(57)【要約】【課題】  昇降装置において、異常検知の時間を短縮する。【解決手段】  駆動負荷が周期的に変動する機構を駆動する駆動装置であって、前記機構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に供給する電流を制御する制御部であって、前記機構の駆動負荷が所定値以上となる位置まで駆動してから、前記所定値の駆動負荷がかかっているときに前記ステッピングモータの脱調が発生する電流値で前記ステッピングモータを駆動させ、前記ステッピングモータが脱調するか否かに基づいて異常を判断する制御部と、前記制御部の判断結果に応じてユーザーに報知を行う報知部と、を有することを特徴とする駆動装置。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動負荷が周期的に変動する機構を駆動する駆動装置であって、
前記機構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に供給する電流を制御する制御部であって、前記機構の駆動負荷が所定値以上となる位置まで駆動してから、前記所定値の駆動負荷がかかっているときに前記ステッピングモータの脱調が発生する電流値で前記ステッピングモータを駆動させ、前記ステッピングモータが脱調するか否かに基づいて異常を判断する制御部と、
前記制御部の判断結果に応じてユーザーに報知を行う報知部と、
を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記脱調が発生する電流値で前記ステッピングモータを駆動させた際に、前記ステッピングモータが脱調しない場合に異常であると判断することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第１の電流値は、前記機構を駆動するための電流値よりも低い値であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記機構は、前記駆動装置からの駆動力を伝達するカムを有し、
前記カムの位置に対応して前記駆動負荷が周期的に変動することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の駆動装置。
【請求項５】
昇降対象物を載せるための支持部と、
前記支持部を昇降させるための昇降機構と、
前記昇降機構を駆動するための請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の駆動装置と
を有することを特徴とする昇降装置。
【請求項６】
請求項５に記載の昇降装置と、
前記支持部に載せられた前記昇降対象物としての記録媒体に画像を形成する画像形成部と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
駆動負荷が周期的に変動する機構をステッピングモータにより駆動する場合の異常検知方法であって、
前記機構を駆動負荷が所定値以上となる位置まで駆動したあと、前記所定値の負荷で脱調が発生する電流値で前記ステッピングモータを駆動させる駆動ステップと、
前記電流値で前記ステッピングモータを駆動させた場合に、前記ステッピングモータが脱調するか否かに基づいて異常を判断する判断ステップと、
前記判断ステップでの判断結果に基づいて、ユーザーに報知を行う報知ステップと、
を有することを特徴とする異常検知方法。
【請求項８】
前記判断ステップは、前記ステッピングモータが脱調しない場合に異常であると判断することを特徴とする請求項７に記載の異常検知方法。
【請求項９】
前記電流値は、前記機構を駆動するための電流値よりも低い値であることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の異常検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータを用いた駆動装置等に関し、特に、この駆動装置等の異常検知に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のリフト昇降装置等の駆動装置においては、異常検出用の過負荷電流値を設定し、実際に検出した昇降用モータの電流値と設定された過負荷電流値とを比較し、検出した電流値が設定された過負荷電流値よりも大きい場合は異常と判断する（特許文献１参照）。
【０００３】
また、ステッピングモータを用いた装置で、負荷が軽くなる異常を検知するために通常使用する電流値より低い電流値でステッピングモータを駆動し、ステッピングモータが脱調しなければ、異常と判断する技術が一般的に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７―２７７５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の従来技術では、負荷によって電流値が変化するＤＣブラシモータなどには使用できるが、負荷が高くなると脱調してしまうステッピングモータにおいては使用できないといった問題があった。
【０００６】
また、リフト昇降装置にステッピングモータを用いて、低い電流値でステッピングモータが脱調しなければ異常と判断する従来技術では、カムがホームポジション位置から１周してホームポジション位置まで戻る時間だけモータを駆動する必要がある。このため、異常検知に時間がかかるといった問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を鑑みてなされたものであり、異常検知シーケンスにかかる時間を短縮することが可能な駆動装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明の駆動装置は、駆動負荷が周期的に変動する機構を駆動する駆動装置であって、前記機構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に供給する電流を制御する制御部であって、前記機構の駆動負荷が所定値以上となる位置まで駆動してから、前記所定値の駆動負荷がかかっているときに前記ステッピングモータの脱調が発生する電流値で前記ステッピングモータを駆動させ、前記ステッピングモータが脱調するか否かに基づいて異常を判断する制御部と、前記制御部の判断結果に応じてユーザーに報知を行う報知部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、機構の駆動負荷が第１の所定値以上となる駆動状態から、第１の所定値の駆動負荷で脱調が発生する第１の電流値でステッピングモータを駆動させ、ステッピングモータが脱調するか否かに基づいて異常を判断するので、異常検知にかかる時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るリフト昇降装置の外観斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るリフト昇降装置の概略側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るリフト昇降装置の制御系のブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係るリフト昇降装置の異常検知の制御動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係るリフト昇降装置のモータ負荷の変動を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るリフト昇降装置のモータ負荷の変動発生時の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の画像形成装置の外観斜視図である。画像形成装置にはリフト昇降装置１００、キャリッジ部２００、ヘッド回復部（図示せず）が設けられている。
【００１３】
用紙、封筒などのメディアへの印刷は次のように実行される。メディア（昇降対象物、記録媒体）がリフターベース１０１とベースプレート１０２間に挿入されると、リフターベース１０１（支持部）が持ち上がりメディアをベースプレート１０２に押し当てる。
【００１４】
その後、キャリッジ２０１がベースプレート１０２上を通過し、キャリッジ２０１内に内蔵されたヘッド２０２（画像形成部）により予め登録された印刷データがメディアに印刷される。メディアへの印刷後、キャリッジ２０１がヘッド回復部に移動し、ヘッド２０２をヘッド回復部に収納する。
【００１５】
図２は本発明のリフト昇降装置１００（駆動装置、昇降装置）の外観斜視図であり、図３は本発明のリフト昇降装置１００の概略側面図である。
【００１６】
リフト昇降装置１００は、リフターベース１０１とベースプレート１０２間にメディアが挿入されたと判断するとステッピングモータ１０３の回転を始める。ここで、ステッピングモータ１０３は、リフターベース１０１を昇降させる駆動を行う上では１方向にしか回転しない。ステッピングモータ１０３の駆動力はベルト１０４、ギア１０５、カム１０６、リフトアーム１０８によってリフターベース１０１に伝達される。ここで、カム１０６の初期位置は、カム１０６とリフトアーム１０８の接点が最上段となる手前の斜面になるように構成されている。
【００１７】
カム１０６とリフトアーム１０８の接点が最上段となる手前の斜面は、ステッピングモータ１０３の駆動をカム１０６まで伝えているギアの中で最も歯数が少ないギアの１歯分以上、最上段から手前となる位置の斜面である。すなわち、ステッピングモータ１０３やギア１０５のガタツキがあったとしても、カム１０６とリフトアーム１０８の接点がステッピングモータ１０３の駆動なしに、この斜面から最上段に移動することはない。
【００１８】
また、バネ１０９によりリフターベース１０１を図の上方向に持ち上げる力が常に働いている。
【００１９】
なお、リフターベース１０１、ベースプレート１０２、ベルト１０４、ギア１０５、カム１０６、リフトアーム１０８、及びバネ１０９は、機構（昇降機構）を構成する。
【００２０】
図４は本発明の画像形成装置の制御系（制御部）のブロック図である。画像形成装置は、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３及びＥＥＰＲＯＭ３０４を制御系として備えている。ＲＯＭ３０２には、画像形成装置全体を制御するための制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１の作業領域として使用されるとともに、画像データ等の種々のデータを一時的に格納するために使用される、揮発性の記憶デバイス（メモリ）である。
【００２１】
ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に格納された制御プログラムをＲＡＭ３０３に読み出して実行することによって、画像形成装置全体を制御する。ＥＥＰＲＯＭ３０４は、不揮発性の記憶デバイス（メモリ）であり、種々のデータを保持するために使用される。
【００２２】
また、ＣＰＵ３０１は、リフトの昇降もしくはリフト昇降装置の異常検知が必要と判断すると、設定された電流値の電流をステッピングモータ１０３に供給して駆動する。ここで、センサ１０７はカム１０６の位置や回転を検知するために用いられる。
【００２３】
図５は、画像形成装置にメディアが所定位置に置かれた際のリフト昇降装置の異常検知のシーケンスを示すフローチャートである。
【００２４】
リフト昇降シーケンスが開始されると、まず、異常検知シーケンスに入る。異常検知用の電流値Ｂ（第１の電流値）でステッピングモータ１０３を駆動させ、カム１０６を回転させる（ステップＳ１０１）。
【００２５】
ここで、センサ１０７によってカム１０６と一体のフラグがホームポジション（ＨＰ）位置から抜けたかどうかを監視し、カム１０６が回転するかどうか判断を行う（ステップＳ１０２）。また、ステッピングモータ１０３が回転を開始するのはホームポジション位置からであるため、ホームポジション位置から抜けるまでの時間だけモータを回せばカム１０６が回転したかを判断することができる。この判断結果に基づいてカム１０６が回転した場合は、カム１０６の下流の駆動負荷が軽くなっている異常状態Ｂと判断し、報知部によりユーザーに異常を報知する等の処理を行う（ステップＳ１０３）、動作を終了する。なお、カム１０６の回転位置は、駆動状態を示している。
【００２６】
異常状態Ｂとして考えられる異常は、リフトアーム１０８の破損、リフトアーム１０８の外れ、バネ１０９の破損、バネ１０９の外れ、リフターベース１０１無しなどが挙げられる。すなわち、これらによりリフト昇降装置１００の駆動力が正常にカム１０６にかからず、ステッピングモータ１０３の駆動負荷が軽くなってしまう異常である。
【００２７】
ステップＳ１０２でカム１０６が回転しなかった場合は、異常なしと判断し、印字シーケンスに移る。印字シーケンスでは通常の電流値Ａ（第２の電流値）でステッピングモータ１０３を駆動する（ステップＳ１０４）。これによりリフターベース１０１がベースプレート１０２に押し当てられ、メディアへの印字が終了すると、正常動作であれば、カム１０６はホームポジション位置に移動する。従って、印字シーケンスの後で、カム１０６がホームポジションに位置しているか否か調べられ（ステップＳ１０５）、カム１０６がホームポジション位置に移動した場合には、リフト昇降装置のシーケンスを終了する。一方、ステップＳ１０５で、カム１０６がホームポジション位置に移動しない場合は異常状態Ａと判断し所定の処理を行い（ステップＳ１０６）、動作を終了する。
【００２８】
異常状態Ａとして考えられる異常は、駆動回路の故障、ステッピングモータ１０３の故障、ギア１０５の外れ、ギア１０５の歯飛び、リフトアーム１０８の固着故障、リフト昇降装置内への異物の混入によりカム１０６が回転しない等が挙げられる。さらに、センサ１０７の故障によりセンサ１０７がカム１０６の回転を検知できない場合も考えられる。
【００２９】
図６は、リフト昇降装置１００のカム１０６とリフトアーム１０８の接点位置とモータ負荷の変動の関係を示すグラフである。図６（ａ）は、リフト昇降装置１００のカム１０６とリフトアーム１０８の接点位置の高さを示すグラフである。図６（ｂ）は、ステッピングモータ１０３の正常時の負荷変動を示すグラフである。図６（ｃ）は、リフトアーム１０８の破損の場合の異常時の負荷を示すグラフである。同図において、ＬＡは、通常時の電流値Ａでモータを駆動させたときに脱調する負荷（第２の所定値）であり、ＬＢは異常検知用の電流値Ｂでモータを駆動させたときに脱調する負荷（第１の所定値）である。なお、電流値Ａは、電流値Ｂよりも高い値である。なお、図６に示すように負荷変動は周期的に変動する。
【００３０】
さらに、区間Ｐ１は、カム１０６の回転によりリフトアーム１０８がカム１０６の斜面を登る期間を示している。図６（ｂ）に示すように、区間Ｐ１では、ステッピングモータ１０３の正常時の負荷変動では、負荷ＬＢ以上（第１の所定値以上）で、かつ、負荷ＬＡ以下（第２の所定値以下）となる。また、区間Ｐ２は、カム１０６が回転してもリフトアーム１０８がカム１０６の平坦な最上部を移動する期間を示している。さらに、区間Ｐ３は、カム１０６の回転によりリフトアーム１０８がカム１０６の斜面を降る期間を示している。
【００３１】
また、図７は、図６の区間Ｐ１、Ｐ２、Ｐ２に対応したカム１０６とリフトアーム１０８の接点位置を描いた図である。図７（ａ）は、区間Ｐ１に対応し、図７（ｂ）は、区間Ｐ２に対応し、図７（ｃ）は、区間Ｐ３に対応している。
【００３２】
これらの図に示すように、正常時、ステッピングモータ１０３はカム１０６が１回転する間に図６の区間Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３に負荷を受ける。また、カム１０６の回転方向は反時計回りとしている。
【００３３】
区間Ｐ１のとき、カム１０６とリフトアーム１０８の接点部はカム１０６の上り坂に位置し、バネ１０９がリフターベース１０１を持ち上げようとする力に反して、リフターベース１０１を下げる方向に力を加える。このため、区間Ｐ１のときに、最もステッピングモータ１０３に負荷がかかる。
【００３４】
一方、区間Ｐ２のとき、カム１０６とリフトアーム１０８の接点部はカム１０６の最上部に位置し、必要な力はカム１０６とリフトアーム１０８間の摩擦力のみのため、区間Ｐ１のときの負荷よりも負荷は軽くなる。
【００３５】
更に、区間Ｐ３のとき、カム１０６とリフトアーム１０８の接点部はカム１０６の下り坂および最下部に位置し、バネ１０９がリフターベース１０１を持ち上げる力と同方向に力を加えるため、負荷は区間Ｐのときよりさらに軽くなる。
【００３６】
また、図６（ｃ）に示すように、リフトアーム１０８破損などのステッピングモータ１０３の負荷が軽くなってしまう異常時、ステッピングモータ１０３の負荷はベルト１０４、ギア１０５、カム１０６のみとなるため、負荷変動は発生しない。
【００３７】
このような条件下で、異常シーケンスとしてステッピングモータ１０３を駆動する電流をリフト昇降装置の異常時に回転し、リフト昇降装置の正常時に脱調するような低電流に設定する。そして、カム１０６とリフトアーム１０８の接点部の初期位置を区間Ｐ１に設けることで、低電流でステッピングモータを駆動したときにすぐに脱調するため、異常シーケンスを短時間で終了することが可能となる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態のリフト昇降装置によれば、異常検知用の低電流でステッピングモータを駆動しようとすると、装置に異常がなければ初期位置でステッピングモータが脱調するため、異常検知にかかる時間を短縮することが可能になる。
【符号の説明】
【００３９】
１００…リフト昇降装置
１０１…リフターベース
１０２…ベースプレート
１０３…ステッピングモータ
１０４…ベルト
１０５…ギア
１０６…カム
１０７…センサ
１０８…リフトアーム
１０９…バネ
２００…キャリッジ部
２０１…キャリッジ
２０２…ヘッド
３０１…ＣＰＵ
３０２…ＲＯＭ
３０３…ＲＡＭ
３０４…ＥＥＰＲＯＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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