(57)【要約】【課題】装置の異常の原因がモータであるか否かを特定する。【解決手段】画像形成装置は、記録材Ｓに画像を定着させるための定着ローラ２０５と、定着ローラ２０５とともに動作して、記録材Ｓに画像を定着させるための加圧ベルト２０４と、駆動系を介して定着モータ２０５と加圧ベルト２０４とを選択的に駆動する定着モータ２００と、を有する定着器２３を備える。定着器２３は、定着モータ２００により定着ローラ２０５の駆動を開始した後に定着モータ２００の異常を検出すると、定着モータ２００により加圧ベルト２０４を駆動する。定着器２３は、加圧ベルト２０４の駆動開始後に定着モータ２００の異常を検出すると定着モータ２００が故障していると判定する。【選択図】図２
2020091424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に画像を形成する画像形成部と、
第１回転体及び前記第１回転体に対して接離可能な第２回転体を有し、前記画像形成部によって前記記録材に形成された画像を、前記第１回転体及び前記第２回転体を用いて前記記録材に定着させる定着器と、
前記第１回転体と前記第２回転体との接離量を調整する調整機構と、
第１方向に回転することにより前記第１回転体を駆動し、前記第１方向とは逆方向である第２方向に回転することにより前記調整機構を駆動するモータと、
前記モータを制御する制御手段と、
前記モータの回転の異常を検出する検出手段と、
前記モータが故障しているか否かを判定する判定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記モータを前記第１方向に回転させることにより前記第１回転体を駆動させるときに前記異常が前記検出手段によって検出されると、前記モータを前記第２方向に回転させる制御を実行し、
前記判定手段は、前記制御において前記異常が前記検出手段によって検出されると前記モータが故障していると判定することを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項２】
記録材に画像を形成する画像形成部と、
第１回転体及び前記第１回転体に対して接離可能な第２回転体を有し、前記画像形成部によって前記記録材に形成された画像を、前記第１回転体及び前記第２回転体を用いて前記記録材に定着させる定着器と、
前記第１回転体と前記第２回転体との接離量を調整する調整機構と、
第１方向に回転することにより前記第１回転体を駆動し、前記第１方向とは逆方向である第２方向に回転することにより前記調整機構を駆動するモータと、
前記モータを制御する制御手段と、
前記モータの回転の異常を検出する検出手段と、
前記モータが故障しているか否かを判定する判定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記モータを前記第２方向に回転させることで前記調整機構を駆動させるときに前記異常が前記検出手段によって検出されると、前記モータを前記第１方向に回転させる制御を実行し、
前記判定手段は、前記制御において前記異常が前記検出手段によって検出されると前記モータが故障していると判定することを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項３】
前記モータの駆動を前記第１回転体に伝達する伝達機構を備え、
前記判定手段は、前記制御において前記異常が前記検出手段によって検出されない場合に前記伝達機構に異常が生じていると判定することを特徴とする、
請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記調整機構はカムであることを特徴とする、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記モータに前記第１回転体の駆動を指示した後に前記モータの異常が前記検出手段により検出されると、前記モータに前記第２回転体の駆動を指示し、
前記判定手段は、前記第２回転体の駆動の指示後に前記検出手段が前記モータの異常を検出すると前記モータが故障していると判定し、
前記制御手段は、前記第２回転体の駆動の指示後に前記モータの異常が検出されなければ、再度、前記モータに前記第１回転体の駆動を指示し、
前記判定手段は、前記第１回転体の駆動の指示後に前記検出手段により前記モータの異常が検出されると前記伝達機構が故障していると判定し、前記第１回転体の駆動の指示後に前記モータの異常が検出されなければ故障していないと判定することを特徴とする、
請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記モータは、正常に動作するときに所定の信号を出力し、
前記検出手段は、駆動を指示した後に、所定時間経過するまでに前記信号を取得しなければ前記モータの異常を検出することを特徴とする、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記伝達機構は、前記モータが前記第１方向に回転するときに動作する第１ワンウェイクラッチと、前記モータが前記第２方向に回転するときに動作する第２ワンウェイクラッチと、を備え、
前記モータが第１方向に回転するときの駆動力が前記第１ワンウェイクラッチを介して前記第１回転体に伝達され、
前記モータが第２方向に回転するときの駆動力が前記第２ワンウェイクラッチを介して前記第２回転体に伝達されることを特徴とする、
請求項３乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１回転体は、熱源を内蔵するローラであり、
前記第２回転体は、前記ローラに圧接してニップ部を形成する加圧部材であり、
前記モータは、前記ローラを回転駆動させ、前記加圧部材を前記ローラに対して圧接及び離間させることを特徴とする、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記モータは、ブラシレスモータであることを特徴とする、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
故障していると判定された部品を通知する通知手段をさらに備えることを特徴とする、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
第１負荷と、
第２負荷と、
駆動系を介して前記第１負荷及び前記第２負荷を選択的に駆動するモータと、
前記モータを制御する制御手段と、
前記モータの回転の異常を検出する検出手段と、
前記モータが故障しているか否かを判定する判定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記モータに前記第１負荷の駆動を指示した後に前記モータの異常が前記検出手段によって検出されると、前記モータに前記第２負荷の駆動を指示し、
前記判定手段は、前記第２負荷の駆動の指示後に前記モータの異常が前記検出手段によって検出されると前記モータが故障していると判定することを特徴とする、
装置。
【請求項１２】
第１負荷と、第２負荷と、駆動系を介して前記第１負荷及び前記第２負荷を選択的に駆動するモータと、前記モータの回転の異常を検出する検出手段と、を備えた装置により実行される方法であって、
前記モータに前記第１負荷の駆動を指示した後に前記モータの異常が前記検出手段により検出されると、前記モータに前記第２負荷の駆動を指示し、
前記第２負荷の駆動の指示後に前記モータの異常が前記検出手段により検出されると、前記モータが故障していると判定することを特徴とする、
故障診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを駆動源とする機構を有する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、記録材上に転写されたトナー像を溶解して加圧することで、記録材に画像を定着させる定着器が一般的に用いられる。定着器は、例えばヒータを内蔵した定着ローラ及び定着ローラに記録材を圧接させる加圧部材（加圧ローラ、加圧ベルト等）を備える。定着器は、定着ローラと加圧部材との圧接部であるニップ部にトナー像が形成された記録材を通過させる。定着器は、ニップ部でトナーを溶解して加圧することで、記録材にトナー像を定着させている。定着器は、記録材の種類や厚み、坪量等に応じて加圧部材が定着ローラに加える圧力を調整する構造や、記録材の非通過時に加圧部材が非加圧状態となるように圧解除が行える構造を有する。これにより定着ローラや加圧部材の変形、摩耗、傷の付着等が防止される。
【０００３】
定着器は、定着ローラの回転や加圧部材の圧力調整及び圧解除を行うための駆動源となるモータを備える。特許文献１の定着器は、モータの回転方向を切り替えることで、定着ローラの駆動と、加圧部材の圧力調整及び圧解除と、を１つのモータで兼用する構成を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１６２３５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の定着器の構成では、例えば、定着器における記録材の搬送に異常が発生した場合に、その原因がモータの故障であるか、或いはモータ以外の機械的な要因による過負荷であるかを判別することが困難である。一般的に画像形成装置は、このような場合に、一律にモータの故障として処理を行い、ユーザにモータの故障を表すエラーを通知する。このような処理では、サービスマンが画像形成装置の修理を行う際に、実際に異常の原因となった部品を特定するまでに時間がかかり、画像形成装置のダウンタイムが長くなる。また、正常な部品を誤って交換する可能性もある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、装置の異常の原因がモータであるか否かを特定することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、記録材に画像を形成する画像形成部と、第１回転体及び前記第１回転体に対して接離可能な第２回転体を有し、前記画像形成部によって前記記録材に形成された画像を、前記第１回転体及び前記第２回転体を用いて前記記録材に定着させる定着器と、前記第１回転体と前記第２回転体との接離量を調整する調整機構と、第１方向に回転することにより前記第１回転体を駆動し、前記第１方向とは逆方向である第２方向に回転することにより前記調整機構を駆動するモータと、前記モータを制御する制御手段と、前記モータの回転の異常を検出する検出手段と、前記モータが故障しているか否かを判定する判定手段と、を備え、前記制御手段は、前記モータを前記第１方向に回転させることにより前記第１回転体を駆動させるときに前記異常が前記検出手段によって検出されると、前記モータを前記第２方向に回転させる制御を実行し、前記判定手段は、前記制御において前記異常が前記検出手段によって検出されると前記モータが故障していると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、装置の異常の原因がモータであるか否かを特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の構成図。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、定着器の説明図。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、定着器の駆動系の説明図。
【図４】コントローラの説明図。
【図５】定着器の動作制御処理を表すフローチャート。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、定着器の動作制御処理時のタイミングチャート。
【図７】定着器の動作制御処理を表す別のフローチャート。
【図８】定着器の動作制御処理時のタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の画像形成装置の構成図である。画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための４つの画像形成部ＩＭＧ−Ｙ、ＩＭＧ−Ｍ、ＩＭＧ−Ｃ、ＩＭＧ−Ｋを備える。画像形成装置１は、各画像形成部ＩＭＧ−Ｙ、ＩＭＧ−Ｍ、ＩＭＧ−Ｃ、ＩＭＧ−Ｋから画像が転写される中間転写ベルト８、中間転写ベルト８から記録材Ｓに画像を転写する転写ローラ２１、２２、定着器２３、及び記録材Ｓを搬送する搬送機構を備える。画像形成装置１は、上部に、エラーメッセージ等の表示を行うための表示部１００を備える。
【００１２】
各画像形成部ＩＭＧ−Ｙ、ＩＭＧ−Ｍ、ＩＭＧ−Ｃ、ＩＭＧ−Ｋは、同じ構成である。ここではイエローの画像を形成する画像形成部ＩＭＧ−Ｙの構成について説明し、他の色の画像を形成する画像形成部ＩＭＧ−Ｍ、ＩＭＧ−Ｃ、ＩＭＧ−Ｋの構成の説明を省略する。
【００１３】
画像形成部ＩＭＧ−Ｙは、像担持体である感光ドラム２Ｙ、帯電器３Ｙ、露光器５Ｙ、現像器７Ｙ、一次転写ローラ６Ｙ、及びドラムクリーナ４Ｙを備える。感光ドラム２Ｙは、図中反時計回り（ＣＣＷ方向）に回転する。帯電器３Ｙは、回転する感光ドラム２Ｙの表面を一様な電位に帯電する。露光器５Ｙは、半導体レーザを光源として、表面が一様に帯電された感光ドラム２Ｙの表面にレーザ光を照射する。レーザ光は、形成するイエローの画像を表す画像データに基づいて照射される。これにより感光ドラム２Ｙの表面にイエローの画像に対応した静電潜像が形成される。現像器７Ｙは、イエローのトナーを感光ドラム２Ｙの表面に付着させることで静電潜像を現像し、感光ドラム２Ｙの表面にイエローのトナー像を形成する。同様に、画像形成部ＩＭＧ−Ｍの感光ドラム２Ｍの表面にマゼンタのトナー像が形成される。画像形成部ＩＭＧ−Ｃの感光ドラム２Ｃの表面にシアンのトナー像が形成される。画像形成部ＩＭＧ−Ｋの感光ドラム２Ｋの表面にブラックのトナー像が形成される。
【００１４】
感光ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋとの間には、中間転写ベルト８の一部が挟まれる。中間転写ベルト８は、ステアリングローラ１０、ベルト駆動ローラ１１、及び転写ローラ２１に巻き回された無端ベルト状の転写体であり、ベルト駆動ローラ１１により、図中時計回り（ＣＷ方向）に回転する。一次転写ローラ６Ｙ〜６Ｋは、高電圧が印加されることで、感光ドラム２Ｙ〜２Ｋとの間で形成する一次転写部において、感光ドラム２Ｙ〜２Ｋから中間転写ベルト８にトナー像を転写する。転写後に感光ドラム２Ｙ〜２Ｋの表面に残留するトナーは、ドラムクリーナ４Ｙ〜４Ｋにより除去される。
【００１５】
中間転写ベルト８は、トナー像の転写時に回転している。中間転写ベルト８の回転速度に応じて各感光ドラム２Ｙ〜２Ｋからトナー像が順次転写されることで、中間転写ベルト８上に各色のトナー像が重畳される。これにより中間転写ベルト８にフルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト８の回転により、中間転写ベルト８上のトナー像は、転写ローラ２１、２２により形成される二次転写部ＳＴＲへ搬送される。二次転写部ＳＴＲでは、転写ローラ２１、２２に高電圧が印加されることで、中間転写ベルト８上のトナー像が記録材Ｓに一括転写される。転写後に中間転写ベルト８に残留するトナーは、中間転写ベルト８を挟んでベルト駆動ローラ１１に対向した位置に設けられるベルトクリーナ１２により除去される。
【００１６】
搬送機構は、記録材Ｓが収納される給紙カセット１７、給紙搬送部９、排紙搬送部２４、反転搬送部２６、及び両面搬送部２７を備える。記録材Ｓは、給紙カセット１７から給紙されて、給紙搬送部９により二次転写部ＳＴＲへ搬送される。給紙搬送部９は、中間転写ベルト８に形成されたトナー像が二次転写部ＳＴＲに搬送されるタイミングに合わせて、記録材Ｓを二次転写部ＳＴＲへ搬送する。これにより記録材Ｓの所定の位置にトナー像が転写される。二次転写部ＳＴＲでトナー像が転写された記録材Ｓは、定着器２３へ搬送される。定着器２３は、トナー像が転写された記録材Ｓを加熱することでトナーを溶解し、加圧することで溶解したトナーを記録材Ｓに圧着する。これによりトナー像が記録材Ｓに定着される。定着器２３の詳細については後述する。
【００１７】
定着処理後の記録材Ｓをそのまま排出する場合、記録材Ｓは、排紙搬送部２４から排紙トレイ２５に排出される。定着処理後の記録材Ｓを反転させて排出する場合、記録材Ｓは、反転搬送部２６へ一旦搬送された後に排紙搬送部２４から排紙トレイ２５に排出される。記録材Ｓの両面に画像を形成する場合、記録材Ｓは、反転搬送部２６から両面搬送部２７へ搬送され、再度、給紙搬送部９へ搬送されて、上記の処理と同様に処理されて裏面へ画像が形成される。裏面への画像形成が終了した記録材Ｓは、排紙搬送部２４から排紙トレイ２５に排出される。
【００１８】
図２は、定着器２３の説明図である。定着器２３は、定着ローラ２０５、加圧ベルト２０４、揺動アーム２０２、カム４００、及び定着モータ２００を備える。加圧ベルト２０４は、定着ローラ２０５に対して接離可能である。図２（ａ）は、定着ローラ２０５と加圧ベルト２０４とが離間した非加圧状態を例示しており、図２（ｂ）は、加圧ベルト２０４が定着ローラ２０５を押圧する加圧状態を例示する。
【００１９】
定着ローラ２０５は、熱源としてハロゲンヒータ等の加熱用のヒータ２０７を内蔵する回転体である。定着ローラ２０５は、記録材Ｓが搬送される方向に合わせて図中ＣＷ方向に回転する。加圧ベルト２０４は、定着ローラ２０５の表面に圧接してニップ部２０１を形成する加圧部材であり、加圧ベルト駆動ローラ２０３ａとローラ２０３ｂとの間に張架支持される回転体である。加圧ベルト２０４は、定着ローラ２０５の回転に従動して、定着ローラ２０５とは逆方向の図中ＣＣＷ方向に回転する。定着ローラ２０５は、ヒータ２０７による熱によりトナー像を加熱して溶解する。熔解したトナー像は、定着ローラ２０５及び加圧ベルト２０４により記録材Ｓ上に圧着されることで定着される。
【００２０】
揺動アーム２０２は、一端部が固定され、カム４００の回転に応じて他端部が揺動する。揺動アーム２０２の他端部は、バネ２０６が取り付けられており、図２の下方に付勢されている。また、揺動アーム２０２の他端部は、加圧ベルト駆動ローラ２０３ａを支持している。揺動アーム２０２が揺動することで、加圧ベルト駆動ローラ２０３ａが図２の上下方向に移動する。これにより加圧ベルト駆動ローラ２０３ａが定着ローラ２０５に対して接近する方向と、離間する方向とに移動して、加圧状態（図２（ｂ））と非加圧状態（図２（ａ））とが形成される。このように、カム４００は、回転することで、定着ローラ２０５と加圧ベルト２０４との接離量を調整する調整機構として機能する。
【００２１】
カム４００は、カム駆動ギア３０４に取り付けられる。カム駆動ギア３０４は、フラグ３１０及び位置検出センサ２１０を備える。カム４００は、カム駆動ギア３０４の回転に応じて回転駆動される。カム４００は、揺動アーム２０２の略中央部にカム面が当接する。カム４００のカム面は、３つの領域４０１、４０２、４０３に分けられる。
領域４０１は、カム４００の回転中心からの距離が一定な領域である。領域４０２は、カム４００の回転中心からの距離が図中ＣＷ方向に漸次増大する領域である。領域４０３は、カム４００の回転中心からの距離が図中ＣＷ方向に漸次減少する領域である。領域４０１からカム４００の回転中心までの距離は、領域４０２、４０３からカム４００の回転中心までの距離よりも大きい。また、領域４０２と領域４０３との接合部４０４において、カム４００の回転中心からの距離は、カム面の中で最も小さい。これらの距離は以下のように決定される。
【００２２】
領域４０１に揺動アーム２０２が当接した状態では、揺動アーム２０２の他端部に支持された加圧ベルト駆動ローラ２０３ａが、加圧ベルト２０４を定着ローラ２０５の表面に所定の圧力で押圧する。接合部４０４に揺動アーム２０２が当接した状態では、揺動アーム２０２の他端部に支持された加圧ベルト駆動ローラ２０３ａが、加圧ベルト２０４を定着ローラ２０５の表面から完全に離間される。
【００２３】
位置検出センサ２１０は、カム駆動ギア３０４の外周の所定位置に固定されており、カム４００の回転位置（回転位相）を検出する。具体的には、位置検出センサ２１０は、カム駆動ギア３０４の外周上の側面に取り付けられるフラグ３１０を検出する。位置検出センサ２１０がフラグ３１０を検出したタイミングを表す検出信号に基づいて、カム４００の現在の回転位置（回転位相）が求められる。位置検出センサ２１０は、例えば近接センサ（誘導型、静電容量型）、光学式センサ、超音波センサ等により実現される。
【００２４】
定着モータ２００は、定着ローラ２０５及びカム４００を駆動する駆動源であり、二方向に回転可能に構成される。定着モータ２００は、例えばＤＣブラシレスモータにより実現される。図２（ａ）において、定着モータ２００は、正転方向（ＣＷ方向）に回転することで、カム駆動ギア３０４を駆動して、カム４００をＣＣＷ方向に回転させる。その結果、揺動アーム２０２が図２（ａ）において上方向に押し上げられる。これにより、揺動アーム２０２に接続された加圧ベルト駆動ローラ２０３ａが図２（ａ）から図２（ｂ）に示すように上方に移動し、加圧ベルト２０４が定着ローラ２０５をニップ部２０１で押圧する状態となる。
【００２５】
ニップ部２０１における加圧ベルト２０４の加圧量は、揺動アーム２０２に当接するカム４００のカム面の位置（領域）により変化する。本実施形態の定着器２３では、位置検出センサ２１０からの検出信号に基づいてカム４００の回転位置が検出される。検出されたカム４００の回転位置とＤＣブラシレスモータの駆動時間とに基づいて、揺動アーム２０２に当接するカム４００のカム面の位置が調整される。これにより、加圧量が所定の値となるように調整される。なお、定着ローラ２０５及びカム４００の駆動源にステッピングモータが用いられる場合、揺動アーム２０２に当接するカム４００のカム面の位置は、例えば、検出されたカム４００の回転位置とステッピングモータを駆動するパルスの数とに基づいて調整される。
【００２６】
定着モータ２００は、加圧ベルト２０４が定着ローラ２０５を所定の加圧量で押圧する状態となった後に、逆転方向（図中ＣＣＷ方向）に回転することで、定着ローラ２０５を回転駆動する。これにより、定着ローラ２０５が図中ＣＷ方向に回転し、記録材Ｓの定着処理が行われる。即ち、ヒータ２０７により加熱された定着ローラ２０５と加圧ベルト２０４との間のニップ部２０１を記録材Ｓが通過し、記録材Ｓにトナー像が定着される。
【００２７】
図３は、定着器２３の駆動系（伝達機構）の説明図である。図３（ａ）は、定着モータ２００の駆動力をカム４００に伝達するための駆動系の機械的な構成を示す。図３（ｂ）は、定着モータ２００の駆動力を定着ローラ２０５に伝達するための駆動系機械的な構成を示す。
【００２８】
駆動力をカム４００に伝達するための駆動系の機械的な構成は、中継ギア３０１及びワンウェイ装着ギア３０２（第２ワンウェイクラッチ）を含む。駆動力を定着ローラ２０５に伝達するための駆動系の機械的な構成は、中継ギア３０１、ワンウェイ装着ギア３０３（第１ワンウェイクラッチ）、及びギア３０５を含む。ギア３０５は、定着ローラ２０５を駆動するための不図示の定着駆動ローラギアに接続される。
【００２９】
中継ギア３０１は、定着モータ２００から駆動力が伝達されて回転する。中継ギア３０１は、駆動力をワンウェイ装着ギア３０２とワンウェイ装着ギア３０３とのいずれかに選択的に伝達する。中継ギア３０１は、定着モータ２００の回転方向に応じてワンウェイ装着ギア３０２とワンウェイ装着ギア３０３とのいずれかを回転駆動する。ワンウェイ装着ギア３０２は、ワンウェイクラッチが組み込まれたギアであり、図３においてＣＷ方向の駆動力だけを伝達するクラッチギアである。ワンウェイ装着ギア３０３は、ワンウェイクラッチが組み込まれたギアであり、図３においてＣＣＷ方向の駆動力だけを伝達するクラッチギアである。
【００３０】
図３（ａ）では、定着モータ２００が正転方向に回転することでカム駆動ギア３０４がＣＣＷ方向に回転する。これによりカム４００がＣＣＷ方向に回転する。この場合、ワンウェイ装着ギア３０２は回転駆動され、ワンウェイ装着ギア３０３は回転駆動されない。ワンウェイ装着ギア３０３が回転駆動されないために、ギア３０５は回転せず、定着ローラ２０５は回転しない。
【００３１】
図３（ｂ）では、定着モータ２００が逆転方向に回転することでギア３０５がＣＷ方向に回転する。これにより定着ローラ２０５はＣＷ方向に回転する。この場合、ワンウェイ装着ギア３０３は回転駆動され、ワンウェイ装着ギア３０２は回転駆動されない。ワンウェイ装着ギア３０２が回転駆動されないために、カム駆動ギア３０４は回転せず、カム４００は回転しない。
【００３２】
このように定着器２３の駆動系は、定着モータ２００を正転回転（ＣＷ方向に回転）することでカム４００が回転し、定着モータ２００を逆転回転（ＣＣＷ方向に回転）することで定着ローラ２０５が回転するように構成される。つまり、定着モータ２００の回転方向を切り替えることで、定着ローラ２０５とカム４００との一方を選択的に回転駆動することができる。
【００３３】
図４は、画像形成装置１の動作を制御するコントローラの説明図である。コントローラ５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０２、及びＲＯＭ（Read Only Memory）５０３を備える情報処理装置である。ＣＰＵ５０１は、ＲＯＭ５０３に格納されたコンピュータプログラムを、ＲＡＭ５０２を作業領域にして実行することで、画像形成装置１全体の動作を制御する。図４では、定着器２３の動作を制御する構成について説明する。
【００３４】
コントローラ５００は、定着器２３の定着モータ２００及び位置検出センサ２１０が接続される。コントローラ５００は、定着モータ２００の動作を制御し、位置検出センサ２１０の検出結果に応じて定着ローラ２０５と加圧ベルト２０４との加圧状態を制御する。コントローラ５００は、定着モータ２００の動作を制御するために、定着モータ２００の回転指示、停止指示、回転方向の切替指示、速度指示等の制御信号を、信号線５０４を介して定着モータ２００へ送信する。
【００３５】
ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００に対して、回転方向及び速度指示を行う制御信号を送信し、その後、回転開始を指示する制御信号を送信する。これらの制御信号により、定着モータ２００は所定の回転速度で回転駆動される。上記の通り、加圧ベルト２０４が定着ローラ２０５を加圧する場合、カム４００が回転して、フラグ３１０を位置検出センサ２１０が検出する。ＣＰＵ５０１は、このときの検出信号をトリガとして、所定時間後に定着モータ２００に対して停止指示を表す制御信号を送信する。停止指示を表す制御信号を取得した定着モータ２００は停止動作を行う。
【００３６】
なお、定着モータ２００は、例えば回転速度がＰＬＬ（Phase Locked Loop）制御されており、正常回転時にはＰＬＬロック信号を出力する。ＣＰＵ５０１は、信号線５０４を介して定着モータ２００からＰＬＬロック信号を取得する。ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００への回転駆動の指示後に、所定時間経過するまでにＰＬＬロック信号を取得するか否かにより、定着モータ２００が正常に動作しているか否かを判定することができる。なお、正常回転とは、例えば、定着モータ２００の目標速度と定着モータ２００の実際の回転速度との速度差が所定範囲内に収まって回転することである。
【００３７】
図５は、コントローラ５００による定着器２３の動作制御処理を表すフローチャートである。図６は、定着器２３の動作制御処理時のタイミングチャートである。この動作制御処理は、定着器２３の故障診断処理を含む。故障診断処理は、定着器２３の異常の原因が定着モータ２００であるか、或いは定着モータ２００以外の機械的な部品であるかを切り分ける処理である。故障診断処理は、画像形成処理時に定着器２３を動作させる際に行われる。
【００３８】
ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００に対して回転方向及び速度指示を行う制御信号を送信し、その後、回転開始を指示する制御信号を送信することで、定着モータ２００の駆動を開始する（Ｓ６０１）。ここではＣＰＵ５０１は、カム４００が回転駆動されるように、定着モータ２００をＣＷ方向に回転するように制御する。ＣＰＵ５０１は、位置検出センサ２１０から、フラグ３１０を検出したことを表す検出信号を取得するまで待機する（Ｓ６０２）。フラグ３１０を検出したことを表す検出信号を取得すると（Ｓ６０２：Y）、ＣＰＵ５０１は、所定時間（αミリ秒）待機する（Ｓ６０３）。所定時間経過すると（Ｓ６０３：Y）、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００に対して停止指示を表す制御信号を送信することで、定着モータ２００の駆動を停止する（Ｓ６０４）。これにより、例えばカム４００のカム面の領域４０１が揺動アーム２０２に当接し、加圧ベルト２０４が定着ローラ２０５の表面を所定の圧力で押圧する状態になる。
【００３９】
ＣＰＵ５０１は、回転方向の切り替えを指示する制御信号を定着モータ２００へ送信する（Ｓ６０５）。ＣＰＵ５０１は、続いて回転開始を指示する制御信号を送信することで、定着モータ２００の駆動を開始する（Ｓ６０６）。これにより定着モータ２００は、ＣＣＷ方向に回転を開始する。次に、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００からＰＬＬロック信号を取得したか否かを判定する（Ｓ６０７）。ＰＬＬロック信号を取得した場合（Ｓ６０７：Y）、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００が正常に動作していると判定して、この処理を終了する。これにより、定着ローラ２０５が回転駆動されて定着処理が行われる。
【００４０】
図６（ａ）は、定着モータ２００が正常に動作する場合のＳ６０６、Ｓ６０７の処理のタイミングチャートを表す。定着モータ２００が正常に動作する場合、定着モータ２００が駆動開始されてから所定時間Ｔの経過後にＰＬＬロック信号が出力される（Ｓ６０７：Y）。ＰＬＬロック信号を取得したＣＰＵ５０１は、定着モータ２００を駆動停止する。図６（ａ）では、その後、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００の回転方向をＣＷ方向に切り替えて、定着モータ２００を駆動開始する。定着モータ２００が駆動開始されてから所定時間Ｔｒの経過後にＰＬＬロック信号が出力される。
【００４１】
ＰＬＬロック信号を取得しない場合（Ｓ６０７：N）、ＣＰＵ５０１は、何らかの原因で定着モータ２００がＰＬＬロック信号を出力できない異常が発生したと仮判定する。この場合、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００に対して停止指示を表す制御信号を送信することで、定着モータ２００の駆動を停止する（Ｓ６０８）。ＣＰＵ５０１は、回転方向の切り替えを指示する制御信号を定着モータ２００へ送信する（Ｓ６０９）。ＣＰＵ５０１は、続いて回転開始を指示する制御信号を送信することで、定着モータ２００の駆動を開始する（Ｓ６１０）。これにより定着モータ２００は、ＣＷ方向に回転を開始する。
【００４２】
ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００の駆動開始後に、所定時間Ｔｒ以内にＰＬＬロック信号を取得したか否かを判定する（Ｓ６１１）。ＰＬＬロック信号を取得した場合（Ｓ６１１：Y）、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００が正常に動作していると判定し、定着モータ２００以外の駆動系の機械的な部品が故障していると判定する（Ｓ６１２）。ＰＬＬロック信号を取得しない場合（Ｓ６１１：N）、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００が故障していると判定する（Ｓ６１３）。
【００４３】
故障した部品を判定したＣＰＵ５０１は、定着モータ２００に対して停止指示を表す制御信号を送信することで、定着モータ２００の駆動を停止する（Ｓ６１４）。ＣＰＵ５０１は、表示部１００等に異常の原因と判定した故障部品を示すエラーメッセージを表示して処理を終了する（Ｓ６１５）。なお、ＣＰＵ５０１は、メッセージの表示の他に、音声によりエラーの原因と判定した故障部品を通知してもよい。
【００４４】
図６（ｂ）は、異常が発生した場合のＳ６０６〜Ｓ６１３の処理のタイミングチャートを表す。異常が発生した場合、定着モータ２００が駆動開始されてから所定時間Ｔの経過後にＰＬＬロック信号が出力されない（Ｓ６０６、Ｓ６０７：N）。ここでＣＰＵ５０１は、異常が発生したと仮判定を行う。その後、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００を駆動停止して回転方向をＣＷ方向に切り替え（回転方向切替）、定着モータ２００を駆動開始する（Ｓ６０８〜Ｓ６１０）。図６（ｂ）では、定着モータ２００が駆動開始されてから所定時間Ｔｒの経過後にＰＬＬロック信号が出力されるために、定着モータ２００以外の駆動系の機械的な部品が故障していると判定される（Ｓ６１１：Y、Ｓ６１２）。定着モータ２００が駆動開始されてから所定時間Ｔｒの経過後にＰＬＬロック信号が出力されない場合には、定着モータ２００が故障していると判定される（Ｓ６１１：N、Ｓ６１３）。
【００４５】
以上のような定着器２３を備える画像形成装置１は、定着モータ２００が正常に回転しなくなる等の異常が発生した場合に、異常の原因が定着モータ２００の故障であるか、或いは駆動系の他の部品の故障であるかを判別可能である。定着モータ２００の故障が異常の原因である場合には、定着モータ２００の回転方向を切り替えても定着モータ２００が正常に回転しない。定着モータ２００以外の駆動系の部品の故障が異常の原因である場合には、定着モータ２００の回転方向を切り替えると定着モータ２００が正常に回転する。例えば定着ローラ２０５や加圧ベルト２０４の変形、傷、異物挟まり、破れ等により過負荷が発生した状態では、定着ローラ２０５の回転が困難となり、定着モータ２００による定着ローラ２０５の回転駆動が困難な状態（過負荷状態）となる。このような場合に、定着モータ２００以外の駆動系の部品の故障が異常の原因として判定される。このような処理により、異常の原因を定着モータ２００とそれ以外の部品とで切り分けることができ、画像形成装置１の故障によるダウンタイムを大幅に短縮することができる。
【００４６】
以上の処理では、カム４００が１回転する間に定着器２３の加圧状態と非加圧状態とがそれぞれ１回ずつ発生する。この他に加圧状態と非加圧状態とは、カム４００が１回転する間に複数回発生してもよい。この場合、カム４００の形状が発生回数に応じて決定される。
【００４７】
（変形例）
図７は、コントローラ５００による定着器２３の動作制御処理を表す別のフローチャートである。図８は、定着器２３の動作制御処理時のタイミングチャートである。この動作制御処理は、定着器２３の故障診断処理を含む。
【００４８】
ＣＰＵ５０１は、図５のＳ６０１〜Ｓ６０５と同様の処理を行い（Ｓ７００）、定着モータ２００をＣＣＷ方向に駆動する（Ｓ７０１）。ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００の駆動開始後の所定時間Ｔ以内にＰＬＬロック信号を取得したか否かを判定する（Ｓ７０２）。ＰＬＬロック信号を取得した場合（Ｓ７０２：Y）、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００が正常に動作していると判定して、この処理を終了する。これにより、定着ローラ２０５が回転駆動されて定着処理が行われる。
【００４９】
ＰＬＬロック信号を取得しない場合（Ｓ７０２：N）、ＣＰＵ５０１は、何らかの原因で定着モータ２００がＰＬＬロック信号を出力できない異常が発生したと仮判定する。この場合、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００に対して停止指示を表す制御信号を送信することで、定着モータ２００の駆動を停止する（Ｓ７０３）。ＣＰＵ５０１は、回転方向の切り替えを指示する制御信号を定着モータ２００へ送信する（Ｓ７０４）。ＣＰＵ５０１は、続いて回転開始を指示する制御信号を送信することで、定着モータ２００の駆動を開始する（Ｓ７０５）。これにより定着モータ２００は、ＣＷ方向に回転を開始する。
【００５０】
ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００の駆動開始後に、所定時間Ｔｒ以内にＰＬＬロック信号を取得したか否かを判定する（Ｓ７０６）。ＰＬＬロック信号を取得しない場合（Ｓ７０６：N）、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００が故障していると判定する（Ｓ７０７）。
【００５１】
ＰＬＬロック信号を取得した場合（Ｓ７０６：Y）、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００自体は正常に動作していると判定する。この場合、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００に対して停止指示を表す制御信号を送信することで、定着モータ２００の駆動を停止する（Ｓ７０８）。ＣＰＵ５０１は、回転方向の切り替えを指示する制御信号を定着モータ２００へ送信する（Ｓ７０９）。ＣＰＵ５０１は、続いて回転開始を指示する制御信号を送信することで、定着モータ２００の駆動を開始する（Ｓ７１０）。これにより定着モータ２００は、ＣＣＷ方向に回転を開始する。
【００５２】
ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００の駆動開始後に、所定時間Ｔ以内にＰＬＬロック信号を取得したか否かを判定する（Ｓ７１１）。ＰＬＬロック信号を取得した場合（Ｓ７１１：Y）、ＣＰＵ５０１は、Ｓ７０２の処理でＰＬＬロック信号を取得できない状態が再発性の低い一時的な異常（モータ以外の原因による異常）であると判定して処理を終了する（Ｓ７１２）。この場合、故障している部品はないと判定される。ＰＬＬロック信号を取得しない場合（Ｓ７１１：Y）、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００が正常に動作していると判定し、定着モータ２００以外の駆動系の機械的な部品が故障していると判定する（Ｓ７１３）。
【００５３】
Ｓ７０７の処理又はＳ７１３の処理で故障した部品を判定したＣＰＵ５０１は、定着モータ２００に対して停止指示を表す制御信号を送信することで、定着モータ２００の駆動を停止する（Ｓ７１４）。ＣＰＵ５０１は、不図示の表示部等に異常の原因と判定した故障部位を示すエラーメッセージを表示して処理を終了する（Ｓ７１５）。なお、ＣＰＵ５０１は、メッセージの表示の他に、音声によりエラーの原因と判定した故障部品を通知してもよい。
【００５４】
図８は、図7のＳ７０１〜Ｓ７１５の処理のタイミングチャートを表す。異常が発生する場合、定着モータ２００が駆動開始されてから所定時間Ｔの経過後にＰＬＬロック信号が出力されない（Ｓ７０１、Ｓ７０２：N）。ここでＣＰＵ５０１は、異常が発生したと仮判定を行う。その後、ＣＰＵ５０１は、定着モータ２００を駆動停止して回転方向をＣＷ方向に切り替え（回転方向切替）、定着モータ２００を駆動開始する（Ｓ７０３〜Ｓ７０５）。図８では、定着モータ２００が駆動開始されてから所定時間Ｔｒの経過後にＰＬＬロック信号が出力されるために、定着モータ２００は正常に起動していると判定される（Ｓ７０６：Y）。定着モータ２００が駆動開始されてから所定時間Ｔｒの経過後にＰＬＬロック信号が出力されない場合には、定着モータ２００が故障していると判定される（Ｓ７０６：N、Ｓ７０７）。
【００５５】
定着モータ２００が正常に起動された場合、ＣＰＵ５０１は、再度、回転方向を切り替え（再度回転方向切替）て定着モータ２００を駆動開始する（Ｓ７０６：Y〜Ｓ７１０）。図８では、定着モータ２００が駆動開始されてから所定時間Ｔの経過後にＰＬＬロック信号が出力されるために、Ｓ７０２の処理で仮判定された異常が一時的な異常であったと判定される（Ｓ７１１：Y、Ｓ７１２）。定着モータ２００が駆動開始されてから所定時間Ｔの経過後にＰＬＬロック信号が出力されない場合には、定着モータ２００以外の駆動系の機械的な部品が故障していると判定される（Ｓ７１１：N、Ｓ７１３）。
【００５６】
以上のような処理では、ＣＰＵ５０１は、途中で異常が解消された場合に一時的な異常と判定して、そのまま動作制御を継続する。これにより画像形成装置１を無駄に停止させることが避けられるために、余計なダウンタイムを抑制することが可能となる。
【００５７】
本実施形態では、ＣＣＷ方向に回転することによって定着ローラ２０５を回転駆動し、ＣＷ方向に回転することによってカム４００を回転駆動する定着モータ２００において、装置の異常の原因が当該定着モータ２００であるか否かを特定する構成である。しかし定着モータ２００の回転方向はこれに限らない。例えば、定着モータ２００が、ＣＣＷ方向に回転することによって転写ローラ２２を回転駆動し、ＣＷ方向に回転することによってカム４００を回転駆動する構成であっても、装置の異常の原因が定着モータ２００であるか否かを特定する構成が適用できる。即ち、ＣＣＷ方向に回転したときの駆動対象の負荷が、ＣＷ方向に回転したときの駆動対象の負荷とは異なる負荷であるモータであれば、装置の異常の原因が当該モータであるか否かを特定する構成を適用することができる。
【００５８】
本実施形態では、定着モータ２００がＣＣＷ方向に回転している状態で定着モータ２００の回転異常が検出された場合に、定着モータ２００をＣＷ方向に回転させることによって、装置の異常の原因が定着モータ２００であるか否かを特定する。しかし定着モータ２００の回転方向はこれに限らない。例えば、定着モータ２００がＣＷ方向に回転している状態で定着モータ２００又はカム４００の回転異常が検出された場合に、定着モータ２００をＣＣＷ方向に回転させることによって、装置の異常の原因が定着モータ２００であるか否かを特定する構成でもよい。なお、定着モータ２００がＣＷ方向に回転している状態で発生する定着モータ２００又はカム４００の回転異常は、位置検出センサ２１０の検出結果に基づいて検出されてもよい。具体的には、例えば、定着モータ２００をカム４００が一回転するのに要する時間よりも長い時間駆動させても位置検出センサ２１０がフラグ３１０を検出しない場合に、定着モータ２００の回転が異常であると検出する構成でもよい。
【図１】
2020091424.tif 000003
【図２】
2020091424.tif 000004
【図３】
2020091424.tif 000005
【図４】
2020091424.tif 000006
【図５】
2020091424.tif 000007
【図６】
2020091424.tif 000008
【図７】
2020091424.tif 000009
【図８】
2020091424.tif 000010