁域内
   でかつ１相励磁時間内に設定されることを特徴とするス
   テッピングモータ脱調検知装置を持つ画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記計測手段により計測される電流値変化は励磁コイルに
   流れる電流の増加率であることを特徴とするステッピン
   グモータ脱調検知装置を持つ画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記シート検出手段はシート搬送路上のシート搬送ローラ
   の前後に第１、第２の検出手段を有し、前記制御手段に
   よる再起動は前記第１、第２の検出手段がシートを検出
   しない場合であることを特徴とするステッピングモータ
   脱調検知装置を持つ画像形成装置。
6. 【請求項６】ステッピングモータをシート搬送系の駆動
   源として用いる画像形成装置において、ステッピングモ
   ータの励磁相を順次切り替え、定電流チョッパ制御方式
   で電流を供給するモータ駆動手段を持ち、前記モータ駆
   動手段内にモータに流れる電流値を計測するための電流
   計測手段と、予め設定された時間を計測するためのタイ
   マ手段と、前記タイマ手段により予め設定された所定時
   間間隔で前記電流計測手段に計測命令を出し、得られた
   電流値を読み込む為の読み込み手段と、前記電流計測手
   段により計測された電流値を記憶するための記録手段
   と、前記タイマ手段により計測された時間と前記記憶手
   段に記憶された電流値とに基づいて所定時間間隔での電
   流の増加率を算出するための電流増加率算出手段と、前
   記電流増加率算出手段により得られた電流増加率を予め
   設定した閥値と比較する為の比較手段と、前記比較手段
   で電流増加量が閥値より大きい場合脱調が発生したと判
   断する脱調検知手段とを有し、前記ステッピングモータ
   が駆動している紙搬送ローラに対し紙搬送路上で少なく
   とも紙搬送ローラ手前に紙の存在を検知するための第１
   紙検知手段と、紙搬送ローラ直後に第２紙検知手段とを
   有し、前記脱調検知手段により前記ステッピングモータ
   に脱調が発生したと判断された場合、前記紙搬送ローラ
   に対し紙搬送路上で前後に配置された前記第１検知セン
   サと前記第２紙検知センサで紙の存在を観測し、もし前
   記紙搬送ローラの前後の前記紙検知センサが紙を検知し
   なければ、ステッピングモータへ電流供給を一旦停止
   し、再度ステッピングモータを起動する制御装置を有す
   ることを特徴とするステッピングモータ脱調検知装置を
   持つ画像形成装置。
7. 【請求項７】ステッピングモータをシート搬送系の駆動
   源として用いる画像形成装置において、ステッピングモ
   ータの励磁相を順次切り替え、定電流チョッパ制御方式
   で電流を供給するモータ駆動装置を持ち、前記モータ駆
   動手段内にモータに流れる電流値を計測するための電流
   計測手段と、予め設定された時間を計測するためのタイ
   マ手段と、前記タイマ手段により予め設定された所定時
   間間隔で前記電流計測手段に計測命令を出し、得られた
   電流値を読み込む為の読み込み手段と、前記電流計測手
   段により計測された電流値を記憶するための記憶手段
   と、前記タイマ手段により計測された時間と前記記憶手
   段に記憶された電流値とに基づいて所定時間間隔での電
   流の増加率を算出するための電流増加率算出手段と、前
   記電流増加率算出手段により得られた電流増加率を予め
   設定した閥値と比較する為の電流増加率比較手段と、前
   記比較手段で電流増加量が前記閥値より大きい場合過去
   に連続して閥値を越えた回数をカウントする為のカウン
   ト手段と、前記カウント手段により電流増加量が閥値を
   越えた回数と基準回数を比較する為の回数比較手段と、
   前記回数比較手段で電流増加量が閥値を越えた回数が基
   準回数を越えた場合に脱調が発生したと判断する脱調検
   知手段とを有し、前記ステッピングモータが駆動してい
   る紙搬送ローラに対し紙搬送路上で少なくとも紙搬送ロ
   ーラ手前に紙の存在を検知するための第１紙検知手段
   と、紙搬送ローラ直後に第２紙検知手段とを有し、前記
   脱調検知手段により前記ステッピングモータに脱調が発
   生したと判断された場合、前記紙搬送ローラに対し紙搬
   送路上で前後に配置された前記第１紙検知センサと第２
   紙検知センサで紙の存在を観測し、もし前記紙搬送ロー
   ラの前後の前記紙検知センサが紙を検知しなければ、ス
   テッピングモータへ電流供給を一旦停止し、再度ステッ
   ピングモータを起動する制御装置を有することを特徴と
   するステッピングモータ脱調検知装置を持つ画像形成装
   置。
8. 【請求項８】請求項６または７記載の画像形成装置にお
   いて、複数のステッピングモータを使用し、それぞれの
   ステッピングモータに対し、それぞれ独立に制御と脱調
   の検知が可能であることを特徴とするステッピングモー
   タ脱調検知装置を持つ画像形成装置。