(57)【要約】【課題】ステッピングモータの脱調を適切に検知すること。【解決手段】開示の技術の一態様に係る制御装置は、ステッピングモータの駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成部と、前記ステッピングモ−タの回転角度の検出パルス信号を入力する検出パルス信号入力部と、前記駆動パルス信号における所定のエッジの時刻と、前記検出パルス信号における所定のエッジの時刻との時間差が、予め定められた所定期間内で変動した時間差変動を検出する時間差変動検出部と、前記時間差変動が予め定められた脱調閾値以上の場合に、脱調検知信号を出力する脱調検知部と、を有する。【選択図】図３
2020137366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータの駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成部と、
前記ステッピングモ−タの回転角度の検出パルス信号を入力する検出パルス信号入力部と、
前記駆動パルス信号における所定のエッジの時刻と、前記検出パルス信号における所定のエッジの時刻との時間差が、予め定められた所定期間内で変動した時間差変動を検出する時間差変動検出部と、
前記時間差変動が予め定められた脱調閾値以上の場合に、脱調検知信号を出力する脱調検知部と、を有する
制御装置。
【請求項２】
前記脱調検知部が前記脱調検知信号を出力した場合に、前記ステッピングモータに出力する電流量を増加させる電流調整部を有する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記脱調検知部が前記脱調検知信号を出力した場合に、前記ステッピングモータの回転速度を減速させる回転速度調整部を有する
請求項１、又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の制御装置を有する画像形成装置。
【請求項５】
前記脱調検知部が前記脱調検知信号を出力した場合に、前記画像形成装置に通信可能に接続された端末に、脱調報知信号を送信する送信部を有する
請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
ステッピングモータの駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成ステップと、
前記ステッピングモ−タの回転角度の検出パルス信号を入力する検出パルス信号入力ステップと、
前記駆動パルス信号における所定のエッジの時刻と、前記検出パルス信号における所定のエッジの時刻との時間差が、予め定められた所定期間内で変動した時間差変動を検出する時間差変動検出ステップと、
前記時間差変動が予め定められた脱調閾値以上の場合に、脱調検知信号を出力する脱調検知ステップ部と、を含む
制御方法。
【請求項７】
コンピュータを、
ステッピングモータの駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成部、
前記ステッピングモ−タの回転角度の検出パルス信号を入力する検出パルス信号入力部、
前記駆動パルス信号における所定のエッジの時刻と、前記検出パルス信号における所定のエッジの時刻との時間差が、予め定められた所定期間内で変動した時間差変動を検出する時間差変動検出部、及び
前記時間差変動が予め定められた脱調閾値以上の場合に、脱調検知信号を出力する脱調検知ステップ部
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、制御装置、制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステッピングモータの駆動パルス信号と、ステッピングモータの回転角度の検出パルス信号とに基づき、両者の偏差がゼロになるように制御してステッピングモータの脱調を防止する技術が知られている。
【０００３】
また、駆動パルス信号及び検出パルス信号のそれぞれのパルス幅の比率の増加、又は周期的な増減から、過負荷脱調または過振動脱調を検知した場合に、ステッピングモータを停止させ、また、脱調の状態から回復するようにステッピングモータの駆動を調整する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、検出パルス信号の立ち上がり等のエッジでチャタリングが発生すると、脱調を適切に検知できなくなる場合があった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、ステッピングモータの脱調を適切に検知することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示の技術の一態様に係る制御装置は、ステッピングモータの駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成部と、前記ステッピングモ−タの回転角度の検出パルス信号を入力する検出パルス信号入力部と、前記駆動パルス信号における所定のエッジの時刻と、前記検出パルス信号における所定のエッジの時刻との時間差が、予め定められた所定期間内で変動した時間差変動を検出する時間差変動検出部と、前記時間差変動が予め定められた脱調閾値以上の場合に、脱調検知信号を出力する脱調検知部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、ステッピングモータの脱調を適切に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る制御装置、ステッピングモータ及びロータリエンコーダの構成の一例を説明する図であり、（ａ）は制御装置とステッピングモータ及びロータリエンコーダとの接続を示す図、（ｂ）はロータリエンコーダの構成の一例を示す図である。
【図２】比較例に係る制御装置によるステッピングモータ脱調検知方法を説明する図である。
【図３】実施形態に係る制御装置によるステッピングモータの脱調検知方法の一例を説明する図である。
【図４】実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態に係る画像形成システムの構成の一例を示す図である。
【図８】第２の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を説明する図である。
【図９】第２の実施形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一の構成部には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１０】
＜実施形態に係る制御装置、ステッピングモータ及びロータリエンコーダの構成＞
先ず、実施形態に係る制御装置とステッピングモータ及びロータリエンコーダの構成について説明する。図１は、実施形態に係る制御装置とステッピングモータ及びロータリエンコーダの構成の一例を説明する図であり、（ａ）は制御装置とステッピングモータ及びロータリエンコーダとの接続を示す図、（ｂ）はロータリエンコーダの構成の一例を示す図である。
【００１１】
図１（ａ）に示すように、ステッピングモータ１の回転軸１ａには、ロータリエンコーダ２に含まれるスリット円盤２１が取り付けられている。ステッピングモータ１の駆動による回転軸１ａの回転に従い、スリット円盤２１は回転軸１ｂ回りに回転することができる。
【００１２】
図１（ｂ）に示すように、スリット円盤２１の外周部分には、円周方向の所定角度毎に複数のスリット２１１が設けられている。スリット２１１は、スリット円盤２１をＹ方向に貫通する矩形孔等の孔である。なお、図１（ｂ）では、スリット円盤２１の外周の近傍の円盤部分にスリット２１１が設けられた例を示すが、スリット２１１は、スリット円盤２１の外周に設けられていても良い。つまり、「スリット円盤２１の外周部分」という用語は、スリット円盤２１の外周と、外周近傍の円盤部分とを含む。
【００１３】
ロータリエンコーダ２に含まれるスリット検出部２２は、スリット円盤２１の外周部分の一部に設けられている。スリット検出部２２は、一例として、スリット円盤２１の平面部を挟むようにして設けられた光源と光電変換素子を備える。光源が光電変換素子に向けて光を照射すると、回転するスリット円盤２１のスリット２１１が設けられた部分では、光が通過して光電変換素子は通過光を受光することができる。一方、スリット円盤２１のスリット２１１が設けられていない部分では、光がスリット円盤２１により遮られ、光電変換素子は光源からの光を受光することができない。
【００１４】
従って、スリット検出部２２は、光電変換素子の出力電圧によりスリット２１１を検出することができる。スリット検出部２２は、スリット２１１が設けられた部分では出力電圧はハイレベルとなり、スリット２１１が設けられた部分ではローレベルとなるパルス信号を出力する。このパルス信号のパルスの数をカウントすることで、スリット円盤２１の回転角度を検出し、また、ステッピングモータ１の回転角度を検出することができる。或いは、単位時間当たりのパルス数をカウントすることで、スリット円盤２１の回転速度を検出し、また、ステッピングモータ１の回転速度を検出することができる。
【００１５】
ロータリエンコーダ２は、制御装置１００に電気的に接続され、スリット検出部２２の出力電圧をＤＡ（Digital／Analog）変換したデジタルの検出パルス信号を、制御装置１００に出力することができる。なお、上述したロータリエンコーダの構成は一例であり、インクリメンタル型、アブソリュート型等の公知の様々なタイプのロータリエンコーダを実施形態に適用することが可能である。
【００１６】
ステッピングモータ１に電気的に接続された制御装置１００は、ステッピングモータ１を回転駆動させるモータ駆動電流を出力し、電流量に応じた回転トルクでステッピングモータ１を回転駆動させることができる。
【００１７】
ここで、ステッピングモータ１は、大きな回転負荷がかかる場合や、回転を急加速させる場合等に、十分な回転トルクを得ることができずに脱調する場合がある。ステッピングモータ１が脱調すると、駆動パルス信号とステッピングモータ１の回転との同期が取れなくなるため、ステッピングモータ１に所望の回転駆動をさせることが困難になる。
【００１８】
＜比較例に係る制御装置による脱調検知方法＞
このようなステッピングモータの脱調を検知するために、実施形態の比較例として、以下に示す方法が用いられる場合がある。図２は、比較例に係る制御装置による脱調検知方法を説明する図である。図２では、上段、中段、下段のそれぞれに、電圧の時間変化であるパルス信号が示されている。
【００１９】
図２の上段に示す信号Ｄは、パルス幅（電圧がハイレベルになる期間）ｔ１を含むステッピングモータの駆動パルス信号である。図２の中段の信号Ｖは、パルス幅ｔ２を含むロータリエンコーダによる検出パルス信号である。
【００２０】
比較例に係る制御装置は、パルス幅ｔ１とパルス幅ｔ２の比ｔ２／ｔ１を取得し、比ｔ２／ｔ１の増加、或いは周期的な増減から、ステッピングモータの脱調を検知する。そして、脱調を検知した場合に、ステッピングモータを停止させ、また、脱調の状態から回復するように、ステッピングモータの駆動を調整する。
【００２１】
ここで、図２の下段の信号Ｖ'は、立ち上がりのエッジでチャタリングが発生した場合の回転速度の検出パルス信号である。なお、チャタリングとは、パルス信号の立ち上がり等のエッジで生じる高周波振動である。
【００２２】
比較例に係る制御装置では、信号Ｖ'のように、パルス信号のエッジでチャタリングが発生した場合、チャタリングの周期ｔ２'を検出パルス信号のパルス幅ｔ２であると誤って検出し、ステッピングモータの脱調を適切に検知できなくなる場合があった。
【００２３】
＜実施形態に係る制御装置による脱調検知方法＞
そこで、実施形態では、以下に示す方法でステッピングモータの脱調を検知する。図３は、実施形態に係る制御装置による脱調検知方法の一例を説明する図である。図３では、図２と同様に、上段、中段、下段に、３つのパルス信号が示されている。また、上段にはステッピングモータの駆動パルス信号である信号Ｄ、中段にはロータリエンコーダによる回転速度の検出パルス信号である信号Ｖ、下段には立ち上がりのエッジでチャタリングが発生した場合の回転速度の検出パルス信号である信号Ｖ'が示されている。
【００２４】
実施形態では、ステッピングモータが脱調した場合、または、脱調の兆候がある場合に、回転速度の検出パルス信号のエッジと、駆動パルス信号のエッジとの間の時間差の変動が大きくなることに着目し、この時間差変動Δｔ'が予め定められた脱調閾値以上になった場合に脱調を検知する。
【００２５】
より詳しくは、駆動パルス信号の立ち上がりエッジの時刻と、検出パルス信号の立ち上がりエッジの時刻との時間差が、予め定められた所定期間内で変動した時間差変動Δｔ'を検出し、この時間差変動Δｔ'が予め定められた脱調閾値以上になった場合に脱調を検知する。
【００２６】
時間差変動Δｔ'は、所定期間内での上記の時間差変動の最大値と最小値の差により求めても良いし、所定期間内での上記の時間差変動の平均値、分散、又は標準偏差により求めても良い。「予め定められた所定期間」は、一例として、パルス信号の２０周期に該当する期間である。この場合、２０個のパルス信号のエッジの時間差変動Δｔ'が検出される。
【００２７】
時間差変動Δｔ'が予め定められた脱調閾値以上になった場合に、制御装置は脱調検知信号を出力する。ここで、脱調検知信号とは脱調が発生したこと、又は脱調の兆候があることを示す信号である。
【００２８】
実施形態に係る制御装置による脱調検知方法では、比較例のように検出パルス信号のパルス幅の情報を用いないため、検出パルス信号でチャタリングが発生した場合にも、この影響を受けず、ステッピングモータ１の脱調を適切に検知することができる。
【００２９】
なお、検出パルス信号の立ち上がりエッジは、ステッピングモータ１が脱調していない状態でも多少は変動する。図３の信号Ｖにおける時間差変動Δｔは、ステッピングモータ１が脱調していない状態での時間差変動を示し、信号Ｖ'における時間差変動Δｔ'は、ステッピングモータ１が脱調した状態、又は脱調する兆候がある状態での時間差変動を示す。時間差変動Δｔ'は、時間差変動Δｔに比較して大きくなる。
【００３０】
また、検出パルス信号のエッジの時間差変動は、検出パルス信号の周期変動に起因するものと、検出パルス信号のパルス幅変動に起因するものの両方を含む。
【００３１】
さらに、上述した例では、検出パルス信号の立ち上がりエッジについて説明したが、検出パルス信号の立ち下がりエッジでも同様であり、制御装置１００は、立ち下がりエッジの時間差変動を検出しても良い。また、上述した例では、正論理の検出パルス信号について説明したが、負論理の検出パルス信号でも同様であり、制御装置１００は、負論理の検出パルス信号の立ち上がりエッジ、又は立下がりエッジの時間差変動を検出しても良い。ここで、立ち上がりエッジは「所定のエッジ」の一例である。
【００３２】
また、実施形態におけるステッピングモータの脱調の検知は、ステッピングモータが脱調した後の状態の検知だけでなく、ステッピングモータが脱調する兆候がある状態の検知を含む。換言すると、実施形態におけるステッピングモータの脱調の検知は、ステッピングモータの脱調の予兆を含む。
【００３３】
＜実施形態に係る制御装置のハードウェア構成＞
図４は、実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、外部機器接続Ｉ／Ｆ（Interface）１０４と、モータ駆動回路１０５と、ロータリエンコーダＩ／Ｆ１０６とを有する。これらは、バス１１０を介して相互に電気的に接続されている。
【００３４】
これらのうち、ＣＰＵ１０１は、制御装置１００全体の動作を制御する。ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１のワークエリアとして使用される。
【００３５】
外部機器接続Ｉ／Ｆ１０４は、各種の外部機器を接続するためのインタフェースである。この場合の外部機器は、画像形成装置（後述）のコントローラやＰＣ（Personal Computer）等である。
【００３６】
モータ駆動回路１０５は、ステッピングモータ１に電気的に接続され、ステッピングモータ１にモータ駆動電流を出力して、ステッピングモータ１を回転駆動させる電気回路である。
【００３７】
ロータリエンコーダＩ／Ｆ１０６は、ロータリエンコーダ２に電気的に接続され、ロータリエンコーダ２の出力するデジタルの検出パルス信号を入力するインタフェースである。
【００３８】
実施形態に係る制御装置１００は、図２に示したハードウェア構成、及びＣＰＵ１０１の指令により次述する各種機能を実現することできる。
【００３９】
＜実施形態に係る制御装置の機能構成＞
図５は、実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。図５に示すように、制御装置１００は、駆動パルス信号生成部１２１と、モータ駆動部１２２と、検出パルス信号入力部１２３と、時間差変動検出部１２４と、脱調検知部１２５と、電流調整部１２６と、回転速度調整部１２７とを有する。
【００４０】
駆動パルス信号生成部１２１、時間差変動検出部１２４、脱調検知部１２５、電流調整部１２６、及び回転速度調整部１２７は、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行すること等により実現される。モータ駆動部１２２はモータ駆動回路１０５等により実現され、また、検出パルス信号入力部１２３はロータリエンコーダＩ／Ｆ１０６等により実現される。
【００４１】
駆動パルス信号生成部１２１は、ＣＰＵ１０１のクロックに基づいて駆動パルス信号を生成し、モータ駆動部１２２に出力する。モータ駆動部１２２は、ステッピングモータ１に電気的に接続され、駆動パルス信号に応じたモータ駆動電流をステッピングモータ１に出力し、ステッピングモータ１を回転駆動させる。
【００４２】
検出パルス信号入力部１２３は、ロータリエンコーダ２に電気的に接続され、ロータリエンコーダ２の出力するデジタルの検出パルス信号を入力し、時間差変動検出部１２４に出力することができる。
【００４３】
時間差変動検出部１２４は、駆動パルス信号生成部１２１から入力した駆動パルス信号の立ち上がりエッジの時刻と、検出パルス信号入力部１２３から入力した検出パルス信号の立ち上がりエッジの時刻との時間差が、予め定められた所定期間内で変動した時間差変動Δｔ'を検出し、脱調検知部１２５に出力する。
【００４４】
脱調検知部１２５は、時間差変動検出部１２４から入力した時間差変動Δｔ'と、予め定められた脱調閾値とを比較し、時間差変動Δｔ'が脱調閾値Δｔｈ以上の場合に、脱調検知信号を電流調整部１２６及び回転速度調整部１２７のそれぞれに出力する。
【００４５】
電流調整部１２６は、脱調検知部１２５が脱調検知信号を出力した場合に、モータ駆動部１２２を介してステッピングモータ１に出力する電流量を増加させる処理を実行する。一例として、電流調整部１２６は、増加させる前の電流量の０．５アンペアに対し、０．５アンペア電流量を増加させた１アンペアの電流量を、モータ駆動部１２２を介してステッピングモータ１に出力する。ステッピングモータ１に出力する電流量の増加により、ステッピングモータ１の回転トルクを増加させることができ、これにより、ステッピングモータ１を脱調の状態から回復させることができる。また、電流調整部１２６は、ステッピングモータ１が脱調の状態から回復した場合に、ステッピングモータ１に出力する電流量を増加させる前の状態に戻すことができる。
【００４６】
回転速度調整部１２７は、脱調検知部１２５が脱調検知信号を出力した場合に、ステッピングモータ１の回転速度を減速させる処理を実行する。一例として、回転速度調整部１２７は、減速させる前の回転速度の３０００ｐｐｓ（pulse per second）に対して５００ｐｐｓだけ減速させた２５００ｐｐｓの駆動パルス信号を、駆動パルス信号生成部１２１に生成させる。モータ駆動部１２２は、減速された駆動パルス信号に応じてステッピングモータ１を回転駆動させる。これにより、ステッピングモータ１の回転速度を減速させることができる。
【００４７】
ステッピングモータ１の回転速度の減速により、ステッピングモータ１の負荷を低減させることができ、ステッピングモータ１を脱調の状態から回復させることができる。また、回転速度調整部１２７は、ステッピングモータ１が脱調の状態から回復した場合に、ステッピングモータ１の回転速度を減速させる前の状態に戻すことができる。
【００４８】
ここで、上述したように、電流調整部１２６及び回転速度調整部１２７は、何れもステッピングモータ１を脱調の状態から回復させる機能を有する。そのため、制御装置１００は、電流調整部１２６と回転速度調整部１２７の少なくとも一方を備える構成としても良い。そして、脱調検知部１２５が脱調検知信号を出力した場合に、電流調整部１２６と回転速度調整部１２７の少なくとも一方に処理を実行させても良い。
【００４９】
＜実施形態に係る制御装置による処理＞
次に、制御装置１００による処理を説明する。図６は、実施形態に係る制御装置の処理の一例をフローチャートである。
【００５０】
先ず、ステップＳ６１において、検出パルス信号入力部１２３は、ロータリエンコーダ２から検出パルス信号を入力し、時間差変動検出部１２４に出力する。
【００５１】
続いて、ステップＳ６２において、駆動パルス信号生成部１２１から入力した駆動パルス信号の立ち上がりエッジの時刻と、検出パルス信号入力部１２３から入力した検出パルス信号の立ち上がりエッジの時刻との時間差が、予め定められた所定期間内で変動した時間差変動Δｔ'を検出し、脱調検知部１２５に出力する。
【００５２】
続いて、ステップＳ６３において、脱調検知部１２５は、時間差変動検出部１２４から入力した時間差変動Δｔ'と、予め定められた脱調閾値とを比較し、時間差変動Δｔ'が脱調閾値Δｔｈ以上であるか否かを判定する。
【００５３】
ステップＳ６３において、時間差変動Δｔ'が脱調閾値Δｔｈ以上であると判定された場合は（ステップＳ６３、Ｙｅｓ）、ステップＳ６４に移行する。また、時間差変動Δｔ'が脱調閾値Δｔｈ以上でないと判定された場合は（ステップＳ６３、Ｎｏ）、ステップＳ６６に移行する。
【００５４】
続いて、ステップＳ６４において、脱調検知部１２５は、脱調検知信号を電流調整部１２６に出力する。電流調整部１２６は、モータ駆動部１２２を介してステッピングモータ１に出力する電流量を増加させる処理を実行する。
【００５５】
続いて、ステップＳ６５において、脱調検知部１２５は、脱調検知信号を回転速度調整部１２７に出力する。回転速度調整部１２７は、ステッピングモータ１の回転速度を減速させる処理を実行する。
【００５６】
なお、ステップＳ６４とステップＳ６５の順番は適宜変更可能であり、ステップＳ６４とステップＳ６５が並行して実行されても良い。
【００５７】
続いて、ステップＳ６６において、制御装置１００は、処理を終了するか否かを判定する。
【００５８】
ステップＳ６６で、処理を終了すると判定された場合は（ステップＳ６６、Ｙｅｓ）、電流調整部１２６は、ステッピングモータ１に出力する電流量を、増加させる前の状態に戻す。また、回転速度調整部１２７は、ステッピングモータ１の回転速度を、減速させる前の状態に戻す。その後、処理を終了する。
【００５９】
一方、ステップＳ６６で、処理を終了しないと判定された場合は（ステップＳ６６、Ｎｏ）、ステップＳ６１に戻り、ステップＳ６１以降の処理が再度実行される。
【００６０】
このようにして、制御装置１００はステッピングモータ１の脱調を検知することができ、また、脱調検知部１２５が脱調検知信号を出力した場合に、ステッピングモータ１を脱調の状態から回復させることができる。
【００６１】
＜効果＞
以上説明してきたように、実施形態では、駆動パルス信号の立ち上がりエッジの時刻と、検出パルス信号の立ち上がりエッジの時刻との時間差が、予め定められた所定期間内で変動した時間差変動Δｔ'を検出する。そして、この時間差変動が予め定められた脱調閾値以上になった場合に脱調検知信号を出力する。
【００６２】
検出パルス信号のパルス幅の情報を用いずに脱調の検知を行うため、検出パルス信号のチャタリングの影響を受けず、ステッピングモータ１の脱調を適切に検知することができる。
【００６３】
また、実施形態に係る制御装置１００は、脱調検知部１２５が脱調検知信号を出力した場合に、電流調整部１２６によるステッピングモータ１に出力する電流量を増加させる処理と、回転速度調整部１２７によるステッピングモータ１の回転速度を減速させる処理の少なくとも一方を実行する。これにより、ステッピングモータ１を脱調の状態から回復させることができる。
【００６４】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る画像形成システムについて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一の構成部についての説明を省略する。
【００６５】
図７は、本実施形態に係る画像形成システムの構成の一例を示す図である。画像形成システム２０は、画像形成装置１０と、コンピュータ１３とを有する。画像形成装置１０とコンピュータ１３は、インターネットやＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して通信可能に接続されている。また、画像形成装置１０は、操作パネル１１を備えている。
【００６６】
コンピュータ１３は、一例として、画像形成装置１０のサービスマンが在籍するオフィス等に設けられ、画像形成装置１０の稼働状況等を管理するコンピュータである。ここで、コンピュータ１３は「端末」の一例である。
【００６７】
＜第２の実施形態に係る画像形成装置の構成＞
次に、図８は、本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を説明する図である。画像形成装置１０は４色フルカラーの画像形成装置である。図８に示すように画像形成装置１０は、転写ベルト３０の走行方向に沿って配置された４個の画像形成ユニット３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、及び３１ｄを備える。
【００６８】
画像形成ユニット３１ａは、像担持体としての感光ドラム３２ａと、帯電器３３ａと、露光装置３４ａと、現像器３５ａと、転写器３６ａと、クリーニング装置３７ａとを備える。画像形成ユニット３１ｂ〜３１ｄも、画像形成ユニット３１ａと同様に構成されている。
【００６９】
画像形成ユニット３１ａ〜３１ｄは、例えば、３１ａがイエロー、３１ｂがマゼンダ、３１ｃがシアン、３１ｄがブラック、とそれぞれ異なる色の画像を形成する。
【００７０】
感光ドラム３２ａは、コントローラ（図示を省略）から画像形成動作の開始指示信号を受けると、矢印Ｂの方向に回転を始め、画像形成動作が終了するまで回転を続ける。感光ドラム３２ａが回転を開始すると、帯電器３３ａに高電圧が印加され、感光ドラム３２ａの表面に負の電荷が均一に帯電される。
【００７１】
そして、ドットイメージに変換された文字データや図形データが、露光装置３４ａのオン／オフ信号としてコントローラから送られると、感光ドラム３２ａ表面に、露光装置３４ａよりレーザ光が照射される部分と照射されない部分とが形成される。露光装置３４ａからのレーザ光の照射により感光ドラム３２ａ上の電荷の低下した部分が、現像器３５ａと対向する位置に到達すると、感光ドラム３２ａ上の電荷の低下した部分に、負電荷に帯電したトナーが引き付けられてトナー像が形成される。
【００７２】
感光ドラム３２ａ上に形成されたトナー像が１次転写手段としての転写器３６ａに到達すると、そのトナー像は転写器３６ａに印加された高電圧の作用によって矢印Ａの方向に回転している転写ベルト３０上に転写される。なお、転写位置を通過後も感光ドラム３２ａ上に転写されずに残留しているトナーは、クリーニング装置３７ａで清掃され、次の画像形成動作に備えられる。
【００７３】
画像形成ユニット３１ａに続いて画像形成ユニット３１ｂでも同様に画像形成動作が行われ、感光ドラム３２ｂ上に形成されたトナー像が、転写器３６ｂに印加された高電圧の作用により転写ベルト３０上に転写される。このとき、画像形成ユニット３１ａにて形成され、転写ベルト３０上に転写された画像が転写器３６ｂに到達するタイミングと、感光ドラム３２ｂ上に形成されたトナー像が転写ベルト３０に転写されるタイミングとを合わせることにより、画像形成ユニット３ａと画像形成ユニット３ｂで形成されたトナー像が転写ベルト３０上で重なる。同様に、画像形成ユニット３１ｃ、３１ｄで形成されたトナー像を転写ベルト３０上に重ねることによって、フルカラー画像が転写ベルト３０上に形成される。
【００７４】
転写ベルト３０は、転写ベルト駆動ローラ４０の速度と、転写ベルト３０の表面速度を用いて制御される。或いは、上述した何れかの速度を用いて制御される。転写ベルト３０の表面速度の検出は、転写ベルト３０の内側にあるスケールを検出するための手段４１によって行われる。また、転写ベルト３０はベルト位置検出センサ４２とステアリングローラ４３によって寄り補正が行われる。
【００７５】
フルカラー画像が２次転写手段としての用紙転写器３８に到達すると同時に、画像形成装置１０の給紙トレイ（図示を省略）から矢印Ｃ方向に搬送されてきた記録媒体としての用紙Ｐが用紙転写器３８に到達し、用紙転写器３８に印加された高電圧の作用によって転写ベルト３０上のフルカラー画像は用紙Ｐに二次転写される。そして用紙Ｐが定着装置３９に搬送されると、用紙Ｐ上の未定着のトナー像が定着装置３９内の定着手段によって加圧、加熱され、用紙Ｐ上の未定着のトナー像が用紙Ｐに溶融定着される。
【００７６】
一方、フルカラー画像が用紙転写器３８通過後、転写ベルト３０上には転写されない残留トナーが付着しており、残留トナーはベルト清掃機構４４によって清掃される。
【００７７】
以上のようにして、画像形成装置１０は、４色フルカラーの画像を用紙Ｐに形成することができる。
【００７８】
ここで、画像形成装置１０は、感光ドラム３２ａ〜３２ｄ、転写ベルト駆動ローラ４０、及びステアリングローラ４３等の回転駆動のために、複数のステッピングモータ１を備えている。また、画像形成装置１０は、各ステッピングモータ１の駆動の制御のために、１つ、又は複数の制御装置１００ｂを備えている。
【００７９】
＜第２の実施形態に係る画像形成装置の機能構成＞
図９は、本実施形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図である。画像形成装置１０は、制御装置１００ｂと、コントローラ１４とを有する。
【００８０】
制御装置１００ｂに備えられた脱調検知部１２５ａは、時間差変動Δｔ'が脱調閾値Δｔｈ以上の場合に、脱調検知信号を操作パネル１１、及びコントローラ１４の備える送信部１４１に出力する。
【００８１】
操作パネル１１に含まれる表示部１１１は、脱調検知部１２５ａから脱調検知信号を入力すると、画像形成装置１０におけるステッピングモータが脱調したこと、又は脱調する兆候があることを示すメッセージを表示し、画像形成装置１０のユーザにこれを報知することができる。
【００８２】
また、送信部１４１は、ネットワークＩ／Ｆ等により実現され、脱調検知部１２５ａから脱調検知信号を入力すると、ネットワークを介して脱調報知信号をコンピュータ１３に送信する。ここで、脱調報知信号とは、ステッピングモータ１が脱調したこと、又は脱調する兆候があることを報知する信号である。
【００８３】
コンピュータ１３は、受信部１３１と、表示部１３２とを有する。受信部１３１は、送信部１４１からネットワークを介して受信した脱調報知信号を表示部１３２に出力する。表示部１３２は、コンピュータ１３のディスプレイ等であり、脱調報知信号に応じて、画像形成装置１０におけるステッピングモータが脱調したこと、又は脱調する兆候があることを示すメッセージを表示し、サービスマンに報知することができる。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態では、画像形成装置１０で用いられているステッピングモータ１が脱調した場合、又は脱調の兆候がある場合に、ユーザやサービスマンにこれを報知することができる。報知により、ユーザやサービスマンに画像形成装置１０のメンテナンスをいち早く促すことで、ステッピングモータ１の脱調に伴う画像形成装置１０のダウンタイムを低減させることができる。
【００８５】
なお、上述した以外の効果は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【００８６】
以上、実施形態について説明したが、本発明は、具体的に開示された上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【００８７】
また、実施形態は、制御方法も含む。例えば、制御方法は、ステッピングモータの駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成ステップと、前記ステッピングモ−タの回転角度の検出パルス信号を入力する検出パルス信号入力ステップと、前記駆動パルス信号における所定のエッジの時刻と、前記検出パルス信号における所定のエッジの時刻との時間差が、予め定められた所定期間内で変動した時間差変動を検出する時間差変動検出ステップと、前記時間差変動が予め定められた脱調閾値以上の場合に、脱調検知信号を出力する脱調検知ステップ部と、を含む。このような制御方法により、上述した制御装置と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
さらに、実施形態は、プログラムも含む。例えば、コンピュータを、ステッピングモータの駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成部、前記ステッピングモ−タの回転角度の検出パルス信号を入力する検出パルス信号入力部、前記駆動パルス信号における所定のエッジの時刻と、前記検出パルス信号における所定のエッジの時刻との時間差が、予め定められた所定期間内で変動した時間差変動を検出する時間差変動検出部、及び前記時間差変動が予め定められた脱調閾値以上の場合に、脱調検知信号を出力する脱調検知ステップ部として機能させる。このようなプログラムにより、上述した制御装置と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８９】
１              ステッピングモータ
２              ロータリエンコーダ
１０            画像形成装置
１１            操作パネル
１１１          表示部
１３            コンピュータ（端末の一例）
１３１          受信部
１３２          表示部
１４            コントローラ
１４１          送信部
２１            スリット円盤
２１１          スリット
２２            スリット検出部
１００          制御装置
１０１          ＣＰＵ
１０２          ＲＯＭ
１０３          ＲＡＭ
１０４          外部機器接続Ｉ／Ｆ
１０５          モータ駆動回路
１０６          ロータリエンコーダＩ／Ｆ
１１０          バス
１２１          駆動パルス信号生成部
１２２          モータ駆動部
１２３          検出パルス信号入力部
１２４          時間差変動検出部
１２５          脱調検知部
１２６          電流調整部
１２７          回転速度調整部
Ｄ              駆動パルス信号
Ｖ              検出パルス信号
Ｖ'            立ち上がりのエッジでチャタリングが発生した場合の検出パルス信号
Δｔ'          時間差変動
Δｔｈ          脱調閾値
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９０】
【特許文献１】特許３６２３９４３号公報
【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】
2020137366.tif 000009
【図８】
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【図９】
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